JP2012196263A - 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 scanning in which the transceiving or receiving of an ultrasound beam is carried out while reducing special resolution to an area of at least a part other than an area of interest (S9), three-dimensional image data is formed (S6), and thereafter the three-dimensional image is displayed (S7), in the case the inside temperature Tp is the first set value T1 or higher (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して空間分解能を低下させて超音波ビームの送受信または受信が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 the transmission / reception circuit so that at least a part of the region other than the region of interest is transmitted / received or received with an ultrasonic beam while reducing the spatial resolution.

制御部は、1フレーム当たりの音線数を低減する、あるいは、受信時の同時開口チャンネル数を低減することにより空間分解能を低下させることができる。
また、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して空間分解能を低下させて超音波ビームの送受信が行われるように送受信回路を制御することができる。
The control unit can reduce the spatial resolution by reducing the number of sound rays per frame or by reducing the number of simultaneous aperture channels at the time of reception.
In addition, 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 provides a space for 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 that the ultrasonic beam is transmitted / received with reduced resolution.

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して空間分解能を低下させて超音波ビームの送受信が行われるように、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して空間分解能を低下させて超音波ビームの受信が行われるように、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して空間分解能を低下させて超音波ビームの受信が行われるように、制御部が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 the second set value higher than the first set value, the ultrasonic probe further moves to a region other than the region of interest in the one-dimensional arrangement direction of the transducer array. On the other hand, the control unit may control the transmission / reception circuit so that the ultrasonic beam is transmitted / received with a reduced spatial resolution.
When the internal temperature of the ultrasonic probe detected by the temperature sensor becomes equal to or higher than a third set value that is higher than the second set value, the spatial resolution is further lowered for a region deeper than the region of interest. The control unit controls the transmission / reception circuit so that the sound beam is received, or the ultrasonic beam is received with a reduced spatial resolution for the region other than the region of interest in the measurement depth direction. Can do.

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、振動子アレイの一次元配列方向における関心領域以外の領域に対して空間分解能を低下させて超音波ビームの送受信が行われるように、あるいは、関心領域より深い領域に対して空間分解能を低下させて超音波ビームの受信が行われるように、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して空間分解能を低下させて超音波ビームの受信が行われるように、送受信回路を制御することもできる。   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 reduces the spatial resolution for the region other than the region of interest in the one-dimensional arrangement direction of the transducer array. So that the ultrasonic beam is transmitted and received, or the ultrasonic beam is received with the spatial resolution lowered for the region deeper than the region of interest, or other than the region of interest in the measurement depth direction It is also possible to control the transmission / reception circuit so that the ultrasonic beam is received with a reduced spatial resolution for the region.

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して空間分解能を低下させて超音波ビームの送受信または受信が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. The internal temperature of the ultrasonic probe is detected, and when the detected internal temperature of the ultrasonic probe is equal to or higher than the first set value, the spatial resolution is reduced for at least a part of the region other than the region of interest. Thus, the transmission / reception circuit is controlled so that the ultrasonic beam is transmitted / received or received.

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して空間分解能を低下させて超音波ビームの送受信または受信が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, at least a part of the region other than the region of interest is detected. Since the transmission / reception circuit is controlled so that transmission / reception or reception of an ultrasonic beam is performed with a reduced spatial resolution, it is possible to obtain a high-quality three-dimensional ultrasonic image while suppressing an increase in the internal temperature of the ultrasonic probe. It becomes possible.

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に画像メモリ16が接続されている。そして、信号処理部11、DSC12および表示制御部14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 image memory 16 is connected to the image processing unit 13. A main body control unit 17 is connected to the signal processing unit 11, DSC 12, and display control unit 14. 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。
これら信号処理部11、DSC12、画像処理部13および画像メモリ16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.
These signal processing unit 11, DSC 12, image processing unit 13 and image memory 16 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して空間分解能を低下させて超音波ビームの送受信または受信が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; Probe control so that at least a part of the observation space region other than the region of interest is subjected to one of the temperature rise suppression scanning in which the spatial resolution is reduced and the ultrasonic beam is transmitted / received or received. The transmission circuit 5 and the reception circuit 6 are controlled via the unit 7.

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および本体制御部17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, and the main body control unit 17 are composed of a CPU and an operation program for causing the CPU to perform various processes. You may comprise.

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の全域にわたって電子的走査面E1を形成し、各電子的走査面E1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。なお、この通常走査においては、所定数Nの同時開口チャンネルを用いて超音波ビームの受信が行われ、1フレーム当たり所定数Sの音線が形成されるものとする。   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. The electronic scanning plane E1 is formed over the entire area W, and two-dimensional image data for each electronic scanning plane E1 is generated and stored in the image memory 16. In this normal scanning, it is assumed that the ultrasonic beam is received using a predetermined number N of simultaneous opening channels, and a predetermined number S of sound rays are formed per frame.

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の範囲だけ通常走査と同様に受信時の同時開口チャンネル数Nで1フレーム当たりS本の音線を形成するように振動子アレイ3が電子的に走査されて電子的走査面E1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通常走査よりも1フレーム当たりの音線数を低減する、あるいは、受信時の同時開口チャンネル数を低減して振動子アレイ3が電子的に走査され、電子的走査面E2が形成される。図4において、通常走査と同様の受信時の同時開口チャンネル数Nおよび1フレーム当たりの音線数Sで形成された電子的走査面E1が実線で、通常走査よりも1フレーム当たりの音線数を低減する、あるいは、受信時の同時開口チャンネル数を低減した温度上昇抑制型走査により形成された電子的走査面E2が点線でそれぞれ示されている。   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. In the X-axis direction, which is the direction, the transducer array is formed so that S sound rays per frame are formed in the range of the length Xv in which the region of interest V exists, with the number N of simultaneous aperture channels at the time of reception as in normal scanning. 3 is electronically scanned to form an electronic scanning plane E1, and the number of sound rays per frame is reduced for regions other than the region of interest V in the X-axis direction than normal scanning, or when receiving. The transducer array 3 is electronically scanned by reducing the number of simultaneous aperture channels, and an electronic scanning surface E2 is formed. In FIG. 4, the electronic scanning plane E1 formed by the number N of simultaneous aperture channels at the time of reception and the number S of sound rays per frame as in the normal scanning is a solid line, and the number of sound rays per frame than the normal scanning. The electronic scanning planes E2 formed by the temperature rise suppression scanning in which the number of simultaneous aperture channels at the time of reception is reduced or reduced are shown by dotted lines.

1フレーム当たりの音線数を低減する、あるいは、受信時の同時開口チャンネル数を低減することにより、空間分解能が低下し、X軸方向における関心領域V以外の領域に対する画質は低下するが、その分だけ送信回路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。   By reducing the number of sound rays per frame or reducing the number of simultaneous aperture channels at the time of reception, the spatial resolution is lowered and the image quality for the region other than the region of interest V in the X-axis direction is lowered. The pause time of the transmission circuit 5 and the reception circuit 6 is increased by that amount, and the temperature rise in the ultrasonic probe 1 is suppressed.

このようにして形成された各電子的走査面E1およびE2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、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 two-dimensional image data for the electronic scanning planes E1 and E2 formed in this way is stored in the image memory 16, the image processing unit 13 uses these two-dimensional image data in step S6. Three-dimensional image data is generated, and in step S7, the display control unit 14 displays the 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以外の領域に対し、1フレーム当たりの音線数を低減する、あるいは、受信時の同時開口チャンネル数を低減することにより空間分解能が低下するように送信回路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 transmitter circuit 5 and the receiver circuit 6 are controlled so as to reduce the spatial resolution by reducing the number of sound rays per frame or reducing the number of simultaneous aperture channels at the time of reception for the region, While suppressing an increase in the internal temperature Tp of the probe 1, it is possible to obtain a high-quality three-dimensional ultrasound image for at least the region of interest V.

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の空間分解能となるよう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空間分解能を低下させて超音波ビームの送受信を行う。
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の空間分解能となるよう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空間分解能を低下させて超音波ビームの送受信を行うことができる。
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空間分解能を低下させて超音波ビームの送受信を行うようにした分だけ、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 and received so that the range of the length Xv in which the region of interest V exists is the same spatial resolution as that of normal scanning, and the spatial resolution is reduced for regions other than the region of interest V. The ultrasonic beam is transmitted / received.
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, which is the arrangement direction, the ultrasonic beam is transmitted and received so that the range of the length Yv in which the region of interest V exists is the same spatial resolution as in normal scanning, and other than the region of interest V in the Y-axis direction. The ultrasonic beam can be transmitted and received with respect to the region with a reduced spatial resolution.
In this way, the pause time of the transmission circuit 5 and the reception circuit 6 is further increased by the amount of transmission / reception of the ultrasonic beam by reducing the spatial resolution for the region other than the region of interest V in the Y-axis direction. It becomes long 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の空間分解能となるよう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は空間分解能を低下させて超音波ビームの受信を行うこともできる。
このようにすれば、関心領域Vより深い領域の分だけ、空間分解能を低下させて超音波ビームの受信を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 and received so that only the range of the length Zv in which the region of interest V exists and the region shallower than the region of interest V have the same spatial resolution as in normal scanning. The ultrasonic beam can be received with a reduced resolution.
In this way, the range in which the ultrasonic beam is received with the spatial resolution being lowered 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. The temperature rise in the probe 1 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の空間分解能となるよう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空間分解能を低下させて超音波ビームの受信を行ってもよい。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低い空間分解能で行う場合に比べて、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 is transmitted and received so that the spatial resolution is the same as that of normal scanning only in the range of Zv, and the ultrasonic beam is received by reducing the spatial resolution for the region other than the region of interest V in the Z-axis direction. You may go. As shown in FIG. 6, it is possible to further increase the pause time of the receiving circuit 6 as compared with the case where the ultrasonic beam is received in a region deeper than the region of interest V with a low spatial resolution.

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、空間分解能を低下させて超音波ビームの送受信を行ったが、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の空間分解能となるよう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空間分解能を低下させて超音波ビームの送受信を行ってもよい。
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も空間分解能を低下させて超音波ビームの受信を行うこともできる。
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. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 8, the spatial resolution of the region other than the region of interest V in the X-axis direction, which is the mechanical scanning direction, is reduced. As described above, the ultrasonic beam is transmitted and received so that the spatial resolution is the same as that in the normal scanning in the range of the length Yv in which the region of interest V exists in the Y-axis direction which is the one-dimensional arrangement direction of the transducer array 3 For regions other than the region of interest V in the axial direction, the ultrasonic beam may be transmitted and received with a reduced spatial resolution.
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. It is also possible to receive an ultrasonic beam by reducing the spatial resolution of a region other than the region of interest V in the region or a region other than the region of interest V in the Z-axis direction that is the measurement depth direction.

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の空間分解能となるよう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は空間分解能を低下させて超音波ビームの受信を行うこともできる。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の空間分解能となるよう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空間分解能を低下させて超音波ビームの受信を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も空間分解能を低下させて超音波ビームの送受信を行うこともできる。
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 and received so that only the range of the length Zv in which the region V exists and the region shallower than the region of interest V have the same spatial resolution as in normal scanning. It is also possible to receive the ultrasonic beam by reducing it. Alternatively, as shown in FIG. 10, in the Z-axis direction that is the measurement depth direction, ultrasonic beams are transmitted and received so that the spatial resolution is the same as that in the normal scanning only in the range of the length Zv in which the region of interest V exists. For the region other than the region of interest V in the Z-axis direction, an ultrasonic beam may be received with a reduced spatial resolution.
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. Spatial resolution is also reduced for 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. It is also possible to transmit and receive an ultrasonic beam.

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、W 観察空間領域、V 関心領域、E1 通常走査と同様の空間分解能で形成された電子的走査面、E2 通常走査よりも空間分解能を低下させて形成された電子的走査面、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, W observation space region, V region of interest, E1 formed with the same spatial resolution as normal scanning Electronic scanning plane, E2 Electronic scanning plane formed with lower spatial resolution than normal scanning, T1 first set value, T2 second set value, T3 third 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して空間分解能を低下させて超音波ビームの送受信または受信が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;
Spatial resolution for at least a part of the region other than the region of interest set by 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 a first set value. And a control unit that controls the transmission / reception circuit so that the transmission / reception or reception of the ultrasonic beam is performed with a decrease in the frequency.
前記制御部は、1フレーム当たりの音線数を低減する、あるいは、受信時の同時開口チャンネル数を低減することにより前記空間分解能を低下させる請求項1に記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the control unit reduces the spatial resolution by reducing the number of sound rays per frame or reducing the number of simultaneous aperture channels at the time of reception. 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して空間分解能を低下させて超音波ビームの送受信が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 such that transmission / reception of an ultrasonic beam is performed with a reduced spatial resolution. 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して空間分解能を低下させて超音波ビームの送受信が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 such that transmission / reception of an ultrasonic beam is performed with a spatial resolution lowered for a region other than the region of interest in. 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して空間分解能を低下させて超音波ビームの受信が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 applies 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 reception of an ultrasonic beam is performed with a reduced spatial resolution. 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して空間分解能を低下させて超音波ビームの受信が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 is performed with a reduced spatial resolution with respect to a region. 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して空間分解能を低下させて超音波ビームの送受信が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 moves the region of the transducer array to a region other than the region of interest in the one-dimensional arrangement direction. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the transmission / reception circuit is controlled such that transmission / reception of an ultrasonic beam is performed with a reduced spatial resolution. 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して空間分解能を低下させて超音波ビームの受信が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 reduces the spatial resolution for a region deeper than the region of interest and The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the transmission / reception circuit is controlled so that beam reception is 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、測定深度方向における前記関心領域以外の領域に対して空間分解能を低下させて超音波ビームの受信が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 reduces the spatial resolution with respect to 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 so that an ultrasonic beam is received. 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して空間分解能を低下させて超音波ビームの送受信または受信が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 becomes equal to or higher than the first set value, the ultrasonic beam is transmitted / received or received by reducing the spatial resolution for at least a part of the region other than the region of interest. An ultrasonic image generation method comprising: controlling the transmission / reception circuit to be performed.
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