JP3510025B2 - Ultrasound imaging device - Google Patents

Ultrasound imaging device

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JP3510025B2
JP3510025B2 JP29264595A JP29264595A JP3510025B2 JP 3510025 B2 JP3510025 B2 JP 3510025B2 JP 29264595 A JP29264595 A JP 29264595A JP 29264595 A JP29264595 A JP 29264595A JP 3510025 B2 JP3510025 B2 JP 3510025B2
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康人 竹内
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ジーイー横河メディカルシステム株式会社
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】 本発明は、超音波撮像方法
および装置並びに超音波探触子および超音波造影剤に関
する。さらに詳しくは、非線形な超音波反射特性を有す
るエコー源についての超音波撮像方法および装置並びに
超音波探触子および超音波造影剤である。 【0002】 【従来の技術】近年、超音波に対する微小気泡の共振性
非線形応答を利用した第2高調波イメージング法が検討
されつつある。また、そのための可溶性マイクロバルー
ン(micro balloon) を主成分とする造影剤の開発も行わ
れている。 【0003】第2高調波イメージング法は、造影剤に含
まれる微小気泡が、その共振性非線形応答により、照射
された超音波の第2高調波を含むエコーを発生すること
を利用するものである。このエコーはドプラ信号の約1
00倍の感度を有する。受信した第2高調波のエコーに
基づいて造影剤注入部位についての画像が形成され、ま
た、造影剤の濃度の経時的変化に基づいて注目組織の機
能が測定される。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】 (1)超音波撮像装置においては、超音波の集束波面を
送波するので焦点における非線形作用は避けられない現
象であり、焦点近傍および以遠では送波パルス自身がす
でに第2高調波成分を大量に持っている。したがって、
それによって造影剤以外からも第2高調波エコーが発生
し造影剤からのエコーと区別できない。 【0005】このような送波パルスの非線形作用による
妨害を目立たなくするためには、送波レベルを通常の撮
像に用いられるレベルの数分の1以下に落とさなければ
ならないが、観測したい2次効果の大きさは送波レベル
の2乗に比例するので、送波レベルを落とすことはエコ
ー受信に関して2重に不利に作用する。 【0006】(2)超音波送波用の送信信号それ自身に
も第2高調波ないし観測系の受信周波数帯域に抵触する
ような周波数成分が含まれている場合があり、そのエコ
ーもまた造影剤のエコーと区別がつかない。 【0007】これを防ぐには、超音波探触子の各振動子
エレメント毎に送信用のリニアアンプ(linear amplifie
r)ないしは厳重なローパスフィルタを用い、送信信号に
そのような周波数成分が含まれないようにする必要があ
る。 【0008】しかし、電子走査型の超音波探触子におい
ては高性能になるほど多数の振動子エレメントが用いら
れるので、そのような多数の振動子エレメント毎に送信
用のリニアアンプやローパスフィルタを用いることは装
置の簡素化、小形化、低消費電力化に対して大きな障害
となる。 【0009】(3)第2高調波による撮像においては、
基本波を送波して2倍の周波数のエコーを受信するので
あるから、広帯域の超音波探触子が必要である。比帯域
幅の確保を入れると上下の周波数比で130%ないし1
50%もの超広帯域の超音波探触子を必要とする。これ
に対して通常の超音波撮像に用いられる超音波探触子の
比帯域幅は70%程度であるので、そのまま使用するこ
とはできない。比帯域幅が100%を越える超音波探触
子を設計することは可能であるが、3〜4層以上の音響
整合層を必要とする等の理由により実現化には多大の困
難を伴う。 【0010】(4)マイクロバルーンの共振周波数f0
半径r0に対し 【0011】 【数1】 【0012】という関係がある。マイクロバルーンが第
2高調波を送り返して来るのは、この共振周波数の前後
のあまり広くない周波数帯域である。このため、マイク
ロバルーンの粒径に分布があるとその中の一部しか非線
形エコーの発生に貢献せず効率が悪い。 【0013】(5)マイクロバルーン造影剤を被検体に
注入し、その濃度の経時変化から注目する組織の機能を
計測する場合、所定の時間にわたって継続的に同一部位
を捉え続けなければならない。しかし、体内組織の運動
や被検体の体動等のために注目部位は逃げやすくその追
跡は容易ではない。 【0014】 本発明は上記の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、第2高調波による非線形
超音波撮像を効率良く行える超音波撮像方法および装置
並びに超音波探触子および超音波造影剤を実現すること
である。 【0015】 【課題を解決するための手段】 (1)課題を解決するための第1の発明は、被検体に超
音波を送波しそのエコーの第2高調波成分を利用する超
音波撮像方法において、被検体に第1の強度の超音波と
前記第1の強度の実質的に1/k倍の第2の強度の超音
波とを交互に送波し、前記第1の強度で送波した超音波
に基づくエコーと前記第2の強度で送波した超音波に基
づくエコーとを受信し、前記第2の強度で送波した超音
波に基づくエコー受信信号を実質的にk倍した信号と前
記第1の強度で送波した超音波に基づくエコー受信信号
との差の信号を利用することを特徴とする超音波撮像方
法である。 【0016】課題を解決するための第1の発明におい
て、kを2とすることが信号処理が容易になる点で好ま
しい。この場合、前記第2の強度での送波を2回行い、
それに基づく2回の受信信号を加算することによって実
質的に2倍することがノイズを低減する点で好ましい。 【0017】課題を解決するための第1の発明によれ
ば、超音波の送波を2種類の強度で行い、それらに対応
して得られる2種類のエコー受信信号の差を求めるよう
にしたので、非線形エコー源からのエコーをフィルタ等
を用いないで抽出することができる超音波撮像方法が実
現できる。 【0018】(2)課題を解決するための第2の発明
は、被検体に超音波を送波しそのエコーの第2高調波成
分を利用する超音波撮像方法において、被検体に第1の
位相の超音波と前記第1の位相とは実質的に180°異
なる第2の位相の超音波とを交互に送波し、前記第1の
位相で送波した超音波に基づくエコーと前記第2の位相
で送波した超音波に基づくエコーとを受信し、前記第1
の位相で送波した超音波に基づくエコー受信信号と前記
第2の位相で送波した超音波に基づくエコー受信信号と
の和の信号を利用することを特徴とする超音波撮像方法
である。 【0019】課題を解決するための第2の発明におい
て、前記第1の位相とは実質的に90°位相が異なる第
3の位相の超音波と実質的に270°位相が異なる第4
の位相の超音波とをそれぞれ送波し、前記第1〜4の位
相で送波した超音波に対するエコー受信信号の和の信号
を求めることが非線形エコー源からのドプラ信号を得る
点で好ましい。 【0020】課題を解決するための第2の発明によれ
ば、超音波の送波を複数の位相で行い、それらに対応し
て得られる複数のエコー受信信号の和を求めるようにし
たので、非線形エコー源からのエコーをフィルタ等を用
いないで抽出することができる超音波撮像方法が実現で
きる。 【0021】(3)課題を解決するための第3の発明
は、被検体に超音波を送波しそのエコーの第2高調波成
分を利用する超音波撮像方法において、基本周波数より
所定周波数だけ高い周波数の信号と前記基本周波数より
前記所定周波数だけ低い周波数の信号とを合成した送信
信号に基づく超音波を被検体に送波することを特徴とす
る超音波撮像方法である。 【0022】課題を解決するための第3の発明によれ
ば、送波超音波の2つの周波数が非線形エコー源におい
てミキシングされるので、基本周波数の2倍の周波数の
エコー信号を得ることができる超音波撮像方法が実現で
きる。 【0023】(4)課題を解決するための第4の発明
は、被検体に超音波を送波し、前記送波した超音波に基
づくエコーを受信し、前記エコー受信信号をその基本波
の半波長分ずらした信号と前記エコー受信信号との和の
信号を求めることを特徴とする超音波撮像方法である。 【0024】課題を解決するための第4の発明によれ
ば、基本波の半波長ずらしの加算によって、基本波成分
を消去し第2高調波成分を抽出することができる超音波
撮像方法が実現できる。 【0025】(5)課題を解決するための第5の発明
は、被検体に超音波を送波しそのエコーの第2高調波成
分を利用する超音波撮像方法において、超音波ビームの
形成に関わる1対の振動子について、前記1対の振動子
から送波された超音波が形成する送波ビームにおいて振
動周波数の第2高調波成分が互いに打ち消し合う位相と
なるように1対の送信信号で駆動するとともに、前記1
対の振動子の受信信号が形成する受波ビームにおいて振
動周波数の第2高調波成分が互いに強め合う位相となる
ように1対の受信信号を加算することを特徴とする超音
波撮像方法である。 【0026】課題を解決するための第5の発明によれ
ば、超音波ビームの形成に関わる1対の振動子につい
て、1対の送信信号で駆動するとともにそれら振動子の
1対の受信信号を加算するようにしたので、送波ビーム
には第2高調波成分が含まれず、また、受波ビームには
第2高調波成分のみが含まれる超音波撮像方法を実現す
ることができる。 【0027】(6)課題を解決するための第6の発明
は、被検体に超音波を送波しそのエコーの第2高調波成
分を利用する超音波撮像方法において、被検体内を超音
波ビームで3次元的に走査して被検体内の注目点の変位
を求め、前記注目点の変位に基づいて関心領域を追跡す
ることを特徴とする超音波撮像方法である。 【0028】課題を解決するための第6の発明におい
て、少なくとも1回は被検体内を精密に3次元走査して
この精密な走査に基づく3次元像を求め、以後は被検体
内の前記注目点のみを走査して前記注目点の変位に基づ
いて前記3次元像を変形させることが実時間の3次元像
を得る点で好ましい。 【0029】課題を解決するための第6の発明によれ
ば、注目点の変位に基づいて関心領域を追跡するように
したので、特徴が明確でない関心領域についてその変位
を追跡でき、造影剤を用いた計測を正確に行うことがで
きる超音波撮像方法が実現できる。 【0030】(7)課題を解決するための第7の発明
は、被検体に超音波を送波しそのエコーの第2高調波成
分を利用する超音波撮像装置において、被検体に第1の
強度の超音波と前記第1の強度の実質的に1/k倍の第
2の強度の超音波とを交互に送波する送波手段と、前記
第1の強度で送波した超音波に基づくエコーと前記第2
の強度で送波した超音波に基づくエコーとを受信する受
信手段と、前記第2の強度で送波した超音波に基づくエ
コー受信信号を実質的にk倍した信号と前記第1の強度
で送波した超音波に基づくエコー受信信号との差の信号
を求める演算手段とを具備することを特徴とする超音波
撮像装置である。 【0031】課題を解決するための第7の発明におい
て、kを2とすることが信号処理が容易になる点で好ま
しい。この場合、前記第2の強度での送波を2回行い、
それに基づく2回の受信信号を加算することによって実
質的に2倍することがノイズを低減する点で好ましい。 【0032】課題を解決するための第7の発明によれ
ば、超音波の送波を2種類の強度で行い、それらに対応
して得られる2種類のエコー受信信号の差を求めるよう
にしたので、非線形エコー源からのエコーをフィルタ等
を用いないで抽出することができる超音波撮像装置が実
現できる。 【0033】(8)課題を解決するための第8の発明
は、被検体に超音波を送波しそのエコーの第2高調波成
分を利用する超音波撮像装置において、被検体に第1の
位相の超音波と前記第1の位相とは実質的に180°異
なる第2の位相の超音波とを交互に送波する送波手段
と、前記第1の位相で送波した超音波に基づくエコーと
前記第2の位相で送波した超音波に基づくエコーとを受
信する受信手段と、前記第1の位相で送波した超音波に
基づくエコー受信信号と前記第2の位相で送波した超音
波に基づくエコー受信信号との和の信号を求める演算手
段とを具備することを特徴とする超音波撮像装置であ
る。 【0034】課題を解決するための第8の発明におい
て、前記第1の位相とは実質的に90°位相が異なる第
3の位相の超音波と実質的に270°位相が異なる第4
の位相の超音波とをそれぞれ送波し、前記第1〜4の位
相で送波した超音波の対するエコー受信信号の和の信号
を求めることが非線形エコー源からのドプラ信号を得る
点で好ましい。 【0035】課題を解決するための第8の発明によれ
ば、超音波の送波を複数の位相で行い、それらに対応し
て得られる複数のエコー受信信号の和を求めるようにし
たので、非線形エコー源からのエコーをフィルタ等を用
いないで抽出することができる超音波撮像装置が実現で
きる。 【0036】(9)課題を解決するための第9の発明
は、被検体に超音波を送波しそのエコーの第2高調波成
分を利用する超音波撮像装置において、基本周波数より
所定周波数だけ高い周波数の信号と前記基本周波数より
前記所定周波数だけ低い周波数の信号とを合成した送信
信号に基づく超音波を被検体に送波する送波手段を具備
することを特徴とする超音波撮像装置である。 【0037】課題を解決するための第9の発明によれ
ば、送波超音波の2つの周波数が非線形エコー源におい
てミキシングされるので、基本周波数の2倍の周波数の
エコー信号を得ることができる超音波撮像装置が実現で
きる。 【0038】(10)課題を解決するための第10の発
明は、被検体に超音波を送波する送波手段と、前記送波
した超音波に基づくエコーを受信する受信手段と、前記
エコー受信信号をその基本波の半波長分ずらした信号と
前記エコー受信信号との和の信号を求める演算手段とを
具備することを特徴とする超音波撮像装置である。 【0039】課題を解決するための第10の発明によれ
ば、基本波の半波長ずらしの加算によって、基本波成分
を消去し第2高調波成分を抽出することができる超音波
撮像装置が実現できる。 【0040】(11)課題を解決するための第11の発
明は、被検体に超音波を送波しそのエコーの第2高調波
成分を利用する超音波撮像装置において、超音波ビーム
の形成に関わる1対の振動子について前記1対の振動子
から送波された超音波が形成する送波ビームにおいて振
動周波数の第2高調波成分が互いに打ち消し合う位相と
なるように1対の送信信号で駆動する駆動手段と、前記
1対の振動子の受信信号が形成する受波ビームにおいて
振動周波数の第2高調波成分が互いに強め合う位相とな
るように1対の受信信号を加算する加算手段とを具備す
ることを特徴とする超音波撮像装置である。 【0041】課題を解決するための第11の発明によれ
ば、超音波ビームの形成に関わる1対の振動子につい
て、1対の送信信号で駆動するとともにそれら振動子の
1対の受信信号を加算するようにしたので、送波ビーム
には第2高調波成分が含まれず、また、受波ビームには
第2高調波成分のみが含まれる超音波撮像装置を実現す
ることができる。 【0042】(12)課題を解決するための第12の発
明は、被検体に超音波を送波しそのエコーの第2高調波
成分を利用する超音波撮像装置において、被検体内を超
音波ビームで3次元的に走査する走査手段と、エコー受
信信号から被検体内の注目点の変位を求める変位算出手
段と、前記注目点の変位に基づいて関心領域を追跡する
追跡手段とを具備することを特徴とする超音波撮像装置
である。 【0043】課題を解決するための第12の発明におい
て、少なくとも1回は被検体内を精密に3次元走査して
この精密な走査に基づく3次元像を求め、以後は被検体
内の前記注目点のみを走査して前記注目点の変位に基づ
いて前記3次元像を変形させることが実時間の3次元像
を得る点で好ましい。 【0044】課題を解決するための第12の発明によれ
ば、注目点の変位に基づいて関心領域を追跡するように
したので、特徴が明確でない関心領域についてその変位
を追跡でき、造影剤を用いた計測を正確に行うことがで
きる超音波撮像装置が実現できる。 【0045】 (13)課題を解決するための第13の
発明は、第1の周波数を含む周波数帯域を有する第1の
振動子と、前記第1の周波数の2倍の周波数を含む周波
数帯域を有する第2の振動子とを具備することを特徴と
する超音波探触子である。 【0046】課題を解決するための第11の発明におい
て、前記第1の振動子と前記第2の振動子が互い違いに
配列されることが振動子アレイを均一化する点で好まし
い。また、課題を解決するための第13の発明におい
て、振動子アレイが前記第1の振動子が連なったアレイ
と前記第2の振動子が連なったアレイによって構成され
ることが製作が容易になる点で好ましい。 【0047】 課題を解決するための第13の発明によ
れば、第1の振動子と第2の振動子を備えることによ
り、f0 と2fo の2つの周波数を有する超音波探触子
を実現することができる。 【0048】(14)課題を解決するための第14の発
明は、可溶性のマイクロバルーンの粒径分布が実質的に
1:2以内であることを特徴とする超音波造影剤であ
る。課題を解決するための第14の発明によれば、マイ
クロバルーンの粒径分布を1:2としたので励起超音波
に対して効率よく非線形エコーを発生する超音波造影剤
を実現することができる。 【0049】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。 (1)全体構成 図1に超音波診断装置のブロック図を示す。本装置は本
発明の実施の一形態である。なお、本装置の構成によっ
て本発明の装置に関する実施の一形態が示される。ま
た、本装置の動作によって本発明の方法に関する実施の
一形態が示される。 【0050】図1において、超音波プローブ1は図示し
ない被検体に超音波ビームを送波するとともに被検体か
らのエコーを受波するものである。超音波プローブ1は
本発明における超音波探触子の実施の形態の一例であ
る。被検体には可溶性マイクロバルーンを主体とする造
影剤が注入され、この造影剤に基づいて超音波撮像が行
われる。なお、造影剤については後に改めて説明する。 【0051】超音波プローブ1は周波数帯域が異なる2
種類の振動子エレメントを有している。一方の振動子エ
レメントの周波数帯域にはマイクロバルーンの共振周波
数が含まれ、他方の振動子エレメントの周波数帯域には
その2倍の周波数が含まれる。超音波プローブ1につい
ては後に改めて説明する。 【0052】送受信部2は超音波プローブ1を駆動して
超音波ビームを送波させるとともに超音波プローブ1の
エコー受波信号を受信するものである。被検体内は超音
波ビームが形成する音線によって走査される。送受信部
2は所定の基本周波数の送信信号で超音波プローブ1を
駆動するとともに受信信号からその第2高調波成分を抽
出する構成になっている。送受信部2は本発明における
送波手段、受信手段および走査手段の実施の形態の一例
である。送受信部2については後に改めて説明する。 【0053】送受信部2が受信したエコー信号は、Bモ
ード処理部3で処理されBモード画像データが作成され
る。Bモード処理部3は動作切り換えによりMモード画
像データを作成することもできる。 【0054】また、送受信部2が受信したエコー信号
は、ドプラ処理部4で処理されドプラスペクトラムデー
タが作成される。ドプラ処理にはパルスドプラモードと
CW(continuous wave) ドプラモードとがある。 【0055】また、送受信部2が受信したエコー信号
は、カラードプラ処理部5で処理されカラードプラ画像
データが作成される。カラードプラ画像はCFM(color
flowmapping)画像とも呼ばれる。 【0056】ディジタル・スキャン・コンバータ部6は
Bモード画像データ、ドプラスペクトラムデータおよび
カラードプラ画像データについて走査変換した映像信号
を表示部7と録画部8に入力するものである。 【0057】表示部7は映像入力信号に基づいて画像を
表示するものである。録画部8は映像入力信号を録画す
るものである。録画部8としては例えばビデオテープレ
コーダ(video taperecorder)が用いられる。 【0058】データ処理部9は以上の各部と信号の授受
を行いかつデータ処理を行って各部の動作を制御する。
データ処理部9は、また、造影剤画像の濃度の経時変化
に基づいて組織機能の計測をも行う。その際、注目する
部位が体動等により変位する場合でもそれを自動的に追
跡するようになっている。データ処理部9は本発明にお
ける変位検出手段および追跡手段の実施の形態の一例で
ある。このような変位検出および追跡については後に改
めて説明する。 【0059】データ処理部9はコンピュータとデータ処
理プログラムによって構成される。データ処理部9はま
た記憶部10に対してデータの読出および書込を行う。
記憶部10には後述の3次元画像データが記憶される。
操作部11は操作者によって操作されデータ処理部9に
入力信号や指令信号を与えるものである。 【0060】(2)造影剤 一般的な造影剤としての基本波での反射強度はマイクロ
バルーンの径が大きいほど大きい。そこで、末梢血行系
で塞栓が起きる限界寸法の数μm近辺を粒径の分布中心
とされる。この場合、超音波の最適照射周波数は2〜1
MHzないしそれ以下になり、そのエコーに含まれる第
2高調波の周波数は通常の超音波撮像における観測系の
周波数帯域に入る。したがって、観測系としては通常の
超音波撮像における観測系を利用し、送波を通常の超音
波撮像の半分の周波数で行うのが良いことになる。 【0061】マイクロバルーンの粒径に分布があるとそ
の中の一部しか非線形エコーの発生に貢献せず効率が悪
いので、粒径分布が狭い(分布曲線が鋭い)マイクロバ
ルーンを用いることにする。粒径の分布は、径の最小値
と最大値の比が1:2以内であることが非線形エコーの
発生効率を高める点で好ましい。また、粒径分布を狭く
すると非線形エコーの周波数分布が狭くなり、フィルタ
で分離するのに極めて好都合になる。 【0062】(3)超音波プローブ 図2に、超音波プローブ1の実施の形態の一例を断面図
によって示す。図2において、振動子アレイ101がバ
ッキング材102上に設けられている。なお、音響整合
層等については図示を省略する。振動子アレイ101は
2種類の振動子エレメントaとbを互い違いに配置する
ことによって構成される。 【0063】なお、振動子エレメントa,bは互い違い
にせずに、図3に示すように、振動子エレメントaのみ
によるアレイと振動子エレメントbのみによるアレイを
1列に並べるようにしても良い。 【0064】図2の構成は2種類の振動子エレメントが
アレイの全長にわたって均一に分布する点で好ましい。
図3の構成はアレイの製作が容易な点で好ましい。振動
子エレメントaおよび振動子エレメントbはそれぞれ例
えば64チャンネル分ずつ設けられる。1チャンネルは
1つの振動子エレメントで構成しても良く、また、複数
の振動子エレメントで構成しても良い。 【0065】振動子エレメントaおよびbはそれぞれ異
なった周波数帯域を有する。それらの周波数帯域の例を
図4に示す。図4において、Baが振動子エレメントa
の周波数帯域、Bbが振動子エレメントbの周波数帯域
である。 【0066】周波数帯域Baの下限付近がマイクロバル
ーンの共振周波数f0(例えば2MHz)に相当するよ
うになっている。周波数帯域Bbの上限付近が第2高調
波の周波数2f0 (例えば4MHz)に相当するように
なっている。 【0067】帯域BaおよびBbはいずれも比帯域幅が
例えば70%となっている。これによって、帯域Baの
高域部分と帯域Bbの低域部分が重複し共通帯域Bcが
形成される。 【0068】超音波の送波は振動子エレメントaが形成
する64チャンネルのアレイにより帯域Baで行われ、
受波は振動子エレメントbが形成する64チャンネルの
アレイにより帯域Bbで行われる。これによって、周波
数f0 によってマイクロバルーンの励振が行われ、マイ
クロバルーンの共振による第2高調波2f0 のエコーが
受波される。 【0069】すなわち、単一の超音波プローブによりマ
イクロバルーン励振周波数とその第2高調波をともに取
り扱うことができる。なお、送波および受波に際して送
受信部2により超音波のビームフォーミングが行われる
のはいうまでもない。エコー受信信号は動作モードに応
じて、Bモード画像、ドプラスペクトラム画像、CFM
画像等の形成に利用される。 【0070】なお、マイクロバルーンを用いない通常の
撮像を行う時は、振動子エレメントaのアレイのみによ
る送受波、振動子エレメントbのアレイのみによる送受
波、および振動子エレメントaのアレイと振動子エレメ
ントbのアレイとを同時に使用した送受波を行うことが
できる。 【0071】振動子エレメントaのアレイのみによる送
受波を行う場合は、周波数帯域がBaの64チャンネル
のプローブとして使用することができる。振動子エレメ
ントbのアレイのみによる送受波を行う場合は、周波数
帯域がBbの64チャンネルのプローブとして使用する
ことができる。振動子エレメントaのアレイと振動子エ
レメントbのアレイとを同時に使用した場合は、周波数
帯域がBcの128チャンネルのプローブとして使用す
ることができる。 【0072】超音波プローブ1の実施の他の形態を図5
および図6に示す。図5は平面図、図6はA−A断面図
である。図5および図6において、円板状の振動子アレ
イ103がバッキング材104の上に設けられる。振動
子アレイ103は2種類の振動子エレメントaおよびb
によって構成される。 【0073】振動子エレメントaと振動子エレメントb
は扇形の振動板として形成され、バッキング材104の
上に互い違いに配置されて全体として円板状のアレイを
構成している。円板状のアレイを凹面形にするのが超音
波ビームを集束させる点で好ましい。 【0074】振動子エレメントは例えば全体として偶数
個(2,4,6,8,…)用いられ、振動子エレメント
aとbに半数ずつに割り当てられる。その場合、各エレ
メントを同一の形状にすると、それぞれの円板材料から
切り取った振動子エレメントを全部無駄なく用いて2組
のプローブを作ることができ、材料の利用率が高くな
る。 【0075】振動子エレメント配列の他の形態を図7〜
図9に示す。図7に示す配列は、ストライプ状の振動子
エレメントa,bを交互に配列したものである。この配
列は振動子エレメントの密度を高める点で好ましい。図
8に示す配列は、賽の目状の振動子エレメントa,bを
モザイク状(市松模様)に配列したものである。この配
列は振動子エレメントの密度をさらに高める点で好まし
い。 【0076】図9に示す配列は、円環状の振動子エレメ
ントaの内側に円板状の振動子エレメントbを同心的に
配置したものである。なお、両者の関係を入れ換えて振
動子エレメントbを円環状とし振動子エレメントaを円
板状としても良い。この配列は構成が単純な点で好まし
い。 【0077】振動子エレメントaは振動周波数f0 を有
するものであり、振動子エレメントbは振動周波数2f
0 を有するものである。マイクロバルーン造影剤を用い
る場合、超音波の送波は振動子エレメントaによって行
われ、受波は振動子エレメントbによって行われる。マ
イクロバルーン造影剤を用いない場合は、振動子エレメ
ントaまたはbの何れか一方または両方を用いた送受波
を行うことができる。 【0078】図5〜9に示す超音波プローブはCWドプ
ラ用のプローブとして用いるのに好適である。勿論それ
に限定されるものではなく、メカニカル・セクタスキャ
ン用のプローブまたはコンパウンドスキャン用のプロー
ブとして用いるようにしても良い。 【0079】(4)送受信部 図10に、送受信部2の実施の形態の一例のブロック図
を1チャンネル分について示す。同様な構成が各チャン
ネル毎に設けられる。図10において、送信信号発生器
201から発生する送信信号は、送信器202で増幅さ
れ、フィルタ203でフィルタリングされ、送受切換ス
イッチ204を通じて振動子エレメント100に与えら
れ、超音波として送波されるようになっている。なお、
送波に当たっては、図示しないビームフォーマによって
送波ビームのステアリングないしフォーカシング等が行
われる。 【0080】振動子エレメント100が受波したエコー
信号は、送受切換スイッチ204を通じて受信器205
に入力され、受信器205で増幅され、フィルタ206
でフィルタリングされ、A/D変換器207でアナログ
/ディジタル変換されてメモリ208に記憶される。な
お、受信に当たっては、図示しないビームフォーマによ
って受波ビームのステアリングないしフォーカシング等
が行われる。 【0081】送信信号発生器201から発生する送信信
号の周波数、振幅、位相、継続時間等はコントローラ2
09によって制御されるようになっている。送受切換ス
イッチ204の切換やA/D変換器207の動作タイミ
ングもコントローラ209によって制御される。 【0082】コントローラ209は例えばMPU(micro
processor unit)によって構成される。コントローラ2
09は、また、メモリ208に記憶されたデータについ
て後述するような演算を行う。コントローラ209は本
発明における演算手段の実施の形態の一例である。 【0083】送信信号発生器201の出力振幅の切換に
より、同一音線につき100%振幅の送波と50%振幅
の送波が交互に繰り返され、それらの送波に対応する2
種類の受信信号がメモリ208に記憶される。 【0084】送波振幅の切換は、音線毎に逐一行っても
良く、また、超音波走査のフレーム毎に行うようにして
も良い。音線毎に逐一行うのは2種類の送波の時間差が
少ない点で好ましい。フレーム毎に行うのは振幅の切換
頻度を落とせる点で好ましい。 【0085】コントローラ209は、同一音線の受信信
号毎に、50%送波による受信信号を2倍して100%
送波による受信信号との差を求め1回分の受信信号とす
る。被検体内のエコー源が全て線形の反射源であると
き、すなわち送波振幅に比例したエコーを返すものであ
るときは、100%送波による受信信号と50%送波に
よる受信信号を2倍したものとは全ての周波数成分が同
じ値になる。したがって、両者の差を求めることによ
り、送波の基本波成分はもとより送波にもともと含まれ
ている高調波成分も相殺されて消える。 【0086】これに対して、被検体内にマイクロバルー
ン造影剤があるときはそのエコーの中の非線形成分は送
波振幅の2乗に比例するので、100%送波による受信
信号と50%送波による受信信号を2倍したものとの間
には相違が生じる。したがって両者の差を求めることに
よりこのような非線形エコー源からのエコーを得ること
ができる。 【0087】すなわち、第2高調波を取り出すためのフ
ィルタ等を特に用いなくても非線形エコー源からのエコ
ーだけを得ることができる。さらに、第2高調波を取り
出すためのフィルタを用いたとしてもそれを通過してし
まう、送信系および受信系にもともと含まれる非線形成
分も取り除くことができる。 【0088】したがって、送信器202および受信器2
05として特別にリニアリティの良いものを用いる必要
はなく、通常の超音波撮影に用いられるものをそのまま
用いて良い。また、フィルタ203および206も通常
の超音波撮影に用いられるものをそのまま用いて良く、
それぞれ厳格なローパスフィルタおよび第2高調波フィ
ルタである必要はない。すなわち、第2高調波による超
音波撮影のために特別な送受信機構を必要としない。 【0089】なお、送波の振幅は100%と50%に限
らず、所定のレベルとその1/2として良い。また、1
/2とは限らず任意の比率1/k(k>1)とし、対応
する受信信号をk倍するようにしても良い。 【0090】また、1/2レベル送波による受信信号を
2倍する代わりに、1/2レベルでの送受信を同一音線
に2回行って得られた受信信号を加算するようにしても
良い。この方法は、加算によるノイズの平均化作用によ
りノイズの少ない受信信号が得られる点で好ましい。 【0091】図11に、送受信部2の実施の形態の他の
例のブロック図を1チャンネル分について示す。図11
において、図10と同様の部分には同一の記号を付して
説明を省略する。図11においてはフィルタ206とA
/D変換器207の間に復調器210が挿入されてお
り、これによって、受信信号を周波数2f0 で復調する
ようになっている。 【0092】コントローラ209によって送信信号発生
器201の出力位相を切り換えることにより、同一音線
につき、周波数f0 の0°位相の送波と180°位相の
送波が交互に繰り返される。なお、送波位相の切換は超
音波走査のフレーム単位で行うようにしても良い。 【0093】それらの送波に対応する2種類の受信信号
が復調器210により2f0 で復調されA/D変換器2
07でディジタル信号に変換されてメモリ208に記憶
される。コントローラ209は、0°位相の送波に対す
る受信信号と180°位相の送波に対する受信信号との
和を求め1回分の受信信号とする。 【0094】受信信号が2f0 で復調されることによ
り、復調後の信号において基本周波数成分については0
°位相の送波に対応する受信信号と180°位相の送波
に対応する受信信号は互いに逆極性となるので、和をと
ることにより相殺される。 【0095】一方、第2高調波成分については基本周波
数f0 の180°の位相シフトは360°の位相シフト
に相当するから、復調後の信号において0°位相の送波
に対応する受信信号と180°位相の送波に対応する受
信信号は同極性となり和をとることにより倍加する。す
なわち、エコーの基本周波成分は相殺され第2高調波成
分が強め合うので、特別なフィルタを用いなくても第2
高調波のみのエコーを得ることができる。以上の状況を
図12に示す。 【0096】観点を変えて説明すれば、図13に示すよ
うに一定の繰り返し周期PRT(pulse repetition tim
e) で発生する周波数f0 のパルス信号のフーリエ変換
は図14に示すようになり、周波数f0 の部分の周波数
スペクトラムと周波数2f0 の部分のそれとはぴったり
一致する順序で並ぶ。ここで、スペクトラムの間隔はP
RF(pulse repetition frequency)となる。PRFはP
RTの逆数である。 【0097】これに対して、本形態のようにPRT毎に
パルスの位相を反転すると(図15)その周波数スペク
トラムは図16に示すようになる。すなわち、第2高調
波2f0 はPRFの奇数次になり、基本周波数f0 の位
置にはスペクトラムが存在しなくなる。 【0098】ただし、基本周波数成分にドプラシフトが
ある場合、その分は相殺されずドプラ信号として残る。
したがって、本形態はBモード用に第2高調波成分を抽
出する用途に加えて、ドプラモード用に基本周波数成分
のドプラシフト成分を抽出する用途にも適用できる。 【0099】CWドプラモードを実施するときは、図1
7に示すように送信信号発生器201に周波数f0 の連
続波を発生させ、その位相を一定の周期で0°と180
°とに切り換える。このとき、エイリアシングを防止す
るため位相切換の周期の逆数(PRF相当)の1/2は
検出したいドプラシフトより十分大きくする必要があ
る。 【0100】送波の実施形態の他の例としては、基本周
波数f0 の送信信号を90°ずつ位相を変えて同一音線
に4回ずつ送波する方法もある。すなわち、0°,90
°,180°および270°の位相で順次に送波するも
のである。そして、それぞれのエコー受信信号を2f0
で復調しディジタル化してメモリ208に記憶し、次い
で4つの受信信号を全加算する。 【0101】この場合、基本周波数f0 の90°は第2
高調波の180°に相当するから4つの受信信号を全加
算することにより基本周波数成分に加えて第2高調波成
分も打ち消す。この状況を図18に示す。 【0102】このとき、第2高調波成分にドプラシフト
がある場合はその成分は4つの信号の全加算によっても
打ち消されないで残る。すなわち、本形態は主として第
2高調波のドプラシフトを抽出するものとなる。ただ
し、基本周波数のドプラシフトもある成分は抽出され
る。 【0103】CWドプラモードを実施するときは、図1
9に示すように送信信号発生器201に周波数f0 の連
続波を発生させ、その位相を一定の周期で0°,90
°,180°,270°と切り換える。このとき、位相
切換の周期の逆数(PRF相当)の1/2は検出したい
ドプラシフトより十分大きくしてエイリアシングを防止
する必要がある。 【0104】図20に、第2高調波成分についてCWド
プラモードを実施するときの送信信号の他の形態を示
す。図20に示す送信信号は周波数がf0+Δfとf0
Δfの2つの信号を合成したものである。 【0105】この信号が非線形エコー源に照射されると
その非線形性により周波数f0+Δfとf0−Δfのミキ
シングが行われ周波数2fo のエコーが得られる。この
状態を図21にスペクトラムによって示す。 【0106】図21に示すように、このような送受信に
よれば送信信号に基本周波数f0 が含まれなくなるの
で、それを除去するための手段を全く必要とせずに第2
高調波成分に関するCWドプラ計測を行うことができ
る。なお、この場合もΔf/2は検出したいドプラシフ
トより十分大きくしてエイリアシングを防止する必要が
ある。 【0107】図22に、送受信部2の実施の形態の他の
例のブロック図を1チャンネル分について示す。図22
において、図10と同様の部分には同一の記号を付して
説明を省略する。図22においてはA/D変換器207
とメモリ208の間に基本波除去器211が挿入されて
おり、これによって、受信信号から基本周波数f0 の成
分が除去されるようになっている。 【0108】基本波除去器211は、図23に示すよう
に、基本波の半波長(λ/2)に相当する遅延時間を有
する遅延回路212を通した信号とそれを通さない信号
との和を加算器213で加算するように構成されてい
る。遅延回路212は例えばシフトレジスタ等によって
実現される。 【0109】遅延回路212を通ることにより基本波成
分は位相が180°変わるが、第2高調波成分は360
°変わる。したがって、これらが遅延を受けない入力信
号と加算されることにより、基本波成分は打ち消し合っ
て消滅し第2高調波成分が倍加する。すなわち、第2高
調波の抽出が行われる。 【0110】なお、遅延回路212にアナログ遅延回路
を用い加算器213にアナログ加算器を用いることによ
りアナログの基本波除去器を構成することができる。そ
の場合は基本波除去器はA/D変換器207の前に設け
られる。 【0111】基本波除去器211はコントローラ209
の機能によって実現するようにしても良い。すなわち、
メモリ208に記憶された受信信号について、コントロ
ーラ209により同一音線の信号同士を基本波の半波長
だけずらして加算すれば良い。これによって基本波成分
を消去して第2高調波成分を抽出することができる。こ
のようにするれば基本波除去器211のハードウェアを
省略することができるので好都合である。 【0112】図24に、送受信部2の実施の形態の他の
例のブロック図を隣合う2チャンネル分について示す。
同様なチャンネル対が超音波プローブ1の全ての振動子
について設けられる。図24において、図10と同様の
部分には同一の記号を付して説明を省略する。 【0113】ここで、これら2つのチャンネルは送波お
よび受波の超音波ビームの形成に関わる1対のチャンネ
ルである。両チャンネルにおいて、送信信号発生器20
1(201’)〜送受信切換スイッチ204(20
4’)およびコントローラ209は本発明における駆動
手段の実施の形態の一例である。また、コントローラ2
09は本発明における加算手段の実施の形態の一例であ
る。 【0114】コントローラ209は送信信号発生器20
1および201’を制御してそれらが発生する送信信号
の間に基本波の90°に相当する位相差を与えるように
なっている。これによって、振動子100および10
0’からはこのような位相差を持つ超音波がそれぞれ送
波される。 【0115】なお、図示しないビームフォーマにより、
振動子100および100’から送波される超音波は同
一の音線ないし焦点を持つようにビームフォーミング処
理される。ただし、ビームフォーミングによって上記9
0°の位相差を損なわないようになっている。 【0116】基本波の90°に相当する位相差を与える
方法としては、送信信号発生器201と201’が発生
する送信信号の波形を互いに90°の位相差を持つもの
にする方法と、同一の波形について90°の位相差に相
当する時間差を与える方法がある。後者は実現が容易な
点で好ましい。 【0117】あるいは、振動子100および100’の
超音波放射面の位置を基本波の90°すなわち基本波の
4分の1波長(λ/4)に相当する距離だけ超音波の進
行方向に異ならせるようにしても良い。この場合、送信
信号発生器201,201’が発生する送信信号の位相
を変えないで良いのが好ましい。 【0118】基本波の90°に相当する位相差は第2高
調波に対しては180°の位相差となる。このため、振
動子100および100’から送波される超音波に第2
高調波成分が含まれていたとしても送波ビームにおいて
は打ち消し合って消滅する。したがって、被検体内のエ
コー源には基本波(および第3高調波)のみからなる超
音波が照射される。このようにして、フィルタを用いる
ことなく送波超音波から第2高調波成分を取り除くこと
ができる。 【0119】振動子100および100’がそれぞれ受
波したエコー信号はそれぞれの受信系で受信処理されて
メモリ208および208’に記憶される。なお、受信
に当たり図示しないビームフォーマによって受波のビー
ムフォーミングすなわちビームのステアリングやフォー
カシング等が行われる。 【0120】エコー受信信号については、メモリ208
および208’にそれぞれ記憶された受信信号をコント
ローラ209によって基本波の180°に相当する位相
差で足し合わせるようになっている。 【0121】これによって、受信信号の基本波成分が打
ち消し合って消滅し、一方、第2高調波成分については
基本波の180°に相当する位相差は360°となって
同位相となるから加算によって倍加する。すなわち、第
2高調波のみからなる受信信号を得ることができる。こ
のようにして、フィルタを用いることなく第2高調波の
エコーを抽出することができる。 【0122】なお、振動子100と100’として基本
波のλ/4だけ超音波放射面がずれたものを用いたとき
は、2つの受信信号の間にすでに基本波の90°の位相
差があるのでさらに90°の位相差を付加して加算する
ことにより第2高調波のエコーを抽出することができ
る。 【0123】(5)3次元撮影および組織変位の追跡 図25に、超音波プローブ1による被検体内の走査の様
子を示す。超音波プローブ1としては振動子エレメント
の2次元アレイを有するものが用いられる。送受信部2
はそのような超音波プローブ1のビームフォーミングを
制御して被検体内を3次元走査する。 【0124】被検体内の3次元走査は少なくとも最初の
1回は所望の空間分解能が得られる程度に十分に密な音
線によって行われ、その受信信号に基づいてBモード処
理部3によりBモード画像が形成され、このBモード画
像データがデータ処理部9により記憶部10に記憶され
る。これによって記憶部10には所望の空間分解能の3
次元画像(静止画像)が保持される。 【0125】この3次元画像について注目点の決定がな
される。注目点としては、例えば図26に示すように、
角部、高輝度部、音線に直交する距離方向の界面、音線
に平行な方位方向の界面等が選ばれる。これらの注目点
は数点ないし十数点あれば十分である。 【0126】注目点の決定は手動または自動で行われ
る。手動の場合は操作者が表示部7に表示された画像上
で指定する。自動の場合は、データ処理部9により画像
データから2次微分等によってエッジ検出を行い、その
中からハフ(Hough)変換等により音線に直交する界面
と平行な界面を抽出し、それら界面の例えば微分値が最
大になる点に注目点を定める。 【0127】データ処理部9は送受信部2を制御するこ
とにより、次回以降の走査をこれらの注目点のみについ
て行わせる。このような走査は数十本の音線によって行
えるので実時間で走査することができる。 【0128】受信信号に基づいて3次元像が形成され、
記憶部10に記憶される。この3次元像は注目点の現在
位置を示すものとなる。ところで、被検体内の組織は、
変位や変形はあっても短時間内に発生したり消滅したり
はせず、また、配列の順序も入れ替わることはない。し
たがって、注目点の変位から3次元像の変形量を推定し
最初に求めた精密な3次元像をそれに合わせて変形すれ
ば、比較的良い近似でその時点の被検体内の状態を表す
3次元像を得ることができる。 【0129】図27に、画像の変形の説明図を示す。な
お、説明の便宜上、2次元に縮退して表現してある。画
像の変形は次のように行われる。 最初の走査によって正規の音線密度による元画像を得
る(図27(a))。 次の回の粗い走査によって注目点の位置を求め、注目
点の新たな位置と元の位置とを比較する(図27
(b))。 注目点について元の位置からの変位を示すベクトルを
求める(図27(c))。 得られたベクトルを外延補間して画像の全ピクセルに
ついての変位ベクトルを求める(図27(d))。 全ピクセルの変位ベクトルに基づいて元の画像を変形
させ、現時点の画像とする(図27(e))。 【0130】注目点の走査、変位ベクトルの計算および
元画像の変形は、正規の音線密度で3次元走査するより
も遙かに短時間で行うことができる。したがって、上記
のような元画像の変形を行うことにより、所望の空間分
解能の3次元像を実時間で得ることができる。 【0131】以下、注目点のみについての走査と注目点
の変位に応じた元画像の変形を繰り返すことにより実時
間の3次元像を得ることができる。そして、この画像を
表示部7で表示することにより実時間の3次元画像表示
が行える。なお、元画像の変形は、画像データの読出ア
ドレスを変換するテーブルを用い、そのアドレス変換テ
ーブルを変位ベクトルに応じて書き換えることによって
行うのが高速化の点で好ましい。 【0132】また、元画像は一定の間隔で撮り直すよう
にすることがより実態に忠実な3次元像を得る点で好ま
しい。また、画像の変形は常に元画像について行う代わ
りに変形済みの直前の画像について行うようにしても良
い。 【0133】上記のようにして注目点の変位が常に追跡
されるので、造影剤の注入部位が体動等により変位して
も注目点の変位に基づいてその所在を追跡することがで
きる。したがって、常にその部位の現在位置における造
影剤の濃度値等を測定することができる。これによって
初めて正確な計測が行え、例えば図28に示すような造
影剤の測定カーブを得ることができる。 【0134】 【発明の効果】以上詳細に説明したように、課題を解決
するための第1の発明によれば、超音波の送波を2種類
の強度で行い、それらに対応して得られる2種類のエコ
ー受信信号の差を求めるようにしたので、非線形エコー
源からのエコーをフィルタ等を用いないで抽出すること
ができる超音波撮像方法が実現できる。 【0135】また、課題を解決するための第2の発明に
よれば、超音波の送波を複数の位相で行い、それらに対
応して得られる複数のエコー受信信号の和を求めるよう
にしたので、非線形エコー源からのエコーをフィルタ等
を用いないで抽出することができる超音波撮像方法が実
現できる。 【0136】また、課題を解決するための第3の発明に
よれば、送波超音波の2つの周波数が非線形エコー源に
おいてミキシングされるので、基本周波数の2倍の周波
数のエコー信号を得ることができる超音波撮像方法が実
現できる。 【0137】また、課題を解決するための第4の発明に
よれば、基本波の半波長ずらしの加算によって、基本波
成分を消去し第2高調波成分を抽出することができる超
音波撮像方法が実現できる。 【0138】また、課題を解決するための第5の発明に
よれば、超音波ビームの形成に関わる1対の振動子につ
いて、1対の送信信号で駆動するとともにそれら振動子
の1対の受信信号を加算するようにしたので、送波ビー
ムには第2高調波成分が含まれず、また、受波ビームに
は第2高調波成分のみが含まれる超音波撮像方法を実現
することができる。 【0139】また、課題を解決するための第6の発明に
よれば、注目点の変位に基づいて関心領域を追跡するよ
うにしたので、特徴が明確でない関心領域についてその
変位を追跡でき、造影剤を用いた計測を正確に行うこと
ができる超音波撮像方法が実現できる。 【0140】また、課題を解決するための第7の発明に
よれば、超音波の送波を2種類の強度で行い、それらに
対応して得られる2種類のエコー受信信号の差を求める
ようにしたので、非線形エコー源からのエコーをフィル
タ等を用いないで抽出することができる超音波撮像装置
が実現できる。 【0141】また、課題を解決するための第8の発明に
よれば、超音波の送波を複数の位相で行い、それらに対
応して得られる複数のエコー受信信号の和を求めるよう
にしたので、非線形エコー源からのエコーをフィルタ等
を用いないで抽出することができる超音波撮像装置が実
現できる。 【0142】また、課題を解決するための第9の発明に
よれば、送波超音波の2つの周波数が非線形エコー源に
おいてミキシングされるので、基本周波数の2倍の周波
数のエコー信号を得ることができる超音波撮像装置が実
現できる。 【0143】また、課題を解決するための第10の発明
によれば、基本波の半波長ずらしの加算によって、基本
波成分を消去し第2高調波成分を抽出することができる
超音波撮像装置が実現できる。 【0144】また、課題を解決するための第11の発明
によれば、超音波ビームの形成に関わる1対の振動子に
ついて、1対の送信信号で駆動するとともにそれら振動
子の1対の受信信号を加算するようにしたので、送波ビ
ームには第2高調波成分が含まれず、また、受波ビーム
には第2高調波成分のみが含まれる超音波撮像装置を実
現することができる。 【0145】また、課題を解決するための第12の発明
によれば、注目点の変位に基づいて関心領域を追跡する
ようにしたので、特徴が明確でない関心領域についてそ
の変位を追跡でき、造影剤を用いた計測を正確に行うこ
とができる超音波撮像装置が実現できる。 【0146】 また、課題を解決するための第13の発
明によれば、第1の振動子と第2の振動子を備えること
により、f0 と2fo の2つの周波数を有する超音波探
触子を実現することができる。 【0147】また、課題を解決するための第14の発明
によれば、マイクロバルーンの粒径分布を1:2とした
ので、励起超音波に対して効率よく非線形エコーを発生
する超音波造影剤を実現することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to an ultrasonic imaging method.
And devices, ultrasonic probes and ultrasonic contrast agents
I do. More specifically, it has nonlinear ultrasonic reflection characteristics
Ultrasound imaging method and apparatus for echo source
An ultrasonic probe and an ultrasonic contrast agent. [0002] 2. Description of the Related Art In recent years, the resilience of microbubbles to ultrasonic waves
Second harmonic imaging method using nonlinear response studied
Is being done. In addition, soluble microbal
Development of a contrast agent mainly composed of micro balloons
Have been. [0003] The second harmonic imaging method involves the use of a contrast medium.
Microbubbles are illuminated by their resonant nonlinear response.
Generating an echo including a second harmonic of the transmitted ultrasonic wave
Is used. This echo is about 1 of the Doppler signal.
It has a sensitivity of 00 times. In the received second harmonic echo
An image of the contrast injection site is formed based on the
In addition, based on the time course of the concentration of the contrast agent,
Noh is measured. [0004] [Problems to be solved by the invention] (1) In an ultrasonic imaging apparatus, a focused wavefront of an ultrasonic wave is
Non-linear effects at the focal point are unavoidable due to transmission.
Near the focal point and beyond, the transmitted pulse itself is
And have a large amount of second harmonic components. Therefore,
As a result, second harmonic echoes are generated from sources other than the contrast agent
Indistinguishable from echo from contrast agents. [0005] Due to the nonlinear action of such transmitted pulses,
To reduce interference, set the transmission level to normal
Must be reduced to a fraction of the level used for the image
The magnitude of the secondary effect we want to observe is the transmission level
Lowering the transmission level is ecological because it is proportional to the square of
-It has a double disadvantage for reception. (2) To the transmission signal itself for transmitting ultrasonic waves
Also conflicts with the second harmonic or the reception frequency band of the observation system
May contain such frequency components.
-Is also indistinguishable from contrast agent echoes. [0007] To prevent this, each transducer of the ultrasonic probe is used.
A linear amplifier for transmission (linear amplifie
r) or use a strict low-pass filter to
It is necessary to avoid such frequency components.
You. However, the electronic scanning type ultrasonic probe has
The higher the performance, the more transducer elements are used
Is transmitted every such many transducer elements
The use of linear amplifiers and low-pass filters for
Large obstacles to simplification, miniaturization, and low power consumption
Becomes (3) In imaging by the second harmonic,
Since it transmits a fundamental wave and receives an echo of twice the frequency,
Therefore, a broadband ultrasonic probe is required. Fractional band
When the width is secured, the upper and lower frequency ratio is 130% to 1
It requires as much as 50% of an ultra-wideband ultrasound probe. this
Of the ultrasonic probe used for ordinary ultrasonic imaging
Since the relative bandwidth is about 70%,
I can not do such a thing. Ultrasonic probe with fractional bandwidth over 100%
It is possible to design the sound element,
There is a great deal of difficulty in realizing this because of the need for a matching layer.
With difficulty. (4) Resonance frequency f of microballoon0Is
Radius r0Against [0011] (Equation 1) There is a relationship as follows. Micro balloon
The two harmonics are sent back around this resonance frequency
Is not very wide frequency band. Because of this, the microphone
If there is a distribution in the particle size of the balloon, only part of it is non-linear
It does not contribute to the generation of shape echo and is inefficient. (5) Applying a microballoon contrast agent to the subject
Inject and observe the function of the tissue of interest from the time course of its concentration
When measuring, the same part continuously for a predetermined time
Must continue to capture. However, the movement of body tissues
The target area is easy to escape due to
Traces are not easy. The present invention has been made in order to solve the above problems.
The purpose was to achieve nonlinearity by the second harmonic.
Ultrasonic imaging method and apparatus capable of efficiently performing ultrasonic imaging
And realizing an ultrasonic probe and an ultrasonic contrast agent
It is. [0015] [Means for Solving the Problems] (1) The first invention for solving the problem is that the subject
Ultrasound that transmits sound waves and uses the second harmonic component of the echo
In the acoustic wave imaging method, an ultrasonic wave of a first intensity
A second intensity supersonic substantially 1 / k times the first intensity;
And an ultrasonic wave transmitted alternately and at the first intensity.
Based on the echo based on the
And the supersonic transmitted at the second intensity.
A signal substantially equal to k times the wave-based echo reception signal and
An echo reception signal based on the ultrasonic wave transmitted at the first intensity
Ultrasound imaging method characterized by using a signal of difference from
Is the law. In the first invention for solving the problems,
Therefore, it is preferable to set k to 2 since signal processing becomes easy.
New In this case, the transmission at the second intensity is performed twice,
By adding the two received signals based on that,
Qualitatively doubling is preferable in terms of reducing noise. According to a first aspect of the invention for solving the problem,
If the ultrasonic wave is transmitted at two different intensities,
The difference between the two types of echo reception signals obtained
Filter from the nonlinear echo source, etc.
Ultrasound imaging method that can extract without using
Can appear. (2) Second invention for solving the problem
Transmits the ultrasonic wave to the subject and generates the second harmonic of the echo.
In the ultrasonic imaging method using the
The ultrasonic wave having a phase differs from the first phase by substantially 180 °.
And an ultrasonic wave having a second phase,
Echo based on ultrasound transmitted in phase and said second phase
Receiving an echo based on the ultrasonic wave transmitted in
The echo received signal based on the ultrasonic wave transmitted at the phase of
An echo reception signal based on the ultrasonic wave transmitted in the second phase;
Ultrasound imaging method using a sum signal of signals
It is. According to a second aspect of the present invention for solving the problems,
And the first phase is substantially 90 ° out of phase with the first phase.
A fourth phase substantially 270 ° out of phase with the ultrasonic wave of phase 3
And the ultrasonic waves having the phases of
Signal of the sum of the echo reception signals for the ultrasonic wave transmitted in the phase
Obtain the Doppler signal from the nonlinear echo source
It is preferred in that respect. According to a second aspect of the invention for solving the problem,
For example, ultrasonic waves are transmitted in multiple phases and
To obtain the sum of multiple received echo signals
Therefore, the echo from the nonlinear echo source is
Ultrasound imaging method that can be extracted without
Wear. (3) Third invention for solving the problem
Transmits the ultrasonic wave to the subject and generates the second harmonic of the echo.
In the ultrasonic imaging method using the
A signal having a frequency higher by a predetermined frequency than the fundamental frequency
Transmission combining a signal with a frequency lower by the predetermined frequency
Transmitting ultrasonic waves based on signals to a subject.
This is an ultrasonic imaging method. According to a third aspect of the invention for solving the problem,
If the two frequencies of the transmitted ultrasonic wave are in the nonlinear echo source,
Mixing, the frequency is twice the fundamental frequency.
An ultrasonic imaging method that can obtain echo signals is realized.
Wear. (4) Fourth invention for solving the problem
Transmits an ultrasonic wave to a subject and, based on the transmitted ultrasonic wave,
Receiving the echo, and converting the echo received signal to its fundamental wave.
Of the sum of the signal shifted by half wavelength and the echo reception signal
An ultrasonic imaging method characterized in that a signal is obtained. According to a fourth aspect of the invention for solving the problem,
For example, by adding the half-wave shift of the fundamental wave,
Which can eliminate the second harmonic component by eliminating
An imaging method can be realized. (5) Fifth invention for solving the problem
Transmits the ultrasonic wave to the subject and generates the second harmonic of the echo.
In the ultrasonic imaging method using the minute, the ultrasonic beam
A pair of vibrators related to the formation;
Of the transmitted beam formed by the ultrasonic waves transmitted from the
The phase at which the second harmonic components of the dynamic frequency cancel each other out
Drive with a pair of transmission signals so that
In the receiving beam formed by the reception signals of the pair of transducers,
The second harmonic components of the dynamic frequency have mutually reinforcing phases
Characterized by adding a pair of received signals as described above
This is a wave imaging method. According to a fifth aspect of the present invention for solving the problems,
For example, a pair of transducers involved in the formation of an ultrasonic beam
Driven by a pair of transmission signals and
Since a pair of received signals is added, the transmission beam
Does not include the second harmonic component, and the received beam
An ultrasonic imaging method including only the second harmonic component is realized.
Can be (6) Sixth invention for solving the problem
Transmits the ultrasonic wave to the subject and generates the second harmonic of the echo.
In the ultrasonic imaging method using the minute,
Displacement of point of interest in subject by scanning three-dimensionally with wave beam
And track the region of interest based on the displacement of the point of interest.
An ultrasonic imaging method characterized in that: According to a sixth aspect of the present invention for solving the problems,
And, at least once, three-dimensionally scan the inside of the subject precisely.
A three-dimensional image based on this precise scanning is obtained, and the
And scans only the point of interest based on the displacement of the point of interest.
And transforming the three-dimensional image in real time.
Is preferred in that According to a sixth aspect of the present invention for solving the problems,
Tracking the region of interest based on the displacement of the point of interest
The region of interest whose features are not clear
Can be tracked and accurate measurements using contrast agents can be performed.
The ultrasonic imaging method can be realized. (7) Seventh invention for solving the problem
Transmits the ultrasonic wave to the subject and generates the second harmonic of the echo.
In an ultrasonic imaging apparatus utilizing the
The ultrasonic wave of high intensity and the first ultrasonic wave having substantially 1 / k times the first intensity
A transmitting means for transmitting ultrasonic waves having an intensity of 2 alternately;
An echo based on the ultrasonic wave transmitted at the first intensity and the second
Receiving an echo based on ultrasonic waves transmitted at
Transmitting means and an ultrasonic wave transmitted at the second intensity.
A signal obtained by substantially multiplying a received signal by k and said first intensity
Difference signal from echo received signal based on ultrasonic wave transmitted by
And an arithmetic means for calculating
An imaging device. According to a seventh aspect of the present invention for solving the problems,
Therefore, it is preferable to set k to 2 since signal processing becomes easy.
New In this case, the transmission at the second intensity is performed twice,
By adding the two received signals based on that,
Qualitatively doubling is preferable in terms of reducing noise. According to a seventh aspect of the present invention for solving the problems,
If the ultrasonic wave is transmitted at two different intensities,
The difference between the two types of echo reception signals obtained
Filter from the nonlinear echo source, etc.
Ultrasound imaging device that can extract without using
Can appear. (8) Eighth invention for solving the problem
Transmits the ultrasonic wave to the subject and generates the second harmonic of the echo.
In an ultrasonic imaging apparatus utilizing the
The ultrasonic wave having a phase differs from the first phase by substantially 180 °.
Transmitting means for alternately transmitting ultrasonic waves having a second phase
And an echo based on the ultrasonic wave transmitted in the first phase.
And an echo based on the ultrasonic wave transmitted in the second phase.
Receiving means for transmitting the ultrasonic wave transmitted in the first phase.
Based echo received signal and supersonic transmitted in said second phase
An operator who calculates the sum signal of the echo received signal based on the wave
And an ultrasonic imaging device comprising:
You. According to an eighth aspect of the present invention for solving the problems,
And the first phase is substantially 90 ° out of phase with the first phase.
A fourth phase substantially 270 ° out of phase with the ultrasonic wave of phase 3
And the ultrasonic waves having the phases of
Signal of the sum of the echo reception signals for the ultrasonic wave transmitted in the phase
Obtain the Doppler signal from the nonlinear echo source
It is preferred in that respect. According to an eighth aspect of the present invention for solving the problems,
For example, ultrasonic waves are transmitted in multiple phases and
To obtain the sum of multiple received echo signals
Therefore, the echo from the nonlinear echo source is
Ultrasound imaging device that can be extracted without
Wear. (9) Ninth invention for solving the problem
Transmits the ultrasonic wave to the subject and generates the second harmonic of the echo.
In ultrasonic imaging devices that use
A signal having a frequency higher by a predetermined frequency than the fundamental frequency
Transmission combining a signal with a frequency lower by the predetermined frequency
Equipped with transmitting means for transmitting ultrasonic waves based on the signal to the subject
An ultrasonic imaging apparatus characterized in that: According to a ninth invention for solving the problems,
If the two frequencies of the transmitted ultrasonic wave are in the nonlinear echo source,
Mixing, the frequency is twice the fundamental frequency.
An ultrasonic imaging device that can obtain echo signals is realized.
Wear. (10) Tenth aspect for solving the problem
Akira comprises: a transmitting means for transmitting an ultrasonic wave to a subject;
Receiving means for receiving an echo based on the obtained ultrasonic wave,
A signal obtained by shifting the echo reception signal by half the wavelength of its fundamental wave
Calculating means for obtaining a signal of the sum with the echo reception signal.
An ultrasonic imaging apparatus comprising: According to a tenth invention for solving the problems,
For example, by adding the half-wave shift of the fundamental wave,
Which can eliminate the second harmonic component by eliminating
An imaging device can be realized. (11) An eleventh aspect for solving the problem
Akira sends an ultrasonic wave to the subject and the second harmonic of the echo
In an ultrasonic imaging apparatus using components, an ultrasonic beam
A pair of oscillators involved in the formation of
Of the transmitted beam formed by the ultrasonic waves transmitted from the
The phase at which the second harmonic components of the dynamic frequency cancel each other out
Driving means for driving with a pair of transmission signals so that
In the receiving beam formed by the reception signals of a pair of transducers
The second harmonic component of the vibration frequency has a phase that reinforces each other.
Adding means for adding a pair of received signals so that
An ultrasonic imaging apparatus characterized in that: According to the eleventh invention for solving the problems,
For example, a pair of transducers involved in the formation of an ultrasonic beam
Driven by a pair of transmission signals and
Since a pair of received signals is added, the transmission beam
Does not include the second harmonic component, and the received beam
To realize an ultrasonic imaging apparatus including only the second harmonic component
Can be (12) A twelfth aspect for solving the problem
Akira sends an ultrasonic wave to the subject and the second harmonic of the echo
In an ultrasonic imaging device that uses components,
Scanning means for three-dimensionally scanning with an acoustic wave beam;
Displacement calculating means for calculating the displacement of the point of interest in the subject from the received signal
Tracking a region of interest based on a step and a displacement of the point of interest
Ultrasound imaging apparatus comprising tracking means
It is. In a twelfth invention for solving the problems,
And, at least once, three-dimensionally scan the inside of the subject precisely.
A three-dimensional image based on this precise scanning is obtained, and the
And scans only the point of interest based on the displacement of the point of interest.
And transforming the three-dimensional image in real time.
Is preferred in that According to a twelfth invention for solving the problems,
Tracking the region of interest based on the displacement of the point of interest
The region of interest whose features are not clear
Can be tracked and accurate measurements using contrast agents can be performed.
A realizable ultrasonic imaging device can be realized. (13) A thirteenth aspect for solving the problem
The invention has a first aspect having a frequency band including a first frequency.
A vibrator and a frequency including a frequency twice as high as the first frequency
A second vibrator having several bands.
Ultrasonic probe. In the eleventh invention for solving the problems,
The first vibrator and the second vibrator are alternately
Arrangement is preferable in terms of homogenizing the transducer array.
No. According to a thirteenth invention for solving the problems,
An oscillator array in which the first oscillators are connected.
And an array in which the second vibrator is connected.
Is preferable in that the production becomes easy. According to a thirteenth invention for solving the problems,
Then, by providing the first vibrator and the second vibrator,
And f0And 2foProbe with two different frequencies
Can be realized. (14) Fourteenth aspect for solving the problem
Ming said that the particle size distribution of soluble microballoons is substantially
An ultrasonic contrast agent characterized by being within 1: 2.
You. According to the fourteenth invention for solving the problems,
Excitation ultrasound because the particle size distribution of the black balloon was 1: 2
Ultrasound Contrast Agent Efficiently Generates Nonlinear Echoes for Light
Can be realized. [0049] BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
The embodiment will be described in detail. (1) Overall configuration FIG. 1 shows a block diagram of the ultrasonic diagnostic apparatus. This device is a book
It is one embodiment of the invention. Depending on the configuration of this device,
1 shows an embodiment of the apparatus of the present invention. Ma
In addition, the operation of the present apparatus enables the implementation of the method of the present invention.
One form is shown. In FIG. 1, an ultrasonic probe 1 is shown.
To send an ultrasonic beam to an unexamined subject
These echoes are received. Ultrasonic probe 1
1 is an example of an embodiment of an ultrasonic probe according to the present invention.
You. The subject is made of a soluble microballoon
A contrast agent is injected, and ultrasound imaging is performed based on the contrast agent.
Is The contrast agent will be described later. The ultrasonic probe 1 has different frequency bands 2
It has different types of transducer elements. One oscillator d
The resonance frequency of the micro balloon is in the frequency band of the element.
And the frequency band of the other transducer element
Twice that frequency is included. About ultrasonic probe 1
Will be explained later. The transmitting / receiving section 2 drives the ultrasonic probe 1
While transmitting the ultrasonic beam, the ultrasonic probe 1
This is for receiving the echo reception signal. Ultrasonic inside the subject
It is scanned by the sound rays formed by the wave beam. Transceiver
2 is an ultrasonic probe 1 which is a transmission signal of a predetermined fundamental frequency.
Drive and extract the second harmonic component from the received signal.
It is configured to issue. The transmitting / receiving unit 2 according to the present invention
Example of Embodiment of Wave Transmitting Means, Receiving Means, and Scanning Means
It is. The transmitting / receiving unit 2 will be described later. The echo signal received by the transmitting / receiving section 2 is
B mode image data is created by
You. The B mode processing unit 3 switches the operation to the M mode image.
Image data can also be created. The echo signal received by the transmitting / receiving unit 2
Is processed by the Doppler processing unit 4 and is a Doppler spectrum day.
Data is created. Pulsed Doppler mode for Doppler processing
There is a CW (continuous wave) Doppler mode. The echo signal received by the transmitting / receiving unit 2
Is a color Doppler image processed by the color Doppler processing unit 5
Data is created. Color Doppler images are CFM (color
 flowmapping) Also called an image. The digital scan converter section 6
B-mode image data, Doppler spectrum data and
Video signal scanned and converted for color Doppler image data
Is input to the display unit 7 and the recording unit 8. The display unit 7 displays an image based on a video input signal.
To display. The recording unit 8 records the video input signal.
Things. The recording unit 8 is, for example, a video tape recorder.
A coder (video taperecorder) is used. The data processing unit 9 sends and receives signals to and from each of the above units.
And performs data processing to control the operation of each unit.
The data processing unit 9 also performs a temporal change in the density of the contrast agent image.
It also measures organizational functions based on At that time, pay attention
Even if the part is displaced due to body movement, etc.
It is to be traced. The data processing unit 9 according to the present invention
Of the embodiment of the displacement detecting means and the tracking means for
is there. Later on such displacement detection and tracking will be revised.
I will explain. The data processing section 9 has a computer and a data processing section.
It is composed of a management program. Data processing unit 9
It reads and writes data from and to the storage unit 10.
The storage unit 10 stores three-dimensional image data described later.
The operation unit 11 is operated by the operator and is transmitted to the data processing unit 9.
It provides an input signal and a command signal. (2) Contrast agent The reflection intensity at the fundamental wave as a general contrast agent is micro
The larger the diameter of the balloon, the larger. Therefore, the peripheral blood system
The center of particle size distribution is around several μm, the critical dimension at which embolism occurs at
It is said. In this case, the optimal irradiation frequency of the ultrasonic wave is 2-1.
MHz or lower, and the
The frequency of the second harmonic is the frequency of the observation system in ordinary ultrasonic imaging.
Enter the frequency band. Therefore, the normal observation system
Using the observation system in ultrasonic imaging, transmit waves to normal ultrasonic
It would be better to perform at half the frequency of wave imaging. If there is a distribution in the particle size of the microballoon,
Efficiency is poor because only a part of
Micro-bars with narrow particle size distribution (sharp distribution curve)
I will use runes. The particle size distribution is the minimum diameter
The ratio of the maximum value to the maximum value is within 1: 2.
It is preferable from the viewpoint of increasing the generation efficiency. Also narrow the particle size distribution
Then, the frequency distribution of the nonlinear echo narrows and the filter
This is very convenient for separation. (3) Ultrasonic probe FIG. 2 is a sectional view showing an example of the embodiment of the ultrasonic probe 1.
Indicated by In FIG. 2, the transducer array 101 is
It is provided on the locking material 102. In addition, acoustic matching
Illustration of layers and the like is omitted. The transducer array 101
Two types of transducer elements a and b are alternately arranged
It is constituted by. The vibrator elements a and b are staggered.
3, only the transducer element a as shown in FIG.
And the array with only transducer element b
You may arrange in a line. In the configuration of FIG. 2, two types of transducer elements are used.
This is preferred because it is uniformly distributed over the entire length of the array.
The configuration of FIG. 3 is preferable in that the array can be easily manufactured. vibration
Element a and element b are examples
For example, 64 channels are provided. One channel is
One transducer element may be used.
May be used. The transducer elements a and b are different from each other.
It has a different frequency band. Examples of those frequency bands
As shown in FIG. In FIG. 4, Ba represents a transducer element a.
Bb is the frequency band of the transducer element b
It is. The vicinity of the lower limit of the frequency band Ba is a microvalve.
Resonance frequency f0(Eg 2MHz)
Swelling. The second harmonic is near the upper limit of the frequency band Bb.
Wave frequency 2f0(For example, 4 MHz)
Has become. Each of the bands Ba and Bb has a fractional bandwidth.
For example, it is 70%. Thereby, the band Ba
The high band and the low band of the band Bb overlap, and the common band Bc
It is formed. The ultrasonic wave is transmitted by the transducer element a.
Performed in band Ba by an array of 64 channels
Wave reception is performed for 64 channels formed by the vibrator element b.
Performed in band Bb by the array. This allows the frequency
Number f0The micro balloon is excited by
Second harmonic 2f due to resonance of black balloon0Echo of
Received. That is, a single ultrasonic probe
Both the micro balloon excitation frequency and its second harmonic
Can be handled. Note that when transmitting and receiving waves,
Ultrasonic beam forming is performed by the receiving unit 2
Needless to say. The echo reception signal depends on the operation mode.
B-mode image, Doppler spectrum image, CFM
Used for forming images and the like. It should be noted that ordinary microballoons are not used.
When performing imaging, only the array of transducer elements a is used.
Transmission / reception, transmission / reception only by the array of transducer elements b
Wave and array of transducer element a and transducer element
Transmission and reception using the array of
it can. Transmission by only the array of transducer elements a
When receiving waves, 64 channels with a frequency band of Ba
Can be used as a probe. Oscillator element
Frequency when transmitting and receiving only the array of
Use as a probe of 64 channels with Bb bandwidth
be able to. Array of transducer elements a and transducer
When the array of element b is used simultaneously, the frequency
Used as a 128 channel probe with a Bc band
Can be Another embodiment of the ultrasonic probe 1 is shown in FIG.
And FIG. FIG. 5 is a plan view, and FIG. 6 is a sectional view taken along line AA.
It is. 5 and 6, a disk-shaped vibrator array is shown.
A 103 is provided on the backing material 104. vibration
The transducer array 103 includes two types of transducer elements a and b.
It is constituted by. The vibrator element a and the vibrator element b
Is formed as a fan-shaped diaphragm, and the backing material 104
A disk-shaped array that is staggered on the whole
Make up. Making a disk-shaped array concave is super sound
This is preferable in that the wave beam is focused. The number of transducer elements is, for example, an even number as a whole.
(2,4,6,8, ...) used, vibrator element
a and b are assigned to half each. In that case, each element
If the same shape is used,
2 sets using all of the cut transducer elements without waste
Probe can be made, and material utilization is high.
You. Another form of the transducer element arrangement is shown in FIGS.
As shown in FIG. The arrangement shown in FIG. 7 is a stripe-shaped vibrator.
Elements a and b are alternately arranged. This distribution
The rows are preferred in that they increase the density of the transducer elements. Figure
The arrangement shown in FIG. 8 is composed of dice-shaped vibrator elements a and b.
They are arranged in a mosaic (checkered pattern). This distribution
Rows are preferred to further increase the density of transducer elements
No. The arrangement shown in FIG. 9 is an annular transducer element.
A disk-shaped vibrator element b is concentrically disposed inside
It is arranged. Note that the relationship between the two
The transducer element b is formed in an annular shape, and the transducer element a is formed in a circle.
It may be plate-shaped. This array is preferred because of its simple configuration.
No. The vibrator element a has a vibration frequency f0With
The vibrator element b has a vibration frequency 2f
0It has. Using micro-balloon contrast agent
The ultrasonic wave is transmitted by the transducer element a.
The wave reception is performed by the vibrator element b. Ma
If you do not use a micro balloon contrast agent,
Transmission and reception using either or both of the components a and b
It can be performed. The ultrasonic probe shown in FIGS.
It is suitable for use as a probe for a laser. Of course it
It is not limited to
Probe for compound or probe for compound scan
It may be used as a power supply. (4) Transceiver FIG. 10 is a block diagram showing an example of an embodiment of the transmission / reception unit 2.
Are shown for one channel. A similar configuration is used for each channel.
It is provided for each channel. In FIG. 10, a transmission signal generator
The transmission signal generated from 201 is amplified by transmitter 202.
Is filtered by the filter 203, and the transmission / reception switching
Given to the transducer element 100 through the switch 204
And transmitted as ultrasonic waves. In addition,
At the time of transmission, a beamformer (not shown)
Steering or focusing of transmission beam
Is Echo received by transducer element 100
The signal is transmitted to the receiver 205 through the transmission / reception switch 204.
, Is amplified by the receiver 205, and is filtered by the filter 206.
Filtered by the A / D converter 207
/ Digital conversion and stored in the memory 208. What
When receiving, use a beamformer (not shown).
Is the receiving beam steering or focusing
Is performed. Transmission signal generated from transmission signal generator 201
The frequency, amplitude, phase, duration, etc. of the signal
09 is controlled. Tx / Rx switching
Switching of switch 204 and operation timing of A / D converter 207
Is also controlled by the controller 209. The controller 209 is, for example, an MPU (micro
 processor unit). Controller 2
09 indicates the data stored in the memory 208.
Then, an operation described later is performed. Controller 209 is a book
It is an example of an embodiment of a calculation means in the invention. For switching output amplitude of transmission signal generator 201
More than 100% amplitude transmission and 50% amplitude for the same sound ray
Are alternately repeated, and 2 corresponding to those transmissions
The types of received signals are stored in the memory 208. The transmission amplitude can be switched for each sound ray.
Well, and do it every frame of ultrasonic scanning
Is also good. The time difference between the two types of transmission is different for each sound ray.
It is preferable because it has few points. Switching of amplitude is performed every frame
This is preferable in that the frequency can be reduced. The controller 209 receives a reception signal of the same sound ray.
For each signal, double the received signal by 50% transmission to 100%
The difference between the received signal and the received signal is determined as one received signal.
You. If all echo sources in the subject are linear reflection sources
Return an echo proportional to the transmission amplitude.
When transmitting, the reception signal by 100% transmission and 50% transmission
All the frequency components are the same
The same value. Therefore, by calculating the difference between the two,
In addition to the fundamental component of the transmitted wave,
Higher harmonic components are also canceled out. On the other hand, the micro-balloon
When there is a contrast agent, the nonlinear components in the echo are transmitted.
Because it is proportional to the square of the wave amplitude, 100% transmission
Between the signal and the signal received by doubling 50% transmission
Are different. Therefore, to find the difference between the two
Getting more echoes from such non-linear echo sources
Can be. That is, a signal for extracting the second harmonic.
Eco-friendly from a non-linear echo source without using filters
-Can only get. In addition, take the second harmonic
Even if you use a filter to get out,
In addition, nonlinear components that are originally included in the
Minutes can be removed. Therefore, the transmitter 202 and the receiver 2
It is necessary to use something with particularly good linearity as 05
Not the one used for normal ultrasound imaging
May be used. Also, the filters 203 and 206 are usually
What is used for ultrasonic imaging of may be used as it is,
Strict low-pass and second harmonic filters, respectively
It doesn't have to be rutha. That is, the second harmonic
No special transmission / reception mechanism is required for acoustic imaging. Note that the transmission amplitude is limited to 100% and 50%.
Instead, it may be a predetermined level and a half thereof. Also, 1
/ 2 (k> 1)
May be multiplied by k. Also, the received signal by the half-level transmission is
Instead of doubling, transmission and reception at 1/2 level are the same sound line
To the received signal obtained by performing the operation twice
good. This method is based on the averaging effect of noise by addition.
This is preferable in that a received signal with less noise can be obtained. FIG. 11 shows another embodiment of the transmission / reception unit 2.
An example block diagram is shown for one channel. FIG.
In FIG. 10, the same parts as those in FIG.
Description is omitted. In FIG. 11, filters 206 and A
A demodulator 210 is inserted between the / D converter 207 and
As a result, the received signal is shifted to the frequency 2f0Demodulate with
It has become. Generation of transmission signal by controller 209
By switching the output phase of the device 201, the same sound ray
And the frequency f00 ° phase transmission and 180 ° phase
Transmission is repeated alternately. The switching of the transmission phase is super
The scanning may be performed in units of frames of the sound wave scanning. Two types of reception signals corresponding to those transmissions
Is 2f by the demodulator 210.0A / D converter 2
At 07, it is converted to a digital signal and stored in the memory 208.
Is done. The controller 209 controls the transmission for the 0 ° phase transmission.
Between the received signal and the received signal for the 180 ° phase transmission.
The sum is obtained and used as one received signal. When the received signal is 2f0Demodulated by
In the demodulated signal, the fundamental frequency component is 0
Received signal corresponding to the transmission of 180 ° phase and transmission of 180 ° phase
Since the received signals corresponding to have opposite polarities, the sum is
Offset by On the other hand, the second harmonic component is
Number f0180 ° phase shift is 360 ° phase shift
, The 0 ° phase transmission in the demodulated signal
And the reception signal corresponding to the 180 ° phase transmission.
The received signals have the same polarity and are doubled by taking the sum. You
That is, the fundamental frequency component of the echo is canceled and the second harmonic
Because of the strength of each other, the second
An echo of only harmonics can be obtained. The above situation
As shown in FIG. FIG. 13 shows a different point of view.
A constant repetition period PRT (pulse repetition tim)
e) frequency f generated in0Fourier transform of the pulse signal of
Is as shown in FIG. 14, and the frequency f0Part frequency
Spectrum and frequency 2f0It is just like that of the part
Line up in matching order. Here, the spectrum interval is P
RF (pulse repetition frequency). PRF is P
It is the reciprocal of RT. On the other hand, as in the present embodiment,
When the phase of the pulse is inverted (Fig. 15), its frequency spectrum
The tram is as shown in FIG. That is, the second harmonic
Wave 2f0Is the odd order of the PRF and the fundamental frequency f0Rank
There is no spectrum in the location. However, a Doppler shift occurs in the fundamental frequency component.
In some cases, the amount is not canceled and remains as a Doppler signal.
Therefore, this embodiment extracts the second harmonic component for the B mode.
Frequency components for Doppler mode
It can also be applied to the use of extracting the Doppler shift component of. When the CW Doppler mode is performed,
As shown in FIG. 7, the frequency f0Ream
A continuation wave is generated, and its phase is set to 0 ° and 180
Switch to °. At this time, prevent aliasing.
Therefore, 1/2 of the reciprocal of the phase switching period (equivalent to PRF) is
Must be much larger than the Doppler shift to be detected
You. As another example of the transmission embodiment, the basic
Wave number f0The transmission signal of the same sound line by changing the phase by 90 °
There is also a method of transmitting waves four times each. That is, 0 °, 90
°, 180 ° and 270 ° in sequence
It is. Then, each echo reception signal is converted to 2f0
, Demodulate and digitize and store in the memory 208.
Is used to add all four received signals. In this case, the fundamental frequency f090 ° is the second
Since it corresponds to 180 ° of the harmonic, all four received signals are added.
Calculates the second harmonic component in addition to the fundamental frequency component.
Negative minutes. This situation is shown in FIG. At this time, the Doppler shift occurs to the second harmonic component.
If there is, the component is also obtained by full addition of four signals.
Remains uncancelled. That is, this embodiment is mainly
This is to extract the Doppler shift of the second harmonic. However
However, the component with the Doppler shift of the fundamental frequency is extracted.
You. When the CW Doppler mode is performed,
As shown in FIG.0Ream
A continuation wave is generated, and its phase is set to 0 °, 90
°, 180 °, and 270 °. At this time, the phase
Want to detect 1/2 of the reciprocal of switching cycle (equivalent to PRF)
Avoid aliasing by making it sufficiently larger than the Doppler shift
There is a need to. FIG. 20 shows the CW mode for the second harmonic component.
This shows another form of the transmission signal when implementing the plastic mode.
You. The transmission signal shown in FIG.0+ Δf and f0
This is a combination of two signals Δf. When this signal is applied to the nonlinear echo source,
The frequency f0+ Δf and f0-Δf Miki
Sing is performed and frequency 2foIs obtained. this
The state is shown by a spectrum in FIG. As shown in FIG.
According to the transmission signal, the fundamental frequency f0Will not be included
And without the need for any means to remove it,
Can perform CW Doppler measurement on harmonic components
You. In this case, Δf / 2 is also the Doppler shift to be detected.
Need to be large enough to prevent aliasing.
is there. FIG. 22 shows another embodiment of the transmitting / receiving section 2.
An example block diagram is shown for one channel. FIG.
In FIG. 10, the same parts as those in FIG.
Description is omitted. In FIG. 22, the A / D converter 207
The fundamental wave remover 211 is inserted between the
This allows the fundamental frequency f0Success
Minutes are removed. The fundamental wave eliminator 211 is provided as shown in FIG.
Has a delay time corresponding to a half wavelength (λ / 2) of the fundamental wave.
Signal that passes through the delay circuit 212 and the signal that does not pass through it
The adder 213 adds the sum of
You. The delay circuit 212 is implemented by a shift register, for example.
Is achieved. The fundamental wave is generated by passing through the delay circuit 212.
The phase changes by 180 °, but the second harmonic component is 360 °.
° changes. Therefore, these are
Signal and the fundamental component cancel each other out.
And the second harmonic component is doubled. That is, the second high
Harmonic extraction is performed. Note that an analog delay circuit is
By using an analog adder for the adder 213
An analog fundamental wave remover can be configured. So
, The fundamental wave remover is provided before the A / D converter 207.
Can be The fundamental wave remover 211 includes a controller 209
It may be realized by the function of. That is,
The received signal stored in the memory 208 is
Signal of the same sound ray by the
What is necessary is just to shift and add. This gives the fundamental component
And the second harmonic component can be extracted. This
In this way, the hardware of the fundamental wave remover 211 is
This is convenient because it can be omitted. FIG. 24 shows another embodiment of the transmission / reception unit 2.
An example block diagram is shown for two adjacent channels.
A similar channel pair is used for all transducers of the ultrasonic probe 1.
Is provided. In FIG. 24, the same as FIG.
The same symbols are given to the parts and the description is omitted. [0113] Here, these two channels are transmitted and transmitted.
And a pair of channels involved in the formation of the receiving ultrasonic beam
It is. In both channels, the transmission signal generator 20
1 (201 ') to the transmission / reception switch 204 (20
4 ') and the controller 209 are driven in the present invention.
It is an example of an embodiment of the means. Controller 2
09 is an example of an embodiment of the adding means in the present invention.
You. The controller 209 includes the transmission signal generator 20
1 and 201 'to control the transmission signals they generate.
To give a phase difference equivalent to 90 ° of the fundamental wave
Has become. Thereby, the vibrators 100 and 10
0 'transmits ultrasonic waves having such a phase difference.
Waved. Note that a beamformer (not shown)
The ultrasonic waves transmitted from the transducers 100 and 100 'are the same.
Beamforming to have one sound ray or focus
Is managed. However, the above 9
The phase difference of 0 ° is not impaired. Give a phase difference corresponding to 90 ° of the fundamental wave
The method is to generate transmission signal generators 201 and 201 '
Transmission signal waveforms having a phase difference of 90 ° from each other
And a phase difference of 90 ° for the same waveform.
There is a way to give the appropriate time difference. The latter is easy to realize
It is preferred in that respect. Alternatively, the oscillators 100 and 100 '
The position of the ultrasonic radiation surface is set to 90 ° of the fundamental wave,
The ultrasonic wave travels a distance equivalent to a quarter wavelength (λ / 4)
You may make it differ in a line direction. In this case, send
Phase of transmission signal generated by signal generator 201, 201 '
It is preferable not to change. The phase difference corresponding to 90 ° of the fundamental wave is the second height.
There is a 180 ° phase difference for harmonics. For this reason,
The second ultrasonic wave transmitted from the moving elements 100 and 100 '
Even if harmonic components are included in the transmitted beam
Cancel each other out. Therefore, the
The co-source is a super harmonic consisting of only the fundamental wave (and the third harmonic)
Sound waves are emitted. Use filters in this way
Removing the second harmonic component from transmitted ultrasonic waves without transmission
Can be. The transducers 100 and 100 'receive
The wave echo signal is received and processed by each receiving system.
Stored in memories 208 and 208 '. In addition, receive
The beamformer (not shown)
Beam forming or beam steering or forming
Cushing and the like are performed. For the echo reception signal, the memory 208
And 208 'respectively.
The phase corresponding to 180 ° of the fundamental wave by the roller 209
They add up by the difference. As a result, the fundamental wave component of the received signal is
And disappear, while the second harmonic component is
The phase difference equivalent to 180 ° of the fundamental wave is 360 °
Since they have the same phase, they are doubled by addition. That is,
A received signal consisting of only two harmonics can be obtained. This
, And without using a filter,
Echo can be extracted. Note that the oscillators 100 and 100 'are basically
When the ultrasonic emission surface is shifted by λ / 4 of the wave
Is already the 90 ° phase of the fundamental between the two received signals
Because there is a difference, add a phase difference of 90 ° and add
It is possible to extract the echo of the second harmonic
You. (5) Three-dimensional imaging and tracking of tissue displacement FIG. 25 shows a state in which the ultrasonic probe 1 scans the inside of the subject.
Indicates a child. A transducer element as the ultrasonic probe 1
Having a two-dimensional array is used. Transceiver 2
Describes the beam forming of such an ultrasonic probe 1
Under the control, the inside of the subject is three-dimensionally scanned. The three-dimensional scanning inside the subject is performed at least in the first
At least once, a sound that is dense enough to obtain the desired spatial resolution
And B-mode processing based on the received signal.
A B-mode image is formed by the
Image data is stored in the storage unit 10 by the data processing unit 9.
You. Thus, the storage unit 10 has a desired spatial resolution of 3
A two-dimensional image (still image) is held. The attention point of this three-dimensional image is not determined.
Is done. As a point of interest, for example, as shown in FIG.
Corners, high-luminance parts, interfaces in the direction of distance perpendicular to the sound ray, sound rays
An interface in an azimuthal direction parallel to the above is selected. These highlights
It is enough to have a few or more than ten points. The point of interest is determined manually or automatically.
You. In the case of manual operation, the operator displays on the image displayed on the display unit 7.
Specify with. In the case of automatic, the image is
Edge detection is performed from the data by second derivative, etc.
Interface that is orthogonal to the sound ray by Hough transformation from inside
Are extracted, and the differential values of those interfaces, for example, are
The point of interest is determined at the point where it becomes large. The data processing section 9 controls the transmitting / receiving section 2.
This means that subsequent scans will be performed only on these points of interest.
And let them do it. Such scanning is performed by dozens of sound rays.
Scanning can be performed in real time. A three-dimensional image is formed based on the received signal,
It is stored in the storage unit 10. This 3D image is the current point of interest
It indicates the position. By the way, the tissue in the subject
Displacement and deformation occur or disappear within a short time
And the order of the arrays is not interchanged. I
Therefore, the amount of deformation of the three-dimensional image is estimated from the displacement of the point of interest.
Deform the first three-dimensional image obtained to match it
Is a relatively good approximation of the current state in the subject
A three-dimensional image can be obtained. FIG. 27 is a diagram for explaining an image deformation. What
Note that, for convenience of description, the expression is reduced to two dimensions. Picture
The deformation of the image is performed as follows. First scan to obtain original image with normal sound ray density
(FIG. 27A). Find the position of the point of interest by the next coarse scan,
Compare the new position of the point with the original position (FIG. 27)
(B)). A vector indicating the displacement from the original position of the point of interest is
(FIG. 27 (c)). Extrapolate the obtained vector to all pixels of the image
Then, a displacement vector is obtained (FIG. 27D). Transform original image based on displacement vector of all pixels
Then, the current image is set (FIG. 27E). Scanning of the point of interest, calculation of the displacement vector and
Deformation of the original image is better than three-dimensional scanning with regular sound ray density
Can be performed in a much shorter time. Therefore, above
By transforming the original image like
A three-dimensional image of resolution can be obtained in real time. Hereinafter, scanning only for the point of interest and the point of interest
Real time by repeating the deformation of the original image according to the displacement of
A three-dimensional image can be obtained. And this image
Real-time 3D image display by displaying on the display unit 7
Can be performed. Note that the deformation of the original image is
Address conversion table using the address conversion table.
By rewriting the table according to the displacement vector
This is preferable in terms of speeding up. The original image should be retaken at regular intervals.
Is preferable to obtain a three-dimensional image more faithful to the actual situation.
New Also, instead of always performing image deformation on the original image,
Alternatively, it may be performed on the previous image that has already been deformed.
No. The displacement of the point of interest is always tracked as described above.
Is displaced due to body movement, etc.
Can track its location based on the displacement of the point of interest.
Wear. Therefore, the structure at the current position of the part is always
It is possible to measure the concentration value of the shadow agent and the like. by this
For the first time, accurate measurement can be performed.
A measurement curve of the contrast agent can be obtained. [0134] As described in detail above, the problem is solved.
According to the first aspect of the present invention, two types of ultrasonic waves are transmitted.
Two types of eco-friendly products
-Since the difference between the received signals is determined, the nonlinear echo
Extract the echo from the source without using a filter etc.
An ultrasonic imaging method capable of performing the above can be realized. Further, according to a second invention for solving the problem,
According to the method, ultrasonic waves are transmitted in a plurality of phases, and
To obtain the sum of multiple received echo signals
Filter from the nonlinear echo source, etc.
Ultrasound imaging method that can extract without using
Can appear. Further, a third invention for solving the problem is provided.
According to the report, the two frequencies of the transmitted ultrasonic wave are transmitted to the nonlinear echo source.
Mixing, the frequency is twice the fundamental frequency.
Ultrasound imaging method that can obtain many echo signals
Can appear. Further, the fourth invention for solving the problem is described as follows.
According to the addition of the half-wave shift of the fundamental wave,
A component that can eliminate components and extract second harmonic components
A sound wave imaging method can be realized. [0138] In the fifth invention for solving the problem,
According to one pair of transducers involved in the formation of an ultrasonic beam,
And driven by a pair of transmission signals and
The pair of received signals of
The second harmonic component is not contained in the
Realizes an ultrasonic imaging method that includes only the second harmonic component
can do. [0139] Further, in the sixth invention for solving the problem,
According to this, you can track the region of interest based on the displacement of the point of interest.
For areas of interest whose features are not clear.
Displacement can be tracked and accurate measurement using contrast agent
An ultrasonic imaging method capable of performing the above can be realized. Further, according to a seventh invention for solving the problem,
According to the report, ultrasonic waves are transmitted at two different intensities,
Find the difference between the two types of received echo signals obtained
The echo from the nonlinear echo source.
Ultrasonic imaging device that can extract without using data
Can be realized. An eighth aspect of the present invention for solving the problem is as follows.
According to the method, ultrasonic waves are transmitted in a plurality of phases, and
To obtain the sum of multiple received echo signals
Filter from the nonlinear echo source, etc.
Ultrasound imaging device that can extract without using
Can appear. A ninth aspect of the present invention for solving the problems is as follows.
According to the report, the two frequencies of the transmitted ultrasonic wave are transmitted to the nonlinear echo source.
Mixing, the frequency is twice the fundamental frequency.
An ultrasonic imaging device capable of obtaining a number of echo signals
Can appear. The tenth invention for solving the problem
According to the addition of the half-wave shift of the fundamental wave,
A wave component can be eliminated and a second harmonic component can be extracted.
An ultrasonic imaging device can be realized. Further, an eleventh invention for solving the problem is provided.
According to, a pair of transducers involved in the formation of the ultrasonic beam
About the vibrations driven by a pair of transmission signals
Since the pair of received signals of the slaves are added,
The beam contains no second harmonic components and
Implements an ultrasonic imaging device containing only the second harmonic component.
Can be manifested. A twelfth invention for solving the problems
According to the tracking of the region of interest based on the displacement of the point of interest
In the region of interest whose characteristics are not clear.
Can be tracked and accurate measurements using contrast agents can be performed.
Thus, an ultrasonic imaging apparatus that can be realized can be realized. A thirteenth aspect for solving the problem is described below.
According to Ming, having a first oscillator and a second oscillator
Gives f0And 2foProbe with two different frequencies
A tentacle can be realized. A fourteenth invention for solving the problems
According to this, the particle size distribution of the microballoons was set to 1: 2.
As a result, nonlinear echo is generated efficiently for the excitation ultrasonic wave
It is possible to realize an ultrasonic contrast agent that performs

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図
である。 【図2】本発明の実施の形態の一例の超音波プローブの
構成を示す図である。 【図3】本発明の実施の形態の一例の超音波プローブの
構成を示す図である。 【図4】本発明の実施の形態の一例の超音波プローブの
周波数特性を示す図である。 【図5】本発明の実施の形態の一例の超音波プローブの
構成を示す図である。 【図6】本発明の実施の形態の一例の超音波プローブの
構成を示す図である。 【図7】本発明の実施の形態の一例の超音波プローブの
構成を示す図である。 【図8】本発明の実施の形態の一例の超音波プローブの
構成を示す図である。 【図9】本発明の実施の形態の一例の超音波プローブの
構成を示す図である。 【図10】本発明の実施の形態の一例の装置における送
受信部のブロック図である。 【図11】本発明の実施の形態の一例の装置における送
受信部のブロック図である。 【図12】本発明の実施の形態の一例の装置における送
受信部の動作説明図である。 【図13】本発明の実施の形態の一例の装置における送
受信部の動作説明図である。 【図14】本発明の実施の形態の一例の装置における送
受信部の動作説明図である。 【図15】本発明の実施の形態の一例の装置における送
受信部の動作説明図である。 【図16】本発明の実施の形態の一例の装置における送
受信部の動作説明図である。 【図17】本発明の実施の形態の一例の装置における送
受信部の動作説明図である。 【図18】本発明の実施の形態の一例の装置における送
受信部の動作説明図である。 【図19】本発明の実施の形態の一例の装置における送
受信部の動作説明図である。 【図20】本発明の実施の形態の一例の装置における送
受信部の動作説明図である。 【図21】本発明の実施の形態の一例の装置における送
受信部の動作説明図である。 【図22】本発明の実施の形態の一例の装置における送
受信部のブロック図である。 【図23】本発明の実施の形態の一例の装置における基
本波除去部のブロック図である。 【図24】本発明の実施の形態の一例の装置における送
受信部のブロック図である。 【図25】本発明の実施の形態の一例の装置における3
次元走査の概念図である。 【図26】本発明の実施の形態の一例の装置における注
目点の概念図である。 【図27】本発明の実施の形態の一例の装置における画
像処理の概念図である。 【図28】造影剤を用いた計測における計測値の時間変
化を示すグラフである。 【符号の説明】 1 超音波プローブ 2 送受信部 3 Bモード処理部 4 ドプラ処理部 5 カラードプラ処理部 6 ディジタル・スキャン・コンバータ部 7 表示部 8 録画部 9 データ処理部 10 記憶部 11 操作部 101,103 振動子アレイ 102,104 バッキング材 100 振動子 201 送信信号発生器 202 送信器 203,206 フィルタ 204 送受切換スイッチ 205 受信器 207 A/D変換器 208 メモリ 209 コントローラ 210 復調器 211 基本波除去器 212 遅延回路 213 加算器
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an ultrasonic probe according to an example of an embodiment of the present invention; FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an ultrasonic probe according to an example of an embodiment of the present invention; FIG. 4 is a diagram illustrating a frequency characteristic of the ultrasonic probe according to the example of the embodiment of the present invention; FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an ultrasonic probe according to an example of an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an ultrasonic probe according to an example of an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a diagram showing a configuration of an ultrasonic probe according to an example of an embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an ultrasonic probe according to an example of an embodiment of the present invention. FIG. 9 is a diagram showing a configuration of an ultrasonic probe according to an example of an embodiment of the present invention. FIG. 10 is a block diagram of a transmission / reception unit in an apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 11 is a block diagram of a transmission / reception unit in the device according to an example of the embodiment of the present invention. FIG. 12 is an explanatory diagram of an operation of a transmission / reception unit in the device according to the example of the embodiment of the present invention; FIG. 13 is an explanatory diagram of the operation of the transmission / reception unit in the apparatus according to an example of the embodiment of the present invention. FIG. 14 is an explanatory diagram of the operation of the transmission / reception unit in the apparatus according to the example of the embodiment of the present invention; FIG. 15 is an explanatory diagram of the operation of the transmission / reception unit in the apparatus according to the example of the embodiment of the present invention; FIG. 16 is an explanatory diagram of the operation of the transmission / reception unit in the apparatus according to an example of the embodiment of the present invention. FIG. 17 is an explanatory diagram of the operation of the transmission / reception unit in the apparatus according to an example of the embodiment of the present invention; FIG. 18 is an explanatory diagram of the operation of the transmission / reception unit in the device according to an example of the embodiment of the present invention. FIG. 19 is an explanatory diagram of the operation of the transmission / reception unit in the apparatus according to an example of the embodiment of the present invention. FIG. 20 is an explanatory diagram of the operation of the transmission / reception unit in the device according to the example of the embodiment of the present invention; FIG. 21 is an explanatory diagram of the operation of the transmission / reception unit in the apparatus according to an example of the embodiment of the present invention; FIG. 22 is a block diagram of a transmission / reception unit in the device according to an example of the embodiment of the present invention. FIG. 23 is a block diagram of a fundamental wave removing unit in the device according to an embodiment of the present invention; FIG. 24 is a block diagram of a transmission / reception unit in the device according to an example of the embodiment of the present invention; FIG. 25 illustrates an example of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
It is a conceptual diagram of dimension scanning. FIG. 26 is a conceptual diagram of a point of interest in the device according to an example of the embodiment of the present invention. FIG. 27 is a conceptual diagram of image processing in an apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 28 is a graph showing a time change of a measured value in a measurement using a contrast agent. [Description of Signs] 1 Ultrasonic probe 2 Transmission / reception unit 3 B-mode processing unit 4 Doppler processing unit 5 Color Doppler processing unit 6 Digital scan converter unit 7 Display unit 8 Recording unit 9 Data processing unit 10 Storage unit 11 Operation unit 101 , 103 Transducer array 102, 104 Backing material 100 Transducer 201 Transmission signal generator 202 Transmitter 203, 206 Filter 204 Transmission / reception switch 205 Receiver 207 A / D converter 208 Memory 209 Controller 210 Demodulator 211 Fundamental wave remover 212 delay circuit 213 adder

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 被検体に超音波を送波しそのエコーの第
2高調波成分を利用する超音波撮像装置において、 被検体に第1の強度の超音波と前記第1の強度の実質的
に1/k倍の第2の強度の超音波とを交互に送波する送
波手段と、 前記第1の強度で送波した超音波に基づくエコーと前記
第2の強度で送波した超音波に基づくエコーとを受信す
る受信手段と、 前記第2の強度で送波した超音波に基づくエコー受信信
号を実質的にk倍した信号と前記第1の強度で送波した
超音波に基づくエコー受信信号との差の信号を求める演
算手段とを具備することを特徴とする超音波撮像装置。
(1) An ultrasonic imaging apparatus that transmits an ultrasonic wave to a subject and uses a second harmonic component of an echo of the ultrasonic wave. Transmitting means for alternately transmitting an ultrasonic wave having a second intensity substantially 1 / k times the first intensity; and an echo based on the ultrasonic wave transmitted at the first intensity; Receiving means for receiving an echo based on the ultrasonic wave transmitted at the second intensity; a signal substantially k times an echo received signal based on the ultrasonic wave transmitted at the second intensity; An ultrasonic imaging apparatus comprising: an arithmetic unit that obtains a difference signal from an echo reception signal based on an ultrasonic wave transmitted at an intensity.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103926320A (en) * 2013-12-04 2014-07-16 中航复合材料有限责任公司 Nonlinear ultrasonic imaging detection method based on automatic scanning

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5735281A (en) * 1996-08-09 1998-04-07 Hewlett-Packard Company Method of enhancing and prolonging the effect of ultrasound contrast agents
US6108572A (en) * 1998-03-31 2000-08-22 General Electric Company Method and apparatus for harmonic imaging using multiple focal zones
JP4260920B2 (en) * 1998-05-13 2009-04-30 株式会社東芝 Ultrasonic diagnostic equipment
US6210328B1 (en) * 1998-10-01 2001-04-03 Atl Ultrasound Ultrasonic diagnostic imaging system with variable spatial compounding
JP2001061841A (en) * 1999-08-30 2001-03-13 Toshiba Corp Ultrasonograph, and method of producing ultrasonic image
JP4610719B2 (en) * 1999-12-27 2011-01-12 Geヘルスケア・ジャパン株式会社 Ultrasound imaging device
NL1014175C2 (en) * 2000-01-25 2001-07-26 Oldelft B V Ultrasound probe.
JP2003169800A (en) * 2000-02-01 2003-06-17 Hitachi Medical Corp Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic equipment using the same
US6409667B1 (en) * 2000-02-23 2002-06-25 Acuson Corporation Medical diagnostic ultrasound transducer system and method for harmonic imaging
US6494841B1 (en) * 2000-02-29 2002-12-17 Acuson Corporation Medical diagnostic ultrasound system using contrast pulse sequence imaging
JP4690537B2 (en) * 2000-11-30 2011-06-01 株式会社東芝 Ultrasonic diagnostic equipment
US6866631B2 (en) 2001-05-31 2005-03-15 Zonare Medical Systems, Inc. System for phase inversion ultrasonic imaging
JP4744727B2 (en) * 2001-06-06 2011-08-10 株式会社東芝 Ultrasound diagnostic imaging equipment
JP4698073B2 (en) * 2001-06-26 2011-06-08 株式会社日立メディコ Ultrasonic diagnostic equipment
JP4157688B2 (en) * 2001-09-20 2008-10-01 株式会社日立メディコ Ultrasonic diagnostic equipment
US20050273010A1 (en) * 2004-06-02 2005-12-08 Shi William T Method and system for ultrasound contrast-imaging
WO2006027899A1 (en) * 2004-09-03 2006-03-16 Hitachi Medical Corporation Ultrasonic imaging apparatus
JP5239118B2 (en) * 2005-12-08 2013-07-17 パナソニック株式会社 Ultrasonic diagnostic equipment
JP5308748B2 (en) * 2008-09-05 2013-10-09 日立アロカメディカル株式会社 Ultrasonic diagnostic equipment
JP2010063493A (en) * 2008-09-08 2010-03-25 Aloka Co Ltd Ultrasonic diagnostic apparatus
KR20160118295A (en) * 2014-02-04 2016-10-11 인튜어티브 서지컬 오퍼레이션즈 인코포레이티드 Systems and methods for non-rigid deformation of tissue for virtual navigation of interventional tools
KR101877769B1 (en) * 2017-12-12 2018-07-13 한국표준과학연구원 Apparatus for hybrid multi-frequency ultrasound phased array imaging

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103926320A (en) * 2013-12-04 2014-07-16 中航复合材料有限责任公司 Nonlinear ultrasonic imaging detection method based on automatic scanning
CN103926320B (en) * 2013-12-04 2016-06-01 中航复合材料有限责任公司 A kind of non-linear ultrasonic imaging detection method based on autoscan

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