WO2016132924A1 - 超音波撮像装置および超音波信号の処理方法 - Google Patents
超音波撮像装置および超音波信号の処理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2016132924A1 WO2016132924A1 PCT/JP2016/053396 JP2016053396W WO2016132924A1 WO 2016132924 A1 WO2016132924 A1 WO 2016132924A1 JP 2016053396 W JP2016053396 W JP 2016053396W WO 2016132924 A1 WO2016132924 A1 WO 2016132924A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- ultrasonic
- delay time
- reception
- delay
- imaging apparatus
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO 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
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
- G01S15/8909—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration
- G01S15/8915—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration using a transducer array
- G01S15/8925—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration using a transducer array the array being a two-dimensional transducer configuration, i.e. matrix or orthogonal linear arrays
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/13—Tomography
- A61B8/14—Echo-tomography
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
- A61B8/4483—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device characterised by features of the ultrasound transducer
- A61B8/4488—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device characterised by features of the ultrasound transducer the transducer being a phased array
Definitions
- the present invention relates to an ultrasound imaging technique for capturing an image in a subject using ultrasound.
- the ultrasonic beam is transmitted from multiple ultrasonic elements of the ultrasonic probe to the subject.
- the transmission method is to transmit the ultrasonic beam spreading in a fan shape, and to set the transmission focus within the subject for transmission.
- Ultrasound from the subject is received by a plurality of ultrasound elements of the ultrasound probe, and the plurality of received signals are delayed (phased) by a delay time set for each ultrasound element according to the reception focus. And then added.
- the delay time during phasing is determined by an approximate curve (delay curve) based on the wavefront propagation model of the transmission beam.
- Patent Document 1 discloses an aperture synthesis method in the case of performing focused transmission having a single focal point.
- the delay calculation disclosed in Patent Document 1 uses a virtual sound source method that sets a delay time for each ultrasonic element in accordance with the reception focus using a wavefront propagation model that assumes that a spherical wave is transmitted from the transmission focus. It has been.
- the received signals of the plurality of ultrasonic elements are respectively delayed by the delay time set by the virtual sound source method, focused on the reception focus, and added to obtain a phasing signal.
- Aperture synthesis is performed by synthesizing and superimposing the phasing signal and the phasing signal obtained by one or more other transmissions / receptions for the same reception focus.
- Patent Document 2 a phase shift of received signals obtained by a plurality of different transmissions caused by body movement of a subject or non-uniformity of sound speed within the subject is detected, and the phase is matched before opening.
- Techniques for synthesizing are disclosed. Thereby, even if the phase of the received signal between different transmission and reception is not the same for the same reception focus, the processing gain can be improved by superimposing the phasing signal by aperture synthesis.
- Patent Document 3 stores a plurality of delay time data sets obtained geometrically in advance, and expands the values by real-time calculation to adjust the reception focus and generate a phasing signal even under body movement. Technology is disclosed.
- the reception focus at the end point of the delay element line A has a depth greater than the reception focus at the start point of the delay element line B, and the delay element lines A and B have overlapping portions (FIG. 16A).
- the start point of the delay element line B is set to S
- the end point of the delay element line A is set to E (step 526).
- a connection curve C157 that continuously connects the delay element line A and the delay element line B between the reception focus at the point S and the reception focus at the point E is generated.
- step 530 and 531 When the end point F of the delay element line B is the deepest reception focal point 42-K (end on the deep side of the reception scanning line), the delay element lines A and B and the connection curve C connecting them or D is output as a delay time curve (steps 530 and 531). If the delay element line starting from the reception focal point 42-1 on the shallowest side of the reception scanning line still remains, the process returns to step 521 and the above processing is repeated (step 532).
- an internal fraction when expressed as an internal dividing point of a neighboring geometric boundary is calculated (step 555).
- the fitting parameter, the internal ratio of the wavefront model switching boundary, the internal ratio of the element line transition boundary, and the parameters related to the coupling function and the transition function acquired from the delay curve extraction unit are referred to as approximate delay configuration parameters.
- Approximate delay configuration parameters are calculated for all scanning lines in one transmission (step 557).
- the wavefront model approximate delay calculation unit 251 calculates approximate delay configuration parameters for each scanning line based on the fitting parameters of the approximate delay configuration parameters, and calculates the approximate delay configuration parameters, the geometric wavefront delay curve and the geometric boundary calculated in advance. Calculate the approximate delay curve of the optimal delay curve.
- the delay time calculation unit 114 is provided in the apparatus main body 102.
- the entire delay time calculation unit 114 or the reception beamformer 108 may A device other than 102 may be used.
- the delay time calculation unit 114 or the reception beamformer 108 and the apparatus main body 102 are connected via a signal line or a network.
- the entire delay time calculation unit 114 or the reception beamformer 108 is mounted on a general computer or a calculation device such as a workstation and connected to the main body 102 of the ultrasonic imaging apparatus via a network.
- the delay time calculation unit 114 is configured to receive a transmission condition or the like via a network, calculate a delay time, and transmit the delay time to an ultrasonic imaging apparatus that is a client terminal.
- the reception beamformer 108 is an apparatus different from the apparatus main body 102
- the reception signal is received via the network, a phased signal obtained by aperture synthesis is generated, and transmitted to the apparatus main body 102 via the network.
- phasing addition can be performed with a delay time based on the wavefront propagation time for each ultrasonic element, and the image quality can be improved.
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Gynecology & Obstetrics (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
第1の実施形態の超音波撮像装置について図面を用いて説明する。
第2の実施形態の超音波撮像装置について説明する。
第3の実施形態の超音波撮像装置について、図11および図12を用いて説明する。
第4の実施形態の超音波撮像装置について説明する。
式(3)を演算することにより、接続曲線C157を生成する(ステップ527)。
第5の実施形態の超音波撮像装置について図18、図19を用いて説明する。
さらに図20、図21および図22を用いて第6の実施形態について説明する。図20は近似遅延モデル自動生成部を有する受信ビームフォーマを示すブロック図、図21は近似遅延モデルの生成に用いる幾何的構成要素を例示する図、図22は近似遅延モデル自動生成部の構造を示すブロック図である。
101 超音波素子アレイ
102 超音波撮像装置本体
103 画像表示部
104 送信ビームフォーマ
106 超音波探触子
107 送受信分離回路(T/R)
108 受信ビームフォーマ
109 画像処理部
110 コンソール
111 制御部
Claims (12)
- 配列された複数の超音波素子から、所定の送信ビームを形成するよう複数の前記超音波素子毎に遅延させた超音波を送信させる送信ビームフォーマと、
複数の前記超音波素子が超音波を受信して出力する受信信号を、所定の受信焦点について前記複数の超音波素子毎に設定された遅延時間によってそれぞれ遅延させた後加算して整相信号を得る受信ビームフォーマと、を有し、
前記受信ビームフォーマは、前記遅延時間を演算により求める遅延時間演算部を備え、
前記遅延時間演算部は、複数の前記超音波素子から送信される超音波がそれぞれ、前記受信焦点に到達する時間を演算により求める波面伝搬演算部と、前記波面伝搬演算部が求めた前記複数の超音波素子毎の超音波の到達時間の分布に基づいて前記受信焦点についての前記遅延時間を算出する遅延時間抽出部とを含むことを特徴とする超音波撮像装置。 - 請求項1に記載の超音波撮像装置であって、前記波面伝搬演算部は、超音波を送信する全ての前記超音波素子について、超音波が前記受信焦点に到達する時間を求めることを特徴とする超音波撮像装置。
- 請求項1に記載の超音波撮像装置であって、前記遅延時間抽出部は、前記複数の超音波素子毎の超音波の到達時間の分布から、前記複数の超音波素子から前記受信焦点に到達する前記超音波の合成波形を求め、前記合成波形の振幅の時間変化に基づいて、前記遅延時間を算出することを特徴とする超音波撮像装置。
- 請求項3に記載の超音波撮像装置において、前記遅延時間抽出部は、前記波面伝搬演算部が求めた前記複数の超音波素子毎の超音波の到達時間の頻度分布を求め、求めた前記頻度分布を用いて前記合成波形を算出することを特徴とする超音波撮像装置。
- 請求項1に記載の超音波撮像装置であって、前記遅延時間演算部は、受信走査線を設定する受信走査線設定部を備え、前記受信焦点は、前記受信走査線上に設定され、
前記波面伝搬演算部は、前記受信走査線上の複数の前記受信焦点についてそれぞれ前記超音波の到達時間を求めることにより前記受信走査線について前記波面伝搬時間変化曲線を前記複数の超音波素子毎に求め、前記遅延時間抽出部は、複数の前記波面伝搬時間変化曲線の分布に基づいて、前記受信走査線についての前記遅延時間の変化を示す遅延時間曲線を演算により求めることを特徴とする超音波撮像装置。 - 請求項5に記載の超音波撮像装置であって、前記遅延時間抽出部は、複数の前記波面伝搬時間変化曲線の分布から、前記複数の超音波素子から前記受信走査線上の点に到達する前記超音波の合成波形を求め、前記合成波形の振幅の時間変化曲線の極値を前記受信走査線上の複数の受信焦点ごとに求め、前記極値を前記受信走査線の方向にトレースすることにより、1以上の前記遅延時間曲線を抽出することを特徴とする超音波撮像装置。
- 請求項6に記載の超音波撮像装置であって、前記遅延時間抽出部は、前記遅延曲線として、前記受信走査線の最初から最後まで連続した遅延時間曲線を抽出することを特徴とする超音波撮像装置。
- 請求項6に記載の超音波撮像装置であって、前記受信ビームフォーマは、一つの超音波探触子に対して、複数の前記超音波素子の各受信信号を前記遅延時間によって遅延させた後加算して整相信号を得る遅延加算部を複数備え、
前記遅延時間抽出部は、前記遅延時間曲線を複数抽出し、
前記複数の遅延加算部は、前記複数の遅延時間曲線の遅延時間を用いてそれぞれ整相信号を得ることを特徴とする超音波撮像装置。 - 請求項6に記載の超音波撮像装置であって、前記遅延時間抽出部は、2つの前記遅延曲線が不連続である場合には、それを結合することにより、前記受信走査線の端部から端部まで連続した遅延時間曲線を生成することを特徴とする超音波撮像装置。
- 請求項8に記載の超音波撮像装置であって、前記遅延曲線抽出部は、前記遅延時間曲線が2以上ある場合に、2以上の遅延時間曲線の評価指標値を、前記合成波形の振幅を用いてそれぞれ計算する遅延曲線判定部を備え、前記遅延加算部と同数の前記遅延時間曲線を、前記評価指標値の高い順に選択し、選択した遅延時間曲線の遅延時間を前記遅延加算部に出力することを特徴とする超音波撮像装置。
- 請求項5に記載の超音波撮像装置において、前記受信ビームフォーマは、近似遅延モデル自動生成部を具備し、
前記近似遅延モデル自動生成部は、前記遅延時間演算部において算出した遅延時間曲線のデータと、予め用意した複数の幾何学的波面モデルおよび幾何学的拘束条件との相関関係から、遅延時間曲線を近似した曲線を算出するための構成式を構築することを特徴とする超音波撮像装置。 - 配列された複数の超音波素子に、所定の送信ビームを形成するように複数の超音波素子毎に遅延させた超音波信号を受け渡し、複数の前記超音波素子が受信した受信信号を、所定の受信焦点について複数の超音波素子毎に設定された遅延時間によってそれぞれ遅延させた後加算して整相信号を得る超音波信号の処理方法であって、
前記超音波信号を前記超音波素子に受け渡す前に、前記超音波信号を受け取った複数の超音波素子から送信される超音波がそれぞれ前記受信焦点に到達する時間を演算により求め、求めた前記複数の超音波素子毎の超音波の到達時間の分布に基づいて前記受信焦点についての前記遅延時間を算出することを特徴とする超音波信号の処理方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP16752311.7A EP3260047A4 (en) | 2015-02-18 | 2016-02-04 | Ultrasound image capturing device and method of processing ultrasound signal |
CN201680009160.XA CN107205729B (zh) | 2015-02-18 | 2016-02-04 | 超声波成像装置以及超声波信号的处理方法 |
US15/550,099 US11076827B2 (en) | 2015-02-18 | 2016-02-04 | Ultrasound image capturing device and method of processing ultrasound signal |
JP2017500600A JP6393824B2 (ja) | 2015-02-18 | 2016-02-04 | 超音波撮像装置および超音波信号の処理方法 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015030016 | 2015-02-18 | ||
JP2015-030016 | 2015-02-18 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2016132924A1 true WO2016132924A1 (ja) | 2016-08-25 |
Family
ID=56689120
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2016/053396 WO2016132924A1 (ja) | 2015-02-18 | 2016-02-04 | 超音波撮像装置および超音波信号の処理方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11076827B2 (ja) |
EP (1) | EP3260047A4 (ja) |
JP (1) | JP6393824B2 (ja) |
CN (1) | CN107205729B (ja) |
WO (1) | WO2016132924A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11395641B2 (en) * | 2018-12-21 | 2022-07-26 | Industrial Technology Research Institute | Ultrasonic imaging device and imaging method thereof |
CN110794033B (zh) * | 2019-11-13 | 2021-05-04 | 大连理工大学 | 一种精准控制声场幅值与偏振方向的多波聚焦方法 |
CN111208213A (zh) * | 2020-02-25 | 2020-05-29 | 重庆大学 | 融合交替乘子迭代的谱寻求子带最小方差超声成像算法 |
JP7422099B2 (ja) * | 2021-01-20 | 2024-01-25 | 富士フイルムヘルスケア株式会社 | 超音波撮像装置、信号処理装置、および、信号処理方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011045708A (ja) * | 2009-07-28 | 2011-03-10 | Toshiba Corp | 超音波診断装置、超音波画像処理装置、超音波診断装置制御プログラム及び超音波画像処理プログラム |
WO2013121842A1 (ja) * | 2012-02-15 | 2013-08-22 | 株式会社日立製作所 | 超音波撮像装置 |
WO2014109392A1 (ja) * | 2013-01-11 | 2014-07-17 | 日立アロカメディカル株式会社 | 超音波撮像装置 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5928152A (en) | 1994-08-05 | 1999-07-27 | Acuson Corporation | Method and apparatus for a baseband processor of a receive beamformer system |
US5793701A (en) | 1995-04-07 | 1998-08-11 | Acuson Corporation | Method and apparatus for coherent image formation |
US5667373A (en) | 1994-08-05 | 1997-09-16 | Acuson Corporation | Method and apparatus for coherent image formation |
US5685308A (en) | 1994-08-05 | 1997-11-11 | Acuson Corporation | Method and apparatus for receive beamformer system |
US6029116A (en) | 1994-08-05 | 2000-02-22 | Acuson Corporation | Method and apparatus for a baseband processor of a receive beamformer system |
KR100280197B1 (ko) | 1997-11-10 | 2001-02-01 | 이민화 | 초음파영상화시스템의초음파신호집속방법및장치 |
JP4711583B2 (ja) * | 1999-10-15 | 2011-06-29 | 株式会社日立メディコ | 超音波撮像装置 |
JP2004261229A (ja) | 2003-02-18 | 2004-09-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波診断装置 |
JP5433429B2 (ja) | 2010-01-12 | 2014-03-05 | 株式会社東芝 | 超音波プローブ |
JP6285241B2 (ja) * | 2014-03-26 | 2018-02-28 | 富士フイルム株式会社 | 音響波処理装置、音響波処理装置の信号処理方法およびプログラム |
US10463345B2 (en) * | 2014-10-29 | 2019-11-05 | Konica Minolta, Inc. | Ultrasound signal processing device and ultrasound diagnostic device |
-
2016
- 2016-02-04 EP EP16752311.7A patent/EP3260047A4/en not_active Withdrawn
- 2016-02-04 CN CN201680009160.XA patent/CN107205729B/zh active Active
- 2016-02-04 WO PCT/JP2016/053396 patent/WO2016132924A1/ja active Application Filing
- 2016-02-04 JP JP2017500600A patent/JP6393824B2/ja active Active
- 2016-02-04 US US15/550,099 patent/US11076827B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011045708A (ja) * | 2009-07-28 | 2011-03-10 | Toshiba Corp | 超音波診断装置、超音波画像処理装置、超音波診断装置制御プログラム及び超音波画像処理プログラム |
WO2013121842A1 (ja) * | 2012-02-15 | 2013-08-22 | 株式会社日立製作所 | 超音波撮像装置 |
WO2014109392A1 (ja) * | 2013-01-11 | 2014-07-17 | 日立アロカメディカル株式会社 | 超音波撮像装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
See also references of EP3260047A4 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20180021012A1 (en) | 2018-01-25 |
US11076827B2 (en) | 2021-08-03 |
CN107205729B (zh) | 2019-12-31 |
EP3260047A4 (en) | 2018-09-26 |
CN107205729A (zh) | 2017-09-26 |
JP6393824B2 (ja) | 2018-09-19 |
EP3260047A1 (en) | 2017-12-27 |
JPWO2016132924A1 (ja) | 2017-11-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6035424B2 (ja) | 超音波撮像装置 | |
JP4426530B2 (ja) | 超音波撮像装置および超音波撮像方法 | |
RU2650738C2 (ru) | Ультразвуковая диагностическая система визуализации с пространственным составлением трапецеидального сектора | |
JP6393824B2 (ja) | 超音波撮像装置および超音波信号の処理方法 | |
JP2010200926A (ja) | 超音波装置 | |
JP2006122683A (ja) | 超音波マルチライン画像歪みを削減するアパーチャ・シェージング推定手法 | |
JP6457157B2 (ja) | 超音波撮像装置、および、超音波撮像装置における超音波撮像方法 | |
JP6165324B2 (ja) | 超音波撮像装置 | |
JP6171091B2 (ja) | 超音波撮像装置 | |
JP2015213673A (ja) | 超音波診断装置 | |
CN108024798B (zh) | 超声波诊断装置以及延迟数据生成方法 | |
US10299762B2 (en) | Ultrasound diagnostic apparatus, signal processing method for ultrasound diagnostic apparatus, and recording medium | |
WO2014021105A1 (ja) | 超音波診断装置 | |
JP6387856B2 (ja) | 超音波診断装置、及び超音波診断装置の制御方法 | |
JP6378370B2 (ja) | 超音波撮像装置、および、超音波信号の処理方法 | |
US20080030581A1 (en) | Multizone Color Doppler Beam Transmission Method | |
JP7211150B2 (ja) | 超音波診断装置、超音波画像生成方法及びプログラム | |
JP2007111316A (ja) | 3次元超音波診断装置及びそのレベル調整方法 | |
US10702246B2 (en) | Ultrasound diagnostic apparatus and an ultrasound signal processing method | |
JP6863817B2 (ja) | 超音波撮像装置 | |
JP2009022656A (ja) | 超音波診断装置 | |
JP2015186494A (ja) | 超音波診断装置 | |
JP5854929B2 (ja) | 超音波診断装置、設定音速の信頼性判定方法およびプログラム | |
JP2013244220A (ja) | 超音波診断装置、音速導出方法およびプログラム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 16752311 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2017500600 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
REEP | Request for entry into the european phase |
Ref document number: 2016752311 Country of ref document: EP |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 15550099 Country of ref document: US |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |