JPH0614926A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多段フォーカシングを行うにあたり、よりビ
ーム幅を絞って分解能に優れたよりシャープな画像を得
るようにする。 【構成】 多段フォーカシングでラスタ合成を行うにあ
たり、フォーカス領域のエコーデータだけでなくデフォ
ーカス領域のエコーデータを利用するようにする。例え
ば３段フォーカシングを行う場合、１段目はフォーカス
領域（１）だけでなくデフォーカス領域（２），（３）
のエコーデータを用い、２段目はフォーカス領域（５）
だけでなくデフォーカス領域（４），（６）のエコーデ
ータを用い、３段目はフォーカス領域（９）だけでなく
デフォーカス領域（７），（８）のエコーデータを利用
するようにする。ビーム幅をより絞ることが可能となる
ので分解能を向上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多段フォーカス機能を
有する超音波診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波放射方向の任意の複数個所の異な
る位置にフォーカス領域を設定し、各フォーカス領域で
集束するように複数回の超音波スキャンを行って得られ
た各エコーデータを１つに合成処理するようにした多段
フォーカス機能を有する超音波診断装置が知られてい
る。

【０００３】図５は多段フォーカス機能の動作を説明す
るもので、一例として３段フォーカス機能を備えた超音
波診断装置の動作を説明する。フェーズドアレイプロー
ブから成る超音波プローブ１から放射される超音波ラス
タは、図示しない制御部の制御の基に各々Ａ，Ｂ，Ｃの
ように異なる深さ位置にフォーカス領域Ｆ１，Ｆ２，Ｆ
３が設定される。なお各フォーカス領域は、Ｆ１が近距
離フォーカス（Ｎｅａｒ），Ｆ２が中距離フォーカス
（Ｍｉｄｄｌｅ），Ｆ３が遠距離フォーカス（Ｆａｒ）
に各々設定されたものとし、各フォーカス領域を斜線で
示している。

【０００４】プローブ１によって超音波スキャンが開始
されて、先ずＡのようにフォーカス領域Ｆ１で集束した
ラスタＡが形成され、次のスキャンでＢのようにフォー
カス領域Ｆ２で集束したラスタＢが形成され、続くスキ
ャンＣのようにフォーカス領域Ｆ３で集束したラスタＣ
が形成される。そして各ラスタＡ，Ｂ，Ｃが合成される
ことにより、Ｔのように各フォーカス領域Ｆ１，Ｆ２，
Ｆ３がつなぎ合わされた細いビーム幅の１本のラスタＴ
が得られる。

【０００５】ここで各ラスタＡ，Ｂ，Ｃは各フォーカス
領域Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３で最もビーム幅が絞られることに
より最も有効なエコーデータが得られるが、寄与の度合
いは少ないものの各フォーカス領域を外れたデフォーカ
ス領域においてもエコーデータは得られる。例えばラス
タＡではフォーカス領域Ｆ１（１）以外のデフォーカス
領域（４），（７）にもエコーデータは含まれており、
ラスタＢではフォーカス領域Ｆ２（５）以外のデフォー
カス領域（２），（８）にもエコーデータは含まれてお
り、ラスタＣではフォーカス領域Ｆ３（９）以外のデフ
ォーカス領域（３），（６）にもエコーデータは含まれ
ている。しかし従来においてはこれら各デフォーカス領
域の各データは何らラスタ合成には活用されていない。

【０００６】超音波診断装置において、よりシャープな
画像を得るべく分解能を向上するには、超音波のビーム
幅を可能な限り絞ることが条件となるが、このビーム幅
は前記各ラスタのフォーカス領域のエコーデータによっ
て左右される。またこのビーム幅はプローブの口径とフ
ォーカス領域によって決定される値とによって制限され
てしまい、これ以上ビーム幅を絞ることは不可能であ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように多段フォー
カス機能を備えた従来の超音波診断装置では、超音波ビ
ーム幅を絞る上で一定の制限を受けるので、よりシャー
プな画像を得るのが困難になるという問題がある。

【０００８】本発明は以上のような問題に対処してなさ
れたもので、よりビーム幅を絞ることを可能にして分解
能に優れたシャープな画像を得るようにした超音波診断
装置を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、超音波放射方向の複数個所の異なる位置に
フォーカス領域を設定し、複数回の超音波スキャンによ
る各エコーデータを１つに合成処理する多段フォーカス
機能を有する超音波診断装置において、複数回の超音波
スキャンにより得られた各フォーカス領域のエコーデー
タ及びフォーカス領域以外のエコーデータを格納する複
数の記憶手段と、前記記憶手段から各フォーカス領域の
エコーデータと共に各フォーカス領域以外のエコーデー
タを取出して両者を合成処理する演算手段とを備えたこ
とを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】複数のラスタを合成して１本のラスタを得る場
合、各フォーカス領域のエコーデータだけでなくデフォ
ーカス領域のエコーデータも利用して合成を行うように
する。これによってビーム幅をより絞ることが可能とな
るので、分解能を向上してよりシャープな画像を得るこ
とができる。

【００１１】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

【００１２】図１は本発明の超音波診断装置の実施例を
示すブロック図で、１は超音波プローブで多数の振動子
が列状に配置されたフェーズドアレイプローブから構成
され、被検体２に対して超音波ビームを送波してエコー
データを受波する。３は駆動回路で超音波プローブ１に
電気信号を印加して駆動させるためのもの、４は受信回
路で各振動子ごとに受波されたエコーデータを整相加算
する等の必要な信号処理を行うためのもの、５はＡ／Ｄ
変換器でエコーデータをデジタル信号に変換するための
ものである。

【００１３】６はデータ書込み補間部で複数のラインメ
モリ７Ａ，７Ｂ…７Ｎと乗算器８とから構成され、後述
のような各ラスタのエコーデータを合成して補間処理を
行うものである。各ラインメモリはラスタの数に対応し
た数だけ設けられて、各々フォーカス領域のエコーデー
タと共にデフォーカス領域のエコーデータが格納（書込
み）される。一例として図２に示すように各々Ｆ１，Ｆ
２，Ｆ３にフォーカス領域を設定した３本のラスタＡ，
Ｂ，Ｃを形成する場合に例をとると、ラインメモリ７Ａ
にはラスタＡのフォーカス領域Ｆ１（１）のエコーデー
タと共にデフォーカス領域（４），（７）のエコーデー
タが格納される。またラインメモリ７ＢにはラスタＢの
フォーカス領域Ｆ２（５）のエコーデータと共にデフォ
ーカス領域（２），（８）のエコーデータが格納され
る。更にラインメモリ７ＣにはラスタＣのフォーカス領
域Ｆ３（９）のエコーデータと共にデフォーカス領域
（３），（６）のエコーデータが格納される。

【００１４】乗算器８は各ラスタＡ，Ｂ，Ｃを１本のラ
スタに合成するとき、前記ラインメモリ７Ａ，７Ｂ，７
Ｃに格納されている各フォーカス領域のエコーデータ及
びデフォーカス領域のエコーデータを読出して、各々を
例えば乗算処理して図２に示すような１本のラスタＴを
合成する。

【００１５】９はＤ．Ｓ．Ｃ（デジタル・スキャン・コ
ンバータ），１０はＤ．Ｓ．Ｃ９の出力に基き超音波画
像を表示するＣＲＴディスプレイ等から成るモニタであ
る。１１はシステムコントローラでＣＰＵ（中央演算処
理装置）から構成されて全体の制御動作を司っており、
特に本実施例においてはラスタの合成がこの制御の基に
行われる。次に本実施例の作用を説明する。

【００１６】超音波プローブ１から被検体２に対して超
音波スキャンを行うとき、先ず図２のＡのようにフォー
カス領域Ｆ１で集束するようにラスタＡを形成すること
により、フォーカス領域Ｆ１（１）のエコーデータと共
にデフォーカス領域（４），（７）のエコーデータを集
束してデータ書込み補間部６のラインメモリ７Ａに格納
する。次に続くスキャンでＢのようにフォーカス領域Ｆ
２（５）のエコーデータと共にデフォーカス領域
（２），（８）のエコーデータを収集してラインメモリ
７Ｂに格納する。同様にして次のスキャンでＣのように
フォーカス領域Ｆ３（９）のエコーデータと共にデフォ
ーカス領域（３），（６）のエコーデータをラインメモ
リ７Ｃに格納する。

【００１７】ここで各ラスタＡ，Ｂ，Ｃの合成を行うに
際し、例えば中距離Ｌ_Mのフォーカス領域Ｆ２（５）に
着目すると、本実施例ではラスタＡのフォーカス領域Ｆ
２（５）のエコーデータと共にラスタＡ，Ｃのデフォー
カス領域（４），（６）のエコーデータが合成に用いら
れる。従ってシステムコントローラ１１の制御の基に前
記各ラインメモリ７Ａ，７Ｂ，７Ｃから前記各データが
読出されて乗算器８によって乗算処理が行われ、１本の
ラスタＴが合成される。

【００１８】図３のａ，ｂ，ｃは各々前記各ラスタＡ，
Ｂ，Ｃに対応した各領域（４），（５），（６）のビー
ムパターンを示すもので、これら各ビームパターンを合
成することにより、ｄのビームパターンが得られる。こ
れによってビーム幅Ｗが絞られたパターンが得られる。
この点従来のようにデフォーカス領域（４），（６）の
エコーデータを用いないで合成を行った場合には、その
ビームパターンはｂのパターンそのものとなりビーム幅
はＷ′で示されたものとなる。

【００１９】ここで本実施例の具体例として、フォーカ
ス領域Ｆ１＝２３ｍｍ，Ｆ２＝３１ｍｍ，Ｆ３＝３９ｍ
ｍの各値に設定した３段フォーカシングを行って、各々
を３１ｍｍの深さ位置でビーム幅を観察することにより
図４のａ，ｂ，ｃのようなパターンが得られた。またこ
れら各ビームパターンを乗算処理することによりｄのよ
うなビームパターンが合成された。この本実施例によれ
ば従来に比べ−２０（ｄＢ）幅で約７８％の音場を改善
することができ、これは約２２％分解能を向上できたこ
とを示している。

【００２０】このように本実施例によれば、３本のラス
タを１本のラスタに合成処理を行うにあたり、フォーカ
ス領域のエコーデータだけでなくデフォーカス領域のエ
コーデータも利用するようにしたので、ビーム幅をより
絞ることが可能となって分解能を向上することができ
る。従ってよりシャープな超音波画像を得ることができ
る。

【００２１】なお本実施例では３段フォーカシングを行
う例で示したが、この段数は任意に設定することができ
る。また合成処理は乗算処理を行う例で示したが、これ
に限らず適当な重み付けを行って演算処理を行うような
他の手段によって実施することもできる。

【００２２】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、多段
フォーカシングを行うにあたりフォーカス領域のエコー
データだけでなくデフォーカス領域のエコーデータも利
用してラスタ合成を行うようにしたので、よりビーム幅
を絞ることが可能となって分解能に優れたシャープな画
像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の超音波診断装置の実施例を示すブロッ
ク図である。

【図２】本発明実施例によるラスタ合成の説明図であ
る。

【図３】本発明実施例によるラスタ合成の具体例の説明
図である。

【図４】本発明実施例によって得られたビームパターン
である。

【図５】従来例によるラスタ合成の説明図である。

【符号の説明】 １ 超音波プローブ ６ データ書込み補間部 ７Ａ，７Ｂ…７Ｎ ラインメモリ ８ 乗算器 １１ システムコントローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波放射方向の複数個所の異なる位置
   にフォーカス領域を設定し、複数回の超音波スキャンに
   よる各エコーデータを１つに合成処理する多段フォーカ
   ス機能を有する超音波診断装置において、複数回の超音
   波スキャンにより得られた各フォーカス領域のエコーデ
   ータ及びフォーカス領域以外のエコーデータを格納する
   複数の記憶手段と、前記記憶手段から各フォーカス領域
   のエコーデータと共に各フォーカス領域以外のエコーデ
   ータを取出して両者を合成処理する演算手段とを備えた
   ことを特徴とする超音波診断装置。