JP2001112754A

JP2001112754A - 超音波診断装置

Info

Publication number: JP2001112754A
Application number: JP29843999A
Authority: JP
Inventors: Morio Nishigaki; 森雄西垣
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-10-20
Filing date: 1999-10-20
Publication date: 2001-04-24
Anticipated expiration: 2019-10-20
Also published as: JP3243237B2

Abstract

(57)【要約】【課題】体内で発生する非線形歪み成分を表示する超
音波診断装置において、フレームレートの低下および被
検体の動きによる画像の低下を低減する。【構成】制御回路２の制御信号に従って、パルス発生
回路１より、電気パルスが発生し、探触子３において超
音波パルスに変換され、図示されない被検体内に送信さ
れる。互いに極性の異なるパルスを用いた２回の送受信
により得られたエコー信号を加算器11により加算して高
調波成分を抽出する。パルス間隔調節器５により、送信
パルスの間隔を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波の伝搬にと
もなう非線形歪みを利用する超音波診断装置に関し、特
に、フレームレートの低下を少なくした超音波診断装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ハーモニックイメージング機能を
備えた超音波診断装置、すなわち超音波の非線形伝搬歪
みにより発生した高調波を利用して画像を構成する超音
波診断装置が知られている。その構成としては、高調波
の抽出の方法により３つに分けられる。

【０００３】第１の方法は、受信したエコー信号をハイ
パスフィルタに通して基本波成分を減衰させ、高調波を
抽出するものである。以下、図９をもとにその動作を説
明する。

【０００４】図９に示す超音波診断装置は、パルス発生
回路101と、制御回路102と、探触子103と、受信回路104
と、ハイパスフィルタ105と、検波器106と、走査変換器
107と、表示部108とから構成されている。

【０００５】つぎに本従来例の動作を説明する。制御回
路102の制御信号に従って、パルス発生回路101より、電
気パルスが発生し、探触子103において超音波パルスに
変換され、図示されない体内に送信される。体内におい
ては、非線形伝搬により、エネルギの一部が高調波に変
換される。これら、基本波と高調波の混合したエコー信
号を探触子103において電気信号に変換し、受信回路104
で適当な振幅に整えた後、ハイパスフィルタ105におい
て基本波を除去し、高調波成分を抽出する。この抽出し
た高調波成分を検波器106において検波し、走査変換器1
07を介して表示部108に表示する。

【０００６】第２の方法は、例えば米国特許5,706,819
号に開示されているような方法である。この方法を図１
０および、図１１をもとに説明する。図１０に示す超音
波診断装置は、パルス発生回路101と、制御回路102と、
探触子103と、受信回路104と、検波器106と、走査変換
器107と、表示部108と、Ａ／Ｄ変換器109と、メモリ110
と、加算器111とを備えている。図１１は図１０のパル
ス発生回路101の内部構成およびその動作を示したもの
で、パルス発生回路101はＦＥＴスイッチ112、113を備
えている。

【０００７】次に本従来例の動作を説明する。本従来例
のシーケンスは、送受信２回を一組として行なわれる。
制御回路102は、パルス発生回路101に制御信号を送る
が、１回目の送信では、図１１（ａ）のパルス発生回路
101のＦＥＴスイッチ112がＦＥＴスイッチ113よりも先
にＯＮし、そのタイミングは図１１（ｂ）のようにな
る。探触子103での送受信、受信回路104での増幅は第１
の従来例と同様である。受信回路104の出力信号は、Ａ
／Ｄ変換器109においてディジタル信号に変換され、メ
モリ110に格納される。次に２回目の送受信が行なわれ
るが、２回目の送信では、図１１（ｃ）のようなタイミ
ングでＦＥＴスイッチ113はＦＥＴスイッチ112よりも先
にＯＮする。この結果、２回目の送信パルスは１回目と
逆相になる。

【０００８】以上のような２回の送受信において得られ
たエコー信号を加算器111により加算すると、基本波成
分は相殺されて消失し、２次の高調波のみが残る。本従
来例ではこのような方法により高調波を抽出する。検波
器106以降の処理は第１の従来例と同様である。

【０００９】さらに第３の方法として、特開昭61-27923
5号公報記載の方法が知られている。以下、その動作原
理について、図１２に示すブロック図を参照して説明す
る。

【００１０】図１２に示す超音波診断装置は、パルス発
生回路101と、制御回路102と、探触子103と、受信回路1
04と、被検体105と、検波器106と、走査変換器107と、
表示部108と、Ａ／Ｄ変換器109と、メモリ114、115と、
演算部116と、可変利得部119とを備えている。

【００１１】図１２において、パルス発生回路101は、
第１回目の送信において振幅Ａの駆動パルスを発生して
探触子103を駆動し、振幅Ｂの超音波パルスを発生させ
る。パルス発生回路101は２回目の送信においては、振
幅が１回目の２倍である２Ａの駆動パルスを発生し、探
触子103を駆動して、振幅が２Ｂのパルスを発生させ
る。探触子103で発生した超音波パルスは被検体105内を
伝搬する。

【００１２】超音波パルスは、被検体105内における伝
搬距離が増加するにつれて非線形歪みを増し、かつ超音
波の振幅が大であればその歪み量も大となる。この歪み
は高調波成分の発生に基づくものであり、そのため基本
波の振幅は減少する。また、超音波パルスのビームにお
いて、振幅が比較的大きなメインローブのピーク部分は
歪みが大であり、振幅が比較的小さいサイドローブ部分
では歪みが小さい。上記のようにして、歪んだ超音波パ
ルスは被検体105において散乱され、エコーとなり、探
触子103で受信信号に変換される。

【００１３】第１回目の送信に対する受信信号に対し
て、可変利得部119は倍率Ｃで受信信号を増幅し、第２
回目の送信に対する受信信号に対して、可変利得部119
は倍率が半分のＣ／２倍で受信信号を増幅する。第１回
目の受信信号はＡ／Ｄ変換器109により量子化・離散化
された後、メモリ114に記憶され、第２回目の受信信号
はＡ／Ｄ変換器109により量子化・離散化された後、メ
モリ115に記憶される。そして、メモリ114、115から読
み出され、演算部116で第１回目の受信信号と第２回目
の受信信号との差分がとられ、出力される。

【００１４】この場合、１回目の受信信号と、２回目の
受信信号のサイドローブに起因する成分を比較してみる
と、比較的振幅が小さいために、その振幅の比は正確に
２倍であると言える。一方、メインローブに起因する成
分は比較的振幅が大きいために前述したような理由によ
り振幅の比は正確に２倍ではない。そのため、演算部11
6による減算により、サイドローブに起因する成分はゼ
ロとなるが、メインローブに起因する成分はゼロではな
くなる。この差信号は、メインローブの振幅が大きい部
分、すなわち非常に細いビームにより得られた受信信号
に相当するとみなせる。このようにして減算された受信
信号は、検波器106で検波され、走査変換器107を介し
て、表示部108に分解能が高い、サイドローブの少ない
画像として表示される。

【００１５】上記３つの方法のうち、第１の方法すなわ
ちフィルタによる抽出では、基本波の帯域が高調波と重
なってしまうと、フィルタにより高調波成分のみを抽出
することができなくなる。このため、送信パルスの帯域
をある程度狭くする必要があり、画像の縦分解能を劣化
させる原因となる。したがって、画像の縦分解能の点か
ら考えると第２、第３の従来例のほうが優れていると言
える。

【００１６】ところで高調波の振幅は、探触子の焦点付
近の深度で最も大きくなり、それより深いところでは、
徐々に小さくなっていく。もともと、高調波のレベルは
基本波に比較して小さいため、深い部位では、高調波信
号はノイズに埋もれてしまい、画像を構成することが不
可能になる。

【００１７】この点に鑑みて、特開平10-179589号公報
に開示されたような方式が提案されている。この方式を
図１３を用いて説明する。図１３に示す超音波診断装置
は、パルス発生回路101と、制御回路102と、探触子103
と、受信回路104と、検波器106、117と、走査変換器107
と、表示部108と、Ａ／Ｄ変換器109と、メモリ110と、
加算器111と、混合器118とを備えている。

【００１８】以上のような構成において。基本的な動作
は第２の従来例と同様であるが、メモリ110、加算器111
により抽出し、検波器106で検波した高調波による画像
と、Ａ／Ｄ変換器109の出力を検波器117で検波した基本
周波数の画像を混合器118において混合させる。これに
より、深い部位では、基本波により画像を構成すること
で、高調波と基本周波数エコーを共通画像中にブレンド
し、雑音の減少や深さ依存減衰を克服するものである。

【００１９】また、この方法を第３の従来例に適用した
場合を図１４を用いて説明する。図１４に示した超音波
診断装置は、パルス発生回路101と、制御回路102と、探
触子103と、受信回路104と、検波器106、117と、走査変
換器107と、表示部108と、Ａ／Ｄ変換器109と、メモリ1
14、115と、演算部116と、混合器118とを備えている。

【００２０】この従来例においては、演算部116により
抽出し、検波器106で検波した高調波による画像と、Ａ
／Ｄ変換器109の出力を検波器117で検波した基本周波数
の画像を混合器118において混合させる。これにより、
深い部位では、基本波により画像を構成することで、高
調波と基本周波数エコーを共通画像中にブレンドし、雑
音の減少や深さ依存減衰を克服するものである。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】上記第２、第３の従来
例においては、送信帯域を制限する必要はないが、送受
信を同一方向に対し２回繰り返す必要があるために、フ
レームレートが半分に低下するという問題が生じる。ま
た、心臓のような動きのある臓器において、２回の送受
信の間に被検体が動いてしまった場合に正しい演算がさ
れなくなるという問題も生ずる。この問題を解決するた
めに、送信繰り返し周波数を高くすると、深い部位のエ
コーが返ってくる前に次の送信パルスを発生してしまう
ことになり、表示できる深さが浅くなってしまう。

【００２２】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、ハーモニックイメージング機能を備えた
超音波診断装置において、フレームレートの低下を少な
くすることを目的とする。

【００２３】また、本発明は、ハーモニックイメージン
グ機能を有する超音波診断装置において、フレームレー
トの低下を少なくし、かつ、深い部位までの表示を可能
とすることを目的とするものである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明の超音波診断装置
は、被検体に対して超音波を送受信する探触子と、前記
探触子を駆動する駆動パルスの極性が可変の送信手段
と、前記送信手段により被検体内に送信され、反射して
探触子に返ってきたエコー信号を離散化・量子化する変
換手段と、極性が互いに異なる駆動パルスに対応する、
前記変換手段の出力信号をもとに前記被検体内における
非線形歪み分を検出する加算手段と、前記送信手段にお
ける前記極性の異なる駆動パルスの間隔を調節するパル
ス間隔調節手段とを備えた。この構成により、ハーモニ
ックイメージング機能を有する超音波診断装置におい
て、フレームレートの低下を少なくすることが可能とな
る。

【００２５】また、本発明の超音波診断装置は、被検体
に対して超音波を送受信する探触子と、前記探触子を駆
動する駆動パルスの振幅が可変の送信手段と、前記送信
手段により被検体内に送信され、反射して探触子に返っ
てきたエコー信号を離散化・量子化する変換手段と、振
幅が互いに異なる駆動パルスに対応する、前記変換手段
の出力信号をもとに前記被検体内における非線形歪み分
を検出する減算手段と、前記送信手段における前記振幅
の異なる駆動パルスの間隔を調節するパルス間隔調節手
段とを備えた。この構成により、ハーモニックイメージ
ング機能を有する超音波診断装置において、フレームレ
ートの低下の少なくすることが可能となる。

【００２６】さらに、前記本発明の超音波診断装置にお
いて、非線形歪み分と基本波成分とを混合する混合手段
を設けた。この構成により、ハーモニックイメージング
機能を有する超音波診断装置において、フレームレート
の低下を少なし、かつ、深い部位までの表示が可能とな
る。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１〜図８を用いて説明する。

【００２８】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施の形態の超音波診断装置の構成を示すブロック
図である。この超音波診断装置では、互いに極性の異な
る二種類の駆動パルスにより順次超音波を発生させて被
検体内へ送信し、それらのエコー信号を加算して高調波
成分を抽出する超音波診断装置において、互いに極性の
異なる駆動パルスの間隔を可変にした。

【００２９】図１に示すように、本実施の形態の超音波
診断装置は、駆動パルスを生成するパルス発生回路１
と、パルス発生回路１を制御する制御回路２と、パルス
発生回路１で生成される駆動パルスの間隔を調節するパ
ルス間隔調節器５と、パルス発生回路１で発生された駆
動パルスを超音波に変換して被検体へ送信か、かつ、そ
の受信エコーを電気信号に変換する探触子３と、探触子
３で受信された信号の振幅調整等を行う受信回路４と、
受信回路４の出力を離散化・量子化するＡ／Ｄ変換器９
と、Ａ／Ｄ変換器９の出力を記憶するメモリ10と、Ａ／
Ｄ変換器９の出力とメモリ10の出力とを加算して高調波
成分を抽出する加算器11と、それぞれ加算器10の出力、
Ａ／Ｄ変換器９の出力を検波する検波器６、検波器17
と、検波器６の出力と検波器17の出力とを混合する混合
器18と、混合器18の出力を表示用の画像データに変換す
る走査変換器７と、走査変換器７の出力を表示する表示
する表示部８とを備えている。この図において、図１３
に示した従来の超音波診断装置と対応する構成要素に
は、図１３で使用した名称と同一名称を用いた。つま
り、本実施の形態の基本構成は、図１３の従来装置にパ
ルス間隔調節器５を接続したものである。

【００３０】以上のように構成された超音波診断装置の
動作を説明する。この超音波診断装置の動作は、パルス
間隔調節器５に関連する部分を除けば、図１３の従来装
置と基本的に同一であるため、ここでは、本実施の形態
の特徴であるパルス間隔調節器５に関連する動作を説明
する。

【００３１】図２は、パルス間隔調節器５の制御にもと
づくパルス発生トリガ信号、パルス発生回路１の送信パ
ルス、および、受信エコー信号における基本周波数成分
と高調波成分のタイミングを示す図である。ここで、
（ａ）はパルス発生トリガ、（ｂ）は送信パルス、
（ｃ）は受信エコー信号における基本周波数成分、
（ｄ）は受信エコー信号における高調波成分である。

【００３２】図２に示すように、まず、タイミングＴ_A
において、パルス間隔調整器５の制御より送信パルスト
リガ信号が出力され、パルス発生回路１より送信パルス
が発生され、探触子３より被検体内に超音波パルスが送
出される。被検体が均一媒体であると仮定すると、エコ
ーの基本波成分は、図２（ｃ）のように浅い部分すなわ
ち送信パルスの直後では大きく、深い部分すなわち送信
パルスから時間が経過するにつれ小さくなる。また、体
内で発生する高調波成分は徐々に増大し、フォーカス点
Ｆ付近で最も大きくなり、その後、深くなるにつれ小さ
くなっていく。ここで注目すべきは、高調波成分は、フ
ォーカス点以遠で比較的浅い部位で減衰して信号が検知
できなくなってしまうことであり、この図では送信パル
スのタイミングＴ_Aからt1後に信号が検知できなくなっ
ている。このタイミングにおいて、基本波の信号はまだ
検知できている。高調波成分の抽出には基本波が存在し
ても問題ないことから、本実施の形態では、１回目の送
信タイミングＴ_Aより高調波が検知できなくなったタイ
ミングＴ_B（Ｔ_Aから時間t1後）において、１回目のパル
スとは逆相の２回目の送信パルスを発生する。

【００３３】２回目の送信パルスに対するエコーから
は、高調波の抽出を行なう他に、深い部位の画像を構成
するために基本波信号を検波する。したがって、基本波
のエコーが充分小さくなるタイミングＴ_C（Ｔ_Bから時間
t2後。ただしt2＞t1）まで待ち、次の送信パルスを発生
する。

【００３４】ここで、図１３に示した従来の方式と本実
施の形態とを比較すると、従来の方式では、基本波およ
び高調波の抽出に対し、t2の２倍の時間が必要であった
のに対して、本実施の形態では（t1＋t2）の時間で行な
うことができる。

【００３５】以上のように、本発明の第１の実施の形態
では、１回目の送信パルスの受信エコーから高調波成分
が検知できなくなった時点で、１回目の送信パルスと逆
相の２回目の送信パルスを発生し、その受信エコーの基
本波成分が充分小さくなった時点で、１回目の送信パル
スと同相の送信パルスを発生し、以後同様に周期的に動
作させるので、基本波および高調波を抽出し、画像を構
成するために必要な時間を短縮することができる。これ
により、高調波成分および基本成分を高いフレームレー
トで抽出することができ、さらに、高調波と基本周波数
エコーを共通画像中にブレンドし、雑音の減少や深さ依
存減衰を克服することができる。

【００３６】なお、第１の実施の形態は、図１３の従来
装置にパルス間隔調節器を付加したものであったが、図
１０に示す従来装置にパルス間隔調節器を付加すること
により、同様にしてフレームレートの低下を防止するこ
とができる。

【００３７】（第２の実施の形態）図３は、本発明の第
２の実施の形態の超音波診断装置の構成を示すブロック
図である。この超音波診断装置では、互いに振幅の異な
る二種類の駆動パルスにより順次超音波を発生させて被
検体内へ送信し、それらのエコー信号を減算して高調波
成分を抽出する超音波診断装置において、互いに極性の
異なる駆動パルスの間隔を可変にした。

【００３８】図３に示すように、本実施の形態の超音波
診断装置は、駆動パルスを生成するパルス発生回路１
と、パルス発生回路１を制御する制御回路２と、パルス
発生回路１で生成される駆動パルスの間隔を調節するパ
ルス間隔調節器５と、パルス発生回路１で発生された駆
動パルスを超音波に変換して被検体へ送信か、かつ、そ
の受信エコーを電気信号に変換する探触子３と、探触子
３で受信された信号の振幅調整等を行う受信回路４と、
受信回路４の出力の利得を可変制御する利得制御部19
と、利得制御部19の出力を離散化・量子化するＡ／Ｄ変
換器９と、Ａ／Ｄ変換器９の出力を記憶するメモリ14、
15と、メモリ14の出力とメモリ15の出力とを減算して高
調波成分を抽出する演算部16と、それぞれ演算部16の出
力、Ａ／Ｄ変換器９の出力を検波する検波器６、検波器
17と、検波器６と検波器17の出力を混合する混合器18
と、混合器18の出力を表示用の画像データに変換する走
査変換器７と、走査変換器７の出力を表示する表示する
表示部８とを備えている。この図において、図１４に示
した従来の超音波診断装置と対応する構成要素には、図
１４で使用した名称と同一名称を用いた。つまり、本実
施の形態の基本構成は、図１４の従来装置にパルス間隔
調節器５を接続したものである。

【００３９】以上のように構成された超音波診断装置の
動作を説明する。この超音波診断装置の動作は、パルス
間隔調節器５に関連する部分を除けば、図１４の従来装
置と基本的に同一である。また、パルス間隔調節器５に
関連する動作は、送信パルスを交互に逆相にする代わり
に、交互にレベルを増減させることを除けば、第１の実
施の形態と同様である。

【００４０】このように、本発明の第２の実施の形態に
よれば、１回目の送信パルスの受信エコーから高調波成
分が検知できなくなった時点で、１回目の送信パルスと
２倍のレベルの２回目の送信パルスを発生し、その受信
エコーの基本波成分が充分小さくなった時点で、１回目
の送信パルスと同じレベルの送信パルスを発生し、以後
同様に周期的に動作させるので、基本波および高調波を
抽出し、画像を構成するために必要な時間を短縮するこ
とができる。これにより、高調波成分および基本成分を
高いフレームレートで抽出することができ、さらに、高
調波と基本周波数エコーを共通画像中にブレンドし、雑
音の減少や深さ依存減衰を克服することができる。

【００４１】なお、第２の実施の形態は、図１４の従来
装置にパルス間隔調節器を付加したものであったが、図
１２に示す従来装置にパルス間隔調節器を付加すること
により、同様にしてフレームレートの低下を防止するこ
とができる。

【００４２】（第３の実施の形態）図４は、本発明の第
３の実施の形態の超音波診断装置の構成を示すブロック
図である。この超音波診断装置では、互いに振幅の異な
る二種類の駆動パルスにより順次超音波を発生させて被
検体内へ送信し、それらのエコー信号を加算して高調波
成分を抽出する超音波診断装置において、互いに極性の
異なる駆動パルスの間隔を可変にし、かつ高調波成分抽
出時の基本波成分の漏れを少なくした。

【００４３】図４に示すように、本実施の形態の超音波
診断装置は、パルス発生回路１と、制御回路２と、探触
子３と、受信回路４と、パルス間隔調節器５と、検波器
６、17と、走査変換器７と、表示部８と、Ａ／Ｄ変換器
９と、メモリ10と、加算器11と、混合器18と、ハイパス
フィタル20とを備えている。この図において、図１に示
した第１の実施の形態の超音波診断装置と同一の構成要
素には、図１で使用した符号と同一符号を用いた。本実
施の形態の構成は、第１の実施の形態の超音波診断装置
における加算器11と検波器６との間にハイパスフィタル
20を接続したものである。

【００４４】次に図４の動作について説明する。本実施
の形態の基本動作は、第１の実施の形態と同様であるた
め、ここでは本実施の形態の特徴であるハイパスフィタ
ル20に関連する動作を説明する。加算器11は、メモリ10
から出力された１回目の送信パルスのエコーと、Ａ／Ｄ
変換器９から出力された２回目の送信パルスのエコーと
を加算することで、高調波成分を抽出する。しかし、加
算器11にはわずかながらも基本波成分が混入しているた
め、それをハイパスフィルタ20により除去することで、
検波器６においてより精度の高い高調波の抽出を可能と
した。

【００４５】このように、本発明の第３の実施の形態に
よれば、高調波成分および基本成分を高いフレームレー
トで抽出し、かつ高調波抽出時の基本波成分の漏れを少
なくして画質を向上させることができる。。

【００４６】（第４の実施の形態）図５は、本発明の第
４の実施の形態の超音波診断装置の構成を示すブロック
図である。この超音波診断装置では、互いに極性の異な
る二種類の駆動パルスにより順次超音波を発生させて被
検体内へ送信し、それらのエコー信号を加算して高調波
成分を抽出する超音波診断装置において、深部における
基本波成分のレベルを監視することで、互いに極性の異
なる駆動パルスの間隔を最適に設定する。

【００４７】図５に示すように、本実施の形態の超音波
診断装置は、パルス発生回路１と、制御回路２と、探触
子３と、受信回路４と、パルス間隔調節器５と、検波器
６、17と、走査変換器７と、表示部８と、Ａ／Ｄ変換器
９と、メモリ10と、加算器11と、混合器18と、信号レベ
ル検出器21とを備えている。この図において、図１に示
した第１の実施の形態の超音波診断装置と同一の構成要
素には、図１で使用した符号と同一符号を用いた。本実
施の形態の構成は、第１の実施の形態の超音波診断装置
におけるパルス間隔調節器５に、Ａ／Ｄ変換器９の出力
レベルを検出する信号レベル検出器21を接続したもので
ある。

【００４８】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。本実施の形態の基本動作は第１の実施の形態と同様
であるため、ここでは本実施の形態の特徴である信号レ
ベル検出器21に関連する動作を説明する。信号レベル検
出器21は、Ａ／Ｄ変換器９でディジタル信号に変換され
たエコー信号のレベルを検出し、どの深さになれば、エ
コー信号が検出レベルより小さくなるかを計測してパル
ス間隔調節器５にフィードバックし、図２におけるt2の
時間を決定することで、t2の時間を最短に設定する。

【００４９】このように、本発明の第４の実施の形態に
よれば、被検体の深部における基本波成分のレベルを監
視することで、極性が交互に反転する二種類の送信パル
スの間隔を適切に調節し、高調波成分および基本成分を
高いフレームレートで抽出することができる。

【００５０】（第５の実施の形態）図６は、本発明の第
５の実施の形態の超音波診断装置の構成を示すブロック
図である。この超音波診断装置では、互いに振幅の異な
る二種類の駆動パルスにより順次超音波を発生させて被
検体内へ送信し、それらのエコー信号を減算して高調波
成分を抽出する超音波診断装置において、深部における
基本波成分のレベルを監視することで、互いに振幅の異
なる駆動パルスの間隔を最適に設定する。

【００５１】図６に示すように、本実施の形態の超音波
診断装置は、本実施の形態の超音波診断装置は、パルス
発生回路１と、制御回路２と、探触子３と、受信回路４
と、パルス間隔調節器５と、検波器６、17と、走査変換
器７と、表示部８と、Ａ／Ｄ変換器９と、メモリ14、15
と、演算部16と、混合器18と、信号レベル検出器21とを
備えている。この図において、図３に示した第２の実施
の形態の超音波診断装置と同一の構成要素には、図３で
使用した符号と同一符号を用いた。本実施の形態の構成
は、第２の実施の形態の超音波診断装置におけるパルス
間隔調節器５に、Ａ／Ｄ変換器９の出力レベルを検出す
る信号レベル検出器21を接続したものである。

【００５２】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。本実施の形態の基本動作は第２の実施の形態と同様
であるため、ここでは本実施の形態の特徴である信号レ
ベル検出器21に関連する動作を説明する。信号レベル検
出器21は、Ａ／Ｄ変換器９でディジタル信号に変換され
たエコー信号のレベルを検出し、どの深さになれば、エ
コー信号が検出レベルより小さくなるかを計測してパル
ス間隔調節器５にフィードバックし、図２におけるt2の
時間を決定することで、t2の時間を最短に設定する。

【００５３】このように、本発明の第５の実施の形態に
よれば、被検体の深部における基本波成分のレベルを監
視することで、振幅が交互に増減する二種類の送信パル
スの間隔を適切に調節し、高調波成分および基本成分を
高いフレームレートで抽出することができる。

【００５４】（第６の実施の形態）図７は、本発明の第
６の実施の形態の超音波診断装置の構成を示すブロック
図である。この超音波診断装置では、互いに極性の異な
る二種類の駆動パルスにより順次超音波を発生させて被
検体内へ送信し、それらのエコー信号を加算して高調波
成分を抽出する超音波診断装置において、深部における
高調波成分のレベルを監視することで、、互いに極性の
異なる駆動パルスの間隔を最適に設定する。

【００５５】図７に示すように、本実施の形態の超音波
診断装置は、パルス発生回路１と、制御回路２と、探触
子３と、受信回路４と、パルス間隔調節器５と、検波器
６、１７と、走査変換器７と、表示部８と、Ａ／Ｄ変換
器９と、メモリ10と、加算器11と、混合器18と、信号レ
ベル検出器21とを備えている。この図において、図１に
示した第１の実施の形態の超音波診断装置と同一の構成
要素には、図１で使用した符号と同一符号を用いた。本
実施の形態の構成は、第１の実施の形態の超音波診断装
置におけるパルス間隔調節器５に、加算器11の出力レベ
ルを検出する信号レベル検出器21を接続したものであ
る。

【００５６】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。本実施の形態の基本動作は第１の実施の形態と同様
であるため、ここでは本実施の形態の特徴である信号レ
ベル検出器21に関連する動作を説明する。信号レベル検
出器21は、加算器11で抽出された高調波信号のレベルを
検出し、どの深さになれば、高調波信号が所定の検出レ
ベルより小さくなるかを計測してパルス間隔調節器５に
フィードバックし、図２におけるt1の時間を決定するこ
とで、t1の時間を最短に設定する。

【００５７】このように、本発明の第６の実施の形態に
よれば、深部における高調波成分のレベルを監視するこ
とで、互いに極性の異なる二種類の送信パルスの間隔を
適切に調節し、高調波成分および基本成分を高いフレー
ムレートで抽出することができる。

【００５８】（第７の実施の形態）図８は、本発明の第
７の実施の形態の超音波診断装置の構成を示すブロック
図である。この超音波診断装置では、互いに振幅の異な
る二種類の駆動パルスにより順次超音波を発生させて被
検体内へ送信し、それらのエコー信号を減算して高調波
成分を抽出する超音波診断装置において、深部における
高調波成分のレベルを監視することで、互いに振幅の異
なる駆動パルスの間隔を最適に設定する。

【００５９】図８に示すように、本実施の形態の超音波
診断装置は、パルス発生回路１と、制御回路２と、探触
子３と、受信回路４と、パルス間隔調節器５と、検波器
６、17と、走査変換器７と、表示部８と、Ａ／Ｄ変換器
９と、メモリ14、15と、演算部16と、混合器18と、信号
レベル検出器21とを備えている。この図において、図３
に示した第２の実施の形態の超音波診断装置と同一の構
成要素には、図３で使用した符号と同一符号を用いた。
本実施の形態の構成は、第２の実施の形態の超音波診断
装置におけるパルス間隔調節器５に、演算部16の出力レ
ベルを検出する信号レベル検出器21を接続したものであ
る。

【００６０】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。本実施の形態の基本動作は第２の実施の形態と同様
であるため、ここでは本実施の形態の特徴である信号レ
ベル検出器21に関連する動作を説明する。信号レベル検
出器21は、演算器16で抽出された高調波信号のレベルを
検出し、どの深さになれば、高調波信号が検出レベルよ
り小さくなるかを計測し、パルス間隔調節器５にフィー
ドバックし、図２におけるt1の時間を決定することで、
t1の時間を最短に設定する。

【００６１】このように、本発明の第７の実施の形態に
よれば、被検体の深部における高調波成分のレベルを監
視することで、振幅が交互に増減する二種類の送信パル
ス間隔を適切に調節し、高調波成分および基本成分を高
いフレームレートで抽出することができる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ハーモニックイメージング機能を有する超音波診断装置
において、超音波の送受信繰り返し間隔を短くし、ハー
モニックイメージングにおける、フレームレートの低下
を少なくし、動きのある臓器における画質の劣化程度を
小さくすることができる。また、高調波成分と基本波成
分とを混合することにより、深い部位までの表示が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の超音波診断装置の
構成を示すブロック図、

【図２】本発明の第１の実施の形態を説明するためのタ
イミングチャート、

【図３】本発明の第２の実施の形態の超音波診断装置の
構成を示すブロック図、

【図４】本発明の第３の実施の形態の超音波診断装置の
構成を示すブロック図、

【図５】本発明の第４の実施の形態の超音波診断装置の
構成を示すブロック図、

【図６】本発明の第５の実施の形態の超音波診断装置の
構成を示すブロック図、

【図７】本発明の第６の実施の形態の超音波診断装置の
構成を示すブロック図、

【図８】本発明の第７の実施の形態の超音波診断装置の
構成を示すブロック図、

【図９】第１の従来例の超音波診断装置の構成を示すブ
ロック図、

【図１０】第２の従来例の超音波診断装置の構成を示す
ブロック図、

【図１１】第２の従来例の超音波診断装置のパルス発生
回路の動作についての説明図、

【図１２】第３の従来例の超音波診断装置の構成を示す
ブロック図、

【図１３】第４の従来例の超音波診断装置の構成を示す
ブロック図、

【図１４】第５の従来例の超音波診断装置の構成を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１パルス発生回路２制御回路３探触子５パルス間隔調節器９Ａ／Ｄ変換器 11 加算器 16 演算部 18 混合器 20 ハイパスフィルタ 21 信号レベル検出器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体に対して超音波を送受信する探触
子と、前記探触子を駆動する駆動パルスの極性が可変の
送信手段と、前記送信手段により被検体内に送信され、
反射して探触子に返ってきたエコー信号を離散化・量子
化する変換手段と、極性が互いに異なる駆動パルスに対
応する、前記変換手段の出力信号をもとに前記被検体内
における非線形歪み分を検出する加算手段と、前記送信
手段における前記極性の異なる駆動パルスの間隔を調節
するパルス間隔調節手段とを備えたことを特徴とする超
音波診断装置。
【請求項２】被検体に対して超音波を送受信する探触
子と、前記探触子を駆動する駆動パルスの振幅が可変の
送信手段と、前記送信手段により被検体内に送信され、
反射して探触子に返ってきたエコー信号を離散化・量子
化する変換手段と、振幅が互いに異なる駆動パルスに対
応する、前記変換手段の出力信号をもとに前記被検体内
における非線形歪み分を検出する減算手段と、前記送信
手段における前記振幅の異なる駆動パルスの間隔を調節
するパルス間隔調節手段とを備えたことを特徴とする超
音波診断装置。
【請求項３】加算手段の出力側にハイパスフィルタを
設けたことを特徴とする請求項１記載の超音波診断装
置。
【請求項４】変換手段の出力を監視するレベル検出手
段を備え、前記レベル検出手段の出力により、駆動パル
スの発生タイミングを変化させることを特徴とする請求
項１または２記載の超音波診断装置。
【請求項５】加算手段の出力を監視するレベル検出手
段を備え、前記レベル検出手段の出力により、駆動パル
スの発生タイミングを変化させることを特徴とする請求
項１記載の超音波診断装置。
【請求項６】減算手段の出力を監視するレベル検出手
段を備え、前記レベル検出手段の出力により、駆動パル
スの発生タイミングを変化させることを特徴とする請求
項２記載の超音波診断装置。
【請求項７】非線形歪み分と基本波成分とを混合する
混合手段を設けたことを特徴とする請求項１または２記
載の超音波診断装置。