JP5132089B2 - 超音波診断装置、超音波送受信条件適正化プログラム及び超音波送受信条件適正化方法 - Google Patents
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Description
次に、本超音波診断装置1が有する、遅延時間・重み係数最適化機能について説明する。この機能は、各超音波振動素子の空間的位置をプローブ毎に正確に把握し、これに基づいて計算された遅延時間・重み係数を用いて超音波送受信を実行し、端部振動素子ギャップの影響や端部振動素子の音響特性が考慮された好適な音場を実現するものである。
上記端部振動素子ギャップを考慮した遅延時間・重み係数の計算は、各超音波振動素子の空間的位置に基づいて、所定の計算式や法則等に従って実行される。このとき使用される各超音波振動素子の位置は、例えば次の実施例1乃至実施例3のいずれかの方法によって測定することができる。
超音波振動素子ブロックの製造ロット毎に、音響レンズ等を接着する前に、顕微鏡等を用いてアレイ形状を測定し、超音波振動素子ブロック間隔のオフセット値とばらつきを求め統計量として算出する。得られたオフセット値に基づいて、システムのソフトウェアを用いて所定の補正を施し、製造ロット毎に統一的な各超音波振動素子の空間的位置を得る。この手法によれば、比較的簡単に端部振動素子ギャップの影響を考慮した各超音波振動素子の空間的位置を取得することができる。
製造したレンズ接着前の超音波プローブ毎にアレイ形状(超音波振動素子ブロック間隔等)を測定する。測定された値を予め当該超音波診断装置1に組み込まれた所定の補正テーブルに測定値を入力し、個々のプローブ情報を用いて、プローブ毎に補正を行う。この手法によれば、実施例1に係る手法に比してより正確に、且つ実施例3に係る手法に比して簡単に端部振動素子ギャップの影響を考慮した各超音波振動素子の空間的位置を取得することができる。
製造した各プローブを水槽に入れ音場を測定し、偏向角やサイドローブが規定値に入るまで、パラメータを操作して最適化し、予め装置に組み込まれた所定の補正テーブルに最適値を入力し、プローブの個々において補正を行う。例えば、超音波振動素子ブロック間の接着層に起因するサイドローブは、ある傾向をもった形状となる。このような傾向が軽減されるように最適値を入力することによって、端部振動素子ギャップの影響を補正する。この手法によれば、実施例1、2に係る各手法に比してより正確に各超音波振動素子の空間的位置を取得することができる。
超音波ブロックBLnを接着層Dnを介して張り合わせる構成を有する超音波プローブ10では、接着層と接着される端部振動素子の音響特性が問題となる。本超音波診断装置では、端部振動素子のエコー信号を減衰させる重み付け係数を設定し、これを用いて加算処理を行うことで、端部振動素子の音響特性に起因するサイドローブを低減させる(アポダイゼーション)。
次に、本超音波診断装置1の遅延時間・重み係数最適化機能に従う超音波送受信について説明する。
Claims (15)
- 供給される駆動信号に基づいて超音波を発生し、受信した超音波に基づいてエコー信号を発生し、それぞれが複数の超音波振動素子を有する複数の超音波振動素子ブロックと、前記複数の超音波振動素子ブロック同士を並べて構成される超音波プローブと、
超音波の送受信を行うための送受信ユニットと、
前記各超音波振動素子ブロックの端部に位置する超音波振動子の重み係数を、他の超音波振動子の少なくともいずれかの重み係数に比して小さくなるように設定して、前記送受信ユニットを制御する制御ユニットと、
を具備することを特徴とする超音波診断装置。 - 供給される駆動信号に基づいて超音波を発生し、受信した超音波に基づいてエコー信号を発生し、それぞれが複数の超音波振動素子を有する複数の超音波振動素子ブロックと、前記複数の超音波振動素子ブロック同士を接着する接着層と、を有する超音波プローブと、
超音波の送受信を行うための送受信ユニットと、
前記接着層の位置に基づいて設定した、前記複数の超音波振動子に対する重み係数に基づいて、前記送受信ユニットを制御する制御ユニットと、を具備し、
前記制御ユニットは、前記接着層に接する超音波振動子の重み係数を、他の超音波振動子の少なくともいずれかに比して小さくなるように設定することを特徴とする超音波診断装置。 - 供給される駆動信号に基づいて超音波を発生し、受信した超音波に基づいてエコー信号を発生し、それぞれが複数の超音波振動素子を有する複数の超音波振動素子ブロックと、前記複数の超音波振動素子ブロック同士を接着する接着層と、を有する超音波プローブと、
超音波の送受信を行うための送受信ユニットと、
前記接着層に接着される前記超音波振動素子による送信超音波及び受信超音波への寄与が、前記接着層に接着されない前記超音波振動素子による送信超音波及び受信超音波への寄与に比して小さくなるように、前記各超音波振動素子ブロックの位置に応じて送受信条件を決定し、当該決定された送受信条件に基づいて、前記送受信ユニットを制御する制御ユニットと、
を具備することを特徴とする超音波診断装置。 - 前記制御ユニットは、前記送受信条件として遅延時間及び重み係数の少なくとも一方を決定することを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
- 前記制御ユニットは、超音波送信における前記超音波振動素子毎の遅延時間、超音波受信における前記超音波振動素子毎の遅延時間、受信した超音波の加算処理において用いられる前記超音波振動素子毎の重み係数のうちの少なくとも一つを、前記各超音波振動素子ブロックの位置に応じて決定することを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
- 前記制御ユニットは、前記遅延時間又は前記重み係数を、各超音波振動素子の位置を用いる所定の計算により決定することを特徴とする請求項4又は5記載の超音波診断装置。
- 前記制御ユニットは、前記遅延時間又は前記重み係数を、各超音波振動素子の位置と各遅延時間又は各重み係数とを対応付けたテーブルを用いて決定することを特徴とする請求項4又は5記載の超音波診断装置。
- 前記超音波プローブは、超音波振動素子がマトリックス状に配列された二次元アレイプローブ又は1.5次元アレイプローブであることを特徴とする請求項1乃至7のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
- 前記複数の超音波振動素子ブロックは所定の方向に沿ってアレイ状に配列されており、
前記複数の接着層は、前記所定の方向に沿って隣り合う前記超音波振動素子同士を接着すること、
を特徴とする請求項1乃至7のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。 - 前記複数の超音波振動素子ブロックは第1の方向及び第2の方向に沿ってマトリックス状に配列されており、
前記複数の接着層は、前記第1の方向に沿って隣り合う前記超音波振動素子同士、及び第2の方向に沿って隣り合う前記超音波振動素子同士を接着すること、
を特徴とする請求項1乃至7のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。 - 前記制御ユニットは、前記接着層に接着される前記超音波振動素子による送信超音波及び受信超音波への寄与が、前記接着層に接着されない前記超音波振動素子による送信超音波及び受信超音波への寄与に比して小さくなるように、前記送受信条件を決定することを特徴とする請求項1乃至10のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
- コンピュータ機能を有する超音波診断装置に、供給される駆動信号に基づいて超音波を発生し、受信した超音波に基づいてエコー信号を発生し、それぞれが複数の超音波振動素子を有する複数の超音波振動素子ブロックと、前記複数の超音波振動素子ブロック同士を並べて構成される超音波プローブを用いる超音波送受信における条件適正化を実行させるためのプログラムであって、
前記超音波診断装置に、
超音波の送受信を実行させる送受信機能と、
前記各超音波振動素子ブロックの端部に位置する超音波振動子の重み係数を、他の超音波振動子の少なくともいずれかの重み係数に比して小さくなるように設定させて、前記送受信ユニットを制御させる制御機能と、
を実現させることを特徴とする超音波送受信条件適正化プログラム。 - コンピュータ機能を有する超音波診断装置に、供給される駆動信号に基づいて超音波を発生し、受信した超音波に基づいてエコー信号を発生し、それぞれが複数の超音波振動素子を有する複数の超音波振動素子ブロックと、前記複数の超音波振動素子ブロック同士を接着する接着層と、を有する超音波プローブを用いる超音波送受信における条件適正化を実行させるためのプログラムであって、
前記超音波診断装置に、
超音波の送受信を実行させる送受信機能と、
前記接着層に接着される前記超音波振動素子による送信超音波及び受信超音波への寄与が、前記接着層に接着されない前記超音波振動素子による送信超音波及び受信超音波への寄与に比して小さくなるように、前記各超音波振動素子ブロックの位置に応じて送受信条件を決定させ、当該決定された送受信条件に基づいて、前記送受信ユニットを制御させる制御機能と、
を実現させることを特徴とする超音波送受信条件適正化プログラム。 - 供給される駆動信号に基づいて超音波を発生し、受信した超音波に基づいてエコー信号を発生し、それぞれが複数の超音波振動素子を有する複数の超音波振動素子ブロックと、前記複数の超音波振動素子ブロック同士を並べて構成される超音波プローブを用いて、超音波の送受信を実行し、
前記各超音波振動素子ブロックの端部に位置する超音波振動子の重み係数を、他の超音波振動子の少なくともいずれかの重み係数に比して小さくなるように設定して、前記送受信ユニットを制御すること、
を具備することを特徴とする超音波送受信条件適正化方法。 - 供給される駆動信号に基づいて超音波を発生し、受信した超音波に基づいてエコー信号を発生し、それぞれが複数の超音波振動素子を有する複数の超音波振動素子ブロックと、前記複数の超音波振動素子ブロック同士を接着する接着層と、を有する超音波プローブを用いて、超音波の送受信を実行し、
前記接着層に接着される前記超音波振動素子による送信超音波及び受信超音波への寄与が、前記接着層に接着されない前記超音波振動素子による送信超音波及び受信超音波への寄与に比して小さくなるように、前記各超音波振動素子ブロックの位置に応じて送受信条件を決定し、当該決定された送受信条件に基づいて、前記送受信ユニットを制御すること、
を具備することを特徴とする超音波送受信条件適正化方法。
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