JP5234392B2 - 超音波診断装置 - Google Patents
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Description
これに対して、リファレンス用送波パルスを打たず、造影撮影用送波パルスに応じた受信信号を用いてリファレンス画像を作成すれば、造影画像のフレームレートは下がらない。しかし、このリファレンス画像は、リファレンス用送波パルスを送信しそれに応じた受信信号を基に作成したリファレンス画像より画質が低くなるので、リファレンス画像の画質を重視する場合に対応できない問題点がある。
そこで、本発明の目的は、造影画像のフレームレートとリファレンス画像の画質のバランスを最適にすることが出来る超音波診断装置を提供することにある。
上記第1の観点による超音波診断装置では、第1リファレンス画像作成手段を選択すれば、リファレンス用送波パルスを送信しないので、造影画像のフレームレートは下がらない。また、第2リファレンス画像作成手段を選択すれば、リファレンス用送波パルスを送信するので、画質の良いリファレンス画像が得られる。すなわち、造影画像のフレームレートとリファレンス画像の画質のバランスを場合に応じて最適にすることが出来る。
上記第2の観点による超音波診断装置では、第1リファレンス画像作成手段を選択するか、第2リファレンス画像作成手段を選択するかを、操作者の判断で切り替えることが出来る。
FOV(Field Of View:どのくらいの深さまで観察するか、という指標)が深い場合は造影画像のフレームレートに余裕がなくなり、FOVが浅い場合は造影画像のフレームレートに余裕が生じる。そこで、上記第3の観点による超音波診断装置では、第1リファレンス画像作成手段と第2リファレンス画像作成手段の選択をFOVに応じて自動的に行う。
上記第4の観点による超音波診断装置では、FOVが例えば10cmより深くて造影画像のフレームレートに余裕がないときは第1リファレンス画像作成手段を自動的に選択するので、造影画像のフレームレートが下がることを回避できる。また、FOVが例えば10cmより浅くて造影画像のフレームレートに余裕があるときは第2リファレンス画像作成手段を自動的に選択するので、画質の良いリファレンス画像が得られる。
送信フォーカスが深い場合は一般にFOVも深いので造影画像のフレームレートに余裕がなくなり、FOVが浅い場合は一般にFOVも浅いので造影画像のフレームレートに余裕が生じる。そこで、上記第5の観点による超音波診断装置では、第1リファレンス画像作成手段と第2リファレンス画像作成手段の選択を送信フォーカスに応じて自動的に行う。
上記第6の観点による超音波診断装置では、送信フォーカスが例えば9cmより深くて一般に造影画像のフレームレートに余裕がないときは第1リファレンス画像作成手段を自動的に選択するので、造影画像のフレームレートが下がることを回避できる。また、送信フォーカスが例えば9cmより浅くて一般に造影画像のフレームレートに余裕があるときは第2リファレンス画像作成手段を自動的に選択するので、画質の良いリファレンス画像が得られる。
ターゲットフレームレート(造影画像の最低希望フレームレート)が高い場合は造影画像の実フレームレートに余裕がなくなり、ターゲットフレームレートが低い場合は造影画像の実フレームレートに余裕が生じる。そこで、上記第7の観点による超音波診断装置では、第1リファレンス画像作成手段と第2リファレンス画像作成手段の選択をターゲットフレームレートに応じて自動的に行う。
上記第8の観点による超音波診断装置では、第2リファレンス画像作成手段を選択した場合のフレームレートを計算し、計算した実フレームレートがターゲットフレームレート未満になるときは第1リファレンス画像作成手段を選択し、計算した実フレームレートがターゲットフレームレート以上になるときは第2リファレンス画像作成手段を選択する。従って、ターゲットフレームレートを確実に保証できると共に、フレームレートに余裕がある場合は画質の良いリファレンス画像が得られる。
リファレンス用送波パルスの周波数を高くすれば分解能は上がるが、被検体内での減衰が大きくなる。そこで、上記第9の観点による超音波診断装置では、FOVが深い場合はFOVの深部での減衰が大きくならないようにリファレンス用送波パルスの周波数を低くして減衰を抑え、FOVが浅い場合はFOV内での減衰が小さいのでリファレンス用送波パルスの周波数を高くして分解能を上げる。
上記第10の観点による超音波診断装置では、FOVが例えば5cm以上の場合はFOVの深部での減衰が大きくならないようにリファレンス用送波パルスの周波数を例えば4MHzとして減衰を抑制し、FOVが例えば5cm未満の場合はFOV内での減衰が小さいのでリファレンス用送波パルスの周波数を例えば5MHzとして分解能を上げる。
リファレンス用送波パルスの波連長(パルス全体に含まれる波の長さ)を短くすれば分解能は上がるが、被検体内での深部到達能が低下する。そこで、上記第11の観点による超音波診断装置では、FOVが深い場合は深部到達能が低下しないようにリファレンス用送波パルスの波連長を長くし、FOVが浅い場合は深部到達能の低下の影響が少ないためリファレンス用送波パルスの波連長を短くして分解能を上げる。
なお、波連長=波長×バースト数(パルス全体に含まれる波の周期数)である。
上記第12の観点による超音波診断装置では、FOVが例えば5cm以上の場合は深部到達能が低下しないようにリファレンス用送波パルスの波連長を例えば波長の2倍とし、FOVが例えば5cm未満の場合は深部到達能の低下の影響が少ないためリファレンス用送波パルスの波連長を例えば波長と等しくして分解能を上げる。
リファレンス用送波パルスを送信する際の送信f値またはそのエコーを受信する時の受信f値を大きくすれば焦点深度は大きくなるが分解能は低下する。そこで、上記第13の観点による超音波診断装置では、FOVが深い場合は送信f値および受信f値の少なくとも一方を大きくしてFOV中で合焦する範囲を広げ、FOVが浅い場合は送信f値および受信f値の少なくとも一方を小さくして分解能を向上させる。
上記第14の観点による超音波診断装置では、FOVが例えば5cm以上の場合はリファレンス用送波パルスを送信する際の送信f値または受信時の受信f値を大きくして合焦する範囲を広げる。一方、FOVが例えば5cm未満の場合は送信f値または受信f値を小さくして分解能を向上させる。
上記第15の観点による超音波診断装置では、造影撮影に適した送波パルスの周波数を用いて造影感度を良好に保ちつつ、それよりもリファレンス用送波パルスの周波数を高くしてリファレンス画像の分解能を上げることが出来る。
上記第16の観点による超音波診断装置では、造影撮影用送波パルスの音圧よりもリファレンス用送波パルスの音圧が低いので、リファレンス用送波パルスの音圧によって造影撮影に悪影響を与えることを防止できる。
この超音波診断装置100は、超音波プローブ1と、超音波プローブ1を駆動して被検体内を超音波ビームで走査する送受信部2と、超音波画像などを表示する表示部3と、操作者が指示やデータを入力するための操作部4と、全体を制御する制御部5とを具備している。
ステップS1では、操作者の指示操作で切り替える設定になっていないならステップS2へ進み、操作者の指示操作で切り替える設定になっているならステップS5へ進む。
ステップS2では、FOVで切り替える設定になっていないならステップS3へ進み、FOVで切り替える設定になっているならステップS6へ進む。
ステップS3では、送信フォーカスで切り替える設定になっていないならステップS4へ進み、送信フォーカスで切り替える設定になっているならステップS7へ進む。
ステップS4では、ターゲットフレームレートで切り替える設定になっていないなら図示しない別処理(例えばエラー処理)へ進み、ターゲットフレームレートで切り替える設定になっているならステップS8へ進む。
ステップS12では、FOVが予め設定された深度(例えば5cm)以上ならステップS13へ進み、FOVが予め設定された深度未満ならステップS14へ進む。
音線方向L1に送信音圧0.2MIの造影撮影用送波パルスM1とその造影撮影用送波パルスM1の送信波形の位相を反転した造影撮影用送波パルスM2とを組で送信し、次に音線方向L2に送信音圧0.2MIの造影撮影用送波パルスM1,M2を組で送信し、…というように、造影撮影用送波パルスだけを送信し、リファレンス用送波パルスは送信しない。このため、リファレンス用送波パルスを送信することによるフレームレートの低下はない。しかし、造影撮影用送波パルスM1,M2の周波数が造影剤により制限されるため、造影撮影用送波パルスに応じた受信信号を用いて作成したリファレンス画像の画質は良くない。
音線方向L1に送信音圧0.18MIのリファレンス用送波パルスRと送信音圧0.2MIの造影撮影用送波パルスM1,M2を組で送信し、次に音線方向L2に送信音圧0.18MIのリファレンス用送波パルスRと送信音圧0.2MIの造影撮影用送波パルスM1,M2を組で送信し、…というように、リファレンス用送波パルスと造影撮影用送波パルスを送信する。リファレンス用送波パルスRの周波数は造影剤により制限されないため、リファレンス用送波パルスRに応じた受信信号を基に作成したリファレンス画像の画質は良い。しかし、リファレンス用送波パルスRを送信することによるフレームレートの低下がある。
(1)造影画像だけを表示する。
(2)リファレンス画像だけを表示する。
(3)造影画像およびリファレンス画像を並べて表示する。
(4)造影画像とリファレンス画像とを重ね合わせた画像を表示する。
(5)造影画像とリファレンス画像とを重ね合わせた画像およびリファレンス画像を並べて表示する。
(6)造影画像とリファレンス画像とを重ね合わせた画像および造影画像を並べて表示する。
(7)造影画像とリファレンス画像とを重ね合わせた画像およびリファレンス画像および造影画像を並べて表示する。
例えば、造影画像の輝度値に比例したR値を出力し、リファレンス画像の輝度値に比例したB値を出力し、G値=0を出力するようにLUTを定義すれば、造影画像の輝度値が低くリファレンス画像の輝度値が高い画素は青く、造影画像の輝度値が高くリファレンス画像の輝度値が低い画素は赤く、造影画像の輝度値もリファレンス画像の輝度値も高い画素は紫に、造影画像の輝度値もリファレンス画像の輝度値も低い画素は黒く表示されることになる。
(1)造影画像のフレームレートを重視する場合は、造影撮影用送波パルスに応じた受信信号を用いてリファレンス画像を作成する(第1リファレンス画像作成手段)ように操作者が指示すれば、リファレンス用送波パルスを送信しないので、フレームレートは下がらない。また、リファレンス画像の画質を重視するときは、リファレンス用送波パルスを送信しそれに応じた受信信号を基にリファレンス画像を作成する(第2リファレンス画像作成手段)ように操作者が指示すれば、リファレンス用送波パルスを送信するので、画質の良いリファレンス画像が得られる。
図6のステップS11では、造影撮影用送波パルスに応じた受信信号を用いてリファレンス画像を作成するように切り替えたなら処理を終了し、リファレンス用送波パルスを送信するように切り替えたならステップS12へ進む。
ステップS12では、FOVが予め設定された深度(例えば5cm)以上ならステップS13へ進み、FOVが予め設定された深度未満ならステップS14へ進む。
図7のステップS11では、造影撮影用送波パルスに応じた受信信号を用いてリファレンス画像を作成するように切り替えたなら処理を終了し、リファレンス用送波パルスを送信するように切り替えたならステップS12へ進む。
ステップS12では、FOVが予め設定された深度(例えば5cm)以上ならステップS13へ進み、FOVが予め設定された深度未満ならステップS14へ進む。
2 送受信部
3 表示部
4 操作部
5 制御部
100 超音波診断装置
Claims (16)
- 複数の送波パルスで1組の造影撮影用送波パルスを送信しそれに応じた受信信号を基に造影画像を作成する造影画像作成手段と、
前記造影撮影用送波パルスのうちの1つの送波パルスに応じた受信信号を用いてリファレンス画像を作成する第1リファレンス画像作成手段と、
前記造影撮影用送波パルスとは別のリファレンス用送波パルスを送信しそれに応じた受信信号を基にリファレンス画像を作成する第2リファレンス画像作成手段と、
前記第1リファレンス画像作成手段および前記第2リファレンス画像作成手段の一方を選択して作動させる切替手段と、
前記造影画像と前記リファレンス画像とを並べて表示するか又は重ね合わせて表示する画像表示手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項1に記載の超音波診断装置において、
前記切替手段は、前記選択を操作者の指示に応じて行うことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項1または請求項2に記載の超音波診断装置において、
前記切替手段は、前記選択をFOVに応じて行うことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項3に記載の超音波診断装置において、
前記切替手段は、FOVが予め設定された深度以上のときは第1リファレンス画像作成手段を選択し、FOVが予め設定された深度未満のときは第2リファレンス画像作成手段を選択することを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項1または請求項2に記載の超音波診断装置において、
前記切替手段は、前記選択を送信フォーカスに応じて行うことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項5に記載の超音波診断装置において、
前記切替手段は、送信フォーカスが予め設定されたフォーカス深度以上のときは第1リファレンス画像作成手段を選択し、送信フォーカスが予め設定されたフォーカス深度未満のときは第2リファレンス画像作成手段を選択することを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項1または請求項2に記載の超音波診断装置において、
前記切替手段は、前記選択をターゲットフレームレートに応じて行うことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項7に記載の超音波診断装置において、
前記切替手段は、第2リファレンス画像作成手段を選択すると実フレームレートがターゲットフレームレート未満になるときは第1リファレンス画像作成手段を選択し、第2リファレンス画像作成手段を選択しても実フレームレートがターゲットフレームレート以上になるときは第2リファレンス画像作成手段を選択することを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項1から請求項8のいずれかに記載の超音波診断装置において、
前記第2リファレンス画像作成手段は、FOVに応じて前記リファレンス用送波パルスの周波数を変えることを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項9に記載の超音波診断装置において、
前記第2リファレンス画像作成手段は、FOVが予め設定された深度以上のときは前記リファレンス用送波パルスの周波数を第1の周波数とし、FOVが予め設定された深度未満のときは前記リファレンス用送波パルスの周波数を前記第1の周波数より高い第2の周波数とすることを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項1から請求項8のいずれかに記載の超音波診断装置において、
前記第2リファレンス画像作成手段は、FOVに応じて前記リファレンス用送波パルスの波連長を変えることを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項11に記載の超音波診断装置において、
前記第2リファレンス画像作成手段は、FOVが予め設定された深度以上のときは前記リファレンス用送波パルスの波連長を第1の波連長とし、FOVが予め設定された深度未満のときは前記リファレンス用送波パルスの波連長を前記第1の波連長より短い第2の波連長とすることを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項1から請求項8のいずれかに記載の超音波診断装置において、
前記第2リファレンス画像作成手段は、FOVに応じて前記リファレンス用送波パルスを送信する際の送信f値および受信時の受信f値の少なくとも一方を変えることを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項13に記載の超音波診断装置において、
前記第2リファレンス画像作成手段は、FOVが予め設定された深度以上のときは前記リファレンス用送波パルスを送信する際の送信f値および受信時の受信f値の少なくとも一方を第1の送信f値または第1の受信f値とし、FOVが予め設定された深度未満のときは前記リファレンス用送波パルスを送信する際の送信f値および受信時の受信f値の少なくとも一方を前記第1の送信f値より小さい第2の送信f値または前記第1の受信f値より小さい第2の受信f値とすることを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項1から請求項14のいずれかに記載の超音波診断装置において、
前記造影撮影用送波パルスの周波数よりも前記リファレンス用送波パルスの周波数が高いことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項1から請求項15のいずれかに記載の超音波診断装置において、
前記造影撮影用送波パルスの音圧よりも前記リファレンス用送波パルスの音圧が低いことを特徴とする超音波診断装置。
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