JPS61170443A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、パルスエコ一方式の超音波診断装置に約４す
るスペックルノイズ軽減に関する。

従来のパルスエコ一方式の超音波診断装置は、１個の超
音波トランスジューサあるいは共振周波数の同一の複数
個の超音波トランスジューサ片を並べて配列したものか
ら超音波パルスを生体中に発射し、生体内部からの反射
波を同一の超音波トランスジューサで受信することによ
り生体内部の断層像を得るものであった。この方式の超
音波診断装置に於いては、超音波の送受波ビームの方向
と、超音波パルス発射後反射波を検出するまでの時間に
より生体内の一点を指定することができるため、容易に
しかもリアルタイムで生体内の断層像を形成することが
できるという長所を有している。しかし超音波トランス
ジューサから発射される超音波パルスは、トランスジュ
ーサの共振周波数に等しい中心周波数を持ち、コヒーレ
ントな性質を有したものであるために、生体内の不均質
媒質からの反射波はその不均質媒質内部にある多数の微
小散乱体からの反射波が干渉し合ったものとなり、その
反射波を検出することによフて得られた断層像にはスペ
ックルといわれる斑紋状の模様が現われてしまう。しか
も、このスペックルは生体内の微細構造を反映したもの
ではなく単に蒼然的な性質を有したノイズであり、従来
のパルスエコ一方式に於いてはこのノイズが画質劣化の
主要な要因となっている。この欠点に対し従来はスペッ
クルノイズを軽減するための手法として、生体に向けて
発射する超音波パルスの中心周波数あるいはバンド幅を
変えることによって得られた複数個の画像を加え合わせ
る手法、中心周波数の異なるトランスジューサを円状に
配置して同時に超音波パルスを発射することにより画像
を得る手法、通常のパルスエコ一方式により得られた画
像に計算機を用いてフィルタリングなどの画像処理を施
す手法などが提案されている。

本発明は、リアルタイムで画像を得ることができるとい
う従来のパルスエコ一方式超音波診断装置の利点を損な
うことなく、信号処理によってスペックルノイズを軽減
する具体的な方策に間するものである。

以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。第１図は従
来より使われている通常のパルスエコ一方式の超音波診
断装置の一例である。第１図の超音波診断装置に於いて
は、パルス発生器ｌで発生されたパルス波は超音波トラ
ンスジューサ２で超音波パルスに変換され、被験体ａに
向けて発射される。次に被験体内部で反射あるいは散乱
された超音波反射エコーは、再び超音波トランスジュー
サ２において電気信号に変換され増幅器４で増幅、検波
器６で検波された後、タイムゲインコントローラ６に於
いて生体中の減衰が補正され、更に信号処理回路７によ
って画像表示のために対数増幅などの処理を受は表示装
置９に導かれる。また超音波トランスジューサ２はスキ
ャナ部８により走査され、スキャナ部８からは走査位置
信号が表示装置９に導かれる。表示装置９に於いては、
上記走査位置信号及び超音波パルス発射後の時間によっ
て、生体内部のある一点の位置を計算で指定し、その位
置信号と信号処理回路７より与えられた反射エコー強度
信号により断層像を構成する。

このように従来のパルスエコ一方式の超音波診断装置は
、生体という不均質媒質をコヒーレントな波を用いて映
像化するものであるにも拘らず、その際に避けることの
できないスペックルノイズに対して何らの処理機能も有
していない。このため上述のように、従来の超音波診断
装置で得られる画像はスペックル雑音を含んだものとな
り、これが超音波断層像を用いた診断の阻害要因となっ
ていた０本発明はこの問題に鑑みてなされたものであり
、超音波エコー信号に含まれるスペックルノイズを軽減
するための処理を施す信号処理回路を、第１図に示した
従来の超音波診断装置に付加するものである。

以下第２図・第３図を用いて本発明の一実施例の詳細を
説明する。

第２図は本発明の一つの実施例を示すものである。即ち
、この超音波診断装置に於いては、スペックルノイズを
軽減するための処理として第２図に示すように、超音波
トランスジューサ２から出力された電気信号はタイムゲ
インコントローラ６によって減衰補正を受けた後、並列
に配置された同一ではない通過域を有する複数個のバン
ドバスフィルタ１１・１２・１３ψ１４・１５、及び異
なる増幅率を有する複数個の増幅器４１・４２・４３・
４４・４５を通り、更に検波器５により検波された後、
それぞれの電気信号が再び加え合わされる。この処理が
行われることによって、異なる共振周波数を持つ超音波
トランスジューサを用いて得られた画像を加え合わせる
のと等価な効果が生じ、蒼然的な性質を有したスペック
ルノイズの分散が低減される。この加え合わされた電気
信号が信号処理回路７で処理され、スキャナ部８からの
走査位置信号と共に表示装置９に導かれて断層像を形成
するのは、第１図に示した従来のパルスエコ一方式の超
音波診断装置と同様である。

また第３図は本発明の別の一実施例であり、異なる増幅
率を有する複数個の増幅器４１・４２・４３・４４・４
５、及び同一ではない通過域を有する複数個のバンドパ
スフィルタ１１・１２・１３拳１４・１５が、第２図と
逆に配置されたものである。このような接続によフても
第２図の超音波診断装置と全く同様な効果を有すること
は明らかである。

本発明に於ける特徴の一つは、従来のパルスエコ一方式
の超音波診断装置の信号処理系統に若干の改良を加える
ことによって、スペックルノイズを軽減する機能を有し
たパルスエコ一方式の超音波診断装置が可能となること
である。従がってここで説明した方式を電子走査などの
高速走査形超音波診断装置に適用すれば、スペックルノ
イズの軽減された生体内部の断層像が実時間で得られる
ことは明白であり、またこの装置が本発明に含まれるこ
とは言うまでもない。また第２図及び第３図に於いて、
異なる増幅率を有する複数個の増幅器４１会４２・４３
・４４・４５、及び同一ではない通過域を有する複数個
のバンドパスフィルタ１１・１２・１３・１４中１５の
個数が任意であることも言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来からあるパルスエコ一方式の超音波診断
装置の構成図。第２図及び第３図は本発明によるスペッ
クルノイズ軽減の機能を有したパルスエコ一方式の超音
波診断装置の実施例。 ｌ・・・パルス発生器　　２・・・超音波トランスジュ
ーサ　　３や・・被験体　　４．４１，４２．４３．４
４．４５・・争増幅器　　５・寺・検波器　　６・・・
タイムゲインコントローラ７・・・信号処理回路　　８
・・・スキャナ部９・・表示装置　　１】、１２．１３
．１４．１５・φ・バンドパスフィルタ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　生体内部に向けて超音波パルスを発射する超音波発
   信部と、生体内部より戻って来る反射波を受信して電気
   信号に変換しこれにタイムゲインコントロールを施して
   増幅する受信増幅部と、該受信増幅部の出力信号を複数
   の周波数帯域の成分毎に増幅、検波した後にそれらを加
   え合わせる信号処理部とを具備する超音波診断装置。 ２　特許請求範囲第１項記載の、受信増幅部の出力信号
   を複数の周波数帯域の成分毎に増幅、検波した後にそれ
   らを加え合わせる信号処理部が、帯域の異なる複数個の
   バンドパスフィルタと、該複数個バンドパスフィルタの
   出力を入力とする増幅率の異なる複数個の増幅器と、該
   複数個増幅器の出力を検波する複数個の検波器と、該複
   数個検波器の出力を加え合わせる加算器によって構成さ
   れることを特徴とする特許請求範囲第１項記載の超音波
   診断装置。 ３　特許請求範囲第２項記載の超音波診断装置に於いて
   帯域の異なる複数個のバンドパスフィルタと、増幅率の
   異なる複数個の増幅器の接続順序を交代させた特許請求
   範囲第１項記載の超音波診断装置。 ４　特許請求範囲第２項記載の超音波診断装置に於いて
   、増幅率の異なる複数個の増幅器と複数個の検波器の接
   続順序を交代させた特許請求範囲第１項記載の超音波診
   断装置。 ５　特許請求範囲第１項記載の受信増幅器の出力信号を
   複数の周波数帯域の成分毎に増幅、検波した後にそれら
   を加え合わせる信号処理部が、Ａ／Ｄ変換器とデジタル
   信号処理回路によって実現されていることを特徴とする
   特許請求範囲第１項記載の超音波診断装置。