JP4219626B2 - 超音波断層画像生成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば超音波診断装置の血流表示を行うような画像表示装置等に関するものであり、特にＢモード（断層像表示）表示を行うものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
超音波診断装置は被験体から反射された超音波信号から断層像を表示するものであって、特にリアルタイムで断層像を表示する方式をＢモードと呼んでいる。
【０００３】
Ｂモードにおいては、被験体の組織は良好に表示することができるが、血管を流れる血流を表示する場合、画像が不鮮明になってしまうという不具合があり、この不具合を解消するため、デジタル技術を用いた以下のような試みがなされている。図１０はこの従来の超音波診断装置の血流表示方法を示す動作説明図である。これは ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｇｅｍｅｄｉｃａｌｓｙｓｔｅｍｓ．ｃｏｍ／ｒａｄ／ｕｓ／ｅｄｕｃａｔｉｏｎ／ｍｓｕｔｕｔ４．ｈｔｍｌに掲載されているＢフローと呼ばれる手法である。
【０００４】
以下、図１０を参照して従来の超音波診断装置の動作を説明する。まずエンコーダ２０から超音波ビームを発信する。人体２で反射された超音波（以下、エコーと呼ぶ）はデコーダ２１で解読され、その後Ｂモードで表示される。
【０００５】
ここで、図１６に示すように、組織１６０より血流１６１は被験体の奥にあるので、入射する超音波ビーム１６２に対し、血流エコー１６３ｂと組織エコー１６３ａとは時差を持って返って来るので、それぞれ識別できる。血流エコーは組織エコーに比べ微弱なので、この受信時に感度を上げる。反射エコーに時差が生じる理由は、組織エコーが血管壁からの反射、血流エコーが血管内の主に赤血球からの散乱によるためである。また、エンコーダ２０、デコーダ２１を用いるのは微弱な反射エコーを識別し、重ね合わせるためである。つまりエンコードしたパターンにあわせて、受信時に”１”の場合のタイミングの信号を加算し、これを受信エコーとみなす。なお、図１６において、組織１６０の厚みに基づく反射エコーは、正確には組織表面と血流の境界面との２つであるが、簡単のため後者のみを示した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成では、血流エコーと組織エコーの時差により両者を識別しているので、これらが隣接する場合には分離できない。つまり血管壁付近の血流、あるいは細い血管での血流の表示が困難である。また血流エコーと組織エコーが隣接しているので、増幅度の調整が難しい。例えば、血流にあわせて増幅度を上げれば、全体が明るくなりすぎて、白っぽい画像になる可能性がある。
【０００７】
要するに、従来の超音波断層画像の表示においては、Ｂモードで被験体全体の断層画像を生成しようとすると、血流の鮮明な画像を得ることができない。
【０００８】
一方、ドップラー効果を用いて、受信した超音波信号から、組織の反射波と血流反射波との位相差を取り出し、これに基づいて血流部分の速度情報、すなわち流れの方向、強さの情報を算出し、流れの速度に応じたカラー画像を生成して、これをＢモードにて得られた画像に重畳して表示することにて対応していた。この技術はカラーフローと呼ばれ、例えば基礎超音波医学(医師薬出版株式会社)Ｐ５５-Ｐ５７や、米国特許４，６２２，９７７に開示されている。
【０００９】
しかしながら、このカラーフローには、自己相関演算、高速フーリエ変換などの複雑かつ、多大な演算量を要する専用の画像処理手段が必要となり、装置全体の複雑化、高コスト化を招くものとなっていた。また、カラーフローは、血流そのものを表示するわけでないので、得られた画像は臨場感に乏しい。
【００１０】
本発明は上記問題点に鑑み、簡易かつ安価な構成により、被験体の組織と血流とを確実に判別可能となるよう鮮明にＢモード表示できる超音波断層画像表示装置を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、第１の本発明は、超音波を被験体に送信する超音波送信手段と、
前記被験体から反射した超音波を受信して超音波信号とする超音波受信手段と、
前記超音波信号を、少なくとも３つの異なる周波数帯域毎に成分抽出するフィルタ手段と、
前記抽出された第１周波数帯域の超音波信号成分と、前記抽出された複数の第２周波数帯域の超音波信号成分とに基づき、前記被験体のＢモード表示による超音波断層画像を生成する画像生成手段とを備え、
前記被験体は人体であり、
前記第１周波数帯域は、前記人体の組織のエコーの周波数帯域であって、前記送信時の周波数帯域を中心とするものであり、
前記第２周波数帯域は、前記人体内の血流のエコーの周波数帯域であって、前記第１周波数帯域より高い周波数帯域と、前記第１周波数帯域より低い周波数帯域とを有するものである、超音波断層画像生成装置である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
（実施の形態１）
以下本発明の実施の形態１の血流画像生成方法について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態１における血流画像生成方法の動作を模式的に説明するための図、図２は同実施の形態における帯域通過フィルタ手段の特性図、図３は同実施の形態におけるＢ（断層像表示）モードの表示イメージ図、図４はこの生成方法を実現する超音波診断装置の構成図である。
【００２８】
これらの図において１は送信手段、２は人体、３ａ，３ｂは帯域通過フィルタ手段、４はＢモード表示画面、５は血流、６は血管壁である。また１０は超音波を送出・受信する送受信部、１１はＡＤ変換部、１２は帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）部、１３は検波部、１４は増幅部、１５は低域通過フィルタ（ＬＰＦ）部、１６は画像生成部、１７は画像生成部１６が生成した画像をフレーム単位で蓄積するフレームメモリ（ＦＭ）部、１８は表示部である。
【００２９】
図１により、本実施の形態による血流画像生成方法を説明する。まず送信手段１から中心周波数Ｆｓの超音波ビームを発信する。これは人体２の内部の音響インピーダンスの変わる部分で反射する。人体２において、内臓や血管、骨格等の組織は静止物なので、ここからの反射波（組織エコーと呼ぶ）の中心周波数はＦｓのままである。
【００３０】
一方、人体２内にて、血流は血管内を動いているので、ここからの反射波（血流エコーと呼ぶ）はドップラー偏移を受け、その中心周波数は送信波の中心周波数Ｆｓとは異なるＦｂとなる。反射は主に赤血球からの散乱による。送信点より遠ざかる場合はＦｂ＜Ｆｓ，近づく場合はＦｂ＞Ｆｓとなる。またＦｓとＦｂの差はドップラー偏移周波数と呼ばれる。
【００３１】
反射波は組織エコーと血流エコーが混じった状態なので、次に帯域通過フィルタ手段３ａ，３ｂでこれらを分離する。図２は帯域通過フィルタ手段３ａ，３ｂの周波数特性である。帯域通過フィルタ手段３ａはＦｓ、帯域通過フィルタ手段３ｂはＦｂを中心とした周波数帯域のみ通過させる。これにより組織エコーと血流エコーが別々に取り出せるので、これらを合成してＢモードで表示する。
【００３２】
デジタル技術の進展により、帯域通過フィルタ手段３ａ，３ｂとして優れたカットオフ特性を有するフィルタが実現できるので、図３に示すようにＢモード表示画面４上に組織である血管壁６と、血管壁６内を流れる血流５とが同時に表示される。
【００３３】
このとき、反射波は組織エコーの中心周波数Ｆｓおよび血流エコーの中心周波数Ｆｂをそれぞれ中心とした帯域のみを通過しており、ノイズの原因となる他の周波数成分はカットされている。これにより、組織と血流とそれぞれを鮮明に表示することができる。
【００３４】
次に図４により、前記血流画像生成方法を実現する超音波診断装置について説明する。
【００３５】
送受信部１０から超音波ビームを周波数Ｆｓで発信し、図示しない人体からの組織エコーおよび血流エコーを受信する。組織エコーの中心周波数はＦｓ、血流エコーの中心周波数はＦｂである。これら２種類のエコーを含むエコーをＡＤ変換部１１でデジタル信号に変換する。ここまでをフロントエンド部と呼ぶ。
【００３６】
次に帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）部１２で特定の周波数帯域のみを通過させる。ここで、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）部１２は帯域通過フィルタ手段３ａおよび帯域通過フィルタ手段３ｂの二つのフィルタ手段を有し、帯域通過フィルタ手段３ａは入力したエコーからＦｓを、また帯域通過フィルタ手段３ｂはＦｂを中心とした周波数帯域のみをそれぞれ通過させ、組織エコーと血流エコーとを独立して抽出する。
【００３７】
帯域通過フィルタ手段３ａを通過して得られた組織エコーと帯域通過フィルタ手段３ｂを通過して得られた血流エコーとは再び重ね合わせられて、検波部１３に送り込み、ここで検波が行われる。エコーは振幅変調されたものとみなせるので、直交検波などにより包絡線を取り出す。
【００３８】
次に増幅部１４で、検波された信号を増幅する。超音波エコーのダイナミックレンジは極めて広いので、入出力関係がリニアでなく、対数になるような増幅を行い、特定の範囲に信号強度を収める。さらに低域通過フィルタ（ＬＰＦ）部１５により高周波成分を取り除く。ここではＡＤ変換時のサンプリング周波数の１／２倍以下を通過させる。このＢＰＦ部１２からＬＰＦ部１５までを中間処理部と呼ぶ。
【００３９】
続いて画像生成部１６でモニタに表示可能な画像を生成する。中間処理部から受けたデータが極座標系の場合は直交座標への変換を行う。また画素が疎な部分では補間処理などを行う。生成後のデータをフレームメモリ（ＦＭ）部１７に一時蓄積した後、表示部１８にＢモードで動画表示する。
【００４０】
ここで、帯域通過フィルタ手段３ｂの中心周波数Ｆｂの設定について説明を行う。設定は、マニュアルまたは自動にて行う。ドップラー偏移周波数を与える中心周波数Ｆｂは、測定開始時では不明であるから、まず、帯域通過フィルタ手段の通過帯域をあらかじめ広めに設定して、全周波数帯域において超音波ビームの反射エコーの受信を行い、送信時の超音波ビームの中心周波数Ｆｓを含む所定幅の周波数帯域において、所定のレベル以上の信号成分をスキャンする。このスキャン動作は、Ｂモード表示画面を見ながら行われ、上記信号成分を見つけたら、その信号成分がある周波数を中心周波数Ｆｂとして定める。あるいはＢモード表示画面を見ながら中心周波数Ｆｂを動かし、血流が鮮明に表示されるように調整する。このスキャン動作は、利用者が直接Ｂモード表示画面をみることでマニュアル的に行ってもよいし、所定の解析手段を用いて、自動的に行わせるようにしてもよい。
【００４１】
一方、自動の場合はドップラー偏移を自動的に計測して中心周波数Ｆｂを設定する方法などが考えられる。すなわち、入力したエコーをフーリエ変換等の手法で周波数解析することにより、中心周波数Ｆｓおよび中心周波数Ｆｂに対応する超音波ビームの波形のピークを含むパワースペクトルを得ることができる。このパワースペクトルと既知である中心周波数Ｆｓとに基づき、中心周波数Ｆｂを算出することができる。
【００４２】
いずれの場合もデジタル技術の進展により、フィルタの中心周波数、通過帯域を可変にすることは比較的容易に実現可能である。
【００４３】
以上のように本実施の形態によれば、組織エコーと血流エコーを周波数領域で分離するため、これらを同時にＢモードでリアルタイム表示する場合、組織と血流が物理的に近い位置にある場合でも識別可能となり、また鮮明に表示することができる。
【００４４】
また、ドップラー効果を使用して血流部分の流れの方向、強さを算出し、流れの速度に応じたカラー画像を生成して、Ｂモードの画像に重畳する従来の方法は、カラー画像を得るのに自己相関演算、高速フーリエ変換などの複雑な処理が必要で、多大な演算量を要するが、これに比べ本実施の形態はドップラー効果を利用するが、Ｂモードのみを用いて組織、血流両方の画像を生成するので、計算量も少なくてすみ、低コストで実現できる。
【００４５】
上記の実施の形態は、ＢＰＦ部１２において、帯域通過フィルタ手段３ａおよび帯域通過フィルタ手段３ｂの二つのフィルタ手段でそれぞれ取り出した組織エコーおよび血流エコーを合波させ、検波部１３にて合成波を検波したのち、バックエンド部にて組織、血流両方の動画像を得るようにしたものである。
【００４６】
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２の血流画像生成方法について、図面を参照しながら説明する。実施の形態１との差異を中心に説明する。図６は本発明の実施の形態２における血流画像生成方法の動作説明図、図７は同実施の形態における帯域通過フィルタ手段の特性図である。
【００４７】
以上のような本実施の形態の動作は、次のようなものである。実施の形態１同様、まず送信手段１から中心周波数Ｆｓの超音波ビームを発信し、中心周波数Ｆｓの組織エコーと、中心周波数Ｆｂの血流エコーが返ってくる。これら組織エコーと血流エコーは混じった状態なので、帯域通過フィルタ手段３ｃでこれらを分離する。図７に示す様に帯域通過フィルタ手段３ｃは、入力した信号から、本発明の第１通過帯域に相当する中心周波数Ｆｓを中心とする帯域と、本発明の第２通過帯域に相当する中心周波数Ｆｂを中心とする帯域の２つの帯域のみを通過させる。これにより組織エコーと血流エコーが独立して取り出せるので、これらを合成してＢモードで表示する。
【００４８】
帯域通過フィルタ手段３ｃは、第１通過帯域と第２通過帯域の２つの通過帯域を有する一個のフィルタであって、そのカットオフの特性は、一つの通過帯域を有する二つの帯域通過フィルタ手段３ａ、３ｂをＢＰＦ部１２として用いた実施の形態１のものに比べ劣化するが、帯域通過フィルタ手段が１個で済むため、実現時の構成が簡易となる利点がある。
【００４９】
ここで、図１３に、本実施の形態の血流画像生成方法を用いた超音波診断装置の構成図を示す。図１３において図４と同一部または相当部には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。また、ＢＰＦ部１２’は一個の帯域通過フィルタ手段３ｃを備えた点が異なる。この超音波診断装置は、上述した動作を行う帯域通過フィルタ手段３ｃを有するＢＰＦ部１２’を除けば、実施の形態１と同様の動作を行う。
【００５０】
（実施の形態３）
次に本発明の実施の形態３の血流画像生成方法について、図面を参照しながら説明する。実施の形態１，２との差異を中心に説明する。図８は本発明の実施の形態３における帯域通過フィルタ手段の特性図、図９（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ同実施の形態におけるタイミングチャート図である。また、図１４は本発明の実施の形態２における血流画像生成方法の動作説明図である。
【００５１】
血流画像生成方法の動作を、図１４を参照して説明する。実施の形態２同様、まず送信手段１から中心周波数Ｆｓの超音波ビームを人体２に発信すると、人体２からは、中心周波数Ｆｓの組織エコーと、中心周波数Ｆｂの血流エコーが返ってくる。これら組織エコーと血流エコーは混合波となった状態なので、２つの通過帯域を有する一個のフィルタである帯域通過フィルタ手段３ｄでこれらを時間的に分離する。すなわち、各エコーを同時ではなく、時間差をおいて抽出する。
【００５２】
図８に示すように、帯域通過フィルタ手段３ｄは２種類のフィルタ特性ａ、ｂを有し、それらを時間により切り替えて、一度の動作においては、２種類のフィルタ特性のうち、いずれか一方だけを用いるようにする。フィルタ特性ａは中心周波数Ｆｓを中心とする帯域を、またフィルタ特性ｂは中心周波数Ｆｂを中心とする帯域を通過させるもので、それぞれ組織エコー、血流エコーを通過させるために用いられる。
【００５３】
フィルタ特性の切り替えは図９（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す様に行う。図９（ａ）に示すように、送信手段１からは、一定時間毎に超音波信号（短い波）を送出する。すると人体２からは一定間隔でエコーが返ってくる。これは図９（ｂ）に示すように、組織エコーと血流エコーが混在した混合波となる。
【００５４】
これに対して順次フィルタ特性を特性ａ、特性ｂ、特性ｂ、特性ｂと、特性ａと特性ｂとで１：３の比で切り替えて、前記の混合波を通過させる。特性ａに切り替えられている時は組織エコー、特性ｂに切り替えられている時は血流エコーがそれぞれ選択的に通過されるので、上記の切り替え順序によって、入力された混合波からは、組織エコー、血流エコー、血流エコー、血流エコーの順に抽出が行われ、図９（ｃ）に示すようなフィルタ通過後の波形が得られる。
【００５５】
結局、組織エコーと血流エコーが時分割で取り出せるので、これらを合成してＢモードで表示する。
【００５６】
本実施の形態によれば、帯域通過フィルタ手段３ｄのカットオフの特性は実施の形態１と同様のものが得られる上、一個の帯域通過フィルタによって実現できるという利点もある。動画像を得る場合、組織エコーについては間欠的に受信することになるので、この部分のフレームレートが低下することになるが、組織は静止部なので得られた画像への悪影響は少ない。
【００５７】
ここで図１５に、本実施の形態の血流画像生成方法を用いた超音波診断装置の構成図を示す。図１５において図４と同一部または相当部には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。また、ＢＰＦ部１２″は、上記の帯域通過フィルタ手段３ｄを有する。この超音波診断装置は、上述した動作を行う帯域通過フィルタ手段３ｃを有するＢＰＦ部１２″を除けば、実施の形態１と同様の動作を行う。
【００５８】
なお、上記の説明においては、フィルタ特性ａとフィルタ特性ｂとの選択比率は１：３であるとして説明を行ったが、選択比率はこの数値に限定されるものではない。また、同率でもよい。ただし、動画表示の点からは、フィルタ特性ｂの選択回数のほうが多くなるような比であることが望ましい。
【００５９】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４による超音波診断装置は、フロントエンド部は実施の形態１と同様であるが、中間処理部およびバックエンド部が２重化されており、血流エコーの画像と、組織エコーの画像とをそれぞれ独立して生成できるようにしたものである。
【００６０】
図１１は、本実施の形態の血流画像生成方法を実現する超音波診断装置の構成図である。図１１において、図４と同一部または相当部には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。また、３０は受信波から血流エコーと組織エコーとをそれぞれ抽出するＢＰＦ部、１３ａは組織エコーの検波を行う第１検波部、１４ａは検波された信号の増幅を行う第１増幅部、１５ａは高周波成分を取り除く低域通過フィルタ（ＬＰＦ）部であって、さらに１３ｂは血流エコーの検波を行う第２検波部、１４ｂは検波された信号の増幅を行う第２増幅部、１５ｂは高周波成分を取り除く低域通過フィルタ（ＬＰＦ）部である。
【００６１】
さらにＢＰＦ部３０は、帯域通過フィルタ手段３０ａおよび帯域通過フィルタ手段３０ｂの二つのフィルタ手段を有し、帯域通過フィルタ手段３０ａは入力したエコーからＦｓ、また帯域通過フィルタ手段３０ｂはＦｂを中心とした周波数帯域のみをそれぞれ通過させ、組織エコーと血流エコーとを独立してそれぞれ抽出する。ただし実施の形態１とは、帯域通過フィルタ手段３０ａが抽出した組織エコーはそのまま第１検波部１３ａへ出力され、帯域通過フィルタ手段３０ｂが抽出した血流エコーはそのまま第２検波部１３ｂへ出力される点が異なる。以上が本実施の形態の中間処理部を構成する。
【００６２】
次に、１６ａは第１ＬＰＦ部１５ａから出力された信号から画像を生成する第１画像生成部で、１８ａは第１画像生成部が生成した画像を表示する第１表示部である。また、１６ｂは第２ＬＰＦ部１５ｂから出力された信号から画像を生成する第２画像生成部で、１８ｂは第２画像生成部が生成した画像を表示する第２表示部である。以上が本実施の形態のバックエンド部を構成する。
【００６３】
また、図５は同超音波診断装置の増幅部１４ａ、１４ｂの特性図である。
【００６４】
以上のような構成を有する、本実施の形態による超音波診断装置の動作は、次のようなものである。送受信部１０およびＡＤ変換部１１の動作は実施の形態１と同様である。
【００６５】
次に帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）部３０において、帯域通過フィルタ手段３０ａは入力したエコーからＦｓを中心とした周波数帯域のみを通過させ、組織エコーとして第１検波部１３ａへ出力する。また帯域通過フィルタ手段３０ｂはＦｂを中心とした周波数帯域のみを通過させ、血流エコーとして第２検波部１３ａへ出力する。
【００６６】
以下、組織エコー側を中心に説明を行う。帯域通過フィルタ手段３０ａにて抽出された組織検波部１３ａに送り込み、ここで検波が行われる。エコーは振幅変調されたものとみなせるので、直交検波などにより包絡線を取り出す。
【００６７】
次に増幅部１４ａで、検波された信号を増幅する。超音波エコーのダイナミックレンジは極めて広いので、入出力関係がリニアでなく、対数になるような増幅を行い、特定の範囲に信号強度を収める。さらに低域通過フィルタ（ＬＰＦ）部１５ａにより高周波成分を取り除く。ここではＡＤ変換時のサンプリング周波数の１／２倍以下を通過させる。
【００６８】
続いて第１画像生成部１６ａでモニタに表示可能な画像を生成する。中間処理部から受けたデータが極座標系の場合は直交座標への変換を行う。また画素が疎な部分では補間処理などを行う。最後に、第１表示部１８ａに生成した画像を表示する。
【００６９】
以上の動作により、人体の組織部だけの超音波断層画像を得ることができる。
【００７０】
また、血流エコー側については、第２検波部１３ｂが第１検波部１３ａに、第２増幅部１４ｂが第１増幅部１４ａに、第２ＬＰＦ部１５ｂが第１ＬＰＦ部１５ａに、第２画像生成部１６ｂが第１画像生成部１６ａに、第２表示部１８ｂが第１表示部１８ａにそれぞれ対応した動作を行うことにより、人体の血流の超音波断層画像を得ることができる。ここで増幅部１４ａと１４ｂとは同じ特性でもよいが、図５に示す特性のほうがより望ましい。すなわち、血流エコーの場合、入力が小さな範囲では、組織エコーより増幅度を上げるようにする。血流エコーのほうが組織エコーより弱いので、血流エコー側の増幅度を上げることにより、血流エコーが強調された画像を得ることができる。
【００７１】
上記の動作においては、組織部の超音波断層画像と血流の超音波断層画像とが独立した静止画として得ることができ、血流と組織との識別が容易になる。
【００７２】
なお、本実施の形態は、図１２に示すような構成として実現してもよい。図１２に示す構成例は、第１画像生成部１６ａが生成した人体の組織部の超音波断層画像と、第２画像生成部１６ｂが生成した人体の血流の超音波断層画像とを画像合成部３１にて合成し、一枚の合成画像として得るようにしたものである。得られた合成画像は、実施の形態１と同様に、フレームメモリ（ＦＭ）部１７に一時蓄積した後、表示部１８にＢモードで動画表示する。
【００７３】
この構成例では、実施の形態１のように、組織と血流とを同時にリアルタイム表示できるが、第１画像生成部１６ａ、第１画像生成部１６ｂにおいて、組織と血流の各画像を独立して生成するようにした点が異なる。これにより、各画像において、輪郭強調、輝度強調等の画像処理を行い、合成して得られた動画像において、人体における組織と血流との際をより明確にして表示できるという効果がある。このとき、第１画像生成部１６ａにて生成した組織の画像を画像処理して、第２画像生成部１６ｂにて生成した血流の画像は画像処理しないようにしてもよいし、その逆でもよい。また、第１画像生成部１６ａが生成した画像と第２画像生成部１６ｂで生成した画像の両方を画像処理するようにしてもよい。
【００７４】
なお、図１２に示す構成例は、フレームメモリ１７を備え、動画表示を行うものとして説明を行ったが、フレームメモリ１７は省略し、合成画像を静止画として得るようにしてもよい。
【００７５】
また、本実施の形態においては、図１１，図１２に示す構成例のいずれにおいても、ＢＰＦ部３０は実施の形態１と同様、帯域通過フィルタ手段３０ａと帯域通過フィルタ手段３０ｂの２つの帯域通過フィルタ手段を備えたものとして説明を行ったが、ＢＰＦ部３０は、実施の形態２の帯域通過フィルタ手段３ｃや実施の形態３の帯域通過フィルタ手段３ｄと同様の構成にて実現してもよい。
【００７６】
なお、上記の各実施の形態において、送受信部１は本発明の超音波送信手段および超音波受信手段に相当する。また、ＢＰＦ部１２，１２’、１２″、３０は本発明のフィルタ手段に相当する。また、中間処理部および画像生成部１６，第１画像生成部１６ａ、第２画像生成部１６ｂは本発明の画像生成手段に相当する。また、画像合成部３１は本発明の画像処理手段および画像合成手段に相当する。また、帯域通過フィルタ手段３ａは本発明の第１サブフィルタに相当し、帯域通過フィルタ手段３ｂは本発明の第２サブフィルタに相当する。また、帯域通過フィルタ手段３ｃおよび３ｄは本発明のフィルタ手段に相当する。また、組織エコーを通過させる帯域は本発明の第１周波数帯域に相当し、血流エコーを通過させる帯域は本発明の第２周波数帯域に相当する。
【００７７】
また、人体２、人体内の組織および血流は本発明の被験体に相当し、血流は本発明のドップラー偏移を与える動きを有する被験体に相当する。
【００７８】
また、上記の各実施の形態においては、帯域通過フィルタ手段は、第１のサブフィルタに相当する帯域通過フィルタ手段３ａおよび第２のサブフィルタに相当する帯域通過フィルタ手段３ｂの２つであるとして説明を行ったが、本発明の第２サブフィルタは、２つ以上であってもよく、これら複数の第２フィルタが、第２周波数帯域として、第１の周波数帯域より高い周波数帯域および第１の周波数帯域より低い周波数帯域のそれぞれにおいて、エコーを通過させるようにしてもよい。この場合、人体内の組織から遠ざかる血流と近づく血流とをそれぞれ同時に表示することができ、被験体における乱流、逆流の観察が可能となる。なお、複数の第２周波数帯域は、第１の周波数帯域より高い周波数帯域のみから構成されていてもよいし、第１の周波数帯域より低い周波数帯域のみから構成されていてもよいことは言うまでもない。
【００７９】
また、帯域通過手段フィルタ３ｃが、上記の第２のサブフィルタと同様、複数の第２周波数帯域を備えた構成としてもよく、帯域通過手段フィルタ３ｄのフィルタ特性が、上記の第２のサブフィルタと同様、複数の第２周波数帯域に対応した備えた構成としてもよい。
【００８０】
また、本発明のドップラー偏移を与える動きを有する被験体は血流に限定するものではなく、人体内に存在する、リンパ球などの体液の流れであってもよい。また、被験体は人体に限定するものではなく、配管部を有する機械と、その配管内を通過する流体などであってもよい。したがって、本発明は人体の血流表示や超音波診断に限定されるものではなく、製品検査等に用いるようにしてもよい。
【００８１】
【発明の効果】
以上のように本発明は、Ｂモードを用いた超音波断層画像において、被験体の静止部分と動きを有する部分とを同時にかつ鮮明に動画表示することができる。
【００８２】
また、本発明は、Ｂモードを用いた超音波断層画像において、被験体の静止部分と動きを有する部分とを容易に識別して示すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における血流画像生成方法の動作説明図である。
【図２】本発明の実施の形態１における帯域通過フィルタ手段の特性図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるＢ（断層像表示）モードの表示イメージ図である。
【図４】本発明の実施の形態１の血流画像生成方法を実現する超音波診断装置の構成図である。
【図５】本発明の実施の形態４における増幅部１４ａ、１４ｂの特性図である。
【図６】本発明の実施の形態２における血流画像生成方法の動作説明図である。
【図７】本発明の実施の形態２における帯域通過フィルタ手段３ｃの特性図である。
【図８】本発明の実施の形態３における帯域通過フィルタ手段３ｄの特性図である。
【図９】（ａ）本発明の実施の形態３における帯域通過フィルタ手段３ｄのフィルタ特性の選択切り替えを示すタイミングチャート（送波側）図である。
（ｂ）本発明の実施の形態３における帯域通過フィルタ手段３ｄのフィルタ特性の選択切り替えを示すタイミングチャート（受波側）図である。
（ｃ）本発明の実施の形態３における帯域通過フィルタ手段３ｄのフィルタ特性の選択切り替えを示すタイミングチャート（フィルタ通過後）図である。
【図１０】従来の技術による超音波診断装置の血流表示方法を示す動作説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態４における超音波診断装置の構成図である。
【図１２】本発明の実施の形態４における超音波診断装置の他の構成例を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態２における超音波診断装置の構成図である。
【図１４】本発明の実施の形態３における血流画像生成方法の動作説明図である。
【図１５】本発明の実施の形態３における超音波診断装置の構成図である。
【図１６】従来の技術による超音波診断装置の血流表示方法を示すための説明図である。
【符号の説明】
１ 送信手段
２ 人体
３ａ，３ｂ 帯域通過フィルタ手段
４ Ｂモード表示画面
５ 血流
６ 血管壁
１０ 送受信部
１１ ＡＤ変換部
１２ 帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）部
１３ 検波部
１４ 増幅部
１５ 低域通過フィルタ（ＬＰＦ）部
１６ 画像生成部
１７ フレームメモリ（ＦＭ）部
１８ 表示部
２０ エンコーダ
２１ デコーダ

Claims (1)

1. 超音波を被験体に送信する超音波送信手段と、
   前記被験体から反射した超音波を受信して超音波信号とする超音波受信手段と、
   前記超音波信号を、少なくとも３つの異なる周波数帯域毎に成分抽出するフィルタ手段と、
   前記抽出された第１周波数帯域の超音波信号成分と、前記抽出された複数の第２周波数帯域の超音波信号成分とに基づき、前記被験体のＢモード表示による超音波断層画像を生成する画像生成手段とを備え、
   前記被験体は人体であり、
   前記第１周波数帯域は、前記人体の組織のエコーの周波数帯域であって、前記送信時の周波数帯域を中心とするものであり、
   前記第２周波数帯域は、前記人体内の血流のエコーの周波数帯域であって、前記第１周波数帯域より高い周波数帯域と、前記第１周波数帯域より低い周波数帯域とを有するものである、超音波断層画像生成装置。

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