JP6933262B2 - 超音波診断システム及び画像生成方法 - Google Patents
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Description
上記実施形態による断層像作成方法を用いて、後方散乱波成分に基づく散乱体分布像の有効性をシミュレーションによって実証する。
リングアレイの径方向内側に、8個の点散乱体を同心円の円周上に等間隔に配置した。上記実施形態による方法で計算を行い、後方散乱波成分に基づく散乱体分布像を作成した。シミュレーション条件は以下の通りである。下記の5つの条件は、シミュレーション1〜4において共通である。
リングアレイ素子数:256個
リングアレイ半径:50mm
サンプリング周波数:5MHz
励起:単位インパルス
リングアレイの中心から8個の点散乱体までの距離:7.5mm
8個の点散乱体の密度を、それぞれ、シミュレーション1よりも10kg/m3増加させた。また、点散乱体のサイズ(半径)を、12時の位置から反時計回りに、1/8mmから1mmまで1/8mmずつ段階的に増加させた。その他の条件はシミュレーション1と同じとした。
8個の点散乱体の音速を、12時の位置から反時計回りに2m/sずつ段階的に増やした。その他の条件はシミュレーション1と同じとし、前方散乱波成分に基づく音速分布像を作成した。
8個の点散乱体の音速を、それぞれ、シミュレーション3よりも10m/s増加させた。また、シミュレーション2と同様に、点散乱体のサイズ(半径)を、12時の位置から反時計回りに、1/8mmから1mmまで1/8mmずつ段階的に増加させた。その他の条件はシミュレーション3と同じとした。
本出願は、2017年10月31日付で出願された日本特許出願2017−210737に基づいており、その全体が引用により援用される。
110 スイッチ回路
120 送受信回路
130 演算装置
140 画像表示装置
Claims (9)
- 被検体の周囲に配置され、超音波の送信及び受信の少なくともいずれか一方を行う複数の素子と、
前記複数の素子のいずれか1つが超音波を送信し、前記複数の素子の少なくとも一部が、前記超音波が前記被検体で散乱した散乱波を受信するように、前記複数の素子を制御する制御部と、
前記散乱波を受信した素子から得たデータである実測定データを収集するデータ収集部と、
前記実測定データを用いて前記被検体の音速分布を推定し、推定した音速分布を有する領域を超音波が伝搬した場合に素子で受信される仮想測定データを計算し、前記実測定データと前記仮想測定データとの差分波形を計算し、前記差分波形から音速分布像の計算に用いる成分又は散乱体分布像の計算に用いる成分を取得し、前記音速分布像の計算に用いる成分の差分波形を用いた音速分布像の計算、又は前記散乱体分布像の計算に用いる成分の差分波形を用いた散乱体分布像の計算を行う計算部と、
を備える超音波診断システム。 - 前記音速分布像の計算に用いる成分は、前記超音波を送信した素子の側以外の側に散乱する散乱波の成分である前方散乱波成分であり、前記散乱体分布像の計算に用いる成分は、前記超音波を送信した素子の側に散乱する散乱波の成分である後方散乱波成分であることを特徴とする請求項1に記載の超音波診断システム。
- 前記複数の素子はリング状に等間隔に配置されており、
前記計算部は、超音波を送信した素子を中心にリング円周の一半側に位置する素子に対応する差分波形を前記後方散乱波成分に分類し、リング円周の他半側に位置する素子に対応する差分波形を前記前方散乱波成分に分類することを特徴とする請求項2に記載の超音波診断システム。 - 前記計算部は、超音波を送信した送信素子毎の音速分布像及び散乱体分布像を計算し、
前記送信素子毎の音速分布像の加算、及び前記送信素子毎の散乱体分布像の加算を行う画像作成部をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の超音波診断システム。 - 前記画像作成部は、前記音速分布像と前記散乱体分布像とから密度分布像を作成することを特徴とする請求項4に記載の超音波診断システム。
- 前記音速分布像の計算は前記前方散乱波成分の差分波形の逆伝搬を含み、前記散乱体分布像の計算は前記後方散乱波成分の差分波形の逆伝搬を含むことを特徴とする請求項2、及び請求項2を引用する請求項3乃至5のいずれかに記載の超音波診断システム。
- 前記散乱体分布像を用いて前記推定した音速分布を更新し、更新後の音速分布を用いて、前記差分波形の計算と、前記音速分布像の計算又は前記散乱体分布像の計算とを行うことを特徴とする請求項2乃至6のいずれかに記載の超音波診断システム。
- 前記複数の素子はリング状に配置されており、
リング円周上の一部の素子からの前記差分波形の逆伝搬により散乱体分布像を再構成することを特徴とする請求項1に記載の超音波診断システム。 - 被検体の周囲に配置された複数の素子のいずれか1つから超音波を送信し、前記複数の素子の少なくとも一部で散乱波を受信する処理を行う工程と、
前記散乱波を受信した素子から得たデータである実測定データを収集する工程と、
前記実測定データを用いて前記被検体の音速分布を推定する工程と、
推定した音速分布を有する領域を超音波が伝搬して各素子で受信される仮想測定データを計算する工程と、
前記実測定データと前記仮想測定データとの差分波形を計算する工程と、
前記差分波形から音速分布像の計算に用いる成分又は散乱体分布像の計算に用いる成分を取得する工程と、
前記音速分布像の計算に用いる成分の差分波形を用いて音速分布像を計算する工程と、
前記散乱体分布像の計算に用いる成分の差分波形を用いて散乱体分布像を計算する工程と、
を備える画像生成方法。
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