JP3476447B2 - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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- JP3476447B2 JP3476447B2 JP2001375817A JP2001375817A JP3476447B2 JP 3476447 B2 JP3476447 B2 JP 3476447B2 JP 2001375817 A JP2001375817 A JP 2001375817A JP 2001375817 A JP2001375817 A JP 2001375817A JP 3476447 B2 JP3476447 B2 JP 3476447B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波診断装置に
関し、さらに詳しくは、造影剤としての気泡が十分に補
填されるだけの間隔を空けるように撮像間隔を最適化で
きる超音波診断装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】造影剤として気泡を被検体内に注入し、
超音波エコーの信号成分のうち送信周波数の２倍の周波
数の信号成分を得て、その信号強度画像を生成する技術
（ハーモニックＢモード）が知られている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】気泡は超音波ビームの
音圧により破壊されるが、その後、血液の入れ換わりに
より新たな気泡が補填されるだけの間隔を空けずに連続
的に撮像しても造影剤の効果は得られない。しかし、撮
像間隔を最適化する技術は、従来、知られていない。そ
こで、本発明の目的は、造影剤としての気泡が十分に補
填されるだけの間隔を空けるように撮像間隔を最適化で
きる超音波診断装置を提供することにある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】第１の観点では、本発明
は、被検体内に造影剤として存在する気泡を破壊する超
音波ビームにより被検体内の測定点からの超音波エコー
の第１の信号強度ｉk -を測定し続いて時間Ｔk 後に気泡
を破壊する超音波ビームにより被検体内の測定点からの
超音波エコーの第２の信号強度ｉk +を測定する信号強度
測定手段と、比較係数ｗを０＜ｗ＜１とするとき，ｉk +
≧ｗ・ｉk -となるか否かを判定する判定手段と、前記信
号強度測定手段と前記判定手段とにより前記時間Ｔk を
変えながら前記測定と前記判定とを繰り返して，前記不
等式を満たす最短時間Ｔkminを求め，その最短時間Ｔ
kmin以上の時間を間欠スキャン間隔として設定する間欠
スキャン間隔設定手段と、前記超音波ビームを用いて前
記間欠スキャン間隔で被検体の超音波画像を連続して撮
像する連続撮像手段とを具備したことを特徴とする超音
波診断装置を提供する。上記構成において、比較係数ｗ
は経験的に定めることができる値であり、例えば０．９
である。上記第１の観点による超音波診断装置では、気
泡が存在する状態で気泡を破壊する超音波ビームにより
被検体内の測定点からの超音波エコーの信号強度ｉk -を
測定する。これによって気泡は破壊される。次に、時間
Ｔk を経過した後、再び、気泡を破壊する超音波ビーム
により被検体内の測定点からの超音波エコーの信号強度
ｉk +を測定する。もし、血液の入れ替わりが活発である
なら、気泡を含んだ血液の流入によって速やかに気泡が
補填されるから、比較的短い時間Ｔk で信号強度ｉk +は
信号強度ｉk -まで回復する。一方、血液の入れ替わりが
不活発なら、気泡の補填が遅いから、比較的長い時間Ｔ
k をかけないと信号強度ｉk +は信号強度ｉk -まで回復し
ない。換言すれば、信号強度ｉk +が信号強度ｉk -の（ｗ
×１００）％まで回復してくる最短時間Ｔkminは、臓器
の血液の入れ換わりが活発なら短くなり、臓器の血液の
入れ換わりが不活発なら長くなる。よって、この最短時
間Ｔkminを測定し、それ以上の時間間隔で間欠的に撮像
すれば、常に造影剤が存在する状態で撮像でき、撮像間
隔を最適化できることとなる。 【０００５】 【発明の実施の形態】以下、図に示す発明の実施の形態
により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これによ
り本発明が限定されるものではない。 【０００６】図１は、本発明の一実施形態にかかる超音
波診断装置の構成図である。この超音波診断装置１００
は、超音波パルスを送信し超音波エコーを受信する超音
波探触子１と、走査平面を電子走査して音線信号を取得
する送受信制御部２と、前記超音波エコーの信号成分の
うち送信周波数と同じ周波数の信号成分の信号強度画像
の画像データを生成する通常Ｂモード処理，前記超音波
エコーの信号成分のうち送信周波数の２倍の周波数の信
号成分の信号強度画像の画像データを生成するハーモニ
ックＢモード処理，前記超音波エコーのドプラ成分の位
相に基づく画像データを生成するＣＦ（Ｃolor Ｆlow）
モード処理，前記超音波エコーのドプラ成分のパワーに
基づく画像データを生成するＰＤ（Ｐower Doppler）モ
ード処理などを行う信号処理部３と、前記画像データに
より表示画像を生成するＤＳＣ４と、前記表示画像を表
示するＣＲＴ５と、全体的な動作の制御を行うコントロ
ール部６と、操作者が指示を入力する入力装置７とを有
している。また、前記入力装置７は、Ｂモードタイプ選
択スイッチ７ａと、間欠スキャン間隔選択スイッチ７ｂ
と、フットスイッチ７ｃとを有している。なお、フット
スイッチ７ｃの代りに、超音波探触子１にプッシュボタ
ンを設けてもよい。 【０００７】操作者は、前記Ｂモードタイプ選択スイッ
チ７ａにより、「通常」Ｂモード処理と、「ハーモニッ
ク」Ｂモード処理と、操作者がフットスイッチ７ｃを押
していない時は通常Ｂモード処理を実行しフットスイッ
チ７ｃを押している時はハーモニックＢモード処理を実
行する「手動混合」Ｂモード処理と、所定時間間隔で自
動的に通常Ｂモード処理とハーモニックＢモード処理を
切り換えて実行する「自動混合」Ｂモード処理とを択一
的に選択できる。 【０００８】また、操作者は、前記間欠スキャン間隔選
択スイッチ７ｂにより、ハーモニックＢモード処理のと
きの撮像間隔の秒数を指定できる。なお、「オート」に
しておくと、間欠スキャン間隔を自動的に最適化する。 【０００９】図２は、前記超音波診断装置１００により
実行されるＢモード処理を示すフロー図である。なお、
ハーモニックＢモード処理を実行させる前提として、造
影剤としての気泡が被検体内に注入されているものとす
る。ステップＤ１では、前記Ｂモードタイプ選択スイッ
チ７ａで「通常」が選択されているならステップＤ２へ
進み、「通常」が選択されていないならステップＤ３へ
進む。ステップＤ２では、通常Ｂモード処理を実行し、
超音波エコーの信号成分のうち送信周波数と同じ周波数
の信号成分の信号強度画像を撮像し、表示する。そし
て、前記Ｂモードタイプ選択スイッチ７ａが変更された
ことによる割り込み発生により、前記ステップＤ１に戻
る。 【００１０】ステップＤ３では、送信周波数自動設定処
理を実行し、ハーモニックＢモード処理での送信周波数
を最適化する。この送信周波数自動設定処理については
図３を参照して後で説明する。ステップＤ４では、送信
音圧自動設定処理を実行し、ハーモニックＢモード処理
での送信音圧を最適化する。この送信音圧自動設定処理
については図５を参照して後で説明する。ステップＤ５
では、前記間欠スキャン間隔選択スイッチ７ｂで「オー
ト」が選択されていないならステップＤ６へ進み、「オ
ート」が選択されているならステップＤ７へ進む。ステ
ップＤ６では、前記間欠スキャン間隔選択スイッチ７ｂ
で選択されている秒数を間欠スキャン間隔に設定する。
そして、ステップＤ８へ進む。ステップＤ７では、間欠
スキャン間隔自動設定処理を実行し、ハーモニックＢモ
ード処理での撮像間隔を最適化する。この間欠スキャン
間隔自動設定処理については図７を参照して後で説明す
る。 【００１１】ステップＤ８では、前記Ｂモードタイプ選
択スイッチ７ａで「ハーモニック」が選択されているな
らステップＤ９へ進み、「ハーモニック」が選択されて
いないならステップＤ１０へ進む。ステップＤ９では、
ハーモニックＢモード処理を実行し、超音波エコーの信
号成分のうち送信周波数の２倍の周波数の信号成分の信
号強度画像を撮像し、表示する。そして、前記Ｂモード
タイプ選択スイッチ７ａが変更されたことによる割り込
み発生により、前記ステップＤ１に戻る。なお、ハーモ
ニックＢモード処理における送信周波数と送信音圧は、
前記ステップＤ３，Ｄ４で決めた送信周波数と送信音圧
であり、これらは一般に通常Ｂモード処理における送信
周波数と送信音圧とは異なった値になる。 【００１２】ステップＤ１０では、前記Ｂモードタイプ
選択スイッチ７ａで「手動混合」が選択されているなら
ステップＤ１１へ進み、「手動混合」が選択されていな
いならステップＤ１２へ進む。ステップＤ１１では、手
動混合Ｂモード処理を実行する。すなわち、操作者がフ
ットスイッチ７ｃを押していない時は通常Ｂモード処理
を実行し、フットスイッチ７ｃを押している時はハーモ
ニックＢモード処理を実行する。この手動混合Ｂモード
処理については図９を参照して後で説明する。そして、
前記Ｂモードタイプ選択スイッチ７ａが変更されたこと
による割り込み発生により、前記ステップＤ１に戻る。
ステップＤ１２では、自動混合Ｂモード処理を実行す
る。すなわち、所定時間間隔で自動的に通常Ｂモード処
理とハーモニックＢモード処理を切り換えて実行する。
この自動混合Ｂモード処理については図１０を参照して
後で説明する。そして、前記Ｂモードタイプ選択スイッ
チ７ａが変更されたことによる割り込み発生により、前
記ステップＤ１に戻る。 【００１３】図３は、送信周波数自動設定処理を示すフ
ロー図である。ステップＦ１では、使用する造影剤に対
応する最適送信周波数が登録されているか検索し、登録
されているならステップＦ２へ進み、登録されていない
ならステップＦ３へ進む。ステップＦ２では、使用する
造影剤に対応する最適送信周波数を読み出し、それを送
信周波数とする。そして、処理を終了する。 【００１４】ステップＦ３では、使用中の超音波探触子
１の基本周波数（公称共振周波数）を選択する。ステッ
プＦ４では、（基本周波数−３・Δｆ）から（基本周波
数＋３・Δｆ）までΔｆ刻みの各送信周波数（例えば、
１．５ＭHz，２ＭHz，…，３ＭHz，…，４．５ＭHz）で
送信し、超音波エコーの信号成分のうち送信周波数の２
倍の周波数の信号成分の信号強度画像を撮像する。そし
て、信号強度画像毎にその画素値を積分する。なお、こ
こでは、１フレーム全体の積分値を求めたが、１フレー
ムの一部分（例えば操作者に指定された関心領域）の積
分値を求めてもよいし、数フレーム全体または数フレー
ムの各一部分の積分値を求めてもよい。さらに、１音線
全体または１音線の一部分または数音線全体または数音
線の各一部分の積分値を求めてもよい。ステップＦ５で
は、カーブフィッティング等を利用して積分値が最大と
なる送信周波数を求め、それを送信周波数とする。な
お、送信周波数と積分値の関係は、図４の（ａ）に示す
ように１点で最大値をもつ場合と、図４の（ｂ）に示す
ように複数点で最大値をもつ場合とがあるが、複数点で
最大値をもつ場合には、それらの中で最も低い送信周波
数を最適送信周波数とする。ステップＦ６では、登録す
るか否かを操作者に問い合せて、登録するならステップ
Ｆ７へ進み、登録しないなら処理を終了する。ステップ
Ｆ７では、送信周波数を造影剤に対応させて最適送信周
波数として登録する。 【００１５】図５は、送信音圧自動設定処理を示すフロ
ー図である。ステップＰ１では、使用する造影剤に対応
する最適送信音圧が登録されているか検索し、登録され
ているならステップＰ２へ進み、登録されていないなら
ステップＰ３へ進む。ステップＰ２では、使用する造影
剤に対応する最適送信音圧を読み出し、それを送信音圧
とする。そして、処理を終了する。 【００１６】ステップＰ３では、使用中の超音波探触子
１の基本音圧を選択する。ステップＰ４では、（基本音
圧−３・ΔＰ）から（基本音圧＋６・ΔＰ）までΔＰ刻
みの各送信音圧（例えば、０．４Pa，０．６Pa，…，１
Pa，…，２．２Pa）で送信し、超音波エコーの信号成分
のうち送信周波数の２倍の周波数の信号成分の信号強度
画像を撮像する。そして、信号強度画像毎にその画素値
を積分する。なお、ここでは、１フレーム全体の積分値
を求めたが、１フレームの一部分の積分値を求めてもよ
いし、数フレーム全体または数フレームの各一部分の積
分値を求めてもよい。さらに、１音線全体または１音線
の一部分または数音線全体または数音線の各一部分の積
分値を求めてもよい。ステップＰ５では、積分値が最大
となった送信音圧を求めて、それを送信音圧とする。な
お、送信音圧と積分値の関係は、図６の（ａ）に示すよ
うに１点で最大値をもつ場合と、図６の（ｂ）に示すよ
うに複数点で最大値をもつ場合とがあるが、複数点で最
大値をもつ場合には、それらの中で最も低い送信音圧を
最適送信音圧とする。ステップＰ６では、登録するか否
かを操作者に問い合せて、登録するならステップＰ７へ
進み、登録しないなら処理を終了する。ステップＰ７で
は、送信音圧を造影剤に対応させて最適送信音圧として
登録する。 【００１７】図７は、間欠スキャン間隔自動設定処理を
示すフロー図である。ステップＳ１では、通常Ｂモード
画像を撮像し、その通常Ｂモード画像上で操作者が関心
領域を設定する。ステップＳ２では、Ｔｋテーブルを読
み込む。このＴｋテーブルは、ｋ＝０，１，２，…に対
する時間Ｔk を定義した表である。時間Ｔ0 は、臓器が
正常なときに潅流が十分に行われる時間である。また、
ｋが大きくなるほど、時間Ｔk が長くなっている。例え
ば、Ｔ0 ＝１０秒，Ｔ1 ＝０．５秒，Ｔ2 ＝１秒，Ｔ3
＝２秒，Ｔ4 ＝４秒，…が定義されている。ステップＳ
３では、シーケンスカウンタｋの値を“１”に初期化す
る。 【００１８】ステップＳ４では、時間Ｔ0 が経過するの
を待ってから、ステップＳ５へ進む。これは、血液の入
れ換わりを十分に行わせて、造影剤としての気泡を臓器
に十分補填するためである。ステップＳ５では、超音波
ビームを送信し、超音波エコーの信号成分のうち送信周
波数の２倍の周波数の成分の信号強度を得て、それを第
ｋ前信号強度ｉk -とする。ステップＳ６では、時間Ｔk
が経過するのを待ってから、ステップＳ７へ進む。ステ
ップＳ７では、超音波ビームを送信し、超音波エコーの
信号成分のうち送信周波数の２倍の周波数の成分の信号
強度を得て、それを第ｋ後信号強度ｉk +とする。ステッ
プＳ８では、比較係数ｗ＝０．９とするとき、 ｉk +≧ｗ・ｉk - となるか否かを判定し、前記不等式を満たさなければス
テップＳ９へ進み、前記不等式を満たせばステップＳ１
０へ進む。ステップＳ９では、ｋの値を“１”増加さ
せ、前記ステップＳ５に戻る。ステップＳ１０では、時
間Ｔk を間欠スキャン間隔とする。そして、処理を終了
する。なお、時間Ｔk に余裕時間（例えば１秒）を加え
た時間を間欠スキャン間隔としてもよい。 【００１９】以上により、図８に示すように、第１前信
号強度ｉ1 -や第２後画像ｉ1 +などが順に測定されなが
ら、間欠スキャン間隔が決定される。この間欠スキャン
間隔は、関心領域における信号強度が前記不等式を満た
す最短時間Ｔkmin以上の時間であり、関心領域に造影剤
が十分補填される時間になっている。 【００２０】図９は、手動混合Ｂモード処理を示すフロ
ー図である。なお、通常ＢモードとハーモニックＢモー
ド画像は画面に並べて表示されるものとする。ステップ
Ｍ１では、通常Ｂモード処理を実行し、超音波エコーの
信号成分のうち送信周波数と同じ周波数の信号成分の信
号強度画像を撮像し、表示する。ステップＭ２では、終
了の指示があったなら処理を終了し、終了の指示がない
ならステップＭ３に進む。ステップＭ３では、フットス
イッチ７ｃが押されていないならステップＭ４へ進み、
押されているならステップＭ５へ進む。ステップＭ４で
は、ハーモニックＢモード画像が表示されているならそ
れをフリーズし、表示されていないなら何も行わずに、
前記ステップＭ１に戻る。ステップＭ５では、通常Ｂモ
ード画像をフリーズする。ステップＭ６では、ハーモニ
ックＢモード処理を実行し、超音波エコーの信号成分の
うち送信周波数の２倍の周波数の信号成分の信号強度画
像を撮像し、表示する。そして、前記ステップＭ３に戻
る。 【００２１】図１０は、自動混合Ｂモード処理を示すフ
ロー図である。なお、通常ＢモードとハーモニックＢモ
ード画像は画面に並べて表示されるものとする。ステッ
プＡ１では、通常Ｂモード処理を実行し、超音波エコー
の信号成分のうち送信周波数と同じ周波数の信号成分の
信号強度画像を撮像し、表示する。ステップＡ２では、
終了の指示があったなら処理を終了し、終了の指示がな
いならステップＡ３に進む。ステップＡ３では、通常Ｂ
モード処理を開始してから時間Ｔｂが経過してないなら
ステップＡ４へ進み、経過したならステップＡ５へ進
む。ステップＡ４では、ハーモニックＢモード画像が表
示されているならそれをフリーズし、表示されていない
なら何も行わずに、前記ステップＡ１に戻る。ステップ
Ａ５では、通常Ｂモード画像をフリーズする。ステップ
Ａ６では、ハーモニックＢモード処理を実行し、超音波
エコーの信号成分のうち送信周波数の２倍の周波数の信
号成分の信号強度画像を撮像し、表示する。ステップＡ
７では、ハーモニックＢモード処理を開始してから時間
Ｔｈが経過していないなら前記ステップＡ６に戻り、経
過したなら前記ステップＡ４へ進む。 【００２２】なお、前記時間Ｔｂを間欠スキャン間隔に
設定し、前記時間Ｔｂを１フレーム撮像時間に設定して
おくと、図１１に示すように、間欠スキャン間隔ごとに
ハーモニックＢモード画像が更新され、その間に通常Ｂ
モード画像が更新されることとなる。 【００２３】以上の超音波診断装置１００によれば、次
の効果が得られる。 (1) 造影剤に最も整合るすように送信周波数および送信
音圧を最適化できる。 (2) 造影剤としての気泡が十分に補填されるだけの間隔
を空けるように撮像間隔を最適化できる。 (3) 通常Ｂモード画像を見ながら、所望の時にフットス
イッチ７ｃを押すと、そのフットスイッチ７ｃを押して
いる間だけ、ハーモニックＢモード画像を見ることが出
来る。 (4) 何も操作しなくても、通常Ｂモード画像とハーモニ
ックＢモード画像とが自動的に更新されるので、両方を
実質的にリアルタイムに見ながら診断を行うことが出来
る。 【００２４】 【発明の効果】本発明の超音波診断装置によれば、造影
剤としての気泡が十分に補填されるだけの間隔を空ける
ように撮像間隔を最適化できる。
関し、さらに詳しくは、造影剤としての気泡が十分に補
填されるだけの間隔を空けるように撮像間隔を最適化で
きる超音波診断装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】造影剤として気泡を被検体内に注入し、
超音波エコーの信号成分のうち送信周波数の２倍の周波
数の信号成分を得て、その信号強度画像を生成する技術
（ハーモニックＢモード）が知られている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】気泡は超音波ビームの
音圧により破壊されるが、その後、血液の入れ換わりに
より新たな気泡が補填されるだけの間隔を空けずに連続
的に撮像しても造影剤の効果は得られない。しかし、撮
像間隔を最適化する技術は、従来、知られていない。そ
こで、本発明の目的は、造影剤としての気泡が十分に補
填されるだけの間隔を空けるように撮像間隔を最適化で
きる超音波診断装置を提供することにある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】第１の観点では、本発明
は、被検体内に造影剤として存在する気泡を破壊する超
音波ビームにより被検体内の測定点からの超音波エコー
の第１の信号強度ｉk -を測定し続いて時間Ｔk 後に気泡
を破壊する超音波ビームにより被検体内の測定点からの
超音波エコーの第２の信号強度ｉk +を測定する信号強度
測定手段と、比較係数ｗを０＜ｗ＜１とするとき，ｉk +
≧ｗ・ｉk -となるか否かを判定する判定手段と、前記信
号強度測定手段と前記判定手段とにより前記時間Ｔk を
変えながら前記測定と前記判定とを繰り返して，前記不
等式を満たす最短時間Ｔkminを求め，その最短時間Ｔ
kmin以上の時間を間欠スキャン間隔として設定する間欠
スキャン間隔設定手段と、前記超音波ビームを用いて前
記間欠スキャン間隔で被検体の超音波画像を連続して撮
像する連続撮像手段とを具備したことを特徴とする超音
波診断装置を提供する。上記構成において、比較係数ｗ
は経験的に定めることができる値であり、例えば０．９
である。上記第１の観点による超音波診断装置では、気
泡が存在する状態で気泡を破壊する超音波ビームにより
被検体内の測定点からの超音波エコーの信号強度ｉk -を
測定する。これによって気泡は破壊される。次に、時間
Ｔk を経過した後、再び、気泡を破壊する超音波ビーム
により被検体内の測定点からの超音波エコーの信号強度
ｉk +を測定する。もし、血液の入れ替わりが活発である
なら、気泡を含んだ血液の流入によって速やかに気泡が
補填されるから、比較的短い時間Ｔk で信号強度ｉk +は
信号強度ｉk -まで回復する。一方、血液の入れ替わりが
不活発なら、気泡の補填が遅いから、比較的長い時間Ｔ
k をかけないと信号強度ｉk +は信号強度ｉk -まで回復し
ない。換言すれば、信号強度ｉk +が信号強度ｉk -の（ｗ
×１００）％まで回復してくる最短時間Ｔkminは、臓器
の血液の入れ換わりが活発なら短くなり、臓器の血液の
入れ換わりが不活発なら長くなる。よって、この最短時
間Ｔkminを測定し、それ以上の時間間隔で間欠的に撮像
すれば、常に造影剤が存在する状態で撮像でき、撮像間
隔を最適化できることとなる。 【０００５】 【発明の実施の形態】以下、図に示す発明の実施の形態
により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これによ
り本発明が限定されるものではない。 【０００６】図１は、本発明の一実施形態にかかる超音
波診断装置の構成図である。この超音波診断装置１００
は、超音波パルスを送信し超音波エコーを受信する超音
波探触子１と、走査平面を電子走査して音線信号を取得
する送受信制御部２と、前記超音波エコーの信号成分の
うち送信周波数と同じ周波数の信号成分の信号強度画像
の画像データを生成する通常Ｂモード処理，前記超音波
エコーの信号成分のうち送信周波数の２倍の周波数の信
号成分の信号強度画像の画像データを生成するハーモニ
ックＢモード処理，前記超音波エコーのドプラ成分の位
相に基づく画像データを生成するＣＦ（Ｃolor Ｆlow）
モード処理，前記超音波エコーのドプラ成分のパワーに
基づく画像データを生成するＰＤ（Ｐower Doppler）モ
ード処理などを行う信号処理部３と、前記画像データに
より表示画像を生成するＤＳＣ４と、前記表示画像を表
示するＣＲＴ５と、全体的な動作の制御を行うコントロ
ール部６と、操作者が指示を入力する入力装置７とを有
している。また、前記入力装置７は、Ｂモードタイプ選
択スイッチ７ａと、間欠スキャン間隔選択スイッチ７ｂ
と、フットスイッチ７ｃとを有している。なお、フット
スイッチ７ｃの代りに、超音波探触子１にプッシュボタ
ンを設けてもよい。 【０００７】操作者は、前記Ｂモードタイプ選択スイッ
チ７ａにより、「通常」Ｂモード処理と、「ハーモニッ
ク」Ｂモード処理と、操作者がフットスイッチ７ｃを押
していない時は通常Ｂモード処理を実行しフットスイッ
チ７ｃを押している時はハーモニックＢモード処理を実
行する「手動混合」Ｂモード処理と、所定時間間隔で自
動的に通常Ｂモード処理とハーモニックＢモード処理を
切り換えて実行する「自動混合」Ｂモード処理とを択一
的に選択できる。 【０００８】また、操作者は、前記間欠スキャン間隔選
択スイッチ７ｂにより、ハーモニックＢモード処理のと
きの撮像間隔の秒数を指定できる。なお、「オート」に
しておくと、間欠スキャン間隔を自動的に最適化する。 【０００９】図２は、前記超音波診断装置１００により
実行されるＢモード処理を示すフロー図である。なお、
ハーモニックＢモード処理を実行させる前提として、造
影剤としての気泡が被検体内に注入されているものとす
る。ステップＤ１では、前記Ｂモードタイプ選択スイッ
チ７ａで「通常」が選択されているならステップＤ２へ
進み、「通常」が選択されていないならステップＤ３へ
進む。ステップＤ２では、通常Ｂモード処理を実行し、
超音波エコーの信号成分のうち送信周波数と同じ周波数
の信号成分の信号強度画像を撮像し、表示する。そし
て、前記Ｂモードタイプ選択スイッチ７ａが変更された
ことによる割り込み発生により、前記ステップＤ１に戻
る。 【００１０】ステップＤ３では、送信周波数自動設定処
理を実行し、ハーモニックＢモード処理での送信周波数
を最適化する。この送信周波数自動設定処理については
図３を参照して後で説明する。ステップＤ４では、送信
音圧自動設定処理を実行し、ハーモニックＢモード処理
での送信音圧を最適化する。この送信音圧自動設定処理
については図５を参照して後で説明する。ステップＤ５
では、前記間欠スキャン間隔選択スイッチ７ｂで「オー
ト」が選択されていないならステップＤ６へ進み、「オ
ート」が選択されているならステップＤ７へ進む。ステ
ップＤ６では、前記間欠スキャン間隔選択スイッチ７ｂ
で選択されている秒数を間欠スキャン間隔に設定する。
そして、ステップＤ８へ進む。ステップＤ７では、間欠
スキャン間隔自動設定処理を実行し、ハーモニックＢモ
ード処理での撮像間隔を最適化する。この間欠スキャン
間隔自動設定処理については図７を参照して後で説明す
る。 【００１１】ステップＤ８では、前記Ｂモードタイプ選
択スイッチ７ａで「ハーモニック」が選択されているな
らステップＤ９へ進み、「ハーモニック」が選択されて
いないならステップＤ１０へ進む。ステップＤ９では、
ハーモニックＢモード処理を実行し、超音波エコーの信
号成分のうち送信周波数の２倍の周波数の信号成分の信
号強度画像を撮像し、表示する。そして、前記Ｂモード
タイプ選択スイッチ７ａが変更されたことによる割り込
み発生により、前記ステップＤ１に戻る。なお、ハーモ
ニックＢモード処理における送信周波数と送信音圧は、
前記ステップＤ３，Ｄ４で決めた送信周波数と送信音圧
であり、これらは一般に通常Ｂモード処理における送信
周波数と送信音圧とは異なった値になる。 【００１２】ステップＤ１０では、前記Ｂモードタイプ
選択スイッチ７ａで「手動混合」が選択されているなら
ステップＤ１１へ進み、「手動混合」が選択されていな
いならステップＤ１２へ進む。ステップＤ１１では、手
動混合Ｂモード処理を実行する。すなわち、操作者がフ
ットスイッチ７ｃを押していない時は通常Ｂモード処理
を実行し、フットスイッチ７ｃを押している時はハーモ
ニックＢモード処理を実行する。この手動混合Ｂモード
処理については図９を参照して後で説明する。そして、
前記Ｂモードタイプ選択スイッチ７ａが変更されたこと
による割り込み発生により、前記ステップＤ１に戻る。
ステップＤ１２では、自動混合Ｂモード処理を実行す
る。すなわち、所定時間間隔で自動的に通常Ｂモード処
理とハーモニックＢモード処理を切り換えて実行する。
この自動混合Ｂモード処理については図１０を参照して
後で説明する。そして、前記Ｂモードタイプ選択スイッ
チ７ａが変更されたことによる割り込み発生により、前
記ステップＤ１に戻る。 【００１３】図３は、送信周波数自動設定処理を示すフ
ロー図である。ステップＦ１では、使用する造影剤に対
応する最適送信周波数が登録されているか検索し、登録
されているならステップＦ２へ進み、登録されていない
ならステップＦ３へ進む。ステップＦ２では、使用する
造影剤に対応する最適送信周波数を読み出し、それを送
信周波数とする。そして、処理を終了する。 【００１４】ステップＦ３では、使用中の超音波探触子
１の基本周波数（公称共振周波数）を選択する。ステッ
プＦ４では、（基本周波数−３・Δｆ）から（基本周波
数＋３・Δｆ）までΔｆ刻みの各送信周波数（例えば、
１．５ＭHz，２ＭHz，…，３ＭHz，…，４．５ＭHz）で
送信し、超音波エコーの信号成分のうち送信周波数の２
倍の周波数の信号成分の信号強度画像を撮像する。そし
て、信号強度画像毎にその画素値を積分する。なお、こ
こでは、１フレーム全体の積分値を求めたが、１フレー
ムの一部分（例えば操作者に指定された関心領域）の積
分値を求めてもよいし、数フレーム全体または数フレー
ムの各一部分の積分値を求めてもよい。さらに、１音線
全体または１音線の一部分または数音線全体または数音
線の各一部分の積分値を求めてもよい。ステップＦ５で
は、カーブフィッティング等を利用して積分値が最大と
なる送信周波数を求め、それを送信周波数とする。な
お、送信周波数と積分値の関係は、図４の（ａ）に示す
ように１点で最大値をもつ場合と、図４の（ｂ）に示す
ように複数点で最大値をもつ場合とがあるが、複数点で
最大値をもつ場合には、それらの中で最も低い送信周波
数を最適送信周波数とする。ステップＦ６では、登録す
るか否かを操作者に問い合せて、登録するならステップ
Ｆ７へ進み、登録しないなら処理を終了する。ステップ
Ｆ７では、送信周波数を造影剤に対応させて最適送信周
波数として登録する。 【００１５】図５は、送信音圧自動設定処理を示すフロ
ー図である。ステップＰ１では、使用する造影剤に対応
する最適送信音圧が登録されているか検索し、登録され
ているならステップＰ２へ進み、登録されていないなら
ステップＰ３へ進む。ステップＰ２では、使用する造影
剤に対応する最適送信音圧を読み出し、それを送信音圧
とする。そして、処理を終了する。 【００１６】ステップＰ３では、使用中の超音波探触子
１の基本音圧を選択する。ステップＰ４では、（基本音
圧−３・ΔＰ）から（基本音圧＋６・ΔＰ）までΔＰ刻
みの各送信音圧（例えば、０．４Pa，０．６Pa，…，１
Pa，…，２．２Pa）で送信し、超音波エコーの信号成分
のうち送信周波数の２倍の周波数の信号成分の信号強度
画像を撮像する。そして、信号強度画像毎にその画素値
を積分する。なお、ここでは、１フレーム全体の積分値
を求めたが、１フレームの一部分の積分値を求めてもよ
いし、数フレーム全体または数フレームの各一部分の積
分値を求めてもよい。さらに、１音線全体または１音線
の一部分または数音線全体または数音線の各一部分の積
分値を求めてもよい。ステップＰ５では、積分値が最大
となった送信音圧を求めて、それを送信音圧とする。な
お、送信音圧と積分値の関係は、図６の（ａ）に示すよ
うに１点で最大値をもつ場合と、図６の（ｂ）に示すよ
うに複数点で最大値をもつ場合とがあるが、複数点で最
大値をもつ場合には、それらの中で最も低い送信音圧を
最適送信音圧とする。ステップＰ６では、登録するか否
かを操作者に問い合せて、登録するならステップＰ７へ
進み、登録しないなら処理を終了する。ステップＰ７で
は、送信音圧を造影剤に対応させて最適送信音圧として
登録する。 【００１７】図７は、間欠スキャン間隔自動設定処理を
示すフロー図である。ステップＳ１では、通常Ｂモード
画像を撮像し、その通常Ｂモード画像上で操作者が関心
領域を設定する。ステップＳ２では、Ｔｋテーブルを読
み込む。このＴｋテーブルは、ｋ＝０，１，２，…に対
する時間Ｔk を定義した表である。時間Ｔ0 は、臓器が
正常なときに潅流が十分に行われる時間である。また、
ｋが大きくなるほど、時間Ｔk が長くなっている。例え
ば、Ｔ0 ＝１０秒，Ｔ1 ＝０．５秒，Ｔ2 ＝１秒，Ｔ3
＝２秒，Ｔ4 ＝４秒，…が定義されている。ステップＳ
３では、シーケンスカウンタｋの値を“１”に初期化す
る。 【００１８】ステップＳ４では、時間Ｔ0 が経過するの
を待ってから、ステップＳ５へ進む。これは、血液の入
れ換わりを十分に行わせて、造影剤としての気泡を臓器
に十分補填するためである。ステップＳ５では、超音波
ビームを送信し、超音波エコーの信号成分のうち送信周
波数の２倍の周波数の成分の信号強度を得て、それを第
ｋ前信号強度ｉk -とする。ステップＳ６では、時間Ｔk
が経過するのを待ってから、ステップＳ７へ進む。ステ
ップＳ７では、超音波ビームを送信し、超音波エコーの
信号成分のうち送信周波数の２倍の周波数の成分の信号
強度を得て、それを第ｋ後信号強度ｉk +とする。ステッ
プＳ８では、比較係数ｗ＝０．９とするとき、 ｉk +≧ｗ・ｉk - となるか否かを判定し、前記不等式を満たさなければス
テップＳ９へ進み、前記不等式を満たせばステップＳ１
０へ進む。ステップＳ９では、ｋの値を“１”増加さ
せ、前記ステップＳ５に戻る。ステップＳ１０では、時
間Ｔk を間欠スキャン間隔とする。そして、処理を終了
する。なお、時間Ｔk に余裕時間（例えば１秒）を加え
た時間を間欠スキャン間隔としてもよい。 【００１９】以上により、図８に示すように、第１前信
号強度ｉ1 -や第２後画像ｉ1 +などが順に測定されなが
ら、間欠スキャン間隔が決定される。この間欠スキャン
間隔は、関心領域における信号強度が前記不等式を満た
す最短時間Ｔkmin以上の時間であり、関心領域に造影剤
が十分補填される時間になっている。 【００２０】図９は、手動混合Ｂモード処理を示すフロ
ー図である。なお、通常ＢモードとハーモニックＢモー
ド画像は画面に並べて表示されるものとする。ステップ
Ｍ１では、通常Ｂモード処理を実行し、超音波エコーの
信号成分のうち送信周波数と同じ周波数の信号成分の信
号強度画像を撮像し、表示する。ステップＭ２では、終
了の指示があったなら処理を終了し、終了の指示がない
ならステップＭ３に進む。ステップＭ３では、フットス
イッチ７ｃが押されていないならステップＭ４へ進み、
押されているならステップＭ５へ進む。ステップＭ４で
は、ハーモニックＢモード画像が表示されているならそ
れをフリーズし、表示されていないなら何も行わずに、
前記ステップＭ１に戻る。ステップＭ５では、通常Ｂモ
ード画像をフリーズする。ステップＭ６では、ハーモニ
ックＢモード処理を実行し、超音波エコーの信号成分の
うち送信周波数の２倍の周波数の信号成分の信号強度画
像を撮像し、表示する。そして、前記ステップＭ３に戻
る。 【００２１】図１０は、自動混合Ｂモード処理を示すフ
ロー図である。なお、通常ＢモードとハーモニックＢモ
ード画像は画面に並べて表示されるものとする。ステッ
プＡ１では、通常Ｂモード処理を実行し、超音波エコー
の信号成分のうち送信周波数と同じ周波数の信号成分の
信号強度画像を撮像し、表示する。ステップＡ２では、
終了の指示があったなら処理を終了し、終了の指示がな
いならステップＡ３に進む。ステップＡ３では、通常Ｂ
モード処理を開始してから時間Ｔｂが経過してないなら
ステップＡ４へ進み、経過したならステップＡ５へ進
む。ステップＡ４では、ハーモニックＢモード画像が表
示されているならそれをフリーズし、表示されていない
なら何も行わずに、前記ステップＡ１に戻る。ステップ
Ａ５では、通常Ｂモード画像をフリーズする。ステップ
Ａ６では、ハーモニックＢモード処理を実行し、超音波
エコーの信号成分のうち送信周波数の２倍の周波数の信
号成分の信号強度画像を撮像し、表示する。ステップＡ
７では、ハーモニックＢモード処理を開始してから時間
Ｔｈが経過していないなら前記ステップＡ６に戻り、経
過したなら前記ステップＡ４へ進む。 【００２２】なお、前記時間Ｔｂを間欠スキャン間隔に
設定し、前記時間Ｔｂを１フレーム撮像時間に設定して
おくと、図１１に示すように、間欠スキャン間隔ごとに
ハーモニックＢモード画像が更新され、その間に通常Ｂ
モード画像が更新されることとなる。 【００２３】以上の超音波診断装置１００によれば、次
の効果が得られる。 (1) 造影剤に最も整合るすように送信周波数および送信
音圧を最適化できる。 (2) 造影剤としての気泡が十分に補填されるだけの間隔
を空けるように撮像間隔を最適化できる。 (3) 通常Ｂモード画像を見ながら、所望の時にフットス
イッチ７ｃを押すと、そのフットスイッチ７ｃを押して
いる間だけ、ハーモニックＢモード画像を見ることが出
来る。 (4) 何も操作しなくても、通常Ｂモード画像とハーモニ
ックＢモード画像とが自動的に更新されるので、両方を
実質的にリアルタイムに見ながら診断を行うことが出来
る。 【００２４】 【発明の効果】本発明の超音波診断装置によれば、造影
剤としての気泡が十分に補填されるだけの間隔を空ける
ように撮像間隔を最適化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる超音波診断装置を
示す構成図である。 【図２】図１の超音波診断装置のＢモード処理を示すフ
ロー図である。 【図３】図１の超音波診断装置の送信周波数自動設定処
理を示すフロー図である。 【図４】送信周波数と積分値の関係の例示図である。 【図５】図１の超音波診断装置の送信音圧自動設定処理
を示すフロー図である。 【図６】送信音圧と積分値の関係の例示図である。 【図７】図１の超音波診断装置の間欠スキャン間隔自動
設定処理を示すフロー図である。 【図８】間欠スキャン間隔を決定するための撮像シーケ
ンスを示すタイムチャートである。 【図９】図１の超音波診断装置の手動混合Ｂモード処理
を示すフロー図である。 【図１０】図１の超音波診断装置の自動混合Ｂモード処
理を示すフロー図である。 【図１１】図１０の自動混合Ｂモード処理における撮像
シーケンスを示すタイムチャートである。 【符号の説明】 １ 超音波探触子 ２ 送受信制御部 ３ 信号処理部 ６ コントロール部 ７ 入力装置 ７ａ Ｂモードタイプ選択スイッチ ７ｂ 間欠スキャン間隔選択スイッチ ７ｃ フットスイッチ
示す構成図である。 【図２】図１の超音波診断装置のＢモード処理を示すフ
ロー図である。 【図３】図１の超音波診断装置の送信周波数自動設定処
理を示すフロー図である。 【図４】送信周波数と積分値の関係の例示図である。 【図５】図１の超音波診断装置の送信音圧自動設定処理
を示すフロー図である。 【図６】送信音圧と積分値の関係の例示図である。 【図７】図１の超音波診断装置の間欠スキャン間隔自動
設定処理を示すフロー図である。 【図８】間欠スキャン間隔を決定するための撮像シーケ
ンスを示すタイムチャートである。 【図９】図１の超音波診断装置の手動混合Ｂモード処理
を示すフロー図である。 【図１０】図１の超音波診断装置の自動混合Ｂモード処
理を示すフロー図である。 【図１１】図１０の自動混合Ｂモード処理における撮像
シーケンスを示すタイムチャートである。 【符号の説明】 １ 超音波探触子 ２ 送受信制御部 ３ 信号処理部 ６ コントロール部 ７ 入力装置 ７ａ Ｂモードタイプ選択スイッチ ７ｂ 間欠スキャン間隔選択スイッチ ７ｃ フットスイッチ
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−24047（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−99152（ＪＰ，Ａ)
神山直久他，フラッシュエコー映像法
の検討（２）−−−生体内血流の映像化
−−−，Ｊ Ｍｅｄ Ｕｌｔｒａｓｏｎ
ｉｃｓ，日本，日本超音波医学会，1996
年 ５月23日，第23巻、ｓｕｐｐｌｅｍ
ｅｎｔ１，ｐｐ．276，第67回日本超音
波医学会研究発表会抄録集
神山直久他，フラッシュエコー映像法
の検討（３）−−−スキャン断面および
タイミングの関係−−−，Ｊ Ｍｅｄ
Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ，日本，日本超
音波医学会，1996年10月31日，第23巻、
ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ２，ｐｐ．267,
第68回日本超音波医学会研究発表会抄録
集
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A61B 8/00 - 8/15
ＪＭＥＤＰｌｕｓファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 被検体内に造影剤として存在する気泡を
破壊する超音波ビームにより被検体内の測定点からの超
音波エコーの第１の信号強度ｉk -を測定し続いて時間Ｔ
k 後に気泡を破壊する超音波ビームにより被検体内の測
定点からの超音波エコーの第２の信号強度ｉk +を測定す
る信号強度測定手段と、比較係数ｗを０＜ｗ＜１とする
とき，ｉk +≧ｗ・ｉk -となるか否かを判定する判定手段
と、前記信号強度測定手段と前記判定手段とにより前記
時間Ｔk を変えながら前記測定と前記判定とを繰り返し
て，前記不等式を満たす最短時間Ｔkminを求め，その最
短時間Ｔkmin以上の時間間隔を間欠スキャン間隔として
設定する間欠スキャン間隔設定手段と、前記超音波ビー
ムを用いて前記間欠スキャン間隔で被検体の超音波画像
を連続して撮像する連続撮像手段とを具備したことを特
徴とする超音波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001375817A JP3476447B2 (ja) | 2001-12-10 | 2001-12-10 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001375817A JP3476447B2 (ja) | 2001-12-10 | 2001-12-10 | 超音波診断装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26127597A Division JPH1199152A (ja) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002177269A JP2002177269A (ja) | 2002-06-25 |
| JP3476447B2 true JP3476447B2 (ja) | 2003-12-10 |
Family
ID=19184124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001375817A Expired - Fee Related JP3476447B2 (ja) | 2001-12-10 | 2001-12-10 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3476447B2 (ja) |
-
2001
- 2001-12-10 JP JP2001375817A patent/JP3476447B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 神山直久他，フラッシュエコー映像法の検討（２）−−−生体内血流の映像化−−−，Ｊ Ｍｅｄ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ，日本，日本超音波医学会，１９９６年 ５月２３日，第２３巻、ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ１，ｐｐ．２７６，第６７回日本超音波医学会研究発表会抄録集 |
| 神山直久他，フラッシュエコー映像法の検討（３）−−−スキャン断面およびタイミングの関係−−−，Ｊ Ｍｅｄ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ，日本，日本超音波医学会，１９９６年１０月３１日，第２３巻、ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ２，ｐｐ．２６７，第６８回日本超音波医学会研究発表会抄録集 |
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|---|---|
| JP2002177269A (ja) | 2002-06-25 |
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