JPH105216A - 超音波撮像方法および装置並びに造影剤 - Google Patents
超音波撮像方法および装置並びに造影剤Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 S/Nの良い造影撮像を行う超音波撮像方法
および装置並びに造影剤を実現する。 【解決手段】 被検体内に注入された造影剤を刺激する
刺激手段EXTと、刺激によって発生する超音波に基づ
いて造影画像を生成する造影画像生成手段IMGと、被
検体内に超音波を送波してそのエコーを発生させるエコ
ー発生手段PRBと、エコーに基づいてエコー画像を生
成するエコー画像生成手段IMGと、造影画像とエコー
画像を重ね合わせて表示する表示手段DISとを具備す
る。
および装置並びに造影剤を実現する。 【解決手段】 被検体内に注入された造影剤を刺激する
刺激手段EXTと、刺激によって発生する超音波に基づ
いて造影画像を生成する造影画像生成手段IMGと、被
検体内に超音波を送波してそのエコーを発生させるエコ
ー発生手段PRBと、エコーに基づいてエコー画像を生
成するエコー画像生成手段IMGと、造影画像とエコー
画像を重ね合わせて表示する表示手段DIS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
よび装置並びに造影剤に関し、特に、S/N(signal-to
-noise rato)の良い造影撮像を行う超音波撮像方法およ
び装置並びに造影剤に関する。
よび装置並びに造影剤に関し、特に、S/N(signal-to
-noise rato)の良い造影撮像を行う超音波撮像方法およ
び装置並びに造影剤に関する。
【0002】
【従来の技術】超音波撮像装置は、被検体に超音波パル
スを送波してその反射波(エコー(echo))を受信し、エ
コーデータに基づいて被検体の内部を画像化するように
なっている。超音波の送受信は指向性のあるビーム(音
線)によって行われる。被検体の内部の所望の領域(撮
像範囲)が超音波探触子(超音波プローブ)により音線
順次の超音波送受信によって走査され、画像を生成する
に足るエコーデータが収集される。
スを送波してその反射波(エコー(echo))を受信し、エ
コーデータに基づいて被検体の内部を画像化するように
なっている。超音波の送受信は指向性のあるビーム(音
線)によって行われる。被検体の内部の所望の領域(撮
像範囲)が超音波探触子(超音波プローブ)により音線
順次の超音波送受信によって走査され、画像を生成する
に足るエコーデータが収集される。
【0003】エコー受信信号をS/N良く得るために
は、例えばBモード撮像の場合、被検体内において、特
に焦点近傍の超音波パルスの照射レベル(瞬時音圧)は
少なくとも±1MPa(メガパスカル)程度以上とする
必要があることが経験的に知られている。
は、例えばBモード撮像の場合、被検体内において、特
に焦点近傍の超音波パルスの照射レベル(瞬時音圧)は
少なくとも±1MPa(メガパスカル)程度以上とする
必要があることが経験的に知られている。
【0004】超音波撮像の一形態として、造影剤を用い
た撮像が行われる。造影剤としては例えばマイクロバル
ーン(micro baloon)(またはマイクロバブル(micro bub
ble))造影剤が用いられる。マイクロバルーン造影剤は
微小(例えば直径約2〜10μm)な気泡を混入させた
液体として提供される。
た撮像が行われる。造影剤としては例えばマイクロバル
ーン(micro baloon)(またはマイクロバブル(micro bub
ble))造影剤が用いられる。マイクロバルーン造影剤は
微小(例えば直径約2〜10μm)な気泡を混入させた
液体として提供される。
【0005】マイクロバルーンは、特定の超音波周波数
に共振してその径が振動する場合、瞬時音圧に依存した
非線形の超音波反射特性を示す。このような非線形性を
持った反射特性により、照射された超音波の第2高調波
を含むエコーが発生するので、それを利用して造影剤注
入部位の画像化が行われる。
に共振してその径が振動する場合、瞬時音圧に依存した
非線形の超音波反射特性を示す。このような非線形性を
持った反射特性により、照射された超音波の第2高調波
を含むエコーが発生するので、それを利用して造影剤注
入部位の画像化が行われる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】マイクロバルーン造影
剤を用いて撮像を行う場合、マイクロバルーンを破壊し
ない程度の低レベルの超音波を照射しなければならな
い。このため照射レベルは例えば瞬時音圧が±50KP
a程度以下であることが要求される。
剤を用いて撮像を行う場合、マイクロバルーンを破壊し
ない程度の低レベルの超音波を照射しなければならな
い。このため照射レベルは例えば瞬時音圧が±50KP
a程度以下であることが要求される。
【0007】この照射レベルは、通常のBモード撮像に
用いられる照射レベルが±1MPa程度であることから
考えるとその約1/20であり、照射のパワー(power)
としては1/400と極めて小さなものとなる。
用いられる照射レベルが±1MPa程度であることから
考えるとその約1/20であり、照射のパワー(power)
としては1/400と極めて小さなものとなる。
【0008】このようなパワーでの超音波撮像はS/N
が極めて悪いものとなり、品質の良い造影画像を得るこ
とができない。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、マイクロバルーン造影剤
を用いて撮像を行う場合、S/Nの良い造影撮像を行う
超音波撮像方法および装置並びに造影剤を実現すること
である。
が極めて悪いものとなり、品質の良い造影画像を得るこ
とができない。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、マイクロバルーン造影剤
を用いて撮像を行う場合、S/Nの良い造影撮像を行う
超音波撮像方法および装置並びに造影剤を実現すること
である。
【0009】
〔1〕課題を解決するための第1の発明は、可爆発性の
物質の微粒子を被検体内に注入し、前記微粒子を超音波
で刺激して爆発させ、そのとき発生する超音波に基づい
て画像を生成することを特徴とする超音波撮像方法であ
る。
物質の微粒子を被検体内に注入し、前記微粒子を超音波
で刺激して爆発させ、そのとき発生する超音波に基づい
て画像を生成することを特徴とする超音波撮像方法であ
る。
【0010】課題を解決するための第1の発明によれ
ば、可爆発性の物質の微粒子を超音波で刺激して爆発さ
せ、そのとき発生する超音波に基づいて画像を生成する
ようにしたので、高レベルの超音波に基づいて造影画像
を生成することができ、それによってS/Nの良い造影
撮像を行う超音波撮像方法を実現することができる。
ば、可爆発性の物質の微粒子を超音波で刺激して爆発さ
せ、そのとき発生する超音波に基づいて画像を生成する
ようにしたので、高レベルの超音波に基づいて造影画像
を生成することができ、それによってS/Nの良い造影
撮像を行う超音波撮像方法を実現することができる。
【0011】〔2〕課題を解決するための第2の発明
は、被検体内に注入された造影剤を刺激して発生させた
超音波に基づいて造影画像を生成し、被検体内に送波し
た超音波のエコーに基づいてエコー画像を生成し、前記
造影画像と前記エコー画像を重ね合わせて表示すること
を特徴とする超音波撮像方法である。
は、被検体内に注入された造影剤を刺激して発生させた
超音波に基づいて造影画像を生成し、被検体内に送波し
た超音波のエコーに基づいてエコー画像を生成し、前記
造影画像と前記エコー画像を重ね合わせて表示すること
を特徴とする超音波撮像方法である。
【0012】課題を解決するための第2の発明によれ
ば、被検体内に注入された造影剤を刺激して発生させた
超音波に基づいて造影画像を生成するようにしたので、
高レベルの超音波に基づいて造影画像を生成することが
でき、それによってS/Nの良い造影撮像を行う超音波
撮像方法を実現することができる。また、エコー画像と
の重ね合わせ表示により周囲との相互関係が明確な造影
画像を得ることができる。
ば、被検体内に注入された造影剤を刺激して発生させた
超音波に基づいて造影画像を生成するようにしたので、
高レベルの超音波に基づいて造影画像を生成することが
でき、それによってS/Nの良い造影撮像を行う超音波
撮像方法を実現することができる。また、エコー画像と
の重ね合わせ表示により周囲との相互関係が明確な造影
画像を得ることができる。
【0013】〔3〕課題を解決するための第3の発明
は、被検体内に注入された可爆発性の物質の微粒子を超
音波で刺激して爆発させる刺激手段と、前記微粒子の爆
発によって生じる超音波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
である。
は、被検体内に注入された可爆発性の物質の微粒子を超
音波で刺激して爆発させる刺激手段と、前記微粒子の爆
発によって生じる超音波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
である。
【0014】課題を解決するための第3の発明によれ
ば、可爆発性の物質の微粒子を超音波で刺激して爆発さ
せ、そのとき発生する超音波に基づいて画像を生成する
ようにしたので、高レベルの超音波に基づいて造影画像
を生成することができ、それによってS/Nの良い造影
撮像を行う超音波撮像装置を実現することができる。
ば、可爆発性の物質の微粒子を超音波で刺激して爆発さ
せ、そのとき発生する超音波に基づいて画像を生成する
ようにしたので、高レベルの超音波に基づいて造影画像
を生成することができ、それによってS/Nの良い造影
撮像を行う超音波撮像装置を実現することができる。
【0015】〔4〕課題を解決するための第4の発明
は、被検体内に注入された造影剤を刺激して超音波に発
生させる刺激手段と、前記刺激手段の刺激によって発生
する超音波に基づいて造影画像を生成する造影画像生成
手段と、被検体内に超音波を送波してそのエコーを発生
させるエコー発生手段と、前記エコー発生手段が発生さ
せたエコーに基づいてエコー画像を生成するエコー画像
生成手段と、前記造影画像と前記エコー画像を重ね合わ
せて表示する表示手段とを具備することを特徴とする超
音波撮像装置である。
は、被検体内に注入された造影剤を刺激して超音波に発
生させる刺激手段と、前記刺激手段の刺激によって発生
する超音波に基づいて造影画像を生成する造影画像生成
手段と、被検体内に超音波を送波してそのエコーを発生
させるエコー発生手段と、前記エコー発生手段が発生さ
せたエコーに基づいてエコー画像を生成するエコー画像
生成手段と、前記造影画像と前記エコー画像を重ね合わ
せて表示する表示手段とを具備することを特徴とする超
音波撮像装置である。
【0016】課題を解決するための第4の発明によれ
ば、被検体内に注入された造影剤を刺激して発生させた
超音波に基づいて造影画像を生成するようにしたので、
高レベルの超音波に基づいて造影画像を生成することが
でき、それによってS/Nの良い造影撮像を行う超音波
撮像装置を実現することができる。また、エコー画像と
の重ね合わせ表示により周囲との相互関係が明確な造影
画像を得ることができる。
ば、被検体内に注入された造影剤を刺激して発生させた
超音波に基づいて造影画像を生成するようにしたので、
高レベルの超音波に基づいて造影画像を生成することが
でき、それによってS/Nの良い造影撮像を行う超音波
撮像装置を実現することができる。また、エコー画像と
の重ね合わせ表示により周囲との相互関係が明確な造影
画像を得ることができる。
【0017】〔5〕課題を解決するための第5の発明
は、液体に可爆発性の物質の微粒子を混合したことを特
徴とする造影剤である。課題を解決するための第5の発
明によれば、可爆発性の物質の微粒子を超音波で刺激し
て爆発させることにより、高レベルの超音波を発生さ
せ、それによってS/Nの良い造影撮像が行える造影剤
を実現することができる。
は、液体に可爆発性の物質の微粒子を混合したことを特
徴とする造影剤である。課題を解決するための第5の発
明によれば、可爆発性の物質の微粒子を超音波で刺激し
て爆発させることにより、高レベルの超音波を発生さ
せ、それによってS/Nの良い造影撮像が行える造影剤
を実現することができる。
【0018】課題を解決するための第5の発明におい
て、前記微粒子が、水素と酸素の混合気の泡であること
が爆発後水となる点で好ましい。
て、前記微粒子が、水素と酸素の混合気の泡であること
が爆発後水となる点で好ましい。
【0019】
【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。
【0020】〔造影剤〕図1に造影剤の概念図を示す。
この造影剤は本発明の実施の形態の一例である。図1に
示すように、造影剤は水溶液WTRに混入した微小球B
ALによって構成される。微小球BALの直径はマイク
ロバルーン造影剤と同様に毛細血管を通過できる程度と
され、例えば2〜10μmである。
この造影剤は本発明の実施の形態の一例である。図1に
示すように、造影剤は水溶液WTRに混入した微小球B
ALによって構成される。微小球BALの直径はマイク
ロバルーン造影剤と同様に毛細血管を通過できる程度と
され、例えば2〜10μmである。
【0021】微小球BALはカプセルCAPに発音剤G
ENを封入したものとなっている。カプセルCAPは例
えば界面活性剤の膜によって形成される。界面活性剤と
しては例えばデキストラン(dexistran )水溶液、ラウ
リン酸ナトリウム(Sodium Laurate)水溶液またはサポニ
ン(Saponin) 水溶液等が膜の寿命姓が良くまた生体に害
がない点で好ましい。
ENを封入したものとなっている。カプセルCAPは例
えば界面活性剤の膜によって形成される。界面活性剤と
しては例えばデキストラン(dexistran )水溶液、ラウ
リン酸ナトリウム(Sodium Laurate)水溶液またはサポニ
ン(Saponin) 水溶液等が膜の寿命姓が良くまた生体に害
がない点で好ましい。
【0022】発音剤GENは外部から加えられる物理的
な刺激によって超音波を発生する物質で構成される。そ
のような物質の形態の一例は可爆発性の物質(爆発剤)
である。爆発剤としては、例えば水素ガス(H2)と酸
素ガス(O2)を所定の割合で混合したいわゆる爆鳴気
が利用される。爆鳴気は爆発後に単なる水となり生体に
害がない点で好ましい。
な刺激によって超音波を発生する物質で構成される。そ
のような物質の形態の一例は可爆発性の物質(爆発剤)
である。爆発剤としては、例えば水素ガス(H2)と酸
素ガス(O2)を所定の割合で混合したいわゆる爆鳴気
が利用される。爆鳴気は爆発後に単なる水となり生体に
害がない点で好ましい。
【0023】その他に、撮像対象によっては、例えばメ
タンやプロパン等の燃料ガスと酸素ガスの混合気、ある
いはニトログリセリン(液体)やアジ化鉛(固体)等の
火薬類を用いることができる。
タンやプロパン等の燃料ガスと酸素ガスの混合気、ある
いはニトログリセリン(液体)やアジ化鉛(固体)等の
火薬類を用いることができる。
【0024】気体を爆発剤とする造影剤は例えば次のよ
うにして作製される。すなわち、例えばデキストラン等
の水溶液と所定の配合の可爆発気体(爆鳴気、混合気
等)を密閉容器に入れて攪拌する。次に、それを数十K
Hz程度の超音波で加振する。これによってデキストラ
ン水溶液中にマイクロバルーンが多数発生する。マイク
ロバルーンの中には可爆発気体が封入されている。使用
に当たっては、このマイクロバルーン入りのデキストラ
ン水溶液を適宜薄めて使用する。
うにして作製される。すなわち、例えばデキストラン等
の水溶液と所定の配合の可爆発気体(爆鳴気、混合気
等)を密閉容器に入れて攪拌する。次に、それを数十K
Hz程度の超音波で加振する。これによってデキストラ
ン水溶液中にマイクロバルーンが多数発生する。マイク
ロバルーンの中には可爆発気体が封入されている。使用
に当たっては、このマイクロバルーン入りのデキストラ
ン水溶液を適宜薄めて使用する。
【0025】液体または固体を爆発剤とするマイクロバ
ルーン造影剤についても、既存の微小カプセル化技術を
適宜利用して作製することができる。造影時には、この
ような爆発剤入りのマイクロバルーンを被検体に注入
し、体外から超音波を照射してマイクロバルーンを破壊
する。そのような超音波は体内での瞬時音圧が例えば5
0〜100KPaのものであれば十分である。マイクロ
バルーンの破壊により、キャビテーション(cavitation)
と同様の行程で爆発剤が圧縮点火されて爆発する。
ルーン造影剤についても、既存の微小カプセル化技術を
適宜利用して作製することができる。造影時には、この
ような爆発剤入りのマイクロバルーンを被検体に注入
し、体外から超音波を照射してマイクロバルーンを破壊
する。そのような超音波は体内での瞬時音圧が例えば5
0〜100KPaのものであれば十分である。マイクロ
バルーンの破壊により、キャビテーション(cavitation)
と同様の行程で爆発剤が圧縮点火されて爆発する。
【0026】この爆発によって超音波が発生する。この
超音波はマイクロバルーンの所在位置を示す信号とな
る。この超音波はマイクロバルーンに照射された超音波
よりも遙かに大きなエネルギーを有する極めて広帯域の
超音波となる。すなわち、本造影剤は照射された超音波
を増幅して返すものとなり、いわばゲインのある広帯域
のエコーを返す造影剤となる。
超音波はマイクロバルーンの所在位置を示す信号とな
る。この超音波はマイクロバルーンに照射された超音波
よりも遙かに大きなエネルギーを有する極めて広帯域の
超音波となる。すなわち、本造影剤は照射された超音波
を増幅して返すものとなり、いわばゲインのある広帯域
のエコーを返す造影剤となる。
【0027】このため、本造影剤を用いることによりS
/Nの極めて良い造影撮像を行うことができる。あるい
は、従来程度のS/Nを許容する場合はより遠い(深
い)部分の造影撮像を行うことができる。
/Nの極めて良い造影撮像を行うことができる。あるい
は、従来程度のS/Nを許容する場合はより遠い(深
い)部分の造影撮像を行うことができる。
【0028】従来のマイクロバルーン造影剤において
も、マイクロバルーンを破壊したときは超音波が発生す
る。これはStAE(stimulated acoustic emission)と
呼ばれる。しかし、そのとき放出されるエネルギーは破
壊の直前の超音波の1サイクル期間中に蓄積されたエネ
ルギーを越えることがないから、本造影剤のように増幅
された超音波を発生することはあり得ない。すなわち、
本造影剤のように高レベルの「エコー」を発生すること
はできない。
も、マイクロバルーンを破壊したときは超音波が発生す
る。これはStAE(stimulated acoustic emission)と
呼ばれる。しかし、そのとき放出されるエネルギーは破
壊の直前の超音波の1サイクル期間中に蓄積されたエネ
ルギーを越えることがないから、本造影剤のように増幅
された超音波を発生することはあり得ない。すなわち、
本造影剤のように高レベルの「エコー」を発生すること
はできない。
【0029】このようなマイクロバルーンの応用とし
て、例えば図2に模式的に示すような超音波インテンシ
ファイヤ(intensifier) INTを構成することができ
る。この超音波インテンシファイヤINTは、基板PL
Tの表面に上記のようなマイクロバルーンBALの層を
設けるようにしたものである。
て、例えば図2に模式的に示すような超音波インテンシ
ファイヤ(intensifier) INTを構成することができ
る。この超音波インテンシファイヤINTは、基板PL
Tの表面に上記のようなマイクロバルーンBALの層を
設けるようにしたものである。
【0030】この超音波インテンシファイヤINTの表
面に超音波照射器ULTから超音波を照射すると、マイ
クロバルーンBALの爆発によって照射超音波を上回る
高レベルの超音波が発生する。すなわち、照射超音波を
増幅して反射する装置を得ることができる。
面に超音波照射器ULTから超音波を照射すると、マイ
クロバルーンBALの爆発によって照射超音波を上回る
高レベルの超音波が発生する。すなわち、照射超音波を
増幅して反射する装置を得ることができる。
【0031】基板PLTを図示のように平板とした場合
は、いわば増幅作用を持つ超音波平面鏡が得られる。基
板PLTを凹面にすれば増幅作用を持つ超音波凹面鏡と
なるが得られる。また、基板PLTを凸面にすれば増幅
作用を持つ超音波凸面鏡が得られる。その他必要に応じ
て適宜の面形状とすることができる。
は、いわば増幅作用を持つ超音波平面鏡が得られる。基
板PLTを凹面にすれば増幅作用を持つ超音波凹面鏡と
なるが得られる。また、基板PLTを凸面にすれば増幅
作用を持つ超音波凸面鏡が得られる。その他必要に応じ
て適宜の面形状とすることができる。
【0032】外部から加えられる物理的な刺激によって
超音波を発生する発音剤GENとしては、上記のような
爆発剤に限らず、磁気的な刺激により磁歪等によって超
音波を発生する例えばフェライト等の磁性体、あるいは
電磁波過熱による膨張によって超音波を発生する損失性
の誘電体等を用いることができる。このような発音材に
よっても、従来のマイクロバルーン造影剤のStAEよ
りも高レベルの超音波を発生させることができる。
超音波を発生する発音剤GENとしては、上記のような
爆発剤に限らず、磁気的な刺激により磁歪等によって超
音波を発生する例えばフェライト等の磁性体、あるいは
電磁波過熱による膨張によって超音波を発生する損失性
の誘電体等を用いることができる。このような発音材に
よっても、従来のマイクロバルーン造影剤のStAEよ
りも高レベルの超音波を発生させることができる。
【0033】〔超音波撮像装置〕図3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。
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。
【0034】図3に示すように、被検体OBJの体内に
造影部位ROIがある。造影部位ROIは造影剤が注入
された部位であり、例えば血流部等である。被検体OB
Jには体外から刺激器EXTによって造影剤を刺激する
刺激STMが与えられるようになっている。刺激器EX
Tは駆動部DRVによって駆動されるようになってい
る。刺激器EXTは本発明における刺激手段の実施の形
態の一例である。
造影部位ROIがある。造影部位ROIは造影剤が注入
された部位であり、例えば血流部等である。被検体OB
Jには体外から刺激器EXTによって造影剤を刺激する
刺激STMが与えられるようになっている。刺激器EX
Tは駆動部DRVによって駆動されるようになってい
る。刺激器EXTは本発明における刺激手段の実施の形
態の一例である。
【0035】刺激器EXTの形式は造影剤の種類に対応
している。すなわち、爆発剤入りのマイクロバルーンに
対しては超音波を照射するものが用いられ、磁性体入り
の造影剤に対してはパルス磁界(磁気パルス)を発生す
るものが用いられ、誘電体を造影剤とする場合はマイク
ロ波を照射するものが用いられる。
している。すなわち、爆発剤入りのマイクロバルーンに
対しては超音波を照射するものが用いられ、磁性体入り
の造影剤に対してはパルス磁界(磁気パルス)を発生す
るものが用いられ、誘電体を造影剤とする場合はマイク
ロ波を照射するものが用いられる。
【0036】超音波プローブPRBは被検体OBJの体
内に超音波を送波して体内にエコーを発生させるととも
にそのエコーを受波するようになっている。超音波プロ
ーブPRBは本発明におけるエコー発生手段の実施の形
態の一例である。超音波プローブPRBは、また、造影
部位ROIの造影剤が発する超音波を受波するようにな
っている。
内に超音波を送波して体内にエコーを発生させるととも
にそのエコーを受波するようになっている。超音波プロ
ーブPRBは本発明におけるエコー発生手段の実施の形
態の一例である。超音波プローブPRBは、また、造影
部位ROIの造影剤が発する超音波を受波するようにな
っている。
【0037】超音波プローブPRBは図示しない例えば
多数の超音波振動子のアレイ(array) を有するものであ
る。超音波振動子のアレイは1次元アレイもしくは2次
元アレイ等、撮像目的に応じて適宜の構成とされる。
多数の超音波振動子のアレイ(array) を有するものであ
る。超音波振動子のアレイは1次元アレイもしくは2次
元アレイ等、撮像目的に応じて適宜の構成とされる。
【0038】送受信部TRXは超音波プローブPRBを
制御して超音波の送受信を行わせるようになっている。
これによって、被検体OBJ内が例えば超音波ビームに
より音線順次で走査されエコーデータが逐次収集され
る。また、造影部位ROIから到来する超音波の受信デ
ータの収集も同様に例えば音線順次で行われる。
制御して超音波の送受信を行わせるようになっている。
これによって、被検体OBJ内が例えば超音波ビームに
より音線順次で走査されエコーデータが逐次収集され
る。また、造影部位ROIから到来する超音波の受信デ
ータの収集も同様に例えば音線順次で行われる。
【0039】造影剤が爆発剤入りのものである場合は、
その刺激は超音波プローブPRBからの送波によって行
うことができる。そのようにすることは、刺激器EXT
および駆動部DRVを省略できる点で好ましい。
その刺激は超音波プローブPRBからの送波によって行
うことができる。そのようにすることは、刺激器EXT
および駆動部DRVを省略できる点で好ましい。
【0040】画像生成部IMGは送受信部TRXが収集
したエコーデータまたは超音波受信データに基づいて被
検体OBJの内部についての画像を生成するようになっ
ている。画像生成部IMGは本発明における画像生成手
段またはエコー画像生成手段の実施の形態の一例であ
る。
したエコーデータまたは超音波受信データに基づいて被
検体OBJの内部についての画像を生成するようになっ
ている。画像生成部IMGは本発明における画像生成手
段またはエコー画像生成手段の実施の形態の一例であ
る。
【0041】画像生成部IMGが生成した画像は画像記
憶部MEMに記憶され、また、表示部DISで表示され
るようになっている。表示部DISは本発明における表
示手段の実施の形態の一例である。
憶部MEMに記憶され、また、表示部DISで表示され
るようになっている。表示部DISは本発明における表
示手段の実施の形態の一例である。
【0042】〔造影撮像〕造影撮像は例えば次のように
して行われる。先ず、造影剤を注入しない状態で被検体
OBJのエコー画像が撮像される。すなわち、例えば超
音波プローブPRBにより被検体OBJ内を超音波ビー
ムで音線順次に走査してエコーデータを収集し、それに
基づいて画像生成部IMGによりエコー画像を生成す
る。エコー画像は画像記憶部MEMに記憶され、また、
表示部DISに表示される。
して行われる。先ず、造影剤を注入しない状態で被検体
OBJのエコー画像が撮像される。すなわち、例えば超
音波プローブPRBにより被検体OBJ内を超音波ビー
ムで音線順次に走査してエコーデータを収集し、それに
基づいて画像生成部IMGによりエコー画像を生成す
る。エコー画像は画像記憶部MEMに記憶され、また、
表示部DISに表示される。
【0043】次に、前述のような構造の造影剤が被検体
OBJに注入される。ここでは、例えば爆鳴気入りのマ
イクロバルーン造影剤が用いられたとする。すなわち、
図1における発音剤GENが爆鳴気の例である。造影剤
が造影部位ROIに行きわたった頃を見計らって次のよ
うにしてエコー画像と同一部位の撮像が行われる。
OBJに注入される。ここでは、例えば爆鳴気入りのマ
イクロバルーン造影剤が用いられたとする。すなわち、
図1における発音剤GENが爆鳴気の例である。造影剤
が造影部位ROIに行きわたった頃を見計らって次のよ
うにしてエコー画像と同一部位の撮像が行われる。
【0044】爆鳴気入りのマイクロバルーン造影剤は、
それを破壊しなければ従来と同様な第2高調波撮像を行
うことができる。そこで、必要に応じて、マイクロバル
ーンを破壊しない程度の弱い(造影部位ROIにおける
瞬時音圧が50KPaを越えない)超音波ビームで走査
して第2高調波に基づくエコーデータを収集し、それに
基づいて造影部位ROIの造影画像を生成する。
それを破壊しなければ従来と同様な第2高調波撮像を行
うことができる。そこで、必要に応じて、マイクロバル
ーンを破壊しない程度の弱い(造影部位ROIにおける
瞬時音圧が50KPaを越えない)超音波ビームで走査
して第2高調波に基づくエコーデータを収集し、それに
基づいて造影部位ROIの造影画像を生成する。
【0045】この造影画像が表示部DISに表示されて
造影部位ROIの観察に利用される。その際、先に撮像
した造影剤注入前のエコー画像を画像記憶部MEMから
読み出し、それと重ねて表示することにより、周囲組織
との相互関係が明確な表示画像を得ることがができる。
このときの造影画像はS/Nが良くないが、従来方式の
造影撮影が行える点で意味がある。
造影部位ROIの観察に利用される。その際、先に撮像
した造影剤注入前のエコー画像を画像記憶部MEMから
読み出し、それと重ねて表示することにより、周囲組織
との相互関係が明確な表示画像を得ることがができる。
このときの造影画像はS/Nが良くないが、従来方式の
造影撮影が行える点で意味がある。
【0046】S/Nの良い造影撮影を行うときは、超音
波ビームの音圧を上げて走査する。ここで、超音波プロ
ーブPRBは本発明における刺激手段の実施の形態の一
例である。超音波ビームの音圧は造影部位ROIにおけ
る瞬時音圧がマイクロバルーンを破壊するに足る値、例
えば100KPa程度以上となるように設定される。な
お、この音圧は通常のBモード撮像時の音圧(例えば1
MPa)に比べてもかなり低いものであり、容易に出力
することができる。
波ビームの音圧を上げて走査する。ここで、超音波プロ
ーブPRBは本発明における刺激手段の実施の形態の一
例である。超音波ビームの音圧は造影部位ROIにおけ
る瞬時音圧がマイクロバルーンを破壊するに足る値、例
えば100KPa程度以上となるように設定される。な
お、この音圧は通常のBモード撮像時の音圧(例えば1
MPa)に比べてもかなり低いものであり、容易に出力
することができる。
【0047】これによって、造影部位ROIのマイクロ
バルーンが破壊されて爆発し、高レベルの超音波を発生
する。すなわち、いわば高レベルの「エコー」が発生す
る。その「エコーデータ」が超音波プローブPRBを通
じて送受信部TRXによって収集され、それに基づいて
画像生成部IMGにより超音波発生源の分布像、すなわ
ち造影画像が生成される。「エコー」のレベルが高いの
で「エコーデータ」はS/Nが良い。したがって、生成
される造影画像もS/Nの良い画像となる。
バルーンが破壊されて爆発し、高レベルの超音波を発生
する。すなわち、いわば高レベルの「エコー」が発生す
る。その「エコーデータ」が超音波プローブPRBを通
じて送受信部TRXによって収集され、それに基づいて
画像生成部IMGにより超音波発生源の分布像、すなわ
ち造影画像が生成される。「エコー」のレベルが高いの
で「エコーデータ」はS/Nが良い。したがって、生成
される造影画像もS/Nの良い画像となる。
【0048】なお、超音波ビームの走査の1行程毎に撮
像範囲のマイクロバルーンが爆発消滅するので、超音波
ビームの走査は1行程毎に所定の時間をあけて行われ
る。この時間は新たに必要十分量の造影剤が造影部位R
OIに流入する時間とされる。
像範囲のマイクロバルーンが爆発消滅するので、超音波
ビームの走査は1行程毎に所定の時間をあけて行われ
る。この時間は新たに必要十分量の造影剤が造影部位R
OIに流入する時間とされる。
【0049】この造影画像は画像記憶部MEMに記憶さ
れ、次の造影画像が生成されるまで繰返し読み出されて
表示部DISに表示される。その際、造影剤注入前のエ
コー画像をも読み出し重ねて表示される。これによっ
て、周囲組織との相互関係が明確なS/Nの良い造影画
像を観察することができる。
れ、次の造影画像が生成されるまで繰返し読み出されて
表示部DISに表示される。その際、造影剤注入前のエ
コー画像をも読み出し重ねて表示される。これによっ
て、周囲組織との相互関係が明確なS/Nの良い造影画
像を観察することができる。
【0050】なお、マイクロバルーンを刺激する手段
は、超音波プローブPRBを用いる代わりに、超音波パ
ルスを発生する専用の刺激器EXTを用いるようにして
も良い。これは、専用の装置により超音波プローブPR
Bとは独立に最適な刺激を行う点で好ましい。
は、超音波プローブPRBを用いる代わりに、超音波パ
ルスを発生する専用の刺激器EXTを用いるようにして
も良い。これは、専用の装置により超音波プローブPR
Bとは独立に最適な刺激を行う点で好ましい。
【0051】発音剤GENが磁性体である造影剤を用い
た場合は、磁気パルス発生用の刺激器EXTが使用され
る。刺激器EXTから被検体OBJ内に磁気パルスを照
射すると、発音剤GENが磁歪振動を起こして超音波を
発生する。
た場合は、磁気パルス発生用の刺激器EXTが使用され
る。刺激器EXTから被検体OBJ内に磁気パルスを照
射すると、発音剤GENが磁歪振動を起こして超音波を
発生する。
【0052】この超音波が超音波プローブPRBで受波
され超音波受信データが超音波プローブPRBを通じて
送受信部TRXによって収集され、それに基づいて画像
生成部IMGにより超音波発生源の分布像すなわち造影
画像が生成される。この画像も上記と同様にして表示部
DISに表示される。
され超音波受信データが超音波プローブPRBを通じて
送受信部TRXによって収集され、それに基づいて画像
生成部IMGにより超音波発生源の分布像すなわち造影
画像が生成される。この画像も上記と同様にして表示部
DISに表示される。
【0053】パルス磁界の強度を適切に設定することに
より、高レベルの超音波を発生させることができる。し
たがってS/Nの良い超音波データを得ることができ、
それによってS/Nの良い造影画像を得ることができ
る。
より、高レベルの超音波を発生させることができる。し
たがってS/Nの良い超音波データを得ることができ、
それによってS/Nの良い造影画像を得ることができ
る。
【0054】この造影剤は前記の爆鳴気造影剤のように
超音波を出す度に消滅するということがないので、新た
な造影剤の流入を待たずに短い時間間隔で繰返し刺激し
て超音波を発生させそれを受信することができる。ま
た、造影剤が超音波で破壊されないので、造影撮像に並
行して超音波プローブPRBからの超音波送受波によっ
てエコー画像の撮像を行うことができる。
超音波を出す度に消滅するということがないので、新た
な造影剤の流入を待たずに短い時間間隔で繰返し刺激し
て超音波を発生させそれを受信することができる。ま
た、造影剤が超音波で破壊されないので、造影撮像に並
行して超音波プローブPRBからの超音波送受波によっ
てエコー画像の撮像を行うことができる。
【0055】発音剤GENが誘電体の造影剤を用いた場
合は、マイクロ波発生用の刺激器EXTが使用される。
刺激器EXTから被検体OBJ内にマイクロ波を照射す
ると、発音剤GENが誘電損失により発熱して膨張し、
超音波を発生する。
合は、マイクロ波発生用の刺激器EXTが使用される。
刺激器EXTから被検体OBJ内にマイクロ波を照射す
ると、発音剤GENが誘電損失により発熱して膨張し、
超音波を発生する。
【0056】この超音波が超音波プローブPRBで受波
され超音波受信データが超音波プローブPRBを通じて
送受信部TRXによって収集され、それに基づいて画像
生成部IMGにより超音波発生源の分布像すなわち造影
画像が生成される。この画像も上記と同様にして表示部
DISに表示される。
され超音波受信データが超音波プローブPRBを通じて
送受信部TRXによって収集され、それに基づいて画像
生成部IMGにより超音波発生源の分布像すなわち造影
画像が生成される。この画像も上記と同様にして表示部
DISに表示される。
【0057】マイクロ波の強度を適切に設定することに
より、高レベルの超音波を発生させることができる。し
たがってS/Nの良い超音波データを得ることができ、
それによってS/Nの良い造影画像を得ることができ
る。
より、高レベルの超音波を発生させることができる。し
たがってS/Nの良い超音波データを得ることができ、
それによってS/Nの良い造影画像を得ることができ
る。
【0058】この造影剤も超音波を出す度に消滅すると
いうことがないので、新たな造影剤の流入を待たずに短
い時間間隔で繰返し刺激して超音波を発生させそれを受
信することができる。また、造影剤が超音波で破壊され
ないので、造影撮像に並行して超音波プローブPRBか
らの超音波送受波によってエコー画像の撮像を行うこと
ができる。
いうことがないので、新たな造影剤の流入を待たずに短
い時間間隔で繰返し刺激して超音波を発生させそれを受
信することができる。また、造影剤が超音波で破壊され
ないので、造影撮像に並行して超音波プローブPRBか
らの超音波送受波によってエコー画像の撮像を行うこと
ができる。
【0059】したがって、それらの画像を位置合わせの
上重ねて表示することにより造影画像もエコー画像も実
時間で表示できるようになる。その場合、エコー画像と
造影撮像を表示部DISの図示しないフレームメモリ(f
rame memory)にフレームレートの2倍の速度で書き込む
ことが、画像表示のフレームレートの高速化の点で好ま
しい。造影画像には着色を施すことが識別を容易にする
点で好ましい。
上重ねて表示することにより造影画像もエコー画像も実
時間で表示できるようになる。その場合、エコー画像と
造影撮像を表示部DISの図示しないフレームメモリ(f
rame memory)にフレームレートの2倍の速度で書き込む
ことが、画像表示のフレームレートの高速化の点で好ま
しい。造影画像には着色を施すことが識別を容易にする
点で好ましい。
【0060】エコー画像撮像および造影撮像は共に超音
波ホログラフィー(holography)によって行うようにして
も良い。あるいは、共にディフラクション・トモグラフ
ィ(defraction tomography) によって行うようにしても
良い。
波ホログラフィー(holography)によって行うようにして
も良い。あるいは、共にディフラクション・トモグラフ
ィ(defraction tomography) によって行うようにしても
良い。
【0061】エコー画像撮像と造影撮像は時分割によっ
て多重化することができる。あるいは、超音波の周波数
を異ならせることにより、周波数分割によって多重化し
ても良い。また、コード化された位相変調(または周波
数変調)超音波を利用してエネルギー分散形の超音波撮
像を行う場合は、コードを異ならせて(コード分割)多
重化することができる。
て多重化することができる。あるいは、超音波の周波数
を異ならせることにより、周波数分割によって多重化し
ても良い。また、コード化された位相変調(または周波
数変調)超音波を利用してエネルギー分散形の超音波撮
像を行う場合は、コードを異ならせて(コード分割)多
重化することができる。
【0062】
【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、可爆発性の物質の微粒
子を超音波で刺激して爆発させ、そのとき発生する超音
波に基づいて画像を生成するようにしたので、高レベル
の超音波に基づいて造影画像を生成することができ、そ
れによってS/Nの良い造影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、可爆発性の物質の微粒
子を超音波で刺激して爆発させ、そのとき発生する超音
波に基づいて画像を生成するようにしたので、高レベル
の超音波に基づいて造影画像を生成することができ、そ
れによってS/Nの良い造影撮像を行う超音波撮像方法
を実現することができる。
【0063】また、課題を解決するための第2の発明に
よれば、被検体内に注入された造影剤を刺激して発生さ
せた超音波に基づいて造影画像を生成するようにしたの
で、高レベルの超音波に基づいて造影画像を生成するこ
とができ、それによってS/Nの良い造影撮像を行う超
音波撮像方法を実現することができる。また、エコー画
像との重ね合わせ表示により周囲との相互関係が明確な
造影画像を得ることができる。
よれば、被検体内に注入された造影剤を刺激して発生さ
せた超音波に基づいて造影画像を生成するようにしたの
で、高レベルの超音波に基づいて造影画像を生成するこ
とができ、それによってS/Nの良い造影撮像を行う超
音波撮像方法を実現することができる。また、エコー画
像との重ね合わせ表示により周囲との相互関係が明確な
造影画像を得ることができる。
【0064】また、課題を解決するための第3の発明に
よれば、可爆発性の物質の微粒子を超音波で刺激して爆
発させ、そのとき発生する超音波に基づいて画像を生成
するようにしたので、高レベルの超音波に基づいて造影
画像を生成することができ、それによってS/Nの良い
造影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、可爆発性の物質の微粒子を超音波で刺激して爆
発させ、そのとき発生する超音波に基づいて画像を生成
するようにしたので、高レベルの超音波に基づいて造影
画像を生成することができ、それによってS/Nの良い
造影撮像を行う超音波撮像装置を実現することができ
る。
【0065】また、課題を解決するための第4の発明に
よれば、被検体内に注入された造影剤を刺激して発生さ
せた超音波に基づいて造影画像を生成するようにしたの
で、高レベルの超音波に基づいて造影画像を生成するこ
とができ、それによってS/Nの良い造影撮像を行う超
音波撮像装置を実現することができる。また、エコー画
像との重ね合わせ表示により周囲との相互関係が明確な
造影画像を得ることができる。
よれば、被検体内に注入された造影剤を刺激して発生さ
せた超音波に基づいて造影画像を生成するようにしたの
で、高レベルの超音波に基づいて造影画像を生成するこ
とができ、それによってS/Nの良い造影撮像を行う超
音波撮像装置を実現することができる。また、エコー画
像との重ね合わせ表示により周囲との相互関係が明確な
造影画像を得ることができる。
【0066】また、課題を解決するための第5の発明に
よれば、可爆発性の物質の微粒子を超音波で刺激して爆
発させることにより、高レベルの超音波を発生させ、そ
れによってS/Nの良い造影撮像が行える造影剤を実現
することができる。
よれば、可爆発性の物質の微粒子を超音波で刺激して爆
発させることにより、高レベルの超音波を発生させ、そ
れによってS/Nの良い造影撮像が行える造影剤を実現
することができる。
【図1】本発明の実施の形態の一例の造影剤の概念図で
ある。
ある。
【図2】本発明の実施の形態の一例の造影剤の応用装置
の模式的構成図である。
の模式的構成図である。
【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。
BAL 微小球 CAP カプセル GEN 発音剤 WTR 水溶液 INT 超音波インテンシファイヤ ULR 超音波照射器 PLT 基板 OBJ 被検体 ROI 造影部位 STM 刺激 ULT 超音波 EXT 刺激器 PRB 超音波プローブ DRV 駆動部 TRX 送受信部 IMG 画像生成部 MEM 画像記憶部 DIS 表示部
Claims (5)
- 【請求項1】 可爆発性の物質の微粒子を被検体内に注
入し、前記微粒子を超音波で刺激して爆発させ、そのと
き発生する超音波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】 被検体内に注入された造影剤を刺激して
発生させた超音波に基づいて造影画像を生成し、被検体
内に送波した超音波のエコーに基づいてエコー画像を生
成し、前記造影画像と前記エコー画像を重ね合わせて表
示することを特徴とする超音波撮像方法。 - 【請求項3】 被検体内に注入された可爆発性の物質の
微粒子を超音波で刺激して爆発させる刺激手段と、前記
微粒子の爆発によって生じる超音波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4】 被検体内に注入された造影剤を刺激して
超音波に発生させる刺激手段と、前記刺激手段の刺激に
よって発生する超音波に基づいて造影画像を生成する造
影画像生成手段と、被検体内に超音波を送波してそのエ
コーを発生させるエコー発生手段と、前記エコー発生手
段が発生させたエコーに基づいてエコー画像を生成する
エコー画像生成手段と、前記造影画像と前記エコー画像
を重ね合わせて表示する表示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5】 液体に可爆発性の物質の微粒子を混合し
たことを特徴とする造影剤。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8157941A JPH105216A (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | 超音波撮像方法および装置並びに造影剤 |
US08/874,549 US5848968A (en) | 1996-06-19 | 1997-06-13 | Ultrasonic imaging method and apparatus |
DE19725817A DE19725817C2 (de) | 1996-06-19 | 1997-06-18 | Ultraschall-Abbildungsverfahren und -vorrichtung |
KR1019970025437A KR100239010B1 (ko) | 1996-06-19 | 1997-06-18 | 초음파 이미징 방법 및 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8157941A JPH105216A (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | 超音波撮像方法および装置並びに造影剤 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH105216A true JPH105216A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=15660822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8157941A Pending JPH105216A (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | 超音波撮像方法および装置並びに造影剤 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5848968A (ja) |
JP (1) | JPH105216A (ja) |
KR (1) | KR100239010B1 (ja) |
DE (1) | DE19725817C2 (ja) |
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FR2814873A1 (fr) * | 2000-09-25 | 2002-04-05 | Gen Electric | Systeme d'imagerie par ultrasons, sonde a ultrasons et procede associe |
WO2009019986A1 (ja) * | 2007-08-07 | 2009-02-12 | Aloka Co., Ltd. | 造影用カプセル |
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CN110772285B (zh) * | 2019-10-31 | 2022-05-17 | 南京景瑞康分子医药科技有限公司 | 一种超声超分辨成像方法 |
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-
1996
- 1996-06-19 JP JP8157941A patent/JPH105216A/ja active Pending
-
1997
- 1997-06-13 US US08/874,549 patent/US5848968A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-06-18 DE DE19725817A patent/DE19725817C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-06-18 KR KR1019970025437A patent/KR100239010B1/ko not_active IP Right Cessation
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---|---|
DE19725817C2 (de) | 2001-02-15 |
KR980003577A (ko) | 1998-03-30 |
DE19725817A1 (de) | 1998-01-08 |
KR100239010B1 (ko) | 2000-01-15 |
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