JP2002263105A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 断層像の表示角度の拡大化とＭモード像の画
質の向上との両立を図ることが可能な超音波診断装置を
提供すること。 【解決手段】 被検体に当接した超音波探触子から超音
波を送波して得られた計測走査線位置からのエコー信号
を受波する手段と、前記エコー信号から前記被検体のＢ
モード像及びＭモード像を生成する手段と、前記Ｂモー
ド像及びＭモード像の一方または両方を表示する手段と
を備えた超音波診断装置において、Ｍモード用サンプル
ラインをＢモード像上の任意の方向に設定する手段と、
計測走査線位置の間に設定される仮想走査線位置におけ
るエコー信号を前記計測走査線位置でのエコー信号に基
づいてベクトル補間する手段と、前記計測走査線位置及
び仮想走査線位置でのエコー信号から前記サンプルライ
ン上のＭモード像を再構築する手段とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波診断装置に
関し、特に、Ｍモード像ビームラインを走査線方向とは
無関係に選択可能とした超音波診断装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の循環器用超音波診断装置は、弁や
心臓壁の運動状態を詳細に観察するには任意の超音波ビ
ームライン上の画像データを横軸に時間、縦軸に深度で
表現したＭモード像を利用して時間的な変化を観察して
いるが、Ｍモード用ビームラインはＢモード像（断層
像）の走査線方向に限定されていた。

【０００３】また、特開平５５−１０３８４１号公報に
記載されるように、Ｍモード用ビームラインを任意の方
向に設定可能で、その任意の方向のビームライン上のＭ
モード像（任意方向Ｍモード像）を表示可能なものもあ
った。しかし、これによる任意方向Ｍモード像表示の場
合には、所定の表示速度を保つため、１枚の断層像に対
して１本のＭモード像しか得ていなかった。

【０００４】例えば、滑らかなＭモード像を得るために
４ｋＨｚの繰り返し周波数（２５０μｓｅｃの繰り返し
周期）で９０度表示のセクタ像（走査線本数は１２８本
と仮定する）を表示する場合のフレームレートは、１÷
（２５０μｓｅｃ×１２８ライン）＝３１．２５Ｆ／ｓ
となる（ただし、Ｆ／ｓは１秒間当たりの画像枚数）。

【０００５】横方向５１２本で表示されるＭモード像が
２．５秒でスクロールされる場合に、連続したＭモード
像を得るためには、Ｍモード像がスクロールする前に次
のＭモード像を抽出・表示可能な状態になっている必要
があった。すなわち、横方向５１２本で表示されるＭモ
ード像が２．５秒でスクロールされる場合には、２．５
ｓｅｃ÷５１２ライン＝４．８８ｍｓｅｃ／ラインとな
り、４．８８ｍｓｅｃ毎にＭモード像を抽出する必要が
あった。

【０００６】そして、任意方向Ｍモード像の場合には、
１枚の断層像に対して１本のＭモード像が得られること
から、４．８８ｍｓｅｃ毎にＭモード象を得るには２０
５Ｆ／ｓのフレームレートが必要であった。このため
に、９０度表示×（３１．２５Ｆ／ｓ÷２０５Ｆ／ｓ）
＝１３．７度表示となっていた。このように、従来の任
意方向Ｍモード像を表示可能な超音波診断装置は、任意
方向Ｍモード像を得る場合に、断層像の表示角度が狭く
なっていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記従来
技術を検討した結果、以下の問題点を見いだした。前述
するように、従来の超音波診断装置は、任意方向Ｍモー
ド象を得る場合に、断層像の表示角度が狭くなるもの
で、このため、Ｍモード用ビームラインの任意方向の設
定が困難となり、設定の自由度を狭くして操作性を低下
させることとなっていた。

【０００８】また、断層像の表示角度を広げた場合に
は、表示されるＭモード像の連続性が損なわれるので、
Ｍモード像の画質が著しく低下してしまうという問題が
あった。

【０００９】本発明の目的は、断層像の表示角度の拡大
化とＭモード像の画質の向上との両立を図ることが可能
な超音波診断装置を提供することにある。

【００１０】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００１２】（１）被検体に超音波を送受波する超音波
探触子と、この超音波探触子を駆動するとともに前記被
検体からの複数方向から発生したエコー信号を受波する
手段と、前記エコー信号から前記被検体のＢモード像及
びＭモード像を生成する手段と、前記Ｂモード像及びＭ
モード像の少なくとも一方を表示する手段とを備えた超
音波診断装置において、前記表示手段に表示した画像上
に、Ｍモード用サンプルラインを設定する手段と、前記
サンプルライン上のＭモード像を前記複数の方向から発
生したエコー信号の大きさと方向に基づく補間によって
求める手段とを備えた。

【００１３】（２）前述した（１）に記載の超音波診断
装置において、前記Ｍモード用サンプルラインの設定手
段は、Ｂモード像に対するサンプルラインの傾斜角度、
又は／及びＭモード像のスクロール速度に応じて、送受
波する超音波のビームフォーミング又は／及び前記仮想
走査線数を設定する手段を備えた。

【００１４】前述した（１）及び（２）の手段によれ
ば、ベクトル補間手段が計測走査線位置の間に設定され
る仮想走査線位置でのエコー信号を計測走査線位置での
エコー信号に基づいてベクトル補間する。生成手段は、
この計測走査線位置と仮想走査線位置でのエコー信号か
ら被検体のＢモード像を生成し、表示手段の表示面上に
表示させる。

【００１５】ここで、設定手段によってＭモード用サン
プルラインをＢモード像上の任意の方向に設定し、この
設定値に基づいて、再構築手段が計測走査線位置及び仮
想走査線位置でのエコー信号からサンプルライン上のＭ
モード像を再構築する。再構築手段が、得られたＭモー
ド像を表示手段の表示面上に表示させることによって、
実際の計測での走査線位置である計測走査線位置のエコ
ー信号に加えて、補間によって得られた仮想走査線位置
のエコー信号を使用したＢモード及びＭモード像の生成
が可能となるので、実際の計測でのフレームレートに対
する超音波像の生成用のフレームレートすなわち見かけ
上のフレームレートを大きくすることができる。その結
果、エコー信号から生成される超音波像の空間分解能を
向上することが可能となる。また、Ｍモード像の画質を
向上させた場合であっても、十分な表示角度の断層像を
表示させることが可能となるので、任意方向Ｍモードの
サンプルラインの設定自由度を大きくできる。

【００１６】一方、Ｍモード像のスクロール速度を高速
化した場合であっても、実際の計測でのフレームレート
に対する超音波像の生成用のフレームレートを大きくす
ることができるので、段差ノイズのないいわゆる連続し
たＭモード像を表示することができる。また、Ｍモード
像のスクロールピッチを密にした場合であっても、実際
の計測でのフレームレートに対する超音波像の生成用の
フレームレートを大きくすることができるので、緻密な
任意方向Ｍモード像を表示させることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、発明の実
施の形態（実施例）とともに図面を参照して詳細に説明
する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図に
おいて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。

【００１８】（実施の形態１）図１は本発明の一実施の
形態である超音波診断装置の概略構成を説明するための
図であり、１０は探触子、１１は被検体、２０は超音波
送受信部、３０はＡ／Ｄ変換器、４０は整相部、５０は
信号処理部、５１はローパスフィルタ、５２はビーム補
間部、５３は検波部、６１は全ラインメモリ部、６２は
画像メモリ読み込み選択部、６３ａはＬ側画像メモリ、
６３ｂはＲ側画像メモリ、６４は選択部、６５はＤ／Ａ
変換器、７０は任意方向Ｍ像抽出部、７１は１画像メモ
リ、７２は任意方向Ｍ像再構築部、７３は任意方向Ｍ像
ラインメモリ、８０は任意方向Ｍ像ビーム設定部、９０
は表示器を示す。ただし、ビーム補間部５２を除く他の
機構は、周知の機構及び手段を用いる。

【００１９】図１において、ビーム補間部５２は、複数
の受信超音波ビームに対して信号処理を行うことによっ
て、時間的及び空間的に中間に位置する複数の超音波ビ
ーム（以下、「補間超音波ビーム」と記す）を生成する
手段であり、例えば、本実施の形態の超音波診断装置を
構成する情報処理装置上で動作するプログラムによって
実現可能である。なお、本実施の形態のビーム補間部５
２の詳細は、後述する。

【００２０】次に、図１に基づいて、本実施の形態の超
音波診断装置の動作を説明する。

【００２１】まず、超音波送受信部２０を構成する図示
しない周知のパルサ及び送信遅延回路で送波信号が生成
され、超音波探触子１０に供給される。超音波探触子１
０では送波信号に応じた超音波が生成され、当該超音波
探触子１０に当接される被検体１１の内部に超音波ビー
ムとして送波される。このとき、被検体１１の内部の音
響インピーダンスの異なる境界では、超音波ビームの一
部がエコーとして反射され、超音波探触子１０で受波さ
れる。超音波探触子１０を構成する図示しない振動子に
受波されたエコーは、各振動子によってエコーに応じた
電気信号（エコー信号、受波信号）に変換され、超音波
送受信部２０に出力される。超音波送受信部２０に入力
された受波信号は、周知の増幅器によって増幅された後
にＡ／Ｄ変換器３０に出力され、デジタル信号すなわち
デジタルデータに変換される。デジタル信号に変換され
た受波信号は、整相部４０に出力され、各チャンネルす
なわち各振動子の受波信号の位相を揃えた加算処理がな
された後に、信号処理部５０に出力される。信号処理部
５０では、まず、ローパスフィルタ５１が整相部４０か
らの受波信号から高周波の搬送波成分を除去する周知の
フィルタ処理をした後に、ビーム補間部５２がフィルタ
処理後の受波信号から他のビーム位置（仮想走査線位
置）における受波信号を補間処理によって生成する。た
だし、ビーム補間部５２の構成及び補間処理の詳細につ
いては、後述する。

【００２２】フィルタ処理後の受波信号及び補間により
生成された受波信号は、検波部５３に出力され、それぞ
れの受波信号から包絡線が検出され、全ラインメモリ部
６１に格納される。このとき、本実施の形態の超音波診
断装置では、全ラインメモリ部６１は、検波部５３から
出力される包絡線データを画像データとして、超音波ビ
ームの１走査線毎（あるいは複数の走査線毎）に格納す
る。また、全ラインメモリ部６１は、格納する画像デー
タの読み出しを１走査線毎（あるいは複数の走査線毎）
に行う構成となっている。特に、本実施の形態の超音波
診断装置では、全ラインメモリ部６１から読み出された
画像データは、画像メモリ書き込み選択部６２に出力さ
れると共に、断層像用すなわちＢモード像用であるＬ側
画像メモリ６３ａに出力され格納される。このとき、画
像メモリ書き込み選択部６２に任意方向Ｍ像抽出部７０
が選択されている場合には、任意方向Ｍ像ラインメモリ
７３から出力される画像データがＲ側画像メモリ６３ｂ
に出力されることとなる。一方、画像メモリ書き込み選
択部６２が全ラインメモリ部６１を選択している場合に
は、全ラインメモリ部６１から読み出される画像データ
がＲ側画像メモリ６３ｂに出力されることとなる。Ｌ側
画像メモリ６３ａ及びＲ側画像メモリ６３ｂにそれぞれ
格納された画像データは、選択部６４によってそれぞれ
読み出されることとなるが、例えば、図示しない操作卓
から断層像表示が選択されている場合には、選択部６４
はＬ側画像メモリ６３ａに格納される画像データのみを
読み出し、Ｄ／Ａ変換器６５に出力する。また、Ｍモー
ド像表示のみが選択されている場合には、選択部６４は
Ｒ側画像メモリ６３ｂに格納される画像データのみを読
み出し、Ｄ／Ａ変換器６５に出力する。また、断層像と
Ｍモード像との同時表示が選択されている場合には、選
択部６４は、Ｌ側画像メモリ６３ａ及びＲ側画像メモリ
６３ｂにそれぞれ格納される画像データを読み出し、Ｄ
／Ａ変換器６５に出力する。Ｄ／Ａ変換器６５に入力さ
れた画像データは、ビデオ表示用のビデオ信号に変換さ
れ表示器９０の表示画面上に表示される。

【００２３】また、本実施の形態の超音波診断装置で
は、例えば、トラックボールやジョイスティック等の周
知の位置設定手段あるいはツマミキー等の周知の回転指
示手段からなる任意方向Ｍ像ビーム設定部８０により、
図示しない検者が断層像上でＭモード像のサンプルライ
ン（Ｍモードサンプルライン）を設定する構成となって
いる。１画像メモリ７１、任意方向Ｍ像再構築部７２及
び任意方向Ｍ像ラインメモリ７３から構成される任意方
向Ｍ像抽出部７０は、任意方向Ｍ像ビーム設定手段８０
から出力されたサンプルラインに基づいて、このサンプ
ルラインにおけるＭモード像を再構築し、画像メモリ書
き込み選択部６２に出力する構成となっている。具体的
には、１画像メモリ７１には全ラインメモリ部６１から
順次１フレーム分の画像データが格納される構成となっ
ている。一方、任意方向Ｍ像再構築部７２には、任意方
向Ｍ像ビーム設定手段８０から出力されたサンプルライ
ンの指示が入力されており、任意方向Ｍ像再構築部７２
は断層像とＭモード像のサンプルラインとの幾何学的な
位置関係に基づいて、１画像メモリ７１に記憶されてい
る１フレーム分の画像データから任意方向Ｍモードデー
タを再構築する。この再構築された任意方向Ｍモードデ
ータは、任意方向Ｍ像ラインメモリ７３に格納され、画
像メモリ書き込み選択部６２に出力される。

【００２４】このように、本実施の形態の超音波診断装
置では、例えば図２に示すように、ビーム補間部５２が
それぞれ隣接するビーム位置Ｒ０とＲ１，Ｒ１とＲ２か
らの受波信号に基づいて、隣接するビーム位置Ｒ０とＲ
１及びビーム位置Ｒ１とＲ２との間に仮想的に設定され
るビーム位置である補間ビーム位置Ｌ１〜Ｌｎ及びＬｎ
＋１〜Ｌ２ｎ（ただし、ｎは１以上の自然数）における
受波信号を補間演算によって内挿する構成となってい
る。すなわち、ビーム補間部５２が実際に計測されたビ
ーム位置Ｒ０とビーム位置Ｒ１、及びビーム位置Ｒ１と
ビーム位置Ｒ２に対して、時間的及び空間的に中間に位
置する補間ビーム位置における受波信号を生成する構成
となっている。従って、本実施の形態の超音波診断装置
では、例えば、比較的に速い繰り返し周波数で超音波の
送受を行い、断層像の表示角度を広げた計測を行う場合
であっても、間隔が比較的広い送受波のビーム位置の間
のビーム位置における受波信号を補間演算によって内挿
する構成となっているので、Ｍモード像の画質を低下さ
せることなく、十分な表示角度の断層像表示を行うこと
ができる。

【００２５】例えば、計測ビーム間に３本の補間ビーム
を内挿し、４ｋＨｚの繰り返し周波数でビーム本数すな
わち走査線本数１２８の９０度表示のセクタ像を表示す
る場合のフレームレートは、１÷（２５０μｓｅｃ×３
３ライン）＝１２１Ｆ／ｓとなる。一方、前述するよう
に、横方向５１２本で表示されるＭモード像が２．５秒
でスクロール表示される場合のセクタ像を表示する場合
のフレームレートは２０５Ｆ／ｓが必要となる。従っ
て、計測ビーム間に３本の補間ビームを内挿する場合に
は、９０度×（１２１Ｆ／ｓ÷２０５Ｆ／ｓ）＝５３．
２度での断層像（Ｂモード像）の表示が可能となる。

【００２６】また、計測ビーム間に７本の補間ビームを
内挿し、４ｋＨｚの繰り返し周波数でビーム本数すなわ
ち走査線本数１２８の９０度表示のセクタ像を表示する
場合では、フレームレートは、１÷（２５０μｓｅｃ×
１７ライン）＝２３５Ｆ／ｓとなる。従って、９０度表
示が可能となる。

【００２７】図３は本実施の形態のビーム補間部の概略
構成を説明するための図であり、１０１は超音波信号選
択部、１０１はラインメモリ、１０２は演算制御部、１
０３は信号処理部を示す。

【００２８】図３において、超音波信号選択部１００
は、例えば、本実施の形態の超音波診断装置を構成する
情報処理装置上で動作するプログラムによって実現可能
であり、ローパスフィルタ５１から出力される各ビーム
位置における受波信号を一旦ラインメモリ１０１に格納
すると共に、ラインメモリ１０１を検索してローパスフ
ィルタ５１から入力されるビーム位置に隣接するビーム
位置における受波信号を読み込み、この読み込んだ受波
信号とローパスフィルタ５１から入力される受波信号と
を共に信号処理部１０３に出力する構成となっている。
このとき、本実施の形態の超音波信号選択部１００は、
後段の信号処理部１０３に出力する２つの受波信号（例
えば、ビーム位置Ｒ０受波信号とビーム位置Ｒ１の受波
信号）の深度が同じすなわち２つの受波信号が同時相と
なるように、ラインメモリ１０１からの受波信号の読み
出しを制御して、信号処理部１０３に受波信号を出力す
る構成となっている。

【００２９】演算制御部１０２は、予め設定された補間
条件に基づいた補間定数を信号処理部１０３に供給する
手段であり、例えば、現在計測されたビーム位置Ｒ１と
先に計測されたビーム位置Ｒ０とから２本の補間ビーム
を内挿する場合には、演算制御部１０２は補間定数ａ，
ｂ，ｃ，ｄを出力する構成となっている。

【００３０】信号処理部１０３は、例えば、本実施の形
態の超音波診断装置を構成する情報処理装置上で動作す
るプログラムによって実現可能であり、超音波信号選択
部１００から入力される隣接ビーム位置における受波信
号から予め設定された補間ビーム位置における受波信号
を補間演算によって内挿する手段である。特に、本実施
の形態の信号処理部１０３は、演算制御部１０２から入
力される補間計数に基づいた受波信号の補間を行う。

【００３１】次に、図４に本実施の形態のビーム補間部
の詳細構成を説明するための図を示し、以下、図４に基
づいて本実施の形態のビーム補間部の動作を説明する。
ただし、図４の（ａ）は補間ビーム数が２本の場合を示
しており、図４の（ｂ）は補間ビーム数が３本の場合を
示している。ただし、以下の説明では、説明を簡単にす
るために、最新のビーム位置Ｒ１と、このビーム位置Ｒ
１に隣接するビーム位置Ｒ０との間に設定される２本あ
るいは３本の補間ビームを内挿する場合について説明す
る。

【００３２】図４において、４０１は乗算器、４０２は
加算器を示しており、特に、４０１ａは第１の乗算器、
４０１ｂは第２の乗算器、４０１ｃは第３の乗算器、４
０１ｄは第４の乗算器、４０１ｅは第５の乗算器、４０
１ｆは第６の乗算器、４０２ａは第１の加算器、４０２
ｂは第２の加算器、４０２ｃは第３の加算器を示す。

【００３３】図４の（ａ）に示す信号処理部１０３で
は、第１〜４の乗算器４０１ａ〜４０１ｄは、超音波信
号選択部１００から出力される最新の計測値であるビー
ム位置Ｒ１の受波信号あるいは前回の計測値であるビー
ム位置Ｒ０の受波信号と、演算制御部１０２から出力さ
れる補間定数ａ〜ｄとのベクトル積を計算する周知のベ
クトル演算器である。また、第１，２の加算器４０２
ａ，４０２ｂは、それぞれ第１の乗算器４０１ａからの
出力と第２の乗算器４０１ｂからの出力とのベクトル和
を計算する、あるいは第３の乗算器４０１ｃからの出力
と第４の乗算器４０１ｄからの出力とからベクトル和を
計算する周知のベクトル演算器である。

【００３４】本実施の形態のビーム補間部５２では、超
音波信号選択部１００に現在の計測値であるビーム位置
Ｒ１の受波信号が入力されている場合、超音波信号選択
部１００はこの入力されるビーム位置Ｒ１の受波信号を
ラインメモリ１０１に格納すると共に、信号処理部１０
３に出力する。このとき、超音波信号選択部１００は、
ラインメモリ１０１を検索して、前回の計測値であるビ
ーム位置Ｒ０の受波信号を読み出し、ビーム位置Ｒ１の
受波信号の出力に同期して、ビーム位置Ｒ０の受波信号
を信号処理部１０３に出力する。特に、本実施の形態の
超音波信号選択部１００は、ビーム位置Ｒ０の受波信号
を第１の乗算器４０１ａと第３の乗算器４０１ｃとに出
力し、ビーム位置Ｒ１の受波信号を第２の乗算器４０１
ｂと第４の乗算器４０１ｄに出力する。このとき、超音
波信号選択部１００からの受波信号の出力は、前述する
ように、各ビーム位置での受波信号の深度が同じすなわ
ち２つの受波信号が同時相となる。また、演算制御部１
０２からは第１〜４の乗算器４０１ａ〜４０１ｄにそれ
ぞれ順番に補間係数ａ〜ｄが出力される。従って、第１
の乗算器４０１ａからはビーム位置Ｒ０の受波信号と補
間係数ａとのベクトル積ａＲ０が、第２の乗算器４０１
ｂからはビーム位置Ｒ０の受波信号と補間係数ｂとのベ
クトル積ｂＲ１が、第３の乗算器４０１ｃからはビーム
位置Ｒ０の受波信号と補間係数ｃとのベクトル積ｃＲ０
が、第４の乗算器４０１ｄからはビーム位置Ｒ１の受波
信号と補間係数ｄとのベクトル積ｄＲ１がそれぞれ出力
される。

【００３５】また、本実施の形態の信号処理部１０３で
は、第１の乗算器４０１ａからの出力値と、第２の乗算
器４０１ｂからの出力値とは、第１の加算器４０２ａに
入力され、第１の加算器４０２ａの出力値ａＲ０＋ｂＲ
１が第１の補間ビーム位置における受波信号として、ビ
ーム補間部５２の後段に接続される検波部５３に出力さ
れる。第３の乗算器４０１ｃからの出力値と、第４の乗
算器４０１ｄからの出力値とは、第２の加算器４０２ｂ
に入力され、第２の加算器４０２ｂの出力値ｃＲ０＋ｄ
Ｒ１が第２の補間ビーム位置における受波信号として、
ビーム補間部５２の後段に接続される検波部５３に出力
される。この後に、例えば、図示しない切換スイッチを
介して、超音波信号選択部１００からビーム位置Ｒ１に
おける受波信号が後段の検波部５３に出力される。

【００３６】このように、本実施の形態のビーム補間部
５２は、実際の計測がなされるビーム位置Ｒ０，Ｒ１，
Ｒ２での受波信号と、これら実際の計測がなされたビー
ム位置との間に内挿される補間ビーム位置での受波信号
とを順番に後段の検波手段５３に出力する構成となって
いるので、ビーム補間部５２の構成を除く他の構成は、
従来の超音波診断装置と同様の構成とできる。

【００３７】一方、図４の（ｂ）に示すように、補間ビ
ームの本数を３本とする場合には、ベクトル乗算器を第
１〜６の乗算器４０１ａ〜４０１ｆの６台とし、ベクト
ル加算器を第１〜３の加算器４０２ａ〜４０２ｃの３台
とすると共に、演算制御部１０２から第１〜第６の加算
器にそれぞれ補間係数ａ〜ｆを出力することによって、
前述する図４の（ａ）に示すビーム補間部５２と同じ動
作によって、第１の補間ビーム位置での受波信号ａＲ０
＋ｂＲ１、第２の補間ビーム位置での受波信号ｃＲ０＋
ｄＲ１、及び第３の補間ビーム位置での受波信号ｅＲ０
＋ｆＲ１をそれぞれ得ることが可能となる。

【００３８】図５は本実施の形態の超音波診断装置にお
ける隣接するビーム位置でのビームフォーミングを説明
するための図であり、特に、図５の（ａ）はビームの集
束を細くした場合のビームフォーミングであり、図５の
（ｂ）はビームの集束を緩やかにした場合のビームフォ
ーミングである。

【００３９】図５の（ｂ）に示すように、本実施の形態
の超音波診断装置では、図５（ａ）に示す細いビームを
使用した場合に比較して、ビームの集束を緩やかにして
いるので、隣接する走査線間での相関を大きくすること
が可能となる。すなわち、ビーム補間部５２による隣接
するビーム位置における受波信号から、それぞれの間に
位置する補間ビーム位置における受波信号を内挿する際
の相関を大きくすることが可能となるので、内挿によっ
て得られる補間ビーム位置の受波信号の空間分解能を向
上することができると共に、Ｓ／Ｎ比を向上することが
できる。ただし、超音波ビームの補間によって、超音波
走査線本数を増加し見かけ上のフレームレートを向上さ
せる効果を得る場合や、超音波走査線密度を密にする場
合には、演算制御部１０２によって超音波ビームフォー
ミングの集束度合いや超音波ビーム補間係数を変更する
ことによって実現可能である。

【００４０】以上説明したように、本実施の形態の超音
波診断装置では、実際に計測されたビーム位置である計
測走査線の間に設定される補間ビーム位置である仮想走
査線位置でのエコー信号すなわち受波信号を、ビーム補
間部５２を構成する信号処理部１０３が、計測ビーム位
置での受波信号と演算制御部１０２からの補間係数とを
ベクトル乗算した後に、それぞれをベクトル加算するこ
とによってベクトル補間する。検波部５３はそれぞれの
受波信号から包絡線を検出し、全ラインメモリ部６１に
格納する。ここで、全ラインメモリ部６１からＬ側画像
メモリ６３ａに画像データを読み出し格納することによ
って、選択部６４及びＤ／Ａ変換器６５を介して表示器
９０の表示画面上に断層像が表示されることとなる。

【００４１】ここで、任意方向Ｍ像ビーム設定部８０に
よって、Ｍモード用サンプルラインをＢモード像上の任
意の方向に設定し、このサンプルラインに基づいて、任
意方向Ｍ像抽出部７０を構成する任意方向Ｍ像再構築部
７２が、計測ビーム位置及び補間ビーム位置での受波信
号からサンプルライン上のＭモード像を再構築し、任意
方向Ｍ像ラインメモリ７３に出力し格納する。任意方向
Ｍ像ラインメモリ７３から画像メモリ書き込み選択部６
２を介してＲ側画像メモリ６３ｂにＭモード画像が格納
され、さらに、選択部６４及びＤ／Ａ変換器６５を介し
て表示器９０の表示画面上にＭモード像を表示させるこ
とによって、実際の計測での計測ビーム位置での受波信
号に加えて、補間によって得られた補間ビーム位置での
受波信号を使用したＢモード像及びＭモード像の生成が
可能となるので、実際の計測でのフレームレートに対す
る超音波像の生成用のフレームレートすなわち見かけ上
のフレームレートを大きくすることができる。その結
果、受波信号から生成される超音波像の空間分解能を向
上することが可能となる。また、Ｍモード像の画質を向
上させた場合であっても、十分な表示角度の断層像を表
示させることが可能となるので、任意方向Ｍモードのサ
ンプルラインの設定自由度を大きくできる。

【００４２】一方、Ｍモード像のスクロール速度を高速
化した場合であっても、実際の計測でのフレームレート
に対する超音波像の生成用のフレームレートを大きくす
ることができるので、段差ノイズのないいわゆる連続し
たＭモード像を表示することができる。また、Ｍモード
像のスクロールピッチを密にした場合であっても、実際
の計測でのフレームレートに対する超音波像の生成用の
フレームレートを大きくすることができるので、緻密な
任意方向Ｍモード像を表示させることができる。

【００４３】本実施の形態では、２本以上の複数本のビ
ーム信号を重ね合せて、その重ね合せたビーム信号から
補間ビームを生成するので、ノイズレベルが低下するこ
ととなり、実効的にＳ／Ｍ比が向上できる。

【００４４】なお、本実施の形態の超音波診断装置で
は、ビーム補間部５２が前後のビーム位置における受波
信号に基づいて、内挿演算によって補間ビーム位置にお
ける受波信号を生成する構成としたが、これに限定され
ることはなく、例えば、外挿演算によって、補間ビーム
位置における受波信号を補間する構成としてもよいこと
はいうまでもない。

【００４５】また、本実施の形態の超音波診断装置で
は、Ｂモード像とＭモード像との両方の超音波像を表示
器９０の表示面上に表示させる構成としたが、例えば、
Ｂモード像あるいはＭモード像の何れか一方の超音波像
のみを表示させる構成としてもよいことはいうまでもな
い。

【００４６】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本
発明は、前記発明の実施の形態に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能で
あることは勿論である。

【００４７】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。

【００４８】（１）実際の計測でのフレームレートに対
する超音波像の生成用のフレームレートすなわち見かけ
上のフレームレートを大きくすることができる。

【００４９】（２）受波信号から生成される超音波像の
空間分解能を向上することが可能となる。

【００５０】（３）Ｍモード像の画質を向上させた場合
であっても、十分な表示角度の断層像を表示させること
が可能となるので、任意方向Ｍモードのサンプルライン
の設定自由度を大きくできる。

【００５１】（４）Ｍモード像のスクロール速度を高速
化した場合であっても、実際の計測でのフレームレート
に対する超音波像の生成用のフレームレートを大きくす
ることができるので、段差ノイズのないいわゆる連続し
たＭモード像を表示することができる。

【００５２】（５）Ｍモード像のスクロールピッチを密
にした場合であっても、実際の計測でのフレームレート
に対する超音波像の生成用のフレームレートを大きくす
ることができるので、緻密な任意方向Ｍモード像を表示
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の本実施の形態の超音波診断装置の概略
構成を説明するための図である。

【図２】本発明の本実施の形態の超音波診断装置におけ
る計測ビーム位置と補間ビーム位置との関係を説明する
ための図である。

【図３】本実施の形態のビーム補間部の概略構成を説明
するための図である。

【図４】本実施の形態のビーム補間部の詳細構成を説明
するための図である。

【図５】本実施の形態の超音波診断装置における隣接す
るビーム位置でのビームフォーミングを説明するための
図である。

【符号の説明】

１０は探触子、１１は被検体、２０は超音波送受信部、
３０はＡ／Ｄ変換器、４０は整相部、５０は信号処理
部、５１はローパスフィルタ、５２はビーム補間部、５
３は検波部、６１は全ラインメモリ部、６２は画像メモ
リ読み込み選択部、６３ａはＬ側画像メモリ、６３ｂは
Ｒ側画像メモリ、６４は選択部、６５はＤ／Ａ変換器、
７０は任意方向Ｍ像抽出部、７１は１画像メモリ、７２
は任意方向Ｍ像再構築部、７３は任意方向Ｍ像ラインメ
モリ、８０は任意方向Ｍ像ビーム設定部、９０は表示
器、１０１は超音波信号選択部、１０１はラインメモ
リ、１０２は演算制御部、１０３は信号処理部、４０１
は乗算器、４０２は加算器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体に超音波を送受波する超音波探触
   子と、この超音波探触子を駆動するとともに前記被検体
   からの複数方向から発生したエコー信号を受波する手段
   と、前記エコー信号から前記被検体のＢモード像及びＭ
   モード像を生成する手段と、前記Ｂモード像及びＭモー
   ド像の少なくとも一方を表示する手段とを備えた超音波
   診断装置において、 前記表示手段に表示した画像上に、Ｍモード用サンプル
   ラインを設定する手段と、前記サンプルライン上のＭモ
   ード像を前記複数の方向から発生したエコー信号の大き
   さと方向に基づく補間によって求める手段とを備えたこ
   とを特徴とする超音波診断装置。