JP2010099452A - 超音波診断装置及び超音波診断方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 少なくとも格子点XROIと各格子点A1,A2,…との間の音速はそれぞれ一定と仮定する。本発明では、格子点A1,A2,…からの受信波(それぞれWA1,WA2,…)の(T及び遅延時間ΔT)を既知として、格子点XROIと格子点A1,A2,…の位置関係から格子点XROIにおける局所音速値を求める。具体的には、ホイヘンスの原理により、格子点XROIからの仮想受信波WXと格子点A1,A2,…からの受信波を仮想的に合成した仮想合成受信波WSUMが一致することを利用して、仮想受信波WXと仮想合成受信波WSUMとの差が最小となる仮定音速を格子点XROIにおける局所音速値と判定する。
【選択図】 図2
Description
OIまでの距離Lと速度Vを一意に求めることができる。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る超音波診断装置を示すブロック図である。
図2は、本発明の第1の実施形態に係る局所音速値の演算処理を模式的に示す図である。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、上記第1の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、上記第1の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
ここで、最適音速値とは、画像のコントラスト、シャープネスが最も高くなる音速値であり、各格子における実際の局所音速値とは必ずしも一致しない。ステップS70における最適音速値の判定方法としては、例えば、画像のコントラスト、スキャン方向の空間周波数、分散などから判定する方法(例えば、特開平8-317926号公報)を適用することができる。
次に、上記仮定音速VA及び環境音速VBに基づいて、格子点XROIにおいて反射されて超音波トランスデューサ302に到達する受信波の音線追跡が実行され、上記受信波の受信時刻が算出される(ステップS76)。なお、ステップS76の音線追跡の処理については後述する。
また、格子点XROIから出射した超音波が境界面S1上の点X′に到達するまでの伝播時間TARは、下記の式(6)により求められる。
次に、格子点XROIから出射角Θで出射して境界面S1上の点X′に到達した超音波が、点X′から領域Bに出射するときの出射角Θ′がスネルの法則により算出される。そして、点X′から出射角Θ′で出射した超音波が超音波探触子300の素子面S2に到達するまでの超音波の伝播時間TBRと、境界面S2上の超音波の到達位置X″が算出される(ステップS96)。
また、点X″におけるX座標をX″とすると、点X′と点X″との間のX方向の距離XBは、下記の式(8)により求められる。
また、点X′から出射した超音波が境界面S2上の点X″に到達するまでの伝播時間TBRは、下記の式(9)により求められる。
次に、素子面S2から出射された超音波が格子点XROIで反射されて素子面S2に戻るまでの時間TSUM(=TAT+TBT+TAR+TBR)が算出され、上記超音波の到達位置X″とともにn番目の受信時刻データDnとして格納される(ステップS98)。
TBT=TB/2 …(11)
次に、ステップS92からS100が繰り返されて、すべての出射角Θ(例えば、超音波探触子300の素子面S2で受信可能な範囲の角度。|Θ|<90°)の値での演算が実行される(ステップS100のYes)。
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、上記第1の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
XB=|XCn−X′|=|XCn−X0|×DB/(DA+DB) …(13)
また、伝播時間TRは、下記の式(14)により求められる。
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、上記第1の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
Claims (26)
- 超音波を被検体に送信するとともに、該被検体によって反射される超音波を受信して超音波検出信号を出力する複数の超音波トランスデューサを含む超音波探触子と、
前記超音波検出信号に基づいて、前記被検体内の着目領域よりも浅い領域に設定された格子点と、前記着目領域における最適音速値を判定する最適音速値判定手段と、
前記着目領域における最適音速値に基づいて、前記超音波を前記着目領域に送信したときに前記着目領域から受信される受信波を演算する第1の演算手段と、
前記着目領域における仮定音速を仮定して、前記仮定音速と前記格子点における最適音速値に基づいて、前記超音波を前記着目領域に送信したときに前記各格子点から受信される受信波を求め、前記各格子点の受信波を合成して合成受信波を得る第2の演算手段と、
前記受信波と前記合成受信波に基づいて前記着目領域における局所音速値を判定する局所音速値判定手段と、
を備える超音波診断装置。 - 前記局所音速値判定手段が、前記受信波と前記合成受信波の間の誤差が最小になる受信波の演算に使用した仮定音速を、前記着目領域における局所音速値と判定する、請求項1記載の超音波診断装置。
- 超音波を被検体に送信するとともに、該被検体によって反射される超音波を受信して超音波検出信号を出力する複数の超音波トランスデューサを含む超音波探触子と、
前記超音波検出信号に基づいて、前記被検体内の着目領域よりも浅い領域に設定された複数の格子点と前記超音波探触子の間の領域における最適音速値を判定する最適音速値判定手段と、
前記複数の格子点から受信される受信波を求め、前記求めた受信波を合成して第1の合成受信波を得る合成受信波取得手段と、
前記着目領域における仮定音速を仮定して、前記仮定音速と前記複数の格子点における最適音速値に基づいて、前記超音波探触子から前記着目領域に送信された超音波の音線を追跡し、前記着目領域で反射されて前記複数の格子点を通って前記複数の超音波トランスデューサに到達する受信波をそれぞれ求め、前記求めた受信波を合成して第2の合成受信波を得る演算手段と、
前記受信波と前記合成受信波に基づいて前記着目領域における局所音速値を判定する局所音速値判定手段と、
を備える超音波診断装置。 - 前記局所音速値判定手段が、前記第1の合成受信波と前記第2の合成受信波の間の誤差が最小になる受信波の演算に使用した仮定音速を、前記着目領域における局所音速値と判定する、請求項3記載の超音波診断装置。
- 超音波を被検体に送信するとともに、該被検体によって反射される超音波を受信して超音波検出信号を出力する複数の超音波トランスデューサを含む超音波探触子と、
前記被検体内のある着目領域における仮定音速を仮定して、前記超音波探触子から前記着目領域に超音波を送信したときに前記着目領域よりも浅い領域に設定された複数の格子点から受信される受信波を前記仮定音速に基づいて求め、前記格子点からの受信波を合成して合成受信波を得る演算手段と、
前記格子点からの受信波から遅延を求めて前記遅延に基づいて前記着目領域における画像を生成し、該画像に基づいて音速判定指数を求める音速判定指数演算手段と、
前記音速判定指数に基づいて前記着目領域における局所音速値を判定し、前記局所音速値の判定を、浅い領域の格子点から順に繰り返すことにより、前記被検体内の局所音速値を判定する局所音速値判定手段と、
を備える超音波診断装置。 - 前記音速判定指数演算手段が、画像のコントラスト、スキャン方向空間周波数及び分散のうち少なくとも1つに基づいて前記音速判定指数を求める請求項5記載の超音波診断装置。
- 超音波を被検体に送信するとともに、該被検体によって反射される超音波を受信して超音波検出信号を出力する複数の超音波トランスデューサを含む超音波探触子と、
前記被検体内のある着目領域における仮定音速を仮定して、前記超音波探触子から前記着目領域に送信された超音波の音線を追跡し、前記着目領域で反射され、前記着目領域よりも浅い領域に設定された複数の格子点を通って前記複数の超音波トランスデューサに到達する受信波を前記仮定音速に基づいてそれぞれ求める演算手段と、
前記複数の格子点からの受信波から遅延を求め、前記遅延に基づいて前記着目領域における画像を生成し、該画像に基づいて音速判定指数を求める音速判定指数演算手段と、
前記音速判定指数に基づいて前記着目領域における局所音速値を判定し、前記局所音速値の判定を、浅い領域の格子点から順に繰り返すことにより、前記被検体内の局所音速値を判定する局所音速値判定手段と、
を備える超音波診断装置。 - 前記被検体内の音速が略一様な領域の境界に格子点を設定する格子点設定手段を更に備える請求項1から7のいずれか1項記載の超音波診断装置。
- 前記被検体内の局所音速値の判定結果に基づいて、送信フォーカス及び受信フォーカスの少なくとも一方の処理を施すことによって、前記受信波の振幅を点の輝度により表す振幅画像を作成する振幅画像作成手段を更に備える請求項1から8のいずれか1項記載の超音波診断装置。
- 前記局所音速値の判定結果を表示する表示手段を更に備える請求項1から8のいずれか1項記載の超音波診断装置。
- 前記超音波検出信号に基づいて、前記受信波の振幅を点の輝度により表す振幅画像を作成する振幅画像作成手段を更に備え、
前記表示手段が、前記局所音速値の判定結果を、前記振幅画像に重畳させるか、又は前記振幅画像と並べて表示する請求項10記載の超音波診断装置。 - 前記超音波検出信号に基づいて、前記超音波エコーの振幅を点の輝度により表す振幅画像を作成する振幅画像作成手段を更に備え、
前記表示手段が、前記振幅画像の輝度又は色を変化させることにより、前記局所音速値の判定結果を表示する請求項10記載の超音波診断装置。 - 前記振幅画像を単独で表示する第1の表示モードと、前記被検体内の局所音速値の判定結果を表示する第2の表示モードとの間で表示モードを切り替える表示モード切替手段を更に備える請求項11又は12記載の超音波診断装置。
- 超音波を被検体に送信するとともに、該被検体によって反射される超音波を受信して超音波検出信号を出力する複数の超音波トランスデューサを含む超音波探触子から得られた超音波検出信号に基づいて、前記被検体内の着目領域よりも浅い領域に設定された格子点と、前記着目領域における最適音速値を判定する最適音速値判定工程と、
前記着目領域における最適音速値に基づいて、前記超音波を前記着目領域に送信したときに前記着目領域から受信される受信波を演算する第1の演算工程と、
前記着目領域における仮定音速を仮定して、前記仮定音速と前記格子点における最適音速値に基づいて、前記超音波を前記着目領域に送信したときに前記各格子点から受信される受信波を求め、前記各格子点の受信波を合成して合成受信波を得る第2の演算工程と、
前記受信波と前記合成受信波に基づいて前記着目領域における局所音速値を判定する局所音速値判定工程と、
を備える超音波診断方法。 - 前記局所音速値判定工程では、前記受信波と前記合成受信波の間の誤差が最小になる受信波の演算に使用した仮定音速を、前記着目領域における局所音速値と判定する、請求項14記載の超音波診断方法。
- 超音波を被検体に送信するとともに、該被検体によって反射される超音波を受信して超音波検出信号を出力する複数の超音波トランスデューサを含む超音波探触子から得られた前記超音波検出信号に基づいて、前記被検体内の着目領域よりも浅い領域に設定された複数の格子点と前記超音波探触子の間の領域における最適音速値を判定する最適音速値判定工程と、
前記複数の格子点から受信される受信波を求め、前記求めた受信波を合成して第1の合成受信波を得る合成受信波取得工程と、
前記着目領域における仮定音速を仮定して、前記仮定音速と前記複数の格子点における最適音速値に基づいて、前記超音波探触子から前記着目領域に送信された超音波の音線を追跡し、前記着目領域で反射されて前記複数の格子点を通って前記複数の超音波トランスデューサに到達する受信波をそれぞれ求め、前記求めた受信波を合成して第2の合成受信波を得る演算工程と、
前記受信波と前記合成受信波に基づいて前記着目領域における局所音速値を判定する局所音速値判定工程と、
を備える超音波診断方法。 - 前記局所音速値判定工程では、前記第1の合成受信波と前記第2の合成受信波の間の誤差が最小になる受信波の演算に使用した仮定音速を、前記着目領域における局所音速値と判定する、請求項16記載の超音波診断方法。
- 被検体内のある着目領域における仮定音速を仮定して、超音波探触子から前記着目領域に超音波を送信したときに前記着目領域よりも浅い領域に設定された複数の格子点から受信される受信波を前記仮定音速に基づいて求め、前記格子点からの受信波を合成して合成受信波を得る演算工程と、
前記格子点からの受信波から遅延を求めて前記遅延に基づいて前記着目領域における画像を生成し、該画像に基づいて音速判定指数を求める音速判定指数演算工程と、
前記音速判定指数に基づいて前記着目領域における局所音速値を判定し、前記局所音速値の判定を、浅い領域の格子点から順に繰り返すことにより、前記被検体内の局所音速値を判定する局所音速値判定工程と、
を備える超音波診断方法。 - 前記音速判定指数演算工程では、画像のコントラスト、スキャン方向空間周波数及び分散のうち少なくとも1つに基づいて前記音速判定指数を求める請求項18記載の超音波診断方法。
- 被検体内のある着目領域における仮定音速を仮定して、超音波を前記被検体に送信するとともに、該被検体によって反射される超音波を受信して超音波検出信号を出力する複数の超音波トランスデューサを含む超音波探触子から前記着目領域に送信された超音波の音線を追跡し、前記着目領域で反射され、前記着目領域よりも浅い領域に設定された複数の格子点を通って前記複数の超音波トランスデューサに到達する受信波を前記仮定音速に基づいてそれぞれ求める演算工程と、
前記複数の格子点からの受信波から遅延を求め、前記遅延に基づいて前記着目領域における画像を生成し、該画像に基づいて音速判定指数を求める音速判定指数演算工程と、
前記音速判定指数に基づいて前記着目領域における局所音速値を判定し、前記局所音速値の判定を、浅い領域の格子点から順に繰り返すことにより、前記被検体内の局所音速値を判定する局所音速値判定工程と、
を備える超音波診断方法。 - 前記被検体内の音速が略一様な領域の境界に格子点を設定する格子点設定工程を更に備える請求項14から20のいずれか1項記載の超音波診断方法。
- 前記被検体内の局所音速値の判定結果に基づいて、送信フォーカス及び受信フォーカスの少なくとも一方の処理を施すことによって、前記受信波の振幅を点の輝度により表す振幅画像を作成する振幅画像作成工程を更に備える請求項14から21のいずれか1項記載の超音波診断方法。
- 前記局所音速値の判定結果を表示手段に表示する表示工程を更に備える請求項14から21のいずれか1項記載の超音波診断方法。
- 前記超音波検出信号に基づいて、前記受信波の振幅を点の輝度により表す振幅画像を作成する振幅画像作成工程と、
前記局所音速値の判定結果を、前記振幅画像に重畳させるか、又は前記振幅画像と並べて前記表示手段に表示する工程と、
を更に備える請求項23記載の超音波診断方法。 - 前記超音波検出信号に基づいて、前記超音波エコーの振幅を点の輝度により表す振幅画像を作成する振幅画像作成工程と、
前記振幅画像の輝度又は色を変化させることにより、前記局所音速値の判定結果を前記表示手段に表示する工程と、
を更に備える請求項23記載の超音波診断方法。 - 前記振幅画像を単独で表示する第1の表示モードと、前記被検体内の局所音速値の判定結果を表示する第2の表示モードとの間で表示モードを切り替える指示入力をオペレータから受け付けて、前記表示モードを切り替える表示モード切替工程を更に備える請求項24又は25記載の超音波診断方法。
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