JP4257696B2 - 超音波装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は超音波を利用して被検体内の診断部位について超音波画像を得て表示する超音波装置に係り、特に生体組織の反射率断像画像と弾性率画像又は弾性歪画像を表示することができる超音波装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
超音波装置は、超音波探触子を用いて超音波を被検体に照射し、その反射波を利用して被検体内の生体組織の超音波反射率を計測し、その反射率を輝度として表示することによって生体組織の断像画像を表示するものである。最近では、この超音波装置を用いて、診断部位の生体組織の弾性率あるいは弾性歪を計測し、これを弾性率画像あるいは弾性歪画像（以下これらを弾性画像とする）として表示することが行われるようになってきた。このような超音波装置として、例えば特開２０００−６０８５３号公報に記載されたものなどがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
超音波装置を用いて弾性画像を描出するためには、生体組織の変移量を演算するために超音波受信データ間で相関処理等を行いながら弾性画像の演算を実行している。本来、生体組織の微小な位置変移を検出するためには、通常の断層画像を取得するための超音波信号の送受信とは異なった大振幅超音波送信または多波数超音波送信を行うことが望ましい。しかし、従来は断層画像取得時と同じ条件で超音波の送受信を行っていた。従って、取得された弾性画像は診断に適さないという可能性があった。逆に、弾性画像取得時の条件、すなわち大振幅超音波送信または多波数超音波送信で送受信を行った場合、受信された信号は過大超音波受信信号となるため、それを処理して取得された断層画像は診断に適さないという可能性があった。
【０００４】
また、通常の超音波装置では、１秒間におよそ３０フレーム以上の反射率断像画像を表示することが一般的になっている。一方、弾性画像を取得するために、超音波探触子を用いて生体を圧迫することにより生体組織に変移を与えたり、心拍、呼吸あるいは運動により生体組織に位置変移を与えたりする。このような場合に、生体組織位置の変移量として、隣接表示フレーム間を使用すると、弾性画像演算に充分な変移量が与えられないことが多いので、断層画像を表示する場合と同じように表示フレーム数で弾性画像を演算・表示する必要は必ずしもないのが現状である。
【０００５】
本発明の目的は、上述の点に鑑みてなされたものであり、反射率断像画像と弾性画像の取得時の両立を図り、診断に適した画像を表示することのできる超音波装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の超音波装置の第１の特徴は、被検体との間で超音波の送受信を行う超音波探触子と、超音波送信信号を生成して前記超音波探触子に送信する送信手段と、前記超音波探触子により受信される反射エコー信号を受信する受信手段と、該受信手段により処理された受信信号に基づいて断層画像を構成する手段と、該受信処理手段により処理された受信信号に基づいて弾性画像を構成する手段と、前記断層画像と前記弾性画像の少なくとも一方を表示する表示手段とを備え、前記断層画像の取得のための第１の超音波送受信処理として、受信周波数を受信深度に応じて可変させるダイナミックフィルタ処理を含む受信処理を行い、前記弾性画像の取得のための第２の超音波送受信処理として、受信周波数を一定にする固定フィルタ処理を含む受信処理を行う。
【０００７】
本発明の超音波装置の第２の特徴は、前記第１の特徴において、前記制御手段は、前記断像画像の取得に最適な第１の超音波送受信処理を実行するための断層画像取得時間と、前記弾性画像の取得に最適な第２の超音波送受信処理を実行するための弾性画像取得時間との少なくとも一方を設定する時間設定部と、前記時間設定部によって設定された前記断層画像取得時間及び前記弾性画像取得時間に従った前記第１及び第２の超音波送受信処理を前記送信手段、前記受信手段、前記断層画像を構成する手段及び前記弾性画像を構成する手段に実行させる実行部とを備えたことにある。超音波装置が既に断層画像の取得に適した状態にある場合は、制御手段は弾性画像取得時間を設定し、逆に超音波装置が既に弾性画像の取得に適した状態にある場合は、制御手段は断層画像取得時間を設定する。なお、超音波装置がいずれの状態に設定されているのか不明でも、弾性画像取得時間及び断層画像取得時間の両方を設定することができる。このようにして設定された断層画像取得時間及び弾性画像取得時間に従って、実行部は、第１及び第２の超音波送受信処理を送信手段及び信号処理手段に実行させる。
【０００８】
本発明の超音波装置の第３の特徴は、前記第２の特徴において、前記時間設定部は、前記超音波探触子に設けられたヒューマンインターフェース機器から構成され、前記時間設定部からの制御信号に応じて前記実行部は弾性画像の取り込みを開始することにある。これは、超音波探触子手段に設けられたスイッチなどを用いて断層画像取得時間及び弾性画像取得時間などの設定を行うと共に弾性画像の取得開始のタイミングをこれらのスイッチで行うようにしたものである。
【０００９】
本発明の超音波装置の第４の特徴は、前記第２又は第３の特徴において、前記実行部は、前記時間設定部によって設定された前記弾性画像取得時間内に所定のタイミング毎に前記弾性画像を取得することにある。これは、設定された弾性画像取得時間内に所定のタイミング毎に弾性画像を取得することによって、断層画像と弾性画像を交互に繰り返して取得するようにしたものである。
【００１０】
本発明の超音波装置の第５の特徴は、前記第１から第４までのいずれか１の特徴において、前記弾性画像の取得に最適な第２の超音波送受信処理として、大振幅超音波送信及び多波数超音波送信の少なくとも一方の超音波送信を行うことによって、弾性受信データの信号強度を上げるようにしたことにある。弾性画像取得時に生体組織の微小な位置変移を検出するためには、通常の断層画像を取得するための超音波信号の送受信とは異なった大振幅超音波送信または多波数超音波送信を行うことが好ましい。ここでは、大振幅超音波送信及び／又は多波数超音波送信を用いて送受信を行うようにした。これによって診断に適した弾性画像を取得することができる。
【００１１】
本発明の超音波装置の第６の特徴は、前記第１から第５までのいずれか１の特徴において、前記断層画像の取得に最適な第１の超音波送受信処理として、受信周波数を受信深度に応じて可変させるダイナミックフィルタ処理を含む受信処理を行い、前記弾性画像の取得に最適な第２の超音波送受信処理として、受信周波数を一定にする固定フィルタ処理を含む受信処理を行うことにある。これは、断層画像取得時には、ダイナミックフィルタを用いて超音波送受信を行い、受信深度に応じて受信周波数を可変とし、弾性画像取得時には固定フィルタを用いて超音波送受信を行い、受信周波数を一定とするようにしたものである。
【００１２】
本発明の超音波装置の第７の特徴は、前記第１から第６までのいずれか１の特徴において、前記表示手段は、前記断像画像及び前記弾性画像の両者を重ね合わせた画像、両者を選択的に表示した画像、両者を同時に並列的に表示した画像を、選択的に表示することにある。これは、表示手段の表示手法に関するものであり、断層画像と弾性画像を重ね合わせて表示したり、いずれか一方を表示したり、両方を別々に表示したりするものである。
【００１３】
本発明の超音波装置の第８の特徴は、前記第１から第７までのいずれか１の特徴において、前記断像画像に表示された任意の領域に対して選択的に弾性画像の取得を行い、取得された弾性画像を表示することにある。これは、弾性画像取得時間を断層画像取得時間内の任意の領域に対応させることによって、その任意の領域について弾性画像を取得できるようにしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。図１は、本発明の超音波装置の第１の実施の形態を示すブロック構成図である。図１では、超音波送受信信号の流れを太線で示し、制御信号の流れを細線で示している。図２は、この実施の形態に係る超音波装置と被検体との関係を示す図である。図２では、被検体２０は、ベッド２１の上に横臥しており、その被検体２０の臓器を圧迫するように超音波探触子１が接触している。超音波探触子１と超音波装置１０との間は接触子ケーブルで接続されている。超音波装置１０の画像表示機器７には、反射率断層画像７ａと弾性画像７ｂが同時に表示されている。
【００１５】
この超音波装置１０は、超音波探触子１と、送信回路系２と、受信回路系３と、断層画像表示回路系４と、弾性画像表示回路系５と、表示重ね合わせ回路６と、画像表示機器７と、弾性データ取得時間設定部９とを具備して構成される。
【００１６】
超音波探触子１は、被検体２０の計測対象の部位に超音波を送受信するものである。すなわち、超音波探触子１は、被検体２０内に超音波を送信するとともに、被検体２０内からの超音波の反射波を受信する機能を備えており、超音波を打ち出すとともに反射波を受信するように構成された一次元または二次元に配列された複数の振動子を有して構成されている。
【００１７】
送信回路系２は、この超音波探触子１に送信波の送信フォーカス処理を行って超音波を送信する送信手段である。すなわち、送信回路系２は、超音波探触子１に対して超音波の送受信を行うものであり、複数の振動子を駆動して複数のチャンネルの超音波を送信するにあたって、チャンネルごとに異なった遅延時間を与える送信フォーカス処理をして送信する。特に、この実施の形態に係る超音波装置１０は、後述する弾性データ取得時間設定部９により設定されたタイミングに従って、反射率断層画像あるいは弾性画像に対応したそれぞれに最適の送信フォーカス処理の切替えを行うようになっている。
【００１８】
受信回路系３は、超音波探触子１から出力される受信波の受信フォーカス処理を行う整相手段を含むものである。すなわち、受信回路系３は、超音波探触子１の複数の振動子により受信された複数チャンネルの反射波を取り込み、チャンネルごとに異なった遅延時間を与えて受信フォーカス処理、つまり整相処理を行う。特に、この実施の形態に係る超音波装置１０においては、後述する弾性データ取得時間設定部９により設定されたタイミングに従って、反射率断層画像あるいは弾性画像に対応したそれぞれに最適の受信フォーカス処理の切替えを行うようになっている。
【００１９】
断層画像表示回路系４は、受信回路系３から出力される受信信号に種々の演算処理を施して反射率断層画像を生成して、表示重ね合わせ回路６に出力するものである。すなわち、断層画像表示回路系４は、受信回路系３の出力から反射率断層画像を構築するものであり、特にこの実施の形態では、後述する弾性データ取得時間設定部９により設定された反射率断層データ取得時間内における受信回路系３からの出力を用いて反射率断層画像を構築する。
【００２０】
弾性画像表示回路系５は、受信回路系３から出力される受信信号に種々の演算処理を施して弾性像を生成して、表示重ね合わせ回路６に出力するものである。すなわち、弾性画像表示回路系５は、受信回路系４の出力から弾性画像を演算して表示するものであり、特にこの実施の形態では、後述する弾性データ取得時間設定部９により設定された弾性データ取得時間内における受信回路系３からの出力を用いて弾性画像を構築する。
【００２１】
表示重ね合わせ回路６は、断層画像表示回路系４及び弾性画像表示回路系５からの出力を重ね合わせ表示したり、あるいは選択して表示したり、あるいは両者を別々に表示したりするように画像を処理し、それを画像表示機器７に出力して表示させるものである。特に、この実施の形態においては、弾性データ取得時間設定部９の設定情報に応じて、画像表示機器７への表示方法を切替えるものである。画像表示機器７は、通常のモニタ装置などで構成される。
【００２２】
弾性データ取得時間設定部９は、弾性画像を作成するための弾性データを取得する時間、あるいは、断層画像を作成するための反射率断層データを取得する時間をそれぞれ設定するものであり、次の３つの機能を備えている。第１の機能は、弾性データ取得開始時間及び終了時間の設定を行う機能である。第２の機能は、弾性データ取得時間と反射率断層データ取得時間との切替えを行う機能である。第３の機能は、第１及び第２の機能によって取得された情報に基づいて、送信回路系２、受信回路系３、反射率断層画像表示回路系４、弾性画像表示回路系５及び表示重ね合わせ回路６の動作を制御する機能である。
【００２３】
弾性データ取得時間設定部９の第１の機能は、弾性データ取得開始時間及び終了時間の設定を行うものであり、これは、超音波探触子１に付随したスイッチ８、図示していないフットスイッチ、キーボードなどのヒューマンインターフェース機器などで構成され、これらのスイッチ８を操作することによって弾性データ取得開始時間及び終了時間の設定が行えるようになっている。具体的には、術者が、弾性データを取得しようとする際、超音波探触子１に付随したスイッチ８などを押し下げることにより、弾性データ取得の開始を行うようになっている。実際に、術者は、弾性画像を取得する時、超音波探触子１に付随したスイッチ８を押し下げると同時に超音波探触子１を被検者に押し付けるという動作を行う必要がある。逆に予め超音波探触子１を被検者に押し付けている場合にはスイッチ８の押し上げると同時に超音波探触子１を引き上げると言う動作を行う必要がある。なお、ここでは、超音波探触子１の押し付けを術者が直接行う場合を例示したが、超音波探触子１を機械的に押し付けたりする場合は、別途用意したスイッチ８等のヒューマンインターフェース機器により、超音波探触子１を押し下げる機械を用いて超音波探触子１を被検者に押しつけたり、あるいは、被検体に超音波探触子１を予め押し付けておいて引き上げると共に弾性データ取得開始時間及び終了時間の設定を行うようにしてもよい。
【００２４】
弾性データ取得時間設定部９の第２の機能は、弾性データ取得時間と反射率断層データ取得時間との切替えを行うものであり、これは、弾性データの取得繰り返し期間と、弾性データ取り込み位置の指定を行うものである。具体的には、反射率断層画像を取得中の指定領域でのみ弾性データを指定した間隔で取得するように動作するものである。図３は、この第２の機能の動作概念を説明する図であり、図４は、この第２の機能の動作例を示すタイミングチャート図である。図５は、この第２の機能の動作の詳細を示すフローチャート図である。
【００２５】
図３及び図４において、Ｂ−ｓｔａｒｔは反射率断層画像走査開始位置を、Ｓ−ｓｔａｒｔは弾性画像走査開始位置を、Ｓ−ｅｎｄは弾性画像走査終了位置を、Ｂ−ｅｎｄは反射率断層画像走査終了位置をそれぞれ示す。図において、Ｂは断層データ取得時間を示し、Ｓは弾性データ取得時間を示す。
【００２６】
まず、術者が超音波探触子１のスイッチ８を押し下げる（スイッチオンする）ことによって、図５の超音波走査開始処理がスタートする。そして、ステップＳ５１では、超音波走査終了か否かの判定を行い、そうでない（ｎｏ）場合はステップＳ５２に進み、終了（ｙｅｓ）の場合は直ちに超音波走査処理を終了する。
【００２７】
ステップＳ５２では、現在の時間が弾性画像取得時間（Ｓ）の期間であるか否かの判定を行い、ｙｅｓの場合はステップＳ５８に進み、そうでない（ｎｏ）場合はステップＳ５３に進む。ステップＳ５３では、前のステップＳ５２で現在の時間が弾性画像取得時間（Ｓ）の期間でない（ｎｏ）と判定されたので、断層画像の取得を開始するために、断層画像取得位置レジスタにＢ−ｓｔａｒｔを格納する。ステップＳ５４では、断層画像取得位置レジスタの値がＢ−ｅｎｄ、すなわち断層画像最終取得位置であるか否かの判定を行い、ｙｅｓの場合はステップＳ５７に進み、断層画像の取得を終了し、ステップＳ５１にリターンし、ｎｏの場合はステップＳ５５に進む。ステップＳ５５では、断層画像取得位置レジスタの値を１だけインクリメントする。ステップＳ５６では、断層画像対応の超音波送受信として、例えば、１波送信でダイナミックフィルタを用いた断層画像取得処理を実行し、ステップＳ５４にリターンする。ダイナミックフィルタを用いて超音波送受信を行うことによって、受信深度に応じて受信周波数を可変とし、断層画像の取得に適した超音波送受信を行うようにした。ステップＳ５４〜ステップＳ５６の処理によって、Ｂ−ｓｔａｒｔの位置から走査方向３１に沿って反射率断層画像３２の走査が行われ、Ｂ−ｅｎｄの位置まで反射率断層画像３２の取得が行われる。
【００２８】
ステップＳ５８では、前のステップＳ５２で現在の時間が弾性画像取得時間（Ｓ）の期間である（ｙｅｓ）と判定されたので、弾性画像の取得を開始するために、弾性画像取得位置レジスタにＳ−ｓｔａｒｔを格納する。ステップＳ５９では、弾性画像取得位置レジスタの値がＳ−ｅｎｄ、すなわち弾性画像最終取得位置であるか否かの判定を行い、ｙｅｓの場合はステップＳ５Ｃに進み、弾性画像の取得を終了し、ステップＳ５１にリターンし、ｎｏの場合はステップＳ５Ａに進む。ステップＳ５Ａでは、弾性画像取得位置レジスタの値を１だけインクリメントする。ステップＳ５Ｂでは、弾性画像対応の超音波送受信として、例えば、２波送信で固定フィルタを用いた弾性画像取得処理を実行し、ステップＳ５９にリターンする。固定フィルタを用いて超音波送受信を行うことによって、受信周波数を一定とし、弾性画像の取得に適した超音波送受信を行うようにした。ステップＳ５９〜ステップＳ５Ｂの処理によって、Ｓ−ｓｔａｒｔの位置から走査方向３１に沿って弾性画像３３の走査が行われ、Ｓ−ｅｎｄの位置まで弾性画像３３の取得が行われる。図３では、弾性画像３３の中に疾患部位３４が表示されている。弾性画像３３の取得が終了したら、再び、ステップＳ５１の判定を行い、その結果に応じて反射率断層画像３２又は弾性画像３３の取得処理が実行される。術者がスイッチ８の押し下げを開放（スイッチオフ）すると、再びスイッチ８を押し下げるまでは、反射率断層画像を取得するように動作する。
【００２９】
図６は、この実施の形態の弾性データ取得時間設定部９の第２の機能の別の動作例を示すタイミングチャート図である。図７〜図９は、この第２の機能の別の動作の詳細を示すフローチャート図である。術者が超音波探触子１のスイッチ８を押し下げる（スイッチオンする）ことによって、図７の超音波走査開始処理がスタートする。そして、ステップＳ７１では、超音波走査終了か否かの判定を行い、そうでない（ｎｏ）場合はステップＳ７２に進み、終了（ｙｅｓ）の場合は直ちに超音波走査処理を終了する。
【００３０】
ステップＳ７２では、現在の走査位置レジスタの値がＢ−ｓｔａｒｔ以上で、Ｓ−ｓｔａｒｔ未満の位置であるか否かの判定を行い、ｙｅｓの場合はステップＳ７３に進み、ｎｏの場合は次のステップＳ７４に進む。ステップＳ７３では、図８の断層画像取得ルーチンが実行される。断層画像取得ルーチンは、断層画像対応の超音波送受信として、例えば、１波送信でダイナミックフィルタを用いた断層画像取得処理を実行し、走査位置レジスタの値を１だけインクリメントして、図７のステップＳ７１にリターンする。以後、走査位置レジスタの値がＢ−ｓｔａｒｔからＳ−ｓｔａｒｔに達するまで、ステップＳ７３の断層画像取得ルーチンを実行し、反射率断層画像データ３２を取得する。
【００３１】
ステップＳ７４では、現在の走査位置レジスタの値がＳ−ｓｔａｒｔ以上で、Ｓ−ｅｎｄ以下の位置であるか否かの判定を行い、ｙｅｓの場合はステップＳ７５に進み、ｎｏの場合は次のステップＳ７６に進む。ステップＳ７５では、図９の弾性画像・断層画像取得ルーチンが実行される。弾性画像・断層画像取得ルーチンは、弾性データを取得し、取得後は、反射率断層データ取得が実施され、所定の間隔後、再び、弾性画像走査を行うという動作を繰り返し実行する。弾性画像・断層画像取得ルーチンでは、弾性画像対応の超音波送受信として、例えば、２波送信で固定フィルタを用いた弾性画像取得処理を実行し、次に、断層画像対応の超音波送受信として、例えば、１波送信でダイナミックフィルタを用いた断層画像取得処理を実行し、走査位置レジスタの値を１だけインクリメントして、図７のステップＳ７１にリターンする。以後、走査位置レジスタの値がＳ−ｓｔａｒｔからＳ−ｅｎｄに達するまでは、ステップＳ７５の弾性画像・断層画像取得ルーチンを実行し、反射率断層の走査と弾性画像の走査を交互に繰り返して画像を取得する。
【００３２】
ステップＳ７６では、現在の走査位置レジスタの値がＳ−ｅｎｄより大きくて、Ｂ−ｅｎｄ以下の位置であるか否かの判定を行い、ｙｅｓの場合はステップＳ７７に進み、ｎｏの場合は次のステップＳ７１にリターンする。すなわち、Ｓ−ｅｎｄの位置まで弾性画像走査が終了したならば、Ｂ−ｅｎｄの位置まで反射率断層データ取得を繰り返す。ステップＳ７７では、図８の断層画像取得ルーチンが実行される。断層画像取得ルーチンは、断層画像対応の超音波送受信として、例えば、１波送信でダイナミックフィルタを用いた断層画像取得処理を実行し、走査位置レジスタの値を１だけインクリメントして、図７のステップＳ７１にリターンする。以後、走査位置レジスタの値がＳ−ｅｎｄからＳ−ｓｔａｒｔに達するまで、ステップＳ７７の断層画像取得ルーチンを実行し、反射率断層画像データ３２を取得する。
【００３３】
そして、再び、術者がスイッチ８を押し下げるまで、Ｂ−ｓｔａｒｔからＢ−ｅｎｄまで反射率断層データの取得が行われる。術者がスイッチ８を再び押し下げたならば、最初にもどり、Ｂ−ｓｔａｒｔの位置より反射率断層画像の走査からの一連の動作を繰り返すものである。
【００３４】
この実施の形態の弾性データ取得時間設定部９の第３の機能は、弾性データ取得時間設定部９の第１の機能、第２の機能をもとに、送信回路系２、受信回路系３、反射率断層画像表示回路系４、弾性画像表示回路系５、表示重ね合わせ回路６をそれぞれ制御するものである。具体的には、超音波探触子１に付随したスイッチ８を押し下げると同時に超音波探触子１を被検者に押し付け開始するとともに、先に指定された弾性データ取り込み位置の超音波送受信を弾性データの取得繰り返し期間毎に行うように制御する。特に、送信回路系２、受信回路系３では、弾性データ取得に適した超音波送受信を行うとともに、弾性画像表示回路系５にて、弾性画像の演算・表示を行うよう制御する。
【００３５】
さらに、表示重ね合わせ回路６に対しては、弾性画像表示回路系５にて新しく作成された弾性画像を選択的に画像表示機器７に対して表示させるように制御する。反射率断層画像表示回路系４に対しては、弾性データ取得時間中は受信回路系３にて整相処理された弾性画像用受信データを入力せずに、先に取得した反射率断層データを用いた断層画像を表示するよう制御する。一方、弾性データ取得時間でない時間は、反射率断層データの取得表示を行うように制御する。特に、送信回路系２、受信回路系３では、反射率断層データ取得に適した超音波送受信を行い、反射率断層画像表示回路系５にて、断層画像の表示を行うよう制御する。さらに、表示重ね合わせ回路６に対しては、断層画像表示回路系４にて新しく作成された反射率断層を選択的に画像表示機器７に対して表示するように制御する。弾性画像演算表示回路系４に対しては、断層データ取得時間中は、受信回路系３にて整相処理された反射率断層画像用受信データを入力せず、先に取得した弾性画像用データを用いた弾性画像を表示するように制御する。
【００３６】
図６では、反射率断層データ取得時間はＢとして、弾性データ取得時間はＳとして示され、それぞれの時間における処理内容がそれぞれ示されている。例えば、Ｂの反射率断層データ取得時間時中は、送信回路系２から１波数の超音波送信がダイナミックフィルタを用いて実行され、Ｓの弾性データ取得時間中は、送信回路系２から２波数の超音波送信が固定フィルタを用いて実行される。これによって、反射率断層データ取得時間および弾性データ取得時間において、それぞれの画像処理に最適な送信処理が実行されることになる。
【００３７】
弾性データ取得時間設定部９は、弾性データ取得時間および反射率断層データ取得時間における各部位での動作を超音波走査位置を変えながら繰り返し実行し、所定の弾性画像走査範囲の超音波送受信を終了すると、再びスイッチ８の押し下げ開始まで、反射率断層データの取得および従前に取得表示した弾性画像と、最新の反射率断層画像を画像表示機器７に表示するように制御する。
【００３８】
上述の実施の形態のように、弾性データ取得時間設定部を新しく設けたために、反射率断層画像と弾性画像を各々独立した時間で超音波の送受信を行うことが可能となり、そのため、反射率断層画像と弾性画像のそれぞれに最適な超音波送受信の条件にて、超音波送受信を行うことが可能となり、反射率断層画像と弾性画像の両者に最適な超音波画像を構築表示が可能となる。また、診断に適した画像を術者に提供することができるようになり、診断能の向上に役立つ超音波装置を術者に提供することができる。
【００３９】
なお、上述の実施の形態では、弾性データ取得時に多波数超音波送信を用いて弾性受信データの信号強度を上げるようにする場合について説明したが、これに代えて大振幅超音波送信を用いにようにしてもよいし、多波数超音波送信及び大振幅超音波送信の両方を用いるようにしてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
この発明によれば、反射率断像画像と弾性画像の取得時の両立を図り、診断に適した画像を表示することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の超音波装置の第１の実施の形態を示すブロック構成図である。
【図２】 この実施の形態に係る超音波装置と被検体との関係を示す図である。
【図３】 弾性データ取得時間設定部の第２の機能の動作概念を説明する図である。
【図４】 弾性データ取得時間設定部の第２の機能の動作例を示すタイミングチャート図である。
【図５】 弾性データ取得時間設定部の第２の機能の動作の詳細を示すフローチャート図である。
【図６】 この実施の形態の弾性データ取得時間設定部の第２の機能の別の動作例を示すタイミングチャート図である。
【図７】 弾性データ取得時間設定部の第２の機能の別の動作の詳細を示すフローチャート図である。
【図８】 図７のフローチャトの断層画像取得ルーチンの詳細を示す図である。
【図９】 図７のフローチャトの弾性画像・断層画像取得ルーチンの詳細を示す図である。
【符号の説明】
１…超音波探触子
２…送信回路系
３…受信回路系
４…断層画像表示回路系
５…弾性画像表示回路系
６…表示重ね合わせ回路
７…画像表示機器
８…スイッチ
９…弾性データ取得時間設定部
１０…超音波装置
２０…被検体
２１…ベッド
３１…走査方向
３２…反射率断層画像データ
３３…弾性画像データ
３４…疾患部位
【発明の属する技術分野】
本発明は超音波を利用して被検体内の診断部位について超音波画像を得て表示する超音波装置に係り、特に生体組織の反射率断像画像と弾性率画像又は弾性歪画像を表示することができる超音波装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
超音波装置は、超音波探触子を用いて超音波を被検体に照射し、その反射波を利用して被検体内の生体組織の超音波反射率を計測し、その反射率を輝度として表示することによって生体組織の断像画像を表示するものである。最近では、この超音波装置を用いて、診断部位の生体組織の弾性率あるいは弾性歪を計測し、これを弾性率画像あるいは弾性歪画像（以下これらを弾性画像とする）として表示することが行われるようになってきた。このような超音波装置として、例えば特開２０００−６０８５３号公報に記載されたものなどがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
超音波装置を用いて弾性画像を描出するためには、生体組織の変移量を演算するために超音波受信データ間で相関処理等を行いながら弾性画像の演算を実行している。本来、生体組織の微小な位置変移を検出するためには、通常の断層画像を取得するための超音波信号の送受信とは異なった大振幅超音波送信または多波数超音波送信を行うことが望ましい。しかし、従来は断層画像取得時と同じ条件で超音波の送受信を行っていた。従って、取得された弾性画像は診断に適さないという可能性があった。逆に、弾性画像取得時の条件、すなわち大振幅超音波送信または多波数超音波送信で送受信を行った場合、受信された信号は過大超音波受信信号となるため、それを処理して取得された断層画像は診断に適さないという可能性があった。
【０００４】
また、通常の超音波装置では、１秒間におよそ３０フレーム以上の反射率断像画像を表示することが一般的になっている。一方、弾性画像を取得するために、超音波探触子を用いて生体を圧迫することにより生体組織に変移を与えたり、心拍、呼吸あるいは運動により生体組織に位置変移を与えたりする。このような場合に、生体組織位置の変移量として、隣接表示フレーム間を使用すると、弾性画像演算に充分な変移量が与えられないことが多いので、断層画像を表示する場合と同じように表示フレーム数で弾性画像を演算・表示する必要は必ずしもないのが現状である。
【０００５】
本発明の目的は、上述の点に鑑みてなされたものであり、反射率断像画像と弾性画像の取得時の両立を図り、診断に適した画像を表示することのできる超音波装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の超音波装置の第１の特徴は、被検体との間で超音波の送受信を行う超音波探触子と、超音波送信信号を生成して前記超音波探触子に送信する送信手段と、前記超音波探触子により受信される反射エコー信号を受信する受信手段と、該受信手段により処理された受信信号に基づいて断層画像を構成する手段と、該受信処理手段により処理された受信信号に基づいて弾性画像を構成する手段と、前記断層画像と前記弾性画像の少なくとも一方を表示する表示手段とを備え、前記断層画像の取得のための第１の超音波送受信処理として、受信周波数を受信深度に応じて可変させるダイナミックフィルタ処理を含む受信処理を行い、前記弾性画像の取得のための第２の超音波送受信処理として、受信周波数を一定にする固定フィルタ処理を含む受信処理を行う。
【０００７】
本発明の超音波装置の第２の特徴は、前記第１の特徴において、前記制御手段は、前記断像画像の取得に最適な第１の超音波送受信処理を実行するための断層画像取得時間と、前記弾性画像の取得に最適な第２の超音波送受信処理を実行するための弾性画像取得時間との少なくとも一方を設定する時間設定部と、前記時間設定部によって設定された前記断層画像取得時間及び前記弾性画像取得時間に従った前記第１及び第２の超音波送受信処理を前記送信手段、前記受信手段、前記断層画像を構成する手段及び前記弾性画像を構成する手段に実行させる実行部とを備えたことにある。超音波装置が既に断層画像の取得に適した状態にある場合は、制御手段は弾性画像取得時間を設定し、逆に超音波装置が既に弾性画像の取得に適した状態にある場合は、制御手段は断層画像取得時間を設定する。なお、超音波装置がいずれの状態に設定されているのか不明でも、弾性画像取得時間及び断層画像取得時間の両方を設定することができる。このようにして設定された断層画像取得時間及び弾性画像取得時間に従って、実行部は、第１及び第２の超音波送受信処理を送信手段及び信号処理手段に実行させる。
【０００８】
本発明の超音波装置の第３の特徴は、前記第２の特徴において、前記時間設定部は、前記超音波探触子に設けられたヒューマンインターフェース機器から構成され、前記時間設定部からの制御信号に応じて前記実行部は弾性画像の取り込みを開始することにある。これは、超音波探触子手段に設けられたスイッチなどを用いて断層画像取得時間及び弾性画像取得時間などの設定を行うと共に弾性画像の取得開始のタイミングをこれらのスイッチで行うようにしたものである。
【０００９】
本発明の超音波装置の第４の特徴は、前記第２又は第３の特徴において、前記実行部は、前記時間設定部によって設定された前記弾性画像取得時間内に所定のタイミング毎に前記弾性画像を取得することにある。これは、設定された弾性画像取得時間内に所定のタイミング毎に弾性画像を取得することによって、断層画像と弾性画像を交互に繰り返して取得するようにしたものである。
【００１０】
本発明の超音波装置の第５の特徴は、前記第１から第４までのいずれか１の特徴において、前記弾性画像の取得に最適な第２の超音波送受信処理として、大振幅超音波送信及び多波数超音波送信の少なくとも一方の超音波送信を行うことによって、弾性受信データの信号強度を上げるようにしたことにある。弾性画像取得時に生体組織の微小な位置変移を検出するためには、通常の断層画像を取得するための超音波信号の送受信とは異なった大振幅超音波送信または多波数超音波送信を行うことが好ましい。ここでは、大振幅超音波送信及び／又は多波数超音波送信を用いて送受信を行うようにした。これによって診断に適した弾性画像を取得することができる。
【００１１】
本発明の超音波装置の第６の特徴は、前記第１から第５までのいずれか１の特徴において、前記断層画像の取得に最適な第１の超音波送受信処理として、受信周波数を受信深度に応じて可変させるダイナミックフィルタ処理を含む受信処理を行い、前記弾性画像の取得に最適な第２の超音波送受信処理として、受信周波数を一定にする固定フィルタ処理を含む受信処理を行うことにある。これは、断層画像取得時には、ダイナミックフィルタを用いて超音波送受信を行い、受信深度に応じて受信周波数を可変とし、弾性画像取得時には固定フィルタを用いて超音波送受信を行い、受信周波数を一定とするようにしたものである。
【００１２】
本発明の超音波装置の第７の特徴は、前記第１から第６までのいずれか１の特徴において、前記表示手段は、前記断像画像及び前記弾性画像の両者を重ね合わせた画像、両者を選択的に表示した画像、両者を同時に並列的に表示した画像を、選択的に表示することにある。これは、表示手段の表示手法に関するものであり、断層画像と弾性画像を重ね合わせて表示したり、いずれか一方を表示したり、両方を別々に表示したりするものである。
【００１３】
本発明の超音波装置の第８の特徴は、前記第１から第７までのいずれか１の特徴において、前記断像画像に表示された任意の領域に対して選択的に弾性画像の取得を行い、取得された弾性画像を表示することにある。これは、弾性画像取得時間を断層画像取得時間内の任意の領域に対応させることによって、その任意の領域について弾性画像を取得できるようにしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。図１は、本発明の超音波装置の第１の実施の形態を示すブロック構成図である。図１では、超音波送受信信号の流れを太線で示し、制御信号の流れを細線で示している。図２は、この実施の形態に係る超音波装置と被検体との関係を示す図である。図２では、被検体２０は、ベッド２１の上に横臥しており、その被検体２０の臓器を圧迫するように超音波探触子１が接触している。超音波探触子１と超音波装置１０との間は接触子ケーブルで接続されている。超音波装置１０の画像表示機器７には、反射率断層画像７ａと弾性画像７ｂが同時に表示されている。
【００１５】
この超音波装置１０は、超音波探触子１と、送信回路系２と、受信回路系３と、断層画像表示回路系４と、弾性画像表示回路系５と、表示重ね合わせ回路６と、画像表示機器７と、弾性データ取得時間設定部９とを具備して構成される。
【００１６】
超音波探触子１は、被検体２０の計測対象の部位に超音波を送受信するものである。すなわち、超音波探触子１は、被検体２０内に超音波を送信するとともに、被検体２０内からの超音波の反射波を受信する機能を備えており、超音波を打ち出すとともに反射波を受信するように構成された一次元または二次元に配列された複数の振動子を有して構成されている。
【００１７】
送信回路系２は、この超音波探触子１に送信波の送信フォーカス処理を行って超音波を送信する送信手段である。すなわち、送信回路系２は、超音波探触子１に対して超音波の送受信を行うものであり、複数の振動子を駆動して複数のチャンネルの超音波を送信するにあたって、チャンネルごとに異なった遅延時間を与える送信フォーカス処理をして送信する。特に、この実施の形態に係る超音波装置１０は、後述する弾性データ取得時間設定部９により設定されたタイミングに従って、反射率断層画像あるいは弾性画像に対応したそれぞれに最適の送信フォーカス処理の切替えを行うようになっている。
【００１８】
受信回路系３は、超音波探触子１から出力される受信波の受信フォーカス処理を行う整相手段を含むものである。すなわち、受信回路系３は、超音波探触子１の複数の振動子により受信された複数チャンネルの反射波を取り込み、チャンネルごとに異なった遅延時間を与えて受信フォーカス処理、つまり整相処理を行う。特に、この実施の形態に係る超音波装置１０においては、後述する弾性データ取得時間設定部９により設定されたタイミングに従って、反射率断層画像あるいは弾性画像に対応したそれぞれに最適の受信フォーカス処理の切替えを行うようになっている。
【００１９】
断層画像表示回路系４は、受信回路系３から出力される受信信号に種々の演算処理を施して反射率断層画像を生成して、表示重ね合わせ回路６に出力するものである。すなわち、断層画像表示回路系４は、受信回路系３の出力から反射率断層画像を構築するものであり、特にこの実施の形態では、後述する弾性データ取得時間設定部９により設定された反射率断層データ取得時間内における受信回路系３からの出力を用いて反射率断層画像を構築する。
【００２０】
弾性画像表示回路系５は、受信回路系３から出力される受信信号に種々の演算処理を施して弾性像を生成して、表示重ね合わせ回路６に出力するものである。すなわち、弾性画像表示回路系５は、受信回路系４の出力から弾性画像を演算して表示するものであり、特にこの実施の形態では、後述する弾性データ取得時間設定部９により設定された弾性データ取得時間内における受信回路系３からの出力を用いて弾性画像を構築する。
【００２１】
表示重ね合わせ回路６は、断層画像表示回路系４及び弾性画像表示回路系５からの出力を重ね合わせ表示したり、あるいは選択して表示したり、あるいは両者を別々に表示したりするように画像を処理し、それを画像表示機器７に出力して表示させるものである。特に、この実施の形態においては、弾性データ取得時間設定部９の設定情報に応じて、画像表示機器７への表示方法を切替えるものである。画像表示機器７は、通常のモニタ装置などで構成される。
【００２２】
弾性データ取得時間設定部９は、弾性画像を作成するための弾性データを取得する時間、あるいは、断層画像を作成するための反射率断層データを取得する時間をそれぞれ設定するものであり、次の３つの機能を備えている。第１の機能は、弾性データ取得開始時間及び終了時間の設定を行う機能である。第２の機能は、弾性データ取得時間と反射率断層データ取得時間との切替えを行う機能である。第３の機能は、第１及び第２の機能によって取得された情報に基づいて、送信回路系２、受信回路系３、反射率断層画像表示回路系４、弾性画像表示回路系５及び表示重ね合わせ回路６の動作を制御する機能である。
【００２３】
弾性データ取得時間設定部９の第１の機能は、弾性データ取得開始時間及び終了時間の設定を行うものであり、これは、超音波探触子１に付随したスイッチ８、図示していないフットスイッチ、キーボードなどのヒューマンインターフェース機器などで構成され、これらのスイッチ８を操作することによって弾性データ取得開始時間及び終了時間の設定が行えるようになっている。具体的には、術者が、弾性データを取得しようとする際、超音波探触子１に付随したスイッチ８などを押し下げることにより、弾性データ取得の開始を行うようになっている。実際に、術者は、弾性画像を取得する時、超音波探触子１に付随したスイッチ８を押し下げると同時に超音波探触子１を被検者に押し付けるという動作を行う必要がある。逆に予め超音波探触子１を被検者に押し付けている場合にはスイッチ８の押し上げると同時に超音波探触子１を引き上げると言う動作を行う必要がある。なお、ここでは、超音波探触子１の押し付けを術者が直接行う場合を例示したが、超音波探触子１を機械的に押し付けたりする場合は、別途用意したスイッチ８等のヒューマンインターフェース機器により、超音波探触子１を押し下げる機械を用いて超音波探触子１を被検者に押しつけたり、あるいは、被検体に超音波探触子１を予め押し付けておいて引き上げると共に弾性データ取得開始時間及び終了時間の設定を行うようにしてもよい。
【００２４】
弾性データ取得時間設定部９の第２の機能は、弾性データ取得時間と反射率断層データ取得時間との切替えを行うものであり、これは、弾性データの取得繰り返し期間と、弾性データ取り込み位置の指定を行うものである。具体的には、反射率断層画像を取得中の指定領域でのみ弾性データを指定した間隔で取得するように動作するものである。図３は、この第２の機能の動作概念を説明する図であり、図４は、この第２の機能の動作例を示すタイミングチャート図である。図５は、この第２の機能の動作の詳細を示すフローチャート図である。
【００２５】
図３及び図４において、Ｂ−ｓｔａｒｔは反射率断層画像走査開始位置を、Ｓ−ｓｔａｒｔは弾性画像走査開始位置を、Ｓ−ｅｎｄは弾性画像走査終了位置を、Ｂ−ｅｎｄは反射率断層画像走査終了位置をそれぞれ示す。図において、Ｂは断層データ取得時間を示し、Ｓは弾性データ取得時間を示す。
【００２６】
まず、術者が超音波探触子１のスイッチ８を押し下げる（スイッチオンする）ことによって、図５の超音波走査開始処理がスタートする。そして、ステップＳ５１では、超音波走査終了か否かの判定を行い、そうでない（ｎｏ）場合はステップＳ５２に進み、終了（ｙｅｓ）の場合は直ちに超音波走査処理を終了する。
【００２７】
ステップＳ５２では、現在の時間が弾性画像取得時間（Ｓ）の期間であるか否かの判定を行い、ｙｅｓの場合はステップＳ５８に進み、そうでない（ｎｏ）場合はステップＳ５３に進む。ステップＳ５３では、前のステップＳ５２で現在の時間が弾性画像取得時間（Ｓ）の期間でない（ｎｏ）と判定されたので、断層画像の取得を開始するために、断層画像取得位置レジスタにＢ−ｓｔａｒｔを格納する。ステップＳ５４では、断層画像取得位置レジスタの値がＢ−ｅｎｄ、すなわち断層画像最終取得位置であるか否かの判定を行い、ｙｅｓの場合はステップＳ５７に進み、断層画像の取得を終了し、ステップＳ５１にリターンし、ｎｏの場合はステップＳ５５に進む。ステップＳ５５では、断層画像取得位置レジスタの値を１だけインクリメントする。ステップＳ５６では、断層画像対応の超音波送受信として、例えば、１波送信でダイナミックフィルタを用いた断層画像取得処理を実行し、ステップＳ５４にリターンする。ダイナミックフィルタを用いて超音波送受信を行うことによって、受信深度に応じて受信周波数を可変とし、断層画像の取得に適した超音波送受信を行うようにした。ステップＳ５４〜ステップＳ５６の処理によって、Ｂ−ｓｔａｒｔの位置から走査方向３１に沿って反射率断層画像３２の走査が行われ、Ｂ−ｅｎｄの位置まで反射率断層画像３２の取得が行われる。
【００２８】
ステップＳ５８では、前のステップＳ５２で現在の時間が弾性画像取得時間（Ｓ）の期間である（ｙｅｓ）と判定されたので、弾性画像の取得を開始するために、弾性画像取得位置レジスタにＳ−ｓｔａｒｔを格納する。ステップＳ５９では、弾性画像取得位置レジスタの値がＳ−ｅｎｄ、すなわち弾性画像最終取得位置であるか否かの判定を行い、ｙｅｓの場合はステップＳ５Ｃに進み、弾性画像の取得を終了し、ステップＳ５１にリターンし、ｎｏの場合はステップＳ５Ａに進む。ステップＳ５Ａでは、弾性画像取得位置レジスタの値を１だけインクリメントする。ステップＳ５Ｂでは、弾性画像対応の超音波送受信として、例えば、２波送信で固定フィルタを用いた弾性画像取得処理を実行し、ステップＳ５９にリターンする。固定フィルタを用いて超音波送受信を行うことによって、受信周波数を一定とし、弾性画像の取得に適した超音波送受信を行うようにした。ステップＳ５９〜ステップＳ５Ｂの処理によって、Ｓ−ｓｔａｒｔの位置から走査方向３１に沿って弾性画像３３の走査が行われ、Ｓ−ｅｎｄの位置まで弾性画像３３の取得が行われる。図３では、弾性画像３３の中に疾患部位３４が表示されている。弾性画像３３の取得が終了したら、再び、ステップＳ５１の判定を行い、その結果に応じて反射率断層画像３２又は弾性画像３３の取得処理が実行される。術者がスイッチ８の押し下げを開放（スイッチオフ）すると、再びスイッチ８を押し下げるまでは、反射率断層画像を取得するように動作する。
【００２９】
図６は、この実施の形態の弾性データ取得時間設定部９の第２の機能の別の動作例を示すタイミングチャート図である。図７〜図９は、この第２の機能の別の動作の詳細を示すフローチャート図である。術者が超音波探触子１のスイッチ８を押し下げる（スイッチオンする）ことによって、図７の超音波走査開始処理がスタートする。そして、ステップＳ７１では、超音波走査終了か否かの判定を行い、そうでない（ｎｏ）場合はステップＳ７２に進み、終了（ｙｅｓ）の場合は直ちに超音波走査処理を終了する。
【００３０】
ステップＳ７２では、現在の走査位置レジスタの値がＢ−ｓｔａｒｔ以上で、Ｓ−ｓｔａｒｔ未満の位置であるか否かの判定を行い、ｙｅｓの場合はステップＳ７３に進み、ｎｏの場合は次のステップＳ７４に進む。ステップＳ７３では、図８の断層画像取得ルーチンが実行される。断層画像取得ルーチンは、断層画像対応の超音波送受信として、例えば、１波送信でダイナミックフィルタを用いた断層画像取得処理を実行し、走査位置レジスタの値を１だけインクリメントして、図７のステップＳ７１にリターンする。以後、走査位置レジスタの値がＢ−ｓｔａｒｔからＳ−ｓｔａｒｔに達するまで、ステップＳ７３の断層画像取得ルーチンを実行し、反射率断層画像データ３２を取得する。
【００３１】
ステップＳ７４では、現在の走査位置レジスタの値がＳ−ｓｔａｒｔ以上で、Ｓ−ｅｎｄ以下の位置であるか否かの判定を行い、ｙｅｓの場合はステップＳ７５に進み、ｎｏの場合は次のステップＳ７６に進む。ステップＳ７５では、図９の弾性画像・断層画像取得ルーチンが実行される。弾性画像・断層画像取得ルーチンは、弾性データを取得し、取得後は、反射率断層データ取得が実施され、所定の間隔後、再び、弾性画像走査を行うという動作を繰り返し実行する。弾性画像・断層画像取得ルーチンでは、弾性画像対応の超音波送受信として、例えば、２波送信で固定フィルタを用いた弾性画像取得処理を実行し、次に、断層画像対応の超音波送受信として、例えば、１波送信でダイナミックフィルタを用いた断層画像取得処理を実行し、走査位置レジスタの値を１だけインクリメントして、図７のステップＳ７１にリターンする。以後、走査位置レジスタの値がＳ−ｓｔａｒｔからＳ−ｅｎｄに達するまでは、ステップＳ７５の弾性画像・断層画像取得ルーチンを実行し、反射率断層の走査と弾性画像の走査を交互に繰り返して画像を取得する。
【００３２】
ステップＳ７６では、現在の走査位置レジスタの値がＳ−ｅｎｄより大きくて、Ｂ−ｅｎｄ以下の位置であるか否かの判定を行い、ｙｅｓの場合はステップＳ７７に進み、ｎｏの場合は次のステップＳ７１にリターンする。すなわち、Ｓ−ｅｎｄの位置まで弾性画像走査が終了したならば、Ｂ−ｅｎｄの位置まで反射率断層データ取得を繰り返す。ステップＳ７７では、図８の断層画像取得ルーチンが実行される。断層画像取得ルーチンは、断層画像対応の超音波送受信として、例えば、１波送信でダイナミックフィルタを用いた断層画像取得処理を実行し、走査位置レジスタの値を１だけインクリメントして、図７のステップＳ７１にリターンする。以後、走査位置レジスタの値がＳ−ｅｎｄからＳ−ｓｔａｒｔに達するまで、ステップＳ７７の断層画像取得ルーチンを実行し、反射率断層画像データ３２を取得する。
【００３３】
そして、再び、術者がスイッチ８を押し下げるまで、Ｂ−ｓｔａｒｔからＢ−ｅｎｄまで反射率断層データの取得が行われる。術者がスイッチ８を再び押し下げたならば、最初にもどり、Ｂ−ｓｔａｒｔの位置より反射率断層画像の走査からの一連の動作を繰り返すものである。
【００３４】
この実施の形態の弾性データ取得時間設定部９の第３の機能は、弾性データ取得時間設定部９の第１の機能、第２の機能をもとに、送信回路系２、受信回路系３、反射率断層画像表示回路系４、弾性画像表示回路系５、表示重ね合わせ回路６をそれぞれ制御するものである。具体的には、超音波探触子１に付随したスイッチ８を押し下げると同時に超音波探触子１を被検者に押し付け開始するとともに、先に指定された弾性データ取り込み位置の超音波送受信を弾性データの取得繰り返し期間毎に行うように制御する。特に、送信回路系２、受信回路系３では、弾性データ取得に適した超音波送受信を行うとともに、弾性画像表示回路系５にて、弾性画像の演算・表示を行うよう制御する。
【００３５】
さらに、表示重ね合わせ回路６に対しては、弾性画像表示回路系５にて新しく作成された弾性画像を選択的に画像表示機器７に対して表示させるように制御する。反射率断層画像表示回路系４に対しては、弾性データ取得時間中は受信回路系３にて整相処理された弾性画像用受信データを入力せずに、先に取得した反射率断層データを用いた断層画像を表示するよう制御する。一方、弾性データ取得時間でない時間は、反射率断層データの取得表示を行うように制御する。特に、送信回路系２、受信回路系３では、反射率断層データ取得に適した超音波送受信を行い、反射率断層画像表示回路系５にて、断層画像の表示を行うよう制御する。さらに、表示重ね合わせ回路６に対しては、断層画像表示回路系４にて新しく作成された反射率断層を選択的に画像表示機器７に対して表示するように制御する。弾性画像演算表示回路系４に対しては、断層データ取得時間中は、受信回路系３にて整相処理された反射率断層画像用受信データを入力せず、先に取得した弾性画像用データを用いた弾性画像を表示するように制御する。
【００３６】
図６では、反射率断層データ取得時間はＢとして、弾性データ取得時間はＳとして示され、それぞれの時間における処理内容がそれぞれ示されている。例えば、Ｂの反射率断層データ取得時間時中は、送信回路系２から１波数の超音波送信がダイナミックフィルタを用いて実行され、Ｓの弾性データ取得時間中は、送信回路系２から２波数の超音波送信が固定フィルタを用いて実行される。これによって、反射率断層データ取得時間および弾性データ取得時間において、それぞれの画像処理に最適な送信処理が実行されることになる。
【００３７】
弾性データ取得時間設定部９は、弾性データ取得時間および反射率断層データ取得時間における各部位での動作を超音波走査位置を変えながら繰り返し実行し、所定の弾性画像走査範囲の超音波送受信を終了すると、再びスイッチ８の押し下げ開始まで、反射率断層データの取得および従前に取得表示した弾性画像と、最新の反射率断層画像を画像表示機器７に表示するように制御する。
【００３８】
上述の実施の形態のように、弾性データ取得時間設定部を新しく設けたために、反射率断層画像と弾性画像を各々独立した時間で超音波の送受信を行うことが可能となり、そのため、反射率断層画像と弾性画像のそれぞれに最適な超音波送受信の条件にて、超音波送受信を行うことが可能となり、反射率断層画像と弾性画像の両者に最適な超音波画像を構築表示が可能となる。また、診断に適した画像を術者に提供することができるようになり、診断能の向上に役立つ超音波装置を術者に提供することができる。
【００３９】
なお、上述の実施の形態では、弾性データ取得時に多波数超音波送信を用いて弾性受信データの信号強度を上げるようにする場合について説明したが、これに代えて大振幅超音波送信を用いにようにしてもよいし、多波数超音波送信及び大振幅超音波送信の両方を用いるようにしてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
この発明によれば、反射率断像画像と弾性画像の取得時の両立を図り、診断に適した画像を表示することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の超音波装置の第１の実施の形態を示すブロック構成図である。
【図２】 この実施の形態に係る超音波装置と被検体との関係を示す図である。
【図３】 弾性データ取得時間設定部の第２の機能の動作概念を説明する図である。
【図４】 弾性データ取得時間設定部の第２の機能の動作例を示すタイミングチャート図である。
【図５】 弾性データ取得時間設定部の第２の機能の動作の詳細を示すフローチャート図である。
【図６】 この実施の形態の弾性データ取得時間設定部の第２の機能の別の動作例を示すタイミングチャート図である。
【図７】 弾性データ取得時間設定部の第２の機能の別の動作の詳細を示すフローチャート図である。
【図８】 図７のフローチャトの断層画像取得ルーチンの詳細を示す図である。
【図９】 図７のフローチャトの弾性画像・断層画像取得ルーチンの詳細を示す図である。
【符号の説明】
１…超音波探触子
２…送信回路系
３…受信回路系
４…断層画像表示回路系
５…弾性画像表示回路系
６…表示重ね合わせ回路
７…画像表示機器
８…スイッチ
９…弾性データ取得時間設定部
１０…超音波装置
２０…被検体
２１…ベッド
３１…走査方向
３２…反射率断層画像データ
３３…弾性画像データ
３４…疾患部位
Claims (5)
- 被検体との間で超音波の送受信を行う超音波探触子と、
超音波送信信号を生成して前記超音波探触子に送信する送信手段と、
前記超音波探触子により受信される反射エコー信号を受信する受信手段と、
該受信手段により処理された受信信号に基づいて断層画像を構成する手段と、
該受信手段により処理された受信信号に基づいて弾性画像を構成する手段と、
前記断層画像と前記弾性画像の少なくとも一方を表示する表示手段とを備え、
前記断層画像の取得のための第１の超音波送受信処理として、受信周波数を受信深度に応じて可変させるダイナミックフィルタ処理を含む受信処理を行い、前記弾性画像の取得のための第２の超音波送受信処理として、受信周波数を一定にする固定フィルタ処理を含む受信処理を行うことを特徴とする超音波装置。 - 請求項１において、１波数の超音波送信が前記ダイナミックフィルタ処理で実行され、２波数の超音波送信が前記固定フィルタ処理で実行されることを特徴とする超音波装置。
- 請求項１において、断層画像モードと弾性画像モードを切り替える手段と、
該モード切替え手段により切り替えられた前記弾性画像モードの計測時間において前記断層画像と前記弾性画像を選択的に取得するよう制御する制御手段とを備えることを特徴とする超音波装置。 - 請求項１において、前記第２の超音波送受信処理として、大振幅超音波送信及び多波数超音波送信の少なくとも一方の超音波送信を行うことによって、弾性受信データの信号強度を上げるようにしたことを特徴とする超音波装置。
- 請求項１において、前記断層画像に表示された任意の領域に対して選択的に弾性画像の取得を行い、取得された弾性画像を前記表示手段に表示することを特徴とする超音波装置。
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