JP2020189082A - 超音波診断装置、及び超音波診断装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
超音波ビームの集束点に対応する送信焦点を決定し、前記複数の振動子から送信振動子の列を選択して、前記送信振動子の列から送信焦点に集束する超音波ビームを送信させる送信部と、
前記複数の振動子から選択される複数の受波振動子の列が受波した反射波に基づいて、前記受波振動子各々に対応する複数の受信信号の列を生成する入力部と、
前記被検体の解析対象範囲から一部分が重複する複数の計算対象領域を決定し、前記受波振動子の列から受信開口の振動子列を選択して、複数の計算対象領域について、当該領域中の複数の観測点について、受信開口内に含まれる複数の振動子に対応する複数の受信信号列を整相加算する整相加算部と、
前記整相加算部による整相加算結果を観測点の位置を基準に合成して超音波画像化信号のフレームデータを生成する画像化信号合成部とを備え、
前記送信部は、前記送信振動子の列として、第1の部分振動子列と、方位方向に前記第1の部分振動子列を挟む2つの第2の部分振動子列を、選択し、
前記第2の部分振動子列から、前記第1の部分振動子列よりも高い周波数領域における信号強度が大きい超音波ビームを送信さる部分振動子列に分割した送信を行い、
前記整相加算部は、所定深さより深い範囲において、方位方向における領域が計算対象領域毎に異なる複数の計算対象領域を設定し、それぞれの計算対象領域内に位置する複数の観測点について整相加算処理を行うことを特徴とする。
<超音波診断システム1000の構成>
以下、実施の形態1に係る超音波診断装置100について、図面を参照しながら説明する。
超音波診断装置100は、プローブ101の複数ある振動子101aのうち、送信又は受信の際に用いる振動子を各々に選択し、選択された振動子に対する入出力を確保するマルチプレクサ(不図示)を介して、超音波の送信を行うためにプローブ101の各振動子101aに対する高電圧印加のタイミングを制御する送信部103と、プローブ101で受波した超音波の反射波に基づき、複数の振動子101aで得られた電気信号を増幅し、A/D変換し、受信ビームフォーミングして音響線信号(DASデータ:Delay and Sum Data)を生成する受信部104を有する。また、受信部104からの出力信号である音響線信号から高調波成分を抽出する高調波成分抽出部105aを有し、音響線信号及びその高調波成分に対して包絡線検波、対数圧縮などの処理を実施して輝度変換し、その輝度信号を直交座標系に座標変換を施すことで超音波画像(Bモード画像)を生成する超音波画像化信号生成部105を備える。また、画像メモリー部106aを有し超音波画像のサブフレームデータ等を合成して超音波画像化信号を合成する画像化信号合成部106を備える。さらに、超音波画像のフレームデータを表示部108に出力するDSC107、表示部108、各構成要素を制御する制御部109を備える。また、受信部104が出力する音響線信号及び超音波画像化信号生成部105が出力する超音波画像を保存するデータ格納部(不図示)を有していてもよい。
以下、超音波信号処理装置150を構成する送信部103、受信部104、超音波画像化信号生成部105、画像化信号合成部106の構成について説明する。
送信部103は、ケーブル102を介してプローブ101と接続され、プローブ101から超音波の送信を行うために、プローブ101に存する複数の振動子101aの全てもしくは一部に当たる送信振動子の列に含まれる複数の振動子各々に対する高電圧印加のタイミングを制御する回路である。送信部103は、プローブ101に存する複数の振動子101aから複数の送信振動子の列を選択して駆動信号を供給し、送信振動子の列から送信焦点に集束する超音波ビームを送信させる。このとき、送信部103は、駆動信号として、例えば3つの周波数の基本波f1、f2、f3の成分を含む駆動パルス信号を生成し、複数の送信振動子の列に対し異なる周波数分布を持つ駆動パルス信号を印加可能な構成となっている。なお、本明細書では、送信後に反射波の受信が行われる超音波ビームの送信単位を「送信イベント」と称呼する。
クロック発生回路1031は、駆動パルス信号spの出力タイミング制御や各電圧レベルの持続時間制御の最小時間単位となるクロック信号を発生させる回路である。
駆動パルス信号発生回路1032は、持続時間及び電圧レベル設定部1033からの出力に基づき、送信振動子の列Txに含まれる各振動子に超音波ビームを送信させるための駆動パルス信号spを生成して出力する回路である。
遅延プロファイル生成部1035は、制御部109からの送信制御信号のうち、送信振動子の列Txと送信焦点FPの位置を示す情報に基づき、超音波ビームの送信タイミングを決める遅延時間tpk(kは、1から送信振動子の列に含まれる振動子の数Mまでの自然数)を振動子毎に設定して遅延回路1034に出力する回路である。これにより、遅延時間分だけ振動子毎に超音波ビームの送信を遅延させて超音波ビームの電子フォーカシングを行う。
遅延回路1034は、送信パルスの送信タイミングについて、遅延プロファイルに基づき振動子毎に遅延時間を設定し、設定された遅延時間だけ駆動信号の送信を遅延させて送信に係る超音波ビームの集束を行う回路である。具体的には、遅延回路1034は、駆動パルス信号発生回路1032からの駆動パルス信号spと遅延プロファイル生成部1035からの遅延時間tpkとに基づき、プローブ101に存する複数の振動子101a中、送信振動子の列Txに含まれる各振動子に超音波ビームを送信させるための駆動信号pwを供給する送信処理を行う。駆動信号pwにおいては、正面方向に送信する場合、送信振動子の列Txに対し、振動子列の中心に位置する振動子に対して大きな遅延時間tpkが適用される。これにより、図5に示すように、波送信振動子の列Txから送信焦点FPに対応する被検体中の特定部位に超音波ビームが集束する超音波ビームが送信される。
図5は、本開示にかかる部分振動子列に分割した送信を行った場合の送信部103による送信に係る超音波ビームの伝播経路の一例を示す模式図である。超音波送信に寄与するアレイ状に配列された振動子101aの列を送信振動子の列Txとして図示している。図5に示すように、本明細書では振動子101aの列方向(方位方向)をX方向、方位方向に垂直な被検体の深さ方向をY方向とする。
受信部104は、プローブ101で受信した超音波の反射波に基づき、複数の振動子101aで得られた電気信号から音響線信号を生成する。なお、「音響線信号」とは、整相加算処理がされたあとのある観測点に対する受信信号である。整相加算処理については後述する。図8は、受信部104の構成を示す機能ブロック図である。図8に示すように、受信部104は、入力部1041、受波信号保持部1042、整相加算部1043を備える。
入力部1041は、ケーブル102を介してプローブ101と接続され、送信イベントに同期してプローブ101において超音波反射波を受信して得た電気信号を増幅した後、AD変換した受信信号(RF信号)を生成する回路である。送信イベントの順に時系列に受信信号を生成し受波信号保持部1042に出力し、受波信号保持部1042は受信信号を保持する。
受波信号保持部1042は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、半導体メモリ等を用いることができる。受波信号保持部1042は、送信イベントに同期して送信部103から、各受波振動子に対する受信信号の列を入力し、1枚の超音波画像が生成されるまでの間これを保持してもよい。また、受波信号保持部1042は、例えば、ハードディスク、MO、DVD、DVD−RAM等を用いることができる。超音波診断装置100に外部から接続された記憶装置であってもよい。また、データ格納部の一部であってもよい。
整相加算部1043は、送信イベントに同期して被検体内の計算対象領域Bx内に存する複数の観測点について、観測点から各受信振動子が受信した受信信号列を整相加算して、音響線信号を生成する回路である。ここで、「計算対象領域Bx」とは、整相加算処理により音響線信号のサブフレームデータを生成する単位領域である。
受信開口設定部10431は、被検体中の解析対象範囲に対応する計算対象領域Bxを設定し、音響線信号を算出対象となる計算対象領域Bx中の観測点Pijに対して、観測点Pijの位置に基づき受信開口Rxを設定する回路である。ここで、受信開口Rxとは、受信信号を受波した受波振動子の列から選択される振動子の列であって、観測点からの反射波に基づく受信信号列を整相加算するときに、計算の対象となる受信信号を受波した振動子の列である。また、本明細書では、観測点Pを、X方向及びY方向の座標に対応するインデックスi、jを付して表記する場合には、Pijと表記する場合がある。整相加算処理では、観測点Pijから受信開口Rx内の受波振動子各々への反射波到達の遅延時間を各々算出し、観測点Pijに対して算出した遅延時間に基づき音響線信号が算出される。
遅延時間算出部10432は、被検体中の解析対象範囲に対応する計算対象領域Bx中の複数の観測点Pijに対して、観測点Pijから受信開口Rx内の受波振動子各々への反射波到達の遅延時間を算出する回路である。
遅延処理部10433は、観測点観測点観測点Pijに対して、受波振動子Rw各々に対する基準遅延時間を用いて音響線信号dsを生成する回路である。
加算部10434は、遅延処理部10433から出力される各受波振動子Rwkに対応して同定された受信信号を入力として、それらを加算して、観測点Pに対する整相加算された音響線信号を生成する回路である。あるいは、さらに、各受波振動子Rwに対応して同定された受信信号に、各受波振動子Rwに対する重み数列(受信アポダイゼーション)を乗じて加算して、観測点Pに対する音響線信号を生成する構成としてもよい。この場合、重み数列は、受信開口Rxの列方向の中心に位置する振動子に対する重みが最大となるよう送信フォーカス点Fを中心として対称な分布をなすことが好ましい。重み数列の分布の形状は、ハミング窓、ハニング窓、矩形窓などを用いることができ、分布の形状は特に限定されない。
合成部10435は、計算対象領域Bxの音響線信号から音響線信号のサブフレームデータを生成する回路である。合成部10435は、計算対象領域Bx内の複数の観測点Pijについて生成された音響線信号を加算部10434から漸次入力し、音響線信号が取得された観測点Pの位置を指標として各観測点に対する音響線信号を重ねて音響線信号のサブフレームデータを生成する。
超音波画像化信号生成部105は、複数の計算対象領域BxI0に対応したそれぞれの音響線信号のサブフレームデータ等を、その強度に対応した輝度信号へと変換し、その輝度信号を直交座標系に座標変換を施すことで超音波画像化信号のサブフレームデータ等を生成する。超音波画像化信号生成部105はこの処理を複数の計算対象領域BxI0毎に逐次行い、例えば生成した超音波画像化信号のサブフレームデータを画像化信号合成部106に順次、出力する。具体的には、超音波画像化信号生成部105は、整相加算部1043から取得した音響線信号に対してパルスバージョン法を用いて高調波成分を抽出して広帯域の音響線信号を生成したのち、これに包絡線検波、対数圧縮などの処理を実施して輝度変換し、その輝度信号を直交座標系に座標変換を施すことで超音波画像化信号のサブフレームデータ等を生成する。すなわち、超音波画像化信号は、超音波受信信号の強さを輝度によって表したBモード画像であってもよい。
画像化信号合成部106は、超音波画像化信号生成部105から出力される複数の計算対象領域BxI0に対応した超音波画像化信号のサブフレームデータ等を観測点の位置を基準に合成して超音波画像のフレームデータ等を生成する回路である。ここで、「フレーム」とは、1枚の超音波画像を構築する上で必要な1つのまとまった信号を形成する単位をさす。1フレーム分の合成された音響線信号を「音響線信号のフレームデータ」とする。
以上の構成からなる超音波診断装置100の超音波信号処理動作について説明する。
図13は、超音波診断装置100における超音波信号処理の概要を示すフローチャートである。
以下、ステップS20における処理動作の詳細について説明する。
次に、実施の形態1に係る超音波診断装置100において、超音波診断装置100において、送信振動子の列Txを方位方向に1つの振動子ずつ漸次移動させて、プローブ101aに存在する複数の振動子101aの個数に相当するM回の送受信を行う場合の構成及び動作について説明する。
以上、説明したように実施の形態1に係る超音波診断装置100は、送信部103と、入力部1041と、整相加算部1043と、画像化信号合成部106とを備え、送信部103は、送信振動子の列として、方位方向に2つに分割された部分振動子列部分からなる第1の部分振動子列Tx1と、方位方向に第1の部分振動子列Tx1を挟む2つの第2の部分振動子列Tx2と、2つに分割された第1の部分振動子列部分Tx1に挟まれた第3の部分振動子列Tx3を、複数の送信振動子の列として選択する。そして、第2の部分振動子列Tx2及び第3の部分振動子列Tx3から、第1の部分振動子列Tx1よりも高い周波数領域における信号強度が大きい超音波ビームを送信させる部分振動子列に分割した送信を行い、整相加算部1043は、方位方向における領域が計算対象領域毎に異なる複数の計算対象領域を設定し、それぞれの計算対象領域内に位置する複数の観測点について整相加算処理を行い音響線信号のサブフレームデータ等を複数生成することを特徴とする。
実施の形態1に係る超音波診断装置100を説明したが、本開示は、その本質的な特徴的構成要素を除き、以上の実施の形態1に何ら限定を受けるものではない。以下、そのような形態の一例として、超音波診断装置100の変形例を説明する。
実施の形態1に係る超音波診断装置100では、整相加算部1043の受信開口設定部10431は、観測点Pijに対する受信開口Rxは、観測点Pijを通り、Tx2もしくはTx3を受信音響線の起始点とする構成、すなわち、USIn、UsO2内の合成波面伝播角度と受信音響線の角度は同一となるよう設定する構成とした。しかしながら、受信開口Rxの選択方法はこれに限定されるものではなく、異なる態様に設定してもよい。
以下、実施の形態2に係る超音波診断装置の変形例を説明する。実施の形態2に係る超音波診断装置では、送信部103は、送信振動子の列の中に、2つに分割された部分振動子列部分からなる第1の部分振動子列Tx1に方位方向に挟まれた第3の部分振動子列Tx3と、方位方向に2つに分割された第1の部分振動子列Tx1を挟む2つの第2の部分振動子列Tx2を選択し、第2の部分振動子列Tx2及び第3の部分振動子列Tx3から、第1の部分振動子列Tx1と比べて高い周波数領域の信号強度が大きい超音波ビームを送信させる構成とした。変形例2に係る超音波診断装置では、実施の形態2に係る構成において、さらに、送信部103は、方位方向における第2の部分振動子列Tx2と第1の部分振動子列Tx1との間に、第4の部分振動子列Tx4を選択し、第4の部分振動子列Tx4には超音波ビームを送信させない構成を採ることを特徴とする。
実施の形態1、2に係る超音波診断装置を説明したが、本開示は、その本質的な特徴的構成要素を除き、以上の実施の形態1に何ら限定を受けるものではない。例えば、実施の形態1、2及びその変形例に対して当業者が各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。
実施の形態1、2に係る超音波診断装置では、送信部103は、送信振動子の列の中に、2つに分割された部分振動子列部分からなる第1の部分振動子列Tx1に方位方向に挟まれた第3の部分振動子列Tx3と、方位方向に2つに分割された第1の部分振動子列Tx1を挟む2つの第2の部分振動子列Tx2を選択し、第2の部分振動子列Tx2及び第3の部分振動子列Tx3から、第1の部分振動子列Tx1と比べて高い周波数領域の信号強度が大きい超音波ビームを送信させる構成とした。しかしながら、第2の部分振動子列Tx2から送信させる超音波ビームの周波数特性はこれに限定されるものではなく、異なる態様に変更してもよい。具体的には、変形例3に係る超音波診断装置は、高い周波数領域における減衰が少ない浅部における超音波照射領域Ax内の周辺領域に、列Tx2から高い周波数領域の信号強度が大きい超音波ビームUsO3を照射する構成とする部分振動子列に分割した送信の態様も採ることができる。
実施の形態1、2に係る超音波診断装置では、送信部103は、送信振動子の列の中に、2つに分割された部分振動子列部分からなる第1の部分振動子列Tx1に方位方向に挟まれた第3の部分振動子列Tx3と、方位方向に2つに分割された第1の部分振動子列Tx1を挟む2つの第2の部分振動子列Tx2を選択し、第2の部分振動子列Tx2及び第3の部分振動子列Tx3から、第1の部分振動子列Tx1と比べて高い周波数領域の信号強度が大きい超音波ビームを送信させる構成とした。
実施の形態1、2に係る超音波診断装置では、プローブ101は、複数の振動子101aが方位方向に列設されている構成とした。しかしながら、プローブ101の形状はリニアプローブの他、例えば、コンベックスプローブからなる構成としてもよい。
(1)実施の形態に係る超音波診断装置100では、送信部103、受信部104の構成は、実施の形態に記載した構成以外にも、適宜変更することができる。例えば、上記した実施の形態1、2に係る超音波診断装置では、整相加算部は、複数の計算対象領域について、計算対象領域内に位置する複数の観測点について整相加算処理を行い音響線信号のサブフレームデータを複数生成し、画像化信号合成部は、生成された音響線信号のサブフレームデータに基づく信号を、観測点の位置を基準に合成して超音波画像化信号の前記フレームデータを生成する構成とした。これに対し、変形例に係る超音波診断装置では、複数の計算対象領域について、整相加算部による整相加算処理から得られた信号を、例えば、画像メモリー部106a等のメモリに格納しておき、それらに基づき、1フレーム分のフレームデータを生成する構成としてもよい。すなわち、複数の計算対象領域に対応したデータ集合としてサブフレームデータを生成する処理を介さずに、超音波画像化信号のフレームデータを生成する構成としてもよい。
バイスとソフトウェアにより実現される構成であってもよい。後者の構成は、いわゆるGPGPU(General-Purpose computing on Graphics Processing Unit)である。これらの構成要素は一個の回路部品とすることができるし、複数の回路部品の集合体にすることもできる。また、複数の構成要素を組合せて一個の回路部品とすることができるし、複数の回路部品の集合体にすることもできる。
以上、説明したように、本実施の形態に係る超音波診断装置は、
複数の振動子が方位方向に列設された超音波プローブを用いて被検体に超音波ビームを送信し、被検体から得られた反射波に基づいて音響線信号を生成する超音波診断装置であって、
超音波ビームの集束点に対応する送信焦点を決定し、前記複数の振動子から送信振動子の列を選択して、前記送信振動子の列から送信焦点に集束する超音波ビームを送信させる送信部と、
前記複数の振動子から選択される複数の受波振動子の列が受波した反射波に基づいて、前記受波振動子各々に対応する複数の受信信号の列を生成する入力部と、
前記被検体の解析対象範囲から一部分が重複する複数の計算対象領域を決定し、前記受波振動子の列から受信開口の振動子列を選択して、複数の計算対象領域について、当該領域中の複数の観測点について、受信開口内に含まれる複数の振動子に対応する複数の受信信号列を整相加算する整相加算部と、
前記整相加算部による整相加算結果を観測点の位置を基準に合成して超音波画像化信号のフレームデータを生成する画像化信号合成部とを備え、
前記送信部は、前記送信振動子の列として、第1の部分振動子列と、方位方向に前記第1の部分振動子列を挟む2つの第2の部分振動子列を、選択し、
前記第2の部分振動子列から、前記第1の部分振動子列よりも高い周波数領域における信号強度が大きい超音波ビームを送信させる部分振動子列に分割した送信を行い、
前記整相加算部は、方位方向における領域が計算対象領域毎に異なる複数の計算対象領域を設定し、それぞれの計算対象領域内に位置する複数の観測点について整相加算処理を行うことを特徴とする。
前記送信部は、前記送信振動子の列として、方位方向において複数の前記第1の部分振動子列部分に挟まれた第3の部分振動子列を、さらに、選択し、前記第1の部分振動子列よりも高い周波数領域における信号強度が大きい超音波ビームを送信させる部分振動子列に分割した送信を行う構成としてもよい。
前記画像化信号合成部は、生成された前記音響線信号のサブフレームデータに基づく信号を、観測点の位置を基準に合成して超音波画像化信号の前記フレームデータを生成する構成としてもよい。
前記画像化信号合成部は、複数の前記送信焦点に対応して前記超音波画像化信号のフレームデータを生成するとともに、さらに、生成された前記超音波画像化信号のフレームデータを観測点の位置を基準に合成して超音波画像化信号の統合フレームデータを生成する構成としてもよい。
前記画像化信号合成部は、複数の前記送信振動子の列及び前記送信焦点に対応して前記超音波画像化信号のフレームデータを生成するとともに、さらに、生成された前記超音波画像化信号のフレームデータ音を観測点の位置を基準に合成して超音波画像化信号の統合フレームデータを生成する構成としてもよい。
前記受信部は、前記一対の超音波に基づく一対の反射波に基づき受信信号列を生成し、
前記画像生成部は、前記一対の反射波に基づく受信信号列から高調波成分を抽出し、当該高調波成分に基づいて超音波画像化信号を生成する構成としてもよい。
複数の振動子が方位方向に列設された超音波プローブを用いて被検体に超音波ビームを送信し、被検体から得られた反射波に基づいて音響線信号を生成する超音波診断装置の制御方法であって、
超音波ビームの集束点に対応する送信焦点を決定し、前記複数の振動子から送信振動子の列を選択して、前記送信振動子の列から送信焦点に集束する超音波ビームを送信させる送信ステップと、
前記複数の振動子から選択される複数の受波振動子の列が受波した反射波に基づいて、前記受波振動子各々に対応する複数の受信信号の列を生成する入力ステップと、
前記被検体の解析対象範囲から一部分が重複する複数の計算対象領域を決定し、前記受波振動子の列から受信開口の振動子列を選択して、複数の計算対象領域について、当該領域中の複数の観測点について、受信開口内に含まれる複数の振動子に対応する複数の受信信号列を整相加算する整相加算ステップと、
前記整相加算部による整相加算結果を観測点の位置を基準に合成して超音波画像化信号のフレームデータを生成する画像合成ステップとを備え、
前記送信ステップでは、前記送信振動子の列として、第1の部分振動子列と、方位方向に前記第1の部分振動子列を挟む2つの第2の部分振動子列を、選択し、
前記第2の部分振動子列から、前記第1の部分振動子列よりも高い周波数領域における信号強度が大きい超音波ビームを送信させる部分振動子列に分割した送信を行い、
前記整相加算ステップでは、方位方向における領域が計算対象領域毎に異なる複数の計算対象領域を設定し、それぞれの計算対象領域内に位置する複数の観測点について整相加算処理を行うことを特徴とする。
前記送信ステップでは、前記送信振動子の列として、方位方向において複数の前記第1の部分振動子列に挟まれた第3の部分振動子列を、さらに、選択し、第1の部分振動子列よりも高い周波数領域における信号強度が大きい超音波ビームを送信させる部分振動子列に分割した送信を行う構成としてもよい。
前記画像合成ステップでは、生成された前記音響線信号のサブフレームデータに基づく信号を、観測点の位置を基準に合成して超音波画像化信号の前記フレームデータを生成する構成としてもよい。
以上で説明した実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程、工程の順序などは一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない工程については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。
150 超音波信号処理装置
101、101C プローブ
101a、101Ca 超音波振動子
102 ケーブル
103 送信部
104 受信部
1041 入力部
1042 受信信号保持部
1043 整相加算部
10431 受信開口設定部
10432 遅延時間適算出部
10433 遅延処理部
10434 加算部
10435 合成部
105 超音波画像化信号生成部
105a 高調波成分抽出部
106 画像化信号合成部
106a 画像メモリー部
107 DSC
108 表示部
109 制御部
1000 超音波信号処理システム
Claims (23)
- 複数の振動子が方位方向に列設された超音波プローブを用いて被検体に超音波ビームを送信し、被検体から得られた反射波に基づいて音響線信号を生成する超音波診断装置であって、
超音波ビームの集束点に対応する送信焦点を決定し、前記複数の振動子から送信振動子の列を選択して、前記送信振動子の列から送信焦点に収束する超音波ビームを送信させる送信部と、
前記複数の振動子から選択される複数の受波振動子の列が受波した反射波に基づいて、前記受波振動子各々に対応する複数の受信信号の列を生成する入力部と、
前記被検体の解析対象範囲から一部分が重複する複数の計算対象領域を決定し、前記受波振動子の列から受信開口の振動子列を選択して、複数の計算対象領域について、当該領域中の複数の観測点について、受信開口内に含まれる複数の振動子に対応する複数の受信信号列を整相加算する整相加算部と、
前記整相加算部による整相加算結果を観測点の位置を基準に合成して超音波画像化信号を生成する画像化信号合成部とを備え、
前記送信部は、前記送信振動子の列として、第1の部分振動子列と、方位方向に前記第1の部分振動子列を挟む2つの第2の部分振動子列を、選択し、
前記第2の部分振動子列から、前記第1の部分振動子列よりも高い周波数領域における信号強度が大きい超音波ビームを送信させる部分振動子列に分割した送信を行い、
前記整相加算部は、方位方向における領域が計算対象領域毎に異なる複数の計算対象領域を設定し、それぞれの計算対象領域内に位置する複数の観測点について整相加算処理を行う
超音波診断装置。 - 前記第1の部分振動子列は、方位方向において複数に分割された部分振動子列部分からなり、
前記送信部は、前記送信振動子の列として、方位方向において複数の前記第1の部分振動子列部分に挟まれた第3の部分振動子列を、さらに、選択し、前記第1の部分振動子列よりも高い周波数領域における信号強度が大きい超音波ビームを送信させる部分振動子列に分割した送信を行う
請求項1に記載の超音波診断装置。 - 前記送信部は、前記送信焦点の深さが所定値以上であるとき、部分振動子列に分割した送信を行う
請求項1または2に記載の超音波診断装置。 - 前記整相加算部は、計算対象領域内に位置する複数の観測点について整相加算処理を行い音響線信号のサブフレームデータを複数生成し、
前記画像化信号合成部は、生成された前記音響線信号のサブフレームデータに基づく信号を、観測点の位置を基準に合成して超音波画像化信号の前記フレームデータを生成する
請求項2又は3の何れか1項に記載の超音波診断装置。 - 送信ステアリング角度を基準角度としたとき、
前記整相加算部は、複数の計算対象領域のうち前記基準角度の指す方向に対する領域中心線の角度が大きい計算対象領域を、当該角度が小さい計算対象領域よりも深さ方向に短く設定する
請求項2〜4の何れか1項に記載の超音波診断装置。 - 前記整相加算部は、整相加算処理における受信開口の振動子列を、当該受信開口の列中心が、観測点が前記第3の部分振動子列の両端と前記送信焦点とを通る2つの直線間の領域に位置する場合には前記第3の部分振動子列に含まれ、観測点が前記第2の部分振動子列の両端と前記送信焦点とを通る2つの直線間の領域に位置する場合には前記第2の部分振動子列に含まれるように、設定する
請求項2に記載の超音波診断装置。 - 前記整相加算部は、送信ステアリング角度を基準角度としたとき、整相加算処理における受信開口の振動子列を、対象となる列中心が観測点に対し、受信方向の角度が前記基準角度と同一となるよう選択する
請求項2〜5の何れか1項に記載の超音波診断装置。 - 前記送信部は、方位方向における全送信開口領域内に、さらに、超音波ビームを送信させない第4の部分振動子列を選択する
請求項2〜7の何れか1項に記載の超音波診断装置。 - 前記送信部は、前記第2の部分振動子列から、中心周波数よりも高い周波数領域の信号強度が第3の部分振動子列と比べて大きく、且つ、中心周波数よりも低い周波数領域の信号強度が第3の部分振動子列及び第1の部分振動子列と比べて小さい超音波ビームを送信させる
請求項2〜8の何れか1項に記載の超音波診断装置。 - 前記送信部は、前記第2の部分振動子列から、中心周波数よりも高い周波数領域の信号強度が第3の部分振動子列と比べて大きく、且つ、中心周波数よりも低い周波数領域の信号強度が第3の部分振動子列と比べて小さい超音波ビームを送信させる
請求項2〜9の何れか1項に記載の超音波診断装置。 - 前記送信部は、前記送信焦点の深さが所定値未満であるとき、前記送信焦点と方位方向の位置が重なる第3の部分振動子列を前記送信振動子の列に選択し、前記第3の部分振動子列から所定値以上の周波数領域を含む超音波ビームを送信させる
請求項2〜9の何れか1項に記載の超音波診断装置。 - 振動子の接線方向と垂直な方向を深さ方向としたとき、複数の計算対象領域のうち、領域中心線に平行な走査線の延伸方向の深さ方向に対する角度が小さい計算対象領域と、当該角度が大きい計算対象領域との深さ方向の長さは等価である
請求項2〜11の何れか1項に記載の超音波診断装置。 - 送信部は、方位方向の位置が異なる前記送信焦点を複数設定し、前記送信振動子の列からそれぞれ送信焦点に収束する超音波ビームを順次送信させ、
前記画像化信号合成部は、複数の前記送信焦点に対応して前記超音波画像化信号のフレームデータを生成するとともに、さらに、生成された前記超音波画像化信号のフレームデータを観測点の位置を基準に合成して超音波画像化信号の統合フレームデータを生成する
請求項2〜12の何れか1項に記載の超音波診断装置。 - 送信部は、前記複数の振動子から送信振動子の列を方位方向に漸次移動させて複数回選択し、当該選択に対応して前記送信焦点を方位方向に複数設定することにより、前記送信振動子の列からそれぞれの送信焦点に収束する超音波ビームを順次送信させ、
前記画像化信号合成部は、複数の前記送信振動子の列及び前記送信焦点に対応して前記超音波画像化信号のフレームデータを生成するとともに、さらに、生成された前記超音波画像化信号のフレームデータ音を観測点の位置を基準に合成して超音波画像化信号の統合フレームデータを生成する
請求項2〜12の何れか1項に記載の超音波診断装置。 - 前記整相加算部は、計算対象領域中の複数の観測点から受信開口内に含まれる振動子各々への反射波到達の遅延時間を算出し、振動子各々に対応する複数の受信信号列から遅延時間に基づいて、観測点からの反射波に基づく信号部分を特定して加算することにより整相加算を行う
請求項2〜14の何れか1項に記載の超音波診断装置。 - 前記送信部は、同一走査線上に極性反転した一対の超音波を送信させ、
前記受信部は、前記一対の超音波に基づく一対の反射波に基づき受信信号列を生成し、
前記画像生成部は、前記一対の反射波に基づく受信信号列から高調波成分を抽出し、当該高調波成分に基づいて超音波画像化信号を生成する
請求項2〜15の何れか1項に記載の超音波診断装置。 - 前記送信部は、第3の送信振動子列もしくは第2の送信振動子列の少なくとも何れか一方に対し、周波数分布が、振動子の−20dB送信周波数帯域に含まれる周波数帯域であって、−20dB送信周波数帯域の中心周波数よりも低周波側と、中心周波数よりも高周波側とのそれぞれに強度ピークを有し、かつ複数の強度ピークの間の周波数領域における強度は、強度ピークの強度の最大値を基準として−20dB以上である駆動信号を供給する
請求項2〜16の何れか1項に記載の超音波診断装置。 - 前記送信部は、第1の送信振動子列及に対し、周波数分布が、振動子の−20dB送信周波数帯域に含まれる周波数帯域であって、−20dB送信周波数帯域の中心周波数よりも低周波側に最大強度ピークを有する駆動信号を供給する
請求項2〜17の何れか1項に記載の超音波診断装置。 - 前記送信部が第3の送信振動子列及び第2の送信振動子列に供給する駆動信号の−20dB周波数帯域が、第1の送信振動子列に供給する駆動信号の−20dB周波数帯域よりも広い
請求項2から17の何れか1項に記載の超音波診断装置。 - 複数の振動子が方位方向に列設された超音波プローブを用いて被検体に超音波ビームを送信し、被検体から得られた反射波に基づいて音響線信号を生成する超音波診断装置の制御方法であって、
超音波ビームの集束点に対応する送信焦点を決定し、前記複数の振動子から送信振動子の列を選択して、前記送信振動子の列から送信焦点に収束する超音波ビームを送信させる送信ステップと、
前記複数の振動子から選択される複数の受波振動子の列が受波した反射波に基づいて、前記受波振動子各々に対応する複数の受信信号の列を生成する入力ステップと、
前記被検体の解析対象範囲から一部分が重複する複数の計算対象領域を決定し、前記受波振動子の列から受信開口の振動子列を選択して、複数の計算対象領域について、当該領域中の複数の観測点について、受信開口内に含まれる複数の振動子に対応する複数の受信信号列を整相加算する整相加算ステップと、
前記整相加算部による整相加算結果を観測点の位置を基準に合成して超音波画像化信号を生成する画像化信号合成ステップとを備え、
前記送信ステップでは、前記送信振動子の列として、第1の部分振動子列と、方位方向に前記第1の部分振動子列を挟む2つの第2の部分振動子列を、選択し、
前記第2の部分振動子列から、前記第1の部分振動子列よりも高い周波数領域における信号強度が大きい超音波ビームを送信させる部分振動子列に分割した送信を行い、
前記整相加算ステップでは、方位方向における領域が計算対象領域毎に異なる複数の計算対象領域を設定し、それぞれの計算対象領域内に位置する複数の観測点について整相加算処理を行う
超音波診断装置の制御方法。 - 前記第1の部分振動子列は、方位方向において複数に分割された部分振動子列からなり、
前記送信ステップでは、前記送信振動子の列として、方位方向において複数の前記第1の部分振動子列に挟まれた第3の部分振動子列を、さらに、選択し、第1の部分振動子列よりも高い周波数領域における信号強度が大きい超音波ビームを送信させる部分振動子列に分割した送信を行う
請求項20に記載の超音波診断装置の制御方法。 - 前記送信ステップでは、前記送信焦点の深さが所定値以上であるとき、部分振動子列に分割した送信を行う,
請求項20に記載の超音波診断装置の制御方法。 - 前記整相加算ステップでは、計算対象領域内に位置する複数の観測点について整相加算処理を行い音響線信号のサブフレームデータを複数生成し、
前記画像合成ステップでは、生成された前記音響線信号のサブフレームデータに基づく信号を、観測点の位置を基準に合成して超音波画像化信号の前記フレームデータを生成する
請求項21又は22に記載の超音波診断装置の制御方法。
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