JPH11253447A

JPH11253447A - 超音波送受信方法、超音波プローブおよび超音波撮像装置

Info

Publication number: JPH11253447A
Application number: JP6085198A
Authority: JP
Inventors: Yasuto Takeuchi; 康人竹内
Original assignee: GE Yokogawa Medical System Ltd; Yokogawa Medical Systems Ltd
Current assignee: GE Healthcare Japan Corp
Priority date: 1998-03-12
Filing date: 1998-03-12
Publication date: 1999-09-21

Abstract

(57)【要約】【課題】マイクロバルーン造影剤を用いる超音波撮像
が正しく行なえる超音波送受信方法、超音波プローブお
よび超音波撮像装置を実現する。【解決手段】超音波プローブのアレイ２３０を構成す
る超音波トランスデューサに、駆動信号の高調波成分を
阻止するフィルタ２４２を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波送受信方
法、超音波プローブ(probe) および超音波撮像装置に関
し、特に、マイクロバルーン(microballoon)造影剤を用
いる超音波撮像のための超音波送受信方法、超音波プロ
ーブおよび超音波撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】造影剤を用いる超音波撮像では、直径が
１〜数μｍの多数のマイクロバルーンを液体に混入した
マイクロバルーン造影剤を用いる。マイクロバルーンは
生体に無害な気体を、生体に無害かつ経時分解性の殻に
封入したものとなっている。このようなマイクロバルー
ンは、送波超音波の周波数に共振することに由来する非
線形なエコー(echo)源性により、例えば送波超音波の第
２高調波エコー等、特徴的なエコーを発生する。そこ
で、第２高調波エコー等に基づいて画像を生成すること
により、体内におけるマイクロバルーンの分布状態を画
像化するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】送波超音波は超音波ト
ランスデューサ(transducer)を電気的な駆動信号で駆動
して発生させるが、駆動回路の入出力特性の非直線性等
により駆動信号の波形歪みが避けられず、送波超音波は
第２高調波成分を含むものとなる。このため、体内組織
からも第２高調波エコーが発生し、マイクロバルーンか
らの第２高調波エコーと区別がつかなくなるという問題
があった。

【０００４】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、マイクロバルーン造影剤を
用いる超音波撮像が正しく行なえる超音波送受信方法、
超音波プローブおよび超音波撮像装置を実現することで
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】（１）上記の課題を解決
する第１の発明は、超音波トランスデューサアレイ中の
超音波トランスデューサを駆動信号で駆動して超音波を
送信しそのエコーを前記超音波トランスデューサアレイ
で受信するに当たり、前記駆動信号を高調波成分を阻止
するフィルタを経由して前記超音波トランスデューサに
与える、ことを特徴とする超音波送受信方法である。

【０００６】（２）上記の課題を解決する第２の発明
は、アレイを構成する複数の超音波トランスデューサ
と、前記超音波トランスデューサに供給する駆動信号の
高調波成分を阻止するフィルタとを具備することを特徴
とする超音波プローブである。

【０００７】（３）上記の課題を解決する第３の発明
は、アレイを構成する複数の超音波トランスデューサお
よび前記超音波トランスデューサに供給する駆動信号の
高調波成分を阻止するフィルタを有する超音波プローブ
と、前記超音波プローブに駆動信号を与えて超音波を送
信しそのエコーを前記超音波プローブを通じて受信する
超音波送受信手段と、前記エコーに基づいて画像を生成
する画像生成手段と、を具備することを特徴とする超音
波撮像装置である。

【０００８】（４）上記の課題を解決する第４の発明
は、アレイを構成する複数の超音波トランスデューサお
よび前記超音波トランスデューサに供給する駆動信号の
高調波成分を阻止するフィルタを有する超音波プローブ
と、前記超音波プローブに駆動信号を与えてマイクロバ
ルーン造影剤が注入された被検体に超音波を送信しその
エコーを前記超音波プローブを通じて受信する超音波送
受信手段と、前記エコーに基づいて造影画像を生成する
画像生成手段と、を具備することを特徴とする超音波撮
像装置である。

【０００９】第１の発明乃至第４の発明のいずれか１つ
において、前記フィルタは、前記超音波トランスデュー
サに、前記アレイ中における配列の１つ置きに設けるこ
とが、アレイ全体にわたって送波用の超音波トランスデ
ューサの分布を均一化する点で好ましい。

【００１０】また、第１の発明乃至第４の発明のいずれ
か１つにおいて、前記フィルタは前記駆動信号の供給時
に前記超音波トランスデューサのおのおのに接続するこ
とが、送波用の超音波トランスデューサのピッチを密に
する点で好ましい。

【００１１】（作用）本発明では、高調波阻止フィルタ
を経た駆動信号で超音波トランスデューサを駆動するこ
とにより、高調波成分を含まない送波超音波を得る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態
に限定されるものではない。

【００１３】図１に、超音波撮像装置のブロック(bloc
k) 図を示す。本装置は、本発明の実施の形態の一例で
ある。本装置の構成によって、本発明の装置についての
実施の形態の一例が示される。本装置の動作によって、
本発明の方法についての実施の形態の一例が示される。

【００１４】本装置の構成を説明する。図１に示すよう
に、本装置は、超音波プローブ(probe) ２を有する。超
音波プローブ２は、例えば前方に張り出した円弧に沿っ
て形成された超音波トランスデューサ(transducer)のア
レイ(array) を有する。すなわち、超音波プローブ２は
コンベックスプローブ(convex probe)となっている。超
音波プローブ２は、操作者により被検体４に当接されて
使用される。被検体４にはマイクロバルーン造影剤４０
が注入されている。

【００１５】超音波プローブ２のブロック図を図２に示
す。超音波プローブ２は、本発明の超音波プローブの実
施の形態の一例である。同図に示すように、本プローブ
は、複数の超音波トランスデューサ２２２によって構成
された超音波トランスデューサアレイ２３０を有する。
超音波トランスデューサ２２２は、本発明における超音
波トランスデューサの実施の形態の一例である。なお、
複数の超音波トランスデューサ２２２への符号付けは１
箇所で代表する。

【００１６】複数の超音波トランスデューサ２２２に
は、超音波トランスデューサアレイ２３０における配列
の１つ置きに、高調波阻止フィルタ２４２がそれぞれ接
続されている。これによって、高調波阻止フィルタ２４
２が接続された超音波トランスデューサ２２２が、超音
波トランスデューサアレイ２３０全体にわたって均一に
分布するようになる。これは、後述の送波アパーチャ(a
perture)を超音波トランスデューサアレイ２３０の全長
にわたって移動できる点で好ましい。高調波阻止フィル
タ２４２は、本発明におけるフィルタの実施の形態の一
例である。なお、複数の高調波阻止フィルタ２４２への
符号付けは１箇所で代表する。高調波阻止フィルタ２４
２は、例えば図３に示すように、周波数ｆ０の信号を通
過させ、それ以外の周波数の信号を阻止する特性を持つ
ものである。周波数ｆ０は、超音波トランスデューサ２
２２の駆動信号の基本周波数である。

【００１７】超音波プローブ２は送受信部６に接続され
ている。送受信部６は、本発明における超音波送受信手
段の実施の形態の一例である。送受信部６は、超音波プ
ローブ２に駆動信号を与えて、被検体４内に超音波を送
波させるようになっている。送受信部６は、また、超音
波プローブ２が受波した被検体４からのエコーを受信す
るようになっている。

【００１８】送受信部６のブロック図を図４に示す。同
図において、送波タイミング(timing)発生回路６０２
は、送波タイミング信号を周期的に発生して送波ビーム
フォーマ(beam former) ６０４に入力するようになって
いる。送波ビームフォーマ６０４は、送波タイミング信
号に基づいて、送波ビームフォーミング(beam forming)
信号、すなわち、超音波トランスデューサのアレイ中の
複数の超音波トランスデューサを時間差をもって駆動す
る複数の駆動信号を発生し、送受切換回路６０６に入力
するようになっている。

【００１９】送受切換回路６０６は、複数の駆動信号を
セレクタ(selector)６０８に入力するようになってい
る。セレクタ６０８は、超音波トランスデューサのアレ
イの中から送波アパーチャを形成する複数の超音波トラ
ンスデューサを選択し、それらに複数の駆動信号をそれ
ぞれ与えるようになっている。

【００２０】送波アパーチャを形成する複数の超音波ト
ランスデューサは、高調波阻止フィルタ２４２が接続さ
れた超音波トランスデューサの中から選ばれる。これに
よって、超音波トランスデューサに与えられる駆動信号
は、高調波成分が阻止され基本波成分だけとなる。

【００２１】複数の超音波トランスデューサは、複数の
駆動信号の時間差に対応した位相差を持つ複数の超音波
をぞれぞれ発生する。駆動信号が基本波成分のみを含む
ことにより、送波超音波は基本周波数成分のみを含むも
のとなる。それら超音波の波面合成によって超音波ビー
ムが形成される。超音波ビームの送波方向は、セレクタ
６０８が選択する送波アパーチャによって定まる。

【００２２】超音波ビームの送波は、送波タイミング発
生回路６０２が発生する送波タイミング信号により、所
定の時間間隔で繰り返し行われる。超音波ビームの送波
方向は、セレクタ６０８で送波アパーチャを切り換える
ことにより順次変更される。それによって、被検体４の
内部が、超音波ビームが形成する音線によって走査され
る。すなわち、被検体４の内部が音線順次で走査され
る。

【００２３】このような送波超音波に対するエコーが超
音波トランスデューサアレイによって受波される。エコ
ーには、送波超音波の基本周波数に一致する周波数を持
つエコー（基本波エコー）および基本周波数の第２高調
波に一致する周波数を持つエコー（第２高調波エコー）
が含まれる。また、後述するサブハーモニックスエコー
(subharmonics echo) と誘発音響も含まれる。

【００２４】ここで、送波超音波が基本周波数成分だけ
からなるので、第２高調波エコーは全てマイクロバルー
ンからのエコーとなり、体内組織等からのエコーを含ま
ない。なお、同様に、サブハーモニックスエコーおよび
誘発音響もマイクロバルーンだけから生じるものとな
る。

【００２５】セレクタ６０８は、超音波トランスデュー
サのアレイの中から受波アパーチャを形成する複数の超
音波トランスデューサを選択し、それら超音波トランス
デューサが受波した複数のエコー信号を送受切換回路６
０６に入力するようになっている。

【００２６】受波アパーチャを形成する複数の超音波ト
ランスデューサは、高調波阻止フィルタ２４２が接続さ
れていない超音波トランスデューサの中から選ばれる。
これによって、エコー受信信号はサブハーモニックスか
ら第２高調波まで全ての周波数成分を含むものとなる。
なお、受波アパーチャは、高調波阻止フィルタ２４２が
接続されている超音波トランスデューサをも含めて形成
しても良い。

【００２７】送受切換回路６０６は、複数のエコー信号
を受波ビームフォーマ６１０に入力するようになってい
る。受波ビームフォーマ６１０は、複数のエコー信号に
時間差を付与して位相を調整し、次いでそれら加算して
受波のビームフォーミング、すなわち、受波音線上のエ
コー受信信号を形成するようになっている。なお、受波
アパーチャを、高調波阻止フィルタ２４２が接続されて
いる超音波トランスデューサをも含めて生成したとき
は、高調波阻止フィルタ２４２における遅延時間をも織
り込んで時間差調整を行なう。セレクタ６０８により、
受波の音線も送波に合わせて走査される。

【００２８】以上の、送波タイミング発生回路６０２乃
至受波ビームフォーマ６１０は、後述の制御部１８によ
って制御されるようになっている。超音波プローブ２お
よび送受信部６によって、例えば図５に示すような走査
が行われる。すなわち、同図に示すように、放射点２０
０から発する音線２０２が円弧２０４上を移動すること
により、扇面状の２次元領域２０６がθ方向に走査さ
れ、いわゆるコンベックススキャン(convex scan) が行
われる。音線２０２を超音波の送波方向（ｚ方向）とは
反対方向に延長したとき、全ての音線が一点２０８で交
わるようになっている。点２０８は全ての音線の発散点
となる。

【００２９】マイクロバルーン造影剤から帰投する超音
波は、第２高調波エコーの他に様々な信号を含んでい
る。その１つに、マイクロバルーンの破壊にともなって
生じるサブハーモニックスエコーがある。これは、送波
超音波の基本周波数の半分の周波数を持つ。サブハーモ
ニックスエコーは、特に、比較的殻が硬いマイクロバル
ーンが破壊する場合に顕著に発生する。

【００３０】また、送波超音波によって誘発される音響
放射(asAE : acoustically stimulated acoustic emiss
ion)がある。これは、送波超音波の周波数と相関性がな
い周波数を持つ超音波信号となる。これもエコーと同様
に処理することができる。

【００３１】さらには、本発明者が発見した、仮にシン
チレーション(scintillation) と呼ぶ現象に由来する信
号がある。「シンチレーション」とは、エコー信号がマ
イクロバルーンによりその位相および振幅にランダム(r
andom)な変調を受ける現象であり、エコー信号のドップ
ラーシフト(Doppler shift) として検出することができ
る。

【００３２】送受信部６はＢモード(mode)処理部１０お
よびドップラ(Doppler) 処理部１２に接続されている。
送受信部６から出力される音線毎のエコー受信信号は、
Ｂモード処理部１０およびドップラ処理部１２に入力さ
れる。

【００３３】Ｂモード処理部１０はＢモード画像データ
(data)を形成するものである。Ｂモード処理部１０は、
図６に示すように４系統のフィルタ(filter)１００〜１
０６と、各フィルタにそれぞれ接続されたシグナルコン
ディショナ(signal conditioner)１１０〜１１６を備え
ている。フィルタ１００〜１０６に受波ビームフォーマ
６１０の出力信号が共通に入力される。

【００３４】フィルタ１００〜１０６は、それぞれ、図
７に示す周波数通過帯域Ｂ１〜Ｂ４を有する。帯域Ｂ１
は、送波超音波の基本周波数ｆ０の半分の周波数、すな
わち、サブハーモニッスに合わせてある。帯域Ｂ２は、
送波超音波の基本周波数ｆ０に合わせてある。帯域Ｂ４
は、送波超音波の第２高調波２ｆ０に合わせてある。帯
域Ｂ３は、帯域Ｂ２とＢ４の間の帯域に合わせてある。
フィルタ１００〜１０６は、後述の制御部１８によって
制御されるようになっている。

【００３５】シグナルコンディショナ１１０〜１１６
は、それぞれ、フィルタ１００〜１０６を通過した信号
について、対数増幅、包絡線検波、レベル(level) 調
整、遅延時間調整等の処理を行うようになっている。シ
グナルコンディショナ１１０〜１１６は、後述の制御部
１８によって制御されるようになっている。

【００３６】シグナルコンディショナ１１０〜１１６
は、いずれも、対数増幅および包絡線検波により音線上
の個々の反射点でのエコーの強度を表す信号、すなわち
Ａスコープ(scope) 信号を得て、このＡスコープ信号の
各瞬時の振幅をそれぞれ輝度値として、Ｂモード(mode)
画像データを形成するようになっている。これによっ
て、４系統のＢモード画像データを得るようになってい
る。

【００３７】Ａスコープ信号は、シグナルコンディショ
ナ１１０〜１１６のレベル調整機能によりそのレベルが
調整できるようになっている。また、遅延時間調整機能
により遅延量を調整できるようになっている。

【００３８】ドップラ処理部１２はドップラ画像データ
を形成するものである。ドップラ処理部１２は、図８に
示すように直交検波回路１２０、ＭＴＩフィルタ(movin
g target indication filter) １２２、自己相関回路１
２４、平均流速演算回路１２６、分散演算回路１２８お
よびパワー(power) 演算回路１３０を備えている。

【００３９】ドップラ処理部１２は、直交検波回路１２
０でエコー受信信号を直交検波し、ＭＴＩフィルタ１２
２でＭＴＩ処理し、自己相関回路１２４で自己相関演算
を行い、平均流速演算回路１２６で自己相関演算結果か
ら平均流速を求め、分散演算回路１２８で自己相関演算
結果から流速の分散を求め、パワー演算回路１３０で自
己相関演算結果からドプラ信号のパワーを求めるように
なっている。

【００４０】これによって、被検体４内の血流やその他
のドップラ信号源（以下、血流等という）の平均流速と
その分散およびドプラ信号のパワーを表すそれぞれのデ
ータ（ドップラ画像データ）が音線毎に得られる。な
お、流速は音線方向の成分として得られる。流れの方向
は、近づく方向と遠ざかる方向とが区別される。

【００４１】マイクロバルーン造影剤４０も、前述の
「シンチレーション」によりドップラ信号源となる。し
たがって、それについてのドップラ画像データも得るこ
とができる。

【００４２】Ｂモード処理部１０およびドップラ処理部
１２は画像処理部１４に接続されている。Ｂモード処理
部１０、ドップラ処理部１２およびは画像処理部１４
は、本発明における画像生成手段の実施の形態の一例で
ある。画像処理部１４は、Ｂモード処理部１０およびド
ップラ処理部１２からそれぞれ入力されるデータに基づ
いて、それぞれＢモード画像およびドップラ画像を生成
するものである。

【００４３】画像処理部１４は、図９に示すように、バ
ス(bus) １４０によって接続された音線データメモリ(d
ata memory) １４２、ディジタル・スキャンコンバータ
(digital scan converter)１４４、画像メモリ１４６お
よび画像処理プロセッサ(processor) １４８を備えてい
る。

【００４４】Ｂモード処理部１０およびドップラ処理部
１２から音線毎に入力されたＢモード画像データおよび
ドップラ画像データは、音線データメモリ１４２にそれ
ぞれ記憶される。これによって、音線データメモリ１４
２に音線データ空間が形成される。

【００４５】ディジタル・スキャンコンバータ１４４
は、走査変換により音線データ空間のデータを物理空間
のデータに変換するものである。ディジタル・スキャン
コンバータ１４４によって変換された画像データは、画
像メモリ１４６に記憶される。すなわち、画像メモリ１
４６は物理空間の画像データを記憶する。画像処理プロ
セッサ１４８は、音線データメモリ１４２および画像メ
モリ１４６のデータについてそれぞれ適宜のデータ処理
を施すものである。

【００４６】画像処理部１４には表示部１６が接続され
ている。表示部１６は、画像処理部１４から画像信号が
与えられ、それに基づいて画像を表示するようになって
いる。表示部１６は、カラー（color)画像が表示可能な
ものとなっている。

【００４７】以上の送受信部６、Ｂモード処理部１０、
ドップラ処理部１２、画像処理部１４および表示部１６
は制御部１８に接続されている。制御部１８は、それら
各部に制御信号を与えてその動作を制御するようになっ
ている。また、制御部１８には、被制御の各部から各種
の報知信号が入力されるようになっている。制御部１８
の制御の下で、Ｂモード動作およびドップラモード動作
が遂行される。

【００４８】制御部１８には操作部２０が接続されてい
る。操作部２０は操作者によって操作され、制御部１８
に所望の指令や情報を入力するようになっている。操作
部２０は、例えばキーボード(keyboard)やその他の操作
具を備えた操作パネル(panel) で構成される。

【００４９】本装置の動作を説明する。操作者は、予め
被検体４にマイクロバルーン造影剤４０を注入し、マイ
クロバルーン造影剤４０が撮像対象部位に行き渡るまで
の待ち時間の後に撮像を開始する。操作者は、超音波プ
ローブ２を被検体４の所望の個所に当接し、操作部２０
を操作して撮像を行う。撮像は、制御部１８による制御
の下で遂行される。

【００５０】撮像は、例えばＢモードとドップラモード
の時分割動作により行われる。すなわち、例えばドップ
ラモードのスキャンを数回行う度にＢモードのスキャン
を１回行う割合で、Ｂモードとドップラモードの混合ス
キャンを行う。

【００５１】Ｂモードにおいては、送受信部６は、超音
波プローブ２を通じて音線順次で被検体４の内部を走査
して逐一そのエコーを受信する。各音線の送波超音波
は、高調波阻止フィルタ２４２の働きにより、基本周波
数成分だけを含む。音線がマイクロバルーン造影剤４０
の注入部位を走査したとき、エコーには、体内組織から
の基本波エコーに加えて、マイクロバルーン造影剤４０
からの第２高調波エコーおよび誘発音響が含まれる。ま
た、マイクロバルーンの破壊をともなうときは、サブハ
ーモニックスエコーも含まれる。これらのエコー等の混
在した信号が、送受信部６からＢモード処理部１０に入
力される。送波超音波が基本周波数成分だけからなるの
で、第２高調波エコー、誘発音響およびサブハーモニッ
クスエコーは、全てマイクロバルーンから生じたもの
で、体内組織等からは生じ得ない。

【００５２】Ｂモード処理部１０は、フィルタ１００、
１０２、１０４および１０６で、それぞれ、サブハーモ
ニックスエコー、基本波エコー、誘発音響および第２高
調波エコーを抽出する。

【００５３】このとき、マイクロバルーンのエコー発生
メカニズムにより、第２高調波エコー、サブハーモニッ
クスエコーおよび誘発音響は、基本波エコーよりも超音
波振動の半サイクルまたはそれ以上遅れて発生する。ま
た、第２高調波エコーおよびサブハーモニックスエコー
をそれぞれ抽出するフィルタ１０６および１００の狭帯
域性は当然に信号の遅延量を大きくする。

【００５４】このような遅れは、画像を形成したときの
各画像間の位置ずれとなって表れるので、シグナルコン
ディショナ１１０〜１１６の遅延時間調整機能により、
それぞれの信号の遅延時間を調整して相互間の遅れを無
くす。そして、そのような信号に基づいて、それぞれの
エコーに対応する４種類のＢモード画像データを形成す
る。

【００５５】画像処理部１４は、Ｂモード処理部１０か
ら入力される４種類のＢモード画像データを音線データ
メモリ１４２に記憶する。これによって、音線データメ
モリ１４２内に、Ｂモード画像データについての４系統
の音線データ空間が形成される。

【００５６】ドップラモードにおいては、送受信部６は
超音波プローブ２を通じて音線順次で被検体４の内部を
走査して逐一そのエコーを受信する。その際、１音線当
たり複数回の超音波の送波とエコーの受信が行われる。

【００５７】ドップラ処理部１２は、エコー受信信号を
直交検波回路１２０で直交検波し、ＭＴＩフィルタ１２
２でＭＴＩ処理し、自己相関回路１２４で自己相関を求
め、自己相関結果から、平均流速演算回路１２６で平均
流速を求め、分散演算回路１２８で分散を求め、パワー
演算回路１３０でパワーを求める。

【００５８】これらの算出値は、それぞれ、例えば血流
等の平均流速とその分散およびドップラ信号のパワーを
音線毎に表すドップラ画像データとなる。また、マイク
ロバルーン造影剤４０の「シンチレーション」を示すド
ップラ画像データとなる。なお、ＭＴＩフィルタ１２２
でのＭＴＩ処理は１音線当たりの複数回のエコー受信信
号を用いて行われる。

【００５９】画像処理部１４は、ドップラ処理部１２か
ら入力される音線毎のドップラ画像データを音線データ
メモリ１４２に記憶する。これによって、音線データメ
モリ１４２内に、ドップラ画像データについての音線デ
ータ空間が形成される。

【００６０】画像処理プロセッサ１４８は、音線データ
メモリ１４２の４系統のＢモード画像データとドップラ
画像データを、ディジタル・スキャンコンバータ１４４
でそれぞれ走査変換して画像メモリ１４６に書き込む。
その際、ドップラ画像データを、流速に分散を加えたＣ
ＦＭ(color flow mapping)画像用の画像データおよびパ
ワードップラ画像用の画像データとしてそれぞれ書き込
む。

【００６１】画像処理プロセッサ１４８は、４系統のＢ
モード画像、ＣＦＭ画像およびパワードップラ画像を別
々な領域に書き込む。基本波エコーによるＢモード画像
は、走査面における体内組織の断層像を示すものとな
る。第２高調波エコーによるＢモード画像は、走査面に
おけるマイクロバルーン造影剤４０の広がりを示すもの
となる。第２高調波エコーが体内組織から生じることは
ないので、この画像はマイクロバルーンの像のみを正し
く表す。

【００６２】同様に、誘発音響によるＢモード画像およ
びサブハーモニックスエコーによるＢモード画像も、走
査面におけるマイクロバルーン造影剤４０の広がりをそ
れぞれ示すものとなる。

【００６３】第２高調波エコーによるＢモード画像、誘
発音響によるＢモード画像およびサブハーモニックスエ
コーによるＢモード画像は、いずれもマイクロバルーン
造影剤４０の像を示すものであるが、エコーないし誘発
音響の発生のメカニズム(mechanism) の相違により、そ
れらＢモード画像はそれぞれ固有の態様を示す。この態
様の相違を病理診断等に効果的に役立てることができ
る。

【００６４】ＣＦＭ画像は、走査面における血流等の速
度およびマイクロバルーン造影剤４０の「シンチレーシ
ョン」の動態の２次元分布を示す画像となる。パワード
ップラ画像は、走査面における血流等および「シンチレ
ーション」の所在を示す画像となる。この「シンチレー
ション」も、マイクロバルーン造影剤４０の像を独特の
態様で示すものとなり、Ｂモード画像とは異なった観点
での有用性がある。

【００６５】操作者は、操作部２０を操作して、上記の
ような各種のＢモード画像ないしドップラ画像を表示部
１６に表示させる。すなわち、例えば図１０に示すよう
に、組織の断層像１６０と第２高調波エコー像１６２と
の合成画像、および、組織の断層像１６０と誘発音響像
１６４との合成画像を１画面中に並べて表示させる。こ
れにより、位置関係が明確な造影画像、すなわち、組織
に対する位置関係が明確な正しい造影剤像をそれぞれ得
ることができる。

【００６６】シグナルコンディショナ１１０〜１１６に
より遅延時間が調整されているので、画像の合成は位置
ずれなしに行える。なお、位置ずれの調整は、必ずしも
シグナルコンディショナ１１０〜１１６での遅延時間調
整によらずとも、画像処理プロセッサ１４８によって行
うようにしても良い。

【００６７】組織の断層像１６０、第２高調波エコー像
１６２および誘発音響像１６４は、それぞれ表示の色等
を違えるのが区別を容易にする点で好ましい。このよう
な２つの態様の造影画像を比較対照することにより、病
理診断等を効果的に行うことができる。

【００６８】誘発音響像１６４は、指定によりサブハー
モニックスエコー像に代えることができる。また、ＣＦ
Ｍ画像あるいはパワードップラ画像に代えることもでき
る。それらの画像もそれぞれ固有の色等で表示する。あ
るいは、それらの画像をそれぞれ組織の断層像１６０と
合成して、例えば図１１に示すように、全ての造影画像
を同一画面に並べて表示するようにしても良い。これ
は、比較対照による病理診断等を一層効果的に行う点で
好ましい。

【００６９】図１２に、超音波プローブ２の実施の形態
の他の例のブロック図を示す。同図に示すように、この
形態例では、高調波阻止フィルタ２４２を全ての超音波
トランスデューサ２２２について設け、その使用／不使
用を切換器２４２，２５４で切り換えるようにしてい
る。

【００７０】すなわち、切換器２４２，２５４を制御部
１８による制御の下で２つの状態のいずれか一方に連動
して切り換えることにより、超音波トランスデューサ２
２２と送受信部６の間に、１つの切換状態では高調波阻
止フィルタ２４２を挿入し、他の状態ではスルーライン
(through line)２４４を挿入するようにしている。高調
波阻止フィルタ２４２の挿入は超音波の送波時に行なわ
れる。スルーライン２４４の挿入は超音波の受波時に行
なわれる。

【００７１】このような超音波プローブの構成は、隣接
する一連の超音波トランスデューサで送波および受波の
アパーチャを構成するので、送受に関わる超音波トラン
スデューサのピッチ(pitch) を細かくすることができ、
送受両方向における超音波ビームのグレーティングサイ
ドローブ(grating sidelobe)を低減できる点で好まし
い。

【００７２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、マイクロバルーン造影剤を用いる超音波撮像が正
しく行なえる超音波送受信方法、超音波プローブおよび
超音波撮像装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図
である。

【図２】本発明の実施の形態の一例の装置における超音
波プローブのブロック図である。

【図３】本発明の実施の形態の一例の装置における高調
波阻止フィルタの通過帯域を示すグラフである。

【図４】本発明の実施の形態の一例の装置における送受
信部のブロック図である。

【図５】本発明の実施の形態の一例の装置による音線走
査の概念図である。

【図６】本発明の実施の形態の一例の装置におけるＢモ
ード処理部のブロック図である。

【図７】本発明の実施の形態の一例の装置におけるフィ
ルタの通過帯域を示すグラフである。

【図８】本発明の実施の形態の一例の装置におけるドッ
プラ処理部のブロック図である。

【図９】本発明の実施の形態の一例の装置における画像
処理部のブロック図である。

【図１０】本発明の実施の形態の一例の装置における表
示画像の模式図である。

【図１１】本発明の実施の形態の一例の装置における表
示画像の模式図である。

【図１２】本発明の実施の形態の一例の装置における超
音波プローブのブロック図である。

【符号の説明】

２超音波プローブ４被検体４０マイクロバルーン造影剤６送受信部１０Ｂモード処理部１２ドップラ処理部１４画像処理部１６表示部１８制御部２０操作部２２２超音波トランスデューサ２３０超音波トランスデューサアレイ２４２高調波阻止フィルタ２４４スルーライン２５２，２５４切換器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】超音波トランスデューサアレイ中の超音
波トランスデューサを駆動信号で駆動して超音波を送信
しそのエコーを前記超音波トランスデューサアレイで受
信するに当たり、前記駆動信号を高調波成分を阻止するフィルタを経由し
て前記超音波トランスデューサに与える、ことを特徴と
する超音波送受信方法。
【請求項２】アレイを構成する複数の超音波トランス
デューサと、前記超音波トランスデューサに供給する駆動信号の高調
波成分を阻止するフィルタと、を具備することを特徴とする超音波プローブ。
【請求項３】アレイを構成する複数の超音波トランス
デューサおよび前記超音波トランスデューサに供給する
駆動信号の高調波成分を阻止するフィルタを有する超音
波プローブと、前記超音波プローブに駆動信号を与えて超音波を送信し
そのエコーを前記超音波プローブを通じて受信する超音
波送受信手段と、前記エコーに基づいて画像を生成する画像生成手段と、
を具備することを特徴とする超音波撮像装置。
【請求項４】アレイを構成する複数の超音波トランス
デューサおよび前記超音波トランスデューサに供給する
駆動信号の高調波成分を阻止するフィルタを有する超音
波プローブと、前記超音波プローブに駆動信号を与えてマイクロバルー
ン造影剤が注入された被検体に超音波を送信しそのエコ
ーを前記超音波プローブを通じて受信する超音波送受信
手段と、前記エコーに基づいて造影画像を生成する画像生成手段
と、を具備することを特徴とする超音波撮像装置。