JPH05111U - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡易に且つリアルタイム性を損うことなく位
相差補正を行えるように改良した超音波診断装置を提供
する。 【構成】 位相差検出部１２は、画像を構成する音線群
を２以上のグループに分割したときの各グループを代表
する音線について、超音波プローブ４の各素子間または
複数の素子群間の位相差を検出し、その位相差を補正す
るディレイ時間を得る。そして、音線が属するグループ
に対応するディレイ時間を適用して超音波イメージング
のためのスキャンを行う。 【効果】 画像を構成する多数の異なる方位角方向の音
線群の全てについて位相差を検出して補正するのに比べ
て、簡易に且つ短時間に位相差補正を行うことが出来
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、超音波診断装置に関し、さらに詳しくは、超音波プローブの各素 子間または複数の素子群間の位相を一致させるように送波および／または受波の ディレイ時間を補正する機能を有する超音波診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

生体内における音速が一定であると仮定して超音波の送受波のディレイ時間を 決定すると、実際には生体の内部組織により音速が異なるため、各素子間で位相 差を生じ、良好に生体情報を得られない場合がある。

【０００３】 そこで、各素子の超音波エコー信号間で相互相関演算を行って位相差を算出し 、その位相差を小さくするようにディレイ時間に補正を加え、これを繰り返し行 うことにより補正を最適化する超音波診断装置が提案されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来の超音波診断装置では、画像を構成する多数の異なる方位角方向の音 線群の全てについて、位相差を検出するための相互相関演算を行っているが、こ れには膨大な計算量を要する。 このため、処理時間が長くかかり、リアルタイム性を損う問題点がある。

【０００５】 そこで、この考案の目的は、簡易に且つリアルタイム性を損うことなく位相差 補正を行えるように改良した超音波診断装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

第１の観点では、この考案は、画像を構成する多数の異なる方位角方向の音線 群を２以上のグループに分割したときの各グループを代表する方位角方向につい て超音波プローブの各素子間または複数の素子群間の位相差を検出する位相差検 出手段と、前記検出した位相差を補正するディレイマップを各グループごとに設 定するディレイマップ設定手段と、音線の方位角方向が属するグループに応じて 前記ディレイマップを切り換えるディレイマップ切換手段とを有することを特徴 とする超音波診断装置を提供する。

【０００７】 第２の観点では、この考案は、画像を構成する多数の異なる方位角方向の音線 群の中から選択した複数の方位角方向について超音波プローブの各素子間または 複数の素子群間の位相差を検出する位相差検出手段と、各方位角方向の音線につ いての位相差を前記検出した位相差から演算により算出する位相差演算手段と、 前記算出した位相差を補正するディレイマップを各方位角方向の音線ごとに設定 するディレイマップ設定手段と、各方位角方向の音線に応じて前記ディレイマッ プを切り換えるディレイマップ切換手段とを有することを特徴とする超音波診断 装置を提供する。

【０００８】

【作用】

第１の観点によるこの考案の超音波診断装置では、画像を構成する多数の異な る方位角方向の音線群を２以上のグループに分割したときの各グループを代表す る方位角方向について、位相差検出手段が、超音波プローブの各素子間または複 数の素子群間の位相差を検出する。ディレイマップ設定手段は、前記検出した位 相差を補正するようなディレイマップを各グループごとに設定する。そして、送 受波時にディレイマップ切換手段が、音線の方位角方向が属するグループに応じ て前記ディレイマップを切り換える。 したがって、画像を構成する多数の異なる方位角方向の音線群の全てについて 位相差を検出して補正するのに比べて、簡易に且つ短時間に位相差補正を行うこ とが出来る。

【０００９】 第２の観点によるこの考案の超音波診断装置では、画像を構成する多数の異な る方位角方向の音線群の中から選択した複数の方位角方向について、位相差検出 手段が、超音波プローブの各素子間または複数の素子群間の位相差を検出する。 それら検出した位相差から、位相差演算手段が、各方位角方向の音線についての 位相差を演算により算出する。また、ディレイマップ設定手段が、前記算出した 位相差を補正するようなディレイマップを各方位角方向の音線ごとに設定する。 そして、送受波時にディレイマップ切換手段が、各方位角方向の音線に応じて前 記ディレイマップを切り換える。 したがって、画像を構成する多数の異なる方位角方向の音線群の全てについて 位相差を検出して補正するのに比べて、簡易に且つ短時間に位相差補正を行うこ とが出来る。

【００１０】

【実施例】

以下、図に示す実施例に基づいてこの考案をさらに詳細に説明する。なお、こ れによりこの考案が限定されるものではない。 図１は、この考案の超音波診断装置の一実施例の要部ブロック図である。 この超音波診断装置１では、送波パルス発生部２で発生されたパルス信号を受 けて、送波ディレイコントローラ３が超音波プローブ４の各素子に送波信号を送 る。

【００１１】 超音波プローブ４の各素子は、前記送波信号を受けて超音波ビームを生体内に 送波する。そして、生体内の反射体で反射された超音波エコーを受波して、超音 波エコー信号に変換する。

【００１２】 その超音波エコー信号は、フロントエンドＤＬ（Delay Line）５，位相差補正 用ＤＬ６，バックエンドＤＬ７を経てビームフォーミングされ、ログアンプ８を 経て、ＤＳＣ９で画像に変換され、ＣＲＴ１０の画面に表示される。

【００１３】 ＲＴＣ（Real Time Controller）１１は、音速を一定としたときのディレイマ ップに基づいて、送波ディレイコントローラ３，フロントエンドＤＬ５，位相差 補正用ＤＬ６，バックエンドＤＬ７のディレイ時間をリアルタイムで切り換えて 送受波のビームフォーミングを制御する。

【００１４】 次に、位相差検出部１２に係る位相差補正機能について説明する。 この超音波診断装置１では、位相差補正を行うために、画像を構成する多数の 異なる方位角方向の音線群を、図２に示すように、グループＡ，グループＢ，グ ループＣ，グループＤの４グループに分割する。また、各グループの中央に位置 する音線すなわち音線番号＃ａ，＃ｂ，＃ｃ，＃ｄの音線をそれぞれのグループ を代表する方位角方向の音線とする。 数値例を示せば、画像が１２８本の音線群により構成されているとすると、グ ループＡ，グループＢ，グループＣ，グループＤに属する音線は、それぞれ＃１ 〜＃３２，＃３３〜＃６４，＃６５〜＃９６，＃９７〜＃１２８の音線である。 そして、＃ａ，＃ｂ，＃ｃ，＃ｄの音線は、それぞれ＃１６，＃４８，＃８０， ＃１１２の音線である。

【００１５】 位相差検出部１２は、図３のフロー図のように動作する。 ステップＳ１にて、補正回数カウンタＮ＝０とする。また、補正データをクリ アする。 ステップＳ２にて、音線＃ａ（＝＃１６）についてのスキャンを行う。 ステップＳ３にて、素子番号ポインタｊ＝１とする。

【００１６】 ステップＳ４にて、隣接する２素子ｊ，ｊ−１により受波された２つの超音波 エコー信号をバックエンドＤＬ８から取り込み、それら２つの超音波エコー信号 の位相差を検出する。 ステップＳ５にて、検出した位相差から時間差を求めて、素子ｊの時間差とす る。

【００１７】 ステップＳ６にて、全ての素子について時間差を求めたか否かを判断し、否の 場合は、素子番号ポインタｊ＝ｊ＋１として、前記ステップＳ４，Ｓ５を繰り返 し、全ての素子について時間差を求めたところでステップＳ７に進む。

【００１８】 ステップＳ７にて、位相差検出部１２は、送波ディレイコントローラ３で前記 時間差を補正し，位相差補正用ＤＬ７で前記時間差を補正するように、送波ディ レイコントローラ３，位相差補正用ＤＬ７のディレイ時間を設定しなおす。

【００１９】 ステップＳ８にて、グループＡに属する音線＃１〜＃３２について、超音波イ メージングのためのスキャンを行う。

【００２０】 上述のような作動をグループＢ，グループＣ，グループＤについても実行し、 １２８本の音線群から構成される１つの画像が得られる。

【００２１】 そして、以上の補正を繰り返し行う。

【００２２】 この超音波診断装置１では、画像を構成する１２８本の音線群のうちの４本に ついてのみ補正データを収集し補正量を計算するため、音線群の全てについて補 正データを収集し補正量を計算するのに比較して、［４／１２８］＝［１／３２ ］の時間で位相差補正を行うことが出来る。

【００２３】 なお、上記の実施例では、４グループを等分割したときを例示したが、不等分 割であっても良い。また、位相差補正から超音波イメージングのためのスキャン までをグループごとに行っているが、４グループを一括して行っても良い。

【００２４】 図４は、この考案の超音波診断装置の他の実施例の要部ブロック図である。 この超音波診断装置２１において、送波パルス発生部２，送波ディレイコント ローラ３，超音波プローブ４，フロントエンドＤＬ５，位相差補正用ＤＬ６，バ ックエンドＤＬ７，ログアンプ８，ＤＳＣ９，ＣＲＴ１０およびＲＴＣ１１は、 前記超音波診断装置１と同様の構成要素であり同じ参照番号を付している。但し 、位相差検出部２２と位相差演算部２３とが前記超音波診断装置１と異なってい る。そこで以下では、前記位相差検出部２２，位相差演算部２３に係る位相差補 正機能について説明する。

【００２５】 この超音波診断装置２１では、位相差補正を行うために、画像を構成する多数 の異なる方位角方向の音線群を、図５に示すように、グループＥ，グループＦ， グループＧ，グループＨの４グループに分割して、それぞれのグループの両端と なる音線＃ｅ，＃ｆ，＃ｇ，＃ｈ，＃ｉを決定する。 数値例を示せば、画像が１２８本の音線群により構成されているときは、グル ープＥ，グループＦ，グループＧ，グループＨに属する音線は、＃１〜＃３２， ＃３３〜＃６４，＃６５〜＃９６，＃９７〜＃１２８の音線である。そして、＃ ｅ，＃ｆ，＃ｇ，＃ｈ，＃ｉの音線は、それぞれ＃１，＃３３，＃６５，＃９７ ，＃１２８の音線である。

【００２６】 次に、位相差補正機能について、図６のフロー図を参照しながら説明する。 ステップＳ１１にて、補正回数カウンタＮ＝０とする。また、補正データを全 てクリアする。 ステップＳ１２にて、音線＃ｅ（＝＃１）についてのスキャンを行う。 ステップＳ１３にて、素子番号ポインタｊ＝１とする。

【００２７】 ステップＳ１４にて、位相差検出部２２は、隣接する２素子ｊ，ｊ−１により 受波された２つの超音波エコー信号をバックエンドＤＬ８から取り込み、それら ２つの超音波エコー信号の位相差を検出する。 ステップＳ１５にて、検出した位相差から時間差を求め、素子ｊの時間差とす る。

【００２８】 ステップＳ１６にて、全ての素子について時間差を求めたか否かを判断し、求 めていればステップＳ１７に進む。否の場合は、素子番号ｊ＝ｊ＋１として、ス テップＳ１４，Ｓ１５を繰り返す。

【００２９】 ステップＳ１７にて、音線＃ｅ，＃ｆ，＃ｇ，＃ｈ，＃ｉのそれぞれについて 全ての素子の時間差を求めたか否かを判断し、求めていればステップＳ１８に進 む。否の場合は、求めていない音線についてステップＳ１２〜Ｓ１６を繰り返し 、音線＃ｅ，＃ｆ，＃ｇ，＃ｈ，＃ｉのそれぞれについて全ての素子の時間差を 求める。

【００３０】 ステップＳ１８にて、位相差演算部２３は、２音線＃ｅ，＃ｆについての時間 差に基づいて、グループＥに属する音線＃２〜＃３２についての時間差を補間演 算により算出する。そして、グループＥに属する音線＃２〜＃３２のそれぞれに ついて、送波ディレイコントローラ３で前記時間差を補正し，位相差補正用ＤＬ ７で前記時間差を補正するように、送波ディレイコントローラ３，位相差補正用 ＤＬ７のディレイ時間を設定しなおす。なお、音線＃ｅ，＃ｆについては、送波 ディレイコントローラ３で前記求めた時間差を補正し，位相差補正用ＤＬ７で前 記求めた時間差を補正するように、送波ディレイコントローラ３，位相差補正用 ＤＬ７のディレイ時間を設定しなおす。 グループＦ，グループＧ，グループＨについても同様にして補正する。

【００３１】 そして、ステップＳ１９にて、画像を構成する１２８本の全ての音線について 補正したか否かを判断し、全ての音線についてディレイラインのディレイ時間を 設定しなおしたところで、ステップＳ２０に進む。 ステップＳ２０にて、画像を構成する１２８本の音線について、超音波イメー ジングのためのスキャンを行う。

【００３２】 この超音波診断装置２１でも、画像を構成する音線群の全てについて位相差を 検出して補正するのに比べて、短時間に位相差補正を行うことが出来る。

【００３３】

【考案の効果】

この考案の超音波診断装置によれば、画像を構成する多数の異なる方位角方向 の音線群の全てについて位相差を検出して補正するのに比べて、簡易に且つ短時 間に位相差補正を行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の超音波診断装置の一実施例の要部ブ
ロック図である。

【図２】図１の装置に係る画像についての説明図であ
る。

【図３】図１の装置に係る位相差補正機能についてのフ
ロー図である。

【図４】この考案の超音波診断装置の他の実施例の要部
ブロック図である。

【図５】図４の装置に係る画像についての説明図であ
る。

【図６】図４の装置に係る位相差補正機能についてのフ
ロー図である。

【符号の説明】

１ 超音波診断装置 ３ 送波ディレイコントローラ ４ 超音波プローブ ６ 位相差補正用ＤＬ １０ ＣＲＴ １１ ＲＴＣ １２ 位相差検出部 ２３ 位相差演算部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像を構成する多数の異なる方位角方向
   の音線群を２以上のグループに分割したときの各グルー
   プを代表する方位角方向について超音波プローブの各素
   子間または複数の素子群間の位相差を検出する位相差検
   出手段と、前記検出した位相差を補正するディレイマッ
   プを各グループごとに設定するディレイマップ設定手段
   と、音線の方位角方向が属するグループに応じて前記デ
   ィレイマップを切り換えるディレイマップ切換手段とを
   有することを特徴とする超音波診断装置。
2. 【請求項２】 画像を構成する多数の異なる方位角方向
   の音線群の中から選択した複数の方位角方向について超
   音波プローブの各素子間または複数の素子群間の位相差
   を検出する位相差検出手段と、各方位角方向の音線につ
   いての位相差を前記検出した位相差から演算により算出
   する位相差演算手段と、前記算出した位相差を補正する
   ディレイマップを各方位角方向の音線ごとに設定するデ
   ィレイマップ設定手段と、各方位角方向の音線に応じて
   前記ディレイマップを切り換えるディレイマップ切換手
   段とを有することを特徴とする超音波診断装置。