JP3324992B2 - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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- JP3324992B2 JP3324992B2 JP3144499A JP3144499A JP3324992B2 JP 3324992 B2 JP3324992 B2 JP 3324992B2 JP 3144499 A JP3144499 A JP 3144499A JP 3144499 A JP3144499 A JP 3144499A JP 3324992 B2 JP3324992 B2 JP 3324992B2
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【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、特にサイドローブの低減処理に関する。
し、特にサイドローブの低減処理に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】超音波診断装置において、
アレイ振動子は複数の振動素子で構成される。アレイ振
動子が電子リニア走査や電子セクタ走査されると、超音
波ビームが走査され、これにより走査面が形成される。
その走査面内で取得された各エコーデータを利用して超
音波断層画像や超音波ドプラ画像などが形成される。超
音波ビームの電子フォーカスや電子走査のために、アレ
イ振動子の後段には整相加算回路が設けられている。す
なわち、各振動素子からの受信信号の位相がフォーカス
点で一致するように各受信信号に対して遅延が行われ、
その後、各受信信号が加算される。なお、超音波診断装
置の中には、受信時に、フォーカス点を超音波ビーム上
で連続的に変化させる受信ダイナミックフォーカスが実
行される装置もある。
アレイ振動子は複数の振動素子で構成される。アレイ振
動子が電子リニア走査や電子セクタ走査されると、超音
波ビームが走査され、これにより走査面が形成される。
その走査面内で取得された各エコーデータを利用して超
音波断層画像や超音波ドプラ画像などが形成される。超
音波ビームの電子フォーカスや電子走査のために、アレ
イ振動子の後段には整相加算回路が設けられている。す
なわち、各振動素子からの受信信号の位相がフォーカス
点で一致するように各受信信号に対して遅延が行われ、
その後、各受信信号が加算される。なお、超音波診断装
置の中には、受信時に、フォーカス点を超音波ビーム上
で連続的に変化させる受信ダイナミックフォーカスが実
行される装置もある。
【０００３】周知のように、超音波ビーム（メインビー
ム）を形成すると、振動素子の幾何学的な配置、フォー
カス点との関係などに従って、メインビームの側方に１
又は複数のサイドローブが形成され、これが超音波画像
の画質を劣化させる。このため、できる限りサイドロー
ブ（あるいは、それによる偽像）を低減させる必要があ
る。
ム）を形成すると、振動素子の幾何学的な配置、フォー
カス点との関係などに従って、メインビームの側方に１
又は複数のサイドローブが形成され、これが超音波画像
の画質を劣化させる。このため、できる限りサイドロー
ブ（あるいは、それによる偽像）を低減させる必要があ
る。
【０００４】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、サイドローブを低減して超音
波画像の画質を向上させることにある。
ものであり、その目的は、サイドローブを低減して超音
波画像の画質を向上させることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るために、本発明は、複数の振動素子からなり、それら
が複数のグループに区分された振動素子群と、前記振動
素子群における第１グループから出力される複数の受信
信号に対して整相加算を行って、第１整相加算信号を出
力する第１整相加算回路と、前記振動素子群における第
２グループから出力される複数の受信信号に対して整相
加算を行って、第２整相加算信号を出力する第２整相加
算回路と、前記第１整相加算信号と第２整相加算信号と
を加算して全受信信号を出力する第１加算回路と、前記
第１整相加算信号の位相を反転させ、反転信号を出力す
る反転回路と、前記反転信号と前記第２整相加算信号と
を加算し、サイドローブ相当信号を出力する第２加算回
路と、前記全受信信号から前記サイドローブ相当信号を
減算する減算回路と、を含むことを特徴とする。
るために、本発明は、複数の振動素子からなり、それら
が複数のグループに区分された振動素子群と、前記振動
素子群における第１グループから出力される複数の受信
信号に対して整相加算を行って、第１整相加算信号を出
力する第１整相加算回路と、前記振動素子群における第
２グループから出力される複数の受信信号に対して整相
加算を行って、第２整相加算信号を出力する第２整相加
算回路と、前記第１整相加算信号と第２整相加算信号と
を加算して全受信信号を出力する第１加算回路と、前記
第１整相加算信号の位相を反転させ、反転信号を出力す
る反転回路と、前記反転信号と前記第２整相加算信号と
を加算し、サイドローブ相当信号を出力する第２加算回
路と、前記全受信信号から前記サイドローブ相当信号を
減算する減算回路と、を含むことを特徴とする。
【０００６】上記構成によれば、複数のグループ間で整
相加算信号が互いに比較されてサイドローブ相当信号が
抽出され、全受信信号からサイドローブ相当信号を減算
して、サイドローブが低減された受信信号が得られる。
よって、その受信信号を利用して、超音波計測や超音波
画像形成を行えば計測精度を高められ、また超音波画像
の画質を向上できる。本発明は、白黒断層画像を表示す
る場合の他、ドプラ画像を表示する場合など各種の超音
波計測に適用できる。
相加算信号が互いに比較されてサイドローブ相当信号が
抽出され、全受信信号からサイドローブ相当信号を減算
して、サイドローブが低減された受信信号が得られる。
よって、その受信信号を利用して、超音波計測や超音波
画像形成を行えば計測精度を高められ、また超音波画像
の画質を向上できる。本発明は、白黒断層画像を表示す
る場合の他、ドプラ画像を表示する場合など各種の超音
波計測に適用できる。
【０００７】望ましくは、前記第１加算回路と前記減算
回路との間には第１検波回路が設けられ、前記第２加算
回路と前記減算回路との間には第２検波回路が設けられ
る。
回路との間には第１検波回路が設けられ、前記第２加算
回路と前記減算回路との間には第２検波回路が設けられ
る。
【０００８】望ましくは、前記第１及び第２検波回路は
絶対値演算回路である。
絶対値演算回路である。
【０００９】望ましくは、前記振動素子群は、左右２つ
のグループとして第１及び第２グループに区分され、あ
るいは、前記第１グループと前記第２グループが互いに
隔てられて設定される。
のグループとして第１及び第２グループに区分され、あ
るいは、前記第１グループと前記第２グループが互いに
隔てられて設定される。
【００１０】（２）上記目的を達成するために、本発明
は、複数の振動素子からなり、それらが複数のグループ
に区分された振動素子群と、前記振動素子群における第
１グループから出力される複数の受信信号に対して整相
加算を行って、第１整相加算信号を出力する第１整相加
算回路と、前記振動素子群における第２グループから出
力される複数の受信信号に対して整相加算を行って、第
２整相加算信号を出力する第２整相加算回路と、前記第
１整相加算信号と前記第２整相加算信号の相違に基づい
てサイドローブ相当信号を生成する回路と、を含むこと
を特徴とする。
は、複数の振動素子からなり、それらが複数のグループ
に区分された振動素子群と、前記振動素子群における第
１グループから出力される複数の受信信号に対して整相
加算を行って、第１整相加算信号を出力する第１整相加
算回路と、前記振動素子群における第２グループから出
力される複数の受信信号に対して整相加算を行って、第
２整相加算信号を出力する第２整相加算回路と、前記第
１整相加算信号と前記第２整相加算信号の相違に基づい
てサイドローブ相当信号を生成する回路と、を含むこと
を特徴とする。
【００１１】上記構成によれば、サイドローブ相当信号
を生成できるので、それを受信信号から減算することに
よりサイドローブ成分を除外でき、あるいは、サイドロ
ーブ相当信号のみによる画像形成や装置性能の評価など
を行うこともできる。
を生成できるので、それを受信信号から減算することに
よりサイドローブ成分を除外でき、あるいは、サイドロ
ーブ相当信号のみによる画像形成や装置性能の評価など
を行うこともできる。
【００１２】（３）サイドローブ抽出の原理を説明する
と、図２において、アレイ振動子１０はＮ個の振動素子
で構成され、図２の例において、アレイ振動子１０は２
つのグループＡ，Ｂに区分される。いま、図示のような
センター上にフォーカス点Ｆが設定されている場合にお
いて、整相加算の原理に従って、各振動素子からフォー
カス点Ｆまでの距離に応じた信号遅延が各振動素子の信
号に与えられる。ここで、中央の振動素子に着目した場
合、等距離にあるライン１００上からの反射波が同時に
受信されることになる。これと同様に、左端の振動素子
に対してはライン１０２上からの反射波が同時に受信さ
れ、右端の振動素子に対してはライン１０４上からの反
射波が同時に受信される。このことは他の振動素子につ
いても同様であり、要するに、グループＡでは、図の斜
線領域２００Ａからの反射波が受信され、グループＢで
は、図の斜線領域２００Ｂからの反射波が受信される。
２つの領域は当然、フォーカス点Ｆで一致しているが、
逆にそれ以外の部分では相互に相違する。つまり、グル
ープごとの２つの整相加算信号間の相違として、サイド
ローブに相当する成分を特定できる。サイドローブ相当
信号が抽出されれば、あとはそれをサイドローブ成分を
含んだ受信信号から引けばよい。
と、図２において、アレイ振動子１０はＮ個の振動素子
で構成され、図２の例において、アレイ振動子１０は２
つのグループＡ，Ｂに区分される。いま、図示のような
センター上にフォーカス点Ｆが設定されている場合にお
いて、整相加算の原理に従って、各振動素子からフォー
カス点Ｆまでの距離に応じた信号遅延が各振動素子の信
号に与えられる。ここで、中央の振動素子に着目した場
合、等距離にあるライン１００上からの反射波が同時に
受信されることになる。これと同様に、左端の振動素子
に対してはライン１０２上からの反射波が同時に受信さ
れ、右端の振動素子に対してはライン１０４上からの反
射波が同時に受信される。このことは他の振動素子につ
いても同様であり、要するに、グループＡでは、図の斜
線領域２００Ａからの反射波が受信され、グループＢで
は、図の斜線領域２００Ｂからの反射波が受信される。
２つの領域は当然、フォーカス点Ｆで一致しているが、
逆にそれ以外の部分では相互に相違する。つまり、グル
ープごとの２つの整相加算信号間の相違として、サイド
ローブに相当する成分を特定できる。サイドローブ相当
信号が抽出されれば、あとはそれをサイドローブ成分を
含んだ受信信号から引けばよい。
【００１３】図３には、シミュレーション結果が示さ
れ、方位ごとの受信信号成分の強度（ビーム成分）を示
している。丸印によって表される曲線は通常の整相加算
信号（全受信信号）に相当しており、従来の超音波診断
装置ではそれを利用して超音波画像の形成を行ってい
る。三角印によって表される曲線は上記原理によって抽
出したサイドローブ成分（サイドローブ相当信号）を表
しており、観測点（フォーカス方位）だけに急峻な立ち
下がり特性が認められる。よって、両特性（両信号）の
差分を演算すれば結果として観測点についてだけ強いビ
ーム強度をもたせることができる。換言すれば、超音波
ビームを電子処理により極めて細くできる利点がある。
れ、方位ごとの受信信号成分の強度（ビーム成分）を示
している。丸印によって表される曲線は通常の整相加算
信号（全受信信号）に相当しており、従来の超音波診断
装置ではそれを利用して超音波画像の形成を行ってい
る。三角印によって表される曲線は上記原理によって抽
出したサイドローブ成分（サイドローブ相当信号）を表
しており、観測点（フォーカス方位）だけに急峻な立ち
下がり特性が認められる。よって、両特性（両信号）の
差分を演算すれば結果として観測点についてだけ強いビ
ーム強度をもたせることができる。換言すれば、超音波
ビームを電子処理により極めて細くできる利点がある。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００１５】図１には本発明に係る超音波診断装置の要
部構成が示されており、図１は受信部の構成を示すブロ
ック図である。
部構成が示されており、図１は受信部の構成を示すブロ
ック図である。
【００１６】アレイ振動子１０は、直線状あるいは円弧
状に配列された多数の振動素子で構成される。本実施形
態において、アレイ振動子１０は、二つのグループＡ，
Ｂに区分されている。具体的には、０番から４７番まで
の振動素子がグループＡを構成し、４８番から９５番ま
での振動子がグループＢを構成している。もちろん、３
つ以上のグループ分けを行った場合においても本発明を
適用でき、少なくとも互いに左右方向に分けられたある
いは隔てられた複数のグループが利用される。
状に配列された多数の振動素子で構成される。本実施形
態において、アレイ振動子１０は、二つのグループＡ，
Ｂに区分されている。具体的には、０番から４７番まで
の振動素子がグループＡを構成し、４８番から９５番ま
での振動子がグループＢを構成している。もちろん、３
つ以上のグループ分けを行った場合においても本発明を
適用でき、少なくとも互いに左右方向に分けられたある
いは隔てられた複数のグループが利用される。
【００１７】各グループごとに受信回路１２，１４が設
けられている。各受信回路１２，１４は、各振動素子す
なわちチャンネルごとに設けられたＡ／Ｄ変換器と各チ
ャンネルの受信信号に対して整相加算を行なう整相加算
回路とを有する。その整相加算回路は周知のように各チ
ャンネルごとに設けられた遅延器と遅延後の信号を加算
する加算器とで構成される。ここで、各チャンネルの遅
延量はフォーカス点の座標に基づいて設定される。
けられている。各受信回路１２，１４は、各振動素子す
なわちチャンネルごとに設けられたＡ／Ｄ変換器と各チ
ャンネルの受信信号に対して整相加算を行なう整相加算
回路とを有する。その整相加算回路は周知のように各チ
ャンネルごとに設けられた遅延器と遅延後の信号を加算
する加算器とで構成される。ここで、各チャンネルの遅
延量はフォーカス点の座標に基づいて設定される。
【００１８】よって、受信回路１２から、グループＡに
ついての第１整相加算信号が出力され、一方、受信回路
１４から、グループＢについての第２整相加算信号が出
力される。
ついての第１整相加算信号が出力され、一方、受信回路
１４から、グループＢについての第２整相加算信号が出
力される。
【００１９】加算器２２においては、それらの第１及び
第２の整相加算信号が加算され、全受信信号とされる。
その全受信信号に対して絶対値演算器２４において絶対
値演算に相当する処理が実行され、すなわち検波され
る。そして全受信信号は減算器２６に送られる。全受信
信号自体は従来装置においても生成されている通常の受
信信号である。
第２の整相加算信号が加算され、全受信信号とされる。
その全受信信号に対して絶対値演算器２４において絶対
値演算に相当する処理が実行され、すなわち検波され
る。そして全受信信号は減算器２６に送られる。全受信
信号自体は従来装置においても生成されている通常の受
信信号である。
【００２０】本実施形態においては、第１整相加算信号
及び第２整相加算信号の一方が反転器１６に入力されて
いる。この反転器１６は、信号の位相を反転させる回路
であり、たとえばメモリあるいは反転演算を行なう回路
で構成される。この場合、２の補数を演算するようにし
てもよい。
及び第２整相加算信号の一方が反転器１６に入力されて
いる。この反転器１６は、信号の位相を反転させる回路
であり、たとえばメモリあるいは反転演算を行なう回路
で構成される。この場合、２の補数を演算するようにし
てもよい。
【００２１】本実施形態では、反転器１６により第１整
相加算信号が反転され、これにより反転信号が生成され
ている。その反転信号が加算器１８に入力され、反転信
号と第２整相加算信号とが加算される。その加算信号が
サイドローブ相当信号と言えるものであり、その信号に
対しては絶対値演算器２０において絶対値演算に相当す
る処理が行われ、すなわち検波処理が行われて、その処
理後のサイドローブ相当信号が減算器２６に送られる。
減算器２６では、全受信信号からサイドローブ相当信号
を減算する処理が実行される。このような処理により、
全受信信号に含まれるサイドローブ信号が除外され、真
のエコーのパワーを相対的に強めることが可能となる。
相加算信号が反転され、これにより反転信号が生成され
ている。その反転信号が加算器１８に入力され、反転信
号と第２整相加算信号とが加算される。その加算信号が
サイドローブ相当信号と言えるものであり、その信号に
対しては絶対値演算器２０において絶対値演算に相当す
る処理が行われ、すなわち検波処理が行われて、その処
理後のサイドローブ相当信号が減算器２６に送られる。
減算器２６では、全受信信号からサイドローブ相当信号
を減算する処理が実行される。このような処理により、
全受信信号に含まれるサイドローブ信号が除外され、真
のエコーのパワーを相対的に強めることが可能となる。
【００２２】したがって、上記実施形態によれば、サイ
ドローブ成分を抑圧できるので、たとえば２次元断層画
像や２次元ドプラ画像などを表示する場合において画質
を極めて向上できるという利点がある。また、各種の超
音波計測を行なう場合に、その計測制度を向上できると
いう利点がある。具体的には、たとえば心臓の拍出量な
どを演算する場合において、その演算精度を高めること
が可能となる。
ドローブ成分を抑圧できるので、たとえば２次元断層画
像や２次元ドプラ画像などを表示する場合において画質
を極めて向上できるという利点がある。また、各種の超
音波計測を行なう場合に、その計測制度を向上できると
いう利点がある。具体的には、たとえば心臓の拍出量な
どを演算する場合において、その演算精度を高めること
が可能となる。
【００２３】以上のように、本実施形態においては、図
２に示したような原理に着目し、第１整相加算信号と第
２整相加算信号の両者の相違に従ってサイドローブ相当
信号を特定することが可能であり、そのサイドローブ相
当信号を利用して各種の信号処理を実現することが可能
となる。
２に示したような原理に着目し、第１整相加算信号と第
２整相加算信号の両者の相違に従ってサイドローブ相当
信号を特定することが可能であり、そのサイドローブ相
当信号を利用して各種の信号処理を実現することが可能
となる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
サイドローブを低減して超音波画像の画質を向上させる
ことができる。
サイドローブを低減して超音波画像の画質を向上させる
ことができる。
【図１】 本発明に係る超音波診断装置の受信部の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】 本発明の原理を説明するための図である。
【図３】 本発明の原理を説明するための図である。
【符号の説明】 １０ アレイ振動子、１２，１４ 受信回路、１６ 反
転器、１８ 加算器、２０ 絶対値演算器、２２ 加算
器、２４ 絶対値演算器、２６ 減算器。
転器、１８ 加算器、２０ 絶対値演算器、２２ 加算
器、２４ 絶対値演算器、２６ 減算器。
Claims (6)
- 【請求項１】 複数の振動素子からなり、それらが複数
のグループに区分された振動素子群と、 前記振動素子群における第１グループから出力される複
数の受信信号に対して整相加算を行って、第１整相加算
信号を出力する第１整相加算回路と、 前記振動素子群における第２グループから出力される複
数の受信信号に対して整相加算を行って、第２整相加算
信号を出力する第２整相加算回路と、 前記第１整相加算信号と第２整相加算信号とを加算して
全受信信号を出力する第１加算回路と、 前記第１整相加算信号の位相を反転させ、反転信号を出
力する反転回路と、 前記反転信号と前記第２整相加算信号とを加算し、サイ
ドローブ相当信号を出力する第２加算回路と、 前記全受信信号から前記サイドローブ相当信号を減算す
る減算回路と、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の装置において、 前記第１加算回路と前記減算回路との間には第１検波回
路が設けられ、 前記第２加算回路と前記減算回路との間には第２検波回
路が設けられたことを特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の装置において、 前記第１及び第２検波回路は絶対値演算回路であること
を特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の装置において、 前記振動素子群は、左右２つのグループとして第１及び
第２グループに区分されたことを特徴とする超音波診断
装置。 - 【請求項５】 請求項１記載の装置において、 前記第１グループと前記第２グループが互いに隔てられ
て設定されたことを特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項６】 複数の振動素子からなり、それらが複数
のグループに区分された振動素子群と、 前記振動素子群における第１グループから出力される複
数の受信信号に対して整相加算を行って、第１整相加算
信号を出力する第１整相加算回路と、 前記振動素子群における第２グループから出力される複
数の受信信号に対して整相加算を行って、第２整相加算
信号を出力する第２整相加算回路と、 前記第１整相加算信号と前記第２整相加算信号の相違に
基づいてサイドローブ相当信号を生成する回路と、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3144499A JP3324992B2 (ja) | 1999-02-09 | 1999-02-09 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3144499A JP3324992B2 (ja) | 1999-02-09 | 1999-02-09 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000229080A JP2000229080A (ja) | 2000-08-22 |
| JP3324992B2 true JP3324992B2 (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=12331429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3144499A Expired - Fee Related JP3324992B2 (ja) | 1999-02-09 | 1999-02-09 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3324992B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5473381B2 (ja) | 2008-06-23 | 2014-04-16 | キヤノン株式会社 | 超音波装置 |
| JP5169845B2 (ja) * | 2009-01-08 | 2013-03-27 | コニカミノルタエムジー株式会社 | 超音波診断装置 |
| JP5423310B2 (ja) * | 2009-10-21 | 2014-02-19 | コニカミノルタ株式会社 | 超音波診断装置 |
| JP2017093869A (ja) * | 2015-11-26 | 2017-06-01 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波画像装置及び超音波画像の生成方法 |
| KR101768201B1 (ko) | 2016-11-22 | 2017-08-16 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 부엽차단 기능을 갖는 면배열 디지털 빔형성 안테나 시스템 및 그 제공 방법 |
| KR101768200B1 (ko) | 2016-11-22 | 2017-08-16 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 면배열 디지털 빔형성 안테나 시스템 및 이의 부엽차단 기능을 제공하기 위한 방법 |
-
1999
- 1999-02-09 JP JP3144499A patent/JP3324992B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000229080A (ja) | 2000-08-22 |
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