JPH01166745A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
- Publication number
- JPH01166745A JPH01166745A JP62328749A JP32874987A JPH01166745A JP H01166745 A JPH01166745 A JP H01166745A JP 62328749 A JP62328749 A JP 62328749A JP 32874987 A JP32874987 A JP 32874987A JP H01166745 A JPH01166745 A JP H01166745A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ratio
- sampling point
- focus
- sigma
- average value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、超音波ビームのフォーカスを受信したエコー
信号に基づいて逐次自動制御する超音波診断装置に関す
る。
信号に基づいて逐次自動制御する超音波診断装置に関す
る。
（ロ）従来技術とその問題点
通常、超音波診断装置では、超音波ビームの指向性を高
めるために、電子フォーカス法か採用されている。この
電子フォーカス法は、選択された振動子群の個々に所定
の遅延時間を与えて超音波を放射することにより、超音
波を被検体の一定の深さ位置に集束させるものである。
めるために、電子フォーカス法か採用されている。この
電子フォーカス法は、選択された振動子群の個々に所定
の遅延時間を与えて超音波を放射することにより、超音
波を被検体の一定の深さ位置に集束させるものである。
ところで、従来、このような電子フォーカス法を行う超
音波診断装置において、フォーカスの設定はマニュアル
的に行われており、−旦、フォーカスを設定すると、次
にフォーカスを再設定しない限り固定されたままである
（第５図参照）。したがって、Ｂモード像のような画像
を得る際には、フォーカスが必ずしも適切な所に設定さ
れないことがある。画像に基づいて臓器等の診断部位の
形状を認識する上で輪郭の明確さは重要な意味をもつが
、上記のように、フォーカスが輪郭に合っていないと輪
郭がぼけてしまい、適切な診断ができない等の不具合を
生じる。
音波診断装置において、フォーカスの設定はマニュアル
的に行われており、−旦、フォーカスを設定すると、次
にフォーカスを再設定しない限り固定されたままである
（第５図参照）。したがって、Ｂモード像のような画像
を得る際には、フォーカスが必ずしも適切な所に設定さ
れないことがある。画像に基づいて臓器等の診断部位の
形状を認識する上で輪郭の明確さは重要な意味をもつが
、上記のように、フォーカスが輪郭に合っていないと輪
郭がぼけてしまい、適切な診断ができない等の不具合を
生じる。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、超音波ビームの各走査線ごとに有効な位置にフォー
カスが設定されるようにして、輪郭のより明確な画像が
得られるようにすることを目的とする。
て、超音波ビームの各走査線ごとに有効な位置にフォー
カスが設定されるようにして、輪郭のより明確な画像が
得られるようにすることを目的とする。
（ハ）問題点を解決するための手段
本発明は、上記の目的を達成するために、予め選択され
た振動子群に所定の遅延時間を与えて該振動子群から放
射される超音波ビームを電子フォーカスし、被検体で反
射された超音波エコーを前記振動子群で受信することに
より該振動子群から出力されるエコー信号に基づいて画
像を表示する超音波診断装置において、次の構成を採る
。
た振動子群に所定の遅延時間を与えて該振動子群から放
射される超音波ビームを電子フォーカスし、被検体で反
射された超音波エコーを前記振動子群で受信することに
より該振動子群から出力されるエコー信号に基づいて画
像を表示する超音波診断装置において、次の構成を採る
。
すなわち、本発明の超音波診断装置では、超音波ビーム
の１走査線上の深さ方向に沿って設定された各サンプリ
ング点ごとにエコー信号強度の平均値と分散値とを算出
する平均分散算出手段と、この平均分散算出手段で算出
された平均値と分散値の比を求めてその比が最大になる
サンプリング点を検索する検索手段と、この検索手段で
検索されたサンプリング点の深さ位置にフォーカスを設
定するフォーカス設定手段とを備えている。
の１走査線上の深さ方向に沿って設定された各サンプリ
ング点ごとにエコー信号強度の平均値と分散値とを算出
する平均分散算出手段と、この平均分散算出手段で算出
された平均値と分散値の比を求めてその比が最大になる
サンプリング点を検索する検索手段と、この検索手段で
検索されたサンプリング点の深さ位置にフォーカスを設
定するフォーカス設定手段とを備えている。
（ニ）作用
選択された振動子群から１走査線に対応する超音波ビー
ムを放射し、被検体からの超音波エコーが再び同じ振動
子群に受信されて該振動子群からエコー信号が出力され
ると、平均分散算出手段は、超音波ビームの１走査線上
の深さ方向に沿って設定された各サンプリング点ごとに
エコー信号強度の平均値Ｘと分散値σとを算出する。輪
郭部分があるところでは、その萌後でインピーダンスの
差によりエコー信号レベルが大きく変化するので、これ
に伴って平均値Ｘと分散値σの比（σ／ｘ）も大きくな
る。つまり、比σ／Ｘが最も大きいところのサンプリン
グ点の場所が輪郭部分に対応しているといえる。そこで
、次に、検索手段は、平均分散算出手段で算出された平
均値と分散値の比を求めてその比が最大になるサンプリ
ング点を検索する。続いて、フォーカス設定手段は、検
索手段で検索されたサンプリング点の深さ位置にフォー
カスを設定する。
ムを放射し、被検体からの超音波エコーが再び同じ振動
子群に受信されて該振動子群からエコー信号が出力され
ると、平均分散算出手段は、超音波ビームの１走査線上
の深さ方向に沿って設定された各サンプリング点ごとに
エコー信号強度の平均値Ｘと分散値σとを算出する。輪
郭部分があるところでは、その萌後でインピーダンスの
差によりエコー信号レベルが大きく変化するので、これ
に伴って平均値Ｘと分散値σの比（σ／ｘ）も大きくな
る。つまり、比σ／Ｘが最も大きいところのサンプリン
グ点の場所が輪郭部分に対応しているといえる。そこで
、次に、検索手段は、平均分散算出手段で算出された平
均値と分散値の比を求めてその比が最大になるサンプリ
ング点を検索する。続いて、フォーカス設定手段は、検
索手段で検索されたサンプリング点の深さ位置にフォー
カスを設定する。
これにより、超音波ビームが輪郭部分に集束するように
各走査線ごとにフォーカスが設定されることになる。
各走査線ごとにフォーカスが設定されることになる。
（ホ）実施例
第１図は本発明の実施例に係る超音波診断装置の要部を
示すブロック図である。同図において、符号ｌは超音波
診断装置の全体を示し、２は超音波ビームを送受信する
各振動子で、実際には多数の振動子がアレー配列されて
トランスジューサが構成されるが、第１図にはｌ走査線
を得るために選択された一群の振動子（本例では６素子
）のみを示している。４は各振動子２に対して個別に励
振駆動用パルスを与える高周波パルス発振器、６は各振
動子２の超音波放射のタイミングを決めるトリガパルス
に所定の遅延時間を与えて超音波ビームを電子フォーカ
スするための送波用遅延回路、８は被検体で反射された
超音波エコーを各振動子２で受信することにより各振動
子から出力されるエコー信号の位相を合わせるために送
波時と同じ遅延時間を各振動子２に与える受波用遅延回
路、１０は送波用および受波用の両遅延回路６．８の遅
延時間を制御する遅延制御回路で、この遅延制御回路１
０が後述するフォーカス算出回路１２でフォーカス制御
データに基づいてサンプリング点の深さ位置にフォーカ
スを設定するフォーカス設定手段とされる。１２は超音
波ビームのフォーカスの位置を受信したエコー信号に基
づいて算出するフォーカス算出回路である。
示すブロック図である。同図において、符号ｌは超音波
診断装置の全体を示し、２は超音波ビームを送受信する
各振動子で、実際には多数の振動子がアレー配列されて
トランスジューサが構成されるが、第１図にはｌ走査線
を得るために選択された一群の振動子（本例では６素子
）のみを示している。４は各振動子２に対して個別に励
振駆動用パルスを与える高周波パルス発振器、６は各振
動子２の超音波放射のタイミングを決めるトリガパルス
に所定の遅延時間を与えて超音波ビームを電子フォーカ
スするための送波用遅延回路、８は被検体で反射された
超音波エコーを各振動子２で受信することにより各振動
子から出力されるエコー信号の位相を合わせるために送
波時と同じ遅延時間を各振動子２に与える受波用遅延回
路、１０は送波用および受波用の両遅延回路６．８の遅
延時間を制御する遅延制御回路で、この遅延制御回路１
０が後述するフォーカス算出回路１２でフォーカス制御
データに基づいてサンプリング点の深さ位置にフォーカ
スを設定するフォーカス設定手段とされる。１２は超音
波ビームのフォーカスの位置を受信したエコー信号に基
づいて算出するフォーカス算出回路である。
第２図は上記のフォーカス算出回路１２の具体的な構成
を示すブロック図である。同図において、２０は各振動
子２から出力されるエコー信号に対して深さ方向に沿っ
た吸収減衰の影響を取り除くためにゲインを時間的に変
化させるＳＴＣ回路、２２は図外のＣＰＵが入力される
サンプリングクロックに基づいて超音波ビームの１走査
線上の深さ方向に沿って設定された各サンプリング点ｐ
Ｉ、ｐ２、ｐｌ、・・・に対応して得られたエコー信号
をデジタル化するＡ／Ｄ変換器である。２４は各サンプ
リング点１） ｌ、ｐｔ、・・・において−群の振動子
２（本例では６素子）で得られたエコー信号データ（６
点のデータ）を記憶するバッファメモリ、２６はバッフ
ァメモリ２４に、記憶されたエコー信号データに基づい
て各サンプリング点１） １ＳＩ） ｔ、・・・ごとに
その平均値と分散値とを算出する平均分散算出回路であ
る。また、２８は平均分散算出回路２６で算出された各
サンプリング点Ｐ ＋、ｐｚ、・・・における平均値と
分散値のデータが第４図に示すように超音波ビームの走
査線の深さ方向に沿って順次配列して記憶されるライン
バッファメモリ、３０はラインバッファメモリ２８に記
憶された各サンプリング点での平均値と分散値のデータ
から両者の比を求め、その比が最大になるサンプリング
点を検索する検索手段としての比較演算回路である。
を示すブロック図である。同図において、２０は各振動
子２から出力されるエコー信号に対して深さ方向に沿っ
た吸収減衰の影響を取り除くためにゲインを時間的に変
化させるＳＴＣ回路、２２は図外のＣＰＵが入力される
サンプリングクロックに基づいて超音波ビームの１走査
線上の深さ方向に沿って設定された各サンプリング点ｐ
Ｉ、ｐ２、ｐｌ、・・・に対応して得られたエコー信号
をデジタル化するＡ／Ｄ変換器である。２４は各サンプ
リング点１） ｌ、ｐｔ、・・・において−群の振動子
２（本例では６素子）で得られたエコー信号データ（６
点のデータ）を記憶するバッファメモリ、２６はバッフ
ァメモリ２４に、記憶されたエコー信号データに基づい
て各サンプリング点１） １ＳＩ） ｔ、・・・ごとに
その平均値と分散値とを算出する平均分散算出回路であ
る。また、２８は平均分散算出回路２６で算出された各
サンプリング点Ｐ ＋、ｐｚ、・・・における平均値と
分散値のデータが第４図に示すように超音波ビームの走
査線の深さ方向に沿って順次配列して記憶されるライン
バッファメモリ、３０はラインバッファメモリ２８に記
憶された各サンプリング点での平均値と分散値のデータ
から両者の比を求め、その比が最大になるサンプリング
点を検索する検索手段としての比較演算回路である。
次に、上記構成の超音波診断装置１のフォーカス制御動
作について説明する。 被検体からの超音波エコーが一
層の振動子２で受波されると、各振動子２からは受波し
た超音波エコーに対応するエコー信号が出力される。こ
れらの各エコー信号は、ＳＴＣ回路２０で距離によるエ
コーの減衰が補正された後、Ａ／Ｄ変換器２２で超音波
ビームの１走査線上の深さ方向に沿って設定された各サ
ンプリング点ｐＨｐｔ、ｐ５、・・・ごとにデジタル化
され、次いで、次段のバッファメモリ２４に記憶される
。
作について説明する。 被検体からの超音波エコーが一
層の振動子２で受波されると、各振動子２からは受波し
た超音波エコーに対応するエコー信号が出力される。こ
れらの各エコー信号は、ＳＴＣ回路２０で距離によるエ
コーの減衰が補正された後、Ａ／Ｄ変換器２２で超音波
ビームの１走査線上の深さ方向に沿って設定された各サ
ンプリング点ｐＨｐｔ、ｐ５、・・・ごとにデジタル化
され、次いで、次段のバッファメモリ２４に記憶される
。
バッファメモリ２４に記憶された各サンプリング点ごと
のエコー信号データ（６点）は、次段の平均分散算出回
路２６に送出される。平均分散算出回路２６は、−人力
されたエコー信号データに基づいてその平均値Ｘと分散
値σを算出する。その算出結果は、ラインバッファメモ
リ２８に記憶される。したがって、ラインバッファメモ
リ２８には、第４図に示すように、各サンプリング点ｐ
ｒｓ ｐｔ、・・・における平均値Ｘと分散値σのデー
タが走査線の深さ方向に沿って順次配列して記憶される
。
のエコー信号データ（６点）は、次段の平均分散算出回
路２６に送出される。平均分散算出回路２６は、−人力
されたエコー信号データに基づいてその平均値Ｘと分散
値σを算出する。その算出結果は、ラインバッファメモ
リ２８に記憶される。したがって、ラインバッファメモ
リ２８には、第４図に示すように、各サンプリング点ｐ
ｒｓ ｐｔ、・・・における平均値Ｘと分散値σのデー
タが走査線の深さ方向に沿って順次配列して記憶される
。
こうして、ラインバッファメモリ２８に１走査線上の各
サンプリング点１） Ｉ、Ｉ） ＊、・・・のデータが
−通り揃ったところで、次に、比較演算回路３０は、各
サンプリング点ｐｌ−ｐｔ、・・・における平均値Ｘと
分散値σの比（σ／ｘ）を求める。輪郭付近で得られた
エコー信号強度は、輪郭の前後でインピーダンスの差に
よりレベルが大きく変化するので、これに伴って平均値
Ｘと分散値σの比（σ。
サンプリング点１） Ｉ、Ｉ） ＊、・・・のデータが
−通り揃ったところで、次に、比較演算回路３０は、各
サンプリング点ｐｌ−ｐｔ、・・・における平均値Ｘと
分散値σの比（σ／ｘ）を求める。輪郭付近で得られた
エコー信号強度は、輪郭の前後でインピーダンスの差に
よりレベルが大きく変化するので、これに伴って平均値
Ｘと分散値σの比（σ。
／ｘ）も大きくなる。つまり、比σ／Ｘが最も大きいと
ころのサンプリング点の場所が輪郭部分に対応している
。そこで、比較演算回路３０は、さらに、その比（σ／
Ｘ）が最大になるサンプリング点を検索する。そして、
そのサンプリング点のデータを遅延制御回路ｌＯに与え
る。
ころのサンプリング点の場所が輪郭部分に対応している
。そこで、比較演算回路３０は、さらに、その比（σ／
Ｘ）が最大になるサンプリング点を検索する。そして、
そのサンプリング点のデータを遅延制御回路ｌＯに与え
る。
遅延制御回路ＩＯは、隣接する次の走査線あるいは次の
フィールドを走査するときの同じライン番号の走査線に
おいて、求めた比σ／Ｘが最大となるサンプリング点に
超音波ビームが集束するように各振動子２の遅延時間を
設定する。その結果、第３図に示すように、輪郭部分に
超音波ビームが集束するように各走査線ごとにフォーカ
スが設定されることになる。
フィールドを走査するときの同じライン番号の走査線に
おいて、求めた比σ／Ｘが最大となるサンプリング点に
超音波ビームが集束するように各振動子２の遅延時間を
設定する。その結果、第３図に示すように、輪郭部分に
超音波ビームが集束するように各走査線ごとにフォーカ
スが設定されることになる。
なお、フォーカス算出回路１２で求めたサンプリング点
に次の走査線のフォーカスを設定する場合には、順次ｌ
走査線分だけフォーカスの位置がずれることになるが、
隣接する走査線間の距離は僅かであるから、走査線１本
分のフォーカス位置のずれの影響は肉眼的に殆ど無視す
ることができる。
に次の走査線のフォーカスを設定する場合には、順次ｌ
走査線分だけフォーカスの位置がずれることになるが、
隣接する走査線間の距離は僅かであるから、走査線１本
分のフォーカス位置のずれの影響は肉眼的に殆ど無視す
ることができる。
（へ）効果
以上のように本発明によれば、超音波ビームの各走査線
ごとに有効な位置にフォーカス位置が設 −定さ
れるので、輪郭のより明確な画像が得られるようになり
、画像に基づいて一層適切な診断を行えるようになる等
の優れた効果が発揮される。
ごとに有効な位置にフォーカス位置が設 −定さ
れるので、輪郭のより明確な画像が得られるようになり
、画像に基づいて一層適切な診断を行えるようになる等
の優れた効果が発揮される。
第１図ないし第４図は本発明の実施例を示すもので、第
１図は超音波診断装置の要部を示すブロツり図、第２図
はフォーカス算出回路の具体的な構成を示すブロック図
、第３図はフォーカス位置と輪郭との関係を示す説明図
、第４図はラインバッファメモリのデータの記憶状態を
示す説明図である。また、第５図は従来のフォーカスの
設定の仕方を示す説明図である。 ｌ・・・超音波診断装置、２・・・振動子、１０・・・
フォーカス設定手段（遅延制御回路）、２６・・・平均
分散算出手段（平均分散算出回路）、３０・・・検索手
段（比較演算回路）。
１図は超音波診断装置の要部を示すブロツり図、第２図
はフォーカス算出回路の具体的な構成を示すブロック図
、第３図はフォーカス位置と輪郭との関係を示す説明図
、第４図はラインバッファメモリのデータの記憶状態を
示す説明図である。また、第５図は従来のフォーカスの
設定の仕方を示す説明図である。 ｌ・・・超音波診断装置、２・・・振動子、１０・・・
フォーカス設定手段（遅延制御回路）、２６・・・平均
分散算出手段（平均分散算出回路）、３０・・・検索手
段（比較演算回路）。
Claims (1)
- （１）予め選択された振動子群に所定の遅延時間を与え
て該振動子群から放射される超音波ビームを電子フォー
カスし、被検体で反射された超音波エコーを前記振動子
群で受信することにより該振動子群から出力されるエコ
ー信号に基づいて画像を表示する超音波診断装置におい
て、 前記超音波ビームの１走査線上の深さ方向に沿って設定
された各サンプリング点ごとにエコー信号強度の平均値
と分散値とを算出する平均分散算出手段と、 この平均分散算出手段で算出された平均値と分散値の比
を求めてその比が最大になるサンプリング点を検索する
検索手段と、 この検索手段で検索されたサンプリング点の深さ位置に
フォーカスを設定するフォーカス設定手段と、 を備える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 |
|---|---|---|---|
| JP62328749A JPH01166745A (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62328749A JPH01166745A (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 超音波診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01166745A true JPH01166745A (ja) | 1989-06-30 |
Family
ID=18213743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62328749A Pending JPH01166745A (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01166745A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007325786A (ja) * | 2006-06-08 | 2007-12-20 | Toshiba Corp | 超音波診断装置、超音波画像表示方法及び超音波画像表示プログラム |
-
1987
- 1987-12-24 JP JP62328749A patent/JPH01166745A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007325786A (ja) * | 2006-06-08 | 2007-12-20 | Toshiba Corp | 超音波診断装置、超音波画像表示方法及び超音波画像表示プログラム |
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