JPH1176231A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
- 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。
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。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
構成を示すブロック図。
【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。
ントラストエコーのスペクトラムの変化を示す図。
【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。
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。
【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。
すブロック図。
【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。
すブロック図。
【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。
すブロック図。
【図７】第４実施形態の変形例を示すブロック図。
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。
Claims (4)
- 【請求項１】 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、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。 - 【請求項２】 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、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。 - 【請求項３】 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、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。 - 【請求項４】 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、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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24700897A JP3908348B2 (ja) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24700897A JP3908348B2 (ja) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1176231A true JPH1176231A (ja) | 1999-03-23 |
| JP3908348B2 JP3908348B2 (ja) | 2007-04-25 |
Family
ID=17157023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24700897A Expired - Fee Related JP3908348B2 (ja) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3908348B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002060326A1 (fr) * | 2001-02-01 | 2002-08-08 | Hitachi Medical Corporation | Dispositif ultrasonore de formation d'images a contraste renforce et procede associe |
| WO2006126684A1 (ja) * | 2005-05-27 | 2006-11-30 | Hitachi Medical Corporation | 超音波診断装置及び超音波画像表示方法 |
| JP2007144216A (ja) * | 2007-03-09 | 2007-06-14 | Toshiba Corp | 超音波診断装置 |
| JP2009279435A (ja) * | 2002-08-09 | 2009-12-03 | Diagnostic Ultrasound Europe Bv | 膀胱体積の超音波瞬時測定 |
-
1997
- 1997-09-11 JP JP24700897A patent/JP3908348B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002060326A1 (fr) * | 2001-02-01 | 2002-08-08 | Hitachi Medical Corporation | Dispositif ultrasonore de formation d'images a contraste renforce et procede associe |
| JP2009279435A (ja) * | 2002-08-09 | 2009-12-03 | Diagnostic Ultrasound Europe Bv | 膀胱体積の超音波瞬時測定 |
| WO2006126684A1 (ja) * | 2005-05-27 | 2006-11-30 | Hitachi Medical Corporation | 超音波診断装置及び超音波画像表示方法 |
| JP2007144216A (ja) * | 2007-03-09 | 2007-06-14 | Toshiba Corp | 超音波診断装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3908348B2 (ja) | 2007-04-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100518657C (zh) | 具有同步余辉的造影剂成像 | |
| JP4159122B2 (ja) | コントラスト剤を使用した超音波診断画像処理方法および該診断装置 | |
| JP3865800B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
| US6171246B1 (en) | Realtime ultrasonic imaging of perfusion using ultrasonic contrast agents | |
| CN101128154B (zh) | 检测肝脏损伤的超声诊断成像系统和方法 | |
| US6213951B1 (en) | Medical diagnostic ultrasound method and system for contrast specific frequency imaging | |
| JP5162923B2 (ja) | 超音波撮像装置 | |
| JP5154554B2 (ja) | 非線形イメージングのためのパルスインバージョンシーケンス | |
| US7803116B2 (en) | Transcutaneous localization of arterial bleeding by two-dimensional ultrasonic imaging of tissue vibrations | |
| JP2005536309A (ja) | 改善されたハーモニックイメージングのためのシステム及び方法 | |
| US6783496B2 (en) | Method and apparatus for improving contrast-to-tissue ratio in ultrasound contrast imaging with subharmonic imaging | |
| JPH09201359A (ja) | 超音波診断装置 | |
| 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 (ja) | 駆動パルス発生装置 | |
| JP2004181209A (ja) | 超音波診断装置 | |
| Biagi et al. | Stable and transient subharmonic emissions from isolated contrast agent microbubbles | |
| JP4574790B2 (ja) | 超音波診断装置及び超音波診断方法 | |
| JP2003135467A (ja) | 超音波診断装置 | |
| Du et al. | Nonlinear imaging of microbubble contrast agent using the volterra filter: In vivo results | |
| JP3908348B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
| JP4559770B2 (ja) | 超音波診断装置および超音波診断方法 | |
| Kirkhorn et al. | Three-stage approach to ultrasound contrast detection | |
| JPH10118065A (ja) | 超音波診断装置 |
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 |