(57)【要約】【課題】照射する超音波ビームに対する反射エコー信号の角度方向をリアルタイムで演算し、その演算結果に基づいて照射すべき最適な超音波ビームを調整する超音波診断装置およびその操作方法を開示する。【解決手段】超音波診断装置は、超音波ビームを対象体に照射し、前記対象体で反射することによって得られる超音波エコー信号を受信するプローブと、前記対象体内のある選定された地点で、前記超音波ビームに対する前記超音波エコー信号の第１反射角度を測定するプロセッサと、前記地点と、前記測定された前記第１反射角度とを対応させて記録するマッピングテーブルと、前記マッピングテーブルに記録された前記第１反射角度に基づいて前記地点に対する前記超音波ビームの前記プローブの表面に対する最適な照射角度を決定し、前記超音波ビームが前記決定された照射角度で照射されるように前記プローブを制御するコントローラとを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波ビームを対象体に照射し、前記対象体で反射して得られる超音波エコー信号を受信するプローブと、
前記対象体内の選定された地点で、前記超音波ビームに対する前記超音波エコー信号の第１反射角度を測定するプロセッサと、
前記地点と、前記地点に対応して測定された前記第１反射角度とを記録するマッピングテーブルと、
前記マッピングテーブルに記録された前記第１反射角度に基づいて前記地点に対する前記超音波ビームの前記プローブの表面に対する最適な照射角度を決定し、前記超音波ビームが前記決定された照射角度で照射されるように前記プローブを制御するコントローラと、
を備えた超音波ビーム方向の調整が可能な超音波診断装置。
【請求項２】
前記コントローラは、
前記地点に照射された前記超音波ビームが前記対象体と直角に反射するように前記照射角度を調整する、請求項１に記載の超音波ビーム方向の調整が可能な超音波診断装置。
【請求項３】
前記マッピングテーブルは
前記調整された照射角度を考慮して、前記第１反射角度を更新して記録する、請求項２に記載の超音波ビーム方向の調整が可能な超音波診断装置。
【請求項４】
前記コントローラは、
前記対象体に対して直角に反射した前記超音波エコー信号の仮想線と前記プローブ表面の外形線との間の照射角度を演算する、請求項１ないし３のいずれかに記載の超音波ビーム方向の調整が可能な超音波診断装置。
【請求項５】
前記プローブは、
前記対象体に前記超音波ビームを照射して、
前記超音波ビーム毎に検出された前記超音波エコー信号の前記第１反射角度をテーブル化する、請求項１ないし４のいずれかに記載の超音波ビーム方向の調整が可能な超音波診断装置。
【請求項６】
前記プローブは、
ある選定された強度の前記超音波ビームを前記対象体に照射して、
予め設定された値以上の強度を有する前記超音波エコー信号の前記第１反射角度をテーブル化する、請求項５に記載の超音波ビーム方向の調整が可能な超音波診断装置。
【請求項７】
プローブが超音波ビームを対象体に照射し、前記対象体で反射した超音波エコー信号を受信するステップと、
プロセッサが前記対象体内の選定された地点で、前記超音波ビームに対する前記超音波エコー信号の第１反射角度を測定するステップと、
前記地点と、前記測定された超音波エコー信号の前記第１反射角度とを対応させてマッピングテーブルに記録するステップと、
コントローラが前記マッピングテーブルに記録された前記第１反射角度に基づいて前記地点に対する前記超音波ビームの前記プローブの表面に対する最適な照射角度を決定し、前記超音波ビームが前記決定された照射角度で照射されるように前記プローブを制御するステップと、
を含む超音波ビーム方向の調整が可能な超音波診断装置の操作方法。
【請求項８】
前記コントローラは、前記地点に照射された前記超音波ビームが対象体と直角に反射するように前記照射角度を調整するステップをさらに含む、請求項７に記載の超音波ビーム方向の調整が可能な超音波診断装置の操作方法。
【請求項９】
前記調整された照射角度に基づいて、前記第１反射角度を更新して前記マッピングテーブルに記録するステップをさらに含む、請求項８に記載の超音波ビーム方向の調整が可能な超音波診断装置の操作方法。
【請求項１０】
前記コントローラは、前記対象体に対して直角に反射した前記超音波エコー信号の仮想線と前記プローブ表面の外形線との間の照射角度を演算するステップをさらに含む、請求項７ないし９のいずれかに記載の超音波ビーム方向の調整が可能な超音波診断装置の操作方法。
【請求項１１】
前記プローブは、前記対象体に前記超音波ビームを照射するステップと、
前記マッピングテーブルが前記超音波ビーム毎に検出された前記超音波エコー信号の前記第１反射角度をテーブル化するステップと、
をさらに含む、請求項７ないし１０のいずれかに記載の超音波ビーム方向の調整が可能な超音波診断装置の操作方法。
【請求項１２】
前記プローブは、ある選定された強度の前記超音波ビームを前記対象体に照射するステップと、
前記マッピングテーブルが予め設定した値以上の前記超音波エコー信号の前記第１反射角度をマッピングテーブルに記録するステップと、
をさらに含む、請求項１１に記載の超音波ビーム方向の調整が可能な超音波診断装置の操作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、超音波ビームの最適な照射方向をリアルタイムで演算し、その演算結果に応じて前記方向に超音波ビームを調整して照射する超音波診断装置およびその操作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波システムは、人体の体表から体内の所定部位（すなわち、胎児または、臓器などの対象体）に向けて超音波信号を送信し、体内の組織から反射される超音波エコー信号を用いて軟部組織の断層像や血流に関する情報を取得する装置である。
【０００３】
このような超音波システムは、小型かつ低廉であり、映像をリアルタイムで表示可能である上、Ｘ線などのような被爆がなく、安全性が高いという長所を有している。このため、現在この装置は、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）スキャナ、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｅ）装置、核医学診断装置などの他の映像診断装置と共に広く用いられている。
【０００４】
超音波システムは、人体内の所定部位に向けてプローブから超音波ビームを照射し、人体内の組織で反射して再びプローブに戻ってくる超音波エコー信号を受信して映像を形成する。この場合、超音波ビームが対象体の面で直角に反射するとき、得られる映像は最も鮮明になるが、常にこのような条件を満たしているわけではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明に係る一実施形態の目的は、人体内の対象体にプローブを用いて超音波ビームを照射し、その対象体で反射した超音波エコー信号を受信するに際し、その超音波エコー信号の反射角度をリアルタイムで測定して、超音波ビームの照射方向を最適な角度に調整する超音波診断装置およびその操作方法を提供することにある。
【０００６】
また、本発明に係る一実施形態の目的は、対象体で直角に反射した超音波エコー信号の仮想線と、プローブ表面の外形線（曲線）との間の角度を演算して表示することにより、対象体に対する映像の解像度を高める超音波診断装置およびその操作方法を提供することにある。
【０００７】
また、本発明に係る一実施形態の目的は、対象体に超音波ビームを照射して対象体で反射された超音波エコー信号の反射角度を超音波ビーム毎にテーブル化し、照射する超音波ビームの角度をアップデートして超音波ビームを最適化する超音波診断装置およびその操作方法を提供することにある。
【０００８】
また、本発明に係る一実施形態の目的は、対象体にある強度の超音波ビームを照射して、その対象体から反射する超音波エコー信号を取得するに際し、予め設定した強度値より大きい値を有する超音波エコー信号の値とその反射角度をテーブル化して、テーブル値の正確度を高める超音波診断装置およびその操作方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するための超音波診断装置は、超音波ビームを対象体に照射し、前記対象体で反射して得られる超音波エコー信号を受信するプローブと、前記対象体内の選定された地点で、前記超音波ビームに対する前記超音波エコー信号の第１反射角を測定するプロセッサと、前記地点と前記で測定された第１反射角を対応させて記録するマッピングテーブルと、前記マッピングテーブルに記録された前記第１反射角に基づいて前記地点に対する前記超音波ビームの前記プローブの表面に対する最適な照射角度を決定し、前記超音波ビームが前記決定された照射角度で照射されるように前記プローブを制御するコントローラとを備える。
【００１０】
また、上記のような目的を達成するための技術的方法として、超音波診断装置の操作方法は、プローブから超音波ビームを対象体に照射し、前記対象体で反射した超音波エコー信号を受信するステップと、プロセッサが前記対象体内の選定された地点で、前記超音波ビームに対する前記超音波エコー信号の第１反射角度を測定するステップと、マッピングテーブルに前記地点と前記測定された第１反射角度とを対応させて記録するステップと、コントローラが前記マッピングテーブルに記録された前記第１反射角度に基づいて前記地点に対する前記超音波ビームの前記プローブの表面に対する最適な照射角度を決定し、前記超音波ビームが前記決定された照射角度で照射されるように前記プローブを制御するステップとを含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、プローブを用いて対象体に超音波ビームを照射し、その対象体で反射した超音波エコー信号を検出し、その超音波エコー信号の対象体面に対する反射角度をリアルタイムで測定し、その反射角度に基づいて超音波ビームの照射角度を最適な値に調整して超音波映像を得ることにより、映像の解像度を高めることができる。
【００１２】
また、本発明の一実施形態によれば、人体内の対象体で超音波ビームが直角に反射したと想定される超音波エコー信号の仮想線とプローブ表面の外形線との間の照射角度を演算して表示することにより、解像度改善に必要な情報を得ることができる。
【００１３】
また、本発明の一実施形態によれば、対象体に超音波ビームを照射して対象体で反射された超音波エコー信号の反射角度を超音波ビーム毎にテーブル化し、超音波ビームの照射角度を最適化した値にアップデートすることにより、超音波映像の解像度を高めることができる。
【００１４】
また、本発明の一実施形態によれば、対象体にある強度の超音波ビームを照射し、予め設定した数値より大きい値を有する超音波エコー信号の値と、その反射角度をテーブル化することにより、最適化に必要なデータの精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る対象体に照射された超音波ビームを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る超音波診断装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る超音波診断装置の操作方法の順序を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明に係る実施形態を添付する図面を参照しながら詳細に説明する。しかし、本発明が実施形態によって制限されたり限定されることはない。各図面に提示された同一の参照符号は同一の部材を示す。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る対象体に超音波ビームを照射する例示図を示す。
【００１８】
本発明の超音波診断装置は、対象体に超音波ビームを照射して対象体の表面で直角に反射した超音波エコー信号を受信する。即ち、超音波診断装置は、表面が屈曲した対象体に超音波ビームを照射し、前記対象体の表面で直角に反射した超音波エコー信号を受信する。
【００１９】
なお、本発明の超音波診断装置は、これに限定されず、対象体の表面で直角でない角度で反射した超音波エコー信号も受信することができる。
【００２０】
まず、超音波診断装置は、対象体の表面で直角に反射した超音波エコー信号の仮想線とプローブ表面の外形線との間の角度（以下、「照射角度」という）を演算する。即ち、超音波診断装置は、対象体で反射してプローブで受信した超音波エコー信号につき、対象体から直角に反射したとみなされる超音波エコー信号の仮想線と扇形状をなすプローブ表面の外形線との間の角度を演算する。本実施形態では、図１に示すように、θ１〜θ４の照射角度を演算する。
【００２１】
そして、超音波診断装置は、プローブの各地点から照射された超音波ビームが対象体で反射してプローブに戻る超音波エコー信号の超音波ビームに対する反射角度を演算してマッピングテーブルに格納する。
【００２２】
次に、超音波診断装置は、前記のマッピングテーブルに格納されたエコー信号のデータに基づいて照射すべき最適な超音波ビーム方向を決定し、その方向に超音波ビームを照射する。
【００２３】
図２は、本発明の一実施形態に係る超音波診断装置の構成を示す図である。
【００２４】
図２に示すように、本発明の一実施形態に係る超音波診断装置２００は、プローブ２１０、プロセッサ２２０、マッピングテーブル２３０、およびコントローラ２４０を備える。また、本発明の一実施形態に係る超音波診断装置２００は、図示しない映像形成部を備える。
【００２５】
プローブ２１０は、インタフェースによる操作者の指令によって超音波ビームを対象体に照射する。即ち、プローブ２１０は、対象体に超音波ビームを照射して対象体で反射した超音波エコー信号を受信する。そしてプローブ２１０は、プローブ２１０の表面の外形線に対する超音波ビームの照射角度と、プローブ２１０の表面の外形線に対する超音波エコー信号の受信角度に関する情報をプロセッサ２２０に伝達する。
【００２６】
プロセッサ２２０は、照射した超音波ビームの照射角度と超音波エコー信号の受信角度に関する情報に基づいて、対象体の予め設定した地点での前記反射角度を測定する。そしてプロセッサ２２０は、測定された地点情報とその地点で測定された反射角度情報をマッピングテーブル２３０に提供する。
【００２７】
このようにしてマッピングテーブル２３０は、前記測定された地点と測定された反射角度とを対応させて記録する。即ち、プローブ２１０が対象体に超音波ビームを照射し、プロセッサ２２０が前記地点で超音波ビームの照射角度に対する反射角度を測定すると、それらのデータをマッピングテーブルに記録する。
【００２８】
また、プローブ２１０がある強度の超音波ビームを対象体に照射し、対象体で反射された超音波エコー信号を受信し、プロセッサ２２０が予め設定された値より大きい超音波エコー信号を検知すると、その反射角度と測定（検知）値をマッピングテーブル２３０に記録する。
【００２９】
コントローラ２４０は、マッピングテーブル２３０に記録された反射角度データに基づいて各地点に対する超音波ビームの最適な照射角度を決定する。そしてコントローラ２４０は、その決定された照射角度で超音波ビームが照射されるようにプローブ２１０を制御する。
【００３０】
コントローラ２４０は、対象体で直角に反射した超音波エコー信号の仮想線と扇形状を有するプローブ表面の外形線との間の照射角度を演算する。そしてコントローラ２４０は、対象体の各地点に照射された超音波ビームが対象体と直角に反射するように照射角度を調整する。
【００３１】
映像形成部は、超音波エコー信号に基づいて、超音波映像を形成する。
【００３２】
このようにして超音波診断装置２００は、コントローラ２４０の超音波ビームの照射角度を調整することによってプローブ２１０で受信されるエコー信号を最適化し、高い解像度の超音波映像を生成する。
【００３３】
図３は、本発明の一実施形態に係る超音波診断装置の操作方法の順序を示すフローチャートである。
【００３４】
本発明の一実施形態に係る超音波診断装置の操作方法は、図２に示した超音波診断装置によって実現することができる。以下、上述した図２を参照しながら図３を説明する。
【００３５】
ステップＳ３１０において、超音波診断装置２００は、インタフェースによる操作者からの照射命令によってプローブ２１０を制御し、超音波ビームを対象体に照射する。次に、超音波診断装置２００は、前記のプローブ２１０を介して対象体で反射した超音波エコー信号を受信し、反射角度の測定に必要な超音波ビームのプローブ２１０の表面に対する照射角度と超音波エコー信号のプローブ２１０の表面に対する受信角度に関する情報を取得する。
【００３６】
ステップＳ３２０において、超音波診断装置２００は、対象体内の選定された地点に照射した超音波ビームの照射角度と受信した超音波エコー信号の受信角度に関する情報に基づいて超音波ビームに対する反射角度を測定する。
【００３７】
ステップＳ３３０において、超音波診断装置２００は、前記の地点と測定された反射角度とを対応させてマッピングテーブルに記録する。即ち、超音波診断装置２００は、プローブ２１０を介して対象体に超音波ビームを照射し、対象体で反射された超音波エコー信号を受信し、その照射角度に対する反射角度を測定して、その結果をマッピングテーブルに記録する。
【００３８】
また、超音波診断装置２００は、プローブ２１０を介してある強度の超音波ビームを対象体に照射し、対象体で反射された超音波エコー信号を受信し、予め設定した値より大きい値の超音波エコー信号を検知し測定する。そしてその値をマッピングテーブルに記録する。
【００３９】
ステップＳ３４０において、超音波診断装置２００は、マッピングテーブルに記録された反射角度に基づいて各地点に対する超音波ビームの最適な照射角度を決定する。このようにして超音波診断装置２００は、前記で決定された照射角度で超音波が照射されるように照射する超音波ビーム方向を制御する。
【００４０】
次に、超音波診断装置２００は、対象体で直角に反射した超音波エコー信号の仮想線と扇形状のプローブ表面の外形線との間の照射角度を演算する。その結果に基づき、超音波診断装置２００は、各地点に照射された超音波ビームが対象体に対して直角に反射するようにプローブから照射する超音波ビームの角度を調整する。
【００４１】
ステップＳ３５０において、超音波診断装置２００は、最適化された方向に超音波ビームを照射し、プローブ２１０で受信したエコー信号を処理して超音波映像を生成する。このようにして高い分解能の超音波映像を得ることが可能になる。
【００４２】
本発明の実施形態は、多様なコンピュータにより行われるプログラム命令で実現され、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録される。前記コンピュータ読取可能な記録媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独または組み合わせて備えることもできる。前記媒体に記録されるプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計されて構成されたものでもよく、あるいはコンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知であり使用可能なものであってもよい。コンピュータ読取可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体、オプティカルディスクのような磁気−光媒体、およびＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれる。プログラム命令の例としては、コンパイラによって生成されるような機械語コードだけでなく、インタプリタなどを用いてコンピュータによって実行される高級言語コードを含む。
【００４３】
上述したように、本発明は、限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、この概念に基づいて多様な修正および変形が可能である。
【００４４】
したがって、本発明の範囲は説明された実施形態に限定されてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等なものによって定められなければならない。
【符号の説明】
【００４５】
２００：超音波診断装置
２１０：プローブ
２２０：プロセッサ
２３０：マッピングテーブル
２４０：コントローラ
【図１】
2012086016.tif 000003
【図２】
2012086016.tif 000004
【図３】
2012086016.tif 000005