JP2006311959A

JP2006311959A - 超音波診断装置

Info

Publication number: JP2006311959A
Application number: JP2005136479A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Nakamura; 恭大中村; Yoshihiko Ito; 嘉彦伊藤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-05-09
Filing date: 2005-05-09
Publication date: 2006-11-16

Abstract

【課題】コンパウンド画像の死角領域を減少させる。
【解決手段】送信偏向部４は、偏向制御部３にあらかじめ記憶されている左偏向データ３Ａに基づいて無偏向の超音波ビームによる２次元走査面を左方向に偏向して２次元走査し、次いで無偏向データ３Ｃに基づいてプローブ２の正面を扇形に２次元走査し、次いで右偏向データ３Ｂに基づいて無偏向の超音波ビームによる２次元走査面を右方向に偏向して２次元走査する。受信偏向部５は左偏向データ３Ａに基づいて左偏向画像Ａをフレームメモリ６Ａに格納し、無偏向データ３Ｃに基づいて無偏向画像Ｃをフレームメモリ６Ｃに格納し、右偏向データ３Ｂに基づいて右偏向画像Ｂをフレームメモリ６Ｂに格納する。フレームメモリ６Ａ、６Ｃ、６Ｂにそれぞれ格納された左偏向画像Ａ、無偏向画像Ｃ、右偏向画像Ｂは同時に読み出されて加算器７により加算されてコンパウンド画像に合成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、コンパウンド画像を生成して表示する超音波診断装置に関する。

一般に、被検体内に超音波を通しにくい部位や、超音波をほぼすべて反射する部位（境界）が存在すると、その部位の後方の情報を得ることができず、影が発生して死角となるので、これを防止するために複数の異なる方向に超音波を送信して各反射信号を加算、平均して合成することによりコンパウンド画像を生成して表示する方法が知られている。

図３はリニア走査型プローブ１を用いてコンパウンド画像を生成するための従来の走査方式を示す。図３において、プローブ１内に直線状に配列された複数の振動子（不図示）からは、各振動子の駆動タイミングを制御することにより、プローブ１の正面を矩形状に２次元走査する無偏向の超音波ビームと、無偏向の超音波ビームによる２次元走査面を左方向に偏向した超音波ビームと、無偏向の超音波ビームによる２次元走査面を右方向に偏向した超音波ビームが時分割で送信される。そして、３方向からの反射信号がプローブ１内の各振動子により電気信号に変換されて無偏向画像Ｃと、左偏向画像Ａと右偏向画像Ｂが得られ、この合成画像が表示される。ここで、図３において、画像表示範囲Ｐ上の領域（１）（図３では丸付き数字で記す。以下同じ）では３方向の画像が重なり、領域（２）では無偏向画像Ｃと左偏向画像Ａが重なり、領域（３）では無偏向画像Ｃと右偏向画像Ｂが重なるので、これらの領域（１）〜（３）で影の範囲を減少させることができる。

図４はコンベックス走査型プローブを用いてコンパウンド画像を生成するための従来の走査方式を示す（例えば下記の特許文献１に記載される技術である）。図４において、プローブ内にコンベックス状に配列された複数の振動子（不図示）からは、各振動子の駆動タイミングを制御することにより、プローブ１の正面を扇形に２次元走査する無偏向の超音波ビームによる２次元走査面を左方向に偏向した超音波ビームと、右方向に偏向した超音波ビームが時分割で送信される。そして、２方向からの反射信号がプローブ１内の各振動子により電気信号に変換されて左偏向画像Ａと右偏向画像Ｂが得られ、画像表示範囲Ｐ上で左偏向画像Ａと右偏向画像Ｂが重なる領域で影の範囲を減少させることができる。
特開２００３−７０７８６号公報（段落００３８、図１０）

しかしながら、図３に示すようなリニア走査型では、無偏向画像Ｃに対して左偏向画像Ａと右偏向画像Ｂが重ならない死角領域（４）を小さくしようとすると視野角が狭くなり、また、視野角を大きくすると死角領域（４）が大きくなるという問題点がある。また、図４に示すようなコンベックス走査型では、上記問題点を解決することができるが、画像表示範囲Ｐ上で左偏向画像Ａと右偏向画像Ｂが重ならない死角領域Ａ２、Ｂ２が大きいという問題点がある。

本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、コンパウンド画像の死角領域を減少させることができる超音波診断装置を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために、コンベックス状に配列された複数の振動子の正面を扇形に２次元走査するとともに、前記２次元走査面の正方向及び負方向に偏向して２次元走査する走査手段と、
前記走査手段により前記正面を走査した２次元画像と、前記正方向及び負方向に偏向して走査した各２次元画像を合成してコンパウンド画像を生成する画像合成手段とを備えた構成とした。
この構成により、走査角度をずらした３枚のコンベックス走査画像を合成するので、２枚のずらしたコンベックス走査画像を合成する従来例に比べて重なり領域を増やすことができ、このため、コンパウンド画像の死角領域を減少させることができる。

また、前記走査手段は、前記２次元走査面と直交する方向に揺動して走査し、
前記画像合成手段は、前記走査手段が走査した２次元走査面と前記直交する方向の３次元のコンパウンド画像を生成することを特徴とする。
この構成により、３次元のコンパウンド画像の死角領域を減少させることができる。

本発明によれば、走査角度をずらした３枚のコンベックス走査画像を合成するので、２枚のずらしたコンベックス走査画像を合成する従来例に比べて重なり領域を増やすことができ、このため、コンパウンド画像の死角領域を減少させることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明に係る超音波診断装置の一実施の形態を示すブロック図、図２は図１の超音波診断装置による超音波ビーム走査を示す説明図である。

プローブ２内には、複数の振動子（不図示）がコンベックス状に配列されている。偏向制御部３にはあらかじめ、複数の振動子が図２（ａ）に示すようにプローブ２の正面を扇形に２次元走査するように駆動するための各振動子の遅延データである無偏向データ３Ｃと、図２（ｂ）に示すように無偏向の超音波ビームによる２次元走査面を左方向に偏向して２次元走査するように駆動するための各振動子の遅延データである左偏向データ３Ａと、図２（ｃ）に示すように無偏向の超音波ビームによる２次元走査面を右方向に偏向して２次元走査するように駆動するための各振動子の遅延データである右偏向データ３Ｂが格納されている。

送信偏向部４はまず、偏向制御部３にあらかじめ記憶されている左偏向データ３Ａに基づいて、図２（ｂ）に示すように無偏向の超音波ビームによる２次元走査面を左方向に偏向して２次元走査するように駆動するための駆動パルスを発生してプローブ２内の各振動子に印加する。これにより、プローブ２内の各振動子が超音波信号を発生して反射信号を電気信号に変換する。ここで、コンベックス型走査では、リニア型走査と同様に、プローブ２内の複数の振動子のうち、開口を構成する所定数の振動子を選択的に駆動して各駆動タイミングを制御することにより各超音波信号が放射方向の目標位置に集束して１本の超音波ビームを構成するとともに、開口をずらして扇形に２次元走査する。受信偏向部５は左偏向データ３Ａに基づいて、超音波ビームごとに各振動子により変換された電気信号の位相差を補正して左偏向画像Ａをフレームメモリ６Ａに格納する。

次いで送信偏向部４は無偏向データ３Ｃに基づいて、図２（ａ）に示すようにプローブ２の正面を扇形に２次元走査するように駆動するための駆動パルスを発生してプローブ２内の各振動子に印加し、受信偏向部５は無偏向データ３Ｃに基づいて、超音波ビームごとに各振動子により変換された電気信号の位相差を補正して無偏向画像Ｃをフレームメモリ６Ｃに格納する。次いで送信偏向部４は右偏向データ３Ｂに基づいて、図２（ｃ）に示すように無偏向の超音波ビームによる２次元走査面を右方向に偏向して２次元走査するように駆動するための駆動パルスを発生してプローブ２内の各振動子に印加し、受信偏向部５は右偏向データ３Ｂに基づいて、超音波ビームごとに各振動子により変換された電気信号の位相差を補正して右偏向画像Ｂをフレームメモリ６Ｂに格納する。

フレームメモリ６Ａ、６Ｃ、６Ｂにそれぞれ格納された左偏向画像Ａ、無偏向画像Ｃ、右偏向画像Ｂは同時に読み出されて加算器７により加算されて図２（ｄ）に示すようなコンパウンド画像に合成され、画像表示範囲Ｐ上に合成されたコンパウンド画像が表示部８に表示される。

図２（ｄ）を図４と比較して画像表示範囲Ｐを説明すると、左偏向画像Ａの左側の領域Ａ１は両者とも重なっていないが、右側の領域Ａ２は図４では重なっていないのに対して図２（ｄ）では無偏向画像Ｃと重なっており、また、右偏向画像Ｂの右側の領域Ｂ１は両者とも重なっていないが、左側の領域Ｂ２は図４では重なっていないのに対して図２（ｄ）では無偏向画像Ｃと重なっているので、領域Ａ２、Ｂ２においても死角ができにくく、このため、コンパウンド画像の死角領域を減少させることができる。
なお、走査手段としてコンベックス走査型の走査手段を用いたが、これが作る２次元走査面でのコンパウンド画像の面に対し、垂直方向（紙面に垂直な面）に走査手段が揺動できるように、コンベックス型の走査手段の支持部内（不図示）で、かつ２次元走査面と同一平面上に回転軸を設けることにより、３次元画像を構成する場合でも、コンパウンド画像の死角領域を減少させることができる。

本発明は、コンパウンド画像の死角領域を減少させることができるという効果を有し、超音波診断装置などに利用することができる。

本発明に係る超音波診断装置の一実施の形態を示すブロック図図１の超音波診断装置による超音波ビーム走査を示す説明図従来の超音波ビーム走査を示す説明図他の従来の超音波ビーム走査を示す説明図

符号の説明

２プローブ
３偏向制御部
４送信偏向部
５受信偏向部
６Ａ、６Ｂ、６Ｃフレームメモリ
７加算器
８表示部

Claims

コンベックス状に配列された複数の振動子の正面を扇形に２次元走査するとともに、前記２次元走査面の正方向及び負方向に偏向して２次元走査する走査手段と、
前記走査手段により前記正面を走査した２次元画像と、前記正方向及び前記負方向に偏向して走査した各２次元画像を合成してコンパウンド画像を生成する画像合成手段とを、
備えた超音波診断装置。
前記走査手段は、前記２次元走査面と直交する方向に揺動して走査し、
前記画像合成手段は、前記走査手段が走査した２次元走査面と前記直交する方向の３次元のコンパウンド画像を生成することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。