JPH07213524A

JPH07213524A - 超音波診断装置

Info

Publication number: JPH07213524A
Application number: JP985694A
Authority: JP
Inventors: Kinya Takamizawa; 欣也高見沢
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-01-31
Filing date: 1994-01-31
Publication date: 1995-08-15
Anticipated expiration: 2019-04-12
Also published as: JP3519111B2

Abstract

(57)【要約】【目的】受信信号のノイズ成分を低減してＳ／Ｎ比の改
善を行なう。【構成】超音波信号を媒質内の同一方向に複数回送信す
る超音波振動子１ａ、この超音波振動子１ａ駆動用のレ
ート信号発生器３，パルサ２、超音波振動子１ａにより
複数回送信された超音波信号に対応して生体内から反射
されてきた複数の反射信号を受信する増幅器４，Ａ／Ｄ
変換器５、増幅器４，Ａ／Ｄ変換器５により受信された
複数の反射信号をコントローラ１２からの制御に基づい
て加算する加算器６、加算器６により加算された反射信
号をディジタル型の反射信号に変換するＤ／Ａ変換器
７、Ｄ／Ａ変換器７から出力したディジタル型の反射信
号を包絡線検波する包絡線検波回路８を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、生体等の媒質内へ超音
波信号を送受信し、その受信信号に基づいて生体内の断
層像を表示する超音波診断装置に係り、特に、受信信号
を加算することによりＳ／Ｎ比を改善するようにした超
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放射し、各組織
からの反射波により生体内情報を得る超音波診断法は、
近年急速な進歩を遂げている。この診断法の一つとし
て、生体内からの反射波の強度を２次元的に表示するこ
とにより、生体組織の形状を診断する超音波断層法（Ｂ
モード法ともいう）がある。

【０００３】図１４は、Ｂモード法の原理を示したもの
である。電気音響変換素子（以下、振動子という）を内
臓する超音波深触子（以下、超音波プローブという）６
０から放射された超音波ビーム（超音波信号ともいう）
は、音響インピーダンス（生体組織の音速と密度の積）
の異なる組織の境界面で反射され、その超音波プローブ
６０により受信される。

【０００４】この受信信号の振幅と受信時刻から、境界
面における反射強度（すなわち音響的性質）と反射部位
までの距離を知ることができる。また、このプローブ６
０を回転、又は図１４に示すように体表面に沿ってＹ方
向に移動させて、プローブ６０から放射される超音波ビ
ームを走査する。そして、その結果得られた受信信号を
輝度変調しながら走査に応じた表示をブラウン管５９上
で行なうことにより、２次元画像として表示することが
できる。

【０００５】ところで超音波ビームの走査方法として、
前述したプローブをマニュアルもしくは機械的に移動あ
るいは回転させて超音波ビームを走査する機械的走査方
式の他に、プローブの位置は固定したままで超音波ビー
ムの方向のみを高速で変える電子走査方式がある。特に
この電子走査方式により、心臓のように動きの速い臓器
をＢモード法によりリアルタイムで観測することも可能
になった。

【０００６】ここで、従来の機械的走査方式による超音
波診断装置の構成を図１５に示す。

【０００７】この超音波診断装置によれば、レート信号
発生器６１から超音波信号の繰り返し周期を決定するレ
ートパルスが出力され、このレートパルスは、振動子駆
動回路（パルサ）６２に送られる。このパルサ６２では
送られたレートパルスに基づいて超音波振動子駆動用の
パルス（駆動パルス）が生成され、超音波プローブ６０
内の超音波振動子６３が駆動する。この結果、超音波プ
ローブ６０から生体内へ超音波ビームが放射される。

【０００８】生体内へ放射された超音波信号の一部は反
射し、再びプローブ６０内の超音波振動子６３に受信さ
れる。超音波振動子６３に受信された受信信号は、増幅
器（受信アンプ）６４により増幅された後包絡線検波回
路６５にて検波される。包絡線検波回路６５により検波
された受信信号は、ディジタルスキャンコンバータ（以
下ＤＳＣという）６６により一旦はディジタル信号に変
換され、図示しないフレームメモリに保持される。

【０００９】そして、機械走査機構６７により振動子の
位置あるいは角度を機械的に変えて超音波ビームの送受
信方向を変えながら上述した一連の動作を繰り返すこと
により、フレームメモリには２次元の画像情報がメモリ
される。この２次元の画像情報は標準ＴＶフォーマット
に変換され、断層像としてテレビモニタ６８に表示され
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】今日臨床に用いられて
いる超音波診断装置のＳ／Ｎ比は十分でない場合が多
い。これは、例えば振動子や増幅器から発生する熱雑音
等の反射信号に同期していないノイズ（以下、ランダム
ノイズという）成分，及びレートパルスを生成する際の
分周回路からの飛び込みやＡ／Ｄ変換器のクロックパル
スの飛び込み等により生じる反射信号に同期したノイズ
（以下、システムノイズという）成分を効果的に削減す
ることが困難であるためである。

【００１１】特に、超音波ビームが透過しにくい頭蓋骨
を介して検査せざるを得ない頭蓋内診断では、信号成分
の低下のため現行装置よりさらに２０ｄＢ以上の感度改
善が必要とされている。また、生体内の深い部位の診断
や高い周波数を有する超音波信号を使用して診断を行な
う場合等においても、感度改善が必要とされている。

【００１２】このような臨床面からの感度改善要求に対
し、受信回路の低ノイズ化（受信アンプの低ノイズ設計
等）に依存することはすでに限界にきていた。また送信
パワーを１０倍以上あげて対処する方法も考えられてい
るが、生体に対する安全性やプローブの温度上昇等の点
からも現実的ではなかった。

【００１３】本発明は上述した事情に鑑みてなされたも
ので、検体の媒質で同一部位において複数回の超音波送
受信を行ない、その結果得られた受信信号を加算するこ
とによって、受信信号のノイズ成分を低減してＳ／Ｎ比
の改善を行なうようにした超音波診断装置を提供するこ
とをその目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項１に記載した発明は、電気音響変換素子を有した
超音波プローブから検体の媒質に対して超音波信号を送
受信し、その受信信号を検波して得られた信号に基づい
て前記媒質内の断層像をモニタに表示するようにした超
音波診断装置において、前記超音波信号を前記媒質内で
同一方向に複数回送信する送信手段と、この送信手段に
より複数回送信された超音波信号に対応して前記媒質内
で反射されてきた複数の反射信号を受信する受信手段
と、この受信手段により受信された複数の反射信号を加
算する加算手段と、この加算手段により加算された反射
信号を検波する検波手段とを備えている。

【００１５】また、前記目的を達成するため請求項２に
記載した発明は、電気音響変換素子を有した超音波プロ
ーブから検体の媒質に対して超音波信号を送受信し、そ
の受信信号を検波して得られた信号に基づいて前記媒質
内の断層像をモニタに表示するようにした超音波診断装
置において、記超音波信号を前記媒質内で同一方向に複
数回送信する送信手段と、この送信手段により複数回送
信された超音波信号に対応して前記媒質内で反射されて
きた複数の反射信号を受信する受信手段と、この受信手
段により受信された複数の反射信号を加算する加算手段
と、この加算手段により加算された反射信号を検波する
検波手段とを備えると共に、前記送信手段は、前記複数
回送信される超音波信号の極性を所定のシーケンスで反
転させる送信極性反転手段を備え、前記受信手段は、前
記送信極性反転手段により極性が反転した超音波信号に
対応した反射信号の極性を再反転させる受信極性反転手
段を備えている。

【００１６】特に、前記送信極性反転手段は、前記複数
回送信される超音波信号の略半分の極性を反転させるよ
うにしている。

【００１７】また特に、前記送信極性反転手段は、前記
複数回送信される超音波信号の極性を一つおきに反転さ
せるようにしている。

【００１８】さらにまた、前記送信極性反転手段は、正
及び負極性の波形を有し且つ前記電気音響変換素子を駆
動させる駆動信号を生成する駆動回路と、この駆動回路
により生成された前記正極性の駆動信号及び負極性の駆
動信号のうち、送信タイミング毎にいずれか一方を選択
して前記電気音響変換素子へ供給するスイッチ回路とを
備えている。

【００１９】また、前記目的を達成するため請求項６に
記載した発明は、電気音響変換素子を有した超音波プロ
ーブから検体の媒質に対して超音波信号を送受信し、そ
の受信信号を検波して得られた信号に基づいて前記媒質
内の断層像をモニタに表示するようにした超音波診断装
置において、前記媒質に対して超音波信号を間欠的に複
数回送信する送信手段と、この送信手段により複数回送
信された超音波信号に対応して前記媒質内で反射されて
きた複数の反射信号を少なくとも含む前記受信信号を取
り込む受信手段と、この受信手段から出力された複数の
出力信号を加算する加算手段と、この加算手段から出力
された加算信号を検波する検波手段とを備えると共に、
前記受信手段は、前記送信手段による超音波信号の非送
信時に前記受信信号の極性を反転させる受信極性反転手
段を備えている。

【００２０】特に、前記送信手段は、前記超音波信号の
送信数を、超音波信号の送信タイミングを決めるレート
信号の送信数の略半分としている。

【００２１】さらに、前記目的を達成するために請求項
８に記載した発明では、電気音響変換素子を有した超音
波プローブから検体の媒質に対して中心周波数ｆ₀の超
音波信号を送受信し、その受信信号を検波して得られた
信号に基づいて前記媒質内の断層像をモニタに表示する
ようにした超音波診断装置において、前記超音波信号を
前記媒質内で同一方向に複数回送信する送信手段と、こ
の送信手段により複数回送信された超音波信号に対応し
て前記媒質内で反射されてきた複数の反射信号を受信す
る受信手段と、この受信手段により受信された複数の反
射信号を加算する加算手段と、この加算手段により加算
された反射信号を検波する検波手段とを備えると共に、
前記送信手段は、前記複数回送信される複数個の超音波
信号の内、少なくとも１個の超音波信号を残した残りの
超音波信号を

【数２】時間だけ遅延させる送信信号遅延手段を備え、前記受信
手段は、前記送信周期遅延手段により遅延させた超音波
信号に対応した反射信号の極性を反転させる受信極性反
転手段を備えている。

【００２２】特に、前記送信周期遅延手段は、前記複数
回送信される超音波信号の略半分を前記Ｔ時間だけ遅延
させるようにしている。

【００２３】また特に、前記送信極性遅延手段は、前記
複数回送信される超音波信号を一つおきに前記Ｔ時間だ
け遅延させるようにしている。

【００２４】

【作用】本発明によれば、電気音響変換素子を有した超
音波プローブを備え、この電気音響変換素子を駆動させ
ることにより、プローブを介して超音波信号を送受信で
きるようになっている。

【００２５】特に、請求項１記載の超音波診断装置で
は、送信手段により、検体の媒質である例えば生体の頭
蓋内等の動きの少ない部位に向けて、超音波信号が複数
回（例えばＮ回）同一方向に送信される。頭蓋内の動き
の少ない部位は、Ｎ回送信された超音波信号に対応した
略同相の複数の超音波信号を反射する。この複数の反射
信号は、受信手段により受信され、さらに、加算手段に
より加算された後検波手段に送られ検波される。

【００２６】このとき加算手段では、略同相の反射信号
を加算しているため、加算された後の反射信号の信号成
分は、略Ｎ倍となっている。一方、反射信号に同期して
いないランダムノイズ成分は、位相がランダムのためＮ
^1/2倍にしかならない。したがって、反射信号のＳ／Ｎ
比は、従来と比べてＮ^1/2倍増加している。

【００２７】また、請求項２に記載の超音波診断装置で
は、送信手段により、検体の媒質である例えば生体の頭
蓋内等の動きの少ない部位に向けて、超音波信号が複数
回（例えばＮ回）同一方向に送信される。また、その複
数回の超音波信号の極性は、送信極性反転手段により、
例えば一つおきに正極性から負極性へ反転される。

【００２８】このＮ回送信された超音波信号は、頭蓋内
の動きの少ない部位により複数の超音波信号として反射
される。この複数の反射信号の信号成分は、一つおきに
正極性、負極性と極性が反転し、その反射信号のシステ
ムノイズ成分は、同位置、同極性（正極性）である。

【００２９】複数の反射信号は、受信手段により受信さ
れる。そして、受信極性反転手段により、送られた複数
の反射信号のうち、正極性から負極性へ極性の反転した
反射信号の極性が再度反転される。したがって、受信極
性反転手段により極性が反転された後の複数の反射信号
の信号成分は、すべて同極性となり、システムノイズ成
分は、同位置であるが、その極性は、正極性から負極性
へ反転している。

【００３０】受信極性反転手段から出力された複数の反
射信号は、それぞれ加算手段により加算される。このと
き、加算された後の反射信号の信号成分は、すべて同極
性であることからその振幅は略Ｎ倍となっている。一
方、システムノイズ成分は、同位置でその極性が反転し
ているため打ち消しあい、ほぼ消滅している。したがっ
て、反射信号のＳ／Ｎ比は、従来と比べて大幅に増加し
ている。

【００３１】特に、駆動回路により、正及び負極性の波
形を有し且つ電気音響変換素子を駆動させる駆動信号を
生成し、スイッチ回路により、この駆動回路により生成
された正極性の駆動信号及び負極性の駆動信号のうち、
送信タイミング毎にいずれか一方を選択して前記電気音
響変換素子へ供給することにより、送信超音波信号の極
性を所望の順番で反転させることができる。

【００３２】また、請求項６に記載した発明によれば、
送信手段により、検体の媒質である例えば生体の頭蓋内
等の動きの少ない部位に向けて、超音波信号が複数回間
欠的に送信される。例えば、レート信号がＮ回出力され
ると、送信手段は、そのうち半分の基準信号に同期して
一つおきにＮ／２回超音波信号を送信する。

【００３３】このＮ／２回送信された超音波信号に対応
して生体内から反射されてきた複数の反射信号を少なく
とも含む受信信号は、受信手段に取り込まれる。このと
き、受信手段により取り込まれた受信信号には、超音波
信号の送信時に得られる反射信号の他に、超音波信号の
送信時、及び超音波信号の非送信時に関係なくレート信
号に同期したシステムノイズが含まれている。つまり、
この受信信号は、超音波信号の送信時には、反射信号
（Ｎ／２個）及びシステムノイズ（Ｎ／２個）からな
り、超音波信号非送信時には、システムノイズ（Ｎ／２
個）からなっている。そして、このシステムノイズは、
同位置、同極性（正極性）である。

【００３４】そして、受信手段により取り込まれた受信
信号のうち、超音波信号の非送信時の受信信号（システ
ムノイズ）は、受信極性反転手段により、その極性が反
転される。

【００３５】したがって、受信極性反転手段から出力さ
れた複数の出力信号の信号成分は、すべて同極性とな
り、システムノイズ成分は、同位置であるが、その極性
は、超音波信号非送信時に得られたＮ／２個が正極性か
ら負極性へ反転している。

【００３６】この複数の出力信号は、それぞれ加算手段
により加算される。このとき、加算された後の反射信号
の信号成分は、すべて同極性であることからその振幅は
略Ｎ／２倍となっている。一方、システムノイズ成分
は、同位置でその極性が反転しているため打ち消しあ
い、ほぼ消滅している。したがって、反射信号のＳ／Ｎ
比は、従来と比べて大幅に増加している。

【００３７】さらに、請求項９に記載した発明によれ
ば、送信手段により、検体の媒質である例えば生体の頭
蓋内等の動きの少ない部位に向けて、中心周波数ｆ₀の
超音波信号が複数回（例えばＮ回）同一方向に送信され
る。また、その複数個の超音波信号の内、少なくとも１
個の超音波信号を残した残りの超音波信号（例えば、Ｎ
／２個を残した残りのＮ／２個）は、送信周期遅延手段
により、一つおきに、例えば偶数番目だけが「Ｔ＝１／
（２ｆ₀）×（２ｎ−１）｛ｎは１、２、…の内の任意
数｝」時間だけ遅延されている（ここでは、ｎは１、つ
まりＴ＝１／（２ｆ₀）として説明する）。

【００３８】このＮ回送信された超音波信号は、頭蓋内
の動きの少ない部位により複数の超音波信号として反射
される。この複数の反射信号の信号成分のうち、奇数番
目の反射信号と偶数番目の反射信号との間には、Ｔ（１
／（２ｆ₀））時間の差が生じている。つまり、奇数番
目の反射信号と偶数番目の反射信号は、位相で考えれば
πの位相差を有していることになり、それぞれ逆相（逆
極性）になっている。一方、その反射信号のシステムノ
イズ成分は、同位置、同極性（正極性）である。

【００３９】複数の反射信号は、受信手段により受信さ
れる。そして、受信極性反転手段により、送られた複数
の反射信号のうち、Ｔ時間だけ遅延した反射信号の極性
が反転される。したがって、受信極性反転手段により極
性が反転された後の複数の反射信号の信号成分は、すべ
て同極性（同相）となり、システムノイズ成分は、同位
置であるが、その極性は、正極性から負極性へ反転して
いる。

【００４０】受信極性反転手段から出力された複数の反
射信号は、それぞれ加算手段により加算される。このと
き、加算された後の反射信号の信号成分は、すべて同極
性であることからその振幅は略Ｎ倍となっている。一
方、システムノイズ成分は、同位置でその極性が反転し
ているため打ち消しあい、ほぼ消滅している。したがっ
て、反射信号のＳ／Ｎ比は、従来と比べて大幅に増加し
ている。

【００４１】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
説明する。なお本実施例は、生体内の頭蓋内診断を行な
う場合であり、さらに超音波信号の走査方式として機械
的走査であるメカニカルセクタ走査を用いた場合につい
て説明している。

【００４２】（第１実施例）本実施例に係る超音波診断
装置の構成を図１に示す。この超音波診断装置は、電気
音響変換素子である超音波振動子１ａ、機械走査機構１
ｂを有する超音波プローブ１と、超音波振動子１ａ駆動
用の振動子駆動回路（以下、パルサという）２と、パル
サ２駆動用の駆動信号（レート信号）を発生するレート
信号発生器３とを備えている。なお、この超音波プロー
ブ１、パルサ２、及びレート信号発生器３で超音波信号
送信系を形成する。

【００４３】一方、超音波信号受信系として、超音波プ
ローブ１（超音波信号送信系と兼用する）と、超音波プ
ローブ１の超音波振動子１ａに接続された信号増幅用の
増幅器４とを備え、この増幅器４の出力側に、Ａ／Ｄ変
換器５、加算器６、Ｄ／Ａ変換器７、及び包絡線検波回
路８を備えている。また、加算器６には、この加算器６
の加算結果等を一旦保持するためのメモリ９が接続され
ている。

【００４４】包絡線検波回路８の出力側には、受信され
た超音波信号に基づくＢモード断層像を表示するデジタ
ルスキャンコンバータ（以下、ＤＳＣという）１０、テ
レビモニタ１１を備えている。

【００４５】さらに、超音波診断装置は、装置全体を制
御するコントローラ１２を備えている。このコントロー
ラ１２には、機械走査機構１ｂ、レート信号発生器３、
加算器６、及びメモリ９が接続され、さらに、キーボー
ド等から構成された入力器１３が接続されている。

【００４６】超音波信号送信系におけるレート信号発生
器３の出力端は、パルサ２を介して超音波振動子１ａに
至る。このレート信号発生器３では、コントローラ１２
から送られる制御信号に基づいてレート信号（レートパ
ルス）が生成され、このレートパルスはパルサ２に送ら
れる。パルサ２では、送られたレートパルスに基づいて
超音波振動子１ａを駆動する正極性の駆動パルスが生成
され、この駆動パルスは超音波振動子１ａに送られる。
超音波振動子１ａは、パルサ２に送られた駆動パルスに
より駆動して正極性の超音波信号（超音波ビーム）を放
射するようになっている。

【００４７】超音波プローブ１の機械走査機構１ｂは、
例えばステッピングモータ、リンク装置等からなる。そ
して、コントローラ１２による制御に基づいて、超音波
ビームが複数回（例えばＮ回）送受信される毎にステッ
ピングモータ及びリンク装置が駆動して、超音波振動子
１ａを例えばΔθづつ扇形状に回転させるように構成さ
れている。

【００４８】したがって超音波ビームは同一方向にＮ回
送受信されながら扇形状に回転移動して、セクタ走査が
行なわれる。

【００４９】また超音波信号受信系においては、増幅器
４の出力端は、Ａ／Ｄ変換器５を介して加算器６に接続
されている。このため、超音波プローブ１に受信された
反射信号（以下、エコー信号という）は、増幅器４によ
り増幅された後Ａ／Ｄ変換器５によりデジタル型のエコ
ー信号に変換され、このエコー信号は、加算器６に送ら
れる。

【００５０】加算器６では、コントローラ１２の制御に
基づいて、Ａ／Ｄ変換器５から順次送られるエコー信号
のうち、同一方向から送られたエコー信号をすべて加算
している。すなわち、同一方向から送られる最初のエコ
ー信号Ｅ₁は直接メモリ９に保持され、続いて２回目の
エコー信号Ｅ₂が送られると、このエコー信号Ｅ₂を一
旦加算器６内のバッファに保持する。そして、コントロ
ーラ１２の制御に基づいてメモリ９に記憶されたエコー
信号Ｅ₁を読み出し、このエコー信号Ｅ₁とバッファに
保持されたエコー信号Ｅ₂とを加算する。

【００５１】そして、この加算されたエコー信号Ｅ₁＋
Ｅ₂｛＝エコー信号Ｅ_ADD（１〜２）｝をメモリ９に記
憶する。こうして加算器６は、順次Ａ／Ｄ変換器５から
送られる同一方向のエコー信号Ｅ₁〜Ｅ_Nを加算してい
る。

【００５２】一方、加算器６の出力端は、Ｄ／Ａ変換器
７、包絡線検波回路８を介してＤＳＣ１０に至る。そし
て、加算器６によりＮ回の加算が終了すると、この加算
された結果｛エコー信号Ｅ_ADD（１〜Ｎ）。以下、単に
エコー信号Ｅ_ADDという｝は、Ｄ／Ａ変換器７に送られ
る。

【００５３】Ｄ／Ａ変換器７は、コントローラ１２から
の制御信号に基づいて加算器６から出力されたエコー信
号Ｅ_ADDをアナログ型のエコー信号Ｅ_ADDに変換し、こ
のエコー信号Ｅ_ADDを包絡線検波回路８に送る。包絡線
検波回路８では、送られたエコー信号Ｅ_ADDを包絡線検
波し、ＤＳＣ１０に送るようになっている。

【００５４】ＤＳＣ１０は、図示しないＡ／Ｄ変換器及
びフレームメモリを備え、送られたエコー信号Ｅ_ADDを
Ａ／Ｄ変換器を介してデジタル型のＢモード画像データ
に変換し、このＢモード画像データをフレームメモリの
適切なアドレスに記憶する。

【００５５】このようにして同一方向にＮ回の超音波信
号の送受信が行なわれた後、コントローラ１２は、超音
波振動子１ａをΔθ回転させて上述した処理を繰り返
す。そして、１枚のフレーム画像を構成するに必要な走
査（超音波振動子１ａの扇形回転）が終了した時点で、
フレームメモリ内に記憶された画像データは、ＤＳＣ１
０内にて標準ＴＶフォーマットに変換されてテレビモニ
タ１１に送られる。この結果、テレビモニタ１１には、
セクタ走査に基づいた断層像が表示されるようになって
いる。なお、この画像データを必要に応じて図示しない
ＶＴＲ等の記録装置に送ることにより、記録しておくこ
ともできる。

【００５６】なお、本実施例における超音波振動子１
ａ、パルサ２、レート信号発生器３、コントローラ１
２、入力器１３が請求項１、２、及び８記載の送信手段
を形成し、超音波振動子１ａ、増幅器４、及びＡ／Ｄ変
換器５が請求項１、２、及び８記載の受信手段を形成す
る。また、加算器６、コントローラ１２が１、２、及び
８記載の加算手段を形成し、Ｄ／Ａ変換器７、包絡線検
波回路８が請求項１、２、６、及び８記載の検波手段を
形成する。

【００５７】次に本実施例の全体動作を説明する。

【００５８】診断を開始するにあたり、オペレータは、
入力器１３で超音波信号の送受信を繰り返す回数（加算
器６において加算処理する回数Ｎ；ここではＮ＝４とす
る）を設定する。この加算回数Ｎ＝４は、コントローラ
１２に送られる。

【００５９】そして、コントローラ１２の制御に基づい
て機械走査機構１ｂが駆動し超音波振動子１ａの初期位
置が設定され、超音波振動子１ａは所定の方向（走査方
向）に向けられる。

【００６０】次いでコントローラ１２の制御に基づいて
レート信号発生器３により超音波信号の繰り返し周波数
を決定するレートパルスｒが出力され、このレートパル
スｒは、パルサ２を介して駆動パルスｐとなり、振動子
１ａに供給される。このときのレートパルスｒ及び駆動
パルスｐの出力波形並びに出力タイミングを図２（ａ）
及び（ｂ）に示す。この駆動パルスにより超音波振動子
１ａが駆動して生体の頭蓋内に超音波信号が放射され
る。

【００６１】頭蓋内に放射された超音波信号の一部は反
射され、エコー信号Ｅ₁として再び超音波プローブ１の
超音波振動子１ａにより受信される。この時のエコー信
号Ｅ₁の波形を図２（ｃ）に示す。但し、ここでは理解
を容易にするために、頭蓋内における反射体は単一とし
ている。なお、実際には反射体はほぼ連続的に分布して
いるため、エコー信号も連続的に受信される。以下の実
施例の説明でも単一の反射体から反射されるエコー信号
の場合について行なう。

【００６２】このエコー信号Ｅ₁は増幅器４にて増幅さ
れた後Ａ／Ｄ変換器５を介してディジタル信号に変換さ
れ加算器６に送られる。加算器６では、上述したよう
に、最初のエコー信号Ｅ₁はメモリ９に保持される。

【００６３】そしてコントローラ１２からの制御に基づ
いて、超音波振動子１ａを固定したままレート信号発生
器３から２回目のレートパルスｒが出力され、このレー
トパルスｒに基づく駆動パルスｐにより超音波振動子１
ａが駆動して２回目の超音波信号の送受信が行なわれ
る。この２回目の超音波信号に基づくエコー信号Ｅ
₂は、上述した処理により加算器６に送られ、メモリ９
に保持されたエコー信号Ｅ₁と加算される。この加算さ
れた結果であるエコー信号Ｅ₁＋Ｅ₂｛＝エコー信号Ｅ
_ADD（１〜２）｝は、メモリ９に保持される。

【００６４】このようにして同一方向の超音波信号の送
受信が設定された回数Ｎ（＝４回）繰り返されると、コ
ントローラ１２は加算器９に制御信号を送り、４回目の
エコー信号Ｅ₄を加算した結果｛エコー信号Ｅ_ADD（１
〜４）｝は直接Ｄ／Ａ変換器７を介してデジタル型のＢ
モード画像データとなり、ＤＳＣ１０のフレームメモリ
に記憶される。

【００６５】このときのエコー信号Ｅ_ADD（１〜４）の
出力波形を図２（ｄ）に示す。本実施例の場合、内部の
動きが非常に少ない頭蓋内診断であるため、エコー信号
Ｅ₁〜Ｅ₄の間に位相のずれがほとんどなく、この加算
器６からの出力信号Ｅ_ADD（１〜４）は、４倍の振幅と
なっている。

【００６６】一方、これに対して振動子１ａや増幅器４
をはじめとする装置内から発生する熱雑音等のランダム
ノイズは、４回のエコー信号間で位相がランダムである
ため、ほぼ４^1/2倍の増加にしかならない。すなわち、
同一方向にＮ回超音波信号を送受信し、そのＮ回の受信
信号を加算処理することにより、Ｓ／Ｎ比は、Ｎ^1/2倍
改善されている。

【００６７】そして、同一方向にＮ（＝４）回の超音波
信号の送受信が行なわれた後、コントローラ１２の制御
に基づいて超音波振動子１ａをΔθづつ回転させて上述
した処理を繰り返すことにより、ＤＳＣ１０のフレーム
メモリ内に記憶された画像データは、通常の画像データ
と比べてＳ／Ｎ比がＮ^1/2倍向上している。したがっ
て、テレビモニタ１１に表示される断層像は、従来と比
較して感度が向上する。

【００６８】（第２実施例）本実施例の構成を図３に示
す。本実施例では、ランダムノイズの削減に加えて、規
則的な周期を持った装置等のノイズ（以下、システムノ
イズという）を削減することを可能にしたものである。

【００６９】本実施例では、第１実施例の構成に加え
て、超音波信号送信系においては、レート信号発生器３
からの出力が分岐し、この分岐された出力側の一方にパ
ルサ２ａを備え、他方にパルサ２ａとは出力極性が異な
るパルサ２ｂを備えている。また、これらのパルサ２ａ
及びパルサ２ｂのどちらか一方の出力を選択して超音波
振動子１ａに送る電子スイッチ回路１４を備えている。
さらに、超音波受信系においては、加算器６の前段に極
性反転回路１５を備えている。この電子スイッチ回路１
４及び極性反転回路１５は、コントローラ１２に接続さ
れている。

【００７０】パルサ２ａ及びパルサ２ｂは、レート信号
発生器３からレートパルスが送られると、それぞれ互い
に極性が異なる駆動パルスを生成し電子スイッチ回路１
４に出力するように構成されている。例えば、図４に示
すように、パルサ２ａは１００ボルト（Ｖ）をピークと
した正極性のインパルス型駆動パルスｐ_aを出力し、ま
たパルサ２ｂは−１００Ｖをピークとした負極性のイン
パルス型駆動パルスｐ_bを出力するようになっている。

【００７１】電子スイッチ回路１４は、例えば超音波振
動子１ａの入力端子に対するパルサ２ａの出力端子及び
パルサ２ｂの出力端子の接続を、コントローラ１２から
の制御に基づいて切り換えることにより、パルサ２ａ及
びパルサ２ｂのどちらか一方の出力を選択している。

【００７２】極性反転回路１５は、例えば補数回路を備
え、Ａ／Ｄ変換器５から送られるデジタル信号の補数を
とることにより、その極性をコントローラ１２からの制
御信号に応じて反転させるようになっている。なお、そ
の他の構成は第１実施例と同様である。

【００７３】また、本実施例におけるパルサ２ａ、パル
サ２ｂ、電子スイッチ回路１４、及びコントローラ１２
が請求項２乃至５記載の送信極性反転手段を形成し、極
性反転器１５及びコントローラ１２が請求項２乃至５記
載の受信極性反転手段を形成する。特に、パルサ２ａ及
びパルサ２ｂが請求項５記載の駆動回路を形成し、電子
スイッチ回路１４、コントローラ１２が請求項５記載の
スイッチ回路を形成する。

【００７４】次に、本実施例の全体動作を説明する。な
お、第１実施例と同様の動作を行なっている部分につい
ては、その説明を省略又は簡略化している。

【００７５】診断を開始するにあたり、第１実施例と同
様にオペレータは入力器１３で超音波信号の送受信を繰
り返す回数（加算器６において加算処理する回数Ｎ；こ
こではＮ＝４とする）を設定する。この加算処理する回
数Ｎ＝４は、コントローラ１２に送られる。

【００７６】そして、コントローラ１２の制御に基づい
て機械走査機構１ｂが駆動し超音波振動子１ａの初期位
置が設定され、超音波振動子１ａは所定の方向（走査方
向）に向けられる。

【００７７】次いでコントローラ１２の制御に基づいて
レート信号発生器３により超音波信号の繰り返し周波数
を決定するレートパルスｒ₁が出力され、このレートパ
ルスｒ₁は、パルサ２ａ及びパルサ２ｂに送られる。

【００７８】パルサ２ａ及びパルサ２ｂでは、上述した
ように正極性のインパルス型駆動パルスｐ_a（以下、単
に駆動パルスｐ_aという）及び負極性のインパルス型駆
動パルスｐ_b（以下、単に駆動パルスｐ_bという）が生
成され、この駆動パルスｐ_a及び駆動パルスｐ_bは電子
スイッチ回路１４に送られる。

【００７９】このときコントローラ１２からの制御信号
に基づいて、電子スイッチ回路１４ではパルサ２ａ及び
パルサ２ｂから出力される駆動パルスｐ_a及び駆動パル
スｐ_bをある周期毎に切り換える。すなわちコントロー
ラ１２は、例えばレートパルス発生回路３から出力され
るレートパルスの周期に同期させて交互に駆動パルスｐ
_a及び駆動パルスｐ_bを超音波振動子１ａへ出力するよ
うに電子スイッチ回路１４を制御する。この結果電子ス
イッチ回路１４から超音波振動子１ａに送られる駆動パ
ルスｐ_a，ｐ_bは、図５（ｂ）のようになっている。

【００８０】この駆動パルスｐ_a，ｐ_bにより超音波振
動子１ａが駆動して生体の頭蓋内に超音波信号が放射さ
れる。この超音波信号の一部は反射され、再び超音波プ
ローブ１の超音波振動子１ａにより受信される。この時
のエコー信号の波形を図５（ｃ）に示す。

【００８１】図５（ｃ）に示すように、このエコー信号
には、レートパルスを生成する際の分周回路からの飛び
込み、あるいはＡ／Ｄ変換器５のクロックパルスからの
飛び込み等のように、いずれも超音波信号、さらには超
音波エコー信号と同期したノイズ（システムノイズ）ｎ
が混入している（なお、ここでは、１つのノイズで代表
して以下の説明を行なうが、実際には極めて多くのノイ
ズがほぼ連続的に出現している）。

【００８２】つまり、このエコー信号の特徴は、その極
性が駆動パルスｐ_a，ｐ_bの極性に対応してレートパル
スの周期毎に反転し（駆動パルスｐ_aに基づく奇数番目
のエコー信号（Ｅ₁、Ｅ₃）は正極性、駆動パルスｐ_b
に基づく偶数番目のエコー信号（Ｅ₂、Ｅ₄）は負極
性）、周期性のシステムノイズの極性と位置は、常に同
じとなる。

【００８３】このエコー信号Ｅ₁〜Ｅ₄は増幅器４にて
増幅された後Ａ／Ｄ変換器５を介してディジタル信号に
変換され、極性反転回路１５に送られる。

【００８４】極性反転回路１５では、コントローラ１２
からの制御に基づき、電子スイッチ回路１４による正極
性から負極性への切り換えのタイミングと同期させて極
性の切り換えが行なわれる。つまり、最初のエコー信号
Ｅ₁が送られたときは非反転であり、続いて２回目のエ
コー信号Ｅ₂（正極性から負極性へ極性が反転してい
る）が送られたときは、その極性を反転させる。そし
て、３回目のエコー信号Ｅ₃（負極性から正極性へ極性
が反転している）が送られたときは、非反転であり、４
回目のエコー信号Ｅ₄（正極性から負極性へ極性が反転
している）が送られたときは、その極性を反転させる。

【００８５】このときの極性反転回路１５の出力を図５
（ｄ）に示す。図５（ｄ）によれば、エコー信号Ｅ₁〜
Ｅ₄は同相であり、その極性はすべて正極性となる。一
方システムノイズは、その位置は変わらないが、その極
性は、奇数番目のエコー信号Ｅ₁、Ｅ₃に混入したシス
テムノイズは正極性、偶数番目のエコー信号Ｅ₂、Ｅ₄
に混入したシステムノイズは負極性となっている。

【００８６】極性反転回路１５から出力した超音波エコ
ー信号Ｅ₁〜Ｅ₄は、第１実施例と同様に、コントロー
ラ１２の制御に基づいて加算器６により加算処理され
る。この加算処理されたエコー信号Ｅ_ADD（１〜４）の
出力を図５（ｅ）に示す。図５（ｅ）によれば、エコー
信号Ｅ_ADDの信号成分は、同相且つ同極性の加算である
ため４倍の振幅となる。また、システムノイズは、同位
置で極性が交互に反転したものの加算のため、ほぼ消滅
している（なお、ランダムノイズは第１実施例と同様に
約４^1/2倍にしか増加していない）。

【００８７】そして、同一方向にＮ（＝４）回の超音波
信号の送受信が行なわれた後、コントローラ１２の制御
に基づいて超音波振動子１ａをΔθづつ回転させて上述
した処理を繰り返すことにより、ＤＳＣ１０のフレーム
メモリ内に記憶された画像データは、信号成分がＮ倍、
システムノイズ成分がほぼ零であるため、通常の画像デ
ータと比べてＳ／Ｎ比が大幅に向上している。したがっ
て、テレビモニタ１１に表示される断層像は、従来と比
較して感度が大幅に向上する。

【００８８】なお、本実施例において、Ｎは偶数であ
り、超音波信号の反転（非反転）の数はＮ／２であるこ
とが望ましいが、本発明はこれに限定されるものではな
く、Ｎの数が大きいときは厳密に等しくする必要はな
い。

【００８９】また、本実施例では、電子スイッチ回路１
４による駆動パルスの極性の切り換えをレートパルスの
周期に同期させて行ない、さらに、極性反転回路１５に
よる極性の切り換えを駆動パルスが正極性から負極性に
切り替わるタイミングと同期させて行なったが、本発明
はこれに限定されるものではなく、電子スイッチ回路１
４による極性の切り換えを、例えば１〜Ｎ／２回目のレ
ートパルスでは正極性のままで、Ｎ／２＋１回目のレー
トパルスで正極性から負極性へ切り換え、Ｎ／２＋２〜
Ｎ回目のレートパルスでは負極性のままとすると共に、
極性反転回路１５による極性の反転を、例えば１〜Ｎ／
２回目のレートパルスでは非反転、Ｎ／２〜Ｎ回目のレ
ートパルスでは反転させる等してもよい。この際、非反
転、反転の順番、組み合わせについては限定する必要は
ない。

【００９０】要は、駆動パルスの極性が所定の極性（例
えば正極性）から反転した極性（例えば負極性）へ切り
換わるタイミングと同期させて超音波エコー信号の極性
を反転させること等を行なうことにより、所定の極性か
ら反転した極性の送信信号に基づくエコー信号の極性を
反転させればよい。この際、反転したエコー信号と非反
転したエコー信号の数は、できるだけ等しいことが望ま
しい。

【００９１】（第３実施例）第３実施例は、本発明を血
流計測に適用したものである。

【００９２】本実施例の構成を図６に示す。図６によれ
ば、超音波信号送信系の構成は第２実施例と同様であ
り、その説明は省略又は簡略化する。

【００９３】超音波受信系においては、増幅器４からの
出力は２系統に分岐されている。そして、増幅器４の出
力側には、ミキサ（図６中Ｘで表す）１６ａ，１６ｂ、
ローパスフィルタ（以下、ＬＰＦという）１７ａ，１７
ｂ、Ａ／Ｄ変換器５ａ，５ｂを備えている。

【００９４】また、超音波信号受信系には、超音波信号
の中心周波数近傍の周波数を有した連続波（基準信号）
を２系統に分けて出力する基準信号発生器１８と、この
基準信号発生器１８から出力された基準信号のうち一方
の位相をπ／２（９０度）だけシフトする移相器（図６
中π／２で表す）１９とを備え、移送器１９から出力さ
れる基準信号（π／２移送がシフトしている）はミキサ
１６ａに送られ、基準信号発生器１８から出力される基
準信号はミキサ１６ｂに送られるようになっている。

【００９５】ミキサ１６ａは、移相器１９から送られた
基準信号（位相シフト無し）と増幅器４から出力された
エコー信号とを乗算してＬＰＦ１７ａに送っている。ま
た、ミキサ１６ｂは、移相器２２から送られたπ／２だ
け位相のシフトした基準信号と増幅器４から出力された
エコー信号とを乗算してＬＰＦ１７ｂに送っている。

【００９６】ＬＰＦ１７ａ，１７ｂでは、入力した信号
成分のうち、和の周波数成分が除去され、差の周波数成
分（ドプラ周波数成分）が抽出される。ＬＰＦ１７ａ，
１７ｂから出力されたドプラ周波数成分を有する信号
（以下、ドプラ信号という）は、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／
Ｄ）５ａ，５ｂによってデジタル型のドプラ信号に変換
される。

【００９７】また、Ａ／Ｄ変換器５ａ，５ｂの出力側に
は、極性反転器１５ａ，１５ｂ、加算器６ａ，６ｂ、Ｍ
ＴＩフィルタ１８ａ，１８ｂを備えている。また、加算
器６ａ，６ｂには、メモリ９が接続されている。

【００９８】加算器６ａ，６ｂは、Ａ／Ｄ変換器５ａ，
５ｂから順次送られるドプラ信号のうち、同一方向から
送られたドプラ信号をすべて加算している。すなわち、
同一方向から送られる最初のドプラ信号Ｄ₁は直接メモ
リ９に保持され、続いて２回目のドプラ信号Ｄ₂が送ら
れると、このドプラ信号Ｄ₂を一旦加算器６内のバッフ
ァに保持する。そして、コントローラ１２の制御に基づ
いてメモリ９に記憶されたドプラ信号Ｄ₁を読み出し、
このドプラ信号Ｄ₁とバッファに保持されたドプラ信号
Ｄ₂とを加算する。

【００９９】そして、この加算されたドプラ信号Ｄ₁＋
Ｄ₂｛＝ドプラ信号Ｄ_ADD（１〜２）｝をメモリ９に記
憶する。こうして加算器６は、コントローラ１２の制御
の基で順次Ａ／Ｄ変換器５から送られる同一方向のドプ
ラ信号Ｄ₁〜Ｄ_Nを加算している。

【０１００】加算器６によりＮ回の加算が終了すると、
この加算された結果｛エコー信号Ｄ_ADD（１〜Ｎ）。以
下、単にエコー信号Ｄ_ADDという｝は、ＭＴＩフィルタ
１８ａ、１８ｂに入力される。ＭＴＩフィルタ１８ａ、
１８ｂでは、送られたドプラ信号Ｄ_ADDから血流情報以
外のドプラ信号成分が除去される。

【０１０１】そして、ＭＴＩフィルタ１８ａ、１８ｂの
出力端は、それぞれ演算回路１９に接続され、この演算
回路１９の出力側には、ＤＳＣ１０、ＴＶモニタ１１を
備えている。

【０１０２】演算回路１９は、ＭＴＩフィルタ１８ａ、
１８ｂから出力されたドプラ信号Ｄ_ADDに基づいて、血
流の速度、方向、分散等が計測される。そして、演算回
路１９により演算された結果（ドプラデータ）は、ＤＳ
Ｃ１０に送られる。

【０１０３】ＤＳＣ１０は、送られたドプラデータをフ
レームメモリの適切なアドレスに記憶し、このＤＳＣ１
０内にて標準ＴＶフォーマットに変換されてＴＶモニタ
１１に送られる。この結果、ＴＶモニタ１１には、対象
とした血流の速度データ等のドプラデータが表示される
ようになっている。

【０１０４】次に本実施例の全体動作を説明する。な
お、第１実施例及び第２実施例と同様の動作を行なって
いる部分については、必要に応じてその説明を簡略化し
ている。

【０１０５】本実施例の血流計測では、周期性のノイズ
の低減を特に目的としているため、加算回数（Ｎ）は、
２あるいは４が適当であると考えられる（本実施例で
は、Ｎ＝２とする）。

【０１０６】まず、コントローラ１２の制御に基づいて
機械走査機構１ｂが駆動し超音波振動子１ａの初期位置
が設定され、超音波振動子１ａは対象となる血流の方向
（走査方向）に向けられる。

【０１０７】そして、第２実施例と同様に、超音波振動
子１ａに送られる駆動パルスｐ_a，ｐ_bは、レートパル
スｒ₁の周期毎にスイッチ回路１４により出力端子が切
り換えられることにより、図７（ｂ）に示すように、正
極性及び負極性となっている。

【０１０８】この駆動パルスｐ_a，ｐ_bにより超音波振
動子１ａが駆動して生体の頭蓋内のある血流に向けて超
音波信号が放射される。この超音波信号の一部は反射さ
れ、再び超音波プローブ１の超音波振動子１ａにより受
信される。この時のエコー信号の波形を図７（ｃ）に示
す。

【０１０９】図７（ｃ）に示すように、このエコー信号
は、システムノイズｎ（１つのノイズで代表）が混入
し、また、その信号成分の極性が駆動パルスｐ_a，ｐ_b
の極性に対応してレートパルスの周期毎に反転し（駆動
パルスｐ_aに基づく最初のエコー信号Ｅ₁は正極性、駆
動パルスｐ_bに基づく２回目のエコー信号Ｅ₂は負極
性）、周期性のシステムノイズｎの極性と位置は、常に
同じとなる。

【０１１０】このエコー信号Ｅ₁、Ｅ₂は、増幅器４に
て増幅された後分岐し、ミキサ１６ａ，１６ｂ、ローパ
スフィルタ１７ａ，１７ｂ、及びＡ／Ｄ変換器５ａ，５
ｂを介してドプラ信号Ｄ₁，Ｄ₂となり、極性反転回路
１５ａ，１５ｂに送られる。

【０１１１】極性反転回路１５ａ，１５ｂでは、コント
ローラ１２からの制御に基づき、スイッチ回路１４によ
る正極性から負極性への切り換えのタイミングと同期さ
せて極性の切り換えが行なわれる。つまり、最初のドプ
ラ信号Ｄ₁が送られたときは非反転であり、続いて２回
目のドプラ信号Ｄ₂（正極性から負極性へ極性が反転し
ている）が送られたときは、その極性を反転させる。

【０１１２】この際の極性反転回路１５の出力を図７
（ｄ）に示す。第２実施例と同様、最初のドプラ信号及
び２回目のドプラ信号の信号成分は共に正極性となり、
ノイズ成分は、最初のドプラ信号が正極性、２回目のド
プラ信号が負極性となっている。

【０１１３】したがって、第１及び第２実施例と同様の
方法で、加算器６により極性反転回路１５から出力した
ドプラ信号Ｄ₁及びドプラ信号Ｄ₂を加算処理すれば、
その出力（ドプラ信号Ｄ_ADD）は、図７（ｅ）に示すよ
うに、信号成分の振幅は２倍となり、システムノイズ成
分はほぼ消滅している。

【０１１４】以上の方式によりドプラ信号の信号成分の
振幅を２倍にし、システムノイズ成分を除去したが、こ
の後は、従来と全く同様のドプラ信号計測を行なってい
る。例えば、所定の部位でのドプラ成分を計測するため
に１０回の超音波信号送受信を行なっていたとすれば、
本発明では２０回（Ｎ＝２）の送受信が必要となる。

【０１１５】しかしながら、近年は並列同時受信技術が
確率され、単位時間あたりの超音波信号送受信回数は従
来の２倍から４倍に改善されつつある。したがって、本
発明の適用により計測のリアルタイム性が著しく劣化す
る恐れはない。

【０１１６】また、体内の血流分布を画像化する場合に
は、機械走査機構１ｂにより振動子１ａを微小角度づつ
回転させながら上述したドプラ計測を２次元あるいは３
次元的に行なえばよい。

【０１１７】なお、本実施例による極性反転回路１５
ａ，１５ｂの極性の反転の順番は、逆であっても差支え
ないし、またパルサ２ａ，２ｂの極性についても逆であ
ってもかまわない。要は、駆動パルスの極性が所定の極
性（例えば正極性）から反転した極性（例えば負極性）
へ切り換わるタイミングと同期させて超音波エコー信号
の極性を反転させること等を行なうことにより、所定の
極性から反転した極性の送信信号に基づくエコー信号の
極性を反転させればよい。

【０１１８】また、図８及び図９は、第２及び第３実施
例における超音波信号送信系の変形例である。すなわ
ち、第２及び第３実施例では、超音波信号の極性を正負
両方形成してやることが要求され、その実現方法の一つ
として振動子１ａ駆動パルスの出力極性を制御する方法
を示したが、他の実現方法として振動子１ａの電極の接
続方法を変えることによっても実現できる。

【０１１９】すなわち、図８に示すように、第２及び第
３実施例におけるスイッチ回路１４と同様に、振動子１
ａのアース側、信号側を、スイッチ２０により極性反転
回路１５の極性の反転と同期して切り換えれる。この結
果、振動子１ａからは、第２及び第３実施例と同様に正
負両極性の超音波信号が送信される。この場合、パルサ
２は、単一の極性を有するものでよい。

【０１２０】一方、図９は所定の極性（例えば正極性）
の駆動パルスを出力するパルサ２と、その駆動パルスの
極性を、（第１の）極性反転回路１５の極性の反転と同
期して所定の極性から反転させる第２の極性反転回路２
１とを用いて行なうものである。この場合、第２の極性
制御回路２１は、図３及び図６におけるスイッチ回路１
４内、あるいは極性反転回路１５を制御するコントロー
ラ１２内に含める構成も可能である。

【０１２１】（第４実施例）本実施例の構成を図１０に
示す。本実施例において、超音波送信系ではパルサ２は
単一であり、正極性の駆動パルスを出力する。また、こ
のパルサ２の出力端子と超音波振動子１ａの入力端子を
接続あるいはその接続を遮断する電子スイッチ回路２２
を備えている。

【０１２２】電子スイッチ回路２２は、コントローラ１
２からの制御に基づいて、例えばパルサ２から奇数番目
のレートパルスに基づく駆動パルスが送られた場合は、
パルサ２の出力端子と超音波振動子１ａの入力端子を接
続して（以下、電子スイッチ回路２２がＯＮ状態である
という）、その駆動パルスを超音波振動子１ａに送る。
また偶数番目のレートパルスに基づく駆動パルスが送ら
れた場合は、超音波振動子１ａの入力端子をグランド端
子に接続して（以下、電子スイッチ回路２２がＯＦＦ状
態であるという）、その駆動パルスを超音波振動子１ａ
には送らないように制御する。なお、超音波送信系のそ
の他の構成、及び超音波受信系の構成は第２実施例と同
様であり、その説明は省略又は簡略化する。

【０１２３】また、本実施例における超音波振動子１
ａ、パルサ２、レート信号発生器３、コントローラ１
２、入力器１３が請求項６乃至７記載の送信手段を形成
し、超音波振動子１ａ、増幅器４、及びＡ／Ｄ変換器５
が請求項６乃至７記載の受信手段を形成する。さらに、
本実施例における加算器６、コントローラ１２が請求項
６乃至７記載の加算手段を形成し、極性反転器１５及び
コントローラ１２が請求項６乃至７記載の受信極性反転
手段を形成する。

【０１２４】次に本実施例の全体動作について説明す
る。なお、第１及び第２実施例と同様の動作について
は、その説明を省略又は簡略化する。

【０１２５】第１及び第２実施例と同様にオペレータは
入力器１３で超音波信号の送受信を繰り返す回数（加算
器６において加算処理する回数Ｎ；ここではＮ＝４とす
る）を設定する。この加算処理する回数Ｎ＝４は、コン
トローラ１２に送られる。

【０１２６】次いでコントローラ１２の制御に基づいて
レート信号発生器３により超音波信号の繰り返し周波数
を決定するレートパルスｒ₁、ｒ₂、ｒ₃、ｒ₄が出力
され、このレートパルスｒ₁〜ｒ₄は、パルサ２に送ら
れる。

【０１２７】パルサ２では、送られたレートパルスｒ₁
〜ｒ₄に基づいて正極性の駆動パルスｐ₁〜ｐ₄が生成
され、この駆動パルスｐ₁〜ｐ₄は電子スイッチ回路２
２に送られる。

【０１２８】このときコントローラ１２からの制御信号
に基づいて、電子スイッチ回路２２は、送られるレート
パルスが奇数番目の場合はＯＮ状態となり、偶数番目の
場合には、ＯＦＦ状態となる。

【０１２９】ここで、レート信号発生器３から出力され
るレートパルスｒ₁〜ｒ₄とパルサ２から電子スイッチ
回路２２を介して振動子１ａに送られる駆動パルスｐ₁
〜₄との関係を図１１（ａ）及び（ｂ）に示すと、奇数
番目のレートパルスｒ₁、ｒ₃がパルサ２に送られたと
きだけ電子スイッチ回路２２はＯＮ状態となり、パルサ
２の出力端子と超音波振動子１ａの入力端子が接続され
る。この結果、振動子１ａに駆動パルスｐ₁、ｐ₃が送
られるようになっている。

【０１３０】この駆動パルスｐ₁、ｐ₃により駆動した
振動子１ａから超音波信号が送信され、この超音波信号
に基づいて振動子１ａに受信された受信信号の出力波形
は、図１１（ｃ）のようになっている。

【０１３１】すなわち、受信信号のうち、超音波信号に
基づくエコー信号Ｅ₁、Ｅ₃は、スイッチ回路２２のＯ
Ｎ／ＯＦＦ動作に対応してレートパルスの２周期に一回
の割合で受信される。またシステムノイズｎ₁〜ｎ
₄（本実施例においても１つのノイズで代表して以下の
説明を行なうが、実際には極めて多くのノイズがほぼ連
続的に出現する）は、レートパルスの周期毎に存在し、
その極性と位置は同じである。

【０１３２】これらの受信信号は、増幅器４にて増幅さ
れた後Ａ／Ｄ変換器５を介してディジタル信号に変換さ
れ、極性反転回路１５に送られる。

【０１３３】極性反転回路１５ではコントローラ１２か
らの制御に基づき、電子スイッチ回路２２のＯＮ状態か
らＯＦＦ状態への切り換えのタイミングと同期させて極
性の切り換えが行なわれる。つまり、１回目のレートパ
ルスｒ₁に基づく駆動パルスｐ₁が送られたときは、電
子スイッチ回路２２はＯＮ状態であり、エコー信号Ｅ₁
及びノイズｎ₁の極性は反転しない、続いて２回目のレ
ートパルスｒ₂に基づく駆動パルスｐ₂が送られたとき
は、電子スイッチ回路２２は、ＯＮ状態からＯＦＦ状態
へ切り替わり、レートパルスｒ₂に同期して存在するノ
イズｎ₂は、その極性が正極性から負極性へ反転する。

【０１３４】そして、３回目のレートパルスｒ₃に基づ
く駆動パルスｐ₃が送られたときは、電子スイッチ回路
２２は、ＯＦＦ状態からＯＮ状態へ切り替わり、エコー
信号Ｅ₃及びノイズｎ₃の極性は反転しない。さらに、
４回目のレートパルスｒ₄に基づく駆動パルスｐ₄が送
られたときは、電子スイッチ回路２２は、ＯＮ状態から
ＯＦＦ状態へ切り替わり、レートパルスｒ₄に同期して
存在するノイズｎ₄は、その極性が正極性から負極性へ
反転する。

【０１３５】この際の極性反転回路１５の出力を図１１
（ｄ）に示す。図１１（ｄ）によれば、エコー信号
Ｅ₁、Ｅ₃の極性はすべて正極性であり、システムノイ
ズは、その位置は変わらないが、その極性は、レートパ
ルスｒ₁、ｒ₃に同期して奇数番目のエコー信号Ｅ₁、
Ｅ₃に混入したシステムノイズｎ₁、ｎ₃は正極性、レ
ートパルスｒ₂、ｒ₄に同期したシステムノイズｎ₂、
ｎ₄は負極性となっている。

【０１３６】極性反転回路１５からの出力信号（エコー
信号の信号成分Ｅ₁，Ｅ₃、及びシステムノイズ成分ｎ
₁，ｎ₃（正極性）、並びにシステムノイズ成分ｎ₂，
ｎ₄（負極性））は、第１及び第２実施例と同様に、コ
ントローラ１２の制御に基づいて加算器６により加算処
理される。加算器６により加算処理された加算信号Ｏ
_ADD（１〜４）の出力を図１１（ｅ）に示す。図１１
（ｅ）によれば、加算信号Ｏ_ADD（１〜４）の信号成分
は同じ極性の加算（Ｅ₁＋Ｅ₃）であるため２倍の振幅
となる。また、システムノイズ成分は、ｎ₁，ｎ₃（正
極性）＋ｎ₂，ｎ₄（負極性）と極性が交互に反転した
ものの加算のため、ほぼ消滅している（なお、ランダム
ノイズは第１実施例と同様に約４^1/2倍にしか増加して
いない）。

【０１３７】そして、同一方向にＮ／２（＝２）回の超
音波信号の送受信が行なわれた後、コントローラ１２の
制御に基づいて超音波振動子１ａをΔθづつ回転させて
上述した処理を繰り返すことにより、ＤＳＣ１０のフレ
ームメモリ内に記憶された画像データは、信号成分がＮ
／２倍、システムノイズ成分がほぼ零であるため、通常
の画像データと比べてＳ／Ｎ比が大幅に向上している。
したがって、テレビモニタ１１に表示される断層像は、
従来と比較して感度が大幅に向上する。

【０１３８】なお、本実施例において、Ｎは偶数であ
り、超音波信号の反転（非反転）の数はＮ／２であるこ
とが望ましいが、本発明はこれに限定されるものではな
く、Ｎの数が大きいときは厳密に等しくする必要はな
い。

【０１３９】さらに、本実施例では、レート信号発生器
３から出力されるレートパルスの順番（奇数番目か偶数
番目か）に応じて電子スイッチ回路２２のＯＮ状態から
ＯＦＦ状態へ切り換える周期を決定し、この切り換えの
周期に同期させて、極性反転回路１５による極性の切り
換えを行なったが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、電子スイッチ回路２２によるＯＮ状態からＯＦＦ
状態への切り換えを、例えば１〜Ｎ／２回目のレートパ
ルスではＯＮ状態のままで、Ｎ／２＋１回目のレートパ
ルスでＯＦＦ状態に切り換え、Ｎ／２＋２回目〜Ｎ回目
のレートパルスではＯＦＦ状態ままとすると共に、極性
反転回路１５による極性の反転を、例えば１〜Ｎ／２回
目のレートパルスに対応する受信信号は非反転、Ｎ／２
＋１〜Ｎ回目のレートパルスに対応する受信信号では反
転させる等してもよい。この際、非反転、反転の順番、
組み合わせについては限定する必要はない。

【０１４０】要は、超音波信号の非送信時の受信信号の
極性を反転させればよい。この際、反転した受信信号と
非反転した受信信号の数は、できるだけ等しいことが望
ましい。

【０１４１】（第５実施例）本実施例の構成を図１２に
示す。本実施例では、超音波送信系においてパルサ２は
単一であり、正極性の駆動パルスを出力する。また、こ
のパルサ２とレート信号発生器３との間に遅延回路２３
を備えている。。

【０１４２】遅延回路２３は、コントローラ１２の制御
に基づき、レート信号発生器３から送られるレートパル
スの順番に応じて、時間的に異なる２種類のパルサトリ
ガ信号を出力する。この２種類のパルサトリガ信号の時
間差Ｔは、超音波振動子１ａから放射される超音波信号
の送信周波数ｆ₀によって決定される周期Ｔ₀(1/f₀）
の略１／２である。

【０１４３】例えば、レート信号発生器３から出力した
奇数番目のレートパルスｒ₁、ｒ₃、…は、遅延回路２
３を介してパルサ２に入力するにあたり、レート信号発
生器３から出力した出力タイミングからτだけ遅延した
パルサトリガ信号ｐ_t1、ｐ_t3、…となる。一方、偶数番
目のレートパルスｒ₂、ｒ₄、…は、レート信号発生器
３から出力した出力タイミングからτ＋Ｔ₀／２時間だ
け遅延したパルサトリガ信号ｐ_t2、ｐ_t4、…となる。

【０１４４】したがって、パルサ２から出力される、偶
数番目のレートパルスに対応した駆動パルスは、奇数番
目のレートパルスに対応した駆動パルスに比べてＴ₀／
２時間（以下、単にＴ₀／２という）遅延している。

【０１４５】なお、超音波送信系のその他の構成、及び
超音波受信系の構成は第２実施例と同様であり、その説
明は省略又は簡略化する。

【０１４６】また、本実施例における遅延回路２３及び
コントローラ１２が請求項８乃至１０記載の送信信号遅
延手段を形成し、極性反転器１５及びコントローラ１２
が請求項８乃至１０記載の受信極性反転手段を形成す
る。

【０１４７】次に本実施例の全体動作について説明す
る。なお、第１及び第２実施例と同様の動作について
は、その説明を省略又は簡略化する。

【０１４８】第１及び第２実施例と同様にオペレータ
は、入力器１３で超音波信号の送受信を繰り返す回数
（加算器６において加算処理する回数Ｎ；ここではＮ＝
４とする）を設定する。この加算処理する回数Ｎ＝４
は、コントローラ１２に送られる。

【０１４９】次いでコントローラ１２の制御に基づい
て、レート信号発生器３により超音波信号の繰り返し周
波数を決定するレートパルスｒ₁〜ｒ₄が出力され、こ
のレートパルスｒ₁〜ｒ₄は遅延制御回路２３に送られ
る。

【０１５０】遅延制御回路２３では、コントローラ１２
からの制御に基づいて、送られたレートパルスｒ₁〜ｒ
₄のうち、奇数番目のレートパルスｒ₁、ｒ₃からパル
サトリガ信号ｐ_t1、ｐ_t3を生成してパルサ２に送り、偶
数番目のレートパルスｒ₂、ｒ₄からパルサトリガ信号
ｐ_t2、ｐ_t4を生成してパルサ２に送る。

【０１５１】ここで、奇数番目のパルサトリガ信号を代
表して例えば１回目のレートパルスｒ₁に対応した１回
目のパルサトリガ信号ｐ_t1と、偶数番目のパルストリガ
信号を代表して例えば２回目のレートパルスｒ₂に対応
した２回目のパルサトリガ信号ｐ_t2との時間差（遅延時
間）を図１３（ｃ）〜（ｅ）に示す。

【０１５２】図１３（ｃ）〜（ｅ）からわかるように、
奇数番目のパルサトリガ信号ｐ_t1、ｐ_t3に対して偶数番
目のパルサトリガ信号ｐ_t2、ｐ_t4はＴ₀／２遅延してい
る。つまり、このパルサトリガ信号ｐ_t1〜ｐ_t4に基づい
てパルサ２により生成される駆動パルスｐ₁〜ｐ₄も、
その奇数番目の駆動パルスｐ₁、ｐ₃に対して偶数番目
の駆動パルスｐ₂、ｐ₄がＴ₀／２遅延することにな
る。

【０１５３】この駆動パルスｐ₁〜ｐ₄により駆動した
振動子１ａから超音信号が送信され、この超音波信号に
基づいて振動子１ａに受信されたエコー信号の出力波形
は、図１３（ｆ）及び（ｇ）のようになっている。

【０１５４】すなわち、このエコー信号の特徴は、奇数
番目の駆動パルスｐ₁、ｐ₃に対応したエコー信号Ｅ_n
（図１３（ｆ）に示す）と偶数番目の駆動パルスｐ₂、
ｐ₄に対応したエコー信号Ｅ_m（図１３（ｅ）に示す）
とがＴ₀／２だけ相対的に遅延差を有してレートパルス
の周期毎に繰り返し受信される。したがって、エコー信
号Ｅ_nとエコー信号Ｅ_mとの波形は、遅延差Ｔ₀／２に
相当してπだけ位相差を有する（エコー信号Ｅ_nの山の
部分がエコー信号Ｅ_mの谷の部分に対応している）。一
方、周期性のシステムノイズｎ₁及びｎ₂の極性と位置
は、常に同じとなる。

【０１５５】これらのエコー信号Ｅ_n及びＥ_mは、増幅
器４にて増幅された後Ａ／Ｄ変換器５を介してディジタ
ル信号に変換され、極性反転回路１５に送られる。

【０１５６】極性反転回路１５ではコントローラ１２か
らの制御に基づき、奇数番目のレート信号に基づくエコ
ー信号Ｅ_n及びノイズｎ₁が送られたときは、その極性
（正極性）を反転させずに、偶数番目のレートパルスに
基づくエコー信号Ｅ_m及びノイズｎ₂が送られたとき
は、その極性を正極性から負極性へ反転させる。

【０１５７】この際の極性反転回路１５の出力を図１３
（ｈ）に示す。図１３（ｈ）によれば、エコー信号
Ｅ_n、ノイズｎ₁は変化しないが、エコー信号Ｅ_m′
は、極性が反転しているため、同相の波形となる（エコ
ー信号Ｅ_nの山の部分がエコー信号Ｅ_mの山の部分に対
応する）。

【０１５８】また、システムノイズｎ₂′はその位置は
変わらないが、その極性は、正極性から負極性へ反転し
ている。

【０１５９】極性反転回路１５からの出力信号（エコー
信号の信号成分Ｅ_n，Ｅ_m、及びシステムノイズ成分ｎ
₁（正極性）、並びにシステムノイズ成分ｎ₂（負極
性））は、第１及び２実施例と同様に、コントローラ１
２の制御に基づいて加算器６により加算処理される。加
算器６により加算処理された加算信号Ｏ_ADD（１〜４）
の出力を図１３（ｅ）に示す。図１３（ｅ）によれば、
加算信号Ｏ_ADD（１〜４）の信号成分は、エコー信号の
信号成分Ｅ_n，Ｅ_mが同相であるため４倍の振幅とな
る。また、システムノイズ成分は、ｎ₁（正極性）＋ｎ
₄（負極性）と極性が交互に反転したものの加算のた
め、ほぼ消滅している（なお、ランダムノイズは第１実
施例と同様に約４^1/2倍にしか増加していない）。

【０１６０】そして、同一方向にＮ（＝４）回の超音波
信号の送受信が行なわれた後、コントローラ１２の制御
に基づいて超音波振動子１ａをΔθづつ回転させて上述
した処理を繰り返すことにより、ＤＳＣ１０のフレーム
メモリ内に記憶された画像データは、信号成分がＮ倍、
システムノイズ成分がほぼ零であるため、通常の画像デ
ータと比べてＳ／Ｎ比が大幅に向上している。したがっ
て、テレビモニタ１１に表示される断層像は、従来と比
較して感度が大幅に向上する。

【０１６１】なお、本発明における遅延時間Ｔは、使用
される超音波中心周波数ｆ₀に基づく周期Ｔ₀の約半分
（Ｔ₀／２）としたが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、遅延時間Ｔは、例えばＴ₀／２の奇数倍であ
ればよい。つまり、奇数番目のエコー信号Ｅ_nと、極性
の反転した偶数番目のエコー信号Ｅ_mとが同相になるよ
うな遅延時間を与えればよい。

【０１６２】また、本実施例において、Ｎは偶数であ
り、送信超音波信号の遅延、非遅延の数はＮ／２である
ことが望ましいが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、Ｎの数が大きいときは厳密に等しくする必要はな
い。

【０１６３】さらに本実施例では、遅延回路２３におい
て、奇数番目のレートパルス対応した超音波信号（非遅
延）に対し偶数番目のレートパルスに対応した超音波信
号をＴ₀／２遅延させ、さらに、極性反転回路１５によ
る極性の切り換えを偶数番目のレートパルスに対応する
遅延したエコー信号について行なったが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、例えば１〜Ｎ／２回目のレ
ートパルスでは非遅延で、Ｎ／２＋１回目〜Ｎ回目のレ
ートパルスではＴ₀／２遅延させると共に、極性反転回
路１５による極性の反転を、例えば１〜Ｎ／２回目のレ
ートパルスでは非反転、Ｎ／２＋１〜Ｎ回目のレートパ
ルスでは反転させる等してもよく、要は、遅延した超音
波信号に対応するエコー信号の極性を反転させればよ
い。この際、遅延したエコー信号と非遅延したエコー信
号との数はできるだけ等しいことが望ましい。

【０１６４】また、本実施例における遅延時間Ｔは、送
信される超音波信号の周期Ｔ₀の約半分であることは前
述の通りであるが、超音波診断装置において使用される
超音波は、一般的には数波長分のパルス波であり、広範
囲の周波数帯域を有する。このようなパルス状の超音波
を使用した場合には、生体内での周波数依存減衰（高周
波数成分ほど生体内での減衰が大きい）を受け、受信信
号の中心周波数は、送信時の中心周波数とは異なり、遅
延回路２３で設定される遅延時間Ｔ₀／２は受信信号の
半波長分とは異なることが考えられる。このような場合
には、加算器６における加算が十分に行なわれず、Ｓ／
Ｎ比劣化の原因ともなる。

【０１６５】このような問題点を解決するためには、超
音波信号の送信周波数を狭帯域とし、送信時と受信時で
の中心周波数に大きな差が生じないようにしてやればよ
い。すなわち、本実施例では、通常の超音波断層像を観
測する場合より波数の多い駆動信号（バースト信号）に
より超音波振動子を駆動することが望ましい。このよう
なバースト信号は、前記レート信号発生器３、遅延回路
２３、あるいはパルサ２のいずれかで形成することも可
能であるが、レート信号発生器３の出力側から超音波振
動子１ｂの入力側までの間に、新たにバースト信号発生
回路を加えてもよい。

【０１６６】さらに、第２乃至第５実施例において、超
音波信号受信系における極性反転は、極性反転器１５に
よりＡ／Ｄ変換器５から送られるデジタル信号の補数を
とることにより行なっているが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、例えば、Ａ／Ｄ変換器５の前段にア
ナログ型の極性反転回路を備え、このアナログ型の極性
反転回路において極性反転を行なうようにしてもよい。

【０１６７】また、第１乃至第５実施例では、診断対象
を生体の頭蓋内としたが、本発明はこれに限定されるも
のいではなく、例えば、生体内の深い部位や骨を介して
超音波信号を送受信せざるを得ない部位等にも適用でき
る。

【０１６８】さらにまた、第１乃至第５実施例では、超
音波走査方式として機械的走査であるメカニカルセクタ
走査を用いた場合を示したが、本発明はこれに限定され
るものではなく、例えばメカニカルリニア走査等の他の
機械的走査や電子セクタ走査等の電子的走査を用いても
よい。

【０１６９】

【発明の効果】以上述べたように請求項１記載の発明に
よれば、同一方向に複数回、例えばＮ回送信した超音波
信号に対応した複数の反射信号を加算するようにしたた
め、反射信号に含まれる信号成分の振幅がその加算回数
倍（Ｎ倍）になり、ランダムノイズ成分は相対的に低減
する。したがって、反射信号のＳ／Ｎ比を向上させるこ
とができる。その結果、優れた高感度・高画質の超音波
診断像を観察することができる。特に、従来感度が著し
く不足していた頭蓋内の診断において有効である。

【０１７０】また、請求項２乃至５記載の発明によれ
ば、同一方向に複数回送信した超音波信号の極性を例え
ば一つおき等所定のシーケンスで反転させると共に、そ
の複数回送信した超音波信号に対応した複数の反射信号
のうち、極性の反転した超音波信号に対応した反射信号
の極性を再反転させたうえでそれぞれ加算するようにし
たため、反射信号に含まれる信号成分は、その振幅がそ
の加算回数倍（Ｎ倍）になり、システムノイズは消滅す
る（ランダムノイズは相対的に低減する）。

【０１７１】また、請求項６又は７記載の発明によれ
ば、同一方向に複数回間欠的に送信した超音波信号に対
応した複数の反射信号を少なくとも含む受信信号を取り
込み、さらに、その受信信号のうち、超音波信号の非送
信時に得られる受信信号の極性を反転させたうえでそれ
ぞれ加算するようにしたため、受信信号に含まれる信号
成分は、その振幅がその加算回数倍（Ｎ倍）になり、シ
ステムノイズは消滅する（ランダムノイズは相対的に低
減する）。

【０１７２】さらにまた、請求項８乃至１０記載の発明
によれば、複数回送信される複数個の超音波信号の内少
なくとも１個の超音波信号を残した残りの超音波信号を

【数３】時間だけ遅延させると共に、その複数回送信した超音波
信号に対応する複数の反射信号のうち、遅延させた超音
波信号に対応した反射信号の極性を反転させたうえで、
それぞれ加算するようにしたため、反射信号に含まれる
信号成分は、その振幅がその加算回数倍（Ｎ倍）にな
り、システムノイズは消滅する（ランダムノイズは相対
的に低減する）。

【０１７３】以上のように請求項２乃至請求項１０記載
の発明では、信号成分の増大及びノイズ成分（ランダム
ノイズ成分システムノイズ成分）の低減のため、受信信
号のＳ／Ｎ比がさらに向上する。この結果、Ｓ／Ｎ比の
優れた高感度・高画質の超音波診断像を観察することが
できる。特に、従来感度が著しく不足していた頭蓋内の
診断において有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例における超音波診断装置の概略構成
を示すブロック図。

【図２】図１の構成におけるタイムチャート。

【図３】第２実施例における超音波診断装置の概略構成
を示すブロック図。

【図４】図３のパルサから出力される正極性の駆動パル
ス及び負極性の駆動パルスの。一例を示す図。

【図５】図３の構成におけるタイムチャート。

【図６】第３実施例における超音波診断装置の概略構成
を示すブロック図。

【図７】図６の構成におけるタイムチャート。

【図８】第２及び第３実施例における超音波信号送信系
のその他の構成例を示す図。

【図９】第２及び第３実施例における超音波信号送信系
のその他の構成例を示す図。

【図１０】第４実施例における超音波診断装置の概略構
成を示すブロック図。

【図１１】図１０の構成におけるタイムチャート。

【図１２】第５実施例における超音波診断装置の概略構
成を示すブロック図。

【図１３】図１２の構成におけるタイムチャート。

【図１４】Ｂモード法の原理を説明する図。

【図１５】従来の機械走査式超音波診断装置の概略構成
を示すブロック図。

【符号の説明】

１超音波プローブ１ａ超音波振動子１ｂ機械走査機構２パルサ３レート信号発生器４増幅器５Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）６加算器７Ｄ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ）８包絡線検波回路（包絡線検波）９メモリ１０ＤＳＣ１１テレビモニタ１２コントローラ１３入力器１４電子スイッチ回路１５極性反転器２２電子スイッチ回路２３遅延回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気音響変換素子を有した超音波プロー
ブから検体の媒質に対して超音波信号を送受信し、その
受信信号を検波して得られた信号に基づいて前記媒質内
の断層像をモニタに表示するようにした超音波診断装置
において、前記超音波信号を前記媒質内で同一方向に複
数回送信する送信手段と、この送信手段により複数回送
信された超音波信号に対応して前記媒質内で反射されて
きた複数の反射信号を受信する受信手段と、この受信手
段により受信された複数の反射信号を加算する加算手段
と、この加算手段により加算された反射信号を検波する
検波手段とを備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】電気音響変換素子を有した超音波プロー
ブから検体の媒質に対して超音波信号を送受信し、その
受信信号を検波して得られた信号に基づいて前記媒質内
の断層像をモニタに表示するようにした超音波診断装置
において、記超音波信号を前記媒質内で同一方向に複数
回送信する送信手段と、この送信手段により複数回送信
された超音波信号に対応して前記媒質内で反射されてき
た複数の反射信号を受信する受信手段と、この受信手段
により受信された複数の反射信号を加算する加算手段
と、この加算手段により加算された反射信号を検波する
検波手段とを備えると共に、前記送信手段は、前記複数
回送信される超音波信号の極性を所定のシーケンスで反
転させる送信極性反転手段を備え、前記受信手段は、前
記送信極性反転手段により極性が反転した超音波信号に
対応した反射信号の極性を再反転させる受信極性反転手
段を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】前記送信極性反転手段は、前記複数回送
信される超音波信号の略半分の極性を反転させるように
した請求項２記載の超音波診断装置。
【請求項４】前記送信極性反転手段は、前記複数回送
信される超音波信号の極性を一つおきに反転させるよう
にした請求項２又は３記載の超音波診断装置。
【請求項５】前記送信極性反転手段は、正及び負極性
の波形を有し且つ前記電気音響変換素子を駆動させる駆
動信号を生成する駆動回路と、この駆動回路により生成
された前記正極性の駆動信号及び負極性の駆動信号のう
ち、送信タイミング毎にいずれか一方を選択して前記電
気音響変換素子へ供給するスイッチ回路とを備えた請求
項２乃至４記載の超音波診断装置。
【請求項６】電気音響変換素子を有した超音波プロー
ブから検体の媒質に対して超音波信号を送受信し、その
受信信号を検波して得られた信号に基づいて前記媒質内
の断層像をモニタに表示するようにした超音波診断装置
において、前記媒質に対して超音波信号を間欠的に複数
回送信する送信手段と、この送信手段により複数回送信
された超音波信号に対応して前記媒質内で反射されてき
た複数の反射信号を少なくとも含む前記受信信号を取り
込む受信手段と、この受信手段から出力された複数の出
力信号を加算する加算手段と、この加算手段から出力さ
れた加算信号を検波する検波手段とを備えると共に、前
記受信手段は、前記送信手段による超音波信号の非送信
時に前記受信信号の極性を反転させる受信極性反転手段
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項７】前記送信手段は、前記超音波信号の送信
数を、超音波信号の送信タイミングを決めるレート信号
の送信数の略半分とした請求項６記載の超音波診断装
置。
【請求項８】電気音響変換素子を有した超音波プロー
ブから検体の媒質に対して中心周波数ｆ₀の超音波信号
を送受信し、その受信信号を検波して得られた信号に基
づいて前記媒質内の断層像をモニタに表示するようにし
た超音波診断装置において、前記超音波信号を前記媒質
内で同一方向に複数回送信する送信手段と、この送信手
段により複数回送信された超音波信号に対応して前記媒
質内で反射されてきた複数の反射信号を受信する受信手
段と、この受信手段により受信された複数の反射信号を
加算する加算手段と、この加算手段により加算された反
射信号を検波する検波手段とを備えると共に、前記送信
手段は、前記複数回送信される複数個の超音波信号の
内、少なくとも１個の超音波信号を残した残りの超音波
信号を【数１】時間だけ遅延させる送信信号遅延手段を備え、前記受信
手段は、前記送信周期遅延手段により遅延させた超音波
信号に対応した反射信号の極性を反転させる受信極性反
転手段を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項９】前記送信信号遅延手段は、前記複数回送
信される超音波信号の略半分を前記Ｔ時間だけ遅延させ
るようにした請求項８記載の超音波診断装置。
【請求項１０】前記送信極性遅延手段は、前記複数回
送信される超音波信号を一つおきに前記Ｔ時間だけ遅延
させるようにした請求項８又は９記載の超音波診断装
置。