JP2000005173A - 超音波撮像方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 計測用の撮像を能率良く行なう超音波撮像方
法および装置を実現する。 【解決手段】 計測に適した撮像を行なうための撮像条
件を計測項目ごとにメモリ１８６にデータベースとして
記憶し、計測項目が同じ画像を撮像するときはプロセッ
サ１８４で読み出して再利用する。撮像条件は撮像時に
調節したものに更新される。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、超音波を用いて被検体に関する
計測用の画像を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】超音波を用いて被検体に関する計測用の
画像を撮像する一例として、ＢＰＤ(Biparietal Diamet
er) の計測、すなわち、胎児の頭の大横径の計測用に、
胎児の頭部を超音波で撮像するものがある。

【０００３】胎児に関しては、その他に、ＣＲＬ(Crown
-Rump Length) すなわち頭頂から尾骨先端までの長さ、
ＦＦＬ(Fetal Femur Length)すなわち胎児大腿骨長、Ｆ
ＴＤ(Fetal Thorax Diameter) すなわち胎児胸郭径等の
計測を行なうことがあり、それぞれ、目的に合致する画
像を撮像するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】計測に適した画像を撮
像するために、撮像モード(mode)および受信ゲイン(Gai
n)や撮像距離(Depth) 等の撮像パラメータ(parameter)
からなる撮像条件を、計測項目に応じてそれぞれ適切に
設定する必要があるが、例えば同一の被検体について複
数項目の計測を行なう場合等は、計測項目ごとに撮像条
件を設定し直さなければならない。このため、操作が煩
雑化し撮像の能率が悪いという問題があった。

【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、計測用の撮像を能率良く行
なう超音波撮像方法および装置を実現することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】（１）上記の課題を解決
する第１の発明は、超音波を用いて計測用の画像を撮像
する超音波撮像方法であって、前記撮像を行なうための
設定条件を計測項目ごとに記憶し、前記記憶した設定条
件を指定された計測項目に対応して読み出し、前記読み
出した設定条件の下で撮像を行なう、ことを特徴とする
超音波撮像方法である。

【０００７】（２）上記の課題を解決する第２の発明
は、超音波を用いて計測用の画像を撮像する超音波撮像
装置であって、前記撮像を行なうための設定条件を計測
項目ごとに記憶する記憶手段と、前記記憶した設定条件
を指定された計測項目に対応して読み出す読出手段と、
前記読み出した設定条件の下で撮像を行なう撮像手段
と、を具備することを特徴とする超音波撮像装置であ
る。

【０００８】（３）上記の課題を解決する第３の発明
は、前記記憶手段は撮像時に調節された設定条件を記憶
するものである、ことを特徴とする請求項２に記載の超
音波撮像装置である。

【０００９】（４）上記の課題を解決する第４の発明
は、前記計測項目はＢＰＤ計測である、ことを特徴とす
る請求項２または請求項３に記載の超音波撮像装置であ
る。第２の発明または第３の発明において、前記計測項
目はＣＲＬ計測であることが、胎児計測用の画像を適切
に撮像する点で好ましい。

【００１０】また、第２の発明または第３の発明におい
て、前記計測項目はＦＦＬ計測であることが、胎児計測
用の画像を適切に撮像する点で好ましい。また、第２の
発明または第３の発明において、前記計測項目はＦＴＤ
計測であることが、胎児計測用の画像を適切に撮像する
点で好ましい。

【００１１】（作用）本発明では、撮像を行なうための
設定条件を計測項目ごとに記憶し、それを計測項目が同
じ画像を撮像するときに再利用し、あらためて設定しな
いで済むようにする。

【００１２】

【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。図１に、超音波撮像装置の
ブロック(block) 図を示す。本装置は本発明の超音波撮
像装置の実施の形態の一例である。本装置の構成によっ
て、本発明の装置についての実施の形態の一例が示され
る。本装置の動作によって、本発明の方法についての実
施の形態の一例が示される。

【００１３】本装置の構成を説明する。図１に示すよう
に、本装置は、超音波プローブ(probe) ２を有する。超
音波プローブ２は、図示しない超音波トランスデューサ
アレイ(transducer array)を有する。超音波プローブ２
は、図示しない操作者により被検体４に当接されて使用
される。

【００１４】超音波プローブ２は送受信部６に接続され
ている。送受信部６は、超音波プローブ２に駆動信号を
与えて、被検体４内に超音波を送波させるようになって
いる。送受信部６は、また、超音波プローブ２が受波し
た被検体４からのエコーを受信するようになっている。

【００１５】送受信部６のブロック図を図２に示す。同
図において、送波タイミング(timing)発生回路６０２
は、送波タイミング信号を周期的に発生して送波ビーム
フォーマ(beamformer)６０４に入力するようになってい
る。

【００１６】送波ビームフォーマ６０４は、送波タイミ
ング信号に基づいて、送波ビームフォーミング(beamfor
ming) 信号、すなわち、超音波トランスデューサアレイ
中の送波アパーチャ(aperture)を構成する複数の超音波
トランスデューサを時間差をもって駆動する複数の駆動
信号を発生し、送受切換回路６０６に入力するようにな
っている。

【００１７】送受切換回路６０６は、複数の駆動信号を
超音波トランスデューサアレイに入力するようになって
いる。アレイ中の送波アパーチャを構成する複数の超音
波トランスデューサは、複数の駆動信号の時間差に対応
した位相差を持つ複数の超音波をぞれぞれ発生する。そ
れら超音波の波面合成により超音波ビームが形成され
る。

【００１８】超音波ビームの送波は、送波タイミング発
生回路６０２が発生する送波タイミング信号により、所
定の時間間隔で繰り返し行われる。超音波ビームの方位
は送波ビームフォーマ６０４によって順次変更される。
それによって、被検体４の内部が、超音波ビームが形成
する音線によって走査される。すなわち被検体４の内部
が音線順次で走査される。

【００１９】送受切換回路６０６は、超音波トランスデ
ューサアレイ中の受波アパーチャが受波した複数のエコ
ー信号を受波ビームフォーマ６１０に入力するようにな
っている。受波ビームフォーマ６１０は、複数の受波エ
コーに時間差を付与して位相を調整し次いでそれら加算
して、音線に沿ったエコー受信信号の形成、すなわち、
受波のビームフォーミングを行なうようになっている。
受波ビームフォーマ６１０により、受波の音線も送波に
合わせて走査される。以上の、送波タイミング発生回路
６０２乃至受波ビームフォーマ６１０は、後述の制御部
１８によって制御されるようになっている。

【００２０】このような構成の送受信部６は、例えば図
３に示すような走査を行なう。すなわち、放射点２００
からｚ方向に延びる超音波ビーム（音線）２０２が扇状
の２次元領域２０６をθ方向に走査し、いわゆるセクタ
スキャン(sector scan) を行なう。

【００２１】送波および受波のアパーチャを超音波トラ
ンスデューサアレイの一部を用いて形成するときは、こ
のアパーチャをアレイに沿って順次移動させることによ
り、例えば図４に示すような走査を行なうことができ
る。すなわち、放射点２００からｚ方向に発する音線２
０２を直線状の軌跡２０４に沿って平行移動させること
により、矩形状の２次元領域２０６がｘ方向に走査さ
れ、いわゆるリニアスキャン(linear scan) が行なわれ
る。

【００２２】なお、超音波トランスデューサアレイが、
超音波送波方向に張り出した円弧に沿って形成されたい
わゆるコンベックスアレイ(convex array)である場合
は、リニアスキャンと同様な音線操作により、例えば図
５に示すように、音線２０２の放射点２００を円弧状の
軌跡２０４に沿って移動させ、扇面状の２次元領域２０
６をθ方向に走査して、いわゆるコンベクススキャンが
行なえるのは言うまでもない。

【００２３】送受信部６はＢモード(mode)処理部１０に
接続され、各音線毎のエコー受信信号をＢモード処理部
１０に入力するようになっている。Ｂモード処理部１０
はＢモード画像データ(data)を形成するものである。Ｂ
モード処理部１０は、例えば図６に示すようにＴＧＣ(t
ime gain control) 回路１０２、対数増幅回路１０４お
よび包絡線検波回路１０６を備えている。

【００２４】ＴＧＣ回路１０２にビームフォーマ６１０
の出力信号が入力される。ＴＧＣ回路１０２は、時間に
よって変化するゲイン（タイムゲイン）で入力信号を増
幅し、対数増幅回路１０４に入力する。タイムゲイン
は、後述する制御部１８によって制御されるようになっ
ている。対数増幅回路１０４は、入力信号を対数増幅し
て包絡線検波回路１０８に入力する。包絡線検波回路１
０８は入力信号を包絡線検波して出力する。包絡線検波
により、音線上の個々の反射点でのエコーの強度を表す
信号すなわちＡスコープ(scope) 信号を得る。このＡス
コープ信号の各瞬時の振幅をそれぞれ輝度値として、Ｂ
モード画像データが形成される。

【００２５】Ｂモード処理部１０は画像処理部１４に接
続されている。画像処理部１４は、Ｂモード処理部１０
から入力されるＢモード画像データに基づいてＢモード
画像を生成するものである。

【００２６】画像処理部１４は、図７に示すように、バ
ス(bus) １４０によって接続された音線データメモリ(d
ata memory) １４２、ディジタル・スキャンコンバータ
(digital scan converter)１４４、画像メモリ１４６お
よび画像処理プロセッサ(processor) １４８を備えてい
る。

【００２７】Ｂモード処理部１０から音線毎に入力され
たＢモード画像データは、音線データメモリ１４２に記
憶される。音線データメモリ１４２内には音線データ空
間が形成される。ディジタル・スキャンコンバータ１４
４は、走査変換により音線データ空間のデータを物理空
間のデータに変換するものである。ディジタル・スキャ
ンコンバータ１４４によって変換された画像データは、
画像メモリ１４６に記憶される。すなわち、画像メモリ
１４６は物理空間の画像データを記憶する。画像処理プ
ロセッサ１４８は、画像メモリ１４６のデータについて
所定のデータ処理を行なうようになっている。このデー
タ処理には、後述する計測用のデータ処理が含まれる。

【００２８】画像処理部１４には表示部１６が接続され
ている。表示部１６は、画像処理部１４から表示信号が
与えられ、それに基づいて画像や文字等の情報を表示す
るようになっている。表示部１６は、例えばカラー（co
lor)画像が表示可能なグラフィックディスプレイ(graph
ic display) 等によって構成される。

【００２９】以上の送受信部６、Ｂモード処理部１０、
画像処理部１４および表示部１６は制御部１８に接続さ
れている。制御部１８は、それら各部に制御信号を与え
てその動作を制御するようになっている。また、制御部
１８には、被制御の各部から各種の報知信号が入力され
るようになっている。制御部１８による制御の下で、超
音波撮像が遂行される。送受信部６、Ｂモード処理部１
０、画像処理部１４および表示部１６は、本発明におけ
る撮像手段の実施の形態の一例である。

【００３０】制御部１８は、図８に示すように、バス１
８０によって接続されたインタフェイス回路１８２、プ
ロセッサ１８４およびメモリ１８６を備えている。プロ
セッサ１８４は、インタフェイス回路１８２を通じて被
制御の各部と信号を授受して制御を遂行する。

【００３１】メモリ１８６は、本発明における記憶手段
の実施の形態の一例である。メモリ１４６には、計測用
画像を撮像するための撮像条件を登録したデータベース
(data base) が記憶されている。 データベースには、
例えば、胎児についてＢＰＤ計測、ＣＲＬ計測、ＦＦＬ
計測、ＦＴＤ計測等を行なうのに適した画像を撮像する
ための撮像条件が、各計測項目ごとに予め登録されてい
る。撮像条件は、本発明における設定条件の実施の形態
の一例である。撮像条件には、例えば、スキャンモー
ド、撮像深さ(Depth) 、エコー受信感度(Gain)、エコー
レベル(echo level)のダイナミックレンジ(dynamic ran
ge) 、ＴＧＣデータ、およびその他の適宜の撮像パラメ
ータが含まれる。

【００３２】プロセッサ１８４は、本発明における読出
手段の実施の形態の一例である。プロセッサ１８４は、
メモリ１４６内のデータベースから計測項目に対応する
撮像条件を読み出し、この撮像条件に基づいて撮像を制
御する。

【００３３】制御部１８には操作部２０が接続されてい
る。操作部２０は操作者によって操作され、制御部１８
に所望の指令や情報を入力するようになっている。計測
のための操作も、この操作部２０を通じて行なわれる。
操作部２０は、例えばキーボード(keyboard)やその他の
操作具を備えた操作パネル(panel) で構成される。

【００３４】本装置の動作を説明する。操作者は、超音
波プローブ２を被検体４の所望の個所に当接し、操作部
２０を操作して撮像を行う。撮像は、制御部１８による
制御の下で遂行される。

【００３５】図９に本装置の動作のフロー(flow)図を示
す。同図に示すように、ステップ(step)３０２で、操作
者により計測項目の指定を行なう。ここでは、計測項目
として例えばＢＰＤ計測が指定されたとし、以下、ＢＰ
Ｄ計測を行なう場合について説明する。

【００３６】計測項目の指定に基づいて、ステップ３０
４で、制御部１８のプロセッサ１８４が、メモリ１４６
からＢＰＤ計測用の撮像条件を読み出し、それらをステ
ップ３０６で、被制御の各部にロード(load)し、撮像開
始を指令する。

【００３７】このように、計測項目を指定するだけで、
計測に適した画像を撮像するように予め設定（プリセッ
ト(preset)）された一揃いの撮像条件が、データベース
から読み出されて被制御部にロードされるので、撮像条
件を計測のたびに毎回設定する必要がなく、極めて能率
良く適切な撮像を行なうことができる。

【００３８】これによって、ステップ３０８で、所定の
撮像条件に基づく撮像が行なわれる。送受信部６は、超
音波プローブ２を通じて音線順次で被検体４の内部を走
査して逐一そのエコーを受信する。すなわち、例えば図
３に示したようなセクタスキャンを音線順次で行ない、
各音線ごとに超音波ビームを送波し、そのエコーを受信
し、エコー受信信号に基づいてＢモード画像を生成す
る。

【００３９】各音線のエコー受信信号に基づき、Ｂモー
ド処理部１０でＢモード画像データが形成される。Ｂモ
ード画像データは、画像処理部１４の音線データメモリ
１４２に記憶される。画像処理プロセッサ１４８は、音
線データメモリ１４２のＢモード画像データを、ディジ
タル・スキャンコンバータ１４４で走査変換して画像メ
モリ１４６に書き込む。

【００４０】画像メモリ１４６に書き込まれたＢモード
画像が表示部１６に表示される。Ｂモード画像を表示し
た画面の一例を図１０に示す。同図に示すように、画面
１６０には計測対象１６２すなわち胎児の頭の断層像が
表示される。画面１６０には、また、撮像条件１６４が
数字や文字等によって表示される。

【００４１】操作者は、ステップ３１０で、このような
表示画像を観察し、計測対象が適切に撮像されているか
どうかを確認し、必要に応じて撮像条件を調節し、より
適切な画像を撮像するようにする。

【００４２】適切な画像が得られたら、ステップ３１２
でＢＰＤ計測を実行する。すなわち、表示画像をフリー
ズ(freeze)し、その画像上でＢＰＤ計測用の２点を十字
カーソル(cursor)１６６等で指定し、距離計測を指令す
る。この指令に基づいて画像処理プロセッサ１４８が２
点間の距離を計測しＢＰＤの値を求める。求められたＢ
ＰＤの値がＢＰＤ表示位置１６８に数字で表示される。
また、メモリ１８６に測定値として記憶される。

【００４３】次に、ステップ３１４で、撮像条件をデー
タベースにセーブ(save)し、次いで画像のフリーズを解
除してＢＰＤ計測を終了する。撮像条件をデータベース
にセーブすることにより、ステップ３１０で撮像条件の
調整が行なわれたとき、データベースは新たな値に書き
替わる。これによって、データベースに登録された撮像
条件は最新のものに更新される。

【００４４】次回にＢＰＤ計測を行なうときは、更新さ
れた撮像条件によって撮像が行なわれる。したがって、
次回の撮像では、無調整で最初から適切な画像が得られ
る可能性が高くなり、計測の能率が向上する。

【００４５】同一の被検体４について、ＣＲＬ、ＦＦ
Ｌ、ＦＴＤ等、他の項目の計測を行なうときも、上記と
同様にして撮像および計測が行なわれる。その場合も、
所望の計測項目を指定するだけで、測定に適した撮像を
行なうための撮像条件がデータベースから読み出されて
使用されるので、複数の計測を極めて能率良く行なうこ
とができる。

【００４６】以上、Ｂモード像を撮像する例で説明した
が、Ｂモード撮像に限るものではなく、エコーのドップ
ラシフト(Doppler shift) を利用して動態画像を撮像
し、この動態画像について計測するようにしても良いの
は勿論である。

【００４７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、計測用の撮像を能率良く行なう超音波撮像方法お
よび装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【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。

【図２】本発明の実施の形態の一例の装置における送受
信部のブロック図である。

【図３】本発明の実施の形態の一例の装置による音線走
査の概念図である。

【図４】本発明の実施の形態の一例の装置による音線走
査の概念図である。

【図５】本発明の実施の形態の一例の装置による音線走
査の概念図である。

【図６】本発明の実施の形態の一例の装置におけるＢモ
ード処理部のブロック図である。

【図７】本発明の実施の形態の一例の装置における画像
処理部のブロック図である。

【図８】本発明の実施の形態の一例の装置における制御
部のブロック図である。

【図９】本発明の実施の形態の一例の装置の動作のフロ
ー図である。

【図１０】本発明の実施の形態の一例の装置における表
示部が表示する画面の模式図である。

【符号の説明】

２ 超音波プローブ ４ 被検体 ６ 送受信部 １０ Ｂモード処理部 １４ 画像処理部 １６ 表示部 １８ 制御部 ２０ 操作部 １８２ インタフェイス １８４ プロセッサ １８６ メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C301 AA02 BB01 BB02 CC02 DD02 DD21 EE13 EE20 GB06 HH38 HH52 HH60 JB11 JB13 KK01 KK24 KK27 KK31 LL02 LL04 LL05 LL06 5B057 AA07 BA05 DA20 DC03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波を用いて計測用の画像を撮像する
   超音波撮像方法であって、 前記撮像を行なうための設定条件を計測項目ごとに記憶
   し、 前記記憶した設定条件を指定された計測項目に対応して
   読み出し、 前記読み出した設定条件の下で撮像を行なう、ことを特
   徴とする超音波撮像方法。
2. 【請求項２】 超音波を用いて計測用の画像を撮像する
   超音波撮像装置であって、 前記撮像を行なうための設定条件を計測項目ごとに記憶
   する記憶手段と、 前記記憶した設定条件を指定された計測項目に対応して
   読み出す読出手段と、 前記読み出した設定条件の下で撮像を行なう撮像手段
   と、を具備することを特徴とする超音波撮像装置。
3. 【請求項３】 前記記憶手段は撮像時に調節された設定
   条件を記憶するものである、ことを特徴とする請求項２
   に記載の超音波撮像装置。
4. 【請求項４】 前記計測項目はＢＰＤ計測である、こと
   を特徴とする請求項２または請求項３に記載の超音波撮
   像装置。