JP2014233599A - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は超音波診断装置に関し、特に、三次元空間を横切る横断面の画像化に関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to imaging of a cross section across a three-dimensional space.
超音波診断装置において、三次元データとしてのボリュームデータは、一般に、第１走査方向（ビーム走査方向）、第２走査方向（走査面走査方向）及び深さ方向（ビーム方向）に並ぶエコーデータの集合として構成される。そのようなボリュームデータを取得するために、一般に、第１走査方向に超音波ビームを走査することにより形成される走査面が第２走査方向に走査される。１つの走査面は第１走査方向に並ぶ複数のビームデータにより構成され、各ビームデータは深さ方向に並ぶ複数のエコーデータで構成される。走査面を走査する方式として、電子走査方式及び機械走査方式が知られている。前者の電子走査方式においては２Ｄアレイ振動子を備えたプローブが利用され、後者の機械走査方式においては１Ｄアレイ振動子及びそれを機械的に走査する機構を備えたプローブが利用される。 In an ultrasonic diagnostic apparatus, volume data as three-dimensional data generally includes echo data arranged in the first scanning direction (beam scanning direction), the second scanning direction (scanning surface scanning direction), and the depth direction (beam direction). Configured as a set. In order to acquire such volume data, generally, a scanning plane formed by scanning an ultrasonic beam in the first scanning direction is scanned in the second scanning direction. One scanning plane is constituted by a plurality of beam data arranged in the first scanning direction, and each beam data is constituted by a plurality of echo data arranged in the depth direction. As a method of scanning the scanning surface, an electronic scanning method and a mechanical scanning method are known. In the former electronic scanning method, a probe including a 2D array transducer is used, and in the latter mechanical scanning method, a probe including a 1D array transducer and a mechanism for mechanically scanning the 1D array transducer is used.
第１走査方向及び第２走査方向は、一般に、超音波ビームの偏向走査が行われる方向であり、ボリュームデータは原始的には極座標系（例えばθφｒ座標系）によって定義される。そのボリュームデータに対して座標変換を適用することにより、直交座標系（ＸＹＺ座標系）に従うボリュームデータが構成される。 The first scanning direction and the second scanning direction are generally directions in which ultrasonic beam deflection scanning is performed, and volume data is originally defined by a polar coordinate system (for example, a θφr coordinate system). By applying coordinate transformation to the volume data, volume data according to an orthogonal coordinate system (XYZ coordinate system) is configured.
直交座標系で表されたボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を適用することにより三次元画像を形成することができる。そのボリュームデータに対して直交三断面を設定し、それぞれの断面の断層画像を形成することも可能である。更に、そのボリュームデータに対して任意の位置及び姿勢で断面を設定し、その断層画像を形成することが可能である。直交三断面は、ＸＺ断面（第１垂直断面）、ＹＺ断面（第２垂直断面）及びＸＹ断面（横断面あるいは水平断面であり「Ｃ面」と称されている。）からなるものである。なお、Ｃ面は直交座標系において（かつ実空間において）平面を構成するものである。極座標系において一定深さのエコーデータ群を抽出してそれらを画像化することにより、湾曲した横断面（Ｃ面）を表す断層画像を表示することも可能である。 A three-dimensional image can be formed by applying volume rendering processing to volume data expressed in an orthogonal coordinate system. It is also possible to set three orthogonal cross sections for the volume data and to form a tomographic image of each cross section. Furthermore, it is possible to set a cross section at an arbitrary position and posture with respect to the volume data and to form the tomographic image. The three orthogonal cross sections include an XZ cross section (first vertical cross section), a YZ cross section (second vertical cross section), and an XY cross section (a horizontal cross section or a horizontal cross section, which is referred to as “C plane”). The C plane constitutes a plane in the orthogonal coordinate system (and in real space). It is also possible to display a tomographic image representing a curved cross section (C-plane) by extracting echo data groups of a certain depth in the polar coordinate system and imaging them.
従来において、横断面（Ｃ面）画像（「Ｃモード画像」とも称されている）は、一般に、直交座標系に従うボリュームデータにおいて任意の深さにＣ面を設定した上で、そのＣ面上のエコーデータ群をボリュームデータから抽出し、それらを輝度表現することにより形成される。つまり、従来、横断面画像の形成はボリュームデータの取得を前提としている。 Conventionally, a cross-sectional (C-plane) image (also referred to as “C-mode image”) is generally set on an arbitrary depth in volume data according to an orthogonal coordinate system, and then on the C-plane. The echo data group is extracted from the volume data and expressed by luminance. That is, conventionally, the formation of a cross-sectional image is based on the acquisition of volume data.
特許文献１には上記の三断面に相当するトリプレーン画像の形成について記載されている。特許文献２には血管の投影画像の形成について記載されており、特に被検部位を覆うように配置される表示装置が開示されている。特許文献３には三次元走査領域の底面を平面にする技術が開示されている。 Patent Document 1 describes the formation of a triplane image corresponding to the above three cross sections. Patent Document 2 describes the formation of a blood vessel projection image, and particularly discloses a display device arranged so as to cover a region to be examined. Patent Document 3 discloses a technique for flattening the bottom surface of a three-dimensional scanning region.
上記のように、従来、横断面画像はボリュームデータから生成される。ボリュームデータに対して横断面は、送信フォーカス点深さとは無関係に任意の深さに設定されるため、横断面は、通常、各超音波ビーム上の送信フォーカス点からずれている。通常、送信フォーカス点深さは、診断レンジの中間的な深さに設定される。そのような中間的深さよりも、横断面が浅くなればなるほど及び深くなればなるほど、横断面上でのビームの広がりが大きくなり、空間分解能が低下する。 As described above, conventionally, a cross-sectional image is generated from volume data. Since the transverse section is set to an arbitrary depth regardless of the transmission focus point depth with respect to the volume data, the transverse section is usually deviated from the transmission focus point on each ultrasonic beam. Normally, the transmission focus point depth is set to an intermediate depth of the diagnostic range. As the cross section becomes shallower and deeper than the intermediate depth, the spread of the beam on the cross section increases, and the spatial resolution decreases.
近時、乳腺の超音波診断で横断面画像が活用されている。すなわち、横断面画像上において乳房中の腫瘍の有無や浸潤状態等が診断されている。このような場合、画像分解能を高めて高精細な横断面画像を形成することが望まれる。すなわち、ボリュームデータの全体の分解能を高めるのではなく、横断面画像の分解能を高めたいとの要望がある。なお、従来においては１枚の横断面画像を形成する場合でも常に１つのボリュームデータの全体が取得されており、横断面画像の形成の観点からは無駄な期間が存在していた。これはフレームレートの低下を生じさせるものである。 Recently, cross-sectional images have been used for ultrasound diagnosis of mammary glands. That is, the presence or absence of a tumor in the breast and the infiltration state are diagnosed on the cross-sectional image. In such a case, it is desired to form a high-definition cross-sectional image by increasing the image resolution. That is, there is a desire to increase the resolution of the cross-sectional image, rather than increasing the overall resolution of the volume data. Conventionally, even when a single cross-sectional image is formed, one entire volume data is always acquired, and there is a useless period from the viewpoint of forming a cross-sectional image. This causes a decrease in the frame rate.
本発明の目的は、横断面画像の画質を高めることにある。あるいは、横断面画像の形成に適合した送受信方式を実現することにある。あるいは、乳房の超音波診断に適した送受信方式を実現することにある。あるいは、全体的に高分解能化されたボリュームデータを取得できるようにすることにある。 An object of the present invention is to improve the image quality of a cross-sectional image. Alternatively, it is to realize a transmission / reception method suitable for forming a cross-sectional image. Another object is to realize a transmission / reception method suitable for breast ultrasound diagnosis. Alternatively, it is intended to make it possible to acquire volume data with a high resolution as a whole.
（１）本発明は、生体内に観察対象となる横断面を設定する横断面設定手段と、前記横断面上に複数の送信フォーカス点が形成されるように複数の送信ビームを順次形成する送信ビームフォーマーと、前記複数の送信ビームの順次形成に伴い、前記横断面上に複数の受信サンプル点が形成されるように複数の受信ビームを順次形成する受信ビームフォーマーと、前記複数の送信ビーム及び前記複数の受信ビームの形成によって得られた受信情報であって前記横断面上の複数の受信サンプル点に対応する受信データセットに基づいて、前記横断面を表す断層画像を形成する画像形成手段と、を含むことを特徴とする。 (1) The present invention provides a cross section setting means for setting a cross section to be observed in a living body, and a transmission for sequentially forming a plurality of transmission beams so that a plurality of transmission focus points are formed on the cross section. A beamformer, a reception beamformer that sequentially forms a plurality of reception beams so that a plurality of reception sample points are formed on the cross section in accordance with the sequential formation of the plurality of transmission beams, and the plurality of transmissions Image formation for forming a tomographic image representing the cross section based on reception data obtained by forming a beam and the plurality of reception beams and receiving data sets corresponding to a plurality of reception sample points on the cross section Means.
上記構成によれば、生体内（例えば乳房内）に仮想的な面あるいは観察面として横断面が設定される。望ましくは、ユーザーの指定に基づいて任意の深さに横断面が設定される。この横断面は上記Ｃ面に相当するものである。横断面は、送受波器の送受面あるいは水平面に対して平行な面であるのが望ましいが、それらに対して傾斜した面であってもよい。横断面は平面であるのが望ましいが、湾曲面その他の面であってもよい。横断面上には複数の送信フォーカス点が設定される。つまり、そのような複数の送信フォーカス点が設定されるように横断面に向けて複数の送信ビームが形成される。一方、横断面上には複数の受信サンプル点が設定される。個々の受信サンプル点は、受信データ取得位置であり、同時に、受信フォーカス点に相当するものである。１つの送信フォーカス点に１つの受信サンプル点が対応しているのが望ましいが（１送信１受信）、１つの送信フォーカス点に複数の受信サンプル点が対応していてもよい（１送信多受信）。１送信１受信の場合、１つの送信ビームの形成後に１つの受信ビームが形成される。その場合に、受信ダイナミックフォーカスが適用されて、深さ方向に並ぶ複数の受信サンプル点に対応する複数の受信データを取得した上で、その中から横断面上の受信サンプル点に対応する受信データを抽出するようにしてもよいし、あるいは、単なる１点受信フォーカスが適用されて、横断面上の受信サンプル点に対応する受信データを取得するようにしてもよい。他の手法を適用することも可能である。横断面上の複数の受信サンプル点に対応する受信データセットに基づいて横断面を表す断層画像（横断面画像）が形成される。横断面が深さ方向に移動した場合、それに伴い、複数の送信フォーカス点及び複数の受信サンプル点が深さ方向も移動する。 According to the above configuration, the cross section is set as a virtual surface or an observation surface in the living body (for example, in the breast). Preferably, the cross section is set to an arbitrary depth based on the user's specification. This cross section corresponds to the C-plane. The cross section is preferably a plane parallel to the transmitting / receiving surface or horizontal plane of the transducer, but may be a plane inclined with respect to them. The cross section is preferably a plane, but may be a curved surface or other surface. A plurality of transmission focus points are set on the cross section. That is, a plurality of transmission beams are formed toward the cross section so that such a plurality of transmission focus points are set. On the other hand, a plurality of reception sample points are set on the cross section. Each reception sample point is a reception data acquisition position, and at the same time, corresponds to a reception focus point. It is desirable that one reception sample point corresponds to one transmission focus point (one transmission and one reception), but a plurality of reception sample points may correspond to one transmission focus point (one transmission multiple reception). ). In the case of one transmission and one reception, one reception beam is formed after one transmission beam is formed. In that case, receiving dynamic focus is applied to obtain a plurality of received data corresponding to a plurality of received sample points arranged in the depth direction, and then receive data corresponding to the received sample points on the cross section. May be extracted, or reception data corresponding to reception sample points on the cross section may be acquired by applying a simple one-point reception focus. Other techniques can also be applied. A tomographic image (transverse cross-sectional image) representing a cross-section is formed based on a reception data set corresponding to a plurality of reception sample points on the cross-section. When the cross section moves in the depth direction, the plurality of transmission focus points and the plurality of reception sample points also move in the depth direction accordingly.
上記構成によれば、特に、横断面の深さ位置に応じて個々の送信フォーカス点を横断面上（付近を含む）に設定することができるので、横断面上において良好なビーム集束性を得られるから、空間分解能を向上できる。また、横断面上において送信パワーを集中させることができるから、受信感度を向上でき、あるいは、送信パワーを低減しても受信感度を維持できる。また、深さ範囲の全体にわたって受信期間を確保する必要がなく、１つの送受信当たり期間を短くできるから、これにより断層画像全体として見て画像形成レート（典型的にはフレームレート）を向上できる。乳房中の乳腺の超音波診断においては特に横断面画像の表示が求められ、しかも高分解能表示が求められるところ、上記構成によればそれらの要望に十分に応えることが可能な横断面画像を提供可能である。 According to the above configuration, since the individual transmission focus points can be set on the cross section (including the vicinity) in particular according to the depth position of the cross section, good beam focusing is obtained on the cross section. Therefore, the spatial resolution can be improved. Further, since the transmission power can be concentrated on the cross section, the reception sensitivity can be improved, or the reception sensitivity can be maintained even if the transmission power is reduced. In addition, since it is not necessary to secure a reception period over the entire depth range, the period per transmission / reception can be shortened, so that the image formation rate (typically the frame rate) can be improved as a whole tomographic image. Ultrasound diagnosis of the mammary gland in the breast particularly requires the display of a cross-sectional image, and also requires a high-resolution display. According to the above configuration, a cross-sectional image that can sufficiently meet these demands is provided. Is possible.
望ましくは、前記横断面を表す断層画像を見ながら前記横断面の深度をユーザーによって可変するための手段を含む。横断面画像がリアルタイム断層画像として構成されれば、横断面の深度を可変しながら、患部をサーチすること等を容易に行える。患部が特定された場合にその部分を拡大表示するズーム機能を実行させるように構成してもよい。 Preferably, it includes means for changing a depth of the cross section by a user while viewing a tomographic image representing the cross section. If the cross-sectional image is configured as a real-time tomographic image, it is possible to easily search the affected area while changing the depth of the cross-section. When the affected part is specified, a zoom function for enlarging and displaying the part may be executed.
望ましくは、当該超音波診断装置は、前記生体内の三次元領域からボリュームデータを取得して前記ボリュームデータに基づいて三次元超音波画像を形成するボリュームモードと、前記横断面に対する超音波の送受波により前記横断面を表す断層画像を形成する横断面モードと、を有し、前記横断面モードにおける各送信ビームは、前記ボリュームモードにおける各送信ビームよりも送信フォーカス点付近においてより絞り込まれた形態を有する。深さ方向の全体にわたって受信を行うためには送信ビームの形態を深さ方向全体として細くする必要があり、このためどうしても送信フォーカス点付近でビームを十分に絞り込むことが困難となる。これに対して上記構成では基本的に横断面しか観察対象とならないために送信フォーカス点での絞り込みを優先させた送信ビームプロファイルを利用可能である。これにより、空間分解能の向上、送信パワー削減可能、等の利点を得ることが可能である。上記構成によれば、通常のボリュームモードと横断面モードとで送信ビームプロファイルを切り換えて、各モードにおいて良好な送信ビームを形成できる。 Preferably, the ultrasonic diagnostic apparatus acquires volume data from a three-dimensional region in the living body and forms a three-dimensional ultrasonic image based on the volume data, and transmission / reception of ultrasonic waves to the transverse section. A cross-sectional mode for forming a tomographic image representing the cross-section by a wave, and each transmission beam in the cross-sectional mode is more narrowed near the transmission focus point than each transmission beam in the volume mode Have To perform reception throughout the depth direction must be thin as a whole depth direction in the form of a transmit beam, thus it is difficult to narrow the beam sufficiently near absolutely transmission focusing point. On the other hand, in the above configuration, since only the cross section is basically an observation target, a transmission beam profile in which priority is given to narrowing down at the transmission focus point can be used. As a result, it is possible to obtain advantages such as improved spatial resolution and reduced transmission power. According to the above configuration, the transmission beam profile can be switched between the normal volume mode and the cross-sectional mode, and a good transmission beam can be formed in each mode.
望ましくは、前記横断面モードにおける各送信ビームの送信パワーは、前記ボリュームモードにおける各送信ビームの送信パワーよりも小さい。上記構成によれば、横断面モードにおいて、横断面上の送信フォーカス点に送信エネルギーを集中できるから、従来よりも送信パワーを引き下げても受信感度を十分に確保できる。 Preferably, the transmission power of each transmission beam in the transverse mode is smaller than the transmission power of each transmission beam in the volume mode. According to the above configuration, in the transverse section mode, transmission energy can be concentrated on the transmission focus point on the transverse section, so that sufficient reception sensitivity can be ensured even if the transmission power is lowered than before.
望ましくは、前記送信ビームフォーマーは、前記横断面の深度の増大に伴って前記横断面上の送信フォーカス点数が増大するように送信ビーム数を増加させ、前記受信ビームフォーマーは、前記横断面の深度の増大に伴って前記横断面上の受信サンプル点数が増大するように受信ビーム数を増大させる。通常、三次元領域である送受波領域の形態は末広がりとなり、深いところほど送信ビーム間隔及び受信ビーム間隔が大きくなる。これに対して上記構成によれば深さに応じて送信フォーカス点数及び受信サンプル点数を増大させて、空間分解能の低下を補填して、画質低下を改善できる。望ましくは、横断面の深度によらずに、横断面上の送信フォーカス点密度及び受信サンプル点密度が一定になるように、送受信制御を行う。もっとも、ズーム等の場合にはそれに応じて密度を更に引き上げてもよい。 Preferably, the transmit beamformer increases the number of transmit beams such that the number of transmit focus points on the cross section increases as the depth of the cross section increases, and the receive beamformer includes the cross section. The number of received beams is increased so that the number of received sample points on the cross section increases with increasing depth. Usually, the form of the transmission / reception wave region, which is a three-dimensional region, is divergent, and the transmission beam interval and the reception beam interval increase as the depth increases. On the other hand, according to the above configuration, the number of transmission focus points and the number of received sample points can be increased according to the depth to compensate for the decrease in spatial resolution, thereby improving the image quality deterioration. Desirably, transmission / reception control is performed so that the transmission focus point density and the reception sample point density on the cross section are constant regardless of the depth of the cross section. However, in the case of zooming or the like, the density may be further increased accordingly.
望ましくは、１つの送信ビーム当たり複数の受信ビームが形成される。水平方向に多点受信が行われてもよいし、深さ方向に多点受信が行われてもよい。前者は従来のパラレル受信技術により実現でき、後者は従来のダイナミックフォーカス技術により実現できる。 Desirably, a plurality of reception beams are formed per transmission beam. Multipoint reception may be performed in the horizontal direction, or multipoint reception may be performed in the depth direction. The former can be realized by a conventional parallel reception technique, and the latter can be realized by a conventional dynamic focus technique.
（２）望ましくは、本発明に係る超音波診断装置は、生体内の三次元領域内に深さ方向に並ぶ複数の横断面を設定する横断面設定手段と、前記横断面ごとに当該横断面上に複数の送信フォーカス点が形成されるように複数の送信ビームを順次形成する送信ビームフォーマーと、前記横断面ごとの複数の送信ビームの順次形成に伴い、前記横断面ごとに当該横断面上に複数の受信サンプル点が形成されるように複数の受信ビームを順次形成する受信ビームフォーマーと、前記横断面ごとに前記複数の送信ビーム及び前記複数の受信ビームを形成して得られた受信情報であって前記各横断面上の複数の受信サンプル点に対応する受信データセットを順次格納し、これにより前記複数の横断面に対応する複数の受信データセットからなる受信データ集合を構成する手段と、前記受信データ集合に基づいて三次元画像を形成する画像形成手段と、を含み、前記送信ビームフォーマーは、前記各横断面の深度の増大に伴って当該横断面上の送信フォーカス点数が増大するように送信ビーム数を増加させ、前記受信ビームフォーマーは、前記各横断面の深度の増大に伴って当該横断面上の受信サンプル点数が増大するように受信ビーム数を増大させる、ことを特徴とするものである。 (2) Preferably, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention includes a cross-section setting means for setting a plurality of cross-sections arranged in a depth direction in a three-dimensional region in a living body, and the cross-section for each of the cross-sections. A transmission beam former that sequentially forms a plurality of transmission beams so that a plurality of transmission focus points are formed thereon, and a cross section corresponding to each of the cross sections along with the sequential formation of a plurality of transmission beams for each of the cross sections. Obtained by forming a reception beam former that sequentially forms a plurality of reception beams so that a plurality of reception sample points are formed thereon, and forming the plurality of transmission beams and the plurality of reception beams for each transverse section Reception data that is received information and sequentially stores reception data sets corresponding to a plurality of reception sample points on each of the cross sections, thereby receiving data consisting of a plurality of reception data sets corresponding to the plurality of cross sections. Means for forming a three-dimensional image based on the received data set, and the transmission beamformer is arranged on the cross section as the depth of each cross section increases. The number of transmission beams is increased so that the number of transmission focus points increases, and the reception beamformer increases the number of reception beams so that the number of reception sample points on the cross section increases as the depth of each cross section increases. Is increased.
上記構成によれば、深さ方向に複数の横断面が設定され、それぞれの横断面に対して高分解能送受信が適用される。複数の横断面に対応する複数の受信データセットがボリュームデータを構成し、それに基づいて高精細な三次元画像を形成できる。従来においては、ビーム走査面を基本としてボリュームデータが構成されていたが、上記構成によれば、横断面を基本としてボリュームデータを構成できる。個々の横断面については送受信条件が最適化されるから、ボリュームデータ全体として分解能のバラツキを抑制できる。 According to the above configuration, a plurality of cross sections are set in the depth direction, and high resolution transmission / reception is applied to each cross section. A plurality of received data sets corresponding to a plurality of cross sections constitute volume data, and a high-definition three-dimensional image can be formed based on the volume data. Conventionally, volume data is configured based on the beam scanning plane. However, according to the above configuration, volume data can be configured based on the cross section. Since transmission / reception conditions are optimized for individual cross sections, it is possible to suppress variations in resolution of the entire volume data.
（３）望ましくは、本発明に係る超音波診断装置は、胸部内に観察対象となる横断面を設定する横断面設定手段と、前記横断面上に複数の送信フォーカス点が形成されるように複数の送信ビームを順次形成する送信ビームフォーマーと、前記複数の送信ビームの順次形成に伴い、前記横断面上に複数の受信サンプル点が形成されるように複数の受信ビームを順次形成する受信ビームフォーマーと、前記複数の送信ビーム及び前記複数の受信ビームの形成によって得られた受信情報であって前記横断面上の複数の受信サンプル点に対応する受信データセットに基づいて、前記横断面を表す断層画像を形成する画像形成手段と、を含み、更に、前記胸部を覆うように設けられた装着型ユニットを含み、前記装着型ユニットは、前記複数の送信ビーム及び前記複数の受信ビームを形成する送受波器と、前記送受波器と前記胸部の表面との間に設けられた音響媒体と、を含むことを特徴とする。 (3) Preferably, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention is configured so that a transverse section setting means for setting a transverse section to be observed in the chest and a plurality of transmission focus points are formed on the transverse section. A transmission beam former that sequentially forms a plurality of transmission beams, and a reception that sequentially forms a plurality of reception beams so that a plurality of reception sample points are formed on the cross section along with the sequential formation of the plurality of transmission beams. Based on a reception data set corresponding to a plurality of reception sample points on the cross section, the cross section based on a beamformer and reception information obtained by forming the plurality of transmission beams and the plurality of reception beams. An image forming means for forming a tomographic image representing the image, and further comprising a wearable unit provided to cover the chest, wherein the wearable unit includes the plurality of transmission beads. And characterized in that it comprises a transducer for forming the plurality of receive beams, and a sound medium provided between said transducer and said chest surface.
上記構成によれば、被検体に対して胸部を覆うように装着型ユニットが設けられ、装着型ユニットが有する送受波器により超音波が送受波される。胸部が覆われているので被検者のプライバシーに配慮できる。上記構成によれば横断面上に複数の送信フォーカス点が設定され、また、複数の受信サンプル点が設定されるので、高精細な横断面画像を形成可能である。 According to the above configuration, the wearable unit is provided so as to cover the chest with respect to the subject, and ultrasonic waves are transmitted and received by the transducers included in the wearable unit. Since the chest is covered, the patient's privacy can be considered. According to the above configuration, a plurality of transmission focus points are set on the cross section and a plurality of reception sample points are set, so that a high-definition cross section image can be formed.
望ましくは、前記装着型ユニットは、前記胸部を構成する２つの乳房の両方を覆う形態を有し、前記送受波器によって前記２つの乳房の両方を超音波診断することが可能である。望ましくは、前記装着型ユニットは、前記横断面を表す断層画像を表示する表示器を含む。この構成によれば、表示器を通じて胸部の透視像のように横断面画像を表示することが可能である。よって、胸部と患部の位置関係を容易に把握できる。望ましくは、前記表示器は、前記２つの乳房の上方に上向き又は斜め上向きで設けられる。 Desirably, the wearable unit has a form that covers both of the two breasts constituting the chest, and can ultrasonically diagnose both of the two breasts by the transducer. Preferably, the wearable unit includes a display for displaying a tomographic image representing the cross section. According to this configuration, it is possible to display a cross-sectional image like a perspective image of the chest through the display. Therefore, the positional relationship between the chest and the affected part can be easily grasped. Preferably, the indicator is provided upward or obliquely upward above the two breasts.
本発明によれば、横断面画像の画質を高められる。あるいは、横断面画像の形成に適合した送受信方式を実現できる。あるいは、乳房の超音波診断に適した送受信方式を実現できる。あるいは、全体的に高分解能化されたボリュームデータを取得できる。 According to the present invention, the image quality of a cross-sectional image can be improved. Alternatively, a transmission / reception method suitable for forming a cross-sectional image can be realized. Alternatively, a transmission / reception scheme suitable for breast ultrasound diagnosis can be realized. Alternatively, it is possible to obtain volume data with a high resolution as a whole.
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
図１には、本発明に係る超音波診断装置の第１実施形態が示されており、図１はその全体構成を示すブロック図である。この超音波診断装置は病院等の医療機関において用いられ、生体としての人体に対して超音波を送受波することにより得られる受信データに基づいて超音波画像を形成する装置である。本実施形態においては、超音波診断装置が生体内の三次元空間に対して超音波の送受波を行う三次元診断機能を備えている。本実施形態において、超音波診断の対象となる部位は胸部であり、特に乳房である。 FIG. 1 shows a first embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, and FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration thereof. This ultrasonic diagnostic apparatus is used in medical institutions such as hospitals, and forms an ultrasonic image based on reception data obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves to a human body as a living body. In the present embodiment, the ultrasonic diagnostic apparatus has a three-dimensional diagnostic function for transmitting and receiving ultrasonic waves to and from a three-dimensional space in the living body. In this embodiment, the site to be subjected to ultrasonic diagnosis is the chest, particularly the breast.
図１において、３Ｄプローブ１０は、生体組織としての乳房に対して超音波を送受波する送受波器である。本実施形態において、３Ｄプローブ１０は、１Ｄアレイ振動子を備えた振動子ユニットと、その振動子ユニットを電子走査方向に直交する方向に対して機械的に走査する走査機構と、を有している。このように電子走査と機械走査との組み合わせにより超音波ビームが二次元走査され、これにより三次元エコーデータ取込空間が形成される。本実施形態において、振動子ユニットは、湾曲した配列を有する複数の振動素子により構成されている。３Ｄプローブ１０に対して２Ｄアレイ振動子を設け、２つの水平方向に対する電子走査により三次元エコーデータ取込空間が形成されてもよい。 In FIG. 1, a 3D probe 10 is a transducer that transmits and receives ultrasonic waves to and from a breast as a living tissue. In the present embodiment, the 3D probe 10 includes a transducer unit including a 1D array transducer, and a scanning mechanism that mechanically scans the transducer unit in a direction orthogonal to the electronic scanning direction. Yes. In this way, the ultrasonic beam is two-dimensionally scanned by a combination of electronic scanning and mechanical scanning, thereby forming a three-dimensional echo data capturing space. In the present embodiment, the vibrator unit includes a plurality of vibration elements having a curved arrangement. A 2D array transducer may be provided for the 3D probe 10, and a three-dimensional echo data capturing space may be formed by electronic scanning in two horizontal directions.
送受信部１２は、送信ビームフォーマー及び受信ビームフォーマーとして機能するものである。すなわち、送受信部１２は、送信時において、３Ｄプローブ１０が有するアレイ振動子に対して複数の送信信号を供給する。これにより、アレイ振動子において送信ビームが形成される。受信時において、生体内からの反射波がアレイ振動子により受波され、これによりアレイ振動子から複数の受信信号が送受信部１２に対して出力される。送受信部１２は、複数の受信信号に対する整相加算処理により、整相加算後の受信信号としてビームデータを出力する。送信ビームの形成条件及び受信ビームの形成条件は送受信制御部２８により定められている。本実施形態においては、超音波診断装置がボリュームモードと横断面モードとを有しており、ボリュームモードにおいては、生体内の三次元空間に対して超音波の送受波が実行され、それにより得られたボリュームデータに基づいて三次元画像が形成される。一方、横断面モードにおいては、三次元空間内に設定された水平断面としての横断面に対して超音波の送受波が実行され、これにより得られた受信データセットに基づいて横断面に対応する断層画像すなわち横断面画像が形成される。それらについては後に詳述する。送受信制御部２８は、ユーザーにより選択された表示モードにしたがって、送受信条件の設定を行っている。 The transmission / reception unit 12 functions as a transmission beam former and a reception beam former. That is, the transmission / reception unit 12 supplies a plurality of transmission signals to the array transducer included in the 3D probe 10 during transmission. Thereby, a transmission beam is formed in the array transducer. At the time of reception, a reflected wave from the living body is received by the array transducer, and a plurality of reception signals are output from the array transducer to the transmission / reception unit 12. The transmission / reception unit 12 outputs beam data as a reception signal after the phasing addition by the phasing addition processing for the plurality of reception signals. The transmission beam forming conditions and the receiving beam forming conditions are determined by the transmission / reception control unit 28. In the present embodiment, the ultrasonic diagnostic apparatus has a volume mode and a cross-sectional mode, and in the volume mode, ultrasonic transmission / reception is performed on a three-dimensional space in the living body, and thus obtained. A three-dimensional image is formed based on the volume data. On the other hand, in the transverse section mode, ultrasonic wave transmission / reception is performed on the transverse section as a horizontal section set in the three-dimensional space, and the transverse section is handled based on the reception data set obtained thereby. A tomographic image, that is, a cross-sectional image is formed. These will be described in detail later. The transmission / reception control unit 28 sets transmission / reception conditions according to the display mode selected by the user.
信号処理部１４は、ビームデータに対して検波、対数圧縮等の公知の信号処理を適用し、信号処理後のビームデータがメモリ１６に格納される。実施形態においては、メモリ１６へのデータ書き込み時において座標変換が実行されている。すなわち、その座標変換は、送受波座標系（極座標系）から表示座標系への変換である。 The signal processing unit 14 applies known signal processing such as detection and logarithmic compression to the beam data, and the beam data after the signal processing is stored in the memory 16. In the embodiment, coordinate conversion is performed when data is written to the memory 16. That is, the coordinate conversion is a conversion from a transmission / reception wave coordinate system (polar coordinate system) to a display coordinate system.
横断面画像形成部１８は、横断面モードにおいて機能するモジュールであり、メモリ１６に格納された横断面上の受信データセットに基づいて断層画像を形成するモジュールである。形成された断層画像のデータは表示処理部２２を経由して表示部２４へ送られ、表示部２４の画面上には横断面画像が表示される。この横断面画像は従来におけるＢモード断層画像の一種である。それは、送受波器から見て水平断面に相当するものであるために、従来においてそれはＣモード画像とも称されている。 The cross-sectional image forming unit 18 is a module that functions in the cross-sectional mode, and is a module that forms a tomographic image based on the received data set on the cross-section stored in the memory 16. The formed tomographic image data is sent to the display unit 24 via the display processing unit 22, and a cross-sectional image is displayed on the screen of the display unit 24. This cross-sectional image is a type of conventional B-mode tomographic image. Since it corresponds to a horizontal cross section when viewed from the transducer, it is conventionally also called a C-mode image.
三次元画像形成部２０は、メモリ１６内に格納されたボリュームデータに基づいてボリュームレンダリング法等を実行し、これにより三次元画像を形成する。その画像データは表示処理部２２を経由して表示器２４に送られ、表示器２４の画面上には三次元画像が表示される。 The three-dimensional image forming unit 20 executes a volume rendering method or the like based on the volume data stored in the memory 16, thereby forming a three-dimensional image. The image data is sent to the display device 24 via the display processing unit 22, and a three-dimensional image is displayed on the screen of the display device 24.
制御部２６は、ＣＰＵ及び動作プログラムにより構成され、上述した送受信制御部２８をプログラム機能として備えている。操作パネル３０はキーボードやトラックボール等を含み、制御部２６に接続されている。操作パネル３０を利用してユーザーにより横断面の深さ位置を設定することが可能であり、また動作モードを切り替えることが可能である。 The control unit 26 includes a CPU and an operation program, and includes the above-described transmission / reception control unit 28 as a program function. The operation panel 30 includes a keyboard, a trackball, and the like, and is connected to the control unit 26. The operation panel 30 can be used to set the depth position of the cross section by the user, and the operation mode can be switched.
以下に、本実施形態において特徴事項をなす横断面モードにおける送受信制御について詳述する。 Hereinafter, the transmission / reception control in the cross-sectional mode, which is a feature of the present embodiment, will be described in detail.
図２には、三次元空間３２が示されている。三次元空間３２は、図２に示す例において、深さ方向（ｒ方向）、電子走査方向（θ方向）及び機械走査方向（φ方向）により特定される座標系にしたがった空間である。例えば、符号３４で示すように超音波ビームが形成され、その電子走査により走査面３６が構成される。その走査面３６を機械走査することにより三次元空間３２に相当するボリュームデータを取得可能である。なお、三次元空間３２の上面３２Ａは送受波面に相当している。符号３２Ｂは三次元空間３２の底面に相当している。 FIG. 2 shows a three-dimensional space 32. In the example shown in FIG. 2, the three-dimensional space 32 is a space according to a coordinate system specified by the depth direction (r direction), the electronic scanning direction (θ direction), and the mechanical scanning direction (φ direction). For example, an ultrasonic beam is formed as indicated by reference numeral 34, and the scanning surface 36 is configured by electronic scanning. Volume data corresponding to the three-dimensional space 32 can be acquired by mechanically scanning the scanning surface 36. Note that the upper surface 32A of the three-dimensional space 32 corresponds to a wave transmitting / receiving surface. Reference numeral 32 </ b> B corresponds to the bottom surface of the three-dimensional space 32.
本実施形態においては、三次元空間３２に対してユーザーにより所定の深さに横断面３８が設定される。この横断面３８は、送受波面から垂直に出る中心軸に直交する水平面である。もちろん、横断面３８が斜めに傾斜した面として定義されてもよい。この横断面３８は、断層画像として観察を行う面である。したがって、横断面３８上における複数の地点からエコーデータを取得する必要があり、その一方、横断面３８の前側及び後側に存在する領域からのエコーデータは必ずしも取得する必要がない。 In the present embodiment, the cross section 38 is set to a predetermined depth by the user with respect to the three-dimensional space 32. The cross section 38 is a horizontal plane perpendicular to the central axis that comes out perpendicularly from the transmission / reception surface. Of course, the cross section 38 may be defined as an inclined surface. This transverse section 38 is a surface to be observed as a tomographic image. Therefore, it is necessary to acquire echo data from a plurality of points on the cross section 38, while echo data from areas existing on the front side and the rear side of the cross section 38 need not be acquired.
本実施形態においては、横断面３８上に一定の均等な間隔をもって二次元の送信フォーカス点アレイが設定され、また、同様に、横断面３８上に互いに均等な間隔をもって二次元の受信サンプル点アレイが設定される。望ましくは、１つの送信フォーカス点が１つの受信サンプル点すなわち受信フォーカス点に相当する。その場合、１つの受信サンプル点を通過するように送信ビームが形成され、また受信ビームが形成される。図２においては、それらが超音波ビーム４０として示されている。超音波ビーム４０は横断面３８上における特定の受信サンプル点４２を通過している。すなわち、送信時においては、受信サンプル点４２が送信フォーカス点となるように送信ビームが形成され、受信時においては、受信サンプル点４２に受信フォーカス点が形成されるように受信ビームが形成される。そして、そのような送受信が各受信サンプル点４２毎に繰り返し実行される。 In the present embodiment, a two-dimensional transmission focus point array is set on the transverse plane 38 with a constant and uniform interval, and similarly, a two-dimensional reception sample point array is arranged on the transverse plane 38 with an equal interval. Is set. Preferably, one transmission focus point corresponds to one reception sample point, that is, a reception focus point. In that case, a transmission beam is formed so as to pass through one reception sample point, and a reception beam is formed. In FIG. 2, they are shown as ultrasonic beam 40. The ultrasonic beam 40 passes through a particular received sample point 42 on the cross section 38. That is, at the time of transmission, the transmission beam is formed so that the reception sample point 42 becomes the transmission focus point, and at the time of reception, the reception beam is formed so that the reception focus point is formed at the reception sample point 42. . Such transmission / reception is repeatedly executed for each reception sample point 42.
横断面３８は、直交三次元空間上において定義し得る面であり、横断面３８における一方方向がＸ方向であり、他方方向がＹ方向である。それらの方向に直交する方向がＺ方向である。横断面３８はＺ方向における任意の深さに設定することが可能である。横断面３８の移動に伴い、送信フォーカスアレイ及び受信サンプル点アレイの深さが追従変化することになる。 The cross section 38 is a plane that can be defined on the orthogonal three-dimensional space, and one direction in the cross section 38 is the X direction and the other direction is the Y direction. The direction orthogonal to these directions is the Z direction. The cross section 38 can be set to an arbitrary depth in the Z direction. As the cross section 38 moves, the depths of the transmit focus array and the receive sample point array will change accordingly.
図２において、例えば超音波ビーム４０をＹ方向に電子走査すると、各ビームアドレス毎にサンプル点４２が形成され、これによりＹ方向に並ぶサンプル点列４４が構成される。そしてＸ方向の各位置において受信サンプル点列４４を形成すれば、それら全体として二次元の受信サンプル点アレイを構成することができる。このことは送信フォーカス点アレイについても同様である。 In FIG. 2, for example, when the ultrasonic beam 40 is electronically scanned in the Y direction, sample points 42 are formed for each beam address, thereby forming a sample point array 44 arranged in the Y direction. If the reception sample point sequence 44 is formed at each position in the X direction, a two-dimensional reception sample point array can be formed as a whole. The same applies to the transmission focus point array.
図３には、横断面モードにおける送信ビーム４０Ａ及び受信ビーム４０Ｂが示されている。それらは同一軸線上のものであるが、図３においてはそれらが便宜上離間して表わされている。送信ビーム４０Ａは、受信サンプル点４２すなわち送信フォーカス点を通過するように形成される。ここでは送信ビーム４０Ａの深さ範囲がｒ１で示されているが、その深さ範囲は特に意味のないものである。受信ビーム４０Ｂは受信サンプル点４２を通過するビームとして構成される。ただし、少なくとも受信サンプル点４２におけるエコーデータが取得できれば十分であり、従来のような受信ダイナミックフォーカスを必ずしも行う必要はない。もちろんそのような受信ダイナミックフォーカスを適用した上で、受信サンプル点４２に対応するエコーデータを抽出するようにしてもよい。受信サンプル点４２の深さが図３においてｒ２で示されている。これに対し、ｒ３は受信期間に相当する受信深さを示している。本実施形態においては、送信波の回り込みを避けるために、受信サンプル点４２よりも深い地点まで受信期間が到達するように送信パルス繰返し周期が定められている。ただし、送受波の回り込みが問題とならないような場合には、少なくとも受信期間としてｒ２に相当する期間が設定される。図３に示したような受信サンプル点に対する送受信が各受信サンプル点毎に繰り返し実行される。 FIG. 3 shows the transmit beam 40A and the receive beam 40B in the cross-sectional mode. Although they are on the same axis, they are shown separated in FIG. 3 for convenience. The transmission beam 40A is formed so as to pass through the reception sample point 42, that is, the transmission focus point. Here, the depth range of the transmission beam 40A is indicated by r1, but the depth range is not particularly meaningful. Receive beam 40B is configured as a beam that passes through receive sample point. However, it is sufficient that at least the echo data at the reception sample point 42 can be acquired, and it is not always necessary to perform the reception dynamic focus as in the prior art. Of course, echo data corresponding to the reception sample point 42 may be extracted after applying such reception dynamic focus. The depth of the received sample point 42 is indicated by r2 in FIG. On the other hand, r3 indicates the reception depth corresponding to the reception period. In the present embodiment, the transmission pulse repetition period is determined so that the reception period reaches a point deeper than the reception sample point 42 in order to avoid the sneaking of the transmission wave. However, when the wraparound of the transmission / reception does not cause a problem, at least a period corresponding to r2 is set as the reception period. Transmission / reception with respect to the reception sample points as shown in FIG. 3 is repeatedly executed for each reception sample point.
図４には、送信パルス繰返し周期の深さ依存性が示されている。（Ａ）は受信サンプル点が浅い位置にある場合を示している。（Ｂ）は受信サンプル点が中間的な深さにある場合を示している。（Ｃ）は受信サンプル点が深い位置にある場合を示している。各波形における横軸は時間軸であり、その横軸上には送信パルス列が示されている。本実施形態においては、受信サンプル点が深くなればなるほど送信パルス繰返し周期が増大している。すなわち送信パルス繰返し周期がｔａ＜ｔｂ＜ｔｃのように増大している。 FIG. 4 shows the depth dependence of the transmission pulse repetition period. (A) shows a case where the received sample point is at a shallow position. (B) shows a case where the received sample point is at an intermediate depth. (C) shows a case where the received sample point is at a deep position. The horizontal axis in each waveform is the time axis, and the transmission pulse train is shown on the horizontal axis. In this embodiment, the transmission pulse repetition period increases as the reception sample point becomes deeper. That is, the transmission pulse repetition period increases as ta <tb <tc.
本実施形態においては、横断面の深さ位置によらずに横断面上の受信サンプル点アレイすなわち送信フォーカス点アレイの間隔が一定とされている。よって、横断面の中央から周辺に変位するに際して、必要に応じて、送信パルス周期を徐々に増大させるようにしてもよい。 In the present embodiment, the interval between the reception sample point array, that is, the transmission focus point array on the cross section is constant regardless of the depth position of the cross section. Therefore, when shifting from the center of the cross section to the periphery, the transmission pulse period may be gradually increased as necessary.
図５には、受信サンプル点アレイ（送信フォーカス点アレイ）が示されている。（Ａ）には浅い位置に設定された横断面３８Ａが示されており、（Ｂ）には中程度の深さ位置に設定された横断面３８Ｂが示されており、（Ｃ）には深い位置に設定された横断面３８Ｃが示されている。いずれの深さにおいても、横断面上におけるＸ方向のピッチΔＸ１，ΔＸ２，ΔＸ３は同一であり、またＹ方向におけるピッチΔＹ１，ΔＹ２，ΔＹ３も同一である。すなわち深さによらずに横断面上におけるビーム密度が均一とされている。 FIG. 5 shows a reception sample point array (transmission focus point array). (A) shows a cross section 38A set at a shallow position, (B) shows a cross section 38B set at a medium depth position, and (C) shows a deep section. A cross section 38C set in position is shown. At any depth, the pitches ΔX1, ΔX2, and ΔX3 in the X direction on the cross section are the same, and the pitches ΔY1, ΔY2, and ΔY3 in the Y direction are the same. That is, the beam density on the cross section is uniform regardless of the depth.
ここで、符号４６Ａは浅い位置に設定された横断面３８Ａ上の受信サンプル点アレイを示している。符号４６Ｂは中程度の深さ位置に設定された横断面３８Ｂ上の受信サンプル点アレイを示している。符号４６Ｃは深い位置に設定された横断面３８Ｃ上における受信サンプル点アレイを示している。深さによらずにビーム密度を一定にする場合、横断面の深さ位置に応じて横断面上の受信サンプル点数が変化することになり、これによりフレームレートが変化してしまうが、本実施形態においては画質を優先させている。乳房特に乳腺の超音波診断においてはフレームレートよりも画質が優先されるためである。 Here, reference numeral 46A denotes a received sample point array on the cross section 38A set at a shallow position. Reference numeral 46B shows the received sample point array on the cross section 38B set at a medium depth position. Reference numeral 46C indicates a received sample point array on the cross section 38C set at a deep position. When the beam density is made constant regardless of the depth, the number of received samples on the cross section changes according to the depth position of the cross section, and this changes the frame rate. In the form, image quality is prioritized. This is because image quality is given priority over frame rate in ultrasonic diagnosis of the breast, particularly the mammary gland.
送受信制御部は、各横断面上においてＸ方向及びＹ方向において均一な送信フォーカス点アレイが構成されるように、個々の送信ビームの方位を定めている。従来においては、電子走査方向及び機械走査方向においてビーム間ピッチが一定であったが、本実施形態においては横断面上において送信フォーカス点アレイの均一性が確保されるように各送信ビームの方位が個別的に設定されている。このことは受信サンプル点アレイを実現する受信制御においても同様である。すなわち受信ビーム間の角度ピッチは均一ではなく、個々の二次元の受信サンプル点アレイにおいてピッチが均一になるように個々の受信サンプル点を通過する受信ビームの方位が個別的に設定されている。もっとも、スキャンコンバート処理等を行うことを前提として、送信ビーム及び受信ビームにおけるビーム間角度ピッチを均一にするようにしてもよい。 The transmission / reception control unit determines the azimuth of each transmission beam so that a uniform transmission focus point array is configured in the X direction and the Y direction on each cross section. Conventionally, the pitch between the beams is constant in the electronic scanning direction and the mechanical scanning direction. However, in this embodiment, the orientation of each transmission beam is set so that the uniformity of the transmission focus point array is ensured on the cross section. It is set individually. The same applies to reception control for realizing a reception sample point array. That is, the angular pitch between the received beams is not uniform, and the direction of the received beam passing through each received sample point is individually set so that the pitch is uniform in each two-dimensional received sample point array. However, it is also possible to make the beam-to-beam angular pitch uniform in the transmission beam and the reception beam on the assumption that scan conversion processing or the like is performed.
図６には、受信ビームのプロファイル（形態）が示されている。（Ａ）にはボリュームモードにおける送信ビームのプロファイルが示されており、（Ｂ）は横断面モードにおける送信ビームのプロファイルが示されている。いずれの場合においても深さｒ４に送信フォーカス点５４が設定されている。なお、符号４８はアレイ振動子を示している。（Ａ）に示すボリュームモードにおいては、送信ビーム５０が浅い位置から深い位置までおよそ全体に亘って分解能がある程度向上するように構成されており、その結果、送信フォーカス点５４における水平方向の幅ｗ１はある程度の大きさをもっている。これに対し、（Ｂ）に示す横断面モードにおいては、送信ビーム５２が送信フォーカス点５４付近で非常に絞られており、その水平方向の幅ｗ２はｗ１よりもかなり小さくなっている。すなわち、横断面モードにおいては、送信フォーカス点５４が設定された地点だけからエコーデータが取得され、その前後における分解能はあまり問題とならないため、図示のように強い絞り込みが行われている。 FIG. 6 shows the profile (form) of the received beam. (A) shows the profile of the transmission beam in the volume mode, and (B) shows the profile of the transmission beam in the cross-sectional mode. In any case, the transmission focus point 54 is set to the depth r4. Reference numeral 48 denotes an array transducer. In the volume mode shown in (A), the transmission beam 50 is configured to improve the resolution to some extent from the shallow position to the deep position. As a result, the horizontal width w1 at the transmission focus point 54 is configured. Has a certain size. In contrast, in the cross-sectional mode shown in (B), the transmission beam 52 is very narrow in the vicinity of the transmission focus point 54, and its horizontal width w2 is considerably smaller than w1. That is, in the cross-sectional mode, echo data is acquired only from the point where the transmission focus point 54 is set, and the resolution before and after that is not a big problem, so that strong narrowing is performed as shown in the figure.
以上の結果、通常のボリュームモードにおける送信パワーよりも、横断面モードにおける送信パワーを小さくすることが可能である。すなわち送信パワーを小さくしても、ビームの十分な絞り込みから、送信フォーカス点５４から強いエコーを得ることが可能である。もちろん、送信パワーをそのまま維持すればより強いエコーを得られる。 As a result, it is possible to make the transmission power in the transverse section mode smaller than the transmission power in the normal volume mode. That is, even if the transmission power is reduced, it is possible to obtain a strong echo from the transmission focus point 54 by sufficiently narrowing the beam. Of course, if the transmission power is maintained as it is, a stronger echo can be obtained.
ボリュームモードにおいては、深さ方向の全体に亘ってエコーデータの取得を行う必要があり、深さ位置の中間位置に送信フォーカス点５４の深さが設定されるが、一方、横断面モードにおいては、任意の深さに横断面が設定され、その横断面上に送信フォーカス点５４が設定されるため、横断面の位置が深さ方向に変化した場合、各送信フォーカス点５４の深さ位置も連動して変動する。その結果、常に良好な送信条件を得ることが可能である。送信フォーカス点の移動に伴い上述した受信サンプル点すなわち受信フォーカス点も一緒に移動することになる。このように、横断面上における受信サンプル点毎に理想的な送受信条件を設定した上でそこから受信データを取得できるので、それらによる受信データセットに基づいて断層画像を形成すれば高精細な断層画像を得ることが可能であり、乳房内における腫瘍の診断に有用な画像情報を提供可能である。本実施形態においては、横断面の深さ位置を変更すると、例えばより深い方向に変更すると、それに伴いビーム密度が維持されるように受信サンプル点すなわち送信フォーカス点の数が増大されるため、横断面の深さ位置によらずに空間分解能として一定のものを得られるという利点も得られる。 In the volume mode, it is necessary to acquire echo data over the entire depth direction, and the depth of the transmission focus point 54 is set at an intermediate position of the depth position. Since the cross section is set to an arbitrary depth and the transmission focus point 54 is set on the cross section, when the position of the cross section changes in the depth direction, the depth position of each transmission focus point 54 is also It fluctuates in conjunction. As a result, it is possible to always obtain good transmission conditions. With the movement of the transmission focus point, the above-described reception sample point, that is, the reception focus point is also moved together. In this way, since ideal transmission / reception conditions are set for each reception sample point on the cross section and reception data can be acquired therefrom, if a tomographic image is formed based on a reception data set by them, a high-definition tomographic image is obtained. An image can be obtained, and image information useful for diagnosis of a tumor in the breast can be provided. In the present embodiment, if the depth position of the cross section is changed, for example, if it is changed in a deeper direction, the number of reception sample points, that is, transmission focus points is increased so that the beam density is maintained accordingly. There is also an advantage that a constant spatial resolution can be obtained regardless of the depth position of the surface.
図７には、図１に示した超音波診断装置の動作例がフローチャートとして示されている。Ｓ１０においては、装置に対する初期設定が行われる。Ｓ１２においては、ユーザーにより選択されたモードが通常のボリュームモードであるか横断面モードであるかが判断される。ボリュームモードが選択されている場合、Ｓ１４において、送受信条件が定められ、Ｓ１６において設定された送受信条件にしたがって超音波の送受信が実行されてボリュームデータが取得される。Ｓ１８においてはボリュームデータに基づいて三次元画像が形成され、Ｓ２０においてその三次元画像が表示される。 FIG. 7 shows a flowchart of an operation example of the ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. In S10, initial setting for the apparatus is performed. In S12, it is determined whether the mode selected by the user is the normal volume mode or the cross-sectional mode. When the volume mode is selected, transmission / reception conditions are determined in S14, and ultrasonic wave transmission / reception is executed according to the transmission / reception conditions set in S16, and volume data is acquired. In S18, a three-dimensional image is formed based on the volume data, and in S20, the three-dimensional image is displayed.
一方、Ｓ１２において横断面モードであると判断された場合、Ｓ２４及びＳ２６において横断面モードにしたがった送受信条件が設定される。例えば、Ｓ２４において、個々の受信サンプル点毎にビーム方位及びサンプル点深度が計算される。この例では、各受信サンプル点と各送信フォーカス点とが一致しており、このＳ２４において、送信ビーム方位及び送信フォーカス点深度が計算される。Ｓ２６においては、個々の送信ビーム毎に送信パワーが設定される。その場合において、各送信ビームについて共通の送信パワーが設定されてもよい。Ｓ２８においては、以上のように設定された送受信条件の下で実際に超音波送受信が実行され、これにより横断面上における複数の受信サンプル点に対応する受信データアレイが横断面データとして取得される。Ｓ３０においては受信データアレイに基づいて横断面画像が形成される。そして、Ｓ２０においてその画像が表示される。 On the other hand, when it is determined in S12 that the cross section mode is selected, transmission / reception conditions according to the cross section mode are set in S24 and S26. For example, in S24, the beam direction and the sample point depth are calculated for each received sample point. In this example, each reception sample point and each transmission focus point coincide with each other, and the transmission beam azimuth and the transmission focus point depth are calculated in S24. In S26, transmission power is set for each individual transmission beam. In that case, a common transmission power may be set for each transmission beam. In S28, ultrasonic transmission / reception is actually executed under the transmission / reception conditions set as described above, whereby a reception data array corresponding to a plurality of reception sample points on the cross section is acquired as cross section data. . In S30, a cross-sectional image is formed based on the received data array. In S20, the image is displayed.
Ｓ３２において、本処理を終了させるか否かが判断され、終了させない場合にはＳ１２以降の各工程が繰返し実行される。例えば、ユーザーが横断面深さを変更した場合、その新しい深さに基づいて送受信条件が再度計算され、それにしたがって横断面上への超音波の送受波が再び行われて横断面画像が形成されることになる。例えばリアルタイムで表示される横断面画像を見ながら最適な横断面深さがユーザーにおいて探索的に選ばれるようにしてもよい。あるいは、浅い位置から深い位置に亘ってあるいはその逆方向に横断面の深さが連続的に切り替えられつつ各深さに対応した横断面画像が順次表示されるようにしてもよい。 In S32, it is determined whether or not to end this process. If not, each step after S12 is repeatedly executed. For example, if the user changes the cross-sectional depth, the transmission / reception conditions are recalculated based on the new depth, and ultrasonic waves are transmitted / received again on the cross-section accordingly to form a cross-sectional image. Will be. For example, the optimum cross-sectional depth may be selected by the user while looking at the cross-sectional image displayed in real time. Or you may make it display the cross-sectional image corresponding to each depth sequentially, changing the depth of a cross-section continuously from the shallow position to the deep position, or the reverse direction.
次に、図８乃至図１０を用いて上記で説明した第１実施形態についての変形例を説明する。 Next, a modification of the first embodiment described above will be described with reference to FIGS.
図８に示す例では、三次元空間３２に対してＺ方向に沿って均等な間隔で複数の横断面が設定されている。ここでは横断面５６−１から横断面５６−ｎまでのｎ個の横断面が階層的に設定されている。そして、各横断面毎に上述した送受信が実行される。すると、各横断面毎に受信データセットが得られることになり、それらをすべて蓄積することにより、ボリュームデータに相当する複数の受信データセットを得ることができる。そしてそのようなデータ集合に対してボリュームレンダリング等の処理を行うことにより三次元画像を形成できる。その場合においては、各横断面毎に高分解能のデータが得られているので、形成される三次元画像の画質を極めて向上することが可能である。特に、浅い位置の横断面と深い位置の横断面とでは送受信条件が切り替えられるため、具体的には、ビーム密度が維持されるように送信フォーカス点数等が増大されているため、浅い位置から深い位置までに亘って良好な画質を有する三次元画像を構築することが可能である。 In the example shown in FIG. 8, a plurality of cross sections are set at equal intervals along the Z direction with respect to the three-dimensional space 32. Here, n cross sections from the cross section 56-1 to the cross section 56-n are set hierarchically. And the transmission / reception mentioned above is performed for every cross section. Then, a reception data set is obtained for each cross section, and a plurality of reception data sets corresponding to volume data can be obtained by accumulating all of them. A three-dimensional image can be formed by performing processing such as volume rendering on such a data set. In that case, since high-resolution data is obtained for each cross section, the image quality of the formed three-dimensional image can be greatly improved. In particular, since the transmission / reception conditions are switched between the shallow cross section and the deep cross section, specifically, the number of transmission focus points and the like are increased so that the beam density is maintained. It is possible to construct a three-dimensional image having good image quality up to the position.
図９には、一送信多受信の例が示されている。三次元空間３２内にはＺ方向に均等な間隔をもってこの例において３つの横断面５８−１，５８−２，５８−３が設定されている。その内で中間の横断面５８−２上に受信サンプル点６４−２が設定されており、それと同一の位置と送信フォーカス点６２が設定されている。そして、その送信フォーカス点６２が形成されるように送信ビーム６０が形成される。この送信ビーム６０に対応して、受信ビーム６３が同じ位置に形成される。その際、従来同様の受信ダイナミックフォーカスが適用され、各深さ位置毎に受信フォーカスが適用されて受信データが取得される。具体的には、横断面５８−１上の受信サンプル点６４−１からの受信データ、横断面５８−２上の受信サンプル点６４−２上のデータ、横断面５８−３上の受信サンプル点６４−３からのデータを１回の送受信で取得することが可能である。 FIG. 9 shows an example of single transmission multiple reception. In this example, three cross sections 58-1, 58-2, 58-3 are set in the three-dimensional space 32 at equal intervals in the Z direction. Among them, the reception sample point 64-2 is set on the intermediate cross section 58-2, and the same position and the transmission focus point 62 are set. Then, the transmission beam 60 is formed so that the transmission focus point 62 is formed. Corresponding to the transmission beam 60, the reception beam 63 is formed at the same position. At that time, the same reception dynamic focus as in the prior art is applied, and the reception focus is applied for each depth position, and reception data is acquired. Specifically, the received data from the received sample point 64-1 on the cross section 58-1, the data on the received sample point 64-2 on the cross section 58-2, the received sample point on the cross section 58-3. It is possible to acquire data from 64-3 by one transmission / reception.
この場合において、３つの横断面５８−１，５８−２，５８−３に対応する３つの断層画像を並列的に表示するようにしてもよいし、それらを合成して一定の厚みをもった画像として表示するようにしてもよい。上記の例においては深さ方向に多受信が行われていたが、水平方向に多受信を行うことも可能である。その場合においては従来のパラレル受信法を適用可能である。 In this case, three tomographic images corresponding to the three cross sections 58-1, 58-2, 58-3 may be displayed in parallel, or they are combined to have a certain thickness. It may be displayed as an image. In the above example, multiple reception is performed in the depth direction, but multiple reception is also possible in the horizontal direction. In that case, a conventional parallel reception method can be applied.
図１０には、湾曲した横断面６６が示されている。すなわち送受波面に相当する上面３２Ａから等距離の点を結ぶ面として横断面６６が構成されている。横断面６６上においては受信サンプル点アレイ６８が構成される。その場合において、各受信サンプル点の深さは互いに同一となる。このような送受信条件を定めた上で、受信データセットを取得し、それを画像化すると、図２に示した横断面３８に対応する断層画像に近い画像を得ることが可能である。ただし、空間的に湾曲する像を平面として表すため湾曲度合いによっては大きなひずみが生じ得る。 In FIG. 10, a curved cross section 66 is shown. That is, the cross section 66 is formed as a plane connecting points equidistant from the upper surface 32A corresponding to the transmission / reception surface. On the cross section 66, a received sample point array 68 is constructed. In that case, the depth of each received sample point is the same. When such a transmission / reception condition is determined and a reception data set is acquired and imaged, an image close to a tomographic image corresponding to the cross section 38 shown in FIG. 2 can be obtained. However, since a spatially curved image is represented as a plane, a large distortion may occur depending on the degree of curvature.
図１１には、図１に示した超音波診断装置を用いた超音波診断例が模式的に示されている。ベッド７２に隣接して超音波診断装置７０が設けられている。ベッド７２上には被検者７４が仰向けで寝かされている。超音波診断装置７０は可搬型の３Ｄプローブ７６を有している。この３Ｄプローブは、一次元アレイ振動子を有する振動子ユニットを機械的に走査することにより三次元エコーデータ取込空間を形成するプローブである。 FIG. 11 schematically shows an example of ultrasonic diagnosis using the ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. An ultrasonic diagnostic apparatus 70 is provided adjacent to the bed 72. A subject 74 is laid on his / her back on the bed 72. The ultrasonic diagnostic apparatus 70 has a portable 3D probe 76. This 3D probe is a probe that forms a three-dimensional echo data capturing space by mechanically scanning a transducer unit having a one-dimensional array transducer.
図１２は、第２実施形態に係る超音波診断装置が示されている。ベッド７２上には被検者７４が載せられており、その胸部には装着型のプローブユニット７８が設けられている。プローブユニット７８はケーブルによって超音波診断装置本体７０に接続されている。プローブユニット７８は、二つの乳房を覆う形態を有しており、胸部の両側に跨って設けられている。 FIG. 12 shows an ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment. A subject 74 is placed on the bed 72, and a wearable probe unit 78 is provided on the chest. The probe unit 78 is connected to the ultrasonic diagnostic apparatus main body 70 by a cable. The probe unit 78 has a form covering two breasts, and is provided across both sides of the chest.
図１３には、図１２に示したプローブユニット７８の断面が示されている。プローブユニット７８は、胸部を跨ぐ形態を有し、それは乳房カバーとしての機能を備えている。すなわち患者のプライバシーに配慮した形態を有している。プローブユニット７８は本体８０を有し、その下部には脚部８２が設けられている。脚部８２は左側脚８２Ｌと右側脚８２Ｒとからなるものである。それらの内部には支持板８４Ｌ，８４Ｒが設けられている。その支持板８４Ｌ，８４Ｒはベッドの表面上に載せられるものである。その支持板８４Ｌ，８４Ｒに対して昇降板８６Ｌ，８６Ｒが上下動自在に設けられている。本体８０は昇降板８６Ｌ，８６Ｒに搭載されている。プローブ９２Ｌ，９２Ｒにより支持板８４Ｌ，８４Ｒの突出量を定めることができ、すなわちベッド上での本体８０の高さを機械的に可変させることができる。 FIG. 13 shows a cross section of the probe unit 78 shown in FIG. The probe unit 78 has a form straddling the chest, which has a function as a breast cover. That is, it has a form that considers patient privacy. The probe unit 78 has a main body 80, and a leg portion 82 is provided below the main body 80. The leg portion 82 is composed of a left leg 82L and a right leg 82R. Support plates 84L and 84R are provided inside them. The support plates 84L and 84R are placed on the surface of the bed. Elevating plates 86L and 86R are provided to be movable up and down with respect to the support plates 84L and 84R. The main body 80 is mounted on the lifting plates 86L and 86R. The protrusions of the support plates 84L and 84R can be determined by the probes 92L and 92R, that is, the height of the main body 80 on the bed can be mechanically varied.
左側脚８２Ｌ，及び右側脚８２Ｒの内部には内側に向かって水平運動可能なスライダ８８Ｌ，８８Ｒが設けられている。それらのスライド量はアクチュエータ９０Ｌ，９０Ｒによって定められる。 Sliders 88L and 88R that can move horizontally inward are provided inside the left leg 82L and the right leg 82R. These slide amounts are determined by the actuators 90L and 90R.
プローブユニット７８の内部には胸部が収容され、その外側を包みこむように水袋９０が設けられている。水袋９０は音響媒体を構成する柔軟な部材である。プローブユニット７８の内部の大きさ、具体的には横幅及び高さは、上述した駆動部９２Ｌ，９２Ｒの動作により及びアクチュエータ９０Ｌ，９０Ｒの動作により可変することが可能である。 A chest is housed inside the probe unit 78, and a water bag 90 is provided so as to wrap the outside. The water bag 90 is a flexible member constituting an acoustic medium. The internal size of the probe unit 78, specifically, the width and height can be changed by the operation of the driving units 92L and 92R and the operation of the actuators 90L and 90R.
本体８０は水平板状の形態を有し、その内部には一又は複数の基板９４が設けられ、それぞれの基板９４には電子回路９６が搭載されている。その電子回路９６は、例えばチャンネルリダクション用の回路である。一又は複数の基板の下側にはバッキング層等を介して２Ｄアレイ振動子９２が設けられている。２Ｄアレイ振動子９２は水平方向に二次元配列された複数の振動素子からなるものである。この二次元アレイ振動子９２において、Ｘ方向及びＹ方向の２つの水平方向に超音波ビームの電子走査を行うことにより三次元エコーデータ取込空間が形成される。 The main body 80 has a horizontal plate shape, and one or a plurality of substrates 94 are provided therein, and an electronic circuit 96 is mounted on each substrate 94. The electronic circuit 96 is, for example, a circuit for channel reduction. A 2D array transducer 92 is provided below one or more substrates via a backing layer or the like. The 2D array transducer 92 is composed of a plurality of vibration elements arranged two-dimensionally in the horizontal direction. In this two-dimensional array transducer 92, a three-dimensional echo data capturing space is formed by performing electronic scanning of an ultrasonic beam in two horizontal directions, the X direction and the Y direction.
図１４には、プローブユニットの概略的な側面図が示されている。プローブユニット７８の内部には水袋９０が設けられている。また基板８４Ｒに対して昇降板８６Ｒが上下方向に運動可能であり、これによって本体の高さが調整される。 FIG. 14 shows a schematic side view of the probe unit. A water bag 90 is provided inside the probe unit 78. Further, the lifting plate 86R can move in the vertical direction with respect to the substrate 84R, thereby adjusting the height of the main body.
図１２乃至図１４に示した第２実施形態においては、支持板が突出した状態においてプローブユニットが胸部に装着され、その後、本体の高さを引き下げると共に２つのスライダを内側に突出させることにより水袋を胸部表面に密着させることが可能である。その状態において超音波ビームの二次元走査が実行される。そして、各乳房毎に所望の深さに設定された横断面に対して上述した超音波の送受信が実行される。そのような送受信の結果、超音波診断装置の画面上に例えば２つの横断面画像を同時に表示することが可能である。なお、上下方向の高さ調整及び２つのスライダのスライド量については超音波診断装置本体における制御部において動作制御が行われる。その動作制御を行うために、プローブユニット７８内に必要なセンサを設けるのが望ましい。 In the second embodiment shown in FIGS. 12 to 14, the probe unit is mounted on the chest with the support plate protruding, and then the water is lowered by lowering the height of the main body and protruding the two sliders inward. The bag can be in close contact with the chest surface. In this state, two-dimensional scanning of the ultrasonic beam is executed. Then, the above-described transmission / reception of the ultrasonic wave is performed on the cross section set to a desired depth for each breast. As a result of such transmission / reception, for example, two cross-sectional images can be simultaneously displayed on the screen of the ultrasonic diagnostic apparatus. Note that the vertical height adjustment and the slide amount of the two sliders are controlled by a control unit in the ultrasonic diagnostic apparatus main body. In order to perform the operation control, it is desirable to provide necessary sensors in the probe unit 78.
図１５乃至図２０には第３実施形態が示されている。図１５には、第３実施形態に係る装着型超音波診断装置１００が示されている。ベッド７２上には仰向けで被検者７４が横たわっており、その胸部には装着型超音波診断装置１００が設けられている。この装着型超音波診断装置１００はオールインワンタイプであり、それは送受波機能から表示機能までのすべてを備えている。ちなみに、装着型超音波診断装置１００のケース上には例えば横断面の深さ位置を可変するためのスライドバーが設けられ、またゲイン等を調整するためのダイヤルが設けられている。この他、後述する表示器が設けられている。図１６には、装着型超音波診断装置１００の正面図が示されており、図１７には装着型超音波診断装置１００の側面図が示されている。 A third embodiment is shown in FIGS. 15 to 20. FIG. 15 shows a wearable ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the third embodiment. A subject 74 lies on his / her back on the bed 72, and a wearable ultrasonic diagnostic apparatus 100 is provided on the chest. This wearable ultrasonic diagnostic apparatus 100 is an all-in-one type, which has everything from a transmission / reception function to a display function. Incidentally, on the case of the wearable ultrasonic diagnostic apparatus 100, for example, a slide bar for changing the depth position of the cross section is provided, and a dial for adjusting a gain or the like is provided. In addition, a display device to be described later is provided. 16 shows a front view of the wearable ultrasonic diagnostic apparatus 100, and FIG. 17 shows a side view of the wearable ultrasonic diagnostic apparatus 100.
図１８には、装着型超音波診断装置１００の正面から見た断面図が示されている。装着型診断装置１００は、本体８０と、その下部をなす脚部８２とからなる。脚部８２は、左側脚８２Ｌ及び右側脚８２Ｒとからなるものである。それらは、図１３に示した第２実施形態に係る脚部と同一の構成を有している。本体８０の下部には水袋９０が設けられている。 FIG. 18 shows a cross-sectional view of the wearable ultrasonic diagnostic apparatus 100 as viewed from the front. The wearable diagnostic apparatus 100 includes a main body 80 and leg portions 82 forming the lower part thereof. The leg portion 82 includes a left leg 82L and a right leg 82R. They have the same configuration as the legs according to the second embodiment shown in FIG. A water bag 90 is provided at the bottom of the main body 80.
本体８０は水平方向に広がるケーシングとして構成され、その内部には基板群１０２が設けられている。その基板群１０２は、送受信ボード、画像処理ボード、制御ボード等からなるものであり、それぞれの基板上には必要な電子回路が搭載されている。また本体８０の下部には２Ｄアレイ振動子９２が設けられている。そして、本体８０の上部には表示器１０４が設けられている。 The main body 80 is configured as a casing extending in the horizontal direction, and a substrate group 102 is provided therein. The board group 102 includes a transmission / reception board, an image processing board, a control board, and the like, and necessary electronic circuits are mounted on the respective boards. A 2D array transducer 92 is provided below the main body 80. A display 104 is provided on the upper portion of the main body 80.
図１９には、装着型超音波診断装置１００の概略的な側面図が示されている。上述したように、本体の下部には脚部８２が設けられ、また２つの脚部の間には水袋９０が設けられている。本体の上部には斜め上向きで表示器１０４が設けられている。もちろんその表示器１０４が上向きで設けられてもよい。表示器１０４が胸部から見て上方に設けられているため、そこに横断面画像を表示した場合、患部と表示内容の位置関係を直感的に認識することが可能である。表示器の画面角度を変更できるように構成してもよい。 FIG. 19 shows a schematic side view of the wearable ultrasonic diagnostic apparatus 100. As described above, the leg portion 82 is provided at the lower portion of the main body, and the water bag 90 is provided between the two leg portions. A display 104 is provided obliquely upward at the top of the main body. Of course, the display 104 may be provided upward. Since the display device 104 is provided above the chest, when a cross-sectional image is displayed there, it is possible to intuitively recognize the positional relationship between the affected area and the display content. You may comprise so that the screen angle of a display apparatus can be changed.
図２０には、上述した装着型超音波診断装置１００の動作例が示されている。最初に、（Ａ）に示すように、２つの支持板が突出した状態において、胸部を跨ぐように装着型超音波診断装置１００がセットされる。それは本体８０と脚部８２とからなり、脚部８２は上述したように伸長状態にある。符号１０６は胸部すなわち２つの乳房を示している。 FIG. 20 shows an operation example of the wearable ultrasonic diagnostic apparatus 100 described above. First, as shown in (A), in the state where the two support plates protrude, the wearable ultrasonic diagnostic apparatus 100 is set so as to straddle the chest. It consists of a main body 80 and legs 82, which are in an extended state as described above. Reference numeral 106 denotes a chest, that is, two breasts.
次に、（Ｂ）に示すように、２つのアクチュエータを動作させ、２つのスライダ８８Ｌ，８８Ｒを互いに近づく方向に運動させる。そしてそれらが水袋を介して生体表面に当たった時点でそれらのスライド運動が完了する。次に、（Ｃ）に示すように、２つのプローブの作用により、２つの支持板８４Ｌ，８４Ｒに対する２つの昇降板８６Ｌ，８６Ｒの高さが引き下げられる。これによって本体８０は下方に運動する。水袋９０が全体的に胸部表面に密着した状態が例えばセンサにより検知され、その時点において下方への運動が停止する。 Next, as shown in (B), the two actuators are operated to move the two sliders 88L and 88R in a direction approaching each other. And when they hit the surface of a living body through a water bag, those sliding movements are completed. Next, as shown in (C), the heights of the two lift plates 86L and 86R with respect to the two support plates 84L and 84R are lowered by the action of the two probes. As a result, the main body 80 moves downward. A state in which the water bag 90 is in close contact with the chest surface as a whole is detected by a sensor, for example, and the downward movement stops at that time.
その状態において、２Ｄアレイ振動子９２を用いて超音波ビームの２次元走査が実行される。その走査範囲は胸部１０６の全体、具体的には２つの乳房の全体をカバーしている。その場合において、それぞれの乳房に対して例えば同じ深さに横断面が設定され、それぞれの横断面に対応する横断面画像が形成された上で、それが本体に設けられた表示器の画面上に表示される。ユーザーにより横断面の深さ位置が可変設定されると、それに追従して横断面画像の内容も変更される。この構成によれば、２つの乳房に対して同時に超音波診断を行うことが可能である。もちろん、１つずつ乳房に対する超音波診断が実行されてもよい。また、それぞれの乳房に対して異なる深さに横断面が設定されてもよい。 In this state, two-dimensional scanning of the ultrasonic beam is executed using the 2D array transducer 92. The scanning range covers the entire chest 106, specifically, the entire two breasts. In that case, for example, the cross-section is set to the same depth for each breast, and a cross-sectional image corresponding to each cross-section is formed, and then it is displayed on the screen of the display provided on the main body. Is displayed. When the depth position of the cross section is variably set by the user, the content of the cross section image is also changed accordingly. According to this configuration, it is possible to perform ultrasonic diagnosis on two breasts simultaneously. Of course, ultrasound diagnosis may be performed on the breasts one by one. Further, the cross section may be set to a different depth for each breast.
第２実施形態及び第３実施形態によれば、胸部の全体を覆うような部材が設けられているため、被検者のプライバシーに配慮することが可能である。また第３実施形態によれば、診断部位の上部に表示器が設けられ、あたかも表示器を通じて体内を観察したかのような断層画像を表示させることができるので、表示内容と実際の患部との空間的な位置関係を直感的に認識することが可能である。 According to 2nd Embodiment and 3rd Embodiment, since the member which covers the whole chest is provided, it is possible to consider a subject's privacy. Further, according to the third embodiment, a display device is provided above the diagnosis site, and a tomographic image can be displayed as if the inside of the body was observed through the display device. It is possible to intuitively recognize the spatial positional relationship.
上述した第２実施形態及び第３実施形態において、上下動の駆動がモータ等の駆動源により行われていたが、それを手動によって行うようにしてもよい。このことは２つのスライダの運動についても同様に言えることである。 In the second and third embodiments described above, the vertical movement is driven by a drive source such as a motor. However, it may be manually performed. This is also true for the movement of the two sliders.
１８ 横断面画像形成部、２０ 三次元画像形成部、２８ 送受信制御部、３２ 三次元空間、３８ 横断面。 18 Cross-sectional image forming unit, 20 Three-dimensional image forming unit, 28 Transmission / reception control unit, 32 Three-dimensional space, 38 Cross section.
Claims (11)
前記横断面上に複数の送信フォーカス点が形成されるように複数の送信ビームを順次形成する送信ビームフォーマーと、
前記複数の送信ビームの順次形成に伴い、前記横断面上に複数の受信サンプル点が形成されるように複数の受信ビームを順次形成する受信ビームフォーマーと、
前記複数の送信ビーム及び前記複数の受信ビームの形成によって得られた受信情報であって前記横断面上の複数の受信サンプル点に対応する受信データセットに基づいて、前記横断面を表す断層画像を形成する画像形成手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。 A cross section setting means for setting a cross section to be observed in a living body;
A transmit beamformer that sequentially forms a plurality of transmit beams so that a plurality of transmit focus points are formed on the transverse plane;
A reception beamformer that sequentially forms a plurality of reception beams so that a plurality of reception sample points are formed on the transverse section with the sequential formation of the plurality of transmission beams;
A tomographic image representing the cross section based on a reception data set obtained by forming the plurality of transmission beams and the plurality of reception beams and corresponding to a plurality of reception sample points on the cross section. Image forming means for forming;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記横断面を表す断層画像を見ながら前記横断面の深度をユーザーによって可変するための手段を含む、
ことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 1.
Means for varying the depth of the cross section by a user while viewing a tomographic image representing the cross section;
An ultrasonic diagnostic apparatus.
当該超音波診断装置は、前記生体内の三次元領域からボリュームデータを取得して前記ボリュームデータに基づいて三次元超音波画像を形成するボリュームモードと、前記横断面に対する超音波の送受波により前記横断面を表す断層画像を形成する横断面モードと、を有し、
前記横断面モードにおける各送信ビームは、前記ボリュームモードにおける各送信ビームよりも送信フォーカス点付近においてより絞り込まれた形態を有する、
ことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus according to claim 1 or 2,
The ultrasonic diagnostic apparatus obtains volume data from a three-dimensional region in the living body and forms a three-dimensional ultrasonic image based on the volume data, and transmits and receives ultrasonic waves to and from the transverse section. A cross-sectional mode for forming a tomographic image representing a cross-section, and
Each transmission beam in the cross-sectional mode has a more narrowed form near the transmission focus point than each transmission beam in the volume mode,
An ultrasonic diagnostic apparatus.
前記横断面モードにおける各送信ビームの送信パワーは、前記ボリュームモードにおける各送信ビームの送信パワーよりも小さい、
ことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 3.
The transmission power of each transmission beam in the transverse mode is smaller than the transmission power of each transmission beam in the volume mode,
An ultrasonic diagnostic apparatus.
前記送信ビームフォーマーは、前記横断面の深度の増大に伴って前記横断面上の送信フォーカス点数が増大するように送信ビーム数を増加させ、
前記受信ビームフォーマーは、前記横断面の深度の増大に伴って前記横断面上の受信サンプル点数が増大するように受信ビーム数を増大させる、
ことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The transmit beamformer increases the number of transmit beams such that the number of transmit focus points on the cross section increases with increasing depth of the cross section;
The receive beamformer increases the number of receive beams such that the number of received sample points on the cross section increases with increasing depth of the cross section;
An ultrasonic diagnostic apparatus.
１つの送信ビーム当たり複数の受信ビームが形成される、
ことを特徴とする超音波診断装置。 The device according to any one of claims 1 to 5,
Multiple receive beams are formed per transmit beam;
An ultrasonic diagnostic apparatus.
前記横断面ごとに当該横断面上に複数の送信フォーカス点が形成されるように複数の送信ビームを順次形成する送信ビームフォーマーと、
前記横断面ごとの複数の送信ビームの順次形成に伴い、前記横断面ごとに当該横断面上に複数の受信サンプル点が形成されるように複数の受信ビームを順次形成する受信ビームフォーマーと、
前記横断面ごとに前記複数の送信ビーム及び前記複数の受信ビームを形成して得られた受信情報であって前記各横断面上の複数の受信サンプル点に対応する受信データセットを順次格納し、これにより前記複数の横断面に対応する複数の受信データセットからなる受信データ集合を構成する手段と、
前記受信データ集合に基づいて三次元画像を形成する画像形成手段と、
を含み、
前記送信ビームフォーマーは、前記各横断面の深度の増大に伴って当該横断面上の送信フォーカス点数が増大するように送信ビーム数を増加させ、
前記受信ビームフォーマーは、前記各横断面の深度の増大に伴って当該横断面上の受信サンプル点数が増大するように受信ビーム数を増大させる、
ことを特徴とする超音波診断装置。 Cross-section setting means for setting a plurality of cross-sections arranged in the depth direction in a three-dimensional region in the living body;
A transmission beam former that sequentially forms a plurality of transmission beams so that a plurality of transmission focus points are formed on the transverse section for each transverse section;
A reception beamformer that sequentially forms a plurality of reception beams so that a plurality of reception sample points are formed on the transverse section for each transverse section with the sequential formation of the plurality of transmission beams for each transverse section;
A reception data set obtained by forming the plurality of transmission beams and the plurality of reception beams for each transverse section, and sequentially storing reception data sets corresponding to a plurality of reception sample points on each transverse section, Means for configuring a reception data set comprising a plurality of reception data sets corresponding to the plurality of cross sections;
Image forming means for forming a three-dimensional image based on the received data set;
Including
The transmit beamformer increases the number of transmit beams so that the number of transmit focus points on the cross section increases as the depth of each cross section increases.
The receive beamformer increases the number of receive beams such that the number of received sample points on the cross section increases with increasing depth of each cross section;
An ultrasonic diagnostic apparatus.
前記横断面上に複数の送信フォーカス点が形成されるように複数の送信ビームを順次形成する送信ビームフォーマーと、
前記複数の送信ビームの順次形成に伴い、前記横断面上に複数の受信サンプル点が形成されるように複数の受信ビームを順次形成する受信ビームフォーマーと、
前記複数の送信ビーム及び前記複数の受信ビームの形成によって得られた受信情報であって前記横断面上の複数の受信サンプル点に対応する受信データセットに基づいて、前記横断面を表す断層画像を形成する画像形成手段と、
を含み、
更に、前記胸部を覆うように設けられた装着型ユニットを含み、
前記装着型ユニットは、
前記複数の送信ビーム及び前記複数の受信ビームを形成する送受波器と、
前記送受波器と前記胸部の表面との間に設けられた音響媒体と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。 Cross-section setting means for setting a cross-section to be observed in the chest,
A transmit beamformer that sequentially forms a plurality of transmit beams so that a plurality of transmit focus points are formed on the transverse plane;
A reception beamformer that sequentially forms a plurality of reception beams so that a plurality of reception sample points are formed on the transverse section with the sequential formation of the plurality of transmission beams;
A tomographic image representing the cross section based on a reception data set obtained by forming the plurality of transmission beams and the plurality of reception beams and corresponding to a plurality of reception sample points on the cross section. Image forming means for forming;
Including
And a wearable unit provided to cover the chest,
The wearable unit is:
Transducers forming the plurality of transmit beams and the plurality of receive beams;
An acoustic medium provided between the transducer and the chest surface;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記装着型ユニットは、前記胸部を構成する２つの乳房の両方を覆う形態を有し、
前記送受波器によって前記２つの乳房の両方を超音波診断することが可能である、
ことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 8.
The wearable unit has a form covering both of two breasts constituting the chest,
It is possible to ultrasonically diagnose both of the two breasts with the transducer;
An ultrasonic diagnostic apparatus.
前記装着型ユニットは、前記横断面を表す断層画像を表示する表示器を含む、
ことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 8.
The wearable unit includes a display that displays a tomographic image representing the cross section,
An ultrasonic diagnostic apparatus.
前記表示器は、前記２つの乳房の上方に上向き又は斜め上向きで設けられた、
ことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 10.
The indicator is provided upward or obliquely upward above the two breasts,
An ultrasonic diagnostic apparatus.
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