JP6182241B1 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents

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Abstract

【課題】超音波ビームのビーム信号を得る改良技術を提供する。【解決手段】整相処理部32は、基本ビームラインに対応した整相処理により、複数の振動素子の各振動素子ごとに整相信号を得る。補正処理部34は、平面波モデルに基づく補正処理により、複数の振動素子の各振動素子ごとに、基本ビームラインに対応した整相信号から補正ビームラインに対応した補正信号を得る。加算処理部36は、複数の振動素子に対応した補正信号に基づいて補正ビームラインのビーム信号を得る。【選択図】図1An improved technique for obtaining a beam signal of an ultrasonic beam is provided. A phasing processor 32 obtains a phasing signal for each oscillating element of a plurality of oscillating elements by phasing processing corresponding to a basic beam line. The correction processing unit 34 obtains a correction signal corresponding to the correction beam line from the phasing signal corresponding to the basic beam line for each vibration element of the plurality of vibration elements by the correction process based on the plane wave model. The addition processing unit 36 obtains a beam signal of a correction beam line based on correction signals corresponding to a plurality of vibration elements. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、超音波診断装置に関し、特に、超音波ビームのビーム信号を得る技術に関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to a technique for obtaining a beam signal of an ultrasonic beam.

超音波診断装置は、超音波を送受することにより得られた受信データに基づいて超音波画像を形成して表示する装置である。例えば、超音波ビームを走査することにより診断対象を含む断面内から得られる受信データに基づいて超音波画像が形成される。超音波画像としては、例えばBモード画像などが良く知られている。   An ultrasonic diagnostic apparatus is an apparatus that forms and displays an ultrasonic image based on reception data obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves. For example, an ultrasonic image is formed based on reception data obtained from a cross section including a diagnosis target by scanning an ultrasonic beam. As an ultrasound image, for example, a B-mode image is well known.

超音波ビームを利用した送受信処理には様々な態様がある。例えば1本の送信ビームから1本の受信ビームを得る基本的な送受信処理の他に、1本の送信ビームから複数本の受信ビームを得る多方向同時受信と呼ばれる送受信処理も知られている。例えば、特許文献1には、超音波の複数の受信ビームを実質的に同時に得る発明が記載されている。特許文献1の発明によれば、中心となるビーム方向(送信ビーム方向)から変位角(Δθ/2)だけずれた複数の受信ビームを実質的に同時に形成することができる。   There are various modes of transmission / reception processing using an ultrasonic beam. For example, in addition to basic transmission / reception processing for obtaining one reception beam from one transmission beam, transmission / reception processing called multidirectional simultaneous reception for obtaining a plurality of reception beams from one transmission beam is also known. For example, Patent Document 1 describes an invention for obtaining a plurality of ultrasonic reception beams substantially simultaneously. According to the invention of Patent Document 1, it is possible to form a plurality of reception beams that are shifted from the center beam direction (transmission beam direction) by a displacement angle (Δθ / 2) substantially simultaneously.

特許第2933631号公報Japanese Patent No. 2933361

ところで、超音波ビームのビーム信号を得るにあたっては、演算に要するデータ量や演算量が膨大になってしまう場合がある。例えば、特許文献1の発明では、深さ(距離R)に応じた位相回転量Δφを利用している(特許文献1,第4頁,右欄の(1)(1a)(1b)式参照)。したがって、特許文献1の発明において、各受信ビームごとに複数の深さに対応したビーム信号を得るためには、例えば、各受信ビームごとに、複数の深さに対応した複数の位相回転量Δφのデータを予め用意しておくか、または、複数の深さに対応した複数の位相回転量Δφを各深さごとに演算する必要があり、データ量と演算量の少なくとも一方が膨大になってしまう。   By the way, when obtaining a beam signal of an ultrasonic beam, the amount of data and the amount of computation required for computation may become enormous. For example, in the invention of Patent Document 1, a phase rotation amount Δφ corresponding to the depth (distance R) is used (see Patent Document 1, page 4, right column (1) (1a) (1b). ). Therefore, in the invention of Patent Document 1, in order to obtain a beam signal corresponding to a plurality of depths for each reception beam, for example, a plurality of phase rotation amounts Δφ corresponding to a plurality of depths for each reception beam. Must be prepared in advance, or a plurality of phase rotation amounts Δφ corresponding to a plurality of depths must be calculated for each depth, and at least one of the data amount and the calculation amount becomes enormous. End up.

こうした事情から、超音波ビームのビーム信号を得るにあたっての改良技術の登場が望まれていた。   Under such circumstances, the appearance of improved technology for obtaining a beam signal of an ultrasonic beam has been desired.

本発明の目的は、超音波ビームのビーム信号を得る改良技術を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an improved technique for obtaining a beam signal of an ultrasonic beam.

上記目的にかなう好適な超音波診断装置は、超音波を送受する複数の振動素子と、基本ビームラインに対応した整相処理により、前記複数の振動素子の各振動素子ごとに整相信号を得る整相処理部と、平面波モデルに基づく補正処理により、前記複数の振動素子の各振動素子ごとに、前記基本ビームラインに対応した整相信号から補正ビームラインに対応した補正信号を得る補正処理部とを有し、前記複数の振動素子に対応した補正信号に基づいて前記補正ビームラインのビーム信号を得ることを特徴とする。   An ultrasonic diagnostic apparatus suitable for the above object obtains a phasing signal for each vibration element of the plurality of vibration elements by a plurality of vibration elements that transmit and receive ultrasonic waves and a phasing process corresponding to the basic beam line. A phasing processing unit and a correction processing unit that obtains a correction signal corresponding to the correction beam line from the phasing signal corresponding to the basic beam line for each vibration element of the plurality of vibration elements by correction processing based on a plane wave model. And obtaining a beam signal of the correction beam line based on correction signals corresponding to the plurality of vibration elements.

上記構成において、基本ビームラインは、超音波の受信ビームを形成するにあたって基準となるライン(主ライン又は親ライン)であり、例えば二次元平面内または三次元空間内で送信ビームに追従するように走査される。基本ビームラインは、送信ビームと同じ方向であることが望ましいものの、例えば送信ビームと必ずしも一致する必要はない。整相処理部は、基本ビームラインに対応した整相処理により、複数の振動素子の各振動素子ごとに整相信号を得る。整相処理部は、例えば超音波のビームフォーミングにおける整相加算処理のうちの整相処理を実行する。なお、複数の振動素子に対応した整相信号に基づいて、例えば複数の振動素子に対応した整相信号を加算して、基本ビームラインに対応したビーム信号が形成されてもよい。   In the above configuration, the basic beam line is a reference line (main line or parent line) for forming an ultrasonic reception beam, and follows the transmission beam in, for example, a two-dimensional plane or a three-dimensional space. Scanned. Although the basic beam line is preferably in the same direction as the transmission beam, it does not necessarily have to coincide with the transmission beam, for example. The phasing processing unit obtains a phasing signal for each oscillating element of the plurality of oscillating elements by phasing processing corresponding to the basic beam line. The phasing processing unit executes the phasing processing of the phasing addition processing in, for example, ultrasonic beam forming. Note that, based on the phasing signals corresponding to the plurality of vibration elements, for example, the phasing signals corresponding to the plurality of vibration elements may be added to form the beam signal corresponding to the basic beam line.

また、上記構成において、補正ビームラインは、基本ビームラインに基づいて得られるライン(従ライン又は子ライン)であり、例えば二次元平面内または三次元空間内で走査される基本ビームラインの近傍に形成される。例えば基本ビームラインの各走査位置(各走査方向)ごとに1つ以上の補正ビームラインが形成される。基本ビームラインの各走査位置(各走査方向)ごとに複数の補正ビームラインを形成することにより、例えば多方向同時受信(一般的なパラレル受信や合成開口や空間コンパウンド等を含む)を実現することができる。   In the above configuration, the correction beam line is a line (secondary line or child line) obtained based on the basic beam line, for example, in the vicinity of the basic beam line scanned in a two-dimensional plane or a three-dimensional space. It is formed. For example, one or more correction beam lines are formed for each scanning position (each scanning direction) of the basic beam line. Realizing multi-directional simultaneous reception (including general parallel reception, synthetic aperture, spatial compound, etc.), for example, by forming a plurality of correction beam lines for each scanning position (each scanning direction) of the basic beam line Can do.

また、上記構成において、補正処理部は、平面波モデルに基づく補正処理により、複数の振動素子の各振動素子ごとに、基本ビームラインに対応した整相信号から補正ビームラインに対応した補正信号を得る。平面波モデル(平面波近似)としては、例えば、基本ビームラインに対応した平面波と補正ビームラインに対応した平面波の2つの平面波を用いたモデルが好適である。つまり、基本ビームラインと補正ビームラインの各ビームラインごとに、超音波の収束点(フォーカス点)が無限大の深さ(無限深度)にあると仮定した平面波を用いたモデルが好適である。なお、平坦(フラット)な平面波が好適であるものの、例えば複数の振動素子で構成される振動子面の形状に応じた湾曲(微小であることが望ましい)を備えた平面波が利用されてもよい。   In the above configuration, the correction processing unit obtains a correction signal corresponding to the correction beam line from the phasing signal corresponding to the basic beam line for each vibration element of the plurality of vibration elements by the correction process based on the plane wave model. . As the plane wave model (plane wave approximation), for example, a model using two plane waves of a plane wave corresponding to the basic beam line and a plane wave corresponding to the correction beam line is preferable. That is, for each beam line of the basic beam line and the correction beam line, a model using plane waves assuming that the ultrasonic convergence point (focus point) is at an infinite depth (infinite depth) is preferable. Although a flat plane wave is suitable, for example, a plane wave having a curvature (desirably small) according to the shape of the transducer surface composed of a plurality of vibration elements may be used. .

上記構成によれば、平面波モデルを利用することにより、超音波の収束点が無限大の深さにあると仮定した比較的簡易な補正処理が実現できる。例えば、深さに依存しない補正処理が実現される。これにより、例えば複数の深さに亘って各深さごとに異なる補正処理を実行する場合に比べて補正処理の負荷が軽減される。例えば、補正処理に要するデータ量と演算量の少なくとも一方が軽減される。これに対し、基本ビームラインに対応した整相処理においては、例えば複数の深さに亘って各深さに応じた整相処理を行うことが望ましい。つまり、基本ビームラインを対象とした高精度な整相処理と、補正ビームラインを対象とした低負荷の補正処理とを組み合わせることが望ましい。これにより、比較的低負荷の処理でありながら比較的高い精度をもって補正ビームラインのビーム信号を得ることが可能になる。   According to the above configuration, by using the plane wave model, it is possible to realize a relatively simple correction process assuming that the convergence point of the ultrasonic wave is at an infinite depth. For example, correction processing independent of depth is realized. Thereby, for example, the load of the correction process is reduced as compared with a case where a different correction process is executed for each depth over a plurality of depths. For example, at least one of the data amount and the calculation amount required for the correction process is reduced. On the other hand, in the phasing process corresponding to the basic beam line, for example, it is desirable to perform the phasing process corresponding to each depth over a plurality of depths. That is, it is desirable to combine high-precision phasing processing for the basic beam line and low-load correction processing for the correction beam line. As a result, it is possible to obtain the beam signal of the corrected beam line with a relatively high accuracy while performing a process with a relatively low load.

望ましい具体例において、前記補正処理部は、前記基本ビームラインに対応した平面波と前記補正ビームラインに対応した平面波の2つの平面波を用いた前記平面波モデルに基づく補正処理により、前記各振動素子ごとに前記整相信号から前記補正信号を得る、ことを特徴とする。   In a desirable specific example, the correction processing unit performs correction processing based on the plane wave model using two plane waves of a plane wave corresponding to the basic beam line and a plane wave corresponding to the correction beam line, for each vibration element. The correction signal is obtained from the phasing signal.

望ましい具体例において、前記補正処理部は、前記各振動素子ごとに、当該各振動素子に対応した位置における前記2つの平面波間の距離に応じた補正量で前記整相信号を補正することにより前記補正信号を得る、ことを特徴とする。   In a desirable specific example, the correction processing unit corrects the phasing signal with a correction amount corresponding to a distance between the two plane waves at a position corresponding to each vibration element for each vibration element. A correction signal is obtained.

望ましい具体例において、前記整相処理部は、前記基本ビームラインの深さに応じた遅延パターンに基づく前記整相処理により、前記各振動素子ごとに複数の深さに対応した前記整相信号を導出し、前記補正処理部は、前記各振動素子ごとに、前記平面波モデルに基づく深さに依存しない補正量で複数の深さに対応した前記整相信号を補正することにより複数の深さに対応した前記補正信号を得る、ことを特徴とする。   In a preferred embodiment, the phasing processing unit outputs the phasing signal corresponding to a plurality of depths for each vibration element by the phasing process based on a delay pattern corresponding to the depth of the basic beam line. The correction processing unit corrects the phasing signal corresponding to a plurality of depths with a correction amount that does not depend on the depth based on the plane wave model, for each of the vibration elements, thereby adjusting the phasing signals to a plurality of depths. A corresponding correction signal is obtained.

本発明により、超音波ビームのビーム信号を得る改良技術が提供される。例えば、本発明の好適な態様によれば、基本ビームラインを対象とした高精度な整相処理と補正ビームラインを対象とした低負荷の補正処理との組み合わせにより、比較的低負荷の処理でありながら比較的高い精度をもって補正ビームラインのビーム信号を得ることが可能になる。   The present invention provides an improved technique for obtaining a beam signal of an ultrasonic beam. For example, according to a preferred aspect of the present invention, a combination of high-accuracy phasing processing for the basic beam line and low-load correction processing for the correction beam line enables relatively low-load processing. It is possible to obtain the beam signal of the correction beam line with relatively high accuracy.

本発明の実施において好適な超音波診断装置の具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of a suitable ultrasonic diagnostic apparatus in implementation of this invention. 多方向同時受信の具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of multidirectional simultaneous reception. 平面波モデルの具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of a plane wave model. 受信ビーム形成部の好適な構成例1を示す図である。It is a figure which shows the suitable example 1 of a receiving beam forming part. 受信ビーム形成部の好適な構成例2を示す図である。It is a figure which shows the suitable structural example 2 of a receiving beam forming part. 4方向パラレル受信で形成されるBモード画像の具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of the B mode image formed by 4-way parallel reception.

図1は、本発明の実施において好適な超音波診断装置の具体例を示す図である。アレイ振動子10は、超音波を送受する複数の振動素子で構成される。図1に示す具体例において、アレイ振動子10としては、例えばセクタ走査型が好適である。但し、セクタ走査型とは異なる走査態様のアレイ振動子10が利用されてもよいし、超音波ビームを立体的に走査することができるアレイ振動子10が利用されてもよい。   FIG. 1 is a diagram showing a specific example of an ultrasonic diagnostic apparatus suitable for implementing the present invention. The array transducer 10 includes a plurality of vibration elements that transmit and receive ultrasonic waves. In the specific example shown in FIG. 1, for example, a sector scanning type is suitable as the array transducer 10. However, the array transducer 10 having a scanning mode different from the sector scanning type may be used, or the array transducer 10 capable of three-dimensionally scanning the ultrasonic beam may be used.

送信ビーム形成部20は、送信ビームフォーマとしての機能を備えており、アレイ振動子10が備える複数の振動素子を送信制御することにより、送信ビームを形成して走査する。また、受信ビーム形成部30は、受信ビームフォーマとしての機能を備えており、複数の振動素子から得られる信号を処理することにより受信ビームを形成する。図1の超音波診断装置は、多方向同時受信を実行する機能を備えている。   The transmission beam forming unit 20 has a function as a transmission beam former, and forms and scans a transmission beam by controlling transmission of a plurality of vibration elements included in the array transducer 10. The reception beam forming unit 30 has a function as a reception beam former, and forms a reception beam by processing signals obtained from a plurality of vibration elements. The ultrasonic diagnostic apparatus of FIG. 1 has a function of executing multidirectional simultaneous reception.

図2は、多方向同時受信の具体例を示す図である。図2を利用して、多方向同時受信の好適な具体例である4方向パラレル受信について説明する。   FIG. 2 is a diagram illustrating a specific example of multidirectional simultaneous reception. With reference to FIG. 2, description will be given of four-way parallel reception, which is a preferred specific example of multi-directional simultaneous reception.

図2には、セクタ走査により得られる扇型の走査面が図示されている。送信ビームTBは、二次元平面内において扇状に走査される。例えば走査面の扇の要の位置を走査原点として、段階的に角度(方位)を変えながら各角度(各方位)ごとに送信ビームTBが形成される。   FIG. 2 shows a fan-shaped scanning surface obtained by sector scanning. The transmission beam TB is scanned like a fan in a two-dimensional plane. For example, the transmission beam TB is formed for each angle (each azimuth) while changing the angle (azimuth) stepwise with the main position of the fan on the scanning surface as the scanning origin.

4方向パラレル受信では、各方位ごとに1本の送信ビームTBが形成される度に4本の受信ビームRBが形成される。例えば、図2に示す具体例のように、送信ビームTBの右側に2本と左側に2本の合計4本の受信ビームRBが形成される。そして、段階的に角度(方位)を変えながら各角度(各方位)ごとに1本の送信ビームTBと4本の受信ビームRBが形成されることにより、走査面を構成する多数の受信ビームRBが形成される。   In the four-way parallel reception, every time one transmission beam TB is formed for each direction, four reception beams RB are formed. For example, as in the specific example shown in FIG. 2, a total of four reception beams RB are formed, two on the right side and two on the left side of the transmission beam TB. Then, one transmission beam TB and four reception beams RB are formed for each angle (each direction) while changing the angle (direction) in stages, so that a large number of reception beams RB constituting the scanning plane are formed. Is formed.

なお、図1の超音波診断装置は、各方位ごとに1本の送信ビームTBが形成される度に2本の受信ビームRBを形成する2方向パラレル受信や、各方位ごとに1本の送信ビームTBが形成される度に4本より多い受信ビームRBを形成する多方向パラレル受信を実行してもよい。   The ultrasonic diagnostic apparatus in FIG. 1 performs two-way parallel reception in which two reception beams RB are formed every time one transmission beam TB is formed for each direction, and one transmission for each direction. Multidirectional parallel reception may be performed in which more than four receive beams RB are formed each time the beam TB is formed.

図1に戻り、受信ビーム形成部30は、整相処理部32と補正処理部34と加算処理部36を備えており、多方向同時受信により得られるビーム信号を出力する。ビーム信号処理部40は、ビーム信号に対して各種の処理を施し、画像形成部50は、超音波画像を形成する。   Returning to FIG. 1, the reception beam forming unit 30 includes a phasing processing unit 32, a correction processing unit 34, and an addition processing unit 36, and outputs a beam signal obtained by multidirectional simultaneous reception. The beam signal processing unit 40 performs various processes on the beam signal, and the image forming unit 50 forms an ultrasonic image.

例えば、画像形成部50においてBモード画像を形成する場合には、ビーム信号処理部40において、ビーム信号に対して検波処理や対数圧縮処理などが施される。また、画像形成部50においてドプラ画像を形成する場合には、ビーム信号処理部40において、ビーム信号に対して直交検波処理や自己相関処理などのドプラ処理が施される。画像形成部50において形成された超音波画像(Bモード画像やドプラ画像など)は表示部60に表示される。   For example, when a B-mode image is formed in the image forming unit 50, the beam signal processing unit 40 performs detection processing, logarithmic compression processing, or the like on the beam signal. When forming a Doppler image in the image forming unit 50, the beam signal processing unit 40 performs Doppler processing such as orthogonal detection processing or autocorrelation processing on the beam signal. An ultrasonic image (B-mode image, Doppler image, etc.) formed in the image forming unit 50 is displayed on the display unit 60.

制御部100は、図1の超音波診断装置内を全体的に制御する。制御部100による全体的な制御には、操作デバイス70を介して医師や検査技師などのユーザから受け付けた指示も反映される。   The control unit 100 generally controls the inside of the ultrasonic diagnostic apparatus in FIG. The overall control by the control unit 100 also reflects an instruction received from a user such as a doctor or a laboratory technician via the operation device 70.

図1に示す構成(符号を付した各部)のうち、送信ビーム形成部20,受信ビーム形成部30,ビーム信号処理部40,画像形成部50の各部は、例えば電気電子回路やプロセッサ等のハードウェアを利用して実現することができ、その実現において必要に応じてメモリ等のデバイスが利用されてもよい。また、上記各部に対応した機能の少なくとも一部がコンピュータにより実現されてもよい。つまり、上記各部に対応した機能の少なくとも一部が、CPUやプロセッサやメモリ等のハードウェアと、CPUやプロセッサの動作を規定するソフトウェア(プログラム)との協働により実現されてもよい。   In the configuration shown in FIG. 1 (each part given a reference numeral), the transmission beam forming unit 20, the reception beam forming unit 30, the beam signal processing unit 40, and the image forming unit 50 are, for example, hardware such as an electric / electronic circuit or a processor. It can be realized using hardware, and a device such as a memory may be used as necessary in the realization. In addition, at least some of the functions corresponding to the above-described units may be realized by a computer. That is, at least a part of the functions corresponding to the above-described units may be realized by cooperation between hardware such as a CPU, a processor, and a memory and software (program) that defines the operation of the CPU and the processor.

表示部60の好適な具体例は液晶モニタ等である。操作デバイス70は、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、タッチパネル、その他のスイッチ類等のうちの少なくとも一つにより実現できる。そして、制御部100は、例えば、CPUやプロセッサやメモリ等のハードウェアと、CPUやプロセッサの動作を規定するソフトウェア(プログラム)との協働により実現することができる。   A preferred specific example of the display unit 60 is a liquid crystal monitor or the like. The operation device 70 can be realized by at least one of a mouse, a keyboard, a trackball, a touch panel, and other switches, for example. And the control part 100 is realizable by cooperation with hardwares, such as CPU, a processor, a memory, and the software (program) which prescribes | regulates operation | movement of CPU, a processor, for example.

図1の超音波診断装置の全体構成は以上のとおりである。次に、図1の超音波診断装置により実現される受信ビームの形成に係る機能等について詳述する。なお、図1に示した構成(部分)については、以下の説明において図1の符号を利用する。受信ビームの形成において、図1の超音波診断装置は平面波モデルを利用する。   The overall configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus in FIG. 1 is as described above. Next, functions and the like related to the formation of a reception beam realized by the ultrasonic diagnostic apparatus of FIG. 1 will be described in detail. In addition, about the structure (part) shown in FIG. 1, the code | symbol of FIG. 1 is utilized in the following description. In forming a reception beam, the ultrasonic diagnostic apparatus of FIG. 1 uses a plane wave model.

図3は、平面波モデルの具体例を示す図である。図3において、アレイ振動子10は、直線状に一列に配列されたM個(Mは2以上の整数)の振動素子で構成されている。アレイ振動子10は、例えば数十個から数百個の多数の振動素子により構成されることが望ましい。なお、図3においては、振動素子の個数(開口素子数)が4個(M=4)に簡略化されている。   FIG. 3 is a diagram illustrating a specific example of a plane wave model. In FIG. 3, the array transducer 10 is configured by M (M is an integer of 2 or more) vibrating elements arranged in a straight line. The array transducer 10 is preferably composed of a large number of vibration elements, for example, several tens to several hundreds. In FIG. 3, the number of vibrating elements (number of aperture elements) is simplified to four (M = 4).

基本ビームラインは、超音波の受信ビームを形成するにあたって基準となるラインである。図3の具体例において、基本ビームラインは、アレイ振動子10の中心位置を原点とし、アレイ振動子10に対して角度SxAだけ傾いている。また、補正ビームラインは、基本ビームラインの近傍のラインである。図3の具体例において、補正ビームラインは、アレイ振動子10の中心位置を原点とし、アレイ振動子10に対して角度RxAだけ傾いている。なお、基本ビームラインと補正ビームラインの角度差はdA(RxA−SxA)である。   The basic beam line is a reference line for forming an ultrasonic reception beam. In the specific example of FIG. 3, the basic beam line is inclined at an angle SxA with respect to the array transducer 10 with the center position of the array transducer 10 as the origin. The correction beam line is a line near the basic beam line. In the specific example of FIG. 3, the correction beam line is inclined by an angle RxA with respect to the array transducer 10 with the center position of the array transducer 10 as the origin. The angle difference between the basic beam line and the correction beam line is dA (RxA−SxA).

さらに、図3には、基本ビームラインに対応した平面波と補正ビームラインに対応した平面波が図示されている。つまり、アレイ振動子10の中心位置(原点)において、基本ビームラインに直交する平面波と補正ビームラインに直交する平面波が、それぞれ破線の直線で図示されている。   Further, FIG. 3 shows a plane wave corresponding to the basic beam line and a plane wave corresponding to the correction beam line. That is, the plane wave orthogonal to the basic beam line and the plane wave orthogonal to the correction beam line at the center position (origin point) of the array transducer 10 are respectively shown by dashed straight lines.

超音波の受信ビームの形成においては、まず、基準ビームラインに対応した整相処理により、複数の振動素子の各振動素子ごとに整相信号が生成される。例えば、基本ビームライン上における複数の深さrに応じた遅延パターンに基づく整相処理により、各振動素子ごとに複数の深さrに対応した整相信号α(m,r)が生成される。なお、各振動素子の素子番号mは、m=n−(M−1)/2となる。ここで、nは各振動素子に対応付けられた整数であり、n=0〜(M−1)である。   In forming an ultrasonic reception beam, first, a phasing signal is generated for each oscillating element of the plurality of oscillating elements by phasing processing corresponding to the reference beam line. For example, a phasing signal α (m, r) corresponding to a plurality of depths r is generated for each vibration element by a phasing process based on a delay pattern corresponding to a plurality of depths r on the basic beam line. . Note that the element number m of each vibration element is m = n− (M−1) / 2. Here, n is an integer associated with each vibration element, and n = 0 to (M−1).

次に、平面波モデルに基づく補正処理により、複数の振動素子の各振動素子ごとに、基本ビームラインに対応した整相信号から補正ビームラインに対応した補正信号が生成される。例えば、各振動素子ごとにその振動素子(素子番号m)に対応した位置における2つの平面波間の距離dZ(m)に応じた補正量で整相信号α(m,r)が補正される。距離dZ(m)に応じた補正量の好適な具体例は、数1式により算出される位相補正量ω(m)である。なお、数1式では、複数の振動素子の素子間隔pitchと、超音波の音速Vと、超音波の中心周波数fcが利用されている。   Next, a correction signal corresponding to the correction beam line is generated from the phasing signal corresponding to the basic beam line for each vibration element of the plurality of vibration elements by the correction process based on the plane wave model. For example, the phasing signal α (m, r) is corrected with a correction amount corresponding to the distance dZ (m) between two plane waves at the position corresponding to the vibration element (element number m) for each vibration element. A preferred specific example of the correction amount according to the distance dZ (m) is the phase correction amount ω (m) calculated by the equation (1). In Equation 1, an element interval pitch of a plurality of vibration elements, an ultrasonic sound velocity V, and an ultrasonic center frequency fc are used.

そして、複数の振動素子に対応した補正信号に基づいて、補正ビームラインのビーム信号が形成される。例えば、複数の振動素子(素子番号m)に対応した補正信号(補正された整相信号α(m,r))を加算することにより、数2式または数3式により、補正ビームラインのビーム信号B(RxA,r)が形成される。なお、数2式は整相信号α(m,r)が実数の場合の計算式であり、数3式は整相信号α(m,r)が複素数の場合の計算式である。   Based on the correction signals corresponding to the plurality of vibration elements, a beam signal of the correction beam line is formed. For example, by adding a correction signal (corrected phasing signal α (m, r)) corresponding to a plurality of vibration elements (element number m), the beam of the correction beam line can be expressed by Equation (2) or Equation (3). Signal B (RxA, r) is formed. Formula 2 is a calculation formula when the phasing signal α (m, r) is a real number, and Formula 3 is a calculation formula when the phasing signal α (m, r) is a complex number.

図1の超音波診断装置は、図3を利用して説明した平面波モデルを利用して受信ビームを形成する。例えば、4方向パラレル受信を実現する場合には、走査面内において走査される1本の送信ビームTB(図2)の走査方向に基本ビームラインが対応付けられ、さらに、4本の受信ビームRB(図2)が補正ビームラインに対応付けられる。つまり、基本ビームラインに対して互いに異なる角度差dA(図3)をもつ4本の補正ビームラインが形成されて4本の受信ビームRBに対応付けられる。そして、図3を利用して説明した平面波モデルを利用して得られる4本の補正ビームラインに対応した4つのビーム信号が4本の受信ビームRBの受信ビーム信号とされる。   The ultrasonic diagnostic apparatus of FIG. 1 forms a reception beam using the plane wave model described with reference to FIG. For example, when 4-way parallel reception is realized, a basic beam line is associated with the scanning direction of one transmission beam TB (FIG. 2) scanned in the scanning plane, and four reception beams RB are further associated. (FIG. 2) is associated with the correction beamline. That is, four correction beam lines having different angle differences dA (FIG. 3) from the basic beam line are formed and associated with the four reception beams RB. Then, the four beam signals corresponding to the four correction beam lines obtained using the plane wave model described with reference to FIG. 3 are used as the reception beam signals of the four reception beams RB.

図4は、受信ビーム形成部30の好適な構成例1を示す図である。図4には、受信ビーム形成部30が備える整相処理部32と補正処理部34と加算処理部36の好適な具体例1が図示されている。   FIG. 4 is a diagram illustrating a preferred configuration example 1 of the reception beam forming unit 30. FIG. 4 illustrates a preferred specific example 1 of the phasing processing unit 32, the correction processing unit 34, and the addition processing unit 36 included in the reception beam forming unit 30.

整相処理部32は、基本ビームラインに対応した整相処理により、複数の振動素子の各振動素子ごとに整相信号を得る。例えば、送信ビームの方向が基本ビームラインとされ、その送信ビームに対応した超音波の送波後に、各振動素子(素子番号m)から得られる信号をアナログデジタル変換(A/D変換)してから遅延処理が行われる。その遅延処理は基本ビームラインの方向に受信ビームを形成する場合と同じ処理である。つまり、基本ビームラインの深さに応じた遅延パターンに基づく整相処理により、各振動素子(素子番号m)ごとに複数の深さrに対応した整相信号α(m,r)が得られ、信号メモリに記憶される。   The phasing processor 32 obtains a phasing signal for each oscillating element of the plurality of oscillating elements by phasing processing corresponding to the basic beam line. For example, the direction of the transmission beam is a basic beam line, and after transmitting an ultrasonic wave corresponding to the transmission beam, the signal obtained from each vibration element (element number m) is subjected to analog-digital conversion (A / D conversion). Delay processing is performed. The delay processing is the same processing as that for forming a reception beam in the direction of the basic beam line. That is, a phasing signal α (m, r) corresponding to a plurality of depths r is obtained for each vibration element (element number m) by phasing processing based on a delay pattern corresponding to the depth of the basic beam line. Stored in the signal memory.

なお、複数の振動素子の各振動素子ごとの遅延パターンを定めた遅延データ(テーブル)は、遅延データメモリに予め記憶されている。遅延データメモリには、基本ビームラインの各方向ごとに複数の深さに対応した遅延データ(テーブル)が記憶される。   Note that delay data (table) that defines a delay pattern for each vibration element of the plurality of vibration elements is stored in advance in a delay data memory. The delay data memory stores delay data (table) corresponding to a plurality of depths for each direction of the basic beam line.

補正処理部34は、平面波モデルに基づく補正処理により、複数の振動素子の各振動素子ごとに、基本ビームラインに対応した整相信号から補正ビームラインに対応した補正信号を得る。補正処理部34は、各振動素子(素子番号m)ごとに、平面波モデルに基づく深さに依存しない補正量、つまり数1式の位相補正量ω(m)により、複数の深さrに対応した整相信号α(m,r)を遅延補正する。   The correction processing unit 34 obtains a correction signal corresponding to the correction beam line from the phasing signal corresponding to the basic beam line for each vibration element of the plurality of vibration elements by the correction process based on the plane wave model. For each vibration element (element number m), the correction processing unit 34 corresponds to a plurality of depths r by a correction amount that does not depend on the depth based on the plane wave model, that is, the phase correction amount ω (m) of Formula 1. The phasing signal α (m, r) thus corrected is delayed.

なお、各振動素子(素子番号m)に対応した位相補正量ω(m)は、数1式に基づいて予め算出されて補正量メモリに記憶されていることが望ましい。例えば、数1式の位相補正量ω(m)は、各振動素子(素子番号m)ごとに算出されるものの、深さには依存しないため、各振動素子(素子番号m)ごとに複数の深さにおいて同一の位相補正量ω(m)を利用することができる。もちろん、補正処理の段階で、補正処理部34が数1式を利用して位相補正量ω(m)を算出してもよい。   Note that the phase correction amount ω (m) corresponding to each vibration element (element number m) is preferably calculated in advance based on Equation 1 and stored in the correction amount memory. For example, although the phase correction amount ω (m) of Equation 1 is calculated for each vibration element (element number m), it does not depend on the depth, and therefore, a plurality of phase correction amounts ω (m) for each vibration element (element number m). The same phase correction amount ω (m) can be used in the depth. Of course, at the stage of the correction process, the correction processing unit 34 may calculate the phase correction amount ω (m) using Equation (1).

加算処理部36は、複数の振動素子に対応した補正信号に基づいて補正ビームラインのビーム信号を得る。加算処理部36は、複数の振動素子(素子番号m)に対応した補正信号(補正された整相信号α(m,r))を加算することにより、補正ビームラインのビーム信号B(RxA,r)を形成する。   The addition processing unit 36 obtains a beam signal of a correction beam line based on correction signals corresponding to a plurality of vibration elements. The addition processing unit 36 adds the correction signal (corrected phasing signal α (m, r)) corresponding to the plurality of vibration elements (element number m), thereby correcting the beam signal B (RxA, r).

図4の構成例1は、整相信号α(m,r)が実数の場合の具体例であり、数2式に基づいてビーム信号B(RxA,r)が形成される。また、図4の構成例1では、加算処理部36の後段に後処理部38が設けられている。   Configuration example 1 in FIG. 4 is a specific example when the phasing signal α (m, r) is a real number, and the beam signal B (RxA, r) is formed based on the equation (2). Further, in the configuration example 1 in FIG. 4, a post-processing unit 38 is provided at the subsequent stage of the addition processing unit 36.

後処理部38は、加算処理部36から得られるビーム信号B(RxA,r)に対して公知のヒルベルト変換を実行する。図4には、FIRを利用したヒルベルト変換の具体例が図示されている。FIRによるヒルベルト変換には例えば次式に示す係数が利用される。   The post-processing unit 38 performs a known Hilbert transform on the beam signal B (RxA, r) obtained from the addition processing unit 36. FIG. 4 shows a specific example of Hilbert transform using FIR. For the Hilbert transform by FIR, for example, the coefficient shown in the following equation is used.

ビーム信号処理部40は、後処理部38から得られるヒルベルト変換された補正ビームラインのビーム信号B(RxA,r)に対して検波処理を実行し、補正ビームライン上におけるエコー強度(例えば、検波処理後の信号の絶対値)を示すラインデータ(ビームデータ)を得る。   The beam signal processing unit 40 performs a detection process on the beam signal B (RxA, r) of the corrected beam line that has been subjected to the Hilbert transform obtained from the post-processing unit 38, and performs echo intensity (for example, detection) on the corrected beam line. Line data (beam data) indicating the absolute value of the processed signal) is obtained.

図4に示す整相処理部32からビーム信号処理部40までの処理は、走査面内において送信ビームTB(図2)が形成される度に、送信ビームTBの走査方向に基本ビームラインを対応付けて実行される。また、走査面内において送信ビームTBが形成される度に、基本ビームラインに対して互いに異なる角度差dA(図3)をもつ4本の補正ビームラインについて、各補正ビームラインごとにビーム信号B(RxA,r)が形成される。   The processing from the phasing processing unit 32 to the beam signal processing unit 40 shown in FIG. 4 corresponds to the basic beam line in the scanning direction of the transmission beam TB every time the transmission beam TB (FIG. 2) is formed in the scanning plane. To be executed. Each time a transmission beam TB is formed in the scanning plane, four correction beam lines having different angle differences dA (FIG. 3) from the basic beam line are output for each correction beam line. (RxA, r) is formed.

これにより、走査面を構成する多数の受信ビームRBに対応した多数の補正ビームラインのラインデータが得られる。画像形成部50(図1)は、走査面から得られる多数のラインデータに基づいてBモード画像を形成する。なお、画像形成部50においてドプラ画像を形成する場合には、ビーム信号処理部40において、ビーム信号に対して直交検波処理や自己相関処理などのドプラ処理が施される。なお、後処理部38において、ヒルベルト変換に代えて直交検波処理が実行されてもよい。   As a result, line data of a large number of correction beam lines corresponding to the large number of reception beams RB constituting the scanning plane can be obtained. The image forming unit 50 (FIG. 1) forms a B-mode image based on a large number of line data obtained from the scanning plane. When forming a Doppler image in the image forming unit 50, the beam signal processing unit 40 performs Doppler processing such as orthogonal detection processing or autocorrelation processing on the beam signal. In the post-processing unit 38, quadrature detection processing may be executed instead of Hilbert transform.

図5は、受信ビーム形成部30の好適な構成例2を示す図である。図5には、受信ビーム形成部30が備える整相処理部32と補正処理部34と加算処理部36の好適な具体例2が図示されている。   FIG. 5 is a diagram illustrating a preferred configuration example 2 of the reception beam forming unit 30. FIG. 5 illustrates a preferred specific example 2 of the phasing processing unit 32, the correction processing unit 34, and the addition processing unit 36 included in the reception beam forming unit 30.

整相処理部32は、基本ビームラインに対応した整相処理により、複数の振動素子の各振動素子ごとに整相信号を得る。例えば、送信ビームの方向が基本ビームラインとされ、その送信ビームに対応した超音波の送波後に、各振動素子(素子番号m)から得られる信号をアナログデジタル変換(A/D変換)してから遅延処理が行われる。その遅延処理は基本ビームラインの方向に受信ビームを形成する場合と同じ処理である。つまり、基本ビームラインの深さに応じた遅延パターンに基づく整相処理により、各振動素子(素子番号m)ごとに複数の深さrに対応した整相信号α(m,r)が得られ、信号メモリに記憶される。   The phasing processor 32 obtains a phasing signal for each oscillating element of the plurality of oscillating elements by phasing processing corresponding to the basic beam line. For example, the direction of the transmission beam is a basic beam line, and after transmitting an ultrasonic wave corresponding to the transmission beam, the signal obtained from each vibration element (element number m) is subjected to analog-digital conversion (A / D conversion). Delay processing is performed. The delay processing is the same processing as that for forming a reception beam in the direction of the basic beam line. That is, a phasing signal α (m, r) corresponding to a plurality of depths r is obtained for each vibration element (element number m) by phasing processing based on a delay pattern corresponding to the depth of the basic beam line. Stored in the signal memory.

なお、複数の振動素子の各振動素子ごとの遅延パターンを定めた遅延データ(テーブル)は、遅延データメモリに予め記憶されている。遅延データメモリには、基本ビームラインの各方向ごとに複数の深さに対応した遅延データ(テーブル)が記憶される。   Note that delay data (table) that defines a delay pattern for each vibration element of the plurality of vibration elements is stored in advance in a delay data memory. The delay data memory stores delay data (table) corresponding to a plurality of depths for each direction of the basic beam line.

図5の構成例2では、整相信号α(m,r)が直交検波処理を施される。つまり、実数として得られた整相信号α(m,r)が直交検波により同相成分Iと直交成分Qで構成される複素形式に変換される。また、直交検波後の同相成分Iと直交成分Qに対して、サンプリングデータの間引き処理を実行してデータ量を削減することが望ましい。なお、各振動素子(素子番号m)から得られるアナログデジタル変換後の信号に対して、直交検波を施してから、直交検波後の同相成分Iと直交成分Qのそれぞれに対して遅延処理を実行してもよい。   In the configuration example 2 of FIG. 5, the phasing signal α (m, r) is subjected to quadrature detection processing. That is, the phasing signal α (m, r) obtained as a real number is converted into a complex format composed of the in-phase component I and the quadrature component Q by quadrature detection. Also, it is desirable to reduce the amount of data by executing sampling data thinning processing on the in-phase component I and the quadrature component Q after quadrature detection. In addition, after performing quadrature detection on the signal after analog-digital conversion obtained from each vibration element (element number m), delay processing is performed on each of the in-phase component I and quadrature component Q after quadrature detection. May be.

補正処理部34は、平面波モデルに基づく補正処理により、複数の振動素子の各振動素子ごとに、基本ビームラインに対応した整相信号から補正ビームラインに対応した補正信号を得る。補正処理部34は、各振動素子(素子番号m)ごとに、平面波モデルに基づく深さに依存しない補正量、つまり数1式の位相補正量ω(m)により、複数の深さrに対応した整相信号α(m,r)を遅延補正する。   The correction processing unit 34 obtains a correction signal corresponding to the correction beam line from the phasing signal corresponding to the basic beam line for each vibration element of the plurality of vibration elements by the correction process based on the plane wave model. For each vibration element (element number m), the correction processing unit 34 corresponds to a plurality of depths r by a correction amount that does not depend on the depth based on the plane wave model, that is, the phase correction amount ω (m) of Formula 1. The phasing signal α (m, r) thus corrected is delayed.

なお、各振動素子(素子番号m)に対応した位相補正量ω(m)は、数1式に基づいて予め算出されて補正量メモリに記憶されていることが望ましい。例えば、数1式の位相補正量ω(m)は、各振動素子(素子番号m)ごとに算出されるものの、深さには依存しないため、各振動素子(素子番号m)ごとに複数の深さにおいて同一の位相補正量ω(m)を利用することができる。もちろん、補正処理の段階で、補正処理部34が数1式を利用して位相補正量ω(m)を算出してもよい。   Note that the phase correction amount ω (m) corresponding to each vibration element (element number m) is preferably calculated in advance based on Equation 1 and stored in the correction amount memory. For example, although the phase correction amount ω (m) of Equation 1 is calculated for each vibration element (element number m), it does not depend on the depth, and therefore, a plurality of phase correction amounts ω (m) for each vibration element (element number m). The same phase correction amount ω (m) can be used in the depth. Of course, at the stage of the correction process, the correction processing unit 34 may calculate the phase correction amount ω (m) using Equation (1).

加算処理部36は、複数の振動素子に対応した補正信号に基づいて補正ビームラインのビーム信号を得る。加算処理部36は、複数の振動素子(素子番号m)に対応した補正信号(補正された整相信号α(m,r))を加算することにより、補正ビームラインのビーム信号B(RxA,r)を形成する。   The addition processing unit 36 obtains a beam signal of a correction beam line based on correction signals corresponding to a plurality of vibration elements. The addition processing unit 36 adds the correction signal (corrected phasing signal α (m, r)) corresponding to the plurality of vibration elements (element number m), thereby correcting the beam signal B (RxA, r).

図5の構成例2では、整相信号α(m,r)が直交検波処理により同相成分Iと直交成分Qに分離されている。つまり整相信号α(m,r)が複素数となっている。そのため、補正処理部34において、整相信号α(m,r)の同相成分Iと直交成分Qのそれぞれに対して遅延補正が実行され、加算処理部36において、数3式に基づいて同相成分Iと直交成分Qのそれぞれについての加算が実行され、実部と虚部からなるビーム信号B(RxA,r)が形成される。また、図5の構成例2では、直交検波処理が行われているため、ヒルベルト変換(図4の後処理部38)を省略することができる。   In the configuration example 2 in FIG. 5, the phasing signal α (m, r) is separated into the in-phase component I and the quadrature component Q by the quadrature detection processing. That is, the phasing signal α (m, r) is a complex number. Therefore, the correction processing unit 34 performs delay correction on each of the in-phase component I and the quadrature component Q of the phasing signal α (m, r), and the addition processing unit 36 performs the in-phase component based on the equation (3). The addition for each of I and the orthogonal component Q is executed to form a beam signal B (RxA, r) consisting of a real part and an imaginary part. In addition, in the configuration example 2 in FIG. 5, since the quadrature detection process is performed, the Hilbert transform (the post-processing unit 38 in FIG. 4) can be omitted.

ビーム信号処理部40は、加算処理部36から得られる補正ビームラインのビーム信号B(RxA,r)に対してフィルタ処理(BPF処理)を実行し、補正ビームライン上におけるエコー強度を示すラインデータ(ビームデータ)を得る。   The beam signal processing unit 40 performs filter processing (BPF processing) on the beam signal B (RxA, r) of the correction beam line obtained from the addition processing unit 36, and line data indicating echo intensity on the correction beam line (Beam data) is obtained.

図5に示す整相処理部32からビーム信号処理部40までの処理は、走査面内において送信ビームTB(図2)が形成される度に、送信ビームTBの走査方向に基本ビームラインを対応付けて実行される。また、走査面内において送信ビームTBが形成される度に、基本ビームラインに対して互いに異なる角度差dA(図3)をもつ4本の補正ビームラインについて、各補正ビームラインごとにビーム信号B(RxA,r)が形成される。   The processing from the phasing processing unit 32 to the beam signal processing unit 40 shown in FIG. 5 corresponds to the basic beam line in the scanning direction of the transmission beam TB every time the transmission beam TB (FIG. 2) is formed in the scanning plane. To be executed. Each time a transmission beam TB is formed in the scanning plane, four correction beam lines having different angle differences dA (FIG. 3) from the basic beam line are output for each correction beam line. (RxA, r) is formed.

これにより、走査面を構成する多数の受信ビームRBに対応した多数の補正ビームラインのラインデータが得られる。画像形成部50(図1)は、走査面から得られる多数のラインデータに基づいてBモード画像を形成する。なお、画像形成部50においてドプラ画像を形成する場合には、既に直交検波されて実部と虚部に分離されているビーム信号B(RxA,r)に対して、ビーム信号処理部40において自己相関処理などのドプラ処理が施される。   As a result, line data of a large number of correction beam lines corresponding to the large number of reception beams RB constituting the scanning plane can be obtained. The image forming unit 50 (FIG. 1) forms a B-mode image based on a large number of line data obtained from the scanning plane. When the Doppler image is formed in the image forming unit 50, the beam signal processing unit 40 uses the beam signal B (RxA, r) that has already been orthogonally detected and separated into the real part and the imaginary part. Doppler processing such as correlation processing is performed.

図6は、4方向パラレル受信により形成されるBモード画像の具体例を示す図である。図6(A)は、平面波モデルを利用した4方向パラレル受信により形成されるBモード画像、つまり図1の超音波診断装置により得られるBモード画像の画像例である。図6(B)は、4方向の各方向ごとにその方向に応じた受信ビームの形成処理、つまり深さに応じた遅延パターンに基づく整相加算処理を実行して形成されるBモード画像(比較例1)である。また、図6(C)は、4方向の全てに対して同一の遅延パターンに基づく整相加算処理を実行して形成されるBモード画像(比較例2)である。   FIG. 6 is a diagram illustrating a specific example of a B-mode image formed by four-way parallel reception. FIG. 6A is an image example of a B-mode image formed by four-way parallel reception using a plane wave model, that is, a B-mode image obtained by the ultrasonic diagnostic apparatus of FIG. FIG. 6B shows a B-mode image formed by executing a reception beam forming process corresponding to each direction of four directions, that is, a phasing addition process based on a delay pattern corresponding to the depth. Comparative Example 1). FIG. 6C is a B-mode image (Comparative Example 2) formed by executing phasing addition processing based on the same delay pattern for all four directions.

図6(B)では、4方向の各方向ごとにその方向に応じた受信ビームの形成処理が行われているため、図6に示す具体例の中で、最も理想状態に近い画像が実現されている。しかし、各方向ごとに深さに応じた遅延パターンを用いるため、図6に示す具体例の中でビーム形成処理の演算負荷が最も大きい。また、図6(C)では、4方向の全てに対して同一の遅延パターンに基づく整相加算処理を実行しているため、図6に示す具体例の中でビーム形成処理の演算負荷が最も小さい。しかし、4方向の全てにおいて実質的に同じビーム信号が得られてしまい、図6に示す具体例の中で画像状態(画質等)が最も悪い。   In FIG. 6B, the reception beam forming process corresponding to each of the four directions is performed, so that the image closest to the ideal state is realized in the specific example shown in FIG. ing. However, since a delay pattern corresponding to the depth is used for each direction, the calculation load of the beam forming process is the largest among the specific examples shown in FIG. Further, in FIG. 6C, the phasing addition process based on the same delay pattern is executed for all four directions, so that the calculation load of the beam forming process is the highest in the specific example shown in FIG. small. However, substantially the same beam signal is obtained in all four directions, and the image state (image quality, etc.) is the worst among the specific examples shown in FIG.

これに対し、図6(A)では、平面波モデルを利用しているため、4方向の各方向ごとにその方向に応じた受信ビームの形成処理を行う場合に比べて、つまり図6(B)の比較例1の画像を得る場合に比べて、ビーム形成処理の演算負荷が小さい。そのうえ、図6(B)の比較例1の画像と同程度の画像状態が実現できている。   On the other hand, in FIG. 6A, since the plane wave model is used, compared to the case where the reception beam forming process corresponding to each direction is performed for each of the four directions, that is, FIG. 6B. Compared with the case of obtaining the image of Comparative Example 1, the calculation load of the beam forming process is small. Moreover, an image state comparable to that of the comparative example 1 in FIG. 6B can be realized.

このように、平面波モデルを利用した図1の超音波診断装置によれば、多方向同時受信におけるビーム形成処理の演算負荷を抑えつつ理想状態に近い超音波画像を実現することが可能になる。   As described above, according to the ultrasonic diagnostic apparatus of FIG. 1 using the plane wave model, it is possible to realize an ultrasonic image close to an ideal state while suppressing the calculation load of the beam forming processing in multidirectional simultaneous reception.

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, embodiment mentioned above is only a mere illustration in all the points, and does not limit the scope of the present invention. The present invention includes various modifications without departing from the essence thereof.

10 アレイ振動子、20 送信ビーム形成部、30 受信ビーム形成部、32 整相処理部、34 補正処理部、36 加算処理部、40 ビーム信号処理部、50 画像形成部、60 表示部、70 操作デバイス、100 制御部。   10 array transducers, 20 transmit beam forming unit, 30 receive beam forming unit, 32 phasing processing unit, 34 correction processing unit, 36 addition processing unit, 40 beam signal processing unit, 50 image forming unit, 60 display unit, 70 operation Device, 100 control unit.

Claims (4)

超音波を送受する複数の振動素子と、
基本ビームラインに対応した整相処理により、前記複数の振動素子の各振動素子ごとに整相信号を得る整相処理部と、
平面波モデルに基づく補正処理により、前記複数の振動素子の各振動素子ごとに、前記基本ビームラインに対応した整相信号から補正ビームラインに対応した補正信号を得る補正処理部と、
を有し、
前記複数の振動素子に対応した補正信号に基づいて前記補正ビームラインのビーム信号を得る、
ことを特徴とする超音波診断装置。
A plurality of vibration elements for transmitting and receiving ultrasonic waves;
A phasing processor that obtains a phasing signal for each oscillating element of the plurality of oscillating elements by phasing processing corresponding to a basic beam line;
A correction processing unit that obtains a correction signal corresponding to a correction beam line from a phasing signal corresponding to the basic beam line for each vibration element of the plurality of vibration elements by a correction process based on a plane wave model;
Have
Obtaining a beam signal of the correction beam line based on correction signals corresponding to the plurality of vibration elements;
An ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項1に記載の超音波診断装置において、
前記補正処理部は、前記基本ビームラインに対応した平面波と前記補正ビームラインに対応した平面波の2つの平面波を用いた前記平面波モデルに基づく補正処理により、前記各振動素子ごとに前記整相信号から前記補正信号を得る、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
The correction processing unit performs correction processing based on the plane wave model using two plane waves, a plane wave corresponding to the basic beam line and a plane wave corresponding to the correction beam line, from the phasing signal for each vibration element. Obtaining the correction signal;
An ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項2に記載の超音波診断装置において、
前記補正処理部は、前記各振動素子ごとに、当該各振動素子に対応した位置における前記2つの平面波間の距離に応じた補正量で前記整相信号を補正することにより前記補正信号を得る、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2,
The correction processing unit obtains the correction signal by correcting the phasing signal with a correction amount corresponding to a distance between the two plane waves at a position corresponding to each vibration element for each of the vibration elements.
An ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項1から3のいずれか1項に記載の超音波診断装置において、
前記整相処理部は、前記基本ビームラインの深さに応じた遅延パターンに基づく前記整相処理により、前記各振動素子ごとに複数の深さに対応した前記整相信号を導出し、
前記補正処理部は、前記各振動素子ごとに、前記平面波モデルに基づく深さに依存しない補正量で複数の深さに対応した前記整相信号を補正することにより、複数の深さに対応した前記補正信号を得る、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The phasing processing unit derives the phasing signal corresponding to a plurality of depths for each vibration element by the phasing processing based on the delay pattern according to the depth of the basic beam line,
The correction processing unit corresponds to a plurality of depths by correcting the phasing signal corresponding to a plurality of depths with a correction amount independent of the depth based on the plane wave model for each of the vibration elements. Obtaining the correction signal;
An ultrasonic diagnostic apparatus.
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