JPH09103429A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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- JPH09103429A JPH09103429A JP26517295A JP26517295A JPH09103429A JP H09103429 A JPH09103429 A JP H09103429A JP 26517295 A JP26517295 A JP 26517295A JP 26517295 A JP26517295 A JP 26517295A JP H09103429 A JPH09103429 A JP H09103429A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 生体内不均一に起因する超音波パルス伝搬時
間の歪み補正を小さい回路規模で精度良く行う超音波診
断装置を提供すること。 【解決手段】 少なくとも、被検体内に超音波パルスを
送受信する配列素子からなる探触子と、該探触子の各素
子からの受波信号に遅延を与える遅延部と、該遅延部の
出力信号を加算し超音波ビームを形成する加算部を有す
る超音波診断装置において、前記加算部が、前記遅延部
の出力に直列に複数個接続され、該直列に接続された複
数個の加算部のうち、２段目以降の加算部は前段の加算
部の出力信号を加算し、なおかつ、出力信号数が２以上
であるいずれか１つの加算部の出力信号の相関演算を行
う相関部が存在し、該相関部の演算結果により前記遅延
部を制御する如く構成した。
間の歪み補正を小さい回路規模で精度良く行う超音波診
断装置を提供すること。 【解決手段】 少なくとも、被検体内に超音波パルスを
送受信する配列素子からなる探触子と、該探触子の各素
子からの受波信号に遅延を与える遅延部と、該遅延部の
出力信号を加算し超音波ビームを形成する加算部を有す
る超音波診断装置において、前記加算部が、前記遅延部
の出力に直列に複数個接続され、該直列に接続された複
数個の加算部のうち、２段目以降の加算部は前段の加算
部の出力信号を加算し、なおかつ、出力信号数が２以上
であるいずれか１つの加算部の出力信号の相関演算を行
う相関部が存在し、該相関部の演算結果により前記遅延
部を制御する如く構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は医療診断に用いる超
音波診断装置に関し、特に生体内不均一の影響を除去す
るために、探触子受波信号の遅延時間分布の変更方法を
改良したことを特徴とする超音波診断装置に関する。
音波診断装置に関し、特に生体内不均一の影響を除去す
るために、探触子受波信号の遅延時間分布の変更方法を
改良したことを特徴とする超音波診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波診断装置は、配列する複数の探触
子素子からの受波信号に遅延時間分布を与えて、所定の
方向に指向性を持つ超音波ビームを形成することによ
り、被検体の断層像を構成する。しかし、人体は不均一
媒質であるため、高分解能の超音波ビームを形成するに
は、被検体にあわせて上記遅延時間分布を変化させる必
要がある。これを、図２に基づいて説明する。図２にお
いて、２１〜２５は探触子素子、６１は反射体である。
簡単のため受信のみで考えると、媒質が音速既知で均一
ならば反射体６１からの反射パルス波面は、理想波面６
２として素子２１〜２５に到達する。このとき、反射体
６１と素子２１〜２５の位置関係により、素子２３には
最も早く、素子２１，２５には最も遅くパルスが到達す
る。そのため、すべてのパルスの到達時間をそろえるた
めに、素子２２，２３，２４が受信するパルスに適当な
遅延を与える。これにより、全パルスの到達時間を合わ
せ、その後加算することにより、目的方向からの受信パ
ルスのみを増幅して、高分解能の断層像を構成する。音
速既知の均一媒質ならば、与えるべき遅延は解析的に求
めることができる。
子素子からの受波信号に遅延時間分布を与えて、所定の
方向に指向性を持つ超音波ビームを形成することによ
り、被検体の断層像を構成する。しかし、人体は不均一
媒質であるため、高分解能の超音波ビームを形成するに
は、被検体にあわせて上記遅延時間分布を変化させる必
要がある。これを、図２に基づいて説明する。図２にお
いて、２１〜２５は探触子素子、６１は反射体である。
簡単のため受信のみで考えると、媒質が音速既知で均一
ならば反射体６１からの反射パルス波面は、理想波面６
２として素子２１〜２５に到達する。このとき、反射体
６１と素子２１〜２５の位置関係により、素子２３には
最も早く、素子２１，２５には最も遅くパルスが到達す
る。そのため、すべてのパルスの到達時間をそろえるた
めに、素子２２，２３，２４が受信するパルスに適当な
遅延を与える。これにより、全パルスの到達時間を合わ
せ、その後加算することにより、目的方向からの受信パ
ルスのみを増幅して、高分解能の断層像を構成する。音
速既知の均一媒質ならば、与えるべき遅延は解析的に求
めることができる。
【０００３】すなわち、素子２１〜２５と反射体６１と
の距離を Ｌi(１≦ｉ≦５)、超音波診断装置の設定音速
をｃ、素子２１〜２５の受波信号に与える遅延時間をτ
i(１≦ｉ≦５)、Ｌi(１≦ｉ≦５)の中で最大のものをＬ
maxとおけば、 τi＝(Ｌmax−Ｌi)／ｃ ・・・・(１) である。しかし、実際には、素子２１〜２５と反射体６
１との間に不均一媒質６４が存在するために、パルス波
面は歪み波面６３になる。よって、上記τiは 各素子受
波信号に与える初期遅延時間としては最適であるが、高
分解能の断層像を得るには、上記初期遅延時間に対し、
更に歪み波面６３を考慮した遅延時間の補正量を与える
必要がある。特開平1-135333号公報には、隣接素子信号
間の相関演算により上記歪み波面を考慮した遅延時間の
補正量を求める技術が開示されている。また、ＩＥＥＥ
Ｔransactions on Ｕltrasonics, Ｆerroelectrics, a
nd Ｆrequency Ｃontrol, Ｖol.37 Ｎo.5 pp.418-427(1
990年発行)には、応答信号を束ねて、束ねた信号に対す
る演算処理から上述の歪み波面を考慮した遅延時間の補
正量を求める技術が開示されている。
の距離を Ｌi(１≦ｉ≦５)、超音波診断装置の設定音速
をｃ、素子２１〜２５の受波信号に与える遅延時間をτ
i(１≦ｉ≦５)、Ｌi(１≦ｉ≦５)の中で最大のものをＬ
maxとおけば、 τi＝(Ｌmax−Ｌi)／ｃ ・・・・(１) である。しかし、実際には、素子２１〜２５と反射体６
１との間に不均一媒質６４が存在するために、パルス波
面は歪み波面６３になる。よって、上記τiは 各素子受
波信号に与える初期遅延時間としては最適であるが、高
分解能の断層像を得るには、上記初期遅延時間に対し、
更に歪み波面６３を考慮した遅延時間の補正量を与える
必要がある。特開平1-135333号公報には、隣接素子信号
間の相関演算により上記歪み波面を考慮した遅延時間の
補正量を求める技術が開示されている。また、ＩＥＥＥ
Ｔransactions on Ｕltrasonics, Ｆerroelectrics, a
nd Ｆrequency Ｃontrol, Ｖol.37 Ｎo.5 pp.418-427(1
990年発行)には、応答信号を束ねて、束ねた信号に対す
る演算処理から上述の歪み波面を考慮した遅延時間の補
正量を求める技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の特開平1-135333
号公報に開示されている技術では、全隣接素子信号につ
いて個別に相関演算を行う。従って、素子信号同士の到
達時間差は正確に求められるが、相関部の回路規模が非
常に大きくなるという問題がある。更には、ある１つの
素子応答が断線などにより失われると、その悪影響が顕
著であるという問題もある。また、同じく前述のＩＥＥ
Ｅ Ｔransactions on Ｕltrasonics, Ｆerroelectrics,
and Ｆrequency Ｃontrol, Ｖol.37 Ｎo.5 pp.418-427
(1990年発行)に開示されている技術では、媒質を均一と
みなした初期遅延時間が束ねの前に与えられるのか、束
ねの後に与えられるのかが不明である。なお、ここで、
初期遅延時間を与える前に信号の束ねを行うと、束ねら
れる素子信号同士の到達時間差が全く補正できない。本
発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とす
るところは、従来の技術における上述の如き問題を解消
し、小さい回路規模で精度良く生体内不均一の影響を除
去する超音波診断装置をを提供することにある。
号公報に開示されている技術では、全隣接素子信号につ
いて個別に相関演算を行う。従って、素子信号同士の到
達時間差は正確に求められるが、相関部の回路規模が非
常に大きくなるという問題がある。更には、ある１つの
素子応答が断線などにより失われると、その悪影響が顕
著であるという問題もある。また、同じく前述のＩＥＥ
Ｅ Ｔransactions on Ｕltrasonics, Ｆerroelectrics,
and Ｆrequency Ｃontrol, Ｖol.37 Ｎo.5 pp.418-427
(1990年発行)に開示されている技術では、媒質を均一と
みなした初期遅延時間が束ねの前に与えられるのか、束
ねの後に与えられるのかが不明である。なお、ここで、
初期遅延時間を与える前に信号の束ねを行うと、束ねら
れる素子信号同士の到達時間差が全く補正できない。本
発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とす
るところは、従来の技術における上述の如き問題を解消
し、小さい回路規模で精度良く生体内不均一の影響を除
去する超音波診断装置をを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、少
なくとも、被検体内に超音波パルスを送受信する配列素
子からなる探触子と、該探触子の各素子からの受波信号
に遅延を与える遅延部と、該遅延部の出力信号を加算し
超音波ビームを形成する加算部を有する超音波診断装置
において、前記加算部が前記遅延部の出力に直列に複数
個接続され、該直列に接続された複数個の加算部のう
ち、２段目以降の加算部は前段の加算部の出力信号を加
算し、なおかつ、出力信号数が２以上であるいずれか１
つの加算部の出力信号の相関演算を行う相関部が存在
し、該相関部の演算結果により前記遅延部を制御するこ
とを特徴とする超音波診断装置によって達成される。
なくとも、被検体内に超音波パルスを送受信する配列素
子からなる探触子と、該探触子の各素子からの受波信号
に遅延を与える遅延部と、該遅延部の出力信号を加算し
超音波ビームを形成する加算部を有する超音波診断装置
において、前記加算部が前記遅延部の出力に直列に複数
個接続され、該直列に接続された複数個の加算部のう
ち、２段目以降の加算部は前段の加算部の出力信号を加
算し、なおかつ、出力信号数が２以上であるいずれか１
つの加算部の出力信号の相関演算を行う相関部が存在
し、該相関部の演算結果により前記遅延部を制御するこ
とを特徴とする超音波診断装置によって達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明に係る超音波診断装置にお
いては、生体を均一とみなした初期遅延時間により素子
信号間の到達時間差の粗い合わせを行った後に信号を束
ね、この束ねた信号に対する相関演算から歪み波面を考
慮した遅延時間の補正を行うようにしたので、小さい回
路規模で、精度良く生体内不均一の影響を除去する超音
波診断装置を実現できるという特徴がある。なお、本発
明に係る超音波診断装置において用い得る相関演算とし
ては、受信信号の直接相関演算，複素ミキシング後のベ
ースバンド相関演算等、種々の演算方法を挙げることが
できる。以下、本発明の実施の形態を図面に基づいてよ
り詳細に説明する。
いては、生体を均一とみなした初期遅延時間により素子
信号間の到達時間差の粗い合わせを行った後に信号を束
ね、この束ねた信号に対する相関演算から歪み波面を考
慮した遅延時間の補正を行うようにしたので、小さい回
路規模で、精度良く生体内不均一の影響を除去する超音
波診断装置を実現できるという特徴がある。なお、本発
明に係る超音波診断装置において用い得る相関演算とし
ては、受信信号の直接相関演算，複素ミキシング後のベ
ースバンド相関演算等、種々の演算方法を挙げることが
できる。以下、本発明の実施の形態を図面に基づいてよ
り詳細に説明する。
【０００７】
【実施例】図１は、本発明の第１の実施形態に係る超音
波診断装置の要部を示す構成図である。図中、１は探触
子、２は遅延部、３は第１の加算部、４は第２の加算
部、５は相関部をそれぞれ示している。ここでは、探触
子１からの素子信号数を Ｎa本とする。なお、実際の診
断装置には、他にも増幅部，検波部，表示部等がある
が、ここでは、説明を簡単にするために省略している。
探触子１からの Ｎa本の素子信号は、遅延部２において
独立に初期遅延時間を与えられる。ここで、初期遅延時
間とは、生体を音速既知の均一媒質とみなした遅延時間
であり、生体内に不均一が存在する場合は初期遅延時間
を補正する必要がある。初期遅延時間の補正量を隣接素
子信号間の相関演算から求める方法については、前述の
特開平1-135333号公報に詳しく述べられている。
波診断装置の要部を示す構成図である。図中、１は探触
子、２は遅延部、３は第１の加算部、４は第２の加算
部、５は相関部をそれぞれ示している。ここでは、探触
子１からの素子信号数を Ｎa本とする。なお、実際の診
断装置には、他にも増幅部，検波部，表示部等がある
が、ここでは、説明を簡単にするために省略している。
探触子１からの Ｎa本の素子信号は、遅延部２において
独立に初期遅延時間を与えられる。ここで、初期遅延時
間とは、生体を音速既知の均一媒質とみなした遅延時間
であり、生体内に不均一が存在する場合は初期遅延時間
を補正する必要がある。初期遅延時間の補正量を隣接素
子信号間の相関演算から求める方法については、前述の
特開平1-135333号公報に詳しく述べられている。
【０００８】ところで、遅延部２の出力に対する隣接相
関演算から補正量を求めると、相関器が Ｎa−１個必要
となる。通常の超音波診断装置では Ｎaが６４あるいは
１２８と大きいため、遅延部２の出力に相関部５を接続
すると、相関部５の回路規模が非常に大きくなる。更に
は、遅延部２に相関部５を接続し各隣接素子個別の信号
に対する相関演算を実行する構成では、断線などの理由
により特定素子からの応答が失われたときに補正精度が
著しく悪化することは前述の通りである。そこで、本発
明に係る超音波診断装置では、遅延部２の出力を第１の
加算部３で束ね、信号数を減少させる。具体的には、図
１に示した実施形態では、減少後の信号数を Ｎb本とし
た。そして、Ｎb本の 加算後の信号に対する隣接相関演
算を相関部５が行う。ここでは、相関器数は Ｎb−１個
となる。
関演算から補正量を求めると、相関器が Ｎa−１個必要
となる。通常の超音波診断装置では Ｎaが６４あるいは
１２８と大きいため、遅延部２の出力に相関部５を接続
すると、相関部５の回路規模が非常に大きくなる。更に
は、遅延部２に相関部５を接続し各隣接素子個別の信号
に対する相関演算を実行する構成では、断線などの理由
により特定素子からの応答が失われたときに補正精度が
著しく悪化することは前述の通りである。そこで、本発
明に係る超音波診断装置では、遅延部２の出力を第１の
加算部３で束ね、信号数を減少させる。具体的には、図
１に示した実施形態では、減少後の信号数を Ｎb本とし
た。そして、Ｎb本の 加算後の信号に対する隣接相関演
算を相関部５が行う。ここでは、相関器数は Ｎb−１個
となる。
【０００９】これにより、相関部５の回路規模が小さく
なり、なおかつ、特定素子からの応答が失われても、加
算される素子応答の少なくとも１つが生きていれば、補
正量を比較的精度良く求めることができる。相関部５に
より求められた遅延時間の補正量が、遅延部２にフィー
ドバックされる。補正量フィードバックの結果、各素子
信号に対して、生体内不均一を考慮した遅延時間が与え
られ、各素子信号は第１の加算部３，第２の加算部４で
順次束ねられて１本となり、超音波ビームが形成され
る。ここで、相関部５により求められた遅延時間の補正
量のフィードバックは、実際には次の入力信号に対して
行われるわけであるが、被検体の動きは一般にはそれほ
ど速くないので、実質的には支障とならない。
なり、なおかつ、特定素子からの応答が失われても、加
算される素子応答の少なくとも１つが生きていれば、補
正量を比較的精度良く求めることができる。相関部５に
より求められた遅延時間の補正量が、遅延部２にフィー
ドバックされる。補正量フィードバックの結果、各素子
信号に対して、生体内不均一を考慮した遅延時間が与え
られ、各素子信号は第１の加算部３，第２の加算部４で
順次束ねられて１本となり、超音波ビームが形成され
る。ここで、相関部５により求められた遅延時間の補正
量のフィードバックは、実際には次の入力信号に対して
行われるわけであるが、被検体の動きは一般にはそれほ
ど速くないので、実質的には支障とならない。
【００１０】一方、信号束ねを行うことにより、独立に
求められる遅延時間の補正量も少なくなる。これについ
て、図３を用いて説明する。図３では、簡単のため第１
の加算部３の入力信号数を４、出力信号数を２とした。
入力信号をＳa，Ｓb，Ｓc，Ｓdとし、ＳaとＳbの和から
Ｓabが、ＳcとＳdの和からＳcdが形成される。ここで、
前述の特開平1-135333号公報に開示されている技術の如
く、Ｓa，Ｓb，Ｓc，Ｓdで隣接相関演算を行うと、３つ
の補正量が求められる。これにより、例えば、Ｓaを基
準としてＳb，Ｓc，Ｓdすべてが独立に補正できる。な
お、束ね後のＳab，Ｓcdの隣接相関演算から求められる
補正量は１つであり、例えば、Ｓabを基準としてＳcdが
補正されるのみである。
求められる遅延時間の補正量も少なくなる。これについ
て、図３を用いて説明する。図３では、簡単のため第１
の加算部３の入力信号数を４、出力信号数を２とした。
入力信号をＳa，Ｓb，Ｓc，Ｓdとし、ＳaとＳbの和から
Ｓabが、ＳcとＳdの和からＳcdが形成される。ここで、
前述の特開平1-135333号公報に開示されている技術の如
く、Ｓa，Ｓb，Ｓc，Ｓdで隣接相関演算を行うと、３つ
の補正量が求められる。これにより、例えば、Ｓaを基
準としてＳb，Ｓc，Ｓdすべてが独立に補正できる。な
お、束ね後のＳab，Ｓcdの隣接相関演算から求められる
補正量は１つであり、例えば、Ｓabを基準としてＳcdが
補正されるのみである。
【００１１】つまり、束ねを行うと、ＳaとＳbは独立に
は補正できず、ＳcとＳdも独立には補正できない。単純
に考えると、これからは、束ねを行った後に相関演算を
行うと、相関器の数は減るが補正精度が悪くなると考え
られる。しかし、生体内不均一の周期は、一般に、探触
子の素子幅よりも十分に大きいことが、例えば、Ｊourn
al of Ａcoustic Ｓociety of Ａmerica, Ｖol.90 Ｎo.
6 pp.2924-2931(1991年発行)、あるいは、Ｕltrasonic
Ｉmaging, Ｖol.14 pp.398-414(1992年発行)等により報
告されている。従って、束ねた後の信号間隔が、生体内
不均一の周期に比べなお十分に小さければ、信号束ねを
行った後に相関演算を実行しても、補正精度は実質的に
変わらないと考えられる。
は補正できず、ＳcとＳdも独立には補正できない。単純
に考えると、これからは、束ねを行った後に相関演算を
行うと、相関器の数は減るが補正精度が悪くなると考え
られる。しかし、生体内不均一の周期は、一般に、探触
子の素子幅よりも十分に大きいことが、例えば、Ｊourn
al of Ａcoustic Ｓociety of Ａmerica, Ｖol.90 Ｎo.
6 pp.2924-2931(1991年発行)、あるいは、Ｕltrasonic
Ｉmaging, Ｖol.14 pp.398-414(1992年発行)等により報
告されている。従って、束ねた後の信号間隔が、生体内
不均一の周期に比べなお十分に小さければ、信号束ねを
行った後に相関演算を実行しても、補正精度は実質的に
変わらないと考えられる。
【００１２】また、初期遅延時間を与える前に素子信号
を加算し、加算後の信号に初期遅延時間を与えてから隣
接相関を計算する構成でも、相関部５の回路規模は小さ
くなる。しかし、初期遅延時間の量は補正量に比べて一
般に１０倍以上であり、初期遅延時間だけは、各素子信
号に独立に与えなければ高分解能の断層像を得ることは
できない。更に、ハードウェアの構成上からは、Ｎa／
Ｎbは２のベキ乗数になることが望ましい。これは、図
１の装置をディジタル信号処理で実現する場合、入出力
信号数を２のベキ乗数でそろえると、回路設計が容易に
なるからである。本実施形態によれば、超音波信号処理
部の回路構成を実質的に最小にすることが可能な超音波
診断装置を実現できる。
を加算し、加算後の信号に初期遅延時間を与えてから隣
接相関を計算する構成でも、相関部５の回路規模は小さ
くなる。しかし、初期遅延時間の量は補正量に比べて一
般に１０倍以上であり、初期遅延時間だけは、各素子信
号に独立に与えなければ高分解能の断層像を得ることは
できない。更に、ハードウェアの構成上からは、Ｎa／
Ｎbは２のベキ乗数になることが望ましい。これは、図
１の装置をディジタル信号処理で実現する場合、入出力
信号数を２のベキ乗数でそろえると、回路設計が容易に
なるからである。本実施形態によれば、超音波信号処理
部の回路構成を実質的に最小にすることが可能な超音波
診断装置を実現できる。
【００１３】図４は、本発明の第２の実施形態に係る超
音波診断装置の要部を示す構成図であり、請求項２に記
載した超音波診断装置に対応する。図中、１は探触子、
２は遅延部、３は第１の加算部、４は第２の加算部、５
は相関部、６は第２の遅延部をそれぞれ示している。こ
こでは、探触子１からの素子信号数を Ｎa本、第１の加
算部３の出力信号数を Ｎb本とする。探触子１からの
Ｎa本の素子信号は、遅延部２において独立に初期遅延
時間を与えられる。遅延部２の出力信号は第１の加算部
３で束ねられ、第１の加算部３の Ｎb本の出力信号の隣
接相関から、相関部５が遅延時間の補正量を求める。遅
延時間の補正量は、相関部５から第２の遅延部６に与え
られ、第２の遅延部６が第１の加算部３の出力信号に対
し、遅延時間の補正を行う。
音波診断装置の要部を示す構成図であり、請求項２に記
載した超音波診断装置に対応する。図中、１は探触子、
２は遅延部、３は第１の加算部、４は第２の加算部、５
は相関部、６は第２の遅延部をそれぞれ示している。こ
こでは、探触子１からの素子信号数を Ｎa本、第１の加
算部３の出力信号数を Ｎb本とする。探触子１からの
Ｎa本の素子信号は、遅延部２において独立に初期遅延
時間を与えられる。遅延部２の出力信号は第１の加算部
３で束ねられ、第１の加算部３の Ｎb本の出力信号の隣
接相関から、相関部５が遅延時間の補正量を求める。遅
延時間の補正量は、相関部５から第２の遅延部６に与え
られ、第２の遅延部６が第１の加算部３の出力信号に対
し、遅延時間の補正を行う。
【００１４】第２の遅延部６の出力は第２の加算部４に
入力され、１本に束ねられ超音波ビームが形成される。
つまり、図４の構成において、遅延部２は初期遅延時間
のみを各素子信号に与え、生体内不均一を考慮した遅延
時間の補正量は、第２の遅延部６が束ねた後の信号に与
える。本実施形態に係る超音波診断装置によれば、超音
波信号処理部の回路構成は図１に示した実施形態に係る
超音波診断装置の場合より大きくはなるが、回路構成を
最小にかなり近い形にするとともに、非常に動きの速い
被検体に対しても高精度の遅延時間補正を行うことが可
能な超音波診断装置を実現できる。
入力され、１本に束ねられ超音波ビームが形成される。
つまり、図４の構成において、遅延部２は初期遅延時間
のみを各素子信号に与え、生体内不均一を考慮した遅延
時間の補正量は、第２の遅延部６が束ねた後の信号に与
える。本実施形態に係る超音波診断装置によれば、超音
波信号処理部の回路構成は図１に示した実施形態に係る
超音波診断装置の場合より大きくはなるが、回路構成を
最小にかなり近い形にするとともに、非常に動きの速い
被検体に対しても高精度の遅延時間補正を行うことが可
能な超音波診断装置を実現できる。
【００１５】図５は、本発明の第３の実施形態に係る超
音波診断装置の要部を示す構成図である。図中、１は探
触子、２は遅延部、３は第１の加算部、４は第２の加算
部、５は相関部、７は第３の加算部をそれぞれ示してい
る。探触子１からの素子信号数を Ｎa本、第１の加算部
３の出力信号数を Ｎb本、第２の加算部４の出力信号数
を Ｎc本とする。探触子１からの Ｎa本の素子信号は、
遅延部２において、独立に初期遅延時間を与えられる。
遅延部２の出力信号は第１の加算部３で束ねられ、第１
の加算部３の Ｎb本の出力信号の隣接相関から、相関部
５が遅延時間の補正量を求める。遅延時間の補正量は、
相関部５から遅延部２にフィードバックされる。
音波診断装置の要部を示す構成図である。図中、１は探
触子、２は遅延部、３は第１の加算部、４は第２の加算
部、５は相関部、７は第３の加算部をそれぞれ示してい
る。探触子１からの素子信号数を Ｎa本、第１の加算部
３の出力信号数を Ｎb本、第２の加算部４の出力信号数
を Ｎc本とする。探触子１からの Ｎa本の素子信号は、
遅延部２において、独立に初期遅延時間を与えられる。
遅延部２の出力信号は第１の加算部３で束ねられ、第１
の加算部３の Ｎb本の出力信号の隣接相関から、相関部
５が遅延時間の補正量を求める。遅延時間の補正量は、
相関部５から遅延部２にフィードバックされる。
【００１６】補正量フィードバックの結果、各素子信号
に対し、生体内不均一を考慮した遅延時間が与えられ、
各素子信号は第１の加算部３，第２の加算部４，第３の
加算部７で順次束ねられ１本となり、超音波ビームが形
成される。本実施形態は、ハードウェアの設計時、第２
の加算部４において Ｎb本の信号を１回で１本に束ねる
ことが無理なときなどに適用する。なお、相関部がその
出力に接続された加算部において１本に束ねる信号の数
については、本出願人が先に提案した特願平7-127772号
「超音波診断装置」明細書中に詳述した如く、８本以下で
あることが望ましい。
に対し、生体内不均一を考慮した遅延時間が与えられ、
各素子信号は第１の加算部３，第２の加算部４，第３の
加算部７で順次束ねられ１本となり、超音波ビームが形
成される。本実施形態は、ハードウェアの設計時、第２
の加算部４において Ｎb本の信号を１回で１本に束ねる
ことが無理なときなどに適用する。なお、相関部がその
出力に接続された加算部において１本に束ねる信号の数
については、本出願人が先に提案した特願平7-127772号
「超音波診断装置」明細書中に詳述した如く、８本以下で
あることが望ましい。
【００１７】本実施形態に係る超音波診断装置によれ
ば、超音波信号処理部の回路構成は図１に示した実施形
態に係る超音波診断装置の場合より大きくはなるが、回
路構成を最小にかなり近い形にするとともに、素子数が
多い場合に有効な超音波診断装置を実現できる。なお、
上記実施の形態は本発明の一例を示したものであり、本
発明はこれに限定されるべきものではないことは言うま
でもないことである。例えば、直列に接続される加算部
の数は、図１，図４に示した実施形態では２つ、図５に
示した実施形態では３つとしたが、複数個であればこれ
に限るものではない。
ば、超音波信号処理部の回路構成は図１に示した実施形
態に係る超音波診断装置の場合より大きくはなるが、回
路構成を最小にかなり近い形にするとともに、素子数が
多い場合に有効な超音波診断装置を実現できる。なお、
上記実施の形態は本発明の一例を示したものであり、本
発明はこれに限定されるべきものではないことは言うま
でもないことである。例えば、直列に接続される加算部
の数は、図１，図４に示した実施形態では２つ、図５に
示した実施形態では３つとしたが、複数個であればこれ
に限るものではない。
【００１８】ただし、最終段の加算部の出力信号数は、
常に１である。また、図５に示した実施形態において
は、相関部５を第１の加算部３の出力に接続したが、第
２の加算部４の出力に接続することも可能である。更に
は、直列に接続された加算部が４つ以上の場合、相関部
５は、最終段ではない加算部の出力に接続されていれ
ば、その位置は問わない。また、第２の遅延部６は、相
関部５が接続された加算部の出力信号に、生体内不均一
を考慮した遅延時間の補正量を与え、第２の遅延部６の
出力が相関部５が接続された加算部の次段の加算部に接
続されていれば、その位置は問わない。
常に１である。また、図５に示した実施形態において
は、相関部５を第１の加算部３の出力に接続したが、第
２の加算部４の出力に接続することも可能である。更に
は、直列に接続された加算部が４つ以上の場合、相関部
５は、最終段ではない加算部の出力に接続されていれ
ば、その位置は問わない。また、第２の遅延部６は、相
関部５が接続された加算部の出力信号に、生体内不均一
を考慮した遅延時間の補正量を与え、第２の遅延部６の
出力が相関部５が接続された加算部の次段の加算部に接
続されていれば、その位置は問わない。
【００１９】
【発明の効果】以上、詳細に説明した如く、本発明によ
れば、相関演算で生体内不均一補正をする超音波診断装
置において、初期遅延時間を与えた素子信号を束ねた後
に相関演算を行い生体内不均一を考慮した初期遅延時間
の補正量を求める構成としたことにより、小さい回路規
模で精度良く生体歪み補正を行う超音波診断装置を実現
できるという顕著な効果を奏するものである。
れば、相関演算で生体内不均一補正をする超音波診断装
置において、初期遅延時間を与えた素子信号を束ねた後
に相関演算を行い生体内不均一を考慮した初期遅延時間
の補正量を求める構成としたことにより、小さい回路規
模で精度良く生体歪み補正を行う超音波診断装置を実現
できるという顕著な効果を奏するものである。
【図１】本発明の第１の実施例に係る超音波診断装置の
構成図である。
構成図である。
【図２】生体が均一である場合と、不均一である場合の
反射パルス波面を表わす図である。
反射パルス波面を表わす図である。
【図３】第１の加算部の入出力信号を表す図である。
【図４】本発明の第２の実施例に係る超音波診断装置の
構成図である。
構成図である。
【図５】本発明の第３の実施例に係る超音波診断装置の
構成図である。
構成図である。
１ 探触子 ２ 遅延部 ３ 第１の加算部 ４ 第２の加算部 ５ 相関部 ６ 第２の遅延部 ７ 第３の加算部 ２１,２２,２３,２４,２５ 探触子素子 ６１ 反射体 ６２ 理想反射パルス波面 ６３ 歪み反射パルス波面 ６４ 不均一媒質
Claims (3)
- 【請求項１】 少なくとも、被検体内に超音波パルスを
送受信する配列素子からなる探触子と、該探触子の各素
子からの受波信号に遅延を与える遅延部と、該遅延部の
出力信号を加算し超音波ビームを形成する加算部を有す
る超音波診断装置において、前記加算部が前記遅延部の
出力に直列に複数個接続され、該直列に接続された複数
個の加算部のうち、２段目以降の加算部は前段の加算部
の出力信号を加算し、なおかつ、出力信号数が２以上で
あるいずれか１つの加算部(Ａ)の出力信号の相関演算を
行う相関部が存在し、該相関部の演算結果により前記遅
延部を制御することを特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項２】 前記構成要素に加えて、前記相関部が接
続された加算部(Ａ)の出力信号に遅延を与える第２の遅
延部が存在し、該第２の遅延部の出力に前記相関部が接
続された加算部(Ａ)の直後の加算部が接続され、前記相
関部の演算結果により前記第２の遅延部を制御すること
を特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。 - 【請求項３】 前記各加算部において１つの出力信号に
束ねられる入力信号の数が２のベキ乗であることを特徴
とする請求項１または２のいずれかに記載の超音波診断
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26517295A JPH09103429A (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26517295A JPH09103429A (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 超音波診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09103429A true JPH09103429A (ja) | 1997-04-22 |
Family
ID=17413591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26517295A Pending JPH09103429A (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09103429A (ja) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000010463A1 (fr) * | 1998-08-18 | 2000-03-02 | Hitachi Medical Corporation | Appareil de diagnostic aux ultrasons |
| JP2013520235A (ja) * | 2010-02-18 | 2013-06-06 | マウイ イマギング，インコーポレーテッド | 多開口超音波撮像を用いた点音源送信及び音速補正 |
| US9072495B2 (en) | 2006-10-25 | 2015-07-07 | Maui Imaging, Inc. | Method and apparatus to produce ultrasonic images using multiple apertures |
| US9192355B2 (en) | 2006-02-06 | 2015-11-24 | Maui Imaging, Inc. | Multiple aperture ultrasound array alignment fixture |
| US9220478B2 (en) | 2010-04-14 | 2015-12-29 | Maui Imaging, Inc. | Concave ultrasound transducers and 3D arrays |
| US9265484B2 (en) | 2011-12-29 | 2016-02-23 | Maui Imaging, Inc. | M-mode ultrasound imaging of arbitrary paths |
| US9282945B2 (en) | 2009-04-14 | 2016-03-15 | Maui Imaging, Inc. | Calibration of ultrasound probes |
| US9339256B2 (en) | 2007-10-01 | 2016-05-17 | Maui Imaging, Inc. | Determining material stiffness using multiple aperture ultrasound |
| US9510806B2 (en) | 2013-03-13 | 2016-12-06 | Maui Imaging, Inc. | Alignment of ultrasound transducer arrays and multiple aperture probe assembly |
| US9572549B2 (en) | 2012-08-10 | 2017-02-21 | Maui Imaging, Inc. | Calibration of multiple aperture ultrasound probes |
| US9582876B2 (en) | 2006-02-06 | 2017-02-28 | Maui Imaging, Inc. | Method and apparatus to visualize the coronary arteries using ultrasound |
| US9668714B2 (en) | 2010-04-14 | 2017-06-06 | Maui Imaging, Inc. | Systems and methods for improving ultrasound image quality by applying weighting factors |
| US9788813B2 (en) | 2010-10-13 | 2017-10-17 | Maui Imaging, Inc. | Multiple aperture probe internal apparatus and cable assemblies |
| US9883848B2 (en) | 2013-09-13 | 2018-02-06 | Maui Imaging, Inc. | Ultrasound imaging using apparent point-source transmit transducer |
| US9986969B2 (en) | 2012-08-21 | 2018-06-05 | Maui Imaging, Inc. | Ultrasound imaging system memory architecture |
| US10226234B2 (en) | 2011-12-01 | 2019-03-12 | Maui Imaging, Inc. | Motion detection using ping-based and multiple aperture doppler ultrasound |
| US10401493B2 (en) | 2014-08-18 | 2019-09-03 | Maui Imaging, Inc. | Network-based ultrasound imaging system |
| US10856846B2 (en) | 2016-01-27 | 2020-12-08 | Maui Imaging, Inc. | Ultrasound imaging with sparse array probes |
-
1995
- 1995-10-13 JP JP26517295A patent/JPH09103429A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000010463A1 (fr) * | 1998-08-18 | 2000-03-02 | Hitachi Medical Corporation | Appareil de diagnostic aux ultrasons |
| US6423005B1 (en) | 1998-08-18 | 2002-07-23 | Hitachi Medical Corporation | Ultrasonic diagnostic apparatus |
| US6620102B2 (en) | 1998-08-18 | 2003-09-16 | Hitachi Medical Corporation | Ultrasonic diagnostic apparatus |
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| US9146313B2 (en) | 2006-09-14 | 2015-09-29 | Maui Imaging, Inc. | Point source transmission and speed-of-sound correction using multi-aperature ultrasound imaging |
| US9526475B2 (en) | 2006-09-14 | 2016-12-27 | Maui Imaging, Inc. | Point source transmission and speed-of-sound correction using multi-aperture ultrasound imaging |
| US9420994B2 (en) | 2006-10-25 | 2016-08-23 | Maui Imaging, Inc. | Method and apparatus to produce ultrasonic images using multiple apertures |
| US9072495B2 (en) | 2006-10-25 | 2015-07-07 | Maui Imaging, Inc. | Method and apparatus to produce ultrasonic images using multiple apertures |
| US10130333B2 (en) | 2006-10-25 | 2018-11-20 | Maui Imaging, Inc. | Method and apparatus to produce ultrasonic images using multiple apertures |
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| US10675000B2 (en) | 2007-10-01 | 2020-06-09 | Maui Imaging, Inc. | Determining material stiffness using multiple aperture ultrasound |
| US11051791B2 (en) * | 2009-04-14 | 2021-07-06 | Maui Imaging, Inc. | Calibration of ultrasound probes |
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| US9282945B2 (en) | 2009-04-14 | 2016-03-15 | Maui Imaging, Inc. | Calibration of ultrasound probes |
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| US10064605B2 (en) | 2012-08-10 | 2018-09-04 | Maui Imaging, Inc. | Calibration of multiple aperture ultrasound probes |
| US9572549B2 (en) | 2012-08-10 | 2017-02-21 | Maui Imaging, Inc. | Calibration of multiple aperture ultrasound probes |
| US11253233B2 (en) | 2012-08-10 | 2022-02-22 | Maui Imaging, Inc. | Calibration of multiple aperture ultrasound probes |
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| US10267913B2 (en) | 2013-03-13 | 2019-04-23 | Maui Imaging, Inc. | Alignment of ultrasound transducer arrays and multiple aperture probe assembly |
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| US10856846B2 (en) | 2016-01-27 | 2020-12-08 | Maui Imaging, Inc. | Ultrasound imaging with sparse array probes |
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