JP7656567B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

Description

本開示は、超音波診断装置に関し、特に、複数の受信信号の処理に関する。

超音波診断装置を用いて被検者の超音波検査を行う場合、それに先立って、超音波プローブや送信周波数等に応じて、ゲイン関数が選択される。ゲイン関数は、深さに応じてゲイン（利得、増幅率）を動的に変化させるための関数である。選択されたゲイン関数が複数のアナログ増幅器に対して与えられる。複数のアナログ増幅器は、与えられたゲイン関数に従って複数の受信信号を増幅する。超音波検査中においては、選択されたゲイン関数が継続的に使用される。

特許文献１には、オートゲインコントローラを有する超音波診断装置が記載されている。オートゲインコントローラは、超音波画像に基づいてアナログゲインを調整している。特許文献１には、整相加算前の複数の受信信号に基づくアナログゲインの調整は記載されていない。

特開平７－２３６６３７号公報

ゲイン関数に従って受信信号の増幅を行うことにより、受信信号強度の深さ依存性を解消又は緩和できる。しかし、生体内に強反射体が存在している場合、増幅後の受信信号の振幅が過大となり、受信信号の飽和という問題が生じる。一方、生体内での超音波減衰が想定したものよりも大きい場合、増幅後の受信信号の振幅が過小となり、感度低下という問題が生じる。

本開示の目的は、過大振幅又は過小振幅が生じないように受信信号を増幅することにある。あるいは、本開示の目的は、超音波診断装置の動作中においてゲイン関数を状況に適合させることにある。

本開示に係る超音波診断装置は、深さに応じて変化するゲイン関数に従って複数の受信信号を増幅し、これにより増幅後の複数の受信信号を出力する複数の増幅器と、前記増幅後の複数の受信信号に対して遅延を適用した上で、遅延後の複数の受信信号を加算し、これによりビームデータを生成するビームフォーマーと、前記増幅後の複数の受信信号又は前記遅延後の複数の受信信号に基づいて、深さ方向に並ぶ複数の代表値からなる代表値列を検出する検出器と、前記代表値列に基づいて原ゲイン関数を修正し、これにより修正ゲイン関数を生成する修正器と、を含み、前記複数の増幅器に対して前記ゲイン関数として前記修正ゲイン関数が与えられる、ことを特徴とする。

本開示によれば、過大振幅又は過小振幅が生じないように受信信号を増幅できる。あるいは、本開示によれば、超音波診断装置の動作中においてゲイン関数を状況に適合させることができる。

実施形態に係る超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。 複数の振動素子から出力される複数の受信信号を示す図である。 ゲイン関数に基づく受信信号の増幅を示す図である。 最大振幅列の検出を示す図である。 修正ゲイン関数及び補償関数の生成を示す図である。 時間的に隣接する２つの送受信を示す図である。 空間的な対応関係にある２つの送受信を示す図である。 第１変形例を示すブロック図である。 第２変形例を示すブロック図である。 第３変形例を示すブロック図である。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。

（１）実施形態の概要
実施形態に係る超音波診断装置は、複数の増幅器、ビームフォーマー、取得器、及び、修正器を有する。複数の増幅器は、深さに応じて変化するゲイン関数に従って複数の受信信号を増幅し、これにより増幅後の複数の受信信号を出力する。ビームフォーマーは、増幅後の複数の受信信号に対して遅延を適用した上で、遅延後の複数の受信信号を加算し、これによりビームデータを生成する。検出器は、増幅後の複数の受信信号又は遅延後の複数の受信信号に基づいて、深さ方向に並ぶ複数の代表値からなる代表値列を検出する。修正器は、代表値列に基づいて原ゲイン関数を修正し、これにより修正ゲイン関数を生成する。複数の増幅器に対して、ゲイン関数として、修正ゲイン関数が与えられる。

上記構成によれば、複数の増幅器により増幅された複数の受信信号が参照され、その参照結果に基づいてゲイン関数が適応的に修正される。これにより、生体内の状況にゲイン関数を適合させることが可能となる。よって、例えば、受信信号の飽和を防止又は軽減でき、あるいは、感度低下を防止又は軽減できる。上記構成は、ゲイン関数を新たに生成するものではなく、既存のゲイン関数を部分的に修正するものである。よって、既存の構成を活かすことができ、また、行き過ぎた修正が生じる可能性を低減できる。

実施形態においては、各代表値は検出タイミングごとに検出された最大振幅である。代表値列は最大振幅列である。最大振幅以外の代表値として、平均値（平均振幅）、最小値（最小振幅）等が挙げられる。代表値として最大値（最大振幅）を取得すれば、各受信信号の飽和を効果的に抑制できる。

検出器は、検出タイミングごとに、つまり深さごとに、複数の受信信号から複数の振幅をサンプリングし、それらを互いに比較することにより、最大振幅を特定する。遅延前の複数の受信信号がサンプリングされてもよいし、遅延後の受信信号がサンプリングされてもよい。ゲイン関数の修正に際して振動状態が生じないように、修正量を抑制してもよいし、フィードバック速度（応答性）を制御してもよい。

実施形態において、修正器は、最大振幅列に基づいて少なくともゲイン過大を判定し、ゲイン過大が判定された場合に原ゲイン関数に下げ修正を適用する。この構成によれば、いずれかの受信チャンネルにおいて受信信号の飽和が生じる可能性を低減できる。また、修正器は、最大振幅列に基づいて更にゲイン過小を判定し、ゲイン過小が判定された場合に原ゲイン関数に上げ修正を適用する。この構成によれば、ビームデータの品質低下を防止できる。

実施形態において、修正器は、最大振幅列を構成する各最大振幅を第１閾値と比較することによりゲイン過大を判定し、最大振幅列を構成する各最大振幅を第１閾値よりも小さい第２閾値と比較することによりゲイン過小を判定する。諸条件に応じて第１閾値及び第２閾値が自動的に又はマニュアルで可変されてもよい。第１閾値及び第２閾値が深さに応じて変更されてもよい。

実施形態においては、過去の送受信で得られた複数の受信信号に基づいて生成された修正ゲイン関数が、現在の送受信で得られた複数の受信信号に対して適用される。この構成によれば、通常の送受信を行いながら、それと並行して、ゲイン関数を適応的に修正できる。

実施形態においては、過去の送受信と現在の送受信は時間的に連続する関係にある。通常、時間的に隣り合う２つの送受信は、空間的にも隣り合っている。よって、過去の送受信により得られた受信信号列と現在の送受信により得られた受信信号列は互いに同視し得る関係にある。上記構成は、そのような関係を前提として、修正ゲイン関数の生成及び適用を行うものである。

実施形態に係る超音波診断装置は、更に、生成器及び補償器を有する。生成器は、代表値列に基づいて補償関数を生成する。補償器は、補償関数に従ってビームデータに対してゲイン補償を適用する。この構成によれば、ゲイン関数の修正に由来するビームデータの振幅変化を補償できる。

実施形態において、生成器は、原ゲイン関数に対して下げ修正が適用された場合にビームデータの振幅が増大するように、且つ、原ゲイン関数に対して上げ修正が適用された場合にビームデータの振幅が減少するように、補償関数を生成する。原ゲイン関数と修正ゲイン関数との差分を修正関数と表現した場合、その修正関数と補償関数とが相補的関係に立つ。

（２）実施形態の詳細
図１には、実施形態に係る超音波診断装置の構成例が示されている。この超音波診断装置は、病院等において被検者の超音波検査で用いられる医用装置である。

超音波診断装置は、振動素子アレイ１０を有する。振動素子アレイ１０は、超音波プローブ内に設けられており、一次元配列された複数の振動素子１０ａにより構成される。振動素子アレイ１０により、超音波ビームが形成され、また、超音波ビームが電子走査される。電子走査方式として、電子リニア走査方式、電子セクタ走査方式、等が知られている。超音波プローブ内に二次元振動素子アレイを設け、二次元振動素子アレイによって生体内からボリュームデータが取得されてもよい。

振動素子アレイ１０に対して、図示されていない送信部が接続されており、また、図示された受信部１２が接続されている。受信部１２は、複数の振動素子から出力された複数の受信信号を処理することによりビームデータを生成する電子回路である。電子走査方向に並ぶ複数のビームデータにより受信フレームデータが構成される。各ビームデータは深さ方向に並ぶ複数のエコーデータにより構成される。

ビームデータ処理部１８は、各ビームデータを処理するものであり、それは、検波回路、対数変換器、等を有する。画像形成部２０は、受信フレームデータに基づいて表示フレームデータを生成するものであり、それはデジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣ）を有している。表示フレームデータは断層画像データである。表示器２２に断層画像が表示される。表示器２２に他の超音波画像が表示されてもよい。

受信部１２は、実施形態において、増幅器列２６、ＡＤＣ列３０、遅延器列３２、加算器３４、及び、補償器４４を有する。また、受信部１２は、電圧信号生成器１４を有する。

増幅器列２６は、複数の増幅器２６ａにより構成され、各増幅器２６ａは可変型アナログアンプである。電圧信号生成器１４から複数の増幅器２６ａに対して電圧信号２８が並列的に出力されている。電圧信号生成器１４は、後述する主制御部２４によって指定又は選択されたゲイン関数を保有している。ゲイン関数は、エコー発生深度の増大に応じてゲイン（利得、増幅率）を増大させるための関数である。電圧信号２８は、ゲイン関数に相当する。各増幅器２６ａは、ゲイン関数に従って各受信信号を増幅する。

ＡＤＣ列３０は、複数のＡＤＣ（アナログデジタル変換器）３０ａにより構成される。遅延器列３２は、複数の遅延器３２ａにより構成される。各遅延器３２ａは、受信信号に対して遅延（遅延処理）を適用するものである。個々の遅延器３２ａに対して遅延時間データが与えられている。加算器３４は、遅延後の複数の受信信号を加算し、これによりビームデータを生成する。遅延器列３２及び加算器３４により、ビームフォーマー３１が構成される。

個々の受信信号を高速でサンプリングし、それにより生成されたデジタルデータをメモリに記憶し、そのメモリからデジタルデータを読み出すようにしてもよい。その場合、読み出すタイミングの調整により、各デジタルデータに与える遅延時間が調整される。遅延の前又は後に、複数のデジタルデータに対して重み付けが適用されてもよい。

補償器４４は、ビームデータに対してゲイン補償を適用する回路であり、具体的には、後述する補償関数に従ってビームデータを増幅する回路である。補償器４４の機能及び動作については、後に詳述する。

最大振幅検出器３６は、図１に示す構成例において、検出タイミングごとに遅延後の複数の受信信号をサンプリングし、これにより得られた複数の振幅の中から最大振幅を検出するものである。検出タイミングごとの最大振幅の検出を繰り返し実行することにより、深さ方向に並ぶ複数の最大振幅が得られる。それらにより最大振幅列が構成される。

なお、検出タイミングごとに他の代表値が検出されてもよい。他の代表値として、平均値、中央値、最小値、等が挙げられる。

最大振幅の検出に当たって、受信開口に相当する複数の受信信号のみが参照されてもよいが、実施形態においては、複数の振動素子１０ａから出力されたすべての受信信号が参照されている。実施形態によれば、生体内における広い範囲から情報を取得できる。

ゲインコントローラ３８は、最大振幅列に基づいて、ゲイン関数を修正し、また、補償関数を生成するものである。具体的には、ゲインコントローラ３８は、ゲイン関数修正器４０及び補償関数生成器４２を有する。ゲイン関数修正器４０は、最大振幅列に基づいて電圧信号生成器１４に設定されているゲイン関数を修正するものである。具体的には、深さごとに、最大振幅に基づいてゲインの過大又は過小が判定されており、ゲインの過大又は過小が判定された場合にゲインが修正されている。ゲイン関数修正器４０から電圧信号生成器１４に対してゲイン関数の修正を指示する信号が出力されている。

補償関数生成器４２は、ゲイン関数における修正部分と相補関係にある補償関数を生成し、それを補償器４４へ出力している。例えば、ゲイン関数の修正により、増幅器列２６におけるゲインが引き下げられた場合、補償器４４におけるゲインが引き上げられ、逆に、ゲイン関数の修正により、増幅器列２６におけるゲインが引き上げられた場合、補償器４４におけるゲインが引き下げられる。これによりビームデータに対するゲイン補償によりビームデータの品質を高められる。

主制御部２４は、超音波診断装置内の各構成の動作を制御するものである。実施形態においては、主制御部２４は、超音波検査の開始前に、超音波プローブ及び送信周波数等の諸条件に従って、複数のゲイン関数の中から、使用するゲイン関数（原ゲイン関数）を選択し、そのゲイン関数を電圧信号生成器１４に対して設定する。

主制御部２４は、例えば、プログラムを実行するＣＰＵにより構成される。ビームフォーマー３１、補償器４４、ゲインコントローラ３８、最大振幅検出器３６等がそれぞれプロセッサにより構成されてもよい。プロセッサとしてＦＰＧＡ等のデバイスが用いられてもよい。

図２には、振動素子アレイ１０が示されている。振動素子アレイ１０は、直線状に並ぶ複数の振動素子１０－１～１０－ｉにより構成される。振動素子アレイ１０が円弧状に並ぶ複数の振動素子により構成されてもよい。符号４４は、送信開口且つ受信開口を示している。

送信時においては、送信開口を用いて送信ビーム４６が形成される。つまり、送信開口内の複数の振動素子から生体内へ超音波が放射される。受信時においては、各振動素子１０－１～１０－ｉにおいて生体内からの反射波が受信される。より詳しくは、各振動素子１０－１～１０－ｉには、生体内の様々な地点で生じた反射波が到達する。これにより、複数の振動素子１０－１～１０－ｉから複数の受信信号が出力される。

符号４７は、すべての受信信号からなる受信信号列を示している。実施形態においては、ゲイン関数の修正に際して、受信信号列４７が参照される。符号４８は、受信開口に相当する複数の受信信号からなる受信信号列を示している。ビームデータの生成に際しては、受信信号列４８が用いられる。もちろん、受信信号列４７を用いてビームデータが生成されてもよい。ゲイン修正に際して受信信号列４８が参照されてもよい。受信時において、後述するパラレル受信が実行されてもよい。

なお、図２においては、各振動素子１０－１～１０－ｉへ向かう反射波が模式的に示されているが、実際には、各振動素子１０－１～１０－ｉに対して全方位から反射波が到達する。生体内に強反射体が存在する場合、受信信号列４７の全部又は一部に強反射体の影響が現れる。

図３には、上述した増幅器の動作が示されている。符号５２は増幅前の受信信号を示している。横軸は深さを示す深さ軸ｄであり、それは時間軸とも言い得る。縦軸は振幅軸であり、それは実際には電圧軸Ｖである。符号５４はＡＤＣの入力ダイナミックレンジを示している。

増幅器において、ゲイン関数５６に従って、受信信号５２が増幅される。ゲイン関数５６における横軸は深さ軸ｄであり、その縦軸はゲイン軸Ｇである。符号５８は増幅後の受信信号を示している。図３に示す例では、受信信号５８には、入力ダイナミックレンジ５４を超える部分６０Ａ，６０Ｂが含まれ、また、かなり小さな振幅を有する部分６２が含まれる。部分６０Ａ，６０Ｂが生じると、受信信号の飽和という問題が生じる。部分６２が生じると、感度低下という問題が生じる。

図４には、最大値列の検出方法が示されている。符号６４－１～符号６４－ｉは、増幅後且つ遅延後の複数の受信信号を示している。最大振幅検出器は、検出タイミングごとに、複数の受信信号をサンプリングして複数の振幅（正確には複数の振幅絶対値）を取得する。その上で、最大振幅検出器は、複数の振幅の中から最大振幅（正確には最大の振幅絶対値）を特定する。複数の検出タイミングで特定された複数の最大振幅により最大振幅列（最大振幅プロファイル）６６が生成される。最大振幅列６６に基づいてゲイン関数が修正される。

図５には、修正ゲイン関数及び補償関数の生成方法が示されている。図５において、上段から下段にかけて、原ゲイン関数６８、最大振幅列７０、修正ゲイン関数８２、及び、補償関数８４が示されている。原ゲイン関数６８は、修正前のゲイン関数である。

最大振幅列７０に対して第１閾値７２及び第２閾値７４が設定されている（第１閾値＞第２閾値である。）。最大振幅列７０を構成する各最大振幅が第１閾値７２及び第２閾値７４と比較される。符号７６及び符号７８は、最大振幅列７０において第１閾値７２を超える過大部分を示している。符号８０は、最大振幅列７０において第２閾値７４を下回る過小部分を示している。

過大部分７６，７８が生じた場合、原ゲイン関数６８に対して部分的な下げ修正が適用され、過小部分８０が生じた場合、原ゲイン関数６８に対して部分的な上げ修正が適用される。これにより修正ゲイン関数８２が生成される。修正ゲイン関数８２は、過大部分７６，７８に対応する窪み部分８２ａ，８２ｂを有し、また、過小部分８０に対応する嵩上げ部分８２ｃを有する。このように、生体内の状況に適合した修正ゲイン関数８２が生成される。

補償関数８４は、原ゲイン関数６８に対して適用された修正に起因するゲイン変動を補償するための関数である。具体的には、補償関数８４は、窪み部分８２ａ，８２ｂに対応する突出部分８４ａ，８４ｂ、及び、嵩上げ部分８２ｃに対応する抑圧部分８４ｃを有する。

実施形態においては、前回の送受信で生成された修正ゲイン関数及び補償関数が、今回の送受信で生成された複数の受信信号及びビームデータに対して適用される。具体的には、前回の送受信で生成された修正ゲイン関数が電圧信号生成器から各増幅器に与えられる。各増幅器は、修正ゲイン関数に従って、今回の送受信で生成された各受信信号を増幅する。また、前回の送受信で生成された補償関数が、今回の送受信で生成されたビームデータに対して適用される。このようなプロセスが繰り返される。

図６には、実施形態に係る参照関係が模式的に示されている。ｘ方向は電子走査方向を示しており、ｄ方向は深さ方向である。Ｆは超音波ビームの１回の電子走査により形成されるフレーム（走査面）を示している。符号８６は前回の送受信を示しており、符号８８は今回の送受信を示している。前回の送受信８６と今回の送受信８８は時間的に隣り合う関係にあり、同時に利用関係にある。今回の送受信８８から見て前回の送受信８６は参照先に相当する。

図６に示す方式を採用する場合において、フレームＦの最初の送受信を実行する際、１つ前のフレームにおける最後の送受信を参照先としてもよいし、１つ前のフレームにおける同じ位置にある送受信を参照先としてもよいし、最初の送受信を行う前にダミー送受信を行ってそのダミー送受信を参照先としてもよい。

図７には、別の方式が示されている。フレームＦｊ－１に続いてフレームＦｊが形成されている。符号９０は、フレームＦｊ－１におけるある位置での送受信を示している。符号９２は、フレームＦｊにおける同じ位置での送受信を示している。送受信９２の実行に際して、空間的に等しい送受信９０が参照先とされる。

図７に示す方式を採用する場合、１フレームに相当する複数の修正ゲイン関数（及び複数の補償関数）を記憶しておく大きな記憶領域を確保する必要がある。一方、図６に示した方式を採用する場合、１つの修正ゲイン関数（及び１つの補償関数）を記憶する記憶領域を確保するだけでよいという利点を得られる。

図８には、第１変形例が示されている。図８において、図１に示した構成要素と同様の構成要素には同一の符号を付しその説明を省略する。

第１変形例においては、ＡＤＣ列３０から出力された、増幅後（遅延前）の複数の受信信号が最大振幅検出器３６Ａへ送られている。最大振幅検出器３６Ａは、検出タイミングごとに、つまり深さごとに、複数の受信信号から複数の振幅を取得し、その中から最大振幅を特定する。複数の検出タイミングで得られた複数の最大振幅により最大振幅列が構成される。第１変形例によれば、最大振幅の検出に当たって受信フォーカスの影響を受けないという利点が得られる。

図９には、第２変形例が示されている。図９において、図１に示した構成要素と同様の構成要素には同一の符号を付しその説明を省略する。

プロセッサ９４は、複数のモジュールＭ１～Ｍｎを有する。各モジュールＭ１～Ｍｎは、それぞれビームフォーマーとしての機能を発揮する。ｎはモジュール数を表しており、ｎは例えば１２８である。図９に示す構成によれば、パラレル受信時に最大で１２８個の受信ビームを同時に形成できる。実際には、通常、複数のモジュールＭ１～Ｍｎの一部のみが動作し、残りのモジュールは待機状態におかれる。

第２変形例では、その内のいずれかのモジュールを用いて最大振幅検出が実施される。図９に示す構成例では、モジュールＭｎが最大振幅検出器として機能している。モジュールＭｎにおいて、送受信ごとに最大振幅列が生成され、それがゲインコントローラ３８Ａに送られる。

図１０には、第３変形例が示されている。第３変形例では、最大振幅検出器により生成された最大振幅列９６に対して深さ方向平滑化９８及び電子走査方向平滑化１００が適用されている。これにより生成された平滑化最大振幅列１０２に基づいて修正ゲイン関数１０４が生成されている。第３変形例によれば、瞬時的な振幅増大又は振幅減少に起因する過剰修正を抑制することが可能となる。

上記実施形態によれば、ゲイン関数が適応的に修正される。これにより、生体内の状況にゲイン関数を適合させることが可能となる。よって、受信信号の飽和を防止又は軽減でき、あるいは、感度低下を防止又は軽減できる。上記実施形態は、ゲイン関数を新たに生成するものではなく、既存のゲイン関数を部分的に修正するものであるので、既存の構成を活用でき、また、行き過ぎた修正が生じる可能性を低減できる。

１０ 振動素子アレイ、１２ 受信部、１４ 制御電圧生成器、２６ 増幅器列、３１ ビームフォーマー、３２ 遅延器列、３４ 加算器、３６ 最大振幅検出器、３８ ゲインコントローラ、４０ ゲイン関数修正器、４２ 補償関数生成器。

Claims (9)

1. 深さに応じて変化するゲイン関数に従って、複数の振動素子から並列的に出力された複数の受信信号を増幅し、これにより増幅後遅延前の複数の受信信号を出力する複数の増幅器と、
   前記増幅後遅延前の複数の受信信号に対して遅延を適用した上で、遅延後加算前の複数の受信信号を加算し、これによりビームデータを生成するビームフォーマーと、
   前記増幅後遅延前の複数の受信信号又は前記遅延後加算前の複数の受信信号を深さごとに互いに比較して深さごとに代表振幅としての代表値を特定し、これにより深さ方向に並ぶ複数の代表値からなる代表値列を検出する検出器と、
   前記代表値列に基づいて原ゲイン関数を修正し、これにより修正ゲイン関数を生成する修正器と、
   を含み、
   前記複数の増幅器に対して前記ゲイン関数として前記修正ゲイン関数が与えられる、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
2. 請求項１記載の超音波診断装置において、
   前記各代表値は深さごとに検出された最大振幅であり、
   前記代表値列は最大振幅列である、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
3. 請求項２記載の超音波診断装置において、
   前記修正器は、
   前記最大振幅列に基づいて少なくともゲイン過大を判定し、
   前記ゲイン過大が判定された場合に前記原ゲイン関数に下げ修正を適用する、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
4. 請求項３記載の超音波診断装置において、
   前記修正器は、
   前記最大振幅列に基づいて更にゲイン過小を判定し、
   前記ゲイン過小が判定された場合に前記原ゲイン関数に上げ修正を適用する、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
5. 請求項４記載の超音波診断装置において、
   前記修正器は、
   前記最大振幅列を構成する各最大振幅を第１閾値と比較することにより前記ゲイン過大を判定し、
   前記最大振幅列を構成する各最大振幅を前記第１閾値よりも小さい第２閾値と比較することにより前記ゲイン過小を判定する、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
6. 請求項１記載の超音波診断装置において、
   過去の送受信で得られた複数の受信信号に基づいて生成された修正ゲイン関数が、現在の送受信で得られた複数の受信信号に対して適用される、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
7. 請求項６記載の超音波診断装置において、
   前記過去の送受信と前記現在の送受信は時間的に連続する関係にある、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
8. 請求項１記載の超音波診断装置において、
   前記複数の振動素子から並列的に出力された前記複数の受信信号は、受信開口に相当する複数の受信信号及び前記受信開口に相当しない複数の受信信号を含み、
   前記受信開口に相当しない複数の受信信号も前記修正ゲイン関数の生成で参照される、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
9. 深さに応じて変化するゲイン関数に従って複数の受信信号を増幅し、これにより増幅後の複数の受信信号を出力する複数の増幅器と、
   前記増幅後の複数の受信信号に対して遅延を適用した上で、遅延後の複数の受信信号を加算し、これによりビームデータを生成するビームフォーマーと、
   前記増幅後の複数の受信信号又は前記遅延後の複数の受信信号に基づいて、深さ方向に並ぶ複数の代表値からなる代表値列を検出する検出器と、
   前記代表値列に基づいて原ゲイン関数を修正し、これにより修正ゲイン関数を生成する修正器と、
   を含み、
   前記複数の増幅器に対して前記ゲイン関数として前記修正ゲイン関数が与えられ、
   更に、
   前記代表値列に基づいて補償関数を生成する生成器と、
   前記補償関数に従って前記ビームデータに対してゲイン補償を適用する補償器と、
   を含み、
   前記生成器は、前記原ゲイン関数に対して下げ修正が適用された場合に前記ビームデータの振幅が増大するように、且つ、前記原ゲイン関数に対して上げ修正が適用された場合に前記ビームデータの振幅が減少するように、前記補償関数を生成する、
   ことを特徴とする超音波診断装置。