JP2002272736A - 超音波診断装置 - Google Patents
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- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
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- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
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- G01S15/8965—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using acousto-optical or acousto-electronic conversion techniques
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 超音波送信系回路及び超音波受信系回路の応
答特性を考慮したＳ／Ｎ比の良い画像を表示することが
できる超音波診断装置を提供する。 【解決手段】 超音波送信部２１及び超音波検出部を含
む超音波探触子２と、タイミング制御部３１、送信回路
３２、光源部３３、分光部３４、結像部３５、光検出部
３６、Ａ／Ｄ変換部３７、送受信特性記憶部３８１、検
出信号記憶部３８３、送受信特性記憶部３８１に記憶さ
れた信号と検出信号記憶部３８３に記憶された信号との
相関係数を算出する相関係数算出部３８２、画像処理部
３９、画像記憶部４０、及び、画像表示部４１を含む本
体３とを具備する。
答特性を考慮したＳ／Ｎ比の良い画像を表示することが
できる超音波診断装置を提供する。 【解決手段】 超音波送信部２１及び超音波検出部を含
む超音波探触子２と、タイミング制御部３１、送信回路
３２、光源部３３、分光部３４、結像部３５、光検出部
３６、Ａ／Ｄ変換部３７、送受信特性記憶部３８１、検
出信号記憶部３８３、送受信特性記憶部３８１に記憶さ
れた信号と検出信号記憶部３８３に記憶された信号との
相関係数を算出する相関係数算出部３８２、画像処理部
３９、画像記憶部４０、及び、画像表示部４１を含む本
体３とを具備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、人体に超音波を送
信し、人体によって反射された超音波を受信し、受信し
た超音波に基づく画像を表示する超音波診断装置に関す
る。
信し、人体によって反射された超音波を受信し、受信し
た超音波に基づく画像を表示する超音波診断装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の超音波診断装置においては、超音
波の受信にＰＺＴ等の超音波振動子が用いられており、
超音波を受信した超音波振動子は、図１３（ａ）に示す
ような検出信号を出力する。この検出信号は検波処理さ
れ、図１３（ｂ）に示すような検波信号となる。そし
て、この検波信号の極大値を結んだ線であるエンベロー
プを得るために、ローパスフィルターを用いて、図１３
（ｃ）に示すような画像信号が抽出される。しかし、こ
のようにエンベロープ信号を画像信号として用いる場合
には、検出信号又は検波信号にそれぞれ含まれる信号成
分の全てを同様に取り扱うため、ノイズの影響を受けや
すい。
波の受信にＰＺＴ等の超音波振動子が用いられており、
超音波を受信した超音波振動子は、図１３（ａ）に示す
ような検出信号を出力する。この検出信号は検波処理さ
れ、図１３（ｂ）に示すような検波信号となる。そし
て、この検波信号の極大値を結んだ線であるエンベロー
プを得るために、ローパスフィルターを用いて、図１３
（ｃ）に示すような画像信号が抽出される。しかし、こ
のようにエンベロープ信号を画像信号として用いる場合
には、検出信号又は検波信号にそれぞれ含まれる信号成
分の全てを同様に取り扱うため、ノイズの影響を受けや
すい。
【０００３】ところで、特許第２６７６０１４号公報
（以下、「文献１」ともいう）には、各送波子から送波
する超音波パルス信号をウオルシュ関数などの直交関数
から成る変調波によって位相変調し、各受信波と送波信
号との相関を求めることにより、目標空間内を走査する
必要がなく、該空間内に同時に信号を送波することがで
き、１画像を得る時間を大幅に短縮することができる先
行技術が掲載されている。しかし、文献１に掲載された
先行技術は、目標空間内を走査する必要をなくし、１画
像を得る時間を短縮するものであるが、送受信の過程に
おける減衰、散乱等により超音波の波形が変形した場合
には、各受信波と送波信号との相関が小さくなってしま
う。
（以下、「文献１」ともいう）には、各送波子から送波
する超音波パルス信号をウオルシュ関数などの直交関数
から成る変調波によって位相変調し、各受信波と送波信
号との相関を求めることにより、目標空間内を走査する
必要がなく、該空間内に同時に信号を送波することがで
き、１画像を得る時間を大幅に短縮することができる先
行技術が掲載されている。しかし、文献１に掲載された
先行技術は、目標空間内を走査する必要をなくし、１画
像を得る時間を短縮するものであるが、送受信の過程に
おける減衰、散乱等により超音波の波形が変形した場合
には、各受信波と送波信号との相関が小さくなってしま
う。
【０００４】また、文献１には、目標空間に向かって、
２次元的に配置した複数の無指向性送波子から、同時に
パルス状の超音波信号を送波し、該超音波信号が目標空
間内で散乱された散乱波を複数の無指向性受波子が受波
し、該受波信号が、送波されてから受波するまでの経過
時間と強度とから、目標空間内の超音波の散乱点の分布
を演算する方法において、超音波信号は、超音波搬送波
を、直交関数から成る変調波による位相変調を行い、該
位相変調は、送波子ごとに異なる変調波によって、しか
も、各送波子ごとに、位相変調波と送波子との組み合わ
せを変更して、互いに干渉しない時間間隔で複数回送波
し、該複数の送波信号は、送波子番号と送信順番とを２
進数表示に変換してビット毎の排他的論理和を求め、該
和に一致する直交関数番号の信号を、該送波子から送信
し、該複数回の受波信号から散乱点の分布を演算する超
音波映像装置の送波方法が掲載されている。しかし、文
献１に掲載された超音波映像装置の送波方法において
は、疑像の発生を防止し、精度の高い画像を得ることが
できるが、送受信の過程における超音波の減衰、散乱等
により超音波の波形が変形した場合には、各受信波と送
波信号との相関が小さくなってしまう。
２次元的に配置した複数の無指向性送波子から、同時に
パルス状の超音波信号を送波し、該超音波信号が目標空
間内で散乱された散乱波を複数の無指向性受波子が受波
し、該受波信号が、送波されてから受波するまでの経過
時間と強度とから、目標空間内の超音波の散乱点の分布
を演算する方法において、超音波信号は、超音波搬送波
を、直交関数から成る変調波による位相変調を行い、該
位相変調は、送波子ごとに異なる変調波によって、しか
も、各送波子ごとに、位相変調波と送波子との組み合わ
せを変更して、互いに干渉しない時間間隔で複数回送波
し、該複数の送波信号は、送波子番号と送信順番とを２
進数表示に変換してビット毎の排他的論理和を求め、該
和に一致する直交関数番号の信号を、該送波子から送信
し、該複数回の受波信号から散乱点の分布を演算する超
音波映像装置の送波方法が掲載されている。しかし、文
献１に掲載された超音波映像装置の送波方法において
は、疑像の発生を防止し、精度の高い画像を得ることが
できるが、送受信の過程における超音波の減衰、散乱等
により超音波の波形が変形した場合には、各受信波と送
波信号との相関が小さくなってしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、上記の点に鑑
み、本発明は、所定の超音波反射物体によって反射され
た超音波に基づく信号と人体等によって反射された超音
波に基づく信号との間の相関係数を算出することによ
り、ノイズの影響を受けにくく、超音波の減衰、散乱等
があった場合であっても大きい相関係数を得ることがで
きる超音波診断装置を提供することを目的とする。
み、本発明は、所定の超音波反射物体によって反射され
た超音波に基づく信号と人体等によって反射された超音
波に基づく信号との間の相関係数を算出することによ
り、ノイズの影響を受けにくく、超音波の減衰、散乱等
があった場合であっても大きい相関係数を得ることがで
きる超音波診断装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、本発明の第１の観点に係る超音波診断装置は、所定
の波形を有する超音波を送信し、被検体によって反射さ
れた超音波を受信する超音波送受信部と、第１の被検体
によって反射された超音波を検出して得られた信号を記
録する第１の記録部と、第２の被検体によって反射され
た超音波を検出して得られた信号を記録する第２の記録
部と、第１の記録部に記録された信号と第２の記録部に
記録された信号との間の相関係数を算出する相関係数算
出部と、相関係数算出部によって算出された相関係数に
基づいて画像信号を生成する画像処理部と、画像処理部
によって生成された画像信号に基づく画像を表示する画
像表示部とを具備する。
め、本発明の第１の観点に係る超音波診断装置は、所定
の波形を有する超音波を送信し、被検体によって反射さ
れた超音波を受信する超音波送受信部と、第１の被検体
によって反射された超音波を検出して得られた信号を記
録する第１の記録部と、第２の被検体によって反射され
た超音波を検出して得られた信号を記録する第２の記録
部と、第１の記録部に記録された信号と第２の記録部に
記録された信号との間の相関係数を算出する相関係数算
出部と、相関係数算出部によって算出された相関係数に
基づいて画像信号を生成する画像処理部と、画像処理部
によって生成された画像信号に基づく画像を表示する画
像表示部とを具備する。
【０００７】また、本発明の第２の観点に係る超音波診
断装置は、所定の波形を有する超音波を送信する超音波
送信部と、被検体によって反射された超音波を受信する
超音波受信部と、第１の被検体によって反射された超音
波を検出して得られた信号を記録する第１の記録部と、
第２の被検体によって反射された超音波を検出して得ら
れた信号を記録する第２の記録部と、第１の記録部に記
録された信号と第２の記録部に記録された信号との間の
相関係数を算出する相関係数算出部と、相関係数算出部
によって算出された相関係数に基づいて画像信号を生成
する画像処理部と、画像処理部によって生成された画像
信号に基づく画像を表示する画像表示部とを具備する。
断装置は、所定の波形を有する超音波を送信する超音波
送信部と、被検体によって反射された超音波を受信する
超音波受信部と、第１の被検体によって反射された超音
波を検出して得られた信号を記録する第１の記録部と、
第２の被検体によって反射された超音波を検出して得ら
れた信号を記録する第２の記録部と、第１の記録部に記
録された信号と第２の記録部に記録された信号との間の
相関係数を算出する相関係数算出部と、相関係数算出部
によって算出された相関係数に基づいて画像信号を生成
する画像処理部と、画像処理部によって生成された画像
信号に基づく画像を表示する画像表示部とを具備する。
【０００８】上記構成によれば、第１の被検体によって
反射された超音波を検出して得られた信号と第２の被検
体によって反射された超音波を検出して得られた信号と
の間の相関係数を算出することにより、ノイズの影響を
受けにくく、超音波の減衰、散乱等があった場合であっ
ても大きい相関係数を得ることができ、超音波送信系回
路及び超音波受信系回路の応答特性を考慮したＳ／Ｎ比
の良い画像を表示することができる。
反射された超音波を検出して得られた信号と第２の被検
体によって反射された超音波を検出して得られた信号と
の間の相関係数を算出することにより、ノイズの影響を
受けにくく、超音波の減衰、散乱等があった場合であっ
ても大きい相関係数を得ることができ、超音波送信系回
路及び超音波受信系回路の応答特性を考慮したＳ／Ｎ比
の良い画像を表示することができる。
【０００９】
【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。図１は、本発明の一実施形
態に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図であ
る。図１に示すように、本実施形態に係る超音波診断装
置１は、超音波探触子２と、本体３とを備えている。超
音波探触子２は、本体３からの駆動信号に基づいて被検
体に超音波を送信するＰＺＴ、ＰＶＤＦ等の超音波送信
部２１と、本体３から受光した光を被検体内で反射され
た超音波によって変調するためのファイバーアレイ等の
超音波検出部２２とを含んでいる。
施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施形
態に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図であ
る。図１に示すように、本実施形態に係る超音波診断装
置１は、超音波探触子２と、本体３とを備えている。超
音波探触子２は、本体３からの駆動信号に基づいて被検
体に超音波を送信するＰＺＴ、ＰＶＤＦ等の超音波送信
部２１と、本体３から受光した光を被検体内で反射され
た超音波によって変調するためのファイバーアレイ等の
超音波検出部２２とを含んでいる。
【００１０】本体３は、タイミング制御部３１と、送信
回路３２と、光源部３３と、分光部３４と、結像部３５
と、光検出部３６と、Ａ／Ｄ変換部３７と、信号処理部
３８と、画像処理部３９と、画像記憶部４０と、画像表
示部４１とを含んでいる。また、信号処理部３８は、送
受信特性記憶部３８１と、相関係数算出部３８２と、検
出信号記憶部３８３とを有している。タイミング制御部
３１は、送信回路３２及び信号処理部３８の動作タイミ
ングを制御する。送信回路３２は、タイミング制御部３
１の制御下で、超音波送信部２１を駆動するための駆動
信号を出力する。送信回路３２が出力する駆動信号は、
所定のパルス波形を有する超音波を超音波送信部２１に
出力させるための信号である。
回路３２と、光源部３３と、分光部３４と、結像部３５
と、光検出部３６と、Ａ／Ｄ変換部３７と、信号処理部
３８と、画像処理部３９と、画像記憶部４０と、画像表
示部４１とを含んでいる。また、信号処理部３８は、送
受信特性記憶部３８１と、相関係数算出部３８２と、検
出信号記憶部３８３とを有している。タイミング制御部
３１は、送信回路３２及び信号処理部３８の動作タイミ
ングを制御する。送信回路３２は、タイミング制御部３
１の制御下で、超音波送信部２１を駆動するための駆動
信号を出力する。送信回路３２が出力する駆動信号は、
所定のパルス波形を有する超音波を超音波送信部２１に
出力させるための信号である。
【００１１】光源部３３は、所定の波長の光を発生す
る。分光部３４は、光源部３３から受光した光を超音波
検出部２２に伝送するとともに、超音波検出部２２から
受光した光を分光して結像部３５に出力する。光検出部
３６は、受光した光を電気信号に変換するＰＤ（フォト
ダイオード）、ＣＣＤ（電荷結合素子）等である。結像
部３５は、分光部３４から受光した光をフォーカスして
光検出部３６の受光面に結像させる。Ａ／Ｄ変換部３７
は、光検出部３６から出力されるアナログ信号をディジ
タル信号に変換する。
る。分光部３４は、光源部３３から受光した光を超音波
検出部２２に伝送するとともに、超音波検出部２２から
受光した光を分光して結像部３５に出力する。光検出部
３６は、受光した光を電気信号に変換するＰＤ（フォト
ダイオード）、ＣＣＤ（電荷結合素子）等である。結像
部３５は、分光部３４から受光した光をフォーカスして
光検出部３６の受光面に結像させる。Ａ／Ｄ変換部３７
は、光検出部３６から出力されるアナログ信号をディジ
タル信号に変換する。
【００１２】送受信特性記憶部３８１は、超音波診断動
作に先立って行われる送受信特性記憶動作時において、
Ａ／Ｄ変換部３７から受信したディジタル信号（ディジ
タルデータ）を記憶する。検出信号記憶部３８３は、超
音波診断動作時において、Ａ／Ｄ変換部３７から受信し
たディジタル信号を記憶する。
作に先立って行われる送受信特性記憶動作時において、
Ａ／Ｄ変換部３７から受信したディジタル信号（ディジ
タルデータ）を記憶する。検出信号記憶部３８３は、超
音波診断動作時において、Ａ／Ｄ変換部３７から受信し
たディジタル信号を記憶する。
【００１３】相関係数算出部３８２は、送受信特性記憶
部３８１に記憶されたディジタル信号と検出信号記憶部
３８３に記憶されたディジタル信号との間の相関係数Ｒ
（τ）を算出する。相関係数Ｒ（τ）（τは遅れ時間）
は、自己相関関数Ｃ（τ）を用いて、
部３８１に記憶されたディジタル信号と検出信号記憶部
３８３に記憶されたディジタル信号との間の相関係数Ｒ
（τ）を算出する。相関係数Ｒ（τ）（τは遅れ時間）
は、自己相関関数Ｃ（τ）を用いて、
【数１】 により算出可能である。ここで、自己相関関数Ｃ（τ）
は、
は、
【数２】 で表される。本実施形態においては、相関係数算出部３
８２は、送受信特性記憶部３８１に記憶されたディジタ
ル信号と検出信号記憶部３８３に記憶されたディジタル
信号とを少しずつずらしながら（遅れ時間τを変化させ
ることに相当する）積和して行くことにより、相関係数
Ｒ（τ）を算出する。
８２は、送受信特性記憶部３８１に記憶されたディジタ
ル信号と検出信号記憶部３８３に記憶されたディジタル
信号とを少しずつずらしながら（遅れ時間τを変化させ
ることに相当する）積和して行くことにより、相関係数
Ｒ（τ）を算出する。
【００１４】画像処理部３９は、相関係数算出部３８２
によって算出された相関係数と検出信号記憶部３８３に
記憶された信号とを乗ずることにより、画像信号（画像
データ）を生成する。画像記憶部４０は、画像処理部３
９によって生成された画像信号を記憶する。画像表示部
４１は、画像処理部３９によって生成された画像信号に
基づく画像を表示する。
によって算出された相関係数と検出信号記憶部３８３に
記憶された信号とを乗ずることにより、画像信号（画像
データ）を生成する。画像記憶部４０は、画像処理部３
９によって生成された画像信号を記憶する。画像表示部
４１は、画像処理部３９によって生成された画像信号に
基づく画像を表示する。
【００１５】次に、本発明の一実施形態に係る超音波診
断装置の動作について説明する。まず、超音波診断装置
の送受信特性記憶動作について、図１及び図２を参照し
ながら説明する。図２は、超音波診断装置の送受信特性
記憶動作を示すフローチャートである。オペレータが、
超音波を反射させるために液体（例えば、水）中に設置
されたアルミニウム板に対向するように超音波診断装置
１の超音波探触子２を保持するとともに送受信特性記憶
動作の開始を超音波診断装置１に指示すると、超音波診
断装置１は、図２に示すような一連の送受信特性記憶動
作を開始する。
断装置の動作について説明する。まず、超音波診断装置
の送受信特性記憶動作について、図１及び図２を参照し
ながら説明する。図２は、超音波診断装置の送受信特性
記憶動作を示すフローチャートである。オペレータが、
超音波を反射させるために液体（例えば、水）中に設置
されたアルミニウム板に対向するように超音波診断装置
１の超音波探触子２を保持するとともに送受信特性記憶
動作の開始を超音波診断装置１に指示すると、超音波診
断装置１は、図２に示すような一連の送受信特性記憶動
作を開始する。
【００１６】送受信特性記憶動作においては、送信回路
３２が、タイミング制御部３１の制御下で駆動信号を超
音波送信部２１に送信し、超音波送信部２１が、駆動信
号に従って所定の波形を有する超音波をアルミニウム板
に送信する（ステップＳ１０１）。超音波送信部２１か
ら送信された超音波は、水中を伝播した後、アルミニウ
ム板によって反射され、再度水中を伝播して、超音波検
出部２２に到達する。次に、超音波検出部２２が、アル
ミニウム板によって反射された超音波を受信する（ステ
ップＳ１０２）。具体的には、超音波検出部２２におい
て、光源部３３によって生成された所定の波長を有する
光が、アルミニウム板によって反射された超音波によっ
て変調される。次に、分光部３４、結像部３５、及び、
光検出部３６が、超音波検出部２２において変調された
光をアナログの電気信号に変換し、Ａ／Ｄ変換部３７
が、この電気信号からディジタル信号（以下、単に「参
照信号」ともいう）を生成する（ステップＳ１０３）。
図４の（ｂ）は、図４の（ａ）に示すパルス波形を有す
る超音波がアルミニウム板によって反射され、該反射さ
れた超音波に基づいて生成された参照信号の波形の例を
示す図である。次に、送受信特性記憶部３８１が、参照
信号を記憶する（ステップＳ１０４）。なお、参照信号
は、各音線の位置に対応しそれぞれ取得しても良い。ま
た、符号化送受信時には、符号パターン毎に取得しても
良い。
３２が、タイミング制御部３１の制御下で駆動信号を超
音波送信部２１に送信し、超音波送信部２１が、駆動信
号に従って所定の波形を有する超音波をアルミニウム板
に送信する（ステップＳ１０１）。超音波送信部２１か
ら送信された超音波は、水中を伝播した後、アルミニウ
ム板によって反射され、再度水中を伝播して、超音波検
出部２２に到達する。次に、超音波検出部２２が、アル
ミニウム板によって反射された超音波を受信する（ステ
ップＳ１０２）。具体的には、超音波検出部２２におい
て、光源部３３によって生成された所定の波長を有する
光が、アルミニウム板によって反射された超音波によっ
て変調される。次に、分光部３４、結像部３５、及び、
光検出部３６が、超音波検出部２２において変調された
光をアナログの電気信号に変換し、Ａ／Ｄ変換部３７
が、この電気信号からディジタル信号（以下、単に「参
照信号」ともいう）を生成する（ステップＳ１０３）。
図４の（ｂ）は、図４の（ａ）に示すパルス波形を有す
る超音波がアルミニウム板によって反射され、該反射さ
れた超音波に基づいて生成された参照信号の波形の例を
示す図である。次に、送受信特性記憶部３８１が、参照
信号を記憶する（ステップＳ１０４）。なお、参照信号
は、各音線の位置に対応しそれぞれ取得しても良い。ま
た、符号化送受信時には、符号パターン毎に取得しても
良い。
【００１７】このようにして生成された参照信号は、超
音波診断装置１の超音波送信系回路（送信回路３２及び
超音波送信部２１）及び超音波受信系回路（超音波検出
部２２、分光部３４、結像部３５、及び、光検出部３
６）の双方を含む超音波送受信系回路の超音波送受信特
性を表す成分を有しているものと考えることができる。
音波診断装置１の超音波送信系回路（送信回路３２及び
超音波送信部２１）及び超音波受信系回路（超音波検出
部２２、分光部３４、結像部３５、及び、光検出部３
６）の双方を含む超音波送受信系回路の超音波送受信特
性を表す成分を有しているものと考えることができる。
【００１８】次に、超音波診断装置の超音波診断動作に
ついて、図１及び図３を参照しながら説明する。図３
は、超音波診断装置の超音波診断動作を示すフローチャ
ートである。オペレータが、超音波診断の対象である人
体に超音波診断装置１の超音波探触子２を押し当てると
ともに超音波診断動作の開始を超音波診断装置１に指示
すると、超音波診断装置１は、図３に示すような一連の
超音波診断動作を開始する。
ついて、図１及び図３を参照しながら説明する。図３
は、超音波診断装置の超音波診断動作を示すフローチャ
ートである。オペレータが、超音波診断の対象である人
体に超音波診断装置１の超音波探触子２を押し当てると
ともに超音波診断動作の開始を超音波診断装置１に指示
すると、超音波診断装置１は、図３に示すような一連の
超音波診断動作を開始する。
【００１９】超音波診断動作においては、送信回路３２
が、タイミング制御部３１の制御下で駆動信号を超音波
送信部２１に送信し、超音波送信部２１が、駆動信号に
従って所定の波形を有する超音波を人体に送信する（ス
テップＳ２０１）。超音波送信部２１から送信された超
音波は、人体内を伝播した後、臓器等によって反射さ
れ、再度人体内を伝播して、超音波検出部２２に到達す
る。次に、超音波検出部２２が、人体内の臓器等によっ
て反射された超音波を受信する（ステップＳ２０２）。
具体的には、超音波検出部２２において、光源部３３に
よって生成された所定の波長を有する光が、人体内の臓
器等によって反射された超音波によって変調される。次
に、分光部３４、結像部３５、及び、光検出部３６が、
超音波検出部２２において変調された光をアナログの電
気信号に変換し、Ａ／Ｄ変換部３７が、この電気信号か
らディジタル信号（以下、単に「検出信号」ともいう）
を生成する（ステップＳ２０３）。検出信号は、音線毎
に生成される。図４の（ｃ）は、図４の（ａ）に示すパ
ルス波形を有する超音波が人体内の臓器等によって反射
され、該反射された超音波に基づいて生成された検出信
号の波形の例を示す図である。
が、タイミング制御部３１の制御下で駆動信号を超音波
送信部２１に送信し、超音波送信部２１が、駆動信号に
従って所定の波形を有する超音波を人体に送信する（ス
テップＳ２０１）。超音波送信部２１から送信された超
音波は、人体内を伝播した後、臓器等によって反射さ
れ、再度人体内を伝播して、超音波検出部２２に到達す
る。次に、超音波検出部２２が、人体内の臓器等によっ
て反射された超音波を受信する（ステップＳ２０２）。
具体的には、超音波検出部２２において、光源部３３に
よって生成された所定の波長を有する光が、人体内の臓
器等によって反射された超音波によって変調される。次
に、分光部３４、結像部３５、及び、光検出部３６が、
超音波検出部２２において変調された光をアナログの電
気信号に変換し、Ａ／Ｄ変換部３７が、この電気信号か
らディジタル信号（以下、単に「検出信号」ともいう）
を生成する（ステップＳ２０３）。検出信号は、音線毎
に生成される。図４の（ｃ）は、図４の（ａ）に示すパ
ルス波形を有する超音波が人体内の臓器等によって反射
され、該反射された超音波に基づいて生成された検出信
号の波形の例を示す図である。
【００２０】次に、検出信号記憶部３８３が、検出信号
を記憶する（ステップＳ２０４）。検出信号は、音線毎
に記憶される。次に、相関係数算出部３８２が、送受信
特性記憶部３８１に記憶された参照信号と検出信号記憶
部３８３に記憶された検出信号との間の相関係数を算出
する（ステップＳ２０５）。相関係数は、音線毎に算出
される。図４の（ｄ）は、図４の（ｂ）に示す参照信号
と図４の（ｃ）に示す検出信号との間の相関係数を示す
図である。尚、相関係数算出部３８２が、所定の閾値以
上の部分を抽出する閾値処理を相関係数に施すこととし
ても良い。図４の（ｅ）は、図４の（ｄ）に示す相関係
数に閾値処理を施した場合を示す図である。次に、画像
処理部３９が、相関係数と検出信号とを乗じることによ
り、画像信号を生成する（ステップＳ２０６）。この画
像信号は、画像記憶部４０によって一時記憶される。次
に、画像表示部４１が、画像信号に従って人体内の臓器
等を示す画像を表示する（ステップＳ２０７）。
を記憶する（ステップＳ２０４）。検出信号は、音線毎
に記憶される。次に、相関係数算出部３８２が、送受信
特性記憶部３８１に記憶された参照信号と検出信号記憶
部３８３に記憶された検出信号との間の相関係数を算出
する（ステップＳ２０５）。相関係数は、音線毎に算出
される。図４の（ｄ）は、図４の（ｂ）に示す参照信号
と図４の（ｃ）に示す検出信号との間の相関係数を示す
図である。尚、相関係数算出部３８２が、所定の閾値以
上の部分を抽出する閾値処理を相関係数に施すこととし
ても良い。図４の（ｅ）は、図４の（ｄ）に示す相関係
数に閾値処理を施した場合を示す図である。次に、画像
処理部３９が、相関係数と検出信号とを乗じることによ
り、画像信号を生成する（ステップＳ２０６）。この画
像信号は、画像記憶部４０によって一時記憶される。次
に、画像表示部４１が、画像信号に従って人体内の臓器
等を示す画像を表示する（ステップＳ２０７）。
【００２１】本実施形態に係る超音波診断装置において
は、画像処理部３９が、相関係数と検出信号とを乗じる
ことにより画像信号を生成することとしているが、相関
係数をそのまま画像信号としても良い。あるいは、相関
係数算出部３８２が、閾値処理を相関係数に施し、画像
処理部３９が、この閾値処理後の信号と検出信号とを乗
じることにより画像信号を生成することとしても良い。
は、画像処理部３９が、相関係数と検出信号とを乗じる
ことにより画像信号を生成することとしているが、相関
係数をそのまま画像信号としても良い。あるいは、相関
係数算出部３８２が、閾値処理を相関係数に施し、画像
処理部３９が、この閾値処理後の信号と検出信号とを乗
じることにより画像信号を生成することとしても良い。
【００２２】このように、本実施形態に係る超音波診断
装置によれば、参照信号と検出信号との間の相関係数に
基づいて画像信号を生成するので、超音波送信系回路及
び超音波受信系回路の応答特性を考慮したＳ／Ｎ比の良
い画像を表示することができる。
装置によれば、参照信号と検出信号との間の相関係数に
基づいて画像信号を生成するので、超音波送信系回路及
び超音波受信系回路の応答特性を考慮したＳ／Ｎ比の良
い画像を表示することができる。
【００２３】尚、本実施形態に係る超音波診断装置にお
いて、超音波の送受信が可能な素子（ＰＺＴ等）を用い
ることにより、超音波送信部２１及び超音波検出部２２
を一体とすることもできる。このような場合において
も、参照信号と検出信号との相関係数に基づいて画像信
号を生成し、Ｓ／Ｎ比の良い画像を表示することができ
る。また、超音波送信部２１として、複数チャンネルの
超音波を送受信することができるフェーズドアレイ方式
を用いることとしても良い。この場合には、送受信特性
記憶部３８１又は検出信号記憶部３８３が、複数の検出
信号の位相を整合して得られた信号を参照信号又は検出
信号として記憶し、相関係数算出部３８２が、これらの
信号間の相関係数を算出するようにすれば良い。
いて、超音波の送受信が可能な素子（ＰＺＴ等）を用い
ることにより、超音波送信部２１及び超音波検出部２２
を一体とすることもできる。このような場合において
も、参照信号と検出信号との相関係数に基づいて画像信
号を生成し、Ｓ／Ｎ比の良い画像を表示することができ
る。また、超音波送信部２１として、複数チャンネルの
超音波を送受信することができるフェーズドアレイ方式
を用いることとしても良い。この場合には、送受信特性
記憶部３８１又は検出信号記憶部３８３が、複数の検出
信号の位相を整合して得られた信号を参照信号又は検出
信号として記憶し、相関係数算出部３８２が、これらの
信号間の相関係数を算出するようにすれば良い。
【００２４】本実施形態に係る超音波診断装置において
は、信号処理部３８をＡ／Ｄ変換部３７と画像処理部３
９との間に設けることによりディジタル信号処理を行っ
ているが、信号処理部３８を光検出部３６とＡ／Ｄ変換
部３７との間に設けることによりアナログ信号処理を行
うようにしても良い。また、本実施形態に係る超音波診
断装置においては、送受信特性記憶動作時に超音波を反
射する物体として、液体中に配置されたアルミニウム板
を用いているが、これに代えて人体と音響インピーダン
スが概等しいファントム等を用いることとしても良い。
は、信号処理部３８をＡ／Ｄ変換部３７と画像処理部３
９との間に設けることによりディジタル信号処理を行っ
ているが、信号処理部３８を光検出部３６とＡ／Ｄ変換
部３７との間に設けることによりアナログ信号処理を行
うようにしても良い。また、本実施形態に係る超音波診
断装置においては、送受信特性記憶動作時に超音波を反
射する物体として、液体中に配置されたアルミニウム板
を用いているが、これに代えて人体と音響インピーダン
スが概等しいファントム等を用いることとしても良い。
【００２５】本実施形態に係る超音波診断装置において
は、超音波送信部２１が、図４の（ａ）に示すパルス波
形を有する超音波を送信することとしているが、図５の
（ａ）に示すコードによって図５の（ｂ）に示す正弦波
を変調した図５の（ｃ）に示す波形を有する超音波を送
信することとしても良いし、図６の（ａ）に示すコード
によって図６の（ｂ）に示す正弦波を変調した図６の
（ｃ）に示す波形を有する超音波を送信することとして
も良い。以上において、正弦波の替りに、矩形波、三角
波等の交流波を用いることも可能である。
は、超音波送信部２１が、図４の（ａ）に示すパルス波
形を有する超音波を送信することとしているが、図５の
（ａ）に示すコードによって図５の（ｂ）に示す正弦波
を変調した図５の（ｃ）に示す波形を有する超音波を送
信することとしても良いし、図６の（ａ）に示すコード
によって図６の（ｂ）に示す正弦波を変調した図６の
（ｃ）に示す波形を有する超音波を送信することとして
も良い。以上において、正弦波の替りに、矩形波、三角
波等の交流波を用いることも可能である。
【００２６】
【発明の効果】以上述べた様に、本発明に係る超音波診
断装置によれば、参照信号と検出信号との間の相関係数
を算出し、この相関係数に基づいて画像信号を生成する
ので、超音波送信系回路及び超音波受信系回路の応答特
性を考慮したＳ／Ｎ比の良い画像を表示することができ
る。
断装置によれば、参照信号と検出信号との間の相関係数
を算出し、この相関係数に基づいて画像信号を生成する
ので、超音波送信系回路及び超音波受信系回路の応答特
性を考慮したＳ／Ｎ比の良い画像を表示することができ
る。
【図１】本発明の一実施形態に係る超音波診断装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る超音波診断装置の送
受信特性記憶動作を示すフローチャートである。
受信特性記憶動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係る超音波診断装置の超
音波診断動作を示すフローチャートである。
音波診断動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係る超音波診断装置が送
受信する超音波の波形等を示す図である。
受信する超音波の波形等を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る超音波診断装置が送
信する超音波の波形の別の例を示す図である。
信する超音波の波形の別の例を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る超音波診断装置が送
信する超音波の波形のさらに別の例を示す図である。
信する超音波の波形のさらに別の例を示す図である。
【図７】従来の超音波診断装置が検出する検出信号の波
形等を示す図である。
形等を示す図である。
１ 超音波診断装置 ２ 超音波探触子 ３ 本体 ２１ 超音波送信部 ２２ 超音波検出部 ３１ タイミング制御部 ３２ 送信回路 ３３ 光源部 ３４ 分光部 ３５ 結像部 ３６ 光検出部 ３７ Ａ／Ｄ変換部 ３８ 信号処理部 ３９ 画像処理部 ４０ 画像記憶部 ４１ 画像表示部 ３８１ 送受信特性記憶部 ３８２ 相関係数算出部 ３８３ 検出信号記憶部
Claims (11)
- 【請求項１】 所定の波形を有する超音波を送信し、被
検体によって反射された超音波を受信する超音波送受信
部と、 第１の被検体によって反射された超音波を検出して得ら
れた信号を記録する第１の記録部と、 第２の被検体によって反射された超音波を検出して得ら
れた信号を記録する第２の記録部と、 前記第１の記録部に記録された信号と前記第２の記録部
に記録された信号との間の相関係数を算出する相関係数
算出部と、 前記相関係数算出部によって算出された相関係数に基づ
いて画像信号を生成する画像処理部と、 前記画像処理部によって生成された画像信号に基づく画
像を表示する画像表示部と、を具備する超音波診断装
置。 - 【請求項２】 前記超音波送受信部が、パルス波形、交
流波形、又は、所定のコードによって変調された交流波
形を有する超音波を送信す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３】 前記超音波送受信部がフェーズドアレイ
方式による複数の超音波検出素子を含み、前記第１の記
録部が、第１の被検体によって反射された超音波に基づ
く複数の検出信号の位相を整合して得られた信号を記録
し、前記第２の記録部が、第２の被検体によって反射さ
れた超音波に基づく複数の検出信号の位相を整合して得
られた信号を記録することを特徴とする請求項１又は２
記載の超音波診断装置。 - 【請求項４】 所定の波形を有する超音波を送信する超
音波送信部と、 被検体によって反射された超音波を受信する超音波受信
部と、 第１の被検体によって反射された超音波を検出して得ら
れた信号を記録する第１の記録部と、 第２の被検体によって反射された超音波を検出して得ら
れた信号を記録する第２の記録部と、 前記第１の記録部に記録された信号と前記第２の記録部
に記録された信号との間の相関係数を算出する相関係数
算出部と、 前記相関係数算出部によって算出された相関係数に基づ
いて画像信号を生成する画像処理部と、 前記画像処理部によって生成された画像信号に基づく画
像を表示する画像表示部と、を具備する超音波診断装
置。 - 【請求項５】 前記超音波送信部が、パルス波形、交流
波形、又は、所定のコードによって変調された交流波形
を有する超音波を送信することを特徴とする請求項４記
載の超音波診断装置。 - 【請求項６】 前記超音波受信部がフェーズドアレイ方
式による複数の超音波検出素子を含み、前記第１の記録
部が、第１の被検体によって反射された超音波に基づく
複数の検出信号の位相を整合して得られた信号を記録
し、前記第２の記録部が、第２の被検体によって反射さ
れた超音波に基づく複数の検出信号の位相を整合して得
られた信号を記録することを特徴とする請求項４又は５
記載の超音波診断装置。 - 【請求項７】 前記第１の被検体が、液体中に配置され
たアルミニウム板であることを特徴とする請求項１〜６
のいずれか１項記載の超音波診断装置。 - 【請求項８】 前記第１の被検体が、人体と音響インピ
ーダンスが概等しいファントムであることを特徴とする
請求項１〜６のいずれか１項記載の超音波診断装置。 - 【請求項９】 前記画像処理部が、前記相関係数算出部
によって算出された相関係数に閾値処理を施すことによ
り画像信号を生成することを特徴とする請求項１〜８の
いずれか１項記載の超音波診断装置。 - 【請求項１０】 前記画像処理部が、前記相関係数算出
部によって算出された相関係数と前記第２の記録部に記
録されている信号とを乗じることにより画像信号を生成
することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項記載
の超音波診断装置。 - 【請求項１１】 前記画像処理部が、前記相関係数算出
部によって算出された相関係数に閾値処理を施した信号
と前記第２の記録部に記録されている信号とを乗じるこ
とにより画像信号を生成することを特徴とする請求項１
〜９のいずれか１項記載の超音波診断装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001079776A JP2002272736A (ja) | 2001-03-21 | 2001-03-21 | 超音波診断装置 |
| US10/098,382 US6682486B2 (en) | 2001-03-21 | 2002-03-18 | Ultrasonic diagnosing method and apparatus using correlative coefficient |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001079776A JP2002272736A (ja) | 2001-03-21 | 2001-03-21 | 超音波診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002272736A true JP2002272736A (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=18936159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001079776A Withdrawn JP2002272736A (ja) | 2001-03-21 | 2001-03-21 | 超音波診断装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6682486B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002272736A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014094228A (ja) * | 2012-11-12 | 2014-05-22 | Canon Inc | 被検体情報取得装置およびその制御方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004286680A (ja) * | 2003-03-24 | 2004-10-14 | Fuji Photo Film Co Ltd | 超音波送受信装置 |
| JP5483905B2 (ja) * | 2009-03-03 | 2014-05-07 | キヤノン株式会社 | 超音波装置 |
| JP6151882B2 (ja) * | 2010-12-24 | 2017-06-21 | キヤノン株式会社 | 被検体情報取得装置及び被検体情報取得方法 |
| WO2017056968A1 (ja) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | 株式会社資生堂 | 表面特性測定方法、表面特性測定装置、及び表面特性測定プログラム |
| CN111728637A (zh) * | 2020-06-06 | 2020-10-02 | 东南大学 | 一种无创双通道数据传输植入式胃慢波检测装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2676014B2 (ja) | 1991-11-29 | 1997-11-12 | 三井造船株式会社 | 超音波映像装置の送波方法 |
| JP3175446B2 (ja) * | 1993-11-29 | 2001-06-11 | ソニー株式会社 | 情報圧縮方法及び装置、圧縮情報伸張方法及び装置、圧縮情報記録／伝送装置、圧縮情報再生装置、圧縮情報受信装置、並びに記録媒体 |
-
2001
- 2001-03-21 JP JP2001079776A patent/JP2002272736A/ja not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-03-18 US US10/098,382 patent/US6682486B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014094228A (ja) * | 2012-11-12 | 2014-05-22 | Canon Inc | 被検体情報取得装置およびその制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020138005A1 (en) | 2002-09-26 |
| US6682486B2 (en) | 2004-01-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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