JP2002301070A - 超音波撮像方法及び装置 - Google Patents
超音波撮像方法及び装置Info
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-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/46—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 臓器等の形状だけでなく、性状の相違も画面
に表示することができる超音波撮像方法等を提供する。 【解決手段】 複数の異なる送信パワーを有する複数種
類の超音波を送信し、被検体から反射される複数種類の
超音波を受信することにより複数種類の画像データを得
るステップ（ａ）と、ステップ（ａ）において得られた
複数種類の画像データを用いて演算を行うことにより新
たな画像データを算出するステップ（ｂ）とを具備す
る。
に表示することができる超音波撮像方法等を提供する。 【解決手段】 複数の異なる送信パワーを有する複数種
類の超音波を送信し、被検体から反射される複数種類の
超音波を受信することにより複数種類の画像データを得
るステップ（ａ）と、ステップ（ａ）において得られた
複数種類の画像データを用いて演算を行うことにより新
たな画像データを算出するステップ（ｂ）とを具備す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波診断におい
て、送信パワーの異なる超音波を送受信することにより
得られた複数種類の画像を合成する超音波撮像方法及び
超音波撮像装置に関する。
て、送信パワーの異なる超音波を送受信することにより
得られた複数種類の画像を合成する超音波撮像方法及び
超音波撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波は、音響特性インピーダンスが変
化する場所、即ち、異なる媒質の境界面で反射する。超
音波画像とは、このような超音波の性質を利用して得た
生体等の被検体の内部情報を画像として構成したもので
ある。即ち、複数の超音波トランスデューサを含む探触
子から生体等の被検体に超音波を送信し、被検体の内部
に存在する反射体に反射されて戻ってきた超音波を受信
することにより、被検体の内部情報を得る。このような
内部情報を超音波の送信方向を変えて繰り返し収集する
ことにより、例えば、生体内の臓器等の形状や動き等を
画像として構成することができる。従って、このような
超音波診断は、臓器等の形状や動きにより病変を認識す
ることが可能な病気に対しては、有効な診断方法であ
る。
化する場所、即ち、異なる媒質の境界面で反射する。超
音波画像とは、このような超音波の性質を利用して得た
生体等の被検体の内部情報を画像として構成したもので
ある。即ち、複数の超音波トランスデューサを含む探触
子から生体等の被検体に超音波を送信し、被検体の内部
に存在する反射体に反射されて戻ってきた超音波を受信
することにより、被検体の内部情報を得る。このような
内部情報を超音波の送信方向を変えて繰り返し収集する
ことにより、例えば、生体内の臓器等の形状や動き等を
画像として構成することができる。従って、このような
超音波診断は、臓器等の形状や動きにより病変を認識す
ることが可能な病気に対しては、有効な診断方法であ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、生体におけ
る様々な組織の音響特性が少しずつ明らかにされてい
る。例えば、細胞間物質であるコラーゲンの含有量が多
い組織ほど音速値や減衰量が大きいということや、含水
量が多いほど減衰定数が小さくなる等である。しかしな
がら、このような音響特性と生体内の様々な組織におけ
る具体的な対応関係は、まだよく判っていない。また、
例えば、心筋梗塞の病変組織のように、タンパク質が融
解して代わりに含水量が増加した変性部と、変性部を修
復するために作られたコラーゲン等を成分とする繊維化
部と、健常な心筋部とが混在しているような組織におい
ては、それぞれの組織の間で音響インピーダンスが大き
く異なるために強いエコー源が多数存在する。このた
め、超音波画像には病変組織が高い輝度で表示される。
しかしながら、反対に、臓器の一部又は全部が一様に変
異した病変組織等においては、このような強いエコー源
が存在しないため、必ずしも組織の性状の違いが超音波
画像によって判断できるとは限らない。
る様々な組織の音響特性が少しずつ明らかにされてい
る。例えば、細胞間物質であるコラーゲンの含有量が多
い組織ほど音速値や減衰量が大きいということや、含水
量が多いほど減衰定数が小さくなる等である。しかしな
がら、このような音響特性と生体内の様々な組織におけ
る具体的な対応関係は、まだよく判っていない。また、
例えば、心筋梗塞の病変組織のように、タンパク質が融
解して代わりに含水量が増加した変性部と、変性部を修
復するために作られたコラーゲン等を成分とする繊維化
部と、健常な心筋部とが混在しているような組織におい
ては、それぞれの組織の間で音響インピーダンスが大き
く異なるために強いエコー源が多数存在する。このた
め、超音波画像には病変組織が高い輝度で表示される。
しかしながら、反対に、臓器の一部又は全部が一様に変
異した病変組織等においては、このような強いエコー源
が存在しないため、必ずしも組織の性状の違いが超音波
画像によって判断できるとは限らない。
【０００４】そこで、上記の点に鑑み、本発明は、超音
波診断において、臓器等の形状だけでなく、性状の相違
も画面に表示することができる超音波撮像方法及び超音
波撮像装置を提供することを目的とする。
波診断において、臓器等の形状だけでなく、性状の相違
も画面に表示することができる超音波撮像方法及び超音
波撮像装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、本発明に係る超音波撮像方法は、複数の異なる送信
パワーを有する複数種類の超音波を送信し、被検体から
反射される複数種類の超音波を受信することにより複数
種類の画像データを得るステップ（ａ）と、ステップ
（ａ）において得られた複数種類の画像データを用いて
演算を行うことにより新たな画像データを算出するステ
ップ（ｂ）とを具備する。
め、本発明に係る超音波撮像方法は、複数の異なる送信
パワーを有する複数種類の超音波を送信し、被検体から
反射される複数種類の超音波を受信することにより複数
種類の画像データを得るステップ（ａ）と、ステップ
（ａ）において得られた複数種類の画像データを用いて
演算を行うことにより新たな画像データを算出するステ
ップ（ｂ）とを具備する。
【０００６】また、本発明に係る超音波撮像装置は、複
数の超音波トランスデューサが配列され、被検体に向け
て超音波を送信すると共に、被検体から反射される超音
波を受信して検出信号を出力する超音波送受信手段と、
超音波送受信手段から出力された検出信号に基づいて画
像データを生成して出力する信号処理手段と、複数の異
なる送信パワーを有する複数種類の超音波を送受信する
ために、少なくとも送信する超音波の送信パワーを変化
させるように超音波送受信手段を制御する制御手段と、
信号処理手段から出力された画像データを蓄積すること
により、複数の異なる送信パワーを有する複数種類の超
音波の送受信により得られた複数種類の画像データを記
憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された複数種類の画
像データを用いて演算を行うことにより新たな画像デー
タを算出する演算手段とを具備する。
数の超音波トランスデューサが配列され、被検体に向け
て超音波を送信すると共に、被検体から反射される超音
波を受信して検出信号を出力する超音波送受信手段と、
超音波送受信手段から出力された検出信号に基づいて画
像データを生成して出力する信号処理手段と、複数の異
なる送信パワーを有する複数種類の超音波を送受信する
ために、少なくとも送信する超音波の送信パワーを変化
させるように超音波送受信手段を制御する制御手段と、
信号処理手段から出力された画像データを蓄積すること
により、複数の異なる送信パワーを有する複数種類の超
音波の送受信により得られた複数種類の画像データを記
憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された複数種類の画
像データを用いて演算を行うことにより新たな画像デー
タを算出する演算手段とを具備する。
【０００７】本発明によれば、送信パワーの異なる複数
種類の超音波を送受信することにより得られる複数種類
の超音波画像を合成するので、被検体内部において、性
状の異なる組織を抽出して画面に表示することができ
る。
種類の超音波を送受信することにより得られる複数種類
の超音波画像を合成するので、被検体内部において、性
状の異なる組織を抽出して画面に表示することができ
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態について説明する。なお、同一の構成要素には
同一の参照番号を付して、説明を省略する。図１は、本
発明の一実施形態に係る超音波撮像装置を示すブロック
図である。図１において、システム制御部１は、送信パ
ワーの異なる複数種類の超音波を送信し、反射体に反射
した超音波を受信することにより取得した信号に基づい
て得られた複数種類のフレームデータに演算処理を施
し、合成画像を取得するために、システム全体を制御し
ている。
施の形態について説明する。なお、同一の構成要素には
同一の参照番号を付して、説明を省略する。図１は、本
発明の一実施形態に係る超音波撮像装置を示すブロック
図である。図１において、システム制御部１は、送信パ
ワーの異なる複数種類の超音波を送信し、反射体に反射
した超音波を受信することにより取得した信号に基づい
て得られた複数種類のフレームデータに演算処理を施
し、合成画像を取得するために、システム全体を制御し
ている。
【０００９】ここで、超音波撮像において、送信パワー
の異なる複数種類の超音波を用いる理由を述べる。図２
は、被検体である生体の内部に存在する反射体Ａ及び反
射体Ｂの送信パワーに対するエコー強度を示している。
図２に示すように、このような音響特性は、例えば、反
射体Ａのように、指数関数的な応答を示す音響特性を持
つものや、反射体Ｂのように、一定の範囲の送信パワー
に対しては線形的な応答を示すが、それ以上になると変
化が見られなくなるもの等、臓器等の反射体により様々
である。従って、少なくとも２種類の送信パワーの超音
波を送受信して得られた複数の超音波画像の間で、適当
な係数を掛けて差を取ることにより、超音波の送信パワ
ーに対して線形的な音響特性を示す背景が差し引かれ、
特定の臓器等像を抽出することが可能となる。
の異なる複数種類の超音波を用いる理由を述べる。図２
は、被検体である生体の内部に存在する反射体Ａ及び反
射体Ｂの送信パワーに対するエコー強度を示している。
図２に示すように、このような音響特性は、例えば、反
射体Ａのように、指数関数的な応答を示す音響特性を持
つものや、反射体Ｂのように、一定の範囲の送信パワー
に対しては線形的な応答を示すが、それ以上になると変
化が見られなくなるもの等、臓器等の反射体により様々
である。従って、少なくとも２種類の送信パワーの超音
波を送受信して得られた複数の超音波画像の間で、適当
な係数を掛けて差を取ることにより、超音波の送信パワ
ーに対して線形的な音響特性を示す背景が差し引かれ、
特定の臓器等像を抽出することが可能となる。
【００１０】探触子２は、複数の超音波トランスデュー
サが１次元又は２次元に配列された超音波トランスデュ
ーサアレイを含んでいる。超音波トランスデューサとし
ては、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）に代表される圧
電セラミックや、ＰＶＤＦ（高分子圧電素子）等の振動
子を用いることができる。これらの振動子には電極が取
り付けられ、リード線を介して超音波撮像装置本体に含
まれる電子回路に接続される。また、探触子２は、振動
子を支えると共に振動子に対して音響的に制動をかける
バッキング材や、超音波を効率良く送信するための音響
整合層や、超音波を集束するための音響レンズ等を含ん
でも良い。
サが１次元又は２次元に配列された超音波トランスデュ
ーサアレイを含んでいる。超音波トランスデューサとし
ては、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）に代表される圧
電セラミックや、ＰＶＤＦ（高分子圧電素子）等の振動
子を用いることができる。これらの振動子には電極が取
り付けられ、リード線を介して超音波撮像装置本体に含
まれる電子回路に接続される。また、探触子２は、振動
子を支えると共に振動子に対して音響的に制動をかける
バッキング材や、超音波を効率良く送信するための音響
整合層や、超音波を集束するための音響レンズ等を含ん
でも良い。
【００１１】さらに、この超音波撮像装置は、システム
制御部１の制御の下で超音波の送受信条件を制御する送
信遅延制御回路１１と、送信パワー制御回路１２と、送
信周波数制御回路１３と、受信感度制御回路２１と、受
信遅延制御回路２２とを含んでいる。送信周波数制御回
路１３は、システム制御部１の制御に従って、所定の周
波数の超音波を送信するために信号発生器１４を制御す
る。信号発生器１４は、送信周波数制御回路１３の制御
に従って信号を発生する。送信駆動回路１５は、信号発
生器１４が発生する信号を増幅及び遅延することによ
り、駆動信号を出力する。探触子２は、これらの駆動信
号に基づいて超音波を被検体に送信し、被検体から反射
された超音波を受信して検出信号を出力する。これらの
検出信号は、複数のアンプ２３により増幅される。
制御部１の制御の下で超音波の送受信条件を制御する送
信遅延制御回路１１と、送信パワー制御回路１２と、送
信周波数制御回路１３と、受信感度制御回路２１と、受
信遅延制御回路２２とを含んでいる。送信周波数制御回
路１３は、システム制御部１の制御に従って、所定の周
波数の超音波を送信するために信号発生器１４を制御す
る。信号発生器１４は、送信周波数制御回路１３の制御
に従って信号を発生する。送信駆動回路１５は、信号発
生器１４が発生する信号を増幅及び遅延することによ
り、駆動信号を出力する。探触子２は、これらの駆動信
号に基づいて超音波を被検体に送信し、被検体から反射
された超音波を受信して検出信号を出力する。これらの
検出信号は、複数のアンプ２３により増幅される。
【００１２】送信パワー制御回路１２が複数の送信駆動
回路１５から出力される駆動信号の振幅を制御すること
により、超音波の送信パワーが制御される。また、送信
遅延制御回路１１は、複数の送信駆動回路１５から出力
される駆動信号の遅延時間を制御する。これにより、探
触子２に含まれる複数の超音波トランスデューサは、駆
動信号の時間差に対応した位相差を持つ超音波を、所定
の送信パワーで、被検体に向けてそれぞれ送信する。こ
のような複数の超音波の波面合成により、超音波ビーム
が形成される。
回路１５から出力される駆動信号の振幅を制御すること
により、超音波の送信パワーが制御される。また、送信
遅延制御回路１１は、複数の送信駆動回路１５から出力
される駆動信号の遅延時間を制御する。これにより、探
触子２に含まれる複数の超音波トランスデューサは、駆
動信号の時間差に対応した位相差を持つ超音波を、所定
の送信パワーで、被検体に向けてそれぞれ送信する。こ
のような複数の超音波の波面合成により、超音波ビーム
が形成される。
【００１３】受信感度制御回路２１が複数のアンプ２３
のゲインを制御することにより、受信感度が制御され
る。また、受信遅延制御回路２２は、受信遅延回路２４
における検出信号の遅延時間を制御する。信号処理部３
１は、受信遅延回路２４の出力信号に対して対数変換、
検波、Ａ／Ｄ変換等の処理を施し、画像データを生成し
て出力する。
のゲインを制御することにより、受信感度が制御され
る。また、受信遅延制御回路２２は、受信遅延回路２４
における検出信号の遅延時間を制御する。信号処理部３
１は、受信遅延回路２４の出力信号に対して対数変換、
検波、Ａ／Ｄ変換等の処理を施し、画像データを生成し
て出力する。
【００１４】アドレス制御部３３は、システム制御部１
の制御に従って、出力された画像データの記憶領域を制
御するためのアドレスを出力する。１次記憶部３２は、
このアドレスに従って、信号処理部３１から出力された
画像データを順次記憶する。これらの画像データは、超
音波の送信パワー毎に別々の領域に記憶され、送信パワ
ー毎のフレームデータを構成する。このようにして、１
次記憶部３２には、送信パワーの異なる超音波を送受信
することにより得られたフレームデータが蓄積される。
の制御に従って、出力された画像データの記憶領域を制
御するためのアドレスを出力する。１次記憶部３２は、
このアドレスに従って、信号処理部３１から出力された
画像データを順次記憶する。これらの画像データは、超
音波の送信パワー毎に別々の領域に記憶され、送信パワ
ー毎のフレームデータを構成する。このようにして、１
次記憶部３２には、送信パワーの異なる超音波を送受信
することにより得られたフレームデータが蓄積される。
【００１５】テーブル３５には、１次記憶部３２に記憶
された複数のフレームデータを合成するために用いられ
る係数が格納されている。演算部３４は、テーブル３５
を参照しながら、１次記憶部３２に記憶されたフレーム
データに対して演算処理を行い、合成画像データを作成
する。作成された合成画像データは２次記憶部３６に記
憶され、表示部３８によりＣＲＴ等の画面に表示され
る。また、画像処理部３７は、合成画像データに補間、
レスポンス変調処理、階調処理等の処理を施す。さら
に、記録部３９は合成画像データをハードディスクやＭ
Ｏ等の記録媒体に記録する。なお、本実施形態に係る超
音波撮像装置は、２次記憶部３６、表示部３８、記録部
３８を装置本体に含む独立型でも良いし、２次記憶部３
６、表示部３８、記録部３８等がネットワークにより接
続されるネットワーク接続型でも良い。
された複数のフレームデータを合成するために用いられ
る係数が格納されている。演算部３４は、テーブル３５
を参照しながら、１次記憶部３２に記憶されたフレーム
データに対して演算処理を行い、合成画像データを作成
する。作成された合成画像データは２次記憶部３６に記
憶され、表示部３８によりＣＲＴ等の画面に表示され
る。また、画像処理部３７は、合成画像データに補間、
レスポンス変調処理、階調処理等の処理を施す。さら
に、記録部３９は合成画像データをハードディスクやＭ
Ｏ等の記録媒体に記録する。なお、本実施形態に係る超
音波撮像装置は、２次記憶部３６、表示部３８、記録部
３８を装置本体に含む独立型でも良いし、２次記憶部３
６、表示部３８、記録部３８等がネットワークにより接
続されるネットワーク接続型でも良い。
【００１６】次に、本実施形態に係る超音波撮像装置の
動作について、図１〜図３を参照しながら説明する。図
３は、本実施形態に係る超音波撮像装置の動作を示すフ
ローチャートである。まず、ステップＳ１において、初
期設定を行う。即ち、送信パワーの異なる複数種類の超
音波を送信するために、超音波の送信パワーｅ1、ｅ2を
設定する。また、ここで、送信する超音波の周波数を設
定しても良い。初期設定を行うと、システム制御部１は
まず、送信パワーｅ1の超音波を送信するために、送信
パワー制御回路１２や、送信周波数制御回路１３に制御
信号を出力し、画像データの記憶領域を制御するため
に、アドレス制御部３３にアドレス制御信号を出力す
る。
動作について、図１〜図３を参照しながら説明する。図
３は、本実施形態に係る超音波撮像装置の動作を示すフ
ローチャートである。まず、ステップＳ１において、初
期設定を行う。即ち、送信パワーの異なる複数種類の超
音波を送信するために、超音波の送信パワーｅ1、ｅ2を
設定する。また、ここで、送信する超音波の周波数を設
定しても良い。初期設定を行うと、システム制御部１は
まず、送信パワーｅ1の超音波を送信するために、送信
パワー制御回路１２や、送信周波数制御回路１３に制御
信号を出力し、画像データの記憶領域を制御するため
に、アドレス制御部３３にアドレス制御信号を出力す
る。
【００１７】次に、ステップＳ２において、探触子２か
ら被検体に向けて、送信パワーｅ1の超音波が送信され
る。即ち、送信周波数制御回路１３の制御の下で、信号
発生器１４が所定の周波数の信号を発生し、この信号を
送信駆動回路１５に供給する。送信駆動回路１５は、送
信遅延制御回路１１の制御の下で信号に所定の遅延を与
え、送信パワー制御回路１２によって制御された送信パ
ワーｅ1で駆動信号を探触子２に送信する。これによ
り、探触子２に含まれている超音波トランスデューサが
振動し、超音波を被検体に送信する。送信された超音波
は、被検体の内部に存在する反射体に反射され、ステッ
プＳ３において、反射波が超音波トランスデューサによ
り受信されて電気信号に変換され、検出信号として出力
される。
ら被検体に向けて、送信パワーｅ1の超音波が送信され
る。即ち、送信周波数制御回路１３の制御の下で、信号
発生器１４が所定の周波数の信号を発生し、この信号を
送信駆動回路１５に供給する。送信駆動回路１５は、送
信遅延制御回路１１の制御の下で信号に所定の遅延を与
え、送信パワー制御回路１２によって制御された送信パ
ワーｅ1で駆動信号を探触子２に送信する。これによ
り、探触子２に含まれている超音波トランスデューサが
振動し、超音波を被検体に送信する。送信された超音波
は、被検体の内部に存在する反射体に反射され、ステッ
プＳ３において、反射波が超音波トランスデューサによ
り受信されて電気信号に変換され、検出信号として出力
される。
【００１８】この検出信号は、ステップＳ４において、
各種の信号処理を受ける。即ち、検出信号は、アンプ２
３により増幅されて受信遅延回路２４に入力され、受信
遅延制御回路２２の下で所定の遅延を受ける。さらに、
受信遅延回路２４の出力信号は、信号処理部３１におい
て対数変換、検波、Ａ／Ｄ変換等の処理を受け、画像デ
ータとして出力される。出力された画像データは、ステ
ップＳ５において、１次記憶部３２に記憶される。
各種の信号処理を受ける。即ち、検出信号は、アンプ２
３により増幅されて受信遅延回路２４に入力され、受信
遅延制御回路２２の下で所定の遅延を受ける。さらに、
受信遅延回路２４の出力信号は、信号処理部３１におい
て対数変換、検波、Ａ／Ｄ変換等の処理を受け、画像デ
ータとして出力される。出力された画像データは、ステ
ップＳ５において、１次記憶部３２に記憶される。
【００１９】このような、ステップＳ２〜Ｓ５における
超音波の送受信を複数回繰り返しながら超音波ビームの
走査を行うことにより（ステップＳ６）、１次記憶部３
２には画像データが蓄積され、送信パワーｅ1に対する
音響特性を反映したフレームデータが得られる。なお、
ステップＳ２における超音波の送信タイミングについて
は、先に送信した超音波と分離することができれば、ス
テップＳ４、Ｓ５における信号処理や画像データの記憶
が終了するのを待たずに、次の超音波を送信しても良
い。
超音波の送受信を複数回繰り返しながら超音波ビームの
走査を行うことにより（ステップＳ６）、１次記憶部３
２には画像データが蓄積され、送信パワーｅ1に対する
音響特性を反映したフレームデータが得られる。なお、
ステップＳ２における超音波の送信タイミングについて
は、先に送信した超音波と分離することができれば、ス
テップＳ４、Ｓ５における信号処理や画像データの記憶
が終了するのを待たずに、次の超音波を送信しても良
い。
【００２０】次に、ステップＳ７において、超音波の送
信パワーを変えて測定を続行するか否かを判断する。測
定を続行する場合には、ステップＳ８において、システ
ム制御回路１が、送信パワーｅ2の超音波を送信するた
めに、各種の制御信号を変更して出力する。これに応答
して、送信パワー制御回路１２及び送信周波数制御回路
１３は、ステップＳ１において設定された送信パワーｅ
2の超音波を送信するために、送信駆動回路１５及び信
号発生器１４をそれぞれ制御する。また、アドレス制御
部３３は、送信パワーｅ2の超音波を送受信することに
より得られた画像データを記憶する記憶領域を指定する
ためのアドレスを、１次記憶部３２に入力する。
信パワーを変えて測定を続行するか否かを判断する。測
定を続行する場合には、ステップＳ８において、システ
ム制御回路１が、送信パワーｅ2の超音波を送信するた
めに、各種の制御信号を変更して出力する。これに応答
して、送信パワー制御回路１２及び送信周波数制御回路
１３は、ステップＳ１において設定された送信パワーｅ
2の超音波を送信するために、送信駆動回路１５及び信
号発生器１４をそれぞれ制御する。また、アドレス制御
部３３は、送信パワーｅ2の超音波を送受信することに
より得られた画像データを記憶する記憶領域を指定する
ためのアドレスを、１次記憶部３２に入力する。
【００２１】さらに、ステップＳ２〜Ｓ６を繰り返すこ
とにより、１次記憶部３２には、送信パワーｅ2の超音
波を送受信することにより得られた画像データが蓄積さ
れ、フレームデータが構成される。
とにより、１次記憶部３２には、送信パワーｅ2の超音
波を送受信することにより得られた画像データが蓄積さ
れ、フレームデータが構成される。
【００２２】次いで、システム制御部１が、再び送信パ
ワーｅ1の超音波を送信するために、各種の制御信号を
変更して出力する。このようにして、送信パワーｅ1の
超音波の送信と送信パワーｅ2の超音波の送信を交互に
繰り返すことにより、１次記憶部３２には、送信パワー
ｅ1の超音波を送受信することにより得られたフレーム
データと、送信パワーｅ2の超音波を送受信することに
より得られたフレームデータとが、交互に蓄積される。
ワーｅ1の超音波を送信するために、各種の制御信号を
変更して出力する。このようにして、送信パワーｅ1の
超音波の送信と送信パワーｅ2の超音波の送信を交互に
繰り返すことにより、１次記憶部３２には、送信パワー
ｅ1の超音波を送受信することにより得られたフレーム
データと、送信パワーｅ2の超音波を送受信することに
より得られたフレームデータとが、交互に蓄積される。
【００２３】次に、演算部３４は、ステップＳ９におい
て、テーブル３５を参照しながら、１次記憶部３２に記
憶されたフレームデータに対して演算処理を行う。ここ
で、送信パワーの異なる２種類の超音波を送受信する場
合における演算処理について説明する。ここでは、図２
における反射体Ａを血管の中を流れる造影剤Ａとし、反
射体Ｂをある臓器Ｂとする。
て、テーブル３５を参照しながら、１次記憶部３２に記
憶されたフレームデータに対して演算処理を行う。ここ
で、送信パワーの異なる２種類の超音波を送受信する場
合における演算処理について説明する。ここでは、図２
における反射体Ａを血管の中を流れる造影剤Ａとし、反
射体Ｂをある臓器Ｂとする。
【００２４】図４の（ａ）は、送信パワーｅ1の超音波
を送受信することにより取得されたフレームデータＤ
（ｅ1）に基づいて構成された画像を示し、図４の
（ｂ）は、送信パワーｅ2の超音波を送受信することに
より取得されたフレームデータＤ（ｅ2）に基づいて構
成された画像を示している。なお、図４の（ａ）及び
（ｂ）において、破線は、造影剤Ａの画像と臓器Ｂの画
像との境界、及び、臓器Ｂの画像とその背景との境界を
示している。
を送受信することにより取得されたフレームデータＤ
（ｅ1）に基づいて構成された画像を示し、図４の
（ｂ）は、送信パワーｅ2の超音波を送受信することに
より取得されたフレームデータＤ（ｅ2）に基づいて構
成された画像を示している。なお、図４の（ａ）及び
（ｂ）において、破線は、造影剤Ａの画像と臓器Ｂの画
像との境界、及び、臓器Ｂの画像とその背景との境界を
示している。
【００２５】図４の（ａ）及び（ｂ）に示すように、送
信パワーをｅ1からｅ2に増加させると、それに伴い、背
景を含む画面全体の輝度も増加する。しかしながら、造
影剤Ａや臓器Ｂのように、超音波の送信パワーに対して
非線形的な音響特性を持つ反射体においては、送信パワ
ーを増加させても、一律にエコー強度が大きくなるわけ
ではない。例えば、送信パワーを増加させることによ
り、造影剤Ａのように、エコー強度が急激に増大した
り、臓器Ｂのように、エコー強度に大きな変化が見られ
なかったりする。従って、フレームデータＤ（ｅ1）と
フレームデータＤ（ｅ2）との間で、背景が相殺される
ように適当な係数を掛けて差を取ることにより、造影剤
Ａや臓器Ｂの画像データを抽出することができる。
信パワーをｅ1からｅ2に増加させると、それに伴い、背
景を含む画面全体の輝度も増加する。しかしながら、造
影剤Ａや臓器Ｂのように、超音波の送信パワーに対して
非線形的な音響特性を持つ反射体においては、送信パワ
ーを増加させても、一律にエコー強度が大きくなるわけ
ではない。例えば、送信パワーを増加させることによ
り、造影剤Ａのように、エコー強度が急激に増大した
り、臓器Ｂのように、エコー強度に大きな変化が見られ
なかったりする。従って、フレームデータＤ（ｅ1）と
フレームデータＤ（ｅ2）との間で、背景が相殺される
ように適当な係数を掛けて差を取ることにより、造影剤
Ａや臓器Ｂの画像データを抽出することができる。
【００２６】ここで、演算処理された合成画像データを
Ｇ（ｅ1，ｅ2）とし、さらに、テーブル３５に格納され
ている正の係数をｋ1、ｋ2とすると、 Ｇ（ｅ1，ｅ2）＝ｋ2×Ｄ（ｅ2）−ｋ1×Ｄ（ｅ1） として合成画像データを算出することができる。ここ
で、フレームデータＤ（ｅ 1）、Ｄ（ｅ2）は、最短フレ
ーム間のデータを用いることが望ましい。
Ｇ（ｅ1，ｅ2）とし、さらに、テーブル３５に格納され
ている正の係数をｋ1、ｋ2とすると、 Ｇ（ｅ1，ｅ2）＝ｋ2×Ｄ（ｅ2）−ｋ1×Ｄ（ｅ1） として合成画像データを算出することができる。ここ
で、フレームデータＤ（ｅ 1）、Ｄ（ｅ2）は、最短フレ
ーム間のデータを用いることが望ましい。
【００２７】このような演算処理の結果、図２を参照す
ると明らかなように、造影剤Ａに関するデータはプラス
の値となり、臓器Ｂに関するデータはマイナスの値とな
る。これらのデータを画像表示に用いるために、合成画
像データに一定の値を加算しても良い。即ち、Ｃを定数
とすると、表示用の合成画像データＧ’（ｅ1，ｅ2）
は、 Ｇ’（ｅ1，ｅ2）＝Ｇ（ｅ1，ｅ2）＋Ｃ と算出することができる。図５は、このようにして得ら
れた合成画像データＧ’（ｅ1，ｅ2）が示す画像を示し
ている。
ると明らかなように、造影剤Ａに関するデータはプラス
の値となり、臓器Ｂに関するデータはマイナスの値とな
る。これらのデータを画像表示に用いるために、合成画
像データに一定の値を加算しても良い。即ち、Ｃを定数
とすると、表示用の合成画像データＧ’（ｅ1，ｅ2）
は、 Ｇ’（ｅ1，ｅ2）＝Ｇ（ｅ1，ｅ2）＋Ｃ と算出することができる。図５は、このようにして得ら
れた合成画像データＧ’（ｅ1，ｅ2）が示す画像を示し
ている。
【００２８】演算処理された合成画像データは、ステッ
プＳ１０において、２次記憶部３６に記憶される。ま
た、合成画像データに対して、画像処理部３７により補
間、レスポンス変調処理、階調処理等の画像処理を行っ
ても良い。さらに、このような合成画像データに基づい
て、合成画像を表示部３８においてＣＲＴ等の画面に表
示したり（ステップＳ１１）、記録部３９において各種
記録媒体に保存しても良い（ステップＳ１２）。
プＳ１０において、２次記憶部３６に記憶される。ま
た、合成画像データに対して、画像処理部３７により補
間、レスポンス変調処理、階調処理等の画像処理を行っ
ても良い。さらに、このような合成画像データに基づい
て、合成画像を表示部３８においてＣＲＴ等の画面に表
示したり（ステップＳ１１）、記録部３９において各種
記録媒体に保存しても良い（ステップＳ１２）。
【００２９】合成画像を表示するときに、抽出された組
織のみを表示すると、全体像が判らなくなる場合があ
る。このような場合には、抽出された組織毎に色分けす
る等の処理を加えて表示すれば良い。例えば、図６に示
すように、合成画像データＧ（ｅ1，ｅ2）に含まれるプ
ラスの値のデータ、即ち造影剤Ａに関するデータが示す
部分を赤色で表示し、臓器Ｂに関するマイナスの値のデ
ータが示す部分を緑色で表示し、さらに、元の画像デー
タＤ（ｅ1）又はＤ（ｅ2）と重ね合わせて表示しても良
い。このような処理を施すことにより、視野における臓
器の位置等を明らかにし、臓器の中の病変組織をはっき
りと示すことができる。
織のみを表示すると、全体像が判らなくなる場合があ
る。このような場合には、抽出された組織毎に色分けす
る等の処理を加えて表示すれば良い。例えば、図６に示
すように、合成画像データＧ（ｅ1，ｅ2）に含まれるプ
ラスの値のデータ、即ち造影剤Ａに関するデータが示す
部分を赤色で表示し、臓器Ｂに関するマイナスの値のデ
ータが示す部分を緑色で表示し、さらに、元の画像デー
タＤ（ｅ1）又はＤ（ｅ2）と重ね合わせて表示しても良
い。このような処理を施すことにより、視野における臓
器の位置等を明らかにし、臓器の中の病変組織をはっき
りと示すことができる。
【００３０】
【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば、単一
の送信パワーの超音波を送受信するだけでは得られない
組織毎の性状に依存する音響特性の相違を含む画像デー
タを得ることができる。このため、臓器等の形状だけで
なく、性状の異なる組織等を抽出して画面に表示するこ
とが可能となる。従って、超音波診断において、病変組
織を発見するだけでなく、病変組織の状態を診断できる
可能性がある。
の送信パワーの超音波を送受信するだけでは得られない
組織毎の性状に依存する音響特性の相違を含む画像デー
タを得ることができる。このため、臓器等の形状だけで
なく、性状の異なる組織等を抽出して画面に表示するこ
とが可能となる。従って、超音波診断において、病変組
織を発見するだけでなく、病変組織の状態を診断できる
可能性がある。
【図１】本発明の一実施形態に係る超音波撮像装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】送信パワーに対する体内組織のエコー強度の特
性の例を示す図である。
性の例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る超音波撮像装置の動
作を示すフローチャートである。
作を示すフローチャートである。
【図４】図４の（ａ）は送信パワーｅ1の超音波を、図
４の（ｂ）は送信パワーｅ2の超音波をそれぞれ送受信
することにより得られた画像である。
４の（ｂ）は送信パワーｅ2の超音波をそれぞれ送受信
することにより得られた画像である。
【図５】演算処理を施した合成画像データに基づいて構
成された画像である。
成された画像である。
【図６】合成画像データに色をつけ、元の画像データと
重ね合わせて表示した画像である。
重ね合わせて表示した画像である。
１ システム制御部 ２ 探触子 １１ 送信遅延制御回路 １２ 送信パワー制御回路 １３ 送信周波数制御回路 １４ 信号発生器 １５ 送信駆動回路 ２１ 受信感度制御回路 ２２ 受信遅延制御回路 ２３ アンプ ２４ 受信遅延回路 ３１ 信号処理部 ３２ １次記憶部 ３３ アドレス制御回路 ３４ 演算部 ３５ テーブル ３６ ２次記憶部 ３７ 画像処理部 ３８ 表示部 ３９ 記録部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G047 AC13 BA03 BC03 BC13 CA01 DA02 DB02 EA05 EA07 EA10 GB02 GF10 GG28 GG34 GG35 GH13 4C301 AA01 BB02 BB22 CC01 DD11 EE06 EE07 EE11 GB02 HH02 JB23 JB29 JC12 JC13 KK02
Claims (9)
- 【請求項１】 複数の異なる送信パワーを有する複数種
類の超音波を送信し、被検体から反射される複数種類の
超音波を受信することにより複数種類の画像データを得
るステップ（ａ）と、 ステップ（ａ）において得られた複数種類の画像データ
を用いて演算を行うことにより新たな画像データを算出
するステップ（ｂ）と、を具備する超音波撮像方法。 - 【請求項２】 ステップ（ａ）が、所定の送信パワーを
有する超音波を走査することによりフレームデータを得
るステップを、送信する超音波の送信パワーを変化させ
ながら複数回繰り返すことにより複数種類のフレームデ
ータを得ることを含み、 ステップ（ｂ）が、ステップ（ａ）において得られた複
数種類のフレームデータを用いて演算を行うことにより
新たなフレームデータを算出することを含む、請求項１
記載の超音波撮像方法。 - 【請求項３】 ステップ（ｂ）が、送信パワーｅ1、ｅ2
の超音波を送受信することにより得られた２種類の画像
データＤ（ｅ1）、Ｄ（ｅ2）を合成するステップであっ
て、合成画像データＧ（ｅ1，ｅ2）を、正の係数ｋ1、
ｋ2を用いて、 Ｇ（ｅ1，ｅ2）＝ｋ2×Ｄ（ｅ2）−ｋ1×Ｄ（ｅ1） として算出するステップを含む、請求項１又は２記載の
超音波撮像方法。 - 【請求項４】 前記２種類の画像データは、最短フレー
ム間のデータであることを特徴とする請求項３記載の超
音波撮像方法。 - 【請求項５】 複数の超音波トランスデューサが配列さ
れ、被検体に向けて超音波を送信すると共に、被検体か
ら反射される超音波を受信して検出信号を出力する超音
波送受信手段と、 前記超音波送受信手段から出力された検出信号に基づい
て画像データを生成して出力する信号処理手段と、 複数の異なる送信パワーを有する複数種類の超音波を送
受信するために、少なくとも送信する超音波の送信パワ
ーを変化させるように前記超音波送受信手段を制御する
制御手段と、 前記信号処理手段から出力された画像データを蓄積する
ことにより、複数の異なる送信パワーを有する複数種類
の超音波の送受信により得られた複数種類の画像データ
を記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶された複数種類の画像データを用い
て演算を行うことにより新たな画像データを算出する演
算手段と、を具備する超音波撮像装置。 - 【請求項６】 前記記憶手段が、複数の異なる送信パワ
ーを有する複数種類の超音波を走査することにより得ら
れた複数種類のフレームデータを記憶し、 前記演算手段が、前記記憶手段に記憶された複数種類の
フレームデータを用いて演算を行うことにより新たなフ
レームデータを算出することを特徴とする請求項５記載
の超音波撮像装置。 - 【請求項７】 前記制御手段が、送信する超音波の送信
パワーに応じて、前記記憶手段における記憶領域を指定
するためのアドレスを変更することを特徴とする請求項
５又は６記載の超音波撮像装置。 - 【請求項８】 前記超音波送受信手段の複数の超音波ト
ランスデューサが１次元に配列され、被検体に関する２
次元情報を含むエコーを受信することを特徴とする請求
項５〜７のいずれか１項記載の超音波撮像装置。 - 【請求項９】 前記超音波送受信手段の複数の超音波ト
ランスデューサが２次元に配列され、被検体に関する３
次元情報を含むエコーを受信することを特徴とする請求
項５〜７のいずれか１項記載の超音波撮像装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001105700A JP2002301070A (ja) | 2001-04-04 | 2001-04-04 | 超音波撮像方法及び装置 |
| US10/114,118 US6666822B2 (en) | 2001-04-04 | 2002-04-03 | Ultrasonic imaging method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001105700A JP2002301070A (ja) | 2001-04-04 | 2001-04-04 | 超音波撮像方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002301070A true JP2002301070A (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=18958340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001105700A Pending JP2002301070A (ja) | 2001-04-04 | 2001-04-04 | 超音波撮像方法及び装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6666822B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002301070A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2008020410A (ja) * | 2006-07-14 | 2008-01-31 | Toyohashi Univ Of Technology | 超音波画像生成方法、生体組織の選択的造影方法、及び脳組織の選択的造影方法 |
| JP2014134462A (ja) * | 2013-01-10 | 2014-07-24 | Tohoku Univ | 構造物欠陥の映像化方法、構造物欠陥の映像化装置および気泡や病変部の映像化装置 |
| US9554774B2 (en) | 2008-12-08 | 2017-01-31 | Acist Medical Systems, Inc. | System and catheter for image guidance and methods thereof |
| US9713456B2 (en) | 2013-12-30 | 2017-07-25 | Acist Medical Systems, Inc. | Position sensing in intravascular imaging |
| US11109833B2 (en) | 2016-05-19 | 2021-09-07 | Acist Medical Systems, Inc. | Position sensing in intravascular processes |
| US11406352B2 (en) | 2016-05-19 | 2022-08-09 | Acist Medical Systems, Inc. | Position sensing in intravascular processes |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5036212B2 (ja) * | 2006-04-21 | 2012-09-26 | キヤノン株式会社 | 通信装置及びその送信電力制御方法 |
| US9248318B2 (en) * | 2008-08-06 | 2016-02-02 | Mirabilis Medica Inc. | Optimization and feedback control of HIFU power deposition through the analysis of detected signal characteristics |
| EP2349482B1 (en) * | 2008-10-24 | 2016-07-27 | Mirabilis Medica Inc. | Apparatus for feedback control of hifu treatments |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5873830A (en) * | 1997-08-22 | 1999-02-23 | Acuson Corporation | Ultrasound imaging system and method for improving resolution and operation |
| US6155981A (en) * | 1997-11-26 | 2000-12-05 | Siemens Medical Systems, Inc. | Diagnostic ultrasonic imaging system and method for discriminating non-linearities |
| US6135963A (en) * | 1998-12-07 | 2000-10-24 | General Electric Company | Imaging system with transmit apodization using pulse width variation |
| US6234967B1 (en) * | 1998-12-18 | 2001-05-22 | Atl Ultrasound | Ultrasonic diagnostic imaging systems with power modulation for contrast and harmonic imaging |
| US6432055B1 (en) * | 2000-06-30 | 2002-08-13 | Acuson Corporation | Medical ultrasonic imaging system with three-state ultrasonic pulse and improved pulse generator |
-
2001
- 2001-04-04 JP JP2001105700A patent/JP2002301070A/ja active Pending
-
2002
- 2002-04-03 US US10/114,118 patent/US6666822B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008020410A (ja) * | 2006-07-14 | 2008-01-31 | Toyohashi Univ Of Technology | 超音波画像生成方法、生体組織の選択的造影方法、及び脳組織の選択的造影方法 |
| US9554774B2 (en) | 2008-12-08 | 2017-01-31 | Acist Medical Systems, Inc. | System and catheter for image guidance and methods thereof |
| US11109838B2 (en) | 2008-12-08 | 2021-09-07 | Acist Medical Systems, Inc. | System and catheter for image guidance and methods thereof |
| JP2014134462A (ja) * | 2013-01-10 | 2014-07-24 | Tohoku Univ | 構造物欠陥の映像化方法、構造物欠陥の映像化装置および気泡や病変部の映像化装置 |
| US9713456B2 (en) | 2013-12-30 | 2017-07-25 | Acist Medical Systems, Inc. | Position sensing in intravascular imaging |
| US10779796B2 (en) | 2013-12-30 | 2020-09-22 | Acist Medical Systems, Inc. | Position sensing in intravascular imaging |
| US11109833B2 (en) | 2016-05-19 | 2021-09-07 | Acist Medical Systems, Inc. | Position sensing in intravascular processes |
| US11406352B2 (en) | 2016-05-19 | 2022-08-09 | Acist Medical Systems, Inc. | Position sensing in intravascular processes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020147397A1 (en) | 2002-10-10 |
| US6666822B2 (en) | 2003-12-23 |
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