JP2002257803A - 超音波撮像方法及び超音波撮像装置 - Google Patents
超音波撮像方法及び超音波撮像装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フレームレートを必要以上に落とさずに、被
検体内の深度に応じてサンプリング点の密度を高めるこ
とができる超音波撮像方法等を提供する。 【解決手段】 被検体に含まれる扇状の２次元領域を浅
部と深部に区分し、一方を選択する。浅部については、
複数の超音波パルスを送信して１つの超音波ビームを形
成し、その超音波ビームにより浅部を走査する。深部に
ついては、浅部から反射された超音波パルスが得られる
時間内に、複数の超音波パルスを送信して異なる方向に
延びる複数の超音波ビームを順次形成し、それらの超音
波ビームにより深部を走査する。
検体内の深度に応じてサンプリング点の密度を高めるこ
とができる超音波撮像方法等を提供する。 【解決手段】 被検体に含まれる扇状の２次元領域を浅
部と深部に区分し、一方を選択する。浅部については、
複数の超音波パルスを送信して１つの超音波ビームを形
成し、その超音波ビームにより浅部を走査する。深部に
ついては、浅部から反射された超音波パルスが得られる
時間内に、複数の超音波パルスを送信して異なる方向に
延びる複数の超音波ビームを順次形成し、それらの超音
波ビームにより深部を走査する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に超音波を
用いて非破壊検査を行うための超音波撮像方法及び超音
波撮像装置に関し、特に、被検体に含まれる放射状の領
域に超音波を走査させること（セクタ走査）によりこの
領域の画像を撮影することができる超音波撮像方法及び
超音波撮像装置に関する。
用いて非破壊検査を行うための超音波撮像方法及び超音
波撮像装置に関し、特に、被検体に含まれる放射状の領
域に超音波を走査させること（セクタ走査）によりこの
領域の画像を撮影することができる超音波撮像方法及び
超音波撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波診断装置や工業用の探傷装置等の
超音波撮像装置においては、通常、超音波の送受信機能
を有する複数の超音波トランスデューサを含む超音波探
触子が用いられる。このような超音波撮像装置において
は、複数の超音波の合波による超音波ビームによって被
検体を走査することにより被検体に関する画像情報がサ
ンプリングされ、その画像情報に基づいて、被検体に含
まれる２次元又は３次元の領域における画像が再現され
る。超音波ビームによって被検体を走査する１つの方法
として、被検体に含まれる扇状の２次元領域を角度方向
に走査する、所謂、セクタ走査が行われている。
超音波撮像装置においては、通常、超音波の送受信機能
を有する複数の超音波トランスデューサを含む超音波探
触子が用いられる。このような超音波撮像装置において
は、複数の超音波の合波による超音波ビームによって被
検体を走査することにより被検体に関する画像情報がサ
ンプリングされ、その画像情報に基づいて、被検体に含
まれる２次元又は３次元の領域における画像が再現され
る。超音波ビームによって被検体を走査する１つの方法
として、被検体に含まれる扇状の２次元領域を角度方向
に走査する、所謂、セクタ走査が行われている。
【０００３】図６（ａ）〜（ｃ）は、従来の一般的なセ
クタ走査の一例を説明するための図である。超音波探触
子に含まれる複数の超音波トランスデューサから被検体
に送信された複数の超音波が合波されることにより、図
６（ａ）に示すように、送信点１００から深さ方向に延
びる超音波ビーム１０１が被検体に形成される。そし
て、超音波ビーム１０１により、被検体に含まれる扇状
の２次元領域１０３が、角度θ方向において等しい角度
間隔ごとに、順にＮ回（Ｎは自然数）走査される。
クタ走査の一例を説明するための図である。超音波探触
子に含まれる複数の超音波トランスデューサから被検体
に送信された複数の超音波が合波されることにより、図
６（ａ）に示すように、送信点１００から深さ方向に延
びる超音波ビーム１０１が被検体に形成される。そし
て、超音波ビーム１０１により、被検体に含まれる扇状
の２次元領域１０３が、角度θ方向において等しい角度
間隔ごとに、順にＮ回（Ｎは自然数）走査される。
【０００４】このようにして被検体をセクタ走査する場
合には、図６（ｂ）に示すように、各々の超音波ビーム
１０１に沿って等間隔に分布する複数のサンプリング点
１０２に関して、それぞれの画像情報が順にサンプリン
グされる。すなわち、１本の超音波ビームの走査におい
て、その超音波ビーム上にある複数のサンプリング点に
関するそれぞれの画像情報が、一定の時間おきにサンプ
リングされる。
合には、図６（ｂ）に示すように、各々の超音波ビーム
１０１に沿って等間隔に分布する複数のサンプリング点
１０２に関して、それぞれの画像情報が順にサンプリン
グされる。すなわち、１本の超音波ビームの走査におい
て、その超音波ビーム上にある複数のサンプリング点に
関するそれぞれの画像情報が、一定の時間おきにサンプ
リングされる。
【０００５】このため、図６（ｃ）に示すように、１本
の超音波ビームの走査のためには一定の繰り返し時間Ｐ
ＲＴ（Pulse Repetition Time）が費やされる。さら
に、複数の超音波ビームの走査に費やされる繰り返し時
間ＰＲＴの合計が、２次元領域全体の走査に必要な撮像
時間を構成する。１回の繰り返し時間ＰＲＴにおいて、
パルス送信時間帯ＴＰ内に、１本の超音波ビームを形成
するための複数の超音波が被検体に送信される。そし
て、それぞれの白丸が示す時間において、超音波ビーム
に沿って分布した複数のサンプリング点から反射される
超音波を受信し、これに基づいてそれぞれのサンプリン
グ点に関する画像情報がサンプリングされる。
の超音波ビームの走査のためには一定の繰り返し時間Ｐ
ＲＴ（Pulse Repetition Time）が費やされる。さら
に、複数の超音波ビームの走査に費やされる繰り返し時
間ＰＲＴの合計が、２次元領域全体の走査に必要な撮像
時間を構成する。１回の繰り返し時間ＰＲＴにおいて、
パルス送信時間帯ＴＰ内に、１本の超音波ビームを形成
するための複数の超音波が被検体に送信される。そし
て、それぞれの白丸が示す時間において、超音波ビーム
に沿って分布した複数のサンプリング点から反射される
超音波を受信し、これに基づいてそれぞれのサンプリン
グ点に関する画像情報がサンプリングされる。
【０００６】しかしながら、図６（ｂ）に示すような画
像情報のサンプリングを行うと、２次元領域１０３の内
の浅部１０４におけるよりも深部１０５における方が、
単位面積の走査に用いられる超音波ビーム１０１の本数
（超音波ビーム密度）が少なくなり、サンプリング点１
０２の密度が小さくなる。このため、深部１０５に関す
る画像情報が浅部１０４に関する画像情報と比べて粗く
なってしまう。
像情報のサンプリングを行うと、２次元領域１０３の内
の浅部１０４におけるよりも深部１０５における方が、
単位面積の走査に用いられる超音波ビーム１０１の本数
（超音波ビーム密度）が少なくなり、サンプリング点１
０２の密度が小さくなる。このため、深部１０５に関す
る画像情報が浅部１０４に関する画像情報と比べて粗く
なってしまう。
【０００７】そこで、図７（ａ）に示すように、深部１
０５を走査する回数を浅部１０４よりも増やすことによ
り、深部１０５におけるサンプリング点１０２の密度を
浅部１０４と同程度まで高めることが考えられる。尚、
図７（ａ）において、黒丸は、新たに追加されたサンプ
リング点を表している。この場合には、図７（ｂ）に示
すように、従来のセクタ走査における１回目の走査と２
回目の走査との間において、深部だけを対象とする走査
が行われ、このような走査プロセスが繰り返し行われ
る。尚、図７（ｂ）において、黒丸は、追加されたそれ
ぞれのサンプリング点から反射される超音波が受信され
る時間を表している。
０５を走査する回数を浅部１０４よりも増やすことによ
り、深部１０５におけるサンプリング点１０２の密度を
浅部１０４と同程度まで高めることが考えられる。尚、
図７（ａ）において、黒丸は、新たに追加されたサンプ
リング点を表している。この場合には、図７（ｂ）に示
すように、従来のセクタ走査における１回目の走査と２
回目の走査との間において、深部だけを対象とする走査
が行われ、このような走査プロセスが繰り返し行われ
る。尚、図７（ｂ）において、黒丸は、追加されたそれ
ぞれのサンプリング点から反射される超音波が受信され
る時間を表している。
【０００８】しかしながら、このように深部だけを対象
とする走査であっても、超音波探触子から送信された超
音波がこれらのサンプリング点に到着して超音波探触子
に戻るまでの時間が必要である。このため、深部だけを
対象とする走査においても、従来のセクタ走査における
１回の走査と同程度の時間が費やされてしまう。従っ
て、図７に示すセクタ走査は、図６に示すセクタ走査の
走査回数をほぼ２倍にしたことと同じであり、撮像時間
の逆数であるフレームレートは、図６に示すセクタ走査
におけるフレームレートの半分程度にまで低下してしま
う。
とする走査であっても、超音波探触子から送信された超
音波がこれらのサンプリング点に到着して超音波探触子
に戻るまでの時間が必要である。このため、深部だけを
対象とする走査においても、従来のセクタ走査における
１回の走査と同程度の時間が費やされてしまう。従っ
て、図７に示すセクタ走査は、図６に示すセクタ走査の
走査回数をほぼ２倍にしたことと同じであり、撮像時間
の逆数であるフレームレートは、図６に示すセクタ走査
におけるフレームレートの半分程度にまで低下してしま
う。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】そこで、上記の点に鑑
み、本発明の目的は、フレームレートを必要以上に落と
さずに、被検体内の深度に応じてサンプリング点の密度
を高めることができる超音波撮像装置及び超音波撮像方
法を提供することである。
み、本発明の目的は、フレームレートを必要以上に落と
さずに、被検体内の深度に応じてサンプリング点の密度
を高めることができる超音波撮像装置及び超音波撮像方
法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、本発明に係る超音波撮像方法は、被検体に含まれる
所定の領域を、最も浅い第１の領域とそれよりも深い第
２の領域とに少なくとも区分して超音波を走査すること
により画像情報を得る超音波撮像方法であって、第１の
領域に対し、複数の超音波トランスデューサを用いて１
つの方向に焦点を合わせて超音波を送受信して複数の点
における超音波画像をサンプリングし、該方向を変化さ
せることにより第１の領域を走査するステップ（ａ）
と、第２の領域に対し、所定の時間内に複数の超音波ト
ランスデューサを用いて複数の方向の各々に焦点を合わ
せて超音波を順次送信し、その後に複数の超音波トラン
スデューサを用いて複数の方向からそれぞれ反射された
超音波を受信して各方向の複数の点における超音波画像
をサンプリングするステップ（ｂ）と、ステップ（ａ）
において複数の超音波トランスデューサから得られた検
出信号に基づいて、第１の領域における複数の点の画像
情報を得るステップ（ｃ）と、ステップ（ｂ）において
複数の超音波トランスデューサから得られた検出信号に
基づいて、第２の領域における複数の点の画像情報を得
るステップ（ｄ）とを具備する。
め、本発明に係る超音波撮像方法は、被検体に含まれる
所定の領域を、最も浅い第１の領域とそれよりも深い第
２の領域とに少なくとも区分して超音波を走査すること
により画像情報を得る超音波撮像方法であって、第１の
領域に対し、複数の超音波トランスデューサを用いて１
つの方向に焦点を合わせて超音波を送受信して複数の点
における超音波画像をサンプリングし、該方向を変化さ
せることにより第１の領域を走査するステップ（ａ）
と、第２の領域に対し、所定の時間内に複数の超音波ト
ランスデューサを用いて複数の方向の各々に焦点を合わ
せて超音波を順次送信し、その後に複数の超音波トラン
スデューサを用いて複数の方向からそれぞれ反射された
超音波を受信して各方向の複数の点における超音波画像
をサンプリングするステップ（ｂ）と、ステップ（ａ）
において複数の超音波トランスデューサから得られた検
出信号に基づいて、第１の領域における複数の点の画像
情報を得るステップ（ｃ）と、ステップ（ｂ）において
複数の超音波トランスデューサから得られた検出信号に
基づいて、第２の領域における複数の点の画像情報を得
るステップ（ｄ）とを具備する。
【００１１】また、本発明に係る超音波撮像装置は、被
検体に含まれる所定の領域を、最も浅い第１の領域とそ
れよりも深い第２の領域とに少なくとも区分して超音波
を走査することにより画像情報を得る超音波撮像装置で
あって、入力された信号を遅延させることにより固有の
位相を有する複数の駆動信号を供給する送信側信号処理
手段と、複数の駆動信号に従って複数の超音波トランス
デューサから超音波を送信し、複数の超音波トランスデ
ューサが受信した超音波に基づいて複数の検出信号を出
力する超音波探触子と、複数の検出信号を増幅し、増幅
された複数の検出信号に基づいて被検体の画像情報を得
る受信側信号処理手段と、第１の領域に対しては、複数
の超音波トランスデューサを用いて１つの方向に焦点を
合わせて超音波を送受信して複数の点における超音波画
像をサンプリングし、該方向を変化させることにより第
１の領域を走査するように送信側信号処理手段及び受信
側信号処理手段を制御し、第２の領域に対しては、所定
の時間内に複数の超音波トランスデューサを用いて複数
の方向の各々に焦点を合わせて超音波を順次送信し、そ
の後に複数の超音波トランスデューサを用いて複数の方
向からそれぞれ反射された超音波を受信して各方向の複
数の点における超音波画像をサンプリングするように送
信側信号処理手段及び受信側信号処理手段を制御する制
御手段とを具備する。
検体に含まれる所定の領域を、最も浅い第１の領域とそ
れよりも深い第２の領域とに少なくとも区分して超音波
を走査することにより画像情報を得る超音波撮像装置で
あって、入力された信号を遅延させることにより固有の
位相を有する複数の駆動信号を供給する送信側信号処理
手段と、複数の駆動信号に従って複数の超音波トランス
デューサから超音波を送信し、複数の超音波トランスデ
ューサが受信した超音波に基づいて複数の検出信号を出
力する超音波探触子と、複数の検出信号を増幅し、増幅
された複数の検出信号に基づいて被検体の画像情報を得
る受信側信号処理手段と、第１の領域に対しては、複数
の超音波トランスデューサを用いて１つの方向に焦点を
合わせて超音波を送受信して複数の点における超音波画
像をサンプリングし、該方向を変化させることにより第
１の領域を走査するように送信側信号処理手段及び受信
側信号処理手段を制御し、第２の領域に対しては、所定
の時間内に複数の超音波トランスデューサを用いて複数
の方向の各々に焦点を合わせて超音波を順次送信し、そ
の後に複数の超音波トランスデューサを用いて複数の方
向からそれぞれ反射された超音波を受信して各方向の複
数の点における超音波画像をサンプリングするように送
信側信号処理手段及び受信側信号処理手段を制御する制
御手段とを具備する。
【００１２】本発明によれば、被検体に含まれる放射状
の領域を深度の異なる複数の領域に区分し、これらの領
域を別個に走査する。特に、放射状の領域において深度
の深い領域については、その領域よりも浅い領域から反
射された超音波が得られる時間内に、被検体に複数の超
音波を送信して異なる方向に延びる複数の超音波ビーム
を順次形成する。このため、必要以上の時間を費やさず
に、放射状の領域において深度の深い領域における超音
波ビーム密度を高くすることができる。従って、フレー
ムレートを必要以上に落とさずに、被検体内の深度に応
じてサンプリング点の密度を高めることができる。
の領域を深度の異なる複数の領域に区分し、これらの領
域を別個に走査する。特に、放射状の領域において深度
の深い領域については、その領域よりも浅い領域から反
射された超音波が得られる時間内に、被検体に複数の超
音波を送信して異なる方向に延びる複数の超音波ビーム
を順次形成する。このため、必要以上の時間を費やさず
に、放射状の領域において深度の深い領域における超音
波ビーム密度を高くすることができる。従って、フレー
ムレートを必要以上に落とさずに、被検体内の深度に応
じてサンプリング点の密度を高めることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態について説明する。尚、同一の構成要素には同
一の参照番号を付して、説明を省略する。図１は、本発
明の第１の実施形態に係る超音波撮像装置の主要構成を
示すシステム図である。この超音波撮像装置は、例え
ば、人体等の診察用の超音波診断装置や工業用の探傷装
置として用いられる。図１に示すように、この超音波撮
像装置は、被検体に当接させて用いられる超音波探触子
１０を含んでいる。超音波探触子１０は、超音波の送受
信機能を有する複数の超音波トランスデューサ１１を含
んでいる。超音波トランスデューサ１１としては、例え
ば、ＰＺＴやＰＶＤＦを材料とする圧電素子を用いるこ
とができる。
施の形態について説明する。尚、同一の構成要素には同
一の参照番号を付して、説明を省略する。図１は、本発
明の第１の実施形態に係る超音波撮像装置の主要構成を
示すシステム図である。この超音波撮像装置は、例え
ば、人体等の診察用の超音波診断装置や工業用の探傷装
置として用いられる。図１に示すように、この超音波撮
像装置は、被検体に当接させて用いられる超音波探触子
１０を含んでいる。超音波探触子１０は、超音波の送受
信機能を有する複数の超音波トランスデューサ１１を含
んでいる。超音波トランスデューサ１１としては、例え
ば、ＰＺＴやＰＶＤＦを材料とする圧電素子を用いるこ
とができる。
【００１４】複数の超音波トランスデューサ１１は、そ
れぞれに対応する複数のパルス発生回路（パルサ）１２
から入力した駆動信号に基づいて超音波パルスを被検体
に送信し、被検体から反射された超音波パルスを受信し
て検出信号を出力する。複数のパルサ１２は、それぞれ
に対応する複数のデジタル遅延器１３の出力信号に基づ
き励振して駆動信号を出力する。尚、後述するように、
被検体の走査部位に応じて、複数の超音波パルスの合波
により、異なる方向に延びる超音波ビームを短い時間内
に次々と形成する必要がある。このため、これらのパル
サとしては、高い繰り返し周期で駆動信号を出力できる
高速パルサが好ましい。
れぞれに対応する複数のパルス発生回路（パルサ）１２
から入力した駆動信号に基づいて超音波パルスを被検体
に送信し、被検体から反射された超音波パルスを受信し
て検出信号を出力する。複数のパルサ１２は、それぞれ
に対応する複数のデジタル遅延器１３の出力信号に基づ
き励振して駆動信号を出力する。尚、後述するように、
被検体の走査部位に応じて、複数の超音波パルスの合波
により、異なる方向に延びる超音波ビームを短い時間内
に次々と形成する必要がある。このため、これらのパル
サとしては、高い繰り返し周期で駆動信号を出力できる
高速パルサが好ましい。
【００１５】超音波撮像装置のシステム全体を制御する
システム制御部１４は、複数のデジタル遅延器１３にお
ける遅延時間を制御する。この制御により、これらの駆
動信号の時間差に対応した位相差を有する超音波パルス
を複数の超音波トランスデューサ１１から被検体に送信
し、これらの超音波パルスの合波によって形成される超
音波ビームを所望の方向に偏向することができる。
システム制御部１４は、複数のデジタル遅延器１３にお
ける遅延時間を制御する。この制御により、これらの駆
動信号の時間差に対応した位相差を有する超音波パルス
を複数の超音波トランスデューサ１１から被検体に送信
し、これらの超音波パルスの合波によって形成される超
音波ビームを所望の方向に偏向することができる。
【００１６】一方、複数の超音波トランスデューサ１１
から出力された検出信号は、それぞれに対応する複数の
前置増幅器１５及びＴＧＣ（Time Gain Conpensation：
タイムゲインコンペンセーション）増幅器１６において
アナログ処理を施される。このアナログ処理により、こ
れらの検出信号のレベルが、Ａ／Ｄ変換器１７の入力信
号レベルに整合される。複数のＴＧＣ増幅器１６から出
力されたアナログ信号は、システム制御部１４の制御の
下、複数のＡ／Ｄ変換器１７によってそれぞれデジタル
化される。
から出力された検出信号は、それぞれに対応する複数の
前置増幅器１５及びＴＧＣ（Time Gain Conpensation：
タイムゲインコンペンセーション）増幅器１６において
アナログ処理を施される。このアナログ処理により、こ
れらの検出信号のレベルが、Ａ／Ｄ変換器１７の入力信
号レベルに整合される。複数のＴＧＣ増幅器１６から出
力されたアナログ信号は、システム制御部１４の制御の
下、複数のＡ／Ｄ変換器１７によってそれぞれデジタル
化される。
【００１７】複数のＡ／Ｄ変換器１７から出力された検
出データは、複数のデジタルビームフォーマ１９に並列
に入力される。各々のデジタルビームフォーマ１９に
は、複数の超音波トランスデューサ１１に対応する複数
の位相調整部２１が設けられている。各々の位相調整部
２１は、シフトレジスタ遅延線やデジタル微小遅延器若
しくはソフトウエア又はこれらの組合せによって、検出
データに所望の遅延を与える。これらの位相調整部２１
の出力は、デジタル加算器２２においてデジタル加算さ
れることにより、探触子１０に含まれる一連の超音波ト
ランスデューサ１１を用いて得られた複数の検出データ
における位相の整合が行われる。このように、複数のデ
ジタルビームフォーマ１９を用いることにより、被検体
内の複数の方向に関する受信フォーカスを同時に達成す
ることができる。これらのデジタルビームフォーマ１９
から出力されるデータは、メモリ２４に一旦記憶され、
データ処理部２５において検出波形の検波や画像データ
への変換や所定の画像処理が施された後、再びメモリ２
４に記憶される。
出データは、複数のデジタルビームフォーマ１９に並列
に入力される。各々のデジタルビームフォーマ１９に
は、複数の超音波トランスデューサ１１に対応する複数
の位相調整部２１が設けられている。各々の位相調整部
２１は、シフトレジスタ遅延線やデジタル微小遅延器若
しくはソフトウエア又はこれらの組合せによって、検出
データに所望の遅延を与える。これらの位相調整部２１
の出力は、デジタル加算器２２においてデジタル加算さ
れることにより、探触子１０に含まれる一連の超音波ト
ランスデューサ１１を用いて得られた複数の検出データ
における位相の整合が行われる。このように、複数のデ
ジタルビームフォーマ１９を用いることにより、被検体
内の複数の方向に関する受信フォーカスを同時に達成す
ることができる。これらのデジタルビームフォーマ１９
から出力されるデータは、メモリ２４に一旦記憶され、
データ処理部２５において検出波形の検波や画像データ
への変換や所定の画像処理が施された後、再びメモリ２
４に記憶される。
【００１８】さらに、ＤＳＣ（Digital Scan Converto
r：デジタルスキャンコンバータ）２６において走査フ
ォーマットの変換を行うことにより、超音波ビームの走
査空間の画像データが物理空間の画像データに変換され
る。尚、３次元画像の表示を行う場合には、メモリ２４
とＤＳＣ２６との間に３次元画像構成部２７を組み込ん
でも良い。３次元画像構成部２７は、メモリ２４に蓄積
された複数枚の断層データから、ある体積についてのデ
ータであるボクセルデータ（voxel data）を生成する。
ＤＳＣ２６によって走査フォーマットが変換された画像
データは、Ｄ／Ａ変換器２８においてアナログ信号に変
換され、画像表示部２９に表示される。
r：デジタルスキャンコンバータ）２６において走査フ
ォーマットの変換を行うことにより、超音波ビームの走
査空間の画像データが物理空間の画像データに変換され
る。尚、３次元画像の表示を行う場合には、メモリ２４
とＤＳＣ２６との間に３次元画像構成部２７を組み込ん
でも良い。３次元画像構成部２７は、メモリ２４に蓄積
された複数枚の断層データから、ある体積についてのデ
ータであるボクセルデータ（voxel data）を生成する。
ＤＳＣ２６によって走査フォーマットが変換された画像
データは、Ｄ／Ａ変換器２８においてアナログ信号に変
換され、画像表示部２９に表示される。
【００１９】図２（ａ）は、本実施形態の超音波撮像装
置に用いられる超音波探触子の構成の一例を示す透視斜
視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す超音波探
触子に含まれる１次元アレイの一部を拡大して示す斜視
図である。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、超音波探
触子（プローブ）３０のプローブ本体３１内において、
超音波トランスデューサを構成する角棒状の複数の配列
振動子３２が櫛の歯状に配列して組み込まれており、１
次元アレイ３３を構成している。複数の配列振動子３２
は、それぞれに入力された駆動信号に基づき振動して超
音波パルスを被検体に送信し、被検体から反射された超
音波パルスを受信して振動することにより検出信号（電
気信号）を出力する。これらの配列振動子として、例え
ば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等のセラミック圧
電材やＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等の高分子圧
電材を材料とする圧電素子が用いられる。
置に用いられる超音波探触子の構成の一例を示す透視斜
視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す超音波探
触子に含まれる１次元アレイの一部を拡大して示す斜視
図である。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、超音波探
触子（プローブ）３０のプローブ本体３１内において、
超音波トランスデューサを構成する角棒状の複数の配列
振動子３２が櫛の歯状に配列して組み込まれており、１
次元アレイ３３を構成している。複数の配列振動子３２
は、それぞれに入力された駆動信号に基づき振動して超
音波パルスを被検体に送信し、被検体から反射された超
音波パルスを受信して振動することにより検出信号（電
気信号）を出力する。これらの配列振動子として、例え
ば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等のセラミック圧
電材やＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等の高分子圧
電材を材料とする圧電素子が用いられる。
【００２０】次に、図２に示す超音波探触子を含む超音
波撮像装置を用いた被検体の撮像方法の一例について説
明する。図３（ａ）に示すような、被検体に含まれる扇
状の２次元領域４０を走査する場合には、その領域を深
度の異なる２つの部分に区分した後、先ず、浅い側の浅
部４１を走査し、次に、深い側の深部４２を走査する。
尚、深部を走査した後に浅部を走査しても良い。
波撮像装置を用いた被検体の撮像方法の一例について説
明する。図３（ａ）に示すような、被検体に含まれる扇
状の２次元領域４０を走査する場合には、その領域を深
度の異なる２つの部分に区分した後、先ず、浅い側の浅
部４１を走査し、次に、深い側の深部４２を走査する。
尚、深部を走査した後に浅部を走査しても良い。
【００２１】図３（ａ）に示す２次元領域４０の内の浅
部４１を走査する場合には、図３（ｂ）に示すように、
１回の繰り返し時間ＰＲＴ（Ｓ）に含まれるパルス送信
時間帯ＴＰ（Ｓ）において、複数の超音波パルスが超音
波探触子から浅部に送信される。これらの超音波パルス
を合波することにより、図３（ｃ）に示すように、浅部
４１において送信点４３から深さ方向（ｚ方向）に延び
る超音波ビーム４４を形成する。そして、超音波ビーム
４４に沿って例えば等間隔に分布する複数のサンプリン
グ点４５について、それぞれの画像情報が順にサンプリ
ングされる。すなわち、図３（ｂ）に示すように、それ
ぞれのサンプリング点に関する画像情報が一定の時間お
きにサンプリングされる。尚、図３（ｂ）に示す白丸
は、浅部に含まれるサンプリング点に関する画像情報が
サンプリングされる時間を表している。
部４１を走査する場合には、図３（ｂ）に示すように、
１回の繰り返し時間ＰＲＴ（Ｓ）に含まれるパルス送信
時間帯ＴＰ（Ｓ）において、複数の超音波パルスが超音
波探触子から浅部に送信される。これらの超音波パルス
を合波することにより、図３（ｃ）に示すように、浅部
４１において送信点４３から深さ方向（ｚ方向）に延び
る超音波ビーム４４を形成する。そして、超音波ビーム
４４に沿って例えば等間隔に分布する複数のサンプリン
グ点４５について、それぞれの画像情報が順にサンプリ
ングされる。すなわち、図３（ｂ）に示すように、それ
ぞれのサンプリング点に関する画像情報が一定の時間お
きにサンプリングされる。尚、図３（ｂ）に示す白丸
は、浅部に含まれるサンプリング点に関する画像情報が
サンプリングされる時間を表している。
【００２２】従って、図３（ｃ）に示すように、浅部４
１の角度方向（θ方向）に関して例えば等しい角度間隔
ごとにこのようなプロセスをＮ1回（Ｎ1は自然数）繰り
返すことにより、浅部４１全体が走査され、浅部４１に
含まれる全てのサンプリング点４５に関する画像情報が
得られる。このように、本実施形態によれば、２次元領
域に関して最初に撮像される部分が浅部に限られるた
め、浅部から反射された超音波パルスを短い時間内に記
録することができる。従って、浅部に関する撮像時間を
従来のセクタ走査（図６参照）よりも短くすることがで
きる。
１の角度方向（θ方向）に関して例えば等しい角度間隔
ごとにこのようなプロセスをＮ1回（Ｎ1は自然数）繰り
返すことにより、浅部４１全体が走査され、浅部４１に
含まれる全てのサンプリング点４５に関する画像情報が
得られる。このように、本実施形態によれば、２次元領
域に関して最初に撮像される部分が浅部に限られるた
め、浅部から反射された超音波パルスを短い時間内に記
録することができる。従って、浅部に関する撮像時間を
従来のセクタ走査（図６参照）よりも短くすることがで
きる。
【００２３】尚、浅部４１の走査においては、従来のセ
クタ走査におけるよりも超音波パルスの強度を弱めて送
信することができる。さらに、浅部の走査において送信
される超音波パルスの強度を最適化することが好まし
い。そうすれば、パルサの高圧電圧が超音波受信系に印
加されることにより生じる不感時間を短縮することがで
き、被検体の表面近傍（例えば、体表近傍）に関する画
像情報もサンプリングすることができる。さらに、浅部
から反射された超音波パルスの多重反射によるカブリを
抑えることができ、浅部に関してＳ／Ｎの良い画像を再
現できる。また、浅部の超音波ビーム密度を、従来のセ
クタ走査におけるのと等しいか小さくすることが好まし
い。そのようにすれば、浅部に関する撮像時間を更に短
くすることができる。
クタ走査におけるよりも超音波パルスの強度を弱めて送
信することができる。さらに、浅部の走査において送信
される超音波パルスの強度を最適化することが好まし
い。そうすれば、パルサの高圧電圧が超音波受信系に印
加されることにより生じる不感時間を短縮することがで
き、被検体の表面近傍（例えば、体表近傍）に関する画
像情報もサンプリングすることができる。さらに、浅部
から反射された超音波パルスの多重反射によるカブリを
抑えることができ、浅部に関してＳ／Ｎの良い画像を再
現できる。また、浅部の超音波ビーム密度を、従来のセ
クタ走査におけるのと等しいか小さくすることが好まし
い。そのようにすれば、浅部に関する撮像時間を更に短
くすることができる。
【００２４】一方、図３（ａ）に示す２次元領域４０の
内の深部４２を走査する場合には、図３（ｂ）に示すよ
うに、１回の繰り返し時間ＰＲＴ（Ｄ）に含まれるｎ個
（ｎは自然数）のパルス送信時間帯ＴＰ（Ｄ）のそれぞ
れにおいて、複数の超音波パルスが超音波探触子から深
部４２に送信される。それぞれのパルス送信時間帯ＴＰ
（Ｄ）において超音波探触子から送信された複数の超音
波パルスは、合波により、図３（ｄ）に示すように、伝
播方向の異なる複数の合成パルス４６を形成する。それ
ぞれの合成パルス４６は時間差を持って被検体内を伝搬
し、異なる方向に延びる複数の超音波ビーム４４を形成
する。尚、これらの超音波ビームは、なるべく空間的に
離れて形成されることが好ましい。そのようにすれば、
それぞれの方向から反射される受信波を、受信フォーカ
スで分離し易くすることができる。
内の深部４２を走査する場合には、図３（ｂ）に示すよ
うに、１回の繰り返し時間ＰＲＴ（Ｄ）に含まれるｎ個
（ｎは自然数）のパルス送信時間帯ＴＰ（Ｄ）のそれぞ
れにおいて、複数の超音波パルスが超音波探触子から深
部４２に送信される。それぞれのパルス送信時間帯ＴＰ
（Ｄ）において超音波探触子から送信された複数の超音
波パルスは、合波により、図３（ｄ）に示すように、伝
播方向の異なる複数の合成パルス４６を形成する。それ
ぞれの合成パルス４６は時間差を持って被検体内を伝搬
し、異なる方向に延びる複数の超音波ビーム４４を形成
する。尚、これらの超音波ビームは、なるべく空間的に
離れて形成されることが好ましい。そのようにすれば、
それぞれの方向から反射される受信波を、受信フォーカ
スで分離し易くすることができる。
【００２５】深部４２の複数の方向に対するｎ回の超音
波パルスの送信は、図３（ｅ）に示すように、超音波パ
ルスが浅部４１から反射されて戻るのに要する時間（浅
部往復時間）において行われる。このようにして超音波
パルスの送信タイミングを取ることにより、深部に関す
る１回の走査時間を、図７に示す従来のセクタ走査にお
けるよりも大幅に短縮することができる。
波パルスの送信は、図３（ｅ）に示すように、超音波パ
ルスが浅部４１から反射されて戻るのに要する時間（浅
部往復時間）において行われる。このようにして超音波
パルスの送信タイミングを取ることにより、深部に関す
る１回の走査時間を、図７に示す従来のセクタ走査にお
けるよりも大幅に短縮することができる。
【００２６】そして、深部内に形成されたｎ本の超音波
ビームに沿って例えば等間隔に分布する複数のサンプリ
ング点に関して、それぞれの画像情報が黒丸で示す時間
にサンプリングされる。このとき、超音波探触子に含ま
れる複数の超音波トランスデューサの検出信号を用いて
受信焦点の位置を変えることにより、それらの検出信号
が位相整合されて分離される。尚、深部から反射された
超音波パルスの殆どは複数の場所からのものであるが、
それぞれの検出信号に適切な重みと時間差とを与えた
後、これらを加算することにより、深部内に形成した焦
点領域に対応する検出信号だけを強調することができ
る。
ビームに沿って例えば等間隔に分布する複数のサンプリ
ング点に関して、それぞれの画像情報が黒丸で示す時間
にサンプリングされる。このとき、超音波探触子に含ま
れる複数の超音波トランスデューサの検出信号を用いて
受信焦点の位置を変えることにより、それらの検出信号
が位相整合されて分離される。尚、深部から反射された
超音波パルスの殆どは複数の場所からのものであるが、
それぞれの検出信号に適切な重みと時間差とを与えた
後、これらを加算することにより、深部内に形成した焦
点領域に対応する検出信号だけを強調することができ
る。
【００２７】図３（ｆ）に示すように、深部の角度方向
（θ方向）において送信方向をわずかにずらしながら、
このような走査プロセスをｍ回繰り返すことにより、深
部全体が走査される。深部におけるトータルの超音波ビ
ーム数は、Ｎ2＝ｎ×ｍ本となる。尚、本実施形態にお
いて扇状の２次元領域に関する撮像時間をＴFと表し、
また、同じ部分を図６に示す従来のセクタ走査に従った
場合の走査回数をＮ、この場合の繰り返し時間の長さを
ＰＲＴと表すとき、 ＴF＝Ｎ1×ＰＲＴ（Ｓ）＋ｍ×ＰＲＴ（Ｄ） であり、 ＴF＜Ｎ×ＰＲＴ を満たすように撮像時間ＴFを設定することが理想的で
ある。しかしながら、実際的には、 ＴF＜２（Ｎ×ＰＲＴ） を満たすように撮像時間ＴFを設定しても良い。
（θ方向）において送信方向をわずかにずらしながら、
このような走査プロセスをｍ回繰り返すことにより、深
部全体が走査される。深部におけるトータルの超音波ビ
ーム数は、Ｎ2＝ｎ×ｍ本となる。尚、本実施形態にお
いて扇状の２次元領域に関する撮像時間をＴFと表し、
また、同じ部分を図６に示す従来のセクタ走査に従った
場合の走査回数をＮ、この場合の繰り返し時間の長さを
ＰＲＴと表すとき、 ＴF＝Ｎ1×ＰＲＴ（Ｓ）＋ｍ×ＰＲＴ（Ｄ） であり、 ＴF＜Ｎ×ＰＲＴ を満たすように撮像時間ＴFを設定することが理想的で
ある。しかしながら、実際的には、 ＴF＜２（Ｎ×ＰＲＴ） を満たすように撮像時間ＴFを設定しても良い。
【００２８】次に、超音波の受信に光検出方式の２次元
センサアレイを用いて３次元画像を撮像する本発明の第
２の実施形態について説明する。図４は、本発明の第２
の実施形態に係る超音波撮像装置の構成の一部を示す原
理図である。図４に示すように、２次元センサアレイ５
０は、微細な光ファイバー５１の断面を２次元マトリッ
クス状に配列させたものである。ここで、超音波検出素
子は、各々の光ファイバーの先端にそれぞれ形成された
ファブリーペロー共振器（ＦＰＲと略称）又はファイバ
ーブラッググレーティング等によって構成される。
センサアレイを用いて３次元画像を撮像する本発明の第
２の実施形態について説明する。図４は、本発明の第２
の実施形態に係る超音波撮像装置の構成の一部を示す原
理図である。図４に示すように、２次元センサアレイ５
０は、微細な光ファイバー５１の断面を２次元マトリッ
クス状に配列させたものである。ここで、超音波検出素
子は、各々の光ファイバーの先端にそれぞれ形成された
ファブリーペロー共振器（ＦＰＲと略称）又はファイバ
ーブラッググレーティング等によって構成される。
【００２９】光源６０から発生した光は、ビームスプリ
ッタ６１を通過し、光ファイバーアレイに入射する。そ
れぞれの光ファイバー５１に入射した光は、ＦＰＲの両
端に形成されたハーフミラー５３及び全反射ミラー５４
により反射される。この全反射面は、超音波検出素子に
印加される超音波により幾何学的変位を受けるので、反
射光はこれにより変調されて、再びビームスプリッタ６
１に入射する。ビームスプリッタ６１に入射された反射
光は、直接あるいは光ファイバー等を通して、又はレン
ズ等の結像系６２を介して、光検出器６３に結像する。
尚、本実施形態においては、超音波発生素子は超音波検
出素子と別個に設けられている。
ッタ６１を通過し、光ファイバーアレイに入射する。そ
れぞれの光ファイバー５１に入射した光は、ＦＰＲの両
端に形成されたハーフミラー５３及び全反射ミラー５４
により反射される。この全反射面は、超音波検出素子に
印加される超音波により幾何学的変位を受けるので、反
射光はこれにより変調されて、再びビームスプリッタ６
１に入射する。ビームスプリッタ６１に入射された反射
光は、直接あるいは光ファイバー等を通して、又はレン
ズ等の結像系６２を介して、光検出器６３に結像する。
尚、本実施形態においては、超音波発生素子は超音波検
出素子と別個に設けられている。
【００３０】図５は、図４に示す超音波撮像装置を用い
て走査される被検体内の走査領域及びその区分の一例を
示す図である。図５に示すように、被検体に含まれる円
錐状の３次元領域７０を走査する場合には、その領域を
深度の異なる複数の部分に区分した後、先ず、浅い側の
浅部７１を走査し、次に、深い側の深部７２を走査す
る。ここで、深部７２の超音波ビーム密度が浅部７１よ
りも高くなるように、３次元領域７０が走査される。
尚、深部を走査してから浅部を走査しても良い。
て走査される被検体内の走査領域及びその区分の一例を
示す図である。図５に示すように、被検体に含まれる円
錐状の３次元領域７０を走査する場合には、その領域を
深度の異なる複数の部分に区分した後、先ず、浅い側の
浅部７１を走査し、次に、深い側の深部７２を走査す
る。ここで、深部７２の超音波ビーム密度が浅部７１よ
りも高くなるように、３次元領域７０が走査される。
尚、深部を走査してから浅部を走査しても良い。
【００３１】３次元領域７０の内の浅部７１を走査する
場合には、１回の繰り返し時間に含まれるパルス発信時
間帯において、複数の超音波パルスを浅部７１に送信し
て超音波ビーム４４を形成する。次に、超音波ビーム４
４に沿って例えば等間隔に分布する複数のサンプリング
点４５について、それぞれの画像情報を順にサンプリン
グする。このようなプロセスを浅部７１に対して複数回
繰り返すことにより、浅部７１全体が走査され、浅部７
１に含まれる全てのサンプリング点４５に関する画像情
報が得られる。尚、このような走査プロセスを含む超音
波撮像方法を実現するためには、例えば、図３（ｂ）に
示すタイミングチャートに従って、超音波発生素子が、
超音波パルスを被検体に送信すれば良い。
場合には、１回の繰り返し時間に含まれるパルス発信時
間帯において、複数の超音波パルスを浅部７１に送信し
て超音波ビーム４４を形成する。次に、超音波ビーム４
４に沿って例えば等間隔に分布する複数のサンプリング
点４５について、それぞれの画像情報を順にサンプリン
グする。このようなプロセスを浅部７１に対して複数回
繰り返すことにより、浅部７１全体が走査され、浅部７
１に含まれる全てのサンプリング点４５に関する画像情
報が得られる。尚、このような走査プロセスを含む超音
波撮像方法を実現するためには、例えば、図３（ｂ）に
示すタイミングチャートに従って、超音波発生素子が、
超音波パルスを被検体に送信すれば良い。
【００３２】一方、３次元領域７０の内の深部７２を走
査する場合には、１回の繰り返し時間に含まれる複数回
のパルス発信時間帯のそれぞれにおいて、複数の超音波
パルスを深部７２に送信して、異なる方向に延びる複数
の超音波ビーム４４を順次形成する。そして、深部７２
においてそれぞれの超音波ビーム４４に沿って等間隔に
分布する複数のサンプリング点４５に関して、それぞれ
の画像情報をサンプリングする。このようなプロセス
を、送信方向をわずかにずらして繰り返すことにより、
深部７２全体が走査され、深部７２に含まれる全てのサ
ンプリング点４５に関する画像情報が得られる。尚、こ
のような走査プロセスを含む超音波撮像方法を実現する
ためには、例えば、図３（ｂ）に示すタイミングチャー
トに従って、超音波発生素子が、超音波パルスを被検体
に送信すれば良い。
査する場合には、１回の繰り返し時間に含まれる複数回
のパルス発信時間帯のそれぞれにおいて、複数の超音波
パルスを深部７２に送信して、異なる方向に延びる複数
の超音波ビーム４４を順次形成する。そして、深部７２
においてそれぞれの超音波ビーム４４に沿って等間隔に
分布する複数のサンプリング点４５に関して、それぞれ
の画像情報をサンプリングする。このようなプロセス
を、送信方向をわずかにずらして繰り返すことにより、
深部７２全体が走査され、深部７２に含まれる全てのサ
ンプリング点４５に関する画像情報が得られる。尚、こ
のような走査プロセスを含む超音波撮像方法を実現する
ためには、例えば、図３（ｂ）に示すタイミングチャー
トに従って、超音波発生素子が、超音波パルスを被検体
に送信すれば良い。
【００３３】本実施形態によれば、被検体に含まれる扇
状の２次元領域や円錐状の３次元領域を浅部と深部に区
分し、これらの部分を１つずつ走査する。特に、深部に
ついては、浅部から反射された超音波パルスが得られる
時間内に、被検体に複数の超音波を送信して異なる方向
に延びる複数の超音波ビームを順次形成する。このた
め、必要以上の時間を必要とせずに、深部の超音波ビー
ム密度を浅部よりも高くすることができる。従って、フ
レームレートを必要以上に落とさずに、被検体内の深度
に応じてサンプリング点の密度を高めることができる。
これにより、被検体内の深部の解像度を少なくとも浅部
程度まで向上させることができ、被検体に関して高精度
な画像を撮像することができる。
状の２次元領域や円錐状の３次元領域を浅部と深部に区
分し、これらの部分を１つずつ走査する。特に、深部に
ついては、浅部から反射された超音波パルスが得られる
時間内に、被検体に複数の超音波を送信して異なる方向
に延びる複数の超音波ビームを順次形成する。このた
め、必要以上の時間を必要とせずに、深部の超音波ビー
ム密度を浅部よりも高くすることができる。従って、フ
レームレートを必要以上に落とさずに、被検体内の深度
に応じてサンプリング点の密度を高めることができる。
これにより、被検体内の深部の解像度を少なくとも浅部
程度まで向上させることができ、被検体に関して高精度
な画像を撮像することができる。
【００３４】尚、被検体に含まれる扇状の２次元領域や
円錐状の３次元領域を深度の異なる３つ以上の部分に区
分し、それぞれの部分の深度に応じて走査回数を増やし
ても良い。この場合には、最も浅い部分から最も深い部
分へと順に走査しても良いし、最も深い部分から最も浅
い部分へと順に走査しても良い。また、これらの部分の
中から１つずつランダムに走査しても良い。このように
被検体を走査することにより、被検体に関して更に高精
度な画像を再現することができる。
円錐状の３次元領域を深度の異なる３つ以上の部分に区
分し、それぞれの部分の深度に応じて走査回数を増やし
ても良い。この場合には、最も浅い部分から最も深い部
分へと順に走査しても良いし、最も深い部分から最も浅
い部分へと順に走査しても良い。また、これらの部分の
中から１つずつランダムに走査しても良い。このように
被検体を走査することにより、被検体に関して更に高精
度な画像を再現することができる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フレームレートを必要以上に落とさずに、被検体内の深
度に応じてサンプリング点の密度を高めることができ
る。
フレームレートを必要以上に落とさずに、被検体内の深
度に応じてサンプリング点の密度を高めることができ
る。
【図１】本発明の第１の実施形態に係る超音波撮像装置
の主要構成を示すシステム図である。
の主要構成を示すシステム図である。
【図２】図１の超音波撮像装置に用いられる超音波探触
子の構成の一例を示す透視斜視図である。
子の構成の一例を示す透視斜視図である。
【図３】図１に示す超音波撮像装置を用いた被検体の撮
像方法の一例を説明するための図である。
像方法の一例を説明するための図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る超音波診断装置
の構成の一部を示す原理図である。
の構成の一部を示す原理図である。
【図５】図４に示す超音波探触子を用いて走査される被
検体内の走査領域及びその区分の一例を示す図である。
検体内の走査領域及びその区分の一例を示す図である。
【図６】従来の超音波撮像方法の一例を説明するための
図である。
図である。
【図７】従来の超音波撮像方法の別の例を説明するため
の図である。
の図である。
１０、３０ 超音波探触子 １１ 超音波トランスデューサ １２ パルス発生回路 １３ デジタル遅延器 １４ システム制御部 １５ 増幅器 １６ ＴＧＣ増幅器 １７ Ａ／Ｄ変換器 １９ デジタルビームフォーマ ２１ 位相調整部 ２２ デジタル加算器 ２４ メモリ ２５ データ処理部 ２６ ＤＳＣ ２８ Ｄ／Ａ変換器 ２９ 画像表示部 ３２ 配列振動子 ４０ ２次元領域 ４１、７１ 浅部 ４２、７２ 深部 ４４ 超音波ビーム ４５ サンプリング点 ４６ 合成パルス ５０ ２次元センサアレイ ５１ 光ファイバ ５２ 光検出素子 ５３ ハーフミラー ５４ 全反射ミラー ６０ 光源 ６１ ビームスプリッタ ６２ 結像系 ６３ 光検出器 ７０ ３次元領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｓ 15/89 Ｆターム(参考） 2F068 AA04 AA48 DD05 FF03 FF12 FF16 JJ04 JJ13 LL04 PP12 PP13 QQ05 QQ16 QQ26 QQ41 RR02 RR13 TT07 2G047 BC07 DB05 GB02 GF06 GF18 GF22 GG08 GG34 GH06 GH09 4C301 AA02 AA06 BB23 CC01 EE04 EE07 EE10 GB03 GB04 GB09 GB40 HH01 HH17 HH25 HH32 HH34 HH37 HH38 HH51 JB03 JB04 JB06 JB13 JB29 KK16 LL03 LL04 5C024 AX09 CX00 EX06 HX28 HX57
Claims (14)
- 【請求項１】 被検体に含まれる所定の領域を、最も浅
い第１の領域とそれよりも深い第２の領域とに少なくと
も区分して超音波を走査することにより画像情報を得る
超音波撮像方法であって、 前記第１の領域に対し、複数の超音波トランスデューサ
を用いて１つの方向に焦点を合わせて超音波を送受信し
て複数の点における超音波画像をサンプリングし、該方
向を変化させることにより前記第１の領域を走査するス
テップ（ａ）と、 前記第２の領域に対し、所定の時間内に前記複数の超音
波トランスデューサを用いて複数の方向の各々に焦点を
合わせて超音波を順次送信し、その後に前記複数の超音
波トランスデューサを用いて複数の方向からそれぞれ反
射された超音波を受信して各方向の複数の点における超
音波画像をサンプリングするステップ（ｂ）と、 ステップ（ａ）において前記複数の超音波トランスデュ
ーサから得られた検出信号に基づいて、第１の領域にお
ける複数の点の画像情報を得るステップ（ｃ）と、 ステップ（ｂ）において前記複数の超音波トランスデュ
ーサから得られた検出信号に基づいて、第２の領域にお
ける複数の点の画像情報を得るステップ（ｄ）と、を具
備する超音波撮像方法。 - 【請求項２】 ステップ（ｂ）が、前記第２の領域より
も深度の浅い領域から反射される超音波パルスが前記複
数の超音波トランスデューサに到達する時間内に、複数
の方向の各々に焦点を合わせて超音波を順次送信するこ
とを特徴とする請求項１記載の超音波撮像方法。 - 【請求項３】 前記複数の方向を変化させながらステッ
プ（ｂ）を繰り返すことを特徴とする請求項１又は２記
載の超音波撮像方法。 - 【請求項４】 前記第２の領域において走査する方向の
数が、前記第１の領域において走査する方向の数よりも
大きいことを特徴とする請求項３記載の超音波撮像方
法。 - 【請求項５】 ステップ（ｄ）が、前記複数の超音波ト
ランスデューサから得られた検出信号に、前記複数の方
向にそれぞれ対応する重み及び時間差を与えた後、これ
らを加算することにより、前記複数の方向の各々におけ
る複数の点の画像情報を得ることを特徴とする請求項１
〜４のいずれか１項記載の超音波撮像方法。 - 【請求項６】 被検体に含まれる所定の領域を、最も浅
い第１の領域とそれよりも深い第２の領域とに少なくと
も区分して超音波を走査することにより画像情報を得る
超音波撮像装置であって、 入力された信号を遅延させることにより固有の位相を有
する複数の駆動信号を供給する送信側信号処理手段と、 複数の駆動信号に従って複数の超音波トランスデューサ
から超音波を送信し、複数の超音波トランスデューサが
受信した超音波に基づいて複数の検出信号を出力する超
音波探触子と、 複数の検出信号を増幅し、増幅された複数の検出信号に
基づいて被検体の画像情報を得る受信側信号処理手段
と、 前記第１の領域に対しては、前記複数の超音波トランス
デューサを用いて１つの方向に焦点を合わせて超音波を
送受信して複数の点における超音波画像をサンプリング
し、該方向を変化させることにより前記第１の領域を走
査するように前記送信側信号処理手段及び前記受信側信
号処理手段を制御し、前記第２の領域に対しては、所定
の時間内に前記複数の超音波トランスデューサを用いて
複数の方向の各々に焦点を合わせて超音波を順次送信
し、その後に前記複数の超音波トランスデューサを用い
て複数の方向からそれぞれ反射された超音波を受信して
各方向の複数の点における超音波画像をサンプリングす
るように前記送信側信号処理手段及び前記受信側信号処
理手段を制御する制御手段と、を具備することを特徴と
する超音波撮像装置。 - 【請求項７】 前記制御手段が、前記第２の領域よりも
深度の浅い領域から反射される超音波パルスが前記複数
の超音波トランスデューサに到達する時間内に、複数の
方向の各々に焦点を合わせて超音波を順次送信するよう
に前記送信側信号処理手段を制御することを特徴とする
請求項６記載の超音波撮像装置。 - 【請求項８】 前記制御手段が、前記第２の領域に対し
て、前記複数の方向を変化させながら超音波の送信と受
信を繰り返すように前記送信側信号処理手段及び前記受
信側信号処理手段を制御することを特徴とする請求項６
又は７記載の超音波撮像装置。 - 【請求項９】 前記第２の領域において走査する方向の
数が、前記第１の領域において走査する方向の数よりも
大きいことを特徴とする請求項８記載の超音波撮像装
置。 - 【請求項１０】 前記受信側信号処理手段が、 増幅された複数の検出信号に遅延時間を持たせる複数の
第２の遅延手段と、 前記複数の第２の遅延手段の出力信号を加算する加算手
段と、を複数組含むことを特徴とする請求項６〜９のい
ずれか１項記載の超音波撮像装置。 - 【請求項１１】 前記送信側信号処理手段が、複数のパ
ルス発生回路を含むことを特徴とする請求項６〜１０の
いずれか１項記載の超音波撮像装置。 - 【請求項１２】 前記複数の超音波トランスデューサ
が、前記超音波探触子内において１次元又は２次元のア
レイを形成するように組み込まれていることを特徴とす
る請求項６〜１１のいずれか１項記載の超音波撮像装
置。 - 【請求項１３】 前記複数の超音波トランスデューサ
が、入力された電気信号を超音波に変換して出力し、受
信した超音波を電気信号に変換して出力する複数の圧電
素子を含むことを特徴とする請求項６〜１２のいずれか
１項記載の超音波撮像装置。 - 【請求項１４】 前記複数の超音波トランスデューサ
が、 入力された電気信号を超音波パルスに変換して出力する
複数の圧電素子と、 受信した超音波パルスを光信号に変換して出力する複数
の光検出素子と、を含むことを特徴とする請求項６〜１
２のいずれか１項記載の超音波撮像装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001053347A JP2002257803A (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | 超音波撮像方法及び超音波撮像装置 |
| US10/082,095 US6640633B2 (en) | 2001-02-28 | 2002-02-26 | Ultrasonic imaging method and ultrasonic imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001053347A JP2002257803A (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | 超音波撮像方法及び超音波撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002257803A true JP2002257803A (ja) | 2002-09-11 |
Family
ID=18913822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001053347A Withdrawn JP2002257803A (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | 超音波撮像方法及び超音波撮像装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6640633B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002257803A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013162244A1 (en) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | Healcerion Co., Ltd. | Mobile ultrasound diagnosis probe apparatus for using two-dimension array data, mobile ultrasound diagnosis system using the same |
| KR20140013627A (ko) * | 2012-07-25 | 2014-02-05 | 엘지전자 주식회사 | 초음파 영상 시스템 |
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|---|---|---|---|---|
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| US7331234B2 (en) * | 2002-11-13 | 2008-02-19 | Fujifilm Corporation | Ultrasonic imaging method and ultrasonic imaging apparatus |
| US7537567B2 (en) | 2003-09-10 | 2009-05-26 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Ultrasonic spatial compounding with multiple simultaneous beam transmission |
| JP4969985B2 (ja) * | 2006-10-17 | 2012-07-04 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置、及び超音波診断装置の制御プログラム |
| KR101319033B1 (ko) * | 2012-06-25 | 2013-10-15 | 주식회사 힐세리온 | 2차원 배열 데이터를 이용한 모바일 초음파 진단 시스템, 이를 위한 모바일 초음파 진단 프로브 장치, 및 초음파 진단 장치 |
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|---|---|---|---|---|
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| US5111824A (en) * | 1990-08-01 | 1992-05-12 | Quantum Medical Systems, Incorporated | Composite beam ultrasound imaging system having reduced image artifact |
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2001
- 2001-02-28 JP JP2001053347A patent/JP2002257803A/ja not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-02-26 US US10/082,095 patent/US6640633B2/en not_active Expired - Lifetime
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| WO2013162244A1 (en) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | Healcerion Co., Ltd. | Mobile ultrasound diagnosis probe apparatus for using two-dimension array data, mobile ultrasound diagnosis system using the same |
| KR20140013627A (ko) * | 2012-07-25 | 2014-02-05 | 엘지전자 주식회사 | 초음파 영상 시스템 |
| KR101941290B1 (ko) * | 2012-07-25 | 2019-01-22 | 엘지전자 주식회사 | 초음파 영상 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US20020117004A1 (en) | 2002-08-29 |
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