JP2021058299A - Ultrasonic diagnostic device - Google Patents

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Abstract

To enable area scan in an arbitrary phase.SOLUTION: An ultrasonic diagnostic device includes an acquisition unit, a control unit, and a generation unit. The acquisition unit acquires biological information indicating a periodic change in a subject. The control unit executes control to collect ultrasonic images of a plurality of phases respectively at a fixed time interval from a scan start time point with a predetermined phase of each period in the biological information as a scan start time point for each position of a scan target area of the subject. The generation unit generates image data that composites the ultrasonic images of the same phase of the ultrasonic images of the plurality of phases collected for each position of the scan target area.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本明細書等に開示の実施形態は、超音波診断装置に関する。 The embodiments disclosed in the present specification and the like relate to an ultrasonic diagnostic apparatus.

従来、超音波診断は、技師または医師が超音波プローブを被検体の体表上で操作して、人体内部の組織構造、血流等の情報を得ることによって実施される。例えば、技師や医師は、診断部位や診断内容に応じて、超音波を送受信する超音波プローブを体表上で操作することによって被検体内を超音波で走査して、組織構造を示す超音波画像や、血流等の情報を示す超音波画像を収集する。このような超音波診断においては、近年、エリアスキャン技術や血流信号の取得技術が向上しており、末梢血管の血流信号も捉えることが可能となっている。 Conventionally, ultrasonic diagnosis is performed by a technician or a doctor operating an ultrasonic probe on the body surface of a subject to obtain information on the tissue structure inside the human body, blood flow, and the like. For example, a technician or a doctor operates an ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves on the body surface according to the diagnosis site and the diagnosis content to scan the inside of the subject with ultrasonic waves to show the tissue structure. Collect images and ultrasonic images showing information such as blood flow. In such ultrasonic diagnosis, area scanning technology and blood flow signal acquisition technology have been improved in recent years, and it has become possible to capture blood flow signals of peripheral blood vessels.

特開2008−237670号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-237670 特開2010−125172号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-125172

本明細書等に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、任意の位相におけるエリアスキャンを可能にすることである。ただし、本明細書等に開示の実施形態により解決される課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を、本明細書等に開示の実施形態が解決する他の課題として位置づけることもできる。 One of the problems to be solved by the embodiments disclosed in the present specification and the like is to enable area scanning in an arbitrary phase. However, the problems solved by the embodiments disclosed in the present specification and the like are not limited to the above problems. The problem corresponding to each effect of each configuration shown in the embodiment described later can be positioned as another problem to be solved by the embodiment disclosed in the present specification and the like.

実施形態の超音波診断装置は、取得部と、制御部と、生成部とを備える。取得部は、被検体において周期的な変化を示す生体情報を取得する。制御部は、前記被検体のスキャン対象領域の位置ごとに、前記生体情報における各周期の所定位相をスキャン開始時点とし、前記スキャン開始時点から一定の時間間隔で複数の位相の超音波画像をそれぞれ収集するように制御する。生成部は、前記スキャン対象領域の位置ごとに収集された前記複数の位相の超音波画像のうち、同一位相の超音波画像を合成した画像データを生成する。 The ultrasonic diagnostic apparatus of the embodiment includes an acquisition unit, a control unit, and a generation unit. The acquisition unit acquires biological information indicating periodic changes in the subject. The control unit sets a predetermined phase of each cycle in the biological information as the scan start time for each position of the scan target area of the subject, and prepares ultrasonic images of a plurality of phases at regular time intervals from the scan start time. Control to collect. The generation unit generates image data obtained by synthesizing ultrasonic images of the same phase among the ultrasonic images of the plurality of phases collected for each position of the scan target region.

図1は、第1の実施形態に係る超音波診断装置の構成の一例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment. 図2Aは、第1の実施形態に係る超音波プローブの一例を示す図である。FIG. 2A is a diagram showing an example of the ultrasonic probe according to the first embodiment. 図2Bは、第1の実施形態に係る制御機能による制御の一例を説明するための図である。FIG. 2B is a diagram for explaining an example of control by the control function according to the first embodiment. 図3は、第1の実施形態に係るメモリに対するデータの格納の例を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining an example of storing data in the memory according to the first embodiment. 図4は、第1の実施形態に係る超音波診断装置の処理の手順を説明するためのフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart for explaining a procedure for processing the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment. 図5は、第2の実施形態に係る超音波診断装置の構成の一例を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an example of the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment. 図6は、第2の実施形態に係るメカ機構の一例を示す外観図である。FIG. 6 is an external view showing an example of the mechanical mechanism according to the second embodiment. 図7は、第2の実施形態に係る制御機能による制御の一例を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining an example of control by the control function according to the second embodiment. 図8は、第3の実施形態に係る制御機能による制御の一例を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining an example of control by the control function according to the third embodiment. 図9は、第3の実施形態に係る超音波診断装置の処理の手順を説明するためのフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart for explaining a procedure for processing the ultrasonic diagnostic apparatus according to the third embodiment.

以下、添付図面を参照して、本願に係る超音波診断装置の実施形態を詳細に説明する。なお、本願に係る超音波診断装置は、以下に示す実施形態によって限定されるものではない。また、以下の説明において、同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The ultrasonic diagnostic apparatus according to the present application is not limited to the embodiments shown below. Further, in the following description, common reference numerals will be given to similar components, and duplicate description will be omitted.

(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態に係る超音波診断装置について説明する。図1は、第1の実施形態に係る超音波診断装置1の構成の一例を示すブロック図である。図1に示すように、本実施形態に係る超音波診断装置1は、超音波プローブ2と、ディスプレイ3と、入力インターフェース4と、装置本体5とを有し、超音波プローブ2と、ディスプレイ3と、入力インターフェース4とが装置本体5と通信可能に接続される。ここで、本実施形態に係る超音波診断装置1は、さらに、生体情報取得装置6が装置本体5と通信可能に接続される。
(First Embodiment)
First, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the present embodiment includes an ultrasonic probe 2, a display 3, an input interface 4, and an apparatus main body 5, and includes an ultrasonic probe 2 and a display 3. And the input interface 4 are connected to the device main body 5 in a communicable manner. Here, in the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the present embodiment, the biological information acquisition apparatus 6 is further connected to the apparatus main body 5 so as to be communicable.

超音波プローブ2は、装置本体5に含まれる送受信回路51に接続される。超音波プローブ2は、例えば、プローブ本体に複数の圧電振動子を有し、これら複数の圧電振動子は、送受信回路51から供給される駆動信号に基づき超音波を発生する。また、超音波プローブ2は、被検体Pからの反射波を受信して電気信号に変換する。また、超音波プローブ2は、プローブ本体において、圧電振動子に設けられる整合層と、圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有する。なお、超音波プローブ2は、装置本体5と着脱自在に接続される。例えば、超音波プローブ2は、セクタ型、リニア型又はコンベックス型などの超音波プローブである。 The ultrasonic probe 2 is connected to a transmission / reception circuit 51 included in the apparatus main body 5. The ultrasonic probe 2 has, for example, a plurality of piezoelectric vibrators in the probe body, and these plurality of piezoelectric vibrators generate ultrasonic waves based on a drive signal supplied from the transmission / reception circuit 51. Further, the ultrasonic probe 2 receives the reflected wave from the subject P and converts it into an electric signal. Further, the ultrasonic probe 2 has a matching layer provided on the piezoelectric vibrator and a backing material for preventing the propagation of ultrasonic waves from the piezoelectric vibrator to the rear in the probe main body. The ultrasonic probe 2 is detachably connected to the device main body 5. For example, the ultrasonic probe 2 is a sector type, linear type, convex type or the like ultrasonic probe.

超音波プローブ2から被検体Pに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体Pの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号として超音波プローブ2が有する複数の圧電振動子にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、送信された超音波パルスが、移動している血流や心臓壁等の表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。 When ultrasonic waves are transmitted from the ultrasonic probe 2 to the subject P, the transmitted ultrasonic waves are reflected one after another on the discontinuity surface of the acoustic impedance in the body tissue of the subject P, and the ultrasonic probe is used as a reflected wave signal. It is received by a plurality of piezoelectric vibrators of 2. The amplitude of the received reflected wave signal depends on the difference in acoustic impedance on the discontinuity where the ultrasonic waves are reflected. The reflected wave signal when the transmitted ultrasonic pulse is reflected by the moving blood flow or the surface of the heart wall or the like depends on the velocity component of the moving body with respect to the ultrasonic transmission direction due to the Doppler effect. And undergo frequency shift.

ここで、本実施形態に係る超音波プローブ2は、複数の圧電振動子を機械的に揺動することにより、被検体Pを3次元でスキャンすることができる超音波プローブである。すなわち、超音波プローブ2は、図1に示すように、揺動機構21を有し、装置本体5に含まれる揺動制御回路56の制御により、複数の圧電振動子を機械的に揺動してエリアスキャンを実行する。 Here, the ultrasonic probe 2 according to the present embodiment is an ultrasonic probe capable of scanning a subject P in three dimensions by mechanically swinging a plurality of piezoelectric vibrators. That is, as shown in FIG. 1, the ultrasonic probe 2 has a swing mechanism 21 and mechanically swings a plurality of piezoelectric vibrators under the control of a swing control circuit 56 included in the apparatus main body 5. And perform an area scan.

揺動機構21は、圧電振動子を機械的に揺動する。具体的には、揺動機構21は、圧電振動子を保持する保持部と、モータやアクチュエータなどの駆動部とを有し、揺動制御回路56の制御のもと、圧電振動子の配列方向と直交する方向に圧電振動子を揺動させる。 The swing mechanism 21 mechanically swings the piezoelectric vibrator. Specifically, the swing mechanism 21 has a holding portion for holding the piezoelectric vibrator and a drive unit such as a motor or an actuator, and under the control of the swing control circuit 56, the arrangement direction of the piezoelectric vibrators. The piezoelectric vibrator is oscillated in the direction orthogonal to.

ディスプレイ3は、超音波診断装置1の操作者が入力インターフェース4を用いて各種設定要求を入力するためのGUI(Graphical User Interface)を表示したり、装置本体5において生成された超音波画像等を表示したりする。また、ディスプレイ3は、装置本体5の処理状況や処理結果を操作者に通知するために、各種のメッセージや表示情報を表示する。また、ディスプレイ3は、スピーカーを有し、音声を出力することもできる。 The display 3 displays a GUI (Graphical User Interface) for the operator of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 to input various setting requests using the input interface 4, and displays an ultrasonic image or the like generated by the apparatus main body 5. To display. Further, the display 3 displays various messages and display information in order to notify the operator of the processing status and the processing result of the device main body 5. Further, the display 3 has a speaker and can output sound.

入力インターフェース4は、所定の位置(例えば、関心領域等)の設定等を行うためのトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチモニタ、光学センサを用いた非接触入力回路、及び音声入力回路等によって実現される。入力インターフェース4は、後述する処理回路55に接続されており、操作者から受け付けた入力操作を電気信号へ変換し処理回路55へと出力する。なお、本明細書において入力インターフェース4は、マウス、キーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路55へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェースの例に含まれる。 The input interface 4 includes a trackball for setting a predetermined position (for example, an area of interest, etc.), a switch button, a mouse, a keyboard, a touch pad for performing an input operation by touching an operation surface, a display screen, and a touch pad. It is realized by a touch monitor integrated with, a non-contact input circuit using an optical sensor, a voice input circuit, and the like. The input interface 4 is connected to a processing circuit 55, which will be described later, and converts an input operation received from the operator into an electric signal and outputs the input operation to the processing circuit 55. In the present specification, the input interface 4 is not limited to the one provided with physical operating parts such as a mouse and a keyboard. For example, an example of an input interface includes an electric signal processing circuit that receives an electric signal corresponding to an input operation from an external input device provided separately from the device and outputs the electric signal to the processing circuit 55.

装置本体5は、送受信回路51と、Bモード処理回路52と、ドプラ処理回路53と、メモリ54と、処理回路55と、揺動制御回路56とを有する。図1に示す超音波診断装置1においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ54へ記憶されている。送受信回路51、Bモード処理回路52、ドプラ処理回路53、処理回路55、及び、揺動制御回路56は、メモリ54からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の各回路は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。 The apparatus main body 5 includes a transmission / reception circuit 51, a B-mode processing circuit 52, a Doppler processing circuit 53, a memory 54, a processing circuit 55, and a swing control circuit 56. In the ultrasonic diagnostic apparatus 1 shown in FIG. 1, each processing function is stored in the memory 54 in the form of a program that can be executed by a computer. The transmission / reception circuit 51, the B-mode processing circuit 52, the Doppler processing circuit 53, the processing circuit 55, and the swing control circuit 56 are processors that realize functions corresponding to each program by reading a program from the memory 54 and executing the program. is there. In other words, each circuit in the state where each program is read has a function corresponding to the read program.

送受信回路51は、パルス発生器、送信遅延回路、パルサ等を有し、超音波プローブ2に駆動信号を供給する。パルス発生器は、所定のレート周波数で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。また、送信遅延回路は、超音波プローブ2から発生される超音波をビーム状に集束し、かつ送信指向性を決定するために必要な圧電振動子ごとの遅延時間を、パルス発生器が発生する各レートパルスに対し与える。また、パルサは、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ2に駆動信号(駆動パルス)を印加する。すなわち、送信遅延回路は、各レートパルスに対し与える遅延時間を変化させることで、圧電振動子面から送信される超音波の送信方向を任意に調整する。 The transmission / reception circuit 51 includes a pulse generator, a transmission delay circuit, a pulsar, and the like, and supplies a drive signal to the ultrasonic probe 2. The pulse generator repeatedly generates rate pulses for forming transmitted ultrasonic waves at a predetermined rate frequency. Further, in the transmission delay circuit, the pulse generator generates the delay time for each piezoelectric vibrator required for focusing the ultrasonic waves generated from the ultrasonic probe 2 in a beam shape and determining the transmission directivity. Give for each rate pulse. Further, the pulsar applies a drive signal (drive pulse) to the ultrasonic probe 2 at a timing based on the rate pulse. That is, the transmission delay circuit arbitrarily adjusts the transmission direction of the ultrasonic waves transmitted from the piezoelectric vibrator surface by changing the delay time given to each rate pulse.

なお、送受信回路51は、後述する処理回路55の指示に基づいて、所定のスキャンシーケンスを実行するために、送信周波数、送信駆動電圧等を瞬時に変更可能な機能を有している。特に、送信駆動電圧の変更は、瞬間にその値を切り替え可能なリニアアンプ型の発信回路、又は、複数の電源ユニットを電気的に切り替える機構によって実現される。 The transmission / reception circuit 51 has a function of instantaneously changing the transmission frequency, transmission drive voltage, and the like in order to execute a predetermined scan sequence based on the instruction of the processing circuit 55 described later. In particular, the change of the transmission drive voltage is realized by a linear amplifier type transmission circuit capable of instantaneously switching the value, or a mechanism for electrically switching a plurality of power supply units.

また、送受信回路51は、プリアンプ、A/D(Analog/Digital)変換器、受信遅延回路、加算器等を有し、超音波プローブ2が受信した反射波信号に対して各種処理を行って反射波データを生成する。プリアンプは、反射波信号をチャネル毎に増幅する。A/D変換器は、増幅された反射波信号をA/D変換する。受信遅延回路は、受信指向性を決定するために必要な遅延時間を与える。加算器は、受信遅延回路によって処理された反射波信号の加算処理を行なって反射波データを生成する。加算器の加算処理により、反射波信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調され、受信指向性と送信指向性とにより超音波送受信の総合的なビームが形成される。 Further, the transmission / reception circuit 51 includes a preamplifier, an A / D (Analog / Digital) converter, a reception delay circuit, an adder, etc., and performs various processing on the reflected wave signal received by the ultrasonic probe 2 to reflect the signal. Generate wave data. The preamplifier amplifies the reflected wave signal for each channel. The A / D converter A / D converts the amplified reflected wave signal. The reception delay circuit provides the delay time required to determine the reception directivity. The adder generates reflected wave data by performing addition processing of the reflected wave signal processed by the reception delay circuit. The addition process of the adder emphasizes the reflected component from the direction corresponding to the reception directivity of the reflected wave signal, and the reception directivity and the transmission directivity form a comprehensive beam for ultrasonic transmission and reception.

Bモード処理回路52は、送受信回路51から反射波データを受信し、対数増幅、包絡線検波処理等を行なって、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ(Bモードデータ)を生成する。 The B-mode processing circuit 52 receives reflected wave data from the transmission / reception circuit 51, performs logarithmic amplification, envelope detection processing, and the like to generate data (B-mode data) in which the signal strength is expressed by the brightness of the brightness. ..

ドプラ処理回路53は、送受信回路51から受信した反射波データから速度情報を周波数解析し、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、速度、分散、パワー等の移動体情報を多点について抽出したデータ(ドプラデータ)を生成する。例えば、移動体は、血管内を流動する血液や、リンパ管内を流動するリンパ液等の流体である。 The Doppler processing circuit 53 frequency-analyzes velocity information from the reflected wave data received from the transmission / reception circuit 51, extracts blood flow, tissue, and contrast agent echo components due to the Doppler effect, and extracts moving body information such as velocity, dispersion, and power. Generate data (Doppler data) extracted for multiple points. For example, a moving body is a fluid such as blood flowing in a blood vessel or lymph fluid flowing in a lymph vessel.

なお、Bモード処理回路52及びドプラ処理回路53は、2次元の反射波データ及び3次元の反射波データの両方について処理可能である。すなわち、Bモード処理回路52は、2次元の反射波データから2次元のBモードデータを生成し、3次元の反射波データから3次元のBモードデータを生成する。また、ドプラ処理回路53は、2次元の反射波データから2次元のドプラデータを生成し、3次元の反射波データから3次元のドプラデータを生成する。3次元のBモードデータは、3次元走査範囲の各走査線上で設定された複数の点(サンプル点)それぞれに位置する反射源の反射強度に応じた輝度値が割り当てられたデータとなる。また、3次元のドプラデータは、3次元走査範囲の各走査線上で設定された複数の点(サンプル点)それぞれに、血流情報(速度、分散、パワー)の値に応じた輝度値が割り当てられたデータとなる。 The B-mode processing circuit 52 and the Doppler processing circuit 53 can process both two-dimensional reflected wave data and three-dimensional reflected wave data. That is, the B-mode processing circuit 52 generates two-dimensional B-mode data from the two-dimensional reflected wave data, and generates three-dimensional B-mode data from the three-dimensional reflected wave data. Further, the Doppler processing circuit 53 generates two-dimensional Doppler data from the two-dimensional reflected wave data and generates three-dimensional Doppler data from the three-dimensional reflected wave data. The three-dimensional B-mode data is data to which a luminance value is assigned according to the reflection intensity of a reflection source located at each of a plurality of points (sample points) set on each scanning line in the three-dimensional scanning range. Further, in the three-dimensional Doppler data, a brightness value corresponding to the value of blood flow information (velocity, dispersion, power) is assigned to each of a plurality of points (sample points) set on each scanning line in the three-dimensional scanning range. It becomes the obtained data.

また、Bモード処理回路52及びドプラ処理回路53は、複数の2次元の反射波データを合成して3次元の反射波データを生成し、生成した反射波データから3次元のデータを生成することもできる。例えば、Bモード処理回路52は、複数の2次元の反射波データを合成して3次元の反射波データを生成し、生成した3次元の反射波データから3次元のBモードデータを生成する。また、ドプラ処理回路53は、複数の2次元の反射波データを合成して3次元の反射波データを生成し、生成した3次元の反射波データから3次元のドプラデータを生成する。なお、Bモード処理回路52及びドプラ処理回路53は、生成部の一例である。 Further, the B mode processing circuit 52 and the Doppler processing circuit 53 synthesize a plurality of two-dimensional reflected wave data to generate three-dimensional reflected wave data, and generate three-dimensional data from the generated reflected wave data. You can also. For example, the B-mode processing circuit 52 synthesizes a plurality of two-dimensional reflected wave data to generate three-dimensional reflected wave data, and generates three-dimensional B-mode data from the generated three-dimensional reflected wave data. Further, the Doppler processing circuit 53 synthesizes a plurality of two-dimensional reflected wave data to generate three-dimensional reflected wave data, and generates three-dimensional Doppler data from the generated three-dimensional reflected wave data. The B mode processing circuit 52 and the Doppler processing circuit 53 are examples of the generation unit.

メモリ54は、処理回路55が生成した表示用の画像データを記憶する。また、メモリ54は、Bモード処理回路52やドプラ処理回路53が生成したデータを記憶することも可能である。また、メモリ54は、超音波送受信、画像処理及び表示処理を行なうための制御プログラムや、診断情報(例えば、患者ID、医師の所見等)や、診断プロトコルや各種ボディーマーク等の各種データを記憶する。例えば、メモリ54は、エリアスキャンで収集された各スキャン位置の反射波データを記憶する。なお、各スキャン位置の反射波データについては、後に詳述する。 The memory 54 stores image data for display generated by the processing circuit 55. The memory 54 can also store the data generated by the B-mode processing circuit 52 and the Doppler processing circuit 53. Further, the memory 54 stores various data such as a control program for performing ultrasonic transmission / reception, image processing, and display processing, diagnostic information (for example, patient ID, doctor's findings, etc.), diagnostic protocol, and various body marks. To do. For example, the memory 54 stores the reflected wave data of each scan position collected in the area scan. The reflected wave data at each scan position will be described in detail later.

処理回路55は、超音波診断装置1の処理全体を制御する。具体的には、処理回路55は、図1に示す制御機能551、画像生成機能552、取得機能553に対応するプログラムをメモリ54から読み出して実行することで、種々の処理を行う。ここで、制御機能551は、制御部の一例である。また、取得機能553は、取得部の一例である。 The processing circuit 55 controls the entire processing of the ultrasonic diagnostic apparatus 1. Specifically, the processing circuit 55 performs various processes by reading a program corresponding to the control function 551, the image generation function 552, and the acquisition function 553 shown in FIG. 1 from the memory 54 and executing the program. Here, the control function 551 is an example of the control unit. The acquisition function 553 is an example of an acquisition unit.

例えば、処理回路55は、入力インターフェース4を介して操作者から入力された各種設定要求や、メモリ54から読込んだ各種制御プログラム及び各種データに基づき、送受信回路51、Bモード処理回路52、ドプラ処理回路53、揺動制御回路56の処理を制御する。また、処理回路55は、メモリ54が記憶する表示用の超音波画像データ(以下、超音波画像とも記す)をディスプレイ3にて表示するように制御する。また、処理回路55は、処理結果をディスプレイ3にて表示するように制御する。例えば、処理回路55が制御機能551に対応するプログラムを読み出して実行することで、装置全体の制御を行い、上述したような処置を制御する。また、制御機能551は、任意の位相におけるエリアスキャンを可能にするように、送受信回路51と揺動制御回路56とを制御するが、この点については、後に詳述する。 For example, the processing circuit 55 has a transmission / reception circuit 51, a B-mode processing circuit 52, and a Doppler based on various setting requests input from the operator via the input interface 4, various control programs read from the memory 54, and various data. It controls the processing of the processing circuit 53 and the swing control circuit 56. Further, the processing circuit 55 controls the display 3 to display the ultrasonic image data for display (hereinafter, also referred to as an ultrasonic image) stored in the memory 54. Further, the processing circuit 55 controls so that the processing result is displayed on the display 3. For example, the processing circuit 55 reads and executes a program corresponding to the control function 551 to control the entire apparatus and control the above-described treatment. Further, the control function 551 controls the transmission / reception circuit 51 and the swing control circuit 56 so as to enable area scanning in an arbitrary phase, and this point will be described in detail later.

画像生成機能552は、Bモード処理回路52及びドプラ処理回路53が生成したデータから超音波画像データを生成する。すなわち、画像生成機能552は、Bモード処理回路52が生成した2次元のBモードデータから反射波の強度を輝度にて表したBモード画像データを生成する。Bモード画像データは、超音波走査された領域内の組織形状が描出されたデータとなる。また、画像生成機能552は、ドプラ処理回路53が生成した2次元のドプラデータから移動体情報を表すドプラ画像データを生成する。ドプラ画像データは、速度画像データ、分散画像データ、パワー画像データ、又は、これらを組み合わせた画像データである。ドプラ画像データは、超音波走査された領域内を流動する流体に関する流体情報を示すデータとなる。 The image generation function 552 generates ultrasonic image data from the data generated by the B mode processing circuit 52 and the Doppler processing circuit 53. That is, the image generation function 552 generates B-mode image data in which the intensity of the reflected wave is represented by the brightness from the two-dimensional B-mode data generated by the B-mode processing circuit 52. The B-mode image data is data in which the tissue shape in the ultrasonically scanned region is depicted. Further, the image generation function 552 generates Doppler image data representing mobile information from the two-dimensional Doppler data generated by the Doppler processing circuit 53. The Doppler image data is speed image data, distributed image data, power image data, or image data in which these are combined. The Doppler image data is data showing fluid information about a fluid flowing in an ultrasonically scanned region.

ここで、画像生成機能552は、一般的には、超音波走査の走査線信号列を、テレビ等に代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換(スキャンコンバート)し、表示用の超音波画像データを生成する。具体的には、画像生成機能552は、超音波プローブ2による超音波の走査形態に応じて座標変換を行なうことで、表示用の超音波画像データを生成する。また、画像生成機能552は、スキャンコンバート以外に種々の画像処理として、例えば、スキャンコンバート後の複数の画像フレームを用いて、輝度の平均値画像を再生成する画像処理(平滑化処理)や、画像内で微分フィルタを用いる画像処理(エッジ強調処理)等を行なう。また、画像生成機能552は、超音波画像データに、種々のパラメータの文字情報、目盛り、ボディーマーク等を合成する。 Here, the image generation function 552 generally converts (scan-converts) a scanning line signal string of ultrasonic scanning into a scanning line signal string of a video format typified by a television or the like, and ultrasonic waves for display. Generate image data. Specifically, the image generation function 552 generates ultrasonic image data for display by performing coordinate conversion according to the scanning form of ultrasonic waves by the ultrasonic probe 2. Further, the image generation function 552 is used as various image processing other than scan conversion, for example, image processing (smoothing processing) for regenerating an average value image of brightness by using a plurality of image frames after scan conversion. Image processing (edge enhancement processing) using a differential filter in the image is performed. Further, the image generation function 552 synthesizes character information, scales, body marks, and the like of various parameters with the ultrasonic image data.

すなわち、Bモードデータ及びドプラデータは、スキャンコンバート処理前の超音波画像データであり、画像生成機能552が生成するデータは、スキャンコンバート処理後の表示用の超音波画像データである。なお、Bモードデータ及びドプラデータは、生データ(Raw Data)とも呼ばれる。 That is, the B mode data and the Doppler data are ultrasonic image data before the scan conversion process, and the data generated by the image generation function 552 is the ultrasonic image data for display after the scan conversion process. The B-mode data and Doppler data are also referred to as raw data (Raw Data).

更に、画像生成機能552は、Bモード処理回路52が生成した3次元のBモードデータに対して座標変換を行なうことで、3次元のBモード画像データを生成する。また、画像生成機能552は、ドプラ処理回路53が生成した3次元のドプラデータに対して座標変換を行なうことで、3次元のドプラ画像データを生成する。すなわち、3次元のBモードデータ及び3次元のドプラデータは、スキャンコンバート処理前のボリュームデータであり、3次元のBモード画像データ及び3次元のドプラ画像データは、スキャンコンバート後のボリュームデータである。 Further, the image generation function 552 generates three-dimensional B-mode image data by performing coordinate conversion on the three-dimensional B-mode data generated by the B-mode processing circuit 52. Further, the image generation function 552 generates three-dimensional Doppler image data by performing coordinate conversion on the three-dimensional Doppler data generated by the Doppler processing circuit 53. That is, the three-dimensional B-mode data and the three-dimensional Doppler data are the volume data before the scan conversion process, and the three-dimensional B-mode image data and the three-dimensional Doppler image data are the volume data after the scan conversion. ..

更に、画像生成機能552は、ボリュームデータをディスプレイ3にて表示するための各種の2次元画像データを生成するために、ボリュームデータに対してレンダリング処理を行なうことができる。 Further, the image generation function 552 can perform rendering processing on the volume data in order to generate various two-dimensional image data for displaying the volume data on the display 3.

取得機能553は、被検体において周期的な変化を示す生体情報を取得する。具体的には、取得機能553は、生体情報取得装置6によって被検体から取得された生体情報を取得する。ここで、生体情報取得装置6は、周期的な変化を示す生体情報を被検体から取得する。例えば、生体情報取得装置6は、心拍モニタ、心電図モニタ、脈波モニタなどであり、取得機能553は、生体情報取得装置6によって取得された心拍情報や、心電図、脈波情報などを取得する。ここで、脈波は、心臓が血液を送出することに伴って発生する血管の容積変化を波形としたものである。すなわち、脈波は、心拍の位相と同様の位相を有する。 The acquisition function 553 acquires biological information showing periodic changes in the subject. Specifically, the acquisition function 553 acquires the biological information acquired from the subject by the biological information acquisition device 6. Here, the biological information acquisition device 6 acquires biological information indicating a periodic change from the subject. For example, the biological information acquisition device 6 is a heart rate monitor, an electrocardiogram monitor, a pulse wave monitor, and the like, and the acquisition function 553 acquires heart rate information, an electrocardiogram, a pulse wave information, and the like acquired by the biological information acquisition device 6. Here, the pulse wave is a waveform of a change in the volume of a blood vessel generated when the heart pumps blood. That is, the pulse wave has a phase similar to that of the heartbeat.

以上、第1の実施形態に係る超音波診断装置1の全体構成について説明した。かかる構成のもと、第1の実施形態に係る超音波診断装置1は、任意の位相におけるエリアスキャンを可能にする。具体的には、第1の実施形態に係る超音波診断装置1は、周期的な変化を示す生体情報における所定位相をスキャン開始時点とし、スキャン開始時点から一定の時間間隔で複数の位相の超音波画像を、エリアスキャンの対象の位置ごとにそれぞれ収集し、収集した複数の位相の超音波画像から同一位相の超音波画像を合成することで、任意の位相におけるエリアスキャンを可能にする。 The overall configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment has been described above. Under such a configuration, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment enables area scanning in an arbitrary phase. Specifically, in the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment, a predetermined phase in biological information showing a periodic change is set as a scan start time point, and a plurality of phases are super-phased at regular time intervals from the scan start time point. Area scanning in any phase is made possible by collecting ultrasonic images for each position of the target of area scanning and synthesizing ultrasonic images of the same phase from the collected ultrasonic images of a plurality of phases.

上述したように、超音波診断においては、近年、エリアスキャンにより末梢血管の血流も捉えることが可能となってきている。しかしながら、末梢の血流は微量であり、血管の拡張期及び収縮期で血流速度が異なる。また、揺動機構によって定速でエリアスキャンを実行すると、血管の拡張収縮により血管径が増減する。このため、微量な異常血流の血管径を正しく測定することが困難である。 As described above, in recent years, in ultrasonic diagnosis, it has become possible to capture the blood flow of peripheral blood vessels by area scanning. However, the peripheral blood flow is very small, and the blood flow velocity differs between the diastole and systole of blood vessels. Further, when the area scan is executed at a constant speed by the swing mechanism, the blood vessel diameter increases or decreases due to the expansion and contraction of the blood vessel. Therefore, it is difficult to accurately measure the blood vessel diameter of a minute amount of abnormal blood flow.

これに対して、現在、心周期に合わせて3次元画像を合成するSTIC(spatiotemporal image correlation)法が知られている。STIC法は、まず、心拍を検出して心周期の情報を取得する。そして、STIC法では、揺動機構によって定速でエリアスキャンを実行し、心周期に合わせて同位相の画像を検出して合成する。しかしながら、STIC法では、心拍とは独立したタイミングでスキャンを実行しており、スキャンタイミングと心拍とが同期していないため、一定の確率で所望の位相の画像を入手できない場合があり、3次元画像に抜けが生じる場合がある。そこで、第1の実施形態に係る超音波診断装置1においては、生体情報における所定の位相をスキャン開始のトリガとして、一定の時間間隔で複数の位相の超音波画像を、エリアスキャンの対象領域の位置ごとにそれぞれ収集することで、エリアスキャンの対象領域の各位置で同一位相の超音波画像を取得することを可能にし、その結果、同一位相の超音波画像を合成した3次元画像を生成することを可能にする。 On the other hand, at present, a STIC (spatiotemporal image correlation) method for synthesizing a three-dimensional image according to the cardiac cycle is known. The STIC method first detects the heartbeat and acquires information on the cardiac cycle. Then, in the STIC method, an area scan is executed at a constant speed by a swing mechanism, and images having the same phase are detected and combined according to the cardiac cycle. However, in the STIC method, the scan is executed at a timing independent of the heartbeat, and since the scan timing and the heartbeat are not synchronized, an image of a desired phase may not be obtained with a certain probability, and the image may not be obtained in three dimensions. The image may be missing. Therefore, in the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment, an ultrasonic image of a plurality of phases is generated at a fixed time interval by using a predetermined phase in the biological information as a trigger for starting scanning, in the target area of the area scan. By collecting each position, it is possible to acquire an ultrasonic image of the same phase at each position of the target area of the area scan, and as a result, a three-dimensional image in which the ultrasonic images of the same phase are combined is generated. Make it possible.

以下、第1の実施形態に係る超音波診断装置1の詳細について説明する。制御機能551は、被検体のスキャン対象領域の位置ごとに、生体情報における各周期の所定位相をスキャン開始時点とし、スキャン開始時点から一定の時間間隔で複数の位相の超音波画像をそれぞれ収集するように制御する。具体的には、制御機能551は、エリアスキャンの対象領域について、位置ごとに複数の位相の超音波画像をそれぞれ収集する際に、生体情報における所定の位相をトリガとして、一定の時間間隔で複数の位相の超音波画像を収集するように、送受信回路51及び揺動制御回路56を制御する。 Hereinafter, the details of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment will be described. The control function 551 sets a predetermined phase of each cycle in the biological information as the scan start time for each position of the scan target area of the subject, and collects ultrasonic images of a plurality of phases at regular time intervals from the scan start time. To control. Specifically, the control function 551 uses a predetermined phase in biometric information as a trigger when collecting ultrasonic images of a plurality of phases for each position in the target area of the area scan, and a plurality of control functions 551 are provided at regular time intervals. The transmission / reception circuit 51 and the swing control circuit 56 are controlled so as to collect ultrasonic images of the phases of.

例えば、制御機能551は、揺動制御回路56を制御することで揺動機構21による圧電振動子の揺動を制御してスキャンの位置を変化させる。また、制御機能551は、送受信回路51を制御することで、位置ごとのスキャンを制御する。図2Aは、第1の実施形態に係る超音波プローブ2の一例を示す図である。ここで、図2Aは、圧電振動子の配列方向に直交する方向から見た場合の超音波プローブ2の内部を示す。例えば、超音波プローブ2は、図2Aに示すように、圧電振動子22を保持して揺動する揺動機構21を有する。そして、超音波プローブ2は、揺動制御回路56の制御に応じて揺動機構21の駆動部が駆動し、図2Aの矢印の方向に圧電振動子22を揺動させる。 For example, the control function 551 controls the swing of the piezoelectric vibrator by the swing mechanism 21 by controlling the swing control circuit 56 to change the scan position. Further, the control function 551 controls the scan for each position by controlling the transmission / reception circuit 51. FIG. 2A is a diagram showing an example of the ultrasonic probe 2 according to the first embodiment. Here, FIG. 2A shows the inside of the ultrasonic probe 2 when viewed from a direction orthogonal to the arrangement direction of the piezoelectric vibrators. For example, as shown in FIG. 2A, the ultrasonic probe 2 has a swing mechanism 21 that holds and swings the piezoelectric vibrator 22. Then, in the ultrasonic probe 2, the driving unit of the swing mechanism 21 is driven according to the control of the swing control circuit 56, and the piezoelectric vibrator 22 is swung in the direction of the arrow in FIG. 2A.

制御機能551は、揺動制御回路56を制御して圧電振動子22の揺動を制御しながら、送受信回路51を制御することで、位置ごとに複数の位相の反射波データを収集するように制御する。ここで、制御機能551は、位置ごとのスキャンを生体情報に基づいて開始する。具体的には、制御機能551は、生体情報の所定の位相をスキャン開始のトリガとして用いる。すなわち、制御機能551は、圧電振動子22を揺動させる揺動機構21を有する超音波プローブ2における圧電振動子22の揺動位置ごとに、スキャン開始時点から一定の時間間隔で複数の位相の超音波画像をそれぞれ収集するように制御する。 The control function 551 controls the swing control circuit 56 to control the swing of the piezoelectric vibrator 22, and controls the transmission / reception circuit 51 to collect reflected wave data of a plurality of phases for each position. Control. Here, the control function 551 starts scanning for each position based on the biological information. Specifically, the control function 551 uses a predetermined phase of biometric information as a trigger for starting scanning. That is, the control function 551 has a plurality of phases at regular time intervals from the start of scanning for each swing position of the piezoelectric vibrator 22 in the ultrasonic probe 2 having the swing mechanism 21 that swings the piezoelectric vibrator 22. Control to collect each ultrasonic image.

図2Bは、第1の実施形態に係る制御機能551による制御の一例を説明するための図である。ここで、図2Bは、圧電振動子の配列方向に直交する方向から見た場合の超音波プローブ2の内部を示す。また、図2Bでは、生体情報として、脈波を用いる場合について説明する。すなわち、図2Bでは、脈波の位相に基づいてスキャンを制御する。上述したように、脈波は、心拍に伴って発生する血管の容積変化を波形としたものであり、脈波の位相に基づいてスキャンを実行することで、血管の拡張及び収縮の状態を合わせた反射波データを収集することができる。 FIG. 2B is a diagram for explaining an example of control by the control function 551 according to the first embodiment. Here, FIG. 2B shows the inside of the ultrasonic probe 2 when viewed from a direction orthogonal to the arrangement direction of the piezoelectric vibrators. Further, in FIG. 2B, a case where a pulse wave is used as biological information will be described. That is, in FIG. 2B, the scan is controlled based on the phase of the pulse wave. As described above, the pulse wave is a waveform of the volume change of the blood vessel generated with the heartbeat, and the state of expansion and contraction of the blood vessel is adjusted by executing the scan based on the phase of the pulse wave. It is possible to collect reflected wave data.

例えば、制御機能551は、図2Bの上段の図に示すように、揺動制御回路56を制御することで揺動機構21を揺動させ、圧電振動子22を位置P1に移動させる。そして、制御機能551は、揺動機構21による揺動を停止させて圧電振動子22を位置P1に留めた状態で、脈波に基づくスキャンを制御する。ここで、制御機能551は、取得機能553によって取得されている脈波における所定の位相をスキャン開始のトリガとして用いる。例えば、制御機能551は、図2Bに示すように、脈波におけるタイミングAをスキャン開始のトリガとしてスキャンを開始する。スキャン開始のトリガとなるタイミングAは、任意に設定することができる。 For example, as shown in the upper part of FIG. 2B, the control function 551 swings the swing mechanism 21 by controlling the swing control circuit 56, and moves the piezoelectric vibrator 22 to the position P1. Then, the control function 551 controls the scan based on the pulse wave in a state where the swing by the swing mechanism 21 is stopped and the piezoelectric vibrator 22 is kept at the position P1. Here, the control function 551 uses a predetermined phase in the pulse wave acquired by the acquisition function 553 as a trigger for starting the scan. For example, as shown in FIG. 2B, the control function 551 starts scanning with the timing A in the pulse wave as a trigger for starting scanning. The timing A that triggers the start of scanning can be arbitrarily set.

一例を挙げると、制御機能551は、取得機能553によって取得されている脈波の振幅に基づいてタイミングAを特定し、一定の時間間隔で複数の位相の反射波データを収集するように制御する。すなわち、制御機能551は、図2Bに示すように、タイミングAを示す縦線と平行な縦線の各位相をスキャンタイミングとして反射波データを収集するように制御する。 As an example, the control function 551 specifies the timing A based on the amplitude of the pulse wave acquired by the acquisition function 553, and controls to collect the reflected wave data of a plurality of phases at regular time intervals. .. That is, as shown in FIG. 2B, the control function 551 controls to collect the reflected wave data with each phase of the vertical line parallel to the vertical line indicating the timing A as the scan timing.

そして、制御機能551は、複数の位相の反射波データの収集を次周期に達する前に終了し、当該次周期における所定位相に達する前にスキャンの位置を移動させる。例えば、制御機能551は、図2Bの左端の1心拍分の脈波におけるタイミングAから一定の時間間隔で複数の位相の反射波データの収集を開始し、次の脈波に達する前に反射波データの収集を停止する。すなわち、制御機能551は、1心拍内で所定位相から一定期間、一定の時間間隔で複数の位相の反射波データを収集する。なお、反射波データを収集する時間間隔は任意に設定することができる。 Then, the control function 551 ends the collection of the reflected wave data of a plurality of phases before reaching the next cycle, and moves the scan position before reaching the predetermined phase in the next cycle. For example, the control function 551 starts collecting reflected wave data of a plurality of phases at regular time intervals from the timing A in the pulse wave of one heartbeat at the left end of FIG. 2B, and the reflected wave is before reaching the next pulse wave. Stop collecting data. That is, the control function 551 collects reflected wave data of a plurality of phases from a predetermined phase at a fixed time interval for a fixed period within one heartbeat. The time interval for collecting reflected wave data can be set arbitrarily.

そして、制御機能551は、次の脈波におけるタイミングAに達する前に、揺動機構21を制御して圧電振動子22の位置を移動させる。例えば、制御機能551は、図2Bの下段の図に示すように、揺動制御回路56を制御することで揺動機構21を揺動させ、圧電振動子22を位置P2に移動させる。そして、制御機能551は、揺動機構21による揺動を停止させて圧電振動子22を位置P2に留めた状態で、位置P1と同様に脈波に基づくスキャンを制御する。すなわち、制御機能551は、次の脈波におけるタイミングAを位置P2におけるスキャン開始のトリガとし、1心拍内でタイミングAから一定期間、一定の時間間隔で複数の位相の反射波データを収集する。なお、反射波データを収集するスキャン位置の間隔は任意に設定することができる。 Then, the control function 551 controls the swing mechanism 21 to move the position of the piezoelectric vibrator 22 before reaching the timing A in the next pulse wave. For example, the control function 551 swings the swing mechanism 21 by controlling the swing control circuit 56, and moves the piezoelectric vibrator 22 to the position P2, as shown in the lower figure of FIG. 2B. Then, the control function 551 controls the scan based on the pulse wave in the same manner as the position P1 in a state where the swing by the swing mechanism 21 is stopped and the piezoelectric vibrator 22 is kept at the position P2. That is, the control function 551 uses the timing A in the next pulse wave as a trigger for the start of scanning at the position P2, and collects the reflected wave data of a plurality of phases from the timing A in one heartbeat for a certain period of time at a certain time interval. The interval between scan positions for collecting reflected wave data can be set arbitrarily.

制御機能551は、上述したスキャン位置の移動と、各スキャン位置における脈波のタイミングAをトリガとした一定の時間間隔での複数の位相の反射波データの収集とを繰り返し実行することで、各位置について、含まれる複数の位相がそれぞれ同一となる反射波データを収集する。例えば、図2Bに示すように、タイミングAから一定時間が経過した位相を所望の位相として各位置の反射波データから抽出することで、各位置について同一位相の反射波データを取得することができる。 The control function 551 repeatedly executes the above-mentioned movement of the scan position and the collection of the reflected wave data of a plurality of phases at a fixed time interval triggered by the timing A of the pulse wave at each scan position. For the position, the reflected wave data in which a plurality of included phases are the same is collected. For example, as shown in FIG. 2B, by extracting the phase in which a certain time has passed from the timing A as a desired phase from the reflected wave data at each position, it is possible to acquire the reflected wave data having the same phase at each position. ..

また、制御機能551は、スキャンの位置ごとに複数の位相の超音波画像を収集した後、当該位置の移動時に対応する位相の超音波画像を、スキャンの位置の移動方向とは逆方向に位置を移動させながら収集するように制御する。例えば、制御機能551は、1心拍のうち、反射波データを収集していない位相について、圧電振動子22を逆方向に揺動させるタイミングで収集する。 Further, the control function 551 collects ultrasonic images of a plurality of phases for each scan position, and then positions the ultrasonic images of the corresponding phases when the position is moved in the direction opposite to the moving direction of the scan position. Control to collect while moving. For example, the control function 551 collects the phase in which the reflected wave data is not collected in one heartbeat at the timing of swinging the piezoelectric vibrator 22 in the opposite direction.

一例を挙げると、図2Bに示すように、図の左側から右側に向かって圧電振動子22を揺動させながら、位置ごとに複数の位相の反射波データを収集した場合、制御機能551は、図の右側から左側に向かって圧電振動子22を揺動させる際に、収集していない位相の反射波データを収集する。 As an example, as shown in FIG. 2B, when the reflected wave data of a plurality of phases is collected for each position while swinging the piezoelectric vibrator 22 from the left side to the right side of the figure, the control function 551 When swinging the piezoelectric vibrator 22 from the right side to the left side of the figure, the reflected wave data of the phase not collected is collected.

例えば、制御機能551は、脈波の振幅に基づいてタイミングAを検出し、タイミングAから一定の期間(反射波データを取得済みの期間)が経過した時点をスキャン開始のトリガとし、次の脈波におけるタイミングAまでの間、一定の時間間隔で反射波データを収集する。そして、制御機能551は、次の脈波のタイミングAを検出するとスキャンを停止して、揺動機構21を制御して、図の右側から左側に向かって圧電振動子22を移動させる。制御機能551は、圧電振動子22の位置が図2Bの位置P1に戻るまで、上記制御を繰り返し実行する。 For example, the control function 551 detects the timing A based on the amplitude of the pulse wave, sets the time when a certain period (the period in which the reflected wave data has been acquired) elapses from the timing A as a trigger for starting the scan, and sets the next pulse. Reflected wave data is collected at regular time intervals until timing A in the wave. Then, when the control function 551 detects the timing A of the next pulse wave, the scan is stopped, the swing mechanism 21 is controlled, and the piezoelectric vibrator 22 is moved from the right side to the left side in the figure. The control function 551 repeatedly executes the above control until the position of the piezoelectric vibrator 22 returns to the position P1 in FIG. 2B.

上述したように、制御機能551は、エリアスキャンの対象領域の各位置について、複数の位相の反射波データを収集するように制御する。ここで、制御機能551によって収集された反射波データは、メモリ54に格納される。具体的には、制御機能551によって収集された反射波データは、収集されるごとにメモリ54に格納される。 As described above, the control function 551 controls to collect the reflected wave data of a plurality of phases at each position of the target area of the area scan. Here, the reflected wave data collected by the control function 551 is stored in the memory 54. Specifically, the reflected wave data collected by the control function 551 is stored in the memory 54 each time it is collected.

図3は、第1の実施形態に係るメモリ54に対するデータの格納の例を説明するための図である。なお、図3においては、脈波におけるタイミングAをスキャン開始として収集された反射波データの格納の例について示す。また、図3において示す丸印は、反射波データが格納されていることを示す。また、図3における「位置」は、スキャンの位置を示す。また、図3における「位相」は、脈波の位相を示す。 FIG. 3 is a diagram for explaining an example of storing data in the memory 54 according to the first embodiment. Note that FIG. 3 shows an example of storing reflected wave data collected with timing A in the pulse wave as the start of scanning. Further, the circles shown in FIG. 3 indicate that the reflected wave data is stored. Further, the “position” in FIG. 3 indicates the scan position. Further, "phase" in FIG. 3 indicates the phase of the pulse wave.

例えば、制御機能551が「位置:P1」において「位相:T1」から順に各位相の反射波データを収集すると、メモリ54は、図3の上段の図に示すように、「位置:P1」に対応付けて各位相の反射波データを記憶する。その後、制御機能551が、「位置:P2」において「位相:T1」から順に各位相の反射波データを収集すると、メモリ54は、図3の中段の図に示すように、「位置:P2」に対応付けて各位相の反射波データを記憶する。このように、メモリ54は、制御機能551によって各位置の反射波データが順次収集されると、位置ごとに各位相の反射波データを記憶する。 For example, when the control function 551 collects the reflected wave data of each phase in the "position: P1" in order from the "phase: T1", the memory 54 is set to the "position: P1" as shown in the upper diagram of FIG. The reflected wave data of each phase is stored in association with each other. After that, when the control function 551 collects the reflected wave data of each phase in the "position: P2" in order from the "phase: T1", the memory 54 has the "position: P2" as shown in the middle diagram of FIG. The reflected wave data of each phase is stored in association with. In this way, the memory 54 stores the reflected wave data of each phase for each position when the reflected wave data of each position is sequentially collected by the control function 551.

そして、図3の下段の図に示すように、全ての位置について各位相の反射波データが格納されると、Bモード処理回路52又はドプラ処理回路53は、指定された位相(所望の位相)の反射波データを読み出して3次元のBモードデータ又は3次元のドプラデータを生成する。例えば、Bモード処理回路52又はドプラ処理回路53は、メモリ54に格納された2次元の反射波データを合成して3次元の反射波データを生成し、生成した3次元の反射波データから3次元のBモードデータ又は3次元のドプラデータを生成する。 Then, as shown in the lower part of FIG. 3, when the reflected wave data of each phase is stored for all the positions, the B mode processing circuit 52 or the Doppler processing circuit 53 has a designated phase (desired phase). The reflected wave data of the above is read out to generate three-dimensional B-mode data or three-dimensional Doppler data. For example, the B-mode processing circuit 52 or the Doppler processing circuit 53 synthesizes the two-dimensional reflected wave data stored in the memory 54 to generate three-dimensional reflected wave data, and three-dimensional reflected wave data is generated from the generated three-dimensional reflected wave data. Generates dimensional B-mode data or three-dimensional Doppler data.

例えば、Bモード処理回路52は、図3の下段の図に示すように、各位置の反射波データから「位相:T3」の反射波データを読み出して合成することで、「位相:T3」における3次元の反射波データを生成する。そして、Bモード処理回路52は、生成した3次元の反射波データから3次元のBモードデータを生成する。これにより、Bモード処理回路52によって生成される3次元のBモードデータは、「位相:T3」でエリアスキャンを実行したデータとなる。すなわち、超音波診断装置1は、任意の位相のエリアスキャンを実行することが可能となる。 For example, as shown in the lower part of FIG. 3, the B mode processing circuit 52 reads out the reflected wave data of “phase: T3” from the reflected wave data of each position and synthesizes the reflected wave data in “phase: T3”. Generates three-dimensional reflected wave data. Then, the B mode processing circuit 52 generates three-dimensional B mode data from the generated three-dimensional reflected wave data. As a result, the three-dimensional B-mode data generated by the B-mode processing circuit 52 becomes the data obtained by executing the area scan at "phase: T3". That is, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 can perform an area scan of an arbitrary phase.

Bモード処理回路52又はドプラ処理回路53によって生成された3次元のBモードデータ又は3次元のドプラデータ(スキャンコンバート前のボリュームデータ)は、画像生成機能552の処理により、スキャンコンバートされて、スキャンコンバート後のボリュームデータとなる。 The three-dimensional B-mode data or three-dimensional Doppler data (volume data before scan conversion) generated by the B-mode processing circuit 52 or the Doppler processing circuit 53 is scan-converted and scanned by the processing of the image generation function 552. It becomes the volume data after conversion.

次に、図4を用いて、第1の実施形態に係る超音波診断装置1の処理について説明する。図4は、第1の実施形態に係る超音波診断装置1の処理の手順を説明するためのフローチャートである。ここで、図4に示すステップS101、S103〜S107は、処理回路55がメモリ54から制御機能551に対応するプログラムを読み出して実行されるステップである。また、ステップS102は、処理回路55がメモリ54から取得機能553に対応するプログラムを読み出して実行されるステップである。ステップS108は、Bモード処理回路52又はドプラ処理回路53がメモリ54から対応するプログラムを読み出して実行されるステップである。 Next, the process of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart for explaining the procedure of processing of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment. Here, steps S101 and S103 to S107 shown in FIG. 4 are steps in which the processing circuit 55 reads a program corresponding to the control function 551 from the memory 54 and executes the program. Further, step S102 is a step in which the processing circuit 55 reads a program corresponding to the acquisition function 553 from the memory 54 and executes the program. Step S108 is a step in which the B-mode processing circuit 52 or the Doppler processing circuit 53 reads the corresponding program from the memory 54 and executes it.

第1の実施形態に係る超音波診断装置1では、処理回路55が、揺動機構21を制御して、圧電振動子22を「位置:P1」に移動させる(ステップS101)。そして、処理回路55は、心拍の情報(例えば、脈波等)を取得して(ステップS102)、心拍が所定のタイミングとなったか否かを判定する(ステップS103)。 In the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment, the processing circuit 55 controls the swing mechanism 21 to move the piezoelectric vibrator 22 to the “position: P1” (step S101). Then, the processing circuit 55 acquires heartbeat information (for example, pulse wave or the like) (step S102), and determines whether or not the heartbeat has reached a predetermined timing (step S103).

ここで、心拍が所定のタイミングとなった場合には(ステップS103肯定)、処理回路55は、一定の時間間隔で画像(反射波データ)を取得してメモリ54に格納する(ステップS104)。なお、心拍が所定のタイミングとなるまで、処理回路55は、待機状態となる(ステップS103否定)。 Here, when the heartbeat reaches a predetermined timing (affirmation in step S103), the processing circuit 55 acquires images (reflected wave data) at regular time intervals and stores them in the memory 54 (step S104). The processing circuit 55 is in a standby state (denial in step S103) until the heartbeat reaches a predetermined timing.

続いて、処理回路55は、所定の枚数の画像を取得したか否かを判定する(ステップS105)。ここで、所定の枚数の画像を取得した場合には(ステップS105肯定)、処理回路55は、全ての位置について画像を取得したか否かを判定する(ステップS106)。なお、所定の枚数の画像を取得するまで、処理回路55は、スキャンを継続して実行する(ステップS105否定)。 Subsequently, the processing circuit 55 determines whether or not a predetermined number of images have been acquired (step S105). Here, when a predetermined number of images have been acquired (affirmation in step S105), the processing circuit 55 determines whether or not the images have been acquired for all the positions (step S106). The processing circuit 55 continuously executes scanning until a predetermined number of images are acquired (denial in step S105).

ステップS106の判定において、全ての位置について画像を取得していない場合には(ステップS106否定)、処理回路55は、揺動機構21を制御して次の位置に移動させ(ステップS107)、ステップS103の判定処理を実行する。一方、全ての位置について画像を取得している場合には(ステップS106肯定)、Bモード処理回路52又はドプラ処理回路53は、所望の位相の反射波データを合成して、3次元のデータを生成する(ステップS108)。 In the determination of step S106, if the images have not been acquired for all the positions (denial in step S106), the processing circuit 55 controls the swing mechanism 21 to move to the next position (step S107), and the step. The determination process of S103 is executed. On the other hand, when the images are acquired for all the positions (step S106 affirmative), the B mode processing circuit 52 or the Doppler processing circuit 53 synthesizes the reflected wave data of the desired phase and obtains the three-dimensional data. Generate (step S108).

上述したように、第1の実施形態によれば、取得機能553は、被検体において周期的な変化を示す生体情報を取得する。制御機能551は、被検体のスキャン対象領域の位置ごとに、生体情報における各周期の所定位相をスキャン開始時点とし、スキャン開始時点から一定の時間間隔で複数の位相の超音波画像をそれぞれ収集するように制御する。Bモード処理回路52又はドプラ処理回路53は、スキャン対象領域の位置ごとに収集された複数の位相の超音波画像のうち、同一位相の超音波画像を合成した画像データを生成する。従って、第1の実施形態に係る超音波診断装置1は、任意の位相のエリアスキャンを可能にする。その結果、例えば、毎心拍で血管の所望の位置での血流信号を得ることができ、抜けのない画像によって、微量な異常血流の径を正しく測定することができる。 As described above, according to the first embodiment, the acquisition function 553 acquires biological information showing periodic changes in the subject. The control function 551 sets a predetermined phase of each cycle in the biological information as the scan start time for each position of the scan target area of the subject, and collects ultrasonic images of a plurality of phases at regular time intervals from the scan start time. To control. The B-mode processing circuit 52 or the Doppler processing circuit 53 generates image data obtained by synthesizing ultrasonic images of the same phase among the ultrasonic images of a plurality of phases collected for each position of the scan target region. Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment enables area scanning of an arbitrary phase. As a result, for example, a blood flow signal at a desired position of a blood vessel can be obtained at every heartbeat, and the diameter of a minute amount of abnormal blood flow can be accurately measured by a complete image.

また、第1の実施形態によれば、制御機能551は、圧電振動子22を揺動させる揺動機構21を有する超音波プローブ2における圧電振動子22の揺動位置ごとに、スキャン開始時点から一定の時間間隔で複数の位相の超音波画像をそれぞれ収集するように制御する。従って、第1の実施形態に係る超音波診断装置1は、従来のエリアスキャンを利用することでき、任意の位相のエリアスキャンを容易に実現することを可能にする。 Further, according to the first embodiment, the control function 551 starts scanning for each swing position of the piezoelectric vibrator 22 in the ultrasonic probe 2 having the swing mechanism 21 that swings the piezoelectric vibrator 22. It is controlled to collect ultrasonic images of a plurality of phases at regular time intervals. Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment can utilize the conventional area scan, and makes it possible to easily realize the area scan of an arbitrary phase.

また、第1の実施形態によれば、制御機能551は、複数の位相の超音波画像の収集を次周期に達する前に終了し、当該次周期における所定位相に達する前にスキャンの位置を移動させる。従って、第1の実施形態に係る超音波診断装置1は、連続する各周期で異なる位置のスキャンを実行することを可能にする。 Further, according to the first embodiment, the control function 551 ends the collection of ultrasonic images of a plurality of phases before reaching the next cycle, and moves the scan position before reaching a predetermined phase in the next cycle. Let me. Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment makes it possible to perform scanning at different positions in each continuous cycle.

また、第1の実施形態によれば、制御機能551は、スキャンの位置ごとに複数の位相の超音波画像を収集した後、当該位置の移動時に対応する位相の超音波画像を、スキャンの位置の移動方向とは逆方向に位置を移動させながら収集するように制御する。従って、第1の実施形態に係る超音波診断装置1は、全ての位相のデータを取得することができ、全ての位相の中から所望の位相を選択することを可能にする。 Further, according to the first embodiment, the control function 551 collects ultrasonic images of a plurality of phases for each scan position, and then scans the ultrasonic images of the corresponding phases when the position moves. It is controlled to collect while moving the position in the direction opposite to the moving direction of. Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment can acquire data of all phases and makes it possible to select a desired phase from all the phases.

また、第1の実施形態によれば、生体情報は脈波信号であり、制御機能551は、脈波信号の振幅に基づいて、所定位相を特定する。従って、第1の実施形態に係る超音波診断装置1は、心拍の位相を対象に同一位相のエリアスキャンを実行することを可能にする。 Further, according to the first embodiment, the biological information is a pulse wave signal, and the control function 551 specifies a predetermined phase based on the amplitude of the pulse wave signal. Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment makes it possible to perform an area scan of the same phase with respect to the phase of the heartbeat.

(第2の実施形態)
第1の実施形態では、超音波プローブ2内の揺動機構21によってスキャン位置を移動させる場合について説明した。第2の実施形態では、超音波プローブ2を保持するメカ機構によってスキャン位置を移動させる場合について説明する。図5は、第2の実施形態に係る超音波診断装置1aの構成の一例を示すブロック図である。図5に示すように、第2の実施形態に係る超音波診断装置1aは、第1の実施形態と比較して、メカ機構7を有する点と、制御機能551及びメカ制御機能554による処理が異なる。以下、これらを中心に説明する。
(Second embodiment)
In the first embodiment, the case where the scan position is moved by the swing mechanism 21 in the ultrasonic probe 2 has been described. In the second embodiment, a case where the scan position is moved by the mechanical mechanism that holds the ultrasonic probe 2 will be described. FIG. 5 is a block diagram showing an example of the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus 1a according to the second embodiment. As shown in FIG. 5, the ultrasonic diagnostic apparatus 1a according to the second embodiment has a mechanical mechanism 7 and is processed by the control function 551 and the mechanical control function 554 as compared with the first embodiment. different. Hereinafter, these will be mainly described.

メカ機構7は、超音波プローブ2のプローブ本体を保持する保持部71と、超音波プローブ2を被検体の体表上の所望の位置に移動させるための機構部72とを有する。すなわち、メカ機構7は、保持部71によって保持した超音波プローブ2を、機構部72の動きによって所望の位置に移動させる。例えば、メカ機構7は、装置本体5の制御に応じて、超音波プローブ2を移動させる。以下、メカ機構7の一例について、図6を用いて説明する。なお、図6に示すメカ機構7は、あくまでも一例であり、実施形態はこれに限定されるものではない。 The mechanical mechanism 7 has a holding portion 71 for holding the probe body of the ultrasonic probe 2, and a mechanism portion 72 for moving the ultrasonic probe 2 to a desired position on the body surface of the subject. That is, the mechanical mechanism 7 moves the ultrasonic probe 2 held by the holding portion 71 to a desired position by the movement of the mechanism portion 72. For example, the mechanical mechanism 7 moves the ultrasonic probe 2 according to the control of the device main body 5. Hereinafter, an example of the mechanical mechanism 7 will be described with reference to FIG. The mechanical mechanism 7 shown in FIG. 6 is merely an example, and the embodiment is not limited thereto.

図2は、第2の実施形態に係るメカ機構7の一例を示す外観図である。図6に示すように、メカ機構7は、第1の保持部711、第2の保持部712、第3の保持部713、及び、第4の保持部714を有する保持部71と、第1の機構部721、第2の機構部722、及び、第3の機構部723を有する機構部72とを有する。保持部71は、アルミニウムなどを材料とした鋳物であり、保持部間を接合するための接合部や、機構部72との間で係合する係合部、超音波プローブ2を保持するプローブホルダー等を有する。また、機構部62は、モータやアクチュエータなどの駆動部や、保持部との間を係合するための係合部等を有する。 FIG. 2 is an external view showing an example of the mechanical mechanism 7 according to the second embodiment. As shown in FIG. 6, the mechanical mechanism 7 includes a first holding portion 711, a second holding portion 712, a third holding portion 713, a holding portion 71 having a fourth holding portion 714, and a first holding portion 71. It has a mechanical unit 721, a second mechanical unit 722, and a mechanical unit 72 having a third mechanical unit 723. The holding portion 71 is a casting made of aluminum or the like, and is a joint portion for joining the holding portions, an engaging portion engaged with the mechanical portion 72, and a probe holder for holding the ultrasonic probe 2. Etc. Further, the mechanism unit 62 has a drive unit such as a motor or an actuator, an engaging portion for engaging with the holding portion, and the like.

例えば、第1の保持部711は、メカ機構7全体を支持する基部(不図示)に対して長手方向の一端が接合され、他端に第2の保持部712が接合されている。これにより、第1の保持部711は、第2の保持部712に直接的或いは間接的に保持される全ての部材を支持する。第2の保持部712は、長手方向の一端が第1の保持部711に接合され、長手方向に沿って第1の機構部721がスライド移動可能となるように、第1の機構部721が係合されている。例えば、第2の保持部712は、第1の機構部721と係合するレールを長手方向に沿って有し、レール上に第1の機構部721をスライド移動可能に保持している。 For example, one end of the first holding portion 711 in the longitudinal direction is joined to a base portion (not shown) that supports the entire mechanical mechanism 7, and a second holding portion 712 is joined to the other end. As a result, the first holding portion 711 supports all the members that are directly or indirectly held by the second holding portion 712. The second holding portion 712 has a first mechanical portion 721 that is joined to the first holding portion 711 in the longitudinal direction so that the first mechanical portion 721 can slide and move along the longitudinal direction. Engaged. For example, the second holding portion 712 has a rail that engages with the first mechanical portion 721 along the longitudinal direction, and holds the first mechanical portion 721 on the rail so as to be slidable.

ここで、図6に示すように、第2の保持部712の長手方向が水平方向となるように、第1の保持部711に対して第2の保持部712が接合されることで、第1の機構部721が、矢印a1で示す水平方向にスライド移動する。第1の機構部721は、第2の保持部712に係合して保持され、モータやアクチュエータなどの駆動部による駆動力により第2の保持部712の長手方向に沿って移動する。例えば、第1の機構部721は、第2の保持部712のレールと係合して、装置本体5の制御に基づく駆動部による駆動力によってレール上をスライド移動する。また、第1の機構部721は、第2の機構部722が接合されている。 Here, as shown in FIG. 6, the second holding portion 712 is joined to the first holding portion 711 so that the longitudinal direction of the second holding portion 712 is the horizontal direction. The mechanical portion 721 of No. 1 slides and moves in the horizontal direction indicated by the arrow a1. The first mechanical portion 721 is engaged with and held by the second holding portion 712, and moves along the longitudinal direction of the second holding portion 712 by the driving force of a driving unit such as a motor or an actuator. For example, the first mechanical unit 721 engages with the rail of the second holding unit 712 and slides on the rail by the driving force of the driving unit based on the control of the apparatus main body 5. Further, the first mechanical portion 721 is joined to the second mechanical portion 722.

第2の機構部722は、第1の機構部721と接合されることで第2の保持部712に保持されている。また、第2の機構部722は、第3の保持部713がスライド移動可能となるように第3の保持部713と係合して、第3の保持部713を保持している。すなわち、第2の機構部722は、第1の機構部721のスライド移動とともに第2の保持部712の長手方向に沿って移動するとともに、第3の保持部713をスライド移動させる。ここで、第2の機構部722は、第1の機構部721の移動方向と直交する方向に第3の保持部713をスライド移動させる。例えば、第2の機構部722は、装置本体5の制御に基づく駆動部による駆動力によって、矢印a2で示す鉛直方向に第3の保持部713をスライド移動させる。 The second mechanical portion 722 is held by the second holding portion 712 by being joined to the first mechanical portion 721. Further, the second mechanical portion 722 engages with the third holding portion 713 so that the third holding portion 713 can slide and move, and holds the third holding portion 713. That is, the second mechanical unit 722 moves along the longitudinal direction of the second holding unit 712 together with the sliding movement of the first mechanical unit 721, and slides the third holding unit 713. Here, the second mechanical unit 722 slides the third holding unit 713 in a direction orthogonal to the moving direction of the first mechanical unit 721. For example, the second mechanical unit 722 slides the third holding unit 713 in the vertical direction indicated by the arrow a2 by the driving force of the driving unit under the control of the apparatus main body 5.

第3の保持部713は、長手方向の一端が第2の機構部722と係合され、第2の機構部722上をスライド移動する。例えば、第3の保持部713は、第2の機構部722と係合するレールを長手方向に沿って有し、矢印a2で示す鉛直方向に第2の機構部722上をスライド移動する。また、第3の保持部713は、他端が第3の機構部723と係合される。ここで、第3の保持部713では、第3の機構部723が第2の保持部712の長手方向を軸として回転移動するように、第3の機構部723を保持している。例えば、第3の保持部713は、矢印a3で示す方向に回転移動可能となるように、第3の機構部723を保持する。 One end of the third holding portion 713 in the longitudinal direction is engaged with the second mechanical portion 722 and slides on the second mechanical portion 722. For example, the third holding portion 713 has a rail that engages with the second mechanical portion 722 along the longitudinal direction, and slides on the second mechanical portion 722 in the vertical direction indicated by the arrow a2. Further, the other end of the third holding portion 713 is engaged with the third mechanical portion 723. Here, in the third holding portion 713, the third mechanical portion 723 is held so that the third mechanical portion 723 rotates and moves about the longitudinal direction of the second holding portion 712. For example, the third holding unit 713 holds the third mechanical unit 723 so that it can rotate and move in the direction indicated by the arrow a3.

第3の機構部723は、第3の保持部713と係合されることで第3の保持部713に保持されている。また、第3の機構部723は、第4の保持部714が接合されている。例えば、第3の機構部723は、装置本体5の制御に基づく駆動部による駆動力によって、第4の保持部714を保持した状態(第4の保持部714の向きが変わらない状態)で、矢印a3で示す方向に回転移動する。これにより、第3の機構部723は、第4の保持部714によって保持された超音波プローブ2の角度を変化させることができる。 The third mechanical portion 723 is held by the third holding portion 713 by being engaged with the third holding portion 713. Further, the third mechanism portion 723 is joined to the fourth holding portion 714. For example, the third mechanism unit 723 holds the fourth holding unit 714 by the driving force of the driving unit based on the control of the apparatus main body 5 (the direction of the fourth holding unit 714 does not change). It rotates and moves in the direction indicated by the arrow a3. As a result, the third mechanical unit 723 can change the angle of the ultrasonic probe 2 held by the fourth holding unit 714.

第4の保持部714は、第3の機構部723に接合され、超音波プローブ2を保持する。例えば、第4の保持部714は、図2に示すように、超音波プローブ2の超音波の送受信面の面方向が第3の保持部713の長手方向と直交するように、超音波プローブ2を保持する。 The fourth holding portion 714 is joined to the third mechanical portion 723 to hold the ultrasonic probe 2. For example, in the fourth holding portion 714, as shown in FIG. 2, the ultrasonic probe 2 is arranged so that the surface direction of the ultrasonic wave transmitting / receiving surface of the ultrasonic probe 2 is orthogonal to the longitudinal direction of the third holding portion 713. To hold.

上述したように、メカ機構7は、第1の機構部721による移動と、第2の機構部722による移動と、第3の機構部723による移動とによって、第4の保持部714に保持された超音波プローブ2を、矢印a1、矢印a2、矢印a3によって示す方向にそれぞれ移動させることができる。すなわち、メカ機構7は、水平方向及び鉛直方向に超音波プローブ2を移動させるとともに、超音波プローブ2の角度を変えることができる。なお、図2に示すメカ機構7は、メカ機構の一例であり、メカ機構は、図示のものに限られない。例えば、メカ機構7は、矢印a1に直交し、かつ、矢印a2に直交する方向に、超音波プローブ2を移動させる機構部を備える場合でもよい。 As described above, the mechanical mechanism 7 is held by the fourth holding unit 714 by the movement by the first mechanism unit 721, the movement by the second mechanism unit 722, and the movement by the third mechanism unit 723. The ultrasonic probe 2 can be moved in the directions indicated by the arrows a1, the arrow a2, and the arrow a3, respectively. That is, the mechanical mechanism 7 can move the ultrasonic probe 2 in the horizontal direction and the vertical direction, and can change the angle of the ultrasonic probe 2. The mechanical mechanism 7 shown in FIG. 2 is an example of the mechanical mechanism, and the mechanical mechanism is not limited to the one shown in the drawing. For example, the mechanical mechanism 7 may include a mechanism unit that moves the ultrasonic probe 2 in a direction orthogonal to the arrow a1 and orthogonal to the arrow a2.

メカ制御機能554は、メカ機構7における機構部72に含まれる駆動部に対して制御信号を送信することで、機構部72の移動を制御する。例えば、メカ制御機能554は、第1の機構部721に対して制御信号を送信することで、第1の機構部721の駆動部を制御して、矢印a1に示す方向への第1の機構部721のスライド移動を制御する。また、例えば、メカ制御機能554は、第2の機構部722に対して制御信号を送信することで、第2の機構部722の駆動部を制御して、矢印a2に示す方向への第3の保持部713のスライド移動を制御する。また、例えば、メカ制御機能554は、第3の機構部723に対して制御信号を送信することで、第3の機構部723の駆動部を制御して、矢印a3に示す方向への第3の機構部723の回転移動を制御する。 The mechanical control function 554 controls the movement of the mechanical unit 72 by transmitting a control signal to the drive unit included in the mechanical unit 72 of the mechanical mechanism 7. For example, the mechanical control function 554 controls the drive unit of the first mechanical unit 721 by transmitting a control signal to the first mechanical unit 721, and the first mechanism in the direction indicated by the arrow a1. Controls the slide movement of unit 721. Further, for example, the mechanical control function 554 controls the driving unit of the second mechanical unit 722 by transmitting a control signal to the second mechanical unit 722, and the third mechanism unit 722 in the direction indicated by the arrow a2. Controls the slide movement of the holding unit 713. Further, for example, the mechanical control function 554 controls the driving unit of the third mechanical unit 723 by transmitting a control signal to the third mechanical unit 723, and the third mechanism unit 523 in the direction indicated by the arrow a3. Controls the rotational movement of the mechanical unit 723 of.

メカ制御機能554は、例えば、制御機能551から受信した信号に基づく制御信号を機構部72に送信することで、メカ機構の動きを制御する。すなわち、メカ制御機能554は、制御機能551によって決定されたタイミング及び移動量で機構部72を移動させる。 The mechanical control function 554 controls the movement of the mechanical mechanism by, for example, transmitting a control signal based on the signal received from the control function 551 to the mechanism unit 72. That is, the mechanical control function 554 moves the mechanical unit 72 at the timing and the movement amount determined by the control function 551.

第2の実施形態に係る制御機能551は、超音波プローブ2の送受信面を被検体に向けた状態で移動させるメカ機構7における移動位置ごとに、スキャン開始時点から一定の時間間隔で複数の位相の超音波画像をそれぞれ収集するように制御する。すなわち、制御機能551は、メカ機構7によって超音波プローブ2の位置(スキャン位置)を移動させながら、生体情報における所定の位相をスキャン開始のトリガとして、第1の実施形態と同様のエリアスキャンを制御する。 The control function 551 according to the second embodiment has a plurality of phases at regular time intervals from the start of scanning for each movement position in the mechanical mechanism 7 that moves the transmission / reception surface of the ultrasonic probe 2 toward the subject. Control to collect each ultrasonic image of. That is, the control function 551 performs the same area scan as in the first embodiment by using a predetermined phase in the biological information as a trigger for starting scanning while moving the position (scan position) of the ultrasonic probe 2 by the mechanical mechanism 7. Control.

ここで、制御機能551は、被検体と超音波プローブ2との距離情報を取得して、取得した距離情報に基づいてメカ機構7の機構部72の移動量を決定する。すなわち、メカ機構7を用いたスキャンでは、メカ機構7が超音波プローブ2を保持するため、適切なスキャンが実行できるように、制御機能551は、被検体と超音波プローブ2の送受信面との距離情報を取得し、取得した距離情報に基づいて超音波プローブ2の適切な位置を特定し、特定した位置に超音波プローブ2が配置されるように、機構部72の移動量を決定する。例えば、制御機能551は、距離センサによって取得された距離情報や、超音波プローブ2及び被検体をカメラで撮影した映像などに基づいて、超音波プローブ2の適切な位置を特定し、特定した位置に超音波プローブ2が配置されるように、機構部72の移動量を決定する。 Here, the control function 551 acquires the distance information between the subject and the ultrasonic probe 2, and determines the amount of movement of the mechanical unit 72 of the mechanical mechanism 7 based on the acquired distance information. That is, in the scan using the mechanical mechanism 7, since the mechanical mechanism 7 holds the ultrasonic probe 2, the control function 551 connects the subject and the transmission / reception surface of the ultrasonic probe 2 so that an appropriate scan can be executed. The distance information is acquired, an appropriate position of the ultrasonic probe 2 is specified based on the acquired distance information, and the amount of movement of the mechanism unit 72 is determined so that the ultrasonic probe 2 is arranged at the specified position. For example, the control function 551 identifies an appropriate position of the ultrasonic probe 2 based on the distance information acquired by the distance sensor, the image of the ultrasonic probe 2 and the subject taken by the camera, and the specified position. The amount of movement of the mechanism unit 72 is determined so that the ultrasonic probe 2 is arranged in the above.

また、メカ機構7を用いたスキャンでは、音響媒体として水を用いることで、被検体に対して非接触で超音波プローブ2を移動させながら、スキャン対象部位の反射波データを収集することができる。 Further, in the scan using the mechanical mechanism 7, by using water as the acoustic medium, it is possible to collect the reflected wave data of the scan target portion while moving the ultrasonic probe 2 without contacting the subject. ..

図7は、第2の実施形態に係る制御機能による制御の一例を説明するための図である。ここで、図7は、圧電振動子の配列方向に直交する方向から見た場合の超音波プローブ2の内部を示す。また、図7では、生体情報として、脈波を用いる場合について説明する。例えば、制御機能551は、図7の上段の図に示すように、メカ制御機能554に信号を送信することでメカ機構7を駆動させて超音波プローブ2を移動させることで、圧電振動子22を位置P1に移動させる。 FIG. 7 is a diagram for explaining an example of control by the control function according to the second embodiment. Here, FIG. 7 shows the inside of the ultrasonic probe 2 when viewed from a direction orthogonal to the arrangement direction of the piezoelectric vibrators. Further, in FIG. 7, a case where a pulse wave is used as biological information will be described. For example, as shown in the upper part of FIG. 7, the control function 551 drives the mechanical mechanism 7 by transmitting a signal to the mechanical control function 554 to move the ultrasonic probe 2, thereby moving the piezoelectric vibrator 22. To position P1.

そして、制御機能551は、メカ機構7の駆動を停止させて圧電振動子22を位置P1に留めた状態で、脈波に基づくスキャンを制御する。例えば、制御機能551は、図7に示すように、脈波におけるタイミングAをスキャン開始のトリガとしてスキャンを開始する。スキャン開始のトリガとなるタイミングAは、任意に設定することができる。 Then, the control function 551 controls the scan based on the pulse wave in a state where the drive of the mechanical mechanism 7 is stopped and the piezoelectric vibrator 22 is kept at the position P1. For example, as shown in FIG. 7, the control function 551 starts scanning with the timing A in the pulse wave as a trigger for starting scanning. The timing A that triggers the start of scanning can be arbitrarily set.

一例を挙げると、制御機能551は、取得機能553によって取得されている脈波の振幅に基づいてタイミングAを特定し、一定の時間間隔で複数の位相の反射波データを収集するように制御する。すなわち、制御機能551は、図7に示すように、タイミングAを示す縦線と平行な縦線の各位相をスキャンタイミングとして反射波データを収集するように制御する。 As an example, the control function 551 specifies the timing A based on the amplitude of the pulse wave acquired by the acquisition function 553, and controls to collect the reflected wave data of a plurality of phases at regular time intervals. .. That is, as shown in FIG. 7, the control function 551 controls to collect the reflected wave data with each phase of the vertical line parallel to the vertical line indicating the timing A as the scan timing.

そして、制御機能551は、複数の位相の反射波データの収集を次周期に達する前に終了し、当該次周期における所定位相に達する前にスキャンの位置を移動させる。例えば、制御機能551は、図7の左端の1心拍分の脈波におけるタイミングAから一定の時間間隔で複数の位相の反射波データの収集を開始し、次の脈波に達する前に反射波データの収集を停止する。なお、反射波データを収集する時間間隔は任意に設定することができる。 Then, the control function 551 ends the collection of the reflected wave data of a plurality of phases before reaching the next cycle, and moves the scan position before reaching the predetermined phase in the next cycle. For example, the control function 551 starts collecting reflected wave data of a plurality of phases at regular time intervals from the timing A in the pulse wave for one heartbeat at the left end of FIG. 7, and the reflected wave is before reaching the next pulse wave. Stop collecting data. The time interval for collecting reflected wave data can be set arbitrarily.

そして、制御機能551は、次の脈波におけるタイミングAに達する前に、メカ機構7を制御して超音波プローブ2を移動させることで、圧電振動子22の位置を移動させる。例えば、制御機能551は、図7の下段の図に示すように、メカ制御機能554に信号を送信することでメカ機構7を駆動させ、圧電振動子22を位置P2に移動させる。そして、制御機能551は、メカ機構7による駆動を停止させて圧電振動子22を位置P2に留めた状態で、位置P1と同様に脈波に基づくスキャンを制御する。 Then, the control function 551 moves the position of the piezoelectric vibrator 22 by controlling the mechanical mechanism 7 and moving the ultrasonic probe 2 before reaching the timing A in the next pulse wave. For example, as shown in the lower part of FIG. 7, the control function 551 drives the mechanical mechanism 7 by transmitting a signal to the mechanical control function 554, and moves the piezoelectric vibrator 22 to the position P2. Then, the control function 551 controls the scan based on the pulse wave in the same manner as the position P1 in a state where the drive by the mechanical mechanism 7 is stopped and the piezoelectric vibrator 22 is kept at the position P2.

制御機能551は、上述したスキャン位置の移動と、各スキャン位置における脈波のタイミングAをトリガとした一定の時間間隔での複数の位相の反射波データの収集とを繰り返し実行することで、各位置について、含まれる複数の位相がそれぞれ同一となる反射波データを収集する。例えば、図7に示すように、タイミングAから一定時間が経過した位相を所望の位相として各位置の反射波データから抽出することで、各位置について同一位相の反射波データを取得することができる。 The control function 551 repeatedly executes the above-mentioned movement of the scan position and the collection of the reflected wave data of a plurality of phases at a fixed time interval triggered by the timing A of the pulse wave at each scan position. For the position, the reflected wave data in which a plurality of included phases are the same is collected. For example, as shown in FIG. 7, by extracting the phase in which a certain time has passed from the timing A as a desired phase from the reflected wave data at each position, it is possible to acquire the reflected wave data having the same phase at each position. ..

また、制御機能551は、スキャンの位置ごとに複数の位相の超音波画像を収集した後、当該位置の移動時に対応する位相の超音波画像を、スキャンの位置の移動方向とは逆方向に位置を移動させながら収集するように制御する。例えば、制御機能551は、1心拍のうち、反射波データを収集していない位相について、超音波プローブ2を逆方向に移動させながら収集する。 Further, the control function 551 collects ultrasonic images of a plurality of phases for each scan position, and then positions the ultrasonic images of the corresponding phases when the position is moved in the direction opposite to the moving direction of the scan position. Control to collect while moving. For example, the control function 551 collects the phase in which the reflected wave data is not collected in one heartbeat while moving the ultrasonic probe 2 in the opposite direction.

一例を挙げると、図7に示すように、図の左側から右側に向かって超音波プローブ2を移動させながら、位置ごとに複数の位相の反射波データを収集した場合、制御機能551は、図の右側から左側に向かって超音波プローブ2を移動させながら、収集していない位相の反射波データを収集する。 As an example, as shown in FIG. 7, when the reflected wave data of a plurality of phases is collected for each position while moving the ultrasonic probe 2 from the left side to the right side of the figure, the control function 551 is shown in FIG. While moving the ultrasonic probe 2 from the right side to the left side of the above, the reflected wave data of the uncollected phase is collected.

例えば、制御機能551は、脈波の振幅に基づいてタイミングAを検出し、タイミングAから一定の期間(反射波データを取得済みの期間)が経過した時点をスキャン開始のトリガとし、次の脈波におけるタイミングAまでの間、一定の時間間隔で反射波データを収集する。そして、制御機能551は、次の脈波のタイミングAを検出するとスキャンを停止して、メカ機構7を制御して、図の右側から左側に向かって超音波プローブ2を移動させる。制御機能551は、圧電振動子22の位置が図2Bの位置P1に戻るまで、上記制御を繰り返し実行する。 For example, the control function 551 detects the timing A based on the amplitude of the pulse wave, sets the time when a certain period (the period in which the reflected wave data has been acquired) elapses from the timing A as a trigger for starting the scan, and sets the next pulse. Reflected wave data is collected at regular time intervals until timing A in the wave. Then, when the control function 551 detects the timing A of the next pulse wave, the scan is stopped, the mechanical mechanism 7 is controlled, and the ultrasonic probe 2 is moved from the right side to the left side in the figure. The control function 551 repeatedly executes the above control until the position of the piezoelectric vibrator 22 returns to the position P1 in FIG. 2B.

上述したように、第2の実施形態によれば、制御機能551は、超音波プローブ2の送受信面を被検体に向けた状態で移動させるメカ機構7における移動位置ごとに、スキャン開始時点から一定の時間間隔で複数の位相の超音波画像をそれぞれ収集するように制御する。従って、第2の実施形態に係る超音波診断装置1aは、ロボットにより自動スキャンにおいても任意の位相のエリアスキャンを可能にする。 As described above, according to the second embodiment, the control function 551 is constant from the start of scanning for each movement position in the mechanical mechanism 7 that moves the transmission / reception surface of the ultrasonic probe 2 toward the subject. It is controlled to collect ultrasonic images of a plurality of phases at the time interval of. Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus 1a according to the second embodiment enables the robot to perform an area scan of an arbitrary phase even in an automatic scan.

(第3の実施形態)
第1の実施形態では、揺動機構21によってスキャン位置を移動させる場合について説明した。また、第2の実施形態では、メカ機構7によってスキャン位置を移動させる場合について説明した。第3の実施形態では、揺動機構21及びメカ機構7によってスキャン位置を移動させる場合について説明する。なお、第3の実施形態に係る超音波診断装置は、図1で示す構成及び図5で示す構成を含むものであり、第1の実施形態及び第2の実施形態と比較して、制御機能551による処理が異なる。以下、これを中心に説明する。
(Third Embodiment)
In the first embodiment, the case where the scanning position is moved by the swing mechanism 21 has been described. Further, in the second embodiment, the case where the scan position is moved by the mechanical mechanism 7 has been described. In the third embodiment, a case where the scanning position is moved by the swing mechanism 21 and the mechanical mechanism 7 will be described. The ultrasonic diagnostic apparatus according to the third embodiment includes the configuration shown in FIG. 1 and the configuration shown in FIG. 5, and has a control function as compared with the first embodiment and the second embodiment. The processing by 551 is different. This will be mainly described below.

第3の実施形態に係る制御機能551は、揺動位置ごとのスキャンが完了した後に、超音波プローブ2の送受信面を被検体に向けた状態で移動させるメカ機構7により超音波プローブ2の位置を移動させる。すなわち、制御機能551は、エリアスキャンの対象領域内の各位置の移動を揺動機構21により制御し、エリアスキャンの対象領域の移動をメカ機構7により制御する。 The control function 551 according to the third embodiment is the position of the ultrasonic probe 2 by the mechanical mechanism 7 that moves the transmission / reception surface of the ultrasonic probe 2 toward the subject after the scanning for each swing position is completed. To move. That is, the control function 551 controls the movement of each position in the target area of the area scan by the swing mechanism 21, and controls the movement of the target area of the area scan by the mechanical mechanism 7.

例えば、制御機能551は、揺動機構21を制御して全ての位相の反射波データを収集した後、メカ機構7を制御して超音波プローブ2の位置を移動させる。そして、制御機能551は、移動後の位置において、再度揺動機構21を制御して全ての位相の反射波データを収集する。なお、メカ機構7を制御した超音波プローブ2の移動は、隣接する対象領域間でデータが重複するように実行される。これにより、全ての対象領域の反射波データを合成することで、広範囲の領域を対象として任意の位相のエリアスキャンを可能にする。 For example, the control function 551 controls the swing mechanism 21 to collect reflected wave data of all phases, and then controls the mechanical mechanism 7 to move the position of the ultrasonic probe 2. Then, the control function 551 controls the swing mechanism 21 again at the position after the movement to collect the reflected wave data of all the phases. The movement of the ultrasonic probe 2 that controls the mechanical mechanism 7 is executed so that the data overlaps between adjacent target regions. As a result, by synthesizing the reflected wave data of all the target areas, it is possible to perform an area scan of an arbitrary phase for a wide range of areas.

また、例えば、全ての位相について反射波データを収集しない場合には、圧電振動子22がもとの位置に戻る期間に、超音波プローブ2を次の領域へと移動させることもできる。図8は、第3の実施形態に係る制御機能551による制御の一例を説明するための図である。ここで、図8は、圧電振動子の配列方向に直交する方向から見た場合の超音波プローブ2の内部を示す。 Further, for example, when the reflected wave data is not collected for all the phases, the ultrasonic probe 2 can be moved to the next region during the period when the piezoelectric vibrator 22 returns to the original position. FIG. 8 is a diagram for explaining an example of control by the control function 551 according to the third embodiment. Here, FIG. 8 shows the inside of the ultrasonic probe 2 when viewed from a direction orthogonal to the arrangement direction of the piezoelectric vibrators.

例えば、制御機能551は、図8の上段の図に示すように、揺動機構21を揺動させた各位置のスキャンが完了すると、図8の中段の図に示すように、揺動制御回路56を制御して圧電振動子22を矢印81の方向に揺動させるともに、メカ機構7を制御して超音波プローブ2を矢印82の方向に移動させる。これにより、図8の下段の図に示す次の領域への移動とその領域でのスキャン開始までの時間を短縮させることができる。 For example, the control function 551 has a swing control circuit as shown in the middle diagram of FIG. 8 when scanning of each position at which the swing mechanism 21 is swung is completed, as shown in the upper diagram of FIG. 56 is controlled to swing the piezoelectric vibrator 22 in the direction of arrow 81, and the mechanical mechanism 7 is controlled to move the ultrasonic probe 2 in the direction of arrow 82. As a result, it is possible to shorten the time required to move to the next area shown in the lower part of FIG. 8 and to start scanning in that area.

図9は、第3の実施形態に係る超音波診断装置の処理の手順を説明するためのフローチャートである。なお、図9では、図8における処理の手順を示す。ここで、図9に示すステップS201〜S207は、図4に示すステップS101〜S107と同様の処理であるため、説明を省略する。図9に示すステップS208、S209は、処理回路55がメモリ54から制御機能551に対応するプログラムを読み出して実行されるステップである。ステップS210は、Bモード処理回路52又はドプラ処理回路53がメモリ54から対応するプログラムを読み出して実行されるステップである。 FIG. 9 is a flowchart for explaining a procedure for processing the ultrasonic diagnostic apparatus according to the third embodiment. Note that FIG. 9 shows the procedure of the processing in FIG. Here, since steps S201 to S207 shown in FIG. 9 are the same processes as steps S101 to S107 shown in FIG. 4, the description thereof will be omitted. Steps S208 and S209 shown in FIG. 9 are steps in which the processing circuit 55 reads a program corresponding to the control function 551 from the memory 54 and executes the program. Step S210 is a step in which the B-mode processing circuit 52 or the Doppler processing circuit 53 reads the corresponding program from the memory 54 and executes it.

第3の実施形態に係る超音波診断装置1では、揺動機構21及び送受信回路51を制御して(ステップS201〜ステップS207)、全ての位置について画像を取得すると(ステップS206肯定)、処理回路55は、全ての対象領域について画像を取得したか否かを判定する(ステップS208)。 In the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the third embodiment, when the swing mechanism 21 and the transmission / reception circuit 51 are controlled (steps S201 to S207) and images are acquired for all positions (step S206 affirmative), the processing circuit 55 determines whether or not an image has been acquired for all the target areas (step S208).

ここで、全ての対象領域について画像を取得していない場合には(ステップS208否定)、処理回路55は、メカ機構7で超音波プローブ2を移動させながら、揺動機構21を制御して、次の領域における位置P1に圧電振動子22を移動させ(ステップS209)、ステップS203の判定処理を実行する。 Here, when the images have not been acquired for all the target regions (step S208 negative), the processing circuit 55 controls the swing mechanism 21 while moving the ultrasonic probe 2 by the mechanical mechanism 7. The piezoelectric vibrator 22 is moved to the position P1 in the next region (step S209), and the determination process of step S203 is executed.

一方、全ての対象領域について画像を取得している場合には(ステップS208肯定)、Bモード処理回路52又はドプラ処理回路53は、所望の位相の反射波データを合成して、3次元のデータを生成する(ステップS210)。 On the other hand, when the images are acquired for all the target regions (step S208 affirmative), the B mode processing circuit 52 or the Doppler processing circuit 53 synthesizes the reflected wave data of the desired phase and provides three-dimensional data. Is generated (step S210).

上述したように、第3の実施形態によれば、制御機能551は、揺動位置ごとのスキャンが完了した後に、超音波プローブ2の送受信面を被検体に向けた状態で移動させるメカ機構により超音波プローブ2の位置を移動させる。従って、第3の実施形態に係る超音波診断装置は、任意の位相のエリアスキャンを広範囲で実施する場合にも迅速に行うことを可能とする。 As described above, according to the third embodiment, the control function 551 is provided with a mechanical mechanism that moves the transmission / reception surface of the ultrasonic probe 2 toward the subject after the scanning for each swing position is completed. The position of the ultrasonic probe 2 is moved. Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the third embodiment makes it possible to quickly perform an area scan of an arbitrary phase even when the area scan is performed over a wide range.

例えば、メカ機構7のみを用いて広範囲のエリアスキャンを実行することができるが、揺動機構21による移動と比較した場合、メカ機構7による移動は、移動速度が遅い。したがって、メカ機構7のみを用いた場合、生体情報において連続する各周期で異なる位置のスキャンを実行することが困難となる場合もある。そこで、上述したように、エリアスキャンの対象領域内の各位置の移動を揺動機構21により制御し、エリアスキャンの対象領域の移動をメカ機構7により制御することで、連続する各周期で異なる位置のスキャンを実行しつつ、広範囲な領域を対象とすることが可能となる。 For example, a wide range of area scans can be performed using only the mechanical mechanism 7, but the movement by the mechanical mechanism 7 has a slower moving speed than the movement by the swing mechanism 21. Therefore, when only the mechanical mechanism 7 is used, it may be difficult to scan different positions in each continuous cycle of biological information. Therefore, as described above, the movement of each position in the target area of the area scan is controlled by the swing mechanism 21, and the movement of the target area of the area scan is controlled by the mechanical mechanism 7, so that the movement differs in each continuous cycle. It is possible to target a wide area while performing a position scan.

(その他の実施形態)
さて、これまで第1〜第3の実施形態について説明したが、上述した第1〜第3の実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
(Other embodiments)
By the way, although the first to third embodiments have been described so far, various different embodiments may be implemented in addition to the above-mentioned first to third embodiments.

なお、上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、或いは、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。 The word "processor" used in the above description refers to, for example, a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), an integrated circuit for a specific application (Application Specific Integrated Circuit: ASIC), or a programmable logic device (ASIM). For example, it means a circuit such as a simple programmable logic device (SPLD), a complex programmable logic device (CPLD), and a field programmable gate array (FPGA). The processor realizes the function by reading and executing the program stored in the storage circuit. Instead of storing the program in the storage circuit, the program may be directly embedded in the circuit of the processor. In this case, the processor realizes the function by reading and executing the program embedded in the circuit. It should be noted that each processor of the present embodiment is not limited to the case where each processor is configured as a single circuit, and a plurality of independent circuits may be combined to form one processor to realize its function. Good.

なお、上記の実施形態の説明で図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。更に、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、CPUおよび当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。 It should be noted that each component of each device shown in the description of the above-described embodiment is a functional concept, and does not necessarily have to be physically configured as shown in the figure. That is, the specific form of distribution / integration of each device is not limited to the one shown in the figure, and all or part of the device is functionally or physically distributed in arbitrary units according to various loads and usage conditions. Can be integrated and configured. Further, each processing function performed by each device may be realized by a CPU and a program analyzed and executed by the CPU, or may be realized as hardware by wired logic.

また、上述した実施形態で説明した処理方法は、あらかじめ用意された処理プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この処理プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この処理プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク(FD)、CD−ROM、MO、DVD、USBメモリ及びSDカードメモリ等のFlashメモリ等のコンピュータで読み取り可能な非一時的な記録媒体に記録され、コンピュータによって非一時的な記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。 Further, the processing method described in the above-described embodiment can be realized by executing a processing program prepared in advance on a computer such as a personal computer or a workstation. This processing program can be distributed via a network such as the Internet. Further, this processing program is recorded on a computer-readable non-temporary recording medium such as a hard disk, a flexible disk (FD), a CD-ROM, an MO, a DVD, a USB memory, and a flash memory such as an SD card memory. It can also be performed by being read from a non-temporary recording medium by a computer.

以上、説明したとおり、実施形態によれば、任意の位相におけるエリアスキャンを可能にする。 As described above, according to the embodiment, it is possible to perform an area scan in an arbitrary phase.

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、実施形態同士の組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although some embodiments have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, changes, and combinations of embodiments can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, as well as in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

1 超音波診断装置
2 超音波プローブ
7 メカ機構
21 揺動機構
52 Bモード処理回路
53 ドプラ処理回路
55 処理回路
551 制御機能
553 取得機能
1 Ultrasonic diagnostic device 2 Ultrasonic probe 7 Mechanical mechanism 21 Swing mechanism 52 B mode processing circuit 53 Doppler processing circuit 55 Processing circuit 551 Control function 553 Acquisition function

Claims (7)

被検体において周期的な変化を示す生体情報を取得する取得部と、
前記被検体のスキャン対象領域の位置ごとに、前記生体情報における各周期の所定位相をスキャン開始時点とし、前記スキャン開始時点から一定の時間間隔で複数の位相の超音波画像をそれぞれ収集するように制御する制御部と、
前記スキャン対象領域の位置ごとに収集された前記複数の位相の超音波画像のうち、同一位相の超音波画像を合成した画像データを生成する生成部と、
を備える、超音波診断装置。
An acquisition unit that acquires biological information that shows periodic changes in the subject,
For each position of the scan target area of the subject, a predetermined phase of each cycle in the biological information is set as the scan start time point, and ultrasonic images of a plurality of phases are collected at regular time intervals from the scan start time point. The control unit to control and
A generation unit that generates image data obtained by synthesizing ultrasonic images of the same phase among the ultrasonic images of the plurality of phases collected for each position of the scan target area.
An ultrasonic diagnostic device.
前記制御部は、振動子を揺動させる揺動機構を有する超音波プローブにおける振動子の揺動位置ごとに、前記スキャン開始時点から一定の時間間隔で複数の位相の超音波画像をそれぞれ収集するように制御する、請求項1に記載の超音波診断装置。 The control unit collects ultrasonic images of a plurality of phases at regular time intervals from the start of the scan for each vibration position of the vibrator in the ultrasonic probe having a vibration mechanism for swinging the vibrator. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic diagnostic apparatus is controlled in such a manner. 前記制御部は、超音波プローブの送受信面を前記被検体に向けた状態で移動させるメカ機構における移動位置ごとに、前記スキャン開始時点から一定の時間間隔で複数の位相の超音波画像をそれぞれ収集するように制御する、請求項1に記載の超音波診断装置。 The control unit collects ultrasonic images of a plurality of phases at regular time intervals from the start of the scan for each moving position in the mechanical mechanism that moves the transmission / reception surface of the ultrasonic probe toward the subject. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic diagnostic apparatus is controlled so as to perform the above. 前記制御部は、前記複数の位相の超音波画像の収集を次周期に達する前に終了し、当該次周期における前記所定位相に達する前にスキャンの位置を移動させる、請求項1〜3のいずれか1つに記載の超音波診断装置。 Any of claims 1 to 3, wherein the control unit ends the acquisition of the ultrasonic images of the plurality of phases before reaching the next cycle, and moves the scan position before reaching the predetermined phase in the next cycle. The ultrasonic diagnostic apparatus according to one. 前記制御部は、前記スキャンの位置ごとに前記複数の位相の超音波画像を収集した後、当該位置の移動時に対応する位相の超音波画像を、前記スキャンの位置の移動方向とは逆方向に位置を移動させながら収集するように制御する、請求項4に記載の超音波診断装置。 The control unit collects the ultrasonic images of the plurality of phases for each position of the scan, and then displays the ultrasonic images of the corresponding phases when the position is moved in the direction opposite to the moving direction of the scan position. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 4, wherein the ultrasonic diagnostic apparatus is controlled so as to collect while moving the position. 前記制御部は、前記揺動位置ごとのスキャンが完了した後に、前記超音波プローブの送受信面を前記被検体に向けた状態で移動させるメカ機構により前記超音波プローブの位置を移動させる、請求項2に記載の超音波診断装置。 The control unit moves the position of the ultrasonic probe by a mechanical mechanism that moves the transmission / reception surface of the ultrasonic probe toward the subject after the scan for each swing position is completed. 2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to 2. 前記生体情報は脈波信号であり、
前記制御部は、前記脈波信号の振幅に基づいて、前記所定位相を特定する、請求項1〜6のいずれか1つに記載の超音波診断装置。
The biological information is a pulse wave signal and is
The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the control unit identifies the predetermined phase based on the amplitude of the pulse wave signal.
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