(57)【要約】【課題】  造影撮影において十分な染影を行うことが可能な超音波診断装置を実現する。【解決手段】  超音波診断装置は、超音波ビームのアポダイゼーションを変更する変更手段（６，１８，２０）と、アポダイゼーションの状態を断層像と共にグラフィック表示する表示手段（１６）とを具備する。変更手段は、予め用意された複数の候補の中からの選択によってアポダイゼーションを変更する。複数の候補は超音波ビームのフォーカス位置ごとに用意される。表示手段はアポダイゼーションの状態を音場における超音波ビームの形状として表示する。超音波ビームの形状はシュリーレン法で測定される。【選択図】      図１
2006102332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
造影剤が注入された被検体を超音波ビームでスキャンして断層像を撮影する超音波診断装置であって、
超音波ビームのアポダイゼーションを変更する変更手段と、
アポダイゼーションの状態を断層像と共にグラフィック表示する表示手段と、
を具備することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記変更手段が、予め用意された複数の候補の中からの選択によってアポダイゼーションを変更する、
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記複数の候補が、超音波ビームのフォーカス位置ごとに用意される、
ことを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記表示手段が、アポダイゼーションの状態を音場における超音波ビームの形状として表示する、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記超音波ビームの形状がシュリーレン法で測定された形状である、
ことを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
変更確定後のアポダイゼーションおよびフォーカス位置をプリセット値として記憶する記憶手段、
を具備することを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記プリセット値が超音波ビームの音圧を含む、
ことを特徴とする請求項６に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記プリセット値が被検体ごとに管理される、
ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の超音波診断装置。
【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、造影剤が注入された被検体を超音波ビーム（ｂｅａｍ）でスキャン（ｓｃａｎ）して断層像を撮影する超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、超音波ビームで撮影範囲をスキャンして断層像を撮影する。注目部位のコントラスト（ｃｏｎｔｒａｓｔ）を強調するときは、造影剤を用いた撮影が行われる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２３０５５９号公報（第３−４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
造影撮影においては、注目部位が適切に染影されるように超音波ビームのフォーカス（ｆｏｃｕｓ）位置や音圧が調整されるが、造影効果には患者依存性があるので、これだけでは必ずしも十分な染影効果を上げることができない。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、造影撮影において十分な染影を行うことが可能な超音波診断装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するための本発明は、造影剤が注入された被検体を超音波ビームでスキャンして断層像を撮影する超音波診断装置であって、超音波ビームのアポダイゼーションを変更する変更手段と、アポダイゼーションの状態を断層像と共にグラフィック表示する表示手段と、を具備することを特徴とする超音波診断装置である。
【０００６】
前記変更手段が、予め用意された複数の候補の中からの選択によってアポダイゼーションを変更することが、アポダイゼーションの変更を容易にする点で好ましい。
前記複数の候補が、超音波ビームのフォーカス位置ごとに用意されることが、注目部位の深さ変化に適応する点で好ましい。
【０００７】
前記表示手段が、アポダイゼーションの状態を音場における超音波ビームの形状として表示することが、アポダイゼーションの状態確認を容易にする点で好ましい。
前記超音波ビームの形状がシュリーレン法で測定された形状であることが、ビーム形状を適切に示す点で好ましい。
【０００８】
変更確定後のアポダイゼーションおよびフォーカス位置をプリセット値として記憶する記憶手段を具備することが、プリセット値の再利用を可能にする点で好ましい。
前記プリセット値が超音波ビームの音圧を含むことが、プリセット値の内容を充実する点で好ましい。
【０００９】
前記プリセット値が被検体ごとに管理されることが、その被検体の次回の撮影を容易にする点で好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、超音波診断装置が、超音波ビームのアポダイゼーションを変更する変更手段と、アポダイゼーションの状態を断層像と共にグラフィック表示する表示手段とを具備するので、造影撮影において十分な染影を行うことが可能な超音波診断装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、本発明は、発明を実施するための最良の形態に限定されるものではない。図１に超音波診断装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は発明を実施するための最良の形態の一例である。本装置の構成によって、超音波診断装置に関する本発明を実施するための最良の形態の一例が示される。
【００１２】
図１に示すように、本装置は、超音波プローブ（ｐｒｏｂｅ）２を有する。超音波プローブ２は、超音波トランスデューサアレイ（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ  ａｒｒａｙ）を有する。超音波トランスデューサアレイにおける個々の超音波トランスデューサは例えばＰＺＴ（チタン（Ｔｉ）酸ジルコン（Ｚｒ）酸鉛）セラミックス（ｃｅｒａｍｉｃｓ）等の圧電材料によって構成される。
【００１３】
超音波プローブ２は、使用者により対象４に当接して使用される。対象４には造影剤４２が予め注入されている。超音波プローブ２は送受信部６に接続されている。送受信部６は、超音波プローブ２に駆動信号を与えて超音波ビームを送波させる。送受信部６は、また、超音波プローブ２が受波したエコー（ｅｃｈｏ）信号を受信する。
【００１４】
送受信部６は、例えば図２に示すような走査を行う。すなわち、放射点２００からｚ方向に延びる音線２０２で扇状の２次元領域２０６をθ方向に走査し、いわゆるセクタスキャン（ｓｅｃｔｏｒ  ｓｃａｎ）を行う。音線は超音波ビームの中心軸に相当する。
【００１５】
送波および受波の開口を超音波トランスデューサアレイの一部を用いて形成するときは、この開口をアレイに沿って順次移動させることにより、例えば図３に示すような走査を行うことができる。すなわち、放射点２００からｚ方向に発する音線２０２を直線状の軌跡２０４に沿って平行移動させて矩形状の２次元領域２０６をｘ方向に走査し、いわゆるリニアスキャン（ｌｉｎｅａｒ  ｓｃａｎ）を行う。
【００１６】
なお、超音波トランスデューサアレイが、超音波送波方向に張り出した円弧に沿って形成されたいわゆるコンベックスアレイ（ｃｏｎｖｅｘ  ａｒｒａｙ）である場合は、リニアスキャンと同様な音線走査により、例えば図４に示すように、音線２０２の放射点２００を円弧状の軌跡２０４に沿って移動させ、扇面状の２次元領域２０６をθ方向に走査して、いわゆるコンベックススキャンが行える。
【００１７】
送受信部６は、音線２０２を中心軸とする超音波ビームを形成するためのフォーカシング（ｆｏｃｕｓｉｎｇ）とアポダイゼーション（ａｐｏｄｉｚａｔｉｏｎ）を行う。フォーカシングは、開口を構成する複数の超音波トランスデューサの送受信信号に時間差を付与することによって行われる。アポダイゼーションは、開口を構成する複数の超音波トランスデューサの送受信信号に重みを付与することによって行われる。フォーカシングによって超音波ビームのフォーカス位置が定まる。アポダイゼーションによって超音波ビームのビームの形状が定まる。
【００１８】
送受信部６はエコー処理部１０に接続されている。送受信部６が出力する音線ごとのエコー受信信号はエコー処理部１０に入力される。エコー処理部１０はエコー信号を処理して音線ごとの画像信号を形成する。
【００１９】
エコー処理部１０は画像処理部１４に接続されている。画像処理部１４は、エコー処理部１０から入力される画像信号に基づいて画像を生成する。画像生成にあたって、画像処理部１４は、スキャン変換により、画像信号の配列を音線順次の配列から２次元空間における格子状の配列に変換する。
【００２０】
画像処理部１４には表示部１６が接続されている。表示部１６は、画像処理部１４から出力された画像を表示する。表示部１６はグラフィックディスプレー（ｇｒａｐｈｉｃ  ｄｉｓｐｌａｙ）等で構成される。表示部１６は、本発明における表示手段の一例である。
【００２１】
以上の送受信部６、エコー処理部１０、画像処理部１４および表示部１６には制御部１８が接続されている。制御部１８は、それら各部に制御信号を与えてその動作を制御する。制御部１８には、被制御の各部から各種の報知信号が入力される。制御部１８による制御の下で超音波画像の撮影が遂行される。
【００２２】
送受信部６におけるビームフォーミングも、制御部１８によって制御される。すなわち、超音波ビームのフォーカシングおよびアポダイゼーションが制御部１８によって制御される。また、超音波ビームの音圧も制御部１８によって制御される。制御部１８は、それら制御を行うための制御データ（ｄａｔａ）をメモリ（ｍｅｍｏｒｙ）に記憶している。
【００２３】
超音波の反射性が造影剤と体内組織とで異なるので、造影剤を撮影するためのスキャンと体内組織を撮影するためのスキャンは別々なビームフォーミングおよび音圧で行われる。以下、造影剤を撮影するためのスキャンをコントラストスキャン（ｃｏｎｔｒａｓｔ  ｓｃａｎ）ともいい、体内組織を撮影するためのスキャンをＢモードスキャン（Ｂ−ｍｏｄｅ  ｓｃａｎ）ともいう。
【００２４】
制御部１８には操作部２０が接続されている。操作部２０は使用者によって操作され、制御部１８に適宜の指令や情報を入力するようになっている。操作部２０は、例えばキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）やポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）およびその他の操作具を備えている。
【００２５】
本装置では、コントラストスキャン時の超音波ビームのフォーカシング、アポダイゼーションおよび音圧が、使用者により調節可能になっている。以下、これについて説明する。
【００２６】
図５に、コントラストスキャン時の表示画面の一例を模式的に示す。同図に示すように、画面には造影剤によって染影された部位の像４０２が表示される。画面には、また、アポダイゼーションの状態を示す画像４０４およびフォーカス設定位置を示す指標４０６が表示される。以下、造影剤によって染影された部位の像を染影像、アポダイゼーションの状態を示す画像をアポダイゼーション像、フォーカス設定位置を示す指標をフォーカス指標ともいう。
【００２７】
コントラストスキャンは、単独で行うこともＢモードスキャンとの併用で行うことも可能になっている。Ｂモードスキャンと併用する場合は、Ｂモード像が染影像４０２のバックグラウンド（ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ）像として表示される。これによって、染影像４０２は体内組織との位置関係が明確になる。
【００２８】
アポダイゼーション像４０４は、音場における音線方向の超音波ビームの形状を示す像であり、同図に示すように、フォーカシングよって定まるフォーカス位置に、アポダイゼーションによって定まる幅および長さで集束したビーム形状を表す。幅はフォーカスの程度を表し、長さはフォーカス範囲を表す。
【００２９】
このようなビーム形状にはアポダイゼーションの結果が反映されているので、アポダイゼーションの状態を表す画像として好適であり、また、アポダイゼーションの効果を直観的に認識するのに都合が良い。
【００３０】
なお、アポダイゼーションの状態は、ビーム形状としてではなく、図６に示すように開口における送信信号、受信信号または送受信信号の重み付けプロファイル（ｐｒｏｆｉｌｅ）として表示するようにしてもよい。以下、アポダイゼーションの状態をビーム形状で表す例で説明するが、重み付けプロファイルで表す場合も同様である。
【００３１】
超音波ビームの形状は、例えばシュリーレン（Ｓｃｈｌｉｅｒｅｎ）法等によって予め測定され、メモリに記憶されている。シュリーレン法で測定された形状を用いることにより、ビーム形状を適切に示すことができる。
【００３２】
メモリには複数のアポダイゼーションに対応した複数のビーム形状がそれぞれ記憶される。ビーム形状は、また、複数のフォーカス位置ごとに測定かつ記憶される。これによって、注目部位の深さ変化に対応することができる。
【００３３】
コントラストスキャン時の超音波ビームのフォーカシングやアポダイゼーションおよび音圧の制御は、まずは制御データの初期設定値に基づいて行われる。したがって、アポダイゼーション像４０４およびフォーカス指標４０６は、当初は初期設定によるビームフォーミングおよびフォーカス位置を示す。
【００３４】
使用者は、表示画面を観察して、染影像４０２が十分に染影されているかどうか調べる。染影像４０２が十分に染影されていればそのままスキャンを継続するが、十分な染影が得られていないときは、超音波ビームのフォーカシングやアポダイゼーションまたは音圧を変更する。それらの変更は、操作部２０を通じて制御部１８に指令を与えることによって行われる。送受信部６、制御部１８および操作部２０からなる部分は、本発明における変更手段の一例である。
【００３５】
なお、Ｂモードスキャンを併用する場合は、超音波ビームのフォーカシングやアポダイゼーションおよび音圧の変更は、コントラストスキャンのみについて有効であり、Ｂモードスキャンに関しては無効である。
【００３６】
図７に、アポダイゼーション変更時の表示画面の例を示す。同図において、（ｂ）は初期設定状態、（ａ）および（ｃ）はそれぞれ超音波ビームのフォーカス範囲を増す方向および減じる方向にアポダイゼーションを変更した状態である。
【００３７】
（ａ）に示すように超音波ビームのフォーカス範囲を増す方向にアポダイゼーションを変更することにより、深さ方向の合焦範囲を広げることができる。初期設定での合焦範囲が造影剤の流通範囲に比べて狭すぎるときは、このようなアポダイゼーション変更により適正な染影像４０２を得ることができる。なお、フォーカス範囲の増大にはビーム幅の増加が伴う。
【００３８】
（ｃ）に示すように超音波ビームのフォーカス範囲を減じる方向にアポダイゼーションを変更することにより、深さ方向の合焦範囲を狭めることができる。初期設定での合焦範囲が造影剤の流通範囲に比べて広すぎるときはこのようなアポダイゼーション変更により適正な染影像４０２を得ることができる。なお、フォーカス範囲の減少にはビーム幅の減少が伴う。
【００３９】
このようなアポダイゼーションの変更は、メモリに記憶された複数の制御データの中からの選択によって行われる。なお、アポダイゼーションの候補は、上記のように初期状態を中心とする３つに限らず、５つや７つ等適宜の数としてよい。アポダイゼーションの変更を、予め用意された複数の候補の中からの選択によって行うので、アポダイゼーションの変更を容易に行うことができる。
【００４０】
図８に、フォーカシング変更時の表示画面の例を示す。同図において、（ｂ）は初期設定状態、（ａ）および（ｃ）はそれぞれ超音波ビームのフォーカス位置を遠くする方向および近くする方向にフォーカシングを変更した状態である。フォーカシングの変更は、使用者によるフォーカス指標４０６の位置変更に基づいて行われる。
【００４１】
（ａ）に示すように超音波ビームのフォーカス位置を遠くする方向にフォーカシングを変更することにより、ファーフィールド（ｆａｒ  ｆｉｅｌｄ）にフォーカスすることができる。造影剤の流通個所が初期設定でのフォーカス位置よりも遠いときは、このようなフォーカシング変更により適正な染影像４０２を得ることができる。
【００４２】
（ｃ）に示すように超音波ビームのフォーカス位置を近くする方向にフォーカシングを変更することにより、ニアフィールド（ｎｅａｒ  ｆｉｅｌｄ）にフォーカスすることができる。造影剤の流通個所が初期設定でのフォーカス位置よりも近いときは、このようなフォーカシング変更により適正な染影像４０２を得ることができる。
【００４３】
このようなフォーカシングの候補は、メモリに記憶された複数の制御データの中からの選択によって行われる。なお、フォーカシングの候補は、上記のように初期状態を中心とする３つに限らず、５つや７つ等適宜の数としてよい。また、各フォーカシングにおいて、必要に応じてアポダイゼーションをそれぞれ調節することが可能である。
【００４４】
初期設定または上記のようなアポダイゼーションないしフォーカシングの調節において、染影像４０２の描出の感度が適正でないときは、適正感度の染影像が得られるように音圧を増加または減少させる。
【００４５】
このようにして、アポダイゼーション、フォーカシングおよび音圧を確定し、この条件でコントラストスキャンを続行する。確定したこれらの条件はプリセット（ｐｒｅｓｅｔ）値としてメモリに記憶される。プリセット値が超音波ビームの音圧を含むので、プリセット値の内容が充実する。制御部１８は、本発明における記憶手段の一例である。
【００４６】
プリセット値は次回のコントラストスキャン時の初期設定値として利用される。これにより、最初から適正な染影像を得ることができる。プリセット値を患者すなわち被検体のＩＤ（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）ごとに管理することにより、同一患者の再診断を能率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明を実施するための最良の形態の一例の超音波診断装置のブロック図である。
【図２】音線走査の概念を示す図である。
【図３】音線走査の概念を示す図である。
【図４】音線走査の概念を示す図である。
【図５】コントラストスキャン時の表示画面を示す図である。
【図６】コントラストスキャン時の表示画面を示す図である。
【図７】コントラストスキャン時の表示画面を示す図である。
【図８】コントラストスキャン時の表示画面を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
２：超音波プローブ
４：対象
６：送受信部
１０：エコー処理部
１４：画像処理部
１６：表示部
１８：制御部
２０：操作部
４０１：染影像
４０４：アポダイゼーション像
４０６：フォーカス指標
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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