JP5921133B2 - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5921133B2 JP5921133B2 JP2011229516A JP2011229516A JP5921133B2 JP 5921133 B2 JP5921133 B2 JP 5921133B2 JP 2011229516 A JP2011229516 A JP 2011229516A JP 2011229516 A JP2011229516 A JP 2011229516A JP 5921133 B2 JP5921133 B2 JP 5921133B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transducer
- transmission
- vibrator
- unit
- switch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
図1から図7を参照して、第1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、超音波診断装置100のブロック図である。超音波診断装置100は、超音波プローブ1と、本体部2とを含んで構成されている。本体部2は、送受信部3と、信号処理部4と、画像生成部5と、合成部6と、表示制御部7と、ユーザインターフェース(UI)8と、制御部9とを含んで構成されている。
超音波プローブ1には、複数の超音波振動子(以下、「振動子」という場合がある)が走査方向及びエレベーション方向に2次元的に配置された2次元振動子アレイ10が配置されている。超音波プローブ1は、本体部2と接続されることにより被検体に超音波を送信し、被検体からの反射波をエコー信号として受信することができる。また、本実施形態における2次元振動子アレイ10は1.25Dアレイプローブ及び1.5Dアレイプローブと同様の機能を有する。本実施形態における2次元振動子アレイ10の構成の詳細、及び1.25Dアレイプローブ・1.5Dアレイプローブの詳細については後述する。
送受信部3は、超音波プローブ1に駆動信号を供給して超音波を発生させ、超音波プローブ1が受けたエコー信号を受信する。送受信部3は、受信したエコー信号を信号処理部4に出力する。送受信部3は、送信部31と受信部32とを含んで構成されている。なお、本実施形態では、振動子の数に対応して送受信部3は複数設けられている。また、送受信部3は超音波プローブ1内に設けられていてもよい。
送信部31は、超音波プローブ1に駆動信号を供給して超音波を発生させる。送信部31は、超音波プローブ1に駆動信号を供給して所定の焦点にビームフォームされた超音波を送信させる。所定の焦点に対するビームフォームは、たとえば、図示しない音響レンズによりなされる。送信部31は、たとえば図示しないクロック発生器と、送信遅延回路と、パルサ回路とを有する。クロック発生器は、超音波信号の送信タイミングや送信周波数を決めるクロック信号を発生する。送信遅延回路は、超音波を所定の深さに集束させるための集束用遅延時間と、超音波を所定方向に送信するための偏向用遅延時間とに従って、超音波の送信時に遅延をかけて送信フォーカスを実施する。パルサ回路は、超音波振動子に対応する個別チャンネルの数分のパルサを有する。パルサ回路は、遅延がかけられた送信タイミングで駆動パルス(駆動信号)を生成し、超音波プローブ1の振動子に駆動パルス(駆動信号)を供給する。
受信部32は、超音波プローブ1が受信したエコー信号を受信する。受信部32は、受信したエコー信号に対して遅延処理を行うことにより、アナログのエコー信号を整相されたデジタルのデータに変換する。受信部32は、たとえば図示しないプリアンプ回路と、A/D変換器と、受信遅延回路と、加算器と有する。プリアンプ回路は、超音波プローブ1の振動子から出力されるエコー信号を受信チャンネルごとに増幅する。A/D変換器は、増幅されたエコー信号をデジタル信号に変換する。受信遅延回路は、デジタル信号に変換されたエコー信号に、受信指向性を決定するために必要な遅延時間を与える。具体的には、受信遅延回路は、所定の深さからの超音波を集束させるための集束用遅延時間と、所定方向に対して受信指向性を設定するための偏向用遅延時間とを、デジタルのエコー信号に与える。加算器は、遅延時間が与えられたエコー信号を加算する。その加算によって、受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。すなわち、受信遅延回路と加算器とによって、所定方向から得られたエコー信号は整相加算される。受信部32は、遅延処理が施されたエコー信号を信号処理部4に出力する。
信号処理部4は送受信部3から出力されたエコー信号に対して各種の信号処理を行う。たとえば、信号処理部4はBモード処理部を有する。Bモード処理部はエコー信号を送受信部3から受けて、エコー信号の振幅情報の映像化を行う。具体的には、Bモード処理部は、エコー信号に対してバンドパスフィルタ処理を行い、その後、出力信号の包絡線を検波し、検波されたデータに対して対数変換による圧縮処理を施す。また、信号処理部4はCFM(Color Flow Mapping)処理部を有していてもよい。CFM処理部は血流情報の映像化を行う。血流情報には、速度、分布、又はパワーなどの情報があり、血流情報は2値化情報として得られる。また、信号処理部4はドプラ処理部を有していてもよい。ドプラ処理部はエコー信号を位相検波することによりドプラ偏移周波数成分を取り出し、FFT処理を施すことにより血流速度を表すドプラ周波数分布を生成する。信号処理部4は、信号処理が施されたエコー信号(超音波ラスタデータ)を画像生成部5に出力する。
画像生成部5は、信号処理部4から出力された信号処理後のエコー信号(超音波ラスタデータ)に基づいて超音波画像データを生成する。画像生成部5は、例えばDSC(Digital Scan Converter:デジタルスキャンコンバータ)を有する。画像生成部5は、走査線の信号列で表される信号処理後のエコー信号を、直交座標系で表される画像データに変換する(スキャンコンバージョン処理)。画像生成部5は、Bモード処理部によって信号処理が施されたエコー信号にスキャンコンバージョン処理を施すことにより、被検体の組織の形状を表すBモード画像データを生成する。画像生成部5は、合成部6に超音波画像データを出力する。
合成部6は、複数の超音波画像データを合成することにより、合成画像データを生成する。合成部6による画像データの合成は公知の手法により行われる。たとえば複数の超音波画像データそれぞれに対して当該超音波画像データが取得された深度に応じた重みを付け、それらの画像を加算平均することにより、合成画像データを生成することができる。
合成部6は、合成画像データを表示制御部7に出力する。
表示制御部7は、合成画像データを合成部6から受けて、合成画像データに基づく合成画像を表示部81に表示させる。
ユーザインターフェース(UI)8は、表示部81と操作部82とを有する。表示部81は、CRTや液晶ディスプレイなどのモニタで構成されている。操作部82は、キーボードやマウスなどの入力装置で構成されている。
制御部9は、超音波診断装置100の各部の動作を制御する。たとえば、制御部9は、送受信部3による超音波の送受信を制御する。また、制御部9は、接続部S(後述)の切替制御を行う。
ここで、本実施形態における「1.25Dアレイプローブ」、「1.5Dアレイプローブ」の用語について説明する。なお、本実施形態における2次元振動子アレイ10は、「1.25Dアレイプローブ」や「1.5Dアレイプローブ」と同様の機能を有するものであるが、その構成は大きく異なる。
(構成)
図4は、超音波診断装置100における2次元振動子アレイ10及び送受信部3の回路図である。ここでは、エレベーション方向に3つの振動子が配列された振動子列が、走査方向に8列配置されている構成に基づいて説明する。なお、実際の超音波プローブ1は、多数の振動子を有している(たとえば、1Dアレイプローブでは100〜200個)。つまり、2次元振動子アレイ10を構成する振動子数は図4における数(3×8=24個)に限られない。
図5及び図6を参照して、接続部の切替例について説明する。図5及び図6は、振動子列La〜Lhと送受信部3a〜3hとの接続状態を示す回路図である。図5及び図6において、駆動する振動子は、塗りつぶしで示されている。図5では、異なる送受信部に接続されている振動子を区別するため、駆動する振動子を斜線とドットの塗りつぶしで示している。図6では駆動する振動子を斜線の塗りつぶしで示している。
図7を参照して、本実施形態に係る超音波診断装置100の動作について説明する。ここでは、被検体の浅部を測定した後、深部を測定する例について説明する。
本実施形態の作用及び効果について説明する。
図8から図12を参照して、第2実施形態に係る超音波診断装置について説明する。なお、第1実施形態と同様の構成については詳細な説明を省略する場合がある。
(構成)
図8は、超音波診断装置100における2次元振動子アレイ10及び送受信部3の回路図である。ここでは、エレベーション方向に3つの振動子が配列された振動子列が、走査方向に8列配置されている構成に基づいて説明する。なお、2次元振動子アレイ10を構成する振動子数は図8における数(3×8=24個)に限られない。
図9から図11を参照して、接続部の切替例について説明する。図9から図11は、振動子列Lと送受信部3との接続状態を示す回路図である。図9から図11において、駆動する振動子は、斜線の塗りつぶしで示されている。
上述のようにスイッチs1及びスイッチs2を切り替えることで取得されたエコー信号については、以下の関係が成り立つ。
SF,F(t)=SC,C(t)+SE,E(t)+SC,E(t)+SE,C(t)・・・(1)
SC,E(t)=SE,C(t)・・・(2)
SF,F(t)=SC,C(t)+SE,E(t)+2SC,E(t)・・・(3)
SC,E(t)={SF,F(t)−SC,C(t)−SE,E(t)}/2・・・(4)
I(z)=αC,C(z)SC,C(tC,C(z))+αE,E(z)SE,E(tE,E(z))+2αC,E(z)SC,E(tC,E(z))・・・(5)
但し、
tC,C(z):振動子Aから映像点までの超音波及びエコー信号の往復伝搬時間
tE,E(z):振動子B1及び振動子B2から映像点までの超音波及びエコー信号の往復伝搬時間
tC,E(z):振動子Aから映像点までの超音波の伝搬時間と、映像点から振動子B1及び振動子B2までのエコー信号の伝搬時間の和
αC,C(z)、αE,E(z)、αC,E(z):重み係数
図12を参照して、本実施形態に係る超音波診断装置100の動作について説明する。
本実施形態の作用及び効果について説明する。
2 本体部
3、3a〜3h 送受信部
4 信号処理部
5 画像生成部
6 合成部
7 表示制御部
8 ユーザインターフェース(UI)
9 制御部
31 送信部
32 受信部
81 表示部
82 操作部
100 超音波診断装置
A、B1、B2 振動子
La〜Lh 振動子列
Sa〜Sh 接続部
s1、s2 スイッチ
Claims (3)
- 被検体に超音波を送信し、前記被検体からのエコー信号に基づいて超音波画像を生成する超音波診断装置であって、
第1振動子と、前記第1振動子を挟むように配置される複数の第2振動子とを含む振動子列が行方向に複数配列された2次元振動子アレイと、
一の前記振動子列に含まれる前記第1振動子及び前記第2振動子に対して第1駆動信号を送信し、且つ当該第1振動子及び当該第2振動子それぞれで受けたエコー信号を受信するための第1送受信部と、
一の前記振動子列に配列された前記第2振動子に対して第2駆動信号を送信し、且つ当該第2振動子で受けたエコー信号を受信するための第2送受信部と、
前記第1振動子と前記第1送受信部との接続及び非接続を切り替える第1スイッチと、
前記第2振動子と前記第1送受信部との接続及び非接続を切り替える第2スイッチと、
前記第2振動子と前記第2送受信部との接続及び非接続を切り替える第3スイッチと、
前記第2スイッチ及び前記第3スイッチを制御することにより、前記第2振動子の接続先を、前記第1送受信部と前記第2送受信部との間で切り替える制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第2振動子の接続先の切り替えとして、前記第2振動子と前記第2送受信部とを接続させて前記第2振動子に前記エコー信号を受信させた後に、前記第2振動子と前記第1送受信部とを接続させることを特徴とする超音波診断装置。 - 前記制御部は、前記第1スイッチを制御することにより、前記第1振動子と前記第1送受信部との接続及び非接続を切り替えることを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。
- 被検体に超音波を送信し、前記被検体からのエコー信号に基づいて超音波画像を生成する超音波診断装置であって、
第1振動子と、前記第1振動子を挟むように配置される複数の第2振動子とを含む振動子列が行方向に複数配列された2次元振動子アレイと、
一の前記振動子列に含まれる前記第1振動子及び前記第2振動子に対して駆動信号を送信し、且つ当該第1振動子及び当該第2振動子それぞれで受けたエコー信号を受信するための第1送受信部と、
前記第1振動子と前記第1送受信部との接続及び非接続を切り替える第1スイッチと、
前記第2振動子と前記第1送受信部との接続及び非接続を切り替える第2スイッチと、
前記第1スイッチ及び前記第2スイッチを制御することにより、前記第1振動子及び前記第2振動子と前記第1送受信部との接続を切り替える制御部と、
前記第1振動子から送信された超音波に基づくエコー信号を前記第1振動子で受けて得られた第1画像データと、前記第2振動子から送信された超音波に基づくエコー信号を前記第2振動子で受けて得られた第2画像データと、前記第1振動子から送信された超音波に基づくエコー信号を前記第2振動子で受けて得られた第3画像データと、前記第2振動子から送信された超音波に基づくエコー信号を前記第1振動子で受けて得られた第4画像データとを合成する画像合成部と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011229516A JP5921133B2 (ja) | 2011-10-19 | 2011-10-19 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011229516A JP5921133B2 (ja) | 2011-10-19 | 2011-10-19 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013085745A JP2013085745A (ja) | 2013-05-13 |
JP5921133B2 true JP5921133B2 (ja) | 2016-05-24 |
Family
ID=48530301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011229516A Active JP5921133B2 (ja) | 2011-10-19 | 2011-10-19 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5921133B2 (ja) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6456039A (en) * | 1987-08-25 | 1989-03-02 | Yokogawa Medical Syst | Ultrasonic probe |
JP3090718B2 (ja) * | 1990-07-11 | 2000-09-25 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
JPH06254092A (ja) * | 1993-03-05 | 1994-09-13 | Hitachi Ltd | 超音波信号処理装置 |
JPH08266540A (ja) * | 1995-03-29 | 1996-10-15 | Hitachi Medical Corp | 超音波診断装置 |
US6089096A (en) * | 1998-07-01 | 2000-07-18 | Aloka Co., Ltd. | Elevation focusing by beamformer channel sharing |
-
2011
- 2011-10-19 JP JP2011229516A patent/JP5921133B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013085745A (ja) | 2013-05-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5373308B2 (ja) | 超音波撮像装置及び超音波撮像方法 | |
US10485512B2 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and control method thereof | |
US20160100822A1 (en) | Beamforming apparatus and ultrasound diagnostic apparatus having the same | |
JP4969985B2 (ja) | 超音波診断装置、及び超音波診断装置の制御プログラム | |
JP5416499B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
US20120259225A1 (en) | Ultrasound diagnostic apparatus and ultrasound image producing method | |
JP2012086005A (ja) | 位相配列プローブを用いて超音波空間合成映像を提供する超音波システムおよび方法 | |
WO2013027756A1 (ja) | 超音波プローブ及び超音波診断装置 | |
JP5800324B2 (ja) | 超音波診断装置、超音波画像生成方法およびプログラム | |
JP5481334B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
US8905933B2 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus | |
JP2012170467A (ja) | 超音波プローブおよび超音波診断装置 | |
JP5281107B2 (ja) | 超音波診断装置および超音波画像生成方法 | |
US20160206282A1 (en) | Ultrasound probe, ultrasound diagnostic apparatus having the same and method of generating ultrasound signal | |
JP2012010875A (ja) | 超音波診断装置及び超音波診断方法 | |
JP5627171B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
JP5317391B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
JP4912982B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
JP5921133B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
JP5325617B2 (ja) | 超音波プローブ及び超音波診断装置 | |
WO2013176255A1 (ja) | 超音波診断装置およびデータ処理方法 | |
JP2020130736A (ja) | 超音波診断装置、超音波診断方法及びプログラム | |
JP2010110642A (ja) | 超音波診断装置 | |
JP2013244162A (ja) | 超音波診断装置 | |
JP2009112491A (ja) | 超音波診断装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140918 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150617 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150804 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151001 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160315 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160412 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5921133 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |