JP6733445B2 - 超音波診断装置、超音波画像生成方法及びプログラム - Google Patents

超音波診断装置、超音波画像生成方法及びプログラム Download PDF

Info

Publication number
JP6733445B2
JP6733445B2 JP2016178282A JP2016178282A JP6733445B2 JP 6733445 B2 JP6733445 B2 JP 6733445B2 JP 2016178282 A JP2016178282 A JP 2016178282A JP 2016178282 A JP2016178282 A JP 2016178282A JP 6733445 B2 JP6733445 B2 JP 6733445B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
mode
image mode
scan parameter
information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016178282A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018042649A (ja
Inventor
川端 章裕
章裕 川端
政志 國田
政志 國田
晋哉 黒川
晋哉 黒川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2016178282A priority Critical patent/JP6733445B2/ja
Priority to US15/692,529 priority patent/US10792017B2/en
Publication of JP2018042649A publication Critical patent/JP2018042649A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6733445B2 publication Critical patent/JP6733445B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/5215Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data
    • A61B8/5238Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for combining image data of patient, e.g. merging several images from different acquisition modes into one image
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/5215Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data
    • A61B8/5238Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for combining image data of patient, e.g. merging several images from different acquisition modes into one image
    • A61B8/5246Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for combining image data of patient, e.g. merging several images from different acquisition modes into one image combining images from the same or different imaging techniques, e.g. color Doppler and B-mode
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/13Tomography
    • A61B8/14Echo-tomography
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/89Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/89Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S15/8906Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
    • G01S15/8997Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using synthetic aperture techniques
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52023Details of receivers
    • G01S7/52036Details of receivers using analysis of echo signal for target characterisation
    • G01S7/52038Details of receivers using analysis of echo signal for target characterisation involving non-linear properties of the propagation medium or of the reflective target
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52085Details related to the ultrasound signal acquisition, e.g. scan sequences
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52098Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging related to workflow protocols
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • A61B8/0866Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving foetal diagnosis; pre-natal or peri-natal diagnosis of the baby
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/46Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B8/461Displaying means of special interest
    • A61B8/466Displaying means of special interest adapted to display 3D data
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/58Testing, adjusting or calibrating the diagnostic device
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/89Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S15/8906Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
    • G01S15/8959Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using coded signals for correlation purposes
    • G01S15/8963Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using coded signals for correlation purposes using pulse inversion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Gynecology & Obstetrics (AREA)
  • Pregnancy & Childbirth (AREA)

Description

本発明は、超音波診断装置、超音波画像生成方法及びプログラムに関する。
超音波診断は、超音波探触子を体表から当てるだけの簡単な操作で心臓の拍動や胎児の動きの様子がリアルタイム表示で得られ、かつ安全性が高いため繰り返して検査を行うことができる。
超音波診断装置は、超音波探触子を介して被検体内部に向けて超音波を送受信することで得られる反射超音波に基づき、被検体内部情報を超音波画像として画像化するものである。この超音波画像には、例えば、B(Brightness)モード時に得るBモード画像と、このBモード画像に重畳表示されるC(カラーフロー:Color Flow)モード時に得るCモード画像と、がある。
Bモード画像は、反射超音波の振幅強度を輝度で表示することで被検体の内部組織を画像化した画像である。
一方、Cモード画像は、Bモード画像中に指定した関心領域(以下、関心領域(Region Of Interest)を「ROI」と称する。)内において、血流情報をカラー(色)表示した画像である。このCモード画像は、ROI内の血流情報を、例えば、超音波探触子に近づく方向の血流を赤色成分で、遠ざかる方向の血流を青色成分に割当てて表示されたカラードプラー画像と、血流パワーを色表示したパワードプラー画像とがあり、Bモード画像に重畳表示される。
Cモード画像の表示時には、Bモード画像用の超音波の送受信とCモード画像用の超音波の送受信とが交互に実行され、生成されるBモード画像データ及びCモード画像データが合成されて表示される。このようにCモード画像の表示時は、Bモード画像用の超音波の送受信とCモード画像用の超音波の送受信が必要なため、Bモード画像用の超音波の送受信だけでよいBモード画像の表示時に比べ、送受信に時間がかかりフレームレートが低下する。
このため、Bモード画像データ生成のフレームレートと、Cモード画像データ生成のフレームレートとを異なるフレームレートに設定可能で、設定されたフレームレートに応じて超音波を走査する時相を制御し、基準信号を生成し、当該基準信号に基づいてBモード画像データ及びCモード画像データを重畳して表示する超音波診断装置が知られている(特許文献1参照)。
特開2008−142130号公報
通常、超音波診断装置においては、スキャン密度や深度といったスキャン条件が決まると、それに応じてフレームレートが定まる。しかし、特許文献1の超音波診断装置では、フレームレートからスキャン条件を逆に決める必要があり、制御が複雑になる。
また、特許文献1の超音波診断装置では、Bモード、Cモードといった画像モードごとにフレームレートが異なるため、それらの時相を調停する仕組みが必要になり、制御が複雑になる。
本発明の目的は、2つの画像モードの画像データを合成する場合に、合成画像データのフレームレートを容易に調整することである。
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明の超音波診断装置は、
画像データを合成可能な第1の画像モード及び第2の画像モードを有する超音波診断装置であって、
第2の画像モードがオンになった場合に、フレームレートに影響する第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報に応じて、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを設定し、当該設定したスキャンパラメーターに応じた制御情報を生成する制御部と、
前記生成された制御情報に応じて、駆動信号を生成し、当該駆動信号を、駆動信号に応じて被検体に送信超音波を送信し反射超音波を受信する超音波探触子に入力する送信部と、
前記生成された制御情報に応じて、前記超音波探触子で生成された電気信号から第1及び第2の画像モードの画像の受信信号を生成する受信部と、
前記生成された第1の画像モードの画像の受信信号に基づいて第1の画像モード画像データを生成する第1の画像モード画像生成部と、
前記生成された第2の画像モードの画像の受信信号に基づいて第2の画像モード画像データを生成する第2の画像モード画像生成部と、
前記生成された第1の画像モード画像データと前記生成された第2の画像モード画像データとを合成して合成画像データを生成する合成部と、を備える。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の超音波診断装置において、
前記制御部は、第2の画像モードがオンになった場合に、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターが前記第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報を超える場合に、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを前記制限情報を超えない設定情報に変更し、第2の画像モードがオンになった場合に、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターが前記第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報を超えない場合に、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを変更しない。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の超音波診断装置において、
第2の画像モードがオンである場合に、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報を有効にするか否かの指定入力を受け付ける第1の操作部を備え、
前記制御部は、前記第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報が有効に指定された場合に、当該第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報を超えない第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを設定する。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の超音波診断装置において、
前記第1の操作部は、第2の画像モードがオンである場合に、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報の程度の指定入力を受け付け、
前記制御部は、前記第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報が有効に指定された場合に、前記指定された段階の第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報を超えない第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを設定する。
請求項5に記載の発明は、請求項1又は2に記載の超音波診断装置において、
第2の画像モードがオンである場合に、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報の程度の指定を受け付ける第2の操作部を備え、
前記制御部は、前記指定された段階の第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報を超えない第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを設定する。
請求項6に記載の発明は、請求項3又は4に記載の超音波診断装置において、
前記制御部は、第2の画像モードがオンになった場合に、第1の画像モードにおける第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの設定情報を第1の記憶部に保存し、第2の画像モードがオンである場合に、前記第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報が有効から無効に変更された場合に、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを前記保存されたスキャンパラメーターの設定情報に変更し、第2の画像モードがオンである場合に、前記第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報が無効から有効に変更された場合に、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを前記変更されたスキャンパラメーターの制限情報を超えない設定情報に変更する。
請求項7に記載の発明は、請求項4又は5に記載の超音波診断装置において、
前記制御部は、第2の画像モードがオンになった場合に、第1の画像モードにおける第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの設定情報を第1の記憶部に保存し、第2の画像モードがオンである場合に、前記第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報の程度が変更され、前記保存されたスキャンパラメーターの設定情報が当該変更された制限情報の程度を超えない場合に、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを前記保存されたスキャンパラメーターの設定情報に変更し、前記保存されたスキャンパラメーターの設定情報が当該変更された制限情報の程度を超える場合に、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを前記変更されたスキャンパラメーターの制限情報を超えない設定情報に変更する。
請求項8に記載の発明は、請求項1から7のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記制御部は、第2の画像モードがオンになった場合に、第1の画像モードにおける第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの設定情報を第1の記憶部に保存し、第2の画像モードがオフされた場合に、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを前記保存された第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの設定情報に戻す。
請求項9に記載の発明は、請求項1から8のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの変更入力を受け付ける第3の操作部を備え、
前記制御部は、第2の画像モードがオンである場合に、前記第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報を超える前記変更入力された第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターへの変更を禁止する。
請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の超音波診断装置において、
前記制御部は、第2の画像モードがオンである場合に、前記第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報を超えない範囲で前記変更入力された第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターへ変更する。
請求項11に記載の発明は、請求項8に記載の超音波診断装置において、
前記制御部は、第2の画像モードがオンである場合に、前記第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報を超えない範囲で第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを変更した場合に、前記保存された第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの設定情報を前記変更された第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターで更新する。
請求項12に記載の発明は、請求項1から11のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記スキャンパラメーターは、スキャンデンシティ、パルスインバージョン方式のTHI、多段フォーカス、合成開口の少なくとも1つである。
請求項13に記載の発明は、請求項1から12のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを対応付ける診断用途情報と、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報の程度を示す制限の程度と、の入力を受け付ける第4の操作部を備え、
前記制御部は、前記入力された制限の程度とフレームレートとを用いて、第1の画像モードの画像の画質を重視するかフレームレートを重視するかを示す評価値を算出し、当該算出した評価値を前記入力された診断用途情報に対応付けて第2の記憶部に保存し、前記第2の記憶部に保存されていない評価値に対応する診断用途情報が入力された場合に、当該入力された診断用途情報の他の診断用途情報に対応する評価値とフレームレートを用いて、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限の程度の推奨値を算出し、算出した推奨値に応じて制限の程度を設定する。
請求項14に記載の発明は、請求項13に記載の超音波診断装置において、
前記評価値は、算出に用いる制限の程度が高いほどフレームレート重視であり、算出に用いる制限の程度が低いほど第1の画像モードの画像の画質重視である。
請求項15に記載の発明は、請求項13又は14に記載の超音波診断装置において、
前記評価値は、算出に用いるフレームレートが速いほどフレームレート重視であり、算出に用いるフレームレートが遅いほど第1の画像モードの画像の画質重視である。
請求項16に記載の発明は、請求項13から15のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記第4の操作部は、前記算出された推奨値への制限の程度の変更の可否の入力情報を受け付け、
前記制御部は、前記制限の程度の変更の同意の入力に応じて、前記算出された推奨値へ制限の程度を変更し、前記制限の程度の変更の禁止の入力に応じて、前記算出された推奨値へ制限の程度を変更しない。
請求項17に記載の発明は、請求項13から16のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記制御部は、前記第2の記憶部に保存されていない評価値に対応する診断用途情報が入力された場合に、当該入力された診断用途情報の他の診断用途情報として、前記第2の記憶部に保存された全ての診断用途情報に対応する評価値の平均値、又は前記第2の記憶部に保存された前記入力された診断用途情報といずれか1つが同じ診断用途情報に対応する評価値を用いる。
請求項18に記載の発明は、請求項13から17のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記診断用途情報は、プリセット及び超音波探触子の少なくとも一方である。
請求項19に記載の発明は、請求項1から18のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記第1の画像モードは、Bモードであり、
前記第2の画像モードは、カラードプラーモード、パワードプラーモード、組織ドプラーモード又はエラストグラフィモードである。
請求項20に記載の発明は、
画像データを合成可能な第1の画像モード及び第2の画像モードを用いる超音波画像生成方法であって、
第2の画像モードがオンになった場合に、フレームレートに影響する第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報に応じて、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを設定し、当該設定したスキャンパラメーターに応じた制御情報を生成する制御工程と、
前記生成された制御情報に応じて、駆動信号を生成し、当該駆動信号を、駆動信号に応じて被検体に送信超音波を送信し反射超音波を受信する超音波探触子に入力する送信工程と、
前記生成された制御情報に応じて、前記超音波探触子で生成された電気信号から第1及び第2の画像モードの画像の受信信号を生成する受信工程と、
前記生成された第1の画像モードの画像の受信信号に基づいて第1の画像モード画像データを生成する第1の画像モード画像生成工程と、
前記生成された第2の画像モードの画像の受信信号に基づいて第2の画像モード画像データを生成する第2の画像モード画像生成工程と、
前記生成された第1の画像モード画像データと前記生成された第2の画像モード画像データとを合成して合成画像データを生成する合成工程と、を含む。
請求項21に記載の発明のプログラムは、
画像データを合成可能な第1の画像モード及び第2の画像モードを有する超音波診断装置のコンピューターを、
第2の画像モードがオンになった場合に、フレームレートに影響する第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報に応じて、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを設定し、当該設定したスキャンパラメーターに応じた制御情報を生成する制御部、
前記生成された制御情報に応じて、駆動信号を生成し、当該駆動信号を、駆動信号に応じて被検体に送信超音波を送信し反射超音波を受信する超音波探触子に入力する送信部と、
前記生成された制御情報に応じて、前記超音波探触子で生成された電気信号から第1及び第2の画像モードの画像の受信信号を生成する受信部、
前記生成された第1の画像モードの画像の受信信号に基づいて第1の画像モード画像データを生成する第1の画像モード画像生成部、
前記生成された第2の画像モードの画像の受信信号に基づいて第2の画像モード画像データを生成する第2の画像モード画像生成部、
前記生成された第1の画像モード画像データと前記生成された第2の画像モード画像データとを合成して合成画像データを生成する合成部、
として機能させる。
本発明によれば、2つの画像モードの画像データを合成する場合に、合成画像データのフレームレートを容易に調整できる。
本発明の第1の実施の形態の超音波診断装置の構成を示す概略ブロック図である。 Cモード画像生成部の内部構成を示すブロック図である。 スキャンパラメーター制限テーブルの構成を示す図である。 スキャンデンシティを説明するための図である。 パルスインバージョン方式のTHI(Tissue Harmonic Imaging)を説明するための図である。 多段フォーカスを説明するための図である。 合成開口を説明するための図である。 第1の超音波診断処理を示すフローチャートである。 (a)は、第1のスキャンパラメーター制限変更処理を示すフローチャートである。(b)は、スキャンパラメーター設定変更処理を示すフローチャートである。 スキャンパラメーター制限メニュー領域の遷移を示す図である。 第2の実施の形態における制御部の機能構成を示すブロック図である。 (a)は、スキャンパラメーター制限テーブルに対応する制限の数値化を示す図である。(b)は、フレームレートと制限の程度との関係を示す図である。 第2のスキャンパラメーター制限変更処理を示すフローチャートである。
以下、本発明の第1、第2の実施の形態に係る超音波診断装置について、図面を参照して説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有するものについては、同一の符号を付し、その説明を省略する。
(第1の実施の形態)
図1〜図10を参照して、本発明の第1の実施の形態を説明する。図1は、本実施の形態による超音波診断装置100の構成を示す概略ブロック図である。図1の超音波診断装置100は、超音波探触子101と、表示器102と、が接続された状態を示している。
超音波診断装置100は、第1、第2、第3、第4の操作部としての操作部2と、送信部3と、受信部4と、第1の画像モード画像生成部としてのBモード画像生成部5と、ROI設定部6と、第2の画像モード画像生成部としてのCモード画像生成部7と、合成部としての表示処理部8と、制御部9と、スキャン制御部10と、第1、第2の記憶部としての記憶部11と、を備える。
超音波探触子101は、一次元方向に配列された複数の振動子(圧電変換素子)101aを有し、振動子101aそれぞれが後述する送信部3からの駆動信号(送信電気信号)を超音波へと変換し、超音波ビームを生成する。従って、操作者は、被計測物である被検体表面に超音波探触子101を配置することで、被検体内部に超音波ビームを照射することができる。そして、超音波探触子101は、被検体内部からの反射超音波を受信し、複数の振動子101aでその反射超音波を受信電気信号へと変換して後述する受信部4に供給する。
なお、本実施の形態においては、複数の振動子101aが一次元方向に配列されたリニア型の超音波探触子101を例に説明するが、これに限定されるものではない。例えば、複数の振動子101aが一次元方向に配列されたコンベックス型、セクタ型等の超音波探触子101や、複数の振動子101aが2次元に配列された超音波探触子101や、一次元方向に配列された複数の振動子101aが揺動する超音波探触子101等を用いることも可能である。また、スキャン制御部10(制御部9)の制御に基づき、送信部3は、超音波探触子101が使用する振動子101aを選択し、振動子101aに電圧を与えるタイミングや電圧の値を個々に変化させることによって、超音波探触子101が送信する超音波ビームの照射位置や照射方向を制御することができる。
また、超音波探触子101は、後述する送信部3や受信部4の一部の機能を含んでいてもよい。例えば、超音波探触子101は、送信部3から出力された駆動信号を生成するための制御信号(以下、「送信制御信号」とする。)に基づき、超音波探触子101内で駆動信号を生成し、この駆動信号を振動子101aにより超音波に変換するとともに、受信した反射超音波を受信電気信号に変換し、超音波探触子101内で受信電気信号に基づき後述する受信信号を生成する構成が挙げられる。
さらに、超音波探触子101は、超音波診断装置100とケーブルを介して電気的に接続された構成が一般的であるが、これに限定されるものではなく、例えば、超音波探触子101は、超音波診断装置100との間で、送信信号や受信信号の送受信を無線通信により行う構成であってもよい。ただし、係る構成の場合は、超音波診断装置100及び超音波探触子101に無線通信可能な通信部を備える構成となることは言うまでもない。
表示器102は、超音波診断装置100(表示処理部8)から出力された画像データを表示する、いわゆるモニタである。なお、本実施の形態においては、表示器102が、超音波診断装置100に接続される構成を示しているが、例えば、表示器102と後述の操作部2が一体として構成され、操作部2の操作が表示器102をタッチ操作することにより行われる、いわゆるタッチパネル式の超音波診断装置の場合には、超音波診断装置100と表示器102とを一体として構成されることになる。ただし、本願においては、超音波診断装置100と表示器102とを一体として構成される場合も、「表示器102が超音波診断装置100に接続されている」とすることにする。
操作部2は、操作者から入力を受け取り、操作者の入力に基づく指令を超音波診断装置100、具体的には制御部9に出力する。操作部2は、Bモード画像のみを表示させるモード(以下、「Bモード」とする。)か、Bモード画像上にCモード(カラーフローモード)画像を重畳表示させるモード(以下、「Cモード」とする。)を、操作者が選択することできる機能を備える。そして、操作部2は、操作者がBモード画像上のCモード画像を表示させるROIの位置を指定する機能も含まれる。また、表示させるCモード画像としては、さらに、血流の状態を示す血流信号としての血流速度Vにより血流の流速及び方向をカラー表示するVモードと、血流信号としての血流のパワーPにより血流のパワーをカラー表示するPモードと、血流速度V、血流信号としての分散Tにより血流の流速及び分散をカラー表示するV−Tモードと、の表示モードのCモード画像があるものとする。操作部2は、操作者からCモードの入力を受け付けた場合に、さらにその表示モードの入力も受け付けるものとする。なお、Cモード画像の表示モードには、T(分散)モード、dP(方向付パワー)モード等を含めてもよい。このように、Cモードは、カラードプラーモード(Vモード、V−Tモード等)、パワードプラーモード(Pモード等)が含まれる。
送信部3は、少なくとも駆動信号を生成し、超音波探触子101に超音波ビームを送信させる送信処理を行う。一例として、送信部3は、振動子101aを有する超音波探触子101から超音波ビームを送信するための送信信号を生成する送信処理を行い、この送信信号に基づき超音波探触子101に対して所定のタイミングで発生する高圧の送信電気信号を供給することで、超音波探触子101の振動子101aを駆動させる。これにより、超音波探触子101は、送信電気信号を超音波へと変換することで、被計測物である被検体に超音波ビームを照射することができる。
送信部3は、スキャン制御部10の制御に従い、Cモードがオンされている場合には、Bモード画像を表示させるための送信処理に加え、Cモード画像を表示させるための送信処理が行われる。例えば、Bモード画像を表示させるための電気的な送信信号を供給した後に、Cモード画像を表示させるためのQSP(4列並列受信)用の駆動信号を同一方向(同一ライン)にn(nは例えば6〜12)回繰り返し供給することを、ROI設定部6で設定されたROIの全方向(全ライン)に対して行う。但し、QSP用の駆動信号に限定されるものではない。また、送信部3は、送信処理時にBモード画像用の送信処理或いはCモード画像用の送信処理の付加情報を指定しておき、この付加情報を受信部4に供給する。
また、送信部3は、スキャン制御部10の制御に従い、Bモード画像を生成する場合には、スキャン制御部10により設定されたスキャンパラメーターに応じたBモード画像を生成させるための送信処理が行われる。スキャンパラメーターとは、Bモード又はCモードにおいて、生成するBモード画像データのスキャンに関わるパラメーターとする。本実施の形態では、スキャン制御部10は、制御部9の制御に従い、生成するBモード画像データの画質に関わるスキャンパラメーターのうち、フレームレートに影響するものに適宜制限をかけて、送信部3及び受信部4によるスキャンに関する処理を制御する。スキャン制御部10で制御されるフレームレートに影響するスキャンパラメーターは、後述するように、スキャンデンシティ(Scan Density)、パルスインバージョン方式のTHI、多段フォーカス、合成開口であるものとする。
受信部4は、制御部9の制御に従い、反射超音波に基づく電気的なRF(Radio Frequency)信号としての受信信号を生成する受信処理を行う。受信部4は、例えば、超音波探触子101で反射超音波を受信し、その反射超音波に基づき変換された受信電気信号に対し、受信電気信号を増幅してA/D変換、整相加算を行うことで受信信号(音線データ)を生成する。
受信部4は、送信部3から付加情報を取得し、取得した付加情報がBモード画像用の付加情報であれば受信信号をBモード画像生成部5に供給し、取得した付加情報がCモード画像用の付加情報であれば受信信号をCモード画像生成部7に供給する。以下、Bモード画像生成用の受信信号を「Bモード受信信号」、Cモード画像生成用の受信信号を「Cモード受信信号」と称することとする。
なお、本実施の形態においては、生成した画像フレームに係る受信信号を、受信部4が、Bモード画像用かCモード画像用かを選別して各ブロックに供給する構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば、生成した画像フレームに係る受信信号を、Bモード画像生成部5及びCモード画像生成部7のそれぞれで選別する構成であってもよい。
Bモード画像生成部5は、制御部9の制御に従い、受信部4から入力されたBモード受信信号に、包絡線検波、対数圧縮等を実施し、ダイナミックレンジやゲインの調整を行って輝度変換することで、Bモード画像データを生成し、表示処理部8に出力する。特に、Bモード画像生成部5は、制御部9から設定されたスキャンパラメーターに応じたBモード画像データを生成する。
Cモード画像生成部7は、制御部9の制御に従い、受信部4から入力されたCモード受信信号に応じて、Cモード画像データを生成し、表示処理部8に出力する。ここで、図2を参照して、Cモード画像生成部7の内部構成を説明する。図2は、Cモード画像生成部7の内部構成を示すブロック図である。図2に示すように、Cモード画像生成部7は、直交検波回路71と、コーナーターン制御部72と、MTI(Moving Target Indication)フィルター73と、相関演算部74と、データ変換部75と、ノイズ除去空間フィルター部76と、フレーム間フィルター77と、Cモード画像変換部78と、を有する。
直交検波回路71は、制御部9の制御に従い、受信部4から入力されたCモード受信信号を直交検波することにより、取得したCモード受信信号と、参照信号との位相差を算出し、複素ドプラー信号I,Qを取得する。
コーナーターン制御部72は、制御部9の制御に従い、直交検波回路71から入力されたドプラー信号I,Qを、同一音響線(ライン)毎に、超音波探触子101から被検体への深さ方向と、超音波の送受信の繰り返し回数nのアンサンブル方向と、に配列してメモリ(図示略)に格納し、深さ毎にドプラー信号I,Qをアンサンブル方向に読み出す。
受信信号(ドプラー信号I,Q)は、Cモード画像生成に必要な血流の信号成分に加えて、不要な血管壁や組織等の情報(クラッター成分)も混在している。MTIフィルター73は、制御部9の制御に従い、コーナーターン制御部72から出力されたドプラー信号I,Qをフィルタリングしてクラッター成分を除去する。
相関演算部74は、制御部9の制御に従い、MTIフィルター73によりフィルタリングされたドプラー信号I,Q(複素ドプラー信号z)から、ドプラー信号の自己相関演算の平均値S(位相差ベクトルの平均値)の実部D及び虚部Nを算出する。
Figure 0006733445
データ変換部75は、制御部9の制御に従い、MTIフィルター73によりフィルタリングされたドプラー信号I,Qや、ドプラー信号の自己相関演算の平均値Sの実部D及び虚部Nから、血流速度V、パワーP、分散Tを算出する。より具体的には、データ変換部75は、次式(2)により、ドプラー信号の自己相関演算の平均値Sの実部D及び虚部Nから、血流速度Vを算出する。
Figure 0006733445
また、データ変換部75は、次式(3)により、ドプラー信号I,Q(複素ドプラー信号z)から、ドプラー信号の強度の平均値としてのパワーPを算出する。
Figure 0006733445
また、データ変換部75は、次式(4)により、ドプラー信号I,Q(複素ドプラー信号z)から、位相差ベクトルの大きさとパワーとの比(但し、1から引いて大小を逆転したもの)としての分散Tを算出する。
Figure 0006733445
ノイズ除去空間フィルター部76は、データ変換部75により算出されたパワーPと、血流速度V、分散Tと、をフィルタリングする。ノイズ除去空間フィルター部76は、キーホールフィルター、空間フィルター(いずれも図示略)を有する。
キーホールフィルターは、Cモード画像のフレームを構成するパワーP、血流速度V、分散Tをフィルタリングして、ノイズを除去する。Vモード、V−Tモードにおいて、キーホールフィルターは、データ変換部75により算出された血流速度VとパワーPにより設定された除去する領域の血流速度Vを除去して、血流速度Vをフィルタリングする。Vモード、V−Tモードにおいて、血流速度Vは、画像表示(色付け)に使用される。Pモードにおいて、キーホールフィルターは、データ変換部75により算出された血流速度VとパワーPにより設定された除去する領域のパワーPを除去して、パワーPをフィルタリングする。Pモードにおいて、パワーPは、画像表示(色付け)に使用される。
より具体的には、Vモード、V−Tモードにおいて、キーホールフィルターは、血流速度Vが所定閾値より小さい領域の血流信号を、クラッターノイズとみなし、パワーPが所定閾値より小さい領域の血流信号を、背景ノイズとみなして、これらの領域の血流速度Vを除去する。また、Pモードにおいて、キーホールフィルターは、血流速度Vが所定閾値より小さい領域の血流信号を、クラッターノイズとみなし、パワーPが所定閾値より小さい領域の血流信号を、背景ノイズとみなして、これらの領域のパワーPを除去する。
空間フィルターは、Cモード画像のフレームを構成する血流速度V、パワーP、分散Tのデータをスムージングするための2次元の加重平均フィルターである。Vモード又はV−Tモードにおいて、空間フィルターは、キーホールフィルターによりフィルタリングされた血流速度Vと、データ変換部75により算出された分散Tとをフィルタリングする。Pモードにおいて、空間フィルターは、キーホールフィルターによりフィルタリングされたパワーPをフィルタリングする。
フレーム間フィルター77は、ノイズ除去空間フィルター部76によりフィルタリングされた血流速度V、パワーPと、分散Tと、のうち、操作部2で操作入力された表示モードに対応して、Cモード画像を構成する各フレームの血流成分について、フレーム間の変化を滑らかにし残像を残すようにフィルタリングを行う。
Cモード画像変換部78は、フレーム間フィルター77によりフィルタリングされた血流速度V、パワーP、分散Tを、Cモード画像データに変換して生成する。
表示処理部8は、表示器102に表示させる表示画像データを構築し、表示器102にその表示画像データを表示させる処理を行う。特に、Bモードが選択されている場合は、超音波画像として、Bモード画像生成部5で生成したBモード画像データのBモード画像を表示画像データ中に含める処理を行う。また、Cモードが選択されている場合は、超音波画像として、Bモード画像生成部5で生成したBモード画像上に選択されたROIの位置に、Cモード画像生成部7で生成したCモード画像データのCモード画像を重畳させた合成画像データを生成し、これを表示画像データ中に含める処理を行う。
制御部9は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)を備えて構成され、ROMに記憶されているシステムプログラム等の各種処理プログラムを読み出してRAMに展開し、展開したプログラムに従って超音波診断装置100の各部の動作を制御する。RAMは、CPUにより実行される各種プログラム及びこれらプログラムに係るデータを一時的に記憶するワークエリアを形成する。ROMは、半導体等の不揮発メモリー等により構成され、超音波診断装置100に対するシステムプログラム及び該システムプログラム上で実行可能な、初期設定プログラムや超音波診断プログラム等の各種処理プログラムや、各種データ等を記憶する。これらのプログラムは、コンピューターが読み取り可能なプログラムコードの形態で格納され、CPUは、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。特に、ROMには、第1の超音波診断プログラム、第1のスキャンパラメーター制限変更プログラム、スキャンパラメーター設定変更プログラムが記憶されているものとする。
記憶部11は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)等の大容量記録媒体によって構成されており、後述するスキャンパラメーター制限テーブル200、超音波画像データ(Bモード画像データ、Cモード画像データ)等を記憶する。
ここで、図3〜図7を参照して、記憶部11に記憶されるスキャンパラメーター制限テーブル200を説明する。図3は、スキャンパラメーター制限テーブル200の構成を示す図である。図4は、スキャンデンシティを説明するための図である。図5は、パルスインバージョン方式のTHIを説明するための図である。図6は、多段フォーカスを説明するための図である。図7は、合成開口を説明するための図である。
スキャンパラメーター制限テーブル200は、Bモード画像のスキャンにおける各種パラメーター(以下、スキャンパラメーターとする)について、メニュー表記毎に設定されフレームレートに影響するスキャンパラメーターの制限情報を有するテーブルである。スキャンパラメーター制限テーブル200は、メニュー表記201と、デンシティ制限202と、THI(Tissue Harmonic Imaging)制限203と、多段フォーカス制限204と、合成開口制限205と、の項目を有する。
メニュー表記201は、操作者が選択入力可能なスキャンパラメーターの制限のメニューの表記である。メニュー表記201は、スキャンパラメーターの制限がない「Off」と、THI制限203の制限がない「A1」〜「A5」と、THI制限203の制限がある「B1」〜「B5」と、がある。
デンシティ制限202は、メニュー表記201に対応するスキャンパラメーターとしてのスキャンデンシティの制限情報である。ここで、図4を参照して、スキャンデンシティを説明する。図4に示すように、スキャンデンシティとは、超音波探触子101の複数の振動子101aにおける音響線の密度のことである。デンシティが高いほど画質は良くなるが、多くの音響線の送受信が必要になるために、フレームレートも低くなる。
デンシティ制限202は、スキャンデンシティの設定可能な上限値としての制限情報であり、その制限がゆるい方から、なし(SH:Super High)、UH(Ultra High)、H(High)、M(Middle)、L(Low)がある。
THI制限203は、メニュー表記201に対応するスキャンパラメーターとしてのパルスインバージョン(Pulse Inversion)方式によるTHIの制限情報である。ここで、図5を参照して、パルスインバージョン方式のTHIを説明する。パルスインバージョン方式は、送信部3から互いに正負が反転した波形で2回駆動信号を超音波探触子101に出力し、受信部4で得られた受信信号を足し合わせることにより、基本波成分が相殺し高調波成分を得る手法である。例えば、図5に示すように、駆動信号P1と、駆動信号P1の正負を反転した駆動信号P2とが順に生成される。パルスインバージョン方式のTHI(高調波成分を用いたイメージング)は、1音響線あたり2回の超音波の送受信が必要なため、パルスインバージョン方式のTHIを用いない1音響線あたり1回の送受信の場合に比べてフレームレートが半分になる。THIには、パルスインバージョン方式のTHIの他に、受信信号の高調波成分以外をフィルタリングして高調波成分を得てイメージングするFilter‐THIもあり、この手法では1音響線あたり1回の超音波の送受信でよい。
THI制限203は、パルスインバージョン方式のTHI実行を制限するか否かの制限情報であり、その制限がゆるい方から、なし(パルスインバージョン方式のTHIオン)、(パルスインバージョン方式の)THIオフ又はFilter‐THI(オン)がある。
多段フォーカス制限204は、メニュー表記201に対応するスキャンパラメーターとしての多段フォーカスの制限情報である。ここで、図6を参照して、多段フォーカスを説明する。多段フォーカスは、送信フォーカス深度を変えて複数回の超音波の送受信を行い、それら複数回の送受信で得られた受信信号を組み合わせて1音響線の受信信号を生成する手法である。多段フォーカスは、1音響線あたり複数回の超音波の送受信が必要なため、多段フォーカスを用いない場合に比べてフレームレートが低下する。
図6に示すように、1回目は浅いフォーカス深度の送信フォーカスF1で超音波を送信し、浅い受信深度範囲AR1の受信信号を得、2回目は中程のフォーカス深度の送信フォーカスF2で超音波を送信し、中程の受信深度範囲AR2の受信信号を得、3回目は深いフォーカス深度の送信フォーカスF3で超音波を送信し、深い受信深度範囲AR3の受信信号を得、これら3回の受信信号から広い受信深度範囲の受信信号を得る。図6は多段フォーカスの段数が3段の例であるが、異なる段数の場合でも同様である。
多段フォーカス制限204は、多段フォーカス実行を制限するか否かの制限情報であり、その制限がゆるい方から、なし(多段フォーカスオン)、(多段フォーカス)オフがある。
合成開口制限205は、メニュー表記201に対応するスキャンパラメーターとしての合成開口の制限情報である。ここで、図7を参照して、合成開口を説明する。合成開口は、超音波探触子101の全ての振動子101aのうちの複数の振動子101aの受信開口を選択して、2回の超音波の送受信の受信信号を合成して、大開口での受信の効果を得る手法である。というのは、受信開口として使用できる振動子101aの数(チャネル)の上限値が決まっているからである。但し、2回の超音波の送受信により大開口を実現するため、フレームレートが半分になる。
図7に示すように、1回目の超音波受信を内側の受信開口R1で行い、2回目の超音波受信を外側の受信開口R2で行い、受信開口R1,R2の受信信号を合成すると、あたかも大開口の受信開口R3で受信しているかのような受信信号が得られる。
合成開口制限205は、合成開口実行を制限するか否かの制限情報であり、その制限がゆるい方から、なし(合成開口オン)、(合成開口)オフがある。
次に、図8〜図10を参照して、超音波診断装置100の動作を説明する。図8は、第1の超音波診断処理を示すフローチャートである。図9(a)は、第1のスキャンパラメーター制限変更処理を示すフローチャートである。図9(b)は、スキャンパラメーター設定変更処理を示すフローチャートである。図10は、スキャンパラメーター制限メニュー領域400の遷移を示す図である。
先ず、図8を参照して、超音波診断装置100で実行される第1の超音波診断処理を説明する。第1の超音波診断処理は、超音波診断処理の一例であり、Bモード→Cモード→Bモードの遷移を経て、各モードで被検体の超音波画像データの生成及び表示を行う処理である。超音波診断装置100において、例えば、操作部2を介して操作者(技師、医師等)から第1の超音波診断処理の実行指示が入力されたことをトリガとして、制御部9は、ROMに記憶された第1の超音波診断プログラムに従い、第1の超音波診断処理を実行する。
図8に示すように、先ず、制御部9は、被検体の診断部位に応じて設定されるプリセットのパラメーターを設定する。このプリセットのパラメーターには、Bモード画像のスキャンパラメーター(スキャンデンシティ、パルスインバージョン方式のTHI、多段フォーカス、合成開口)と、Bモード画像のスキャンパラメーターの制限の設定も含まれる(ステップS10)。
そして、制御部9は、操作部2を介して操作者からBモードオンの操作入力を受け付ける(ステップS11)。このBモードオン時に、Bモード画像のスキャンパラメーター(スキャンデンシティ、パルスインバージョン方式のTHI、多段フォーカス、合成開口)の各種の設定情報の入力を適宜受け付ける。Bモード、Cモードでは、操作者により適宜超音波探触子101が被検体に当てられる。
また、制御部9は、操作部2を介して、操作者からスキャンパラメーターの制限のメニューの選択入力を適宜受け付けることができる。具体的には、制御部9は、表示処理部8に、図10に示すようなスキャンパラメーター制限メニュー領域400を表示器102の画面に表示させる。スキャンパラメーター制限メニュー領域400は、+ボタン401と、−ボタン402と、を有する。操作部2を介する+ボタン401又は−ボタン402のタッチ入力に応じて、メニュー表記が、オフ、A1〜A5、B1〜B5のうちで遷移し一つが選択される。
そして、制御部9は、スキャン制御部10を介して、プリセットのBモード画像のスキャンパラメーターの設定情報、又は、入力されたBモード画像のスキャンパラメーターの設定情報に応じて、送信部3にBモード画像用の駆動信号を生成させ、超音波探触子101から超音波を送信させ、超音波探触子101に入力された反射超音波に応じたBモード受信信号を受信部4に生成させて、Bモード画像用の超音波送受信を行う(ステップS12)。
そして、制御部9は、Bモード画像生成部5に、ステップS12で生成された受信信号から、Bモード画像データを生成させ、表示処理部8に、生成されたBモード画像データを表示器102に表示させる(ステップS13)。そして、制御部9は、操作部2を介して操作者からCモードオンの操作入力を受け付ける(ステップS14)。
なお、Cモードオン時に、制御部9は、後述する第1のスキャンパラメーター制限変更処理の実行により、操作者からのスキャンパラメーターの制限情報の変更入力を適宜受け付けるものとする。また、制御部9は、後述するスキャンパラメーター設定変更処理の実行により、操作者からのスキャンパラメーターの設定情報の変更入力を適宜受け付けるものとする。
そして、制御部9は、ステップS11〜S13のBモードオン時に入力されたスキャンパラメーターの最新の設定情報を記憶部11に保存する(ステップS15)。そして、制御部9は、記憶部11に記憶されているスキャンパラメーター制限テーブル200を参照し、現在のBモード画像のスキャンパラメーターの設定情報が、スキャンパラメーター制限テーブル200の選択設定中のメニュー表記201の制限項目202,203,204,205を1つでも超えているか否かを判別する(ステップS16)。現在のスキャンパラメーターの設定情報は、記憶部11に保存されたスキャンパラメーターの設定情報、又は後述するスキャンパラメーター設定変更処理により変更されたスキャンパラメーターの設定情報である。
選択設定中のメニュー表記201の制限項目202,203,204,205を超えている場合(ステップS16;YES)、制御部9は、現在のスキャンパラメーターの設定情報のうち制限項目を超えているものを、選択設定中のメニュー表記201の制限項目202,203,204,205の制限レベルに変更する(ステップS17)。
そして、制御部9は、スキャン制御部10を介して、現在のBモード画像のスキャンパラメーターの設定情報に応じて、送信部3にBモード画像用の駆動信号を生成させ、超音波探触子101から超音波を送信させ、超音波探触子101に入力された反射超音波に応じたBモード受信信号を受信部4に生成させるBモード画像用の超音波送受信と、ROI設定部6により設定されたROIに応じて、送信部3にCモード画像用の駆動信号を生成させ、超音波探触子101から超音波を送信させ、超音波探触子101に入力された反射超音波に応じたCモード受信信号を受信部4に生成させるCモード画像用の超音波送受信と、を繰り返す(ステップS18)。選択設定中のメニュー表記201の制限項目202,203,204,205をいずれも超えていない場合(ステップS16;NO)、ステップS18に移行される。
そして、制御部9は、Bモード画像生成部5に、ステップS18で生成されたBモード画像用の受信信号から、Bモード画像データを生成させ、Cモード画像生成部7に、ステップS18で生成されたCモード画像用の受信信号から、ROIのCモード画像データを生成させ、表示処理部8に、生成されたBモード画像データに生成されたROIのCモード画像データを合成して合成画像データを生成させ、表示器102に表示させる(ステップS19)。
そして、制御部9は、操作部2を介して操作者からCモードオフの操作入力を受け付ける(ステップS20)。そして、制御部9は、Bモードの現在のBモード画像のスキャンパラメーターの設定情報を、記憶部11に保存されているスキャンパラメーターの設定情報に戻し(ステップS21)、第1の超音波診断処理を終了する。ステップS21の後、例えば、ステップS12,S13と同様にして、Bモード画像データの生成及び表示が行われる。
次に、図9(a)を参照して、超音波診断装置100で実行される第1のスキャンパラメーター制限変更処理を説明する。第1のスキャンパラメーター制限変更処理は、Cモードオン時のBモード画像のスキャンパラメーターの制限情報を手動で変更する処理である。超音波診断装置100において、例えば、第1の超音波診断処理のステップS14によりCモードがオンされ、且つ操作部2を介して操作者からBモード画像のスキャンパラメーターの設定情報の制限情報の変更の操作入力が開始されたことをトリガとして、制御部9は、ROMに記憶された第1のスキャンパラメーター制限変更プログラムに従い、第1のスキャンパラメーター制限変更処理を実行する。Bモード画像のスキャンパラメーターの制限情報の変更の操作入力は、例えば、上述のように表示器102に表示された図10のスキャンパラメーター制限メニュー領域400の+ボタン401、−ボタン402のタッチ入力により行われる。
図9(a)に示すように、先ず、制御部9は、操作部2を介して操作者からBモード画像のスキャンパラメーターの制限情報の変更の操作入力を受け付け完了する(ステップS26)。そして、制御部9は、記憶部11に記憶されているスキャンパラメーター制限テーブル200を参照し、Cモードオン時に記憶部11に保存されたスキャンパラメーターの設定情報が、ステップS26で変更されたスキャンパラメーターの制限情報のメニュー表記201の制限項目202,203,204,205を超えているか否かを判別する(ステップS27)。
変更されたスキャンパラメーターの制限情報のメニュー表記201の制限項目202,203,204,205を少なくとも1つ超えている場合(ステップS27;YES)、制御部9は、現在のスキャンパラメーターの設定情報を、変更後のスキャンパラメーターの制限情報のメニュー表記201の制限項目202,203,204,205を超えない値に変更し(ステップS28)、第1のスキャンパラメーター制限変更処理を終了する。変更されたスキャンパラメーターの制限情報のメニュー表記201の制限項目202,203,204,205を超えていない場合(ステップS27;NO)、制御部9は、現在のスキャンパラメーターの設定情報を、Cモードオン時に記憶部11に保存されたスキャンパラメーターの設定情報に変更し(ステップS29)、第1のスキャンパラメーター設定変更処理を終了する。ステップS26でBモード画像のスキャンパラメーターの制限情報がメニュー表記でオフに変更された場合には、ステップS29に移行される。
次いで、図9(b)を参照して、超音波診断装置100で実行されるスキャンパラメーター設定変更処理を説明する。スキャンパラメーター設定変更処理は、Cモードオン時のBモード画像のスキャンパラメーターの設定情報を手動で変更する処理である。超音波診断装置100において、例えば、第1の超音波診断処理のステップS14によりCモードがオンされ、且つ操作部2を介して操作者からBモード画像のスキャンパラメーターの設定情報の変更の操作入力が開始されたことをトリガとして、制御部9は、ROMに記憶されたスキャンパラメーター設定変更プログラムに従い、スキャンパラメーター設定変更処理を実行する。
図9(b)に示すように、先ず、制御部9は、操作部2を介して操作者からBモード画像のスキャンパラメーターの設定情報の変更の操作入力を受け付け完了する(ステップS31)。そして、制御部9は、記憶部11に記憶されているスキャンパラメーター制限テーブル200を参照し、ステップS31で入力された変更先のスキャンパラメーターの設定情報が、スキャンパラメーター制限テーブル200の選択設定中のメニュー表記201の制限項目202,203,204,205を超えているか否かを判別する(ステップS32)。
選択設定中のメニュー表記201の制限項目202,203,204,205を超えている場合(ステップS32;YES)、制御部9は、記憶部11に保存されたスキャンパラメーターの設定情報を変更せず維持し(ステップS33)、スキャンパラメーター設定変更処理を終了する。選択設定中のメニュー表記201の制限項目202,203,204,205を超えていない場合(ステップS32;NO)、制御部9は、現在のスキャンパラメーターの設定情報を、ステップS31で入力された変更先のスキャンパラメーターの設定情報に変更する(ステップS34)。そして、制御部9は、記憶部11に保存されたスキャンパラメーターの設定情報を、ステップS34で変更された変更先のスキャンパラメーターの設定情報に変更し(ステップS35)、スキャンパラメーター設定変更処理を終了する。
以上、本実施の形態によれば、超音波診断装置100は、Cモードがオンになった場合に、フレームレートに影響するBモード画像のスキャンパラメーターの制限情報に応じて、Bモード画像のスキャンパラメーターを設定し、設定したスキャンパラメーターに応じた制御情報を生成する制御部9、スキャン制御部10と、生成された制御情報に応じて、駆動信号を生成し、当該駆動信号を超音波探触子101に入力する送信部3と、生成された制御情報に応じて、超音波探触子101で生成された電気信号からBモード画像及びCモード画像の受信信号を生成する受信部4と、生成されたBモード画像の受信信号に基づいてBモード画像データを生成するBモード画像生成部5と、生成されたCモード画像の受信信号に基づいてCモード画像データを生成するCモード画像生成部7と、生成されたBモード画像データと生成されたCモード画像データとを合成して合成画像データを生成する表示処理部8と、を備える。
このため、Bモード及びCモードの2つの画像モードの画像データを合成する場合に、合成画像データのフレームレートを容易且つ適切に調整できる。
また、制御部9は、Cモードがオンになった場合に、Bモード画像のスキャンパラメーターがBモード画像のスキャンパラメーターの制限情報を超える場合に、Bモード画像のスキャンパラメーターを制限情報を超えない設定情報に変更し、Cモードがオンになった場合に、Bモード画像のスキャンパラメーターがBモード画像のスキャンパラメーターの制限情報を超えない場合に、Bモード画像のスキャンパラメーターを変更しない。このため、Cモードがオンになった場合にBモード画像のスキャンパラメーターの制限情報に応じてBモード画像のスキャンパラメーターを自動的に変更することにより、フレームレートを適切に高く保つことができ、Cモードがオンになった場合にBモード画像のスキャンパラメーターが制限情報を超えなく十分にフレームレートが高い設定の場合に、それ以上Bモード画像のスキャンパラメーターを落とすことなくフレームレートを適切に高く保つことができる。
また、操作部2により、Cモードがオンである場合に、Bモード画像のスキャンパラメーターの制限情報を有効にするか否かの指定入力(スキャンパラメーター制限メニュー領域400のメニュー表記がオフかオフ以外(A1〜A5、B1〜B5)かの選択入力)を受け付け、制御部9は、Bモード画像のスキャンパラメーターの制限情報が有効に指定(メニュー表記がオフ以外の選択入力)された場合に、Bモード画像のスキャンパラメーターの制限情報を超えないBモード画像のスキャンパラメーターを設定する。このため、Bモード画像のスキャンパラメーターの制限情報を有効にするか否かを容易に設定でき、Bモード画像のスキャンパラメーターの制限情報に応じたBモード画像のスキャンパラメーターを設定できる。
また、操作部2により、Cモードがオンである場合に、Bモード画像のスキャンパラメーターの制限情報の程度(段階)の指定入力(スキャンパラメーター制限メニュー領域400のメニュー表記がA1〜A5、B1〜B5の選択入力)を受け付け、制御部9は、指定された程度(段階)のBモード画像のスキャンパラメーターの制限情報を超えないBモード画像のスキャンパラメーターを設定する。このため、Bモード画像のスキャンパラメーターの制限情報の程度(複数の段階)を容易に設定でき、Bモード画像のスキャンパラメーターの制限情報に応じたBモード画像のスキャンパラメーターを設定できる。
また、制御部9は、Cモードがオンになった場合に、BモードにおけるBモード画像のスキャンパラメーターの設定情報を記憶部11に保存し、Cモードがオンである場合に、Bモード画像のスキャンパラメーターの制限情報が有効(A1〜A5、B1〜B5)から無効(オフ)に変更された場合に、Bモード画像のスキャンパラメーターを、保存されたスキャンパラメーターの設定情報に変更し、Cモードがオンである場合に、Bモード画像のスキャンパラメーターの制限情報が無効(オフ)から有効(A1〜A5、B1〜B5)に変更された場合に、Bモード画像のスキャンパラメーターを、変更されたスキャンパラメーターの制限情報を超えない設定情報に変更する。このため、Cモードがオンの場合に、Bモード画像のスキャンパラメーターの制限情報の有効又は無効を容易に変更でき、スキャンパラメーターの制限情報を無効にした場合に、それ以上Bモード画像のスキャンパラメーターを落とすことなくフレームレートを適切に高く保つことができ、スキャンパラメーターの制限情報を有効にした場合に、Bモード画像のスキャンパラメーターの制限情報に応じてBモード画像のスキャンパラメーターを自動的に変更することにより、フレームレートを適切に高く保つことができる。
また、制御部9は、Cモードがオンになった場合に、BモードにおけるBモード画像のスキャンパラメーターの設定情報を記憶部11に保存し、Cモードがオンである場合に、Bモード画像のスキャンパラメーターの制限情報の程度(段階)が変更され、保存されたスキャンパラメーターの設定情報が、変更された制限情報の程度(段階)を超えない場合に、Bモード画像のスキャンパラメーターを、保存されたスキャンパラメーターの設定情報に変更し、保存されたスキャンパラメーターの設定情報が、変更された制限情報の程度(段階)を超える場合に、Bモード画像のスキャンパラメーターを、変更されたスキャンパラメーターの制限情報を超えない設定情報に変更する。このため、Cモードがオンの場合に、Bモード画像のスキャンパラメーターの制限情報の程度(段階)を容易に変更でき、保存されたスキャンパラメーターの設定情報が、変更された制限情報の程度(段階)を超えない場合に、それ以上Bモード画像のスキャンパラメーターを落とすことなくフレームレートを適切に高く保つことができ、保存されたスキャンパラメーターの設定情報が、変更された制限情報の程度(段階)を超える場合に、Bモード画像のスキャンパラメーターの制限情報に応じてBモード画像のスキャンパラメーターを自動的に変更することにより、フレームレートを適切に高く保つことができる。
また、制御部9は、Cモードがオンになった場合に、BモードにおけるBモード画像のスキャンパラメーターの設定情報を記憶部11に保存し、Cモードがオフされた場合に、Bモード画像のスキャンパラメーターを、保存されたBモード画像のスキャンパラメーターの設定情報に戻す。このため、Bモードにおいて本来のBモード画像の画質及びフレームレートでBモード画像データを生成できる。
また、操作部2により、Bモード画像のスキャンパラメーターの変更入力を受け付け、制御部9は、Cモードがオンである場合に、Bモード画像のスキャンパラメーターの制限情報を超える変更入力されたBモード画像のスキャンパラメーターへの変更を禁止する。このため、Bモード画像のスキャンパラメーターが制限を超える値に変更されることを確実に防ぐことができる。
また、制御部9は、Cモードがオンである場合に、Bモード画像のスキャンパラメーターの制限情報を超えない範囲で、変更入力されたBモード画像のスキャンパラメーターへ変更する。このため、Bモード画像のスキャンパラメーターを、制限を超える値に変更されることを確実に防ぐとともに、制限情報を超えない範囲で任意に変更できる。
また、制御部9は、Cモードがオンである場合に、Bモード画像のスキャンパラメーターの制限情報を超えない範囲でBモード画像のスキャンパラメーターを変更した場合に、記憶部11に保存されたBモード画像のスキャンパラメーターの設定情報を、変更されたBモード画像のスキャンパラメーターで更新する。このため、操作者が変更したBモード画像のスキャンパラメーターを勝手に元に(Cモードオン前のBモード時)戻すことを防ぐことができる。
また、スキャンパラメーターは、スキャンデンシティ、パルスインバージョン方式のTHI、多段フォーカス、合成開口の少なくとも1つである。これらのスキャンパラメーターは、超音波診断装置において、一般に操作者が調整可能なパラメーターであり、簡易な制御で実現できる。また、操作者にとっても理解しやすく扱いやすくできる。
(第2の実施の形態)
図11〜図13を参照して、本発明に係る第2の実施の形態を説明する。図11は、第2の実施の形態における制御部9の機能構成を示すブロック図である。図12(a)は、スキャンパラメーター制限テーブル200に対応する制限の数値化を示す図である。図12(b)は、フレームレートと制限の程度との関係を示す図である。図13は、第2のスキャンパラメーター制限変更処理を示すフローチャートである。
本実施の形態の装置構成として、第1の実施の形態と同様に、超音波診断装置100を用いるものとする。但し、制御部9のROMには、第2のスキャンパラメーター制限変更プログラムが記憶されているものする。また、図11に示すように、制御部9は、後述するスキャンパラメーター制限変更処理の実行時に、スキャンパラメーター決定部91、パラメーター管理部92、評価値算出部93、評価値保存部94、として機能するものとする。
本実施の形態は、診断用途情報としてのプリセット(被検体の診断部位)及び超音波診断装置100に接続される超音波探触子101に応じて、Bモード画像のスキャンパラメーターの制限情報を自動的に学習(保存)していく。超音波診断装置100に接続される超音波探触子101は、同じ又は異なる種類の超音波探触子101に適宜変更可能である。なお、診断用途情報としてのプリセット及び超音波探触子101に応じて、Bモード画像のスキャンパラメーターの制限情報を保存する構成を説明するが、これに限定されるものではなく、例えば、診断用途情報として、プリセット又は超音波探触子101に応じて、Bモード画像のスキャンパラメーターの制限情報を保存していく構成としてもよい。
図12(a)に示すように、Bモード画像のスキャンパラメーターの制限情報は、スキャンパラメーター制限テーブル200のメニュー表記201に応じて、例えば0〜10に数値化された「(スキャンパラメーターの)制限の程度」として表される。また、図12(b)に示すように、制限の程度及びフレームレートに応じて、操作者がBモード画像の画質を重視するかフレームを重視するかを示す「評価値」が、プリセット及び超音波探触子101ごとに算出されて保存される。保存された評価値は、推奨される制限の程度の数値としての「推奨値」の算出に用いられる。評価値は、算出に用いる制限の程度が高い(制約がきつい)ほどフレームレート重視であり、算出に用いる制限の程度が低い(制約がゆるい)ほどBモード画像の画質重視である。また、評価値は、算出に用いるフレームレートが速いほどフレームレート重視であり、算出に用いるフレームレートが遅いほどBモード画像の画質重視である。
スキャンパラメーター決定部91は、操作部2を介してプリセット及び超音波探触子101の選択入力を受け付け(超音波探触子101が一つだけ超音波診断装置100に接続されている場合は、自動的に当該の超音波探触子101が選択される)、評価値算出部93及び評価値保存部94に出力する。
また、スキャンパラメーター決定部91は、制限の程度の変更の操作入力に応じて、制限の程度を変更する。また、スキャンパラメーター決定部91は、Bモード画像のスキャンパラメーターの制限情報の推奨値を算出し、制限の程度の変更の可否を表示器102への表示により操作者に問い合わせ、操作部2を介して制限の程度の変更の可否の入力を受け付け、入力された制限の程度の変更の可否に応じて、パラメーター管理部92に、制限の程度を推奨値に変更させる。
パラメーター管理部92は、スキャンパラメーター決定部91の指示に従い、制限の程度を推奨値に変更する。また、パラメーター管理部92は、スキャンパラメーター決定部91の指示に従い、制限をかけていないBモード画像のスキャンパラメーターの設定情報に応じて、制限前の(合成画像データの)フレームレートを算出する。この制限前のフレームレートは、評価値の算出に用いるものであり、制限後のフレームレートとしてもよいが、制限前のフレームレートが好ましい。
評価値算出部93は、パラメーター管理部92から入力された制限の程度と制限前のフレームレートとを用いて、次式(5)により評価値を算出する。
[評価値]=a×[フレームレート]+[制限の程度] …(5)
但し、a:予め設定された重みの定数、b:予め設定された指数の定数、である。
また、評価値算出部93は、スキャンパラメーター決定部91から入力された選択中以外のプリセット及び超音波探触子101に対応付けて記憶部11に保存された評価値と、パラメーター管理部92から入力された制限前のフレームレートと、を用いて、次式(6)により推奨値を算出する。
[推奨値]=[評価値]−a×[フレームレート] …(6)
評価値保存部94は、評価値算出部93により算出された評価値を、スキャンパラメーター決定部91から入力された選択中のプリセット及び超音波探触子101に対応付けて記憶部11に保存する。
次に、図13を参照して、超音波診断装置100の動作を説明する。超音波診断装置100で実行される第2のスキャンパラメーター制限変更処理を説明する。第2のスキャンパラメーター制限変更処理は、Cモードオン時のBモード画像のスキャンパラメーターの設定情報の制限の程度を、Bモード画像のスキャンパラメーターの評価値に基づく推奨値で変更する処理である。超音波診断装置100において、例えば、第1の超音波診断処理が開始されたことをトリガとして、制御部9は、ROMに記憶された第2のスキャンパラメーター制限変更プログラムに従い、第2のスキャンパラメーター制限変更処理を実行する。このように、第2のスキャンパラメーター制限変更処理は、例えば、第1の超音波診断処理のステップS10の前に実行される。
図13に示すように、先ず、スキャンパラメーター決定部91は、操作部2を介して操作者からこれからの診断に対応するプリセット及び超音波探触子101の選択入力を受け付ける(ステップS41)。そして、スキャンパラメーター決定部91は、評価値保存部94を介して、ステップS41で入力された選択中のプリセット及び超音波探触子101に対応する評価値が記憶部11に保存されているか否かを判別する(ステップS42)。
評価値が保存されている場合(ステップS42;YES)、スキャンパラメーター決定部91は、操作部2を介して操作者から制限の程度の変更入力(例えば、図10のスキャンパラメーター制限メニュー領域400の表示と、操作者からのメニュー(オフ、A1〜A5、B1〜B5)の選択入力とによる選択メニューに対応する制限の程度取得)がなされたか否かを判別する(ステップS43)。制限の程度の入力がない場合(ステップS43;NO)、第2のスキャンパラメーター制限変更処理が終了される。
制限の程度の入力がある場合(ステップS43;YES)、パラメーター管理部92は、スキャンパラメーター決定部91の指示に従い、制限をかけていないBモード画像のスキャンパラメーターの設定情報に応じて、制限前のフレームレートを算出する(ステップS44)。そして、評価値算出部93は、ステップS43で入力された制限の程度と、ステップS44で算出された制限前のフレームレートと、を用いて、式(5)により評価値を算出する(ステップS45)。
そして、評価値保存部94は、ステップS45で算出された評価値を、ステップS41で選択中のプリセット及び超音波探触子101に対応付けて記憶部11に保存された選択中のプリセット及び超音波探触子101に対応する評価値を更新し(ステップS46)、第2のスキャンパラメーター制限変更処理を終了する。
評価値が保存されていない場合(ステップS42;NO)、パラメーター管理部92は、スキャンパラメーター決定部91の指示に従い、制限をかけていないBモード画像のスキャンパラメーターの設定情報に応じて、制限前のフレームレートを算出する(ステップS47)。そして、パラメーター管理部92は、記憶部11から選択中のプリセット及び超音波探触子101に対応しない評価値を読み出し、当該読み出した評価値と、ステップS47で算出された制限前のフレームレートと、を用いて、式(6)により制限の程度の推奨値を算出して決定する(ステップS48)。選択中のプリセット及び超音波探触子101に対応しない評価値とは、例えば、選択中のプリセット又は超音波探触子101のいずれか1つが同じプリセット及び超音波探触子101に対応する評価値、あるいは記憶部11に保存された全ての評価値である。記憶部11に保存された全ての評価値は、例えば、パラメーター管理部92により、それらの平均値が算出され、算出された全ての評価値の平均値が制限の程度の推奨値の算出に用いられる。
そして、スキャンパラメーター決定部91は、現在の制限の程度をステップS48で算出された推奨値に変更するか否かを入力するための制限の程度変更可否入力受付情報を表示器102に表示する(ステップS49)。そして、スキャンパラメーター決定部91は、ステップS49で表示された制限の程度変更可否入力受付情報に応じて、操作部2を介して操作者から制限の程度をステップS48で算出された推奨値に変更することの同意の操作情報が入力されたか否かを判別する(ステップS50)。同意の操作情報が入力された場合(ステップS50;YES)、スキャンパラメーター決定部91は、現在の制限の程度をステップS48で算出された推奨値に変更する(ステップS51)。
ステップS51の後、又は同意の操作情報が入力されない場合(ステップS50;NO)、評価値算出部93は、ステップS47で算出された制限前のフレームレートと、ステップS51で変更された制限の程度又はステップS50;NOで変更されていない制限の程度と、を用いて、式(5)により評価値を算出する(ステップS52)。
そして、評価値保存部94は、ステップS52で算出された評価値を、ステップS41で選択中のプリセット及び超音波探触子101に対応付けて記憶部11に保存し(ステップS53)、第2のスキャンパラメーター制限変更処理を終了する。設定された制限の程度は、例えば、第1の超音波診断処理のステップS16、スキャンパラメーター変更設定処理のステップS32において、当該制限の程度に対応するメニュー表記201の各制限項目202,203,204が、スキャンパラメーターの制限情報として用いられる。
以上、本実施の形態によれば、超音波診断装置100において、操作部2により、Bモード画像のスキャンパラメーターを対応付けるプリセット及び超音波探触子101と、Bモード画像のスキャンパラメーターの制限情報の程度を示す制限の程度と、の入力を受け付け、制御部9は、入力された制限の程度とフレームレートとを用いて、Bモード画像の画質を重視するかフレームレートを重視するかを示す評価値を算出し、算出した評価値を入力されたプリセット及び超音波探触子101に対応付けて記憶部11に保存する。制御部9は、記憶部11に保存されていない評価値に対応するプリセット及び超音波探触子101が入力された場合に、入力されたプリセット及び超音波探触子101の他のプリセット及び超音波探触子101に対応する評価値とフレームレートとを用いて、Bモード画像のスキャンパラメーターの制限の程度の推奨値を算出し、算出した推奨値に応じて制限の程度を設定する。このため、操作者がBモード画質を重視するかフレームレートを重視するかの制限の程度を自動的に学習し、選択していない別のプリセット及び超音波探触子101においても、手作業で設定せずとも操作者の好みに応じた制限の程度が設定できる。
また、評価値は、算出に用いる制限の程度が高いほどフレームレート重視であり、算出に用いる制限の程度が低いほどBモード画像の画質重視である。また、評価値は、算出に用いるフレームレートが速いほどフレームレート重視であり、算出に用いるフレームレートが遅いほどBモード画像の画質重視である。
また、操作部2により、算出された推奨値への制限の程度の変更の可否の入力情報を受け付け、制御部9は、制限の程度の変更の同意の入力に応じて、算出された推奨値へ制限の程度を変更し、制限の程度の変更の禁止の入力に応じて、算出された推奨値へ制限の程度を変更しない。このため、学習結果に基づく推奨値が、スキャンパラメーターの制限の程度に勝手に反映されることを防ぐことができる。
また、制御部9は、記憶部11に保存されていない評価値に対応するプリセット及び超音波探触子101が入力された場合に、当該入力されたプリセット及び超音波探触子101の他のプリセット及び超音波探触子101として、記憶部11に保存された全てのプリセット及び超音波探触子101に対応する評価値の平均値、又は記憶部11に保存された入力されたプリセット及び超音波探触子101のいずれか1つが同じプリセット及び超音波探触子101に対応する評価値を用いる。このため、適切な他のプリセット及び超音波探触子101に対応する評価値を用いて、推奨値の算出ができる。
以上の説明では、本発明に係るプログラムのコンピューター読み取り可能な媒体としてROMを使用した例を開示したが、この例に限定されない。
その他のコンピューター読み取り可能な媒体として、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリー、CD−ROM等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。
また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も本発明に適用される。
なお、上記実施の形態における記述は、本発明に係る好適な超音波診断装置、超音波画像生成方法及びプログラムの一例であり、これに限定されるものではない。
例えば、上記各実施の形態において、第1、第2の実施の形態を適宜組み合わせる構成としてもよい。
また、上記各実施の形態において、第1の画像モードとしてのBモード画像データと、第2の画像モードとして、カラードプラーモード、パワードプラーモードを含むC(カラーフロー)モードのCモード画像データと、を合成する構成としたが、これに限定されるものではない。Bモード画像データと、第2の画像モードとしての組織ドプラーモード(2D−TDI(Tissue Doppler Imaging))、エラストグラフィモード等、他の第2の画像モードの画像データと、を合成する構成としてもよい。
また、以上の実施の形態における超音波診断装置100を構成する各部の細部構成及び細部動作に関して本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
100 超音波診断装置
2 操作部
3 送信部
4 受信部
5 Bモード画像生成部
6 ROI設定部
7 Cモード画像生成部
71 直交検波回路
72 コーナーターン制御部
73 MTIフィルター
74 相関演算部
75 データ変換部
76 ノイズ除去空間フィルター部
77 フレーム間フィルター
78 Cモード画像変換部
8 表示処理部
9 制御部
10 スキャン制御部
11 記憶部
101 超音波探触子
101a 振動子
102 表示器

Claims (21)

  1. 画像データを合成可能な第1の画像モード及び第2の画像モードを有する超音波診断装置であって、
    第2の画像モードがオンになった場合に、フレームレートに影響する第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報に応じて、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを設定し、当該設定したスキャンパラメーターに応じた制御情報を生成する制御部と、
    前記生成された制御情報に応じて、駆動信号を生成し、当該駆動信号を、駆動信号に応じて被検体に送信超音波を送信し反射超音波を受信する超音波探触子に入力する送信部と、
    前記生成された制御情報に応じて、前記超音波探触子で生成された電気信号から第1及び第2の画像モードの画像の受信信号を生成する受信部と、
    前記生成された第1の画像モードの画像の受信信号に基づいて第1の画像モード画像データを生成する第1の画像モード画像生成部と、
    前記生成された第2の画像モードの画像の受信信号に基づいて第2の画像モード画像データを生成する第2の画像モード画像生成部と、
    前記生成された第1の画像モード画像データと前記生成された第2の画像モード画像データとを合成して合成画像データを生成する合成部と、を備える超音波診断装置。
  2. 前記制御部は、第2の画像モードがオンになった場合に、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターが前記第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報を超える場合に、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを前記制限情報を超えない設定情報に変更し、第2の画像モードがオンになった場合に、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターが前記第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報を超えない場合に、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを変更しない請求項1に記載の超音波診断装置。
  3. 第2の画像モードがオンである場合に、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報を有効にするか否かの指定入力を受け付ける第1の操作部を備え、
    前記制御部は、前記第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報が有効に指定された場合に、当該第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報を超えない第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを設定する請求項1又は2に記載の超音波診断装置。
  4. 前記第1の操作部は、第2の画像モードがオンである場合に、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報の程度の指定入力を受け付け、
    前記制御部は、前記第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報が有効に指定された場合に、前記指定された段階の第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報を超えない第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを設定する請求項3に記載の超音波診断装置。
  5. 第2の画像モードがオンである場合に、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報の程度の指定を受け付ける第2の操作部を備え、
    前記制御部は、前記指定された段階の第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報を超えない第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを設定する請求項1又は2に記載の超音波診断装置。
  6. 前記制御部は、第2の画像モードがオンになった場合に、第1の画像モードにおける第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの設定情報を第1の記憶部に保存し、第2の画像モードがオンである場合に、前記第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報が有効から無効に変更された場合に、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを前記保存されたスキャンパラメーターの設定情報に変更し、第2の画像モードがオンである場合に、前記第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報が無効から有効に変更された場合に、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを前記変更されたスキャンパラメーターの制限情報を超えない設定情報に変更する請求項3又は4に記載の超音波診断装置。
  7. 前記制御部は、第2の画像モードがオンになった場合に、第1の画像モードにおける第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの設定情報を第1の記憶部に保存し、第2の画像モードがオンである場合に、前記第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報の程度が変更され、前記保存されたスキャンパラメーターの設定情報が当該変更された制限情報の程度を超えない場合に、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを前記保存されたスキャンパラメーターの設定情報に変更し、前記保存されたスキャンパラメーターの設定情報が当該変更された制限情報の程度を超える場合に、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを前記変更されたスキャンパラメーターの制限情報を超えない設定情報に変更する請求項4又は5に記載の超音波診断装置。
  8. 前記制御部は、第2の画像モードがオンになった場合に、第1の画像モードにおける第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの設定情報を第1の記憶部に保存し、第2の画像モードがオフされた場合に、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを前記保存された第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの設定情報に戻す請求項1から7のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  9. 第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの変更入力を受け付ける第3の操作部を備え、
    前記制御部は、第2の画像モードがオンである場合に、前記第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報を超える前記変更入力された第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターへの変更を禁止する請求項1から8のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  10. 前記制御部は、第2の画像モードがオンである場合に、前記第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報を超えない範囲で前記変更入力された第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターへ変更する請求項9に記載の超音波診断装置。
  11. 前記制御部は、第2の画像モードがオンである場合に、前記第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報を超えない範囲で第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを変更した場合に、前記保存された第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの設定情報を前記変更された第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターで更新する請求項8に記載の超音波診断装置。
  12. 前記スキャンパラメーターは、スキャンデンシティ、パルスインバージョン方式のTHI、多段フォーカス、合成開口の少なくとも1つである請求項1から11のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  13. 第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを対応付ける診断用途情報と、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報の程度を示す制限の程度と、の入力を受け付ける第4の操作部を備え、
    前記制御部は、前記入力された制限の程度とフレームレートとを用いて、第1の画像モードの画像の画質を重視するかフレームレートを重視するかを示す評価値を算出し、当該算出した評価値を前記入力された診断用途情報に対応付けて第2の記憶部に保存し、前記第2の記憶部に保存されていない評価値に対応する診断用途情報が入力された場合に、当該入力された診断用途情報の他の診断用途情報に対応する評価値とフレームレートを用いて、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限の程度の推奨値を算出し、算出した推奨値に応じて制限の程度を設定する請求項1から12のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  14. 前記評価値は、算出に用いる制限の程度が高いほどフレームレート重視であり、算出に用いる制限の程度が低いほど第1の画像モードの画像の画質重視である請求項13に記載の超音波診断装置。
  15. 前記評価値は、算出に用いるフレームレートが速いほどフレームレート重視であり、算出に用いるフレームレートが遅いほど第1の画像モードの画像の画質重視である請求項13又は14に記載の超音波診断装置。
  16. 前記第4の操作部は、前記算出された推奨値への制限の程度の変更の可否の入力情報を受け付け、
    前記制御部は、前記制限の程度の変更の同意の入力に応じて、前記算出された推奨値へ制限の程度を変更し、前記制限の程度の変更の禁止の入力に応じて、前記算出された推奨値へ制限の程度を変更しない請求項13から15のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  17. 前記制御部は、前記第2の記憶部に保存されていない評価値に対応する診断用途情報が入力された場合に、当該入力された診断用途情報の他の診断用途情報として、前記第2の記憶部に保存された全ての診断用途情報に対応する評価値の平均値、又は前記第2の記憶部に保存された前記入力された診断用途情報といずれか1つが同じ診断用途情報に対応する評価値を用いる請求項13から16のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  18. 前記診断用途情報は、プリセット及び超音波探触子の少なくとも一方である請求項13から17のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  19. 前記第1の画像モードは、Bモードであり、
    前記第2の画像モードは、カラードプラーモード、パワードプラーモード、組織ドプラーモード又はエラストグラフィモードである請求項1から18のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  20. 画像データを合成可能な第1の画像モード及び第2の画像モードを用いる超音波画像生成方法であって、
    第2の画像モードがオンになった場合に、フレームレートに影響する第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報に応じて、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを設定し、当該設定したスキャンパラメーターに応じた制御情報を生成する制御工程と、
    前記生成された制御情報に応じて、駆動信号を生成し、当該駆動信号を、駆動信号に応じて被検体に送信超音波を送信し反射超音波を受信する超音波探触子に入力する送信工程と、
    前記生成された制御情報に応じて、前記超音波探触子で生成された電気信号から第1及び第2の画像モードの画像の受信信号を生成する受信工程と、
    前記生成された第1の画像モードの画像の受信信号に基づいて第1の画像モード画像データを生成する第1の画像モード画像生成工程と、
    前記生成された第2の画像モードの画像の受信信号に基づいて第2の画像モード画像データを生成する第2の画像モード画像生成工程と、
    前記生成された第1の画像モード画像データと前記生成された第2の画像モード画像データとを合成して合成画像データを生成する合成工程と、を含む超音波画像生成方法。
  21. 画像データを合成可能な第1の画像モード及び第2の画像モードを有する超音波診断装置のコンピューターを、
    第2の画像モードがオンになった場合に、フレームレートに影響する第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターの制限情報に応じて、第1の画像モードの画像のスキャンパラメーターを設定し、当該設定したスキャンパラメーターに応じた制御情報を生成する制御部、
    前記生成された制御情報に応じて、駆動信号を生成し、当該駆動信号を、駆動信号に応じて被検体に送信超音波を送信し反射超音波を受信する超音波探触子に入力する送信部、
    前記生成された制御情報に応じて、前記超音波探触子で生成された電気信号から第1及び第2の画像モードの画像の受信信号を生成する受信部、
    前記生成された第1の画像モードの画像の受信信号に基づいて第1の画像モード画像データを生成する第1の画像モード画像生成部、
    前記生成された第2の画像モードの画像の受信信号に基づいて第2の画像モード画像データを生成する第2の画像モード画像生成部、
    前記生成された第1の画像モード画像データと前記生成された第2の画像モード画像データとを合成して合成画像データを生成する合成部、
    として機能させるためのプログラム。
JP2016178282A 2016-09-13 2016-09-13 超音波診断装置、超音波画像生成方法及びプログラム Active JP6733445B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016178282A JP6733445B2 (ja) 2016-09-13 2016-09-13 超音波診断装置、超音波画像生成方法及びプログラム
US15/692,529 US10792017B2 (en) 2016-09-13 2017-08-31 Ultrasound diagnostic apparatus, ultrasound diagnostic image generating method, and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016178282A JP6733445B2 (ja) 2016-09-13 2016-09-13 超音波診断装置、超音波画像生成方法及びプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018042649A JP2018042649A (ja) 2018-03-22
JP6733445B2 true JP6733445B2 (ja) 2020-07-29

Family

ID=61559172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016178282A Active JP6733445B2 (ja) 2016-09-13 2016-09-13 超音波診断装置、超音波画像生成方法及びプログラム

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10792017B2 (ja)
JP (1) JP6733445B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6733445B2 (ja) * 2016-09-13 2020-07-29 コニカミノルタ株式会社 超音波診断装置、超音波画像生成方法及びプログラム
CN109589140B (zh) * 2018-12-26 2022-04-01 深圳开立生物医疗科技股份有限公司 一种超声测量多项目处理方法和超声诊断***
US11640665B2 (en) * 2019-09-27 2023-05-02 Bfly Operations, Inc. Methods and apparatuses for detecting degraded ultrasound imaging frame rates
US11602332B2 (en) * 2019-10-29 2023-03-14 GE Precision Healthcare LLC Methods and systems for multi-mode ultrasound imaging
CN112116996A (zh) * 2020-09-11 2020-12-22 青岛海信医疗设备股份有限公司 医用超声设备的扫描控制方法及电子设备

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5476097A (en) * 1994-10-13 1995-12-19 Advanced Technology Laboratories, Inc. Simultaneous ultrasonic imaging and Doppler display system
US5709210A (en) * 1996-07-30 1998-01-20 Acuson Corporation Ultrasound system for imaging
JP3723663B2 (ja) * 1997-07-15 2005-12-07 フクダ電子株式会社 超音波診断装置
US5913823A (en) * 1997-07-15 1999-06-22 Acuson Corporation Ultrasound imaging method and system for transmit signal generation for an ultrasonic imaging system capable of harmonic imaging
US6450961B1 (en) * 1999-06-03 2002-09-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Ultrasound imaging using flash echo imaging technique
US6176830B1 (en) * 1999-07-27 2001-01-23 Siemens Medical Systems, Inc. Method and system for pre-determining spectral doppler user parameters
US6572547B2 (en) * 2001-07-31 2003-06-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Transesophageal and transnasal, transesophageal ultrasound imaging systems
US6537217B1 (en) * 2001-08-24 2003-03-25 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Method and apparatus for improved spatial and temporal resolution in ultrasound imaging
US7578792B2 (en) * 2003-07-21 2009-08-25 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Automatic optimization in spectral Doppler ultrasound imaging
JP4488726B2 (ja) * 2003-12-08 2010-06-23 株式会社東芝 超音波ドプラ診断装置
JP4653454B2 (ja) * 2004-10-22 2011-03-16 株式会社東芝 超音波診断装置、及びこの装置の制御プログラム
CN101141920B (zh) * 2005-03-15 2011-12-14 株式会社东芝 超声波诊断装置及其控制方法
US7946990B2 (en) * 2005-09-30 2011-05-24 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Ultrasound color flow imaging at high frame rates
JP4928801B2 (ja) * 2006-02-23 2012-05-09 株式会社東芝 超音波診断装置
JP2008142130A (ja) 2006-12-06 2008-06-26 Toshiba Corp 超音波診断装置およびその制御処理プログラム
KR101055500B1 (ko) * 2007-11-14 2011-08-08 삼성메디슨 주식회사 Bc-모드 영상을 형성하는 초음파 시스템 및 방법
US8235900B2 (en) * 2009-03-23 2012-08-07 Imsonic Medical, Inc. Method and apparatus for an automatic ultrasound imaging system
JP5472914B2 (ja) * 2010-05-19 2014-04-16 株式会社東芝 超音波診断装置
CN103842841B (zh) * 2011-09-30 2017-12-05 皇家飞利浦有限公司 带有自动多普勒流设置的超声***
US20140039317A1 (en) * 2012-07-31 2014-02-06 Toshiba Medical Systems Corporation Ultrasound diagnosis apparatus and controlling method
JP6391912B2 (ja) * 2013-02-26 2018-09-19 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 超音波診断装置
JP6733445B2 (ja) * 2016-09-13 2020-07-29 コニカミノルタ株式会社 超音波診断装置、超音波画像生成方法及びプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
US10792017B2 (en) 2020-10-06
US20180070924A1 (en) 2018-03-15
JP2018042649A (ja) 2018-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6733445B2 (ja) 超音波診断装置、超音波画像生成方法及びプログラム
JP5788229B2 (ja) 超音波診断装置
JP5645628B2 (ja) 超音波診断装置
JP4831281B2 (ja) 超音波撮像における自動血管追尾のための方法及び装置
JP4528529B2 (ja) 超音波診断装置及び超音波画像データ処理方法
JP6218400B2 (ja) 超音波診断装置及び超音波診断装置の制御プログラム
US20220313220A1 (en) Ultrasound diagnostic apparatus
JP6686850B2 (ja) 超音波画像診断装置
JP2011115457A (ja) 超音波診断装置及び輝度変化曲線表示用制御プログラム
JP2008154891A (ja) カラードップラ装置および超音波撮像装置
US20210298721A1 (en) Ultrasound diagnosis apparatus
JP3943653B2 (ja) 超音波診断装置
JP4008251B2 (ja) ドップラ利得制御装置および超音波撮像装置
JP7343342B2 (ja) 超音波診断装置、及び画像処理装置
JP2011101715A (ja) 超音波診断装置
JP5677862B2 (ja) 超音波診断装置及び超音波診断プログラム
JP2019154654A (ja) 超音波撮像装置、および、超音波画像処理システム
WO2020149191A1 (ja) 画像解析装置
JP6334883B2 (ja) 超音波診断装置及び表示制御プログラム
US20200138410A1 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus
JP6793502B2 (ja) 超音波診断装置
US10709421B2 (en) Ultrasound diagnostic apparatus
JP6044749B1 (ja) 超音波画像診断装置
JP6462788B2 (ja) 超音波診断装置
JP7011399B2 (ja) 超音波診断装置およびその制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190620

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200415

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200609

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200622

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6733445

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150