JP2012161560A - Ultrasound diagnostic apparatus and ultrasound image producing method - Google Patents

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剛 田辺
Kimito Katsuyama
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasound diagnostic apparatus and an ultrasound image producing method capable of efficiently obtaining data for producing a B mode image and data for measuring the sound speed to achieve production of both a B mode image and a sound speed map.SOLUTION: A plurality of lattice points are set on sound rays S3-S5 passing inside a region of interest R and in the region of interest R, points F located at a given depth L1 are set on sound rays S1, S2, S6, and S7 passing outside the region of interest R, lattice points E2 located at the deepest depth have a depth closest to the given depth L1 among the lattice points set inside the region of interest R, these lattice points serve as transmission focuses for both the production of the B mode image and the measurement of the sound speed, and the other lattice points E1 serve as transmission focuses used exclusively for the measurement of the sound speed. A B mode image signal is produced based on the reception data obtained by forming the transmission focus at the points F outside the region of interest R and the lattice points E2 inside the region of interest R. The reception data obtained by forming the transmission focuses at the lattice points E1, E2 in the region of interest R is used to calculate local sound speeds, and a sound speed map is produced.

Description

この発明は、超音波診断装置および超音波画像生成方法に係り、特に、超音波プローブの振動子アレイから超音波を送受信することによりBモード画像の生成と関心領域内の音速マップの生成の双方を行う超音波診断装置に関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus and an ultrasonic image generation method, and more particularly, to generate both a B-mode image and a sound velocity map in a region of interest by transmitting and receiving ultrasonic waves from a transducer array of an ultrasonic probe. The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus.

従来から、医療分野において、超音波画像を利用した超音波診断装置が実用化されている。一般に、この種の超音波診断装置は、振動子アレイを内蔵した超音波プローブと、この超音波プローブに接続された装置本体とを有しており、超音波プローブから被検体内に向けて超音波ビームを送信し、被検体からの超音波エコーを超音波プローブで受信して、その受信信号を装置本体で電気的に処理することにより超音波画像が生成される。   Conventionally, in the medical field, an ultrasonic diagnostic apparatus using an ultrasonic image has been put into practical use. In general, this type of ultrasonic diagnostic apparatus has an ultrasonic probe with a built-in transducer array and an apparatus main body connected to the ultrasonic probe. An ultrasonic image is generated by transmitting a sound beam, receiving an ultrasonic echo from the subject with an ultrasonic probe, and electrically processing the received signal with the apparatus main body.

また、近年、被検体内の診断部位をより精度よく診断するために、診断部位における音速を測定することが行われている。
例えば、特許文献1には、診断部位の周辺に複数の格子点を設定し、各格子点に対して超音波ビームを送受信することにより得られる受信データに基づいて、局所音速値の演算を行う超音波診断装置が提案されている。
In recent years, in order to more accurately diagnose a diagnostic site in a subject, the speed of sound at the diagnostic site has been measured.
For example, in Patent Document 1, a plurality of lattice points are set around a diagnostic region, and a local sound velocity value is calculated based on reception data obtained by transmitting and receiving an ultrasonic beam to each lattice point. An ultrasonic diagnostic apparatus has been proposed.

特開2010−99452号公報JP 2010-99452 A

特許文献1の装置では、超音波プローブから被検体内に向けて超音波ビームを送受信することで、診断部位における局所音速値を求めることができ、例えばBモード画像に局所音速値の情報を重畳させて表示することが可能となる。
ところで、被検体内の特定の領域に対して診断を行う場合には、Bモード画像に併せて、その領域内の各点における局所音速値の分布を示す音速マップを表示することが有効となる。
しかしながら、Bモード画像の生成と診断部位の音速マップの生成の双方を行おうとすると、多数回の超音波ビームの送受信を行わなければならず、Bモード画像生成用のためのデータと音速測定のためのデータの取得に多大の時間と手間を要するという問題を生じてしまう。
With the apparatus of Patent Document 1, a local sound velocity value at a diagnostic site can be obtained by transmitting and receiving an ultrasonic beam from an ultrasonic probe into a subject. For example, information on a local sound velocity value is superimposed on a B-mode image. Can be displayed.
By the way, when a diagnosis is performed on a specific region in the subject, it is effective to display a sound velocity map indicating the distribution of local sound velocity values at each point in the region in addition to the B-mode image. .
However, if both the generation of the B-mode image and the generation of the sound velocity map of the diagnostic region are to be performed, the ultrasonic beam must be transmitted and received many times, and the data for generating the B-mode image and the sound velocity measurement For this reason, it takes a lot of time and labor to acquire data.

この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、Bモード画像生成用のデータと音速測定用のデータを効率よく取得してBモード画像の生成と音速マップの生成の双方を行うことができる超音波診断装置および超音波画像生成方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a conventional problem, and efficiently obtains B-mode image generation data and sound speed measurement data to generate a B-mode image and a sound speed map. It is an object to provide an ultrasonic diagnostic apparatus and an ultrasonic image generation method capable of performing both of the above.

この発明に係る超音波診断装置は、送信回路から供給された駆動信号に基づいて超音波プローブの振動子アレイから被検体に向けて超音波ビームが送信されると共に被検体による超音波エコーを受信した超音波プローブの振動子アレイから出力される受信信号を受信回路で処理することで得られる受信データに基づいて超音波画像を生成する超音波診断装置であって、撮像領域内に関心領域を設定するための関心領域設定部と、関心領域設定部で設定された関心領域の内部を通る音線上で且つ関心領域内に複数の格子点を設定し、複数の格子点に送信焦点を形成してそれぞれ超音波ビームの送受信を行うことにより音速測定用の受信データを取得すると共に関心領域の外部を通る音線に対し少なくとも1つの所定の深度に送信焦点を形成して超音波ビームの送受信を行うことによりBモード画像生成用の第1の受信データを取得するように送信回路および受信回路を制御する制御部と、音速測定用の受信データに基づいて関心領域内の音速マップを生成する音速マップ生成部と、関心領域の内部を通る音線に対しては複数の格子点のうち所定の深度に最も近い深度を有する格子点に送信焦点を形成して超音波ビームの送受信を行うことで取得された音速測定用の受信データをBモード画像生成用の第2の受信データとし、Bモード画像生成用の第1および第2の受信データに基づいてBモード画像を生成する画像生成部とを備えたものである。   An ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention transmits an ultrasonic beam from a transducer array of an ultrasonic probe toward a subject and receives an ultrasonic echo from the subject based on a drive signal supplied from a transmission circuit. An ultrasonic diagnostic apparatus that generates an ultrasonic image based on reception data obtained by processing a reception signal output from a transducer array of an ultrasonic probe using a reception circuit. A region of interest setting unit for setting, a plurality of lattice points are set in the region of interest on a sound ray passing through the inside of the region of interest set by the region of interest setting unit, and a transmission focal point is formed at the plurality of lattice points. In this way, reception data for sound velocity measurement is acquired by transmitting and receiving ultrasonic beams, respectively, and at the same time, a transmission focal point is formed at a predetermined depth with respect to a sound ray passing outside the region of interest. A control unit that controls the transmission circuit and the reception circuit so as to acquire first reception data for generating a B-mode image by performing transmission and reception of a sound beam, and a sound speed in the region of interest based on the reception data for sound speed measurement A sound velocity map generator for generating a map, and for a sound ray passing through the inside of the region of interest, a transmission focal point is formed at a lattice point having a depth closest to a predetermined depth among a plurality of lattice points, and an ultrasonic beam The reception data for sound velocity measurement acquired by performing transmission / reception is used as second reception data for B-mode image generation, and a B-mode image is generated based on the first and second reception data for B-mode image generation And an image generation unit.

制御部は、所定の深度を複数の格子点のいずれかの深度に等しくなるように設定することが好ましい。この場合、制御部は、所定の深度を複数の格子点のうち関心領域の深さ方向の中心部に位置する格子点の深度に等しくなるように設定することができる。
また、制御部は、関心領域の外部を通る音線について複数の所定の深度を設定することもできる。さらに、この場合、制御部は、複数の格子点のうち最浅部に位置する格子点および最深部に位置する格子点の深度に等しい2つの所定の深度を設定することができる。
The control unit preferably sets the predetermined depth to be equal to any one of the plurality of grid points. In this case, the control unit can set the predetermined depth to be equal to the depth of the lattice point located at the center in the depth direction of the region of interest among the plurality of lattice points.
The control unit can also set a plurality of predetermined depths for sound rays that pass outside the region of interest. Further, in this case, the control unit can set two predetermined depths equal to the depth of the lattice point located at the shallowest portion and the lattice point located at the deepest portion among the plurality of lattice points.

この発明に係る超音波画像生成方法は、送信回路から供給された駆動信号に基づいて超音波プローブの振動子アレイから被検体に向けて超音波ビームが送信されると共に被検体による超音波エコーを受信した超音波プローブの振動子アレイから出力される受信信号を受信回路で処理することで得られる受信データに基づいて超音波画像を生成する超音波画像生成方法であって、撮像領域内に関心領域を設定すると共に関心領域の内部を通る音線上で且つ関心領域内に複数の格子点を設定し、複数の格子点に送信焦点を形成してそれぞれ超音波ビームの送受信を行うことにより音速測定用の受信データを取得し、音速測定用の受信データに基づいて関心領域内の音速マップを生成し、関心領域の外部を通る音線に対し少なくとも1つの所定の深度に送信焦点を形成して超音波ビームの送受信を行うことによりBモード画像生成用の第1の受信データを取得し、関心領域の内部を通る音線に対しては複数の格子点のうち所定の深度に最も近い深度を有する格子点に送信焦点を形成して超音波ビームの送受信を行うことで取得された音速測定用の受信データをBモード画像生成用の第2の受信データとし、Bモード画像生成用の第1および第2の受信データに基づいてBモード画像を生成する方法である。   In the ultrasonic image generation method according to the present invention, an ultrasonic beam is transmitted from a transducer array of an ultrasonic probe toward a subject based on a drive signal supplied from a transmission circuit, and an ultrasonic echo by the subject is transmitted. An ultrasonic image generation method for generating an ultrasonic image based on reception data obtained by processing a reception signal output from a transducer array of a received ultrasonic probe by a reception circuit, and in the imaging region Set the region and set multiple lattice points on the sound line passing through the inside of the region of interest and within the region of interest, and form the transmission focal point at the plurality of lattice points to transmit and receive the ultrasonic beam, respectively. And receiving a sound data, generating a sound speed map in the region of interest based on the sound speed measurement received data, and at least one predetermined depth for a sound ray passing outside the region of interest. The first reception data for generating the B-mode image is acquired by forming a transmission focal point and transmitting / receiving an ultrasonic beam, and for a sound ray passing through the inside of the region of interest, a predetermined one of a plurality of lattice points is obtained. The reception data for sound velocity measurement obtained by forming a transmission focal point at a lattice point having the depth closest to the depth of the image and transmitting and receiving an ultrasonic beam is used as second reception data for B-mode image generation, and B This is a method for generating a B-mode image based on first and second received data for generating a mode image.

この発明によれば、関心領域の外部を通る音線に対し所定の深度に送信焦点を形成して超音波ビームの送受信を行うことによりBモード画像生成用の第1の受信データを取得し、関心領域の内部を通る音線に対しては音速測定用に設定された複数の格子点のうち所定の深度に最も近い深度を有する格子点に送信焦点を形成して超音波ビームの送受信を行うことで取得された音速測定用の受信データをBモード画像生成用の第2の受信データとして用いるので、Bモード画像生成用のデータと音速測定用のデータを効率よく取得してBモード画像の生成と音速マップの生成の双方を行うことが可能となる。   According to the present invention, the first reception data for generating the B-mode image is obtained by transmitting and receiving the ultrasonic beam by forming a transmission focal point at a predetermined depth with respect to the sound ray passing outside the region of interest, For a sound ray passing through the inside of the region of interest, a transmission focal point is formed at a lattice point having a depth closest to a predetermined depth among a plurality of lattice points set for sound velocity measurement, and an ultrasonic beam is transmitted and received. Since the received data for measuring the sound speed is used as the second received data for generating the B-mode image, the data for generating the B-mode image and the data for measuring the sound speed can be efficiently acquired to obtain the B-mode image. Both generation and sound speed map generation can be performed.

この発明の実施の形態1に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 実施の形態1における音速演算の原理を模式的に示す図である。3 is a diagram schematically illustrating the principle of sound speed calculation in Embodiment 1. FIG. 実施の形態1におけるBモード画像生成用の送信焦点と音速測定用の送信焦点を示す図である。6 is a diagram illustrating a transmission focus for generating a B-mode image and a transmission focus for measuring a sound velocity in the first embodiment. FIG. 実施の形態1の変形例におけるBモード画像生成用の送信焦点と音速測定用の送信焦点を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a transmission focus for B-mode image generation and a transmission focus for sound speed measurement in a modification of the first embodiment. 実施の形態2におけるBモード画像生成用の送信焦点と音速測定用の送信焦点を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a transmission focus for B-mode image generation and a transmission focus for sound velocity measurement in the second embodiment. 実施の形態2の変形例におけるBモード画像生成用の送信焦点と音速測定用の送信焦点を示す図である。It is a figure which shows the transmission focus for B mode image generation in the modification of Embodiment 2, and the transmission focus for sound speed measurement. 実施の形態3におけるBモード画像生成用の送信焦点と音速測定用の送信焦点を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a transmission focus for B-mode image generation and a transmission focus for sound velocity measurement in the third embodiment. 実施の形態4におけるBモード画像生成用の送信焦点と音速測定用の送信焦点を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a transmission focus for B-mode image generation and a transmission focus for sound velocity measurement in the fourth embodiment. 実施の形態4の変形例におけるBモード画像生成用の送信焦点と音速測定用の送信焦点を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a transmission focus for B-mode image generation and a transmission focus for sound velocity measurement in a modification of the fourth embodiment. 実施の形態4の他の変形例におけるBモード画像生成用の送信焦点と音速測定用の送信焦点を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a transmission focus for B-mode image generation and a transmission focus for sound velocity measurement in another modification of the fourth embodiment.

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態1
図1に、この発明の実施の形態1に係る超音波診断装置の構成を示す。超音波診断装置は、振動子アレイ1を備え、この振動子アレイ1に送信回路2および受信回路3が接続されている。受信回路3には、信号処理部4、DSC(Digital Scan Converter)5および画像処理部6が順次接続され、さらに、画像処理部6に表示制御部7を介して表示部8が接続されると共に画像メモリ9が接続されている。
また、受信回路3にシネメモリ10と音速マップ生成部11がそれぞれ接続され、送信回路2、受信回路3、信号処理部4、DSC5、表示制御部7、シネメモリ10および音速マップ生成部11に制御部12が接続されている。さらに、制御部12には、操作部13と格納部14がそれぞれ接続されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
Embodiment 1
FIG. 1 shows the configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The ultrasonic diagnostic apparatus includes a transducer array 1 to which a transmission circuit 2 and a reception circuit 3 are connected. A signal processing unit 4, a DSC (Digital Scan Converter) 5, and an image processing unit 6 are sequentially connected to the receiving circuit 3, and a display unit 8 is connected to the image processing unit 6 via a display control unit 7. An image memory 9 is connected.
Further, a cine memory 10 and a sound velocity map generator 11 are respectively connected to the receiver circuit 3, and a control unit is connected to the transmitter circuit 2, receiver circuit 3, signal processor 4, DSC 5, display controller 7, cine memory 10 and sound velocity map generator 11. 12 is connected. Furthermore, an operation unit 13 and a storage unit 14 are connected to the control unit 12.

振動子アレイ1は、1次元又は2次元に配列された複数の超音波トランスデューサを有している。これらの超音波トランスデューサは、それぞれ送信回路2から供給される駆動信号に従って超音波を送信すると共に被検体からの超音波エコーを受信して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)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)に代表される高分子圧電素子、PMN−PT(マグネシウムニオブ酸・チタン酸鉛固溶体)に代表される圧電単結晶等からなる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 transducer array 1 has a plurality of ultrasonic transducers arranged one-dimensionally or two-dimensionally. Each of these ultrasonic transducers transmits an ultrasonic wave according to the drive signal supplied from the transmission circuit 2 and receives an ultrasonic echo from the subject and outputs a received signal. Each ultrasonic transducer is, for example, a piezoelectric ceramic represented by PZT (lead zirconate titanate), a polymer piezoelectric element represented by PVDF (polyvinylidene fluoride), or PMN-PT (magnesium niobate / lead titanate). It is constituted by a vibrator in which electrodes are formed on both ends of a piezoelectric body made of a piezoelectric single crystal represented by a solid solution).

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、圧電体が伸縮し、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て、それらの超音波の合成により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り伸縮して電気信号を発生し、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, and pulsed or continuous wave ultrasonic waves are generated from the respective vibrators, and the synthesis of those ultrasonic waves. As a result, an ultrasonic beam is formed. In addition, each transducer generates an electric signal by expanding and contracting by receiving propagating ultrasonic waves, and these electric signals are output as ultrasonic reception signals.

送信回路2は、例えば、複数のパルサを含んでおり、制御部12からの制御信号に応じて選択された送信遅延パターンに基づいて、振動子アレイ1の複数の超音波トランスデューサ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それぞれ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に供給する。   The transmission circuit 2 includes, for example, a plurality of pulsars, and an ultrasonic wave transmitted from the plurality of ultrasonic transducers of the transducer array 1 based on a transmission delay pattern selected according to a control signal from the control unit 12. The delay amount of each drive signal is adjusted so that the sound wave forms an ultrasonic beam, and then supplied to a plurality of ultrasonic transducers.

受信回路3は、振動子アレイ1の各超音波トランスデューサから送信される受信信号を増幅してA/D変換した後、制御部12からの制御信号に応じて選択された受信遅延パターンに基づいて設定される音速または音速の分布に従い、各受信信号にそれぞれの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受信データ(音線信号)が生成される。   The reception circuit 3 amplifies the reception signal transmitted from each ultrasonic transducer of the transducer array 1 and performs A / D conversion, and then, based on the reception delay pattern selected according to the control signal from the control unit 12. According to the set sound speed or distribution of sound speed, the reception focus process is performed by adding each received signal with a delay. By this reception focus processing, reception data (sound ray signal) in which the focus of the ultrasonic echo is narrowed is generated.

信号処理部4は、受信回路3で生成された受信データに対し、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した後、包絡線検波処理を施すことにより、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。
DSC5は、信号処理部4で生成されたBモード画像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)する。
画像処理部6は、DSC5から入力されるBモード画像信号に階調処理等の各種の必要な画像処理を施した後、Bモード画像信号を表示制御部7に出力する、あるいは画像メモリ9に格納する。
これら信号処理部4、DSC5、画像処理部6および画像メモリ9によりこの発明の画像生成部15が形成されている。
The signal processing unit 4 corrects attenuation by distance according to the depth of the reflection position of the ultrasonic wave on the reception data generated by the reception circuit 3, and then performs an envelope detection process so that the inside of the subject is detected. A B-mode image signal, which is tomographic image information related to the tissue of, is generated.
The DSC 5 converts (raster conversion) the B-mode image signal generated by the signal processing unit 4 into an image signal according to a normal television signal scanning method.
The image processing unit 6 performs various necessary image processing such as gradation processing on the B-mode image signal input from the DSC 5, and then outputs the B-mode image signal to the display control unit 7 or stores it in the image memory 9. Store.
These signal processing unit 4, DSC 5, image processing unit 6 and image memory 9 form an image generation unit 15 of the present invention.

表示制御部7は、画像処理部6によって画像処理が施されたBモード画像信号に基づいて、表示部8に超音波診断画像を表示させる。
表示部8は、例えば、LCD等のディスプレイ装置を含んでおり、表示制御部7の制御の下で、超音波診断画像を表示する。
The display control unit 7 causes the display unit 8 to display an ultrasound diagnostic image based on the B-mode image signal that has been subjected to image processing by the image processing unit 6.
The display unit 8 includes, for example, a display device such as an LCD, and displays an ultrasound diagnostic image under the control of the display control unit 7.

シネメモリ10は、受信回路3から出力される受信データを順次格納する。また、シネメモリ10は、制御部12から入力されるフレームレートに関する情報(例えば、超音波の反射位置の深度、走査線の密度、視野幅を示すパラメータ)を上記の受信データに関連付けて格納する。
音速マップ生成部11は、制御部12による制御の下で、シネメモリ10に格納されている受信データに基づいて、診断対象となる被検体内の組織における局所音速値を演算し、音速マップを生成する。
制御部12は、操作者により操作部13から入力された指令に基づいて超音波診断装置各部の制御を行う。
The cine memory 10 sequentially stores the reception data output from the reception circuit 3. Further, the cine memory 10 stores information related to the frame rate input from the control unit 12 (for example, parameters indicating the reflection position depth, the scanning line density, and the visual field width) in association with the received data.
The sound velocity map generation unit 11 calculates a local sound velocity value in the tissue in the subject to be diagnosed based on the received data stored in the cine memory 10 under the control of the control unit 12 and generates a sound velocity map. To do.
The control unit 12 controls each part of the ultrasonic diagnostic apparatus based on a command input from the operation unit 13 by the operator.

操作部13は、操作者が入力操作を行うためのもので、この発明の関心領域設定部を構成し、キーボード、マウス、トラックボール、タッチパネル等から形成することができる。
格納部14は、動作プログラム等を格納するもので、ハードディスク、フレキシブルディスク、MO、MT、RAM、CD−ROM、DVD−ROM等の記録媒体を用いることができる。
なお、信号処理部4、DSC5、画像処理部6、表示制御部7および音速マップ生成部11は、CPUと、CPUに各種の処理を行わせるための動作プログラムから構成されるが、それらをデジタル回路で構成してもよい。
The operation unit 13 is for an operator to perform an input operation. The operation unit 13 constitutes a region of interest setting unit of the present invention, and can be formed from a keyboard, a mouse, a trackball, a touch panel, and the like.
The storage unit 14 stores an operation program and the like, and a recording medium such as a hard disk, a flexible disk, an MO, an MT, a RAM, a CD-ROM, and a DVD-ROM can be used.
The signal processing unit 4, the DSC 5, the image processing unit 6, the display control unit 7, and the sound speed map generation unit 11 are composed of a CPU and an operation program for causing the CPU to perform various processes. You may comprise with a circuit.

操作者は操作部13から次の3つの表示モードのいずれかを選択することができる。すなわち、Bモード画像を単独で表示するモード、Bモード画像に音速マップを重畳して表示するモード(例えば、局所音速値に応じて色分けまたは輝度を変化させる表示、あるいは局所音速値が等しい点を線で結ぶ表示)、Bモード画像と音速マップ画像とを並べて表示するモードのうち、所望のモードによる表示を行うことができる。   The operator can select one of the following three display modes from the operation unit 13. That is, a mode in which a B-mode image is displayed alone, a mode in which a sound speed map is superimposed on a B-mode image (for example, a display in which color coding or luminance is changed according to a local sound speed value, or a point where local sound speed values are equal) Among the modes in which the B-mode image and the sound velocity map image are displayed side by side, display in a desired mode can be performed.

Bモード画像を表示する際には、まず、送信回路2から供給される駆動信号に従って振動子アレイ1の複数の超音波トランスデューサから超音波が送信され、被検体からの超音波エコーを受信した各超音波トランスデューサから受信信号が受信回路3に出力され、受信回路3で受信データが生成される。さらに、この受信データを入力した信号処理部4でBモード画像信号が生成され、DSC5でBモード画像信号がラスター変換されると共に画像処理部6でBモード画像信号に各種の画像処理が施された後、このBモード画像信号に基づいて表示制御部7により超音波診断画像が表示部8に表示される。   When displaying a B-mode image, first, ultrasonic waves are transmitted from a plurality of ultrasonic transducers of the transducer array 1 in accordance with a drive signal supplied from the transmission circuit 2, and each ultrasonic echo received from a subject is received. A reception signal is output from the ultrasonic transducer to the reception circuit 3, and reception data is generated by the reception circuit 3. Further, a B-mode image signal is generated by the signal processing unit 4 to which the received data is input, and the B-mode image signal is raster-converted by the DSC 5 and various image processes are performed on the B-mode image signal by the image processing unit 6. After that, an ultrasonic diagnostic image is displayed on the display unit 8 by the display control unit 7 based on the B-mode image signal.

一方、局所音速値の演算は、例えば本願の出願人により出願された特開2010−99452号公報に記載の方法により行うことができる。
この方法は、図2(A)に示されるように、被検体内に超音波を送信した際に、被検体の反射点となる格子点Xから振動子アレイ1に到達する受信波Wxに着目したとき、図2(B)に示されるように、格子点Xよりも浅い位置、すなわち振動子アレイ1に近い位置に複数の格子点A1、A2、・・・を等間隔に配列し、格子点Xからの受信波を受けた複数の格子点A1、A2、・・・からのそれぞれの受信波W1、W2、・・・の合成波Wsumが、ホイヘンスの原理により、格子点Xからの受信波Wxに一致することを利用して、格子点Xにおける局所音速値を求める方法である。
On the other hand, the calculation of the local sound velocity value can be performed, for example, by the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-99452 filed by the applicant of the present application.
As shown in FIG. 2A, this method focuses on a received wave Wx that reaches the transducer array 1 from a lattice point X that is a reflection point of the subject when an ultrasonic wave is transmitted into the subject. 2B, a plurality of lattice points A1, A2,... Are arranged at equal intervals at a position shallower than the lattice point X, that is, a position close to the transducer array 1, as shown in FIG. The combined wave Wsum of the received waves W1, W2,... Received from the plurality of grid points A1, A2,... Received from the point X is received from the grid point X according to Huygens' principle. This is a method of obtaining a local sound velocity value at the lattice point X by utilizing the fact that it matches the wave Wx.

まず、すべての格子点X、A1、A2、・・・に対する最適音速値をそれぞれ求める。ここで、最適音速値とは、各格子点に対し、設定音速に基づきフォーカス計算をして撮影を行うことにより超音波画像を形成し、設定音速を種々変化させたときに画像のコントラスト、シャープネスが最も高くなる音速値であり、例えば特開平8−317926号公報に記載のように、画像のコントラスト、スキャン方向の空間周波数、分散等に基づいて最適音速値の判定を行うことができる。   First, optimum sound speed values for all lattice points X, A1, A2,. Here, the optimum sound speed value means that, for each lattice point, an ultrasonic image is formed by performing a focus calculation based on the set sound speed and shooting, and the contrast and sharpness of the image are changed when the set sound speed is changed variously. Is the highest sound speed value. For example, as described in JP-A-8-317926, the optimum sound speed value can be determined based on the contrast of the image, the spatial frequency in the scanning direction, the variance, and the like.

次に、格子点Xに対する最適音速値を用いて、格子点Xから発せられる仮想的な受信波Wxの波形を算出する。
さらに、格子点Xにおける仮定的な局所音速値Vを種々変化させて、それぞれ格子点A1、A2、・・・からの受信波W1、W2、・・・の仮想的な合成波Wsumを算出する。このとき、格子点Xと各格子点A1、A2、・・・との間の領域Rxaにおける音速は一様で、格子点Xにおける局所音速値Vに等しいものと仮定する。格子点Xから伝播した超音波が格子点A1、A2、・・・に到達するまでの時間はXA1/V、XA2/V、・・・となる。ここで、XA1、XA2、・・・は、それぞれ格子点A1、A2、・・・と格子点Xとの間の距離である。そこで、格子点A1、A2、・・・からそれぞれ時間XA1/V、XA2/V、・・・だけ遅延して発した反射波を合成することにより、仮想的な合成波Wsumを求めることができる。
Next, the waveform of the virtual received wave Wx emitted from the lattice point X is calculated using the optimum sound velocity value for the lattice point X.
Further, the hypothetical local sound velocity value V at the lattice point X is variously changed to calculate virtual composite waves Wsum of the received waves W1, W2,... From the lattice points A1, A2,. . At this time, it is assumed that the sound velocity in the region Rxa between the lattice point X and each lattice point A1, A2,... Is uniform and equal to the local sound velocity value V at the lattice point X. The time until the ultrasonic wave propagated from the lattice point X reaches the lattice points A1, A2,... Is XA1 / V, XA2 / V,. Here, XA1, XA2,... Are the distances between the lattice points A1, A2,. Therefore, a virtual composite wave Wsum can be obtained by synthesizing the reflected waves emitted from the lattice points A1, A2,... Delayed by times XA1 / V, XA2 / V,. .

次に、このように格子点Xにおける仮定的な局所音速値Vを種々変化させて算出された複数の仮想的な合成波Wsumと格子点Xからの仮想的な受信波Wxとの誤差をそれぞれ算出し、誤差が最小になる仮定的な局所音速値Vを格子点Xにおける局所音速値と判定する。ここで、仮想的な合成波Wsumと格子点Xからの仮想的な受信波Wxとの誤差の算出方法としては、互いの相互相関をとる方法、受信波Wxに合成波Wsumから得られる遅延を掛けて位相整合加算する方法、合成波Wsumに受信波Wxから得られる遅延を掛けて位相整合加算する方法等を採用することができる。
以上のようにして、受信回路3で生成された受信データに基づき、被検体内の局所音速値を高精度に演算することができる。さらに、同様にして、設定された関心領域内の局所音速値の分布を示す音速マップを生成することができる。
Next, errors between the plurality of virtual synthesized waves Wsum calculated by variously changing the hypothetical local sound velocity value V at the lattice point X and the virtual received wave Wx from the lattice point X are respectively calculated. The hypothetical local sound velocity value V that minimizes the error is calculated and determined as the local sound velocity value at the lattice point X. Here, as a method of calculating an error between the virtual synthesized wave Wsum and the virtual received wave Wx from the lattice point X, a method of obtaining a cross-correlation with each other, a delay obtained from the synthesized wave Wsum on the received wave Wx is used. A method of performing phase matching addition by multiplying, a method of performing phase matching addition by multiplying the synthesized wave Wsum by a delay obtained from the reception wave Wx, and the like can be employed.
As described above, the local sound velocity value in the subject can be calculated with high accuracy based on the reception data generated by the reception circuit 3. Furthermore, similarly, a sound speed map showing the distribution of local sound speed values within the set region of interest can be generated.

ここで、図3を参照して実施の形態1におけるBモード画像生成用の送信焦点と音速を測定するための送信焦点について説明する。図3では、簡略化のため、振動子アレイ1は、7個の超音波トランスデューサが配列されたものとして示されており、これら超音波トランスデューサの配列ピッチで音線S1〜S7が形成される様子が示されている。関心領域R内には、「●」で示される格子点E1と「○」で示される格子点E2が、関心領域R内を通る音線上で且つ互いに深さ方向に間隔Hを隔てるように設定されている。図3では、関心領域R内を通る音線S3〜S5上に設定された6個の格子点E1と3個の格子点E2を含む計9個の格子点が示されており、音速マップ生成のために、これら9個の格子点のすべてが送信焦点となる。   Here, the transmission focus for generating the B-mode image and the transmission focus for measuring the sound speed in the first embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 3, for simplification, the transducer array 1 is shown as an array of seven ultrasonic transducers, and the sound rays S1 to S7 are formed at the arrangement pitch of these ultrasonic transducers. It is shown. In the region of interest R, the lattice point E1 indicated by “●” and the lattice point E2 indicated by “◯” are set on the sound ray passing through the region of interest R and spaced from each other in the depth direction. Has been. FIG. 3 shows a total of nine lattice points including six lattice points E1 and three lattice points E2 set on the sound rays S3 to S5 passing through the region of interest R, and a sound velocity map is generated. Therefore, all of these nine lattice points become the transmission focus.

一方、Bモード画像生成用の送信焦点は、関心領域Rの外部を通る音線上で且つ所定の深度に位置する点Fに設定される。図3では、点Fが「△」で示され、音線S1〜S7のうち、関心領域Rの外部を通る音線S1、S2、S6およびS7の上で所定の深度L1に位置する計4個の点Fにそれぞれ送信焦点が設定され、これら4個の点Fにそれぞれ送信焦点を形成して超音波ビームの送受信を行うことでBモード画像生成用の第1の受信データが取得される。
関心領域Rの内部を通る音線S3〜S5については、Bモード画像生成用の専用の送信焦点が形成されず、音速測定用に設定された複数の格子点のうち、所定の深度L1に最も近い深度を有する、3個の格子点E2にそれぞれ送信焦点を形成して超音波ビームの送受信を行うことで取得された音速測定用の受信データがBモード画像生成用の第2の受信データとして利用される。
On the other hand, the transmission focus for generating the B-mode image is set to a point F located on a sound ray passing outside the region of interest R and at a predetermined depth. In FIG. 3, the point F is indicated by “Δ”, and among the sound rays S <b> 1 to S <b> 7, a total of four points located at a predetermined depth L <b> 1 on the sound rays S <b> 1, S <b> 2, S <b> 6 and S <b> 7 that pass outside the region of interest R. The transmission focus is set at each of the points F, and the first reception data for generating the B-mode image is acquired by forming the transmission focus at each of the four points F and transmitting and receiving the ultrasonic beam. .
For the sound rays S3 to S5 that pass through the inside of the region of interest R, the transmission focus dedicated for B-mode image generation is not formed, and the most at the predetermined depth L1 among the plurality of lattice points set for sound speed measurement. The reception data for sound velocity measurement obtained by forming transmission focal points at three lattice points E2 having close depths and transmitting / receiving ultrasonic beams is used as second reception data for B-mode image generation. Used.

次に、実施の形態1の動作について説明する。
まず、送信回路2からの駆動信号に従って振動子アレイ1の複数の超音波トランスデューサから超音波ビームが送信され、被検体からの超音波エコーを受信した各超音波トランスデューサから受信信号が受信回路3に出力されて受信データが生成され、さらに、画像生成部15で生成されたBモード画像信号に基づいて表示制御部7によりBモード画像が表示部8に表示される。
ここで、操作者が操作部13を操作することにより、表示部8に表示されているBモード画像上に関心領域Rが設定されると、制御部12によって、関心領域Rの内部を通る音線、すなわち図3における音線S3〜S5上で且つ互いに深さ方向に間隔Hを隔てるように関心領域R内に9個の格子点が設定される。
Next, the operation of the first embodiment will be described.
First, an ultrasonic beam is transmitted from a plurality of ultrasonic transducers of the transducer array 1 in accordance with a drive signal from the transmission circuit 2, and reception signals are received from the ultrasonic transducers that have received ultrasonic echoes from the subject to the reception circuit 3. The received data is generated by the output, and the B-mode image is displayed on the display unit 8 by the display control unit 7 based on the B-mode image signal generated by the image generation unit 15.
Here, when the region of interest R is set on the B-mode image displayed on the display unit 8 by the operation of the operation unit 13 by the operator, the control unit 12 causes the sound passing through the inside of the region of interest R. Nine lattice points are set in the region of interest R so as to be spaced apart from each other by a distance H in the depth direction on the sound lines S3 to S5 in FIG.

次に、制御部12により、関心領域Rの外部を通る音線S1、S2、S6およびS7の上で所定の深度L1に位置する計4個の点Fが設定される。さらに、関心領域R内に設定された9個の格子点のうち所定の深度L1に最も近い深度を有する3個の格子点が、Bモード画像の生成と音速測定の双方に利用される送信焦点になる格子点E2とされ、残りの6個の格子点が、音速測定専用に用いられる送信焦点になる格子点E1とされる。
そして、このようにして設定された関心領域R内の9個の格子点E1およびE2と関心領域R外の4個の点Fのそれぞれに送信焦点を形成して順次超音波ビームの送受信が行われるように、制御部12により送信回路2および受信回路3が制御される。
超音波ビームを受信する毎に受信回路3で生成される受信データは順次画像生成部15の信号処理部4に出力されると共にシネメモリ10に格納される。
Next, the control unit 12 sets a total of four points F located at a predetermined depth L1 on the sound rays S1, S2, S6, and S7 that pass outside the region of interest R. Further, among the nine grid points set in the region of interest R, the three grid points having the depth closest to the predetermined depth L1 are used for both the generation of the B-mode image and the sound speed measurement. And the remaining six grid points are set as grid points E1 that serve as a transmission focal point used exclusively for sound velocity measurement.
Then, a transmission focal point is formed at each of the nine lattice points E1 and E2 in the region of interest R set in this way and four points F outside the region of interest R, and ultrasonic beams are sequentially transmitted and received. Thus, the transmission circuit 2 and the reception circuit 3 are controlled by the control unit 12.
The reception data generated by the reception circuit 3 every time an ultrasonic beam is received is sequentially output to the signal processing unit 4 of the image generation unit 15 and stored in the cine memory 10.

このとき、信号処理部4は、制御部12からの指令に基づき、受信回路3から順次入力される受信データのうち、関心領域R外の4個の点Fと関心領域R内の3個の格子点E2に送信焦点を形成して超音波ビームの送受信を行うことで取得された受信データを用いてBモード画像信号を生成する。すなわち、関心領域R内の3個の格子点E2に送信焦点を形成して超音波ビームの送受信を行うことで取得された音速測定用の受信データをBモード画像生成用の第2の受信データとして利用し、このBモード画像生成用の第2の受信データと関心領域R外の4個の点Fに送信焦点を形成して超音波ビームの送受信を行うことで取得されたBモード画像生成用の第1の受信データとに基づいてBモード画像信号が生成される。このBモード画像信号は、DSC5でラスター変換され、画像処理部6で各種の画像処理が施された後、表示制御部7に送られ、表示部8にBモード画像が表示される。   At this time, the signal processing unit 4, based on a command from the control unit 12, among the received data sequentially input from the receiving circuit 3, four points F outside the region of interest R and three points inside the region of interest R A B-mode image signal is generated using reception data acquired by forming a transmission focal point at the lattice point E2 and transmitting and receiving an ultrasonic beam. That is, the reception data for measuring the sound speed obtained by transmitting and receiving the ultrasonic beam by forming the transmission focus at the three lattice points E2 in the region of interest R is the second reception data for generating the B-mode image. B-mode image generation obtained by transmitting and receiving an ultrasonic beam by forming a transmission focal point at four points F outside the region of interest R and the second reception data for generating the B-mode image A B-mode image signal is generated based on the first received data. The B-mode image signal is raster-converted by the DSC 5, subjected to various image processing by the image processing unit 6, then sent to the display control unit 7, and the B-mode image is displayed on the display unit 8.

一方、音速マップ生成部11は、制御部12から音速マップ形成の指令を受けると、シネメモリ10に格納されている受信データのうち、関心領域R内の9個の格子点E1およびE2に送信焦点を形成して超音波ビームの送受信を行うことで取得された受信データを用いて、各格子点における局所音速値を演算し、関心領域R内の音速マップを生成する。音速マップ生成部11で得られた音速マップに関するデータは、DSC5でラスター変換され、画像処理部6で各種の画像処理が施された後、表示制御部7に送られる。そして、操作者により操作部13から入力された表示モードに従って、Bモード画像に音速マップを重畳した状態で表示部8に表示される、あるいは、Bモード画像と音速マップ画像とが並べて表示部8に表示される。   On the other hand, when receiving a sound speed map formation command from the control unit 12, the sound speed map generating unit 11 transmits the transmission focus to nine lattice points E1 and E2 in the region of interest R in the received data stored in the cine memory 10. Is used to calculate the local sound speed value at each lattice point using the received data obtained by transmitting and receiving the ultrasonic beam, and a sound speed map in the region of interest R is generated. Data relating to the sound velocity map obtained by the sound velocity map generator 11 is raster-converted by the DSC 5, subjected to various image processing by the image processor 6, and then sent to the display controller 7. Then, according to the display mode input from the operation unit 13 by the operator, the B-mode image is displayed on the display unit 8 with the sound velocity map superimposed thereon, or the B-mode image and the sound velocity map image are arranged side by side. Is displayed.

このように、関心領域R内の3個の格子点E2に送信焦点を形成して超音波ビームの送受信を行うことで取得された音速測定用の受信データをBモード画像生成用の第2の受信データとして利用することにより、Bモード画像生成用の受信データと音速測定用の受信データを効率よく取得してBモード画像の生成と音速マップの生成の双方を行うことが可能となる。   As described above, the reception data for measuring the sound velocity obtained by forming the transmission focal point at the three lattice points E2 in the region of interest R and transmitting / receiving the ultrasonic beam is used as the second B-mode image generation data. By using the received data as reception data, it is possible to efficiently acquire the reception data for generating the B-mode image and the reception data for measuring the sound velocity, and perform both the generation of the B-mode image and the generation of the sound velocity map.

なお、関心領域R外の4個の点Fに送信焦点を形成して送信するBモード画像生成のためだけの超音波ビームと、関心領域R内の9個の格子点E1およびE2に送信焦点を形成して送信する音速測定用の超音波ビームは、互いに中心周波数、振動子アレイ1の開口数等が異なるものを用いることができる。例えば、Bモード画像生成のためだけの超音波ビームとして、開口数64チャンネルによる中心周波数3MHzの超音波ビームを使用し、音速測定用の超音波ビームとして、開口数96チャンネルによる中心周波数8MHzの超音波ビームを使用することができる。
音速測定用の超音波ビームは、Bモード画像生成のための超音波ビームよりも送信焦点を絞るために開口を広くし、サイドローブの影響を低減するために中心周波数をより高く設定することが好ましい。なお、肝臓を診断対象とする場合のように、腹壁等による屈折影響を受ける可能性が高い場合においては、音速測定用の超音波ビームの中心周波数を逆に低く、例えば2.5MHzに設定すると、屈折の影響を低減することができる。
It should be noted that an ultrasonic beam only for generating a B-mode image that is transmitted after forming a transmission focal point at four points F outside the region of interest R, and a transmission focal point at nine lattice points E1 and E2 within the region of interest R. As the ultrasonic beams for measuring the speed of sound transmitted and formed, those having different center frequencies and numerical apertures of the transducer array 1 can be used. For example, an ultrasonic beam having a center frequency of 3 MHz with a numerical aperture of 64 channels is used as an ultrasonic beam only for generating a B-mode image, and an ultrasonic beam having a central frequency of 8 MHz with a numerical aperture of 96 channels is used as an ultrasonic beam for measuring the speed of sound. A sound beam can be used.
The ultrasonic beam for measuring the speed of sound may have a wider aperture for narrowing the transmission focus than the ultrasonic beam for generating the B-mode image, and the center frequency may be set higher to reduce the influence of side lobes. preferable. In the case where there is a high possibility of being affected by refraction due to the abdominal wall or the like as in the case where the liver is to be diagnosed, the center frequency of the ultrasonic beam for sound velocity measurement is set to a low value, for example, 2.5 MHz. , The influence of refraction can be reduced.

また、図3では、関心領域R内に設定された9個の格子点のうち最深部に位置する3個の格子点E2が所定の深度L1に最も近い深度を有しており、これらの格子点E2がBモード画像の生成と音速測定の双方に利用される送信焦点となったが、図4に示されるように、関心領域R内に設定された9個の格子点のうち中央部に位置する3個の格子点が所定の深度L1に最も近い深度を有する場合には、これらの格子点がBモード画像の生成と音速測定の双方に利用される格子点E2となる。   In FIG. 3, among the nine grid points set in the region of interest R, the three grid points E2 located at the deepest part have the depth closest to the predetermined depth L1, and these grid points The point E2 became a transmission focal point used for both generation of the B-mode image and measurement of the sound speed, but as shown in FIG. 4, the center of the nine lattice points set in the region of interest R is shown. When the three lattice points that are positioned have a depth closest to the predetermined depth L1, these lattice points are lattice points E2 that are used for both the generation of the B-mode image and the sound speed measurement.

実施の形態2
上記の実施の形態1では、Bモード画像生成のための超音波ビームの送信に対して、各音線上の所定の深度に1つの送信焦点を有していたが、多段フォーカス形式にして、同一音線上の複数の深度に複数の送信焦点を形成してもよい。例えば、図5に示されるように、関心領域Rの外部を通る音線S1、S2、S6およびS7の上にそれぞれ所定の深度L1に位置する計4個の点F1と所定の深度L2に位置する計4個の点F2とを設定し、これらの点F1およびF2にそれぞれ送信焦点を形成して順次超音波ビームの送受信を行う。
この場合、複数の所定の深度のそれぞれに対して最も近い深度を有する格子点が、Bモード画像の生成と音速測定の双方に利用される格子点として選択される。図5では、関心領域R内に設定された9個の格子点のうち、所定の深度L1に最も近い深度を有する最浅部に位置する3個の格子点と、所定の深度L2に最も近い深度を有する最深部に位置する3個の格子点の計6個の格子点が、Bモード画像の生成と音速測定の双方に利用される格子点E2となる。
Embodiment 2
In the first embodiment, the transmission of the ultrasonic beam for generating the B-mode image has one transmission focal point at a predetermined depth on each sound ray. A plurality of transmission focal points may be formed at a plurality of depths on the sound ray. For example, as shown in FIG. 5, a total of four points F1 located at a predetermined depth L1 and positions at a predetermined depth L2 on sound rays S1, S2, S6 and S7 passing outside the region of interest R, respectively. A total of four points F2 are set, a transmission focal point is formed at each of these points F1 and F2, and transmission and reception of ultrasonic beams are sequentially performed.
In this case, a lattice point having the closest depth to each of a plurality of predetermined depths is selected as a lattice point that is used for both generation of the B-mode image and sound speed measurement. In FIG. 5, among the nine grid points set in the region of interest R, the three grid points located at the shallowest part having the depth closest to the predetermined depth L1 and the closest to the predetermined depth L2 A total of six lattice points of the three lattice points located at the deepest part having the depth becomes the lattice point E2 used for both the generation of the B-mode image and the sound speed measurement.

なお、図6に示されるように、関心領域R内の各格子点の局所音速値を算出する都合上、関心領域Rよりも外側に格子点を追加して、これら外側の格子点にも音速測定用の送信焦点を形成する場合がある。この場合には、関心領域Rの外側に設定された格子点もBモード画像の生成と音速測定の双方に利用される格子点E2とし、音速測定用に取得した受信データがBモード画像生成用の第2の受信データとして利用される。図6では、音線S1〜S13のうち、音線S6〜S8が関心領域R内を通り、音線S1〜S5およびS9〜S13が関心領域Rの外部を通るものとして示されている。   As shown in FIG. 6, for the convenience of calculating the local sound velocity value of each lattice point in the region of interest R, lattice points are added outside the region of interest R, and the sound velocity is also applied to these outer lattice points. A transmission focus for measurement may be formed. In this case, the lattice point set outside the region of interest R is also the lattice point E2 used for both the generation of the B-mode image and the sound speed measurement, and the received data acquired for the sound speed measurement is used for the B-mode image generation. Used as the second received data. In FIG. 6, among the sound rays S1 to S13, the sound rays S6 to S8 pass through the region of interest R, and the sound rays S1 to S5 and S9 to S13 pass outside the region of interest R.

実施の形態3
上記の実施の形態1および2では、関心領域R内に複数の格子点を設定し、Bモード画像生成のための超音波ビームの送信焦点を形成する所定の深度に最も近い深度を有する格子点を、Bモード画像の生成と音速測定の双方に利用したが、逆に、関心領域R内に設定された複数の格子点のうち、Bモード画像の生成と音速測定の双方に利用する格子点の深度と等しくなるように、Bモード画像生成のための送信焦点を形成してもよい。
Embodiment 3
In the first and second embodiments, a plurality of lattice points are set in the region of interest R, and the lattice point has a depth closest to a predetermined depth that forms the transmission focus of the ultrasonic beam for generating the B-mode image. Is used for both the generation of the B-mode image and the sound velocity measurement. Conversely, among the plurality of lattice points set in the region of interest R, the lattice point used for both the generation of the B-mode image and the sound velocity measurement. The transmission focal point for generating the B-mode image may be formed so as to be equal to the depth of.

例えば、図7に示されるように、関心領域R内に9個の格子点が設定され、これら格子点のうち、関心領域Rの深さ方向の中心部に位置する3個の格子点をBモード画像の生成と音速測定の双方に利用される格子点E2とするものとする。この場合、関心領域Rの外部を通る音線S1、S2、S6およびS7の上で且つ格子点E2の深度と等しい深度L1を有する計4個の点Fが設定され、これらの点Fに送信焦点を形成してBモード画像生成のための超音波ビームの送受信が行われる。
このようにしても、Bモード画像生成用の受信データと音速測定用の受信データを効率よく取得してBモード画像の生成と音速マップの生成の双方を行うことが可能となる。
For example, as shown in FIG. 7, nine lattice points are set in the region of interest R, and among these lattice points, three lattice points located at the center in the depth direction of the region of interest R are represented by B. Assume that the grid point E2 is used for both generation of a mode image and measurement of sound velocity. In this case, a total of four points F on the sound rays S1, S2, S6 and S7 passing outside the region of interest R and having a depth L1 equal to the depth of the grid point E2 are set and transmitted to these points F A focal point is formed and an ultrasonic beam for B-mode image generation is transmitted and received.
Even in this way, it is possible to efficiently acquire the reception data for generating the B-mode image and the reception data for measuring the sound velocity, and perform both the generation of the B-mode image and the sound velocity map.

実施の形態4
上記の実施の形態3において、Bモード画像生成のための超音波ビームの送信を多段フォーカス形式にして、同一音線上の複数の深度に複数の送信焦点を形成してもよい。例えば、図8に示されるように、関心領域R内に設定された9個の格子点のうち、最浅部に位置する3個の格子点と最深部に位置する3個の格子点をBモード画像の生成と音速測定の双方に利用される格子点E2とし、関心領域Rの外部を通る音線S1、S2、S6およびS7の上にそれぞれ最浅部の格子点E2の深度と等しい深度L1を有する4個の点F1を設定すると共に最深部の格子点E2の深度と等しい深度L2を有する4個の点F2を設定し、これらの点F1およびF2にそれぞれ送信焦点を形成してBモード画像生成のための超音波ビームの送受信を行う。
Embodiment 4
In Embodiment 3 described above, transmission of ultrasonic beams for generating a B-mode image may be made into a multi-stage focus format, and a plurality of transmission focal points may be formed at a plurality of depths on the same sound ray. For example, as shown in FIG. 8, among the nine lattice points set in the region of interest R, three lattice points located at the shallowest part and three lattice points located at the deepest part are represented by B. A lattice point E2 used for both generation of the mode image and sound speed measurement, and a depth equal to the depth of the shallowest lattice point E2 on each of the sound rays S1, S2, S6 and S7 passing outside the region of interest R. Four points F1 having L1 are set, and four points F2 having a depth L2 equal to the depth of the deepest lattice point E2 are set. A transmission focal point is formed at each of these points F1 and F2 to form B Transmission / reception of an ultrasonic beam for mode image generation is performed.

なお、図9に示されるように、関心領域R内の各格子点の局所音速値を算出する都合上、関心領域Rよりも外側に格子点を追加して、これら外側の格子点にも音速測定用の送信焦点を形成する場合がある。この場合には、関心領域Rの外側に設定された格子点もBモード画像の生成と音速測定の双方に利用される格子点E2とし、音速測定用に取得した受信データがBモード画像生成用の第2の受信データとして利用される。
また、図10に示されるように、関心領域Rが深さ方向に長い場合は、関心領域R内に設定された複数の格子点のうち、最浅部に位置する格子点および最深部に位置する格子点から関心領域Rの内側方向に関心領域Rの深さ距離の例えば約1/4ずつ内側に位置する格子点をBモード画像の生成と音速測定の双方に利用される格子点E2としてもよい。
As shown in FIG. 9, for the convenience of calculating the local sound velocity value of each lattice point in the region of interest R, lattice points are added outside the region of interest R, and the sound velocity is also applied to these outer lattice points. A transmission focus for measurement may be formed. In this case, the lattice point set outside the region of interest R is also the lattice point E2 used for both the generation of the B-mode image and the sound speed measurement, and the received data acquired for the sound speed measurement is used for the B-mode image generation. Used as the second received data.
As shown in FIG. 10, when the region of interest R is long in the depth direction, among the plurality of lattice points set in the region of interest R, the lattice point located at the shallowest part and the deepest part are located. For example, a lattice point located at an inner side of the depth distance of the region of interest R, for example, about 1/4 of the depth distance of the region of interest R from the lattice point to be used as a lattice point E2 used for both generation of the B-mode image and sound speed measurement. Also good.

なお、上記の実施の形態1〜4では、受信回路3から出力される受信データを一旦シネメモリ10に格納し、音速マップ生成部11がシネメモリ10に格納された受信データを用いて関心領域R内の各格子点における局所音速値を演算し、関心領域R内の音速マップを生成したが、音速マップ生成部11が受信回路3から出力される受信データを直接入力して音速マップの生成を行うこともできる。
また、シネメモリ10には、音速測定用に用いられる受信データだけでなく、Bモード画像生成用の受信データも格納されているため、制御部12の制御により、必要に応じてシネメモリ10からBモード画像生成用の受信データを読み出し、画像生成部15でBモード画像を生成することもできる。
In the first to fourth embodiments described above, the reception data output from the reception circuit 3 is temporarily stored in the cine memory 10, and the sound speed map generation unit 11 uses the reception data stored in the cine memory 10 to store the reception data in the region of interest R. The sound speed map in the region of interest R is generated by calculating the local sound speed value at each lattice point of the sound field, but the sound speed map generation unit 11 directly inputs the reception data output from the receiving circuit 3 to generate the sound speed map. You can also.
The cine memory 10 stores not only received data used for sound velocity measurement but also received data for generating a B-mode image. Therefore, the control unit 12 controls the cine memory 10 from the cine memory 10 as necessary. It is also possible to read out reception data for image generation and generate a B-mode image by the image generation unit 15.

上記の実施の形態1〜4では、簡略化のため、図示された振動子アレイ1の開口数すなわち音線の本数、関心領域R内の格子点の個数等が小さな値で示されていたが、これに限るものではなく、Bモード画像による診断および音速の測定に適した開口数および格子点の個数とすることが好ましい。   In the first to fourth embodiments described above, for the sake of simplicity, the numerical aperture of the transducer array 1 illustrated, that is, the number of sound rays, the number of lattice points in the region of interest R, and the like are shown as small values. However, the present invention is not limited to this, and it is preferable to set the numerical aperture and the number of lattice points suitable for diagnosis using a B-mode image and measurement of sound speed.

1 振動子アレイ、2 送信回路、3 受信回路、4 信号処理部、5 DSC、6 画像処理部、7 表示制御部、8 表示部、9 画像メモリ、10 シネメモリ、11 音速マップ生成部、12 制御部、13 操作部、14 格納部、15 画像生成部、X,A1,A2 格子点、W1,W2,Wx 受信波、Wsum 合成波、R 関心領域、S1〜S13 音線、E1 音速測定専用の送信焦点が形成される格子点、E2 Bモード画像生成と音速測定の双方に利用される送信焦点が形成される格子点、F,F1,F2 Bモード画像生成専用の送信焦点が形成される点、L1,L2 所定の深度、H 間隔。   1 transducer array, 2 transmitting circuit, 3 receiving circuit, 4 signal processing unit, 5 DSC, 6 image processing unit, 7 display control unit, 8 display unit, 9 image memory, 10 cine memory, 11 sound velocity map generation unit, 12 control Unit, 13 operation unit, 14 storage unit, 15 image generation unit, X, A1, A2 lattice points, W1, W2, Wx received wave, Wsum synthetic wave, R region of interest, S1-S13 sound ray, E1 Dedicated to sound velocity measurement Lattice points where transmission focal points are formed, lattice points where transmission focal points used for both E2 B-mode image generation and sound velocity measurement are formed, and transmission focal points dedicated to F, F1, F2 B-mode image generation are formed , L1, L2 predetermined depth, H interval.

Claims (6)

送信回路から供給された駆動信号に基づいて超音波プローブの振動子アレイから被検体に向けて超音波ビームが送信されると共に被検体による超音波エコーを受信した前記超音波プローブの振動子アレイから出力される受信信号を受信回路で処理することで得られる受信データに基づいて超音波画像を生成する超音波診断装置であって、
撮像領域内に関心領域を設定するための関心領域設定部と、
前記関心領域設定部で設定された関心領域の内部を通る音線上で且つ前記関心領域内に複数の格子点を設定し、前記複数の格子点に送信焦点を形成してそれぞれ超音波ビームの送受信を行うことにより音速測定用の受信データを取得すると共に前記関心領域の外部を通る音線に対し少なくとも1つの所定の深度に送信焦点を形成して超音波ビームの送受信を行うことによりBモード画像生成用の第1の受信データを取得するように前記送信回路および前記受信回路を制御する制御部と、
音速測定用の前記受信データに基づいて前記関心領域内の音速マップを生成する音速マップ生成部と、
前記関心領域の内部を通る音線に対しては前記複数の格子点のうち前記所定の深度に最も近い深度を有する格子点に送信焦点を形成して超音波ビームの送受信を行うことで取得された音速測定用の前記受信データをBモード画像生成用の第2の受信データとし、Bモード画像生成用の前記第1および第2の受信データに基づいてBモード画像を生成する画像生成部と
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
Based on the drive signal supplied from the transmission circuit, an ultrasonic beam is transmitted from the transducer array of the ultrasonic probe toward the subject and the ultrasonic echo by the subject is received from the transducer array of the ultrasonic probe. An ultrasonic diagnostic apparatus that generates an ultrasonic image based on reception data obtained by processing an output reception signal in a reception circuit,
A region-of-interest setting unit for setting a region of interest in the imaging region;
A plurality of lattice points are set on a sound ray passing through the inside of the region of interest set by the region of interest setting unit and in the region of interest, and a transmission focal point is formed at the plurality of lattice points to transmit / receive ultrasonic beams respectively. B-mode image is obtained by acquiring reception data for sound velocity measurement by performing and transmitting and receiving an ultrasonic beam while forming a transmission focal point at least at a predetermined depth with respect to a sound ray passing outside the region of interest. A control unit that controls the transmission circuit and the reception circuit so as to obtain first reception data for generation;
A sound speed map generating unit for generating a sound speed map in the region of interest based on the received data for sound speed measurement;
A sound ray passing through the inside of the region of interest is obtained by transmitting and receiving an ultrasonic beam by forming a transmission focal point at a lattice point having a depth closest to the predetermined depth among the plurality of lattice points. An image generation unit for generating the B-mode image based on the first and second reception data for generating the B-mode image, wherein the received data for measuring the sound velocity is set as second reception data for generating the B-mode image. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記制御部は、前記所定の深度を前記複数の格子点のいずれかの深度に等しくなるように設定する請求項1に記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the control unit sets the predetermined depth to be equal to any one of the plurality of lattice points. 前記制御部は、前記所定の深度を前記複数の格子点のうち前記関心領域の深さ方向の中心部に位置する格子点の深度に等しくなるように設定する請求項2に記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnosis according to claim 2, wherein the control unit sets the predetermined depth to be equal to a depth of a lattice point located at a central portion in a depth direction of the region of interest among the plurality of lattice points. apparatus. 前記制御部は、前記関心領域の外部を通る音線について複数の前記所定の深度を設定する請求項1に記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the control unit sets a plurality of the predetermined depths for a sound ray passing outside the region of interest. 前記制御部は、前記複数の格子点のうち最浅部に位置する格子点および最深部に位置する格子点の深度に等しい2つの前記所定の深度を設定する請求項4に記載の超音波診断装置。   5. The ultrasonic diagnosis according to claim 4, wherein the control unit sets two predetermined depths equal to a depth of a lattice point located at a shallowest portion and a lattice point located at a deepest portion among the plurality of lattice points. apparatus. 送信回路から供給された駆動信号に基づいて超音波プローブの振動子アレイから被検体に向けて超音波ビームが送信されると共に被検体による超音波エコーを受信した前記超音波プローブの振動子アレイから出力される受信信号を受信回路で処理することで得られる受信データに基づいて超音波画像を生成する超音波画像生成方法であって、
撮像領域内に関心領域を設定すると共に前記関心領域の内部を通る音線上で且つ前記関心領域内に複数の格子点を設定し、
前記複数の格子点に送信焦点を形成してそれぞれ超音波ビームの送受信を行うことにより音速測定用の受信データを取得し、
音速測定用の前記受信データに基づいて前記関心領域内の音速マップを生成し、
前記関心領域の外部を通る音線に対し少なくとも1つの所定の深度に送信焦点を形成して超音波ビームの送受信を行うことによりBモード画像生成用の第1の受信データを取得し、
前記関心領域の内部を通る音線に対しては前記複数の格子点のうち前記所定の深度に最も近い深度を有する格子点に送信焦点を形成して超音波ビームの送受信を行うことで取得された音速測定用の前記受信データをBモード画像生成用の第2の受信データとし、Bモード画像生成用の前記第1および第2の受信データに基づいてBモード画像を生成する
ことを特徴とする超音波画像生成方法。
Based on the drive signal supplied from the transmission circuit, an ultrasonic beam is transmitted from the transducer array of the ultrasonic probe toward the subject and the ultrasonic echo by the subject is received from the transducer array of the ultrasonic probe. An ultrasonic image generation method for generating an ultrasonic image based on reception data obtained by processing an output reception signal in a reception circuit,
Setting a region of interest in the imaging region and setting a plurality of grid points on a sound ray passing through the inside of the region of interest and in the region of interest;
Obtaining reception data for sound velocity measurement by forming transmission focal points at the plurality of lattice points and transmitting and receiving ultrasonic beams respectively.
Generating a sound speed map in the region of interest based on the received data for sound speed measurement;
First transmission data for B-mode image generation is acquired by forming a transmission focal point at least at a predetermined depth with respect to a sound ray passing outside the region of interest, and transmitting and receiving an ultrasonic beam;
A sound ray passing through the inside of the region of interest is obtained by transmitting and receiving an ultrasonic beam by forming a transmission focal point at a lattice point having a depth closest to the predetermined depth among the plurality of lattice points. The received data for measuring sound speed is used as second received data for generating a B-mode image, and a B-mode image is generated based on the first and second received data for generating a B-mode image. An ultrasonic image generation method.
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