JPH078492A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、１回の送信に対して複数方向の受信
信号を同時受信して得た複数本のラスタ間の感度ムラを
低減し、これにより画質の劣化を抑えることができる超
音波診断装置を提供することを目的とする。 【構成】本発明は、１回の超音波の送信に対して異なる
複数の受信方向からの反射波を同時に受信し、この受信
信号に基づいて画像を生成する超音波診断装置におい
て、前記各受信方向の同一深度の信号強度の比較結果に
基づいて送信方向または送信ビームの形状の少なくとも
一つを変化させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、１回の超音波の送信に
対して異なる複数の方向からの反射波を同時に受信する
いわゆる並列同時受信機能を備えた超音波診断装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】超音波診断装置は、超音波パルスを生体
内に放射し、固有音響インピーダンス（両媒質の密度と
音速との積）の異なる組織の境界面から反射してくる反
射波を受信した後、これを処理して超音波断層像を得る
ものであり、Ｘ線診断法のような被曝障害がなく、造影
剤を用いずに軟部組織の断層像を観測することができ臨
床上有益な装置である。しかも、電子走査技術に代表さ
れる各種技術の進歩によりリアルタイム性能が向上し、
動体計測がより容易になった。

【０００３】ところで、超音波の往復に要する時間が視
野深度に依存して固定しているので、それに応じて１秒
当たりのパルス数は制限される。したがって、視野角お
よび視野深度が一定である条件のもとでは、走査線（以
下「ラスタ」という）の本数を増加して方位方向の空間
分解能を向上しようとすると、フレームレートが減少す
ることになり、その結果、時間分解能が低下するという
問題が発生する。

【０００４】また、カラーフローマッピングの場合、同
じ方向の超音波送受信の繰り返し回数を増加して同一位
置のデータ数を増加することにより、クラッタ成分の除
去精度を向上させて計測精度を向上させることができ
る。しかし、この場合、ラスタの本数が一定の条件のも
とでは、データ数の増加に伴って、フレームレートが減
少し、リアルタイム性能が劣化するという問題が発生す
る。

【０００５】このようにパルス数の制限は、空間分解能
と時間分解能のいずれの性能を優先するかの選択を迫
り、またカラーフローマッピングの場合、計測精度とリ
アルタイム性能のいずれの性能を優先するか選択を迫
る。

【０００６】並列同時受信法は、このような問題を解決
するべく開発されたものであり、１回の超音波の送信に
対して異なる複数の方向からの反射波を同時に受信し、
各方向の反射波を並列処理することにより処理スピード
を向上させて一定の空間分解能または計測精度を維持し
ながら良好なリアルタイム性能を獲得している。

【０００７】しかし、送信ビームの音場分布は一様では
なく、このため同時受信して得た複数本のラスタ間に感
度のムラが生じて画像の劣化を発生させるという問題が
あった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に対処すべくなされたもので、その目的は、１回の送
信に対して複数方向の受信信号を同時受信して得た複数
本のラスタ間の感度ムラを低減し、これにより画質の劣
化を抑えることができる超音波診断装置を提供すること
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による超音波診断
装置は、１回の超音波の送信に対して異なる複数の受信
方向からの反射波を同時に受信し、この受信信号に基づ
いて画像を生成する超音波診断装置において、前記各受
信方向の同一深度の信号強度の比較結果に基づいて送信
方向または送信ビームの形状の少なくとも一つを変化さ
せることを特徴とする。

【００１０】本発明による他の超音波診断装置は、１回
の超音波の送信に対して異なる複数の受信方向からの反
射波を同時に受信し、この受信信号に基づいて画像を生
成する超音波診断装置において、送信方向および前記受
信方向を前後のフレーム間で相違させることを特徴とす
る。

【００１１】

【作用】本発明による超音波診断装置によれば、各受信
方向の同一深度の信号強度の比較結果に基づいて送信方
向または送信ビームの形状の少なくとも一つを変化させ
るので、同時受信する各受信方向の音場を均一化して各
受信方向の同一深度の信号強度を一定にすることがで
き、その結果、同時受信する受信方向間の感度ムラを軽
減することができる。

【００１２】本発明による他の超音波診断装置によれ
ば、送信方向および受信方向を前後のフレーム間で相違
させるので、送受信方向の配置が前後のフレーム間で変
化し、これによって前後のフレームの同一受信方向の受
信強度が変化するので同時受信する受信方向間の感度ム
ラを軽減することができる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明による超音波診
断装置の実施例を説明する。図１は第１実施例の構成を
示すブロック図である。セクタ式電子走査型のプローブ
１は、一次元に配列された複数の振動子１-1〜１-Mから
なる。なおプローブ１はセクタ式電子走査型に限定され
ず、例えばリニア電子走査型でもよい。パルス発生器２
Ａの出力は、送信遅延素子２Ｂ-1〜２Ｂ-M、パルサ２Ｃ
-1〜２Ｃ-Mを順に介して振動子１-1〜１-Mに供給され
る。各送信遅延素子２Ｂ-1〜２Ｂ-Mおよび各パルサ２Ｃ
-1〜２Ｃ-Mは、振動子１-1〜１-Mそれぞれに対応して設
けられる。パルサ２Ｃ-1〜２Ｃ-Mにはパルサ電圧制御回
路２Ｄが接続される。パルサ電圧制御回路２Ｄの制御に
より、各振動子１-1〜１-Mに与えるパルス電圧を変える
ことにより、開口幅あるいは各振動子の送信電圧ウエイ
ティングを変えて、送信ビームの形状を変化させること
ができる。送信遅延素子２Ｂ-1〜２Ｂ-Mには送信遅延制
御回路２Ｅが接続される。送信遅延制御回路２Ｅの制御
により、各送信遅延素子２Ｂ-1〜２Ｂ-Mの遅延量を変え
ることにより、パルサ２Ｃ-1〜２Ｃ-Mから各駆動振動子
に与えるパルス電圧のタイミングを変え、これにより任
意の方向に超音波ビームを送信することができる。

【００１４】プローブ１の各振動子１-1〜１-Mの出力信
号は、各振動子１-1〜１-Mにぞれぞれ対応して設けられ
たプリアンプ３Ａ-1〜３Ａ-Mを介して、Ｎ系統設けられ
た受信遅延回路３Ｂ-1〜３Ｂ-Nに供給され、各系統毎に
異なる受信指向性が与えられる。受信遅延回路３Ｂ-1に
は、各プリアンプ３Ａ-1〜３Ａ-Mにそれぞれ接続された
複数の受信遅延素子３ｂ-1〜３ｂ-Mが含まれる。他の受
信遅延回路３Ｂ-2〜３Ｂ-Nも、受信遅延回路３Ｂ-1と同
様に、各プリアンプ３Ａ-1〜３Ａ-Mにそれぞれ接続され
た複数の受信遅延素子が含まれる。受信遅延回路３Ｂ-1
の出力には加算器３Ｃ-1が接続され、ここで各受信遅延
素子３ｂ-1〜３ｂ-Mの出力信号が加算されることによ
り、当該系統に予定された方向からの反射波の受信信号
が形成される。他の受信遅延回路３Ｂ-2〜３Ｂ-Nにもそ
れぞれ加算器３Ｃ-2〜３Ｃ-Nが接続され、各系統間で異
なる受信方向からの反射波の受信信号がそれぞれ形成さ
れる。

【００１５】Ｂモード処理系４-1〜４-Nおよびカラーフ
ローマッピング（ＣＦＭ）処理系５-1〜５-NもＮ系統分
設けられ、異なる方向のラスタの輝度情報および血流情
報が並列処理にて計測される。図２はＢモード処理系４
-1の構成を示すブロック図である。なお、他のＢモード
処理系４-2〜４-Nも同じ構成である。加算器３Ｃ-1の出
力は対数増幅器４Ａ、包絡線検波回路４Ｂ、アナログ／
ディジタルコンバータ（Ａ／Ｄ−Ｃ）４Ｃに順に供給さ
れ、これにより当該ラスタの多数のサンプリング点の強
度が検出される。この強度は当該ラスタの輝度情報、す
なわちＢモード画像（断層像）情報としてディジタルス
キャンコンバータ（ＤＳＣ）６に供給される。

【００１６】図３はカラーフローマッピング処理系５-1
の構成を示すブロック図である。なお、他のカラーフロ
ーマッピング処理系５-2〜５-Nも同じ構成である。カラ
ーフローマッピング処理系５-1には、プローブ１に接近
する血流方向とプローブ１から遠ざかる血流方向とを識
別するために２チャンネルの位相検波回路５Ａ-1，５Ａ
-2、ローパスフィルタ（Ｌ・Ｐ・Ｆ）５Ｄ-1，５Ｄ-2、
アナログ／ディジタルコンバータ５Ｅ-1，５Ｅ-2、ＭＴ
Ｉフィルタ５Ｆ-1，５Ｆ-2が設けられる。加算器３Ｃ-1
の出力は、位相検波回路５Ａ-1で発振器５Ｂの出力と掛
け合わされ、また位相検波回路５Ａ-2で９０°移相器５
Ｃの出力と掛け合わされる。これによって各位相検波回
路５Ａ-1，５Ａ-2の出力には、ドプラ偏位周波数成分
と、高周波数成分（送信周波数の２倍＋ドプラ偏位周波
数）が含まれる。各高周波数成分は、ローパスフィルタ
５Ｄ-1，５Ｄ-2で除去される。２チャンネルのローパス
フィルタ５Ｄ-1，５Ｄ-2からの各出力は、それぞれドプ
ラ偏位周波数のコサイン成分とサイン成分となる。ロー
パスフィルタ５Ｄ-1，５Ｄ-2からの各出力はアナログ／
ディジタルコンバータ５Ｅ-1，５Ｅ-2を介して、カラー
ドプラのためのＭＴＩ（Moving Target Indicator ）フ
ィルタ５Ｆ-1，５Ｆ-2に供給され、そこで固定反射体
（血管壁、心臓壁等）からの不要な反射成分（クラッタ
成分）が取り除かれる。ＭＴＩフィルタ５Ｆ-1，５Ｆ-2
の出力は演算回路５Ｇに供給される。演算回路５Ｇに
は、図示しないが自己相関回路、平均速度演算回路、速
度分散演算回路、パワー演算回路が含まれ、各演算回路
で平均速度Ｖ、分散Ｓ、パワーＰが計算される。平均速
度Ｖ、分散Ｓ、パワーＰはディジタルスキャンコンバー
タ６に供給される。また、パワーＰは制御回路８に供給
される。この実施例において、制御回路８は、カラーフ
ローマッピング処理系５-1〜５-Nから受信方向の異なる
同時受信した各ラスタのパワーＰを受取り、各ラスタの
同じ深度のパワー間の比較結果に基づいて、送信遅延制
御回路２Ｅを介して各送信遅延素子２Ｂ-1〜２Ｂ-Mの遅
延量を制御して送信方向を変え、またパルサ電圧制御回
路２Ｄを介して駆動する振動子を選択して開口幅を変え
ることにより、同時受信するラスタ間の感度のムラを均
一に修正する。この修正の詳細は後述する。

【００１７】次にこの実施例の作用について説明する。
本実施例では、１フレーム分の走査を繰り返し実行しな
がら、今回のフレームの走査における並列同時受信のラ
スタ間の感度ムラに基づいて、次回の並列同時受信にお
けるラスタ間の感度ムラを、送信方向と開口幅の２つの
観点から修正する。なお、ここでは同時受信するラスタ
本数は４本とする。この場合、上述した受信遅延回路、
加算器、Ｂモード処理系、カラーフローマッピング処理
系それぞれは４系統設けられる。また、今回のフレーム
のある一つの方向への送信は、全振動子１-1〜１-Mの中
から１-a〜１-bまでの複数の振動子が選択的に駆動され
るものとする。このときの開口幅は、選択された複数の
振動子１-a〜１-bの配列幅に一致する。

【００１８】図４には、今回のフレームのある一つの送
信方向（破線）と次回の送信方向（一点鎖線）が示され
ている。なお番号１〜４は、４系統の各受信遅延回路３
Ｂ-1，３Ｂ-4の異なる受信指向性による４本の各ラスタ
を示している。今回のフレームの走査において、パルス
発生器２Ａからのパルスは、送信遅延素子２Ｂ-1〜２Ｂ
-Mに送られる。送信遅延素子２Ｂ-1〜２Ｂ-Mは、送信遅
延制御回路２Ｅからの予定の方向に送信させるための遅
延量に基づいて、各パルスに個別に遅延量を与える。こ
の遅延量を与えられたパルスはパルサ２Ｂ-1〜２Ｂ-Mに
供給される。パルサ電圧制御回路２Ｄからの制御によ
り、パルサ２Ｂ-a〜２Ｂ-bからのみ駆動信号が出力さ
れ、予定された複数の振動子１-a〜１-bだけが選択的に
駆動される。これにより送信ビームが被検体に送信され
る。そして、被検体からの反射波が振動子１-1〜１-Mに
より受信される。各受信信号は、プリアンプ３Ａ-1〜３
Ａ-Mにを介して４系統の受信遅延回路３Ｂ-1〜３Ｂ-4に
供給され、ここで系統毎に異なる受信指向性を与えら
れ、加算器３Ｃ-1〜３Ｃ-4で系統毎に加算される。各加
算器３Ｃ-1〜３Ｃ-4の出力は、それぞれ対応するＢモー
ド処理系４-1〜４-4に送られ、そこで各ラスタ毎に多数
のサンプリング点の強度が検出される。この強度は各ラ
スタの輝度情報、すなわちＢモード画像（断層像）情報
としてディジタルスキャンコンバータ６に供給される。
また、各加算器３Ｃ-1〜３Ｃ-4の出力はそれぞれ対応す
るカラーフローマッピング処理系５-1〜５-4にも送ら
れ、そこで各ラスタ毎に多数のサンプリング点の血流情
報、つまり平均速度Ｖ、分散Ｓ、パワーＰが計測され
る。このパワーＰは、分散Ｓ及び平均速度Ｖと共にディ
ジタルスキャンコンバータ６に供給されると共に、制御
回路８にも供給される。

【００１９】制御回路８は、図４に示すように、各ラス
タの設定された一定の深度のサンプリング点Ｑ1 〜Ｑ4
のパワーＰを抽出し、これらに基づいて送信方向及び開
口幅の制御を行い、次回のフレームの同じ方向の並列同
時受信によるラスタ間の感度ムラを軽減する。このパワ
ーＰを抽出する深度は、通常は、送信ビームのフォーカ
スと同じに設定されるが、オペレータが図示しない入力
装置から入力した任意の深度であってもよい。各Ｑ1 〜
Ｑ4 のパワーＰをそれぞれＰ1 〜Ｐ4 とする。制御回路
８は、予定された送信ビームから等距離にあるＰ1 とＰ
4 、Ｐ2 とＰ3を比較する。ここで、Ｐ1 ＞Ｐ4 、Ｐ2
＞Ｐ3 のとき、実際の送信ビームは、図４に破線で示す
ように、予定された方向（一点鎖線）に対してNo. １と
N0. ２のラスタ側に傾倒していると判断する。比較結果
が逆のときは、もちろん送信ビームは、No. ３とN0. ４
のラスタ側に傾倒していると判断する。制御回路８は、
この傾倒している送信ビームが、次回の走査では、No.
２とN0. ３のラスタの中心を通るように今回の送信で駆
動した各振動子１-a〜１-bの各遅延量を変更させるため
に送信遅延制御回路２Ｅを制御する。例えば、予定され
た方向に対してNo.１とN0. ２のラスタ側に傾倒してい
るときは、各振動子１-a〜１-bの各遅延量は、図５の破
線から、実線に修正される。この変更された遅延量にし
たがって、次回の走査において振動子１-a〜１-bが駆動
されると、図４に一点鎖線で示したように送信ビームが
No. ２とN0. ３のラスタの中心を通るように修正され
る。したがって、送信ビームが傾倒していることに起因
する並列同時受信のラスタ間の感度ムラが軽減される。

【００２０】また、制御回路８は、予定された送信ビー
ムから等距離にあるＰ1 とＰ4 、Ｐ2 とＰ3 の比較結果
に基づいて、次回の走査の開口幅を狭くして送信ビーム
の形状を今回のそれより拡散させるように変更すること
により、送信ビームが並列同時受信の両端ラスタの拡が
り角度に対して集束され過ぎて、各ラスタ間で音場強度
に著しい差異が生じることに起因する並列同時受信のラ
スタ間の感度ムラを軽減する。このため、制御回路８
は、パルサ電圧制御回路２Ｄを制御して、図６に示すよ
うに、次回の走査では、今回より少ないパルサ２Ｃ-a'
〜２Ｃ-b' からだけ駆動信号を出力するように制限させ
る。このとき、次回、駆動信号を出力するパルサの数
は、今回より減少するので、安全規格の範囲内で、各パ
ルサ２Ｃ-a'〜２Ｃ-b' からのパルス電圧を増加するこ
とにより超音波エネルギーの減少を防止し、これにより
受信信号の強度の低下によるＳ／Ｎの劣化を防止するこ
とが望ましい。このように開口幅を狭くすることによ
り、図７に示すように、次回の送信ビームは拡散され、
その等高線はＴからＴ´に拡大する。これにより次回の
走査では各ラスタ間の音場強度が接近しこれにより、並
列同時受信のラスタ間の感度ムラが軽減される。

【００２１】このように本実施例では、今回の走査によ
る各ラスタの同じ深度のパワーＰの比較に基づいて、次
回の走査の送信方向を修正し、また送信ビームの開口幅
を変更することにより、次回の走査における並列同時受
信のラスタ間の音場強度を一定にしてそのラスタ間の感
度ムラを軽減することができる。

【００２２】なお本実施例は送信ビームから等距離にあ
るパワーＰ1 とＰ4 またはＰ2 とＰ3 の比較結果がある
一定の範囲内に存するときは次回の走査の送信方向およ
び開口幅の変更は行わないようにしてもよい。また、送
信ビームを拡散させるために、駆動振動子を減少させて
開口幅を狭くしているが、この開口幅によらず送信遅延
制御により送信ビームを拡散させるようにしてもよい。
また、駆動される各振動子へのパルス電圧を一定にし開
口幅を変えていたが、この他に、例えば、各振動子毎に
印加する電圧を変えて送信ビーム幅を変えてもよい。

【００２３】次に第２の実施例について説明する。並列
同時受信のラスタ間の感度ムラは、主に同時に受信する
複数本のラスタのうち中心側のラスタと端側のラスタと
で感度が異なることに起因する。本実施例では、これを
利用して、フレーム毎に送信方向および受信方向を変化
させ、フレーム間で同一番号のラスタ同士を平均処理す
ることによりラスタ間の感度ムラを軽減することを特徴
とする。

【００２４】図８は本実施例の構成を示すブロック図で
ある。なお、本図において図１と同じ部分には図１と同
一符号を付して詳細な説明は省略する。本実施例の送信
遅延制御回路２Ｇは、送信遅延素子２Ｂ-1〜２Ｂ-Mの各
遅延量を、少なくとも前後の２フレーム間、または偶数
番目のフレームと奇数番目のフレーム間で相違させて、
同一番号の送信ビームの送信指向性を前後のフレーム間
で変化させる。また受信遅延制御回路９もＮ系統の各受
信遅延回路３Ｂ-1〜３Ｂ-Nの受信指向性を少なくとも前
後の２フレーム間、または偶数番目のフレームと奇数番
目のフレーム間で変化させる。フレーム間平均回路１０
は、Ｂモード処理系４-1〜４-N、またはカラーフローマ
ッピング処理系５-1〜５-Nからの少なくとも２フレーム
間で同じラスタ番号のラスタデータ同士の平均処理を実
行し、この平均結果をディジタルスキャンコンバータ６
に出力する。

【００２５】このフレーム間平均回路１０の構成を図９
に示す。フレーム間平均回路１０には、１フレームのラ
スラ本数Ｌに応じてＬ−２個のフレームメモリ１０Ｂ，
１０Ｄ，１０Ｆが設けられ、各フレームメモリ１０Ｂ，
１０Ｄ，１０Ｆには、連続する３枚の画像情報が記憶さ
れる。Ｂモード処理系４-1〜４-Nまたはカラーフローマ
ッピング処理系５-1〜５-Nの画像情報は、乗算器１０Ａ
を介して加算器１０Ｈに供給される。フレームメモリ１
０Ｂに記憶されている当該画像情報の前回のフレームの
画像情報、フレームメモリ１０Ｄに記憶されている当該
画像情報の前々回のフレームの画像情報、フレームメモ
リ１０Ｆに記憶されている当該画像情報の前々々回のフ
レームの画像情報は、それぞれＢモード処理系４-1〜４
-Nまたはカラーフローマッピング処理系５-1〜５-Nから
供給される画像情報に同期して読み出され、それぞれ乗
算器１０Ｃ，１０Ｅ，１０Ｇを介して加算器１０Ｈに供
給される。乗算器１０Ａ，１０Ｃ，１０Ｅ，１０Ｇの各
重み係数 cof１， cof２，cof３， cof４は、図示しな
い入力装置から選択されたパターンに依存して設定され
る。第１のパターンにより、重み係数 cof１， cof２，
cof３， cof４はそれぞれ０．５，０．５，０，０に設
定される。第２のパターンにより、重み係数cof１， co
f２， cof３， cof４はすべて一律に０．２５に設定さ
れる。つまり、第１のパターンでは、前後２フレーム間
で単純平均処理が実行され、第２のパターンでは、連続
する４フレーム間で単純平均処理が実行される。この加
算器１０Ｈから出力される平均結果は、ディジタルスキ
ャンコンバータ６に供給される。

【００２６】次にこのように構成された本実施例の作用
について説明する。まず第１のパターンが選択されたと
きの動作について説明する。第１のパターンが選択され
ると、上述したように乗算器１０Ａ，１０Ｃ，１０Ｅ，
１０Ｇの各重み係数 cof１， cof２， cof３， cof４は
それぞれ０．５，０．５，０，０に設定される。そし
て、次のような手順で走査が実行される。

【００２７】図１０は第１のパターンに応じた走査手順
を示す図である。なお、並列同時受信による同時受信さ
れるラスタの本数は４本として説明する。フレーム１で
は、送信ビームがラスタ番号２と３の中間、ラスタ番号
６と７の中間、ラスタ番号１０と１１の中間…と走査さ
れる。各送信方向にそれぞれ対応して、並列同時受信さ
れる４本のラスタについても、ラスタ番号１〜４、５〜
８、９〜１２…と順次切り替わる。このような走査によ
り得られたフレーム１の受信信号は、Ｂモード処理系４
-1〜４-4またはカラーフローマッピング処理系５-1〜５
-4を介して画像情報としてフレーム間平均回路１０に供
給され、フレームメモリ１０Ｂに記憶される。

【００２８】次にフレーム２の走査が実行される。この
フレーム２では、送信ビームは、前回のフレーム１から
同時受信するラスタの本数の半分のラスタ（ここでは２
本）分だけずれて送信される。すなわち、ここでは送信
ビームは、ラスタ番号４と５の中間、ラスタ番号８と９
の中間…と走査される。これに応じて、並列同時受信が
行われる４本のラスタについても、前回のフレーム１か
ら同時受信するラスタの本数の半分のラスタ（ここでは
２本）分だけずれる。すなわち、並列同時受信により同
時受信される４本のラスタの組み合わせは、各送信ビー
ムに対応して、前フレーム１より２本ずつラスタ番号が
シフトしたラスタ番号３から４本のラスタずつ最終端の
ラスタＬまで走査される。このような走査により得られ
たフレーム２の受信信号は、Ｂモード処理系４-1〜４-4
またはカラーフローマッピング処理系５-1〜５-4を介し
てフレーム間平均回路１０の乗算器１０Ａを介して加算
器１０Ｈに供給されると共に、フレームメモリ１０Ｂに
も供給され順次記憶される。このとき、フレームメモリ
１０Ｂに記憶されているフレーム１の受信信号は、フレ
ーム２の受信信号の入力に同期して順次乗算器１０Ｃを
介して加算器１０Ｈに供給される。この結果、加算器１
０Ｈには、フレーム１とフレーム２のデータが位置整合
されて入力され、この両フレームを加算し、この結果を
ディジタルスキャンコンバータ６に供給する。このよう
に前後２フレーム間で単純平均処理が行われ、これによ
って主に中心側のラスタと端側のラスタとの感度ムラが
軽減される。

【００２９】次のフレーム３では、フレーム１と同様に
走査され、その画像情報が乗算器１０Ａを介して加算器
１０Ｈに供給され、そこでフレームメモリ１０Ｂから乗
算器１０Ｃを介して供給される前回のフレーム２と平均
処理に供され、ディジタルスキャンコンバータ６に供給
される。以降、奇数フレームはフレーム１と、また偶数
フレームはフレーム２と同様の走査が繰り返され、その
前後の２フレーム間で順次平均処理され、その結果がデ
ィジタルスキャンコンバータ６に供給される。

【００３０】このように第１のパターンでは、奇数と偶
数のフレームで送信ビームの方向および各送信ビームに
対応して並列同時受信を行うラスタの組み合わせを変化
させて、各ラスタは前後フレームで同時受信の中心側と
端側の各位置に交互に配置させ、前後２フレーム間で同
一番号のラスタ間で平均処理を実行することにより、同
時受信の中心側のラスタと端側のラスタとに生じる感度
ムラが軽減され、その結果、画質が向上することにな
る。

【００３１】次に第２のパターンが選択されたときの動
作について説明する。第２のパターンが選択されると、
上述したように乗算器１０Ａ，１０Ｃ，１０Ｅ，１０Ｇ
の各重み係数 cof１， cof２， cof３， cof４は一律に
０．２５にに設定される。そして、次のような手順で走
査が実行される。

【００３２】図１１は第２のパターンに応じた走査手順
を示す図である。ここでも、並列同時受信による同時受
信されるラスタの本数は４本として説明する。フレーム
１では、送信ビームがラスタ番号２と３の中間、ラスタ
番号６と７の中間…と走査され、これに応じて並列同時
受信が行われる４本のラスタについても、ラスタ番号１
から４本のラスタずつ順次切り替わる。このような走査
により得られたフレーム１の受信信号は、Ｂモード処理
系４-1〜４-4またはカラーフローマッピング処理系５-1
〜５-4を介して画像情報としてフレーム間平均回路１０
に供給され、フレームメモリ１０Ｂに記憶される。

【００３３】次にフレーム２の走査が実行される。この
フレーム２では、送信ビームは、前回のフレーム１の場
合に対して１本のラスタ分だけずれた方向に送信され
る。すなわち、ここでは送信ビームは、ラスタ番号３と
４の中間、ラスタ番号７と８の中間…と走査される。こ
れに応じて、各並列同時受信が行われる４本のラスタの
組み合わせは、前回のフレーム１の場合に対して１本の
ラスタ分だけずらされる。すなわち、各送信ビームに対
応して、前フレーム１より１本ずつラスタ番号がシフト
したラスタ番号２から４本のラスタずつ順次走査され
る。このような走査により得られたフレーム２の受信信
号は、Ｂモード処理系４-1〜４-4またはカラーマッピン
グフロー処理系５-1〜５-4を介してフレーム間平均回路
１０のフレームメモリ１０Ｂに記憶される。このときフ
レームメモリ１０Ｂに記憶されていた前回のフレーム１
の画像情報は、フレームメモリ１０Ｄに転送され、記憶
される。

【００３４】次にフレーム３の走査が実行される。この
フレーム３では、送信ビームは、前回のフレーム２の場
合に対して１本のラスタ分だけずれた方向に送信され
る。すなわち、ここでは送信ビームは、ラスタ番号４と
５の中間、ラスタ番号８と９の中間…と走査される。こ
れに応じて、各並列同時受信が行われる４本のラスタの
組み合わせは、前回のフレーム２の場合に対して１本の
ラスタ分だけずらされる。すなわち、各送信ビームに対
応して、前フレーム１より１本ずつラスタ番号がシフト
したラスタ番号３から４本のラスタずつ順次走査され
る。このような走査により得られたフレーム３の受信信
号は、Ｂモード処理系４-1〜４-4またはカラーマッピン
グフロー処理系５-1〜５-4を介してフレーム間平均回路
１０のフレームメモリ１０Ｂに記憶される。このときフ
レームメモリ１０Ｂに記憶されていた前回のフレーム２
の画像情報は、フレームメモリ１０Ｄに転送され、記憶
される。また、フレームメモリ１０Ｄに記憶されていた
前々回のフレーム１の画像情報は、フレームメモリ１０
Ｆに転送され、記憶される。

【００３５】このように全フレームメモリ１０Ｂ，１０
Ｄ，１０Ｆに連続する３フレームの画像情報が記憶され
た以降、次フレームから平均処理が実行される。フレー
ム４の走査が実行される。このフレーム４では、送信ビ
ームは、前回のフレーム３の場合に対して１本のラスタ
分だけずれた方向に送信される。すなわち、ここでは送
信ビームは、ラスタ番号５と６の中間、ラスタ番号９と
１０の中間…と走査される。これに応じて、各並列同時
受信が行われる４本のラスタの組み合わせは、前回のフ
レーム３の場合に対して１本のラスタ分だけずらされ
る。すなわち、各送信ビームに対応して、前フレーム１
より１本ずつラスタ番号がシフトしたラスタ番号４から
４本のラスタずつ順次走査される。このような走査によ
り得られたフレーム４の受信信号は、Ｂモード処理系４
-1〜４-4またはカラーマッピングフロー処理系５-1〜５
-4を介してフレーム間平均回路１０の乗算器１０Ａを介
して加算器１０Ｈに供給される。このとき、フレームメ
モリ１０Ｂ，１０Ｄ，１０Ｆに記憶されている連続する
フレーム１，２，３の画像情報もそれぞれ乗算器１０
Ｃ，１０Ｅ，１０Ｇを介して加算器１０Ｈに供給され
る。加算器１０Ｈでは、連続する４つのフレームの画像
情報を加算処理に供し、この結果をディジタルスキャン
コンバータ６に供給する。なお、各フレームメモリ１０
Ｂ，１０Ｄ，１０Ｆの記憶内容は、それぞれ連続する３
つのフレーム４，３，２に順次更新される。次のフレー
ム５からはフレーム１〜４の走査手順を繰り返し、現在
収集されたフレームの以前に収集した連続する３つのフ
レームと順次、平均処理に供され、その結果が順次ディ
ジタルスキャンコンバータ６に供給される。

【００３６】このように第２のパターンでは、フレーム
毎に送信ビームの方向および並列同時受信を行うラスタ
の組み合わせを１ラスタずつ変化させて、各ラスタの送
信ビームに対する配置を変化させながら、並列同時受信
するラスタの本数に一致する４フレーム間で平均処理を
実行することにより、送信ビームに対する位置の相違に
よるラスタ間の感度ムラを軽減でき、したがって画質を
向上させることができる。

【００３７】次に第３の実施例について説明する。本実
施例の構成は、図８の構成からフレーム間平均回路を除
去した構成に他ならない。先の第２実施例では、フレー
ム毎に送信ビームや受信指向性をずらして走査しなが
ら、複数フレーム間で平均処理を行って感度ムラを軽減
するものであったが、本実施例は、走査手順は先の第２
実施例の場合とまったく同じであり、各フレームの画像
情報を平均処理に供することなく直ちに表示させるもの
である。

【００３８】このようにフレーム毎に送信ビームや受信
指向性をずらして走査しながら得られたフレームの画像
情報を順次切換えながら動画像表示することにより、各
フレームのラスタ間には感度ムラが生じているに関わら
ず、その感度ムラの発生位置がフレーム毎に相違し、そ
の結果、第２の実施例と同様の平均処理と同等の効果が
人的残像効果により生じて感度ムラを認知できなくな
る。本発明は上述した実施例に限定されることなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能で
ある。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明による超音波
診断装置によれば、各受信方向の同一深度の信号強度の
比較結果に基づいて送信方向または送信ビームの形状の
少なくとも一つを変化させることができ、これにより同
時受信する各受信方向の音場を均一化して各受信方向の
同一深度の信号強度を一定にして、同時受信する受信方
向間の感度ムラが軽減される。

【００４０】また本発明による他の超音波診断装置によ
れば、送信方向および受信方向を前後のフレーム間で相
違させるので、送信方向に対する各受信方向の配置が前
後のフレーム間で変化し、これによって前後のフレーム
の同一受信方向の受信強度が変化するので同時受信する
受信方向間の感度ムラを軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による超音波診断装置の第１実施例の構
成を示すブロック図。

【図２】図１のＢモード処理系の構成を示すブロック
図。

【図３】図１のカラーフローマッピング処理系の構成を
示すブロック図。

【図４】第１実施例によるある送信方向およびそれに対
応する並列同時受信のラスタを示す図。

【図５】第１実施例による前後フレーム間での遅延量の
変化を示す図。

【図６】第１実施例による前後フレーム間での開口幅の
変化を示す図。

【図７】開口幅の変化に応じて変化する送信ビームの計
上を示す図。

【図８】本発明による超音波診断装置の第２実施例の構
成を示すブロック図。

【図９】図８のフレーム間平均回路の構成を示すブロッ
ク図。

【図１０】第２実施例の第１パターンによる走査手順を
示す図。

【図１１】第２実施例の第２パターンによる走査手順を
示す図。

【符号の説明】

１…プローブ、２Ａ…パルス発生器、２Ｂ-1〜２Ｂ-M…
送信遅延素子、２Ｃ-1〜２Ｃ-M…パルサ、２Ｄ…パルサ
電圧制御回路、２Ｅ…送信遅延制御回路、３Ａ-1〜３Ａ
-M…プリアンプ、３Ｂ-1〜３Ｂ-N…受信遅延回路、３Ｃ
-1〜３Ｃ-N…加算器、４-1〜４-N…Ｂモード処理系、５
-1〜５-N…カラーフローマッピング処理系、６…ディジ
タルスキャンコンバータ、７…モニタ、８…制御回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １回の超音波の送信に対して異なる複数
   の受信方向からの反射波を同時に受信し、この受信信号
   に基づいて画像を生成する超音波診断装置において、 前記各受信方向の同一深度の信号強度の比較結果に基づ
   いて送信方向または送信ビームの形状の少なくとも一つ
   を変化させることを特徴とする超音波診断装置。
2. 【請求項２】 １回の超音波の送信に対して異なる複数
   の受信方向からの反射波を同時に受信し、この受信信号
   に基づいて画像を生成する超音波診断装置において、 送信方向および前記受信方向を前後のフレーム間で相違
   させることを特徴とする超音波診断装置。