JPH1028687A - 超音波撮像方法および装置 - Google Patents
超音波撮像方法および装置Info
- Publication number
- JPH1028687A JPH1028687A JP8189283A JP18928396A JPH1028687A JP H1028687 A JPH1028687 A JP H1028687A JP 8189283 A JP8189283 A JP 8189283A JP 18928396 A JP18928396 A JP 18928396A JP H1028687 A JPH1028687 A JP H1028687A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- probe
- image
- transmitting
- ultrasonic
- receiving
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
- A61B8/4444—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device related to the probe
- A61B8/4461—Features of the scanning mechanism, e.g. for moving the transducer within the housing of the probe
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/12—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves in body cavities or body tracts, e.g. by using catheters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
- G01S15/8934—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a dynamic transducer configuration
- G01S15/8938—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a dynamic transducer configuration using transducers mounted for mechanical movement in two dimensions
- G01S15/894—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a dynamic transducer configuration using transducers mounted for mechanical movement in two dimensions by rotation about a single axis
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
- G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
- G10K11/35—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using mechanical steering of transducers or their beams
- G10K11/352—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using mechanical steering of transducers or their beams by moving the transducer
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Public Health (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Multimedia (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 被検体の組織に挿入して撮像を行う超音波撮
像方法および装置を実現する。 【解決手段】 探触子１０と、被検体を穿刺する中空の
案内具２０と、探触子を案内具の先端から突き出す共に
探触子を所定の軌道に沿って移動させる操作手段３０
と、操作手段による軌道移動中に超音波の送受波を行う
送受波手段４０〜６０と、エコー受波信号に基づいて開
口合成法により画像を生成する画像生成手段１００とを
具備する。
像方法および装置を実現する。 【解決手段】 探触子１０と、被検体を穿刺する中空の
案内具２０と、探触子を案内具の先端から突き出す共に
探触子を所定の軌道に沿って移動させる操作手段３０
と、操作手段による軌道移動中に超音波の送受波を行う
送受波手段４０〜６０と、エコー受波信号に基づいて開
口合成法により画像を生成する画像生成手段１００とを
具備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波撮像方法お
よび装置に関し、特に、被検体内に超音波探触子を挿入
して撮像する超音波撮像方法および装置に関する。
よび装置に関し、特に、被検体内に超音波探触子を挿入
して撮像する超音波撮像方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】被検体の深部にある撮像部位にできるだ
け接近して超音波撮像するために、体腔挿入型の超音波
プローブ(probe) を利用した超音波撮像が行われる。そ
の場合、体腔挿入型の超音波プローブを食道や胃あるい
は直腸等の体腔に挿入し、被検体の内部からの超音波走
査が行われる。
け接近して超音波撮像するために、体腔挿入型の超音波
プローブ(probe) を利用した超音波撮像が行われる。そ
の場合、体腔挿入型の超音波プローブを食道や胃あるい
は直腸等の体腔に挿入し、被検体の内部からの超音波走
査が行われる。
【０００３】この種の超音波撮像装置の一種として、例
えば実開平６−１９７０８号公報に記載されたものが知
られている。この装置は、超音波振動子アレイ(array)
を中空筒状の案内具（トローカまたはトロカール(troca
r)）に収容して体腔に挿入し、次いで、超音波振動子ア
レイをトロカールの先から突き出して所定の軌道に沿っ
て機械的に移動させながら超音波の送波とエコー(echo)
の受波を繰り返し、エコー受信信号から開口合成法によ
って画像を再構成するようしたものである。
えば実開平６−１９７０８号公報に記載されたものが知
られている。この装置は、超音波振動子アレイ(array)
を中空筒状の案内具（トローカまたはトロカール(troca
r)）に収容して体腔に挿入し、次いで、超音波振動子ア
レイをトロカールの先から突き出して所定の軌道に沿っ
て機械的に移動させながら超音波の送波とエコー(echo)
の受波を繰り返し、エコー受信信号から開口合成法によ
って画像を再構成するようしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】撮像部位によっては体
腔に挿入しても十分に接近できない部位もあり、そのよ
うな部位については上記の超音波撮像装置によっても適
切な撮像が行えなかった。
腔に挿入しても十分に接近できない部位もあり、そのよ
うな部位については上記の超音波撮像装置によっても適
切な撮像が行えなかった。
【０００５】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、超音波探触子を被検体の組
織に挿入して撮像を行う超音波撮像方法および装置を実
現することである。
されたもので、その目的は、超音波探触子を被検体の組
織に挿入して撮像を行う超音波撮像方法および装置を実
現することである。
【０００６】
〔１〕課題を解決するための第１の発明は、超音波送受
波を行う探触子を被検体の軟部組織に挿入して所定の軌
道に沿って移動させながら超音波の送受波を行い、受波
信号に基づいて画像を生成することを特徴とする。
波を行う探触子を被検体の軟部組織に挿入して所定の軌
道に沿って移動させながら超音波の送受波を行い、受波
信号に基づいて画像を生成することを特徴とする。
【０００７】課題を解決するための第１の発明によれ
ば、探触子を周囲の軟部組織と共に所定の軌道に沿って
移動させながら超音波の送受波を行い、受波信号に基づ
いて画像を生成するようにしたので、探触子の移動の軌
道によって形成される超音波送受波の開口を通じて撮像
した画像が得られる。このとき、開口の大きさの数倍以
上離れた位置では組織が動かされることはないのでその
画像を撮像することができる。すなわち、超音波探触子
を被検体の組織に挿入して所望の部位に接近した状態で
撮像を行う超音波撮像方法を実現することができる。
ば、探触子を周囲の軟部組織と共に所定の軌道に沿って
移動させながら超音波の送受波を行い、受波信号に基づ
いて画像を生成するようにしたので、探触子の移動の軌
道によって形成される超音波送受波の開口を通じて撮像
した画像が得られる。このとき、開口の大きさの数倍以
上離れた位置では組織が動かされることはないのでその
画像を撮像することができる。すなわち、超音波探触子
を被検体の組織に挿入して所望の部位に接近した状態で
撮像を行う超音波撮像方法を実現することができる。
【０００８】課題を解決するための第１の発明におい
て、画像の生成は開口合成法によって行うことが空間分
解能の良い画像を得る点で好ましい。 〔２〕課題を解決するための第２の発明は、超音波送受
波を行う探触子と、前記探触子を被検体の軟部組織に挿
入する挿入手段と、前記探触子を所定の軌道に沿って移
動させる移動手段と、前記移動手段による移動中に前記
探触子を通じて超音波の送受波を行う送受波手段と、前
記送受波手段によって得られた受波信号に基づいて画像
を生成する画像生成手段とを具備することを特徴とす
る。
て、画像の生成は開口合成法によって行うことが空間分
解能の良い画像を得る点で好ましい。 〔２〕課題を解決するための第２の発明は、超音波送受
波を行う探触子と、前記探触子を被検体の軟部組織に挿
入する挿入手段と、前記探触子を所定の軌道に沿って移
動させる移動手段と、前記移動手段による移動中に前記
探触子を通じて超音波の送受波を行う送受波手段と、前
記送受波手段によって得られた受波信号に基づいて画像
を生成する画像生成手段とを具備することを特徴とす
る。
【０００９】課題を解決するための第２の発明によれ
ば、探触子を周囲の軟部組織と共に所定の軌道に沿って
移動させながら超音波の送受波を行い、受波信号に基づ
いて画像を生成するようにしたので、探触子の移動の軌
道によって形成される超音波送受波の開口を通じて撮像
した画像が得られる。このとき、開口の大きさの数倍以
上離れた位置では組織が動かされることはないのでその
画像を撮像することができる。すなわち、超音波探触子
を被検体の組織に挿入して所望の部位に接近した状態で
撮像を行う超音波撮像装置を実現することができる。
ば、探触子を周囲の軟部組織と共に所定の軌道に沿って
移動させながら超音波の送受波を行い、受波信号に基づ
いて画像を生成するようにしたので、探触子の移動の軌
道によって形成される超音波送受波の開口を通じて撮像
した画像が得られる。このとき、開口の大きさの数倍以
上離れた位置では組織が動かされることはないのでその
画像を撮像することができる。すなわち、超音波探触子
を被検体の組織に挿入して所望の部位に接近した状態で
撮像を行う超音波撮像装置を実現することができる。
【００１０】課題を解決するための第２の発明におい
て、画像の生成は開口合成法によって行うことが空間分
解能の良い画像を得る点で好ましい。 〔３〕課題を解決するための第３の発明は、超音波送受
波を行う探触子と、前記探触子を収容して被検体を穿刺
する案内具と、穿刺状態で前記探触子を前記案内具の先
端から出し入れすると共に前記探触子を所定の軌道に沿
って移動させる操作手段と、前記操作手段による軌道移
動中に前記探触子を通じて超音波の送受波を行う送受波
手段と、前記送受波手段によって得られた受波信号に基
づいて画像を生成する画像生成手段とを具備することを
特徴とする。
て、画像の生成は開口合成法によって行うことが空間分
解能の良い画像を得る点で好ましい。 〔３〕課題を解決するための第３の発明は、超音波送受
波を行う探触子と、前記探触子を収容して被検体を穿刺
する案内具と、穿刺状態で前記探触子を前記案内具の先
端から出し入れすると共に前記探触子を所定の軌道に沿
って移動させる操作手段と、前記操作手段による軌道移
動中に前記探触子を通じて超音波の送受波を行う送受波
手段と、前記送受波手段によって得られた受波信号に基
づいて画像を生成する画像生成手段とを具備することを
特徴とする。
【００１１】課題を解決するための第３の発明によれ
ば、探触子を周囲の軟部組織と共に所定の軌道に沿って
移動させながら超音波の送受波を行い、受波信号に基づ
いて開口合成法により画像を生成するようにしたので、
探触子の移動の軌道によって形成される超音波送受波の
開口を通じて撮像した画像が得られる。このとき、開口
の大きさの数倍以上離れた位置では組織が動かされるこ
とはないのでその画像を撮像することができる。すなわ
ち、超音波探触子を被検体の組織に挿入して所望の部位
に接近した状態で撮像を行う超音波撮像装置を実現する
ことができる。
ば、探触子を周囲の軟部組織と共に所定の軌道に沿って
移動させながら超音波の送受波を行い、受波信号に基づ
いて開口合成法により画像を生成するようにしたので、
探触子の移動の軌道によって形成される超音波送受波の
開口を通じて撮像した画像が得られる。このとき、開口
の大きさの数倍以上離れた位置では組織が動かされるこ
とはないのでその画像を撮像することができる。すなわ
ち、超音波探触子を被検体の組織に挿入して所望の部位
に接近した状態で撮像を行う超音波撮像装置を実現する
ことができる。
【００１２】課題を解決するための第３の発明におい
て、画像の生成は開口合成法によって行うことが空間分
解能の良い画像を得る点で好ましい。
て、画像の生成は開口合成法によって行うことが空間分
解能の良い画像を得る点で好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態
に限定されるものではない。
施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態
に限定されるものではない。
【００１４】図１に超音波撮像装置のブロック図を示
す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。なお、
本装置の構成によって本発明の装置に関する実施の形態
の一例が示される。また、本装置の動作によって本発明
の方法に関する実施の形態の一例が示される。本発明の
実施の形態の他の例においても同様である。
す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。なお、
本装置の構成によって本発明の装置に関する実施の形態
の一例が示される。また、本装置の動作によって本発明
の方法に関する実施の形態の一例が示される。本発明の
実施の形態の他の例においても同様である。
【００１５】図１に示すように、超音波プローブ１０
が、トロカール２０を通して被検体ＯＢＪ内の軟部組織
ＴＳＨに挿入される。トロカール２０は穿刺機能を有す
る中空のパイプであり、穿刺によって超音波プローブ１
０を被検体ＯＢＪの内部に挿入するようになっている。
超音波プローブ１０は本発明における探触子の実施の形
態の一例である。トロカール２０は本発明における挿入
手段または案内具の実施の形態の一例である。
が、トロカール２０を通して被検体ＯＢＪ内の軟部組織
ＴＳＨに挿入される。トロカール２０は穿刺機能を有す
る中空のパイプであり、穿刺によって超音波プローブ１
０を被検体ＯＢＪの内部に挿入するようになっている。
超音波プローブ１０は本発明における探触子の実施の形
態の一例である。トロカール２０は本発明における挿入
手段または案内具の実施の形態の一例である。
【００１６】なお、穿刺時には超音波プローブ１０はト
ロカール２０の中に引き込まれており、所望の部位に達
した後にトロカール２０から突き出されるようになって
いる。あるいは、トロカール２０のみを少し手前に引い
て、相対的に超音波プローブ１０を突き出すようにす
る。超音波プローブ１０は直径が例えば３ｍｍ程度のも
の、トロカール２０は外径が例えば５ｍｍ程度のもので
ある。
ロカール２０の中に引き込まれており、所望の部位に達
した後にトロカール２０から突き出されるようになって
いる。あるいは、トロカール２０のみを少し手前に引い
て、相対的に超音波プローブ１０を突き出すようにす
る。超音波プローブ１０は直径が例えば３ｍｍ程度のも
の、トロカール２０は外径が例えば５ｍｍ程度のもので
ある。
【００１７】トロカール２０から突き出された状態で
は、超音波プローブ１０は概ねクランク(crank) 状の形
状を成している。超音波プローブ１０は弾性を有するも
のであり、トロカール２０の中に引き込まれた状態では
真っ直ぐに伸ばされており、そこから突き出されたとき
に弾力によってクランク形状を回復する。
は、超音波プローブ１０は概ねクランク(crank) 状の形
状を成している。超音波プローブ１０は弾性を有するも
のであり、トロカール２０の中に引き込まれた状態では
真っ直ぐに伸ばされており、そこから突き出されたとき
に弾力によってクランク形状を回復する。
【００１８】超音波プローブ１０の先端の端面には超音
波振動子（振動子）１１が設けられている。振動子１１
は例えば圧電材料で構成された微小な円板となってい
る。超音波プローブ１０はその端面が向いている方向に
超音波を送波し、また、端面に帰投するエコーを受波す
る。超音波の送受波の指向性は十分に広く設定されてい
る。送波超音波の中心周波数は例えば２０ＭＨｚとされ
る。
波振動子（振動子）１１が設けられている。振動子１１
は例えば圧電材料で構成された微小な円板となってい
る。超音波プローブ１０はその端面が向いている方向に
超音波を送波し、また、端面に帰投するエコーを受波す
る。超音波の送受波の指向性は十分に広く設定されてい
る。送波超音波の中心周波数は例えば２０ＭＨｚとされ
る。
【００１９】振動子１１は、単板の振動子の代わりに複
数の振動微素子のアレイで構成するようにしても良い。
この場合はフェイズドアレイ(phased array)の手法によ
り送受波の指向性を所望の通りに設定できる点で好まし
い。これに対して単板の振動子で構成したものは構造が
簡単な点で好ましい。
数の振動微素子のアレイで構成するようにしても良い。
この場合はフェイズドアレイ(phased array)の手法によ
り送受波の指向性を所望の通りに設定できる点で好まし
い。これに対して単板の振動子で構成したものは構造が
簡単な点で好ましい。
【００２０】超音波プローブ１０はトロカール２０に挿
入されている部分を軸として回転できるようになってい
る。このような回転によって振動子１１が円軌道ＯＢＴ
に沿って移動するようになる。円軌道ＯＢＴの直径は例
えば１０ｍｍ程度とされる。円軌道ＯＢＴで囲まれた面
は、後述する開口合成法により画像を生成するときの等
価開口を与える。
入されている部分を軸として回転できるようになってい
る。このような回転によって振動子１１が円軌道ＯＢＴ
に沿って移動するようになる。円軌道ＯＢＴの直径は例
えば１０ｍｍ程度とされる。円軌道ＯＢＴで囲まれた面
は、後述する開口合成法により画像を生成するときの等
価開口を与える。
【００２１】超音波プローブ１０の周囲が軟部組織ＴＳ
Ｈであることにより、この部分も超音波プローブ１０と
一緒に動くので、超音波プローブ１０は組織内に挿入さ
れていても回転することができる。すなわち、超音波プ
ローブ１０は組織に挿入したままでメカニカル・スキャ
ン(mechanical scan) を行うことができる。ただし、組
織が動かされるのは超音波プローブ１０の近傍のみであ
って、ある程度離れたところ例えば円軌道の直径の３な
いし４倍以上離れた場所では組織が動かされることはな
い。
Ｈであることにより、この部分も超音波プローブ１０と
一緒に動くので、超音波プローブ１０は組織内に挿入さ
れていても回転することができる。すなわち、超音波プ
ローブ１０は組織に挿入したままでメカニカル・スキャ
ン(mechanical scan) を行うことができる。ただし、組
織が動かされるのは超音波プローブ１０の近傍のみであ
って、ある程度離れたところ例えば円軌道の直径の３な
いし４倍以上離れた場所では組織が動かされることはな
い。
【００２２】上記のような超音波プローブ１０のメカニ
カル・スキャンおよびトロカール２０からの突出しまた
は引込みは、アクチュエータ(actuator)３０によって行
われる。アクチュエータ３０は超音波プローブ１０に機
械的に連結され、上記のような運動を行わせるための操
作量を作用させるようになっている。アクチュエータ３
０は本発明における移動手段または操作手段の実施の形
態の一例である。
カル・スキャンおよびトロカール２０からの突出しまた
は引込みは、アクチュエータ(actuator)３０によって行
われる。アクチュエータ３０は超音波プローブ１０に機
械的に連結され、上記のような運動を行わせるための操
作量を作用させるようになっている。アクチュエータ３
０は本発明における移動手段または操作手段の実施の形
態の一例である。
【００２３】送信部４０は超音波プローブ１０の振動子
１１を駆動するための駆動信号を発生するものである。
この駆動信号は送受切換部５０を通じて振動子１１に印
加される。これによって振動子１１から超音波が送波さ
れる。
１１を駆動するための駆動信号を発生するものである。
この駆動信号は送受切換部５０を通じて振動子１１に印
加される。これによって振動子１１から超音波が送波さ
れる。
【００２４】送波超音波のエコーが振動子１１で受波さ
れ、エコー受波信号が送受切換部５０を通じて受信部６
０に入力される。受信部６０はエコー受波信号をＲＦ(r
adiofrequency) 信号のまま増幅して所定のレベルのエ
コー受信信号を形成する。
れ、エコー受波信号が送受切換部５０を通じて受信部６
０に入力される。受信部６０はエコー受波信号をＲＦ(r
adiofrequency) 信号のまま増幅して所定のレベルのエ
コー受信信号を形成する。
【００２５】送信部４０、送受切換部５０および受信部
６０は本発明における送受波手段の実施の形態の一例で
ある。エコー受信信号は直交検波部７０に入力されて直
交検波される。直交検波によってエコー受信信号は同相
成分ｉと直交成分ｑに分解される。これら同相成分ｉと
直交成分ｑが、図示しないＡ／Ｄ(analog-to-digital)
変換器でディジタルデータ列に変換されて記憶部８０に
記憶される。これによって、記憶部８０にはエコー受信
信号の複素データが記憶される。すなわち、複素データ
によって振幅情報と位相情報が共に保存されることによ
り、記憶部８０にはエコーのホログラム(hologram)が得
られることになる。
６０は本発明における送受波手段の実施の形態の一例で
ある。エコー受信信号は直交検波部７０に入力されて直
交検波される。直交検波によってエコー受信信号は同相
成分ｉと直交成分ｑに分解される。これら同相成分ｉと
直交成分ｑが、図示しないＡ／Ｄ(analog-to-digital)
変換器でディジタルデータ列に変換されて記憶部８０に
記憶される。これによって、記憶部８０にはエコー受信
信号の複素データが記憶される。すなわち、複素データ
によって振幅情報と位相情報が共に保存されることによ
り、記憶部８０にはエコーのホログラム(hologram)が得
られることになる。
【００２６】制御部９０は、アクチュエータ３０〜記憶
部８０に制御信号を与え、以上のような超音波プローブ
１０のメカニカル・スキャン、超音波の送受波、エコー
受信信号の直交検波およびホログラムの記憶までの動作
を制御する。また、制御部９０は直交検波部７０に対す
る直交検波のレファレンス(reference) 信号の供給も行
う。
部８０に制御信号を与え、以上のような超音波プローブ
１０のメカニカル・スキャン、超音波の送受波、エコー
受信信号の直交検波およびホログラムの記憶までの動作
を制御する。また、制御部９０は直交検波部７０に対す
る直交検波のレファレンス(reference) 信号の供給も行
う。
【００２７】これによって、超音波プローブ１０の円軌
道ＯＢＴを例えば１２８等分した各位置毎に超音波の送
波とエコーの受波を行わせ、その都度エコー受信信号の
複素データを記憶部８０に記憶させる。超音波プローブ
１０が円軌道ＯＢＴを一周したとき、記憶部８０には例
えば１２８系統のエコーのホログラムが完成する。
道ＯＢＴを例えば１２８等分した各位置毎に超音波の送
波とエコーの受波を行わせ、その都度エコー受信信号の
複素データを記憶部８０に記憶させる。超音波プローブ
１０が円軌道ＯＢＴを一周したとき、記憶部８０には例
えば１２８系統のエコーのホログラムが完成する。
【００２８】画像生成部１００は、記憶部８０に記憶さ
れたエコーのホログラムを用いて、開口合成法によりエ
コー反射点の分布像すなわち被検体ＯＢＪの内部を示す
画像を再構成する。画像生成部１００は本発明における
画像生成手段の実施の形態の一例である。開口合成法に
より、超音波プローブ１０の円軌道ＯＢＴで囲まれた等
価２次元開口に基づく画像が再構成される。なお、超音
波プローブ１０のスキャンの軌道は円に限るものではな
く、所望の閉じた軌道として良い。その場合、閉じた軌
道で囲まれた面が等価２次元開口となる。
れたエコーのホログラムを用いて、開口合成法によりエ
コー反射点の分布像すなわち被検体ＯＢＪの内部を示す
画像を再構成する。画像生成部１００は本発明における
画像生成手段の実施の形態の一例である。開口合成法に
より、超音波プローブ１０の円軌道ＯＢＴで囲まれた等
価２次元開口に基づく画像が再構成される。なお、超音
波プローブ１０のスキャンの軌道は円に限るものではな
く、所望の閉じた軌道として良い。その場合、閉じた軌
道で囲まれた面が等価２次元開口となる。
【００２９】開口合成法による画像の再構成は、よく知
られているようにホログラムデータと所定の核関数（カ
ーネル(kernel)）とのコンボリューション(convolutio
n) によって行われる。
られているようにホログラムデータと所定の核関数（カ
ーネル(kernel)）とのコンボリューション(convolutio
n) によって行われる。
【００３０】これを一般的に示せばを次式の通りであ
る。
る。
【００３１】
【数１】
【００３２】ここで、 Ｕ：物体像 Ｈ：ホログラム Ｋ：カーネル （１）式の演算でｚすなわち奥行きを省略すればオルソ
グラフィ(orthography) すなわち正視像が得られ、ｙす
なわち上下を省略すればトモグラフィ(tomography)すな
わち断層像が得られる。図２に、２次元開口ＡＰＴ２と
オルソグラフィＯＲＴおよびトモグラフィＴＯＭの概念
を示す。
グラフィ(orthography) すなわち正視像が得られ、ｙす
なわち上下を省略すればトモグラフィ(tomography)すな
わち断層像が得られる。図２に、２次元開口ＡＰＴ２と
オルソグラフィＯＲＴおよびトモグラフィＴＯＭの概念
を示す。
【００３３】なお、画像再構成（画像生成）に当たって
は、超音波プローブ１０の端面から円軌道ＯＢＴの直径
の３ないし４倍以遠の領域すなわちメカニカル・スキャ
ンによって動かされない部分についての画像が生成され
る。生成された画像は表示部１１０に可視像として表示
される。
は、超音波プローブ１０の端面から円軌道ＯＢＴの直径
の３ないし４倍以遠の領域すなわちメカニカル・スキャ
ンによって動かされない部分についての画像が生成され
る。生成された画像は表示部１１０に可視像として表示
される。
【００３４】図３に、本発明の実施の形態の他の例を示
す。図３において図１と同様の部分には同一の符号を付
して説明を省略する。図３においては、超音波プローブ
１０’の先端が例えば上下方向に首振り運動をするよう
になっている。この、首振り運動はアクチュエータ３０
によって操作される。首振り運動によって超音波プロー
ブ１０’の端面は円弧状の軌道ＯＢＴ’を描く。このと
き、超音波プローブ１０’の近傍の軟部組織ＴＳＨも一
緒に動くが、軌道の長さの数倍以遠の領域は動かない。
この円弧軌道ＯＢＴ’を例えば６４区分した各位置で超
音波の送受波が行われる。
す。図３において図１と同様の部分には同一の符号を付
して説明を省略する。図３においては、超音波プローブ
１０’の先端が例えば上下方向に首振り運動をするよう
になっている。この、首振り運動はアクチュエータ３０
によって操作される。首振り運動によって超音波プロー
ブ１０’の端面は円弧状の軌道ＯＢＴ’を描く。このと
き、超音波プローブ１０’の近傍の軟部組織ＴＳＨも一
緒に動くが、軌道の長さの数倍以遠の領域は動かない。
この円弧軌道ＯＢＴ’を例えば６４区分した各位置で超
音波の送受波が行われる。
【００３５】超音波の送受波は指向性を狭くした超音波
ビーム(beam)によって行われる。そのような超音波ビー
ムは凹面円板の振動子またはフェイズドアレイによって
形成される。そして、エコー受信信号は包絡線検波部７
０’で包絡線検波されて記憶部８０に記憶される。これ
によって、記憶部８０にはエコーのＡスコープ(scope)
データが記憶される。超音波プローブ１０’の１スキャ
ンによって扇形の領域が走査される。これによって、記
憶部８０には扇形領域についてのエコーのＡスコープデ
ータすなわち扇形領域を走査した音線上の各点のエコー
の強度データが記憶される。画像生成部１００はこのよ
うなＡスコープデータを２次元画像の画素データとして
扇形領域についてのトモグラフィ像を生成し、それを表
示部１１０に表示する。
ビーム(beam)によって行われる。そのような超音波ビー
ムは凹面円板の振動子またはフェイズドアレイによって
形成される。そして、エコー受信信号は包絡線検波部７
０’で包絡線検波されて記憶部８０に記憶される。これ
によって、記憶部８０にはエコーのＡスコープ(scope)
データが記憶される。超音波プローブ１０’の１スキャ
ンによって扇形の領域が走査される。これによって、記
憶部８０には扇形領域についてのエコーのＡスコープデ
ータすなわち扇形領域を走査した音線上の各点のエコー
の強度データが記憶される。画像生成部１００はこのよ
うなＡスコープデータを２次元画像の画素データとして
扇形領域についてのトモグラフィ像を生成し、それを表
示部１１０に表示する。
【００３６】このような装置は、Ａスコープデータから
画像を生成するので、ホログラムから開口合成法により
画像を生成するよりも遙かに簡易な手法で画像を得るこ
とができる。
画像を生成するので、ホログラムから開口合成法により
画像を生成するよりも遙かに簡易な手法で画像を得るこ
とができる。
【００３７】なお、図３の装置においても、超音波プロ
ーブ１０’による送受波を広い指向性で行い、かつ、エ
コー受信信号を直交検波してホログラムを求め、それに
基づいて開口合成法により画像を生成するようにしても
良い。このようにした場合は、Ａスコープデータから生
成したものよりも遙かに空間分解能の良い画像を得るこ
とができる。なお、この場合の等価開口は１次元開口と
なる。図４に１次元開口ＡＰＴ１とトモグラフィの概念
を示す。
ーブ１０’による送受波を広い指向性で行い、かつ、エ
コー受信信号を直交検波してホログラムを求め、それに
基づいて開口合成法により画像を生成するようにしても
良い。このようにした場合は、Ａスコープデータから生
成したものよりも遙かに空間分解能の良い画像を得るこ
とができる。なお、この場合の等価開口は１次元開口と
なる。図４に１次元開口ＡＰＴ１とトモグラフィの概念
を示す。
【００３８】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、課題を解決
するための第１の発明によれば、探触子を周囲の軟部組
織と共に所定の軌道に沿って移動させながら超音波の送
受波を行い、受波信号に基づいて画像を生成するように
したので、探触子の移動の軌道によって形成される超音
波送受波の開口を通じて撮像した画像が得られる。この
とき、開口の大きさの数倍以上離れた位置では組織が動
かされることはないのでその画像を撮像することができ
る。すなわち、超音波探触子を被検体の組織に挿入して
所望の部位に接近した状態で撮像を行う超音波撮像方法
を実現することができる。
するための第１の発明によれば、探触子を周囲の軟部組
織と共に所定の軌道に沿って移動させながら超音波の送
受波を行い、受波信号に基づいて画像を生成するように
したので、探触子の移動の軌道によって形成される超音
波送受波の開口を通じて撮像した画像が得られる。この
とき、開口の大きさの数倍以上離れた位置では組織が動
かされることはないのでその画像を撮像することができ
る。すなわち、超音波探触子を被検体の組織に挿入して
所望の部位に接近した状態で撮像を行う超音波撮像方法
を実現することができる。
【００３９】また、課題を解決するための第２の発明に
よれば、探触子を周囲の軟部組織と共に所定の軌道に沿
って移動させながら超音波の送受波を行い、受波信号に
基づいて画像を生成するようにしたので、探触子の移動
の軌道によって形成される超音波送受波の開口を通じて
撮像した画像が得られる。このとき、開口の大きさの数
倍以上離れた位置では組織が動かされることはないので
その画像を撮像することができる。すなわち、超音波探
触子を被検体の組織に挿入して所望の部位に接近した状
態で撮像を行う超音波撮像装置を実現することができ
る。
よれば、探触子を周囲の軟部組織と共に所定の軌道に沿
って移動させながら超音波の送受波を行い、受波信号に
基づいて画像を生成するようにしたので、探触子の移動
の軌道によって形成される超音波送受波の開口を通じて
撮像した画像が得られる。このとき、開口の大きさの数
倍以上離れた位置では組織が動かされることはないので
その画像を撮像することができる。すなわち、超音波探
触子を被検体の組織に挿入して所望の部位に接近した状
態で撮像を行う超音波撮像装置を実現することができ
る。
【００４０】また、課題を解決するための第３の発明に
よれば、探触子を周囲の軟部組織と共に所定の軌道に沿
って移動させながら超音波の送受波を行い、受波信号に
基づいて開口合成法により画像を生成するようにしたの
で、探触子の移動の軌道によって形成される超音波送受
波の開口を通じて撮像した画像が得られる。このとき、
開口の大きさの数倍以上離れた位置では組織が動かされ
ることはないのでその画像を撮像することができる。す
なわち、超音波探触子を被検体の組織に挿入して所望の
部位に接近した状態で撮像を行う超音波撮像装置を実現
することができる。
よれば、探触子を周囲の軟部組織と共に所定の軌道に沿
って移動させながら超音波の送受波を行い、受波信号に
基づいて開口合成法により画像を生成するようにしたの
で、探触子の移動の軌道によって形成される超音波送受
波の開口を通じて撮像した画像が得られる。このとき、
開口の大きさの数倍以上離れた位置では組織が動かされ
ることはないのでその画像を撮像することができる。す
なわち、超音波探触子を被検体の組織に挿入して所望の
部位に接近した状態で撮像を行う超音波撮像装置を実現
することができる。
【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図
である。
である。
【図２】２次元開口とオルソグラフィおよびトモグラフ
ィの概念を示す図である。
ィの概念を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図
である。
である。
【図４】１次元開口とトモグラフィの概念を示す図であ
る。
る。
１０，１０’ 超音波プローブ １１ 振動子 ２０ トロカール ３０ アクチュエータ ４０ 送信部 ５０ 送受切換部 ６０ 受信部 ７０ 直交検波部 ７０’ 包絡線検波部 ８０ 記憶部 ９０ 制御部 １００ 画像生成部 １１０ 表示部 ＯＢＪ 被検体 ＴＳＨ 軟部組織 ＯＢＴ，ＯＢＴ’ 軌道 ＡＰＴ１ １次元開口 ＡＰＴ２ ２次元開口 ＯＲＴ オルソグラフィ ＴＯＭ トモグラフィ
Claims (3)
- 【請求項１】 超音波送受波を行う探触子を被検体の軟
部組織に挿入して所定の軌道に沿って移動させながら超
音波の送受波を行い、受波信号に基づいて画像を生成す
ることを特徴とする超音波撮像方法。 - 【請求項２】 超音波送受波を行う探触子と、前記探触
子を被検体の軟部組織に挿入する挿入手段と、前記探触
子を所定の軌道に沿って移動させる移動手段と、前記移
動手段による移動中に前記探触子を通じて超音波の送受
波を行う送受波手段と、前記送受波手段によって得られ
た受波信号に基づいて画像を生成する画像生成手段とを
具備することを特徴とする超音波撮像装置。 - 【請求項３】 超音波送受波を行う探触子と、前記探触
子を収容して被検体を穿刺する案内具と、穿刺状態で前
記探触子を前記案内具の先端から出し入れすると共に前
記探触子を所定の軌道に沿って移動させる操作手段と、
前記操作手段による軌道移動中に前記探触子を通じて超
音波の送受波を行う送受波手段と、前記送受波手段によ
って得られた受波信号に基づいて画像を生成する画像生
成手段とを具備することを特徴とする超音波撮像装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8189283A JPH1028687A (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | 超音波撮像方法および装置 |
| US08/872,552 US5807260A (en) | 1996-07-18 | 1997-06-12 | Ultrasound imaging methods and apparatus |
| EP97305230A EP0819949A3 (en) | 1996-07-18 | 1997-07-15 | Ultrasound imaging methods and apparatus |
| KR1019970033444A KR100255628B1 (ko) | 1996-07-18 | 1997-07-18 | 초음파 촬영 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8189283A JPH1028687A (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | 超音波撮像方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1028687A true JPH1028687A (ja) | 1998-02-03 |
Family
ID=16238737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8189283A Pending JPH1028687A (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | 超音波撮像方法および装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5807260A (ja) |
| EP (1) | EP0819949A3 (ja) |
| JP (1) | JPH1028687A (ja) |
| KR (1) | KR100255628B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015521932A (ja) * | 2012-07-10 | 2015-08-03 | フジフイルム ビジュアルソニックス， インコーポレイティド | 超音波プローブおよび整列された針ガイドシステム |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4936307A (en) * | 1987-04-20 | 1990-06-26 | Olympus Optical Co., Ltd. | Ultrasonic observation system and an ultrasonic endoscope system |
| US4951677A (en) * | 1988-03-21 | 1990-08-28 | Prutech Research And Development Partnership Ii | Acoustic imaging catheter and the like |
| JPH02107239A (ja) * | 1988-10-17 | 1990-04-19 | Aloka Co Ltd | 穿刺針式超音波診断装置 |
| GB2233094B (en) * | 1989-05-26 | 1994-02-09 | Circulation Res Ltd | Methods and apparatus for the examination and treatment of internal organs |
| US5377682A (en) * | 1991-09-05 | 1995-01-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ultrasonic probe for transmission and reception of ultrasonic wave and ultrasonic diagnostic apparatus including ultrasonic probe |
| US5373849A (en) * | 1993-01-19 | 1994-12-20 | Cardiovascular Imaging Systems, Inc. | Forward viewing imaging catheter |
| US5435314A (en) * | 1994-03-25 | 1995-07-25 | Hewlett Packard Company | Intravascular imaging catheter tip having a dynamic radius |
-
1996
- 1996-07-18 JP JP8189283A patent/JPH1028687A/ja active Pending
-
1997
- 1997-06-12 US US08/872,552 patent/US5807260A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-15 EP EP97305230A patent/EP0819949A3/en not_active Withdrawn
- 1997-07-18 KR KR1019970033444A patent/KR100255628B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015521932A (ja) * | 2012-07-10 | 2015-08-03 | フジフイルム ビジュアルソニックス， インコーポレイティド | 超音波プローブおよび整列された針ガイドシステム |
| US9655591B2 (en) | 2012-07-10 | 2017-05-23 | Fujifilm Sonosite, Inc. | Ultrasonic probe and aligned needle guide system |
| US10130338B2 (en) | 2012-07-10 | 2018-11-20 | Fujifilm Sonosite, Inc. | Ultrasound probe and aligned needle guide system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0819949A2 (en) | 1998-01-21 |
| EP0819949A3 (en) | 1998-10-28 |
| US5807260A (en) | 1998-09-15 |
| KR100255628B1 (ko) | 2000-05-01 |
| KR980008178A (ko) | 1998-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6685644B2 (en) | Ultrasound diagnostic apparatus | |
| US4546771A (en) | Acoustic microscope | |
| US5199437A (en) | Ultrasonic imager | |
| JP4582827B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
| JP5231822B2 (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 | |
| JPH06261900A (ja) | 超音波診断装置 | |
| CA1093673A (en) | Simultaneous display of compound and simple ultrasound scans | |
| CN115251993A (zh) | 微型多频阵列式超声换能器、多频超声三维成像探头及其成像方法 | |
| JP4350214B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
| JPS61168339A (ja) | 超音波走査方法、超音波断層像生成装置及び超音波走査器 | |
| JP7204424B2 (ja) | 医用画像診断装置及び医用画像処理装置 | |
| JP4319427B2 (ja) | 医用超音波照射装置 | |
| JPH1028687A (ja) | 超音波撮像方法および装置 | |
| JP2004135693A (ja) | 超音波振動子、超音波内視鏡、及び超音波診断装置 | |
| JPS61168340A (ja) | 超音波断面画像作成方法、同装置及び超音波走査器 | |
| US8303504B2 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus | |
| JP2002177278A (ja) | 超音波診断装置 | |
| JP4838449B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
| JPH0856948A (ja) | 超音波診断装置 | |
| JP2914871B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
| JP2006346176A (ja) | 超音波診断装置及び画像表示装置 | |
| JP2551397Y2 (ja) | 超音波診断装置 | |
| JPH0595950A (ja) | 超音波診断装置 | |
| JP2004222798A (ja) | 超音波プローブ及び超音波診断装置 | |
| JPH0593410U (ja) | 超音波イメージング・カテーテル |