JP3015527B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

超音波診断装置

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JP3015527B2 JP3204284A JP20428491A JP3015527B2 JP 3015527 B2 JP3015527 B2 JP 3015527B2 JP 3204284 A JP3204284 A JP 3204284A JP 20428491 A JP20428491 A JP 20428491A JP 3015527 B2 JP3015527 B2 JP 3015527B2
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ultrasonic
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ultrasonic diagnostic
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、被検体内の音速の不均
一性に基づく超音波パルスの位相歪を補正する超音波診
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多数の
振動子がアレイ状に配列されたプローブを用いて、被検
体内のある領域に送信超音波パルスを集束させて検出さ
れた超音波エコー信号を基に、超音波画像を再構成して
ディスプレイに表示することが行われている。
【0003】ここで体内には種々の組織が存在しており
これら各組織の超音波に対する音速は均一でない。この
ため超音波パルスには体内音速の不均一性に基づく位相
歪が生じて画質が低下するので、この位相歪を補正する
必要がある。
【0004】このため従来ではプローブから送信した超
音波パルスを被検体内のある領域に集中させ、その付近
の微小散乱体群からの反射波である超音波エコー信号を
受信口内の各振動子毎に得て、受信振動子群の少なくと
も2つの振動子間の信号で相互相関関数を演算し、被検
体内の音速の不均一性に起因する超音波パルスの伝搬時
間における位相歪を検出してこれを補正するような方法
が行われている(特開昭63−51846号)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来装置では、
多数の微小散乱体群からの反射信号を用いた相互相関関
数演算により、被検体内の音速の不均一性に起因する超
音波パルスの伝搬時間の歪のデータを得ている。ところ
が、このようにして得られるデータには、そのデータ収
集に用いた超音波送信ビームの形状に依存した誤差が生
じる。
【0006】送信ビームの形状は、それを形成するため
に用いた振動子アレイプローブの口径、焦点距離、周波
数、深さ(開口からの距離)、生体内の超音波減衰特性
など多くの要因によって変化し、しかもこれらの要因を
常に一定にすることは困難である。そのため、前述の伝
搬時間の歪データをより高精度に得るためには、前記の
多くの要因により変化する誤差成分を補正しなければな
らないが、従来技術ではこの点について何ら考慮されて
いなかった。
【0007】この発明は前述した従来の問題点に鑑みな
されたもので、その目的は、振動子アレイプローブの口
径、焦点距離、周波数、深さ、生体内の超音波減衰特性
といった実際の測定条件による誤差を補正し、常に精度
良く伝搬時間の歪データを得て、結果的に高画質の超音
波画像が得られるようにすることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の本発明は、被検体内の音速の不均一
による超音波エコーの位相歪みを補正するように構成さ
れた超音波診断装置において、超音波の送受信を行う多
数の超音波振動子を備えた超音波診断振動子アレイプロ
ーブと、送信ビームの形状に起因して生じる点反射体に
よる超音波エコーの伝搬時間分布と微少散乱体群による
超音波エコーの伝搬時間分布の差を校正するための校正
データを記憶する校正データ記憶手段と、前記校正デー
タに基づいて、前記超音波振動子で受波された超音波エ
コー信号にそれぞれ遅延処理を行う遅延手段とを備えた
ことを特徴とする超音波診断装置をもって解決手段とす
る。また、請求項2に記載の本発明は、前記校正データ
は、前記超音波診断振動子アレイプローブから生体組織
と等価な減衰特性の物質中に微小散乱体をほぼ均一に混
ぜたファントム中のある領域に送信超音波パルスを集束
させ、その付近の微小散乱体群から反射してくる超音波
エコー信号の伝搬時間の分布に基いて求められたもので
あることを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置を
もって解決手段とする。
【0009】また、前記の校正データを作成する方法と
して、生体組織と等価な減衰特性の物質中に微小散乱体
をほぼ均一に混ぜたファントムに対し、超音波診断装置
に実装される振動子アレイプローブを用いて前記ファン
トム中のある領域に送信超音波パルスを集束させるとと
もに、その付近の微小散乱体群から反射してくる超音波
エコー信号の伝搬時間の分布を測定し、その測定データ
に基づいて前記校正データを作成するようにした。
【0010】
【作用】図1において、30は振動子アレイプローブを
示す。図のようにアレイ全体が受信用アレイとして使用
され、中央よりのアレイが送信用アレイとして使用され
る。また、31は生体組織と等価な減衰を有する寒天な
どで作られたファントムであり、グラファイトなどの微
小粉体(微小散乱体群32)を均一に混ぜた内部に構造
物などのない均一ファントムと、反射体が微小散乱体群
32ではなくて点反射体33であるファントムの2種類
があるものとして説明を進める。
【0011】アレイプローブ30を用い、微小散乱体群
32だけを含んだファントム中のある領域に送信超音波
パルスを集束させ、その付近の微小散乱体群32から反
射してくる超音波パルスの伝搬時間の分布を測定した場
合、図1の実線で示す分布となる。同様にして、ある位
置に限定された点反射体33だけを含んだファントムに
より測定を行うと、超音波パルスの伝搬時間の分布は図
1の点線のようになる。
【0012】図1のように、反射体が微小散乱体群32
の場合と、点反射体33の場合とでは、検出された伝搬
時間の開口上の分布は異なる。さらに、微小散乱体群3
2による測定において、その中心の位置に点反射体33
を置いた場合との伝搬時間の分布の差が送信ビーム形状
によって異なり、送信ビームをシャープにすればするほ
ど点反射体33の場合に近づく傾向がある。また、この
ようなデータは、アレイプローブ30と均一ファントム
31との間に何らの不均一層(均一ファントム31と音
速が異なる媒質)も入れない状態で得られており、微小
散乱体群32を用いた場合にも点反射体33を用いた場
合と同様な結果が得られるべきところであるが、微小散
乱体群32を用いた場合には、送信ビームが十分にシャ
ープでないことに起因して、伝搬時間の計測に誤差が生
じたものと考えられる。
【0013】このような知見に基づいて本発明がなされ
ている。つまり、装置に実装されるアレイプローブ30
と、均一ファントム31とを用い、微小散乱体群32か
らの超音波エコー信号の伝搬時間の分布を測定し、その
測定データに基づいて前記校正データを予め作成し、そ
れを装置のメモリに貯えておく。そして、実際に生体に
対する診断計測の際に、アレイプローブの各振動子毎に
実際に検出された到達時刻から該当の校正データを差し
引く。これでアレイの口径、焦点距離、周波数などの装
置側の条件と生体内の超音波減衰特性などの条件に起因
する誤差成分が補正される。
【0014】
【実施例】図2は本発明の超音波診断装置の実施例を示
すブロック図で、1はプローブで多数の振動子1a,1
b,1c,…がアレイ状に配列されて成り、被検体2の
体表に接して超音波パルスを送信し反射して戻ってきた
超音波エコー信号を受信する。被検体2の体内には例え
ば腹壁3、肝臓4、血管5、胆のう6が存在している。
血管5、胆のう6は超音波エコー信号を反射させない構
造物を構成している。7は超音波パルスが所定の領域で
集束するようにプローブ1から送信された超音波ビーム
である。9はプローブ1に高圧パルスを加えて駆動する
パルサー、10はプローブ1から送信される超音波パル
スに所望の遅延特性を与える送信遅延回路、11はレー
トパルス(基準信号)を発生するレートパルス発生器で
ある。
【0015】12はプローブ1で受信された超音波エコ
ー信号を増幅するプリアンプ、13は超音波エコー信号
に所望の遅延特性を与える受信遅延回路である。14は
超音波エコー信号から位相歪を検出する位相歪検出回
路、22は位相歪検出回路14の出力をディジタル変換
するAD変換器、23はディジタル化された各振動子か
らのエコー信号を一時記憶する波形メモリ、21は作用
の項で詳述した各振動子毎の校正データを格納するメモ
リ、24は波形メモリ23から順次読み出される各振動
子のエコー信号の伝搬時間からメモリ21に格納されて
いる該当振動子の校正データを差し引く遅延量補正器、
15は遅延量補正器24で補正されたエコー信号につい
て各振動子毎に整相加算しかつエコー成分を検出する加
算回路及び包絡線検波回路、16はシステム全体の制御
動作を司っているCPU(中央演算処理装置)、17は
超音波エコー信号をTV走査方式に変換するDSC(デ
ィジタル・スキャン・コンバータ)、20は超音波画像
を表示するディスプレイである。
【0016】以上のように構成された装置の動作を次に
説明する。
【0017】先ずCPU16の制御の基に送信遅延回路
10によって所望の遅延特性を与えてプローブ1から送
信超音波パルスを被検体内のある領域に集束させ、この
領域付近に存在する組織からの超音波エコー信号をプロ
ーブ1で受信する。この受信信号はプリアンプ12で増
幅され、受信遅延回路13で所望の遅延特性が与えられ
た後、位相歪検出回路14に加えられ、ここでプローブ
1を構成している各振動子における位相歪が検出され
る。この結果はCPU16の制御の基に送信遅延回路1
0又は受信遅延回路13に送られ、位相歪は送信遅延回
路10で所望の遅延特性が与えられることにより補正さ
れて再度プローブ1から超音波パルスの送信が行われ
る。又は受信遅延回路13においてのみ所望の遅延特性
が与えられることにより補正される。
【0018】以上のように処理されたエコー信号はディ
ジタル化されて波形メモリ23に書き込まれた後、順次
読み出されて遅延量補正器24に加えられる。この波形
メモリ23の読み出し走査と同期して校正データメモリ
21が読み出し走査され、補正器24において、各振動
子毎のエコー信号の伝搬時間から予め設定された校正デ
ータが差し引かれる。その補正後の加算回路及び包絡線
検波回路15で整相加算及び包絡線検波が行われ、続い
てDSC17に送られ、最終的に位相歪を補正した画像
がディスプレイ20に表示される。
【0019】
【発明の効果】以上のようにこの発明では、実際に使用
するアレイプローブと均一ファントムとを用い、アレイ
の口径、焦点距離、周波数、深さ、生体内の超音波減衰
特性などの条件に左右される伝搬時間の分布データを予
め測定し、そのデータに基づいて各振動子毎の伝搬時間
の校正データを作成して装置に設定しておく。そして生
体に対する診断測定時に検出された各振動子毎の伝搬時
間から前記校正データを差し引き、その補正後のデータ
から画像を生成する。したがって、前述した多くの誤差
要因による悪影響を排除した高品質の超音波画像を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の作用説明図。
【図2】この発明の一実施例による超音波診断装置のブ
ロック図。
【符号の説明】
21 校正データメモリ 24 遅延量補正器
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−301559(JP,A) 実開 平4−124117(JP,U) 米国特許4817614(US,A) IEEE Transactions on Ultrasonics an d Frequency Contro l,Vol.35,No.6,p.758− 767(1988) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 8/00 - 8/15

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検体内の音速の不均一による超音波エ
    コーの位相歪みを補正するように構成された超音波診断
    装置において、 超音波の送受信を行う多数の超音波振動子を備えた超音
    波診断振動子アレイプローブと、 送信ビームの形状に起因して生じる点反射体による超音
    波エコーの伝搬時間分布と微少散乱体群による超音波エ
    コーの伝搬時間分布の差を校正するための校正データを
    記憶する校正データ記憶手段と、 前記校正データに基づいて、前記超音波振動子で受波さ
    れた超音波エコー信号にそれぞれ遅延処理を行う遅延手
    段とを備えたことを特徴とする超音波診断装置。
  2. 【請求項2】 前記校正データは、前記超音波診断振動
    子アレイプローブから生体組織と等価な減衰特性の物質
    中に微小散乱体をほぼ均一に混ぜたファントム中のある
    領域に送信超音波パルスを集束させ、その付近の微小散
    乱体群から反射してくる超音波エコー信号の伝搬時間の
    分布に基いて求められたものであることを特徴とする請
    求項1記載の超音波診断装置。
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8105239B2 (en) 2006-02-06 2012-01-31 Maui Imaging, Inc. Method and apparatus to visualize the coronary arteries using ultrasound
EP2088932B1 (en) 2006-10-25 2020-04-08 Maui Imaging, Inc. Method and apparatus to produce ultrasonic images using multiple apertures
US9282945B2 (en) * 2009-04-14 2016-03-15 Maui Imaging, Inc. Calibration of ultrasound probes
JP5485373B2 (ja) 2009-04-14 2014-05-07 マウイ イマギング,インコーポレーテッド 複数開口の超音波アレイ位置合せ装置
WO2011103303A2 (en) 2010-02-18 2011-08-25 Maui Imaging, Inc. Point source transmission and speed-of-sound correction using mult-aperture ultrasound imaging
EP3563768A3 (en) 2010-10-13 2020-02-12 Maui Imaging, Inc. Concave ultrasound transducers and 3d arrays
WO2012051305A2 (en) 2010-10-13 2012-04-19 Mau Imaging, Inc. Multiple aperture probe internal apparatus and cable assemblies
EP2785253B1 (en) 2011-12-01 2023-11-15 Maui Imaging, Inc. Motion detection using ping-based and multiple aperture doppler ultrasound
US9265484B2 (en) 2011-12-29 2016-02-23 Maui Imaging, Inc. M-mode ultrasound imaging of arbitrary paths
CN107028623B (zh) 2012-02-21 2020-09-01 毛伊图像公司 使用多孔超声确定材料刚度
EP4169451A1 (en) 2012-03-26 2023-04-26 Maui Imaging, Inc. Systems and methods for improving ultrasound image quality by applying weighting factors
CN104620128B (zh) 2012-08-10 2017-06-23 毛伊图像公司 多孔径超声探头的校准
WO2014031642A1 (en) 2012-08-21 2014-02-27 Maui Imaging, Inc. Ultrasound imaging system memory architecture
JP6051693B2 (ja) 2012-09-03 2016-12-27 セイコーエプソン株式会社 超音波プローブ、電子機器及び超音波診断装置
US9510806B2 (en) 2013-03-13 2016-12-06 Maui Imaging, Inc. Alignment of ultrasound transducer arrays and multiple aperture probe assembly
US9883848B2 (en) 2013-09-13 2018-02-06 Maui Imaging, Inc. Ultrasound imaging using apparent point-source transmit transducer
JP6722656B2 (ja) 2014-08-18 2020-07-15 マウイ イマギング,インコーポレーテッド ネットワークベース超音波イメージングシステム
RU2702090C2 (ru) 2015-03-31 2019-10-04 Конинклейке Филипс Н.В. Калибровка ультразвукового, основанного на эластичности, отображения границы очага поражения
EP3408037A4 (en) 2016-01-27 2019-10-23 Maui Imaging, Inc. ULTRASONIC IMAGING WITH DISTRIBUTED NETWORK PROBES

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IEEE Transactions on Ultrasonics and Frequency Control,Vol.35,No.6,p.758−767(1988)

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