JP2007301180A - Ultrasonic diagnostic apparatus and method of generating ultrasonic diagnostic image - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パルスドップラー法を用いた超音波診断装置及び超音波診断画像生成方法に関するものである。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus and an ultrasonic diagnostic image generation method using a pulse Doppler method.
医療診断の場において、超音波パルスを被検体に繰り返して送信し、血流速などを計測する方法として、パルスドップラー法がある。パルスドップラー法は、送信される超音波パルス繰り返し周波数(PRF:Pulse Repetition Frequency)と、反射された超音波パルスの周波数の変化分を求め、被検体の移動状態をスペクトラム表示させる超音波診断画像生成方法である。 In a medical diagnosis, there is a pulse Doppler method as a method for repeatedly transmitting ultrasonic pulses to a subject and measuring a blood flow velocity or the like. The pulse Doppler method generates an ultrasonic diagnostic image that obtains a spectrum display of the movement state of a subject by obtaining a change in frequency of the transmitted ultrasonic pulse repetition frequency (PRF) and reflected ultrasonic pulse. Is the method.
パルスドップラー法を用いる典型的な超音波診断装置は特許文献1に開示されている。
まず、特許文献1に開示された超音波診断装置を用いて、被検体のBモードの診断画像を表示部においてレファレンス画像として表示させることを考える。例えば、被検体内に血管が走っている場合は表示部には、血管が映し出される。次に、Bモードの診断画像を見ながらオペレータが、サンプルボリュームの位置を入力する。
A typical ultrasonic diagnostic apparatus using the pulse Doppler method is disclosed in
First, consider using the ultrasonic diagnostic apparatus disclosed in
表示部で表示されているBモードの診断画像を、Dモードの診断画像が表示されるように切り替えると、サンプルボリュームの位置における被検体の移動状態を計測することができる。 When the B-mode diagnostic image displayed on the display unit is switched so that the D-mode diagnostic image is displayed, the movement state of the subject at the position of the sample volume can be measured.
表示部でDモードの診断画像を表示させる場合に、超音波診断装置の超音波プローブから被検体に向けて超音波パルスを送信し、被検体で反射したエコー信号を超音波プローブで受信するタイムチャートを図4に示した。図4では、超音波プローブから被検体へ向けて送信された超音波パルスPsは、繰返し周波数によるパルスからなり、パルスの送信時間間隔はパルス繰り返し周波数の逆数であるPRT(本件では、送信時間間隔と定義する。)となっている。 When displaying a D-mode diagnostic image on the display unit, a time for transmitting an ultrasonic pulse from the ultrasonic probe of the ultrasonic diagnostic apparatus to the subject and receiving an echo signal reflected by the subject with the ultrasonic probe The chart is shown in FIG. In FIG. 4, the ultrasonic pulse Ps transmitted from the ultrasonic probe to the subject consists of a pulse having a repetition frequency, and the pulse transmission time interval is a reciprocal of the pulse repetition frequency, PRT (in this case, the transmission time interval). Defined).
また、パルス繰り返し周波数は、超音波診断装置を操作するオペレータによって設定されるパルス繰り返し周波数の値である。すなわち、被検体の診断分解能を高くしたい場合は、パルス繰り返し周波数を高くし、被検体の深い場所を診断する場合には、パルス繰り返し周波数を低くする。特にパルス繰り返し周波数を高くすることは、超音波プローブから送信される超音波パルスの周波数が高くなることであるため、より早い被検体の診断箇所の動きを測定できるようになる。 The pulse repetition frequency is a value of a pulse repetition frequency set by an operator who operates the ultrasonic diagnostic apparatus. That is, when it is desired to increase the diagnostic resolution of the subject, the pulse repetition frequency is increased, and when the deep location of the subject is diagnosed, the pulse repetition frequency is decreased. In particular, when the pulse repetition frequency is increased, the frequency of the ultrasonic pulse transmitted from the ultrasonic probe is increased, so that it is possible to measure the faster movement of the diagnostic part of the subject.
超音波プローブから被検体に向けて送信された超音波パルスPsは、例えば被検体のサンプルボリュームの位置で反射し、その超音波パルスはエコー信号Prとなって再び超音波プローブの方向へ戻り、超音波プローブで受信される。 The ultrasonic pulse Ps transmitted from the ultrasonic probe toward the subject is reflected, for example, at the position of the sample volume of the subject, and the ultrasonic pulse returns to the ultrasonic probe again as an echo signal Pr. Received by ultrasonic probe.
サンプルボリュームで反射されるエコー信号Prは、サンプルボリュームの位置と超音波プローブからの距離をL、音速をvとした場合に、超音波プローブから超音波パルスを送信してから2L/vの時間が経過した後に、そのエコー信号Prが超音波プローブで受信される。この時間は、超音波プローブが超音波パルスを超音波プローブからの距離がLの被検体のサンプルボリュームへ送信した後に、被検体から反射してきたエコー信号Prを受信するまでの受信時間間隔であり、図4に示したようにTdepthとなる。 The echo signal Pr reflected from the sample volume is 2 L / v after transmitting the ultrasonic pulse from the ultrasonic probe, where L is the distance from the position of the sample volume and the ultrasonic probe, and v is the sound velocity. After elapses, the echo signal Pr is received by the ultrasonic probe. This time is the reception time interval from when the ultrasonic probe transmits an ultrasonic pulse to the sample volume of the subject whose distance from the ultrasonic probe is L until the echo signal Pr reflected from the subject is received. As shown in FIG. 4, Tdepth is obtained.
図4のタイムチャートに従ったDモードの診断中に、超音波パルスの送信時間間隔を一定に保ち、すなわち、PRTを一定に保ち、サンプルボリュームの位置を深くすることを考える。そうすると受信時間間隔Tdepthが長くなる。Tdepthが長くなっていくと、図5に示したように、ある時点で超音波パルスの送信時間間隔が、受信時間間隔より短くなり、PRT<Tdepthとなる。また、サンプルボリュームの位置の深さを一定に保ち、送信するパルス繰り返し周波数を高くしていくと同様にして、超音波パルスの送信時間間隔が、受信時間間隔よりも短くなり、PRT<Tdepthとなる。この状態は通常のPRFの状態からHPRF(High Pulse Repetition Frequency)の状態へ遷移したという。 During the D-mode diagnosis according to the time chart of FIG. 4, it is assumed that the transmission time interval of ultrasonic pulses is kept constant, that is, the PRT is kept constant and the position of the sample volume is deepened. As a result, the reception time interval Tdepth becomes longer. As Tdepth becomes longer, as shown in FIG. 5, the transmission time interval of the ultrasonic pulse becomes shorter than the reception time interval at a certain time, and PRT <Tdepth. Similarly, when the depth of the position of the sample volume is kept constant and the pulse repetition frequency to be transmitted is increased, the transmission time interval of the ultrasonic pulses becomes shorter than the reception time interval, and PRT <Tdepth Become. This state is said to have changed from the normal PRF state to the HPRF (High Pulse Repetition Frequency) state.
パルスドップラー法による超音波診断は、通常のPRFからHPRFの状態へ遷移すると、ドップラー波形の質が劣化し、超音波診断装置の表示部における表示画質が急激に悪くなる。HPRFの状態では、先に送信したパルスがサンプルボリュームの位置からのものとしての被検体から反射されて受信(図5のmainのPr)される際に、後に送信したパルスがサンプルボリュームの位置よりも浅いサブサンプルボリュームの位置からのものとしての被検体から反射されてくるので、これも受信(図5のsubのPr)されてしまう。すなわち、図5に示したようにHPRFの状態になると、超音波プローブは、サンプルボリュームからのmainのエコー信号Prとサブサンプルボリュームからのsubのエコー信号Prの2つの信号を受信することになる。そうすると、これらの二つの受信信号からドップラー波形を算出することになるので波形形成の精度が落ち、表示部における表示画質が悪くなる。 In the ultrasonic diagnosis by the pulse Doppler method, when the state is changed from the normal PRF to the HPRF state, the quality of the Doppler waveform is deteriorated, and the display image quality on the display unit of the ultrasonic diagnostic apparatus is rapidly deteriorated. In the HPRF state, when the previously transmitted pulse is reflected from the subject as received from the position of the sample volume and received (Pr of main in FIG. 5), the pulse transmitted later is from the position of the sample volume. Since it is reflected from the subject as being from the position of the shallow subsample volume, it is also received (Pr of sub in FIG. 5). In other words, as shown in FIG. 5, when the HPRF state is entered, the ultrasonic probe receives two signals: a main echo signal Pr from the sample volume and a sub echo signal Pr from the subsample volume. . Then, since the Doppler waveform is calculated from these two received signals, the accuracy of waveform formation is lowered, and the display image quality on the display unit is deteriorated.
特に、サンプルボリュームの位置に相当する組織が血液である場合であって、サブサンプルボリュームの位置に相当する組織が皮膚、筋肉などである場合は、サンプルボリュームの位置からのエコー信号が、サブサンプルボリュームの位置からの受信信号よりも弱くなるため、エコー信号の分離が困難になる。また、サブサンプルボリュームの位置の組織が心筋などである場合には、心筋の激しい動きによりサブサンプルボリュームの受信信号の強度がより強くなる。そのため、サンプルボリュームの位置からのエコー信号はサブサンプルボリュームの位置からの受信信号に埋もれてしまう。 In particular, when the tissue corresponding to the position of the sample volume is blood, and the tissue corresponding to the position of the subsample volume is skin, muscle, etc., the echo signal from the position of the sample volume is Since the signal is weaker than the received signal from the position of the volume, it is difficult to separate the echo signals. When the tissue at the position of the subsample volume is a myocardium or the like, the intensity of the received signal of the subsample volume becomes stronger due to the intense movement of the myocardium. For this reason, the echo signal from the position of the sample volume is buried in the received signal from the position of the subsample volume.
そこで、図6(a)に示したように、超音波プローブから被検体に向けて超音波パルスPsを送信している時間帯Aを含む所定の時間帯Cを禁止時間として当該時間帯Cでは、被検体からのエコー信号Prを受信しないようにする。図6(a)に示した時間帯Cは、超音波パルスPsを送信している時間帯Aと、当該超音波パルスPsを送信後の所定の時間帯Bとからなっている。ここで、超音波プローブ2は超音波振動子がアレー状に配置されたもので構成されており、超音波パルスの送信と受信を同時に行うことができない。そのため、まず超音波パルスPsを送信している時間帯Aを禁止時間とする。そして、通常のPRFからHPRFの状態へ遷移した際にドップラー波形の質が劣化することを防止するため、時間帯Aが経過後の所定の時間帯Bも禁止時間とする。 Therefore, as shown in FIG. 6A, in the time zone C, a predetermined time zone C including the time zone A in which the ultrasonic pulse Ps is transmitted from the ultrasonic probe toward the subject is set as a prohibited time. The echo signal Pr from the subject is not received. A time zone C shown in FIG. 6A is composed of a time zone A in which the ultrasonic pulse Ps is transmitted and a predetermined time zone B after the ultrasonic pulse Ps is transmitted. Here, the ultrasonic probe 2 is composed of ultrasonic transducers arranged in an array, and cannot transmit and receive ultrasonic pulses simultaneously. Therefore, first, the time zone A during which the ultrasonic pulse Ps is transmitted is set as the prohibited time. In order to prevent the quality of the Doppler waveform from deteriorating when transitioning from the normal PRF to the HPRF state, a predetermined time zone B after the elapse of the time zone A is also set as a prohibited time.
時間帯Cからなる禁止時間の存在のため、エコー信号Prの受信時間帯が、時間帯Cと重なることはない。このことは、パルス繰り返し周波数の値を変更した場合も、サンプルボリュームの位置を変更していく場合も同様である。
例えば、図6(a)のような通常のPRFの状態において、超音波診断装置のオペレータが、PRT(a)を短くしていくようなパルス繰り返し周波数の入力操作を行う場合を考える。しかし、PRTが短くなるようなパルス繰り返し周波数の入力をしていくと、入力したパルス繰り返し周波数に対応するPRTについての時間帯Cがエコー信号Prの受信時間帯と重なるような場合もある。そのような場合、図6(b)に示したように、時間帯Cの終期Rが、エコー信号Prの受信時間帯の始期Qよりも先になるように、入力したパルス繰り返し周波数に対応するPRTがPRT(b)となるように強制的に短くする。また、超音波プローブ2が強制的に短くしたPRT(b)に基づいて超音波パルスPsを送信する制御は送受信部14が行う。図6(b)の状態は、PRT(b)<Tdepth(a)となっているHPRFの状態である。
Due to the existence of the prohibition time consisting of the time zone C, the reception time zone of the echo signal Pr does not overlap with the time zone C. This is the same when the value of the pulse repetition frequency is changed and when the position of the sample volume is changed.
For example, consider a case where the operator of the ultrasonic diagnostic apparatus performs an input operation of a pulse repetition frequency that shortens PRT (a) in the normal PRF state as shown in FIG. However, when a pulse repetition frequency is input such that the PRT is shortened, the time zone C for the PRT corresponding to the input pulse repetition frequency may overlap the reception time zone of the echo signal Pr. In such a case, as shown in FIG. 6 (b), the end R of the time zone C corresponds to the input pulse repetition frequency so that it comes before the start Q of the reception time zone of the echo signal Pr. The PRT is forcibly shortened to become PRT (b). In addition, the transmission /
一方で、図6(a)のような通常のPRFの状態において、超音波診断装置のオペレータが、Tdepth(a)が長くなるようなサンプルボリュームの位置の入力操作を行う場合を考える。しかし、Tdepthが長くなるようなサンプルボリュームの位置の入力をしていくと、入力したサンプルボリュームに対応するTdepthにおけるエコー信号Prの受信時間帯と、時間帯Cとが重なるような場合もある。そのような場合、図6(c)に示したように、時間帯Cの終期Rが、エコー信号Prの受信時間帯の始期Qよりも先になるように、TdepthをTdepth(c)へ強制的に長くする。図6(c)の状態は、PRT(a)<Tdepth(c)となっているHPRFの状態であるが、PRT(a)とTdepth(c)との時間差が、時間帯C以上の長さであるため、表示部の表示画質の劣化を防ぐことができる。 On the other hand, let us consider a case where the operator of the ultrasonic diagnostic apparatus performs an input operation of the position of the sample volume so that Tdepth (a) becomes long in the normal PRF state as shown in FIG. However, when the input of the position of the sample volume such that Tdepth is increased, the reception time zone of the echo signal Pr at Tdepth corresponding to the input sample volume may overlap with the time zone C. In such a case, as shown in FIG. 6C, the T depth is forced to T depth (c) so that the end R of the time zone C comes before the start Q of the reception time zone of the echo signal Pr. Make it longer. The state of FIG. 6C is an HPRF state where PRT (a) <Tdepth (c), but the time difference between PRT (a) and Tdepth (c) is longer than the time zone C. Therefore, it is possible to prevent the display image quality of the display unit from deteriorating.
従来技術の超音波診断装置では、診断中に通常のPRFの状態からHPRFの状態に遷移した場合の表示部における表示画質の劣化を避けるため、図6に示した時間帯Cからなる禁止時間のうち、時間帯Bをできるだけ長くとってある。特に、サブサンプルボリュームの位置からのエコー信号が強い場合に表示画質の劣化を避けるためには、図6に示した時間帯Bを長くする必要がある。しかしながら、時間帯Bはサブサンプルボリュームの位置からのエコー信号が強い場合を想定して超音波診断装置の設計時に予め設定されており、診断中に時間帯Bを変更することはできなかった。 In the conventional ultrasonic diagnostic apparatus, in order to avoid deterioration of display image quality in the display unit when the normal PRF state is changed to the HPRF state during diagnosis, the prohibition time of the time zone C shown in FIG. Among them, the time zone B is taken as long as possible. In particular, in order to avoid deterioration in display image quality when the echo signal from the position of the sub-sample volume is strong, it is necessary to lengthen the time zone B shown in FIG. However, the time zone B is preset when the ultrasonic diagnostic apparatus is designed assuming that the echo signal from the position of the sub-sample volume is strong, and the time zone B cannot be changed during the diagnosis.
特に、図6(b),(c)のように通常のPRFからHPRFの状態へ遷移するような場合に、時間帯Bを変更できないため最適なHPRFの表示画質を得られないこともあった。すなわち、超音波診断装置のオペレータが被検体の構造組織に対応できるようにパルス繰り返し周波数やサンプルボリュームの位置の入力操作を行おうとしても、上述したように、強制的に意図せざるPRTやTdepthに変更されてしまうためである。さらに、設計時に設定した禁止時間の時間帯Bが長すぎると、サブサンプルボリュームの位置からの信号の強度が想定したよりも弱い場合であっても、オペレータが意図するパルス繰り返し周波数やサンプルボリュームの位置の入力操作ができなくなることもあった。 In particular, when transitioning from the normal PRF to the HPRF state as shown in FIGS. 6B and 6C, the time zone B cannot be changed, so that the optimum HPRF display image quality may not be obtained. . That is, even if an operator of the ultrasonic diagnostic apparatus performs an input operation of the pulse repetition frequency or the position of the sample volume so as to be able to cope with the structural tissue of the subject, as described above, the PRT or Tdepth that is unintentionally forced It is because it will be changed to. Furthermore, if the time zone B of the prohibition time set at the time of design is too long, even if the signal intensity from the position of the subsample volume is weaker than expected, the pulse repetition frequency and sample volume intended by the operator In some cases, the position input operation could not be performed.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、超音波診断装置及び超音波診断画像生成方法において、被検体の組織構造に合致した診断画像が得られることを可能とすることを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to make it possible to obtain a diagnostic image that matches the tissue structure of a subject in an ultrasonic diagnostic apparatus and an ultrasonic diagnostic image generation method.
本発明に係る超音波診断装置は、パルス繰り返し周波数に対応する送信時間間隔に基づいて被検体に超音波パルスを繰り返し送信し、前記被検体の所定の位置のサンプルボリュームに対応する受信時間間隔に基づいて前記被検体からのエコー信号を受信する超音波プローブを有する超音波診断装置であって、前記超音波プローブは、前記被検体に超音波パルスを送信している時間を含み、禁止時間入力部に入力された禁止時間の値に基づいて禁止時間設定変更部が設定変更する所定の禁止時間中は、前記超音波プローブが前記被検体からのエコー信号の受信を行わず、前記送信時間間隔が前記受信時間間隔よりも長い通常のPRFの状態と、前記送信時間間隔が前記受信時間間隔よりも短いHPRFの状態とで前記禁止時間の長さが異なる。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention repeatedly transmits an ultrasonic pulse to a subject based on a transmission time interval corresponding to a pulse repetition frequency, and receives a reception time interval corresponding to a sample volume at a predetermined position of the subject. An ultrasonic diagnostic apparatus having an ultrasonic probe for receiving an echo signal from the subject based on the ultrasonic probe, wherein the ultrasonic probe includes a time during which an ultrasonic pulse is transmitted to the subject, and a prohibited time input The ultrasonic probe does not receive an echo signal from the subject during the predetermined prohibition time set by the prohibition time setting change unit based on the prohibition time value input to the unit, and the transmission time interval However, the length of the prohibition time is different between the normal PRF state in which the transmission time interval is longer than the reception time interval and the HPRF state in which the transmission time interval is shorter than the reception time interval.
本発明に係る超音波診断画像生成方法は、超音波プローブにより、パルス繰り返し周波数に対応する送信時間間隔に基づいて被検体に超音波パルスを繰り返し送信し、前記被検体の所定の位置のサンプルボリュームに対応する受信時間間隔に基づいて前記被検体からのエコー信号を受信し、前記超音波プローブによって受信された前記エコー信号に基づいて前記被検体の診断画像を生成する超音波診断画像生成方法であって、前記超音波プローブは、前記被検体に超音波パルスを送信している時間を含む所定の禁止時間中は、前記超音波プローブが前記被検体からのエコー信号の受信を行わず、前記送信時間間隔が前記受信時間間隔よりも長い通常のPRFの状態と、前記送信時間間隔が前記受信時間間隔よりも短いHPRFの状態とで前記禁止時間の長さが異なる。 In the ultrasonic diagnostic image generation method according to the present invention, an ultrasonic probe repeatedly transmits an ultrasonic pulse to a subject based on a transmission time interval corresponding to a pulse repetition frequency, and a sample volume at a predetermined position of the subject. An ultrasonic diagnostic image generation method for receiving an echo signal from the subject based on a reception time interval corresponding to the frequency and generating a diagnostic image of the subject based on the echo signal received by the ultrasonic probe. The ultrasonic probe does not receive an echo signal from the subject during a predetermined prohibition time including a time during which an ultrasonic pulse is transmitted to the subject. The normal PRF state in which the transmission time interval is longer than the reception time interval and the HPRF state in which the transmission time interval is shorter than the reception time interval The length of the stop time is different.
本発明に係る超音波診断装置及び超音波診断画像生成方法では、超音波プローブが被検体からのエコー信号の受信を行わない禁止時間の長さが、通常のPRFの状態とHPRFの状態とで異なる。そのため、被検体の組織構造に合致した診断画像を得ることが可能となる。 In the ultrasonic diagnostic apparatus and the ultrasonic diagnostic image generation method according to the present invention, the length of the prohibition time during which the ultrasonic probe does not receive the echo signal from the subject depends on the normal PRF state and the HPRF state. Different. Therefore, it is possible to obtain a diagnostic image that matches the tissue structure of the subject.
図1は、本発明の超音波診断装置1の実施に係る構成を示したものである。図1に示した超音波診断装置1は、超音波プローブ2、Bモード信号生成部3、Dモード信号生成部4、制御部5、入力装置6、DSC(Digital Scan Converter)7、送受信部14とを有している。制御部5はパルス繰り返し周波数(PRF)設定部8とサンプルボリューム位置設定部9及び以下で説明する禁止時間設定変更部10により構成されている。入力装置6はパルス繰り返し周波数(PRF)入力部11、サンプルボリューム位置入力部12及び以下で説明する禁止時間入力部16を有している。そして、DSC7には表示部13が接続されている。
FIG. 1 shows a configuration according to the implementation of the ultrasonic
超音波プローブ2は超音波振動子がアレー状に配置されたもので構成されており、被検体15に向けて超音波パルスを送信し、被検体15に送信されて反射したエコー信号を受信する。なお、超音波パルスの送信とエコー信号の受信は超音波プローブ2に接続された送受信部14を介して行われる。Bモード信号生成部3は、送受信部14より受けたエコー信号に基づきBモード用データを生成する。そして、Dモード信号生成部4は、超音波プローブ2において受信したエコー信号と被検体に向けて送信した超音波パルスの信号に基づいて反射された超音波パルスの周波数の変化分を求め、ドップラー信号を生成する。
The ultrasonic probe 2 is composed of ultrasonic transducers arranged in an array. The ultrasonic probe 2 transmits an ultrasonic pulse toward the subject 15 and receives an echo signal transmitted to the subject 15 and reflected. . The transmission of the ultrasonic pulse and the reception of the echo signal are performed via the transmission /
図1に示した超音波診断装置1においては、オペレータにより操作される入力装置6からの指示に基づいて、超音波プローブ2の超音波パルスの送受信を制御する制御部5がある。制御部5には以下のパルス繰り返し周波数設定部8、サンプルボリューム位置設定部9、禁止時間設定変更部10が含まれている。
In the ultrasonic
入力装置6には、パルス繰り返し周波数入力部11及びサンプルボリューム位置入力部12が含まれ、オペレータにより、超音波診断装置1の制御に必要な入力作業が行われる。DSC7は、Bモード信号生成部3により生成されたBモード用データに基づいてBモード画像の超音波診断画像を生成したり、Dモード信号生成部4により生成されたドップラー信号に基づいてDモード画像の超音波診断画像を生成し、これらの生成画像を表示部13において表示させる。
The input device 6 includes a pulse repetition
パルス繰り返し周波数設定部8は、被検体15へ送信する超音波パルスのパルス繰り返し周波数を設定する。そして、その情報を送受信部14に送信し、超音波プローブ2がパルス繰り返し周波数設定部8により設定されたパルス繰り返し周波数で超音波パルスを被検体15に対して送信できるようにする。
The pulse repetition frequency setting unit 8 sets the pulse repetition frequency of the ultrasonic pulse transmitted to the subject 15. Then, the information is transmitted to the transmission /
サンプルボリューム位置設定部9は、超音波プローブ2が超音波パルスを被検体15へ送信した後に、被検体15から反射してきたエコー信号を受信するまでの受信時間間隔を設定する。設定した受信時間間隔の情報は送受信部14に送信され、超音波プローブ2が受信時間間隔にしたがってエコー信号を受信する。この受信時間間隔は、以下のように被検体15の診断しようとするサンプルボリュームPの位置に対応して決定される。
The sample volume position setting unit 9 sets a reception time interval until the echo signal reflected from the subject 15 is received after the ultrasonic probe 2 transmits the ultrasonic pulse to the subject 15. Information on the set reception time interval is transmitted to the transmission /
パルス繰り返し周波数入力部11は、パルス繰り返し周波数設定部8に接続され、パルス繰り返し周波数設定部8において被検体15へ送信する超音波パルスのパルス繰り返し周波数を設定する際に、その設定値をオペレータによって入力できるようにしている。そして、パルス繰り返し周波数設定部8はパルス繰り返し周波数入力部11で入力されたパルス繰り返し周波数の設定値に対応するようにパルス繰り返し周波数を設定する。
The pulse repetition
サンプルボリューム位置入力部12は、サンプルボリューム位置設定部9に接続され、被検体15においてドップラー信号を得るサンプルボリュームの位置をオペレータによって入力できるようにしている。そして、サンプルボリューム位置設定部9はサンプルボリューム位置入力部12で入力されたサンプルボリュームの位置に対応する受信時間間隔を設定する。
The sample volume
表示部13はDSC7に接続され、Bモード信号生成部3より受け取ったBモード用データやDモード信号生成部4より受け取ったドップラー信号に基づいて診断処理画像を表示する。
The display unit 13 is connected to the
送受信部14は、パルス繰り返し周波数設定部8から受け取ったパルス繰り返し周波数の情報に基づき、設定されたPRTに対応する送信時間間隔で超音波プローブ2が超音波パルスを被検体に送信する制御を行う。また、送受信部14はサンプルボリューム位置設定部9から受け取った受信時間間隔に基づいて、超音波プローブ2が被検体15からのエコー信号を受信する制御を行う。
Based on the information on the pulse repetition frequency received from the pulse repetition frequency setting unit 8, the transmission /
そして、図1に示した超音波診断装置1はさらに、送受信部14に接続された禁止時間設定変更部10、禁止時間設定変更部10に接続された禁止時間入力部16を有している。禁止時間設定変更部10は、表示部13においてDモード画像を表示させる際に、超音波プローブ2が被検体15からのエコー信号Prの受信を禁止する禁止時間の長さを設定変更する。禁止時間設定変更部10と接続する送受信部14は、禁止時間設定変更部10からの禁止時間の情報に基づいて、禁止時間中は超音波プローブ2が被検体15からのエコー信号の受信を行わない。禁止時間入力部16は、超音波診断装置1のオペレータにより上記禁止時間の値を入力できるようになっている。禁止時間入力部16と接続する禁止時間設定変更部10は、禁止時間入力部16で入力された禁止時間の値に基づいて、禁止時間の長さを設定変更する。
The ultrasonic
図1のような構成からなる超音波診断装置1を用いて、被検体15のBモードの超音波診断画像を表示部13においてレファレンス画像として表示させることを考える。例えば、図1における被検体15内に血管が走っている場合は表示部13には、図2のように血管B.Vが映し出される。ここで当該Bモードの診断画像を見ながらオペレータが、サンプルボリューム位置入力部12でサンプルボリュームSVの位置を入力する。
Consider using the ultrasonic
図2に示したBモード画像では、超音波プローブから照射された超音波パルスの所定方向の音線SLが示されている。そして、その音線SL上において図1に示した超音波プローブ2から所定の深さLに相当するポインタPの位置がSVである。 The B-mode image shown in FIG. 2 shows a sound ray SL in a predetermined direction of an ultrasonic pulse irradiated from the ultrasonic probe. The position of the pointer P corresponding to a predetermined depth L from the ultrasonic probe 2 shown in FIG. 1 on the sound ray SL is SV.
表示部13で表示されているBモードの診断画像を、Dモードの診断画像が表示されるように切り替えると、SVの位置における被検体の移動状態を計測することができる。なお図2に示したように、SVは例えば太さのある血管(B.V)における血流速度を測定できるように、所定の幅を持たせるようにする。 When the B-mode diagnostic image displayed on the display unit 13 is switched so that the D-mode diagnostic image is displayed, the movement state of the subject at the SV position can be measured. As shown in FIG. 2, the SV has a predetermined width so that, for example, the blood flow velocity in a thick blood vessel (B.V) can be measured.
表示部13でDモードの診断画像を表示させる場合に、超音波プローブ2から被検体15に向けて超音波パルスを送信し、被検体15で反射したエコー信号を受信するタイムチャートを図3に示した。 FIG. 3 shows a time chart for transmitting an ultrasonic pulse from the ultrasonic probe 2 toward the subject 15 and receiving an echo signal reflected by the subject 15 when displaying a D-mode diagnostic image on the display unit 13. Indicated.
図3(a)に示したように、パルス繰り返し周波数設定部8で設定されたパルス繰り返し周波数の値に基づく送信時間間隔PRTでもって、超音波パルスPsが、超音波プローブから被検体15へ向けて送信されている。そして、超音波プローブ2から被検体15に向けて送信された超音波パルスPsは、被検体15のサンプルボリュームの位置であるP点で反射し、その超音波パルスはエコー信号Prとなって再び超音波プローブ2の方向へ戻り、超音波プローブ2で受信される。 As shown in FIG. 3A, the ultrasonic pulse Ps is directed from the ultrasonic probe toward the subject 15 at the transmission time interval PRT based on the value of the pulse repetition frequency set by the pulse repetition frequency setting unit 8. Have been sent. Then, the ultrasonic pulse Ps transmitted from the ultrasonic probe 2 toward the subject 15 is reflected at a point P which is the position of the sample volume of the subject 15, and the ultrasonic pulse becomes an echo signal Pr again. It returns to the direction of the ultrasonic probe 2 and is received by the ultrasonic probe 2.
なお、超音波プローブ2でエコー信号Prを受信する時間は、図3(a)に示したように、超音波プローブ2が超音波パルスを超音波プローブ2からの距離がLの被検体15のサンプルボリュームであるP点へ送信した後に、被検体15から反射してきたエコー信号Prを受信するまでの受信時間間隔であるTdepthに基づいている。 The time for receiving the echo signal Pr by the ultrasonic probe 2 is as shown in FIG. 3A. The ultrasonic probe 2 transmits an ultrasonic pulse to the subject 15 whose distance from the ultrasonic probe 2 is L. This is based on Tdepth, which is a reception time interval until the echo signal Pr reflected from the subject 15 is received after being transmitted to the point P as the sample volume.
図3(a)では、超音波プローブ2から送信される超音波パルスPsの送信時間間隔PRTは、エコー信号Prの受信時間間隔Tdepthとの関係において、PRT>Tdepthとなる通常のPRFの状態である。しかし、通常のPRFの状態であっても診断中にオペレータがパルス繰り返し周波数入力部11やサンプルボリューム入力部12を操作することにより、送信時間間隔PRTや、受信時間間隔Tdepthなどの条件を変更した場合は、PRT<Tdepthとなる図3(b)に示したようなHPRFの状態になり、表示部13における表示画質の劣化を招く恐れがある。そのため、図3(a)に示したように、超音波プローブ2から被検体15に向けて超音波パルスPsを送信している時間帯Aを含む所定の時間帯Cを禁止時間として当該時間帯Cでは、被検体からのエコー信号Prを受信しないようにしている。
In FIG. 3A, the transmission time interval PRT of the ultrasonic pulse Ps transmitted from the ultrasonic probe 2 is in a normal PRF state where PRT> Tdepth in relation to the reception time interval Tdepth of the echo signal Pr. is there. However, conditions such as the transmission time interval PRT and the reception time interval Tdepth are changed by the operator operating the pulse repetition
本発明の超音波診断装置の実施形態では、図3(b)に示したようなHPRFの状態では超音波プローブ2が被検体からのエコー信号Prを受信しない禁止時間である時間帯C´の長さを図3(a)のような通常のPRFの状態における時間帯Cと異ならせるようにしている。 In the embodiment of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, in the HPRF state as shown in FIG. 3B, the ultrasonic probe 2 is in the time zone C ′ that is a prohibited time during which the echo signal Pr from the subject is not received. The length is made different from the time zone C in the normal PRF state as shown in FIG.
そして、図3(b)のようなHPRFの状態であっても、オペレータがパルス繰り返し周波数入力部11やサンプルボリューム入力部12を操作することにより、送信時間間隔PRTや,受信時間間隔Tdepthなどの条件が変更され、再び図3(c)のようにPRT>Tdepthとなる通常のPRFの状態になった場合は、禁止時間の長さが時間帯C´から時間帯Cに変更されるようにする。時間帯C又はC´は、超音波パルスPsを送信している時間帯Aと、当該超音波パルスPsを送信後の所定の時間帯B(又はB´)とからなっている。ここで、超音波パルスPsを送信している時間帯Aは実質的に設定変更ができないので、時間帯C又はC´を変更する際は、時間帯B又はB´を変更する。
Even in the HPRF state as shown in FIG. 3B, when the operator operates the pulse repetition
なお、HPRFの状態における禁止時間の時間帯C´の長さを、通常のPRFの状態における禁止時間の時間帯Cの長さよりも短くすることが望ましい。通常のPRFの状態における禁止時間の時間帯Cが長くなることにより、通常のPRFの状態で診断中に送信時間間隔PRTや受信時間間隔Tdepthなどの条件が変更されることにより、HPRFの状態に遷移したときのドップラー波形の質が劣化しにくい。 It is desirable that the length of the prohibition time period C ′ in the HPRF state is shorter than the length of the prohibition time period C in the normal PRF state. Since the time zone C of the prohibition time in the normal PRF state becomes long, conditions such as the transmission time interval PRT and the reception time interval Tdepth are changed during diagnosis in the normal PRF state, so that the HPRF state is changed. The quality of the Doppler waveform at the time of transition is unlikely to deteriorate.
その一方で、HPRFの状態における禁止時間の時間帯C´が短くなることにより、HPRFの状態において、送信時間間隔PRTや受信時間間隔Tdepthなどの条件の設定を細かくすることができる。そのため、被検体の組織構造に合致するような条件の設定が可能となる。 On the other hand, since the time zone C ′ of the prohibition time in the HPRF state is shortened, conditions such as the transmission time interval PRT and the reception time interval Tdepth can be finely set in the HPRF state. Therefore, it is possible to set conditions that match the tissue structure of the subject.
以上説明した禁止時間の時間帯Cの長さの設定変更は、図1に示した超音波診断装置1の禁止時間設定変更部10により行われる。図1に示した超音波診断装置1では、禁止時間設定変更部10がパルス繰り返し周波数設定部8とサンプルボリューム位置設定部9からの情報を受け取ることができるようになっている。すなわち、禁止時間設定変更部10がパルス繰り返し周波数設定部8から受けたPRTの情報及びサンプルボリューム位置設定部9から受けたTDepthの情報を参照する。
The setting change of the length of the prohibition time period C described above is performed by the prohibition time setting
そして、禁止時間設定変更部10が、PRT>Tdepthであると判断した場合は通常のPRFの状態であるので、禁止時間設定変更部10は禁止時間の時間帯を図3(a)のように、時間帯Cに設定する。また、禁止時間変更部10が、PRT<Tdepthであると判断した場合はHPRFの状態であるので、禁止時間設定変更部10は禁止時間の時間帯を図3(b)のように、時間帯C´に設定する。
If the prohibition time setting
なお、禁止時間設定変更部10が時間帯C、C´を設定することは、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することもできる。
The setting of the time zones C and C ′ by the prohibited time setting changing
禁止時間設定変更部10は、禁止時間の時間帯CまたはC´の情報を送受信部4に送る。送受信部4は時間帯CまたはC´の禁止時間時間中には、超音波プローブ2が被検体15からのエコー信号Prの受信を行わないように制御する。
The prohibited time setting
なお、禁止時間設定変更部10には禁止時間入力部16が接続され、超音波診断装置1のオペレータにより禁止時間の値を入力できるようになっている。そのため、オペレータは表示部13に表示された被検体15の診断画像を見ながら、禁止時間の設定を行うことができる。特にオペレータは、HPRFの状態で禁止時間が短くなるような設定を行うこともできる。HPRF状態での禁止時間が短く設定されることにより、送信時間間隔PRTや受信時間間隔Tdepthなどの条件をオペレータが細かく設定することができる。そのため、被検体の組織構造に合致するような条件の設定が可能となる。なお、通常のPRFの状態の場合は、オペレータは禁止時間が長くなるような設定を行うこともできる。通常のPRFの状態で禁止時間が長く設定されることにより、再度HPRFの状態になるような、送信時間間隔PRTや受信時間間隔Tdepthなどの条件を設定した場合であっても、表示部の表示画質の劣化を防ぐことができる。
The prohibition time setting
オペレータが禁止時間の時間帯C又はC´を設定する方法としては、禁止時間入力部16に数値を入力するものや、表示部13に表示されたカーソルを表示してマークされた位置の深さに相当する時間を禁止時間の時間帯とするものがある。
The method of setting the prohibited time zone C or C ′ by the operator is to enter a numerical value in the prohibited
1…超音波診断装置、2…超音波プローブ、3…Bモード信号生成部、4…Dモード信号生成部、5…制御部、6…入力装置、7…DSC、8…パルス繰り返し周波数設定部、9…サンプルボリューム位置設定部、10…禁止時間設定変更部、11…パルス繰り返し周波数入力部、12…サンプルボリューム位置入力部、13…表示部、14…送受信部、15…被検体、16…禁止時間入力部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記超音波プローブは、前記被検体に超音波パルスを送信している時間を含み、禁止時間入力部に入力された禁止時間の値に基づいて禁止時間設定変更部が設定変更する所定の禁止時間中は、前記超音波プローブが前記被検体からのエコー信号の受信を行わず、
前記送信時間間隔が前記受信時間間隔よりも長い通常のPRFの状態と、前記送信時間間隔が前記受信時間間隔よりも短いHPRFの状態とで前記禁止時間の長さが異なる、
超音波診断装置。 The ultrasonic pulse is repeatedly transmitted to the subject based on the transmission time interval corresponding to the pulse repetition frequency, and the echo signal from the subject is transmitted based on the reception time interval corresponding to the sample volume at the predetermined position of the subject. An ultrasonic diagnostic apparatus having an ultrasonic probe for receiving,
The ultrasonic probe includes a time during which an ultrasonic pulse is transmitted to the subject, and a predetermined prohibition time that is changed by the prohibition time setting change unit based on the value of the prohibition time input to the prohibition time input unit During, the ultrasonic probe does not receive an echo signal from the subject,
The length of the prohibited time is different between a normal PRF state in which the transmission time interval is longer than the reception time interval and an HPRF state in which the transmission time interval is shorter than the reception time interval.
Ultrasonic diagnostic equipment.
前記超音波プローブは、前記被検体に超音波パルスを送信している時間を含む所定の禁止時間中は、前記超音波プローブが前記被検体からのエコー信号の受信を行わず、
前記送信時間間隔が前記受信時間間隔よりも長い通常のPRFの状態と、前記送信時間間隔が前記受信時間間隔よりも短いHPRFの状態とで前記禁止時間の長さが異なる、
超音波診断画像生成方法。 An ultrasonic probe repeatedly transmits an ultrasonic pulse to a subject based on a transmission time interval corresponding to a pulse repetition frequency, and the subject based on a reception time interval corresponding to a sample volume at a predetermined position of the subject An ultrasound diagnostic image generation method for receiving an echo signal from the ultrasound probe and generating a diagnostic image of the subject based on the echo signal received by the ultrasound probe,
The ultrasonic probe does not receive an echo signal from the subject during a predetermined prohibition time including a time during which an ultrasonic pulse is transmitted to the subject,
The length of the prohibited time is different between a normal PRF state in which the transmission time interval is longer than the reception time interval and an HPRF state in which the transmission time interval is shorter than the reception time interval.
Ultrasonic diagnostic image generation method.
The ultrasonic diagnostic image generation method according to claim 5, wherein the prohibition time can be set and changed to a value designated by an operator.
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