JP2003190157A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 超音波診断において、信号対ノイズ比を改善
する。また、そのための回路規模及びコストを低減す
る。 【解決手段】 実データを周波数領域においてフィルタ
リング（パルス圧縮）するフィルタ５０は、高速フーリ
エ変換（ＦＦＴ）装置５２と、複素乗算器５４と、フィ
ルタ特性メモリ５６と、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦ
Ｔ）装置５８と、を含む。ＦＦＴ装置５２とＩＦＦＴ装
置５８は、２つの入力及び２つの出力を備える。フィル
タ５０は、周波数領域において２つの実信号を並列的に
フィルタリングすることにより処理速度の増大を可能に
する。すなわち、一方の実信号をＦＦＴ装置５２の実部
入力に供給し、他方の実信号をＦＦＴ装置５２の虚部入
力に供給する。フィルタ特性メモリ５６には、複数のフ
ィルタ周波数特性が保存される。いずれかのフィルタ周
波数特性がビーム集束深度などの設定に基づき選択され
る。フィルタ５０によって、符号化波形をパルス圧縮で
き、超音波画像における信号対ノイズ比が改善される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は超音波診断装置に関
し、特にパルス圧縮技術に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】超音波診断では、超音波探
触子に含まれるトランスデューサにより、まず、超音波
パルスが検査対象としての媒体、例えば人体内のある領
域に送波され、その後、媒体の数々の不連続部分で反射
してきた超音波エコー（反射波）が電気信号（受信信
号）に変換される。その受信信号に対して、例えば、増
幅、フィルタリング、ビーム形成、検波などの種々の処
理が施され、最終的にデジタル値（画素値）の集合（つ
まり超音波画像）に変換される。超音波画像は陰極線管
（ＣＲＴ）などの電子ディスプレイに表示することもで
きるし、あるいは超音波画像から写真を生成することも
できる。超音波診断（及び他のコヒーレント映像システ
ム）における問題点の１つとして、電気的ノイズがあ
る。信号対ノイズ比（ＳＮＲ）が低い場合、ノイズが有
意な信号を完全に又は部分的に覆う場合がある（特に超
音波画像において深部において顕著となる）。そこで、
製造業者は低ノイズシステムを設計することに努力して
いるが、どんなシステムにおいても、ある程度のサーマ
ルノイズが存在する。したがって、ノイズレベルの低減
を図る一方において、ＳＮＲを改善するために信号を増
強するのが望ましい。これは、端的に言えば、送信エネ
ルギーの増加によって実現される。

【０００３】信号の振幅及び存続時間の少なくともいず
れかを増加させれば、送信エネルギーが増大する。しか
し、信号の振幅を増加できる程度には限界がある。例え
ば、レーダでは、最大振幅に実際的な実施の限界があ
る。医用超音波の分野では、高い振幅の音圧が生体組織
にダメージを及ぼす可能性があるため、生体の安全性の
観点から、振幅の限界がある。そこで、振幅を増加させ
ずに、信号エネルギーを増加させるためには、存続時間
の長い波形を送信しなければならない。この長時間波形
が単純な正弦波バースト（simple sinusoidal burst）
の場合、当該信号の帯域幅が短パルス信号に比べて減少
し、距離方向の分解能が劣化する。したがって、長時間
波形信号の帯域幅が従来の短パルス信号の帯域幅と等し
いかそれ以上に維持されるように、送信された信号を周
波数変調する必要がある。この変調された送信波を「符
号化された波形（符号化波形）」と呼ぶことにする。こ
れは、大まかに言えば、各送信時期ごとに、異なる瞬時
周波数を送信することと等価である。

【０００４】送信された信号が符号化波形の場合、受信
したエコー信号が「パルス圧縮フィルタ」により処理さ
れる。パルス圧縮フィルタは、各周波数成分ごとに異な
る位相遅延を与えて、振幅が増大するように全周波数成
分の位相を揃えて加算するものである。これにより、短
い且つ高振幅の「圧縮」パルスが生成される。

【０００５】符号化波形を用いる方式はよく知られてお
り、数多くの通信理論及びレーダの教本で説明されてい
る。例えば、ペイトンＺピーブルズジュニア、ジョンワ
イリーアンドサンズ会社（Peyton Z. Peebles,Jr.,John
Wiley & Sons,Inc.,1998）による「レーダ原理(Radar
Principles）」に記載されている。この方法を医用超音
波に適用した特定の方法については、例えば、Ｍオドネ
ル（M. O'Donnell）によって"Coded excitation system
s for improving the penetration of real-time phase
d-array imaging systems" (IEEE Transactions UFFC,
Vol.39,No.3,May 1992)において、発表されている。

【０００６】符号化波形を用いる方式を実施する場合に
おける第１の問題は、パルス圧縮フィルタのコストであ
る。高性能装置への当該方式の適用を考えた場合、パル
ス圧縮フィルタは、デジタルＦＩＲ（有限インパルス応
答）フィルタとして実施されるが、このパルス圧縮フィ
ルタのコストは、フィルタタップ数（すなわち、フィル
タのインパルス応答におけるサンプル数）に伴い増加す
る。フィルタタップ数は、フィルタの有効時間とサンプ
リングレートとの積で規定され、医用超音波の分野では
５１２タップを越えるものとなる。長いデータ列をリア
ルタイムでフィルタリングしなければならない場合に
は、各フィルタタップに対して、１つずつ乗算器が必要
となり、このためパルス圧縮フィルタの回路規模は増大
し、またそのコストは非常に高くなる。

【０００７】長いデータ列のフィルタリングに関して
は、周波数領域において畳込み演算を実行するのがより
効率的であることが知られている。すなわち、まずデー
タに高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実行し、この変換さ
れたデータとフィルタ周波数特性とを乗算し、その結果
を逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）することにより、フィル
タリングされた時間領域の信号を得られる。この手法に
より計算量は低減するが、満足できるデータ処理速度で
当該処理を実現することは依然として非常に難しい状況
にある。

【０００８】計算量を低減する方法として、２組のデー
タに対して並列にＦＦＴ演算を実行する方法が考えられ
る。すなわち、ＦＦＴ演算器の実部入力に、あるデータ
を供給し、ＦＦＴ演算器の虚部入力に、別のデータを供
給する。ＦＦＴ演算器から出力された２つの信号（実部
信号、虚部信号）を分離し、その分離されたそれぞれの
信号に対して、時間領域のフィルタ特性を周波数領域に
変換したものを個別的に乗算し、更に、それらを個別的
に逆フーリエ変換するというものである。この方法によ
れば、全体の計算量が２０％強減少するが、それほど大
きな改善とはいえない。

【０００９】ちなみに、ＲＦ周波数をもった符号化波形
に対するパルス圧縮に必要な計算量を低減する別の方法
では、ＲＦ信号がベースバンドに復調され、これに対
し、パルス圧縮に先立って、データ間引き処理がなされ
る。これにより、サンプリングレートが低減される。し
かしながら、有効な帯域幅が中心周波数の５０％を超え
る医用超音波技術の分野では、この方法による計算量低
減はあったとしてもごく僅かである。しかも適切なパル
ス圧縮フィルタの設計がさらに難しいために、距離方向
の分解能が劣る可能性がある。したがって、符号化波形
のパルス圧縮に必要な計算量を減少させることが望まれ
ている。

【００１０】符号化波形システムの第２の問題は、送受
信回路及び媒体における非線形性のため、殊に、媒体に
おける周波数依存型減衰のために生じる信号の歪みに起
因する問題である。パルス圧縮フィルタは、理論上の特
定の波形形状に対して設計され、歪みのある波形を処理
する場合にはその性能が低下する。したがって、このよ
うな波形の歪みを補償する簡易な方法が望まれる。

【００１１】本発明の目的は、低コストで信号対雑音比
を高めることにある。

【００１２】本発明の他の目的は、浅い部位から深い部
位まで超音波画像の画質を高めることにある。

【００１３】本発明の他の目的は、非符号化送信と符号
化送信の両者の利点を発揮させることにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】（１）本発明において
は、送信パルスが符号化（周波数変調などを含む）さ
れ、反射波の受波により得られる受信信号に対して、周
波数領域での畳み込み演算が遂行され、つまりパルス圧
縮が施される。そして、パルス圧縮後の信号が時間領域
の受信信号に戻される。必要に応じて、そのパルス圧縮
後の受信信号に基づいて超音波画像が形成される。

【００１５】望ましくは、パルス圧縮フィルタには、検
波（包絡検波や直交検波）前におけるＲＦ受信信号が入
力される。また望ましくは、パルス圧縮フィルタは、複
素ＦＦＴ演算器、複素乗算器、及び、複素ＩＦＦＴ演算
器を含む。複素ＦＦＴ演算器には、２つのＲＦ受信信号
（２つの実信号）が入力され、つまり、それら２つの実
信号が１つの複素信号に合成処理（パッキング）された
状態で、複素ＦＦＴ演算器に入力される。そして、複素
ＦＦＴ演算の結果としての複素信号が複素乗算器に入力
され、そこで、複素信号に対して周波数領域においてフ
ィルタリング（パルス圧縮）がなされる。フィルタリン
グ後の複素信号は複素ＩＦＦＴ回路に入力され、そこで
複素信号に対して分離処理（アンパッキング）がなされ
て、フィルタリングされた２つの実信号が出力される。
フィルタの周波数特性は、周波数領域においてパルス圧
縮を実現するために、時間領域における実インパルス応
答に対応したものとして設計される。上記構成によれ
ば、周波数領域において、パッキング状態でフィルタリ
ングを行えるので、演算量を半減させることができる。
なお、パッキング回路及びアンパッキング回路は、必要
に応じて、パルス圧縮フィルタの入力段及び出力段に設
けられる。

【００１６】本発明において、望ましくは、深さ方向に
複数のゾーン（フィルタリング処理の単位）が設定さ
れ、各ゾーンごとにフィルタ周波数特性が適応的に選択
される。例えば、深いところの反射波ほど、歪み量が多
い傾向があるが、上記構成によれば、反射波の歪み量を
考慮しつつフィルタリングを行える。各ゾーンを部分的
にオーバーラップさせれば、より自然な超音波画像を構
成できる。

【００１７】また、本発明において、望ましくは、非符
号化送信と符号化送信とが組み合わせて実施される。受
信信号の処理に当たっては、符号化送信に対応する受信
信号に対してパルス圧縮処理がなされる。この構成によ
れば、非符号化送信と符号化送信の両者の利点を享受で
きる。

【００１８】（２）また、上記目的を達成するために、
本発明は、超音波の送波及び反射波の受波により得られ
た実信号に対してパルス圧縮を行う超音波診断装置にお
いて、第１の実信号を実部とし且つ第２の実信号を虚部
とする第１の複素信号を構成する手段と、前記第１の複
素信号を時間領域から周波数領域へ変換し、これにより
第１の複素信号の周波数スペクトルを生成する手段と、
前記第１の複素信号の周波数スペクトルに対して、第１
のフィルタ周波数特性を乗算し、これによりフィルタリ
ングされた第１の複素信号の周波数スペクトルを生成す
る手段と、前記フィルタリングされた第１の複素信号の
周波数スペクトルを周波数領域から時間領域へ逆変換
し、これにより、フィルタリングされた第１の実信号を
実部とし且つフィルタリングされた第２の実信号を虚部
とする、フィルタリングされた第１の複素信号を生成す
る手段と、を含むことを特徴とする。

【００１９】上記構成によれば、第１及び第２の実信号
（望ましくは、第１及び第２のＲＦ受信信号）が第１の
複素信号として構成され（パッキングされ）、その第１
の複素信号が周波数スペクトル（各周波数ごとの成分量
を表す信号）に変換される。そして、その周波数スペク
トルに対して周波数領域においてフィルタリングつまり
パルス圧縮がなされる。そして、そのフィルタリング後
の周波数スペクトルが時間領域へ変換され、これにより
パルス圧縮後の第１の複素信号が生成される。更に、必
要に応じて、パルス圧縮後の第１の複素信号を構成する
第１及び第２の実信号が分離される（アンパッキン
グ）。よって、パッキングされた一組の実信号に対し
て、周波数領域において、まとめてパルス圧縮処理を行
って、従来よりも演算量を大幅に削減できるという利点
がある。同様の理由から、２つの実信号を並列処理ある
いは一括処理できるので、リアルタイム性を向上でき
る。なお、第１及び第２の実信号は、同一のビーム方位
上又は異なるビーム方位上において取得されたものであ
る。

【００２０】望ましくは、前記第１のフィルタ周波数特
性を複数のフィルタ周波数特性の中から選択する手段を
含む。例えば、深さ方向の処理範囲を規定する各ゾーン
の深度に応じて、フィルタ周波数特性を切り換えれば、
超音波画像全体として画質を向上することが可能であ
る。

【００２１】望ましくは、第３の実信号を実部とし且つ
第４の実信号を虚部とする第２の複素信号を構成する手
段と、前記第２の複素信号を時間領域から周波数領域へ
変換し、これにより第２の複素信号の周波数スペクトル
を生成する手段と、前記第２の複素信号の周波数スペク
トルに対して、第２のフィルタ周波数特性を乗算し、こ
れによりフィルタリングされた第２の複素信号の周波数
スペクトルを生成する手段と、前記フィルタリングされ
た第２の複素信号の周波数スペクトルを周波数領域から
時間領域へ逆変換し、これにより、フィルタリングされ
た第３の実信号を実部とし且つフィルタリングされた第
４の実信号を虚部とする、フィルタリングされた第２の
複素信号を生成する手段と、を含む。

【００２２】上記構成によれば、２つの処理部（それぞ
れの処理部が複素信号を構成する手段、周波数スペクト
ルを生成する手段、フィルタリングを行う手段を含む）
が並列して設けられることになり、２つの複素信号を並
列処理することができる。つまり、４つの実信号を同時
又は時間差をもって並列処理できる。もちろん、それ以
上の個数の実信号が並列処理されるように設計すること
もできる。

【００２３】望ましくは、前記第２のフィルタ周波数特
性を複数のフィルタ周波数特性の中から選択する手段を
含む。第１の複素信号と第２の複素信号とで別々のフィ
ルタ周波数特性を用いてフィルタリングを行ってもよい
し、同一のフィルタ周波数特性を用いてフィルタリング
を行ってもよい。

【００２４】望ましくは、前記第１のフィルタ周波数特
性を適応的に計算する手段を含む。望ましくは、前記第
１のフィルタ周波数特性は、ファントムからの反射波の
スペクトルを測定することによりあらかじめ計算された
ものである。実験値からフィルタ周波数特性を得れば、
それをより適切なものにできる。

【００２５】（３）また、上記目的を達成するために、
本発明に係る周波数領域フィルタは、超音波の送波及び
反射波の受波により得られた実信号を処理する周波数領
域フィルタであって、第１の実信号を実部とし且つ第２
の実信号を虚部とする第１の複素信号を時間領域から周
波数領域へ変換し、これにより第１の複素信号の周波数
スペクトルを生成する第１の高速フーリエ変換器と、前
記第１の複素信号の周波数スペクトルに対して、第１の
フィルタ周波数特性を乗算し、フィルタリングされた第
１の複素信号の周波数スペクトルを生成する第１の複素
乗算器と、前記フィルタリングされた第１の複素信号の
周波数スペクトルを周波数領域から時間領域へ逆変換
し、これにより、フィルタリングされた第１の実信号を
実部とし且つフィルタリングされた第２の実信号を虚部
とする、フィルタリングされた第１の複素信号を生成す
る第１の逆高速フーリエ変換器と、を含むことを特徴と
する。

【００２６】上記構成によれば、第１の実信号及び第２
の実信号を時間的に揃えて第１の複素信号を構成し、そ
の第１の複素信号の周波数スペクトルに対して第１のフ
ィルタ周波数特性を乗算してパルス圧縮のための畳み込
み演算を実行し、その演算後の周波数スペクトルから、
フィルタリング後の第２の複素信号（フィルタリングさ
れた第１及び第２の実信号）が求められる。高速フーリ
エ変換器が複素ＦＦＴ演算器とも称される場合があり、
また、逆高速フーリエ変換器が複素ＩＦＦＴ演算器と称
される場合がある。

【００２７】望ましくは、複数のフィルタ周波数特性を
格納し、その中から前記第１のフィルタ周波数特性が選
択されると、その選択された第１のフィルタ周波数特性
を前記第１の複素乗算器へ供給するメモリ装置を含む。
各フィルタ周波数特性は望ましくは複素のフィルタ係数
列として構成され、それらがメモリ装置に保有され、必
要に応じて選択的に利用される。

【００２８】望ましくは、前記第１の高速フーリエ変換
器、前記第１の複素乗算器及び前記第１の逆高速フーリ
エ変換器を備えた第１の処理部を含む。

【００２９】望ましくは、第２の処理部と、複素信号を
前記第１の処理部と前記第２の処理部とに交互に供給す
る手段と、を含み、前記第２の処理部は、第３の実信号
を実部とし且つ第４の実信号を虚部とする第２の複素信
号を時間領域から周波数領域へ変換し、これにより第２
の複素信号の周波数スペクトルを生成する第２の高速フ
ーリエ変換器と、前記第２の複素信号の周波数スペクト
ルに対して、第２のフィルタ周波数特性を乗算し、フィ
ルタリングされた第２の複素信号の周波数スペクトルを
生成する第２の複素乗算器と、前記フィルタリングされ
た第２の複素信号の周波数スペクトルを周波数領域から
時間領域へ変換し、これにより、フィルタリングされた
第３の実信号を実部とし且つフィルタリングされた第４
の実信号を虚部とする、フィルタリングされた第２の複
素信号を生成する第２の逆高速フーリエ変換器と、を備
える。

【００３０】望ましくは、前記第１及び第２の実信号を
直列に入力し、前記第１の実信号を前記高速フーリエ変
換器の実部入力に供給し、前記第２の実信号を前記高速
フーリエ変換器の虚部入力に供給する入力バッファを含
む。この入力バッファは、第１及び第２の実信号を時間
的に揃えて、それらを複素信号として構成（パッキン
グ）するものである。

【００３１】望ましくは、前記フィルタリングされた第
１の複素信号を入力し、前記フィルタリングされた第１
の実信号と前記フィルタリングされた第２の実信号とを
直列に出力する出力バッファを含む。この出力バッファ
は、フィルタリングされた第２の複素信号を構成する第
１の実信号及び第２の実信号を分離（アンパッキング）
するものである。それらのフィルタリング後の第１の実
信号及び第２の実信号は、基本的に、もとの時系列順で
直列出力される。

【００３２】（４）また、上記目的を達成するために、
本発明は、送信信号を生成する送信信号生成部と、前記
送信信号により生体に対して超音波を送波し、前記送信
信号に対応する反射波を受波するトランスデューサと、
前記トランスデューサからの出力信号に対してビーム形
成処理を実行し、実信号を出力する受信部と、前記受信
部からの実信号を入力するパルス圧縮フィルタと、を有
する超音波診断装置において、前記パルス圧縮フィルタ
は、前記入力された実信号を振り分けて、一対の実信号
を実部及び虚部とする複素信号を生成する入力バッファ
と、前記複素信号を時間領域から周波数領域に変換し、
これにより前記複素信号の周波数スペクトルを生成する
高速フーリエ変換器と、前記複素信号の周波数スペクト
ルに対してフィルタ周波数特性を乗算し、パルス圧縮さ
れた複素信号の周波数スペクトルを生成する複素乗算器
と、前記パルス圧縮された複素信号の周波数スペクトル
を周波数領域から時間領域に逆変換し、パルス圧縮され
た一対の実信号を含む、パルス圧縮された複素信号を生
成する逆高速フーリエ変換器と、を含むことを特徴とす
る。

【００３３】望ましくは、前記パルス圧縮フィルタは、
前記複数のフィルタ周波数特性を記憶するメモリ装置を
含み、前記複数のフィルタ周波数特性の中から選択され
たフィルタ周波数特性が前記複素乗算器に供給される。

【００３４】望ましくは、深さ方向に複数のゾーンが設
定され、各ゾーンごとにフィルタ周波数特性が選択され
る。例えば、各ゾーンごとに、隣接する超音波ビーム間
で２つの受信信号（信号セグメント）を揃えて複素信号
として構成し、それをフィルタリングすることも可能で
ある。

【００３５】望ましくは、前記パルス圧縮フィルタは、
重畳追加フィルタ方式及び重畳保留フィルタ方式の少な
くとも一方に従って構成される。両者は、隣接ゾーン間
での信号のオーバーラップ部分の処理に関する方式であ
るが、いずれの方式もそれ自体は公知である。そのよう
なオーバーラップを考慮し、すなわちゾーン間の重み付
け（同様に、窓関数に従う重み付け）を考慮し、フィル
タ周波数特性を設計しておくのが望ましい。

【００３６】望ましくは、前記送信信号は符号化された
波形である。望ましくは、前記送信信号は線形チャープ
方式又はバーカ符号方式の一方に従って構成される。前
者は周波数変調を用いるものであり、後者は送信コード
を用いるものである。

【００３７】望ましくは、前記送信信号は、非符号化波
形及び符号化波形を含む。前者によれば、パルスを構成
する波数が少ないため送信開始時から受信開始時までの
受信空白期間を削減でき、また送信フォーカスに当たっ
て方位方向の集束性を向上できる。一方、後者によれば
ＳＮＲを向上できる。よって、諸条件に応じて、それら
を組合せ利用するのが望ましい。

【００３８】望ましくは、前記パルス圧縮フィルタは、
前記非符号化波形の送受信周期の間に、前記符号化波形
に対応する反射波を表す実信号に対してパルス圧縮処理
を遂行する。

【００３９】望ましくは、前記フィルタ周波数特性は、
ビーム集束深度に基づき選択される。望ましくは、前記
フィルタ周波数特性は適応的に計算される。望ましく
は、前記フィルタ周波数特性はファントムからの反射波
のスペクトルを測定することによりあらかじめ計算され
る。

【００４０】（５）また、上記目的を達成するために、
本発明は、符号化された送信パルスを生体に繰り返し送
波すると共に生体からの反射波を受波し、これにより受
信信号を順次出力する送受波手段と、前記受信信号を入
力し、その受信信号を時系列順で振り分ける手段であっ
て、第１受信信号を実部とし且つ第２受信信号を虚部と
する複素信号を構成する前処理手段と、前記複素信号を
時間領域から周波数領域へ変換し、前記複素信号の周波
数スペクトルを生成する手段であって、前記第１受信信
号が入力される実部入力と、前記第２受信信号が入力さ
れる虚部入力と、前記周波数スペクトルを表す実部信号
が出力される実部出力と、前記周波数スペクトルを表す
虚部信号が出力される虚部出力と、を有する複素フーリ
エ変換手段と、前記複素信号の周波数スペクトルを表す
実部信号に対してパルス圧縮のためのフィルタ周波数特
性を乗算してフィルタリングされた実部信号を出力する
第１乗算器と、前記複素信号の周波数スペクトルを表す
虚部信号に対してパルス圧縮のためのフィルタ周波数特
性を乗算してフィルタリングされた虚部信号を出力する
第２乗算器と、を有する複素乗算手段と、前記フィルタ
リングされた実部信号と前記フィルタリングされた虚部
信号とからなるフィルタリングされた複素信号の周波数
スペクトルを周波数領域から時間領域へ逆変換し、フィ
ルタリングされた第１受信信号とフィルタリングされた
第２受信信号とで構成される複素信号を生成する手段で
あって、前記フィルタリングされた実部信号を入力する
実部入力と、前記フィルタリングされた虚部信号を入力
する虚部入力と、前記フィルタリングされた第１受信信
号を出力する実部出力と、前記フィルタリングされた第
２受信信号を出力する虚部出力と、を有する複素逆フー
リエ変換手段と、前記フィルタリングされた複素信号を
入力し、前記フィルタリングされた第１受信信号と前記
フィルタリングされた第２受信信号とを時系列順で出力
する後処理手段と、前記後処理手段から順次出力される
受信信号に基づいて超音波画像を形成する画像形成手段
と、を含むことを特徴とする。

【００４１】上記前処理手段はパッキング処理手段に相
当し、上記後処理手段はアンパッキング処理手段に相当
する。

【００４２】望ましくは、前記フィルタ周波数特性を送
受信条件に応じて切り換える手段を含む。望ましくは、
前記送受信条件は送信ビーム集束深度である。

【００４３】（６）また、上記目的を達成するために、
本発明は、符号化された超音波パルスを生体に送波する
と共に生体からの反射波を受波し、これにより受信信号
を出力する送受波手段と、前記受信信号を時間領域から
周波数領域に変換して受信信号の周波数スペクトルを求
め、その周波数スペクトルに対してパルス圧縮演算を実
行し、パルス圧縮演算がなされた周波数スペクトルを周
波数領域から時間領域へ変換し、これによりパルス圧縮
された受信信号を出力するパルス圧縮手段と、前記パル
ス圧縮された受信信号に基づいて超音波画像を形成する
画像形成手段と、を含み、前記パルス圧縮演算の条件が
送信ビーム集束深度に応じて可変されることを特徴とす
る。

【００４４】上記パルス圧縮演算の条件の可変は、例え
ば、パルス圧縮のためのフィルタ周波数特性を可変する
ものである。

【００４５】（７）また、上記目的を達成するために、
本発明は、所定シーケンスに従って非符号化送信パルス
及び符号化送信パルスを生体に送波すると共に生体から
の反射波を受波し、これにより前記非符号化送信パルス
に対応する非符号化受信信号及び前記符号化送信パルス
に対応する符号化受信信号を出力する送受波手段と、前
記符号化受信信号に対してパルス圧縮処理を施して圧縮
受信信号を出力するパルス圧縮処理手段と、前記非符号
化受信信号及び前記圧縮受信信号に基づいて超音波画像
を形成する画像形成手段と、を含むことを特徴とする。

【００４６】上記構成によれば、非符号化送信パルスの
送波（通常送信）と符号化送信パルスの送波（符号化送
信）とが所定シーケンスにしたがって実行される。この
場合、例えば、近距離ゾーンについては、受信空白期間
の削減などの観点から、通常送信を行うのが望ましい。
遠距離（あるいは中距離及び遠距離）ゾーンについて
は、感度を向上させるために、符号化送信を行うのが望
ましい。その場合に、例えば遠距離ゾーンに対して複数
のサブゾーンを設定し、各サブゾーンごとにその深度に
応じてフィルタ周波数特性を切り換えるようにするのが
望ましい。なお、上記構成においては、２つの受信信号
をパッキングして複素信号に構成し、その複素信号に対
して周波数領域においてパルス圧縮を行うのが望ましい
が、そのような処理以外のパルス圧縮処理を行うように
してもよい。すなわち、上記構成は、通常送信と符号化
送信の組合せを特徴とするものである。

【００４７】望ましくは、深さ方向に複数のゾーンが設
定され、各ゾーンごとに超音波パルスが送波され、前記
ゾーンの深さに応じて前記非符号化パルスの送波又は前
記符号化パルスの送波が選択される。望ましくは、前記
超音波画像は二次元断層画像又は二次元ドプラ画像であ
る。

【００４８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るフィルタが
使用される医用超音波システム（超音波診断装置）１０
の簡略的な構成を示すブロック図である。超音波診断装
置１０は、トランスデューサ１２、送受信スイッチ１
４、送信部１６、受信部１８、パルス圧縮フィルタ２
０、信号処理部２２、画像処理部２４、及び、表示装置
２６を含む。

【００４９】トランスデューサ１２は、図示されていな
い超音波探触子内に配置され、１つ又は多数の圧電素子
２８によって構成される。送受信スイッチ１４は、トラ
ンスデューサ１２に対して、送信部１６又は受信部１８
を選択的に接続する。データ収集の各周期は送信トリガ
から開始され、個々のデータ収集の周期は大別して送信
期間と受信期間とからなる。なお、データ収集の各周期
は同一でなくてもよく、近距離のデータ収集に対応する
短周期と遠距離のデータ収集に対応する長周期とを交互
に繰り返すシーケンスなどを設定するようにしてもよ
い。更に、そのシーケンスとしては公知の各種の方式を
採用できる。

【００５０】送信期間において、送信部１６は、種々の
送信ビーム形成アルゴリズムに従って、相対遅延や振幅
調整などを行いながら、トランスデューサ１２に対して
送信信号を供給する。具体例を説明すると、トランスデ
ューサ１２において送信開口を構成する複数の圧電素子
に対して複数の送信信号が供給される。それらの励起に
より生体内へ超音波パルスが送波される。それらの超音
波パルスは送波ビームを構成する。ここで、送信信号
は、数個の波からなる通常のパルス、あるいは、それ以
上の波数をもって符号化されたパルスである。後者は、
例えば、線形チャープ又はバーカ符号などの符号化方式
により生成された波形形状を有する。符号化方式として
は、パルス圧縮を行える限りにおいて、各種の方式を用
いることができる。

【００５１】送信期間後の受信期間では、受信部１８に
おける複数のチャネルにおいて、トランスデューサ１２
から出力された複数の受信信号が処理される。具体例を
説明すると、受信部１８において、複数の受信信号は、
受信ビーム形成アルゴリズムにしたがって増幅され、フ
ィルタリングされ、遅延され、また重み付け加算され、
これにより、受信ビーム（走査線）に対応するＲＦ周波
数をもった１つの受信信号が形成される。その受信信号
は、いわゆる整相加算後の信号である。ここで、トラン
スデューサ１２からの各受信信号はアナログ信号である
が、各受信信号は、ビーム形成の前後いずれかの時点に
おいてデジタル信号に変換される。いずれの場合にも、
受信部１８からの出力は、複数のアナログＲＦ信号から
生成された一連のデジタルサンプルデータである。この
連続するデジタルサンプルを以後、デジタルＲＦ信号
（あるいは単にＲＦ信号）と呼ぶ。デジタルＲＦ信号
は、例えば、１０２４個のサンプルデータによって構成
されるものである。それらのサンプルデータは、深さ方
向（ビーム方向）にゾーン設定がなされない場合には、
深さ方向の全範囲に対応し、深さ方向に複数のゾーンが
設定される場合に個々のゾーンに対応する。いずれにし
ても、デジタルＲＦ信号は、基本的に、超音波の送受波
ごとに取得される（但し、１送信ビーム当たり複数の受
信ビームが同時に形成されるような場合には各受信ビー
ムごとにデジタルＲＦ信号が取得される）。

【００５２】次に、受信部１８から順次出力されるデジ
タルＲＦ信号は、パルス圧縮フィルタ２０に入力され、
ここで周波数依存位相遅延（パルス圧縮）処理が施され
る。これについては、後に詳述する。なお、通常送信の
場合には、受信信号はパルス圧縮フィルタ２０をそのま
ま通過し、あるいは、そのパルス圧縮フィルタ２０をバ
イパスして、後段の信号処理部２２へ出力される。

【００５３】パルス圧縮フィルタ２０から出力されたパ
ルス圧縮信号は、信号処理部２２においてさらに処理さ
れる。すなわち、そこでは、超音波画像を構成するため
に、パルス圧縮信号に対して、復調、フィルタリング、
検波、ログ圧縮、間引き又は補間などの処理がなされ
る。なお、ドプラ情報を画像化する場合には、直交検
波、自己相関演算などがなされる。このように処理され
た信号がさらに画像処理部２４に送られ、ここで、走査
変換、線形及び非線形２次元フィルタリング、グレイス
ケール処理又はカラーマッピング処理などの演算が実行
される。このように処理された超音波画像は、一般には
陰極線管である表示部２６に表示される。さらに、この
超音波画像をデジタル又はアナログ媒体に記憶してもよ
いし、フィルムへの記録又は用紙への印刷などのために
用いてもよい。図１では、種々の記憶装置及びハードコ
ピー装置、タイミング信号及び制御信号、ユーザインタ
フェースなどの他の構成が図示省略されている。

【００５４】図２は、デジタルＲＦ信号に周波数依存型
の位相遅延を与える並列処理型の周波数領域フィルタ５
０のブロック図である。後述するように、この周波数領
域フィルタ５０は、そのまま図１のパルス圧縮フィルタ
２０として用いられてもよいし、後に図３を用いて説明
するように、周波数領域フィルタ５０に前段及び後段に
入力バッファ１００と出力バッファを付加した構成を図
１のパルス圧縮フィルタ２０として用いるようにしても
よい。

【００５５】図２において、フィルタ５０は、４つのブ
ロック、すなわち、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）ブロッ
ク（高速フーリエ変換器）５２、複素乗算器５４、フィ
ルタ特性メモリ５６、及び、逆高速フーリエ変換（ＩＦ
ＦＴ）ブロック（逆高速フーリエ変換器）５８で構成さ
れている。ＦＦＴブロック５２及びＩＦＦＴブロック５
８は、それぞれ２つの入力（実部入力、虚部入力）及び
２つの出力（実部出力、虚部出力）を備えている。周知
のように、フーリエ変換は、その定義及び構造から、複
素形式で処理される。したがって、ブロック５２，５８
のそれぞれの１入力及び１出力が複素信号の実部のため
に用いられ、ブロック５２と５８のそれぞれの１入力及
び１出力が複素信号の虚部のために用いられる。本実施
形態において、周波数領域フィルタ５０の１つの実部入
力に実信号（デジタルＲＦ信号）が入力され、フィルタ
５０のもう１つの虚部入力にも、実信号（デジタルＲＦ
信号）が入力がされる。これにより、２つの実信号を並
列でフィルタリング処理することが可能である。つま
り、処理速度を上げることができる。

【００５６】複素信号を構成する２つの実信号は、深さ
方向の全範囲で取得されたもの、あるいは、いずれかの
ゾーンで取得されたものである。各ゾーン間で異なるフ
ィルタ周波数特性が用いられる場合には、同一深度のゾ
ーンから取得された２つの実信号によって複素信号が構
成され、各ゾーン間で同一のフィルタ周波数特性が用い
られる場合には、異なる深度のゾーンから取得された２
つの実信号によって複素信号を構成することができる。
また、複素信号を構成する２つの実信号は、同一のビー
ム上において順番に取得され、あるいは、異なるビーム
上において順番に又は同時に取得されたものである。

【００５７】畳込み演算の線形性のため、複素信号が純
粋な実インパルス応答を有するフィルタによりフィルタ
リングされる場合には、複素信号の実部及び虚部が相互
作用することなく別々にフィルタリングされる。その性
質を利用して２つの実信号を並列処理することが可能と
なる。

【００５８】次式に示すように、周波数領域フィルタ５
０において、実部出力には、その実部入力に入力された
実信号をフィルタリングした後の実信号が現れ、その虚
部出力には、その虚部入力に入力された実信号をフィル
タリングした後の実信号が現れる。

【００５９】

【数１】 ここで、×を丸で囲んだ記号は、畳込み演算を表してい
る。Ｓは信号であり、ｗはフィルタのインパルス応答
（フィルタ特性）を表す。この結果、周波数領域フィル
タ５０において、入力される２つの実信号と、それに乗
算するフィルタのインパルス応答とがいずれも実数であ
れば、周波数領域フィルタ５０の有効処理速度は、１つ
の実信号を処理する場合に比べて倍増する。つまり、実
部入力に入力された第１の実信号と、虚部入力に入力さ
れた第２の実信号とを並列処理することができる。

【００６０】図２を参照して動作を説明する。ＦＦＴブ
ロック５２の実部入力に、デジタルＲＦ信号を供給し、
ＦＦＴブロック５２の虚部入力に、タイミングを揃えつ
つ別のデジタルＲＦ信号を供給することにより、時間領
域の複素信号が構成される。超音波診断装置において、
各デジタルＲＦ信号は、例えば、受信部１８（図１）に
より形成される受波ビーム（の全体又は一部）に相当す
るものである。ＦＦＴブロック５２は、この時間領域の
複素信号を周波数領域に変換する。変換後における複素
信号の周波数スペクトルは、実部信号及び虚部信号によ
って表され、それらが複素乗算ブロック５４に供給され
る。複素乗算ブロック５４は実数部の乗算器と虚数部の
乗算器とを有する。そこで、フィルタ特性メモリ５６に
記憶される適当なフィルタ周波数特性が、入力された周
波数スペクトルに乗算される。複素乗算ブロック５４か
ら出力された実部信号及び虚部信号は、パルス圧縮され
た複素信号の周波数スペクトルに相当し、それらがＩＦ
ＦＴブロック５８の実部入力及び虚部入力に供給され
る。ＩＦＦＴブロック５８では、パルス圧縮された複素
信号の周波数スペクトルを、パルス圧縮された時間領域
の複素信号へ変換する。このＩＦＦＴブロック５８から
出力される実部信号及び虚部信号がパルス圧縮された２
つの実信号である。要するに、ＩＦＦＴブロック５８か
ら出力された実部信号が、ＦＦＴブロック５２の実部入
力に供給されたデジタルＲＦ信号をフィルタリングした
結果であり、一方、ＩＦＦＴブロック５８から出力され
た虚部信号が、ＦＦＴブロック５２の虚部入力に供給さ
れたデジタルＲＦ信号をフィルタリングした結果であ
る。さらに後に詳述するが、各デジタルＲＦ信号に対す
る適当なフィルタ周波数特性は、ビーム集束深度（beam
focus depth）などの設定に基づいて選択できる。ビー
ム集束深度は各ゾーンごとに設定され、具体的には、ゾ
ーンの中間深さとして設定されてもよい。ただし、各フ
ィルタ周波数特性が対応する時間領域のインパルス応答
は実数でなければならない。

【００６１】本実施形態によれば、ＦＦＴブロック５２
及びＩＦＦＴブロック５８のそれぞれの１入力及び１出
力のみを用いる場合（従来技術）と比較して、それらの
ブロック５２，５８を最大限活用できるので、処理速度
が倍増する。例えば、従来技術においては、デジタルＲ
Ｆ信号は実部入力にのみ入力され、虚部入力には一定の
ゼロ値が供給されている。また、２つの実信号に対して
並列してフーリエ変換を実行し、その後、その変換後の
２つの信号を分離して別々に処理する方法とは異なり、
周波数領域フィルタ５０では、一連の処理過程の全体に
おいて複素信号の形式で処理されており、フィルタ５０
の実部出力及び虚部出力から、フィルタリングされた２
つの信号が直接的に得られる。

【００６２】なお、周波数領域フィルタ５０は、パルス
圧縮の用途以外でも、すなわち実信号を実インパルス応
答フィルタでフィルタリングしなければならない全ての
信号処理技術において同様に使用できるが、特に、超音
波診断装置におけるパルス圧縮に適用するのが好適であ
る。

【００６３】周波数領域フィルタ５０が搭載される装置
（例えば、超音波診断装置１０）が並列システム（後
述）であれば、後述の入力バッファ１００及び出力バッ
ファ１０４（図３）といった変換手段を用いることな
く、周波数領域フィルタ５０を図１のパルス圧縮フィル
タ２０としてそのまま利用することができる。ここで、
並列システムとは、受信部１８が２つのデジタルＲＦ信
号を並列的に出力し、信号処理部２２がパルス圧縮され
た２つのデジタルＲＦ信号を並列的に入力可能なシステ
ムである。このような並列方式を採用するシステムで
は、図２のフィルタ５０は、システムが要求するＲＦサ
ンプリングレート（データ入力／出力レート）で信号を
処理する。すなわち、受信部１８から一対のＲＦ信号が
入力されると、フィルタ５０は、上記の処理ステップ
（ＦＦＴ、乗算及びＩＦＦＴ）で要求される時間以上遅
延させることなく、フィルタリングされた一対の信号を
信号処理部２２へ出力する。

【００６４】図３は、直列システムにおいて使用される
パルス圧縮フィルタ２０のブロック図である。

【００６５】図３に示すパルス圧縮フィルタ２０が図１
の超音波診断装置のパルス圧縮フィルタ２０として使用
される場合、受信部１８がデジタルＲＦ信号を１つずつ
順次出力し、信号処理部２２は、パルス圧縮されたデジ
タル信号を１つずつ順次受信する。パルス圧縮フィルタ
２０は入力バッファ（パッキング回路）１００を含み、
入力バッファ１００は、受信部１８（図１）からの先の
デジタルＲＦ信号を受信し、受信した先のデジタルＲＦ
信号を一時的に保存し、後のデジタル受信信号が入力さ
れた時点で、保存された先のデジタルＲＦ信号を出力す
る。これにより、時間的に揃えられた２つのデジタルＲ
Ｆ信号として複素信号が構成される。このとき、一方の
デジタルＲＦ信号が複素信号の実部となり、他方のデジ
タルＲＦ信号が複素信号の虚部となる。この複素信号の
実部及び虚部が周波数領域フィルタ５０に入力される。
出力バッファ（アンパッキング回路）１０４は、フィル
タ５０から出力された複素信号を保存して、フィルタリ
ングされた２つのデジタルＲＦ信号を分離して信号処理
部２２（図１）に供給する。

【００６６】図２に示される周波数領域フィルタ５０
は、３つの処理部を有し、すなわちＦＦＴブロック５
２、複素乗算器５４及びＩＦＦＴブロック５８を有す
る。好ましい実施形態においては、フィルタ５０は、単
一のデバイスとして構成され、それは３つの機能、すな
わち、ＦＦＴ演算、フィルタ伝達関数との乗算、及び、
ＩＦＦＴ演算のすべてを実行する。そのようなデバイス
は、例えば、汎用ＤＳＰチップ又は専用ＦＦＴチップで
ある。つまり、そのようなデバイスは、３つの処理すべ
てを順次実行するために必要な演算機能を具備し、また
メモリバッファを具備する。以後、プログラム可能な汎
用ＤＳＰチップを「ＤＳＰチップ」と呼び、専用ＦＦＴ
チップを「ＦＦＴチップ」と呼ぶ。ただし、ＦＦＴチッ
プもある程度はプログラム可能であり、ＦＦＴ処理以外
の例えば複素乗算を実行することもできる。

【００６７】一般的な医用超音波（又はレーダシステ
ム）に必要な処理速度でフィルタ５０の機能を実行する
には、１つのＤＳＰチップでは速さが十分でない場合も
ある。そこで、複数のＤＳＰ又はＦＦＴチップ（それぞ
れが内部バッファ又は外部バッファを備える）を並列配
置して、それらによって並列処理を遂行させることによ
り所望の処理速度を実現できる。

【００６８】図４には、２つのＤＳＰ又はＦＦＴチップ
１５０，１５２を含むフィルタ５０が示されている。各
チップ１５０，１５２は、望ましくは、信号格納用及び
フィルタ周波数特性格納用の内部メモリバッファを含
む。この実施形態では、各チップ１５０、１５２は、周
波数領域フィルタ５０に要求される処理速度の２分の１
の速度で、一連のフィルタ処理を実行でき、また、内部
メモリバッファのサイズは倍増されており、その内部メ
モリバッファに既にロードされたデータを処理しつつ、
そこに新しいデータがロードされる。

【００６９】実際の動作では、複素信号が、受信部１８
から供給され（並列システムの場合）、あるいは、入力
バッファを介して供給されると（直列システムの場
合）、スイッチ１５４，１５６，１５８及び１６０（例
えば、マルチプレクサ又は読出し／書込み可能なタイマ
制御モジュール）が同期化し、複素信号をチップ１５０
及び１５２に交互に送る。例えば、すべての偶数番目の
複素信号をチップ１５０にロードし、すべての奇数番目
の複素信号をチップ１５２にロードできる。この場合、
各チップ１５０、１５２は、１つの複素信号の処理に、
１チップだけを用いる場合に比べて、２倍の時間を利用
できる。なお、チップの処理時間と所望の処理時間との
関係に応じて、並列チップの数をさらに増加させること
ができる。例えば、各チップの処理速度が所望の処理速
度の３分の１である場合、３つのチップを同様の配置で
並列に配置できる（図示せず）。

【００７０】所望の処理速度を実現するために必要な並
列設置されるＤＳＰ又はＦＦＴチップの数は、周知の多
領域映像方法により減少させることができる。この方法
では、画像全体を深さ方向に２つ以上の深度領域（ゾー
ン）に分割し、別々の送受信周期を用いて各領域からデ
ータを取得する。この方法は、一般に、送信部１６（図
１）の作用によって、各ゾーンごとに最適な送信ビーム
が形成される。例えば、送信部１６は、信号の減衰が大
きく、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）が極めて劣っている遠
距離領域においては、符号化された波形をもった送信パ
ルスを生成する（符号化送信）。一方、減衰やＳＮＲが
ほとんど問題にならない近距離領域では、受信空白期間
を削減するためにも、複数個の波で構成される単純なパ
ルス信号を生成する（通常送信）。パルス圧縮フィルタ
２０は、符号化送信が適用される場合にのみ必要であ
る。したがって、符号化送信が遠距離領域でのみ使用さ
れる場合には（つまり、近距離領域については通常送信
が行われる場合には）、近距離領域の送受信期間を遠距
離領域についての受信信号処理期間の一部として用いる
ことができる。

【００７１】図５には、直列システムに使用されるパル
ス圧縮フィルタ２０が示されている。上述のように、直
列システムとは、受信部１８が１つずつデジタルＲＦ信
号を順次出力し、信号処理部２２がパルス圧縮されたデ
ジタルＲＦ信号を１つずつ順次受信するシステムであ
る。パルス圧縮フィルタ２０は、入力バッファ１００、
周波数領域フィルタ５０及び出力バッファ１０４を含ん
でいる。

【００７２】周波数領域フィルタ５０は、ＤＳＰチップ
又はＦＦＴチップ１５０，１５２を含む。図５に示され
る実施形態では、受信部１８（図１）からパルス圧縮フ
ィルタ２０へデジタルＲＦ信号が送信される場合のデー
タ速度を基準として、その４分の１の速度で、チップ１
５０，１５２が１つの複素信号を処理できる。複素信号
を２つのデジタルＲＦ信号で構成することにより、各チ
ップ１５０，１５２の有効処理速度を所望の処理速度の
半分にすることができる。この結果、２つのチップだけ
で所望の信号処理速度が実現される。フィルタ５０はさ
らにスイッチ１５８，１６０を含む。これらのスイッチ
は、図ではマルチプレクサとして示され、時分割トライ
ステート（time-shared tri-state）バスで構成しても
よい。

【００７３】入力バッファ１００はバッファメモリ２０
２を含む。バッファメモリ２０２は、例えば、処理チッ
プ１５０，１５２の信号記憶容量と等しい記憶サイズを
有するＦＩＦＯ又はデュアルポートＲＡＭである。例え
ば、デジタルＲＦ信号が１０２４サンプルのデータの場
合、バッファメモリ２０２及び処理チップ１５０，１５
２の記憶容量は１０２４の整数倍である。好ましくは、
ＦＦＴ演算の効率を最大化するために、デジタルＲＦ信
号のデータ数は２の累乗又は４の累乗である。

【００７４】出力バッファ１０４は、マルチプレクサ２
０６及びバッファメモリ２０４を含む。バッファメモリ
２０４は、例えば、バッファメモリ２０２と等しい記憶
サイズを有するＦＩＦＯ又はＲＡＭである。マルチプレ
クサ１５８，１６０、２０６は、時分割トライステート
バスで構成してもよい。

【００７５】図５に示したパルス圧縮フィルタ２０の動
作を図６を参照しつつ説明する。

【００７６】図６は、パルス圧縮フィルタ２０のタイミ
ングチャートであり、各時間ステップが列１−９で示さ
れ、パルス圧縮フィルタ２０の各部の処理が行（方向）
に示されている。時間ステップ１において、デジタルＲ
Ｆ信号「ａ」がメモリ２０２に入力される。時間ステッ
プ２において、次のデジタルＲＦ信号「ｂ」が受信さ
れ、デジタルＲＦ信号「ａ」及び「ｂ」が処理チップ１
５０の実部入力及び虚部入力に供給される。時間ステッ
プ３において、デジタルＲＦ信号「ｃ」がメモリ２０２
に入力され、処理チップ１５０は「ａ」と「ｂ」からな
る複素信号の処理を開始する。時間ステップ４におい
て、デジタルＲＦ信号「ｄ」が受信され、デジタルＲＦ
信号「ｃ」及び「ｄ」が、処理チップ１５２の実部入力
及び虚部入力に供給される。時間ステップ５において、
デジタルＲＦ信号「ｅ」がメモリ２０２に入力され、処
理チップ１５２は、「ｃ」と「ｄ」からなる複素信号の
処理を開始する。時間ステップ６において、処理チップ
１５０は、「ａ」と「ｂ」からなる複素信号の処理を完
了し、信号「ｅ」と「ｆ」が入力される。時間ステップ
７においては次の動作が発生する。すなわち、処理チッ
プ１５０はパルス圧縮されたＲＦ信号「ａ」をマルチプ
レクサ１５８及び２０６を介して出力ライン２０８に出
力し、パルス圧縮されたＲＦ信号「ｂ」をマルチプレク
サ１６０を介してメモリ２０４に出力し、さらに「ｅ」
と「ｆ」から成る複素信号の処理を開始する。メモリ２
０２は新しいデジタルＲＦ信号「ｇ」を受信する。時間
ステップ８においては、次の動作が発生する。すなわ
ち、処理チップ１５２は「ｃ」と「ｄ」からなる複素信
号の処理を完了し、信号「ｇ」及び「ｈ」の入力を受
け、メモリ２０４は、パルス圧縮された信号「ｂ」をマ
ルチプレクサ２０６を介して出力２０８に供給する。時
間ステップ９においては、処理チップ１５２は、パルス
圧縮されたＲＦ信号「ｃ」をマルチプレクサ１５８及び
２０６を介して出力２０８に出力し、パルス圧縮された
ＲＦ信号「ｄ」をマルチプレクサ１６０を介してメモリ
２０４に供給し、「ｇ」と「ｈ」からなる複素信号の処
理を開始する。メモリ２０２は新しいデジタルＲＦ信号
「ｉ」の入力を受ける。時間ステップ１０（図示せず）
においては、メモリ２０４は、パルス圧縮された信号
「ｄ」をマルチプレクサ２０６を介して出力ライン２０
８に出力し、処理チップ１５０は「ｅ」と「ｆ」からな
る複素信号の処理を完了し、新しいデジタルＲＦ信号を
受信する。このようにして、上記の処理を任意の時間ス
テップ数の間、継続することができる。

【００７７】要約すると、図５のパルス圧縮フィルタ２
０は、各偶数番目のデジタルＲＦ信号をメモリ２０２に
一時的に保存し、次に奇数番目のデジタルＲＦ信号を処
理チップ１５０又は１５２のいずれかの虚部入力にロー
ドし、これと同時に保存された偶数番目のデジタルＲＦ
信号をメモリ２０２から同じ処理チップ１５０又は１５
２の実部入力にロードすることにより、２つのデジタル
ＲＦ信号を並列処理する。次の偶数番目及び奇数番目の
デジタルＲＦ信号も、同様に、他方の処理チップ１５０
又は１５２にロードされる。このように、デジタルＲＦ
信号の対が４信号周期に１回ずつ各処理チップ１５０又
は１５２にロードされることにより、処理チップ１５又
は１５２には、フィルタリング処理を実行するための十
分な時間が与えられる。フィルタリング処理が完了する
と、チップ１５０，１５２は、フィルタリングした複素
信号を出力する。ここで、複素信号の実部は、マルチプ
レクサ１５８又は２０６を介して信号処理部２２（図
１）に直接出力され、複素信号の虚部はマルチプレクサ
２０６を介してメモリ２０４にロードされる。実部の出
力後、マルチプレクサ２０６が切替わり、メモリ２０４
に保存された信号が信号処理部２２に出力される。次の
ＲＦ信号処理周期においては、第２のチップ１５０又は
１５２による処理が完了し、マルチプレクサ１５８，１
６０，２０６が切替えられ、フィルタリングされた次の
２つの信号が出力される。このように、パルス圧縮フィ
ルタ２０は、５信号周期のパイプライン遅延で信号をリ
アルタイムに処理する。

【００７８】上述したパルス圧縮フィルタ２０の動作
は、各プロセッサ１５０、１５２が、パルス圧縮に必要
な全データを受け入れるのに十分な容量を備えることを
仮定している。しかしながら、例えば、各ゾーンに対応
させて、デジタルＲＦ信号を複数のセグメントに分割
し、それらを別々に処理することが効果的な場合もあ
る。この場合、図５のフィルタ２０を使用し、同一ＲＦ
信号を２つのセグメントに分割し、これらを並列処理し
てもよい。この場合の処理は、図５及び図６において上
述した処理と同様であるが、この場合、フィルタ２０
は、時間的に連続するデジタルＲＦ信号ではなく、連続
するセグメントを処理する。

【００７９】ＲＦ信号を複数のセグメントで処理する場
合、既知のフィルタリング技術である「重畳加算法（ov
erlap-add）」又は好ましくは「重畳保留法（overlap-s
ave）」を適用できる。後者の重畳保留法によれば、入
力セグメントは部分的に重複する（重複の長さはインパ
ルス応答の長さマイナス１に等しい）。このような重複
は、入力バッファ１００や出力バッファ１０４を用いて
実現できる。重畳加算法及び重畳保存法のフィルタリン
グ技術は周知であり、オッペンハイムとシェ−ファ−
（Oppenheim & Schafer）による「デジタル信号処理」
（Digital SignalProcessing,Prentice-Hall,Inc.197
5）にさらに詳細な記載がある。

【００８０】超音波診断において、超音波は、媒体を伝
搬する際に周波数依存の減衰を受ける。信号が伝搬する
ほど減衰が大きくなり、各周波数成分は別々に減衰され
る。この現象により、深度が相違するとエコーのスペク
トルが異なる。このため、パルス圧縮に当たっては、深
度ごとに対応した複数のフィルタ周波数特性を用いる必
要がある。すなわち、深度によって特性が可変するパル
ス圧縮フィルタが要求される。

【００８１】深度可変型のパルス圧縮フィルタを実施す
るために、重畳保留フィルタ技術が使用される。この技
術においては、減衰によって信号がそれほど大きく変形
されない、比較的小さい範囲に対応するセグメントのサ
イズが選択される。例えば、３．７５ＭＨｚの中心周波
数、１５ＭＨｚのＲＦサンプリング周波数、及び、５１
３タップのフィルタインパルス応答に対する医用超音波
においては、１０２４サンプルのセグメントサイズが選
択される。本実施形態の方法により、２つのセグメント
が並列に処理されることを考慮すると、上記セグメント
サイズは、０．５×（１０２４÷１５ＭＨｚ）×１．５
４ｍｍ／μｓ＝５２．５６ｍｍの範囲をカバーする１０
２４のフィルタリングサンプルとなる。５２．５６ｍｍ
セグメントのそれぞれに対し、異なるフィルタ特性を使
用してもよい。図２のフィルタ特性メモリ５６は複数
（通常は４つ）のフィルタ周波数特性を保存する十分な
容量を備え、各深度のセグメントに対して適当なフィル
タ周波数特性が選択される。

【００８２】各深度セグメントに対する適当なフィルタ
周波数特性は、Ｋ．エック（Ｅｃｋ）と共著者による"D
epth-Dependent Mismatched Filtering Using Ultrason
ic Attenuation as a Filter Design Parameter", proc
eedings of the IEEE Ultrasonics Symposium, 1998.に
記載されるように、各ビーム又はビーム群からのＲＦ信
号から、つまり信号自身から適応的に計算できる。しか
しながら、より好ましい手法は、組織の減衰特性に近い
減衰特性を有するファントムからエコーのスペクトルを
測定し、各深度におけるフィルタ周波数特性を予め計算
する方法である。

【００８３】フィルタ特性の予備計算に使用されるファ
ントムは、低反射強度をもつ一様な媒質中に、例えば２
ｃｍの深度ごとの目標深度に１つずつ配置された複数の
強力な反射体（金属又はナイロン糸）を配設したもので
ある。このようなファントムを用いれば、減衰された信
号が直接測定できる。これは、減衰されたエコー信号
が、１つの強力な反射体から完全に（一部の加法性のノ
イズ（additive noise）を除き）生成されるためであ
る。ノイズを低減するためには、各反射体からのエコー
を繰り返し測定し、複数の測定値を平均化する。これに
よって、測定数の平方根に比例して信号対ノイズ比を改
善できる。これは、測定を同一条件で所望の回数実行で
きる静止ファントムを用いて可能である。信頼できる信
号の推定値が得られれば、パルス圧縮フィルタ２０のフ
ィルタ周波数特性を、公知の多数の方法のいずれかによ
り計算できる。

【００８４】フィルタの周波数特性の計算は、オフライ
ンで実行するのが最適であるが、実際の動作中における
適当なフィルタの選択は、フィルタリングされた信号セ
グメントの深度だけに基づく固定的方法でもよいし、各
セグメントに対する簡略化されたリアルタイム減衰推定
を用いた適応的方法でもよい。パルス圧縮フィルタの実
行中に適当なフィルタを選択するための上記固定的方法
又は適応的方法は公知の技術である。

【００８５】以上を要約すると、本実施形態の周波数領
域フィルタ５０では、２つの実信号の並列処理が可能で
ある。２つの実信号の並列処理により、従来技術のフィ
ルタに比べて、フィルタの回路規模及びそのコストを大
幅に低減できる。特に超音波診断装置に使用するパルス
圧縮フィルタ２０にフィルタ５０を適用することによ
り、符号化送信及びパルス圧縮の利点を最大限発揮でき
る超音波診断が実現される。さらに、本実施形態におい
て、周波数領域フィルタ５０では、デジタルＲＦ信号の
セグメントの並列処理が可能である。デジタルＲＦ信号
のセグメントの並列処理によって、重畳加算及び重畳保
留フィルタリング方法の実施が可能になる。したがっ
て、本実施形態の装置は、重畳加算法を用いて比較的短
い信号セグメントに周波数領域フィルタリングを実行す
ることにより、減衰の影響を補償することができる。さ
らに、本実施形態の装置は、フィルタ特性を記憶し、固
定方法又は適応方法のいずれかにより、異なる深度セグ
メントに対する異なるフィルタ周波数特性を選択でき
る。これらのフィルタ周波数特性は、好ましくは、ファ
ントムを用いた較正処理においてオフラインで求められ
る。

【００８６】好ましい１実施形態及び種々の選択的な実
施形態に関連して本発明を説明したが、本発明の範囲を
逸脱することなく、本発明の要素に変更を行い、かつこ
れを同等物と置き換えてもよいことが当業者には理解さ
れるだろう。さらに、本発明の本質的な範囲を逸脱する
ことなく、特定の状況又は材料を本発明の教示に適合さ
せるべく多くの修正が可能である。したがって、本発明
は、本発明を実行するための最適モードとして開示され
る特定の実施形態に限定されるものではなく、請求の範
囲に包含されるすべての実施形態を含むものである。

【００８７】

【発明の効果】本発明によれば、信号対ノイズ比を改善
できる。また、そのための回路規模及びコストを低減で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るパルス圧縮フィルタを有する超
音波診断装置の簡略的なブロック図である。

【図２】 周波数領域フィルタのブロック図である。

【図３】 周波数領域フィルタを含むパルス圧縮フィル
タのブロック図である。

【図４】 ２つの処理部を備える周波数領域フィルタの
ブロック図である。

【図５】 周波数領域フィルタを有するパルス圧縮フィ
ルタのブロック図である。

【図６】 パルス圧縮フィルタの動作を示すタイミング
チャートである。

【符号の説明】

１２ トランスデューサ、１６ 送信部、１８ 受信
部、２０ パルス圧縮フィルタ、２２ 信号処理部、２
４ 画像処理部、２６ 表示部、５０ 周波数領域フィ
ルタ、５２ ＦＦＴブロック、５４ 複素乗算器、５６
フィルタ特性メモリ、５８ ＩＦＦＴブロック、１０
０ 入力バッファ、１０４ 出力バッファ、１５０，１
５２ プロセッサ、２０２，２０４ メモリ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリス パイン アメリカ合衆国 コネチカット州 ウォー リングフォード フェアフィールド ブル ーバード 10 アロカ ユーエス アール アンドディー センター内 (72)発明者 原田 烈光 東京都三鷹市牟礼６丁目22番１号 アロカ 株式会社内 Ｆターム(参考） 4C301 EE03 EE04 EE06 JB32 JB34 JB37 4C601 EE01 EE02 EE03 JB28 JB34 JB47 JB49

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波の送波及び反射波の受波により得
   られた実信号に対してパルス圧縮を行う超音波診断装置
   において、 第１の実信号を実部とし且つ第２の実信号を虚部とする
   第１の複素信号を構成する手段と、 前記第１の複素信号を時間領域から周波数領域へ変換
   し、これにより第１の複素信号の周波数スペクトルを生
   成する手段と、 前記第１の複素信号の周波数スペクトルに対して、第１
   のフィルタ周波数特性を乗算し、これによりフィルタリ
   ングされた第１の複素信号の周波数スペクトルを生成す
   る手段と、 前記フィルタリングされた第１の複素信号の周波数スペ
   クトルを周波数領域から時間領域へ逆変換し、これによ
   り、フィルタリングされた第１の実信号を実部とし且つ
   フィルタリングされた第２の実信号を虚部とする、フィ
   ルタリングされた第１の複素信号を生成する手段と、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の装置において、 前記第１のフィルタ周波数特性を複数のフィルタ周波数
   特性の中から選択する手段を含むことを特徴とする超音
   波診断装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の装置において、 第３の実信号を実部とし且つ第４の実信号を虚部とする
   第２の複素信号を構成する手段と、 前記第２の複素信号を時間領域から周波数領域へ変換
   し、これにより第２の複素信号の周波数スペクトルを生
   成する手段と、 前記第２の複素信号の周波数スペクトルに対して、第２
   のフィルタ周波数特性を乗算し、これによりフィルタリ
   ングされた第２の複素信号の周波数スペクトルを生成す
   る手段と、 前記フィルタリングされた第２の複素信号の周波数スペ
   クトルを周波数領域から時間領域へ逆変換し、これによ
   り、フィルタリングされた第３の実信号を実部とし且つ
   フィルタリングされた第４の実信号を虚部とする、フィ
   ルタリングされた第２の複素信号を生成する手段と、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の装置において、 前記第２のフィルタ周波数特性を複数のフィルタ周波数
   特性の中から選択する手段を含むことを特徴とする超音
   波診断装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の装置において、 前記第１のフィルタ周波数特性を適応的に計算する手段
   を含むことを特徴とする超音波診断装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の装置において、 前記第１のフィルタ周波数特性は、ファントムからの反
   射波のスペクトルを測定することによりあらかじめ計算
   されたものであることを特徴とする超音波診断装置。
7. 【請求項７】 超音波の送波及び反射波の受波により得
   られた実信号を処理する周波数領域フィルタであって、 第１の実信号を実部とし且つ第２の実信号を虚部とする
   第１の複素信号を時間領域から周波数領域へ変換し、こ
   れにより第１の複素信号の周波数スペクトルを生成する
   第１の高速フーリエ変換器と、 前記第１の複素信号の周波数スペクトルに対して、第１
   のフィルタ周波数特性を乗算し、フィルタリングされた
   第１の複素信号の周波数スペクトルを生成する第１の複
   素乗算器と、 前記フィルタリングされた第１の複素信号の周波数スペ
   クトルを周波数領域から時間領域へ逆変換し、これによ
   り、フィルタリングされた第１の実信号を実部とし且つ
   フィルタリングされた第２の実信号を虚部とする、フィ
   ルタリングされた第１の複素信号を生成する第１の逆高
   速フーリエ変換器と、 を含むことを特徴とする周波数領域フィルタ。
8. 【請求項８】 請求項７記載のフィルタにおいて、 複数のフィルタ周波数特性を格納し、その中から前記第
   １のフィルタ周波数特性が選択されると、その選択され
   た第１のフィルタ周波数特性を前記第１の複素乗算器へ
   供給するメモリ装置を含むことを特徴とする周波数領域
   フィルタ。
9. 【請求項９】 請求項７記載のフィルタにおいて、 前記第１の高速フーリエ変換器、前記第１の複素乗算器
   及び前記第１の逆高速フーリエ変換器を備えた第１の処
   理部を含むことを特徴とする周波数領域フィルタ。
10. 【請求項１０】 請求項９記載のフィルタにおいて、 第２の処理部と、 複素信号を前記第１の処理部と前記第２の処理部とに交
    互に供給する手段と、を含み、 前記第２の処理部は、 第３の実信号を実部とし且つ第４の実信号を虚部とする
    第２の複素信号を時間領域から周波数領域へ変換し、こ
    れにより第２の複素信号の周波数スペクトルを生成する
    第２の高速フーリエ変換器と、 前記第２の複素信号の周波数スペクトルに対して、第２
    のフィルタ周波数特性を乗算し、フィルタリングされた
    第２の複素信号の周波数スペクトルを生成する第２の複
    素乗算器と、 前記フィルタリングされた第２の複素信号の周波数スペ
    クトルを周波数領域から時間領域へ変換し、これによ
    り、フィルタリングされた第３の実信号を実部とし且つ
    フィルタリングされた第４の実信号を虚部とする、フィ
    ルタリングされた第２の複素信号を生成する第２の逆高
    速フーリエ変換器と、 を備えたことを特徴とする並列型周波数領域フィルタ。
11. 【請求項１１】 請求項７記載のフィルタにおいて、 前記第１及び第２の実信号を直列に入力し、前記第１の
    実信号を前記高速フーリエ変換器の実部入力に供給し、
    前記第２の実信号を前記高速フーリエ変換器の虚部入力
    に供給する入力バッファを含むことを特徴とする周波数
    領域フィルタ。
12. 【請求項１２】 請求項７に記載のフィルタにおいて、 前記フィルタリングされた第１の複素信号を入力し、前
    記フィルタリングされた第１の実信号と前記フィルタリ
    ングされた第２の実信号とを直列に出力する出力バッフ
    ァを含むことを特徴とする周波数領域フィルタ。
13. 【請求項１３】 送信信号を生成する送信信号生成部
    と、 前記送信信号により生体に対して超音波を送波し、前記
    送信信号に対応する反射波を受波するトランスデューサ
    と、 前記トランスデューサからの出力信号に対してビーム形
    成処理を実行し、実信号を出力する受信部と、 前記受信部からの実信号を入力するパルス圧縮フィルタ
    と、 を有する超音波診断装置において、 前記パルス圧縮フィルタは、 前記入力された実信号を振り分けて、一対の実信号を実
    部及び虚部とする複素信号を生成する入力バッファと、 前記複素信号を時間領域から周波数領域に変換し、これ
    により前記複素信号の周波数スペクトルを生成する高速
    フーリエ変換器と、 前記複素信号の周波数スペクトルに対してフィルタ周波
    数特性を乗算し、パルス圧縮された複素信号の周波数ス
    ペクトルを生成する複素乗算器と、 前記パルス圧縮された複素信号の周波数スペクトルを周
    波数領域から時間領域に逆変換し、パルス圧縮された一
    対の実信号を含む、パルス圧縮された複素信号を生成す
    る逆高速フーリエ変換器と、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３記載の装置において、 前記パルス圧縮フィルタは、前記複数のフィルタ周波数
    特性を記憶するメモリ装置を含み、 前記複数のフィルタ周波数特性の中から選択されたフィ
    ルタ周波数特性が前記複素乗算器に供給されることを特
    徴とする超音波診断装置。
15. 【請求項１５】 請求項１４記載の装置において、 深さ方向に複数のゾーンが設定され、各ゾーンごとにフ
    ィルタ周波数特性が選択されることを特徴とする超音波
    診断装置。
16. 【請求項１６】 請求項１５記載の装置において、 前記パルス圧縮フィルタは、重畳追加フィルタ方式及び
    重畳保留フィルタ方式の少なくとも一方に従って構成さ
    れたことを特徴とする超音波診断装置。
17. 【請求項１７】 請求項１３記載の装置において、 前記送信信号は符号化された波形であることを特徴とす
    る超音波診断装置。
18. 【請求項１８】 請求項１７記載の装置において、 前記送信信号は線形チャープ方式又はバーカ符号方式の
    一方に従って構成されたことを特徴とする超音波診断装
    置。
19. 【請求項１９】 請求項１３記載の装置において、 前記送信信号は、非符号化波形及び符号化波形を含むこ
    とを特徴とする超音波診断装置。
20. 【請求項２０】 請求項１９記載の装置において、 前記パルス圧縮フィルタは、前記非符号化波形の送受信
    周期の間に、前記符号化波形に対応する実信号に対して
    パルス圧縮処理を実行することを特徴とする超音波診断
    装置。
21. 【請求項２１】 請求項１４記載の装置において、 前記フィルタ周波数特性は、ビーム集束深度に基づき選
    択されることを特徴とする超音波診断装置。
22. 【請求項２２】 請求項１３記載の装置において、 前記フィルタ周波数特性は適応的に計算されることを特
    徴とする超音波診断装置。
23. 【請求項２３】 請求項１７記載の装置において、 前記フィルタ周波数特性はファントムからの反射波のス
    ペクトルを測定することによりあらかじめ計算されるこ
    とを特徴とする超音波診断装置。
24. 【請求項２４】 符号化された送信パルスを生体に繰り
    返し送波すると共に生体からの反射波を受波し、これに
    より受信信号を順次出力する送受波手段と、 前記受信信号を入力し、その受信信号を時系列順で振り
    分ける手段であって、第１受信信号を実部とし且つ第２
    受信信号を虚部とする複素信号を構成する前処理手段
    と、 前記複素信号を時間領域から周波数領域へ変換し、前記
    複素信号の周波数スペクトルを生成する手段であって、
    前記第１受信信号が入力される実部入力と、前記第２受
    信信号が入力される虚部入力と、前記周波数スペクトル
    を表す実部信号が出力される実部出力と、前記周波数ス
    ペクトルを表す虚部信号が出力される虚部出力と、を有
    する複素フーリエ変換手段と、 前記複素信号の周波数スペクトルを表す実部信号に対し
    てパルス圧縮のためのフィルタ周波数特性を乗算してフ
    ィルタリングされた実部信号を出力する第１乗算器と、
    前記複素信号の周波数スペクトルを表す虚部信号に対し
    てパルス圧縮のためのフィルタ周波数特性を乗算してフ
    ィルタリングされた虚部信号を出力する第２乗算器と、
    を有する複素乗算手段と、 前記フィルタリングされた実部信号と前記フィルタリン
    グされた虚部信号とからなるフィルタリングされた複素
    信号の周波数スペクトルを周波数領域から時間領域へ逆
    変換し、フィルタリングされた第１受信信号とフィルタ
    リングされた第２受信信号とで構成される複素信号を生
    成する手段であって、前記フィルタリングされた実部信
    号を入力する実部入力と、前記フィルタリングされた虚
    部信号を入力する虚部入力と、前記フィルタリングされ
    た第１受信信号を出力する実部出力と、前記フィルタリ
    ングされた第２受信信号を出力する虚部出力と、を有す
    る複素逆フーリエ変換手段と、 前記フィルタリングされた複素信号を入力し、前記フィ
    ルタリングされた第１受信信号と前記フィルタリングさ
    れた第２受信信号とを時系列順で出力する後処理手段
    と、 前記後処理手段から順次出力される受信信号に基づいて
    超音波画像を形成する画像形成手段と、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。
25. 【請求項２５】 請求項２４記載の装置において、 前記フィルタ周波数特性を送受信条件に応じて切り換え
    る手段を含むことを特徴とする超音波診断装置。
26. 【請求項２６】 請求項２５記載の装置において、 前記送受信条件は送信ビーム集束深度であることを特徴
    とする超音波診断装置。
27. 【請求項２７】 符号化された超音波パルスを生体に送
    波すると共に生体からの反射波を受波し、これにより受
    信信号を出力する送受波手段と、 前記受信信号を時間領域から周波数領域に変換して受信
    信号の周波数スペクトルを求め、その周波数スペクトル
    に対してパルス圧縮演算を実行し、パルス圧縮演算がな
    された周波数スペクトルを周波数領域から時間領域へ変
    換し、これによりパルス圧縮された受信信号を出力する
    パルス圧縮手段と、 前記パルス圧縮された受信信号に基づいて超音波画像を
    形成する画像形成手段と、 を含み、 前記パルス圧縮演算の条件が送信ビーム集束深度に応じ
    て可変されることを特徴とする超音波診断装置。
28. 【請求項２８】 所定シーケンスに従って非符号化送信
    パルス及び符号化送信パルスを生体に送波すると共に生
    体からの反射波を受波し、これにより前記非符号化送信
    パルスに対応する非符号化受信信号及び前記符号化送信
    パルスに対応する符号化受信信号を出力する送受波手段
    と、 前記符号化受信信号に対してパルス圧縮処理を施して圧
    縮受信信号を出力するパルス圧縮処理手段と、 前記非符号化受信信号及び前記圧縮受信信号に基づいて
    超音波画像を形成する画像形成手段と、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。
29. 【請求項２９】 請求項２８記載の装置において、 深さ方向に複数のゾーンが設定され、各ゾーンごとに超
    音波パルスが送波され、 前記ゾーンの深さに応じて前記非符号化パルスの送波又
    は前記符号化パルスの送波が選択されることを特徴とす
    る超音波診断装置。
30. 【請求項３０】 請求項２８記載の装置において、 前記超音波画像は二次元断層画像又は二次元ドプラ画像
    であることを特徴とする超音波診断装置。