JPH08154930A - 超音波装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 音速不均一補正を実際被検体に適応した場合
に、正しい補正がなされているか、像が改善されている
かの判断をしやすくより正確な像を提供する。 【構成】 本発明は、同一部位を同時に音速を補正しな
い撮像と、音速補正部７にて補正した撮像と、モニタ６
に表示するものである。 【効果】 上記のように同一部位を同時に補正しない撮
像と、補正した撮像を行い表示することにより使用者へ
の判断材料を提供し、より正確な診断をすることが可能
となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は超音波装置に関し、特に
被検体の音速不均一を補正して像を表示することを可能
とした超音波装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の超音波装置の例を図２に示す。超
音波振動子アレー１を送波回路２により複数の振動子を
選択駆動し超音波を送波する。放射された超音波は、被
検体３より反射され超音波振動子アレー１で受波され各
振動子の焦点までの時間差を受波整相部４にて遅延整相
し、信号処理部５にて画像表示用の処理をして、モニタ
６に表示するものである。この時の送波のフォーカスの
ための各素子の遅延データ及び受波整相部４の遅延フォ
ーカスデータは被検体の音速Ｃを一様と仮定して作成し
ており、素子間のフォーカス点までの距離差ｄとする
と、遅延時間ｔは、ｔ−ｄ／ｃで与えられる。しかし実
際の被検体は一様ではなく、速度分布を呈している。従
って、所望のビームは形成されず分解能は劣化してい
る。この速度分布補正に素子間の位相差を求め補正する
方式や、隣接素子の信号を相互相関をとることにより位
相差を求めて補正する方式等各種提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記各種補正方式は、
シミュレーション上でしかも特定条件において有効であ
るものが多い。このため、必ずしも正確な画像が表示さ
れるとは限らず、実際の医療用としては診断が難しいと
いう問題があった。また、従来の構成では、より適確な
補正アルゴリズムを開発、利用するための判断材料とし
て役立てるには不充分であった。そこで本発明の目的
は、被検体に適用した場合に、正しい補正がなされてい
るか、像が改善されているかの判断を支援するのに好適
な超音波装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の超音波装置は、同一部位について、「補正
しない撮像（仮想一様音速にて作成したビーム形成デー
タに基づいた断層像）」と「音速補正部（図１の７）に
て補正した撮像（音速不均一の補正をしたビーム形成デ
ータに基づいた断層像）」を同時に比較可能に表示する
ことに特徴がある。また、同時に複数の超音波ビームを
形成する場合は、全表示ラスタ数を分割し、同時に形成
するビームの内の一つを、被検体の仮想設定一様音速に
よって作成されたビーム形成データに基づいて形成し、
同時に形成する他のビームを、被検体の音速不均一の補
正をしたビーム形成データに基づいて形成し、それぞれ
の断層像を得ることに特徴がある。さらに、被検体の仮
想設定一様音速によって作成されたビーム形成データに
基づき断層像を得ている間に、被検体の音速不均一の補
正データを求めてフォーカスデータを書き替え、補正断
層像を表示することに特徴がある。

【０００５】

【作用】本発明においては、前記のように同一部位を同
時に補正しない撮像と、補正した撮像を比較可能に同時
（または選択して）表示することにより、使用者への判
断材料を提供することが可能であって、医師や検査技師
に、より正確な診断を仰ぐことができる。あるいは、ソ
フトウェア開発支援に利用して実用的かつ効率的な補正
アルゴリズム開発を進めることができる。また、複ビー
ム形成可能な装置において、全表示ラスタ数を分割し、
それぞれから一様音速によるビーム形成データと音速不
均一の補正によるものとを形成することにより、フレー
ムレートを向上させることができる。さらに、一様音速
によるビーム形成データから断層像を得ている間に、音
速不均一の補正データを求めて制御データを書き替え、
補正断層像を表示することにより、使用者に違和感を与
えないリアルタイム表示を行うことができる。

【０００６】

【実施例】以下本発明の一実施例を説明する。図１に基
本構成を示す。超音波振動子アレー１を送波回路２によ
り複数の振動子を選択駆動し超音波を送波する。放射さ
れた超音波は、被検体３より反射され超音波振動子アレ
ー１で受波され各振動子の焦点までの時間差を受波整相
部４にて遅延整相し、信号処理部５にて画像表示用の処
理をして、モニタ６に表示するものである。従来の技術
では、被検体の音速は一様と仮定しているが、実際は不
均一分布を呈するため、この速度分布補正に素子間の位
相差を求め補正する方式や、隣接素子の信号を相互相関
をとることにより位相差を求めて補正する方式等各種提
案されている。本実施例では、これらの補正方法の一つ
を用いた音速補正部７により、補正音速を求めフォーカ
スデータを求めてそのデータに基づいて送波部２、受波
整相部４を動作させ、補正ビームを形成する。この時図
３に示すようにモニタ６を２分割し、補正前のデータに
よる画像Ａと、補正後のデータによる画像Ｂを同時に表
示する。補正前の画像Ａは、対象像（球形部分）が不鮮
明であるが、補正後の画像Ｂは、球形部分がより鮮明に
なっている。しかし、前述のように、補正後の画像が必
ずしも正しい画像とは限らないので、本実施例では、使
用者が、この両者の画像Ａ、Ｂを観ることによってどの
ように画像が変化したかを理解でき、さらに処理を進め
るか、もとの画像に戻すか等、の判断を容易に行い選択
できるように構成している。

【０００７】次に、図４に複ビーム可能な装置の場合の
適用方法の例を示す。図４は特に受波整相複ビームの例
である。図４は受波整相部４を２面用意して同時に受波
複ビームを形成する例である。Ａビームを形成する受波
整相部４−Ａは、制御データ部７−Ａにより遅延され
る。Ｂビームを形成する受波整相部４−Ｂは、制御デー
タ部７−Ｂにより遅延される。ここで受波整相部４−Ａ
は、補正前の制御データを使用してビームを形成する。
受波整相部４−Ｂは、補正処理部７−Ｃによって求めら
れたデータが制御データ部７−Ｂに書かれそのデータに
基づいて受波整相部４−Ａに入力するものと同じ受波信
号を同時に補正データで処理するものである。この処理
により図３に示したように同じ部位の補正前後の像を同
時に表示することができるものである。

【０００８】図５は、受波複ビームの別の形成例であ
る。前記実施例では、受波信号は、アナログ信号でもデ
ジタル信号でも構わない。図５はサンプリングにより時
系列に受波データを扱うことのできる受波整相部４の例
で、サンプリングごとにＡビームＢビームと交互に使用
するものである。当然ながら制御データ７−Ａと７−Ｂ
が交互に用いられることになる。整相後に信号処理部５
ではビームデータＡとＢが並列に分離され処理される。
Ａビームを形成するサンプリングデータＡ列は、制御デ
ータ部７−Ａにより遅延される。Ｂビームを形成するサ
ンプリングデータＢ列は、制御データ部７−Ｂにより遅
延される。ここで制御データ７−Ａは補正前の制御デー
タであり補正前のビームを形成する。制御データ７−Ｂ
は補正処理部７−Ｃによって求められたデータが制御デ
ータ部７−Ｂに書かれそのデータに基づいて受波整相部
４に入力するものと同じ受波信号を同時に補正データで
処理するものである。この処理により図３に示したよう
に同じ部位の補正前後の像を同時に表示することができ
るものである。これらの例において、補正処理部７−Ｃ
による補正データの作成に時間を要する場合は、受波整
相部４により画像を形成して表示し、その間に制御デー
タを作成し制御データ部７−Ｂを書替え、動作可能にな
った段階で切り替えることにより、使用者に違和感を与
えず効率良く表示するものである。

【０００９】次にラスタ作成順番について図６に例を示
す。一画面が図６（ａ）のようにラスタ数ｎから構成さ
れ、しかも複ビームが同じラスタ数であって、フレーム
レートを向上させようとする場合は、図６（ｂ）に示す
ようにラスタ数を半分にし、前半のラスタ１〜ｎ／２を
補正前の画像に割当て、後半のラスタ（１＋ｎ／２）〜
ｎを補正データに割り当てるものである。この走査で
は、制御メモリデータ数はラスタ本数概略ビーム本数が
変わらないため同じである。一方、全画面をそれぞれの
像のみにし走査密度を変えないためには、データ数が倍
増するものである。なお、本実施例では２本ビームのみ
について説明したがその数に限定されるものではないこ
とは言うまでもない。また、受波についてのみ記した
が、送波において同時に同じ部位を撮像するには、周波
数や位相を変える必要があるが、複数方向に超音波を送
波できるシステムでは、違う部位において同時に同様の
走査が可能であることは言うまでもない。

【００１０】また、図７（ｂ）に示すように送受波ビー
ムのフレームレートを変えない場合には、全ラスタ数ｎ
の１／２ずつの表示とし、走査領域はｎ／４から３ｎ／
４までとする。また、図７（ａ）のように、補正しない
Ａビームはラスタ１から順番にｎ／２まで走査する。一
方、補正するＢビームはラスタｎ／４から同時に開始し
順番に送受波し、ＢラスタのラスタはＡビームのラスタ
のｎ／４から開始し、ｎ／２まで行き次に１に戻って、
ｎ／４まで進むことにより、送波を同時にした場合の干
渉を避けるような走査で結果的に同じ領域を走査でき、
同様の送受波の補正前と補正後の同部位のほぼ同時撮像
が可能となる。

【００１１】

【発明の効果】本発明によれば、音速不均一補正を実際
被検体に適用した場合に、正しい補正がなされている
か、像が改善されているかの判断を支援し、より正確な
像を提供することができる。また、医療に用いればより
正確な診断を可能にし、アルゴリズム開発支援に用いれ
ば効率的な開発に役立つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における超音波診断装置の基
本構成図である。

【図２】従来の超音波診断装置の基本構成例図である。

【図３】本発明の一実施例における撮像表示方法を示す
図である。

【図４】本発明の第１の実施例におけるメモリ書替え構
成を示す図である。

【図５】本発明の第２の実施例におけるメモリ書替え構
成を示す図である。

【図６】本発明の第３の実施例におけるビーム走査方法
を示す図である。

【図７】本発明の第４の実施例におけるビーム走査方法
を示す図である。

【符号の説明】

１…超音波振動子アレー、２…送波回路、３…被検体、
４，４−Ａ，４−Ｂ…受波整相部、５…信号処理部、６
…モニタ、７…音速補正部、７−Ａ，７−Ｂ…制御デー
タ部、７−Ｃ…補正処理部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 窪田 純 東京都千代田区内神田一丁目１番14号 株 式会社日立メディコ内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配列された超音波振動子により超音波を
   送受波し、被検体について設定された音速を用い断層像
   を得て表示する超音波装置において、 被検体について仮想設定された一様音速にて作成したビ
   ーム形成データに基づき得られた断層像と、被検体の音
   速不均一の補正をしたビーム形成データに基づいて得ら
   れた断層像とを、同時に表示するように構成したことを
   特徴とする超音波装置。
2. 【請求項２】 配列された超音波振動子により超音波を
   送受波し、被検体について設定された音速を用い断層像
   を得る超音波装置であって、同時に複数の超音波ビーム
   を形成し撮像する装置において、 全表示ラスタ数を分割し、同時に形成するビームの内の
   一つを、被検体について仮想設定された一様音速によっ
   て作成されたビーム形成データに基づいて形成し、同時
   に形成する他のビームを、被検体の音速不均一の補正を
   したビーム形成データに基づいて形成し、両者によって
   得られた断層像を同時に表示することを特徴とする超音
   波装置。
3. 【請求項３】 請求項１、２記載の超音波装置におい
   て、前記一様音速によって作成されたビーム形成データ
   に基づき断層像を得ている間に、前記音速不均一の補正
   データを求めてフォーカスデータを書き替え、補正断層
   像を表示するように構成したことを特徴とする超音波装
   置。