JP5492234B2 - Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic diagnostic apparatus control program - Google Patents

Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic diagnostic apparatus control program Download PDF

Info

Publication number
JP5492234B2
JP5492234B2 JP2012034377A JP2012034377A JP5492234B2 JP 5492234 B2 JP5492234 B2 JP 5492234B2 JP 2012034377 A JP2012034377 A JP 2012034377A JP 2012034377 A JP2012034377 A JP 2012034377A JP 5492234 B2 JP5492234 B2 JP 5492234B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
gain
image
ultrasonic
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012034377A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012096095A (en
Inventor
智久 今村
哲也 川岸
文康 坂口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Canon Medical Systems Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Medical Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Medical Systems Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2012034377A priority Critical patent/JP5492234B2/en
Publication of JP2012096095A publication Critical patent/JP2012096095A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5492234B2 publication Critical patent/JP5492234B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

生体組織内における超音波の非線形伝搬に由来するハーモニック成分を抽出して、当該生体組織の断層構造を映像化する超音波診断装置等に関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus and the like that extracts a harmonic component derived from nonlinear propagation of ultrasonic waves in a living tissue and visualizes a tomographic structure of the living tissue.

従来の超音波診断では、生体組織からのエコー信号に含まれる基本波を利用して、当該生体組織の断層構造を映像化する手法がしばしば使用されていた。しかしながら、エコー信号の基本波を利用した手法は、アーチファクト(虚像)が発生することが多く、診断画像の画像品質が低下するという問題があった。   In conventional ultrasonic diagnosis, a technique of imaging a tomographic structure of a living tissue using a fundamental wave included in an echo signal from the living tissue is often used. However, the technique using the fundamental wave of the echo signal often causes artifacts (virtual images), resulting in a problem that the image quality of the diagnostic image is deteriorated.

そこで近年、生体組織内における超音波の伝搬速度に非線形性があることを利用して、生体組織の断層構造を映像化する、いわゆる組織非線形音響イメージング(Tissue Harmonic Imaging)が使用されるようになった。   Therefore, in recent years, so-called tissue nonlinear acoustic imaging (Tissue Harmonic Imaging) has been used to visualize the tomographic structure of living tissue by utilizing the nonlinearity of ultrasonic wave propagation speed in living tissue. It was.

組織非線形音響イメージングは、生体組織からのエコー信号に含まれるハーモニック成分の2次高調波だけを利用して、生体組織の断層構造を映像化する手法であって、アーチファクトが低減された、抜けの良い高コントラスト画像が得られるという特徴がある。 これにより、現在の超音波診断では、従来よりも画像品質が高い診断画像が得られるようになり、超音波診断における診断能が向上してきた。   Tissue nonlinear acoustic imaging is a technique that uses only the second harmonic of the harmonic component contained in the echo signal from the living tissue to visualize the tomographic structure of the living tissue, and has reduced artifacts. There is a feature that a good high-contrast image can be obtained. Thereby, in the current ultrasonic diagnosis, a diagnostic image with higher image quality than before can be obtained, and the diagnostic ability in ultrasonic diagnosis has been improved.

ハーモニック成分だけを抽出する方法として、いわゆるパルスインバージョン(PI)法が知られている(例えば、非特許文献1参照。)。このパルスインバージョン法では、複数の走査線それぞれに対して、位相が反転した2種類の超音波を低音圧で送信して、これら2種類に対応する2つのエコー信号を受信する。そして、これらのエコー信号を加算して基本波成分を除去することで、生体組織からのハーモニクス成分のみを抽出する。 また、組織非線形音響イメージングでは、生体組織からのエコー信号に含まれるハーモニクス成分の差音成分だけを利用して、生体組織の断層構造を映像化することもある(例えば、特許文献1参照。)。   As a method for extracting only the harmonic component, a so-called pulse inversion (PI) method is known (see, for example, Non-Patent Document 1). In this pulse inversion method, two types of ultrasonic waves whose phases are inverted are transmitted to each of a plurality of scanning lines at a low sound pressure, and two echo signals corresponding to these two types are received. Then, by adding these echo signals and removing the fundamental wave component, only the harmonic component from the living tissue is extracted. In tissue nonlinear acoustic imaging, a tomographic structure of a living tissue may be visualized using only a difference sound component of a harmonic component included in an echo signal from the living tissue (see, for example, Patent Document 1). .

また、生体組織の断層構造を映像化する手法ではないが、超音波診断で使用される造影剤バブルが非常にデリケートであることを利用して、血流動態を映像化する手法も使用されるようになっている。   Although it is not a technique for imaging the tomographic structure of living tissue, a technique for imaging blood flow dynamics using the fact that the contrast agent bubble used in ultrasound diagnosis is very delicate is also used. It is like that.

造影剤バブルからのエコー成分だけを抽出する方法として、いわゆるレートサブストラクション(RS)法が知られている(例えば、特許文献2参照)。このレートサブストラクション法では、複数の走査線それぞれに対して、同じ超音波を高音圧で2回送信して、これら2回の送信に対応した2つのエコー信号を受信する。そして、これら2つのエコー信号を差分して重複成分を除去することで、消失、変形した造影剤バブルからのエコー成分を抽出する。   As a method of extracting only the echo component from the contrast agent bubble, a so-called rate subtraction (RS) method is known (see, for example, Patent Document 2). In this rate subtraction method, the same ultrasonic wave is transmitted twice with high sound pressure to each of a plurality of scanning lines, and two echo signals corresponding to these two transmissions are received. Then, by subtracting these two echo signals and removing the overlapping component, the echo component from the disappeared and deformed contrast agent bubble is extracted.

すなわち、超音波診断で使用される造影剤バブルは非常にデリケートであるため、超音波が照射されると、その多くが瞬時に破壊される。そのため、2回目の超音波の送信によって得られるエコー信号は、1回目の超音波の送信によって得られるエコー信号よりも小さくなる。しかしながら、生体組織からのエコー信号は大きく変化することがない。したがって、これら2つのエコー信号から得られる差分信号には、消失、変形した造影剤バブルからのエコー信号が反映される。これにより、レートサブストラクション法を使用すれば、生体組織からのエコー信号が除去されて、血流動態のみの映像化が可能となる。   That is, since the contrast agent bubbles used in ultrasonic diagnosis are very delicate, many of them are instantaneously destroyed when irradiated with ultrasonic waves. Therefore, the echo signal obtained by the second ultrasonic transmission is smaller than the echo signal obtained by the first ultrasonic transmission. However, the echo signal from the living tissue does not change greatly. Therefore, the difference signal obtained from these two echo signals reflects the echo signal from the disappeared and deformed contrast agent bubble. Thus, if the rate subtraction method is used, the echo signal from the living tissue is removed, and only the blood flow dynamics can be visualized.

特開2004−298620号公報JP 2004-298620 A 特開平8−336527号公報JP-A-8-336527 阿比留巌、鎌倉友男著「超音波パルスの非線形伝搬」信学技法、US89−23、P53Ariru Kaoru, Kamakura Tomio, "Nonlinear Propagation of Ultrasonic Pulses", Science Technique, US89-23, P53

しかしながら、組織非線形音響イメージングは、エコー信号に含まれる基本波から生体組織の断層構造を映像化する手法に比べて、超音波画像の深部において感度が不足するという問題がある。   However, tissue nonlinear acoustic imaging has a problem that sensitivity is insufficient in a deep part of an ultrasound image, compared to a method of imaging a tomographic structure of a biological tissue from a fundamental wave included in an echo signal.

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、アーチファクトが少なく、しかも深部においても感度が不足することがない超音波画像を生成できる超音波診断装置及び超音波診断装置制御プログラムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus and an ultrasonic diagnosis that can generate an ultrasonic image with few artifacts and lacking sensitivity even in a deep part. It is to provide a device control program .

本発明は、上記目的を達成するため、次のような手段を講じている。   In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures.

一実施形態に係る超音波診断装置は、複数の走査線それぞれに対して、第1の周波数成分と当該第1の周波数成分より高い第2の周波数成分とを含む超音波の送受信を被検体に関して行う送受信ユニットと、前記超音波の送受信に基づいて、前記第1、第2の周波数成分の差音成分を含む非線形信号を取得する非線形成分取得ユニットと、前記超音波の送受信に基づいて、前記第1、第2の周波数成分を含む基本波成分を含む基本波信号を取得する基本波信号取得ユニットと、ノイズ成分の強度が被検体の深さ方向に関して一定になるようなノイズゲインと、前記被検体から取得された前記非線形信号の強度が当該被検体の体表面からの深さ方向に関して一定になるようなシグナルゲインとを、ゲイン調整により深さ毎に取得するゲイン算出ユニットと、前記ノイズゲインと前記シグナルゲインとの前記深さ方向に関する大小関係に基づき、前記非線形信号に関する第1の重み係数と前記基本波信号に関する第2の重み係数とを取得する重み係数取得ユニットと、前記第1の重み係数が積算された前記非線形信号と前記第2の重み係数が積算された前記基本波信号をと加算することで合成信号を生成する合成信号生成ユニットと、前記合成信号に基づく画像を表示する表示ユニットと、を具備するものである。
一実施形態に係る超音波診断装置制御プログラムは、超音波診断装置を制御するためのプログラムであって、前記超音波診断装置に、複数の走査線それぞれに対して、第1の周波数成分と当該第1の周波数成分より高い第2の周波数成分とを含む超音波の送受信を被検体に関して実行させる送受信機能と、前記超音波の送受信に基づいて、前記第1、第2の周波数成分の差音成分を含む非線形信号を取得させる非線形成分取得機能と、前記超音波の送受信に基づいて、前記第1、第2の周波数成分を含む基本波成分を含む基本波信号を取得させる基本波信号取得機能と、ノイズ成分の強度が被検体の深さ方向に関して一定になるようなノイズゲインと、前記被検体から取得された前記非線形信号の強度が当該被検体の体表面からの深さ方向に関して一定になるようなシグナルゲインとを、ゲイン算出により深さ毎に取得させるゲイン取得機能と、前記ノイズゲインと前記シグナルゲインとの前記深さ方向に関する大小関係に基づき、前記非線形信号に関する第1の重み係数と前記基本波信号に関する第2の重み係数とを取得させる重み係数取得機能と、前記第1の重み係数が積算された前記非線形信号と前記第2の重み係数が積算された前記基本波信号をと加算することで合成信号を生成させる合成信号生成機能と、前記合成信号に基づく画像を表示する表示機能と、を実現させるものである。
An ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment transmits / receives an ultrasonic wave including a first frequency component and a second frequency component higher than the first frequency component for each of a plurality of scanning lines with respect to a subject. A transmission / reception unit to perform, a nonlinear component acquisition unit to acquire a nonlinear signal including a difference sound component of the first and second frequency components based on transmission / reception of the ultrasonic wave, and based on transmission / reception of the ultrasonic wave, A fundamental wave signal acquisition unit for acquiring a fundamental wave signal including a fundamental wave component including first and second frequency components, a noise gain such that the intensity of the noise component is constant in the depth direction of the subject, gain calculating the strength of the non-linear signal obtained from the subject to obtain the the signal gain as a constant with respect to the depth direction from the subject's body surface for each depth by gain adjustment A weight coefficient acquisition unit that acquires a first weight coefficient related to the nonlinear signal and a second weight coefficient related to the fundamental wave signal based on a magnitude relationship in the depth direction of the knit and the noise gain and the signal gain A combined signal generating unit that generates a combined signal by adding the nonlinear signal integrated with the first weighting factor and the fundamental signal integrated with the second weighting factor, and the combined signal And a display unit for displaying an image based on the above.
An ultrasonic diagnostic apparatus control program according to an embodiment is a program for controlling an ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the ultrasonic diagnostic apparatus includes a first frequency component and a corresponding frequency for each of a plurality of scanning lines. A transmission / reception function for executing transmission / reception of an ultrasonic wave including a second frequency component higher than the first frequency component with respect to the subject, and a difference sound between the first and second frequency components based on the transmission / reception of the ultrasonic wave A nonlinear component acquisition function for acquiring a nonlinear signal including a component, and a fundamental wave signal acquisition function for acquiring a fundamental wave signal including a fundamental wave component including the first and second frequency components based on transmission / reception of the ultrasonic wave And a noise gain that makes the intensity of the noise component constant in the depth direction of the subject, and the strength of the nonlinear signal acquired from the subject in the depth direction from the body surface of the subject A signal gain as a constant and a gain acquisition function to acquire for each depth by the gain calculation, based on the magnitude relationship for the depth direction of the noise gain and the signal gain, the about the nonlinear signal A weighting factor acquisition function for acquiring a weighting factor of 1 and a second weighting factor relating to the fundamental signal, and the nonlinear signal obtained by integrating the first weighting factor and the second weighting factor integrated. A composite signal generation function for generating a composite signal by adding the fundamental wave signal and a display function for displaying an image based on the composite signal are realized.

図1は、本発明の第1実施形態に係る超音波診断装置のブロック図。FIG. 1 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図2は、同実施形態に係る重み係数のグラフ。FIG. 2 is a graph of weighting factors according to the embodiment. 図3は、本発明の第2実施形態に係る超音波診断装置のブロック図。FIG. 3 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図4は、同実施形態に係る重み係数のグラフ。FIG. 4 is a graph of weighting factors according to the embodiment. 図5は、本発明の第3実施形態に係る超音波診断装置のブロック図。FIG. 5 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the third embodiment of the present invention. 図6は、本発明の第4実施形態に係る超音波診断装置のインターフェース部周辺のブロック図。FIG. 6 is a block diagram around the interface unit of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. 図7は、同実施形態に係る重み係数のグラフ。FIG. 7 is a graph of weighting factors according to the embodiment. 図8は、本発明の第5実施形態に係る超音波診断装置の重み係数テーブル周辺のブロック図。FIG. 8 is a block diagram around the weighting coefficient table of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. 図9は、第5実施形態に係る重み係数のグラフ。FIG. 9 is a graph of weighting factors according to the fifth embodiment. 図10は、第6実施形態における超音波診断装置のブロック図。FIG. 10 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the sixth embodiment. 図11は、第6実施形態における重み係数のグラフ。FIG. 11 is a graph of weighting factors in the sixth embodiment. 図12は、第6実施形態における重み係数の設定シーケンスが作動しているときの診断画像の生成工程に関するフローチャート。FIG. 12 is a flowchart relating to a diagnostic image generation process when the weighting coefficient setting sequence in the sixth embodiment is operating. 図13は、第6実施形態におけるノイズゲインとシグナルゲインのグラフ。FIG. 13 is a graph of noise gain and signal gain in the sixth embodiment. 図14(a)、14(b)は、第6実施形態における0.7[dB/MHz・cm]の減衰率を有するファントムの診断画像。FIGS. 14A and 14B are diagnostic images of a phantom having an attenuation rate of 0.7 [dB / MHz · cm] in the sixth embodiment. 図15(a)、(b)は、第6実施形態における0.3[dB/MHz・cm]の減衰率を有するファントムの診断画像。FIGS. 15A and 15B are diagnostic images of a phantom having an attenuation rate of 0.3 [dB / MHz · cm] in the sixth embodiment. 図16は、第7実施形態における重み係数の設定シーケンスが作動しているときの診断画像の生成工程に関するフローチャート。FIG. 16 is a flowchart relating to a diagnostic image generation process when the weighting coefficient setting sequence according to the seventh embodiment is operating. 図17は、第8実施形態におけるテーブルの概念図。FIG. 17 is a conceptual diagram of a table in the eighth embodiment.

以下、図面を参照しながら、本発明の第1〜第8実施形態について詳細に説明する。 (第1実施形態)
まず、図1と図2を用いて本発明の第1実施形態について説明する。
図1は本発明の第1実施形態に係る超音波診断装置のブロック図である。
図1に示すように、この超音波診断装置は、超音波プローブ10と装置本体20とから構成されている。
Hereinafter, first to eighth embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. (First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the ultrasonic diagnostic apparatus includes an ultrasonic probe 10 and an apparatus main body 20.

超音波プローブ10は、被検体の体表に当てられて実際に超音波を送受信するものであり、その先端部には圧電セラミック等の圧電振動子が設けられている。これら圧電振動子は所定間隔で並列され、各々がいわゆるチャンネルをなしている。   The ultrasonic probe 10 is applied to the body surface of a subject and actually transmits / receives ultrasonic waves, and a piezoelectric vibrator such as a piezoelectric ceramic is provided at the tip thereof. These piezoelectric vibrators are arranged in parallel at predetermined intervals, and each form a so-called channel.

装置本体20は、送受信部(送受信手段)21、第1のメモリ22、第1の加算部(加算手段)23、検波部24、フィルタ部25、エンベロープ部26、Log圧縮部27、第2のメモリ28、第2の加算部(第2の信号処理手段)29、画像処理部(画像生成手段)30、フレームメモリ31、デジタルスキャンコンバータ(以下、「DSC」とする)32、及び表示モニタ(画像表示手段)33を備えている。   The apparatus body 20 includes a transmission / reception unit (transmission / reception unit) 21, a first memory 22, a first addition unit (addition unit) 23, a detection unit 24, a filter unit 25, an envelope unit 26, a log compression unit 27, a second Memory 28, second addition unit (second signal processing unit) 29, image processing unit (image generation unit) 30, frame memory 31, digital scan converter (hereinafter referred to as "DSC") 32, and display monitor ( Image display means) 33.

送受信部21は、超音波を送信するための送信部21aと、生体組織からのエコー信号を受信するための受信部21bとから構成される。生体組織からのエコー信号は、超音波プローブ10を介して、この送受信部21により受信される。   The transmission / reception unit 21 includes a transmission unit 21a for transmitting ultrasonic waves and a reception unit 21b for receiving echo signals from living tissue. An echo signal from the living tissue is received by the transmitting / receiving unit 21 via the ultrasonic probe 10.

第1のメモリ22は、送受信部21により受信されたエコー信号を保存する。第1の加算部23は、送受信部21からエコー信号が入力されたときに、このエコー信号と第1のメモリ22に保存されている別のエコー信号とを加算する。ただし、第1のメモリ22にエコー信号が保存されていない場合、送受信部21からのエコー信号は、第1の加算部23を通過する。   The first memory 22 stores the echo signal received by the transmission / reception unit 21. When the echo signal is input from the transmission / reception unit 21, the first addition unit 23 adds the echo signal and another echo signal stored in the first memory 22. However, when no echo signal is stored in the first memory 22, the echo signal from the transmission / reception unit 21 passes through the first addition unit 23.

検波部24は、第1の加算部23からのエコー信号を、当該エコー信号に応じた周波数で検波処理する。フィルタ部25は、検波部24からのエコー信号に対して、検波処理に応じた周波数フィルタをかけ、ノイズ等の不要な成分を除去する。   The detector 24 detects the echo signal from the first adder 23 at a frequency corresponding to the echo signal. The filter unit 25 applies a frequency filter corresponding to the detection process to the echo signal from the detection unit 24 to remove unnecessary components such as noise.

エンベロープ部26は、フィルタ部25からのエコー信号に対して、エンベロープをかけて、包絡線信号を取り出す。Log圧縮部27は、エンベロープ部26からの包絡線信号をLog圧縮して、処理信号を生成する。   The envelope unit 26 applies an envelope to the echo signal from the filter unit 25 and extracts an envelope signal. The log compression unit 27 performs log compression on the envelope signal from the envelope unit 26 to generate a processing signal.

すなわち、前記検波部24、フィルタ部25、エンベロープ部26、及びLog圧縮部27は、第1の加算部24からのエコー信号を処理して、画像構築に実際に使用される処理信号を生成するための信号変換部(第1の信号処理手段)36を構成している。   That is, the detection unit 24, the filter unit 25, the envelope unit 26, and the log compression unit 27 process the echo signal from the first addition unit 24 to generate a processing signal actually used for image construction. Therefore, a signal conversion unit (first signal processing means) 36 is configured.

第2のメモリ28は、第1の信号処理手段の出力、すなわちLog圧縮部27からの処理信号を保存する。第2の加算部29は、第2のメモリ28に記憶されている処理信号と、Log圧縮部27からの処理信号とに対してそれぞれ重み係数をかけて、これらを加算する。これら重み係数は、後述するように、被検体の深さに応じて予め定められたものであり、超音波診断装置の記憶部(図示しない)に保存されている。   The second memory 28 stores the output of the first signal processing means, that is, the processing signal from the Log compression unit 27. The second adder 29 multiplies the processed signal stored in the second memory 28 and the processed signal from the log compressing unit 27 by applying a weight coefficient, and adds them. As will be described later, these weighting factors are predetermined according to the depth of the subject, and are stored in a storage unit (not shown) of the ultrasonic diagnostic apparatus.

画像処理部30は、第2の加算部29からの処理信号に各種の画像処理を施して、画像フレームを生成する。フレームメモリ31は、画像処理部30からの画像フレームを逐次保存する。   The image processing unit 30 performs various types of image processing on the processing signal from the second addition unit 29 to generate an image frame. The frame memory 31 sequentially stores image frames from the image processing unit 30.

DSC32は、走査により得られた走査線信号列を、テレビジョン等に代表される一般的なビデオフォーマットの走査線信号列に変換する。表示モニタ33は、DSC32からの画像データを超音波画像として表示する。   The DSC 32 converts the scanning line signal sequence obtained by scanning into a scanning line signal sequence of a general video format represented by a television or the like. The display monitor 33 displays the image data from the DSC 32 as an ultrasonic image.

(超音波診断装置による画像生成)
本実施形態における超音波走査では、走査線ごとに、位相が180度反転した2本の超音波、すなわち第1、第2の超音波が連続して送信される。これら第1、第2の超音波は、被検体内における音響インピーダンスの不連続面で反射して、位相が180度反転した2本のエコー信号、すなわち前記第1、第2の超音波に対応した第1、第2のエコー信号EA、EBとなって送受信部21に受信される。なお、第1、第2のエコー信号EA、EBは、基本波成分とハーモニック成分の両方を含んでいるが、基本波成分に比べてハーモニック成分が極めて小さいため、基本波成分が反映されたエコー信号とみなされる。
(Image generation by ultrasonic diagnostic equipment)
In the ultrasonic scanning in the present embodiment, two ultrasonic waves whose phases are inverted by 180 degrees, that is, first and second ultrasonic waves are continuously transmitted for each scanning line. These first and second ultrasonic waves correspond to two echo signals which are reflected by a discontinuous surface of acoustic impedance in the subject and whose phases are inverted by 180 degrees, that is, the first and second ultrasonic waves. The first and second echo signals EA and EB are received by the transmission / reception unit 21. The first and second echo signals EA and EB contain both the fundamental wave component and the harmonic component, but the harmonic component is extremely small compared to the fundamental wave component, so that the echo that reflects the fundamental wave component is reflected. Considered a signal.

先に受信された第1のエコー信号EAは、第1のメモリ22に保存されるとともに、第1の加算部23を通過して検波部24に進む。そして、遅れて受信された第2のエコー信号EBが第1の加算部23に到着したら、第1のメモリ22に保存されている第1のエコー信号EAと、この第2のエコー信号EBとが加算され、第3のエコー信号ECが生成される。   The first echo signal EA received earlier is stored in the first memory 22 and passes through the first adder 23 and proceeds to the detector 24. When the second echo signal EB received late arrives at the first adder 23, the first echo signal EA stored in the first memory 22 and the second echo signal EB Are added to generate a third echo signal EC.

ところで、前述のように、第1、第2のエコー信号EA、EBは、位相が180度反転している。したがって、第1、第2のエコー信号EA、EBが加算されると、第1、第2のエコー信号EA、EBに含まれる基本波成分が相殺され、ハーモニック成分だけが2倍に強調される。これにより、第3のエコー信号ECは、生体組織からのハーモニック成分が反映されたエコー信号となっている。   By the way, as described above, the phases of the first and second echo signals EA and EB are inverted by 180 degrees. Therefore, when the first and second echo signals EA and EB are added, the fundamental wave components included in the first and second echo signals EA and EB are canceled, and only the harmonic component is doubled. . Thereby, the third echo signal EC is an echo signal reflecting the harmonic component from the living tissue.

第3のエコー信号ECが生成されたとき、第1のエコー信号EAは、既に第1の加算部23を通過して先に進んでいる。そして、先行する第1のエコー信号EAと、第1のエコー信号EAを後から追う第3のエコー信号ECは、それぞれ検波部24における検波処理、フィルタ部25におけるフィルタ処理、エンベロープ部26におけるエンベロープ処理、及びLog圧縮部27におけるLog圧縮処理が順次なされ、第1、第2の処理信号SA、SCとなる。なお、第1、第2の処理信号SA、SCは、第1、第3のエコー信号EA、ECに基づいて生成されたものであるため、それぞれ基本波成分、ハーモニック成分が反映された処理信号となっている。   When the third echo signal EC is generated, the first echo signal EA has already passed through the first adder 23. Then, the preceding first echo signal EA and the third echo signal EC following the first echo signal EA are respectively detected by the detection unit 24, the filter unit 25, and the envelope unit 26. The processing and the log compression processing in the log compression unit 27 are sequentially performed, and the first and second processing signals SA and SC are obtained. Since the first and second processed signals SA and SC are generated based on the first and third echo signals EA and EC, the processed signals reflecting the fundamental component and the harmonic component, respectively. It has become.

Log圧縮部27から出力された第1の処理信号SAは、ひとまず第2のメモリ28に保存される。そして、遅れてLog圧縮部27から出力された第2の処理信号SCが第2の加算部29に到達したら、第2のメモリ28に保存されている第1の処理信号SAに重み係数WAがかけられ、第2の加算部29に到達した第2の処理信号SCに重み係数WCがかけられ、さらにこれらが加算される。これにより、第1の処理信号SAと第2の処理信号SCから構成される第3の処理信号SDが生成される。   The first processing signal SA output from the Log compression unit 27 is temporarily stored in the second memory 28. Then, when the second processed signal SC output from the Log compressing unit 27 with a delay reaches the second adding unit 29, the weighting coefficient WA is added to the first processed signal SA stored in the second memory 28. The weighted coefficient WC is applied to the second processed signal SC that has been multiplied and reached the second adder 29, and these are further added. As a result, a third processed signal SD composed of the first processed signal SA and the second processed signal SC is generated.

この第3の処理信号SDは、第1の処理信号SAと第2の処理信号SCとにより、 “SD=SA×WA+SC×WC”
と表現される。
The third processed signal SD is “SD = SA × WA + SC × WC” by the first processed signal SA and the second processed signal SC.
It is expressed.

なお、重み係数WA、WCは、予め決められたものであって、超音波診断装置の記憶部(図示しない)に記憶されている。   The weighting factors WA and WC are predetermined and are stored in a storage unit (not shown) of the ultrasonic diagnostic apparatus.

ところで、前述のように、第1の処理信号SAは基本波成分を反映した処理信号であり、第2の処理信号SCはハーモニック成分を反映した処理信号である。したがって、第3の処理信号SDは、基本波成分とハーモニック成分の両方により構成された処理信号である。   Incidentally, as described above, the first processing signal SA is a processing signal reflecting the fundamental wave component, and the second processing signal SC is a processing signal reflecting the harmonic component. Therefore, the third processed signal SD is a processed signal composed of both the fundamental wave component and the harmonic component.

そして、第3の処理信号SDにおける、基本波成分とハーモニック成分の寄与率は、重み係数WAとWCの大小関係により定まる。例えば、重み係数WAが大きく、重み係数WCが小さい場合、第3の処理信号SDは、基本波成分がより反映されたものとなる。また、重み係数WAが小さく、重み係数WCが大きい場合、第3の処理信号SDは、ハーモニック成分がより反映されたものとなる。   The contribution ratio between the fundamental wave component and the harmonic component in the third processed signal SD is determined by the magnitude relationship between the weighting factors WA and WC. For example, when the weighting factor WA is large and the weighting factor WC is small, the third processing signal SD reflects the fundamental wave component more. In addition, when the weighting factor WA is small and the weighting factor WC is large, the third processed signal SD reflects the harmonic component more.

図2は同実施形態に係る重み係数WA、WCのグラフである。
図2を見ると、重み係数WAは、浅部で小さく、深部に行くにつれて大きくなっている。逆に、重み係数WCは、浅部で大きく、深部に行くにつれて小さくなっている。そして、中間部では、重み係数WAとWCが近い値となっている。したがって、第3の処理信号SDは、浅部でハーモニック成分がより反映され、深部で基本波成分がより反映されていることになる。
FIG. 2 is a graph of the weighting factors WA and WC according to the embodiment.
Referring to FIG. 2, the weight coefficient WA is small at the shallow portion and increases as it goes to the deep portion. On the other hand, the weighting coefficient WC is large at the shallow part and decreases as it goes to the deep part. In the intermediate portion, the weight coefficients WA and WC are close to each other. Therefore, in the third processing signal SD, the harmonic component is more reflected in the shallow portion and the fundamental wave component is more reflected in the deep portion.

第3の処理信号SDは、画像処理部30で各種の画像処理が施されて、画像フレームとされたのち、逐次フレームメモリ31に保存されてゆく。そして、フレームメモリ31に蓄積された画像フレームは、DSC32でスキャンコンバートされて、超音波画像として次々と表示モニタ33に表示される。表示方法の選択により、表示モニタ33に被検体の内部構造を動画的に表示することもできる。医師等の操作者は、この超音波画像を見ながら診断を行う。   The third processing signal SD is subjected to various types of image processing by the image processing unit 30 to be converted into an image frame, and is then sequentially stored in the frame memory 31. The image frames stored in the frame memory 31 are scan-converted by the DSC 32 and displayed on the display monitor 33 one after another as an ultrasonic image. By selecting the display method, the internal structure of the subject can be displayed on the display monitor 33 as a moving image. An operator such as a doctor makes a diagnosis while viewing this ultrasonic image.

(本実施形態による作用)
本実施形態における第3の処理信号SDは、基本波成分が反映された第1の処理信号SAに重み係数WAをかけ、ハーモニック成分が反映された第2の処理信号SCに重み係数WCをかけ、これらを加算することにより生成されている。そして、第1の処理信号SAの重み係数WAは、被検体の浅部で大きく、かつ深部で小さくなるように設定され、第2の処理信号SCの重み係数WCは、被検体の浅部で小さく、かつ深部で大きくなるように設定されている。
(Operation by this embodiment)
The third processed signal SD in the present embodiment is obtained by multiplying the first processed signal SA reflecting the fundamental wave component by the weighting coefficient WA and multiplying the second processed signal SC reflecting the harmonic component by the weighted coefficient WC. Are generated by adding them. The weight coefficient WA of the first processed signal SA is set to be large at the shallow portion of the subject and small at the deep portion, and the weight coefficient WC of the second processed signal SC is set at the shallow portion of the subject. It is set to be small and large in the deep part.

したがって、第3の処理信号SDに基づいて生成される超音波画像は、被検体の浅部でハーモニック成分がより反映され、深部で基本波成分がより反映されたものとなる。すなわち、被検体の深部は、基本波成分に基づいて画像化される。これにより、被検体の深部でも超音波画像の感度が不足することがなく、画像全体に亘って診断に十分な感度が得られることになる。   Therefore, the ultrasonic image generated based on the third processing signal SD is a reflection of the harmonic component more in the shallow part of the subject and the reflection of the fundamental wave component in the deep part. That is, the deep part of the subject is imaged based on the fundamental wave component. As a result, the sensitivity of the ultrasonic image is not insufficient even in the deep part of the subject, and sufficient sensitivity for diagnosis can be obtained over the entire image.

また、被検体の浅部は、ハーモニック成分に基づいて画像化されているから、基本波成分だけを利用して画像化した場合に比べて、アーチファクトの発生が飛躍的に抑制される。   Further, since the shallow part of the subject is imaged based on the harmonic component, the occurrence of artifacts is remarkably suppressed as compared to the case where the image is made using only the fundamental wave component.

以上より、本実施形態によれば、アーチファクトが少なく、しかも深部においても十分な感度が得られる超音波画像が得られることになる。   As described above, according to the present embodiment, an ultrasonic image with few artifacts and sufficient sensitivity at a deep portion can be obtained.

なお、本実施形態では、第1、第2の超音波が有している周波数帯域について言及されていない。しかしながら、第1、第2の超音波が第1、第2の周波数成分を備えていることもある。この場合、第3のエコー信号ECに、第1、第2の周波数成分の差音成分が含まれることになる。そこで、例えば第3のエコー信号ECをフィルタにかけて、その中から差音成分だけを抽出する。そして、抽出された差音成分に基づいて第2の処理信号SCを生成する。なお、差音成分がハーモニクス成分の1成分であることは言うまでもない。 このように、差音成分に基づいて第2の処理信号SCが生成された場合でも、第1、第2の処理信号SA、SCは、それぞれ基本波成分、ハーモニクス成分が反映された処理信号となるから、これら第1、第2の処理信号SA、SCに対して、それぞれ重み係数をかけて画像化すれば、前記同様に画像品質が良好な超音波画像を得ることができる。   In the present embodiment, no mention is made of the frequency bands of the first and second ultrasonic waves. However, the first and second ultrasonic waves may have first and second frequency components. In this case, the third echo signal EC includes a difference sound component of the first and second frequency components. Therefore, for example, the third echo signal EC is filtered and only the difference sound component is extracted therefrom. Then, a second processed signal SC is generated based on the extracted difference sound component. Needless to say, the difference sound component is one of the harmonic components. As described above, even when the second processed signal SC is generated based on the difference sound component, the first and second processed signals SA and SC are the processed signal reflecting the fundamental wave component and the harmonic component, respectively. Therefore, if the first and second processed signals SA and SC are imaged by applying weighting coefficients, respectively, an ultrasonic image with good image quality can be obtained as described above.

(第2実施形態)
次に、図3と図4を用いて本発明の第2実施形態について説明する。なお、以下の説明において、第1実施形態と同様の構成及び作用については、その説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described using FIG. 3 and FIG. In the following description, the description of the same configuration and operation as in the first embodiment is omitted.

図3は本発明の第2実施形態に係る超音波診断装置のブロック図である。
図3に示すように、本実施形態では、第1実施形態における第1の加算部23の代わりに、加減算部(加算手段、減算手段)23Aが使用されている。
FIG. 3 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, an adder / subtractor (adder, subtractor) 23A is used instead of the first adder 23 in the first embodiment.

この加減算部23Aは、第1実施形態における第1の加算部23の機能に加え、送受信部21からエコー信号が入力されたときに、このエコー信号と第1のメモリ22に保存されている別のエコー信号とを減算する機能を備えている。なお、減算とは、エコー信号間の差を求めることである。   In addition to the function of the first adder 23 in the first embodiment, the adder / subtractor 23 </ b> A receives the echo signal and the other stored in the first memory 22 when the echo signal is input from the transmitter / receiver 21. It has a function to subtract the echo signal. In addition, subtraction is calculating | requiring the difference between echo signals.

(超音波診断装置による画像生成)
本実施形態における超音波走査では、走査線ごとに、位相が180度反転した2本の超音波、すなわち第1、第2の超音波が連続して送信される。これら第1、第2の超音波は、被検体内における音響インピーダンスの不連続面で反射して、位相が180度反転した2本のエコー信号、すなわち前記第1、第2の超音波に対応した第1、第2のエコー信号EA、EBとなって送受信部21に受信される。
(Image generation by ultrasonic diagnostic equipment)
In the ultrasonic scanning in the present embodiment, two ultrasonic waves whose phases are inverted by 180 degrees, that is, first and second ultrasonic waves are continuously transmitted for each scanning line. These first and second ultrasonic waves correspond to two echo signals which are reflected by a discontinuous surface of acoustic impedance in the subject and whose phases are inverted by 180 degrees, that is, the first and second ultrasonic waves. The first and second echo signals EA and EB are received by the transmission / reception unit 21.

先に受信された第1のエコー信号EAは、ひとまず第1のメモリ22に保存される。そして、遅れて受信された第2のエコー信号EBが加減算部23Aに到着したら、第1のメモリ22に保存されている第1のエコー信号EAと、この第2のエコー信号EBとが加算され、第3のエコー信号ECが生成される。これに続いて、第1のメモリ22に保存されている第1のエコー信号EAと、遅れて受信された第2のエコー信号EBが減算され、第4のエコー信号EC´が生成される。   The first echo signal EA previously received is temporarily stored in the first memory 22. When the second echo signal EB received late arrives at the adder / subtractor 23A, the first echo signal EA stored in the first memory 22 and the second echo signal EB are added. A third echo signal EC is generated. Subsequently, the first echo signal EA stored in the first memory 22 and the second echo signal EB received with a delay are subtracted to generate a fourth echo signal EC ′.

ところで、前述のように、第1、第2のエコー信号EA、EBは、位相が180度反転している。したがって、第1、第2のエコー信号EA、EBが加算されると、第1、第2のエコー信号EA、EBに含まれる基本波成分が相殺され、ハーモニック成分だけが2倍に強調される。これにより、第3のエコー信号ECは、生体組織からのハーモニック成分が反映されたエコー信号となる。逆に、第1、第2のエコー信号EA、EBが減算されると、第1、第2のエコー信号EA、EBに含まれているハーモニック成分が相殺され、基本波成分だけが2倍に強調される。これにより、第4のエコー信号EC´は、生体組織からの基本波成分が反映されたエコー信号となっている。   By the way, as described above, the phases of the first and second echo signals EA and EB are inverted by 180 degrees. Therefore, when the first and second echo signals EA and EB are added, the fundamental wave components included in the first and second echo signals EA and EB are canceled, and only the harmonic component is doubled. . Thereby, the third echo signal EC becomes an echo signal reflecting the harmonic component from the living tissue. Conversely, when the first and second echo signals EA and EB are subtracted, the harmonic components contained in the first and second echo signals EA and EB are canceled, and only the fundamental component is doubled. To be emphasized. Thereby, the fourth echo signal EC ′ is an echo signal reflecting the fundamental wave component from the living tissue.

第4のエコー信号EC´が生成されたとき、第3のエコー信号ECは、既に加減算部23Aを通過して先に進んでいる。そして、先行する第3のエコー信号ECと、第4のエコー信号EC´は、それぞれ検波部24における検波処理、フィルタ部25におけるフィルタ処理、エンベロープ部26におけるエンベロープ処理、及びLog圧縮部27におけるLog圧縮処理が順次なされ、第1、第2の処理信号SC、SC´となる。なお、第1、第2の処理信号SC、SC´は、第3、第4の処理信号EC、EC´に基づいて生成されたものであるため、それぞれハーモニック成分、基本波成分が反映された処理信号となっている。   When the fourth echo signal EC ′ is generated, the third echo signal EC has already passed through the adder / subtractor 23A. The preceding third echo signal EC and fourth echo signal EC ′ are respectively detected by the detection unit 24, the filter unit 25, the envelope unit 26, and the Log compression unit 27. The compression processing is sequentially performed to obtain first and second processed signals SC and SC ′. Since the first and second processed signals SC and SC ′ are generated based on the third and fourth processed signals EC and EC ′, the harmonic component and the fundamental wave component are reflected, respectively. It is a processing signal.

Log圧縮部27から出力された第1の処理信号SCは、ひとまず第2のメモリ28に保存される。そして、遅れてLog圧縮部27から出力された第2の処理信号SC´が第2の加算部29に到達したら、第2のメモリ28に保存されている第1の処理信号SCに重み係数WCがかけられ、第2の加算部29に到達した第2の処理信号SC´に重み係数WC´がかけられ、さらにこれらが加算される。これにより、第1の処理信号SCと第2の処理信号SC´から構成される第3の処理信号SDが生成される。   The first processed signal SC output from the log compressing unit 27 is temporarily stored in the second memory 28. When the second processed signal SC ′ output from the Log compressing unit 27 with a delay arrives at the second adding unit 29, the weighting factor WC is applied to the first processed signal SC stored in the second memory 28. And the second processed signal SC ′ reaching the second adder 29 is multiplied by the weighting coefficient WC ′ and further added. As a result, a third processed signal SD composed of the first processed signal SC and the second processed signal SC ′ is generated.

この第3の処理信号SDは、第1の処理信号SCと第2の処理信号SC´とにより、 “SD=SC×WC+SC´×WC´”
と表現される。
The third processed signal SD is “SD = SC × WC + SC ′ × WC ′” by the first processed signal SC and the second processed signal SC ′.
It is expressed.

なお、重み係数WC、WC´は、予め決められたものであって、超音波診断装置の記憶部(図示しない)に記憶されている。   The weighting factors WC and WC ′ are predetermined and are stored in a storage unit (not shown) of the ultrasonic diagnostic apparatus.

ところで、前述のように、第1の処理信号SCはハーモニック成分を反映した処理信号であり、第2の処理信号SC´は基本波成分を反映した処理信号である。したがって、第3の処理信号SDは、ハーモニック成分と基本波成分により構成された処理信号である。 そして、第3の処理信号SDにおける、ハーモニック成分と基本波成分の寄与率は、重み係数WCとWC´の大小関係により定まる。例えば、重み係数WCが大きく、重み係数WC´が小さい場合、第3の処理信号SDは、ハーモニック成分がより反映されたものとなる。また、重み係数WCが小さく、重み係数WC´が大きい場合、第3の処理信号SDは、基本波成分がより反映されたものとなる。   By the way, as described above, the first processed signal SC is a processed signal reflecting the harmonic component, and the second processed signal SC ′ is a processed signal reflecting the fundamental wave component. Therefore, the third processing signal SD is a processing signal composed of a harmonic component and a fundamental wave component. The contribution ratio of the harmonic component and the fundamental wave component in the third processed signal SD is determined by the magnitude relationship between the weighting factors WC and WC ′. For example, when the weighting factor WC is large and the weighting factor WC ′ is small, the third processed signal SD reflects the harmonic component more. Further, when the weighting factor WC is small and the weighting factor WC ′ is large, the third processing signal SD reflects the fundamental wave component more.

図4は同実施形態に係る重み係数WC、WC´のグラフである。
図4を見ると、重み係数WCは、浅部で大きく、深部に行くにつれて小さくなっている。逆に、重み係数WC´は、浅部で小さく、深部に行くにつれて大きくなっている。そして、中間部では、重み係数WCとWC´が近い値となっている。したがって、第3の処理信号SDは、浅部でハーモニック成分がより反映され、深部で基本波成分がより反映されていることになる。さらに、基本波成分の寄与率を表現している重み係数WC´の曲線は、第1実施形態における重み係数WAの曲線よりも緩やかとなっている。
FIG. 4 is a graph of the weighting factors WC and WC ′ according to the embodiment.
Referring to FIG. 4, the weighting coefficient WC is large at the shallow portion and decreases as it goes to the deep portion. On the other hand, the weighting coefficient WC ′ is small at the shallow portion and increases as it goes to the deep portion. In the intermediate portion, the weighting factors WC and WC ′ are close to each other. Therefore, in the third processing signal SD, the harmonic component is more reflected in the shallow portion and the fundamental wave component is more reflected in the deep portion. Furthermore, the curve of the weighting factor WC ′ expressing the contribution ratio of the fundamental wave component is gentler than the curve of the weighting factor WA in the first embodiment.

第3の処理信号SDは、画像処理部30で各種の画像処理が施されて、画像フレームとされたのち、逐次フレームメモリ31に保存されてゆく。そして、フレームメモリ31に蓄積された画像フレームは、DSC32でスキャンコンバートされて、超音波画像として表示モニタ33に表示される。表示方法の選択により、表示モニタ33に被検体の内部構造が動画的に表示されることもある。医師等の操作者は、この超音波画像を見ながら診断を行う。   The third processing signal SD is subjected to various types of image processing by the image processing unit 30 to be converted into an image frame, and is then sequentially stored in the frame memory 31. The image frames stored in the frame memory 31 are scan-converted by the DSC 32 and displayed on the display monitor 33 as an ultrasonic image. Depending on the selection of the display method, the internal structure of the subject may be displayed as a moving image on the display monitor 33. An operator such as a doctor makes a diagnosis while viewing this ultrasonic image.

(本実施形態による作用)
本実施形態における第2の処理信号SC´は、第1実施形態における第1の処理信号SAと同じく、基本波成分が主に反映された処理信号であるが、基本波成分が2倍に強調された第4のエコー信号EC´に基づいて生成されているので、第1実施形態における第1処理信号SAに対して約2倍の強度を持っていることになる。
(Operation by this embodiment)
The second processed signal SC ′ in the present embodiment is a processed signal that mainly reflects the fundamental wave component, like the first processed signal SA in the first embodiment, but the fundamental wave component is emphasized twice. Since it is generated based on the fourth echo signal EC ′, it has about twice the intensity of the first processed signal SA in the first embodiment.

そのため、基本波成分の寄与率を表現する重み係数WC´のスケールが約1/2まで縮まるから、第1実施形態であれば重み係数WAを最大としても生体組織の深部が十分な明るさとならないような場合でも、本実施形態なら十分に対応することができる。   Therefore, the scale of the weighting factor WC ′ expressing the contribution ratio of the fundamental wave component is reduced to about ½. Therefore, in the first embodiment, even if the weighting factor WA is maximized, the deep part of the living tissue does not have sufficient brightness. Even in such a case, the present embodiment can sufficiently cope.

なお、本実施形態でも、第1、第2の超音波が有している周波数帯域について言及されていない。しかしながら、第1、第2の超音波が第1、第2の周波数成分を備えていることもある。この場合、第1実施形態で述べたように、第3のエコー信号ECにフィルタをかけて、その中から差音成分だけを抽出する。そして、抽出された差音成分に基づいて第2の処理信号SCを生成する。   In the present embodiment, the frequency band of the first and second ultrasonic waves is not mentioned. However, the first and second ultrasonic waves may have first and second frequency components. In this case, as described in the first embodiment, the third echo signal EC is filtered to extract only the difference sound component therefrom. Then, a second processed signal SC is generated based on the extracted difference sound component.

このように、差音成分に基づいて第2の処理信号SCが生成された場合でも、第1、第2の処理信号SC、SC´は、それぞれ基本波成分、ハーモニクス成分が反映された処理信号となるから、これら第1、第2の処理信号SC、SC´に対して、それぞれ重み係数をかけて画像化すれば、前記同様に画像品質が良好な超音波画像を得ることができる。(第3実施形態)
次に、図5を用いて本発明の第3実施形態について説明する。なお、以下の説明において、第1、第2実施形態と同様の構成及び作用については、その説明を省略する。
Thus, even when the second processed signal SC is generated based on the difference sound component, the first and second processed signals SC and SC ′ are processed signals reflecting the fundamental wave component and the harmonic component, respectively. Therefore, if the first and second processed signals SC and SC ′ are imaged by applying weighting coefficients, respectively, an ultrasonic image with good image quality can be obtained as described above. (Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the following description, the description of the same configuration and operation as those in the first and second embodiments is omitted.

図5は本発明の第3実施形態に係る超音波診断装置のブロック図である。
図5に示すように、本実施形態は、第1実施形態における超音波診断装置に対して、いわゆる周波数コンパウンドを適用した例である。そのために、本実施形態における超音波診断装置では、送受信部21の後段が4つのパスP1〜P4に分離され、第2の加算部29の前段で再び連結されている。
FIG. 5 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the third embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 5, the present embodiment is an example in which a so-called frequency compound is applied to the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment. Therefore, in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment, the subsequent stage of the transmission / reception unit 21 is separated into four paths P1 to P4 and connected again in the previous stage of the second addition unit 29.

なお、各パスP1〜P4の構成、すなわち送受信部21と第2の加算部29との間の構成は、第1実施形態と殆んど同じである。異なっているのは、検波部24の周波数とフィルタ部25の周波数だけである。   The configuration of each of the paths P1 to P4, that is, the configuration between the transmission / reception unit 21 and the second addition unit 29 is almost the same as that of the first embodiment. The only difference is the frequency of the detection unit 24 and the frequency of the filter unit 25.

すなわち、本実施形態におけるパスP1〜P4の検波部24は、送受信部21が受信した第1、第2のエコー信号EA、EBを互いに異なる周波数、すなわち1MHz、2MHz、3MHz、4MHzで検波処理する。また、パスP1〜P4のフィルタ部25は、それぞれ検波処理に応じた周波数のフィルタをかける。   That is, the detection unit 24 of the paths P1 to P4 in the present embodiment detects the first and second echo signals EA and EB received by the transmission / reception unit 21 at different frequencies, that is, 1 MHz, 2 MHz, 3 MHz, and 4 MHz. . Further, the filter units 25 of the paths P1 to P4 respectively apply frequency filters corresponding to the detection processing.

(超音波診断装置による画像生成)
送受信部21で受信された第1、第2のエコー信号EA、EBは、それぞれパスP1〜P4に分離され、パスごとに信号処理されることになる。例えば、パスP1に送られた第1、第2のエコー信号EA1、EB1は、それぞれ第1実施形態と同じ要領で処理され、基本波成分が反映された第1の処理信号SA1と、ハーモニック成分SC1が反映された第2の処理信号SC1となって、Log圧縮部27から順次出力される。なお、これら第1、第2の処理信号SA1、SC1は、第1実施形態における第1、第2の処理信号SA、SCに対応している。
(Image generation by ultrasonic diagnostic equipment)
The first and second echo signals EA and EB received by the transmission / reception unit 21 are separated into paths P1 to P4, respectively, and signal processing is performed for each path. For example, the first and second echo signals EA1 and EB1 sent to the path P1 are processed in the same manner as in the first embodiment, and the first processed signal SA1 reflecting the fundamental wave component and the harmonic component The second processed signal SC1 reflecting SC1 is sequentially output from the Log compression unit 27. The first and second processed signals SA1 and SC1 correspond to the first and second processed signals SA and SC in the first embodiment.

以上のような処理が各パスP1〜P4で実行されることにより、8種類の処理信号、すなわち第1の処理信号SA1〜SA4と第2の処理信号SC1〜SC4とが生成される。なお、第1の処理信号SA1〜SA4は、基本波成分が反映された処理信号であり、第2の処理信号SC1〜SC4は、ハーモニック成分が反映された処理信号である。   By executing the processing as described above in each of the paths P1 to P4, eight types of processing signals, that is, the first processing signals SA1 to SA4 and the second processing signals SC1 to SC4 are generated. Note that the first processing signals SA1 to SA4 are processing signals in which the fundamental wave components are reflected, and the second processing signals SC1 to SC4 are processing signals in which the harmonic components are reflected.

ところで、前述したように、検波処理の周波数とフィルタ処理の周波数は、パスごとに異なっている。したがって、第1の処理信号SA1〜SA4は、互いに周波数が異なっており、第2の処理信号SC1〜SC4も、互いに周波数が異なっている。   By the way, as described above, the frequency of the detection process and the frequency of the filter process are different for each path. Accordingly, the first processing signals SA1 to SA4 have different frequencies, and the second processing signals SC1 to SC4 also have different frequencies.

各パスP1〜P4のLog圧縮部27から出力された第1の処理信号SA1〜SA4は、ひとまず第2のメモリ28に保存される。そして、遅れてLog圧縮部27から出力された第2の処理信号SC1〜SC4が第2の加算部29に到達したら、第2のメモリ28に保存されている第1の処理信号SA1〜SA4に、それぞれ予め決定された重み係数WA1〜WA4がかけられ、第2の加算部29に到達した第2の処理信号SC1〜SC4に、それぞれ重み係数WB1〜WB4がかけられ、さらにこれら全てが加算される。これにより、第1の処理信号SA1〜SA4と第2の処理信号SC1〜SC4から構成される第3の処理信号SDが生成される。   The first processed signals SA1 to SA4 output from the Log compressing unit 27 of the paths P1 to P4 are temporarily stored in the second memory 28. Then, when the second processed signals SC1 to SC4 output from the Log compressing unit 27 with a delay arrive at the second adding unit 29, the first processed signals SA1 to SA4 stored in the second memory 28 are displayed. The weighting factors WA1 to WA4 determined in advance are respectively multiplied, the weighting factors WB1 to WB4 are respectively multiplied to the second processed signals SC1 to SC4 reaching the second adding unit 29, and all of these are added. The Thereby, a third processed signal SD composed of the first processed signals SA1 to SA4 and the second processed signals SC1 to SC4 is generated.

この第3の処理信号SDは、第1の処理信号SA1〜SA4と第2の処理信号SC1〜SC4により、
“SD=SA1×WA1+SA2×WA2+SA3×WA3+SA4×WA4+SC1×WC1+SC2×WC2+SC3×WC3+SC4×WC4”
と表現される。
The third processed signal SD is obtained by the first processed signals SA1 to SA4 and the second processed signals SC1 to SC4.
“SD = SA1 × WA1 + SA2 × WA2 + SA3 × WA3 + SA4 × WA4 + SC1 × WC1 + SC2 × WC2 + SC3 × WC3 + SC4 × WC4”
It is expressed.

ところで、前述のように、第1の処理信号SA1〜SA4は、基本波成分が反映された処理信号であり、第3の処理信号SC1〜SC4は、ハーモニック成分が反映された処理信号である。また、第1の処理信号SA1〜SA4は、互いに周波数が異なっており、また第3の処理信号SC1〜SC4も、互いに周波数が異なっている。   By the way, as described above, the first processing signals SA1 to SA4 are processing signals reflecting the fundamental wave components, and the third processing signals SC1 to SC4 are processing signals reflecting the harmonic components. Further, the first processing signals SA1 to SA4 have different frequencies, and the third processing signals SC1 to SC4 also have different frequencies.

すなわち、第3の処理信号SDは、互いに異なる周波数の4種類の基本波成分と、互いに異なる周波数の4種類のハーモニック成分により構成された処理信号である。   That is, the third processed signal SD is a processed signal composed of four types of fundamental wave components having different frequencies and four types of harmonic components having different frequencies.

第3の処理信号SDは、画像処理部30で各種の画像処理が施されて、画像フレームとされたのち、逐次フレームメモリ31に保存されてゆく。そして、フレームメモリ31に蓄積された画像フレームは、DSC32でスキャンコンバートされて、超音波画像として次々と表示モニタ33に表示される。医師等の操作者は、この超音波画像を見ながら診断を行う。   The third processing signal SD is subjected to various types of image processing by the image processing unit 30 to be converted into an image frame, and is then sequentially stored in the frame memory 31. The image frames stored in the frame memory 31 are scan-converted by the DSC 32 and displayed on the display monitor 33 one after another as an ultrasonic image. An operator such as a doctor makes a diagnosis while viewing this ultrasonic image.

(本実施形態による作用)
本実施形態における第3の処理信号SDは、互いに周波数が異なる4種類の基本波成分と、互いに周波数が異なる4種類のハーモニック成分とから構成されている。したがって、第3の処理信号SDに基づいて生成される超音波画像は、コンパウンド効果によりスペックル感の無い極めて密なものとなる。その結果、超音波画像における生体組織の細部まで詳細に表示されるから、従来よりも診断能が向上することになる。
(Operation by this embodiment)
The third processed signal SD in the present embodiment is composed of four types of fundamental wave components having different frequencies and four types of harmonic components having different frequencies. Therefore, the ultrasonic image generated based on the third processing signal SD becomes extremely dense with no speckle feeling due to the compound effect. As a result, since the details of the living tissue in the ultrasonic image are displayed in detail, the diagnostic ability is improved as compared with the conventional case.

なお、本実施形態では、第1実施形態に係る超音波診断装置に対して、周波数コンパウンドを適用しているが、これに限定されるものではなく、第2実施形態に係る超音波診断装置に対して、周波数コンパウンドを適用してもよい。   In this embodiment, the frequency compound is applied to the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment. However, the present invention is not limited to this, and the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment is applied. On the other hand, a frequency compound may be applied.

(第4実施形態)
次に、図6と図7を用いて本発明の第4実施形態について説明する。なお、以下の説明において、第1〜第3実施形態と同様の構成及び作用については、その説明を省略する。 図6は本発明の第4実施形態に係る超音波診断装置のインターフェース部34周辺のブロック図、図7は同実施形態に係る重み係数WCのグラフである。
図6に示すように、本実施形態は、第1実施形態における超音波診断装置に対して、インターフェース部(可変手段)34を付加したものである。このインターフェース部34は、医師等の操作者が指定した重み係数を入力するためのものである。なお、本実施形態における重み係数としては、深さに対してリニアに変化したものが用いられる。また、インターフェース部34としては、例えばダイヤル、スライド式スイッチ、ボタン、タッチパネル式スイッチ等が用いられる。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description, the description of the same configuration and operation as those in the first to third embodiments is omitted. FIG. 6 is a block diagram around the interface unit 34 of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a graph of the weighting factor WC according to the same embodiment.
As shown in FIG. 6, the present embodiment is obtained by adding an interface unit (variable means) 34 to the ultrasonic diagnostic apparatus in the first embodiment. The interface unit 34 is for inputting a weighting factor designated by an operator such as a doctor. As the weighting coefficient in the present embodiment, a weighting coefficient that changes linearly with respect to depth is used. As the interface unit 34, for example, a dial, a slide type switch, a button, a touch panel type switch, or the like is used.

第2の加算部29は、このインターフェース部34から入力された重み係数を用いて重み付けを行い、超音波画像の生成に使用される第3の処理信号SDを生成する。例えば、重み係数WA、WCに“WC=1−WA”という関係である、としておけば、図7に示すように、一方の重み係数WAだけを調整し、その傾きを(1)〜(N)に示すように切り換えることで、超音波画像における基本波成分とハーモニック成分の割合を自由に決定することができる。さらに、インターフェース部34の形態によっては、極めて微妙な重み係数の変化に対応できる。   The second addition unit 29 performs weighting using the weighting coefficient input from the interface unit 34, and generates a third processing signal SD used for generating an ultrasonic image. For example, assuming that the weighting factors WA and WC have a relationship of “WC = 1−WA”, as shown in FIG. 7, only one of the weighting factors WA is adjusted, and the inclination thereof is set to (1) to (N ), The ratio of the fundamental wave component and the harmonic component in the ultrasonic image can be freely determined. Further, depending on the form of the interface unit 34, it is possible to cope with extremely subtle changes in the weighting coefficient.

したがって、本実施形態における超音波診断装置によれば、医師等の操作者は、超音波画像を見ながらインターフェース部34を調整するだけで、診断に最適な画像を得ることができるから、従来よりも使用勝手が向上する。   Therefore, according to the ultrasonic diagnostic apparatus in the present embodiment, an operator such as a doctor can obtain an optimal image for diagnosis simply by adjusting the interface unit 34 while viewing the ultrasonic image. Also improved usability.

なお、本実施形態では、第1実施形態における超音波診断装置に対して、インターフェース部34を付加した例について説明しているが、これに限定されるものではなく、例えば第2、第3実施形態に対して、インターフェース部34を付加しても良い。特に、第3実施形態に係る超音波診断装置では、8種類の重み係数が存在するため、これらの数値を調整することにより、極めて多様な超音波画像が生成される。   In this embodiment, the example in which the interface unit 34 is added to the ultrasonic diagnostic apparatus in the first embodiment is described. However, the present invention is not limited to this. For example, the second and third embodiments are described. An interface unit 34 may be added to the form. In particular, in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the third embodiment, since there are eight types of weighting coefficients, extremely diverse ultrasonic images are generated by adjusting these numerical values.

(第5実施形態)
次に、図8と図9を用いて本発明の第5実施形態について説明する。なお、以下の説明において、第1〜第4実施形態と同様の構成及び作用については、その説明を省略する。 図8は本発明の第5実施形態に係る超音波診断装置の重み係数テーブル35周辺のブロック図、図9は同実施形態に係る重み係数WC、WA(1)、WA(1)、…WA(n)のグラフである。
図8に示すように、本実施形態は、第1実施形態に係る超音波診断装置に対して、インターフェース部(可変手段)34Aと重み係数テーブル35とを付加したものである。 インターフェース部34Aは、超音波の送信周波数や医師等の操作者が指定した重み係数等の各種設定情報を入力するためのものである。重み係数テーブル35は、図9に示すように、重み係数WCと、超音波の送信周波数や表示深さに対応した重み係数WA(1)、WA(2)、…WA(n)を記憶している。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description, the description of the same configuration and operation as those in the first to fourth embodiments is omitted. 8 is a block diagram around the weight coefficient table 35 of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the fifth embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a weight coefficient WC, WA (1), WA (1),... WA according to the same embodiment. It is a graph of (n).
As shown in FIG. 8, in the present embodiment, an interface unit (variable means) 34A and a weighting coefficient table 35 are added to the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment. The interface unit 34A is for inputting various setting information such as a transmission frequency of ultrasonic waves and weighting factors designated by an operator such as a doctor. As shown in FIG. 9, the weighting factor table 35 stores weighting factors WC and weighting factors WA (1), WA (2),... WA (n) corresponding to ultrasonic transmission frequencies and display depths. ing.

インターフェース部34Aから設定情報、すなわち送信周波数と表示深さが入力されると、重み係数テーブル35から設定情報に応じたWA(i)が自動的に選択され、重み係数WCとWA(i)が第2の加算部29に入力される。第2の加算部29は、重み係数テーブル35から入力された重み係数WC、WA(i)に基づいて重み付けを行い、超音波画像の生成に使用される第3の処理信号SDを生成する。   When setting information, that is, transmission frequency and display depth are input from the interface unit 34A, WA (i) corresponding to the setting information is automatically selected from the weighting coefficient table 35, and the weighting coefficients WC and WA (i) are set. Input to the second adder 29. The second adder 29 performs weighting based on the weighting factors WC and WA (i) input from the weighting factor table 35, and generates a third processing signal SD used for generating an ultrasound image.

したがって、インターフェース部34Aから入力された超音波の送信周波数と表示深さに応じた超音波画像が生成されるから、操作者は感度低下を気にすることなく送信周波数を自由に変えることができる。その結果、設定条件のバリエーションが増えるから、従来よりも診断能が向上することになる。   Therefore, since an ultrasonic image corresponding to the transmission frequency of ultrasonic waves input from the interface unit 34A and the display depth is generated, the operator can freely change the transmission frequency without worrying about a decrease in sensitivity. . As a result, variations in the setting conditions increase, so that the diagnostic ability is improved as compared with the prior art.

また、インターフェース部34Aから設定条件を入力するだけで、その設定条件に応じた超音波画像が自動的に生成されるから、診断ごとに全ての条件設定を入力しなければならない場合と比べて、操作者の作業負担が飛躍的に軽減される。   In addition, simply by inputting the setting condition from the interface unit 34A, an ultrasonic image corresponding to the setting condition is automatically generated. Compared to the case where all condition settings must be input for each diagnosis, The burden on the operator is drastically reduced.

なお、本実施形態では、第1実施形態における超音波診断装置に対して、インターフェース部34を付加した例について説明しているが、これに限定されるものではなく、例えば第2、第3実施形態に対して、インターフェース部34Aと重み係数テーブル35を付加しても良い。   In this embodiment, the example in which the interface unit 34 is added to the ultrasonic diagnostic apparatus in the first embodiment is described. However, the present invention is not limited to this. For example, the second and third embodiments are described. The interface unit 34A and the weight coefficient table 35 may be added to the form.

また、前記第1〜第5実施形態では、特にBモード画像に関して述べてきたが、本発明は、Bモード以外の超音波画像の生成に応用することが可能である。例えば、Mモード画像や3次元画像の生成に本発明を適用すれば、表示モードをMモードや3次元モードに切り換えた場合でも、被検体の深部における感度が十分なMモード画像や3次元画像が得られるから、診断時にモード間での対応を行うことができる。   In the first to fifth embodiments, the B-mode image has been particularly described. However, the present invention can be applied to generation of an ultrasonic image other than the B-mode. For example, if the present invention is applied to the generation of an M-mode image or a three-dimensional image, even when the display mode is switched to the M mode or the three-dimensional mode, the M-mode image or the three-dimensional image having sufficient sensitivity in the deep part of the subject. Therefore, it is possible to cope between the modes at the time of diagnosis.

(第6の実施形態)
先ず、図10〜図15を用いて第1の実施形態について説明する。
図10は本発明の第6の実施形態における超音波診断装置のブロック図である。
(Sixth embodiment)
First, the first embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 10 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.

図10に示すように、本実施形態における超音波診断装置は、超音波プローブ10と装置本体20とから構成されている。   As shown in FIG. 10, the ultrasonic diagnostic apparatus according to this embodiment includes an ultrasonic probe 10 and an apparatus body 20.

超音波プローブ10は、装置本体20に着脱可能に接続されていて、その先端には、いわゆる2Dアレイ振動子が設けられている。したがって、本実施形態における超音波プローブ10では、3次元的な超音波の送受信が可能である。   The ultrasonic probe 10 is detachably connected to the apparatus main body 20, and a so-called 2D array transducer is provided at the tip thereof. Therefore, the ultrasonic probe 10 according to the present embodiment can transmit and receive three-dimensional ultrasonic waves.

装置本体20は、送受信部(送受信手段)21、第1のメモリ22、加算部(成分抽出手段)23、検波部24、フィルタ部25、エンベロープ部26、Log圧縮部27、第2のメモリ28、合成部(信号合成手段)29、画像処理部30、ゲイン調整部(ゲイン算出手段)31、重み係数計算部(重み係数算出手段)32、フレームメモリ31、DSC32、モニタ(表示手段)35、及び入力部(指示手段)36を具備している。   The apparatus main body 20 includes a transmission / reception unit (transmission / reception unit) 21, a first memory 22, an addition unit (component extraction unit) 23, a detection unit 24, a filter unit 25, an envelope unit 26, a log compression unit 27, and a second memory 28. , A synthesis unit (signal synthesis unit) 29, an image processing unit 30, a gain adjustment unit (gain calculation unit) 31, a weight coefficient calculation unit (weight coefficient calculation unit) 32, a frame memory 31, a DSC 32, a monitor (display unit) 35, And an input unit (instruction means) 36.

画像処理部30は、第2の加算部29からの画像信号に種々の画像処理をする。ゲイン調整部42は、画像処理部30からの画像信号に基づき、ゲインを調整する。重み係数計算部40は、ゲイン調整部42からのゲインに基づき、重み係数を算出する。   The image processing unit 30 performs various image processing on the image signal from the second addition unit 29. The gain adjusting unit 42 adjusts the gain based on the image signal from the image processing unit 30. The weighting factor calculation unit 40 calculates a weighting factor based on the gain from the gain adjustment unit 42.

(診断画像の生成)
本実施形態における走査シーケンスでは、走査線ごとに位相が反転した2本の超音波、即ち第1、第2の超音波が連続して送信される。第1、第2の超音波は、被検体内における音響インピーダンスの不連続面で反射して、位相が反転した2本のエコー信号、即ち第1、第2の超音波に対応した第1、第2のエコー信号EA、EBとなって送受信部21に受信される。
(Diagnosis image generation)
In the scanning sequence in the present embodiment, two ultrasonic waves whose phases are inverted for each scanning line, that is, first and second ultrasonic waves are continuously transmitted. The first and second ultrasonic waves are reflected by a discontinuous surface of the acoustic impedance in the subject, and two echo signals whose phases are reversed, that is, first and second ultrasonic signals corresponding to the first and second ultrasonic waves, The second echo signals EA and EB are received by the transmission / reception unit 21.

なお、第1、第2のエコー信号EA、EBは、基本波成分とハーモニック成分の両方を含んでいるが、基本波成分に比べてハーモニック成分が非常に小さいため、基本波成分が反映されているとみなされる。   The first and second echo signals EA and EB include both the fundamental wave component and the harmonic component, but the harmonic wave component is very small compared to the fundamental wave component, so that the fundamental wave component is reflected. Is considered to be.

先に受信された第1のエコー信号(第2の成分)EAは、第1のメモリ22に保存されるとともに、第1の加算部23を通過して検波部24に進む。そして、後から受信された第2のエコー信号EBが第1の加算部23に到着したら、第1のメモリ22に保存されている第1のエコー信号EAと、第1の加算部23に到着した第2のエコー信号EBとが加算され、第3のエコー信号(第1の成分)ECが生成される。   The first echo signal (second component) EA received earlier is stored in the first memory 22 and passes through the first adder 23 and proceeds to the detector 24. Then, when the second echo signal EB received later arrives at the first adder 23, it arrives at the first echo signal EA stored in the first memory 22 and the first adder 23. The second echo signal EB thus added is added to generate a third echo signal (first component) EC.

ところで、前述のように、第1、第2のエコー信号EA、EBは、位相が反転している。したがって、第1、第2のエコー信号EA、EBが加算されると、第1、第2のエコー信号EA、EBに含まれる基本波成分が相殺され、ハーモニック成分だけが2倍に強調される。これにより、第3のエコー信号ECは、生体組織からのハーモニック成分が反映されることになる。   By the way, as described above, the phases of the first and second echo signals EA and EB are inverted. Therefore, when the first and second echo signals EA and EB are added, the fundamental wave components included in the first and second echo signals EA and EB are canceled, and only the harmonic component is doubled. . As a result, the third echo signal EC reflects the harmonic component from the living tissue.

第3のエコー信号ECが生成されたとき、第1のエコー信号EAは、既に第1の加算部23より先に進んでいる。そして、先行する第1のエコー信号EAと、第1のエコー信号EAを後行する第3のエコー信号ECは、それぞれ検波部24における検波処理、フィルタ部25におけるフィルタ処理、エンベロープ部26におけるエンベロープ処理、及びLog圧縮部27におけるLog圧縮処理が順次なされて、第1、第2の画像信号SA、SCとなる。なお、第1、第2の画像信号SA、SCは、第1、第3のエコー信号EA、ECに基づいて生成されたものであるため、それぞれ基本波成分、ハーモニック成分が反映されている。   When the third echo signal EC is generated, the first echo signal EA has already advanced ahead of the first adder 23. The preceding first echo signal EA and the third echo signal EC following the first echo signal EA are respectively detected by the detection unit 24, the filter unit 25, and the envelope unit 26. The processing and the log compression processing in the log compression unit 27 are sequentially performed to obtain the first and second image signals SA and SC. Since the first and second image signals SA and SC are generated based on the first and third echo signals EA and EC, the fundamental wave component and the harmonic component are reflected, respectively.

Log圧縮部27から出力された第1の画像信号SAは、ひとまず第2のメモリ28に保存される。そして、遅れてLog圧縮部27から出力された第2の画像信号SCが第2の加算部29に到達したら、第2のメモリ28に保存されている第1の画像信号SAに重み係数WAがかけられ、第2の加算部29に到達した第2の画像信号SCに重み係数WCがかけられ、さらに、これらが加算される。これにより、第1の画像信号SAと第2の画像信号SCから構成される第3の画像信号SDが生成される。   The first image signal SA output from the log compression unit 27 is temporarily stored in the second memory 28. Then, when the second image signal SC output from the Log compression unit 27 with a delay reaches the second addition unit 29, the weight coefficient WA is added to the first image signal SA stored in the second memory 28. The weight coefficient WC is applied to the second image signal SC that has been multiplied and reached the second adder 29, and these are further added. As a result, a third image signal SD composed of the first image signal SA and the second image signal SC is generated.

第3の画像信号SDは、第1の画像信号SAと第2の画像信号SCとによって、
SD=SA×WA+SC×WC
と表現される。なお、重み係数WA、WCは、重み係数計算部40によって算出されたものであるが、その算出方法については、後に詳述することとする。
The third image signal SD is obtained by the first image signal SA and the second image signal SC.
SD = SA × WA + SC × WC
It is expressed. The weighting factors WA and WC are calculated by the weighting factor calculation unit 40, and the calculation method will be described in detail later.

第3の画像信号SDは、画像処理部30で種々の画像処理が施されたのち、逐次フレームメモリ31に保存される。そして、フレームメモリ31に蓄積された第3の画像信号SDは、DSC32でスキャンコンバートされて、診断画像として次々と画像表示部33に表示される。なお、画像表示部33は、表示方法の選択によって、被検体の内部構造を動画的に表示することが可能である。   The third image signal SD is stored in the frame memory 31 after being subjected to various image processing by the image processing unit 30. Then, the third image signal SD stored in the frame memory 31 is scan-converted by the DSC 32 and displayed on the image display unit 33 one after another as a diagnostic image. The image display unit 33 can display the internal structure of the subject in a moving image by selecting a display method.

ところで、前述のように、第1の画像信号SAは基本波成分を反映していて、第2の画像信号SCはハーモニック成分を反映している。したがって、第3の画像信号SDは、基本波成分とハーモニック成分によって構成されている。   Incidentally, as described above, the first image signal SA reflects the fundamental wave component, and the second image signal SC reflects the harmonic component. Therefore, the third image signal SD is composed of a fundamental wave component and a harmonic component.

そして、第3の画像信号SDにおける、基本波成分とハーモニック成分の寄与率は、重み係数WAとWCの大小関係により定まる。例えば、重み係数WAが大きく、重み係数WCが小さい場合、第3の画像信号SDは、基本波成分がより反映されたもの、即ち基本波成分がより多くブレンドされたものとなる。また、重み係数WAが小さく、重み係数WCが大きい場合、第3の画像信号SDは、ハーモニック成分がより反映されたもの、即ち基本波成分がより少なくブレンドされたものとなる。   The contribution ratio of the fundamental wave component and the harmonic component in the third image signal SD is determined by the magnitude relationship between the weighting factors WA and WC. For example, when the weighting factor WA is large and the weighting factor WC is small, the third image signal SD is a reflection of the fundamental wave component, that is, a blend of more fundamental wave components. Further, when the weighting factor WA is small and the weighting factor WC is large, the third image signal SD is a signal in which the harmonic component is more reflected, that is, a signal in which the fundamental wave component is less blended.

図11は同実施形態における重み係数WA、WCのグラフである。
図11に示すように、重み係数WAは、浅部で小さく、深部に行くにつれて大きくなっている。逆に、重み係数WCは、浅部で大きく、深部に行くにつれて小さくなっている。そして、中間部では、重み係数WAとWCが近い値となっている。したがって、第3の画像信号SDは、浅部でハーモニック成分がより反映され、深部で基本波成分がより反映されていることになる。
FIG. 11 is a graph of the weighting factors WA and WC in the same embodiment.
As shown in FIG. 11, the weighting coefficient WA is small at the shallow portion and increases as it goes to the deep portion. On the other hand, the weighting coefficient WC is large at the shallow part and decreases as it goes to the deep part. In the intermediate portion, the weight coefficients WA and WC are close to each other. Therefore, in the third image signal SD, the harmonic component is more reflected in the shallow portion and the fundamental wave component is more reflected in the deep portion.

(重み係数WA、WCの設定シーケンス)
図12は同実施形態における重み係数WA、WCの設定シーケンスが作動しているときの診断画像の生成工程に関するフローチャートである。
図12に示すように、入力部36が押されると(ステップS1)、重み係数WA、WCの設定シーケンスが開始される。重み係数WA、WCの設定シーケンスでは、先ず送受信部21によって1フレーム分の空受信が実施される(ステップS2)。なお、空受信とは、超音波の送信を実施することなく、受信だけを実施することである。したがって、送受信部21によって1フレーム分の空受信が実施されると、超音波プローブ10や装置本体20に固有の内部ノイズによって1フレーム分のノイズ信号が生成されることになる。ちなみに、超音波プローブ10や装置本体20からのノイズ信号は、画像表示部33に白く表示されるため、ホワイトノイズと呼ばれることがある。
(Weight coefficient WA, WC setting sequence)
FIG. 12 is a flowchart regarding a diagnostic image generation process when the setting sequence of the weighting factors WA and WC is operating in the embodiment.
As shown in FIG. 12, when the input unit 36 is pressed (step S1), a sequence for setting the weighting factors WA and WC is started. In the setting sequence of the weighting factors WA and WC, first, empty transmission for one frame is performed by the transmission / reception unit 21 (step S2). Note that idle reception refers to performing only reception without performing transmission of ultrasonic waves. Therefore, when one frame of empty reception is performed by the transmission / reception unit 21, a noise signal for one frame is generated due to internal noise inherent in the ultrasonic probe 10 and the apparatus main body 20. Incidentally, a noise signal from the ultrasonic probe 10 or the apparatus main body 20 is sometimes displayed as white noise on the image display unit 33, and thus may be called white noise.

生成されたノイズ信号は、エコー信号と同様の処理がなされたのち、ゲイン調整部42に送られ、ノイズ信号の強度が被検体の深さ方向に一定になるようなノイズゲインGNが算出される(ステップS3)。   The generated noise signal is processed in the same manner as the echo signal, and then sent to the gain adjusting unit 42 to calculate a noise gain GN that makes the intensity of the noise signal constant in the depth direction of the subject. (Step S3).

次に、送受信部21によって被検体に1フレーム分の送受信が実施される(ステップS4)。ここでも、実施される送受信は、前述の走査シーケンスに従っている。したがって、送受信部21によって被検体に1フレーム分の送受信が実施されると、ハーモニック成分が反映された1フレーム分の第2の画像信号SCが生成される。   Next, the transmission / reception unit 21 transmits / receives one frame to / from the subject (step S4). Again, the transmission / reception performed follows the scan sequence described above. Therefore, when the transmission / reception unit 21 transmits / receives one frame to / from the subject, the second image signal SC corresponding to one frame reflecting the harmonic component is generated.

生成された第2の画像信号SCは、ゲイン調整部42に送られ、第2の画像信号SCの強度、即ちハーモニック成分の強度が被検体の深さ方向に一定になるようなシグナルゲインGCが算出される(ステップS5)。   The generated second image signal SC is sent to the gain adjusting unit 42, and a signal gain GC is set so that the intensity of the second image signal SC, that is, the intensity of the harmonic component becomes constant in the depth direction of the subject. Calculated (step S5).

算出されたノイズゲインGNとシグナルゲインGCは、重み係数計算部40に送られて、これらノイズゲインGNとシグナルゲインGCに基づき、第1の画像信号SAに関する重み係数WAと、第2の画像信号SCに関するWCとが算出される(ステップS6)。以上で、重み係数WA、WCの設定シーケンスが終了する。   The calculated noise gain GN and signal gain GC are sent to the weighting coefficient calculator 40, and based on these noise gain GN and signal gain GC, the weighting coefficient WA related to the first image signal SA and the second image signal. The WC related to the SC is calculated (step S6). This completes the sequence of setting the weighting factors WA and WC.

重み係数WA、WCの設定シーケンスが終了すると、算出された重み係数WA、WCは、前述のように、第2の加算部29に送られ、それぞれ第1、第2の画像信号SA、SCにかけられる。これにより、基本波成分とハーモニック成分から構成される第3の画像信号SDが生成される(ステップS7)。そして、生成された第3の画像信号SDは、次々と画像表示部33に表示される(ステップS8)。   When the setting sequence of the weighting factors WA and WC is completed, the calculated weighting factors WA and WC are sent to the second adder 29 as described above and applied to the first and second image signals SA and SC, respectively. It is done. As a result, a third image signal SD composed of the fundamental wave component and the harmonic component is generated (step S7). Then, the generated third image signal SD is successively displayed on the image display unit 33 (step S8).

図13は同実施形態におけるノイズゲインGNとシグナルゲインGCのグラフである。
図13に示すように、ノイズゲインGNとシグナルゲインGCは、ある深さで交差していて、その交差ポイントPより深い領域では、ノイズゲインGNがシグナルゲインGCより低くなっている。これは、交差ポイントPより深い領域におけるノイズ信号の強度が第2の画像信号SCの強度より大きいことを示している。
FIG. 13 is a graph of the noise gain GN and the signal gain GC in the same embodiment.
As shown in FIG. 13, the noise gain GN and the signal gain GC intersect at a certain depth, and the noise gain GN is lower than the signal gain GC in a region deeper than the intersection point P. This indicates that the intensity of the noise signal in the region deeper than the intersection point P is larger than the intensity of the second image signal SC.

したがって、診断画像のゲインがシグナルゲインGCに設定されると、交差ポイントPより深い領域では、ハーモニック成分がホワイトノイズに邪魔されて鮮明に表示されない。逆に、交差ポイントPより浅い領域では、ハーモニック成分がホワイトノイズに邪魔されることなく鮮明に表示される。   Therefore, when the gain of the diagnostic image is set to the signal gain GC, in a region deeper than the intersection point P, the harmonic component is disturbed by white noise and is not clearly displayed. On the contrary, in an area shallower than the intersection point P, the harmonic component is clearly displayed without being disturbed by white noise.

そこで、本実施形態では、重み係数WA、WCの設定にあたり、ノイズゲインGNとシグナルゲインGCの交差ポイントPが利用される。即ち、交差ポイントPよりも深い領域では、重み係数WAが高く設定され、交差ポイントPよりも浅い領域では、重み係数WAが低く設定される。これにより、交差ポイントPよりも深い領域では基本波成分のブレンド率が高く、交差ポイントPよりも浅い領域では基本波成分のブレンド率が低くなる。 ただし、交差ポイントPを境界にして重み係数WAが急激に高まると、生成される診断画像に不連続部が形成される。そのため、実際には、交差ポイントPより浅い領域から深い領域にわたり徐々に変化するように、基本波成分のブレンド率が設定されている。   Therefore, in the present embodiment, the intersection point P between the noise gain GN and the signal gain GC is used for setting the weighting factors WA and WC. That is, in the region deeper than the intersection point P, the weighting factor WA is set high, and in the region shallower than the intersection point P, the weighting factor WA is set low. Thereby, the blend ratio of the fundamental wave component is high in a region deeper than the intersection point P, and the blend ratio of the fundamental wave component is low in a region shallower than the intersection point P. However, when the weighting coefficient WA increases rapidly with the intersection point P as a boundary, a discontinuous portion is formed in the generated diagnostic image. Therefore, in practice, the blend ratio of the fundamental wave component is set so as to gradually change from a region shallower than the intersection point P to a deep region.

なお、本実施形態における基本波成分のブレンド率は、交差ポイントPの60%までの深さ領域で0%、交差ポイントPの60%から240%までの深さ領域でリニアに増加して、交差ポイントPの240%より深い領域で100%となる。このようなブレンド率であれば、浅部から深部にかけて画像品質の高い診断画像が生成されることが確認されている。しかしながら、これらのブレンド率の数値は一例に過ぎず、他の数値であっても良い。   Note that the blend ratio of the fundamental wave component in this embodiment increases linearly in the depth region from 60% to 240% of the intersection point P, 0% in the depth region up to 60% of the intersection point P, It becomes 100% in a region deeper than 240% of the intersection point P. With such a blend ratio, it has been confirmed that a diagnostic image with high image quality is generated from a shallow part to a deep part. However, the numerical values of these blend ratios are only examples, and other numerical values may be used.

(ファントムによる実験結果)
図14(a)、図14(b)は同実施形態における0.7[dB/MHz・cm]の減衰率を有するファントムの診断画像である。すなわち、図14(a)は重み係数WA、WCの設定シーケンスが作動していない場合、図14(b)は重み係数WA、WCの設定シーケンスが作動している場合を示している。なお、ファントムの深部には、球形のターゲットTが埋め込まれている。
(Results of experiment by phantom)
FIGS. 14A and 14B are diagnostic images of a phantom having an attenuation rate of 0.7 [dB / MHz · cm] in the embodiment. That is, FIG. 14A shows a case where the setting sequence of the weighting factors WA and WC is not operating, and FIG. 14B shows a case where the setting sequence of the weighting factors WA and WC is operating. A spherical target T is embedded in the deep part of the phantom.

図14(a)に示すように、重み係数WA、WCの設定シーケンスが作動していない場合、ターゲットTが描出されていない。これは、診断画像の深部における感度が低いことを示している。   As shown in FIG. 14A, when the setting sequence of the weighting factors WA and WC is not activated, the target T is not drawn. This indicates that the sensitivity in the deep part of the diagnostic image is low.

しかしながら、図14(b)に示すように、重み係数WA、WCの設定シーケンスが作動している場合には、診断画像の深部にターゲットTが描出されている。これは、重み係数WA、WCの設定シーケンスが作動したことによって、診断画像の深部における感度が高くなったことを示している。   However, as shown in FIG. 14B, when the setting sequence of the weighting factors WA and WC is operating, the target T is depicted in the deep part of the diagnostic image. This indicates that the sensitivity in the deep part of the diagnostic image is increased by the operation of the setting sequence of the weighting factors WA and WC.

図15(a)、図15(b)は同実施形態における0.3[dB/MHz・cm]の減衰率を有するファントムの診断画像である。すなわち、図15(a)は重み係数WA、WCの設定シーケンスが作動していない場合、図15(b)は重み係数WA、WCの設定シーケンスが作動している場合を示している。なお、ファントムの深部には、球形のターゲットTが埋め込まれている。   FIGS. 15A and 15B are diagnostic images of a phantom having an attenuation factor of 0.3 [dB / MHz · cm] in the embodiment. That is, FIG. 15A shows a case where the setting sequence of the weighting factors WA and WC is not operating, and FIG. 15B shows a case where the setting sequence of the weighting factors WA and WC is operating. A spherical target T is embedded in the deep part of the phantom.

図15(a)に示すように、重み係数WA、WCの設定シーケンスが作動していない場合、診断画像の深部にはターゲットTが描出されている。これは、診断画像の深部における感度が十分に高いことを示している。   As shown in FIG. 15A, when the setting sequence of the weighting factors WA and WC is not operating, the target T is depicted in the deep part of the diagnostic image. This indicates that the sensitivity in the deep part of the diagnostic image is sufficiently high.

そして、図15(b)に示すように、重み係数WA、WCの設定シーケンスが作動している場合にも、診断画像の深部にはターゲットTが描出されている。これは、重み係数WA、WCの設定シーケンスが作動しても、診断画像の深部において元から十分な感度がある場合には、感度が高いまま維持されることを示している。   As shown in FIG. 15B, the target T is depicted in the deep part of the diagnostic image even when the weighting coefficient WA, WC setting sequence is operating. This indicates that even when the setting sequence of the weighting factors WA and WC is activated, the sensitivity remains high if there is sufficient sensitivity from the beginning in the deep part of the diagnostic image.

以上の実験によって、本実施形態における超音波診断装置では、被検体や部位ごとに減衰率の違いがあっても、それぞれの減衰率に最適な重み係数WA、WCが設定されることが実証された。   From the above experiment, it is proved that the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment sets the optimum weighting factors WA and WC for each attenuation rate even if there is a difference in attenuation rate for each subject or part. It was.

(本実施形態による作用)
本実施形態において、第3の画像信号SDは、基本波成分が反映された第1の画像信号SAに重み係数WAをかけ、ハーモニック成分が反映された第2の画像信号SCに重み係数WCをかけ、これらを加算することにより生成されている。そして、第1の画像信号SAの重み係数WAは、被検体の浅部で大きく、かつ深部で小さくなるように設定され、第2の画像信号SCの重み係数WCは、被検体の浅部で小さく、かつ深部で大きくなるように設定されている。
(Operation by this embodiment)
In the present embodiment, the third image signal SD is obtained by applying a weight coefficient WA to the first image signal SA reflecting the fundamental wave component, and applying a weight coefficient WC to the second image signal SC reflecting the harmonic component. Multiply them and add them. The weight coefficient WA of the first image signal SA is set to be large at the shallow portion of the subject and small at the deep portion, and the weight coefficient WC of the second image signal SC is set at the shallow portion of the subject. It is set to be small and large in the deep part.

これにより、第3の画像信号SDに基づいて生成される診断画像は、被検体の浅部でハーモニック成分がより反映され、深部で基本波成分がより反映されたものとなる。そのため、被検体の深部でも超音波画像の感度が不足することがなく、画像全体に亘って診断に十分な感度が得られることになる。   As a result, the diagnostic image generated based on the third image signal SD reflects the harmonic component more in the shallow part of the subject and more reflects the fundamental wave component in the deep part. Therefore, the sensitivity of the ultrasonic image is not insufficient even in the deep part of the subject, and sufficient sensitivity for diagnosis can be obtained over the entire image.

しかも、重み係数WA、WCは、ホワイトノイズが反映されたノイズ信号から生成されたノイズゲインGNと、ハーモニック成分が反映された第2の画像信号SCから生成されたシグナルゲインGCとに基づいて自動で算出されている。   Moreover, the weighting factors WA and WC are automatically based on the noise gain GN generated from the noise signal reflecting white noise and the signal gain GC generated from the second image signal SC reflecting the harmonic component. It is calculated by.

そのため、被検体ごとに周波数依存減衰の減衰率に違いがあっても、あるいは被検体の部位ごとに周波数依存減衰の減衰率に違いがあっても、被検体や部位に最適な重み係数WA、WCが確実に設定されるから、被検体や部位の違いに影響を受けることなく、高い画像品質の診断画像が得られる。   Therefore, even if there is a difference in the attenuation rate of the frequency-dependent attenuation for each subject, or even if there is a difference in the attenuation rate of the frequency-dependent attenuation for each region of the subject, the optimum weight coefficient WA, Since the WC is reliably set, a diagnostic image with high image quality can be obtained without being affected by the difference in the subject or the part.

また、被検体の浅部は、ハーモニック成分に基づいて画像化されているから、基本波成分だけを利用して画像化される場合に比べて、アーチファクトの発生が飛躍的に抑制される。   In addition, since the shallow part of the subject is imaged based on the harmonic component, the occurrence of artifacts is drastically suppressed as compared to the case where imaging is performed using only the fundamental wave component.

前述のように、本実施形態における超音波診断装置によれば、アーチファクトが少なく、深部においても十分な感度が得られ、被検体や部位の違いによらず、常に高い画像品質の診断画像が得られる。   As described above, according to the ultrasonic diagnostic apparatus of the present embodiment, there are few artifacts, sufficient sensitivity can be obtained even in the deep part, and a diagnostic image with high image quality can always be obtained regardless of the difference in the subject or part. It is done.

さらに、本実施形態において、装置本体20は、重み係数WA、WCの設定シーケンスを開始させる入力部36を具備している。そのため、極めて簡単に診断画像の画像品質を切り替えられるから、操作者の作業負担が低減する。   Furthermore, in the present embodiment, the apparatus main body 20 includes an input unit 36 that starts a sequence for setting the weighting factors WA and WC. Therefore, since the image quality of the diagnostic image can be switched very easily, the work load on the operator is reduced.

なお、本実施形態において、基本波成分が反映された第1のエコー信号EAとハーモニック成分が反映された第3のエコー信号ECとを取得するために、第1の加算部23による加算処理が利用されている。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではない。即ち、送受信部21によって受信されたエコー信号から基本波成分が反映された第1のエコー信号EAとハーモニック成分が反映された第3のエコー信号ECが取得されるのであれば、その手法は全く限定されるものではなく、例えば、第1の加算部23の代わりに、送受信部21によって受信されたエコー信号から基本波成分だけを通過させる第1のフィルタとハーモニック成分だけを通過させる第2のフィルタとが利用されても良い。   In the present embodiment, in order to acquire the first echo signal EA reflecting the fundamental wave component and the third echo signal EC reflecting the harmonic component, the addition processing by the first adding unit 23 is performed. It's being used. However, the present invention is not limited to this. That is, if the first echo signal EA reflecting the fundamental wave component and the third echo signal EC reflecting the harmonic component are acquired from the echo signal received by the transmission / reception unit 21, the technique is completely different. For example, instead of the first adder 23, a first filter that passes only the fundamental wave component from the echo signal received by the transmitter / receiver 21 and a second filter that passes only the harmonic component. A filter may be used.

(第7の実施形態)
次に、図16を用いて第2の実施形態について説明する。
図16は本発明の第2の実施形態における重み係数WA、WCの設定シーケンスが作動しているときの診断画像の生成工程に関するフローチャートである。
図16に示すように、本実施形態における診断画像の生成工程は、第1の実施形態における表示シーケンスのステップS7とステップS8の中間に、二点鎖線で示すように、ステップS9〜ステップ13が追加されている。
(Seventh embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 16 is a flowchart relating to a diagnostic image generation process when the setting sequence of the weighting factors WA and WC is operating in the second embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 16, the diagnostic image generation process in the present embodiment includes steps S9 to S13 as shown by a two-dot chain line in the middle of steps S7 and S8 of the display sequence in the first embodiment. Have been added.

即ち、第3の画像信号SDが生成されたら(ステップS7)、送受信部21によって1フレーム分の空受信が実施され(ステップS9)、ホワイトノイズが反映された1フレーム分のノイズ信号が生成される。そして、生成されたノイズ信号は、ゲイン調整部42に送られ、ノイズゲインGNが算出される(ステップS10)。   That is, when the third image signal SD is generated (step S7), empty transmission for one frame is performed by the transmission / reception unit 21 (step S9), and a noise signal for one frame reflecting white noise is generated. The Then, the generated noise signal is sent to the gain adjusting unit 42, and the noise gain GN is calculated (step S10).

次に、送受信部21によって被検体に1フレーム分の送受信が実施され(ステップS11)、1フレーム分の第3の画像信号SDが生成される。そして、生成された第3の画像信号SDは、ゲイン調整部42に送られ、シグナルゲイン(第3のゲイン)GDが算出される(ステップS12)。   Next, the transmission / reception unit 21 transmits / receives one frame to / from the subject (step S11), and a third image signal SD for one frame is generated. Then, the generated third image signal SD is sent to the gain adjustment unit 42, and a signal gain (third gain) GD is calculated (step S12).

なお、第1の実施形態では、ハーモニック成分が反映された第2の画像信号SCに基づいて、シグナルゲインGC算出されていたのに対し、本実施形態では、ハーモニック成分と基本波成分から構成された第3の画像信号SDに基づいて、シグナルゲインGDが算出されていることに注意されたい。   In the first embodiment, the signal gain GC is calculated based on the second image signal SC in which the harmonic component is reflected. In the present embodiment, the signal gain GC is composed of a harmonic component and a fundamental wave component. Note that the signal gain GD is calculated based on the third image signal SD.

ノイズゲインGNとシグナルゲインGDが算出されたら、これらノイズゲインGNとシグナルゲインGDに基づき、診断画像の表示に最適な表示ゲインGが設定される(ステップS13)。   When the noise gain GN and the signal gain GD are calculated, the optimum display gain G for displaying a diagnostic image is set based on the noise gain GN and the signal gain GD (step S13).

即ち、本実施形態における診断画像の生成工程では、第3の画像信号SDが画像表示部33に表示されるまえに、ゲイン調整部42によって診断画像の表示に最適な表示ゲインGが設定される。換言すれば、本実施形態では、ハーモニック成分に基本波成分がブレンドされたあとで、表示ゲインGが最適化される。そのため、画像表示部33に表示される診断画像は、ホワイトノイズが描出されない、非常に鮮明なものとなる。   That is, in the diagnostic image generation process in the present embodiment, the display gain G optimum for displaying the diagnostic image is set by the gain adjustment unit 42 before the third image signal SD is displayed on the image display unit 33. . In other words, in this embodiment, the display gain G is optimized after the fundamental component is blended with the harmonic component. Therefore, the diagnostic image displayed on the image display unit 33 is very clear and does not depict white noise.

(第8の実施形態)
次に、図17を用いて第8の実施形態について説明する。
図17は本発明の第8の実施形態におけるテーブルの概念図である。
本実施形態において、装置本体20に搭載されたメモリ(図示しない)は、図17に示すようなテーブルを保存している。テーブルは、交差ポイントPの深さと、それぞれの深さに最適な送信周波数、受信周波数、表示深さ、ダイナミックレンジとを対応づけるものである。
(Eighth embodiment)
Next, an eighth embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 17 is a conceptual diagram of a table in the eighth embodiment of the present invention.
In the present embodiment, a memory (not shown) mounted on the apparatus main body 20 stores a table as shown in FIG. The table associates the depth of the intersection point P with the optimum transmission frequency, reception frequency, display depth, and dynamic range for each depth.

超音波診断の最中に交差ポイントPが検出されると、メモリに記憶されているテーブルが参照され、交差ポイントPの深さに最適な送信周波数、受信周波数、表示深さ、ダイナミックレンジが選択される。そのため、被検体や部位に最適な条件下で超音波診断が実施されるから、画像表示部33に表示される診断画像の画像品質は、非常に高いものとなる。   When the intersection point P is detected during the ultrasonic diagnosis, a table stored in the memory is referred to, and the optimum transmission frequency, reception frequency, display depth, and dynamic range are selected for the depth of the intersection point P. Is done. Therefore, since the ultrasonic diagnosis is performed under the optimum conditions for the subject and the site, the image quality of the diagnostic image displayed on the image display unit 33 is very high.

なお、本実施形態において、交差ポイントPに対応づけられる条件は、送信周波数、受信周波数、表示深さ、ダイナミックレンジである。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、受信フィルタ特性、送信音圧、ポストプロセスカーブ、送信音圧、表示幅、表示周波数、送信ビーム数、受信ビーム数、同時受信ビーム数、画像処理係数、送信波形、送信波数などを含んでいても良い。   In the present embodiment, the conditions associated with the intersection point P are a transmission frequency, a reception frequency, a display depth, and a dynamic range. However, the present invention is not limited to this. For example, including reception filter characteristics, transmission sound pressure, post process curve, transmission sound pressure, display width, display frequency, transmission beam number, reception beam number, simultaneous reception beam number, image processing coefficient, transmission waveform, transmission wave number, etc. May be.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

以上本発明によれば、アーチファクトが少なく、しかも深部においても感度が不足することがない超音波画像を生成できる超音波診断装置、及び超音波診断装置制御プログラムを実現することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to realize an ultrasonic diagnostic apparatus and an ultrasonic diagnostic apparatus control program that can generate an ultrasonic image that has few artifacts and does not have insufficient sensitivity even in a deep part.

21…送受信部、23…第1の加算部、23A…加減算部、29…第2の加算部、30…画像処理部、33…表示モニタ、34…インターフェース部、34A…インターフェース部、36…信号変換部、EA…第1のエコー信号、EB…第2のエコー信号、EC…第3のエコー信号、SA…第1の処理信号、SC…第2の処理信号、SD…第3の処理信号、WA…重み係数、WC…重み係数、WC´…重み係数、WA(1)…、WA(2)…重み係数、WA(i)…重み係数、WA(n)…重み係数。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Transmission / reception part, 23 ... 1st addition part, 23A ... Addition / subtraction part, 29 ... 2nd addition part, 30 ... Image processing part, 33 ... Display monitor, 34 ... Interface part, 34A ... Interface part, 36 ... Signal Conversion unit, EA ... first echo signal, EB ... second echo signal, EC ... third echo signal, SA ... first processing signal, SC ... second processing signal, SD ... third processing signal , WA ... weighting factor, WC ... weighting factor, WC '... weighting factor, WA (1) ..., WA (2) ... weighting factor, WA (i) ... weighting factor, WA (n) ... weighting factor.

Claims (4)

複数の走査線それぞれに対して、第1の周波数成分と当該第1の周波数成分より高い第2の周波数成分とを含む超音波の送受信を被検体に関して行う送受信ユニットと、
前記超音波の送受信に基づいて、前記第1、第2の周波数成分の差音成分を含む非線形信号を取得する非線形成分取得ユニットと、
前記超音波の送受信に基づいて、前記第1、第2の周波数成分を含む基本波成分を含む基本波信号を取得する基本波信号取得ユニットと、
ノイズ成分の強度が被検体の深さ方向に関して一定になるようなノイズゲインと、前記被検体から取得された前記非線形信号の強度が当該被検体の体表面からの深さ方向に関して一定になるようなシグナルゲインとを、ゲイン算出により深さ毎に取得するゲイン取得ユニットと、
前記ノイズゲインと前記シグナルゲインとの前記深さ方向に関する大小関係に基づき、前記非線形信号に関する第1の重み係数と前記基本波信号に関する第2の重み係数とを取得する重み係数取得ユニットと、
前記第1の重み係数が積算された前記非線形信号と前記第2の重み係数が積算された前記基本波信号をと加算することで合成信号を生成する合成信号生成ユニットと、
前記合成信号に基づく画像を表示する表示ユニットと、
を具備することを特徴とする超音波診断装置。
A transmission / reception unit that performs transmission / reception of ultrasonic waves including a first frequency component and a second frequency component higher than the first frequency component with respect to the subject for each of the plurality of scanning lines;
A nonlinear component acquisition unit that acquires a nonlinear signal including a difference sound component of the first and second frequency components based on transmission and reception of the ultrasonic wave;
A fundamental wave signal acquisition unit for acquiring a fundamental wave signal including a fundamental wave component including the first and second frequency components based on transmission and reception of the ultrasonic wave;
Noise gain that makes the intensity of the noise component constant in the depth direction of the subject, and the intensity of the nonlinear signal acquired from the subject becomes constant in the depth direction from the body surface of the subject. A gain acquisition unit that acquires a signal gain for each depth by gain calculation ;
A weighting factor acquisition unit for acquiring a first weighting factor for the nonlinear signal and a second weighting factor for the fundamental wave signal based on the magnitude relationship in the depth direction between the noise gain and the signal gain;
A combined signal generating unit that generates a combined signal by adding the nonlinear signal integrated with the first weighting factor and the fundamental wave signal integrated with the second weighting factor;
A display unit for displaying an image based on the combined signal;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記重み係数取得ユニットは、前記シグナルゲインが前記ノイズゲインよりも大きい深さにおける前記第2の重み係数を、前記シグナルゲインが前記ノイズゲインよりも小さい深さにおける前記第2の重み係数に比して大きく設定することを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。   The weighting factor acquisition unit compares the second weighting factor at a depth at which the signal gain is larger than the noise gain, and the second weighting factor at a depth at which the signal gain is smaller than the noise gain. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic diagnostic apparatus is set large. 前記送受信ユニットは、前記第1の周波数成分と前記第2の周波数成分とを含む前記超音波の送受信を、前記各走査線に対して位相を反転させて2回実行することを特徴とする請求項1又は2記載の超音波診断装置。   The transmission / reception unit performs transmission / reception of the ultrasonic wave including the first frequency component and the second frequency component twice with a phase inverted with respect to each scanning line. Item 3. The ultrasonic diagnostic apparatus according to Item 1 or 2. 超音波診断装置を制御するためのプログラムであって、
前記超音波診断装置に、
複数の走査線それぞれに対して、第1の周波数成分と当該第1の周波数成分より高い第2の周波数成分とを含む超音波の送受信を被検体に関して実行させる送受信機能と、
前記超音波の送受信に基づいて、前記第1、第2の周波数成分の差音成分を含む非線形信号を取得させる非線形成分取得機能と、
前記超音波の送受信に基づいて、前記第1、第2の周波数成分を含む基本波成分を含む基本波信号を取得させる基本波信号取得機能と、
ノイズ成分の強度が被検体の深さ方向に関して一定になるようなノイズゲインと、前記被検体から取得された前記非線形信号の強度が当該被検体の体表面からの深さ方向に関して一定になるようなシグナルゲインとを、ゲイン算出により深さ毎に取得させるゲイン取得機能と、
前記ノイズゲインと前記シグナルゲインとの前記深さ方向に関する大小関係に基づき、前記非線形信号に関する第1の重み係数と前記基本波信号に関する第2の重み係数とを取得させる重み係数取得機能と、
前記第1の重み係数が積算された前記非線形信号と前記第2の重み係数が積算された前記基本波信号をと加算することで合成信号を生成させる合成信号生成機能と、
前記合成信号に基づく画像を表示する表示機能と、
を実現させることを特徴とする超音波診断装置制御プログラム。
A program for controlling an ultrasonic diagnostic apparatus,
In the ultrasonic diagnostic apparatus,
A transmission / reception function for executing transmission / reception of an ultrasonic wave including a first frequency component and a second frequency component higher than the first frequency component with respect to the subject for each of the plurality of scanning lines;
A non-linear component acquisition function for acquiring a non-linear signal including a difference sound component of the first and second frequency components based on transmission and reception of the ultrasonic wave;
A fundamental wave signal acquisition function for acquiring a fundamental wave signal including fundamental wave components including the first and second frequency components based on transmission and reception of the ultrasonic wave;
Noise gain that makes the intensity of the noise component constant in the depth direction of the subject, and the intensity of the nonlinear signal acquired from the subject becomes constant in the depth direction from the body surface of the subject. Gain acquisition function to acquire the correct signal gain for each depth by gain calculation ,
A weighting factor acquisition function for acquiring a first weighting factor for the nonlinear signal and a second weighting factor for the fundamental wave signal based on the magnitude relationship in the depth direction between the noise gain and the signal gain;
A combined signal generating function for generating a combined signal by adding the nonlinear signal integrated with the first weighting factor and the fundamental wave signal integrated with the second weighting factor;
A display function for displaying an image based on the combined signal;
An ultrasonic diagnostic apparatus control program characterized by realizing the above.
JP2012034377A 2005-11-25 2012-02-20 Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic diagnostic apparatus control program Active JP5492234B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012034377A JP5492234B2 (en) 2005-11-25 2012-02-20 Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic diagnostic apparatus control program

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005340429 2005-11-25
JP2005340429 2005-11-25
JP2012034377A JP5492234B2 (en) 2005-11-25 2012-02-20 Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic diagnostic apparatus control program

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006286981A Division JP5422095B2 (en) 2005-11-25 2006-10-20 Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic diagnostic apparatus control program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012096095A JP2012096095A (en) 2012-05-24
JP5492234B2 true JP5492234B2 (en) 2014-05-14

Family

ID=46388664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012034377A Active JP5492234B2 (en) 2005-11-25 2012-02-20 Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic diagnostic apparatus control program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5492234B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103784164B (en) * 2014-02-18 2015-10-21 飞依诺科技(苏州)有限公司 The preprocess method of ultrasonic signal and system
JP6344026B2 (en) * 2014-04-14 2018-06-20 コニカミノルタ株式会社 Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic imaging apparatus
US10722216B2 (en) 2015-08-20 2020-07-28 Konica Minolta, Inc. Ultrasound image diagnostic apparatus

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0880300A (en) * 1994-07-15 1996-03-26 Ge Yokogawa Medical Syst Ltd Ultrasonic image processing and its apparatus using parametric sound source
JP4382884B2 (en) * 1996-11-08 2009-12-16 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Ultrasonic image processing method and apparatus using harmonics
US6095980A (en) * 1997-10-02 2000-08-01 Sunnybrook Health Science Centre Pulse inversion doppler ultrasonic diagnostic imaging
US6228031B1 (en) * 1999-02-17 2001-05-08 Atl Ultrasound High frame rate ultrasonic diagnostic imaging systems with motion artifact reduction
US6440075B1 (en) * 2000-10-02 2002-08-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Ultrasonic diagnostic imaging of nonlinearly intermodulated and harmonic frequency components
JP4723747B2 (en) * 2001-04-09 2011-07-13 株式会社東芝 Ultrasonic diagnostic equipment
JP4192598B2 (en) * 2002-12-27 2008-12-10 株式会社日立メディコ Ultrasonic diagnostic equipment
JP4557573B2 (en) * 2003-03-14 2010-10-06 株式会社東芝 Ultrasonic diagnostic apparatus and method of operating ultrasonic diagnostic apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012096095A (en) 2012-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5422095B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic diagnostic apparatus control program
US9782146B2 (en) Ultrasonic diagnostic scanner and method for processing ultrasonic signal
US6050944A (en) Method and apparatus for frequency control of an ultrasound system
JP6104749B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and control method
JP4130114B2 (en) Ultrasonic imaging apparatus and ultrasonic signal processing method
WO2014115782A1 (en) Ultrasonic diagnostic device, image processing device, and image processing method
JP6218400B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and control program for ultrasonic diagnostic apparatus
JP6113592B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic imaging program
JP5823175B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus, medical image processing apparatus, and medical image processing program
JP2007236740A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and control program thereof
JP5492234B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic diagnostic apparatus control program
JP6686850B2 (en) Ultrasound diagnostic imaging device
JP2012110527A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus
JP2009022462A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and control program of ultrasonic diagnostic apparatus
JP6567122B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus, control method, apparatus and program
JP2006000421A (en) Ultrasonic blood-flow imaging apparatus
JP2007236738A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and control program
JP2015119949A (en) Ultrasonic diagnostic device and control method
JP2002238900A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus
JP6169361B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and brightness correction method
JP6058368B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and control program
JP2007190045A (en) Ultrasonic diagnostic device
JP6044749B1 (en) Ultrasound diagnostic imaging equipment
JP2002186615A (en) Ultrasonic daignostic device
JP7011399B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment and its control method

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120321

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120321

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121204

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130204

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130625

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130826

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20131205

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20131212

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20131219

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20131226

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20140109

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140228

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5492234

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350