JPH10179589A - Ultrasonic image processing method and device by higher harmonic wave - Google Patents

Ultrasonic image processing method and device by higher harmonic wave

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JPH10179589A
JPH10179589A JP9321970A JP32197097A JPH10179589A JP H10179589 A JPH10179589 A JP H10179589A JP 9321970 A JP9321970 A JP 9321970A JP 32197097 A JP32197097 A JP 32197097A JP H10179589 A JPH10179589 A JP H10179589A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce scattering to the outside of a shaft, and prevent scattering to a proximal area by transmitting an ultrasonic wave having a basic frequency in the body, receiving an echo having a higher harmonic wave frequency, and forming an ultrasonic wave-image from this echo. SOLUTION: A transmitting frequency control 117 transmits a desired transmitting frequency by a command of a central controller 120, and makes a converter 112 of an ultrasonic probe 110 transmit an ultrasonic wave of a basic frequency band. This ultrasonic wave enters the body, and its return echo is received by a converter array 112, and is transferred through a T/R switch 114, and is digitalized by an analog-digital converter 115. It is also processed by a beam forming unit 116 and a digital filter 118, and is formed as an echo signal having a higher harmonic wave frequency by excluding a basic frequency. A two-dimensional ultrasonic wave image is displayed on a display 50 through processing of a B mode processor 37 or a contrast signal detector 128. By this constitution, an echo or the like in multiple passages is reduced, and scattering to a proximal area can be reduced.

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、超音波診断方法お
よび身体の画像処理方法に関し、特に、発信周波数と異
なる応答周波数を用いた超音波診断画像処理の新規な方
法および装置に関し、1996年9月27日に出願され
た「造影剤を用いた超音波診断画像処理方法」なる米国
特許出願シリアル数08/723,483の一部継続出願
に基くものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic diagnostic method and a body image processing method, and more particularly to a novel ultrasonic diagnostic image processing method and apparatus using a response frequency different from a transmission frequency. This is based on a continuation-in-part application of U.S. Patent Application Serial No. 08 / 723,483, entitled "Ultrasonic Diagnostic Image Processing Method Using Contrast Agent", filed on March 27.

【0002】[0002]

【従来の技術】超音波診断画像処理装置は、超音波造影
剤による画質向上により、身体の画像処理に使用されて
きた。造影剤は生体適合性であって、そして音波照射に
応えて容易に識別可能なエコー信号を戻す特別に選択さ
れた音響特性を有する物質である。造影剤は、超音波画
像の画質改良を可能にするいくつかの特性を持ってい
る。その1つは、多くの造影剤の非線型特性である。一
つの周波数の超音波を照射した場合、造影剤は他の周波
数、特に高調波周波数の、エネルギーを返す共鳴モード
を示すよう製造されている。基本周波数で照射された場
合には、高調波造影剤は、その周波数の第2の、第3
の、第4の、そしてさらにより高次の高調波を返す。
2. Description of the Related Art An ultrasonic diagnostic image processing apparatus has been used for image processing of a body by improving the image quality by an ultrasonic contrast agent. Contrast agents are substances that are biocompatible and have specially selected acoustic properties that return readily identifiable echo signals in response to sonication. Contrast agents have several properties that allow for improved image quality of ultrasound images. One is the non-linear nature of many contrast agents. When irradiated with ultrasound at one frequency, the contrast agent is manufactured to exhibit a resonant mode that returns energy at another frequency, especially a harmonic frequency. When illuminated at the fundamental frequency, the harmonic contrast agent will
Returns the fourth and even higher order harmonics.

【0003】組織および体液も、本来的に非線型特性を
持つことは長く知られていた。組織および体液は、造影
剤の不存在下においてさえも、基本周波数の高調波信号
を含むそれら自身の基本周波数でない周波数のエコー応
答信号を作成し、送り返す。ミュイル(Muir)とカーステ
ンセン(Carstensen)は1980年初に水のこのような性
質について検討し、スターリット等(Starritt et al.)
は、ヒトふくらはぎの筋肉内でのこれらの性質を見出
し、切り取られた牛肝臓で検討した。
[0003] It has long been known that tissues and bodily fluids also have inherently nonlinear characteristics. Tissues and bodily fluids create and send back echo response signals at their own non-fundamental frequency, including harmonic signals at the fundamental frequency, even in the absence of contrast agents. Muir and Carstensen studied such a property of water in early 1980 and reported that Starritt et al.
Found these properties in human calf muscle and examined them in cut-out bovine liver.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】組織および体液のこれ
ら基本周波数でない周波数エコー成分は、通常高調波造
影剤によって戻される高調波成分ほどには振幅が大きく
ないのであるが、それらは、超音波画像処理において有
益に使用することができる多数の特徴を示す。本発明者
の1人(M.Averkiou)は、博士学位論文で述べた研究にお
いて、これらの性質について広汎な調査を実施してい
る。この研究成果およびその他の調査で、本発明者等
は、高調波ビームの主ローブは、その基本周波数ローブ
よりも狭いことを見て、彼らが見出したのは肋骨などの
狭い口を通しての画像処理のときの散乱減少の可能性で
ある。高調波ビームのサイドローブレベルが、基本ビー
ムの対応するサイドローブレベルよりも低いことを彼ら
は見て、軸外散乱低減の可能性を見出した。彼らはま
た、近接領域からの高調波の戻りが基本周波数での戻り
エネルギーよりも相対的に小さいことも見出し、近接領
域散乱防止の可能性を見出した。以下説明するように、
これら特性が本発明方法および構成具体例において利用
されている。
Although these non-fundamental frequency echo components of tissue and bodily fluids are typically not as large in amplitude as the harmonic components returned by harmonic contrast agents, they are not compatible with ultrasound imaging. 3 illustrates a number of features that can be beneficially used in processing. One of the present inventors (M. Averkiou) has conducted extensive research into these properties in the work described in her doctoral dissertation. In this and other studies, we saw that the main lobe of the harmonic beam was narrower than its fundamental frequency lobe, and they found that imaging through a narrow mouth, such as a rib. This is the possibility of the scattering reduction at the time. They saw that the side lobe levels of the harmonic beams were lower than the corresponding side lobe levels of the fundamental beam, and found a potential for off-axis scattering reduction. They also found that the return of the harmonics from the near region was relatively smaller than the return energy at the fundamental frequency, and found the possibility of preventing near-region scattering. As explained below,
These properties are utilized in the method and construction embodiments of the present invention.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明により、組織また
は体液から戻る発信周波数と異なる応答周波数、特に発
信基本周波数の高調波エコーから、組織および体液の画
像処理をする超音波画像処理装置および方法が提供され
る。この画像処理装置は、基本周波数の超音波を発信す
る手段、高調波周波数のエコーを受信する手段、および
高調波周波数エコーから超音波画像を作成するための画
像プロセッサからなっている。本発明の好適例において
は、発信および受信手段は、単一の超音波プローブから
なっている。本発明の他の特徴は、プローブが発信と受
信の両方に広帯域超音波変換器を利用していることであ
る。
According to the present invention, there is provided an ultrasonic image processing apparatus and method for performing image processing of tissue and body fluid from a response frequency different from a transmission frequency returning from tissue or body fluid, in particular, a harmonic echo of a transmission fundamental frequency. Is provided. The image processing apparatus includes a unit for transmitting an ultrasonic wave of a fundamental frequency, a unit for receiving an echo of a harmonic frequency, and an image processor for creating an ultrasonic image from the harmonic frequency echo. In a preferred embodiment of the invention, the transmitting and receiving means comprises a single ultrasonic probe. Another feature of the present invention is that the probe utilizes a broadband ultrasonic transducer for both transmission and reception.

【0006】本発明のさらなる特徴は、受信高調波エコ
ーの部分的に非相関(decorrelated)成分が作成され、高
調波画像からの虚像の除去に利用され、心内膜の画像な
どの組織境界の明瞭に識別可能な画像を提供することで
ある。好適例では部分的非相関成分が、異なる通過帯域
での高調波エコーから作成される。本発明方法には、例
えば、肋骨などの狭い音響窓を通しての画像処理時に作
成される画像などの、超音波画像中の近接領域または多
経路散乱を減少するための高調波エコーの使用が含まれ
る。本発明のさらなる特徴には、高調波と基本周波数エ
コーを共通画像中にブレンドしての雑音の減少、相当な
深さでの画像処理、そして深さ依存減衰効果の克服があ
る。
[0006] A further feature of the present invention is that a partially decorrelated component of the received harmonic echo is created and used to remove virtual images from the harmonic image, thereby providing an image of the endocardium, such as an endocardial image. The purpose is to provide a clearly identifiable image. In a preferred embodiment, partially decorrelated components are created from harmonic echoes in different passbands. The method of the invention involves the use of harmonic echoes to reduce proximity or multipath scatter in ultrasound images, for example, images created during image processing through narrow acoustic windows, such as ribs. . Additional features of the invention include blending harmonics and fundamental frequency echoes into a common image to reduce noise, image processing at significant depths, and overcome depth-dependent attenuation effects.

【0007】図1は、本発明の超音波診断画像処理装置
をブロックダイヤグラムにより説明している。図2、
3、4、および5は、超音波画像処理用途に有益に適用
可能な高調波エコーのいくつかの特性を説明する。そし
て、図6および7は、図1の例の挙動を説明するのに使
用された通過帯域特性曲線である。図8は、本発明例の
典型的な基本および高調波周波数通過帯域を説明する。
図9は、図1の例における使用に適当なFIRフィルタ
構造を説明する。図10は、本発明好適例の一部のブロ
ックダイヤグラムによる説明である。図11は、図10
の例の正規化段階の操作を説明する。図12は、図10
の例のフィルタで使われた乗算器累算器の1つのブロッ
クダイヤグラムである。図13は、図10の例の典型的
な基本および高調波周波数通過帯域を説明する。図14
は、1つの超音波画像への基本および高調波信号成分の
ブレンドを説明する。そして、図15は、ブレンドされ
た画像形成に使用された時間変化フィルタの通過帯域を
説明する。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to the present invention. FIG.
3, 4, and 5 describe some properties of harmonic echoes that can be beneficially applied to ultrasound imaging applications. 6 and 7 are passband characteristic curves used to describe the behavior of the example of FIG. FIG. 8 illustrates typical basic and harmonic frequency passbands of the inventive example.
FIG. 9 illustrates an FIR filter structure suitable for use in the example of FIG. FIG. 10 is a block diagram of a preferred embodiment of the present invention. FIG.
The operation of the normalization stage of the example will be described. FIG.
6 is a block diagram of one of the multiplier accumulators used in the example filter. FIG. 13 illustrates typical basic and harmonic frequency passbands for the example of FIG. FIG.
Describes the blending of basic and harmonic signal components into one ultrasound image. FIG. 15 illustrates the passband of the time-varying filter used for forming the blended image.

【0008】[0008]

【発明の実施の態様】最初に図1を参照すると、本発明
により構成された超音波診断画像処理装置が、ブロック
ダイヤグラム方式で示されている。中央制御器120
は、発信周波数制御117に命令し、所望の発信周波数
帯域を発信させる。発信周波数帯域の変数、ftr、は、
発信周波数制御117に送られ、超音波プローブ110
の変換器112に、基本周波数帯域の超音波を発信させ
る。構成例においては、ほぼ1.67MHzの中心周波
数を持つ周波数帯域が、発信される。これは、通常2.
5MHzからそれ以上の範囲であった従来の発信画像処
理周波数よりも低い。しかしながら、3あるいは5MH
zの典型的な発信周波数の使用は、6および10MHz
の高調波を作成する。高周波数は、低周数よりも身体を
通る間により大きく減衰されるので、これらの高周波数
の高調波は、それらがプローブに戻る間に、相当な減衰
を経験するであろう。高調波信号は発信波が組織中を進
行する間に発生するので、変換器からの往復による減衰
を経験する基本周波数信号が減衰するほどは衰退しない
のではあるが、これが侵入深さを減じ、そしてより大き
な画像処理深さでの画像の質を劣化させる。この問題を
克服するために、説明例における中心発信周波数は、5
MHz 以下、好ましくは2.5MHz以下であり、これ
によって深さ依存減衰の影響を受けにくい、より低い周
波数の高調波を形成させ、そしてより深い場所での高調
波画像処理を可能とする。1.67MHzの発信基本周
波数は、説明例において、3.34MHzの第二高調波
の戻り信号を作成する。勿論、希望する侵入深さ、変換
器および超音波装置の感度に十分な考慮を払うことによ
り、いかなる周波数の超音波でも使用することができる
ことは理解されるであろう。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring first to FIG. 1, an ultrasonic diagnostic imaging apparatus constructed in accordance with the present invention is shown in block diagram form. Central controller 120
Commands the transmission frequency control 117 to transmit a desired transmission frequency band. The variable of the transmission frequency band, f tr , is
The signal is sent to the transmission frequency control 117 and the ultrasonic probe 110
Of the transmitter 112 emits an ultrasonic wave in the fundamental frequency band. In the configuration example, a frequency band having a center frequency of approximately 1.67 MHz is transmitted. This is usually 2.
It is lower than the conventional outgoing image processing frequency, which was in the range of 5 MHz or more. However, 3 or 5 MH
The use of typical transmission frequencies of z is 6 and 10 MHz
Create harmonics of Because high frequencies are attenuated more during passage through the body than low frequencies, these high frequency harmonics will experience significant attenuation as they return to the probe. Since the harmonic signal is generated while the transmitted wave travels through the tissue, it does not decay as much as the fundamental frequency signal, which experiences attenuation due to round trip from the transducer, but this reduces the penetration depth, And it degrades image quality at larger image processing depths. To overcome this problem, the center oscillation frequency in the example described is 5
MHz or less, preferably 2.5 MHz or less, which allows lower frequency harmonics to be formed that are less susceptible to depth-dependent attenuation, and allows deeper harmonic imaging. The transmit fundamental frequency of 1.67 MHz creates a return signal of the second harmonic of 3.34 MHz in the example described. Of course, it will be appreciated that ultrasound of any frequency can be used, with due consideration of the desired penetration depth, transducer and sensitivity of the ultrasound device.

【0009】プローブ110のアレー変換器112は、
超音波エネルギーを発信し、この発信に応答して戻った
エコーを受信する。変換器の応答特性は、一つは基本発
信周波数周辺、もう一つは受信通過帯域における高調波
周波数付近のものという、2つの通過帯域を示す。高調
波画像処理のためには、発信基本周波数および受信高調
波通過帯域の両方を含む通過帯域を持つ広帯域変換器が
好ましい。変換器は、図6に示すような応答特性を示す
ように製造され調整され、そこでは応答特性曲線の低い
方のこぶ60は、発信基本周波数fr付近に中心があ
り、そして高い方のこぶ62は、応答通過帯域の受信高
調波周波数fr付近に中心がある。しかしながら、単一
主要特性曲線64は、プローブを、高調波画像処理およ
び従来の広帯域画像処理の両方に適することを可能にす
るので、図7の変換器応答特性曲線の方が好ましい。特
性曲線64は、発信基本周波数ftを包含し、そして周
波数fLとfcの間に含まれ、そして周波数frの付近に
中心がある高調波の受信通過帯域をも包含する。上述し
たように、1.67MHzの低い基本発信周波数は、3.
34MHzの周波数の高調波の戻りエコー信号を形成す
る。おおよそ2MHzの応答特性曲線64は、これらの
基本および高調波周波数にとって適当である。
The array converter 112 of the probe 110
Transmits ultrasonic energy and receives echoes returned in response to the transmission. The response characteristics of the converter show two passbands, one around the fundamental oscillation frequency and one near the harmonic frequency in the reception passband. For harmonic image processing, a broadband converter having a passband that includes both the transmit fundamental frequency and the receive harmonic passband is preferred. Converter is adjusted manufactured to exhibit response characteristics as shown in FIG. 6, there kelp 60 having a lower response characteristic curve is is centered around outgoing fundamental frequency f r, and higher kelp 62 is centered around the reception harmonic frequency f r of the response passband. However, the transducer response curve of FIG. 7 is preferred, since a single primary characteristic curve 64 allows the probe to be suitable for both harmonic imaging and conventional broadband imaging. Characteristic curve 64 includes encompasses outgoing fundamental frequency f t, and included between the frequency f L and f c, and also the reception passband of harmonics centered around the frequency f r. As mentioned above, the low fundamental oscillation frequency of 1.67 MHz is 3.
A return echo signal of a harmonic having a frequency of 34 MHz is formed. A response characteristic 64 of approximately 2 MHz is appropriate for these fundamental and harmonic frequencies.

【0010】身体の組織および細胞は進行中に発信され
た基本周波数信号を変化させ、そして、戻りエコーは、
本来発信された基本周波数の高調波成分を含む。図1に
おいて、これらのエコーは、変換器アレー112により
受信され、T/Rスイッチ114を通じて転送され、そし
てアナログ・ディジタル変換器115によってディジタ
ル化される。A/Dコンバーター115のサンプリング周
波数fsは、中央制御器によって制御される。サンプリ
ング理論によって示された望ましいサンプリング速度(r
ate)は、受信通過帯域の最も高い周波数fcの少なくと
も2倍であって、先の例における周波数においては、少
なくとも8MHz程度となる。最小限要求されるものよ
りも高いサンプリング速度も好ましい。
[0010] Tissues and cells of the body alter the fundamental frequency signal emitted during the course of the process, and the return echo
It contains harmonic components of the fundamental frequency originally transmitted. In FIG. 1, these echoes are received by a converter array 112, transferred through a T / R switch 114, and digitized by an analog-to-digital converter 115. The sampling frequency f s of the A / D converter 115 is controlled by a central controller. The desired sampling rate (r
ate) is at least twice the highest frequency f c of the received passband, in the frequency in the previous example, the at least 8MHz about. Sampling rates higher than the minimum required are also preferred.

【0011】個々の変換器素子からのエコー信号試料
は、遅延され、ビーム形成器116によって合計され
て、位相のそろった(coherent)エコー信号を形成する。
位相のそろったディジタルエコー信号は次いで、ディジ
タルフィルタ118によってろ過される。この例におい
て、発信周波数ftは、受信器に関係が無く、従って受
信器は、発信された帯域と違う周波数帯域を自由に受信
することができる。ディジタルフィルタ118は、図7
の周波数fLとfcで区切られた通過帯域中の信号を帯域
通過ろ過し、そしてまた、周波数帯域をより低いもしく
はベース帯域周波数範囲に移動することができる。ディ
ジタルフィルタは、上記の例において、1MHz通過帯
域を有し、そして3.34MHzの中心周波数のフィル
タとすることができる。 好ましいディジタルフィルタ
は、図9に示すような、一連の乗算器70-73と累算
器80-83である。この配置は、中央制御器120に
よって制御され、ディジタルフィルタの特性曲線を制御
する乗数の重み付けとデシメーション(decimation)の
制御を行う。好ましくは、この配置は、有限インパルス
応答(FIR)フィルタとして働くよう制御され、フィル
タリングとデシメーションの両方を実施する。例えば、
第一段階出力1のみが、4:1デシメーション割合の4
タップFIRフィルタとして働くよう制御することがで
きる。時間的に不連続なエコー試料Sが第一段階の乗算
器70に転送される。試料Sが転送されると、それらに
中央制御器120によって与えられた重みが乗算され
る。これらの積のそれぞれは、4個のこのような積が累
積(加算)されるまで、累算器80に保存される。次に
出力信号が、第一段階出力1で作成される。累積された
合計は4つの重み付けされた試料からなるので、この出
力信号は、4タップFIRフィルタによってろ過され
る。4試料分の時間が出力信号を作成するのに必要なの
で、4:1デシメーション比が実現する。1つの出力信
号が、4つの入力試料毎に形成される。累算器は清算さ
れ、このプロセスが繰り返される。デシメーション比が
高く(出力信号間の間隔が長く)なると、フィルタの有効
なタップ数は多くなることが分る。
The echo signal samples from the individual transducer elements are delayed and summed by beamformer 116 to form a coherent echo signal.
The in-phase digital echo signal is then filtered by digital filter 118. In this example, the transmission frequency ft is independent of the receiver, so that the receiver is free to receive a frequency band different from the transmitted band. The digital filter 118 corresponds to FIG.
Can be bandpass filtered frequency f L and the signal in the pass band separated by f c of, and also to move the frequency band to a lower or baseband frequency range. The digital filter in the above example has a 1 MHz passband and may be a filter with a center frequency of 3.34 MHz. The preferred digital filter is a series of multipliers 70-73 and accumulators 80-83, as shown in FIG. This arrangement is controlled by the central controller 120 and provides multiplier weighting and decimation control for controlling the characteristic curve of the digital filter. Preferably, this arrangement is controlled to act as a finite impulse response (FIR) filter, performing both filtering and decimation. For example,
Only the first stage output 1 has a 4: 1 decimation ratio of 4
It can be controlled to work as a tap FIR filter. The temporally discontinuous echo sample S is transferred to the multiplier 70 in the first stage. As the samples S are transferred, they are multiplied by the weight given by the central controller 120. Each of these products is stored in accumulator 80 until four such products are accumulated (added). Next, an output signal is created at the first stage output 1. Since the accumulated sum consists of four weighted samples, this output signal is filtered by a 4-tap FIR filter. Since a time for four samples is required to generate an output signal, a 4: 1 decimation ratio is realized. One output signal is formed for every four input samples. The accumulator is cleared and the process is repeated. It can be seen that the higher the decimation ratio (the longer the interval between output signals), the greater the number of effective taps of the filter.

【0012】必要に応じ、時間分割された試料は、遅延
要素τによって遅延され、4つの乗算器70−73に適
用され、乗算され、そして累算器80−83に累積され
る。それぞれの累算器が2つの積を累積した後、4つの
出力信号は、一つの出力信号に結合される。即ちフィル
タは、2:1デシメーション比を有する8タップフィル
タとして動作している。デシメーションなしならばこの
配置は、4タップFIRフィルタとして動作することが
できる。フィルタはまた、エコー信号を全ての乗算器に
同時に転送することにより、そして重み付け係数を選択
的に時間順にすることにより動作させることもできる。
中央制御器の制御下で、フィルタの重み付けとデシメー
ション比のプログラミングにより、フィルタ特性曲線の
全範囲が可能である。ディジタルフィルタの使用は、異
なるフィルタ特性曲線を提供するよう、す速く容易に変
化が可能であるという利点がある。ディジタルフィルタ
は、まず受信基本周波数を通過させ、次に高調波周波数
を通過させるようにプログラムすることができる。従っ
て、ディジタルフィルタは、基本そして高調波ディジタ
ル信号の画像または走査線を交互に作成するように操作
することができ、信号処理の間にフィルタ係数を単に変
化させることによって、時間交互配置されたシーケンス
で異なる高調波の走査線を交互に作成するように動作さ
せることができる。
If desired, the time-divided samples are delayed by a delay element τ, applied to four multipliers 70-73, multiplied, and accumulated in accumulators 80-83. After each accumulator accumulates the two products, the four output signals are combined into one output signal. That is, the filter operates as an 8-tap filter having a 2: 1 decimation ratio. Without decimation, this arrangement can operate as a 4-tap FIR filter. The filter can also be operated by transferring the echo signal to all multipliers simultaneously and by selectively weighing the coefficients in time.
Under the control of the central controller, the entire range of the filter characteristic curve is possible by programming the filter weights and the decimation ratio. The use of digital filters has the advantage that it can be changed quickly and easily to provide different filter characteristic curves. The digital filter can be programmed to first pass the received fundamental frequency and then pass the harmonic frequencies. Thus, the digital filter can be operated to alternately create images or scan lines of the fundamental and harmonic digital signals, and the time interleaved sequence is simply changed by the filter coefficients during signal processing. Can be operated to alternately generate scanning lines of different harmonics.

【0013】図1に戻って、基本周波数でない周波数の
みを画像処理するために、ディジタルフィルタ118を
中央制御器120によって制御し、基本周波数を除外し
て、高調波周波数のエコー信号を通過させて処理する。
組織からの高調波エコー信号は、ディスプレイ50で二
次元超音波画像として表示するために、Bモードプロセ
ッサ37またはコントラスト信号検知器128のいずれ
かによって検知され、処理される。ディジタルフィルタ
118からのろ過されたエコー信号は、従来のドップラ
ー処理のためにドップラープロセッサ130にも転送さ
れ、速度およびパワードップラー信号を形成する。これ
らのプロセッサの出力は、三次元画像作成のために3D
画像作成プロセッサ162に転送され、それらは3D画
像メモリ164に保存される。これらの三次元表現は、
米国特許[出願シリアル番号08/638,710]、およ
び米国特許5,474,073および5,485,842に
記載されたようにして実施することができ、後の2つの
特許は三次元パワードップラー超音波画像処理技術を説
明している。コントラスト信号検知器128、プロセッ
サ37および130からの信号、および三次元画像信号
は、ビデオプロセッサ140に転送され、そこで信号
は、使用者が選択した指示に従って、画像表示50上に
二次元あるいは三次元表示用に選択される。
Returning to FIG. 1, the digital filter 118 is controlled by the central controller 120 so that only the non-fundamental frequencies are image-processed. To process.
Harmonic echo signals from the tissue are detected and processed by either the B-mode processor 37 or the contrast signal detector 128 for display on the display 50 as a two-dimensional ultrasound image. The filtered echo signal from digital filter 118 is also forwarded to Doppler processor 130 for conventional Doppler processing to form a velocity and power Doppler signal. The output of these processors is 3D for 3D image creation.
Transferred to image creation processor 162, which stores them in 3D image memory 164. These three-dimensional representations are
It can be implemented as described in US Patent Application Serial No. 08 / 638,710, and US Patent Nos. 5,474,073 and 5,485,842, the latter two patents being three-dimensional power Doppler Describes an ultrasound image processing technique. The signals from the contrast signal detector 128, the processors 37 and 130, and the three-dimensional image signal are transferred to a video processor 140, where the signals are displayed on the image display 50 in two or three dimensions according to the instructions selected by the user. Selected for display.

【0014】組織および血液の高調波画像処理は、超音
波画像中の近接領域の散乱を減少させうることが見出さ
れた。組織の高調波応答効果は、発信波のエネルギー準
位に依存すると信じられている。より深い場所に焦点を
合わせられたアレー変換器の近くに、発信波成分は焦点
を結ばず、近接領域組織で検知可能な高調波応答を発生
させるにはエネルギーは不十分となる。しかし、発信波
が身体への侵入を続けるので、超音波成分が焦点が合い
始めるにつれて、より高強度のエネルギーが高調波効果
を発生させる。近接および遠隔の両方の領域が、基本周
波数応答を返す一方、これらの信号からの散乱は、高調
波周波数帯域に設定されているディジタルフィルタ11
8の通過帯域によって削除される。組織からの高調波応
答が次いで、検知され、表示されるが,一方で近接領域
基本周波数応答からの散乱は、表示画像から削除され
る。
It has been found that harmonic imaging of tissue and blood can reduce the scattering of nearby areas in ultrasound images. It is believed that the harmonic response effect of the tissue depends on the energy level of the transmitted wave. Close to the array transducer, which is focused deeper, the transmitted wave component is not focused, and there is insufficient energy to produce a detectable harmonic response in the adjacent area tissue. However, as the transmitted wave continues to penetrate the body, higher intensity energy produces harmonic effects as the ultrasound components begin to focus. While both the near and distant regions return a fundamental frequency response, the scatter from these signals is reduced by the digital filter 11 set in the harmonic frequency band.
8 passbands. Harmonic responses from the tissue are then detected and displayed, while scatter from the near-field fundamental frequency response is eliminated from the displayed image.

【0015】図2、3、4および5は、超音波画像処理
に有益に使用することができる高調波戻り信号のいくつ
かの特性を説明する。これらの特性と、それらの相互作
用のいくつかは、まだ科学者の間で充分にそして一般に
理解されていないで、まだ研究および議論の対象である
と考えられる。図2は、変換器アレー112によって受
信された基本周波数と高調波信号の空間的応答、特に主
ローブおよびサイドローブを説明する。この例におい
て、アレーは、心臓などの、肋骨の後ろの身体領域を画
像処理するように指示されており、そして主ローブは、
肋骨10と10’の間に広がって見えている。肋骨の上
に横たわっているのは、皮膚と肋骨との間の脂肪層など
の組織境界12である。図は、基本信号FL1の主ロー
ブを示し、そして主ローブの両側にはサイドローブ F
L2FL3がある。図はまた、基本周波数の高調波の主
ローブHL1および高調波主ローブのサイドローブHL
2およびHL3を示す。
FIGS. 2, 3, 4 and 5 illustrate some characteristics of harmonic return signals that can be beneficially used in ultrasound imaging. These properties, and some of their interactions, are not yet fully and generally understood among scientists and are still considered for study and discussion. FIG. 2 illustrates the spatial response of the fundamental and harmonic signals received by the transducer array 112, particularly the main and side lobes. In this example, the array is instructed to image a body area behind the ribs, such as the heart, and the main lobe is
It is visible extending between ribs 10 and 10 '. Overlying the ribs are tissue boundaries 12, such as the fat layer between the skin and the ribs. The figure shows the main lobe of the basic signal FL1, and the side lobes F on both sides of the main lobe.
There is L2FL3. The figure also shows the main lobe HL1 of the harmonic of the fundamental frequency and the side lobe HL of the harmonic main lobe.
2 and HL3 are shown.

【0016】この例において、基本エコーの主ローブ
は、肋骨10,10’の部分を包含するほど、大きく広
がっていることが分る。それゆえに、基本周波数の音響
エネルギーは、矢印9によって示されたように、変換器
112に反射して戻る。一方この反射のエネルギーのい
くらかは、変換器に戻り、直接受信されるが、この例に
おいて、反射エネルギーのいくらかは矢印9’に示され
るように、組織境界12によって再度反射される。この
第2のエネルギー反射は、他の肋骨10’に達し、そこ
で矢印9"に示されるように再度反射し、変換器112
に戻り、受信される。
In this example, it can be seen that the main lobe of the basic echo is so large that it covers the ribs 10, 10 '. Therefore, the acoustic energy at the fundamental frequency reflects back to transducer 112, as indicated by arrow 9. On the other hand, some of the energy of this reflection returns to the transducer and is received directly, but in this example, some of the reflected energy is reflected back by the tissue boundary 12, as shown by arrow 9 '. This second energy reflection reaches another rib 10 ', where it reflects again, as shown by arrow 9 ", and
Return to and be received.

【0017】この画像処理手法の意図は、肋骨の後ろの
心臓を映像化することにあるので、肋骨によって反射さ
れたこれらのエコーは、超音波画像を汚染する不要の虚
像である。矢印9,9'9"の経路をたどるエコーなど、
変換器に達する前に、何回も反射された不要のエコー
は、多経路虚像(multipath artifact)と呼ばれる。同時
にこれらの虚像は、画像「散乱」と呼ばれ、近接領域
を、ある場合には全画像を不明瞭にしてしまう。この近
接領域の曇りあるいは散乱は、変換器の近くの注目して
いる構造を不明瞭にする場合がある。さらに、多経路虚
像は、これらの虚像がたどる長々とした多数の経路のた
めにより深い部分の画像中に再生成され、より深い場所
の関心ある領域に雑音を生じさせ、不明瞭にする場合が
ある。しかし、超音波画像を作成するのに、高調波戻り
信号のみを用いる場合には、この基本周波数からの散乱
はろ過され、除去される。受信高調波エコーの主ローブ
HL1は、基本周波数のローブよりも狭いので、この例
において、肋骨10,10'の間を、それらと交差するこ
となしに通過する。 肋骨からの高調波の戻りはなく、
肋骨からのいかなる多経路虚像もない。従って、高調波
画像は、この例において特に近接領域で、基本周波数画
像よりも際だって散乱のないまた曇りのない画像とな
る。
Since the intent of this image processing technique is to image the heart behind the ribs, these echoes reflected by the ribs are unwanted virtual images that contaminate the ultrasound image. Echo following the path of arrow 9, 9'9 "
Unwanted echoes that are reflected many times before reaching the transducer are called multipath artifacts. At the same time, these virtual images are called image "scattering" and obscure the nearby areas, and in some cases the entire image. This haze or scattering of the proximity region may obscure the structure of interest near the transducer. In addition, multipath virtual images may be regenerated in deeper images due to the lengthy multiple paths that these virtual images follow, causing noise and obscuring deeper regions of interest. There is. However, if only the harmonic return signal is used to create the ultrasound image, the scatter from this fundamental frequency will be filtered out. Since the main lobe HL1 of the received harmonic echo is narrower than the lobe of the fundamental frequency, in this example, it passes between the ribs 10, 10 'without crossing them. There is no return of harmonics from the ribs,
There are no multipath virtual images from the ribs. Thus, the harmonic image is an image that is significantly less scattered and less fogged than the fundamental frequency image, especially in the vicinity, in this example.

【0018】図3は、基本周波数および高調波の戻りの
両方の主ローブが肋骨と交差せず、図2で議論した問題
が発生しない第二の例を示す。しかしこの例において、
肋骨10、10'は、皮膚表面および変換器112に、
より近い。主ローブは肋骨と交差しないが、基本周波数
のサイドローブ FL2は肋骨に達し、サイドローブエ
ネルギーを、反射経路9に示すように、反射し変換器に
戻す。再度これが基本周波数画像に散乱を生じさせる。
しかし受信高調波エネルギーの、より小さくより狭いサ
イドローブHL2は、肋骨に達しない。再度、高調波画
像は、基本周波数画像に比べて少ない散乱で表示され
る。
FIG. 3 shows a second example in which the main lobes of both the fundamental frequency and the return of the harmonics do not intersect the ribs and do not suffer from the problems discussed in FIG. But in this example,
Ribs 10, 10 'are applied to the skin surface and transducer 112,
Closer. The main lobe does not cross the ribs, but the fundamental frequency side lobe FL2 reaches the ribs and reflects the side lobe energy back to the transducer, as shown in reflection path 9. Again, this causes scattering in the fundamental frequency image.
However, the smaller and narrower sidelobe HL2 of the received harmonic energy does not reach the ribs. Again, the harmonic image is displayed with less scattering than the fundamental frequency image.

【0019】図4は、図2および3のローブを横切る、
即ち変換器の軸を横断する、透視図中の基本周波数およ
び高調波のビームパターンを説明する。この図は、基本
周波数と第二高調波ビーム形状の相対的な振幅応答を説
明する。音響ビームの基本成分の主ローブ(FL1)と第
一サイドローブ (FL2)の間の動的応答DRF、およ
び第二高調波成分の主ローブ( HL1)と第一サイドロ
ーブ ( HL2)との間の動的応答DRHを説明してい
る。もし主ローブによる応答を、所望の信号応答とみな
し、サイドローブによる応答を散乱あるいはノイズとす
るならば、高調波の信号対ノイズ比の方が基本周波数の
ものよりも大きい。即ち、同じ発信の対応する基本周波
数画像中よりも、高調波画像中の方が相対的にサイドロ
ーブ散乱は小さい、あるいは DRH>DRF であ
る。
FIG. 4 traverses the lobes of FIGS. 2 and 3,
That is, the fundamental frequency and harmonic beam patterns in the perspective view, crossing the axis of the transducer, will be described. This figure illustrates the relative amplitude response of the fundamental frequency and the second harmonic beam shape. Dynamic response DRF between the main lobe (FL1) of the fundamental component of the acoustic beam and the first side lobe (FL2), and between the main lobe (HL1) and the first side lobe (HL2) of the second harmonic component Is described. If the response due to the main lobe is regarded as the desired signal response and the response due to the side lobes is scattered or noise, the signal to noise ratio of the harmonics is greater than that of the fundamental frequency. That is, the side lobe scattering is relatively smaller in the harmonic image than in the corresponding fundamental frequency image of the same transmission, or DRH> DRF.

【0020】図5は、基本および高調波信号の特性の別
の比較を説明しており、それは基本および第二高調波の
周波数における身体中の、より深い場所Zから出るエネ
ルギー(音響圧力Pの単位で)の相対的な量である。Fun
d.で表示された曲線は、基本周波数における進行した
音響エネルギーが増強(buildup)されたことを示す。曲
線はアレー変換器の焦点で頂点に達することが分るが、
焦点領域の前の浅い部分に、感知されるほどの量の基本
エネルギーがそれでもなお存在することが分る。比較す
ると、これらの浅い領域に進行した高調波周波数では、
相対的にずっと小さいエネルギーと小さいエネルギー増
強が存在する。従って、多経路反響および他の異常に使
用されたエネルギーが小さいので、同じ発信からの基本
周波数エコーの戻りの画像処理よりも、高調波の画像処
理の方が、近接領域散乱は小さい。
FIG. 5 illustrates another comparison of the characteristics of the fundamental and harmonic signals, which show the energy exiting from a deeper location Z in the body at the fundamental and second harmonic frequencies (the acoustic pressure P). (In units). Fun
d. The curve labeled with indicates that the advanced acoustic energy at the fundamental frequency has been built up. You can see that the curve peaks at the focus of the array transducer,
It can be seen that there is still a perceptible amount of fundamental energy in the shallow part before the focal region. By comparison, at these harmonic frequencies that proceed to these shallow regions,
There is a relatively much smaller energy and a smaller energy boost. Thus, near-field scattering is less with harmonic imaging than with return imaging of the fundamental frequency echo from the same transmission, since less energy was used for multipath echoes and other anomalies.

【0021】図8が1.67MHzの音波の4サイクル
の発信信号における本発明の典型的な図1の例のディジ
タルフィルタおよび受信信号帯域を説明する。多数サイ
クル発信は、発信信号の帯域幅を狭くする;サイクルの
数が多いほど、帯域幅は狭くなる。この発信に応答し
て、変換器112は、帯域幅90で基本信号を受信し、
それは1.67MHzの発信周波数で頂点に達するのが
分る。基本周波数帯域が低下するにつれて、高調波帯域
92が立ち上がり、3.34MHzの高調波周波数で再
びピークを示すのが分る。受信信号は、通過帯域特性曲
線94でディジタルフィルタに転送され、それは3.3
4MHzの高調波周波数の周辺に中心があるのが分る。
図8が示すように、この通過帯域は本質的に、高調波信
号をさらなる処理と画像形成のために通過させる一方、
基本周波数の信号を抑制する。このようにして心臓を画
像処理するとき、心臓の心臓内組織の高調波応答は、非
常に実質があり、そして心臓の高調波組織画像は明瞭に
識別された心臓内の境界を示すことが見出された。
FIG. 8 illustrates the digital filter and received signal bandwidth of the exemplary FIG. 1 example of the present invention for a transmitted signal of four cycles of a 1.67 MHz sound wave. Multi-cycle transmission reduces the bandwidth of the transmitted signal; the more cycles, the lower the bandwidth. In response to this transmission, converter 112 receives the basic signal in bandwidth 90,
It can be seen that it culminates at a transmission frequency of 1.67 MHz. It can be seen that as the fundamental frequency band decreases, the harmonic band 92 rises and peaks again at a harmonic frequency of 3.34 MHz. The received signal is transferred to the digital filter with a passband characteristic curve 94, which is 3.3
It can be seen that there is a center around the 4 MHz harmonic frequency.
As FIG. 8 shows, this pass band essentially passes harmonic signals for further processing and imaging, while
Suppress fundamental frequency signals. When imaging the heart in this manner, it can be seen that the harmonic response of the heart's intracardiac tissue is very substantial, and that the harmonic tissue image of the heart shows clearly identified boundaries in the heart. Was issued.

【0022】広帯域信号中の基本周波数を分離し高調波
周波数のみを残すなど、受信エコー情報から高調波信号
を分離抽出するのに、ろ過以外の他の信号処理技術を用
いることもできる。例えば、米国特許[出願SN08/7
28,318]は、2パルス技術を開示し、これにより、
それぞれの走査線に、急速に連続して反対位相の連続基
本周波数パルスが照射される。結果として生じるエコー
が2つのパルスから受信され、空間基準で結合されると
き、基本周波数は除去され、そして非線型のあるいは高
調波周波数が残る。従って、高調波周波数は、フィルタ
回路の必要なしで広帯域エコー信号から分離される。
To separate and extract the harmonic signal from the received echo information, for example, by separating the fundamental frequency in the broadband signal and leaving only the harmonic frequency, other signal processing techniques other than filtering can be used. For example, U.S. Pat.
28,318] discloses a two-pulse technique, whereby
Each scan line is illuminated with a continuous fundamental frequency pulse of rapid succession in opposite phase. When the resulting echoes are received from two pulses and combined on a spatial basis, the fundamental frequency is removed and the non-linear or harmonic frequencies remain. Thus, the harmonic frequencies are separated from the broadband echo signal without the need for a filter circuit.

【0023】図10は本発明の好適例の一部、ビーム形
成器出力から画像表示装置までを、ブロックダイヤグラ
ムにより示している。この例は、組織および血流の高調
波画像を作成するばかりでなく、病状の画像化が困難な
患者を画像処理するときに生じる従来の画像処理装置の
信号脱落の欠点をも克服する。その上、この例において
は、スペックルとして知られている位相のそろった超音
波画像の虚像を減少させる。図10において、説明例の
プロセッサが完全にディジタルなので、ブロックダイヤ
グラムのブロックに接続する全ての信号およびデータ・
ラインは、多導体ディジタルデータ経路を表している。
ビーム形成器116からの走査線エコーデータは、並列
で図10において説明したプロセッサの2つのチャネル
30a、30bに送られ、その一つが高周波数チャネ
ル、そしてもう一方が低周波数チャネルである。プロセ
ッサのそれぞれのチャネルは、正規化(normalization)
段階32,132を有し、走査線データにそれぞれの試
料毎にスケール因子を積算し、それぞれの試料が戻る身
体の深さによって異なる利得あるいは減衰を形成する。
各チャネルのスケール因子は、好適例においてはディジ
タルメモリである係数回路32、132により作成され
るか、保存されていた正規化係数により与えられる。積
算係数は、一連の走査線エコーに沿って変化するので、
深さ依存利得あるいは減衰が作成される。
FIG. 10 is a block diagram showing a part of the preferred embodiment of the present invention, from the output of the beam former to the image display device. This example not only produces harmonic images of tissue and blood flow, but also overcomes the disadvantages of signal dropout of conventional imaging devices that occur when imaging patients who have difficulty imaging a medical condition. Moreover, in this example, the virtual image of the in-phase ultrasound image, known as speckle, is reduced. In FIG. 10, all the signals and data connected to the blocks of the block diagram are
The lines represent a multi-conductor digital data path.
Scan line echo data from beamformer 116 is sent in parallel to two channels 30a, 30b of the processor described in FIG. 10, one for the high frequency channel and the other for the low frequency channel. Each channel of the processor is normalized
Steps 32 and 132 are included to integrate the scan line data with a scale factor for each sample to form a different gain or attenuation depending on the depth of the body to which each sample returns.
The scale factor for each channel is provided by the normalized coefficients created or stored by coefficient circuits 32, 132, which are preferably digital memories. Since the integration factor varies along a series of scan line echoes,
A depth dependent gain or attenuation is created.

【0024】正規化段階の機能は、2つある。一つは、
走査深さにより拡張される変換器開口の効果を補償する
ことである。増加する数の変換器からの信号が、深さが
増加すると共に使われるので、合計されたビーム形成さ
れた信号の大きさは、増加する。この増加はビーム形成
プロセスに、回路が加えられる比率と比例する正規化段
階における利得の減少(減衰の増大)によって相殺され、
結果として生じるエコーシーケンスは、変化する開口に
よって影響されないこととなる。
There are two functions in the normalization stage. one,
It is to compensate for the effect of the transducer aperture which is extended by the scanning depth. As the signal from an increasing number of transducers is used with increasing depth, the magnitude of the summed beamformed signal increases. This increase is offset by a decrease in gain (increase in attenuation) in the normalization stage, which is proportional to the rate at which circuits are added to the beamforming process,
The resulting echo sequence will not be affected by the changing aperture.

【0025】正規化段階の第2の機能は、2つのチャネ
ル30a、30bの名目(nominal)信号振幅を等しくする
ことである。2つのチャネルの通過帯域の名目信号振幅
は、好ましくは等しく、通過帯域が合計され全高調波通
過帯域が作成された後に、当初の相対的信号レベルが保
たれる。しかし超音波信号には、周波数によって変化す
る深さ依存減衰があるので、高周波数信号は低周波数よ
りも深さによる減衰が大きい。この深さ依存減衰を考慮
して、正規化段階の係数は、深さと共に増加する信号利
得を与える。2つのチャネルが異なる周波数通過帯域を
使うので、2つのチャネルの深さ依存利得は互いに相違
する。特に、高周波数通過帯域チャネル用の利得増加の
割合は、低周波数通過帯域チャネルのものよりも大き
い。これを図11で説明するが、説明のために、2つの
成分に分けられた、高周波数通過帯域チャネルの正規化
利得特性曲線が示されている。深さ依存特性曲線200
は、チャネルにおける増加開口の効果を相殺し、そして
深さ依存特性曲線202は、深さ依存信号減衰を補償す
る。低周波数通過帯域チャネルも、深さ依存利得特性を
有するが、より低い周波数の異なる減衰割合のために異
なる特性曲線202となる。高周波数通過帯域チャネル
は、より高い周波数によるより急速な減衰割合のため
に、同様の、しかしより急速に増加する深さ依存利得特
性曲線を有する。それぞれの深さ依存利得特性曲線20
2が、そのチャネルが使用する特定の周波数通過帯域用
の深さ依存利得効果を相殺するように選択される。
The second function of the normalization stage is to equalize the nominal signal amplitude of the two channels 30a, 30b. The nominal signal amplitudes of the passbands of the two channels are preferably equal, and the original relative signal levels are maintained after the passbands are summed to create the total harmonic passband. However, since ultrasonic signals have depth-dependent attenuation that changes with frequency, high-frequency signals have greater attenuation by depth than low-frequency signals. In view of this depth-dependent attenuation, the coefficients of the normalization stage provide a signal gain that increases with depth. Since the two channels use different frequency passbands, the depth-dependent gains of the two channels are different from each other. In particular, the rate of gain increase for the high frequency passband channel is greater than for the low frequency passband channel. This will be described with reference to FIG. 11. For the sake of description, a normalized gain characteristic curve of a high-frequency passband channel divided into two components is shown. Depth dependent characteristic curve 200
Cancels the effect of the increased aperture in the channel, and the depth-dependent characteristic curve 202 compensates for the depth-dependent signal attenuation. The low frequency passband channel also has a depth dependent gain characteristic, but results in a different characteristic curve 202 due to the different attenuation rates of the lower frequencies. The high frequency passband channel has a similar, but more rapidly increasing, depth dependent gain characteristic curve due to the faster rate of attenuation by higher frequencies. Each depth-dependent gain characteristic curve 20
2 is selected to offset the depth-dependent gain effect for the particular frequency passband used by the channel.

【0026】好適例において、係数回路の係数は、2つ
の特性曲線200,202を組み合わせた利得または減
衰特性曲線を適用する。好ましくは、係数メモリ32,
132は、走査ヘッド特性、あるいは処理される信号の
種類(2D、あるいはドップラー)に適合するように、メ
モリアドレッシングと共に変化する多結合利得曲線を記
憶する。利得変化の割合は、係数がそれぞれの正規化段
階30,130の乗算器のために変化する割合によって
制御することができる。
In a preferred embodiment, the coefficients of the coefficient circuit apply a gain or attenuation characteristic curve combining the two characteristic curves 200,202. Preferably, the coefficient memory 32,
132 stores a multi-coupling gain curve that changes with memory addressing to match scan head characteristics or the type of signal being processed (2D or Doppler). The rate of gain change can be controlled by the rate at which the coefficients change for the multipliers in the respective normalization stages 30,130.

【0027】チャネルの正規化されたエコー信号は、各
チャネルの直角位相帯域通過フィルタ(QBP)に転送さ
れる。直角位相帯域通過フィルタは、3つの機能を行
う:RF走査線データの帯域制限、走査線データの同相
のそして直角位相の対の作成、およびディジタル試料速
度の削減である。各QBPは、2つの別々のフィルタか
らなっており、一つは同相試料( I )を作成し、そして
他方は直角位相試料(Q)を作成し、それぞれのフィルタ
は、FIRフィルタを実行する複数の乗算器−累算器
(MAC)によって構成されている。1台のこのようなM
ACが、図12に示されている。走査線データのエコー
試料がディジタル乗算器210の1つの入力に送られる
と、係数が別の乗算器入力に送られる。エコー試料と重
み付け係数の積は累算器212に保存され、前の積と累
積される。他のMACは、異なる位相のエコー試料を受
け取って、同様に重み付けされたエコー試料を累積す
る。いくつかのMACが累積した出力は結合され、そし
て最終的に累積された積は、ろ過されたエコーデータか
らなっている。累積された出力が採取される割合が、フ
ィルタのデシメーション比を設定する。フィルタの長さ
は、デシメーション比とフィルタを形成するのに使用さ
れたMACの数の積であり、累積された出力信号を作成
するのに使用される入力エコー試料の数を決定する。フ
ィルタ特性は、乗算の係数値によって決定される。異な
るフィルタ機能のための異なる係数の組は、係数メモリ
38,138に保存され、MACの乗算器に転送され、
選択された係数が適用される。MACは、サインおよび
コサインで表示される係数で、受信エコー信号を効率的
に巻回し(convolve)、直角位相関係にある出力試料を作
成する。
The normalized echo signals of the channels are transferred to the quadrature bandpass filters (QBP) of each channel. The quadrature bandpass filter performs three functions: band limiting RF line data, creating in-phase and quadrature pairs of line data, and reducing digital sample rate. Each QBP consists of two separate filters, one to create an in-phase sample (I) and the other to create a quadrature sample (Q), each filter being a plurality of filters implementing an FIR filter. Multiplier-accumulator
(MAC). One such M
AC is shown in FIG. When the echo sample of scan line data is sent to one input of digital multiplier 210, the coefficients are sent to another multiplier input. The product of the echo sample and the weighting factor is stored in accumulator 212 and accumulated with the previous product. Other MACs receive echo samples of different phases and accumulate similarly weighted echo samples. The output accumulated by several MACs is combined, and the final accumulated product consists of the filtered echo data. The rate at which the accumulated output is taken sets the decimation ratio of the filter. The length of the filter is the product of the decimation ratio and the number of MACs used to form the filter, and determines the number of input echo samples used to create the accumulated output signal. The filter characteristics are determined by the coefficient value of the multiplication. Different coefficient sets for different filter functions are stored in coefficient memories 38, 138 and forwarded to the MAC multiplier,
The selected coefficient is applied. The MAC efficiently convolves the received echo signal with coefficients expressed in sine and cosine to create an output sample in quadrature.

【0028】Iフィルタを形成するMAC用の係数は、
サイン機能を実行し,一方Qフィルタ用の係数は、コサ
イン機能を実行する。帯域通過フィルタリングのため
に、活性QBPsの係数は、さらに周波数シフトされ
て、サイン(Iについて)とコサイン(Qについて)関数
によって、直角位相試料の帯域通過フィルタを形成する
低帯域通過フィルタ機能を実行する。この例において、
チャネル30aのQBP1は、第一の、低周波数通過帯域
の走査線データのIおよびQ試料を作成し、チャネル3
0bのQBP2は、第二の、高周波数通過帯域の走査線デ
ータのIおよびQ試料を作成する。従って、当初の広帯
域エコー信号のスペクトルは、高周波数帯域と低周波数
帯域に分割される。脱落およびスペックル除去工程を完
結するために、チャネル30aのQBP1によって作成さ
れた通過帯域中のエコーデータは、検知器401により
検知され、検知された信号は合計器48の1つの入力に
転送される。好適例において、検知は、下記アルゴリズ
The coefficients for the MAC that form the I filter are
Perform the sine function, while the coefficients for the Q filter perform the cosine function. For band pass filtering, the coefficients of the active QBPs are further frequency shifted to perform a low band pass filter function by means of a sine (for I) and cosine (for Q) functions to form a band pass filter for the quadrature sample. I do. In this example,
QBP 1 in channel 30a creates I and Q samples of the first, low frequency passband scan line data, and channel 3
OBP QBP 2 creates I and Q samples of the second, high frequency passband scan line data. Therefore, the spectrum of the original broadband echo signal is divided into a high frequency band and a low frequency band. To complete the dropout and speckle removal step, the echo data in the passband created by QBP 1 channel 30a is detected by the detector 40 1, sensed signal to one input of summer 48 Will be transferred. In a preferred embodiment, the detection is performed by the following algorithm

【0029】( I2+ Q2)1/2 (I 2 + Q 2 ) 1/2

【0030】を計算することによってディジタル方式で
実行される。チャネル30bのQBP2によって作成され
た補足的通過帯域中のエコーデータは、検知器402
よって検知され、これらの検知された信号は合計器48
の第二の入力に転送される。2つの通過帯域の信号が合
計器48によって結合されるとき、2つの通過帯域の非
相関信号脱落およびスペックル効果が少なくとも部分的
に除去され、信号から作成された2D画像中の信号脱落
およびスペックル虚像を減少させる。
Is performed digitally by calculating Echo data in the complementary passband created by QBP 2 channel 30b is detected by the detector 40 2, these sensed signal summer 48
To the second input. When the signals in the two passbands are combined by summer 48, the decorrelated signal dropouts and speckle effects in the two passbands are at least partially removed, and the signal dropouts and specs in the 2D image created from the signals are removed. Reduce virtual images.

【0031】各サブチャネル中の検知器に続いて、係数
メモリ421,422から重み付け係数を受ける乗算器4
1,442によって形成される利得段階がある。この利
得段階の目的は、最良のシステム性能となるよう超音波
装置におけるアナログおよびディジタル利得のバランス
を取ることである。エコー信号経路中のいくつかの利得
は超音波装置によって自動的に実行されるが,他方その
他の手動利得制御およびTGC利得などは、使用者によ
って制御することができる。装置はこれらの利得を配分
し、ビーム形成器のADCs(アナログからディジタル
への変換器)の前のアナログ利得を、ADCsの動的入
力範囲が最適になるように調整する。ディジタル利得
は、画像の明度が最適となるよう調整される。2つの利
得は共に、使用者によって行われた利得調整の変更を実
行する。
The multiplier 4 Following detector in each subchannel, the coefficient memory 42 1, 42 2 from receiving a weighting factor
4 1, there is a gain stage formed by 44 2. The purpose of this gain stage is to balance analog and digital gain in the ultrasound system for best system performance. Some gains in the echo signal path are performed automatically by the ultrasound system, while other manual gain controls and TGC gains can be controlled by the user. The device distributes these gains and adjusts the analog gain of the beamformer before the ADCs (analog to digital converter) to optimize the dynamic input range of the ADCs. The digital gain is adjusted to optimize the brightness of the image. Both gains implement the change in gain adjustment made by the user.

【0032】好適例において、乗算器441,442によ
って走査線信号に付与された利得は、チャネル中の先の
正規化段階34,134の利得と協調するよう選択され
る。各正規化段階の利得は、造影剤あるいは高調波画像
処理からの強信号が受信されたときに生じるような、Q
BPsでの飽和水準の達成を阻止するように選択され
る。飽和水準を避けるために、正規化段階の最大利得が
制御され、そしてこの制御のために負荷されたいかなる
減少も、続く乗算器441,442の利得によって回復さ
れる。これらの乗算器によって実施される利得機能は、
ディジタル信号処理経路に沿ったどこにおいても実行で
きる。それは以下に論じる圧縮曲線の傾きを変化させる
ことによって実行することができる。それは例えば、正
規化段階で与えられた利得と関連して実行することもで
きる。しかしこの後者の実施は、上記した飽和制御を実
施する能力を削除してしまう。本発明者らは、この利得
機能の実行能力が、検知の後に与えられるときに、好適
例では検知後の乗算器の使用によって、消去されること
を見いだした。
[0032] In a preferred embodiment, the applied gain the scan line signal by the multiplier 44 1, 44 2 is selected to cooperate with the previous gain normalization stage 34,134 in the channel. The gain of each normalization step is determined by the Q, as occurs when a strong signal from contrast agent or harmonic imaging is received.
It is chosen to prevent the achievement of saturation levels in BPs. To avoid saturation levels the maximum gain of the normalization stage is controlled, and any reduction that is loaded for the control is also restored by the gain of the subsequent multipliers 44 1, 44 2. The gain function implemented by these multipliers is
It can be performed anywhere along the digital signal processing path. It can be performed by changing the slope of the compression curve discussed below. It can also be performed, for example, in connection with the gain given in the normalization stage. However, this latter implementation eliminates the ability to perform the saturation control described above. We have found that the ability to perform this gain function, when provided after detection, is canceled, preferably by the use of a post-detection multiplier.

【0033】利得段階441,442により作成された信
号は、ディスプレイ50によって与えられるよりも一般
に大きいダイナミックレンジを示す。その結果、乗算器
の走査線信号は、ルックアップテーブルによって適当な
ダイナミックレンジに圧縮される。一般に、対数圧縮プ
ロセッサ461,462によって示されるように、圧縮は
対数圧縮である。それぞれのルックアップテーブルの出
力は、信号入力値の対数に比例する。これらのルックア
ップテーブルは、圧縮曲線および表示装置に送られる走
査線信号の明度およびダイナミックレンジを変化させら
れるようにプログラム可能である。
The signal generated by the gain stage 44 1, 44 2, generally exhibit greater dynamic range than is provided by the display 50. As a result, the scan line signal of the multiplier is compressed to an appropriate dynamic range by the look-up table. Generally, as shown by a logarithmic compression processor 46 1, 46 2, the compression is logarithmic compression. The output of each look-up table is proportional to the logarithm of the signal input value. These look-up tables are programmable so that the brightness and dynamic range of the compression curve and the scan line signal sent to the display can be varied.

【0034】エコー信号の基準化に対数圧縮を使用する
ことが、黒レベル成分のエコーの程度および数の劣化に
より、信号ダイナミックレンジの基線(黒)レベル近くの
低レベル信号に悪影響を及ぼしうること、即ちそのコヒ
ーレント超音波エネルギーのスペックル効果から生じる
破壊的障害の顕在化、を本発明者らは見いだした。エコ
ー信号が表示されるとき、それらの多くは黒レベルにあ
り、そして画像からは検知されないか欠落してしまうで
あろう。図10の例はこの問題を2つのチャネル30
a、30b中に、エコー信号であって分離され、部分的に
非相関化(decorrelate)されたものを作成することによ
り軽減している。この例では、図13に示すように、2
つの異なる通過帯域にエコー信号成分を分割することに
よってエコー信号形状(version)を部分的に非相関化す
る。2つの通過帯域は完全に分離することができ、また
はこの例に示すように、重なってもよい。この例におい
て、低通過帯域300aは、3.1MHzの周波数付近に
中心があり、高通過帯域300bは3.3MHzの周波数
付近に中心があり、中心周波数の隔たりは200kHZ
にすぎない。この小さい分離でさえも、1つの通過帯域
の黒レベル信号脱落が、しばしば他の通過帯域でその対
応する成分と、周波数について整列しないように、2つ
の通過帯域の信号成分を十分に非相関化するのに十分で
あることが分かった。従って、同じエコー信号のこれら
非相関化されたレプリカが、合計器48により結合され
るとき、信号脱落およびスペックル虚像は、著しく減少
するであろう。心内膜などの、身体の深い部位の微細構
造を画像化しようと試みるとき、これは特に重要であ
る。心内幕の高調波画像は、図10の例の虚像除去効果
によって著しく改良される。
The use of logarithmic compression in echo signal normalization can adversely affect low level signals near the baseline (black) level of the signal dynamic range due to the degradation in the degree and number of echoes of the black level component. The present inventors have discovered that the catastrophic failure resulting from the speckle effect of the coherent ultrasonic energy is manifested. When the echo signals are displayed, many of them are at the black level and will be undetected or missing from the image. The example of FIG. 10 illustrates this problem with two channels 30.
Mitigation is achieved by creating echo signals that are separated and partially decorrelated in a, 30b. In this example, as shown in FIG.
The echo signal version is partially decorrelated by splitting the echo signal component into two different passbands. The two passbands can be completely separated or can overlap, as shown in this example. In this example, the low pass band 300a is centered around the frequency of 3.1 MHz, the high pass band 300b is centered around the frequency of 3.3 MHz, and the center frequency is separated by 200 kHz.
It's just Even with this small separation, the signal components of the two passbands are sufficiently decorrelated so that the black level signal dropout in one passband is often not frequency aligned with its corresponding component in the other passband. It turned out to be enough to do. Thus, when these decorrelated replicas of the same echo signal are combined by summer 48, signal dropouts and speckle virtual images will be significantly reduced. This is particularly important when trying to image the fine structure of deep parts of the body, such as the endocardium. The harmonic image of the endocardium is significantly improved by the virtual image removing effect of the example of FIG.

【0035】先に議論したように、図13の2つの通過
帯域300a、300bの信号利得は、合計後の、当初
の信号レベルを保存するように調整可能である。しかし
好適例においては、低周波数通過帯域は、図13に示す
ように、高周波数通過帯域よりも狭いダイナミックレン
ジで処理される。これは、低周波数通過帯域(それは、
高周波数帯域より多くの基本周波数成分を含んでいる)
の基本周波数の寄与を抑制する効果を持つ。これは、異
なる圧縮特性の成分として、広帯域信号の分割通過帯域
への分離後に、対数圧縮プロセッサ461,462で、ま
たはチャネル30a、30b中の他の行程で実施され
る。
As discussed above, the signal gains of the two passbands 300a, 300b of FIG. 13 can be adjusted to preserve the original signal level after summing. However, in a preferred embodiment, the low frequency pass band is processed with a smaller dynamic range than the high frequency pass band, as shown in FIG. This is a low frequency passband (it is
(Contains more fundamental frequency components than the high frequency band)
Has the effect of suppressing the contribution of the fundamental frequency. This, as a component of different compression characteristics, after separation into divided passband of the broadband signal, a logarithmic compression processor 46 1, 46 2, or channels 30a,, carried out in another stroke in 30b.

【0036】合計器48の出力の処理されたエコー信号
は、低周波通過フィルタ52に転送される。この低周波
通過フィルタは、QBPsのように、FIRフィルタを
実行するよう配置された可変係数を有する乗算器−累算
器の組み合わせによって構成され、フィルタ特性を制御
する。低周波通過フィルタは、2つの機能を実施する。
ひとつはサンプリング周波数と処理されたエコー信号か
らの他の不要な高周波数成分を除去することである。第
二の機能は、表示画像中のエイリアシングを防止するた
めに、走査線データ速度をディスプレイ50の垂直ライ
ン密度に合わせることである。FIRフィルタは、選択
的にデシメイトし、あるいは走査線データを内挿するこ
とによってこの機能を実行する。ろ過されたエコー信号
は次に、画像メモリ54に保存される。もしも、走査線
がまだ走査変換されていないならば、即ちそれらがr、
θ座標を有するならば、走査線は、走査変換器およびグ
レースケールマッピングプロセッサ56により直線(re
ctilinear)座標に走査変換される。もしも、走査変換が
その前の工程で実施されているならば、または走査変換
が画像データにとって不要ならば、プロセッサ56は、
ルックアップテーブルプロセスによって単にエコーデー
タを所望のグレースケールマップに変換する。画像デー
タは次いで、最終画像メモリに保存するか、あるいはデ
ィスプレイ50の駆動に適当な表示信号に変換するため
に、ビデオディスプレイドライバー(示されていない)に
送られる。
The processed echo signal output from the summer 48 is transferred to a low-pass filter 52. This low-pass filter, like QBPs, is formed by a multiplier-accumulator combination with variable coefficients arranged to implement an FIR filter and controls the filter characteristics. The low pass filter performs two functions.
One is to remove the sampling frequency and other unwanted high frequency components from the processed echo signal. The second function is to match the scan line data rate to the vertical line density of the display 50 to prevent aliasing in the displayed image. FIR filters perform this function by selectively decimating or interpolating scan line data. The filtered echo signal is then stored in the image memory 54. If the scan lines have not been scan converted yet, ie, they are r,
If the scan line has θ coordinates, the scan line is straightened by the scan converter and grayscale mapping processor 56 (re
scan converted to ctilinear) coordinates. If scan conversion has been performed in a previous step, or if scan conversion is not required for the image data, processor 56
The echo data is simply converted to the desired grayscale map by a look-up table process. The image data is then sent to a video display driver (not shown) for storage in the final image memory or for conversion to a display signal suitable for driving the display 50.

【0037】ディジタルフィルタの迅速なプログラミン
グ可能性によって、上記処理は、時間交互配置方式によ
り、二つの通過帯域のそれぞれについて一列の信号を交
互に作成することで、チャネル30a、30bのいずれ
か一つを利用して、走査線からのエコーデータを二度処
理する具体例において、実行することができると理解さ
れる。しかし、2つの平行チャネルの使用は、2倍の処
理速度があるので、実時間で時間多重通信例の2倍のフ
レーム速度での高調波画像の作成を可能にする。
Due to the rapid programmability of the digital filter, the above processing is performed in a time-interleaved manner by alternately producing a row of signals for each of the two passbands, thereby allowing any one of the channels 30a, 30b to be created. It is understood that this can be performed in an embodiment in which echo data from a scan line is processed twice by using Eq. However, the use of two parallel channels allows for the creation of harmonic images at twice the frame rate of the real-time time multiplex example, since there is twice the processing speed.

【0038】高周波数信号から作成された高調波画像
は、エコー信号の戻る部位が身体中より深くなるにつれ
て、深さ依存減衰により劣化する場合がある。より低周
波数の基本信号は、減衰がより少ないので、より深い部
位でより良好な信号対雑音比を示す場合がある。図14
の例は、1つの画像中に基本周波数と高調波画像データ
をブレンドすることによってこの特性を利用している。
例えば、基本周波数から心臓の通常の組織画像を作成す
ることができ、この基本周波数組織画像に心臓の高調波
組織画像を重ね合わせ、この複合画像中に、心臓内境界
をより明瞭に識別することができる。2つの画像、即ち
一つは基本周波数成分からのもの、そしてもう一つは高
調波周波数成分からのものは、基本および高調波周波数
の間でディジタル・フィルタ118を交互に切り替える
ことにより、基本および高調波画像を別々に組み合わせ
て、または2つの通過帯域を有する図10の平行する二
つのフィルタ、一組は基本周波数を通し、他の組は、高
調波周波数を通す、を使うことによって形成することが
できる。図14で、チャネル30aのフィルタは、基本
信号周波数を通すように設定され、そしてこのチャネル
を通過したエコー信号は、基本画像メモリ182に保存
される。それに対応して、高調波信号周波数は、チャネ
ル30bを通り、高調波画像メモリに保存される。基本
および高調波画像は次いで、ブレンド制御192の制御
のもとで、比例結合器190によってブレンドされる。
ブレンド制御192は自動的に、事前にプログラムされ
たブレンドアルゴリズムを実行するか、または使用者に
よる指示を実行する。例えば、比例結合器190は、浅
い深さで高調波画像からのエコーデータのみを使用し、
次いで中間の深さでは両方の画像からのエコーデータを
結合し、そして最後に深い部位では基本画像のエコーデ
ータのみを使用して混合画像を作成する。これは、中間
深さにおいて1つのデータの型からもう一方への滑らか
な移り変わりを実現しつつ、浅い部位での高調波エコー
データの散乱が少ない利益、深い部位から受信された基
本周波数エコーのより大きい貫通能力と信号対雑音比を
結合するものである。例えば予め定められた深さで1つ
のデータの型からもう一つのものに単に切り替えたり、
または表示される画像領域の輪郭を一つのデータの型で
描き、残りの画像を他方のデータの型を使用して表示す
るなどの、他の結合アルゴリズムもまた可能である。
A harmonic image created from a high-frequency signal may deteriorate due to depth-dependent attenuation as the echo signal returns deeper into the body. Lower frequency fundamental signals may exhibit better signal-to-noise ratio at deeper locations due to less attenuation. FIG.
Uses this characteristic by blending the fundamental frequency and harmonic image data into one image.
For example, a normal tissue image of the heart can be created from the fundamental frequency, and a harmonic tissue image of the heart can be superimposed on the fundamental frequency tissue image to more clearly identify intracardiac boundaries in the composite image. Can be. Two images, one from the fundamental frequency component and one from the harmonic frequency component, are obtained by alternately switching the digital filter 118 between the fundamental and harmonic frequencies. The harmonic images are formed separately by combining or using the two parallel filters of FIG. 10 having two pass bands, one set passing the fundamental frequency and the other set passing the harmonic frequencies. be able to. In FIG. 14, the filter for channel 30a is set to pass the fundamental signal frequency, and the echo signal that has passed this channel is stored in the fundamental image memory 182. Correspondingly, the harmonic signal frequency passes through channel 30b and is stored in the harmonic image memory. The fundamental and harmonic images are then blended by proportional combiner 190 under the control of blend control 192.
Blend control 192 automatically executes a pre-programmed blending algorithm or executes user instructions. For example, the proportional coupler 190 uses only echo data from harmonic images at a shallow depth,
Then, at intermediate depths, the echo data from both images are combined, and finally at deeper depths, a mixed image is created using only the echo data of the base image. This has the benefit of reducing the scattering of harmonic echo data at shallow sites, while achieving a smooth transition from one data type to the other at intermediate depths, as compared to fundamental frequency echoes received from deep sites. It combines high penetration capability and signal-to-noise ratio. For example, simply switch from one data type to another at a predetermined depth,
Or other combining algorithms are possible, such as delineating the displayed image area in one data type and displaying the remaining images using the other data type.

【0039】2つの平行するフィルタを使って画像構成
前に成分をブレンドし、それによって、高調波エコー信
号の制御可能成分を基本周波数信号に加え、結果として
生じる画像の画質を改良することも可能である。このよ
うな例では、基本および高調波画像を別個のメモリに保
存する必要性をなくすることができ、直接信号成分をブ
レンドされた画像メモリへと処理する。
It is also possible to use two parallel filters to blend the components prior to image construction, thereby adding a controllable component of the harmonic echo signal to the fundamental frequency signal and improving the quality of the resulting image It is. In such an example, the need to store the fundamental and harmonic images in separate memories can be eliminated, and the signal components are processed directly into the blended image memory.

【0040】ブレンド画像を作成する第3の手法は、深
さ依存、時間変化フィルタを通して画像の各走査線を受
信することである。このようなフィルタは、例えば、米
国特許第4,016,750に示されるように、深さ依存
減衰の存在下において、受信エコー信号の信号対雑音比
を改良するものとして公知である。ブレンドされた基本
および高調波画像作成のために、時間変化フィルタの通
過帯域210は、最初エコー信号は浅い部位から受信が
始まるので、図15に示すように、高調波周波数fh
通過させるよう設定される。より深い部位において、基
本信号成分で画像を補い始めるのが望ましくなったと
き、通過帯域210はより低い周波数に移動し、図15
の通過帯域212に示されるように、最終的に基本周波
数ffに移動する。図9に示すようなディジタルフィル
タにおいては、通過帯域周波数の変化は、フィルタ係数
を時間と共に変化させることによって実行される。この
移動をフィルタが実行するとき、所望により、通過帯域
が、最終的に最深画像深度で基本周波数のみを通過させ
るまで、通過帯域はわずかな高調波周波数と多くの基本
周波数を通過させる。このような時間変化フィルタを通
して各走査線を受信することによって、結果として生じ
る画像の各ラインは、近接領域(浅い部位)では高調波周
波数、遠隔領域(最も深い部位)では基本周波数、そして
その中間では両者のブレンドからなることとなる。
A third technique for creating a blend image is to receive each scan line of the image through a depth-dependent, time-varying filter. Such filters are known to improve the signal-to-noise ratio of the received echo signal in the presence of depth-dependent attenuation, for example, as shown in U.S. Pat. No. 4,016,750. For the purpose of creating the blended basic and harmonic images, the pass band 210 of the time-varying filter is designed to pass the harmonic frequency f h as shown in FIG. Is set. When it becomes desirable to start supplementing the image with the fundamental signal component at a deeper part, the pass band 210 moves to a lower frequency,
As shown in the passband 212, eventually moving to the fundamental frequency f f. In the digital filter as shown in FIG. 9, the change of the pass band frequency is executed by changing the filter coefficient with time. When the filter performs this shift, the passband passes only a few harmonic frequencies and many fundamental frequencies, if desired, until the passband eventually passes only the fundamental frequency at the deepest image depth. By receiving each scan line through such a time-varying filter, each line of the resulting image will have a harmonic frequency in the near region (shallow region), a fundamental frequency in the remote region (deepest region), and intermediate frequencies. Then, it will consist of a blend of both.

【0041】ブレンドされた画像を作成するための第4
の手法は、各走査線に沿って2度発信し、受信すること
である。1つの発信は、基本周波数のものであって、そ
して高調波周波数エコーの受信が次に続く。他の発信
は、基本周波数のものであり、基本周波数の受信が次に
続く。2つの基本発信周波数は同じであるが、希望する
場合には、異なる基本周波数でもよい。高調波と基本周
波数のエコーは次いで、所望の割合で走査線に沿って結
合され、ブレンドされた走査線を形成し、このような走
査線の画像領域が作成され、ブレンドされた画像を形成
する。「医療用超音波パワー運動画像処理方法」なる発
明の名称の米国特許[出願08/655,394]に記載さ
れた、プロセッサにより、受信高調波組織エコー信号を
処理することにより、運動している組織の高調波組織画
像を形成することもできる。
Fourth for Creating Blended Images
Is to transmit and receive twice along each scan line. One transmission is at the fundamental frequency, followed by the reception of the harmonic frequency echo. Other transmissions are at the fundamental frequency, followed by receipt of the fundamental frequency. The two fundamental frequencies are the same, but may be different if desired. The harmonic and fundamental frequency echoes are then combined along the scan line at the desired rate to form a blended scan line, and an image area of such a scan line is created to form a blended image . US Patent Application Serial No. 08 / 655,394 entitled "Medical Ultrasound Power Motion Image Processing Method", which is exercising by processing a received harmonic tissue echo signal with a processor. A harmonic tissue image of the tissue can also be formed.

【0042】従って、本発明は、身体組織および体液の
超音波への非線形応答を、基本周波数信号を発信し、非
基本、好ましくは高調波、周波数の組織からのエコー信
号を受信して、非基本周波数のエコー信号を検知し、非
基本周波数エコー信号からの組織および体液の画像を形
成する事により画像処理する超音波画像処理装置を包含
する。ここに述べられた本発明の原則は、より高次のお
よび分数調波の周波数にも等しく適用できるので、本明
細書に使用されている高調波なる語は、第二高調波より
もさらに高次の高調波周波数も、分数調波も意味してい
る。
Accordingly, the present invention provides a non-linear response of body tissues and fluids to ultrasound by transmitting a fundamental frequency signal and receiving echo signals from non-basic, preferably harmonic, frequency tissue. An ultrasonic image processing apparatus that detects an echo signal of a fundamental frequency and performs image processing by forming an image of tissue and body fluid from the non-fundamental frequency echo signal is included. Since the principles of the invention described herein are equally applicable to higher and subharmonic frequencies, the term harmonic as used herein is even higher than the second harmonic. Both the next harmonic frequency and the subharmonic are meant.

【0043】本発明は、発信周波数と異なる応答周波数
による超音波診断画像処理方法を開示するもので、本発
明は、発信基本周波数の高調波エコー成分から超音波画
像を作成する超音波診断画像処理装置および方法に関す
る。好ましくは、基本周波数信号を除去して画像処理す
るために、高調波エコー成分を通過させるのに、プログ
ラム可能なディジタルフィルタが使用される。好適例に
おいては、虚像が、高調波信号の非相関レプリカを作成
することにより除去され、それは次いで結合されて画像
処理に使用される。高周波数エコー信号の深さ依存減衰
の存在下で画像を作成するために、基本および高調波エ
コー信号の両方が処理され、基本および高調波エコー信
号の両方の成分からブレンドされた画像を作成するのに
使用される。
The present invention discloses an ultrasonic diagnostic image processing method using a response frequency different from the transmission frequency. The present invention provides an ultrasonic diagnostic image processing method for generating an ultrasonic image from a harmonic echo component of a transmission fundamental frequency. Apparatus and method. Preferably, a programmable digital filter is used to pass harmonic echo components to remove and image the fundamental frequency signal. In a preferred embodiment, the virtual image is removed by creating a decorrelated replica of the harmonic signal, which is then combined and used for image processing. To create an image in the presence of depth dependent attenuation of the high frequency echo signal, both the fundamental and harmonic echo signals are processed to create a blended image from the components of both the fundamental and harmonic echo signals Used for

【0044】本発明の態様は以下のとおりである。 1.体内構造の高調波応答を画像処理する超音波診断画
像処理装置であって、基本周波数で体内に超音波エネル
ギーを発信する手段;該発信超音波エネルギーに応答
し、該基本周波数の高調波周波数での超音波エコー信号
を受信する手段;および、該高調波エコー信号から超音
波画像を作成する手段からなる超音波診断画像処理装
置、2.該発信する手段および該受信する手段が、超音
波変換器プローブからなる前記1の超音波診断画像処理
装置、3.該超音波変換器プローブが、基本周波数の超
音波エネルギーを発信し、該基本周波数の高調波の超音
波エコー信号を受信するための複数の変換器素子からな
る前記2の超音波診断画像処理装置、4.該変換器素子
が、該基本周波数と、該基本周波数の高調波の両方を包
含する応答特性を示す前記3の超音波診断画像処理装
置、5.該基本周波数の高調波の超音波エコー信号を受
信する該手段が、該基本周波数を除外した該高調波周波
数を識別する通過帯域を有するフィルタからなる前記1
の超音波診断画像処理装置、6.該フィルタが、プログ
ラム可能なディジタルフィルタからなる前記5の超音波
診断画像処理装置、7.該超音波画像を作成する手段
が、Bモードプロセッサを含む前記1の超音波診断画像
処理装置、8.該Bモードプロセッサが、該高調波エコ
ー信号の包絡線(envelope)を検知するための振幅検知
器を有する前記7の超音波診断画像処理装置、9.該構
造が、身体の生来存在する構造からなる前記1の超音波
診断画像処理装置、10.該生来存在する構造が、身体
の組織および細胞からなる前記9の超音波診断画像処理
装置、11.身体内部の高調波応答から超音波画像を作
成する方法であって:基本周波数で体内に超音波エネル
ギーを発信し;該基本周波数の高調波周波数の超音波エ
コー信号を受信し;そして、該高調波エコー信号を処理
して、超音波画像表示信号を作成し;そして、該超音波
画像表示信号を表示する、以上の段階からなる超音波画
像を作成する方法、12.発信する段階および受信する
段階が、変換器アレーを有する超音波プローブを使用し
て、基本周波数超音波エネルギーを発信し、高調波エコ
ーを受信することからなる前記11の方法、13.超音
波プローブを使用する段階が、同じ変換素子で、基本周
波数超音波エネルギーを発信し、高調波エコー信号を受
信する段階からなる前記12の方法、14.該基本周波
数の高調波周波数の超音波エコー信号を受信する段階
が、該基本周波数を除外して該基本周波数の該高調波周
波数の信号を通過させるフィルタにより、受信超音波エ
コー信号を通過させることからなる前記11の方法、1
5.該処理するステップが、該高調波エコー信号をBモ
ード処理することからなる前記11の方法、16.該B
モード処理の段階が、該高調波エコー信号を振幅検知す
る段階からなる前記15の方法、17.虚像を減少させ
た、体内構造の高調波応答の超音波画像を作成するため
の超音波診断画像処理装置であって:基本周波数で身体
内に超音波エネルギーを発信する手段;該発信超音波エ
ネルギーに応答して、該基本周波数の高調波周波数の超
音波エコー信号を受信する手段;該高調波超音波エコー
信号を処理し、該エコー信号の少なくとも部分的に非相
関化されたレプリカを形成する手段;該非相関化された
レプリカを結合させて、虚像を減少させた高調波エコー
信号を作成する手段;および、該虚像を減少させた高調
波エコー信号を利用して、超音波画像を作成する手段、
からなる超音波診断画像処理装置、18.該虚像が、脱
落虚像からなる前記17の超音波診断画像処理装置、1
9.該虚像が、さらにスペックル虚像からなる前記18
の超音波診断画像処理装置、20.該処理するための手
段が、該高調波超音波エコー信号の成分を、異なる中心
周波数を有する2つの通過帯域に分割する帯域通過フィ
ルタからなる前記17の超音波診断画像処理装置、2
1.該処理するための手段が、さらに、該通過帯域のそ
れぞれに、高調波超音波エコー信号を検知する検知器を
有する前記20の超音波診断画像処理装置、22.該処
理するための手段がさらに、検知された高調波超音波エ
コー信号を対数圧縮する対数圧縮プロセッサからなる前
記21の超音波診断画像処理装置、23.該処理する手
段が、高調波超音波エコー信号を受信するために接続す
る入力と、該結合手段に接続する出力をそれぞれが有す
る二平行チャネルを有し、ここに該チャネルのそれぞれ
が、他方のチャネルのフイルタ特性と異なるフィルタ特
性を持つ帯域通過フィルタを有する前記17の超音波診
断画像処理装置、24.該フィルタ特性が、フィルタの
ピーク応答周波数である前記23の超音波診断画像処理
装置、25.該フィルタ特性が、フィルタの中心周波数
である前記23の超音波診断画像処理装置、26.該チ
ャネルのそれぞれがさらに検知器を有する前記23の超
音波診断画像処理装置、27.該チャネルのそれぞれが
さらに、対数圧縮プロセッサを有する前記26の超音波
診断画像処理装置、28.該処理する手段が、該高調波
超音波エコーを、等しくないダイナミックレンジの2つ
の通過帯域に分割する手段からなる前記17の超音波診
断画像処理装置、29.該2つの通過帯域が、低周波通
過帯域と高周波通過帯域からなり、そしてここに、該低
周波数通過帯域のダイナミックレンジが、該高周波数通
過帯域のダイナミックレンジよりも小さい前記28の超
音波診断画像処理装置、30.該処理する手段がさら
に、該通過帯域のそれぞれのダイナミックレンジを異な
ってマッピングする手段からなる前記29の超音波診断
画像処理装置、31.虚像を減少させた高調波超音波画
像を作成する方法であって:基本周波数の超音波エネル
ギーを発信し;該基本周波数の高調波周波数の超音波エ
コー信号を受信し;該信号の非相関化レプリカを作成す
るために、該高調波エコー信号を処理し;該非相関化レ
プリカを結合させて、虚像を減少させた高調波エコー信
号を作成し;そして、該虚像を減少させた高調波エコー
信号を利用して超音波画像を作成する、以上の段階から
なる高調波超音波画像を作成する該方法、32.該高調
波エコー信号を処理する段階が、該高調波エコー信号の
成分を2つの異なる通過帯域に分割することからなる前
記31の方法、33.該高調波エコー信号を処理する段
階が、該高調波エコー信号成分を、2つの等しくないダ
イナミックレンジの二つの異なる通過帯域に分割するこ
とからなる前記32の方法、34.該高調波エコー信号
を処理する段階が、該高調波エコー信号成分を、与えら
れたダイナミックレンジの高周波数通過帯域と、該与え
られたダイナミックレンジよりも小さいダイナミックレ
ンジの低周波数通過帯域に分割することからなる前記3
3の方法、35.身体内構造の高調波超音波画像を作成
する超音波診断画像処理装置であって:体内に基本周波
数の超音波エネルギーを発信する手段;該発信超音波エ
ネルギーに応答し、該基本周波数、および該基本周波数
の高調波周波数の超音波エコー信号を受信する手段;お
よび、該受信基本周波数エコー信号および高調波周波数
エコー信号を処理し、該基本周波数と高調波周波数エコ
ー信号の両成分から形成された超音波画像を作成する画
像プロセッサからなる超音波診断画像処理装置、36.
該受信する手段が、分割された基本および高調波周波数
エコー信号を作成する手段を有する前記35の超音波診
断画像処理装置、37.該受信する手段が、高調波周波
数エコー信号の少なくとも一部を除外した基本周波数エ
コー信号を作成し、少なくとも一部の基本周波数エコー
信号を除外した高調波周波数エコー信号を作成するフィ
ルタを含む前記36の超音波診断画像処理装置、38.
該画像プロセッサが、該画像の近接領域で高調波エコー
信号をより多く、そして該画像の遠隔領域で基本周波数
エコー信号をより多く使用する手段からなる前記35の
超音波診断画像処理装置、39.超音波エネルギーの深
さ依存減衰を示す体内構造の高調波応答を画像処理する
超音波診断画像処理装置であって:5MHzまたはそれ
以下の基本周波数の超音波エネルギーを体内に発信する
手段;該発信超音波エネルギーに応答して、10MHz
またはそれ以下の、該基本周波数の高調波の超音波エコ
ー信号を受信する手段;および、該高調波エコー信号か
ら超音波画像を作成する手段、からなる超音波診断画像
処理装置、40.該発信手段が、2.5MHzまたはそ
れ以下の基本周波数で体内に超音波エネルギーを発信
し;そして、該受信手段が、5MHzまたはそれ以下の
該基本周波数の高調波周波数の超音波エコー信号を受信
する前記39の超音波診断画像処理装置、41.該発信
手段が、2MHz以下の基本周波数の超音波エネルギー
を体内に発信し;そして、該受信手段が、4MHz以下
の該基本周波数の高調波周波数の超音波エコー信号を受
信する前記39の超音波診断画像処理装置、42.該受
信手段が、該基本周波数を除外して該高調波エコー信号
を通過させるようにプログラムされたプログラム可能デ
ィジタルフィルタを有する前記39の超音波診断画像処
理装置、43.組織の非線型応答を画像処理する超音波
診断画像処理装置であって:体内に基本周波数の超音波
エネルギーを発信する発信器;超音波エネルギー発信後
に組織から戻ったエコーに応答して、組織の非線型応答
を超音波で表す信号を分離する受信器;および、該非線
型応答信号から超音波画像を作成する画像プロセッサ、
からなる超音波診断画像処理装置、44.該受信器が、
組織の非線型応答を超音波で表す信号を分離するフィル
タ回路を有する前記43の超音波診断画像処理装置、4
5.該受信器が、組織中の同じ空間位置からの多数のエ
コーの受信に応答して、該多数のエコー信号を結合し、
組織の非線型応答を超音波で表す信号を分離する信号プ
ロセッサを有する前記43の超音波診断画像処理装置、
46.組織の非線型超音波応答が、該基本周波数の二次
あるいはさらに高次の高調波からなる前記43の超音波
診断画像処理装置、47.組織の非線型超音波応答が、
該基本周波数の分数調波を有する前記43の超音波診断
画像処理装置。
The embodiments of the present invention are as follows. 1. An ultrasonic diagnostic image processing apparatus for performing image processing of a harmonic response of a body structure, means for transmitting ultrasonic energy into a body at a fundamental frequency; responding to the transmitted ultrasonic energy, using a harmonic frequency of the fundamental frequency. 1. An ultrasonic diagnostic image processing apparatus comprising: means for receiving an ultrasonic echo signal of the above; and means for generating an ultrasonic image from the harmonic echo signal. 2. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to the first aspect, wherein the transmitting unit and the receiving unit each include an ultrasonic transducer probe. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to claim 2, wherein the ultrasonic transducer probe transmits ultrasonic energy at a fundamental frequency and includes a plurality of transducer elements for receiving an ultrasonic echo signal at a harmonic of the fundamental frequency. 4. 4. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to claim 3, wherein the transducer element exhibits a response characteristic including both the fundamental frequency and a harmonic of the fundamental frequency. The means for receiving an ultrasonic echo signal of a harmonic of the fundamental frequency comprises a filter having a pass band for identifying the harmonic frequency excluding the fundamental frequency.
5. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus of 6. The ultrasound diagnostic image processing apparatus of claim 5, wherein the filter comprises a programmable digital filter; 7. the ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to the first aspect, wherein the means for generating the ultrasonic image includes a B-mode processor; 8. The ultrasound diagnostic imaging apparatus of claim 7, wherein the B-mode processor has an amplitude detector for detecting an envelope of the harmonic echo signal; 9. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus of claim 1, wherein the structure comprises a structure naturally existing in the body. 10. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to the above item 9, wherein the naturally existing structure comprises a body tissue and cells; A method of creating an ultrasound image from a harmonic response inside a body, comprising: transmitting ultrasound energy into the body at a fundamental frequency; receiving an ultrasound echo signal at a harmonic frequency of the fundamental frequency; 11. A method of processing the wave echo signal to generate an ultrasonic image display signal; and displaying the ultrasonic image display signal to generate an ultrasonic image including the above steps; 12. The method of claim 11, wherein the transmitting and receiving steps comprise transmitting fundamental frequency ultrasonic energy and receiving harmonic echoes using an ultrasonic probe having a transducer array. 13. The method of claim 12, wherein the step of using an ultrasonic probe comprises transmitting fundamental frequency ultrasonic energy and receiving harmonic echo signals with the same transducer. The step of receiving an ultrasonic echo signal of a harmonic frequency of the fundamental frequency includes passing the received ultrasonic echo signal by a filter that excludes the fundamental frequency and passes the signal of the harmonic frequency of the fundamental frequency. The method according to the eleventh, comprising:
5. 11. The method of claim 11, wherein said processing comprises B-mode processing said harmonic echo signal. The B
16. The method of claim 15, wherein the mode processing step comprises the step of detecting the amplitude of the harmonic echo signal. An ultrasound diagnostic image processing apparatus for creating an ultrasound image of a harmonic response of a body structure with a reduced virtual image: means for transmitting ultrasound energy into the body at a fundamental frequency; Means for receiving an ultrasound echo signal at a harmonic frequency of the fundamental frequency; processing the harmonic ultrasound echo signal to form at least a partially decorrelated replica of the echo signal. Means for combining the decorrelated replicas to create a harmonic echo signal with reduced virtual image; and creating an ultrasound image using the harmonic echo signal with reduced virtual image. means,
17. an ultrasonic diagnostic image processing apparatus comprising: The ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to the seventeenth aspect, wherein the virtual image is a dropped virtual image.
9. The virtual image further comprises a speckle virtual image.
20. An ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to The ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to the 17th aspect, wherein the means for processing comprises a band-pass filter that divides the component of the harmonic ultrasonic echo signal into two pass bands having different center frequencies.
1. 21. The ultrasonic diagnostic imaging apparatus of claim 20, wherein the means for processing further comprises a detector for detecting a harmonic ultrasonic echo signal in each of the passbands. 23. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus of claim 21, wherein the means for processing further comprises a logarithmic compression processor that logarithmically compresses the detected harmonic ultrasonic echo signal. The processing means has two parallel channels each having an input connected to receive a harmonic ultrasound echo signal and an output connected to the combining means, wherein each of the channels is connected to the other. 23. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to the above 17, which has a band-pass filter having a filter characteristic different from the filter characteristic of the channel. 23. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to the above item 23, wherein the filter characteristic is a peak response frequency of the filter. 23. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to the above item 23, wherein the filter characteristic is a center frequency of the filter. 23. The ultrasonic diagnostic imaging apparatus of claim 23, wherein each of the channels further comprises a detector. 28. The ultrasound diagnostic imaging apparatus of claim 26, wherein each of said channels further comprises a logarithmic compression processor. 27. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus of claim 17, wherein said processing means comprises means for dividing said harmonic ultrasonic echo into two pass bands having unequal dynamic ranges. The two ultrasound diagnostic images wherein the two passbands comprise a low frequency passband and a high frequency passband, and wherein the dynamic range of the low frequency passband is less than the dynamic range of the high frequency passband. Processing device, 30. 30. The ultrasonic diagnostic imaging apparatus of claim 29, wherein said processing means further comprises means for differently mapping each dynamic range of said passband. A method of creating a harmonic ultrasound image with reduced virtual image, comprising: transmitting ultrasound energy at a fundamental frequency; receiving an ultrasound echo signal at a harmonic frequency at the fundamental frequency; decorrelating the signal. Processing the harmonic echo signal to create a replica; combining the decorrelated replicas to create a virtual image reduced harmonic echo signal; and the virtual image reduced harmonic echo signal 32. A method for creating a harmonic ultrasound image comprising the above steps, wherein an ultrasound image is created using 33. The method of claim 31, wherein processing the harmonic echo signal comprises dividing the components of the harmonic echo signal into two different passbands. 32. The method of claim 32, wherein processing the harmonic echo signal comprises splitting the harmonic echo signal component into two different passbands of two unequal dynamic ranges. Processing the harmonic echo signal divides the harmonic echo signal component into a high frequency passband with a given dynamic range and a low frequency passband with a smaller dynamic range than the given dynamic range. Said 3 consisting of
Method of 3, 35. An ultrasound diagnostic image processing apparatus for creating harmonic ultrasound images of internal body structures, comprising: means for transmitting ultrasound energy at a fundamental frequency into the body; responsive to the transmitted ultrasound energy, the fundamental frequency; Means for receiving an ultrasonic echo signal at a harmonic frequency of the fundamental frequency; and processing the received fundamental frequency echo signal and the harmonic frequency echo signal to form an ultrasonic echo signal formed from both components of the fundamental frequency and the harmonic frequency echo signal. 36. An ultrasonic diagnostic image processing apparatus comprising an image processor for creating an ultrasonic image,
35. The ultrasonic diagnostic imaging system of claim 35, wherein the means for receiving comprises means for creating split fundamental and harmonic frequency echo signals. 36. The apparatus of claim 36, wherein the receiving means includes a filter for creating a fundamental frequency echo signal excluding at least a portion of the harmonic frequency echo signal and creating a harmonic frequency echo signal excluding at least a portion of the fundamental frequency echo signal. 38. An ultrasonic diagnostic image processing apparatus of
35. The ultrasonic diagnostic imaging system of claim 35, wherein the image processor comprises means for using more of the harmonic echo signals in the near regions of the image and more of the fundamental frequency echo signals in the remote regions of the image. An ultrasonic diagnostic imaging apparatus for imaging harmonic response of a body structure exhibiting depth-dependent attenuation of ultrasonic energy, comprising: means for transmitting ultrasonic energy at a fundamental frequency of 5 MHz or less into the body; 10MHz in response to ultrasonic energy
40. An ultrasonic diagnostic image processing apparatus comprising: means for receiving an ultrasonic echo signal of a higher harmonic of the fundamental frequency or lower; and means for generating an ultrasonic image from the higher harmonic echo signal. The transmitting means transmits ultrasonic energy into the body at a fundamental frequency of 2.5 MHz or less; and the receiving means receives an ultrasonic echo signal at a harmonic frequency of the fundamental frequency of 5 MHz or less. 41. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to the above 39, The transmitting means transmitting ultrasonic energy having a fundamental frequency of 2 MHz or less into the body; and the receiving means receiving ultrasonic echo signals having a harmonic frequency of the fundamental frequency of 4 MHz or less. Diagnostic image processing device, 42. The ultrasonic diagnostic imaging apparatus of claim 39, wherein the receiving means comprises a programmable digital filter programmed to pass the harmonic echo signal except for the fundamental frequency; 43. An ultrasonic diagnostic imaging apparatus for processing nonlinear response of a tissue, comprising: a transmitter for transmitting ultrasonic energy at a fundamental frequency into the body; A receiver for separating a signal representing the nonlinear response by ultrasound; and an image processor for creating an ultrasound image from the nonlinear response signal;
44. An ultrasonic diagnostic image processing apparatus comprising: The receiver is
43. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to 43, further comprising a filter circuit for separating a signal representing the nonlinear response of the tissue by ultrasonic waves.
5. The receiver combines the multiple echo signals in response to receiving multiple echoes from the same spatial location in tissue;
43. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus of claim 43, further comprising a signal processor that separates a signal representing the nonlinear response of the tissue by ultrasound,
46. 43. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to 43, wherein the non-linear ultrasonic response of the tissue comprises a second or higher harmonic of the fundamental frequency. Non-linear ultrasonic response of tissue
43. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to claim 43, which has a subharmonic of the fundamental frequency.

【0045】[0045]

【発明の効果】基本周波数でない高調波周波数エコー成
分を超音波画像処理に有効に使用する方法および装置が
提供される。高調波ビームを使用することにより、肋骨
などの狭い口を通しての画像処理のときの散乱を減少さ
せ、高調波ビームのサイドローブレベルが、基本ビーム
の対応するサイドローブレベルよりも低いことを利用し
て、軸外散乱を低減させる。また、近接領域からの高調
波の戻りエネルギーは基本周波数の戻りエネルギーより
も相対的に小さいので、近接領域散乱を防止することが
できる。
According to the present invention, there is provided a method and apparatus for effectively using a harmonic frequency echo component other than the fundamental frequency for ultrasonic image processing. The use of harmonic beams reduces scattering when processing images through narrow mouths, such as ribs, and takes advantage of the fact that the side lobe levels of the harmonic beams are lower than the corresponding side lobe levels of the fundamental beam. To reduce off-axis scattering. In addition, since the return energy of the higher harmonic wave from the proximity region is relatively smaller than the return energy of the fundamental frequency, scattering of the proximity region can be prevented.

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

【図1】 本発明の画像処理装置のブロックダイヤグラ
ムによる説明である。
FIG. 1 is an illustration based on a block diagram of an image processing apparatus according to the present invention.

【図2】 高調波エコー信号の主ローブとサイドローブ
についての説明である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a main lobe and a side lobe of a harmonic echo signal.

【図3】 高調波エコー信号の主ローブとサイドローブ
についての別の条件での説明である。
FIG. 3 is an explanation of the main lobe and the side lobe of the harmonic echo signal under different conditions.

【図4】 高調波エコーのビームパターンの説明であ
る。
FIG. 4 is a diagram illustrating a beam pattern of a harmonic echo.

【図5】 高調波エコーの他のビームパターンの説明で
ある。
FIG. 5 is an explanation of another beam pattern of a harmonic echo.

【図6】 図1の例の挙動の説明に使用された通過帯域
特性曲線である。
FIG. 6 is a passband characteristic curve used to explain the behavior of the example of FIG. 1;

【図7】 図1に使用されたその他の通過帯域特性曲線
である。
FIG. 7 is another passband characteristic curve used in FIG. 1;

【図8】 典型的な基本および高調波周波数通過帯域の
説明である。
FIG. 8 is an illustration of typical fundamental and harmonic frequency passbands.

【図9】 図1の例での使用に適当なFIRフィルタ構
造の説明である。
FIG. 9 is an illustration of a FIR filter structure suitable for use in the example of FIG.

【図10】 本発明好適例の一部のブロックダイヤグラ
ムによる説明である。
FIG. 10 is a block diagram of a preferred embodiment of the present invention.

【図11】 図10の例の正規化段階の操作を説明す
る。
FIG. 11 illustrates the operation of the normalization stage in the example of FIG.

【図12】 図10で使用された乗算器累算器のブロッ
クダイヤグラムである。
FIG. 12 is a block diagram of a multiplier accumulator used in FIG.

【図13】 図10の例の基本および高調波周波数通過
帯域の説明である。
FIG. 13 is an illustration of the basic and harmonic frequency pass bands of the example of FIG.

【図14】 基本周波数信号と高調波信号成分のブレン
ドを説明する。
FIG. 14 illustrates blending of a fundamental frequency signal and a harmonic signal component.

【図15】 ブレンド画像形成用時間変化フィルタの通
過帯域を説明する。
FIG. 15 illustrates a pass band of a time change filter for forming a blend image.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

37・・・Bモードプロセッサ、50・・・表示装置、110
・・・超音波プローブ、112・・・変換器、114・・・T/
Rスイッチ、115・・・アナログ・ディジタル変換器、
116・・・ビーム形成器、117・・・発信周波数制御、1
18・・・ディジタルフィルタ、70−73・・・乗算器、8
0−83・・・累算器、120・・・中央制御器、128・・・
コントラスト信号検知器、130・・・ドップラープロセ
ッサ、140・・・ビデオプロセッサ、162・・・3D画像
作成プロセッサ、164・・・3D画像メモリ。
37 ... B-mode processor, 50 ... Display device, 110
... Ultrasonic probe, 112 ... Transducer, 114 ... T /
R switch, 115 ··· analog-digital converter,
116: Beamformer, 117: Transmission frequency control, 1
18 Digital filter, 70-73 Multiplier, 8
0-83: accumulator, 120: central controller, 128:
Contrast signal detector, 130 ... Doppler processor, 140 ... video processor, 162 ... 3D image creation processor, 164 ... 3D image memory.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェフリー・イー・パワーズ アメリカ合衆国98110ワシントン州、ベイ ンブリッジアイランド、ウエスト・ブレイ クリー・アベニュー・エヌ・イー 4054番 (72)発明者 ピーター・エヌ・バーンズ カナダ エム4ケー1ビー5 オンタリオ 州、トロント、ラングレイ・アベニュ− 22番 (72)発明者 デイビッド・エヌ・ラウンドヒル アメリカ合衆国98012ワシントン州、ボゼ ル、第28ドライブ・エス・イー 16906番 (72)発明者 ジンジェット・ホワン アメリカ合衆国98040ワシントン州、メー サーアイランド、イースト・メーサー・ウ ェイ 7432番 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Jeffrey E. Powers, USA 98110 Washington State, Bainbridge Island, West Blake Cree Ave No. 4054 (72) Inventor Peter N. Burns Canada M4K1B5 Langley Avenue, Toronto, Ontario, No. 22 (72) Inventor David N. Round Hill 28 drive S.E. Zinget Hwan East Maeser Way 7432, Maeser Island, Washington 98040 United States of America

Claims (47)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 体内構造の高調波応答を画像処理する超
音波診断画像処理装置であって、基本周波数で体内に超
音波エネルギーを発信する手段;該発信超音波エネルギ
ーに応答し、該基本周波数の高調波周波数での超音波エ
コー信号を受信する手段;および、該高調波エコー信号
から超音波画像を作成する手段からなる超音波診断画像
処理装置。
1. An ultrasonic diagnostic image processing apparatus for performing image processing on a harmonic response of a body structure, comprising: means for transmitting ultrasonic energy into a body at a fundamental frequency; An ultrasonic diagnostic image processing apparatus comprising: means for receiving an ultrasonic echo signal at a higher harmonic frequency; and means for generating an ultrasonic image from the higher harmonic echo signal.
【請求項2】 該発信する手段および該受信する手段
が、超音波変換器プローブからなる請求項1の超音波診
断画像処理装置。
2. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to claim 1, wherein said transmitting means and said receiving means comprise an ultrasonic transducer probe.
【請求項3】 該超音波変換器プローブが、基本周波数
の超音波エネルギーを発信し、該基本周波数の高調波の
超音波エコー信号を受信するための複数の変換器素子か
らなる請求項2の超音波診断画像処理装置。
3. The ultrasonic transducer probe of claim 2 wherein said ultrasonic transducer probe comprises a plurality of transducer elements for transmitting ultrasonic energy at a fundamental frequency and receiving ultrasonic echo signals at harmonics of said fundamental frequency. Ultrasound diagnostic image processing device.
【請求項4】 該変換器素子が、該基本周波数と、該基
本周波数の高調波の両方を包含する応答特性を示す請求
項3の超音波診断画像処理装置。
4. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to claim 3, wherein said transducer element exhibits a response characteristic including both said fundamental frequency and harmonics of said fundamental frequency.
【請求項5】 該基本周波数の高調波の超音波エコー信
号を受信する該手段が、該基本周波数を除外した該高調
波周波数を識別する通過帯域を有するフィルタからなる
請求項1の超音波診断画像処理装置。
5. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein said means for receiving an ultrasonic echo signal of a harmonic of said fundamental frequency comprises a filter having a pass band for identifying said harmonic frequency excluding said fundamental frequency. Image processing device.
【請求項6】 該フィルタが、プログラム可能なディジ
タルフィルタからなる請求項5の超音波診断画像処理装
置。
6. An ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to claim 5, wherein said filter comprises a programmable digital filter.
【請求項7】 該超音波画像を作成する手段が、Bモー
ドプロセッサを含む請求項1の超音波診断画像処理装
置。
7. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to claim 1, wherein said means for generating an ultrasonic image includes a B-mode processor.
【請求項8】 該Bモードプロセッサが、該高調波エコ
ー信号の包絡線(envelope)を検知するための振幅検知
器を有する請求項7の超音波診断画像処理装置。
8. An ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to claim 7, wherein said B-mode processor has an amplitude detector for detecting an envelope of said harmonic echo signal.
【請求項9】 該構造が、身体の生来存在する構造から
なる請求項1の超音波診断画像処理装置。
9. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to claim 1, wherein said structure is a structure naturally existing in a body.
【請求項10】 該生来存在する構造が、身体の組織お
よび細胞からなる請求項9の超音波診断画像処理装置。
10. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to claim 9, wherein said naturally existing structure comprises a body tissue and cells.
【請求項11】 身体内部の高調波応答から超音波画像
を作成する方法であって:基本周波数で体内に超音波エ
ネルギーを発信し;該基本周波数の高調波周波数の超音
波エコー信号を受信し;そして、該高調波エコー信号を
処理して、超音波画像表示信号を作成し;そして、該超
音波画像表示信号を表示する、以上の段階からなる超音
波画像を作成する方法。
11. A method of creating an ultrasound image from a harmonic response inside a body, comprising: transmitting ultrasound energy into the body at a fundamental frequency; and receiving an ultrasound echo signal at a harmonic frequency of the fundamental frequency. And a method for processing the harmonic echo signal to generate an ultrasonic image display signal; and displaying the ultrasonic image display signal to generate an ultrasonic image comprising the above steps.
【請求項12】 発信する段階および受信する段階が、
変換器アレーを有する超音波プローブを使用して、基本
周波数超音波エネルギーを発信し、高調波エコーを受信
することからなる請求項11の方法。
12. The transmitting and receiving steps comprise:
12. The method of claim 11, comprising transmitting the fundamental frequency ultrasonic energy and receiving the harmonic echo using an ultrasonic probe having a transducer array.
【請求項13】 超音波プローブを使用する段階が、同
じ変換素子で、基本周波数超音波エネルギーを発信し、
高調波エコー信号を受信する段階からなる請求項12の
方法。
13. The step of using an ultrasonic probe includes transmitting fundamental frequency ultrasonic energy with the same transducer element;
13. The method of claim 12, comprising receiving a harmonic echo signal.
【請求項14】 該基本周波数の高調波周波数の超音波
エコー信号を受信する段階が、該基本周波数を除外して
該基本周波数の該高調波周波数の信号を通過させるフィ
ルタにより、受信超音波エコー信号を通過させることか
らなる請求項11の方法。
14. The step of receiving an ultrasonic echo signal at a harmonic frequency of the fundamental frequency, wherein the step of filtering the received ultrasonic echo signal by a filter excluding the fundamental frequency and passing the signal at the harmonic frequency of the fundamental frequency. The method of claim 11, comprising passing a signal.
【請求項15】 該処理するステップが、該高調波エコ
ー信号をBモード処理することからなる請求項11の方
法。
15. The method of claim 11, wherein said processing step comprises B-mode processing said harmonic echo signal.
【請求項16】 該Bモード処理の段階が、該高調波エ
コー信号を振幅検知する段階からなる請求項15の方
法。
16. The method of claim 15, wherein said step of B-mode processing comprises the step of amplitude sensing said harmonic echo signal.
【請求項17】 虚像を減少させた、体内構造の高調波
応答の超音波画像を作成するための超音波診断画像処理
装置であって:基本周波数で身体内に超音波エネルギー
を発信する手段;該発信超音波エネルギーに応答して、
該基本周波数の高調波周波数の超音波エコー信号を受信
する手段;該高調波超音波エコー信号を処理し、該エコ
ー信号の少なくとも部分的に非相関化されたレプリカを
形成する手段;該非相関化されたレプリカを結合させ
て、虚像を減少させた高調波エコー信号を作成する手
段;および、該虚像を減少させた高調波エコー信号を利
用して、超音波画像を作成する手段、からなる超音波診
断画像処理装置。
17. An ultrasound diagnostic image processing apparatus for creating an ultrasound image of a harmonic response of a body structure with reduced virtual images, comprising: means for transmitting ultrasound energy into the body at a fundamental frequency; In response to the transmitted ultrasonic energy,
Means for receiving an ultrasonic echo signal at a harmonic frequency of the fundamental frequency; means for processing the harmonic ultrasonic echo signal to form at least a partially decorrelated replica of the echo signal; Combining the obtained replicas to create a harmonic echo signal with reduced virtual image; and using the harmonic echo signal with reduced virtual image to create an ultrasonic image. Ultrasound diagnostic image processing device.
【請求項18】 該虚像が、脱落虚像からなる請求項1
7の超音波診断画像処理装置。
18. The virtual image according to claim 1, wherein the virtual image is a dropped virtual image.
7 is an ultrasonic diagnostic image processing apparatus.
【請求項19】 該虚像が、さらにスペックル虚像から
なる請求項18の超音波診断画像処理装置。
19. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to claim 18, wherein said virtual image further comprises a speckle virtual image.
【請求項20】 該処理するための手段が、該高調波超
音波エコー信号の成分を、異なる中心周波数を有する2
つの通過帯域に分割する帯域通過フィルタからなる請求
項17の超音波診断画像処理装置。
20. The means for processing comprises: converting the components of the harmonic ultrasonic echo signal into two signals having different center frequencies.
18. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to claim 17, comprising a band pass filter that divides the pass band into two pass bands.
【請求項21】 該処理するための手段が、さらに、該
通過帯域のそれぞれに、高調波超音波エコー信号を検知
する検知器を有する請求項20の超音波診断画像処理装
置。
21. An ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to claim 20, wherein said processing means further comprises a detector for detecting a harmonic ultrasonic echo signal in each of said pass bands.
【請求項22】 該処理するための手段がさらに、検知
された高調波超音波エコー信号を対数圧縮する対数圧縮
プロセッサからなる請求項21の超音波診断画像処理装
置。
22. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to claim 21, wherein said processing means further comprises a logarithmic compression processor for logarithmically compressing the detected harmonic ultrasonic echo signal.
【請求項23】 該処理する手段が、高調波超音波エコ
ー信号を受信するために接続する入力と、該結合手段に
接続する出力をそれぞれが有する二平行チャネルを有
し、ここに該チャネルのそれぞれが、他方のチャネルの
フイルタ特性と異なるフィルタ特性を持つ帯域通過フィ
ルタを有する請求項17の超音波診断画像処理装置。
23. The processing means has two parallel channels each having an input connected to receive a harmonic ultrasound echo signal and an output connected to the combining means, wherein the two parallel channels have 18. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to claim 17, wherein each of the apparatuses has a band-pass filter having a filter characteristic different from a filter characteristic of the other channel.
【請求項24】 該フィルタ特性が、フィルタのピーク
応答周波数である請求項23の超音波診断画像処理装
置。
24. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to claim 23, wherein the filter characteristic is a peak response frequency of the filter.
【請求項25】 該フィルタ特性が、フィルタの中心周
波数である請求項23の超音波診断画像処理装置。
25. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to claim 23, wherein said filter characteristic is a center frequency of the filter.
【請求項26】 該チャネルのそれぞれがさらに検知器
を有する請求項23の超音波診断画像処理装置。
26. The ultrasonic diagnostic imaging apparatus of claim 23, wherein each of said channels further comprises a detector.
【請求項27】 該チャネルのそれぞれがさらに、対数
圧縮プロセッサを有する請求項26の超音波診断画像処
理装置。
27. The apparatus of claim 26, wherein each of said channels further comprises a logarithmic compression processor.
【請求項28】 該処理する手段が、該高調波超音波エ
コーを、等しくないダイナミックレンジの2つの通過帯
域に分割する手段からなる請求項17の超音波診断画像
処理装置。
28. An ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to claim 17, wherein said processing means comprises means for dividing said harmonic ultrasonic echo into two passbands of unequal dynamic range.
【請求項29】 該2つの通過帯域が、低周波通過帯域
と高周波通過帯域からなり、そしてここに、該低周波数
通過帯域のダイナミックレンジが、該高周波数通過帯域
のダイナミックレンジよりも小さい請求項28の超音波
診断画像処理装置。
29. The two passbands comprising a low frequency passband and a high frequency passband, wherein the dynamic range of the low frequency passband is less than the dynamic range of the high frequency passband. 28 ultrasonic diagnostic image processing apparatus.
【請求項30】 該処理する手段がさらに、該通過帯域
のそれぞれのダイナミックレンジを異なってマッピング
する手段からなる請求項29の超音波診断画像処理装
置。
30. The ultrasound diagnostic image processing apparatus of claim 29, wherein said processing means further comprises means for mapping each dynamic range of said passband differently.
【請求項31】 虚像を減少させた高調波超音波画像を
作成する方法であって:基本周波数の超音波エネルギー
を発信し;該基本周波数の高調波周波数の超音波エコー
信号を受信し;該信号の非相関化レプリカを作成するた
めに、該高調波エコー信号を処理し;該非相関化レプリ
カを結合させて、虚像を減少させた高調波エコー信号を
作成し;そして、該虚像を減少させた高調波エコー信号
を利用して超音波画像を作成する、以上の段階からなる
高調波超音波画像を作成する該方法。
31. A method for creating a harmonic ultrasound image with reduced virtual image, comprising: transmitting ultrasound energy at a fundamental frequency; receiving an ultrasound echo signal at a harmonic frequency at the fundamental frequency; Processing the harmonic echo signal to create a decorrelated replica of the signal; combining the decorrelated replicas to create a virtual image reduced harmonic echo signal; and reducing the virtual image. The method for creating a harmonic ultrasound image comprising the above steps, wherein the ultrasound image is created by using the obtained harmonic echo signal.
【請求項32】 該高調波エコー信号を処理する段階
が、該高調波エコー信号の成分を2つの異なる通過帯域
に分割することからなる請求項31の方法。
32. The method of claim 31, wherein processing the harmonic echo signal comprises splitting the components of the harmonic echo signal into two different passbands.
【請求項33】 該高調波エコー信号を処理する段階
が、該高調波エコー信号成分を、2つの等しくないダイ
ナミックレンジの二つの異なる通過帯域に分割すること
からなる請求項32の方法。
33. The method of claim 32, wherein processing the harmonic echo signal comprises dividing the harmonic echo signal component into two different passbands of two unequal dynamic ranges.
【請求項34】 該高調波エコー信号を処理する段階
が、該高調波エコー信号成分を、与えられたダイナミッ
クレンジの高周波数通過帯域と、該与えられたダイナミ
ックレンジよりも小さいダイナミックレンジの低周波数
通過帯域に分割することからなる請求項33の方法。
34. The step of processing the harmonic echo signal comprises converting the harmonic echo signal component to a high frequency passband with a given dynamic range and a low frequency passband with a smaller dynamic range than the given dynamic range. 34. The method of claim 33, comprising dividing into passbands.
【請求項35】 身体内構造の高調波超音波画像を作成
する超音波診断画像処理装置であって:体内に基本周波
数の超音波エネルギーを発信する手段;該発信超音波エ
ネルギーに応答し、該基本周波数、および該基本周波数
の高調波周波数の超音波エコー信号を受信する手段;お
よび、該受信基本周波数エコー信号および高調波周波数
エコー信号を処理し、該基本周波数と高調波周波数エコ
ー信号の両成分から形成された超音波画像を作成する画
像プロセッサからなる超音波診断画像処理装置。
35. An ultrasound diagnostic image processing apparatus for creating a harmonic ultrasound image of a structure in a body, comprising: means for transmitting ultrasound energy of a fundamental frequency into a body; responsive to the transmitted ultrasound energy; Means for receiving an ultrasonic echo signal of a fundamental frequency and a harmonic frequency of the fundamental frequency; and processing the received fundamental frequency echo signal and the harmonic frequency echo signal to obtain both the fundamental frequency and the harmonic frequency echo signal. An ultrasound diagnostic image processing apparatus comprising an image processor for creating an ultrasound image formed from components.
【請求項36】 該受信する手段が、分割された基本お
よび高調波周波数エコー信号を作成する手段を有する請
求項35の超音波診断画像処理装置。
36. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to claim 35, wherein said receiving means includes means for generating divided basic and harmonic frequency echo signals.
【請求項37】 該受信する手段が、高調波周波数エコ
ー信号の少なくとも一部を除外した基本周波数エコー信
号を作成し、少なくとも一部の基本周波数エコー信号を
除外した高調波周波数エコー信号を作成するフィルタを
含む請求項36の超音波診断画像処理装置。
37. The receiving means creates a fundamental frequency echo signal excluding at least a part of the harmonic frequency echo signal, and creates a harmonic frequency echo signal excluding at least a part of the fundamental frequency echo signal. 37. The ultrasonic diagnostic image processing device of claim 36, comprising a filter.
【請求項38】 該画像プロセッサが、該画像の近接領
域で高調波エコー信号をより多く、そして該画像の遠隔
領域で基本周波数エコー信号をより多く使用する手段か
らなる請求項35の超音波診断画像処理装置。
38. The ultrasound diagnostic of claim 35, wherein said image processor comprises means for using more of the harmonic echo signals in a near region of the image and more of a fundamental frequency echo signal in a remote region of the image. Image processing device.
【請求項39】 超音波エネルギーの深さ依存減衰を示
す体内構造の高調波応答を画像処理する超音波診断画像
処理装置であって:5MHzまたはそれ以下の基本周波
数の超音波エネルギーを体内に発信する手段;該発信超
音波エネルギーに応答して、10MHzまたはそれ以下
の、該基本周波数の高調波の超音波エコー信号を受信す
る手段;および、該高調波エコー信号から超音波画像を
作成する手段、からなる超音波診断画像処理装置。
39. An ultrasonic diagnostic imaging apparatus for image processing the harmonic response of a body structure exhibiting depth dependent attenuation of ultrasonic energy: transmitting ultrasonic energy at a fundamental frequency of 5 MHz or less into the body. Means for receiving an ultrasonic echo signal of a harmonic of the fundamental frequency of 10 MHz or less in response to the transmitted ultrasonic energy; and means for generating an ultrasonic image from the harmonic echo signal. , An ultrasonic diagnostic image processing apparatus.
【請求項40】 該発信手段が、2.5MHzまたはそ
れ以下の基本周波数で体内に超音波エネルギーを発信
し;そして、該受信手段が、5MHzまたはそれ以下の
該基本周波数の高調波周波数の超音波エコー信号を受信
する請求項39の超音波診断画像処理装置。
40. The transmitting means for transmitting ultrasound energy into the body at a fundamental frequency of 2.5 MHz or less; and the receiving means for transmitting an ultrasonic energy of a harmonic frequency of the fundamental frequency of 5 MHz or less. 40. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to claim 39, which receives an ultrasonic echo signal.
【請求項41】 該発信手段が、2MHz以下の基本周
波数の超音波エネルギーを体内に発信し;そして、該受
信手段が、4MHz以下の該基本周波数の高調波周波数
の超音波エコー信号を受信する請求項39の超音波診断
画像処理装置。
41. The transmitting means transmits ultrasonic energy having a fundamental frequency of 2 MHz or less into the body; and the receiving means receives an ultrasonic echo signal having a harmonic frequency of the fundamental frequency of 4 MHz or less. An ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to claim 39.
【請求項42】 該受信手段が、該基本周波数を除外し
て該高調波エコー信号を通過させるようにプログラムさ
れたプログラム可能ディジタルフィルタを有する請求項
39の超音波診断画像処理装置。
42. The ultrasound diagnostic imaging apparatus of claim 39, wherein said receiving means comprises a programmable digital filter programmed to exclude said fundamental frequency and pass said harmonic echo signal.
【請求項43】 組織の非線型応答を画像処理する超音
波診断画像処理装置であって:体内に基本周波数の超音
波エネルギーを発信する発信器;超音波エネルギー発信
後に組織から戻ったエコーに応答して、組織の非線型応
答を超音波で表す信号を分離する受信器;および、該非
線型応答信号から超音波画像を作成する画像プロセッ
サ、からなる超音波診断画像処理装置。
43. An ultrasonic diagnostic image processing apparatus for image-processing a nonlinear response of a tissue, comprising: a transmitter for transmitting ultrasonic energy of a fundamental frequency into the body; responding to an echo returned from the tissue after transmitting the ultrasonic energy. An ultrasonic diagnostic image processing apparatus comprising: a receiver for separating a signal representing the nonlinear response of the tissue by ultrasound; and an image processor for creating an ultrasound image from the nonlinear response signal.
【請求項44】 該受信器が、組織の非線型応答を超音
波で表す信号を分離するフィルタ回路を有する請求項4
3の超音波診断画像処理装置。
44. The receiver according to claim 4, further comprising a filter circuit for separating a signal representing the nonlinear response of the tissue by ultrasound.
3. An ultrasonic diagnostic image processing apparatus.
【請求項45】 該受信器が、組織中の同じ空間位置か
らの多数のエコーの受信に応答して、該多数のエコー信
号を結合し、組織の非線型応答を超音波で表す信号を分
離する信号プロセッサを有する請求項43の超音波診断
画像処理装置。
45. The receiver, in response to receiving multiple echoes from the same spatial location in tissue, combining the multiple echo signals to separate a signal that is ultrasonically representative of the non-linear response of the tissue. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to claim 43, further comprising a signal processor that performs the processing.
【請求項46】 組織の非線型超音波応答が、該基本周
波数の二次あるいはさらに高次の高調波からなる請求項
43の超音波診断画像処理装置。
46. The ultrasonic diagnostic image processing apparatus according to claim 43, wherein the non-linear ultrasonic response of the tissue comprises a second or higher harmonic of the fundamental frequency.
【請求項47】 組織の非線型超音波応答が、該基本周
波数の分数調波を有する請求項43の超音波診断画像処
理装置。
47. The ultrasonic diagnostic imaging apparatus of claim 43, wherein the non-linear ultrasonic response of the tissue has a subharmonic of the fundamental frequency.
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