(57)【要約】【課題】使用するゲルのタイプによらず、画質を維持することができる超音波撮像装置を提供することを実現する。【解決手段】プローブ情報Ａ〜Ｃ３６〜３８のプローブ特性値である、例えばアレイピッチｄの値に、ゲルA〜Cごとに実験的に求めた補正値を読み込んでおき、この補正値を用いて送受信パラメータである遅延時間を算出し、撮像を行うこととしているので、使用するゲルA〜Cの種類により生じる画質の差を、軽減すると共に、ゲル層により生じる画質の低下も低く抑えることを実現させる。【選択図】図６
2009232948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に超音波を送信し、前記被検体からの反射超音波を受信する超音波プローブと、
前記送信の超音波および前記受信の反射超音波に焦点を結ばせるビームフォーマを有し、前記ビームフォーマを用いて、断層画像情報を取得する画像取得部と、
前記断層画像情報の取得を行う際の撮像条件を示す撮像条件値を入力し、かつ前記被検体と前記超音波プローブの接触面に塗布されるゲルのゲル情報を入力するゲル情報入力部を有する入力部と、
前記撮像条件値および前記ゲル情報に基づいて、前記ビームフォーマを制御する送受信パラメータ値を求める制御部と、
を備える超音波撮像装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記撮像条件値および前記超音波プローブの構成を示すプローブ情報に含まれる複数のプローブ特性値を用いて、前記送受信パラメータ値を算出する送受信パラメータ算出手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の超音波撮像装置。
【請求項３】
前記ゲル情報は、前記ゲルの名称を含むことを特徴とする請求項２に記載の超音波撮像装置。
【請求項４】
前記ゲル情報入力部は、前記名称を示す文字または図柄を有するボタンを備えることを特徴とする請求項３に記載の超音波撮像装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記名称のゲルごとに、予め定められた前記プローブ特性値を用いて補正されたプローブ情報を備えることを特徴とする請求項３または４に記載の超音波撮像装置。
【請求項６】
前記ゲル情報は、前記複数のプローブ特性値のいずれか１つまたは複数に対する補正値を含むことを特徴とする請求項２に記載の超音波撮像装置。
【請求項７】
前記補正値は、前記被検体との接触面に前記超音波プローブが有するゴムレンズの音速の補正値を含むことを特徴とする請求項６に記載の超音波撮像装置。
【請求項８】
前記ゲル情報入力部は、前記補正値を入力する回転式のボリュームを備えることを特徴とする請求項６または７に記載の超音波撮像装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記補正値をプローブ特性値として含むプローブ情報を形成するプローブ情報形成手段を備えることを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１つに記載の超音波撮像装置。
【請求項１０】
前記プローブ特性値は、前記超音波プローブの圧電素子アレイが有するアレイピッチ、前記超音波プローブの被検体との接触面が円弧状のコンベックスプローブである際に、前記円弧部分の曲率半径、前記超音波プローブの被検体との接触面に装着されるゴムレンズの音速および前記接触面と直交する方向の厚さ、並びに、前記圧電素子アレイの共振周波数を含むことを特徴とする請求項２ないし９のいずれか１つに記載の超音波撮像装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記超音波プローブが前記超音波撮像装置に装着された際に、前記プローブ情報を前記制御部に入力するプローブ情報入力手段を備えることを特徴とする請求項２ないし１０のいずれか１つに記載の超音波撮像装置。
【請求項１２】
前記送受信パラメータ値は、前記ビームフォーマで形成される超音波の駆動信号に印加される遅延時間であることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の超音波撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、超音波プローブの被検体との密着面にゲル（ｇｅｌ）を塗布し、撮像を行う超音波撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波撮像装置を用いて被検体の撮像を行う場合には、超音波プローブと被検体との接触面にゲルを塗布する（例えば、非特許文献１参照）。このゲルは、超音波プローブのゴムレンズと被検体との間に隙間が生じることを防止し、超音波を被検体内に無駄なく透過させる。また、ゲルは、被検体表面に密着された超音波プローブを、撮像を行いつつ、容易に移動可能とするものである。
【０００３】
近年、多くの種類のゲルが開発され、ゲルの種類は多くなりつつある。例えば、ゲルは、高粘性タイプおよび低粘性タイプ、あるいは滅菌タイプおよび未滅菌タイプ等に分類され、各社各様のものが市販されている。
【非特許文献１】日本電子機械工業会編、「改訂  医用超音波機器ハンドブック」、コロナ社、１９９７年１月２０日、ｐ．２０５〜２０６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記背景技術によれば、使用するゲルに応じて、取得される断層画像に差異が生じる。すなわち、ゲルは、使用するタイプごとにゲル中の音速が異なり、被検体中に送信された超音波および受信される反射超音波に対して行われる電子フォーカス（ｆｏｃｕｓ）の動作を、不正確なものとする。この電子フォーカスの曖昧さは、断層画像の焦点位置にボケを生じさせる。この現象は、使用するゲルに応じて断層画像に差異を生じさせる。
【０００５】
また、ゲルの粘性によって、超音波プローブと被検体との間のゲル層の厚みが異なる状態になり、同様のことが生じる。これらのことは、取得される断層画像の画質を劣化させるものである。
【０００６】
この発明は、上述した背景技術による課題を解決するためになされたものであり、使用するゲルのタイプによらず、画質を維持することができる超音波撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、第１の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、被検体に超音波を送信し、前記被検体からの反射超音波を受信する超音波プローブと、前記送信の超音波および前記受信の反射超音波に焦点を結ばせるビームフォーマを有し、前記ビームフォーマを用いて、断層画像情報を取得する画像取得部と、前記断層画像情報の取得を行う際の撮像条件を示す撮像条件値を入力し、かつ前記被検体と前記超音波プローブの接触面に塗布されるゲルのゲル情報を入力するゲル情報入力部を有する入力部と、前記撮像条件値および前記ゲル情報に基づいて、前記ビームフォーマを制御する送受信パラメータ値を求める制御部とを備える。
【０００８】
この第１の観点による発明では、ゲル情報入力部により、被検体と超音波プローブの接触面に塗布されるゲルのゲル情報を入力し、制御部により、このゲル情報に基づいて、断層画像情報の画像が有するボケを低減する送受信パラメータ値を、画像取得部に設定する。
【０００９】
また、第２の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第１の観点に記載の超音波撮像装置において、前記制御部が、前記撮像条件値および前記超音波プローブの構成を示すプローブ情報に含まれる複数のプローブ特性値を用いて、前記送受信パラメータ値を算出する送受信パラメータ算出手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
この第２の観点の発明では、送受信パラメータ算出手段が、撮像条件値および複数のプローブ特性値から、送受信パラメータ値を算出する。
【００１１】
また、第３の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第２の観点に記載の超音波撮像装置において、前記ゲル情報が、前記ゲルの名称を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、第４の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第３の観点に記載の超音波撮像装置において、前記ゲル情報入力部が、前記名称を示す文字または図柄を有するボタンを備えることを特徴とする。
【００１３】
この第４の観点の発明では、ゲル情報の入力を、間違いなく容易に行う。
【００１４】
また、第５の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第３または４の観点に記載の超音波撮像装置において、前記制御部が、前記名称のゲルごとに、予め定められた前記プローブ特性値を用いて補正されたプローブ情報を備えることを特徴とする。
【００１５】
この第５の観点の発明では、プローブ特性値を、ボケを低減する補正に用いる。
【００１６】
また、第６の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第２の観点に記載の超音波撮像装置において、前記ゲル情報が、前記複数のプローブ特性値のいずれか１つまたは複数に対する補正値を含むことを特徴とする。
【００１７】
この第６の観点の発明では、ゲル情報入力部から、プローブ特性値の補正値を入力する。
【００１８】
また、第７の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第６の観点に記載の超音波撮像装置において、前記補正値が、前記被検体との接触面に前記超音波プローブが有するゴムレンズの音速の補正値を含むことを特徴とする。
【００１９】
この第７の観点の発明では、ボケを低減する送受信パラメータ値を、的確なものにする。
【００２０】
また、第８の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第６または７の観点に記載の超音波撮像装置において、前記ゲル情報入力部が、前記補正値を入力する回転式のボリュームを備えることを特徴とする。
【００２１】
この第８の観点の発明では、補正値の値の入力を、容易に行う。
【００２２】
また、第９の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第６ないし８の観点のいずれか１つに記載の超音波撮像装置において、前記制御部が、前記補正値をプローブ特性値として含むプローブ情報を形成するプローブ情報形成手段を備えることを特徴とする。
【００２３】
この第９の観点の発明では、プローブ情報形成手段により、補正値をプローブ情報に含ませる。
【００２４】
また、第１０の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第２ないし９の観点のいずれか１つに記載の超音波撮像装置において、前記プローブ特性値が、前記超音波プローブの圧電素子アレイが有するアレイピッチ、前記超音波プローブの被検体との接触面が円弧状のコンベックスプローブである際に、前記円弧部分の曲率半径、前記超音波プローブの被検体との接触面に装着されるゴムレンズの音速および前記接触面と直交する方向の厚さ、並びに、前記超音波プローブの共振周波数を含むことを特徴とする。
【００２５】
この第１０の観点の発明では、プローブ特性値は、超音波プローブの構成および特性を示す。
【００２６】
また、第１１の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第２ないし１０の観点のいずれか１つに記載の超音波撮像装置において、前記制御部に、前記超音波プローブが前記超音波撮像装置に装着される際に、前記プローブ情報を前記制御部に入力するプローブ情報入力手段を備えることを特徴とする。
【００２７】
この第１１の観点の発明では、プローブ情報入力手段により、超音波プローブの装着と共に、この超音波プローブのプローブ情報を、制御部に入力する。
【００２８】
また、第１２の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第１ないし１１の観点のいずれか１つに記載の超音波撮像装置において、前記送受信パラメータ値が、前記ビームフォーマで形成される超音波の駆動信号に印加される遅延時間であることを特徴とする。
【００２９】
この第１２の観点の発明では、超音波プローブの圧電素子アレイに印加される遅延時間を、適正なものにする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、使用するゲルのタイプに応じて生じる、取得される断層画像情報の画質の差異を軽減すると共に、ゲルの塗布により生じる断層画像情報のボケ等の画質の低下を改善することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる超音波撮像装置を実施するための最良の形態について説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
（実施の形態１）
【００３２】
まず、本実施の形態１にかかる超音波撮像装置の全体構成について説明する。図１は、本実施の形態１にかかる超音波撮像装置の全体構成を示すブロック（ｂｌｏｃｋ）図である。この超音波撮像装置は、超音波プローブ１０１、画像取得部１０９、画像メモリ部（ｍｅｍｏｒｙ）部１０４、画像表示制御部１０５、表示部１０６、入力部１０７および制御部１０８を含む。
【００３３】
超音波プローブ１０１は、超音波を送受信するための部分、つまり被検体１の撮像断面に超音波を繰り返し照射し、被検体１の内部から反射される超音波信号を、時系列的な音線として受信する。超音波プローブ１０１は、同時に超音波の照射方向を順次切り替えながら電子走査を行う。超音波プローブ１０１の内部には、アレイ（ａｒｒａｙ）状に圧電素子が配列された圧電素子アレイおよび電子走査を行う際に、駆動する圧電素子を順次切り換えるアナログマルチプレクサが存在する。
【００３４】
画像取得部１０９は、超音波プローブ１０１と同軸ケーブル（ｃａｂｌｅ）によって接続され、超音波プローブ１０１の圧電素子を駆動するための電気信号の発生および受信した超音波信号の初段増幅を行う送受信部、並びに、受信信号を処理し、Ｂモード（ｍｏｄｅ）画像情報を形成するＢモード処理部等を含む。なお、送受信部およびＢモード処理部については、後に詳述する。
【００３５】
画像メモリ部１０４は、取得されるＢモード画像情報等の断層画像情報を蓄積するための画像メモリ（ｍｅｍｏｒｙ）である。特に、画像メモリ部１０４は、時間的に変化する断層画像情報を、一枚の断層画像情報を構成するフレーム（ｆｒａｍｅ）を最小単位として、撮像が行われた取得の時間情報と共に保存する。
【００３６】
画像表示制御部１０５は、Ｂモード処理部１０３で生成されたＢモード画像情報等の表示フレームレート（ｆｒａｍｅ
ｒａｔｅ）変換、カラー表示制御、並びに、Ｂモード画像情報の表示画像の形状や位置制御を行う。また、Ｂモード画像情報等の表示画像上での関心領域を示すＲＯＩ（ｒｅｇｉｏｎ
ｏｆ ｉｎｔｅｒｅｓｔ）の表示も行う。
【００３７】
表示部１０６は、ＣＲＴ（ｃａｔｈｏｄｅ  ｒａｙ  ｔｕｂｅ）あるいはＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ）等を用いて、画像表示制御部１０５から出力された画像情報を、オペレータに対して可視表示する。表示部１０６は、画像表示制御部１０５からの指示により、カラー（ｃｏｌｏｕｒ）表示を行うこともできる。
【００３８】
入力部１０７は、キーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）およびポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）等からなり、オペレータにより、スキャン（ｓｃａｎ）を行う際のスキャンパラメータ（ｓｃａｎ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ）値が入力される。スキャンパラメータは、Ｂモード等の撮像モードの選択情報、送信超音波の焦点深度情報および深度方向の撮像範囲情報等を含み、制御部１０８に入力される。
【００３９】
また、入力部１０７は、表示部１０６の断層画像上に、ＲＯＩ等の関心領域を設定する位置設定手段および位置の確定入力手段も有する。
【００４０】
制御部１０８は、入力部１０７から入力された撮像条件値および予め記憶されたプログラム（ｐｒｏｇｒａｍ）やデータ（ｄａｔａ）に基づいて、上述した超音波撮像装置各部の動作を制御し、表示部１０６にＢモード画像等を表示する。例えば、制御部１０８は、入力された撮像条件値に基づいて、画像取得部１０９を制御する送受信パラメータ値を算出し、画像取得部１０９に送信する。
【００４１】
図２は、超音波プローブ１０１および画像取得部１０９の詳細な構成を示すブロック図である。超音波プローブ１０１は、圧電素子アレイ１０およびアナログマルチプレクサ（ａｎａｌｏｇ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）１１を含み、画像取得部１０９は、送受信部１０２およびＢモード処理部１０３を含む。
【００４２】
送受信部１０２は、超音波プローブ１０１と同軸ケーブル（ｃａｂｌｅ）によって接続されており、超音波プローブ１０１の圧電素子を駆動するための高電圧の電気信号を発生するパルサ（ｐｕｌｓｅｒ）および受信した反射超音波パルスの初段増幅を行う増幅器を有する。送受信部１０２は、電子フォーカスを行う為に、概ね同時駆動される複数のパルサおよび増幅器を有する。
【００４３】
アナログマルチプレクサ１１は、高耐電圧のアナログ電子スイッチ（ｓｗｉｔｃｈ）で、圧電素子アレイ１０の圧電素子と一対一に接続される入出力端子および送受信部１０２と一対一に接続される入出力端子を有する。例えば、圧電素子の数が２５６チャネル（ｃｈａｎｎｅｌ）からなる圧電素子アレイ１０および送受信回路の数が６４チャネルからなる送受信部１０２の場合には、アナログマルチプレクサ１１は、探触子アレイと接続される側に２５６チャネルの接続端子を有し、送受信回路と接続される側には６４チャネルの接続端子を有する。なお、圧電素子アレイ１０は、圧電素子がアレイ状に１次元配列されたものである。
【００４４】
図３は、アナログマルチプレクサ１１の動作および圧電素子アレイ１０で送受信される超音波パルスの動作を模式的に示す説明図である。図３は、圧電素子アレイ１０および５チャネルの送受信回路を有する送受信部１０２の場合の例である。アナログマルチプレクサ１１は、アレイ状に配列された圧電素子アレイ１０から、送受信を行う隣接した５チャネルの圧電素子を選択する。なお、送受信を行う圧電素子の選択情報、すなわち超音波が送受信される音線の位置情報は、制御部１０８からアナログマルチプレクサ１１に入力される。
【００４５】
図３の例では、選択された５つの圧電素子により、Ｂモード画像で一つの音線を形成する画像情報の送受信を行う。この送受信では、５チャネルの内の中心に位置するチャネルで、送信の起動パルスあるいは受信の反射超音波パルスに最も大きな遅延時間が加えられる。送信超音波は、この遅延動作により、探触子アレイの表面から超音波が照射される音線方向の所定の深さにある焦点深度位置で同位相に重なり合い焦点を結ぶ。なお、焦点深度位置は、圧電素子アレイ１０の超音波を照射する側の表面位置を原点とし、超音波の照射方向に正の値を有する座標軸を用いて表現される。従って、焦点深度位置の値と、圧電素子アレイ１０の表面から焦点までの距離である焦点深度とは、同一の値を有し、以下では同等のものとして扱う。
【００４６】
図３には、音線１の実線および音線２、３の破線を用いて、超音波パルスの軌跡および焦点深度位置で焦点が結ばれる様子を模式的に示している。なお、受信超音波パルスは、選択された圧電素子相互で遅延加算される。遅延加算された照射方向の反射超音波パルスは、送信と同様に焦点深度位置に焦点を結ぶ、一本の音線上のＢモード画像情報を形成する。図３には、Ｂモード画像を構成する音線１，２，３，・・・の電子走査を行う場合の走査位置が図示されている。
【００４７】
アナログマルチプレクサ１１は、圧電素子が配列される配列方向に、選択された圧電素子の位置を、例えば一つずつ移動し電子走査を行う。この電子走査により、音線は、配列方向に一つの圧電素子の大きさだけ移動する。図３には、電子走査により配列方向に移動する音線位置が、破線により図示されている。なお、図３には、焦点深度位置が、電子走査により変化しない場合を模式的に示した。
【００４８】
Ｂモード処理部１０３は、受信ビームフォーマ（ｂｅａｍ  ｆｏｒｍｅｒ）２１、送信ビームフォーマ２２および焦点位置制御部２０を含む。送信ビームフォーマ２２は、送受信部１０２のパルサ（ｐｕｌｓｅｒ）を駆動するトリガ（ｔｒｉｇｇｅｒ）信号を形成する。このトリガ信号は、探触子から発せられる超音波が、音線の焦点深度位置に焦点を結ぶようにされる。受信ビームフォーマ２１は、圧電素子で受信される反射超音波パルスを、音線の焦点深度位置に焦点を結ぶように遅延加算し、音線上の受信パルスを形成する。
【００４９】
図４は、超音波プローブ１０１がリニア（ｌｉｎｅａｒ）型の探触子である場合に、電子フォーカスの動作を、受信ビームフォーマ２１の動作に基づいて模式的に示す説明図である。なお、超音波の送信時に、送信ビームフォーマ２２で行われる電子フォーカスも、受信ビームフォーマ２１の動作と同様である。図４は、図３に示した例の様に５つの送受信回路が存在する送受信部１０２が用いられる場合に、５チャネルの遅延回路を含む受信ビームフォーマ２１による、焦点位置から反射された反射超音波パルスの遅延加算を示している。受信ビームフォーマ２１は、遅延回路３０および加算回路３１を含む。５つの圧電素子は、焦点からの距離が異なり、焦点位置からの反射超音波パルスの受信時刻が図４に示す様に異なる。ここで、遅延回路３０により圧電素子ごとに異なる遅延を行い、遅延回路３０の反射超音波パルスの出力が、時間的に同位相となるようにされる。そして、同位相にされた反射超音波パルスは、加算回路３１により加算され、音線上の画像情報として、画像表示制御部１０５に送信される。
【００５０】
ここで、ｉ番目の圧電素子が受信する反射超音波パルスの遅延時間τｉは、
【数１】
2009232948.tif 000003
の式で与えられる。なお、ｄ：圧電素子の配列方向のアレイピッチ、ｖ：被検体１中の音速、Ｆ：焦点と圧電素子アレイ１０の距離（焦点深度）、ｍ：送受信を行う選択された圧電素子の数である。
【００５１】
なお、以上の説明では省略したが、超音波プローブ１０１内部の圧電素子と被検体１との間には、ゴムレンズ（ｇｕｍ  ｌｅｎｓ）が存在し、また超音波プローブ１０１がコンベックス（ｃｏｎｖｅｘ）型の探触子である場合には、圧電素子アレイ１０は、配列方向に所定の曲率半径Ｒで湾曲される。これらの音響効果も考慮すると、遅延時間τｉは、
【００５２】
τｉ＝ｆ（Ｆ、ｖ、ｄ、Ｒ、ＬＴ、ＬＶ、ｍ、ｉ）      （１）
と言った関数ｆの式（１）で現せる。ここで、ＬＴはゴムレンズの厚さであり、ＬＶはゴムレンズ中の音速である。
【００５３】
また、超音波プローブ１０１のゴムレンズと被検体１との間には、ゲルが塗布される。このゲルの音響効果は、上述した電子フォーカスの動作を曖昧なものとし、焦点の位置のズレおよび焦点のボケと言った現象を生じさせる。
【００５４】
一方、送信ビームフォーマ２２も、式（１）で与えられる受信ビームフォーマ２１の遅延時間と全く同様の遅延時間を有するトリガ信号を形成し、被検体内の焦点位置で同位相となる超音波パルスを、パルサで発生する。
【００５５】
受信ビームフォーマ２１および送信ビームフォーマ２２は、アナログ回路あるいはデジタル（ｄｉｇｉｔａｌ）回路のいずれを用いても構成することができる。例えば、アナログ回路を用いる場合には、遅延線および遅延線の遅延時間に応じた出力タップ（ｔａｐ）に接続されるアナログスイッチ等を用いて構成される（例えば、非特許文献１、ｐ１０６―１０９参照）。なお、遅延時間は、アナログスイッチのスイッチ選択信号により、概ねリアルタイム（ｒｅａｌ  ｔｉｍｅ）に切り替えることができる。
【００５６】
図５は、入力部１０７のパネル（ｐａｎｅｌ）の一例を示す図である。入力部１０７は、キーボード４０、ＴＧＣ（Ｔｉｍｅ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）４１およびニューペイシェントキー（Ｎｅｗ  Ｐａｔｉｅｎｔ  Ｋｅｙ）等を含む患者指定部４２、ポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）であるトラックボール（ｔｒａｃｋ  ｂａｌｌ）、ＲＯＩ設定等を含む計測入力部４３、並びに、使用するゲルのゲル情報を入力するゲル情報入力部４４を含む。
【００５７】
キーボード４０は、文字情報あるいは数値情報を入力する場合に用いられ、例えば被検体１の氏名、ＩＤＮｏ．（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏ．）等の入力に用いられる。ＴＧＣ４１は、深さ方向の受信超音波信号の利得を調整する。患者指定部４２は、新たな患者による撮像を行うごとに入力が行われる。この入力により、被検体１の氏名またはＩＤＮｏ．と関連付けて、検査情報を格納するメモリ領域が確保される。計測入力部４３は、ＲＯＩの設定、ＲＯＩ面積の計測およびＲＯＩ内画素値を用いた計測等を、トラックボール等を用いて行う。
【００５８】
ゲル情報入力部４４は、撮像の際に用いられるゲルに関する情報を入力する。例えば、ゲル情報入力部４４は、ボタン（ｂｕｔｔｏｎ）４５〜４７およびボリューム（ｖｏｌｕｍｅ）４８を含む。ボタン４５は、名称がＡのゲルを用いる場合に選択され、ボタン４６およびボタン４７が選択される場合も同様である。ボリューム４８は、用いられるゲルの内部を伝播する音速を入力する回転式のボリュームである。
【００５９】
図６は、制御部１０８の構成を示すブロック図である。制御部１０８は、送受信パラメータ設定手段３２およびプローブ情報入力手段３３を含み、送受信パラメータ設定手段３２は、送受信パラメータ算出手段３４およびメモリ３５を含む。プローブ情報入力手段３３、送受信パラメータ算出手段３４およびメモリ３５の機能については、つぎに示す制御部１０８の動作のところで、詳しく説明する。
【００６０】
つぎに、制御部１０８の動作について図７を用いて説明する。図７は、制御部１０８の動作を示すフローチャートである。まず、オペレータは、超音波プローブ１０１を超音波撮像装置本体に装着する（ステップＳ４０１）。ここで、プローブ情報入力手段３３は、超音波プローブ１０１が超音波撮像装置本体と接続された際に、例えば、接続コネクター（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）からプローブタイプ（ｐｒｏｂｅ  ｔｙｐｅ）を示すコード（ｃｏｄｅ）ａ〜ｃを読み取る。プローブ情報入力手段３３は、プローブタイプを示すコードａ〜ｃごとのプローブ情報Ａ〜Ｃを保存しており、読み取ったプローブコードのプローブ情報Ａ〜Ｃを、送受信パラメータ設定手段３２のメモリ３５に入力する。
【００６１】
プローブ情報は、複数のプローブ特性値を含み、これらプローブ特性値は、超音波プローブ１０１の共振周波数ｆ、超音波プローブ１０１の内部に配列される圧電素子アレイの繰り返し間隔であるアレイピッチｄ、超音波プローブ１０１がコンベックス型のプローブである場合には、コンベックス部分の曲がり具合を示す曲率半径Ｒ、並びに、超音波プローブ１０１の被検体との接触面にあるゴムレンズの厚さＬＴおよび音速ＬＶ等のものである。
【００６２】
また、各プローブ情報は、上述したゲルＡ〜Ｃに対応して、補正されたプローブ特性値を有するプローブ情報Ａ〜Ｃが存在する。なお、補正されたプローブ特性値を有するプローブ情報Ａ〜Ｃについては、後に詳述する。
【００６３】
その後、オペレータは、ゲル情報入力部４４のボタン４５〜４７から使用するゲルの名称を入力する（ステップＳ４０２）。送受信パラメータ算出手段３４は、入力部１０７のゲル情報入力部４４で選択されたボタンのプローブ情報をメモリ３５から読み込む。例えば、送受信パラメータ算出手段３４は、ボタン４５が押された場合には、プローブ情報Ａ３６をメモリ３５から読み込む。
【００６４】
その後、オペレータは、入力部１０７から撮像条件値を入力する（ステップＳ４０３）。入力された撮像条件値は、送受信パラメータ算出手段３４に送信される。撮像条件値としては、撮像モード、焦点深度Ｆ、撮像を行う深度方向の深さ等が存在する。
【００６５】
その後、送受信パラメータ算出手段３４は、送受信パラメータを算出する（ステップＳ４０４）。送受信パラメータ算出手段３４は、入力された撮像条件値およびプローブ情報に基づいて、送受信パラメータである駆動電圧の遅延時間τｉを算出する。
【００６６】
遅延時間τｉは、撮像条件値である焦点深度Ｆ、プローブ情報に含まれるプローブ特性値である被検体１内の音速ｖ、アレイピッチd,コンベックスの曲率半径Ｒ、ゴムレンズの厚さＬＴおよび音速ＬＶ等を用いて、上述した（１）式の関数ｆを用いて算出される。
【００６７】
ここで、メモリ３５のゲルごとのプローブ情報Ａ〜C３６〜３８が有するプローブ特性値の値は、各々装着された超音波プローブ１０１が有するアレイピッチｄ、コンベックス型プローブである場合には接触面の曲率半径Ｒ、超音波プローブ１０１のゴムレンズの厚さＬＴおよび音速ＬＶであり、１つのプローブ特性値を省いて同一の値を有する。
【００６８】
プローブ情報Ａ〜C３６〜３８が有するプローブ特性値の中のいずれか１つ、例えばアレイピッチｄの値は、プローブ情報Ａ〜C３６〜３８で異なる値となる。ここで、アレイピッチｄは、超音波プローブ１０１が有する実際のアレイピッチの大きさを示すものではなく、この大きさに基づいて、ゲルＡ〜Cを塗布した場合の補正が加えられた値となる。
【００６９】
被検体１と超音波プローブ１０１が密着される接触面に塗布されるゲルA〜Cは、各々断層画像情報の画質に与える影響が異なる。図８は、ゲルによる断層画像情報への影響を模式的に示したものである。図８（Ａ）は、被検体１と超音波プローブ１０１の接触面にゲルが存在しない状態を示す説明図である。超音波プローブ１０１から照射された超音波ビーム５２は、計算通り焦点深度Ｆの位置に正確に焦点を結ぶ。この場合、焦点深度Ｆの位置では、超音波ビーム５２の走査方向に拡がる分布、いわゆるビームプロファイル（ｂｅａｍ  ｐｒｏｆｉｌｅ）は、焦点深度Ｆで鋭く尖ったものとなり、高い分解能の画像が取得される。
【００７０】
一方、図８（Ｂ）は、被検体１と超音波プローブ１０１の接触面にゲル層５１が存在する状態を示す説明図である。超音波プローブ１０１から照射された超音波ビーム５２は、ゲル層５１により、若干の屈折を生じ、焦点深度Ｆの位置に正確に焦点を結ぶことができない。この場合、焦点深度Ｆの位置における超音波ビーム５２のビームプロファイルは、操作方向に丸みを帯びたものとなり、取得される断層画像情報は、分解能が低下しているボケた画像となる。ボケの程度は、ゲル層５１で用いられるゲルA〜Cが有する音響特性および粘性等の違いにより異なる。
【００７１】
ここで、プローブ情報A〜C３６〜３８に含まれるアレイピッチｄは、各々これらゲルの影響が最小となるように実験的に補正された値であり、ゲルA〜Cごとに異なる値を有する。なお、補正されるプローブ特性値は、アレイピッチｄに限らず、上述した曲率半径R、ゴムレンズの厚さＬＴまたは音速ＬＲのいずれを用いることもできる。
【００７２】
その後、送受信パラメータ算出手段３４は、画像取得部１０９に、算出した送受信パラメータ値である遅延時間τｉを設定し（ステップＳ４０５）、制御部１０８は、設定された遅延時間を用いた撮像を行い（ステップＳ４０６）、本処理を終了する。
【００７３】
上述してきたように、本実施の形態１では、プローブ情報Ａ〜Ｃ３６〜３８のプローブ特性値である、例えばアレイピッチｄの値に、ゲルA〜Cごとに実験的に求めた補正値を読み込んでおき、この補正値を用いて送受信パラメータである遅延時間を算出し、撮像を行うこととしているので、用いたゲルA〜Cの種類により生じる画質の差を、軽減すると共に、ゲル層５１により生じる画質の低下も低く抑えることができる。
【００７４】
また、本実施の形態１では、Ｂモード処理部１０３を用いた例を示したが、全く同様にＣＦＭモード等の他の撮像モードを用いることもできる。
【００７５】
また、本実施の形態１では、プローブ情報Ａ〜Ｃ３６〜３８に含まれるプローブ特性値の内の１つを、補正値として用いたが、複数のプローブ特性値を補正値に置き換えることもできる。
（実施の形態２）
【００７６】
ところで、上記実施の形態１では、ゲルＡ〜Ｃごとに、プローブ特性値であるアレイピッチｄ等の値に予め実験的に求められた補正値を用いたが、使用されるゲルが未定であり、予めゲルの補正値を求めることができない場合に、オペレータがプローブ特性値を変化させ、送受信パラメータである遅延時間を、使用するゲルに適正なものにすることもできる。そこで、本実施の形態２では、オペレータが、操作パネル（ｐａｎｅｌ）のボリュームを用いてプローブ特性値を変化させ、遅延時間を適正なものにする場合を示すことにする。
【００７７】
図９は、本実施の形態２にかかる制御部１１０の構成を示すブロック図である。制御部１１０は、送受信パラメータ設定手段６２およびプローブ情報入力手段６３を含み、送受信パラメータ設定手段６２は、送受信パラメータ算出手段３４およびプローブ情報形成手段６５を含む。送受信パラメータ設定手段６２およびプローブ情報入力手段６３の機能については、つぎに示す制御部１１０の動作のところで説明する。なお、制御部１１０は、実施の形態１に示した制御部１０８に対応するものであり、その他の構成は、実施の形態１に示したものと全く同様であるので、説明を省略する。
【００７８】
つぎに、制御部１１０の動作について、図１０のフローチャートを用いて説明する。図１０は、制御部１１０の動作を示すフローチャートである。まず、オペレータは、超音波プローブ１０１を超音波撮像装置本体に装着する（ステップＳ７０１）。ここで、プローブ情報入力手段６３は、超音波プローブ１０１が超音波撮像装置本体と接続された際に、例えば、接続コネクターからプローブタイプを示すコードａ〜ｃを読み取る。プローブ情報入力手段６３は、プローブタイプを示すコードａ〜ｃごとのプローブ情報を保存しており、読み取ったプローブコードのプローブ情報を、送受信パラメータ設定手段６２のプローブ情報形成手段６５に入力する。
【００７９】
プローブ情報は、プローブ特性値である超音波プローブ１０１の共振周波数ｆ、超音波プローブ１０１の内部に配列される圧電素子アレイの繰り返し間隔であるアレイピッチｄ、超音波プローブ１０１がコンベックス型のプローブである場合には、コンベックス部分の曲がり具合を示す曲率半径Ｒ、並びに、超音波プローブ１０１の被検体との接触面にあるゴムレンズの厚さＬＴおよび音速ＬＶ等の情報を含むものである。
【００８０】
その後、オペレータは、入力部から撮像条件値を入力する（ステップＳ７０２）。入力された撮像条件値は、送受信パラメータ算出手段３４に送信される。撮像条件値としては、撮像モード、焦点深度Ｆ、撮像を行う深度方向の深さ等が存在する。
【００８１】
その後、オペレータは、ゲル情報入力部４４のボリューム４８から、超音波プローブ１０１のゴムレンズ内の音速ＬＶを、プローブ情報形成手段６５に入力する（ステップＳ７０３）。プローブ情報形成手段６５は、プローブ情報入力手段６３から入力されたゴムレンズの音速情報ＬＶを、入力されたゴムレンズの音速情報ＬＶに置き換えて、送受信パラメータ算出手段３４に送信する。
【００８２】
その後、送受信パラメータ算出手段３４は、送受信パラメータを算出する（ステップＳ７０４）。送受信パラメータ算出手段３４は、入力された撮像条件値およびプローブ情報に基づいて、圧電素子アレイの圧電素子間に生じさせる、送受信パラメータである駆動電圧の遅延時間τｉを算出する。
【００８３】
その後、送受信パラメータ算出手段３４は、画像取得部１０９に、算出した送受信パラメータ値である遅延時間を設定し、撮像を行う（ステップＳ７０６）。そして、オペレータは、撮像された被検体１の断層画像のボケが少ないかどうかを判定する（ステップＳ７０６）。オペレータは、断層画像のボケが少なくない場合には（ステップＳ７０６否定）、ステップＳ７０３に移行し、異なる値の音速をボリューム４８から入力する。
【００８４】
また、オペレータは、断層画像のボケが少ない場合には（ステップＳ７０６肯定）、被検体１の診断画像の取得を行い（ステップＳ７０７）、本処理を終了する。
【００８５】
上述してきたように、本実施の形態２では、ボリューム４８により、超音波プローブ１０１のゴムレンズが有する音速ＬＶを変化させ、この値を用いて送受信パラメータである遅延時間を算出し、ボケの少ない断層画像にするので、使用されるゲルが予め知られていないものであっても遅延時間を適正なものとし、ボケの少ない断層画像情報を取得することができる。
【００８６】
また、本実施の形態２では、ボリューム４８により、超音波プローブ１０１のゴムレンズが有する音速ＬＶを変化させることとしたが、例えばアレイピッチｄ等の他のプローブ特性値の値、あるいは初期設定される被検体１中の音速ｖの値を、ボリューム４８により変化させて、遅延時間を適正なものにすることもできる。
【００８７】
また、本実施の形態２では、ボリューム４８により、プローブ情報に含まれるプローブ特性値、例えばゴムレンズの音速ＬＶを直接変化させ、遅延時間を適正にすることとしたが、実施の形態１で用いたプローブ情報Ａ〜Ｃ３５〜３８を用いて、演算により求めることもできる。例えば、実施の形態１で用いたプローブ情報Ａ〜Ｃ３５〜３８のいずれか２つを、ボタン４５〜４７により同時に選択し、ボリューム４８により、選択された２つのプローブ情報が有するアレイピッチｄ等の補正値を、重み付け加算する割合を入力し、この重み付け加算された補正値を、遅延時間の算出に用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】超音波撮像装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】画像取得部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】圧電素子アレイの電子走査を示す説明図である。
【図４】圧電素子アレイの電子フォーカスを説明する説明図である。
【図５】超音波撮像装置の入力部の操作パネルを示す外観図である。
【図６】実施の形態１にかかる制御部の構成を示すブロック図である。
【図７】実施の形態１にかかる制御部の動作を示すフローチャートである。
【図８】超音波プローブと被検体間にあるゲル層により生じる分解能の低下を示す説明図である。
【図９】実施の形態２にかかる制御部の構成を示すブロック図である。
【図１０】実施の形態２にかかる制御部の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８９】
１  被検体
１０  圧電素子アレイ
１１  アナログマルチプレクサ
２０  焦点位置制御部
２１  受信ビームフォーマ
２２  送信ビームフォーマ
３０  遅延回路
３１  加算回路
３２  送受信パラメータ設定手段
３３  プローブ情報入力手段
３４  送受信パラメータ算出手段
３５  メモリ
３６〜３８  プローブ情報Ａ〜Ｃ
４０  キーボード
４２  患者指定部
４３  計測入力部
４４  ゲル情報入力部
４５〜４７  ボタン
４８  ボリューム
５１  ゲル層
５２  超音波ビーム
６２  送受信パラメータ設定手段
６３  プローブ情報入力手段
６５  プローブ情報形成手段
１０１  超音波プローブ
１０２  送受信部
１０３  Ｂモード処理部
１１０  制御部
１０４  画像メモリ部
１０５  画像表示制御部
１０６  表示部
１０７  入力部
１０８  制御部
１０９  画像取得部
【図１】
2009232948.tif 000004
【図２】
2009232948.tif 000005
【図３】
2009232948.tif 000006
【図４】
2009232948.tif 000007
【図５】
2009232948.tif 000008
【図６】
2009232948.tif 000009
【図７】
2009232948.tif 000010
【図８】
2009232948.tif 000011
【図９】
2009232948.tif 000012
【図１０】
2009232948.tif 000013