JP2009142473A - Ultrasonic imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、安全上の規格に基づいて、被検体に超音波を照射する際のスキャンパラメータ(scan parameter)値に制限を加える超音波撮像装置に関する。 The present invention relates to an ultrasonic imaging apparatus that limits a scan parameter value when an object is irradiated with ultrasonic waves based on safety standards.
近年、超音波撮像装置の高機能化に伴い、超音波の人体への影響を考慮し、様々な安全上の制限が加えられている。これら制限は、被検体内にキャビテーション(cavitation)を発生させる負音圧の指標であるMI(Mechanical Index;メカニカルインデックス)および超音波の熱作用に関連した生体内の温度上昇に関する指標であるTI(Thermal Index;サーマルインデックス)等の制限パラメータを含んでいる(例えば、非特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art In recent years, various safety restrictions have been added in consideration of the influence of ultrasonic waves on the human body as the functionality of ultrasonic imaging devices has increased. These restrictions include MI (Mechanical Index), which is an index of negative sound pressure that generates cavitation in a subject, and TI, which is an index related to the temperature rise in the living body related to the thermal action of ultrasound. (Refer to Non-patent Document 1, for example).
オペレータ(operator)は、操作パネル(panel)から、超音波の深さ方向の撮像範囲、焦点深度、開口等のスキャンパラメータ値情報を設定する一方で、超音波撮像装置は、これらスキャンパラメータ値情報を用いた場合の制限パラメータの値が、指定された制限値情報の範囲内に納まる様に、圧電素子に印加される最大駆動電圧を調整する。
しかしながら、上記背景技術によれば、最大駆動電圧の調整は、容易なものではない。すなわち、制御パラメータは、複数存在するので、規格により定められたこれらすべての制御パラメータの上限値を越えず、かつ高い感度の断層画像情報を取得するように最大駆動電圧を最適化することは容易でない。 However, according to the above background art, the adjustment of the maximum drive voltage is not easy. That is, since there are a plurality of control parameters, it is easy to optimize the maximum drive voltage so as to obtain high-sensitivity tomographic image information without exceeding the upper limit values of all these control parameters determined by the standard. Not.
また、MIまたはTI等の制御パラメータが有する上限値は、規格の安全基準に基づいて決定されたものである。一方、超音波撮像装置を用いた撮像では、安全基準を超えない、より限定された制御パラメータの制限値が意味を生じる場合がある。例えば、被検体が探触子表面の温度上昇に過敏な場合には、規格で定められた温度上昇の値より一層低い値に制限値を設定することが好ましく、また造影剤の破壊を伴わない造影剤を用いた撮像では、MIの制限値を、キャビテーションが発生する音圧よりも低い、造影剤の破壊音圧以下に設定することが好ましい。 Further, the upper limit value of the control parameter such as MI or TI is determined based on the safety standard of the standard. On the other hand, in imaging using an ultrasonic imaging apparatus, more limited control parameter limit values that do not exceed safety standards may make sense. For example, when the subject is sensitive to the temperature rise on the probe surface, it is preferable to set the limit value to a value lower than the temperature rise value defined by the standard, and it does not involve destruction of the contrast agent. In imaging using a contrast agent, it is preferable that the limit value of MI is set to be lower than the sound pressure at which cavitation occurs or less than the destruction sound pressure of the contrast agent.
これらのことから、制御パラメータの制限値情報を、個別に設定できる様にし、最大駆動電圧の最適化を一層確実なものとする超音波撮像装置をいかに実現するかが重要となる。 From these facts, it is important how to realize the ultrasonic imaging apparatus that allows the limit value information of the control parameter to be individually set and further optimizes the maximum drive voltage.
この発明は、上述した背景技術による課題を解決するためになされたものであり、制御パラメータの制限値情報を、個別に設定できる様にして、最大駆動電圧の最適化を一層確実なものとする超音波撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems caused by the background art, and makes it possible to individually set control parameter limit value information, thereby further ensuring optimization of the maximum drive voltage. An object is to provide an ultrasonic imaging apparatus.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、第1の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、被検体に超音波を照射する際のスキャンパラメータ値情報を入力する入力部と、前記スキャンパラメータ値情報を制限する複数の制限パラメータごとに、前記スキャンパラメータ値情報および前記制限パラメータの制限値情報に基づいて、前記超音波を発生する圧電素子に印加される電圧の最大値である最大駆動電圧を算定する最大駆動電圧算定手段と、前記複数の最大駆動電圧の最小値を、前記発生を行う際に圧電素子に印加される電圧の最大駆動電圧として設定する駆動電圧設定手段とを備える。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an ultrasonic imaging apparatus according to the first aspect of the invention includes an input unit that inputs scan parameter value information when irradiating a subject with ultrasonic waves, For each of a plurality of limiting parameters for limiting the scanning parameter value information, a maximum value that is the maximum value of the voltage applied to the piezoelectric element that generates the ultrasonic wave based on the scanning parameter value information and the limiting value information of the limiting parameter Maximum drive voltage calculation means for calculating a drive voltage, and drive voltage setting means for setting a minimum value of the plurality of maximum drive voltages as a maximum drive voltage of a voltage applied to the piezoelectric element when performing the generation. .
この第1の観点による発明では、制御パラメータごとに最大駆動電圧を求め、これらの最小値を、超音波の発生を行う際に圧電素子に印加する最大の電圧とする。 In the invention according to the first aspect, the maximum drive voltage is obtained for each control parameter, and these minimum values are set as the maximum voltage applied to the piezoelectric element when the ultrasonic wave is generated.
また、第2の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第1の観点に記載の超音波撮像装置において、前記超音波撮像装置が、前記複数の制限パラメータが有する制限値情報を個別に設定する制限値設定手段を備えることを特徴とする。 The ultrasonic imaging apparatus according to the invention of the second aspect is the ultrasonic imaging apparatus according to the first aspect, wherein the ultrasonic imaging apparatus individually sets limit value information included in the plurality of limiting parameters. And a limiting value setting means.
また、第2の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第1の観点に記載の超音波撮像装置において、制御パラメータの制限値情報を、個別に設定する。 The ultrasonic imaging apparatus according to the second aspect of the invention is the ultrasonic imaging apparatus according to the first aspect, and sets the limit value information of the control parameter individually.
また、第3の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第1または2の観点に記載の超音波撮像装置において、前記制限パラメータが、探触子表面温度上昇、MI、TIおよびIspta3のパラメータを含むことを特徴とする。 The ultrasonic imaging apparatus according to the third aspect of the invention is the ultrasonic imaging apparatus according to the first or second aspect, wherein the limiting parameters are a probe surface temperature rise, a parameter of MI, TI, and Ispta3. It is characterized by including.
この第3の観点の発明では、制限パラメータとして、安全に関わる規格で規定されたパラメータおよび制限値を用いる。 In the invention according to the third aspect, parameters and limit values defined by standards related to safety are used as limit parameters.
また、第4の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第2または3の観点に記載の超音波撮像装置において、前記制限値設定手段が、前記制限パラメータの上限値を、前記複数の制限パラメータごとに保存する上限値保存手段を備えることを特徴とする。 The ultrasonic imaging apparatus according to the fourth aspect of the invention is the ultrasonic imaging apparatus according to the second or third aspect, wherein the limit value setting means sets the upper limit value of the limit parameter to the plurality of limits. An upper limit storage means for storing each parameter is provided.
この第4の観点の発明では、制限パラメータの上限値は、予め超音波撮像装置に入力される。 In the fourth aspect of the invention, the upper limit value of the restriction parameter is input in advance to the ultrasonic imaging apparatus.
また、第5の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第4の観点に記載の超音波撮像装置において、前記入力部が、前記上限値の百分率を、前記複数の制限パラメータごとに設定する百分率設定手段を備えることを特徴とする。 The ultrasonic imaging apparatus according to the fifth aspect of the invention is the ultrasonic imaging apparatus according to the fourth aspect, wherein the input unit sets a percentage of the upper limit value for each of the plurality of limiting parameters. A percentage setting means is provided.
この第5の観点の発明では、百分率により、オペレータが値を把握し易い入力形態にする。 In the invention according to the fifth aspect, the input form is set so that the operator can easily grasp the value based on the percentage.
また、第6の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第5の観点に記載の超音波撮像装置において、前記制限値設定手段が、前記上限値および前記百分率に基づいて、前記複数の制限パラメータごとの制限値情報を算出する制限値算出手段を備えることを特徴とする。 The ultrasonic imaging apparatus according to the sixth aspect of the invention is the ultrasonic imaging apparatus according to the fifth aspect, wherein the limit value setting means is configured to limit the plurality of limits based on the upper limit value and the percentage. Limit value calculation means for calculating limit value information for each parameter is provided.
また、第7の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第1ないし6の観点のいずれか1つに記載の超音波撮像装置において、前記駆動電圧設定手段が、前記複数の制限パラメータごとに、前記最大駆動電圧から前記最小値を差し引いた前記制限パラメータごとの差分電圧を求めることを特徴とする。 An ultrasonic imaging apparatus according to a seventh aspect of the present invention is the ultrasonic imaging apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein the drive voltage setting means is provided for each of the plurality of limiting parameters. The differential voltage for each of the limiting parameters obtained by subtracting the minimum value from the maximum drive voltage is obtained.
また、第8の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第7の観点に記載の超音波撮像装置において、前記超音波撮像装置が、前記複数の差分電圧を表示する表示部を備えることを特徴とする。 An ultrasonic imaging apparatus according to an eighth aspect of the invention is the ultrasonic imaging apparatus according to the seventh aspect, wherein the ultrasonic imaging apparatus includes a display unit that displays the plurality of differential voltages. Features.
この第8の観点の発明では、制御パラメータごとの最大駆動電圧を、オペレータに認識させる。 In the eighth aspect of the invention, the operator recognizes the maximum drive voltage for each control parameter.
また、第9の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第1ないし8の観点のいずれか1つに記載の超音波撮像装置において、前記超音波撮像装置が、前記スキャンパラメータ値情報を保存するスキャンパラメータ値保存手段を備えることを特徴とする。 An ultrasonic imaging apparatus according to the ninth aspect of the invention is the ultrasonic imaging apparatus according to any one of the first to eighth aspects, wherein the ultrasonic imaging apparatus stores the scan parameter value information. Scanning parameter value storage means for performing the processing.
この第9の観点の発明では、同様の撮像を行う場合に、スキャンパラメータ値情報を再利用する。 In the ninth aspect of the invention, the scan parameter value information is reused when performing similar imaging.
また、第10の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第9の観点に記載の超音波撮像装置において、前記制限値設定手段が、前記制限値情報を保存する制限値保存手段を備えることを特徴とする。 The ultrasonic imaging apparatus according to the invention of the tenth aspect is the ultrasonic imaging apparatus according to the ninth aspect, wherein the limit value setting means includes limit value storage means for storing the limit value information. It is characterized by.
この第10の観点の発明では、同様の撮像を行う場合に、制限値情報を再利用する。 In the tenth aspect of the invention, the limit value information is reused when similar imaging is performed.
また、第11の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第10の観点に記載の超音波撮像装置において、前記最大駆動電圧算定手段が、前記保存されたスキャンパラメータ値情報および制限値情報を用いて、前記最大駆動電圧を算定することを特徴とする。 An ultrasonic imaging apparatus according to an eleventh aspect of the invention is the ultrasonic imaging apparatus according to the tenth aspect, in which the maximum drive voltage calculating means stores the stored scan parameter value information and limit value information. And calculating the maximum drive voltage.
この第11の観点の発明では、同様の撮像を行う場合に、圧電素子を同様の最大駆動電圧で駆動する。 In the eleventh aspect of the invention, when similar imaging is performed, the piezoelectric element is driven with the same maximum driving voltage.
本発明によれば、制限パラメータごとに設定される制限値情報に基づいて、圧電素子の最大駆動電圧を一層最適化したものとし、高品質の断層画像情報を取得することができる。 According to the present invention, the maximum drive voltage of the piezoelectric element is further optimized based on the limit value information set for each limit parameter, and high-quality tomographic image information can be acquired.
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる超音波撮像装置を実施するための最良の形態について説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。 The best mode for carrying out an ultrasonic imaging apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited thereby.
まず、本実施の形態にかかる超音波撮像装置の全体構成について説明する。図1は、本実施の形態にかかる超音波撮像装置の全体構成を示すブロック(block)図である。この超音波撮像装置は、探触子部101、画像取得部109、画像メモリ部(memory)部104、画像表示制御部105、表示部106、入力部107および制御部108を含み、画像取得部109は、さらに送受信部102および画像処理部103を含む。
First, the overall configuration of the ultrasonic imaging apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the ultrasonic imaging apparatus according to the present embodiment. The ultrasonic imaging apparatus includes a probe unit 101, an
探触子部101は、超音波を送受信するための部分、つまり被検体1の撮像断面の特定方向に超音波を繰り返し照射し、被検体1の内部から反射される超音波信号を、時系列的な音線として受信する。探触子部101は、同時に超音波の照射方向を順次切り替えながら電子走査を行う。なお、探触子部101は、図示しない圧電素子がアレイ(array)状に配列されている。 The probe unit 101 repeatedly irradiates ultrasonic waves in a specific direction of an imaging cross section of the subject 1 for transmitting / receiving ultrasonic waves, and reflects ultrasonic signals reflected from the inside of the subject 1 in time series. Received as a typical sound ray. The probe unit 101 performs electronic scanning while sequentially switching the irradiation direction of ultrasonic waves at the same time. Note that the probe unit 101 has piezoelectric elements (not shown) arranged in an array.
送受信部102は、探触子部101と同軸ケーブル(cable)によって接続され、探触子部101の圧電素子を駆動するための電気信号および受信した超音波信号の初段増幅を行う。送受信部102は、超音波の送信の場合に、送信信号を遅延させ焦点位置に焦点を結ばせる。送受信部102は、駆動電圧可変手段12を含む。駆動電圧可変手段12は、制御部108からの制御信号に応じて、圧電素子を駆動する電圧を変化させる。駆動電圧可変手段12は、圧電素子の駆動電圧を変化させ、被検体1に照射される超音波の音圧を変化させる。
The transmitting /
画像処理部103は、送受信部102を駆動する電気信号の形成および送受信部102で増幅された超音波信号から断層画像情報の形成を行う。
The
画像処理部103は、超音波の受信の場合に、受信した超音波信号の遅延加算処理等を行い、A/D(analog/digital)変換処理の後に、変換した後のデジタル(digital)情報をBモード画像情報として、後述の画像メモリ部104に書き込む処理等を行う。
When receiving ultrasonic waves, the
画像メモリ部104は、Bモード画像情報等を蓄積するための画像メモリ(memory)である。特に、画像メモリ部104は、時間的に変化するBモード画像情報を、撮像領域の一枚の断層画像情報を構成するフレーム(frame)を最小単位として、撮像が行われた取得の時間情報と共に保存する。
The
画像表示制御部105は、画像処理部103で生成されたBモード画像情報等の表示フレームレート(frame
rate)変換、カラー表示制御、並びに、Bモード画像情報の表示画像の形状や位置制御を行う。また、Bモード画像情報等の表示画像上での関心領域を示すROI(region
of interest)の表示も行う。
The image
rate) conversion, color display control, and display image shape and position control of B-mode image information. In addition, ROI (region) indicating a region of interest on a display image such as B-mode image information
of interest) is also displayed.
表示部106は、CRT(cathode ray tube)あるいはLCD(liquid crystal display)等を用いて、画像表示制御部105から出力された画像情報を、オペレータに対して可視表示する。表示部106は、画像表示制御部105からの指示により、カラー(colour)表示を行うこともできる。
The
制御部108は、入力部107から与えられた操作入力信号および予め記憶したプログラム(program)やデータ(data)に基づいて、上述した超音波撮像装置各部の動作を制御し、表示部106にBモード画像等を表示する。
The
入力部107は、キーボード(keyboard)およびポインティングデバイス(pointing device)等からなり、オペレータにより、Bモード画像による表示を行うかどうかを選択する操作入力信号等を、制御部108に伝える。入力部107は、後述するMI、TIおよびDT等の制御パラメータにかかる制限値情報の入力も行う。
The
図2は、入力部107の一例を示す説明図である。入力部107は、キーボード70、TGC(Time Gain Controller)71、ニューペイシェントキー(New Patient Key)等を含む患者指定部72、トラックボール(track ball)、ROI設定等を含む計測入力部73および後述する制御パラメータの制限値情報を百分率で設定する制御パラメータ値設定手段74を含む。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of the
制御パラメータ値設定手段74は、制御パラメータ選択キー75および百分率設定ボリューム(volume)76を含む。制御パラメータ選択キー75は、MI、TIおよびDT等の制御パラメータの選択を行い、百分率設定ボリューム76は、選択された制御パラメータの予め設定された上限値に対する百分率を入力するボリュームである。 The control parameter value setting means 74 includes a control parameter selection key 75 and a percentage setting volume (volume) 76. The control parameter selection key 75 selects a control parameter such as MI, TI, and DT, and the percentage setting volume 76 is a volume for inputting a percentage with respect to a preset upper limit value of the selected control parameter.
図3は、制御部108の構成を示すブロック図である。制御部108は、画像取得制御部21、制限値設定手段22、最大駆動電圧算定手段23および駆動電圧設定手段24を含む。ここで、制限値設定手段22は、上限値保存手段32および制限値算出手段33を含み、上限値保存手段32は、MI上限値情報41、TI上限値情報42およびDT上限値情報43等を含み、制限値算出手段33は、MI制限値算出部44、TI制限値算出部45およびDT制限値算出部46等を含む。また、最大駆動電圧算定手段23は、MI対応電圧算定部47、TI対応電圧算定部48およびDT対応電圧算定部49等を含む。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the
画像取得制御部21は、入力部107からの撮像モード指定情報、深度方向の撮像範囲情報、焦点位置情報、駆動周波数情報等のスキャンパラメータ情報に基づいて、超音波スキャンを行い、断層画像情報を取得する。特に、画像取得制御部21は、入力部107からの指定により、送受信部102の駆動電圧可変手段12を用いて、被検体1に照射する超音波パルスの最大駆動電圧を変化させ、ひいては被検体1中の超音波音圧を変化させる。
The image
制限値設定手段22は、スキャンパラメータの値を制限する制限パラメータの制限値情報を求める。ここで、制限パラメータは、MI、TI、DT、Ispta3等の規格で定められたパラメータである。ちなみに、MIは、被検体1中における超音波の負音圧に基づいて求められるパラメータで、被検体1の内部で発生するキャビテーションの発生具合を示す指標である。TIは、被検体1中における超音波の強さに基づいて求められるパラメータで、被検体1の内部での熱作用を示す指標である。DTは、圧電素子の最大駆動電圧および電子走査の繰り返し周期等に基づいて求められるパラメータで、探触子部101の被検体1と接触する超音波レンズの表面における温度上昇を示す指標である。Ispta3は、被検体1中における超音波の熱的な作用を示すパラメータで、所定の空間領域内で音圧が最大となる点の時間平均音響強度を示す指標である。 The limit value setting means 22 obtains limit value limit value information for limiting the scan parameter value. Here, the restriction parameter is a parameter defined by standards such as MI, TI, DT, and Ispta3. Incidentally, MI is a parameter obtained based on the negative sound pressure of the ultrasonic wave in the subject 1 and is an index indicating the degree of occurrence of cavitation occurring inside the subject 1. TI is a parameter obtained based on the intensity of ultrasonic waves in the subject 1 and is an index indicating the thermal action inside the subject 1. DT is a parameter obtained based on the maximum drive voltage of the piezoelectric element, the repetition period of electronic scanning, and the like, and is an index indicating the temperature rise on the surface of the ultrasonic lens in contact with the subject 1 of the probe unit 101. Ispta3 is a parameter indicating the thermal action of the ultrasonic wave in the subject 1, and is an index indicating the time-average acoustic intensity at the point where the sound pressure is maximum within a predetermined spatial region.
上限値保存手段32は、上述したMI、TIおよびDT等の規格で定められたMI上限値情報41、TI上限値情報42およびDT上限値情報43を保存するメモリである。これらの上限値情報は、例えば、超音波撮像装置の出荷時等に予め不揮発性メモリに読み込まれる。
The upper limit storage means 32 is a memory for storing the MI
制限値算出手段33は、入力部107から入力される、MI、TIまたはDT等の上限値に対する百分率情報に基づいて、制限パラメータの制限値情報を求める。制限値算出手段33は、MI制限値算出部44、TI制限値算出部45およびDT制限値算出部46等を含む。例えばMI制限値算出部44は、上限値保存手段32のMI上限値情報41および入力部107からMIの百分率情報を読み込み制限値情報を算出する。
The limit
ここで、MI制限値を示すMILは、MI上限値情報41の値をMIUL、MIの百分率情報をA%とすると、関数Pを用いて、
Here, the MIL indicating the MI limit value uses the function P, where the value of the MI
MIL=P(MIUL×(A/100))
を用いて算出される。関数Pは、Aの単調増加関数で、MI、TIおよびDTごとに異なる関数形を有する。TI制限値算出部45およびDT制限値算出部46等に関しても全く同様に、TI制限値であるTILおよびDT制限値であるDTL等が算出される。
MIL = P (MIUL × (A / 100))
Is calculated using The function P is a monotonically increasing function of A, and has a different function form for each of MI, TI, and DT. The TI limit
最大駆動電圧算定手段23は、MI対応電圧算定部47、TI対応電圧算定部48およびDT対応電圧算定部49等を含み、制限値算出手段33で算出されたMI制限値MIL、TI制限値TILおよびDT制限値DTL等、並びに、入力部107から設定されたスキャンパラメータ値を用いて、圧電素子を駆動する際の最大駆動電圧を、制御パラメータごとに算定する。なお、アポダイゼ−ション(apodization)を行う場合には、探触子部101に配列される圧電素子は、圧電素子ごとに異なる駆動電圧となる。ここで、算定される駆動電圧は、この中の最大駆動電圧である。
The maximum drive voltage calculating means 23 includes an MI corresponding
例えば、MI対応電圧算定部47は、制限値算出手段33から入力されるMI制御値MILおよび入力部107から入力されるスキャンパラメータ値を従属変数とする所定の関数fを用いて、圧電素子のMI対応駆動電圧Vmiを算定する。すなわち、MI対応駆動電圧Vmiは、MI制御値MILおよびスキャンパラメータ値として、共振周波数Ty、電子フォーカスの焦点深度Fd、開口幅Ap、パルス波形Wf等を用いて、
For example, the MI-corresponding
Vmi=f(MIL、Ty,Fd,Ap,Wf、・・・)
により算定される。なお、関数fは、複雑な関数形を有するので、Vmiを求める演算は数値的に行えるものの、逆演算、例えばVmi、MILおよび複数のスキャンパラメータ値を用いて、1つのスキャンパラメータの値を決定すること等には困難が伴う。
Vmi = f (MIL, Ty, Fd, Ap, Wf,...)
Calculated by Since the function f has a complicated function form, the calculation for obtaining Vmi can be performed numerically, but the inverse calculation, for example, the value of one scan parameter is determined using Vmi, MIL, and a plurality of scan parameter values. It is difficult to do so.
また、TI対応電圧算定部48およびDT対応電圧算定部49は、MI対応電圧算定部47と全く同様に、TI制御値TILおよびDT制御値DTL、並びに、関数gおよびhを用いて、TI対応駆動電圧VtiおよびDT対応駆動電圧Vdtを、
In addition, the TI corresponding
Vti=g(TIL、Ty,Fd,Ap,・・・) Vti = g (TIL, Ty, Fd, Ap,...)
Vdt=h(DTL、Ty,Fd,Ap,・・・)
により求める。さらに、他の制御パラメータを用いた場合も、関数形は異なるが、同様の独立変数が用いられる。
Vdt = h (DTL, Ty, Fd, Ap,...)
Ask for. Further, when other control parameters are used, the same independent variable is used although the function form is different.
駆動電圧設定手段24は、最大駆動電圧算定手段23からMI対応駆動電圧Vmi、TI対応駆動電圧Vti、DT対応駆動電圧Vdt等の値を入力し、これらの中から最小駆動電圧Vminを求め駆動電圧可変手段12へ送信する。すなわち、
The drive
Vmin=min(Vmi,Vti,Vdt,・・・)
となる。駆動電圧可変手段12は、このVminの値を、送信器の最大駆動電圧として設定する。
Vmin = min (Vmi, Vti, Vdt,...)
It becomes. The drive
つぎに、本実施の形態にかかる制御部108の動作について、図4を用いて説明する。図4は、制御部108の動作を示すフローチャートである。まず、オペレータは、入力部107から、スキャンパラメータを設定する(ステップS401)。ここで、オペレータは入力部107から、電子フォーカスの焦点深度Fd、開口幅Ap、パルス波形Wf等の情報の入力を行い、超音波撮像装置本体に接続された探触子部101から共振周波数Tyの情報を取得し、制御部108にこれら情報を設定する。
Next, the operation of the
その後、オペレータは、入力部107から、制御パラメータごとの百分率情報を設定する(ステップS402)。図5は、入力部107から設定された制御パラメータごとの百分率情報を、表示部106に表示した一例である。図5には、MI、TIおよびDT等の百分率情報が表示されている。ここで、オペレータは、被検体1の撮像に最適な制御パラメータの値を考慮し、百分率を設定する。例えば、被検体1が熱過敏症の様な場合には、他の制限パラメータの値を100%の上限値に固定したまま、探触子部101の被検体1との接触面における温度上昇の指標であるDTの値を、上限値の50%程度に設定する。これにより、オペレータは、被検体1が探触子部101から感じる熱による不快感を、確実に軽減することができる。一方、他の制限パラメータの百分率を100%の上限値に設定したまま、DT値のみを百分率の50%に設定することは、すべての制限パラメータを一律に百分率の50%に設定する場合と比較して、最大駆動電圧を高く設定できる場合が存在し、画質上好ましい、パラメータの最適化を行うことができる。
Thereafter, the operator sets percentage information for each control parameter from the input unit 107 (step S402). FIG. 5 is an example in which percentage information for each control parameter set from the
また、他の例として、被検体1に造影剤を投与し、この造影剤を繰り返し撮像する場合には、他の制限パラメータの値を100%の上限値に固定したまま、MIの制限値情報を造影剤の破壊音圧以下の値に設定する。繰り返し撮像可能な造影剤を被検体1に投与し、撮像を行う場合には、被検体1の照射する超音波の音圧を造影剤の破壊音圧以下にする必要がある。オペレータは、被検体1中の音圧の指標であるMIの制限値情報が、この破壊音圧以下になるように設定する。例えば、MIの制限値情報を上限値の30%の設定し、他の制限パラメータの制限値情報を上限値の100%に設定する。 As another example, when a contrast agent is administered to the subject 1 and this contrast agent is repeatedly imaged, the limit value information of MI is kept with the other limit parameter values fixed at the upper limit of 100%. Is set to a value equal to or lower than the destructive sound pressure of the contrast agent. When a contrast agent that can be repeatedly imaged is administered to the subject 1 and imaging is performed, the sound pressure of the ultrasonic wave irradiated by the subject 1 needs to be less than or equal to the destruction sound pressure of the contrast agent. The operator sets the limit value information of MI that is an index of the sound pressure in the subject 1 to be equal to or lower than the destructive sound pressure. For example, the limit value information of MI is set to 30% of the upper limit value, and the limit value information of other limit parameters is set to 100% of the upper limit value.
これにより、オペレータは、被検体1の内部での音圧を、確実の造影剤の破壊音圧以下にすることができる。一方、他の制限パラメータの百分率を100%の上限値に設定したまま、MIの制限値情報のみの百分率を低く設定することは、すべての制限パラメータを一律に低く設定する場合と比較して、最大駆動電圧が高く設定できる場合が存在し、画質上好ましい、パラメータの最適化を行うことができる。 Thereby, the operator can set the sound pressure inside the subject 1 to be equal to or lower than the destructive sound pressure of the reliable contrast agent. On the other hand, setting the percentage of only the limit value information of MI with the percentages of the other limit parameters set to the upper limit of 100% is lower than setting all the limit parameters uniformly low, There are cases where the maximum drive voltage can be set high, and it is possible to perform parameter optimization that is preferable in terms of image quality.
その後、オペレータは撮像を行い(ステップS403)、本処理を終了する。 Thereafter, the operator performs imaging (step S403), and the present process is terminated.
上述してきたように、本実施の形態では、MI、TIおよびDT等の制限パラメータの制限値情報を個別に設定し、これら個別の制限値情報に基づいて算定された制限パラメータの最大駆動電圧の最小値を、送受信部102に設定する送信超音波の最大駆動電圧としているので、最大駆動電圧を、個別の制限パラメータが有する制限値情報に基づいて、一層の最適化を行い、個別の制限値情報により適合性が高く、場合によっては高い感度の画像情報を取得することができる。
As described above, in this embodiment, limit value information of limit parameters such as MI, TI, and DT is individually set, and the maximum drive voltage of the limit parameter calculated based on the individual limit value information is set. Since the minimum value is the maximum drive voltage of the transmission ultrasonic wave set in the transmission /
また、本実施の形態では、オペレータは、予め制限パラメータの制限値情報を個別に設定し、撮像を行うこととしたが、取りあえず設定した制限パラメータの制限値情報を用いて、制限パラメータごとに算定されるパラメータ対応の最大駆動電圧およびこれら最大駆動電圧の中で最小の駆動電圧を求め、これら駆動電圧の情報を表示部106に表示し、的確に再設定を行うこともできる。
In this embodiment, the operator sets the limit value information of the limit parameter individually in advance and performs imaging. However, for the time being, the calculation is performed for each limit parameter using the limit value information of the set limit parameter. It is also possible to obtain the maximum drive voltage corresponding to the parameter to be set and the minimum drive voltage among these maximum drive voltages, display information on these drive voltages on the
図6は、制限パラメータごとに算定されるパラメータ対応の最大駆動電圧およびこれら最大駆動電圧の中で最小の駆動電圧を、表示部106に表示する例である。表示部106は、画像情報51と共に最大駆動電圧情報52を含む。最大駆動電圧情報52には、一例として、制御パラメータであるTIの最大駆動電圧が最小となり、送受信部102にTIの最大駆動電圧が設定される場合の例を示す。
FIG. 6 is an example in which the maximum drive voltage corresponding to the parameter calculated for each limiting parameter and the minimum drive voltage among these maximum drive voltages are displayed on the
最大駆動電圧情報52は、表示部106の画面右下に表示され、この表示領域の中の上部には、TIの最大駆動電圧情報が、上限値に対する百分率情報と共に表示されている。また、表示されたTIの最大駆動電圧情報の下部には、その他の制限パラメータであるMIおよびDTに対して算定された最大駆動電圧の、TIの最大駆動電圧との差分電圧ΔVmi、ΔVdtの情報が表示される。なお、Vtiは最小値であるので、ΔVmiおよびΔVdtは正の値となる。例えば、図6では、ΔVmi=+20V(100%)となっているので、制御パラメータのMIに対して算定された最大駆動電圧Vmiは、Vmi=40+20=60Vとなり、これは百分率が100%の場合の算定値である。
The maximum drive voltage information 52 is displayed at the lower right of the screen of the
オペレータは、表示部106の最大駆動電圧情報52を参照し、制御パラメータを入力する際の参考データ(data)とすることができる。例えば、図6に示した例では、ΔVmi=+20V(100%)である。ここで、造影剤の撮像を、造影剤を破壊せずに繰り返し行う場合には、被検体1内での音圧を造影剤の破壊音圧以下に押さえる必要がある。図6に示した例では、被検体1内での音圧の指標であるMIの制限値Vmiが、最大駆動電圧Vtiに対して+20V(100%)であるので、最大駆動電圧を変えることなく、音圧の指標であるMIの制限値Vmiを下げることができ、造影剤の破壊防止を一層確実なものとすることができる。
The operator can refer to the maximum drive voltage information 52 on the
また、本実施の形態では、入力部107から設定された制限値情報およびスキャンパラメータ値情報を用いて最大駆動電圧を算定することとしたが、これら制限値情報およびスキャンパラメータ値情報を、例えば制限値設定手段22に設けた制限値保存手段およびスキャンパラメータ値保存手段に保存し、最大駆動電圧算定手段23により、これら保存された情報を用いた最大駆動電圧の算定を行うこともできる。これにより、同様の撮像を行う場合に、同様の設定を行う手間を除き、同じ条件での撮像を繰り返し行うことができる。
In the present embodiment, the maximum drive voltage is calculated using the limit value information and the scan parameter value information set from the
1 被検体
12 駆動電圧可変手段
21 画像取得制御部
22 制限値設定手段
23 最大駆動電圧算定手段
24 駆動電圧設定手段
32 上限値保存手段
33 制限値算出手段
41 MI上限値情報
42 TI上限値情報
43 DT上限値情報
44 MI制限値算出部
45 TI制限値算出部
46 DT制限値算出部
47 MI対応電圧算定部
48 TI対応電圧算定部
49 DT対応電圧算定部
51 画像情報
52 駆動電圧情報
70 キーボード
72 患者指定部
73 計測入力部
74 制御パラメータ値設定手段
75 制御パラメータ選択キー
76 百分率設定ボリューム
101 探触子部
102 送受信部
103 画像処理部
104 画像メモリ部
105 画像表示制御部
106 表示部
107 入力部
108 制御部
109 画像取得
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (11)
前記スキャンパラメータ値情報を制限する複数の制限パラメータごとに、前記スキャンパラメータ値情報および前記制限パラメータの制限値情報に基づいて、前記超音波を発生する圧電素子に印加される電圧の最大値である最大駆動電圧を算定する最大駆動電圧算定手段と、
前記複数の最大駆動電圧の最小値を、前記発生を行う際に圧電素子に印加される電圧の最大駆動電圧として設定する駆動電圧設定手段と、
を備える超音波撮像装置。 An input unit for inputting scan parameter value information when irradiating the subject with ultrasonic waves;
For each of the plurality of limiting parameters that limit the scan parameter value information, the maximum value of the voltage applied to the piezoelectric element that generates the ultrasonic wave based on the scan parameter value information and the limit value information of the limit parameter A maximum drive voltage calculation means for calculating the maximum drive voltage;
Drive voltage setting means for setting a minimum value of the plurality of maximum drive voltages as a maximum drive voltage of a voltage applied to the piezoelectric element when performing the generation;
An ultrasonic imaging apparatus comprising:
The ultrasonic imaging apparatus according to claim 10, wherein the maximum drive voltage calculation unit calculates the maximum drive voltage using the stored scan parameter value information and limit value information.
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