JP4645166B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents

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Description

本発明は二次元アレイプローブを搭載し、任意位置の二次元走査面画像及び三次元走査画像を表示することが可能な超音波診断装置に関するものである。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus equipped with a two-dimensional array probe and capable of displaying a two-dimensional scanning plane image and a three-dimensional scanning image at an arbitrary position.

近年超音波診断装置による診断応用として、三次元画像による生体内組織の観測が一般化している。これは超音波プローブとして複数の超音波振動子を二次元状に配列した二次元アレイプローブを用い、超音波ビームを三次元空間内の任意方向に形成することにより可能となるものである。   In recent years, observation of in vivo tissues using three-dimensional images has become common as a diagnostic application using an ultrasonic diagnostic apparatus. This can be achieved by using a two-dimensional array probe in which a plurality of ultrasonic transducers are two-dimensionally arranged as an ultrasonic probe, and forming an ultrasonic beam in an arbitrary direction in a three-dimensional space.

例えば三次元空間内に二次元走査面を形成するように超音波ビームを走査し、次なる二次元走査面は前回の二次元走査面から所望の角度だけ偏向した位置に形成するように超音波ビームを走査し、これを次々と行うことで三次元のボリュームデータが取得できる。取得されたボリュームデータは、各超音波ビームの三次元空間内における位置に応じて座標変換、陰影付け等がなされ、生体内構造物をして立体的に表示される。   For example, an ultrasonic beam is scanned so as to form a two-dimensional scanning plane in a three-dimensional space, and the next two-dimensional scanning plane is formed at a position deflected by a desired angle from the previous two-dimensional scanning plane. By scanning the beam and performing this one after another, three-dimensional volume data can be acquired. The acquired volume data is subjected to coordinate conversion, shading, and the like according to the position of each ultrasonic beam in the three-dimensional space, and is displayed in three dimensions as an in-vivo structure.

また近年では一回の超音波送受信により複数の超音波ビームデータを形成する同時並行受信により、三次元空間内のボリュームデータ取得時間を短縮することで、よりリアルタイムの三次元画像構築が可能となっており、例えば心臓のように動きの速い臓器に対しての三次元画像による診断も可能となっている。   In recent years, it has become possible to construct a more real-time three-dimensional image by shortening the volume data acquisition time in the three-dimensional space by simultaneous parallel reception that forms a plurality of ultrasonic beam data by one ultrasonic transmission / reception. For example, it is possible to diagnose a fast-moving organ such as a heart using a three-dimensional image.

一方で二次元アレイプローブによる二次元画像表示もまた診断応用としてよく用いられる。これは三次元画像表示に供されるボリュームデータ取得時間に比較して二次元画像表示のための超音波エコーデータ取得時間は圧倒的に短いため、動きの速い臓器の動態を詳細に観測するのに有用なためである。また二次元アレイプローブによって三次元空間内の任意の二次元走査面の画像が表示できるため、さまざまな角度から臓器の動態が観測可能となる。従って実際の診断応用においては、観測したい臓器の関心部位を三次元表示でスクリーニングする、二次元画像をもって関心部位を異なる断面で観測する等の行為を交互に行いながら総合的に診断するのが一般的である。   On the other hand, two-dimensional image display using a two-dimensional array probe is also often used as a diagnostic application. This is because the ultrasonic echo data acquisition time for 2D image display is overwhelmingly short compared to the volume data acquisition time used for 3D image display, so the dynamics of fast-moving organs can be observed in detail. Because it is useful for. In addition, since the image of an arbitrary two-dimensional scanning plane in the three-dimensional space can be displayed by the two-dimensional array probe, the dynamics of the organ can be observed from various angles. Therefore, in actual diagnostic applications, it is common to make a comprehensive diagnosis by alternately performing actions such as screening the region of interest of the organ to be observed with a three-dimensional display or observing the region of interest with different sections using a two-dimensional image. Is.

このように二次元アレイプローブによる診断においては、三次元画像を表示させる、二次元画像の走査面を切り換えるという行為が頻繁に行われるため、従来の超音波診断装置では図２に示すように操作卓２０１に一個以上のスイッチ２０２を設けている。術者は、スイッチ２０２を押下することで三次元画像表示モードにする、二次元画像表示モードにする、二次元画像の走査面を変更する等を適宜行うことで診断を実施することができる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−６４３８０号公報 As described above, in the diagnosis using the two-dimensional array probe, since the act of displaying the three-dimensional image and switching the scanning plane of the two-dimensional image is frequently performed, the conventional ultrasonic diagnostic apparatus operates as shown in FIG. The table 201 is provided with one or more switches 202. The surgeon can perform a diagnosis by appropriately pressing the switch 202 to change to a 3D image display mode, to a 2D image display mode, to change a scanning plane of a 2D image, or the like ( For example, see Patent Document 1).
JP 2004-64380 A

しかしながら上記従来の超音波診断装置においては、術者が被検体に対して二次元アレイプローブを適用するためにプローブを一方の手で保持しながら、もう一方の手で操作卓上のスイッチを押下して表示モード切り換え、走査面切り換えを行う必要がある。このため本来は術者が被検体に対する二次元アレイプローブ適用手技に注力すべきところ、もう一方の手でスイッチ操作を行わなくてはならないため、術者の注意が分散してしまうという問題があった。   However, in the above-described conventional ultrasonic diagnostic apparatus, the operator holds the probe with one hand and applies the two-dimensional array probe to the subject while pressing the switch on the console with the other hand. It is necessary to switch the display mode and scan plane. For this reason, there is a problem that the surgeon's attention is dispersed because the operator should focus on the procedure for applying the two-dimensional array probe to the subject, but the switch operation must be performed with the other hand. It was.

本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、術者が被検体に対する二次元アレイプローブ適用手技に注力することができ、診断の生産性向上を実現できる超音波診断装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an ultrasonic diagnostic apparatus that allows an operator to focus on a technique for applying a two-dimensional array probe to a subject and realizes improvement in diagnostic productivity. The purpose is to provide.

本発明の超音波診断装置は、超音波を送受する複数の超音波振動子が二次元状に配列された二次元アレイプローブと、送信ビームを形成するように前記複数の超音波振動子を励振する送信手段と、前記複数の超音波振動子によって受波された超音波エコー信号を増幅するレシーバと、受信ビームを形成するように前記増幅された超音波エコー信号を整相加算する受信ビームフォーマと、前記整相加算された超音波エコー信号を可視信号に変換する信号処理手段と、複数の前記可視信号から二次元または三次元画像を構成する画像処理手段と、前記二次元または三次元画像を表示する表示装置と、足を用いＯＮ／ＯＦＦするフットスイッチと、前記フットスイッチのＯＮ／ＯＦＦを検出して前記送信手段と前記受信ビームフォーマに対して送受信ビームの走査モードを変更指示する主制御手段とを備えた構成となっている。   An ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention excites a plurality of ultrasonic transducers so as to form a two-dimensional array probe in which a plurality of ultrasonic transducers for transmitting and receiving ultrasonic waves are arranged two-dimensionally and a transmission beam. Transmitting means, a receiver for amplifying ultrasonic echo signals received by the plurality of ultrasonic transducers, and a receiving beam former for phasing and adding the amplified ultrasonic echo signals so as to form a receiving beam A signal processing means for converting the phasing-added ultrasonic echo signal into a visible signal, an image processing means for constructing a two-dimensional or three-dimensional image from the plurality of visible signals, and the two-dimensional or three-dimensional image A display device that displays a foot, a foot switch that is turned ON / OFF using a foot, and ON / OFF of the foot switch to detect transmission / reception with respect to the transmission means and the reception beamformer. It has a configuration including a main control means for instructing change scan mode of the beam.

この構成により、術者は足による走査モードの変更指示ができるようになる。   With this configuration, the operator can instruct to change the scanning mode with his / her foot.

また本発明の超音波診断装置は、フットスイッチが押下することによりＯＮ／ＯＦＦする構成となっている。この構成によりスイッチのＯＮ／ＯＦＦが簡単にできるようになる。   The ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention is configured to be turned on / off when the foot switch is pressed. With this configuration, the switch can be easily turned on / off.

また本発明の超音波診断装置は、前記フットスイッチを少なくとも１つ以上備えることが望ましく、この構成により術者は備えられた前記フットスイッチ数と同数の種類の走査モードの変更指示ができるようになる。   In addition, the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention preferably includes at least one foot switch. With this configuration, the operator can instruct the scanning mode to be changed in the same number as the number of the foot switches provided. Become.

また本発明の超音波診断装置は、前記フットスイッチが短時間に一回押下されたかあるいは長押しされたかを区別することのできるプログラムを備えることが望ましく、この構成により術者は備えられた前記フットスイッチ数の２倍の種類の走査モードの変更指示ができるようになる。   The ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention preferably includes a program capable of distinguishing whether the foot switch is pressed once or for a long time in a short time, and the operator is provided with this configuration. It is possible to instruct to change the scanning mode of twice the number of foot switches.

また本発明の超音波診断装置は、前記フットスイッチが短時間に一回押下されたかあるいは短時間に二回押下されたかあるいは長押しされたかを区別することのできるプログラムを備えることが望ましく、この構成により術者は備えられた前記フットスイッチ数の３倍の種類の走査モードの変更指示ができるようになる。   The ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention preferably includes a program capable of distinguishing whether the foot switch is pressed once in a short time, pressed twice in a short time, or pressed for a long time. According to the configuration, the operator can instruct to change the scanning mode of three times the number of the foot switches provided.

また本発明の超音波診断装置は、前記フットスイッチの各押下方法に対する前記走査モードの前記変更指示の内容を変更できるプログラムを備えることが望ましく、この構成により術者は前記フットスイッチ操作に対応する走査モードの前記変更指示内容を自己の好みに応じてカスタマイズすることができるようになる。   In addition, the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention preferably includes a program that can change the contents of the change instruction of the scan mode for each method of pressing the foot switch. With this configuration, the surgeon responds to the foot switch operation. The change instruction content of the scanning mode can be customized according to the user's preference.

また本発明の超音波診断装置は、前記変更指示の内容が現に行われている二次元走査面に対して前記二次元アレイプローブ面の法線を軸とした直交方向への二次元走査面の移行となるようにプログラムされた主制御手段を備えることが望ましい。この構成により、術者は足によって現に行われている二次元走査面に対して前記二次元アレイプローブ面の法線を軸とした直交方向への二次元走査面の移行が可能となる。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention also provides a two-dimensional scanning plane perpendicular to the normal line of the two-dimensional array probe surface with respect to the two-dimensional scanning plane in which the content of the change instruction is actually performed. It is desirable to have main control means programmed to be transitional. With this configuration, the operator can move the two-dimensional scanning surface in the orthogonal direction with the normal line of the two-dimensional array probe surface as an axis with respect to the two-dimensional scanning surface actually performed by the foot.

また本発明の超音波診断装置は、前記変更指示の内容が現に行われている二次元走査面に対して前記二次元アレイプローブ面の法線を軸とした二次元走査面の段階的回転となるプログラムを備えることが望ましい。この構成により、術者は足によって現に行われている二次元走査面に対して前記二次元アレイプローブ面の法線を軸として二次元走査面を段階的に回転できるようになる。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention further includes a stepwise rotation of the two-dimensional scanning surface about the normal line of the two-dimensional array probe surface with respect to the two-dimensional scanning surface on which the content of the change instruction is actually performed. It is desirable to have a program that With this configuration, the surgeon can rotate the two-dimensional scanning surface stepwise with the normal of the two-dimensional array probe surface as an axis with respect to the two-dimensional scanning surface actually performed by the foot.

また本発明の超音波診断装置は、前記変更指示の内容が現に行われている二次元走査面の段階的偏向となるプログラムを備えることが望ましい。この構成により、術者は足によって現に行われている二次元走査面を段階的に偏向させることが可能となる。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention preferably includes a program for stepwise deflection of the two-dimensional scanning plane in which the contents of the change instruction are actually performed. With this configuration, the surgeon can deflect the two-dimensional scanning surface actually performed by the foot step by step.

また本発明の超音波診断装置は、前記変更指示の内容が三次元走査と二次元走査の相互切り換えとなるプログラムを備えることが望ましく、この構成により術者は足によって三次元画像表示モードと二次元画像表示モードとを切り換えることが可能となる。   The ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention preferably includes a program in which the content of the change instruction is a mutual switching between a three-dimensional scan and a two-dimensional scan. It is possible to switch between the three-dimensional image display mode.

さらに、本発明のプラグラムは主制御手段に備えることが望ましい。これにより回路の集積化が図られコストダウンができる。   Furthermore, it is desirable that the program of the present invention is provided in the main control means. As a result, the circuit can be integrated and the cost can be reduced.

本発明の超音波診断装置は、三次元空間内の任意の二次元走査面を形成できる二次元アレイプローブと送信手段と受信ビームフォーマとを備え、二次元走査面の形成位置を足による押下が可能なフットスイッチによって変更指示できるように構成されている。   The ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention includes a two-dimensional array probe capable of forming an arbitrary two-dimensional scanning plane in a three-dimensional space, a transmitting means, and a receiving beamformer, and the formation position of the two-dimensional scanning plane can be pressed by a foot. It is configured so that change can be instructed by a possible foot switch.

この構成により術者は足によって三次元走査モードにする、二次元走査モードにする、二次元走査面を変更する等の操作が可能となり、被検体に対する二次元アレイプローブ適用手技に注力することができるようになり、結果として診断の生産性向上を実現できるという効果を有する。   With this configuration, the operator can perform operations such as switching to the 3D scanning mode, changing to the 2D scanning mode, changing the 2D scanning surface, etc. with his / her foot, and can focus on the technique for applying the 2D array probe to the subject. As a result, it is possible to improve the diagnostic productivity.

以下、本発明の実施の形態の超音波診断装置について、図面を用いて説明する。   Hereinafter, an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

（実施の形態１）
本発明の実施の形態の超音波診断装置を図１に示す。図１において二次元アレイプローブ２は複数の超音波振動子１が二次元状に配列された集合体であり、各超音波振動子１は電気信号と超音波を相互に変換する。後述のように超音波振動子１はＸ−Ｙ平面内にＸ方向とＹ方向に配列されているが、必ずしも超音波振動子１が敷き詰められている必要は無く、まばらに配置される所謂スパースアレイ構造でも差し支えない。また本実施例では二次元アレイプローブ２の超音波振動子１は平面状に配列されている場合を示しているが、曲面配列でも差し支えない。 (Embodiment 1)
An ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. In FIG. 1, a two-dimensional array probe 2 is an assembly in which a plurality of ultrasonic transducers 1 are arranged in a two-dimensional manner, and each ultrasonic transducer 1 converts an electrical signal and an ultrasonic wave to each other. As will be described later, the ultrasonic transducers 1 are arranged in the X direction and the Y direction in the XY plane, but the ultrasonic transducers 1 do not necessarily have to be spread, and so-called sparsely arranged. An array structure may be used. In the present embodiment, the ultrasonic transducers 1 of the two-dimensional array probe 2 are shown as being arranged in a planar shape, but a curved surface arrangement is also acceptable.

各超音波振動子１はそれぞれ送信手段４に接続されている。送信手段４は、複数の超音波振動子１から三次元空間内の任意方向に送信超音波ビームを形成するように超音波を送波させるため、各超音波振動子１を異なる時刻で励振できるようになっている。送信手段４は超音波診断装置本体側に配置されても、二次元アレイプローブ２が収められている後述のプローブケース３０１（図３）に配置されても良い。   Each ultrasonic transducer 1 is connected to the transmission means 4. Since the transmission means 4 transmits ultrasonic waves from a plurality of ultrasonic transducers 1 so as to form a transmission ultrasonic beam in an arbitrary direction in the three-dimensional space, each ultrasonic transducer 1 can be excited at different times. It is like that. The transmission unit 4 may be arranged on the ultrasonic diagnostic apparatus main body side or may be arranged in a probe case 301 (FIG. 3) described later in which the two-dimensional array probe 2 is housed.

このように送信超音波ビームを形成するように送波された超音波は、被検体内の組織、臓器、管壁等で次々と反射し、超音波エコーとして時々刻々各超音波振動子１に戻ってくる。超音波エコーは各超音波振動子１にて再び電気信号に変換され、エコー信号としてレシーバ３に入力され、所望の信号レベルまで増幅される。レシーバ３は超音波診断装置本体側に配置されても、二次元アレイプローブ２が収められている後述のプローブケース３０１に配置されても良い。   The ultrasonic waves transmitted so as to form a transmission ultrasonic beam in this manner are reflected one after another by tissues, organs, tube walls, etc. in the subject, and are ultrasonically echoed to each ultrasonic transducer 1 every moment. Come back. The ultrasonic echoes are converted again into electrical signals by the ultrasonic transducers 1 and input to the receiver 3 as echo signals, and are amplified to a desired signal level. The receiver 3 may be disposed on the ultrasonic diagnostic apparatus main body side or may be disposed in a probe case 301 described later in which the two-dimensional array probe 2 is housed.

レシーバ３により増幅された各エコー信号は受信ビームフォーマ５に入力され、三次元空間内の任意方向に受信超音波ビームを形成するように整相加算処理を受ける。受信ビームフォーマ５は一回の送信で得られたエコー信号から、複数の受信超音波ビームを形成するような同時並行受信を行うことが可能である。またこの受信ビームフォーマ５は二段階のビームフォーマで構成することを阻むものではない。すなわち第一のビームフォーマでは近接する少数の超音波振動子１からのエコー信号を整相加算し、第二のビームフォーマでは各第一のビームフォーマで整相加算されたエコー信号出力をさらに整相加算する構成である。第一のビームフォーマは二次元アレイプローブ２が収められている後述のプローブケース３０１に配置されても良い。   Each echo signal amplified by the receiver 3 is input to the reception beam former 5 and subjected to phasing addition processing so as to form a reception ultrasonic beam in an arbitrary direction in the three-dimensional space. The reception beamformer 5 can perform simultaneous and parallel reception such as forming a plurality of reception ultrasonic beams from an echo signal obtained by one transmission. The reception beamformer 5 does not prevent the reception beamformer 5 from being composed of two-stage beamformers. That is, in the first beamformer, the echo signals from a small number of adjacent ultrasonic transducers 1 are phased and added, and in the second beamformer, the echo signal output phased and added by each first beamformer is further adjusted. This is a configuration for phase addition. The first beamformer may be arranged in a probe case 301 described later in which the two-dimensional array probe 2 is housed.

このように受信ビームフォーマ５によって整相加算処理を受けたエコー信号は、信号処理手段７に入力され、可視信号へと変換される。信号処理手段７における信号処理はエコー信号の表示モードによって異なり、超音波診断装置において必要とされる表示モードに応じて複数搭載される。例えばＢモードの場合は、検波処理、対数圧縮処理、ダイナミックフィルタ等であり、ドプラモードの場合は位相検波処理、自己相関処理等である。   The echo signal subjected to the phasing addition processing by the reception beamformer 5 in this way is input to the signal processing means 7 and converted into a visible signal. The signal processing in the signal processing means 7 varies depending on the echo signal display mode, and a plurality of signal processes are mounted according to the display mode required in the ultrasonic diagnostic apparatus. For example, in the B mode, detection processing, logarithmic compression processing, dynamic filter, and the like are performed, and in the Doppler mode, phase detection processing, autocorrelation processing, and the like are performed.

信号処理手段７で変換出力された可視信号に対応する超音波ビームの走査方向、走査時間は、通常は表示装置１０の表示方式と一致しない。表示装置１０に可視信号を表示させるため、可視信号を表示装置１０の表示方式に走査変換を行うのが画像処理手段９である。このようにして表示装置１０では、三次元空間内のいずれかの二次元走査面に相当する断層像が表示されることになる。   The scanning direction and scanning time of the ultrasonic beam corresponding to the visible signal converted and output by the signal processing means 7 usually do not match the display method of the display device 10. In order to display a visible signal on the display device 10, the image processing means 9 performs scanning conversion of the visible signal to the display method of the display device 10. In this way, the display device 10 displays a tomographic image corresponding to any two-dimensional scanning plane in the three-dimensional space.

さらに画像処理手段９では超音波ビームを三次元走査することで取得された可視信号の集合（ボリュームデータ）から、ボクセルデータを生成し三次元表示データを生成する機能も有する。これらのことによって本発明の超音波診断装置では、表示装置１０に三次元画像が表示できる。   Further, the image processing unit 9 has a function of generating voxel data and generating three-dimensional display data from a set of visible signals (volume data) acquired by three-dimensional scanning with an ultrasonic beam. As a result, the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention can display a three-dimensional image on the display device 10.

ところで本発明の超音波診断装置の実施の形態では、足で押下することによってＯＮ／ＯＦＦするところの第一フットスイッチ１１ａ、第二フットスイッチ１１ｂという２個のフットスイッチが配され、それぞれの出力が主制御手段８に接続されている。このフットスイッチの外観例を図７に示している。フットスイッチの数に制限は無いが、術者の操作性を考慮するならば２個程度が適当である。   By the way, in the embodiment of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, two foot switches, a first foot switch 11a and a second foot switch 11b, which are turned ON / OFF by pressing with a foot, are arranged, and their respective outputs. Is connected to the main control means 8. An example of the appearance of this foot switch is shown in FIG. There is no limit to the number of foot switches, but about two are appropriate if the operator's operability is taken into account.

主制御手段８は、第一フットスイッチ１１ａ、第二フットスイッチ１１ｂの押下によって発生するＯＮ／ＯＦＦを検出することができるように構成されている。さらに主制御手段８は受信ビームフォーマ５と送信手段４に対し、三次元空間内のいずれかの二次元面走査または三次元走査するように指示することができるよう構成されている。さらに主制御手段８は、選択された走査モードに対応した画像処理を実施するよう、画像処理手段９に指示を行うよう構成されている。   The main control means 8 is configured to detect ON / OFF generated when the first foot switch 11a and the second foot switch 11b are pressed. Further, the main control unit 8 is configured to instruct the reception beamformer 5 and the transmission unit 4 to perform any two-dimensional surface scanning or three-dimensional scanning in the three-dimensional space. Further, the main control means 8 is configured to instruct the image processing means 9 to perform image processing corresponding to the selected scanning mode.

例えば第一フットスイッチ１１ａが三次元走査モードと二次元走査モードを切り換える操作に、第二フットスイッチ１１ｂが二次元走査モードの二次元走査面偏向にそれぞれ割り当てられているとする。このとき術者が第一フットスイッチ１１ａを足で押下すると主制御手段８はそのＯＮ／ＯＦＦを検出し、現在が三次元走査モードであれば二次元走査モードに、現在が三次元走査モードであれば二次元走査モードになるよう受信ビームフォーマ５と送信手段４と画像処理手段９とに指示を発生することができる。第二フットスイッチ１１ｂを押下した場合も同様に、押下のたびに二次元走査面を偏向させることができる。   For example, it is assumed that the first foot switch 11a is assigned to the operation for switching between the three-dimensional scanning mode and the two-dimensional scanning mode, and the second foot switch 11b is assigned to the two-dimensional scanning plane deflection in the two-dimensional scanning mode. At this time, when the operator depresses the first foot switch 11a with his / her foot, the main control means 8 detects the ON / OFF, and if the current is the three-dimensional scanning mode, the main control means 8 is in the two-dimensional scanning mode, and the current is in the three-dimensional scanning mode. If there is, an instruction can be issued to the reception beamformer 5, the transmission means 4, and the image processing means 9 so as to enter the two-dimensional scanning mode. Similarly, when the second foot switch 11b is pressed, the two-dimensional scanning plane can be deflected each time the second foot switch 11b is pressed.

ところで本実施の形態のようにフットスイッチが２個配されている場合、主制御手段８に与えることのできる指示内容は２種類に限られてしまう。しかしながら本発明の超音波診断装置の主制御手段８は、フットスイッチの押下が短時間に１回行われたこと、短時間に２回行われたこと、長く押下されていることがそれぞれ弁別できるようになっている。従ってフットスイッチが２個配されているならば、６種類の変更指示を実行できるようになる。押下時にＯＮするスイッチを用いた場合の、フットスイッチ押下の弁別方法例を図８に示す。   By the way, when two foot switches are arranged as in the present embodiment, the instruction contents that can be given to the main control means 8 are limited to two types. However, the main control means 8 of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention can discriminate whether the foot switch has been pressed once in a short time, twice in a short time, or long pressed. It is like that. Therefore, if two foot switches are arranged, six types of change instructions can be executed. FIG. 8 shows an example of a discrimination method for pressing the foot switch when a switch that is turned ON when the switch is pressed is used.

さらに本発明の超音波診断装置の主制御手段８は、各フットスイッチに対するあるいは押下方法に対する変更指示内容を、術者の志向に合わせてカスタマイズできる機能を有する。すなわち前記例では第一フットスイッチ１１ａが三次元走査モードと二次元走査モードを切り換える操作に、第二フットスイッチ１１ｂが二次元走査モードの二次元走査面偏向に割り当てていたが、これを逆にすることも可能である。   Furthermore, the main control means 8 of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention has a function that can customize the change instruction contents for each foot switch or for the pressing method according to the operator's intention. That is, in the above example, the first foot switch 11a is assigned to the operation for switching between the three-dimensional scanning mode and the two-dimensional scanning mode, and the second foot switch 11b is assigned to the two-dimensional scanning plane deflection in the two-dimensional scanning mode. It is also possible to do.

（実施の形態２）
次に本発明の超音波診断装置による三次元走査と二次元走査の例を図３から図６を用いて説明する。図３は三次元走査を行う例である。本例ではプローブハンドル３０１に配された二次元アレイプローブ面をＸ−Ｙ平面にとり、二次元アレイプローブ面の法線方向をＺ軸にとっている。三次元走査は二次元走査面の集合体であるが、本例では二次元走査面をＹ軸に平行に生成し、これがＹ軸を回転軸とした副走査方向に順次偏向させて三次元走査を完成させている。受信ビームフォーマ５が同時並行受信可能である場合は、同時に複数の二次元走査面を完成させながら副走査させるので、この場合は三次元走査の完成時間をさらに短縮することができる。 (Embodiment 2)
Next, an example of three-dimensional scanning and two-dimensional scanning by the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 shows an example in which three-dimensional scanning is performed. In this example, the two-dimensional array probe surface arranged on the probe handle 301 is taken as the XY plane, and the normal direction of the two-dimensional array probe surface is taken as the Z axis. Three-dimensional scanning is an aggregate of two-dimensional scanning planes. In this example, a two-dimensional scanning plane is generated parallel to the Y axis, and this is sequentially deflected in the sub-scanning direction with the Y axis as the rotation axis. Has been completed. When the reception beamformer 5 is capable of simultaneous and parallel reception, sub scanning is performed while simultaneously completing a plurality of two-dimensional scanning planes. In this case, the completion time of three-dimensional scanning can be further shortened.

図４は互いに直交する２つの二次元走査面を生成する例である。Ｘ−Ｚ平面に生成される二次元走査面４０１ａとＹ−Ｚ平面に生成される二次元走査面４０１ｂは、前記フットスイッチの押下により切り換えて表示される。   FIG. 4 is an example of generating two two-dimensional scanning planes orthogonal to each other. The two-dimensional scanning plane 401a generated on the XZ plane and the two-dimensional scanning plane 401b generated on the YZ plane are switched and displayed by pressing the foot switch.

図５は二次元走査面５０１ａが、前記フットスイッチの押下によってＺ軸を回転軸として順次５０１ｂ、５０１ｃ、５０１ｄと回転する例である。このように連続的に走査面を変更する操作は、フットスイッチの押下方法として長押しを選択するのが好適である。術者は生体内臓器の関心の部位を発見するまでフットスイッチを押下しつづけ、該部位が二次元走査面に入ったところで前記フットスイッチの押下を停止することで簡便に関心部位を発見できる。   FIG. 5 shows an example in which the two-dimensional scanning plane 501a sequentially rotates 501b, 501c, and 501d with the Z axis as a rotation axis when the foot switch is pressed. In such an operation for continuously changing the scanning plane, it is preferable to select the long press as the foot switch pressing method. The operator can easily find the site of interest by continuing to press the foot switch until the site of interest in the organ in the body is found, and stopping the foot switch when the site enters the two-dimensional scanning plane.

図６はＹ軸に平行する二次元走査面６０１ａが、前記フットスイッチの押下によってＹ軸を回転軸として順次６０１ｂ、６０１ｃ、６０１ｄと偏向する例である。この場合もフットスイッチの押下方法として長押しを選択するのが好適である。   FIG. 6 shows an example in which the two-dimensional scanning plane 601a parallel to the Y axis is sequentially deflected to 601b, 601c, and 601d with the Y axis as a rotation axis when the foot switch is pressed. In this case as well, it is preferable to select the long press as the method of pressing the foot switch.

このように本発明の実施の形態の超音波診断装置によれば、二次元アレイプローブと第一フットスイッチ１１ａと第二フットスイッチ１１ｂとが設けられており、各スイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態が主制御手段８によって検出できるので、術者は足によってフットスイッチを押下することで三次元走査モード、二次元走査面の変更が可能となる。   As described above, according to the ultrasonic diagnostic apparatus of the embodiment of the present invention, the two-dimensional array probe, the first foot switch 11a, and the second foot switch 11b are provided, and the ON / OFF state of each switch is the main. Since it can be detected by the control means 8, the operator can change the three-dimensional scanning mode and the two-dimensional scanning plane by pressing the foot switch with the foot.

以上のように、本発明にかかる超音波診断装置は、三次元空間内の任意の二次元走査面を形成できる二次元アレイプローブと送信手段と受信ビームフォーマとを備え、二次元走査面の形成位置を足で押下するフットスイッチによって変更指示できるように構成されている。   As described above, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention includes a two-dimensional array probe that can form an arbitrary two-dimensional scanning plane in a three-dimensional space, a transmission unit, and a reception beamformer, and forms a two-dimensional scanning plane. The position can be changed by a foot switch that presses the position with a foot.

この構成により術者は足によって三次元走査モードにする、二次元走査モードにする、二次元走査面を変更する等の操作が可能となり、被検体に対する二次元アレイプローブ適用手技に注力することができるようになり、結果として診断の生産性向上を実現できるので、二次元アレイプローブを搭載し、任意位置の二次元走査面画像及び三次元走査画像を表示することが可能な超音波診断装置に有用である。   With this configuration, the operator can perform operations such as switching to the 3D scanning mode, changing to the 2D scanning mode, changing the 2D scanning surface, etc. with his / her foot, and can focus on the technique for applying the 2D array probe to the subject. As a result, improvement in diagnostic productivity can be realized, so that an ultrasonic diagnostic apparatus equipped with a two-dimensional array probe and capable of displaying a two-dimensional scanning plane image and a three-dimensional scanning image at an arbitrary position is provided. Useful.

本発明の実施の形態の超音波診断装置ブロック図Block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention 従来の超音波診断装置のブロック図Block diagram of conventional ultrasonic diagnostic equipment 二次元アレイプローブで三次元走査を行う例の説明図Illustration of an example of 3D scanning with a 2D array probe 二次元アレイプローブで互いに直交する２つの二次元走査面を生成する例の説明図Explanatory drawing of the example which produces | generates two two-dimensional scanning surfaces orthogonal to each other with a two-dimensional array probe 二次元アレイプローブで二次元走査面を回転させる例の説明図Explanatory drawing of an example of rotating a two-dimensional scanning plane with a two-dimensional array probe 二次元アレイプローブで二次元走査面を偏向させる例の説明図Illustration of an example of deflecting a two-dimensional scanning surface with a two-dimensional array probe フットスイッチ外観例を示す図Figure showing an example of foot switch appearance フットスイッチ押下の弁別方法を例示したフローチャートFlow chart illustrating the discrimination method of foot switch press

符号の説明Explanation of symbols

１ 超音波振動子
２ 二次元アレイプローブ
３ レシーバ
４ 送信手段
５ 受信ビームフォーマ
７ 信号処理手段
８ 主制御手段
９ 画像処理手段
１０ 表示装置
１１ａ 第一フットスイッチ
１１ｂ 第二フットスイッチ
２０１ 操作卓
２０２ スイッチ
３０１ プローブケース
４０１ａ Ｘ−Ｚ平面に生成される二次元走査面
４０１ｂ Ｙ−Ｚ平面に生成される二次元走査面
５０１ａ，５０１ｂ，５０１ｃ，５０１ｄ Ｚ軸を回転軸とする二次元走査面
６０１ａ，６０１ｂ，６０１ｃ，６０１ｄ Ｙ軸を回転軸に偏向する二次元走査面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic transducer 2 Two-dimensional array probe 3 Receiver 4 Transmission means 5 Reception beamformer 7 Signal processing means 8 Main control means 9 Image processing means 10 Display apparatus 11a 1st foot switch 11b 2nd foot switch 201 Console 202 Switch 301 Probe case 401a Two-dimensional scanning plane generated on the XZ plane 401b Two-dimensional scanning plane generated on the YZ plane 501a, 501b, 501c, 501d Two-dimensional scanning planes 601a, 601b with the Z axis as the rotation axis 601c, 601d Two-dimensional scanning plane that deflects the Y axis as a rotation axis

Claims (10)

超音波を送受する複数の超音波振動子が二次元状に配列された二次元アレイプローブと、送信ビームを形成するように前記複数の超音波振動子を励振する送信手段と、
前記複数の超音波振動子によって受波された超音波エコー信号を増幅するレシーバと、
受信ビームを形成するように前記増幅された超音波エコー信号を整相加算する受信ビームフォーマと、
前記整相加算された超音波エコー信号を可視信号に変換する信号処理手段と、
複数の前記可視信号から二次元または三次元画像を構成する画像処理手段と、
前記二次元または三次元画像を表示する表示装置と、
足を用いて押下することでＯＮ／ＯＦＦするフットスイッチと、
前記フットスイッチのＯＮ／ＯＦＦを検出して前記送信手段と、
前記受信ビームフォーマに対して送受信ビームの走査モードを変更指示する主制御手段と、を備え、
前記主制御手段は、前記フットスイッチの押下方法を区別し、前記押下方法に応じた前記走査モードへ変更指示を行うことを特徴とする超音波診断装置。 A two-dimensional array probe in which a plurality of ultrasonic transducers for transmitting and receiving ultrasonic waves are arranged two-dimensionally, and a transmission means for exciting the plurality of ultrasonic transducers so as to form a transmission beam;
A receiver for amplifying ultrasonic echo signals received by the plurality of ultrasonic transducers;
A receive beamformer for phasing and adding the amplified ultrasonic echo signals to form a receive beam;
Signal processing means for converting the phasing-added ultrasonic echo signal into a visible signal;
Image processing means for constructing a two-dimensional or three-dimensional image from a plurality of the visible signals;
A display device for displaying the two-dimensional or three-dimensional image;
A foot switch that is turned on and off by pressing with the foot;
Detecting the ON / OFF of the foot switch and transmitting means;
Main control means for instructing the reception beamformer to change the scanning mode of the transmission / reception beam ,
The ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that the main control means distinguishes a method of pressing the foot switch and gives an instruction to change to the scanning mode according to the pressing method . フットスイッチは少なくとも一つ以上備えることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein at least one foot switch is provided. フットスイッチは前記押下方法として短時間に一回押下されたかあるいは長押しされたかを区別する主制御手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の超音波診断装置。 Footswitch ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises the distinguishing main control unit or is briefly pressed or length is pressed once as the pressing method. フットスイッチは前記押下方法として短時間に一回押下されたかあるいは短時間に二回押下されたかあるいは長押しされたかを区別する主制御手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の超音波診断装置。 Footswitch of claim 1 or 2, characterized in that it comprises the distinguishing main control unit or is briefly pressed or length is pressed twice or short is pressed once as the pressing method Ultrasonic diagnostic equipment. フットスイッチの各押下方法に対する前記走査モードの前記変更指示の内容を変更できるプログラムを備えることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の超音波診断装置。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1-4 any one, characterized in that it comprises a program that can modify the contents of the change instruction of the scan mode for each depression method footswitch. 変更指示の内容が現に行われている二次元走査面に対して前記二次元アレイプローブ面の法線を軸とした直交方向への二次元走査面の移行となるようにプログラムを備えることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の超音波診断装置。 A program is provided so that the content of the change instruction is a transition of the two-dimensional scanning surface in an orthogonal direction with the normal line of the two-dimensional array probe surface as an axis with respect to the two-dimensional scanning surface that is currently being performed. The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 5 . 変更指示の内容が現に行われている二次元走査面に対して前記二次元アレイプローブ面の法線を軸とした二次元走査面の段階的回転となるようにプログラムを備えることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の超音波診断装置。 A program is provided so that the content of the change instruction is a stepwise rotation of the two-dimensional scanning surface about the normal line of the two-dimensional array probe surface with respect to the two-dimensional scanning surface currently being performed. The ultrasonic diagnostic apparatus of any one of Claims 1-4 . 変更指示の内容が現に行われている二次元走査面の段階的偏向となるようにプログラムを備えることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の超音波診断装置。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1-4, characterized in that it comprises a program so that the contents of the change instruction is gradual deflection of the two-dimensional scanning plane that are actually performed. 変更指示の内容が三次元走査と二次元走査の相互切り換えとなるプログラムを備えることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の超音波診断装置。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 4 , further comprising a program in which the content of the change instruction is a mutual switching between a three-dimensional scan and a two-dimensional scan. プログラムは主制御手段に備えることを特徴とする請求項５〜９いずれか１項に記載の超音波診断装置。
Program ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 5-9, characterized in that it comprises a main control unit.
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