JP4583737B2 - 超音波画像生成方法および超音波診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、超音波画像生成方法および超音波診断装置に関し、さらに詳しくは、流れ情報を表す画像と組織情報を表すＢモードとを同時に生成することが出来る超音波画像生成方法および超音波診断装置に関する。

被検体内に極性が交互に反転した３発の超音波パルスを組として送信すると共に対応する超音波エコーを受信して、ＣＦＭ（Color Flow Mapping）画像とハーモニックＢモード画像とを生成する超音波診断装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、被検体内に極性が交互に反転した４発または６発の超音波パルスを組として送信すると共に対応する超音波エコーを受信して、ＣＦＭ画像とハーモニックＢモード画像とを生成する超音波診断装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００１−２９９７６５号公報 特開２００２−１４３１５８号公報

上記従来の超音波診断装置では、ＣＦＭ画像とハーモニックＢモード画像とを同時に表示できる。
しかし、ＣＦＭ画像もハーモニックＢモード画像も流れ情報を表す画像であり、組織情報を表すＢモード画像を同時に表示できない問題点があった。
そこで、本発明の目的は、流れ情報を表す画像と組織情報を表すＢモードとを同時に生成することが出来る超音波画像生成方法および超音波診断装置を提供することにある。

第１の観点では、本発明は、Ｂフロー画像を生成するための複数発の超音波パルスを被検体内へ送信すると共に前記被検体内から各超音波パルスに対応する超音波エコーを受信して受信信号を作成し、複数発の超音波パルスに対応する受信信号からＢフロー画像とＢモード画像とを生成することを特徴とする超音波画像生成方法を提供する。
上記第１の観点による超音波画像生成方法では、複数の超音波パルスを送信して被検体内から対応する超音波エコーを受信して受信信号を作成し、複数発の超音波パルスに対応する受信信号からＢフロー画像を生成し、複数発の超音波パルスに対応する受信信号の１つからＢフロー画像を生成する。
したがって、ＢフローとＢモードの両方で受信エコー信号を共用することにより、流れ情報を表すＢフロー画像と同時に組織情報を表すＢモード画像を高フレームレートで表示することが出来る。

第２の観点では、本発明は、上記構成の超音波画像生成方法において、複数発の超音波パルスに対応する受信信号を蓄積すると共に、蓄積した受信信号を読み出してＢフロー画像とＢモード画像とを生成することを特徴とする超音波画像生成方法を提供する。
上記第２の観点による超音波画像生成方法では、受信信号を蓄積し、蓄積した受信信号からＢフロー画像とＢモード画像とを生成するので、一旦、Ｂフロー画像単独、Ｂモード画像単独、または、Ｂフロー画像およびＢモード画像の両方同時のいずれかのモードで表示を行った後でも、新たな超音波パルス送信を行うことなく、Ｂフロー画像単独、Ｂモード画像単独、または、Ｂフロー画像およびＢモード画像の両方同時のいずれか所望のモードに切り替えて表示を行うことが出来る。

第３の観点では、本発明は、ＣＨＡ（Coded Harmonic Angio; コーディッド ハーモニック アンギオ）モード画像を生成するための複数発の超音波パルスを被検体内へ送信すると共に前記被検体内から各超音波パルスに対応する超音波エコーを受信して受信信号を作成し、複数発の超音波パルスに対応する受信信号からＣＨＡモード画像とＢモード画像とを生成することを特徴とする超音波画像生成方法を提供する。
上記第３の観点による超音波画像生成方法では、複数の超音波パルスを送信して被検体内から対応する超音波エコーを受信して受信信号を作成し、複数発の超音波パルスに対応する受信信号からＣＨＡモード画像を生成し、複数発の超音波パルスに対応する受信信号の１つからＢフロー画像を生成する。
したがって、流れ情報を表すＣＨＡモード画像と同時に組織情報を表すＢモード画像を高フレームレートで表示することが出来る。

第４の観点では、本発明は、上記構成の超音波画像生成方法において、複数発の超音波パルスに対応する受信信号を蓄積すると共に、蓄積した受信信号を読み出してＣＨＡモード画像とＢモード画像とを生成することを特徴とする超音波画像生成方法を提供する。
上記第４の観点による超音波画像生成方法では、受信信号を蓄積し、蓄積した受信信号からＣＨＡモード画像とＢモード画像とを生成するので、一旦、ＣＨＡモード画像単独、Ｂモード画像単独、または、ＣＨＡモード画像およびＢモード画像の両方同時のいずれかのモードで表示を行った後でも、新たな超音波パルス送信を行うことなく、ＣＨＡモード画像単独、Ｂモード画像単独、または、ＣＨＡモード画像およびＢモード画像の両方同時のいずれか所望のモードに切り替えて表示を行うことが出来る。

第５の観点では、本発明は、ハーモニックＢモード画像を生成するための複数発の超音波パルスを被検体内へ送信すると共に前記被検体内から各超音波パルスに対応する超音波エコーを受信して受信信号を作成し、複数発の超音波パルスに対応する受信信号からハーモニックＢモード画像とＢモード画像とを生成することを特徴とする超音波画像生成方法を提供する。
上記第５の観点による超音波画像生成方法では、複数の超音波パルスを送信して被検体内から対応する超音波エコーを受信して受信信号を作成し、複数発の超音波パルスに対応する受信信号からハーモニックＢフロー画像を生成し、複数発の超音波パルスに対応する受信信号の１つからＢモード画像を生成する。
したがって、流れ情報を表すハーモニックＢモード画像と同時に組織情報を表すＢモード画像を高フレームレートで表示することが出来る。

第６の観点では、本発明は、上記構成の超音波画像生成方法において、複数発の超音波パルスに対応する受信信号を蓄積すると共に、蓄積した受信信号を読み出してハーモニックＢモード画像とＢモード画像とを生成することを特徴とする超音波画像生成方法を提供する。
上記第６の観点による超音波画像生成方法では、受信信号を蓄積し、蓄積した受信信号からハーモニックＢモード画像とＢモード画像とを生成するので、一旦、ハーモニックＢモード画像単独、Ｂモード画像単独、または、ハーモニックＢモード画像およびＢモード画像の両方同時のいずれかのモードで表示を行った後でも、新たな超音波パルス送信を行うことなく、ハーモニックＢモード画像単独、Ｂモード画像単独、または、ハーモニックＢモード画像およびＢモード画像の両方同時のいずれか所望のモードに切り替えて表示を行うことが出来る。

第７の観点では、本発明は、超音波探触子と、前記超音波探触子を駆動してＢフロー画像を生成するための複数発の超音波パルスを被検体内へ送信すると共に前記被検体内から各超音波パルスに対応する超音波エコーを受信して受信信号を作成する送受信手段と、複数発の超音波パルスに対応する受信信号からＢフロー画像とＢモード画像とを生成する画像生成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７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画像生成方法を好適に実施できる。

第８の観点では、本発明は、請求項７に記載の超音波診断装置において、複数発の超音波パルスに対応する受信信号を蓄積する受信信号蓄積手段を具備し、前記画像生成手段は、前記受信信号蓄積手段から前記受信信号を読み出してＢフロー画像とＢモード画像とを生成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８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画像生成方法を好適に実施できる。

第９の観点では、本発明は、超音波探触子と、前記超音波探触子を駆動してＣＨＡモード画像を生成するための複数発の超音波パルスを被検体内へ送信すると共に前記被検体内から各超音波パルスに対応する超音波エコーを受信して受信信号を作成する送受信手段と、複数発の超音波パルスに対応する受信信号からＣＨＡモード画像とＢモード画像とを生成する画像生成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３の観点による超音波画像生成方法を好適に実施できる。

第１０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、複数発の超音波パルスに対応する受信信号を蓄積する受信信号蓄積手段を具備し、前記画像生成手段は、前記受信信号蓄積手段から前記受信信号を読み出してＣＨＡモード画像とＢモード画像とを生成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４の観点による超音波画像生成方法を好適に実施できる。

第１１の観点では、本発明は、超音波探触子と、前記超音波探触子を駆動してハーモニックＢモード画像を生成するための複数発の超音波パルスを被検体内へ送信すると共に前記被検体内から各超音波パルスに対応する超音波エコーを受信して受信信号を作成する送受信手段と、複数発の超音波パルスに対応する受信信号からハーモニックＢモード画像とＢモード画像とを生成する画像生成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５の観点による超音波画像生成方法を好適に実施できる。

第１２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、複数発の超音波パルスに対応する受信信号を蓄積する受信信号蓄積手段を具備し、前記画像生成手段は、前記受信信号蓄積手段から前記受信信号を読み出してハーモニックＢモード画像とＢモード画像とを生成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６の観点による超音波画像生成方法を好適に実施できる。

本発明の超音波画像生成方法および超音波診断装置によれば、流れ情報を表す画像と同時に組織情報を表すＢモード画像を表示することが出来る。

以下、図に示す実施例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。

図１は、本発明の実施例１に係る超音波診断装置を示す構成図である。
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を駆動して超音波で被検体内を走査し受信信号を出力する送受信部２と、出力された受信信号を記憶する受信信号記憶部３と、受信信号記憶部３から読み出した受信信号を基にＢモード信号を生成するＢモード処理部４と、受信信号記憶部３から読み出した受信信号を基にＢフロー信号を生成するＢフロー処理部５Ａと、画像の生成及び表示を制御する表示制御部５Ａと、表示制御部５Ａが生成した画像を表示する表示部６と、操作者が指示を与えるための操作部７とを具備して構成されている。

送受信部２は、超音波探触子１を駆動し、図２の（ａ）に示すように、Ｂフロー画像およびＢモード画像を構成するための第１音線方向に４発の超音波パルスの組Ｓ１ｐ，Ｓ２ｎ，Ｓ３ｎ，Ｓ４ｐを送信し、次に、Ｂフロー画像およびＢモード画像を構成するための第２音線方向に４発の超音波パルスの組Ｓ１ｐ，Ｓ２ｎ，Ｓ３ｎ，Ｓ４ｐを送信する、というように、１音線につき正負負正の４発の超音波パルスの組を被検体内へ送信する。

送受信部２は、超音波探触子１を経て、前述の超音波パルスの組に対応する超音波エコーを被検体内から受信する。そして、図２の（ｂ）に示すように、この超音波エコーに基づく受信エコー信号の組Ｒ１ｐ，Ｒ２ｎ，Ｒ３ｎ，Ｒ４ｐを順に出力する。

この受信エコー信号Ｒ１ｐ，Ｒ２ｎ，Ｒ３ｎ，Ｒ４ｐは、次々に受信信号記憶部３に記憶される。

Ｂモード処理部４は、受信信号記憶部３から、受信エコー信号Ｒ１ｐ，Ｒ２ｎ，Ｒ３ｎ，Ｒ４ｐのデータを読み出し、図２の（ｃ）に示すように、受信エコー信号Ｒ１ｐ，Ｒ２ｎ，Ｒ３ｎ，Ｒ４ｐのそれぞれに基づくＢモードデータを出力する。

Ｂフロー処理部５Ａは、受信信号記憶部３から、受信エコー信号Ｒ１ｐ，Ｒ２ｎ，Ｒ３ｎ，Ｒ４ｐのデータを読み出し、図２の（ｄ）に示すように、受信エコー信号Ｒ１ｐ，Ｒ２ｎ，Ｒ３ｎ，Ｒ４ｐに基づくＢフローデータを出力する。

表示制御部６は、Ｂモードデータに基づいてＢモード画像データを生成する。また、表示制御部６は、Ｂフローデータに基づいてＢフロー画像データを生成する。そして、Ｂモード画像データのみ、または、Ｂフロー画像データのみ、または、Ｂモード画像データとＢフロー画像データとを合成した画像データを出力する。いずれを生成し出力するかは、操作部８を操作することにより、選択できる。

表示部７は、表示制御部６から出力された画像データに基づいて画像を画面上に同時に表示する。例えば、表示制御部６からＢモード画像データとＢフロー画像データとを合成した画像データが出力されたときは、図３に示すように、Ｂモード画像とＢフロー画像とを合成した画像を画面上に同時に表示する。操作部８を操作することにより、Ｂモード画像単独、または、Ｂフロー画像単独の表示を行うことも出来る。

実施例１に係る超音波診断装置１００によれば、ＢフローとＢモードの両方で受信エコー信号を共用することにより、Ｂフロー画像と同時にＢモード画像を高フレームレートで表示することが出来る。
また、超音波診断装置１００をフリーズさせた場合でも、受信信号記憶部３から読み出した受信信号により、Ｂフロー画像とＢモード画像とを表示させることが出来る。

図４は、本発明の実施例２に係る超音波診断装置を示す構成図である。
この超音波診断装置２００は、実施例１のＢフロー処理部５Ａの代わりにＣＨＡ処理部５Ｂを具備している他は、実施例１の超音波診断装置１００と同様の構成である。

送受信部２は、超音波探触子１を駆動し、図５の（ａ）に示すように、ＣＨＡモード画像およびＢモード画像を構成するための第１音線方向に４発の超音波パルスの組Ｓ１ｐ，Ｓ２ｎ，Ｓ３ｎ，Ｓ４ｐを送信し、次に、ＣＨＡモード画像およびＢモード画像を構成するための第２音線方向に４発の超音波パルスの組Ｓ１ｐ，Ｓ２ｎ，Ｓ３ｎ，Ｓ４ｐを送信する、というように、１音線につき４発の超音波パルスの組を被検体内へ送信する。

送受信部２は、超音波探触子１を経て、前述の超音波パルスの組に対応する超音波エコーを被検体内から受信する。そして、図５の（ｂ）に示すように、この超音波エコーに基づく受信エコー信号の組Ｒ１ｐ，Ｒ２ｎ，Ｒ３ｎ，Ｒ４ｐを順に出力する。

この受信エコー信号Ｒ１ｐ，Ｒ２ｎ，Ｒ３ｎ，Ｒ４ｐは、次々に受信信号記憶部３に記憶される。

Ｂモード処理部４は、受信信号記憶部３から、受信エコー信号Ｒ１ｐ，Ｒ２ｎ，Ｒ３ｎ，Ｒ４ｐのデータを読み出し、図５の（ｃ）に示すように、受信エコー信号Ｒ１ｐ，Ｒ２ｎ，Ｒ３ｎ，Ｒ４ｐのそれぞれに基づくＢモードデータを出力する。

ＣＨＡモード処理部５Ｂは、受信信号記憶部３から、受信エコー信号Ｒ１ｐとＲ２ｎ，Ｒ３ｎとＲ４ｐのデータを読み出し、図５の（ｄ）に示すように、受信エコー信号Ｒ１ｐとＲ２ｎ，Ｒ３ｎとＲ４ｐに基づくＣＨＡモードデータを出力する。

表示制御部６は、Ｂモードデータに基づいてＢモード画像データを生成する。また、表示制御部６は、ＣＨＡモードデータに基づいてＣＨＡモード画像データを生成する。そして、Ｂモード画像データのみ、または、ＣＨＡモード画像データのみ、または、Ｂモード画像データとＣＨＡモード画像データとを合成した画像データを出力する。いずれを生成し出力するかは、操作部８を操作することにより、選択できる。

表示部７は、表示制御部６から出力された画像データに基づいて画像を画面上に同時に表示する。例えば、表示制御部６からＢモード画像データとＣＨＡモード画像データとを合成した画像データが出力されたときは、図６に示すように、Ｂモード画像とＣＨＡモード画像とを合成した画像を画面上に同時に表示する。操作部８を操作することにより、Ｂモード画像単独、または、ＣＨＡモード画像単独の表示を行うことも出来る。

実施例２に係る超音波診断装置２００によれば、ＣＨＡモードとＢモードの両方で受信エコー信号を共用することにより、ＣＨＡモード画像と同時にＢモード画像を高フレームレートで表示することが出来る。
また、超音波診断装置２００をフリーズさせた場合でも、受信信号記憶部３から読み出した受信信号により、ＣＨＡモード画像とＢモード画像とを表示させることが出来る。

図７は、本発明の実施例３に係る超音波診断装置を示す構成図である。
この超音波診断装置３００は、実施例１のＢフロー処理部５Ａの代わりにハーモニックＢモード処理部５Ｃを具備している他は、実施例１の超音波診断装置１００と同様の構成である。

送受信部２は超音波探触子１を駆動し、図８の（ａ）に示すように、ハーモニックＢモード画像およびＢモード画像を構成するための第１音線方向に２発の超音波パルスの組Ｓ１ｐ，Ｓ２ｎを送信し、次に、ハーモニックＢモード画像およびＢモード画像を構成するための第２音線方向に２発の超音波パルスの組Ｓ１ｐ，Ｓ２ｎを送信する、というように、１音線につき２発の超音波パルスの組を被検体内へ送信する。

送受信部２は、超音波探触子１を経て、前述の超音波パルスの組に対応する超音波エコーを被検体内から受信する。そして、図８の（ｂ）に示すように、この超音波エコーに基づく受信エコー信号の組Ｒ１ｐ，Ｒ２ｎを順に出力する。

この受信エコー信号Ｒ１ｐ，Ｒ２ｎは、次々に受信信号記憶部３に記憶される。

Ｂモード処理部４は、受信信号記憶部３から、受信エコー信号Ｒ１ｐ，Ｒ２ｎ，Ｒ３ｎ，Ｒ４ｐのデータを読み出し、図８の（ｃ）に示すように、受信エコー信号Ｒ１ｐ，Ｒ２ｎ，Ｒ３ｎ，Ｒ４ｐのそれぞれに基づくＢモードデータを出力する。

ハーモニックＢモード処理部４は、受信信号記憶部３から、受信エコー信号Ｒ１ｐとＲ２ｎのデータを読み出し、図８の（ｄ）に示すように、受信エコー信号Ｒ１ｐとＲ２ｎに基づくハーモニックＢモードデータを出力する。

表示制御部６は、Ｂモードデータに基づいてＢモード画像データを生成する。また、表示制御部６は、ハーモニックＢモードデータに基づいてハーモニックＢモード画像データを生成する。そして、Ｂモード画像データのみ、または、ハーモニックＢモード画像データのみ、または、Ｂモード画像データとハーモニックＢモード画像データとを合成した画像データを出力する。いずれを生成し出力するかは、操作部８を操作することにより、選択できる。

表示部７は、表示制御部６から出力された画像データに基づいて画像を画面上に同時に表示する。例えば、表示制御部６からＢモード画像データとハーモニックＢモード画像データとを合成した画像データが出力されたときは、図９に示すように、Ｂモード画像とハーモニックＢモード画像とを合成した画像を画面上に同時に表示する。操作部８を操作することにより、Ｂモード画像単独、または、ハーモニックＢモード画像単独の表示を行うことも出来る。

実施例３に係る超音波診断装置３００によれば、ハーモニックＢモードとＢモードの両方で受信エコー信号を共用することにより、ハーモニックＢモード画像と同時にＢモード画像を高フレームレートで表示することが出来る。
また、超音波診断装置３００をフリーズさせた場合でも、受信信号記憶部３から読み出した受信信号により、ハーモニックＢモード画像とＢモード画像とを表示させることが出来る。

流れ情報を表す画像と組織情報を表すＢモード画像とを同時に生成し表示することが出来る。

超音波診断装置を示す構成図である。（実施例１） 超音波パルス信号，受信エコー信号，Ｂモードデータ，Ｂフローデータを示すタイミング図である。 Ｂフロー画像とＢモード画像とを同時に表示させた状態を示す画面図である。 超音波診断装置を示す構成図である。（実施例２） 超音波パルス信号，受信エコー信号，Ｂモードデータ，ＣＨＡモードデータを示すタイミング図である。 ＣＨＡモード画像とＢモード画像とを同時に表示させた状態を示す画面図である。 超音波診断装置を示す構成図である。（実施例３） 超音波パルス信号，受信エコー信号，Ｂモードデータ，ハーモニックＢモードデータを示すタイミング図である。 ハーモニックＢモード画像とＢモード画像とを同時に表示させた状態を示す画面図である。

符号の説明

１ 超音波探触子
２ 送受信部
３ 受信信号記憶部
４ Ｂモード処理部
５Ａ Ｂフロー処理部
５Ｂ ＣＨＡ処理部
５Ｃ ハーモニックＢモード処理部
６ 表示制御部
７ 表示部
８ 操作部
１００，２００，３００ 超音波診断装置

Claims (8)

1. Ｂフロー画像を生成するための複数発の超音波パルスを被検体内へ送信すると共に前記被検体内から各超音波パルスに対応する超音波エコーを受信して受信信号を作成し、前記複数発の超音波パルスに対応する共通の受信信号からＢフロー画像とＢモード画像とを生成することを特徴とする超音波画像生成方法。
2. 請求項１に記載の超音波画像生成方法において、複数発の超音波パルスに対応する受信信号を蓄積すると共に、蓄積した受信信号を読み出してＢフロー画像とＢモード画像とを生成することを特徴とする超音波画像生成方法。
3. ＣＨＡモード画像を生成するための複数発の超音波パルスを被検体内へ送信すると共に前記被検体内から各超音波パルスに対応する超音波エコーを受信して受信信号を作成し、前記複数発の超音波パルスに対応する共通の受信信号からＣＨＡモード画像とＢモード画像とを生成することを特徴とする超音波画像生成方法。
4. 請求項３に記載の超音波画像生成方法において、複数発の超音波パルスに対応する受信信号を蓄積すると共に、蓄積した受信信号を読み出してＣＨＡモード画像とＢモード画像とを生成することを特徴とする超音波画像生成方法。
5. 超音波探触子と、前記超音波探触子を駆動してＢフロー画像を生成するための複数発の超音波パルスを被検体内へ送信すると共に前記被検体内から各超音波パルスに対応する超音波エコーを受信して受信信号を作成する送受信手段と、前記複数発の超音波パルスに対応する共通の受信信号からＢフロー画像とＢモード画像とを生成する画像生成手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置。
6. 請求項５に記載の超音波診断装置において、複数発の超音波パルスに対応する受信信号を蓄積する受信信号蓄積手段を具備し、前記画像生成手段は、前記受信信号蓄積手段から前記受信信号を読み出してＢフロー画像とＢモード画像とを生成することを特徴とする超音波診断装置。
7. 超音波探触子と、前記超音波探触子を駆動してＣＨＡモード画像を生成するための複数発の超音波パルスを被検体内へ送信すると共に前記被検体内から各超音波パルスに対応する超音波エコーを受信して受信信号を作成する送受信手段と、前記複数発の超音波パルスに対応する共通の受信信号からＣＨＡモード画像とＢモード画像とを生成する画像生成手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置。
8. 請求項７に記載の超音波診断装置において、複数発の超音波パルスに対応する受信信号を蓄積する受信信号蓄積手段を具備し、前記画像生成手段は、前記受信信号蓄積手段から前記受信信号を読み出してＣＨＡモード画像とＢモード画像とを生成することを特徴とする超音波診断装置。

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