JP2006150069A - Ultrasonic diagnostic equipment, and control method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば超音波ガイド下での穿刺術の信頼性と正確性の向上に関するもので、特に穿刺針の視認性の改善に使用される超音波診断装置及びその制御方法に関する。 The present invention relates to an improvement in reliability and accuracy of a puncture under an ultrasound guide, for example, and more particularly to an ultrasonic diagnostic apparatus used for improving the visibility of a puncture needle and a control method thereof.
超音波診断装置は超音波パルス反射法により、体表から生体内の軟組織の断層像を無侵襲に得る医療用画像機器である。この超音波診断装置は、他の医療用画像機器に比べ、小型で安価、X線などの被爆がなく安全性が高い、血流イメージングが可能等の特長を有し、心臓、腹部、泌尿器、および産婦人科などで広く利用されている。 An ultrasonic diagnostic apparatus is a medical imaging device that noninvasively obtains a tomographic image of soft tissue in a living body from a body surface by an ultrasonic pulse reflection method. Compared to other medical imaging equipment, this ultrasonic diagnostic device has features such as small size, low cost, no exposure to X-rays, high safety, blood flow imaging, etc., and the heart, abdomen, urology, Widely used in obstetrics and gynecology.
この超音波診断装置を利用した画像診断において、組織の非線形波形伝搬や造影剤の非線形振動で生じるハーモニック成分(基本周波数の整数倍に出現する高調波成分)を抽出して映像化することにより、高分解能にしてアーチファクト(偽像ノイズ)の少ない非常に質の高い画像を生成できる事は周知の通りである。この非線形振動で生じるハーモニック成分の様な非線形成分を取り出す方法としては、フィルタ法が代表的である。 In image diagnosis using this ultrasonic diagnostic device, by extracting and visualizing harmonic components (harmonic components that appear at integer multiples of the fundamental frequency) generated by nonlinear waveform propagation of tissues and nonlinear vibration of contrast agents, As is well known, it is possible to generate a very high quality image with high resolution and little artifact (false image noise). A filter method is a typical method for extracting a nonlinear component such as a harmonic component generated by this nonlinear vibration.
また、上記フィルタ法よりも効果的に基本波成分を除去してハーモニック成分を抽出する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。これは、同じ超音波走査線に対して互いに位相を反転させた2種類の超音波パルスを交互に送信し、それに対応した2種類の受信信号を加算するものである。この方法は、フェーズインバージョン法と呼ばれ、基本波成分に対しては相殺作用を発生し、それによりフィルタ法では決して除去できないハーモニック帯域に入り込んだ基本波成分の除去を可能とするもので、しかもハーモニック成分に対しては逆に加算増強作用を発揮するという非常に有益な手法である。 In addition, a method of extracting a harmonic component by removing a fundamental wave component more effectively than the above filter method is known (see, for example, Patent Document 1). In this method, two types of ultrasonic pulses whose phases are reversed with respect to the same ultrasonic scanning line are alternately transmitted, and two types of received signals corresponding thereto are added. This method is called the phase inversion method, which generates a canceling action for the fundamental wave component, thereby enabling the removal of the fundamental wave component that has entered the harmonic band that can never be removed by the filter method. Moreover, it is a very useful technique that exhibits an additive enhancement effect on the harmonic component.
一方、上記のフェーズインバージョン法はあくまで伝搬媒質である組織が静止している場合や組織内の伝搬経路が同じ場合にのみ正確に作用するものである。従って、心臓に代表される臓器の動きが存在する実際の生体で適用すれば、動きの影響により2レートの受信信号間の各部分に変位が生じ、その結果として基本波が消え残り、画像上にモーションアーチファクトを生じさせる結果となる。 On the other hand, the above-described phase inversion method works accurately only when the tissue as the propagation medium is stationary or when the propagation path in the tissue is the same. Therefore, if it is applied to an actual living body where the movement of an organ typified by the heart exists, a displacement occurs in each part between the two-rate received signals due to the influence of the movement. Result in motion artifacts.
また、超音波パルスを送信する間隔、すなわちPRF(Pulse Reputaion Frequency:パルス繰り返し周波数)が長くなると、より各部位の変位が大きくなり、モーションアーチファクトの影響も大きくなる。このモーションアーチファクトは、見たい部位を隠してしまうと同時に、画像を著しく劣化させる。従って、フェーズインバージョン法では、PRFを必要以上に長くしないように設定する等のモーションアーチファクトを発生させない工夫を行うのが一般的である。 Further, when the interval of transmitting ultrasonic pulses, that is, PRF (Pulse Repetition Frequency) becomes longer, the displacement of each part becomes larger and the influence of motion artifacts becomes larger. This motion artifact hides the part to be seen and at the same time significantly deteriorates the image. Therefore, in the phase inversion method, it is common to devise not to generate motion artifacts such as setting the PRF so as not to be longer than necessary.
ところで、肝細胞癌の局所治療法としてラジオ波焼灼療法(RFA)や肝細胞組織を検査する生検において、超音波ガイド下における穿刺術は広く行われており、腫瘍などの関心部位に正確に穿刺を行うことは重要である。そのために、穿刺時に針が生体内のどの場所まで侵入しているかを超音波画像において明確に把握できることが必要とされている。
しかしながら、超音波ガイド下の穿刺術において、多くの場合、針の超音波画像が生体の画像に埋もれてしまう。そのため、どこまで針が侵入しているかの把握が難しいという問題点がある。 However, in the puncture operation under the ultrasonic guide, in many cases, the ultrasonic image of the needle is buried in the image of the living body. Therefore, there is a problem that it is difficult to grasp how far the needle has entered.
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、例えば超音波ガイド下における穿刺術において穿刺針の視認性を向上できる機能を有する超音波診断装置及びその制御方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus having a function capable of improving the visibility of a puncture needle in a puncture under an ultrasonic guide, and a control method therefor. .
本発明は、上記目的を達成するため、次のような手段を講じている。 In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures.
本発明の第1の視点は、被検体内部を映像化するために、前記被検体に対し第1の時間間隔で超音波送信を実行し第1の画像を得る超音波診断装置であって、前記第1の時間間隔よりも長い第2の時間間隔で前記被検体に複数の超音波送信を行い、当該被検体から各送信超音波に対応するエコー信号を受信する送受信ユニットと、各送信超音波に対応する前記エコー信号を互いに加算又は減算することにより、第2の画像データを生成する画像生成ユニットと、前記第2の画像データに基づいて、第2の画像を表示する表示ユニットと、を具備する超音波診断装置である。 A first aspect of the present invention is an ultrasonic diagnostic apparatus that obtains a first image by performing ultrasonic transmission on a subject at a first time interval in order to visualize the inside of the subject, A transmission / reception unit that transmits a plurality of ultrasonic waves to the subject at a second time interval longer than the first time interval, and receives an echo signal corresponding to each transmission ultrasonic wave from the subject; An image generation unit that generates second image data by adding or subtracting the echo signals corresponding to sound waves to each other; a display unit that displays a second image based on the second image data; Is an ultrasonic diagnostic apparatus.
本発明の第2の視点は、印加される駆動信号に応答して、被検体における複数の超音波走査方向の各々に対して超音波の送受信を行なう超音波振動子を備えた超音波プローブと、前記複数の超音波走査方向の各々に対して、所定のレート周期を基準とし且つ少なくとも1回の極性反転を含む複数回の超音波送信を行うように、前記超音波振動子に前記駆動信号を供給する送信制御ユニットと、前記所定レート周期を基準として、送信された前記複数回の超音波送信に基づく複数の反射波を受信する受信ユニットと、前記複数の反射波のうち、前記所定のレート周期において時間的に少なくとも2レート以上離れた二つの反射波を用いて加算又は減算処理を行うことで、第1の画像データを生成する画像生成ユニットと、前記第1の画像データに基づいて、第1の画像を表示する表示ユニットと、を具備する超音波診断装置である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic probe including an ultrasonic transducer that transmits and receives an ultrasonic wave in each of a plurality of ultrasonic scanning directions in a subject in response to an applied drive signal. The drive signal is sent to the ultrasonic transducer so as to perform ultrasonic transmission a plurality of times with a predetermined rate period as a reference and including at least one polarity inversion for each of the ultrasonic scanning directions. A transmission control unit that supplies a plurality of reflected waves based on the plurality of ultrasonic transmissions transmitted on the basis of the predetermined rate period, and among the plurality of reflected waves, the predetermined An image generation unit that generates first image data by performing addition or subtraction processing using two reflected waves that are separated by at least two rates in time in a rate period, and the first image data Based on an ultrasonic diagnostic apparatus comprising a display unit for displaying the first image.
本発明の第3の視点は、被検体内部を映像化するために、前記被検体に対し第1の時間間隔で超音波送信を実行し第1の画像を得る超音波診断装置の制御方法であって、前記第1の時間間隔よりも長い第2の時間間隔で前記被検体に複数の超音波送信させると共に、当該被検体から各送信超音波に対応するエコー信号を受信させ、各送信超音波に対応する前記エコー信号を互いに加算又は減算することにより、第2の画像データを生成させ、前記第2の画像データに基づいて、第2の画像を表示させること、を具備する超音波診断装置制御方法である。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for controlling an ultrasonic diagnostic apparatus that obtains a first image by executing ultrasonic transmission to the subject at a first time interval in order to visualize the inside of the subject. A plurality of ultrasonic waves are transmitted to the subject at a second time interval longer than the first time interval, and echo signals corresponding to the respective transmission ultrasonic waves are received from the subject, Ultrasonic diagnosis comprising: adding or subtracting echo signals corresponding to sound waves to each other to generate second image data and displaying the second image based on the second image data It is an apparatus control method.
本発明の第4の視点は、被検体における複数の超音波走査方向の各々に対して、所定のレート周期を基準とし且つ少なくとも1回の極性反転を含む複数回の超音波送信を行うように、超音波振動子に前記駆動信号を供給させ、前記所定レート周期を基準として、送信された前記複数回の超音波送信に基づく複数の反射波を受信させ、前記複数の反射波のうち、前記所定のレート周期において時間的に少なくとも2レート以上離れた二つの反射波を用いて加算又は減算処理を行うことで、第1の画像データを生成させ、前記第1の画像データに基づいて、第1の画像を表示させること、を具備する超音波診断装置制御方法である。 According to a fourth aspect of the present invention, for each of a plurality of ultrasonic scanning directions in a subject, a plurality of ultrasonic transmissions including a predetermined rate period and including at least one polarity inversion are performed. And supplying the drive signal to an ultrasonic transducer, receiving a plurality of reflected waves based on the plurality of ultrasonic transmissions transmitted on the basis of the predetermined rate period, and among the plurality of reflected waves, By performing addition or subtraction processing using two reflected waves that are separated at least two rates in time in a predetermined rate period, first image data is generated, and based on the first image data, 1. An ultrasonic diagnostic apparatus control method comprising: displaying one image.
以上本発明によれば、例えば超音波ガイド下における穿刺術において穿刺針の視認性を向上できる機能を有する超音波診断装置及びその制御方法を実現することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to realize an ultrasonic diagnostic apparatus having a function capable of improving the visibility of a puncture needle in a puncture under an ultrasonic guide, and a control method therefor.
以下、本発明の第1実施形態乃至第4実施形態を図面に従って説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。 Hereinafter, first to fourth embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, components having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be given only when necessary.
(第1実施形態)
図1は、本実施形態に係る超音波診断装置のブロック構成図を示している。同図に示すように、本超音波診断装置は、超音波プローブ1、記憶部30、入力部7、モニタ25、装置本体50とから構成されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram of the ultrasonic diagnostic apparatus according to this embodiment. As shown in the figure, the ultrasonic diagnostic apparatus includes an
超音波プローブ1は、超音波を発生して被検体に送信し、及び当該被検体内で反射した反射波を受信してエコー信号を発生するものであり、圧電セラミック等の音響/電気可逆的変換素子としての圧電振動子を有する。複数の圧電振動子は並列され、当該超音波プローブ1の先端に装備される。
The
記憶部30は、過去に映像化した画像、ネットワークや脱着式記憶媒体によって本装置に取り込まれた画像、所定の映像化シーケンスを実行するための専用プログラム等を記憶している。
The
入力部7は、操作パネル上に液晶表示パネルやキーボード、トラックボール、マウス、後述する「穿刺モード」を実行するための専用のI/F等の入力デバイスを備える。操作者は、この入力部7より患者情報やレート周期Tr などの送受信条件の入力、あるいは画像表示モードの選択などを行なう。
The
モニタ25は、装置本体50からの受け取るビデオ信号に基づいて、生体内の形態学的情報や、血流情報を画像として表示する。このモニタ25上に表示された画像等は、入力部7等からの所定の操作に応答して、装置本体50内の記憶部に記憶される。
The
装置本体50は、超音波プローブ1から送信される超音波の送信制御を行う超音波送信部2、超音波プローブ1によって受信されたエコー信号に対して前処理を行う超音波受信部3、前処理が施されたエコー信号からハーモニック成分を検出するハーモニック検出部4、検出されたハーモニック成分に対して所定の信号処理を施し画像データを生成する信号処理部5、画像データに基づいて超音波画像を生成し表示する画像生成部8、制御回路(CPU)6を具備している。
The apparatus
超音波送信部2は、レートパルス発生器11と、送信遅延回路12と、パルサ13を備えている。レートパルス発生器11は、被検体内に放射する超音波パルスの繰り返し周期(レート周期)を決定するレートパルスを発生して送信遅延回路12に供給する。次いで、送信遅延回路12は、送信に使用される超音波振動子と同数のMチャンネルの独立な遅延回路から構成され、超音波パルスを所定の深さに集束するための集束用遅延時間と、超音波パルスを所定の方向に送信するための偏向用遅延時間を受信したレートパルスに与え、このレートパルスをパルサ13に供給する。又、パルサ13は、送信遅延回路12と同数のMチャンネルの独立な駆動回路を有している。各駆動回路が発生する駆動信号を超音波プローブ1に装備された超音波振動子に印加することで各超音波振動子が駆動され、被検体内に超音波パルスを放射する。
The
超音波受信部3は、プリアンプ14と、A/D変換器15と、ビームフォーマ16と、加算器28を備えている。プリアンプ14は、超音波振動子によって電気的な受信信号に変換された微小信号を増幅し、十分なS /Nを確保するように設計されており、このプリアンプ14において所定の大きさに増幅された受信信号の基本波成分及び高調波成分は、A/D変換器15にてデジタル信号に変換され、ビームフォーマ16に送られる。ビームフォーマ16は、所定の深さからの超音波反射波を集束するための集束用遅延時間と、超音波反射波の受信指向性を順次変更して被検体を走査するための偏向用遅延時間をデジタル信号に変換された受信信号に与え、加算器28は、これらビームフォーマ16からの出力を整相加算(所定の方向から得られた受信信号を、位相を合わせて加算)する。
The
ハーモニック抽出部4は、波形メモリ17と、加減算器18と、フィルタ回路19を備えており、波形メモリ17 は、所定の方向における1回目の送受信によって得られる受信信号を一旦記憶する。加減算器18は、前記所定の方向における2〜n回目(nは二以上の自然数。ここでは、n=4とする。)の送受信によって得られる受信信号と、前記波形メモリ17に保存されている受信信号を加算または減算する。一方、フィルタ回路19は、臓器の動きや体動などが原因で、フェーズインバージョン法では消去させることができなかった基本波成分を低減するフィルタである。
The
信号処理部5は、包絡線検波器20と対数変換器21とパーシスタンス変換器22を備えており、包絡線検波器20は、入力されたデジタル信号に対して包絡線検波の演算を行ない、その包絡線を検出する。又、対数変換器21は、入力値を対数変換して出力するルックアップテーブルを備え、この対数変換器21において受信信号の振幅を対数変換して弱い信号を相対的に強調する。パーシスタンス変換器は、数フレーム分の走査線を一旦メモリに記憶しておき、輝度変化を平均化する処理を行う。
The
画像生成部8は、表示用画像メモリ23と、画像生成回路24とを備えている。表示用画像メモリ23には、信号処理部5から供給される画像データと、この画像データに関連する文字や数字などの付帯データが合成されて一旦保存される。また、表示用画像メモリ23には、後述する通常モード画像と穿刺モード画像とを所定の形態にて合成された画像データが一旦保存される。保存された画像データと付帯データは、画像生成回路24においてD/A変換とテレビフォーマット変換が行なわれてCRTモニタ25に表示される。
The
制御回路6は、ユーザの入力部7から入力されたモード選択、送信開始・終了等の指示に基づき、記憶部30に記憶された送受信条件や専用プログラムを読み出し、これらに従って、各ユニットやシステム全体を静的又は動的に制御する。
The control circuit 6 reads the transmission / reception conditions and the dedicated program stored in the
特に本実施の形態では、制御回路6は、後述する穿刺モード機能を実現するための専用プログラムを記憶部30から読み出して所定のメモリ上に展開し、これに従って各ユニットの制御を実行する。例えば、制御回路6は、パルサ13における駆動パルスの極性の切り換え制御信号を超音波送信部2に、又、フィルタ回路19における中心周波数や周波数帯域などのフィルタ特性を決定するための制御信号や、波形メモリ17及び加減算器18における加減算制御信号をハーモニック抽出部4に供給する。
In particular, in the present embodiment, the control circuit 6 reads out a dedicated program for realizing a puncture mode function described later from the
(穿刺モード機能)
次に、本超音波診断装置が有する、穿刺モード機能について説明する。この機能は、フェーズインバージョン法を利用して穿刺針の動きをモーションアーチファクトとして映像化するものである。なお、本実施形態では、PRFを伸ばしてモーションアーチファクトを積極的に発生させることにより、生体像の診断には不向きであるが穿刺針の視認性を向上させることができる画像条件を「穿刺モード」と呼ぶ。また、これまで通常の診断等で用いられていた画像条件を「通常モード」と呼ぶ。
(Puncture mode function)
Next, the puncture mode function of this ultrasonic diagnostic apparatus will be described. This function uses the phase inversion method to visualize the movement of the puncture needle as a motion artifact. In this embodiment, the image condition that is not suitable for diagnosis of a living body image but can improve the visibility of the puncture needle by extending the PRF and actively generating motion artifacts is “puncture mode”. Call it. Further, the image condition that has been used in normal diagnosis or the like so far is referred to as “normal mode”.
図2は、本穿刺モード機能によって実行されるスキャンシーケンスを説明するための概念図である。同図に示すように、本穿刺モードによる映像化では、各走査線に対して正(時刻t1)、負(時刻t2)、負(時刻t3)と極性を変換させた3回の超音波送信を所定のPRFで実行する。なお、図2のSP1、SP2、SP3は、直前の超音波送信によって得られるエコー信号のスペクトラム波形を模擬的に示したものである。 FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining a scan sequence executed by the puncture mode function. As shown in the figure, in the imaging in the puncture mode, three times are obtained by converting the polarity to positive (time t 1 ), negative (time t 2 ), negative (time t 3 ) for each scanning line. Ultrasonic transmission is performed with a predetermined PRF. Note that SP 1 , SP 2 , and SP 3 in FIG. 2 schematically show the spectrum waveform of the echo signal obtained by the previous ultrasonic transmission.
図3は、本穿刺モード機能によって取得される超音波エコー信号の信号処理を説明するための概念図である。同図に示すように、各走査線に関して、1回目の超音波(すなわち、図2の時刻t1における正極性を持った超音波)送信に対応するエコー信号と、2回目の超音波(すなわち、図2の時刻t2における負極性を持った超音波)送信に対応するエコー信号とを加算することにより、診断に使用される超音波画像(通常モード画像)を生成するための通常モード画像データを、例えば加減算部18において生成する。
FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining signal processing of an ultrasonic echo signal acquired by the puncture mode function. As shown in the figure, for each scanning line, an echo signal corresponding to the transmission of the first ultrasonic wave (that is, the ultrasonic wave having positive polarity at time t1 in FIG. 2) and the second ultrasonic wave (that is, , ultrasound with negative polarity at time t 2 in FIG. 2) by adding the echo signals corresponding to the transmission, the normal mode image to generate an ultrasonic image used for diagnosis (normal mode image) For example, the data is generated in the adder /
これに対し、1回目の超音波送信に対応するエコー信号と、3回目の超音波(すなわち、図2の時刻t3における負極性を持った超音波)送信に対応するエコー信号とを加算することにより、穿刺針の動きを把握するための超音波画像(穿刺モード画像)を生成するための穿刺モード画像データを、例えば加減算部18において生成する。
In contrast, adds the echo signals corresponding to the ultrasonic transmission of first, third ultrasound (i.e. ultrasound with negative polarity at time t 3 in FIG. 2) and the echo signal corresponding to the transmission Thus, for example, the addition /
ここで、通常モード画像データの生成と穿刺モード画像データの生成との間においては、次のような違いがある。すなわち、通常モード画像データは、通常の比較的短期間であるPRFを用いて生成される。このため、1回目の超音波送信と2回目の超音波送信との間の体動等に起因するモーションアーチファクトが発生する可能性は低く、臓器等を好適に映像化可能な超音波画像データを生成することができる。一方、穿刺モード画像データは、通常モード画像データに比して倍の長さのPRFを用いて生成される。このため、1回目の超音波送信と3回目の超音波送信との間に発生する体動や穿刺針の動きに起因するモーションアーチファクトを好適に映像化可能な超音波画像データを生成することができる。 Here, there is the following difference between generation of normal mode image data and generation of puncture mode image data. That is, the normal mode image data is generated using a PRF that is a normal relatively short period. For this reason, it is unlikely that motion artifacts due to body movements between the first ultrasonic transmission and the second ultrasonic transmission will occur, and ultrasonic image data capable of suitably imaging an organ or the like is generated. Can be generated. On the other hand, puncture mode image data is generated using a PRF twice as long as normal mode image data. For this reason, it is possible to generate ultrasonic image data that can preferably visualize motion artifacts caused by body movements and movements of the puncture needle that occur between the first ultrasonic transmission and the third ultrasonic transmission. it can.
通常モード画像データは、後段のフィルタ回路19、信号処理部5において所定の信号処理が施され、通常モード画像としてモニタ5に表示される。また、穿刺モード画像データについても同様な処理が施され、穿刺モード画像としてモニタ5に表示される。
The normal mode image data is subjected to predetermined signal processing in the
図4は、本穿刺モード機能によって実行される超音波画像表示の一例を示した図である。同図に示すように、モニタ5においては、例えば通常モード画像と穿刺モード画像とが同時に並列表示される。術者は、穿刺モード画像によって穿刺針の位置を確認しつつ、通常モード画像によって臓器の状態を観察し、治療を行うことができる。特に、術中においては、穿刺針を少し動かすことで超音波画像上の輝度変化を発生させ、これによって穿刺針の視認性を向上させる場合がある。穿刺モード画像は、通常よりも時間的に離間した二つの信号を用いて作成されているため、従来に比してモーションアーチファクトが顕著に表現される。従って、術者は、従来に比して、超音波画像上においてより明確に穿刺針の位置を視認することができる。
FIG. 4 is a diagram showing an example of ultrasonic image display executed by the puncture mode function. As shown in the figure, on the
図5は、本穿刺モード機能によって実行される超音波画像表示の他の例を示した図である。同図に示すように、モニタ5においては、例えば通常モード画像と穿刺モード画像とを重畳表示することによっても、同様の目的を果たすことができる。
FIG. 5 is a diagram showing another example of ultrasonic image display executed by the puncture mode function. As shown in the figure, the
なお、穿刺モードにおいては、穿刺針の視認性を向上させるために、ダイナミックレンジ、ゲイン、ポストプロセス、パーシスタンス等の画像処理を通常モードとは異なるようにすることが好ましい。 In the puncture mode, in order to improve the visibility of the puncture needle, it is preferable to make image processing such as dynamic range, gain, post process, and persistence different from the normal mode.
また、針の動きが止まった場合でも視認性を維持するために、数フレーム分の画像を用いたピークホールド処理(最大輝度値保持処理)を別途行う構成であっても良い。 Further, in order to maintain visibility even when the movement of the needle stops, a configuration in which peak hold processing (maximum luminance value holding processing) using images for several frames is separately performed may be employed.
さらに、穿刺針の位置の認識し易くするために、穿刺モード画像の少なくとも一部(例えば穿刺針を含む領域)をその周囲又は通常モード画像と異なる色彩によって表示する構成としてもよい。 Furthermore, in order to make it easy to recognize the position of the puncture needle, at least a part of the puncture mode image (for example, a region including the puncture needle) may be displayed in a color different from that of the surrounding mode or the normal mode image.
(動作)
次に、本超音波診断装置の穿刺モードにおける動作について説明する。図6は、穿刺モードにおいて実行される各処理の流れを示したフローチャートである。同図に示すように、まず、患者情報、診断部位等が入力され(ステップS1)、映像化モードの選択(ここでは、「穿刺モード」の選択)が実行される(ステップS2)。
(Operation)
Next, the operation in the puncture mode of the ultrasonic diagnostic apparatus will be described. FIG. 6 is a flowchart showing the flow of each process executed in the puncture mode. As shown in the figure, first, patient information, a diagnosis site, and the like are input (step S1), and an imaging mode is selected (here, “puncture mode” is selected) (step S2).
次に、複数の超音波走査線(走査方向)の各々に対して、所定のレート周期を基準として、正、負、負の各極性にて3回の超音波送信を実行し(ステップS3)、同レートにより、上記送信超音波のそれぞれに起因して発生した反射波を受信する(ステップS4)。 Next, for each of the plurality of ultrasonic scanning lines (scanning direction), ultrasonic transmission is executed three times with positive, negative, and negative polarities based on a predetermined rate cycle (step S3). The reflected waves generated due to each of the transmission ultrasonic waves are received at the same rate (step S4).
次に、各走査線において、1回目の正極性の送信超音波に基づくエコー信号と2回面の負極性の送信超音波に基づくエコー信号とを加算することで、通常モード画像データを生成する。さらに、各走査線において、1回目の正極性の送信超音波に基づくエコー信号と3回目の負極性の送信超音波に基づくエコー信号とを加算することで、穿刺モード画像データを生成する(ステップS5)。 Next, in each scanning line, normal mode image data is generated by adding an echo signal based on the first positive transmission ultrasonic wave and an echo signal based on the second negative transmission ultrasonic wave. . Further, in each scanning line, puncture mode image data is generated by adding the echo signal based on the first positive transmission ultrasonic wave and the echo signal based on the third negative transmission ultrasonic wave (step) S5).
次に、生成された各画像データに基づいて、通常モード画像及び穿刺モード画像を所定の形態にて表示する(ステップS6)。 Next, based on each generated image data, a normal mode image and a puncture mode image are displayed in a predetermined form (step S6).
以上述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。 According to the configuration described above, the following effects can be obtained.
本超音波診断装置によれば、フェーズインバージョン法を利用した映像化において、診断画像(第1の画像)に用いられる少なくとも二つの反射波に比して、時間的に離間した少なくとも二つの反射波を用いて、モーションアーチファクトを積極的に映像化するための第2の画像を生成する。この画像を利用することにより、例えば穿刺針を用いる治療においては、並列して又は重畳して表示される第1の画像及び第2の画像を観察することにより、従来に比して穿刺針の位置をより明確に把握することができる。その結果、質の高い医療の提供に寄与することができる。 According to this ultrasonic diagnostic apparatus, in imaging using the phase inversion method, at least two reflections that are separated in time compared to at least two reflected waves used for a diagnostic image (first image). A second image for actively visualizing motion artifacts is generated using the waves. By using this image, for example, in the treatment using a puncture needle, the first image and the second image displayed in parallel or superimposed are observed, so that the puncture needle can be compared with the conventional case. The position can be grasped more clearly. As a result, it can contribute to the provision of high-quality medical care.
また、本超音波診断装置によれば、穿刺針を映像化するために、最初に穿刺モードを選択する以外の動作を必要としていない。従って、術者は、特別な動作を行うことなく、より穿刺針が明確に映像化された超音波画像を観察することができ、術中における作業負担を軽減させることができる。 Further, according to the present ultrasonic diagnostic apparatus, no operation other than selecting the puncture mode first is required to visualize the puncture needle. Therefore, the operator can observe an ultrasonic image in which the puncture needle is clearly visualized without performing a special operation, and can reduce the work load during the operation.
また、本超音波診断装置によって実現される穿刺モード機能は、当該機能を実現する専用プログラムを既存の超音波システムにインストールすることでも実現することができる。従って、簡単且つ低コストにて、安全な穿刺針等を実現することが可能である。 The puncture mode function realized by the ultrasonic diagnostic apparatus can also be realized by installing a dedicated program for realizing the function in an existing ultrasonic system. Therefore, a safe puncture needle or the like can be realized simply and at low cost.
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態は、さらにレートサブトラクション法を利用して、穿刺針等の視認性を向上させる映像化を行うものである。なお、レートサブトラクション法とは、同位相(又は同極性)の画像の差分を利用して映像化を行う技術であり、例えば特開8−336527に記載されている。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the rate subtraction method is further used to visualize the puncture needle and the like. Note that the rate subtraction method is a technique for performing imaging using a difference between images having the same phase (or the same polarity), and is described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-336527.
図7は、第2の実施形態に係る穿刺モード機能によって実行されるスキャンシーケンスを説明するための概念図である。また、図8は、第2の実施形態に係る穿刺モード機能によって実行される超音波エコー信号の信号処理を説明するための概念図である。 FIG. 7 is a conceptual diagram for explaining a scan sequence executed by the puncture mode function according to the second embodiment. FIG. 8 is a conceptual diagram for explaining the signal processing of the ultrasonic echo signal executed by the puncture mode function according to the second embodiment.
図7に示すように、例えば複数の超音波走査線の各々に対して、極性を反転させた正極、負極、正極という3回の超音波パルスを送信する。なお、同図において、各超音波送信によって得られるエコー信号をそれぞれSP1、SP2、SP3としてスペクトラム波形で示した。 As shown in FIG. 7, for example, three ultrasonic pulses of a positive polarity, a negative polarity, and a positive polarity with inverted polarities are transmitted to each of a plurality of ultrasonic scanning lines. In the figure, the echo signals obtained by each ultrasonic transmission are shown as spectrum waveforms as SP 1 , SP 2 and SP 3 , respectively.
本実施形態においては、通常モード画像は、第1の実施形態と同様にSP1(正極)とSP2(負極)との加算によって得られる画像データに基づいて生成される。一方、穿刺モード画像については、SP1(正極)とSP3(正極)との減算によって得られる画像データに基づいて生成される。このとき穿刺モード画像では、1回目の超音波送信と3回目の超音波送信との間で動きがない部位等は、サブトラクション処理により映像化されない。しかしながら、この間に穿刺針が動いている場合には、当該差分によって残留するモーションアーチファクト成分として好適に映像化される。 In the present embodiment, the normal mode image is generated based on image data obtained by adding SP 1 (positive electrode) and SP 2 (negative electrode) as in the first embodiment. On the other hand, the puncture mode image is generated based on image data obtained by subtraction of SP 1 (positive electrode) and SP 3 (positive electrode). At this time, in the puncture mode image, a portion where there is no movement between the first ultrasonic transmission and the third ultrasonic transmission is not visualized by the subtraction process. However, when the puncture needle is moving during this time, it is suitably imaged as a motion artifact component remaining due to the difference.
このような構成であっても、第1の実施形態と同様の効果を得ることができ、目的を達成することができる。 Even with such a configuration, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the object can be achieved.
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。本実施形態は、ダミーレートを利用して、穿刺針等の視認性を向上させる映像化を行うものである。なお、ダミーレートとは、超音波送信は行うが当該超音波送信によって得られる反射波を利用した映像化をしない、または超音波送信自体行わないレートである。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, imaging for improving the visibility of a puncture needle or the like is performed using a dummy rate. Note that the dummy rate is a rate at which ultrasonic transmission is performed but imaging using a reflected wave obtained by the ultrasonic transmission is not performed, or ultrasonic transmission itself is not performed.
図9は、第3の実施形態に係る穿刺モード機能によって実行されるスキャンシーケンスを説明するための概念図である。また、図10は、第3の実施形態に係る穿刺モード機能によって実行される超音波エコー信号の信号処理を説明するための概念図である。 FIG. 9 is a conceptual diagram for explaining a scan sequence executed by the puncture mode function according to the third embodiment. FIG. 10 is a conceptual diagram for explaining signal processing of an ultrasonic echo signal executed by the puncture mode function according to the third embodiment.
本実施形態では、例えば図9に示すように、複数の超音波走査線の各々に対して、正極、負極、ダミーレート、負極という3回の超音波送信を行う。また、本実施形態では、図10に示す様に、通常モード画像は、第1、第2の実施形態と同様に反射波SP1(正極)と反射波SP2(負極)との加算によって得られる画像データに基づいて生成される。一方、穿刺モード画像については、1回目の反射波SP1(正極)とダミーレートを挟んだ3回目の反射波SP3(負極)との加算によって得られる画像データに基づいて生成される。 In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 9, ultrasonic transmission is performed three times for each of a plurality of ultrasonic scanning lines: a positive electrode, a negative electrode, a dummy rate, and a negative electrode. Further, in this embodiment, as shown in FIG. 10, the normal mode image is obtained by adding the reflected wave SP 1 (positive electrode) and the reflected wave SP 2 (negative electrode) as in the first and second embodiments. Generated based on the image data to be generated. On the other hand, the puncture mode image is generated based on image data obtained by adding the first reflected wave SP 1 (positive electrode) and the third reflected wave SP 3 (negative electrode) sandwiching the dummy rate.
この様にダミーレートを介在させることにより、第1又は第2の実施形態の場合に比してPRFを超音波パルス1回分だけ長くすることができる。従って、その間に発生するより多くのモーションアーチファクトを映像化することができ、穿刺針の視認性を向上させることができる。 By interposing a dummy rate in this way, the PRF can be made longer by one ultrasonic pulse than in the case of the first or second embodiment. Therefore, more motion artifacts occurring during that time can be visualized, and the visibility of the puncture needle can be improved.
なお、本実施形態において、1回目と3回目の送信超音波の極性を同一のものとし、レートサブトラクション法を行うことによって穿刺モード画像を生成する構成としてもよい。 In the present embodiment, the first and third transmission ultrasonic waves may have the same polarity, and the puncture mode image may be generated by performing the rate subtraction method.
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。本実施形態は、ダミーレートを利用する他の例である。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. This embodiment is another example using a dummy rate.
図11は、第4の実施形態に係る穿刺モード機能によって実行されるスキャンシーケンスを説明するための概念図である。また、図12は、第4の実施形態に係る穿刺モード機能によって実行される超音波エコー信号の信号処理を説明するための概念図である。 FIG. 11 is a conceptual diagram for explaining a scan sequence executed by the puncture mode function according to the fourth embodiment. FIG. 12 is a conceptual diagram for explaining the signal processing of the ultrasonic echo signal executed by the puncture mode function according to the fourth embodiment.
本実施形態では、例えば図11に示すように、複数の超音波走査線の各々に対して、正極、ダミーレート、負極という2回の超音波送信を行う。通常モード画像は、1回目の正極のみでフェーズインバージョンを行わないBモードで映像化を行い、穿刺モード画像は、1回目の正極超音波、ダミーレートを挟んだ3回目の負極超音波を用いて映像化を行う。 In this embodiment, for example, as shown in FIG. 11, two ultrasonic transmissions of a positive electrode, a dummy rate, and a negative electrode are performed for each of a plurality of ultrasonic scanning lines. The normal mode image is visualized in the B mode without the phase inversion only with the first positive electrode, and the puncture mode image uses the first positive ultrasonic wave and the third negative ultrasonic wave with the dummy rate in between. To visualize.
第3の実施形態と同様ダミーレートを介在させることにより、PRFを超音波パルス1回分だけ長くすることができる。従って、その間に発生するより多くのモーションアーチファクトを映像化することができ、穿刺針の視認性を向上させることができる。 By interposing a dummy rate as in the third embodiment, the PRF can be made longer by one ultrasonic pulse. Therefore, more motion artifacts occurring during that time can be visualized, and the visibility of the puncture needle can be improved.
なお、本実施形態において、1回目と2回目の送信超音波の極性を同一のものとし、レートサブトラクション法を行うことによって穿刺モード画像を生成する構成としてもよい。 In the present embodiment, the first and second transmitted ultrasounds may have the same polarity, and the puncture mode image may be generated by performing the rate subtraction method.
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。具体的な変形例としては、例えば次のようなものがある。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Specific examples of modifications are as follows.
(第5の実施形態)
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。第1乃至第4の各本実施形態においては、生体像の診断には不向きであるが穿刺針の視認性を向上させるために、PRFを伸ばしてモーションアーチファクトを積極的に発生させる手法を採用した。これに対し、本実施形態は、フェーズインバージョン法において、各走査線につき、基準となる超音波送信から所望の遅延時間T経過後に穿刺針映像化用の超音波送信を行い、これを用いて、モーションアーチファクトを積極的に発生させる映像化手法について説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In each of the first to fourth embodiments, a technique is employed that positively generates motion artifacts by extending the PRF in order to improve the visibility of the puncture needle, although it is not suitable for diagnosis of a living body image. . In contrast, in the present embodiment, in the phase inversion method, for each scanning line, ultrasonic transmission for puncture needle imaging is performed after a desired delay time T has elapsed from the reference ultrasonic transmission, and this is used. An imaging technique that actively generates motion artifacts will be described.
以下、本実施形態では、遅延時間Tを設定してモーションアーチファクトを積極的に発生させることにより、生体像の診断には不向きであるが穿刺針の視認性を向上させることができる映像化様式を「穿刺マニュアルモード」と呼ぶ。 Hereinafter, in this embodiment, by setting a delay time T and actively generating motion artifacts, an imaging format that is not suitable for diagnosis of a biological image but can improve the visibility of a puncture needle is provided. This is called “puncture manual mode”.
本実施形態に係る超音波診断装置1のブロック構成は、図2に示したものと実質的に同じである。以下、既述の実施形態と異なる機能を有する構成要素についてのみ説明する。
The block configuration of the ultrasonic
記憶部30は、後述するマニュアル穿刺針映像化モードを実現するための専用プログラム、及び当該マニュアル穿刺針映像化モードにおいて用いられるパラメータ群を格納する。
The
制御回路6は、記憶部30に格納された専用プログラムを読み出し、図示していないメモリ上に展開して、穿刺マニュアルモード機能を実現する。この内容については、後で詳しく説明する。
The control circuit 6 reads a dedicated program stored in the
超音波送受信部2は、穿刺マニュアルモードにおいて、設定された送信条件に従って超音波送受信を実行する。
The ultrasonic transmission /
入力部7は、後述する遅延時間Tを所望の値に設定するためのインタフェースである。
The
(穿刺マニュアルモード機能)
次に、穿刺マニュアルモード機能について説明する。本モードにおいては、基準とする超音波送信が設定される。これは、遅延時間Tの開始時刻として選択されるものである。例えば、各走査線において、少なくとも一回の位相反転を含むn回(nは3以上の整数)の超音波送信を行う場合には、第1回目の超音波送信や穿刺針映像化用の超音波送信直前の超音波送信を採用することができる。
(Puncture manual mode function)
Next, the puncture manual mode function will be described. In this mode, reference ultrasonic transmission is set. This is selected as the start time of the delay time T. For example, in the case where n times (n is an integer of 3 or more) of ultrasonic transmission including at least one phase inversion is performed on each scanning line, the first ultrasonic transmission or supervision for puncture needle imaging Ultrasonic transmission immediately before the sound wave transmission can be employed.
なお、本実施形態では、説明を具体的な物とするため、第1の実施形態に従うスキャンシーケンスに本穿刺マニュアルモードを適用する例、すなわち、各走査線につき一回の位相反転を含む3回の超音波送信(正極、負極、負極の超音波送信)を実行する場合において、第1回目の超音波送信を基準に設定される遅延時間Tに従って第3回目に穿刺針映像化用の超音波送信を実行するものとする。しかしながら、これに拘泥されず、例えば第2乃至第4の実施形態のいずれかに従うスキャンシーケンスに本穿刺マニュアルモードを適用してもよい。 In this embodiment, in order to make the description concrete, an example in which the puncture manual mode is applied to the scan sequence according to the first embodiment, that is, three times including one phase inversion for each scanning line. When performing ultrasonic transmission (positive, negative, and negative ultrasonic transmission), the ultrasonic waves for imaging the puncture needle at the third time according to the delay time T set with reference to the first ultrasonic transmission. The transmission shall be executed. However, the present puncture manual mode may be applied to a scan sequence according to any of the second to fourth embodiments, for example.
図13は、本穿刺マニュアルモード機能によって実行されるスキャンシーケンスを説明するための概念図である。同図に示すように、本穿刺マニュアルモードによる映像化では、各走査線に対して正(時刻t1)、負(時刻t2)、負(時刻t3)と極性を変換させた3回の超音波送信を実行する。ここで、時刻t1と時刻t2との時間間隔は1レート間隔であり、時刻t1と時刻t3との時間間隔は遅延時間Tである。従って、操作者は、所定の操作により遅延時間Tを所望の値に設定することで、PRF間隔に拘泥されない時間間隔で穿刺針映像化用の超音波送信を実行でき、これを用いて、モーションアーチファクトを積極的に発生させ穿刺針を映像化することができる。 FIG. 13 is a conceptual diagram for explaining a scan sequence executed by the puncture manual mode function. As shown in the figure, in the imaging in this puncture manual mode, the polarity is changed to positive (time t 1 ), negative (time t 2 ), negative (time t 3 ) for each scanning line three times. Perform ultrasonic transmission. Here, the time interval between time t 1 and time t 2 is one rate interval, and the time interval between time t 1 and time t 3 is a delay time T. Therefore, the operator can execute ultrasonic transmission for imaging a puncture needle at a time interval not limited by the PRF interval by setting the delay time T to a desired value by a predetermined operation. Artifacts can be actively generated and the puncture needle can be visualized.
図14は、本穿刺マニュアルモード機能によって取得される超音波エコー信号の信号処理を説明するための概念図である。同図に示すように、各走査線に関して、1回目の超音波(すなわち、図13の時刻t1における正極性を持った超音波)送信に対応するエコー信号と、2回目の超音波(すなわち、図13の時刻t2における負極性を持った超音波)送信に対応するエコー信号とを加算することにより、診断に使用される超音波画像(通常モード画像)を生成するための通常モード画像データを、例えば加減算部18において生成する。
FIG. 14 is a conceptual diagram for explaining signal processing of an ultrasonic echo signal acquired by the puncture manual mode function. As shown in the figure, for each scanning line, an echo signal corresponding to the transmission of the first ultrasonic wave (that is, the ultrasonic wave having positive polarity at time t1 in FIG. 13) and the second ultrasonic wave (that is, , ultrasound with negative polarity at time t 2 in FIG. 13) by adding the echo signals corresponding to the transmission, the normal mode image to generate an ultrasonic image used for diagnosis (normal mode image) For example, the data is generated in the adder /
これに対し、時刻t1に送信される1回目の送信超音波に対応するエコー信号と、時刻t1から遅延時間Tだけ経過した後に送信3回目の送信超音波(すなわち、図13の時刻t3における負極性を持った超音波)送信に対応するエコー信号とを加算することにより、穿刺針の動きを把握するための超音波画像(穿刺マニュアルモード画像)を生成するための画像データを、例えば加減算部18において生成する。後段のフィルタ回路19、信号処理部5は、生成された穿刺マニュアルモード画像データに所定の信号処理を施し、穿刺マニュアルモード画像を生成する。生成された穿刺マニュアルモード画像は、例えば図4に示す形態にてモニタ5に表示される。
In contrast, the echo signal corresponding to the first transmission ultrasonic wave transmitted at time t 1 and the third transmission ultrasonic wave after the delay time T has elapsed from time t 1 (that is, time t in FIG. 13). Image data for generating an ultrasonic image (puncture manual mode image) for grasping the movement of the puncture needle by adding an echo signal corresponding to transmission (ultrasonic wave having negative polarity in 3 ), For example, it is generated in the addition /
ここで、例えば第1の実施形態において取得される穿刺モード画像データの生成と、本実施形態において取得される穿刺マニュアルモード画像データの生成との間においては、次のような違いがある。すなわち、穿刺モード画像データは、PRFの定数倍(第1の実施形態では、2倍)の時間間隔をもつ二つの送信超音波に対応するエコー信号を用いて生成される。一方、穿刺マニュアルモード画像データは、時刻t1に送信される1回目の超音波に対応するエコー信号と、時刻t1から遅延時間T経過後の時刻t3に送信される3回目の超音波に対応するエコー信号とを用いて生成される。穿刺マニュアルモード画像データによれば、PRFの定数倍にとらわれない、所望の遅延時間Tの間に発生する動きに起因するモーションアーチファクトを好適に映像化することができる。 Here, for example, there is the following difference between the generation of the puncture mode image data acquired in the first embodiment and the generation of the puncture manual mode image data acquired in the present embodiment. That is, the puncture mode image data is generated using echo signals corresponding to two transmission ultrasonic waves having a time interval that is a constant multiple of PRF (twice in the first embodiment). On the other hand, the puncture manual mode image data includes an echo signal corresponding to the first ultrasonic wave transmitted at time t 1 and a third ultrasonic wave transmitted at time t 3 after the elapse of delay time T from time t 1. Is generated using an echo signal corresponding to. According to the puncture manual mode image data, a motion artifact caused by a motion generated during a desired delay time T, which is not limited by a constant multiple of PRF, can be suitably visualized.
なお、穿刺マニュアルモードにおいても、穿刺モードの場合と同様に、穿刺針の視認性を向上させるために、ダイナミックレンジ、ゲイン、ポストプロセス、パーシスタンス等の画像処理、ピークホールド処理、画像中の少なくとも一部の色彩表示等を行うことが好ましい。 In the puncture manual mode, as in the case of the puncture mode, in order to improve the visibility of the puncture needle, image processing such as dynamic range, gain, post process, persistence, etc., peak hold processing, at least in the image It is preferable to perform a partial color display or the like.
(動作)
次に、本超音波診断装置の穿刺マニュアルモードにおける動作について説明する。図15は、穿刺マニュアルモードにおいて実行される各処理の流れを示したフローチャートである。同図に示すように、まず、患者情報、診断部位等が入力され(ステップS11)、映像化モードの選択(ここでは、「穿刺マニュアルモード」の選択)が実行される(ステップS12)。
(Operation)
Next, the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus in the puncture manual mode will be described. FIG. 15 is a flowchart showing the flow of each process executed in the puncture manual mode. As shown in the figure, first, patient information, a diagnosis site, and the like are input (step S11), and an imaging mode is selected (here, “puncture manual mode” is selected) (step S12).
次に、穿刺マニュアルモードにおける超音波送受信に関するパラメータ群を入力する(ステップS13)。ここで、穿刺マニュアルモードにおける超音波送受信に関するパラメータ群とは、少なくとも走査線毎の送信回数n、PRF、遅延時間Tのうちのいずれかを含むパラメータ群を意味する。このパラメータ群の選択は、例えば予め設定された複数の設定値の組み合わせテーブルを記憶部30に格納しておき、当該テーブルから所望の組み合わせを選択するようにしてもよい。
Next, a parameter group related to ultrasonic transmission / reception in the puncture manual mode is input (step S13). Here, the parameter group relating to ultrasonic transmission / reception in the puncture manual mode means a parameter group including at least one of the number n of transmissions per scan line, the PRF, and the delay time T. For the selection of the parameter group, for example, a combination table of a plurality of setting values set in advance may be stored in the
次に、複数の超音波走査線(走査方向)の各々に対して、所定のPRF、遅延時時間Tに従って、正、負、負の各極性にて3回の超音波送信を実行し(ステップS14)、上記送信超音波のそれぞれに起因して発生した反射波を受信する(ステップS15)。 Next, for each of the plurality of ultrasonic scanning lines (scanning direction), ultrasonic transmission is executed three times with positive, negative, and negative polarities in accordance with a predetermined PRF and delay time T (step S14), the reflected wave generated due to each of the transmission ultrasonic waves is received (step S15).
次に、各走査線において、1回目の正極性の送信超音波に基づくエコー信号と2回面の負極性の送信超音波に基づくエコー信号とを加算することで、通常モード画像データを生成する。さらに、各走査線において、1回目の正極性の送信超音波に基づくエコー信号と3回目の負極性の送信超音波に基づくエコー信号とを加算することで、穿刺マニュアルモード画像データを生成する(ステップS16)。生成された各画像データに基づいて、通常モード画像及び穿刺マニュアルモード画像を所定の形態にて表示する(ステップS17)。 Next, in each scanning line, normal mode image data is generated by adding an echo signal based on the first positive transmission ultrasonic wave and an echo signal based on the second negative transmission ultrasonic wave. . Further, in each scanning line, the puncture manual mode image data is generated by adding the echo signal based on the first positive transmission ultrasonic wave and the echo signal based on the third negative transmission ultrasonic wave ( Step S16). Based on the generated image data, the normal mode image and the puncture manual mode image are displayed in a predetermined form (step S17).
以上述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。 According to the configuration described above, the following effects can be obtained.
本超音波診断装置によれば、各走査線について少なくとも一回の位相反転を含むn回(nは3以上の整数)の超音波送信を行う場合に、基準となる超音波送信から遅延時間T経過後に穿刺針映像化用の超音波送信を実行するものである。従って、穿刺針映像のための超音波送信をPRFの定数倍にとらわれないタイミング(すなわち、基準とする超音波送信から遅延時間T経過後)で実行することができ、遅延時間Tの間に発生する穿刺針の動きに起因するモーションアーチファクトを好適に映像化することができる。 According to the present ultrasonic diagnostic apparatus, when performing ultrasonic transmission n times (n is an integer of 3 or more) including at least one phase inversion for each scanning line, a delay time T from the reference ultrasonic transmission is obtained. After the elapse of time, ultrasonic transmission for imaging the puncture needle is executed. Accordingly, ultrasonic transmission for the puncture needle image can be executed at a timing not limited by a constant multiple of the PRF (that is, after the delay time T has elapsed from the reference ultrasonic transmission), and is generated during the delay time T. Motion artifacts resulting from the movement of the puncture needle can be suitably imaged.
また、遅延時間Tは、所定の操作により操作者の所望の値に設定することができる。従って、操作者は、所定の操作により所望の遅延時間Tに従う穿刺針映像化用の超音波送信を実行でき、これを用いて、モーションアーチファクトを積極的に発生させ穿刺針を映像化することができる。 The delay time T can be set to a value desired by the operator by a predetermined operation. Therefore, the operator can execute ultrasonic transmission for imaging a puncture needle according to a desired delay time T by a predetermined operation, and can use this to actively generate motion artifacts and visualize the puncture needle. it can.
また、本超音波診断装置によって実現される穿刺マニュアルモード機能は、当該機能を実現する専用プログラムを既存の超音波システムにインストールすることでも実現することができる。従って、簡単且つ低コストにて、安全な穿刺針等を実現することが可能である。 Further, the puncture manual mode function realized by the ultrasonic diagnostic apparatus can also be realized by installing a dedicated program for realizing the function in an existing ultrasonic system. Therefore, a safe puncture needle or the like can be realized simply and at low cost.
(第6の実施形態)
次に、本発明の第6の実施形態について説明する。本実施形態は、画像上における穿刺針の視認性を向上させるものである。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the visibility of the puncture needle on the image is improved.
図16は、本実施形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、本実施形態に係る超音波診断装置1は、図1に示す構成と比較して、画像処理部40、ドプラ処理ユニット50をさらに具備する点が異なる。以下、この画像処理部40、及びその他既述の内容とは異なる機能を具備する構成要素について説明する。
FIG. 16 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment. As shown in the figure, the ultrasonic
画像処理部40は、可変ゲイン増幅器41、イメージプロセッサ42を具備する。可変ゲイン増幅器41は、前記ドプラ画像信号のゲインを増減させるためのもので、例えば乗算型D/A変換器からなる。イメージプロセッサ42は、信号処理部5から送信されたBモード画像信号及びドプラ処理ユニット50から送信されたドプラ画像信号を用いて、穿刺針と認識された信号についてピークホールド処理を行い、軌跡を表示する機能と、得られた軌跡から、穿刺針が通る道筋を予測し、穿刺ガイドラインのラインからずれたときにはガイドを自動的に補正する機能を有する画像生成補助ユニットである。ここで、イメージプロセッサ42は、可変ゲイン増幅器41のゲインを変化させてカラーフロー像のカラー感度を低減させる。
The image processing unit 40 includes a
送信回路13は、後述する診断シーケンスにおいては、プログラムされた種々の送信条件に従った電圧パルス、送信周波数等によって超音波を送信する。
The
画像生成回路24は、走査線毎の情報からなる変換後の断層面を画素に分割して、それぞれの画素(ピクセル)をメモリアドレスに割り当てて、断層面の反射強度情報を記憶する。また、穿刺針が挿入される位置を示す穿刺ガイドラインを描くために、当該穿刺ガイドラインのドット位置をデータとして記憶している 。
The
ドプラ処理ユニット50は、位相検波回路51、アナログディジタルコンバータ52、MTIフィルタ53、自己相関器54、演算部55から構成され、ドプラ効果による血流成分及び穿刺針の先端部の移動成分を抽出し、平均速度、分散、パワー等のドプラ画像情報を多点について求める。このドプラ画像情報は画像生成部8を介してモニタ25に送られ、平均速度画像、分散画像、パワー画像、これらの組み合わせ画像としてカラー表示される。
The
モニタ25は、断層像に付加合成された前記穿刺針の先端部や前記穿刺ガイドライン等を後述する形態にて表示する。
The
(動作)
次に、本発明に係る超音波診断装置の動作について図面を参照して以下に説明する。
(Operation)
Next, the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図17は、本発明に係る超音波診断装置の実施形態における動作を示すフローチャートである。また、図18Aは、本実施形態において、穿刺術が行われている時のモニタ25に表示される超音波画像を示す図である。また、参考までに、穿刺術が行われている時のモニタ25に表示される従来の超音波画像を図18Bに示す。
FIG. 17 is a flowchart showing an operation in the embodiment of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention. FIG. 18A is a diagram showing an ultrasonic image displayed on the
図17に示すように、まず、穿刺針を移動させたとき(S1)、信号処理部5及びドプラ処理ユニット50から画像生成部8にドプラ信号が送信される。ドプラ処理ユニット50は、当該信号が穿刺針の移動によって生じる信号であるか否かを判定する(S2)。
As shown in FIG. 17, first, when the puncture needle is moved (S1), a Doppler signal is transmitted from the
これは、図18Bに示すように、従来では、穿刺針の画像は生体の画像に埋もれてしまい、穿刺針がどこにあるかの把握が難しいので、図18Aに示すように、信号処理部5及びドプラ処理ユニット50から画像生成部8に送信される信号のうち、Bモードの輝度及び位置の情報と、ドプラモードの速度、パワー及び進行方向の情報などとを用いて、イメージプロセッサ42で閾値判定を行って穿刺針を認識する。
As shown in FIG. 18B, conventionally, the image of the puncture needle is buried in the image of the living body, and it is difficult to grasp where the puncture needle is. Therefore, as shown in FIG. Of the signals transmitted from the
穿刺針を認識するために、イメージプロセッサ42が判定する閾値としては、例えば、
(1)Bモードの輝度が高い
(2)穿刺ガイドライン付近の信号である
(3)ドプラモードで速度成分をもっている
(4)ドプラの方向と穿刺ガイドラインが示す方向とがほぼ一致する
(5)パワー値が大きい
が挙げられ、少なくともいずれか1つの条件を満たす信号をイメージプロセッサ42が穿刺針と認識する。また、この閾値は、記憶部30に記憶され、前記閾値判定の際にイメージプロセッサ42が記憶部30から読み出す。
As a threshold value that the
(1) B mode brightness is high (2) Signal near puncture guideline (3) Doppler mode has velocity component (4) Doppler direction and puncture guideline direction almost match (5) Power For example, the
一般に、穿刺針は、その針先(先端部)のみが比較的強い輝度を持つが、それ以外の部分は輝度が弱いので生体の画像に埋もれてしまう。従って、上記の条件を満たす前記ドプラ信号が認識された(S2−Yes)場合、それは、穿刺針の移動によって生じたものであると認識され、穿刺針の先端部のBモード画像信号をイメージプロセッサ42がピークホールド処理する。これにより、当該穿刺針の先端部の軌跡を穿刺針全体の画像とみなすので、穿刺針の画像がより明確になり、穿刺針の動きが止まってドプラ成分が無くなった場合でも穿刺針の先端部がどこにあり、また、穿刺針全体がどのような状態にあるのかがわかる。なお、イメージプロセッサ42によるピークホールド処理は、穿刺針が穿刺されている状態(穿刺針の挿入時、停止時、抜去時の全ての状態)において行われている。そして、穿刺針が移動しているときには、従来のドプラ測定は行われていない。
In general, the puncture needle has only a relatively strong luminance at the needle tip (tip), but the other portions are weak in luminance, and thus are buried in a living body image. Therefore, when the Doppler signal satisfying the above condition is recognized (S2-Yes), it is recognized that it is caused by the movement of the puncture needle, and the B-mode image signal at the tip of the puncture needle is converted into an image processor. 42 performs peak hold processing. Thereby, the locus of the tip of the puncture needle is regarded as an image of the entire puncture needle, so that the image of the puncture needle becomes clearer and the tip of the puncture needle disappears even when the movement of the puncture needle stops and the Doppler component disappears And where the entire puncture needle is. The peak hold processing by the
ここで、本実施形態では、認識された穿刺針をイメージプロセッサ42が色付け処理することにより、視認性を高めてもよい。
Here, in this embodiment, the visibility may be improved by the
また、Bモード画像信号で認識された穿刺針の先端部分のみをイメージプロセッサ42が別の色に表示する処理を行えば、穿刺針先のみを強調することができ、穿刺針がどこまで進んでいるかがより明確になる。
Further, if the
図19は、穿刺針が被検体内を進むときと戻るときにおいて前述の処理でピークホールドされた穿刺針の画像を示す図である。 FIG. 19 is a diagram illustrating an image of the puncture needle that is peak-held in the above-described processing when the puncture needle advances and returns in the subject.
穿刺術では、穿刺対象部位(図中、「穿刺のターゲットとなる腫瘍」)に穿刺針を刺してから抜くという一連の動作が行われるが、上記(3)に示したように、穿刺針を刺すときにはドプラ画像信号が被検体の体表から遠ざかる成分を持ち、穿刺針を抜くときにはドプラ画像信号が近づく成分を持つ。 In the puncture operation, a series of operations are performed in which the puncture needle is inserted after the puncture target site (“tumor to be puncture target” in the figure) and then removed. As shown in the above (3), When the needle is inserted, the Doppler image signal has a component that moves away from the body surface of the subject, and when the puncture needle is removed, the Doppler image signal has a component that approaches.
そこで穿刺針を刺すとき、すなわちドプラ画像信号が遠ざかる成分を持つとき(図17中、S3−Yes)には上記のように穿刺針(先端部)の軌跡を残し(図17中、S4)、穿刺針を抜くとき(図17中、S3−No)、すなわち、ドプラ画像信号が被検体の体表に近づく成分を持つことを検出したときには、前述の処理でピークホールド表示された穿刺針の先端部の軌跡に対して、その移動変位分を消す(図17中、S5)という処理をイメージプロセッサ42が行う。
Therefore, when the puncture needle is inserted, that is, when the Doppler image signal has a component that moves away (S3-Yes in FIG. 17), the locus of the puncture needle (tip portion) is left as described above (S4 in FIG. 17). When the puncture needle is pulled out (S3-No in FIG. 17), that is, when it is detected that the Doppler image signal has a component approaching the body surface of the subject, the tip of the puncture needle that is peak-hold displayed in the above-described processing The
これにより、穿刺針を抜いた後でも穿刺針の軌跡が残ってしまうことがなくなる。 As a result, the locus of the puncture needle does not remain even after the puncture needle is removed.
図20は、穿刺針が穿刺ガイドラインの表示角度とずれた場合に穿刺ガイドラインの角度を自動補正して再表示するときの図を示している。 FIG. 20 shows a diagram of when the puncture needle is shifted from the display angle of the puncture guideline and the angle of the puncture guideline is automatically corrected and displayed again.
通常、穿刺時には、穿刺ガイドラインと呼ばれるライン(例えば点線)を画像処理部40が画像生成処理し、それを制御回路6がモニタ25(超音波画像上)に重畳表示させ、穿刺針の挙動(被検体への挿抜)表示と対比できるようにしている。 Usually, at the time of puncture, the image processing unit 40 generates an image of a line called a puncture guideline (for example, a dotted line), and the control circuit 6 superimposes it on the monitor 25 (on the ultrasonic image), thereby It can be compared with the display of insertion / extraction to / from the specimen.
しかしながら、生体内の組織の影響により、穿刺針に歪みが生じ、穿刺ガイドラインが示す方向と同じ方向に穿刺針が進まない場合がある。 However, the puncture needle may be distorted due to the influence of tissue in the living body, and the puncture needle may not advance in the same direction as the direction indicated by the puncture guideline.
そのため、前記処理で表示された穿刺針の先端部の軌跡から、直線回帰演算等の処理をイメージプロセッサ42で行い、それによって得られた結果を制御回路6が、穿刺針が進む方向を予測して穿刺ガイドラインとのずれを補正しモニタ25に再表示させる。
Therefore, processing such as linear regression calculation is performed by the
具体的に、穿刺ガイドラインは、Bモード画像信号によって特定された超音波画像上での穿刺針の経時的な位置に基づいて制御回路6が直線回帰演算を行い、穿刺ガイドラインが表示されるべき位置を求めた上で、表示用イメージメモリ23に穿刺ガイドラインを書き込むことによって行われる。すなわち、Bモード画像信号によって特定された経時的な穿刺針の先端の位置(ドット)を、統計学的なデータと考え、統計処理の一つである直線回帰演算を行うことで、ドットの関係を示す直線を近似して穿刺針が進行していくと予測できる直線が穿刺ガイドラインとして表示される。
Specifically, the puncture guideline is a position where the control circuit 6 performs linear regression calculation based on the position of the puncture needle over time on the ultrasonic image specified by the B-mode image signal, and the puncture guideline is to be displayed. Is obtained by writing the puncture guideline in the
このようにすることにより、被検者に穿刺を実施する前に行う穿刺針の超音波画像と穿刺針が挿入される位置を示す穿刺ガイドラインの位置と角度の補正処理を手動で行っていた工数の削減を行うことができる。また直線回帰演算回路を設けるだけで、穿刺ガイドラインの補正を行うことができるため、安価なユニットで補正を行うことができる。 By doing in this way, the man-hour which has manually performed the correction processing of the position and angle of the puncture guideline indicating the ultrasonic image of the puncture needle and the position where the puncture needle is inserted before the subject is punctured Can be reduced. Moreover, since the puncture guideline can be corrected only by providing a linear regression calculation circuit, the correction can be performed by an inexpensive unit.
また、本実施形態の穿刺ガイドラインは、一本の直線ではなく、ある任意の角度を持った二本の直線として表示されても良い。ここで補正された穿刺ガイドラインの位置と角度が、補正する値として予想しうる最大のガイドラインの位置と角度を超えていた場合には、検者にエラーメッセージを表示し、再度補正をし直すように促しても良い。 Moreover, the puncture guideline of this embodiment may be displayed not as a single straight line but as two straight lines having an arbitrary angle. If the puncture guideline position and angle corrected here exceed the maximum guideline position and angle that can be expected to be corrected, an error message will be displayed to the examiner and correction will be performed again. You may be encouraged.
例えば、最初に、イメージプロセッサ42によって生成された穿刺ガイドラインを67degで制御回路6がモニタ25に表示し、後に、穿刺針が67degから63degにずれた場合でも、その穿刺針の角度を検知してイメージプロセッサ42が穿刺ガイドラインを63degに補正処理し、その結果を制御回路6がモニタ25に再表示するので、穿刺針が進む方向を穿刺ガイドラインとして表示できる。
For example, first, the control circuit 6 displays the puncture guideline generated by the
また、穿刺針が穿刺ガイドラインに対して67degから50degのように大きくずれた場合には、イメージプロセッサ42が「正確に穿刺できません」等のメッセージを超音波画像上に表示するようにモニタに指示する。従って、このメッセージを認知した検者は、穿刺をやり直す機会を得る。
Further, when the puncture needle is greatly deviated from 67 deg to 50 deg with respect to the puncture guideline, the
このような表示をすることにより、検者は、穿刺針が穿刺ガイドラインから著しくずれたことを確認できるため、被検者に危害を加えることを未然に防ぐことができる。 By displaying in this way, the examiner can confirm that the puncture needle has deviated significantly from the puncture guideline, and thus can prevent the subject from being harmed.
図21は、本実施形態において、穿刺針が曲線状に曲がったときにモニタに表示する穿刺ガイドラインを示す図である。 FIG. 21 is a diagram showing puncture guidelines displayed on the monitor when the puncture needle is bent in a curved shape in the present embodiment.
図21に示すように、穿刺針が曲線状に曲がった場合には、穿刺ガイドラインのずれの補正法として、制御回路6が2次回帰演算等を行なって得られた画像データ(超音波画像上の座標情報)により、曲線化された穿刺ガイドラインを表す。 As shown in FIG. 21, when the puncture needle is bent in a curved line, as a method for correcting the puncture guideline deviation, the control circuit 6 performs image data (on the ultrasonic image) obtained by performing secondary regression calculation or the like. The coordinate guide information) represents a curved puncture guideline.
このときも、制御回路6は、前記Bモード画像信号によって特定された超音波画像上での穿刺針の経時的な位置(座標)に基づいて2次回帰演算を実行する。また、制御回路6は、この演算によって得られた超音波画像上における座標を曲線状の穿刺ガイドラインとして表示用イメージメモリ23に書き込み、その情報を制御回路6がモニタ25に表示させるのである。このようにすることにより、穿刺針が曲線状に曲がっても、制御回路6が予測される穿刺針の経路を算出し、これをモニタ25が表示するので、安価なユニットで補正を行うことができる。
Also at this time, the control circuit 6 executes the secondary regression calculation based on the position (coordinates) of the puncture needle over time on the ultrasonic image specified by the B-mode image signal. Further, the control circuit 6 writes the coordinates on the ultrasonic image obtained by this calculation into the
(第7の実施形態)
次に、第7の実施形態について説明する。本実施形態に係る超音波診断装置は、第1乃至第5のいずれかの実施形態に係る穿刺モード又は穿刺マニュアルモードに従う映像化において、第6の実施形態に係る穿刺ガイドライン強調表示を行うものである。
(Seventh embodiment)
Next, a seventh embodiment will be described. The ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment performs puncture guideline emphasis display according to the sixth embodiment in imaging according to the puncture mode or puncture manual mode according to any of the first to fifth embodiments. is there.
すなわち、制御回路6は、第1乃至第5のいずれかの実施形態に係る映像化モード(オート穿刺モード又は穿刺マニュアルモード)に従って取得された画像データを用いて、第6の実施形態に係る穿刺ガイドライン強調表示を実行するように、可変ゲイン増幅器41、イメージプロセッサ42、表示用イメージメモリ23、画像生成回路24等を制御する。
That is, the control circuit 6 uses the image data acquired according to the imaging mode (auto puncture mode or puncture manual mode) according to any one of the first to fifth embodiments, and performs puncture according to the sixth embodiment. The
例えば、第1の実施形態に係る穿刺モードを用いた映像化において穿刺ガイドライン強調表示を行う場合には、図6のステップS6において、図17に示した処理が実行される。すなわち、制御回路6、イメージプロセッサ42等は、穿刺モード画像データ、穿刺マニュアルモード画像データを用いて、ピークホールド処理、穿刺ガイドラインの角度補正処理等を行う。また、ドプラ処理ユニット50は、各走査線につき少なくとも2レート以上離れた二つの反射波(第1及び第3の送信超音波のそれぞれに対応する反射波)を少なくとも用いて、ドプラモードでの速度成分検出を行う。制御回路6、イメージプロセッサ42等は、得られた速度成分を用いて、穿刺針の認識等を実行する。
For example, when performing puncture guideline emphasis display in the visualization using the puncture mode according to the first embodiment, the processing shown in FIG. 17 is executed in step S6 of FIG. That is, the control circuit 6, the
この様な構成によれば、第1乃至第5のいずれかの実施形態に係る映像化モードにより、穿刺針の動きに起因するモーションアーチファクトを好適に映像化させつつ、穿刺ガイドラインを強調表示により、正確且つ視認性の高い穿刺ガイドラインを超音波画像上に表示することができる。その結果、医療行為のさらなる質の向上に寄与することができる。 According to such a configuration, with the imaging mode according to any one of the first to fifth embodiments, a motion artifact caused by the movement of the puncture needle is preferably visualized, and the puncture guideline is highlighted. Accurate and highly visible puncture guidelines can be displayed on an ultrasound image. As a result, it can contribute to further improvement in the quality of medical practice.
(1)本実施形態に係る各機能は、当該処理を実行するプログラムをワークステーション等のコンピュータにインストールし、これらをメモリ上で展開することによって実現することができる。このとき、コンピュータに当該手法を実行させることのできるプログラムは、磁気ディスク(フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスクなど)、光ディスク(CD−ROM、DVDなど)、半導体メモリなどの記録媒体に格納して頒布することも可能である。 (1) Each function according to the present embodiment can be realized by installing a program for executing the processing in a computer such as a workstation and developing the program on a memory. At this time, a program that can cause the computer to execute the method is stored in a recording medium such as a magnetic disk (floppy (registered trademark) disk, hard disk, etc.), an optical disk (CD-ROM, DVD, etc.), or a semiconductor memory. It can also be distributed.
(2)上記各実施形態においては、穿刺針視認性向上を例に説明した。しかしながら、これに限定する趣旨ではなく、生体の動き等のその他の臨床に有益な情報を観察する場合にも活用することができる。 (2) In each of the above embodiments, the improvement in the visibility of the puncture needle has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and can also be used when observing other clinically useful information such as movement of a living body.
(3)上記各実施形態においては、複数の超音波走査線の各々に対して、3回の超音波送信(又はダミーレートを含む3回の超音波送信)を行う場合を例に説明を行った。しかしながら、各走査線に対して行う超音波送信を3回に限定する趣旨ではなく、より多くの超音波送信を実行する構成であってもよい。係る構成の場合であっても、少なくとも2レート以上時間的に離れた二つの送信超音波に基づくエコー信号を利用することにより、従来に比して穿刺針等をより好適に映像化することが可能である。 (3) In each of the above embodiments, the case where three ultrasonic transmissions (or three ultrasonic transmissions including a dummy rate) are performed for each of a plurality of ultrasonic scanning lines will be described as an example. It was. However, the ultrasonic transmission performed for each scanning line is not limited to three times, and more ultrasonic transmission may be performed. Even in the case of such a configuration, it is possible to visualize a puncture needle or the like more suitably than in the past by using echo signals based on two transmitted ultrasonic waves that are separated in time by at least two rates. Is possible.
(4)上記全ての実施形態において、超音波の特性から、送信超音波の極性の入れ替え(全ての正極性を負極性とし、全ての負極性を正極性とする入れ替え)については対称性が成立することは、言うまでもない。 (4) In all the embodiments described above, symmetry is established with respect to the switching of the polarity of transmitted ultrasonic waves (replacement in which all positive polarity is negative and all negative polarity is positive) due to the characteristics of ultrasonic waves. Needless to say.
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
以上本発明によれば、例えば超音波ガイド下における穿刺術において穿刺針の視認性を向上できる機能を有する超音波診断装置及びその制御方法を実現することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to realize an ultrasonic diagnostic apparatus having a function capable of improving the visibility of a puncture needle in a puncture under an ultrasonic guide, and a control method therefor.
Claims (26)
前記第1の時間間隔よりも長い第2の時間間隔で前記被検体に複数の超音波送信を行い、当該被検体から各送信超音波に対応するエコー信号を受信する送受信ユニットと、
各送信超音波に対応する前記エコー信号を互いに加算又は減算することにより、第2の画像データを生成する画像生成ユニットと、
前記第2の画像データに基づいて、第2の画像を表示する表示ユニットと、
を具備する超音波診断装置。 In order to visualize the inside of a subject, an ultrasonic diagnostic apparatus that performs ultrasonic transmission at a first time interval on the subject to obtain a first image,
A transmission / reception unit that performs a plurality of ultrasonic transmissions to the subject at a second time interval longer than the first time interval, and receives echo signals corresponding to each transmission ultrasonic wave from the subject; and
An image generation unit that generates second image data by adding or subtracting the echo signals corresponding to each transmission ultrasonic wave to each other;
A display unit for displaying a second image based on the second image data;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記第2の画像は、前記被検体に刺入された穿刺針を映像化するための画像である請求項1記載の超音波診断装置。 The first image is an image for visualizing the form of the subject,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the second image is an image for visualizing a puncture needle inserted into the subject.
前記送受信ユニットは、前記入力ユニットにより入力された前記第2の時間間隔で前記被検体に複数の超音波送信を行う請求項1記載の超音波診断装置。 An input unit for inputting the second time interval;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the transmission / reception unit transmits a plurality of ultrasonic waves to the subject at the second time interval input by the input unit.
前記第2の画像の輝度情報、前記第2の時間間隔以上離れた送信超音波に基づくドプラ情報及び位置情報のうち、少なくとも一つから前記被検体に挿入される穿刺針の先端部の位置を特定し、
特定された前記先端部の軌跡を含む前記第2の画像を生成する請求項1記載の超音波診断装置。 The image generation unit includes:
The position of the tip of the puncture needle inserted into the subject from at least one of the luminance information of the second image, Doppler information and position information based on transmitted ultrasound separated by the second time interval or more. Identify,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the second image including the identified locus of the tip is generated.
前記複数の超音波走査方向の各々に対して、所定のレート周期を基準とし且つ少なくとも1回の極性反転を含む複数回の超音波送信を行うように、前記超音波振動子に前記駆動信号を供給する送信制御ユニットと、
前記所定レート周期を基準として、送信された前記複数回の超音波送信に基づく複数の反射波を受信する受信ユニットと、
前記複数の反射波のうち、前記所定のレート周期において時間的に少なくとも2レート以上離れた二つの反射波を用いて加算又は減算処理を行うことで、第1の画像データを生成する画像生成ユニットと、
前記第1の画像データに基づいて、第1の画像を表示する表示ユニットと、
を具備する超音波診断装置。 In response to an applied drive signal, an ultrasound probe including an ultrasound transducer that transmits and receives ultrasound for each of a plurality of ultrasound scanning directions in the subject;
For each of the plurality of ultrasonic scanning directions, the drive signal is sent to the ultrasonic transducer so that ultrasonic transmission is performed a plurality of times with a predetermined rate period as a reference and including at least one polarity reversal. A transmission control unit to supply;
A receiving unit that receives a plurality of reflected waves based on the transmitted ultrasonic transmissions with the predetermined rate period as a reference;
An image generation unit that generates first image data by performing addition or subtraction processing using two reflected waves that are separated by at least two rates in time in the predetermined rate period among the plurality of reflected waves. When,
A display unit for displaying a first image based on the first image data;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記表示ユニットは、前記第2の画像データに基づいて、前記第1の画像及び前記第2の画像を並列的に又は重畳させて表示する請求項11記載の超音波診断装置。 The image generation unit performs an addition or subtraction process using a predetermined reflected wave of the plurality of reflected waves or at least two reflected waves corresponding to adjacent rates of the plurality of reflected waves. , Generate second image data,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 11, wherein the display unit displays the first image and the second image in parallel or superimposed on the basis of the second image data.
前記画像生成ユニットは、
前記複数の反射波のうち、前記所定のレート周期において時間的に少なくとも2レート以上離れ且つ異なる極性を有する二つの反射波を用いて加算処理を行うことで、前記第1の画像データを生成し、
前記複数の反射波のうちの所定の反射波に基づいて、第2の画像データを生成し、
前記表示ユニットは、前記第2の画像データに基づいて、前記第1の画像及び前記第2の画像を並列的に又は重畳させて表示する請求項11記載の超音波診断装置。 The transmission control unit executes the ultrasonic transmission a plurality of times including at least one dummy rate that does not transmit ultrasonic waves,
The image generation unit includes:
Of the plurality of reflected waves, the first image data is generated by performing addition processing using two reflected waves that are separated by at least two rates in time and having different polarities in the predetermined rate period. ,
Generating second image data based on a predetermined reflected wave of the plurality of reflected waves;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 11, wherein the display unit displays the first image and the second image in parallel or superimposed on the basis of the second image data.
前記画像生成ユニットは、前記複数の反射波のうち、前記所定のレート周期において時間的に少なくとも2レート以上離れ且つ同一極性を有する二つの反射波を用いて減算処理を行うことで、前記第1の画像データを生成する請求項11記載の超音波診断装置。 The transmission control unit performs the plurality of ultrasonic transmissions including at least two polarity inversions;
The image generation unit performs the subtraction process using two reflected waves that are separated by at least two rates in time and have the same polarity in the predetermined rate period among the plurality of reflected waves. The ultrasonic diagnostic apparatus of Claim 11 which produces | generates the image data of.
前記画像生成ユニットは、前記複数の反射波のうち、前記所定のレート周期において時間的に少なくとも2レート以上離れ且つ同一極性を有する二つの反射波を用いて減算処理を行うことで、前記第1の画像データを生成する請求項11記載の超音波診断装置。 The transmission control unit executes the ultrasonic transmission a plurality of times including at least one dummy rate that does not transmit ultrasonic waves,
The image generation unit performs the subtraction process using two reflected waves that are separated by at least two rates in time and have the same polarity in the predetermined rate period among the plurality of reflected waves. The ultrasonic diagnostic apparatus of Claim 11 which produces | generates the image data of.
前記画像生成ユニットは、前記複数の反射波のうち、前記所定のレート周期において時間的に少なくとも2レート以上離れ且つ異なる極性を有する二つの反射波を用いて加算処理を行うことで、前記第1の画像データを生成する請求項11記載の超音波診断装置。 The transmission control unit executes the ultrasonic transmission a plurality of times including at least one dummy rate that does not transmit ultrasonic waves,
The image generation unit performs the addition process using two reflected waves that are separated by at least two rates in time and have different polarities in the predetermined rate period, among the plurality of reflected waves. The ultrasonic diagnostic apparatus of Claim 11 which produces | generates the image data of.
前記第1の画像の輝度情報、前記所定のレート周期において時間的に少なくとも2レート以上離れた二つの反射波に基づくドプラ情報及び位置情報のうち、少なくとも一つから前記被検体に挿入される穿刺針の先端部の位置を特定し、
特定された前記先端部の軌跡を含む前記第1の画像を生成する請求項11記載の超音波診断装置。 The image generation unit includes:
A puncture inserted into the subject from at least one of the luminance information of the first image, Doppler information and position information based on two reflected waves temporally separated by at least two rates in the predetermined rate period Locate the tip of the needle,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 11, wherein the first image including the identified locus of the tip is generated.
前記第1の時間間隔よりも長い第2の時間間隔で前記被検体に複数の超音波送信させると共に、当該被検体から各送信超音波に対応するエコー信号を受信させ、
各送信超音波に対応する前記エコー信号を互いに加算又は減算することにより、第2の画像データを生成させ、
前記第2の画像データに基づいて、第2の画像を表示させること、
を具備する超音波診断装置制御方法。 In order to visualize the inside of a subject, a method of controlling an ultrasonic diagnostic apparatus that obtains a first image by executing ultrasonic transmission to the subject at a first time interval,
A plurality of ultrasonic transmissions to the subject at a second time interval longer than the first time interval, and an echo signal corresponding to each transmission ultrasonic wave is received from the subject,
Second echo data is generated by adding or subtracting the echo signals corresponding to each transmission ultrasonic wave,
Displaying a second image based on the second image data;
An ultrasonic diagnostic apparatus control method comprising:
前記所定レート周期を基準として、送信された前記複数回の超音波送信に基づく複数の反射波を受信させ、
前記複数の反射波のうち、前記所定のレート周期において時間的に少なくとも2レート以上離れた二つの反射波を用いて加算又は減算処理を行うことで、第1の画像データを生成させ、
前記第1の画像データに基づいて、第1の画像を表示させること、
を具備する超音波診断装置制御方法。 For each of a plurality of ultrasonic scanning directions in the subject, the drive signal is sent to the ultrasonic transducer so that ultrasonic transmission is performed a plurality of times with a predetermined rate period as a reference and including at least one polarity reversal. Supply
Based on the predetermined rate period, a plurality of reflected waves based on the transmitted ultrasonic transmissions are received,
By performing addition or subtraction processing using two reflected waves that are separated by at least two rates in time in the predetermined rate period among the plurality of reflected waves, the first image data is generated,
Displaying a first image based on the first image data;
An ultrasonic diagnostic apparatus control method comprising:
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