JP2003153900A - 超音波診断装置及び超音波診断装置制御方法 - Google Patents
超音波診断装置及び超音波診断装置制御方法Info
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Abstract
断シーケンスを提示可能な超音波診断装置、及び超音波
診断装置制御方法を提供すること。 【解決手段】 コントラストエコー法において、存在診
断に最適な送信条件ML1と質的診断に最適な送信条件
ML2又はML3を各々設定し、適宜切り替える診断シ
ーケンスに従って超音波画像収集処理を行う。このと
き、送信条件の切り替えは、予め登録されたプログラム
に従って操作者の変更ボタンからの指示のみにより、或
いは自動的に実行される。存在診断と質的診断との遷移
において、送信条件MLhによるフラッシュ送信をする
ことで、観察領域に新規に造影剤が流入する様子を観察
することができる。
Description
及び超音波診断装置制御方法に関する。
表から当てるだけの簡単な操作で、例えば心臓の拍動や
胎児の動きの様子をリアルタイムで表示することができ
る。また、X線などの被爆がなく安全性が高いため繰り
返して検査が行えるほか、システムの規模がX線、C
T、MRIなど他の診断機器に比べて小さく、ベッドサ
イドへ移動していっての検査も容易に行えるなど簡便で
ある。この様な利便性から、現在では心臓、腹部、泌尿
器、および産婦人科などで広く利用されている。超音波
診断装置の大きさは、それが具備する機能の種類によっ
て様々に異なるが、小型なものは片手で持ち運べる程度
の装置が開発されており、将来的には患者が自分で操作
できる可能性がある。
の撮影法が存在する。その代表的なものの一つに、コン
トラストエコー法と称される撮影手法がある。このコン
トラストエコー法は、被検体の血管内に微小気泡(マイ
クロバブル)等からなる超音波造影剤を投与すること
で、超音波散乱エコーの増強を図るものである。
され、造影エコー法が普及しつつある。例えば、心臓お
よび腹部臓器などの検査においては、静脈から超音波造
影剤を注入して血流信号を増強し、血流動態の評価等の
為に実行される。造影剤の多くは、微小気泡(マイクロ
バブル)が反射源となる。その注入量・濃度が高ければ
造影効果は大きくなるが、気泡というデリケートな基材
の性質上、超音波照射によって気泡は壊れ、造影効果時
間の短縮などが起こることも解っている。
ら、エコー信号を定常的に受信し続けるための最も単純
な方法は、超音波の送信音圧を小さくすることである。
一般的には、送信出力を下げると、装置のシステムノイ
ズに対する受信信号レベルの比、いわゆるS/N比が低
下し、十分な診断画像が得られないという問題がある。
しかし近年のデジタル回路技術の進歩により超音波診断
装置のS/Nは飛躍的に向上している上に、今後製品化が
予定されている造影剤も、音圧に対する耐性が向上して
いるため、将来的には低音圧〜中音圧の照射レベルで十
分有効な造影診断が可能となることが期待されている。
断形態の代表的なものとして、存在診断と質的診断とが
ある。存在診断とは、生体臓器を三次元的にスキャン
し、得られた診断画像から病的な部分を発見することを
目的とするものである。この存在診断においては、臓器
の微小潅流の染影(いわゆるパフュージョン像)の観察
に適した装置のパラメータ設定が必要である。また、質
的診断とは、発見された腫瘍病変に対して、疾患の種類
や進行度を診断することを目的とするものである。この
質的診断においては、血管の微細構造がより明瞭に判別
可能な装置のパラメータ設定が必要である。
タ設定と質的診断に好適なパラメータ設定とは互いに相
反する。従来の超音波診断装置によって一回の診断シー
ケンスで両者の診断を実行しようとすれば、相反する複
数のパラメータを人為的な操作により設定する必要があ
り、非常に困難であった。従って、存在診断及び質的診
断のいずれもが必要な場合には、各診断のためのシーケ
ンスにて処理を2回実行する必要がある。その結果、多
くの診断時間及び作業が必要となり、操作者、患者に効
率の点にかかる負担も大きい。
鑑みてなされたもので、一回の診断シーケンスにおい
て、存在診断と質的診断とを行うことが可能な超音波診
断装置、及び超音波診断装置制御方法を提供することを
目的としている。
成するため、次のような手段を講じている。
た被検体の所定部位に対して超音波を送受波する超音波
プローブと、前記超音波プローブの駆動信号を発生する
駆動信号発生手段と、前記所定部位の組織の造影剤分布
情報を収集するための条件であって、造影剤破壊能力が
それぞれ異なる第1の送波条件、第2の送波条件、第3
の送波条件、が所定の順番で切り替わるように前記駆動
信号発生手段を制御する制御手段と、前記送波条件での
超音波送波により得られた受波信号に基づいて超音波画
像を生成する画像生成手段とを具備することを特徴とす
る超音波診断装置である。
た被検体の所定部位を超音波プローブによって超音波で
走査し、超音波画像を生成する超音波診断装置の制御方
法であって、前記所定部位の組織の造影剤分布情報を収
集するための条件であって、造影剤破壊能力がそれぞれ
異なる第1の送波条件、第2の送波条件、第3の送波条
件、が所定の順番で切り替わるように、前記超音波プロ
ーブに駆動信号を供給し、前記送波条件での超音波送波
により得られた受波信号に基づいて超音波画像を生成す
ることを特徴とする超音波診断装置制御方法である。
診断とを行うことが可能な診断シーケンスを提示可能な
超音波診断装置、及び超音波診断装置制御方法を実現す
ることができる。
従って説明する。なお、以下の説明において、略同一の
機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を
付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
10のブロック構成図を示している。まず、本超音波診
断装置10のブロック構成を、図1を参照しながら説明
する。
13、T/R14、送信回路15、受信回路17、Bモ
ード処理系19、カラードプラ処理系21、画像生成回
路/画像メモリ23、モニタ25、制御プロセッサ2
7、内部記憶装置29、入力装置33、通信装置35を
具備している。
の音響/電気可逆的変換素子としての圧電振動子を有し
ており、当該超音波診断装置本体に脱着自在に接続され
る。プローブ13の先端に並列され装備される複数の圧
電振動子は、送信回路15から印加された電圧パルスに
基づいて超音波を発生する。
動作、受信動作を切り替えるスイッチである。すなわ
ち、T/R14により送信動作状態にスイッチングされ
た場合には、送信回路15からの駆動信号が超音波プロ
ーブ13に供給され、一方、T/R14により受信動作
状態にスイッチングされた場合には、超音波プローブ1
3が受信したエコー信号が受信回路17に送信される。
回路、パルサを有し、プローブ13に接続される。送信
回路15のパルス発生器は、例えば5kHzのレート周
波数f0 Hz(周期;1/f0秒)でレートパルスを
繰り返し発生する。このレートパルスはチャンネル数に
分配され、送信遅延回路に送られる。送信遅延回路は、
超音波をビーム状に集束し且つ送信指向性を決定するの
に必要な遅延時間を各レートパルスに与える。なお、送
信遅延回路には、図示していないトリガ信号発生器から
のトリガがタイミング信号として供給される。パルサ
は、送信遅延回路からレートパルスを受けたタイミング
でプローブ13にチャンネル毎に電圧パルスを印加す
る。電圧パルスを受けて、超音波プローブ13の先端に
設けられた圧電振動子が機械的に振動し、これにより中
心周波数f0の超音波パルスが発生され、被検体Pへ放
射される。
へ放射された超音波パルスは、生体内を伝播していき、
伝播途中の音響インピーダンスの不連続面で次々と反射
して、エコーとして超音波プローブ13へ返ってくる。
このエコーの振幅は、反射することになった当該不連続
面での生体の音響インピーダンスの差に依存する。ま
た、超音波パルスが移動している血流や心臓壁などの表
面で反射したときのエコーは、ドプラ効果により当該移
動体のビーム方向の速度成分に依存して周波数偏移を受
けることになる。
は、送信回路15は、プログラムされた種々の送信条件
に従った電圧パルス、送信周波数等によって超音波を送
信する。この内容については、後で詳しく説明する。
器、受信遅延回路、加算器を有する。プリアンプは、プ
ローブ13を介して受信回路17に取り込まれたエコー
信号をチャンネル毎に増幅する。増幅されたエコー信号
は、受信遅延回路により受信指向性を決定するのに必要
な遅延時間を与えられ、そして加算器で加算される。こ
の加算により、エコー信号の受信指向性に応じた方向か
らの反射成分が強調されたエコー信号(RF信号)が生
成される。この受信指向性と送信指向性とにより超音波
送受信の総合的な指向性(すなわち、「走査線」)が決
定される。
検波回路、LOG圧縮回路を有している(それぞれ図示
せず)。エコーフィルタは、帯域通過フィルタ(バンド
パスフィルタ)であり、位相検波を行い、所望の周波数
帯域の信号を抽出する。検波回路は、エコーフィルタか
ら出力されたエコー信号の包絡線を検波し、基本波成分
を映像化するBモード像を構成する走査線毎のBモード
信号を、後述する内容にて求める。LOG圧縮回路は、
Bモード検波データに対して対数変換による圧縮処理を
施す。
路、アナログディジタルコンバータ、MTIフィルタ、
自己相関器、演算部から構成され(それぞれ図示せ
ず)、ドプラ効果による血流成分を抽出し、平均速度、
分散、パワー等の血流情報を多点について求める。この
血流情報は画像生成回路/画像メモリ23を介してモニ
タ25に送られ、平均速度画像、分散画像、パワー画
像、これらの組み合わせ画像としてカラー表示される。
ド処理系19、或いはカラードプラ処理系21から入力
した超音波スキャンの走査線信号列を、空間情報に基づ
いた直交座標系のデータに変換する。また、走査線毎の
情報からなる変換後の断層面を画素に分割して、それぞ
れの画素(ピクセル)をメモリアドレスに割り当てて、
断層面の反射強度情報を記憶する。記憶された情報は、
テレビなどに代表される一般的なビデオフォーマットの
走査線信号列として読み出され、ビデオ信号としてモニ
タ25に出力される。
あり、入力したビデオ信号に基づいて被検体組織形状を
表す断層像を表示する。このモニタ25には、画像生成
回路/画像メモリ23によって生成された、Bモード信
号、パワー信号、速度信号からなる合成画像が表示され
る。
御中枢として、本超音波診断装置の動作に関する制御を
行う。
集、処理、表示に必要な制御プログラムや画像データを
記憶する。また、内部記憶装置29は、パフュージョン
像の観察に適した送信条件と、血管の微細構造がより明
瞭に判別可能な送信条件とを、一連の診断シーケンスに
て実行するための制御プログラム、及び当該プログラム
による超音波送信において使用可能な複数の超音波送信
条件を記憶している。ここで、超音波送信条件とは、生
体内への送信音圧又は送信駆動電圧、送信周波数、送信
波数、送信パルスの単位時間当たりの照射回数その他の
送信する超音波の物理的状態に影響するパラメータを意
味する。なお、この超音波送信条件は、デフォルトとし
て予め内部記憶装置29に記憶されているものの他に、
入力装置33からの所定の操作により、操作者が任意に
登録・変更可能である。
れた各超音波送信条件(送信電圧、送信周波数、送信フ
レームレート)の一例である。なお、図2及び以下の説
明におけるMLとは、機械的作用(Mechanical Level)
を意味し、送信電圧、送信周波数、送信フレームレート
の3つのパラメータによって定義される総括的な超音波
送信条件である。従って、一のMLを選択することは、
送信電圧、送信周波数、送信フレームレートを一意的に
定義することに対応する。
ン観察用に造影剤破壊能力の低い送信条件が設定されて
いる(低音圧レベル)。ML2〜ML5は、MLがパフ
ュージョン観察用に比して高く用意され、かつ徐々に増
大するように、バスキュラー観察用として造影剤破壊能
力が中程度(例えば、パフュージョン観察用とフラッシ
ュエコー用との間の破壊能力)の各送信条件が設定され
ている(中〜高音圧レベル)。MLhでは、スキャン面
のマイクロバブルを短時間で破壊し一掃するために、各
送信条件が非常に大きく設定(例えば、フラッシュエコ
ー法に使用される程度に設定)されている(高音圧レベ
ル)。
Lの組み合わせを予めプログラムとして登録することが
できる。このプログラムを選択した場合には、当該プロ
グラムを構成するMLのみ使用するシーケンスが実行さ
れる。詳しい内容については後述する。
Lは、造影剤の物理的性質が既知であればほぼ決定する
ことが出来るため、予めデフォルトして当該診断装置1
0に具備されていることが望ましい。また、図2の例で
は5種類のMLによる組み合わせを定義したが、言うま
でもなくそれ以上の個数の記憶が可能である。
に戻る。入力装置33は、オペレータからの各種指示・
命令・情報を装置本体22にとりこむための、関心領域
(ROI)の設定などを行うためのインタフェース(マ
ウスやトラックボール、モード切替スイッチ、キーボー
ド等)、或いはTCS(Touch Command Screen)等であ
る。
超音波診断装置10によって、超音波造影剤を用いたコ
ントラストエコー法による血流動態の観察等が行われ診
断される。このコントラストエコー法による、主に肝
臓、膵臓、脾臓のように、腫瘍病変(占拠性疾患)が起
こりうる臓器を対象にした診断形態の代表的なものとし
て、存在診断と質的診断とがある。以下、それぞれにつ
いて説明する。
ャンしていき、その中から病的な部分(腫瘍病変等)を
見つけることである。腫瘍病変等は、通常のBモード断
層像でも確認出来る場合もあるが、一般には正常な組織
部との輝度コントラストが付きにくいため、発見には精
読が必要である。特に小型のものや、病変の境界がはっ
きりしていないものは、見落としの危険性が増大する。
いては、造影剤投与前と後とでは明らかに異なる画像が
提供される。すなわち、正常組織部は、血液潅流により
比較的均質な輝度上昇が見られる一方で、腫瘍部の血流
動態は明らかに正常部と異なるため、染影輝度のコント
ラスト比が明瞭になる。従って、存在診断においては、
組織パフュージョン像を使用することが好ましい。この
組織パフュージョン像は、極低速な血流情報を画像化す
ることで抽出することができる。
件の例としては、(1)マイクロバブルの消失を低減す
るため出来るだけ小さな送信音圧にする、(2)マイク
ロバブルを壊さないように超音波照射時間間隔をなるべ
く長く取る(いわゆる間歇送信法)、(3)高調波信号
成分のみを検出する、いわゆるハーモニックイメージン
グ法を用いる、などが考えられる。本実施形態にて説明
する存在診断のための組織パフュージョン像の抽出は、
主に(1)の手法を用いるが、この存在診断には、臓器
の微小潅流の染影いわゆるパフュージョン像の観察に適
した超音波診断装置のパラメータ設定がなされることが
望ましい。
に対して、疾患の種類や進行度を診断することである。
主なものには、悪性腫瘍(原発性肝ガン)と良性腫瘍
(血管腫)などの鑑別がある。それ以外にも、例えば原
発性肝ガンと予め判明しているものに対して、腫瘍内部
にどの程度豊富な血管が構築されているのかが観察する
ことで、治療計画に利用できる。
詳細な状態を知ることは重要である。一般に、この質的
診断には、微細ではあるがパフュージョンよりは高速な
血管血流による血管構造の描出が重要である。ところが
上記存在診断の観察時と同様な装置設定にしてしまう
と、血管の微細構造は、パフュージョンの輝度に隠れて
しまい、観察は困難となる。これに関する施策として
は、(1´)送信音圧を適度に大きくして、パフュージ
ョンレベルの低速血流は検出されない、供給速度の比較
的速い血管系の血流のみを検出する、(2´)同様に供
給速度の比較的速い血管系の血流のみが検出される程度
の間歇送信間隔にする、(3´)ハーモニック信号のみ
でなく、流速を検出する映像法(ドプラ法など)を用い
る、といった工夫が必要となる。
断に適した超音波診断条件では微細血管構造が、また質
的診断に適した超音波診断条件ではパフュージョン画像
が、それぞれ観察できなくなってしまう。この質的診断
には、血管の微細構造がより明瞭に判別可能な診断装置
のパラメータ設定がなされることが望ましいからであ
る。
は、存在診断と質的診断との超音波診断条件、例えば超
音波送信条件を迅速且つ簡便に切り替え可能とし、一連
の診断シーケンスによって双方の診断を可能とするもの
である。その内容は、後述する超音波画像収集・表示処
理において明らかとなる。
診断装置10が有するMLのプログラム機能について説
明する。この機能は、任意のMLの組み合わせを予めプ
ログラムとして登録するためのものである。このプログ
ラムを選択した場合には、当該プログラムを構成するM
Lのみ使用するシーケンスが実行される。
するための概念図である。図3に示すように、内部記憶
装置29内にML1乃至ML7の7個の機械的作用が登
録されている。このとき、ML1、ML2、ML6、M
L7からなるMLリストをプログラムSet No.1
として登録する。
断シーケンスを実行する場合には、当該プログラムを構
成するMLのみ使用することが可能である。すなわち、
診断シーケンス実行時において操作者がこの「Set
No.1」を呼び出した場合、例えば図4のように、装
置10のTCS或いはモニタ25に、Set No.1
を構成するMLのボタン41が表示される。操作者は、
表示されたボタン41に対応するMLのみ使用すること
ができ、かつ何れかのMLボタンを選択することでパフ
ュージョン像やバスキュラー像といった各種診断画像に
好適な超音波送信条件を迅速かつ簡便に設定することが
できる。
の表示形態は図4の例に限定する趣旨ではなく、種々の
表示形態を採用することが出来る。例えば、図4ではM
Lの名称に用いた数字の小さい順に配列されているが、
設定条件から得られる、実際のML値(機械的作用)の
小さい順(あるいは大きい順)に自動的に配置すること
も可能である。また好適には、前記ML値のレベルをよ
り視覚的、定量的に表現した、例えば図5のような表示
方法も可能となっている。
に限定されず、図6に示すように、例えば実行する(設
定する)順番をも含めたMLの設定値の集合を登録する
ことも可能である。例えばSet No.2では、ML
1〜ML3の間に条件MLhが必ず挿入されたシーケン
スとして登録されている。
出された場合、MLの変更についてはボタン1個で十分
である。操作者はこのボタンを繰り返し入力するだけ
で、条件設定を登録された順番に変化させることができ
る。
るためのボタンが設けられていることが望ましく、シー
ケンスの初めに戻る「リセット」ボタンなども並置され
ることが望ましい。
別の「属性」を登録できる構成であってもよい。例え
ば、次のMLへ遷移するためにボタン入力を条件とする
属性を特定のMLに持たせる構成であってもよい。さら
に、図示しないが、特定のML、例えばMLhの設定に
よる超音波送信は、時間T秒のみ実行することとし、自
動的に次の条件に遷移するといった、実行時間を個別の
属性を登録可能な構成であってもよい。
音波診断装置10によって実現される、存在診断のため
のパフュージョン画像及び質的診断のためのバスキュラ
ー画像を収集するための診断シーケンスについて、図7
乃至図12を参照しながら説明する。
図6のSet No.3、SetNo.4、Set N
o.5の各プログラムを使用した場合の超音波送信に関
する動作シーケンスを示した図である。また、図8、図
9、図10は、それぞれ図6のSet No.3、Se
t No.4、Set No.5の各プログラムを使用
した場合の制御プロセッサ27の動作手順を示すフロー
チャートである。
ら、プログラムSet No.3を使用した場合の診断
シーケンスについて説明する。
作に応じてプログラムSet No.3が選択される
と、内部記憶装置29からSet No.3が読み出さ
れ、制御プロセッサ27のワーキングメモリに設定され
る(ステップS1)。
が注入され(ステップS2)、登録された内容に従って
超音波送信が制御される。ステップS2において注入す
る造影剤の好適な代表例として、「SonoVue(B
RI)」があげられるが、これに限定する趣旨ではな
い。例えばその他、「Levovist,Optiso
n,Sonazoid」等も使用することが可能であ
る。
ジョン像の収集に好適なML1による超音波送信が実行
され、パフュージョン動画像の収集・表示が行われる
(ステップS3)。このML1による超音波送信によ
り、診断部位の位置合わせ及び、造影剤が新規に流入し
てゆく様子と、それが組織全体に行き渡るいわゆるパフ
ュージョン像をリアルタイムで観察することができる。
尚、ML1の値は超音波装置に設けられている送信ゲイ
ン調整用のボリュームつまみへの入力に応じて順次値が
変わるようにしても良い。
MLの変更指示を入力すると、設定条件はMLhへ変化
する。これにより当該MLhによる超音波送信が実行さ
れ、観察領域の造影剤バブルが破壊され一掃される(ス
テップS4)。従って、次段の診断において、観察領域
に新規に造影剤が流入する様子を観察することができ
る。
MLhの属性は「1秒」と設定されており、1秒後には
自動的に次の条件ML2に切り替わる。
の比較的速い血管系の血流の観察に好適なML2による
超音波送信が実行され、リアルタイムのバスキュラー動
画像の収集・表示が行われる(ステップS5)。このM
L2による超音波送信により、造影剤が次第に血管に流
入し、血管内の輝度が徐々に増加してゆく様子をリアル
タイムで観察することができる。
すことにより、再びML1による超音波送信が実行さ
れ、リアルタイムの超音波動画像が表示される。この
時、流量の多い血管内は造影剤が高濃度で流入するため
高輝度で表示され、組織部分はパフュージョンにより輝
度が徐々に増加する様子が表示される(ステップS
6)。
に基づく超音波画像収集・表示が終了する。この診断シ
ーケンスは、ボタン入力等により診断シーケンス終了の
指示が行われるまで繰り返し行うようにしても良い。
又、Set No.3による診断シーケンスを終了した
場合、及びSet No.3による診断シーケンスを開
始する前においては、通常の超音波送受信、例えばBモ
ードによる画像収集が実行されることが好ましい。
ら、プログラムSet No.4を使用した場合の診断
シーケンスについて説明する。
作に応じてプログラムSet No.4が選択される
と、内部記憶装置29からSet No.4が読み出さ
れ、制御プロセッサ27のワーキングメモリに設定され
る(ステップS1´)。
S4と同様の内容にてステップS2´乃至ステップS4
´が実行される(ステップS2´乃至ステップS4
´)。
の比較的速い血管系の血流の観察に好適なML3による
超音波送信が実行され、バスキュラー動画像が収集され
る(ステップS5’)。このML3による超音波送信に
より、造影剤が次第に血管に流入し、血管内の輝度が徐
々に増加してゆく様子をリアルタイムで観察することが
できる。なお、図7(b)に示すようにSet No.
4でのML3の属性は「10秒」と設定されている。従
って、10秒後には自動的に次の設定条件ML2に遷移
する。
りも低いML2による超音波送信が実行され、バスキュ
ラー動画像の収集・表示が行われる(ステップS6
´)。このML2による超音波送信により、ML3の場
合と比較して、より微細で低流速の血管系を好適に描出
したバスキュラー動画像をリアルタイムで観察すること
ができる。ML2とML3では造影剤の破壊能力が異な
るため、造影剤の血管に流入による輝度変化の速度が異
なる超音波動画像が得られる。ML2はML3より造影
剤の破壊能力が低いため、ML3の時に比べて血管部分
の輝度変化の速度が速くなる。このようにML2とML
3で輝度変化速度の異なる超音波動画像が得られるの
で、造影剤の状態を良好に観察することができる。な
お、図7(b)に示すようにSet No.4でのML
2の属性も「10秒」と設定されている。従って、10
秒後には自動的に次の設定条件ML1に遷移する。
され、再度組織パフュージョン動画像をリアルタイムで
観察することができる(ステップS7´)。
に基づく超音波画像収集・表示が終了する。なお、Se
t No.4による診断シーケンスを終了した場合、及
び開始する前においては、上述の如く通常の超音波送受
信、例えばBモードによる画像収集が実行されることが
好ましい。
ら、プログラムSet No.5を使用した場合の診断
シーケンスについて説明する。この診断シーケンスで
は、存在診断のための超音波送信と質的診断のための超
音波送信との間の切り替えにおいて、設定条件MLhに
よる1秒間のフラッシュ送信を挿入する。これにより観
察領域の造影剤を一掃することができ、あらたに当該観
察領域に造影剤が流入する様子を観察することができ
る。
操作に応じてプログラムSet No.5が選択される
と、内部記憶装置29からSet No.5が読み出さ
れ、制御プロセッサ27のワーキングメモリに設定され
る(ステップS1´´)。
S4と同様の内容にてステップS2´´乃至ステップS
4´´が実行される(ステップS2´´乃至ステップS
4´´)。
比較的速い血管系の血流のみの検出に好適なML3によ
る超音波送信が実行され、バスキュラー像動画像の収集
・表示が行われる(ステップS5´´)。このML3に
よる超音波送信により、造影剤が次第に血管に流入して
ゆく様子をバスキュラー動画像にてリアルタイムで観察
することができる。なお、ここでもML3の属性は「1
0秒」と設定されている。従って、10秒後には自動的
に次の設定条件MLhに遷移する。
いて蓄積された造影剤を破壊すべく、条件MHhによる
フラッシュ送信が実行される(ステップS6´´)。こ
のMLhによる超音波送信は、ステップS4´´と同様
に1秒間実行され、自動的に次の設定条件ML2に遷移
する。
りも低いML2による超音波送信が実行され、バスキュ
ラー動画像の収集・表示が行われる(ステップS7´
´)。このML2による超音波送信により、ML3の場
合と比較して、より微細で低流速の血管系を好適に描出
したバスキュラー像をリアルタイムで観察することがで
きる。図7(c)に示すように、このML2の属性も
「10秒」と設定されており、10秒後には自動的に次
の設定条件MLhに遷移する。
いて蓄積された造影剤を破壊すべく、条件MHhによる
フラッシュ送信が1秒間実行された後(ステップS8´
´)、自動的に次の設定条件ML1に遷移する。
され、あらたに造影剤が蓄積していく組織パフュージョ
ン像をリアルタイムで観察することができる(ステップ
S9´)。
に基づく超音波画像収集・表示が終了する。終了後は、
通常の超音波送受信、例えばBモードによる画像収集が
実行されることが好ましい。
ケンス実行時においては、次に説明する形態にてパフュ
ージョン動画像及びバスキュラー動画像をモニタ25に
表示することが可能である。
ュラー動画像とをモニタ25に同時に並べて表示する表
示形態を示した図である。図11に示すように、表示モ
ニタ25は2分割表示され、その半分はパフュージョン
像に、もう一方がバスキュラー像に割り当てられ、同時
に表示される。
主眼にした条件設定なのか」を判断するための属性を、
送信の設定条件ML毎に操作者が任意に設定することが
できる。診断シーケンスにおいて、送信の設定条件ML
に割り当てられた属性がパフュージョン観察であればパ
フュージョン像が、属性がバスキュラー観察であればバ
スキュラー像が、自動的にアクティブな表示画面(リア
ルタイムの動画を表示する画面)に切り替わる。通常超
音波診断システムでは、アクティブでない画面は過去に
収集された最新の画像がキャプチャーされている。従っ
て、操作者は、パフュージョン像とバスキュラー像を同
一画面で同時に観察することが可能となる。
されたパフュージョン像、バスキュラー像のそれぞれに
ついて、互いに空間的な位置を合わせ重畳して表示する
こともできる。なお、両者の識別の視認性を高めるため
に、パフュージョン像、バスキュラー像にカラーコーデ
ィングを施し、別な色相のスケールで表示するのがよ
い。これにより、パフュージョンを含む組織エコー像の
中で血管血流の構造が極めて明瞭に観察できるようにな
り、診断がより容易となる。
ることができる。
ち組織パフュージョン像を得るためには、図13に示す
ようにMLを小さくした送信を行い、マイクロバブルの
消失を低減させる必要がある。一方、質的診断を行うに
は、図14に示すようにMLを比較的大きくし、供給速
度の比較的速い血管系の血流すなわちバスキュラーのみ
を検出できるようにする。両者の設定は同時には行え
ず、従来の超音波診断装置においては、操作者が例えば
送信音圧レベルのダイアルを回すなどをして、各々の設
定に遷移させる。しかしながら、MLを左右するパラメ
ータは送信音圧のみではないので、操作者は音圧の他
に、周波数などのボタンを同時に操作しなくてはならな
い。
トラストエコー法において、存在診断と質的診断に最適
な送信条件を各々設定し、適宜切り替える診断シーケン
スに従って超音波画像収集処理を行う。このとき、送信
条件の切り替えは、予め登録されたプログラムに従って
操作者の変更ボタンからの指示のみにより、或いは自動
的に実行される。従って、最適な送信条件の相反する存
在診断プロトコルと質的診断プロトコルとを、迅速かつ
簡単に一回の診断シーケンスにおいて実行することが可
能である。その結果、存在診断プロトコルによって占拠
性疾患(腫瘍)を見つけ、質的診断プロトコルによって
その占拠性疾患の鑑別を行ことができる。
ラッシュ送信を実行することにより、高輝度のエコー信
号による超音波画像を収集することができ、かつ次段の
存在診断又は質的診断において新規に造影剤が観察領域
に流入する状態を観察することができる。
合わせを予めプログラムとして登録する機能を有してい
る。従って、操作者は、任意のシーケンスを定義するこ
とができ、当該シーケンスに従って存在診断と質的診断
を容易かつ迅速に実行することができる。
ーケンスに従って収集されたパフュージョン像、バスキ
ュラー像は、同時に並べて表示、又は互いに空間的な位
置を合わせ重畳して表示される。従って、観察者は、容
易にパフュージョン像とバスキュラー像とを比較するこ
とができる。
が、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各
種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら
変形例及び修正例についても本発明の範囲に属するもの
と了解される。また、各実施形態は可能な限り適宜組み
合わせて実施してもよく、その場合組合わせた効果が得
られる。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が
含まれており、開示される複数の構成要件における適宜
な組合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、
実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が
削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べ
た課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効
果の少なくとも1つが得られる場合には、この構成要件
が削除された構成が発明として抽出され得る。
断とを行うことが可能な診断シーケンスを提示可能な超
音波診断装置、及び超音波診断装置制御方法を実現でき
る。
のブロック構成図を示している。
各超音波送信条件(送信電圧、送信周波数、送信フレー
ムレート)の一例である。
ための概念図である。
ン41の表示形態の一例である。
ン41の表示形態の他の例である。
するための図である。
した場合の超音波送信に関する動作シーケンスを示した
図である。図7(b)は、図6のSet No.4を使
用した場合の超音波送信に関する動作シーケンスを示し
た図である。図7(c)は、図6のSet No.5を
使用した場合の超音波送信に関する動作シーケンスを示
した図である。
合の制御プロセッサ27の動作手順を示すフローチャー
トである。
合の制御プロセッサ27の動作手順を示すフローチャー
トである。
た場合の制御プロセッサ27の動作手順を示すフローチ
ャートである。
ー画像とをモニタ25に同時に並べて表示する表示形態
を示した図である。
ー画像との空間位置を対応させて重畳させ、合成画像と
して表示する表示形態を示した図である。
るための図である。
るための図である。
Claims (17)
- 【請求項1】造影剤が投与された被検体の所定部位に対
して超音波を送受波する超音波プローブと、 前記超音波プローブの駆動信号を発生する駆動信号発生
手段と、 前記所定部位の組織の造影剤分布情報を収集するための
条件であって、造影剤破壊能力がそれぞれ異なる第1の
送波条件、第2の送波条件、第3の送波条件、が所定の
順番で切り替わるように前記駆動信号発生手段を制御す
る制御手段と、 前記送波条件での超音波送波により得られた受波信号に
基づいて超音波画像を生成する画像生成手段と、 を具備することを特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項2】前記第1の送波条件は造影剤を破壊せずに
超音波画像を生成可能な送信条件に設定され、前記第3
の送波条件は造影剤を破壊する送信条件に設定され、 前記制御手段は、前記第3の送信条件、前記第2の送信
条件、前記第1の送信条件の順で送波条件を切り替え、 前記画像生成手段は、リアルタイムの超音波動画像を生
成するものであり、前記第2の送波条件で時間的に連続
した複数の超音波画像、前記第1の送波条件で時間的に
連続した複数の超音波画像を生成するように構成された
ものであることを特徴とする請求項1記載の超音波診断
装置。 - 【請求項3】前記各送波条件は、音圧、超音波送波のた
めの前記超音波プローブの駆動信号電圧、超音波周波
数、超音波の波数、前記駆動信号の単位時間当たりの発
生回数の少なくとも一つを有することを特徴とする請求
項1記載の超音波診断装置。 - 【請求項4】前記第1の送波条件、第2の送波条件、第
3の送波条件を所定の順番で連続的に切り替えて、前記
所定部位の組織の血流情報、前記所定部位の血管系の血
流情報、前記所定の休止期間後の超音波照射による前記
被検体の生体情報を診断するための所定の診断シーケン
スを定義するプログラムを記憶する記憶手段をさらに具
備し、 前記制御手段は、前記プログラムに従って前記駆動信号
発生手段を制御すること、 を特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一項記載の
超音波診断装置。 - 【請求項5】前記各送波条件の切り替えを指示するため
の入力手段をさらに具備することを特徴とする請求項4
記載の超音波診断装置。 - 【請求項6】前記各送波条件の切り替えのタイミングは
任意に指定可能であり、 前記制御手段は、指定されたタイミングにて自動的に送
波条件を切り替えること、 を特徴とする請求項4記載の超音波診断装置。 - 【請求項7】前記各送波条件による超音波送波の実行順
序を変更又は新規に決定して前記プログラムを編集する
プログラム編集機能をさらに具備し、 前記記憶手段は、前記編集されたプログラムを記憶する
こと、 を特徴とする請求項4記載の超音波診断装置。 - 【請求項8】前記第1の送信条件による超音波に基づい
て得られた第1の超音波画像と、前記第2の送信条件に
よる超音波に基づいて得られた第2の超音波画像と、を
並べて同時に表示する表示手段をさらに具備することを
特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか一項記載の超
音波診断装置。 - 【請求項9】前記第1の送信条件による超音波に基づい
て得られた第1の超音波画像と、前記第2の送信条件に
よる超音波に基づいて得られた第2の超音波画像と、を
空間的な位置を対応させて重畳表示する表示手段をさら
に具備することを特徴とする請求項1乃至4のうちいず
れか一項記載の超音波診断装置。 - 【請求項10】造影剤が投与された被検体の所定部位を
超音波プローブによって超音波で走査し、超音波画像を
生成する超音波診断装置の制御方法であって、 前記所定部位の組織の造影剤分布情報を収集するための
条件であって、造影剤破壊能力がそれぞれ異なる第1の
送波条件、第2の送波条件、第3の送波条件、が所定の
順番で切り替わるように、前記超音波プローブに駆動信
号を供給し、、 前記送波条件での超音波送波により得られた受波信号に
基づいて超音波画像を生成すること、 を特徴とする超音波診断装置制御方法。 - 【請求項11】前記各送波条件は、音圧、超音波送波の
ための前記超音波プローブの駆動信号電圧、超音波周波
数、超音波の波数、前記駆動信号の単位時間当たりの発
生回数の少なくとも一つを有することを特徴とする請求
項9記載の超音波診断装置制御方法。 - 【請求項12】前記超音波プローブへの駆動信号の供給
は、前記第1の送波条件、第2の送波条件、第3の送波
条件を所定の順番で連続的に切り替えて、前記所定部位
の組織の血流情報、前記所定部位の血管系の血流情報、
前記所定の休止期間後の超音波照射による前記被検体の
生体情報を診断するための所定の診断シーケンスを定義
するプログラムに従って実行されることを特徴とする請
求項9又は10記載の超音波診断装置制御方法。 - 【請求項13】前記各送波条件の切り替えは、入力手段
からの入力指示に応答して実行することを特徴とする請
求項11記載の超音波診断装置制御方法。 - 【請求項14】前記各送波条件の切り替えは、予め設定
されたタイミングにて自動的に実行することを特徴とす
る請求項11記載の超音波診断装置制御方法。 - 【請求項15】前記各送波条件による超音波送波の実行
順序を変更又は新規に決定することで、前記プログラム
は編集可能であることを特徴とする請求項11記載の超
音波診断装置制御方法。 - 【請求項16】前記第1の送信条件による超音波に基づ
いて得られた第1の超音波画像と、前記第2の送信条件
による超音波に基づいて得られた第2の超音波画像と、
を並べて同時に表示することを特徴とする請求項9乃至
11のうちいずれか一項記載の超音波診断装置制御方
法。 - 【請求項17】前記第1の送信条件による超音波に基づ
いて得られた第1の超音波画像と、前記第2の送信条件
による超音波に基づいて得られた第2の超音波画像と、
を空間的な位置を対応させて重畳表示することを特徴と
する請求項9乃至11のうちいずれか一項記載の超音波
診断装置制御方法。
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