JP2012196255A - Ultrasound diagnostic apparatus and method of producing ultrasound image - Google Patents

Ultrasound diagnostic apparatus and method of producing ultrasound image Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasound diagnostic apparatus by which a three-dimensional image with a high image quality can be obtained even while suppressing the inside temperature rise in an ultrasound probe.SOLUTION: The inside temperature Tp of the ultrasound probe is detected by a temperature sensor (S3), usual scanning is carried out (S5) in the case the detected inside temperature Tp of the ultrasound probe is lower than the first set value T1 (S4), temperature rise suppressing type scanning in which the transceiving or receiving of ultrasound beams to at least a part region other than a region of interest is intermittently carried out, is carried out (S9) and as well a two-dimensional image data of a flame in which the transceiving of the ultrasound beam is not carried out is interpolated and formed (S10), three-dimensional image data is generated (S6), and thereafter a three-dimensional image is shown (S7), in the case the temperature Tp is not less than the first set value T1 (S4).

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、振動子アレイの電子的な走査と機械的な走査を組み合わせて3次元超音波画像を生成する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 an ultrasonic diagnostic apparatus that generates a three-dimensional ultrasonic image by combining electronic scanning and mechanical scanning of a transducer array.

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に向けて超音波を送信し、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, and ultrasonic waves are directed toward the subject from the ultrasonic probe. , The ultrasonic echo from the subject is received by the ultrasonic probe, and the received signal is electrically processed by the apparatus main body to generate an ultrasonic image.

振動子アレイとしては、複数の超音波トランスデューサが一次元配列されたものが多く用いられており、このような振動子アレイを電子的に走査することにより2次元の断層画像を得ることができる。この断層画像に対して垂直方向、すなわち断層画像より手前または背後の画像を見る際には、超音波プローブの位置または角度を変えることで、異なる断層画像が生成されるが、診断部位の形状、大きさ等によっては、多数の2次元断層画像を生成して診断部位の状況を把握しなければならず、また、超音波プローブの移動に際して患者に不快感を与えるおそれがある。   Many transducer arrays in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged one-dimensionally are used, and a two-dimensional tomographic image can be obtained by electronically scanning such a transducer array. When viewing an image perpendicular to the tomographic image, that is, an image before or behind the tomographic image, a different tomographic image is generated by changing the position or angle of the ultrasonic probe. Depending on the size and the like, it is necessary to generate a large number of two-dimensional tomographic images to grasp the situation of the diagnostic part, and there is a possibility that the patient may feel uncomfortable when moving the ultrasonic probe.

そこで、例えば特許文献1に、振動子アレイを電子的に走査して2次元画像データを取得しながら振動子アレイをその配列方向に対してほぼ直交方向に機械的に走査させて3次元超音波画像を生成する超音波診断装置が開示されている。この超音波診断装置によれば、超音波プローブを移動させることなく、3次元超音波画像の生成が可能となる。   Therefore, for example, in Patent Document 1, while the transducer array is electronically scanned to acquire two-dimensional image data, the transducer array is mechanically scanned in a direction substantially orthogonal to the arrangement direction to obtain three-dimensional ultrasonic waves. An ultrasonic diagnostic apparatus for generating an image is disclosed. According to this ultrasonic diagnostic apparatus, it is possible to generate a three-dimensional ultrasonic image without moving the ultrasonic probe.

特開2009−240525号公報JP 2009-240525 A

しかしながら、このような超音波診断装置の超音波プローブにおいては、プローブの筺体内に振動子アレイを機械的に走査する走査機構が収容され、診断の実行に伴って振動子アレイから熱が生じるだけでなく、走査機構からも熱が発せられるため、超音波プローブの筺体内が温度上昇することがある。   However, in the ultrasonic probe of such an ultrasonic diagnostic apparatus, a scanning mechanism that mechanically scans the transducer array is housed in the probe housing, and only heat is generated from the transducer array when the diagnosis is executed. In addition, since heat is also emitted from the scanning mechanism, the temperature of the housing of the ultrasonic probe may increase.

特に、超音波プローブに信号処理のための回路基板を内蔵し、振動子アレイから出力された受信信号をデジタル処理した上で無線通信あるいは有線通信により装置本体に伝送することにより、ノイズの影響を低減して高画質の超音波画像を得るようにした超音波診断装置にあっては、回路基板からも発熱があり、筺体内の温度上昇が助長されることとなる。このようにして、筺体内の温度が上昇すると、超音波プローブ内の各回路の安定した動作を保証することが難しくなってしまう。   In particular, the circuit board for signal processing is built in the ultrasonic probe, and the received signal output from the transducer array is digitally processed and then transmitted to the device body by wireless communication or wired communication. In an ultrasonic diagnostic apparatus that reduces and obtains a high-quality ultrasonic image, heat is generated also from the circuit board, and the temperature rise in the housing is promoted. In this way, when the temperature in the housing rises, it becomes difficult to guarantee stable operation of each circuit in the ultrasonic probe.

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、超音波プローブの内部温度の上昇を抑制しながらも高画質の3次元超音波画像を得る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 an ultrasonic diagnosis capable of obtaining a high-quality three-dimensional ultrasonic image while suppressing an increase in the internal temperature of the ultrasonic probe. An object is to provide an apparatus and an ultrasonic image generation method.

この発明に係る超音波診断装置は、超音波プローブの一次元配列型振動子アレイを送受信回路により電子的に走査して被検体に向けた超音波ビームの送受信を行うことで2次元画像データを取得しながら振動子アレイをその配列方向に対してほぼ直交方向に機械的に走査させて3次元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、超音波プローブの内部温度を検出する温度センサと、温度センサにより検出された超音波プローブの内部温度が第1の設定値以上になった場合に、関心領域設定部で設定された関心領域以外の少なくとも一部の領域に対する超音波ビームの送受信または受信が間欠的に行われるように送受信回路を制御する制御部とを備えたものである。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention electronically scans a one-dimensional array type transducer array of an ultrasonic probe with a transmission / reception circuit, and transmits / receives an ultrasonic beam toward a subject to obtain two-dimensional image data. An ultrasonic diagnostic apparatus that generates a three-dimensional ultrasonic image by mechanically scanning a transducer array in a direction substantially orthogonal to the arrangement direction while acquiring an image, and for setting a region of interest in an imaging region The region of interest setting unit, a temperature sensor for detecting the internal temperature of the ultrasonic probe, and the region of interest setting unit when the internal temperature of the ultrasonic probe detected by the temperature sensor is equal to or higher than the first set value. And a control unit that controls a transmission / reception circuit so that transmission / reception or reception of an ultrasonic beam is intermittently performed for at least a part of the region other than the region of interest.

好ましくは、前後のフレームの2次元画像データに基づいて中間のフレームの2次元画像データを補間形成する補間部をさらに備え、制御部は、温度センサにより検出された超音波プローブの内部温度が第1の設定値以上になった場合に、関心領域以外の少なくとも一部の領域に対する超音波ビームの送受信または受信がフレーム毎に間欠的に行われるように送受信回路を制御し、関心領域以外の少なくとも一部の領域に対して超音波ビームの送受信が行われなかったフレームの2次元画像データが補間部により補間形成される。
制御部は、温度センサにより検出された超音波プローブの内部温度が第1の設定値以上になった場合に、振動子アレイの機械的な走査方向における関心領域以外の領域に対する超音波ビームの送受信が間欠的に行われるように送受信回路を制御することができる。
Preferably, an interpolation unit that interpolates and forms the two-dimensional image data of the intermediate frame based on the two-dimensional image data of the previous and subsequent frames, and the control unit detects whether the internal temperature of the ultrasonic probe detected by the temperature sensor is the first temperature. The transmission / reception circuit is controlled so that transmission / reception or reception of an ultrasonic beam to / from at least a part of the region other than the region of interest is intermittently performed for each frame when at least a set value of 1 is reached; Two-dimensional image data of a frame in which transmission / reception of an ultrasonic beam is not performed on a part of the region is formed by interpolation by the interpolation unit.
When the internal temperature of the ultrasonic probe detected by the temperature sensor becomes equal to or higher than the first set value, the control unit transmits / receives an ultrasonic beam to a region other than the region of interest in the mechanical scanning direction of the transducer array. The transmission / reception circuit can be controlled so as to be intermittently performed.

温度センサにより検出された超音波プローブの内部温度が第1の設定値より高い第2の設定値以上になった場合には、さらに、振動子アレイの一次元配列方向における関心領域以外の領域に対する超音波ビームの送受信が間欠的に行われるように、制御部が送受信回路を制御してもよい。
温度センサにより検出された超音波プローブの内部温度が第2の設定値より高い第3の設定値以上になった場合には、さらに、関心領域より深い領域に対する超音波ビームの受信が間欠的に行われるように、あるいは、測定深度方向における関心領域以外の領域に対する超音波ビームの受信が間欠的に行われるように、送受信回路を制御することができる。
When the internal temperature of the ultrasonic probe detected by the temperature sensor becomes equal to or higher than a second set value that is higher than the first set value, the ultrasonic probe further detects a region other than the region of interest in the one-dimensional arrangement direction of the transducer array. The control unit may control the transmission / reception circuit so that transmission / reception of the ultrasonic beam is intermittently performed.
When the internal temperature of the ultrasonic probe detected by the temperature sensor becomes equal to or higher than the third set value that is higher than the second set value, the reception of the ultrasonic beam to the region deeper than the region of interest is intermittently performed. The transmission / reception circuit can be controlled so that the ultrasonic beam is intermittently received in a region other than the region of interest in the measurement depth direction.

制御部は、温度センサにより検出された前記超音波プローブの内部温度が第1の設定値以上になった場合に、振動子アレイの一次元配列方向における関心領域以外の領域に対する超音波ビームの送受信が間欠的に行われるように、あるいは、関心領域より深い領域に対する超音波ビームの受信が間欠的に行われるように、あるいは、測定深度方向における関心領域以外の領域に対する超音波ビームの受信が間欠的に行われるように送受信回路を制御することもできる。   The control unit transmits and receives an ultrasonic beam to a region other than the region of interest in the one-dimensional arrangement direction of the transducer array when the internal temperature of the ultrasonic probe detected by the temperature sensor is equal to or higher than a first set value. Is intermittently performed, or ultrasonic beam reception is intermittently performed in a region deeper than the region of interest, or ultrasonic beam reception is intermittently performed in regions other than the region of interest in the measurement depth direction. It is also possible to control the transmission / reception circuit so as to be performed automatically.

この発明に係る超音波画像生成方法は、超音波プローブの一次元配列型振動子アレイを送受信回路により電子的に走査して被検体に向けた超音波ビームの送受信を行うことで2次元画像データを取得しながら振動子アレイをその配列方向に対してほぼ直交方向に機械的に走査させて3次元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し、超音波プローブの内部温度を検出し、検出された超音波プローブの内部温度が第1の設定値以上になった場合に、関心領域以外の少なくとも一部の領域に対する超音波ビームの送受信または受信が間欠的に行われるように送受信回路を制御する方法である。   In the ultrasonic image generating method according to the present invention, two-dimensional image data is obtained by electronically scanning a one-dimensional array type transducer array of an ultrasonic probe by a transmission / reception circuit and transmitting / receiving an ultrasonic beam toward a subject. Is an ultrasonic image generation method for generating a three-dimensional ultrasonic image by mechanically scanning a transducer array in a direction substantially orthogonal to the arrangement direction while acquiring a region of interest. Detecting the internal temperature of the ultrasonic probe, and transmitting / receiving or receiving an ultrasonic beam to at least a part of the region other than the region of interest when the detected internal temperature of the ultrasonic probe is equal to or higher than the first set value. This is a method of controlling the transmission / reception circuit so as to be performed intermittently.

この発明によれば、超音波プローブの内部温度を検出し、検出された超音波プローブの内部温度が第1の設定値以上になった場合に、関心領域以外の少なくとも一部の領域に対する超音波ビームの送受信または受信が間欠的に行われるように送受信回路を制御するので、超音波プローブの内部温度の上昇を抑制しながらも高画質の3次元超音波画像を得ることが可能となる。   According to the present invention, when the internal temperature of the ultrasonic probe is detected and the detected internal temperature of the ultrasonic probe becomes equal to or higher than the first set value, the ultrasonic wave for at least a part of the region other than the region of interest is detected. Since the transmission / reception circuit is controlled so that beam transmission / reception or reception is performed intermittently, it is possible to obtain a high-quality three-dimensional ultrasonic image while suppressing an increase in the internal temperature of the ultrasonic probe.

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の動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing the operation of the first embodiment. 実施の形態1における通常時の振動子アレイの走査方法を示す図である。6 is a diagram illustrating a scanning method of the transducer array at the normal time in the first embodiment. FIG. 実施の形態1において超音波プローブの内部温度が第1の設定値以上になった場合の振動子アレイの走査方法を示す図である。6 is a diagram illustrating a transducer array scanning method when the internal temperature of the ultrasonic probe is equal to or higher than a first set value in Embodiment 1. FIG. 実施の形態2において超音波プローブの内部温度が第2の設定値以上になった場合の振動子アレイの走査方法を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a transducer array scanning method when the internal temperature of the ultrasound probe is equal to or higher than a second set value in the second embodiment. 実施の形態2において超音波プローブの内部温度が第3の設定値以上になった場合の振動子アレイの走査方法を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a transducer array scanning method when the internal temperature of the ultrasonic probe is equal to or higher than a third set value in the second embodiment. 実施の形態2の変形例において超音波プローブの内部温度が第3の設定値以上になった場合の振動子アレイの走査方法を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a transducer array scanning method when the internal temperature of an ultrasonic probe is equal to or higher than a third set value in a modification of the second embodiment. 実施の形態3において超音波プローブの内部温度が第1の設定値以上になった場合の振動子アレイの走査方法を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a transducer array scanning method when the internal temperature of the ultrasonic probe is equal to or higher than a first set value in the third embodiment. 実施の形態3の変形例において超音波プローブの内部温度が第1の設定値以上になった場合の振動子アレイの走査方法を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a transducer array scanning method when the internal temperature of an ultrasonic probe is equal to or higher than a first set value in a modification of the third embodiment. 実施の形態3の他の変形例において超音波プローブの内部温度が第1の設定値以上になった場合の振動子アレイの走査方法を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a transducer array scanning method when the internal temperature of an ultrasonic probe is equal to or higher than a first set value in another modification of the third 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、超音波プローブ1と、この超音波プローブ1に接続された診断装置本体2とを備えている。
超音波プローブ1は、複数の超音波トランスデューサが一次元配列された振動子アレイ3を有しており、この振動子アレイ3にアレイ移動部4が接続されると共に送信回路5と受信回路6が接続され、これらアレイ移動部4、送信回路5および受信回路6にプローブ制御部7が接続されている。さらに、超音波プローブ1には、超音波プローブ1の内部温度を検知する温度センサ8が内蔵され、この温度センサ8がプローブ制御部7に接続されている。温度センサ8は、例えば、超音波診断装置の運転時に特に発熱が予想される受信回路6の近傍に配置される。
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 an ultrasonic probe 1 and a diagnostic apparatus main body 2 connected to the ultrasonic probe 1.
The ultrasonic probe 1 has a transducer array 3 in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged one-dimensionally. An array moving unit 4 is connected to the transducer array 3 and a transmission circuit 5 and a reception circuit 6 are connected. A probe control unit 7 is connected to the array moving unit 4, the transmission circuit 5, and the reception circuit 6. Furthermore, the ultrasonic probe 1 includes a temperature sensor 8 that detects the internal temperature of the ultrasonic probe 1, and the temperature sensor 8 is connected to the probe control unit 7. The temperature sensor 8 is arranged, for example, in the vicinity of the receiving circuit 6 where heat generation is expected particularly during operation of the ultrasonic diagnostic apparatus.

診断装置本体2は、超音波プローブ1の受信回路6に接続された信号処理部11を有し、この信号処理部11にDSC(Digital Scan Converter)12、画像処理部13、表示制御部14および表示部15が順次接続され、画像処理部13に補間部21と画像メモリ16が接続されている。そして、信号処理部11、DSC12、画像処理部13、表示制御部14および補間部21に本体制御部17が接続されている。さらに、本体制御部17には、操作部18と格納部19がそれぞれ接続されている。
また、超音波プローブ1のプローブ制御部7と診断装置本体2の本体制御部17が互いに接続されている。
The diagnostic apparatus main body 2 includes a signal processing unit 11 connected to the receiving circuit 6 of the ultrasonic probe 1, and includes a DSC (Digital Scan Converter) 12, an image processing unit 13, a display control unit 14, and the signal processing unit 11. A display unit 15 is sequentially connected, and an interpolation unit 21 and an image memory 16 are connected to the image processing unit 13. The main body control unit 17 is connected to the signal processing unit 11, DSC 12, image processing unit 13, display control unit 14, and interpolation unit 21. Furthermore, an operation unit 18 and a storage unit 19 are connected to the main body control unit 17.
The probe control unit 7 of the ultrasonic probe 1 and the main body control unit 17 of the diagnostic apparatus main body 2 are connected to each other.

超音波プローブ1の振動子アレイ3は、一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、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。
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。
The transducer array 3 of the ultrasonic probe 1 has a plurality of ultrasonic transducers arranged one-dimensionally. These ultrasonic transducers include, for example, piezoelectric ceramics typified by PZT (lead zirconate titanate), polymer piezoelectric elements typified by PVDF (polyvinylidene fluoride), PMN-PT (magnesium niobate / 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 lead solid solution).
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.

また、振動子アレイ3は、超音波トランスデューサの配列方向に対してほぼ直交する方向に揺動あるいはスライド可能に配置されており、アレイ移動部4の駆動により、所定の周期および角度範囲内で繰り返し揺動する、あるいは、所定の周期およびストロークで直線的に往復動するように構成されている。アレイ移動部4としては、各種のモータ、アクチュエータ等を使用することができる。   The transducer array 3 is arranged so as to be swingable or slidable in a direction substantially orthogonal to the arrangement direction of the ultrasonic transducers, and is repeatedly driven within a predetermined period and angle range by driving the array moving unit 4. It is configured to swing or reciprocate linearly with a predetermined period and stroke. As the array moving unit 4, various motors, actuators, and the like can be used.

送信回路5は、例えば、複数のパルサを含んでおり、プローブ制御部7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3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。
受信回路6は、振動子アレイ3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、プローブ制御部7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。
これら送信回路5および受信回路6により、この発明の送受信回路が構成されている。
The transmission circuit 5 includes, for example, a plurality of pulsers, and is transmitted from the plurality of ultrasonic transducers of the transducer array 3 based on the transmission delay pattern selected according to the control signal from the probe control unit 7. The delay amount of each drive signal is adjusted so that the ultrasonic wave forms an ultrasonic beam and supplied to the plural ultrasonic transducers.
The reception circuit 6 amplifies the reception signal transmitted from each ultrasonic transducer of the transducer array 3 and performs A / D conversion, and then, based on the reception delay pattern selected according to the control signal from the probe control unit 7. In accordance with the sound speed or sound speed distribution set in the above, reception focus processing 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.
The transmission circuit 5 and the reception circuit 6 constitute a transmission / reception circuit of the present invention.

温度センサ8は、超音波プローブ1の内部温度Tpを検出してプローブ制御部7に出力する。
プローブ制御部7は、診断装置本体2の本体制御部17から送信される各種の制御信号に基づいて、超音波プローブ1の各部の制御を行う。
The temperature sensor 8 detects the internal temperature Tp of the ultrasonic probe 1 and outputs it to the probe controller 7.
The probe control unit 7 controls each unit of the ultrasonic probe 1 based on various control signals transmitted from the main body control unit 17 of the diagnostic apparatus main body 2.

診断装置本体2の信号処理部11は、超音波プローブ1の受信回路6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。
DSC12は、信号処理部11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13は、DSC12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すことにより2次元画像データを生成して画像メモリ16に格納すると共に、画像メモリ16に格納された複数の2次元画像データから3次元画像データを生成して表示制御部14に出力する。
補間部21は、前後のフレームの2次元画像データに基づいて、これら前後のフレームの中間に位置するフレームの2次元画像データを補間形成する。
これら信号処理部11、DSC12、画像処理部13、画像メモリ16および補間部21により画像生成部20が形成されている。
The signal processing unit 11 of the diagnostic apparatus main body 2 corrects the attenuation by the distance according to the depth of the reflection position of the ultrasonic wave on the reception data generated by the reception circuit 6 of the ultrasonic probe 1, and then the envelope By performing the detection process, a B-mode image signal that is tomographic image information related to the tissue in the subject is generated.
The DSC 12 converts (raster conversion) the B-mode image signal generated by the signal processing unit 11 into an image signal in accordance with a normal television signal scanning method.
The image processing unit 13 performs various necessary image processing such as gradation processing on the B-mode image signal input from the DSC 12 to generate two-dimensional image data and store the two-dimensional image data in the image memory 16. 3D image data is generated from the plurality of 2D image data stored in the image data and output to the display control unit 14.
Based on the two-dimensional image data of the preceding and following frames, the interpolation unit 21 interpolates and forms the two-dimensional image data of the frame located in the middle of the preceding and following frames.
These signal processing unit 11, DSC 12, image processing unit 13, image memory 16 and interpolation unit 21 form an image generation unit 20.

表示制御部14は、画像処理部13から入力された3次元画像データに基づいて、表示部15に3次元の超音波診断画像を表示させる。
表示部15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14の制御の下で、超音波診断画像を表示する。
The display control unit 14 causes the display unit 15 to display a three-dimensional ultrasonic diagnostic image based on the three-dimensional image data input from the image processing unit 13.
The display unit 15 includes a display device such as an LCD, for example, and displays an ultrasound diagnostic image under the control of the display control unit 14.

本体制御部17は、操作者により操作部18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。また、本体制御部17は、超音波プローブ1の温度センサ8で検出された内部温度Tpに応じて、関心領域を含む観察空間領域の全域にわたり均等に超音波ビームの送受信を行う通常走査と、観察空間領域のうち関心領域以外の少なくとも一部の領域に対する超音波ビームの送受信または受信が間欠的に行われる温度上昇抑制型走査のいずれかの走査を行うように、プローブ制御部7を介して送信回路5および受信回路6を制御する。   The main body control unit 17 controls each unit of the ultrasonic diagnostic apparatus based on a command input from the operation unit 18 by the operator. Further, the main body control unit 17 performs normal scanning for transmitting and receiving an ultrasonic beam evenly over the entire observation space region including the region of interest according to the internal temperature Tp detected by the temperature sensor 8 of the ultrasonic probe 1; Via the probe controller 7 so as to perform any one of temperature rise suppression scanning in which transmission / reception or reception of an ultrasonic beam is intermittently performed on at least a part of the observation space region other than the region of interest. The transmission circuit 5 and the reception circuit 6 are controlled.

操作部18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19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11、DSC12、画像処理部13、表示制御部14、本体制御部17および補間部21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 18 is for an operator to perform an input operation. The operation unit 18 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 19 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 11, the DSC 12, the image processing unit 13, the display control unit 14, the main body control unit 17 and the interpolation unit 21 are composed of a CPU and an operation program for causing the CPU to perform various processes. You may comprise them with a digital circuit.

3次元画像を生成する際には、振動子アレイ3を送信回路5および受信回路6により電子的に走査して被検体に向けた超音波ビームの送受信を行うことで1つの断層面における2次元画像データを取得しながら、アレイ移動部4により振動子アレイ3を機械的に走査させて、多数の断層面に対応する2次元画像データが収集される。
すなわち、超音波プローブ1の送信回路5から供給される駆動信号に従って振動子アレイ3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6に出力され、受信回路6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診断装置本体2の信号処理部11でBモード画像信号が生成され、DSC12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13でBモード画像信号に各種の画像処理が施される。これにより、1つの断層面における2次元画像データが生成され、画像メモリ16に格納される。
When generating a three-dimensional image, the transducer array 3 is electronically scanned by the transmission circuit 5 and the reception circuit 6 to transmit and receive an ultrasonic beam toward the subject, thereby obtaining a two-dimensional image on one tomographic plane. While acquiring image data, the array moving unit 4 mechanically scans the transducer array 3 to collect two-dimensional image data corresponding to a number of tomographic planes.
That is, ultrasonic waves are transmitted from a plurality of ultrasonic transducers of the transducer array 3 in accordance with a drive signal supplied from the transmission circuit 5 of the ultrasonic probe 1 and received from each ultrasonic transducer that has received an ultrasonic echo from the subject. The signal is output to the reception circuit 6, and reception data is generated by the reception circuit 6. Further, the B-mode image signal is generated by the signal processing unit 11 of the diagnostic apparatus main body 2 to which the received data is input, the B-mode image signal is raster-converted by the DSC 12, and various B-mode image signals are converted into the B-mode image signal by the image processing unit 13. Image processing is performed. As a result, two-dimensional image data on one tomographic plane is generated and stored in the image memory 16.

このようにして1つの断層面における2次元画像データを生成しつつ、アレイ移動部4により所定の角度範囲あるいはストロークにわたって振動子アレイ3が機械的に走査されることで、多数の断層面に対応する2次元画像データが順次生成されて画像メモリ16に格納される。そこで、画像メモリ16に格納されたこれらの画像データを用いることにより、画像処理部13で振動子アレイ3の機械的走査の角度範囲あるいはストロークと電子的な走査範囲によって決定される空間に対する3次元画像データが生成される。この3次元画像データに基づき、表示制御部14により3次元画像がVR(Volume Rendering)、MPR(Multiplanar Reconstruction)等の画像投影法で表示部15に表示される。   In this way, the two-dimensional image data on one tomographic plane is generated, and the transducer array 3 is mechanically scanned over a predetermined angular range or stroke by the array moving unit 4, thereby supporting a large number of tomographic planes. Two-dimensional image data to be generated is sequentially generated and stored in the image memory 16. Therefore, by using these image data stored in the image memory 16, the three-dimensional space for the space determined by the mechanical scanning angle range or stroke and the electronic scanning range of the transducer array 3 by the image processing unit 13 is used. Image data is generated. Based on the three-dimensional image data, the display control unit 14 displays the three-dimensional image on the display unit 15 by an image projection method such as VR (Volume Rendering) or MPR (Multiplanar Reconstruction).

次に、図2のフローチャートを参照して実施の形態1の動作を説明する。
まず、ステップS1で、送信回路5および受信回路6により振動子アレイ3を電子的に走査して2次元画像データを取得しながら、アレイ移動部4により振動子アレイ3を機械的に走査させて3次元画像データを生成し、表示制御部14により3次元画像が表示部15に表示される。
Next, the operation of the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, in step S1, the transducer array 3 is mechanically scanned by the array moving unit 4 while the transducer array 3 is electronically scanned by the transmission circuit 5 and the reception circuit 6 to obtain two-dimensional image data. Three-dimensional image data is generated, and the three-dimensional image is displayed on the display unit 15 by the display control unit 14.

ステップS2で、操作者が操作部18を操作することにより、図3に示されるように、表示部15に表示されている観察空間領域Wの3次元画像の上に関心領域Vが設定される。なお、図3において、X軸はアレイ移動部4による振動子アレイ3の移動方向すなわち機械的な走査方向、Y軸は振動子アレイ3の複数の超音波トランスデューサの一次元配列方向、Z軸は測定深度方向をそれぞれ示しており、関心領域Vは、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向にそれぞれXv、YvおよびZvのサイズを有しているものとする。   In step S2, when the operator operates the operation unit 18, the region of interest V is set on the three-dimensional image of the observation space region W displayed on the display unit 15 as shown in FIG. . In FIG. 3, the X axis is the moving direction of the transducer array 3 by the array moving unit 4, that is, the mechanical scanning direction, the Y axis is the one-dimensional array direction of the plurality of ultrasonic transducers of the transducer array 3, and the Z axis is The measurement depth direction is shown, and the region of interest V has sizes Xv, Yv, and Zv in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, respectively.

このような関心領域Vが設定されると、続くステップS3で、温度センサ8により超音波プローブ1の内部温度Tpが検出され、さらにステップS4で、検出された内部温度Tpと予め設定されている第1の設定値T1との比較が行われる。   When such a region of interest V is set, in the subsequent step S3, the internal temperature Tp of the ultrasonic probe 1 is detected by the temperature sensor 8, and further, the detected internal temperature Tp is preset in step S4. Comparison with the first set value T1 is performed.

そして、超音波プローブ1の内部温度Tpが第1の設定値T1未満であると判定された場合は、ステップS5に進み、本体制御部17により、プローブ制御部7を介して送信回路5および受信回路6が制御され、通常走査が行われる。すなわち、図3に示されるように、送信回路5および受信回路6で振動子アレイ3を電子的に走査しながら、アレイ移動部4で振動子アレイ3を機械的に走査させることにより、観察空間領域Wの全域にわたって均等に電子的走査面Eを形成し、各電子的走査面Eに対する2次元画像データが生成され、画像メモリ16に格納される。   When it is determined that the internal temperature Tp of the ultrasonic probe 1 is lower than the first set value T1, the process proceeds to step S5, and the main body control unit 17 causes the transmission circuit 5 and the reception via the probe control unit 7. The circuit 6 is controlled and normal scanning is performed. That is, as shown in FIG. 3, while the transducer array 3 is electronically scanned by the transmitter circuit 5 and the receiver circuit 6, the transducer array 3 is mechanically scanned by the array moving unit 4, thereby observing the observation space. Electronic scanning planes E are formed uniformly over the entire area W, and two-dimensional image data for each electronic scanning plane E is generated and stored in the image memory 16.

次に、ステップS6で、画像メモリ16に格納されたこれらの2次元画像データを用いることにより、画像処理部13で観察空間領域Wに対する3次元画像データが生成され、続くステップS7で、表示制御部14により3次元画像が表示部15に表示される。
さらに、ステップS8で検査を終了するか否かが確認され、検査を継続する間はステップS3〜S8が繰り返され、検査を終了する場合は、一連の処理を完了する。
Next, in step S6, using these two-dimensional image data stored in the image memory 16, the image processing unit 13 generates three-dimensional image data for the observation space region W. In the subsequent step S7, display control is performed. The three-dimensional image is displayed on the display unit 15 by the unit 14.
Further, whether or not to end the inspection is confirmed in step S8, and steps S3 to S8 are repeated while continuing the inspection. When the inspection is ended, a series of processing is completed.

このようにして超音波診断が実行されるが、実行時間の経過に伴って超音波プローブ1の内部温度Tpが次第に上昇することがある。そこで、ステップS4において、超音波プローブ1の内部温度Tpが第1の設定値T1以上になったと判定された場合には、ステップS9に進み、今度は温度上昇抑制型走査が行われるように、本体制御部17によりプローブ制御部7を介して送信回路5および受信回路6が制御される。   Although the ultrasonic diagnosis is executed in this way, the internal temperature Tp of the ultrasonic probe 1 may gradually increase as the execution time elapses. Therefore, when it is determined in step S4 that the internal temperature Tp of the ultrasonic probe 1 has become equal to or higher than the first set value T1, the process proceeds to step S9, and this time, a temperature rise suppression type scan is performed. The main body control unit 17 controls the transmission circuit 5 and the reception circuit 6 via the probe control unit 7.

すなわち、図4に示されるように、アレイ移動部4による振動子アレイ3の機械的走査は関心領域Vに関わらずに観察空間領域Wの全域にわたって行われるが、振動子アレイ3の機械的走査方向であるX軸方向において、関心領域Vが存在する長さXvの範囲については図3に示した通常走査と同様に均等に電子的走査面Eが形成され、X軸方向における関心領域V以外の領域に対しては超音波ビームの送受信がフレーム毎に間欠的に行われる。図4において、形成された電子的走査面Eが実線で、形成されない電子的走査面が点線でそれぞれ示されている。
このため、X軸方向において関心領域Vが存在する範囲は、通常走査と同様の間隔で電子的走査面Eが形成されるが、それ以外の範囲では、通常走査よりも電子的走査面Eの形成数が削減され、電子的走査面Eが形成される間隔が広がることとなる。形成されなかった電子的走査面の分だけ通常走査よりも送信回路5および受信回路6の休止時間が長くなり、超音波プローブ1内の温度上昇が抑制される。
That is, as shown in FIG. 4, the mechanical scanning of the transducer array 3 by the array moving unit 4 is performed over the entire observation space region W regardless of the region of interest V. For the range of the length Xv in which the region of interest V exists in the X-axis direction, which is the direction, the electronic scanning plane E is formed equally as in the normal scanning shown in FIG. 3, and other than the region of interest V in the X-axis direction. In this area, transmission / reception of an ultrasonic beam is intermittently performed for each frame. In FIG. 4, the formed electronic scanning plane E is indicated by a solid line, and the electronic scanning plane not formed is indicated by a dotted line.
For this reason, in the range where the region of interest V exists in the X-axis direction, the electronic scanning surface E is formed at the same interval as that in the normal scanning, but in the other range, the electronic scanning surface E is more than in the normal scanning. The number of formation is reduced, and the interval at which the electronic scanning surface E is formed is increased. The rest time of the transmission circuit 5 and the reception circuit 6 is longer than that of the normal scanning by the amount of the electronic scanning surface that is not formed, and the temperature rise in the ultrasonic probe 1 is suppressed.

このようにして温度上昇抑制型走査が行われ、形成された各電子的走査面Eに対する2次元画像データが画像メモリ16に格納されると、続くステップS10で、補間部21により2次元画像データの補間処理が行われる。すなわち、X軸方向における関心領域V以外の領域において超音波ビームの送受信が行われずに電子的走査面が形成されなかったフレームの2次元画像データが前後のフレームの2次元画像データに基づいて補間形成される。
これにより、通常走査を行ったときと同数のフレームの2次元画像データが生成され、ステップS6で、これらの2次元画像データを用いることにより、画像処理部13で3次元画像データが生成され、続くステップS7で、表示制御部14により3次元画像が表示部15に表示される。
このような温度上昇抑制型走査を行うことにより、超音波プローブ1の内部温度Tpが第1の設定値T1以下にまで低下すると、再び通常走査を行って3次元画像を表示することができる。
When the temperature rise suppression type scanning is performed in this way and the formed two-dimensional image data for each electronic scanning plane E is stored in the image memory 16, the interpolation unit 21 performs the two-dimensional image data in the subsequent step S10. The interpolation process is performed. That is, the two-dimensional image data of the frame in which the electronic scanning plane is not formed without transmitting / receiving the ultrasonic beam in the region other than the region of interest V in the X-axis direction is interpolated based on the two-dimensional image data of the previous and subsequent frames. It is formed.
As a result, two-dimensional image data of the same number of frames as when performing normal scanning is generated, and in step S6, by using these two-dimensional image data, three-dimensional image data is generated by the image processing unit 13, In subsequent step S <b> 7, the display control unit 14 displays a three-dimensional image on the display unit 15.
By performing such temperature rise suppression type scanning, when the internal temperature Tp of the ultrasonic probe 1 falls below the first set value T1, normal scanning can be performed again to display a three-dimensional image.

以上のように、温度センサ8で検出された超音波プローブ1の内部温度Tpが第1の設定値T1以上になった場合に、振動子アレイ3の機械的走査方向において、関心領域V以外の領域に対する超音波ビームの送受信が間欠的に行われるように送信回路5および受信回路6を制御するので、超音波プローブ1の内部温度Tpの上昇を抑制しながらも、少なくとも関心領域Vについて高画質の3次元超音波画像を得ることが可能となる。   As described above, when the internal temperature Tp of the ultrasonic probe 1 detected by the temperature sensor 8 becomes equal to or higher than the first set value T1, the region other than the region of interest V in the mechanical scanning direction of the transducer array 3 is obtained. Since the transmission circuit 5 and the reception circuit 6 are controlled so that transmission / reception of the ultrasonic beam to / from the region is intermittently performed, high image quality at least in the region of interest V is suppressed while suppressing an increase in the internal temperature Tp of the ultrasonic probe 1. It is possible to obtain a three-dimensional ultrasonic image.

実施の形態2
上記の実施の形態1においては、第1の設定値T1を設定して、超音波プローブ1の内部温度Tpが第1の設定値T1以上になった場合に温度上昇抑制型走査を行ったが、複数の温度設定値を設定し、超音波プローブ1の内部温度Tpに応じて温度上昇抑制効果の異なる走査を段階的に行うこともできる。
Embodiment 2
In Embodiment 1 described above, the first set value T1 is set, and when the internal temperature Tp of the ultrasonic probe 1 is equal to or higher than the first set value T1, the temperature rise suppression scanning is performed. A plurality of temperature setting values can be set, and scanning with different temperature rise suppression effects can be performed stepwise according to the internal temperature Tp of the ultrasonic probe 1.

例えば、第1の設定値T1より高い値の第2の設定値T2と、第2の設定値T2より高い値の第3の設定値T3を予め設定しておき、温度センサ8により検出された超音波プローブ1の内部温度Tpが第1の設定値T1以上で且つ第2の設定値T2未満の場合には、図4に示したように、振動子アレイ3の機械的走査方向であるX軸方向において、関心領域Vが存在する長さXvの範囲については通常走査と同様に超音波ビームの送受信を行い、関心領域V以外の領域に対しては超音波ビームの送受信を間欠的に行う。
そして、超音波プローブ1の内部温度Tpが第2の設定値T2以上で且つ第3の設定値T3未満になった場合には、図5に示されるように、さらに振動子アレイ3の一次元配列方向であるY軸方向において、関心領域Vが存在する長さYvの範囲については通常走査と同様に超音波ビームの送受信を行い、Y軸方向における関心領域V以外の領域に対しては超音波ビームの送受信を間欠的に行うことができる。
このようにすれば、Y軸方向における関心領域V以外の領域に対して間欠的に超音波ビームの送受信を行うようにした分だけ、超音波ビームの送受信を行わない範囲が増加され、その分だけさらに送信回路5および受信回路6の休止時間が長くなり、超音波プローブ1内の温度上昇が抑制される。
For example, a second set value T2 higher than the first set value T1 and a third set value T3 higher than the second set value T2 are set in advance and detected by the temperature sensor 8. When the internal temperature Tp of the ultrasonic probe 1 is equal to or higher than the first set value T1 and lower than the second set value T2, as shown in FIG. In the axial direction, the ultrasonic beam is transmitted / received in the range of the length Xv where the region of interest V exists, as in the normal scanning, and the ultrasonic beam is transmitted / received intermittently in regions other than the region of interest V. .
When the internal temperature Tp of the ultrasonic probe 1 is equal to or higher than the second set value T2 and lower than the third set value T3, as shown in FIG. In the Y-axis direction that is the arrangement direction, an ultrasonic beam is transmitted / received in the range of the length Yv in which the region of interest V exists, as in normal scanning, and the region other than the region of interest V in the Y-axis direction is super Transmission and reception of the sound beam can be performed intermittently.
In this way, the range in which the ultrasonic beam is not transmitted / received is increased by the amount that the ultrasonic beam is intermittently transmitted / received to / from the region other than the region of interest V in the Y-axis direction. Furthermore, the pause time of the transmission circuit 5 and the reception circuit 6 is further increased, and the temperature rise in the ultrasonic probe 1 is suppressed.

さらに、温度センサ8により検出された超音波プローブ1の内部温度Tpが第3の設定値T3以上になった場合には、図6に示されるように、さらに測定深度方向であるZ軸方向において、関心領域Vが存在する長さZvの範囲と関心領域Vより浅い領域だけ通常走査と同様に超音波ビームの送受信を行い、関心領域Vより深い領域に対して超音波ビームの受信を間欠的に行うこともできる。
このようにすれば、関心領域Vより深い領域の分だけ、超音波ビームの受信を間欠的に行う範囲が増加され、その分だけさらに受信回路6の休止時間が長くなり、超音波プローブ1内の温度上昇がより一層抑制されることとなる。
Further, when the internal temperature Tp of the ultrasonic probe 1 detected by the temperature sensor 8 is equal to or higher than the third set value T3, as shown in FIG. 6, in the Z-axis direction that is the measurement depth direction. The ultrasonic beam is transmitted / received in the range of the length Zv where the region of interest V exists and the region shallower than the region of interest V in the same manner as the normal scanning, and the ultrasonic beam is intermittently received in the region deeper than the region of interest V. Can also be done.
In this way, the range in which the ultrasonic beam is intermittently received is increased by the region deeper than the region of interest V, and the rest time of the receiving circuit 6 is further increased by that amount, so that the inside of the ultrasonic probe 1 is increased. The temperature rise is further suppressed.

なお、この実施の形態2においても、アレイ移動部4による振動子アレイ3の機械的走査は、超音波プローブ1の内部温度Tpおよび関心領域Vに関わらずに観察空間領域Wの全域にわたって行われる。   In the second embodiment as well, mechanical scanning of the transducer array 3 by the array moving unit 4 is performed over the entire observation space region W regardless of the internal temperature Tp of the ultrasonic probe 1 and the region of interest V. .

また、温度センサ8により検出された超音波プローブ1の内部温度Tpが第3の設定値T3以上になった場合に、図7に示されるように、測定深度方向において関心領域Vが存在する長さZvの範囲だけ通常走査と同様に超音波ビームの送受信を行い、Z軸方向における関心領域V以外の領域に対して超音波ビームの受信を間欠的に行ってもよい。図6のように、関心領域Vより深い領域に対する超音波ビームの受信を間欠的に行う場合に比べて、さらに受信回路6の休止時間を長くすることが可能となる。   Further, when the internal temperature Tp of the ultrasonic probe 1 detected by the temperature sensor 8 is equal to or higher than the third set value T3, as shown in FIG. 7, the length in which the region of interest V exists in the measurement depth direction is shown. The ultrasonic beam may be transmitted and received only in the range of Zv as in the normal scanning, and the ultrasonic beam may be intermittently received in the region other than the region of interest V in the Z-axis direction. As shown in FIG. 6, it is possible to further increase the pause time of the receiving circuit 6 compared to the case where the ultrasonic beam is intermittently received in a region deeper than the region of interest V.

実施の形態3
上記の実施の形態1においては、超音波プローブ1の内部温度Tpが第1の設定値T1以上で且つ第2の設定値T2未満の場合に、図4に示したように、振動子アレイ3の機械的走査方向であるX軸方向における関心領域V以外の領域に対して超音波ビームの送受信を間欠的に行ったが、これに限るものではなく、例えば、図8に示されるように、振動子アレイ3の一次元配列方向であるY軸方向において関心領域Vが存在する長さYvの範囲だけ通常走査と同様に超音波ビームの送受信を行い、Y軸方向における関心領域V以外の領域に対して超音波ビームの送受信を間欠的に行ってもよい。
この場合、複数の温度設定値を設定し、超音波プローブ1の内部温度Tpが第2の設定値T2以上に上昇した場合には、さらに振動子アレイ3の機械的走査方向であるX軸方向における関心領域V以外の領域に対して超音波ビームの送受信を間欠的に行う、あるいは測定深度方向であるZ軸方向における関心領域V以外の領域に対して超音波ビームの受信を間欠的に行うこともできる。
Embodiment 3
In the first embodiment, when the internal temperature Tp of the ultrasonic probe 1 is not less than the first set value T1 and less than the second set value T2, as shown in FIG. Although the ultrasonic beam transmission / reception is intermittently performed on the region other than the region of interest V in the X-axis direction, which is the mechanical scanning direction, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. The ultrasonic beam is transmitted / received in the Y-axis direction, which is the one-dimensional array direction of the transducer array 3, in the range of the length Yv where the region of interest V exists, similarly to the normal scanning, and the region other than the region of interest V in the Y-axis direction The ultrasonic beam may be transmitted and received intermittently.
In this case, when a plurality of temperature set values are set and the internal temperature Tp of the ultrasonic probe 1 rises to the second set value T2 or more, the X-axis direction that is the mechanical scanning direction of the transducer array 3 is further increased. The ultrasonic beam is intermittently transmitted / received to a region other than the region of interest V in FIG. 5 or the ultrasonic beam is intermittently received to a region other than the region of interest V in the Z-axis direction that is the measurement depth direction. You can also

また、超音波プローブ1の内部温度Tpが第1の設定値T1以上で且つ第2の設定値T2未満の場合に、図9に示されるように、測定深度方向であるZ軸方向において、関心領域Vが存在する長さZvの範囲と関心領域Vより浅い領域だけ通常走査と同様に超音波ビームの送受信を行い、関心領域Vより深い領域に対して超音波ビームの受信を間欠的に行うこともできる。あるいは、図10に示されるように、測定深度方向であるZ軸方向において、関心領域Vが存在する長さZvの範囲だけ通常走査と同様に超音波ビームの送受信を行い、Z軸方向における関心領域V以外の領域に対しては超音波ビームの受信を間欠的に行うようにしてもよい。
これら図9あるいは図10に示した走査を行う場合にも、複数の温度設定値を設定し、超音波プローブ1の内部温度Tpが第2の設定値T2以上に上昇した場合には、さらに振動子アレイ3の機械的走査方向であるX軸方向における関心領域V以外の領域あるいは振動子アレイ3の一次元配列方向であるY軸方向における関心領域V以外の領域に対して超音波ビームの送受信を間欠的に行うこともできる。
In addition, when the internal temperature Tp of the ultrasonic probe 1 is not less than the first set value T1 and less than the second set value T2, as shown in FIG. The ultrasonic beam is transmitted / received only in the range of the length Zv where the region V exists and the region shallower than the region of interest V as in the normal scanning, and the ultrasonic beam is intermittently received in the region deeper than the region of interest V. You can also Alternatively, as shown in FIG. 10, in the Z-axis direction that is the measurement depth direction, ultrasonic beams are transmitted and received in the range of the length Zv where the region of interest V exists in the same manner as in normal scanning, and interest in the Z-axis direction is obtained. For areas other than the area V, ultrasonic beam reception may be intermittently performed.
Also in the case of performing the scanning shown in FIG. 9 or FIG. 10, when a plurality of temperature set values are set and the internal temperature Tp of the ultrasonic probe 1 rises to the second set value T2 or more, further vibrations occur. Transmission / reception of ultrasonic beams to / from regions other than the region of interest V in the X-axis direction that is the mechanical scanning direction of the child array 3 or regions other than the region of interest V in the Y-axis direction that is the one-dimensional array direction of the transducer array 3 Can also be performed intermittently.

このような実施の形態3においても、実施の形態1と同様に、送信回路5および受信回路6の休止時間あるいは受信回路6の休止時間が長くなり、超音波プローブ1の内部温度Tpの上昇を抑制しながらも、少なくとも関心領域Vについて高画質の3次元超音波画像を得ることが可能となる。   In the third embodiment as well, as in the first embodiment, the pause time of the transmission circuit 5 and the reception circuit 6 or the pause time of the reception circuit 6 becomes longer, and the internal temperature Tp of the ultrasonic probe 1 is increased. While suppressing, it is possible to obtain a high-quality three-dimensional ultrasound image for at least the region of interest V.

なお、上記の実施の形態1〜3における超音波プローブ1と診断装置本体2との接続は、有線による接続および無線通信による接続のいずれの形態をとることもできる。   Note that the connection between the ultrasonic probe 1 and the diagnostic apparatus main body 2 in the first to third embodiments can take either a wired connection or a wireless communication connection.

1 超音波プローブ、2 診断装置本体、3 振動子アレイ、4 アレイ移動部、5 送信回路、6 受信回路、7 プローブ制御部、8 温度センサ、11 信号処理部、12 DSC、13 画像処理部、14 表示制御部、15 表示部、16 画像メモリ、17 制御部、18 操作部、19 格納部、20 画像生成部、21 補間部、W 観察空間領域、V 関心領域、E 電子的走査面、T1 第1の設定値、T2 第2の設定値、T3 第3の設定値。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic probe, 2 Diagnostic apparatus main body, 3 Transducer array, 4 Array moving part, 5 Transmitting circuit, 6 Receiving circuit, 7 Probe control part, 8 Temperature sensor, 11 Signal processing part, 12 DSC, 13 Image processing part, 14 display control unit, 15 display unit, 16 image memory, 17 control unit, 18 operation unit, 19 storage unit, 20 image generation unit, 21 interpolation unit, W observation space region, V region of interest, E electronic scanning plane, T1 1st set value, T2 2nd set value, T3 3rd set value.

Claims (10)

超音波プローブの一次元配列型振動子アレイを送受信回路により電子的に走査して被検体に向けた超音波ビームの送受信を行うことで2次元画像データを取得しながら前記振動子アレイをその配列方向に対してほぼ直交方向に機械的に走査させて3次元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、
前記超音波プローブの内部温度を検出する温度センサと、
前記温度センサにより検出された前記超音波プローブの内部温度が第1の設定値以上になった場合に、前記関心領域設定部で設定された関心領域以外の少なくとも一部の領域に対する超音波ビームの送受信または受信が間欠的に行われるように前記送受信回路を制御する制御部と
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
The transducer array is arranged while acquiring two-dimensional image data by electronically scanning a one-dimensional array type transducer array of an ultrasonic probe by a transmission / reception circuit and transmitting / receiving an ultrasonic beam toward a subject. An ultrasonic diagnostic apparatus that mechanically scans in a direction substantially orthogonal to a direction to generate a three-dimensional ultrasonic image,
A region-of-interest setting unit for setting a region of interest in the imaging region;
A temperature sensor for detecting an internal temperature of the ultrasonic probe;
When the internal temperature of the ultrasonic probe detected by the temperature sensor is equal to or higher than a first set value, the ultrasonic beam for at least a part of the region other than the region of interest set by the region of interest setting unit An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a control unit that controls the transmission / reception circuit so that transmission / reception or reception is intermittently performed.
前後のフレームの2次元画像データに基づいて中間のフレームの2次元画像データを補間形成する補間部をさらに備え、
前記制御部は、前記温度センサにより検出された前記超音波プローブの内部温度が前記第1の設定値以上になった場合に、前記関心領域以外の少なくとも一部の領域に対する超音波ビームの送受信または受信がフレーム毎に間欠的に行われるように前記送受信回路を制御し、
前記関心領域以外の少なくとも一部の領域に対して超音波ビームの送受信が行われなかったフレームの2次元画像データが前記補間部により補間形成される請求項1に記載の超音波診断装置。
An interpolation unit that interpolates the two-dimensional image data of the intermediate frame based on the two-dimensional image data of the previous and subsequent frames;
When the internal temperature of the ultrasonic probe detected by the temperature sensor is equal to or higher than the first set value, the control unit transmits / receives an ultrasonic beam to / from at least a part of the region other than the region of interest. Controlling the transmission / reception circuit so that reception is performed intermittently for each frame;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein two-dimensional image data of a frame in which transmission / reception of an ultrasonic beam is not performed on at least a part of the region other than the region of interest is interpolated by the interpolation unit.
前記制御部は、前記温度センサにより検出された前記超音波プローブの内部温度が前記第1の設定値以上になった場合に、前記振動子アレイの機械的な走査方向における前記関心領域以外の領域に対する超音波ビームの送受信が間欠的に行われるように前記送受信回路を制御する請求項1または2に記載の超音波診断装置。   When the internal temperature of the ultrasonic probe detected by the temperature sensor is equal to or higher than the first set value, the control unit is a region other than the region of interest in the mechanical scanning direction of the transducer array. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the transmission / reception circuit is controlled so that transmission / reception of an ultrasonic beam is intermittently performed. 前記制御部は、前記温度センサにより検出された前記超音波プローブの内部温度が前記第1の設定値より高い第2の設定値以上になった場合に、さらに前記振動子アレイの一次元配列方向における前記関心領域以外の領域に対する超音波ビームの送受信が間欠的に行われるように前記送受信回路を制御する請求項3に記載の超音波診断装置。   When the internal temperature of the ultrasonic probe detected by the temperature sensor is equal to or higher than a second set value higher than the first set value, the control unit further performs a one-dimensional arrangement direction of the transducer array. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3, wherein the transmission / reception circuit is controlled so that transmission / reception of an ultrasonic beam to / from a region other than the region of interest is intermittently performed. 前記制御部は、前記温度センサにより検出された前記超音波プローブの内部温度が前記第2の設定値より高い第3の設定値以上になった場合に、さらに前記関心領域より深い領域に対する超音波ビームの受信が間欠的に行われるように前記送受信回路を制御する請求項4に記載の超音波診断装置。   When the internal temperature of the ultrasonic probe detected by the temperature sensor is equal to or higher than a third set value that is higher than the second set value, the control unit further applies ultrasonic waves to a region deeper than the region of interest. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 4, wherein the transmission / reception circuit is controlled so that beam reception is performed intermittently. 前記制御部は、前記温度センサにより検出された前記超音波プローブの内部温度が前記第2の設定値より高い第3の設定値以上になった場合に、さらに測定深度方向における前記関心領域以外の領域に対する超音波ビームの受信が間欠的に行われるように前記送受信回路を制御する請求項4に記載の超音波診断装置。   When the internal temperature of the ultrasonic probe detected by the temperature sensor is equal to or higher than a third set value higher than the second set value, the control unit further includes a region other than the region of interest in the measurement depth direction. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 4, wherein the transmission / reception circuit is controlled so that reception of an ultrasonic beam for a region is intermittently performed. 前記制御部は、前記温度センサにより検出された前記超音波プローブの内部温度が前記第1の設定値以上になった場合に、前記振動子アレイの一次元配列方向における前記関心領域以外の領域に対する超音波ビームの送受信が間欠的に行われるように前記送受信回路を制御する請求項1または2に記載の超音波診断装置。   When the internal temperature of the ultrasonic probe detected by the temperature sensor is equal to or higher than the first set value, the control unit applies a region other than the region of interest in the one-dimensional arrangement direction of the transducer array. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the transmission / reception circuit is controlled so that transmission / reception of an ultrasonic beam is intermittently performed. 前記制御部は、前記温度センサにより検出された前記超音波プローブの内部温度が前記第1の設定値以上になった場合に、前記関心領域より深い領域に対する超音波ビームの受信が間欠的に行われるように前記送受信回路を制御する請求項1または2に記載の超音波診断装置。   When the internal temperature of the ultrasonic probe detected by the temperature sensor becomes equal to or higher than the first set value, the control unit intermittently receives an ultrasonic beam for a region deeper than the region of interest. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the transmission / reception circuit is controlled as described above. 前記制御部は、前記温度センサにより検出された前記超音波プローブの内部温度が前記第1の設定値以上になった場合に、測定深度方向における前記関心領域以外の領域に対する超音波ビームの受信が間欠的に行われるように前記送受信回路を制御する請求項1または2に記載の超音波診断装置。   When the internal temperature of the ultrasonic probe detected by the temperature sensor becomes equal to or higher than the first set value, the control unit receives an ultrasonic beam for a region other than the region of interest in the measurement depth direction. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the transmission / reception circuit is controlled to be performed intermittently. 超音波プローブの一次元配列型振動子アレイを送受信回路により電子的に走査して被検体に向けた超音波ビームの送受信を行うことで2次元画像データを取得しながら前記振動子アレイをその配列方向に対してほぼ直交方向に機械的に走査させて3次元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し、
前記超音波プローブの内部温度を検出し、
検出された前記超音波プローブの内部温度が第1の設定値以上になった場合に、前記関心領域以外の少なくとも一部の領域に対する超音波ビームの送受信または受信が間欠的に行われるように前記送受信回路を制御する
ことを特徴とする超音波画像生成方法。
The transducer array is arranged while acquiring two-dimensional image data by electronically scanning a one-dimensional array type transducer array of an ultrasonic probe by a transmission / reception circuit and transmitting / receiving an ultrasonic beam toward a subject. An ultrasonic image generation method for generating a three-dimensional ultrasonic image by mechanically scanning in a direction substantially orthogonal to a direction,
Set the region of interest within the imaging area,
Detecting the internal temperature of the ultrasonic probe;
When the detected internal temperature of the ultrasonic probe is equal to or higher than the first set value, the ultrasonic beam is transmitted / received or received intermittently to at least a part of the region other than the region of interest. An ultrasonic image generation method characterized by controlling a transmission / reception circuit.
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