JP2008245981A - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents
Ultrasonic diagnostic equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008245981A JP2008245981A JP2007091909A JP2007091909A JP2008245981A JP 2008245981 A JP2008245981 A JP 2008245981A JP 2007091909 A JP2007091909 A JP 2007091909A JP 2007091909 A JP2007091909 A JP 2007091909A JP 2008245981 A JP2008245981 A JP 2008245981A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- scanning
- moving speed
- speed
- scan
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
Description
本発明は、体腔内に超音波プローブを挿入し、体内部位に超音波ビームを走査(スキャン)して反射波(反射エコー)を受信することにより超音波画像を取得する超音波診断装置に関し、特に、ラジアル走査方式の超音波診断装置に関する。 The present invention relates to an ultrasound diagnostic apparatus that acquires an ultrasound image by inserting an ultrasound probe into a body cavity, scanning an ultrasound beam into a body part, and receiving a reflected wave (reflected echo). In particular, the present invention relates to a radial scanning ultrasonic diagnostic apparatus.
近年、医療分野において超音波診断装置が実用化されている。超音波診断装置は、被検体の体腔内に、超音波を送受信する複数の超音波振動子を備えた超音波プローブを挿入し、超音波ビームをスキャンすることで体腔内の超音波画像を取得するものである。超音波プローブの構成としては、挿入軸方向に垂直な方向に放射状に超音波ビームをスキャン(360°回転走査)するラジアル走査方式が知られており、このラジアル走査方式では、挿入軸方向に垂直な断層像が得られる。 In recent years, ultrasonic diagnostic apparatuses have been put into practical use in the medical field. An ultrasound diagnostic device inserts an ultrasound probe equipped with multiple ultrasound transducers that transmit and receive ultrasound into the body cavity of the subject, and acquires an ultrasound image in the body cavity by scanning the ultrasound beam To do. As a configuration of the ultrasonic probe, there is known a radial scanning method in which an ultrasonic beam is scanned radially (360 ° rotation scanning) in a direction perpendicular to the insertion axis direction. In this radial scanning method, a perpendicular direction to the insertion axis direction is known. A tomographic image can be obtained.
また、上記のラジアル走査方式を用いた超音波診断装置としては、超音波プローブの挿入軸方向への移動に応じて断層像を順次に取得し、これらの断層像を挿入軸方向に沿って並べることで、簡易的な3次元画像を生成することも可能となっている。しかし、超音波プローブは、術者によって手動で移動されるものであるため、移動速度にむらが生じ、これに応じて3次元画像には、挿入軸方向に沿って粗密が発生することが問題となっていた。 In addition, as an ultrasonic diagnostic apparatus using the above-described radial scanning method, tomographic images are sequentially acquired according to the movement of the ultrasonic probe in the insertion axis direction, and these tomographic images are arranged along the insertion axis direction. Thus, a simple three-dimensional image can be generated. However, since the ultrasonic probe is manually moved by the operator, there is a problem in that the moving speed is uneven, and in accordance with this, the three-dimensional image becomes dense along the insertion axis direction. It was.
かかる問題を解決するには、超音波プローブの位置情報を検出し、検出した位置情報に対比して、3次元画像に画像処理(補間処理または間引き処理)を施すことによって粗密を低減することも考えられるが、この方法では、画像処理によって画像がぼけて画質が低下してしまうため、特許文献1では、超音波プローブの挿入軸方向への移動速度を検出し、検出した移動速度に応じて超音波ビームのスキャン速度(回転走査速度)を変化させることで、3次元画像に生じる挿入軸方向の粗密を低減させる技術が提案されている。
しかしながら、特許文献1の技術では、超音波プローブの挿入軸方向に関して粗密の少ない3次元画像を構築することができるものの、スキャン速度を変化させるために、挿入軸に垂直な方向への視野深度(ペネトレーション深度)にむらが生じるといった問題がある。例えば、図12に示すように、超音波プローブの挿入軸方向への移動速度がV1→V2→V2→V1(V1<V2)と変化し、断層像の取得間隔を一定に保つようにスキャン速度をω1→ω2→ω2→ω1(ω1<ω2)と変化させると、視野深度がスキャン速度に反比例してD1→D2→D2→D1(D1>D2)と変化する。
However, although the technique of
スキャン速度に応じて視野深度が変化する理由は、超音波振動子は、超音波の送信と受信を繰り返し行うものであり、スキャン速度を変更するには受信時間を変化させる必要があることにある。スキャン速度を上げるために受信時間を短くすると、その分、遠方からの反射エコーを受信できず、視野深度が低下する。 The reason why the visual field depth changes according to the scanning speed is that the ultrasonic transducer repeatedly transmits and receives ultrasonic waves, and the reception time needs to be changed to change the scanning speed. . If the reception time is shortened in order to increase the scanning speed, the reflected echo from a distant place cannot be received, and the depth of field is reduced.
超音波振動子を円周面上に複数配置したラジアル電子走査方式の場合には、スキャン時に駆動する超音波振動子を間引くことにより、受信時間を変えずにスキャン速度を上げる方法も考えられるが、この方法では、断層像の分解能が低下してしまう。 In the case of the radial electronic scanning method in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged on the circumferential surface, a method of increasing the scanning speed without changing the reception time by thinning out the ultrasonic transducers that are driven at the time of scanning can be considered. In this method, the resolution of the tomographic image is lowered.
本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、超音波プローブの挿入軸方向に関して粗密が少なく、かつ、視野深度のむらが少ない3次元画像を生成す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。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an ultrasonic diagnostic apparatus capable of generating a three-dimensional image with less roughness and less unevenness of the depth of field in the insertion axis direction of the ultrasonic probe. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために、本発明の超音波診断装置は、超音波プローブの挿入軸を中心として超音波ビームを放射状に回転走査することにより断層像を順次に取得する超音波診断装置において、前記超音波プローブの挿入軸方向の移動速度を検出する移動速度検出手段と、超音波ビームを同時に複数方向に照射可能とされた超音波照射手段と、前記移動速度検出手段によって検出された移動速度に基づき、前記超音波照射手段の照射する超音波ビームの方向数、各超音波ビームの走査範囲、及び各超音波ビームの走査タイミングを制御し、超音波ビームの走査速度を一定としたまま前記断層像の取得時間を変更する走査制御手段と、を備えたことを特徴とする。これにより、移動速度の変化に依らず、断層像の取得時間間隔を一定とすることができる。 In order to achieve the above object, an ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention is an ultrasonic diagnostic apparatus that sequentially acquires tomographic images by rotating and scanning an ultrasonic beam radially about an insertion axis of an ultrasonic probe. Movement speed detection means for detecting the movement speed of the ultrasonic probe in the insertion axis direction, ultrasonic irradiation means capable of simultaneously irradiating an ultrasonic beam in a plurality of directions, and movement speed detected by the movement speed detection means Based on the above, the number of directions of the ultrasonic beam irradiated by the ultrasonic irradiation means, the scanning range of each ultrasonic beam, and the scanning timing of each ultrasonic beam are controlled, and the scanning speed of the ultrasonic beam is kept constant. And a scanning control means for changing a tomographic image acquisition time. As a result, the tomographic image acquisition time interval can be made constant regardless of changes in the moving speed.
なお、前記超音波照射手段は、超音波ビームを同時に2方向に照射可能であり、
前記走査制御手段は、検出された移動速度が所定速度以下である場合には、1つの超音波ビームのみで全範囲を走査し、検出された移動速度が所定速度より大きい場合には、第1の超音波ビームにて所定範囲の走査している間に、第2の超音波ビームにて残りの範囲を走査するように制御を行なうことが好ましい。
The ultrasonic irradiation means can irradiate an ultrasonic beam simultaneously in two directions,
The scanning control means scans the entire range with only one ultrasonic beam when the detected moving speed is equal to or lower than the predetermined speed, and when the detected moving speed is higher than the predetermined speed, the first control is performed. It is preferable to perform control so that the remaining range is scanned with the second ultrasonic beam while the predetermined range is scanned with the ultrasonic beam.
また、前記走査制御手段は、検出された移動速度が所定速度より大きく、かつ所定速度の2倍以下である場合には、前記第1の超音波ビームの走査範囲が前記移動速度に反比例するように制御を行うことが好ましい。 Further, the scanning control means may cause the scanning range of the first ultrasonic beam to be inversely proportional to the moving speed when the detected moving speed is larger than the predetermined speed and not more than twice the predetermined speed. It is preferable to perform control.
また、前記走査制御手段は、前記第1及び第2の超音波ビームの方向が180°回転対称となるようにタイミング制御を行うことが好ましい。これにより、2方向に同時に発せられた超音波ビーム同士及び反射エコー同士の干渉が防止される。 The scanning control unit preferably performs timing control so that directions of the first and second ultrasonic beams are 180 ° rotationally symmetric. This prevents interference between ultrasonic beams and reflected echoes emitted simultaneously in two directions.
また、前記超音波照射手段は、前記挿入軸を中心とした円周方向に超音波振動子が一定のピッチで配設されてなるラジアル型の超音波振動子アレイであることが好ましい。 The ultrasonic irradiation means is preferably a radial ultrasonic transducer array in which ultrasonic transducers are arranged at a constant pitch in a circumferential direction around the insertion axis.
本発明の超音波診断装置によれば、超音波プローブの挿入軸方向の移動速度を検出する移動速度検出手段と、超音波ビームを同時に複数方向に照射可能とされた超音波照射手段と、移動速度検出手段によって検出された移動速度に基づき、超音波照射手段の照射する超音波ビームの方向数、各超音波ビームの走査範囲、及び各超音波ビームの走査タイミングを制御し、超音波ビームの走査速度を一定としたまま断層像の取得時間を変更する走査制御手段と、を備えたので、超音波プローブの挿入軸方向に関して粗密が少なく、かつ、視野深度のむらが少ない3次元画像を生成することができる。 According to the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the moving speed detecting means for detecting the moving speed of the ultrasonic probe in the insertion axis direction, the ultrasonic irradiation means capable of simultaneously irradiating the ultrasonic beam in a plurality of directions, the moving Based on the moving speed detected by the speed detecting means, the number of directions of the ultrasonic beam irradiated by the ultrasonic irradiating means, the scanning range of each ultrasonic beam, and the scanning timing of each ultrasonic beam are controlled. And a scanning control unit that changes the tomographic image acquisition time while keeping the scanning speed constant, and generates a three-dimensional image with less roughness and less unevenness in the depth of field in the insertion axis direction of the ultrasonic probe. be able to.
図1において、超音波診断装置10は、超音波プローブ11、プロセッサ装置12、
及びプローブ速度検出装置13に大別される。超音波プローブ11は、電子内視鏡の鉗子口に挿入される細径プローブ、あるいは電子内視鏡と一体化されたいわゆる超音波内視鏡であり、被検体の体腔内に挿入して使用される。
In FIG. 1, an ultrasonic diagnostic apparatus 10 includes an ultrasonic probe 11, a
And the probe
図2において、超音波プローブ11は、先端部にラジアル型の超音波振動子アレイ14が設けられている。超音波振動子アレイ14は、挿入軸Sを中心とした円筒状の支持体15の周面にバッキング材15aを介して配設された短冊状の複数の超音波振動子16からなり、隣り合う超音波振動子16の間には充填材17が介在している。超音波振動子16は、長手方向が挿入軸Sに沿うように配設されている。また、超音波振動子16は、図3に示すように、挿入軸Sを中心とした円周方向に、θ=0°〜360°の範囲に一定のピッチで360個配設されている。この配列を示すために、各超音波振動子16に番号n(n=1〜360)を付しており、θは、n=1の超音波振動子16を起点として示している。
In FIG. 2, the ultrasonic probe 11 is provided with a radial
図2に戻り、超音波振動子アレイ14上には音響整合層18が設けられており、この音響整合層18上には音響レンズ19が設けられている。音響整合層18は、超音波振動子16から発せられる音波の波長の1/4程度の厚さを有する樹脂膜であり、生体との間の音響インピーダンスの差異を緩和する。音響レンズ19は、挿入軸S方向に沿う断面が凸状とされた樹脂膜であり、超音波振動子16から発せられた音波を挿入軸S方向に関して収束させる。超音波プローブ11は、以上説明した構成により、挿入軸Sに垂直な方向に放射状に超音波を送受信することを可能とする。
Returning to FIG. 2, an acoustic matching layer 18 is provided on the
超音波プローブ11の先端部には、ケーブル20が接続されており、このケーブル20内には、配線21,22(図1参照)が挿通されている。ケーブル20の後端には、コネクタ部(図示せず)が設けられており、このコネクタ部をプロセッサ装置12のコネクタ部(図示せず)に差し込むことにより、超音波プローブ11とプロセッサ装置12とが電気的に接続される。配線21,22を介して、後述する励振パルス及びエコー信号が伝送される。
A
図1に戻り、超音波振動子アレイ14は、配線21,22を介してプロセッサ装置12に設けられた第1及び第2マルチプレクサ(以下、MUXと表記する。)23,24と接続されている。第1MUX23は、配線21を介して全て(n=1〜360)の超音波振動子16に接続されており、制御部25の制御に基づき、n=1〜360から任意のn番目の超音波振動子16を選択する。第2MUX24は、配線22を介して半分(n=181〜360)の超音波振動子16に接続されており、制御部25の制御に基づき、n=181〜360から任意のn番目の超音波振動子16を選択する。なお、第2MUX24が選択する超音波振動子16は、180°≦θ<360°の範囲に限定されている(図3参照)。
Returning to FIG. 1, the
第1及び第2MUX23,24には、それぞれ第1及び第2送受信部26,27が接続されている。つまり、第1及び第2MUX23,24は、第1及び第2送受信部26,27をそれぞれ接続する超音波振動子16を選択するための選択回路である。第1及び第2MUX23,24は、同一構成であり、送信側のパルサ28と、受信側の増幅器29及びレシーバ30と、スイッチ回路31とからなる。パルサ28は、超音波振動子16に超音波を発生させるための励振パルスを出力する。増幅器29は、超音波振動子16が受信したエコー信号を増幅する。レシーバ30は、増幅器29で増幅されたエコー信号を受信する。スイッチ回路31は、送信時には、パルサ28と第1及び第2MUX23,24とを接続し、励振パルスを超音波振動子16へ伝達し、受信時には、増幅器29と第1及び第2MUX23,24とを接続して、超音波振動子16から出力されるエコー信号を増幅器29へ伝達する。
First and second transmission / reception units 26 and 27 are connected to the first and
第1及び第2MUX23,24と第1及び第2送受信部26,27とは、制御部25によって動作タイミングが制御される。制御部25は、基本的には、第1MUX23を制御して超音波振動子16をn=1から順に所定時間ごとに選択するとともに、第1送受信部26を駆動して超音波の送受信の切り替えを順次に行う。プローブ速度検出装置13によって検出される超音波プローブ11の挿入軸S方向の移動速度が所定速度を上回った場合には、第1MUX23とともに第2MUX24を制御し、第1送受信部26とともに第2送受信部27を駆動する。この場合、第1MUX23により全ての超音波振動子16を走査(順に選択)するのではなく、上記移動速度に応じて、m(m≧180)番目の超音波振動子16まで走査し、残りのm番目以降の超音波振動子16を第2MUX24にて走査する。制御部25は、このようにして、超音波プローブ11の移動速度に応じたスキャン時間の調整を行う。
The operation timing of the first and second MUXs 23 and 24 and the first and second transmission / reception units 26 and 27 are controlled by the
超音波プローブ11の挿入軸S方向の移動速度は、超音波プローブ11の使用領域近傍に配置された送信アンテナ32から発せられる磁界を、超音波プローブ11の先端部に設けられた受信アンテナ33によって受信し、この受信信号をプローブ速度検出装置13が解析することによって検出される。送信アンテナ32、受信アンテナ33、プローブ速度検出装置13は、特許2945756号公報に開示された位置計測システムを構成している。送信アンテナ32及び受信アンテナ33は、それぞれ3本のアンテナ(X,Y,Z軸アンテナ)から構成されており、送信アンテナ32に対する受信アンテナ33の位置を、3次元6自由度(互いに直交する3軸方向と、各軸周りの回転方向)に関して検出することができる。プローブ速度検出装置13は、受信アンテナ33から位置情報を継続して取得し、差分演算を行うことにより、超音波プローブ11の挿入軸S方向の移動速度を求める。なお、位置計測システムは、上記以外にも種々の形態が知られており、適宜適用可能である。
The moving speed of the ultrasonic probe 11 in the direction of the insertion axis S is such that a magnetic field emitted from the transmitting antenna 32 arranged in the vicinity of the use area of the ultrasonic probe 11 is caused by the receiving
第1及び第2送受信部26,27には、それぞれ第1及び第2メモリ34,35が接続されている。第1及び第2メモリ34,35は、レシーバ30によって受信されたエコー信号を一時的に格納し、第1及び第2位相整合演算部36,37にそれぞれ入力する。第1及び第2位相整合演算部36,37は、制御部25の制御の下に、第1及び第2メモリ34,35からの各エコー信号に対して、時間差に応じた遅延を与えた後、各エコー信号を加算する。
First and
第1及び第2位相整合演算部36,37で加算されたエコー信号は、断層像生成部38に入力される。断層像生成部38は、第1及び第2位相整合演算部36,37からのエコー信号を合成し、挿入軸Sに直交する方向の断層像を生成する。なお、前述したように、超音波プローブ11の挿入軸S方向の移動速度が所定速度を上回る場合には、第1及び第2送受信部26,27によって断層像の取得が分担されるため、断層像生成部38は合成処理を行うが、移動速度が所定速度以下の場合には、第1送受信部26のみによって断層像が取得されるため、合成処理は行わない。
The echo signals added by the first and second
断層像生成部38から出力された断層像は、3次元画像生成部39に入力される。3次元画像生成部39は、入力された断層像を画像メモリ40に随時蓄えておき、蓄えられた複数の断層像を、超音波プローブ11の位置情報に基づいて挿入軸S方向に沿って並べることにより、3次元画像を生成する。この3次元画像は、表示処理部41に入力される。表示処理部41は、入力された3次元画像をテレビ信号の走査方式(NTSC方式)に変換する。モニタ42は、表示処理部41によりNTSC方式に変換された3次元画像(超音波画像)を表示する。
The tomographic image output from the tomographic image generator 38 is input to the three-
制御部25には、操作部43が接続されている。操作部43は、キーボードやマウスなどから構成されている。制御部25は、操作部43からの操作入力信号に応じて、各部を動作させる。
An operation unit 43 is connected to the
以上の超音波診断装置10を用いて、被観察部位の超音波診断を行うには、まず、術者は、超音波プローブ11を電子内視鏡の鉗子口から被検体の体腔内に挿入し(超音波プローブ11が超音波内視鏡である場合は超音波プローブ11自体を挿入し)、電子内視鏡(超音波プローブ11が超音波内視鏡である場合は先端に配された撮像装置)で体腔内を観察しながら、被観察部位を探索する。そして、術者は、操作部43により、超音波画像を取得する指示をなした後、超音波プローブ11を挿入軸S方向に移動させる(手動で押し引きする)ことで、超音波画像が3次元画像としてモニタ42に出力される。
In order to perform ultrasonic diagnosis of an observation site using the ultrasonic diagnostic apparatus 10 described above, first, an operator inserts an ultrasonic probe 11 into a body cavity of a subject through a forceps port of an electronic endoscope. (If the ultrasonic probe 11 is an ultrasonic endoscope, the ultrasonic probe 11 itself is inserted), and an electronic endoscope (if the ultrasonic probe 11 is an ultrasonic endoscope, an image is arranged at the tip) While observing the inside of the body cavity with the device, the site to be observed is searched. Then, the operator gives an instruction to acquire an ultrasonic image using the operation unit 43 and then moves the ultrasonic probe 11 in the direction of the insertion axis S (manually pushes and pulls it), so that the ultrasonic image becomes 3 A dimensional image is output to the
次に、超音波プローブ11の挿入軸S方向への移動に伴う超音波振動子アレイ14のスキャン制御を、図4のフローチャートに沿って説明する。超音波画像の取得動作が開始すると、まず、プローブ速度検出装置13から超音波プローブ11の挿入軸S方向への移動速度Vが検出され、制御部25に入力される(ステップS1)。制御部25は、入力された移動速度Vを所定速度V0と比較判定し(ステップ2)、移動速度Vが所定速度V0以下であれば、第1送受信部26のみを動作させ、第1MUX23を制御し、1方向スキャンを行う(ステップS3)。この1方向スキャンとは、図5に示すように、照射する超音波ビームを1方向のみとして、挿入軸Sの周りにθ=0°〜360°の間でスキャン(放射状に回転走査)を行う、従来のスキャン方式である。以下、第1MUX23によるスキャンを第1スキャン、第2MUX24によるスキャンを第2スキャンと称す。
Next, scan control of the
ステップS2において、移動速度Vが所定速度V0より大きいと判定されると、制御部25は、第1スキャンのスキャン範囲を、図6のグラフに基づいて決定する(ステップS4)。図6は、第1スキャンのスキャン範囲の最大角度θmを示している。この最大角度θmを超える残りの範囲は、第2スキャンに割り当てられる。制御部25は、スキャン範囲を決定すると、第1送受信部26及び第1MUX23を駆動して第1スキャンを行うとともに、第1スキャンの実行中に、第2送受信部27及び第2MUX24を駆動して第2スキャンを実行する(ステップS5)。つまり、第1スキャン及び第2スキャンの実行中には、超音波ビームが同時に2方向に向けて照射される。なお、第1スキャン及び第2スキャンのスキャン速度(各超音波振動子16ごとの送受信時間に対応)は等しく、スキャン速度は、移動速度Vに依らず一定である。
In step S2, the moving speed V is determined to be greater than the predetermined speed V 0, the
より具体的には、制御部25は、V0≦V≦2V0の場合には、第1スキャンの最大角度θmを、数式「θm=360°V0/V」に基づいて算出し、V>2V0の場合には、θm=180°とする。図7は、V=(4/3)V0の場合の第1及び第2スキャンのスキャン範囲を示している。この場合、図7(A)に示すように、まず、第1スキャンが1番目の超音波振動子16から(θ=0°から)開始し、図7(B)に示すように、91番目の超音波振動子16に達したとき(θ=90°に達したとき)、第1スキャンとともに第2スキャンが271番目の超音波振動子16から(θ=270°から)開始する。この場合のスキャン時間は、図8に示すように、V=V0時のスキャン時間の3/4倍に短縮される。
More specifically, when V 0 ≦ V ≦ 2V 0 , the
また、図9は、V=2V0の場合の第1及び第2スキャンのスキャン範囲を示しており、この場合は、第1スキャンが1番目の超音波振動子16から(θ=0°から)開始するとともに、第2スキャンが181番目の超音波振動子16から(θ=180°から)開始する。第1及び第2スキャンのスキャン速度は等しいため、この場合のスキャン時間は、図8に示すように、V=V0の場合の1/2倍に短縮される。このように、1つの断層像を生成するためのスキャン時間は、第1スキャンのみの場合をtとすると、移動速度Vの変化に応じて、t〜0.5tの間で調整可能である。 Further, FIG. 9 shows a first and a second scan of scanning range in the case of V = 2V 0, this case, the first scan is the first ultrasonic oscillator 16 (θ = 0 ° And the second scan starts from the 181st ultrasonic transducer 16 (from θ = 180 °). Since the scan speeds of the first and second scans are equal, the scan time in this case is shortened to ½ times that in the case of V = V 0 as shown in FIG. As described above, the scan time for generating one tomographic image can be adjusted between t and 0.5 t according to the change in the moving speed V, where t is the case of only the first scan.
図4に戻り、ステップS3またはステップS5のスキャンが終了すると、断層像生成部38により断層像が生成され、画像メモリ40に蓄積される(ステップS6)。そして、制御部25は、ステップS1〜S6の断層像の取得制御を、所定時間が経過するか、または、超音波プローブ11が所定距離移動されるまで繰り返す。終了条件が満たされると(ステップS7のYes判定)、3次元画像生成部39により3次元画像が生成され、表示処理部41によりモニタ42に出力される。なお、取得される断層像の時間間隔は、V0≦V≦2V0の場合には、一定値(=t・V0)となる。V<V0の場合には、これより短い時間間隔で断層像が取得されるが、この場合には、3次元画像生成部39にて間引き処理等を行えばよい。ただし、V>2V0となった場合には、取得される断層像の時間間隔は上記一定値より大きくなる。この場合には、3次元画像生成部39にて適宜補間処理を行えばよい。
Returning to FIG. 4, when the scan in step S3 or step S5 is completed, a tomographic image is generated by the tomographic image generator 38 and stored in the image memory 40 (step S6). Then, the
以上説明したように、超音波プローブ11の移動速度Vの変化に応じて第1スキャンのスキャン範囲を決定し、残りのスキャン範囲を第1スキャンの実行中に第2スキャンによってスキャンするようにしたので、スキャン速度を変更せずに、1つの断層像を生成するためのスキャン時間を変化させることが可能となる。これにより、超音波プローブの挿入軸S方向に関して粗密が少なく、かつ、視野深度のむらが少ない3次元画像を生成することができる。第1スキャンと第2スキャンとを同時に行うと、2方向に同時に発せられる超音波ビーム同士及び反射エコー同士の干渉が問題となるが、上記実施形態では、ビーム方向を挿入軸Sに関して180°対称としているので、干渉を防止することができる。 As described above, the scan range of the first scan is determined according to the change in the moving speed V of the ultrasonic probe 11, and the remaining scan range is scanned by the second scan during the execution of the first scan. Therefore, it is possible to change the scan time for generating one tomographic image without changing the scan speed. Thereby, it is possible to generate a three-dimensional image with less roughness and less unevenness of the depth of field in the insertion axis S direction of the ultrasonic probe. When the first scan and the second scan are performed simultaneously, there is a problem of interference between ultrasonic beams emitted in two directions and between reflected echoes. In the above embodiment, the beam direction is symmetric with respect to the insertion axis S by 180 °. Therefore, interference can be prevented.
上記実施形態では、2方向への同時スキャンを可能としているため、3次元画像の挿入軸方向の粗密に関しては、V≦2V0の範囲までの変化しか対応することができないが、さらに同時スキャンのビーム方向数を増やすことで、速度変化の対応範囲を広げることができる。しかし、ビーム方向数の増加により上記の干渉が問題となるため、ビーム方向数の最大許容数は4程度である。図10は、図11に示すように最大4方向への同時スキャンを可能とした場合の第1スキャンの最大角度θmを示しており、V0≦V≦4V0の場合には、最大角度θmを、数式「θm=360°V0/V」に基づいて算出し、V>4V0の場合には、θm=90°とする。V≦V0の場合には1方向スキャン、V0<V≦2V0の場合には2方向スキャン、2V0<V≦3V0の場合には3方向スキャン、3V0<V≦4V0の場合には4方向スキャンと、順にビーム方向数を増やすことにより、V0≦V≦4V0の範囲において、取得される断層像の時間間隔を一定値(=t・V0)とすることができる。
In the above embodiment, since simultaneous scanning in two directions is possible, with respect to the density in the insertion axis direction of the three-dimensional image, only changes up to the range of V ≦ 2V 0 can be handled. By increasing the number of beam directions, it is possible to widen the response range of the speed change. However, since the above interference becomes a problem due to the increase in the number of beam directions, the maximum allowable number of beam directions is about four. FIG. 10 shows the maximum angle θ m of the first scan when simultaneous scanning in a maximum of four directions is possible as shown in FIG. 11, and in the case of V 0 ≦ V ≦ 4V 0 , the maximum angle θ m is calculated based on the formula “θ m = 360 ° V 0 / V”. If V> 4V 0 , θ m = 90 °. 1 direction scan in the case of V ≦ V 0, V 0 <
また、上記実施形態では、1つのビーム方向に関して超音波振動子16を1つずつ駆動する方式を例に挙げて説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、隣接する複数(例えば、40個)の超音波振動子16をまとめて駆動し、駆動する振動子群をずらしながら超音波ビームのスキャンを行う方式にも適用可能である。
In the above embodiment, the method of driving the
また、上記実施形態では、超音波振動子16を円周面上に360個配設しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、超音波振動子16の総数は、120個、240個など適宜変更してよい。
In the above embodiment, 360
また、上記実施形態では、円周面上に複数配列された超音波振動子を電気的に切り替えて超音波ビームのスキャンを行うラジアル電子走査方式の超音波プローブを例に挙げて説明しているが、本発明はこれに限定されず、超音波振動子をモータ等により機械的に回転させてスキャンを行う機械走査方式の超音波プローブを用いることも可能である。この機械走査方式を採用する場合には、同時スキャンの最大方向数だけ超音波振動子を設け、各超音波振動子を、同一軸の周りに独立して回転可能とすればよい。 Further, in the above-described embodiment, a description is given by taking as an example a radial electronic scanning type ultrasonic probe that scans an ultrasonic beam by electrically switching a plurality of ultrasonic transducers arranged on the circumferential surface. However, the present invention is not limited to this, and it is also possible to use a mechanical scanning ultrasonic probe that performs scanning by mechanically rotating an ultrasonic transducer with a motor or the like. When this mechanical scanning method is employed, it is only necessary to provide ultrasonic transducers as many as the maximum number of simultaneous scans, and to enable each ultrasonic transducer to rotate independently around the same axis.
10 超音波診断装置
11 超音波プローブ
12 プロセッサ装置
13 プローブ速度検出装置(移動速度検出手段)
14 超音波振動子アレイ(超音波照射手段)
16 超音波振動子
23 第1マルチプレクサ(走査制御手段)
24 第2マルチプレクサ(走査制御手段)
25 制御部(走査制御手段)
26 第1送受信部
27 第2送受信部
28 パルサ
29 増幅器
30 レシーバ
31 スイッチ回路
32 送信アンテナ(移動速度検出手段)
33 受信アンテナ(移動速度検出手段)
36 第1位相整合演算部
37 第2位相整合演算部
38 断層像生成部
39 3次元画像生成部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Ultrasonic diagnostic apparatus 11
14 Ultrasonic transducer array (Ultrasonic irradiation means)
16
24 Second multiplexer (scanning control means)
25 Control unit (scanning control means)
26 First Transmitter / Receiver 27 Second Transmitter / Receiver 28
33 Receiving antenna (moving speed detection means)
36 First phase matching
Claims (5)
前記超音波プローブの挿入軸方向の移動速度を検出する移動速度検出手段と、
超音波ビームを同時に複数方向に照射可能とされた超音波照射手段と、
前記移動速度検出手段によって検出された移動速度に基づき、前記超音波照射手段の照射する超音波ビームの方向数、各超音波ビームの走査範囲、及び各超音波ビームの走査タイミングを制御し、超音波ビームの走査速度を一定としたまま前記断層像の取得時間を変更する走査制御手段と、
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。 In an ultrasonic diagnostic apparatus that sequentially obtains tomographic images by rotating and scanning an ultrasonic beam radially about the insertion axis of an ultrasonic probe,
A moving speed detecting means for detecting a moving speed of the ultrasonic probe in the insertion axis direction;
Ultrasonic irradiation means capable of simultaneously irradiating an ultrasonic beam in a plurality of directions;
Based on the moving speed detected by the moving speed detecting unit, the number of directions of the ultrasonic beam irradiated by the ultrasonic irradiation unit, the scanning range of each ultrasonic beam, and the scanning timing of each ultrasonic beam are controlled. Scanning control means for changing the acquisition time of the tomographic image while keeping the scanning speed of the sound beam constant;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記走査制御手段は、検出された移動速度が所定速度以下である場合には、1つの超音波ビームのみで全範囲を走査し、検出された移動速度が所定速度より大きい場合には、第1の超音波ビームにて所定範囲の走査している間に、第2の超音波ビームにて残りの範囲を走査するように制御を行なうことを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。 The ultrasonic irradiation means is capable of simultaneously irradiating an ultrasonic beam in two directions,
The scanning control means scans the entire range with only one ultrasonic beam when the detected moving speed is equal to or lower than the predetermined speed, and when the detected moving speed is higher than the predetermined speed, the first control is performed. 2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein control is performed so that the remaining range is scanned with the second ultrasonic beam while the predetermined range is scanned with the ultrasonic beam. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007091909A JP2008245981A (en) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | Ultrasonic diagnostic equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007091909A JP2008245981A (en) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | Ultrasonic diagnostic equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008245981A true JP2008245981A (en) | 2008-10-16 |
Family
ID=39971644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007091909A Pending JP2008245981A (en) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | Ultrasonic diagnostic equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008245981A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015160207A1 (en) * | 2014-04-18 | 2015-10-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | System and method for detecting region of interest |
-
2007
- 2007-03-30 JP JP2007091909A patent/JP2008245981A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015160207A1 (en) * | 2014-04-18 | 2015-10-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | System and method for detecting region of interest |
US9898819B2 (en) | 2014-04-18 | 2018-02-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | System and method for detecting region of interest |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6685644B2 (en) | Ultrasound diagnostic apparatus | |
JP5420884B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
US20100312109A1 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and signal processing program | |
US10820891B2 (en) | Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus | |
JP2006255083A (en) | Ultrasonic image formation method and ultrasonic diagnostic equipment | |
JP2009279306A (en) | Ultrasonic diagnosing apparatus | |
US20190000421A1 (en) | Three-dimensional imaging ultrasonic scanning method | |
JP6114663B2 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic image generation method | |
US6973831B2 (en) | Ultrasonic imaging apparatus and ultrasonic imaging method | |
JP2009178262A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus | |
JP4074100B2 (en) | Ultrasound diagnostic imaging equipment | |
US8905933B2 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus | |
JP4768315B2 (en) | Ultrasonic signal processing apparatus and ultrasonic signal processing method | |
US20050124891A1 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and driving method therefor | |
JP2008229097A (en) | Ultrasonic diagnostic system | |
US10912538B2 (en) | Ultrasound diagnostic apparatus and method of producing ultrasound image | |
JP2008245981A (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
US8303504B2 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus | |
EP3031397B1 (en) | Ultrasound imaging apparatus | |
JP2002177278A (en) | Ultrasonic diagnostic device | |
JP2005168806A (en) | Ultrasonic diagnostic device and its driving method | |
US20120203109A1 (en) | Ultrasound diagnostic apparatus and ultrasound image producing method | |
JP5400580B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
JP2010158473A (en) | Ultrasonic image diagnostic apparatus | |
JP2004223109A (en) | Apparatus and method for picking up ultrasonic image |