JP4011463B2 - 超音波診断装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波パルス送信方法および超音波診断装置に関し、さらに詳しくは、インターリーブ・ブロック（interleave block）が画面上で目立つことを防止できる超音波パルス送信方法および超音波診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平３−１２６４４２号公報には、一つの音線信号を得るために同一方向にＰ（≧２）回の超音波パルスの送信を行うパケット（packet）数Ｐが設定されているとき、同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に別の音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟んで行うインターリービング・スキャン（interleaving scan）の技術が開示されている。
【０００３】
同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に挟む別方向への超音波パルスの送信回数を（Ｉ−１）回とするとき、Ｉをインターリーブ数という。Ｉ≧２である。
例えばパケット数Ｐ＝２，インターリーブ数Ｉ＝３とし、第１音線，第２音線，第３音線，第４音線，…の順に音線が並んで一つのフレーム（frame）を構成しているとすると、次の順で超音波パルスの送信が行われる。
第１音線−第２音線−第３音線−第１音線−第２音線−第３音線−第４音線−第５音線−第６音線−第４音線−第５音線−第６音線−第７音線−第８音線−第９音線−第７音線−第８音線−第９音線−…。
【０００４】
上記の例では、第１音線〜第３音線、第４音線〜第６音線、第７音線〜第９音線、…というようにインターリーブ数ずつの隣接する音線からなる音線グループを単位としてインターリービングが行われている。このインターリービングの単位となる音線グループをインターリーブ・ブロックという。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のインターリービング・スキャンでは、一つのフレーム内でインターリービングを行っているため、一つのフレームが複数のインターリーブ・ブロックをつなぎ合わせて構成されることになる。
しかし、インターリーブ・ブロック内での音線間の走査時刻の差に対して、隣接するインターリーブ・ブロックの境界での音線間の走査時刻の差が大きくなるため、インターリーブ・ブロック毎に画質の差を生じて画像上でインターリーブ・ブロックが目立つことがある問題点がある。
そこで、本発明の目的は、インターリーブ・ブロックが画面上で目立つことを防止できる超音波パルス送信方法および超音波診断装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、一つの音線信号を得るために同一方向にＰ（≧２）回の超音波パルスの送信を行うパケット数Ｐが設定されているとき、前記同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に前記音線信号が属するフレームとは別のフレームに属する音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟んで行うことを特徴とする超音波パルス送信方法を提供する。
上記第１の観点による超音波パルス送信方法では、一つのフレーム内でインターリービングを行わないで、複数のフレーム間でインターリービングを行う。このため、フレーム内にインターリーブ・ブロックがなくなり、画面上でインターリーブ・ブロックが目立つことを防止できる。
なお、この超音波パルス送信方法を実施するためには、一つのフレーム内で音線が並ぶ方向と２以上のフレームが並ぶ方向の２方向について電子的または機械的に超音波パルスの送信方向を変更できる超音波診断装置が必要になる。
【０００７】
第２の観点では、本発明は、上記構成の超音波パルス送信方法において、インターリーブ数Ｉ（≧２）が設定されているとき、前記同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に前記音線信号が属するフレームとは別の（Ｉ−１）枚のフレームに属する（Ｉ−１）本の音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟むことを特徴とする超音波パルス送信方法を提供する。
上記第２の観点による超音波パルス送信方法では、一つのフレーム内でインターリービングを行わないで、Ｉ枚のフレーム間でインターリービングを行う。このため、フレーム内にインターリーブ・ブロックがなくなり、画面上でインターリーブ・ブロックが目立つことを防止できる。
【０００８】
第３の観点では、本発明は、一つの音線信号を得るために同一方向にＰ（≧２）回の超音波パルスの送信を行うパケット数Ｐが設定されているとき、前記同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に前記音線信号が属するフレームに属する別の音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟んで行うか、又は、前記同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に前記音線信号が属するフレームとは別のフレームに属する音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟んで行うか、を選択可能であることを特徴とする超音波パルス送信方法を提供する。
上記第３の観点による超音波パルス送信方法では、一つのフレーム内でインターリービングを行う方式か、複数のフレーム間でインターリービングを行う方式かを選択できる。このため、インターリービング・スキャンの用途に応じて方式を使い分けすることが出来る。
【０００９】
第４の観点では、本発明は、上記構成の超音波パルス送信方法において、インターリーブ数Ｉ（≧２）が設定されているとき、前記同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に前記音線信号が属するフレームに属する別の（Ｉ−１）本の音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟んで行うか、又は、前記同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に前記音線信号が属するフレームとは別の（Ｉ−１）枚のフレームに属する（Ｉ−１）本の音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟むことを特徴とする超音波パルス送信方法を提供する。
上記第４の観点による超音波パルス送信方法では、一つのフレームのＩ本ずつの音線を単位としてインターリービングを行う方式か、Ｉ枚のフレーム間でインターリービングを行う方式かを選択できる。このため、インターリービング・スキャンの用途に応じて方式を使い分けすることが出来る。
【００１０】
第５の観点では、本発明は、上記構成の超音波パルス送信方法において、同一フレームに属する音線信号の間についての超音波パルスの送信方向の変更を電子的に行うと共に、異なるフレームに属する音線信号の間についての超音波パルスの送信方向の変更も電子的に行うことを特徴とする超音波パルス送信方法を提供する。
上記第５の観点による超音波パルス送信方法では、一つのフレーム内で音線が並ぶ方向と２以上のフレームが並ぶ方向の２方向について電子的に超音波パルスの送信方向を変更可能な超音波探触子を使用できる。
【００１１】
第６の観点では、本発明は、上記構成の超音波パルス送信方法において、同一フレームに属する音線信号の間についての超音波パルスの送信方向の変更を電子的に行うと共に、異なるフレームに属する音線信号の間についての超音波パルスの送信方向の変更は機械的に行うことを特徴とする超音波パルス送信方法を提供する。
上記第６の観点による超音波パルス送信方法では、一つのフレーム内で音線が並ぶ方向については電子的に超音波パルスの送信方向を変更し、２以上のフレームが並ぶ方向については機械的に超音波パルスの送信方向を変更可能な超音波探触子を使用できる。
【００１２】
第７の観点では、本発明は、上記構成の超音波パルス送信方法において、異なる方向に同時に超音波パルスの送信を行って複数の音線信号を同時に得ることを特徴とする超音波パルス送信方法を提供する。
上記第７の観点による超音波パルス送信方法では、同時に２以上の送信方向に超音波パルスを送信可能な超音波探触子を使用できる。
【００１３】
第８の観点では、本発明は、上記構成の超音波パルス送信方法において、流れ情報を含む音線信号を得ることを特徴とする超音波パルス送信方法を提供する。上記第８の観点による超音波パルス送信方法では、ＣＦ（Color Flow）やＢフローで３次元データを収集する場合に、画面上でインターリーブ・ブロックが目立つことを防止できる。
【００１４】
第９の観点では、本発明は、超音波探触子と、フレーム数ｆを設定するためのフレーム数設定手段と、パケット数Ｐ（≧２）を設定するためのパケット数設定手段と、前記超音波探触子を駆動して同一方向にＰ回の超音波パルスの送信を行ってエコーを受信し音線信号を得る送受信手段と、前記同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に前記音線信号が属するフレームとは別のフレームに属する音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟むように送信方向を制御する送信方向制御手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第９の観点による超音波診断装置では、前記第１の観点による超音波パルス送信方法を好適に実施できる。
【００１５】
第１０の観点では、本発明は、請求項９上記構成の超音波診断装置において、インターリーブ数Ｉ（≧２）を設定するためのインターリーブ数設定手段を具備すると共に、前記送信方向制御手段は、前記同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に前記音線信号が属するフレームとは別の（Ｉ−１）枚のフレームに属する（Ｉ−１）本の音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟むように送信方向を制御することを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１０の観点による超音波診断装置では、前記第２の観点による超音波パルス送信方法を好適に実施できる。
【００１６】
第１１の観点では、本発明は、超音波探触子と、フレーム数ｆを設定するためのフレーム数設定手段と、パケット数Ｐ（≧２）を設定するためのパケット数設定手段と、前記超音波探触子を駆動して同一方向にＰ回の超音波パルスの送信を行ってエコーを受信し音線信号を得る送受信手段と、前記同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に前記音線信号が属するフレームに属する別の音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟むように送信方向を制御するフレーム内方式か又は前記同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に前記音線信号が属するフレームとは別のフレームに属する音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟むように送信方向を制御するフレーム間方式かのいずれかで送信方向を制御する送信方向制御手段と、前記フレーム内方式かフレーム間方式かを操作者が選択するためのインターリーブ方式選択手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１１の観点による超音波診断装置では、前記第３の観点による超音波パルス送信方法を好適に実施できる。
【００１７】
第１２の観点では、本発明は、上記構成の超音波パルス送信方法において、インターリーブ数Ｉ（≧２）を設定するためのインターリーブ数設定手段を具備すると共に、前記送信方向制御手段は、前記同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に前記音線信号が属するフレームに属する別の（Ｉ−１）本の音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟んで行うか、又は、前記同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に前記音線信号が属するフレームとは別の（Ｉ−１）枚のフレームに属する（Ｉ−１）本の音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟むように送信方向を制御することを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１２の観点による超音波診断装置では、前記第４の観点による超音波パルス送信方法を好適に実施できる。
【００１８】
第１３の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記超音波探触子が２次元アレイ超音波探触子であり、前記送信方向制御手段は、同一フレームに属する音線信号の間についての超音波パルスの送信方向の変更を電子的に行うと共に異なるフレームに属する音線信号の間についての超音波パルスの送信方向の変更をも電子的に行うことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１３の観点による超音波診断装置では、前記第５の観点による超音波パルス送信方法を好適に実施できる。
【００１９】
第１４の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、フレームと直交する方向に機械的に前記超音波探触子の向きを変えることが出来る機構を具備し、前記送信方向制御手段は、同一フレームに属する音線信号の間についての超音波パルスの送信方向の変更を電子的に行うと共に、異なるフレームに属する音線信号の間についての超音波パルスの送信方向の変更は機械的に行うことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１４の観点による超音波診断装置では、前記第６の観点による超音波パルス送信方法を好適に実施できる。
【００２０】
第１５の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記送受信手段は、異なる方向に同時に超音波パルスの送信を行って複数の音線信号を同時に得ることを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１５の観点による超音波診断装置では、前記第７の観点による超音波パルス送信方法を好適に実施できる。
【００２１】
第１６の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記送受信手段は、流れ情報を含む音線信号を得ることを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１６の観点による超音波診断装置では、前記第８の観点による超音波パルス送信方法を好適に実施できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態に係る超音波診断装置１００の構成図である。
この超音波診断装置１００は、超音波探触子１と、超音波探触子１を駆動して所望の送信方向へ超音波パルスを送信すると共にエコーを受信して受信データを出力する送受信部２と、受信データから超音波画像を生成する信号処理部３と、画像を表示する画像表示部４と、画像や３次元データを記憶するデータ記憶部５と、全体の動作を制御する制御部６と、操作者がパケット数Ｐなどを設定したり指示を与えるための操作部７とを具備している。
【００２４】
制御部６は、操作者の指示に基づいてフレーム数を設定するフレーム数設定部６ａと、操作者の指示に基づいてパケット数Ｐを設定するパケット数設定部６ｂと、操作者の指示に基づいてインターリーブ数Ｉを設定するインターリーブ数設定部６ｃと、操作者の指示に基づいてフレーム内方式かフレーム間方式かいずれかのインターリーブ方式を選択するインターリーブ方式選択部６ｄと、設定された条件に基づいて超音波パルスの送信方向を制御する送信方向制御部６ｅとを含んでいる。
【００２５】
超音波探触子１は、同一フレームに属する音線信号の間についての超音波パルスの送信方向の変更を電子的に行うと共に異なるフレームに属する音線信号の間についての超音波パルスの送信方向の変更も電子的に行う２次元アレイ超音波探触子である。
なお、異なるフレームに属する音線信号の間についての超音波パルスの送信方向の変更は機械的に行う超音波探触子であってもよい。
【００２６】
図２は、超音波診断装置１００によるインターリーブ送信処理を示すフロー図である。
ステップＳ１では、フレーム数設定部６ａはフレーム数を設定する。ここでは、フレーム数＝３が設定されたものとする。この場合、図１に示すように、第１フレームＦ１，第２フレームＦ２，第３フレームＦ３の３つのフレームを走査して３次元データを収集することになる。
【００２７】
ステップＳ２では、パケット数設定部６ｂはパケット数Ｐを設定する。ここでは、パケット数Ｐ＝４が設定されたものとする。この場合、図３や図４に示すように、一つの送信方向に４回の超音波パルスの送信を行って一つの音線信号を得ることになる。
【００２８】
ステップＳ３では、インターリーブ数設定部６ｃはインターリーブ数Ｉを設定する。ここでは、インターリーブ数Ｉ＝３が設定されたものとする。この場合、図３や図４に示すように、一つの送信方向に超音波パルスの送信を行う各回の間に、別の２つの送信方向への超音波パルスの送信を挟むことになる。
【００２９】
ステップＳ４では、インターリーブ方式選択部６ｄは操作者にインターリーブ方式を選択させる。
なお、例えばリアルタイムに３次元データの投影画像を作成して表示している場合において投影方向とフレームの成す角度が４５゜以上ならフレーム間方式を選択し、投影方向とフレームの成す角度が４５゜より小さいならフレーム内方式を選択する、というように、投影方向に応じてインターリーブ方式選択部６ｄが自動的に方式を選択するようにしてもよい。
【００３０】
ステップＳ５では、フレーム内方式が選択されているならステップＳ６へ進み、フレーム間方式が選択されているならステップＳ７へ進む。
【００３１】
ステップＳ６では、フレーム内インターリービング・スキャンを行う。このフレーム内インターリービング・スキャンについては、図３を参照して後で説明する。
【００３２】
ステップＳ７では、フレーム間インターリービング・スキャンで行う。このフレーム間インターリービング・スキャンについては、図４〜図７を参照して後で説明する。
【００３３】
ステップＳ６，Ｓ７でインターリービング・スキャンを行うことにより、リアルタイムにＣＦ（Color Flow）やＢフローの３次元データが収集され、その３次元データから投影画像が作成され、表示される。
【００３４】
図３は、フレーム内インターリービング・スキャンの説明図である。
パケット数Ｐ＝４，インターリーブ数Ｉ＝３とし、音線Ｓ11〜Ｓ16が順に並んで第１フレームＦ１が構成され、音線Ｓ21〜Ｓ26が順に並んで第２フレームＦ２が構成され、音線Ｓ31〜Ｓ36が順に並んで第３フレームＦ３が構成されているとすると、循環的に次の順が繰り返されて超音波パルスの送信が行われる。なお、（）内は送信順を示す番号である。
(0)Ｓ11−(1)Ｓ12−(2)Ｓ13−(3)Ｓ11−(4)Ｓ12−(5)Ｓ13−(6)Ｓ11−(7)Ｓ12−(8)Ｓ13−(9)Ｓ11−(10)Ｓ12−(11)Ｓ13−(12)Ｓ14−(13)Ｓ15−(14)Ｓ16−…−(21)Ｓ14−(22)Ｓ15−(23)Ｓ16−(24)Ｓ21−(25)Ｓ22−(26)Ｓ23−(27)Ｓ21−(28)Ｓ22−(29)Ｓ23−…−(45)Ｓ24−(46)Ｓ25−(47)Ｓ26−(48)Ｓ31−(49)Ｓ32−(50)Ｓ33−…−(69)Ｓ34−(70)Ｓ35−(71)Ｓ36。
【００３５】
図３の順では、第１フレームＦ１の音線Ｓ11〜Ｓ13、第１フレームＦ１の音線Ｓ14〜Ｓ16、第２フレームＦ２の音線Ｓ21〜Ｓ23、第２フレームＦ２の音線Ｓ24〜Ｓ26、第３フレームＦ３の音線Ｓ31〜Ｓ33、第３フレームＦ３の音線Ｓ34〜Ｓ36がそれぞれ一つのインターリーブ・ブロックを構成している。このため、例えばフレームに直交する投影方向の投影画像を見たとき、画像上でインターリーブ・ブロックが目立つことがある。そこで、このような場合には、インターリーブ方式をフレーム間方式に変更すればよい。
【００３６】
図４は、フレーム間インターリービング・スキャンの説明図である。
パケット数Ｐ＝４，インターリーブ数Ｉ＝３とし、音線Ｓ11〜Ｓ16が順に並んで第１フレームＦ１が構成され、音線Ｓ21〜Ｓ26が順に並んで第２フレームＦ２が構成され、音線Ｓ31〜Ｓ36が順に並んで第３フレームＦ３が構成されているとすると、循環的に次の順が繰り返されて超音波パルスの送信が行われる。なお、（）内は送信順を示す番号である。
(0)Ｓ11−(1)Ｓ21−(2)Ｓ31−(3)Ｓ11−(4)Ｓ21−(5)Ｓ31−(6)Ｓ11−(7)Ｓ21−(8)Ｓ31−(9)Ｓ11−(10)Ｓ21−(11)Ｓ31−(12)Ｓ12−(13)Ｓ22−(14)Ｓ32−…−(69)Ｓ16−(70)Ｓ26−(71)Ｓ36。
【００３７】
図４の順では、各フレームＦ１，Ｆ２，Ｆ３内にインターリーブ・ブロックが構成されなくなる。このため、例えばフレームに直交する投影方向の投影画像を見たとき、画像上でインターリーブ・ブロックが目立つことがなくなる。
【００３８】
図５は、異なる送信方向に同時に超音波パルスを送信するマルチビーム（multi-beam）にフレーム間方式を適用した例である。
図５で送信順序が同じ番号のものは、同時に超音波パルスを送信することを表している。
【００３９】
マルチビームとすることにより、フレームレート（flame rate）を上げることが出来る。
【００４０】
図６は、１つの送信方向に超音波パルスを送信し、その送信方向に対応する４つの受信方向（一点鎖線の四角で囲んでいる）の音線信号を同時に得る場合にフレーム間方式を適用した例である。
Ｓ12_1，Ｓ12_2，Ｓ12_3，…は送信位置（ｘｚ位置）を示し、Ｒ11，Ｒ12，Ｒ13，…は受信位置（ｘｚ位置）を示し、Ｆ１，Ｆ２，…はフレーム位置（ｘｚ位置）を示す。
送信方向Ｓ12_1，Ｓ12_2，Ｓ12_3，…，Ｓ56_3に着目すれば、図４と同じ送信順序であることが判る。
【００４１】
図７は、１つの送信方向に超音波パルスを送信し、その送信方向に対応する９つの受信方向（一点鎖線の四角で囲んでいる）の音線信号を同時に得る場合にフレーム間方式を適用した例である。
Ｓ123_1，Ｓ123_2，Ｓ123_3，…は送信位置（ｘｚ位置）を示し、Ｒ11，Ｒ12，Ｒ13，…は受信位置（ｘｚ位置）を示し、Ｆ１，Ｆ２，…はフレーム位置（ｘｚ位置）を示す。
送信方向Ｓ123_1，Ｓ123_2，Ｓ123_3，…，Ｓ789_3に着目すれば、図４と同じ送信順序であることが判る。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の超音波パルス送信方法および超音波診断装置によれば、例えばＣＦやＢフローで３次元データをリアルタイムに収集し、投影画像を作成し、表示する場合に、インターリーブ・ブロックが画面上で目立つことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る超音波診断装置を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るインターリーブ送信処理を示すフロー図である。
【図３】フレーム内方式のインターリーブを示す説明図である。
【図４】フレーム間方式のインターリーブを示す説明図である。
【図５】同時に２つの送信方向に送信する場合にフレーム間方式を適用した例を示す説明図である。
【図６】１送信方向に４受信方向を対応させて受信する場合にフレーム間方式を適用した例を示す説明図である。
【図７】１送信方向に９受信方向を対応させて受信する場合にフレーム間方式を適用した例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 超音波探触子
２ 送受信部
３ 画像生成部
４ 画像表示部
５ データ記憶部
６ 制御部
７ 操作部
１００ 超音波診断装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波パルス送信方法および超音波診断装置に関し、さらに詳しくは、インターリーブ・ブロック（interleave block）が画面上で目立つことを防止できる超音波パルス送信方法および超音波診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平３−１２６４４２号公報には、一つの音線信号を得るために同一方向にＰ（≧２）回の超音波パルスの送信を行うパケット（packet）数Ｐが設定されているとき、同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に別の音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟んで行うインターリービング・スキャン（interleaving scan）の技術が開示されている。
【０００３】
同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に挟む別方向への超音波パルスの送信回数を（Ｉ−１）回とするとき、Ｉをインターリーブ数という。Ｉ≧２である。
例えばパケット数Ｐ＝２，インターリーブ数Ｉ＝３とし、第１音線，第２音線，第３音線，第４音線，…の順に音線が並んで一つのフレーム（frame）を構成しているとすると、次の順で超音波パルスの送信が行われる。
第１音線−第２音線−第３音線−第１音線−第２音線−第３音線−第４音線−第５音線−第６音線−第４音線−第５音線−第６音線−第７音線−第８音線−第９音線−第７音線−第８音線−第９音線−…。
【０００４】
上記の例では、第１音線〜第３音線、第４音線〜第６音線、第７音線〜第９音線、…というようにインターリーブ数ずつの隣接する音線からなる音線グループを単位としてインターリービングが行われている。このインターリービングの単位となる音線グループをインターリーブ・ブロックという。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のインターリービング・スキャンでは、一つのフレーム内でインターリービングを行っているため、一つのフレームが複数のインターリーブ・ブロックをつなぎ合わせて構成されることになる。
しかし、インターリーブ・ブロック内での音線間の走査時刻の差に対して、隣接するインターリーブ・ブロックの境界での音線間の走査時刻の差が大きくなるため、インターリーブ・ブロック毎に画質の差を生じて画像上でインターリーブ・ブロックが目立つことがある問題点がある。
そこで、本発明の目的は、インターリーブ・ブロックが画面上で目立つことを防止できる超音波パルス送信方法および超音波診断装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、一つの音線信号を得るために同一方向にＰ（≧２）回の超音波パルスの送信を行うパケット数Ｐが設定されているとき、前記同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に前記音線信号が属するフレームとは別のフレームに属する音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟んで行うことを特徴とする超音波パルス送信方法を提供する。
上記第１の観点による超音波パルス送信方法では、一つのフレーム内でインターリービングを行わないで、複数のフレーム間でインターリービングを行う。このため、フレーム内にインターリーブ・ブロックがなくなり、画面上でインターリーブ・ブロックが目立つことを防止できる。
なお、この超音波パルス送信方法を実施するためには、一つのフレーム内で音線が並ぶ方向と２以上のフレームが並ぶ方向の２方向について電子的または機械的に超音波パルスの送信方向を変更できる超音波診断装置が必要になる。
【０００７】
第２の観点では、本発明は、上記構成の超音波パルス送信方法において、インターリーブ数Ｉ（≧２）が設定されているとき、前記同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に前記音線信号が属するフレームとは別の（Ｉ−１）枚のフレームに属する（Ｉ−１）本の音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟むことを特徴とする超音波パルス送信方法を提供する。
上記第２の観点による超音波パルス送信方法では、一つのフレーム内でインターリービングを行わないで、Ｉ枚のフレーム間でインターリービングを行う。このため、フレーム内にインターリーブ・ブロックがなくなり、画面上でインターリーブ・ブロックが目立つことを防止できる。
【０００８】
第３の観点では、本発明は、一つの音線信号を得るために同一方向にＰ（≧２）回の超音波パルスの送信を行うパケット数Ｐが設定されているとき、前記同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に前記音線信号が属するフレームに属する別の音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟んで行うか、又は、前記同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に前記音線信号が属するフレームとは別のフレームに属する音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟んで行うか、を選択可能であることを特徴とする超音波パルス送信方法を提供する。
上記第３の観点による超音波パルス送信方法では、一つのフレーム内でインターリービングを行う方式か、複数のフレーム間でインターリービングを行う方式かを選択できる。このため、インターリービング・スキャンの用途に応じて方式を使い分けすることが出来る。
【０００９】
第４の観点では、本発明は、上記構成の超音波パルス送信方法において、インターリーブ数Ｉ（≧２）が設定されているとき、前記同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に前記音線信号が属するフレームに属する別の（Ｉ−１）本の音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟んで行うか、又は、前記同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に前記音線信号が属するフレームとは別の（Ｉ−１）枚のフレームに属する（Ｉ−１）本の音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟むことを特徴とする超音波パルス送信方法を提供する。
上記第４の観点による超音波パルス送信方法では、一つのフレームのＩ本ずつの音線を単位としてインターリービングを行う方式か、Ｉ枚のフレーム間でインターリービングを行う方式かを選択できる。このため、インターリービング・スキャンの用途に応じて方式を使い分けすることが出来る。
【００１０】
第５の観点では、本発明は、上記構成の超音波パルス送信方法において、同一フレームに属する音線信号の間についての超音波パルスの送信方向の変更を電子的に行うと共に、異なるフレームに属する音線信号の間についての超音波パルスの送信方向の変更も電子的に行うことを特徴とする超音波パルス送信方法を提供する。
上記第５の観点による超音波パルス送信方法では、一つのフレーム内で音線が並ぶ方向と２以上のフレームが並ぶ方向の２方向について電子的に超音波パルスの送信方向を変更可能な超音波探触子を使用できる。
【００１１】
第６の観点では、本発明は、上記構成の超音波パルス送信方法において、同一フレームに属する音線信号の間についての超音波パルスの送信方向の変更を電子的に行うと共に、異なるフレームに属する音線信号の間についての超音波パルスの送信方向の変更は機械的に行うことを特徴とする超音波パルス送信方法を提供する。
上記第６の観点による超音波パルス送信方法では、一つのフレーム内で音線が並ぶ方向については電子的に超音波パルスの送信方向を変更し、２以上のフレームが並ぶ方向については機械的に超音波パルスの送信方向を変更可能な超音波探触子を使用できる。
【００１２】
第７の観点では、本発明は、上記構成の超音波パルス送信方法において、異なる方向に同時に超音波パルスの送信を行って複数の音線信号を同時に得ることを特徴とする超音波パルス送信方法を提供する。
上記第７の観点による超音波パルス送信方法では、同時に２以上の送信方向に超音波パルスを送信可能な超音波探触子を使用できる。
【００１３】
第８の観点では、本発明は、上記構成の超音波パルス送信方法において、流れ情報を含む音線信号を得ることを特徴とする超音波パルス送信方法を提供する。上記第８の観点による超音波パルス送信方法では、ＣＦ（Color Flow）やＢフローで３次元データを収集する場合に、画面上でインターリーブ・ブロックが目立つことを防止できる。
【００１４】
第９の観点では、本発明は、超音波探触子と、フレーム数ｆを設定するためのフレーム数設定手段と、パケット数Ｐ（≧２）を設定するためのパケット数設定手段と、前記超音波探触子を駆動して同一方向にＰ回の超音波パルスの送信を行ってエコーを受信し音線信号を得る送受信手段と、前記同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に前記音線信号が属するフレームとは別のフレームに属する音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟むように送信方向を制御する送信方向制御手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第９の観点による超音波診断装置では、前記第１の観点による超音波パルス送信方法を好適に実施できる。
【００１５】
第１０の観点では、本発明は、請求項９上記構成の超音波診断装置において、インターリーブ数Ｉ（≧２）を設定するためのインターリーブ数設定手段を具備すると共に、前記送信方向制御手段は、前記同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に前記音線信号が属するフレームとは別の（Ｉ−１）枚のフレームに属する（Ｉ−１）本の音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟むように送信方向を制御することを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１０の観点による超音波診断装置では、前記第２の観点による超音波パルス送信方法を好適に実施できる。
【００１６】
第１１の観点では、本発明は、超音波探触子と、フレーム数ｆを設定するためのフレーム数設定手段と、パケット数Ｐ（≧２）を設定するためのパケット数設定手段と、前記超音波探触子を駆動して同一方向にＰ回の超音波パルスの送信を行ってエコーを受信し音線信号を得る送受信手段と、前記同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に前記音線信号が属するフレームに属する別の音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟むように送信方向を制御するフレーム内方式か又は前記同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に前記音線信号が属するフレームとは別のフレームに属する音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟むように送信方向を制御するフレーム間方式かのいずれかで送信方向を制御する送信方向制御手段と、前記フレーム内方式かフレーム間方式かを操作者が選択するためのインターリーブ方式選択手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１１の観点による超音波診断装置では、前記第３の観点による超音波パルス送信方法を好適に実施できる。
【００１７】
第１２の観点では、本発明は、上記構成の超音波パルス送信方法において、インターリーブ数Ｉ（≧２）を設定するためのインターリーブ数設定手段を具備すると共に、前記送信方向制御手段は、前記同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に前記音線信号が属するフレームに属する別の（Ｉ−１）本の音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟んで行うか、又は、前記同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に前記音線信号が属するフレームとは別の（Ｉ−１）枚のフレームに属する（Ｉ−１）本の音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟むように送信方向を制御することを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１２の観点による超音波診断装置では、前記第４の観点による超音波パルス送信方法を好適に実施できる。
【００１８】
第１３の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記超音波探触子が２次元アレイ超音波探触子であり、前記送信方向制御手段は、同一フレームに属する音線信号の間についての超音波パルスの送信方向の変更を電子的に行うと共に異なるフレームに属する音線信号の間についての超音波パルスの送信方向の変更をも電子的に行うことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１３の観点による超音波診断装置では、前記第５の観点による超音波パルス送信方法を好適に実施できる。
【００１９】
第１４の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、フレームと直交する方向に機械的に前記超音波探触子の向きを変えることが出来る機構を具備し、前記送信方向制御手段は、同一フレームに属する音線信号の間についての超音波パルスの送信方向の変更を電子的に行うと共に、異なるフレームに属する音線信号の間についての超音波パルスの送信方向の変更は機械的に行うことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１４の観点による超音波診断装置では、前記第６の観点による超音波パルス送信方法を好適に実施できる。
【００２０】
第１５の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記送受信手段は、異なる方向に同時に超音波パルスの送信を行って複数の音線信号を同時に得ることを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１５の観点による超音波診断装置では、前記第７の観点による超音波パルス送信方法を好適に実施できる。
【００２１】
第１６の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記送受信手段は、流れ情報を含む音線信号を得ることを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１６の観点による超音波診断装置では、前記第８の観点による超音波パルス送信方法を好適に実施できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態に係る超音波診断装置１００の構成図である。
この超音波診断装置１００は、超音波探触子１と、超音波探触子１を駆動して所望の送信方向へ超音波パルスを送信すると共にエコーを受信して受信データを出力する送受信部２と、受信データから超音波画像を生成する信号処理部３と、画像を表示する画像表示部４と、画像や３次元データを記憶するデータ記憶部５と、全体の動作を制御する制御部６と、操作者がパケット数Ｐなどを設定したり指示を与えるための操作部７とを具備している。
【００２４】
制御部６は、操作者の指示に基づいてフレーム数を設定するフレーム数設定部６ａと、操作者の指示に基づいてパケット数Ｐを設定するパケット数設定部６ｂと、操作者の指示に基づいてインターリーブ数Ｉを設定するインターリーブ数設定部６ｃと、操作者の指示に基づいてフレーム内方式かフレーム間方式かいずれかのインターリーブ方式を選択するインターリーブ方式選択部６ｄと、設定された条件に基づいて超音波パルスの送信方向を制御する送信方向制御部６ｅとを含んでいる。
【００２５】
超音波探触子１は、同一フレームに属する音線信号の間についての超音波パルスの送信方向の変更を電子的に行うと共に異なるフレームに属する音線信号の間についての超音波パルスの送信方向の変更も電子的に行う２次元アレイ超音波探触子である。
なお、異なるフレームに属する音線信号の間についての超音波パルスの送信方向の変更は機械的に行う超音波探触子であってもよい。
【００２６】
図２は、超音波診断装置１００によるインターリーブ送信処理を示すフロー図である。
ステップＳ１では、フレーム数設定部６ａはフレーム数を設定する。ここでは、フレーム数＝３が設定されたものとする。この場合、図１に示すように、第１フレームＦ１，第２フレームＦ２，第３フレームＦ３の３つのフレームを走査して３次元データを収集することになる。
【００２７】
ステップＳ２では、パケット数設定部６ｂはパケット数Ｐを設定する。ここでは、パケット数Ｐ＝４が設定されたものとする。この場合、図３や図４に示すように、一つの送信方向に４回の超音波パルスの送信を行って一つの音線信号を得ることになる。
【００２８】
ステップＳ３では、インターリーブ数設定部６ｃはインターリーブ数Ｉを設定する。ここでは、インターリーブ数Ｉ＝３が設定されたものとする。この場合、図３や図４に示すように、一つの送信方向に超音波パルスの送信を行う各回の間に、別の２つの送信方向への超音波パルスの送信を挟むことになる。
【００２９】
ステップＳ４では、インターリーブ方式選択部６ｄは操作者にインターリーブ方式を選択させる。
なお、例えばリアルタイムに３次元データの投影画像を作成して表示している場合において投影方向とフレームの成す角度が４５゜以上ならフレーム間方式を選択し、投影方向とフレームの成す角度が４５゜より小さいならフレーム内方式を選択する、というように、投影方向に応じてインターリーブ方式選択部６ｄが自動的に方式を選択するようにしてもよい。
【００３０】
ステップＳ５では、フレーム内方式が選択されているならステップＳ６へ進み、フレーム間方式が選択されているならステップＳ７へ進む。
【００３１】
ステップＳ６では、フレーム内インターリービング・スキャンを行う。このフレーム内インターリービング・スキャンについては、図３を参照して後で説明する。
【００３２】
ステップＳ７では、フレーム間インターリービング・スキャンで行う。このフレーム間インターリービング・スキャンについては、図４〜図７を参照して後で説明する。
【００３３】
ステップＳ６，Ｓ７でインターリービング・スキャンを行うことにより、リアルタイムにＣＦ（Color Flow）やＢフローの３次元データが収集され、その３次元データから投影画像が作成され、表示される。
【００３４】
図３は、フレーム内インターリービング・スキャンの説明図である。
パケット数Ｐ＝４，インターリーブ数Ｉ＝３とし、音線Ｓ11〜Ｓ16が順に並んで第１フレームＦ１が構成され、音線Ｓ21〜Ｓ26が順に並んで第２フレームＦ２が構成され、音線Ｓ31〜Ｓ36が順に並んで第３フレームＦ３が構成されているとすると、循環的に次の順が繰り返されて超音波パルスの送信が行われる。なお、（）内は送信順を示す番号である。
(0)Ｓ11−(1)Ｓ12−(2)Ｓ13−(3)Ｓ11−(4)Ｓ12−(5)Ｓ13−(6)Ｓ11−(7)Ｓ12−(8)Ｓ13−(9)Ｓ11−(10)Ｓ12−(11)Ｓ13−(12)Ｓ14−(13)Ｓ15−(14)Ｓ16−…−(21)Ｓ14−(22)Ｓ15−(23)Ｓ16−(24)Ｓ21−(25)Ｓ22−(26)Ｓ23−(27)Ｓ21−(28)Ｓ22−(29)Ｓ23−…−(45)Ｓ24−(46)Ｓ25−(47)Ｓ26−(48)Ｓ31−(49)Ｓ32−(50)Ｓ33−…−(69)Ｓ34−(70)Ｓ35−(71)Ｓ36。
【００３５】
図３の順では、第１フレームＦ１の音線Ｓ11〜Ｓ13、第１フレームＦ１の音線Ｓ14〜Ｓ16、第２フレームＦ２の音線Ｓ21〜Ｓ23、第２フレームＦ２の音線Ｓ24〜Ｓ26、第３フレームＦ３の音線Ｓ31〜Ｓ33、第３フレームＦ３の音線Ｓ34〜Ｓ36がそれぞれ一つのインターリーブ・ブロックを構成している。このため、例えばフレームに直交する投影方向の投影画像を見たとき、画像上でインターリーブ・ブロックが目立つことがある。そこで、このような場合には、インターリーブ方式をフレーム間方式に変更すればよい。
【００３６】
図４は、フレーム間インターリービング・スキャンの説明図である。
パケット数Ｐ＝４，インターリーブ数Ｉ＝３とし、音線Ｓ11〜Ｓ16が順に並んで第１フレームＦ１が構成され、音線Ｓ21〜Ｓ26が順に並んで第２フレームＦ２が構成され、音線Ｓ31〜Ｓ36が順に並んで第３フレームＦ３が構成されているとすると、循環的に次の順が繰り返されて超音波パルスの送信が行われる。なお、（）内は送信順を示す番号である。
(0)Ｓ11−(1)Ｓ21−(2)Ｓ31−(3)Ｓ11−(4)Ｓ21−(5)Ｓ31−(6)Ｓ11−(7)Ｓ21−(8)Ｓ31−(9)Ｓ11−(10)Ｓ21−(11)Ｓ31−(12)Ｓ12−(13)Ｓ22−(14)Ｓ32−…−(69)Ｓ16−(70)Ｓ26−(71)Ｓ36。
【００３７】
図４の順では、各フレームＦ１，Ｆ２，Ｆ３内にインターリーブ・ブロックが構成されなくなる。このため、例えばフレームに直交する投影方向の投影画像を見たとき、画像上でインターリーブ・ブロックが目立つことがなくなる。
【００３８】
図５は、異なる送信方向に同時に超音波パルスを送信するマルチビーム（multi-beam）にフレーム間方式を適用した例である。
図５で送信順序が同じ番号のものは、同時に超音波パルスを送信することを表している。
【００３９】
マルチビームとすることにより、フレームレート（flame rate）を上げることが出来る。
【００４０】
図６は、１つの送信方向に超音波パルスを送信し、その送信方向に対応する４つの受信方向（一点鎖線の四角で囲んでいる）の音線信号を同時に得る場合にフレーム間方式を適用した例である。
Ｓ12_1，Ｓ12_2，Ｓ12_3，…は送信位置（ｘｚ位置）を示し、Ｒ11，Ｒ12，Ｒ13，…は受信位置（ｘｚ位置）を示し、Ｆ１，Ｆ２，…はフレーム位置（ｘｚ位置）を示す。
送信方向Ｓ12_1，Ｓ12_2，Ｓ12_3，…，Ｓ56_3に着目すれば、図４と同じ送信順序であることが判る。
【００４１】
図７は、１つの送信方向に超音波パルスを送信し、その送信方向に対応する９つの受信方向（一点鎖線の四角で囲んでいる）の音線信号を同時に得る場合にフレーム間方式を適用した例である。
Ｓ123_1，Ｓ123_2，Ｓ123_3，…は送信位置（ｘｚ位置）を示し、Ｒ11，Ｒ12，Ｒ13，…は受信位置（ｘｚ位置）を示し、Ｆ１，Ｆ２，…はフレーム位置（ｘｚ位置）を示す。
送信方向Ｓ123_1，Ｓ123_2，Ｓ123_3，…，Ｓ789_3に着目すれば、図４と同じ送信順序であることが判る。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の超音波パルス送信方法および超音波診断装置によれば、例えばＣＦやＢフローで３次元データをリアルタイムに収集し、投影画像を作成し、表示する場合に、インターリーブ・ブロックが画面上で目立つことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る超音波診断装置を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るインターリーブ送信処理を示すフロー図である。
【図３】フレーム内方式のインターリーブを示す説明図である。
【図４】フレーム間方式のインターリーブを示す説明図である。
【図５】同時に２つの送信方向に送信する場合にフレーム間方式を適用した例を示す説明図である。
【図６】１送信方向に４受信方向を対応させて受信する場合にフレーム間方式を適用した例を示す説明図である。
【図７】１送信方向に９受信方向を対応させて受信する場合にフレーム間方式を適用した例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 超音波探触子
２ 送受信部
３ 画像生成部
４ 画像表示部
５ データ記憶部
６ 制御部
７ 操作部
１００ 超音波診断装置
Claims (6)
- 超音波探触子と、
３次元データを構成するフレーム数ｆを設定するためのフレーム数設定手段と、
パケット数Ｐ（≧２）を設定するためのパケット数設定手段と、
前記超音波探触子を駆動して１フレームにおける同一方向にＰ回の超音波パルスの送信を行ってエコーを受信し音線信号を得る送受信手段と、
前記１フレームにおける同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に前記１フレームにおける別の音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟むように送信方向を制御するフレーム内方式か又は前記１フレームにおける同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に前記１フレームとは空間的位置が別のフレームにおける音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟むように送信方向を制御するフレーム間方式かのいずれかで送信方向を制御する送信方向制御手段と、
前記フレーム内方式かフレーム間方式かを操作者が選択するためのインターリーブ方式選択手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項１に記載の超音波診断装置において、
インターリーブ数Ｉ（≧２）を設定するためのインターリーブ数設定手段を具備すると共に、
前記送信方向制御手段は、前記１フレームにおける同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に前記１フレームにおける別の（Ｉ−１）本の音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟んで行うか、又は、前記１フレームにおける同一方向への各回の超音波パルスの送信の間に前記１フレームとは別の（Ｉ−１）枚のフレームにそれぞれ対応する（Ｉ−１）本の音線信号を得るための超音波パルスの送信を挟むように送信方向を制御することを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項１又は請求項２に記載の超音波診断装置において、
前記超音波探触子が２次元アレイ超音波探触子であり、
前記送信方向制御手段は、同一フレームに属する音線信号の間についての超音波パルスの送信方向の変更を電子的に行うと共に、互いに異なるフレームに属する音線信号の間についての超音波パルスの送信方向の変更をも電子的に行うことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項１又は請求項２に記載の超音波診断装置において、
フレームと直交する方向に機械的に前記超音波探触子の向きを変えることが出来る機構を具備し、
前記送信方向制御手段は、同一フレームに属する音線信号の間についての超音波パルスの送信方向の変更を電子的に行うと共に、互いに異なるフレームに属する音線信号の間についての超音波パルスの送信方向の変更は機械的に行うことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項１から請求項４のいずれかに記載の超音波診断装置において、
前記送受信手段は、異なる方向に同時に超音波パルスの送信を行って複数の音線信号を同時に得ることを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項１から請求項４のいずれかに記載の超音波診断装置において、
前記送受信手段は、流れ情報を含む音線信号を得ることを特徴とする超音波診断装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| CNB2003101141579A CN100379386C (zh) | 2002-11-07 | 2003-11-05 | 超声波脉冲发送方法和超声波诊断装置 |
| KR1020030078293A KR101027195B1 (ko) | 2002-11-07 | 2003-11-06 | 초음파 펄스 송신 방법 및 초음파 진단 장치 |
| DE10352330A DE10352330A1 (de) | 2002-11-07 | 2003-11-06 | Ultraschallpulsaussendeverfahren und Ultraschalldiagnosevorrichtung |
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