JPH10127633A - Ultrasonic diagnostic system - Google Patents

Ultrasonic diagnostic system

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Publication number
JPH10127633A
JPH10127633A JP29421496A JP29421496A JPH10127633A JP H10127633 A JPH10127633 A JP H10127633A JP 29421496 A JP29421496 A JP 29421496A JP 29421496 A JP29421496 A JP 29421496A JP H10127633 A JPH10127633 A JP H10127633A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sound field
field pattern
received signal
ultrasonic diagnostic
diagnostic apparatus
Prior art date
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Pending
Application number
JP29421496A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Kondo
祐司 近藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Aloka Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Aloka Co Ltd filed Critical Aloka Co Ltd
Priority to JP29421496A priority Critical patent/JPH10127633A/en
Publication of JPH10127633A publication Critical patent/JPH10127633A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the quality of an ultrasonic image by reducing a side lobe caused in an ultrasonic beam pattern. SOLUTION: In addition to an ordinary oscillator 32 for main beam formation, an oscillator 34 for side lobe formation is provided. By subtracting a 2nd received signal 102 provided by the formation of the side lobe from a 1st received signal 100 provided by the formation of a main beam, a received signal corresponding to an original main beam is generated. The same oscillator can be utilized also as the oscillators for both the main beam formation and the side lobe formation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は超音波診断装置、特
に、超音波ビームパターンに含まれるサイドローブ(不
要輻射)の低減に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus and, more particularly, to reduction of side lobes (unwanted radiation) contained in an ultrasonic beam pattern.

【0002】[0002]

【従来の技術】超音波診断装置は、超音波の送受波によ
り得られたエコーデータ(受信信号)に基づいて例えば
生体の断層画像や血流画像を形成する装置である。その
ような超音波画像の画質を向上させるためには、超音波
ビーム(送波ビーム及び受波ビーム)の形状を良好にす
る必要がある。
2. Description of the Related Art An ultrasonic diagnostic apparatus is an apparatus that forms, for example, a tomographic image or a blood flow image of a living body based on echo data (received signal) obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves. In order to improve the image quality of such an ultrasonic image, it is necessary to improve the shape of the ultrasonic beam (transmitting beam and receiving beam).

【0003】図1には、多数の振動素子からなるアレイ
振動子を利用して超音波の送受波を行う際に、いわゆる
電子フォーカス(送信フォーカス、受信フォーカス)を
行って、超音波ビームを形成した状態が示されている。
すなわち、図1において10は音場パターンである。こ
の音場パターンは、各方位あるいは各方向ごとの超音波
の強度分布を示したもので単に音場あるいはビームパタ
ーンと称することもできる。音場パターンは、送信時及
び受信時の個々について想定することもできるが、この
図1及び後述の図2〜図4ではそれらを総合したものと
して考えることにする。
FIG. 1 shows a so-called electronic focus (transmission focus, reception focus) when transmitting and receiving ultrasonic waves using an array transducer composed of a large number of transducers to form an ultrasonic beam. FIG.
That is, in FIG. 1, reference numeral 10 denotes a sound field pattern. This sound field pattern indicates the intensity distribution of the ultrasonic wave in each direction or each direction, and may be simply referred to as a sound field or a beam pattern. The sound field pattern can be assumed for each of transmission and reception. However, in FIG. 1 and FIGS.

【0004】図1に示すように、通常、音場パターンに
は主ビーム(主極)の回りに不要なサイドローブが現れ
る。ちなみに、サイドローブは各副極を指す場合もある
が、本明細書では不要輻射の全体をサイドローブと定義
することにする。このようなサイドローブが存在する
と、周知のように、超音波画像上で本来存在しないアー
チファクト(偽像)が発生し、画質劣化の主要因とな
る。それゆえ超音波診断に当たってその疾病診断精度を
向上するためには、サイドローブを低減させるべき要請
が強い。そこで、従来の超音波診断装置においては、ア
レイ振動子を構成する超音波振動素子を小型化すると共
にその素子数を増加させることが行われている。
As shown in FIG. 1, an unnecessary side lobe usually appears around a main beam (main pole) in a sound field pattern. Incidentally, the side lobe may indicate each sub-pole, but in the present specification, the entire unnecessary radiation is defined as a side lobe. When such side lobes exist, as is well known, artifacts (false images) that do not exist originally on the ultrasonic image occur, and are a main cause of image quality deterioration. Therefore, there is a strong demand to reduce the side lobe in order to improve the accuracy of the diagnosis in ultrasonic diagnosis. Therefore, in a conventional ultrasonic diagnostic apparatus, it is performed to reduce the size of the ultrasonic vibration elements constituting the array transducer and increase the number of the elements.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、振動素
子の小型化には各種の制約が伴い、また素子数の増加は
構成の複雑化、装置のコストアップという問題を生じさ
せるため、そのような対応でもサイドローブを十分に低
減することは困難である。
However, miniaturization of the vibrating element is accompanied by various restrictions, and an increase in the number of elements causes problems such as a complicated configuration and an increase in the cost of the apparatus. However, it is difficult to sufficiently reduce the side lobe.

【0006】図2には、上記のように振動素子のピッチ
を細かくしてサイドローブを低減させた場合の音場パタ
ーンが示されている。サイドローブ14はある程度低減
されているが、それでも裾野部分のビームの広がりは十
分に抑制できず、画質向上のためにはサイドローブ14
のより効果的な低減が望まれる。
FIG. 2 shows a sound field pattern when the side lobes are reduced by reducing the pitch of the vibrating element as described above. Although the side lobes 14 have been reduced to some extent, the spread of the beam at the foot cannot be sufficiently suppressed.
It is desired to reduce more effectively.

【0007】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、超音波ビームパターンに不可
避的に存在するサイドローブを効果的に低減することに
ある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to effectively reduce side lobes inevitably present in an ultrasonic beam pattern.

【0008】また、本発明の目的は、通常の音場とは別
にサイドローブに相当する音場を発生させて不要な信号
成分を特定し、これによって信号処理により見掛け上サ
イドローブを低減することにある。
It is another object of the present invention to generate a sound field corresponding to a side lobe separately from a normal sound field to specify unnecessary signal components, thereby reducing apparent side lobes by signal processing. It is in.

【0009】また、本発明の目的は、上記のサイドロー
ブのパターンを簡易な構成によって近似発生させること
にある。
It is another object of the present invention to approximately generate the above-described side lobe pattern with a simple configuration.

【0010】また、本発明の目的は、装置のコストアッ
プをできる限り回避しつつサイドローブの低減を図るこ
とにある。
Another object of the present invention is to reduce side lobes while minimizing the cost of the apparatus.

【0011】[0011]

【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、超音波の送受波により得られた受信信号
に基づいて超音波画像を形成する超音波診断装置におい
て、メインビームを主体とする第1音場パターンを形成
する第1音場パターン形成手段と、前記第1音場パター
ンに含まれるサイドローブに相当する第2音場パターン
を形成する第2音場パターン形成手段と、前記第1音場
パターンによって取り込まれた第1受信信号と前記第2
音場パターンによって取り込まれた第2受信信号とを利
用し、サイドローブによる信号成分を低減するサイドロ
ーブ低減手段と、を含むことを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention provides an ultrasonic diagnostic apparatus which forms an ultrasonic image based on a reception signal obtained by transmitting and receiving an ultrasonic wave. First sound field pattern forming means for forming a main first sound field pattern, and second sound field pattern forming means for forming a second sound field pattern corresponding to a side lobe included in the first sound field pattern; , A first received signal captured by the first sound field pattern and the second received signal.
And a side lobe reducing unit configured to reduce a signal component due to a side lobe by using the second received signal captured by the sound field pattern.

【0012】上記構成によれば、第1音場パターン形成
手段によって指向性をもった通常のビームパターンとし
て第1音場パターンが形成される。その一方、第2音場
パターン形成手段によって第1音場パターンに含有され
るサイドローブのパターンに近似する第2音場パターン
が形成される。ここで、音場パターンは、基本的に超音
波の送受信により形成されるものであるが、第2音場パ
ターンは後述のように受信時のみに形成してもよい。な
お、音場パターン形成手段は、超音波の送受波手段、送
受信制御手段(電子フォーカス手段)などを含む概念で
ある。後述のように、第2音場パターンが単一振動子に
より形成される場合、第2音場パターン形成手段は実質
的に当該単一振動子に相当する。
According to the above configuration, the first sound field pattern is formed by the first sound field pattern forming means as a normal beam pattern having directivity. On the other hand, a second sound field pattern similar to the side lobe pattern contained in the first sound field pattern is formed by the second sound field pattern forming means. Here, the sound field pattern is basically formed by transmission and reception of ultrasonic waves, but the second sound field pattern may be formed only at the time of reception as described later. Note that the sound field pattern forming means is a concept including a means for transmitting and receiving ultrasonic waves, a means for controlling transmission and reception (electronic focusing means), and the like. As will be described later, when the second sound field pattern is formed by a single oscillator, the second sound field pattern forming means substantially corresponds to the single oscillator.

【0013】第1音場パターンの下で第1受信信号(通
常の受信信号)が取り込まれ、その一方、第2音場パタ
ーンの下で第2受信信号(サイドローブによる受信信
号)が取り込まれると、両者の比較・対比からサイドロ
ーブ成分を除外した信号成分(主ビームによる信号成
分)を特定することができる。
A first received signal (normal received signal) is captured under the first sound field pattern, while a second received signal (received signal by side lobe) is captured under the second sound field pattern. And a signal component (signal component due to the main beam) excluding the side lobe component from the comparison and comparison between the two.

【0014】図3には第2音場パターンとしてのサイド
ローブパターン18が示されている。図2に示した第1
音場パターンとしてのビームパターン16から、上記の
サイドローブパターン14に相当するパターン18を例
えば差分演算などにより除外すれば、図4に示すよう
に、サイドローブ14が低減された音場パターン20を
取得できる。本発明において、このようなサイドローブ
の低減は、望ましくは第1受信信号と前記第2受信信号
の差分演算により実現され、この信号処理により仮想的
にサイドローブを低減できる。
FIG. 3 shows a side lobe pattern 18 as a second sound field pattern. The first shown in FIG.
If the pattern 18 corresponding to the above-mentioned side lobe pattern 14 is excluded from the beam pattern 16 as a sound field pattern by, for example, a difference operation, the sound field pattern 20 in which the side lobe 14 is reduced as shown in FIG. Can be obtained. In the present invention, such side lobe reduction is desirably realized by a difference operation between the first received signal and the second received signal, and the signal processing can virtually reduce the side lobe.

【0015】本発明の好適な態様では、前記差分演算器
は、受信信号の検波を行う検波器よりも前段に設けられ
たことを特徴とする。検波前であれば位相成分が残され
ているため、差分演算をより効果的に行える利点がある
ものと考えられる。もちろん、検波後において差分演算
を行ってもある程度の効果を得られる。
In a preferred aspect of the present invention, the difference calculator is provided at a stage prior to a detector for detecting a received signal. Since the phase component remains before detection, it is considered that there is an advantage that the difference calculation can be performed more effectively. Of course, even if the difference calculation is performed after the detection, a certain effect can be obtained.

【0016】本発明の好適な態様では、前記第1受信信
号と前記第2受信信号の少なくとも一方に重み付けを行
う重み付け器を含み、前記重み付け後に前記第1受信信
号と前記第2受信信号の差分が演算されることを特徴と
する。
In a preferred aspect of the present invention, a weighting device is provided for weighting at least one of the first received signal and the second received signal, and a difference between the first received signal and the second received signal after the weighting is provided. Is calculated.

【0017】上記構成によれば、両受信信号のレベルを
調整することにより、第1音場パターンのサイドローブ
に第2音場パターンをより適切に適合することができ
る。その重み付け値はビーム方位送信周波数、診断深度
などの各種パラメータに応じて可変可能である。
According to the above configuration, by adjusting the levels of both received signals, the second sound field pattern can be more appropriately adapted to the side lobes of the first sound field pattern. The weight value can be changed according to various parameters such as a beam azimuth transmission frequency and a diagnostic depth.

【0018】本発明の好適な態様では、前記第2音場パ
ターンは、点音源の音場パターンに相当することを特徴
とする。これは、ある程度サイドローブが抑制された第
1音場パターンにおいて、そのサイドローブパターンは
一般に点音源(単一振動素子)の音場パターンとしての
円状又は半円状のパターンに近似することに基づくもの
である。厳密な意味で、サイドローブパターンのみを形
成することは無理であるので、このような近似パターン
を利用してサイドローブの低減を図るものである。その
サイドローブパターンの横幅は、振動子の横幅によって
調整でき、あるいは同時駆動する振動素子数によって調
整できる。
In a preferred aspect of the present invention, the second sound field pattern corresponds to a sound field pattern of a point sound source. This is because, in the first sound field pattern in which side lobes are suppressed to some extent, the side lobe pattern generally approximates a circular or semi-circular pattern as a sound field pattern of a point sound source (single vibrating element). It is based on In a strict sense, it is impossible to form only the side lobe pattern. Therefore, the side lobe is reduced by using such an approximate pattern. The lateral width of the side lobe pattern can be adjusted by the lateral width of the vibrator or can be adjusted by the number of simultaneously driven vibrating elements.

【0019】本発明の好適な態様では、前記第2音場パ
ターンは、1又は複数の振動素子を利用して形成される
こと特徴とする。点音源の音場パターンを形成するため
には基本的に1つの振動素子を利用すればよいが、それ
では音響パワー不足などが生じる場合に複数の振動素子
が利用される。その場合に、各振動素子からの受信信号
を単純加算してもよいが、電子的なビームフォーミング
を利用して音場パターンの補正・修正を行ってもよい。
なお、送信時と受信時とで異なる振動素子数を設定して
もよい。
In a preferred aspect of the present invention, the second sound field pattern is formed using one or a plurality of vibration elements. In order to form a sound field pattern of a point sound source, basically, one vibrating element may be used. However, in such a case, a plurality of vibrating elements are used in a case where sound power becomes insufficient. In this case, the received signals from the respective vibrating elements may be simply added, or the sound field pattern may be corrected and corrected using electronic beamforming.
Note that different numbers of vibrating elements may be set for transmission and reception.

【0020】本発明の好適な態様では、前記第1音場パ
ターンを形成するための第1振動素子アレイと、前記第
1振動素子アレイとは別体に設けられ、前記第2音場パ
ターンを形成するための第2振動素子アレイと、を含む
ことを特徴とする。第2音場パターン形成のための専用
の振動子を設けることによって、その第2音場パターン
をより良好なものにできる。この場合、第1振動素子ア
レイと第2振動素子アレイは平行に配設するのが望まし
い。
In a preferred aspect of the present invention, a first vibrating element array for forming the first sound field pattern is provided separately from the first vibrating element array. And a second vibrating element array to be formed. By providing a dedicated vibrator for forming the second sound field pattern, the second sound field pattern can be made better. In this case, it is desirable that the first vibrating element array and the second vibrating element array are arranged in parallel.

【0021】また、本発明の好適な態様では、前記第1
音場パターン及び前記第2音場パターンの両者を形成す
るための振動素子アレイを含むことを特徴とする。この
ような振動子の兼用によって装置のコストアップを防止
できる。また、超音波探触子の大型化を防止できる面も
ある。
In a preferred aspect of the present invention, the first
A vibration element array for forming both a sound field pattern and the second sound field pattern is included. Such dual use of the vibrator can prevent the cost of the apparatus from increasing. In addition, there is another aspect in which the size of the ultrasonic probe can be prevented.

【0022】本発明の好適な態様では、前記第1音場パ
ターン及び前記第2音場パターンは時分割で形成され
る。あるいは、前記第1音場パターン及び前記第2音場
パターンは、同時に形成される。両音場パターンを同時
に形成する場合、互いの超音波の周波数を異ならせる
か、あるいは送信音場パターンを共用しつつ受信信号の
処理により2つの受信音場パターンを形成する必要があ
る。
In a preferred aspect of the present invention, the first sound field pattern and the second sound field pattern are formed by time division. Alternatively, the first sound field pattern and the second sound field pattern are formed simultaneously. When both sound field patterns are formed at the same time, it is necessary to make the frequencies of the ultrasonic waves different from each other or to form two reception sound field patterns by processing the reception signal while sharing the transmission sound field pattern.

【0023】本発明の好適な態様では、超音波の送受波
を行う複数の振動素子からの複数の受信信号を整相加算
して前記第1受信信号を生成する整相加算回路と、前記
複数の受信信号の内の1又は複数の受信信号を選択して
前記第2の受信信号を生成する選択回路と、を含むこと
を特徴とする。
In a preferred aspect of the present invention, a phasing addition circuit for phasing and adding a plurality of reception signals from a plurality of vibrating elements for transmitting and receiving ultrasonic waves to generate the first reception signal; And a selection circuit that selects one or a plurality of received signals from among the received signals to generate the second received signal.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0025】図5には、本発明に係る超音波診断装置の
好適な実施形態が示されており、図5はその全体構成を
示すブロック図である。図1において、この実施形態に
おける超音波探触子30は、2つの振動子すなわち主ビ
ーム形成用振動子32とサイドローブ形成用振動子34
とを備えている。
FIG. 5 shows a preferred embodiment of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, and FIG. 5 is a block diagram showing the overall configuration. In FIG. 1, an ultrasonic probe 30 according to this embodiment includes two transducers, a main beam forming transducer 32 and a side lobe forming transducer 34.
And

【0026】図6には、そのような振動子32及び34
の具体的な構成が斜視図として示されている。支持体6
2はいわゆるバッキング材として機能するものであり、
その上面には主ビーム形成用振動子32及びサイドロー
ブ形成用振動子34が設けられている。主ビーム形成用
振動子32はいわゆるアレイ振動子であって、複数の振
動素子30aからなるものである。この主ビーム形成用
振動子32は従来の超音波探触子でも設けられているも
のである。
FIG. 6 shows such oscillators 32 and 34.
Is shown as a perspective view. Support 6
2 functions as a so-called backing material,
On its upper surface, a main beam forming vibrator 32 and a side lobe forming vibrator 34 are provided. The main beam forming vibrator 32 is a so-called array vibrator, and includes a plurality of vibrating elements 30a. The main beam forming transducer 32 is provided in a conventional ultrasonic probe.

【0027】一方、サイドローブ形成用振動子34は複
数の振動素子34aで構成され、これによってアレイ振
動子を構成している。図6に示されるように、主ビーム
形成用振動子32とサイドローブ形成用振動子34はそ
れぞれ平行に近接して設けられている。図6に示される
例では、主ビーム用形成用振動子32の振動素子30a
の数よりもサイドローブ形成用振動子34の振動素子3
4aの数の方が少ないが、これは主ビームを形成する際
には複数の振動素子30aが同時に利用されるのに対
し、サイドローブを形成する場合には基本的に単一の振
動素子34aが利用され、それらの音響パワーの均衡を
図るためである。すなわち、振動素子30aに比べて振
動素子34aはその表面積が大きなものが用いられてい
る。なお、この実施形態では主ビーム形成用振動子32
とサイドローブ形成用振動子34とが別体で構成されて
いるが、それらを兼用して1つのアレイ振動子で構成す
ることもできる。ちなみに、図6においては振動子32
及び34の前方側に設けられる整合層や音響レンズなど
は図示省略されている。
On the other hand, the side lobe forming vibrator 34 is composed of a plurality of vibrating elements 34a, thereby constituting an array vibrator. As shown in FIG. 6, the main beam forming oscillator 32 and the side lobe forming oscillator 34 are provided in parallel and close to each other. In the example shown in FIG. 6, the vibrating element 30a of the main beam forming vibrator 32
Vibrating element 3 of side lobe forming vibrator 34
Although the number of 4a is smaller, a plurality of vibrating elements 30a are simultaneously used when forming the main beam, whereas a single vibrating element 34a is basically used when forming the side lobe. Is used to balance those sound powers. That is, the vibration element 34a having a larger surface area than the vibration element 30a is used. In this embodiment, the main beam forming oscillator 32 is used.
The side lobe forming vibrator 34 and the side lobe forming vibrator 34 are formed separately, but a single array vibrator may be used for both. By the way, in FIG.
The matching layer, acoustic lens, and the like provided on the front side of the and 34 are not shown.

【0028】図5に戻って、送信器36及び38はそれ
ぞれ送信制御器40によって制御されている。送信器3
6は主ビーム形成用振動子32に対して送信信号を供給
するものであり、一方、送信器38はサイドローブ形成
用振動子34に対して送信信号を供給するものである。
この場合、送信制御器40はいわゆる電子走査及び電子
フォーカスを実現するための制御を行っている。ちなみ
に、図6に示した主ビーム形成用振動子32ではいわゆ
る電子リニア走査が行われているが、もちろんコンベッ
クス走査やセクタ走査などが行われる場合においても本
発明を適用することができる。
Returning to FIG. 5, the transmitters 36 and 38 are controlled by a transmission controller 40, respectively. Transmitter 3
Numeral 6 supplies a transmission signal to the main beam forming vibrator 32, while a transmitter 38 supplies a transmission signal to the side lobe forming vibrator 34.
In this case, the transmission controller 40 performs control for realizing so-called electronic scanning and electronic focusing. Incidentally, the main beam forming transducer 32 shown in FIG. 6 performs so-called electronic linear scanning, but the present invention can be applied to a case where convex scanning or sector scanning is performed.

【0029】図5に示す送信器38は、サイドローブ形
成用振動子34を構成する複数の振動素子34aの中
で、主ビーム形成用振動子32において実際に駆動され
た複数の振動素子34aに対応する1つの振動素子30
aを選択し、当該振動素子に送信信号を供給するもので
ある。
The transmitter 38 shown in FIG. 5 includes a plurality of vibrating elements 34a which are actually driven by the main beam forming vibrator 32 among a plurality of vibrating elements 34a constituting the side lobe forming vibrator 34. One corresponding vibration element 30
a is selected and a transmission signal is supplied to the vibrating element.

【0030】以上のような送信器36及び38の作用に
より、主ビーム形成用振動子32によって従来同様にメ
インビームを含むビームパターンが形成され、一方、サ
イドローブ形成用振動子34においては点音源パターン
に類似するサイドローブパターンが形成される。この図
5に示す実施形態では、そのようなパターン形成は時分
割で行われており、基本的に、主ビームを含むビームパ
ターンとサイドローブパターンは電子走査に連動して交
互に形成される。
By the operation of the transmitters 36 and 38 as described above, a beam pattern including a main beam is formed by the main beam forming oscillator 32 in the same manner as in the prior art, while the side lobe forming oscillator 34 has a point sound source. A side lobe pattern similar to the pattern is formed. In the embodiment shown in FIG. 5, such pattern formation is performed in a time-division manner, and basically, a beam pattern including a main beam and a side lobe pattern are alternately formed in conjunction with electronic scanning.

【0031】図5に示す受信器42は複数の増幅器など
を含むものであり、主ビーム形成用振動子32を構成す
る複数の振動素子の中で、受信に利用された複数の振動
素子からの複数の受信信号に対してそれぞれ増幅を行っ
て整相加算器46へ出力するものである。そして、整相
加算器46においては、従来装置同様に、いわゆる各受
信信号に対する電子的な遅延制御の下で位相調整が行わ
れ、これによって整相加算が実現される。すなわち電子
フォーカスが行われる。整相加算器46によって加算さ
れた受信信号を便宜上、第1受信信号100と称するこ
とにする。
The receiver 42 shown in FIG. 5 includes a plurality of amplifiers and the like, and among a plurality of vibrating elements constituting the main beam forming vibrator 32, a plurality of vibrating elements used for reception are used. It amplifies a plurality of received signals and outputs the amplified signals to the phasing adder 46. In the phasing adder 46, similarly to the conventional device, the phase adjustment is performed under the so-called electronic delay control for each received signal, thereby realizing the phasing addition. That is, electronic focusing is performed. The reception signal added by the phasing adder 46 is referred to as a first reception signal 100 for convenience.

【0032】一方、受信器44は増幅器などを含むもの
であり、サイドローブ形成用振動子34を構成する複数
の振動素子の中で、受信用として選択された振動素子か
ら出力された受信信号を増幅して重み付け器48に出力
するものである。ここで、受信器44から出力された受
信信号を第2受信信号102と称することにする。重み
付け器48はその第2受信信号102に対して第1受信
信号とのレベル調整を図るための回路である。
On the other hand, the receiver 44 includes an amplifier and the like, and among a plurality of vibrating elements constituting the side lobe forming vibrator 34, receives a signal output from a vibrating element selected for reception. The signal is amplified and output to the weighting device 48. Here, the received signal output from the receiver 44 is referred to as a second received signal 102. The weighter 48 is a circuit for adjusting the level of the second received signal 102 with the first received signal.

【0033】受信制御器50は、整相加算器46及び重
み付け器48を制御する受信制御手段として機能するも
のである。この受信制御部50及び上述した送信制御器
40は図示されていない主制御部によって制御されてい
る。
The reception controller 50 functions as reception control means for controlling the phasing adder 46 and the weighting device 48. The reception controller 50 and the above-described transmission controller 40 are controlled by a main controller (not shown).

【0034】バッファ52は第1受信信号100を一時
的に記憶して、第2受信信号とのタイミング調整を図る
ための構成である。バッファ52から出力された第1受
信信号100及び重み付け器48から出力された第2受
信信号102は、それぞれ加算器54に入力されてい
る。具体的には、加算器54において第1受信信号10
0から第2受信信号を減算する処理が実行されている。
仮想的には、図2に示した音場パターン16から図3に
示した音場パターン18を削除するオペレーションに相
当するものである。サイドローブに起因する受信成分が
この減算処理によって除外される。もちろん、サイドロ
ーブパターンは実際のサイドローブのパターンに近似し
たものであり、厳密な意味で全てのサイドローブを除去
することはできないが、本実施形態の処理によれば、少
なくとも従来装置よりも画質の向上を図ることができ、
例えば振動素子のピッチをより細かくすることなどによ
る対応に比べて大幅にサイドローブの抑制を行うことが
できる。
The buffer 52 temporarily stores the first received signal 100 and adjusts the timing with the second received signal. The first received signal 100 output from the buffer 52 and the second received signal 102 output from the weighter 48 are input to the adder 54, respectively. Specifically, the first received signal 10
A process of subtracting the second received signal from 0 is performed.
Virtually, this corresponds to an operation of deleting the sound field pattern 18 shown in FIG. 3 from the sound field pattern 16 shown in FIG. Received components caused by side lobes are excluded by this subtraction processing. Of course, the side lobe pattern is similar to the actual side lobe pattern, and it is not possible to remove all side lobes in a strict sense. However, according to the processing of this embodiment, the image quality is at least higher than that of the conventional device. Can be improved,
For example, side lobes can be significantly suppressed as compared with a case where the pitch of the vibration element is made finer.

【0035】図5において、加算器54から出力された
受信信号は検波器56に入力され、この検波器56によ
って従来同様検波が実行される。そして受信信号は、例
えば増幅などの処理の後、デジタルスキャンコンバータ
(DSC)58に入力され、このDSC58において超
音波画像が構築される。そして、その超音波画像はTV
モニタ60に画像表示されることになる。
In FIG. 5, the received signal output from the adder 54 is input to a detector 56, which performs detection in the same manner as in the prior art. Then, the received signal is input to a digital scan converter (DSC) 58 after processing such as amplification, and an ultrasonic image is constructed in the DSC 58. And the ultrasonic image is TV
The image is displayed on the monitor 60.

【0036】本発明は2次元ドプラ画像を表示する場合
においても有効であり、その場合には加算器54の後段
に例えば直交検波器や自己相関器などを設ければよい。
重み付け器48における重み付け量はあらかじめ実験な
どによって設定しておけばよく、使用する超音波の周波
数や診断深度などに応じて適宜調整してもよい。
The present invention is also effective when displaying a two-dimensional Doppler image, in which case, for example, a quadrature detector or an autocorrelator may be provided at the subsequent stage of the adder 54.
The weighting amount in the weighting device 48 may be set in advance by experiments or the like, and may be appropriately adjusted according to the frequency of the ultrasonic wave used, the diagnostic depth, and the like.

【0037】次に、図7を用いて他の実施形態について
説明する。なお、図5に示した実施形態と同様の構成に
は同一符号を付しその説明を省略する。
Next, another embodiment will be described with reference to FIG. Note that the same components as those of the embodiment shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0038】この実施形態においては、サイドローブ形
成用振動子と主ビーム形成用振動子とが別々に設けられ
ておらず、それらに兼用される振動子64が設けられて
いる。この振動子64は具体的には図6に示した主ビー
ム形成用振動子32と同様の構造を有する。また、この
図7に示す実施形態では、サイドローブパターンは受信
時のみにおいて形成されている。すなわち送信時におい
ては送信ビームパターンが共用されており、受信時にお
いて一部の受信信号を選択することによって結果として
点音源パターンに近い受信ビームパターンを構築してい
る。したがって、送受信で考えた場合、図5に示した実
施例よりもサイドローブパターンを忠実に形成できない
が、その反面、振動子64を兼用して装置のコストダウ
ンを図れる。
In this embodiment, the vibrator for forming the side lobe and the vibrator for forming the main beam are not provided separately, but a vibrator 64 which is also used for them is provided. Specifically, the vibrator 64 has the same structure as the main beam forming vibrator 32 shown in FIG. In the embodiment shown in FIG. 7, the side lobe pattern is formed only at the time of reception. That is, the transmission beam pattern is shared during transmission, and a reception beam pattern close to the point sound source pattern is constructed by selecting some of the received signals during reception. Therefore, when considering transmission and reception, the side lobe pattern cannot be formed more faithfully than the embodiment shown in FIG. 5, but on the other hand, the cost of the device can be reduced by using the vibrator 64 as well.

【0039】受信器42及び整相加算器46は、図5に
示したものと同様の機能を有しており、加算器54に対
して第1受信信号100を出力する。
The receiver 42 and the phasing adder 46 have the same functions as those shown in FIG. 5 and output the first received signal 100 to the adder 54.

【0040】一方、信号選択器66は、振動子64を構
成する複数の振動素子の中で1又は複数の振動素子から
の受信信号を選択するものである。この場合、主ビーム
の形成に当たって使用された複数の振動素子における中
央部分の1又は複数の振動素子に対応する受信信号が選
択される。したがって、超音波ビームが電子リニア走査
されると、信号選択器66によって選択される振動素子
も順次走査されることになる。受信器44では選択され
た受信信号に対する増幅などの処理が行われ、第2受信
信号102として重み付け器48に出力される。そし
て、第1受信信号100と重み付け後の第2受信信号1
02とが加算器54に入力され、上述したような受信信
号の差分処理が実行される。
On the other hand, the signal selector 66 selects a received signal from one or a plurality of vibrating elements among the plurality of vibrating elements constituting the vibrator 64. In this case, a reception signal corresponding to one or a plurality of vibration elements at the center of the plurality of vibration elements used in forming the main beam is selected. Therefore, when the ultrasonic beam is electronically linearly scanned, the vibrating elements selected by the signal selector 66 are also sequentially scanned. The receiver 44 performs a process such as amplification on the selected received signal, and outputs it to the weighting device 48 as the second received signal 102. Then, the first reception signal 100 and the weighted second reception signal 1
02 is input to the adder 54, and the difference processing of the received signal is performed as described above.

【0041】この図7に示す実施形態においては、主ビ
ームの形成とサイドローブの形成とが同時に行われてい
るため、図5に示したバッファ52のような回路は不要
である。
In the embodiment shown in FIG. 7, since the formation of the main beam and the formation of the side lobe are performed simultaneously, a circuit such as the buffer 52 shown in FIG. 5 is unnecessary.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
超音波ビームパターンに不可避的に含まれるサイドロー
ブを効果的に低減することができる。また、本発明によ
れば、通常の音場とは別にサイドローブに相当する音場
を発生させて不要な信号成分を特定し、これによって信
号処理により見掛け上サイドローブを低減することがで
きる。さらに、本発明によればサイドローブを簡易な構
成によって低減でき、装置のコストアップをできる限り
回避できるという利点がある。
As described above, according to the present invention,
Side lobes inevitably included in the ultrasonic beam pattern can be effectively reduced. Further, according to the present invention, an unnecessary signal component can be specified by generating a sound field corresponding to a side lobe separately from a normal sound field, and the apparent side lobe can be reduced by signal processing. Further, according to the present invention, there is an advantage that the side lobe can be reduced by a simple configuration, and an increase in the cost of the apparatus can be avoided as much as possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 主ビームとその近傍に発生するサイドローブ
とを含む音場パターンを示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a sound field pattern including a main beam and side lobes generated near the main beam.

【図2】 サイドローブが幾分か低減された音場パター
ンを示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a sound field pattern in which side lobes are somewhat reduced.

【図3】 サイドローブに相当する音場パターンを示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing a sound field pattern corresponding to a side lobe.

【図4】 本発明に係る手法によってサイドローブが低
減された音場パターンを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a sound field pattern in which side lobes are reduced by the method according to the present invention.

【図5】 本発明に係る超音波診断装置の実施形態を示
すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing an embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention.

【図6】 主ビーム形成用振動子とサイドローブ形成用
振動子とを示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing a main beam forming vibrator and a side lobe forming vibrator.

【図7】 本発明に係る他の実施形態を示すブロック図
である。
FIG. 7 is a block diagram showing another embodiment according to the present invention.

【符号の説明】 30 超音波探触子、32 主ビーム形成用振動子、3
4 サイドローブ形成用振動子、46 整相加算器、4
8 重み付け器、52 バッファ、54 加算器、56
検波器、66 信号選択器。
[Description of Signs] 30 ultrasonic probe, 32 transducer for forming main beam, 3
4 side lobe forming oscillator, 46 phasing adder, 4
8 weighters, 52 buffers, 54 adders, 56
Detector, 66 signal selector.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 超音波の送受波により得られた受信信号
に基づいて超音波画像を形成する超音波診断装置におい
て、 メインビームを主体とする第1音場パターンを形成する
第1音場パターン形成手段と、 前記第1音場パターンに含まれるサイドローブに相当す
る第2音場パターンを形成する第2音場パターン形成手
段と、 前記第1音場パターンによって取り込まれた第1受信信
号と前記第2音場パターンによって取り込まれた第2受
信信号とを利用し、サイドローブによる信号成分を低減
するサイドローブ低減手段と、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。
An ultrasonic diagnostic apparatus that forms an ultrasonic image based on a reception signal obtained by transmitting and receiving an ultrasonic wave, wherein a first sound field pattern that forms a first sound field pattern that mainly includes a main beam is provided. Forming means; second sound field pattern forming means for forming a second sound field pattern corresponding to a side lobe included in the first sound field pattern; and a first reception signal captured by the first sound field pattern. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a side lobe reducing unit configured to reduce a signal component due to a side lobe by using a second received signal captured by the second sound field pattern.
【請求項2】 請求項1記載の装置において、 前記サイドローブ低減手段は、前記第1受信信号と前記
第2受信信号の差分を演算する差分演算器であることを
特徴とする超音波診断装置。
2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein said side lobe reducing means is a difference calculator for calculating a difference between said first received signal and said second received signal. .
【請求項3】 請求項2記載の装置において、 前記差分演算器は、受信信号の検波を行う検波器よりも
前段に設けられたことを特徴とする超音波診断装置。
3. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the difference calculator is provided at a stage prior to a detector that detects a received signal.
【請求項4】 請求項2記載の装置において、 前記第1受信信号と前記第2受信信号の少なくとも一方
に重み付けを行う重み付け器を含み、 前記重み付け後に前記第1受信信号と前記第2受信信号
の差分が演算されることを特徴とする超音波診断装置。
4. The apparatus according to claim 2, further comprising a weighter for weighting at least one of the first received signal and the second received signal, wherein the first received signal and the second received signal are weighted after the weighting. The ultrasonic diagnostic apparatus is characterized in that a difference between the two is calculated.
【請求項5】 請求項1記載の装置において、 前記第2音場パターンは、点音源の音場パターンに相当
することを特徴とする超音波診断装置。
5. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the second sound field pattern corresponds to a sound field pattern of a point sound source.
【請求項6】 請求項5記載の装置において、 前記第2音場パターンは、1又は複数の振動素子を利用
して形成されることを特徴とする超音波診断装置。
6. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 5, wherein the second sound field pattern is formed using one or a plurality of vibration elements.
【請求項7】 請求項1記載の装置において、 前記第1音場パターンを形成するための第1振動素子ア
レイと、 前記第1振動素子アレイとは別体に設けられ、前記第2
音場パターンを形成するための第2振動素子アレイと、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。
7. The device according to claim 1, wherein the first vibrating element array for forming the first sound field pattern is provided separately from the first vibrating element array, and the second vibrating element array is provided separately from the second vibrating element array.
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a second vibrating element array for forming a sound field pattern.
【請求項8】 請求項1記載の装置において、 前記第1音場パターン及び前記第2音場パターンの両者
を形成するための振動素子アレイを含むことを特徴とす
る超音波診断装置。
8. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising a vibrating element array for forming both the first sound field pattern and the second sound field pattern.
【請求項9】 請求項1記載の装置において、 前記第1音場パターン及び前記第2音場パターンは時分
割で形成されることを特徴とする超音波診断装置。
9. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the first sound field pattern and the second sound field pattern are formed in a time-division manner.
【請求項10】 請求項1記載の装置において、 前記第1音場パターン及び前記第2音場パターンは、同
時に形成されることを特徴とする超音波診断装置。
10. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the first sound field pattern and the second sound field pattern are formed simultaneously.
【請求項11】 請求項1記載の装置において、 超音波の送受波を行う複数の振動素子からの複数の受信
信号を整相加算して前記第1受信信号を生成する整相加
算回路と、 前記複数の受信信号の内の1又は複数の受信信号を選択
して前記第2の受信信号を生成する選択回路と、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。
11. The phasing addition circuit according to claim 1, wherein a phasing addition circuit that generates the first reception signal by phasing addition of a plurality of reception signals from a plurality of vibration elements that transmit and receive ultrasonic waves, A selecting circuit that selects one or a plurality of received signals from among the plurality of received signals to generate the second received signal.
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