JPH1189846A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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- JPH1189846A JPH1189846A JP25703897A JP25703897A JPH1189846A JP H1189846 A JPH1189846 A JP H1189846A JP 25703897 A JP25703897 A JP 25703897A JP 25703897 A JP25703897 A JP 25703897A JP H1189846 A JPH1189846 A JP H1189846A
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Abstract
診断装置において、フレームレートを犠牲にしてでもS
/N比を向上させる。 【解決手段】 1方向につき複数回の超音波の送受波が
実行される。受信信号は直交検波器18によって複素信
号に変換され、その実数部と虚数部のそれぞれについて
ライン間フィルタ24,26においてフィルタリングが
行われる。このように複素信号の段階でフィルタリング
を行えるのでノイズなどの影響を極力排除できる。振幅
演算器34では実数部及び虚数部に基づいて振幅が演算
され、その振幅に基づきBモード画像などが表示され
る。回数設定部28を利用して1方向当たりの送受信回
数nを設定可能である。
Description
し、特に直交検波後の複素信号に基づいて受信信号の振
幅を演算し、その振幅を画像化する超音波診断装置に関
する。
ーを表す受信信号から包絡線検波によってエンベロープ
(振幅波形)が抽出され、それを輝度に対応付けること
によって、例えばBモード画像などが形成されている。
近年、直交検波によって受信信号を複素信号に変換し、
その実数部及び虚数部の2乗和の平方根を演算すること
により振幅を演算し、それによってBモード画像などを
形成する超音波診断装置も実用化されている。
度を向上させるためには、S/N比を向上する必要があ
り、場合によってはフレームレートを落としてでも画質
優先の計測を行いたい場合がある。しかし、上記のよう
な要請に十分応えることのできる超音波診断装置は提供
されていない。
数回の送受波が行われているが、それはドプラ計測固有
の事情に基づくものである。すなわち、かかる装置では
狭帯域の超音波パルスの送信が行われ、また1回の送受
波で得られるドプラ情報は微弱であるため、複数回の送
受波を行って計測精度を確保する必要がある。
形成する超音波診断装置では、広帯域の超音波パルスが
利用され、また信号の振幅情報それ自体がある程度良好
なS/N比で観測できるため、従来において、1方向に
つき1回の送受信しか行われていない。しかしながら、
上述したように例えば肝臓などの静的組織を観察する場
合には、フレームレートよりも画質を優先させたいとい
う要請がある。
ものであり、その目的は、Bモード画像やMモード画像
などの組織画像を形成する超音波診断装置において、よ
りS/N比を向上して高画質化を図ることにある。
に、本発明は、一方向につきn回(n>1)の超音波の
送受波を行う送受波手段と、前記各送受波で得られた受
信信号を複素信号に変換する複素信号変換手段と、前記
n回の送受波で得られる複素信号の実数部を平均化する
実数部平均化手段と、前記n回の送受波で得られた複素
信号の虚数部を平均化する虚数部平均化手段と、前記平
均化後の実数部及び虚数部に基づいて振幅を演算する振
幅演算手段と、前記振幅を画像化する画像形成手段と、
を含むことを特徴とする。
送受波が行われ、各方向では複数回の送受波で得られた
受信信号が平均化・平滑化処理される。超音波ビームの
走査範囲を変えないという条件を前提とすると、フレー
ムレートは犠牲となるが、S/N比を大幅に向上可能で
ある。もちろん、走査範囲の縮小などによって、フレー
ムレートを維持することも可能である。また、全走査範
囲中において複数回の送受波を行う範囲を部分範囲とし
て設定することもできる。かかる構成によれば、フレー
ムレートの劣化を極力少なくできる。
数nを可変設定するための回数設定手段と、前記設定さ
れた送受波回数nに従って送受波手段を制御する制御手
段と、を含み、前記実数部平均化手段及び前記虚数部設
定手段は前記設定された送受波回数nに従って平均化処
理を行う。送受波回数nをユーザー設定可能に構成すれ
ば、診断目的に応じて所望の画質及びフレームレートを
設定できる。
均化手段と前記虚数部平均化手段はそれぞれ加算処理を
行う回路で構成される。平均化の概念にはいわゆる加算
平均の他、単なる加算も含まれる。
図面に基づいて説明する。
好適な実施形態が示されており、図1はその全体構成を
示すブロック図である。
ものであり、この探触子10には送信器12及び受信器
14が接続されている。送信器12は、探触子10に対
して送信信号を供給するものであり、受信器14は探触
子10からの受信信号に対して増幅などの処理を行う回
路である。探触子10が有するアレイ振動子の各振動素
子に供給する送信信号に対して所定の遅延を行うことに
より送信ビームが形成され、またこれと同様に各振動素
子から出力される受信信号に対して所定の遅延時間を付
与することによって受信ビームが形成される。探触子1
0における送受信及び超音波ビームの電子走査は送受信
制御部16によって制御されている。すなわち、この送
受信制御部16は送信器12及び受信器14をコントロ
ールしている。
続されている。この回数設定部28はユーザーによって
1方向当たりの送受信回数nを設定するための手段であ
り、例えばキーボード等で構成される。この回数設定部
28によって送受信回数nが設定されると、送受信制御
部は超音波ビームの電子制御に当たって、1方向当たり
n回の送受信が行われるように送信器12及び受信器1
4を制御する。
検波器18に入力される。この直交検波器18は受信信
号を複素信号に変換する回路である。直交検波器18
は、受信信号に対して互いに位相が90度異なる2つの
参照信号を混合する2つのミキサ20,22と、それら
のミキサ20,22から出力される信号のうちベースバ
ンド領域の信号成分を抽出する2つのローパスフィルタ
(図示せず)と、で構成されるものである。この直交検
波器18の回路構成自体は公知である。
は、ライン間フィルタ24,26に入力される。具体的
には、複素信号のうち実数部がライン間フィルタ24に
入力され、その虚数部がライン間フィルタ26に入力さ
れている。これらのライン間フィルタ24,26は回数
設定部28によって設定された送受信回数Nにしたがっ
て、各ビームアドレス(ビーム方向)ごとに受信信号
(エコーデータ)の平均化・平滑化を行う回路である。
本実施形態では、実数部及び虚数部のそれぞれについて
平均化が行われており、精度良くフィルタリングを行え
る。すなわち、複素信号の段階でその成分ごとにフィル
タリングを行えば、単に振幅に対してフィルタリングを
行った場合に比べてノイズ等の影響を受け難いという利
点がある。これは換言すればベクトル情報に対するフィ
ルタリングの効果である。
24,26から出力される信号に対して座標変換等の処
理を行う回路である。例えば探触子10にていわゆる電
子セクタ走査が行われる場合、走査変換器30,32で
は極座標から直交座標への座標変換等が行われる。ま
た、後述する表示装置36におけるピクセルレートにエ
コーデータのレートを合わせる処理等も行われる。
24,26と後述の振幅演算器34との間に走査変換器
30,32が設けられていたが、この走査変換器30,
32を例えば振幅演算器34の後段に設けることもでき
る。
された後の実数部及び虚数部のそれぞれの信号が入力さ
れている。振幅演算器34では、それらの2乗和の平方
根を演算することによって振幅を演算している。そし
て、その振幅の情報に基づいてBモード画像が形成さ
れ、そのBモード画像が表示装置36に表示される。も
ちろん、Mモード画像等の他の組織画像が表示される場
合にも本発明を適用可能である。
いる。超音波ビーム100を各ビームアドレス102ご
とに形成することによって走査面が形成される。
102ごとの送受信タイミングが示され、(B)にはラ
イン間フィルタ24,26からの信号の出力タイミング
が示されている。
ムアドレスごとに3回の送受信が行われ、この3回の送
受信を1単位として1つのフィルタリングされた信号が
得られている。したがって、走査面の大きさを変えない
という前提の下では、このような送受信を行うと結果と
してフレームレートが低下することになるが、一方向に
つき3回の送受信が行われるため、従来の1回の送受信
に比べてS/N比を大幅に向上可能である。特に、例え
ば静的な組織(肝臓)等に存在する腫瘍などを観察する
場合に、このような一方向当たり複数回の送受信が有効
である。
は、回数設定部28によって設定された送受信回数nに
基づき、超音波ビーム1本分を単位としつつ平均化する
エコーデータの個数が設定されている。
ィルタ24、26の具体例が示されている。図4に示す
例では、ライン間フィルタ24,26は加算器40とラ
インメモリ42と切換器44とゲート回路46とで構成
されている。加算器40における最初の加算時には切換
器44の作用によって加算器40の一方端子に0値が供
給され、それが受信信号に加算されている。その受信信
号はいったんラインメモリ42に格納され、同一のビー
ムアドレスで取得された次の受信信号とそのラインメモ
リ42に格納された受信信号とが各深さごとに加算器4
0で加算される。その加算結果はラインメモリ42に格
納される。そして、3回目の加算によって超音波ビーム
3本分の受信信号の加算値がゲ−ト回路46を介して後
段の回路に出力されることになる。ここで、ゲート回路
46は3つの受信信号の加算後にその加算結果を出力す
る回路である。
は、ラインメモリ42の後段に切換器44が設けられて
おり、1回目の加算に先立って切換器44の作用により
0値がラインメモリ42に格納され、それと1番目の受
信信号とが加算器40にて加算されている。その加算結
果は切換器44の作用によってラインメモリ42に格納
され、次に加算器40では2回目の加算が行われる。そ
して、3回目の加算の後ゲート回路46を介して加算結
果が出力される。
は、ラインメモリ42A,42Bが並列に設けられてお
り、そのラインメモリ42A,42Bの出力と最新の受
信信号とが加算器48に入力される。加算器48では3
つ分の受信信号が得られた時点で加算を実行し、その加
算結果を出力している。
について説明したが、もちろんnが可変設定されるよう
な場合、図4及び図5に示す構成例では、フィードバッ
クされる回数をそのnに基づき調整すればよい。また、
図6に示す構成例ではnの上限値に基づいて必要な個数
分のラインメモリを並列配置すればよい。ちなみに、ラ
イン間フィルタ24,26としては図4〜図6に示した
ものには限定されず、他の構成を採用することもでき
る。
Bモード画像やMモード画像等の組織画像を形成する場
合に、一方向について複数回の送受波が行われ、各方向
について複素信号の各成分ごとに平均化が行われるた
め、S/N比を向上して画像の質を向上できる。
すブロック図である。
タイミングを示す図である。
受信制御部、18 直交検波器、24,26 ライン間
フィルタ、28 回数設定部、34 振幅演算器。
Claims (3)
- 【請求項1】 一方向につきn回(n>1)の超音波の
送受波を行う送受波手段と、 前記各送受波で得られた受信信号を複素信号に変換する
複素信号変換手段と、 前記n回の送受波で得られる複素信号の実数部を平均化
する実数部平均化手段と、 前記n回の送受信で得られた複素信号の虚数部を平均化
する虚数部平均化手段と、 前記平均化後の実数部及び虚数部に基づいて振幅を演算
する振幅演算手段と、 前記振幅を画像化する画像形成手段と、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の装置において、 前記送受波回数nを可変設定するための回数設定手段
と、 前記設定された送受波回数nに従って送受波手段を制御
する制御手段と、 を含み、 前記実数部平均化手段及び前記虚数部設定手段は前記設
定された送受波回数nに従って平均化処理を行うことを
特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載の装置において、 前記実数部平均化手段と前記虚数部平均化手段はそれぞ
れ加算処理を行う回路で構成されたことを特徴とする超
音波診断装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25703897A JP3561610B2 (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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JPH1189846A true JPH1189846A (ja) | 1999-04-06 |
JP3561610B2 JP3561610B2 (ja) | 2004-09-02 |
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JP25703897A Expired - Fee Related JP3561610B2 (ja) | 1997-09-22 | 1997-09-22 | 超音波診断装置 |
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-
1997
- 1997-09-22 JP JP25703897A patent/JP3561610B2/ja not_active Expired - Fee Related
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