JP2009022413A

JP2009022413A - 超音波診断装置

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Publication number: JP2009022413A
Application number: JP2007186795A
Authority: JP
Inventors: Tomio Namatame; 富夫生田目
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2007-07-18
Filing date: 2007-07-18
Publication date: 2009-02-05

Abstract

【課題】超音波を送受信して被検体内部のボクセルデータを取得し、このボクセルデータから所定深度の断面像を生成して表示する超音波診断装置に関し、フォーカス深度や超音波の周波数の設定を容易にして操作性向上とともに診断効率を向上させる超音波診断装置を提供する。
【解決手段】予め３次元画像から取得する断面像の深度が入力されると、入力された断面像の深度に応じてフォーカス深度を設定し、設定されたフォーカス深度に基づいてパルス信号を超音波振動素子毎に遅延させる。
【選択図】図６

Description

本発明は、超音波を送受信して被検体内部のボクセルデータを取得し、このボクセルデータから所定深度の断面像を生成して表示する超音波診断装置に関する。

近年、コンピュータの演算処理の急速な向上に伴い、被検体内部を３次元画像によって表示し、この３次元画像を基にして診断及び治療が行えるようになってきた。超音波診断装置においても、超音波ビームを被検体内の空間に３次元的に送受信できる２次元アレイ超音波プローブの開発が進められ、実用段階に入ろうとしている。

この超音波診断装置は、超音波振動子を２次元状に配列し、超音波プローブの表面から放射状に拡がる３次元のエコー信号を収集するものである。３次元のエコー信号を画像処理してボクセルデータを取得し、このボクセルデータを各種方向から切断した断面像を表示する。

一般的に、この３次元の画像を得るボリュームスキャンの前には、スキャンする条件を設定するために２次元スキャンを行う。この２次元スキャンの結果を表示して、生成する断面像の深度、及びフォーカス深度、或いは超音波の周波数を設定する（例えば、「特許文献１」参照。）。現状では、断面像の深度、フォーカス深度、超音波の周波数は、個別的に設定される。

しかし、よりよい画質の断面像を生成するためには、断面像の深度と、フォーカス深度や超音波の周波数との関係を厳密に考慮しなくてはならない。従って、この断面像の深度設定やフォーカス深度設定や超音波の周波数設定は、その設定操作が煩雑なものとなっていた。特に複数の断面像の深度が設定された場合には、各断面像の深度を考慮してフォーカス深度設定や超音波の周波数設定をしなくてはならないため、その設定操作は煩雑極まりない。

また、この断面像の深度設定やフォーカス深度設定や超音波の周波数設定が煩雑であるために、よい画質が得られず、その断面像からは診断が困難になるおそれもある。

特開２００５−３１９１９９号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、超音波を送受信して被検体内部のボクセルデータを取得し、このボクセルデータから所定深度の断面像を生成して表示する超音波診断装置に関し、フォーカス深度や超音波の周波数の設定を容易にして操作性向上とともに診断効率を向上させる超音波診断装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の態様は、複数の超音波振動子に信号を印加して超音波を送受信してボクセルデータを取得し、このボクセルデータから断面像を生成する超音波診断装置であって、前記断面像の深度が入力可能な操作手段と、前記操作手段により入力された断面像の深度に応じて、超音波が集束するフォーカス深度を設定する送信制御部と、パルス信号を発生させるパルス発生器と、前記パルス発生器が発生させたパルス信号を、前記設定されたフォーカス深度に基づいて前記超音波振動素子毎に遅延させる遅延回路と、前記超音波振動子が受信した超音波に基づくボクセルデータから、前記操作手段により入力された前記深度の断面像を生成する断面像生成部と、を備えること、を特徴とする。

また、前記送信制御部は、前記操作手段により入力された断面像の深度に応じて、超音波の周波数をさらに設定し、前記パルス発生器は、前記設定された周波数に基づいてパルス信号を発生させるようにしてもよい。

前記送信制御部は、前記操作手段により複数の断層像の深度が入力されると、各深度に合わせたてフォーカス深度を設定するようにしてもよい。

前記送信制御部は、前記操作手段により複数の断層像の深度が入力されると、予め連動を定めた所定の深度に合わせてフォーカス深度を設定するようにしてもよい。

前記送信制御部は、前記操作手段により複数の断層像の深度が入力されると、入力された深度の略中庸位置に合わせてフォーカス深度を設定するようにしてもよい。

本発明の態様によっては、予め３次元画像から取得する断面像の深度が入力されると、入力された断面像の深度に応じてフォーカス深度を設定し、設定されたフォーカス深度に基づいてパルス信号を超音波振動素子毎に遅延させるようにした。

これにより、超音波診断装置を操作するオペレータは、ボクセルデータから生成する断面像の深度に合わせてフォーカス深度を設定する煩雑さから解放され、操作性の向上とともに、画質向上に寄与し、診断効率を高めることができる。

また、フォーカス深度とともに超音波の周波数も自動設定することによっても、操作性の向上とともに、画質向上に寄与し、診断効率を高めることができる。

以下、本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

図１は、本実施形態に係る超音波診断装置の構成を示す構成図である。図２は、超音波プローブが備える超音波振動子を示す模式図である。

図１に示すように、本実施形態の超音波診断装置１は、３次元スキャンが可能な超音波プローブ２と接続されている。この超音波診断装置１は、超音波プローブ２に被検体の体内に向けて超音波を送受信させ、受信した超音波から被検体内の画像を生成し、この画像を視認可能に表示する。特にこの超音波診断装置１は、被検体内に３次元的に超音波を送受信させ、３次元のボクセルデータを生成し、３次元画像を表示する。３次元画像の表示では、各種方向から投影した投影画像、３次元画像の所定深度の断面像を表示する。

また、図２に示すように、超音波プローブ２は、２次元状に複数の超音波振動子２ａを配列させて構成される。超音波振動子２ａは、チタン酸ジルコン酸鉛Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ_３、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）、又はチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ_３）等のセラミック材料で組成されている。

この超音波振動子２ａは、音響／電気可逆的変換素子であり、パルス信号が印加されると超音波を発振し、超音波を受波するとその超音波の強度に応じてエコー信号を出力する。このエコー信号を超音波診断装置で処理することによって被検体内の画像として可視化される。この２次元状に複数の超音波振動子２ａを配列させた超音波プローブ２は、３次元的に超音波を送受信し、超音波プローブ２の表面から放射状に拡がる３次元データをエコー信号として受信する。

超音波診断装置１は、送信部３と受信部４と信号処理部５とＤＳＣ（ＤｉｇｉｔａｌＳｃａｎＣｏｎｖｅｒｔｅｒ）６と断面像生成部７とモニタ８とコントローラ１２と操作卓１３とを備える。送信部３と受信部４とが超音波プローブ２に接続される。

送信部３は、パルス信号を発生し、超音波プローブ２の超音波振動子２ａに対してパルス信号を印加する。この送信部３は、パルス発生器１１と遅延回路１０と高出力回路９とを備えている。

パルス発生器１１は、パルス信号を発生する回路である。内部に基本信号を発生するクロック生成器を有し、基本信号の周波数を基に、予め設定された周波数データが表す周波数のパルス信号を出力する。即ち、このパルス発生器１１によって送信する超音波の周波数が決定される。

遅延回路１０は、パルス発生器１１が発生させたパルス信号を超音波振動子２ａ毎に遅延させる回路である。予め設定された遅延データを基に遅延を発生させる。例えば、外周側に配列されている超音波振動子２ａよりもその内部に配列されるにしたがって遅延を多くかければ、超音波の発振点からより被検体内部で各超音波振動子２ａの位相が揃い、より深い深度で超音波が集束する。即ち、このパルス発生器１１によって超音波のフォーカス深度が決定される。

高出力回路９は、遅延がかけられたパルス信号を高電圧に変換し、超音波プローブ２の超音波振動子２ａに印加する。

受信部４は、超音波プローブ２から出力された３次元のエコー信号を受信する。この受信部４では、エコー信号を増幅し、デジタル信号に変換する。さらに、各超音波振動子２ａから出力されたエコー信号に受信指向性を決定するために必要な遅延時間を与え整相加算し、受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調された単一のエコー信号を生成する。受信部４は、処理後のエコー信号を信号処理部５へ出力する。

信号処理部５は、エコー信号の振幅情報の映像化を行い、３次元Ｂモード超音波ラスタデータを生成する。具体的には、受信部４から出力されたエコー信号に対してバンドパスフィルタ処理を行い、その後、出力信号の包絡線を検波する。検波したデータに対して対数変換により圧縮処理を施す。信号処理部５は、処理後の３次元Ｂモード超音波ラスタデータをＤＳＣ６に出力する。

ＤＳＣ６は、デジタルスキャンコンバータであり、３次元Ｂモード超音波ラスタデータを直交座標で表されるボクセルデータに変換する。３次元Ｂモード超音波ラスタデータは、超音波ビームの軌跡をＸＹ平面に投影したときの投影された軌跡がＹ軸となす角度θと、超音波ビームの軌跡をＸＹ平面に投影したときの投影された軌跡がＹ軸となす角度φと、超音波プローブ２の位置とサンプリング点との距離Ｒで表される座標系で得られる。この座標系で得られる３次元Ｂモード超音波ラスタデータを表示用の画像データの座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に直交変換する。

断面像生成部７は、設定された深度でボクセルデータを断面変換して断面像（以下、「ＸＹ断面像」という）を生成する。具体的には、超音波ビームの軌跡をＸＹ平面とし、ＸＹ平面と直交する方向をＺ軸とした場合、このＸＹ平面と平行な面であって、設定された深度に相当するＺ軸の値を有する平面と交わるボクセルのボクセル値を２次元状に並べた画像データを生成する。断面像の深度が複数設定されている場合は、その設定された深度のそれぞれについて断面像を生成する。また、超音波ビームの発振中心を通り、Ｚ軸と平行となる断層像であって、互いに直交する２つの断層像（以下、「Ｙ軸断層像」という）を生成する。

コントローラ１２は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）を含み構成され、遅延回路１０及びパルス発生器１１を制御する送信制御部である。遅延回路１０に遅延データを設定し、パルス発生器１１に周波数データを設定する。また、断面像生成部７に対して設定されたＸＹ断面像の深度を提供する。遅延データは、フォーカス深度に対応する遅延の掛け方が示されている。周波数データは、超音波の周波数を規定するデータであり、パルスの発生タイミングが示されている。

操作卓１３は、キーボードやトラックボールであり、断面像の深度を入力可能となっている。モニタ８は、ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（ＣａｔｈｏｄｅＲａｙＴｕｂｅ）等のディスプレイであり、断面像生成部７で生成された各断層像を表示する。

図３は、ボクセルデータの画像と各深度の断面像を表示する表示画面を示す模式図である。

モニタ８には、断面像生成部７で生成された各種のＹ軸断面像１０３，１０４、ラジアル断層像１０９，１１０，１１１が表示される。画面には、どの断面像がＸＹＺ空間上どこを表示しているかを示すＸＹＺ空間１００が表示されている。このＸＹＺ空間１００には、Ｙ軸断面像１０３，１０４の配置位置情報１０１と配置位置情報１０２が表示されている。配置位置情報１０１に対応する画像がＹ軸断面像１０３である。また、配置位置情報１０２に対応する画像がＹ軸断面像１０４である。

このＹ軸断面像１０３，１０４には、超音波プローブ２の超音波発振面を「０ｃｍ」とした深度目盛り１０５が表示されている。

また、このＹ軸断面像１０３，１０４上には、超音波ビームの軌跡をＸＹ断面像１０９，１１０，１１１の深度ライン１０６，１０７，１０８が表示される。この深度ライン１０６，１０７，１０８の示す深度がＸＹ断面像１０９，１１０，１１１の断面位置である。

この深度ライン１０６，１０７，１０８が示す深度は、操作卓１３を用いて入力可能となっている。図４は、生成するＸＹ断面像１０９，１１０，１１１の深度を設定する画面を示す模式図である。

深度の入力は、予め撮影された２次元の断層像をモニタ８に表示して行われる。モニタ８には、Ｙ軸断面像１０３，１０４と深度目盛り１０５を表示する。操作卓１３を用いて深度の設定を要求する操作を行うと、コントローラ１２は、Ｙ軸断面像１０３，１０４をラジアル方向に横断する深度ライン１１２を表示させる。操作卓１３を用いて深度ライン１１２を深度の方向へ動かす操作を行うと、コントローラ１２は、深度ライン１１２を操作に応じた方向に移動表示させる。深度ライン１１２の示す深度で確定する操作を行うと、コントローラ１２は、深度ライン１１２の示すＸＹ断面像の深度を断面像生成部７に提供する。

尚、コントローラ１２は、一のラジアル断層像の深度設定後に、操作卓１３を用いた深度の設定を要求する操作が行われると、深度ライン１１２を追加表示させて複数のＸＹ断面像の深度を断面像生成部７に提供する。また、一の深度ライン１１２を選んで深度の変更を要求する操作が行われると、コントローラ１２は、ＸＹ断面像の変更された深度を断面像生成部７に提供する。

ＸＹ断面像の深度が設定されると、換言すると断面像生成部７にＸＹ断面像の深度を提供すると、コントローラ１２は、パルス発生器１１に対してＸＹ断面像の深度に応じた超音波の周波数を設定し、遅延回路１０に対してＸＹ断面像の深度に応じたフォーカス深度を設定する。

図５は、コントローラ１２が予め有する周波数及びフォーカス深度の設定データテーブルを示す模式図である。コントローラ１２は、送信する超音波の周波数を示す周波数データ１１４と超音波を収束させる深度に対応する遅延データ１１５とを予め有する。コントローラ１２には、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）等の記憶回路が配されており、この記憶回路に周波数データ１１４と遅延データ１１５が記憶されている。

この周波数データ１１４と遅延データ１１５は、ラジアル断層像の深度を示す設定深度１１３と対応付けられて記憶されている。設定深度１１３は、所定間隔毎に複数用意されており、その設定深度１１３毎に対応する周波数データ１１５と遅延データ１１５とが記憶されている。例えば、ラジアル断層像の「１ｃｍ」の設定深度に対して、「１ｃｍ」の深度に最適な周波数データ１１４と、「１ｃｍ」の深度にフォーカスを形成する遅延データ１１５が記憶され、ラジアル断層像の「２ｃｍ」の設定深度に対して、「２ｃｍ」の深度に最適な周波数データ１１４と、「２ｃｍ」の深度にフォーカスを形成する遅延データ１１５が記憶されている。最適な周波数データ１１４とは、設定深度１１３のＸＹ断面像が最も画質がよくなる周波数を示すデータである。注目する深度が深ければ深いほど超音波の周波数は高くする必要がある。

図６は、コントローラ１２による、ＸＹ断面像の設定深度に合わせて超音波の周波数とフォーカス深度を設定する動作を示すフローチャートである。

コントローラ１２は、予め、Ｙ軸断面像表示のための２次元の超音波送受信を開始させる（Ｓ０１）。超音波送受信が開始されると、超音波プローブ２から超音波が送受波され、２次元のエコー信号の受信部４、信号処理部５、及びＤＳＣ６による処理を経て、Ｙ軸断面像が生成される。

Ｙ軸断面像が生成されると、コントローラ１２は、モニタ８にＹ軸断面像を表示したＸＹ断面像の深度設定画面を表示させる（Ｓ０２）。

ＸＹ断面像の深度ライン１１２の位置が操作卓１３を用いて確定され、ラジアル断層像の深度が決定すると（Ｓ０３）、この決定された深度に最も近い設定深度１１３を設定データテーブルから検索し（Ｓ０４）、検索された設定深度１１３に対応する周波数データ１１４と遅延データ１１５を読み出す（Ｓ０５）。

周波数データ１１４と遅延データ１１５を読み出すと、コントローラ１２は、読み出した周波数データ１１４をパルス発生器１１に設定し（Ｓ０６）、読み出した遅延データ１１５を遅延回路１０に設定し（Ｓ０７）、超音波の送受波を開始させる（Ｓ０８）。

このコントローラ１２によるＸＹ断面像の深度設定、送信する超音波の周波数設定、及び超音波のフォーカス深度設定を経た後、実際に超音波が送受信され、取得したボクセルデータから、設定された深度のＸＹ断面像が生成される。

図７は、周波数及びフォーカス深度の第１の設定例を示す模式図である。

第１の設定例では、ＸＹ断面像が一つ設定された場合の例である。コントローラ１２は、ＸＹ断面像の深度が一つ設定されると、その深度に合わせるように超音波の周波数を自動設定し、超音波のフォーカス深度を自動設定する。設定されたＸＹ断面像の深度に最も近い設定深度１１３に対応する周波数データ１１４と遅延データ１１５を読み出し、周波数データ１１４をパルス発生器１１に設定し、読み出した遅延データ１１５を遅延回路１０に設定する。

例えば、ＸＹ断面像の深度ライン１１２が「５．８ｃｍ」の深度に設定されると、この「５．８ｃｍ」に最も近い「６ｃｍ」の設定深度１１３に対応する周波数データ１１４と遅延データ１１５を読み出し、周波数データ１１４をパルス発生器１１に設定し、読み出した遅延データ１１５を遅延回路１０に設定する。この設定されたフォーカス深度は、深度目盛り１０５に沿って「６ｃｍ」の位置に矢印図形１１３を表示して示す。

図８は、周波数及びフォーカス深度の第２の設定例を示す模式図である。

第２の設定例では、ＸＹ断面像が複数設定された場合の例である。コントローラ１２は、ＸＹ断面像の深度が複数設定されると、その複数設定された深度のうち、設定された所定の深度に合わせて超音波の周波数を自動設定し、超音波のフォーカス深度を自動設定する。コントローラ１２は、どの設定された深度に合わせるかを示す情報を有している。例えば、記憶回路に予め記憶されている。

コントローラ１２は、設定された所定の深度に最も近い設定深度１１３に対応する周波数データ１１４と遅延データ１１５を読み出し、周波数データ１１４をパルス発生器１１に設定し、読み出した遅延データ１１５を遅延回路１０に設定する。

例えば、ＸＹ断面像の深度ライン１１２ａが「３．０ｃｍ」の深度に設定され、ＸＹ断面像の深度ライン１１２ｂが「５．８ｃｍ」の深度に設定され、ＸＹ断面像の深度ライン１１２ｃが「１１．７ｃｍ」の深度に設定されると、最深の「１１．７ｃｍ」の深度に合わせる。この最深の深度である「１１．７ｃｍ」に最も近い「１２ｃｍ」の設定深度１１３に対応する周波数データ１１４と遅延データ１１５を読み出し、周波数データ１１４をパルス発生器１１に設定し、読み出した遅延データ１１５を遅延回路１０に設定する。この設定されたフォーカス深度は、深度目盛り１０５に沿って「１２ｃｍ」の位置に矢印図形１１３を表示して示す。

図９は、周波数及びフォーカス深度の第３の設定例を示す模式図である。

第３の設定例では、ＸＹ断面像が複数設定された場合の他の例である。コントローラ１２は、ＸＹ断面像の深度が複数設定されると、その複数設定された深度のそれぞれに合わせて超音波の周波数を自動設定し、超音波のフォーカス深度を自動設定する。

コントローラ１２は、設定された各深度に最も近い各設定深度１１３に対応する各周波数データ１１４と各遅延データ１１５を読み出し、各周波数データ１１４を順番にパルス発生器１１に設定し、読み出した各遅延データ１１５を順番に遅延回路１０に設定する。この場合、設定されたＸＹ断面像の数だけ、順番に設定された周波数データ１１４と遅延データ１１５を用いて超音波の送受信が行われる。

例えば、ＸＹ断面像の深度ライン１１２ａが「３．０ｃｍ」の深度に設定され、ＸＹ断面像の深度ライン１１２ｂが「５．８ｃｍ」の深度に設定され、ＸＹ断面像の深度ライン１１２ｃが「１１．７ｃｍ」の深度に設定されると、「３．０ｃｍ」の深度、「５．８ｃｍ」の深度、及び「１１．７ｃｍ」の深度のそれぞれに超音波の周波数とフォーカス深度を合わせる。

まず、「３．０ｃｍ」に最も近い「３ｃｍ」の設定深度１１３に対応する周波数データ１１４と遅延データ１１５を読み出し、周波数データ１１４をパルス発生器１１に設定し、読み出した遅延データ１１５を遅延回路１０に設定する。そして、一度目の超音波送受信を行う。

次に、「５．８ｃｍ」に最も近い「６ｃｍ」の設定深度１１３に対応する周波数データ１１４と遅延データ１１５を読み出し、周波数データ１１４をパルス発生器１１に設定し、読み出した遅延データ１１５を遅延回路１０に設定する。そして、二度目の超音波送受信を行う。

次に、「１１．７ｃｍ」に最も近い「１２ｃｍ」の設定深度１１３に対応する周波数データ１１４と遅延データ１１５を読み出し、周波数データ１１４をパルス発生器１１に設定し、読み出した遅延データ１１５を遅延回路１０に設定する。そして、三度目の超音波送受信を行う。

また、設定時には、深度目盛り１０５に沿って「３．０ｃｍ」、「６．０ｃｍ」、及び「１２ｃｍ」の位置にそれぞれ矢印図形１１３を表示して示す。

図１０は、周波数及びフォーカス深度の第４の設定例を示す模式図である。

第４の設定例では、ＸＹ断面像が複数設定された場合の他の例である。コントローラ１２は、ＸＹ断面像の深度が複数設定されると、その複数設定された深度のほぼ中庸な位置に合わせて超音波の周波数を自動設定し、超音波のフォーカス深度を自動設定する。「ほぼ」とは、中庸な位置に最も近い設定深度１１３に対応する周波数データ１１４と遅延データ１１５が設定されるためである。

コントローラ１２は、設定された各深度の平均を算出し、この平均値に最も近い各設定深度１１３に対応する各周波数データ１１４と各遅延データ１１５を読み出し、各周波数データ１１４を順番にパルス発生器１１に設定し、読み出した各遅延データ１１５を順番に遅延回路１０に設定する。この場合、設定された中庸の位置の数だけ、順番に設定された周波数データ１１４と遅延データ１１５を用いて超音波の送受信が行われる。

例えば、ＸＹ断面像の深度ライン１１２ａが「３．０ｃｍ」の深度に設定され、ＸＹ断面像の深度ライン１１２ｂが「５．８ｃｍ」の深度に設定され、ＸＹ断面像の深度ライン１１２ｃが「１１．７ｃｍ」の深度に設定される。この場合、「３．０ｃｍ」の深度と「５．８ｃｍ」の深度との平均値である「４．４ｃｍ」に最も近い「４ｃｍ」の設定深度１１３に対応する周波数データ１１４と遅延データ１１５を読み出し、周波数データ１１４をパルス発生器１１に設定し、読み出した遅延データ１１５を遅延回路１０に設定する。そして、一度目の超音波送受信を行う。

次に、「５．８ｃｍ」の深度と「１１．７ｃｍ」の深度との平均値である「８．８ｃｍ」に最も近い「９ｃｍ」の設定深度１１３に対応する周波数データ１１４と遅延データ１１５を読み出し、周波数データ１１４をパルス発生器１１に設定し、読み出した遅延データ１１５を遅延回路１０に設定する。そして、二度目の超音波送受信を行う。

設定時には、深度目盛り１０５に沿って「５．０ｃｍ」及び「９ｃｍ」の位置にそれぞれ矢印図形１１３を表示して示す。

各実施形態に示すように、超音波診断装置１は、ボクセルデータから取得する断面像の深度が予め入力可能とし、入力された断面像の深度に応じて、超音波が集束するフォーカス深度を設定し、パルス発生器１１が発生させたパルス信号を、遅延回路１０で設定されたフォーカス深度に基づいて超音波振動素子２ａ毎に遅延させるようにした。

これにより、超音波診断装置１を操作するオペレータは、ＸＹ断面像の深度に合わせてフォーカス深度を設定する煩雑さから解放され、操作性の向上とともに、画質向上に寄与し、診断効率を高めることができる。

尚、本実施形態では、３次元スキャンが可能な超音波プローブ２として超音波振動子２ａを２次元状に配した２Ｄアレイタイプを説明したが、その他、例えばメカ４Ｄタイプのものであってもよい。メカ４Ｄタイプの超音波プローブ２は、超音波振動子２ａを一次元状に配し、その超音波振動子２ａの配列自体を機械的に揺動させることで、３次元スキャン可能としたものである。

本実施形態に係る超音波診断装置の構成を示す構成図である。２次元状に並ぶ超音波振動子を示す模式図である。ボクセルデータの画像と各深度の断面像を表示する表示画面を示す模式図である。生成する断面像の深度を設定する画面を示す模式図である。予め有する周波数及びフォーカス深度の設定データを示す模式図である。ＸＹ断面像の設定深度に合わせて超音波の周波数とフォーカス深度を設定する動作を示すフローチャートである。周波数及びフォーカス深度の第１の設定例を示す模式図である。周波数及びフォーカス深度の第２の設定例を示す模式図である。周波数及びフォーカス深度の第３の設定例を示す模式図である。周波数及びフォーカス深度の第４の設定例を示す模式図である。

符号の説明

１超音波診断装置
２超音波プローブ
２ａ超音波振動子
３送信部
４受信部
５信号処理部
６ＤＳＣ
７断面像生成部
８モニタ
９高出力回路
１０遅延回路
１１パルス発生器
１２コントローラ
１３操作卓

Claims

複数の超音波振動子に信号を印加して超音波を送受信してボリュームデータを取得し、このボリュームデータから断面像を生成する超音波診断装置であって、
前記断面像の深度が入力可能な操作手段と、
前記操作手段により入力された断面像の深度に応じて、超音波が集束するフォーカス深度を設定する送信制御部と、
パルス信号を発生させるパルス発生器と、
前記パルス発生器が発生させたパルス信号を、前記設定されたフォーカス深度に基づいて前記超音波振動素子毎に遅延させて印加する遅延回路と、
前記超音波振動子が受信した超音波に基づくボリュームデータから、前記操作手段により入力された前記深度の断面像を生成する断面像生成部と、
を備えること、
を特徴とする超音波診断装置。
前記送信制御部は、
前記操作手段により入力された断面像の深度に応じて、超音波の周波数をさらに設定し、
前記パルス発生器は、前記設定された周波数に基づいてパルス信号を発生させること、
を特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
前記送信制御部は、
前記設定されるフォーカス深度に対応する遅延データを断面像の各種深度に応じて予め有し、前記遅延回路に対して設定すること、
を特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
前記送信制御部は、
断面像の各種深度に応じて設定する超音波の周波数データを予め有し、前記パルス発生器に対して設定すること、
を特徴とする請求項２記載の超音波診断装置。
前記送信制御部は、
前記操作手段により複数の断面像の深度が入力されると、各深度に合わせたてフォーカス深度を設定すること、
を特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
前記送信制御部は、
前記操作手段により複数の断面像の深度が入力されると、予め連動を定めた所定の深度に合わせてフォーカス深度を設定すること、
を特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
前記送信制御部は、
前記操作手段により複数の断面像の深度が入力されると、最深の深度に合わせてフォーカス深度を設定すること、
を特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
前記送信制御部は、
前記操作手段により複数の断面像の深度が入力されると、入力された深度の略中庸位置に合わせてフォーカス深度を設定すること、
を特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
前記送信制御部は、
前記操作手段により入力された断面像の深度の数が変更されて再度入力されると、再度入力された断面像の深度の数に応じてフォーカス深度の数を変更すること、
を特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。