JP7140625B2 - 超音波撮像装置、および、超音波画像の撮像方法 - Google Patents
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Description
本実施形態の超音波撮像装置では、2以上の超音波ビームを送信し、それぞれ生じたエコーの受信信号を用いて送信間開口合成により撮像点の整相信号を生成する技術であるが、図1(a)に示したように、少なくとも2つの超音波ビーム204a、204dの中心軸203a、203dが交差するように送信する。これにより、本実施形態の送信間開口合成は、撮像点301の整相信号の取得に寄与する2つの超音波ビームを送信する超音波素子の、探触子の超音波素子配列方向に占める範囲206a、206dの合計範囲206を、図1(b)に示した比較例のように、探触子101の超音波送信面の垂直な方向に超音波ビームを送信する送信間開口合成の2つの超音波ビーム1201a、1201bの超音波素子の占める範囲1206a、1206bの合計範囲1206よりも広げることができる。
ここで、超音波ビームを送信する超音波素子の範囲を広げることにより、超音波素子配列方向の画像の分解能を向上させることができる原理について説明する。
以下、第一の実施形態の超音波撮像装置について説明する。
第一の実施形態の超音波撮像装置の全体構成を図面を用いて説明する。
つぎに、本実施形態の超音波撮像装置の各部の動作について図8のフローを用いて説明する。
本発明の第二の実施形態の超音波撮像装置について説明する。
本発明の第三の実施形態の超音波撮像装置について説明する。
101 探触子
102 送信切替部
103 超音波ビーム決定部
104 送信ビームフォーマ
105 受信ビームフォーマ
106 制御部
107 信号処理部
108 画像処理部
109 ユーザインターフェース
110 画像表示部
201 送信開口
202 送信焦点
203 中心軸
204 超音波ビーム
207 交点
207a 交点を示す第1の位置
207b 交点を示す第2の位置
231a~231e 送信開口
234a~204h 超音波ビーム
232-1~232-4 送信焦点
233a~233h 中心軸
401、401-1~401-5 仮想音軸
Claims (12)
- 複数の超音波素子が配列された探触子に送信開口を設定し、前記送信開口内の前記超音波素子に対してそれぞれ送信信号を出力することにより、1フレームの画像を生成するのに必要な数の超音波ビームをそれぞれ所定の位置に設定した前記送信開口の前記超音波素子から撮像対象に向かって順次送信させる送信ビームフォーマと、
前記超音波ビームの送信のたびに前記撮像対象において発生したエコーを複数の前記超音波素子が受信して出力する受信信号を受け取って、前記送信開口の位置に応じて前記撮像対象の所定の範囲に設定した複数の受信走査線上の複数の撮像点に受信焦点を結ぶように整相処理を行い、受信整相信号を生成する受信ビームフォーマと、
前記超音波ビームが送信されるたびに前記受信ビームフォーマが生成した前記受信整相信号のうち、同一の位置にある前記撮像点について得られた前記受信整相信号を合成する送信間開口合成部とを有し、
前記1フレームの画像を生成するのに必要な数の前記超音波ビームのうち、少なくとも2つの前記超音波ビームは、中心軸が交差しており、
前記超音波ビームは、前記撮像対象内で送信焦点を結ぶ集束ビームであり、
2つの前記超音波ビームの前記中心軸が交差する位置は、これらの超音波ビームの前記送信焦点からずれていることを特徴とする超音波撮像装置。 - 請求項1に記載の超音波撮像装置であって、前記撮像対象の撮像領域には、複数の前記送信焦点が設定され、
2つの前記送信開口から1つの前記送信焦点に向かってそれぞれ超音波ビームが送信されて、そのうち1つの超音波ビームの前記中心軸は、他の前記送信焦点に向かって送信された超音波ビームの前記中心軸と交差することを特徴とする超音波撮像装置。 - 請求項2に記載の超音波撮像装置であって、1つの前記送信焦点に向かって送信された2つの前記超音波ビームのビーム形状は、前記探触子の超音波出射面の垂線を挟んで対称であることを特徴とする超音波撮像装置。
- 請求項1に記載の超音波撮像装置であって、交差する2つの前記超音波ビームをそれぞれ送信する前記送信開口は、隣接していることを特徴とする超音波撮像装置。
- 請求項2に記載の超音波撮像装置であって、1つの前記送信焦点に向かって送信される2つの前記超音波ビームをそれぞれ送信する前記送信開口は、一部が重なり合っていることを特徴とする超音波撮像装置。
- 請求項1に記載の超音波撮像装置であって、交差する2つの前記超音波ビームをそれぞれ送信する前記送信開口は、所定の距離だけ離れていることを特徴とする超音波撮像装置。
- 請求項1に記載の超音波撮像装置であって、交差する2つの前記超音波ビームをそれぞれ送信する前記送信開口は、所定の距離だけ離れて設定され、当該交差する2つの超音波ビームのうち少なくとも一方の超音波ビームの中心軸は、他の超音波ビームの中心軸とも交差することを特徴とする超音波撮像装置。
- 請求項7に記載の超音波撮像装置であって、1フレームの画像を生成するのに必要な数の前記超音波ビームのうちの3以上の超音波ビームは、いずれも、前記探触子に近い第1の位置と、前記第1の位置よりも前記探触子から遠い第2の位置の2か所で、他の超音波ビームと交差することを特徴とする超音波撮像装置。
- 請求項8に記載の超音波撮像装置であって、前記超音波ビームは、前記撮像対象内で送信焦点を結ぶ集束ビームであり、
前記第1の位置は、前記送信焦点よりも前記探触子に近い位置であり、前記第2の位置は、前記送信焦点よりも前記探触子から遠い位置であることを特徴とする超音波撮像装置。 - 請求項1に記載の超音波撮像装置であって、前記1フレームの画像を生成するのに必要な数の前記超音波ビームは、前記探触子の超音波送信面の垂線に対して一方の側に傾斜している2以上の第1超音波ビーム群と、他方の側に傾斜している2以上の第2超音波ビーム群とを含み、
前記送信ビームフォーマは、前記第1超音波ビーム群と、前記第2超音波ビーム群とを交互に送信することを特徴とする超音波撮像装置。 - 請求項10に記載の超音波撮像装置であって、前記受信ビームフォーマは、前記第1超音波ビーム群を構成する超音波ビームまたは第2超音波ビーム群を構成する超音波ビームの送信のたびに、前記受信信号から前記受信整相信号を生成してメモリに格納し、
前記送信間開口合成部は、前記送信ビームフォーマがすべての前記第1超音波ビーム群を送信した場合、得られた受信整相信号と、その送信の前に送信した前記第2の超音波ビーム群により得られた受信整相信号とを用いて送信間開口合成を行って画像を生成し、すべての前記第2超音波ビーム群を送信した場合、得られた受信整相信号と、その送信の前に送信した前記第1の超音波ビーム群により得られた受信整相信号とを用いて送信間開口合成を行って画像を生成することを特徴とする超音波撮像装置。 - 複数の超音波素子が配列された探触子に送信開口を設定し、前記送信開口内の前記超音波素子に対してそれぞれ送信信号を出力することにより、1フレームの画像を生成するのに必要な数の超音波ビームをそれぞれ所定の位置に設定した前記送信開口の前記超音波素子から撮像対象に向かって順次送信する送信工程と、
前記超音波ビームの送信のたびに前記撮像対象において発生したエコーを複数の前記超音波素子が受信して出力する受信信号を受け取って、前記送信開口の位置に応じて前記撮像対象の所定の範囲に設定した複数の受信走査線上の複数の撮像点に受信焦点を結ぶように整相処理を行い、受信整相信号を生成する受信工程と、
前記超音波ビームが送信されるたびに前記受信工程で生成された前記受信整相信号のうち、同一の位置にある前記撮像点について得られた前記受信整相信号を合成する送信間開口合成工程とを有する超音波画像の撮像方法であって、
前記送信工程において、前記1フレームの画像を生成するのに必要な数の前記超音波ビームのうち、少なくとも2つの前記超音波ビームは、中心軸が交差するように送信し、
前記超音波ビームは、前記撮像対象内で送信焦点を結ぶ集束ビームであり、
2つの前記超音波ビームの前記中心軸が交差する位置は、これらの超音波ビームの前記送信焦点からずれている
ことを特徴とする超音波画像の撮像方法。
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