JPH11313823A - Ultrasonic image device - Google Patents
Ultrasonic image deviceInfo
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- JPH11313823A JPH11313823A JP19718398A JP19718398A JPH11313823A JP H11313823 A JPH11313823 A JP H11313823A JP 19718398 A JP19718398 A JP 19718398A JP 19718398 A JP19718398 A JP 19718398A JP H11313823 A JPH11313823 A JP H11313823A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、被検体内の診断部
位に超音波を送信すると共に反射エコーを受信しその診
断部位の超音波断層像及びドプラ像を得て表示する超音
波映像装置に関し、特に、超音波ビーム中の動きや流れ
の信号をモニタしてその深度に現れた受信信号に対して
適応的に位相を合わせることにより、真に検査したい動
反射体部分(ROIの部分)に焦点を自動的に合わせる
ことができ、また、上記動反射体部分のみを対象とした
適応像をほぼリアルタイムで画像表示できる適応像再生
式の超音波映像装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic imaging apparatus for transmitting an ultrasonic wave to a diagnostic site in a subject, receiving a reflected echo, and obtaining and displaying an ultrasonic tomographic image and a Doppler image of the diagnostic site. In particular, by monitoring the motion and flow signals in the ultrasonic beam and adaptively adjusting the phase to the received signal appearing at the depth, the dynamic reflector portion (ROI portion) to be truly inspected can be adjusted. The present invention relates to an adaptive image reproduction type ultrasonic imaging apparatus which can automatically adjust the focus and can display an adaptive image only for the moving reflector portion in almost real time.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の適応像再生式の超音波映像装置
は、微細な超音波振動子素子の配列の送受信信号の位相
を、生体からの強度の高い反射エコー信号に照準を合わ
せ、配列の近接する振動子素子の受信した反射エコー信
号波形間の位相が一致するように、回路特性を電子的に
制御することにより超音波ビームを形成し、且つ走査
し、生体内の構造による音響インピーダンスの分布や、
体液の流速又は臓器の動きの分布、或いはそれらの時間
変化等を映像化していた。このような従来の適応像再生
式の超音波映像装置は、例えば図7に示すように、探触
子1と、超音波回路部2と、適応位相制御部3と、デジ
タルスキャンコンバータ部(以下「DSC部」と略称す
る)4と、画像表示部5と、ビーム・フォーカス偏向用
位相データメモリ6とを備えて構成されていた。2. Description of the Related Art A conventional adaptive image reproducing ultrasonic imaging apparatus aims at adjusting the phase of a transmission / reception signal of an array of fine ultrasonic transducer elements to a high-intensity reflected echo signal from a living body. An ultrasonic beam is formed and scanned by electronically controlling the circuit characteristics so that the phases of the reflected echo signal waveforms received by adjacent transducer elements coincide with each other. Distribution,
The flow velocity of the body fluid, the distribution of the movement of the organ, or the time change thereof are visualized. Such a conventional adaptive image reproduction type ultrasonic imaging apparatus, for example, as shown in FIG. 7, includes a probe 1, an ultrasonic circuit unit 2, an adaptive phase control unit 3, and a digital scan converter unit (hereinafter, referred to as a digital scan converter unit). A "DSC unit" 4, an image display unit 5, and a beam / focus deflection phase data memory 6.
【0003】そして、図7において、N個の微細な振動
子素子を配列して成るアレー形の探触子1は、超音波回
路部2内の送波回路7が発生する自然数Nに含まれるm
チャンネルの振幅と位相とが制御されたバースト波形の
送波パルスを入力し、探触子切替走査部9で選択された
各振動子素子で超音波に変換して被検体内に向けて打ち
出す。被検体内の診断部位で反射され戻ってきたエコー
信号を上記探触子1で受信し、該探触子1は上記各振動
子素子で電気信号に逆変換し、探触子切替走査部9と送
受分離回路8とを介して受波信号として受波回路10へ
出力する。In FIG. 7, an array-type probe 1 in which N fine transducer elements are arranged is included in a natural number N generated by a transmission circuit 7 in an ultrasonic circuit section 2. m
A transmission pulse of a burst waveform in which the amplitude and phase of the channel is controlled is input, and each transducer element selected by the probe switching scanning unit 9 converts the ultrasonic wave into an ultrasonic wave and launches the ultrasonic wave into the subject. The probe 1 receives the echo signal reflected back from the diagnostic site in the subject, and the probe 1 converts the echo signal back into an electric signal by each of the transducer elements. And a transmission / reception separation circuit 8 to output the reception signal to the reception circuit 10 as a reception signal.
【0004】このとき、上記探触子切替走査部9は、N
個の振動子素子からm個を選択して超音波送受波ビーム
の開口を形成しつつ、それをリニア走査、コンベックス
走査等の並進走査を行う。また、送受分離回路8は、上
記送波回路7の出力する送波信号パワーを探触子切替走
査部9を介して探触子1へ効率よく伝達すると共に、受
波回路10に流入するのを阻止して該受波回路10の入
力部にあるプリアンプ131〜13m(図8参照)を保護
し、且つ上記探触子1により受信され探触子切替走査部
9を介して入力される反射エコー信号を上記受波回路1
0のプリアンプ131〜13mに効率よく伝達する働きを
する。At this time, the probe switching scanning section 9
While selecting the m transducer elements from the transducer elements to form the aperture of the ultrasonic transmission / reception beam, it performs translation scanning such as linear scanning and convex scanning. The transmission / reception separation circuit 8 efficiently transmits the transmission signal power output from the transmission circuit 7 to the probe 1 via the probe switching scanning unit 9 and flows into the reception circuit 10. protect the by blocking at the input of the receiving wave circuit 10 preamplifier 13 1 ~13m (see FIG. 8), is input via the probe switch scanning unit 9 is received and by the probe 1 The reflected echo signal is received by the wave receiving circuit 1
It serves to efficiently transfer the 0 of the preamplifier 13 1 ~13m.
【0005】上記受波回路10の内部回路は図8に示さ
れるように構成されている。図8において、プリアンプ
131〜13mは、上記探触子1で受信したmチャンネル
の反射エコー信号の各々を深度毎に制御して増幅し、そ
れらのエコー信号のレベルをA/D変換器141〜14m
の入力レンジに適合させる。このA/D変換器141〜
14mによってデジタル変換された上記のエコー信号
は、焦点までの距離に応じて振動子素子毎に異なるチャ
ンネルの受信信号間の位相を揃える位相補償部151〜
15mにより、深度毎に各チャンネル間の位相を揃えら
れて整相され、加算器16により診断部位に焦点の合っ
た超音波ビームの波形に合成される。ここで、上記位相
補償部151〜15mとしては、時間遅延回路として実現
されているものも利用できるし、メモリに記憶し読み出
し或いは書き込みのアドレスを変えることによっても実
現できる。そして、位相補償部151〜15mによる位相
補償の程度は、図7に示すビーム・フォーカス偏向用位
相データメモリ6からのビーム・フォーカス偏向用位相
データを用いて制御される。The internal circuit of the wave receiving circuit 10 is configured as shown in FIG. 8, the preamplifier 13 1 ~13M, said probe each of the reflected echo signal m received channel and amplified controlled for each depth at probe 1, their level of the echo signal A / D converter 14 1 ~14m
To the input range of This A / D converter 14 1-
It said echo signal digitally converted by 14m, the phase compensation unit 15 1 to align the phases between the received signals of different channels for each transducer element according to the distance to the focal point
The phase of each channel is adjusted by the depth of 15 m and the phases are adjusted for each depth, and the adder 16 synthesizes the waveform of the ultrasonic beam focused on the diagnosis site. Here, as the phase compensation unit 15 1 ~15m, can either utilize what is implemented as a time delay circuit can be realized by changing the address of the read or write is stored in the memory. Then, the degree of phase compensation by the phase compensator 15 1 ~15m is controlled using the beam focusing deflecting the phase data from the beam focus deflection phase data memory 6 shown in FIG.
【0006】上記加算器16により合成された超音波ビ
ームの波形は、基本波のエコー信号強度の分布は、図7
に示すAM検波・ビデオ信号処理部11により検波・対
数圧縮されて診断部位の断層像信号として出力され、ま
た、基本波の側帯波成分の分布は、FM検波・ドプラ信
号処理部12により基本波をフィルタ除去してドプラ信
号を検出して出力される。上記AM検波・ビデオ信号処
理部11から出力された断層像信号も、FM検波・ドプ
ラ信号処理部12から出力されたドプラ信号も図7に示
すDSC部4に入力し、その内部のスキャンコンバータ
20によって超音波断層像及びドプラ像等の映像に変換
されて、その後画像表示部5に表示される。このとき、
DSC部4内の制御回路21は、該DSC部4の動作に
従って超音波回路部2の全体が協調して動作するように
制御する。The waveform of the ultrasonic beam synthesized by the adder 16 is shown in FIG.
The detection and logarithmic compression are performed by the AM detection and video signal processing unit 11 shown in FIG. 1 and output as a tomographic image signal of the diagnosis site. The distribution of the sideband component of the fundamental wave is calculated by the FM detection and Doppler signal processing unit 12. Is filtered out, and the Doppler signal is detected and output. Both the tomographic image signal output from the AM detection and video signal processing unit 11 and the Doppler signal output from the FM detection and Doppler signal processing unit 12 are input to the DSC unit 4 shown in FIG. The image is converted into an image such as an ultrasonic tomographic image and a Doppler image, and then displayed on the image display unit 5. At this time,
The control circuit 21 in the DSC unit 4 controls the entire ultrasonic circuit unit 2 to operate in a coordinated manner according to the operation of the DSC unit 4.
【0007】このとき、被検体内の生体組織の音速不均
一によるチャンネル間位相誤差を適応的に補償するた
め、図8に示すように、受波回路10内に各チャンネル
の位相補償部151〜15mからの信号間で相関処理する
相関部171〜17mを備え、この相関部171〜17mか
らの相関信号を適応位相制御部3へ送り、その内部の位
相補正値演算部18及び位相補償データ生成部19によ
り、隣接チャンネル間位相差を監視すると共にビーム・
フォーカス偏向用位相データを補正して、上記位相補償
部151〜15mを制御していた。[0007] At this time, in order to adaptively compensate the channel between the phase error due to sound speed non-uniformity of the living tissue in the subject, as shown in FIG. 8, the phase compensation section 15 of each channel reception circuit 10 1 comprising a correlator 17 1 ~17m to correlation processing between signals from ~15M, sends a correlation signal from the correlation unit 17 1 ~17m to the adaptive phase control unit 3, the interior of the phase correction value calculation unit 18 and the phase thereof The compensation data generator 19 monitors the phase difference between adjacent channels, and
By correcting the focus deflection phase data, it has been controlling the phase compensation unit 15 1 ~15m.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の適応像再生式の超音波映像装置においては、表示さ
れる超音波画像を一般的に扱っており、どの部分の画像
かは区別せずに位相データを補正して適応像再生を行っ
ていた。この場合、超音波画像においては、一般的に診
断部位の反射エコー信号はその強度が中庸かむしろ低い
場合が多いので、検査者が見たい部分、特に動きのある
関心領域(ROI)の部分(動反射体部分)に焦点が合
わないことがあった。したがって、診断部位の動きや流
れのある上記ROIの部分に焦点が合わず、その画像が
ぼけることがあり、良好な診断画像が得られないことが
あった。However, in such a conventional adaptive image reproducing type ultrasonic imaging apparatus, an ultrasonic image to be displayed is generally handled, and which image is to be distinguished. Instead, adaptive image reproduction was performed by correcting the phase data. In this case, in the ultrasound image, the intensity of the reflected echo signal of the diagnosis site is generally moderate or rather low in many cases, and therefore, a portion that the examiner wants to see, particularly a moving region of interest (ROI) ( (The dynamic reflector). Therefore, the ROI portion where the movement or the flow of the diagnosis site is in focus is not focused, and the image may be blurred, and a good diagnosis image may not be obtained.
【0009】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、超音波ビーム中の動きや流れの信号をモニタして
その深度に現れた受信信号に対して適応的に位相を合わ
せることにより、真に検査したいROIの部分(動反射
体部分)に焦点を自動的に合わせることができる超音波
映像装置を提供することを目的とする。また、本発明
は、上記動反射体部分のみを対象とした適応像をほぼリ
アルタイムで画像表示できる超音波映像装置を提供する
ことを目的とする。In view of the above, the present invention addresses such a problem and monitors the signal of the movement or flow in the ultrasonic beam and adjusts the phase adaptively to the received signal appearing at that depth. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic imaging apparatus capable of automatically focusing on a portion of a ROI (dynamic reflector portion) to be truly inspected. It is another object of the present invention to provide an ultrasonic imaging apparatus capable of displaying an adaptive image for only the above-mentioned moving reflector portion in almost real time.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による超音波映像装置は、被検体内の運動す
る臓器又は血流を有する所定方向へ超音波ビームを送信
する手段と、上記運動する臓器又は血流によるドプラ効
果を含んだ反射エコー信号を受信する手段と、この受信
した反射エコー信号より上記運動する臓器又は血流が存
在する領域を検出する手段とを備え、被検体内の生体組
織による音響特性の不均一分布や運動する臓器又は血流
等を超音波画像として映像化する超音波映像装置におい
て、上記被検体内の運動する臓器又は血流の存在を検出
する領域からの反射エコー信号を用いて被検体内の生体
組織の音響特性の不均一を補償して超音波探触子上の隣
接する振動子にて上記検出領域で超音波の位相を合わせ
る適応像再生用の遅延データを求め、この求めた遅延デ
ータを用いて超音波送受信を行い、適応像処理を行うよ
うにしたものである。To achieve the above object, an ultrasonic imaging apparatus according to the present invention comprises: a means for transmitting an ultrasonic beam in a predetermined direction having a moving organ or blood flow in a subject; A means for receiving a reflected echo signal including the Doppler effect due to the moving organ or blood flow, and a means for detecting a region where the moving organ or blood flow is present from the received reflected echo signal; In an ultrasonic imaging apparatus that visualizes an uneven distribution of acoustic characteristics due to living tissue in the body, a moving organ or a blood flow, etc. as an ultrasonic image, an area for detecting the presence of the moving organ or the blood flow in the subject Adaptive image reconstruction that compensates for the non-uniformity of the acoustic characteristics of the biological tissue in the subject using reflected echo signals from For Seeking extension data, subjected to ultrasonic reception using the determined delay data, in which to perform the adaptive image processing.
【0011】また、上記適応像再生用の遅延データを或
る超音波ビーム上で求め、この求めた遅延データを用い
て上記超音波ビームの送受信の直後に同一ビーム方向へ
の超音波送受信を行うようにしてもよい。Further, the delay data for adaptive image reproduction is obtained on a certain ultrasonic beam, and the transmission and reception of the ultrasonic wave in the same beam direction is performed immediately after the transmission and reception of the ultrasonic beam using the obtained delay data. You may do so.
【0012】さらに、上記適応像再生用の遅延データを
或る超音波ビーム上で求め、この求めた遅延データを用
いて上記超音波ビームの隣のビーム方向への超音波送受
信を行うようにしてもよい。Further, the delay data for reproducing the adaptive image is obtained on a certain ultrasonic beam, and the ultrasonic wave is transmitted and received in a beam direction adjacent to the ultrasonic beam using the obtained delay data. Is also good.
【0013】さらにまた、上記適応像再生用の遅延デー
タを或るフレームで全超音波ビームについて求め、その
次のフレームで上記求めた遅延データを用いて全ビーム
方向への超音波送受信を行うようにしてもよい。Further, the delay data for reproducing the adaptive image is obtained for all the ultrasonic beams in a certain frame, and the transmission and reception of the ultrasonic waves in all beam directions are performed in the next frame using the obtained delay data. It may be.
【0014】また、上記適応像再生用の遅延データを或
るフレームで全超音波ビームについて求め、この求めた
全超音波ビームの遅延データを記憶しておき、この記憶
された遅延データを用いて各超音波ビーム毎にそのビー
ム方向への超音波送受信を行うようにしてもよい。Further, the delay data for reproducing the adaptive image is obtained for all the ultrasonic beams in a certain frame, the obtained delay data of all the ultrasonic beams is stored, and the stored delay data is used. Ultrasonic transmission / reception in the beam direction may be performed for each ultrasonic beam.
【0015】さらに、上記の関連発明としての超音波映
像装置は、複数の振動子素子を配列して有し被検体に対
し超音波を送受信する探触子と、この探触子に送波パル
スを供給して超音波ビームを発生させると共に該探触子
で受信した反射エコー信号の位相を揃えて加算し、更に
この整相信号を処理して断層像信号として出力し、また
上記整相信号から基本波をフィルタ除去してドプラ信号
を検出して出力する超音波回路部と、この超音波回路部
内の反射エコー信号について近接チャンネル間のエコー
信号の位相が揃うように補正する位相制御部と、上記超
音波回路部からの反射エコー信号を記憶部へ書き込むと
共に読み出して走査変換するデジタルスキャンコンバー
タ部と、このデジタルスキャンコンバータ部からの画像
データを超音波画像として表示する画像表示部とを備え
て成る超音波映像装置において、上記超音波回路部内の
ドプラ信号について検出レベルの閾値を設定する手段
と、この設定された検出レベルをドプラ信号が越える時
間及び信号レベルを抽出する手段と、この抽出された時
間及び信号レベルを用いて上記位相制御部に近接チャン
ネル間のエコー信号の位相が揃うように補正するROI
の深度範囲を決定する手段とを設け、上記ドプラ信号の
強度が上記検出レベルに達している領域又は近傍からの
エコー信号が近接する振動子素子間で同位相になるよう
に位相を補正することにより被検体中のROIの部分に
焦点が追従するようにしたものである。[0015] Further, the ultrasonic imaging apparatus as the related invention described above is a probe having a plurality of transducer elements arranged and transmitting / receiving ultrasonic waves to / from a subject, and a pulse transmitted to the probe. To generate an ultrasonic beam, align and add the phases of the reflected echo signals received by the probe, further process this phasing signal and output it as a tomographic image signal. An ultrasonic circuit unit that filters out the fundamental wave and detects and outputs a Doppler signal, and a phase control unit that corrects the reflected echo signals in the ultrasonic circuit unit so that the phases of echo signals between adjacent channels are aligned. A digital scan converter unit for writing and reading the reflected echo signal from the ultrasonic circuit unit to the storage unit and performing scan conversion by reading the echo data from the ultrasonic circuit unit; Means for setting a threshold of a detection level for a Doppler signal in the ultrasonic circuit section, and a time and a signal at which the Doppler signal exceeds the set detection level. Means for extracting a level, and using the extracted time and signal level, an ROI for correcting the phase control unit so that the phases of echo signals between adjacent channels are aligned.
Means for determining the depth range of the object, and correcting the phase so that the echo signal from the region or the vicinity where the intensity of the Doppler signal has reached the detection level is in phase between adjacent transducer elements. Thus, the focus follows the ROI portion in the subject.
【0016】また、上記ROIの深度範囲を決定する手
段からの信号を取り込み、画像表示部の当該深度範囲に
相当する位置にマーカーを表示する信号を発生する手段
を設け、焦点が追従する被検体中のROIの部分にマー
カーを表示するようにしたものである。Further, there is provided means for taking in a signal from the means for determining the depth range of the ROI and generating a signal for displaying a marker at a position corresponding to the depth range on the image display unit, so that the object whose focus follows A marker is displayed on the ROI part in the center.
【0017】図1は上記各手段による超音波映像装置を
コンベックス走査フォーマットに適用した場合の動作の
概要を示す説明図である。図1において、コンベックス
走査領域36の枠の範囲内に臓器の輪郭37があり、そ
の内部に血管38があるとする。そして、或る瞬間に、
上記臓器の輪郭37及び血管38を超音波ビーム39が
通過しているとする。次の瞬間、上記臓器の輪郭37及
び血管38がそれぞれ符号37’及び38’で示すよう
に移動したとすると、それらの動きにより生じるドプラ
偏移信号を検出して、その近傍の構造体(上記臓器の壁
又は血管壁)からの反射エコー信号に対し適応的集束処
理(適応像処理)を行う。これが本発明の特徴である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of the operation when the ultrasonic imaging apparatus according to the above means is applied to a convex scanning format. In FIG. 1, it is assumed that an outline 37 of an organ is present in the range of the frame of the convex scanning area 36, and a blood vessel 38 is present therein. And at one moment,
It is assumed that an ultrasonic beam 39 is passing through the contour 37 of the organ and the blood vessel 38. At the next moment, assuming that the contour 37 and the blood vessel 38 of the organ have moved as indicated by reference numerals 37 'and 38', respectively, a Doppler shift signal generated by the movement is detected, and a nearby structure (the above-described structure) is detected. Adaptive focusing processing (adaptive image processing) is performed on a reflected echo signal from an organ wall or a blood vessel wall. This is a feature of the present invention.
【0018】また、図2は上記各手段による超音波映像
装置をリニア走査フォーマットに適用した場合の動作の
概要を示す説明図である。図2において、リニア走査領
域40の枠の範囲内に血管41の前壁42があり、その
内部に血流43が流れているとする。そして、上記血管
41の前壁42及び血流43を超音波ビーム44が通過
しているとする。この状態で、上記血流43により生じ
るドプラ偏移信号を検出して、その近傍の構造体(上記
血管壁)からの反射エコー信号に対し適応的集束処理
(適応像処理)を行う。これが本発明の特徴である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an outline of the operation when the ultrasonic imaging apparatus according to each of the above means is applied to a linear scanning format. In FIG. 2, it is assumed that the front wall 42 of the blood vessel 41 is located within the range of the frame of the linear scanning area 40, and the blood flow 43 is flowing inside the front wall 42. Then, it is assumed that the ultrasonic beam 44 passes through the front wall 42 and the blood flow 43 of the blood vessel 41. In this state, a Doppler shift signal generated by the blood flow 43 is detected, and adaptive focusing processing (adaptive image processing) is performed on a reflected echo signal from a nearby structure (the blood vessel wall). This is a feature of the present invention.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳細に説明する。図3は本発明による超
音波映像装置の実施の形態を示すブロック図である。こ
の超音波映像装置は、被検体内の診断部位に超音波を送
信すると共に反射エコーを受信しその診断部位の超音波
断層像及びドプラ像を得て表示するもので、特に適応像
再生式の装置であり、図3に示すように、探触子1と、
超音波回路部2と、適応位相制御部3と、DSC部4
と、画像表示部5と、ビーム・フォーカス偏向用位相デ
ータメモリ6とを有し、さらに深度領域設定器28と、
ROI深度データ生成部29と、ROIマーカ発生部3
0とを備えて成る。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of an ultrasonic imaging apparatus according to the present invention. This ultrasonic imaging apparatus transmits an ultrasonic wave to a diagnostic site in a subject, receives a reflected echo, and obtains and displays an ultrasonic tomographic image and a Doppler image of the diagnostic site. A probe 1 as shown in FIG.
Ultrasonic circuit unit 2, adaptive phase control unit 3, DSC unit 4
, An image display unit 5, a beam focus deflection phase data memory 6, a depth area setting unit 28,
ROI depth data generator 29 and ROI marker generator 3
0.
【0020】上記探触子1は、複数の振動子素子をアレ
ー状に配列して有し被検体に対し超音波を送受信するも
のである。超音波回路部2は、上記探触子1に送波パル
スを供給して超音波ビームを発生させると共に該探触子
1で受信した反射エコー信号の位相を揃えて加算し、更
にこの整相信号を処理して断層像信号として出力し、ま
た上記整相信号から基本波をフィルタ除去してドプラ信
号を検出して出力するもので、その内部には、送波回路
7と、送受分離回路8と、探触子切替走査部9と、受波
回路10と、AM検波・ビデオ信号処理部11と、FM
検波・ドプラ信号処理部12とを有している。The probe 1 has a plurality of transducer elements arranged in an array and transmits and receives ultrasonic waves to and from a subject. The ultrasonic circuit unit 2 supplies a transmission pulse to the probe 1 to generate an ultrasonic beam, aligns and adds the phases of the reflected echo signals received by the probe 1, and further adds the phasing. The signal is processed and output as a tomographic image signal, and the fundamental wave is filtered out from the phasing signal to detect and output a Doppler signal. 8, a probe switching scanning unit 9, a receiving circuit 10, an AM detection / video signal processing unit 11, an FM
A detection / Doppler signal processing unit 12.
【0021】そして、上記受波回路10の内部回路は、
図4に示すように、プリアンプ13 1〜13mと、A/D
変換器141〜14mと、位相補償部151〜15mと、加
算器16と、相関部171〜17mとで構成されている。The internal circuit of the wave receiving circuit 10 is as follows:
As shown in FIG. 1~ 13m, A / D
Converter 141~ 14m, phase compensator 151~ 15m
The arithmetic unit 16 and the correlation unit 1711717 m.
【0022】また、上記AM検波・ビデオ信号処理部1
1の内部回路は、図5に示すように、ダイナミックバン
ドパスフィルタ(ダイナミックBPF)45と、絶対値
回路46と、振幅LOG変換回路47と、振幅の瞬時値
のピークを探す極大サーチ回路48と、そのピークを探
す深度範囲を指定する深度領域演算設定部49とで構成
されている。さらに、上記FM検波・ドプラ信号処理部
12の内部回路は、同じく図5に示すように、2系統の
乗算回路22a,22bと、基準周波数生成部23と、
90°移相器24と、2系統のハイパスフィルタ(HP
F)25a,25bと、ローパスフィルタ(LPF)2
6a,26bと、反射強度演算回路27と、カラーボッ
クス設定部等の深度領域設定器28で設定された深度範
囲での振幅の瞬時値のピークを探す極大サーチ回路31
とで構成されている。The AM detection / video signal processing unit 1
As shown in FIG. 5, the internal circuit 1 includes a dynamic band-pass filter (dynamic BPF) 45, an absolute value circuit 46, an amplitude LOG conversion circuit 47, and a maximum search circuit 48 for searching for the peak of the instantaneous value of the amplitude. And a depth area calculation setting unit 49 for specifying a depth range in which to search for the peak. Further, as shown in FIG. 5, the internal circuit of the FM detection / Doppler signal processing unit 12 includes two multiplication circuits 22a and 22b, a reference frequency generation unit 23,
90 ° phase shifter 24 and two high-pass filters (HP
F) 25a, 25b and low-pass filter (LPF) 2
6a, 26b, a reflection intensity calculation circuit 27, and a maximum search circuit 31 for searching for the peak of the instantaneous value of the amplitude in the depth range set by the depth area setting device 28 such as a color box setting unit.
It is composed of
【0023】適応位相制御部3は、上記超音波回路部2
内の反射エコー信号について近接チャンネル間のエコー
信号の位相が揃うように補正するもので、図4に示すよ
うに、位相補正値演算部18と、位相補償データ生成部
19とから成る。なお、この適応位相制御部3には、ビ
ーム・フォーカス偏向用位相データメモリ6が接続され
ている。The adaptive phase control unit 3 includes the ultrasonic circuit unit 2
This is for correcting the reflected echo signals in the sub-channels so that the phases of the echo signals between adjacent channels are aligned, and as shown in FIG. 4, comprises a phase correction value calculation unit 18 and a phase compensation data generation unit 19. The adaptive phase control section 3 is connected to a beam / focus / deflection phase data memory 6.
【0024】また、DSC部4は、上記超音波回路部2
からの反射エコー信号を超音波送受信周期に同期して内
部の記憶部へ書き込むと共に画像表示部5のモニタの水
平走査に同期して読み出す(走査変換)もので、入力し
た信号を超音波断層像及びドプラ像等の映像に変換する
スキャンコンバータ20と、該DSC部4の動作に従っ
て超音波回路部2の全体が協調して動作するように制御
する制御回路21とから成る。さらに、画像表示部5
は、上記DSC部4からの画像データを超音波画像とし
て表示するもので、例えばテレビモニタから成る。The DSC unit 4 includes the ultrasonic circuit unit 2
Is written into an internal storage unit in synchronization with the ultrasonic transmission / reception cycle and read out (scan conversion) in synchronization with the horizontal scanning of the monitor of the image display unit 5. The input signal is an ultrasonic tomographic image. A scan converter 20 for converting the image into an image such as a Doppler image, and a control circuit 21 for controlling the entire ultrasonic circuit unit 2 to operate in a coordinated manner in accordance with the operation of the DSC unit 4. Further, the image display unit 5
Displays the image data from the DSC unit 4 as an ultrasonic image, and is composed of, for example, a television monitor.
【0025】ここで、本発明においては、上記超音波回
路部2に深度領域設定器28と、ROI深度データ生成
部29とが接続されており、さらにこのROI深度デー
タ生成部29にはROIマーカ発生部30が接続されて
スキャンコンバータ20に信号を送出するようになって
いる。上記深度領域設定器28は、上記超音波回路部2
内のドプラ信号について検出レベルの閾値を設定する手
段となるもので、所定の強度及び速度以上のドプラ信号
成分を検出するためのレベルを設定するようになってい
る。Here, in the present invention, a depth region setting unit 28 and an ROI depth data generation unit 29 are connected to the ultrasonic circuit unit 2, and the ROI depth data generation unit 29 is further provided with a ROI marker. The generator 30 is connected to send a signal to the scan converter 20. The depth region setting unit 28 is provided with the ultrasonic circuit unit 2.
It is a means for setting a detection level threshold value for the Doppler signal in the above, and sets a level for detecting a Doppler signal component having a predetermined intensity and speed or higher.
【0026】この深度領域設定器28で設定された閾値
は、図5に示すFM検波・ドプラ信号処理部12内に本
発明で付加された極大サーチ回路31へ送出される。こ
の極大サーチ回路31は、上記深度領域設定器28で設
定された検出レベルをドプラ信号が越える時間及び信号
レベルの副極大値を抽出する手段となるもので、抽出さ
れた時間及び信号レベルの副極大値は、AM検波・ビデ
オ信号処理部11に送出され、改めてその近傍の振幅の
最大となる深度(極大深度)及びその値が同様の仕組み
でサーチされ、ROI深度データ生成部29に送出され
るようになっている。The threshold value set by the depth region setting unit 28 is sent to the local maximum search circuit 31 added in the present invention in the FM detection and Doppler signal processing unit 12 shown in FIG. The local maximum search circuit 31 serves as a means for extracting the sub-maximum value of the time and signal level at which the Doppler signal exceeds the detection level set by the depth area setting unit 28, and the sub-maximum value of the extracted time and signal level. The maximum value is sent to the AM detection / video signal processing unit 11, where the depth (maximum depth) and its value near the maximum amplitude in the vicinity are searched again by the same mechanism, and sent to the ROI depth data generation unit 29. It has become so.
【0027】また、ROI深度データ生成部29は、上
記AM検波・ビデオ信号処理部11の極大サーチ回路4
8で抽出された時間及び信号レベルの極大値を用いて前
記適応位相制御部3に近接チャンネル間のエコー信号の
位相が揃うように補正するROIの深度範囲を決定する
手段となるもので、図4に示すように、該適応位相制御
部3内の位相補正値演算部18にROI深度データを送
出するようになっている。The ROI depth data generating section 29 is provided with the local maximum search circuit 4 of the AM detection / video signal processing section 11.
8 is a means for determining the depth range of the ROI to be corrected by the adaptive phase control unit 3 so that the phases of the echo signals between adjacent channels are aligned using the maximum values of the time and the signal level extracted in FIG. As shown in FIG. 4, ROI depth data is sent to the phase correction value calculation section 18 in the adaptive phase control section 3.
【0028】さらに、ROIマーカ発生部30は、上記
ROI深度データ生成部29からの出力信号を取り込
み、画像表示部5の被検体中のROI部分の深度範囲に
相当する位置にマーカーを表示する信号を発生する手段
となるもので、DSC部4内のスキャンコンバータ20
に信号を送出するよう動作する。Further, the ROI marker generation unit 30 takes in the output signal from the ROI depth data generation unit 29 and outputs a signal for displaying a marker at a position corresponding to the depth range of the ROI portion in the subject on the image display unit 5. The scan converter 20 in the DSC unit 4
To send a signal to the device.
【0029】次に、このように構成された本発明による
超音波映像装置の動作について説明する。まず、図3に
示す探触子1及び超音波回路部2並びにDSC部4の全
体的な動作は、図7及び図8を参照して説明した従来技
術と同様に動作する。この状態で、上記超音波回路部2
内のFM検波・ドプラ信号処理部12は、図5に示すよ
うに、受波回路10からの反射エコー信号を入力し、他
方の乗算回路22bで基準周波数生成部23からの正弦
波と上記反射エコー信号との積をとり、一方の乗算回路
22aで90°移相器24により基準周波数から90°
移相した余弦波と上記反射エコー信号との積をとり、そ
れぞれ2系統のHPF25a,25b及びLPF26
a,26bの処理を経た後、反射強度演算回路27にて
それぞれの2乗の和の平方根を計算し、その演算結果を
出力する。すなわち、反射エコー信号の包絡線の瞬時絶
対値として、走査変換或いは画像処理等を行うDSC部
4へ出力する。Next, the operation of the thus configured ultrasonic imaging apparatus according to the present invention will be described. First, the entire operation of the probe 1, the ultrasonic circuit unit 2, and the DSC unit 4 shown in FIG. 3 operates in the same manner as in the related art described with reference to FIGS. In this state, the ultrasonic circuit 2
As shown in FIG. 5, the FM detection and Doppler signal processing section 12 receives the reflected echo signal from the reception circuit 10, and the other multiplication circuit 22b outputs the sine wave from the reference frequency generation section 23 and the reflection signal. The product is multiplied by the echo signal, and one of the multiplication circuits 22a uses the 90 ° phase shifter 24 to move the product 90 ° from the reference frequency.
The product of the phase-shifted cosine wave and the above-mentioned reflected echo signal is calculated, and the two systems of HPFs 25a and 25b and LPF 26
After the processings a and 26b, the reflection intensity calculation circuit 27 calculates the square root of the sum of the squares, and outputs the calculation result. That is, it outputs the instantaneous absolute value of the envelope of the reflected echo signal to the DSC unit 4 which performs scan conversion or image processing.
【0030】なお、上記FM検波・ドプラ信号処理部1
2としては、超音波ビーム中の限定された部分での流速
の時間変化を検出したり、その超音波ビームを走査する
ことにより流速の二次元分布を検出表示するために一般
的に使用されるドプラ信号抽出フィルタとしてもよい。The FM detection and Doppler signal processing unit 1
2 is generally used for detecting a temporal change of the flow velocity in a limited portion of the ultrasonic beam, and detecting and displaying a two-dimensional distribution of the flow velocity by scanning the ultrasonic beam. A Doppler signal extraction filter may be used.
【0031】上記FM検波・ドプラ信号処理部12で検
出されたドプラ信号成分のうち、深度領域設定器28で
設定された強度及び速度以上のドプラ信号成分を図5に
示す極大サーチ回路31で抽出し、この抽出された時間
及び信号レベルの副極大値はAM検波・ビデオ信号処理
部11に送出され、改めてその近傍の振幅の最大となる
深度(極大深度)及びその値が同様の仕組みでサーチさ
れ、ROI深度データ生成部29へ送出される。ROI
深度データ生成部29は、上記抽出された時間及び信号
レベルの極大値を用いて、図3及び図4に示すように、
適応位相制御部3内の位相補正値演算部18に近接チャ
ンネル間のエコー信号の位相が揃うように補正するRO
I深度データを送出する。これにより、上記適応位相制
御部3において位相制御する深度を、ドプラ信号成分が
検出された動きや流れのある部位に特定する。Of the Doppler signal components detected by the FM detection and Doppler signal processing unit 12, those Doppler signal components whose intensity and speed are equal to or higher than those set by the depth region setting unit 28 are extracted by a local maximum search circuit 31 shown in FIG. Then, the extracted sub-maximum values of the time and the signal level are sent to the AM detection / video signal processing unit 11, and the depth (maximum depth) where the amplitude near the maximum value and the maximum value are again searched by the same mechanism. Then, it is sent to ROI depth data generation section 29. ROI
The depth data generation unit 29 uses the extracted time and the maximum value of the signal level as shown in FIG. 3 and FIG.
RO for correcting the phase of the echo signal between adjacent channels to the phase correction value calculation unit 18 in the adaptive phase control unit 3
Send I-depth data. As a result, the depth at which the phase is controlled by the adaptive phase control unit 3 is specified to a portion where the motion or the flow where the Doppler signal component is detected is present.
【0032】次に、図4に示す適応位相制御部3は、位
相補正値演算部18がROI深度データ生成部29から
のROI深度データに従う時間付近のエコー信号の相関
のピーク時間差を位相補正値として、位相補償データ生
成部19へ送出する。すると、この位相補償データ生成
部19は、ビーム・フォーカス偏向用位相データメモリ
6から入力するビーム・フォーカス偏向用位相データを
補正して位相補償部151〜15mへ送り、該位相補償部
151〜15mを制御する。Next, the adaptive phase control unit 3 shown in FIG. 4 calculates the phase correction value of the peak time difference of the correlation of the echo signal near the time according to the ROI depth data from the ROI depth data generation unit 29 by the phase correction value calculation unit 18. And sends it to the phase compensation data generator 19. Then, the phase compensation data generation unit 19 corrects the beam focusing deflecting phase data to be input from the beam focus deflection phase data memory 6 sends to the phase compensator 15 1 ~15M, the phase compensator 15 1 Control ~ 15m.
【0033】被検体中のROIの部分の補正は、そのR
OI内の走査線毎に位相補償値を求め、ROI内のビー
ムについてビーム・フォーカス偏向用位相データを補正
することにより実現できる。又は、ROI内の一つの走
査線で検出した位相補償値で、ROI内の総てのビーム
についてビーム・フォーカス偏向用位相データを補正す
ることも可能である。これにより、被検体中のROIの
部分に焦点が追従するようにでき、効率よく診断に必要
な部位に対する超音波ビームの焦点を合わせることがで
きる。上記超音波走査線のROI内の位相補償のための
ビーム・フォーカス偏向用位相データを求めた後、再度
同一超音波走査線上へ超音波の送受信を行う。そして、
このときの超音波の送受信のビーム・フォーカスデータ
は、上記補正されたビーム・フォーカス偏向用位相デー
タに基づくデータとされる。これによって、上記ビーム
・フォーカス偏向用位相データの補正値を求めるための
送受信とその直後の送受信との間のごくわずかな時間差
は有しているが、ほとんどリアルタイムで、動反射体部
分についてのみ正確な焦点の合ったエコー信号が得られ
る。The correction of the ROI portion in the subject is performed by using the R
This can be realized by obtaining a phase compensation value for each scanning line in the OI and correcting the beam focus deflection phase data for the beam in the ROI. Alternatively, it is possible to correct the beam focus deflection phase data for all the beams in the ROI with the phase compensation values detected in one scanning line in the ROI. As a result, the focal point can follow the ROI portion in the subject, and the ultrasonic beam can be efficiently focused on a part necessary for diagnosis. After obtaining beam focus deflection phase data for phase compensation in the ROI of the above-mentioned ultrasonic scanning line, transmission and reception of ultrasonic waves are performed again on the same ultrasonic scanning line. And
At this time, the beam focus data for transmitting and receiving the ultrasonic waves is data based on the corrected beam focus deflection phase data. As a result, although there is a very small time difference between the transmission and reception for obtaining the correction value of the beam focus deflection phase data and the transmission and reception immediately thereafter, almost in real time, only the dynamic reflector portion is accurate. A focused echo signal can be obtained.
【0034】本発明では、上記位相補償のためのビーム
・フォーカス偏向用位相データを得るための送受信と、
その直後に同一送受信方向へ前記補正されたビーム・フ
ォーカス偏向用位相データを用いた映像取得用の送受信
とを組として行うと共に、それらの送受信の組合せを送
受信方向を順次変更しながら被検体内を超音波走査する
ものである。これによって、動反射体部分のみを対象と
したほぼリアルタイムの適応像を画像表示部5のテレビ
モニタへ表示することができる。In the present invention, transmission / reception for obtaining the beam focus deflection phase data for the phase compensation,
Immediately thereafter, transmission and reception for video acquisition using the corrected beam / focus deflection phase data in the same transmission and reception direction are performed as a set, and the inside of the subject is changed while sequentially changing the transmission and reception direction of the combination of the transmission and reception. The ultrasonic scanning is performed. As a result, an almost real-time adaptive image only for the moving reflector portion can be displayed on the television monitor of the image display unit 5.
【0035】一方、ROIマーカ発生部30は、上記R
OI深度データ生成部29からの出力信号を取り込み、
画像表示部5の被検体中のROI部分の深度範囲に相当
する位置にマーカーを表示する信号を発生して、DSC
部4内のスキャンコンバータ20にその信号を送出す
る。すると、上記スキャンコンバータ20の走査変換に
おいてマーカー表示の画像が作成され、図3に示すよう
に、画像表示部5の表示画像中のROIの部分にROI
マーカー32が表示される。このROIマーカー32に
より、検査者は画像表示部5の表示画像上で被検体中の
ROIの部分を容易に確認することができる。なお、上
記ROIマーカー32を表示する必要がない場合は、R
OIマーカ発生部30は必ずしも設けなくてもよい。On the other hand, the ROI marker generator 30
The output signal from the OI depth data generation unit 29 is taken in,
A signal for displaying a marker at a position corresponding to the depth range of the ROI portion in the subject on the image display unit 5 is generated, and the DSC
The signal is sent to the scan converter 20 in the unit 4. Then, an image of a marker display is created in the scan conversion of the scan converter 20 and, as shown in FIG.
The marker 32 is displayed. With the ROI marker 32, the examiner can easily confirm the ROI portion in the subject on the display image of the image display unit 5. When it is not necessary to display the ROI marker 32, R
The OI marker generator 30 does not necessarily have to be provided.
【0036】図6は超音波回路部2内の受波回路10の
他の実施例を示すブロック図である。この実施例は、図
4において診断部位に焦点の合った1本の超音波ビーム
の波形を合成する加算器16の代わりに、探触子1の振
動子素子の送受信指向角と検査深度に従う範囲の複数の
超音波ビームを生成する全ビームメモリ33を備えたも
のである。また、位相補償部151〜15mの後段に加算
部341〜34mを設け、その後段の相関部171〜17n
を図4の半数とし、さらに、図4に示す適応位相制御部
3内の位相補償データ生成部19に代えて位相補償・直
交変調データ生成部19’としたものである。FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment of the wave receiving circuit 10 in the ultrasonic circuit section 2. In FIG. In this embodiment, the range according to the transmission / reception directional angle of the transducer element of the probe 1 and the inspection depth is used instead of the adder 16 for synthesizing the waveform of one ultrasonic beam focused on the diagnosis site in FIG. Is provided with a full beam memory 33 for generating a plurality of ultrasonic beams. Furthermore, the provided adding section 34 1 ~34m downstream of the phase compensator 15 1 ~15m, correlation section 17 1 ~17n of a subsequent stage
Is a half of that in FIG. 4, and a phase compensation / quadrature modulation data generator 19 'is used in place of the phase compensation data generator 19 in the adaptive phase controller 3 shown in FIG.
【0037】図6の場合、上記位相補償部151〜15m
以降を直交変調を含む2系統の処理系にして直交2成分
として全ビームを全ビームメモリ33に記憶し、複数ビ
ームデータとしてAM検波・ビデオ信号処理部11及び
FM検波・ドプラ信号処理部12を介して、図3に示す
DSC部4内のスキャンコンバータ20へ送出すれば、
該スキャンコンバータ20が並列演算処理できるように
しておくことにより、極限の画像分解能を得ることがで
きる。また、上記相関部171〜17nによる相関処理を
加算部341〜34mによる加算処理後に行うことによ
り、隣接2チャンネルの平均同士の相関処理となり、雑
音に対する耐性を高めることができる。In the case of FIG. 6, the phase compensators 15 1 to 15 m
Thereafter, all beams are stored in an all-beam memory 33 as two orthogonal components using two processing systems including orthogonal modulation, and the AM detection / video signal processing unit 11 and the FM detection / Doppler signal processing unit 12 are processed as a plurality of beam data. Through the scan converter 20 in the DSC unit 4 shown in FIG.
By allowing the scan converter 20 to perform parallel arithmetic processing, an extreme image resolution can be obtained. Further, by performing the correlation processing by the correlator 17 1 ~17n after the addition processing by the adder unit 34 1 ~34m, becomes correlation of the average of adjacent two channels, it is possible to enhance the resistance to noise.
【0038】なお、以上の説明では、適応位相制御部3
における位相補正値の検出方法として、隣接素子間の受
信信号の位相差を相関処理で求める方式としたが、本発
明はこれに限らず、他の位相補正値の検出方法を用いて
もよい。また、図3においては、上記適応位相制御部3
からの位相補正値の信号を超音波回路部2内の受波回路
10に送出したものとしたが、該適応位相制御部3から
超音波回路部2内の送波回路7へ接続する信号線35を
設け、位相補正値の信号を送波回路7へ送出して送波部
で制御するようにしてもよい。In the above description, the adaptive phase control unit 3
Is a method of detecting the phase difference of the received signal between adjacent elements by correlation processing, but the present invention is not limited to this, and other phase correction value detection methods may be used. In FIG. 3, the adaptive phase control unit 3
Has been transmitted to the receiving circuit 10 in the ultrasonic circuit unit 2, but the signal line connected from the adaptive phase control unit 3 to the transmitting circuit 7 in the ultrasonic circuit unit 2 35 may be provided, and a signal of the phase correction value may be transmitted to the transmission circuit 7 and controlled by the transmission unit.
【0039】[0039]
【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
請求項1の発明によれば、被検体内の運動する臓器又は
血流の存在を検出する領域からの反射エコー信号を用い
て被検体内の生体組織の音響特性の不均一を補償して超
音波探触子上の隣接する振動子にて上記検出領域で超音
波の位相を合わせる適応像再生用の遅延データを求め、
この求めた遅延データを用いて超音波送受信を行い、適
応像処理を行うようにしたことにより、超音波ビーム中
の動きや流れの信号をモニタしてその深度に現れた受信
信号に対して適応的に位相を合わせることにより、真に
検査したい動反射体部分(ROIの部分)に焦点を自動
的に合わせることができる。The present invention has been configured as described above.
According to the first aspect of the present invention, the non-uniformity of the acoustic characteristics of the living tissue in the subject is compensated for by using the reflected echo signal from the moving organ or the region for detecting the presence of blood flow in the subject. Obtain the delay data for adaptive image reproduction to match the phase of the ultrasonic wave in the above-mentioned detection region in the adjacent transducer on the acoustic probe,
By using the obtained delay data to transmit and receive ultrasonic waves and perform adaptive image processing, it monitors signals of movement and flow in the ultrasonic beam and adapts to received signals that appear at that depth. By automatically adjusting the phase, it is possible to automatically focus on the dynamic reflector portion (the ROI portion) to be truly inspected.
【0040】また、請求項2の発明によれば、上記適応
像再生用の遅延データを或る超音波ビーム上で求め、こ
の求めた遅延データを用いて上記超音波ビームの送受信
の直後に同一ビーム方向への超音波送受信を行うように
したことにより、被検体の体表から体内の診断部位まで
に生体組織の音響特性の不均一が存在することから、真
に検査したいROIの部分(動反射体部分)からの反射
エコー信号の波面が乱される場合にも、特に動きや流れ
のある部位に焦点を自動的に合わせることができ、その
部位に効率よく早く焦点を合わせることができる。According to the second aspect of the invention, the delay data for reproducing the adaptive image is obtained on a certain ultrasonic beam, and the same delay data is used immediately after the transmission and reception of the ultrasonic beam using the obtained delay data. Since the ultrasound transmission / reception in the beam direction is performed, since the acoustic characteristics of the living tissue are non-uniform from the body surface of the subject to the diagnostic site in the body, a portion of the ROI to be truly inspected (dynamic Even when the wavefront of the reflected echo signal from the reflector portion is disturbed, it is possible to automatically focus on a part where there is movement or flow, and to focus on that part efficiently and quickly.
【0041】さらに、請求項3の発明によれば、上記適
応像再生用の遅延データを或る超音波ビーム上で求め、
この求めた遅延データを用いて上記超音波ビームの隣の
ビーム方向への超音波送受信を行うようにしたことによ
り、請求項2の発明ではフレームレートが半分に落ちる
が、フレームレートを落さずに同一フレームレートのま
ま適応像処理を行うことができる。したがって、超音波
ビームの送受信を隣接する超音波走査方向へ2次元的に
スキャンして運動する臓器又は血流の適応像をほぼリア
ルタイムで表示することができる。Further, according to the invention of claim 3, the delay data for reproducing the adaptive image is obtained on a certain ultrasonic beam,
By performing ultrasonic transmission / reception in the beam direction adjacent to the ultrasonic beam using the obtained delay data, the frame rate is reduced to half in the invention of claim 2, but the frame rate is not reduced. The adaptive image processing can be performed with the same frame rate. Accordingly, an adaptive image of a moving organ or blood flow can be displayed almost in real time by two-dimensionally scanning the transmission and reception of the ultrasonic beam in the adjacent ultrasonic scanning direction.
【0042】さらにまた、請求項4の発明によれば、上
記適応像再生用の遅延データを或るフレームで全超音波
ビームについて求め、その次のフレームで上記求めた遅
延データを用いて全ビーム方向への超音波送受信を行う
ようにしたことにより、フレーム毎に適応像処理を行う
ことができる。Further, according to the invention of claim 4, the delay data for adaptive image reproduction is obtained for all the ultrasonic beams in a certain frame, and in the next frame, the entire beam is obtained by using the obtained delay data. By performing transmission and reception of ultrasonic waves in the direction, adaptive image processing can be performed for each frame.
【0043】また、請求項5の発明によれば、上記適応
像再生用の遅延データを或るフレームで全超音波ビーム
について求め、この求めた全超音波ビームの遅延データ
を記憶しておき、この記憶された遅延データを用いて各
超音波ビーム毎にそのビーム方向への超音波送受信を行
うようにしたことにより、各超音波ビーム毎にそのビー
ムについて適応像処理を行うことができ、精度を上げる
ことができる。According to the fifth aspect of the present invention, the delay data for reproducing the adaptive image is obtained for all the ultrasonic beams in a certain frame, and the obtained delay data of all the ultrasonic beams is stored. By using the stored delay data to transmit and receive ultrasonic waves in the beam direction for each ultrasonic beam, adaptive image processing can be performed for each ultrasonic beam for that beam, and accuracy Can be raised.
【0044】さらに、請求項6の発明によれば、超音波
回路部内のドプラ信号について検出レベルの閾値を設定
する手段と、この設定された検出レベルをドプラ信号が
越える時間及び信号レベルを抽出する手段と、この抽出
された時間及び信号レベルを用いて上記位相制御部に近
接チャンネル間のエコー信号の位相が揃うように補正す
るROIの深度範囲を決定する手段とを設け、上記ドプ
ラ信号の強度が上記検出レベルに達している領域又は近
傍からのエコー信号が近接する振動子素子間で同位相に
なるように位相を補正することにより被検体中のROI
の部分(動反射体部分)に焦点が追従するようにでき
る。したがって、超音波ビーム中の動きや流れの信号を
モニタしてその深度に現れた受信信号に対して適応的に
位相を合わせることにより、真に検査したいROIの部
分に焦点を自動的に合わせることができる。このことか
ら、診断部位の動きや流れのある上記ROIの部分に焦
点が合い、良好な診断画像が得られる。Further, according to the invention of claim 6, means for setting a threshold of the detection level for the Doppler signal in the ultrasonic circuit section, and the time and the signal level at which the Doppler signal exceeds the set detection level are extracted. Means for determining the depth range of the ROI for correcting the echo signals between adjacent channels so that the phases of the echo signals are aligned with each other using the extracted time and signal level. Is corrected so that the echo signal from the region or the vicinity where the detection level has reached the above detection level becomes the same phase between the vibrator elements adjacent to each other.
(The dynamic reflector portion). Therefore, by automatically monitoring the movement and flow signals in the ultrasonic beam and adaptively adjusting the phase of the received signal appearing at that depth, the ROI to be truly inspected is automatically focused. Can be. From this, a focus is placed on the ROI portion where the movement or flow of the diagnosis site occurs, and a good diagnosis image can be obtained.
【0045】さらにまた、請求項7の発明によれば、上
記ROIの深度範囲を決定する手段からの信号を取り込
み、画像表示部の当該深度範囲に相当する位置にマーカ
ーを表示する信号を発生する手段を設けたことにより、
焦点が追従する被検体中のROIの部分(動反射体部
分)にマーカーを表示することができる。したがって、
検査者は画像表示部の表示画像上で被検体中のROIの
部分を容易に確認することができる。Further, according to the invention of claim 7, a signal from the means for determining the depth range of the ROI is taken in, and a signal for displaying a marker at a position corresponding to the depth range on the image display unit is generated. By providing the means,
A marker can be displayed at the ROI portion (dynamic reflector portion) in the subject whose focus follows. Therefore,
The examiner can easily confirm the ROI portion in the subject on the display image on the image display unit.
【図1】本発明による超音波映像装置をコンベックス走
査フォーマットに適用した場合の動作の概要を示す説明
図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of an operation when an ultrasonic imaging apparatus according to the present invention is applied to a convex scanning format.
【図2】上記超音波映像装置をリニア走査フォーマット
に適用した場合の動作の概要を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an outline of an operation when the ultrasonic imaging apparatus is applied to a linear scanning format.
【図3】上記超音波映像装置の実施の形態を示すブロッ
ク図である。FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the ultrasonic imaging apparatus.
【図4】超音波回路部内の受波回路の内部構成を示すブ
ロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing an internal configuration of a wave receiving circuit in the ultrasonic circuit unit.
【図5】超音波回路部内のAM検波・ビデオ信号処理部
及びFM検波・ドプラ信号処理部の内部構成を示すブロ
ック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an internal configuration of an AM detection / video signal processing unit and an FM detection / Doppler signal processing unit in the ultrasonic circuit unit.
【図6】超音波回路部内の受波回路の他の実施例を示す
ブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment of the wave receiving circuit in the ultrasonic circuit unit.
【図7】従来の超音波映像装置を示すブロック図であ
る。FIG. 7 is a block diagram showing a conventional ultrasonic imaging apparatus.
【図8】従来の超音波映像装置における超音波回路部内
の受波回路の内部構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing an internal configuration of a receiving circuit in an ultrasonic circuit unit in a conventional ultrasonic imaging apparatus.
1…探触子 2…超音波回路部 3…適応位相制御部 4…DSC部 5…画像表示部 6…ビーム・フォーカス偏向用位相データメモリ 7…送波回路 8…送受分離回路 9…探触子切替走査部 10…受波回路 11…AM検波・ビデオ信号処理部 12…FM検波・ドプラ信号処理部 20…スキャンコンバータ 21…制御回路 28…深度領域設定器 29…ROI深度データ生成部 30…ROIマーカー発生部 31,48…極大サーチ回路 32…ROIマーカー 36…コンベックス走査領域 37…臓器の輪郭 38,41…血管 39,44…超音波ビーム 40…リニア走査領域 42…血管の前壁 43…血流 49…深度領域演算設定部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Probe 2 ... Ultrasonic circuit part 3 ... Adaptive phase control part 4 ... DSC part 5 ... Image display part 6 ... Phase data memory for beam focus deflection 7 ... Wave transmission circuit 8 ... Transmission / reception separation circuit 9 ... Probe Sub-switching scanning unit 10 receiving circuit 11 AM detection / video signal processing unit 12 FM detection / Doppler signal processing unit 20 scan converter 21 control circuit 28 depth area setting unit 29 ROI depth data generation unit 30 ROI marker generators 31, 48 ... Maximum search circuit 32 ... ROI marker 36 ... Convex scanning area 37 ... Contour of organ 38,41 ... Vessel 39,44 ... Ultrasonic beam 40 ... Linear scanning area 42 ... Front wall of blood vessel 43 ... Blood flow 49: Depth area calculation setting section
Claims (7)
る所定方向へ超音波ビームを送信する手段と、上記運動
する臓器又は血流によるドプラ効果を含んだ反射エコー
信号を受信する手段と、この受信した反射エコー信号よ
り上記運動する臓器又は血流が存在する領域を検出する
手段とを備え、被検体内の生体組織による音響特性の不
均一分布や運動する臓器又は血流等を超音波画像として
映像化する超音波映像装置において、上記被検体内の運
動する臓器又は血流の存在を検出する領域からの反射エ
コー信号を用いて被検体内の生体組織の音響特性の不均
一を補償して超音波探触子上の隣接する振動子にて上記
検出領域で超音波の位相を合わせる適応像再生用の遅延
データを求め、この求めた遅延データを用いて超音波送
受信を行い、適応像処理を行うようにしたことを特徴と
する超音波映像装置。1. A means for transmitting an ultrasonic beam in a predetermined direction having a moving organ or blood flow in a subject, and a means for receiving a reflected echo signal including a Doppler effect due to the moving organ or blood flow. Means for detecting a region in which the moving organ or blood flow is present from the received reflected echo signal, and wherein a non-uniform distribution of acoustic characteristics due to living tissue in the subject or a moving organ or blood flow is detected. In an ultrasonic imaging apparatus for imaging as an acoustic image, non-uniformity of acoustic characteristics of a living tissue in a subject is determined by using a reflected echo signal from a moving organ or a region for detecting the presence of blood flow in the subject. Compensated to determine the delay data for adaptive image reproduction to match the phase of the ultrasonic wave in the above detection area in the adjacent transducer on the ultrasonic probe, and perform ultrasonic transmission and reception using the obtained delay data, Adaptive image An ultrasonic imaging apparatus characterized in that processing is performed.
音波ビーム上で求め、この求めた遅延データを用いて上
記超音波ビームの送受信の直後に同一ビーム方向への超
音波送受信を行うようにしたことを特徴とする請求項1
記載の超音波映像装置。2. The delay data for reproducing the adaptive image is obtained on a certain ultrasonic beam, and the transmission and reception of the ultrasonic wave in the same beam direction is performed immediately after the transmission and reception of the ultrasonic beam using the obtained delay data. 2. The method according to claim 1, wherein:
The ultrasound imaging device as described in the above.
音波ビーム上で求め、この求めた遅延データを用いて上
記超音波ビームの隣のビーム方向への超音波送受信を行
うようにしたことを特徴とする請求項1記載の超音波映
像装置。3. The delay data for adaptive image reproduction is obtained on a certain ultrasonic beam, and ultrasonic waves are transmitted and received in a beam direction adjacent to the ultrasonic beam using the obtained delay data. The ultrasonic imaging apparatus according to claim 1, wherein:
レームで全超音波ビームについて求め、その次のフレー
ムで上記求めた遅延データを用いて全ビーム方向への超
音波送受信を行うようにしたことを特徴とする請求項1
記載の超音波映像装置。4. The method according to claim 1, wherein delay data for adaptive image reproduction is obtained for all ultrasonic beams in a certain frame, and ultrasonic waves are transmitted and received in all beam directions using the obtained delay data in the next frame. 2. The method according to claim 1, wherein
The ultrasonic imaging apparatus according to claim 1.
レームで全超音波ビームについて求め、この求めた全超
音波ビームの遅延データを記憶しておき、この記憶され
た遅延データを用いて各超音波ビーム毎にそのビーム方
向への超音波送受信を行うようにしたことを特徴とする
請求項1記載の超音波映像装置。5. The delay data for reproducing the adaptive image is obtained for all the ultrasonic beams in a certain frame, the obtained delay data of all the ultrasonic beams is stored, and the stored delay data is used. 2. The ultrasonic imaging apparatus according to claim 1, wherein ultrasonic transmission / reception in the beam direction is performed for each ultrasonic beam.
に対し超音波を送受信する探触子と、この探触子に送波
パルスを供給して超音波ビームを発生させると共に該探
触子で受信した反射エコー信号の位相を揃えて加算し、
更にこの整相信号を処理して断層像信号として出力し、
また上記整相信号から基本波をフィルタ除去してドプラ
信号を検出して出力する超音波回路部と、この超音波回
路部内の反射エコー信号について近接チャンネル間のエ
コー信号の位相が揃うように補正する位相制御部と、上
記超音波回路部からの反射エコー信号を記憶部へ書き込
むと共に読み出して走査変換するデジタルスキャンコン
バータ部と、このデジタルスキャンコンバータ部からの
画像データを超音波画像として表示する画像表示部とを
備えて成る超音波映像装置において、上記超音波回路部
内のドプラ信号について検出レベルの閾値を設定する手
段と、この設定された検出レベルをドプラ信号が越える
時間及び信号レベルを抽出する手段と、この抽出された
時間及び信号レベルを用いて上記位相制御部に近接チャ
ンネル間のエコー信号の位相が揃うように補正するRO
Iの深度範囲を決定する手段とを設け、上記ドプラ信号
の強度が上記検出レベルに達している領域又は近傍から
のエコー信号が近接する振動子素子間で同位相になるよ
うに位相を補正することにより被検体中のROIの部分
に焦点が追従するようにしたことを特徴とする超音波映
像装置。6. A probe having an array of a plurality of transducer elements for transmitting and receiving ultrasonic waves to and from a subject, supplying a transmission pulse to the probe to generate an ultrasonic beam, and Align the reflected echo signals received by the probe and add them together.
Further processing this phasing signal and outputting it as a tomographic image signal,
Also, an ultrasonic circuit unit that filters out the fundamental wave from the phasing signal to detect and output a Doppler signal, and corrects a reflected echo signal in the ultrasonic circuit unit so that the phases of echo signals between adjacent channels are aligned. A phase control unit, a digital scan converter unit that writes and reads a reflected echo signal from the ultrasonic circuit unit to the storage unit, and reads and performs scan conversion, and an image that displays image data from the digital scan converter unit as an ultrasonic image. In an ultrasonic imaging apparatus comprising a display unit, means for setting a detection level threshold value for a Doppler signal in the ultrasonic circuit unit, and extracting a time and a signal level at which the Doppler signal exceeds the set detection level Means and an echo between adjacent channels to the phase control unit using the extracted time and signal level. RO to be corrected so as to issue of the phase are aligned
Means for determining a depth range of I, and corrects the phase so that echo signals from a region where the intensity of the Doppler signal has reached the detection level or from the vicinity are in phase between adjacent transducer elements. An ultrasonic imaging apparatus characterized in that the focus follows the ROI portion in the subject.
らの信号を取り込み、画像表示部の当該深度範囲に相当
する位置にマーカーを表示する信号を発生する手段を設
け、焦点が追従する被検体中のROIの部分にマーカー
を表示するようにしたことを特徴とする請求項6記載の
超音波映像装置。7. An object which receives a signal from the means for determining the depth range of the ROI and generates a signal for displaying a marker at a position corresponding to the depth range on the image display unit, and the focus of the subject follows. 7. The ultrasonic imaging apparatus according to claim 6, wherein a marker is displayed at an ROI portion inside.
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