JP5361166B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2次元マルチプローブを有する超音波診断装置に関し、特にチルトや回転を加えた走査面に沿って走査を行う超音波診断装置に関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus having a two-dimensional multi-probe, and more particularly to an ultrasonic diagnostic apparatus that performs scanning along a scanning plane to which tilt or rotation is applied.
従来、超音波プローブに複数の超音波振動子がマトリクス状に配置された(以下では、この超音波振動子が配置された平面を「素子平面」という。)2次元マルチプローブを用いて、被検体の3次元領域内における、2つの異なる2次元平面の超音波断層像を生成するマルチプレーンモードを有する超音波診断装置が用いられている(例えば、特許文献1乃至3参照。)。このマルチプレーンモードでは、これら2つの画像平面のうち、一方の画像平面は、素子平面に対してその方位が固定されている。この方位が固定された画像平面を「基準面」と呼ぶ。基準面としては、通常2次元プローブの超音波振動子の素子平面に対して直交しかつ素子平面の中央と交差する平面が選択されるのが普通である。そして、もう一方の画像平面は、その基準面に対して、チルト(素子平面に対する傾斜)及び、チルト後の回転(チルトした平面における、素子平面の中央からの法線に対応する直線を軸とした回転)が可能となっている。このような画像平面を「交差面」と呼ぶ。 Conventionally, a plurality of ultrasonic transducers are arranged in a matrix on an ultrasonic probe (hereinafter, a plane on which the ultrasonic transducers are arranged is referred to as an “element plane”). 2. Description of the Related Art An ultrasound diagnostic apparatus having a multi-plane mode that generates two different two-dimensional plane ultrasonic tomographic images in a three-dimensional region of a specimen is used (see, for example, Patent Documents 1 to 3). In the multi-plane mode, one of the two image planes has a fixed orientation relative to the element plane. An image plane in which this orientation is fixed is called a “reference plane”. As the reference plane, a plane that is orthogonal to the element plane of the ultrasonic transducer of the two-dimensional probe and that intersects the center of the element plane is usually selected. The other image plane is tilted with respect to the reference plane (tilt with respect to the element plane) and rotated after tilting (with a straight line corresponding to a normal line from the center of the element plane in the tilted plane as an axis). Rotation). Such an image plane is called an “intersection plane”.
ここで、図2を参照して、チルト及び回転について具体的に説明する。図2はマルチプレーンモードでの超音波ビームの走査面を説明するための図である。素子平面201は2次元アレイプローブにおける振動子がマトリクス状に並んだ平面である。この素子平面201の中心206を基準に角度をつけて超音波ビームが射出される。また、法線204は素子平面の中心を通る法線である。そして、基準面202は素子平面201と直交し中心206を通る、すなわち法線204を含む平面である。さらに、基準面202とは異なる平面で、かつ法線204を含む平面208を角度θチルトさせた平面が交差面203である。この交差面203における素子平面201の法線204に対応する直線が直線205である。そして、チルトさせた交差面203を回転するとはこの直線205を回転軸として回転させることである。
Here, the tilt and rotation will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram for explaining the scanning plane of the ultrasonic beam in the multi-plane mode. The element plane 201 is a plane in which the transducers in the two-dimensional array probe are arranged in a matrix. An ultrasonic beam is emitted at an angle with respect to the
超音波診断装置ではこれらの基準面内及び交差面内の超音波ビームの走査線に対応するエコー信号を受信し、受信したエコー信号に対して所定の信号処理を行い、その信号処理結果に画像処理を施して、各面内の超音波断層像の画像データを得ている。 The ultrasonic diagnostic apparatus receives echo signals corresponding to the scanning lines of the ultrasonic beams in the reference plane and the intersecting plane, performs predetermined signal processing on the received echo signals, and displays an image in the signal processing result. Processing is performed to obtain image data of ultrasonic tomograms in each plane.
ここで、超音波診断装置において高精度な診断を妨げるものの要因の1つに、グレーティングローブ(GratingLobe)がある。グレーティングローブとは、回析格子により発生する光の強度分布に似た現象であり、各超音波振動子から発せられる超音波ビームとは別の方向に超音波ビームが発生する現象であり、これにより、描画される超音波断層像上にアーチファクト(虚像)が発生する。 Here, a grating lobe is one of the factors that hinder high-precision diagnosis in the ultrasonic diagnostic apparatus. A grating lobe is a phenomenon similar to the intensity distribution of light generated by a diffraction grating, and is a phenomenon in which an ultrasonic beam is generated in a different direction from the ultrasonic beam emitted from each ultrasonic transducer. Thus, an artifact (virtual image) is generated on the drawn ultrasonic tomographic image.
このアーチファクト(虚像)は、グレーティングローブの性格上、2次元プローブの素子平面の法線からの超音波ビームの走査線の角度が大きい場合に発生しやすくなる。そこで従来、超音波診断装置では、グレーティングローブによるアーチファクトの発生を防止すべく、超音波ビームのスキャン角度を許容角度範囲内となるように制限している。 This artifact (virtual image) tends to occur when the angle of the scanning line of the ultrasonic beam from the normal of the element plane of the two-dimensional probe is large due to the nature of the grating lobe. Therefore, conventionally, in an ultrasonic diagnostic apparatus, the scan angle of an ultrasonic beam is limited to be within an allowable angle range in order to prevent occurrence of artifacts due to grating lobes.
この許容角度について図2を参照して説明する。基準面202は法線204を含む平面であり、このような法線204を含む平面において予めアーチファクトが発生しないように超音波ビームを射出する法線204からの角度θ0が許容角度として設定されている。つまり、法線204からの角度がこの許容角度θ0を超える超音波ビームではアーチファクトが発生してしまうことになる。言い換えるならば、頂点を中心206及び中心の軸を法線204として底面を円207とする円錐の中に含まれる超音波ビームであればアーチファクトの発生は抑えられるが、該円錐に含まれない超音波ビームではアーチファクトが発生することになる。例えば、許容角度θ0は一般的には45度に設定される。
This allowable angle will be described with reference to FIG.
しかし、マルチプレーンモードを有する超音波診断装置では、交差面のチルト量が大きくなると、素子平面の法線からの超音波ビームの走査線の角度が大きくなる。ここで、チルト量とは素子平面の法線を含む素子平面と直交する平面に対する交差面の傾きの大きさである。さらに、チルトを加えた後に回転が加わることで、よりいっそう素子平面の法線からの超音波ビームの走査線の角度が大きくなってしまう。そのため、チルトや回転を加えた交差面では、グレーティングローブが発生し易くなるため、上記許容角度をそのチルトや回転にあわせて変更する必要がある。 However, in the ultrasonic diagnostic apparatus having the multi-plane mode, when the tilt amount of the intersection plane increases, the angle of the scanning line of the ultrasonic beam from the normal line of the element plane increases. Here, the tilt amount is the magnitude of the inclination of the intersecting plane with respect to a plane orthogonal to the element plane including the normal line of the element plane. Furthermore, when the rotation is applied after the tilt is applied, the angle of the scanning line of the ultrasonic beam from the normal of the element plane is further increased. For this reason, since a grating lobe is likely to occur on an intersecting surface to which tilt or rotation is applied, it is necessary to change the allowable angle in accordance with the tilt or rotation.
ここで、マルチプレーンモードにおけるアーチファクトの発生について、図2を参照して説明する。上述のように、法線204を含む平面を基準に許容角度の範囲を決定しているため、チルト、又はチルトを加えた後に回転を行うと中心206を頂点とし円207を底面とする円錐からはみ出してしまう。たとえば、交差面203は、本来直線205から角度θまで超音波ビームを射出するはずであるが、その場合には領域209及び領域210の部分に射出される超音波ビームは前記円錐からはみ出すことになる。そのため、この部分の超音波ビームによりアーチファクトが発生してしまう。この円錐から超音波ビームがはみ出す現象はチルトによっても起こるが、チルトした平面に回転を加えた場合により大きな範囲がはみ出すことになる。そして、前記円錐からはみだす超音波ビームとは、法線204からの角度がθ0より大きな角度を有する超音波ビームである。
Here, generation of artifacts in the multiplane mode will be described with reference to FIG. As described above, since the allowable angle range is determined based on the plane including the
ここで、グレーティングローブによるアーチファクトを防止しようとして、チルトや回転によって法線204からの角度が許容角度θ0より大きな角度を有する超音波ビームを走査しないようにするには、交差面内の超音波ビームの走査線の本数を減らす必要がある。しかし、走査線の本数を減らすと、時間当たりの生成される超音波断層像の枚数であるフレームレート(Hz)が変化してしまう。ここで、振動子の発熱などの理由により被検体に入射することができる超音波の送信パワーには制約がある。この超音波の送信パワーは超音波ビームの繰返し周期、すなわちフレームレートに依存する。具体的には、フレームレートが20Hzの場合における単位面積あたりの超音波ビームの送信パワーが決定されているとすると、フレームレートを20Hzより高くした場合、同じ本数の超音波ビームを被検体に射出するためには超音波の送信パワーを落とす必要があり、また、フレームレートを20Hzより低くした場合、より鮮明な画像を得るために超音波の送信パワーを上げることになる。このように、フレームレートが変化すると、超音波断層像の時間分解能が変化するうえ、超音波ビームの送信パワーが変化して画像の輝度も変化してしまう。そのため、従来の超音波診断装置では、交差面のチルト量が変更された場合、グレーティングローブによるアーチファクトを防止しようとすると、交差面のチルト量や回転量が変化して超音波断層像の見え方が変化してしまい、正確な診断を行うことが困難であった。
Here, in order to prevent artifacts due to grating lobes, in order not to scan an ultrasonic beam whose angle from the
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、アーチファクトを防止しても超音波断層像の輝度が変化しない超音波診断装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus in which the luminance of an ultrasonic tomographic image does not change even when artifacts are prevented.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の超音波診断装置は、走査面の位置情報の入力を受けて、超音波プローブの2次元的に配列された複数の振動子からの超音波ビームの前記複数の振動子の配列方向の平面の法線に対する射出角度が予め決められた許容角度を超える超音波ビームを検出する検出手段と、前記超音波プローブを介して、前記超音波ビームを被検体に送信し被検体で反射した超音波エコーを受信する送受信手段と、前記超音波エコーに基づくデータに信号処理を施しラスタデータを作成する信号処理部と、前記作成されたラスタデータを直交座標系に変更して超音波断層像を生成する画像処理手段と、生成した超音波断層像における前記許容角度を超える法線に対する射出角度を有する前記超音波ビームに対応する画素にマスクを施すマスク手段と、前記マスクが施された超音波断層像を表示手段に表示させる表示制御手段とを備え、前記走査面は、前記複数の振動子が配列された平面に対し、直交しかつ前記平面の中央と交差する基準走査面と、前記基準走査面に対して、前記平面に対する傾斜及び傾斜した平面における前記平面の中央からの法線に対応する直線を軸とした回転が可能となる交差走査面と、からなり、前記基準走査面の走査線数と前記交差走査面の走査線数は同じであることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 receives ultrasonic wave position information and receives ultrasonic waves from a plurality of two-dimensionally arranged transducers of an ultrasonic probe. Detecting means for detecting an ultrasonic beam having an emission angle with respect to a normal line of a plane in the arrangement direction of the plurality of transducers exceeding a predetermined allowable angle; and the ultrasonic beam via the ultrasonic probe. Transmission / reception means for transmitting to the subject and receiving ultrasonic echoes reflected by the subject, a signal processing unit for performing signal processing on the data based on the ultrasonic echoes to create raster data, and orthogonally creating the created raster data Image processing means for generating an ultrasonic tomographic image by changing to a coordinate system, and pixels corresponding to the ultrasonic beam having an emission angle with respect to a normal line exceeding the allowable angle in the generated ultrasonic tomographic image Comprising a masking means for applying a mask, and a display control means for displaying on the display unit an ultrasonic tomographic image the mask has been applied, the scanning plane is the plane in which the plurality of transducers are arranged orthogonally In addition, a reference scanning plane that intersects the center of the plane, and a rotation with respect to the reference scanning plane with respect to the plane and a straight line that corresponds to a normal line from the center of the plane in the inclined plane is possible. The number of scanning lines on the reference scanning surface and the number of scanning lines on the intersecting scanning surface are the same .
請求項1に記載の超音波診断装置によると、素子平面の中心を通る法線からの角度が許容角度を超えている超音波ビームによる走査線に対応する画素にマスクを施す(輝度を下げるなど)ことによって、その超音波ビームによって作られる画像の表示を抑制することができる。これにより、グレーティングローブによるアーチファクトが発生し易い方向に射出された超音波エコーによって生成される画像の表示を抑制できる。さらに、射出する超音波ビーム本数は変化しないためフレームレートが変化することなく、超音波断層像毎の輝度も同じ輝度にすることが可能となる。したがって、アーチファクトによる乱れをマスクによって抑制した高精度な見やすい超音波断層像の生成が可能となる。 According to the ultrasonic diagnostic apparatus of claim 1 , a mask is applied to a pixel corresponding to a scanning line by an ultrasonic beam whose angle from a normal passing through the center of the element plane exceeds an allowable angle (decreasing luminance, etc.) Thus, display of an image created by the ultrasonic beam can be suppressed. Thereby, the display of the image produced | generated by the ultrasonic echo inject | emitted in the direction in which the artifact by a grating lobe is easy to generate | occur | produce can be suppressed. Furthermore, since the number of emitted ultrasonic beams does not change, the luminance for each ultrasonic tomographic image can be set to the same luminance without changing the frame rate. Therefore, it is possible to generate a highly accurate and easy-to-see ultrasonic tomographic image in which disturbance due to artifacts is suppressed by the mask.
〔第1の実施形態〕
以下、この発明の第1の実施形態に係る超音波診断装置について説明する。図1は本発明に係る超音波診断装置の機能を表わすブロック図である。
[First Embodiment]
Hereinafter, an ultrasonic diagnostic apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram showing functions of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention.
超音波プローブ001は、平面内にマトリクス状に配列された圧電セラミックなどの複数の圧電振動子を備えている。この圧電振動子は、送受信部002から入力された電圧パルスを受けてその電圧により振動し指向性のある超音波ビームを発生する。そして、圧電素子は被検体に対してその超音波ビームを送信する。また超音波プローブ001は、送信された超音波ビームが被検体の音響インピーダンスの不連続面で反射することにより得られる超音波エコーを圧電振動子で受信する。そして、圧電振動子は受信した超音波エコーを電気信号であるエコー信号に変換して、送受信部002へ出力する。
The
次に図2を使用して、超音波プローブ001による走査面について説明する。図2における基準面202及び交差面203は、操作者が走査しようとする被検体の3次元領域内における2つの異なる2次元平面である。そして、超音波プローブ001の圧電振動子が並んだ平面が素子平面201である。図2ではこの素子平面201をXY平面に平行な面として示している。この素子平面201からは、Z側に超音波ビームが射出される。超音波プローブ001から射出される超音波ビームは2つの走査面内を所定角度で走査する。この2つの平面のうちXZ平面に平行な走査面が基準面202である。この基準面202は素子平面201の中心206を通過する平面であり、中心206からの法線204を含む平面である。超音波プローブ001から射出される超音波ビームは、この基準面202上で法線204からの角度±θ0の範囲内を走査する。このθ0が本発明における「許容角度」にあたる。ここで、許容角度はプローブ毎に予め決められているものであり、例えばθ0=45°などと決められている。そして、法線204からの角度がθ0より大きくなる走査線においてはアーチファクトが発生してしまう。すなわち、中心206を頂点とし、円207を有する円錐に含まれない走査線ではアーチファクトが発生することになる。また、超音波プローブ001は、図3(A)に示すように、基準面202内に複数の走査線301(ラスタ)を形成する。図3(A)は基準面内の超音波ビームの走査線を示す図である。
Next, the scanning plane by the
また、他方の走査面が交差面203である。この交差面203は素子平面201の中心206を通り法線204を含む平面208を素子平面201と交わったところの直線を中心に角度θ傾けたものである。角度θは法線204と直線205のなす角度である。平面208における法線204に対応する交差面203内の直線が直線205である。超音波プローブ001から射出される超音波ビームは、この交差面203上で直線205からの角度±θ0の範囲を走査する。そして、超音波プローブ001は図3(B)に示すように、交差面203内に複数の走査線302を形成する。図3(B)は交差面203内の超音波ビームの走査線を示す図である。ここで、本実施形態ではチルトのみをした場合で説明するが、角度θのチルト後に直線205を軸にして角度φの回転を加えた場合でも同様にチルト及び回転が加えられた交差面上で直線205からの角度±θ0の範囲を走査する。図2に示すように交差面203上の許容角度±θ0の範囲内を走査する場合、中心206を頂点とし円207を有する円錐から領域209及び領域210の部分がはみ出している。すなわち、領域209及び領域210の部分を走査する走査線ではアーチファクトが発生することになる。
The other scanning plane is the
図3(B)には、この交差面203内の超音波ビームの走査線302が示されている。上述のように、基準面202と交差面203との許容角度は±θ0で同一であり、図3(A)に示される走査線301の本数及び密度と、図3(B)で示される走査線302の本数及び密度は同じである。なお、図3(A)及び図3(B)では、図面の錯綜を避けるために走査線301及び走査線302の数を少なめに記載しているが、実際には基準面202及び交差面203にはより多くの走査線が形成され、走査線密度は密になる。また、図3における点線部分の領域209及び領域210は交差面203上を許容角度±θ0の範囲内を走査する場合において中心206を頂点とし円207を有する円錐からはみ出す領域である。
FIG. 3B shows a
なお、超音波プローブ001からは、基準面202に沿った超音波ビームと、交差面203に沿った超音波ビームが交互に時分割で射出される。
Note that, from the
システム制御部008は、送受信部002、信号処理部004、画像処理部005、表示制御部007を統括制御する。システム制御部008は、ユーザインタフェース009を介して医師や検査技師(以下では、単に「操作者」という。)によって入力された基準面202及び交差面203の2つの走査面の位置情報を受信する。ここで、交差面203の位置情報は、素子平面の法線を含む交差面のチルト及び回転の基となる平面208の位置情報、すなわち基準面202からの角度や平面を表す座標など、該平面208からのチルトの角度(例えば図2における角度θ°)、及び回転の角度(例えば、図2における直線205を軸とした交差面203の回転角度。ここではφとする。)を指定することで決定される。システム制御部008は、特定の交差面203内の走査線の直線205からの角度、受信したチルト角度θ、及び回転角度φを基に、各角度の回転行列を使用して法線204から該走査線までの角度αを求める。そして、システム制御部はこの角度αが許容角度θ0を超えるか否かを求める。システム制御部008は、特定の走査線の射出方向の法線204からの角度αがθ0を超えるか否かを送受信部002へ出力する。このシステム制御部008が本発明における「検出手段」を含むものである。
The
送受信部002は、送信パルス発生器、送信遅延回路、パルサ、受信遅延回路、加算器(いずれも不図示)、及びゲイン調整部003(プリアンプ)が設けられている。この送受信部002が本発明における「送受信手段」にあたる。
The transmission /
送信パルス発生器は、一定のパルス繰り返し周波数(PRF:Pulse Repetition Freaqency)によるレートパルス(超音波送受信基準レート)毎に超音波ビームを形成するための送信パルス信号を発生する。送信パルス発生器は、所望の超音波ビームを形成するための送信パルス信号を発生する。送信パルス信号とは、超音波パルスを射出するための制御パルス信号である。この送信パルス信号は、送信チャンネル数分に分配されて送信遅延回路に送られる。送信遅延回路には、遅延時間を決めるタイミング制御データがシステム制御部008から送信チャンネル毎に入力されるようになっている。このタイミング制御データに基づいて、送信遅延回路は、送信チャンネル毎に送信パルス信号を遅延させる。遅延された送信パルス信号は、送信チャンネル毎にパルサに入力される。パルサは、送信パルス信号を受けたタイミングで、圧電振動子(送信チャンネル)毎に電圧パルスを印加する。これにより、超音波ビームが超音波プローブ001から射出される。この超音波ビームの射出方向はシステム制御部008からの入力により決定され、これにより走査線の方向が決定する。
The transmission pulse generator generates a transmission pulse signal for forming an ultrasonic beam for each rate pulse (ultrasonic wave transmission / reception reference rate) based on a constant pulse repetition frequency (PRF: Pulse Repetition Frequency). The transmission pulse generator generates a transmission pulse signal for forming a desired ultrasonic beam. The transmission pulse signal is a control pulse signal for emitting an ultrasonic pulse. This transmission pulse signal is distributed by the number of transmission channels and sent to the transmission delay circuit. In the transmission delay circuit, timing control data for determining the delay time is input from the
ゲイン調整部003はプリアンプであり、超音波プローブ001の各圧電素子(各受信チャンネル)によって受信されたエコー信号を増幅する。ゲイン調整部003は、超音波送受信基準レートを受けたタイミングで、走査線の射出方向の法線204からの角度αが許容角度θ0を超えるか否かがシステム制御部008より入力される。すなわち超音波送受信基準レートのタイミングで対応する走査線が許容角度θ0を超えるか否かが判断できる。このとき、ゲイン調整部003は、システム制御部008から入力された走査線の射出方向の法線204からの角度αが許容角度θ0を超えるという情報を基に、該走査線に対応するエコー信号のゲイン調整の設定値を小さくする(例えば乗算する値を小さくする。)ことで、該エコー信号の輝度を下げる。これにより、画像が生成されたときに画像上その走査線に対応する画像が操作者に見えないようになる。このゲイン調整部003が本発明における「ゲイン調整手段」にあたる。
The
ここで、本実施形態ではゲイン調整部003は送受信部002に配置されているが、これは信号処理部004に配置されてもよく、さらに、送受信部002及び信号処理部004とは別に配置されてもよい。
Here, in this embodiment, the
加算器は、受信遅延回路によって遅延させられた各受信チャンネルの信号を整相加算して、単一信号を生成する。 The adder phasing-adds the signals of the respective reception channels delayed by the reception delay circuit to generate a single signal.
信号処理部004は、ローパスフィルタ、包絡線検波回路、対数圧縮部(いずれも不図示)を備えており、2次元画像を生成する信号処理を実行する。ローパスフィルタは、送受信部002より受信した信号の高周波成分を除去する。包絡線検波回路は、包絡線を検波し包絡線検波信号を求める。対数圧縮部は、包絡線検波信号に対して対数変換を施す。以上のような処理を行うことで、信号処理部は超音波エコーに基づくデータからラスタデータを作成する。この作成されたラスタデータは、画像処理部005へ送信される。この信号処理部004が本発明における「信号処理手段」にあたる。
The
画像処理部005は、スキャンコンバータ(SC)006を含み、信号処理部004より入力されたデータを直交座標系の画像データに変換する。この画像処理部005が本発明における「画像処理手段」にあたる。
The
表示制御部007は、画像処理部005によって生成された画像データを表示部(不図示)に表示させる。すなわち、表示制御部007は、表示部の画面上に図3(A)及び図3(B)に模式的に示される基準面202及び交差面203を表示させる。この表示制御部007が本発明における「表示制御手段」にあたる。
The
ユーザインタフェース009は、操作者の操作を入力する入力ユーザインタフェースである。ユーザインタフェース009を介して入力された操作内容に関する情報は、システム制御部008に送られる。
The
次に、本実施形態に係る超音波診断装置における超音波断層像表示の動作について図4を参照して説明する。ここで、図4は本実施形態に係る超音波診断装置における超音波断層像表示のフローチャートの図である。 Next, the operation of ultrasonic tomographic image display in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Here, FIG. 4 is a flowchart of ultrasonic tomographic image display in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment.
ステップS001:操作者は、ユーザインタフェース009を使用して、交差面の情報(チルト及び回転の基となる平面、チルト角、及び回転角)を入力する。
Step S001: The operator uses the
ステップS002:システム制御部008は、ユーザインタフェース009より入力された交差面の情報を基に、交差面上を走査する各走査線の素子平面の法線からの角度を求め、その角度と許容角度を比較し、許容角度を超える走査線を求める。さらに、システム制御部008は、許容角度を超える走査線の情報を送受信部002のゲイン調整部003へ出力する。
Step S002: The
ステップS003:送受信部002は、超音波プローブ001を介して超音波ビームを被検体に向けて送信し、さらに被検体で反射された超音波エコーを受信する。
Step S003: The transmission /
ステップS004:ゲイン調整部003は、システム制御部008から受信した情報をもとに、受信した超音波エコー毎に、対応する走査線の法線204からの角度αが許容角度θ0を超えるか否かを判断する。角度αが許容角度θ0を超える場合にはステップS005に進み、角度αが許容角度θ0を超えない場合にはステップS006に進む。
Step S004: Based on the information received from the
ステップS005:ゲイン調整部003は、許容角度を超える走査線に対応する超音波ビームによって得られた信号データの振幅を小さくする。送受信部002は、ゲイン調整をおこなった信号データを信号処理部004に出力する。
Step S005: The
ステップS006:信号処理部004は、送受信部002から入力された信号データに対し包絡線検波などの信号処理を行いラスタデータを生成する。信号処理部004は、信号処理を施しラスタデータを画像処理部005へ出力する。
Step S006: The
ステップS007:画像処理部005は、信号処理部004から入力されたラスタデータに直交座標系への座標変換などを施し超音波断層像を生成する。画像処理部005は、生成した超音波断層像を表示制御部007へ出力する。
Step S007: The
ステップS008:表示制御部007は、画像処理部005から入力された超音波断層像を表示手段に表示させる。
Step S008: The
上述した動作を繰り返すことにより、本実施形態に係る超音波診断装置では交差面のチルト角又は回転角が変更させるたびに、許容角度を超える走査線が求められ、その走査線に対応する信号データの振幅を抑えることができ、その走査線に対応する画像が表示部の画面上に表示されなくなる。 By repeating the above-described operation, each time the tilt angle or rotation angle of the intersection plane is changed, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment obtains a scanning line that exceeds the allowable angle, and signal data corresponding to the scanning line. And the image corresponding to the scanning line is not displayed on the screen of the display unit.
以上のように、本実施形態に係る超音波診断装置は、許容角度を超える走査線に対応した超音波エコーに基づく信号データの振幅を小さくすることができる。これにより、射出する超音波ビームの本数を変えずに、すなわちフレームレートを変えることなく、許容角度を超える走査線によるアーチファクトの発生を抑制することが可能となる。このため、操作者はアーチファクトの発生を抑えた画像でかつ、どの画像も同じ輝度を有する画像を参照して診断することができ、本実施形態に係る超音波診断装置は正確な超音波診断に寄与することができる。 As described above, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment can reduce the amplitude of the signal data based on the ultrasonic echo corresponding to the scanning line exceeding the allowable angle. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of artifacts due to scanning lines exceeding the allowable angle without changing the number of emitted ultrasonic beams, that is, without changing the frame rate. For this reason, the operator can make a diagnosis by referring to an image in which the occurrence of artifacts is suppressed and all the images have the same luminance, and the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment can perform accurate ultrasonic diagnosis. Can contribute.
〔第2の実施形態〕
本発明の第2の実施形態に係る超音波診断装置について説明する。本実施形態に係る超音波診断装置の構成は、図1に示される第1の実施形態に係る超音波診断装置の構成と同一であり、ゲイン調整部003、及び画像処理部005の動作が異なる。
[Second Embodiment]
An ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. The configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to this embodiment is the same as that of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 1, and the operations of the
上述の第1の実施形態では、送受信部002の信号データのゲインを調整したが、本実施形態では、生成された超音波断層像に対しマスク処理を施すことで、アーチファクトの表示を抑える。
In the first embodiment described above, the gain of the signal data of the transmission /
システム制御部008は、超音波送受信基準レートを送るタイミングを基に、その超音波送受信基準レートに対応する走査線が素子平面201の中心206を通る法線204からの角度αが許容角度θ0を超えるか否かの情報を送受信部002へ出力する。
Based on the timing at which the ultrasonic transmission / reception reference rate is transmitted, the
送受信部002は、超音波送受信基準レートを受けたタイミングを基に、その超音波送受信基準レートに対応する走査線に対し許容角度θ0を超えるか否かという情報を付加し信号処理部004へ出力する。
Based on the timing of receiving the ultrasonic transmission / reception reference rate, the transmission /
ゲイン調整部003は、送受信部002で受信された超音波エコーに基づく信号データの全てに同様のゲインの調整を行う。
The
画像処理部005に含まれるSC006は、走査線に付加された該走査線が許容角度θ0を超えるか否かの情報を参照して、システム制御部008から受信した素子平面201の中心206における法線204からの角度αが許容角度θ0を超える走査線に対応する画素に対しマスク処理を施す。ここでのマスクとは、例えば、対応する画素における輝度を暗くするなどである。これは、もともと画像処理部005は各走査線に対応する画素の位置を記憶しているので、走査線が特定されればその走査線に対応する画素を求めることができる。これにより、該走査線に対応する画像が表示されなくなる。このSC006が本発明における「マスク手段」を含む。
The
以上で説明したように、本実施形態に係る超音波診断装置では、生成した超音波断層像に対しマスクを施し画像として表示することを抑えることができる。これにより、射出する超音波ビームの本数を変えずに、すなわちフレームレートを変えることなく、許容角度を超える走査線によるアーチファクトの発生を抑制することが可能となる。このため、操作者はアーチファクトの発生を抑えた画像でかつ、どの画像も同じ輝度を有する画像を参照して診断することができ、本実施形態に係る超音波診断装置は正確な超音波診断に寄与することができる。 As described above, in the ultrasonic diagnostic apparatus according to this embodiment, it is possible to suppress the generated ultrasonic tomographic image from being masked and displayed as an image. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of artifacts due to scanning lines exceeding the allowable angle without changing the number of emitted ultrasonic beams, that is, without changing the frame rate. For this reason, the operator can make a diagnosis by referring to an image in which the occurrence of artifacts is suppressed and all the images have the same luminance, and the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment can perform accurate ultrasonic diagnosis. Can contribute.
001 超音波プローブ
002 送受信部
003 ゲイン調整部
004 信号処理部
005 画像処理部
006 SC(スキャンコンバータ)
007 表示制御部
008 システム制御部
009 ユーザインタフェース
001
007
Claims (1)
前記超音波プローブを介して、前記超音波ビームを被検体に送信し被検体で反射した超音波エコーを受信する送受信手段と、
前記超音波エコーに基づくデータに信号処理を施しラスタデータを作成する信号処理部と、
前記作成されたラスタデータを直交座標系に変更して超音波断層像を生成する画像処理手段と、
生成した超音波断層像における前記許容角度を超える法線に対する射出角度を有する前記超音波ビームに対応する画素にマスクを施すマスク手段と、
前記マスクが施された超音波断層像を表示手段に表示させる表示制御手段と
を備え、
前記走査面は、
前記複数の振動子が配列された平面に対し、直交しかつ前記平面の中央と交差する基準走査面と、
前記基準走査面に対して、前記平面に対する傾斜及び傾斜した平面における前記平面の中央からの法線に対応する直線を軸とした回転が可能となる交差走査面と、
からなり、
前記基準走査面の走査線数と前記交差走査面の走査線数は同じであることを特徴とする超音波診断装置。 In response to the input of the position information of the scanning surface, the emission angle of the ultrasonic beam from the two-dimensionally arranged transducers of the ultrasonic probe with respect to the normal line of the plane in the arrangement direction of the plurality of transducers is set in advance. Detecting means for detecting an ultrasonic beam exceeding a predetermined allowable angle;
Transmission / reception means for transmitting the ultrasonic beam to the subject and receiving an ultrasonic echo reflected by the subject via the ultrasonic probe;
A signal processing unit that performs raster signal processing on data based on the ultrasonic echo to create raster data;
Image processing means for generating an ultrasonic tomographic image by changing the created raster data to an orthogonal coordinate system;
Mask means for masking pixels corresponding to the ultrasonic beam having an emission angle with respect to a normal line exceeding the allowable angle in the generated ultrasonic tomographic image;
Display control means for displaying on the display means an ultrasonic tomographic image subjected to the mask ,
The scanning plane is
A reference scanning plane orthogonal to the plane on which the plurality of transducers are arranged and intersecting the center of the plane;
A cross-scanning surface that allows rotation with respect to the reference scanning surface and a straight line corresponding to a normal line from the center of the plane in the inclined plane and the inclined plane;
Consists of
The ultrasonic diagnostic apparatus , wherein the number of scanning lines on the reference scanning plane and the number of scanning lines on the intersecting scanning plane are the same .
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