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技術 超音波診断装置

出願人 日立アロカメディカル株式会社
発明者 伊藤安啓
出願日 2009年6月25日 (11年6ヶ月経過) 出願番号 2009-150447
公開日 2011年1月13日 (9年11ヶ月経過) 公開番号 2011-004909
状態 特許登録済
技術分野 超音波診断装置
主要キーワード 基準音圧 Mモード 音圧調整 ビーム偏向角度 造影モード 二次元領域 PWモード 送信電圧
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2011年1月13日)のものです。
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図面 (6)

課題

音響パラメータを考慮しつつ目標音圧となるように送信制御する。

解決手段

記憶部34には、制御部30により利用される各種テーブルが記憶されている。通常モードの場合には、設定されたモードに対応した送信電圧が通常モードテーブルから選択され、その送信電圧の送信信号プローブ10へ出力される。一方、造影モードの場合には、設定されたモードに対応した送信音圧造影モードテーブルから選択され、さらに、音圧調整テーブルからフォーカスの深さに対応した調整値が選択される。そして音圧調整テーブルから選択された調整値に基づいて、造影モードテーブルから選択された送信音圧が調整される。調整後の送信音圧は送信電圧に変換され、その送信電圧の送信信号がプローブ10へ出力される。

概要

背景

バブル等を含んだ超音波造影剤を利用した超音波診断である造影エコーの技術が知られており、造影エコーによる診断も盛んに行われている。造影エコーにおいては、利用される超音波造影剤に応じた適切な音圧となるように、超音波の音圧が設定される。例えば、超音波造影剤に応じた最適な音圧が予め決められており、超音波診断装置がその音圧の超音波を送波するように送信電圧などを制御する。

ところが、超音波診断装置は、送信電圧の他に、フォーカスの深さなどの音響パラメータも変更することができる。そして、例えば、目標音圧となるように送信電圧を設定しても、フォーカスの深さなどを変更すると、音圧が変動して目標音圧からずれてしまうことがある。

また、超音波造影剤に応じた最適な音圧が予め決められているものの、形成された造影画像の状態などを考慮して、例えばフォーカスの深さに応じて意図的に音圧を微調整したいといったニーズもある。

こうした状況から、例えばフォーカスの深さなどの音響パラメータを考慮しつつ、目標音圧となるようにプローブ送信制御する技術が望まれていた。

ちなみに、特許文献1には、ビーム偏向角度送信焦点深度によらずに、各送信焦点において音圧を均一にする技術が記載されている。

概要

音響パラメータを考慮しつつ目標音圧となるように送信制御する。記憶部34には、制御部30により利用される各種テーブルが記憶されている。通常モードの場合には、設定されたモードに対応した送信電圧が通常モードテーブルから選択され、その送信電圧の送信信号がプローブ10へ出力される。一方、造影モードの場合には、設定されたモードに対応した送信音圧造影モードテーブルから選択され、さらに、音圧調整テーブルからフォーカスの深さに対応した調整値が選択される。そして音圧調整テーブルから選択された調整値に基づいて、造影モードテーブルから選択された送信音圧が調整される。調整後の送信音圧は送信電圧に変換され、その送信電圧の送信信号がプローブ10へ出力される。

目的

こうした状況から、例えばフォーカスの深さなどの音響パラメータを考慮しつつ、目標音圧となるようにプローブを送信制御する技術が望まれていた

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

音波送信波を出して受信波を受けるプローブと、送信波に関する条件に基づいてプローブを制御する送信制御部と、プローブが受けた受信波に対応した受信信号を得る受信処理部と、受信信号に基づいて超音波画像を形成する画像形成部と、を有し、前記送信制御部は、プローブから出された送信波が音響パラメータに応じて設定された目標音圧となるようにプローブを制御する、ことを特徴とする超音波診断装置

請求項2

請求項1に記載の超音波診断装置において、前記送信制御部は、造影モードの際に前記目標音圧となるようにプローブを制御する、ことを特徴とする超音波診断装置。

請求項3

請求項2に記載の超音波診断装置において、前記造影モードを構成する各造影方式ごとに設定された基準音圧に対して、前記音響パラメータに応じた修正を加えることにより、前記目標音圧が設定される、ことを特徴とする超音波診断装置。

請求項4

請求項3に記載の超音波診断装置において、前記造影モードを構成する複数の造影方式の各々に対応した基準音圧を定めたテーブルを利用して、前記各造影方式に応じた基準音圧が設定される、ことを特徴とする超音波診断装置。

請求項5

請求項3または4に記載の超音波診断装置において、前記音響パラメータに含まれるフォーカスの深さに応じて前記基準音圧を修正することにより前記目標音圧が設定される、ことを特徴とする超音波診断装置。

請求項6

請求項5に記載の超音波診断装置において、フォーカスの深さに応じたオフセットを定めたテーブルを利用して、前記基準音圧が修正される、ことを特徴とする超音波診断装置。

請求項7

請求項1から6のいずれか1項に記載の超音波診断装置において、前記目標音圧は、ユーザ操作に応じて修正される、ことを特徴とする超音波診断装置。

技術分野

0001

本発明は、超音波診断装置に関し、特に、プローブ送信制御に関する。

背景技術

0002

バブル等を含んだ超音波造影剤を利用した超音波診断である造影エコーの技術が知られており、造影エコーによる診断も盛んに行われている。造影エコーにおいては、利用される超音波造影剤に応じた適切な音圧となるように、超音波の音圧が設定される。例えば、超音波造影剤に応じた最適な音圧が予め決められており、超音波診断装置がその音圧の超音波を送波するように送信電圧などを制御する。

0003

ところが、超音波診断装置は、送信電圧の他に、フォーカスの深さなどの音響パラメータも変更することができる。そして、例えば、目標音圧となるように送信電圧を設定しても、フォーカスの深さなどを変更すると、音圧が変動して目標音圧からずれてしまうことがある。

0004

また、超音波造影剤に応じた最適な音圧が予め決められているものの、形成された造影画像の状態などを考慮して、例えばフォーカスの深さに応じて意図的に音圧を微調整したいといったニーズもある。

0005

こうした状況から、例えばフォーカスの深さなどの音響パラメータを考慮しつつ、目標音圧となるようにプローブを送信制御する技術が望まれていた。

0006

ちなみに、特許文献1には、ビーム偏向角度送信焦点深度によらずに、各送信焦点において音圧を均一にする技術が記載されている。

先行技術

0007

特開2005−312587号公報

発明が解決しようとする課題

0008

本発明は、上述した事情背景として成されたものであり、その目的は、音響パラメータを考慮しつつ目標音圧となるように送信制御する技術を提供することにある。

課題を解決するための手段

0009

上記目的を達成するために、本発明の好適な態様の超音波診断装置は、超音波の送信波を出して受信波を受けるプローブと、送信波に関する条件に基づいてプローブを制御する送信制御部と、プローブが受けた受信波に対応した受信信号を得る受信処理部と、受信信号に基づいて超音波画像を形成する画像形成部と、を有し、前記送信制御部は、プローブから出された送信波が音響パラメータに応じて設定された目標音圧となるようにプローブを制御する、ことを特徴とする。

0010

望ましい態様において、前記送信制御部は、造影モードの際に前記目標音圧となるようにプローブを制御する、ことを特徴とする。

0011

望ましい態様において、前記造影モードを構成する各造影方式ごとに設定された基準音圧に対して、前記音響パラメータに応じた修正を加えることにより、前記目標音圧が設定される、ことを特徴とする。

0012

望ましい態様において、前記造影モードを構成する複数の造影方式の各々に対応した基準音圧を定めたテーブルを利用して、前記各造影方式に応じた基準音圧が設定される、ことを特徴とする。

0013

望ましい態様において、前記音響パラメータに含まれるフォーカスの深さに応じて前記基準音圧を修正することにより前記目標音圧が設定される、ことを特徴とする。

0014

望ましい態様において、フォーカスの深さに応じたオフセットを定めたテーブルを利用して、前記基準音圧が修正される、ことを特徴とする。

0015

望ましい態様において、前記目標音圧は、ユーザ操作に応じて修正される、ことを特徴とする。

発明の効果

0016

本発明により、音響パラメータを考慮しつつ目標音圧となるようにプローブを制御することが可能になる。

図面の簡単な説明

0017

本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態を示す図である。
通常モードテーブルを示す図である。
造影モードテーブルを示す図である。
音圧調整テーブルを示す図である。
本実施形態における送信制御を説明するための図である。

実施例

0018

図1には、本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態が示されており、図1は、その全体構成を示す機能ブロック図である。

0019

プローブ10は、超音波を送受波する超音波探触子である。プローブ10は、複数の振動素子を備えており、それら複数の振動素子が電子的に走査制御されて診断領域内で超音波を送受波する。なお、プローブ10は、二次元空間内で超音波を送受波してもよいし、三次元空間内に亘って超音波を送受波してもよい。

0020

送信部12は、プローブ10が備える複数の振動素子を制御することにより、超音波の送信ビームを形成してさらに診断領域内において送信ビームを走査する。また、受信部14は、プローブ10が備える複数の振動素子から得られる信号に対して整相加算処理などを施して受信ビームを形成することにより、各受信ビームに沿って複数のエコーデータを形成する。

0021

例えば、二次元の診断領域内において送信ビームが走査され、その二次元領域内において複数の受信ビームが形成されることにより、二次元空間内から複数のエコーデータが収集される。こうして、例えば二次元的に収集された複数のエコーデータが画像形成部20に送られる。

0022

画像形成部20は、二次元的に収集された複数のエコーデータに基づいて、二次元の超音波画像の画像データを形成する。もちろん、三次元的に複数のエコーデータが収集されて、三次元の超音波画像の画像データが形成されてもよい。画像形成部20において形成された画像データは表示部22に送られ、その画像データに対応した超音波画像が表示部22に表示される。

0023

制御部30は、図1に示す超音波診断装置内の各部を制御する。特に、本実施形態において、制御部30は、プローブ10から出された超音波が、音響パラメータに応じて設定された目標音圧となるように、送信部12を制御する。その制御において、制御部30は、記憶部34に記憶された複数のテーブルを利用する。また、制御部30は、操作デバイス32を介して入力されるユーザ操作に応じた制御を行う。そこで、制御部30による送信の制御について説明する。

0024

図2から図4には、図1の記憶部34に記憶されて制御部30により利用される各種テーブルの内容が示されている。

0025

図2は、通常モードテーブルを示す図である。図1の超音波診断装置は、造影剤を利用した診断に適した造影モードと、それ以外の通常モードの機能を備えている。図2の通常モードテーブルは、通常モードの場合の送信制御に利用される。

0026

通常モードは、B/Mモード、THEモード、BbH(Broadband Harmonic)モードなどの複数のモード(方式)で構成されている。本実施形態において、通常モードの場合には、送信電圧(DVA)を基準として送信制御される。そのため、通常モードテーブルには、各モード(方式)ごとにそのモードに適した送信電圧が定められている。例えば、B/Mモードにおいては送信電圧が70パーセントに設定され、BbHモードにおいては送信電圧が100パーセントに設定されている。送信電圧は、最大送信電圧に対する割合(パーセント)で設定されている。

0027

図3は、造影モードテーブルを示す図である。図3の造影モードテーブルは、造影モードの場合の送信制御に利用される。本実施形態において、造影モードの場合には、送信音圧を基準として送信制御される。

0028

送信音圧は、プローブ10から送波された診断領域内における超音波の音圧である。送信音圧の具体的な値は、例えば、診断領域内の全域に亘る音圧の平均値や、診断領域内における音圧の最大値などである。また、送信音圧として、公知の指標であるメカニカルインデックスMI)を用いてもよい。以下の説明では、送信音圧の具体例としてMIを利用する。

0029

造影モードは、CHE(Contrast Harmonic Echo)モード、ExPHD(Extend Pure Harmonic)モード、PWモードなどの複数のモード(方式)で構成されている。造影モードテーブルには、各モード(方式)ごとにそのモードに適した送信音圧(MI)が定められている。例えば、CHEモードにおいては、条件aの場合に送信音圧が0.10に設定されて条件bの場合に送信音圧が0.25に設定されている。条件aと条件bは、例えば造影剤の種類や走査方式の種類に応じた条件である。つまり、造影剤の種類に応じた適切な送信音圧を設定することができ、また、走査方式の種類に応じた適切な送信音圧を設定することができる。

0030

図4は、音圧調整テーブルを示す図である。図1の超音波診断装置は、造影モードの場合に、フォーカス深さなどの音響パラメータに応じた送信音圧を設定することができる。

0031

図4の音圧調整テーブルは、フォーカスの深さに応じた送信音圧の調整値を定めたものである。例えば、フォーカスの深さが0〜29mmの場合には、調整値(ΔMI)として−0.02が設定されており、フォーカスの深さが60〜89mmの場合には、調整値(ΔMI)として0.00が設定されている。

0032

図1の制御部30は、図2図4のテーブルを利用して、図1の送信部12の送信電圧を設定する。そこで、図1の制御部30による送信制御について説明する。なお、既に図1に示した部分(構成)については、以下の説明において図1の符号を利用する。

0033

図5は、本実施形態における送信制御を説明するための図である。まず、通常モードの場合には、例えばユーザによりモードの設定が行われ、通常モードテーブル(図2)からそのモードに対応した送信電圧(DVA)が選択される。例えば、Flowモードに設定された場合には、送信電圧として60パーセントが選択される。そして、操作デバイス32を介して入力されるユーザ操作に応じて送信電圧が調整され、調整後の送信電圧が送信部12へ伝えられる。送信部12は、伝えられた送信電圧の送信信号をプローブ10へ出力する。ユーザは、例えば、表示部22に表示される超音波画像を見ながら、操作デバイス32を利用して、送信電圧を調整することができる。

0034

次に、造影モードの場合には、例えばユーザによりモードの設定が行われ、造影モードテーブル(図3)からそのモードに対応した送信音圧(MI)が選択される。例えば、CHEモードの条件bに設定された場合には、送信音圧として0.25が選択される。さらに、造影モードの場合には、音響パラメータを考慮した音圧調整が行われる。例えば、ユーザによりフォーカスの深さが40mmに設定されると、音圧調整テーブル(図4)からその深さに対応した調整値として−0.01(ΔMI)が選択される。

0035

そして、音圧調整テーブル(図4)から選択された調整値に基づいて、造影モードテーブル(図3)から選択された送信音圧が調整される。例えば、送信音圧として0.25(MI)が選択されて調整値として−0.01(ΔMI)が選択されている場合には、0.25−0.01=0.24が調整後の送信音圧となる。さらに、操作デバイス32を介して入力されるユーザ操作に応じて送信音圧が調整される。なお、音圧調整テーブルの調整値として、送信音圧に関する増減の割合を定めた係数が利用されてもよい。

0036

こうして、調整後の送信音圧が設定されると、音圧電圧変換により、その送信音圧(MI)に対応した送信電圧(DVA)が設定され、変換により得られた送信電圧が送信部12へ伝えられる。送信部12は、伝えられた送信電圧の送信信号をプローブ10へ出力する。

0037

なお、音圧電圧変換には、送信電圧(DVA)と送信音圧(MI)との対応関係を示した変換式や変換テーブルが利用される。これらの変換式や変換テーブルは予め記憶部34などに記憶される。また、これらの変換式や変換テーブルを利用して、現在設定されている送信音圧(MI)と送信電圧(DVA)のうちの少なくとも一方を表示部22などに表示させてもよい。

0038

このように、本実施形態によれば、ユーザに煩雑な調整操作を強いることなく、例えば超音波造影剤に応じた最適な送信音圧が設定され、そして、フォーカスの深さなどの音響パラメータに応じて送信音圧が調整される。もちろん、ユーザがさらに微調整を行うことも可能である。

0039

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態包含する。

0040

10プローブ、12 送信部、14 受信部、20画像形成部、30 制御部、32操作デバイス、34 記憶部。

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