【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＦＭ（Ｃｏｌｏｒ Ｆｌｏｗ Ｍａｐｐｉｎｇ）ＣＦＭゲイン調整方法および超音波診断装置に関し、さらに詳しくは、操作者の操作に対してノイズ表示レベルが変化する程度が大きく変動することを抑制し、操作しやすくしたＣＦＭゲイン調整方法および超音波診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＦＭゲインは、操作者がＣＦＭ画面を見ながらＣＦＭゲインをだんだん上げてゆき、全体にノイズが表れてくるノイズ表示レベルになると、それより少しＣＦＭゲインを下げ、そのＣＦＭゲインに設定している（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
【非特許文献１】
久直史等編著「腹部カラードプラ診断」金原出版、１９９８年４月２０日第１版発行、第３１頁下から８行目〜下から７行目
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来、上述のように、全体にノイズが表れてくる直前のノイズ表示レベルになるようにＣＦＭゲインを調整している。
ところが、全体にノイズが表れてくる直前のノイズ表示レベルから少しＣＦＭゲインを下げたときにノイズ表示レベルが変化する程度が一定でなく、例えばノイズ表示レベルが過剰に大きく変化してしまい、全体にノイズが表れてくる直前のノイズ表示レベルに調整操作しにくくなることがある問題点があった。
そこで、本発明の目的は、操作者の操作に対してノイズ表示レベルが変化する程度が大きく変動することを抑制し、操作しやすくしたＣＦＭゲイン調整方法および超音波診断装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
図１０，図１１は、操作者の操作に対してノイズ表示レベルが変化する程度が変動することを示す説明図である。
図１０に示すノイズ表示特性Ｎ１では、操作者の単位操作量Δｐに対してＣＦＭゲインがＣＦＭゲインステップΔｇ１だけ変化し、ノイズ表示レベルはΔＬ１２だけ変化する。ここで、Δｇ１／Δｐ＝ａ１を仮想勾配という。
一方、図１１に示すノイズ表示特性Ｎ２では、図１０と同じ仮想勾配ａ１なので操作者の単位操作量Δｐに対してＣＦＭゲインがＣＦＭゲインステップΔｇ１だけ変化するが、ノイズ表示レベルはΔＬ１３だけ変化する。
すなわち、ノイズ表示特性Ｎ１，Ｎ２が相違するために、操作者の操作に対してノイズ表示レベルが変化する程度ΔＬ１２，ΔＬ１３が変動することが判る。
【０００６】
図１２〜図１５は、ノイズ表示特性Ｎ１，Ｎ２の相違がノイズパワー分布に起因することを示す説明図である。
図１２に示すノイズパワー分布Ｈ１（Ｇ１）は、パケットサイズ（超音波パルスを同一音線方向にｐ回送信して得られたｐ回の受信信号から１音線の信号を作成するとき、ｐをパケットサイズという）が小さく（例えば６〜８）且つＣＦＭゲインが「Ｇ１」であるときのノイズパワー分布を示す。ノイズが表示される下限ノイズレベルＰｍｉｎよりノイズパワーが大きい斜線部分Ｌ１が表示される。この斜線部分Ｌ１は、図１０のノイズ表示レベルＬ１に対応している。
図１３に示すノイズパワー分布Ｈ１（Ｇ１−Δｇ１）は、パケットサイズが小さく（例えば６〜８）且つＣＦＭゲインが「Ｇ１−Δｇ１」であるときのノイズパワー分布を示す。ノイズが表示される下限ノイズレベルＰｍｉｎよりノイズパワーが大きい斜線部分Ｌ２が表示される。この斜線部分Ｌ２は、図１０のノイズ表示レベルＬ２に対応している。
そして、図１２の斜線部分Ｌ１と図１３の斜線部分Ｌ２の差が、図１０においてノイズ表示レベルが変化する程度ΔＬ１２に対応する。
図１４に示すノイズパワー分布Ｈ２（Ｇ１）は、パケットサイズが大きく（例えば９〜１６）且つＣＦＭゲインが「Ｇ１」であるときのノイズパワー分布を示す。ノイズが表示される下限ノイズレベルＰｍｉｎよりノイズパワーが大きい斜線部分Ｌ１が表示される。この斜線部分Ｌ１は、図１１のノイズ表示レベルＬ１に対応している。なお、パワーを求めるのに使用されるデータ数は「パケットサイズ−フィルタのタップ長（フィルタを構成するディレイセルの数をｄとするとき、ｄをタップ長という）」である。従って、パケットサイズが大きくなると、パワーを求めるのに使用されるデータ数が多くなって、ノイズパワー分布が狭くなる。
図１５に示すノイズパワー分布Ｈ２（Ｇ１−Δｇ１）は、パケットサイズが大きく（例えば９〜１６）且つＣＦＭゲインが「Ｇ１−Δｇ１」であるときのノイズパワー分布を示す。ノイズが表示される下限ノイズレベルＰｍｉｎよりノイズパワーが大きい斜線部分Ｌ３が表示される。この斜線部分Ｌ３は、図１１のノイズ表示レベルＬ３に対応している。
そして、図１４の斜線部分Ｌ１と図１５の斜線部分Ｌ３の差が、図１１においてノイズ表示レベルが変化する程度ΔＬ１３に対応する。
すなわち、ノイズパワー分布Ｈ１，Ｈ２が異なるために、ノイズ表示特性Ｎ１，Ｎ２が相違することが判る。また、パケットサイズの違いにより、ノイズパワー分布Ｈ１，Ｈ２が異なることが判る。
【０００７】
そこで、第１の観点では、本発明は、操作者の操作に対するＣＦＭゲインの単位変化量であるＣＦＭゲインステップを、ノイズパワー分布に応じて変更することを特徴とするＣＦＭゲイン調整方法を提供する。
【０００８】
図４，図５は、操作者の操作に対してノイズ表示レベルが変化する程度が変動しないことを示す説明図である。
図４に示すノイズ表示特性Ｎ１では、操作者の単位操作量Δｐに対してＣＦＭゲインがＣＦＭゲインステップΔｇ１だけ変化し、ノイズ表示レベルはΔＬ１２だけ変化する。ここで、Δｇ１／Δｐ＝ａ１を仮想勾配という。
一方、図５に示すノイズ表示特性Ｎ２では、操作者の単位操作量Δｐに対してＣＦＭゲインがＣＦＭゲインステップΔｇ２だけ変化し、ノイズ表示レベルはΔＬ１２だけ変化する。ここで、Δｇ２／Δｐ＝ａ２を仮想勾配という。
すなわち、ノイズ表示特性Ｎ１，Ｎ２は相違するが、ＣＦＭゲインステップΔｇ１，Δｇ２が異なるために、操作者の操作に対してノイズ表示レベルが変化する程度はΔＬ１２で一定であることが判る。
【０００９】
図６，図７は、図４に示すノイズ表示レベルの変化の程度ΔＬ１２を、ノイズパワー分布Ｈ１とＣＦＭゲインステップΔｇ１とにより説明した概念図である。
図６に示すノイズパワー分布Ｈ１（Ｇ１）は、パケットサイズが小さく（例えば６〜８）且つＣＦＭゲインが「Ｇ１」であるときのノイズパワー分布を示す。ノイズが表示される下限ノイズレベルＰｍｉｎよりノイズパワーが大きい斜線部分Ｌ１が表示される。この斜線部分Ｌ１は、図４のノイズ表示レベルＬ１に対応している。
図７に示すノイズパワー分布Ｈ１（Ｇ１−Δｇ１）は、パケットサイズが小さく（例えば６〜８）且つＣＦＭゲインが「Ｇ１−Δｇ１」であるときのノイズパワー分布を示す。ノイズが表示される下限ノイズレベルＰｍｉｎよりノイズパワーが大きい斜線部分Ｌ２が表示される。この斜線部分Ｌ２は、図４のノイズ表示レベルＬ２に対応している。
そして、図６の斜線部分Ｌ１と図７の斜線部分Ｌ２の差が、図４においてノイズ表示レベルが変化する程度ΔＬ１２に対応する。
【００１０】
図８，図９は、図５に示すノイズ表示レベルの変化の程度ΔＬ１２を、ノイズパワー分布Ｈ２とＣＦＭゲインステップΔｇ２とにより説明した概念図である。
図８に示すノイズパワー分布Ｈ２（Ｇ１）は、パケットサイズが大きく（例えば９〜１６）且つＣＦＭゲインが「Ｇ１」であるときのノイズパワー分布を示す。ノイズが表示される下限ノイズレベルＰｍｉｎよりノイズパワーが大きい斜線部分Ｌ１が表示される。この斜線部分Ｌ１は、図５のノイズ表示レベルＬ１に対応している。
図９に示すノイズパワー分布Ｈ２（Ｇ１−Δｇ２）は、パケットサイズが大きく（例えば９〜１６）且つＣＦＭゲインが「Ｇ１−Δｇ２」であるときのノイズパワー分布を示す。ノイズが表示される下限ノイズレベルＰｍｉｎよりノイズパワーが大きい斜線部分Ｌ２が表示される。この斜線部分Ｌ２は、図５のノイズ表示レベルＬ２に対応している。
そして、図８の斜線部分Ｌ１と図９の斜線部分Ｌ２の差が、図５においてノイズ表示レベルが変化する程度ΔＬ１２に対応する。
【００１１】
すなわち、上記第１の観点によるＣＦＭゲイン調整方法では、ノイズパワー分布Ｈ１，Ｈ２の違いに応じてＣＦＭゲインステップΔｇ１，Δｇ２を変更するため、ノイズ表示特性Ｎ１，Ｎ２が相違した場合でも、操作者の操作に対してノイズ表示レベルが変化する程度が大きく変動することを抑制できる。従って、ＣＦＭゲインを調整操作しやすくなる。
【００１２】
第２の観点では、本発明は、上記構成のＣＦＭゲイン調整方法において、前記ノイズパワー分布が第１のノイズパワー分布から第１のノイズパワー分布より狭い第２のノイズパワー分布に変化したときに前記ＣＦＭゲインステップを第１のＣＦＭゲインステップから第１のＣＦＭゲインステップより小さい第２のＣＦＭゲインステップに変更することを特徴とするＣＦＭゲイン調整方法を提供する。
図６〜図９を参照して説明したように、ノイズパワー分布が狭くなるように変化したとき、ノイズ表示特性は変化が急になるように変化する。
そこで、上記第２の観点によるＣＦＭゲイン調整方法では、ＣＦＭゲインステップを小さく変更することで、ノイズ表示レベルが変化する程度が大きく変動することを抑制できる。
【００１３】
第３の観点では、本発明は、上記構成のＣＦＭゲイン調整方法において、前記ノイズパワー分布をシステムパラメータから推定することを特徴とするＣＦＭゲイン調整方法を提供する。
上記構成において、システムパラメータは、パケットサイズ、パワーの加算回数、ＭＴＩ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｔａｒｇｅｔ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）フィルタのタップ長、ＭＴＩフィルタのカットオフ周波数などを含む。
図６〜図９を参照して説明したように、パケットサイズが変化すると、ノイズパワー分布が変化する。一般的に言えば、システムパラメータが変化すると、ノイズパワー分布が変化する。
そこで、上記第３の観点によるＣＦＭゲイン調整方法では、システムパラメータからノイズパワー分布を推定し、ＣＦＭゲインステップを変更する。
なお、システムパラメータからノイズパワー分布を推定しＣＦＭゲインステップを決定することを１回行っておけば、システムパラメータからＣＦＭゲインステップを直接決定できるので、システムパラメータからノイズパワー分布を推定することを繰り返し行う必要はない。
【００１４】
第４の観点では、本発明は、上記構成のＣＦＭゲイン調整方法において、前記システムパラメータがパケットサイズであり、前記パケットサイズが第１のパケットサイズから第１のパケットサイズより大きい第２のパケットサイズに変更されたときに前記ＣＦＭゲインステップを第１のＣＦＭゲインステップから第１のＣＦＭゲインステップより小さい第２のＣＦＭゲインステップに変更することを特徴とするＣＦＭゲイン調整方法を提供する。
図６〜図９を参照して説明したように、パケットサイズが大きくなるように変化したとき、ノイズ表示特性は変化が急になるように変化する。
そこで、上記第４の観点によるＣＦＭゲイン調整方法では、ＣＦＭゲインステップを小さく変更することで、ノイズ表示レベルが変化する程度が大きく変動することを抑制できる。
【００１５】
第５の観点では、本発明は、上記構成のＣＦＭゲイン調整方法において、前記システムパラメータがフィルタのタップ長であり、前記フィルタのタップ長が第１のタップ長から第１のタップ長より小さい第２のタップ長に変更されたときに前記ＣＦＭゲインステップを第１のＣＦＭゲインステップから第１のＣＦＭゲインステップより小さい第２のＣＦＭゲインステップに変更することを特徴とするＣＦＭゲイン調整方法を提供する。
パワーを求めるのに使用されるデータ数は「パケットサイズ−タップ長」である。従って、フィルタのタップ長が小さくなるように変化したとき、パワーを求めるのに使用されるデータ数が多くなってノイズパワー分布が狭くなり、ノイズ表示特性は変化が急になるように変化する。
そこで、上記第５の観点によるＣＦＭゲイン調整方法では、ＣＦＭゲインステップを小さく変更することで、ノイズ表示レベルが変化する程度が大きく変動することを抑制できる。
【００１６】
第６の観点では、本発明は、上記構成のＣＦＭゲイン調整方法において、前記システムパラメータがフィルタのカットオフ周波数であり、前記フィルタのカットオフ周波数が第１のカットオフ周波数から第１のカットオフ周波数より低い第２のカットオフ周波数に変更されたときに前記ＣＦＭゲインステップを第１のＣＦＭゲインステップから第１のＣＦＭゲインステップより小さい第２のＣＦＭゲインステップに変更することを特徴とするＣＦＭゲイン調整方法を提供する。
フィルタのカットオフ周波数が低くなるように変化したとき、ノイズ表示特性は変化が急になるように変化する。
そこで、上記第６の観点によるＣＦＭゲイン調整方法では、ＣＦＭゲインステップを小さく変更することで、ノイズ表示レベルが変化する程度が大きく変動することを抑制できる。
【００１７】
第７の観点では、本発明は、上記構成のＣＦＭゲイン調整方法において、前記ノイズパワー分布を実測することを特徴とするＣＦＭゲイン調整方法を提供する。
上記第７の観点によるＣＦＭゲイン調整方法では、ノイズパワーデータを取得してノイズパワー分布を求め、それによりＣＦ処理部Ｍゲインステップを変更することで、ノイズ表示レベルが変化する程度が大きく変動することを抑制できる。
【００１８】
第８の観点では、本発明は、ＣＦＭ画像を表示し且つ操作者がＣＦＭゲインを調整可能である超音波診断装置であって、操作者の操作量に対するＣＦＭゲインの単位変化量であるＣＦＭゲインステップを、ノイズパワー分布に応じて変更する手段を具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第８の観点による超音波診断装置では、上記第１の観点によるＣＦＭゲイン調整方法を好適に実施できる。
【００１９】
第９の観点では、本発明は、超音波探触子と、前記超音波探触子を駆動して超音波パルスを被検体内へ送信する送信手段と、被検体内からの超音波エコーを前記超音波探触子で受信して受信信号を出力する受信手段と、前記受信信号から流れ信号を抽出する直交検波手段およびフィルタ手段と、前記流れ信号から流れ画像を生成するＣＦ処理手段と、前記受信信号から背景画像を生成する背景処理手段と、前記流れ画像と前記背景画像を合成して表示する表示手段と、操作者が指示入力等の操作を行う操作手段と、全体を制御する制御手段とを具備すると共に、前記制御手段は、操作者の操作量に対するＣＦＭゲインの単位変化量であるＣＦＭゲインステップをノイズパワー分布に応じて変更することを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第９の観点による超音波診断装置では、上記第１の観点によるＣＦＭゲイン調整方法を好適に実施できる。
【００２０】
第１０の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記制御手段は、前記ノイズパワー分布が第１のノイズパワー分布から第１のノイズパワー分布より狭い第２のノイズパワー分布に変化したときに前記ＣＦＭゲインステップを第１のＣＦＭゲインステップから第１のＣＦＭゲインステップより小さい第２のＣＦＭゲインステップに変更することを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１０の観点による超音波診断装置では、上記第２の観点によるＣＦＭゲイン調整方法を好適に実施できる。
【００２１】
第１１の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記制御手段は、前記ノイズパワー分布をシステムパラメータから推定することを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１１の観点による超音波診断装置では、上記第３の観点によるＣＦＭゲイン調整方法を好適に実施できる。
【００２２】
第１２の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記システムパラメータがパケットサイズであり、前記制御手段は、前記パケットサイズが第１のパケットサイズから第１のパケットサイズより大きい第２のパケットサイズに変更されたときに前記ＣＦＭゲインステップを第１のＣＦＭゲインステップから第１のＣＦＭゲインステップより小さい第２のＣＦＭゲインステップに変更することを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１２の観点による超音波診断装置では、上記第４の観点によるＣＦＭゲイン調整方法を好適に実施できる。
【００２３】
第１３の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記システムパラメータがフィルタ手段のタップ長であり、前記制御手段は、前記フィルタ手段のタップ長が第１のタップ長から第１のタップ長より小さい第２のタップ長に変更されたときに前記ＣＦＭゲインステップを第１のＣＦＭゲインステップから第１のＣＦＭゲインステップより小さい第２のＣＦＭゲインステップに変更することを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１３の観点による超音波診断装置では、上記第５の観点によるＣＦＭゲイン調整方法を好適に実施できる。
【００２４】
第１４の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記システムパラメータがフィルタのカットオフ周波数であり、前記制御手段は、前記フィルタ手段のカットオフ周波数が第１のカットオフ周波数から第１のカットオフ周波数より低い第２のカットオフ周波数に変更されたときに前記ＣＦＭゲインステップを第１のＣＦＭゲインステップから第１のＣＦＭゲインステップより小さい第２のＣＦＭゲインステップに変更することを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１４の観点による超音波診断装置では、上記第６の観点によるＣＦＭゲイン調整方法を好適に実施できる。
【００２５】
第１５の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記ＣＦ処理手段で前記ノイズパワー分布を実測することを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１５の観点による超音波診断装置では、上記第７の観点によるＣＦＭゲイン調整方法を好適に実施できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００２７】
−第１の実施形態−
図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００の構成図である。
この超音波診断装置１００は、超音波探触子１と、超音波探触子１を駆動して超音波パルスを被検体内へ送信する送信部２と、被検体内からの超音波エコーを超音波探触子１で受信して受信信号を出力する受信部３と、受信信号から流れ信号を抽出する直交検波部４およびフィルタ部５と、流れ信号から流れ画像を生成するＣＦ処理部６と、受信信号からＢモード画像を生成するＢモード処理部７と、流れ画像とＢモード画像を合成して表示する表示部８と、操作者が指示入力等の操作を行う操作部９と、全体を制御する制御部１０とを具備する。
制御部１０は、操作者の操作量に対するＣＦＭゲインの単位変化量であるＣＦＭゲインステップをシステムパラメータに応じて変更するＣＦＭゲインステップ決定部１１を含んでいる。
なお、システムパラメータの値とＣＦＭゲインステップの値を対応させたテーブルを経験的に作成しておき、ＣＦＭゲインステップ決定部１１に記憶させておく。
【００２８】
図２は、ＣＦＭゲインステップ決定部１１によるＣＦＭゲインステップ調整処理を示すフロー図である。
ステップＨ１では、パケットサイズ、フィルタ部５のタップ長、フィルタ部５のカットオフ周波数などを含むシステムパラメータの少なくとも一つのパラメータを読み出す。
ステップＨ２では、読み出したシステムパラメータに応じてＣＦＭゲインステップを決定する。例えば、パケットサイズが第１のパケットサイズでＣＦＭゲインステップが第１のＣＦＭゲインステップであったときに、第１のパケットサイズより大きい第２のパケットサイズに変更された場合は、第１のＣＦＭゲインステップより小さい第２のＣＦＭゲインステップに変更する。また、フィルタ部５のタップ長が第１のタップ長でＣＦＭゲインステップが第１のＣＦＭゲインステップであったときに、第１のタップ長より小さい第２のタップ長に変更された場合は、第１のＣＦＭゲインステップより小さい第２のＣＦＭゲインステップに変更する。また、フィルタ部５のカットオフ周波数が第１のカットオフ周波数でＣＦＭゲインステップが第１のＣＦＭゲインステップであったときに、第１のカットオフ周波数より低い第２のカットオフ周波数に変更された場合は、第１のＣＦＭゲインステップより小さい第２のＣＦＭゲインステップに変更する。
【００２９】
第１の実施形態に係る超音波診断装置１００によれば、システムパラメータに応じてＣＦＭゲインステップを変更することにより、操作者の操作に対してノイズ表示レベルが変化する程度が大きく変動することを抑制できるため、ＣＦＭゲインを調整操作しやすくなる。
【００３０】
−第２の実施形態−
第２の実施形態に係る超音波診断装置では、制御部１０のＣＦＭゲインステップ決定部１１は、パワー分布を実測してＣＦＭゲインステップを変更する。
なお、パワー分布の種類とＣＦＭゲインステップの値を対応させたテーブルを経験的に作成しておき、ＣＦＭゲインステップ決定部１１に記憶させておく。
【００３１】
図３は、ＣＦＭゲインステップ決定部１１によるＣＦＭゲインステップ調整処理を示すフロー図である。
ステップＨ１’では、ＣＦ処理部６からノイズパワーデータを取得し、ノイズパワー分布を求める。
ステップＨ２’では、求めたノイズパワー分布に応じてＣＦＭゲインステップを決定する。例えば、ノイズパワー分布が第１のノイズパワー分布でＣＦＭゲインステップが第１のＣＦＭゲインステップであったときに、第１のノイズパワー分布より狭い第２のノイズパワー分布に変更された場合は、第１のＣＦＭゲインステップより小さい第２のＣＦＭゲインステップに変更する。
【００３２】
第２の実施形態に係る超音波診断装置によれば、実測したパワー分布に応じてＣＦＭゲインステップを変更することにより、操作者の操作に対してノイズ表示レベルが変化する程度が大きく変動することを抑制できるため、ＣＦＭゲインを調整操作しやすくなる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明のＣＦＭゲイン調整方法および超音波診断装置によれば、操作者の操作に対してノイズ表示レベルが変化する程度が大きく変動することを抑制できるため、ＣＦＭゲインを調整操作しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成図である。
【図２】第１の実施形態に係るＣＦＭゲインステップ決定処理を説明するフロー図である。
【図３】第２の実施形態に係るＣＦＭゲインステップ決定処理を説明するフロー図である。
【図４】操作者の操作に対するノイズ表示レベルの変化を示す説明図である。
【図５】操作者の操作に対するノイズ表示レベルの別の変化を示す説明図である。
【図６】広いノイズパワー分布とノイズ表示レベルの関係を示す説明図である。
【図７】ＣＦＭゲインを変えたときのノイズ表示レベルの変化を示す説明図である。
【図８】狭いノイズパワー分布とノイズ表示レベルの関係を示す説明図である。
【図９】ＣＦＭゲインを変えたときのノイズ表示レベルの変化を示す説明図である。
【図１０】操作者の操作に対するノイズ表示レベルの変化を示す説明図である。
【図１１】操作者の操作に対するノイズ表示レベルの別の変化を示す説明図である。
【図１２】広いノイズパワー分布とノイズ表示レベルの関係を示す説明図である。
【図１３】ＣＦＭゲインを変えたときのノイズ表示レベルの変化を示す説明図である。
【図１４】狭いノイズパワー分布とノイズ表示レベルの関係を示す説明図である。
【図１５】ＣＦＭゲインを変えたときのノイズ表示レベルの変化を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 超音波探触子
２ 送信部
３ 受信部
４ 直交検波部
５ フィルタ部
６ ＣＦ処理部
７ Ｂモード処理部
８ 表示部
９ 操作部
１０ 制御部
１１ ＣＦＭゲインステップ決定部
１００ 超音波診断装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a CFM (Color Flow Mapping) CFM gain adjustment method and an ultrasonic diagnostic apparatus. More specifically, the present invention relates to an operation that suppresses and greatly changes the degree of change in the noise display level with respect to the operation of the operator. The present invention relates to a simplified CFM gain adjusting method and an ultrasonic diagnostic apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the CFM gain is gradually increased while the operator increases the CFM gain while watching the CFM screen, and when the noise display level at which the noise appears as a whole appears, the CFM gain is lowered and set to that CFM gain. (For example, see Non-Patent Document 1).
[0003]
[Non-Patent Document 1]
Hisao Naoto et al., “Abdominal Color Doppler Diagnosis” published by Kanbara Publishing, April 20, 1998, first edition, page 31 from line 8 to line 7
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, as described above, the CFM gain is adjusted so that a noise display level immediately before noise appears on the whole is obtained.
However, the degree to which the noise display level changes when the CFM gain is slightly lowered from the noise display level immediately before noise appears on the whole is not constant. For example, the noise display level changes excessively greatly, There has been a problem that it may be difficult to perform an adjustment operation to a noise display level immediately before noise appears.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a CFM gain adjustment method and an ultrasonic diagnostic apparatus that suppresses a large change in the degree of change in the noise display level with respect to an operator's operation and makes it easy to operate. .
[0005]
[Means for Solving the Problems]
10 and 11 are explanatory diagrams showing that the degree to which the noise display level changes in response to the operation of the operator varies.
In the noise display characteristic N1 shown in FIG. 10, the CFM gain changes by the CFM gain step Δg1 with respect to the unit operation amount Δp of the operator, and the noise display level changes by ΔL12. Here, Δg1 / Δp = a1 is referred to as a virtual gradient.
On the other hand, in the noise display characteristic N2 shown in FIG. 11, since the virtual gradient a1 is the same as in FIG. 10, the CFM gain changes by the CFM gain step Δg1 with respect to the unit operation amount Δp of the operator, but the noise display level changes by ΔL13. .
That is, since the noise display characteristics N1 and N2 are different, it can be seen that ΔL12 and ΔL13 fluctuate to the extent that the noise display level changes in response to the operation of the operator.
[0006]
12-15 is explanatory drawing which shows that the difference in noise display characteristic N1, N2 originates in noise power distribution.
The noise power distribution H1 (G1) shown in FIG. 12 indicates that the packet size (p when generating one sound ray signal from p reception signals obtained by transmitting ultrasonic pulses p times in the same sound ray direction is p. Represents a noise power distribution when the packet size is small (for example, 6 to 8) and the CFM gain is “G1”. A hatched portion L1 having a noise power larger than the lower limit noise level Pmin at which noise is displayed is displayed. This hatched portion L1 corresponds to the noise display level L1 in FIG.
A noise power distribution H1 (G1-Δg1) illustrated in FIG. 13 indicates a noise power distribution when the packet size is small (for example, 6 to 8) and the CFM gain is “G1-Δg1”. A hatched portion L2 having a noise power larger than the lower limit noise level Pmin at which noise is displayed is displayed. The shaded portion L2 corresponds to the noise display level L2 in FIG.
The difference between the shaded portion L1 in FIG. 12 and the shaded portion L2 in FIG. 13 corresponds to the degree ΔL12 that the noise display level changes in FIG.
A noise power distribution H2 (G1) illustrated in FIG. 14 indicates a noise power distribution when the packet size is large (for example, 9 to 16) and the CFM gain is “G1”. A hatched portion L1 having a noise power larger than the lower limit noise level Pmin at which noise is displayed is displayed. This hatched portion L1 corresponds to the noise display level L1 in FIG. The number of data used to determine the power is “packet size−filter tap length (where d is the tap length, where d is the number of delay cells constituting the filter)”. Therefore, as the packet size increases, the number of data used to determine power increases and the noise power distribution becomes narrower.
A noise power distribution H2 (G1-Δg1) illustrated in FIG. 15 indicates a noise power distribution when the packet size is large (for example, 9 to 16) and the CFM gain is “G1-Δg1”. A hatched portion L3 having a noise power larger than the lower limit noise level Pmin at which noise is displayed is displayed. This hatched portion L3 corresponds to the noise display level L3 in FIG.
The difference between the shaded portion L1 in FIG. 14 and the shaded portion L3 in FIG. 15 corresponds to the degree ΔL13 that the noise display level changes in FIG.
That is, it can be seen that the noise display characteristics N1 and N2 are different because the noise power distributions H1 and H2 are different. It can also be seen that the noise power distributions H1 and H2 differ depending on the packet size.
[0007]
Accordingly, in a first aspect, the present invention provides a CFM gain adjustment method characterized by changing a CFM gain step, which is a unit change amount of a CFM gain with respect to an operation by an operator, according to a noise power distribution. .
[0008]
4 and 5 are explanatory diagrams showing that the degree to which the noise display level changes is not changed in response to the operation of the operator.
In the noise display characteristic N1 shown in FIG. 4, the CFM gain changes by the CFM gain step Δg1 with respect to the unit operation amount Δp of the operator, and the noise display level changes by ΔL12. Here, Δg1 / Δp = a1 is referred to as a virtual gradient.
On the other hand, in the noise display characteristic N2 shown in FIG. 5, the CFM gain changes by the CFM gain step Δg2 with respect to the unit operation amount Δp of the operator, and the noise display level changes by ΔL12. Here, Δg2 / Δp = a2 is referred to as a virtual gradient.
That is, although the noise display characteristics N1 and N2 are different, since the CFM gain steps Δg1 and Δg2 are different, it can be seen that the degree to which the noise display level changes in response to the operation of the operator is constant at ΔL12.
[0009]
6 and 7 are conceptual diagrams illustrating the degree of change ΔL12 in the noise display level shown in FIG. 4 using the noise power distribution H1 and the CFM gain step Δg1.
A noise power distribution H1 (G1) illustrated in FIG. 6 indicates a noise power distribution when the packet size is small (for example, 6 to 8) and the CFM gain is “G1”. A hatched portion L1 having a noise power larger than the lower limit noise level Pmin at which noise is displayed is displayed. The hatched portion L1 corresponds to the noise display level L1 in FIG.
The noise power distribution H1 (G1-Δg1) illustrated in FIG. 7 indicates the noise power distribution when the packet size is small (for example, 6 to 8) and the CFM gain is “G1-Δg1”. A hatched portion L2 having a noise power larger than the lower limit noise level Pmin at which noise is displayed is displayed. The shaded portion L2 corresponds to the noise display level L2 in FIG.
The difference between the shaded portion L1 in FIG. 6 and the shaded portion L2 in FIG. 7 corresponds to the degree ΔL12 that the noise display level changes in FIG.
[0010]
8 and 9 are conceptual diagrams illustrating the degree of change ΔL12 in the noise display level shown in FIG. 5 using the noise power distribution H2 and the CFM gain step Δg2.
A noise power distribution H2 (G1) illustrated in FIG. 8 indicates a noise power distribution when the packet size is large (for example, 9 to 16) and the CFM gain is “G1”. A hatched portion L1 having a noise power larger than the lower limit noise level Pmin at which noise is displayed is displayed. The hatched portion L1 corresponds to the noise display level L1 in FIG.
A noise power distribution H2 (G1-Δg2) illustrated in FIG. 9 indicates a noise power distribution when the packet size is large (for example, 9 to 16) and the CFM gain is “G1-Δg2”. A hatched portion L2 having a noise power larger than the lower limit noise level Pmin at which noise is displayed is displayed. The shaded portion L2 corresponds to the noise display level L2 in FIG.
The difference between the shaded portion L1 in FIG. 8 and the shaded portion L2 in FIG. 9 corresponds to the degree ΔL12 that the noise display level changes in FIG.
[0011]
That is, in the CFM gain adjustment method according to the first aspect, since the CFM gain steps Δg1 and Δg2 are changed according to the difference between the noise power distributions H1 and H2, even if the noise display characteristics N1 and N2 are different, the operator It can be suppressed that the degree to which the noise display level changes is greatly fluctuated in response to Therefore, it becomes easy to adjust the CFM gain.
[0012]
In a second aspect, the present invention provides the CFM gain adjustment method configured as described above, wherein the noise power distribution changes from the first noise power distribution to a second noise power distribution that is narrower than the first noise power distribution. A CFM gain adjustment method is provided, wherein the CFM gain step is changed from a first CFM gain step to a second CFM gain step smaller than the first CFM gain step.
As described with reference to FIGS. 6 to 9, when the noise power distribution changes so as to become narrower, the noise display characteristics change so that the change becomes abrupt.
Therefore, in the CFM gain adjustment method according to the second aspect, by changing the CFM gain step to a small value, it is possible to suppress a large change in the degree to which the noise display level changes.
[0013]
In a third aspect, the present invention provides a CFM gain adjustment method characterized in that the noise power distribution is estimated from system parameters in the CFM gain adjustment method configured as described above.
In the above configuration, the system parameters include the packet size, the number of power additions, the MTI (Moving Target Indication) filter tap length, the MTI filter cutoff frequency, and the like.
As described with reference to FIGS. 6 to 9, when the packet size changes, the noise power distribution changes. Generally speaking, when the system parameters change, the noise power distribution changes.
Therefore, in the CFM gain adjustment method according to the third aspect, the noise power distribution is estimated from the system parameters, and the CFM gain step is changed.
Note that if the noise power distribution is estimated from the system parameters and the CFM gain step is determined once, the CFM gain step can be directly determined from the system parameters, so that the estimation of the noise power distribution from the system parameters is repeated. There is no need to do it.
[0014]
In a fourth aspect, the present invention provides the CFM gain adjustment method configured as described above, wherein the system parameter is a packet size, and the second packet size is larger than the first packet size from the first packet size. A CFM gain adjustment method is provided, wherein the CFM gain step is changed from a first CFM gain step to a second CFM gain step smaller than the first CFM gain step.
As described with reference to FIGS. 6 to 9, when the packet size changes so as to increase, the noise display characteristics change so that the change becomes abrupt.
Therefore, in the CFM gain adjustment method according to the fourth aspect, the degree of change in the noise display level can be suppressed from changing greatly by changing the CFM gain step to be small.
[0015]
In a fifth aspect, the present invention provides the CFM gain adjustment method configured as described above, wherein the system parameter is a filter tap length, and the filter tap length is smaller than the first tap length from the first tap length. A CFM gain adjustment method is provided, wherein the CFM gain step is changed from a first CFM gain step to a second CFM gain step smaller than the first CFM gain step when the tap length is changed to 2. To do.
The number of data used to determine the power is “packet size−tap length”. Accordingly, when the tap length of the filter is changed to be small, the number of data used for obtaining the power is increased, the noise power distribution is narrowed, and the noise display characteristic is changed so that the change is abrupt.
Therefore, in the CFM gain adjustment method according to the fifth aspect, by changing the CFM gain step to be small, it is possible to suppress the degree of change in the noise display level from greatly fluctuating.
[0016]
In a sixth aspect, the present invention provides the CFM gain adjustment method having the above configuration, wherein the system parameter is a filter cutoff frequency, and the filter cutoff frequency is changed from a first cutoff frequency to a first cutoff frequency. The CFM gain step is changed from the first CFM gain step to a second CFM gain step smaller than the first CFM gain step when the CFM gain step is changed to a second cutoff frequency lower than the frequency. Provide a gain adjustment method.
When the cut-off frequency of the filter is changed to be low, the noise display characteristic is changed so that the change is abrupt.
Therefore, in the CFM gain adjustment method according to the sixth aspect, by changing the CFM gain step to be small, it is possible to suppress the degree of change in the noise display level from changing greatly.
[0017]
In a seventh aspect, the present invention provides a CFM gain adjustment method characterized by actually measuring the noise power distribution in the CFM gain adjustment method configured as described above.
In the CFM gain adjustment method according to the seventh aspect, noise power data is obtained to obtain a noise power distribution, and by changing the CF processing unit M gain step, the degree to which the noise display level changes greatly varies. This can be suppressed.
[0018]
In an eighth aspect, the present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that displays a CFM image and allows an operator to adjust the CFM gain, wherein the CFM gain is a unit change amount of the CFM gain with respect to the operation amount of the operator. There is provided an ultrasonic diagnostic apparatus comprising means for changing a step according to a noise power distribution.
In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the eighth aspect, the CFM gain adjusting method according to the first aspect can be suitably implemented.
[0019]
In a ninth aspect, the present invention provides an ultrasonic probe, transmission means for driving the ultrasonic probe to transmit ultrasonic pulses into the subject, and ultrasonic echoes from within the subject. Receiving means for receiving the ultrasonic probe and outputting a reception signal; orthogonal detection means and filter means for extracting a flow signal from the reception signal; and CF processing means for generating a flow image from the flow signal; Background processing means for generating a background image from the received signal, display means for synthesizing and displaying the flow image and the background image, operation means for an operator to perform operations such as instruction input, and control for overall control And the control means changes the CFM gain step, which is a unit change amount of the CFM gain with respect to the operation amount of the operator, according to the noise power distribution.
In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the ninth aspect, the CFM gain adjusting method according to the first aspect can be suitably implemented.
[0020]
In a tenth aspect, the present invention provides the ultrasonic diagnostic apparatus having the above-described configuration, wherein the control unit is configured such that the noise power distribution is narrower than the first noise power distribution from the first noise power distribution. The ultrasonic diagnostic apparatus is characterized in that the CFM gain step is changed from the first CFM gain step to a second CFM gain step smaller than the first CFM gain step.
In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the tenth aspect, the CFM gain adjusting method according to the second aspect can be suitably implemented.
[0021]
In an eleventh aspect, the present invention provides the ultrasonic diagnostic apparatus having the above configuration, wherein the control means estimates the noise power distribution from system parameters.
In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the eleventh aspect, the CFM gain adjusting method according to the third aspect can be suitably implemented.
[0022]
In a twelfth aspect, the present invention provides the ultrasonic diagnostic apparatus having the above configuration, wherein the system parameter is a packet size, and the control unit is configured such that the packet size is larger than the first packet size from the first packet size. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by changing the CFM gain step from the first CFM gain step to a second CFM gain step smaller than the first CFM gain step when the packet size is changed to the second packet size. provide.
In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the twelfth aspect, the CFM gain adjusting method according to the fourth aspect can be suitably implemented.
[0023]
In a thirteenth aspect, the present invention provides the ultrasonic diagnostic apparatus having the above-described configuration, wherein the system parameter is a tap length of the filter means, and the control means is configured such that the tap length of the filter means is changed from the first tap length to the first tap length. The CFM gain step is changed from the first CFM gain step to a second CFM gain step smaller than the first CFM gain step when the tap length is changed to a second tap length smaller than one tap length. An ultrasonic diagnostic apparatus is provided.
In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the thirteenth aspect, the CFM gain adjusting method according to the fifth aspect can be suitably implemented.
[0024]
In a fourteenth aspect, the present invention provides the ultrasonic diagnostic apparatus having the above configuration, wherein the system parameter is a cutoff frequency of a filter, and the control means is configured such that the cutoff frequency of the filter means is a first cutoff frequency. The CFM gain step is changed from the first CFM gain step to a second CFM gain step smaller than the first CFM gain step when the first CFM gain step is changed to a second cutoff frequency lower than the first cutoff frequency. An ultrasonic diagnostic apparatus is provided.
In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the fourteenth aspect, the CFM gain adjusting method according to the sixth aspect can be suitably implemented.
[0025]
In a fifteenth aspect, the present invention provides an ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that, in the ultrasonic diagnostic apparatus having the above-described configuration, the noise power distribution is actually measured by the CF processing means.
In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the fifteenth aspect, the CFM gain adjusting method according to the seventh aspect can be suitably implemented.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments shown in the drawings. Note that the present invention is not limited thereby.
[0027]
-First embodiment-
FIG. 1 is a configuration diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the first embodiment.
The ultrasonic diagnostic apparatus 100 includes an ultrasonic probe 1, a transmission unit 2 that drives the ultrasonic probe 1 to transmit ultrasonic pulses into the subject, and an ultrasonic echo from within the subject. A reception unit 3 that receives the ultrasonic probe 1 and outputs a reception signal, an orthogonal detection unit 4 and a filter unit 5 that extract a flow signal from the reception signal, and a CF processing unit 6 that generates a flow image from the flow signal A B-mode processing unit 7 that generates a B-mode image from the received signal, a display unit 8 that synthesizes and displays the flow image and the B-mode image, an operation unit 9 that an operator performs operations such as instruction input, And a control unit 10 for controlling the whole.
The control unit 10 includes a CFM gain step determination unit 11 that changes a CFM gain step, which is a unit change amount of the CFM gain with respect to the operation amount of the operator, according to a system parameter.
A table in which system parameter values and CFM gain step values are associated with each other is created empirically and stored in the CFM gain step determining unit 11.
[0028]
FIG. 2 is a flowchart showing CFM gain step adjustment processing by the CFM gain step determination unit 11.
In step H1, at least one parameter of system parameters including the packet size, the tap length of the filter unit 5, the cutoff frequency of the filter unit 5 and the like is read out.
In step H2, a CFM gain step is determined according to the read system parameter. For example, when the packet size is the first packet size and the CFM gain step is the first CFM gain step and the packet size is changed to the second packet size larger than the first packet size, the first CFM Change to a second CFM gain step smaller than the gain step. When the tap length of the filter unit 5 is the first tap length and the CFM gain step is the first CFM gain step, when the second tap length is changed to be smaller than the first tap length, Change to a second CFM gain step that is smaller than the first CFM gain step. When the cutoff frequency of the filter unit 5 is the first cutoff frequency and the CFM gain step is the first CFM gain step, the filter unit 5 is changed to a second cutoff frequency lower than the first cutoff frequency. If so, the second CFM gain step is changed to be smaller than the first CFM gain step.
[0029]
According to the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the first embodiment, by changing the CFM gain step according to the system parameter, the degree to which the noise display level changes with respect to the operation of the operator greatly varies. Since it can suppress, it becomes easy to adjust CFM gain.
[0030]
-Second Embodiment-
In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment, the CFM gain step determination unit 11 of the control unit 10 measures the power distribution and changes the CFM gain step.
A table in which the type of power distribution and the value of the CFM gain step are associated with each other is created empirically and stored in the CFM gain step determining unit 11.
[0031]
FIG. 3 is a flowchart showing CFM gain step adjustment processing by the CFM gain step determination unit 11.
In step H1 ′, noise power data is acquired from the CF processing unit 6 to obtain a noise power distribution.
In step H2 ′, a CFM gain step is determined according to the obtained noise power distribution. For example, when the noise power distribution is the first noise power distribution and the CFM gain step is the first CFM gain step, when the noise power distribution is changed to the second noise power distribution that is narrower than the first noise power distribution, Change to a second CFM gain step that is smaller than the first CFM gain step.
[0032]
According to the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment, by changing the CFM gain step according to the actually measured power distribution, the degree to which the noise display level changes with respect to the operation of the operator greatly varies. Therefore, it is easy to adjust the CFM gain.
[0033]
【The invention's effect】
According to the CFM gain adjusting method and the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, it is possible to prevent the noise display level from changing greatly with respect to the operation of the operator, so that the CFM gain can be easily adjusted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a flowchart illustrating CFM gain step determination processing according to the first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart illustrating CFM gain step determination processing according to the second embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a change in noise display level in response to an operation by an operator.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing another change in the noise display level in response to an operation by the operator.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a relationship between a wide noise power distribution and a noise display level.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a change in noise display level when the CFM gain is changed.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a relationship between a narrow noise power distribution and a noise display level.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a change in noise display level when the CFM gain is changed.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a change in noise display level in response to an operation by an operator.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing another change in the noise display level in response to an operation by the operator.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a relationship between a wide noise power distribution and a noise display level.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a change in noise display level when the CFM gain is changed.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a relationship between a narrow noise power distribution and a noise display level.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a change in noise display level when the CFM gain is changed;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic probe 2 Transmission part 3 Reception part 4 Orthogonal detection part 5 Filter part 6 CF process part 7 B mode process part 8 Display part 9 Operation part 10 Control part 11 CFM gain step determination part 100 Ultrasonic diagnostic apparatus
