JP2007216003A - Ultrasonographic apparatus - Google Patents
Ultrasonographic apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007216003A JP2007216003A JP2007010365A JP2007010365A JP2007216003A JP 2007216003 A JP2007216003 A JP 2007216003A JP 2007010365 A JP2007010365 A JP 2007010365A JP 2007010365 A JP2007010365 A JP 2007010365A JP 2007216003 A JP2007216003 A JP 2007216003A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- subject
- probe
- inspection apparatus
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
Description
本発明は、乳腺疾患の診断のための超音波検査装置に係り、とくに乳がん検診にも使用できる超音波乳房検査装置に関する。 The present invention relates to an ultrasonic inspection apparatus for diagnosing breast diseases, and more particularly to an ultrasonic breast inspection apparatus that can be used for breast cancer screening.
わが国における乳がんの罹患率は40歳代後半が最も多く、2004年から視触診単独の乳がん検診は廃止され、40歳代からのX線マンモグラフィによる乳がん検診が行われるようになった(例えば、非特許文献1参照)。しかし、X線の減弱の大きな微小石灰化の検出を除くと、造影剤を使用しない生体の軟組織のX線像のコントラストはきわめて微弱なため、見逃す可能性もかなりあることが指摘されている。また、マンモグラフィでは乳房を圧迫板で挟んで撮影するために被検者にとっては痛みを伴う検査であり、検診用装置としては必ずしも適切とはいえない。 Breast cancer prevalence in Japan is highest in the late 40s, and breast cancer screening by visual inspection alone was abolished in 2004, and breast cancer screening by X-ray mammography from the 40s began (for example, non Patent Document 1). However, it has been pointed out that, except for the detection of microcalcifications with a large attenuation of X-rays, the contrast of X-ray images of soft tissues in a living body that does not use a contrast agent is extremely weak, so there is a possibility that it may be missed. Also, mammography is a painful examination for the subject because the breast is sandwiched between the compression plates and is not necessarily appropriate as a screening apparatus.
一方、生体軟組織の描写に優れている超音波を用いた検査も実施されており、その有効性が報告されている。しかし、一般に普及するには至っていない。その理由の第1は、検査が技師の技量や経験に大きく依存することである。現在行われている超音波検査は、通常、技師が超音波プローブを手に持って操作し、乳房に当ててプローブをずらしながら、異常と思われる断面を探し、異常と見られる部位の断面像(これを断層像という)を記録して、記録された断層像をあとで医師が見て診断している。プローブの操作は手動で行うため断面の位置はその都度異なったものとなり、再現性のあるデータを得ることはなかなか難しく、異常部位の見落としの確率は技師の技能にも依存する。また、一人の検査に要する時間も長く短時間で多数の被検者を検査することは困難である。 On the other hand, examinations using ultrasonic waves that are excellent in depiction of living soft tissues have been carried out, and their effectiveness has been reported. However, it has not spread widely. The first reason is that the inspection depends largely on the skill and experience of the engineer. In the current ultrasound examination, an engineer usually operates with an ultrasound probe in his hand and moves the probe against the breast to look for a section that seems to be abnormal. (This is called a tomogram) is recorded, and a doctor sees and diagnoses the recorded tomogram later. Since the probe operation is performed manually, the position of the cross-section becomes different each time, and it is difficult to obtain reproducible data, and the probability of overlooking the abnormal part depends on the skill of the engineer. In addition, it takes a long time for one person to test, and it is difficult to inspect a large number of subjects in a short time.
これに対し、できるだけ技師の技量によらず検診にも使えるいろいろな超音波検査装置の試みがなされている。すなわち、技師がプローブを手で持って操作するのではなく、プローブを機械的に所定の軌道に沿って動かし、対象部位全体の超音波データを収集し断層像として表示する方法である。 On the other hand, various ultrasonic inspection apparatuses that can be used for examinations as much as possible regardless of the skill of the engineer have been tried. That is, it is a method in which the engineer moves the probe mechanically along a predetermined trajectory, collects ultrasonic data of the entire target region, and displays it as a tomographic image, instead of operating the probe by hand.
これらの方法は直接接触法と水浸法とに大別される。直接接触法は超音波プローブの超音波送受波面を体表に接触して体内断面を表示する方法である(例えば、特許文献1参照)。水浸法は体表と超音波プローブの送受波面の間に水などの液体を介在させて、超音波の送受信を行う方式である。直接接触法は多重反射の影響を問題にしなくてよいが、乳房が柔らかい組織であるために、プローブが乳房に接して移動すると乳房組織が変形し得られる画像は静止位置とは異なる変形した画像となるのが欠点である。水浸法はプローブが直接乳房に接しないため、プローブの移動に伴う乳房の変形はほとんどないが、プローブ送受波面と乳房に接する膜あるいは乳房表面との間で多重反射が起こり、その画像が乳房組織の断層像に混在することが欠点である。 These methods are roughly classified into a direct contact method and a water immersion method. The direct contact method is a method of displaying a cross section of the body by contacting the ultrasonic wave transmitting / receiving surface of an ultrasonic probe with the body surface (see, for example, Patent Document 1). The water immersion method is a method of transmitting and receiving ultrasonic waves by interposing a liquid such as water between the body surface and the transmission / reception surface of the ultrasonic probe. The direct contact method does not have to consider the effects of multiple reflections, but since the breast is soft tissue, the image that can be deformed when the probe moves in contact with the breast is a deformed image that is different from the stationary position. It is a drawback. In the water immersion method, since the probe does not contact the breast directly, there is almost no deformation of the breast due to the movement of the probe, but multiple reflection occurs between the probe transmission / reception surface and the film or breast surface in contact with the breast, and the image is the breast. It is a disadvantage that it is mixed in tomographic images of tissues.
水浸法は、さらに仰臥位(仰向け)式と腹臥位(うつ伏せ)式に分けられる。仰臥位式は被検者が寝台の上に仰向けに寝た状態で上から水袋を乳房に当て、水中のプローブを機械的に移動するものである(例えば、非特許文献2参照)。仰臥位式では、被検者にとっては仰向けに寝るだけでありもっとも自然であるが、水袋に入ったプローブおよびプローブ移動機構が被検者の上に位置し、その全体を移動させる必要があるため構造的には複雑になり、従来はアレイプローブを用いた例はなく単一振動子を機械的に往復する方式が知られているだけである。 The water immersion method is further divided into a supine position (a supine position) type and a prone position (a prone position) type. In the supine position type, a water bag is applied to the breast from above while the subject is lying on the bed, and the underwater probe is mechanically moved (see, for example, Non-Patent Document 2). In the supine position, it is most natural for the subject to sleep on his / her back, but the probe in the water bag and the probe moving mechanism must be positioned above the subject and moved as a whole. Therefore, the structure is complicated, and there is no conventional example using an array probe, and only a method of mechanically reciprocating a single transducer is known.
一方、腹臥位式は、穴が開いた寝台の穴の中に水槽と超音波プローブがあり、乳房を穴の中に入れてプローブを移動または回転させてデータ収集を行うものである(例えば、特許文献2、3参照)。この場合、超音波ビームが体表に直角に入射するようにプローブの角度を変える複雑な構造が必要となり、そのような複雑な構造にしても体表に直角に超音波ビームが入射すると多重反射の影響が大きく、良質な画像が得られない欠点がある。また、乳がんの最も発生率の高いC’と呼ばれる肩と腋下に近い平坦な部分の描写ができない欠点がある。さらに、従来例では水中に乳房を直接浸す方式のため、水がよごれて多数の被検者の検査には向かない。
On the other hand, in the prone position type, there are a water tank and an ultrasonic probe in the hole of the bed with a hole, and the breast is placed in the hole and the probe is moved or rotated to collect data (for example,
超音波検診装置におけるもうひとつの大きな問題点は、病巣のある部位だけでなく正常な部位を含む乳房全体を断層像として表示するために、数百枚というきわめて多数の断層像を表示しなければならず、多数の断層像をみて診断する医師の負担が大きいことである。これは、両乳房に対して合計4枚の画像で診断できるX線マンモグラフィとは大きな違いであり、このことが、断層像を検診目的に使用する場合の大きな問題点となる。
以上述べたように、乳がん検診に使用できる超音波検査装置として種々の提案がなされているが、検査時間、乳房の変形、多重反射による画質の劣化、複雑な駆動機構、水の汚れ、多数の断層像の表示方法など、多くの問題点があり、従来例ではいずれの提案も実用装置として普及するには至っていない。 As described above, various proposals have been made as an ultrasonic examination apparatus that can be used for breast cancer screening. However, examination time, breast deformation, image quality deterioration due to multiple reflections, complicated drive mechanism, water stains, many There are many problems such as a tomographic image display method, and none of the proposals has been widely used as a practical device in the conventional example.
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、被検者や検査技師への負担を強いることなく乳房の病変を良好に診断できる超音波乳房検査装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an ultrasonic breast examination apparatus that can satisfactorily diagnose a breast lesion without imposing a burden on a subject or an examination engineer.
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。 In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures.
本発明の第1の視点は、供給される駆動信号に基づいて被検体に超音波を送信すると共に前記被検体からの反射波に基づいてエコー信号を発生し、且つ液体中に配置される超音波プローブと、前記超音波プローブの超音波送受信面と前記被検体の間に配置され、前記液体と前記被検体との接触を防止する超音波透過性の膜ユニットと、前記被検体に前記超音波プローブの超音波送受信面を対向させつつ、前記超音波プローブを回転させる回転機構と、前記駆動信号を発生し前記超音波プローブに供給する駆動信号発生ユニットと、前記超音波プローブが回転しながら超音波送受信を実行するように、前記回転機構及び前記駆動信号発生ユニットを制御する制御ユニットと、を具備することを特徴とする超音波検査装置である。 According to a first aspect of the present invention, an ultrasonic wave is transmitted to a subject based on a supplied drive signal, an echo signal is generated based on a reflected wave from the subject, and the ultrasonic wave is disposed in a liquid. An ultrasonic probe, an ultrasonic transmission / reception surface of the ultrasonic probe, and an ultrasonically permeable membrane unit that is disposed between the subject and the subject to prevent contact between the liquid and the subject; A rotation mechanism that rotates the ultrasonic probe while facing the ultrasonic transmission / reception surface of the ultrasonic probe, a drive signal generation unit that generates the drive signal and supplies the drive signal to the ultrasonic probe, and the ultrasonic probe rotates An ultrasonic inspection apparatus comprising: a control unit that controls the rotation mechanism and the drive signal generation unit so as to perform ultrasonic transmission / reception.
本発明の第2の視点は、被検体に超音波を送信すると共に前記被検体からの反射波に基づいてエコー信号を発生し、且つ液体中に配置される超音波プローブと、前記超音波プローブの超音波送受信面と前記被検体の間に配置され、前記液体と前記被検体との接触を防止する超音波透過性の第1の膜と、前記第1の膜と一体化され、超音波多重反射を防止するために超音波を散乱させる網状構造を有する第2の膜と、を具備することを特徴とする超音波検査装置である。 According to a second aspect of the present invention, an ultrasonic probe that transmits an ultrasonic wave to a subject and generates an echo signal based on a reflected wave from the subject and is disposed in a liquid, and the ultrasonic probe An ultrasonic wave transmitting first film disposed between the ultrasonic wave transmitting / receiving surface and the subject and preventing contact between the liquid and the subject, and the first film integrated with the ultrasonic wave. An ultrasonic inspection apparatus comprising: a second film having a network structure that scatters ultrasonic waves to prevent multiple reflections.
本発明の第3の視点は、複数の超音波振動子によって被検体に超音波ビームを送信すると共に前記被検体からの反射波に基づいてエコー信号を発生し、且つ被検体と所定の距離を介して配置される超音波プローブと、前記超音波ビームが前記被検体表面に対して実質的に垂直に送信されるように、前記被検体の形状に応じて前記各超音波振動子への駆動信号の供給タイミングを制御する制御ユニットと、を具備することを特徴とする超音波検査装置である。 According to a third aspect of the present invention, an ultrasonic beam is transmitted to a subject by a plurality of ultrasonic transducers, an echo signal is generated based on a reflected wave from the subject, and a predetermined distance from the subject is set. An ultrasonic probe disposed via the ultrasonic probe, and driving the ultrasonic transducers according to the shape of the subject so that the ultrasonic beam is transmitted substantially perpendicular to the subject surface. An ultrasonic inspection apparatus comprising: a control unit that controls a signal supply timing.
本発明の第4の視点は、被検体に超音波を送信すると共に前記被検体からの反射波に基づいてエコー信号を発生し、且つ被検体と所定の距離を介して配置される超音波プローブと、前記被検体に前記超音波プローブの超音波送受信面を対向させつつ、前記超音波プローブを回転させる回転機構と、前記回転機構により前記超音波プローブを回転させながら超音波送受信を実行することで、前記被検体に関して少なくとも360度分の超音波データを取得する制御ユニットと、前記少なくとも360度分の超音波データを用いて、直交座標系におけるボクセルデータを生成するデータ生成ユニットと、前記ボクセルデータを用いて超音波画像を生成する画像生成ユニットと、を具備することを特徴とする超音波検査装置である。 A fourth aspect of the present invention is an ultrasonic probe that transmits an ultrasonic wave to a subject and generates an echo signal based on a reflected wave from the subject and is disposed at a predetermined distance from the subject. A rotating mechanism for rotating the ultrasonic probe while the ultrasonic transmitting / receiving surface of the ultrasonic probe faces the subject, and performing ultrasonic transmission / reception while rotating the ultrasonic probe by the rotating mechanism. The control unit for acquiring ultrasonic data for at least 360 degrees regarding the subject, the data generation unit for generating voxel data in an orthogonal coordinate system using the ultrasonic data for at least 360 degrees, and the voxel An ultrasonic inspection apparatus comprising: an image generation unit that generates an ultrasonic image using data.
以上本発明によれば、被検者や検査技師への負担を強いることなく乳房の病変を良好に診断できる超音波乳房検査装置を実現することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to realize an ultrasonic breast examination apparatus that can satisfactorily diagnose a breast lesion without imposing a burden on a subject or an examination engineer.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, components having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be given only when necessary.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の実施形態に係る超音波検査装置のブロック構成図である。同図に示すように、本超音波検査装置は、超音波走査ユニットA、装置本体Bと操作卓Cを具備している。装置本体Bは、超音波送信ユニット121、超音波受信ユニット122、Bモード処理ユニット123、画像生成ユニット124、第1の画像メモリ125、第2の画像メモリ126、画像合成ユニット127、制御プロセッサ(CPU)128、ボクセル変換ユニット129、インターフェース部130を具備している。また、操作卓Cは入力装置113、モニタ114を具備している。画像以下、個々の構成要素の機能について説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram of an ultrasonic inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the ultrasonic inspection apparatus includes an ultrasonic scanning unit A, an apparatus main body B, and a console C. The apparatus main body B includes an
超音波走査ユニットAは、超音波アレイプローブ、その超音波送受信面を被検体に対向させつつ当該超音波アレイプローブを回転させる回転機構、液体容器等を具備している。この具体的構成については、後で詳しく説明する。 The ultrasonic scanning unit A includes an ultrasonic array probe, a rotation mechanism that rotates the ultrasonic array probe while the ultrasonic transmission / reception surface faces the subject, a liquid container, and the like. This specific configuration will be described in detail later.
入力装置113は、装置本体Bに接続され、オペレータからの撮影条件、走査条件、表示方法、関心領域(ROI)の設定、種々の画質条件設定などを指示するための情報を装置本体Bにとりこむための各種スイッチ、ボタン、トラックボール、マウス、キーボード、Bモード画像やCモード画像の形態表示を指示するためのレバー等を有している。入力装置113から入力された情報は、インターフェース部130を介して制御プロセッサ128に転送される。
The
モニター114は、画像合成ユニット127からのビデオ信号に基づいて、生体内の形態学的情報(Bモード画像、Cモード画像等)や位置情報、被検者情報の組み合わせを画像として表示する。
Based on the video signal from the
超音波送信ユニット121は、図示しないトリガ発生回路、遅延回路およびパルサ回路等を有している。パルサ回路では、所定のレート周波数fr Hz(周期;1/fr秒)で、送信超音波を形成するためのレートパルスが繰り返し発生される。また、遅延回路では、チャンネル毎に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が、各レートパルスに与えられる。トリガ発生回路は、このレートパルスに基づくタイミングで、プローブ12の各超音波振動子に駆動信号を印加する。また、超音波送信ユニット121は、超音波ビームを乳房表面に実質的に垂直に入射させるために実行される計算(後述)の結果に基づいて、超音波振動子毎の駆動信号の供給タイミングを制御する。
The
超音波受信ユニット122は、図示していないアンプ回路、A/D変換器、加算器等を有している。アンプ回路では、プローブ12を介して取り込まれたエコー信号をチャンネル毎に増幅する。A/D変換器では、増幅されたエコー信号に対し受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与え、その後加算器において加算処理を行う。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、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ビームが形成される。
The
Bモード処理ユニット123は、超音波受信ユニット122からエコー信号を受け取り、対数増幅、包絡線検波処理などを施し、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータを生成する。このデータは、そのまま第1の画像メモリ125に記録されるとともに画像生成ユニット124に送信されて反射波の強度を輝度にて表したBモード画像が生成され画像合成ユニット127を経由してモニター114に表示される。
The B-
画像生成ユニット124は、Bモード画像を生成するほか、入力装置113の支持を受けてボクセル変換ユニット129において生成され第2のメモリにあるボクセルデータを用いて、Cモード画像や任意断面の画像等を生成する。また、超音波スキャンの走査線信号列を、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に変換(スキャンコンバート)し、表示画像としての超音波診断画像を生成する。
In addition to generating a B-mode image, the
ボクセル変換ユニット129は、第1のメモリ125に記録された超音波アレイプローブを液体中で回転さながら超音波走査することで得られた超音波データを用いて、直交座標系のボクセルデータを生成し第2のメモリ126に記録する。このボクセルデータの生成手法については、後で詳しく説明する。
The
画像合成ユニット127は、画像生成ユニット124から受け取った画像(複数の場合もある)を種々のパラメータの文字情報や目盛等と共に合成し、ビデオ信号としてモニター114に出力する。
The
制御プロセッサ128は、情報処理装置(計算機)としての機能を持ち、超音波走査ユニットA、本超音波検査装置本体Bおよび操作卓Cの動作のすべてを制御する。また、制御プロセッサ128は、各種専用プログラム(例えば、超音波ビームを乳房表面に実質的に垂直に入射させるための位相計算プログラム、極座標系で得られた超音波データから直交座標系のボクセルデータを生成するためのプログラム等)、所定の画像生成・表示等を実行するための制御プログラム等を有し、各種処理に関する演算・制御等を実行する。
The
インターフェイスユニット130は、入力装置113から入力された情報を制御プロセッサ128に送るための装置である。
The
[超音波走査ユニット]
以下、超音波走査ユニットの構成について、各実施例に従って詳説する。
[Ultrasonic scanning unit]
Hereinafter, the configuration of the ultrasonic scanning unit will be described in detail according to each embodiment.
(実施例1)
図2は、実施例1に係る超音波走査ユニットAを示した図である。温水6を入れる液体封入容器は支持蓋1と超音波透過膜4および膜固定部5で構成され、温水6の中に超音波アレイプローブ2が配置される。液体封入容器は密閉されていてもされていなくてもよい。超音波アレイプローブ2は回転軸7に所定の角度で固定され、回転軸7は軸受け8a,8bで支えられてモータ10により回転軸7を回転させることにより超音波アレイプローブが液体中で回転する。軸受け8a,8bは外筒9に固定され、さらに外筒9は伸縮可能な支持アーム13の先端に固定されている。支持アーム13の他端は結合部18により支柱19に結合される。支柱19は支柱台22に固定されている。液体には通常温水が使用され、図にはない給排水装置により水温が約37度一定になるように温水を循環させ、容器内の温水の温度も熱電対などで測定して常に表示するようになっている。
Example 1
FIG. 2 is a diagram illustrating the ultrasonic scanning unit A according to the first embodiment. The liquid enclosure for storing the
被検者は寝台17の上に仰向けになり、検査者は、容器の支持蓋1に固定されているハンドル14a,14bをもち、ハンドル14a,14bの上部にあるスイッチ15a,15bおよびハンドル14bの押引操作を利用して、一方の乳房16の上の適切な位置に液体封入容器の超音波透過膜4を設置する。2つのハンドル14a,14bは体軸にほぼ平行に位置しているが、図2では説明のため体軸に垂直に描かれている。ハンドル14aの上部にあるスイッチ15aを押すと図にはないアームロックが解除されて支持アーム13が伸縮可能になり、また図にはない結合部ロックが解除されて結合部18が支柱19に対して上下動および回転が可能になる。その状態で容器の超音波透過膜4を乳房の真上に設置する。さらにスイッチ15bを押しながらハンドル14bを奥へ倒すと第2のモータ23によりワイヤー20が引き込まれ滑車21a,21bを介して結合部18が引き上げられ、ハンドル14bを手前に倒すと第2のモータが逆回転してワイヤー20が引き出されて結合部が下降するのでハンドル14bを操作して容器の高さを適切な位置に設定する。スイッチ15aを離すとその位置に容器が固定される。
The subject lies on his back on the
超音波アレイプローブ2には体表側にアレイ振動子3が配列され、各振動子には細いケーブルが接続されそれらは超音波アレイプローブ2の根元で多芯ケーブル12に接続され、回転軸7の内側を通り回転軸7の孔11から外に出てその先はアーム13を通って超音波送信ユニット121および超音波受信ユニット122に接続される。多芯ケーブル12は軸の回りを数回周り回転軸7の回転に対応できるようになっている。超音波送信ユニット121および超音波受信ユニット122の制御により、アレイ振動子3から発射された超音波パルスは、温水6、超音波透過膜4を通して乳房組織に入射し、乳房組織内で反射され、反射パルスは超音波透過膜4、温水6を通ってアレイ振動子3で受信される。超音波の送受信を行うごとに超音波パルスの送受信方向(これを超音波ビームの方向という)を図2の左から右にわずかずつ移動し(これを走査という)、アレイプローブの直下の断面の画像データを収集し、第1のメモリに記録するとともにテスト用にそのままリアルタイムでモニタ114に表示し、さらに第1のメモリに記録されたデータをボクセル変換ユニット129によって後述するボクセルデータに変換して第2のメモリに記録し、ボクセルデータを用いて画像生成ユニット124により診断に適した断層像を生成して表示画面モニタ114に表示する。
An
液体封入容器が乳房の適切な位置に設定されたことを確認するために、操作卓Cにある入力装置113のテスト走査ボタンを押し、超音波アレイプローブを1秒程度で1回転させて粗い画像を作製、表示し、適切でない場合は再度位置を調整し適切な位置に設定する。その後、入力装置113の回転走査ボタンを押し360°の方向の断面のデータを収集し記録、表示する。これで3次元のデータが収集される。
In order to confirm that the liquid enclosure is set at an appropriate position on the breast, the test scanning button of the
一方の乳房16のデータ収集が終了したら、次に同じ方法で液体封入容器を他の乳房の上に設定し同様に回転走査を行い、同じくデータを収集し記録、表示する。両乳房について、容器設定に要する時間はおよそ2〜4分程度、回転走査に必要な時間はおよそ20秒程度であり、正味5分以内で検査を完了する。この間、被検者は寝台上に仰向けに寝ているだけでよく、苦痛もない。
When the data collection of one
(実施例2)
図3Aは、実施例2に係る超音波走査ユニットAを示した図である。図2とほとんど同じ液体封入容器が上下逆になり、支持蓋1の側面が給排水溝26を介して外枠28に固定されている。この図では、図2で省略した液体封入容器に約37度の一定温度の温水を循環させるパイプ25aと25bが示されている。一定温度の温水は流入パイプ25aから流入し、容器内を通り流水口24から流出パイプ25bを通って流出して循環している。流水口24は液体封入容器の上部に位置し、液体封入容器内に気泡が混入してもこの温水の流れにより流水口24から排出される。
(Example 2)
FIG. 3A is a diagram illustrating the ultrasonic scanning unit A according to the second embodiment. 2 is almost upside down, and the side surface of the
本実施例2に係るシステムが実施例1に係るシステムと異なる他の点は、液体封入容器の支持蓋1の外周に給排水溝26が存在することである。この給排水溝26には、被検者が検査を受ける前に給水パイプ27aから約37度の温水が給水され給排水溝26が満たされてさらに超音波透過膜4の上に流れ込み超音波透過膜4の上部を温水で満たす。このとき排水パイプ27bは閉じている。このような状態で被検者は超音波透過膜4の上に乳房を押し当てると、超音波透過膜4の上に満たされていた温水は超音波透過膜4と乳房表面のわずかな隙間を埋め、残りはあふれて給排水溝を通り排水パイプ27bを通して外に排出される。このとき排水パイプ27bは開いている。給排水溝26を通して排出される温水は液体封入容器内の温水6とは隔離されている。このようにして、超音波透過膜4の上部の給排水を行うことにより超音波透過膜4と乳房表面の間に気泡が入ることを防ぎ、また、乳房に接触した温水は被検者ごとに取り替えられ汚れることがなく清浄に保たれる。また、本実施例2では被検者が立ったままで腰をかがめて乳房を液体封入容器の超音波透過膜4に押し付ける形となり、体位を安定に支えるために外枠28に固定された取っ手29a、29bがあり、踏み台30は身長に合わせて上下できるようになっている。
Another difference of the system according to the second embodiment from the system according to the first embodiment is that the water supply / drainage groove 26 exists on the outer periphery of the
(実施例3)
図3Bは、実施例3に係る超音波走査ユニットAを示した図である。本超音波走査ユニットでは、図3Aにおける外枠28の代わりに寝台を利用する構成となっている。寝台は胸部付近に穴があり、被検者はその穴に両乳房が入るように寝台の上に腹臥位になる。図3Bには、穴の開いた寝台部分の断面32とそれを支える足33、図3A2の場合と同じ液体封入容器およびそれを支える支持枠31、支持枠が移動するための台34が模式的に示されている。支持枠31は水平方向に移動可能でかつ上下に高さを変えられ構造になっている。液体封入容器は支持枠31の移動により片方の乳房の下に移動し、その後垂直に上昇し乳房を圧迫して止まる。ここで、超音波アレイプローブが回転して画像データを収集し、その後、液体封入容器は一旦下がり、他の乳房の真下に移動し、再び上昇し乳房を下から押しつけて画像データを収集して検査を終了する。
(Example 3)
FIG. 3B is a diagram illustrating the ultrasonic scanning unit A according to the third embodiment. In this ultrasonic scanning unit, a bed is used instead of the
[超音波透過膜]
以下に、各実施例で示した各構成要素について詳しく説明する。図4、図5、図6は、図2の容器の超音波透過膜4の構造を示す図であり、上段は膜面を表し下段はその断面を表している。図4は従来例の超音波透過膜41であり、厚さ0.5mm程度の透明なビニールシートなどが用いられている。この膜は超音波を透過するとともに容器内の液体の重量を支える強度が必要なためあまり薄くすることができず、したがって膜による超音波の反射や減衰が大きい。
[Ultrasonic transmission membrane]
Hereinafter, each component shown in each embodiment will be described in detail. 4, 5, and 6 are views showing the structure of the
図5は本実施形態に係る網状膜構造の説明図である。網状膜構造をもつ超音波透過膜42aは下段の断面図に示すように、防水性かつ超音波透過性の薄いシート43aと網状繊維44aとで構成される。シート43aは容器内の液体の重量を支える必要はないので0.01〜0.1mm程度の非常に薄いビニールあるいはゴム製など伸縮性のある柔らかい膜である。シート43aの下には引っ張り強度が強く柔軟性のあるおよそ0.5mm程度の細い繊維からなる網があり液体の重量を支える。網状構造の一例を拡大したものを図7に示す。網状構造44を形成する繊維は、超音波透過膜を乳房に載せたときに繊維の長さではなく角度が変形することにより縦横に伸縮しやすく、乳房表面に密着させやすい構造となっている。超音波透過膜4の形状は図1あるいは図2に示すように、平均的な乳房の形状に合わせて作成されているが、液体を入れて乳房に乗せると超音波透過膜4が伸縮し個人差のある乳房にも密着させることができる。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a mesh film structure according to this embodiment. As shown in the lower cross-sectional view, the ultrasonically
図6は超音波透過膜の他の実施例であり、網状膜構造をもつ超音波透過膜42bは下段の断面図に示すように網状繊維44bの下にシート43bがあり、網状繊維44bとシート43bは固着され一体化されている。また、網状繊維44bの上にさらにもう一枚の薄いシートを載せシート間を接着あるいは真空圧着した構造などでもよい。
FIG. 6 shows another embodiment of the ultrasonically permeable membrane. The ultrasonically
図8と図9は、水浸法で最も問題になる多重反射が網状膜構造により軽減されることを説明する図である。説明を分かりやすくするために図1と形状がやや異なるが、同じ番号のものは実質的に同じものを表す。画像に悪影響を与える多重反射は、超音波アレイプローブの送受波面45と液体を入れた容器の超音波透過膜4あるいは乳房16の表面46との間で反射を繰り返すことによって起こる。通常は、超音波ビームはプローブの送受波面45に垂直に発射され、屈折を避けるため乳房表面46に垂直に入射するのが好ましいとされている。図8は従来例であり、矢印で書かれた超音波ビームは送受波面45と超音波透過膜41あるいは乳房表面46とにほぼ直角になり、超音波透過膜41も厚いため反射の繰り返しが顕著である。
FIG. 8 and FIG. 9 are diagrams for explaining that the multiple reflection, which is the most problematic in the water immersion method, is reduced by the network film structure. For ease of explanation, the shape is slightly different from that in FIG. Multiple reflections that adversely affect the image are caused by repeated reflections between the transmission /
図9は、図6に示した網状膜構造をもつ超音波透過膜42bの場合であり、超音波透過膜42bの表面の網状構造44bにより超音波ビームは種々の方向に散乱され、薄いシートからの垂直な反射は少ないため多重反射が大幅に軽減される。
FIG. 9 shows the case of the
なお、この網状膜構造をもつ超音波透過膜は、撮影対象や撮影に用いる超音波プローブの種類には拘泥されず、水侵法を用いる撮影であれば上記効果を実現することができる。 Note that the ultrasonic transmission film having the network structure is not limited by the type of imaging target or the type of ultrasonic probe used for imaging, and the above-described effects can be realized by imaging using a water immersion method.
[超音波ビームの走査方向]
図10は超音波アレイプローブ2による超音波ビームの走査方向を示す図である。超音波アレイプローブ2のアレイ振動子3は通常直線状に配列され、送受波面45の断面は直線である。しかし、乳房表面は曲面であり、その断面は曲線となる。曲線の形状は必ずしも円弧ではなく、とくに乳がんの発生率が高いとされる腋下部に近いC’と呼ばれる領域48はほぼ平坦でありこの部分を走査することも重要である。したがって、超音波ビームの方向が全て送受波面に直角でそれぞれが平行であれば、C’領域48を含む乳房表面46への入射角を全て直角に近くすることは困難である。本実施形態では、超音波アレイプローブの各振動素子に位相差を与えることによりビーム方向を制御し、走査線47は必ずしも互いに平行ではなく乳房表面に対してできるだけ直角になるようにするものである。図の走査線47は説明のために粗く示してあるが、実際にはたとえば10cmに対して約200本の走査線がある。
[Scanning direction of ultrasonic beam]
FIG. 10 is a diagram showing the scanning direction of the ultrasonic beam by the
なお、振動素子毎に与えられる位相差は、例えば次のようにして計算することができる。すなわち、超音波アレイプローブ2を回転させながら乳房を超音波走査する場合に、スタート時の最初の1枚の画像から例えば各走査線における超音波ビームの送信から最初に所定の強度以上の反射波が得られるまでの時間と音速とに基づいて、乳房の形状を取得する。制御プロセッサ128は、得られた乳房の形状に基づいて、次の2枚目の画像の超音波走査に用いられる超音波ビームが乳房表面に対して実質的に垂直に送信されるように、各超音波振動子からの超音波パルスに与えるべき位相差(すなわち、各超音波振動子の駆動信号に与えるべき遅延時間)を計算する。2枚目以降の超音波走査においては、超音波送信ユニット121は、計算によって得られた遅延時間が与えられた駆動信号を各超音波振動子に対して供給する。同様に3枚目の画像を得る場合は2枚目の画像を元に遅延時間を計算する。プローブの回転速度は遅いため約1度ごとに画像が撮影され、1枚目と2枚目、2枚目と3枚目など隣り合った画像にはあまり差がないのでこれで十分である。これにより、各回転角度における超音波走査では、超音波ビームが乳房表面に対して実質的に垂直に送信されることになる。
In addition, the phase difference given for every vibration element can be calculated as follows, for example. That is, when the breast is ultrasonically scanned while the
超音波ビーム方向を制御して乳房表面46にほぼ垂直にビームが入射するようにした場合には、網状構造膜によるものとは異なる多重反射減効果がある。図11は多重反射の軽減効果を説明するための図で、分かりやすくするためにプローブの45は水平に書かれている。この面に対して乳房表面46の斜めの部分に超音波ビームを垂直に入射させると、乳房表面46に垂直に入射した超音波ビームは垂直方向に反射され、プローブの送受波面45の超音波を発射した部分に到達する。この到達した超音波は送受波面45で反射されるが、その方向は送受波面45に垂直ではなく反射角の方向である。この超音波が再び乳房表面46で反射され送受波面45に到達する部分は超音波の発射部分と離れた部分であり検出感度がほとんどないため多重反射は大幅に軽減される。
When the ultrasonic beam direction is controlled so that the beam is incident on the
一方向について超音波ビームの送受信を行って1本の走査線が得られ、断面内で走査線をわずかずつ移動し複数の走査線で1枚(1フレーム)の画像を形成する。1本の走査線に必要な時間は、超音波パルスが体内断面の視野の深さを往復する時間にほぼ等しい。例えば、視野の深さを10cm(往復距離は20cm)、走査線間隔を1mm、100本の走査線で1枚の画像を生成するとすれば、超音波の音速(伝播速度)は約1500m/sであるから、1枚の画像生成に必要な時間は、100×(2×0.1m)/(1500m/s)≒0.013sとなる。超音波アレイプローブを回転し1度ごとに1枚の画像を得るとすれば、1回転(360度)に要する時間は0.013s×360=4.8sとなり、4.8秒で片方の乳房の走査が完了する。すなわち、約5秒で片方の乳房のすべての立体情報のデータが得られることになる。1方向の送受信に対して受信信号の処理により2本の走査線を生成する2方向同時受信の方式を利用すれば、同じ時間で走査線密度が2倍の200本の走査線で1枚の画像を生成することができる。 An ultrasonic beam is transmitted and received in one direction to obtain one scanning line, and the scanning line is moved little by little within the cross section to form one (one frame) image by the plurality of scanning lines. The time required for one scan line is approximately equal to the time for the ultrasonic pulse to reciprocate through the depth of the field of view of the body cross section. For example, assuming that the depth of field of view is 10 cm (reciprocation distance is 20 cm), the scanning line interval is 1 mm, and one image is generated with 100 scanning lines, the ultrasonic sound velocity (propagation speed) is about 1500 m / s. Therefore, the time required to generate one image is 100 × (2 × 0.1 m) / (1500 m / s) ≈0.013 s. If the ultrasonic array probe is rotated and one image is obtained every one degree, the time required for one rotation (360 degrees) is 0.013 s × 360 = 4.8 s, and one breast is obtained in 4.8 seconds. Scanning is completed. That is, data of all three-dimensional information of one breast can be obtained in about 5 seconds. If a two-way simultaneous reception method that generates two scanning lines by processing received signals for transmission and reception in one direction is used, one scanning line with 200 scanning lines whose scanning line density is doubled in the same time. An image can be generated.
図12にはさらに多くの情報を収集する方法を示す。超音波ビームの送受信を1方向で行う代わりに、例えば角度の異なる5方向について行ってから1mm移動させ、また5方向で送受信して1mm移動というように繰り返す。走査時間は5倍になり、片方の乳房全体の走査には上述の例では4.8×5=24s、すなわち24秒を必要とするが、それぞれ送受信方向のことなる反射波の情報が得られる。 FIG. 12 shows a method for collecting more information. Instead of performing transmission / reception of an ultrasonic beam in one direction, for example, it is performed in 5 directions having different angles and then moved by 1 mm, and transmitted / received in 5 directions and repeated for 1 mm. The scanning time is 5 times, and in the above example, 4.8 × 5 = 24 s, that is, 24 seconds is required for scanning the entire breast, but information on reflected waves that are different in the transmission and reception directions can be obtained. .
[画像データの収集、画像生成及び表示]
つぎに、画像データの収集、画像生成および表示の方法につき詳しく説明する。
[Image data collection, image generation and display]
Next, a method for collecting image data, generating an image, and displaying the image data will be described in detail.
第1の方法は最も簡単な方法で、受信した超音波の反射信号強度を第1のメモリ125に記録するとともに断層像をそのままリアルタイムでモニタ114に表示するものである。プローブが回転するとともに断層像も変化し、360度回転すればすべての断面のデータを収集し表示できる。この方法は簡便さの点では優れとくにデータ収集が適切に行われているかどうかを確認するために使用される。
The first method is the simplest method, which records the reflected signal intensity of the received ultrasonic wave in the
第2の方法は、医師が診断のために使用する表示方法であり、プローブを1回転させることにより得られた片方の乳房全体のデータを第1のメモリ125に記録し、そのデータをもとにボクセル変換ユニット129により3次元(以下3Dという)直交座標のボクセルデータに変換して記録するものである。図13は図2、図3Aまたは図3Bの超音波アレイプローブとその回転軸を示す図である。回転軸をz軸とし、プローブの送受波面がz軸と交わる点を原点、原点を通りz軸に直交する方向をx軸とする。図13はプローブが回転のスタート位置すなわち体軸に直角な方向の場合である。原点からプローブの送受波面に沿って距離Rの点で、送受波面に垂直な方向からα度の方向で超音波の送受信を行い、深さrの距離にある点(x,z)から反射信号を受信した場合を考える。この点の座標(x,z)を求めると、
(式1)x =(R +r sinα)cosθ-r cosα sinθ
(式2)z =(R +r sinα)sinθ+r cosα cosθ
となる。θは装置により決まった値であり、Rとαの値は送受信の制御信号から既知であり、rは深さrの距離を超音波が往復する伝播時間から求められる。図14は図13を上から見た図で、z軸を中心にプローブが回転する様子を示す。原点を通りx軸と直行する軸をy軸とすれば、スタート位置からφ度回転した場合の距離R、角度α方向の深さrからの反射波の位置座標(x,y,z)は以下の式で表される。
The second method is a display method used by a doctor for diagnosis. The data of one whole breast obtained by rotating the probe once is recorded in the
(Formula 1) x = (R + r sinα) cosθ-r cosα sinθ
(Formula 2) z = (R + r sinα) sinθ + r cosα cosθ
It becomes. θ is a value determined by the apparatus, the values of R and α are known from transmission / reception control signals, and r is obtained from the propagation time of the ultrasonic wave reciprocating at a distance of depth r. FIG. 14 is a top view of FIG. 13 and shows how the probe rotates about the z axis. If the axis passing through the origin and orthogonal to the x axis is the y axis, the position coordinate (x, y, z) of the reflected wave from the distance R and the depth r in the angle α direction when rotated by φ degrees from the start position is It is expressed by the following formula.
(式3)x =[(R +r sinα)cosθ-r cosα sinθ]cosφ
(式4)y =[(R +r sinα)cosθ-r cosα sinθ]sinφ
(式5)z =(R +r sinα)sinθ+r cosα cosθ
座標(x,y,z)の点から反射された超音波の反射信号強度は、まず(R、r、α、φ)の値とともに第1のメモリ125に記録される。つぎに第1のメモリ125に記録された反射信号は、ボクセル変換ユニット129により(R、r、α、φ)の値を用いて座標変換の式(式3)(式4)(式5)により(x,y,z)の直交座標に変換され第2のメモリ126に記録される。これが図15に示すボクセルデータである。図15に示すようにボクセルの数はx、y、z方向に対してそれぞれN1、N2、N3個の有限の値であり連続した値ではないので、1つのボクセルに2つ以上のデータがある場合はその平均値とし、データの存在しないボクセルには周囲のボクセルのデータの平均値を入れる。このようにして、すべての3Dデータを直角座標に変換してメモリに記録することにより、図15に示すように3Dのボクセルデータが得られる。このようにして得られたボクセルデータを用いてBモード、Cモード、複合画像、立体視などの任意の表示法が可能である。前述の例で1点での走査方向を5方向に対して行う場合は、5組のボクセルデータが収集される。
(Formula 3) x = [(R + r sinα) cosθ-r cosα sinθ] cosφ
(Formula 4) y = [(R + r sinα) cosθ-r cosα sinθ] sinφ
(Formula 5) z = (R + r sinα) sinθ + r cosα cosθ
The reflected signal intensity of the ultrasonic wave reflected from the point of coordinates (x, y, z) is first recorded in the
具体的な表示方法としては、第1に、通常Bモードと呼ばれる縦断面表示すなわちz軸に平行な断面の表示で、乳房全体を構成する多数の断面を体軸方向に平行に移動しながらあるいはz軸を中心に回転させながら順次表示する方法がある。操作卓Cの入力装置113には表示モード選択ボタンがあり、選択ボタンにより表示法を選択し、入力装置113のレバーによって断層像を順次表示させる。レバーを中央位置より向う側へ倒すと複数の断面が次々と表示され、中央位置より手前側に倒すと逆方向に戻すことができる。レバーの角度により表示速度を段階的あるいは連続に変えることができる。各断層像には断面の位置を特定できるID情報が記録されておりID情報およびID情報から自動的に求められた断層像の位置が画像合成ユニット127により同一画面にマーカで表示される。例えば、表示する断層像の位置を体軸方向に移動させる場合は、乳房の左または右をLとRで、z軸の座標を数値で表し、断面を回転方向に移動して表示する場合は、回転角φを記録表示し、円形で模擬した乳房のパターン上に断面の位置を直線で表示する。異常部位を発見したときには、レバーを調節して最適な断面を表示し静止画像として記録する。この画像にはID情報も記録されているので、再検査などではこのIDを指定することによりこの部位の画像を記録された3Dデータから容易に再現することもできる。
As a specific display method, first, a vertical cross section display generally called B mode, that is, a cross section display parallel to the z axis, while moving a large number of cross sections constituting the entire breast in parallel to the body axis direction or There is a method of sequentially displaying while rotating about the z axis. The
他の方法としては、通常Cモードと呼ばれるz軸に垂直な断面の表示で、複数の断面をz方向に移動しながら順次表示する方法である。画像を観察するための操作方法はBモードの場合と同じである。また、Cモードでは枚数が比較的少ないので一枚の画面に並べて表示したり、写真フィルム上に表示することも可能である。 Another method is a method of displaying a plurality of cross sections sequentially while moving in the z direction by displaying a cross section perpendicular to the z-axis, usually called C mode. The operation method for observing the image is the same as in the B mode. In C mode, since the number of sheets is relatively small, they can be displayed side by side on a single screen or displayed on a photographic film.
最も好ましいと思われる方法は、BモードとCモードの画像を1画面上に並べて表示し、どちらか1方の画像を移動させてその位置を他の画像上にマーカで表示する方法である。図16はその表示例を示す。モニタ114の上部にBモード像52a、その下にCモード像53が表示される。Cモードは体軸に平行な水平面の断層像であり、表示されている断面の位置はその上に表示されているBモード像に水平な線54として表示される。一方、上部に表示されているBモード像は下のCモード像上の直線55aで表示される断面であることが分かる。異常部位57が見つかった場合は観察に適する最適断面を固定表示し、Bモード上で垂直な直線56を異常部位57に合わせてからレバーを操作すると、図17に示すように、この直線56を軸として回転移動したBモード像が画面上部に順次表示され、その断面の位置は下のCモード像に直線55bとして表示される。このような表示法により、医師は多数の断層像を短時間でしかも詳しく診断することができる。
The method that seems to be most preferable is a method in which B-mode and C-mode images are displayed side by side on one screen, and one of the images is moved and its position is displayed on another image with a marker. FIG. 16 shows an example of the display. A B-
さらに他の方法としては、1点での走査方向を例えば5方向に変える図12に示した例で、それぞれの方向の5種類の画像データを加算して表示し、とくに詳しく観察したい場合はそこで画像を止め、その断面の複数の方向でのそれぞれの画像を同一画面に並べて比較表示する方法である。加算した画像はスペックル(斑点模様)や多重反射を軽減し、信号対雑音比を向上させ滑らかな見易い画像を提供する。また、異なる方向で送受信を行った画像はそれぞれわずかに異なる情報を持っており、より的確な診断に役立つ。 As another method, for example, the scanning direction at one point is changed to five directions, for example, as shown in FIG. 12, and five types of image data in each direction are added and displayed. In this method, images are stopped and images in a plurality of directions of the cross section are arranged and compared on the same screen. The added image reduces speckle (spotted pattern) and multiple reflection, improves the signal-to-noise ratio, and provides a smooth and easy-to-view image. In addition, images transmitted and received in different directions have slightly different information, which is useful for more accurate diagnosis.
上述の実施形態によれば、液体中に超音波アレイプローブを回転軸に固定する構造としたため構造が非常に簡単になり、電子的に超音波ビームの送受信方向を制御することにより超音波アレイプローブを回転させるだけで乳房表面にできるだけ垂直な方向で超音波ビームを送受信でき、かつ多重反射を軽減でき、さらに走査が困難なC’部分の走査が可能になり、また、短時間で固定した乳房の3次元データを収集し診断に適した種々の表示法が可能となる。 According to the above-described embodiment, since the ultrasonic array probe is fixed to the rotating shaft in the liquid, the structure becomes very simple, and the ultrasonic array probe is electronically controlled by controlling the transmission / reception direction of the ultrasonic beam. Can be transmitted and received in a direction as perpendicular to the breast surface as much as possible, multiple reflections can be reduced, and scanning of the C ′ portion, which is difficult to scan, can be performed, and the breast fixed in a short time. Thus, various display methods suitable for diagnosis can be made.
また、液体封入容器を乳房の適切な位置に移動設定する構造としたため、被検者は仰臥位という最も好ましい姿勢で検査を受けることができる。 Further, since the liquid enclosure is configured to move and set to an appropriate position on the breast, the subject can be examined in the most preferable posture of supine position.
さらに、体表の下部に設置された液体封入容器の上部に、液体封入容器の液体とは別に液体の給排水を行うことにより、乳房表面に気泡が存在せず良好な画像が得られるとともに、乳房に接する液体は汚れがほとんどなく清浄に保たれる。 Furthermore, by supplying and draining the liquid separately from the liquid in the liquid enclosure at the top of the liquid enclosure installed at the bottom of the body surface, there are no bubbles on the breast surface and a good image is obtained. The liquid in contact with the surface is almost free from dirt and kept clean.
また、電子的な制御により、乳房表面にできるだけ垂直な方向で超音波ビームを送受信することにより、構造が簡単になり、多重反射を軽減することができ、走査が困難とされるC’部分の走査も可能になる。 Also, by transmitting and receiving an ultrasonic beam in a direction as perpendicular as possible to the breast surface by electronic control, the structure becomes simple, multiple reflections can be reduced, and the C ′ portion, which is difficult to scan, can be reduced. Scanning is also possible.
また、液体封入容器の超音波透過性の膜を網状膜構造にすることにより、水浸法で最も大きな問題である多重反射を軽減し、超音波の透過力を増しかつ容器の強度を確保できる。 In addition, by forming the ultrasonically permeable film of the liquid-sealed container into a reticular film structure, it is possible to reduce multiple reflection, which is the biggest problem in the water immersion method, increase the ultrasonic transmission power and ensure the strength of the container. .
複数の方向から超音波の送受信を行って得られた画像データを用いれば、多重反射の軽減、スペックルの低減、信号対雑音比の改善が可能になり良質な画像がえられることに加え、診断に有用な情報も増え、通常見難いとされる乳首直下の乳管の描写も可能になる。 Using image data obtained by transmitting and receiving ultrasound from multiple directions, multiple reflections can be reduced, speckles can be reduced, and the signal-to-noise ratio can be improved. Information useful for diagnosis also increases, and it is possible to depict a duct directly under the nipple, which is usually difficult to see.
同一断面を異なる方向から走査した画像を生成または合成することにより、送受信方向の差異により異なる診断情報をもった画像を表示でき、多重反射の確認や軽減、スペックルの低減、信号対雑音比の改善が可能になる。 By generating or synthesizing images scanned from the same cross section from different directions, images with different diagnostic information due to differences in transmission and reception directions can be displayed, confirmation and reduction of multiple reflections, speckle reduction, signal to noise ratio Improvement is possible.
また、乳房の全領域にわたって収集された画像データをボクセルデータに変換し、ボクセルデータから種々の画像を生成することにより、画像処理の汎用的なハードやソフトを利用して診断に適した画像を容易に生成し表示することができる。 In addition, by converting image data collected over the entire area of the breast into voxel data and generating various images from the voxel data, images suitable for diagnosis can be obtained using general-purpose hardware and software for image processing. It can be easily generated and displayed.
さらに、Bモード像とCモード像を同時に、かつ一方の画像を順次切り替えて表示し、それぞれの断面位置を表示することにより、数百枚の断層像を短時間に観察しかつ異常部位については詳しく検査することができる。 Furthermore, B-mode images and C-mode images are displayed at the same time and one image is sequentially switched, and each cross-sectional position is displayed, so that several hundred tomographic images can be observed in a short time and abnormal sites can be detected. Detailed inspection is possible.
また、断層像のそれぞれに断面位置情報を記録し、記録された情報を元に自動的に画面上にマーカで断面位置を表示することにより、表示されている断面の位置が直感的に把握できるとともに、表示したい断面の検索が容易になり必要な画像を簡単に画面に表示できる。 In addition, by recording cross-sectional position information on each tomographic image and automatically displaying the cross-sectional position with a marker on the screen based on the recorded information, the position of the displayed cross-section can be intuitively grasped. At the same time, it is easy to search for a section to be displayed, and a necessary image can be easily displayed on the screen.
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage.
例えば、本実施形態に係る各機能は、当該処理を実行するプログラムをワークステーション等のコンピュータにインストールし、これらをメモリ上で展開することによっても実現することができる。このとき、コンピュータに当該手法を実行させることのできるプログラムは、磁気ディスク(フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスクなど)、光ディスク(CD−ROM、DVDなど)、半導体メモリなどの記録媒体に格納して頒布することも可能である。 For example, each function according to the present embodiment can also be realized by installing a program for executing the processing in a computer such as a workstation and developing these on a memory. At this time, a program capable of causing the computer to execute the technique is stored in a recording medium such as a magnetic disk (floppy (registered trademark) disk, hard disk, etc.), an optical disk (CD-ROM, DVD, etc.), or a semiconductor memory. It can also be distributed.
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
以上本発明によれば、被検者や検査技師への負担を強いることなく乳房の病変を良好に診断できる超音波乳房検査装置を実現することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to realize an ultrasonic breast examination apparatus that can satisfactorily diagnose a breast lesion without imposing a burden on a subject or an examination engineer.
1…液体封入容器の支持蓋、2…超音波アレイプローブ、4…液体封入容器の超音波透過膜、7…回転軸、10…モータ、24…液体封入容器流水口、25a…液体封入容器流入パイプ、25b…液体封入容器流出パイプ、26…給排水溝、27a…給排水溝の給水パイプ、27b…給排水溝の排水パイプ、31…液体封入容器を移動させるための支持枠、42…網状構造の超音波透過膜、45…超音波プローブの送受波面、46…乳房表面、47…超音波送受信方向(走査線)、48…Cダッシュ領域、50…ボクセル、52a…z軸を中心に回転表示されるBモード像、52b…異常部位を中心に回転表示されるBモード像、53…Cモード像、54…Cモード像の断面位置、55…Bモード像の断面位置、56…異常部位を通る他のBモード像を表示するための線、57…異常部位
DESCRIPTION OF
Claims (19)
前記超音波プローブの超音波送受信面と前記被検体の間に配置され、前記液体と前記被検体との接触を防止する超音波透過性の膜ユニットと、
前記被検体に前記超音波プローブの超音波送受信面を対向させつつ、前記超音波プローブを回転させる回転機構と、
前記駆動信号を発生し前記超音波プローブに供給する駆動信号発生ユニットと、
前記超音波プローブが回転しながら超音波送受信を実行するように、前記回転機構及び前記駆動信号発生ユニットを制御する制御ユニットと、
を具備することを特徴とする超音波検査装置。 An ultrasonic probe that transmits an ultrasonic wave to a subject based on a supplied drive signal, generates an echo signal based on a reflected wave from the subject, and is disposed in a liquid;
An ultrasonically permeable membrane unit that is disposed between the ultrasonic transmission / reception surface of the ultrasonic probe and the subject, and prevents contact between the liquid and the subject;
A rotating mechanism for rotating the ultrasonic probe while facing the ultrasonic transmission / reception surface of the ultrasonic probe to the subject;
A drive signal generation unit that generates the drive signal and supplies the drive signal to the ultrasonic probe;
A control unit that controls the rotation mechanism and the drive signal generation unit so that ultrasonic transmission and reception is performed while the ultrasonic probe rotates;
An ultrasonic inspection apparatus comprising:
超音波透過性及び防水性を有する第1の膜と、
超音波多重反射を防止するために超音波を散乱させる網状構造を有する第2の膜と、
を具備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に記載の超音波検査装置。 The membrane unit is
A first membrane having ultrasonic permeability and waterproof properties;
A second film having a network structure for scattering ultrasonic waves to prevent ultrasonic multiple reflection;
The ultrasonic inspection apparatus according to claim 1, further comprising:
前記制御ユニットは、前記計算された遅延時間に従って各駆動信号が各超音波振動子に供給されるように、前記駆動信号発生ユニットを制御すること、
を特徴とする請求項1乃至8のうちいずれか一項に記載の超音波検査装置。 According to the shape of the subject surface, further comprising a calculation unit for calculating a delay time of the drive signal for each ultrasonic transducer of the ultrasonic probe,
The control unit controls the drive signal generation unit so that each drive signal is supplied to each ultrasonic transducer according to the calculated delay time;
The ultrasonic inspection apparatus according to claim 1, wherein:
前記超音波プローブの超音波送受信面と前記被検体の間に配置され、前記液体と前記被検体との接触を防止する超音波透過性の第1の膜と、
前記第1の膜と一体化され、超音波多重反射を防止するために超音波を散乱させる網状構造を有する第2の膜と、
を具備することを特徴とする超音波検査装置。 An ultrasonic probe that transmits an ultrasonic wave to the subject and generates an echo signal based on a reflected wave from the subject, and is disposed in the liquid;
An ultrasonically transmissive first film disposed between an ultrasonic wave transmitting / receiving surface of the ultrasonic probe and the subject, and preventing contact between the liquid and the subject;
A second film integrated with the first film and having a network structure for scattering ultrasonic waves to prevent ultrasonic multiple reflection;
An ultrasonic inspection apparatus comprising:
前記超音波ビームが前記被検体表面に対して実質的に垂直に送信されるように、前記被検体の形状に応じて前記各超音波振動子への駆動信号の供給タイミングを制御する制御ユニットと、
を具備することを特徴とする超音波検査装置。 An ultrasonic probe that transmits an ultrasonic beam to a subject by a plurality of ultrasonic transducers, generates an echo signal based on a reflected wave from the subject, and is disposed at a predetermined distance from the subject; ,
A control unit for controlling the supply timing of the drive signal to each of the ultrasonic transducers according to the shape of the subject so that the ultrasonic beam is transmitted substantially perpendicular to the subject surface; ,
An ultrasonic inspection apparatus comprising:
前記被検体に前記超音波プローブの超音波送受信面を対向させつつ、前記超音波プローブを回転させる回転機構と、
前記回転機構により前記超音波プローブを回転させながら超音波送受信を実行することで、前記被検体に関して少なくとも360度分の超音波データを取得する制御ユニットと、
前記少なくとも360度分の超音波データを用いて、直交座標系におけるボクセルデータを生成するデータ生成ユニットと、
前記ボクセルデータを用いて超音波画像を生成する画像生成ユニットと、
を具備することを特徴とする超音波検査装置。 An ultrasonic probe that transmits an ultrasonic wave to the subject and generates an echo signal based on a reflected wave from the subject, and is disposed at a predetermined distance from the subject;
A rotating mechanism for rotating the ultrasonic probe while facing the ultrasonic transmission / reception surface of the ultrasonic probe to the subject;
A control unit that acquires ultrasonic data for at least 360 degrees with respect to the subject by performing ultrasonic transmission and reception while rotating the ultrasonic probe by the rotation mechanism;
A data generation unit for generating voxel data in an orthogonal coordinate system using the ultrasonic data for at least 360 degrees;
An image generation unit that generates an ultrasound image using the voxel data;
An ultrasonic inspection apparatus comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007010365A JP2007216003A (en) | 2006-01-19 | 2007-01-19 | Ultrasonographic apparatus |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006011677 | 2006-01-19 | ||
JP2007010365A JP2007216003A (en) | 2006-01-19 | 2007-01-19 | Ultrasonographic apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007216003A true JP2007216003A (en) | 2007-08-30 |
Family
ID=38493849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007010365A Withdrawn JP2007216003A (en) | 2006-01-19 | 2007-01-19 | Ultrasonographic apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007216003A (en) |
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2074948A1 (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-01 | Medison Co., Ltd. | Ultrasound system for diagnosing breast cancer |
JP2009233197A (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Toshiba Corp | Ultrasonic examination apparatus |
JP2011515188A (en) * | 2008-03-26 | 2011-05-19 | バイオクアンテティクス・インコーポレイテッド | A method for spectral analysis of ultrasound images to detect breast microcalcifications |
JP2012030048A (en) * | 2010-07-02 | 2012-02-16 | Toshiba Corp | Ultrasonic diagnostic apparatus, image processing device, and analysis program |
JP2014018297A (en) * | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Canon Inc | Medical diagnostic apparatus |
JP2014176491A (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-25 | Canon Inc | Subject information acquisition apparatus and method of controlling the same |
US8855739B2 (en) | 2010-10-21 | 2014-10-07 | Panasonic Corporation | Ultrasound examination apparatus and ultrasound examination method using laser light to detect microscopic displacement caused by reflected ultrasonic waves |
JP2015085015A (en) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | キヤノン株式会社 | Examination site information acquisition apparatus |
JP2015093007A (en) * | 2013-11-11 | 2015-05-18 | キヤノン株式会社 | Subject information acquisition device |
JP2015109948A (en) * | 2013-10-31 | 2015-06-18 | キヤノン株式会社 | Subject information acquisition device |
JP2016070822A (en) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | キヤノン株式会社 | Photoacoustic microscope |
JP2016073509A (en) * | 2014-10-07 | 2016-05-12 | キヤノン株式会社 | Photoacoustic apparatus and photoacoustic wave measuring method |
JP2016215002A (en) * | 2016-09-27 | 2016-12-22 | キヤノン株式会社 | Photoacoustic imaging apparatus, photoacoustic imaging method, and program for executing photoacoustic imaging method |
JP2017093521A (en) * | 2015-11-18 | 2017-06-01 | ブレスト・ヘルスケア株式会社 | Breast positioning device |
CN107661123A (en) * | 2017-11-10 | 2018-02-06 | 昆明医科大学第附属医院 | A kind of mammary gland detection various dimensions quantitatively lock probe therapy pedestal |
JP2018525081A (en) * | 2015-08-25 | 2018-09-06 | 上海深博医▲療▼器械有限公司Softprobe Medical Systems,Inc | Fully automatic ultrasonic scanning device and scanning detection method |
JP2019042560A (en) * | 2018-12-19 | 2019-03-22 | キヤノン株式会社 | Acoustic wave receiver |
JP2019535437A (en) * | 2016-11-25 | 2019-12-12 | メディカル パーク シーオー.,エルティーディー | Breast Slip Prevention Pad for Ultrasonic Breast Scanner |
CN111358494A (en) * | 2020-03-13 | 2020-07-03 | 达闼科技(北京)有限公司 | Image generation method and device, storage medium and electronic equipment |
CN111631753A (en) * | 2020-04-16 | 2020-09-08 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | Ultrasonic imaging device |
CN112617889A (en) * | 2020-12-11 | 2021-04-09 | 中国人民解放军海军军医大学 | High-sensitivity ultrasonic imaging probe and control system |
RU2821355C1 (en) * | 2023-07-07 | 2024-06-21 | Фатима Арслановна Тамаева | Postoperative ultrasound examination container for breast pathology in 3d abus format |
-
2007
- 2007-01-19 JP JP2007010365A patent/JP2007216003A/en not_active Withdrawn
Cited By (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2074948A1 (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-01 | Medison Co., Ltd. | Ultrasound system for diagnosing breast cancer |
JP2011515188A (en) * | 2008-03-26 | 2011-05-19 | バイオクアンテティクス・インコーポレイテッド | A method for spectral analysis of ultrasound images to detect breast microcalcifications |
JP2009233197A (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Toshiba Corp | Ultrasonic examination apparatus |
JP2012030048A (en) * | 2010-07-02 | 2012-02-16 | Toshiba Corp | Ultrasonic diagnostic apparatus, image processing device, and analysis program |
US8855739B2 (en) | 2010-10-21 | 2014-10-07 | Panasonic Corporation | Ultrasound examination apparatus and ultrasound examination method using laser light to detect microscopic displacement caused by reflected ultrasonic waves |
JP2014018297A (en) * | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Canon Inc | Medical diagnostic apparatus |
JP2014176491A (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-25 | Canon Inc | Subject information acquisition apparatus and method of controlling the same |
JP2015085015A (en) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | キヤノン株式会社 | Examination site information acquisition apparatus |
JP2015109948A (en) * | 2013-10-31 | 2015-06-18 | キヤノン株式会社 | Subject information acquisition device |
US10398408B2 (en) | 2013-10-31 | 2019-09-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Examination portion information obtaining apparatus |
JP2015093007A (en) * | 2013-11-11 | 2015-05-18 | キヤノン株式会社 | Subject information acquisition device |
US10178956B2 (en) | 2013-11-11 | 2019-01-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Subject information acquisition apparatus |
JP2016070822A (en) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | キヤノン株式会社 | Photoacoustic microscope |
JP2016073509A (en) * | 2014-10-07 | 2016-05-12 | キヤノン株式会社 | Photoacoustic apparatus and photoacoustic wave measuring method |
JP2018525081A (en) * | 2015-08-25 | 2018-09-06 | 上海深博医▲療▼器械有限公司Softprobe Medical Systems,Inc | Fully automatic ultrasonic scanning device and scanning detection method |
US11432799B2 (en) | 2015-08-25 | 2022-09-06 | SoftProbe Medical Systems, Inc. | Fully automatic ultrasonic scanner and scan detection method |
JP2021166772A (en) * | 2015-08-25 | 2021-10-21 | 上海深博医▲療▼器械有限公司Softprobe Medical Systems, Inc | Fully automatic ultrasonic scanner and scan detection method |
JP2017093521A (en) * | 2015-11-18 | 2017-06-01 | ブレスト・ヘルスケア株式会社 | Breast positioning device |
JP2016215002A (en) * | 2016-09-27 | 2016-12-22 | キヤノン株式会社 | Photoacoustic imaging apparatus, photoacoustic imaging method, and program for executing photoacoustic imaging method |
JP2019535437A (en) * | 2016-11-25 | 2019-12-12 | メディカル パーク シーオー.,エルティーディー | Breast Slip Prevention Pad for Ultrasonic Breast Scanner |
CN107661123A (en) * | 2017-11-10 | 2018-02-06 | 昆明医科大学第附属医院 | A kind of mammary gland detection various dimensions quantitatively lock probe therapy pedestal |
CN107661123B (en) * | 2017-11-10 | 2024-05-24 | 昆明医科大学第一附属医院 | Multi-dimensional quantitative locking probe treatment base for breast detection |
JP2019042560A (en) * | 2018-12-19 | 2019-03-22 | キヤノン株式会社 | Acoustic wave receiver |
CN111358494A (en) * | 2020-03-13 | 2020-07-03 | 达闼科技(北京)有限公司 | Image generation method and device, storage medium and electronic equipment |
CN111631753A (en) * | 2020-04-16 | 2020-09-08 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | Ultrasonic imaging device |
CN112617889A (en) * | 2020-12-11 | 2021-04-09 | 中国人民解放军海军军医大学 | High-sensitivity ultrasonic imaging probe and control system |
CN112617889B (en) * | 2020-12-11 | 2023-09-15 | 中国人民解放军海军军医大学 | High-sensitivity ultrasonic imaging probe and control system |
RU2821355C1 (en) * | 2023-07-07 | 2024-06-21 | Фатима Арслановна Тамаева | Postoperative ultrasound examination container for breast pathology in 3d abus format |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007216003A (en) | Ultrasonographic apparatus | |
US20070239020A1 (en) | Ultrasonography apparatus | |
JP5481038B2 (en) | Ultrasound diagnostic apparatus, breast imaging system, and breast imaging program | |
JP5762076B2 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus, ultrasonic image processing apparatus, and medical image diagnostic apparatus | |
US8882671B2 (en) | Ultrasonic diagnostic device, ultrasonic image processing apparatus, ultrasonic image acquiring method and ultrasonic diagnosis display method | |
JP5422264B2 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and medical image processing apparatus | |
US20140135623A1 (en) | Systems and methods for x-ray and ultrasound imaging | |
CN109310399B (en) | Medical ultrasonic image processing apparatus | |
EP2253275A1 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus, ultrasonic image processing apparatus and ultrasonic image processing method | |
US20060173327A1 (en) | Ultrasound diagnostic system and method of forming arbitrary M-mode images | |
JP4468432B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
JP2014000260A (en) | Ultrasonic diagnostic device, medical image processor, medical image processing method and medical image processing program | |
JP2012030053A (en) | Ultrasound diagnosis apparatus, image processing apparatus and image processing method | |
JP5683860B2 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus, ultrasonic image processing apparatus, ultrasonic diagnostic apparatus control program, and ultrasonic image processing program | |
JP6144131B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
JP2023519877A (en) | Systems and methods for manufacturing tissue imaging biomarkers | |
KR20180070990A (en) | Ultrasound probe and manufacturing method for the same | |
JP2012075794A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus, medical image processor, and medical image processing program | |
JP2009261493A (en) | Ultrasonic diagnostic method and apparatus | |
JP5134897B2 (en) | Breast examination system | |
JP5606025B2 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus, ultrasonic image processing apparatus, and ultrasonic image processing program | |
JP5366372B2 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic image data generation program | |
JP2008061894A (en) | Ultrasonic probe system, and ultrasonic diagnosing apparatus | |
JP2006314689A (en) | Ultrasonic diagnostic system and its control program | |
JP2015006260A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20100406 |