JPH1176231A - Ultrasound diagnostic equipment - Google Patents
Ultrasound diagnostic equipmentInfo
- Publication number
- JPH1176231A JPH1176231A JP24700897A JP24700897A JPH1176231A JP H1176231 A JPH1176231 A JP H1176231A JP 24700897 A JP24700897 A JP 24700897A JP 24700897 A JP24700897 A JP 24700897A JP H1176231 A JPH1176231 A JP H1176231A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- contrast
- echo
- component
- filter
- ultrasonic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
- G01S7/52023—Details of receivers
- G01S7/52036—Details of receivers using analysis of echo signal for target characterisation
- G01S7/52038—Details of receivers using analysis of echo signal for target characterisation involving non-linear properties of the propagation medium or of the reflective target
- G01S7/52039—Details of receivers using analysis of echo signal for target characterisation involving non-linear properties of the propagation medium or of the reflective target exploiting the non-linear response of a contrast enhancer, e.g. a contrast agent
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
- G01S7/52053—Display arrangements
- G01S7/52057—Cathode ray tube displays
- G01S7/52074—Composite displays, e.g. split-screen displays; Combination of multiple images or of images and alphanumeric tabular information
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、組織エコー成分に対してコン
トラストエコー成分を効果的に強調することのできる超
音波診断装置を提供することにある。
【解決手段】本発明は、被検体に造影剤を注入し、超音
波で走査することにより得られたエコー信号に基づいて
超音波情報を得る超音波診断装置において、エコー信号
から高調波成分を抽出する帯域通過型フィルタ9と、造
影剤の造影効果によるコントラストエコー成分を強調す
るために、抽出された高調波成分から特定帯域成分を抑
制する帯域除去型フィルタ10とを具備する。
(57) Abstract: An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of effectively enhancing a contrast echo component with respect to a tissue echo component. The present invention provides an ultrasonic diagnostic apparatus that obtains ultrasonic information based on an echo signal obtained by injecting a contrast agent into a subject and scanning with an ultrasonic wave. The apparatus includes a band-pass filter 9 to be extracted and a band elimination filter 10 for suppressing a specific band component from the extracted harmonic components in order to enhance a contrast echo component due to a contrast effect of a contrast agent.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、気泡を主成分とす
る造影剤を被検体に動脈から注入し、血流をハイコント
ラストで映像化する超音波診断装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus for injecting a contrast medium containing air bubbles as a main component into a subject from an artery and imaging a blood flow with high contrast.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、心筋内血流の灌流域の評価に
おいては、大動脈に留置されたカテーテルから、用手的
あるいはソニケーターにより気泡が生成された5%ヒト
アルブミンを被検体に注入するいわゆる心筋コントラス
トエコー法が研究されてきた。この心筋コントラストエ
コー法では、造影剤の流れ込む心筋内血流の灌流域は、
Bモード(組織断層像)上で輝度増強されて表示され
る。同様に、血流の灌流域の評価あるいは腫瘍の支配血
管系を評価するために腹部領域でもコントラストエコー
法が研究されている。2. Description of the Related Art Conventionally, in the evaluation of the perfusion area of the blood flow in the myocardium, a so-called 5% human albumin in which bubbles are generated manually or by a sonicator is injected into a subject from a catheter placed in the aorta. Myocardial contrast echo has been studied. In this myocardial contrast echo method, the perfusion area of the myocardial blood flow into which the contrast agent flows is:
The brightness is enhanced and displayed on the B mode (tissue tomographic image). Similarly, a contrast echo method has been studied in the abdominal region in order to evaluate the perfusion area of blood flow or the vasculature governing the tumor.
【0003】このようなコントラストエコー法は、一般
検査用の超音波診断装置にて適用され、その評価法とし
ては、Bモード像上で輝度増強領域を目視により観察す
る方法の他に、最近では、ワークステーションを活用し
て輝度レベルの変化を定量的に評価するという動きも見
受けられる。[0003] Such a contrast echo method is applied to an ultrasonic diagnostic apparatus for general inspection. As a method for evaluating the contrast echo method, in addition to a method of visually observing a brightness enhancement region on a B-mode image, recently, There is also a movement to quantitatively evaluate a change in luminance level using a workstation.
【0004】また、近年、静脈注入で左心系の評価に効
果的な超音波造影剤が開発され、この種の新しい造影剤
を用いたコントラストエコー法が試みられており、既に
頭部、心腔、腹部などでその有用性が確認されている。
循環器分野では、心内膜と心腔との境界検出に有効で、
心筋形態の観察や壁運動の評価、心腔容積の評価などで
有効とされている。また、心腔内血流のドプラモードで
の大幅な感度向上が認められ、心機能評価の診断能向上
が期待されている。また、腹部分野や末梢血管・頭部で
は、カラードプラの大幅な検出能向上が観察され、悪性
腫瘍の栄養血管の検出などで、診断能の向上が報告され
ている。In recent years, an ultrasonic contrast agent which is effective for evaluating the left heart system by intravenous injection has been developed, and a contrast echo method using this kind of a new contrast agent has been attempted. Its usefulness has been confirmed in cavities and abdomen.
In the circulatory field, it is effective for detecting the boundary between the endocardium and the heart chamber,
It is effective for observation of myocardial morphology, evaluation of wall motion, evaluation of heart chamber volume, and the like. In addition, a significant improvement in the sensitivity of the blood flow in the heart chamber in the Doppler mode has been recognized, and an improvement in the diagnostic performance of cardiac function evaluation is expected. In the abdominal field and peripheral blood vessels / head, significant improvement in the detection ability of color Doppler has been observed, and improvement in the diagnostic ability has been reported, for example, in the detection of vegetative blood vessels of malignant tumors.
【0005】さらに、気泡の非線形な振動特性を利用し
たハーモニック映像法や気泡圧壊時の非線形振動を積極
的に検出し映像化するフラッシュエコー法やアコーステ
ィックエミッション法などが提案され、静脈投与型の造
影剤での心筋や臓器実質の灌流を映像化することが近い
将来可能となると期待されている。Further, a harmonic imaging method utilizing the non-linear vibration characteristics of air bubbles, a flash echo method and an acoustic emission method for positively detecting and imaging non-linear vibrations at the time of air bubble collapse, and the like have been proposed. It is expected that visualization of perfusion of myocardium and organ parenchyma with the agent will be possible in the near future.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、静脈注入によ
るコントラストエコーでは、造影剤濃度が動脈注入に比
べて薄く、このため輝度増強があまり期待できず、増強
領域が、心筋や肝臓実質部などの周囲からの組織エコー
像の中に埋もれてしまうという問題が解決されないまま
放置されていた。However, in contrast echo by intravenous injection, the contrast agent concentration is lower than that in arterial injection, and therefore, it is not expected to increase the brightness much. The problem of being buried in the tissue echo image from the surroundings was left unresolved.
【0007】また、特に腹部のカラードプラ時などで
は、呼吸などによる周囲組織の動きや血管壁の動きに起
因するモーションアーティファクトが問題となり、低流
速検出能に限界があり、臓器実質の末梢血管を造影剤で
効果的に増強することは困難であった。In addition, especially in the case of color Doppler in the abdomen, motion artifacts caused by movement of surrounding tissues due to respiration and the movement of blood vessel walls become a problem, and the low flow velocity detection ability is limited. It was difficult to effectively enhance with contrast agents.
【0008】上述したハーモニック映像法、フラッシュ
エコー法、アコースティックエミッション法では、気泡
で散乱したエコー(コントラストエコー)の成分のみを
積極的に活用して映像化する方法で、非常に有望とされ
ている。この方法で重要なのは、周囲臓器由来の組織エ
コー成分を効果的に抑制し、造影剤由来のコントラスト
エコー成分をいかに感度良く抽出するかという点にあ
る。The above-described harmonic imaging method, flash echo method, and acoustic emission method are very promising methods for actively utilizing only the echo (contrast echo) component scattered by bubbles to form an image. . What is important in this method is how to effectively suppress tissue echo components derived from surrounding organs and extract contrast echo components derived from a contrast agent with high sensitivity.
【0009】上述した映像法はいずれも、気泡の非線形
振動に由来する高調波成分(ハーモニック成分)を検出
することを共通の基礎技術としているが、臓器も伝搬の
非線形性による高調波成分を散乱することが知られてい
る。組織エコーの高調波成分は比較的低レベルであるも
のの、コントラストエコー成分の抽出能を阻害している
のは間違いないところである。本発明の目的は、組織エ
コー成分に対してコントラストエコー成分を効果的に強
調することのできる超音波診断装置を提供することにあ
る。[0009] In all of the above-mentioned imaging methods, the common basic technique is to detect a harmonic component (harmonic component) derived from the non-linear vibration of the bubble. However, the organ also scatters the harmonic component due to the nonlinearity of propagation. It is known to Although the harmonic component of the tissue echo is at a relatively low level, there is no doubt that it interferes with the ability to extract the contrast echo component. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of effectively enhancing a contrast echo component with respect to a tissue echo component.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、送信スペクト
ラムに相似でスペクトラムが比較的先鋭な組織エコー成
分よりも、コントラストエコー成分の方が、造影剤によ
る非線形な振動特性で広帯域化していることにより、特
定帯域の抑制効果がコントラストエコー成分よりも組織
エコー成分の方が大きく表れるので、コントラストエコ
ー成分を結果的に強調することができるというものであ
る。According to the present invention, a contrast echo component has a broader band due to a non-linear vibration characteristic caused by a contrast agent than a tissue echo component having a similar spectrum to a transmission spectrum and a relatively sharp spectrum. Accordingly, the effect of suppressing the specific band is greater in the tissue echo component than in the contrast echo component, so that the contrast echo component can be enhanced as a result.
【0011】本発明は、組織エコー成分は、超音波の送
信スペクトラムに対する相似性が高く、一方、コントラ
ストエコー成分は造影剤の非線形な振動特性により相似
性は低いので、超音波の送信スペクトラムを反転したフ
ィルタ特性を有するフィルタにエコー信号を通すことに
より、組織エコー成分を効果的に抑制して、コントラス
トエコー成分を結果的に強調できるというものである本
発明は、エコー信号から高調波成分を抽出し、そして抽
出された高調波成分の包絡線を検波回路で検波し、さら
に包絡線信号から高周波成分を抽出するようにしても同
様にコントラストエコー成分を強調することができると
いうものである。According to the present invention, the tissue echo component has a high similarity to the transmission spectrum of the ultrasonic wave, while the contrast echo component has a low similarity due to the non-linear vibration characteristics of the contrast agent. Therefore, the transmission spectrum of the ultrasonic wave is inverted. The present invention extracts the harmonic component from the echo signal by passing the echo signal through a filter having the above-mentioned filter characteristics, thereby effectively suppressing the tissue echo component and consequently enhancing the contrast echo component. Then, even if the envelope of the extracted harmonic component is detected by a detection circuit, and a high-frequency component is further extracted from the envelope signal, the contrast echo component can be similarly enhanced.
【0012】本発明は、エコー信号から抽出した高調波
成分に基づいて生成した画像データを比較的高い空間周
波数成分を抽出するフィルタを通すことにより、造影剤
が破壊されることに起因して組織像よりも空間的に大き
く変動している、つまり空間集の高いコントラストエコ
ー像を効果的に増強できるというものである。According to the present invention, the image data generated based on the harmonic components extracted from the echo signal is passed through a filter for extracting a relatively high spatial frequency component, whereby the tissue is destroyed due to the destruction of the contrast agent. This means that a contrast echo image that fluctuates more spatially than an image, that is, a high spatial convergence, can be effectively enhanced.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
好ましい実施形態を説明する。 (第1の実施形態)図1に第1の実施形態による超音波
診断装置の構成を示す。超音波プローブ1は、電気信号
を扱う装置本体側と、超音波に内部情報を付与する被検
体側との間を媒介するために、複数の圧電素子が先端部
分に配列されている。このプローブ1を駆動して超音波
を被検体に照射するために、クロック発生回路2、送信
遅延回路3、パルサ4等が設けられており、クロック発
生回路2から発振したクロックを、送信遅延回路3で適
当に遅延し、これをパルサ4のトリガとして用いてい
る。そして、トリガされたパルサ4からプローブ1の圧
電素子に駆動パルスが基本周波数fd を中心として印加
される。これにより振動したプローブ1の圧電素子から
超音波が発生される。Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. (First Embodiment) FIG. 1 shows the configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a first embodiment. In the ultrasonic probe 1, a plurality of piezoelectric elements are arranged at a distal end portion in order to mediate between an apparatus main body that handles an electric signal and a subject that applies internal information to ultrasonic waves. A clock generation circuit 2, a transmission delay circuit 3, a pulser 4, and the like are provided for driving the probe 1 to irradiate an ultrasonic wave to a subject, and a clock oscillated from the clock generation circuit 2 is transmitted to the transmission delay circuit. 3 and is used as a trigger for the pulsar 4. Then, a driving pulse is applied from the triggered pulser 4 to the piezoelectric element of the probe 1 around the fundamental frequency fd. Thereby, an ultrasonic wave is generated from the vibrated piezoelectric element of the probe 1.
【0014】この超音波は生体内を伝播し、その途中に
ある音響インピーダンスの不連続面で次々と反射する。
この反射強度は不連続面の音響インピーダンスの差に主
に依存している。このような反射によるエコーは、プロ
ーブ1に返ってきて、圧電素子を振動し、微弱な電気信
号が発生する。この電気信号は、プリアンプ5で増幅さ
れ、受信遅延及び加算回路6で適当な遅延時間を与えら
れて加算される。これによりエコーに指向性が与えられ
る。そして、このエコー信号は、基本波用帯域通過型フ
ィルタ7と、非線形用帯域通過型フィルタ9とにそれぞ
れ供給される。The ultrasonic wave propagates in the living body, and is reflected one after another on a discontinuous surface of acoustic impedance in the middle of the ultrasonic wave.
This reflection intensity mainly depends on the difference in acoustic impedance of the discontinuous surface. The echo due to such reflection returns to the probe 1, vibrates the piezoelectric element, and generates a weak electric signal. This electric signal is amplified by the preamplifier 5, given an appropriate delay time by the reception delay and addition circuit 6, and added. This gives directivity to the echo. The echo signal is supplied to the fundamental-band bandpass filter 7 and the non-linear bandpass filter 9.
【0015】まず、基本波用帯域通過型フィルタ7は、
エコー信号に含まれる基本周波数fd を中心とした帯域
内の周波数成分(基本周波数成分)を通過し、他の帯域
の周波数成分を抑制する。これにより、基本周波数成分
が抽出され得る。First, the bandpass filter 7 for the fundamental wave
The signal passes through a frequency component (fundamental frequency component) in a band around the fundamental frequency fd included in the echo signal, and suppresses frequency components in other bands. Thereby, a fundamental frequency component can be extracted.
【0016】一方、非線形用帯域通過型フィルタ9は、
エコー信号に含まれる基本周波数fd の整数倍、ここで
は2倍の高い周波数(2×fd )を中心とした帯域内の
周波数成分(高周波成分)を通過し、基本周波数成分を
含む他の帯域の周波数成分を抑制する。これにより、高
調波成分が抽出され得る。そして、非線形用帯域除去型
フィルタ(band elimination filter )10は、非線形
用帯域通過型フィルタ9で抽出された高周波成分から、
この非線形用帯域通過型フィルタ9の通過帯域より狭く
て、この通過帯域の中心周波数(2×fd )を中心とし
た特定の帯域内の周波数成分を除去し、他の帯域の周波
数成分だけを通過する。これにより、組織で反射した組
織エコーの成分を抑制し、造影剤(気泡)で反射したコ
ントラストエコーの成分だけを効果的に抽出できるので
あるが、この詳細は後述する。On the other hand, the nonlinear band-pass filter 9 is
Passes a frequency component (high-frequency component) within a band centered on an integral multiple of the fundamental frequency fd contained in the echo signal, here a twice as high frequency (2 × fd), and passes through another band including the fundamental frequency component. Suppress frequency components. Thereby, higher harmonic components can be extracted. Then, the non-linear band elimination filter (band elimination filter) 10 converts the high-frequency component extracted by the non-linear band-pass filter 9
It is narrower than the pass band of the non-linear band-pass filter 9 and removes frequency components within a specific band centered on the center frequency (2 × fd) of this pass band, and passes only frequency components of other bands. I do. Thereby, the component of the tissue echo reflected by the tissue can be suppressed, and only the component of the contrast echo reflected by the contrast agent (bubble) can be effectively extracted. The details will be described later.
【0017】レシーバ8は、エコー信号を検波して、対
数増幅することにより、Bモード像(組織断層画像)デ
ータを生成する。この画像データは、ディジタル・スキ
ャン・コンバータ(DSC)11を介してモニタ12に
濃淡表示される。The receiver 8 detects the echo signal and performs logarithmic amplification to generate B-mode image (tissue tomographic image) data. This image data is displayed on a monitor 12 via a digital scan converter (DSC) 11 in shades.
【0018】ここで、基本波用帯域通過型フィルタ7を
通過してきた基本周波数成分を主成分とするエコー信号
をレシーバ8が処理したとき、造影剤の存在量が少なく
造影効果が十分とはいえない状況では、造影領域の像が
組織像の中に埋もれてしまう可能性がある。一方、非線
形用帯域通過型フィルタ9及び非線形用帯域除去型フィ
ルタ10を通過してきたコントラストエコー成分を主成
分とするエコー信号をレシーバ8が処理したとき、たと
え造影剤の存在量が少なく造影効果が十分とはいえない
状況でも、周囲の組織像の中に埋まることなく造影剤の
分布を高いコントラストで捕捉することが可能となる。Here, when the receiver 8 processes the echo signal mainly composed of the fundamental frequency component that has passed through the bandpass filter 7 for the fundamental wave, the amount of the contrast agent is small and the contrast effect is sufficient. Otherwise, the image of the contrast region may be buried in the tissue image. On the other hand, when the receiver 8 processes an echo signal mainly containing a contrast echo component that has passed through the non-linear band-pass filter 9 and the non-linear band elimination filter 10, even if the amount of the contrast agent is small, the contrast effect is low. Even if the situation is not sufficient, the distribution of the contrast agent can be captured with high contrast without being buried in the surrounding tissue image.
【0019】これは、上述したように、非線形用帯域通
過型フィルタ9と非線形用帯域除去型フィルタ10の作
用で、組織で反射した組織エコーの成分を抑制し、造影
剤(気泡)で反射したコントラストエコーの成分だけを
効果的に抽出できることをその理由としている。以下、
これについて説明する。As described above, the function of the non-linear band-pass filter 9 and the non-linear band elimination filter 10 suppresses the component of the tissue echo reflected by the tissue, and is reflected by the contrast agent (bubble). The reason is that only the components of the contrast echo can be effectively extracted. Less than,
This will be described.
【0020】図2(a)には、プローブ1から送信され
る超音波のスペクトラムを示している。基本周波数fd
の成分の他に、その整数倍の例えば2×fd の高調波成
分が含まれる。なお、これら各成分の広がりは、周知の
通り、パルスの持続時間に依存して決まる。FIG. 2A shows a spectrum of an ultrasonic wave transmitted from the probe 1. Fundamental frequency fd
In addition to the above component, a harmonic component of an integral multiple thereof, for example, 2.times.fd is included. Note that the spread of these components is determined depending on the duration of the pulse, as is well known.
【0021】図2(b)には、エコー信号のスペクトラ
ムを示しており、実線で組織の境界から反射してきた組
織エコー信号のスペクトラムを、破線で造影剤表面から
反射してきたコントラストエコー信号のスペクトラムを
それぞれ示している。ここで、図2(a),(b)を比
較して分かるとおり、送信スペクトラムに対する組織エ
コーのスペクトラムの相似性は高いが、それに比べて、
送信スペクトラムに対するコントラストエコーのスペク
トラムの相似性は低い。これは、組織振動の線形性は比
較的高いが、造影剤(気泡)では非線形振動の傾向が強
いことに起因しているものであり、それによりコントラ
ストエコーのスペクトラムは組織エコーに比べて広帯域
化する。FIG. 2B shows the spectrum of the echo signal. The spectrum of the tissue echo signal reflected from the boundary of the tissue is indicated by a solid line, and the spectrum of the contrast echo signal reflected from the surface of the contrast agent is indicated by a broken line. Are respectively shown. Here, as can be seen by comparing FIGS. 2A and 2B, the similarity of the spectrum of the tissue echo to the transmission spectrum is high.
The similarity of the contrast echo spectrum to the transmission spectrum is low. This is due to the fact that although the linearity of tissue vibration is relatively high, the contrast agent (bubble) has a strong tendency to nonlinearly vibrate, so that the spectrum of the contrast echo is broadened compared to the tissue echo. I do.
【0022】図2(c)には、非線形用帯域通過型フィ
ルタ9を通過した組織エコー信号とコントラストエコー
信号のスペクトラムをそれぞれ示している。この時点
で、組織エコー成分に比べて、コントラストエコー成分
は大きく、図3(a)に示すように、造影効果は十分発
揮できるものと考えられるが、これをさらに高めるため
に、本実施形態では、上述したように、非線形用帯域除
去型フィルタ10で、非線形用帯域通過型フィルタ9の
通過帯域より狭くて、この通過帯域の中心周波数(2×
fd )を中心とした特定の帯域内の周波数成分を除去す
る。FIG. 2C shows the spectrum of the tissue echo signal and the spectrum of the contrast echo signal that have passed through the non-linear band-pass filter 9, respectively. At this point, the contrast echo component is larger than the tissue echo component, and as shown in FIG. 3 (a), it is considered that the contrast effect can be sufficiently exerted. As described above, the nonlinear band elimination filter 10 is narrower than the pass band of the non-linear band pass filter 9 and has a center frequency (2 ×
The frequency components within a specific band centered on fd) are removed.
【0023】図2(d)に、非線形用帯域除去型フィル
タ10を通過した組織エコー信号とコントラストエコー
信号のスペクトラムをそれぞれ示している。このような
非線形用帯域除去型フィルタ10の処理により、組織エ
コー成分は“2×fd ”の付近に集中しているのでその
抑制効果は絶大であるが、コントラストエコー成分は
“2×fd ”を中心とsて分散してはいるが非常に広帯
域化しているので、一部分だけが除去され、他の大部分
が残存する(通過する)ことになる。FIG. 2D shows the spectra of the tissue echo signal and the contrast echo signal that have passed through the non-linear band elimination filter 10, respectively. By such processing of the non-linear band elimination filter 10, the tissue echo components are concentrated near "2 * fd", and the suppression effect is great. However, the contrast echo component has "2 * fd". Since it is dispersed at the center and s, but has a very wide band, only a part is removed and most of the other remains (passes).
【0024】従って、図3(b)に示すように、たとえ
造影剤の存在量が少なく造影効果が十分とはいえない状
況でも、周囲の組織像の中に埋まることなく造影剤の分
布を高いコントラストで捕捉することが可能となる。こ
れにより、フラッシュエコーにおいて、間欠間隔を短縮
し、診断能を向上でき、またハーモニック法において
は、より細い動脈まで映像化できるようになる。 (第2の実施形態)図4に第3実施形態による超音波診
断装置の構成を示している。図4において、図1と同じ
部分には同じ符号を付して説明は省略する。本実施形態
では、受信遅延及び加算回路6からのエコー信号を、フ
ィルタ16を通してから、レシーバ8に送り込む点につ
いては先の実施形態と同様であるが、CPU18及び係
数データ記憶部17からの係数データによって決まるフ
ィルタ16のフィルタ特性にこそ特徴がある。Therefore, as shown in FIG. 3B, even if the amount of the contrast agent is small and the contrast effect is not sufficient, the distribution of the contrast agent is high without being buried in the surrounding tissue image. It is possible to capture with contrast. As a result, the intermittent interval can be shortened in the flash echo, the diagnostic performance can be improved, and in the harmonic method, even finer arteries can be imaged. (Second Embodiment) FIG. 4 shows the configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a third embodiment. In FIG. 4, the same portions as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. This embodiment is similar to the previous embodiment in that the echo signal from the reception delay and addition circuit 6 is sent to the receiver 8 after passing through the filter 16, but the coefficient data from the CPU 18 and the coefficient data storage unit 17 are used. There is a characteristic only in the filter characteristic of the filter 16 determined by this.
【0025】ここで、送信スペクトラムに対する組織エ
コーのスペクトラムの相似性は高いが、それに比べて、
送信スペクトラムに対するコントラストエコーのスペク
トラムの相似性は低いことは、図2(a),(b)を比
較して上述した通りである。この点に着目して、フィル
タ16のフィルタ特性を、送信超音波のスペクトラムを
鏡面反転した波形に設定することにより、送信超音波の
スペクトラムに相似な組織エコー成分を効果的に抑制し
て、コントラストエコー成分を結果的に強調するもので
ある。 (第3の実施形態)第3実施形態は、図5に示すよう
に、非線形用帯域通過型フィルタ9で高調波成分が主成
分になっているエコー信号をレシーバ8にて包絡線検波
及び対数増幅を行い、そしてこの後に高域通過型フィル
タ19を適用すると、広帯域化しているコントラストエ
コー成分の方が、先鋭なままの組織エコー成分よりも高
域通過型フィルタ19の通過量は多くなり、従って先の
実施形態と同様の効果を奏することができるものであ
る。 (第4の実施形態)第4実施形態は、図6に示すよう
に、非線形用帯域通過型フィルタ9で高調波成分が主成
分になっているエコー信号に基づいてレシーバ8で生成
された画像データを、ディジタル・スキャン・コンバー
タ11内で入出力バッファ20及びフレームメモリ21
を介してTVスキャン方式に並び替えてから高域通過型
の空間フィルタ22に導き、ここで空間周波数が比較的
低い成分を除去し、空間周波数が比較的高い成分だけを
通過させ、そして入出力バッファ23を介して出力する
というものである。Here, the similarity of the spectrum of the tissue echo to the transmission spectrum is high.
The similarity of the contrast echo spectrum to the transmission spectrum is low as described above by comparing FIGS. 2A and 2B. Focusing on this point, by setting the filter characteristic of the filter 16 to a waveform in which the spectrum of the transmission ultrasonic wave is mirror-inverted, a tissue echo component similar to the spectrum of the transmission ultrasonic wave is effectively suppressed, and the contrast is improved. The echo component is emphasized as a result. (Third Embodiment) In a third embodiment, as shown in FIG. 5, an echo signal having a harmonic component as a main component in a nonlinear band-pass filter 9 is subjected to envelope detection and logarithm detection by a receiver 8. When amplification is performed and the high-pass filter 19 is applied thereafter, the amount of the high-pass filter 19 that passes through the broadband contrast echo component is larger than that of the tissue echo component that remains sharp, Therefore, the same effects as in the previous embodiment can be obtained. (Fourth Embodiment) In a fourth embodiment, as shown in FIG. 6, an image generated by a receiver 8 based on an echo signal having a harmonic component as a main component in a non-linear bandpass filter 9 is used. The data is transferred to the input / output buffer 20 and the frame memory 21 in the digital scan converter 11.
Through a TV scan system, and then to a high-pass spatial filter 22, where components having a relatively low spatial frequency are removed, and only components having a relatively high spatial frequency are passed. This is output via the buffer 23.
【0026】ここで、組織像は時間的にも空間的にも比
較的安定的である、つまり空間周波数が比較的低いのに
対して、造影剤の像は、造影剤が血流に混じって流れて
いること及び超音波の照射により収縮及び拡張を繰り返
すことから、時間的にも空間的にも非常に不安定であ
る、つまり空間周波数が比較的高くなる。Here, the tissue image is relatively stable both temporally and spatially, that is, the spatial frequency is relatively low, whereas the contrast agent image is obtained by mixing the contrast agent into the blood flow. Since it contracts and expands repeatedly by flowing and irradiation of ultrasonic waves, it is very unstable both temporally and spatially, that is, the spatial frequency becomes relatively high.
【0027】従って、このような画像データを高域通過
型の空間フィルタ22に通すことにより、空間周波数が
比較的低い組織像を抑制し、空間周波数が比較的高い造
影剤の像を効果的に通過させることができるというもの
である。Accordingly, by passing such image data through the high-pass type spatial filter 22, a tissue image having a relatively low spatial frequency is suppressed, and an image of a contrast agent having a relatively high spatial frequency is effectively obtained. It can be passed.
【0028】なお、このような第4実施形態の処理形態
は、図7に示すように、ディジタル・スキャン・コンバ
ータ11でTVスキャン方式に並び替える前であって
も、レシーバ8からの画像データをイメージメモリ24
に取り込み、空間フィルタ25で同様のフィルタ処理を
施すように変形することができる。本発明は、上述した
実施形態に限定されることなく、種々変形して実施可能
である。In the processing mode of the fourth embodiment, as shown in FIG. 7, even before the digital scan converter 11 rearranges the image data from the TV scan system, the image data from the receiver 8 is converted. Image memory 24
And the spatial filter 25 can be modified to perform the same filtering. The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be implemented with various modifications.
【0029】[0029]
【発明の効果】本発明は、送信スペクトラムに相似でス
ペクトラムが比較的先鋭な組織エコー成分よりも、コン
トラストエコー成分の方が、造影剤による非線形な振動
特性で広帯域化していることにより、特定帯域の抑制効
果がコントラストエコー成分よりも組織エコー成分の方
が大きく表れるので、コントラストエコー成分を結果的
に強調することができるというものである。According to the present invention, the contrast echo component has a broader band due to the non-linear vibration characteristic of the contrast agent than the tissue echo component having a spectrum similar to the transmission spectrum and having a relatively sharp spectrum. Is greater in the tissue echo component than in the contrast echo component, so that the contrast echo component can be enhanced as a result.
【0030】本発明は、組織エコー成分は、超音波の送
信スペクトラムに対する相似性が高く、一方、コントラ
ストエコー成分は造影剤の非線形な振動特性により相似
性は低いので、超音波の送信スペクトラムを反転したフ
ィルタ特性を有するフィルタにエコー信号を通すことに
より、組織エコー成分を効果的に抑制して、コントラス
トエコー成分を結果的に強調できるというものである本
発明は、エコー信号から高調波成分を抽出し、そして抽
出された高調波成分の包絡線を検波回路で検波し、さら
に包絡線信号から高周波成分を抽出するようにしても同
様にコントラストエコー成分を強調することができると
いうものである。According to the present invention, the tissue echo component has a high similarity to the transmission spectrum of the ultrasonic wave, while the contrast echo component has a low similarity due to the non-linear vibration characteristics of the contrast agent. Therefore, the transmission spectrum of the ultrasonic wave is inverted. The present invention extracts the harmonic component from the echo signal by passing the echo signal through a filter having the above-mentioned filter characteristics, thereby effectively suppressing the tissue echo component and consequently enhancing the contrast echo component. Then, even if the envelope of the extracted harmonic component is detected by a detection circuit and a high-frequency component is extracted from the envelope signal, the contrast echo component can be similarly enhanced.
【0031】本発明は、エコー信号から抽出した高調波
成分に基づいて生成した画像データを比較的高い空間周
波数成分を抽出するフィルタを通すことにより、造影剤
が破壊されることに起因して組織像よりも空間的に大き
く変動している、つまり空間集の高いコントラストエコ
ー像を効果的に増強できるというものである。According to the present invention, the image data generated based on the harmonic components extracted from the echo signal is passed through a filter for extracting a relatively high spatial frequency component, whereby the tissue is destroyed due to the destruction of the contrast agent. This means that a contrast echo image that fluctuates more spatially than an image, that is, a high spatial convergence, can be effectively enhanced.
【図1】本発明の第1実施形態による超音波診断装置の
構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1のBPFとBRFとによる組織エコーとコ
ントラストエコーのスペクトラムの変化を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a change in the spectrum of a tissue echo and a contrast echo by the BPF and BRF of FIG. 1;
【図3】図1の基本波用BPFを通して得られた超音波
画像と、非線形用BPF及び非線形用BEFを通して得
られた超音波画像との比較図。3 is a comparison diagram of an ultrasonic image obtained through the fundamental wave BPF of FIG. 1 and an ultrasonic image obtained through the non-linear BPF and the non-linear BEF.
【図4】第2実施形態による超音波診断装置の構成を示
すブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a second embodiment.
【図5】第3実施形態による超音波診断装置の構成を示
すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a third embodiment.
【図6】第4実施形態による超音波診断装置の構成を示
すブロック図。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a fourth embodiment.
【図7】第4実施形態の変形例を示すブロック図。FIG. 7 is a block diagram showing a modification of the fourth embodiment.
1…プローブ、 2…クロック発生回路、 3…送信遅延回路、 4…パルサ、 5…プリアンプ、 6…受信遅延及び加算回路、 7…基本波用帯域通過型フィルタ、 8…レシーバ、 9…非線形用帯域通過型フィルタ、 10…非線形用帯域除去型フィルタ、 11…ディジタル・スキャン・コンバータ、 12…モニタ、 13…直交位相検波回路、 131 …ミキサ、 132 …ミキサ、 133 …低域通過型フィルタ、 134 …低域通過型フィルタ、 14…高域通過型フィルタ、 15…高域通過型フィルタ、 16…フィルタ、 17…係数データ記憶部、 18…CPU、 19…高域通過型フィルタ、 20…入出力バッファ、 21…フレームメモリ、 22…高域通過型フィルタ、 23…入出力バッファ、 24…イメージメモリ、 25…空間フィルタ演算部。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Probe, 2 ... Clock generation circuit, 3 ... Transmission delay circuit, 4 ... Pulser, 5 ... Preamplifier, 6 ... Reception delay and addition circuit, 7 ... Bandpass filter for fundamental waves, 8 ... Receiver, 9 ... Non-linear band-pass filter, 10 ... non-linear for band-elimination filter, 11 ... digital scan converter, 12 ... monitor, 13 ... quadrature phase detection circuit, 13 1 ... mixer, 13 2 ... mixer, 13 3 ... low-pass Filter, 13 4 : low-pass filter, 14: high-pass filter, 15: high-pass filter, 16: filter, 17: coefficient data storage unit, 18: CPU, 19: high-pass filter, Reference Signs List 20: input / output buffer, 21: frame memory, 22: high-pass filter, 23: input / output buffer, 24: image memory, 25: spatial filter Data operation unit.
Claims (4)
することにより得られたエコー信号に基づいて超音波情
報を得る超音波診断装置において、前記エコー信号から
高調波成分を抽出するフィルタと、前記造影剤の造影効
果によるコントラストエコー成分を強調するために前記
抽出された高調波成分から特定帯域成分を抑制するフィ
ルタとを具備することを特徴とする超音波診断装置。1. An ultrasonic diagnostic apparatus that obtains ultrasonic information based on an echo signal obtained by injecting a contrast agent into a subject and scanning with an ultrasonic wave, wherein a harmonic component is extracted from the echo signal. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a filter; and a filter that suppresses a specific band component from the extracted harmonic components to enhance a contrast echo component due to a contrast effect of the contrast agent.
することにより得られたエコー信号に基づいて超音波情
報を得る超音波診断装置において、前記造影剤の造影効
果によるコントラストエコー成分を強調するために、前
記超音波の送信スペクトラムを反転したフィルタ特性を
有するフィルタに前記エコー信号を通すことを特徴とす
る超音波診断装置。2. An ultrasonic diagnostic apparatus that obtains ultrasonic information based on an echo signal obtained by injecting a contrast agent into a subject and scanning with an ultrasonic wave, wherein a contrast echo component due to a contrast effect of the contrast agent is provided. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that the echo signal is passed through a filter having a filter characteristic obtained by inverting the transmission spectrum of the ultrasonic wave in order to emphasize the ultrasonic wave.
することにより得られたエコー信号に基づいて超音波情
報を得る超音波診断装置において、前記エコー信号から
高調波成分を抽出するフィルタと、前記抽出された高調
波成分を主成分とするエコー信号の包絡線を検波する検
波回路と、前記造影剤の造影効果によるコントラストエ
コー成分を強調するために、前記検波された包絡線信号
から高周波成分を抽出するフィルタとを具備することを
特徴とする超音波診断装置。3. An ultrasonic diagnostic apparatus that obtains ultrasonic information based on an echo signal obtained by injecting a contrast agent into a subject and scanning with an ultrasonic wave, wherein a harmonic component is extracted from the echo signal. A filter, a detection circuit for detecting an envelope of the echo signal having the extracted harmonic component as a main component, and the detected envelope signal for enhancing a contrast echo component due to a contrast effect of the contrast agent. An ultrasonic diagnostic apparatus, comprising: a filter for extracting a high-frequency component from an image.
することにより得られたエコー信号に基づいて超音波情
報を得る超音波診断装置において、前記エコー信号から
高調波成分を抽出するフィルタと、前記抽出された高調
波成分から画像データを生成する回路と、前記造影剤の
造影効果によるコントラストエコー成分を強調するため
に、前記画像データから比較的高い空間周波数成分を抽
出するフィルタとを具備することを特徴とする超音波診
断装置。4. An ultrasonic diagnostic apparatus that obtains ultrasonic information based on an echo signal obtained by injecting a contrast agent into a subject and scanning with an ultrasonic wave, wherein a harmonic component is extracted from the echo signal. A filter, a circuit that generates image data from the extracted harmonic components, and a filter that extracts a relatively high spatial frequency component from the image data to enhance a contrast echo component due to a contrast effect of the contrast agent. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24700897A JP3908348B2 (en) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | Ultrasonic diagnostic equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24700897A JP3908348B2 (en) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | Ultrasonic diagnostic equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1176231A true JPH1176231A (en) | 1999-03-23 |
| JP3908348B2 JP3908348B2 (en) | 2007-04-25 |
Family
ID=17157023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24700897A Expired - Fee Related JP3908348B2 (en) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | Ultrasonic diagnostic equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3908348B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002060326A1 (en) * | 2001-02-01 | 2002-08-08 | Hitachi Medical Corporation | Ultrasonic enhanced-contrast imager and its method |
| WO2006126684A1 (en) * | 2005-05-27 | 2006-11-30 | Hitachi Medical Corporation | Ultrasonograph and ultrasonic image display method |
| JP2007144216A (en) * | 2007-03-09 | 2007-06-14 | Toshiba Corp | Ultrasonic diagnostic equipment |
| JP2009279435A (en) * | 2002-08-09 | 2009-12-03 | Diagnostic Ultrasound Europe Bv | Instantaneous ultrasonic measurement of bladder volume |
-
1997
- 1997-09-11 JP JP24700897A patent/JP3908348B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002060326A1 (en) * | 2001-02-01 | 2002-08-08 | Hitachi Medical Corporation | Ultrasonic enhanced-contrast imager and its method |
| JP2009279435A (en) * | 2002-08-09 | 2009-12-03 | Diagnostic Ultrasound Europe Bv | Instantaneous ultrasonic measurement of bladder volume |
| WO2006126684A1 (en) * | 2005-05-27 | 2006-11-30 | Hitachi Medical Corporation | Ultrasonograph and ultrasonic image display method |
| JP2007144216A (en) * | 2007-03-09 | 2007-06-14 | Toshiba Corp | Ultrasonic diagnostic equipment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3908348B2 (en) | 2007-04-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100518657C (en) | Contrast agent imaging with synchronized persistence | |
| JP4159122B2 (en) | Ultrasonic diagnostic image processing method using contrast agent and diagnostic apparatus | |
| JP3865800B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
| US6171246B1 (en) | Realtime ultrasonic imaging of perfusion using ultrasonic contrast agents | |
| CN101128154B (en) | Ultrasonic diagnostic imaging system and method for detecting lesions of the liver | |
| US6213951B1 (en) | Medical diagnostic ultrasound method and system for contrast specific frequency imaging | |
| JP5162923B2 (en) | Ultrasonic imaging device | |
| JP5154554B2 (en) | Pulse inversion sequence for nonlinear imaging | |
| US7803116B2 (en) | Transcutaneous localization of arterial bleeding by two-dimensional ultrasonic imaging of tissue vibrations | |
| JP2005536309A (en) | System and method for improved harmonic imaging | |
| US6783496B2 (en) | Method and apparatus for improving contrast-to-tissue ratio in ultrasound contrast imaging with subharmonic imaging | |
| JPH09201359A (en) | Ultrasound diagnostic equipment | |
| US20130281846A1 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus, image display method, and image processing apparatus | |
| Masoy et al. | SURF imaging: In vivo demonstration of an ultrasound contrast agent detection technique | |
| EP2052686B1 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and control program thereof | |
| JP3665408B2 (en) | Drive pulse generator | |
| JP2004181209A (en) | Ultrasound diagnostic equipment | |
| Biagi et al. | Stable and transient subharmonic emissions from isolated contrast agent microbubbles | |
| JP4574790B2 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic diagnostic method | |
| JP2003135467A (en) | Ultrasound diagnostic equipment | |
| Du et al. | Nonlinear imaging of microbubble contrast agent using the volterra filter: In vivo results | |
| JP3908348B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
| JP4559770B2 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic diagnostic method | |
| Kirkhorn et al. | Three-stage approach to ultrasound contrast detection | |
| JPH10118065A (en) | Ultrasonograph |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040826 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070110 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070116 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070118 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100126 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110126 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120126 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130126 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140126 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |