WO2005065547A1

WO2005065547A1 - 超音波診断装置

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Publication number: WO2005065547A1
Application number: PCT/JP2005/000074
Authority: WO
Inventors: Akiko Uchikawa; Yoshihiko Ito; Yasuhiro Nakamura
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Abstract

　超音波受信信号から形成した受信ビームをディジタル変換して得られる受信ビームデータを格納する第１の記憶手段(3)と、第１の記憶手段に対するデータの読み出しおよび書き込みを制御する第１の制御手段(2)と、受信ビームに関する送信ビームとの位置関係を含む情報に基づきフィルタ係数を演算するフィルタ係数演算部(5)と、同一の送信ビームから得られる並列受信ビームを含む複数本の受信ビームデータに対して、フィルタ係数に基づき、隣り合うビーム間の画質差を緩和するためのフィルタリング処理を施す第１の空間フィルタ演算部(4)とを備え、第１の空間フィルタ演算部から出力された画像データを表示用モニタ(8)の走査に変換して画像を表示する。並列受信機能を有する超音波診断装置において、音響線の配列方向における縞の発生を抑制し、細部まで表現できる画質の良好な超音波画像を表示することができる。

Description

明細書

超音波診断装置

技術分野

[0001] 本発明は、同一の送信ビーム力複数の受信ビームを生成する並列受信機能を有する超音波診断装置に関する。

背景技術

[0002] 超音波診断装置は、図 13に示すように、被検体に対して超音波の送受信を行う超音波探触子 30により超音波ビームを走査して得られる 2次元情報にもとづき、超音波画像を表示するものである。超音波探触子 30により受信された信号は、信号処理部 31を介して空間フィルタ処理回路 32に供給される。空間フィルタ処理回路 32は、画像表示変換部 33の前段に配置され、受信信号に対してノイズを低減するための空間フィルタで構成されている。制御回路 34は、空間フィルタ処理回路 32のフィルタ係数を、音響データの振動子面近傍から、遠点方向にかけて変化させるように制御する。つまり、従来の超音波診断装置では、座標変換前の音響データに対し空間フィルタ処理を行う際に、音響線データ上の距離に応じてフィルタ係数を変化させて!/、る (例えば、特許文献 1を参照)。

特許文献 1 :特開 2001— 340338号公報 (第 1図）

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] 上記従来の超音波診断装置においては、並列受信機能における、同一の送信ビーム力得られる複数の受信ビーム間の信号差は、異なる送信ビームから得られる受信ビーム間の信号差と比較すると小さい。このため、隣り合うビーム間の画質差を緩和するためのフィルタ係数が固定されていることにより、以下のような問題を生じていた。すなわち、同一の送信ビーム力も得られた受信ビーム信号間では、フィルタが効きすぎて、スムージング効果により画像が均一化して、画像の細部が表示できなくなる。一方、異なる送信ビーム力得られる受信ビーム信号間では、フィルタが効き難く、エッジ強調効果により、受信ビーム間の境界が表示されてしまう。 [0004] 特に、二次元ドプラでは、同一音響線上で送受信を 10回程度繰り返すことによって時間変化を検出するため、異なる送信ビーム間での時間経過が大きい。そのため、受信ビームが同一送信ビームから得られたか、異なる送信ビームカゝら得られたかによる変化が著しぐ画像の均一化や受信ビーム間の境界の表示が顕著になり、音響線の配列方向に縞が発生し易い。また、二次元ドプラにおいて、時間変化を色付表示する場合は、変化がゼロで色表示をしな、時と変化があって色付けされる境界が歴然とするため、データの有無による音響線方向の縞が発生し易、。

[0005] 本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、その目的は、同一の送信ビームから得られた複数の受信ビーム間での信号に対するフィルタリング処理を最適化することで、音響線の配列方向における縞の発生を抑制し、細部まで表現できる画質の良好な超音波画像を表示することが可能な超音波診断装置を提供することにめる。

課題を解決するための手段

[0006] 前記の目的を達成するため、本発明に係る超音波診断装置は、超音波受信信号から形成した受信ビームをディジタル変換して得られる受信ビームデータを格納する第 1の記憶手段 (メモリ）と、第 1の記憶手段に対するデータの読み出しおよび書き込みを制御する第 1の制御手段 (メモリ制御部、第 1のメモリ制御部）と、受信ビームに関する送信ビームとの位置関係を含む情報に基づきフィルタ係数を演算するフィルタ係数演算部と、同一の送信ビームから得られる並列受信ビームを含む複数本の受信ビームデータに対して、フィルタ係数に基づき、隣り合うビーム間の画質差を緩和するためのフィルタリング処理を施す第 1の空間フィルタ演算部とを備え、第 1の空間フィルタ演算部から出力された画像データを表示用モニタの走査に変換して画像を表示する構成を有する。

[0007] この構成により、同一の送信ビームから得られる並列受信ビームを含む複数の受信ビーム間の信号に対して、送信ビームに対する受信ビームの位置に応じてフィルタ係数を最適に制御することができ、それにより、音響線の配列方向における縞の発生を抑制し、細部まで表現できる画質の良好な超音波画像を表示することができる。

[0008] また、上記構成の超音波診断装置にお!、て更に、超音波受信データ処理部からの受信ビームデータに対して二次元ドプラ処理を施す二次元ドプラ信号処理部と、二次元ドプラ信号処理部から出力される二次元ドプラデータを格納する第 2の記憶手段（二次元ドプラメモリ）と、第 2の記憶手段に対するデータの読み出しおよび書き込みを制御する第 2の制御手段 (第 2のメモリ制御部）と、フィルタ係数演算部から供給されるフィルタ係数に従って、同一の送信ビームから得られる並列受信ビームを含む複数本の受信二次元ドプラデータに対して、隣り合うビーム間の画質差を緩和するためのフィルタリング処理を施す第 2の空間フィルタ演算部とを備えた構成とすることができる。

[0009] この構成により、二次元ドプラ (カラードプラ)機能を有する超音波診断装置において、同一の送信ビーム力得られる並列受信ビームを含む複数の受信ビーム間の信号に対して、送信ビームに対する受信ビームの位置に応じてフィルタ係数を最適に制御することができ、それにより、二次元ドプラにおいて顕著な音響線の配列方向における縞の発生を抑制し、細部まで表現できる画質の良好な超音波画像を表示することができる。

[0010] また、上記構成の超音波診断装置にお!、て、フィルタ係数演算部は、フィルタ係数を受信深度に応じて制御可能である構成とすることができる。

[0011] この構成により、深度によって音響線間隔に差の生じる場合、浅い部分ではより相関の強いフィルタ係数、深い部分では相関の弱いフィルタ係数とすることができ、それにより、横流れの少ない画質の良好な超音波画像を表示することが可能になる。

[0012] また、上記構成の超音波診断装置にお!、て、フィルタ係数演算部は、フィルタ係数を受信ビーム角度に応じて制御可能である構成とすることができる。

[0013] この構成により、音響線に角度をつけて送受信する場合、同一深度間での相関の弱いフィルタ係数とするなどフィルタ係数を最適化することができ、それにより、横流れの少ない画質の良好な超音波画像を表示することが可能になる。また、音響線によって偏向角度に差がある場合、フィルタ係数を最適化することで、ビームの歪みを補正することが可能になる。

[0014] また、上記構成の超音波診断装置にお!、て、フィルタ係数演算部は、フィルタ係数を送信ビームの焦点位置に応じて制御可能である構成とすることができる。 [0015] この構成により、送信ビームの焦点位置近くでは相関の弱いフィルタ係数とし、送信ビームの焦点位置力も離れると相関の強、フィルタ係数とするなど、フィルタ係数を最適化することができ、それにより、送信ビームの焦点位置によらず均質な画質の良好な超音波画像を表示することが可能になる。

発明の効果

[0016] 本発明によれば、同一の送信ビーム力も得られた複数の受信ビーム間での信号に対するフィルタリング処理を最適化することで、音響線の配列方向における縞の発生を抑制し、細部まで表現できる画質の良好な超音波画像を表示することができる超音波診断装置を提供することが可能になる、という格別な効果を奏する。

図面の簡単な説明

[0017] [図 1]図 1は、本発明の第 1の実施の形態に係る超音波診断装置の一構成例を示す機能ブロック図である。

[図 2A]図 2Aは、第 1の実施の形態における、一送信ビームから一受信ビームを生成する場合で、ラテラルフィルタを用いた場合の任意の深さの画像データを示す模式図である。

[図 2B]図 2Bは、図 2Aの画像データに対応するフィルタ係数を示す模式図である。

[図 3A]図 3Aは、第 1の実施の形態における、一送信ビームから一受信ビームを生成する場合で、ダイアモンド形状のフィルタを用いた場合の任意の深さの画像データを示す模式図である。

[図 3B]図 3Bは、図 3Aの画像データに対応するフィルタ係数を示す模式図である。

[図 4A]図 4Aは、第 1の実施の形態における、一送信ビームから二本の受信ビームを生成する場合で、ラテラルフィルタを用いた場合の任意の深さの画像データを示す模式図である。

[図 4B]図 4Bは、図 4Aの画像データに対して、受信ビーム RX1L上の任意のサンプリング点のデータ OutLを生成する場合のフィルタ係数を示す模式図である。

[図 4C]図 4Cは、図 4Aの画像データに対して、受信ビーム RX1R上の任意のサンプリング点のデータ OutRを生成する場合のフィルタ係数を示す模式図である。

[図 5A]図 5Aは、第 1の実施の形態における、一送信ビームから二本の受信ビームを生成する場合で、ダイアモンド形状のフィルタを用いた場合の任意の深さの画像データを示す模式図である。

[図 5B]図 5Bは、図 5Aの画像データに対して、受信ビーム RX1L上の任意のサンプリング点のデータ OutLを生成する場合のフィルタ係数を示す模式図である。

[図 5C]図 5Cは、図 5Aの画像データに対して、受信ビーム RX1R上の任意のサンプリング点のデータ OutRを生成する場合のフィルタ係数を示す模式図である。

[図 6]図 6は、本発明の第 2の実施の形態に係る超音波診断装置の一構成例を示す機能ブロック図である。

[図 7]図 7は、本発明の第 3の実施の形態に係る超音波診断装置の一構成例を示す機能ブロック図である。

[図 8]図 8は、第 3の実施の形態における、深度によって音響線間隔に差の生じる場合のフィルタ係数制御機能を説明するための模式図である。

[図 9]図 9は、本発明の第 4の実施の形態に係る超音波診断装置の一構成例を示す機能ブロック図である。

[図 10A]図 10Aは、第 4の実施の形態における、音響線に角度をつけて送受信する場合のフィルタ係数制御機能を説明するための模式図である。

[図 10B]図 10Bは、第 4の実施の形態における、音響線によって偏向角度に差がある場合のフィルタ係数制御機能を説明するための模式図である。

[図 11]図 11は、本発明の第 5の実施の形態に係る超音波診断装置の一構成例を示す機能ブロック図である。

[図 12]図 12は、第 5の実施の形態における、送信ビームの焦点位置によるフィルタ係数制御機能を説明するための模式図である。

[図 13]図 13は、従来の超音波診断装置の一構成例を示す機能ブロック図である。符号の説明

1 超音波受信データ処理部

2 メモリ（第 1の記憶手段）

3 メモリ制御部、第 1のメモリ制御部 (第 1の制御手段）

4 空間フィルタ演算部、第 1の空間フィルタ演算部 5、 16、 19、 23 フィルタ係数演算部

6 音響ビーム制御部

7 走査変換部

8 モニタ (表示手段）

9、 15、 16 空間フィルタ

10 ブライトネス信号処理部

11 二次元ドプラ信号処理部

12 二次元ドプラメモリ（第 2の記憶手段）

13 第 2のメモリ制御部 (第 2の制御手段）

14 第 2の空間フィルタ演算部

17 深度情報生成部

18、 21、 22 音響線

20 ビーム角度情報生成部

24 送信ビーム焦点位置情報生成部

発明を実施するための最良の形態

[0019] 以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する

[0020] (第 1の実施の形態）

図 1は、本発明の第 1の実施の形態に係る超音波診断装置の一構成例を示す機能ブロック図である。

[0021] この超音波診断装置は、超音波受信信号の受信ビームを形成し、受信ビームを受信ビームデータにディジタル変換する超音波受信データ処理部 1と、空間フィルタ 9と、受信ビームに関する情報を超音波受信データ処理部 1に供給する音響ビーム制御部 6と、空間フィルタ 9からの出力データを画像データに変換する走査変換部 7と、画像データを表示するモニタ 8 (表示手段）とから構成される。

[0022] 空間フィルタ 9は、超音波受信データ処理部 1から供給される受信ビームデータを格納するメモリ 3 (第 1の記憶手段）と、メモリ 3に対するデータの読み出しおよび書き込みを制御するメモリ制御部 2 (第 1の制御手段）と、メモリ制御部 2により読み出されたデータに対してフィルタリング処理を施す空間フィルタ演算部 4 (第 1の空間フィルタ演算部）と、フィルタ係数を演算して空間フィルタ演算部 4に供給するフィルタ係数演算部 5とから構成される。

[0023] フィルタ係数演算部 5は、受信ビームに関する送信ビームとの位置関係を含む情報に基づきフィルタ係数を演算するように構成される。送信ビームとの位置関係とは、例えば、受信ビームが同一の送信ビームから生成されたものである力否かに関する情報である。空間フィルタ演算部 4は、フィルタ係数演算部 5から供給されるフィルタ係数に基づき、複数本の受信ビームデータに対し、隣り合うビーム間の画質差を緩和するためのフィルタリング処理を施して、その出力データを走査変換部 7に供給する。なお、受信ビームに関する情報は、メモリ制御部 2およびフィルタ係数演算部 5に直接供給されてもよい。

[0024] 次に、以上のように構成された超音波診断装置の動作にっ、て、図 2A、 2B、図 3 A、 3B、図 4A— 4C、および図 5A— 5Cを参照して説明する。特に本発明の主要部である空間フィルタ 9に重点を置いて説明する。

[0025] 本実施の形態においては、同一の送信ビーム力複数の受信ビームを生成する場合のフィルタ係数は、値を左右対称にはせずに、画像データ間の相関の差異を打ち消す値に設定する。つまり、同一送信ビームから生成される複数の受信ビーム上の画像データは互いに相関が強いため、掛けられるフィルタ係数は小さくし、異なる受信ビームから生成される受信ビーム上の画像データに掛けられるフィルタ係数は大きくする。それにより、隣り合うビーム間で発生する可能性のある画質差を緩和する。以下の説明は、このようなフィルタリング処理に関するものである。

[0026] まず、一送信ビーム力一受信ビームを生成する場合の、隣り合うビーム間の画質差を緩和するためのフィルタリング処理について、ラテラルフィルタを例に挙げ、図 2 Aおよび図 2Bを参照して説明する。この処理は、従来技術と同様である。図 2Aは、ラテラルフィルタを用いた場合における、任意の深さの画像データを示す模式図である。図 2Bは、図 2Aの画像データに対応するフィルタ係数を示す模式図である。

[0027] 図 2Aおよび図 2Bには、送信ビーム TX1、 ΤΧ2、 ΤΧ3、 ΤΧ4および ΤΧ5から、受信ビーム RX1、 RX2、 RX3、 RX4および RX5がそれぞれ生成される様子が示される。図 2Aにおいて、 Dl、 D2、 D3、 D4および D5はそれぞれ受信ビーム RX1、 RX2、 RX3、 RX4および RX5上の任意の深さの画像データを示す。ここでは、ラテラルフィルタが、 5つの受信ビームから 1つのビームを生成する場合を例として説明する。図 2 Bに示すように、受信ビーム RX3上の任意のサンプリング点のデータを生成するフィルタの係数を C1とする。同様に、受信ビーム RX2に対応するフィルタの係数を C21 、受信ビーム RX4に対応するフィルタの係数を C22、受信ビーム RX1に対応するフィルタの係数を C31、および受信ビーム RX5に対応するフィルタの係数を C32とする。この場合、フィルタリング結果の出力データ Outは、以下の式（1)、式（2)で表される。

[0028] Out=(DlXC31 + D2XC21 + D3XCl + D4XC22

+ D5XC32) …式（1)

C31 + C21 + C1 + C22 + C32=1 …式（2)

[0029] 隣り合うビーム間の画質差を緩和するためのフィルタリング処理におけるフィルタ係数は、一般に図 2Bに示すように、任意のサンプリング点（Out)と同じ位置でのフィルタ係数 C1の値が最大に設定され、他のフィルタ係数は C1に対して左右対称な値に設定される。つまり、フィルタ係数 C21、 C22、 C31、 C32は、以下の関係を有する式 (3)で表せる。

[0030] C21 = C22 = C2、 C31 = C32 = C3 …式（3)

[0031] ここで、フィルタ係数を正の値とした場合、フィルタリング結果の出力データ Outは、以下の式 (4)、式（5)、式 (6)で表される。

[0032] Out=(DlXC3 + D2XC2 + D3XCl + D4XC2 + D5XC3)

…式 (4)

C3 + C2 + C1 + C2 + C3 = 1 …式（5)

C1>C2>C3 …式（6)

[0033] ラテラルフィルタに代えて、ダイアモンド形状のフィルタを用いた場合におけるフィルタ係数の設定について、図 3Aおよび図 3Bに示す。図 3Aおよび図 3Bは、それぞれ、ダイアモンド形状のフィルタを用いた場合における任意の深さの画像データ、および対応するフィルタ係数を示す模式図である。 [0034] ダイアモンド形状のフィルタにおいても、フィルタ係数は、前記ラテラルフィルタと同様に、任意のサンプリング点（Out)と同じ位置でのフィルタ係数 C1の値が最大に設定され、他のフィルタ係数はフィルタ係数 C1に対して左右対称および上下対称な値に設定される。ここで、受信ビーム RX3上の任意のサンプリング点のデータを生成するものとし、フィルタ係数を正の値とした場合、フィルタリング結果の出力データ Out は、以下の式（7)、式 (8)、式（9)で表される。

[0035] Out=(DlXC3 + D2XC2 + D3XCl + D4XC2 + D5XC3)

+ (D2aXC4 + D3aXC5 + D4aXC4)

+ (D21XC4 + D31XC5 + D41XC4)

+ D3bXC6 + D32XC6 …式（7)

C1 + 2XC2 + 2XC3+4XC4 + 2XC5 + 2XC6 = 1

…式 (8)

C1>C2>C3力つ C1>C5>C6力つ C5>C4力つ C2>C4

…式 (9)

[0036] 次に、同一の送信ビーム力も複数の受信ビームを生成する場合の、隣り合うビーム間の画質差を緩和するためのフィルタリング処理について、ラテラルフィルタにより二本の受信ビームを生成する場合を例に挙げ、図 4A— 4Cを参照して説明する。この処理は、本実施の形態に特有の条件で行われる。

[0037] 図 4Aは、任意の深さの画像データを示す模式図である。図 4Bおよび図 4Cは、それぞれ、ラテラルフィルタを用いた場合における、受信ビーム RX1L上の任意のサンプリング点のデータ OutLを生成する場合のフィルタ係数、および受信ビーム RX1R 上の任意のサンプリング点のデータ OutRを生成する場合のフィルタ係数を示す模式図である。

[0038] 図 4A— 4Cに示されるように、送信ビーム TX0から-本の受信ビーム RX0L、 RX0 Rが生成され、送信ビーム TX1から-本の受信ビーム RX1L、 RX1Rが生成され、また送信ビーム TX2から-本の受信ビーム RX2L、RX2Rが生成される。

[0039] 図 4Aにおいて、 Dl、 D2、 D3、 D4、 D5および D6はそれぞれ、受信ビーム RX0L 、 RX0R、 RX1L、 RX1R、 RX2Lおよび RX2R上の任意の深さの画像データを示す。画像データ Dlと D2は、同一の送信ビーム TXOから得られた画像データであるため相関が強ぐ D2と D3よりも近い値となることが多い。この関係は以下の式（10)で表される。また、 D3と D4、 D5と D6も同様に相関が強い。

[0040] I D1-D2 I <|D3-D2 | …式（10)

[0041] 5つの受信ビームから 1つのビームを生成するものとし、図 4Bに示されるように、受信ビーム RX1L上の任意のサンプリング点のデータ OutLを生成するフィルタの係数を Cl、 C21、 C22、 C31および C32とした場合、フィルタリング結果の出力データ Ou tLは、以下の式（11)、式（12)で表される。

[0042] OutL=(DlXC31 + D2XC21+D3XCl + D4XC22

+ D5XC32) …式（11)

C31 + C21 + C1 + C22 + C32=1 …式（12)

[0043] ここで、フィルタ係数の値は左右対称ではなぐ上述のように、同一送信ビームから得られる画像データ間の相関と、異なる送信ビームから得られる画像データ間の相関の間の差異を打ち消すように非対称に設定される。例えば、フィルタ係数を正の値とした場合、フィルタ係数は、以下の関係式（13)を満たすように設定される。

[0044] C22<C21 …式（13)

[0045] この結果、隣り合うビーム間の画質差を緩和するためのフィルタリング処理が最適化され、音響線の配列方向における縞の発生を抑制した画質の良好な超音波画像を表示することができる。

[0046] 同様に、図 4Cに示されるように、受信ビーム RX1R上の任意のサンプリング点のデータ OutRを生成するフィルタの係数を Cl、 C21、 C22、 C31および C32とし、フィルタ係数を正の値とした場合、フィルタリング結果の出力データ OutRは、以下の式（14 )、式（15)、式（16)で表される。

[0047] OutR=(D2XC32 + D3XC22 + D4XCl + D5XC21

+ D6XC31) …式（14)

C32 + C22 + C1 + C21 + C31 = 1 …式（15)

C22<C21 …式（16)

[0048] ラテラルフィルタに代えて、ダイアモンド形状のフィルタを用いた場合におけるフィルタ係数の設定について、図 5A、図 5Bおよび図 5Cに示す。図 5Aは、任意の深さの画像データを示す模式図である。図 5Bおよび図 5Cは、それぞれ、ダイアモンド形状のフィルタを用いた場合における、受信ビーム RX1L上の任意のサンプリング点のデータを生成する場合のフィルタ係数、および受信ビーム RX1R上の任意のサンプリング点のデータを生成する場合のフィルタ係数を示す模式図である。

[0049] ダイアモンド形状のフィルタにおいても、フィルタ係数は、前記ラテラルフィルタと同様に、任意のサンプリング点（OutLまたは OutR)を中心に、左右非対称および上下非対称にして、同一送信ビーム力も得られる画像データ間の相関と、異なる送信ビーム力得られる画像データ間の相関の間の差異を打ち消すように設定される。例えば、フィルタ係数を正の値とした場合、フィルタリング結果の出力データ OutLは、図 5B に示されるフィルタ係数を用いて、出力データ OutRは、図 5Cに示されるフィルタ係数を用いて、以下の式（17)、式（18)、式（19)および式（20)で表される。

[0050] OutL=(DlXC31 + D2XC21+D3XCl + D4XC22

+ D5XC32)

+ (D2a XC41 + D3aXC5 + D4a X C42)

+ (D21XC41 + D31XC5 + D41XC42)

+ D3bXC6 + D32XC6 …式（17)

OutR=(D2XC32 + D3XC22 + D4XCl + D5XC21

+ D6XC31)

+ (D3aXC42 + D4aXC5 + D5aXC41)

+ (D31XC42 + D41XC5 + D51XC41)

+ D4bXC6 + D42XC6 …式（18)

C1 + C21 + C22 + C31 + C32 + 2XC41 + 2XC42 + 2XC5

+ 2XC6 = 1 …式（19)

C21>C22力つ C41>C42 …式（20)

[0051] 以上のように、本実施の形態によれば、同一の送信ビームから得られる並列受信ビームを含む複数の受信ビーム間の信号に対して、送信ビームに対する受信ビームの位置に応じてフィルタ係数を最適に制御することができる。それにより、音響線の配列方向における縞の発生を抑制し、細部まで表現できる画質の良好な超音波画像を表示することが可能となる。またフィルタ係数の最適化により、ビームの歪みも補正することが可能となる。

[0052] (第 2の実施の形態）

図 6は、本発明の第 2の実施の形態に係る超音波診断装置の一構成例を示す機能ブロック図である。本実施の形態は、二次元ドプラ (カラードプラ)機能を有する超音波診断装置に関する。この超音波診断装置は、第 1の実施の形態の構成に対して、二次元ドプラ機能ための要素をカ卩えたものである。なお、以下の説明では、図 1のメモリ制御部 2を第 1のメモリ制御部 2と称し、図 1の空間フィルタ演算部 4を第 1の空間フィルタ演算部 4と称する。

[0053] 本実施の形態により追加される要素に関して、以下に説明する。まず、超音波受信データ処理部 1と空間フィルタ 15との間に介在する要素として、ブライトネス信号処理部 10および二次元ドプラ信号処理部 11が設けられる。空間フィルタ 15は、第 1の実施の形態の空間フィルタ 9と同様の、第 1のメモリ制御部 2、メモリ 3、第 1の空間フィルタ演算部 4、およびフィルタ係数演算部 5からなる構成に加えて、二次元ドプラメモリ 1 3 (第 2の記憶手段）と、第 2のメモリ制御部 12 (第 2の制御手段）と、第 2の空間フィルタ演算部 14とが設けられる。

[0054] ブライトネス信号処理部 10を介して供給されるデータは、第 1のメモリ制御部 2、メモリ 3、第 1の空間フィルタ演算部 4により第 1の実施の形態の構成と同様の処理を施されて、走査変換部 7に供給される。

[0055] 二次元ドプラ信号処理部 11は、超音波受信データ処理部 1からの受信ビームデータに対して二次元ドプラ処理を施す。二次元ドプラメモリ 13は、二次元ドプラ信号処理部 11から出力される二次元ドプラデータを格納する。第 2のメモリ制御部 12は、二次元ドプラメモリ 13に対するデータの読み出しおよび書き込みを制御する。第 2の空間フィルタ演算部 14は、フィルタ係数演算部 5からのフィルタ係数に従って、第 2のメモリ制御部 12により読み出される受信二次元ドプラデータに対してフィルタリング処理を施し、走査変換部 7に出力データを供給する。フィルタリング処理は、複数本の受信二次元ドプラデータに対して隣り合うビーム間の画質差を緩和するように施される。

[0056] このように構成することにより、二次元ドプラ (カラードプラ)機能を有する超音波診断装置において、同一の送信ビームから得られる並列受信ビームを含む複数の受信ビーム間の信号に対して、送信ビームに対する受信ビームの位置に応じてフィルタ係数を最適に制御することができる。それにより、二次元ドプラにおいて顕著な音響線の配列方向における縞の発生を抑制し、細部まで表現できる画質の良好な超音波画像を表示すること可能になる。また、フィルタ係数の最適化により、ビームの歪みを補正することも可能になる。

[0057] (第 3の実施の形態）

図 7は、本発明の第 3の実施の形態に係る超音波診断装置の一構成例を示す機能ブロック図である。本実施の形態は、受信深度に応じたフィルタ係数制御機能を有する超音波診断装置に関する。この超音波診断装置は、第 1の実施の形態の構成に加えて、フィルタ係数演算部 16に受信深度情報を供給する深度情報生成部 17を設けたものである。

[0058] この構成によれば、画像データの深度に応じてフィルタ係数を異ならせる設定が可能である。例えば、図 8に示すように深度によって音響線 18の間隔に差が生じ、従つて、隣り合う音響線 18上の画像データ Dの間隔が深度によって異なる場合に、深度によって異なる相関の程度を緩和することが可能である。そのためには、浅い部分ではより相関の強、フィルタ係数、深、部分では相関の弱、フィルタ係数に設定する。その結果、横流れの少な、画質の良好な超音波画像を表示することが可能になる。

[0059] (第 4の実施の形態）

図 9は、本発明の第 4の実施の形態に係る超音波診断装置の一構成例を示す機能ブロック図である。本実施の形態は、受信ビーム角度に応じたフィルタ係数制御機能を有する超音波診断装置に関する。この超音波診断装置は、第 1の実施の形態の構成に加えて、フィルタ係数演算部 19に受信ビーム角度情報を供給するビーム角度情報生成部 20を設けたものである。

[0060] この構成によれば、受信ビーム角度に応じてフィルタ係数を異ならせる設定が可能である。例えば、図 10Aに示すように、音響線 21に角度をつけて送受信する場合、同一深度間での相関の弱、フィルタ係数とするなど、フィルタ係数を最適化することで、横流れの少ない画質の良好な超音波画像を表示することが可能になる。また、図 10Bに示すように、音響線 22によって偏向角度に差がある場合、フィルタ係数を最適化することで、ビームの歪みを補正することが可能になる。

[0061] (第 5の実施の形態）

図 11は、本発明の第 5の実施の形態に係る超音波診断装置の一構成例を示す機能ブロック図である。本実施の形態は、送信ビームの焦点位置に応じたフィルタ係数制御機能を有する超音波診断装置に関する。この超音波診断装置は、第 1の実施の形態の構成に加えて、フィルタ係数演算部 23に送信ビームの焦点位置情報を供給する送信ビーム焦点位置情報生成部 24を設けたものである。

[0062] この構成によれば、送信ビームの焦点位置に応じてフィルタ係数を制御することが可能である。例えば、図 12に示す焦点位置 Fに、送信ビームの焦点が絞られている場合に、送信ビームの焦点位置 Fの近くでは相関の弱いフィルタ係数とし、送信ビームの焦点位置 F力も離れた位置では相関の強、フィルタ係数に設定する。そのようにフィルタ係数を最適化することで、送信ビームの焦点位置によらず均質で画質の良好な超音波画像を表示することが可能になる。

産業上の利用可能性

[0063] 本発明の超音波診断装置は、同一の送信ビーム力得られる複数の受信ビーム間の信号に対して、二次元ドプラにおいて顕著な音響線の配列方向における縞の発生を抑制し、細部まで表現できる画質の良好な超音波画像を表示するために有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 超音波受信信号力形成した受信ビームをディジタル変換して得られる受信ビームデータを格納する第 1の記憶手段と、

前記第 1の記憶手段に対するデータの読み出しおよび書き込みを制御する第 1の制御手段と、

前記受信ビームに関する送信ビームとの位置関係を含む情報に基づきフィルタ係数を演算するフィルタ係数演算部と、

同一の送信ビーム力得られる並列受信ビームを含む複数本の前記受信ビームデータに対して、前記フィルタ係数に基づき、隣り合うビーム間の画質差を緩和するためのフィルタリング処理を施す第 1の空間フィルタ演算部とを備え、

前記第 1の空間フィルタ演算部力出力された画像データを表示用モニタの走査に変換して画像を表示することを特徴とする超音波診断装置。

[2] 前記超音波受信データ処理部力の受信ビームデータに対して二次元ドプラ処理を施す二次元ドプラ信号処理部と、

前記二次元ドプラ信号処理部から出力される二次元ドプラデータを格納する第 2の記憶手段と、

前記第 2の記憶手段に対するデータの読み出しおよび書き込みを制御する第 2の制御手段と、

前記フィルタ係数演算部力供給されるフィルタ係数に従って、同一の送信ビーム力得られる並列受信ビームを含む複数本の前記受信二次元ドプラデータに対して、隣り合うビーム間の画質差を緩和するためのフィルタリング処理を施す第 2の空間フィルタ演算部とを更に備えた請求項 1記載の超音波診断装置。

[3] 前記フィルタ係数演算部は、前記フィルタ係数を受信深度に応じて制御可能である請求項 1または 2記載の超音波診断装置。

[4] 前記フィルタ係数演算部は、前記フィルタ係数を受信ビーム角度に応じて制御可能である請求項 1または 2記載の超音波診断装置。

[5] 前記フィルタ係数演算部は、前記フィルタ係数を送信ビームの焦点位置に応じて制御可能である請求項 1または 2記載の超音波診断装置。