JP7472691B2 - 超音波診断装置、および、超音波信号処理方法 - Google Patents
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Description
第1画像処理部は、前記第1の送信イベントによるi max 回の第1検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第1画像を生成し、
第2画像処理部は前記第2の送信イベントによるj max 回の第2検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第2画像を生成し、
前記i max は第1画像における関心領域の走査線数、前記j max は第2画像における関心領域の走査線数、Mはi max 以下であり、Nはj max 以下であり、
第2の送信イベントにより取得される走査線数がnc本、関心領域の素子列方向の幅をWc、走査線の素子列方向の密度をdcとし、1未満の所定の比率をRとした場合、M、Nは以下の条件を満たすよう設定される
N=Wc×dc/nc、M≦N×Rことを特徴とする。
<全体構成>
以下、実施の形態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部102、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ビームフォーマ部103と、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を生成する受信ビームフォーマ部104を有する。また、受信ビームフォーマ部104からの出力信号を周波数解析しカラーフロー情報を生成するCモード画像処理部105、受信ビームフォーマ部104からの出力信号に基づいてBモード画像(断層画像)に対応するフレームB信号を生成するBモード画像処理部106、フレームB信号をBモード画像に変換しカラーフロー情報を重畳してカラードプラ画像を生成、表示部108に表示させる画像生成部107、受信ビームフォーマ部104が出力する音響線信号、Cモード画像処理部105が出力するフレームCFM信号、及びBモード画像処理部106が出力するフレームB信号を保存するデータ格納部109と、各構成要素を制御する制御部110を備える。
1.送信ビームフォーマ部103
送信ビームフォーマ部103は、マルチプレクサ部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列からなる送信開口Txに含まれる複数の振動子の各々に対する高電圧印加のタイミングを制御する。送信ビームフォーマ部103は送信部1031から構成される。
受信ビームフォーマ部104は、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から音響線信号を生成する。なお、「音響線信号」とは、ある観測点に対する、整相加算処理がされた後の信号である。整相加算処理については後述する。図4は、受信ビームフォーマ部104の構成を示す機能ブロック図である。図4に示すように、受信ビームフォーマ部104は、受信部1040、整相加算部1041を備える。
受信部1040は、マルチプレクサ部102を介してプローブ101と接続され、Bモード送信またはCモード送信に同期してプローブ101での超音波反射波の受波から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。Bモード送信またはCモード送信に同期して受信信号を生成しデータ格納部109に出力し、データ格納部109に受信信号を保存する。
整相加算部1041は、Bモード送信またはCモード送信に同期して、被検体内において音響線信号の生成を行う。具体的には、走査線Bx(x=1~16)または走査線Cy(y=1~12)上に複数の観測点を設ける。そして、観測点のそれぞれについて、観測点から各受波振動子に到達した受信信号を同定して加算する(整相加算)。これにより、観測点ごとに、受信信号である音響線信号が生成される。
Cモード画像処理部105は、複数のCモード送信に対応して得た複数のCモード音響線信号に基づき、周波数解析を行って、CFM信号を生成する。なお、「CFM信号」とは、ある観測点に対する、速度情報を示す信号である。速度情報については後述する。図5は、Cモード画像処理部105、Bモード画像処理部106、画像生成部107の構成を示す機能ブロック図である。図5に示すように、Cモード画像処理部105は、直交検波部1051、フィルタ部1052、速度算出部1053を備える。
直交検波部1051は、Cモード音響線信号のそれぞれに対して直交検波を行い、各観測点における受信信号の位相を示す複素音響線信号を生成する回路である。具体的には以下の処理が行われる。まず、基準周波数を有する第1参照信号と、第1参照信号に対して位相が90°異なる第2参照信号を生成する。基準周波数は、例えば、検出波と同一の周波数である。次に、音響線信号と第1参照信号を積算し、LPFにより基準周波数の約2倍の周波数を有する高周波成分を取り除き、第1成分とする。同様に、音響線信号と第2参照信号を積算し、LPFにより基準周波数の約2倍の周波数を有する高周波成分を取り除いて第2成分とする。最後に、第1成分を実部(I成分;In Phase)、第2成分を虚部(Q成分;Quadrature Phase)として、複素音響線信号を生成する。
フィルタ部1052は、複素音響線信号からクラッタを取り除くフィルタ回路である。クラッタとは、組織の動きのうち、画像化の対象としない成分のことであり、具体的には、血管壁、筋肉、臓器などの組織の動きを示す情報である。クラッタは血流を示す信号よりパワーが大きいが、組織の動きは血流に比べて遅いため、血流を示す信号より周波数が低い。そのため、クラッタのみを選択的に取り除くことが可能である。フィルタ部1052は、既知のいわゆる「ウォールフィルタ」、「MTI(Moving Target Indicator)フィルタ」を適用することができる。
速度算出部1053は、フィルタ処理された後の複素音響線信号から、各観測点に対応する被検体内の動き、具体的には血流を推定する回路である。速度算出部1053は、各観測点について、複数のCモード送信に対応する各複素音響線信号から位相を推定し、位相の変化速度を算出する。具体的には、複数のCモード送信に対応する複素音響線信号を観測点ごとに複素音響線パケットとして読み出し、複素音響線信号の位相の変化速度を推定する。位相の変化速度の推定方法としては、それぞれの複素音響線信号の位相を特定して時間当たりの位相変化量を算出してもよいし、複数の複素音響線信号間で相関処理を行って時間当たりの位相変化量を算出してもよい。速度算出部は、算出した観測点ごとの速度を、速度情報としてデータ格納部109に格納する。
Bモード画像処理部106は、Bモード送信に対応して得られた音響線信号の値に対して包絡線検波を行い、対数圧縮を行うことで、B信号を生成する。そして、複数のBモード送信に対応して得られた音響線信号から生成されたB信号を合成し、1フレームの合成されたB信号であるフレームB信号を生成する。Bモード画像処理部106は、フレームB信号を画像生成部107とデータ格納部109に出力する。
画像生成部107は、Bモード画像処理部106が生成したフレームB信号をBモード画像に変換し、Cモード画像処理部105が生成した速度情報を色調変換して重畳することでカラードプラ画像を生成するための回路である。図5に示すように、画像生成部107は、Cモード画像生成部1071、Bモード画像生成部1072、画像合成部1073を備える。
Cモード画像生成部1071は、速度情報からカラードプラ画像を生成するためのカラーマッピングを行う回路である。具体的には、まず、速度情報の座標系を直交座標系に変換する。次に、各観測点の速度を色情報に変換してカラーフロー情報を生成する。このとき、例えば、(1)プローブに向かう向きは赤色、プローブから遠ざかる向きは青色、(2)速度の絶対値が大きいほど彩度が高く、絶対値が小さいほど彩度が低い、のように変換を行う。より具体的には、プローブに向かう速度成分については速度の絶対値を赤色の輝度値に変換し、プローブから遠ざかる速度成分については速度の絶対値を青色の輝度値に変換する。
Bモード画像生成部1072は、フレームB信号からBモード画像を生成する回路である。具体的には、まず、フレームB信号の座標系を直交座標系に変換する。次に、各観測点のB信号の値を輝度値に変換してBモード画像を生成する。Bモード画像生成部1072は、生成したBモード画像を画像合成部1073に出力する。
画像合成部1073は、Bモード画像生成部1072が生成したBモード画像に、Cモード画像生成部1071が生成したCモード画像を重畳してカラードプラ画像を生成し、表示部108に出力する回路である。これにより、Bモード画像上に血流の向きと速さ(速度の絶対値)を追加したカラードプラ画像が表示部108に表示される。
以上の構成からなる超音波診断装置100の動作について説明する。
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100によれば、Bモード画像の生成に係るBモード送信および受信処理と、Cモード画像の生成に係るCモード送信および受信処理とが時分割で行われる。これにより、Bモード画像のフレームレートとCモード画像のフレームレートをそれぞれ一定に保持し、かつ、任意のバランスで行うことができる。したがって、Bモード画像のフレームレートを犠牲にしつつCモード画像のフレームレートを向上させることが可能な一方、Bモード画像の最低限のフレームレートを確保することも可能である。
実施の形態1に係る超音波診断装置100では、図2の概略図、図3のタイムチャートに示したように、B-ROIの走査線数16、C-ROIの走査線数12に対し、Bモード送信の連続回数MとCモード送信の連続回数Nをそれぞれ4、4とした。しかしながら、Bモード送信の連続回数MとCモード送信の連続回数Nは任意の値であってよい。また、1回のBモード送信または1回のCモード送信に対し、複数の走査線について音響線を取得するとしてもよい。
N=Wc×dc/nc 但し、Nが整数でない場合は整数に切り上げ
次に、Bモード送信の連続回数Mを、上記Nに対し、第1の所定の比率以下となるように設定する。第1の所定の比率をR1としたとき、Mは以下の条件を満たす。
M≦N×R1
ここで、Cモード画像のフレームレートが基準レベル以上となるようにし、血流描出における追従性能を向上させるためには、第1の所定の比率R1は1未満であることが好ましい。
変形例2では、超音波の繰り返し送信周波数(PRF;Pulse Repeat Frequency)が所定の基準を満たすようにMとNを決定する。
Fc=4×104×s×f/v
実施の形態1のシーケンスでは、全ての走査線に対して1回ずつ音響線を作成して1フレームとするため、1つの走査線に対する超音波の繰り返し周波数PRFは、Cモード画像のフレームレートと一致する。連続するBモード送信の送信間隔時間をTIB、連続するCモード送信の送信間隔時間をTICとすると、Cモード画像のフレームレートFRCは以
下のように表される。
FRC=1/(M×TIB+N×TIC)
ここで、Fc=FRcであるから、流速スケールsが所望の条件を満たすように、Mを設
定することができる。
M≧N×R2
ここで、Mが上記関係を満たす場合は、Mが低すぎない、すなわち、Bモード画像のフレームレートが過少でないということができる。
実施の形態1では、Bモード画像、Cモード画像について、それぞれ1フレーム分の超音波送信並びに受信処理が完了するたびにカラードプラ画像を更新するとした。しかしながら、Cモード画像のフレームレートとBモード画像のフレームレートの差が大きい場合、Bモード画像とCモード画像の取得時刻の時差が生じやすくなり、Bモード画像のフレームレートの低さが目立つこととなる。
実施の形態2では、機能ブロックの構成は実施の形態1と同様であるが、Bモード画像処理部106、Bモード画像生成部1072について、処理の単位とタイミングが異なる。
図8は、実施の形態2に係る超音波診断装置の動作を示すフローチャートである。なお、以下、B-ROIの走査線数imax=16、Bモード送信における1送信における走査線数ni=2、連続送信回数M=2、C-ROIの走査線数jmax=12、Cモード送信における1送信における走査線数nj=2、連続送信回数N=6とする。すなわち、Cモード送信については、連続N回の送信により1フレーム分のデータを取得するのに対し、Bモード送信については、連続M回の送信により1/4フレーム分のデータを取得するものとする。
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100によれば、Bモード画像についてM回の連続したBモード送信が完了するたびに部分的に更新される。具体的には、実施の形態1では、図7(a)の模式図のように、Bモード画像のフレームレートとCモード画像のフレームレートが1:4である場合にCモード画像が4フレーム更新されるまでBモード画像が更新されないところ、本実施の形態では、図7(b)の模式図のように、Cモード画像と同時に部分的にでもBモード画像が更新される。したがって、Bモード画像のフレームレートが低い場合であっても、Bモード画像が部分的に更新されるため、Bモード送信とBモード画像の表示のタイムラグを小さくすることができ、ユーザビリティを向上させることができる。
変形例3では、Cモード送信の連続回数Nを、Cモード送信イベントの所要時間が所定の基準以下となるように決定する。実施の形態2では、Cモード送信イベントとCモード送信イベントとの間にBモード送信イベントとそれによるBモード画像の部分的更新が行われる。つまり、Bモード送信イベントとそれによるBモード画像の部分的更新と、次のBモード送信イベントとそれによるBモード画像の部分的更新との間に、Cモード送信イベントが行われる。したがって、Cモード送信イベントの所要時間が長すぎると、Bモード画像の部分的更新と、次のBモード画像の部分的更新とのタイムラグが大きくなるため継ぎ目が顕在化しやすくなりBモード画像の画質が低下する。そこで、Cモード送信イベントの所要時間の上限値を所定の基準値ΔTとし、Cモード送信イベント内で連続するCモード送信の送信間隔時間をTICとすると、Nを以下のように定める。
N=[ΔT/TIC] 但し、[x]はxを超えない最大の整数
次に、Bモード送信の連続回数Mを、Bモード送信イベントの所要時間が、Cモード送信イベントの所要時間に対し、第3の所定の比率以下となるように設定する。Bモード送信イベントの所要時間、Cモード送信イベントの所要時間のそれぞれをTTB、TTCとすると、Bモード送信の送信間隔時間をTIBとCモード送信の送信間隔時間をTICとを用いて以下のように示される。
TTB=M×TIB
TTC=N×TIC
ここで、第3の所定の比率をR3としたとき、以下の式が成立する。
TTB≦TTC×R3
したがって、上式に前2式を代入すると、以下の関係が成立する。
M≦N×(TIC/TIB)×R3
≪変形例4≫
変形例4では、超音波の繰り返し送信周波数(PRF;Pulse Repeat Frequency)が所定の基準を満たすようにMとNを決定する。
Txc=Wc×dc/nc 但し、Fcが整数でない場合は整数に切り上げ
したがって、1フレーム当たりのCモード送信イベントの実施回数Bcは、以下のように示される。
Bc=Txc/N 但し、Bcが整数でない場合は整数に切り上げ
したがって、Cモード画像のフレームレートFRCは、以下のように示される。
FRC=1/{(TTB+TTC)×Bc}
=1/{(M×TIB+N×TIC)×Bc}
したがって、FRC=PRFを上式に代入し、Mについて解くと、設定目標となるBモード送信の連続回数Mが得られる。
TTB≧TTC×R4
ここで、Mが上記関係を満たす場合は、Mが低すぎない、すなわち、Bモード画像のフレームレートが過少でないということができる。
実施の形態1および2では、Cモード画像について、全てのCモード送信について同一本数の走査線に対して音響線の生成を行い、1回のCモード送信イベントにおいて必ずN回のCモード送信を連続して行うとした。しかしながら、C-ROI全体の走査線数が、1回のCモード送信イベントによって走査される走査線数の整数倍でない場合、超音波の繰り返し送信周波数(PRF)が一定でない課題が発生する。
実施の形態3では、機能ブロックの構成は実施の形態1または2と同様であるが、Cモード送信について、フレーム間処理が異なる。
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100によれば、Cモード送信について、1フレーム分の送信が完了した場合には、Cモード送信イベントが完了していなくても、残りのCモード送信を行わずにBモード送信を開始する。したがって、図11のタイムチャートに示すように、同一の走査線に対するCモード送信の繰り返しレートが一定となり、すなわち、繰り返し送信周波数(PRF)が一定となる。したがって、Cモード画像の品質を空間的にも時系列的にも均一化させることができる。
実施の形態1から3では、Bモード送信、Cモード送信のそれぞれについて、集束波の送信と走査線上の音響線生成を行うとした。しかしながら、例えば、Bモード送信、Cモード送信の一方または両方において、平面波など非集束波を用いた送信を行ってもよいし、送信方向の異なる送信による音響線の合成を行ってもよい。
変形例5では、Cモード送信を平面波で行い、Bモード送信は実施の形態1と同様集束波で行う。この場合でもBモード画像は空間コンパウンドによって生成される構成としてもよい。すなわち、それぞれ異なる3方向への送受信に対応するフレームB信号を生成し、これらを合成してBモード画像を生成することができる。
N=Txc=Dc
次に、Bモードの送信の連続回数Mを、Bモード画像のフレームレートFRBが、Cモード画像のフレームレートFRCに対して第5の所定の比率R5以下となるように設定する。Cモード画像の1フレーム分の送受信に係る時間FTCは、連続するCモード送信の送信間隔時間TICを用いて以下のように示される。
FTC=TIC×Txc
=TIC×N
ここで、Cモード画像のフレームレートFRCは、M回のBモード送信の所要時間TTBと、N回のCモード送信の所要時間TTCとの和の逆数である。したがって、TTB、TTC、連続するBモード送信の送信間隔時間TIB、連続するCモード送信の送信間隔時間TICを用いて、以下のように表すことができる。
FRC=1/(TTB+TTC)
=1/(M×TIB+N×TIC)
ここで、B-ROIの素子列方向の幅をWB、走査線の素子列方向の密度をdB、1回のBモード送信により音響線を取得する走査線の数をnBとしたとき、1フレーム当たりのBモード送信回数TxBは、以下のように示される。
TxB=WB×dB/nB 但し、TxBが整数でない場合は整数に切り上げ
したがって、1フレーム分のBモード送信の所要時間FTBは、以下のように示される。
FTB=TIB×TxB
ここで、Bモード画像の1フレーム分の送信の間に行われるCモード送信のフレーム数をnC、当該Cモード送信の送信数をBFC、所要時間をBTCとすると、以下の関係が成り立つ。
BTC=TIC×BFC
=TIC×N×nC
ここで、M回のBモード送信ごとに、1フレーム分のCモード送信がなされていることから、
nC=FTB/M
が成り立つ。
BTC=TIC×N×FTB/M
Bモード画像のフレームレートFRBは、1フレーム分のBモード送信の所要時間FTBと、nCフレーム分のCモード送信の所要時間BTCとの和の逆数である。したがって、以下のように表すことができる。
FRB=1/(FTB+BTC)
=1/(TIB×TxB+TIC×N×FTB/M)
ここで、Bモード画像のフレームレートFRBが、Cモード画像のフレームレートFRCに対して、第5の所定の比率R5以下となるように、Mを設定する。
FRB≦FRC×R5
以上の関係式をすべて満たすようにMを設定する。
変形例6では、超音波の繰り返し送信周波数(PRF;Pulse Repeat Frequency)が所定の基準を満たすようにMとNを決定する。
PRF=FRC=1/(M×TIB+N×TIC)
を満たすようにMを設定することで、Mを設定することができる。
FRB≧FRC×R6
ここで、Mが上記関係を満たす場合は、Mが低すぎない、すなわち、Bモード画像のフレームレートが過少でないということができる。
(1)実施の形態1ではフレーム単位、実施の形態2ではM回のBモード送信の単位で、Bモード画像の更新を行うとした。しかしながら、例えば、動き補償や動き予測等を用いてBモード画像のフレームレートを向上するとしてもよい。例えば、Bモード画像の生成と表示との間にBモードのフレーム繰り返し時間程度の遅延(タイムラグ)が存在する場合、生成済みのBモード画像と表示中のBモード画像とを用いて動き補償を行って中間のBモード画像を生成し、Cモード画像の更新に合わせて中間のBモード画像を出力することで、Bモード画像のフレームレートを向上することができる。または、例えば、Bモード画像処理部は、最新のBモード画像を含む過去数フレームから動き予測を行い、Bモード画像の予測フレームを生成して、Cモード画像の更新に合わせて予測Bモード画像を出力するとしてもよい。このような構成により、Bモード送信に対して高いフレームレートでBモード画像を更新することができる。
(1)本開示の一態様に係る超音波診断装置は、第1検出波の送信を含む第1の送信イベントと、第2検出波の送信を含む第2の送信イベントとを交互に行う送信部と、反射超音波を受信して受信信号に変換する受信部と、前記第1の送信イベントの複数回に対応する受信信号に基づいて1フレーム分の第1画像を生成する動作を繰り返し行う第1画像処理部と、前記第2の送信イベントに対応する受信信号に基づいて1フレーム分の第2画像を生成する動作を繰り返し行う第2画像処理部と、前記第1画像上に前記第2画像を重畳して合成画像を生成し出力する画像合成部とを備え、前記第2画像のフレームレートは、前記第1画像のフレームレートより大きく、前記送信部は、1フレーム分の第1画像に対応する受信信号を取得するための複数回の前記第1検出波の送信である第3の送信イベントを前記第2の送信イベントに先行して行い、前記第1画像処理部は、前記第3の送信イベントに対応する受信信号に基づいて1フレーム分の第1画像を生成することを特徴とする。
101 プローブ
101a 振動子
102 マルチプレクサ部
103 送信ビームフォーマ部
104 受信ビームフォーマ部
105 Cモード画像処理部
106 Bモード画像処理部
107 画像生成部
108 表示部
109 データ格納部
110 制御部
150 超音波信号処理装置
Claims (22)
- 第1検出波の送信を含む第1の送信イベントと、第2検出波の送信を含む第2の送信イベントとを交互に行う送信部と、
反射超音波を受信して受信信号に変換する受信部と、
前記第1の送信イベントの複数回に対応する受信信号に基づいて1フレーム分の第1画像を生成する動作を繰り返し行う第1画像処理部と、
前記第2の送信イベントに対応する受信信号に基づいて1フレーム分の第2画像を生成する動作を繰り返し行う第2画像処理部と、
前記第1画像上に前記第2画像を重畳して合成画像を生成し出力する画像合成部と
を備え、
前記第2画像のフレームレートは、前記第1画像のフレームレートより大きく、
前記送信部は、1フレーム分の第1画像に対応する受信信号を取得するための複数回の前記第1検出波の送信である第3の送信イベントを前記第1の送信イベント及び第2の送信イベントの双方に先行して行い、
前記第1画像処理部は、前記第3の送信イベントに対応する受信信号に基づいて1フレーム分の第1画像を生成し、前記第1の送信イベントはM回(Mは自然数)の第1検出波の送信からなり、前記第2の送信イベントはN回(Nは自然数)の第2検出波の送信からなり、
第1画像処理部は、前記第1の送信イベントによるi max 回の第1検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第1画像を生成し、
第2画像処理部は前記第2の送信イベントによるj max 回の第2検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第2画像を生成し、
前記i max は第1画像における関心領域の走査線数、前記j max は第2画像における関心領域の走査線数、Mはi max 以下であり、Nはj max 以下であり、
第2の送信イベントにより取得される走査線数がnc本、関心領域の素子列方向の幅をWc、走査線の素子列方向の密度をdcとし、1未満の所定の比率をRとした場合、M、N
は以下の条件を満たすよう設定される
N=Wc×dc/nc、M≦N×R
ことを特徴とする超音波診断装置。 - 前記j max は、第2画像の関心領域における走査線数であり、1回の第2の送信イベントにより取得される走査線数がn c 本である場合、N=j max /n c である
ことを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。 - 第1検出波の送信を含む第1の送信イベントと、第2検出波の送信を含む第2の送信イベントとを交互に行う送信部と、
反射超音波を受信して受信信号に変換する受信部と、
前記第1の送信イベントの複数回に対応する受信信号に基づいて1フレーム分の第1画像を生成する動作を繰り返し行う第1画像処理部と、
前記第2の送信イベントに対応する受信信号に基づいて1フレーム分の第2画像を生成する動作を繰り返し行う第2画像処理部と、
前記第1画像上に前記第2画像を重畳して合成画像を生成し出力する画像合成部と
を備え、
前記第2画像のフレームレートは、前記第1画像のフレームレートより大きく、
前記送信部は、1フレーム分の第1画像に対応する受信信号を取得するための複数回の前記第1検出波の送信である第3の送信イベントを前記第1の送信イベント及び第2の送信イベントの双方に先行して行い、
前記第1画像処理部は、前記第3の送信イベントに対応する受信信号に基づいて1フレーム分の第1画像を生成し、
前記第1の送信イベントはM回(Mは自然数)の第1検出波の送信からなり、前記第2の送信イベントはN回(Nは自然数)の第2検出波の送信からなり、
第1画像処理部は、前記第1の送信イベントによるi max 回の第1検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第1画像を生成し、
第2画像処理部は前記第2の送信イベントによるj max 回の第2検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第2画像を生成し、
前記i max は第1画像における関心領域の走査線数、前記j max は第2画像における関心領域の走査線数、Mはi max 以下であり、Nはj max 以下であり、
第1検出波を連続して送信する際の送信間隔時間をT IB [sec]、第2検出波を連続して送信する際の送信間隔時間をT IC [sec]とした場合、第1の送信イベント及び第2の送信イベントの交互実行に要する時間はM×T IB +N×T IC であり、
超音波の繰り返し送信周波数をFR c [Hz]とし、所定の比率をRとした場合、前記M、Nは、以下の式を満たすよう設定される
FR c =1/(M×T IB +N×T IC )、M≧N×R
ことを特徴とする超音波診断装置。 - 第1検出波の送信を含む第1の送信イベントと、第2検出波の送信を含む第2の送信イベントとを交互に行う送信部と、
反射超音波を受信して受信信号に変換する受信部と、
前記第1の送信イベントの複数回に対応する受信信号に基づいて1フレーム分の第1画像を生成する動作を繰り返し行う第1画像処理部と、
前記第2の送信イベントに対応する受信信号に基づいて1フレーム分の第2画像を生成する動作を繰り返し行う第2画像処理部と、
前記第1画像上に前記第2画像を重畳して合成画像を生成し出力する画像合成部と
を備え、
前記第2画像のフレームレートは、前記第1画像のフレームレートより大きく、
前記送信部は、1フレーム分の第1画像に対応する受信信号を取得するための複数回の前記第1検出波の送信である第3の送信イベントを前記第1の送信イベント及び第2の送信イベントの双方に先行して行い、
前記第1画像処理部は、前記第3の送信イベントに対応する受信信号に基づいて1フレーム分の第1画像を生成し、
前記第1の送信イベントはM回(Mは自然数)の第1検出波の送信からなり、前記第2の送信イベントはN回(Nは自然数)の第2検出波の送信からなり、
第1画像処理部は、前記第1の送信イベントによるi max 回の第1検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第1画像を生成し、
第2画像処理部は前記第2の送信イベントによるj max 回の第2検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第2画像を生成し、
前記i max は第1画像における関心領域の走査線数、前記j max は第2画像における関心領域の走査線数、Mはi max 以下であり、Nはj max 以下であり、
前記第2の送信イベントの所要時間の上限値を所定の基準値ΔTとし、第2の送信イベント内で連続する第2検出波送信の送信間隔時間をT IC とすると、
前記Nは、N=[ΔT/T IC ]であり(ここで[]は、被演算子となる数値を、当該数値を越えない最大の整数に丸める旨の演算子)、
前記第1検出波を連続して送信する際の送信間隔時間をT IB 、前記第2検出波を連続して送信する際の送信間隔時間をT IC 、所定の比率をRとしたときM、Nは、以下の式を満たすよう設定する
M≦N×(T IC /T IB )×R
ことを特徴とする超音波診断装置。 - 第1検出波の送信を含む第1の送信イベントと、第2検出波の送信を含む第2の送信 イベントとを交互に行う送信部と、
反射超音波を受信して受信信号に変換する受信部と、
前記第1の送信イベントの複数回に対応する受信信号に基づいて1フレーム分の第1 画像を生成する動作を繰り返し行う第1画像処理部と、
前記第2の送信イベントに対応する受信信号に基づいて1フレーム分の第2画像を生 成する動作を繰り返し行う第2画像処理部と、
前記第1画像上に前記第2画像を重畳して合成画像を生成し出力する画像合成部と
を備え、
前記第2画像のフレームレートは、前記第1画像のフレームレートより大きく、
前記送信部は、1フレーム分の第1画像に対応する受信信号を取得するための複数回 の前記第1検出波の送信である第3の送信イベントを前記第1の送信イベント及び第2 の送信イベントの双方に先行して行い、
前記第1画像処理部は、前記第3の送信イベントに対応する受信信号に基づいて1フ レーム分の第1画像を生成し、
前記第1の送信イベントはM回(Mは自然数)の第1検出波の送信からなり、前記第2の送信イベントはN回(Nは自然数)の第2検出波の送信からなり、
第1画像処理部は、前記第1の送信イベントによるi max 回の第1検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第1画像を生成し、
第2画像処理部は前記第2の送信イベントによるj max 回の第2検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第2画像を生成し、
前記i max は第1画像における関心領域の走査線数、前記j max は第2画像における関 心領域の走査線数、Mはi max 以下であり、Nはj max 以下であり、
前記関心領域の素子列方向の幅をW c 、走査線の素子列方向の密度をd c 、1回の第 2の送信イベントにより音響線を取得する走査線の数をn c としたとき、1フレーム当 たりの第2の検出波の送信回数Tx c はTx c =W c ×d c /n c であり、但し、Tx c が整数でない場合は整数に切り上げ、
1フレーム当たりの第2の送信イベントの実施回数B c は、B c =Tx c /Nであり 、但し、B c が整数でない場合は整数に切り上げ、
前記第1検出波を連続して送信する際の送信間隔時間をT IB 、前記第2検出波を連続 して送信する際の送信間隔時間をT IC とした場合、前記第2画像のフレームレートFR C は、FR C =1/{(M×T IB +N×T IC )×B c }であり、
所定の比率Rとした場合、MはM×T IB ≧N×T IC ×Rを満たすように設定する
ことを特徴とする超音波診断装置。 - 第1検出波の送信を含む第1の送信イベントと、第2検出波の送信を含む第2の送信イベントとを交互に行う送信部と、
反射超音波を受信して受信信号に変換する受信部と、
前記第1の送信イベントの複数回に対応する受信信号に基づいて1フレーム分の第1画像を生成する動作を繰り返し行う第1画像処理部と、
前記第2の送信イベントに対応する受信信号に基づいて1フレーム分の第2画像を生成する動作を繰り返し行う第2画像処理部と、
前記第1画像上に前記第2画像を重畳して合成画像を生成し出力する画像合成部と
を備え、
前記第2画像のフレームレートは、前記第1画像のフレームレートより大きく、
前記送信部は、1フレーム分の第1画像に対応する受信信号を取得するための複数回の前記第1検出波の送信である第3の送信イベントを前記第1の送信イベント及び第2の送信イベントの双方に先行して行い、
前記第1画像処理部は、前記第3の送信イベントに対応する受信信号に基づいて1フレーム分の第1画像を生成し、
前記第1の送信イベントはM回(Mは自然数)の第1検出波の送信からなり、前記第2の送信イベントはN回(Nは自然数)の第2検出波の送信からなり、
第1画像処理部は、前記第1の送信イベントによるi max 回の第1検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第1画像を生成し、
第2画像処理部は前記第2の送信イベントによるj max 回の第2検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第2画像を生成し、
前記i max は第1画像における関心領域の走査線数、前記j max は第2画像における関心領域の走査線数、Mはi max 以下であり、Nはj max 以下であり、
第1検出波を連続して送信する際の送信間隔時間をT IB 、第2検出波を連続して送信する際の送信間隔時間をT IC 、1フレーム当たりの第1検出波の送信回数をT xB 、1フレーム分の第1検出波を送信するのに要する所要時間をFT B とした場合、
第1画像の1フレーム分に相当する1回以上の第1の送信イベントの実行時間及びその間の1回以上の第2の送信イベントの実行時間の総和は、
T IB ×T xB +T IC ×N×FT B /Mであり、
第1画像のフレームレートをFR B 、第2画像のフレームレートをFR C 、所定の比率をRとした場合、以下の式を満たすようM、Nを設定する
FR B ≦FR C ×R
FR B =1/(T IB ×T xB +T IC ×N×FT B /M)
FR C =1/(M×T IB +N×T IC )
ことを特徴とする超音波診断装置。 - 前記FT B は、FT B =T IB ×T xB を満たし、
関心領域の素子列方向の幅をW B 、走査線の素子列方向の密度をd B 、1回の第2検出波の送信により音響線を取得する走査線の数をn B としたとき、1フレーム当たりの第1検出波の送信回数T xB は、T xB =W B ×d B /n B である
ことを特徴とする請求項6に記載の超音波診断装置。 - 第1検出波の送信を含む第1の送信イベントと、第2検出波の送信を含む第2の送信イベントとを交互に行う送信部と、
反射超音波を受信して受信信号に変換する受信部と、
前記第1の送信イベントの複数回に対応する受信信号に基づいて1フレーム分の第1画像を生成する動作を繰り返し行う第1画像処理部と、
前記第2の送信イベントに対応する受信信号に基づいて1フレーム分の第2画像を生成する動作を繰り返し行う第2画像処理部と、
前記第1画像上に前記第2画像を重畳して合成画像を生成し出力する画像合成部と
を備え、
前記第2画像のフレームレートは、前記第1画像のフレームレートより大きく、
前記送信部は、1フレーム分の第1画像に対応する受信信号を取得するための複数回の前記第1検出波の送信である第3の送信イベントを前記第1の送信イベント及び第2の送信イベントの双方に先行して行い、
前記第1画像処理部は、前記第3の送信イベントに対応する受信信号に基づいて1フレーム分の第1画像を生成し、
前記第1の送信イベントはM回(Mは自然数)の第1検出波の送信からなり、前記第2の送信イベントはN回(Nは自然数)の第2検出波の送信からなり、
第1画像処理部は、前記第1の送信イベントによるi max 回の第1検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第1画像を生成し、
第2画像処理部は前記第2の送信イベントによるj max 回の第2検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第2画像を生成し、
前記i max は第1画像における関心領域の走査線数、前記j max は第2画像における関心領域の走査線数、Mはi max 以下であり、Nはj max 以下であり、
第1検出波を連続して送信する際の送信間隔時間をT IB 、第2検出波を連続して送信する際の送信間隔時間をT IC とした場合、第1の送信イベント及び第2の送信イベントの交互実行に要する時間は、M×T IB +N×T IC であり、
第2画像のフレームレートをFR C 、第1画像のフレームレートをFR B 、所定の比率をRとした場合、以下の式を満たすようM,Nを設定する
FR C =1/(M×T IB +N×T IC )
FR B ≧FR C ×R
ことを特徴とする超音波診断装置。 - 1フレーム分の第1画像に対応する受信信号を取得するための複数回の前記第1検出波の送信において、被検体内における第1検出波の伝搬方向は互いに異なる
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の超音波診断装置。 - 前記Nは、j max と等しく前記第2画像の1フレームは、1回の第2の送信イベントに対応する
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の超音波診断装置。 - 前記送信部は、前記第2の送信イベントにおいて、前記第2画像の1フレームに係る最後の第2検出波の送信を行ったとき、前記第2送信イベントを終了し前記第1送信イベントを開始する
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の超音波診断装置。 - 前記第1検出波の送信と前記第2検出波の送信の少なくとも一方において、一続きの送信の最初にダミー送信を行う
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の超音波診断装置。 - 前記送信部は、前記第2検出波の送信において、送信ごとに送信に用いる振動子列の位置が振動子の並ぶ方向に所定距離だけ移動するように送信に用いる振動子列を選択し、
前記受信部は、前記振動子列の位置に同期して、受信信号を生成する対象となる領域を振動子の並ぶ方向に所定距離だけ移動させる
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の超音波診断装置。 - 前記送信部は、前記第2検出波の送信において、送信ごとに伝搬方向の異なる平面波を送出し、
前記受信部は、前記第2検出波の送信に同期して、関心領域の全域について受信信号を生成する
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の超音波診断装置。 - 前記画像合成部は、前記第1画像の新たなフレームが生成されるたびに、合成画像を更新する
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の超音波診断装置。 - 前記第1画像処理部は、前記第2画像の新たなフレームが生成されるたびに、第1画像の部分フレームを出力し、
前記画像合成部は、前記第2画像の新たなフレームが生成されるたびに、合成画像を更新する
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の超音波診断装置。 - 前記画像合成部は、前記第2画像の新たなフレームが生成されるたびに、第1画像のフレーム補間を行って、合成画像を更新する
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の超音波診断装置。 - 前記画像合成部は、複数の前記第1画像をブレンディングすることによりフレーム補間を行う
ことを特徴とする請求項1から8の何れか1項に記載の超音波診断装置。 - 前記画像合成部は、複数の前記第1画像に基づく動き補償によりフレーム補間を行う
ことを特徴とする請求項18に記載の超音波診断装置。 - 前記第1画像は、Bモード画像である
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の超音波診断装置。 - 前記第2画像は、カラーフローに基づくカラードプラ画像、または、パワードプラ画像である
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の超音波診断装置。 - 第1検出波の送信を含む第1の送信イベントと、第2検出波の送信を含む第2の送信イベントとを交互に行い、
反射超音波を受信して受信信号に変換し、
前記第1の送信イベントの複数回に対応する受信信号に基づいて1フレーム分の第1画像を生成する動作を繰り返し行い、
前記第2の送信イベントに対応する受信信号に基づいて1フレーム分の第2画像を生成する動作を繰り返し行い、
前記第1画像上に前記第2画像を重畳して合成画像を生成し出力し、
前記第2画像のフレームレートは、前記第1画像のフレームレートより大きく、
1フレーム分の第1画像に対応する受信信号を取得するための複数回の前記第1検出波の送信である第3の送信イベントを前記第1の送信イベント及び第2の送信イベントの双方に先行して行い、
前記第3の送信イベントに対応する受信信号に基づいて1フレーム分の第1画像を生成し、
前記第1の送信イベントはM回(Mは自然数)の第1検出波の送信からなり、前記第2の送信イベントはN回(Nは自然数)の第2検出波の送信からなり、
第1画像処理部は、前記第1の送信イベントによるi max 回の第1検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第1画像を生成し、
第2画像処理部は前記第2の送信イベントによるj max 回の第2検出波の送信に対応する受信信号に基づいて第2画像を生成し、
前記i max は第1画像における関心領域の走査線数、前記j max は第2画像における関心領域の走査線数、Mはi max 以下であり、Nはj max 以下であり、
第2の送信イベントにより取得される走査線数がnc本、関心領域の素子列方向の幅をWc、走査線の素子列方向の密度をdcとし、1未満の所定の比率をRとした場合、M、Nは以下の条件を満たすよう設定される
N=Wc×dc/nc、M≦N×R
ことを特徴とする超音波信号処理方法。
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