JP2003153900A - 超音波診断装置及び超音波診断装置制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 存在診断と質的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

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波診断装置、
及び超音波診断装置制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波診断装置は、超音波プローブを体
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。

【０００３】この超音波画像診断装置においては、種々
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。

【０００４】近年、静脈投与型の超音波造影剤が製品化
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。

【０００５】このようなデリケートなマイクロバブルか
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。

【０００６】ところで、コントラストエコー法による診
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。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。

【０００７】しかしながら、存在診断に好適なパラメー
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。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情を
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。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、次のような手段を講じている。

【００１０】本発明の第１の視点は、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
る超音波診断装置である。

【００１１】本発明の第２の視点は、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である。

【００１２】このような構成によれば、存在診断と質的
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。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
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。

【００１４】図１は、本実施形態に係る超音波診断装置
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。

【００１５】本超音波診断装置１０は、超音波プローブ
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。

【００１６】超音波プローブ１３は、圧電セラミック等
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。

【００１７】Ｔ／Ｒ１４は、超音波プローブ１３の送信
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。

【００１８】送信回路１５は、パルス発生器、送信遅延
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ｆ_０ Ｈｚ（周期；１／ｆ_０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ｆ_０の超音波パルスが発生され、被検体Ｐへ放
射される。

【００１９】こうして超音波プローブ１３から被検体Ｐ
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。

【００２０】また、後述する診断シーケンスにおいて
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。

【００２１】受信回路１７は、プリアンプ、Ａ／Ｄ変換
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。

【００２２】Ｂモード処理系１９は、エコーフィルタ、
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。

【００２３】カラードプラ処理系２１は、位相検波回
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。

【００２４】画像生成回路／画像メモリ２３は、Ｂモー
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。

【００２５】モニタ２５は、ＣＲＴ等からなるモニタで
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。

【００２６】制御プロセッサ２７は、システム全体の制
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。

【００２７】内部記憶装置２９は、通常の超音波画像収
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。

【００２８】図２は、内部記憶装置２９内に予め登録さ
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。

【００２９】図２において、ＭＬ１では、パフュージョ
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）。

【００３０】なお、本超音波診断装置１０は、任意のＭ
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。

【００３１】また、このような各種診断画像に最適なＭ
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。

【００３２】再び図１に示す超音波診断装置１０の説明
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。

【００３３】（存在診断・質的診断）上記構成を有する
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。

【００３４】存在診断とは、生体臓器を３次元的にスキ
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。

【００３５】しかしながら、一般にこの腫瘍病変等につ
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。

【００３６】極低速な血流情報を検出するための装置条
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。

【００３７】一方、質的診断とは、見つかった腫瘍病変
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。

【００３８】このように、質的診断によって病変のより
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。

【００３９】上記（１´）の施策を講じた場合、存在診
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。

【００４０】本実施形態に係る超音波診断装置１０で
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。

【００４１】（ＭＬのプログラム登録）次に、本超音波
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。

【００４２】図３は、ＭＬのプログラム登録機能を説明
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。

【００４３】こうして登録されたプログラムによって診
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。

【００４４】なお、当然ではあるが、ＭＬのボタン４１
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。

【００４５】また、ＭＬのプログラム登録も図３の内容
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。

【００４６】なお、この図６のＳｅｔ Ｎｏ．２が呼び
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。

【００４７】また好適には、設定するＭＬをスキップす
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。

【００４８】また、登録された各設定条件に対して、個
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。

【００４９】（超音波画像収集・表示処理）次に、本超
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。

【００５０】図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ
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。

【００５１】まず、図７（ａ）及び図８を参照しなが
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。

【００５２】図８に示すように、操作者の所定の入力操
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）。

【００５３】Ｓｅｔ Ｎｏ．３が設定されると、造影剤
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。

【００５４】まず、存在診断を目的とした組織パフュー
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。

【００５５】次に、例えば所定の条件変更ボタンにより
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。

【００５６】なお、図７（ａ）の示すように、本例では
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。

【００５７】続いて、質的診断を目的とした、供給速度
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。

【００５８】次に、送信条件変更スイッチをもう一度押
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）。

【００５９】以上述べた手順を経て、Ｓｅｔ Ｎｏ．３
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。

【００６０】次に、図７（ｂ）及び図９を参照しなが
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。

【００６１】図９に示すように、操作者の所定の入力操
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´）。

【００６２】続いて、図８のステップＳ２乃至ステップ
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
´）。

【００６３】続いて、質的診断を目的とした、供給速度
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。

【００６４】続いて、質的診断を目的として、ＭＬ３よ
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。

【００６５】次に、再びＭＬ１による超音波送信が実行
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´）。

【００６６】以上述べた手順を経て、Ｓｅｔ Ｎｏ．４
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。

【００６７】次に、図７（ｃ）及び図１０を参照しなが
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。

【００６８】図１０に示すように、操作者の所定の入力
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´´）。

【００６９】続いて、図８のステップＳ２乃至ステップ
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´´）。

【００７０】次に、質的診断を目的とした、供給速度の
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。

【００７１】続いて、ステップＳ５´´の１０秒間にお
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。

【００７２】続いて、質的診断を目的として、ＭＬ３よ
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。

【００７３】続いて、ステップＳ７´´の１０秒間にお
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。

【００７４】次に、再びＭＬ１による超音波送信が実行
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´）。

【００７５】以上述べた手順を経て、Ｓｅｔ Ｎｏ．５
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。

【００７６】上記各存在診断及び質的診断のためのシー
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。

【００７７】図１１は、パフュージョン動画像とバスキ
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。

【００７８】図１１に示す形態においては、「どちらを
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。

【００７９】また、図１２に示すように、キャプチャー
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。

【００８０】以上述べた構成によれば、以下の効果を得
ることができる。

【００８１】既述の様に、一般的には、存在診断すなわ
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。

【００８２】これに対し、本超音波診断装置では、コン
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。

【００８３】また、存在診断と質的診断との間に適宜フ
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。

【００８４】本超音波診断装置では、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。

【００８５】存在診断と質的診断とを含む一連の診断シ
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。

【００８６】以上、本発明を実施形態に基づき説明した
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。

【００８７】

【発明の効果】以上本発明によれば、存在診断と質的診
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でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本実施形態に係る超音波診断装置１０
のブロック構成図を示している。

【図２】図２は、内部記憶装置２９内に予め登録された
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。

【図３】図３は、ＭＬのプログラム登録機能を説明する
ための概念図である。

【図４】図４はＳｅｔ Ｎｏ．１を構成するＭＬのボタ
ン４１の表示形態の一例である。

【図５】図５はＳｅｔ Ｎｏ．１を構成するＭＬのボタ
ン４１の表示形態の他の例である。

【図６】図６は、ＭＬのプログラム登録の他の例を説明
するための図である。

【図７】図７（ａ）は、図６のＳｅｔ Ｎｏ．３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（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。

【図８】図８は、図６のＳｅｔ Ｎｏ．３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。

【図９】図９は、図６のＳｅｔ Ｎｏ．４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。

【図１０】図１０は、図６のＳｅｔ Ｎｏ．５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。

【図１１】図１１は、パフュージョン画像とバスキュラ
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。

【図１２】図１２は、パフュージョン画像とバスキュラ
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。

【図１３】図１３は、本超音波診断装置の効果を説明す
るための図である。

【図１４】図１４は、本超音波診断装置の効果を説明す
るための図である。

【符号の説明】

１０…超音波診断装置 １３…超音波プローブ １５…送信回路 １７…受信回路 １９…Ｂモード処理系 ２１…カラードプラ処理系 ２２…装置本体 ２３…画像メモリ ２５…モニタ ２５…表示モニタ ２７…制御プロセッサ ２９…内部記憶装置 ３３…入力装置 ３５…通信装置 ４１…ボタン

フロントページの続き (72)発明者 森安 史典 東京都新宿区新宿６丁目15番６号 Ｆターム(参考） 4C301 CC02 DD01 DD02 DD11 EE11 HH01 HH02 HH03 HH11 JB35 JB46 KK13 KK21 4C601 DD03 DE01 EE09 HH04 HH05 HH14 JB28 JB34 KK12 KK18 KK23 KK25

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【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。
7. 【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。
8. 【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。
9. 【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。
10. 【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。
11. 【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。
12. 【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。
13. 【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。
14. 【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。
15. 【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。
16. 【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。
17. 【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。