JPH0614924A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、一本の走査線データが複数のフォー
カス領域からの複数のエコーデータを合成することによ
り得られるために各合成点において粒子形状の相違等に
よりスムーズに画像がつながらないという問題を解決す
るべく走査線合成処理プロセスを改善する。 【構成】デジタルスキャンコンバータ１１内は、走査線
毎のエコーデータをメモリする入力バッファ３と、入力
バッファ３からエコーデータを入力し前記走査線毎のエ
コーデータの複数のエコーデータを互いに相関させる演
算回路４と、演算回路４により得られた画素データを１
フレーム毎にメモリするフレームメモリ５とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波探触子から被検
体に対し超音波を送波し、これにより得られるエコー信
号を検出しＴＶスキャン変換して超音波診断情報を表示
する超音波診断装置に関し、特に、コンビネーションフ
ォーカス法（例えば送信多段フォーカス法）を実施し得
る超音波診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波パルスを生体内に送波し、該生体
内の各組織からの反射波により生体情報を得る超音波診
断法は、Ｘ線のような照射障害がなく、しかも造影剤な
しで軟部組織の診断を行なえるという利点を有してい
る。このような超音波診断法を実施し得る最近の超音波
診断装置に用いられる超音波探触子は、配列型（アレイ
型ともいう）圧電振動子が用いられている。この超音波
探触子の各振動子に駆動信号を与えることにより超音波
を発生させ、この超音波を生体内に送波する。そしてこ
の生体から前述した送波のときの振動子と同一の振動子
により得られる受信信号に所定の遅延時間を与えること
により、超音波ビームを所定の位置に集束させて、解像
度の優れた断層像を得るようにしている。

【０００３】前述の断層像の画質は焦点に近い領域にお
いて最も優れている。コンビネーションフォーカス法は
その特性を利用するものであり、生体内の浅部から深部
へ複数の所望のフォーカス領域それぞれに向けて焦点位
置を変えた超音波ビームを複数回送波し、各フォーカス
領域のエコーデータを合成し一本の走査データを得、さ
らにそれら走査データを複数本合成することにより画質
の優れた断層像を得ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来のコ
ンビネーションフォーカス法を用いた超音波診断装置に
おいては、一本の走査線データは複数のフォーカス領域
からの複数のエコーデータを合成することにより得られ
るために各合成点においては粒子形状の相違等によりス
ムーズに画像がつながらないという問題があった。本発
明は、前述の走査線合成処理プロセスを改善して超音波
画像を見易く滑らかに表示できる超音波診断装置を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決し目的を達成するために次のような手段を講じた。す
なわち本発明は、デジタルスキャンコンバータ（ＤＳ
Ｃ）内において入力バッファからフレームメモリに各エ
コーデータを転送する際に超音波の走査線方向にエコー
データの平均化処理を行なう演算回路により相関処理を
行なう手段を備えたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】このような手段を講じたことにより、次のよう
な作用を呈する。演算回路により相関処理を行なうこと
により、すなわちフレームメモリ内の各エコーデータは
入力バッファ内の各エコーデータを同一走査線の前後の
複数のエコーデータとの平均化処理により得られること
より、フレームメモリ内の各エコーデータはその同一走
査線の前後の複数のエコーデータと所望の相関関係を有
することになる。従って前述の各合成点においてスムー
ズに画像をつなぐことができ、超音波画質を向上させる
ことができる。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。

【０００８】図１は本発明の実施例に係るコンビネーシ
ョンフォーカス法を用いた超音波診断装置の構成を示す
ブロック図であり、図２は本発明の実施例に係る送受波
のタイミングを示す信号波形図であり、図３は本発明の
実施例に係る３つのフォーカス領域の各エコーデータの
フレームメモリ内におけるアドレス位置を示す図であ
り、図４は本発明の実施例に係る相関処理を示す図であ
る。

【０００９】超音波診断装置は、超音波探触子１０、送
受信器１、ディジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣ）１
１、ＴＶモニタ７を有する。また前述のＤＳＣ１１は、
アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器２、入力バッフ
ァ３、演算回路４、フレームメモリ５、ディジタル／ア
ナログ（Ｄ／Ａ）変換器６、制御回路８、ＣＰＵ９を有
している。

【００１０】超音波探触子１０は、複数の超音波振動子
を併設してなり、リニア走査、セクタ走査等の走査を行
なうべく、超音波振動子ごとに電気的に適当な遅延時間
を与え、超音波ビームに所望の指向性と焦点位置を与え
る。

【００１１】ＤＳＣ１１内では、送受信器１からのアナ
ログフォームのエコー信号をＡ／Ｄ変換器２でディジタ
ルフォームのエコーデータに変換し、Ａ／Ｄ変換器２か
らの該エコーデータを一本の走査線毎に入力バッファ３
でメモリし、演算回路４は入力バッファ３からフレーム
メモリ５へ転送途中に介在し、入力バッファ３にメモリ
されている各エコーデータに相関処理を施す。フレーム
メモリ５内のデータはＤ／Ａ変換器６によりディジタル
フォームのエコーデータからアナログフォームのエコー
信号に変換されＴＶモニタ７に同期に出力され、ＴＶモ
ニタ７は被検体の断層像を表示する。

【００１２】次にこのように構成された実施例の作用を
図１乃至図４を参照し、本実施例では３段フォーカスの
場合、すなわち一本の走査線が３つのフォーカス領域か
らのエコーデータを合成して得られる場合を例にとって
画面合成処理について説明する。

【００１３】入力バッファ３内での画面合成は、図２の
ように、第１レートパルス１５により第１フォーカス領
域で集束する超音波ビームの送信を行ない、該第１フォ
ーカス領域からの反射波を第１イネーブルパルスの
“Ｌ”期間のみ受信し、Ａ／Ｄ変換器２を介したエコー
データを入力バッファ３に書込む。第２、第３フォーカ
ス領域の反射波についても同様に入力バッファ３に書込
みを行なうことにより一本の走査線分のデータが取り込
まれ、一本の走査線分の画像データ合成が実現される。

【００１４】入力バッファ３は２本のラインメモリから
なり、一方のラインメモリに一本の走査線分のデータの
書込みが終了すると、このメモリデータは読出状態とな
り、該読出されたメモリデータはフレームメモリ５へ転
送されて書込まれる。この時他方のラインメモリは書込
み状態となり、同様の処理を繰り返す。このように一本
の走査線ごとに２本のラインメモリを交互に書込み、読
出しを行なうことにより、Ａ／Ｄ変換されたエコーデー
タは途切れることなくフレームメモリ５に超音波画像デ
ータが格納される。

【００１５】入力バッファ３内のメモリデータをフレー
ムメモリ５へ転送する際、各エコーデータは演算回路４
により相関処理が施される。図４に示したように、入力
バッファ２１内の各エコーデータＡ、Ｂ、Ｃ〜Ｅｎｄの
データ配列において、アドレス“２”と“３”の間すな
わちエコーデータＣとＤの間が、第１フォーカス領域デ
ータと第２フォーカス領域データとの合成点である。入
力バッファ２１から順次データを読出し、例えばデータ
Ｂを読出すときにはその前後のデータＡとＣも読出し、
それらデータＡ、Ｂ、Ｃのそれぞれに所望の相関定数
α、β、γを対応させ画像データｂ０を得る。その数式
は以下の通りである。

【００１６】ｂ０＝α・Ａ＋β・Ｂ＋γ・Ｃ ただし
α＋β＋γ＝１ 上記演算を行ない得られたデータをフレームメモリ２５
のｂ０の位置に書込む。この処理を入力バッファ２１内
のアドレス“０”から“ｅｎｄ”まで順次行ない、また
走査線本数の回数を繰り返すことにより１フレーム画像
を得ることができる。ただし前のデータあるいは後のデ
ータがないデータの相関処理、すなわちアドレス“０”
（Ａ）と“Ｅｎｄ”（Ｅｎｄ）のデータの相関処理のみ
については以下の数式に従う。 ａ０ ＝α・０＋β・Ａ＋γ・Ｂ ｅｎｄ０＝α・ＰＥｎｄ＋β・Ｅｎｄ＋γ・０

【００１７】このように本実施例によれば、一つの画像
データは３つのエコーデータの平均化処理を施されて得
られることから、ローパスフィルタと同等の効果が得ら
れ、各合成点がぼやける（階調的に近似する）ことによ
り、見易い滑らかな超音波断層像が得られる。

【００１８】なお本発明は、上述した実施例に限定され
るものではない。上述した実施例では、３つのエコーデ
ータの相関処理についてのみ説明したが、この相関処理
を行なうエコーデータ数は３以上であればよい。また前
述の相関定数α、β、γは、通常はα＝０．２５、β＝
０．５０、γ＝０．２５に設定されるが、この相関定数
は任意であり、また相関定数を固定設定する必要はなく
診断の状況等により随時可変としてもよい。このほか本
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であるのは
無論である。

【００１９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、フレーム
メモリ内の各エコーデータは入力バッファ内の各エコー
データを同一走査線の前後の複数のエコーデータと平均
化処理を施して得られるものであるから、フレームメモ
リ内の各エコーデータはその同一走査線の前後のエコー
データと所定の相関関係を有するものとなる。従って前
述の各合成点においてスムーズに画像がつながるので、
超音波画質を向上し得る超音波診断装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るコンビネーションフォ
ーカス法を用いた超音波診断装置を示すブロック図。

【図２】本発明の一実施例に係る送受波のタイミングを
示す信号波形図。

【図３】本発明の実施例に係る３つのフォーカス領域の
各エコーデータのフレームメモリ内におけるアドレス位
置を示す図。

【図４】本発明の一実施例に係る相関処理を示す図。

【符号の説明】

１…送受信器、２…アナログ／ディジタル変換器、３…
入力バッファ、４…演算回路、５…フレームメモリ、６
…ディジタル／アナログ変換器、７…ＴＶモニタ、８…
制御回路、９…ＣＰＵ、１０…超音波探触子、１１…デ
ィジタルスキャンコンバータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波探触子から被検体に対して、超音
   波送信レートパルスに従って複数のフォーカスを伴う超
   音波を送受波し、これにより得られるエコー信号に基づ
   き超音波画像を得、当該超音波スキャンに係わる画像を
   ディジタルスキャンコンバータ手段を通して所定のＴＶ
   スキャンの画像に変換し、これを表示する超音波診断装
   置において、前記デジタルスキャンコンバータ手段は走
   査線毎のエコーデータをメモリする入力バッファ手段
   と、前記入力バッファ手段からエコーデータを入力し前
   記走査線毎のエコーデータの複数のエコーデータを互い
   に相関させる演算手段と、前記演算手段により得られた
   画素データを１フレーム毎にメモリするフレームメモリ
   手段とを含むことを特徴とする超音波診断装置。