JP6801469B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、超音波診断装置に関する。

超音波診断は、超音波探触子を体表から当てるだけの簡単な操作で心臓の拍動や胎児の動きの様子が得られ、かつ安全性が高いため繰り返して検査を行うことができる。

このような超音波診断画像を表示する技術において、送信信号の基本波成分に対する高調波成分を画像化することによって、コントラストの良い画像が得られることが報告されている。このような撮像法は、ティッシュハーモニックイメージング(ＴＨＩ：Tissue Harmonic Imaging)と呼ばれている。

上述した高調波成分は、主に超音波が被検体内を伝播する際に生ずる非線型歪みに起因して発生する。すなわち、生体内に照射された超音波は、組織の非線型応答により組織伝播中に信号が歪み、高調波成分が増大する。この結果、その受信信号には例えば基本波ｆ０の２倍周波数の２ｆ０や、３倍周波数の３ｆ０の成分が含まれることとなる。

ティッシュハーモニックイメージングにおける受信超音波の高調波成分を抽出する方法としては、従来報告されている方法の一例として、フィルター法と呼ばれるものがある。これは、中心周波数が例えば２ｆ０の帯域通過フィルターを用いて受信信号から例えば２ｆ０の高調波成分を抽出するものである。また、他の一例として、パルスインバージョン法と呼ばれるものがある。これは、極性を相互に反転させた第１および第２の送信波形を、時間間隔をおいて送信し、それぞれの受信信号を整相加算して基本波成分を打ち消すことによって２次の高調波成分を強調するものである。そのため基本波成分を打ち消すには極性反転する相互の波形の送信駆動装置には高度の正負駆動対称性が要求される。

例えば、送信パルス信号の周波数パワースペクトルが、超音波探触子の−２０ｄＢの送信周波数帯域に含まれる周波数帯域であって、当該送信周波数帯域の中心周波数よりも低周波側と、当該中心周波数よりも高周波側とのそれぞれに強度ピークを有し、かつ複数の前記強度ピークの間の周波数領域における強度は、前記強度ピークの強度の最大値を基準として−２０ｄＢ以上である駆動信号を、超音波探触子に入力しパルスインバージョン法で超音波画像を生成する超音波診断装置が知られている（特許文献１参照）。この超音波診断装置により、高分解能を維持しながらペネトレーション（深達度）を向上できる。

また、超音波探触子の送信開口を分割して内側と外側とで遅延プロファイルを変更することにより、ビームの集束点を深度方向に変化させて狭長なビームプロファイルを得る超音波診断装置が知られている（特許文献２参照）。この超音波診断装置では、内側＝近焦点、外側＝遠焦点に送波している。

図２４（ａ）は、第１の超音波ビームの２次元音圧分布を示す図である。図２４（ｂ）は、第２の超音波ビームの２次元音圧分布を示す図である。図２４（ｃ）は、合成超音波ビームの２次元音圧分布を示す図である。特許文献２において、超音波探触子の送信開口の内側部分に、図２４（ａ）に示す２次元音圧分布（ピーク音圧［Ｐａ］）を形成する第１の超音波ビームを発生する。また、超音波探触子の送信開口の外側部分に、図２４（ｂ）に示す２次元音圧分布を形成する第２の超音波ビームを発生する。すると、第１の超音波ビーム及び第２の超音波ビームが合成されて合成超音波ビームとなり、図２４（ｃ）に示す２次元音圧分布のように焦点部が狭長なビームプロファイルを得ている。

特開２０１４−１６８５５５号公報 特開２０１３−１５８６２６号公報

しかし、特許文献１の超音波診断装置において、浅部低受信超音波部（浅部低輝度領域部）への音響ノイズ混入抑止のため、送信アポダイゼーション機構が必要で、機器の高コスト化要因となっていた。送信アポダイゼーション機構とは、超音波探触子の送信開口の方位方向の端の振動子にいくほど駆動信号の送信波の振幅を小さくするように送信強度に重み付けをし、サイドローブを低減させる方法を行う機構であり、例えば送信アポダイゼーション用の基板を含む。さらに、浅部領域で受信に寄与しない領域にも不要な高調波を生成しており、このため送出エネルギーに対する画像化寄与信号生成の効率は必ずしも最善とは言えず、送出エネルギーによる超音波探触子内の抵抗での発熱に基づく超音波探触子の表面温度規制のために駆動電圧を下げなければならないことが少なからずあった。

また、特許文献２の超音波診断装置では、焦点部は狭長化するものの、送信焦点より深い領域では受信領域であるビーム中央付近の音圧が外側より低くなり音響エネルギーが有効に活用されずＳ／Ｎ（ＳＮ比、Signal to Noise Ratio）がかえって低下してしまう。特に音圧に依存して生成するＴＨＩにおいては送信焦点より深い領域での急激な音圧低下はこの領域で高調波の生成が見込めないことを意味する。更に、焦点付近で生成した高調波もビームプロファイル同様に外側領域主体で伝搬してしまうため、受信領域であるビーム中央付近では通常よりも急激にＳ／Ｎが低下してしまい、ペネトレーションが劣化してしまう。

本発明の課題は、コストを抑えて良好な受信超音波画像描出を得ることである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
被検体に向けて送信超音波の送信を行って前記被検体からの受信超音波の受信を行う超音波探触子により得られた受信信号に基づき超音波画像データを生成する超音波診断装置であって、
前記超音波探触子は、複数の振動子により構成された送信開口を有し、
前記送信開口は、前記送信開口の内側に配置された第１振動子群及び前記第１振動子群よりも外側に配置された第２振動子群を少なくとも含む複数の振動子群を有し、
前記超音波診断装置は、
第１駆動信号及び第２駆動信号を少なくとも含む駆動波形が異なる複数の駆動信号を生成し、前記送信超音波が同一焦点に集束するよう時間遅延を当該複数の駆動信号に与えて、前記第１駆動信号を前記第１振動子群に出力し、前記第２駆動信号を前記第２振動子群に出力して、前記複数の駆動信号を前記送信開口の複数の振動子群に出力する送信部と、
前記超音波探触子から受信信号を受信する受信部と、
前記受信信号から超音波画像データを生成する画像生成部と、を備え、
前記第２駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルの最大強度を示す周波数は、前記第１駆動信号の送信パルスの周波数パワースペクトルの周波数帯域に含まれ、
前記第１駆動信号の送信パルスの周波数パワースペクトルの周波数帯域は、前記第２駆動信号の送信パルスの周波数パワースペクトルの周波数帯域よりも広く、前記第１駆動信号の送信パルスの周波数パワースペクトルの周波数帯域は、前記第２駆動信号の送信パルスの周波数パワースペクトルの周波数帯域よりも高い周波数帯域を含む。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の超音波診断装置において、
前記振動子群ごとに、複数の異なる駆動波形の駆動信号から駆動信号を選択する制御部を備え、
前記送信部は、前記選択された駆動信号を生成し、当該駆動信号に対応する振動子群に当該駆動信号を出力する。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の超音波診断装置において、
前記送信部は、前記第１駆動信号の−２０ｄＢ周波数帯域が、前記第２駆動信号の−２０ｄＢ周波数帯域よりも広い第１駆動信号及び第２駆動信号を生成する。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記第１振動子群から送信される送信超音波の−２０ｄＢパルス幅に対する−６ｄＢパルス幅の比率が、前記第２振動子群から送信される送信超音波の−２０ｄＢパルス幅に対する−６ｄＢパルス幅の比率よりも小さい。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記送信部は、前記第１駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルが、前記超音波探触子の−２０ｄＢ送信周波数帯域に含まれる周波数帯域であって、当該−２０ｄＢ送信周波数帯域の中心周波数よりも低周波側と、当該中心周波数よりも高周波側とのそれぞれに強度ピークを有し、かつ複数の前記強度ピークの間の周波数領域における強度は、前記強度ピークの強度の最大値を基準として−２０ｄＢ以上である第１駆動信号を生成する。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記送信部は、前記第２駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルが、前記超音波探触子の−２０ｄＢ送信周波数帯域に含まれる周波数帯域であって、当該−２０ｄＢ送信周波数帯域の中心周波数よりも低周波側に最大強度ピークを有する第２駆動信号を生成する。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記送信開口の全振動子に対する前記第１振動子群の割合は、１／１６〜１／２である。

請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記送信部は、前記第２駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルのうち、前記超音波探触子の−２０ｄＢ送信周波数帯域に含まれる周波数帯域内の最大強度を示す周波数における最大信号強度に対し、前記第１駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルの前記最大強度を示す周波数と同一の周波数の信号強度が、前記第２駆動信号の最大信号強度−６ｄＢよりも大きい第１駆動信号及び第２駆動信号を生成する。
請求項９に記載の発明は、
被検体に向けて送信超音波の送信を行って前記被検体からの受信超音波の受信を行う超音波探触子により得られた受信信号に基づき組織ハーモニックイメージングのための超音波画像データを生成する超音波診断装置であって、
前記超音波探触子は、複数の振動子により構成された送信開口を有し、
前記送信開口は、前記送信開口の内側に配置された第１振動子群及び前記第１振動子群よりも外側に配置された第２振動子群を少なくとも含む複数の振動子群を有し、
前記超音波診断装置は、
第１駆動信号及び第２駆動信号を少なくとも含む駆動波形が異なる複数の駆動信号を生成し、前記送信超音波が同一焦点に集束するよう時間遅延を当該複数の駆動信号に与えて、前記第１駆動信号を前記第１振動子群に出力し、前記第２駆動信号を前記第２振動子群に出力して、前記複数の駆動信号を前記送信開口の複数の振動子群に出力する送信部と、
前記超音波探触子から受信信号を受信する受信部と、
前記受信信号から超音波画像データを生成する画像生成部と、を備え、
前記送信部は、前記第２駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルのうち、前記超音波探触子の−２０ｄＢ送信周波数帯域に含まれる周波数帯域内の最大強度を示す周波数における最大信号強度に対し、前記第１駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルの前記最大強度を示す周波数と同一の周波数の信号強度が、前記第２駆動信号の最大信号強度−６ｄＢよりも大きい第１駆動信号及び第２駆動信号を生成し、
前記第１駆動信号の送信パルスの周波数パワースペクトルの周波数帯域は、前記第２駆動信号の送信パルスの周波数パワースペクトルの周波数帯域よりも広く、前記第１駆動信号の送信パルスの周波数パワースペクトルの周波数帯域は、前記第２駆動信号の送信パルスの周波数パワースペクトルの周波数帯域よりも高い周波数帯域を含む。

請求項１０に記載の発明は、請求項１から９のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記複数の振動子群は、駆動電圧が共通である。

請求項１１に記載の発明は、請求項１から１０のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記送信部及び前記受信部は、組織ハーモニックイメージングに応じた駆動信号の出力、受信信号の生成を行い、
前記画像生成部は、前記受信信号から高調波成分を抽出し、当該高調波成分に基づいて超音波画像を生成する。

請求項１２に記載の発明は、請求項１から１１のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記送信部及び前記受信部は、パルスインバージョンにより、同一音線上に複数回超音波を送受信し、
前記画像生成部は、パルスインバージョンにより、前記同一音線の複数の受信信号から高調波成分を抽出する。

本発明によれば、送信アポダイゼーション機構を備えないことによりコストを抑えて良好な受信超音波画像描出を得ることができる。

本発明の実施の形態の超音波診断装置の外観図である。 超音波診断装置の機能構成を示すブロック図である。 送信部の機能構成を示すブロック図である。 （ａ）は、実施の形態の一例の送信超音波の信号強度の周波数特性を示す図である。（ｂ）は、深度が表層部における反射超音波の信号強度の周波数特性を示す図である。（ｃ）は、深度が焦点近傍における反射超音波の周波数特性を示す図である。（ｄ）は、深度が焦点より深い部分における反射超音波の信号強度の周波数特性を示す図である。 実施の形態及び従来例における表示深度に対する総合画質を示す図である。 （ａ）は、送信直後における送信超音波の時間波形を示す図である。（ｂ）は、表層部における送信超音波の時間波形を示す図である。（ｃ）は、表層から焦点における送信超音波の時間波形を示す図である。（ｄ）は、焦点近傍における送信超音波の時間波形を示す図である。 超音波探触子からの送信超音波を示す図である。 （ａ）は、Ｔｒｉａｄ−ＴＨＩの駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルを示す図である。（ｂ）は、低周波単周波の駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルを示す図である。 Ｔｒｉａｄ−ＴＨＩ及び低周波単周波の駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルを示す図である。 （ａ）は、超音波探触子の送受信の規格化感度の周波数特性を示す図である。（ｂ）は、超音波探触子の送信の規格化感度の周波数特性を示す図である。 （ａ）は、第１の波形の駆動信号の信号強度の時間特性を示す図である。（ｂ）は、第１の波形１の駆動信号のパワースペクトルを示す図である。 （ａ）は、第１の波形の駆動信号に対応する送信超音波の信号強度の時間特性を示す図である。（ｂ）は、第１の波形の駆動信号に対応する送信超音波のパワースペクトルを示す図である。（ｃ）は、第１の波形の駆動信号に対応する送信超音波の信号強度の絶対値の包絡線を示す図である。（ｄ）は、第１の波形の駆動信号に対応する送信超音波の信号強度の規格化包絡線を示す図である。 （ａ）は、第２の波形の駆動信号の信号強度の時間特性を示す図である。（ｂ）は、第２の波形の駆動信号のパワースペクトルを示す図である。 （ａ）は、第２の波形の駆動信号に対応する送信超音波の信号強度の時間特性を示す図である。（ｂ）は、第２の波形の駆動信号に対応する送信超音波のパワースペクトルを示す図である。（ｃ）は、第２の波形の駆動信号に対応する送信超音波の規格化包絡線を示す図である。 （ａ）は、第３の波形の駆動信号の信号強度の時間特性を示す図である。（ｂ）は、第３の波形の駆動信号のパワースペクトルを示す図である。 （ａ）は、第３の波形の駆動信号に対応する送信超音波の信号強度の時間特性を示す図である。（ｂ）は、第３の波形の駆動信号に対応する送信超音波のパワースペクトルを示す図である。（ｃ）は、第３の波形の駆動信号に対応する送信超音波の規格化包絡線を示す図である。 （ａ）は、第４の波形の駆動信号の信号強度の時間特性を示す図である。（ｂ）は、第４の波形の駆動信号のパワースペクトルを示す図である。 （ａ）は、第４の波形の駆動信号に対応する送信超音波の信号強度の時間特性を示す図である。（ｂ）は、第４の波形の駆動信号に対応する送信超音波のパワースペクトルを示す図である。（ｃ）は、第４の波形の駆動信号に対応する送信超音波の規格化包絡線を示す図である。 （ａ）は、第５の波形の駆動信号の信号強度の時間特性を示す図である。（ｂ）は、第５の波形の駆動信号のパワースペクトルを示す図である。 （ａ）は、第５の波形の駆動信号に対応する送信超音波の信号強度の時間特性を示す図である。（ｂ）は、第５の波形の駆動信号に対応する送信超音波のパワースペクトルを示す図である。（ｃ）は、第５の波形の駆動信号に対応する送信超音波の規格化包絡線を示す図である。 （ａ）は、第６の波形の駆動信号の信号強度の時間特性を示す図である。（ｂ）は、第６の波形の駆動信号のパワースペクトルを示す図である。 （ａ）は、第６の波形の駆動信号に対応する送信超音波の信号強度の時間特性を示す図である。（ｂ）は、第６の波形の駆動信号に対応する送信超音波のパワースペクトルを示す図である。（ｃ）は、第６の波形の駆動信号に対応する送信超音波の規格化包絡線を示す図である。 内側素子群から送信される送信超音波のパワースペクトルと外側素子群から送信される送信超音波のパワースペクトルとを示す概略図である。 （ａ）は、第１の超音波ビームの２次元音圧分布を示す図である。（ｂ）は、第２の超音波ビームの２次元音圧分布を示す図である。（ｃ）は、合成超音波ビームの２次元音圧分布を示す図である。

添付図面を参照して本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有するものについては、同一の符号を付し、その説明を省略する。

先ず、図１〜図３を参照して、本実施の形態の超音波診断装置Ｓの装置構成を説明する。図１は、本実施の形態の超音波診断装置Ｓの外観図である。図２は、超音波診断装置Ｓの機能構成を示すブロック図である。図３は、送信部１２の機能構成を示すブロック図である。

本実施の形態に係る超音波診断装置Ｓは、図１及び図２に示すように、超音波診断装置本体１と、超音波探触子２と、を備えている。超音波探触子２は、図示しない生体等の被検体に対して超音波（送信超音波）を送信するとともに、この被検体で反射した反射超音波及び散乱超音波を含む受信超音波を受信する。超音波診断装置本体１は、超音波探触子２とケーブル３を介して接続される。超音波診断装置本体１は、超音波探触子２に電気信号の駆動信号を送信することによって超音波探触子２に被検体に対して送信超音波を送信させるとともに、超音波探触子２にて受信した被検体内からの受信超音波に応じて超音波探触子２で生成された電気信号である受信信号に基づいて被検体内の内部状態を超音波画像データとして画像化する。

超音波探触子２は、圧電素子からなる振動子２ａ、送信超音波を焦点に向けて集束させる音響レンズ等を備えており、この振動子２ａは、例えば、方位方向に一次元アレイ状に複数配列されている。本実施の形態では、例えば、１９２個の振動子２ａを備えた超音波探触子２を用いている。なお、振動子２ａは、二次元アレイ状に配列されたものであってもよい。また、振動子２ａの個数は、任意に設定することができる。また、本実施の形態では、超音波探触子２について、リニア走査方式の電子スキャンプローブを採用したが、電子走査方式あるいは機械走査方式の何れを採用してもよく、また、リニア走査方式、セクタ走査方式あるいはコンベックス走査方式の何れの方式を採用することもできる。

図２に示すように、超音波診断装置本体１は、例えば、操作入力部１１と、送信部１２と、受信部１３と、画像生成部１４と、画像処理部１５と、ＤＳＣ（Digital Scan Converter）１６と、表示部１７と、制御部１８と、を備える。

操作入力部１１は、例えば、診断開始を指示するコマンドや被検体の個人情報等のデータの入力などを行うための各種スイッチ、ボタン、トラックボール、マウス、キーボード等を備えており、操作信号を制御部１８に出力する。

送信部１２は、制御部１８の制御にしたがって、超音波探触子２にケーブル３を介して電気信号である駆動信号を供給して超音波探触子２に送信超音波を発生させる回路である。また、送信部１２は、後述するＴｒｉａｄ−ＴＨＩとして、３つの周波数の基本波ｆ１，ｆ２，ｆ３の成分を含む駆動信号を生成することが可能である。また、送信部１２は、超音波探触子２の振動子２ａ毎に異なる駆動波形の駆動信号を生成し出力できる。本実施の形態において、「異なる駆動波形」とは、駆動制御信号の異なるものを指す。よって、駆動制御信号は同一で電源電圧に応じて電圧振幅のみがこれに比例して異なる波形、すなわち送信アポダイゼーションに相当する関係にある波形は、「異なる駆動波形」とはみなさないものとする。より具体的には、送信部１２は、超音波探触子２の送信開口の複数の振動子２ａを内側素子群と外側素子群との２種類に分け、同一焦点に向けた異なる駆動波形の駆動信号を生成し内側素子群と外側素子群とにそれぞれ出力する。

図３に示すように、送信部１２は、例えば、クロック発生回路１２１、パルス発生回路１２２、時間及び電圧設定部１２３及び遅延回路１２４を備えている。

クロック発生回路１２１は、駆動信号の送信タイミングや送信周波数を決定するクロック信号を発生させる回路である。パルス発生回路１２２は、所定の周期で駆動信号としてのパルス信号を発生させるための回路である。パルス発生回路１２２は、例えば、３値（＋ＨＶ／０（ＧＮＤ）／−ＨＶ）、５値（＋ＨＶ／＋ＭＶ／０（ＧＮＤ）／−ＭＶ／−ＨＶ）の電圧を切り替えて出力することにより、矩形波による駆動信号を発生させることができる。このとき、パルス信号の振幅については、正極性及び負極性で同一となるようにしたが、これに限定されない。本実施の形態では、３値、５値の電圧を切り替えて駆動信号を出力するようにしたが、３値、５値に限定されず、適宜の値に設定することができるが、５値以下が好ましい。これにより、低コストで周波数成分の制御の自由度を向上させることができ、より高分解能である送信超音波を得ることができる。

時間及び電圧設定部１２３は、パルス発生回路１２２から出力される駆動信号の同一電圧レベルの各区間の持続時間及びその電圧レベルを設定する。すなわち、パルス発生回路１２２は、時間及び電圧設定部１２３によって設定された各区間の持続時間及び電圧レベルに従ったパルス波形による駆動信号を出力する。時間及び電圧設定部１２３で設定される各区間の持続時間及び電圧レベルは、例えば、操作入力部１１による入力操作により可変することができる。

遅延回路１２４は、駆動信号の送信タイミングを振動子毎に対応した個別経路毎に遅延時間を設定し、設定された遅延時間だけ駆動信号の送信を遅延させて送信超音波によって構成される送信ビームの集束を行うための回路である。

以上のように構成された送信部１２は、制御部１８の制御にしたがって、駆動信号を供給する複数の振動子２ａを、超音波の送受信毎に所定数ずらしながら順次切り替え、出力の選択された複数の振動子２ａに対して駆動信号を供給することによりスキャンを行う。

本実施の形態では、後述する高調波成分を抽出するために、パルスインバージョン法を実施することができる。すなわち、送信部１２は、パルスインバージョン法を実施する場合には、第１のパルス信号と、この第１のパルス信号とは極性反転した第２のパルス信号とを同一走査線上に時間間隔をおいて送信することができる。なお、このとき、第１のパルス信号の複数のデューティーのうちの少なくとも１つを異ならせて極性反転させた第２のパルス信号を送信するようにしてもよい。また、第２のパルス信号は、第１のパルス信号とは時間反転させたものであってもよい。

受信部１３は、制御部１８の制御にしたがって、超音波探触子２からケーブル３を介して電気信号の受信信号を受信する回路である。受信部１３は、例えば、増幅器、Ａ／Ｄ変換回路、整相加算回路を備えている。増幅器は、受信信号を、振動子２ａ毎に対応した個別経路毎に、予め設定された所定の増幅率で増幅させるための回路である。Ａ／Ｄ変換回路は、増幅された受信信号をアナログ−デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）するための回路である。整相加算回路は、Ａ／Ｄ変換された受信信号に対して、振動子２ａ毎に対応した個別経路毎に遅延時間を与えて時相を整え、これらを加算（整相加算）して音線データを生成するための回路である。

画像生成部１４は、受信部１３からの音線データに対して包絡線検波処理や対数増幅などを実施し、ゲインの調整等を行って輝度変換することにより、Ｂモード画像データを生成する。すなわち、Ｂモード画像データは、受信信号の強さを輝度によって表したものである。画像生成部１４にて生成されたＢモード画像データは、画像処理部１５に送信される。また、画像生成部１４は、高調波成分抽出部１４ａを備え、高調波成分抽出部１４ａにより抽出された高調波成分からＢモード画像データを生成する。

高調波成分抽出部１４ａは、受信部１３から出力された受信信号からパルスインバージョン法を実施して高調波成分を抽出する。高調波成分のうち、偶数次高調波成分（例えば後述する２ｆ１、ｆ１＋ｆ２の２次成分やｆ２−ｆ１、ｆ３−ｆ２、ｆ３−ｆ１の０次成分）は、パルスインバージョン法により、上述した第１のパルス信号及び第２のパルス信号からそれぞれ発生した２つの送信超音波にそれぞれ対応する反射超音波から得られる受信信号を加算（合成）して受信信号に含まれる基本波成分を除去した上で必要に応じてフィルター処理を行うことにより抽出することができる。奇数次高調波成分の高調波成分（例えば後述する３ｆ１）は、同一の第１、第２の受信信号を減算（合成）して偶数次高調波成分を除去した上で必要に応じてフィルター処理を行うことにより取得される。こうして抽出された偶数次高調波成分と奇数次高調波成分は、必要に応じてオールパスフィルター等により位相調整処理を行った後に加算（合成）することにより、偶数次と奇数次の高調波が相殺することなく結合して広帯域の受信信号を得ることが可能となる。

画像処理部１５は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの半導体メモリーによって構成された画像メモリー部１５ａを備えている。画像処理部１５は、画像生成部１４から出力されたＢモード画像データをフレーム単位で画像メモリー部１５ａに記憶する。フレーム単位での画像データを超音波画像データ、あるいはフレーム画像データということがある。画像処理部１５は、画像メモリー部１５ａに記憶した超音波画像データを適宜読み出してＤＳＣ１６に出力する。

ＤＳＣ１６は、画像処理部１５より受信した超音波画像データに座標変換などの処理を施して画像信号に変換し、表示部１７に出力する。

表示部１７は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）ディスプレイ、有機ＥＬ（Electronic Luminescence）ディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ
及びプラズマディスプレイ等の表示装置が適用可能である。表示部１７は、ＤＳＣ１６から出力された画像信号にしたがって表示画面上に超音波画像の表示を行う。

制御部１８は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を備えて構成され、ＲＯＭに記憶されているシステムプログラム等の各種処理プログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開したプログラムにしたがって超音波診断装置Ｓの各部の動作を集中制御する。ＲＯＭは、半導体等の不揮発メモリー等により構成され、超音波診断装置Ｓに対応するシステムプログラム及び該システムプログラム上で実行可能な各種処理プログラムや、各種データ等を記憶する。これらのプログラムは、コンピューターが読み取り可能なプログラムコードの形態で格納され、ＣＰＵは、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。ＲＡＭは、ＣＰＵにより実行される各種プログラム及びこれらプログラムに係るデータを一時的に記憶するワークエリアを形成する。

特に、制御部１８は、超音波探触子２の振動子２ａごと（後述する内側素子群、外側素子群ごと）に、複数の駆動波形が異なる駆動信号から駆動信号を選択し、送信部１２に、選択された駆動信号を生成させ、対応する振動子２ａに出力させる。送信部１２は、制御部１８により選択された駆動信号を生成し、当該駆動信号に対応する振動子（振動子群）に当該駆動信号を出力する。

次に、図４（ａ）〜図６（ｄ）を参照して、本実施の形態におけるＴｒｉａｄ−ＴＨＩの超音波画像データ生成のための駆動信号生成、超音波送受信の方法について説明する。図４（ａ）は、本実施の形態の一例の送信超音波の信号強度の周波数特性を示す図である。図４（ｂ）は、深度が表層部における反射超音波の信号強度の周波数特性を示す図である。図４（ｃ）は、深度が焦点近傍における反射超音波の周波数特性を示す図である。図４（ｄ）は、深度が焦点より深い部分における反射超音波の信号強度の周波数特性を示す図である。図５は、本実施の形態及び従来例における表示深度に対する総合画質を示す図である。図６（ａ）は、送信直後における送信超音波の時間波形を示す図である。図６（ｂ）は、表層部における送信超音波の時間波形を示す図である。図６（ｃ）は、表層から焦点における送信超音波の時間波形を示す図である。図６（ｄ）は、焦点近傍における送信超音波の時間波形を示す図である。

本実施の形態では、超音波探触子２の帯域を充分に利用した広帯域の超音波送出を行うだけでなく、駆動信号の波形、ひいては送信超音波の波形の周波数成分分布を制御することにより、被検体の浅部では分解能とＳ／Ｎとに優れた高調波画像が得られ、なおかつ深部での顕著な解像度低下を抑制して、浅部から深部まで均一性の高い高調波画像を得ることが可能となる。

より具体的には、広い周波数成分を含む送信超音波であって、図６（ａ）〜図６（ｄ）のように深達性が高く、かつ低い周波数成分は時間的な大きな広がりを持つが、高い周波数成分は時間的な広がりが小さい送信超音波を送信することにより、上記高調波画像を得ることが達成される。

ＴＨＩに用いられる高調波成分は、送信超音波の集束により音圧が向上して伝搬非線形を生じることにより生成される。送信超音波の集束は、超音波探触子２のように、音響レンズを用いる一般的な超音波探触子を用いる場合には、短軸方向は音響レンズによる音波の屈折により集束され、長軸方向は電子フォーカスによる送信遅延により集束される。このとき、周波数により音波の集束性が異なることを利用して高調波の生成を制御する。

例えば、Ｔｒｉａｄ−ＴＨＩとして、図４（ａ）のような、基本波ｆ１，ｆ２，ｆ３を含む送信超音波を送信する構成を考える。図４（ａ）において、横軸が周波数を示し、縦軸が感度（信号強度）を示し、太線の実線が超音波探触子の周波数成分（送受信周波数帯域）を示す。また、図４（ｂ）〜図４（ｄ）において、横軸が周波数を示し、縦軸が信号強度を示し、中線の実線が反射超音波の各周波数成分をまとめた周波数成分を示し、太線の実線が超音波探触子２の周波数成分（送受信周波数帯域）を示す。

ホイヘンスの原理に基づく超音波ビームの集束幅は周波数の逆数に比例することが知られている。図４（ａ）の送信超音波波形の構成になっている場合、基本波ｆ１に対して３倍の周波数を有する基本波ｆ３成分は集束によるビーム幅が１／３となる。すなわち基本波ｆ１と比較して３倍の密度で集束するため、この成分を含む領域は音響レンズによる集束でも容易に音圧が上昇し、高調波を生成する非線形領域に達する。

図６（ａ）〜図６（ｄ）において、横軸が時間を示し、縦軸が音圧を示し、送信超音波における基本波ｆ１，ｆ２成分が主体となる時間波形領域を破線で示し、同じく基本波ｆ３成分が主体となる時間波形領域を一点鎖線で示す。また、音圧が正の閾値よりも高い又は負の閾値よりも低い領域が非線形領域を表し、音圧が正の閾値以下負の閾値以上にある領域が線形領域を表している。図５の表示深度ａが図６（ａ）の深度に対応し、図５の表示深度ｂが図６（ｂ）の深度に対応し、図５の表示深度ｃが図６（ｃ）の深度に対応し、図５の表示深度ｄが図６（ｄ）の深度に対応するものとする。

図６（ａ）に示すように、超音波探触子２からの送信超音波の送信直後では、基本波成分は線形領域内であるが、周波数の高い成分が局在化している一点鎖線に示した様に相応に高い状態となっている。図６（ｂ）に示すように、被検体の表層部（音響レンズによる集束）の送信超音波では、周波数が高く集束性の高い基本波ｆ３成分を主体とする領域が音響レンズ集束により非線形領域に到達し、伝搬速度差を生じて高調波を生成する。よって浅部としての表層部では、電子フォーカス焦点が深部にある場合でも、図４（ｂ）のようなｆ３の差音を中心とする広帯域な高調波成分が音響レンズにより生成される。送信超音波のうち、集束により非線形領域に達するのは波形のうち高周波成分を含む領域だけであるため、波形全体のパルス長は長いが高調波を生成する非線形領域到達部分は短く、高分解能な画像が得られる。図４（ｂ）に示すように、送波直後〜表層部で生成して反射受信される高調波成分は、基本波ｆ１，ｆ２に由来する成分よりも基本波ｆ３に由来する成分の信号強度が強くなっている。

図６（ｃ）に示すように、表層から長軸焦点までの中間領域においては、基本波ｆ３成分による表層部での高調波生成と、基本波ｆ１，ｆ２成分による焦点近傍での高調波生成との双方が相補うように生成する。

図６（ｄ）に示すように、焦点近傍では、高い周波数成分の基本波ｆ３を主体とする時間波形領域は減衰および高調波成分へのエネルギー移行により減少して線形領域の音圧まで低下する。しかし、代わりに減衰が弱く表層部では線形領域にとどまっていた低周波の基本波ｆ１，ｆ２を主体とする成分の音圧が電子フォーカスによる集束により非線形領域まで達することにより高調波成分を生成するようになる。表層部と同様、送信超音波のパルス長は長いものの、高調波を生成する非線形領域に達する領域は一部であるため高い分解能が得られる。図４（ｃ）に示すように、焦点近傍では、新たに生成する高調波成分は、基本波ｆ１，ｆ２に由来する成分が主体となる。基本波ｆ３に由来する高調波成分は殆ど生成しなくなるため、減衰により表層部より減少して、反射受信される高調波の信号強度関係は図示したような関係になる。また、ここで示されている３ｆ１成分、すなわち３次高調波成分は、他の成分がパルスインバージョンの加算演算により抽出されるのとは別に減算演算および帯域通過処理により抽出され、必要に応じて位相調整された後、他の高調波成分の音線信号に加算されることを示している。必要に応じて位相をオールパスフィルターなどで調整することにより波の重ね合わせ原理により他の高調波成分と結合して広帯域な受信信号を得ることが可能となる。図４（ｄ）に示すように、焦点よりも深い部分では、高調波の生成より減衰の方が優るため、次第に反射受信できる高調波成分は減少していく。しかし、基本波ｆ１，ｆ２に由来する高調波成分はある程度高調波生成が継続して急激に減少しないのに対し、基本波ｆ３に由来する高調波成分は減衰の影響のみを受けるため、反射受信される高調波成分に占める割合はかなり小さくなる。

図５に示すように、図４（ａ）の送信超音波を用いた場合の表示深度に対応する総合画質の特性は、超音波探触子の帯域の低周波側の基本波を用いて高調波画像を得る従来技術の総合画質の特性に比べて高くなる。総合画質は、生成される画像データの超音波画像のＳ／Ｎ、分解能を含む総合的な画質を示す。図５において、破線が、基本波ｆ３成分による第１段の生成高調波成分を示し、一点鎖線が、基本波ｆ１，ｆ２成分による第２段の生成高調波成分を示す。本実施の形態の第１段、第２段の生成高調波成分をまとめた総合画質の周波数特性を実線の太線で示し、従来例の総合画質の周波数特性を実線の中線で示す。従来例では送波されている音波の周波数が低いために浅部では充分に音圧が上昇せずに充分な高調波信号が得られないため画質が向上しないのに対し、こうして集束特性の差を利用して高調波の生成を多段生成とすることにより、表層部から焦点近傍の広い領域に渡って高Ｓ／Ｎで分解能の高い超音波画像を得ることが可能となる。

図４（ａ）で説明した送信超音波波形は１例であり、この構成に限定されないが、送信超音波を構成する周波数成分のうち、周波数の高い成分ほど時間的な広がりが狭く集中しており、周波数の低い成分ほど時間的な広がりが広いことが高調波多段生成のための必要条件となる。

上記送信超音波波形を生成させる第一の方法は、例えば特開２０１４−１６８５５５号公報に記載のように、送信部１２で、駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルが、超音波探触子２の−２０ｄＢ送信周波数帯域に含まれる周波数帯域であって、当該−２０ｄＢ送信周波数帯域の中心周波数よりも低周波側と、当該中心周波数よりも高周波側とのそれぞれに強度ピークを有し、かつ複数の前記強度ピークの間の周波数領域における強度は、前記強度ピークの強度の最大値を基準として−２０ｄＢ以上である駆動信号を生成する方法である。

上記送信超音波波形を生成させる第二の方法は、例えば特願２０１５−１０３８４２に記載のように、送信部１２（パルス発生回路１２２）で、周波数の異なる複数（ここでは、３つ）の時間波形（パルス）を変調して合成し、これを駆動信号の波形とする方法である。変調の方法は、例えば、ハニング窓等を用いて、周波数の時間波形の振幅を変調する方法（ＡＭ（Amplitude Modulation）変調）と、周波数を遷移させる方法（ＦＭ（Frequency Modulation）変調）と、のいずれか一方又はこれらの組合せを用いて波形を合成する合成方法である。

波形の合成にあたっては、１〜３番目の波形の振幅に各々適当な倍率を乗じて合成することが好ましい。この倍率は超音波探触子の送信感度差を補正し、所望の周波数強度比の送信超音波が送出されるよう決定される。なお、ＡＭ変調は、同じ時間幅の窓を利用した方法だけにとどまらず、時間幅の異なる窓を利用する方法も利用することができる。合成に用いられる周波数成分の数は特に限定されないが、上述の送信超音波波形の構成を構築するためには最低２つの周波数、好ましくは３つ以上の周波数を合成して駆動波形を生成することが好ましい。また、合成に用いる波形のうち、最も低い周波数成分の２倍以上高い周波数成分を少なくとも含むことが好ましい。

上記方法により複数の周波数成分を合成して得られた駆動信号の波形は、そのまま任意波形送信機等として送信部１２を用いて駆動しても良いが、電圧ステート数が限定された送信部１２で駆動可能とするためにステート数、例えば５値の電圧値にこれを割り当てた近似駆動波形を用いて駆動しても良い。つまり、パルス発生回路１２２は、ＡＭ変調及びＦＭ変調の少なくとも一つにより変調された時間波形を合成した波形に基づき、当該合成波形に、時間及び電圧設定部１２３により設定された各区間の持続時間及び電圧レベルを割り当てて駆動信号を生成し、当該駆動信号に遅延回路１２４の遅延を与えて、超音波探触子２に出力する構成としてもよい。また、あらかじめ割り当て済みの波形情報を記憶部（図示略）に記憶しておき、これに基づいて駆動信号を生成する方法でもよいが、後者の方が装置の複雑化を招かないため好ましい。駆動制御の調整を細かく行える点では任意波形送信機を用いて駆動することが好ましいが、５値程度の電圧ステート数でも実用上充分な駆動制御が可能であり、装置のコストを抑えるという点ではこの態様が好ましい。

さらに、ＦＭ変調を行う場合は、波形の持続時間中において、低周波→高周波→低周波と遷移する変調であることが上記に示した送信超音波波形を得るためには好ましい。加えて、合成する波形のうち最も低い周波数成分はＦＭ変調を行うことが、周波数帯域幅を保ちながら低周波成分を増加させるうえで好ましい。

また、上記送信超音波波形を生成させる第三の方法は、例えば特願２０１５−１０３８４２に記載のように、駆動信号の１区間の持続時間を離散化し、広帯域を確保する方法である。駆動信号の信号強度の時間特性の波形の１値が持続する時間を両矢印で示す１区間とする。この場合の１値とは、電源電圧等の変動による実測値としての電圧揺らぎは考慮しないものとし、駆動信号の論理値として１値が持続している時間を１区間とする。こうして得られた駆動信号の各区間の持続時間を０．５波とみなして周波数換算する。

ここで、超音波探触子２の送信又は送受信の規格化感度［ｄＢ］の周波数特性を説明する。規格化感度では、最大の感度の値を０［ｄＢ］にとっている。超音波探触子２の送受信の−６ｄＢ感度帯域を送受信−６ｄＢ帯域とし、送受信の−２０ｄＢ感度帯域を送受信−２０ｄＢ帯域とする。

一定の駆動時間を繰り返す波形の場合、矩形波に含まれる周波数３次高調波成分換算値を考慮しても、超音波探触子２の送信−２０ｄＢ帯域の一部のみに周波数成分を持つ形となるため、送出される音波も狭帯域となって広帯域な高調波成分を得ることが出来ない。しかしながら、１区間の持続時間を離散化して駆動パルスの規則性を分散させると、超音波探触子２の送信−２０ｄＢ帯域内に万遍なく駆動周波数成分が得られ、帯域平坦性が向上し、これらの各成分から生成する高調波は広帯域な成分が得られるようになる。また、１区間の持続時間を中央付近ほど短く、端部ほど長く設定することにより、上述の時間波形の周波数成分毎の時間的広がりが制御され、高調波の多段生成が可能となる。

しかしながら、各区間に過度に離散させると、深部高調波生成に大きく寄与する低周波成分が相対的に低下し、所期の目的であるペネトレーションが低下する。よってこの離散度は、各区間を０．５波とみなして周波数換算し、これを超音波探触子２の送受信−６ｄＢ帯域の中心周波数で規格化した値の標準偏差が０．１〜０．３の間であることが好ましい。例えば区間の持続時間が１２５［ｎsec］の場合、０．５波として見なした場合の周波数換算値は４［ＭＨｚ］となり、このとき送受信−６ｄＢ帯域の中心周波数が１０．２５［ＭＨｚ］であれば、規格化値は０．３９となる。

また、各区間を０．５波として周波数換算した際の周波数値は、超音波探触子２の送信−２０ｄＢ帯域下限値の周波数の１／３〜超音波探触子２の送信−２０ｄＢ帯域上限値の周波数の間であることが好ましい。周波数値が超音波探触子２の−２０ｄＢ帯域下限値の１／３より低いと周波数の１次成分のみならず、矩形波であるが故に必然的に含まれる３次高調波成分も−２０ｄＢ帯域下限値周波数より低くなり、送信超音波の送出に寄与しなくなる。同様に、周波数値が超音波探触子２の送信−２０ｄＢ帯域上限値より高いと１次成分と３次成分のいずれもが送信−２０ｄＢ帯域上限値より高くなり、こちらもまた送信超音波の送出に寄与しなくなるためである。

次に、図７〜図９を参照して、超音波探触子２への異なる駆動波形の駆動信号入力に対応する送信超音波の出力を説明する。図７は、超音波探触子２からの送信超音波を示す図である。図８（ａ）は、Ｔｒｉａｄ−ＴＨＩの駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルを示す図である。図８（ｂ）は、低周波単周波の駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルを示す図である。図９は、Ｔｒｉａｄ−ＴＨＩ及び低周波単周波の駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルを示す図である。

図７に示すように、本実施の形態では、送信部１２は、リニア走査方式の超音波探触子２の送信開口の複数の振動子２ａのうち、方位方向の内側に配置された連続する複数の振動子２ａである内側端子群に、Ｔｒｉａｄ−ＴＨＩの駆動信号を入力して、Ｔｒｉａｄ−ＴＨＩの送信超音波ＵＳＩＴｘを出力させる。これとともに、送信部１２は、内側端子群の方位方向の左右に配置された連続する複数の振動子２ａである外側端子群に低周波単周波の駆動信号を入力して、低周波単周波の（成分を含む）送信超音波ＵＳＯＴｘを出力させる。Ｔｒｉａｄ−ＴＨＩの送信超音波ＵＳＩＴｘの焦点距離と、低周波単周波の送信超音波ＵＳＯＴｘの焦点距離とは等しい。また、図７において、超音波探触子２の送信開口のうち、内側素子群及び外側素子群の振動子２ａが配列された方位方向の範囲を範囲ＲＯとし、内側素子群の振動子２ａが配列された方位方向の範囲を範囲ＲＩとする。

図８（ａ）に示すように、内側端子群の振動子２ａに入力させるＴｒｉａｄ−ＴＨＩの駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルは、基本波ｆ１，ｆ２，ｆ３の周波数成分を含む。図８（ａ）において、横軸が周波数であり、縦軸が駆動信号の信号強度（感度）であり、破線が超音波探触子２の送信周波数帯域を示し、図８（ｂ）、図９でも同様である。低周波である基本波ｆ１は、送信超音波が浅部で減衰しなく、ペネトレーションが高く、方位分解能が高く、深部でのスペックル粒状性を高めることに寄与する。高周波である基本波ｆ２，ｆ３は、送信超音波が浅部で減衰するが、浅部でのスペックル粒状性を高め、浅部でのＳ／Ｎを高めることに寄与する。

図８（ｂ）に示すように、外側端子群の振動子２ａに入力させる低周波単周波の駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルは、低周波単周波の周波数成分を含む。低周波単周波は、送信超音波が浅部で減衰しなく、ペネトレーションが高く、方位分解能が高く、深部でのスペックル粒状性を高めることに寄与する。また、低周波単周波の駆動信号は、高周波成分を含まないので、超音波探触子２の表面温度が低くなる。なお、低周波単周波は、基本波ｆ１としてもよい。また、図８（ｂ）において、超音波探触子２の超音波送信の規格化感度（最大感度を０ｄＢとした感度）の−２０ｄＢの送信周波数帯域（−２０送信周波数帯域）の中心周波数を周波数ｆＰＣとし、低周波単周波の周波数パワースペクトルの最大強度ピークの周波数を周波数ｆＯＰとする。図８（ａ）においても、超音波探触子２の−２０送信周波数帯域の中心周波数は、周波数ｆＰＣである。

図８（ａ）の内側端子群の振動子２ａに入力されるＴｒｉａｄ−ＴＨＩの駆動信号の送信パルス信号の信号成分ＩＴｘと、図８（ｂ）の外側端子群の振動子２ａから出力される低周波単周波の駆動信号の送信パルス信号の信号成分ＯＴｘとを重ね合わせる。すると、図９に示す内側端子群、外側端子群への駆動信号の信号成分ＩＴｘ，ＯＴｘの周波数パワースペクトルとなる。

図９において、超音波探触子２の−２０ｄＢ送信周波数帯域内における信号成分ＩＴｘの信号強度の最大値（最大強度）を０ｄＢとした場合の−２０ｄＢの周波数帯域を−２０ｄＢ周波数帯域ＢＩ２０とし、信号成分ＯＴｘの信号強度の最大値を０ｄＢとした場合の−２０ｄＢの周波数帯域を−２０ｄＢ周波数帯域ＢＯ２０とする。また、図９において、外側素子群の駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルのうち、超音波探触子２の−２０ｄＢ送信周波数帯域に含まれる周波数帯域内の最大信号強度ＳＳＯを示す周波数ｆＯＰにおける信号強度に対し、内側素子群の同一周波数ｆＯＰの信号強度を信号強度ＳＳＩとする。尚、信号強度の最大値やその帯域幅は上述の通り超音波探触子の−２０ｄＢ送信周波数帯域内にあるもののみを考慮し、帯域外に存在する信号強度の最大値や帯域外まで延びる帯域幅については考慮しない。

次に、図１０（ａ）〜図２３を参照して、超音波探触子２の具体例と、駆動信号、送信超音波などの送信条件の具体例としての実施例及び比較例と、を説明する。

以下の実施例１〜１０、比較例１〜５の駆動信号及び送信超音波の生成においては、図１０（ａ）、（ｂ）に示した送受信特性、送信特性を有する超音波探触子２を使用するものとする。図１０（ａ）は、超音波探触子２の送受信の規格化感度の周波数特性を示す図である。図１０（ｂ）は、超音波探触子２の送信の規格化感度の周波数特性を示す図である。

ここで、図１０（ａ）、図１０（ｂ）を参照して、超音波探触子２の周波数特性を説明する。図１０（ａ）、（ｂ）において、横軸が周波数［ＭＨｚ］を示し、縦軸が規格化感度［ｄＢ］を示す。規格化感度では、最大の感度の値を０［ｄＢ］にとっている。図１０（ａ）において、送受信の−６ｄＢ感度帯域を示す−６ｄＢ送受信周波数帯域を黒の両矢印で示し、送受信の−２０ｄＢ感度帯域を示す−２０ｄＢ送受信周波数帯域を白の両矢印で示す。−６ｄＢ送受信周波数帯域の上限値を周波数ＦＨ６とし、下限値を周波数ＦＬ６とする。−２０ｄＢ送受信周波数帯域の上限値を周波数ＦＨ２０とし、下限値を周波数ＦＬ２０とする。

図１０（ｂ）において、送信の−６ｄＢ感度帯域を示す−６ｄＢ送信周波数帯域を黒の両矢印で示し、送信の−２０ｄＢ感度帯域を示す−２０ｄＢ送信周波数帯域を白の両矢印で示す。−６ｄＢ送信周波数帯域の上限値を周波数ＴｘＦＨ６とし、下限値を周波数ＴｘＦＬ６とする。−２０ｄＢ送信周波数帯域の上限値を周波数ＴｘＦＨ２０とし、下限値を周波数ＴｘＦＬ２０とする。図１０（ｂ）に示すように、−２０ｄＢ送信周波数帯域が、３．４〜２１．３［ＭＨｚ］であり、その中心周波数ｆＰＣが、１２．３５［ＭＨｚ］である。

また、実施例１〜１０及び比較例１〜５では、超音波探触子２の送信開口の全振動子２ａについて、第２パルス信号波形が第１パルス信号波形の極性を反転した波形である第１のパルス信号、第２のパルス信号を駆動信号として用いるパルスインバージョン法を行うものとする。

＜比較例１＞
比較例１は、超音波探触子２の送信開口の振動子２ａを外側素子群、内側素子群に分けずに、同一の駆動波形で送信アポダイゼーションを行った駆動信号を送信開口の各振動子２ａに入力する例である。比較例１の駆動信号の波形（駆動波形）を波形１とする。図１１（ａ）は、波形１の駆動信号の信号強度の時間特性を示す図である。図１１（ｂ）は、波形１の駆動信号のパワースペクトルを示す図である。図１２（ａ）は、波形１の駆動信号に対応する送信超音波の信号強度の時間特性を示す図である。図１２（ｂ）は、波形１の駆動信号に対応する送信超音波のパワースペクトルを示す図である。図１２（ｃ）は、波形１の駆動信号に対応する送信超音波の信号強度の絶対値の包絡線を示す図である。図１２（ｄ）は、波形１の駆動信号に対応する送信超音波の信号強度の規格化包絡線を示す図である。

また、比較例１では、ハニング窓関数を用いて振幅を調整する送信アポダイゼーションが行われ、超音波探触子２の送信開口の各振動子２ａに、波形１で振幅が異なる駆動信号が入力されるものとする。超音波探触子２の送信開口のチャネル数（振動子２ａ数）は、一例として５０であるものとし、比較例２〜５、実施例１〜１０でも同様とする。

送信部１２が生成する波形１のＴｒｉａｄ−ＴＨＩの駆動信号の波形は、図１１（ａ）に示す信号強度の時間特性の波形となる。図１１（ａ）に示す駆動信号をフーリエ変換して得られた（周波数）パワースペクトルは、図１１（ｂ）に示す信号強度の周波数特性となる。図１１（ａ）に示す駆動信号を超音波探触子２に入力して送信される送信超音波の波形は、図１２（ａ）に示す信号強度の時間特性の波形となる。図１２（ａ）に示す送信超音波をフーリエ変換して得られた（周波数）パワースペクトルは、図１２（ｂ）に示す信号強度の周波数特性となる。

ここで、図１１（ａ）において、横軸が時間［μｓ］を示し、縦軸が信号強度（電圧）［Ｖ］を示し、図１３（ａ），図１５（ａ）…図２１（ａ）でも同様とする。また、図１１（ｂ）において、横軸が周波数［ＭＨｚ］を示し、縦軸が信号強度［ｄＢ］を示し、図１２（ｂ）…図２２（ｂ）でも同様とする。また、図１２（ａ）において、横軸が時間［μｓ］を示し、縦軸が信号強度（電圧）［ｍＶ］を示し、図１４（ａ），図１６（ａ）…図２２（ａ）、図１２（ｃ）でも同様とする。また、図１２（ｄ）において、横軸が時間［μｓ］を示し、縦軸が規格化信号強度［ｄＢ］を示し、図１４（ｃ），図１６（ｃ）…図２２（ｃ）でも同様とする。

ここで、図１２（ｃ）、図１２（ｄ）を参照して、図１２（ａ）に示す波形１の駆動信号に対応する送信超音波のパルス幅比の算出方法を説明する。図１２（ｃ）は、波形１の駆動信号に対応する送信超音波の信号強度の絶対値の包絡線を示す図である。図１２（ｄ）は、波形１の駆動信号に対応する送信超音波の信号強度の規格化包絡線を示す図である。

先ず、図１２（ａ）に示す波形１の駆動信号に対応する送信超音波の信号強度の絶対値を図１２（ｃ）の実線に示すようにとり、この絶対値の外縁となる包絡線を、図１２（ｃ）の破線に示すようにとる。こうして得られた図１２（ａ）に示す送信超音波の信号強度の包絡線の最大値を０ｄＢとして、図１２（ｄ）の実線に示すように、図１２（ａ）に示す送信超音波の信号強度の規格化包絡線を得る。そして、図１２（ｄ）の規格化包絡線において、−６ｄＢ、−２０ｄＢとなる最も時間的に早い交点から遅い交点までの時間を、それぞれ−６ｄＢパルス幅、−２０ｄＢパルス幅とする。−６ｄＢパルス幅を−２０ｄＢパルス幅で除算することで、−６ｄＢ／−２０ｄＢパルス幅比（−２０ｄＢパルス幅に対する−６ｄＢパルス幅の比率）が算出される。

波形１の駆動信号に対応する送信超音波の−６ｄＢパルス幅は、３０１［ｎｓ］であり、波形１の駆動信号に対応する送信超音波の−２０ｄＢパルス幅は、７３５［ｎｓ］であり、波形１の駆動信号に対応する送信超音波の−６ｄＢ／−２０ｄＢパルス幅比は、０．４１である。

＜比較例２＞
比較例２は、比較例１と同様であるが、送信アポダイゼーションを行わない例である。比較例２の駆動信号の駆動波形は、波形１である。なお、比較例３〜７、実施例１〜１０でも、送信アポダイゼーションを行わない。

＜比較例３＞
比較例３は、超音波探触子２の送信開口の内側素子群と、外側素子群とに、同じ駆動波形（波形１）の駆動信号を入力し、特開２０１３−１５８６２６号公報に示されるように、超音波探触子２の送信開口の内側素子群の焦点距離（送信焦点）と、外側素子群の送信焦点とを異（内側素子群の送信焦点：２０［ｍｍ］＜外側素子群の送信焦点：３５［ｍｍ］）にする例である。なお、実施例１〜１０、比較例１、２、４、５では、超音波探触子２の送信開口の全振動子２ａへの駆動信号の送信焦点を等しくする（同一焦点に集束する）ものとする。

＜実施例１＞
実施例１は、超音波探触子２の送信開口の内側素子群に波形１の駆動信号を入力し、外側素子群に、波形１と駆動波形が異なる低周波単周波の波形２の駆動信号を入力する例である。図１３（ａ）は、波形２の駆動信号の信号強度の時間特性を示す図である。図１３（ｂ）は、波形２の駆動信号のパワースペクトルを示す図である。図１４（ａ）は、波形２の駆動信号に対応する送信超音波の信号強度の時間特性を示す図である。図１４（ｂ）は、波形２の駆動信号に対応する送信超音波のパワースペクトルを示す図である。図１４（ｃ）は、波形２の駆動信号に対応する送信超音波の規格化包絡線を示す図である。

送信部１２が生成する波形２の低周波単周波の駆動信号の波形は、図１３（ａ）に示す信号強度の時間特性の波形となる。図１３（ａ）に示す駆動信号をフーリエ変換して得られた（周波数）パワースペクトルは、図１３（ｂ）に示す信号強度の周波数特性となる。図１３（ａ）に示す駆動信号を超音波探触子２に入力して送信される送信超音波の波形は、図１４（ａ）に示す実線の信号強度の時間特性の波形となる。図１４（ａ）に示す送信超音波をフーリエ変換して得られた（周波数）パワースペクトルは、図１４（ｂ）に示す信号強度の周波数特性となる。

また、図１４（ａ）に示す波形２の駆動信号に対応する送信超音波の信号強度の絶対値の包絡線は、同図の破線のように得られる。そして、図１４（ｃ）に示すように、波形２の駆動信号に対応する送信超音波の信号強度の規格化包絡線が得られる。波形２の駆動信号に対応する送信超音波の−６ｄＢパルス幅は、１８６［ｎｓ］であり、波形２の駆動信号に対応する送信超音波の−２０ｄＢパルス幅は、４００［ｎｓ］であり、波形２の駆動信号に対応する送信超音波の−６ｄＢ／−２０ｄＢパルス幅比は、０．４７である。

また、実施例１では、超音波探触子２の送信開口全体（内側素子群及び外側素子群）のチャネル数（図７の範囲ＲＯのチャネル数）に対する内側素子群のチャネル数（図７の範囲ＲＩのチャネル数）の割合を６０％（１／２より大きい）にする。

＜実施例２＞
実施例２は、実施例１と同様の駆動波形の駆動信号を用いる例である。ただし、実施例２では、超音波探触子２の送信開口全体のチャネル数に対する内側素子群のチャネル数の割合を４８％（１／１６〜１／２）にする。

＜実施例３＞
実施例３は、実施例１と同様の駆動波形の駆動信号を用いる例である。ただし、実施例３では、超音波探触子２の送信開口全体のチャネル数に対する内側素子群のチャネル数の割合を２４％（１／１６〜１／２）にする。

＜実施例４＞
実施例４は、実施例１と同様の駆動波形の駆動信号を用いる例である。ただし、実施例４では、超音波探触子２の送信開口全体のチャネル数に対する内側素子群のチャネル数の比率を１２％（１／１６〜１／２）にする。

＜実施例５＞
実施例５は、実施例１と同様の駆動波形の駆動信号を用いる例である。ただし、実施例５では、超音波探触子２の送信開口全体のチャネル数に対する内側素子群のチャネル数の比率を８％（１／１６〜１／２）にする。

＜実施例６＞
実施例６は、実施例１と同様の駆動波形の駆動信号を用いる例である。ただし、実施例６では、超音波探触子２の送信開口全体のチャネル数に対する内側素子群のチャネル数の割合を４％（１／１６より小さい）にする。

＜比較例４＞
比較例４は、超音波探触子２の送信開口の外側素子群（チャネル数＝５０）に駆動波形が波形２の駆動信号を入力し、内側素子群がない例である。

＜比較例５＞
比較例５は、超音波探触子２の送信開口の内側素子群（チャネル数＝５０）に入力する駆動信号の駆動波形を波形３（波形番号＝３）の駆動信号を入力し、外側素子群がない例である。図１５（ａ）は、波形３の駆動信号の信号強度の時間特性を示す図である。図１５（ｂ）は、波形３の駆動信号のパワースペクトルを示す図である。図１６（ａ）は、波形３の駆動信号に対応する送信超音波の信号強度の時間特性を示す図である。図１６（ｂ）は、波形３の駆動信号に対応する送信超音波のパワースペクトルを示す図である。図１６（ｃ）は、波形３の駆動信号に対応する送信超音波の規格化包絡線を示す図である。

送信部１２が生成する波形３のＴｒｉａｄ−ＴＨＩの駆動信号の波形は、図１５（ａ）に示す信号強度の時間特性の波形となる。図１５（ａ）に示す駆動信号をフーリエ変換して得られた（周波数）パワースペクトルは、図１５（ｂ）に示す信号強度の周波数特性となる。図１５（ａ）に示す駆動信号を超音波探触子２に入力して送信される送信超音波の波形は、図１６（ａ）に示す実線の信号強度の時間特性の波形となる。図１６（ａ）に示す送信超音波をフーリエ変換して得られた（周波数）パワースペクトルは、図１６（ｂ）に示す信号強度の周波数特性となる。

また、図１６（ａ）に示す波形３の駆動信号に対応する実線の送信超音波の信号強度の絶対値の包絡線は、同図の破線のように得られる。そして、図１６（ｃ）に示すように、波形３の駆動信号に対応する送信超音波の信号強度の規格化包絡線が得られる。波形３の駆動信号に対応する送信超音波の−６ｄＢパルス幅は、８７［ｎｓ］であり、波形３の駆動信号に対応する送信超音波の−２０ｄＢパルス幅は、３３４［ｎｓ］であり、波形３の駆動信号に対応する送信超音波の−６ｄＢ／−２０ｄＢパルス幅比は、０．２６である。

＜実施例７＞
実施例７は、超音波探触子２の送信開口の内側素子群に波形３の駆動信号を入力し、外側素子群に、波形３と駆動波形が異なる低周波単周波の波形２の駆動信号を入力する例である。

＜実施例８＞
実施例８は、超音波探触子２の送信開口の内側素子群に波形３の駆動信号を入力し、外側素子群に、波形３と駆動波形が異なる低周波でない単周波の波形４の駆動信号を入力する例である。図１７（ａ）は、波形４の駆動信号の信号強度の時間特性を示す図である。図１７（ｂ）は、波形４の駆動信号のパワースペクトルを示す図である。図１８（ａ）は、波形４の駆動信号に対応する送信超音波の信号強度の時間特性を示す図である。図１８（ｂ）は、波形４の駆動信号に対応する送信超音波のパワースペクトルを示す図である。図１８（ｃ）は、波形４の駆動信号に対応する送信超音波の規格化包絡線を示す図である。

送信部１２が生成する波形４の単周波の駆動信号の波形は、図１７（ａ）に示す信号強度の時間特性の波形となる。図１７（ａ）に示す駆動信号をフーリエ変換して得られた（周波数）パワースペクトルは、図１７（ｂ）に示す信号強度の周波数特性となる。図１７（ａ）に示す駆動信号を超音波探触子２に入力して送信される送信超音波の波形は、図１８（ａ）に示す実線の信号強度の時間特性の波形となる。図１８（ａ）に示す送信超音波をフーリエ変換して得られた（周波数）パワースペクトルは、図１８（ｂ）に示す信号強度の周波数特性となる。

また、図１８（ａ）に示す波形４の駆動信号に対応する実線の送信超音波の信号強度の絶対値の包絡線は、同図の破線のように得られる。そして、図１８（ｃ）に示すように、波形４の駆動信号に対応する送信超音波の信号強度の規格化包絡線が得られる。波形４の駆動信号に対応する送信超音波の−６ｄＢパルス幅は、１１９［ｎｓ］であり、波形４の駆動信号に対応する送信超音波の−２０ｄＢパルス幅は、２００［ｎｓ］であり、波形４の駆動信号に対応する送信超音波の−６ｄＢ／−２０ｄＢパルス幅比は、０．５９である。

＜実施例９＞
実施例９は、超音波探触子２の送信開口の内側素子群に、波形２と駆動波形が異なる波形５の駆動信号を入力し、外側素子群に波形２の駆動信号を入力する例である。図１９（ａ）は、波形５の駆動信号の信号強度の時間特性を示す図である。図１９（ｂ）は、波形５の駆動信号のパワースペクトルを示す図である。図２０（ａ）は、波形５の駆動信号に対応する送信超音波の信号強度の時間特性を示す図である。図２０（ｂ）は、波形５の駆動信号に対応する送信超音波のパワースペクトルを示す図である。図２０（ｃ）は、波形５の駆動信号に対応する送信超音波の規格化包絡線を示す図である。

送信部１２が生成する波形５のＴｒｉａｄ−ＴＨＩでなく、低周波成分の信号強度が低い駆動信号の波形は、図１９（ａ）に示す信号強度の時間特性の波形となる。図１９（ａ）に示す駆動信号をフーリエ変換して得られた（周波数）パワースペクトルは、図１９（ｂ）に示す信号強度の周波数特性となる。図１９（ａ）に示す駆動信号を超音波探触子２に入力して送信される送信超音波の波形は、図２０（ａ）に示す実線の信号強度の時間特性の波形となる。図２０（ａ）に示す送信超音波をフーリエ変換して得られた（周波数）パワースペクトルは、図２０（ｂ）に示す信号強度の周波数特性となる。

また、図２０（ａ）に示す波形５の駆動信号に対応する実線の送信超音波の信号強度の絶対値の包絡線は、同図の破線のように得られる。そして、図２０（ｃ）に示すように、波形５の駆動信号に対応する送信超音波の信号強度の規格化包絡線が得られる。波形５の駆動信号に対応する送信超音波の−６ｄＢパルス幅は、１１４［ｎｓ］であり、波形５の駆動信号に対応する送信超音波の−２０ｄＢパルス幅は、１９４［ｎｓ］であり、波形５の駆動信号に対応する送信超音波の−６ｄＢ／−２０ｄＢパルス幅比は、０．５９である。

＜実施例１０＞
実施例１０は、超音波探触子２の送信開口の内側素子群に波形３の駆動信号を入力し、外側素子群に、波形３と駆動波形が異なる波形６の駆動信号を入力する例である。図２１（ａ）は、波形６の駆動信号の信号強度の時間特性を示す図である。図２１（ｂ）は、波形６の駆動信号のパワースペクトルを示す図である。図２２（ａ）は、波形６の駆動信号に対応する送信超音波の信号強度の時間特性を示す図である。図２２（ｂ）は、波形６の駆動信号に対応する送信超音波のパワースペクトルを示す図である。図２２（ｃ）は、波形６の駆動信号に対応する送信超音波の規格化包絡線を示す図である。

送信部１２が生成する波形６の低周波単周波の駆動信号の波形は、図２１（ａ）に示す信号強度の時間特性の波形となる。図２１（ａ）に示す駆動信号をフーリエ変換して得られた（周波数）パワースペクトルは、図２１（ｂ）に示す信号強度の周波数特性となる。図２１（ａ）に示す駆動信号を超音波探触子２に入力して送信される送信超音波の波形は、図２２（ａ）に示す実線の信号強度の時間特性の波形となる。図２２（ａ）に示す送信超音波をフーリエ変換して得られた（周波数）パワースペクトルは、図２２（ｂ）に示す信号強度の周波数特性となる。

また、図２２（ａ）に示す波形６の駆動信号に対応する実線の送信超音波の信号強度の絶対値の包絡線は、同図の破線のように得られる。そして、図２２（ｃ）に示すように、波形６の駆動信号に対応する送信超音波の信号強度の規格化包絡線が得られる。波形６の駆動信号に対応する送信超音波の−６ｄＢパルス幅は、３２１［ｎｓ］であり、波形６の駆動信号に対応する送信超音波の−２０ｄＢパルス幅は、４９６［ｎｓ］であり、波形６の駆動信号に対応する送信超音波の−６ｄＢ／−２０ｄＢパルス幅比は、０．６５である。

＜画像評価＞
実施例１〜１０、比較例１〜５の駆動信号及び送信超音波に関する送信条件の各項目と、超音波診断装置Ｓにおいて、当該駆動信号及び送信超音波を用いて生成された画像データの超音波画像の画像評価結果とを、次表I、表II、表IIIに示す。

表I、表IIにおける送信条件の各項目を説明する。送信条件における「内側チャネル」は、超音波探触子２の送信開口における内側素子群の振動子２ａの個数（チャネル数、上段）と、超音波探触子２の送信開口の振動子２ａの個数に対する内側素子群の振動子２ａの個数の割合［％］（下段）と、である。送信条件における「外側チャネル」は、超音波探触子２の送信開口における外側素子群の振動子２ａの個数（チャネル数、上段）と、超音波探触子２の送信開口の振動子２ａの個数に対する外側素子群の振動子２ａの個数の割合［％］（下段）と、である。

送信条件における「送信焦点」は、超音波探触子２から、出力された送信超音波の焦点までの焦点距離［ｍｍ］である。送信条件における「駆動波形」は、上記で説明した互いに駆動波形が異なる駆動信号の波形であり、波形１〜６をとる。

送信条件における「内側駆動信号上限／下限周波数」は、超音波探触子２の−２０ｄＢ送信周波数帯域内における、超音波探触子２の送信開口の内側素子群（の振動子２ａ）に入力する駆動信号の周波数パワースペクトルの−２０ｄＢ周波数帯域（図９の周波数帯域ＢＯ２０）の下限／上限の周波数［ＭＨｚ］である。送信条件における「外側駆動信号上限／下限周波数」は、超音波探触子２の−２０ｄＢ送信周波数帯域内における、超音波探触子２の送信開口の外側素子群に入力する駆動信号の周波数パワースペクトルの−２０ｄＢ周波数帯域（図９の周波数帯域ＢＩ２０）の下限／上限の周波数［ＭＨｚ］である。

送信条件における「内側駆動信号超音波探触子−２０ｄＢ送信周波数帯域中心周波数の低／高周波数側ピーク周波数」は、超音波探触子２の−２０ｄＢ送信周波数帯域内における、超音波探触子２の送信開口の内側素子群に入力する駆動信号の周波数パワースペクトルの周波数ピークについて、超音波探触子２の−２０ｄＢ送信周波数帯域の中心周波数（図８（ｂ）の中心周波数ｆＰＣ）よりも低周波側／高周波側にある各周波数ピークの周波数［ＭＨｚ］である。送信条件における「外側駆動信号超音波探触子−２０ｄＢ送信周波数帯域中心周波数の低／高周波数側ピーク周波数」は、超音波探触子２の−２０ｄＢ送信周波数帯域内における、超音波探触子２の送信開口の外側素子群に入力する駆動信号の周波数パワースペクトルの周波数ピークについて、超音波探触子２の−２０ｄＢ送信周波数帯域の中心周波数（図８（ｂ）の中心周波数ｆＰＣ）よりも低周波側／高周波側にある各周波数ピーク（例えば、図８（ｂ）の周波数ｆＯＰ）の周波数［ＭＨｚ］である。

送信条件における「超音波探触子送信感度−２０ｄＢ帯域内の外側駆動信号最大強度周波数における内側信号強度−外側信号強度」は、超音波探触子２の−２０ｄＢ送信周波数帯域内において、超音波探触子２の送信開口の外側素子群に入力する駆動信号の周波数パワースペクトルの信号強度が最大の周波数（図９の周波数ｆＯＰ）における、内側素子群に入力する駆動信号の周波数パワースペクトルの信号強度［ｄＢ］（図９の信号強度ＳＳＩ）−外側素子群に入力する駆動信号の周波数パワースペクトルの信号強度［ｄＢ］（図９の最大信号強度ＳＳＯ）の値［ｄＢ］と、その信号強度が最大の周波数［ＭＨｚ］とである。

ここで、図２３は、内側素子群から送信される送信超音波のパワースペクトルＵＳＳＯＴｘと外側素子群から送信される送信超音波のパワースペクトルＵＳＳＩＴｘとを示す概略図である。送信条件における「送信超音波の−６ｄＢパルス幅と−２０ｄＢパルス幅との比（−６ｄＢ／−２０ｄＢ）内側/外側」は、超音波探触子２の送信開口の内側素子群から送信される送信超音波の（周波数）パワースペクトル（図２３のパワースペクトルＵＳＳＯＴｘ）の−２０ｄＢパルス幅に対する−６ｄＢパルス幅の比率と、外側素子群から送信される送信超音波の（周波数）パワースペクトル（図２３のパワースペクトルＵＳＳＩＴｘ）の−２０ｄＢパルス幅に対する−６ｄＢパルス幅の比率と、である。

送信条件における「駆動電圧」は、超音波探触子２を駆動する電源電圧の最大値と最小値の差［Ｖｐｐ（Ｐｅａｋ ｔｏ Ｐｅａｋ）］であり、安全・規制を満たすことが可能な最大の電圧である。本発明の実施例においては正負同電圧のバイポーラ駆動であるため、１００Ｖｐｐは最大＋５０Ｖ、最小−５０Ｖでの駆動を意味する。送信条件における「送信アポダイゼーション」は、送信アポダイゼーションを行う（あり）か否（なし）かを示す。

表IIIにおける画像評価結果の各項目を説明する。画像評価結果における「Phantom−ＰＳＦ（Point Spread Function：点像強度関数）」は、Gammex RMI 404GS-LE0.5と同一の音響等価材の深度１５ｍｍ位置に５０μｍのＳＵＳ（ステンレス）ワイヤーを埋設し、送信焦点１５ｍｍで超音波送受信・画像化を行い、生成した画像データの超音波画像のワイヤー描出輝度を音響強度［ｄＢ］に変換し、その２０ｄＢ分解能を得る画像評価方法において、得た評価結果としての２０ｄＢ分解能（距離分解能［μｍ］、方位分解能［μｍ］）である。

画像評価結果における「Phantom−Matrix-Cyst輝度差」は、Gammex RMI 404GS-LE0.5の深度１ｃｍ部の音響等価材領域平均輝度が８０となるようにシステムゲインを調整した後、深度１ｃｍに配置された２ｍｍφ無受信超音波ターゲットの中心から２ｍｍ径領域の平均輝度を測定し、音響等価材平均輝度との差をｄＢで表した値（望大特性）［ｄＢ］である。つまり、「Phantom−Matrix-Cyst輝度差」は、信号の輝度を一定とし、ノイズを変化させるものであり、Phantom−Matrix-Cyst輝度差の値が高くなると、Ｓ／Ｎも高くなる。

画像評価結果における「Phantom−Penetration」とは、Gammex RMI 403GS-LE0.5の音響等価材部に対し、送信焦点１５ｍｍで超音波送受信・画像化を行い、生成した画像データの連続する２フレームを取得してこの２フレームの超音波画像の相関が０．５を下回る深度をPenetration深度として得る画質評価方法において、得た評価結果としてのPenetration深度［ｍｍ］である。

画像評価結果の評価スコアとしての描出性スコアにおける「手根」、「ＰＩＰ関節Ａ３腱鞘」、「下肢（腓腹筋、ヒラメ筋）」、「臀部」、「合計」の各部位の項目を説明する。この画質評価方法では、被検体の手根、ＰＩＰ関節Ａ３腱鞘、下肢（腓腹筋、ヒラメ筋）、腎部の各部位について、超音波送受信・画像化し、生成された画像データの超音波画像を、整形外科関連に従事する医師、臨床検査技師、合わせて１０名により下記評価基準により各部位の描出の評点を得た。その評点の値を部位ごとに平均（小数点第二位以下四捨五入）することにより画質評価結果としての描出性スコアとした。描出性スコアの各点数は、下記の描出性に対応する。
１０＝組織状態の把握に対して申し分のない描出性
８＝組織状態の把握に対して実用上問題のない描出性
６＝良好ではないが組織状態の把握は可能なレベルの描出性
４＝組織状態の把握に支障があるレベルの描出性
２＝組織状態の把握は困難なレベルの描出性
上記のうち、手根、ＰＩＰ関節Ａ３腱鞘は浅部に位置するため、浅部の解像度、Ｓ／Ｎを評価可能な部位となる。手根は管状の手根管が主な観察対象となり、良好な描出には距離・方位分解能の双方と暗部描出性が必要となる。Ａ３腱鞘は方位分解能はさほど必要としないが、距離分解能や暗部描出性に対する要求は高い。臀部は深度が深く、深部描出の解像度、Ｓ／Ｎを評価することが可能でPhantom−Penetrationが高いことが必要となる。下肢（腓腹筋、ヒラメ筋）は暗部描出に対する要求はさほど高くないが、浅部から深部まで観察対象が存在するため、浅部から深部までの分解能の均一性や連続性が描出性スコアに影響する。

描出性スコアの「合計」は、「手根」、「ＰＩＰ関節Ａ３腱鞘」、「下肢（腓腹筋、ヒラメ筋）」、「腎部」の描出性スコアの合計値である。

超音波探触子２の送信開口の内側素子群と外側素子群とに異なる駆動波形の駆動信号を入力する実施例１〜１０は、内側素子群又は外側素子群に単一の駆動信号を入力する比較例２〜５に比べて、良好な画像評価結果が得られている。比較例１は比較的良好な画像評価結果が得られているが、送信アポダイゼーション機構を必要とするため装置コストは他の例と比較して高価となる。

また、超音波探触子２の送信開口の内側素子群にＴｒｉａｄ−ＴＨＩの駆動信号を入力する実施例１〜７、１０は、超音波探触子２の送信開口の内側素子群にＴｒｉａｄ−ＴＨＩでない駆動信号を入力する実施例９に比べて、良好な画像評価結果が得られている。Ｔｒｉａｄ−ＴＨＩは、例えば、表IIの「内側駆動信号超音波探触子−２０ｄＢ送信周波数帯域中心周波数の低／高周波数側ピーク周波数」などにより、内側素子群の駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルは、超音波探触子２の−２０ｄＢの送信周波数帯域に含まれる周波数帯域であって、当該送信周波数帯域の中心周波数よりも低周波側と、当該中心周波数よりも高周波側とのそれぞれに強度ピークを有し、且つ、複数の前記強度ピークの間の周波数領域における強度は、前記強度ピークの強度の最大値を基準として−２０ｄＢ以上であることを満たす。

また、実施例１〜６において、超音波探触子２の送信開口全体に対する内側素子群の領域（チャネル数）の比率が１／１６〜１／２である実施例２〜５が、Phantom−Matrix-Cyst輝度差（Ｓ／Ｎ）、Phantom Penetration、画像評価結果の値が高く、この中で実施例４が最も良い結果を得ている。超音波探触子２の送信開口全体に対する内側素子群の領域（チャネル数）の比率が１／１６より小さいと、内側素子群での超音波送信による浅部の高調波生成が得られにくくなって浅部Ｓ／Ｎが低下（信号成分の低下）してしまう。また、当該比率が１／２より大きいと音線中心付近以外の浅部領域にも多くの高調波が生成してしまうため、これが散乱等により音響ノイズとして混入して浅部の暗部表現が低下する（ノイズの増加）。

また、特許文献２（特開２０１３−１５８６２６号公報）の技術では送信焦点付近までは高い分解能が得られるが、送信焦点より深い領域では急速に音線中心付近の音圧が低下してしまう。本実施の形態においては内側素子群、外側素子群とも同一焦点へ向けて送信超音波の送波を行い、内側にも外側と同等程度の低周波成分を持たせることにより送信焦点より深い領域での急速な音圧低下を防ぐことが可能となり、結果としてペネトレーションを改善することが可能となる。図２４（ｃ）に示したようなＸ型のビームプロファイルを防ぐためには、外側素子群の駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルのうち、超音波探触子２の−２０ｄＢ送信周波数帯域に含まれる周波数帯域内の最大強度を示す周波数における信号強度に対し、内側素子群の同一周波数の信号強度が、外側素子群の信号強度−６ｄＢよりも大きいことが好ましい。表IIの「超音波探触子送信感度−２０ｄＢ帯域内の外側駆動信号最大強度周波数における内側信号強度−外側信号強度」によれば、前記の好ましい条件を実施例１〜８が満たしている。実施例１〜７は、高いペネトレーションが得られている。

本実施の形態の内側素子群の超音波送信は、広帯域送波、より好ましくは図４，５，６を用いて説明した送信を行うことが好ましい。これにより浅部において音線中心付近のみに受信すべき高調波成分を生成することができるようになる。このとき、外側素子群でも同様の広帯域送波を行うと音線中心付近以外の領域にも不要な高調波が生成してしまい、散乱等によって浅部画質を低下させる共に不要な発熱が増加して駆動電圧が上げられなくなるため、外側素子群の送信超音波は浅部で集束しやすい高周波成分を含まない、内側素子群での送信超音波より相対的に狭帯域であることが好ましい。

具体的には、表Iの「内側駆動信号上限／下限周波数」、「外側駆動信号上限／下限周波数」により、実施例１〜１０は、超音波探触子２の−２０ｄＢ送信周波数帯域内における、超音波探触子２の送信開口の外側素子群に入力する駆動信号の−２０ｄＢ周波数帯域が、同じく内側素子群に入力する駆動信号の−２０ｄＢ周波数帯域よりも広い、つまり外側素子群に入力する駆動信号の−２０ｄＢ周波数帯域が狭帯域である。この実施例１〜１０は、良好な画像評価結果が得られている。

また、表IIの「外側駆動信号超音波探触子−２０ｄＢ送信周波数帯域中心周波数の低／高周波数側ピーク周波数」により、実施例１〜７、９、１０は、超音波探触子２の−２０ｄＢ送信周波数帯域内における、超音波探触子２の送信開口の外側素子群に入力する駆動信号の周波数パワースペクトルの周波数ピークが、超音波探触子２の−２０ｄＢ送信周波数帯域の中心周波数よりも低周波側にある（高周波成分を含まない）。実施例８は、同じく超音波探触子２の−２０ｄＢ送信周波数帯域の中心周波数よりも高周波側にある（高周波成分を含む）。この実施例１〜７、９、１０は、実施例８に比べて、良好な画像評価結果が得られている。

また、本実施の形態の内側素子群の送信超音波波形は、図６に示した様に、高周波成分が比較的短い時間領域に局所的に集中し、パルス幅全体に対して大きな振幅となる時間が相対的に短い音波波形、すなわち−６ｄＢパルス幅／−２０ｄＢパルス幅の比が小さいことが好ましい。これにより図６に示した様なＴＨＩ（組織ハーモニック）の多段生成が可能となり、音線中心付近の浅部と深部の双方において広帯域な受信信号を得ることが可能となる。対して、外側領域の送信超音波波形は内側領域とは逆にガウシアンに近い包絡線形状を有する音波波形、すなわち−６ｄＢパルス幅／−２０ｄＢパルス幅の比が比較的大きいことが好ましい。このように局所的に大きい振幅部をもたない超音波波形を送出することにより、音線中心から遠い浅部領域では非線形領域まで音圧が上昇しないためＴＨＩが生成せず、音線中心に近づいた送信焦点近傍で非線形領域まで音圧が上昇してＴＨＩが生成するようになる。

内側素子群、外側素子群の送信超音波を上記とすることにより、浅部では内側素子群の送信超音波により受信対象となる音線中心付近にのみＴＨＩが生成して信号強度が高くなり、受信対象とならない音線から離れた領域にはＴＨＩが生成せずに散乱等による音響ノイズが混入しなくなる。このため、送信アポダイゼーションを用いなくとも高いＳ/Ｎと良好な暗部表現が得られる。

また外側素子群の送信超音波は、浅部領域で画像化に不要なＴＨＩを生成して減弱することなく焦点近傍の深部領域でＴＨＩを生成するため、深部での信号強度が増加するとともに、熱効率の改善により、しばしば駆動電圧制限の要因となる超音波探触子の表面温度上昇も抑制できるためペネトレーションが改善される。

−６ｄＢパルス幅／−２０ｄＢパルス幅比は、その送信モードの目的（浅部重視、深部重視、バランス重視等）によるため一概には言えないが、内側素子群では概ね０．５以下、外側素子群では概ね０．４以上であることが好ましく、内外素子群の相対関係は、内側素子群の送信超音波の−６ｄＢパルス幅／−２０ｄＢパルス幅比＜外側素子群の送信超音波の−６ｄＢパルス幅／−２０ｄＢパルス幅比、であることが好ましい。

具体的には、表IIの「送信超音波の−６ｄＢパルス幅と−２０ｄＢパルス幅との比（−６ｄＢ／−２０ｄＢ）内側/外側」により、実施例１〜８、実施例１０は、内側素子群の送信超音波の−６ｄＢパルス幅／−２０ｄＢパルス幅比＜外側素子群の送信超音波の−６ｄＢパルス幅／−２０ｄＢパルス幅比の関係を満たす。このため、Phantom−Matrix-Cyst輝度差（Ｓ／Ｎ）、Phantom Penetration、画像評価結果の値が高く、良好なＳ／Ｎ、ペネトレーション、画像評価結果が得られている。

また、実施例１〜１０、比較例１〜５において、表IIの「駆動電圧」に示されるように、超音波探触子２の内側素子群と外側素子群とは、共通の駆動電圧としている。

以上、本実施の形態によれば、超音波探触子２は、複数の振動子２ａにより構成された送信開口を有する。送信開口は、第１振動子群及び第２振動子群を含む複数の振動子群を有する。超音波診断装置Ｓは、第１駆動信号と駆動波形が異なる第２駆動信号とを生成し、送信超音波が同一焦点に集束するよう時間遅延を与えて、第１駆動信号を第１振動子群に出力し、第２駆動信号を第２振動子群に出力する送信部１２と、超音波探触子２から受信信号を受信する受信部１３と、受信信号から超音波画像データを生成する画像生成部１４と、を備える。

より具体的には、送信部１２は、第１振動子群を送信開口の内側に配置された内側素子群とし、第２振動子群を送信開口の外側に配置された外側素子群とし、内側素子群と外側素子群とで異なる駆動波形の駆動信号を生成する。

このため、送信アポダイゼーション機構を備えなくてもよいのでコストを抑えることができ、送信アポダイゼーション機構を備えなくても浅部低受信超音波部への音響ノイズ混入が抑制されて良好な受信超音波画像描出を得ることができる。また、焦点付近及び送信焦点より深い領域では内側素子群で送信した超音波信号の高周波基本波成分は減衰により消失し、低周波基本波を全送信開口で送波した場合と同様の音圧分布とビームプロファイルが得られるため、ビーム中心付近の音圧が急激に低下することもなく、焦点付近で生成した高調波も中心付近主体に伝搬していくためＳ/Ｎを高めることができる。むしろ、浅部受信領域以外で生成して受信に寄与していなかった音響エネルギーのために必要以上に超音波探触子２が発熱し表面温度規定の制限を受ける状況を緩和でき、結果的に従来よりも駆動電圧を上げることが可能となるためＳ／Ｎ及びペネトレーションを改善して高めることができる。さらに、内側素子群と当該外側素子群とに同一焦点で送信超音波を送信し、内側にも外側と同等の低周波数成分を持たせることにより、送信焦点より深い領域のペネトレーションを改善して高めることができる。

また、超音波診断装置Ｓは、素子群ごとに、複数の異なる駆動波形の駆動信号から駆動信号を選択する制御部１８を備える。送信部１２は、選択された駆動信号を生成し、当該駆動信号に対応する素子群に当該駆動信号を出力する。このため、予め設定された複数の異なる駆動波形の駆動信号から適切な駆動信号を容易に選択して生成できる。

また、送信部１２は、内側素子群の駆動信号の−２０ｄＢ周波数帯域が、外側素子群の駆動信号の−２０ｄＢ周波数帯域よりも広い駆動信号を生成する。このため、内側素子群と当該外側素子群とに同一焦点で送信超音波を送信し、内側にも外側と同等の低周波数成分を持たせることができ、送信焦点より深い領域のペネトレーションを改善して高めることができる。

また、内側素子群から送信される送信超音波の−２０ｄＢパルス幅に対する−６ｄＢパルス幅の比率が、外側素子群から送信される送信超音波の−２０ｄＢパルス幅に対する−６ｄＢパルス幅の比率よりも小さい。このため、浅部では内側素子群の送信超音波により受信対象となる音線中心付近にのみＴＨＩが生成して信号強度が高くなり、送信アポダイゼーションを用いなくとも高いＳ/Ｎと良好な暗部表現を得ることができ、深部での信号強度を増加できる。さらに、熱効率の改善により、しばしば駆動電圧制限の要因となる超音波探触子の表面温度上昇も抑制できるためペネトレーションを改善して高めることができる。

また、送信部１２は、内側素子群の駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルが、超音波探触子２の−２０ｄＢ送信周波数帯域に含まれる周波数帯域であって、−２０ｄＢ送信周波数帯域の中心周波数よりも低周波側と、当該中心周波数よりも高周波側とのそれぞれに強度ピークを有し、かつ複数の前記強度ピークの間の周波数領域における強度は、強度ピークの強度の最大値を基準として−２０ｄＢ以上である駆動信号を生成する。このため、Ｔｒｉａｄ−ＴＨＩの実現により、パルス信号の波形を形成するための複雑な回路の追加等が不要となり、コストを抑えて送信超音波について高分解能を維持することができる。さらに、基本波による超音波画像によれば、高振幅で短パルスの超音波の波形を得ることができるので、高分解能を維持しながら、低周波成分も増加してペネトレーションを向上できる。

また、送信部１２は、外側素子群の駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルが、超音波探触子２の−２０ｄＢ送信周波数帯域に含まれる周波数帯域であって、当該−２０ｄＢ送信周波数帯域の中心周波数よりも低周波側に最大強度ピークを有する駆動信号を生成する。このため、外側素子群の送信超音波は浅部で集束しやすい高周波成分を含まない狭帯域となり、音線中心付近以外の領域にも不要な高調波が生成して散乱等によって浅部画質を低下させる共に不要な発熱が増加して駆動電圧が上げられなくなることを防ぎ、ペネトレーションを高めることができる。

また、送信開口の全振動子２ａに対する内側素子群の（振動子２ａのチャネル数の）割合は、１／１６〜１／２である。このため、内側素子群での超音波送信による浅部の高調波生成が得られて浅部Ｓ／Ｎを高めることができ、また音線中心付近以外の浅部領域に高調波が生成することを防ぎ、音響ノイズの混入を防いで浅部の暗部表現を高めることができ、Ｓ／Ｎを高めることができる。

また、送信部１２は、外側素子群の駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルのうち、超音波探触子２の−２０ｄＢ送信周波数帯域に含まれる周波数帯域内の最大強度を示す周波数における最大信号強度に対し、内側素子群の駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルの前記最大強度を示す周波数と同一の周波数の信号強度が、外側素子群の駆動信号の最大信号強度−６ｄＢよりも大きい駆動信号を生成する。このため、内側素子群、外側素子群とも同一焦点へ向けて送信超音波の送波を行い、内側にも外側と同等程度の低周波成分を持たせることにより送信焦点より深い領域での急速な音圧低下を防ぐことでき、ペネトレーションを改善して高めることができる。

また、超音波探触子２の送信開口の複数の振動子群（内側素子群、外側素子群）は、駆動電圧が共通である。このため、内側素子群、外側素子群で駆動電圧を別に設定する複雑な構成を防ぎ、構成を簡単にできるとともにコストを低下できる。

また、送信部１２及び受信部１３は、ＴＨＩに応じた駆動信号の出力、受信信号の生成を行う。画像生成部１４は、受信信号から高調波成分を抽出し、当該高調波成分に基づいて超音波画像を生成する。このため、ＴＨＩにより、高調波成分を画像化することによって、コントラストの良い超音波画像を得ることができる。

また、送信部１２及び受信部１３は、パルスインバージョンにより、前記同一音線上に複数回超音波を送受信する。画像生成部１４は、パルスインバージョンにより、同一音線の複数の受信信号から高調波成分を抽出する。このため、不要成分を減殺した、高い分解能の超音波画像を得ることができる。

なお、上記実施の形態における記述は、本発明に係る好適な超音波診断装置の一例であり、これに限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態では、超音波探触子２の送信開口の振動子２ａを、内側素子群、外側素子群に分ける構成としたが、これに限定するものではない。超音波探触子２の送信開口の振動子２ａを３以上の素子群に分け、各素子群に駆動波形の異なる同一焦点の駆動信号を選択して入力させる構成としてもよい。
また、上記実施の形態では、１つの素子群（振動子群）は、複数の振動子２ａを有する構成として説明したが、これに限定されるものではない。１つの素子群は、少なくとも１つの振動子２ａを有する構成としてもよい。

また、以上の実施の形態における超音波診断装置Ｓを構成する各部の細部構成及び細部動作に関して本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。

Ｓ 超音波診断装置
１ 超音波診断装置本体
１１ 操作入力部
１２ 送信部
１２１ クロック発生回路
１２２ パルス発生回路
１２３ 時間及び電圧設定部
１２４ 遅延回路
１３ 受信部
１４ 画像生成部
１４ａ 高調波成分抽出部
１５ 画像処理部
１５ａ 画像メモリー部
１６ ＤＳＣ
１７ 表示部
１８ 制御部
２ 超音波探触子
２ａ 振動子
３ ケーブル

Claims (12)

1. 被検体に向けて送信超音波の送信を行って前記被検体からの受信超音波の受信を行う超音波探触子により得られた受信信号に基づき組織ハーモニックイメージングのための超音波画像データを生成する超音波診断装置であって、
   前記超音波探触子は、複数の振動子により構成された送信開口を有し、
   前記送信開口は、前記送信開口の内側に配置された第１振動子群及び前記第１振動子群よりも外側に配置された第２振動子群を少なくとも含む複数の振動子群を有し、
   前記超音波診断装置は、
   第１駆動信号及び第２駆動信号を少なくとも含む駆動波形が異なる複数の駆動信号を生成し、前記送信超音波が同一焦点に集束するよう時間遅延を当該複数の駆動信号に与えて、前記第１駆動信号を前記第１振動子群に出力し、前記第２駆動信号を前記第２振動子群に出力して、前記複数の駆動信号を前記送信開口の複数の振動子群に出力する送信部と、
   前記超音波探触子から受信信号を受信する受信部と、
   前記受信信号から超音波画像データを生成する画像生成部と、を備え、
   前記第２駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルの最大強度を示す周波数は、前記第１駆動信号の送信パルスの周波数パワースペクトルの周波数帯域に含まれ、
   前記第１駆動信号の送信パルスの周波数パワースペクトルの周波数帯域は、前記第２駆動信号の送信パルスの周波数パワースペクトルの周波数帯域よりも広く、前記第１駆動信号の送信パルスの周波数パワースペクトルの周波数帯域は、前記第２駆動信号の送信パルスの周波数パワースペクトルの周波数帯域よりも高い周波数帯域を含む超音波診断装置。
2. 前記振動子群ごとに、複数の異なる駆動波形の駆動信号から駆動信号を選択する制御部を備え、
   前記送信部は、前記選択された駆動信号を生成し、当該駆動信号に対応する振動子群に当該駆動信号を出力する請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記送信部は、前記第１駆動信号の−２０ｄＢ周波数帯域が、前記第２駆動信号の−２０ｄＢ周波数帯域よりも広い第１駆動信号及び第２駆動信号を生成する請求項１又は２に記載の超音波診断装置。
4. 前記第１振動子群から送信される送信超音波の−２０ｄＢパルス幅に対する−６ｄＢパルス幅の比率が、前記第２振動子群から送信される送信超音波の−２０ｄＢパルス幅に対する−６ｄＢパルス幅の比率よりも小さい請求項１から３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
5. 前記送信部は、前記第１駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルが、前記超音波探触子の−２０ｄＢ送信周波数帯域に含まれる周波数帯域であって、当該−２０ｄＢ送信周波数帯域の中心周波数よりも低周波側と、当該中心周波数よりも高周波側とのそれぞれに強度ピークを有し、かつ複数の前記強度ピークの間の周波数領域における強度は、前記強度ピークの強度の最大値を基準として−２０ｄＢ以上である第１駆動信号を生成する請求項１から４のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
6. 前記送信部は、前記第２駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルが、前記超音波探触子の−２０ｄＢ送信周波数帯域に含まれる周波数帯域であって、当該−２０ｄＢ送信周波数帯域の中心周波数よりも低周波側に最大強度ピークを有する第２駆動信号を生成する請求項１から５のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
7. 前記送信開口の全振動子に対する前記第１振動子群の割合は、１／１６〜１／２である請求項１から６のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
8. 前記送信部は、前記第２駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルのうち、前記超音波探触子の−２０ｄＢ送信周波数帯域に含まれる周波数帯域内の最大強度を示す周波数における最大信号強度に対し、前記第１駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルの前記最大強度を示す周波数と同一の周波数の信号強度が、前記第２駆動信号の最大信号強度−６ｄＢよりも大きい第１駆動信号及び第２駆動信号を生成する請求項１から７のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
9. 被検体に向けて送信超音波の送信を行って前記被検体からの受信超音波の受信を行う超音波探触子により得られた受信信号に基づき組織ハーモニックイメージングのための超音波画像データを生成する超音波診断装置であって、
   前記超音波探触子は、複数の振動子により構成された送信開口を有し、
   前記送信開口は、前記送信開口の内側に配置された第１振動子群及び前記第１振動子群よりも外側に配置された第２振動子群を少なくとも含む複数の振動子群を有し、
   前記超音波診断装置は、
   第１駆動信号及び第２駆動信号を少なくとも含む駆動波形が異なる複数の駆動信号を生成し、前記送信超音波が同一焦点に集束するよう時間遅延を当該複数の駆動信号に与えて、前記第１駆動信号を前記第１振動子群に出力し、前記第２駆動信号を前記第２振動子群に出力して、前記複数の駆動信号を前記送信開口の複数の振動子群に出力する送信部と、
   前記超音波探触子から受信信号を受信する受信部と、
   前記受信信号から超音波画像データを生成する画像生成部と、を備え、
   前記送信部は、前記第２駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルのうち、前記超音波探触子の−２０ｄＢ送信周波数帯域に含まれる周波数帯域内の最大強度を示す周波数における最大信号強度に対し、前記第１駆動信号の送信パルス信号の周波数パワースペクトルの前記最大強度を示す周波数と同一の周波数の信号強度が、前記第２駆動信号の最大信号強度−６ｄＢよりも大きい第１駆動信号及び第２駆動信号を生成し、
   前記第１駆動信号の送信パルスの周波数パワースペクトルの周波数帯域は、前記第２駆動信号の送信パルスの周波数パワースペクトルの周波数帯域よりも広く、前記第１駆動信号の送信パルスの周波数パワースペクトルの周波数帯域は、前記第２駆動信号の送信パルスの周波数パワースペクトルの周波数帯域よりも高い周波数帯域を含む超音波診断装置。
10. 前記複数の振動子群は、駆動電圧が共通である請求項１から９のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
11. 前記送信部及び前記受信部は、組織ハーモニックイメージングに応じた駆動信号の出力、受信信号の生成を行い、
    前記画像生成部は、前記受信信号から高調波成分を抽出し、当該高調波成分に基づいて超音波画像を生成する請求項１から１０のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
12. 前記送信部及び前記受信部は、パルスインバージョンにより、同一音線上に複数回超音波を送受信し、
    前記画像生成部は、パルスインバージョンにより、前記同一音線の複数の受信信号から高調波成分を抽出する請求項１から１１のいずれか一項に記載の超音波診断装置。