JP2008253663A - Ultrasonic diagnostic device and its control processing program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は超音波診断装置およびその制御処理プログラムに係り、特に、ボリュームデータを生成することができるようにした超音波診断装置およびその制御処理プログラムに関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus and a control processing program thereof, and more particularly to an ultrasonic diagnostic apparatus and a control processing program thereof capable of generating volume data.
超音波診断装置を用いた診断においては、超音波診断装置に設けられた超音波プローブを患者(以下、「被検体」という。)の体表に当てるだけの簡単な操作で心臓の拍動や胎児の動きの様子をリアルタイムで表示させることができ、かつ、X線などを用いた場合とは異なって被曝がなく安全性が高いため、繰り返し検査を行うことが可能である。また、超音波診断装置はX線診断装置、X線CT装置、および磁気共鳴イメージング装置などの他の医用画像診断装置と比べて装置やそのシステムの規模が小さいため、医師や技師など(以下、「オペレータ」という。)は、超音波診断装置自体を病棟のベットサイドに移動して被検体を簡単に検査することが可能である。 In the diagnosis using the ultrasonic diagnostic apparatus, the heart beat or heartbeat can be easily detected by simply applying an ultrasonic probe provided on the ultrasonic diagnostic apparatus to the body surface of a patient (hereinafter referred to as “subject”). The state of fetal movement can be displayed in real time, and unlike X-rays, there is no exposure and the safety is high. Therefore, repeated examinations can be performed. In addition, since the ultrasonic diagnostic apparatus has a smaller scale of the apparatus and its system than other medical image diagnostic apparatuses such as an X-ray diagnostic apparatus, an X-ray CT apparatus, and a magnetic resonance imaging apparatus, doctors and technicians (hereinafter, The “operator”) can easily examine the subject by moving the ultrasonic diagnostic apparatus itself to the bedside of the ward.
さらに、近年、より小型で携帯可能な超音波診断装置も開発されており、産婦人科などの診療や在宅医療などの種々の用途に利用可能となってきている。 Furthermore, in recent years, ultrasonic diagnostic apparatuses that are smaller and portable have been developed, and can be used for various applications such as medical care for obstetrics and gynecology and home medical care.
ところで、これまでの超音波診断装置においては、一般に、1次元にアレイ配列された複数の超音波振動子を有する超音波プローブを用いて2次元の断層画像データを収集して表示する方法が提案されていたが、最近では、2次元にマトリクス配列された複数の超音波振動子を有する超音波プローブを用いて3次元の領域にわたり複数の2次元の断層画像データを収集し、収集した複数の2次元の断層画像データに基づいて3次元の画像データを再構成して表示する方法が提案されている。 By the way, in the conventional ultrasonic diagnostic apparatus, generally, a method of collecting and displaying two-dimensional tomographic image data using an ultrasonic probe having a plurality of ultrasonic transducers arranged in a one-dimensional array is proposed. However, recently, a plurality of two-dimensional tomographic image data is collected over a three-dimensional region using an ultrasonic probe having a plurality of ultrasonic transducers arranged in a two-dimensional matrix. A method for reconstructing and displaying three-dimensional image data based on two-dimensional tomographic image data has been proposed.
3次元画像を再構成・表示させることができる超音波診断装置では、超音波ビームを3次元領域で走査させることにより取得された3次元領域にわたるボリュームデータに基づいて、種々の3次元画像表示方法(例えば、MIP法(maximum intensity projection)やボリュームレンダリング法など)により3次元画像が表示される。 In an ultrasonic diagnostic apparatus capable of reconstructing and displaying a three-dimensional image, various three-dimensional image display methods are based on volume data over a three-dimensional area acquired by scanning an ultrasonic beam in the three-dimensional area. A three-dimensional image is displayed by (for example, MIP method (maximum intensity projection) or volume rendering method).
また、例えばMPR(multi-planar reconstruction)表示法などを用いて、取得されたボリュームデータから任意の位置の2次元の断層画像を表示する方法も提案されている。 In addition, a method of displaying a two-dimensional tomographic image at an arbitrary position from acquired volume data using, for example, an MPR (multi-planar reconstruction) display method has been proposed.
しかし、従来においては、超音波ビームを3次元領域で走査させることにより、リアルタイムに3次元領域にわたるボリュームデータを取得する場合、超音波を送受信する際に音速の制約が存在するため、ボリュームデータを生成する際のボリュームレートと、視野深度や方位分解能(すなわち、アジマス方向やエレベーション方向のビーム数に基づく分解能)とはトレードオフの関係となり、良好なボリュームレートを得ようとすると、視野深度や方位分解能が低下してしまい、逆に、良好な視野深度や方位分解能を得ようとすると、ボリュームレートが低下してしまう。その結果、ボリュームデータを生成する際には、断層画像であるBモード画像データを生成する際ほど、フレームレート(ボリュームレート)と視野深度や方位分解能の間における良好なバランスが得られないという問題があった。 However, conventionally, when volume data over a three-dimensional area is acquired in real time by scanning an ultrasonic beam in a three-dimensional area, there is a restriction on the speed of sound when transmitting and receiving ultrasonic waves. The volume rate at the time of generation and the depth of field and azimuth resolution (that is, the resolution based on the number of beams in the azimuth direction and elevation direction) are in a trade-off relationship. The azimuth | direction resolution falls, and conversely, if it is going to obtain a favorable depth of field and azimuth | direction resolution, a volume rate will fall. As a result, when generating volume data, a better balance between frame rate (volume rate) and depth of field and azimuth resolution cannot be obtained as much as when generating B-mode image data that is a tomographic image. was there.
そこで、ECG心拍トリガを用いて時分割収集する技術、並列同時受信を用いて送信ビームの数倍の受信ビームを得る技術、あるいは、これらの2つを組み合わせた技術が提案されている。 Therefore, a technique for time-division collection using an ECG heartbeat trigger, a technique for obtaining a reception beam several times the transmission beam using parallel simultaneous reception, or a technique combining these two has been proposed.
なお、近年、携帯電話機などにおいて用いられるスペクトラム拡散技術が知られている(非特許文献1参照)。
しかしながら、ECG心拍トリガを用いて時分割収集する技術では、1つのボリュームデータを生成するのに複数の心拍にわたってしまい、多くの時間を要してしまうだけでなく、ECG心拍トリガを用いて時相を合わせるため、準リアルタイムとなってしまい、生成されるボリュームデータにおける個々のデータに時間遅延が生じてしまうという問題があった。 However, in the technique of time-division collection using the ECG heartbeat trigger, not only does it take a plurality of heartbeats to generate one volume data, which requires a lot of time, but also the time phase using the ECG heartbeat trigger. Therefore, there is a problem that a time delay occurs in each piece of data in the generated volume data.
また、並列同時受信を用いて送信ビームの数倍の受信ビームを得る技術では、確かに並列段数を増やすことでボリュームレートを向上させることはできるが、通常よりも広い受信エリアをカバーするために送信エネルギーを増加させる必要があり、これによって音響パワーが上がってしまい、超音波プローブが発熱してしまうだけでなく、送信ビームの音場分布の影響を受けて受信ビームが不均質となり、生成される画質が劣化してしまうという問題があった。 In addition, in the technology that obtains a reception beam several times the transmission beam using parallel simultaneous reception, it is possible to improve the volume rate by increasing the number of parallel stages, but in order to cover a wider reception area than usual It is necessary to increase the transmission energy, which not only increases the acoustic power and heats up the ultrasonic probe, but also causes the reception beam to become inhomogeneous due to the influence of the sound field distribution of the transmission beam. There has been a problem that the image quality deteriorates.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、視野深度や方位分解能を低下させずに、ボリュームレートやフレームレートを向上させることができる超音波診断装置およびその制御処理プログラムを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an ultrasonic diagnostic apparatus and a control processing program for the same that can improve the volume rate and the frame rate without reducing the depth of field and the azimuth resolution. The purpose is to do.
本発明の超音波診断装置は、上述した課題を解決するために、複数の超音波振動子を振動させて超音波を送信する際の送信波形を所定の変調方式で送信方向に応じて変調する変調手段と、変調手段により変調された送信波形で、受信パルス繰り返し周波数と異なる送信パルス繰り返し周波数を用いて、複数の超音波振動子を振動させて超音波を送信する送信手段と、被検体から反射された反射波を各受信方向から受信する受信手段と、受信手段により受信された反射波に基づく受信波形を、変調手段により送信波形が変調される際に用いられる所定の変調方式に対応する所定の復調方式で復調する復調手段と、復調手段により受信波形が復調されることで、受信波形に対応する反射波の受信方向を認識する認識手段と、認識手段による認識結果に従い、受信手段により受信された反射波に基づく受信波形に基づいて、ボリュームデータまたは2次元の画像データを生成する生成手段とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention modulates a transmission waveform when transmitting an ultrasonic wave by vibrating a plurality of ultrasonic transducers according to a transmission direction using a predetermined modulation method. A modulation unit, a transmission waveform modulated by the modulation unit, a transmission unit for transmitting ultrasonic waves by vibrating a plurality of ultrasonic transducers using a transmission pulse repetition frequency different from the reception pulse repetition frequency, and a subject The receiving means for receiving the reflected wave reflected from each receiving direction and the received waveform based on the reflected wave received by the receiving means correspond to a predetermined modulation method used when the transmission waveform is modulated by the modulating means. Demodulating means for demodulating with a predetermined demodulation method, recognizing means for recognizing the receiving direction of the reflected wave corresponding to the received waveform by demodulating the received waveform by the demodulating means, and recognition result by the recognizing means According, based on the received waveform based on the reflected waves received by the receiving means, characterized in that it comprises generating means for generating image data of the volume data or two-dimensional.
本発明の超音波診断装置の制御処理プログラムは、上述した課題を解決するために、複数の超音波振動子を振動させて超音波を送信する際の送信波形を所定の変調方式で送信方向に応じて変調する変調ステップと、変調ステップの処理により変調された送信波形で、受信パルス繰り返し周波数と異なる送信パルス繰り返し周波数を用いて、複数の超音波振動子を振動させて超音波を送信する送信ステップと、被検体から反射された反射波を各受信方向から受信する受信ステップと、受信ステップの処理により受信された反射波に基づく受信波形を、変調ステップの処理により送信波形が変調される際に用いられる所定の変調方式に対応する所定の復調方式で復調する復調ステップと、復調ステップの処理により受信波形が復調されることで、受信波形に対応する反射波の受信方向を認識する認識ステップと、認識ステップの処理による認識結果に従い、受信ステップの処理により受信された反射波に基づく受信波形に基づいて、ボリュームデータまたは2次元の画像データを生成する生成ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a control processing program for an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention generates a transmission waveform when transmitting ultrasonic waves by vibrating a plurality of ultrasonic transducers in a transmission direction using a predetermined modulation method. A modulation step that modulates in response, and a transmission waveform that is modulated by the processing of the modulation step, and that transmits ultrasonic waves by vibrating a plurality of ultrasonic transducers using a transmission pulse repetition frequency different from the reception pulse repetition frequency A step of receiving a reflected wave reflected from the object from each receiving direction; a received waveform based on the reflected wave received by the process of the receiving step; A demodulation step for demodulating with a predetermined demodulation method corresponding to the predetermined modulation method used for the A recognition step for recognizing the reception direction of the reflected wave corresponding to the received waveform, and volume data or two-dimensional data based on the received waveform based on the reflected wave received by the process of the receiving step according to the recognition result of the process of the recognition step. A generation step of generating image data is executed by a computer.
本発明の超音波診断装置においては、複数の超音波振動子を振動させて超音波を送信する際の送信波形が所定の変調方式で送信方向に応じて変調され、送信波形で、受信パルス繰り返し周波数と異なる送信パルス繰り返し周波数を用いて、複数の超音波振動子を振動させて超音波が送信され、被検体から反射された反射波が各受信方向から受信され、受信された反射波に基づく受信波形が、送信波形が変調される際に用いられる所定の変調方式に対応する所定の復調方式で復調され、受信波形が復調されることで、受信波形に対応する反射波の受信方向が認識され、認識結果に従い、受信された反射波に基づく受信波形に基づいて、ボリュームデータまたは2次元の画像データが生成される。 In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, a transmission waveform when transmitting an ultrasonic wave by vibrating a plurality of ultrasonic transducers is modulated according to a transmission direction by a predetermined modulation method, and a received pulse is repeated in the transmission waveform. A plurality of ultrasonic transducers are vibrated using a transmission pulse repetition frequency different from the frequency, and ultrasonic waves are transmitted. Reflected waves reflected from the subject are received from each receiving direction, and are based on the received reflected waves. The received waveform is demodulated by a predetermined demodulation method corresponding to the predetermined modulation method used when the transmission waveform is modulated, and the reception waveform is demodulated, so that the reception direction of the reflected wave corresponding to the received waveform is recognized. In accordance with the recognition result, volume data or two-dimensional image data is generated based on the received waveform based on the received reflected wave.
本発明の超音波診断装置の制御処理プログラムにおいては、複数の超音波振動子を振動させて超音波を送信する際の送信波形が所定の変調方式で送信方向に応じて変調され、送信波形で、受信パルス繰り返し周波数と異なる送信パルス繰り返し周波数を用いて、複数の超音波振動子を振動させて超音波が送信され、被検体から反射された反射波が各受信方向から受信され、受信された反射波に基づく受信波形が、送信波形が変調される際に用いられる所定の変調方式に対応する所定の復調方式で復調され、受信波形が復調されることで、受信波形に対応する反射波の受信方向が認識され、認識結果に従い、受信された反射波に基づく受信波形に基づいて、ボリュームデータまたは2次元の画像データが生成される。 In the control processing program of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the transmission waveform when transmitting ultrasonic waves by vibrating a plurality of ultrasonic transducers is modulated according to the transmission direction by a predetermined modulation method, The ultrasonic wave is transmitted by vibrating a plurality of ultrasonic transducers using a transmission pulse repetition frequency different from the reception pulse repetition frequency, and the reflected wave reflected from the subject is received and received from each reception direction. The received waveform based on the reflected wave is demodulated by a predetermined demodulation method corresponding to the predetermined modulation method used when the transmission waveform is modulated, and the received waveform is demodulated, so that the reflected wave corresponding to the received waveform is demodulated. The reception direction is recognized, and volume data or two-dimensional image data is generated based on the received waveform based on the received reflected wave according to the recognition result.
本発明によれば、視野深度や方位分解能を低下させずに、ボリュームレートやフレームレートを向上させることができる。 According to the present invention, the volume rate and the frame rate can be improved without reducing the depth of field and the azimuth resolution.
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明を適用した超音波診断装置1の内部の構成を表している。
FIG. 1 shows an internal configuration of an ultrasonic
超音波診断装置1は、本体11、その本体11に電気ケーブルを介して接続されている超音波プローブ12、入力部13、および表示部14により構成される。
The ultrasonic
図1に示されるように、超音波診断装置1の本体11は、制御部21、送信部22、受信部23、画像データ生成部24、HDD(Hard Disc Drive)25、ECG(Electrocardiogram)信号検出部26、スペクトラムドプラ描画処理部27、およびDSC(Digital Scan Converter)28により構成される。
As shown in FIG. 1, the
なお、制御部21、送信部22、受信部23、画像データ生成部24、HDD(Hard Disc Drive)25、ECG信号検出部26、スペクトラムドプラ描画処理部27、およびDSC28は、超音診断装置1の本体11内においてバスにより相互に接続されている。
The
制御部21は、CPU(Central Processing Unit)29、ROM(Read Only Memory)30、RAM(Random Access Memory)31、および画像メモリ32などからなり、CPU29は、ROM30に記憶されているプログラムまたはHDD25からRAM31にロードされた各種のアプリケーションプログラムに従って各種の処理を実行するとともに、種々の制御信号を生成し、各部に供給することにより超音波診断装置1の駆動を総括的に制御する。
The
また、RAM31は、CPU29が各種の処理を実行する上において必要なデータなどを適宜記憶する。画像メモリ32は、画像データ生成部24から供給されたBモード画像データ、スペクトラムドプラモード画像データ、およびカラードプラモード画像データを取得し、取得されたBモード画像データ、スペクトラムドプラモード画像データ、およびカラードプラモード画像データを記憶する。これにより、オペレータは、例えば診断後において、診断中に記憶された画像データを読み出し、DSC28を介して表示部14に静止画像または動画像として表示させることができる。
The
また、画像メモリ32は、受信部23から供給された出力信号(RF信号)などの生データなどの種々の画像データや、ネットワーク(図示せず)を介して取得された画像データなどを適宜記憶し、必要に応じて各部に供給する。
The
なお、CPU29に代えて、MPU(Micro Processing Unit)などを用いるようにしてもよい。
Instead of the
送信部22は、レートパルス発生器、送信遅延回路、およびパルサ(いずれも図示せず)からなり、レートパルス発生器は、制御部21から供給された制御信号に基づいて、被検体の内部に入射する超音波パルスのパルス繰り返し周波数を決定するレートパルスを発生し、送信遅延回路に供給する。また、送信遅延回路は、送信時における超音波ビームの焦点位置や偏向角度を設定するための遅延回路であり、制御部21から供給される制御信号に基づいて、送信時における超音波ビームの焦点位置と偏向角度が所定の焦点位置と偏向角度となるように、レートパルス発生器から供給されたレートパルスに遅延時間を加え、パルサに供給する。さらに、パルサは、超音波振動子を駆動するための高圧パルスを生成する駆動回路であり、送信遅延回路から供給されたレートパルスに基づいて、超音波振動子を駆動するための高圧パルスを生成し、生成された高圧パルスを超音波プローブ12に出力する。
The
なお、送信部22は、制御部21の指示に従い、レートパルスに付加する遅延時間や送信周波数、送信駆動電圧などを瞬時に変更することができる。特に、送信駆動電圧を瞬時に変更することができるように、送信部22には、例えばリニアアンプ型の発信回路、あるいは、複数の電源ユニットを電気的に切り替え可能な回路などが設けられる。
Note that the
受信部23は、プリアンプ、A/D変換器、受信遅延回路、および加算器(いずれも図示せず)などからなり、プリアンプは、超音波プローブ12から被検体に入射された超音波パルスの反射波に基づく受信信号を取得し、取得された受信信号を所定のレベルまで増幅し、増幅された受信信号をA/D変換器に供給する。A/D変換器は、プリアンプから供給された受信信号をアナログ信号からディジタル信号に変換し、受信遅延回路に供給する。
The receiving
受信遅延回路は、制御部21から供給された制御信号に基づいて、A/D変換器から供給されたA/D変換後の受信信号に受信指向性を決定するのに必要な遅延時間(各超音波振動子のフォーカス位置からの超音波の伝播時間の差に対応する遅延時間)を与え、加算器に供給する。加算器は、受信遅延回路から供給された各超音波振動子からの受信信号を加算し、加算された受信信号を画像データ生成部24に供給する。なお、加算器の加算により受信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る。
The reception delay circuit, based on the control signal supplied from the
画像データ生成部24は、Bモード処理部33、スペクトラムドプラモード処理部34、およびカラードプラモード処理部35により構成される。Bモード処理部33は、対数増幅器、包絡線検波回路、およびTGC(Time Gain Control)回路(いずれも図示せず)などからなり、制御部21から供給された制御信号に基づいて、以下の処理を行う。
The image
すなわち、Bモード処理部33の対数増幅器は、受信部23から供給された受信信号を対数増幅し、対数増幅された受信信号を包絡線検波回路に供給する。包絡線検波回路は、超音波周波数成分を除去して振幅のみを検出するための回路であり、対数増幅器から供給された受信信号について包絡線を検波し、検波された受信信号をTGC回路に供給する。TGC回路は、包絡線検波回路から供給された受信信号の強度を最終的な画像の輝度が均一になるように調整し、調整後のBモード画像データを制御部21の画像メモリ32またはHDD25に供給する。制御部21の画像メモリ32またはHDD25に記憶されたBモード画像データは、DSC28を介して表示部14に供給され、その後、受信信号の強度を輝度により表したBモード画像として表示される。
That is, the logarithmic amplifier of the B
スペクトラムドプラモード処理部34は、受信部23から供給された受信信号からドプラ偏移信号を検出するドプラ偏移信号検出器(図示せず)、およびドプラ偏移信号検出器において検出されたドプラ偏移信号のスペクトラム分布を分析する分析部(図示せず)からなる。
The spectrum Doppler
ドプラ偏移信号検出部は、基準信号発生器、π/2位相器、ミキサ、LPF(Low Pass Filter)(いずれも図示せず)などからなり、受信部23から供給された受信信号について主に直交位相検波などが行われ、検出されたドプラ偏移信号を分析部に供給する。
The Doppler shift signal detection unit is composed of a reference signal generator, a π / 2 phase shifter, a mixer, an LPF (Low Pass Filter) (all not shown), and the like, and mainly receives signals received from the
分析部は、FFT(Fast Fourier Transform)分析器と演算器などからなり、FFT分析器は、ドプラサンプルマーカの位置に対応する所定の深さを中心に所定の幅で、ドプラ偏移信号検出部から供給されたドプラ偏移信号に対してFFT分析を行い、演算器はFFT分析器からの周波数スペクトラムに対して中心周波数や分散などを演算し、演算により生成されたスペクトラムドプラモード画像データを制御部21の画像メモリ32またはHDD25に供給する。制御部21の画像メモリ32またはHDD25に記憶されたスペクトラムドプラモード画像データは、スペクトラムドプラ描画処理部27を介して表示部14に供給され、その後、受信信号に含まれる周波数スペクトラムの分布を表したスペクトラムドプラモード画像として表示される。
The analysis unit includes an FFT (Fast Fourier Transform) analyzer and an arithmetic unit. The FFT analyzer has a predetermined width centered on a predetermined depth corresponding to the position of the Doppler sample marker, and a Doppler shift signal detection unit. FFT analysis is performed on the Doppler shift signal supplied from, and the computing unit computes the center frequency, variance, etc. for the frequency spectrum from the FFT analyzer, and controls the spectrum Doppler mode image data generated by the computation The image data is supplied to the
カラードプラモード処理部35は、受信部23から供給された受信信号からドプラ偏移信号を検出するドプラ偏移信号検出器(図示せず)、およびドプラ偏移信号検出器において検出されたドプラ偏移信号から血流の平均速度、分散、パワーなどの血流情報を抽出する抽出演算部(図示せず)からなる。なお、カラードプラモード処理部35の図示せぬドプラ偏移信号検出部については、スペクトラムドプラモード処理部34の図示せぬドプラ偏移信号検出部の構成と同様であり、その説明は繰り返しになるので省略する。
The color Doppler
抽出演算部は、MTIフィルタ(Moving Target Indication Filter)、自己相関器、平均速度演算器、分散演算器、パワー演算器(いずれも図示せず)などからなり、MTIフィルタは、ドプラ偏移信号処理部から供給されたドプラ偏移信号に対して固定反射体(例えば、血管壁や心臓壁など)からの不要な固定反射波の除去を行い、固定反射波が除去されたドプラ偏移信号を自己相関器に供給する。自己相関器は、MTIフィルタから供給された固定反射波除去後のドプラ偏移信号に対して、多点での周波数分析をリアルタイムで行い、平均速度演算器、分散演算器、およびパワー演算器に供給する。 The extraction calculation unit includes an MTI filter (Moving Target Indication Filter), an autocorrelator, an average velocity calculation unit, a dispersion calculation unit, a power calculation unit (none of which are shown), and the MTI filter performs Doppler shift signal processing. The unnecessary fixed reflected wave from the fixed reflector (for example, blood vessel wall or heart wall) is removed from the Doppler shift signal supplied from the unit, and the Doppler shift signal from which the fixed reflected wave is removed Supply to the correlator. The autocorrelator performs multi-point frequency analysis on the Doppler shift signal after removal of the fixed reflected wave supplied from the MTI filter in real time, and adds it to the average speed calculator, dispersion calculator, and power calculator. Supply.
平均速度演算器、分散演算器、およびパワー演算器は、それぞれ、血流の平均速度、分散、およびパワーを演算し、演算により生成されたカラードプラモード画像データを制御部21の画像メモリ32またはHDD25に供給する。制御部21の画像メモリ32またはHDD25に記憶されたカラードプラモード画像データは、DSC28を介して表示部14に供給され、その後、血流の平均速度、分散、パワーなどの血流情報を表してカラードプラモード画像として表示される。
The average velocity calculator, the variance calculator, and the power calculator calculate the average velocity, variance, and power of the blood flow, respectively, and the color Doppler mode image data generated by the calculation is stored in the
HHD25は、スキャンシーケンス、画像生成・表示処理、差分画像生成処理、輝度値保持演算処理、重畳表示などを実行する制御プログラムや、診断情報(患者ID、医師の所見など)、診断プロトコル、超音波の送受信条件、演算処理の演算条件などに関する種々のデータ群を格納している。また、HDD25は、必要に応じて、制御部21の画像メモリ32から供給された種々の画像データを保管する。HDD25は、必要に応じて、インタフェース部(図示せず)を介して外部装置(図示せず)へ種々のデータを転送することが可能である。
The
ECG信号検出部26は、制御部21の制御に従い、被検体の体表に装着させてECG信号を検出するセンサと、センサにより検出されたECG信号をアナログ信号からディジタル信号に変換するA/D変換器からなり、変換後のECG信号を制御部21の画像メモリ32またはHDD25に供給する。このECG信号は、Bモード画像データとカラードプラモード画像データなどの付帯情報として制御部21の画像メモリ32またはHDD25に記憶される。
The ECG
スペクトラムドプラ描画処理部27は、制御部21の画像メモリ32から供給されたスペクトラムドプラモード画像データを取得し、取得されたスペクトラムドプラモード画像データを、ドプラ偏移周波数(速度)の時間的変化のスペクトラムとして表示部14に表示させることができるように描画処理を施し、表示部14に供給する。
The spectrum Doppler
DSC28は、制御部21の画像メモリ32から供給されたBモード画像データとカラードプラモード画像データやECG信号などを読み出し、読み出されたBモード画像データとカラードプラモード画像データやECG信号などを、超音波スキャンの走査線信号列からビデオフォーマットの走査線信号列に変換し、所定の画像処理や演算処理を施し、表示部14に供給する。
The
また、超音波プローブ12は、本体11に電気ケーブルを介して接続されており、被検体の表面に対してその前面を接触させ超音波の送受信を行う超音波トランスジューサであり、1次元にアレイ配列あるいは2次元にマトリクス配列された微小な超音波振動子をその先端部分に有している。この超音波振動子は圧電振動子としての電気音響変換素子である。超音波振動子の前方には、超音波を効率よく伝播させるための整合層が設けられ、超音波振動子の後方には、後方への超音波の伝播を防止するパッキング材が設けられる。
The
超音波プローブ12は、送信時には本体11の送信部22から入射された電気パルスを超音波パルス(送信超音波)に変換し、また受信時には被検体により反射された反射波を電気信号に変換し、本体11に出力する。なお、被検体内に送信された超音波の一部は、音響インピーダンスの異なる被検体内の臓器間の境界面あるいは組織にて反射される。また、送信された超音波が、移動している血流や心臓壁などの表面で反射されると、ドプラ効果により周波数偏移を受ける。
The
入力部13は、電気ケーブルを介して本体11と接続され、操作パネル上にオペレータの種々の指示を入力するための表示パネル(図示せず)、トラックボール、種々の操作スイッチ、種々のボタン、マウス、およびキーボードなどの入力デバイスを有しており、患者情報、計測パラメータ、物理パラメータなどの種々のデータをオペレータが入力するために用いられる。
The
表示部14は、ケーブルを介して本体11のスペクトラムドプラ描画処理部27およびDSC28と接続され、図示せぬLCD(Liquid Crystal Display)や図示せぬCRT(Cathode Ray Tube)が設けられており、スペクトラムドプラ描画処理部27から描画処理後のスペクトラムドプラ画像データを取得するとともに、超音波スキャンの走査線信号列からビデオフォーマットの走査線信号列に変換されたDSC28からのBモード画像データとカラードプラモード画像データやECG信号などを取得し、取得されたスペクトラムドプラ画像データに基づくスペクトラムドプラ画像、Bモード画像データに基づくBモード画像、およびカラードプラモード画像データに基づくカラードプラモード画像などを図示せぬLCDやCRTに表示するとともに、ECG信号を付帯情報として図示せぬLCDやCRT表示する。
The
図2は、図1の超音波診断装置1が実行することができる機能的な構成を表している。
FIG. 2 shows a functional configuration that can be executed by the ultrasonic
やぶにらみ送受信制御部41は、例えば図1のHDD25などにより構成される記憶部42に予め記憶されているスキャンシーケンスや超音波を送受信する条件などを読み出し、読み出されたスキャンシーケンスや超音波を送受信する条件などに基づいて、やぶにらみ送受信を行う際に超音波の送受信を制御する送信制御信号と受信制御信号を生成し、生成された送信制御信号と受信制御信号を、それぞれ、送信部22と受信部23に供給する。
The Yabunami transmission /
ここで、「やぶにらみ送受信」とは、2次元にマトリクス配列された複数の超音波振動子を有する超音波プローブ12を用いて、例えば図3に示されるように直接3次元的に隣接エリアを順次走査することにより3次元の領域にわたるBモード画像データやスペクトラムドプラモード画像データなどを収集する場合とは異なり、まったく相関関係がない領域を逐次走査することにより3次元の領域にわたるBモード画像データやスペクトラムドプラモード画像データなどを収集する送受信方法を意味している。
Here, “transmission / reception” means using an
コード化送受信制御部43は、変調制御部46および復調制御部47からなる。変調制御部46は、記憶部42に予め記憶されている所定の変調方式に関するデータを読み出すとともに、読み出された所定の変調方式に基づいて、超音波プローブ12に備えられた複数の超音波振動子を振動させて超音波を送信する際の送信波形を所定の変調方式で送信方向(やぶにらみ送受信時における送信方向)に応じて変調するための変調制御信号を生成し、生成された変調制御信号を送信部22に供給する。
The coded transmission /
復調制御部47は、受信部23から入力された受信信号を、変調制御部46により超音波を送信する際の送信波形が変調される際に用いられる所定の変調方式に対応する所定の復調方式で復調する。
The
認識部44は、復調制御部47により受信信号が復調されることで、受信信号に対応する反射波の受信方向を認識し、受信信号とともに認識結果(受信信号に対応する反射波の受信方向に関する認識結果)を画像再構成部45に供給する。
The recognizing
画像再構成部45は、画像データ生成部24から供給されたBモード画像データやドプラモード画像データを取得するとともに、認識部44から供給された認識結果(受信信号に対応する反射波の受信方向に関する認識結果)を取得し、取得された認識取得に従い、取得されたBモード画像データやドプラモード画像データを共通の座標軸をもつボリュームデータに変換する(すなわち、ボリュームデータを生成する)。画像再構成部28は、変換(生成)されたボリュームデータに基づき、所定の演算処理を用いて再構成することにより所定の位置の2次元の断層画像データを生成し、生成された所定の位置の2次元の断層画像データをDSC28に供給する。
The
また、画像再構成部28は、ボリュームデータに基づいて所定の演算処理を用いて再構成することにより所定の3次元の画像データを生成し、生成された所定の3次元の画像データをDSC28に供給する。
Further, the
次に、図3のフローチャートを参照して、図2の超音波診断装置1における画像データ生成処理について説明する。この画像データ生成処理は、オペレータにより入力部13が操作されることにより、やぶにらみ送受信を用いた画像データ生成処理を開始するとの指示が受け付けられることで、開始される。
Next, image data generation processing in the ultrasonic
ステップS1において、オペレータにより入力部13が操作されることにより、やぶにらみ送受信を用いた画像データ生成処理を開始するとの指示が受け付けられると、やぶにらみ送受信制御部41は、記憶部42に予め記憶されているスキャンシーケンスや超音波を送受信する条件などを読み出し、読み出されたスキャンシーケンスや超音波を送受信する条件などに基づいて、やぶにらみ送受信を行う際に超音波の送受信を制御するための送信制御信号と受信制御信号を生成し、生成された送信制御信号と受信制御信号を、それぞれ、送信部22と受信部23に供給する。
In step S <b> 1, when the operator operates the
例えば2次元にマトリクス配列された複数の超音波振動子を有する超音波プローブ12を用いて、直接3次元的に隣接エリアを順次走査することにより3次元の領域にわたるBモード画像データやスペクトラムドプラモード画像データなどを収集する場合、一般に、例えば図5(A)に示されるように、送信パルス繰り返し周波数(例えば4KHzのTx)と同じ周波数の受信パルス繰り返し周波数(例えば4KHzのRx)で、超音波の送受信が行われる。なお、図6(A)は、送信パルス繰り返し周波数(例えば4KHzのTx)と同じ周波数の受信パルス繰り返し周波数(例えば4KHzのRx)で超音波を送受信する際のTime−Distチャートを示している。
For example, by using an
一方、やぶにらみ送受信を行う際には、例えば図5(B)乃至(H)に示されるように、送信パルス繰り返し周波数(例えば16KHzのTx)とは異なる周波数の受信パルス繰り返し周波数(例えば4KHzのRx)で、超音波の送受信が行われる。 On the other hand, when performing transmission and reception, for example, as shown in FIGS. 5B to 5H, a reception pulse repetition frequency (for example, 4 KHz) different from a transmission pulse repetition frequency (for example, Tx of 16 KHz) is used. Rx) transmits and receives ultrasonic waves.
具体的には、例えば3次元にわたる領域を便宜上4つの領域(例えば領域α乃至領域δの4つの領域)に分け、例えば図5(B)乃至(H)に示されるように、順次、受信パルス繰り返し周波数(例えば4KHzのRx)の数倍(例えば2倍、3倍、4倍など)の送信パルス繰り返し周波数(例えば16KHzのTx)を用いて、領域α→領域β→領域γ→領域δ→領域α→…のように繰り返して超音波を送信する。 Specifically, for example, a three-dimensional region is divided into four regions (for example, four regions of region α to region δ) for convenience, and received pulses are sequentially received as shown in FIGS. 5B to 5H, for example. Using a transmission pulse repetition frequency (for example, Tx of 16 KHz) several times (for example, 2 times, 3 times, 4 times, etc.) of the repetition frequency (for example, Rx of 4 KHz), region α → region β → region γ → region δ → Ultrasonic waves are repeatedly transmitted as in the region α →.
すなわち、図5(B)の場合、領域αの位置α1に超音波が送信され、図5(C)の場合、領域βの位置β1に超音波が送信され、図5(D)の場合、領域γの位置γ1に超音波が送信され、5(E)の場合、領域δの位置δ1に超音波が送信され、図5(F)の場合、領域αの位置α2(位置α1の近傍の位置)に超音波が送信され、図5(G)の場合、領域βの位置β2(位置β1の近傍の位置)に超音波が送信され、図5(H)の場合、領域γの位置γ2(位置γ1の近傍の位置)に超音波が送信される。 That is, in the case of FIG. 5B, an ultrasonic wave is transmitted to the position α1 of the region α, in the case of FIG. 5C, an ultrasonic wave is transmitted to the position β1 of the region β, and in the case of FIG. In the case of 5 (E), the ultrasonic wave is transmitted to the position δ1 of the region δ, and in the case of FIG. 5F, the ultrasonic wave is transmitted to the position α2 of the region α (in the vicinity of the position α1). In the case of FIG. 5G, the ultrasonic wave is transmitted to the position β2 (position near the position β1) in the region β. In the case of FIG. 5H, the position γ2 of the region γ is transmitted. An ultrasonic wave is transmitted to (a position in the vicinity of the position γ1).
このとき、超音波を受信する際には送信パルス繰り返し周波数よりも小さい受信パルス繰り返し周波数で超音波を受信することから、例えば図5(B)乃至(H)に示されるように、異なる領域(例えば領域α乃至領域δ)に超音波が順次送信された後、それぞれの領域の所定の位置(例えば領域αの位置α1など)から所定の受信パルス繰り返し周波数で超音波が順次異なる到達時刻で受信される。すなわち、図5(B)のときに領域αの位置α1に送信された超音波は、その後、図5(E)に示されるように領域δのδ1に超音波を送信するときに受信される。また、図5(C)のときに領域βの位置β1に送信された超音波は、その後、図5(F)に示されるように領域αのα2に超音波を送信するときに受信される。 At this time, since the ultrasonic waves are received at the reception pulse repetition frequency smaller than the transmission pulse repetition frequency when receiving the ultrasonic waves, for example, as shown in FIGS. 5B to 5H, different regions ( For example, after ultrasonic waves are sequentially transmitted to the regions α to δ), the ultrasonic waves are sequentially received at different arrival times at predetermined reception pulse repetition frequencies from predetermined positions in the respective regions (for example, the position α1 of the region α). Is done. That is, the ultrasonic wave transmitted to the position α1 in the region α in FIG. 5B is received when the ultrasonic wave is transmitted to δ1 in the region δ as shown in FIG. 5E. . In addition, the ultrasonic wave transmitted to the position β1 in the region β in FIG. 5C is received when the ultrasonic wave is transmitted to α2 in the region α as shown in FIG. 5F. .
勿論、やぶにらみ送受信を行う際、例えば3次元にわたる領域を便宜上4つの領域(例えば領域α乃至領域δの4つの領域)に分けるのではなく、3次元にわたる領域を少なくとも2以上の領域に分けるようにしてもよく、例えば3次元にわたる領域を3つや8つの領域に分けるようにしてもよい。 Of course, when performing transmission and reception, for example, a three-dimensional area is not divided into four areas (for example, four areas α to δ) for convenience, but a three-dimensional area is divided into at least two or more areas. For example, a three-dimensional region may be divided into three or eight regions.
なお、図6(B)は、送信パルス繰り返し周波数(例えば16KHzのTx)とは異なる周波数の受信パルス繰り返し周波数(例えば4KHzのRx)で超音波を送受信する際のTime−Distチャートを示している。 FIG. 6B shows a Time-Dist chart when ultrasonic waves are transmitted and received at a reception pulse repetition frequency (for example, Rx of 4 KHz) different from a transmission pulse repetition frequency (for example, Tx of 16 KHz). .
このように、ステップS1の処理においては、例えば図5(B)乃至(H)に示されるようにやぶにらみ送受信を行う際に超音波の送受信を制御するための送信制御信号と受信制御信号が生成される。 In this way, in the process of step S1, for example, as shown in FIGS. 5B to 5H, a transmission control signal and a reception control signal for controlling transmission / reception of ultrasonic waves when performing transmission / reception are transmitted. Generated.
ところが、やぶにらみ送受信を行う際に、超音波プローブ12に異なる到達時刻で順次到達する超音波(超音波の被検体からの反射波)を受信する場合、どの送信方向に対応する受信方向からの超音波であるかを識別することは困難である。付言すれば、図5の例の場合、超音波プローブ12に対して異なる到達時間で4つの異なる領域(領域α乃至領域γ)から順次超音波が受信されると、いずれの領域からの超音波(超音波の被検体からの反射波)であるかを識別することは困難となる。
However, when performing transmission and reception, when receiving ultrasonic waves that sequentially arrive at the
そこで、どの送信方向に対応する受信方向(どの領域)からの超音波であるかを識別することができるように、予め、それぞれの送信方向(それぞれの領域(例えばα領域やβ領域など))に送信する超音波を所定の変調方式(例えばAM(amplitude modulation)変調、ベイカーコード、Golayコードなど)を用いて変調し(コード化し)ておく。以下、この変調方法について説明する。なお、このような変調方法を用いた超音波の送受信方法を「コード化送受信方法」と定義する。 Therefore, each transmission direction (each region (for example, α region or β region)) is previously determined so that it is possible to identify the ultrasonic wave from which reception direction (which region) corresponds to which transmission direction. Is modulated (coded) using a predetermined modulation method (for example, AM (amplitude modulation) modulation, Baker code, Golay code, etc.). Hereinafter, this modulation method will be described. An ultrasonic transmission / reception method using such a modulation method is defined as a “coded transmission / reception method”.
ステップS2において、コード化送受信制御部43の変調制御部46は、記憶部42に予め記憶されている所定の変調方式(例えばAM変調など)に関するデータを読み出すとともに、読み出された所定の変調方式における変調コードを用いて、超音波プローブ12に備えられた複数の超音波振動子を振動させて超音波を送信する際の送信波形を所定の変調方式で送信方向(やぶにらみ送受信時における送信方向)に応じて変調するための変調制御信号を生成し、生成された変調制御信号を送信部22に供給する。
In step S2, the
例えば図7(A)および(B)に示されるように2MHzの送信周波数を用いて超音波を送受信する場合に1回の超音波送信時に例えば10波の超音波を送信するとき、いずれの送信方向(いずれの領域)からの超音波(超音波の被検体からの反射波)であるかを受信時に識別することができるように、図7(C)乃至(J)に示されるように、所定の変調方式における変調コードによりコード化することで、例えば10波のうちの所定の位置の超音波を敢えて抜くことにより、予め、それぞれの送信方向(それぞれの領域(例えば領域αや領域βなど))に送信する超音波を変調する。 For example, as shown in FIGS. 7A and 7B, when transmitting and receiving ultrasonic waves using a transmission frequency of 2 MHz, for example, when transmitting 10 ultrasonic waves during one ultrasonic transmission, any transmission is performed. As shown in FIGS. 7C to 7J, it is possible to identify at the time of reception whether the ultrasonic wave is from the direction (which region) (the reflected wave of the ultrasonic wave from the subject). By encoding with a modulation code in a predetermined modulation system, for example, by deliberately removing ultrasonic waves at a predetermined position of 10 waves, each transmission direction (each region (for example, region α, region β, etc. )) Modulate the ultrasonic wave to be transmitted.
例えば図7(D)の場合、例えば図7(C)に示されるような変調コードによりコード化することで、例えば10波のうちの真ん中の第5波と第6波の位置の超音波を敢えて抜くことにより、例えば図5の領域αに対応する送信方向に送信する超音波として、超音波が変調される。また、例えば図7(F)の場合、例えば図7(E)に示されるような変調コードによりコード化することで、例えば10波のうちの頭の第1波と第2波の位置の超音波を敢えて抜くことにより、例えば図5の領域βに対応する送信方向に送信する超音波として、超音波が変調される。さらに、例えば図7(H)の場合、例えば図7(G)に示されるような変調コードによりコード化することで、例えば10波のうちの後ろの第9波と第10波の位置の超音波を敢えて抜くことにより、例えば図5の領域γに対応する送信方向に送信する超音波として、超音波が変調される。そして、例えば図7(I)の場合、例えば図7(J)に示されるような変調コードによりコード化することで、例えば10波のうちの第3波と第6波の位置の超音波を敢えて抜くことにより、例えば図5の領域δに対応する送信方向に送信する超音波として、超音波が変調される。 For example, in the case of FIG. 7D, for example, by encoding with a modulation code as shown in FIG. 7C, for example, the ultrasonic waves at the positions of the fifth wave and the sixth wave in the middle of 10 waves are obtained. By deliberately pulling out, for example, ultrasonic waves are modulated as ultrasonic waves to be transmitted in the transmission direction corresponding to the region α in FIG. For example, in the case of FIG. 7 (F), for example, by encoding with a modulation code as shown in FIG. 7 (E), for example, the position of the first wave and the second wave of the head out of 10 waves is exceeded. By intentionally extracting the sound wave, for example, the ultrasonic wave is modulated as an ultrasonic wave to be transmitted in the transmission direction corresponding to the region β in FIG. Further, in the case of FIG. 7H, for example, by encoding with a modulation code as shown in FIG. 7G, for example, the positions of the 9th wave and the 10th wave after 10 waves are exceeded. By intentionally extracting the sound wave, for example, the ultrasonic wave is modulated as an ultrasonic wave to be transmitted in the transmission direction corresponding to the region γ in FIG. For example, in the case of FIG. 7 (I), for example, by encoding with a modulation code as shown in FIG. 7 (J), for example, the ultrasonic waves at the positions of the third wave and the sixth wave of 10 waves are obtained. By deliberately pulling out, for example, the ultrasonic wave is modulated as an ultrasonic wave transmitted in the transmission direction corresponding to the region δ of FIG.
これにより、予め、それぞれの送信方向(それぞれの領域(例えばα領域やβ領域など))に送信する超音波が変調され、受信時に、いずれの送信方向(いずれの領域)からの超音波(超音波の被検体からの反射波)であるかを識別することが可能となる。 As a result, ultrasonic waves to be transmitted in each transmission direction (each region (for example, α region and β region)) are modulated in advance, and at the time of reception, an ultrasonic wave (ultrasonic wave) from any transmission direction (any region) is received. It is possible to identify whether the sound wave is a reflected wave from a subject.
ステップS3において、送信部22は、やぶにらみ送受信制御部41から供給されたやぶにらみ送信制御信号および変調制御部46から供給された変調制御信号に基づいて、超音波を送信する際の送信波形を所定の変調方式で送信方向(やぶにらみ送受信時における送信方向、換言すれば、図5の例の場合、領域α乃至δ)に応じて変調された超音波ビームを被検体に送信する。
In step S <b> 3, the
すなわち、送信部22のレートパルス発生器は、やぶにらみ送受信制御部41から供給されたやぶにらみ送信制御信号に基づいて、被検体の内部に入射する超音波パルスの送信パルス繰り返し周波数が所定の送信パルス繰り返し周波数(例えば16KHzなど)になるように決定するレートパルスを発生するとともに、変調制御部46から供給された変調制御信号に基づいて、超音波を送信する際の送信波形を所定の変調方式で送信方向(やぶにらみ送受信時における送信方向、換言すれば、図5の例の場合、領域α乃至δ)に応じて変調するようにレートパルスを発生し、送信遅延回路に供給する。また、送信遅延回路は、やぶにらみ送受信制御部41から供給されるやぶにらみ送信制御信号に基づいて、送信時における超音波ビームの焦点位置と偏向角度が所定の焦点位置と偏向角度(θ)となるように、レートパルス発生器から供給されたレートパルスに遅延時間を加え、パルサに供給する。さらに、パルサは、送信遅延回路から供給されたレートパルスに基づいて、超音波振動子を駆動するための高圧パルスを生成し、生成された高圧パルスを超音波プローブ12に出力する。超音波プローブ12は、送信部22から入力された高圧パルス(電気パルス)を超音波パルスに変換し、変換された超音波パルスを被検体に送信する。被検体内に送信された超音波の一部は、音響インピーダンスの異なる被検体P内の臓器間の境界面あるいは組織にて反射される。
That is, the rate pulse generator of the
例えば図5(B)乃至(H)に示されるように、順次、受信パルス繰り返し周波数(例えば4KHzのRx)の数倍(例えば2倍、3倍、4倍など)の送信パルス繰り返し周波数(例えば16KHzのTx)を用いて、領域α→領域β→領域γ→領域δ→領域α→…のように繰り返して所定の変調方式で変調された超音波が送信される。このとき、送信部22の送信遅延回路の遅延時間は、所定の超音波送信方向に対応させて順次切り替えられる。なお、図5の例の場合、変調の順にCode1、2、3、…と表記している。
For example, as shown in FIGS. 5B to 5H, a transmission pulse repetition frequency (for example, 2 times, 3 times, 4 times, etc.) of a reception pulse repetition frequency (for example, Rx of 4 KHz) is sequentially increased (for example, Using Tx) of 16 KHz, ultrasonic waves modulated by a predetermined modulation method are transmitted repeatedly in the order of region α → region β → region γ → region δ → region α →. At this time, the delay time of the transmission delay circuit of the
ステップS4において、超音波プローブ12は、被検体により反射された反射波を受信する。すなわち、例えば図5(B)乃至(H)に示されるように、異なる領域(例えば領域α乃至領域δ)に超音波が超音波プローブ12から順次送信された後、それぞれの領域の所定の位置(例えば領域αの位置α1など)から所定の受信パルス繰り返し周波数(例えば4KHzなど)で超音波が順次異なる到達時刻で受信される。すなわち、図5(B)のときに領域αの位置α1に送信された超音波は、その後、図5(E)に示されるように領域δのδ1に超音波を送信するときに受信される。また、図5(C)のときに領域βの位置β1に送信された超音波は、その後、図5(F)に示されるように領域αのα2に超音波を送信するときに受信される。
In step S4, the
そして、超音波プローブ12は、受信された超音波(被検体により反射された反射波)を電気信号に変換し、本体11に出力する。受信部23は、やぶにらみ送受信制御部41から供給されたやぶにらみ受信制御信号に基づいて、超音波プローブ12から入力された受信信号を増幅し、所定の遅延時間を付加して、コード化送受信制御部43の復調制御部47と画像データ生成部24に供給する。すなわち、受信部23の受信系回路のプリアンプは、超音波プローブ12から被検体に入射された超音波の反射波に基づく受信信号(受信波形)を取得し、取得された受信信号を所定のレベルまで増幅し、増幅された受信信号をA/D変換器に供給する。A/D変換器は、プリアンプから供給された受信信号をアナログ信号からディジタル信号に変換し、受信遅延回路に供給する。
Then, the
受信遅延回路は、やぶにらみ送受信制御部41から供給されるやぶにらみ受信制御信号に基づいて、A/D変換器から供給されたA/D変換後の受信信号に受信指向性を決定するのに必要な遅延時間(各超音波振動子のフォーカス位置からの超音波の伝播時間の差に対応する遅延時間)を与え、加算器に供給する。加算器は、受信遅延回路から供給された各超音波振動子からの受信信号を加算し、加算された受信信号をコード化送受信制御部43の復調制御部47と画像データ生成部24に供給する。
The reception delay circuit determines reception directivity for the reception signal after A / D conversion supplied from the A / D converter based on the transmission control signal supplied from the transmission /
ステップS5において、復調制御部47は、受信部23から入力された受信信号(受信波形)を、変調制御部46により超音波を送信する際の送信波形が変調される際に用いられる所定の変調方式に対応する所定の復調方式で復調する。
In step S5, the
例えば図5の領域αの位置α1から所定の受信パルス繰り返し周波数(例えば4KHzなど)で超音波が超音波プローブ12にて受信されたとき、変調時に、図7(C)に示されるような変調コードによりコード化することで図7(D)に示されるように超音波が変調されていることから、受信信号が復調されることにより、変調時に用いられた所定の変調方式における変調コードとして図7(C)に示されるような変調コードが取り出される。
For example, when an ultrasonic wave is received by the
例えば図5の領域βの位置β1から所定の受信パルス繰り返し周波数(例えば4KHzなど)で超音波が超音波プローブ12にて受信されたとき、変調時に、図7(E)に示されるような変調コードによりコード化することで図7(F)に示されるように超音波が変調されていることから、受信信号(受信波形)が復調されることにより、変調時に用いられた所定の変調方式における変調コードとして図7(E)に示されるような変調コードが取り出される。
For example, when an ultrasonic wave is received by the
例えば図5の領域γの位置γ1から所定の受信パルス繰り返し周波数(例えば4KHzなど)で超音波が超音波プローブ12にて受信されたとき、変調時に、図7(G)に示されるような変調コードによりコード化することで図7(H)に示されるように超音波が変調されていることから、受信信号(受信波形)が復調されることにより、変調時に用いられた所定の変調方式における変調コードとして図7(G)に示されるような変調コードが取り出される。
For example, when an ultrasonic wave is received by the
例えば図5の領域δの位置δ1から所定の受信パルス繰り返し周波数(例えば4KHzなど)で超音波が超音波プローブ12にて受信されたとき、変調時に、図7(I)に示されるような変調コードによりコード化することで図7(J)に示されるように超音波が変調されていることから、受信信号が復調されることにより、変調時に用いられた所定の変調方式における変調コードとして図7(I)に示されるような変調コードが取り出される。
For example, when an ultrasonic wave is received by the
ステップS6において、認識部44は、復調制御部47により受信信号(受信波形)が復調されることで、受信信号に対応する反射波の受信方向(すなわち、図5の場合、4つの領域のうちのいずれかの領域)を認識し、受信信号とともに認識結果(受信信号に対応する反射波の受信方向に関する認識結果)を画像再構成部45に供給する。
In step S6, the recognizing
具体的には、復調制御部47により受信信号(受信波形)が復調されることで図7(C)に示されるような変調コードが取り出された場合、受信信号に対応する反射波の受信方向(すなわち、図5の場合、4つの領域のうちのいずれかの領域)が領域αであると認識される。
Specifically, when the modulation signal as shown in FIG. 7C is extracted by demodulating the reception signal (reception waveform) by the
また、復調制御部47により受信信号(受信波形)が復調されることで図7(E)に示されるような変調コードが取り出された場合、受信信号に対応する反射波の受信方向(すなわち、図5の場合、4つの領域のうちのいずれかの領域)が領域βであると認識される。
In addition, when the modulation signal as shown in FIG. 7E is extracted by demodulating the reception signal (reception waveform) by the
さらに、復調制御部47により受信信号(受信波形)が復調されることで図7(G)に示されるような変調コードが取り出された場合、受信信号に対応する反射波の受信方向(すなわち、図5の場合、4つの領域のうちのいずれかの領域)が領域γであると認識される。
Further, when the modulation signal as shown in FIG. 7G is extracted by demodulating the reception signal (reception waveform) by the
そして、復調制御部47により受信信号(受信波形)が復調されることで図7(I)に示されるような変調コードが取り出された場合、受信信号に対応する反射波の受信方向(すなわち、図5の場合、4つの領域のうちのいずれかの領域)が領域δであると認識される。
When the modulation signal as shown in FIG. 7I is extracted by demodulating the reception signal (reception waveform) by the
ステップS7において、画像データ生成部24のBモード処理部33やカラードプラモード処理部35は、受信部23から供給された受信信号(受信波形)に種々の処理を施し、θ方向のデータをそれぞれ逐次生成し、生成されたθ方向のデータを画像再構成部45に供給する。
In step S <b> 7, the B
すなわち、図5(E)に示されるように領域αからの受信方向(すなわち、領域αの位置α1)から受信された超音波の被検体からの反射波に基づく受信信号に種々の処理が施され、領域αの位置α1の受信方向のデータが生成される。同様に、図5(F)に示されるように領域βからの受信方向(すなわち、領域βの位置β1)から受信された超音波の被検体からの反射波に基づく受信信号に種々の処理が施され、領域βの位置β1の受信方向のデータが生成される。 That is, as shown in FIG. 5E, various processes are performed on the received signal based on the reflected wave from the subject of the ultrasonic wave received from the reception direction from the region α (that is, the position α1 of the region α). As a result, data in the receiving direction at the position α1 of the region α is generated. Similarly, as shown in FIG. 5F, various processes are performed on the received signal based on the reflected wave from the subject of the ultrasonic wave received from the reception direction from the region β (that is, the position β1 of the region β). As a result, data in the receiving direction at the position β1 of the region β is generated.
ステップS8において、画像再構成部45は、画像データ生成部24のBモード処理部33やカラードプラモード処理部35から逐次供給されたθ方向のデータを取得するとともに、認識部44から供給された認識結果(受信信号に対応する反射波の受信方向に関する認識結果)を取得し、取得された認識取得に従い、取得された複数のθ方向のデータを共通の座標軸をもつボリュームデータに変換する(すなわち、ボリュームデータを生成する)。
In step S <b> 8, the
具体的には、画像データ生成部24のBモード処理部33やカラードプラモード処理部35から、所定のθ方向のデータ(例えば領域αの位置α1の受信方向のデータ)が取得されるとともに、認識部44から供給された認識結果(受信信号に対応する反射波の受信方向が例えば領域αであると認識された認識結果など)が取得され、その認識結果に基づいて、取得された所定のθ方向のデータが領域αの位置α1の受信方向のデータであると認識される。
Specifically, data in a predetermined θ direction (for example, data in the receiving direction at the position α1 of the region α) is acquired from the B
同様に、画像データ生成部24のBモード処理部33やカラードプラモード処理部35から、所定のθ方向のデータ(例えば領域βの位置β1の受信方向のデータ)が取得されるとともに、認識部44から供給された認識結果(受信信号に対応する反射波の受信方向が例えば領域βであると認識された認識結果など)が取得され、その認識結果に基づいて、取得された所定のθ方向のデータが領域βの位置β1の受信方向のデータであると認識される。
Similarly, data in a predetermined θ direction (for example, data in the receiving direction at the position β1 of the region β) is acquired from the B
そして、この認識結果に従い、取得された複数のθ方向のデータが共通の座標軸をもつボリュームデータに変換される(すなわち、ボリュームデータが生成される)。 Then, according to the recognition result, the acquired plurality of θ direction data is converted into volume data having a common coordinate axis (that is, volume data is generated).
ステップS9において、画像再構成部28は、変換(生成)されたボリュームデータに基づき、所定の演算処理を用いて再構成することにより所定の位置の2次元の断層画像データ(2次元のBモード画像データやカラードプラ画像データ)を生成し、生成された所定の位置の2次元の断層画像データ(2次元のBモード画像データやカラードプラ画像データ)をDSC28に供給する。
In step S9, the
具体的には、例えば、画像再構成部26は、超音波プローブ12に設けられた複数の超音波振動子により形成される超音波振動子面Mに対してほぼ平行で、かつ、超音波振動子面Mの面積とほぼ同じ面積となる所定の深さの断面Kにおける断層画像データ(いわゆるCモード断層画像データを意味しており、以下、単に「Cモード断層画像データ」という。)を生成する。勿論、例えばMPR(multi-planar reconstruction)表示法などを用いて、取得されたボリュームデータから任意の位置の2次元の断層画像データを生成するようにしてもよい。
Specifically, for example, the
また、画像再構成部28は、ボリュームデータに基づいて所定の演算処理を用いて再構成することにより所定の3次元の画像データ(3次元のBモード画像データやカラードプラ画像データ)を生成し、生成された所定の3次元の画像データ(3次元のBモード画像データやカラードプラ画像データ)をDSC28に供給する。
Further, the
ステップS10において、表示部14は、超音波スキャンの走査線信号列からビデオフォーマットの走査線信号列に変換されたDSC28からの2次元または3次元のBモード画像データやカラードプラモード画像データなどを取得し、取得された2次元または3次元のBモード画像データに基づくBモード画像データやカラードプラモード画像データに基づくカラードプラモード画像などを図示せぬLCDやCRTに表示する。
In step S10, the
なお、図4のフローチャートを参照して説明した画像データ生成処理においては、3次元的に超音波を走査してボリュームデータを生成し、その後、2次元または3次元の画像データを生成・表示する場合について説明したが、このような場合に限られず、本発明は2次元的に超音波を走査して2次元のBモード画像データ(断層画像データ)を生成・表示する場合にも適用することができる。 In the image data generation process described with reference to the flowchart of FIG. 4, volume data is generated by scanning ultrasound three-dimensionally, and then two-dimensional or three-dimensional image data is generated and displayed. Although the case has been described, the present invention is not limited to such a case, and the present invention is also applicable to the case where two-dimensional B-mode image data (tomographic image data) is generated and displayed by scanning ultrasonic waves two-dimensionally. Can do.
本発明の実施形態においては、送信繰り返し周波数よりも小さい受信繰り返し周波数で超音波送受信を行うやぶにらみ送受信時に、コード化送受信を組み合わせて、超音波プローブ12に備えられた複数の超音波振動子を振動させて超音波を送信する際の送信波形を所定の変調方式(例えばAM(amplitude modulation)変調、ベイカーコード、Golayコードなど)で送信方向に応じて変調し、所定の変調方式で変調された超音波を送信する(コード化送信する)とともに、被検体からの反射波に基づく受信信号(受信波形)を、変調時に送信波形が変調される際に用いられる所定の変調方式に対応する所定の復調方式で復調し、変調時の所定の変調方式における変調コードを取り出すことで、受信信号(受信波形)に対応する反射波の受信方向を認識することができる。
In the embodiment of the present invention, a plurality of ultrasonic transducers provided in the
そして、この認識結果に従い、受信された被検体からの反射波に基づく受信波形に基づいて、取得された複数のθ方向のデータを共通の座標軸をもつボリュームデータに変換する(すなわち、ボリュームデータを生成する)ことができる。さらに、変換(生成)されたボリュームデータに基づき、所定の演算処理を用いて再構成することにより所定の位置の2次元の断層画像データ(2次元のBモード画像データやカラードプラ画像データ)を生成したり、ボリュームデータに基づいて所定の演算処理を用いて再構成することにより所定の3次元の画像データ(3次元のBモード画像データやカラードプラ画像データ)を生成し、これらを表示することができる。これにより、視野深度や方位分解能を低下させずに、ボリュームレートやフレームレートを向上させることができる。具体的には、例えば3次元にわたる領域(超音波を送信する領域)を便宜上4つの領域(例えば領域α乃至領域δの4つの領域)に分けてやぶにらみ送受信を行った場合、通常の送受信に比べて、視野深度や方位分解能を低下させずに、ボリュームレートやフレームレートをほぼ4倍に向上させることができる。勿論、3次元にわたる領域を便宜上8の領域に分けてやぶにらみ送受信を行った場合には、通常の送受信に比べて、視野深度や方位分解能を低下させずに、ボリュームレートやフレームレートをほぼ8倍に向上させることができる。 Then, according to the recognition result, based on the received waveform based on the received reflected wave from the subject, the acquired plurality of θ-direction data is converted into volume data having a common coordinate axis (that is, the volume data is converted into volume data). Can be generated). Further, based on the converted (generated) volume data, the two-dimensional tomographic image data (two-dimensional B-mode image data or color Doppler image data) at a predetermined position is reconstructed using a predetermined calculation process. Generate or display predetermined three-dimensional image data (three-dimensional B-mode image data or color Doppler image data) by reconstructing using predetermined arithmetic processing based on volume data, and displaying these be able to. Thereby, the volume rate and the frame rate can be improved without reducing the depth of field and the azimuth resolution. Specifically, for example, when a three-dimensional region (region where ultrasonic waves are transmitted) is divided into four regions (for example, four regions of region α to region δ) for convenience, transmission / reception is performed normally. In comparison, the volume rate and the frame rate can be improved almost four times without reducing the depth of field and the azimuth resolution. Of course, when a three-dimensional area is divided into eight areas for convenience and transmission / reception is performed, the volume rate and frame rate are set to about 8 without reducing the depth of field and the azimuth resolution as compared with normal transmission / reception. Can be doubled.
なお、受信部23には、受信時において並列同時受信することができるように1つの超音波振動子に対して複数系統(例えば、4系統など)の受信遅延回路をそれぞれ設けるようにして、受信部23は、やぶにらみ受信時に複数方向からの受信を同時に行うようにしてもよい。例えば、1つの超音波振動子に受信遅延回路が例えば2系統設けられた場合、送信時に超音波ビームを拡散して送信し、受信時に送信ビーム方向に対して例えば±Δα度だけずれた2方向から同時に受信することができる。これにより、視野深度や方位分解能を低下させずに、ボリュームレートやフレームレートを並列同時受信数倍にさらに向上させることができる。
The receiving
また、超音波プローブ12に備えられた複数の超音波振動子を複数の領域に分割し、それぞれ、異なる送受信方向でやぶにらみ送受信を同時に行うようにしてもよい。これにより、視野深度や方位分解能を低下させずに、ボリュームレートやフレームレートを分割素子数倍にさらに向上させることができる。
Further, a plurality of ultrasonic transducers provided in the
ところで、図7のフローチャートを参照して説明した画像データ生成処理においては、やぶにらみ送受信とコード化送受信を組み合わせて、特に2次元または3次元のBモード画像データやカラードプラモード画像データを生成・表示するようにしたが、やぶにらみ送受信時に同じ超音波振動子を用いた上で送信時に用いられる送信パルス繰り返し周波数を高くすると(例えば16KHzなどの送信パルス繰り返し周波数など)、超音波の送信期間である数μsの期間は被検体からの反射波を受信することはできないため(すなわち、超音波の送受信は同時に行うことができないため)に、例えばPW(Pulse Wave)ドプラ法の1種であるHPRF(High Pulse Repetition Frequency)法を用いるときと同様に、例えば図8に示されるように、レンジ方向にブラインド領域が発生してしまう。 By the way, in the image data generation processing described with reference to the flowchart of FIG. 7, two-dimensional or three-dimensional B-mode image data or color Doppler mode image data is generated / combined by combining the transmission / reception and coded transmission / reception. Although it is displayed, if the transmission pulse repetition frequency used at the time of transmission is increased after using the same ultrasonic transducer during transmission and reception (for example, transmission pulse repetition frequency such as 16 KHz), the transmission period of the ultrasonic wave is increased. Since a reflected wave from the subject cannot be received for a period of several μs (that is, ultrasonic waves cannot be transmitted / received simultaneously), for example, HPRF, which is a kind of PW (Pulse Wave) Doppler method. As in the case of using the (High Pulse Repetition Frequency) method, for example, as shown in FIG. A blind area will occur.
そうすると、所定の受信方向から被検体からの反射波を受信して受信信号(受信波形)を復調したとしても、発生したブラインド領域における受信信号(受信波形)が欠落してしまうために、変調時に用いられた所定の変調方式における変調コードを取り出すことができなくなってしまい、受信された被検体からの反射波をコード化によって完全に分離することができなくなってしまう。 Then, even if the reflected signal from the subject is received from a predetermined receiving direction and the received signal (received waveform) is demodulated, the received signal (received waveform) in the generated blind region is lost. The modulation code in the predetermined modulation method used cannot be extracted, and the received reflected wave from the subject cannot be completely separated by encoding.
そこで、HPRFを用いてやぶにらみ送受信とコード化送受信を組み合わせて、2次元または3次元のBモード画像データやカラードプラモード画像データを生成・表示する場合、例えば図9(A)や(B)に示されるように、超音波プローブに備えられた複数の超音波振動子により形成された超音波振動子面Mに関し、受信される被検体からの反射波の混入を防止するためのクロストーク領域(分離領域)を挟んで送信領域と受信領域を分割するようにしてもよい。これにより、レンジ方向におけるブラインド領域の発生を防止することができる。なお、送信開口の超音波振動子面Mにおける面積比率は1/3乃至1/9が好ましく、超音波ビームの均質性を向上させるために、送信領域を超音波振動子面Mのほぼ中央に設けるようにすることが好ましい。但し、クロストーク領域における超音波振動子は送信と受信のいずれのときにも用いられない。 Therefore, when two-dimensional or three-dimensional B-mode image data or color Doppler mode image data is generated and displayed by combining the transmission / reception and coded transmission / reception using HPRF, for example, FIG. 9 (A) or (B) As shown in FIG. 5, the crosstalk region for preventing the reflected wave from the received object from being received with respect to the ultrasonic transducer surface M formed by a plurality of ultrasonic transducers provided in the ultrasonic probe. The transmission area and the reception area may be divided with the (separation area) in between. Thereby, it is possible to prevent the occurrence of blind areas in the range direction. Note that the area ratio of the transmission aperture on the ultrasonic transducer surface M is preferably 1/3 to 1/9. In order to improve the homogeneity of the ultrasonic beam, the transmission region is located at the approximate center of the ultrasonic transducer surface M. It is preferable to provide them. However, the ultrasonic transducer in the crosstalk region is not used for either transmission or reception.
また、図10に示されるように、超音波振動子面Mにおいて送信領域と受信領域をスパース的に間引きして分割するようにしてもよい。 Further, as shown in FIG. 10, the transmission area and the reception area on the ultrasonic transducer surface M may be sparsely thinned and divided.
一方、HPRFを用いてやぶにらみ送受信とコード化送受信を組み合わせて、2次元または3次元のBモード画像データやカラードプラモード画像データを生成・表示する場合、超音波プローブ12の超音波振動子面Mを送信領域と受信領域に分割することでレンジ方向におけるブラインド領域の発生を防止するのではなく、送信パルス繰り返し周波数(送信パルス繰り返し周期)を局所的に時相制御することで、レンジ方向において発生したブラインド領域を相互補完し合うようにしてもよい。
On the other hand, when two-dimensional or three-dimensional B-mode image data or color Doppler mode image data is generated and displayed by combining the transmission / reception and coded transmission / reception using HPRF, the ultrasonic transducer surface of the
例えば図11(A)に示されるように、送信パルス繰り返し周期は一定であり、従って送信パルス繰り返し周波数は一定であるが、例えば図11(B)に示されるようにやぶにらみ送受信制御部41にて送信パルス繰り返し周波数を局所的に時相制御することで、レンジ方向に発生するブラインド領域を相互補完し合うようにする。具体的には、図11(B)の例の場合、領域αの位置α1の方向に超音波を送信した後、レンジ方向に発生するブラインド領域を相互補完し合うように、送信パルス繰り返し周期を多少ずらして(速くして)、位置α1の近傍である領域αの位置α1´の方向に超音波を送信する。また、領域βの位置β1の方向に超音波を送信した後、レンジ方向に発生するブラインド領域を相互補完し合うように、送信周期を多少ずらして(速くして)、位置β1の近傍である領域βの位置β1´の方向に超音波を送信する。 For example, as shown in FIG. 11A, the transmission pulse repetition period is constant, and therefore the transmission pulse repetition frequency is constant. For example, as shown in FIG. Thus, the transmission pulse repetition frequency is locally time-phase controlled so that the blind regions generated in the range direction are mutually complemented. Specifically, in the example of FIG. 11B, after transmitting the ultrasonic wave in the direction of the position α1 of the region α, the transmission pulse repetition period is set so that the blind regions generated in the range direction are mutually complemented. The ultrasonic waves are transmitted in the direction of the position α1 ′ of the region α in the vicinity of the position α1 with a slight shift (faster). Further, after transmitting the ultrasonic wave in the direction of the position β1 of the region β, the transmission period is slightly shifted (accelerated) so that the blind regions generated in the range direction are mutually complemented, and the vicinity of the position β1. Ultrasonic waves are transmitted in the direction of the position β1 ′ of the region β.
これにより、送信パルス繰り返し周波数を一定してやぶにらみ送受信とコード化送受信を組み合わせて超音波を送受信する場合に比べて、多少ボリュームレートやフレームレートは低下するが、レンジ方向に発生するブラインド領域を相互補完し合い、変調時に用いられた所定の変調方式における変調コードを確実に取り出すことができる。 As a result, the volume rate and frame rate are slightly reduced compared to the case of transmitting and receiving ultrasonic waves by combining transmission / reception and coded transmission / reception with a constant transmission pulse repetition frequency, but the blind region generated in the range direction is reduced. By mutually complementing each other, it is possible to reliably extract a modulation code in a predetermined modulation method used at the time of modulation.
なお、オペレータが予め深い場所以外に部分における画像を表示させたい場合には、例えば図12に示されるように、深い場所でのみブラインド領域が発生するように送信パルス繰返し周期を時相制御するようにしてもよい。これにより、レンジ方向にブラインド領域が発生した場合であっても、所望の領域における好適な画像を表示しつつ、視野深度や方位分解能を低下させずに、ボリュームレートやフレームレートを向上させることができる。 When the operator wants to display an image in a part other than a deep place in advance, as shown in FIG. 12, for example, the transmission pulse repetition period is controlled in time so that a blind region is generated only in a deep place. It may be. As a result, even if a blind area occurs in the range direction, it is possible to improve the volume rate and frame rate without reducing the depth of field and azimuth resolution while displaying a suitable image in the desired area. it can.
また、送信パルス繰り返し周波数(送信パルス繰り返し周期)を局所的に時相制御することで、レンジ方向において発生したブラインド領域を相互補完し合う場合に、送信パルス繰り返し周期と受信パルス繰り返し周期を非同期にする(すなわち、整数倍とならないようにする)ことで、レンジ方向において発生したブラインド領域を相互補完し合うようにしてもよい。 In addition, when the transmission pulse repetition frequency (transmission pulse repetition period) is locally time-phase controlled, the transmission pulse repetition period and the reception pulse repetition period are made asynchronous when the blind regions generated in the range direction are mutually complemented. By doing so (that is, not to be an integral multiple), blind regions generated in the range direction may be complemented each other.
なお、例えば図13に示されるように、レンジ方向を近距離領域と遠距離領域に分割して、近距離領域においては例えば48KHzの送信パルス繰り返し周波数で通常の超音波送受信で超音波を受信するとともに、遠距離領域においては例えば16KHzの送信パルス繰り返し周波数でやぶにらみ送受信とコード化送受信を組み合わせて超音波を送受信するようにする。これにより、遠距離領域において送信される超音波の本数を増やし、視野深度や方位分解能を低下させずに、ボリュームレートやフレームレートを向上させることができる。 For example, as shown in FIG. 13, the range direction is divided into a short-distance region and a long-distance region, and in the short-distance region, for example, ultrasonic waves are received by normal ultrasonic transmission / reception at a transmission pulse repetition frequency of 48 KHz. In addition, in the long-distance region, for example, transmission and reception of ultrasonic waves are performed by combining transmission / reception and coded transmission / reception at a transmission pulse repetition frequency of 16 KHz. Thereby, the volume rate and the frame rate can be improved without increasing the number of ultrasonic waves transmitted in the long-distance region and reducing the depth of field and the azimuth resolution.
なお、本発明の実施形態において説明した一連の処理は、ソフトウェアにより実行させることもできるが、ハードウェアにより実行させることもできる。 The series of processes described in the embodiments of the present invention can be executed by software, but can also be executed by hardware.
また、本発明の実施形態では、フローチャートのステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理の例を示したが、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。 In the embodiment of the present invention, the steps of the flowchart show examples of processing that is performed in time series in the order described. However, even if they are not necessarily processed in time series, they are performed in parallel or individually. The process to be executed is also included.
1…超音波診断装置、11…本体、12…超音波プローブ、13…入力部、14…表示部、21…制御部、22…送信部、23…受信部、24…画像データ生成部、25…HDD、26…ECG信号検出部、27…スペクトラムドプラ描画処理部、28…DSC、29…CPU、30…ROM、31…RAM、32…画像メモリ、33…Bモード処理部、34…スペクトラムドプラモード処理部、35…カラードプラモード処理部、41…やぶにらみ送受信制御部、42…記憶部、43…コード化送受信制御部、44…認識部、45…画像再構成部、46…変調制御部、47…復調制御部。
DESCRIPTION OF
Claims (17)
前記変調手段により変調された前記送信波形で、受信パルス繰り返し周波数と異なる送信パルス繰り返し周波数を用いて、複数の超音波振動子を振動させて超音波を送信する送信手段と、
被検体から反射された反射波を各受信方向から受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された反射波に基づく受信波形を、前記変調手段により前記送信波形が変調される際に用いられる所定の変調方式に対応する所定の復調方式で復調する復調手段と、
前記復調手段により前記受信波形が復調されることで、前記受信波形に対応する反射波の受信方向を認識する認識手段と、
前記認識手段による認識結果に従い、前記受信手段により受信された前記反射波に基づく受信波形に基づいて、ボリュームデータまたは2次元の画像データを生成する生成手段とを備えることを特徴とする超音波診断装置。 A modulation means for modulating a transmission waveform when transmitting ultrasonic waves by vibrating a plurality of ultrasonic transducers according to a transmission direction by a predetermined modulation method;
Transmission means for transmitting ultrasonic waves by vibrating a plurality of ultrasonic transducers using a transmission pulse repetition frequency different from the reception pulse repetition frequency in the transmission waveform modulated by the modulation means;
Receiving means for receiving the reflected wave reflected from the subject from each receiving direction;
Demodulating means for demodulating the received waveform based on the reflected wave received by the receiving means with a predetermined demodulation method corresponding to a predetermined modulation method used when the transmission waveform is modulated by the modulating means;
Recognizing means for recognizing the receiving direction of the reflected wave corresponding to the received waveform by demodulating the received waveform by the demodulating means;
Ultrasonic diagnosis comprising: generation means for generating volume data or two-dimensional image data based on a received waveform based on the reflected wave received by the receiving means according to a recognition result by the recognition means apparatus.
前記変調ステップの処理により変調された前記送信波形で、受信パルス繰り返し周波数と異なる送信パルス繰り返し周波数を用いて、複数の超音波振動子を振動させて超音波を送信する送信ステップと、
被検体から反射された反射波を各受信方向から受信する受信ステップと、
前記受信ステップの処理により受信された反射波に基づく受信波形を、前記変調ステップの処理により前記送信波形が変調される際に用いられる所定の変調方式に対応する所定の復調方式で復調する復調ステップと、
前記復調ステップの処理により前記受信波形が復調されることで、前記受信波形に対応する反射波の受信方向を認識する認識ステップと、
前記認識ステップの処理による認識結果に従い、前記受信ステップの処理により受信された前記反射波に基づく受信波形に基づいて、ボリュームデータまたは2次元の画像データを生成する生成ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする超音波診断装置の制御処理プログラム。 A modulation step of modulating a transmission waveform when transmitting ultrasonic waves by vibrating a plurality of ultrasonic transducers according to a transmission direction by a predetermined modulation method;
In the transmission waveform modulated by the process of the modulation step, using a transmission pulse repetition frequency different from the reception pulse repetition frequency, a transmission step of vibrating a plurality of ultrasonic transducers and transmitting ultrasonic waves;
A receiving step of receiving the reflected wave reflected from the subject from each receiving direction;
Demodulation step of demodulating the received waveform based on the reflected wave received by the processing of the receiving step with a predetermined demodulation method corresponding to the predetermined modulation method used when the transmission waveform is modulated by the processing of the modulation step When,
Recognizing the reception direction of the reflected wave corresponding to the received waveform by demodulating the received waveform by the process of the demodulation step;
Causing the computer to execute a generation step of generating volume data or two-dimensional image data based on the reception waveform based on the reflected wave received by the reception step according to the recognition result of the recognition step. A control processing program for an ultrasonic diagnostic apparatus.
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