JPH11313823A

JPH11313823A - 超音波映像装置

Info

Publication number: JPH11313823A
Application number: JP19718398A
Authority: JP
Inventors: Jun Kubota; 田純窪; Ryuichi Shinomura; 村隆一篠
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1998-03-06
Filing date: 1998-07-13
Publication date: 1999-11-16
Anticipated expiration: 2018-07-13
Also published as: JP4137237B2

Abstract

(57)【要約】【課題】超音波映像装置において、超音波ビーム中の
動きや流れの信号をモニタしてその深度に現れた受信信
号に対して適応的に位相を合わせることにより、真に検
査したいＲＯＩの部分に焦点を自動的に合わせる。【解決手段】超音波回路部２内のドプラ信号について
検出レベルの閾値を設定する深度領域設定器２８と、こ
の設定された検出レベルをドプラ信号が越える時間及び
信号レベルを抽出する手段と、この抽出された時間及び
信号レベルを用いて適応位相制御部３に近接チャンネル
間のエコー信号の位相が揃うように補正するＲＯＩの深
度範囲を決定するＲＯＩ深度データ生成部２９とを設
け、上記ドプラ信号の強度が上記検出レベルに達してい
る領域又は近傍からのエコー信号が近接する振動子素子
間で同位相になるように位相を補正することにより被検
体中のＲＯＩの部分に焦点が追従するようにしたもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検体内の診断部
位に超音波を送信すると共に反射エコーを受信しその診
断部位の超音波断層像及びドプラ像を得て表示する超音
波映像装置に関し、特に、超音波ビーム中の動きや流れ
の信号をモニタしてその深度に現れた受信信号に対して
適応的に位相を合わせることにより、真に検査したい動
反射体部分（ＲＯＩの部分）に焦点を自動的に合わせる
ことができ、また、上記動反射体部分のみを対象とした
適応像をほぼリアルタイムで画像表示できる適応像再生
式の超音波映像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の適応像再生式の超音波映像装置
は、微細な超音波振動子素子の配列の送受信信号の位相
を、生体からの強度の高い反射エコー信号に照準を合わ
せ、配列の近接する振動子素子の受信した反射エコー信
号波形間の位相が一致するように、回路特性を電子的に
制御することにより超音波ビームを形成し、且つ走査
し、生体内の構造による音響インピーダンスの分布や、
体液の流速又は臓器の動きの分布、或いはそれらの時間
変化等を映像化していた。このような従来の適応像再生
式の超音波映像装置は、例えば図７に示すように、探触
子１と、超音波回路部２と、適応位相制御部３と、デジ
タルスキャンコンバータ部（以下「ＤＳＣ部」と略称す
る）４と、画像表示部５と、ビーム・フォーカス偏向用
位相データメモリ６とを備えて構成されていた。

【０００３】そして、図７において、Ｎ個の微細な振動
子素子を配列して成るアレー形の探触子１は、超音波回
路部２内の送波回路７が発生する自然数Ｎに含まれるｍ
チャンネルの振幅と位相とが制御されたバースト波形の
送波パルスを入力し、探触子切替走査部９で選択された
各振動子素子で超音波に変換して被検体内に向けて打ち
出す。被検体内の診断部位で反射され戻ってきたエコー
信号を上記探触子１で受信し、該探触子１は上記各振動
子素子で電気信号に逆変換し、探触子切替走査部９と送
受分離回路８とを介して受波信号として受波回路１０へ
出力する。

【０００４】このとき、上記探触子切替走査部９は、Ｎ
個の振動子素子からｍ個を選択して超音波送受波ビーム
の開口を形成しつつ、それをリニア走査、コンベックス
走査等の並進走査を行う。また、送受分離回路８は、上
記送波回路７の出力する送波信号パワーを探触子切替走
査部９を介して探触子１へ効率よく伝達すると共に、受
波回路１０に流入するのを阻止して該受波回路１０の入
力部にあるプリアンプ１３₁〜１３m（図８参照）を保護
し、且つ上記探触子１により受信され探触子切替走査部
９を介して入力される反射エコー信号を上記受波回路１
０のプリアンプ１３₁〜１３mに効率よく伝達する働きを
する。

【０００５】上記受波回路１０の内部回路は図８に示さ
れるように構成されている。図８において、プリアンプ
１３₁〜１３mは、上記探触子１で受信したｍチャンネル
の反射エコー信号の各々を深度毎に制御して増幅し、そ
れらのエコー信号のレベルをＡ／Ｄ変換器１４₁〜１４m
の入力レンジに適合させる。このＡ／Ｄ変換器１４₁〜
１４mによってデジタル変換された上記のエコー信号
は、焦点までの距離に応じて振動子素子毎に異なるチャ
ンネルの受信信号間の位相を揃える位相補償部１５₁〜
１５mにより、深度毎に各チャンネル間の位相を揃えら
れて整相され、加算器１６により診断部位に焦点の合っ
た超音波ビームの波形に合成される。ここで、上記位相
補償部１５₁〜１５mとしては、時間遅延回路として実現
されているものも利用できるし、メモリに記憶し読み出
し或いは書き込みのアドレスを変えることによっても実
現できる。そして、位相補償部１５₁〜１５mによる位相
補償の程度は、図７に示すビーム・フォーカス偏向用位
相データメモリ６からのビーム・フォーカス偏向用位相
データを用いて制御される。

【０００６】上記加算器１６により合成された超音波ビ
ームの波形は、基本波のエコー信号強度の分布は、図７
に示すＡＭ検波・ビデオ信号処理部１１により検波・対
数圧縮されて診断部位の断層像信号として出力され、ま
た、基本波の側帯波成分の分布は、ＦＭ検波・ドプラ信
号処理部１２により基本波をフィルタ除去してドプラ信
号を検出して出力される。上記ＡＭ検波・ビデオ信号処
理部１１から出力された断層像信号も、ＦＭ検波・ドプ
ラ信号処理部１２から出力されたドプラ信号も図７に示
すＤＳＣ部４に入力し、その内部のスキャンコンバータ
２０によって超音波断層像及びドプラ像等の映像に変換
されて、その後画像表示部５に表示される。このとき、
ＤＳＣ部４内の制御回路２１は、該ＤＳＣ部４の動作に
従って超音波回路部２の全体が協調して動作するように
制御する。

【０００７】このとき、被検体内の生体組織の音速不均
一によるチャンネル間位相誤差を適応的に補償するた
め、図８に示すように、受波回路１０内に各チャンネル
の位相補償部１５₁〜１５mからの信号間で相関処理する
相関部１７₁〜１７mを備え、この相関部１７₁〜１７mか
らの相関信号を適応位相制御部３へ送り、その内部の位
相補正値演算部１８及び位相補償データ生成部１９によ
り、隣接チャンネル間位相差を監視すると共にビーム・
フォーカス偏向用位相データを補正して、上記位相補償
部１５₁〜１５mを制御していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の適応像再生式の超音波映像装置においては、表示さ
れる超音波画像を一般的に扱っており、どの部分の画像
かは区別せずに位相データを補正して適応像再生を行っ
ていた。この場合、超音波画像においては、一般的に診
断部位の反射エコー信号はその強度が中庸かむしろ低い
場合が多いので、検査者が見たい部分、特に動きのある
関心領域（ＲＯＩ）の部分（動反射体部分）に焦点が合
わないことがあった。したがって、診断部位の動きや流
れのある上記ＲＯＩの部分に焦点が合わず、その画像が
ぼけることがあり、良好な診断画像が得られないことが
あった。

【０００９】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、超音波ビーム中の動きや流れの信号をモニタして
その深度に現れた受信信号に対して適応的に位相を合わ
せることにより、真に検査したいＲＯＩの部分（動反射
体部分）に焦点を自動的に合わせることができる超音波
映像装置を提供することを目的とする。また、本発明
は、上記動反射体部分のみを対象とした適応像をほぼリ
アルタイムで画像表示できる超音波映像装置を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による超音波映像装置は、被検体内の運動す
る臓器又は血流を有する所定方向へ超音波ビームを送信
する手段と、上記運動する臓器又は血流によるドプラ効
果を含んだ反射エコー信号を受信する手段と、この受信
した反射エコー信号より上記運動する臓器又は血流が存
在する領域を検出する手段とを備え、被検体内の生体組
織による音響特性の不均一分布や運動する臓器又は血流
等を超音波画像として映像化する超音波映像装置におい
て、上記被検体内の運動する臓器又は血流の存在を検出
する領域からの反射エコー信号を用いて被検体内の生体
組織の音響特性の不均一を補償して超音波探触子上の隣
接する振動子にて上記検出領域で超音波の位相を合わせ
る適応像再生用の遅延データを求め、この求めた遅延デ
ータを用いて超音波送受信を行い、適応像処理を行うよ
うにしたものである。

【００１１】また、上記適応像再生用の遅延データを或
る超音波ビーム上で求め、この求めた遅延データを用い
て上記超音波ビームの送受信の直後に同一ビーム方向へ
の超音波送受信を行うようにしてもよい。

【００１２】さらに、上記適応像再生用の遅延データを
或る超音波ビーム上で求め、この求めた遅延データを用
いて上記超音波ビームの隣のビーム方向への超音波送受
信を行うようにしてもよい。

【００１３】さらにまた、上記適応像再生用の遅延デー
タを或るフレームで全超音波ビームについて求め、その
次のフレームで上記求めた遅延データを用いて全ビーム
方向への超音波送受信を行うようにしてもよい。

【００１４】また、上記適応像再生用の遅延データを或
るフレームで全超音波ビームについて求め、この求めた
全超音波ビームの遅延データを記憶しておき、この記憶
された遅延データを用いて各超音波ビーム毎にそのビー
ム方向への超音波送受信を行うようにしてもよい。

【００１５】さらに、上記の関連発明としての超音波映
像装置は、複数の振動子素子を配列して有し被検体に対
し超音波を送受信する探触子と、この探触子に送波パル
スを供給して超音波ビームを発生させると共に該探触子
で受信した反射エコー信号の位相を揃えて加算し、更に
この整相信号を処理して断層像信号として出力し、また
上記整相信号から基本波をフィルタ除去してドプラ信号
を検出して出力する超音波回路部と、この超音波回路部
内の反射エコー信号について近接チャンネル間のエコー
信号の位相が揃うように補正する位相制御部と、上記超
音波回路部からの反射エコー信号を記憶部へ書き込むと
共に読み出して走査変換するデジタルスキャンコンバー
タ部と、このデジタルスキャンコンバータ部からの画像
データを超音波画像として表示する画像表示部とを備え
て成る超音波映像装置において、上記超音波回路部内の
ドプラ信号について検出レベルの閾値を設定する手段
と、この設定された検出レベルをドプラ信号が越える時
間及び信号レベルを抽出する手段と、この抽出された時
間及び信号レベルを用いて上記位相制御部に近接チャン
ネル間のエコー信号の位相が揃うように補正するＲＯＩ
の深度範囲を決定する手段とを設け、上記ドプラ信号の
強度が上記検出レベルに達している領域又は近傍からの
エコー信号が近接する振動子素子間で同位相になるよう
に位相を補正することにより被検体中のＲＯＩの部分に
焦点が追従するようにしたものである。

【００１６】また、上記ＲＯＩの深度範囲を決定する手
段からの信号を取り込み、画像表示部の当該深度範囲に
相当する位置にマーカーを表示する信号を発生する手段
を設け、焦点が追従する被検体中のＲＯＩの部分にマー
カーを表示するようにしたものである。

【００１７】図１は上記各手段による超音波映像装置を
コンベックス走査フォーマットに適用した場合の動作の
概要を示す説明図である。図１において、コンベックス
走査領域３６の枠の範囲内に臓器の輪郭３７があり、そ
の内部に血管３８があるとする。そして、或る瞬間に、
上記臓器の輪郭３７及び血管３８を超音波ビーム３９が
通過しているとする。次の瞬間、上記臓器の輪郭３７及
び血管３８がそれぞれ符号３７’及び３８’で示すよう
に移動したとすると、それらの動きにより生じるドプラ
偏移信号を検出して、その近傍の構造体（上記臓器の壁
又は血管壁）からの反射エコー信号に対し適応的集束処
理（適応像処理）を行う。これが本発明の特徴である。

【００１８】また、図２は上記各手段による超音波映像
装置をリニア走査フォーマットに適用した場合の動作の
概要を示す説明図である。図２において、リニア走査領
域４０の枠の範囲内に血管４１の前壁４２があり、その
内部に血流４３が流れているとする。そして、上記血管
４１の前壁４２及び血流４３を超音波ビーム４４が通過
しているとする。この状態で、上記血流４３により生じ
るドプラ偏移信号を検出して、その近傍の構造体（上記
血管壁）からの反射エコー信号に対し適応的集束処理
（適応像処理）を行う。これが本発明の特徴である。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳細に説明する。図３は本発明による超
音波映像装置の実施の形態を示すブロック図である。こ
の超音波映像装置は、被検体内の診断部位に超音波を送
信すると共に反射エコーを受信しその診断部位の超音波
断層像及びドプラ像を得て表示するもので、特に適応像
再生式の装置であり、図３に示すように、探触子１と、
超音波回路部２と、適応位相制御部３と、ＤＳＣ部４
と、画像表示部５と、ビーム・フォーカス偏向用位相デ
ータメモリ６とを有し、さらに深度領域設定器２８と、
ＲＯＩ深度データ生成部２９と、ＲＯＩマーカ発生部３
０とを備えて成る。

【００２０】上記探触子１は、複数の振動子素子をアレ
ー状に配列して有し被検体に対し超音波を送受信するも
のである。超音波回路部２は、上記探触子１に送波パル
スを供給して超音波ビームを発生させると共に該探触子
１で受信した反射エコー信号の位相を揃えて加算し、更
にこの整相信号を処理して断層像信号として出力し、ま
た上記整相信号から基本波をフィルタ除去してドプラ信
号を検出して出力するもので、その内部には、送波回路
７と、送受分離回路８と、探触子切替走査部９と、受波
回路１０と、ＡＭ検波・ビデオ信号処理部１１と、ＦＭ
検波・ドプラ信号処理部１２とを有している。

【００２１】そして、上記受波回路１０の内部回路は、
図４に示すように、プリアンプ１３ ₁〜１３mと、Ａ／Ｄ
変換器１４₁〜１４mと、位相補償部１５₁〜１５mと、加
算器１６と、相関部１７₁〜１７mとで構成されている。

【００２２】また、上記ＡＭ検波・ビデオ信号処理部１
１の内部回路は、図５に示すように、ダイナミックバン
ドパスフィルタ（ダイナミックＢＰＦ）４５と、絶対値
回路４６と、振幅ＬＯＧ変換回路４７と、振幅の瞬時値
のピークを探す極大サーチ回路４８と、そのピークを探
す深度範囲を指定する深度領域演算設定部４９とで構成
されている。さらに、上記ＦＭ検波・ドプラ信号処理部
１２の内部回路は、同じく図５に示すように、２系統の
乗算回路２２ａ，２２ｂと、基準周波数生成部２３と、
９０°移相器２４と、２系統のハイパスフィルタ（ＨＰ
Ｆ）２５ａ，２５ｂと、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２
６ａ，２６ｂと、反射強度演算回路２７と、カラーボッ
クス設定部等の深度領域設定器２８で設定された深度範
囲での振幅の瞬時値のピークを探す極大サーチ回路３１
とで構成されている。

【００２３】適応位相制御部３は、上記超音波回路部２
内の反射エコー信号について近接チャンネル間のエコー
信号の位相が揃うように補正するもので、図４に示すよ
うに、位相補正値演算部１８と、位相補償データ生成部
１９とから成る。なお、この適応位相制御部３には、ビ
ーム・フォーカス偏向用位相データメモリ６が接続され
ている。

【００２４】また、ＤＳＣ部４は、上記超音波回路部２
からの反射エコー信号を超音波送受信周期に同期して内
部の記憶部へ書き込むと共に画像表示部５のモニタの水
平走査に同期して読み出す（走査変換）もので、入力し
た信号を超音波断層像及びドプラ像等の映像に変換する
スキャンコンバータ２０と、該ＤＳＣ部４の動作に従っ
て超音波回路部２の全体が協調して動作するように制御
する制御回路２１とから成る。さらに、画像表示部５
は、上記ＤＳＣ部４からの画像データを超音波画像とし
て表示するもので、例えばテレビモニタから成る。

【００２５】ここで、本発明においては、上記超音波回
路部２に深度領域設定器２８と、ＲＯＩ深度データ生成
部２９とが接続されており、さらにこのＲＯＩ深度デー
タ生成部２９にはＲＯＩマーカ発生部３０が接続されて
スキャンコンバータ２０に信号を送出するようになって
いる。上記深度領域設定器２８は、上記超音波回路部２
内のドプラ信号について検出レベルの閾値を設定する手
段となるもので、所定の強度及び速度以上のドプラ信号
成分を検出するためのレベルを設定するようになってい
る。

【００２６】この深度領域設定器２８で設定された閾値
は、図５に示すＦＭ検波・ドプラ信号処理部１２内に本
発明で付加された極大サーチ回路３１へ送出される。こ
の極大サーチ回路３１は、上記深度領域設定器２８で設
定された検出レベルをドプラ信号が越える時間及び信号
レベルの副極大値を抽出する手段となるもので、抽出さ
れた時間及び信号レベルの副極大値は、ＡＭ検波・ビデ
オ信号処理部１１に送出され、改めてその近傍の振幅の
最大となる深度（極大深度）及びその値が同様の仕組み
でサーチされ、ＲＯＩ深度データ生成部２９に送出され
るようになっている。

【００２７】また、ＲＯＩ深度データ生成部２９は、上
記ＡＭ検波・ビデオ信号処理部１１の極大サーチ回路４
８で抽出された時間及び信号レベルの極大値を用いて前
記適応位相制御部３に近接チャンネル間のエコー信号の
位相が揃うように補正するＲＯＩの深度範囲を決定する
手段となるもので、図４に示すように、該適応位相制御
部３内の位相補正値演算部１８にＲＯＩ深度データを送
出するようになっている。

【００２８】さらに、ＲＯＩマーカ発生部３０は、上記
ＲＯＩ深度データ生成部２９からの出力信号を取り込
み、画像表示部５の被検体中のＲＯＩ部分の深度範囲に
相当する位置にマーカーを表示する信号を発生する手段
となるもので、ＤＳＣ部４内のスキャンコンバータ２０
に信号を送出するよう動作する。

【００２９】次に、このように構成された本発明による
超音波映像装置の動作について説明する。まず、図３に
示す探触子１及び超音波回路部２並びにＤＳＣ部４の全
体的な動作は、図７及び図８を参照して説明した従来技
術と同様に動作する。この状態で、上記超音波回路部２
内のＦＭ検波・ドプラ信号処理部１２は、図５に示すよ
うに、受波回路１０からの反射エコー信号を入力し、他
方の乗算回路２２ｂで基準周波数生成部２３からの正弦
波と上記反射エコー信号との積をとり、一方の乗算回路
２２ａで９０°移相器２４により基準周波数から９０°
移相した余弦波と上記反射エコー信号との積をとり、そ
れぞれ２系統のＨＰＦ２５ａ，２５ｂ及びＬＰＦ２６
ａ，２６ｂの処理を経た後、反射強度演算回路２７にて
それぞれの２乗の和の平方根を計算し、その演算結果を
出力する。すなわち、反射エコー信号の包絡線の瞬時絶
対値として、走査変換或いは画像処理等を行うＤＳＣ部
４へ出力する。

【００３０】なお、上記ＦＭ検波・ドプラ信号処理部１
２としては、超音波ビーム中の限定された部分での流速
の時間変化を検出したり、その超音波ビームを走査する
ことにより流速の二次元分布を検出表示するために一般
的に使用されるドプラ信号抽出フィルタとしてもよい。

【００３１】上記ＦＭ検波・ドプラ信号処理部１２で検
出されたドプラ信号成分のうち、深度領域設定器２８で
設定された強度及び速度以上のドプラ信号成分を図５に
示す極大サーチ回路３１で抽出し、この抽出された時間
及び信号レベルの副極大値はＡＭ検波・ビデオ信号処理
部１１に送出され、改めてその近傍の振幅の最大となる
深度（極大深度）及びその値が同様の仕組みでサーチさ
れ、ＲＯＩ深度データ生成部２９へ送出される。ＲＯＩ
深度データ生成部２９は、上記抽出された時間及び信号
レベルの極大値を用いて、図３及び図４に示すように、
適応位相制御部３内の位相補正値演算部１８に近接チャ
ンネル間のエコー信号の位相が揃うように補正するＲＯ
Ｉ深度データを送出する。これにより、上記適応位相制
御部３において位相制御する深度を、ドプラ信号成分が
検出された動きや流れのある部位に特定する。

【００３２】次に、図４に示す適応位相制御部３は、位
相補正値演算部１８がＲＯＩ深度データ生成部２９から
のＲＯＩ深度データに従う時間付近のエコー信号の相関
のピーク時間差を位相補正値として、位相補償データ生
成部１９へ送出する。すると、この位相補償データ生成
部１９は、ビーム・フォーカス偏向用位相データメモリ
６から入力するビーム・フォーカス偏向用位相データを
補正して位相補償部１５₁〜１５mへ送り、該位相補償部
１５₁〜１５mを制御する。

【００３３】被検体中のＲＯＩの部分の補正は、そのＲ
ＯＩ内の走査線毎に位相補償値を求め、ＲＯＩ内のビー
ムについてビーム・フォーカス偏向用位相データを補正
することにより実現できる。又は、ＲＯＩ内の一つの走
査線で検出した位相補償値で、ＲＯＩ内の総てのビーム
についてビーム・フォーカス偏向用位相データを補正す
ることも可能である。これにより、被検体中のＲＯＩの
部分に焦点が追従するようにでき、効率よく診断に必要
な部位に対する超音波ビームの焦点を合わせることがで
きる。上記超音波走査線のＲＯＩ内の位相補償のための
ビーム・フォーカス偏向用位相データを求めた後、再度
同一超音波走査線上へ超音波の送受信を行う。そして、
このときの超音波の送受信のビーム・フォーカスデータ
は、上記補正されたビーム・フォーカス偏向用位相デー
タに基づくデータとされる。これによって、上記ビーム
・フォーカス偏向用位相データの補正値を求めるための
送受信とその直後の送受信との間のごくわずかな時間差
は有しているが、ほとんどリアルタイムで、動反射体部
分についてのみ正確な焦点の合ったエコー信号が得られ
る。

【００３４】本発明では、上記位相補償のためのビーム
・フォーカス偏向用位相データを得るための送受信と、
その直後に同一送受信方向へ前記補正されたビーム・フ
ォーカス偏向用位相データを用いた映像取得用の送受信
とを組として行うと共に、それらの送受信の組合せを送
受信方向を順次変更しながら被検体内を超音波走査する
ものである。これによって、動反射体部分のみを対象と
したほぼリアルタイムの適応像を画像表示部５のテレビ
モニタへ表示することができる。

【００３５】一方、ＲＯＩマーカ発生部３０は、上記Ｒ
ＯＩ深度データ生成部２９からの出力信号を取り込み、
画像表示部５の被検体中のＲＯＩ部分の深度範囲に相当
する位置にマーカーを表示する信号を発生して、ＤＳＣ
部４内のスキャンコンバータ２０にその信号を送出す
る。すると、上記スキャンコンバータ２０の走査変換に
おいてマーカー表示の画像が作成され、図３に示すよう
に、画像表示部５の表示画像中のＲＯＩの部分にＲＯＩ
マーカー３２が表示される。このＲＯＩマーカー３２に
より、検査者は画像表示部５の表示画像上で被検体中の
ＲＯＩの部分を容易に確認することができる。なお、上
記ＲＯＩマーカー３２を表示する必要がない場合は、Ｒ
ＯＩマーカ発生部３０は必ずしも設けなくてもよい。

【００３６】図６は超音波回路部２内の受波回路１０の
他の実施例を示すブロック図である。この実施例は、図
４において診断部位に焦点の合った１本の超音波ビーム
の波形を合成する加算器１６の代わりに、探触子１の振
動子素子の送受信指向角と検査深度に従う範囲の複数の
超音波ビームを生成する全ビームメモリ３３を備えたも
のである。また、位相補償部１５₁〜１５mの後段に加算
部３４₁〜３４mを設け、その後段の相関部１７₁〜１７n
を図４の半数とし、さらに、図４に示す適応位相制御部
３内の位相補償データ生成部１９に代えて位相補償・直
交変調データ生成部１９’としたものである。

【００３７】図６の場合、上記位相補償部１５₁〜１５m
以降を直交変調を含む２系統の処理系にして直交２成分
として全ビームを全ビームメモリ３３に記憶し、複数ビ
ームデータとしてＡＭ検波・ビデオ信号処理部１１及び
ＦＭ検波・ドプラ信号処理部１２を介して、図３に示す
ＤＳＣ部４内のスキャンコンバータ２０へ送出すれば、
該スキャンコンバータ２０が並列演算処理できるように
しておくことにより、極限の画像分解能を得ることがで
きる。また、上記相関部１７₁〜１７nによる相関処理を
加算部３４₁〜３４mによる加算処理後に行うことによ
り、隣接２チャンネルの平均同士の相関処理となり、雑
音に対する耐性を高めることができる。

【００３８】なお、以上の説明では、適応位相制御部３
における位相補正値の検出方法として、隣接素子間の受
信信号の位相差を相関処理で求める方式としたが、本発
明はこれに限らず、他の位相補正値の検出方法を用いて
もよい。また、図３においては、上記適応位相制御部３
からの位相補正値の信号を超音波回路部２内の受波回路
１０に送出したものとしたが、該適応位相制御部３から
超音波回路部２内の送波回路７へ接続する信号線３５を
設け、位相補正値の信号を送波回路７へ送出して送波部
で制御するようにしてもよい。

【００３９】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
請求項１の発明によれば、被検体内の運動する臓器又は
血流の存在を検出する領域からの反射エコー信号を用い
て被検体内の生体組織の音響特性の不均一を補償して超
音波探触子上の隣接する振動子にて上記検出領域で超音
波の位相を合わせる適応像再生用の遅延データを求め、
この求めた遅延データを用いて超音波送受信を行い、適
応像処理を行うようにしたことにより、超音波ビーム中
の動きや流れの信号をモニタしてその深度に現れた受信
信号に対して適応的に位相を合わせることにより、真に
検査したい動反射体部分（ＲＯＩの部分）に焦点を自動
的に合わせることができる。

【００４０】また、請求項２の発明によれば、上記適応
像再生用の遅延データを或る超音波ビーム上で求め、こ
の求めた遅延データを用いて上記超音波ビームの送受信
の直後に同一ビーム方向への超音波送受信を行うように
したことにより、被検体の体表から体内の診断部位まで
に生体組織の音響特性の不均一が存在することから、真
に検査したいＲＯＩの部分（動反射体部分）からの反射
エコー信号の波面が乱される場合にも、特に動きや流れ
のある部位に焦点を自動的に合わせることができ、その
部位に効率よく早く焦点を合わせることができる。

【００４１】さらに、請求項３の発明によれば、上記適
応像再生用の遅延データを或る超音波ビーム上で求め、
この求めた遅延データを用いて上記超音波ビームの隣の
ビーム方向への超音波送受信を行うようにしたことによ
り、請求項２の発明ではフレームレートが半分に落ちる
が、フレームレートを落さずに同一フレームレートのま
ま適応像処理を行うことができる。したがって、超音波
ビームの送受信を隣接する超音波走査方向へ２次元的に
スキャンして運動する臓器又は血流の適応像をほぼリア
ルタイムで表示することができる。

【００４２】さらにまた、請求項４の発明によれば、上
記適応像再生用の遅延データを或るフレームで全超音波
ビームについて求め、その次のフレームで上記求めた遅
延データを用いて全ビーム方向への超音波送受信を行う
ようにしたことにより、フレーム毎に適応像処理を行う
ことができる。

【００４３】また、請求項５の発明によれば、上記適応
像再生用の遅延データを或るフレームで全超音波ビーム
について求め、この求めた全超音波ビームの遅延データ
を記憶しておき、この記憶された遅延データを用いて各
超音波ビーム毎にそのビーム方向への超音波送受信を行
うようにしたことにより、各超音波ビーム毎にそのビー
ムについて適応像処理を行うことができ、精度を上げる
ことができる。

【００４４】さらに、請求項６の発明によれば、超音波
回路部内のドプラ信号について検出レベルの閾値を設定
する手段と、この設定された検出レベルをドプラ信号が
越える時間及び信号レベルを抽出する手段と、この抽出
された時間及び信号レベルを用いて上記位相制御部に近
接チャンネル間のエコー信号の位相が揃うように補正す
るＲＯＩの深度範囲を決定する手段とを設け、上記ドプ
ラ信号の強度が上記検出レベルに達している領域又は近
傍からのエコー信号が近接する振動子素子間で同位相に
なるように位相を補正することにより被検体中のＲＯＩ
の部分（動反射体部分）に焦点が追従するようにでき
る。したがって、超音波ビーム中の動きや流れの信号を
モニタしてその深度に現れた受信信号に対して適応的に
位相を合わせることにより、真に検査したいＲＯＩの部
分に焦点を自動的に合わせることができる。このことか
ら、診断部位の動きや流れのある上記ＲＯＩの部分に焦
点が合い、良好な診断画像が得られる。

【００４５】さらにまた、請求項７の発明によれば、上
記ＲＯＩの深度範囲を決定する手段からの信号を取り込
み、画像表示部の当該深度範囲に相当する位置にマーカ
ーを表示する信号を発生する手段を設けたことにより、
焦点が追従する被検体中のＲＯＩの部分（動反射体部
分）にマーカーを表示することができる。したがって、
検査者は画像表示部の表示画像上で被検体中のＲＯＩの
部分を容易に確認することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による超音波映像装置をコンベックス走
査フォーマットに適用した場合の動作の概要を示す説明
図である。

【図２】上記超音波映像装置をリニア走査フォーマット
に適用した場合の動作の概要を示す説明図である。

【図３】上記超音波映像装置の実施の形態を示すブロッ
ク図である。

【図４】超音波回路部内の受波回路の内部構成を示すブ
ロック図である。

【図５】超音波回路部内のＡＭ検波・ビデオ信号処理部
及びＦＭ検波・ドプラ信号処理部の内部構成を示すブロ
ック図である。

【図６】超音波回路部内の受波回路の他の実施例を示す
ブロック図である。

【図７】従来の超音波映像装置を示すブロック図であ
る。

【図８】従来の超音波映像装置における超音波回路部内
の受波回路の内部構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１…探触子２…超音波回路部３…適応位相制御部４…ＤＳＣ部５…画像表示部６…ビーム・フォーカス偏向用位相データメモリ７…送波回路８…送受分離回路９…探触子切替走査部１０…受波回路１１…ＡＭ検波・ビデオ信号処理部１２…ＦＭ検波・ドプラ信号処理部２０…スキャンコンバータ２１…制御回路２８…深度領域設定器２９…ＲＯＩ深度データ生成部３０…ＲＯＩマーカー発生部３１，４８…極大サーチ回路３２…ＲＯＩマーカー３６…コンベックス走査領域３７…臓器の輪郭３８，４１…血管３９，４４…超音波ビーム４０…リニア走査領域４２…血管の前壁４３…血流４９…深度領域演算設定部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体内の運動する臓器又は血流を有す
る所定方向へ超音波ビームを送信する手段と、上記運動
する臓器又は血流によるドプラ効果を含んだ反射エコー
信号を受信する手段と、この受信した反射エコー信号よ
り上記運動する臓器又は血流が存在する領域を検出する
手段とを備え、被検体内の生体組織による音響特性の不
均一分布や運動する臓器又は血流等を超音波画像として
映像化する超音波映像装置において、上記被検体内の運
動する臓器又は血流の存在を検出する領域からの反射エ
コー信号を用いて被検体内の生体組織の音響特性の不均
一を補償して超音波探触子上の隣接する振動子にて上記
検出領域で超音波の位相を合わせる適応像再生用の遅延
データを求め、この求めた遅延データを用いて超音波送
受信を行い、適応像処理を行うようにしたことを特徴と
する超音波映像装置。
【請求項２】上記適応像再生用の遅延データを或る超
音波ビーム上で求め、この求めた遅延データを用いて上
記超音波ビームの送受信の直後に同一ビーム方向への超
音波送受信を行うようにしたことを特徴とする請求項１
記載の超音波映像装置。
【請求項３】上記適応像再生用の遅延データを或る超
音波ビーム上で求め、この求めた遅延データを用いて上
記超音波ビームの隣のビーム方向への超音波送受信を行
うようにしたことを特徴とする請求項１記載の超音波映
像装置。
【請求項４】上記適応像再生用の遅延データを或るフ
レームで全超音波ビームについて求め、その次のフレー
ムで上記求めた遅延データを用いて全ビーム方向への超
音波送受信を行うようにしたことを特徴とする請求項１
記載の超音波映像装置。
【請求項５】上記適応像再生用の遅延データを或るフ
レームで全超音波ビームについて求め、この求めた全超
音波ビームの遅延データを記憶しておき、この記憶され
た遅延データを用いて各超音波ビーム毎にそのビーム方
向への超音波送受信を行うようにしたことを特徴とする
請求項１記載の超音波映像装置。
【請求項６】複数の振動子素子を配列して有し被検体
に対し超音波を送受信する探触子と、この探触子に送波
パルスを供給して超音波ビームを発生させると共に該探
触子で受信した反射エコー信号の位相を揃えて加算し、
更にこの整相信号を処理して断層像信号として出力し、
また上記整相信号から基本波をフィルタ除去してドプラ
信号を検出して出力する超音波回路部と、この超音波回
路部内の反射エコー信号について近接チャンネル間のエ
コー信号の位相が揃うように補正する位相制御部と、上
記超音波回路部からの反射エコー信号を記憶部へ書き込
むと共に読み出して走査変換するデジタルスキャンコン
バータ部と、このデジタルスキャンコンバータ部からの
画像データを超音波画像として表示する画像表示部とを
備えて成る超音波映像装置において、上記超音波回路部
内のドプラ信号について検出レベルの閾値を設定する手
段と、この設定された検出レベルをドプラ信号が越える
時間及び信号レベルを抽出する手段と、この抽出された
時間及び信号レベルを用いて上記位相制御部に近接チャ
ンネル間のエコー信号の位相が揃うように補正するＲＯ
Ｉの深度範囲を決定する手段とを設け、上記ドプラ信号
の強度が上記検出レベルに達している領域又は近傍から
のエコー信号が近接する振動子素子間で同位相になるよ
うに位相を補正することにより被検体中のＲＯＩの部分
に焦点が追従するようにしたことを特徴とする超音波映
像装置。
【請求項７】上記ＲＯＩの深度範囲を決定する手段か
らの信号を取り込み、画像表示部の当該深度範囲に相当
する位置にマーカーを表示する信号を発生する手段を設
け、焦点が追従する被検体中のＲＯＩの部分にマーカー
を表示するようにしたことを特徴とする請求項６記載の
超音波映像装置。