(57)【要約】【課題】フレームレートを良好に保ちつつ、画像生成領域の端部における画質が良好な超音波画像を得られる超音波装置を提供する。【解決手段】超音波診断装置のプロセッサは、第一領域Ａ１に対し第一超音波ビームを送信し、第二領域Ａ２に対し第二超音波ビームを送信し、第三領域Ａ３に対し第三超音波ビームを送信するよう超音波プローブ２を制御し、第一及び第三超音波ビームはフォーカス点Ｆを有する収束された超音波ビームであり、第二超音波ビームは平面波によって形成される超音波ビームである。プロセッサは、前記第一、前記第二及び前記第三領域Ａ１、Ａ２、Ａ３から得られた第一、第二及び第三エコー信号に基づいて、第一領域Ａ１の第一超音波画像、第二領域Ａ２の第二超音波画像及び第三領域Ａ３の第三超音波画像からなる超音波画像を作成する。【選択図】図４
2020179010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体における画像生成領域に対し、超音波ビームを送信してエコー信号を取得する超音波プローブであって、前記画像生成領域は、第一領域、第二領域及び第三領域からなり、前記第一領域及び前記第三領域は、前記超音波ビームの送信方向と直交する方位方向における両端側に位置し、前記第二領域は、前記第一領域及び前記第三領域の間に位置している、超音波プローブと、
該超音波プローブによる前記超音波ビームの送信と、前記エコー信号に基づく前記画像生成領域の超音波画像の作成とを制御するプロセッサと、
を備え、
前記プロセッサは、
前記第一領域に対し第一超音波ビームを送信し、前記第二領域に対し第二超音波ビームを送信し、前記第三領域に対し第三超音波ビームを送信するよう前記超音波プローブを制御し、前記第一及び前記第三超音波ビームは収束された超音波ビームであり、前記第二超音波ビームは平面波によって形成される超音波ビームであり、なおかつ、
前記第一、前記第二及び前記第三超音波ビームの送信により前記第一、前記第二及び前記第三領域から得られた第一、第二及び第三エコー信号に基づいて、前記第一領域の第一超音波画像、前記第二領域の第二超音波画像及び前記第三領域の第三超音波画像からなる前記超音波画像を作成する、超音波装置。
【請求項２】
前記プロセッサは、複数の前記第一超音波ビーム及び複数の前記第三超音波ビームを送信するよう前記超音波プローブを制御し、複数の前記第一超音波ビームの各々のフォーカス点の音線方向の位置が異なっており、かつ複数の前記第三超音波ビームの各々のフォーカス点の音線方向の位置が異なっている、請求項１に記載の超音波装置。
【請求項３】
前記フォーカス点の音線方向の位置は、前記第二領域に近い第一及び第三超音波ビームほど深い、請求項２に記載の超音波装置。
【請求項４】
前記プロセッサは、複数の前記第一超音波ビーム及び複数の前記第三超音波ビームを送信するよう前記超音波プローブを制御し、複数の前記第一超音波ビームの各々のフォーカス点の音線方向の位置が同じであり、かつ複数の前記第三超音波ビームの各々のフォーカス点の音線方向の位置が同じである、請求項１に記載の超音波装置。
【請求項５】
前記プロセッサは、前記第二超音波ビームとして、送信音場の一部分が重複する複数の超音波ビームを送信するよう前記超音波プローブを制御し、前記送信音場が重複する部分の受信音線について、送信音場が重複する複数の第二超音波ビームの送信によって得られたローデータを加算して前記第二超音波画像の作成に用いるデータを作成する、請求項１〜４に記載の超音波装置。
【請求項６】
前記プロセッサは、前記第一領域において、一つの送信音線につきフォーカス点の位置が異なる複数の前記第一超音波ビームを送信し、前記第三領域において、一つの送信音線につきフォーカス点の位置が異なる複数の前記第三超音波ビームを送信するよう、前記超音波プローブを制御する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の超音波装置。
【請求項７】
前記プロセッサは、前記第一及び前記第三エコー信号に対する信号処理と、前記第二エコー信号に対する信号処理とで異なる処理を行なう、請求項１〜６のいずれか一項に記載の超音波装置。
【請求項８】
前記プロセッサは、前記第二エコー信号に対する信号処理において用いる受信フィルタ及びゲインとは異なる受信フィルタ及びゲインを、前記第一及び前記第三エコー信号に対する信号処理に用いる、請求項７に記載の超音波装置。
【請求項９】
前記プロセッサは、前記第一及び前記第三エコー信号に対する信号処理に用いる受信フィルタ及びゲインとして、ペネトレーションの低下を補償する受信フィルタ及びゲインを用いる、請求項８に記載の超音波装置。
【請求項１０】
前記プロセッサは、前記第一及び前記第三超音波ビームの送信によって取得されたエコー信号から、一又は複数の受信音線におけるローデータを生成して前記第一及び前記第三超音波画像を作成する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の超音波装置。
【請求項１１】
被検体における画像生成領域に対し、超音波ビームを送信してエコー信号を取得する超音波プローブであって、前記画像生成領域は、第一領域、第二領域及び第三領域からなり、前記第一領域及び前記第三領域は、前記超音波ビームの送信方向と直交する方位方向における両端側に位置し、前記第二領域は、前記第一領域及び前記第三領域の間に位置している、超音波プローブと、
該超音波プローブによる前記超音波ビームの送信と、前記エコー信号に基づく前記画像生成領域の超音波画像の作成とを制御するプロセッサと、
を備える超音波装置の制御プログラムであって、
前記プロセッサに、
前記第一領域に対し第一超音波ビームを送信し、前記第二領域に対し第二超音波ビームを送信し、前記第三領域に対し第三超音波ビームを送信するよう前記超音波プローブを制御する機能であって、前記第一及び前記第三超音波ビームは収束された超音波ビームであり、前記第二超音波ビームは平面波によって形成される超音波ビームである、制御する機能と、
前記第一、前記第二及び前記第三超音波ビームの送信により前記第一、前記第二及び前記第三領域から得られた第一、第二及び第三エコー信号に基づいて、前記第一領域の第一超音波画像、前記第二領域の第二超音波画像及び前記第三領域の第三超音波画像からなる前記超音波画像を作成する機能と、を実行させる超音波装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の超音波画像を取得する超音波装置及びその制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波装置においては、被検体に対し超音波プローブから超音波を送信しエコー信号を取得して超音波画像を作成している。超音波プローブは、複数のチャンネルから成る振動素子を有し、送信遅延をかけることで特定の深度にフォーカスをかけ、収束された超音波ビームが形成される。受信に関しては、受信されたＲＦ信号の遅延を何通りかに変化させることで、１回の送信に対し、複数走査線上の受信信号を形成することが可能である。しかし、この場合、送信音場の領域から外れた位置に受信走査線を形成すると、十分な信号を取得することができないため、形成される受信走査線の数は、送信音場の外形によって制限される。
【０００３】
そこで、１回の送信でより多くの受信走査線を形成するため、送信フォーカスを無限遠方に設定して平面波の超音波を送信するＲＴＦ（Ｒｅｔｒｏｓｐｅｃｔｉｖｅ  ｔｒａｎｓｍｉｔ  ｆｏｃｕｓ）法という手法がある（例えば、非特許文献１参照）。この手法によれば、収束された超音波ビームを形成する場合と比べて、送信音場がより広く均一になるため、１回の送信でより多くの受信走査線を形成することが可能である。これにより、フレームレートが大幅に向上する。
【０００４】
ここで、広く均一な送信音場は、フォーカスされた送信音場と比較して送信超音波のエネルギーが分散してしまうため、受信信号に対するＳＮ比の低下が生じる。そのため、ＲＴＦ法では、一フレームの超音波画像を作成するにあたり、複数回の超音波の送信を行ない、一つの受信音線について、複数回の超音波の送信の各々によって形成される送信音場が重なりあうようにしている。そして、一つの受信音線について、各々の送信で得られたローデータを重畳（コンパウンド）することで、ＳＮ比を改善している。このように、一つの受信音線を含む複数の超音波の送信が行なわれることにより、一つの受信音線について１回の超音波の送信を行なう場合と比べるとフレームレートが低下するが、フォーカスを有する超音波を送信する場合と比べると、ビーム幅が広がることによって、フレームレートを向上させることができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】S. Freeman, Pai-chi Li, M. O'Donnell, “Retrospective Dynamic Transmit Focusing”, First Published July 1, 1995, Research Article, <https://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/016173469501700301>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のＲＴＦ法においては、画像生成領域の端部における受信音線については、送信回数が少なくなるのでローデータの重畳数も少なくなり、送受信に用いられる素子の数も少なくなる。これにより、画像生成領域の端部においては、ＳＮ比を確保することが困難となり、従来の収束音場による方法よりも画質が低下する恐れがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた一の観点の発明は、被検体における画像生成領域に対し、超音波ビームを送信してエコー信号を取得する超音波プローブであって、前記画像生成領域は、第一領域、第二領域及び第三領域からなり、前記第一領域及び前記第三領域は、前記超音波ビームの送信方向と直交する方位方向における両端側に位置し、前記第二領域は、前記第一領域及び前記第三領域の間に位置している、超音波プローブと、この超音波プローブによる前記超音波ビームの送信と、前記エコー信号に基づく前記画像生成領域の超音波画像の作成とを制御するプロセッサと、を備え、前記プロセッサは、前記第一領域に対し第一超音波ビームを送信し、前記第二領域に対し第二超音波ビームを送信し、前記第三領域に対し第三超音波ビームを送信するよう前記超音波プローブを制御し、前記第一及び前記第三超音波ビームは収束された超音波ビームであり、前記第二超音波ビームは平面波によって形成される超音波ビームであり、なおかつ、前記第一、前記第二及び前記第三超音波ビームの送信により前記第一、前記第二及び前記第三領域から得られた第一、第二及び第三エコー信号に基づいて、前記第一領域の第一超音波画像、前記第二領域の第二超音波画像及び前記第三領域の第三超音波画像からなる前記超音波画像を作成する、超音波装置である。
【発明の効果】
【０００８】
上記観点の発明によれば、画像生成領域における両端側の第一領域及び第三領域について、収束された超音波である第一及び第三超音波ビームが送信されるので、従来のＲＴＦ法で生じていたＳＮ比の悪化を改善することができる。なおかつ、第一及び第三領域の間の第二領域においては、平面波によって形成される第二超音波ビームが送信されるので、画像生成領域の全領域について収束された超音波ビームを送信する場合と比べると、フレームレートを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の超音波装置の一例である超音波診断装置の構成を示すブロック図である。
【図２】画像生成領域を示す図である。
【図３】第一超音波ビームを示す図である。
【図４】第一及び第三超音波ビームのフォーカス点の位置を説明する図である。
【図５】複数の第二超音波ビームを示す図である。
【図６】超音波ビームの送信及び超音波画像の作成のフローチャートである。
【図７】第二領域における受信音線についてのローデータの作成について説明する図である。
【図８】受信音線と、その受信音線のローデータを得るための平面波によって形成される超音波ビーム及びその送信音場の幅を示す図である。
【図９】図８の受信音線とは異なる位置の受信音線と、その受信音線のローデータを得るための平面波によって形成される超音波ビーム及びその送信音場の幅を示す図である。
【図１０】音線方向におけるフォーカス点の位置が同じである第一超音波ビームＢＭ１を示す図である。
【図１１】一つの送信音線に設定された複数のフォーカス点を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態では、本発明に係る超音波装置の一例として、診断等を目的として被検体の超音波画像を表示する超音波診断装置について説明する。
【００１１】
図１に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ２内に配列された複数の振動素子２ａをドライブしてパルス超音波信号を被検体（図示せず）に放射する送信ビームフォーマ３および送信機４を含む。パルス超音波信号は、被検体内において反射して振動素子２ａに戻るエコーを生成する。エコーは、振動素子２ａによって電気信号に変換され、電気信号は、受信機５によって受信される。受信されたエコーを表す電気信号、すなわちエコー信号は、受信ビームフォーマ６に入力され、この受信ビームフォーマ６において受信ビームフォーミングが行われる。受信ビームフォーマ６は、受信ビームフォーミング後の超音波データを出力する。
【００１２】
受信ビームフォーマ６は、ハードウェアビームフォーマであってもソフトウェアビームフォーマであってもよい。受信ビームフォーマ６がソフトウェアビームフォーマである場合、受信ビームフォーマ６は、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）、マイクロプロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、または論理演算を実行することができる他の種類のプロセッサのうちの任意の１つまたは複数を含む１つまたは複数のプロセッサを備えることができる。受信ビームフォーマ６を構成するプロセッサは、後述のプロセッサ７とは別のプロセッサで構成されていてもよいし、プロセッサ７で構成されていてもよい。
【００１３】
超音波プローブ２は、送信ビームフォーミングおよび／または受信ビームフォーミングの全部または一部を行うための電気回路を含むことができる。例えば、送信ビームフォーマ３、送信機４、受信機５、および受信ビームフォーマ６の全部または一部は、超音波プローブ２内に設けられていてもよい。
【００１４】
超音波診断装置１は、送信ビームフォーマ３、送信機４、受信機５、および受信ビームフォーマ６を制御するためのプロセッサ７も含む。プロセッサ７は、超音波プローブ２と電子通信している。プロセッサ７は、超音波プローブ２を制御して超音波データを取得することができる。プロセッサ７は、振動素子２ａのどれがアクティブであるか、および超音波プローブ２から送信される超音波ビームの形状を制御する。プロセッサ７はまた、ディスプレイ８とも電子通信しており、プロセッサ７は、超音波データを処理してディスプレイ８上に表示するための超音波画像にすることができる。「電子通信」という用語は、有線通信と無線通信の両方を含むように定義することができる。プロセッサ７は、一実施形態によれば中央処理装置（ＣＰＵ）を含むことができる。他の実施形態によれば、プロセッサ７は、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、グラフィックスプロセッシングユニット（ＧＰＵ）、または他のタイプのプロセッサなど、処理機能を実行することができる他の電子構成要素を含むことができる。他の実施形態によれば、プロセッサ７は、処理機能を実行することができる複数の電子構成要素を含むことができる。例えばプロセッサ７は、中央処理装置、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、およびグラフィックスプロセッシングユニットを含む電子構成要素のリストから選択された２つ以上の電子構成要素を含むことができる。
【００１５】
プロセッサ７は、ＲＦデータを復調する複合復調器（図示せず）を含むこともできる。別の実施形態では、処理チェーンの早いうちに復調を実行することができる。
【００１６】
プロセッサ７は、複数の選択可能な超音波モダリティに従った１つまたは複数の処理動作をデータに行うように構成されている。エコー信号が受信されるとき、データは走査セッション中にリアルタイムで処理することができる。この開示のために、「リアルタイム」という用語は、いかなる意図的な遅延もなく行われる手順を含むように定義される。
【００１７】
また、データは、超音波の走査中に一時的にバッファ（図示せず）に格納し、ライブ操作またはオフライン操作でリアルタイムではなく処理することができる。この開示において、「データ」という用語は、本開示においては、超音波装置を用いて取得される１つまたは複数のデータセットを指すように使用することができる。
【００１８】
超音波データ（ローデータ（ｒａｗ ｄａｔａ））は、プロセッサ７によって他のまたは異なるモード関連モジュール（例えば、Ｂモード、カラードップラ、Ｍモード、カラーＭモード、スペクトルドップラ、エラストグラフィ、ＴＶＩ、歪み、歪み速度、など）で処理して超音波画像のデータを作ることができる。例えば、１つまたは複数のモジュールが、Ｂモード、カラードップラ、Ｍモード、カラーＭモード、スペクトルドップラ、エラストグラフィ、ＴＶＩ、歪み、歪み速度、およびそれらの組合せ、などの超音波画像を生成することができる。画像ビームおよび／または画像フレームは保存され、データがメモリに取得された時を示すタイミング情報を記録することができる。前記モジュールは、例えば、画像フレームを座標ビーム空間から表示空間座標に変換するために走査変換演算を実行する走査変換モジュールを含むことができる。被検体に処置が実施されている間にメモリから画像フレームを読み取り、その画像フレームをリアルタイムで表示する映像プロセッサモジュールが設けられてもよい。映像プロセッサモジュールは画像フレームを画像メモリに保存することができ、超音波画像は画像メモリから読み取られディスプレイ８に表示される。
【００１９】
プロセッサ７が複数のプロセッサを含む場合、プロセッサ７が担当する上述の処理タスクを、複数のプロセッサが担当してもよい。例えば、第１のプロセッサを使用して、ＲＦ信号を復調および間引きすることができ、第２のプロセッサを使用して、データをさらに処理した後、画像を表示することができる。
【００２０】
また、例えば受信ビームフォーマ６がソフトウェアビームフォーマである場合、その処理機能は、単一のプロセッサで実行されてもよいし、複数のプロセッサで実行されてもよい。
【００２１】
ディスプレイ８は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）ディスプレイ、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどである。
【００２２】
メモリ９は、任意の既知のデータ記憶媒体であり、非一過性の記憶媒体及び一過性の記憶媒体を含む。非一過性の記憶媒体は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ：ハードディスクドライブ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性の記憶媒体である。非一過性の記憶媒体は、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）などの可搬性の記憶媒体を含んでいてもよい。プロセッサ７によって実行されるプログラムは、非一過性の記憶媒体に記憶されている。
【００２３】
さらに、メモリ９を構成する非一過性の記憶媒体には、機械学習のアルゴリズムが記憶されている。
【００２４】
一過性の記憶媒体は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの揮発性の記憶媒体である。
【００２５】
ユーザインタフェース１０は、操作者の入力を受け付けることができる。例えば、ユーザインタフェース１０は、ユーザーからの指示や情報の入力を受け付ける。ユーザインタフェース１０は、キーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）、ハードキー（ｈａｒｄ  ｋｅｙ）、トラックボール（ｔｒａｃｋｂａｌｌ）、ロータリーコントロール（ｒｏｔａｒｙ  ｃｏｎｔｒｏｌ）及びソフトキー等を含んで構成されている。ユーザインタフェース１０は、ソフトキー等を表示するタッチスクリーンを含んでいてもよい。
【００２６】
次に、本例の超音波診断装置の作用について説明する。超音波プローブ２は、図２に示す被検体における画像生成領域Ａに対し、超音波ビームを送信してエコー信号を取得する。画像生成領域Ａは、第一領域Ａ１、第二領域Ａ２及び第三領域Ａ３からなる。第一領域Ａ１及び第三領域Ａ３は、画像生成領域Ａにおいて、超音波ビームの幅方向である方位方向における両端側に位置する。また、第二領域Ａ２は、前記第一領域及び前記第三領域の間に位置している。
【００２７】
プロセッサ７は、超音波プローブ２による画像生成領域Ａに対する超音波ビームＢＭの送信と、エコー信号に基づく画像生成領域Ａの超音波画像の作成とを制御する。プロセッサ７は、第一領域Ａ１及び第三領域Ａ３に対し、フォーカス点Ｆを有する収束された第一及び第三超音波ビームＢＭ１、ＢＭ３を送信するよう超音波プローブ２を制御する。また、プロセッサ７は、第二領域Ａ２に対し、平面波によって形成される第二超音波ビームＢＭ２を送信するよう超音波プローブ２を制御する。
【００２８】
プロセッサ７は、送信ビームフォーマ３および送信機４を介して、超音波プローブ２における複数の素子２ａをドライブすることにより、フォーカス点を有する第一及び第三超音波ビームＢＭ１、ＢＭ３を送信させる。すなわち、第一及び第三超音波ビームＢＭ１、ＢＭ３は、収束された超音波ビームである。図３に第一超音波ビームＢＭ１の一例を示す。図３に示すように、複数の第一超音波ビームＢＭ１が、方位方向において異なる位置に送信される。複数の第一超音波ビームＢＭ１の各々のフォーカス点Ｆの音線方向における位置は異なっている。第三超音波ビームＢＭ３についても、特に図示しないが第一超音波ビームＢＭ１と同様に、方位方向における複数の異なる位置に送信され、各々のフォーカス点Ｆの音線方向における位置が異なっている。
【００２９】
複数のフォーカス点Ｆの各々の音線方向における位置関係について図４に基づいて説明する。図４において、破線ｂｍ１、ｂｍ３は第一及び第三超音波ビームＢＭ１、ＢＭ３の幅方向における中心（送信音線）を示す。この破線ｂｍ１、ｂｍ３上に示された複数のフォーカス点Ｆのうち、第二領域に最も近い第一及び第三超音波ビームＢＭ１、ＢＭ３のフォーカス点Ｆが、最も超音波プローブ２から離れた位置（深い位置）に設定される。そして、第二領域から離れた第一及び第三超音波ビームＢＭ１、ＢＭ３ほど、フォーカス点Ｆが超音波プローブ２に近い位置（浅い位置）になる。
【００３０】
ここで、第二領域Ａ２においては、後述のようにフォーカス点が無限遠方である第二超音波ビームが送信される。従って、第一及び第三領域Ａ１、Ａ３におけるフォーカス点を上述の位置関係になるように設定することで、第二領域Ａ２の無限遠方であるフォーカス点の位置と第一及び第三領域Ａ１、Ａ３のフォーカス点の位置の音線方向における隔たりを緩和することができる。これにより、第二領域Ａ２における第二超音波画像と第一及び第三領域Ａ１、Ａ３における第一及び第三超音波画像との間で、画質の境界が目立たなくなり、良好な画質の超音波画像を得ることができる。
【００３１】
次に、第二超音波ビームＢＭ２について説明する。プロセッサ７は、送信ビームフォーマ３および送信機４を介して、超音波プローブ２における複数の素子２ａをドライブすることにより、第二超音波ビームＢＭ２を送信させる。プロセッサ７は、平面波が形成されるよう複数の素子２ａをドライブして、無限遠方におけるフォーカス点を有する第二超音波ビームＢＭ２を送信させる。
【００３２】
図５に示すように、第二超音波ビームＢＭ２として、一部分が重複する複数の第二超音波ビームＢＭ２が送信される。言い換えれば、複数の第二超音波ビームＢＭの各々の送信音場の一部分が重複するように、第二超音波ビームＢＭ２が送信される。
【００３３】
超音波ビームＢＭの送信及び超音波画像の作成のフローについて、図６のフローチャートに基づいて説明する。先ずステップＳ１では、プロセッサ７は、第一領域Ａ１に対し第一超音波ビームＢＭ１を送信するよう超音波プローブ２を制御する。また、超音波プローブ２は、第一超音波ビームＢＭ１のエコー信号を受信する。
【００３４】
プロセッサ７は、第一超音波ビームＢＭ１のエコー信号に基づいてローデータを生成する。プロセッサ７は、一つの第一超音波ビームＢＭ１の送信音場に含まれる一又は複数の受信音線についてのローデータを生成してメモリ９に記憶する。一つの第一超音波ビームＢＭ１の送信によってローデータが生成される受信音線の数は、一つの第二超音波ビームＢＭ２の送信によってローデータが生成される受信音線の数よりも少ない。
【００３５】
次に、ステップＳ２では、プロセッサ７は、第二領域Ａ２に対し第二超音波ビームＢＭ２を送信するよう超音波プローブ２を制御する。また、超音波プローブ２は、第二超音波ビームＢＭ２のエコー信号を受信する。プロセッサ７は、第二超音波ビームＢＭ２のエコー信号に基づいて、第二領域Ａ２における受信音線についてのローデータを生成してメモリ９に記憶する。詳細は後述する。
【００３６】
次に、ステップＳ３では、プロセッサ７は、第三領域Ａ３に対し第三超音波ビームＢＭ３を送信するよう超音波プローブ２を制御する。また、超音波プローブ２は、第三超音波ビームＢＭ３のエコー信号を受信する。
【００３７】
プロセッサ７は、第三超音波ビームＢＭ３のエコー信号に基づいてローデータを生成する。プロセッサ７は、一つの第三超音波ビームＢＭ３の送信音場に含まれる一又は複数の受信音線についてのローデータを生成してメモリ９に記憶する。一つの第三超音波ビームＢＭ３の送信によってローデータが生成される受信音線の数は、一つの第二超音波ビームＢＭ２の送信によってローデータが生成される受信音線の数よりも少ない。
【００３８】
次に、ステップＳ４では、プロセッサ７は、第一、第二及び第三領域の各々についてのローデータに基づいて、第一領域Ａ１についての第一超音波画像、第二領域Ａ２についての第二超音波画像及び第三領域Ａ３についての第三超音波画像を作成する。そして、プロセッサ７は、第一、第二及び第三超音波画像からなる超音波画像をディスプレイ８に表示する。
【００３９】
第二領域Ａ２における受信音線についてのローデータの作成について図７を参照しつつ説明する。図７において、第二超音波ビームＢＭ２は、ビーム幅の中心位置に矢印で示されている。ここでは、二つの第二超音波ビームＢＭ２が示されている。符号Ｗで示される直線の長さは、第二超音波ビームＢＭ２の送信音場の幅を示している。
【００４０】
プロセッサ７は、送信音場の幅Ｗ内に含まれる受信音線ＳＬについてのローデータを作成する。一つの第二超音波ビームＢＭ２の送信音場の幅Ｗ内には、複数の受信音線ＳＬが含まれている。
【００４１】
図５に基づいて説明したように、第二領域Ａ２においては、複数の第二超音波ビームＢＭ２は、送信音場の一部分が重複している。従って、一つの受信音線ＳＬについて、複数の第二超音波ビームＢＭ２の各々に対応するローデータが得られる。例えば、図７では、二つの第二超音波ビームＢＭ２は、部分Ｐにおいて送信音場が重複しており、この部分Ｐの受信音線については、二つの第二超音波ビームＢＭ２の各々に対応するローデータが得られる。
【００４２】
プロセッサ７は、送信音場が重複する複数の第二超音波ビームＢＭ２の各々に対応するローデータを加算して、超音波画像の作成に用いる一つの受信音線についてのローデータを得る。第二領域におけるローデータの作成は、公知のＲＴＦ法と同様である。
【００４３】
ここで、公知のＲＴＦ法と同様にして、画像生成領域の全てについて、平面波によって形成される超音波ビームを送信してローデータを取得する場合、加算されるローデータの量、送信及び受信に用いられる素子２ａの数が、受信音線の位置に応じて異なることを説明する。
【００４４】
先ず、図８に示される受信音線ＳＬ１についてのローデータの作成について説明する。図８には、送信音場の幅Ｗ１〜Ｗ１６を有する超音波ビームＢＭａ〜ＢＭpが示されている。受信音線ＳＬ１は、送信音場の幅Ｗ１〜Ｗ１６に含まれている。従って、受信音線ＳＬ１についての画像作成用のローデータは、複数の超音波ビームＢＭａ〜ＢＭpの各々に対応するローデータを加算して得られる。
【００４５】
次に、図９に示される受信音線ＳＬ２についてのローデータの作成について説明する。受信音線ＳＬ２は、図８に示される受信音線ＳＬ１よりも画像生成領域の端部に位置する。受信音線ＳＬ２は、送信音場の幅Ｗ１〜Ｗ８に含まれるものの、超音波ビームＢＭｈの次に送信される超音波ビームＢＭｉの送信音場の幅Ｗ９には含まれない。従って、受信音線ＳＬ２についての画像作成用のローデータは、複数の超音波ビームＢＭａ〜ＢＭｈの各々に対応するローデータを加算して得られる。
【００４６】
従って、受信音線ＳＬ２における画像作成用のローデータの作成において加算されるローデータの量は、受信音線ＳＬ１よりも少ない。また、超音波ビームＢＭａ〜ＢＭｈは、超音波プローブ２の端部付近のビームであるため、送信音場の幅Ｗ１〜Ｗ８は、送信音場の幅Ｗ９〜Ｗ１６よりも小さい。従って、受信音線ＳＬ２のローデータを得るための送受信に用いられる素子２ａの数も、受信音線ＳＬ１のそれと比べて少ない。以上のことから、画像生成領域の全てについて、平面波によって形成される超音波ビームを送信する場合、受信音線ＳＬ２は、受信音線ＳＬ１よりもＳＮ比が低下する。
【００４７】
以上のような理由により、公知のＲＴＦ法のように、仮に第一及び第三領域Ａ１、Ａ３においても平面波を送信した場合、第一及び第三領域Ａ１、Ａ３について得られる第一及び第三超音波画像は、第二領域Ａ２において得られる第二超音波画像よりもＳＮ比が低下する。本例においては、第一及び第三領域Ａ１、Ａ３において、収束された第一及び第三超音波ビームＢＭ１、ＢＭ３が送信されることにより、平面波が送信される場合と比べて、第一及び第三超音波画像のＳＮ比を改善することができる。
【００４８】
また、第二領域Ａ２においては、平面波によって形成される第二超音波ビームＢＭ２が送信されるので、画像生成領域の全領域について収束された超音波ビームを送信する場合と比べると、フレームレートを向上させることができる。
【００４９】
次に、実施形態の変形例について説明する。プロセッサ７は、図１０に示すように、複数の第一超音波ビームＢＭ１の各々のフォーカス点Ｆの音線方向の位置が同じであるよう、送信ビームフォーマ３及び送信機４を介して超音波プローブ７を制御してもよい。また、特に図示しないが、プロセッサ７は、第一超音波ビームＢＭ１と同様に、複数の第三超音波ビームＢＭ３の各々のフォーカス点Ｆの音線方向の位置が同じであるよう、送信ビームフォーマ３及び送信機４を介して超音波プローブ７を制御してもよい。
【００５０】
また、プロセッサ７は、図１１に示すように、第一及び第三領域Ａ１、Ａ３において、破線ｂｍ１、ｂｍ３で示される一つの送信音線につき、複数のフォーカス点Ｆを形成するよう送信ビームフォーマ３及び送信機４を介して超音波プローブ７を制御してもよい。すなわち、プロセッサ７は、一つの送信音線につきフォーカス点Ｆの位置が異なる複数の第一超音波ビームＢＭ１を送信し、一つの送信音線につきフォーカス点Ｆの位置が異なる複数の第三超音波ビームＢＭ３を送信するよう、超音波プローブ２を制御してもよい。図１１では、一つの送信音線について二つのフォーカス点Ｆが設定されており、一つの送信音線について二つの第一及び第三超音波ビームＢＭ１、ＢＭ３が送信される。このように一つの送信音線について、複数のフォーカス点Ｆを設定することにより、比較的浅い部分に一つのフォーカス点のみを設定する場合と比べて、ペネトレーションの低下を防止することができる。
【００５１】
また、プロセッサ７は、第一及び第三エコー信号に対する信号処理と、第二エコー信号に対する信号処理とで異なる処理を行なってもよい。例えば、プロセッサ７は、第二領域Ａ２と比較して、第一及び第三領域Ａ１、Ａ２におけるフォーカス点が比較的浅い位置に設定されることによるペネトレーションの低下が補償されるよう、第二エコー信号に対する信号処理において用いる受信フィルタとは異なる受信フィルタを、第一及び第三エコー信号に対する信号処理に用いてもよい。また、プロセッサ７は、上述のペネトレーションの低下に伴う輝度の低下を補償するよう、第二エコー信号に対する信号処理において用いるゲインとは異なるゲインを、第一及び第三エコー信号に対する信号処理に用いてもよい。
【００５２】
以上、本発明を前記実施形態によって説明したが、本発明はその主旨を変更しない範囲で種々変更実施可能なことはもちろんである。例えば、上記実施形態においては、第一、第二及び第三超音波ビームＢＭ１、ＢＭ２、ＢＭ３の送信順番は、図６のフローチャートに示された順番に限られるものではない。また、第一第一領域Ａ１における一又は一部の送信音線についての第一超音波ビームＢＭ１の送信と、第二領域Ａ２における一又は一部の送信音線についての第二超音波ビームＢＭ２の送信と、第三領域Ａ３における第三超音波ビームＢＭ３の送信を、この順番で繰り返し行なってもよい。
【００５３】
また、上記実施形態は、
被検体における画像生成領域に対し、超音波ビームを送信してエコー信号を取得する超音波プローブであって、前記画像生成領域は、第一領域、第二領域及び第三領域からなり、前記第一領域及び前記第三領域は、前記超音波ビームの送信方向と直交する方位方向における両端側に位置し、前記第二領域は、前記第一領域及び前記第三領域の間に位置している、超音波プローブと、
該超音波プローブによる前記超音波ビームの送信と、前記エコー信号に基づく前記画像生成領域の超音波画像の作成とを制御するプロセッサと、
を備える超音波装置の制御方法であって、
前記プロセッサが、
前記第一領域に対し第一超音波ビームを送信し、前記第二領域に対し第二超音波ビームを送信し、前記第三領域に対し第三超音波ビームを送信するよう前記超音波プローブを制御し、前記第一及び前記第三超音波ビームは収束された超音波ビームであり、前記第二超音波ビームは平面波によって形成される超音波ビームであり、
前記第一、前記第二及び前記第三超音波ビームの送信により前記第一、前記第二及び前記第三領域から得られた第一、第二及び第三エコー信号に基づいて、前記第一領域の第一超音波画像、前記第二領域の第二超音波画像及び前記第三領域の第三超音波画像からなる前記超音波画像を作成する、超音波装置の制御方法としてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１  超音波診断装置
２  超音波プローブ
７  プロセッサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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