JP6878886B2 - 超音波測定装置および超音波測定装置の制御方法 - Google Patents
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Description
図1は、第1実施形態における超音波測定装置10のシステム構成例を示す図である。超音波測定装置10は、超音波測定を利用して被検体2の生体情報を取得するためのものであり、測定結果や操作情報を画像表示するための手段および操作入力のための手段を兼ねるタッチパネル12と、操作入力をするためのキーボード14と、リニアスキャンに対応した超音波プローブ(探触子)16と、処理装置30とを備える。
図2は、第1実施形態における超音波測定を説明する図であり、超音波プローブ16を対象物の表面に当てて超音波測定している状態を簡略的に示している。超音波プローブ16は、列状に等間隔で配置された超音波素子(超音波振動子)を内蔵しており、隣接する複数の超音波素子群が1つのチャンネル17を構成して超音波の送受信を行う。第1実施形態では、チャンネル17の配列方向(スキャン方向)に超音波ビームの入射位置をずらしながら、互いに平行な複数の走査ラインL1に沿って超音波ビームを送受信することで矩形のスキャン範囲A1を走査する、いわゆるリニアスキャン方式で超音波測定を行う。
図8は、第1実施形態における超音波測定装置10の機能構成例を示すブロック図である。超音波測定装置10は、処理装置30と、超音波プローブ16とを備え、処理装置30は、操作入力部310と、表示部330と、通信部350と、演算処理部370と、記憶部400とを備える。
Wfm={1,1,・・・,1} ・・・(9)
図9は、第1実施形態における超音波画像の生成処理の流れを示すフローチャートである。ここで説明する処理は、例えば、ユーザーにより超音波プローブ16が被検体2の生体表面に当てられ、所定の測定開始操作が為されると開始される。なお、本処理は、演算処理部370が記憶部400から超音波測定プログラム401を読み出して実行し、超音波測定装置10の各部を動作させることで実現できる。
次に、第2実施形態について説明する。なお、以下の説明において、第1実施形態と同様の構成には同一の符号を付する。
図14は、第2実施形態における超音波測定を説明する図である。第2実施形態では、超音波プローブ16bは、セクタースキャン方式で超音波測定を行う。すなわち、セクタースキャン方式では、入射角度を所定の角度ずつ変えながら所定の対象物表面位置を基点P2とする複数の走査ラインL2に沿って超音波ビームを放射状に送受信し、所定の角度範囲(スキャン範囲)A2を扇形に走査する。実際に第2実施形態の超音波測定装置10bが行う超音波測定では、超音波プローブ16bが被検体2の生体表面(例えば頸部)に当てられ、スキャン範囲に相当する対象領域の反射波データが生成される。
図17は、第2実施形態における超音波測定装置10bの機能構成例を示すブロック図である。図17において、超音波測定装置10bは、処理装置30bと、セクタースキャンに対応したプローブである超音波プローブ16bとを備え、処理装置30bは、操作入力部310と、表示部330と、通信部350と、演算処理部370bと、記憶部400bとを備える。
図19は、第2実施形態における超音波画像の生成処理の流れを示すフローチャートである。ここで説明する処理は、演算処理部370bが記憶部400bから超音波測定プログラム401bを読み出して実行し、超音波測定装置10bの各部を動作させることで実現できる。
固定ウェイトWfと適応型ウェイトWmvとでは、取り得る値の範囲が異なる。そのため、適応型ウェイトWmvの取り得る値に応じて固定ウェイトWfを定めておくとしてもよい。例えば、上記実施形態では、Wfmが全て「1」である固定ウェイトWfを例示した(式(9))。これに対し、適応型ウェイトWmvの取り得る値に応じた係数k1を用い、次式(10)に示すように、式(9)の各チャンネル17の固定ウェイトWfmに係数k1を乗じて固定ウェイトWfを定めておくとしてもよい。あるいは、固定ウェイトWfの取り得る値に応じて係数k2を定めておくとしてもよい。そして、適応型ウェイトWmvを算出した際、得られた各チャンネル17の適応型ウェイトWmvmに係数k2を乗じるようにしてもよい。これによれば、サンプリング点毎にBF処理を適用したり適応型BF処理を適用したりすることによる輝度ムラを抑制できる。
W=k1Wf・・・(10)
Claims (9)
- 超音波を受信する複数のチャンネルを有するプローブと、
前記チャンネル毎に受信した受信信号を演算処理する演算処理部であって、ビーム方向及びスキャン方向の2次元座標で定義されるスキャン範囲の各位置である各サンプリング点毎に、1)受信ビームフォーミング処理の信号合成用ウェイトを所定のウェイトとして前記受信ビームフォーミング処理を行うことと、2)適応型ウェイトを算出して前記信号合成用ウェイトとし、前記受信ビームフォーミング処理を適応型ビームフォーミング処理として行うことと、の何れかの選択処理を行って前記受信ビームフォーミング処理を行うことで超音波画像を生成する演算処理部と、
を備え、
前記演算処理部は、
前記受信信号に基づいて前記スキャン範囲についてエッジ検出を行うことと、
前記エッジ検出で検出されたエッジ部分のうち、前記ビーム方向に対して、所定条件を満たすエッジ部分を抽出することと、
前記選択処理において、前記抽出された前記エッジ部分の前記サンプリング点については前記1)を選択することと、
を実行する超音波測定装置。 - 前記所定条件は、前記エッジ部分の伸展方向が前記ビーム方向に対して非直交することを少なくとも含む、
請求項1に記載の超音波測定装置。 - 前記プローブは、リニアスキャンに対応したプローブであり、
前記抽出することは、前記エッジ部分の伸展方向が前記スキャン方向に非平行な前記エッジ部分を抽出することで、前記所定条件を満たす前記エッジ部分を抽出することである、
請求項1又は2に記載の超音波測定装置。 - 前記プローブは、リニアスキャンに対応したプローブであり、
前記抽出することは、
前記エッジ部分の伸展方向が前記スキャン方向に平行な前記エッジ部分を前記抽出の除外対象とすることと、
前記除外対象とならなかった前記エッジ部分のうち、伸展方向が前記ビーム方向に対して非直交し、且つ、所定長以上の長さを有する前記エッジ部分を、前記所定条件を満たす前記エッジ部分として抽出することと、
を含む、
請求項1又は2に記載の超音波測定装置。 - 前記プローブは、セクタースキャンに対応したプローブであり、
前記抽出することは、前記ビーム方向毎に、前記所定条件を満たす前記エッジ部分を抽出することを含み、
前記選択処理は、前記ビーム方向に対応して前記抽出した前記エッジ部分の前記サンプリング点については前記1)を選択することを含む、
請求項1又は2に記載の超音波測定装置。 - 前記所定条件には、所定長以上の長さを有すること、が含まれ、
前記演算処理部は、
前記所定長を、前記サンプリング点までの前記ビーム方向に沿った距離に応じて可変に設定すること、
を実行する、
請求項5に記載の超音波測定装置。 - 前記所定のウェイトは、前記適応型ウェイトの取り得る値に応じて定められている、
請求項1〜6の何れか一項に記載の超音波測定装置。 - 前記適応型ウェイトは、前記チャンネル毎の前記受信信号の振幅に応じた値が可変のウェイトであり、
前記適応型ビームフォーミング処理は、前記適応型ウェイトを用いて前記受信信号を重み付き加算する信号合成処理である、
請求項1〜7の何れか一項に記載の超音波測定装置。 - 超音波を受信する複数のチャンネルを有するプローブを備えた超音波測定装置の制御方法であって、
前記チャンネル毎に受信した受信信号に基づいて、ビーム方向及びスキャン方向の2次元座標で定義されるスキャン範囲についてエッジ検出を行うことと、
前記エッジ検出で検出されたエッジ部分のうち、前記ビーム方向に対して、所定条件を満たすエッジ部分を抽出することと、
前記スキャン範囲内の各位置である各サンプリング点毎に、1)前記受信ビームフォーミング処理の信号合成用ウェイトを所定のウェイトとして前記受信ビームフォーミングを行うことと、2)適応型ウェイトを算出して前記信号合成用ウェイトとし、前記受信ビームフォーミング処理を適応型ビームフォーミング処理として行うことと、の何れかの選択処理を行って前記受信ビームフォーミング処理を行うことと、
を含み、
前記選択処理は、前記抽出された前記エッジ部分の前記サンプリング点については前記1)を選択することを含む、
制御方法。
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