(57)【要約】【課題】複数の選択肢を有する設定項目の選択肢を制限する技術を提供する。【解決手段】超音波画像の表示レンジと送信フォーカス深さの組み合わせに応じて、選択可能なプローブの周波数帯域が制限されている。また、超音波画像の表示レンジに応じて、選択可能な送信フォーカス深さが制限されている。例えば、表示レンジ１では、送信フォーカス深さとして０．５ｃｍから４．０ｃｍまでの各深さのみが選択可能となっており、そして、選択可能な送信フォーカス深さの各深さにおいて、プローブの周波数帯域として周波数１，２のみが選択可能となっている。超音波画像の分解能の面では、高い送信・受信周波数の方が比較的有利であるため、中心周波数の比較的高い周波数１，２のみが選択可能となっている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を送受波するプローブと、
プローブを制御して送信ビームを形成する送信部と、
プローブから得られる信号を処理して受信ビームを形成する受信部と、
受信ビームに沿って得られる受信信号に基づいて超音波画像の画像データを形成する画像形成部と、
画像データに対応した超音波画像を表示する表示部と、
を有し、
超音波画像の表示レンジに応じて、選択可能なプローブの周波数帯域を制限する、
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、
超音波画像の表示レンジと送信フォーカス深さの組み合わせに応じて、選択可能なプローブの周波数帯域を制限する、
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、
超音波画像の表示レンジに応じて、選択可能な送信フォーカス深さを制限する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の超音波診断装置において、
超音波画像の輝度値とゲイン値に基づいて、プローブの周波数帯域を切り換える、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の超音波診断装置において、
超音波画像の表示レンジと送信フォーカス深さの組み合わせに応じて、基本波画像モードまたは高調波画像モードを選択する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置に関し、特に、選択的な設定項目を有する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波の送信や受信の周波数帯域を複数の選択肢の中から選択可能なプローブが知られている。例えば、ユーザによって所望の周波数帯域が手動的に選択され、または、超音波診断装置によって所定の周波数帯域が自動的に選択される（特許文献１，２参照）。
【０００３】
また、超音波診断装置において、プローブの周波数帯域以外にも、複数の選択肢を有する設定項目が知られている。例えば、超音波画像の表示レンジや送信フォーカス深さなどを適宜選択的に設定できる装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−５４８５０号公報
【特許文献２】特開２００６−２４７０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、プローブの周波数帯域などの複数の設定項目の各々を選択的に設定する機能が知られているものの、例えば、表示レンジの設定状態によっては、その表示レンジには好ましくないプローブの周波数帯域などもある。仮に、全ての選択肢が選択可能であると、超音波画像などの形成において好ましいとはいえない表示レンジと周波数帯域などを組み合わせてしまうことも考えられる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みて成されたものであり、その目的は、超音波診断装置において複数の選択肢を有する設定項目の選択肢を制限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】
【０００７】
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、超音波を送受波するプローブと、プローブを制御して送信ビームを形成する送信部と、プローブから得られる信号を処理して受信ビームを形成する受信部と、受信ビームに沿って得られる受信信号に基づいて超音波画像の画像データを形成する画像形成部と、画像データに対応した超音波画像を表示する表示部と、を有し、超音波画像の表示レンジに応じて、選択可能なプローブの周波数帯域を制限する、ことを特徴とする。
【０００８】
望ましい態様において、前記超音波診断装置は、超音波画像の表示レンジと送信フォーカス深さの組み合わせに応じて、選択可能なプローブの周波数帯域を制限する、ことを特徴とする。
【０００９】
望ましい態様において、前記超音波診断装置は、超音波画像の表示レンジに応じて、選択可能な送信フォーカス深さを制限する、ことを特徴とする。
【００１０】
望ましい態様において、前記超音波診断装置は、超音波画像の輝度値とゲイン値に基づいて、プローブの周波数帯域を切り換える、ことを特徴とする。
【００１１】
望ましい態様において、前記超音波診断装置は、超音波画像の表示レンジと送信フォーカス深さの組み合わせに応じて、基本波画像モードまたは高調波画像モードを選択する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、超音波診断装置において複数の選択肢を有する設定項目の選択肢を制限することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る超音波診断装置の全体構成を示す機能ブロック図である。
【図２】複数の設定項目の組み合わせを規定したテーブルを示す図である。
【図３】プローブの周波数帯域の切り換えを説明するための図である。
【図４】基本波画像モード又は高調波画像モードの選択を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
プローブ１０は、例えば、複数の振動素子を備えており、対象組織に対して超音波を送受波する。プローブ１０は、断層画像用の超音波探触子でもよいし、三次元画像用の超音波探触子でもよい。
【００１６】
送信部１２は、対象組織を含む空間内で超音波の送信ビームを走査するようにプローブ１０を送信制御する。受信部１４は、プローブ１０から得られる信号を処理することにより超音波の受信ビームを形成し、受信ビームに沿って受信信号を収集する。収集された受信信号は、例えばメモリなどに格納される。
【００１７】
画像形成部１６は、収集された受信信号に基づいて、対象組織を含んだ超音波画像の画像データを形成する。表示部１８は、形成された画像データに対応した超音波画像を表示する。
【００１８】
図１に示す超音波診断装置内の各部は、制御部２０によって制御される。制御部２０は、例えばユーザの操作などに応じて、プローブの周波数帯域、超音波画像の表示レンジ、送信フォーカス深さ、などを設定する。本実施形態では、例えば超音波画像の形成において好ましいとはいえない設定の組み合わせが制限される。
【００１９】
そこで、以下に、本実施形態における設定の制限について説明する。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も図１の符号を利用する。
【００２０】
図２は、複数の設定項目の組み合わせを規定したテーブルを示す図である。図２には、複数の設定項目として、プローブの周波数帯域、超音波画像の表示レンジ、送信フォーカス深さが示されている。
【００２１】
プローブの周波数帯域（周波数１〜４）は、プローブ１０に関する送信・受信の周波数帯域である。例えば、周波数１は中心周波数７．５ＭＨｚの周波数帯域であり、周波数２は中心周波数６．０ＭＨｚの周波数帯域であり、周波数３は中心周波数５．０ＭＨｚの周波数帯域であり、周波数４は中心周波数４．０ＭＨｚの周波数帯域である。
【００２２】
超音波画像の表示レンジ（表示レンジ１〜４）は、超音波画像の表示範囲である。例えば、表示レンジ１は、超音波ビームの深さ方向に沿って、スタートポイント０ｃｍからエンドポイント２〜４ｃｍの表示範囲である。また、表示レンジ２は、スタートポイント０ｃｍからエンドポイント４．５〜７ｃｍの表示範囲であり、表示レンジ３は、スタートポイント０ｃｍからエンドポイント７．５〜１０ｃｍの表示範囲であり、表示レンジ４は、スタートポイント０ｃｍからエンドポイント１０．５ｃｍ以上の表示範囲である。
【００２３】
送信フォーカス深さ（Ｎｏ．１〜１６）は、送信ビームのフォーカス（焦点）の位置である。本実施形態においては、深さ０．５ｃｍから段階的に深さ１３．０ｃｍに亘って、１６通りの送信フォーカス深さの選択肢が用意されている。
【００２４】
図２に示すテーブルにおいては、超音波画像の表示レンジと送信フォーカス深さの組み合わせに応じて、選択可能なプローブの周波数帯域が制限されている。また、超音波画像の表示レンジに応じて、選択可能な送信フォーカス深さが制限されている。
【００２５】
例えば、表示レンジ１では、送信フォーカス深さとして０．５ｃｍから４．０ｃｍまでの各深さのみが選択可能となっており、そして、選択可能な送信フォーカス深さの各深さにおいて、プローブの周波数帯域として周波数１，２のみが選択可能となっている。超音波画像の分解能の面では、高い送信・受信周波数の方が比較的有利であるため、中心周波数の比較的高い周波数１，２のみが選択可能となっている。
【００２６】
また、例えば、表示レンジ４では、送信フォーカス深さとして２．５ｃｍから１３．０ｃｍまでの各深さのみが選択可能となっている。さらに、送信フォーカス深さに応じて、選択可能なプローブの周波数帯域が制限されている。つまり、２．５ｃｍから６．０ｃｍまでの各深さにおいて周波数２，３のみが選択可能となっており、深さ７．０ｃｍにおいて周波数２，３，４のみが選択可能となっており、深さ８．０ｃｍと９．０ｃｍにおいて周波数３，４のみが選択可能となっており、深さ１１．０ｃｍと１３．０ｃｍにおいて周波数４のみが選択可能となっている。超音波の受信感度の面では、低い送信・受信周波数の方が比較的有利であるため、送信フォーカス深さが深くなるにつれ、中心周波数の比較的低い周波数のみが選択可能となっている。
【００２７】
図２に示すテーブルは、制御部２０によって参照される。制御部２０は、例えば、ユーザ操作などに応じて各設定項目の設定を変更するにあたって、図２のテーブルによって選択可能となっている組み合わせのみを許可するように制御する。
【００２８】
このように、本実施形態においては、超音波画像の表示レンジと送信フォーカス深さの組み合わせに応じて、選択可能なプローブの周波数帯域が制限され、例えば、超音波画像の分解能の面において好ましくない組み合わせや、超音波の受信感度の面において好ましくない組み合わせなどが選択できないように制限されている。また、超音波の送信音響出力などの面において好ましくない組み合わせなどを制限するようにしてもよい。これにより、例えば、送信音響出力の公的な規制の実現を確認するための測定作業量や画像調整作業量の低減なども期待できる。
【００２９】
なお、好ましくないとして制限されている組み合わせであるにも関わらす、例えばユーザがその組み合わせを望むのであれば、一時的に制限を解除するなどの付加的な機能を設けてもよい。
【００３０】
さらに、超音波画像の輝度値とゲイン値に基づいて、制御部２０がプローブの周波数帯域を切り換えるようにしてもよい。
【００３１】
図３は、プローブの周波数帯域の切り換えを説明するための図であり、図３には、周波数を切り換える際に制御部２０によって参照される判定基準テーブルが示されている。図３の判定基準テーブルは、超音波画像が２５６階調の輝度値によって形成され、ゲイン値の可変範囲が０〜９０の場合の判定基準例である。
【００３２】
図３に示す判定基準テーブルにおいて、最大輝度と最小輝度は、例えば超音波画像内に設定された関心領域（ＲＯＩ）内の画素のうちの最大輝度と最小輝度である。ちなみに、関心領域は、深さ方向において表示レンジの１／２よりも深いことが望ましく、また、横幅方向において中心からある程度の幅を持った範囲であるか、または、画像全体の幅を持った範囲であることが望ましい。
【００３３】
例えば、表示レンジ２と送信フォーカス深さ３．５ｃｍが設定されている場合、図２に示すテーブルから、プローブの周波数帯域として周波数１，２，３が選択可能である。これらの周波数のうち、例えば周波数２が初期設定されているとする。こうした設定状態により形成される超音波画像の関心領域内の最大輝度が１２８以下であり、ゲイン値の設定値が８０であったとすると、図３の判定基準テーブルから周波数を下げると判定される。そこで、制御部２０は、初期設定されていた周波数２から周波数３に切り換える（下げる）ように送信部１２などを制御する。
【００３４】
また、例えば、超音波画像の関心領域内の最小輝度が１２８以上であり、ゲイン値の設定値が４０であったとすると、図３の判定基準テーブルから周波数を上げると判定され、初期設定されていた周波数２から周波数１に切り換える（上げる）制御が実行される。
【００３５】
このように、超音波画像の輝度値とゲイン値に基づいて、制御部２０がプローブの周波数帯域を切り換えるようにしてもよい。なお、周波数の切り替えは、例えば、ユーザが「オートゲイン調整」のスイッチを操作したときなどに行われることが望ましい。また、最大輝度や最小輝度に換えて、平均輝度やヒストグラムパターンなどに基づいて、周波数の切り替えを行うようにしてもよい。
【００３６】
また、本実施形態において、超音波画像の表示レンジと送信フォーカス深さの組み合わせに応じて、基本波画像モードまたは高調波画像モードを選択するようにしてもよい。
【００３７】
図４は、基本波画像モードまたは高調波画像モードの選択を説明するための図であり、図４には、図２に示したテーブルの変形例が示されている。プローブの周波数帯域、超音波画像の表示レンジ、送信フォーカス深さについては、図２において説明したとおりである。図４のテーブルに示されるＦｎｄは基本波画像モードであり、Ｈｒｍは高調波画像モードである。
【００３８】
図４に示すテーブルにおいては、超音波画像の表示レンジと送信フォーカス深さの組み合わせに応じて、選択可能なプローブの周波数帯域が制限されると共に、基本波画像モードまたは高調波画像モードが選択される。
【００３９】
例えば、表示レンジ１では、送信フォーカス深さとして０．５ｃｍから４．０ｃｍまでの各深さのみが選択可能となっており、そして、送信フォーカス深さに応じて、画像モードが選択されている。つまり、０．５ｃｍから１．５ｃｍまでの各深さにおいて基本波画像モード（Ｆｎｄ）が選択されており、２．０ｃｍから４．０ｃｍまでの各深さにおいて高調波画像モード（Ｈｒｍ）が選択されている。
【００４０】
また、例えば、表示レンジ３では、送信フォーカス深さとして１．５ｃｍから９．０ｃｍまでの各深さのみが選択可能となっている。そして、１．５ｃｍから５．０ｃｍまでの各深さにおいて高調波画像モード（Ｈｒｍ）が選択されており、６．０ｃｍから９．０ｃｍまでの各深さにおいて基本波画像モード（Ｆｎｄ）が選択されている。
【００４１】
超音波の減衰の面では、基本波画像モードの方が比較的有利であるため、表示レンジ３における例のように、送信フォーカス深さが比較的深い場合において基本波モードが選択されている。また、極めて近い（浅い）位置においては、超音波の伝搬歪みの発生が乏しく基本波画像モードの方が比較的有利であるため、表示レンジ１における例のように、送信フォーカス深さが極めて浅い場合において基本波モードが選択されている。
【００４２】
なお、送信フォーカス深さと表示レンジの交点に対応するセルにおいて、例えば図４のテーブルにおける表示レンジ２の送信フォーカス深さ７．０ｃｍのセルのように、基本波画像モードと高調波画像モードを混在させてもよい。
【００４３】
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を包含する。
【符号の説明】
【００４４】
１０  プローブ、１２  送信部、１４  受信部、１６  画像形成部、１８  表示部、２０  制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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