JPH10328185A - Ultrasonic diagnostic system and ultrasonic wave transmitting/receiving method for diagnosis - Google Patents
Ultrasonic diagnostic system and ultrasonic wave transmitting/receiving method for diagnosisInfo
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- JPH10328185A JPH10328185A JP14608997A JP14608997A JPH10328185A JP H10328185 A JPH10328185 A JP H10328185A JP 14608997 A JP14608997 A JP 14608997A JP 14608997 A JP14608997 A JP 14608997A JP H10328185 A JPH10328185 A JP H10328185A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波診断装置、
特に、1本の送信ビームにつき2本の受信ビームを形成
する2方向同時受信を行う超音波診断装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus,
In particular, the present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that performs two-way simultaneous reception in which two reception beams are formed for one transmission beam.
【0002】[0002]
【従来の技術】超音波パルスを被検体に送信し、被検体
内で反射された超音波を受信し、受信波を処理して被検
体内情報を取得する超音波診断装置が周知である。超音
波診断装置では、超音波画像の画質を高めるため、1フ
レーム内の走査線数を多くしたり、あるいは、単位時間
当たりに得られるフレーム数(フレームレート)を多く
することが望まれる。このような要求に応えるために
は、単位時間当たりに形成される超音波ビームの数を増
すことが効果的である。ビーム数を増すために、従来よ
り、2方向同時受信を行う超音波診断装置が提案されて
いる。2. Description of the Related Art An ultrasonic diagnostic apparatus that transmits an ultrasonic pulse to a subject, receives ultrasonic waves reflected in the subject, processes the received waves, and obtains information on the subject is well known. In the ultrasonic diagnostic apparatus, it is desired to increase the number of scanning lines in one frame or increase the number of frames (frame rate) obtained per unit time in order to improve the image quality of an ultrasonic image. In order to meet such a demand, it is effective to increase the number of ultrasonic beams formed per unit time. In order to increase the number of beams, an ultrasonic diagnostic apparatus that performs simultaneous two-way reception has been proposed.
【0003】図7は、セクタ走査において、2方向同時
受信が行われるときに形成される超音波ビーム(送信ビ
ームおよび受信ビーム)を示している。図7では、ある
方向に送信ビームTxが形成される。そして、この送信
ビームTxの両側に、対称な2本の受信ビームRx1、
Rx2が形成される(実際には、送信ビームと受信ビー
ムのなす角は1度程度であるが、図では模式的に示され
ている。以下、同じ)。従って、1回の送信につき、送
信・受信ビームの合成ビーム(走査線)X1、X2が2
本得られる。これにより、1フレーム内の走査線数を2
倍にしたり、あるいは、フレームレートを2倍にするこ
とが可能となる。FIG. 7 shows an ultrasonic beam (transmission beam and reception beam) formed when two-way simultaneous reception is performed in sector scanning. In FIG. 7, a transmission beam Tx is formed in a certain direction. Then, on both sides of the transmission beam Tx, two symmetric reception beams Rx1,
Rx2 is formed (actually, the angle formed by the transmission beam and the reception beam is about 1 degree, but is schematically shown in the figure; the same applies hereinafter). Therefore, for each transmission, the combined beams (scanning lines) X1 and X2 of the transmission and reception beams are 2
The book is obtained. As a result, the number of scanning lines in one frame is reduced to two.
It is possible to double the frame rate or double the frame rate.
【0004】周知のように、送信ビームの方向(以下、
送信方向という)は、アレイ振動子を構成する各超音波
振動素子(圧電素子)を駆動するタイミングを少しずつ
ずらす遅延処理によって制御できる。各振動素子の遅延
時間の分布により、送信方向が決定される。同様に、受
信ビームの方向(以下、受信方向という)は、受信タイ
ミングを少しずつずらす遅延処理によって制御できる。
2方向同時受信を行う場合、2本の受信ビームを同時に
形成するため、一般に受信用の遅延加算回路が2つ設け
られる。As is well known, the direction of a transmission beam (hereinafter, referred to as
The transmission direction) can be controlled by a delay process that slightly shifts the timing of driving each ultrasonic vibration element (piezoelectric element) constituting the array transducer. The transmission direction is determined by the distribution of the delay time of each vibration element. Similarly, the direction of the reception beam (hereinafter referred to as reception direction) can be controlled by a delay process that slightly shifts the reception timing.
When performing two-way simultaneous reception, two reception delay addition circuits are generally provided to simultaneously form two reception beams.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】超音波診断装置におい
て、受信ビームを形成しようとする方向と、実際に受信
ビームが形成される方向との間には、無視する事のでき
ないずれがある。このずれの代表的な発生原因は、受信
用の遅延加算回路に設けられるディレーラインの遅延特
性の誤差にある。ディレーラインは、例えば、複数の連
結されたLC遅延素子を有する。遅延素子に性能のばら
つきがあるため、ディレーラインの遅延時間の設定値
と、実際の遅延時間とが相違する。In an ultrasonic diagnostic apparatus, there is a considerable difference between a direction in which a reception beam is to be formed and a direction in which a reception beam is actually formed. A typical cause of this shift is an error in the delay characteristics of the delay line provided in the delay addition circuit for reception. The delay line has, for example, a plurality of connected LC delay elements. Since the delay elements vary in performance, the set value of the delay time of the delay line differs from the actual delay time.
【0006】2方向同時受信を行う装置では、遅延加算
処理回路が2つあり、それぞれの遅延加算回路におい
て、目標と実際の受信方向のずれが発生する。そのた
め、2本の受信ビームが送信ビームに対して対称に形成
されず、すなわち、送信ビームは2本の受信ビームの中
央からずれてしまう。左側の受信ビームRx1と送信ビ
ームTxの角度θ1と、右側の受信ビームRx2と送信
ビームTxの角度θ2とは、現実には図7に示す如く等
しくはならない。[0006] In a device that performs two-way simultaneous reception, there are two delay addition processing circuits, and in each delay addition circuit, a shift occurs between the target and the actual reception direction. Therefore, the two reception beams are not formed symmetrically with respect to the transmission beam, that is, the transmission beam is shifted from the center of the two reception beams. The angle θ1 between the left receiving beam Rx1 and the transmitting beam Tx and the angle θ2 between the right receiving beam Rx2 and the transmitting beam Tx are not actually equal as shown in FIG.
【0007】ここで、送信ビームと受信ビームのなす角
度が小さいほど、合成ビームの信号レベルが大きくな
り、感度が高くなる。図8に示すように、θ1>θ2で
あると仮定する。この場合、図9に示されるように、左
側の合成ビームX1よりも、右側の合成ビームX2の信
号レベルが大きくなる。このようなビーム形成が電子走
査により繰り返し行われると、走査線の信号レベルが1
本おきに上下し、また等角度の信号とならない。結果と
して、図10に示すように、受信信号を用いて得られた
超音波画像に縞模様が現れ、均一な超音波画像が得られ
ず、超音波画像が見づらくなってしまう。Here, the smaller the angle between the transmission beam and the reception beam, the higher the signal level of the combined beam and the higher the sensitivity. Assume that θ1> θ2 as shown in FIG. In this case, as shown in FIG. 9, the signal level of the right combined beam X2 is higher than that of the left combined beam X1. When such beam forming is repeatedly performed by electronic scanning, the signal level of the scanning line becomes 1
It fluctuates every other book, and does not become an equal angle signal. As a result, as shown in FIG. 10, a stripe pattern appears in the ultrasonic image obtained using the received signal, and a uniform ultrasonic image cannot be obtained, making it difficult to view the ultrasonic image.
【0008】セクタ走査方式の超音波診断装置では、上
記の問題が顕著である。セクタ走査方式では、走査角度
(探触子の中心方向と送受信方向のなす角)が大きくな
るに従って振動素子間の遅延時間を大きくするため、走
査角度の大きい領域で遅延加算回路の遅延特性の誤差の
影響が強く現れる。[0008] In the sector scanning type ultrasonic diagnostic apparatus, the above-mentioned problem is remarkable. In the sector scanning method, since the delay time between the vibrating elements is increased as the scanning angle (the angle between the center direction of the probe and the transmission / reception direction) increases, the error of the delay characteristic of the delay addition circuit in a region where the scanning angle is large. Strongly appears.
【0009】上記の問題を解決するため、従来は、送信
ビーム、受信ビームのフォーカス設定をブロードフォー
カスにすることにより、2本の走査線の感度差を低減し
ていた。しかし、この場合、フォーカスを絞ることがで
きる範囲が制約され、超音波画像の鮮明度(シャープ
さ)に影響がでる。また、フォーカス設定がブロードフ
ォーカスだと、送信パワーが落ちるので、送信ビームと
受信ビームの開き角度の設定範囲が制約される。これら
の制約は、使用する探触子の開口幅に応じて異なる。従
って、ブロードフォーカスを採用せずとも、超音波画像
の縞模様発生を防止することが望まれる。Conventionally, in order to solve the above-mentioned problem, the sensitivity difference between two scanning lines has been reduced by setting the focus setting of the transmission beam and the reception beam to broad focus. However, in this case, the range in which the focus can be narrowed is restricted, and the sharpness (sharpness) of the ultrasonic image is affected. Further, if the focus setting is broad focus, the transmission power is reduced, so that the setting range of the opening angle between the transmission beam and the reception beam is restricted. These restrictions differ depending on the opening width of the probe used. Therefore, it is desired to prevent the occurrence of a stripe pattern in an ultrasonic image without employing broad focus.
【0010】以上に説明したように、従来の2方向同時
受信では、2つの受信ビームの受信方向にそれぞれ誤差
があるので、2つの受信ビームが送信ビームに対して対
称に形成されない。そのため、超音波画像を不均一にす
る縞模様が発生する。受信方向の誤差は、遅延加算回路
の遅延特性の誤差に起因している。遅延加算回路は、例
えば複数の連結された遅延素子を含む構造を有してお
り、遅延特性の誤差は、この構造に由来する性能のばら
つきである。このような構造を有する以上、受信方向の
精度向上や補正をもって十分な画質改善を図ることは難
しい。また、ビームのフォーカス設定をブロードにする
と、画像の鮮明度に悪影響がでる。As described above, in the conventional two-way simultaneous reception, since there are errors in the receiving directions of the two receiving beams, the two receiving beams are not formed symmetrically with respect to the transmitting beam. Therefore, a stripe pattern that makes the ultrasonic image non-uniform occurs. The error in the receiving direction is caused by an error in the delay characteristic of the delay addition circuit. The delay addition circuit has, for example, a structure including a plurality of connected delay elements, and an error in the delay characteristic is a variation in performance due to this structure. With such a structure, it is difficult to sufficiently improve the image quality by improving the accuracy and correction of the receiving direction. Further, if the beam focus setting is set to be broad, the sharpness of the image is adversely affected.
【0011】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
ある。その目的は、2方向同時受信において、簡単な構
成にて、1送信について得られる2つの走査線の送信に
対する角度と信号レベルを等しくすることにより、超音
波画像を均一化できる超音波診断装置および診断用超音
波送受信方法を提供することにある。The present invention has been made in view of the above problems. An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of equalizing an ultrasonic image by equalizing an angle with respect to transmission of two scanning lines obtained for one transmission and a signal level with a simple configuration in simultaneous two-way reception, and It is an object of the present invention to provide a diagnostic ultrasonic transmitting / receiving method.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明の超音波診断装置
は、複数の超音波振動素子が配列されたアレイ振動子
と、アレイ振動子の電子走査によって送信ビームを形成
する送信制御部と、各送信ビームを中心に左右対称な2
本の受信ビームを形成する2つの受信用遅延加算回路を
有する受信制御部とを含む。そして、本発明の特徴とし
て、送信ビームを目標送信方向に形成するために、前記
超音波振動素子ごとの駆動遅延時間を定めた送信ディレ
ーデータを生成する送信ディレーデータ生成部と、前記
2つの受信用遅延加算回路の遅延特性の誤差に基づい
て、実際に形成される2本の受信ビームの中央に送信ビ
ームを形成するのに必要な前記目標送信方向の補正量を
示す補正パラメータを求める補正量決定部と、前記補正
パラメータに従って送信ディレーデータを補正する送信
ディレーデータ補正部と、が含まれる。According to an ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, there is provided an array vibrator in which a plurality of ultrasonic vibrating elements are arranged, a transmission control unit for forming a transmitting beam by electronic scanning of the array vibrator, 2 symmetrical about each transmit beam
And a reception control unit having two reception delay addition circuits for forming the reception beams. As a feature of the present invention, in order to form a transmission beam in a target transmission direction, a transmission delay data generation unit that generates transmission delay data that defines a drive delay time for each of the ultrasonic transducers, Correction amount for obtaining a correction parameter indicating a correction amount in the target transmission direction required to form a transmission beam at the center of two actually formed reception beams based on an error in delay characteristics of the delay addition circuit for use. A deciding unit and a transmission delay data correction unit that corrects transmission delay data according to the correction parameter are included.
【0013】2方向同時受信用の2つの遅延加算回路
は、それぞれ、遅延特性の誤差をもっている。この遅延
特性の誤差が分かれば、2つの受信ビームが実際に形成
される方向が分かる。ここで、前述のように、受信方向
の細かい調整は困難であり、受信方向を補正することに
より2つの受信ビームを送信ビームに対して対称にする
ことは容易でない。しかし、送信方向については一般に
細かい調整が可能である。送信回路では、例えば、送信
ディレーデータに示される各超音波振動素子の駆動タイ
ミングと制御用クロックのカウント数が一致したとき
に、振動素子を駆動するトリガー信号が発せられる。こ
のように、送信回路は、受信用の回路とは異なる遅延処
理用構成を有し、送信方向の細かい制御が可能である。Each of the two delay addition circuits for simultaneous two-way reception has an error in delay characteristics. If the error of the delay characteristic is known, the direction in which the two reception beams are actually formed can be known. Here, as described above, it is difficult to finely adjust the reception direction, and it is not easy to make the two reception beams symmetric with respect to the transmission beam by correcting the reception direction. However, the transmission direction can generally be finely adjusted. In the transmission circuit, for example, when the drive timing of each ultrasonic vibration element indicated in the transmission delay data matches the count number of the control clock, a trigger signal for driving the vibration element is issued. As described above, the transmission circuit has a delay processing configuration different from that of the reception circuit, and allows fine control of the transmission direction.
【0014】そこで、本発明では、送信ビームの送信方
向を補正する。遅延加算回路の遅延特性から、目標と実
際の受信方向のずれが分かる。従って、2つの受信ビー
ムがそれぞれ実際にどの方向に形成されるかが分かる。
これにより、2つの受信ビームの中央を通る線が分か
る。この線の方向に送信ビームを形成するために必要な
目標送信方向の補正量を示す補正パラメータが求めら
れ、このパラメータに従って送信ディレーデータが補正
され、補正後のディレーデータを用いて超音波の送信が
行われる。従って、送信ビームの両側に対称に受信ビー
ムが形成され、送信ビームと受信ビームとの合成ビーム
の信号レベルが、左側と右側で等しくなり、その結果、
超音波診断像が均一になる。送信方向を修正するための
送信ディレーデータの補正であれば、補正用テーブルを
記憶したROMなどの簡単な構成によって実現できる。Therefore, in the present invention, the transmission direction of the transmission beam is corrected. The shift between the target and the actual receiving direction can be determined from the delay characteristics of the delay adding circuit. Therefore, it is possible to know in which direction each of the two reception beams is actually formed.
Thereby, a line passing through the center of the two reception beams is known. A correction parameter indicating the amount of correction in the target transmission direction required to form a transmission beam in the direction of this line is obtained, transmission delay data is corrected according to this parameter, and transmission of ultrasonic waves is performed using the corrected delay data. Is performed. Therefore, the reception beam is formed symmetrically on both sides of the transmission beam, and the signal levels of the combined beam of the transmission beam and the reception beam are equal on the left side and the right side, and as a result,
The ultrasonic diagnostic image becomes uniform. The correction of the transmission delay data for correcting the transmission direction can be realized by a simple configuration such as a ROM storing a correction table.
【0015】このように、本発明によれば、送信ビーム
の送信方向の補正により、2方向同時受信を行ったとき
の超音波画像の縞模様発生が防止される。送信方向は、
容易に、細かく補正可能である。送信方向の補正は、簡
単な構成にて実現できる。ブロードフォーカスを採用す
るときのような画質の低下もない。従って、2方向同時
受信の利点を生かしつつ、簡単な構成にて、超音波画像
の画質を高めることができる。As described above, according to the present invention, by correcting the transmission direction of the transmission beam, it is possible to prevent the occurrence of a stripe pattern in the ultrasonic image when two-way simultaneous reception is performed. The transmission direction is
It can be easily and finely corrected. The correction of the transmission direction can be realized with a simple configuration. There is no degradation in image quality as in the case of employing broad focus. Therefore, the image quality of the ultrasonic image can be improved with a simple configuration while taking advantage of the simultaneous reception in two directions.
【0016】また、本発明の診断用超音波送受信方法
は、複数の超音波振動素子が配列されたアレイ振動子の
電子走査により、送信ビームを形成するとともに、各送
信ビームを中心に左右対称な2本の受信ビームを形成す
る方法であって、前記2本の受信ビームの目標受信方向
と実際の受信方向の誤差に基づき、送信ビームの目標送
信方向を補正して、実際に形成される2本の受信ビーム
の中央に送信ビームを形成する。例えば、それぞれ1本
の受信ビームを形成する2つの遅延加算回路の遅延特性
の誤差に基づいて、送信ビームの目標送信方向の補正量
が決定される。Further, according to the diagnostic ultrasonic transmission / reception method of the present invention, a transmission beam is formed by electronic scanning of an array vibrator in which a plurality of ultrasonic vibrating elements are arrayed, and the transmission / reception beam is symmetrical about each transmission beam. A method of forming two reception beams, wherein a target transmission direction of a transmission beam is corrected based on an error between a target reception direction of the two reception beams and an actual reception direction to form two reception beams. A transmission beam is formed at the center of the reception beams of the book. For example, the correction amount of the transmission beam in the target transmission direction is determined based on the error of the delay characteristics of the two delay addition circuits forming one reception beam.
【0017】本発明によれば、上記の超音波診断装置と
同様の効果が得られる。本発明では、まず送信ディレー
データを生成し、その後に、この送信ディレーデータを
対象として本発明の補正のための適切な変換処理を施し
てもよい。また、決定された目標送信方向をまず補正
し、補正後の目標送信方向に基づいて送信ディレーデー
タを生成してもよい。また、送信ディレーデータを生成
する際に、目標送信方向の補正を加味することもでき
る。このように、目標送信方向の補正は、送信系の任意
の段階で行ってよい。According to the present invention, the same effects as those of the above-described ultrasonic diagnostic apparatus can be obtained. In the present invention, the transmission delay data may be generated first, and then the transmission delay data may be subjected to an appropriate conversion process for the correction of the present invention. Alternatively, the determined target transmission direction may be corrected first, and transmission delay data may be generated based on the corrected target transmission direction. When generating the transmission delay data, correction of the target transmission direction can be taken into account. Thus, the correction of the target transmission direction may be performed at any stage of the transmission system.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
(以下、実施形態という)について、図面を参照し説明
する。図1は、本実施形態のセクタ走査式超音波診断装
置を示すブロック図である。本装置では、Bモード画像
とドプラモード画像(自己相関を利用したもの、血流の
方向と平均速度を色により表す)が合成されて表示され
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention (hereinafter, referred to as embodiments) will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a sector scanning ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment. In the present apparatus, a B-mode image and a Doppler mode image (using autocorrelation, the direction of blood flow and the average velocity are represented by colors) are synthesized and displayed.
【0019】探触子10には、複数の超音波振動素子
(以下、振動素子という)が配列して設けられている。
この探触子10を用いて超音波が送受信され、一回の送
受信で、1本の送信ビームと、その両側の2本の受信ビ
ームとが形成される。順次、方向を変えて超音波の送受
信が繰り返され、これによりセクタ走査が行われる。以
下、一回の送受信にあたって送信ビームを形成しようと
する方向を目標送信方向といい、受信ビームを形成しよ
うとする方向を目標受信方向という。2方向同時受信を
行うので、一回の送受信について2つの目標受信方向が
存在する。The probe 10 is provided with a plurality of ultrasonic vibration elements (hereinafter, referred to as vibration elements) arranged.
Ultrasonic waves are transmitted / received using the probe 10, and one transmission / reception forms one transmission beam and two reception beams on both sides thereof. The transmission and reception of ultrasonic waves are sequentially repeated while changing the direction, thereby performing sector scanning. Hereinafter, a direction in which a transmission beam is to be formed in one transmission / reception is called a target transmission direction, and a direction in which a reception beam is to be formed is called a target reception direction. Since simultaneous two-way reception is performed, there are two target reception directions for one transmission / reception.
【0020】送信ディレーデータ生成部12はROMを
有しており、探触子10の振動素子ごとの駆動時の遅延
時間を定めた送信ディレーデータ(送信フォーカスディ
レーデータ)を生成する。振動素子の駆動時間を少しず
つずらす遅延処理によって送信ビームが形成される。駆
動遅延時間の分布によって、送信ビームの形成される方
向が決定される。そこで、目標送信方向に送信ビームが
形成されるように送信ディレーデータが生成される。送
信ディレーデータは、各振動子ごとに複数bitのデジ
タルデータである。The transmission delay data generation section 12 has a ROM, and generates transmission delay data (transmission focus delay data) that defines a delay time when the probe 10 is driven for each vibration element. A transmission beam is formed by a delay process for gradually shifting the driving time of the vibrating element. The direction in which the transmission beam is formed is determined by the distribution of the drive delay time. Therefore, transmission delay data is generated such that a transmission beam is formed in the target transmission direction. The transmission delay data is digital data of a plurality of bits for each transducer.
【0021】送信ディレーデータ生成部12には、本発
明に特徴的な送信ディレーデータ変換部14が接続され
ている。この送信ディレーデータ変換部14には、補正
値決定部32より角度補正パラメータが入力される。角
度補正パラメータには、目標送信方向の補正量が示され
る。送信ディレーデータ変換部14は送信ディレーデー
タを変換し、上記補正量を用いて補正された方向に送信
ビームが形成されるようにする。送信ディレーデータ変
換部14については、補正値決定部32とともに後述す
る。The transmission delay data generator 12 is connected to a transmission delay data converter 14 characteristic of the present invention. The transmission delay data conversion unit 14 receives an angle correction parameter from the correction value determination unit 32. The angle correction parameter indicates a correction amount in the target transmission direction. The transmission delay data converter 14 converts the transmission delay data so that a transmission beam is formed in a direction corrected using the correction amount. The transmission delay data converter 14 will be described later together with the correction value determiner 32.
【0022】送信ディレーデータ変換部14は、送信ト
リガ生成部16に接続されている。送信トリガ生成部1
6にはクロック信号が入力されている。送信トリガ生成
部16は、送信ディレーデータに示される遅延時間が経
つまで、クロック信号をカウントする。そして、遅延時
間が経った時点で、振動素子を駆動するための送信トリ
ガ信号を生成し出力する。送信トリガ信号の生成は、各
振動素子について、それぞれの振動素子の駆動遅延時間
に基づき行われる。このように、超音波の送信では、ク
ロック信号を基準にした制御が行われる。従って、送信
ビームは、目標送信方向に正確に形成され、その誤差は
小さい。また、送信ディレーデータの変換により、送信
方向の微調整が容易にできる。The transmission delay data converter 14 is connected to the transmission trigger generator 16. Transmission trigger generator 1
6 receives a clock signal. The transmission trigger generator 16 counts the clock signal until the delay time indicated by the transmission delay data has elapsed. Then, when the delay time has elapsed, a transmission trigger signal for driving the vibrating element is generated and output. The generation of the transmission trigger signal is performed for each vibration element based on the drive delay time of each vibration element. As described above, in the transmission of the ultrasonic wave, control based on the clock signal is performed. Therefore, the transmission beam is accurately formed in the target transmission direction, and the error is small. Further, fine adjustment of the transmission direction can be easily performed by converting the transmission delay data.
【0023】送信トリガ生成部16は送波ドライバ18
に接続されている。送波ドライバ18は送信トリガを増
幅して探触子10に供給する。探触子10の振動素子
は、送信トリガにより駆動されて超音波を発する。上記
のように、送信トリガは振動素子ごとにずれたタイミン
グで供給される。これにより、送信ディレーデータ変換
部14で補正された方向に送信ビームTxが形成され
る。The transmission trigger generator 16 includes a transmission driver 18
It is connected to the. The transmission driver 18 amplifies the transmission trigger and supplies it to the probe 10. The vibration element of the probe 10 emits an ultrasonic wave when driven by a transmission trigger. As described above, the transmission trigger is supplied at a timing shifted for each vibration element. As a result, the transmission beam Tx is formed in the direction corrected by the transmission delay data conversion unit 14.
【0024】受信系の構成として、探触子10には受波
増幅器20が接続されている。探触子10の各振動素子
は、超音波を受信して電気信号に変換する。受波増幅器
20は、探触子10から入力された電気信号を増幅す
る。As a configuration of a receiving system, a wave receiving amplifier 20 is connected to the probe 10. Each vibrating element of the probe 10 receives an ultrasonic wave and converts it into an electric signal. The receiving amplifier 20 amplifies the electric signal input from the probe 10.
【0025】受波増幅器20には、第1受信加算回路2
2aおよび第2受信加算回路22bが接続されている。
第1、第2受信加算回路22a、22bには、それぞれ
第1、第2受信ディレーデータ生成部24a、24bか
ら第1、第2受信ディレーデータが入力される。第1、
第2受信ディレーデータは、振動素子ごとの受信時の遅
延時間を定めたデータである。第1、第2受信ディレー
データの目標受信方向は、送信目標方向を中心に左右に
対称である。第1、第2受信ディレーデータの目標受信
方向をそれぞれ、第1目標受信方向、第2目標受信方向
という。振動素子ごとの受信信号を少しずつ時間的にず
らした上で加算することにより受信ビームが形成され
る。受信遅延時間の分布によって、受信ビームの形成さ
れる方向が決定される。第1、第2受信ディレーデータ
は、それぞれ、第1、第2目標受信方向に受信ビームが
形成されるように生成される。The receiving amplifier 20 includes a first receiving and adding circuit 2
2a and the second receiving and adding circuit 22b are connected.
First and second reception delay data are input to the first and second reception addition circuits 22a and 22b from the first and second reception delay data generators 24a and 24b, respectively. First,
The second reception delay data is data that defines a delay time at the time of reception for each vibration element. The target reception directions of the first and second received delay data are symmetrical left and right about the transmission target direction. The target receiving directions of the first and second received delay data are referred to as a first target receiving direction and a second target receiving direction, respectively. A reception beam is formed by adding the reception signals for each vibrating element after slightly shifting the reception signals in time. The direction in which the reception beam is formed is determined by the distribution of the reception delay time. The first and second reception delay data are generated such that reception beams are formed in the first and second target reception directions, respectively.
【0026】両受信加算回路22a、22bは、それぞ
れ複数のLCタイプディレーラインを有する。このディ
レーラインを用いて、振動素子ごとの受信信号に、受信
ディレーデータに示される遅延が与えられる。遅延時間
は振動素子ごとに少しずつずらされる。遅延後の受信信
号が加算され、エコー信号として出力される。このよう
にして、第1、第2目標受信方向に、それぞれ第1受信
ビームRx1、第2受信ビームRx2が形成される。Each of the receiving and adding circuits 22a and 22b has a plurality of LC type delay lines. Using this delay line, a delay indicated in the received delay data is given to the received signal for each vibrating element. The delay time is slightly shifted for each vibration element. The delayed received signals are added and output as an echo signal. Thus, the first reception beam Rx1 and the second reception beam Rx2 are formed in the first and second target reception directions, respectively.
【0027】しかし、第1受信加算回路22aは複数の
ディレーラインを使用し、ディレーラインには比較的大
きな性能のばらつきがある。そのために、第1受信加算
回路22aの遅延特性には誤差があり、受信ディレーデ
ータに示された遅延時間と実際に実現される遅延時間に
ずれが生じる。その結果、第1目標受信方向と実際の第
1受信ビームRx1の受信方向にずれが生じる。第1受
信加算回路22aは、遅延特性の誤差を示す第1遅延器
性能値として、目標と実際の受信方向のずれ角度を記憶
している。この第1遅延器性能値は、第1受信加算回路
22aの製造時に測定され、回路内に記憶される。However, the first receiving and adding circuit 22a uses a plurality of delay lines, and the delay lines have relatively large performance variations. Therefore, there is an error in the delay characteristic of the first reception adder circuit 22a, and a difference occurs between the delay time indicated in the received delay data and the actually realized delay time. As a result, a deviation occurs between the first target reception direction and the actual reception direction of the first reception beam Rx1. The first receiving and adding circuit 22a stores a deviation angle between the target and the actual receiving direction as a first delay device performance value indicating an error in the delay characteristic. The performance value of the first delay unit is measured at the time of manufacturing the first receiving and adding circuit 22a, and is stored in the circuit.
【0028】第2受信加算回路22bについても同様で
あり、第2受信加算回路22bは、第2遅延器性能値を
記憶している。遅延特性の誤差は、通常、回路ごとに異
なっており、従って、第1遅延器性能値と第2遅延器性
能値も相違している。The same applies to the second reception and addition circuit 22b. The second reception and addition circuit 22b stores the second delay device performance value. The error of the delay characteristic usually differs for each circuit, and therefore, the first delay device performance value and the second delay device performance value also differ.
【0029】第1遅延器性能値および第2遅延器性能値
は、補正値決定部32へ送られる。補正値決定部32
は、入力された両性能値に基づいて、受信ビームの中央
に送信ビームを形成するのに必要な目標送信方向の補正
量を求め、この補正量を示す補正パラメータを送信ディ
レーデータ変換部14に出力する。The first delay unit performance value and the second delay unit performance value are sent to the correction value determination unit 32. Correction value determination unit 32
Calculates the correction amount in the target transmission direction required to form a transmission beam at the center of the reception beam based on both input performance values, and transmits a correction parameter indicating the correction amount to the transmission delay data conversion unit 14. Output.
【0030】例えば、図2において、点線は、送信ディ
レーデータ生成部12で用いられる目標送信方向と、第
1、第2受信ディレーデータ生成部24a、24bで用
いられる目標受信方向を示している。目標受信方向と実
際に受信ビームRx1、Rx2が形成される方向には、
図示のように、それぞれ角度Δθ1、Δθ2のずれがあ
る。このΔθ1、Δθ2が、それぞれ第1遅延器性能
値、第2遅延器性能値として入力される。図2におい
て、Δαは、送信ビームを2つの受信ビームの中央に形
成するために必要な目標送信方向の補正量である。すな
わち、送信ビームをどれだけずらせば送信ビームが2つ
の受信ビームの中央になるかを示す角度である。上記の
遅延性能値Δθ1、Δθ2を基に、補正量Δαが求めら
れる(Δα=(Δθ1+Δθ2)/2)。そして、補正
量Δαを示す補正パラメータが出力される。For example, in FIG. 2, dotted lines indicate a target transmission direction used by the transmission delay data generator 12 and a target reception direction used by the first and second reception delay data generators 24a and 24b. In the target reception direction and the direction in which the reception beams Rx1 and Rx2 are actually formed,
As shown, there are deviations of the angles Δθ1 and Δθ2, respectively. These Δθ1 and Δθ2 are input as a first delay device performance value and a second delay device performance value, respectively. In FIG. 2, Δα is a correction amount of a target transmission direction necessary for forming a transmission beam at the center of two reception beams. That is, the angle indicates how far the transmission beam is shifted so that the transmission beam is located at the center of the two reception beams. The correction amount Δα is obtained based on the delay performance values Δθ1 and Δθ2 (Δα = (Δθ1 + Δθ2) / 2). Then, a correction parameter indicating the correction amount Δα is output.
【0031】補正値決定部32はROMを有しており、
このROMには図3の補正パラメータ決定テーブルがあ
らかじめ記憶されている。補正パラメータ決定テーブル
には、上記の第1遅延性能値、第2遅延性能値と、補正
パラメータが関連づけられている。補正値決定部32
は、入力された両遅延性能値に対応する補正パラメータ
を読み出して送信ディレーデータ変換部14に出力す
る。また、補正値決定部32は、加算器を有する構成に
よっても実現できる。The correction value determining section 32 has a ROM,
The ROM stores the correction parameter determination table of FIG. 3 in advance. The first delay performance value, the second delay performance value, and the correction parameter are associated with each other in the correction parameter determination table. Correction value determination unit 32
Reads out the correction parameters corresponding to the input delay performance values and outputs the correction parameters to the transmission delay data conversion unit 14. Further, the correction value determination unit 32 can be realized by a configuration having an adder.
【0032】送信ディレーデータ変換部14はROMを
有し、このROMには図4の変換テーブルがあらかじめ
記憶されている。図4において、横軸は遅延時間の入力
値であって、この遅延時間入力値は、送信ディレーデー
タ生成部12から送信ディレーデータ変換部14に入力
される送信ディレーデータに含まれている。遅延時間
は、前述のように、各振動素子ごとに複数bitのデジ
タルデータである。縦軸は、送信ディレーデータ変換部
14から送信トリガ生成部16へ出力される、変換後の
遅延時間データである。The transmission delay data conversion section 14 has a ROM, in which the conversion table of FIG. 4 is stored in advance. In FIG. 4, the horizontal axis represents the input value of the delay time, and the delay time input value is included in the transmission delay data input from the transmission delay data generation unit 12 to the transmission delay data conversion unit 14. The delay time is a plurality of bits of digital data for each vibration element as described above. The vertical axis is the converted delay time data output from the transmission delay data converter 14 to the transmission trigger generator 16.
【0033】図4の変換テーブルには、少しずつ傾きの
異なる複数の変換特性ラインが設定されている。この特
性ラインの一つが選択され、選択したラインを用いて変
換が行われる。図中のラインm0の傾きは1であり、ラ
インm0が選択された場合、入力値と同じ値の遅延時間
が出力される。ラインm1の傾きは1より少し大きく、
ラインm1が選択された場合、入力値は少しずつ大きな
値に変換されて出力される。ラインm2が選択された場
合は逆である。変換特性ラインに従って遅延時間を少し
ずつ変えることにより、送信ビームの送信方向を、当初
の目標送信方向からずらすことができる。In the conversion table of FIG. 4, a plurality of conversion characteristic lines having slightly different inclinations are set. One of the characteristic lines is selected, and conversion is performed using the selected line. The slope of the line m0 in the drawing is 1, and when the line m0 is selected, a delay time having the same value as the input value is output. The slope of the line m1 is slightly larger than 1,
When the line m1 is selected, the input value is gradually converted to a larger value and output. The opposite is true when line m2 is selected. By changing the delay time little by little according to the conversion characteristic line, the transmission direction of the transmission beam can be shifted from the original target transmission direction.
【0034】送信ディレーデータ変換部14では、各変
換特性ラインを使用したときの送信方向の角度変化に基
づいて、補正パラメータと、選択すべき変換特性ライン
とが関連づけられている。そして、入力された補正パラ
メータに対応する変換特性ラインが選択される。これに
より、送信ディレーデータ変換部14の出力データを用
いて形成される送信ビームの送信方向は、当初の目標送
信方向を、補正パラメータの示す補正量により補正した
方向となる。なお、図4のテーブルでは、変換特性ライ
ンが直線である。本実施形態の目的とする角度補正であ
れば、図4の設定によって十分な程度の補正が可能であ
る。In the transmission delay data conversion section 14, the correction parameter is associated with the conversion characteristic line to be selected based on the angle change of the transmission direction when each conversion characteristic line is used. Then, a conversion characteristic line corresponding to the input correction parameter is selected. Accordingly, the transmission direction of the transmission beam formed using the output data of the transmission delay data conversion unit 14 is a direction obtained by correcting the initial target transmission direction by the correction amount indicated by the correction parameter. In the table of FIG. 4, the conversion characteristic line is a straight line. In the case of the angle correction intended in the present embodiment, a sufficient degree of correction is possible by the setting in FIG.
【0035】一方、第1受信加算回路22a、第2受信
加算回路22bは、従来と同様の構成のBモード用圧縮
検波回路26および自己相関式ドプラ処理部27と接続
されている。Bモード用圧縮検波回路26、自己相関式
ドプラ処理部27ともに画像処理回路28に接続され、
画像処理回路28には表示器30が接続されている。第
1受信加算回路22a、第2受信加算回路22bで遅延
加算処理により生成されたエコー信号は、Bモード用圧
縮検波回路26と自己相関式ドプラ処理部27に出力さ
れる。Bモード用圧縮検波回路26は、検波等の処理に
よって、受信信号を基に被検体の形状を表す情報を取り
出す。自己相関式ドプラ処理部27は、エコー信号に直
交検波処理や自己相関処理等を施して、被検体各部での
血流の方向や平均速度の情報を取り出す。On the other hand, the first reception and addition circuit 22a and the second reception and addition circuit 22b are connected to a B-mode compression detection circuit 26 and an autocorrelation type Doppler processing unit 27 having the same configuration as the conventional one. Both the B-mode compression detection circuit 26 and the autocorrelation Doppler processing unit 27 are connected to the image processing circuit 28,
The display 30 is connected to the image processing circuit 28. The echo signals generated by the delay addition processing in the first reception addition circuit 22a and the second reception addition circuit 22b are output to the B-mode compression detection circuit 26 and the autocorrelation Doppler processing unit 27. The B-mode compression detection circuit 26 extracts information representing the shape of the subject based on the received signal by processing such as detection. The autocorrelation type Doppler processing unit 27 performs orthogonal detection processing, autocorrelation processing, and the like on the echo signal, and extracts information on the direction of blood flow and the average velocity in each part of the subject.
【0036】画像処理回路28は、Bモード用圧縮検波
回路26からの入力情報を基に、被検体のBモード断層
像を生成する。また、自己相関式ドプラ処理部27から
入力された血流情報には、血流の方向と平均速度を示す
色づけが行われる。画像処理回路28は、色づけした情
報をBモード断層像に重ねる。これにより、被検体の2
次元形状とともに各部の血流の方向や流速を表した断層
像が生成される。表示器30はCRT等を有し、生成さ
れた断層像を表示する。本実施形態では2方向同時受信
が行われ、1回の送受信につき、2本の合成ビーム(送
信ビーム+受信ビーム)が形成される。従って、1フレ
ームの走査線数を通常と同じとするならば、フレームレ
ートを2倍にできる。また、フレームレートを通常と同
じとするならば、1フレームの走査線数を2倍にでき
る。従って、表示器30に表示される超音波画像の画質
を高めることができる。The image processing circuit 28 generates a B-mode tomographic image of the subject based on the input information from the B-mode compression detection circuit 26. The blood flow information input from the autocorrelation type Doppler processing unit 27 is colored to indicate the direction of the blood flow and the average velocity. The image processing circuit 28 superimposes the colored information on the B-mode tomographic image. As a result, 2
A tomographic image representing the direction and the flow velocity of the blood flow in each part together with the dimensional shape is generated. The display 30 has a CRT or the like, and displays the generated tomographic image. In this embodiment, two-way simultaneous reception is performed, and two combined beams (transmission beam + reception beam) are formed for each transmission / reception. Therefore, if the number of scanning lines in one frame is the same as usual, the frame rate can be doubled. If the frame rate is the same as normal, the number of scanning lines in one frame can be doubled. Therefore, the image quality of the ultrasonic image displayed on the display 30 can be improved.
【0037】次に、上記の超音波診断装置の動作を説明
する。この超音波診断装置は、図示しない上位の制御部
に制御されて、順次、走査角度を変えて超音波ビームを
形成し、これによりセクタ走査が行われる。そして、所
定の角度範囲から得られた多数の走査線上のエコーデー
タを合わせて、1フレーム分の超音波画像が生成され
る。ここでは、図5を参照し、探触子10の中心方向と
目標送信方向が角度αをなすときの超音波の送受信を取
り上げて説明する。Next, the operation of the above ultrasonic diagnostic apparatus will be described. The ultrasonic diagnostic apparatus is controlled by a higher-level control unit (not shown) to sequentially change the scan angle to form an ultrasonic beam, thereby performing a sector scan. Then, an echo image for one frame is generated by combining echo data on a large number of scanning lines obtained from a predetermined angle range. Here, the transmission and reception of ultrasonic waves when the center direction of the probe 10 and the target transmission direction make an angle α will be described with reference to FIG.
【0038】まず、送信ディレーデータ生成部12は、
図5に一点鎖線Tx0で示す目標送信方向に送信ビーム
が形成されるように、送信ディレーデータを生成する。
図5に示す一点鎖線の曲線f0は、ここで生成される送
信フォーカスディレーデータにおける、振動素子ごとの
遅延時間(ディレー量)の分布を模式的に示している。
送信ディレーデータは、送信ディレーデータ変換部14
へ出力される。First, the transmission delay data generation unit 12
Transmission delay data is generated such that a transmission beam is formed in a target transmission direction indicated by a chain line Tx0 in FIG.
A one-dot chain line curve f0 shown in FIG. 5 schematically shows the distribution of the delay time (delay amount) for each vibration element in the transmission focus delay data generated here.
The transmission delay data is transmitted by the transmission delay data converter 14.
Output to
【0039】送信ディレーデータ変換部14には、補正
値決定部32より補正パラメータが入力されている。こ
の補正パラメータは、補正値決定部32にて決定された
ものである。補正値決定部32は、第1受信加算回路2
2aおよび第2受信加算回路22bからそれぞれ入力さ
れた第1遅延器性能値、第2遅延器性能値に基づき、図
3の補正パラメータ決定テーブルを用いて、補正パラメ
ータを決定する。ここで決定される補正パラメータは、
前述の補正量Δαに対応する。The transmission delay data converter 14 receives the correction parameters from the correction value determiner 32. The correction parameter is determined by the correction value determination unit 32. The correction value determining unit 32 includes a first reception adding circuit 2
A correction parameter is determined using the correction parameter determination table of FIG. 3 based on the first delay unit performance value and the second delay unit performance value input from the 2a and the second reception addition circuit 22b, respectively. The correction parameters determined here are:
This corresponds to the correction amount Δα described above.
【0040】送信ディレーデータ変換部14は、入力さ
れた補正パラメータに対応する変化特性ラインを図4の
変換テーブルより選択する。選択されたラインを用い
て、送信ディレーデータ生成部12から入力された送信
ディレーデータが変換される。例えば、図4のラインm
2が選択されたとする。入力される送信ディレーデータ
には、振動素子ごとの遅延時間が含まれる。各振動素子
の遅延時間の入力値は、それぞれ少し小さくなるように
変換される。その結果、送信ディレーデータのディレー
量の分布は、図5に実線の曲線f1で示すごとくにな
る。変換後の送信ディレーデータが送信トリガ生成部1
6へ出力される。The transmission delay data converter 14 selects a change characteristic line corresponding to the input correction parameter from the conversion table shown in FIG. The transmission delay data input from the transmission delay data generation unit 12 is converted using the selected line. For example, line m in FIG.
Assume that 2 has been selected. The input transmission delay data includes a delay time for each vibration element. The input value of the delay time of each vibration element is converted so as to be slightly smaller. As a result, the distribution of the delay amount of the transmission delay data is as shown by the solid line curve f1 in FIG. The converted transmission delay data is used as the transmission trigger generator 1
6 is output.
【0041】送信トリガ生成部16は、クロック信号と
送信ディレーデータに基づいて送信トリガを生成し、送
波ドライバ18に出力する。送波ドライバ18は、送信
トリガを増幅して探触子10へ出力する。これにより、
各振動素子には、その振動素子についての遅延時間に対
応するタイミングで送信トリガが供給される。振動素子
は、送信トリガが供給されると超音波を発する。The transmission trigger generator 16 generates a transmission trigger based on the clock signal and the transmission delay data, and outputs the transmission trigger to the transmission driver 18. The transmission driver 18 amplifies the transmission trigger and outputs it to the probe 10. This allows
A transmission trigger is supplied to each vibration element at a timing corresponding to a delay time of the vibration element. The vibration element emits an ultrasonic wave when a transmission trigger is supplied.
【0042】このようにして、送信ビームTxが形成さ
れる。送信ディレーデータ変換部14での送信ディレー
データの変換の結果、送信ビームTxの送信方向は、送
信ディレーデータ生成部12で適用された当初の送信方
向を、補正角度Δαにより補正した方向となる。Thus, the transmission beam Tx is formed. As a result of the conversion of the transmission delay data by the transmission delay data conversion unit 14, the transmission direction of the transmission beam Tx is a direction obtained by correcting the initial transmission direction applied by the transmission delay data generation unit 12 by the correction angle Δα.
【0043】送信された超音波は、被検体内で反射し、
探触子10へ返ってくる。探触子10の各振動素子は、
受信した超音波を電気信号に変換し、受波増幅器20へ
出力する。受波増幅器20は受信信号を増幅して、第1
受信加算回路22aおよび第2受信加算回路22bに出
力する。The transmitted ultrasonic wave is reflected inside the subject,
It returns to the probe 10. Each vibrating element of the probe 10
The received ultrasonic wave is converted into an electric signal and output to the wave receiving amplifier 20. The receiving amplifier 20 amplifies the received signal and
The signal is output to the reception addition circuit 22a and the second reception addition circuit 22b.
【0044】第1受信加算回路22aは、第1受信ディ
レーデータ生成部24aから送られる第1受信ディレー
データに基づいて受信信号の遅延加算処理を行う。これ
により、受信ビームRx1が形成される。第1受信加算
回路22aの遅延特性の誤差に起因して、受信ビームR
x1の受信方向は、本来の目標受信方向(図示せず)と
ずれている。同様に、第2受信加算回路22bは、第2
受信ディレーデータ生成部24bから送られる第2受信
ディレーデータに基づいて受信信号の遅延加算処理を行
う。これにより、受信ビームRx2が形成される。受信
ビームRx2の受信方向も、目標受信方向とずれてい
る。The first reception addition circuit 22a performs a delay addition process of the reception signal based on the first reception delay data sent from the first reception delay data generation section 24a. Thereby, the reception beam Rx1 is formed. Due to the error in the delay characteristic of the first reception addition circuit 22a, the reception beam R
The receiving direction of x1 is shifted from the original target receiving direction (not shown). Similarly, the second receiving and adding circuit 22 b
The delay addition processing of the reception signal is performed based on the second reception delay data sent from the reception delay data generation unit 24b. Thereby, the reception beam Rx2 is formed. The receiving direction of the receiving beam Rx2 also deviates from the target receiving direction.
【0045】従って、送信ディレーデータ生成部10で
生成した送信ディレーデータをそのまま使用して送信ビ
ームTx0を形成していたと仮定すると、両受信ビーム
Rx1、Rx2は送信ビームの両側に左右対称にならな
い。そのため、前述の図9に示したように、2つの合成
ビームX1、X2の信号レベルが相違する。Therefore, assuming that the transmission delay data generated by the transmission delay data generator 10 is used as it is to form the transmission beam Tx0, the reception beams Rx1 and Rx2 are not bilaterally symmetric on both sides of the transmission beam. Therefore, as shown in FIG. 9 described above, the signal levels of the two combined beams X1 and X2 are different.
【0046】しかし、本実施形態では、送信ディレーデ
ータを補正したことにより、送信ビームTxが2つの受
信ビームRx1、Rx2の中央に形成される。その結
果、図6に示すように、合成ビームX1と合成ビームX
2の信号レベルがほぼ等しくなる。However, in the present embodiment, the transmission beam Tx is formed at the center of the two reception beams Rx1 and Rx2 by correcting the transmission delay data. As a result, as shown in FIG. 6, the combined beam X1 and the combined beam X
2 are almost equal.
【0047】第1受信加算回路22a、第2受信加算回
路22bでの加算処理後のエコー信号は、Bモード用圧
縮検波回路26および自己相関式ドプラ処理部27へ出
力される。Bモード用圧縮検波回路26では、被検体の
形状を示す情報が求められる。また、自己相関式ドプラ
処理部27では、血流の方向と平均速度が求められる。
これらの情報は画像処理回路28へ出力される。なお、
Bモード用圧縮検波回路26での処理は、第1受信加算
回路22aからのエコー信号と、第2受信加算回路22
bからのエコー信号のそれぞれについて行われる。自己
相関式ドプラ処理部27での処理についても同様であ
る。The echo signals after the addition processing in the first reception addition circuit 22a and the second reception addition circuit 22b are output to the B-mode compression detection circuit 26 and the autocorrelation type Doppler processing unit 27. In the B-mode compression detection circuit 26, information indicating the shape of the subject is obtained. Further, the autocorrelation type Doppler processing unit 27 obtains the direction of blood flow and the average velocity.
These pieces of information are output to the image processing circuit 28. In addition,
The processing in the B-mode compression detection circuit 26 includes the echo signal from the first reception addition circuit 22a and the second reception addition circuit 22a.
This is performed for each of the echo signals from b. The same applies to the processing in the autocorrelation type Doppler processing unit 27.
【0048】画像処理回路28は、セクタ走査範囲の全
走査線についての入力データを合成して、1フレーム分
の超音波画像を生成する。Bモード用圧縮検波回路26
からの入力情報を基に、被検体の2次元形状を表すBモ
ード断層像が生成される。そして、自己相関式ドプラ処
理部27から入力された血流情報に血流方向と平均速度
を示す色づけが行われ、色づけした情報がBモード断層
像に重ねられる。これにより、被検体の2次元形状とと
もに各部の血流の方向や流速を表した超音波画像が生成
される。この超音波画像が表示器30に表示される。上
記のように本実施形態では、1度の送受信で得られる2
本の走査線の信号レベルを均一化している。従って、従
来のように走査線の信号レベルが1本おきに上下すると
いったことがない。これにより、超音波画像の縞模様の
発生が回避され、均一で見やすい超音波画像が得られ
る。The image processing circuit 28 combines the input data for all the scanning lines in the sector scanning range to generate an ultrasonic image for one frame. B-mode compression detection circuit 26
A B-mode tomographic image representing the two-dimensional shape of the subject is generated based on the input information from. The blood flow information input from the autocorrelation type Doppler processing unit 27 is colored so as to indicate the blood flow direction and the average velocity, and the colored information is superimposed on the B-mode tomographic image. As a result, an ultrasonic image representing the direction and flow velocity of the blood flow in each part together with the two-dimensional shape of the subject is generated. This ultrasonic image is displayed on the display 30. As described above, in the present embodiment, 2 obtained by one transmission / reception is used.
The signal levels of the scanning lines are made uniform. Therefore, the signal level of the scanning line does not fluctuate every other line unlike the related art. Thus, the occurrence of a stripe pattern in the ultrasonic image is avoided, and a uniform and easy-to-view ultrasonic image is obtained.
【0049】以上、本発明の好適な実施形態を説明し
た。本実施形態では、セクタ走査方式の超音波診断装置
に本発明が適用された。これに対し、セクタ走査方式以
外の装置、リニア走査方式やコンベックス走査方式の装
置にも、同様に本発明を適用可能である。The preferred embodiment of the present invention has been described above. In the present embodiment, the present invention is applied to a sector scanning type ultrasonic diagnostic apparatus. On the other hand, the present invention can be similarly applied to devices other than the sector scanning system, and devices of the linear scanning system and the convex scanning system.
【0050】また、本実施形態の好適な変形例におい
て、探触子ごとに目標送信方向の補正量を変化させても
よい。探触子ごとに、開口のサイズや指向性の程度など
の条件が異なる。この条件の相違に応じて送信方向を補
正することにより、超音波画像の画質のより一層の向上
を図ることができる。そこで、図3の補正パラメータ決
定テーブルを探触子ごとに作成し、この複数枚のテーブ
ルを補正値決定部32に記憶させておく。また、探触子
を識別するための探触子パラメータを記憶したROMを
設ける。このROMから送られる探触子パラメータに該
当するテーブルを用いて補正値決定部32が補正パラメ
ータを決定する。In a preferred modification of the present embodiment, the correction amount of the target transmission direction may be changed for each probe. Conditions such as the size of the aperture and the degree of directivity are different for each probe. By correcting the transmission direction according to the difference between the conditions, it is possible to further improve the image quality of the ultrasonic image. Therefore, the correction parameter determination table of FIG. 3 is created for each probe, and the plurality of tables are stored in the correction value determination unit 32. Further, a ROM for storing probe parameters for identifying the probe is provided. The correction value determination unit 32 determines a correction parameter using a table corresponding to the probe parameters sent from the ROM.
【0051】さらに、変形例として、走査角度ごとに目
標送信方向の補正量を変化させてもよい。走査角度が大
きくなるに従い、各振動素子の遅延時間を大きくする必
要がある。周知のように、遅延時間の制御は、例えば、
受信信号の入力されるラインとディレーラインとの接続
関係をスイッチ操作によって変更することにより実現さ
れる。この接続切替のためにマルチプレクサなどが備え
られる。従って、走査角度に応じて遅延回路の使われ方
が異なる。その結果、目標と実際の受信方向のずれも、
走査角度に応じて少しずつ異なる。この点を加味して、
全走査角度にて、より一層正確に送信ビームが両受信ビ
ームの中央に形成されるように、送信ディレーデータを
補正する。Further, as a modification, the correction amount in the target transmission direction may be changed for each scanning angle. As the scanning angle increases, it is necessary to increase the delay time of each vibration element. As is well known, the control of the delay time is, for example,
This is realized by changing the connection relationship between the line to which the received signal is input and the delay line by operating a switch. A multiplexer or the like is provided for this connection switching. Therefore, the manner in which the delay circuit is used differs depending on the scanning angle. As a result, the deviation between the target and the actual receiving direction
It varies slightly depending on the scanning angle. Taking this point into account,
At the full scan angle, the transmit delay data is corrected so that the transmit beam is more accurately formed at the center of both receive beams.
【0052】例えば、補正値決定部32の補正パラメー
タ決定テーブルを変形する。図示しない上位の制御部か
ら補正値決定部32に走査角度を示す情報を入力する。
補正値決定部32は、前述の第1遅延器性能値、第2遅
延器性能値と、走査角度とに応じて補正パラメータを決
定し、送信ディレーデータ変換部14に出力する。For example, the correction parameter determination table of the correction value determination section 32 is modified. Information indicating the scanning angle is input to the correction value determination unit 32 from a higher-level control unit (not shown).
The correction value determination unit 32 determines a correction parameter according to the first delay unit performance value, the second delay unit performance value, and the scan angle, and outputs the correction parameter to the transmission delay data conversion unit 14.
【0053】また例えば、送信ディレーデータ変換部1
4の変換テーブルを変形する。図示しない上位の制御部
から送信ディレーデータ変換部14に走査角度を示す情
報を入力する。送信ディレーデータ変換部14は、補正
パラメータと走査角度に応じ、変換に使用する特性ライ
ンを選択する。走査角度が異なると、図4のテーブルか
ら異なるラインが選択される。これにより、送信方向の
補正量を走査角度に応じて変更することができる。For example, the transmission delay data converter 1
4 is transformed. Information indicating the scanning angle is input to the transmission delay data conversion unit 14 from a higher-level control unit (not shown). The transmission delay data conversion unit 14 selects a characteristic line to be used for conversion according to the correction parameter and the scan angle. For different scan angles, different lines are selected from the table of FIG. Thus, the correction amount in the transmission direction can be changed according to the scanning angle.
【0054】[0054]
【発明の効果】本発明によれば、ブロードフォーカスな
どの画質低下につながる対応をとらずとも、簡単な構成
にて、2方向同時受信での走査線の信号レベルを等しく
でき、均一で見やすい超音波画像が得られる。According to the present invention, it is possible to equalize the signal levels of the scanning lines in the two-way simultaneous reception with a simple configuration without taking measures to reduce the image quality such as broad focus, etc. A sound image is obtained.
【図1】 本発明の実施形態の全体構成を示すブロック
図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating an overall configuration of an embodiment of the present invention.
【図2】 目標送信方向の補正量を求める手法を示す図
である。FIG. 2 is a diagram illustrating a method of obtaining a correction amount in a target transmission direction.
【図3】 目標送信方向の補正量を示す補正パラメータ
を求める補正パラメータ決定テーブルを示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a correction parameter determination table for obtaining a correction parameter indicating a correction amount in a target transmission direction.
【図4】 補正パラメータに従って送信ディレーデータ
を変換するための変換テーブルを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a conversion table for converting transmission delay data according to a correction parameter.
【図5】 図1の診断装置によって生成される送信ディ
レーデータと超音波ビームを示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating transmission delay data and an ultrasonic beam generated by the diagnostic device of FIG. 1;
【図6】 図1の診断装置によって形成される超音波ビ
ームの信号レベルを模式的に示す図である。6 is a diagram schematically showing a signal level of an ultrasonic beam formed by the diagnostic device of FIG.
【図7】 2方向同時受信の原理を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating the principle of two-way simultaneous reception.
【図8】 2方向同時受信において、実際の受信方向が
目標とずれたときに形成される超音波ビームを示す図で
ある。FIG. 8 is a diagram showing an ultrasonic beam formed when an actual receiving direction deviates from a target in two-way simultaneous reception.
【図9】 図8の状況における2本の合成ビームの信号
レベルを模式的に示す図である。9 is a diagram schematically showing signal levels of two combined beams in the situation of FIG.
【図10】 図9の信号レベルの相違に起因して超音波
画像に発生する縞模様を模式的に示す図である。10 is a diagram schematically showing a stripe pattern generated in an ultrasonic image due to a difference in signal level in FIG. 9;
10 探触子、12 送信ディレーデータ生成部、14
送信ディレーデータ変換部、16 送信トリガ生成
部、18 送波ドライバ、20 受波増幅器、22a
第1受信加算回路、22b 第2受信加算回路、24a
第1受信ディレーデータ生成部、24b 第2受信デ
ィレーデータ生成部、26 Bモード圧縮検波回路、2
7 自己相関式ドプラ処理部、28 画像処理回路、3
0 表示器、32 補正値決定部。10 probe, 12 transmission delay data generator, 14
Transmission delay data conversion unit, 16 transmission trigger generation unit, 18 transmission driver, 20 reception amplifier, 22a
First receiving and adding circuit, 22b Second receiving and adding circuit, 24a
1st received delay data generation unit, 24b 2nd received delay data generation unit, 26 B-mode compression detection circuit, 2
7 Autocorrelation Doppler processing unit, 28 image processing circuit, 3
0 indicator, 32 correction value determination unit.
Claims (3)
イ振動子と、 アレイ振動子の電子走査によって送信ビームを形成する
送信制御部と、 各送信ビームを中心に左右対称な2本の受信ビームを形
成する2つの受信用遅延加算回路を有する受信制御部
と、 を含む超音波診断装置において、 送信ビームを目標送信方向に形成するために、前記超音
波振動素子ごとの駆動遅延時間を定めた送信ディレーデ
ータを生成する送信ディレーデータ生成部と、 前記2つの受信用遅延加算回路の遅延特性の誤差に基づ
いて、実際に形成される2本の受信ビームの中央に送信
ビームを形成するのに必要な前記目標送信方向の補正量
を示す補正パラメータを求める補正量決定部と、 前記補正パラメータに従って送信ディレーデータを補正
する送信ディレーデータ補正部と、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。1. An array transducer in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged, a transmission control unit for forming a transmission beam by electronic scanning of the array transducer, and two reception devices symmetrical about each transmission beam. And a reception control unit having two reception delay addition circuits for forming beams. In the ultrasonic diagnostic apparatus, in order to form a transmission beam in a target transmission direction, a drive delay time for each of the ultrasonic vibration elements is determined. A transmission delay data generating unit for generating the transmission delay data, and forming a transmission beam at the center of two actually formed reception beams based on an error in delay characteristics of the two reception delay addition circuits. A correction amount determining unit for obtaining a correction parameter indicating a correction amount in the target transmission direction required for transmission delay data for correcting transmission delay data according to the correction parameter An ultrasonic diagnostic apparatus, comprising:
イ振動子の電子走査により、送信ビームを形成するとと
もに、各送信ビームを中心に左右対称な2本の受信ビー
ムを形成する診断用超音波送受信方法において、 前記2本の受信ビームの目標受信方向と実際の受信方向
の誤差に基づき、送信ビームの目標送信方向を補正し
て、実際に形成される2本の受信ビームの中央に送信ビ
ームを形成することを特徴とする診断用超音波送受信方
法。2. A diagnostic ultrasonic diagnostic device that forms a transmission beam by electronic scanning of an array transducer in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged, and forms two reception beams that are bilaterally symmetric about each transmission beam. In the sound wave transmitting / receiving method, a target transmission direction of a transmission beam is corrected based on an error between a target reception direction of the two reception beams and an actual reception direction, and transmitted to the center of the two reception beams actually formed. A diagnostic ultrasonic transmission / reception method, comprising forming a beam.
路の遅延特性の誤差に基づいて、送信ビームの目標送信
方向の補正量を決定することを特徴とする診断用超音波
送受信方法。3. The method according to claim 2, wherein a correction amount of a transmission beam in a target transmission direction is determined based on an error in delay characteristics of two delay addition circuits each forming one reception beam. A diagnostic ultrasonic transmission / reception method, characterized by the following.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14608997A JP3186999B2 (en) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | Ultrasound diagnostic apparatus and diagnostic ultrasound transmission / reception method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH10328185A true JPH10328185A (en) | 1998-12-15 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3186999B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005065547A1 (en) * | 2004-01-08 | 2005-07-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ultrasonic diagnosis apparatus |
| WO2005115250A1 (en) * | 2004-05-25 | 2005-12-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ultrasonic diagnosis apparatus |
| JP2009219511A (en) * | 2008-03-13 | 2009-10-01 | Aloka Co Ltd | Ultrasonic diagnostic apparatus |
| KR100982625B1 (en) | 2003-06-06 | 2010-09-15 | 소니 주식회사 | Apparatus and Method of Processing Information Signal |
-
1997
- 1997-06-04 JP JP14608997A patent/JP3186999B2/en not_active Expired - Fee Related
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| US8246544B2 (en) | 2004-01-08 | 2012-08-21 | Panasonic Corporation | Ultrasonic diagnosis apparatus |
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| JP2009219511A (en) * | 2008-03-13 | 2009-10-01 | Aloka Co Ltd | Ultrasonic diagnostic apparatus |
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