JP4257259B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents

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本発明は、超音波診断装置に関し、特に、各送信ビームごとに複数の受信ビームを形成する並列同時受信の技術に関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to a parallel simultaneous reception technique for forming a plurality of reception beams for each transmission beam.

超音波診断装置において、超音波画像のフレームレートを向上させる技術として、多方向の並列同時受信が知られている。図8は並列同時受信を説明するための図であり、図8(A)には4方向同時受信の概念図が示され、また、図8(B)には2方向同時受信の概念図が示されている。多方向の並列同時受信では、一つの送信ビームから複数の受信ビームが形成される。つまり、図8(A)に示す4方向同時受信では、一つの送信ビームから4つの受信ビームが形成される。例えば、送信ビームTから4つの受信ビームR〜Rがほぼ同時に(送受の1セットとして)形成される。また、図8(B)に示す2方向同時受信では、一つの送信ビームから2つの受信ビームが形成される。例えば、送信ビームTから2つの受信ビームR,Rがほぼ同時に形成される。 Multidirectional parallel simultaneous reception is known as a technique for improving the frame rate of an ultrasonic image in an ultrasonic diagnostic apparatus. FIG. 8 is a diagram for explaining parallel simultaneous reception. FIG. 8A shows a conceptual diagram of four-way simultaneous reception, and FIG. 8B shows a conceptual diagram of two-way simultaneous reception. It is shown. In multi-directional parallel simultaneous reception, a plurality of reception beams are formed from one transmission beam. That is, in the four-direction simultaneous reception illustrated in FIG. 8A, four reception beams are formed from one transmission beam. For example, four reception beams R 1 to R 4 are formed almost simultaneously (as one set of transmission and reception) from the transmission beam T 1 . In the two-way simultaneous reception shown in FIG. 8B, two reception beams are formed from one transmission beam. For example, two reception beams R 1 and R 2 are formed almost simultaneously from the transmission beam T 1 .

並列同時受信で形成された超音波画像では、縞状アーチファクト(縞模様)の発生が懸念される。その主な原因は、複数の受信ビーム間における受信感度の差異や受信ビーム同士の相関の強弱にある。   In an ultrasonic image formed by parallel simultaneous reception, there is a concern about the occurrence of striped artifacts (striped pattern). The main cause is a difference in reception sensitivity between a plurality of reception beams and the strength of correlation between reception beams.

多方向の並列同時受信では、一つの送信ビームが比較的広い範囲に送信される。このため、送信ビームが方位方向に広がって送波される。例えば、図8(A)に示すように、各送信ビームT,Tは、その中心付近において強い振幅を持ち、中心から方位方向外側へ広がるとともに振幅が小さくなる。その結果、この送信ビームの反射波として形成される各受信ビームは、中心付近において比較的強い振幅となり、方位方向外側において比較的小さい振幅となる。例えば、図8(A)の送信ビームTから得られる4本の受信ビームのうち、方位方向の中央に位置する受信ビームR,Rは比較的強い振幅となり、方位方向の外側に位置する受信ビームR,Rは比較的弱い振幅となる。こうして、4方向同時受信では、図8(A)に示すように、方位方向における送受信総合感度の強弱が、弱強強弱弱強強弱・・・と繰り返し発生する。この強弱の繰り返しが超音波画像上において縞模様となって現れてしまう。 In multidirectional parallel simultaneous reception, one transmission beam is transmitted over a relatively wide range. For this reason, the transmission beam spreads in the azimuth direction and is transmitted. For example, as shown in FIG. 8A, each of the transmission beams T 1 and T 2 has a strong amplitude in the vicinity of the center thereof, and the amplitude decreases from the center toward the outer side in the azimuth direction. As a result, each reception beam formed as a reflected wave of the transmission beam has a relatively strong amplitude near the center and a relatively small amplitude outside the azimuth direction. For example, among the four reception beams obtained from the transmission beam T 1 in FIG. 8A, the reception beams R 2 and R 3 located at the center in the azimuth direction have a relatively strong amplitude and are located outside the azimuth direction. The received beams R 1 and R 4 have a relatively weak amplitude. Thus, in the four-direction simultaneous reception, as shown in FIG. 8A, the strength of transmission / reception total sensitivity in the azimuth direction is repeatedly generated as weak strong strong weak strong strong and weak. This repetition of strength and weakness appears as a striped pattern on the ultrasonic image.

また、同じ送信ビームから形成される受信ビーム同士はビーム間の相関が強い。例えば、図8(B)に示すように、同じ送信ビームTに対応する受信ビームR,R間の相関は比較的強く、異なる送信ビームT,Tにそれぞれ対応する受信ビームR,R間の相関は比較的弱い。このため、2方向同時受信では、図8(B)に示すように、方位方向における受信ビーム間の相関の強弱が、強弱強弱強・・・と繰り返し発生する。この強弱の繰り返しが超音波画像上において縞模様となって現れてしまう。 Further, reception beams formed from the same transmission beam have a strong correlation between the beams. For example, as shown in FIG. 8B, the correlation between the reception beams R 1 and R 2 corresponding to the same transmission beam T 1 is relatively strong, and the reception beams R corresponding to the different transmission beams T 1 and T 2 , respectively. The correlation between 2 and R 3 is relatively weak. For this reason, in the two-way simultaneous reception, as shown in FIG. 8B, the strength of the correlation between the reception beams in the azimuth direction is repeatedly generated as strong, weak, strong, and strong. This repetition of strength and weakness appears as a striped pattern on the ultrasonic image.

従来から、並列同時受信で発生する縞模様を除去するための技術がいくつか知られている。例えば、並列受信した複数の受信ビーム間で重み付け加算を行う手法など(特許文献1参照)が挙げられる。また、受信ビーム(受信信号)のゲインを調整して縞模様を除去する手法(特許文献2参照)や、超音波画像の各フレームごとに送受信ビームパターンをシフトさせて縞模様を除去する手法(特許文献3参照)なども知られている。   Conventionally, several techniques for removing a stripe pattern generated by parallel simultaneous reception are known. For example, there is a method of performing weighted addition between a plurality of reception beams received in parallel (see Patent Document 1). In addition, a technique for removing the stripe pattern by adjusting the gain of the received beam (received signal) (see Patent Document 2), and a technique for removing the stripe pattern by shifting the transmission / reception beam pattern for each frame of the ultrasonic image (see FIG. Patent Document 3) is also known.

特開昭61−135641号公報Japanese Patent Laid-Open No. 61-135641 特開平6−225883号公報JP-A-6-225883 特開平10−118063号公報JP-A-10-118063

複数の受信ビーム間で重み付け加算を行って縞模様を除去する場合、例えば、並列同時受信した複数の受信ビームの平均を取ることにより、送受信総合感度の強弱や受信ビーム間の相関の強弱が緩和され、縞模様を除去することができる。その反面、平均化により超音波画像の方位方向の分解能(方位分解能)が低下してしまう。特に、同時受信ビーム本数が多く平均化対象のビーム本数が多い場合に方位分解能の低下が顕著になる。このため、方位分解能の低下などの副作用を伴わずに縞模様を除去して画質を向上させる新たな技術が望まれていた。   When weighted addition is performed between multiple receive beams to remove the stripe pattern, for example, by averaging the multiple receive beams received simultaneously in parallel, the strength of the transmission / reception overall sensitivity and the strength of the correlation between the receive beams are alleviated. And striped patterns can be removed. On the other hand, averaging reduces the resolution in the azimuth direction (azimuth resolution) of the ultrasound image. In particular, when the number of simultaneously received beams is large and the number of beams to be averaged is large, the reduction in azimuth resolution becomes significant. For this reason, there has been a demand for a new technique for improving the image quality by removing the striped pattern without causing side effects such as a decrease in azimuth resolution.

そこで本発明は、多方向同時受信において得られる超音波画像の画質を向上させる新たな技術を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a new technique for improving the image quality of an ultrasonic image obtained in multidirectional simultaneous reception.

上記目的を達成するために、本発明の好適な態様である超音波診断装置は、複数の振動素子を含む超音波探触子と、複数の振動素子を電子走査制御して各走査フレームごとに複数の送信ビームを形成する送信部と、各送信ビームごとに複数の受信ビームを形成する受信部と、複数の受信ビームのエコーデータにフィルタ処理を施すフィルタ部と、フィルタ処理されたエコーデータから超音波画像を形成する画像形成部と、を有し、前記フィルタ部は、各走査フレーム内において複数の受信ビームのエコーデータを方位方向に並べて得られる方位方向データ列から、各送信ビームごとの受信ビーム数に応じて設定される空間周波数成分を除去するノッチフィルタを含む、ことを特徴とする。   In order to achieve the above object, an ultrasonic diagnostic apparatus according to a preferred aspect of the present invention includes an ultrasonic probe including a plurality of vibration elements, and electronic scanning control of the plurality of vibration elements for each scanning frame. From a transmission unit that forms a plurality of transmission beams, a reception unit that forms a plurality of reception beams for each transmission beam, a filter unit that filters the echo data of the plurality of reception beams, and the filtered echo data An image forming unit that forms an ultrasonic image, and the filter unit includes, for each transmission beam, an azimuth direction data string obtained by arranging echo data of a plurality of reception beams in the azimuth direction in each scanning frame. It includes a notch filter that removes a spatial frequency component set according to the number of received beams.

上記構成において、各送信ビームごとの受信ビーム数に応じて設定される空間周波数成分とは、例えば、複数の受信ビーム間における受信感度の差異や受信ビーム同士の相関の強弱に伴って発生する縞模様の空間周波数である。上記構成によれば、ノッチフィルタによって、所望の空間周波数成分(例えば縞模様の空間周波数)を含む狭帯域の周波数成分のみが除去されるため、方位分解能の低下などを伴わずに超音波画像の画質を向上させることができる。   In the above configuration, the spatial frequency component set according to the number of reception beams for each transmission beam is, for example, a fringe generated due to a difference in reception sensitivity between a plurality of reception beams or a correlation between reception beams. The spatial frequency of the pattern. According to the above configuration, only the narrow-band frequency component including a desired spatial frequency component (for example, a striped spatial frequency) is removed by the notch filter. Image quality can be improved.

望ましくは、前記ノッチフィルタは、FIR(Finite Impulse Response)フィルタで構成されることを特徴とする。また望ましくは、前記ノッチフィルタは、IIR(Infinite Impulse Response)フィルタで構成されることを特徴とする。   Preferably, the notch filter is configured by a FIR (Finite Impulse Response) filter. Preferably, the notch filter is an IIR (Infinite Impulse Response) filter.

望ましくは、前記方位方向データ列は、一方端の受信ビームから他方端の受信ビームに向かって方位方向に並ぶエコーデータの各データ列を異なる深さで複数取得し、取得された複数のデータ列を連結して形成される、ことを特徴とする。   Preferably, the azimuth direction data sequence is obtained by acquiring a plurality of data sequences of echo data arranged in the azimuth direction from the reception beam at one end toward the reception beam at the other end at different depths. Are formed by connecting the two.

望ましくは、前記方位方向データ列は、一方端の受信ビームから他方端の受信ビームに向かって方位方向に並ぶエコーデータの各データ列に、そのデータ列の一方端から並ぶ所定個数のデータをその一方端で折り返して得られる所定個数の補助データを付加して形成される、ことを特徴とする。   Preferably, the azimuth direction data sequence includes a predetermined number of data arranged from one end of the data sequence in each data sequence of echo data arranged in the azimuth direction from the reception beam at one end to the reception beam at the other end. It is formed by adding a predetermined number of auxiliary data obtained by folding back at one end.

望ましくは、前記FIRフィルタは、10個以上のタップを含むことを特徴とする。また望ましくは、前記FIRフィルタは、63個のタップで構成されることを特徴とする。   Preferably, the FIR filter includes 10 or more taps. Preferably, the FIR filter is composed of 63 taps.

多方向同時受信において得られる超音波画像の画質を向上させることができる。   The image quality of the ultrasonic image obtained in the multi-directional simultaneous reception can be improved.

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.

図1には、本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態が示されており、図1はその全体構成図である。   FIG. 1 shows a preferred embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, and FIG. 1 is an overall configuration diagram thereof.

探触子10は、超音波を送受波する超音波探触子であり、その内部に図示しない複数の振動素子を有している。送信回路12は、探触子10内の複数の振動素子を電子走査制御して各走査フレームごとに複数の送信ビームを形成する送信ビームフォーマとして機能する。受信ビーム形成部14〜20の各々は、探触子10内の複数の振動素子から出力される受信信号を整相加算して受信ビームを形成する受信ビームフォーマとして機能する。整相加算された受信信号にはLOG圧縮処理や検波処理が施される。このため、LOG圧縮部や検波回路が各受信ビーム形成部14〜20内に設けられる。こうして、受信ビーム形成部14〜20の各々は、整相加算処理、LOG圧縮処理、検波処理などを施して、対応する受信ビームのエコーデータを出力する。なお、LOG圧縮部は後に詳述する画像形成部42内に設けられてもよい。   The probe 10 is an ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves, and has a plurality of vibration elements (not shown) therein. The transmission circuit 12 functions as a transmission beam former that forms a plurality of transmission beams for each scanning frame by electronic scanning control of a plurality of vibration elements in the probe 10. Each of the reception beam forming units 14 to 20 functions as a reception beam former that forms a reception beam by phasing and adding reception signals output from a plurality of vibration elements in the probe 10. The received signal subjected to phasing addition is subjected to LOG compression processing and detection processing. For this reason, a LOG compression unit and a detection circuit are provided in each reception beam forming unit 14-20. Thus, each of the reception beam forming units 14 to 20 performs phasing addition processing, LOG compression processing, detection processing, and the like, and outputs echo data of the corresponding reception beam. The LOG compression unit may be provided in the image forming unit 42 described in detail later.

本実施形態では、各送信ビームごとに4本の受信ビームを形成する4方向同時受信処理が実行される。4つの受信ビーム形成部14〜20は、同時受信する4方向の受信ビームの各々に対応している。つまり、図8(A)に示す4方向同時受信の概念図を例に挙げると、送信回路12によって送信ビームT,Tがそれぞれのタイミングで形成され、送信ビームTに対応する受信ビームR〜Rがそれぞれ受信ビーム形成部14〜20で形成される。また、送信ビームTに対応する受信ビームR〜Rがそれぞれ受信ビーム形成部14〜20で形成される。なお、本実施形態では4方向同時受信を例として説明するが、本発明は4方向同時受信に限らず、2方向同時受信や3方向同時受信などにも利用できる。 In the present embodiment, a four-direction simultaneous reception process for forming four reception beams for each transmission beam is executed. The four reception beam forming units 14 to 20 correspond to reception beams in four directions that are simultaneously received. That is, taking the conceptual diagram of the four-direction simultaneous reception shown in FIG. 8A as an example, the transmission beam T 1 and T 2 are formed at the respective timings by the transmission circuit 12, and the reception beam corresponding to the transmission beam T 1 is formed. R 1 to R 4 are formed by the reception beam forming units 14 to 20, respectively. In addition, reception beams R 5 to R 8 corresponding to the transmission beam T 2 are formed by the reception beam forming units 14 to 20, respectively. In the present embodiment, four-direction simultaneous reception will be described as an example, but the present invention is not limited to four-way simultaneous reception, and can be used for two-way simultaneous reception, three-way simultaneous reception, and the like.

ビームセレクタ22は、受信ビーム形成部14〜20の各々から出力されるエコーデータをフレームセレクタ(1)24へ出力する。ビームセレクタ22は、例えば、受信ビーム形成部14の出力、受信ビーム形成部16の出力、受信ビーム形成部18の出力、受信ビーム形成部20の出力の順に出力を選択してフレームセレクタ(1)24へ出力する。   The beam selector 22 outputs echo data output from each of the reception beam forming units 14 to 20 to the frame selector (1) 24. The beam selector 22 selects, for example, an output in the order of the output of the reception beam forming unit 14, the output of the reception beam forming unit 16, the output of the reception beam forming unit 18, and the output of the reception beam forming unit 20 to select the frame selector (1). To 24.

フレームセレクタ(1)24は、受信ビーム形成部14〜20の各々から出力されるエコーデータをフレームメモリA26またはフレームメモリB28へ出力する。フレームセレクタ(1)24は、走査フレームに応じてフレームメモリA26またはフレームメモリB28を選択する。例えば、走査フレームが奇数フレームの場合にフレームメモリA26を選択し、走査フレームが偶数フレームの場合にフレームメモリB28を選択する。   The frame selector (1) 24 outputs the echo data output from each of the reception beam forming units 14 to 20 to the frame memory A26 or the frame memory B28. The frame selector (1) 24 selects the frame memory A26 or the frame memory B28 according to the scanning frame. For example, the frame memory A26 is selected when the scan frame is an odd frame, and the frame memory B28 is selected when the scan frame is an even frame.

フレームセレクタ(2)36は、フレームメモリA26またはフレームメモリB28から読み出されるエコーデータをバンドリジェクションフィルタ(BRF)40へ出力する。エコーデータは、各走査フレーム内において複数の受信ビームのエコーデータを方位方向に並べて得られる方位方向データ列としてBRF40へ出力される。方位方向データ列は、図8(A)に示す4方向同時受信の概念図を例に挙げると、送受波方向のある深さにおける複数のエコーデータを受信ビームR,R,R,R,R,R・・・の順に抽出した時系列データである。なお、方位方向データ列の形成手法について、後に図7を利用して詳述する。BRF40は、方位方向データ列から、各送信ビームごとの受信ビーム数に応じて設定される空間周波数成分を除去する。 The frame selector (2) 36 outputs echo data read from the frame memory A26 or the frame memory B28 to the band rejection filter (BRF) 40. The echo data is output to the BRF 40 as an azimuth direction data string obtained by arranging echo data of a plurality of reception beams in the azimuth direction in each scanning frame. Azimuth data sequence, taking as an example a schematic diagram of a four-way simultaneous reception shown in FIG. 8 (A), receiving a plurality of echo data in the depth of transducing direction beam R 1, R 2, R 3 , Time series data extracted in the order of R 4 , R 5 , R 6 . A method for forming the azimuth direction data string will be described in detail later with reference to FIG. The BRF 40 removes a spatial frequency component set according to the number of received beams for each transmission beam from the azimuth direction data string.

図2は、図1のBRF40の内部構成図である。以下、図1に示した部分には図1の符号を利用して、BRF40の内部構成を説明する。   FIG. 2 is an internal configuration diagram of the BRF 40 of FIG. Hereinafter, the internal configuration of the BRF 40 will be described with reference to FIG.

図2は、複数の遅延子50、複数の乗算器52および複数の加算器54で構成されるFIR(Finite Impulse Response)フィルタを示している。各時相ごとにBRF40へ入力される方位方向データ列(時系列データ)内の各エコーデータは、各遅延子50で1時相分の遅延処理が施される。また、各エコーデータ(遅延処理後のものを含む)には、各乗算器52において所定のフィルタ係数(h,h,・・・,h)が掛け算される。さらに、各加算器54において加算処理が実行される。 FIG. 2 shows an FIR (Finite Impulse Response) filter including a plurality of delay elements 50, a plurality of multipliers 52, and a plurality of adders 54. Each echo data in the azimuth direction data string (time series data) input to the BRF 40 for each time phase is subjected to delay processing for one time phase by each delay element 50. Each echo data (including those after delay processing) is multiplied by predetermined filter coefficients (h 1 , h 2 ,..., H n ) in each multiplier 52. Further, addition processing is executed in each adder 54.

FIRフィルタのフィルタ特性は、フィルタ係数に依存する。本実施形態では、並列同時受信で形成された超音波画像に生じる縞状アーチファクト(縞模様)を除去すべく、この縞状アーチファクトの周波数(空間周波数)をノッチ周波数(除去すべき周波数)とするノッチフィルタが形成される。   The filter characteristics of the FIR filter depend on the filter coefficient. In the present embodiment, the frequency (spatial frequency) of the striped artifact is set to the notch frequency (frequency to be removed) in order to remove the striped artifact (striped pattern) generated in the ultrasonic image formed by parallel simultaneous reception. A notch filter is formed.

縞状アーチファクトが生じる主な原因は、複数ビーム間における受信感度の差異やビーム同士の相関の強弱にある。図8に示す概念図を例に挙げると、図8(A)では、方位方向における送受信総合感度の強弱が、弱強強弱弱強強弱・・・と繰り返し発生し、強弱の繰り返しが超音波画像上において明暗の縞模様となって現れてしまう。この強弱の周期性を規格化空間周波数、つまり、1走査フレーム中のビーム総数に対する縞の本数の割合で表現する。図8(A)の4方向同時受信では縞の規格化空間周波数は「0.25」となり、ビーム総数の1/4の本数の縞が発生する。すなわち、ビーム4本に1本の割合で縞が発生する。   The main cause of the striped artifact is the difference in reception sensitivity between multiple beams and the strength of correlation between beams. Taking the conceptual diagram shown in FIG. 8 as an example, in FIG. 8A, the strength of transmission / reception comprehensive sensitivity in the azimuth direction is repeatedly generated as weak, strong, weak, weak, strong and weak, and so on. It appears as a light and dark stripe pattern on the top. This strong and weak periodicity is expressed by the normalized spatial frequency, that is, the ratio of the number of fringes to the total number of beams in one scanning frame. In the four-direction simultaneous reception in FIG. 8A, the standardized spatial frequency of fringes is “0.25”, and the number of fringes is ¼ of the total number of beams. That is, fringes are generated at a rate of one for every four beams.

また、図8(B)の2方向同時受信では、方位方向における受信ビーム間の相関の強弱が、強弱強弱強・・・と繰り返し発生し、この強弱の繰り返しが超音波画像上において縞模様となって現れる。この場合、縞の規格化空間周波数は「0.5」となり、ビーム総数の1/2の本数の縞が発生する。すなわち、ビーム2本に1本の割合で縞が発生する。   In the two-direction simultaneous reception in FIG. 8B, the strength of the correlation between the received beams in the azimuth direction is repeatedly generated as strong, weak, strong, and so on, and the repetition of this strength is a striped pattern on the ultrasonic image. It appears. In this case, the normalized spatial frequency of the fringes is “0.5”, and half the number of the fringes is generated. That is, fringes are generated at a rate of one for every two beams.

このように、各送信ビームごとの受信ビーム数に応じて縞の規格化空間周波数が変動するため、本実施形態では、各送信ビームごとの受信ビーム数(同時受信ビーム数)に応じてノッチ周波数が設定され、そのノッチ周波数に応じたフィルタ係数が設定される。フィルタ係数は、例えば、制御部30によって同時受信ビーム数に応じて設定される。   In this way, since the normalized spatial frequency of fringes varies according to the number of reception beams for each transmission beam, in the present embodiment, the notch frequency according to the number of reception beams for each transmission beam (the number of simultaneous reception beams). Is set, and a filter coefficient corresponding to the notch frequency is set. The filter coefficient is set by the control unit 30 according to the number of simultaneously received beams, for example.

図4は、4方向同時受信(4方向並列受信)用のフィルタ特性を説明するための図であり、図4(A)には、63タップのFIRノッチフィルタの周波数特性が示されている。FIRフィルタのタップ数は、フィルタ係数の個数(つまり、図2の乗算器52の個数)に相当する。図4(A)に示す周波数特性では、規格化空間周波数「0.25」の位置にノッチ周波数が設定されている。図4(B)には、図4(A)の周波数特性に対応した63タップのFIRノッチフィルタのフィルタ係数列が示されている。   FIG. 4 is a diagram for explaining filter characteristics for four-way simultaneous reception (four-way parallel reception), and FIG. 4A shows frequency characteristics of a 63-tap FIR notch filter. The number of taps of the FIR filter corresponds to the number of filter coefficients (that is, the number of multipliers 52 in FIG. 2). In the frequency characteristics shown in FIG. 4A, a notch frequency is set at the position of the normalized spatial frequency “0.25”. FIG. 4B shows a filter coefficient string of a 63 tap FIR notch filter corresponding to the frequency characteristic of FIG.

本実施形態では、63タップのFIRノッチフィルタを利用することで、方位方向データ列に含まれる縞状アーチファクトの周波数成分の付近のみを効率よく除去することができる。つまり、縞状アーチファクトの周波数成分の位置(4方向同時受信の場合、規格化空間周波数「0.25」の位置)で急峻に振幅が「0」となり、この付近の狭帯域成分のみが除去され、他の周波数領域では振幅がほぼ「1」に保たれて減衰することなくフィルタを通過する。   In the present embodiment, by using a 63 tap FIR notch filter, it is possible to efficiently remove only the vicinity of the frequency component of the striped artifact included in the azimuth direction data string. That is, the amplitude suddenly becomes “0” at the position of the frequency component of the striped artifact (the position of the normalized spatial frequency “0.25” in the case of simultaneous reception in four directions), and only the narrow band component in the vicinity is removed. In other frequency regions, the amplitude is maintained at approximately “1” and passes through the filter without being attenuated.

参考として、図4(C)には、同時受信される4つの受信ビームの平均処理に相当する周波数特性が示されている。この特性は、4タップのFIRフィルタにおける4つのフィルタ係数を全て1/4に設定した場合に相当する。図4(C)に示すように、4つの受信ビームを平均処理した場合でも規格化空間周波数「0.25」の位置で振幅が「0」となり、縞状アーチファクトの周波数成分を除去することができる。ただし、図4(A)との比較において、図4(C)では、規格化空間周波数「0.25」を中心とする比較的広い範囲の周波数成分が大きく減衰してしまう。このため、本来必要とされる周波数成分まで減衰あるいは除去されてしまい、超音波画像の方位分解能が低下してしまう。   For reference, FIG. 4C shows frequency characteristics corresponding to the average processing of four received beams received simultaneously. This characteristic corresponds to a case where all four filter coefficients in a 4-tap FIR filter are set to ¼. As shown in FIG. 4C, even when the four received beams are averaged, the amplitude becomes “0” at the position of the normalized spatial frequency “0.25”, and the frequency component of the striped artifact can be removed. it can. However, in comparison with FIG. 4A, in FIG. 4C, frequency components in a relatively wide range centered on the normalized spatial frequency “0.25” are greatly attenuated. For this reason, the frequency component that is originally required is attenuated or removed, and the azimuth resolution of the ultrasonic image is reduced.

図5は、2方向同時受信(2方向並列受信)用のフィルタ特性を説明するための図であり、図5(A)には、63タップのFIRノッチフィルタの周波数特性が示されている。図5(A)に示す周波数特性では、規格化空間周波数「0.5」の位置にノッチ周波数が設定されている。図5(B)には、図5(A)の周波数特性に対応した63タップのFIRノッチフィルタのフィルタ係数列が示されている。   FIG. 5 is a diagram for explaining filter characteristics for two-way simultaneous reception (two-way parallel reception). FIG. 5A shows frequency characteristics of a 63-tap FIR notch filter. In the frequency characteristics shown in FIG. 5A, a notch frequency is set at the position of the normalized spatial frequency “0.5”. FIG. 5B shows a filter coefficient string of a 63 tap FIR notch filter corresponding to the frequency characteristic of FIG.

本実施形態では、63タップのFIRノッチフィルタを利用することで、方位方向データ列に含まれる縞状アーチファクトの周波数成分のみを効率よく除去することができる。つまり、縞状アーチファクトの周波数成分の位置(2方向同時受信の場合、規格化空間周波数「0.5」の位置)で急峻に振幅が「0」となり、この付近の狭帯域成分のみが除去され、他の周波数領域では振幅がほぼ「1」に保たれて減衰することなくフィルタを通過する。   In the present embodiment, by using a 63 tap FIR notch filter, it is possible to efficiently remove only the frequency components of the striped artifacts included in the azimuth direction data string. That is, the amplitude suddenly becomes “0” at the position of the frequency component of the striped artifact (the position of the normalized spatial frequency “0.5” in the case of two-way simultaneous reception), and only the narrow band component in the vicinity is removed. In other frequency regions, the amplitude is maintained at approximately “1” and passes through the filter without being attenuated.

参考として、図5(C)には、同時受信される2つの受信ビームの平均処理に相当する周波数特性が示されている。この特性は、2タップのFIRフィルタにおける2つのフィルタ係数を共に1/2に設定した場合に相当する。図5(C)に示すように、2つの受信ビームを平均処理した場合でも規格化空間周波数「0.5」の位置で振幅が「0」となり、縞状アーチファクトの周波数成分を除去することができる。ただし、図5(A)との比較において、図5(C)では、規格化空間周波数「0.5」の近傍の比較的広い範囲の周波数成分が大きく減衰してしまう。このため、本来必要とされる周波数成分まで減衰あるいは除去されてしまい、超音波画像の方位分解能が低下してしまう。   For reference, FIG. 5C shows frequency characteristics corresponding to the average processing of two received beams received simultaneously. This characteristic corresponds to the case where the two filter coefficients in the 2-tap FIR filter are both set to ½. As shown in FIG. 5C, even when the two received beams are averaged, the amplitude becomes “0” at the position of the normalized spatial frequency “0.5”, and the frequency component of the striped artifact can be removed. it can. However, in comparison with FIG. 5A, in FIG. 5C, a relatively wide range of frequency components in the vicinity of the normalized spatial frequency “0.5” is greatly attenuated. For this reason, the frequency component that is originally required is attenuated or removed, and the azimuth resolution of the ultrasonic image is reduced.

図6は、3方向同時受信(3方向並列受信)用のフィルタ特性を説明するための図であり、図6(A)には、63タップのFIRノッチフィルタの周波数特性が示されている。図6(A)に示す周波数特性では、規格化空間周波数「0.33」の位置にノッチ周波数が設定されている。図6(B)には、図6(A)の周波数特性に対応した63タップのFIRノッチフィルタのフィルタ係数列が示されている。   FIG. 6 is a diagram for explaining filter characteristics for three-way simultaneous reception (three-way parallel reception), and FIG. 6A shows frequency characteristics of a 63-tap FIR notch filter. In the frequency characteristic shown in FIG. 6A, a notch frequency is set at the position of the normalized spatial frequency “0.33”. FIG. 6B shows a filter coefficient string of a 63 tap FIR notch filter corresponding to the frequency characteristic of FIG.

本実施形態では、63タップのFIRノッチフィルタを利用することで、方位方向データ列に含まれる縞状アーチファクトの周波数成分のみを効率よく除去することができる。つまり、縞状アーチファクトの周波数成分の位置(3方向同時受信の場合、規格化空間周波数「0.33」の位置)で急峻に振幅が「0」となり、この付近の狭帯域成分のみが除去され、他の周波数領域では振幅がほぼ「1」に保たれて減衰することなくフィルタを通過する。   In the present embodiment, by using a 63 tap FIR notch filter, it is possible to efficiently remove only the frequency components of the striped artifacts included in the azimuth direction data string. That is, the amplitude sharply becomes “0” at the position of the frequency component of the striped artifact (the position of the normalized spatial frequency “0.33” in the case of simultaneous reception in three directions), and only the narrow band component in the vicinity is removed. In other frequency regions, the amplitude is maintained at approximately “1” and passes through the filter without being attenuated.

参考として、図6(C)には、同時受信される3つの受信ビームの平均処理に相当する周波数特性が示されている。この特性は、3タップのFIRフィルタにおける3つのフィルタ係数を全て1/3に設定した場合に相当する。図6(C)に示すように、3つの受信ビームを平均処理した場合でも規格化空間周波数「0.33」の位置で振幅が「0」となり、縞状アーチファクトの周波数成分を除去することができる。ただし、図6(A)との比較において、図6(C)では、規格化空間周波数「0.33」の近傍の比較的広い範囲の周波数成分が大きく減衰してしまう。このため、本来必要とされる周波数成分まで減衰あるいは除去されてしまい、超音波画像の方位分解能が低下してしまう。   For reference, FIG. 6C shows frequency characteristics corresponding to the average processing of three received beams received simultaneously. This characteristic corresponds to a case where all three filter coefficients in the 3-tap FIR filter are set to 1/3. As shown in FIG. 6C, even when three received beams are averaged, the amplitude becomes “0” at the position of the normalized spatial frequency “0.33”, and the frequency component of the striped artifact can be removed. it can. However, in comparison with FIG. 6A, in FIG. 6C, frequency components in a relatively wide range near the normalized spatial frequency “0.33” are greatly attenuated. For this reason, the frequency component that is originally required is attenuated or removed, and the azimuth resolution of the ultrasonic image is reduced.

なお、ノッチフィルタは、IIR(Infinite Impulse Response)フィルタで構成されてもよい。図3は、図1のBRF40の別の内部構成図であり、複数の遅延子50、複数の乗算器52および複数の加算器54で構成されるIIRフィルタを示している。IIRフィルタにおいても、各時相ごとにBRF40へ入力される方位方向データ列(時系列データ)内の各エコーデータは、各遅延子50で1時相分の遅延処理が施される。また、各エコーデータ(遅延処理後のものを含む)には、各乗算器52において所定のフィルタ係数(a,a,・・・,a,b,・・・,b)が掛け算される。さらに、各加算器54において加算処理が実行される。 Note that the notch filter may be an IIR (Infinite Impulse Response) filter. FIG. 3 is another internal configuration diagram of the BRF 40 of FIG. 1 and shows an IIR filter including a plurality of delay elements 50, a plurality of multipliers 52, and a plurality of adders 54. Also in the IIR filter, each echo data in the azimuth direction data string (time series data) input to the BRF 40 for each time phase is subjected to delay processing for one time phase by each delay element 50. Each echo data (including those after delay processing) includes predetermined filter coefficients (a 0 , a 1 ,..., A n , b 1 ,..., B n ) in each multiplier 52. Is multiplied. Further, addition processing is executed in each adder 54.

IIRフィルタのフィルタ特性もFIRフィルタの場合と同様に、フィルタ係数によって設定される。つまり、図3のIIRフィルタの各フィルタ係数は、同時受信ビーム数に応じて、例えば、図4(A)、図5(A)および図6(A)に示すフィルタ特性となるように設定される。   The filter characteristic of the IIR filter is also set by the filter coefficient as in the case of the FIR filter. That is, each filter coefficient of the IIR filter in FIG. 3 is set to have the filter characteristics shown in FIGS. 4A, 5A, and 6A, for example, according to the number of simultaneous reception beams. The

図1に戻り、本実施形態では、同時受信ビーム数に応じて制御部30によってBRF40内のフィルタ係数が変更される。例えば、4方向同時受信モードであれば図4(A)の特性に合わせてフィルタ係数が設定され、2方向同時受信モードであれば図5(A)の特性に合わせてフィルタ係数が設定され、3方向同時受信モードであれば図6(A)の特性に合わせてフィルタ係数が設定される。   Returning to FIG. 1, in the present embodiment, the filter coefficient in the BRF 40 is changed by the control unit 30 in accordance with the number of simultaneously received beams. For example, in the case of the four-way simultaneous reception mode, the filter coefficient is set according to the characteristic of FIG. 4A, and in the case of the two-way simultaneous reception mode, the filter coefficient is set according to the characteristic of FIG. In the case of the three-way simultaneous reception mode, the filter coefficient is set in accordance with the characteristics shown in FIG.

BRF40において縞状アーチファクトの周波数成分が除去された方位方向データ列(エコーデータ)は、画像形成部42内のフレームメモリC44に記憶される。画像形成部42は、フレームメモリC44内のエコーデータから超音波画像(例えば、Bモード画像)を形成する。形成された超音波画像は表示器46に表示される。   The azimuth direction data string (echo data) from which the frequency component of the striped artifact is removed in the BRF 40 is stored in the frame memory C44 in the image forming unit 42. The image forming unit 42 forms an ultrasonic image (for example, a B mode image) from the echo data in the frame memory C44. The formed ultrasonic image is displayed on the display 46.

制御部30は、図1の超音波診断装置内の各部を制御する。制御部30内には、書き込み制御部32および読み出し制御部34が設けられており、フレームメモリA26、フレームメモリB28およびフレームメモリC44の書き込み読み出し制御を実行する。一連の書き込み読み出し制御において、エコーデータは、各走査フレーム内において複数の受信ビームのエコーデータを方位方向に並べて得られる方位方向データ列として取り扱われる。   The control unit 30 controls each unit in the ultrasonic diagnostic apparatus of FIG. In the control unit 30, a write control unit 32 and a read control unit 34 are provided, and execute write / read control of the frame memory A26, the frame memory B28, and the frame memory C44. In a series of writing and reading control, the echo data is handled as an azimuth direction data string obtained by arranging echo data of a plurality of reception beams in the azimuth direction in each scanning frame.

図7は、方位方向データ列の形成手法を説明するための図であり、図7(A)〜(C)は、それぞれ、方位方向データ列の3つの異なる形成手法に対応する。なお、図7(A)〜(C)の各図ともに、複数の受信ビーム60を方位方向に並べて形成される走査フレームを示している。以下、図1に示した部分には図1の符号を利用して、方位方向データ列の形成手法を説明する。   FIG. 7 is a diagram for explaining a method of forming the azimuth direction data string, and FIGS. 7A to 7C correspond to three different formation methods of the azimuth direction data string, respectively. 7A to 7C show scanning frames formed by arranging a plurality of reception beams 60 in the azimuth direction. Hereinafter, a method for forming an azimuth direction data string will be described with reference to FIG.

図7(A)に示す手法では、一方端の受信ビームから他方端の受信ビームに向かって方位方向に並ぶエコーデータの各データ列を異なる深さで複数取得し、取得された複数のデータ列を連結して方位方向データ列が形成される。この際、経路62に沿ってエコーデータが抽出される。つまり、ある深さにおいて一方端の受信ビームから他方端の受信ビームに向かって並ぶデータ列が抽出された後、一段深い位置において他方端の受信ビームから一方端の受信ビームに向かって並ぶデータ列が抽出され、そして、抽出されたデータ列の同じ端点同士が次々につなぎ合わされて方位方向データ列が形成される。   In the method shown in FIG. 7A, a plurality of data sequences of echo data arranged in the azimuth direction from the reception beam at one end toward the reception beam at the other end are acquired at different depths, and the acquired plurality of data sequences are acquired. Are connected to form an azimuth direction data string. At this time, echo data is extracted along the path 62. That is, after a data string arranged from one end receiving beam to the other end receiving beam at a certain depth is extracted, the data string arranged from the other end receiving beam to the one end receiving beam at a position one step deeper. Are extracted, and the same end points of the extracted data string are connected one after another to form an azimuth direction data string.

一般に、一つの走査フレーム内における受信ビームは100本程度(例えば、128本)である。したがって、ある深さにおいて一方端の受信ビームから他方端の受信ビームに向かって並ぶデータ列が抽出されると100個程度のデータからなるデータ列が形成される。ところが、BRF40内で利用されるFIRフィルタは、「有効出力データ数=入力データ数−(タップ数−1)」となり、例えば、63タップの場合、100個のデータからなるデータ列によって得られる有効出力データが38個に減ってしまう。このため、一方端の受信ビームから他方端の受信ビームに向かって並ぶ一列分のデータのみを利用してBRF40を利用した場合、有効出力データ数の減少が問題となる。そこで、図7(A)に示すように、複数列のデータ列が連結されて方位方向データ列が形成される。図7(A)に示す手法では、抽出されたデータ列の同じ端点同士が連結されるため、連結部分における空間的な連続性が保たれる。   Generally, the number of reception beams in one scanning frame is about 100 (for example, 128). Therefore, when a data string arranged from the one end receiving beam to the other end receiving beam is extracted at a certain depth, a data string consisting of about 100 data is formed. However, the FIR filter used in the BRF 40 is “the number of effective output data = the number of input data− (the number of taps−1)”. For example, in the case of 63 taps, the effective filter obtained by a data string composed of 100 data items. The output data is reduced to 38 pieces. For this reason, when the BRF 40 is used by using only one column of data arranged from the reception beam at one end toward the reception beam at the other end, a reduction in the number of effective output data becomes a problem. Therefore, as shown in FIG. 7A, a plurality of data strings are connected to form an azimuth direction data string. In the method shown in FIG. 7A, the same end points of the extracted data string are connected to each other, so that spatial continuity in the connected part is maintained.

図7(B)に示す手法では、図7(A)の場合と同様に、一方端の受信ビームから他方端の受信ビームに向かって方位方向に並ぶエコーデータの各データ列を異なる深さで複数取得し、取得された複数のデータ列を連結して方位方向データ列が形成される。図7(A)と異なる点は、図7(B)では、経路64に沿ってエコーデータが抽出される点である。つまり、ある深さにおいて一方端の受信ビームから他方端の受信ビームに向かって並ぶデータ列が抽出された後、一段深い位置において一方端の受信ビームから他方端の受信ビームに向かって並ぶデータ列が抽出され、そして、抽出されたデータ列の異なる端点同士が次々につなぎ合わされて、方位方向データ列が形成される。異なる端点同士が接続されるため、図7(A)の手法に比べると連結部分における空間的な連続性に乏しいものの、FIRフィルタが急峻なノッチフィルタであるため、フィルタ処理後のエコーデータから得られる超音波画像の比較においては、図7(A)のものとほぼ同じ程度の画質が期待できる。   In the method shown in FIG. 7B, similarly to the case of FIG. 7A, each data string of echo data arranged in the azimuth direction from the reception beam at one end to the reception beam at the other end is different in depth. A plurality of acquired data strings are connected, and the acquired plurality of data strings are connected to form an azimuth direction data string. 7A differs from FIG. 7A in that echo data is extracted along the path 64 in FIG. 7B. That is, after a data string arranged from one end receiving beam to the other end receiving beam at a certain depth is extracted, a data string arranged from one end receiving beam to the other end receiving beam at a position one step deeper. Are extracted, and different end points of the extracted data string are connected one after another to form an azimuth direction data string. Since different end points are connected to each other, the FIR filter is a steep notch filter although it has poor spatial continuity in the connected portion as compared with the method of FIG. 7A, and is obtained from the echo data after filtering. In comparison of the ultrasonic images to be obtained, it is possible to expect an image quality of almost the same level as that in FIG.

図7(C)に示す手法では、一方端の受信ビームから他方端の受信ビームに向かって方位方向に並ぶエコーデータの各データ列に、そのデータ列の一方端から並ぶ所定個数のデータ(a・・・z)をその一方端で折り返して得られる所定個数の補助データ(z・・・a)66が付加され、方位方向データ列が形成される。この場合、付加によって得られる端点部分のデータ(z・・・aa・・・z)の個数は、FIRフィルタのタップ数程度が望ましい。例えば、63タップのFIRフィルタであれば、62個あるいは64個が望ましい。図7(C)に示す手法では、深さ方向にデータ列を連結することなく、FIRフィルタの有効出力データ数をビーム本数分確保することができる。   In the method shown in FIG. 7C, a predetermined number of pieces of data (a) arranged from one end of the data sequence are arranged in each data sequence of echo data arranged in the azimuth direction from the reception beam at one end to the reception beam at the other end. ... Z) is added at one end to add a predetermined number of auxiliary data (z... A) 66 to form an azimuth direction data string. In this case, the number of end point data (z... Aa... Z) obtained by the addition is preferably about the number of taps of the FIR filter. For example, in the case of a 63 tap FIR filter, 62 or 64 is desirable. In the method shown in FIG. 7C, the number of effective output data of the FIR filter can be secured by the number of beams without connecting data strings in the depth direction.

図7(A)から(C)を利用して説明したいずれかの手法により、制御部30は、フレームメモリA26、フレームメモリB28およびフレームメモリC44の書き込み読み出し制御を実行する。なお、フレームメモリA26およびフレームメモリB28には、順次取得される複数の走査フレームのエコーデータがフレームセレクタ(1)24を介して各走査フレームごとに交互に記憶される。例えば、走査フレームが奇数フレームの場合にフレームメモリA26に記憶され、走査フレームが偶数フレームの場合にフレームメモリB28に記憶される。そのため、例えば1番目の走査フレームのエコーデータがフレームメモリA26に記憶された後、フレームセレクタ(2)36を介してフレームメモリA26からBRF40へエコーデータ(方位方向データ列)の出力(読み出し)が実行されつつ、2番目の走査フレームのエコーデータがフレームセレクタ(1)24を介してフレームメモリB28に記憶(書き込み)される。さらに、2番目の走査フレームのエコーデータがフレームメモリB28に記憶された後、フレームセレクタ(2)36を介してフレームメモリB28からBRF40へエコーデータの出力が実行されつつ、3番目の走査フレームのエコーデータがフレームセレクタ(1)24を介してフレームメモリA26に記憶される。このように、フレームメモリA26およびフレームメモリB28は、一方が書き込み処理されている際に他方が読み出し処理される。   The control unit 30 executes write / read control of the frame memory A26, the frame memory B28, and the frame memory C44 by any one of the methods described with reference to FIGS. In the frame memory A26 and the frame memory B28, echo data of a plurality of scan frames acquired sequentially are alternately stored for each scan frame via the frame selector (1) 24. For example, it is stored in the frame memory A26 when the scan frame is an odd frame, and is stored in the frame memory B28 when the scan frame is an even frame. Therefore, for example, after echo data of the first scanning frame is stored in the frame memory A26, echo data (azimuth direction data string) is output (read) from the frame memory A26 to the BRF 40 via the frame selector (2) 36. While being executed, the echo data of the second scanning frame is stored (written) in the frame memory B 28 via the frame selector (1) 24. Further, after the echo data of the second scanning frame is stored in the frame memory B28, the echo data is output from the frame memory B28 to the BRF 40 via the frame selector (2) 36, while the third scanning frame is output. The echo data is stored in the frame memory A26 via the frame selector (1) 24. Thus, when one of the frame memory A26 and the frame memory B28 is being written, the other is read.

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。例えば、上述の実施形態では、FIRフィルタのタップ数が63タップの場合を説明したが、例えば、10タップ程度以上のタップ数であれば、ある程度急峻なフィルタ(ノッチフィルタ)を構成できる。一般に、タップ数が多いほどより急峻なフィルタ特性を実現することができるため、63タップ以上のFIRフィルタを利用してもよい。また、タップ数は、各走査フレーム内の受信ビーム総数や各走査フレーム内のエコーデータ総数などに基づいて設定されてもよい。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, embodiment mentioned above is only a mere illustration in all the points, and does not limit the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the case where the number of taps of the FIR filter is 63 has been described. For example, if the number of taps is about 10 taps or more, a somewhat steep filter (notch filter) can be configured. In general, as the number of taps increases, a steeper filter characteristic can be realized. Therefore, an FIR filter having 63 taps or more may be used. The number of taps may be set based on the total number of received beams in each scanning frame, the total number of echo data in each scanning frame, or the like.

本発明に係る超音波診断装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention. バンドリジェクションフィルタの内部構成図である。It is an internal block diagram of a band rejection filter. バンドリジェクションフィルタの別の内部構成図である。It is another internal block diagram of a band rejection filter. 4方向同時受信用のフィルタ特性を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the filter characteristic for 4 directions simultaneous reception. 2方向同時受信用のフィルタ特性を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the filter characteristic for two-way simultaneous reception. 3方向同時受信用のフィルタ特性を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the filter characteristic for 3 directions simultaneous reception. 方位方向データ列の形成手法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the formation method of an azimuth | direction data string. 並列同時受信を説明するための図である。It is a figure for demonstrating parallel simultaneous reception.

符号の説明Explanation of symbols

10 探触子、12 送信回路、14,16,18,20 受信ビーム形成部、40 バンドリジェクションフィルタ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Probe, 12 Transmitter circuit, 14, 16, 18, 20 Receive beam forming part, 40 band rejection filter.

Claims (7)

複数の振動素子を含む超音波探触子と、
複数の振動素子を電子走査制御して各走査フレームごとに複数の送信ビームを形成する送信部と、
各送信ビームごとに複数の受信ビームを形成する受信部と、
複数の受信ビームのエコーデータにフィルタ処理を施すフィルタ部と、
フィルタ処理により除去すべき空間周波数成分を設定する制御部と、
フィルタ処理されたエコーデータから超音波画像を形成する画像形成部と、
を有し、
前記制御部は、各送信ビームごとの受信ビーム数に応じて、前記除去すべき空間周波数成分を設定し、
前記フィルタ部は、各走査フレーム内において複数の受信ビームのエコーデータを方位方向に並べて得られる方位方向データ列から、前記設定された空間周波数成分を除去するノッチフィルタを含む、
ことを特徴とする超音波診断装置。
An ultrasonic probe including a plurality of vibration elements;
A transmission unit that electronically scans a plurality of vibration elements to form a plurality of transmission beams for each scanning frame;
A receiver that forms a plurality of receive beams for each transmit beam;
A filter unit that performs a filtering process on echo data of a plurality of reception beams;
A control unit for setting a spatial frequency component to be removed by filtering,
An image forming unit that forms an ultrasonic image from the filtered echo data;
Have
The control unit sets the spatial frequency component to be removed according to the number of reception beams for each transmission beam,
The filter unit includes a notch filter that removes the set spatial frequency component from an azimuth direction data string obtained by arranging echo data of a plurality of reception beams in the azimuth direction in each scanning frame.
An ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項1に記載の超音波診断装置において、
前記ノッチフィルタは、FIR(Finite Impulse Response)フィルタで構成される、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
The notch filter is composed of a FIR (Finite Impulse Response) filter.
An ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項1に記載の超音波診断装置において、
前記ノッチフィルタは、IIR(Infinite Impulse Response)フィルタで構成される、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
The notch filter is composed of an IIR (Infinite Impulse Response) filter.
An ultrasonic diagnostic apparatus.
複数の振動素子を含む超音波探触子と、
複数の振動素子を電子走査制御して各走査フレームごとに複数の送信ビームを形成する送信部と、
各送信ビームごとに複数の受信ビームを形成する受信部と、
複数の受信ビームのエコーデータにフィルタ処理を施すフィルタ部と、
フィルタ処理されたエコーデータから超音波画像を形成する画像形成部と、
を有し、
前記フィルタ部は、各走査フレーム内において複数の受信ビームのエコーデータを方位方向に並べて得られる方位方向データ列から、各送信ビームごとの受信ビーム数に応じて設定される空間周波数成分を除去するノッチフィルタを含み、
前記方位方向データ列は、一方端の受信ビームから他方端の受信ビームに向かって方位方向に並ぶエコーデータの各データ列を異なる深さで複数取得し、取得された複数のデータ列を連結して形成される、
ことを特徴とする超音波診断装置。
An ultrasonic probe including a plurality of vibration elements;
A transmission unit that electronically scans a plurality of vibration elements to form a plurality of transmission beams for each scanning frame;
A receiver that forms a plurality of receive beams for each transmit beam;
A filter unit that performs a filtering process on echo data of a plurality of reception beams;
An image forming unit that forms an ultrasonic image from the filtered echo data;
Have
The filter unit removes a spatial frequency component set according to the number of reception beams for each transmission beam from an azimuth direction data string obtained by arranging echo data of a plurality of reception beams in the azimuth direction in each scanning frame. Including a notch filter,
The azimuth direction data sequence acquires a plurality of data sequences of echo data arranged in the azimuth direction from the reception beam at one end to the reception beam at the other end at different depths, and connects the acquired data sequences. Formed,
An ultrasonic diagnostic apparatus.
複数の振動素子を含む超音波探触子と、
複数の振動素子を電子走査制御して各走査フレームごとに複数の送信ビームを形成する送信部と、
各送信ビームごとに複数の受信ビームを形成する受信部と、
複数の受信ビームのエコーデータにフィルタ処理を施すフィルタ部と、
フィルタ処理されたエコーデータから超音波画像を形成する画像形成部と、
を有し、
前記フィルタ部は、各走査フレーム内において複数の受信ビームのエコーデータを方位方向に並べて得られる方位方向データ列から、各送信ビームごとの受信ビーム数に応じて設定される空間周波数成分を除去するノッチフィルタを含み、
前記方位方向データ列は、一方端の受信ビームから他方端の受信ビームに向かって方位方向に並ぶエコーデータの各データ列に、そのデータ列の一方端から並ぶ所定個数のデータをその一方端で折り返して得られる所定個数の補助データを付加して形成される、
ことを特徴とする超音波診断装置。
An ultrasonic probe including a plurality of vibration elements;
A transmission unit that electronically scans a plurality of vibration elements to form a plurality of transmission beams for each scanning frame;
A receiver that forms a plurality of receive beams for each transmit beam;
A filter unit that performs a filtering process on echo data of a plurality of reception beams;
An image forming unit that forms an ultrasonic image from the filtered echo data;
Have
The filter unit removes a spatial frequency component set according to the number of reception beams for each transmission beam from an azimuth direction data string obtained by arranging echo data of a plurality of reception beams in the azimuth direction in each scanning frame. Including a notch filter,
The azimuth direction data sequence is a data sequence of echo data arranged in the azimuth direction from the reception beam at one end to the reception beam at the other end, and a predetermined number of data arranged from one end of the data sequence at one end. Formed by adding a predetermined number of auxiliary data obtained by folding,
An ultrasonic diagnostic apparatus.
複数の振動素子を含む超音波探触子と、An ultrasonic probe including a plurality of vibration elements;
複数の振動素子を電子走査制御して各走査フレームごとに複数の送信ビームを形成する送信部と、A transmission unit that electronically scans a plurality of vibration elements to form a plurality of transmission beams for each scanning frame;
各送信ビームごとに複数の受信ビームを形成する受信部と、A receiver that forms a plurality of receive beams for each transmit beam;
複数の受信ビームのエコーデータにフィルタ処理を施すフィルタ部と、A filter unit that performs a filtering process on echo data of a plurality of reception beams;
フィルタ処理されたエコーデータから超音波画像を形成する画像形成部と、An image forming unit that forms an ultrasonic image from the filtered echo data;
を有し、Have
前記フィルタ部は、各走査フレーム内において複数の受信ビームのエコーデータを方位方向に並べて得られる方位方向データ列から、縞状アーチファクトに対応した空間周波数成分を除去するノッチフィルタを含み、The filter unit includes a notch filter that removes a spatial frequency component corresponding to a striped artifact from an azimuth direction data string obtained by arranging echo data of a plurality of reception beams in the azimuth direction in each scanning frame,
各送信ビームごとの受信ビーム数に応じて、除去すべき縞状アーチファクトのタイプを切り換える、Switch the type of fringe artifact to be removed according to the number of receive beams for each transmit beam,
ことを特徴とする超音波診断装置。An ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項6に記載の超音波診断装置において、The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 6,
各送信ビームごとの受信ビーム数に応じて、除去すべき縞状アーチファクトのタイプとして、複数の受信ビーム間における受信感度の差異に伴う縞状アーチファクトと、受信ビーム同士の相関の強弱に伴う縞状アーチファクトと、を切り換える、Depending on the number of received beams for each transmit beam, the type of striped artifacts to be removed is striped artifacts due to differences in reception sensitivity between multiple received beams, and striped patterns due to the strength of correlation between received beams. Switching between artifacts,
ことを特徴とする超音波診断装置。An ultrasonic diagnostic apparatus.
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