JP3523307B2 - Ultrasound diagnostic equipment - Google Patents

Ultrasound diagnostic equipment

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JP3523307B2
JP3523307B2 JP31228893A JP31228893A JP3523307B2 JP 3523307 B2 JP3523307 B2 JP 3523307B2 JP 31228893 A JP31228893 A JP 31228893A JP 31228893 A JP31228893 A JP 31228893A JP 3523307 B2 JP3523307 B2 JP 3523307B2
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transmission
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subject
ultrasonic
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拓也 野田
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Fukuda Denshi Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、超音波による被検体の
断層像を表示する超音波診断装置に関し、特に送信多段
フォーカス機能を有する超音波診断装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus for displaying a tomographic image of a subject by ultrasonic waves, and more particularly to an ultrasonic diagnostic apparatus having a transmission multi-stage focusing function.

【0002】[0002]

【従来の技術】被検体、特に人体内に超音波を送信し、
人体内の組織で反射されて戻ってきた超音波を多数の超
音波振動子からなる超音波探触子で受信して受信信号を
得、この受信信号に基づく人体内の画像を表示すること
により、人体内の内臓等の疾患の診断を容易ならしめる
超音波診断装置が従来より用いられている。
2. Description of the Related Art Ultrasonic waves are transmitted to a subject, especially a human body,
By receiving the ultrasonic waves reflected by the tissues inside the human body and returning with an ultrasonic probe consisting of many ultrasonic transducers to obtain a received signal, and displaying an image inside the human body based on this received signal 2. Description of the Related Art Ultrasonic diagnostic apparatuses that facilitate diagnosis of diseases such as internal organs in the human body have been conventionally used.

【0003】図6は、超音波診断装置のブロック図であ
る。m個の電気音響変換素子1(以下、「素子1」と略
記する)が所定の方向に配列されており、各素子1に向
けて、送信部2から、各素子1から放射される超音波が
被検体内にフォーカスを形成するように各所定のタイミ
ングの送信パルスが出力される。被検体内のフォーカス
位置と、各素子1に印加する送信パルスの送出の各タイ
ミングとの関係を表わすデータは、ROM8に格納され
ており、外部入力部10から入力された、例えばオペレ
ータにより設定されたフォーカス位置情報に基づいて、
そのフォーカス位置情報があらわすフォーカス位置に対
応する、送信パルス送出の各タイミングがROM8から
読み出され、送受信制御部9ではこの読み出した各タイ
ミングで送信パルスが出力されるように送信部2を制御
する。送信パルスの印加により素子1から放射された超
音波は、被検体内で反射され、素子1に戻ってきた超音
波が素子1で受信される。各素子1での受信により得ら
れた各受信信号は、受信部3に入力される。
FIG. 6 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus. m electroacoustic transducers 1 (hereinafter abbreviated as “elements 1”) are arranged in a predetermined direction, and ultrasonic waves emitted from each element 1 from the transmission unit 2 toward each element 1 A transmission pulse is output at each predetermined timing so that a focus is formed in the subject. Data representing the relationship between the focus position in the subject and each timing of sending the transmission pulse applied to each element 1 is stored in the ROM 8 and is set by the operator, for example, input from the external input unit 10. Based on the focus position information
Each timing of transmission pulse transmission corresponding to the focus position represented by the focus position information is read from the ROM 8, and the transmission / reception control unit 9 controls the transmission unit 2 so that the transmission pulse is output at each read timing. . The ultrasonic wave emitted from the element 1 by the application of the transmission pulse is reflected inside the subject, and the ultrasonic wave returning to the element 1 is received by the element 1. Each reception signal obtained by reception by each element 1 is input to the reception unit 3.

【0004】受信部3には、各素子1に対応した各遅延
部31が備えられており、各遅延部31では、被検体内
の所定の位置に受信フォーカスが形成されるように各受
信信号が遅延される。ROM8には、受信フォーカス位
置と各遅延部31における各遅延量との関係を表わすデ
ータも格納されており、送受信制御部9により、所定の
位置に受信フォーカスが形成されるように各遅延部31
の遅延量が制御され、これにより、受信部3に入力され
た各受信信号の位相処理が行なわれる。受信部3から出
力された各受信信号は、加算部4で互いに加算された
後、信号処理部5に入力される。信号処理部5では加算
された受信信号が輝度信号に変換される。この輝度信号
は、メモリ6に入力されて一旦記憶される。送信フォー
カスを複数の深さに多段に設定した場合、各送信フォー
カス位置にフォーカスを設定した超音波の送受信により
得られる輝度信号が、後述する表示部7に表示される断
層像のうちのどの深さ領域の表示を分担するかがあらか
じめ定められて、そのデータがROM8に格納されてお
り、メモリ6にそれら各フォーカス位置にフォーカスを
設定した超音波の送受信により得られた輝度信号が格納
されると、送受信制御部9の制御により、メモリ6か
ら、それぞれ分担する深さ領域に対応する輝度信号が読
み出されて合成され、これにより1枚の断層像を表わす
輝度信号が生成され、その輝度信号が表示部7に送ら
れ、表示部7では、その輝度信号が表わす断層像が表示
される。
The receiving section 3 is provided with each delay section 31 corresponding to each element 1. Each delay section 31 receives each reception signal so that a reception focus is formed at a predetermined position in the subject. Is delayed. The ROM 8 also stores data representing the relationship between the reception focus position and each delay amount in each delay unit 31, and the transmission / reception control unit 9 forms each reception delay unit 31 so that the reception focus is formed at a predetermined position.
The amount of delay is controlled so that the phase of each received signal input to the receiver 3 is processed. The respective reception signals output from the reception unit 3 are added to each other by the addition unit 4 and then input to the signal processing unit 5. The signal processing unit 5 converts the added reception signal into a luminance signal. This brightness signal is input to the memory 6 and temporarily stored. When the transmission focus is set to a plurality of depths in multiple stages, the brightness signal obtained by transmitting and receiving the ultrasonic waves with the focus set at each transmission focus position determines which depth of the tomographic image displayed on the display unit 7 described later. It is determined in advance whether to share the display of the large area, the data is stored in the ROM 8, and the luminance signal obtained by transmitting and receiving the ultrasonic waves with the focus set at each of the focus positions is stored in the memory 6. Then, under the control of the transmission / reception control unit 9, the luminance signals corresponding to the depth regions assigned to each are read from the memory 6 and combined, whereby a luminance signal representing one tomographic image is generated, and the luminance signal thereof is generated. The signal is sent to the display unit 7, and the display unit 7 displays the tomographic image represented by the luminance signal.

【0005】図7は、送信フォーカス、受信フォーカス
を形成する手法の説明図である。生体内に超音波を送受
信する超音波探触子は、図示の電気音響変換素子により
構成され、例えばm個の電気音響変換素子に電気信号を
与えることにより被検体内に超音波を送信する。ここて
被検体内のa点に超音波をフォーカスする場合について
説明する。素子E1 と素子Ei から同時に超音波が放射
された場合、a点までの到達時間差は、素子E1 からa
点までの距離L1 と、素子Ei からa点までの距離Li
との距離差ΔL分の時間に相当する。したがって時間差
はΔL/c(c:音速)となる。したがってa点に近い
素子ほど送信パルスを印加するタイミングを遅らせるこ
とでa点での超音波の到達時刻が揃い、互いに強調しあ
うため、フォーカス効果が生じる。これが送信フォーカ
スである。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a method of forming a transmission focus and a reception focus. The ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves in the living body is composed of the illustrated electroacoustic conversion elements, and transmits ultrasonic waves into the subject by giving an electric signal to, for example, m electroacoustic conversion elements. Here, the case where the ultrasonic wave is focused on the point a in the subject will be described. If the ultrasonic wave simultaneously emitted from the element E 1 and the element E i, the arrival time difference of up to a point, a from the element E 1
Distance L i between the distance L 1 to the point, to a point from the element E i
This corresponds to the distance difference ΔL from Therefore, the time difference is ΔL / c (c: sound velocity). Therefore, by delaying the timing of applying the transmission pulse to the elements closer to the point a, the arrival times of the ultrasonic waves at the point a are aligned and mutually emphasized, so that the focusing effect occurs. This is the transmission focus.

【0006】これに対し、受信フォーカスは、各素子に
よる受信信号を、送信フォーカスを形成するための送信
パルスの印加のタイミングに相当する各時間だけ遅延さ
せることにより、a点からの受信信号の到達時間を揃え
る、つまり位相を揃えることが可能である。到達時刻の
揃った各受信信号を加算することでa点からの受信信号
が強調される。すなわちa点に受信フォーカスが形成さ
れる。また、現在の超音波診断装置には、a点以外の種
々の深さからの反射波に対しても連続的に変化させた遅
延量を与えることで受信信号の到達時刻を揃えるように
構成されたものがあり、この手法は受信ダイナミックフ
ォーカスと呼ばれている。こうした1サイクルの送受信
を行い、各素子の受信信号を互いに加算することで、図
示のように、1走査線の受信信号が合成される。この走
査線を順次をずらしていく(走査していく)ことで、全
走査線についての受信信号が形成される。
On the other hand, in the reception focus, the reception signal from each element is delayed by each time corresponding to the timing of application of the transmission pulse for forming the transmission focus, so that the reception signal from point a arrives. It is possible to align the time, that is, align the phases. The reception signals from point a are emphasized by adding the respective reception signals whose arrival times are uniform. That is, the reception focus is formed at the point a. In addition, the present ultrasonic diagnostic apparatus is configured so that the arrival times of received signals are aligned by giving continuously changed delay amounts to reflected waves from various depths other than point a. This method is called reception dynamic focus. By performing such 1-cycle transmission / reception and adding the reception signals of the respective elements to each other, the reception signals of one scanning line are combined as shown in the figure. By sequentially shifting (scanning) these scanning lines, reception signals for all scanning lines are formed.

【0007】上記の送受信フォーカスは、種々の型式の
超音波探触子に対応しており、走査線を電気音響変換素
子の配列面に平行に移動するいわゆるリニア走査、コン
ベックス走査や、走査線を扇状に移動するいわゆるセク
タ走査などは送信パルスの印加のタイミング、受信信号
の遅延量を調整することで可能となる。また、a点から
反射した超音波を受信するにあたり、m個の素子のうち
のどの範囲(受信開口)内に並ぶ素子を受信に用いるか
が問題となり、一般に、より多数の素子を受信に用いる
とフォーカス近傍の分解能は向上するが、フォーカスか
ら外れた位置の分解能はかえって低下する。一方、多数
の素子を受信に用いると全体としてより大きな受信信号
を得ることができる。
The above-mentioned transmission / reception focus corresponds to various types of ultrasonic probes, and so-called linear scanning, convex scanning, or scanning lines for moving scanning lines in parallel with the array surface of the electroacoustic transducers. So-called sector scanning, which moves in a fan shape, can be performed by adjusting the transmission pulse application timing and the received signal delay amount. Further, when receiving the ultrasonic wave reflected from the point a, there is a problem in which range (reception aperture) of the m elements to be used for reception, and generally, a larger number of elements are used for reception. And the resolution near the focus is improved, but the resolution at the position out of focus is rather decreased. On the other hand, if a large number of elements are used for reception, a larger received signal can be obtained as a whole.

【0008】以上のことから、超音波の反射点の深さに
応じてその深さに適合するように順次受信開口を変化さ
せることが知られている。この手法は、可変開口と呼ば
れている。次に、送信多段フォーカスについて以下に簡
単に説明する。図8に示した、被検体内のある一定の深
さに送信フォーカスする送信一段フォーカスでは、フォ
ーカス点付近の送信ビーム幅を絞ることは可能だが、フ
ォーカスから離れるに従い送信ビーム幅が広がってしま
う。このため、フォーカスから離れるにつれ分解能が低
下し、超音波断層像の画質劣化の要因となる。これに対
し、図9に示した、被検体内の少なくともある二つ以上
の深さに送信フォーカスする送信多段フォーカスは、少
なくともある二つの深さにフォーカス点が形成されるた
め、深さ方向の広い領域に亘ってメインローブの送信ビ
ーム幅(以下、単に「送信ビーム幅」と呼ぶ)をほぼ一
定に保つことが可能となる。領域Aに関しては、一段目
の送信フォーカスFaの深さにフォーカスが形成される
ように走査して画像化し、領域Bに関して二段目の送信
フォーカス深さFbにフォーカスが形成されるように走
査して画像化し、領域Aと領域Bを合成して表示視野1
枚の断層像が構成される。当然のことながら、三段の送
信多段フォーカスであれば、領域は3つに分割される。
送信多段フォーカスを行うと、1枚の断層像を形成する
ために送信フォーカスの段数分だけ送受信を繰り返す必
要があることから、フレームレート(単位時間当たりに
表示される画像の枚数)は落ちるものの、高画質な超音
波断層像が得られるという利点がある。
From the above, it is known that the receiving aperture is sequentially changed according to the depth of the reflection point of the ultrasonic wave so as to match the depth. This technique is called variable aperture. Next, the transmission multi-stage focus will be briefly described below. In the transmission single-stage focus shown in FIG. 8 in which the transmission focus is performed at a certain depth in the subject, the transmission beam width near the focus point can be narrowed, but the transmission beam width widens with distance from the focus. For this reason, the resolution decreases with distance from the focus, which causes deterioration of the image quality of the ultrasonic tomographic image. On the other hand, in the transmission multi-stage focus shown in FIG. 9 in which the transmission focus is performed at at least two depths inside the subject, the focus point is formed at at least two depths, so It is possible to keep the transmission beam width of the main lobe (hereinafter, simply referred to as “transmission beam width”) substantially constant over a wide area. The area A is scanned and imaged so that the focus is formed at the depth of the first transmission focus Fa, and the area B is scanned so that the focus is formed at the second transmission focus depth Fb. To display an image, combine area A and area B, and display field 1
One tomographic image is constructed. As a matter of course, in the case of three-stage transmission multi-stage focus, the area is divided into three.
When transmission multi-stage focusing is performed, it is necessary to repeat transmission and reception for the number of stages of transmission focus in order to form one tomographic image, so the frame rate (the number of images displayed per unit time) drops, but There is an advantage that a high-quality ultrasonic tomographic image can be obtained.

【0009】[0009]

【本発明が解決しようとする課題】一般に、医師や検査
技師(以下「操作者」と記す)が超音波診断装置を用い
て診断する場合、第一段階として、被検体の浅部から深
部に至る全体を観察して病変と思われる異常部位を探
す、いわゆる「スクリーニング」を行ない、その後、第
二段階として、細かく診断したい部位(異常部位)にフ
ォーカスを当てたり、拡大したりする、いわゆるパンズ
ームにより診断を行う。
In general, when a doctor or a technician (hereinafter referred to as an "operator") makes a diagnosis using an ultrasonic diagnostic apparatus, the first step is from a shallow portion of a subject to a deep portion. The so-called "pan-zoom" is performed by observing the whole area to search for abnormal areas that are thought to be lesions, and then performing the so-called "screening", and then, as the second step, focusing or enlarging the area (abnormal area) that you want to diagnose in detail. Diagnose by.

【0010】このような現状において、送信多段フォー
カス機能を備えた従来の超音波診断装置は、操作者が自
由に1個又は複数個の送信フォーカス位置を設定できる
ように構成されており、このため表示視野(超音波診断
装置のモニタ等に表示される被検体の断層像を指す)の
なかの所望の深さの部位についての高分解能画像を得る
場合には非常に有効となっている。
Under these circumstances, the conventional ultrasonic diagnostic apparatus having the multi-stage transmission focus function is constructed so that the operator can freely set one or a plurality of transmission focus positions. It is very effective in obtaining a high-resolution image of a portion having a desired depth in a display field (indicating a tomographic image of a subject displayed on a monitor of an ultrasonic diagnostic apparatus).

【0011】しかし、スクリーニングを行う場合、操作
者が設定した1個もしくは複数個の送信フォーカス位置
が必ずしも最適な像を得るためのフォーカス位置とは限
らない。図10がその例である。図10は、送信フォー
カスならびに受信ダイナミックフォーカスを行った場合
の送受信ビーム幅を示したもので、送信フォーカスを操
作者が自由に設定した場合の例である。後述する本発明
の例と比較するとわかるように、全体として送受信ビー
ム幅が広がってしまっている。このように、従来の超音
波診断装置では、送信フォーカス位置を操作者が設定す
るように構成されており、一般の操作者には超音波ビー
ムに対する知識が十分ではなく、あるいは超音波診断装
置の特性等には精通していない者も多いため、設定され
た送信フォーカス位置が理想状態のそれとは異なり、最
適な送受信ビーム幅が得られない場合がある。その結
果、スクリーニングの際に高分解能な画像が得られず、
異常部位などの発見ができないといった診断ミスにつな
がる恐れがある。
However, when performing screening, one or a plurality of transmission focus positions set by the operator are not always the focus positions for obtaining an optimum image. FIG. 10 shows an example. FIG. 10 shows transmission / reception beam widths when transmission focus and reception dynamic focus are performed, and is an example when the operator freely sets the transmission focus. As can be seen from a comparison with an example of the present invention described later, the transmission / reception beam width is widened as a whole. As described above, in the conventional ultrasonic diagnostic apparatus, the operator is configured to set the transmission focus position, and the general operator does not have enough knowledge about the ultrasonic beam, or Since many people are not familiar with the characteristics and the like, the set transmission focus position is different from that in the ideal state, and there is a case where the optimum transmission / reception beam width cannot be obtained. As a result, high-resolution images cannot be obtained during screening,
There is a possibility that it may lead to a diagnostic error, such as the abnormal part cannot be found.

【0012】本発明は、上記問題点に鑑みて、スクリー
ニングを行う際に、操作者によらず常に高分解能な画像
を提供し、診断ミスを防ぎ、これにより超音波診断装置
の信頼性ならびに性能向上を図ることを目的とする。
In view of the above problems, the present invention provides a high-resolution image at all times regardless of the operator when screening, thereby preventing a diagnostic error, thereby improving the reliability and performance of the ultrasonic diagnostic apparatus. The purpose is to improve.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の超音波診断装置
は、先ず、以下に示す一般的な構成、即ち (1)被検体内に超音波を送信するとともに該被検体内
で反射された超音波を受信して各受信信号を得る、所定
の方向に配列された複数の電気音響変換素子を備えた超
音波探触子 (2)被検体内に送信される超音波が被検体内の1つも
しくは順次複数の各深さに送信フォーカスが形成される
ように各所定のタイミングの送信パルスを複数の電気音
響変換素子に印加する送信手段 (3)被検体内の所定の深さに固定された、もしくは深
さ方向に順次移動する受信フォーカスが形成されるよう
に、各受信信号をそれぞれ遅延させて互いに加算する遅
延加算手段 (4)遅延加算手段から出力された互いに加算された受
信信号に基づいて被検体の断層像を表示する表示手段を
具備している。
The ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention has the following general structure: (1) transmitting ultrasonic waves into a subject and reflecting the same within the subject; An ultrasonic probe including a plurality of electroacoustic transducers arranged in a predetermined direction for receiving ultrasonic waves and obtaining respective reception signals (2) The ultrasonic waves transmitted to the inside of the subject are Transmitting means for applying a transmission pulse at each predetermined timing to a plurality of electroacoustic transducers so that a transmission focus is formed at one or a plurality of depths respectively (3) Fixed to a predetermined depth in the subject Delayed addition means for delaying and adding the received signals to each other so that a received focus that is moved or sequentially moved in the depth direction is formed (4) Mutually added reception signals output from the delay addition means Tomographic image of the subject based on It is provided with a display means for displaying.

【0014】上記目的を達成する本発明の第1の超音波
診断装置は、上記(1)〜(4)の一般的な構成を備え
た超音波診断装置において、 (a)被検体内の、1つもしくは複数の各深さに形成さ
れる送信フォーカスの段数を設定するフォーカス段数設
定手段 (b)送信フォーカスの段数に応じた、被検体内の1つ
もしくは複数の送信フォーカスの各深さを表わすフォー
カスデータおよび該各深さに各送信フォーカスを形成す
る超音波が分担する、断層像の各深さ領域を表わす領域
データを記憶しておく記憶手段を具備し、 (c)上記(2)の送信手段が、上記記憶手段に記憶さ
れた、フォーカス段数設定手段により設定された段数に
対応するフォーカスデータに基づいて、そのフォーカス
データが表わす1つもしくは複数の各深さそれぞれに順
次送信フォーカスが形成される各タイミングの送信パル
スを順次生成するものであり、 (d)上記(4)の表示手段が、上記記憶手段に記憶さ
れた、フォーカス段数設定手段により設定された段数に
対応する領域データに基づいて、その領域データが表わ
す1つもしくは複数の各深さ領域毎の各部分断層像が合
成された断層像を表示するものであることを特徴とす
る。
A first ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention for achieving the above object is the ultrasonic diagnostic apparatus having the general constitutions of (1) to (4) above. Focus step number setting means for setting the step number of the transmission focus formed at one or a plurality of depths (b) Each depth of one or a plurality of transmission focuses in the subject according to the step number of the transmission focus And a storage means for storing region data representing each depth region of the tomographic image, which is shared by the focus data represented and the ultrasonic waves forming each transmission focus at each depth, (c) above (2) Based on the focus data corresponding to the number of steps set by the focus step number setting means stored in the storage means, each of the one or more depths represented by the focus data. (D) The number of stages set by the focus stage number setting means stored in the storage means is displayed on the display means in (d) above. Based on the area data corresponding to the area data, the tomographic image in which the partial tomographic images for each of the one or more depth areas represented by the area data are combined is displayed.

【0015】また上記目的を達成する本発明の第2の超
音波診断装置は、上記(1)〜(4)の一般的な構成を
備えた超音波診断装置において、 (a)被検体内の、1つもしくは複数の各深さに形成さ
れる送信フォーカスの段数を設定するフォーカス段数設
定手段 (b)送信フォーカスの段数および超音波探触子の種類
に応じた、被検体内の1つもしくは複数の送信フォーカ
スの各深さを表わすフォーカスデータおよびそれら各深
さに各送信フォーカスを形成する超音波が分担する、断
層像の各深さ領域を表わす領域データを記憶しておく記
憶手段を具備し、 (c)上記(2)の送信手段が、前記記憶手段に記憶さ
れた、フォーカス段数設定手段により設定された段数お
よび使用される超音波探触子の種類に対応するフォーカ
スデータに基づいて、そのフォーカスデータが表わす1
つもしくは複数の各深さそれぞれに順次フォーカスが形
成される各タイミングの送信パルスを順次生成するもの
であり、 (d)上記(4)の表示手段が、上記記憶手段に記憶さ
れた、フォーカス段数設定手段により設定された段数お
よび使用される超音波探触子の種類に対応する領域デー
タに基づいて、その領域データが表わす1つもしくは複
数の各深さ領域毎の各部分断層像が合成された断層像を
表示するものであることを特徴とする。
A second ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention that achieves the above-mentioned object is the ultrasonic diagnostic apparatus having the general structure of (1) to (4) above. Focus stage number setting means for setting the stage number of the transmission focus formed at one or a plurality of depths (b) One in the subject according to the stage number of the transmission focus and the type of ultrasonic probe A storage means is provided for storing focus data representing each depth of a plurality of transmission focuses and area data representing each depth area of a tomographic image, which is shared by ultrasonic waves forming each transmission focus at each depth. (C) The transmitting means of (2) above is based on the focus data stored in the storage means and corresponding to the number of stages set by the focus stage number setting means and the type of ultrasonic probe to be used. There are, 1 the focus data represents
One or a plurality of depths are used to sequentially generate transmission pulses at respective timings at which focus is sequentially formed. (D) The display means of (4) above has the number of focus steps stored in the storage means. Based on the area data corresponding to the number of steps set by the setting means and the type of ultrasonic probe to be used, each partial tomographic image for each one or a plurality of depth areas represented by the area data is synthesized. It is characterized by displaying a tomographic image.

【0016】ここで、上記本発明の第1の超音波診断装
置もしくは本発明の第2の超音波診断装置においては、
上記(b)の記憶手段に記憶された、送信フォーカスの
段数が複数の場合の領域データが表わす各深さ領域のう
ちの少なくとも1つの深さ領域が、それら各深さ領域の
うちの他の深さ領域と比べ、異なる深さ方向の幅を有す
るように各深さ領域が設定される。
Here, in the first ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention or the second ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention,
At least one depth area among the depth areas represented by the area data in the case where the number of transmission focus steps is plural, which is stored in the storage means in (b) above, Each depth region is set to have a different width in the depth direction compared to the depth region.

【0017】具体的には、例えば送信フォーカスの段数
が2段の場合、上記(b)の記憶手段には、表示手段に
表示される断層像の深さ方向の略1/2の位置および略
3/4の位置の各深さを表わすフォーカスデータを記憶
させておくことが好ましい。また、複数の超音波探触子
の使用が予定された、本発明の第2の超音波診断装置に
おいては、上記(b)の記憶手段に記憶された、送信フ
ォーカスの段数が複数、かつ、超音波探触子の種類がニ
リア走査型あるいはコンベックス走査型の場合の領域デ
ータが表わす各深さ領域が、深さ方向に浅い領域ほど広
い深さ方向の幅を有するものであることが好ましく、ま
た、上記(b)の記憶手段に記憶された、送信フォーカ
スの段数が複数、かつ、超音波探触子の種類がセクタ走
査型の場合の領域データが表わす各深さ領域が、深さ方
向に浅い領域ほど狭い深さ方向の幅を有するものである
ことが好ましい。
Specifically, for example, when the number of stages of transmission focus is two, in the storage means of (b) above, the position of the half of the tomographic image displayed on the display means and the approximately half position of the tomographic image are displayed. It is preferable to store focus data representing each depth at the 3/4 position. In addition, in the second ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention in which a plurality of ultrasonic probes are planned to be used, the number of transmission focus stages stored in the storage unit of (b) is plural, and Each depth region represented by the region data when the type of ultrasonic probe is a niria scanning type or convex scanning type, preferably has a wider width in the depth direction as a shallower region in the depth direction, Further, each depth area stored in the storage means of the above (b) when the number of stages of transmission focus is plural and the type of the ultrasonic probe is the sector scanning type, each depth area indicates the depth direction. It is preferable that the shallower region has a narrower width in the depth direction.

【0018】さらに、上記本発明の第1の超音波診断装
置ないし本発明の第2の超音波診断装置は、上記(3)
の遅延加算手段が、被検体内の深い位置で反射された超
音波ほど、より多数の電気音響変換素子で受信し、この
受信により得られた受信信号を、深さ方向に順次移動す
る受信フォーカスが形成されるように、順次変更された
遅延パターンで遅延させて互いに加算するものであるこ
とが好ましい。
Further, the first ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention or the second ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention is the same as the above (3).
The delay-and-addition means of (1) receives the ultrasonic wave reflected at a deeper position in the subject by a larger number of electroacoustic conversion elements, and the reception signal obtained by this reception is sequentially received in the depth direction. Is preferably formed by delaying with a delay pattern that is sequentially changed so as to be added.

【0019】[0019]

【作用】上述したように、従来の、操作者によって送信
フォーカス位置を設定する機能を有する超音波診断装置
は、浅部から深部にいたる全体的な診断の際に、最適な
送信フォーカス位置、領域が設定されない場合があると
いう問題点がある。本発明は超音波探触子で用いられる
超音波の周波数ならびにその超音波探触子の形状(リニ
ア、コンベックス、セクタ等)と、表示視野と、送信フ
ォーカス段数とに応じ、最適化された領域の大きさと送
信フォーカス位置とをROMデータとして用意し、操作
者が設定した送信フォーカス段数に応じて、そのROM
データから、最適な送信フォーカスや領域の大きさの設
定値を選び、該設定値をもとにフォーカス位置や各領域
の大きさを制御することで、浅部から深部に至る最適化
ビームを得ることが可能となり、高分解能な画像での診
断が可能となる。
As described above, the conventional ultrasonic diagnostic apparatus having the function of setting the transmission focus position by the operator has the optimum transmission focus position and area for the overall diagnosis from the shallow portion to the deep portion. There is a problem that may not be set. The present invention is an optimized region according to the frequency of ultrasonic waves used in an ultrasonic probe and the shape (linear, convex, sector, etc.) of the ultrasonic probe, the display field of view, and the number of transmission focus steps. And the transmission focus position are prepared as ROM data, and the ROM is prepared according to the number of transmission focus stages set by the operator.
An optimum beam from the shallow part to the deep part is obtained by selecting the optimum transmission focus and the set value of the area size from the data and controlling the focus position and the size of each area based on the set value. It is possible to make a diagnosis with a high resolution image.

【0020】更に、フォーカス段数設定手段による送信
フォーカスの段数を設定する機能と、送信フォーカス位
置を設定する従来の機能との切り換え機能をもたせるこ
とで、従来通り送信フォーカス位置を自由に設定し、細
かい部位を診断することも可能となる。この結果、一般
に超音波ビームに対する知識が十分ではなく、また超音
波診断装置の特性に精通していない操作者であっても、
送信フォーカス段数を設定するだけで最適化された送受
信のもとでのスクリーニング診断を行うことが可能とな
り、画像分解能が向上し、かかる診断の信頼性向上にも
寄与する。
Further, by providing a function of setting the number of stages of the transmission focus by the focus stage number setting means and a function of switching the conventional function of setting the transmission focus position, the transmission focus position can be freely set in the conventional manner, and fine adjustment can be performed. It is also possible to diagnose the site. As a result, in general, even an operator who does not have sufficient knowledge about ultrasonic beams and who is not familiar with the characteristics of ultrasonic diagnostic equipment,
Only by setting the number of transmission focus stages, it becomes possible to perform screening diagnosis under optimized transmission / reception, the image resolution is improved, and the reliability of such diagnosis is improved.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。以
下、先ず、本発明の超音波診断装置の一実施例の全体構
成について説明するが、その全体構成ブロック図は、従
来例の説明の際に参照した図6と同一に表わされるた
め、ここでは図6を再度参照して本実施例の全体構成に
ついて説明する。但し、前述した従来例の説明と重複す
る説明は省略する。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. Hereinafter, first, the overall configuration of an embodiment of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention will be described. Since the overall configuration block diagram is the same as FIG. 6 referred to in the description of the conventional example, here, The overall configuration of this embodiment will be described with reference to FIG. 6 again. However, a description that duplicates the description of the above-mentioned conventional example will be omitted.

【0022】外部入力部10は、図示しない操作パネル
等(本発明にいうフォーカス段数設定手段の一例)と接
続されており、その操作パネルを操作することにより送
信フォーカス段数が設定される。またROM8には、超
音波探触子の周波数ならびに形状(リニア、コンベック
ス、セクタ等)、表示視野、送信フォーカス段数に応
じ、最適化された領域の大きさと送信フォーカス位置が
予め用意され格納されている。
The external input section 10 is connected to an operation panel (not shown) (an example of the focus step number setting means in the present invention), and the transmission focus step number is set by operating the operation panel. In addition, the ROM 8 is prepared and stored in advance with the optimized area size and transmission focus position according to the frequency and shape (linear, convex, sector, etc.) of the ultrasonic probe, display field of view, and transmission focus step number. There is.

【0023】また送受信制御部9では、ROM8に格納
されたデータの中から、最適な送信フォーカスと受信フ
ォーカスならびに領域の大きさの設定値を選び、その設
定値をもとに、それぞれ、送信部2、受信部3ならびに
メモリ6を制御する。メモリ6は、最低でも、設定する
送信フォーカス段数の最大数分用意する必要がある。
Further, the transmission / reception control unit 9 selects optimum transmission focus, reception focus, and area size setting values from the data stored in the ROM 8, and based on these setting values, the transmission section respectively. 2. Control the receiving unit 3 and the memory 6. It is necessary to prepare the memory 6 for at least the maximum number of transmission focus stages to be set.

【0024】また外部入力部10に接続された操作パネ
ルには、送信フォーカスの段数を設定する機能と、従来
の送信フォーカス位置を設定する機能の切り換え機能を
もたせることが好ましい。スクリーニングしたい場合に
は送信フォーカスの段数を設定することで表示視野全深
さにおける高分解能画像が得られ、細かい部位を診断し
たい場合には、従来の、送信フォーカス位置を設定する
方法を用いることによって所望の部位にフォーカスを集
めて高分解能な画像を得る、といった切り換えができる
ように構成することで、より的確な診断が可能となる。
Further, it is preferable that the operation panel connected to the external input unit 10 has a function of setting the number of stages of transmission focus and a switching function of the conventional function of setting the transmission focus position. If you want to screen, you can obtain a high-resolution image at the entire depth of the display field by setting the number of steps of the transmission focus, and if you want to diagnose a fine part, use the conventional method of setting the transmission focus position. A more accurate diagnosis can be made by arranging such that the focus can be focused on a desired site and a high-resolution image can be obtained.

【0025】また、外部入力部10からの送信フォーカ
ス段数の設定を省略し、超音波探触子毎の送信フォーカ
ス段数をあらかじめ定めておき、使用する超音波探触子
を変更する毎に、変更された超音波探触子に対応する、
あらかじめ定められた送信フォーカス段数を設定しても
よい。この場合、超音波探触子毎にあらかじめ定められ
た送信フォーカス段数を記憶しておくメモリや使用する
超音波探触子を変更する手段等の組合せが、本発明にい
うフォーカス段数設定手段と観念される。さらにその
後、必要に応じて、外部入力部10から送信フォーカス
段数を変更できるようにしてもよい。
Further, the setting of the number of transmission focus steps from the external input unit 10 is omitted, the number of transmission focus steps for each ultrasonic probe is set in advance, and is changed every time the ultrasonic probe to be used is changed. Corresponding to the ultrasonic probe
A predetermined number of transmission focus stages may be set. In this case, a combination of a memory for storing a predetermined transmission focus step number for each ultrasonic probe, a means for changing the ultrasonic probe to be used, and the like is considered as the focus step number setting means in the present invention. To be done. After that, the number of transmission focus stages may be changed from the external input unit 10 if necessary.

【0026】図1は、本発明の第一実施例における、送
受信ビームを示す図である。リニア操作やコンベックス
走査に用いられる超音波探触子は、その電気音響変換素
子の個数が多く、開口が大きいのが一般的である。開口
が大きいと、送受信フォーカスした場合、フォーカス点
の送受信ビームは非常に細く絞られる傾向にあるが、フ
ォーカス点から離れると送受信ビーム幅の広がりかたが
大きくなる。一般に、深い位置にフォーカス点を定める
ほど大きな送信開口を用いるため、深部でのフォーカス
点以外の送受信ビームの広がりは大きくなる。したがっ
て、図1のように送信二段フォーカスでは、二領域のう
ちの浅部の領域を大きく、深部の領域を小さくする(即
ち、深部でビームの大きく広がる部分を表示画像領域か
ら外す)ことで深部での送受信ビームの広がりを抑えて
いる。また、各フォーカス位置を各領域の中心深さより
少し深くしているが、この点に関しては、フォーカス位
置より深い部分でのビームの広がりを領域から外すため
の公知の技術である。ただしフォーカス位置は、その領
域内部であっても、その領域から外れていてもよい。こ
うした送信フォーカス位置ならびに領域の大きさをRO
Mデータとして記憶しておき、外部入力部から入力され
た送信フォーカス段数に応じて、ROM8からデータを
読みだせば良い。
FIG. 1 is a diagram showing transmission / reception beams in the first embodiment of the present invention. An ultrasonic probe used for linear operation or convex scanning generally has a large number of electroacoustic transducers and a large aperture. When the aperture is large, the transmission / reception beam at the focus point tends to be very narrowed when the transmission / reception is focused. In general, since a larger transmission aperture is used as the focus point is determined at a deeper position, the spread of the transmission / reception beam other than the focus point at the deep portion becomes large. Therefore, in the two-stage transmission focus as shown in FIG. 1, the shallow area of the two areas is made large and the deep area is made small (that is, the portion where the beam greatly expands in the deep area is removed from the display image area). It suppresses the spread of transmitted and received beams in the deep area. Further, although each focus position is set slightly deeper than the center depth of each region, this is a known technique for removing the spread of the beam in the region deeper than the focus position from the region. However, the focus position may be inside or outside the area. The transmission focus position and the size of the area are set to RO.
It may be stored as M data, and the data may be read from the ROM 8 according to the number of transmission focus stages input from the external input unit.

【0027】なお、この実施例は送信フォーカスを二段
としているが、当然三段以上であっても良い。以上のよ
うに、開口の大きなリニア走査やコンベックス走査にお
いては、表示画像領域のうち浅部の領域を大きく、深部
の領域を小さくすることで全体的に均一な送受信ビーム
幅が実現され、超音波診断装置の高分解能化に寄与す
る。
Although the transmission focus has two stages in this embodiment, it is naturally possible to have three stages or more. As described above, in linear scanning or convex scanning with a large aperture, by making the shallow area large and the deep area small in the display image area, a uniform transmit / receive beam width is realized, and It contributes to the high resolution of the diagnostic device.

【0028】図2は、本発明の第二実施例の送受信ビー
ムを示す図である。セクタ走査に用いられる超音波探触
子は、一般に心臓用として用いられることが多く、肋骨
間に超音波を送受信する制約上、電気音響変換素子の個
数が限られている。その結果、開口が小さい。開口が小
さい場合、前記の開口が大きい場合に比較して、フォー
カス点以外の送受信ビームの広がりは少ない。しかし開
口が小さいため、深部になると(フォーカス点付近でさ
え)送受信ビームは絞れなくなる傾向にある。したがっ
て、リニア走査、コンベックス走査のような開口の大き
い場合と同様の領域区分をしても、最適な送受信ビーム
は得られない。セクタ走査のような開口の小さい場合
は、浅部の領域を狭く、深部の領域を広くとるように構
成する。つまり深部のフォーカス位置より深い部分での
分解能は捨て、浅部から、深部の送信フォーカス位置付
近までの間だけ、最適な送受信ビーム幅が得られるよう
に構成する。また、各フォーカス位置を各領域の中心深
さより少し深くしているが、これは、上述したように、
フォーカス位置より深い部分でのビームの広がりを領域
から外すための公知の技術である。フォーカス位置は、
領域内であっても、領域外であっても良い。こうした送
信フォーカス位置ならびに領域の大きさをROMデータ
として記憶しておき、外部入力部から入力された送信フ
ォーカス段数に応じて、ROM8からデータを読みだせ
ば良い。
FIG. 2 is a diagram showing transmission / reception beams according to the second embodiment of the present invention. The ultrasonic probe used for sector scanning is generally used for the heart in general, and the number of electroacoustic transducers is limited due to the restriction of transmitting and receiving ultrasonic waves between ribs. As a result, the opening is small. When the aperture is small, the spread of the transmission / reception beam other than the focus point is smaller than when the aperture is large. However, since the aperture is small, the transmitted / received beam tends to be unable to be narrowed in the deep portion (even near the focus point). Therefore, even if the same area division as in the case of a large aperture such as linear scanning or convex scanning is performed, an optimum transmission / reception beam cannot be obtained. When the opening is small as in sector scanning, the shallow region is narrowed and the deep region is widened. That is, the resolution in a portion deeper than the deep focus position is discarded, and the optimum transmission / reception beam width is obtained only from the shallow portion to the vicinity of the deep transmission focus position. Also, each focus position is made slightly deeper than the center depth of each region, but this is as described above.
This is a known technique for removing the spread of the beam at a portion deeper than the focus position from the area. The focus position is
It may be inside or outside the area. The transmission focus position and the size of the area may be stored as ROM data, and the data may be read from the ROM 8 according to the number of transmission focus steps input from the external input unit.

【0029】なお、この実施例も送信フォーカスを二段
としているが、当然三段以上であっても良い。以上のよ
うに、開口の小さなセクタ走査においては、表示画像領
域の浅部の領域を小さく、深部の領域を大きくすること
で全体的に均一な送受信ビーム幅が実現され、超音波診
断装置の高分解能に寄与する。
In this embodiment, the transmission focus has two stages, but naturally three stages or more may be used. As described above, in the sector scanning with a small aperture, by making the shallow area of the display image area small and making the deep area large, a uniform transmission / reception beam width is realized, and the ultrasonic diagnostic apparatus Contributes to resolution.

【0030】図3は、本発明の第三実施例の送受信ビー
ムを示す図である。3.5MHzのリニア走査における
超音波診断装置において、送信二段フォーカス、受信ダ
イナミックフォーカスの場合、送信フォーカス位置は、
表示視野(深さ)の略1/2と略3/4の深さ位置が最
適であることが確認された。またこれら2つの領域の境
界は表示視野の5/8の深さにある。
FIG. 3 is a diagram showing transmitting / receiving beams according to the third embodiment of the present invention. In the ultrasonic diagnostic apparatus for linear scanning of 3.5 MHz, in the case of transmission two-stage focus and reception dynamic focus, the transmission focus position is
It was confirmed that the depth positions of approximately 1/2 and 3/4 of the display field (depth) were optimal. The boundary between these two areas is at a depth of 5/8 of the display field.

【0031】最後に、位相制御による受信ダイナミック
フォーカスに付いて、図4、図5を用いて説明する。一
般に、図4に示すタップ付きの遅延線34は、そのタッ
プ位置に応じて遅延量が設定されている。遅延量の間隔
を細かくすれば、受信信号に対しより細かい遅延を与え
られるが、タップ付き遅延線は非常に高価であり、タッ
プ数を増やすとコスト高になってしまう。これを補うた
めに、従来技術として用いられているフェイズシフタ3
2がある。フェイズシフタ32により細かな遅延を与
え、マトリクススイッチ33により所望のタップ位置に
入力し、タップ付き遅延線34により大きな遅延を与え
ることで、タップの数を減らし、コスト削減を狙うと同
時に、各深さからの受信信号に対し遅延量を連続的に変
化させ、全ての深さの受信信号の位相を揃える受信ダイ
ナミックフォーカスを実現させている。
Finally, the reception dynamic focus by phase control will be described with reference to FIGS. 4 and 5. Generally, in the delay line 34 with a tap shown in FIG. 4, the delay amount is set according to the tap position. If the interval of the delay amount is made fine, a finer delay can be given to the received signal, but the delay line with taps is very expensive, and the cost increases if the number of taps is increased. To compensate for this, a phase shifter 3 used as a conventional technique
There are two. The phase shifter 32 gives a fine delay, the matrix switch 33 inputs a desired tap position, and the tapped delay line 34 gives a large delay, thereby reducing the number of taps and reducing the cost. The amount of delay is continuously changed with respect to the received signal from the depth to realize the reception dynamic focus in which the phases of the received signals of all depths are aligned.

【0032】フェイズシフタの原理について簡単に説明
する。まずフェイズシフタは、図5に示すように、入力
信号cos(ωt)に対し、参照周波数cos(ωo
+φ)をミキサ32aでミキシングする。
The principle of the phase shifter will be briefly described. First, as shown in FIG. 5, the phase shifter receives the reference frequency cos (ω o t for the input signal cos (ωt).
+ Φ) is mixed by the mixer 32a.

【0033】[0033]

【数1】 [Equation 1]

【0034】ここで、φはシフトしたい位相量(遅延
量)、ωo は参照中心周波数を表す。更に、ミキシング
した信号をローパスフィルタ32bに通すことで、高周
波成分がカットされ、cos((ω−ωo )t+φ)の
成分だけが残る。ここで、ω=3.5MHz、ωo
7.0MHzとすれば、結果的に入力信号は位相φだけ
シフトした信号として出力される。以上がフェイズシフ
タの原理である。
Here, φ represents the phase amount (delay amount) to be shifted, and ω o represents the reference center frequency. Further, by passing the mixed signal through the low-pass filter 32b, the high frequency component is cut and only the cos ((ω-ω o ) t + φ) component remains. Where ω = 3.5 MHz, ω o =
If the frequency is 7.0 MHz, the input signal is eventually output as a signal shifted by the phase φ. The above is the principle of the phase shifter.

【0035】以上のようなフェイズシフタを用いた位相
制御による受信ダイナミックフォーカスの場合、送信フ
ォーカス位置から離れた所の位相を合わせることは可能
だが、群遅延を合わせることができず、送受信ビーム幅
は広がる傾向にある。このようなことは超音波診断装置
特有の特性であるため、通常の操作者は知らないことで
ある。このことからしても、位相制御による受信ダイナ
ミックフォーカスにおいては、送信フォーカス位置なら
びに領域の設定の仕方が重要となることは明らかであ
る。
In the case of the reception dynamic focus by the phase control using the phase shifter as described above, it is possible to match the phase at a position away from the transmission focus position, but it is not possible to match the group delay and the transmission / reception beam width is It tends to spread. This is a characteristic peculiar to the ultrasonic diagnostic apparatus, and is not known to a normal operator. From this fact as well, it is clear that the method of setting the transmission focus position and the area is important in the reception dynamic focus by the phase control.

【0036】また外部入力部からは、送信フォーカスの
段数を設定する機能と、送信フォーカス位置を設定する
機能の切り換え機能をもたせることが好ましい。浅い部
分から深い部分に至るまでの全体に亘るスクリーニング
診断をしたい場合には、送信フォーカスの段数を設定す
ることにより、本発明における最適化ビームを適用し、
細かい部位を診断したい場合には、従来の送信フォーカ
ス位置を設定する方法を用いて、診断したい部位にフォ
ーカスをあてる等の切り換えができるように構成するこ
とで、より的確な診断が可能となる。
Further, it is preferable that the external input section has a function of setting the number of stages of transmission focus and a function of switching the function of setting the transmission focus position. If you want to make a screening diagnosis over the whole from the shallow portion to the deep portion, by applying the optimized beam in the present invention by setting the number of stages of the transmission focus,
When it is desired to diagnose a small portion, a more accurate diagnosis can be performed by using a conventional method of setting a transmission focus position and by arranging such a switch as to focus on the portion to be diagnosed.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、送信フ
ォーカス段数に応じ、さらに好ましくは各超音波探触子
で使用する周波数ならびに各超音波探触子の形状(リニ
ア、コンベックス、セクタ等)に応じ、最適化された領
域の大きさと送信フォーカス位置をROMデータとして
用意し、操作者が設定した送信フォーカス段数に応じ
て、そのROMデータの中から最適な送信フォーカスと
領域の大きさ設定値を選び、それらの設定値をもとに制
御することで、浅部から深部に至る最適化ビームを得る
ことが可能となり、高分解能な画像での診断が可能とな
る。
As described above, according to the present invention, the frequency used in each ultrasonic probe and the shape of each ultrasonic probe (linear, convex, sector, etc.) are more preferable depending on the number of transmission focus steps. ), The optimized area size and transmission focus position are prepared as ROM data, and the optimum transmission focus and area size is set from the ROM data according to the transmission focus step number set by the operator. By selecting values and controlling them based on these set values, it is possible to obtain an optimized beam from a shallow portion to a deep portion, and it is possible to perform diagnosis with high resolution images.

【0038】更に、外部入力部に送信フォーカスの段数
を設定する機能と、送信フォーカス位置を設定する機能
の切り換え機能をもたせることで、従来通り送信フォー
カス位置を自由に設定し、全体から細かい部位を診断す
ることも可能となる。この結果、一般に、超音波ビーム
に対する知識が不足していたり、超音波診断装置の特性
に精通していない操作者であっても、送信フォーカス段
数を設定するだけで最適化された送受信のもとでの診断
が行うことが可能となり、画像分解能が向上し、診断の
信頼性向上にも寄与する。
Further, by providing the external input section with a function for setting the number of steps of the transmission focus and a function for switching the function for setting the transmission focus position, the transmission focus position can be freely set as in the conventional case, and a fine portion from the whole can be set. It is also possible to diagnose. As a result, in general, even an operator who does not have enough knowledge about ultrasonic beams or who is not familiar with the characteristics of the ultrasonic diagnostic apparatus can perform optimized transmission / reception only by setting the transmission focus step number. It is possible to make a diagnosis in this way, the image resolution is improved, and the reliability of the diagnosis is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第一実施例における、送受信ビームを
示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing transmission / reception beams in a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第二実施例における、送受信ビームを
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing transmission / reception beams in a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第三実施例における、送受信ビームを
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing transmission / reception beams in a third embodiment of the present invention.

【図4】受信ダイナミックフォーカスを実現する回路ブ
ロック図である。
FIG. 4 is a circuit block diagram for realizing reception dynamic focus.

【図5】フェイズシフタの原理図である。FIG. 5 is a principle diagram of a phase shifter.

【図6】超音波診断装置のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus.

【図7】送信フォーカス、受信フォーカスを形成する手
法の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a method of forming a transmission focus and a reception focus.

【図8】送信一段フォーカスにおける送受信ビームを示
す図である。
FIG. 8 is a diagram showing transmission / reception beams in transmission one-stage focusing.

【図9】送信二段フォーカスにおける送受信ビームを示
す図である。
FIG. 9 is a diagram showing transmission / reception beams in transmission two-stage focusing.

【図10】送信フォーカス位置を操作者が自由に設定し
た場合を想定した、送受信ビームを示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing transmission / reception beams, assuming a case where an operator freely sets a transmission focus position.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電気音響変換素子 2 送信部 3 受信部 31 遅延部 4 加算部 5 信号処理部 6 メモリ 7 表示部 8 ROM 9 送受信制御部 10 外部入力部 32 フェイズシフタ 33 マトリックススイッチ 34 タップ付遅延線 1 Electroacoustic transducer 2 transmitter 3 Receiver 31 Delay unit 4 adder 5 Signal processor 6 memory 7 Display 8 ROM 9 Transmission / reception control unit 10 External input section 32 Phase Shifter 33 Matrix switch 34 Delay line with tap

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−83656(JP,A) 特開 昭63−246143(JP,A) 特開 平1−214347(JP,A) 特開 平2−4354(JP,A) 特開 平2−277444(JP,A) 特開 平3−139339(JP,A) 特開 平4−242637(JP,A) 特開 平4−307039(JP,A) 特開 平5−237115(JP,A) 特開 平6−14926(JP,A) 特開 平6−154218(JP,A) 実開 平3−64607(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 8/00 Continuation of the front page (56) Reference JP 62-83656 (JP, A) JP 63-246143 (JP, A) JP 1-214347 (JP, A) JP 2-4354 (JP , A) JP 2-277444 (JP, A) JP 3-139339 (JP, A) JP 4-242637 (JP, A) JP 4-307039 (JP, A) JP 5-237115 (JP, A) JP-A-6-14926 (JP, A) JP-A-6-154218 (JP, A) Actual development 3-64607 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) A61B 8/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 被検体内に超音波を送信するとともに該
被検体内で反射された超音波を受信して各受信信号を得
る、所定の方向に配列された複数の電気音響変換素子を
備えた超音波探触子、 被検体内に送信される超音波が被検体内の1つもしくは
順次複数の各深さに送信フォーカスが形成されるように
各所定のタイミングの送信パルスを複数の前記電気音響
変換素子に印加する送信手段、 被検体内の所定の深さに固定された、もしくは深さ方向
に順次移動する受信フォーカスが形成されるように、前
記各受信信号をそれぞれ遅延させて互いに加算する遅延
加算手段、および前記遅延加算手段から出力された互い
に加算された受信信号に基づいて前記被検体の断層像を
表示する表示手段を具備する超音波診断装置において、 被検体内の、1つもしくは複数の各深さに形成される送
信フォーカスの段数を設定するフォーカス段数設定手
段、および送信フォーカスの段数に応じた、被検体内の
1つもしくは複数の送信フォーカスの各深さを表わすフ
ォーカスデータおよび該各深さに各送信フォーカスを形
成する超音波が分担する、前記断層像の各深さ領域を表
わす領域データを記憶しておく記憶手段を具備し、 前記送信手段が、前記記憶手段に記憶された、前記フォ
ーカス段数設定手段により設定された前記段数に対応す
る前記フォーカスデータに基づいて、該フォーカスデー
タが表わす1つもしくは複数の各深さそれぞれに順次送
信フォーカスが形成される各タイミングの前記送信パル
スを順次生成するものであり、 前記表示手段が、前記記憶手段に記憶された、前記フォ
ーカス段数設定手段により設定された前記段数に対応す
る前記領域データに基づいて、該領域データが表わす1
つもしくは複数の各深さ領域毎の各部分断層像が合成さ
れた断層像を表示するものであり、さらに、 前記超音波探触子が、リニア走査型あるいはコンベック
ス走査型のものであって、 前記記憶手段に記憶された、送信フォーカスの段数が複
数、かつ、前記領域データが表わす前記各深さ領域が、
深さ方向に浅い領域ほど広い深さ方向の幅を有するもの
であることを特徴とする超音波診断装置。
1. A plurality of electroacoustic transducers arranged in a predetermined direction for transmitting ultrasonic waves into a subject and receiving ultrasonic waves reflected in the subject to obtain respective reception signals. The ultrasonic probe is configured to transmit a plurality of transmission pulses at predetermined timings so that the ultrasonic waves transmitted into the subject form a transmission focus at one or a plurality of depths in the subject. Transmitting means for applying to the electroacoustic transducer, each of the received signals is delayed and mutually delayed so as to form a receiving focus that is fixed at a predetermined depth in the subject or moves sequentially in the depth direction. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a delay addition means for adding and a display means for displaying a tomographic image of the subject based on the mutually added reception signals output from the delay addition means, Tsumo More specifically, a focus step number setting means for setting the step number of the transmission focus formed at each of a plurality of depths, and a focus indicating each depth of one or a plurality of transmission focuses in the subject according to the step number of the transmission focus. A storage unit is provided for storing data and region data representing each depth region of the tomographic image, which region is shared by the ultrasonic waves forming each transmission focus at each depth, and the transmission unit includes the storage unit. Based on the focus data corresponding to the number of stages set by the focus stage number setting means stored in, each timing at which a transmission focus is sequentially formed at each of one or a plurality of depths represented by the focus data. The number of focus steps stored in the storage means, On the basis of the area data corresponding to the number set by the constant unit, 1 representing the region data
One or a plurality of each of the depth regions for displaying a combined tomographic image of each partial tomographic image, further, the ultrasonic probe is a linear scanning type or convex scanning type, A plurality of stages of transmission focus stored in the storage means, and each depth area represented by the area data,
An ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that a shallower region in the depth direction has a wider width in the depth direction.
【請求項2】 被検体内に超音波を送信するとともに該
被検体内で反射された超音波を受信して各受信信号を得
る、所定の方向に配列された複数の電気音響変換素子を
備えた超音波探触子、 被検体内に送信される超音波が被検体内の1つもしくは
順次複数の各深さに送信フォーカスが形成されるように
各所定のタイミングの送信パルスを複数の前記電気音響
変換素子に印加する送信手段、 被検体内の所定の深さに固定された、もしくは深さ方向
に順次移動する受信フォーカスが形成されるように、前
記各受信信号をそれぞれ遅延させて互いに加算する遅延
加算手段、および前記遅延加算手段から出力された互い
に加算された受信信号に基づいて前記被検体の断層像を
表示する表示手段を具備する超音波診断装置において、 被検体内の、1つもしくは複数の各深さに形成される送
信フォーカスの段数を設定するフォーカス段数設定手
段、および送信フォーカスの段数に応じた、被検体内の
1つもしくは複数の送信フォーカスの各深さを表わすフ
ォーカスデータおよび該各深さに各送信フォーカスを形
成する超音波が分担する、前記断層像の各深さ領域を表
わす領域データを記憶しておく記憶手段を具備し、 前記送信手段が、前記記憶手段に記憶された、前記フォ
ーカス段数設定手段により設定された前記段数に対応す
る前記フォーカスデータに基づいて、該フォーカスデー
タが表わす1つもしくは複数の各深さそれぞれに順次送
信フォーカスが形成される各タイミングの前記送信パル
スを順次生成するものであり、 前記表示手段が、前記記憶手段に記憶された、前記フォ
ーカス段数設定手段により設定された前記段数に対応す
る前記領域データに基づいて、該領域データが表わす1
つもしくは複数の各深さ領域毎の各部分断層像が合成さ
れた断層像を表示するものであり、さらに、 前記超音波探触子が、セクタ走査型のものであって、 前記記憶手段に記憶された、送信フォーカスの段数が複
数、かつ、前記領域データが表わす前記各深さ領域が、
深さ方向に浅い領域ほど狭い深さ方向の幅を有するもの
であることを特徴とする超音波診断装置。
2. A plurality of electroacoustic transducers arranged in a predetermined direction for transmitting ultrasonic waves into a subject and receiving ultrasonic waves reflected in the subject to obtain respective reception signals. The ultrasonic probe is configured to transmit a plurality of transmission pulses at predetermined timings so that the ultrasonic waves transmitted into the subject form a transmission focus at one or a plurality of depths in the subject. Transmitting means for applying to the electroacoustic transducer, each of the received signals is delayed and mutually delayed so as to form a receiving focus that is fixed at a predetermined depth in the subject or moves sequentially in the depth direction. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a delay addition means for adding and a display means for displaying a tomographic image of the subject based on the mutually added reception signals output from the delay addition means, Tsumo More specifically, a focus step number setting means for setting the step number of the transmission focus formed at each of a plurality of depths, and a focus indicating each depth of one or a plurality of transmission focuses in the subject according to the step number of the transmission focus. A storage unit is provided for storing data and region data representing each depth region of the tomographic image, which region is shared by the ultrasonic waves forming each transmission focus at each depth, and the transmission unit includes the storage unit. Based on the focus data corresponding to the number of stages set by the focus stage number setting means stored in, each timing at which a transmission focus is sequentially formed at each of one or a plurality of depths represented by the focus data. The number of focus steps stored in the storage means, On the basis of the area data corresponding to the number set by the constant unit, 1 representing the region data
A tomographic image in which each partial tomographic image for each depth region or a plurality of depth regions is combined, and the ultrasonic probe is of a sector scanning type and is stored in the storage means. The number of stored transmission focus stages is plural, and the depth regions represented by the region data are
An ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that a shallower region in the depth direction has a narrower width in the depth direction.
【請求項3】 被検体内に超音波を送信するとともに該
被検体内で反射された超音波を受信して各受信信号を得
る、所定の方向に配列された複数の電気音響変換素子を
備えた超音波探触子、 被検体内に送信される超音波が被検体内の1つもしくは
順次複数の各深さに送信フォーカスが形成されるように
各所定のタイミングの送信パルスを複数の前記電気音響
変換素子に印加する送信手段、 被検体内の所定の深さに固定された、もしくは深さ方向
に順次移動する受信フォーカスが形成されるように、前
記各受信信号をそれぞれ遅延させて互いに加算する遅延
加算手段、および前記遅延加算手段から出力された互い
に加算された受信信号に基づいて前記被検体の断層像を
表示する表示手段を具備する超音波診断装置において、 被検体内の、1つもしくは複数の各深さに形成される送
信フォーカスの段数を設定するフォーカス段数設定手
段、および送信フォーカスの段数および前記超音波探触
子の種類に応じた、被検体内の1つもしくは複数の送信
フォーカスの各深さを表わすフォーカスデータおよび該
各深さに各送信フォーカスを形成する超音波が分担す
る、前記断層像の各深さ領域を表わす領域データを記憶
しておく記憶手段を具備し、 前記送信手段が、前記記憶手段に記憶された、前記フォ
ーカス段数設定手段により設定された前記段数および使
用される前記超音波探触子の種類に対応する前記フォー
カスデータに基づいて、該フォーカスデータが表わす1
つもしくは複数の各深さそれぞれに順次送信フォーカス
が形成される各タイミングの前記送信パルスを順次生成
するものであり、 前記表示手段が、前記記憶手段に記憶された、前記フォ
ーカス段数設定手段により設定された前記段数および使
用される前記超音波探触子の種類に対応する前記領域デ
ータに基づいて、該領域データが表わす1つもしくは複
数の各深さ領域毎の各部分断層像が合成された断層像を
表示するものであり、さらに、 前記記憶手段に記憶された、送信フォーカスの段数が複
数、かつ、前記超音波探触子の種類がリニア走査型ある
いはコンベックス走査型の場合の前記領域データが表わ
す前記各深さ領域が、深さ方向に浅い領域ほど広い深さ
方向の幅を有するものであることを特徴とする超音波診
断装置。
3. A plurality of electroacoustic transducers arranged in a predetermined direction, which transmit ultrasonic waves into a subject and receive ultrasonic waves reflected in the subject to obtain respective reception signals. The ultrasonic probe is configured to transmit a plurality of transmission pulses at predetermined timings so that the ultrasonic waves transmitted into the subject form a transmission focus at one or a plurality of depths in the subject. Transmitting means for applying to the electroacoustic transducer, each of the received signals is delayed and mutually delayed so as to form a receiving focus that is fixed at a predetermined depth in the subject or moves sequentially in the depth direction. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a delay addition means for adding and a display means for displaying a tomographic image of the subject based on the mutually added reception signals output from the delay addition means, Tsumo More specifically, a focus step number setting means for setting the step number of the transmission focus formed at each of a plurality of depths, and one or a plurality of steps in the subject according to the step number of the transmission focus and the type of the ultrasonic probe. The storage means is provided for storing focus data representing each depth of the transmission focus and area data representing each depth area of the tomographic image, which is shared by the ultrasonic waves forming each transmission focus at each depth. The focus data based on the focus data corresponding to the number of stages set by the focus stage number setting unit and the type of the ultrasonic probe used, which is stored in the storage unit. Represented by 1
One or a plurality of depths, the transmission pulse is sequentially generated at each timing at which a transmission focus is sequentially formed, and the display unit is set by the focus stage number setting unit stored in the storage unit. Based on the area data corresponding to the number of steps and the type of the ultrasonic probe used, partial tomographic images for each of the one or more depth areas represented by the area data are combined. For displaying a tomographic image, further, the number of stages of transmission focus stored in the storage means, and the region data when the type of the ultrasonic probe is linear scanning type or convex scanning type The ultrasonic diagnostic apparatus is characterized in that each of the depth regions represented by has a width in the depth direction that is wider as the region is shallower in the depth direction.
【請求項4】 被検体内に超音波を送信するとともに該
被検体内で反射された超音波を受信して各受信信号を得
る、所定の方向に配列された複数の電気音響変換素子を
備えた超音波探触子、 被検体内に送信される超音波が被検体内の1つもしくは
順次複数の各深さに送信フォーカスが形成されるように
各所定のタイミングの送信パルスを複数の前記電気音響
変換素子に印加する送信手段、 被検体内の所定の深さに固定された、もしくは深さ方向
に順次移動する受信フォーカスが形成されるように、前
記各受信信号をそれぞれ遅延させて互いに加算する遅延
加算手段、および前記遅延加算手段から出力された互い
に加算された受信信号に基づいて前記被検体の断層像を
表示する表示手段を具備する超音波診断装置において、 被検体内の、1つもしくは複数の各深さに形成される送
信フォーカスの段数を設定するフォーカス段数設定手
段、および送信フォーカスの段数および前記超音波探触
子の種類に応じた、被検体内の1つもしくは複数の送信
フォーカスの各深さを表わすフォーカスデータおよび該
各深さに各送信フォーカスを形成する超音波が分担す
る、前記断層像の各深さ領域を表わす領域データを記憶
しておく記憶手段を具備し、 前記送信手段が、前記記憶手段に記憶された、前記フォ
ーカス段数設定手段により設定された前記段数および使
用される前記超音波探触子の種類に対応する前記フォー
カスデータに基づいて、該フォーカスデータが表わす1
つもしくは複数の各深さそれぞれに順次送信フォーカス
が形成される各タイミングの前記送信パルスを順次生成
するものであり、 前記表示手段が、前記記憶手段に記憶された、前記フォ
ーカス段数設定手段により設定された前記段数および使
用される前記超音波探触子の種類に対応する前記領域デ
ータに基づいて、該領域データが表わす1つもしくは複
数の各深さ領域毎の各部分断層像が合成された断層像を
表示するものであり、さらに、 前記記憶手段に記憶された、送信フォーカスの段数が複
数、かつ、前記超音波探触子の種類がセクタ走査型の場
合の前記領域データが表わす前記各深さ領域が、深さ方
向に浅い領域ほど狭い深さ方向の幅を有するものである
ことを特徴とする超音波診断装置。
4. A plurality of electroacoustic transducers arranged in a predetermined direction for transmitting ultrasonic waves into a subject and receiving ultrasonic waves reflected in the subject to obtain respective reception signals. The ultrasonic probe is configured to transmit a plurality of transmission pulses at predetermined timings so that the ultrasonic waves transmitted into the subject form a transmission focus at one or a plurality of depths in the subject. Transmitting means for applying to the electroacoustic transducer, each of the received signals is delayed and mutually delayed so as to form a receiving focus that is fixed at a predetermined depth in the subject or moves sequentially in the depth direction. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a delay addition means for adding and a display means for displaying a tomographic image of the subject based on the mutually added reception signals output from the delay addition means, Tsumo More specifically, a focus step number setting means for setting the step number of the transmission focus formed at a plurality of depths, and one or a plurality of steps in the subject according to the step number of the transmission focus and the type of the ultrasonic probe. The storage means is provided for storing focus data representing each depth of the transmission focus and area data representing each depth area of the tomographic image, which is shared by the ultrasonic waves forming each transmission focus at each depth. The focus data based on the focus data corresponding to the number of stages set by the focus stage number setting unit and the type of the ultrasonic probe used, which is stored in the storage unit. Represented by 1
The transmission pulse is sequentially generated at each timing at which the transmission focus is sequentially formed at each of one or a plurality of depths, and the display unit is set by the focus stage number setting unit stored in the storage unit. Based on the area data corresponding to the number of steps and the type of the ultrasonic probe used, partial tomographic images for each of the one or more depth areas represented by the area data are combined. A tomographic image is displayed, further, the number of stages of transmission focus stored in the storage means is plural, and each of the regions represented by the area data when the type of the ultrasonic probe is a sector scanning type. depth region, the ultrasonic diagnostic apparatus you characterized in that with a narrow depth width shallower region in the depth direction.
【請求項5】 前記記憶手段に記憶された、送信フォー
カスの段数が2段の場合の前記フォーカスデータが、前
記表示手段に表示される断層像の深さ方向の略1/2の
位置および略3/4の位置の各深さを表わすデータであ
ることを特徴とする請求項1又は3記載の超音波診断装
置。
5. The focus data stored in the storage means when the number of stages of transmission focus is two is approximately half the position in the depth direction of the tomographic image displayed on the display means, and the focus data is substantially the same. the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 or 3, wherein that the data representing each depth position of 3/4.
【請求項6】 前記遅延加算手段が、被検体内の深い位
置で反射された超音波ほど、より多数の前記電気音響変
換素子で受信し、この受信により得られた受信信号を、
深さ方向に順次移動する受信フォーカスが形成されるよ
うに、順次変更された遅延パターンで遅延させて互いに
加算するものであることを特徴とする請求項1から4の
うちいずれか1項記載の超音波診断装置。
6. The delay-and-addition means receives more ultrasonic waves reflected at a deeper position in the subject by the electroacoustic conversion element, and the received signals obtained by the reception are:
5. The delay patterns sequentially changed so as to form a reception focus that sequentially moves in the depth direction, and the delay patterns are added to each other. Ultrasonic diagnostic equipment.
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