JP2006167206A - Ultrasonograph - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2次元アレイを備えた超音波診断装置に関し、特には被検体の3次元走査可能な超音波診断装置に関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus having a two-dimensional array, and more particularly to an ultrasonic diagnostic apparatus capable of three-dimensional scanning of a subject.
近年、超音波診断装置においては、複数のトランスデューサ(振動子)を列状又はマトリックス状に配列して構成されたアレイ型探触子が用いられている。また、超音波診断装置においては、各振動子をそれぞれ少しずつ異なったタイミングで励振し、各振動子から放射された超音波の波面が焦点付近で揃うようにして、超音波ビームを収束させるフォーカシング技術が利用されている。 In recent years, in an ultrasonic diagnostic apparatus, an array type probe configured by arranging a plurality of transducers (vibrators) in a row or matrix is used. In the ultrasonic diagnostic apparatus, focusing is performed to converge the ultrasonic beam by exciting each transducer at slightly different timings so that the wavefronts of the ultrasonic waves radiated from each transducer are aligned near the focal point. Technology is being used.
アレイ型探触子のうち、複数の振動子がマトリックス状に配列されたものは「2次元アレイ」と呼ばれる。2次元アレイを用いた場合は、任意の方向に超音波ビームを偏向及び走査できることから、2次元アレイは3次元エコーデータの収集にも有用である。 Among the array-type probes, one in which a plurality of transducers are arranged in a matrix is called a “two-dimensional array”. When a two-dimensional array is used, an ultrasonic beam can be deflected and scanned in an arbitrary direction, so that the two-dimensional array is useful for collecting three-dimensional echo data.
また、超音波診断装置においては、実時間で超音波画像を表示するため、一回の超音波ビームの送信で複数の受信ビームを形成する並列受信処理が行われている。但し、並列受信処理を行うためには、受信チャンネル数×並列同時受信チャンネル数分の遅延回路が必要となる。また、3次元エコーデータを収集する場合は、並列同時受信チャンネル数が更に増加するため、膨大な数の遅延回路が必要となる。このような場合、装置の製造コストや消費電力等を増加させてしまう。 In the ultrasonic diagnostic apparatus, in order to display an ultrasonic image in real time, parallel reception processing is performed in which a plurality of reception beams are formed by one transmission of the ultrasonic beam. However, in order to perform parallel reception processing, delay circuits corresponding to the number of reception channels × the number of parallel simultaneous reception channels are required. Further, when collecting three-dimensional echo data, the number of parallel simultaneous reception channels further increases, so that a huge number of delay circuits are required. In such a case, the manufacturing cost and power consumption of the device are increased.
このため、超音波診断装置においては、遅延加算処理を前段と後段とに分けて、遅延回路数の低減化を図ることが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。この点について図14を用いて説明する。図14は、従来の超音波診断装置の概略構成を示す構成図である。なお、図14においては、並列受信処理の説明のため、超音波ビームの形成や画像処理に関わる部分については省略している。 For this reason, in the ultrasonic diagnostic apparatus, it has been proposed to reduce the number of delay circuits by dividing the delay addition process into a front stage and a rear stage (see, for example, Patent Document 1). This point will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a conventional ultrasonic diagnostic apparatus. In FIG. 14, portions relating to the formation of ultrasonic beams and image processing are omitted for explanation of parallel reception processing.
図14に示すように、超音波診断装置は、2次元アレイ102を用いて超音波ビームの送受信を行う。2次元アレイ102は、複数のトランスデューサ(振動子)101を、互いに直交する2方向(行方向及び列方向)に沿ってマトリックス状に配列して形成されている。各トランスデューサ101は、超音波ビームを受信すると、それに対応する信号を出力する。
As shown in FIG. 14, the ultrasonic diagnostic apparatus transmits and receives an ultrasonic beam using a two-
また、超音波診断装置は、列方向遅延加算回路103〜106と、行方向遅延加算回路107〜108とを備えており、列方向と行方向とに分けて遅延加算処理を行っている。列方向遅延加算回路103〜106は、列方向の並列同時受信処理を含む前段の遅延加算処理行う。行方向遅延加算回路107〜108は、行方向の並列同時受信処理を含む後段の遅延加算処理を行う。また、列方向遅延加算回路103〜106及び行方向遅延加算回路107〜108は、それぞれは、複数の遅延回路(図示せず)を備えている。
The ultrasonic diagnostic apparatus also includes column-direction
ここで、列方向のトランスデューサ101の数を「M」、行方向のトランスデューサ101の数を「N」、列方向の並列同時受信チャンネル数を「K」、行方向の並列同時受信チャンネル数を「L」とする。
Here, the number of
列方向遅延加算回路103〜106それぞれは「M×K」回の遅延加算処理を行う。また、列数は行方向のトランスデューサ101の数「N」と一致するから、列方向遅延加算回路103〜106全体から、信号数が「N×K」個の信号群(時系列信号群)が一定時間毎に出力される。列方向遅延加算回路103〜106全体で必要な遅延回路の数は「M×K×N」個となる。
Each of the column direction
また、行方向遅延加算回路107〜108は、列方向遅延加算回路103〜106全体から出力された「N×K」個の時系列信号群に対して、行方向の遅延加算処理を行う。従って、行方向遅延加算回路107〜108全体で必要な遅延回路の数は、「N×K×L」個となる。
Further, the row direction
以上より、図14に示す超音波診断装置において必要となる遅延回路の総数は、(M×K×N)+(N×K×L)=N×K×(M+L)個である。一方、列方向と行方向とに分けない場合は、必要となる遅延回路の総数は(N×K×M×L)個となる。このことから、図14に示す超音波診断装置によれば、行方向および列方向における並列受信処理を少ない回路規模で実現できる。
しかしながら、このように遅延加算処理を前段と後段とに分けて行った場合は、遅延加算処理、特に後段の遅延加算処理において、多くの時間を要してしまう。このため、後段の遅延加算処理における遅延時間の算出を短時間で行うことができる超音波診断装置が求められている。 However, when the delay addition process is performed separately in the preceding stage and the subsequent stage as described above, a lot of time is required in the delay addition process, particularly in the subsequent stage delay addition process. For this reason, there is a need for an ultrasonic diagnostic apparatus that can calculate the delay time in the later-stage delay addition processing in a short time.
本発明の目的は、上記問題を解消し、遅延加算処理における遅延時間の算出を簡単に行え、算出時間の短縮化を図りうる超音波診断装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus that can solve the above problems, can easily calculate the delay time in the delay addition process, and can reduce the calculation time.
上記目的を達成するために本発明における超音波診断装置は、互いに直交する第1の方向及び第2の方向に沿ってマトリックス状に配列された複数のトランスデューサを有する探触子と、前記複数のトランスデューサそれぞれが検出した信号に対して遅延加算処理を行って、前記第1の方向に沿って並ぶ複数の受信ビームを形成する第1の遅延加算部と、前記第1の遅延加算部によって遅延加算処理された信号に対して更に遅延加算処理を行って、前記第2の方向に沿って並ぶ複数の受信ビームを形成する第2の遅延加算部とを備える超音波診断装置であって、超音波ビームの送信音線軸上に位置する基準点と、前記第2の遅延加算部が前記第2の方向に沿って並ぶ複数の受信ビームを形成するための複数の仮想受信焦点と、前記送信音線軸と前記探触子の送受波面との交点を通り、且つ、前記第2の方向に平行な仮想軸とを設定し、前記仮想軸が通る又は前記仮想軸と隣接する複数のトランスデューサそれぞれの中心と前記仮想軸とを最短の線分で結んだときの、前記線分と前記仮想軸との複数の交点を求める設定部を更に備え、前記複数の仮想受信焦点は、全ての仮想受信焦点を通る仮想線が、前記送信音線軸と交わり、且つ、前記第1の方向に垂直となるように設定され、前記第2の遅延加算部は、前記複数の交点それぞれについて、前記交点から前記送信音線軸上に設定された基準点までの伝搬時間と、前記交点から前記複数の仮想受信焦点それぞれまでの伝搬時間とを算出し、前記複数の受信焦点それぞれまでの伝搬時間について、前記基準点までの伝搬時間との差を算出し、算出した前記差を用いて前記遅延加算処理を行うことを特徴とする。 To achieve the above object, an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention includes a probe having a plurality of transducers arranged in a matrix along a first direction and a second direction orthogonal to each other, and the plurality of the plurality of transducers. A delay addition process is performed on the signals detected by the transducers to form a plurality of reception beams arranged in the first direction, and the delay addition is performed by the first delay addition unit. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a second delay addition unit that further performs delay addition processing on the processed signal to form a plurality of reception beams arranged in the second direction, A reference point located on the transmission sound ray axis of the beam, a plurality of virtual reception focal points for forming the plurality of reception beams arranged along the second direction by the second delay adder, and the transmission sound ray axis A virtual axis passing through the intersection with the transmission / reception surface of the probe and parallel to the second direction is set, and the center of each of the plurality of transducers through which the virtual axis passes or is adjacent to the virtual axis; A setting unit for obtaining a plurality of intersections of the line segment and the virtual axis when the virtual axis is connected by the shortest line segment, and the plurality of virtual reception focal points are virtual that pass through all virtual reception focal points; A line intersects with the transmission sound ray axis and is set to be perpendicular to the first direction, and the second delay adder is configured so that, for each of the plurality of intersection points, from the intersection point to the transmission sound ray axis. The propagation time to the reference point set in the above and the propagation time from the intersection to each of the plurality of virtual reception focal points are calculated, and the propagation time to each of the plurality of reception focal points is the propagation time to the reference point. Calculate the difference between And, and performs the delay addition processing by using the calculated the difference.
上記本発明における超音波診断装置においては、前記送信音線軸と前記探触子の送受波面との交点が、前記複数のトランスデューサの配列中心に位置しており、前記複数の仮想受信焦点の位置が、前記配列中心から前記複数の仮想受信焦点それぞれまでの距離が前記配列中心から前記基準点までの距離と等しくなるように、設定されている態様とできる。 In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, an intersection of the transmission sound ray axis and the transmission / reception wave surface of the probe is located at an array center of the plurality of transducers, and the positions of the plurality of virtual reception focal points are The distance from the array center to each of the plurality of virtual reception focal points may be set to be equal to the distance from the array center to the reference point.
また、上記本発明における超音波診断装置においては、前記第2の遅延加算部が、前記基準点までの伝搬時間を算出する第1の伝搬時間演算回路と、前記複数の仮想受信焦点それぞれまでの伝搬時間を算出する第2の伝搬時間演算回路と、前記差を算出する減算回路とを備えている態様とすることもできる。 In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, the second delay adder includes a first propagation time calculation circuit that calculates a propagation time to the reference point, and each of the plurality of virtual reception focal points. It is also possible to adopt a mode provided with a second propagation time calculation circuit for calculating the propagation time and a subtraction circuit for calculating the difference.
更に、上記本発明における超音波診断装置においては、前記第2の遅延加算部が、前記基準点までの伝搬時間又は前記複数の仮想受信焦点それぞれまでの伝搬時間を算出する伝搬時間演算回路と、前記基準点までの伝搬時間及び前記複数の仮想受信焦点それぞれまでの伝搬時間のうち一方の伝搬時間を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記一方の伝搬時間と他方の伝搬時間とから前記差を算出する減算回路とを備えている態様とすることもできる。 Furthermore, in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, the second delay addition unit calculates a propagation time to the reference point or a propagation time to each of the plurality of virtual reception focal points, Storage means for storing one of the propagation times to the reference point and the propagation times to each of the plurality of virtual reception focal points, the one propagation time and the other propagation time stored in the storage means, And a subtracting circuit for calculating the difference from the above.
また、上記本発明における超音波診断装置においては、前記複数の仮想受信焦点の配置が、前記送信音線軸を基準に線対称となるように設定されており、前記第2の遅延加算部が、更に、符号反転回路を備え、前記符号反転回路は、互いに線対称の位置関係にある一対の仮想受信焦点のうち一方の仮想受信焦点について前記差が算出された場合に、算出した差の符号を反転させることによって、他方の仮想受信焦点についての前記差を算出する態様とすることもできる。 In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, the arrangement of the plurality of virtual reception focal points is set to be line symmetric with respect to the transmission sound ray axis, and the second delay addition unit is The sign inversion circuit further includes a sign inversion circuit that calculates a sign of the calculated difference when the difference is calculated for one virtual reception focus of a pair of virtual reception focal points that are in a line-symmetrical positional relationship with each other. It is also possible to adopt a mode in which the difference with respect to the other virtual reception focus is calculated by inversion.
更に、上記本発明における超音波診断装置においては、前記第2の遅延加算部が、更に、乗算回路を備え、前記乗算回路は、前記複数の仮想受信焦点のうちの少なくとも一つについて前記差が算出された場合に、算出した差に予め設定された定数を乗じることによって、他の仮想受信焦点についての前記差を算出する態様とすることもできる。 Furthermore, in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, the second delay addition unit further includes a multiplication circuit, and the multiplication circuit has the difference between at least one of the plurality of virtual reception focal points. When calculated, the difference for the other virtual reception focus can be calculated by multiplying the calculated difference by a preset constant.
また、上記本発明における超音波診断装置においては、前記複数のトランスデューサが複数のグループにグループ分けされ、前記各グループは、前記複数のグループの配列が第1の方向及び第2の方向に沿ったマトリックス状となるように、隣り合う前記トランスデューサで構成され、更に、前記グループ毎に複数の整相加算部が備えられており、前記整相加算部は対応するグループを構成するトランスデューサによって検出された信号を整相加算し、これを前記第1の遅延加算部に出力し、前記第1の遅延加算部が、前記整相加算部が出力した信号に対して遅延加算処理を行い、前記設定部が、前記仮想軸が通る又は前記仮想軸と隣接する複数のグループそれぞれの中心と前記仮想軸とを最短の線分で結んだときの、前記線分と前記仮想軸との複数の交点を求める態様とすることもできる。 In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, the plurality of transducers are grouped into a plurality of groups, and each group has an arrangement of the plurality of groups along a first direction and a second direction. It is composed of adjacent transducers so as to form a matrix, and a plurality of phasing adders are provided for each group, and the phasing adders are detected by the transducers constituting the corresponding group. The signal is phased and added, and is output to the first delay adder. The first delay adder performs a delay addition process on the signal output from the phased adder, and the setting unit Are connected to the center of each of a plurality of groups passing through the virtual axis or adjacent to the virtual axis and the virtual axis by the shortest line segment and the virtual axis. It may be a manner of obtaining a plurality of intersections of.
以上のように、本発明における超音波診断装置によれば、一回の超音波ビームの送信で複数の受信ビームを形成する並列受信処理を行う場合に、従来に比べて、後段の遅延加算処理における遅延時間を簡単に算出することができる。よって、後段の遅延加算処理にかかる時間を短縮化することができる。 As described above, according to the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, when performing parallel reception processing in which a plurality of reception beams are formed by a single transmission of an ultrasonic beam, the delay addition processing in the subsequent stage is compared with the conventional method. The delay time can be easily calculated. Therefore, it is possible to reduce the time required for the delay addition process in the subsequent stage.
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1における超音波診断装置について、図1〜図8を参照しながら説明する。最初に、図1及び図2を用いて超音波診断装置の構成について説明する。図1は、実施の形態1における超音波診断装置の全体構成を概略的に示すブロック図である。図2は、実施の形態1における超音波診断装置の探触子と遅延加算部の構成を示す斜視図である。
(Embodiment 1)
Hereinafter, an ultrasonic diagnostic apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a block diagram schematically showing the overall configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the probe and the delay adder of the ultrasonic diagnostic apparatus in the first embodiment.
図1に示すように、本実施の形態1における超音波診断装置は、探触子2と、第1の遅延加算部3と、第2の遅延加算部4と、設定部5と、送信パルス発生部6と、画像処理部7と、表示部8とを備えている。また、超音波診断装置は、一回の超音波ビーム9の送信で複数の受信ビーム10を形成する並列受信処理を行う。図1においてFは超音波ビーム9の焦点面を示している。
As shown in FIG. 1, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment includes a
送信パルス発生部6は、送信パルスを生成し、これを、探触子2を構成する複数のトランスデューサ1(図2参照)に出力する。この結果、探触子2から診断対象に向けて超音波ビームが照射される。第1の遅延加算部3及び第2の遅延加算部4は、超音波ビーム9の焦点面Fで反射された超音波エコーについて遅延加算処理を行って複数の受信ビーム10を形成する。なお、第1の遅延加算部3及び第2の遅延加算部4による遅延加算処理については後述する。
The
画像処理部7は、第1の遅延加算部3及び第2の遅延加算部4によって形成された受信ビーム10に基づいて、走査対象となった部位の断層画像を形成する。表示部8は、断層画像を表示するための表示装置である。表示装置としては、例えばCRTディスプレイや液晶ディスプレイ等が挙げられる。
The image processing unit 7 forms a tomographic image of a portion to be scanned based on the
また、図2に示すように、本実施の形態1においては、探触子2は2次元アレイである。複数のトランスデューサ1は、互いに直交する第1の方向(x方向)及び第2の方向(y方向)に沿ってマトリックス状に配列されている。各トランスデューサ1が超音波エコーを受信することによって検出した信号は、トランスデューサ1毎に信号線13を介して第1の遅延加算部3へと出力される。
Further, as shown in FIG. 2, in the first embodiment, the
第1の遅延加算部3は、各トランスデューサ1が検出した信号に対して遅延加算処理を行って、x方向に沿って並ぶ複数の受信ビームを形成する。また、第2の遅延加算部4は、第1の遅延加算部3によって遅延加算処理が行われた信号に対して遅延加算処理を行って、第1の遅延加算部3が形成した複数の受信ビームそれぞれをy方向に沿って並ぶ複数の受信ビームに分割する。
The first
本実施の形態1においては、第1の遅延加算部3は、x方向のトランスデューサ1の列数と同数の第1の遅延加算回路11を備えている。x方向において同列にある複数のトランスデューサ1が検出した信号は一つのまとまりとして、一の第1の遅延加算回路11によって遅延加算処理される。このため、第1の遅延加算部3によってx方向に並ぶ複数の受信ビームが形成されることになる。
In the first embodiment, the first
また、各第1の遅延加算回路11によって処理された信号は、信号線14を介して、第2の遅延加算部4へと出力される。各第1の遅延加算回路11の出力チャンネル数は、形成される受信ビームの数に合わせて設定されている。図2の例では、後述するように第1の遅延加算部3が形成する受信ビームの数が4本であるため、各第1の遅延加算回路11の出力チャンネル数は「4」となっている。
The signal processed by each first
また、本実施の形態1において、第2の遅延加算部4は、第1の遅延加算回路11のチャンネル数と同数の第2の遅延加算回路12を備えている。図2の例では、遅延回路12の数は「4」である。また、x方向において同位置にある各第1の遅延加算回路11の出力チャンネルは、一つのまとまりとして、同一の第2の遅延加算回路12に信号線14によって接続されている。なお、図2中の最も左側に記載の第2の遅延加算回路12における「1、2、・・・16」は、入力チャンネル番号を示している。
In the first embodiment, the second
このため、第1の遅延加算部3で形成された受信ビームは分割され、y方向に並ぶ複数の受信ビームが形成されることになる。図2の例では、後述するように第2の遅延加算部4は、第1の遅延加算部3が形成した受信ビームを四つに分割するため、各第2の遅延加算回路12の出力チャンネル数は「4」となっている。
For this reason, the reception beam formed by the
設定部5は、第1の遅延加算部3及び第2の遅延加算部4が遅延加算処理する際に必要となる点の座標を設定し、これを第1の遅延加算部3と第2の遅延加算部4とに出力する。本実施の形態1においては、設定部5は、超音波ビームの送信音線軸上の基準点や、各受信ビームの受信焦点等の座標を設定する。なお、この点については後述する。
The
次に、図3〜図6を用いて、設定部5による座標の設定と、第1の遅延加算部3及び第2の遅延加算部4による遅延加算処理とについて更に具体的に説明する。図3は、実施の形態1における超音波診断装置の第1の遅延加算部による遅延加算処理のために設定される受信焦点を示す斜視図である。
Next, the coordinate setting by the
図3に示すように、設定部5は、超音波ビームの送信音線軸16と、その上に位置する基準点17と、第1の遅延加算部3が形成する複数の受信ビームの受信焦点Fx_1〜Fx_4とを設定する。図3の例では、設定部5は、探触子2の送受波面との交点が複数のトランスデューサ1の配列中心19となるように、送信音線軸16を設定する。また、設定部5は、超音波ビームの焦点面F(図1参照)と送信音線軸16との交点を基準点17として設定する。
As illustrated in FIG. 3, the
更に、設定部5は、受信焦点Fx_1〜Fx_4を通る仮想線18が、送信音線軸16と交わり、y方向に垂直となるように、受信焦点Fx_1〜Fx_4を設定している。また、図3の例では、設定部5は、受信焦点Fx_1〜Fx_4の配置が、送信音線軸16を基準に線対称となり、受信焦点Fx_2とFx_3とを結ぶ線が送信音線軸16上の基準点17の近傍を通過するように設定を行っている。
Further, the
なお、図3の例では、仮想線18は直線であるが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、仮想線18は、配列中心19を中心とした円弧であって良い。この場合、受信焦点Fx_1〜Fx_4の位置は、配列中心19から各受信焦点までの距離と配列中心19から基準点17までの距離とが等しくなるように設定される。また、仮想線18が直線の場合であっても、実際には、配列中心19から各受信焦点までの距離と配列中心19から基準点17までの距離とは等しいとみなすことができる。
In the example of FIG. 3, the
その後、設定部5は、受信焦点Fx_1〜Fx_4の座標と、基準点17の座標とを、第1の遅延加算部3を構成する各第1の遅延加算回路11に出力する。これにより、各第1の遅延加算回路11は、信号線13によって接続された各トランスデューサ1について、遅延時間を算出する。
Thereafter, the
具体的には、第1の遅延加算回路11は、接続されている各トランスデューサ1について、基準点17までの伝搬時間と受信焦点Fx_1〜Fx_4までの伝搬時間とを算出する。更に、第1の遅延加算回路11は、接続されている各トランスデューサ1について、受信焦点Fx_1〜Fx_4毎に、受信焦点までの伝搬時間と基準点17までの伝搬時間との差を算出し、算出した差にバイアスデータを加えて正の値とする。このようにして求められた値が、遅延時間となる。
Specifically, the first
更に、各第1の遅延加算回路11は、算出した遅延時間を用いて、トランスデューサ1が検出した信号に対して遅延処理を行い、更に遅延処理した信号を整相加算して加算処理を行う。
Further, each first
図4は、実施の形態1における超音波診断装置の第2の遅延加算部による遅延加算処理のために設定される受信焦点を示す斜視図である。図5は、図4に示す仮想軸とトランスデューサとを拡大して示す図である。 FIG. 4 is a perspective view showing a reception focal point set for delay addition processing by the second delay addition unit of the ultrasonic diagnostic apparatus according to Embodiment 1. FIG. 5 is an enlarged view of the virtual axis and the transducer shown in FIG.
図4に示すように、設定部5は、図3に示した点に加え、第2の遅延加算部4が形成する複数の受信ビームの受信焦点Fy_1〜Fy_4と、仮想軸21との設定も行う。設定部5は、受信焦点Fy_1〜Fy_4を通る仮想線20が、送信音線軸16と交わり、且つ、x方向に垂直となるように、受信焦点Fy_1〜Fy_4を設定する。
As shown in FIG. 4, in addition to the points shown in FIG. 3, the
なお、第2の遅延加算部4は第1の遅延加算部3が遅延加算処理した信号に対して遅延加算処理を行う。このため、受信焦点Fy_1〜Fy_4は、実際の受信ビームの受信焦点ではなく、仮想の受信焦点(仮想受信焦点)である。この点については後述する。
Note that the
図4の例においても、設定部5は、受信焦点Fy_1〜Fy_4の配置が、送信音線軸16を基準に線対称となり、受信焦点Fy_2とFy_3とを結ぶ線が送信音線軸16上の基準点17の近傍を通過するように設定を行っている。
Also in the example of FIG. 4, the
なお、図4の例でも、図3の例と同様に、仮想線20は直線であるが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、仮想線20も、配列中心19を中心とした円弧であって良い。この場合、受信焦点Fy_1〜Fy_4の位置も、配列中心19から各受信焦点までの距離と配列中心19から基準点17までの距離とが等しくなるように設定される。また、仮想線20が直線の場合であっても、実際には、配列中心19から各受信焦点までの距離と配列中心19から基準点17までの距離とは等しいとみなすことができる。
In the example of FIG. 4, the
また、設定部5は、送信音線軸26と探触子2の送受波面との交点(配列中心19)を通り、y方向と並行となるように仮想軸(y´軸)21を設定する。更に、図5に示すように、設定部5は、仮想軸21を設定した後、仮想軸21と隣接する複数のトランスデューサ1それぞれの中心22と仮想軸21とを最短の線分24で結んだときの、線分24と仮想軸21との複数の交点23を求める。なお、仮想軸21がトランスデューサ1上を通るときは、設定部5は、仮想軸21が通るトランスデューサ1について交点を求めることになる。
The
その後、設定部5は、受信焦点Fy_1〜Fy_4の座標と、基準点17の座標と、複数の交点23の座標とを、第2の遅延加算部4を構成する各第2の遅延加算回路12に出力する。これにより、各第2の遅延加算回路12は、遅延時間を算出し、遅延加算処理を行う。
Thereafter, the
以下に、第2の遅延加算回路12による遅延時間の算出について図6を用いて説明する。図6は、第2の遅延加算部を構成する第2の遅延加算回路の回路構成を示すブロック図である。なお、図6においては、第2の遅延加算回路12の一部分のみが示されている。また、以下の説明においては、適宜、図2、図4及び図5を参酌する。
Hereinafter, the calculation of the delay time by the second
図6に示すように、第2の遅延加算回路12(図2参照)は、伝搬時間演算回路25と、基準伝搬時間演算回路26と、減算回路27と、加算回路28とを備えている。伝搬時間演算回路25には、設定部5が出力した、受信焦点Fy_1〜Fy_4の座標と、仮想軸21上の複数の交点23の座標とが入力される。伝搬時間演算回路25は、入力された座標に基づき、各交点23について、各交点23から受信焦点Fy_1〜Fy_4それぞれまでの超音波の伝搬時間(焦点伝搬時間)を算出する。伝搬時間演算回路25は、算出した焦点伝搬時間を減算回路27に出力する。
As shown in FIG. 6, the second delay addition circuit 12 (see FIG. 2) includes a propagation
基準伝搬時間演算回路26には、設定部5が出力した、基準点17の座標と、仮想軸21上の複数の交点23の座標とが入力される。基準伝搬時間演算回路26は、各交点23から基準点17までの超音波の伝搬時間(基準伝搬時間)を算出する。基準伝搬時間演算回路26は、算出した基準伝搬時間を減算回路27に出力する。
The reference propagation
減算回路27は、伝搬時間演算回路25によって算出された全ての焦点伝搬時間について、交点23毎に、基準伝搬時間との差を算出する。また、減算回路27は、算出した焦点伝搬時間と基準伝搬時間との差を加算回路28に出力する。加算回路28は、入力された差にバイアスデータを加えて正の値とし、得られた値を遅延時間として出力する。その後、第2の遅延加算回路12は、加算回路28から出力された遅延時間を用いて、遅延加算処理を行う。
The
図7は、図6に示す減算回路8の出力の一例を示す図である。図7において、横軸は、第2の遅延加算部4を構成する第2の遅延加算回路12の入力チャンネル番号1〜16を示している。縦軸は、図5に示す減算回路8の出力(遅延時間)を示している。また、図7中に示す各出力はそれぞれ焦点座標Fy_1〜Fy_4の場合に対応している。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the output of the
図7に示すように、減算回路8の出力において、Fy_1における値とFy_4における値とは、符号が反転した関係にある。同様に、Fy_2における値とFy_3における値も、符号が反転した関係にある。更に、図7に示すように、例えばFy_1における値に1/3を乗じれば、入力チャンネルが同じ場合のFy_2における値を近似的に求めることができる。同様に、Fy_4における値に1/3を乗じれば、入力チャンネルが同じ場合のFy_3における値を近似的に求めることができる。
As shown in FIG. 7, in the output of the
また、上述したように、第2の遅延加算部4を構成する第2の遅延加算回路12は、第1の遅延加算部3が遅延加算処理した信号に対して加算処理を行うため、第1の遅延加算部3が形成した受信ビームは分割される。本実施の形態1においては、第1の遅延加算部3が形成した受信ビームは4つに分割され、微小角の4方向に偏向される。具体的には、図8に示すように、最終的に形成された受信ビームの受信焦点29の位置は、受信焦点Fx_1〜Fx_4及びFy_1〜Fy_4から偏向した位置となる。
In addition, as described above, the second
このように、本実施の形態1においては、第2の遅延加算部4が形成する受信ビームは16(4×4)本となる。つまり、結果的に、本実施の形態における超音波診断装置においては、第1の遅延加算部3と第2の遅延加算部4とによって、4×4の2次元遅延加算出力が得られる。
Thus, in the first embodiment, the number of reception beams formed by the
以上のように本実施の形態1における超音波診断装置によれば、第2の遅延加算部4による後段の遅延加算処理において、遅延時間を簡単に算出することができる。よって、第2の遅延加算部4による遅延加算処理にかかる時間を短縮化することができる。
As described above, according to the ultrasonic diagnostic apparatus in the first embodiment, the delay time can be easily calculated in the subsequent delay addition process by the second
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2における超音波診断装置について、図9を参照しながら説明する。本実施の形態2における超音波診断装置は、第2の遅延加算部を構成する第2の遅延加算回路の構成が異なる以外は、実施の形態1における超音波診断装置と同様に構成されている。図9は、実施の形態2における超音波診断装置の第2の遅延加算部を構成する第2の遅延加算回路の回路構成を示すブロック図である。
(Embodiment 2)
Next, an ultrasonic diagnostic apparatus according to
なお、図9においても、図6と同様に、第2の遅延加算回路の一部分のみが示されている。また、図9において図6で用いられた符号が付された部分は、図6において同一の符号が付された部分と同様の部分である。更に、以下の説明においては、適宜図4及び図5を参酌する。 9 shows only a part of the second delay adder circuit as in FIG. Further, in FIG. 9, the parts denoted by the reference numerals used in FIG. 6 are the same parts as the parts denoted by the same reference numerals in FIG. 6. Further, in the following description, FIGS. 4 and 5 are referred to as appropriate.
図9に示すように、本実施の形態2においては、第2の遅延加算回路は、基準伝搬時間演算回路(図6参照)を備える代わりに、メモリ(記憶手段)32を備えている。また、伝搬時間演算回路31に、設定部5が出力した、受信焦点Fy_1〜Fy_4(図4参照)の座標と、仮想軸21上の複数の交点23(図5参照)の座標と、基準点17の座標(図4参照)とが入力される。
As shown in FIG. 9, in the second embodiment, the second delay addition circuit includes a memory (storage means) 32 instead of including a reference propagation time calculation circuit (see FIG. 6). Further, the coordinates of the reception focal points Fy_1 to Fy_4 (see FIG. 4), the coordinates of a plurality of intersections 23 (see FIG. 5) on the
伝搬時間演算回路31は、先ず、各交点23から基準点17までの超音波の伝搬時間(基準伝搬時間)を算出する。伝搬時間演算回路31は、算出した基準伝搬時間をメモリ32に出力し、これを格納させる。次に、伝搬時間演算回路31は、各交点23について、各交点23から受信焦点Fy_1〜Fy_4それぞれまでの超音波の伝搬時間(焦点伝搬時間)を算出する。伝搬時間演算回路31は、算出した焦点伝搬時間を減算回路27に出力する。
The propagation
減算回路27は、メモリ32に格納されている基準伝搬時間を読み出し、伝搬時間演算回路31によって算出された全ての焦点伝搬時間について、交点23毎に、基準伝搬時間との差を算出する。また、減算回路27は、算出した焦点伝搬時間と基準伝搬時間との差を加算回路28に出力する。加算回路28は、入力された差にバイアスデータを加えて正の値とし、得られた値を遅延時間として出力する。その後、実施の形態1と同様に、本実施の形態2においても、第2の遅延加算回路は、加算回路28から出力された遅延時間を用いて、遅延加算処理を行う。
The
以上のように、本実施の形態2における超音波診断装置においては、第2の遅延加算回路は、基準伝搬時間演算回路の代わりにメモリを備えている。このため、本実施の形態2における超音波診断装置によれば、第2の遅延加算回路の構成を実施の形態1に比べて簡略化でき、超音波診断装置のコストの低減や処理速度の向上を図ることができる。 As described above, in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment, the second delay addition circuit includes a memory instead of the reference propagation time calculation circuit. Therefore, according to the ultrasonic diagnostic apparatus in the second embodiment, the configuration of the second delay addition circuit can be simplified as compared with the first embodiment, and the cost of the ultrasonic diagnostic apparatus can be reduced and the processing speed can be improved. Can be achieved.
また、本実施の形態2における超音波診断装置においても、実施の形態1における超音波診断装置と同様に、従来に比べて、第2の遅延加算部による後段の遅延加算処理において、遅延時間を簡単に算出することができる。よって、第2の遅延加算部による遅延加算処理にかかる時間を短縮化することができる。 Also, in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment, as in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment, the delay time is reduced in the delay addition processing in the subsequent stage by the second delay addition unit as compared with the conventional one. It can be calculated easily. Therefore, the time required for the delay addition process by the second delay addition unit can be shortened.
(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3における超音波診断装置について、図10を参照しながら説明する。図10は、実施の形態3における超音波診断装置の第2の遅延加算部を構成する第2の遅延加算回路の回路構成を示すブロック図である。
(Embodiment 3)
Next, an ultrasonic diagnostic apparatus according to
なお、図10においても、図6と同様に、第2の遅延加算回路の一部分のみが示されている。また、図10において図9で用いられた符号が付された部分は、図9において同一の符号が付された部分と同様の部分である。更に、以下の説明においては、適宜図4及び図5を参酌する。 10 also shows only a part of the second delay adder circuit, as in FIG. Further, in FIG. 10, the parts denoted by the reference numerals used in FIG. 9 are the same as the parts denoted by the same reference numerals in FIG. 9. Further, in the following description, FIGS. 4 and 5 are referred to as appropriate.
図10に示すように、本実施の形態3における超音波診断装置においては、第2の遅延加算部を構成する第2の遅延加算回路は、符号変換回路33を備えている。なお、これ以外は、実施の形態2における超音波診断装置と同様に構成されている。 As shown in FIG. 10, in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the third embodiment, the second delay addition circuit constituting the second delay addition unit includes a code conversion circuit 33. Other than this, the configuration is the same as that of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment.
本実施の形態3においては、減算回路27によって算出された焦点伝搬時間と基準伝搬時間との差は、符号変換回路33へと出力される。符号変換回路33は、互いに線対称の位置関係にある一対の受信焦点(例えばFy_1とFy_4、又はFy_2とFy_3)のうち一方の受信焦点について差が算出された場合に、算出した差の符号を反転させて、他方の仮想受信焦点についての差を算出する。
In the third embodiment, the difference between the focal propagation time calculated by the
具体的には、実施の形態1において図7に示したように、Fy_1における値とFy_4における値とは符号が反転した関係にある。よって、符号変換回路33は、受信焦点Fy_1についての差が出力されてきた場合は、出力されてきた値の符号を変換しないで加算回路28に出力すると共に、出力されてきた値の符号を変換した値を受信焦点Fy_4の値として加算回路28に出力する。
Specifically, as shown in FIG. 7 in the first embodiment, the value in Fy_1 and the value in Fy_4 are in a relationship in which signs are inverted. Therefore, when the difference with respect to the reception focal point Fy_1 is output, the code conversion circuit 33 outputs the output value to the
同様に、図7から分かるように、Fy_2における値とFy_3における値も符号が反転した関係にある。よって、符号変換回路33は、受信焦点Fy_2についての差が出力されてきた場合は、出力されてきた値の符号を変換しないで加算回路28に出力すると共に、出力されてきた値の符号を変換した値を受信焦点Fy_3の値として加算回路28に出力する。
Similarly, as can be seen from FIG. 7, the value in Fy_2 and the value in Fy_3 are also in a relationship in which the signs are inverted. Therefore, when the difference with respect to the reception focal point Fy_2 is output, the code conversion circuit 33 outputs the value of the output value to the
加算回路28は、入力された差にバイアスデータを加えて正の値とし、得られた値を遅延時間として出力する。その後、実施の形態1と同様に、本実施の形態3においても、第2の遅延加算回路は、加算回路28から出力された遅延時間を用いて、遅延加算処理を行う。
The
以上のように、本実施の形態3における超音波診断装置は、第2の遅延加算回路が符号変換回路33を備えるため、実施の形態1及び2に比べて、第2の遅延加算回路が行う演算処理の回数を減らすことができる。このため、本実施の形態3における超音波診断装置によれば、実施の形態1及び2に比べて更なる処理速度の向上を図ることができる。 As described above, in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the third embodiment, since the second delay addition circuit includes the code conversion circuit 33, the second delay addition circuit performs as compared with the first and second embodiments. The number of arithmetic processes can be reduced. For this reason, according to the ultrasonic diagnostic apparatus in the third embodiment, the processing speed can be further improved as compared with the first and second embodiments.
また、本実施の形態3における超音波診断装置においても、実施の形態1における超音波診断装置と同様に、従来に比べて、第2の遅延加算部による後段の遅延加算処理において、遅延時間を簡単に算出することができる。よって、第2の遅延加算部による遅延加算処理にかかる時間を短縮化することができる。 Also, in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the third embodiment, similarly to the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment, the delay time is set in the delay addition process in the subsequent stage by the second delay addition unit as compared with the conventional one. It can be calculated easily. Therefore, the time required for the delay addition process by the second delay addition unit can be shortened.
(実施の形態4)
次に、本発明の実施の形態4における超音波診断装置について、図11を参照しながら説明する。図11は、実施の形態4における超音波診断装置の第2の遅延加算部を構成する第2の遅延加算回路の回路構成を示すブロック図である。
(Embodiment 4)
Next, an ultrasonic diagnostic apparatus according to
なお、図11においても、図6と同様に、第2の遅延加算回路の一部分のみが示されている。また、図11において図9で用いられた符号が付された部分は、図9において同一の符号が付された部分と同様の部分である。更に、以下の説明においては、適宜図4及び図5を参酌する。 11 also shows only a part of the second delay adder circuit, as in FIG. Further, in FIG. 11, the parts denoted by the reference numerals used in FIG. 9 are the same as the parts denoted by the same reference numerals in FIG. 9. Further, in the following description, FIGS. 4 and 5 are referred to as appropriate.
図11に示すように、本実施の形態4における超音波診断装置においては、第2の遅延加算部を構成する第2の遅延加算回路は、乗算換回路34を備えている。なお、これ以外は、実施の形態2における超音波診断装置と同様に構成されている。
As shown in FIG. 11, in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the fourth embodiment, the second delay addition circuit constituting the second delay addition unit includes a
本実施の形態4においては、減算回路27によって算出された焦点伝搬時間と基準伝搬時間との差は、乗算回路34へと出力される。乗算回路34は、受信焦点Fy_1〜Fy_4のうち少なくとも一つについて、焦点伝搬時間と基準伝搬時間との差が算出された場合に、算出した差に予め設定された定数を乗じることによって、他の受信焦点についての差を算出する。
In the fourth embodiment, the difference between the focal propagation time calculated by the
具体的には、実施の形態1において図7に示したように、Fy_1における値に1/3を乗じれば、入力チャンネルが同じ場合のFy_2における値を近似的に求めることができる。よって、乗算回路34は、受信焦点Fy_1についての差が出力されてきた場合は、出力されてきた値をそのまま加算回路28に出力すると共に、出力されてきた値に定数(1/3)を乗じ、得られた値を受信焦点Fy_2の値として加算回路28に出力する。
Specifically, as shown in FIG. 7 in the first embodiment, by multiplying the value in Fy_1 by 1/3, the value in Fy_2 when the input channels are the same can be obtained approximately. Therefore, when the difference with respect to the reception focal point Fy_1 is output, the
同様に、図7から分かるように、Fy_4における値に1/3を乗じれば、入力チャンネルが同じ場合のFy_3における値を近似的に求めることができる。よって、乗算回路34は、受信焦点Fy_4についての差が出力されてきた場合は、出力されてきた値をそのまま加算回路28に出力すると共に、出力されてきた値に定数(1/3)を乗じ、得られた値を受信焦点Fy_3の値として加算回路28に出力する。
Similarly, as can be seen from FIG. 7, by multiplying the value in Fy_4 by 1/3, the value in Fy_3 when the input channels are the same can be obtained approximately. Therefore, when the difference about the reception focal point Fy_4 is output, the
加算回路28は、入力された差にバイアスデータを加えて正の値とし、得られた値を遅延時間として出力する。その後、実施の形態1と同様に、本実施の形態4においても、第2の遅延加算回路は、加算回路28から出力された遅延時間を用いて、遅延加算処理を行う。
The
以上のように、本実施の形態4における超音波診断装置においては、第2の遅延加算回路に乗算回路34が備えられている。このため、本実施の形態4においても、実施の形態3と同様に、実施の形態1及び2に比べて、第2の遅延加算回路が行う演算処理の回数を減らすことができる。このため、本実施の形態4における超音波診断装置においても、実施の形態1及び2に比べて更なる処理速度の向上を図ることができる。
As described above, in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the fourth embodiment, the
また、本実施の形態4における超音波診断装置においても、実施の形態1における超音波診断装置と同様に、従来に比べて、第2の遅延加算部による後段の遅延加算処理において、遅延時間を簡単に算出することができる。よって、第2の遅延加算部による遅延加算処理にかかる時間を短縮化することができる。 Also, in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the fourth embodiment, similarly to the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment, the delay time is set in the delay addition process in the subsequent stage by the second delay addition unit as compared with the conventional one. It can be calculated easily. Therefore, the time required for the delay addition process by the second delay addition unit can be shortened.
(実施の形態5)
次に、本発明の実施の形態の5における超音波診断装置について、図12及び図13を参照しながら説明する。図12は、実施の形態5における超音波診断装置の探触子を示す斜視図である。図13は、実施の形態5における超音波診断装置の探触子と第1の遅延加算部との構成を示すブロック図である。なお、図12において図3及び図4で用いられた符号が付された部分は、図3及び図4において同一の符号が付された部分と同様の部分である。
(Embodiment 5)
Next, an ultrasonic diagnostic apparatus according to
図12に示すように、本実施の形態5においても、実施の形態1と同様に、探触子2は複数のトランスデューサ1をx方向及びy方向に沿ってマトリックス状に配列して構成されている。また、本実施の形態5における超音波診断装置も、実施の形態1における超音波診断装置と同様に、第1の遅延加算部、第2の遅延加算部、設定部、画像処理部、及び表示部(図1参照)を備えている。
As shown in FIG. 12, also in the fifth embodiment, as in the first embodiment, the
但し、図12に示すように、本実施の形態5においては、実施の形態1と異なり、複数のトランスデューサ1は、複数のグループ35にグループ分けされている。また、各グループ35は、隣り合うトランスデューサ1で構成されており、複数のグループ35の配列はx方向及びy方向に沿ったマトリックス状となっている。図12の例では、各グループ34は隣り合う4個のトランスデューサ1で構成されている。
However, as shown in FIG. 12, in the fifth embodiment, unlike the first embodiment, the plurality of transducers 1 are grouped into a plurality of
また、図13に示すように、本実施の形態5における超音波診断装置は、グループ35毎に複数の整相加算部36を備えている。整相加算部36は、対応するグループを構成するトランスデューサ(P1〜P4)1によって検出された信号を整相加算し、整相加算した信号を第1の遅延加算回路11に出力する。
As shown in FIG. 13, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the fifth embodiment includes a plurality of phasing
なお、図13の例では、整相加算部36は、回路規模が小さいため、超音波診断装置の操作者が手に持って操作するプローブハンドル37に備えられている。また、プローブハンドル37には探触子2も備えられている。
In the example of FIG. 13, the phasing
このため、本実施の形態1においては、第1の遅延加算回路11は、整相加算部36が出力した信号に対して遅延加算処理を行う。また、設定部(図1参照)は、実施の形態1と同様に仮想軸21(y´軸)を設定する。但し、設定部は、仮想軸21が通る又は仮想軸21と隣接する複数のグループ35それぞれの中心38と仮想軸21とを最短の線分で結んだときの、この線分と仮想軸21との複数の交点39を求める。更に、第2の遅延加算部4は、各交点39について、焦点伝搬時間と基準伝搬時間とを算出する。
For this reason, in the first embodiment, the first
なお、本実施の形態5における超音波診断装置は、上述した点以外は、実施の形態1における超音波診断装置と同様に構成されており、又同様に機能する。つまり、本実施の形態5においても、設定部によって受信焦点Fx_1〜Fx_4(図3参照)及びFy_1〜Fy_4(図4参照)が設定される。第1の遅延加算部(第1の遅延加算回路11)及び第2の遅延加算部(第2の遅延加算回路)は、これらの受信焦点に基づいて遅延加算処理を行う。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to the fifth embodiment is configured in the same manner as the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment and functions in the same manner except for the points described above. That is, also in the fifth embodiment, the reception focal points Fx_1 to Fx_4 (see FIG. 3) and Fy_1 to Fy_4 (see FIG. 4) are set by the setting unit. The first delay addition unit (first delay addition circuit 11) and the second delay addition unit (second delay addition circuit) perform a delay addition process based on these reception focal points.
このように本実施の形態5においては、トランスデューサ1がグループ化されるため、探触子2と第1の遅延加算部(第1の遅延加算回路11)とを接続する信号線13の本数を実施の形態1に比べて少なくすることができる。よって、本実施の形態5における超音波診断装置を用いれば、第1の遅延加算回路11を構成する回路の数を低減できるため、チップ面積の縮小化を図ることができる。また、このため、第1の遅延加算部と第2の遅延加算部として機能するチップの実装を容易に高密度化できる。
As described above, in the fifth embodiment, since the transducers 1 are grouped, the number of
以上のように、本発明における超音波診断装置によれば、後段の遅延加算処理にかかる時間を短縮化することができる。このため、本発明における超音波診断装置は、被検体を3次元的に走査して、3次元画像を表示する場合に有用となる。 As described above, according to the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, it is possible to shorten the time required for the delay addition process at the subsequent stage. For this reason, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention is useful when a subject is scanned three-dimensionally to display a three-dimensional image.
1 トランスデューサ
2 探触子
3 第1の遅延加算部
4 第2の遅延加算部
5 設定部
6 送信パルス発生部
7 画像処理部
8 表示部
9 超音波ビーム
10 受信ビーム
11 第1の遅延加算回路
12 第2の遅延加算回路
13、14、15 信号線
16 送信音線軸
17 基準点
18、20 受信焦点を通る仮想線
19 配列中心
21 仮想軸
22 トランスデューサの中心
23 交点
24 トランスデューサの中心と仮想軸とを最短で結ぶ線分
25、31 伝搬時間演算回路
26 基準伝搬時間演算回路
27 減算回路
28 加算回路
29 最終的に形成された受信ビームの受信焦点
32 メモリ
33 符号変換回路
34 乗算回路
35 グループ
36 整相加算部
37 プローブハンドル
38 グループの中心
39 グループの中心と仮想軸とを最短で結ぶ線分の仮想軸上の交点
Fx_1〜Fx_4、Fy_1〜Fy_4 受信焦点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
超音波ビームの送信音線軸上に位置する基準点と、前記第2の遅延加算部が前記第2の方向に沿って並ぶ複数の受信ビームを形成するための複数の仮想受信焦点と、前記送信音線軸と前記探触子の送受波面との交点を通り、且つ、前記第2の方向に平行な仮想軸とを設定し、前記仮想軸が通る又は前記仮想軸と隣接する複数のトランスデューサそれぞれの中心と前記仮想軸とを最短の線分で結んだときの、前記線分と前記仮想軸との複数の交点を求める設定部を更に備え、
前記複数の仮想受信焦点は、全ての仮想受信焦点を通る仮想線が、前記送信音線軸と交わり、且つ、前記第1の方向に垂直となるように設定され、
前記第2の遅延加算部は、前記複数の交点それぞれについて、前記交点から前記送信音線軸上に設定された基準点までの伝搬時間と、前記交点から前記複数の仮想受信焦点それぞれまでの伝搬時間とを算出し、前記複数の受信焦点それぞれまでの伝搬時間について、前記基準点までの伝搬時間との差を算出し、算出した前記差を用いて前記遅延加算処理を行うことを特徴とする超音波診断装置。 A probe having a plurality of transducers arranged in a matrix along a first direction and a second direction orthogonal to each other, and performing delay addition processing on the signals detected by each of the plurality of transducers, A first delay adder that forms a plurality of receive beams arranged along the first direction; and a signal that has been subjected to a delay addition process by the first delay adder; An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a second delay addition unit that forms a plurality of reception beams arranged in a second direction;
A reference point located on the transmission sound ray axis of the ultrasonic beam, a plurality of virtual reception focal points for forming a plurality of reception beams arranged in the second direction by the second delay adder, and the transmission A virtual axis passing through the intersection of the sound ray axis and the transducer transmission / reception surface and parallel to the second direction is set, and each of the plurality of transducers through which the virtual axis passes or is adjacent to the virtual axis Further comprising a setting unit for obtaining a plurality of intersections between the line segment and the virtual axis when connecting the center and the virtual axis with the shortest line segment;
The plurality of virtual reception focal points are set so that a virtual line passing through all virtual reception focal points intersects the transmission sound ray axis and is perpendicular to the first direction,
The second delay adder includes, for each of the plurality of intersections, a propagation time from the intersection to a reference point set on the transmission sound ray axis, and a propagation time from the intersection to each of the plurality of virtual reception focal points. The difference between the propagation time to each of the plurality of reception focal points and the propagation time to the reference point is calculated, and the delay addition process is performed using the calculated difference. Ultrasonic diagnostic equipment.
前記複数の仮想受信焦点の位置が、前記配列中心から前記複数の仮想受信焦点それぞれまでの距離が前記配列中心から前記基準点までの距離と等しくなるように、設定されている請求項1に記載の超音波診断装置。 The intersection of the transmission sound ray axis and the wave transmitting / receiving surface of the probe is located at the array center of the plurality of transducers,
2. The position of the plurality of virtual reception focal points is set such that a distance from the array center to each of the plurality of virtual reception focal points is equal to a distance from the array center to the reference point. Ultrasound diagnostic equipment.
前記第2の遅延加算部が、更に、符号反転回路を備え、
前記符号反転回路は、互いに線対称の位置関係にある一対の仮想受信焦点のうち一方の仮想受信焦点について前記差が算出された場合に、算出した差の符号を反転させることによって、他方の仮想受信焦点についての前記差を算出する請求項1〜4のいずれかに記載の超音波診断装置。 The arrangement of the plurality of virtual reception focal points is set to be line symmetric with respect to the transmission sound ray axis,
The second delay addition unit further includes a sign inversion circuit,
The sign inversion circuit reverses the sign of the calculated difference when the difference is calculated for one virtual reception focus among a pair of virtual reception focal points that are in a line-symmetrical positional relationship with each other. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the difference with respect to the reception focus is calculated.
前記乗算回路は、前記複数の仮想受信焦点のうちの少なくとも一つについて前記差が算出された場合に、算出した差に予め設定された定数を乗じることによって、他の仮想受信焦点についての前記差を算出する請求項1〜4のいずれかに記載の超音波診断装置。 The second delay addition unit further includes a multiplication circuit,
The multiplier circuit, when the difference is calculated for at least one of the plurality of virtual reception focal points, multiplies the calculated difference by a preset constant to thereby calculate the difference for the other virtual reception focal points. The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 4, which calculates:
更に、前記グループ毎に複数の整相加算部が備えられており、前記整相加算部は対応するグループを構成するトランスデューサによって検出された信号を整相加算し、これを前記第1の遅延加算部に出力し、
前記第1の遅延加算部が、前記整相加算部が出力した信号に対して遅延加算処理を行い、
前記設定部が、前記仮想軸が通る又は前記仮想軸と隣接する複数のグループそれぞれの中心と前記仮想軸とを最短の線分で結んだときの、前記線分と前記仮想軸との複数の交点を求める請求項1に記載の超音波診断装置。 The plurality of transducers are grouped into a plurality of groups, and each group is composed of adjacent transducers such that the arrangement of the plurality of groups is in a matrix along the first direction and the second direction. And
Further, a plurality of phasing adders are provided for each group, and the phasing adder phasing-adds the signals detected by the transducers constituting the corresponding group, and this is added to the first delay addition. Output to
The first delay addition unit performs a delay addition process on the signal output from the phasing addition unit,
When the setting unit connects the center of each of a plurality of groups that the virtual axis passes or is adjacent to the virtual axis and the virtual axis by the shortest line segment, a plurality of the line segment and the virtual axis The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein an intersection point is obtained.
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