JP7383400B2 - Ultrasonic diagnostic equipment, scan control method and scan control program - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、超音波診断装置、スキャン制御方法及びスキャン制御プログラムに関する。 Embodiments of the present invention relate to an ultrasonic diagnostic apparatus, a scan control method, and a scan control program.

従来、超音波検査は、技師または医師が超音波プローブを被検体の体表上で操作して、人体内部の組織構造、血流等の情報を得ることによって実施される。例えば、技師や医師は、診断部位や診断内容に応じて、超音波を送受信する超音波プローブを体表上で操作することによって被検体内を超音波で走査して、組織構造を示す超音波画像や、血流等の情報を示す超音波画像を収集する。 Conventionally, an ultrasound examination is performed by a technician or doctor operating an ultrasound probe on the body surface of a subject to obtain information on tissue structure, blood flow, etc. inside the human body. For example, a technician or doctor scans the inside of the subject with ultrasound by operating an ultrasound probe that transmits and receives ultrasound on the body surface, depending on the diagnosis site and diagnosis content, and uses ultrasound to show the tissue structure. Images and ultrasound images showing information such as blood flow are collected.

このような超音波検査においては、診断を適切に行うため、複数種類の超音波プローブが用いられる。例えば、腹部などを広範囲にスキャンするために、複数の圧電振動子が扇状に配置されたコンベックスプローブが用いられる。また、例えば、末梢血管や表在臓器などをスキャンするために、複数の圧電振動子が直線状に配置されたリニアプローブが用いられる。ここで、このような複数種類の超音波プローブは、超音波検査中に用途に応じて切り替えて用いられる場合がある。 In such ultrasonic examinations, multiple types of ultrasonic probes are used to appropriately perform diagnosis. For example, in order to scan a wide range of areas such as the abdomen, a convex probe in which a plurality of piezoelectric vibrators are arranged in a fan shape is used. Further, for example, in order to scan peripheral blood vessels, superficial organs, etc., a linear probe in which a plurality of piezoelectric vibrators are arranged in a straight line is used. Here, such multiple types of ultrasonic probes may be switched and used depending on the purpose during an ultrasonic examination.

また、リニアプローブでは、走査線の角度を制御する種々の技術が知られている。例えば、リニアプローブにおける視野幅の狭さを補うために、走査線の角度を制御して視野幅を確保するトラペゾイドスキャン(台形スキャン、ベクタスキャン)が知られている。また、例えば、体表に並行する血管の血流状態を観察し易くするために、リニアプローブの走査線を血管の走行方向に対して直交させるように制御するオブリークスキャン(斜めスキャン)が知られている。 Furthermore, in linear probes, various techniques for controlling the angle of the scanning line are known. For example, in order to compensate for the narrow field of view in a linear probe, a trapezoid scan (trapezoidal scan, vector scan) is known in which the angle of the scanning line is controlled to ensure a wide field of view. For example, oblique scanning (oblique scanning) is known in which the scanning line of a linear probe is controlled to be orthogonal to the running direction of the blood vessel in order to make it easier to observe the state of blood flow in blood vessels parallel to the body surface. ing.

特開2010-154980号公報Japanese Patent Application Publication No. 2010-154980

本発明の実施形態が解決しようとする課題は、超音波検査のスループットを向上させることである。 A problem to be solved by embodiments of the present invention is to improve the throughput of ultrasonic testing.

実施形態の超音波診断装置は、超音波プローブと、制御部とを備える。超音波プローブは、複数の圧電振動子が所定の曲率に沿って配列される。制御部は、扇状のスキャンを実行する第1のスキャンモードと、第1深度における走査線間隔と前記第1深度よりも深部の第2深度における走査線間隔との差を前記第1のスキャンモードよりも小さくした第2のスキャンモードと、を実行するように前記複数の圧電振動子を制御する。前記制御部は、前記複数の圧電振動子の配列方向における第1の位置の圧電振動子の駆動に与える遅延より、前記第1の位置よりも前記配列方向の中心に近い第2の位置の圧電振動子の駆動に与える遅延を大きくすることで前記第2のスキャンモードを実行する。 The ultrasonic diagnostic apparatus of the embodiment includes an ultrasonic probe and a control section. In an ultrasound probe, a plurality of piezoelectric vibrators are arranged along a predetermined curvature. The control unit operates in a first scan mode in which a fan-shaped scan is executed, and in the first scan mode, a difference between a scan line interval at a first depth and a scan line interval at a second depth deeper than the first depth. The plurality of piezoelectric vibrators are controlled to execute a second scan mode in which the size of the piezoelectric vibrator is smaller than that of the second scan mode. The control unit is configured to drive a piezoelectric vibrator at a second position closer to the center in the array direction than the first position than the delay given to driving the piezoelectric vibrator at a first position in the array direction of the plurality of piezoelectric vibrators. The second scan mode is executed by increasing the delay given to driving the vibrator.

図1は、第1の実施形態に係る超音波診断装置の構成の一例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of an ultrasound diagnostic apparatus according to the first embodiment. 図2Aは、第1の実施形態に係る第1のスキャンモードの一例を説明するための図である。FIG. 2A is a diagram for explaining an example of the first scan mode according to the first embodiment. 図2Bは、第1の実施形態に係る第2のスキャンモードの一例を説明するための図である。FIG. 2B is a diagram for explaining an example of the second scan mode according to the first embodiment. 図3は、第1の実施形態に係るコンベックスプローブである超音波プローブを模式的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing an ultrasound probe that is a convex probe according to the first embodiment. 図4は、第1の実施形態に係る第2のスキャンモードにおける走査線の制御の一例を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an example of scanning line control in the second scan mode according to the first embodiment. 図5は、第1の実施形態に係る画像生成機能による座標変換の一例を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining an example of coordinate transformation by the image generation function according to the first embodiment. 図6は、第1の実施形態に係る第2のスキャンモードで生成される超音波画像の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an ultrasound image generated in the second scan mode according to the first embodiment. 図7は、第1の実施形態に係る超音波診断装置の処理の手順を説明するためのフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart for explaining the processing procedure of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment. 図8は、第2の実施形態に係る第2のスキャンモードの一例を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining an example of the second scan mode according to the second embodiment. 図9は、その他の実施形態に係る超音波画像の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an ultrasound image according to another embodiment.

以下、添付図面を参照して、本願に係る超音波診断装置、スキャン制御方法及びスキャン制御プログラムの実施形態を詳細に説明する。なお、本願に係る超音波診断装置、スキャン制御方法及びスキャン制御プログラムは、以下に示す実施形態によって限定されるものではない。また、以下の説明において、同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of an ultrasonic diagnostic apparatus, a scan control method, and a scan control program according to the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the ultrasound diagnostic apparatus, scan control method, and scan control program according to the present application are not limited to the embodiments described below. Furthermore, in the following description, similar components are given common reference numerals, and redundant description will be omitted.

(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態における超音波診断装置について説明する。図1は、第1の実施形態に係る超音波診断装置1の構成の一例を示すブロック図である。図1に示すように、本実施形態に係る超音波診断装置1は、超音波プローブ2と、ディスプレイ3と、入力インターフェース4と、装置本体5とを有し、超音波プローブ2と、ディスプレイ3と、入力インターフェース4とが装置本体5と通信可能に接続される。
(First embodiment)
First, an ultrasonic diagnostic apparatus according to a first embodiment will be described. FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of an ultrasound diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, an ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the present embodiment includes an ultrasonic probe 2, a display 3, an input interface 4, and an apparatus main body 5. and an input interface 4 are communicably connected to the device main body 5.

超音波プローブ2は、装置本体5に含まれる送受信回路51に接続される。超音波プローブ2は、例えば、プローブ本体に複数の圧電振動子を有し、これら複数の圧電振動子は、送受信回路51から供給される駆動信号に基づき超音波を発生する。また、超音波プローブ2は、被検体Pからの反射波を受信して電気信号に変換する。また、超音波プローブ2は、プローブ本体において、圧電振動子に設けられる整合層と、圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有する。なお、超音波プローブ2は、装置本体5と着脱自在に接続される。ここで、本実施形態に係る超音波プローブ2は、複数の圧電振動子が所定の曲率に沿って配列されたコンベックス型の超音波プローブである。 The ultrasonic probe 2 is connected to a transmitting/receiving circuit 51 included in the main body 5 of the apparatus. The ultrasonic probe 2 has, for example, a plurality of piezoelectric vibrators in the probe body, and these piezoelectric vibrators generate ultrasonic waves based on drive signals supplied from the transmitting/receiving circuit 51. Further, the ultrasound probe 2 receives reflected waves from the subject P and converts them into electrical signals. Further, the ultrasonic probe 2 includes, in the probe body, a matching layer provided on the piezoelectric vibrator and a backing material that prevents propagation of ultrasonic waves backward from the piezoelectric vibrator. Note that the ultrasonic probe 2 is detachably connected to the device main body 5. Here, the ultrasound probe 2 according to the present embodiment is a convex type ultrasound probe in which a plurality of piezoelectric vibrators are arranged along a predetermined curvature.

超音波プローブ2から被検体Pに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体Pの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号として超音波プローブ2が有する複数の圧電振動子にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、送信された超音波パルスが、移動している血流や心臓壁等の表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。 When ultrasonic waves are transmitted from the ultrasonic probe 2 to the subject P, the transmitted ultrasonic waves are successively reflected by discontinuous surfaces of acoustic impedance in the body tissues of the subject P, and are transmitted to the ultrasound probe as reflected wave signals. 2 is received by a plurality of piezoelectric vibrators included in the device. The amplitude of the received reflected wave signal depends on the difference in acoustic impedance at the discontinuity surface from which the ultrasound wave is reflected. Note that when a transmitted ultrasound pulse is reflected from a moving bloodstream or a surface such as a heart wall, the reflected wave signal depends on the velocity component of the moving object in the ultrasound transmission direction due to the Doppler effect. and undergo a frequency shift.

なお、超音波プローブ2は、複数の圧電振動子が一列で配置された1次元超音波プローブの複数の圧電振動子を機械的に揺動する超音波プローブや、複数の圧電振動子が格子状に2次元で配置された2次元超音波プローブである超音波プローブであり、被検体Pを3次元でスキャンすることが可能である。 The ultrasonic probe 2 may be a one-dimensional ultrasonic probe in which a plurality of piezoelectric vibrators are arranged in a row, which mechanically oscillates a plurality of piezoelectric transducers, or an ultrasonic probe in which a plurality of piezoelectric transducers are arranged in a lattice pattern. The ultrasonic probe is a two-dimensional ultrasonic probe that is two-dimensionally placed in the center of the body, and is capable of scanning the subject P in three dimensions.

ディスプレイ3は、超音波診断装置1の操作者が入力インターフェース4を用いて各種設定要求を入力するためのGUI(Graphical User Interface)を表示したり、装置本体5において生成された超音波画像や表示情報等を表示したりする。また、ディスプレイ3は、装置本体5の処理状況や処理結果を操作者に通知するために、各種のメッセージや表示情報を表示する。また、ディスプレイ3は、スピーカーを有し、音声を出力することもできる。 The display 3 displays a GUI (Graphical User Interface) for the operator of the ultrasound diagnostic device 1 to input various setting requests using the input interface 4, and displays ultrasound images and displays generated in the device body 5. Display information, etc. Further, the display 3 displays various messages and display information in order to notify the operator of the processing status and processing results of the apparatus main body 5. The display 3 also has a speaker and can output audio.

入力インターフェース4は、所定の位置(例えば、関心領域等)の設定や、画像の表示方向の設定、数値の入力、モードの切り替え等を行うための操作を受け付ける。例えば、入力インターフェース4は、トラックボール、スイッチ、ボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチモニタ、光学センサを用いた非接触入力回路、及び音声入力回路等によって実現される。入力インターフェース4は、後述する処理回路55に接続されており、操作者から受け付けた入力操作を電気信号へ変換し処理回路55へと出力する。なお、本明細書において入力インターフェース4は、マウス、キーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路55へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェースの例に含まれる。 The input interface 4 accepts operations for setting a predetermined position (for example, a region of interest, etc.), setting the display direction of an image, inputting numerical values, switching modes, and the like. For example, the input interface 4 uses a trackball, a switch, a button, a mouse, a keyboard, a touchpad that performs input operations by touching the operation surface, a touch monitor with an integrated display screen and touchpad, and an optical sensor. This is realized by a non-contact input circuit, a voice input circuit, etc. The input interface 4 is connected to a processing circuit 55 to be described later, converts an input operation received from an operator into an electrical signal, and outputs the electrical signal to the processing circuit 55. Note that in this specification, the input interface 4 is not limited to one that includes physical operation parts such as a mouse and a keyboard. For example, an electrical signal processing circuit that receives an electrical signal corresponding to an input operation from an external input device provided separately from the device and outputs this electrical signal to the processing circuit 55 is also included in the input interface example.

装置本体5は、送受信回路51と、Bモード処理回路52と、ドプラ処理回路53と、メモリ54と、処理回路55とを有する。図1に示す超音波診断装置1においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ54へ記憶されている。送受信回路51、Bモード処理回路52、ドプラ処理回路53、及び、処理回路55は、メモリ54からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の各回路は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。 The device main body 5 includes a transmitting/receiving circuit 51, a B-mode processing circuit 52, a Doppler processing circuit 53, a memory 54, and a processing circuit 55. In the ultrasonic diagnostic apparatus 1 shown in FIG. 1, each processing function is stored in the memory 54 in the form of a computer-executable program. The transmitting/receiving circuit 51, the B-mode processing circuit 52, the Doppler processing circuit 53, and the processing circuit 55 are processors that read programs from the memory 54 and execute them to implement functions corresponding to each program. In other words, each circuit in a state where each program is read has a function corresponding to the read program.

送受信回路51は、パルス発生器、送信遅延回路、パルサ等を有し、超音波プローブ2に駆動信号を供給する。パルス発生器は、所定のレート周波数で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。また、送信遅延回路は、超音波プローブ2から発生される超音波をビーム状に集束し、かつ送信指向性を決定するために必要な圧電振動子ごとの遅延時間を、パルス発生器が発生する各レートパルスに対し与える。また、パルサは、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ2に駆動信号(駆動パルス)を印加する。すなわち、送信遅延回路は、各レートパルスに対し与える遅延時間を変化させることで、圧電振動子面から送信される超音波の送信方向を任意に調整する。 The transmission/reception circuit 51 includes a pulse generator, a transmission delay circuit, a pulser, etc., and supplies a drive signal to the ultrasound probe 2. The pulse generator repeatedly generates rate pulses to form transmitted ultrasound waves at a predetermined rate frequency. In addition, in the transmission delay circuit, a pulse generator generates a delay time for each piezoelectric vibrator necessary for focusing the ultrasound generated from the ultrasound probe 2 into a beam shape and determining the transmission directivity. Give for each rate pulse. Further, the pulser applies a drive signal (drive pulse) to the ultrasound probe 2 at a timing based on the rate pulse. That is, the transmission delay circuit arbitrarily adjusts the transmission direction of the ultrasonic waves transmitted from the piezoelectric vibrator surface by changing the delay time given to each rate pulse.

なお、送受信回路51は、後述する処理回路55の指示に基づいて、所定のスキャンシーケンスを実行するために、送信周波数、送信駆動電圧等を瞬時に変更可能な機能を有している。特に、送信駆動電圧の変更は、瞬間にその値を切り替え可能なリニアアンプ型の発信回路、又は、複数の電源ユニットを電気的に切り替える機構によって実現される。 Note that the transmitting/receiving circuit 51 has a function that can instantly change the transmitting frequency, transmitting drive voltage, etc. in order to execute a predetermined scan sequence based on instructions from a processing circuit 55, which will be described later. In particular, changing the transmission drive voltage is realized by a linear amplifier-type oscillation circuit that can instantly switch its value, or by a mechanism that electrically switches multiple power supply units.

また、送受信回路51は、プリアンプ、A/D(Analog/Digital)変換器、受信遅延回路、加算器等を有し、超音波プローブ2が受信した反射波信号に対して各種処理を行って反射波データを生成する。プリアンプは、反射波信号をチャネル毎に増幅する。A/D変換器は、増幅された反射波信号をA/D変換する。受信遅延回路は、受信指向性を決定するために必要な遅延時間を与える。加算器は、受信遅延回路によって処理された反射波信号の加算処理を行なって反射波データを生成する。加算器の加算処理により、反射波信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調され、受信指向性と送信指向性とにより超音波送受信の総合的なビームが形成される。 The transmitting/receiving circuit 51 includes a preamplifier, an A/D (Analog/Digital) converter, a receiving delay circuit, an adder, etc., and performs various processing on the reflected wave signal received by the ultrasound probe 2 to reflect the reflected wave signal. Generate wave data. The preamplifier amplifies the reflected wave signal for each channel. The A/D converter performs A/D conversion on the amplified reflected wave signal. The reception delay circuit provides the delay time necessary to determine the reception directivity. The adder performs addition processing of the reflected wave signals processed by the reception delay circuit to generate reflected wave data. By the addition process of the adder, the reflected component from the direction corresponding to the receiving directivity of the reflected wave signal is emphasized, and a comprehensive beam of ultrasonic transmission and reception is formed by the receiving directivity and the transmitting directivity.

Bモード処理回路52は、送受信回路51から反射波データを受信し、対数増幅、包絡線検波処理等を行なって、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ(Bモードデータ)を生成する。 The B-mode processing circuit 52 receives reflected wave data from the transmitting/receiving circuit 51, performs logarithmic amplification, envelope detection processing, etc., and generates data (B-mode data) in which signal strength is expressed by brightness of luminance. .

ドプラ処理回路53は、送受信回路51から受信した反射波データから速度情報を周波数解析し、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、速度、分散、パワー等の移動体情報を多点について抽出したデータ(ドプラデータ)を生成する。本実施形態の移動体は、血管内を流動する血液や、リンパ管内を流動するリンパ液等の流体である。 The Doppler processing circuit 53 performs frequency analysis on velocity information from the reflected wave data received from the transmitting/receiving circuit 51, extracts blood flow, tissue, and contrast agent echo components due to the Doppler effect, and extracts moving body information such as velocity, dispersion, and power. Generate data extracted from multiple points (Doppler data). The moving body of this embodiment is a fluid such as blood flowing in a blood vessel or lymph fluid flowing in a lymphatic vessel.

なお、Bモード処理回路52及びドプラ処理回路53は、2次元の反射波データ及び3次元の反射波データの両方について処理可能である。すなわち、Bモード処理回路52は、2次元の反射波データから2次元のBモードデータを生成し、3次元の反射波データから3次元のBモードデータを生成する。また、ドプラ処理回路53は、2次元の反射波データから2次元のドプラデータを生成し、3次元の反射波データから3次元のドプラデータを生成する。3次元のBモードデータは、3次元走査範囲の各走査線上で設定された複数の点(サンプル点)それぞれに位置する反射源の反射強度に応じた輝度値が割り当てられたデータとなる。また、3次元のドプラデータは、3次元走査範囲の各走査線上で設定された複数の点(サンプル点)それぞれに、血流情報(速度、分散、パワー)の値に応じた輝度値が割り当てられたデータとなる。 Note that the B-mode processing circuit 52 and the Doppler processing circuit 53 are capable of processing both two-dimensional reflected wave data and three-dimensional reflected wave data. That is, the B-mode processing circuit 52 generates two-dimensional B-mode data from two-dimensional reflected wave data, and generates three-dimensional B-mode data from three-dimensional reflected wave data. Further, the Doppler processing circuit 53 generates two-dimensional Doppler data from two-dimensional reflected wave data, and generates three-dimensional Doppler data from three-dimensional reflected wave data. The three-dimensional B-mode data is data to which a luminance value is assigned according to the reflection intensity of the reflection source located at each of a plurality of points (sample points) set on each scanning line in the three-dimensional scanning range. In addition, in 3D Doppler data, a brightness value is assigned to each of multiple points (sample points) set on each scanning line in the 3D scanning range according to the value of blood flow information (velocity, dispersion, power). The data will be

メモリ54は、処理回路55が生成した表示用の超音波画像を記憶する。また、メモリ54は、Bモード処理回路52やドプラ処理回路53が生成したデータを記憶する。また、メモリ54は、超音波送受信、画像処理及び表示処理を行なうための制御プログラムや、診断情報(例えば、患者ID、医師の所見等)や、診断プロトコルや各種ボディーマーク等の各種データを記憶する。 The memory 54 stores the ultrasound image for display generated by the processing circuit 55. Further, the memory 54 stores data generated by the B-mode processing circuit 52 and the Doppler processing circuit 53. The memory 54 also stores various data such as control programs for transmitting and receiving ultrasound waves, image processing, and display processing, diagnostic information (e.g., patient ID, doctor's findings, etc.), diagnostic protocols, and various body marks. do.

処理回路55は、超音波診断装置1の処理全体を制御する。具体的には、処理回路55は、図1に示す制御機能551、画像生成機能552、及び、表示制御機能553に対応するプログラムをメモリ54から読み出して実行することで、種々の処理を行う。ここで、制御機能551は、制御部の一例である。また、画像生成機能552は、画像生成部の一例である。 The processing circuit 55 controls the entire processing of the ultrasound diagnostic apparatus 1. Specifically, the processing circuit 55 performs various processes by reading programs corresponding to the control function 551, image generation function 552, and display control function 553 shown in FIG. 1 from the memory 54 and executing them. Here, the control function 551 is an example of a control unit. Further, the image generation function 552 is an example of an image generation unit.

制御機能551は、入力インターフェース4を介して操作者から入力された各種設定要求や、メモリ54から読込んだ各種制御プログラム及び各種データに基づき、送受信回路51、Bモード処理回路52、ドプラ処理回路53の処理を制御する。また、制御機能551は、コンベックスプローブである超音波プローブ2によって送信される走査線の送信方向を変化させることで、第1のスキャンモード(コンベックススキャンモード)と、第2のスキャンモード(リニアスキャンモード)とを切り替える。なお、第1のスキャンモードと第2のスキャンモードについては、後に詳述する。 The control function 551 controls the transmitting/receiving circuit 51 , the B-mode processing circuit 52 , and the Doppler processing circuit based on various setting requests input by the operator via the input interface 4 and various control programs and various data read from the memory 54 . 53 is controlled. In addition, the control function 551 changes the transmission direction of the scanning line transmitted by the ultrasound probe 2, which is a convex probe, to create a first scan mode (convex scan mode) and a second scan mode (linear scan mode). mode). Note that the first scan mode and the second scan mode will be described in detail later.

画像生成機能552は、Bモード処理回路52及びドプラ処理回路53が生成したデータから超音波画像を生成する。すなわち、画像生成機能552は、Bモード処理回路52が生成した2次元のBモードデータから反射波の強度を輝度にて表したBモード画像データを生成する。Bモード画像データは、超音波走査された領域内の組織形状が描出されたデータとなる。また、画像生成機能552は、ドプラ処理回路53が生成した2次元のドプラデータから移動体情報を表すドプラ画像データを生成する。ドプラ画像データは、速度画像データ、分散画像データ、パワー画像データ、又は、これらを組み合わせた画像データである。ドプラ画像データは、超音波走査された領域内を流動する流体に関する流体情報を示すデータとなる。 The image generation function 552 generates an ultrasound image from the data generated by the B-mode processing circuit 52 and the Doppler processing circuit 53. That is, the image generation function 552 generates B-mode image data in which the intensity of the reflected wave is expressed by luminance from the two-dimensional B-mode data generated by the B-mode processing circuit 52. The B-mode image data is data depicting the tissue shape within the area scanned by the ultrasound. Further, the image generation function 552 generates Doppler image data representing moving body information from the two-dimensional Doppler data generated by the Doppler processing circuit 53. The Doppler image data is velocity image data, dispersion image data, power image data, or image data that is a combination of these. The Doppler image data is data indicating fluid information regarding the fluid flowing within the region scanned by the ultrasound.

ここで、画像生成機能552は、一般的には、超音波走査の走査線信号列を、テレビ等に代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換(スキャンコンバート)し、表示用の超音波画像を生成する。具体的には、画像生成機能552は、超音波プローブ2による超音波の走査形態に応じて座標変換を行なうことで、表示用の超音波画像を生成する。ここで、本実施形態の画像生成機能552は、第1のスキャンモード及び第2のスキャンモードに応じた座標変換を行う。なお、この座標変換については、後に詳述する。 Here, the image generation function 552 generally converts (scan convert) a scanning line signal sequence of ultrasonic scanning into a scanning line signal sequence of a video format typified by television etc. Generate an image. Specifically, the image generation function 552 generates an ultrasonic image for display by performing coordinate transformation according to the scanning form of ultrasonic waves by the ultrasonic probe 2. Here, the image generation function 552 of this embodiment performs coordinate transformation according to the first scan mode and the second scan mode. Note that this coordinate transformation will be detailed later.

また、画像生成機能552は、スキャンコンバート以外に種々の画像処理として、例えば、スキャンコンバート後の複数の画像フレームを用いて、輝度の平均値画像を再生成する画像処理(平滑化処理)や、画像内で微分フィルタを用いる画像処理(エッジ強調処理)等を行なう。また、画像生成機能552は、超音波画像に、種々のパラメータの文字情報、目盛り、ボディーマーク等を合成する。 In addition to scan conversion, the image generation function 552 performs various image processing, such as image processing (smoothing processing) that regenerates an average luminance image using a plurality of image frames after scan conversion; Performs image processing (edge enhancement processing), etc. using a differential filter within the image. Further, the image generation function 552 synthesizes text information of various parameters, scales, body marks, etc. with the ultrasound image.

すなわち、Bモードデータ及びドプラデータは、スキャンコンバート処理前の超音波画像データであり、画像生成機能552が生成するデータは、スキャンコンバート処理後の表示用の超音波画像である。なお、Bモードデータ及びドプラデータは、生データ(Raw Data)とも呼ばれる。 That is, the B-mode data and Doppler data are ultrasound image data before scan conversion processing, and the data generated by the image generation function 552 is an ultrasound image for display after scan conversion processing. Note that B-mode data and Doppler data are also called raw data.

更に、画像生成機能552は、Bモード処理回路52が生成した3次元のBモードデータに対して座標変換を行なうことで、3次元のBモード画像データを生成する。また、画像生成機能552は、ドプラ処理回路53が生成した3次元のドプラデータに対して座標変換を行なうことで、3次元のドプラ画像データを生成する。3次元のBモードデータ及び3次元のドプラデータは、スキャンコンバート処理前のボリュームデータとなる。すなわち、画像生成機能552は、「3次元のBモード画像データや3次元のドプラ画像データ」を「3次元の超音波画像データであるボリュームデータ」として生成する。 Furthermore, the image generation function 552 generates three-dimensional B-mode image data by performing coordinate transformation on the three-dimensional B-mode data generated by the B-mode processing circuit 52. Further, the image generation function 552 generates three-dimensional Doppler image data by performing coordinate transformation on the three-dimensional Doppler data generated by the Doppler processing circuit 53. The three-dimensional B-mode data and three-dimensional Doppler data become volume data before scan conversion processing. That is, the image generation function 552 generates "three-dimensional B-mode image data or three-dimensional Doppler image data" as "volume data that is three-dimensional ultrasound image data."

更に、画像生成機能552は、ボリュームデータをディスプレイ3にて表示するための各種の2次元画像データ(超音波画像)を生成するために、ボリュームデータに対してレンダリング処理を行なうことができる。 Further, the image generation function 552 can perform rendering processing on the volume data in order to generate various two-dimensional image data (ultrasound images) for displaying the volume data on the display 3.

表示制御機能553は、メモリ54が記憶する表示用の超音波画像をディスプレイ3にて表示するように制御する。また、制御機能551は、各機能による処理結果をディスプレイ3にて表示するように制御する。例えば、制御機能551は、表示情報をディスプレイ3にて表示するように制御する。 The display control function 553 controls the display 3 to display the ultrasound image for display stored in the memory 54 . The control function 551 also controls the display 3 to display the processing results of each function. For example, the control function 551 controls display information to be displayed on the display 3.

以上、第1の実施形態に係る超音波診断装置1の全体構成について説明した。かかる構成のもと、第1の実施形態に係る超音波診断装置1は、超音波検査のスループットを向上させることを可能にする。具体的には、第1の実施形態に係る超音波診断装置1は、コンベックスプローブである超音波プローブ2で第1のスキャンモード(コンベックススキャンモード)と、第2のスキャンモード(リニアスキャンモード)とを切り替えて実行することで、超音波プローブの持ち替えを要する検査頻度を低減し、超音波検査のスループットを向上させる。 The overall configuration of the ultrasound diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment has been described above. With this configuration, the ultrasound diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment makes it possible to improve the throughput of ultrasound examinations. Specifically, the ultrasound diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment has an ultrasound probe 2 that is a convex probe in a first scan mode (convex scan mode) and a second scan mode (linear scan mode). By switching between the two, it is possible to reduce the frequency of examinations that require changing the ultrasound probe and improve the throughput of ultrasound examinations.

上述したように、超音波検査では、観察対象の特性に応じて、適したプローブが使い分けられる。特に、コンベックスプローブを用いる場合、その形状特性から、深部における走査線間隔が広くなり、方位方向の空間分解能が相対的に悪くなるため、リニアプローブに持ち替えて検査される場合があった。また、コンベックスプローブでは、走査線が扇状で角度が異なるため、体表に並行する血管の血流状態を観察する際に、血流が一定方向であっても血流に対する走査線の角度が変わることとなる。すなわち、超音波プローブ2に近づく血流に向かう走査線と、超音波プローブ2から遠ざかる血流に向かう走査線とがあり、血流の表示が一定の方向にならない場合があった。そのため、体表に並行する血管の血流状態を観察する際には、リニアプローブに持ち替えて検査される。 As described above, in ultrasonic testing, appropriate probes are used depending on the characteristics of the object to be observed. In particular, when using a convex probe, due to its shape characteristics, the scanning line spacing in the deep part becomes wide, and the spatial resolution in the azimuth direction becomes relatively poor, so there have been cases where the inspection is performed by switching to a linear probe. In addition, with a convex probe, the scanning lines are fan-shaped and have different angles, so when observing the state of blood flow in blood vessels parallel to the body surface, the angle of the scanning line relative to the blood flow changes even if the blood flow is in a constant direction. It happens. That is, there are scanning lines that go toward the blood flow approaching the ultrasound probe 2 and scan lines that go toward the blood flow that goes away from the ultrasound probe 2, and the display of the blood flow may not be in a fixed direction. Therefore, when observing the state of blood flow in blood vessels parallel to the body surface, a linear probe is used.

このように、超音波検査では、超音波プローブの持ち替えを要する場合があり、超音波プローブの持ち替えにより検査のスループットが低下する場合がある。そこで、本願では、コンベックスプローブによってリニアプローブと同様のリニアスキャンを実行することで、超音波プローブの持ち替えを低減し、超音波検査のスループットを向上させる。 As described above, in ultrasonic examination, it may be necessary to change the grip of the ultrasonic probe, and changing the grip of the ultrasonic probe may reduce the throughput of the examination. Therefore, in the present application, by performing a linear scan similar to that of a linear probe using a convex probe, the number of times the ultrasound probe is changed is reduced, and the throughput of ultrasound examination is improved.

以下、第1の実施形態に係る超音波診断装置1の詳細について説明する。制御機能551は、扇状のスキャンを実行する第1のスキャンモードと、超音波プローブ2の送受信面近傍の位置における走査線間隔と送受信面近傍の位置よりも深部の位置における走査線間隔との差を第1のスキャンモードよりも小さくした第2のスキャンモードとを実行するように複数の圧電振動子を制御する。具体的には、制御機能551は、送信超音波を形成するための各レートパルスに対して与える遅延時間を変化させるように送受信回路51を制御することで、第1のスキャンモードと第2のスキャンモードを実行するように制御する。 Details of the ultrasound diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment will be described below. The control function 551 controls the difference between the first scan mode in which a fan-shaped scan is executed and the scanning line interval at a position near the transmitting/receiving surface of the ultrasound probe 2 and the scanning line interval at a position deeper than the position near the transmitting/receiving surface. A plurality of piezoelectric vibrators are controlled to execute a second scan mode in which the scan mode is smaller than the first scan mode. Specifically, the control function 551 controls the transmitting/receiving circuit 51 to change the delay time given to each rate pulse for forming the transmitted ultrasound, thereby switching between the first scan mode and the second scan mode. Control to run scan mode.

図2Aは、第1の実施形態に係る第1のスキャンモードの一例を説明するための図である。例えば、制御機能551は、図2Aに示すように、走査線(超音波ビーム)を扇状に送信する第1のスキャンモードを実行するように、超音波プローブ2の圧電振動子を制御する。具体的には、制御機能551は、図2Aに示すように、超音波プローブ2の送受信面近傍の位置における走査線の間隔「a」よりも、深部の位置における走査線の間隔「b」が広い、第1のスキャンモードを実行させる。すなわち、制御機能551は、コンベックスプローブを用いた通常のスキャンである第1のスキャンモードを実行させる。 FIG. 2A is a diagram for explaining an example of the first scan mode according to the first embodiment. For example, the control function 551 controls the piezoelectric vibrator of the ultrasound probe 2 to execute a first scan mode in which a scanning line (ultrasonic beam) is transmitted in a fan shape, as shown in FIG. 2A. Specifically, as shown in FIG. 2A, the control function 551 controls the scanning line interval "b" at a deep position to be greater than the scanning line interval "a" at a position near the transmitting/receiving surface of the ultrasound probe 2. A wide, first scan mode is executed. That is, the control function 551 causes the first scan mode, which is a normal scan using a convex probe, to be executed.

かかる場合には、例えば、送受信回路51は、制御機能551による制御のもと、走査線(超音波ビーム)の送信に用いる圧電振動子の数及び位置と、曲率中心を基準とした走査線の走査角度とに基づく圧電振動子ごとの遅延量を、各圧電振動子に対応する各レートパルスに対して与えることで、1つの走査線を形成させる。送受信回路51は、各走査線を送信するための圧電振動子に対して上述した遅延制御を行うことで、第1のスキャンモードを実行させる。なお、この遅延制御に関する制御情報(例えば、各走査線を形成するための遅延量など)は、メモリ54に記憶されており、第1のスキャンモードを実行する際に、読み出されて利用される。 In such a case, for example, the transmitting/receiving circuit 51, under the control of the control function 551, determines the number and position of piezoelectric vibrators used for transmitting the scanning line (ultrasonic beam) and the position of the scanning line based on the center of curvature. One scanning line is formed by giving a delay amount for each piezoelectric vibrator based on the scanning angle to each rate pulse corresponding to each piezoelectric vibrator. The transmitting/receiving circuit 51 executes the first scan mode by performing the above-described delay control on the piezoelectric vibrator for transmitting each scanning line. Note that control information regarding this delay control (for example, the amount of delay for forming each scanning line, etc.) is stored in the memory 54, and is read out and used when executing the first scan mode. Ru.

一方、第2のスキャンモードでは、制御機能551は、超音波プローブ2の送受信面近傍の位置における走査線間隔と送受信面近傍の位置よりも深部の位置における走査線間隔との差が第1のスキャンモードよりも小さくなるように制御する。すなわち、制御機能551は、送受信面近傍の位置における走査線間隔と深部の位置における走査線間隔との差が、第1のスキャンモードにおける差「b-a」よりも小さくなるように、複数の圧電振動子を制御する。 On the other hand, in the second scan mode, the control function 551 determines that the difference between the scanning line interval at a position near the transmitting/receiving surface of the ultrasound probe 2 and the scanning line interval at a position deeper than the position near the transmitting/receiving surface is the first one. Control so that it is smaller than the scan mode. That is, the control function 551 controls a plurality of scanning lines so that the difference between the scanning line interval at a position near the transmitting/receiving surface and the scanning line interval at a deep position is smaller than the difference "ba" in the first scan mode. Control the piezoelectric vibrator.

図2Bは、第1の実施形態に係る第2のスキャンモードの一例を説明するための図である。例えば、制御機能551は、図2Bに示すように、送受信面近傍の位置における走査線間隔を「a'」、送受信面近傍の位置よりも深部の位置における走査線間隔を「a'」とするように制御する。すなわち、制御機能551は、送受信面近傍の位置における走査線間隔と送受信面近傍の位置よりも深部の位置における走査線間隔とが同一となるように、複数の圧電振動子を制御する。換言すると、制御機能551は、コンベックスプローブである超音波プローブ2を用いたリニアスキャンを実行するように制御する。 FIG. 2B is a diagram for explaining an example of the second scan mode according to the first embodiment. For example, as shown in FIG. 2B, the control function 551 sets the scanning line interval at a position near the transmitting/receiving surface to "a'" and the scanning line interval at a position deeper than the position near the transmitting/receiving surface to "a'". Control as follows. That is, the control function 551 controls the plurality of piezoelectric vibrators so that the scanning line interval at a position near the transmitting/receiving surface is the same as the scanning line interval at a position deeper than the position near the transmitting/receiving surface. In other words, the control function 551 controls to execute a linear scan using the ultrasonic probe 2, which is a convex probe.

かかる場合には、例えば、送受信回路51は、処理回路55により実現される制御機能551による制御のもと、走査線(超音波ビーム)の送信に用いる圧電振動子の数及び位置と、隣接する走査線との間隔とに基づく圧電振動子ごとの遅延量を、各圧電振動子に対応する各レートパルスに対して与えることで、1つの走査線を形成させる。 In such a case, for example, under the control of the control function 551 implemented by the processing circuit 55, the transmitting/receiving circuit 51 controls the number and position of piezoelectric vibrators used for transmitting the scanning line (ultrasonic beam), and the number of adjacent piezoelectric vibrators. One scanning line is formed by giving a delay amount for each piezoelectric vibrator based on the distance from the scanning line to each rate pulse corresponding to each piezoelectric vibrator.

以下、遅延量の求め方について、図3を参照して説明する。図3は、第1の実施形態に係るコンベックスプローブである超音波プローブ2を模式的に示す図である。ここで、図3においては、「A」が超音波プローブ2に備えられた圧電振動子の位置に対応するビーム起点位置を示し、「B」が遅延量を計算する対象となる遅延計算対象位置を示し、「C」が超音波プローブ2の曲面の曲率中心を示す。また、図3においては、「F」がフォーカス位置を示し、「r」が曲率半径を示し、「f」がフォーカス深さを示す。また、図3においては、「θ」がプローブ中心からビーム起点位置Aまでの角度を示し、「φ」がプローブ中心から遅延計算対象位置Bまでの角度を示す。 Hereinafter, how to determine the amount of delay will be explained with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram schematically showing an ultrasound probe 2, which is a convex probe according to the first embodiment. Here, in FIG. 3, "A" indicates the beam origin position corresponding to the position of the piezoelectric vibrator provided in the ultrasound probe 2, and "B" indicates the delay calculation target position for which the delay amount is calculated. , and "C" indicates the center of curvature of the curved surface of the ultrasound probe 2. Further, in FIG. 3, "F" indicates the focus position, "r" indicates the radius of curvature, and "f" indicates the depth of focus. Further, in FIG. 3, "θ" indicates the angle from the probe center to the beam origin position A, and "φ" indicates the angle from the probe center to the delay calculation target position B.

図3では、ビーム起点位置Aの真下にあるフォーカス位置Fにビームを収束させる場合について説明する。かかる場合には、処理回路55は、超音波ビームを送受信する場合の遅延計算対象位置Bにおけるビーム起点位置Aに対する遅延時間を下記のように計算する。まず、図3におけるX軸方向における遅延計算対象位置Bとビーム起点位置Aとの距離xは以下の式(1)にて表すことができる。 In FIG. 3, a case will be described in which the beam is focused on a focus position F located directly below the beam origin position A. In such a case, the processing circuit 55 calculates the delay time with respect to the beam starting point position A at the delay calculation target position B when transmitting and receiving the ultrasound beam as follows. First, the distance x between the delay calculation target position B and the beam origin position A in the X-axis direction in FIG. 3 can be expressed by the following equation (1).

Figure 0007383400000001
Figure 0007383400000001

ここで、角度φは曲率中心Cと遅延計算対象位置Bとを結ぶ線分と曲率中心CからY軸方向におろした線分との成す角度であり、角度θは曲率中心Cとビーム起点位置Aとを結ぶ線分と曲率中心CからY軸方向におろした線分との成す角度である。また、図3におけるY軸方向における遅延計算対象位置Bとビーム起点位置Aとの距離yは以下の式(2)にて表すことができる。 Here, the angle φ is the angle between the line segment connecting the center of curvature C and the delay calculation target position B and the line segment drawn from the center of curvature C in the Y-axis direction, and the angle θ is the angle between the center of curvature C and the beam origin position. This is the angle formed by the line segment connecting A and the line segment drawn from the center of curvature C in the Y-axis direction. Further, the distance y between the delay calculation target position B and the beam origin position A in the Y-axis direction in FIG. 3 can be expressed by the following equation (2).

Figure 0007383400000002
Figure 0007383400000002

処理回路55は、上記の式(1)及び式(2)に従い、距離x及び距離yを計算する。さらに、処理回路55は、ビーム起点位置Aとフォーカス位置Fとの距離f、距離xおよび距離yを用いて、遅延計算対象位置Bとフォーカス位置Fとの距離IBFを以下の式(3)によって求める。なお、フォーカス位置Fは既知の位置である。 The processing circuit 55 calculates the distance x and the distance y according to the above equations (1) and (2). Furthermore, the processing circuit 55 calculates the distance IBF between the delay calculation target position B and the focus position F using the following equation (3) using the distance f, distance x, and distance y between the beam origin position A and the focus position F. demand. Note that the focus position F is a known position.

Figure 0007383400000003
Figure 0007383400000003

ここで、ビーム起点位置Aとフォーカス位置Fとの距離IAFは、フォーカス深さfであるため、処理回路55は、フォーカス位置Fへ集束するビーム起点位置Aを起点とする超音波ビームを送受信する場合のビーム起点位置Aに対する遅延計算対象位置Bの遅延時間dABを、以下の式(4)に従って算出する。なお、式(4)における「v」は音速を示す。 Here, since the distance IAF between the beam origin position A and the focus position F is the focus depth f, the processing circuit 55 transmits and receives the ultrasonic beam originating from the beam origin position A that is focused on the focus position F. The delay time dAB of the delay calculation target position B with respect to the beam origin position A in this case is calculated according to the following equation (4). Note that "v" in equation (4) indicates the speed of sound.

Figure 0007383400000004
Figure 0007383400000004

遅延計算対象位置Bからの送信超音波は、ビーム起点位置Aからの送信超音波に比べて、フォーカス位置FにおいてdAB分遅延するため、処理回路55は、ビーム起点位置Aからの送信超音波をdAB分遅延するように送受信回路51を制御することで、フォーカス位置Fにおける超音波到達の遅延を少なくすることが可能となる。 Since the transmitted ultrasound from the delay calculation target position B is delayed by dAB at the focus position F compared to the transmitted ultrasound from the beam origin position A, the processing circuit 55 transmits the transmitted ultrasound from the beam origin position A. By controlling the transmitter/receiver circuit 51 to delay by dAB, it is possible to reduce the delay in the arrival of the ultrasound at the focus position F.

ここで、図3における位置Bと位置Aとの間の圧電振動子をビーム起点位置とすれば、ビーム起点位置を位置Aとした場合に比べて、位置Bと位置Aとの間の圧電振動子の位置からのビームに与える遅延量が小さくなることは図3から明らかである。すなわち、処理回路55は、複数の圧電振動子の配列方向における中心に近づくほど、圧電振動子の駆動に遅延を大きく与えるように送受信回路51を制御する。送受信回路51は、各走査線を送信するための圧電振動子に対して上述した遅延制御を行うことで、第2のスキャンモードを実行させる。 Here, if the piezoelectric vibrator between position B and position A in FIG. 3 is taken as the beam origin position, the piezoelectric vibration between position B and position A is It is clear from FIG. 3 that the amount of delay given to the beam from the position of the child is reduced. That is, the processing circuit 55 controls the transmitting/receiving circuit 51 so that the closer to the center of the plurality of piezoelectric vibrators in the arrangement direction, the greater the delay is given to the driving of the piezoelectric vibrators. The transmitter/receiver circuit 51 executes the second scan mode by performing the above-described delay control on the piezoelectric vibrator for transmitting each scan line.

図4は、第1の実施形態に係る第2のスキャンモードにおける走査線の制御の一例を説明するための図である。なお、図4においては、説明の便宜上、走査線L1とプローブの曲面の頂点における走査線L2のみを示しているが、実際には、その他多数の走査線によって走査される。例えば、図4に示す走査線L1を形成する場合、送受信回路51は、上述した遅延量を、走査線L1を形成するために用いる圧電振動子に対するレートパルスに与える。ここで、送受信回路51は、走査線L1を形成するために複数の圧電振動子を用いる場合において、配列方向の中心に近い圧電振動子ほど遅延を与えるように制御する。換言すると、送受信回路51は、走査線L1の形成においては、配列方向における外側の圧電振動子ほど早く駆動するように遅延制御する。 FIG. 4 is a diagram for explaining an example of scanning line control in the second scan mode according to the first embodiment. Although FIG. 4 shows only the scanning line L1 and the scanning line L2 at the apex of the curved surface of the probe for convenience of explanation, in reality, scanning is performed by many other scanning lines. For example, when forming the scanning line L1 shown in FIG. 4, the transmitting/receiving circuit 51 applies the above-mentioned delay amount to the rate pulse for the piezoelectric vibrator used to form the scanning line L1. Here, when a plurality of piezoelectric vibrators are used to form the scanning line L1, the transmitting/receiving circuit 51 controls so that the piezoelectric vibrators closer to the center in the arrangement direction are delayed. In other words, in forming the scanning line L1, the transmitting/receiving circuit 51 performs delay control such that piezoelectric vibrators located on the outer side in the arrangement direction are driven faster.

また、例えば、図4に示す走査線L2を形成する場合、送受信回路51は、上述した遅延量を、走査線L2を形成するために用いる圧電振動子に対するレートパルスに与える。ここで、送受信回路51は、走査線L2を形成するために複数の圧電振動子を用いる場合において、配列方向における中心が最も遅く、両側に向かって外側の圧電振動子ほど早く駆動するように遅延制御する。なお、この遅延制御に関する制御情報(例えば、各走査線を形成するための遅延量など)は、メモリ54に記憶されており、第2のスキャンモードを実行する際に、読み出されて利用される。 Further, for example, when forming the scanning line L2 shown in FIG. 4, the transmitting/receiving circuit 51 applies the above-mentioned delay amount to the rate pulse for the piezoelectric vibrator used to form the scanning line L2. Here, in the case where a plurality of piezoelectric vibrators are used to form the scanning line L2, the transmitting/receiving circuit 51 has a delay so that the center in the arrangement direction is the slowest and the piezoelectric vibrators on the outer side are driven faster toward both sides. Control. Note that control information regarding this delay control (for example, the amount of delay for forming each scanning line, etc.) is stored in the memory 54, and is read out and used when executing the second scan mode. Ru.

このように、制御機能551は、コンベックスプローブを用いて、通常のスキャンと、リニアスキャンを実行するように制御することができる。ここで、第1のスキャンモードと、第2のスキャンモードは、技師や医師などの操作者が任意に切り替えることができ、また、観察条件に応じて自動で切り替えることもできる。 In this way, the control function 551 can perform control to perform normal scanning and linear scanning using the convex probe. Here, the first scan mode and the second scan mode can be arbitrarily switched by an operator such as a technician or a doctor, and can also be switched automatically according to observation conditions.

例えば、入力インターフェース4が、操作者から切り替え操作を受け付けることで、第1のスキャンモードと第2のスキャンモードとが切り替わる。一例を挙げると、操作者は、超音波プローブ2(コンベックスプローブ)を用いた通常のスキャン(第1のスキャンモード)により、広範囲を観察し、深部の細かい部分を観察する際に、入力インターフェース4(例えば、ボタンなど)を操作して第2のスキャンモードに切り替える。これにより、操作者は、超音波プローブ2を持ち替えることなく、リニアスキャンと同様の深部の画像を観察することができる。 For example, when the input interface 4 receives a switching operation from an operator, the first scan mode and the second scan mode are switched. For example, when an operator observes a wide area by normal scanning (first scan mode) using the ultrasound probe 2 (convex probe) and observes a detailed part deep inside, the operator uses the input interface 4 (for example, a button) to switch to the second scan mode. Thereby, the operator can observe a deep image similar to a linear scan without changing hands of the ultrasound probe 2.

また、観察条件はスキャン範囲を含み、制御機能551は、スキャン範囲に応じて第1のスキャンモードと第2のスキャンモードとを切り替える。一例を挙げると、制御機能551は、被検体情報に含まれるスキャン対象部位に基づいて、スキャン範囲を推定し、推定したスキャン範囲が閾値より広範囲の場合には第1のスキャンモードに切り替え、推定したスキャン範囲が閾値より狭い場合には、第2のスキャンモードに切り替える。また、例えば、制御機能551は、設定されたフォーカス位置に基づいて深さ方向のスキャン範囲を識別し、フォーカス位置が閾値より浅い場合には第1のスキャンモードに切り替え、フォーカス位置が閾値より深い場合には第2のスキャンモードに切り替える。なお、上述したスキャン範囲に応じたモードの切り替えは、あくまでも一例である。例えば、超音波画像上でスキャン範囲が設定され、設定されたスキャン範囲に応じて、第1のスキャンモードと第2のスキャンモードとが切り替えられてもよい。 Furthermore, the observation conditions include a scan range, and the control function 551 switches between the first scan mode and the second scan mode according to the scan range. For example, the control function 551 estimates the scan range based on the scan target region included in the subject information, and if the estimated scan range is wider than the threshold value, switches to the first scan mode and estimates the scan range. If the scan range obtained is narrower than the threshold value, the mode is switched to the second scan mode. For example, the control function 551 identifies the scan range in the depth direction based on the set focus position, switches to the first scan mode when the focus position is shallower than the threshold value, and switches to the first scan mode when the focus position is deeper than the threshold value. If so, switch to the second scan mode. Note that the mode switching according to the scan range described above is just an example. For example, a scan range may be set on the ultrasound image, and the first scan mode and the second scan mode may be switched according to the set scan range.

また、例えば、観察条件は観察モードを含み、制御機能551は、Bモードデータ収集時に第1のスキャンモードでスキャンするように制御し、ドプラデータ収集時に第2のスキャンモードでスキャンするように制御する。一例を挙げると、制御機能551は、Bモードデータを収集するための操作を受け付けた場合に、第1のスキャンモードに切り替える。また、制御機能551は、ドプラデータを収集するための操作を受け付けた場合に、第2のスキャンモードに切り替える。 For example, the observation conditions include an observation mode, and the control function 551 controls scanning in the first scan mode when collecting B-mode data, and controls scanning in the second scan mode when collecting Doppler data. do. For example, when the control function 551 receives an operation for collecting B-mode data, the control function 551 switches to the first scan mode. Further, the control function 551 switches to the second scan mode when receiving an operation for collecting Doppler data.

画像生成機能552は、複数の圧電振動子によって受信された反射波信号に基づく各走査線信号列に対して座標変換を行うことで、表示用の超音波画像を生成する。例えば、第1のスキャンモードで収集された走査線信号列に対して、通常のコンベックスプローブによる走査に応じた座標変換を行うことで、表示用の超音波画像を生成する。 The image generation function 552 generates an ultrasound image for display by performing coordinate transformation on each scanning line signal sequence based on reflected wave signals received by a plurality of piezoelectric vibrators. For example, an ultrasonic image for display is generated by performing coordinate transformation on the scanning line signal train collected in the first scan mode in accordance with scanning by a normal convex probe.

一方、第2のスキャンモードでスキャンを実行した場合、画像生成機能552は、リニアスキャンによる走査に応じた座標変換を行う。ここで、本実施形態では、コンベックスプローブによってリニアスキャンを実行していることから、単純にリニアスキャンによる走査に応じた座標変換を行っただけでは正確な座標変換を行うことができない。すなわち、コンベックスプローブでは、複数の圧電振動子が所定の曲率に沿って配置されていることから、画像生成機能552は、所定の曲率に基づく変換を含む座標変換を行うことで、表示用の超音波画像を生成する。 On the other hand, when scanning is performed in the second scan mode, the image generation function 552 performs coordinate transformation according to linear scanning. Here, in this embodiment, since linear scanning is performed using a convex probe, accurate coordinate transformation cannot be performed simply by performing coordinate transformation according to scanning by linear scanning. That is, in the convex probe, since a plurality of piezoelectric vibrators are arranged along a predetermined curvature, the image generation function 552 performs a coordinate transformation including a transformation based on the predetermined curvature, thereby generating a superimposed image for display. Generate a sound wave image.

図5は、第1の実施形態に係る画像生成機能552による座標変換の一例を説明するための図である。例えば、画像生成機能552は、図5に示すように、超音波プローブ2の先端位置P1から各走査線の始点位置までの距離を走査線ごとに算出する。一例を挙げると、画像生成機能552は、複数の圧電振動子の曲率に基づいて、走査線L3の始点位置P2を算出する。そして、画像生成機能552は、先端位置P1から走査線L3の始点位置P2までの距離「d」を算出する。そして、画像生成機能552は、走査線L3の信号に対してリニアスキャンによる走査に応じた座標変換を行うとともに、距離「d」に基づく座標変換を行う。 FIG. 5 is a diagram for explaining an example of coordinate transformation by the image generation function 552 according to the first embodiment. For example, the image generation function 552 calculates the distance from the tip position P1 of the ultrasound probe 2 to the starting point position of each scanning line for each scanning line, as shown in FIG. For example, the image generation function 552 calculates the starting point position P2 of the scanning line L3 based on the curvatures of the plurality of piezoelectric vibrators. The image generation function 552 then calculates the distance "d" from the tip position P1 to the starting point P2 of the scanning line L3. Then, the image generation function 552 performs coordinate transformation on the signal of the scanning line L3 according to the scanning by the linear scan, and also performs coordinate transformation based on the distance "d".

画像生成機能552は、各走査線に対して、上記した曲率に基づく変換を含む座標変換を行うことで、表示用の超音波画像を生成する。なお、各走査線における先端位置P1から始点位置までの距離は、オフセット値としてメモリ54に記憶させることができる。すなわち、画像生成機能552は、第2のスキャンモードでは、走査線信号列と、リニアスキャンに応じた座標変換方式と、オフセット値とをメモリ54から読み出して座標変換を行うことで、表示用の超音波画像を生成する。なお、メモリ54に格納される走査線信号列のデータ(Bモードデータ、或いは、ドプラデータ)には、収集された超音波プローブの情報(例えば、コンベックスプローブなど)と、収集されたモード(例えば、第2のスキャンモードなど)が対応付けられる。 The image generation function 552 generates an ultrasound image for display by performing coordinate transformation on each scanning line, including the transformation based on the curvature described above. Note that the distance from the tip position P1 to the starting point position in each scanning line can be stored in the memory 54 as an offset value. That is, in the second scan mode, the image generation function 552 reads out the scanning line signal sequence, the coordinate conversion method according to the linear scan, and the offset value from the memory 54 and performs the coordinate conversion, thereby creating a display image. Generate ultrasound images. Note that the scanning line signal sequence data (B mode data or Doppler data) stored in the memory 54 includes information on the collected ultrasound probe (for example, convex probe, etc.) and information on the collected mode (for example, , second scan mode, etc.).

表示制御機能553は、画像生成機能552によって生成された表示用の超音波画像をディスプレイ3に表示させるように制御する。図6は、第1の実施形態に係る第2のスキャンモードで生成される超音波画像の一例を示す図である。例えば、表示制御機能553は、図6に示すように、コンベックスプローブでリニアスキャンを行った超音波画像を表示させる。ここで、図6に示す超音波画像は、走査線間隔が深部でも広がっていない(密になっている)リニアスキャンで収集されたものであることから、通常のコンベックスプローブによるスキャンと比較して、深部における方位分解能が改善されたものとなっている。 The display control function 553 controls the display 3 to display the ultrasound image for display generated by the image generation function 552. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an ultrasound image generated in the second scan mode according to the first embodiment. For example, the display control function 553 displays an ultrasound image obtained by linear scanning with a convex probe, as shown in FIG. Here, the ultrasound image shown in Fig. 6 was collected by a linear scan in which the scanning line spacing is not wide (dense) even in deep areas, so it is compared to a scan using a normal convex probe. , the lateral resolution in deep areas has been improved.

次に、図7を用いて、第1の実施形態に係る超音波診断装置1の処理について説明する。図7は、第1の実施形態に係る超音波診断装置1の処理の手順を説明するためのフローチャートである。ここで、図7におけるステップS101~S103、S106、S107は、処理回路55がメモリ54から制御機能551に対応するプログラムを読み出して実行することで実現されるステップである。ステップS104及びステップS108は、処理回路55がメモリ54から画像生成機能552に対応するプログラムを読み出して実行することで実現されるステップである。ステップS105は、処理回路55がメモリ54から表示制御機能553に対応するプログラムを読み出して実行することで実現されるステップである。 Next, the processing of the ultrasound diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment will be described using FIG. 7. FIG. 7 is a flowchart for explaining the processing procedure of the ultrasound diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment. Here, steps S101 to S103, S106, and S107 in FIG. 7 are steps that are realized by the processing circuit 55 reading out a program corresponding to the control function 551 from the memory 54 and executing it. Step S104 and step S108 are steps that are realized by the processing circuit 55 reading out a program corresponding to the image generation function 552 from the memory 54 and executing it. Step S105 is a step realized by the processing circuit 55 reading out a program corresponding to the display control function 553 from the memory 54 and executing it.

図7に示すように、第1の実施形態に係る超音波診断装置1では、処理回路55が、第2のスキャンモードへの切り替え操作を受け付けたか否かを判定する(ステップS101)。ここで、切り替え操作を受け付けた場合には(ステップS101、肯定)、処理回路55は、第2のスキャンモードに応じた遅延制御により超音波を送受信して(ステップS102)、反射波データをメモリ54に格納する(ステップS103)。 As shown in FIG. 7, in the ultrasound diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment, the processing circuit 55 determines whether an operation for switching to the second scan mode has been received (step S101). Here, if the switching operation is accepted (step S101, affirmative), the processing circuit 55 transmits and receives ultrasound through delay control according to the second scan mode (step S102), and stores the reflected wave data in the memory. 54 (step S103).

そして、処理回路55は、超音波プローブ2の曲率に応じたオフセットと、リニアの座標変換方式とに基づいて、メモリに格納された反射波データを座標変換して(ステップS104)、超音波画像をディスプレイ3に表示させる(ステップS105)。 Then, the processing circuit 55 coordinates transforms the reflected wave data stored in the memory based on the offset according to the curvature of the ultrasound probe 2 and the linear coordinate transformation method (step S104), and generates an ultrasound image. is displayed on the display 3 (step S105).

一方、ステップS101において、第2のスキャンモードへの切り替え操作を受け付けていない場合には(ステップS101、肯定)、処理回路55は、第1のスキャンモードに応じた遅延制御により超音波を送受信して(ステップS106)、反射波データをメモリ54に格納する(ステップS107)。 On the other hand, in step S101, if the switching operation to the second scan mode is not received (step S101, affirmative), the processing circuit 55 transmits and receives ultrasound by delay control according to the first scan mode. (Step S106), and the reflected wave data is stored in the memory 54 (Step S107).

そして、処理回路55は、コンベックスの座標変換方式に基づいて、メモリに格納された反射波データを座標変換して(ステップS108)、超音波画像をディスプレイ3に表示させる(ステップS105)。 Then, the processing circuit 55 coordinates transforms the reflected wave data stored in the memory based on the convex coordinate transformation method (step S108), and displays the ultrasound image on the display 3 (step S105).

上述したように、第1の実施形態によれば、超音波プローブ2は、複数の圧電振動子が所定の曲率に沿って配列される。制御機能551は、扇状のスキャンを実行する第1のスキャンモードと、超音波プローブ2の送受信面近傍の位置における走査線間隔と送受信面近傍の位置よりも深部の位置における走査線間隔との差を第1のスキャンモードよりも小さくした第2のスキャンモードとを実行するように複数の圧電振動子を制御する。制御機能551は、複数の圧電振動子の配列方向における第1の位置の圧電振動子の駆動に与える遅延より、第1の位置よりも配列方向の中心に近い第2の位置の圧電振動子の駆動に与える遅延を大きくすることで第2のスキャンモードを実行する。従って、第1の実施形態に係る超音波診断装置1は、送受信面近傍の位置よりも深部の位置における走査線間隔を送受信面近傍の位置における走査線間隔に近づけ、深部での方位分解能を向上させることができ、超音波プローブの持ち替えの頻度を低減させ、超音波検査のスループットを向上させることを可能にする。 As described above, according to the first embodiment, the ultrasound probe 2 has a plurality of piezoelectric vibrators arranged along a predetermined curvature. The control function 551 controls the difference between the first scan mode in which a fan-shaped scan is executed and the scanning line interval at a position near the transmitting/receiving surface of the ultrasound probe 2 and the scanning line interval at a position deeper than the position near the transmitting/receiving surface. A plurality of piezoelectric vibrators are controlled to execute a second scan mode in which the scan mode is smaller than the first scan mode. The control function 551 controls the piezoelectric vibrator at the second position closer to the center in the array direction than the first position than the delay given to the drive of the piezoelectric vibrator at the first position in the array direction of the plurality of piezoelectric vibrators. The second scan mode is executed by increasing the delay given to the drive. Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment makes the scanning line interval at a deep position closer to the scanning line interval at a position near the transmitting/receiving surface than the position near the transmitting/receiving surface, and improves the azimuth resolution in the deep region. This makes it possible to reduce the frequency of changing hands of the ultrasound probe and improve the throughput of ultrasound examinations.

また、第1の実施形態によれば、制御機能551は、送受信面近傍の位置における走査線間隔と送受信面近傍の位置よりも深部の位置における走査線間隔とが同一となるように、複数の圧電振動子を制御する。従って、第1の実施形態に係る超音波診断装置1は、コンベックスプローブを用いたリニアスキャンを可能にする。 Further, according to the first embodiment, the control function 551 controls a plurality of scanning lines so that the scanning line interval at a position near the transmitting/receiving surface is the same as the scanning line interval at a position deeper than the position near the transmitting/receiving surface. Control the piezoelectric vibrator. Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment enables linear scanning using a convex probe.

また、第1の実施形態によれば、画像生成機能552は、複数の圧電振動子によって受信された反射波信号に基づく各走査線信号列に対して、所定の曲率に基づく変換を含む座標変換を行うことで、表示用の超音波画像を生成する。従って、第1の実施形態に係る超音波診断装置1は、コンベックスプローブを用いたリニアスキャンにおいて、表示用の超音波画像を正確に生成することを可能にする。 Further, according to the first embodiment, the image generation function 552 performs coordinate transformation including transformation based on a predetermined curvature for each scanning line signal sequence based on reflected wave signals received by a plurality of piezoelectric vibrators. By doing this, an ultrasound image for display is generated. Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment makes it possible to accurately generate an ultrasonic image for display in a linear scan using a convex probe.

また、第1の実施形態によれば、制御機能551は、観察条件に応じて、第1のスキャンモードと第2のスキャンモードとを切り替える。従って、第1の実施形態に係る超音波診断装置1は、検査に応じて適したスキャンモードでスキャンを実行することを可能にする。 Further, according to the first embodiment, the control function 551 switches between the first scan mode and the second scan mode according to the observation conditions. Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment makes it possible to perform a scan in an appropriate scan mode depending on the examination.

また、第1の実施形態によれば、観察条件はスキャン範囲を含み、制御機能551は、スキャン範囲に応じて第1のスキャンモードと第2のスキャンモードとを切り替える。従って、第1の実施形態に係る超音波診断装置1は、スキャン範囲に応じて適したスキャンモードでスキャンを実行することを可能にする。 Further, according to the first embodiment, the observation conditions include the scan range, and the control function 551 switches between the first scan mode and the second scan mode according to the scan range. Therefore, the ultrasound diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment makes it possible to perform a scan in an appropriate scan mode depending on the scan range.

また、第1の実施形態によれば、観察条件は観察モードを含み、制御機能551は、観察モードがBモードである場合には第1スキャンモードに切り替え、観察モードがドプラモードである場合には第2のスキャンモードに切り替える。従って、第1の実施形態に係る超音波診断装置1は、観察モードに応じて適したスキャンモードでスキャンを実行することを可能にする。 Further, according to the first embodiment, the observation conditions include an observation mode, and the control function 551 switches to the first scan mode when the observation mode is B mode, and switches to the first scan mode when the observation mode is Doppler mode. switches to the second scan mode. Therefore, the ultrasound diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment makes it possible to perform a scan in a scan mode suitable for the observation mode.

(第2の実施形態)
上述した第1の実施形態では、第2のスキャンモードとして、走査線の間隔を一定にしてプローブ直下の被検体の深さ方向をスキャンする場合について説明した。第2の実施形態では、走査線の間隔を一定にして、斜めに角度を変化させるオブリークスキャンを実行する場合について説明する。
(Second embodiment)
In the first embodiment described above, a case has been described in which, as the second scan mode, the interval between the scanning lines is kept constant and the depth direction of the subject directly under the probe is scanned. In the second embodiment, a case will be described in which an oblique scan is performed in which the scanning line interval is kept constant and the angle is changed diagonally.

第2の実施形態に係る制御機能551は、送受信面近傍の位置における走査線間隔と送受信面近傍の位置よりも深部の位置における走査線間隔とを同一とし、かつ、複数の圧電振動子によって送受信される走査線の角度を変化させる。図8は、第2の実施形態に係る第2のスキャンモードの一例を説明するための図である。例えば、制御機能551は、図8に示すように、送受信面近傍の位置における走査線間隔を「a'」、送受信面近傍の位置よりも深部の位置における走査線間隔を「a'」とするように制御し、かつ、各走査線の角度を傾けたオブリークスキャンを実行するように複数の圧電振動子を制御する。 The control function 551 according to the second embodiment makes the scanning line interval at a position near the transmitting/receiving surface the same as the scanning line interval at a position deeper than the position near the transmitting/receiving surface, and transmits/receives using a plurality of piezoelectric vibrators. change the angle of the scan line. FIG. 8 is a diagram for explaining an example of the second scan mode according to the second embodiment. For example, as shown in FIG. 8, the control function 551 sets the scanning line interval at a position near the transmitting/receiving surface to "a'" and the scanning line interval at a position deeper than the position near the transmitting/receiving surface to "a'". A plurality of piezoelectric vibrators are controlled to perform oblique scanning in which the angle of each scanning line is tilted.

かかる場合には、例えば、送受信回路51は、制御機能551による制御のもと、走査線(超音波ビーム)の送信に用いる圧電振動子の数及び位置と、隣接する走査線との間隔と、傾ける角度とに基づく圧電振動子ごとの遅延量を、各圧電振動子に対応する各レートパルスに対して与えることで、1つの走査線を形成させる。送受信回路51は、各走査線を送信するための圧電振動子に対して上述した遅延制御を行うことで、第2のスキャンモードを実行させる。なお、走査線を傾ける角度は、任意に設定することができる。 In such a case, for example, under the control of the control function 551, the transmitting/receiving circuit 51 determines the number and position of piezoelectric vibrators used for transmitting scanning lines (ultrasonic beams), the spacing between adjacent scanning lines, One scanning line is formed by giving a delay amount for each piezoelectric vibrator based on the tilt angle to each rate pulse corresponding to each piezoelectric vibrator. The transmitter/receiver circuit 51 executes the second scan mode by performing the above-described delay control on the piezoelectric vibrator for transmitting each scan line. Note that the angle at which the scanning line is tilted can be set arbitrarily.

制御機能551は、第1の実施形態と同様に、第1のスキャンモードと、上記した第2のスキャンモードとを、操作者による切り替え操作、及び、観察条件に応じて切り替えることができる。ここで、制御機能551は、第1のスキャンモード、被検体の深さ方向をスキャンする第2のスキャンモード(第1の実施形態で説明した第2のスキャンモード)、及び、上記した第2のスキャンモード(第2の実施形態で説明したオブリークスキャンモード)を、操作者による切り替え操作、及び観察条件に応じて、任意に切り替えることができる。 Similarly to the first embodiment, the control function 551 can switch between the first scan mode and the above-described second scan mode according to the switching operation by the operator and the observation conditions. Here, the control function 551 controls the first scan mode, the second scan mode (second scan mode described in the first embodiment) in which the subject is scanned in the depth direction, and the second scan mode described above. The scan mode (oblique scan mode described in the second embodiment) can be arbitrarily switched according to the switching operation by the operator and the observation conditions.

例えば、制御機能551は、体表に並行する血管の血流状態を観察するためのドプラデータの収集時に、上記したオブリークスキャンの第2のスキャンモードに切り替えることで、血流に向かう走査線の方向を一定にすることができ、血流表示を正しく行うことを可能にする。 For example, when collecting Doppler data for observing the state of blood flow in blood vessels parallel to the body surface, the control function 551 switches to the second scan mode of the oblique scan described above, thereby changing the scan line toward the blood flow. The direction can be kept constant, making it possible to accurately display blood flow.

第2の実施形態に係る画像生成機能552は、第2のスキャンモードでは、走査線信号列と、オブリークスキャンに応じた座標変換方式と、オフセット値とをメモリ54から読み出して座標変換を行うことで、表示用の超音波画像を生成する。 In the second scan mode, the image generation function 552 according to the second embodiment reads a scanning line signal sequence, a coordinate conversion method according to oblique scan, and an offset value from the memory 54 and performs coordinate conversion. to generate an ultrasound image for display.

上述したように、第2の実施形態によれば、制御機能551は、送受信面近傍の位置における走査線間隔と送受信面近傍の位置よりも深部の位置における走査線間隔とを同一とし、かつ、複数の圧電振動子によって送受信される走査線の角度を変化させる。従って、第2の実施形態に係る超音波診断装置1は、コンベックスプローブを用いたスキャンにおいて、体表に並行する血管の血流表示を一定にすることができ、超音波プローブの持ち替えの頻度を低減させ、超音波検査のスループットを向上させることを可能にする。 As described above, according to the second embodiment, the control function 551 makes the scanning line interval at a position near the transmitting/receiving surface the same as the scanning line interval at a position deeper than the position near the transmitting/receiving surface, and The angle of the scanning line transmitted and received by the plurality of piezoelectric vibrators is changed. Therefore, the ultrasound diagnostic apparatus 1 according to the second embodiment can maintain a constant blood flow display in blood vessels parallel to the body surface in a scan using a convex probe, and can reduce the frequency of changing hands of the ultrasound probe. This makes it possible to reduce and improve the throughput of ultrasound examinations.

(その他の実施形態)
さて、これまで第1及び第2の実施形態について説明したが、上述した第1及び第2の実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
(Other embodiments)
Although the first and second embodiments have been described so far, the present invention may be implemented in various different forms in addition to the first and second embodiments described above.

上述した第1及び第2の実施形態では、第1のスキャンモード及び第2のスキャンモードをそれぞれ別々に行う場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、スキャンする領域ごとにスキャンモードを切り替える場合でもよい。 In the first and second embodiments described above, a case has been described in which the first scan mode and the second scan mode are performed separately. However, the embodiment is not limited to this, and for example, the scan mode may be changed for each area to be scanned.

図9は、その他の実施形態に係る超音波画像の一例を示す図である。例えば、制御機能551は、図9における領域R1及び領域R3を第1のスキャンモードでスキャンし、領域R2を第2のスキャンモードでスキャンするように制御する。これにより、第2のスキャンモードでは表示されない領域を観察することができ、診断効率を向上させることを可能にする。 FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an ultrasound image according to another embodiment. For example, the control function 551 controls the area R1 and area R3 in FIG. 9 to be scanned in the first scan mode, and the area R2 to be scanned in the second scan mode. This makes it possible to observe areas that are not displayed in the second scan mode, making it possible to improve diagnostic efficiency.

上述した実施形態では、リニアスキャンを実行するように、コンベックスプローブである超音波プローブ2の走査線を制御する場合について説明した。しかしながら、本願に係る超音波診断装置1は、扇状にスキャンした走査線信号列からリニア状の画像を生成することもできる。かかる場合には、例えば、画像生成機能552は、収集した走査線信号列を用いて、全深度、全方位にピクセル単位で焦点を合わせるように再構成することで、コンベックスプローブによって収集した扇状のデータからリニアスキャンを実行した場合と同様の超音波画像を生成することができる。 In the embodiment described above, a case has been described in which the scanning line of the ultrasound probe 2, which is a convex probe, is controlled so as to perform a linear scan. However, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the present application can also generate a linear image from a scanning line signal sequence scanned in a fan shape. In such a case, for example, the image generation function 552 uses the collected scanning line signal train to reconstruct the fan-shaped image collected by the convex probe by reconfiguring it to focus pixel by pixel in all depths and all directions. It is possible to generate an ultrasound image similar to that obtained by performing a linear scan from the data.

また、上述した実施形態では、第2のスキャンモードとして、走査線間隔が深度方向で一定になるように制御する場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、第1のスキャンモードにおける送受信面近傍の位置における走査線間隔と深部の位置における走査線間隔との差をより小さくしたスキャンを、第2のスキャンモードとしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, a case has been described in which the scanning line interval is controlled to be constant in the depth direction as the second scan mode, but the embodiment is not limited to this. For example, the second scan mode may be a scan in which the difference between the scan line interval at a position near the transmitting/receiving surface and the scan line interval at a deep position in the first scan mode is made smaller.

かかる場合には、送受信回路51は、制御機能551による制御のもと、走査線の送信に用いる圧電振動子の数及び位置と、曲率中心を基準とした走査線の走査角度とに基づく圧電振動子ごとの遅延量を、各圧電振動子に対応する各レートパルスに対して与える。ここで、その他の実施形態に係る送受信回路51は、走査線の走査角度がより狭くなるように算出された遅延量を、各圧電振動子に対応する各レートパルスに対して与える。 In such a case, the transmitter/receiver circuit 51, under the control of the control function 551, generates piezoelectric vibration based on the number and position of piezoelectric vibrators used for transmitting the scanning line and the scanning angle of the scanning line with respect to the center of curvature. A delay amount for each child is given to each rate pulse corresponding to each piezoelectric vibrator. Here, the transmitting/receiving circuit 51 according to another embodiment gives a delay amount calculated so that the scanning angle of the scanning line becomes narrower to each rate pulse corresponding to each piezoelectric vibrator.

また、図1では、上述した各処理機能が単一の処理回路55によって実現される場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、処理回路55は、複数の独立したプロセッサを組み合わせて構成され、各プロセッサが各プログラムを実行することにより各処理機能を実現するものとしても構わない。また、処理回路55が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。 Further, although FIG. 1 describes an example in which each of the above-mentioned processing functions is realized by a single processing circuit 55, the embodiment is not limited to this. For example, the processing circuit 55 may be configured by combining a plurality of independent processors, and each processor may implement each processing function by executing each program. Further, each processing function of the processing circuit 55 may be realized by being appropriately distributed or integrated into a single or multiple processing circuits.

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、或いは、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。プロセッサはメモリに保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、メモリにプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。 The term "processor" used in the above description refers to, for example, a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), an Application Specific Integrated Circuit (ASIC), a programmable logic device (for example, Refers to circuits such as a simple programmable logic device (SPLD), a complex programmable logic device (CPLD), and a field programmable gate array (FPGA). A processor implements functions by reading and executing programs stored in memory. Note that instead of storing the program in the memory, the program may be directly incorporated into the circuit of the processor. In this case, the processor realizes its functions by reading and executing a program built into the circuit. Note that each processor of this embodiment is not limited to being configured as a single circuit for each processor, but may also be configured as a single processor by combining multiple independent circuits to realize its functions. good.

なお、上記の実施形態の説明で図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。更に、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、CPUおよび当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。 Note that each component of each device illustrated in the description of the above embodiments is functionally conceptual, and does not necessarily need to be physically configured as illustrated. In other words, the specific form of distributing and integrating each device is not limited to what is shown in the diagram, and all or part of the devices can be functionally or physically distributed or integrated in arbitrary units depending on various loads, usage conditions, etc. Can be integrated and configured. Furthermore, all or any part of each processing function performed by each device can be realized by a CPU and a program that is analyzed and executed by the CPU, or can be realized as hardware using wired logic.

また、上述した実施形態で説明したスキャン制御方法は、あらかじめ用意されたスキャン制御プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。このスキャン制御プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、このスキャン制御プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク(FD)、CD-ROM、MO、DVD、USBメモリ及びSDカードメモリ等のFlashメモリ等のコンピュータで読み取り可能な非一時的な記録媒体に記録され、コンピュータによって非一時的な記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。 Further, the scan control method described in the above-described embodiments can be realized by executing a scan control program prepared in advance on a computer such as a personal computer or a workstation. This scan control program can be distributed via a network such as the Internet. Further, this scan control program is recorded on a computer-readable non-temporary recording medium such as a hard disk, a flexible disk (FD), a CD-ROM, an MO, a DVD, a flash memory such as a USB memory, and an SD card memory. , can also be executed by being read from a non-transitory storage medium by a computer.

以上、説明したとおり、実施形態によれば、超音波検査のスループットを向上させることを可能にする。 As described above, according to the embodiment, it is possible to improve the throughput of ultrasonic examination.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention as well as within the scope of the invention described in the claims and its equivalents.

1 超音波診断装置
55 処理回路
551 制御機能
552 画像生成機能
553 表示制御機能
1 Ultrasonic diagnostic device 55 Processing circuit 551 Control function 552 Image generation function 553 Display control function

Claims (6)

複数の圧電振動子が所定の曲率に沿って配列された超音波プローブと、
扇状のスキャンを実行する第1のスキャンモードと、超音波の送受信の深度を前記超音波プローブの送受信面に近い第1の深度範囲と前記第1の深度範囲よりも深い第2の深度範囲とに分けた場合に、各深度範囲の開始点からの距離を基準として対応する前記第1の深度範囲における深度と前記第2の深度範囲における深度との間での走査線間隔の差を前記第1のスキャンモードよりも小さく、かつ、0よりも大きくした第2のスキャンモードと、を実行するように前記複数の圧電振動子を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記複数の圧電振動子の配列方向における第1の位置の圧電振動子の駆動に与える遅延より、前記第1の位置よりも前記配列方向の中心に近い第2の位置の圧電振動子の駆動に与える遅延を大きくすることで前記第2のスキャンモードを実行する、超音波診断装置。
an ultrasonic probe in which a plurality of piezoelectric vibrators are arranged along a predetermined curvature;
a first scan mode in which a fan-shaped scan is executed; and a first depth range close to the transmitting and receiving surface of the ultrasound probe and a second depth range deeper than the first depth range. , the difference in scanning line interval between the corresponding depth in the first depth range and the depth in the second depth range based on the distance from the starting point of each depth range is calculated as a control unit that controls the plurality of piezoelectric vibrators to execute a second scan mode that is smaller than the first scan mode and larger than 0;
Equipped with
The control unit is configured to drive a piezoelectric vibrator at a second position closer to the center in the array direction than the first position than the delay given to driving the piezoelectric vibrator at a first position in the array direction of the plurality of piezoelectric vibrators. An ultrasonic diagnostic apparatus that executes the second scan mode by increasing the delay given to driving the transducer.
前記制御部は、観察条件に応じて、前記第1のスキャンモードと前記第2のスキャンモードとを切り替える、請求項1に記載の超音波診断装置。 The ultrasound diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the control unit switches between the first scan mode and the second scan mode depending on observation conditions. 前記観察条件は、スキャン範囲を含み、
前記制御部は、前記スキャン範囲に応じて前記第1のスキャンモードと前記第2のスキャンモードとを切り替える、請求項2に記載の超音波診断装置。
The observation conditions include a scan range,
The ultrasound diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the control unit switches between the first scan mode and the second scan mode according to the scan range.
前記観察条件は、観察モードを含み、
前記制御部は、前記観察モードがBモードである場合には前記第1のスキャンモードに切り替え、前記観察モードがドプラモードである場合には前記第2のスキャンモードに切り替える、請求項2に記載の超音波診断装置。
The observation conditions include an observation mode,
The control unit switches to the first scan mode when the observation mode is B mode, and switches to the second scan mode when the observation mode is Doppler mode. Ultrasound diagnostic equipment.
複数の圧電振動子が所定の曲率に沿って配列された超音波プローブにおける前記複数の圧電振動子を制御して、扇状のスキャンを実行する第1のスキャンモードと、超音波の送受信の深度を前記超音波プローブの送受信面に近い第1の深度範囲と前記第1の深度範囲よりも深い第2の深度範囲とに分けた場合に、各深度範囲の開始点からの距離を基準として対応する前記第1の深度範囲における深度と前記第2の深度範囲における深度との間での走査線間隔の差を前記第1のスキャンモードよりも小さく、かつ、0よりも大きくした第2のスキャンモードとを実行する、
ことを含み、
前記複数の圧電振動子の配列方向における第1の位置の圧電振動子の駆動に与える遅延より、前記第1の位置よりも前記配列方向の中心に近い第2の位置の圧電振動子の駆動に与える遅延を大きくすることで前記第2のスキャンモードを実行する、スキャン制御方法。
A first scan mode in which a plurality of piezoelectric vibrators are arranged in an ultrasound probe arranged along a predetermined curvature to perform a fan-shaped scan, and a depth of transmission and reception of ultrasonic waves is controlled. When divided into a first depth range close to the transmitting/receiving surface of the ultrasound probe and a second depth range deeper than the first depth range, the correspondence is made based on the distance from the starting point of each depth range. a second scan in which the difference in scan line spacing between the depth in the first depth range and the depth in the second depth range is smaller than in the first scan mode and larger than 0; mode and run,
including that
The delay given to the driving of the piezoelectric vibrator at the first position in the array direction of the plurality of piezoelectric vibrators causes the drive of the piezoelectric vibrator at the second position closer to the center in the array direction than the first position. A scan control method, wherein the second scan mode is executed by increasing a given delay.
請求項5に記載のスキャン制御方法をコンピュータに実行させるスキャン制御プログラム。 A scan control program that causes a computer to execute the scan control method according to claim 5.
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