JP2010233609A - Ultrasonic diagnostic apparatus and method of determining contact state - Google Patents

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智弘 西野
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剛 田辺
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic diagnostic apparatus and a method of determining the contact state, capable of measuring the contact state such as inclination to a diagnostic region of an ultrasonic probe, and capable of obtaining a high-quality echo image without deteriorating the diagnostic capability. <P>SOLUTION: The ultrasonic diagnostic apparatus includes the ultrasonic probe for ultrasonic diagnosis for transmitting ultrasonic waves from a contact surface to the diagnostic region and receiving the ultrasonic echo from the diagnostic region; an image generating part for generating the ultrasonic echo image of the diagnostic region based on the ultrasonic echo; and a display part for displaying the generated ultrasonic echo image. The ultrasonic diagnostic apparatus further includes a first pressure measuring means for measuring a first contact pressure on the diagnostic region at a first position on the contact surface; a second pressure measuring means for measuring a second contact pressure on the diagnostic region at a second position different than the first position on the contact surface; and an abnormality determining means for determining an abnormality if the difference in pressure between the first contact pressure and the second contact pressure is out of a prescribed range. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、超音波診断装置及び接触状態判断方法に係り、特に、被検者の診断部位に接触する超音波プローブに圧力計測手段を設けて、診断部位との接触状態を計測し得る超音波診断装置に関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus and a contact state determination method, and more particularly, an ultrasonic wave capable of measuring a contact state with a diagnostic part by providing a pressure measuring unit in an ultrasonic probe that contacts the diagnostic part of a subject. The present invention relates to a diagnostic device.

医療分野においては、被検体(被検者)の内部を観察して診断を行うために、様々な撮像技術が開発されている。特に、超音波を送受信することによって被検体の内部情報を取得する超音波撮像は、リアルタイムで画像観察を行うことができる上に、X線写真やRI(radio isotope)シンチレーションカメラ等の他の医用画像技術と異なり、放射線による被曝がない。そのため、超音波撮像は、安全性の高い撮像技術として、産科領域における胎児診断の他、婦人科系、循環器系、消化器系等を含む幅広い領域において利用されている。   In the medical field, various imaging techniques have been developed in order to perform diagnosis by observing the inside of a subject (subject). In particular, ultrasonic imaging that acquires internal information of a subject by transmitting and receiving ultrasonic waves can perform image observation in real time, and can also be used for other medical applications such as X-ray photographs and RI (radio isotopic) scintillation cameras. Unlike imaging technology, there is no radiation exposure. Therefore, ultrasonic imaging is used as a highly safe imaging technique in a wide range of fields including gynecological, circulatory, and digestive systems as well as fetal diagnosis in the obstetrics field.

超音波撮像の原理は、次のようなものである。超音波は、被検体内における構造物の境界のように、音響インピーダンスが異なる領域の境界において反射される。そこで、超音波ビームを人体等の被検体内に送信し、被検体内において生じた超音波エコーを受信して、超音波エコーが生じた反射位置や反射強度を求めることにより、被検体内に存在する構造物(例えば、内臓や病変組織等)の輪郭を抽出することができる。   The principle of ultrasonic imaging is as follows. Ultrasound is reflected at the boundary between regions having different acoustic impedances, such as the boundary between structures in the subject. Therefore, an ultrasonic beam is transmitted into a subject such as a human body, an ultrasonic echo generated in the subject is received, and a reflection position and a reflection intensity at which the ultrasonic echo is generated are obtained. The contour of an existing structure (for example, a viscera or a diseased tissue) can be extracted.

このような超音波診断装置においては、超音波プローブを被検体(患者)の診断部位に直接接触して患者に超音波を発すると共にその超音波エコーを受信する。超音波エコーの受信レベルは、超音波プローブと診断部位との接触状態に依存する。すなわち、超音波プローブと診断部位との接触状態が良好でないと、良好な超音波エコーを得ることができず、高画質なエコー画像を表示することができない。   In such an ultrasonic diagnostic apparatus, an ultrasonic probe is directly brought into contact with a diagnosis site of a subject (patient) to emit ultrasonic waves to the patient and receive the ultrasonic echoes. The reception level of the ultrasonic echo depends on the contact state between the ultrasonic probe and the diagnostic site. That is, unless the contact state between the ultrasonic probe and the diagnostic part is good, a good ultrasonic echo cannot be obtained, and a high-quality echo image cannot be displayed.

そのため、超音波プローブに圧力検出手段を設け、その圧力検出手段により超音波プローブと診断部位との接触状態を検出する構成が様々に提案されている(例えば、特許文献1〜8を参照。)。   Therefore, various configurations have been proposed in which pressure detection means is provided in the ultrasonic probe, and the contact state between the ultrasonic probe and the diagnostic site is detected by the pressure detection means (see, for example, Patent Documents 1 to 8). .

国際公開第2006/040967号International Publication No. 2006/040967 特開2007−222605号公報JP 2007-222605 A 特開2005−66041号公報JP 2005-66041 A 特開2006−238913号公報JP 2006-238913 A 特開2002−224105号公報JP 2002-224105 A 特開2003−230560号公報JP 2003-230560 A 特開2003−225239号公報JP 2003-225239 A 特開平8−33623号公報JP-A-8-33623

しかしながら、上記の各特許文献に開示の構成は、単に超音波プローブと診断部位との接触圧力を検出し、その圧力値自体を表示したり圧力値自体に基づく警告を行うものであるので、必ずしも両者の接触状態が良好か否かを検出できない場合がある。例えば、接触圧力値自体は規定範囲内であっても、超音波プローブが大きく傾斜して診断部位に接触している場合は、良好な接触状態とは言えない。しかしながら、上記各特許文献に開示のものは、超音波プローブの傾斜の程度を検出することができない。   However, the configuration disclosed in each of the above patent documents simply detects the contact pressure between the ultrasonic probe and the diagnostic site, displays the pressure value itself, or gives a warning based on the pressure value itself. It may not be possible to detect whether the contact state between the two is good. For example, even if the contact pressure value itself is within a specified range, it cannot be said that the contact state is good when the ultrasonic probe is tilted greatly and is in contact with the diagnostic site. However, those disclosed in the above patent documents cannot detect the degree of inclination of the ultrasonic probe.

また、超音波プローブと診断部位との接触圧力が規定範囲外である場合、その検出結果を検出データ又は分布データの態様で表示したり、警告を発したりするが、結果的に再度の診断のやり直しをすることになり、診断能力の低下の要因となる。   If the contact pressure between the ultrasound probe and the diagnostic part is outside the specified range, the detection result is displayed in the form of detection data or distribution data, or a warning is issued. It will be redone, and this will be a factor in reducing diagnostic ability.

本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、超音波プローブの診断部位に対する傾斜などの接触状態を計測することができ、診断能力を低下させずに高品質なエコー画像を得ることのできる超音波診断装置及び接触状態判断方法を提供することを例示的課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and can measure a contact state such as an inclination of an ultrasonic probe with respect to a diagnostic part and obtain a high-quality echo image without degrading a diagnostic ability. It is an exemplary problem to provide an ultrasonic diagnostic apparatus and a contact state determination method capable of performing the above.

上記の課題を解決するために、本発明の例示的側面としての超音波診断装置は、被検体の診断部位に接触させる接触面を有してその接触面から診断部位に対して超音波を送信すると共に診断部位からの超音波エコーを受信する超音波診断用の超音波プローブと、超音波エコーに基づき診断部位の超音波エコー画像を生成する画像生成部と、生成された超音波エコー画像を表示する表示部と、を有する超音波診断装置であって、超音波診断装置が、更に、接触面上の第1位置における診断部位に対する第1接触圧を計測する第1圧力計測手段と、接触面上の第1位置と異なる第2位置における診断部位に対する第2接触圧を計測する第2圧力計測手段と、第1接触圧と第2接触圧との圧力差分が所定範囲内でない場合に異常を判断する異常判断手段と、を有する。   In order to solve the above-described problems, an ultrasonic diagnostic apparatus as an exemplary aspect of the present invention has a contact surface that is brought into contact with a diagnostic region of a subject, and transmits ultrasonic waves from the contact surface to the diagnostic region. An ultrasonic probe for ultrasonic diagnosis that receives an ultrasonic echo from the diagnostic site, an image generator that generates an ultrasonic echo image of the diagnostic site based on the ultrasonic echo, and the generated ultrasonic echo image An ultrasonic diagnostic apparatus having a display unit for displaying, wherein the ultrasonic diagnostic apparatus further includes a first pressure measuring unit configured to measure a first contact pressure with respect to a diagnostic part at a first position on the contact surface; Abnormal when the pressure difference between the first contact pressure and the second contact pressure is not within a predetermined range, and the second pressure measuring means for measuring the second contact pressure for the diagnostic part at the second position different from the first position on the surface Abnormal judgment to judge It has a stage, a.

第1圧力計測手段が、接触面上での異なる2つの位置における各々の接触圧を計測する2つの圧力計測手段を有すると共に、第2圧力計測手段が、接触面上での異なる2つの位置における各々の接触圧を計測する2つの圧力計測手段を有し、第1接触圧が、第1圧力計測手段における2つの圧力計測手段による各接触圧の合計値であり、かつ第2接触圧が、第2圧力計測手段における2つの圧力計測手段による各接触圧の合計値であってもよい。   The first pressure measuring means has two pressure measuring means for measuring respective contact pressures at two different positions on the contact surface, and the second pressure measuring means is at two different positions on the contact surface. It has two pressure measuring means for measuring each contact pressure, the first contact pressure is the total value of the contact pressures by the two pressure measuring means in the first pressure measuring means, and the second contact pressure is The total value of the contact pressures by the two pressure measuring means in the second pressure measuring means may be used.

本発明の他の例示的側面としての超音波診断装置は、被検体の診断部位に接触させる接触面を有してその接触面から診断部位に対して超音波を送信すると共に診断部位からの超音波エコーを受信する超音波診断用の超音波プローブと、超音波エコーに基づき診断部位の超音波エコー画像を生成する画像生成部と、生成された超音波エコー画像を表示する表示部と、を有する超音波診断装置であって、超音波診断装置が、更に、接触面上の第1位置における診断部位に対する第1接触圧を計測する第1圧力計測手段と、接触面上の第1位置と異なる第2位置における診断部位に対する第2接触圧を計測する第2圧力計測手段と、第1接触圧と第2接触圧との圧力差分と、第1位置と第2位置との距離と、の比率である圧力傾斜が所定範囲内でない場合に異常を判断する異常判断手段と、を有する。   An ultrasonic diagnostic apparatus according to another exemplary aspect of the present invention includes a contact surface that is brought into contact with a diagnostic site of a subject, transmits ultrasonic waves from the contact surface to the diagnostic site, and performs ultrasound from the diagnostic site. An ultrasonic probe for ultrasonic diagnosis that receives a sound echo, an image generation unit that generates an ultrasonic echo image of a diagnostic region based on the ultrasonic echo, and a display unit that displays the generated ultrasonic echo image An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a first pressure measuring means for measuring a first contact pressure with respect to a diagnostic site at a first position on the contact surface; and a first position on the contact surface. A second pressure measuring means for measuring a second contact pressure with respect to a diagnostic part at a different second position, a pressure difference between the first contact pressure and the second contact pressure, and a distance between the first position and the second position. The pressure gradient, which is the ratio, is within the specified range. Having, an abnormality judgment means for judging an abnormality when.

超音波診断装置において、第1接触圧が所定の第1圧力範囲内でない場合、第2接触圧が所定の第2圧力範囲内でない場合及び第1接触圧と第2接触圧の合計値が第3圧力範囲内でない場合のうち、少なくともいずれかの場合に異常判断手段が異常を判断してもよい。また、異常判断の際に、異常を報知する異常報知手段を更に有してもよい。第1接触圧及び第2接触圧に基づき、超音波エコー画像における第1位置に対応する画像部分及び第2位置に対応する画像部分のうち少なくともいずれか一方をゲイン補正してもよい。   In the ultrasonic diagnostic apparatus, when the first contact pressure is not within the predetermined first pressure range, the second contact pressure is not within the predetermined second pressure range, and the total value of the first contact pressure and the second contact pressure is the first value. The abnormality determination means may determine an abnormality in at least one of the cases where the pressure is not within the three pressure range. Moreover, you may further have an abnormality notification means which alert | reports abnormality in the case of abnormality determination. Based on the first contact pressure and the second contact pressure, at least one of the image portion corresponding to the first position and the image portion corresponding to the second position in the ultrasonic echo image may be gain-corrected.

超音波エコーの受信強度に基づいて、第1位置及び第2位置のうち少なくともいずれか一方を設定する位置設定手段、を更に有してもよい。また、第1の圧力計測手段及び第2の圧力計測手段は、圧電素子を有して構成されてもよい。第1圧力範囲及び第2圧力範囲のうち少なくともいずれか一方が可変であってもよい。   You may further have a position setting means to set at least any one of a 1st position and a 2nd position based on the reception intensity | strength of an ultrasonic echo. Further, the first pressure measuring unit and the second pressure measuring unit may be configured to include a piezoelectric element. At least one of the first pressure range and the second pressure range may be variable.

本発明の更に他の例示的側面としての接触状態判断方法は、被検体の診断部位に接触させる接触面を有してその接触面から診断部位に対して超音波を送信すると共に診断部位からの超音波エコーを受信する超音波診断用の超音波プローブと、その診断部位と、の接触状態を判断する接触状態判断方法であって、接触面上の第1位置における診断部位に対する第1接触圧を計測する第1圧力計測ステップと、接触面上の第1位置と異なる第2位置における診断部位に対する第2接触圧を計測する第2圧力計測ステップと、第1接触圧と第2接触圧との圧力差分と、第1位置と第2位置との距離と、の比率である圧力傾斜が所定範囲内でない場合に異常を判断する異常判断ステップと、を有する。   According to still another exemplary aspect of the present invention, a contact state determination method includes a contact surface that is brought into contact with a diagnostic site of a subject, transmits ultrasonic waves from the contact surface to the diagnostic site, and outputs from the diagnostic site. A contact state determination method for determining a contact state between an ultrasonic probe for ultrasonic diagnosis that receives an ultrasonic echo and the diagnostic part, wherein the first contact pressure is applied to the diagnostic part at a first position on the contact surface. A first pressure measuring step for measuring the second contact pressure, a second pressure measuring step for measuring a second contact pressure with respect to the diagnostic part at a second position different from the first position on the contact surface, a first contact pressure and a second contact pressure. An abnormality determination step of determining an abnormality when the pressure gradient, which is the ratio of the pressure difference between the first position and the distance between the first position and the second position, is not within a predetermined range.

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下添付図面を参照して説明される好ましい実施の形態によって明らかにされるであろう。   Further objects and other features of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.

本発明によれば、超音波プローブと診断部位との接触圧力の絶対値でなく、複数位置における接触圧力の差分に基づいて接触状態を判断(接触異常を検知)しているので、単に接触圧力値が高いか低いかという情報だけでなく、超音波プローブの傾斜の程度も含めて異常検知を行うことができる。その結果、従来に比較して一層高品質な超音波エコー画像を得ることができる。   According to the present invention, the contact state is determined based on the difference between the contact pressures at a plurality of positions, not the absolute value of the contact pressure between the ultrasonic probe and the diagnostic part (contact abnormality is detected). Abnormality detection can be performed including not only information on whether the value is high or low, but also the degree of inclination of the ultrasonic probe. As a result, a higher quality ultrasonic echo image can be obtained as compared with the conventional case.

また、複数個所における圧力の差分(ΔP)と距離(ΔL)との比率である圧力傾斜に基づいた接触異常判断や、接触圧力差分と接触圧力絶対値の両方に基づく接触異常判断によっても、高品質な超音波エコー画像の取得を実現している。更に、接触異常の際の報知によって、操作者が接触異常を早期に把握できたり、接触異常の際の画像のゲイン補正によって、超音波エコーの再受信を行うことなく良好なエコー画像を表示したりすることができる。   Further, the contact abnormality determination based on the pressure gradient that is the ratio of the pressure difference (ΔP) and the distance (ΔL) at a plurality of locations, or the contact abnormality determination based on both the contact pressure difference and the contact pressure absolute value, The acquisition of quality ultrasonic echo images is realized. In addition, the operator can grasp the contact abnormality at an early stage by the notification in the case of a contact abnormality, or a good echo image is displayed without re-receiving the ultrasonic echo by the gain correction of the image at the time of the contact abnormality. Can be.

本発明の実施形態に係る超音波診断装置の全体構成の概略を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an outline of the overall configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1に示す超音波診断装置の内部構成の概略を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows the outline of the internal structure of the ultrasonic diagnosing device shown in FIG. 図2に示す送受信部の第1の構成例を示す図である。It is a figure which shows the 1st structural example of the transmission / reception part shown in FIG. 図3に示すADCによるサンプリングを示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the sampling by ADC shown in FIG. 図3に示すサンプリング部によるサンプリングを示す波形図である。It is a wave form diagram which shows sampling by the sampling part shown in FIG. 図2に示す送受信部の第2の構成例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd structural example of the transmission / reception part shown in FIG. 図2に示す送受信部の第3の構成例を示す図である。It is a figure which shows the 3rd structural example of the transmission / reception part shown in FIG. 図3に示す直交サンプリング部の動作を説明するための波形図である。It is a wave form diagram for demonstrating operation | movement of the orthogonal sampling part shown in FIG. 本発明の実施形態における変形例1に係る超音波プローブの内部構成の概略を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows the outline of the internal structure of the ultrasonic probe which concerns on the modification 1 in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における変形例2に係る超音波プローブの内部構成の概略を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows the outline of the internal structure of the ultrasonic probe which concerns on the modification 2 in embodiment of this invention. 本発明の実施形態1に係る超音波プローブを、接触面側から見た正面図である。It is the front view which looked at the ultrasonic probe concerning Embodiment 1 of the present invention from the contact surface side. 図2に示す格納部に格納された圧力規定データベースのデータ構造の概略を示すデータ構造図である。It is a data structure figure which shows the outline of the data structure of the pressure regulation database stored in the storage part shown in FIG. 本発明の実施形態2に係る圧力規定データベースのデータ構造の概略を示すデータ構造図である。It is a data structure figure which shows the outline of the data structure of the pressure regulation database which concerns on Embodiment 2 of this invention. 圧電素子の接触圧と超音波エコー画像の輝度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the contact pressure of a piezoelectric element, and the brightness | luminance of an ultrasonic echo image. 第1位置から第2位置にかけて接触圧が直線変化する様子を示すグラフである。It is a graph which shows a mode that contact pressure changes linearly from a 1st position to a 2nd position. 本発明の実施形態2に係る超音波診断装置で撮影した超音波エコー画像であって、(a)は、プローブを適正接触状態として撮影した超音波エコー画像であり、(b)は、画像右側部分において部分的に接触圧を不足させた状態で撮影した超音波エコー画像であり、(c)は、(b)の超音波エコー画像に対してゲイン補正を行った場合の超音波エコー画像である。It is an ultrasonic echo image image | photographed with the ultrasonic diagnosing device which concerns on Embodiment 2 of this invention, Comprising: (a) is an ultrasonic echo image image | photographed as a proper contact state, (b) is an image right side. (C) is an ultrasonic echo image when gain correction is performed on the ultrasonic echo image of (b). is there. 本発明の実施形態2における接触状態判断手順及びゲイン補正についてのフローチャートである。It is a flowchart about the contact state judgment procedure and gain correction in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態2における接触状態判断手順及びゲイン補正についての他の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the other example about the contact state judgment procedure and gain correction in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態3に係る超音波プローブを接触面側から見た外観図である。It is the external view which looked at the ultrasonic probe which concerns on Embodiment 3 of this invention from the contact surface side. 図18に示す超音波プローブと診断部位との接触状態を示す図である。It is a figure which shows the contact state of the ultrasonic probe shown in FIG. 18, and a diagnostic site | part. 本発明の他の例に係る超音波プローブを、接触面側から見た正面図である。It is the front view which looked at the ultrasonic probe which concerns on the other example of this invention from the contact surface side.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same referential mark is attached | subjected to the same component and description is abbreviate | omitted.

図1は、本発明の実施形態に係る超音波診断装置Sの全体構成の概略を示す構成図であり、図2は、超音波診断装置Sの内部構成の概略を示すブロック構成図である。図1及び図2に示すように、この超音波診断装置Sは、本発明の実施形態に係る超音波プローブ(超音波探触子)1と、装置本体2とを有して大略構成される。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the overall configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus S according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block configuration diagram showing an outline of an internal configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus S. As shown in FIGS. 1 and 2, this ultrasonic diagnostic apparatus S is roughly configured to include an ultrasonic probe (ultrasonic probe) 1 according to an embodiment of the present invention and an apparatus main body 2. .

なお、超音波プローブ1及び装置本体2の電気的構成及び相互の信号送受信について以下にまず説明し、その後に、この超音波プローブ1における接触圧計測に関する構成について説明する。   The electrical configuration of the ultrasonic probe 1 and the apparatus main body 2 and mutual signal transmission / reception will be described first, and then the configuration related to contact pressure measurement in the ultrasonic probe 1 will be described.

超音波プローブ1は、リニアスキャン方式、コンベックススキャン方式、セクタスキャン方式等の体外式プローブでも良いし、ラジアルスキャン方式等の超音波内視鏡用プローブでも良い。図2に示すように、超音波プローブ1は、1次元又は2次元のトランスデューサアレイを構成する複数の超音波トランスデューサ10と、複数チャンネルの送受信部20と、シリアル化部30と、プローブ側制御部40と、伝送回路50とを含んでいる。   The ultrasonic probe 1 may be an external probe such as a linear scan method, a convex scan method, or a sector scan method, or an ultrasonic endoscope probe such as a radial scan method. As shown in FIG. 2, the ultrasonic probe 1 includes a plurality of ultrasonic transducers 10 constituting a one-dimensional or two-dimensional transducer array, a plurality of channels of transmission / reception units 20, a serialization unit 30, and a probe-side control unit. 40 and a transmission circuit 50.

複数の超音波トランスデューサ10は、印加される複数の駆動信号に従って超音波を送信すると共に、伝搬する超音波エコーを受信して複数の受信信号を出力する。各超音波トランスデューサは、例えば、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛:Pb(lead) zirconate titanate)に代表される圧電セラミックや、PVDF(ポリフッ化ビニリデン:polyvinylidene difluoride)に代表される高分子圧電素子等の圧電性を有する材料(圧電体)の両端に電極を形成した振動子によって構成される。   The plurality of ultrasonic transducers 10 transmit ultrasonic waves according to a plurality of applied driving signals, receive propagating ultrasonic echoes, and output a plurality of reception signals. Each ultrasonic transducer is, for example, a piezoelectric ceramic represented by PZT (lead zirconate titanate: Pb (lead) zirconate titanate) or a polymer piezoelectric element represented by PVDF (polyvinylidene fluoride). It is constituted by a vibrator in which electrodes are formed at both ends of a piezoelectric material (piezoelectric body).

そのような振動子の電極に、パルス状又は連続波の電圧を印加すると、圧電体が伸縮する。この伸縮により、それぞれの振動子からパルス状又は連続波の超音波が発生し、それらの超音波の合成によって超音波ビームが形成される。また、それぞれの振動子は、伝搬する超音波を受信することによって伸縮し、電気信号を発生する。それらの電気信号は、超音波の受信信号として出力される。   When a pulsed or continuous wave voltage is applied to the electrodes of such a vibrator, the piezoelectric body expands and contracts. By this expansion and contraction, pulsed or continuous wave ultrasonic waves are generated from the respective vibrators, and an ultrasonic beam is formed by synthesizing these ultrasonic waves. Each vibrator expands and contracts by receiving propagating ultrasonic waves and generates an electrical signal. These electrical signals are output as ultrasonic reception signals.

複数チャンネルの送受信部20は、プローブ側制御部40の制御の下で複数の駆動信号を生成して、それらの駆動信号を複数の超音波トランスデューサ10に供給すると共に、複数の超音波トランスデューサ10から出力される複数の受信信号に対して直交検波処理等を施して得られたサンプルデータをシリアル化部30に供給する。   The multi-channel transmitting / receiving unit 20 generates a plurality of drive signals under the control of the probe-side control unit 40 and supplies the drive signals to the plurality of ultrasonic transducers 10. Sample data obtained by subjecting a plurality of output reception signals to orthogonal detection processing or the like is supplied to the serialization unit 30.

図3は、図2に示す送受信部の第1の構成例を示す図である。図3に示すように、各チャンネルの送受信部20は、送信回路21と、プリアンプ22と、ローパスフィルタ(LPF)23と、アナログ/デジタル変換器(ADC)24と、直交検波処理部25と、サンプリング部26a及び26bと、メモリ27a及び27bとを含んでいる。ここで、送信回路21〜直交検波処理部25は、信号処理手段を構成している。   FIG. 3 is a diagram illustrating a first configuration example of the transmission / reception unit illustrated in FIG. 2. As shown in FIG. 3, the transmission / reception unit 20 of each channel includes a transmission circuit 21, a preamplifier 22, a low-pass filter (LPF) 23, an analog / digital converter (ADC) 24, an orthogonal detection processing unit 25, Sampling units 26a and 26b and memories 27a and 27b are included. Here, the transmission circuit 21 to the quadrature detection processing unit 25 constitute signal processing means.

送信回路21は、例えば、パルサによって構成されており、プローブ側制御部40の制御の下で駆動信号を生成して、生成された駆動信号を超音波トランスデューサ10に供給する。図2に示すプローブ側制御部40は、伝送回路50から出力される走査制御信号に基づいて、複数チャンネルの送信回路21の動作を制御する。例えば、プローブ側制御部40は、走査制御信号によって設定された送信方向に応じて、複数の遅延パターンの中から1つのパターンを選択し、そのパターンに基づいて、複数の超音波トランスデューサ10の駆動信号にそれぞれ与えられる遅延時間を設定する。あるいは、プローブ側制御部40は、複数の超音波トランスデューサ10から一度に送信される超音波が被検体の撮像領域全体に届くように遅延時間を設定しても良い。   The transmission circuit 21 is configured by, for example, a pulser, generates a drive signal under the control of the probe-side control unit 40, and supplies the generated drive signal to the ultrasonic transducer 10. The probe-side control unit 40 shown in FIG. 2 controls the operation of the transmission circuit 21 for a plurality of channels based on the scanning control signal output from the transmission circuit 50. For example, the probe-side control unit 40 selects one pattern from a plurality of delay patterns according to the transmission direction set by the scanning control signal, and drives the plurality of ultrasonic transducers 10 based on the pattern. The delay time given to each signal is set. Alternatively, the probe-side control unit 40 may set the delay time so that ultrasonic waves transmitted at a time from the plurality of ultrasonic transducers 10 reach the entire imaging region of the subject.

複数チャンネルの送信回路21は、プローブ側制御部40によって選択された送信遅延パターンに基づいて、複数の超音波トランスデューサ10から送信される超音波が超音波ビームを形成するように複数の駆動信号の遅延量を調節して複数の超音波トランスデューサ10に供給し、あるいは、複数の超音波トランスデューサ10から一度に送信される超音波が被検体の撮像領域全体に届くように複数の駆動信号を複数の超音波トランスデューサ10に供給する。   Based on the transmission delay pattern selected by the probe-side control unit 40, the multiple-channel transmission circuit 21 generates a plurality of drive signals so that the ultrasonic waves transmitted from the multiple ultrasonic transducers 10 form an ultrasonic beam. A plurality of drive signals are supplied to a plurality of ultrasonic transducers 10 by adjusting the delay amount, or a plurality of drive signals are transmitted so that ultrasonic waves transmitted at a time from the plurality of ultrasonic transducers 10 reach the entire imaging region of the subject. The ultrasonic transducer 10 is supplied.

プリアンプ22は、超音波トランスデューサ10から出力される受信信号(RF信号)を増幅し、LPF23は、プリアンプ22から出力される受信信号の帯域を制限することにより、A/D変換におけるアライアシングを防止する。ADC24は、LPF23から出力されるアナログの受信信号をデジタルの受信信号に変換する。例えば、超音波の周波数が5MHz程度であるとすれば、40MHzのサンプリング周波数が用いられる。その場合において、生体内での音速を約1530m/secとすると、1サンプルに相当する生体内距離は約0.038mmとなる。したがって、超音波の往復を考慮すると、8192個のサンプルの取得によって、約15.7cmの深度までのデータを得ることができる。   The preamplifier 22 amplifies the reception signal (RF signal) output from the ultrasonic transducer 10, and the LPF 23 limits the band of the reception signal output from the preamplifier 22, thereby preventing aliasing in A / D conversion. To do. The ADC 24 converts the analog reception signal output from the LPF 23 into a digital reception signal. For example, if the ultrasonic frequency is about 5 MHz, a sampling frequency of 40 MHz is used. In that case, if the sound speed in the living body is about 1530 m / sec, the in-vivo distance corresponding to one sample is about 0.038 mm. Therefore, in consideration of the round trip of ultrasonic waves, data up to a depth of about 15.7 cm can be obtained by acquiring 8192 samples.

受信開口における超音波トランスデューサ10の数を64個とし、超音波診断画像の1フレームについて100本の超音波受信ライン(音線)が必要であるとすれば、1フレームの画像を表示するために必要なデータ量は、8192×64×100≒52×10個となり、毎秒10フレームの画像を表示するためには、約520×10個/秒のデータ転送が必要となる。ここで、超音波診断画像に必要な分解能は、通常、1個のデータについて12ビット程度であるから、上記のデータを伝送するためには、約6240Mbpsの伝送ビットレートが必要となる。 If the number of ultrasonic transducers 10 in the reception aperture is 64, and 100 ultrasonic reception lines (sound rays) are required for one frame of the ultrasonic diagnostic image, the image of one frame is displayed. The necessary data amount is 8192 × 64 × 100≈52 × 10 6 , and in order to display an image of 10 frames per second, data transfer of about 520 × 10 6 / sec is required. Here, since the resolution required for the ultrasonic diagnostic image is usually about 12 bits for one piece of data, a transmission bit rate of about 6240 Mbps is required to transmit the above data.

このように、RF信号のままでデータの直列化を行うと、伝送ビットレートが極めて高くなり、通信速度やメモリの動作速度がそれに追いつかない。一方、複数の超音波トランスデューサ10からのRF信号を合成してビームの位相を整合するビームフォーミング処理の後でデータの直列化を行うと、伝送ビットレートを低減することができる。しかしながら、受信フォーカス処理のための回路は、規模が大きく、超音波探触子の中に組み込むことは困難である。そこで、本実施形態においては、受信信号に対して直交検波処理等を施して受信信号の周波数帯域をベースバンド周波数帯域に落としてからデータの直列化を行うことにより、伝送ビットレートを低減させている。   Thus, when data is serialized with an RF signal as it is, the transmission bit rate becomes extremely high, and the communication speed and the operation speed of the memory cannot keep up with it. On the other hand, if data is serialized after beam forming processing for combining RF signals from a plurality of ultrasonic transducers 10 and matching the phase of the beam, the transmission bit rate can be reduced. However, the circuit for reception focus processing is large in scale, and it is difficult to incorporate it into an ultrasonic probe. Therefore, in the present embodiment, the transmission bit rate is reduced by performing orthogonal detection processing or the like on the received signal to reduce the frequency band of the received signal to the baseband frequency band and then serializing the data. Yes.

直交検波処理部25は、受信信号に対して直交検波処理を施し、複素ベースバンド信号(I信号及びQ信号)を生成する。図3に示すように、直交検波処理部25は、ミキサ(掛算回路)25a及び25bと、ローパスフィルタ(LPF)25c及び25dとを含んでいる。ミキサ25aが、ADC24によってデジタル信号に変換された受信信号に局部発振信号cosωtを掛け合わせて、LPF25cが、ミキサ25aから出力される信号にローパスフィルタ処理を施すことにより、実数成分を表すI信号が生成される。一方、ミキサ25bが、ADC24によってデジタル信号に変換された受信信号に位相をπ/2だけ回転させた局部発振信号sinωtを掛け合わせて、LPF25dが、ミキサ25bから出力される信号にローパスフィルタ処理を施すことにより、虚数成分を表すQ信号が生成される。 The quadrature detection processing unit 25 performs quadrature detection processing on the received signal to generate a complex baseband signal (I signal and Q signal). As shown in FIG. 3, the quadrature detection processing unit 25 includes mixers (multiplication circuits) 25a and 25b and low-pass filters (LPF) 25c and 25d. The mixer 25a multiplies the received signal converted into a digital signal by the ADC 24 with the local oscillation signal cosω 0 t, and the LPF 25c applies a low-pass filter process to the signal output from the mixer 25a, thereby representing the real component. A signal is generated. On the other hand, the mixer 25b multiplies the received signal converted into the digital signal by the ADC 24 with the local oscillation signal sin ω 0 t rotated in phase by π / 2, and the LPF 25d applies the low-pass filter to the signal output from the mixer 25b. By performing the processing, a Q signal representing an imaginary component is generated.

サンプリング部26a及び26bは、直交検波処理部25によって生成された複素ベースバンド信号(I信号及びQ信号)をサンプリング(再サンプリング)することにより、2チャンネルのサンプルデータをそれぞれ生成する。生成された2チャンネルのサンプルデータは、メモリ27a及び27bにそれぞれ格納される。   The sampling units 26 a and 26 b sample (resample) the complex baseband signals (I signal and Q signal) generated by the quadrature detection processing unit 25 to generate 2-channel sample data, respectively. The generated 2-channel sample data is stored in the memories 27a and 27b, respectively.

ここで、ベースバンド信号を、ベースバンド周波数帯域の2倍の周波数でサンプリングすれば、信号情報は保持される。したがって、サンプリング周波数は、5MHzであれば十分である。これにより、RF信号のままでデータの直列化を行う場合と比較して、サンプリング周波数が40MHzから5MHzに低下するので、データ量は1/8となり、約15.7cmの深度までのサンプル数が1024個となる。ただし、包絡線検波によって信号情報を維持するためには、位相情報を保持しなければならないので、直交検波処理等によって複素ベースバンド信号(I信号及びQ信号)を生成する必要があり、データのチャンネル数が2倍となる。   Here, if the baseband signal is sampled at a frequency twice the baseband frequency band, the signal information is retained. Therefore, a sampling frequency of 5 MHz is sufficient. As a result, the sampling frequency is reduced from 40 MHz to 5 MHz as compared with the case of serializing data with an RF signal as it is, so the data amount becomes 1/8 and the number of samples up to a depth of about 15.7 cm is reduced. There will be 1024 pieces. However, in order to maintain signal information by envelope detection, it is necessary to maintain phase information. Therefore, it is necessary to generate complex baseband signals (I signal and Q signal) by quadrature detection processing, etc. The number of channels is doubled.

従って、1フレームの画像を表示するために必要なデータ量は、1024×64×100×2≒約13.1×10個となり、毎秒10フレームの画像を表示するためには、分解能を12ビットとして、約1572Mbpsの伝送ビットレートが必要となる。また、サンプリング周波数を2.5MHzとすれば、約15.7cmの深度までのサンプル数が512個となり、データ量を更に半分に低減することができるので、伝送ビットレートを約786Mbpsにすることができる。 Therefore, the amount of data necessary to display an image of one frame is 1024 × 64 × 100 × 2≈about 13.1 × 10 6. In order to display an image of 10 frames per second, the resolution is 12 As a bit, a transmission bit rate of about 1572 Mbps is required. If the sampling frequency is 2.5 MHz, the number of samples up to a depth of about 15.7 cm is 512, and the amount of data can be further reduced by half, so that the transmission bit rate can be reduced to about 786 Mbps. it can.

図4A及び図4Bは、図3に示すADCによるサンプリングとサンプリング部によるサンプリングとを比較して示す波形図である。図4Aは、3つのチャンネルCh.1〜Ch.3について、ADC24によるサンプリングを示しており、図4Bは、3つのチャンネルCh.1〜Ch.3について、サンプリング部26aによるサンプリングを示している。図4Aに示すようにRF信号をサンプリングしてサンプルデータを伝送する場合と比較して、図4Bに示すようにベースバンド信号をサンプリングしてサンプルデータを伝送することにより、伝送ビットレートを大幅に低減することができる。   4A and 4B are waveform diagrams showing a comparison between sampling by the ADC shown in FIG. 3 and sampling by the sampling unit. FIG. 4A shows three channels Ch. 1-Ch. 3 shows sampling by the ADC 24, and FIG. 4B shows three channels Ch. 1-Ch. 3, sampling by the sampling unit 26a is shown. Compared with the case where the sample data is transmitted by sampling the RF signal as shown in FIG. 4A, the transmission bit rate is greatly increased by sampling the baseband signal and transmitting the sample data as shown in FIG. 4B. Can be reduced.

図5は、図2に示す送受信部の第2の構成例を示す図である。図5に示す第2の構成例においては、図3に示す第1の構成例におけるサンプリング部26a及び26bの替わりに時分割サンプリング部26cが設けられており、メモリ27a及び27bの替わりにメモリ27cが設けられている。   FIG. 5 is a diagram illustrating a second configuration example of the transmission / reception unit illustrated in FIG. 2. In the second configuration example shown in FIG. 5, a time-division sampling unit 26c is provided in place of the sampling units 26a and 26b in the first configuration example shown in FIG. 3, and the memory 27c is used instead of the memories 27a and 27b. Is provided.

時分割サンプリング部26cは、直交検波処理部25によって生成されるI信号及びQ信号を交互に時分割でサンプリング(再サンプリング)することにより、2系列のサンプルデータを生成する。例えば、時分割サンプリング部26cは、I信号をcosωtの位相に同期してサンプリングし、Q信号をsinωtの位相に同期してサンプリングする。生成された2系列のサンプルデータは、メモリ27cに格納される。これにより、メモリ回路を1系統にすることができる。 The time division sampling unit 26c generates two series of sample data by alternately sampling (resampling) the I signal and the Q signal generated by the quadrature detection processing unit 25 in a time division manner. For example, time-division sampling unit 26c performs sampling in synchronization with the I signal to the phase of the cos .omega 0 t, sampled synchronously with the Q signal to the phase of sin .omega 0 t. The generated two series of sample data is stored in the memory 27c. Thereby, a memory circuit can be made into one system.

図6は、図2に示す送受信部の第3の構成例を示す図である。図6に示す第3の構成例においては、図5に示す第2の構成例におけるミキサ25a及び25bの替わりに直交サンプリング部25eが設けられている。   FIG. 6 is a diagram illustrating a third configuration example of the transmission / reception unit illustrated in FIG. 2. In the third configuration example shown in FIG. 6, an orthogonal sampling unit 25e is provided instead of the mixers 25a and 25b in the second configuration example shown in FIG.

図7は、図6に示す直交サンプリング部の動作を説明するための波形図である。直交サンプリング部25eは、ADC24によってデジタル信号に変換された受信信号をcosωtの位相に同期してサンプリングして第1の信号系列を生成すると共に、受信信号をsinωtの位相に同期してサンプリングして第2の信号系列を生成する。 FIG. 7 is a waveform diagram for explaining the operation of the orthogonal sampling unit shown in FIG. Quadrature sampling unit 25e is a received signal converted to a digital signal in synchronization with the phase of the cos .omega 0 t to generate a first signal sequence by sampling by ADC 24, synchronizes the received signal to the phase of sin .omega 0 t To generate a second signal sequence.

更に、LPF25cが、直交サンプリング部25eから出力される第1の信号系列にローパスフィルタ処理を施すことにより、実数成分を表すI信号が生成され、LPF25dが、直交サンプリング部25eから出力される第2の信号系列にローパスフィルタ処理を施すことにより、虚数成分を表すQ信号が生成される。これにより、図5に示すミキサ25a及び25bを省略することができる。   Further, the LPF 25c performs low-pass filter processing on the first signal sequence output from the orthogonal sampling unit 25e, thereby generating an I signal representing a real component, and the LPF 25d is output from the orthogonal sampling unit 25e. A Q signal representing an imaginary component is generated by performing low-pass filter processing on the signal series. Thereby, the mixers 25a and 25b shown in FIG. 5 can be omitted.

再び図2を参照すると、シリアル化部30は、複数チャンネルの送受信部20によって生成されたパラレルのサンプルデータを、シリアルのサンプルデータに変換する。例えば、シリアル化部30は、128チャンネルのパラレルのサンプルデータを、1〜4チャンネルのシリアルのサンプルデータに変換する。これにより、超音波トランスデューサ10の数と比較して、伝送チャンネル数が大幅に低減される。   Referring to FIG. 2 again, the serialization unit 30 converts the parallel sample data generated by the plurality of channels of the transmission / reception unit 20 into serial sample data. For example, the serialization unit 30 converts 128-channel parallel sample data into 1-4 channel serial sample data. Thereby, compared with the number of the ultrasonic transducers 10, the number of transmission channels is significantly reduced.

伝送回路50は、装置本体2から走査制御信号を受信して、受信した走査制御信号を複数の送受信部20に出力すると共に、シリアル化部30によって変換されたシリアルのサンプルデータを装置本体2に送信する。超音波プローブ1と装置本体2との間の信号伝送は、例えば、ASK(Amplitude Shift Keying)、PSK(Phase Shift Keying)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)、16QAM(16 Quadrature Amplitude Modulation)等の通信方式を用いて、無線で行われる。ASK又はPSKを用いる場合には、1系統で1チャンネルのシリアルデータを伝送することが可能であり、QPSKを用いる場合には、1系統で2チャンネルのシリアルデータを伝送することが可能であり、16QAMを用いる場合には、1系統で4チャンネルのシリアルデータを伝送することが可能である。   The transmission circuit 50 receives the scanning control signal from the apparatus main body 2, outputs the received scanning control signal to the plurality of transmission / reception units 20, and transmits the serial sample data converted by the serialization unit 30 to the apparatus main body 2. Send. Signal transmission between the ultrasonic probe 1 and the apparatus main body 2 includes, for example, ASK (Amplitude Shift Keying), PSK (Phase Shift Keying), QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), and 16QAM (16 Quart Mod Qua quat This is done wirelessly using a method. When using ASK or PSK, it is possible to transmit one channel of serial data with one system. When using QPSK, it is possible to transmit two channels of serial data with one system. When 16QAM is used, four channels of serial data can be transmitted in one system.

超音波プローブ1の電源電圧は、超音波プローブ1と装置本体2との間の信号伝送が有線で行われる場合には装置本体2から供給され、超音波プローブ1と装置本体2との間の信号伝送が無線で行われる場合にはバッテリー等によって供給される。超音波プローブ1の電源電圧を装置本体2から供給する場合には、超音波プローブ1と装置本体2との間に接続される信号線を利用してファントム給電を行っても良い。   The power supply voltage of the ultrasonic probe 1 is supplied from the apparatus main body 2 when signal transmission between the ultrasonic probe 1 and the apparatus main body 2 is performed in a wired manner, and between the ultrasonic probe 1 and the apparatus main body 2. When signal transmission is performed wirelessly, it is supplied by a battery or the like. When the power supply voltage of the ultrasonic probe 1 is supplied from the apparatus main body 2, phantom power supply may be performed using a signal line connected between the ultrasonic probe 1 and the apparatus main body 2.

以上において、直交検波処理部25(図3)、サンプリング部26a及び26b(図3)、時分割サンプリング部26c(図5)、直交サンプリング部25e(図6)、LPF25c及び25d(図6)、及び、シリアル化部30は、FPGA(Field Programmable Gate Array:現場でプログラミング可能なゲートアレイ)等のデジタル回路によって構成しても良いし、中央演算装置(CPU)と、CPUに各種の処理を行わせるためのソフトウェア(プログラム)とによって構成しても良い。   In the above, the quadrature detection processing unit 25 (FIG. 3), the sampling units 26a and 26b (FIG. 3), the time division sampling unit 26c (FIG. 5), the quadrature sampling unit 25e (FIG. 6), the LPFs 25c and 25d (FIG. 6), And the serialization part 30 may be comprised by digital circuits, such as FPGA (Field Programmable Gate Array: The field programmable gate array), and performs various processing to a central processing unit (CPU) and CPU You may comprise by the software (program) for making it.

汎用回路であるFPGAを用いる場合には、回路規模を縮小しても、内蔵される電子部品の数には余り影響しない。しかしながら、回路規模が小さくなるとFPGAの容量が小さくて済むので、より小さな電子部品を使用することが可能となり、実装面積に大きく影響する。あるいは、直交検波処理部25をアナログ回路によって構成することにより、ADC24を省略しても良い。その場合には、サンプリング部26a及び26b、又は、時分割サンプリング部26cによって、複素ベースバンド信号のA/D変換が行われる。   When an FPGA, which is a general-purpose circuit, is used, even if the circuit scale is reduced, the number of built-in electronic components is not significantly affected. However, if the circuit scale is reduced, the capacity of the FPGA can be reduced, so that smaller electronic components can be used, which greatly affects the mounting area. Alternatively, the ADC 24 may be omitted by configuring the quadrature detection processing unit 25 with an analog circuit. In that case, A / D conversion of the complex baseband signal is performed by the sampling units 26a and 26b or the time division sampling unit 26c.

一方、図2に示す装置本体2は、伝送回路60と、走査制御部70と、受信フォーカス処理部80と、Bモード画像信号生成部90と、表示部100と、操作部110と、制御部120と、格納部130とを有している。   2 includes a transmission circuit 60, a scanning control unit 70, a reception focus processing unit 80, a B-mode image signal generation unit 90, a display unit 100, an operation unit 110, and a control unit. 120 and a storage unit 130.

走査制御部70は、超音波ビームの送信方向を順次設定して走査制御信号を生成する。伝送回路60は、走査制御部70によって生成された走査制御信号を超音波プローブ1に送信すると共に、超音波プローブ1からシリアルのサンプルデータを受信する。走査制御部70は、超音波エコーの受信方向を順次設定して、受信フォーカス処理部80を制御する。   The scanning control unit 70 sequentially sets the transmission direction of the ultrasonic beam and generates a scanning control signal. The transmission circuit 60 transmits the scanning control signal generated by the scanning control unit 70 to the ultrasonic probe 1 and receives serial sample data from the ultrasonic probe 1. The scanning control unit 70 sequentially sets the reception direction of the ultrasonic echoes and controls the reception focus processing unit 80.

受信フォーカス処理部80は、超音波プローブ1から受信したサンプルデータに対して受信フォーカス処理を施すことにより、超音波の受信方向に沿った音線信号を生成する。受信フォーカス処理部80は、メモリ81と、整相加算部82とを含んでいる。メモリ81は、超音波プローブ1から受信したシリアルのサンプルデータを順次格納する。整相加算部82は、走査制御部70において設定された受信方向に基づいて、複数の受信遅延パターンの中から1つのパターンを選択し、その受信遅延パターンに基づいて、サンプルデータによって表される複素ベースバンド信号に遅延を与えて加算することにより、受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理により、超音波エコーの焦点が絞り込まれたベースバンド信号(音線信号)が生成される。   The reception focus processing unit 80 performs a reception focus process on the sample data received from the ultrasonic probe 1 to generate a sound ray signal along the ultrasonic reception direction. The reception focus processing unit 80 includes a memory 81 and a phasing addition unit 82. The memory 81 sequentially stores serial sample data received from the ultrasonic probe 1. The phasing addition unit 82 selects one pattern from a plurality of reception delay patterns based on the reception direction set in the scanning control unit 70, and is represented by sample data based on the reception delay pattern. A reception focus process is performed by adding a delay to the complex baseband signal. By this reception focus processing, a baseband signal (sound ray signal) in which the focus of the ultrasonic echo is narrowed is generated.

Bモード画像信号生成部90は、受信フォーカス処理部80によって形成された音線信号に基づいて、被検体内の組織に関する断層画像情報であるBモード画像信号を生成する。Bモード画像信号生成部90は、STC(sensitivity time control)部91と、DSC(digital scan converter:ディジタル・スキャン・コンバータ)92とを含んでいる。STC部91は、受信フォーカス処理部80によって形成された音線信号に対して、超音波の反射位置の深度に応じて、距離による減衰の補正を施す。DSC92は、STC部91によって補正された音線信号を通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号に変換(ラスター変換)し、階調処理等の必要な画像処理を施すことにより、Bモード画像信号を生成する。表示部100は、例えば、LCD等のディスプレイ装置を含んでおり、Bモード画像信号生成部90によって生成されたBモード画像信号に基づいて超音波診断画像を表示する。   The B-mode image signal generation unit 90 generates a B-mode image signal that is tomographic image information regarding the tissue in the subject based on the sound ray signal formed by the reception focus processing unit 80. The B-mode image signal generation unit 90 includes an STC (sensitivity time control) unit 91 and a DSC (digital scan converter) 92. The STC unit 91 corrects attenuation with respect to the sound ray signal formed by the reception focus processing unit 80 according to the depth of the reflection position of the ultrasonic wave. The DSC 92 converts the sound ray signal corrected by the STC unit 91 into an image signal in accordance with a normal television signal scanning method (raster conversion), and performs necessary image processing such as gradation processing to obtain a B-mode image. Generate a signal. The display unit 100 includes a display device such as an LCD, for example, and displays an ultrasound diagnostic image based on the B-mode image signal generated by the B-mode image signal generation unit 90.

制御部120は、操作部110を用いたオペレータの操作に従って、走査制御部70等を制御する。本実施形態においては、走査制御部70、整相加算部82、Bモード画像信号生成部90、及び、制御部120が、中央演算装置(CPU)と、CPUに各種の処理を行わせるためのソフトウェア(プログラム)とによって構成されるが、それらをデジタル回路やアナログ回路で構成しても良い。上記のソフトウェア(プログラム)は、格納部130に格納される。格納部130における記録媒体としては、内蔵のハードディスクの他に、フレキシブルディスク、MO、MT、RAM、CD−ROM、又は、DVD−ROM等を用いることができる。   The control unit 120 controls the scanning control unit 70 and the like according to the operation of the operator using the operation unit 110. In the present embodiment, the scanning control unit 70, the phasing addition unit 82, the B-mode image signal generation unit 90, and the control unit 120 cause the central processing unit (CPU) and the CPU to perform various processes. Although configured by software (program), they may be configured by a digital circuit or an analog circuit. The software (program) is stored in the storage unit 130. As a recording medium in the storage unit 130, a flexible disk, MO, MT, RAM, CD-ROM, DVD-ROM, or the like can be used in addition to the built-in hard disk.

図8は、本発明の実施形態における変形例1に係る超音波プローブの内部構成の概略を示すブロック構成図である。図8に示す超音波プローブ1aにおいては、図2に示す超音波プローブ1に対し、超音波プローブに設けられている複数の超音波トランスデューサ10と送受信部20との間の接続関係を切り換える切換回路11が追加されている。   FIG. 8 is a block configuration diagram showing an outline of an internal configuration of an ultrasonic probe according to Modification 1 of the embodiment of the present invention. In the ultrasonic probe 1a shown in FIG. 8, a switching circuit for switching the connection relationship between the plurality of ultrasonic transducers 10 provided in the ultrasonic probe and the transmitting / receiving unit 20 with respect to the ultrasonic probe 1 shown in FIG. 11 has been added.

一般に、リニアスキャン方式やコンベックススキャン方式の超音波プローブにおいては、送受信における開口が順次切り換えられながら被検体の走査が行われる。超音波プローブ1aに設けられている超音波トランスデューサの数をNとし、同時に使用される超音波トランスデューサの数をMとすると(M<N)、切換回路11は、N個の超音波トランスデューサの内からM個の超音波トランスデューサを選択し、選択されたM個の超音波トランスデューサをM個の送受信部20にそれぞれ接続する。これにより、図2に示す超音波プローブ1と比較して、送受信部20の数を低減することができる。   In general, in an ultrasonic probe of a linear scan method or a convex scan method, a subject is scanned while the apertures in transmission and reception are sequentially switched. When the number of ultrasonic transducers provided in the ultrasonic probe 1a is N and the number of ultrasonic transducers used at the same time is M (M <N), the switching circuit 11 includes N ultrasonic transducers. M ultrasonic transducers are selected, and the selected M ultrasonic transducers are connected to the M transmitting / receiving units 20, respectively. Thereby, compared with the ultrasonic probe 1 shown in FIG. 2, the number of the transmission / reception parts 20 can be reduced.

図9は、本発明の実施形態における変形例2に係る超音波プローブの内部構成の概略を示すブロック構成図である。図9に示す超音波プローブ1bにおいては、図8に示す超音波プローブ1aに対し、超音波受信時において2個の超音波トランスデューサ10から出力される受信信号を加算する加算回路12が追加されている。超音波送信時においては、加算回路12は、送受信部20から供給される駆動信号を2個の超音波トランスデューサ10に並列的に供給する。   FIG. 9 is a block configuration diagram illustrating an outline of an internal configuration of an ultrasonic probe according to the second modification of the embodiment of the present invention. In the ultrasonic probe 1b shown in FIG. 9, an addition circuit 12 that adds reception signals output from the two ultrasonic transducers 10 at the time of ultrasonic reception is added to the ultrasonic probe 1a shown in FIG. Yes. At the time of ultrasonic transmission, the addition circuit 12 supplies the drive signal supplied from the transmission / reception unit 20 to the two ultrasonic transducers 10 in parallel.

一般に、リニアスキャン方式やコンベックススキャン方式の超音波プローブにおいては、送受信方向が超音波トランスデューサの配列面に対して垂直とされるので、送受信における遅延量は、超音波ビームに対して対称となる。したがって、M個の超音波トランスデューサによって形成される送受信開口において、第1番目の超音波トランスデューサと第M番目の超音波トランスデューサとについては遅延量が等しいので、受信信号Rと受信信号Rとを加算することができる。同様に、第2番目の超音波トランスデューサと第(M−1)番目の超音波トランスデューサとについては遅延量が等しいので、受信信号Rと受信信号R(M−1)とを加算することができる。これにより、図7に示す超音波プローブ1aと比較して、送受信部20の数を半分にすることができ、また、超音波プローブ1bと超音波診断装置本体2との間の伝送ビットレートを半分にすることができる。 In general, in a linear scan type or convex scan type ultrasonic probe, the transmission / reception direction is perpendicular to the arrangement plane of the ultrasonic transducers, and therefore the delay in transmission / reception is symmetric with respect to the ultrasonic beam. Therefore, in the transmission / reception aperture formed by the M ultrasonic transducers, the delay amount is the same for the first ultrasonic transducer and the Mth ultrasonic transducer, so that the reception signal R 1 and the reception signal R M Can be added. Similarly, since the delay amount is the same for the second ultrasonic transducer and the (M−1) th ultrasonic transducer, it is possible to add the received signal R 2 and the received signal R (M−1). it can. Thereby, compared with the ultrasonic probe 1a shown in FIG. 7, the number of transmission / reception units 20 can be halved, and the transmission bit rate between the ultrasonic probe 1b and the ultrasonic diagnostic apparatus body 2 can be reduced. Can be halved.

<超音波プローブの接触圧計測に関連する構成の説明>
[実施形態1]
図10は、この実施形態1に係る超音波プローブ1を、その接触面3側から見た正面図である。接触面3は、被検体の診断部位に直接接触する面である。この接触面3と被検体の診断部位とが良好に密着状態となって、診断部位の良好な超音波エコー画像を得ることができる。
<Description of configuration related to measurement of contact pressure of ultrasonic probe>
[Embodiment 1]
FIG. 10 is a front view of the ultrasonic probe 1 according to the first embodiment when viewed from the contact surface 3 side. The contact surface 3 is a surface that directly contacts the diagnosis site of the subject. The contact surface 3 and the diagnostic part of the subject are in close contact with each other, and a good ultrasonic echo image of the diagnostic part can be obtained.

接触面3には、複数の超音波トランスデューサ10の端面が列状に配置されている。そして、その超音波トランスデューサ10を囲む四隅に圧電素子S1,S2,S3,S4が配置されている。ここで、圧電素子(第1の圧力計測手段)S1の配置位置が第1位置L1であり、圧電素子(第2の圧力計測手段)S2の配置位置が第2位置L2であり、圧電素子(第3の圧力計測手段)S3の配置位置が第3位置L3であり、圧電素子(第4の圧力計測手段)S4の配置位置が第4位置L4である。   On the contact surface 3, end surfaces of the plurality of ultrasonic transducers 10 are arranged in a row. Piezoelectric elements S1, S2, S3 and S4 are arranged at the four corners surrounding the ultrasonic transducer 10. Here, the arrangement position of the piezoelectric element (first pressure measuring means) S1 is the first position L1, the arrangement position of the piezoelectric element (second pressure measuring means) S2 is the second position L2, and the piezoelectric element ( The arrangement position of the third pressure measuring means) S3 is the third position L3, and the arrangement position of the piezoelectric element (fourth pressure measuring means) S4 is the fourth position L4.

圧電素子S1〜S4は、接触面3の診断部位への接触圧を計測するための素子である。圧電素子S1〜S4は、各々の配置位置における接触圧(第1接触圧P1〜第4接触圧P4)をそれぞれ電圧に変換し、その電圧値を数値化(AD変換)してプローブ側制御部40へと送信する。例えば、接触圧が静的な圧力である場合には、その圧力がバイアス電圧に変換され、その電圧値が数値化されてプローブ側制御部40へと送信される。プローブ側制御部40は、受信した接触圧(第1接触圧P1〜第4接触圧P4)の計測値をシリアル化部30及び伝送回路50,60を介して装置本体2側の制御部120へと送信する。   The piezoelectric elements S <b> 1 to S <b> 4 are elements for measuring the contact pressure of the contact surface 3 to the diagnostic part. The piezoelectric elements S1 to S4 convert the contact pressures (first contact pressure P1 to fourth contact pressure P4) at the respective arrangement positions into voltages, respectively, and digitize (AD convert) the voltage values to probe-side control units. 40. For example, when the contact pressure is a static pressure, the pressure is converted into a bias voltage, and the voltage value is digitized and transmitted to the probe-side control unit 40. The probe-side control unit 40 sends the measured values of the received contact pressure (first contact pressure P1 to fourth contact pressure P4) to the control unit 120 on the apparatus body 2 side via the serialization unit 30 and the transmission circuits 50 and 60. And send.

装置本体2の格納部130内には、圧力規定データベースDが格納されている。図11は、圧力規定データベースDのデータ構造の概略を示すデータ構造図である。この圧力規定データベースDは、第1接触圧P1、第2接触圧P2、第3接触圧P3及び第4接触圧P4の規定圧力範囲D1,D2,D3,D4と、圧力差分ΔPtの規定値D5を有して構築されている。ここで、圧力差分ΔPtは、例えば、
ΔPt=|(P1+P2)−(P3+P4)|
で定義される。これらの規定値D1〜D5は、第1接触圧P1〜第4接触圧P4に基づいて、制御部120が超音波プローブ1と診断部位との接触状態の異常を判断する際の判断基準となる。
A pressure regulation database D is stored in the storage unit 130 of the apparatus main body 2. FIG. 11 is a data structure diagram showing an outline of the data structure of the pressure regulation database D. This pressure regulation database D includes the prescribed pressure ranges D1, D2, D3, D4 of the first contact pressure P1, the second contact pressure P2, the third contact pressure P3, and the fourth contact pressure P4, and the prescribed value D5 of the pressure difference ΔPt. Has been built. Here, the pressure difference ΔPt is, for example,
ΔPt = | (P1 + P2) − (P3 + P4) |
Defined by These specified values D1 to D5 serve as determination criteria when the control unit 120 determines an abnormality in the contact state between the ultrasonic probe 1 and the diagnostic region based on the first contact pressure P1 to the fourth contact pressure P4. .

制御部120は、異常判断手段として機能し、超音波プローブ1と診断部位との接触状態の異常を判断する。すなわち、受信した第1接触圧P1〜第4接触圧P4と格納部130内の規定圧力データベースD内に格納された規定圧力範囲D1〜D4とを比較し、第1接触圧P1が規定圧力範囲D1外であるか(つまり、P1<5kPa又は25kPa<P1)、第2接触圧P2が規定圧力範囲D2外であるか、第3接触圧P3が規定圧力範囲D3外であるか、第4接触圧P4が規定圧力範囲D4外である場合に、接触状態の異常を判断する。   The control unit 120 functions as an abnormality determination unit, and determines an abnormality in the contact state between the ultrasonic probe 1 and the diagnostic part. That is, the received first contact pressure P1 to fourth contact pressure P4 and the specified pressure range D1 to D4 stored in the specified pressure database D in the storage unit 130 are compared, and the first contact pressure P1 is the specified pressure range. Whether D1 is outside (that is, P1 <5 kPa or 25 kPa <P1), second contact pressure P2 is outside specified pressure range D2, third contact pressure P3 is outside specified pressure range D3, or fourth contact When the pressure P4 is outside the specified pressure range D4, an abnormality in the contact state is determined.

第1接触圧P1〜第4接触圧P4がいずれも規定圧力範囲D1〜D4内である場合には、超音波プローブ1と診断部位との接触状態が良好であるものとして異常判断を行わないが、第1接触圧P1〜第4接触圧P4のうちいずれか1つでも対応する規定圧力範囲D1〜D4外となった場合には、制御部120は(いずれかの接触位置において、超音波プローブ1と診断部位との接触圧が過小又は過大であるとして)異常判断を行い、異常信号を異常報知手段140に向けて送信する。異常報知手段140は、報知ブザー150を鳴動させて異常を報知すると共に、表示部100に向けて「プローブの接触状態が不良(圧力不足/圧力過大)です。」との警告メッセージを表示させる。   When the first contact pressure P1 to the fourth contact pressure P4 are all within the specified pressure range D1 to D4, the abnormality determination is not performed on the assumption that the contact state between the ultrasonic probe 1 and the diagnostic region is good. When any one of the first contact pressure P1 to the fourth contact pressure P4 falls outside the corresponding specified pressure range D1 to D4, the control unit 120 (at any contact position, the ultrasonic probe). 1 and an abnormality signal is transmitted to the abnormality notification means 140 (assuming that the contact pressure between 1 and the diagnosis site is too low or too high). The abnormality notifying unit 140 sounds the notification buzzer 150 to notify the abnormality, and displays a warning message “probe contact state is poor (insufficient pressure / excessive pressure)” toward the display unit 100.

更に、第1接触圧P1〜第4接触圧P4がすべて規定圧力範囲D1〜D4の範囲内であっても、圧力差分ΔPtが圧力差分規定値D5以上である場合に、制御部120は、(超音波プローブ1の診断部位への接触が傾斜しているとして)接触状態の異常を判断する。この接触状態の異常を判断した場合にも、制御部120は異常信号を異常報知手段140に向けて送信し、異常報知手段140が報知ブザー150を鳴動させて異常を報知する。そして、異常報知手段140は、表示部100に向けて「プローブの接触状態が不良(傾き)です。」との警告メッセージを表示させる。   Furthermore, even when the first contact pressure P1 to the fourth contact pressure P4 are all within the specified pressure range D1 to D4, when the pressure difference ΔPt is not less than the specified pressure difference value D5, the control unit 120 ( An abnormality in the contact state is determined (assuming that the contact of the ultrasonic probe 1 with the diagnosis site is inclined). Even when it is determined that the contact state is abnormal, the control unit 120 transmits an abnormality signal to the abnormality notification unit 140, and the abnormality notification unit 140 sounds the notification buzzer 150 to notify the abnormality. Then, the abnormality notifying unit 140 displays a warning message “probe contact state is bad (tilt)” on the display unit 100.

このように、接触面3上の各位置L1〜L4における接触圧P1〜P4の絶対値だけでなく、各接触圧同士の圧力差分ΔPtにも基づいて接触異常を判断することにより、たとえ接触圧自体が許容範囲内であっても、超音波プローブ1の傾斜によって接触状態が不良となっていることを検知することができる。また、異常報知手段140の機能に基づいて、接触圧P1〜P4の絶対値が規定圧力範囲外であることに基づく接触状態不良か、圧力差分ΔPtが圧力差分規定値以上であることに基づく接触状態不良かを表示部100の表示により容易に判別することができる。   In this way, by determining the contact abnormality based not only on the absolute values of the contact pressures P1 to P4 at the respective positions L1 to L4 on the contact surface 3, but also on the pressure difference ΔPt between the contact pressures, Even if it is within the permissible range, it can be detected that the contact state is defective due to the inclination of the ultrasonic probe 1. Further, based on the function of the abnormality notifying means 140, a contact state failure based on the absolute values of the contact pressures P1 to P4 being out of the specified pressure range or a contact based on the pressure difference ΔPt being equal to or greater than the specified pressure difference value. Whether the state is defective or not can be easily determined by the display on the display unit 100.

もちろん、判断の順序としては、以下のいずれであってもよい。すなわち、接触圧P1〜P4の絶対値が許容範囲内であるか否かを判断した後に各接触圧同士の圧力差分ΔPtが許容範囲内であるか否か判断するものであっても、各接触圧同士の圧力差分ΔPtが許容範囲内であるか否かを判断した後に接触圧P1〜P4の絶対値が許容範囲内であるか否かを判断するものであってもよい。   Of course, the order of determination may be any of the following. That is, even if it is determined whether the pressure difference ΔPt between the contact pressures is within the allowable range after determining whether the absolute values of the contact pressures P1 to P4 are within the allowable range, After determining whether or not the pressure difference ΔPt between the pressures is within the allowable range, it may be determined whether or not the absolute values of the contact pressures P1 to P4 are within the allowable range.

なお、上記説明においては、圧力規定データベースDが1つの圧力差分規定値D5を有し、圧力差分ΔPtと圧力差分規定値D5とに基づいて超音波プローブ1の傾斜の程度を判断している。しかしながら、例えば、圧力規定データベースDが2つの圧電素子(S1〜S2、S2〜S3、S3〜S4、S4〜S1)間の圧力差分|P1−P2|、|P2−P3|、|P3−P4|、|P4−P1|に各々対応する4つの圧力差分規定値を有し、各圧力差分とそれに対応する圧力差分規定値とに基づき超音波プローブの傾斜の程度を判断してもよい。それにより、第1位置L1〜第2位置L2間の傾斜、第2位置L2〜第3位置L3間の傾斜等、2箇所の位置間における傾斜の程度を個別に判断することができる。   In the above description, the pressure regulation database D has one pressure difference regulation value D5, and the degree of inclination of the ultrasonic probe 1 is determined based on the pressure difference ΔPt and the pressure difference regulation value D5. However, for example, the pressure regulation database D has a pressure difference | P1-P2 |, | P2-P3 |, | P3-P4 between two piezoelectric elements (S1-S2, S2-S3, S3-S4, S4-S1). There may be four pressure difference prescribed values respectively corresponding to | and | P4-P1 |, and the degree of inclination of the ultrasonic probe may be determined based on each pressure difference and the corresponding pressure difference prescribed value. Accordingly, the degree of inclination between two positions, such as the inclination between the first position L1 and the second position L2, and the inclination between the second position L2 and the third position L3, can be individually determined.

[実施形態2]
この実施形態2においては、超音波プローブ1の構成は実施形態1の場合と同様であるが、装置本体2側の格納部130内の圧力規定データベースDが、図12に示すように、規定圧力範囲D1〜D4に加え、第2の規定圧力範囲D11〜D14を有して構築されている。この第2の規定圧力範囲D11〜D14は、各々第1接触圧P1〜第4接触圧に対応する規定圧力範囲であるが、規定圧力範囲D1〜D4よりも緩和された条件範囲となっている。例えば、規定圧力範囲D1が、5kPa≦P1≦25kPaであるのに対し、第2の規定圧力範囲D11が、3kPa≦P1≦30kPaと設定されている。
[Embodiment 2]
In the second embodiment, the configuration of the ultrasonic probe 1 is the same as that in the first embodiment, but the pressure regulation database D in the storage unit 130 on the apparatus main body 2 side has a prescribed pressure as shown in FIG. In addition to the ranges D1 to D4, the second specified pressure ranges D11 to D14 are provided. The second specified pressure ranges D11 to D14 are specified pressure ranges corresponding to the first contact pressure P1 to the fourth contact pressure, respectively, but are more relaxed than the specified pressure ranges D1 to D4. . For example, the specified pressure range D1 is set to 5 kPa ≦ P1 ≦ 25 kPa, whereas the second specified pressure range D11 is set to 3 kPa ≦ P1 ≦ 30 kPa.

ここで、例えば、第1接触圧P1が規定圧力範囲D1外となり、3kPa≦P1<5kPaとなった場合は、上記実施形態1の場合と同様に、制御部120が接触状態の異常を判断し、異常報知手段140に向けて異常信号を送信する。しかしながら、第1接触圧P1が更に第2の規定圧力範囲D11外となり、P1<3kPaとなった場合は、制御部120はゲイン補正手段としても機能する。そして制御部120は、異常報知手段140に対して異常信号を送信すると共に、Bモード画像信号生成部(画像生成部)に向けてゲイン補正信号を送信する。   Here, for example, when the first contact pressure P1 is outside the specified pressure range D1 and 3 kPa ≦ P1 <5 kPa, the control unit 120 determines that the contact state is abnormal as in the case of the first embodiment. Then, an abnormality signal is transmitted to the abnormality notification unit 140. However, when the first contact pressure P1 further falls outside the second specified pressure range D11 and P1 <3 kPa, the control unit 120 also functions as a gain correction unit. The control unit 120 transmits an abnormality signal to the abnormality notification unit 140 and transmits a gain correction signal to the B-mode image signal generation unit (image generation unit).

そのゲイン補正は、図13に示すグラフに基づいて行われる。図13は、圧電素子の接触圧(すなわち、接触面3の診断部位に対する接触圧)と超音波エコー画像の輝度との関係を示すグラフである。図13に示すように、接触圧が臨界圧力Pc未満となると、超音波エコー画像の輝度が急激に低下し、画像の劣化が激しくなる。したがって、圧電素子の接触圧が臨界圧力Pc未満となった場合には、ゲイン補正信号に基づくゲイン補正を行い、その圧電素子の位置に対応する部分の超音波エコー画像の輝度を上昇させる必要がある。   The gain correction is performed based on the graph shown in FIG. FIG. 13 is a graph showing the relationship between the contact pressure of the piezoelectric element (that is, the contact pressure with respect to the diagnostic region of the contact surface 3) and the luminance of the ultrasonic echo image. As shown in FIG. 13, when the contact pressure is less than the critical pressure Pc, the brightness of the ultrasonic echo image is drastically lowered, and the image is severely deteriorated. Therefore, when the contact pressure of the piezoelectric element becomes less than the critical pressure Pc, it is necessary to perform gain correction based on the gain correction signal and increase the luminance of the ultrasonic echo image of the portion corresponding to the position of the piezoelectric element. is there.

例えば、第1位置L1に配置された圧電素子S1による第1接触圧P1が3kPa未満である場合、この第1位置L1を含む一定領域に対応する超音波エコー画像のゲインを補正し、画像の劣化を防止することが有効である。この第1接触圧P1における輝度B1が臨界圧力Pc以上の接触圧に対応する飽和輝度Bsの約1/2である場合、第1位置L1に対応する超音波エコー画像のゲインを約2倍に補正する必要がある。   For example, when the first contact pressure P1 due to the piezoelectric element S1 arranged at the first position L1 is less than 3 kPa, the gain of the ultrasonic echo image corresponding to a certain region including the first position L1 is corrected, and the image It is effective to prevent deterioration. When the brightness B1 at the first contact pressure P1 is about ½ of the saturation brightness Bs corresponding to the contact pressure equal to or higher than the critical pressure Pc, the gain of the ultrasonic echo image corresponding to the first position L1 is about doubled. It is necessary to correct.

また、例えば、第2位置L2に配置された圧電素子S2によって計測された第2接触圧P2から第1位置L1に配置された圧電素子S1によって計測された第1接触圧P1にかけての圧力変化に応じてゲイン補正を行ってもよい。例えば、図14にグラフで示すように、第1位置L1における第1接触圧P1から第2位置L2における第2接触圧P2にかけて圧力が直線変化していると仮定して第1位置L1〜第2位置L2間の特定位置Liにおける推定接触圧Piを推定し、その推定接触圧Piに対応する輝度の情報Biを図13に示すグラフから求め、その輝度Biと飽和輝度Bsとの比率からゲイン補正量を算出してもよい。   Further, for example, a pressure change from the second contact pressure P2 measured by the piezoelectric element S2 arranged at the second position L2 to the first contact pressure P1 measured by the piezoelectric element S1 arranged at the first position L1. Accordingly, gain correction may be performed. For example, as shown by a graph in FIG. 14, it is assumed that the pressure is linearly changed from the first contact pressure P1 at the first position L1 to the second contact pressure P2 at the second position L2. The estimated contact pressure Pi at the specific position Li between the two positions L2 is estimated, luminance information Bi corresponding to the estimated contact pressure Pi is obtained from the graph shown in FIG. 13, and gain is obtained from the ratio between the luminance Bi and the saturated luminance Bs. A correction amount may be calculated.

なお、リニアプローブ(L10−5、富士フイルム株式会社製、断面積4.5cm×0.8cm)、ファントム(Model539、ATS社製)、第1〜第4の圧力計測手段として圧力センサ(WGA−650B、KYOWA社製)を用い、プローブを適正接触状態として撮影した超音波エコー画像(図15(a))、部分的に接触圧を不足させた状態で撮影した超音波エコー画像(図15(b)における画像右側部分の接触圧が不足している。)、図15(b)の超音波エコー画像に対してゲイン補正を行った場合の超音波エコー画像(図15(c))を各々示す。図15(a)〜(c)から明らかなように、部分的にプローブの接触圧が不足していても、ゲイン補正により、適正接触圧で撮影した画像と略同様の良好画像を得ることができる。   A linear probe (L10-5, manufactured by Fuji Film Co., Ltd., sectional area 4.5 cm × 0.8 cm), a phantom (Model 539, manufactured by ATS), and a pressure sensor (WGA-) as the first to fourth pressure measuring means. 650B, manufactured by KYOWA Co., Ltd., an ultrasonic echo image (FIG. 15A) taken with the probe in an appropriate contact state, and an ultrasonic echo image taken with the contact pressure partially insufficient (FIG. 15 ( The contact pressure of the right part of the image in b) is insufficient.) Each of the ultrasonic echo images (FIG. 15C) when gain correction is performed on the ultrasonic echo image of FIG. Show. As is apparent from FIGS. 15A to 15C, even if the probe contact pressure is partially insufficient, a gain image can be used to obtain a good image that is substantially the same as an image photographed with an appropriate contact pressure. it can.

なお、上記においては第1位置L1における圧電素子S1の接触圧P1についての説明を主に行ったが、他の位置L2〜L4における圧電素子S2〜S4の接触圧P2〜P4が各々第2の規定圧力範囲D12〜D14外となった場合についても同様である。また、圧電素子の接触圧が不足して第2の規定圧力範囲外となった場合についてのゲイン補正について説明したが、接触圧が過大となって第2の規定圧力範囲外となった場合については、状況に応じて輝度を低減するゲイン補正を行ってもよいし、ゲイン補正を行わずに異常報知のみを行ってもよい。   In the above description, the contact pressure P1 of the piezoelectric element S1 at the first position L1 has been mainly described. However, the contact pressures P2 to P4 of the piezoelectric elements S2 to S4 at the other positions L2 to L4 are the second values. The same applies to the case where the pressure is outside the specified pressure range D12 to D14. In addition, the gain correction in the case where the contact pressure of the piezoelectric element is insufficient and is outside the second specified pressure range has been described. However, the case where the contact pressure is excessive and outside the second specified pressure range is described. May perform gain correction to reduce the luminance according to the situation, or may perform only abnormality notification without performing gain correction.

なお、図16に、この実施形態2における接触状態判断手順及びゲイン補正についてのフローチャートを示す。操作者が超音波プローブ1を患者の診断部位に接触させる(S.1)。すると、圧電素子S1〜S4が接触圧P1〜P4を計測する(S.2)。圧力差分ΔPtと圧力差分規定値D5とを比較し(S.3)、ΔPt≧D5である場合には、超音波プローブ1の傾斜が強いと判断し、制御部120が異常判断する(S.4)。そして、異常報知手段140が報知ブザー150を鳴動させる(S.5)と共に、表示部100に「プローブの接触状態が不良(傾き)です。」との警告メッセージを表示する(S.6)。   In addition, in FIG. 16, the flowchart about the contact state judgment procedure and gain correction in this Embodiment 2 is shown. The operator brings the ultrasonic probe 1 into contact with the diagnosis site of the patient (S.1). Then, the piezoelectric elements S1 to S4 measure the contact pressures P1 to P4 (S.2). The pressure difference ΔPt and the pressure difference specified value D5 are compared (S.3). If ΔPt ≧ D5, it is determined that the inclination of the ultrasonic probe 1 is strong, and the control unit 120 determines abnormality (S. 4). Then, the abnormality notification unit 140 sounds the notification buzzer 150 (S.5), and displays a warning message “probe contact state is bad (tilt)” on the display unit 100 (S.6).

ΔPt<D5である場合には、接触圧P1〜P4と規定圧力範囲D1〜D4とを各々比較し(S.7)、接触圧が規定圧力範囲内である場合には、制御部120が異常判断を行わない(S.8)。したがって、報知ブザー150や表示部100における異常報知が行われない。一方、接触圧が規定圧力範囲外である場合には(S.7)、更に接触圧P1〜P4と第2の規定圧力範囲D11〜D14とを各々比較する(S.9)。そして、接触圧が第2の規定圧力範囲内である場合には、制御部120が異常判断し(S.10)、異常報知手段140が報知ブザー150を鳴動させる(S.11)と共に、表示部100に「プローブの接触状態が不良(圧力不足/圧力過大)です。」との警告メッセージを表示する(S.12)。   When ΔPt <D5, the contact pressures P1 to P4 and the specified pressure range D1 to D4 are respectively compared (S.7). If the contact pressure is within the specified pressure range, the control unit 120 is abnormal. No determination is made (S.8). Therefore, abnormality notification in the notification buzzer 150 and the display unit 100 is not performed. On the other hand, when the contact pressure is outside the specified pressure range (S.7), the contact pressures P1 to P4 and the second specified pressure range D11 to D14 are further compared (S.9). When the contact pressure is within the second specified pressure range, the control unit 120 determines that there is an abnormality (S.10), and the abnormality notification unit 140 sounds the notification buzzer 150 (S.11). A warning message “Probe contact state is poor (pressure insufficient / pressure excessive)” is displayed on part 100 (S.12).

しかしながら、接触圧が第2の規定圧力範囲外である場合には(S.9)、制御部120が異常判断(S.13)と共にゲイン補正を行い(S.14)、ゲイン補正信号をBモード画像信号生成部90に向けて送信する。このとき、異常報知手段140が、報知ブザー150や表示部100において異常報知を行ってもよいし、異常報知が行われずに制御部120によるゲイン補正が行われてもよい。   However, when the contact pressure is outside the second specified pressure range (S.9), the control unit 120 performs gain correction together with the abnormality determination (S.13) (S.14), and sets the gain correction signal to B Transmission is performed toward the mode image signal generation unit 90. At this time, the abnormality notification unit 140 may perform abnormality notification on the notification buzzer 150 or the display unit 100, or gain correction by the control unit 120 may be performed without performing abnormality notification.

ここにおいて、まず圧力差分ΔPtが規定圧力差分値D5以下であるか否かを判断した上で(S.3)、その後に、接触圧P1〜P4が規定圧力範囲D1〜D4内か否かの判断(S.7)、及び接触圧P1〜P4が第2の規定圧力範囲D11〜D14内か否かの判断(S.9)を行っている。しかしながら、まず接触圧P1〜P4が規定圧力範囲D1〜D4内か否かの判断を行い(S.7)、その後に接触圧P1〜P4が第2の規定圧力範囲D11〜D14内か否かの判断を行い(S.9)、その後に圧力差分ΔPtが規定圧力差分値D5以下であるか否かの判断(S.3)を行ってもよい。   Here, it is first determined whether or not the pressure difference ΔPt is equal to or less than the specified pressure difference value D5 (S.3), and then whether or not the contact pressures P1 to P4 are within the specified pressure range D1 to D4. Determination (S.7) and determination (S.9) whether or not the contact pressures P1 to P4 are within the second specified pressure range D11 to D14 are performed. However, it is first determined whether or not the contact pressures P1 to P4 are within the specified pressure range D1 to D4 (S.7), and then whether or not the contact pressures P1 to P4 are within the second specified pressure range D11 to D14. (S.9), and thereafter, it may be determined whether the pressure difference ΔPt is equal to or less than the specified pressure difference value D5 (S.3).

圧力差分ΔPtに基づく判断の前に、接触圧P1〜P4の絶対値に基づく判断を行うので、すべての接触圧データにおいて圧力差分ΔPtの演算処理を行う必要がなく、演算処理速度の向上に寄与することができる。   Since the determination based on the absolute values of the contact pressures P1 to P4 is performed before the determination based on the pressure difference ΔPt, it is not necessary to perform the calculation process of the pressure difference ΔPt in all the contact pressure data, which contributes to the improvement of the calculation processing speed. can do.

なお、この圧力差分ΔPtに基づく判断の前に、接触圧P1〜P4の絶対値に基づく判断を行う手順について、図17のフローチャートに例示する。図16に示す手順においては、ΔPt≧D5である場合には(S.3)、必ず表示部100に「プローブの接触状態が不良(傾き)です。」との警告メッセージが表示されるが(S.6)、図17に示す他の例に係る手順においては、接触圧P1〜P4が規定圧力範囲D1〜D4内であって(S.7)、かつΔP≧D5の場合(S.3)に、表示部100に「プローブの接触状態が不良(傾き)です。」との警告メッセージが表示される(S.6)。すなわち、ΔP≧D5であったとしても、接触圧P1〜P4が規定圧力範囲D1〜D4外である場合には(S.7)、ゲイン補正が行われるか(S.14)、表示部100に「プローブの接触状態が不良(圧力不足/圧力過大)です。」との警告メッセージが表示される(S.12)ようになっている。   In addition, the procedure of performing the determination based on the absolute values of the contact pressures P1 to P4 before the determination based on the pressure difference ΔPt is illustrated in the flowchart of FIG. In the procedure shown in FIG. 16, when ΔPt ≧ D5 (S.3), a warning message “probe contact state is bad (tilt)” is always displayed on the display unit 100 ( S.6), in the procedure according to another example shown in FIG. 17, when the contact pressures P1 to P4 are within the specified pressure range D1 to D4 (S.7) and ΔP ≧ D5 (S.3). ), A warning message “Probe contact state is bad (tilt)” is displayed on the display unit 100 (S.6). That is, even if ΔP ≧ D5, if the contact pressures P1 to P4 are outside the specified pressure range D1 to D4 (S.7), whether the gain correction is performed (S.14), the display unit 100 Is displayed with a warning message “Probing contact state is poor (insufficient pressure / excessive pressure)” (S.12).

[実施形態3]
図18は、この発明の実施形態3に係る超音波プローブ1を接触面3側から見た外観図である。この超音波プローブ1はコンベックススキャン方式のプローブであって、接触面3がコンベックス形状とされている。そして、その接触面3上に圧電フィルム4が設けられている。この圧電フィルム4は、フィルム状の圧電センサーの集合体であり、公知のものを適用することができる。この圧電フィルム4を接触面3上に設けることにより、接触面3上での各座標位置における接触圧を計測することができるようになっている。そして、この圧電フィルム4からの位置データと接触圧データとがプローブ側制御部4を介して装置本体2側の制御部120へと送信されるようになっており、制御部120側では、接触面3上のどの位置がどの程度の接触圧かを把握することができるようになっている。
[Embodiment 3]
FIG. 18 is an external view of the ultrasonic probe 1 according to Embodiment 3 of the present invention as viewed from the contact surface 3 side. The ultrasonic probe 1 is a convex scan type probe, and the contact surface 3 has a convex shape. A piezoelectric film 4 is provided on the contact surface 3. The piezoelectric film 4 is an aggregate of film-like piezoelectric sensors, and a known one can be applied. By providing the piezoelectric film 4 on the contact surface 3, the contact pressure at each coordinate position on the contact surface 3 can be measured. The position data and the contact pressure data from the piezoelectric film 4 are transmitted to the control unit 120 on the apparatus main body 2 side via the probe side control unit 4. It is possible to grasp which position on the surface 3 is at what level of contact pressure.

したがって、接触面3上での異なる2点(第1位置L1及び第2位置L2)間の距離ΔLと、第1位置L1における第1接触圧P1と第2位置L2における第2接触圧P2との圧力差分ΔP=|P1−P2|とに基づき、制御部120において圧力傾斜Ps(=ΔP/ΔL)を算出することができる。この圧力傾斜Psは、圧力差分ΔPだけでなく2点間の距離ΔLの情報も含んでいるので、超音波プローブ1の傾き状態をより一層的確に反映している。圧力規定データベースDが、圧力傾斜規定値D6を有していれば、算出された圧力傾斜Psと圧力傾斜規定値D6との比較を行うことができ、Ps≧D6の場合に制御部120が異常判断を行うことができる。   Therefore, the distance ΔL between two different points (first position L1 and second position L2) on the contact surface 3, the first contact pressure P1 at the first position L1, and the second contact pressure P2 at the second position L2. The pressure gradient Ps (= ΔP / ΔL) can be calculated by the control unit 120 based on the pressure difference ΔP = | P1−P2 |. The pressure gradient Ps includes not only the pressure difference ΔP but also information on the distance ΔL between the two points, and therefore more accurately reflects the tilt state of the ultrasonic probe 1. If the pressure regulation database D has the pressure slope regulation value D6, the calculated pressure slope Ps can be compared with the pressure slope regulation value D6. If Ps ≧ D6, the controller 120 is abnormal. Judgment can be made.

なお、この超音波診断装置Sにおいては、接触面3上に配列された複数の超音波トランスデューサ10からの超音波エコーの受信に基づき表示部100にエコー画像を表示するが、超音波プローブ1と診断部位との接触状態が良好でないと、一部の超音波トランスデューサ10からの超音波エコーの受信ができない又は受信強度が非常に弱い場合がある。   In this ultrasonic diagnostic apparatus S, echo images are displayed on the display unit 100 based on reception of ultrasonic echoes from a plurality of ultrasonic transducers 10 arranged on the contact surface 3. If the state of contact with the diagnostic region is not good, reception of ultrasonic echoes from some ultrasonic transducers 10 may not be possible, or the reception intensity may be very weak.

この場合に、超音波エコーの受信強度に基づいて、接触圧を計測する位置(第1位置及び第2位置)を制御部(位置設定手段)120が設定してもよい。例えば、図19に示すように、コンベックススキャン方式の超音波プローブ1と診断部位Tとは、接触面3の全体で接触せず、その中央部分近傍Wにおいてのみ接触する場合がある。この場合において、その中央部分近傍Wでは接触が良好で、超音波診断が適正に行われていても、接触面3の両端近傍Xにおいては圧電フィルム4によって接触圧が略0として計測されてしまう。   In this case, the control unit (position setting unit) 120 may set positions (first position and second position) at which the contact pressure is measured based on the reception intensity of the ultrasonic echo. For example, as shown in FIG. 19, the convex scan type ultrasonic probe 1 and the diagnostic site T may not be in contact with each other on the entire contact surface 3 but only in the vicinity of the central portion W. In this case, the contact is good in the vicinity W of the central portion, and the contact pressure is measured as approximately 0 by the piezoelectric film 4 in the vicinity X of both ends of the contact surface 3 even if the ultrasonic diagnosis is properly performed. .

したがって、この超音波プローブ1では、超音波エコーの受信強度が一定強度未満である超音波トランスデューサ10の配置位置に対応する位置(両端近傍X)においては、接触圧の計測を行わず、超音波エコーの受信強度が一定強度以上である超音波トランスデューサ10の配置位置に対応する位置(中央部分近傍X)においては、接触圧の計測を行う。接触圧を計測する第1位置L1及び第2位置L2を、中央部分近傍X内に設定することにより、実際に診断部位Tに接触している部分における超音波プローブ1の接触状態を把握することができる。   Therefore, in the ultrasonic probe 1, the contact pressure is not measured at the position corresponding to the position of the ultrasonic transducer 10 where the reception intensity of the ultrasonic echo is less than a certain intensity (X near both ends). The contact pressure is measured at a position (X near the central portion) corresponding to the position where the ultrasonic transducer 10 has an echo reception intensity of a certain intensity or higher. By grasping the first position L1 and the second position L2 for measuring the contact pressure in the vicinity of the central portion X, the contact state of the ultrasonic probe 1 in the portion that is actually in contact with the diagnostic region T is grasped. Can do.

もちろん、例えばリニアスキャン方式の超音波プローブにおいて、超音波エコーの受信強度が一定未満である超音波トランスデューサの配置位置に対応する位置に第1位置及び第2位置を設定することも考えられる。これにより、略平面状の接触面3において、接触状態が良好でなく超音波エコーの受信状態が良好でない位置において圧力計測に基づく接触異常の判断を行うことができる。   Of course, for example, in a linear scan type ultrasonic probe, it is conceivable to set the first position and the second position at positions corresponding to the arrangement positions of the ultrasonic transducers where the reception intensity of the ultrasonic echo is less than a certain value. Thereby, in the substantially flat contact surface 3, it is possible to determine contact abnormality based on pressure measurement at a position where the contact state is not good and the reception state of the ultrasonic echo is not good.

以上、本発明の好ましい実施の形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その要旨の範囲内で様々な変形や変更が可能である。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

例えば、圧力規定データベース内に格納される規定圧力範囲D1〜D4、第2の規定圧力範囲D11〜D14、圧力差分規定値D5、圧力傾斜規定値D6などの設定値は、操作部110からの操作に基づき適宜変更可能であってもよい。それにより、Bモード診断の場合やエラストグラフィモードの場合など、異なる診断モードにおいて各々適切な規定値設定とすることができる。また、操作者の診断技量によっては、超音波プローブ1と診断部位Tとの密着を良好に行える場合とそうでない場合とがあるので、そのような診断技量に応じて適宜圧力規定値を設定変更可能であることが望ましい。   For example, the set values such as the specified pressure ranges D1 to D4, the second specified pressure ranges D11 to D14, the pressure difference specified value D5, and the pressure gradient specified value D6 stored in the pressure specification database are the operations from the operation unit 110. May be appropriately changed based on the above. Thereby, it is possible to set appropriate specified values in different diagnostic modes, such as in the case of B-mode diagnosis and elastography mode. In addition, depending on the diagnostic skill of the operator, there are cases where the close contact between the ultrasonic probe 1 and the diagnostic site T can be satisfactorily performed, and there are cases where it is not, so the pressure regulation value is appropriately changed depending on such diagnostic skill. It is desirable to be possible.

また、例えば図20に示すように、超音波プローブ1の接触面3を4つの領域A1〜A4(図中斜線部分)に分けて、各々の領域に第1〜第4の圧力センサーs1〜s4を配置し、第1〜第4の圧力センサーs1〜s4からの計測値に基づき、接触面3の長手方向(図中Xa方向)及びその直交方向(図中Ya方向)の傾斜や全体の圧力(全圧)の良否を判断してもよい。   For example, as shown in FIG. 20, the contact surface 3 of the ultrasonic probe 1 is divided into four regions A1 to A4 (shaded portions in the figure), and the first to fourth pressure sensors s1 to s4 are provided in each region. , And based on the measured values from the first to fourth pressure sensors s1 to s4, the inclination of the longitudinal direction (Xa direction in the drawing) of the contact surface 3 and the orthogonal direction (Ya direction in the drawing) and the overall pressure The quality of (total pressure) may be determined.

なお、第1〜第4の圧力センサーs1〜s4の配置位置は各々第1〜第4位置L1〜L4であり、第1〜第4位置L1〜L4は、それぞれ長方形の各頂角に略対応する位置に配置されている。また、ここでは第1の圧力センサーs1と第4の圧力センサーs4とが第1圧力計測手段を構成し、第2の圧力センサーs2と第3の圧力センサーs3とが第2圧力計測手段を構成するものと概念することができる。   The arrangement positions of the first to fourth pressure sensors s1 to s4 are the first to fourth positions L1 to L4, respectively, and the first to fourth positions L1 to L4 substantially correspond to the respective vertical angles of the rectangle. It is arranged at the position to do. Here, the first pressure sensor s1 and the fourth pressure sensor s4 constitute a first pressure measuring means, and the second pressure sensor s2 and the third pressure sensor s3 constitute a second pressure measuring means. Can be conceptualized as

例えば、図20に示す、第1〜第4の圧力センサーs1〜s4の各々の計測値が第1〜第4接触圧P1〜P4である場合において、
全圧AP=P1+P2+P3+P4
圧力差分ΔPxa=|(P2+P3)−(P1+P4)|
圧力差分ΔPya=|(P1+P2)−(P3+P4)|
圧力差分ΔPxy=|(P1+P3)−(P2+P4)|
と定義すると、全圧APは接触面3の診断部位に対する押し付け圧力の合計値、圧力差分ΔPxaは接触面3の診断部位に対するXa方向における傾斜、ΔPyaは接触面3の診断部位に対するYa方向における傾斜、ΔPxyは接触面3の診断部位に対する斜め方向(すなわち、領域A1から領域A3にかけての、又は領域A2から領域A4にかけての)における傾斜の程度を表す。したがって、これらの全圧AP、圧力差分ΔPxa,ΔPya,ΔPxyについての各規定値(ここで、全圧APについての規定値が第3圧力範囲である。)を圧力規定データベースDが有していれば、その各規定値とこれらの全圧力AP、圧力差分ΔPxa,ΔPya,ΔPxyとの比較によって、超音波プローブ1の接触状態の良否判断(警告表示を行うか否か、ゲイン補正を行うか否か等)を行うことができる。
For example, in the case where the measured values of the first to fourth pressure sensors s1 to s4 shown in FIG. 20 are the first to fourth contact pressures P1 to P4,
Total pressure AP = P1 + P2 + P3 + P4
Pressure difference ΔPxa = | (P2 + P3) − (P1 + P4) |
Pressure difference ΔPya = | (P1 + P2) − (P3 + P4) |
Pressure difference ΔPxy = | (P1 + P3) − (P2 + P4) |
When the total pressure AP is defined, the total pressure AP is the sum of the pressing pressures on the diagnostic part of the contact surface 3, the pressure difference ΔPxa is the inclination in the Xa direction with respect to the diagnostic part of the contact surface 3, , ΔPxy represents the degree of inclination of the contact surface 3 in an oblique direction with respect to the diagnosis site (that is, from the region A1 to the region A3 or from the region A2 to the region A4). Therefore, the pressure regulation database D has the prescribed values for the total pressure AP and the pressure differences ΔPxa, ΔPya, ΔPxy (where the prescribed value for the total pressure AP is the third pressure range). For example, whether the contact state of the ultrasonic probe 1 is good or bad (whether a warning is displayed or not, and whether or not a gain is corrected) is compared by comparing each specified value with these total pressures AP and pressure differences ΔPxa, ΔPya, ΔPxy. Or the like).

本発明は、超音波を送受信することにより生体内の臓器等の撮像を行って、診断のために用いられる超音波診断画像を生成する超音波診断装置に利用することが可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for an ultrasonic diagnostic apparatus that performs imaging of an organ or the like in a living body by transmitting and receiving ultrasonic waves and generates an ultrasonic diagnostic image used for diagnosis.

A1〜A4:領域
AP:全圧(全体の圧力)
B1:第1接触圧における輝度
Bi:推定接触圧Piに対応する輝度
Bs:飽和輝度
D:圧力規定データベース
D1〜D4:規定圧力範囲
D5:圧力差分規定値
D6:圧力傾斜規定値
D11〜D14:第2の規定圧力範囲
L1〜L4:第1〜第4位置
P1〜P4:第1〜第4接触圧
Pc:臨界圧力
Pi:推定接触圧
Ps:圧力傾斜
ΔP,ΔPt:圧力差分
ΔPxa,ΔPya,ΔPxy:圧力差分
S:超音波診断装置
S1〜S4:圧電素子(第1〜第4の圧力計測手段)
s1〜s4:第1〜第4の圧力センサー
T:診断部位
W:中央部分近傍
X:両端近傍
Xa:長手方向
Ya:長手方向の直交方向
1:超音波プローブ(超音波探触子)
2:装置本体
3:接触面
4:圧電フィルム(第1及び第2の圧力計測手段)
10:超音波トランスデューサ
11:切換回路
12:加算回路
20:送受信部
21:送信回路
22:プリアンプ
23:LPF
24:ADC
25:直交検波処理部
25a、25b:ミキサ
25c、25d:LPF
25e:直交サンプリング部
26a,26b:サンプリング部
26c:時分割サンプリング部
27a〜27c:メモリ
30:シリアル化部
40:プローブ側制御部
50:伝送回路
60:伝送回路
70:走査制御部
80:受信フォーカス処理部
81:メモリ
82:整相加算部
90:Bモード画像信号生成部(画像生成部)
91:STC
92:DSC
100:表示部
110:操作部
120:制御部(異常判断手段、位置設定手段)
130:格納部
140:異常報知手段
150:報知ブザー
A1 to A4: Area AP: Total pressure (total pressure)
B1: Luminance Bi at the first contact pressure: Luminance Bs corresponding to the estimated contact pressure Pi: Saturation luminance D: Pressure regulation database D1 to D4: Specified pressure range D5: Pressure difference regulation value D6: Pressure gradient regulation value D11 to D14: Second specified pressure range L1 to L4: First to fourth positions P1 to P4: First to fourth contact pressures Pc: Critical pressure Pi: Estimated contact pressure Ps: Pressure gradient ΔP, ΔPt: Pressure differences ΔPxa, ΔPya, ΔPxy: pressure difference S: ultrasonic diagnostic apparatuses S1 to S4: piezoelectric elements (first to fourth pressure measuring means)
s1 to s4: First to fourth pressure sensors T: Diagnostic site W: Near central portion X: Near both ends Xa: Longitudinal direction Ya: Longitudinal direction 1: Ultrasonic probe (ultrasonic probe)
2: Device body 3: Contact surface 4: Piezoelectric film (first and second pressure measuring means)
10: ultrasonic transducer 11: switching circuit 12: addition circuit 20: transmission / reception unit 21: transmission circuit 22: preamplifier 23: LPF
24: ADC
25: Quadrature detection processing unit 25a, 25b: Mixer 25c, 25d: LPF
25e: orthogonal sampling units 26a, 26b: sampling unit 26c: time-division sampling units 27a to 27c: memory 30: serialization unit 40: probe side control unit 50: transmission circuit 60: transmission circuit 70: scanning control unit 80: reception focus Processing unit 81: Memory 82: Phased addition unit 90: B-mode image signal generation unit (image generation unit)
91: STC
92: DSC
100: Display unit 110: Operation unit 120: Control unit (abnormality determination means, position setting means)
130: Storage unit 140: Abnormality notification means 150: Notification buzzer

Claims (10)

被検体の診断部位に接触させる接触面を有してその接触面から該診断部位に対して超音波を送信すると共に該診断部位からの超音波エコーを受信する超音波診断用の超音波プローブと、
該超音波エコーに基づき前記診断部位の超音波エコー画像を生成する画像生成部と、
該生成された前記超音波エコー画像を表示する表示部と、を有する超音波診断装置であって、該超音波診断装置が、更に、
前記接触面上の第1位置における前記診断部位に対する第1接触圧を計測する第1圧力計測手段と、
前記接触面上の前記第1位置と異なる第2位置における前記診断部位に対する第2接触圧を計測する第2圧力計測手段と、
前記第1接触圧と前記第2接触圧との圧力差分が所定範囲内でない場合に異常を判断する異常判断手段と、を有する超音波診断装置。
An ultrasonic probe for ultrasonic diagnosis, which has a contact surface to be brought into contact with a diagnostic region of a subject, transmits ultrasonic waves to the diagnostic region from the contact surface, and receives ultrasonic echoes from the diagnostic region; ,
An image generating unit that generates an ultrasonic echo image of the diagnostic site based on the ultrasonic echo;
A display unit for displaying the generated ultrasonic echo image, and the ultrasonic diagnostic apparatus further comprises:
First pressure measuring means for measuring a first contact pressure for the diagnostic region at a first position on the contact surface;
Second pressure measuring means for measuring a second contact pressure with respect to the diagnostic region at a second position different from the first position on the contact surface;
An ultrasound diagnostic apparatus comprising: an abnormality determination unit that determines an abnormality when a pressure difference between the first contact pressure and the second contact pressure is not within a predetermined range.
前記第1圧力計測手段が、前記接触面上での異なる2つの位置における各々の接触圧を計測する2つの圧力計測手段を有すると共に、前記第2圧力計測手段が、前記接触面上での異なる2つの位置における各々の接触圧を計測する2つの圧力計測手段を有し、
前記第1接触圧が、前記第1圧力計測手段における2つの圧力計測手段による各接触圧の合計値であり、かつ前記第2接触圧が、前記第2圧力計測手段における2つの圧力計測手段による各接触圧の合計値である請求項1に記載の超音波診断装置。
The first pressure measuring means has two pressure measuring means for measuring respective contact pressures at two different positions on the contact surface, and the second pressure measuring means is different on the contact surface. Having two pressure measuring means for measuring the contact pressure at each of the two positions;
The first contact pressure is a total value of the contact pressures obtained by the two pressure measuring means in the first pressure measuring means, and the second contact pressure is obtained by the two pressure measuring means in the second pressure measuring means. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, which is a total value of each contact pressure.
被検体の診断部位に接触させる接触面を有してその接触面から該診断部位に対して超音波を送信すると共に該診断部位からの超音波エコーを受信する超音波診断用の超音波プローブと、
該超音波エコーに基づき前記診断部位の超音波エコー画像を生成する画像生成部と、
該生成された前記超音波エコー画像を表示する表示部と、を有する超音波診断装置であって、該超音波診断装置が、更に、
前記接触面上の第1位置における前記診断部位に対する第1接触圧を計測する第1圧力計測手段と、
前記接触面上の前記第1位置と異なる第2位置における前記診断部位に対する第2接触圧を計測する第2圧力計測手段と、
前記第1接触圧と前記第2接触圧との圧力差分と、前記第1位置と前記第2位置との距離と、の比率である圧力傾斜が所定範囲内でない場合に異常を判断する異常判断手段と、を有する超音波診断装置。
An ultrasonic probe for ultrasonic diagnosis, which has a contact surface to be brought into contact with a diagnostic region of a subject, transmits ultrasonic waves from the contact surface to the diagnostic region, and receives ultrasonic echoes from the diagnostic region; ,
An image generating unit that generates an ultrasonic echo image of the diagnostic site based on the ultrasonic echo;
A display unit for displaying the generated ultrasonic echo image, the ultrasonic diagnostic apparatus further comprising:
First pressure measuring means for measuring a first contact pressure for the diagnostic region at a first position on the contact surface;
Second pressure measuring means for measuring a second contact pressure with respect to the diagnostic region at a second position different from the first position on the contact surface;
An abnormality determination for determining an abnormality when a pressure gradient that is a ratio of a pressure difference between the first contact pressure and the second contact pressure and a distance between the first position and the second position is not within a predetermined range. And an ultrasonic diagnostic apparatus.
前記異常判断手段が、
前記第1接触圧が所定の第1圧力範囲内でない場合、前記第2接触圧が所定の第2圧力範囲内でない場合及び前記第1接触圧と前記第2接触圧の合計値が第3圧力範囲内でない場合のうち、少なくともいずれかの場合に異常を判断する請求項1から請求項3のうちいずれか1項に記載の超音波診断装置。
The abnormality determination means
When the first contact pressure is not within the predetermined first pressure range, the second contact pressure is not within the predetermined second pressure range, and the total value of the first contact pressure and the second contact pressure is the third pressure. The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein an abnormality is determined in at least one of cases that are not within the range.
前記異常判断の際に、異常を報知する異常報知手段を更に有する請求項1から請求項4のうちいずれか1項に記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising abnormality notifying means for notifying abnormality when the abnormality is determined. 前記第1接触圧及び前記第2接触圧に基づき、前記超音波エコー画像における前記第1位置に対応する画像部分及び前記第2位置に対応する画像部分のうち少なくともいずれか一方をゲイン補正する請求項1から請求項4のうちいずれか1項に記載の超音波診断装置。   A gain correction is performed on at least one of an image portion corresponding to the first position and an image portion corresponding to the second position in the ultrasonic echo image based on the first contact pressure and the second contact pressure. The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 4. 前記超音波エコーの受信強度に基づいて、前記第1位置及び前記第2位置のうち少なくともいずれか一方を設定する位置設定手段、を更に有する請求項1から請求項4のうちいずれか1項に記載の超音波診断装置。   5. The apparatus according to claim 1, further comprising a position setting unit configured to set at least one of the first position and the second position based on a reception intensity of the ultrasonic echo. The ultrasonic diagnostic apparatus as described. 前記第1の圧力計測手段及び前記第2の圧力計測手段は、圧電素子を有して構成される請求項1から請求項4のうちいずれか1項に記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the first pressure measuring unit and the second pressure measuring unit include a piezoelectric element. 前記第1圧力範囲及び前記第2圧力範囲のうち少なくともいずれか一方が可変である請求項4に記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 4, wherein at least one of the first pressure range and the second pressure range is variable. 被検体の診断部位に接触させる接触面を有してその接触面から該診断部位に対して超音波を送信すると共に該診断部位からの超音波エコーを受信する超音波診断用の超音波プローブと、前記診断部位と、の接触状態を判断する接触状態判断方法であって、
前記接触面上の第1位置における前記診断部位に対する第1接触圧を計測する第1圧力計測ステップと、
前記接触面上の前記第1位置と異なる第2位置における前記診断部位に対する第2接触圧を計測する第2圧力計測ステップと、
前記第1接触圧と前記第2接触圧との圧力差分と、前記第1位置と前記第2位置との距離と、の比率である圧力傾斜が所定範囲内でない場合に異常を判断する異常判断ステップと、を有する接触状態判断方法。
An ultrasonic probe for ultrasonic diagnosis, which has a contact surface to be brought into contact with a diagnostic region of a subject, transmits ultrasonic waves to the diagnostic region from the contact surface, and receives ultrasonic echoes from the diagnostic region; A contact state determination method for determining a contact state with the diagnostic site,
A first pressure measuring step for measuring a first contact pressure with respect to the diagnostic part at a first position on the contact surface;
A second pressure measuring step for measuring a second contact pressure with respect to the diagnostic region at a second position different from the first position on the contact surface;
An abnormality determination for determining an abnormality when a pressure gradient that is a ratio of a pressure difference between the first contact pressure and the second contact pressure and a distance between the first position and the second position is not within a predetermined range. And a contact state determination method.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013175879A (en) * 2012-02-24 2013-09-05 Seiko Epson Corp Ultrasonic transducer element chip, probe, electronic apparatus and ultrasonic diagnostic device
JP2015020034A (en) * 2013-07-23 2015-02-02 上田日本無線株式会社 Diagnostic method for interior of organism
JP2016010715A (en) * 2015-09-07 2016-01-21 セイコーエプソン株式会社 Ultrasonic sensor controller, electronic apparatus and ultrasonic sensor control method
JP2019022693A (en) * 2018-09-21 2019-02-14 株式会社日立製作所 Ultrasonic diagnostic device, and operation method for ultrasonic diagnostic device
KR20190121935A (en) * 2018-04-19 2019-10-29 서강대학교산학협력단 Method and apparatus for measurement of transducer contact in ultrasound transducers
CN112218585A (en) * 2018-06-07 2021-01-12 三W日本株式会社 Ultrasonic measuring device, contact determination server device, contact determination program, and contact determination method
KR102577601B1 (en) * 2022-12-07 2023-09-12 주식회사 에어스메디컬 Ultrasound diagnosis system method for measuring power using the same
KR102607805B1 (en) * 2022-10-14 2023-11-29 주식회사 에어스메디컬 Method and program for determining contact based on medical image
KR200497686Y1 (en) * 2023-10-13 2024-01-25 주식회사 한소노 Ultrasound device

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0833623A (en) * 1994-07-25 1996-02-06 Aloka Co Ltd Ultrasonic wave probe and ultrasonic diagnostic system
JP2002224105A (en) * 2001-02-02 2002-08-13 Fuji Photo Film Co Ltd Ultrasonic probe and ultrasonic examination instrument
JP2003225239A (en) * 2002-01-31 2003-08-12 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Ultrasonic imaging device
JP2003230560A (en) * 2002-02-12 2003-08-19 Toshiba Medical System Co Ltd Ultrasonograph
WO2005120358A1 (en) * 2004-06-09 2005-12-22 Hitachi Medical Corporation Elastic image display method and ultrasonographic device
WO2006040967A1 (en) * 2004-10-08 2006-04-20 Hitachi Medical Corporation Ultrasonic diagnosis device
JP2006238913A (en) * 2005-02-28 2006-09-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ultrasonic diagnostic apparatus and probe for ultrasonic diagnostic apparatus
JP2008173157A (en) * 2007-01-16 2008-07-31 Aloka Co Ltd Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0833623A (en) * 1994-07-25 1996-02-06 Aloka Co Ltd Ultrasonic wave probe and ultrasonic diagnostic system
JP2002224105A (en) * 2001-02-02 2002-08-13 Fuji Photo Film Co Ltd Ultrasonic probe and ultrasonic examination instrument
JP2003225239A (en) * 2002-01-31 2003-08-12 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Ultrasonic imaging device
JP2003230560A (en) * 2002-02-12 2003-08-19 Toshiba Medical System Co Ltd Ultrasonograph
WO2005120358A1 (en) * 2004-06-09 2005-12-22 Hitachi Medical Corporation Elastic image display method and ultrasonographic device
WO2006040967A1 (en) * 2004-10-08 2006-04-20 Hitachi Medical Corporation Ultrasonic diagnosis device
JP2006238913A (en) * 2005-02-28 2006-09-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ultrasonic diagnostic apparatus and probe for ultrasonic diagnostic apparatus
JP2008173157A (en) * 2007-01-16 2008-07-31 Aloka Co Ltd Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013175879A (en) * 2012-02-24 2013-09-05 Seiko Epson Corp Ultrasonic transducer element chip, probe, electronic apparatus and ultrasonic diagnostic device
JP2015020034A (en) * 2013-07-23 2015-02-02 上田日本無線株式会社 Diagnostic method for interior of organism
JP2016010715A (en) * 2015-09-07 2016-01-21 セイコーエプソン株式会社 Ultrasonic sensor controller, electronic apparatus and ultrasonic sensor control method
KR20190121935A (en) * 2018-04-19 2019-10-29 서강대학교산학협력단 Method and apparatus for measurement of transducer contact in ultrasound transducers
KR102103635B1 (en) * 2018-04-19 2020-04-22 서강대학교산학협력단 Method and apparatus for measurement of transducer contact in ultrasound transducers
CN112218585A (en) * 2018-06-07 2021-01-12 三W日本株式会社 Ultrasonic measuring device, contact determination server device, contact determination program, and contact determination method
JP2019022693A (en) * 2018-09-21 2019-02-14 株式会社日立製作所 Ultrasonic diagnostic device, and operation method for ultrasonic diagnostic device
KR102607805B1 (en) * 2022-10-14 2023-11-29 주식회사 에어스메디컬 Method and program for determining contact based on medical image
WO2024080489A1 (en) * 2022-10-14 2024-04-18 주식회사 에어스 메디컬 Contact determination method on basis of medical image, and computer program performing same
KR102577601B1 (en) * 2022-12-07 2023-09-12 주식회사 에어스메디컬 Ultrasound diagnosis system method for measuring power using the same
WO2024122906A1 (en) * 2022-12-07 2024-06-13 주식회사 에어스 메디컬 Ultrasound diagnosis system, and force measurement method thereof
KR200497686Y1 (en) * 2023-10-13 2024-01-25 주식회사 한소노 Ultrasound device

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