(57)【要約】      （修正有）【課題】多重反射を低減することができる超音波診断装置を提供すること。【解決手段】超音波診断装置は、制御部１８と、処理部１３と、画像生成部１５とを備える。制御部１８は、所定の一方向に配列された振動子群で構成される受信開口の少なくとも１つの振動子を、被検体に送信する超音波の偏向角、前記所定の一方向と前記被検体内における構造物の境界を示す方向とのなす角、及び、前記振動子群の中央と交わる前記所定の一方向の法線方向に対して垂直な方向と前記境界を示す方向とのなす角の少なくとも１つに基づいて選択する。処理部１３は、前記制御部によって選択された前記少なくとも１つの振動子で発生した受信信号の信号強度が低減された状態となるように、処理を実行し、前記受信開口の受信信号を出力する。画像生成部１５は、前記受信開口の受信信号に基づいて、超音波画像データを生成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の一方向に配列された振動子群で構成される受信開口の少なくとも１つの振動子を、被検体に送信する超音波の偏向角、前記所定の一方向と前記被検体内における構造物の境界を示す方向とのなす角、及び、前記振動子群の中央と交わる前記所定の一方向の法線方向に対して垂直な方向と前記境界を示す方向とのなす角の少なくとも１つに基づいて選択する制御部と、
前記制御部によって選択された前記少なくとも１つの振動子で発生した受信信号の信号強度が、前記受信開口を構成する複数の振動子のうちの前記少なくとも１つの振動子以外の振動子で発生した受信信号の信号強度よりも低減された状態となるように、前記受信開口で発生した複数の受信信号のうちの少なくとも１つの受信信号に対して処理を実行し、前記受信開口の受信信号を出力する処理部と、
前記処理部により出力された前記受信開口の受信信号に基づいて、超音波画像データを生成する画像生成部と、
を備える、超音波診断装置。
【請求項２】
前記処理部は、作成部と整相加算部とを有し、
前記作成部は、前記制御部によって選択された前記少なくとも１つの振動子を含む範囲外での重みより当該範囲内での重みを低減した開口関数を作成し、
前記整相加算部は、前記受信開口を構成する複数の振動子それぞれで発生した受信信号を前記開口関数により重み付けした後に整相加算した信号を、前記受信開口の受信信号として出力する、請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記作成部は、前記範囲内での重みを略ゼロにすることで、前記開口関数を作成する、請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記少なくとも１つの振動子を含む範囲内からの出力を遮断し、当該範囲外からの出力信号に基づく受信信号を、前記受信開口の受信信号とする、請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記制御部は、受信フォーカスの位置に応じて受信開口の幅を変更する制御を行ない、各受信フォーカスでの受信開口において前記少なくとも１つの振動子を選択する、請求項１〜４のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記制御部は、受信フォーカスの位置に応じて受信開口の幅を変更する制御を行ない、前記構造物の深さに対応する受信フォーカスでの受信開口において前記少なくとも１つの振動子を選択する、請求項１〜４のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記制御部は、フレーム間で超音波送受信の偏向角を変えて超音波走査を複数回実行させる制御を行なうとともに、少なくとも１つの超音波走査で前記少なくとも１つの振動子を選択し、
前記処理部は、前記制御部によって前記少なくとも１つの振動子が選択された超音波走査では、前記処理を実行して前記受信開口の受信信号を出力し、前記制御部によって前記少なくとも１つの振動子が選択されていない超音波走査では、前記処理とは異なる処理を実行して前記受信開口の受信信号を出力し、
前記画像生成部は、各超音波走査で前記処理部により出力された前記受信開口の受信信号に基づいて、各超音波走査の超音波画像データを生成し、生成した複数の超音波画像データを合成した画像データを、前記超音波画像データとして生成する、請求項１〜６のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記制御部は、予め得られている超音波画像データを参照した操作者が入力した情報に基づいて、前記構造物の境界を示す方向、又は、前記構造物の境界を示す方向及び前記構造物の深さを取得する、請求項１〜７のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記制御部は、予め得られている超音波画像データを解析して、前記構造物の境界を示す方向、又は、前記構造物の境界を示す方向及び前記構造物の深さを推定する、請求項１〜７のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記制御部は、所定の深さ近傍の領域で、前記予め得られている超音波画像データを解析する、請求項９に記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記所定の深さとして、画像中央に位置する深さ、又は、超音波プローブの当接面から検査対象の組織が位置する深さ、又は、送信フォーカスの位置を用いる、請求項１０に記載の超音波診断装置。
【請求項１２】
前記制御部は、予め得られている超音波画像データを参照した操作者が設定した情報、又は、当該超音波画像データの画像情報を検出した結果、又は、予め設定された情報に基づいて前記構造物の深さを取得する、請求項６に記載の超音波診断装置。
【請求項１３】
前記制御部は、超音波プローブが移動するごとに、前記少なくとも１つの振動子を選択する、請求項１〜１２のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項１４】
所定の一方向に配列された振動子群で構成される受信開口の少なくとも１つの振動子を、被検体に送信する超音波の偏向角、前記所定の一方向と前記被検体内における構造物の境界を示す方向とのなす角、及び、前記振動子群の中央と交わる前記所定の一方向の法線方向に対して垂直な方向と前記境界を示す方向とのなす角の少なくとも１つに基づいて選択する制御部と、
前記制御部によって選択された前記少なくとも１つの振動子で発生した受信信号の信号強度が、前記受信開口を構成する複数の振動子のうちの前記少なくとも１つの振動子以外の振動子で発生した受信信号の信号強度よりも低減された状態となるように、前記受信開口で発生した複数の受信信号のうちの少なくとも１つの受信信号に対して処理を実行し、前記受信開口の受信信号を出力する処理部と、
前記処理部により出力された前記受信開口の受信信号に基づいて、超音波画像データを生成する画像生成部と、
を備える、画像処理装置。
【請求項１５】
制御部が、所定の一方向に配列された振動子群で構成される受信開口の少なくとも１つの振動子を、被検体に送信する超音波の偏向角、前記所定の一方向と前記被検体内における構造物の境界を示す方向とのなす角、及び、前記振動子群の中央と交わる前記所定の一方向の法線方向に対して垂直な方向と前記境界を示す方向とのなす角の少なくとも１つに基づいて選択し、
処理部が、前記制御部によって選択された前記少なくとも１つの振動子で発生した受信信号の信号強度が、前記受信開口を構成する複数の振動子のうちの前記少なくとも１つの振動子以外の振動子で発生した受信信号の信号強度よりも低減された状態となるように、前記受信開口で発生した複数の受信信号のうちの少なくとも１つの受信信号に対して処理を実行し、前記受信開口の受信信号を出力し、
画像生成部が、前記処理部により出力された前記受信開口の受信信号に基づいて、超音波画像データを生成する、
ことを含む、画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、超音波診断装置、画像処理装置及び画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、診断の妨げとなる超音波画像（Ｂモード画像）の多重反射を低減するために、様々な方法が行なわれている。かかる方法の一例としては、超音波送受信の偏向角を変えた複数のＢモード画像を加算平均により合成（コンパウンド：compound）する空間コンパウンドを用いた方法が知られている。また、この方法を応用して、偏向角の異なる複数のＢモード画像から、多重反射エコー成分の程度と位置とを推定し、推定結果から加算平均時の重みを適応的に制御する方法も知られている。
【０００３】
しかし、偏向角の異なる複数の画像をコンパウンドする上記の方法では、エレメントファクタの制約により、偏向角を大きくした場合の振幅低下の影響が避けられない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−７１１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、多重反射を低減することができる超音波診断装置、画像処理装置及び画像処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の超音波診断装置は、制御部と、処理部と、画像生成部とを備える。制御部は、所定の一方向に配列された振動子群で構成される受信開口の少なくとも１つの振動子を、被検体に送信する超音波の偏向角、前記所定の一方向と前記被検体内における構造物の境界を示す方向とのなす角、及び、前記振動子群の中央と交わる前記所定の一方向の法線方向に対して垂直な方向と前記境界を示す方向とのなす角の少なくとも１つに基づいて選択する。処理部は、前記制御部によって選択された前記少なくとも１つの振動子で発生した受信信号の信号強度が、前記受信開口を構成する複数の振動子のうちの前記少なくとも１つの振動子以外の振動子で発生した受信信号の信号強度よりも低減された状態となるように、前記受信開口で発生した複数の受信信号のうちの少なくとも１つの受信信号に対して処理を実行し、前記受信開口の受信信号を出力する。画像生成部は、前記処理部により出力された前記受信開口の受信信号に基づいて、超音波画像データを生成する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成例を説明するための図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る受信部の構成例を説明するための図である。
【図３】図３は、前提方法を説明するための図（１）である。
【図４】図４は、前提方法を説明するための図（２）である。
【図５】図５は、前提方法の課題を説明するための図（１）である。
【図６】図６は、前提方法の課題を説明するための図（２）である。
【図７】図７は、前提方法の課題を説明するための図（３）である。
【図８】図８は、前提方法の課題を説明するための図（４）である。
【図９】図９は、第１の実施形態の概要を示す図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、第１の実施形態で用いられるパラメータを説明するための図（１）である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、第１の実施形態で用いられるパラメータを説明するための図（２）である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、第１の実施形態で用いられるパラメータを説明するための図（３）である。
【図１０Ｄ】図１０Ｄは、第１の実施形態で用いられるパラメータを説明するための図（４）である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態に係る制御部が行なう処理を説明するための図（１）である。
【図１２】図１２は、第１の実施形態に係る制御部が行なう処理を説明するための図（２）である。
【図１３】図１３は、第１の実施形態に係る制御部が行なう処理を説明するための図（３）である。
【図１４】図１４は、第１の実施形態に係る制御部が行なう処理を説明するための図（４）である。
【図１５】図１５は、第１の実施形態に係る制御部が行なう処理を説明するための図（５）である。
【図１６】図１６は、第１の実施形態に係る制御部が行なう処理を説明するための図（６）である。
【図１７】図１７は、第１の実施形態の効果を説明するための図（１）である。
【図１８】図１８は、第１の実施形態の効果を説明するための図（２）である。
【図１９】図１９は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の処理の一例を示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、第２の実施形態を説明するための図（１）である。
【図２１】図２１は、第２の実施形態を説明するための図（２）である。
【図２２】図２２は、第２の実施形態を説明するための図（３）である。
【図２３】図２３は、第２の実施形態に係る超音波診断装置の処理の一例を示すフローチャートである。
【図２４】図２４は、第３の実施形態を説明するための図（１）である。
【図２５】図２５は、変形例を説明するための図（１）である。
【図２６】図２６は、変形例を説明するための図（２）である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して、超音波診断装置の実施形態を詳細に説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成例を説明するための図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、超音波プローブ１と、モニタ２と、入力装置３と、装置本体１０とを有する。
【００１０】
超音波プローブ１は、所定の一方向に配列された複数の振動子（例えば、圧電振動子）で構成される振動子群を有する。これら複数の振動子は、後述する装置本体１０が有する送信部１１から供給される駆動信号に基づき超音波を発生する。また、超音波プローブ１が有する複数の振動子は、被検体Ｐからの反射波を受信して電気信号に変換する。また、超音波プローブ１は、振動子に設けられる整合層と、振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有する。
【００１１】
超音波プローブ１から被検体Ｐに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体
Ｐの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波として超音波プローブ１が有する複数の振動子にて受信される。反射波は、当該反射波を受信した振動子で、電気信号である反射波信号（受信信号）に変換される。各振動子が発生する反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、送信された超音波パルスが、移動している血流や心臓壁等の表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。
【００１２】
ここで、超音波プローブ１は、装置本体１０と着脱自在に接続される。装置本体１０に接続される超音波プローブ１は、所定の一方向に配列された振動子群が、例えば、一列分配置された振動子列を有し、被検体Ｐを２次元で走査する１Ｄアレイプローブである。或いは、装置本体１０に接続される超音波プローブ１は、例えば、振動子列を所定の角度（揺動角度）で揺動させることで、被検体Ｐを３次元走査するメカニカル４Ｄプローブである。或いは、装置本体１０に接続される超音波プローブ１は、例えば、被検体Ｐを３次元走査するために、複数の振動子が２次元で配置された、すなわち、振動子列が複数列分配置された２Ｄアレイプローブである。
【００１３】
以下では、超音波プローブ１として、１Ｄアレイプローブを用いる場合について説明する。なお、１Ｄアレイプローブとしては、振動子列内で開口（送信開口及び受信開口）を移動して超音波走査を行なうリニア型超音波プローブやコンベックス型超音波プローブが挙げられる。或いは、１Ｄアレイプローブとしては、振動子列内で開口（送信開口及び受信開口）の位置を一定として走査方向を偏向して超音波走査を行なうセクタ型超音波プローブが挙げられる。振動子群が配列される所定の一方向は、超音波プローブ１の種類により異なる。例えば、リニア型超音波プローブでは、振動子群は、直線状に配列される。また、例えば、コンベックス型超音波プローブでは、振動子群は、所定の曲率となる円弧状に配列される。
【００１４】
入力装置３は、マウス、キーボード、ボタン、パネルスイッチ、タッチコマンドスクリーン、フットスイッチ、トラックボール、ジョイスティック等を有する。入力装置３は、超音波診断装置の操作者からの各種設定要求を受け付け、装置本体１０に対して受け付けた各種設定要求を転送する。
【００１５】
モニタ２は、超音波診断装置の操作者が入力装置３を用いて各種設定要求を入力するためのＧＵＩ（Graphical  User  Interface）を表示したり、装置本体１０において生成された超音波画像データ等を表示したりする。
【００１６】
装置本体１０は、超音波プローブ１が有する各振動子が発生した受信信号である反射波信号に基づいて超音波画像データを生成する装置であり、図１に示すように、送信部１１と、受信部１２と、Ｂモード処理部１３と、ドプラ処理部１４と、画像生成部１５と、画像メモリ１６と、内部記憶部１７と、制御部１８とを有する。
【００１７】
送信部１１は、後述する制御部１８の指示に基づいて、超音波送信における送信指向性を制御する。すなわち、送信部１１は、送信ビームフォーマーである。具体的には、送信部１１は、レートパルサ発生器、送信遅延部、送信パルサ等を有し、超音波プローブ１に駆動信号を供給する。レートパルサ発生器は、所定のレート周波数（ＰＲＦ：Pulse  Repetition  Frequency）で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。レートパルスは、送信遅延部を通ることで異なる送信遅延時間が掛けられた状態で送信パルサへ電圧を印加する。すなわち、送信遅延部は、超音波プローブ１から発生される超音波をビーム状に集束して送信指向性を決定するために必要な振動子ごとの送信遅延時間を、レートパルサ発生器が発生する各レートパルスに対し与える。送信パルサは、かかる
レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ１に駆動信号（駆動パルス）を印加する。
【００１８】
駆動パルスは、送信パルサからケーブルを介して超音波プローブ１内の振動子まで伝達した後に、振動子において電気信号から機械的振動に変換される。この機械的振動は、生体内部で超音波として送信される。振動子ごとに異なる送信遅延時間を持った超音波は、収束されて、所定方向に伝搬していく。送信遅延部は、各レートパルスに対し与える送信遅延時間を変化させることで、振動子面からの送信方向を任意に調整する。送信部１１は、超音波ビームの送信に用いる振動子の数及び位置（送信開口）と、送信開口を構成する各振動子の位置に応じた送信遅延間とを制御することで、送信指向性を与える。
【００１９】
なお、送信部１１は、後述する制御部１８の指示に基づいて、所定のスキャンシーケンスを実行するために、送信周波数、送信駆動電圧等を瞬時に変更可能な機能を有している。特に、送信駆動電圧の変更は、瞬間にその値を切り替え可能なリニアアンプ型の発信回路、又は、複数の電源ユニットを電気的に切り替える機構によって実現される。
【００２０】
超音波プローブ１が送信した超音波の反射波は、超音波プローブ１内部の振動子まで到達した後、振動子において、機械的振動から電気的信号（反射波信号）に変換され、受信部１２に入力される。
【００２１】
受信部１２は、後述する制御部１８の指示に基づいて、超音波受信における受信指向性を制御する。すなわち、受信部１２は、受信ビームフォーマーである。図２は、第１の実施形態に係る受信部の構成例を説明するための図である。例えば、受信部１２は、図２に示すように、プリアンプ１２１、Ａ／Ｄ変換部１２２、受信遅延部１２３、作成部１２４、整相加算部１２５等を有し、超音波プローブ１が有する各振動子が発生した反射波信号に対して各種処理を行なって、受信走査線ごとの反射波データ（受信信号）を生成する。反射波データは、例えば、図２に示すように、後述するＢモード処理部１３、画像生成部１５の処理により超音波画像データ（Ｂモード画像データ）に変換され、モニタ２に出力される。
【００２２】
プリアンプ１２１は、反射波信号をチャンネルごとに増幅してゲイン調整を行なう。Ａ／Ｄ変換部１２２は、ゲイン補正された反射波信号をＡ／Ｄ変換することで、ゲイン補正された反射波信号をデジタルデータに変換する。受信遅延部１２３は、デジタルデータに対して、受信指向性を決定するのに必要な受信遅延（受信遅延時間）を掛ける。すなわち、受信遅延部１２３が各振動子の出力信号に対して受信遅延時間を掛けることで、受信走査線の同一サンプル点からの信号が、整相加算部１２５に入力される。このように、受信部１２は、反射波の受信に用いる振動子の数及び位置（受信開口）と、受信開口を構成する各振動子の位置に応じた受信遅延時間とを制御することで、受信指向性を与える。なお、受信遅延時間は、振動子の位置とともに、受信フォーカスの位置に応じて異なる。
【００２３】
また、受信部１２は、ＤＶＡＦ（Dynamic  Variable  Aperture  Focus）法を実行可能である。ＤＶＡＦ法を行なう場合、受信部１２は、近くから返ってくる信号を受信する場合は、受信開口幅を小さくして、近距離の受信ビームを細くする。また、ＤＶＡＦ法を行なう場合、受信部１２は、遠くから返ってくる信号を受信する場合は、受信開口幅が大きいほど強いフォーカスをかけられるので、距離に応じて受信開口幅を大きくする。かかる受信開口幅は、予め設定される「F-number」により設定される。なお、「F-number」は、受信フォーカスの深さと受信開口幅との比で定義される値であり、操作者により任意に変更可能である。受信部１２は、ＤＶＡＦ法を行なう場合、「F-number」に応じて、各深さ位置での受信開口幅を変更する。具体的には、受信部１２は、受信フォーカス位置と「F-number」とで定まる受信開口幅の受信開口を、受信走査線が中心となるように設定する。
【００２４】
整相加算部１２５は、受信遅延部１２３により受信遅延時間が与えられた反射波信号（デジタルデータ）の加算処理（整相加算処理）を行なう。すなわち、整相加算部１２５は、受信開口の各振動子が受信した同一サンプル点からの信号を加算する。整相加算部１２５の加算処理により、反射波信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。整相加算部１２５が出力した信号は、反射波データ（受信信号）として、後段の処理部に出力される。
【００２５】
ここで、受信部１２は、受信アポダイゼーションを行なう。すなわち、整相加算部１２５は、受信開口の各振動子が受信した同一サンプル点からの信号を、開口関数（アポダイゼーション関数）により重み付けを行なった後に、整相加算処理を行なう。かかる開口関数は、後述する制御部１８の制御により、図２に示す作成部１２４が作成する。開口関数（受信開口関数）は、振動子の位置ごとに重みが設定された関数である。
【００２６】
整相加算部１２５は、受信開口を構成する複数の素子それぞれが受信した信号を、作成部１２４が作成した開口関数により重み付けした後に整相加算する。ここで、受信部１２は、ＤＶＡＦ法を行なう場合、受信開口幅の調整とともに、受信感度の補正を行なう。また、ＤＶＡＦ法を行なう場合、作成部１２４は、深さ位置に応じて開口幅が異なる受信開口ごとに、開口関数を作成する。第１の実施形態で作成部１２４が作成する開口関数については、後に詳述する。
【００２７】
ここで、整相加算部１２５からの出力信号の形態は、ＲＦ（Radio  Frequency）信号やＩＱ信号と呼ばれる位相情報が含まれる信号である場合や、包絡線検波処理後の振幅情報である場合等、種々の形態が選択可能である。
【００２８】
Ｂモード処理部１３は、受信部１２が生成し、出力した受信信号である反射波データに対して、対数増幅、包絡線検波処理、対数圧縮等を行なって、サンプル点ごとの信号強度（振幅強度）が輝度の明るさで表現されるデータ（Ｂモードデータ）を生成する。
【００２９】
ドプラ処理部１４は、受信部１２が生成し、出力した受信信号である反射波データを周波数解析することで、走査範囲内にある移動体のドプラ効果に基づく運動情報を抽出したデータ（ドプラデータ）を生成する。具体的には、ドプラ処理部１４は、移動体の運動情報として、平均速度、分散値、パワー値などを多点に渡り抽出したドプラデータを生成する。ここで、移動体とは、例えば、血流や、心壁等の組織、造影剤である。
【００３０】
なお、本実施形態に係る超音波診断装置は、コントラストハーモニックイメージング（ＣＨＩ：Contrast  Harmonic  Imaging）や、ティッシュハーモニックイメージング（ＴＨＩ：Tissue  Harmonic  Imaging）等のハーモニックイメージングを実行可能である。
【００３１】
例えば、ハーモニックイメージングでは、振幅変調（ＡＭ：Amplitude  Modulation）法や位相変調（ＰＭ：Phase  Modulation）法、ＡＭ法及びＰＭ法を組み合わせたＡＭＰＭ法と呼ばれる映像法が行なわれる。ＡＭ法、ＰＭ法及びＡＭＰＭ法では、同一の走査線に対して振幅や位相が異なる超音波送信を複数回行なう。これにより、受信部１２は、各走査線で複数の反射波データ（受信信号）を生成する。受信部１２、又は、Ｂモード処理部１３は、各走査線の複数の反射波データ（受信信号）を、変調法に応じた加減算処理することで、ハーモニック成分を抽出する。そして、Ｂモード処理部１３は、ハーモニック成分の反射波データ（受信信号）に対して包絡線検波処理等を行なって、Ｂモードデータを生成する。
【００３２】
例えば、ＰＭ法が行なわれる場合、送信部１１は、制御部１８が設定したスキャンシー
ケンスにより、例えば（−１，１）のように、位相極性を反転させた同一振幅の超音波を、各走査線で２回送信させる。そして、受信部１２は、「−１」の送信による受信信号と、「１」の送信による受信信号とを生成する。そして、受信部１２、又は、Ｂモード処理部１３は、これら２つの受信信号を加算する。これにより、基本波成分が除去され、２次高調波成分が主に残存した信号が生成される。そして、Ｂモード処理部１３は、この信号に対して包絡線検波処理等を行なって、ＴＨＩのＢモードデータやＣＨＩのＢモードデータを生成する。
【００３３】
また、ＴＨＩでは、受信信号に含まれる２次高調波成分と差音成分とを用いて映像化を行なう方法が実用化されている。差音成分を用いた映像化法では、例えば、中心周波数が「ｆ１」の第１基本波と、中心周波数が「ｆ１」より大きい「ｆ２」の第２基本波とを合成した合成波形の送信超音波を、超音波プローブ１から送信させる。この合成波形は、２次高調波成分と同一の極性を持つ差音成分が発生するように、互いの位相が調整された第１基本波の波形と第２基本波の波形とを合成した波形である。送信部１１は、合成波形の送信超音波を、位相を反転させながら、例えば、２回送信させる。かかる場合、受信部１２は、これら２回の送信それぞれに対応する２つの受信信号を生成する。そして、受信部１２、又は、Ｂモード処理部１３は、これら２つの受信信号を加算する。これにより、基本波成分が除去され、差音成分及び２次高調波成分が主に残存した信号が生成される。そして、Ｂモード処理部１３は、この信号に対して包絡線検波処理等を行なって、ＴＨＩのＢモードデータを生成する。
【００３４】
画像生成部１５は、Ｂモード処理部１３及びドプラ処理部１４が生成したデータから超音波画像データを生成する。すなわち、画像生成部１５は、Ｂモード処理部１３が生成したＢモードデータから反射波の強度を輝度にて表したＢモード画像データを生成する。また、画像生成部１５は、ドプラ処理部１４が生成したドプラデータから移動体情報を表す平均速度画像、分散画像、パワー画像、又は、これらの組み合わせ画像としてのカラードプラ画像データを生成する。
【００３５】
ここで、画像生成部１５は、一般的には、超音波走査の走査線信号列を、テレビなどに代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換（スキャンコンバート）し、表示用の超音波画像データを生成する。具体的には、画像生成部１５は、超音波プローブ１による超音波の走査形態に応じて座標変換を行なうことで、表示用の超音波画像データを生成する。また、画像生成部１５は、超音波画像データに、種々のパラメータの文字情報、目盛り、ボディーマーク等を合成する。
【００３６】
すなわち、Ｂモードデータ及びドプラデータは、スキャンコンバート処理前の超音波画像データであり、画像生成部１５が生成するデータは、スキャンコンバート処理後の表示用の超音波画像データである。なお、Ｂモードデータ及びドプラデータは、生データ（Raw  Data）とも呼ばれる。
【００３７】
なお、超音波プローブ１としてメカニカル４Ｄプローブや２Ｄアレイプローブが用いられる場合、送信部１１、受信部１２、Ｂモード処理部１３、ドプラ処理部１４及び画像生成部１５は、３次元の超音波画像データ（ボリュームデータ）を生成するための処理を実行することが可能である。例えば、送信部１１は、被検体Ｐを３次元走査する場合、超音波プローブ１から３次元の超音波ビームを送信させる。そして、受信部１２は、超音波プローブ１が受信した３次元の反射波信号から３次元の反射波データを生成する。
【００３８】
そして、Ｂモード処理部１３は、３次元の反射波データから３次元のＢモードデータを生成する。また、ドプラ処理部１４は、３次元の反射波データから３次元のドプラデータを生成する。画像生成部１５は、Ｂモード処理部１３が生成した３次元のＢモードデータ
に対して座標変換を行なうことで、３次元Ｂモード画像データを生成する。また、画像生成部１５は、ドプラ処理部１４が生成した３次元のドプラデータに対して座標変換を行なうことで、３次元ドプラ画像データを生成する。
【００３９】
更に、画像生成部１５は、ボリュームデータをモニタ２にて表示するための各種の２次元画像データを生成するために、ボリュームデータに対してレンダリング処理を行なう。画像生成部１５が行なうレンダリング処理としては、例えば、断面再構成法（ＭＰＲ：Multi  Planer  Reconstruction）を行なってボリュームデータからＭＰＲ画像データを生成する処理がある。また、画像生成部１５が行なうレンダリング処理としては、例えば、３次元の情報を反映した２次元画像データを生成するボリュームレンダリング（ＶＲ：Volume  Rendering）処理がある。
【００４０】
画像メモリ１６は、画像生成部１５が生成した画像データを記憶するメモリである。また、画像メモリ１６は、Ｂモード処理部１３やドプラ処理部１４が生成したデータを記憶することも可能である。画像メモリ１６が記憶するＢモードデータやドプラデータは、例えば、診断の後に操作者が呼び出すことが可能となっており、画像生成部１５を経由して表示用の超音波画像データとなる。
【００４１】
内部記憶部１７は、超音波送受信、画像処理及び表示処理を行なうための制御プログラムや、診断情報（例えば、患者ＩＤ、医師の所見等）や、診断プロトコルや各種ボディーマーク等の各種データを記憶する。例えば、内部記憶部１７は、ハーモニックイメージングを行なうためのスキャンシーケンス等を記憶する。また、内部記憶部１７は、必要に応じて、画像メモリ１６が記憶するデータの保管等にも使用される。
【００４２】
制御部１８は、超音波診断装置の処理全体を制御する。具体的には、制御部１８は、入力装置３を介して操作者から入力された各種設定要求や、内部記憶部１７から読込んだ各種制御プログラム及び各種データに基づき、送信部１１、受信部１２、Ｂモード処理部１３、ドプラ処理部１４及び画像生成部１５の処理を制御する。また、制御部１８は、画像メモリ１６が記憶する表示用の超音波画像データをモニタ２にて表示するように制御する。なお、第１の実施形態に係る制御部１８は、超音波送受信の制御として、受信アポダイゼーションの制御を行なうが、これについては、後に詳述する。
【００４３】
以上、第１の実施形態に係る超音波診断装置の全体構成について説明した。かかる構成のもと、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、Ｂモード画像データの生成表示を行なう。ここで、従来、診断の妨げとなる超音波画像（Ｂモード画像）の多重反射を低減するために、様々な方法が行なわれている。かかる方法の一例としては、超音波送受信の偏向角を変えた複数のＢモード画像を加算平均により合成（コンパウンド：compound）する空間コンパウンドを用いた方法が知られている。また、この方法を応用して、偏向角の異なる複数のＢモード画像から、多重反射エコー成分の程度と位置とを推定し、推定結果から加算平均時の重みを適応的に制御する方法も知られている。しかし、偏向角の異なる複数の画像をコンパウンドする上記の方法では、エレメントファクタの制約により、偏向角を大きくした場合の振幅低下の影響が避けられない。
【００４４】
そこで、多重反射を低減させる別の方法として、多重反射成分を可能な限り含まないように受信アポダイゼーションを作成する方法も提案されている。かかる方法では、例えば、受信開口の中央部分の重みを「０」とする開口関数による受信アポダイゼーションが用いられる。以下、受信開口の中央部分の重みを「０」とする方法を、「前提方法」と記載する。しかし、この前提方法では、多重反射成分を低減できない場合があった。本実施形態では、かかる前提方法の課題を解消するための方法を説明する。
【００４５】
以下、上記の前提方法、並びに、前提方法の課題について、図３〜図８を用いて説明した後に、本実施形態に係る超音波診断装置が行なう受信アポダイゼーションについて説明する。図３及び図４は、前提方法を説明するための図であり、図５〜図８は、前提方法の課題を説明するための図である。
【００４６】
図３に示す「Ａ」は、超音波プローブ１において、ある受信走査線で設定された受信開口を示す。図３では、受信開口Ａと同じ幅の送信開口から送信された超音波ビームの形状も合わせて示している。また、図３では、多重反射を引き起こす要因となる被検体Ｐ内の構造物により、走査断面内で音響インピーダンスに大きな差が生じている「境界」を線分で示している。図３に示す一例では、送信超音波ビームの焦点は、「境界」の深さに略一致している。
【００４７】
また、図３の左図では、上記の構造物が形成する「境界」により生じる１回多重の様相を点線で示している。図３に示す一例では、送信超音波が「境界」で反射された反射波は、超音波プローブ１の表面（プローブ表面）に到達する。そして、この反射波は、プローブ表面で反射された後に、再度、「境界」で反射されて超音波プローブ１の表面に到達する。このようにして起こる１回多重で受信開口Ａが受信した信号（多重反射信号）は、恰も、「境界」より深い位置の境界からの信号として表示されることになる。図３では、多重反射信号として表示される線分を「多重信号」として示している。
【００４８】
また、図３の右図では、構造物が形成する「境界」で反射されて受信開口Ａで受信される真の反射信号のメインビームと、恰も「多重信号」の位置で反射されて受信開口Ａで受信される多重反射信号のメインビームとを模式的に示している。図３の右図に示すように、反射信号のメインビームと、多重反射信号のメインビームとの指向性は、同一方向となる。すなわち、これら２つのメインビームの指向性は、図３の右図に示すように、受信開口Ａの中心に向かって受信開口Ａに垂直な方向となっている。
【００４９】
ここで、構造物近傍の位置を受信フォーカスとして行われる受信遅延処理により、構造物由来の反射信号の波面は、受信開口Ａを構成する全振動子で位相が揃う。これに対して、構造物の位置を受信フォーカスとして行われる受信遅延処理を行なっても、多重反射信号の波面は、受信開口Ａの中央部の限定された範囲の振動子でしか位相が揃わない。
【００５０】
すなわち、受信遅延処理を行なった後に、受信開口Ａの中央部に位置する振動子群以外の振動子群で発生した受信信号である反射波信号を整相加算することで、構造物由来の真の信号が主に抽出された信号を得ることができる。そこで、前提方法では、図３に示すように、例えば、受信開口Ａの中心位置（重心位置）を中心にして所定の幅を有する範囲の重みを「０」とし、この範囲外の重みを「１」とする開口関数を用いた受信アポダイゼーションを行なう。例えば、所定の幅は、受信開口幅の半分の幅である。
【００５１】
図４は、通常の受信アポダイゼーションで得られたファントムのＢモード画像データが左側に配置され、上記の前提方法の受信アポダイゼーションで得られた同一ファントムのＢモード画像データが右側に配置された画面を示している。なお、通常の受信アポダイゼーションでは、例えば、受信開口Ａの中央部の重みを、受信開口Ａの中央部以外の部分の重みより大きくした開口関数が設定される。例えば、通常の受信アポダイゼーションでは、「ハミング窓（Hamming  Window）」により重みを与える開口関数が用いられる。ここで、図４の撮影に用いられたファントムは、深さ１２０ｍｍ近傍に境界を形成する強反射体が配置され、この強反射体より深い位置に複数のワイヤーが配置されたファントムである。図４の左側のＢモード画像データでは、強反射体による多重アーチファクトが、深さ２４０ｍｍ近傍に発生している。一方、図４の左側のＢモード画像データでは、強反射体による多重アーチファクトが略除去していない。すなわち、図４は、前提方法により、受
信開口Ａの中央部で重みを略０とすることで、従来方法で撮影されたＢモード画像データに重畳していた多重信号が除去できることを示している。
【００５２】
ただし、上記の前提方法は、図３に例示する場合には、有効である。すなわち、図３に示す一例では、「被検体Ｐ内における構造物の境界とプローブ表面とが平行」であり「超音波送受信の方向がプローブ表面に対して垂直方向」であることから、「反射信号のメインビームの指向性と多重反射信号のメインビームの指向性とが同一方向」となり「多重反射信号の受信位置が、反射信号の受信位置と同様に受信開口の略中央部」となる。かかる条件を満たす場合は、上記の前提方法を行なって、開口中央部分の重みを「０」にすることで多重信号を除去することが可能となる。
【００５３】
しかし、上記の前提方法は、図５に示すように、プローブ表面に対して構造物の境界が傾いていると、有効とならない場合がある。図５は、送信ビームの方向をプローブ表面に対して垂直方向としているが、プローブ表面に対して構造物の境界が傾いている場合に起こる一回多重反射を例示している。また、上記の前提方法は、図６に示すように、送信ビームをステアリングしていると、有効とならない場合がある。図６は、プローブ表面と構造物の境界とが平行であるが、送信ビームの方向をプローブ表面に対して傾けた方向とした場合に起こる一回多重反射を例示している。
【００５４】
図５の左図及び図６の左図に示すように、構造物の境界の反射信号は、プローブ表面に対して傾いて入射される。このため、多重反射が起こると、傾き（構造物の境界の傾き、又は、送信ビームの傾き）により、多重反射信号は、構造物の反射信号を受信した振動子の位置より端側の位置の振動子で受信される。すなわち、図５の右図及び図６の右図に示すように、構造物の境界の傾きや送信ビームの傾きにより、構造物からの反射信号のメインビームの指向性と、多重信号のメインビームの指向性は、一致しない。
【００５５】
このように、反射信号のメインビームの指向性と多重信号のメインビームの指向性が異なると、図５及び図６に例示する現象が起こる。図５及び図６に示す一例では、構造物からの反射信号は、重みが「０」の振動子位置で受信されている。しかし、図５及び図６に示す一例では、送信ビームの方向と構造物の境界を示す方向との相対的な関係から、多重反射信号は、重みが存在する振動子位置で受信されている。このため、図５及び図６に示す場合に、受信開口Ａの中心位置を含む範囲で重みを略「０」にする前提方法を適用すると、構造物からの反射信号は、重みが「０」により弱まってしまい、その結果、多重反射信号が全く低減されない状態で、映像化が行われてしまう。
【００５６】
図７の左側の画像は、図４の左側の画像と同様に、通常の受信アポダイゼーションで得られたファントムのＢモード画像データを示す。また、図７の右側の画像は、図６に示す「プローブ表面と構造物の境界とが平行であるが、送信ビームの方向がプローブ表面に対して傾けた方向である」条件で、受信開口中央部の重みを「０」とした受信アポダイゼーションで得られた同一ファントムのＢモード画像データを示す。
【００５７】
図７の左右の画像を比較すると、双方の画像で、多重反射信号に由来するアーチファクトが略同様に発生しており、前提方法を適用しても、依然として画像劣化が発生することが示されている。
【００５８】
更に、上記の前提方法では、画像の方位分解能が低下する場合がある。例えば、図４の左右の画像を比較すると、前提方法を適用していない左側の画像に比べて、前提方法を適用した右側の画像では、ワイヤーの方位分解能が低下している。すなわち、前提方法を適用すると、図４の右側のＢモード画像データでは、ワイヤーが方位方向に広がって描出されている。かかる方位分解能の低下は、前提方法が有効に働かない一例を示す図７の右側
のＢモード画像データでも発生している。
【００５９】
この課題が発生する要因について、図８を用いて説明する。図８の上図は、超音波プローブ１が有する各振動子の位置を横軸に示し、開口関数の重みを縦軸で示している。また、図８の上図では、受信開口として設定された範囲を「ＯＮ」で示し、受信開口として設定されていない範囲を「ＯＦＦ」で示している。そして、図８の上図では、上述したように、受信開口の中央部に重み「０」が設定され、受信開口の中央部の範囲外に重み「１」が設定された開口関数を示している。
【００６０】
ここで、焦点近傍の音場（振幅分布）は、開口関数のフーリエ変換によって与えられることが知られている。図８の下図は、図８の上図に示す開口関数をフーリエ変換することで得られた焦点音場を示している。具体的には、図８の下図は、焦点における音場分布を表わしている。より具体的には、図８の下図は、焦点での方位方向における音場分布を表わしている。
【００６１】
図８の下図に示すように、受信開口中央部の重みを「０」とした開口関数を用いたことで、焦点近傍の音場分布で「メインローブ／サイドローブ比」が上昇していることがわかる。すなわち、図８の下図では、受信開口中央部の重みを「０」とした開口関数を用いると、メインローブに対して相対的にサイドローブが上昇することが示されている。その結果、図４及び図７に示すように、前提方法を用いた映像化で得られるＢモード画像データでは、方位分解能が低下する。なお、上記の様々な課題は、ＴＨＩによるＢモード画像データでも同様に発生する。
【００６２】
そこで、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、多重反射を低減するため、以下の処理を行なう。まず、図１に示す制御部１８は、所定の一方向に配列された振動子群で構成される受信開口の少なくとも１つの振動子を、以下に示す３つのパラメータの少なくとも１つに基づいて選択する。１つ目のパラメータは、被検体Ｐに送信する超音波の偏向角である。２つ目のパラメータは、所定の一方向と被検体Ｐ内における構造物の境界を示す方向とのなす角である。３つ目のパラメータは、振動子群の中央と交わる所定の一方向の法線方向に対して垂直な方向と境界を示す方向とのなす角である。２つ目のパラメータは、超音波プローブ１がリニア型超音波プローブである場合に適用されるパラメータである。一方、３つ目のパラメータは、超音波プローブ１がコンベックス型超音波プローブである場合に適用されるパラメータである。これらパラメータについては、後に、詳述する。
【００６３】
例えば、制御部１８は、上述した３つのパラメータの少なくとも１つに基づいて、受信開口の少なくとも１つの振動子を選択するために、受信開口において多重反射成分が受信される受信位置を算出する。一例として、制御部１８は、受信開口において多重反射のメインビームが受信される受信位置を算出する。具体的には、制御部１８は、超音波送受信の方向（送受信ビームの方向）と、多重反射の要因となる構造物の方向とに基づいて、上記の受信位置を算出する。より具体的には、制御部１８は、送受信ビームの方向と構造物の方向とがなす角度による多重反射が鏡面反射であるとする仮定に基づいて、受信開口において多重反射成分（例えば、多重反射のメインビーム）が受信される受信位置を算出する。そして、制御部１８は、算出した受信位置に対応する少なくとも１つの振動子を選択する。例えば、制御部１８は、超音波プローブ１がリニア型超音波プローブである場合は、１つ目のパラメータと２つ目のパラメータとに基づいて、少なくとも１つの振動子を選択する。また、例えば、制御部１８は、超音波プローブ１がコンベックス型超音波プローブである場合は、１つ目のパラメータと３つ目のパラメータとに基づいて、少なくとも１つの振動子を選択する。
【００６４】
そして、制御部１８の制御により、受信部１２は、以下に説明する処理を行なう処理部
として機能する。処理部としての受信部１２は、制御部１８によって選択された「受信開口の少なくとも１つの振動子」で発生した受信信号の信号強度が、受信開口を構成する複数の振動子のうちの「少なくとも１つの振動子」以外の振動子で発生した受信信号の信号強度よりも低減された状態となるように、受信開口で発生した複数の受信信号のうちの少なくとも１つの受信信号に対して処理を実行する。そして、受信部１２は、受信開口の受信信号を出力する。受信部１２が行なう処理を、以下では、「低減処理」と記載する場合がある。
【００６５】
例えば、制御部１８は、選択した少なくとも１つの振動子を含む範囲を、低減範囲として設定する。低減範囲は、制御部１８により算出された受信位置を基準とする範囲である。例えば、低減範囲は、制御部１８により算出された受信位置を重心とする範囲である。受信部１２は、低減範囲内で受信される信号の情報が、受信開口のうち、低減範囲外で受信される信号の情報より低減された状態となるように低減処理を実行して、受信開口の受信信号を出力する。以下では、「低減範囲」を「範囲」と記載し、「低減範囲内」を「範囲内」と記載し、「低減範囲外」を「範囲外」と記載する場合がある。そして、画像生成部１５は、上記の受信開口の受信信号に基づいて、超音波画像データを生成する。
【００６６】
具体的には、制御部１８の制御により、図２に示す作成部１２４は、制御部１８によって選択された少なくとも１つの振動子を含む範囲外での重みより当該範囲内での重みを低減した開口関数を作成する。より具体的には、作成部１２４は、範囲内（低減範囲内）での重みを略ゼロにすることで、開口関数を作成する。作成部１２４が作成した開口関数は、整相加算部１２５に設定される。
【００６７】
そして、整相加算部１２５は、受信開口を構成する複数の振動子それぞれで発生した受信信号（反射波信号）を開口関数により重み付けした後に整相加算した信号を、受信開口の受信信号として出力する。具体的には、整相加算部１２５は、受信開口を構成する複数の振動子群それぞれが発生し、受信遅延処理が施された信号を、開口関数により重み付けした後に加算して、受信開口の受信信号を得る。整相加算部１２５は、かかる処理を受信走査線ごとに行って、走査範囲内の反射波データを順次Ｂモード処理部１３に出力する。これにより、Ｂモード処理部１３は、走査範囲内のＢモードデータを生成し、画像生成部１５は、Ｂモード処理部１３から取得した走査範囲内のＢモードデータからＢモード画像データを生成する。なお、上記の処理は、通常のＢモード撮影だけでなく、各種のＴＨＩによるＢモード撮影にも適用可能である。また、上記の処理は、１Ｄアレイプローブとしてリニア型超音波プローブ。コンベックス型超音波プローブ、セクタ型超音波プローブで行われる２次元走査全てで適用可能である。また、上記の処理は、メカニカル４Ｄプローブや２Ｄアレイプローブを用いた３次元走査を行なう場合でも適用可能である。
【００６８】
すなわち、第１の実施形態では、受信開口で重みを低減する位置（例えば、重みを略「０」にする位置）が、常に、多重反射信号が受信される位置に移動するように、開口関数を設定する受信アポダイゼーションを行なう。ここで、反射信号や多重反射信号が受信開口で受信される位置は、超音波送受信の方向と構造物の境界を示す方向とがなす角度による多重反射が鏡面反射により起こると仮定することで、算出可能である。
【００６９】
そこで、第１の実施形態では、超音波送受信の方向と構造物の境界を示す方向とで起こる鏡面反射に基づいて、多重反射成分（例えば、多重反射のメインビーム）が受信される位置を算出し、算出した位置を基準（例えば、重心）とする所定の範囲で重みを低減した開口関数を設定する。図９は、第１の実施形態の概要を示す図である。
【００７０】
図９の左図は、図６と同じ図であり、構造物で形成される境界が水平であり、送受信ビームを傾けた一例を示す。第１の実施形態に係る制御部１８は、受信開口Ａで多重反射の
メインビームが受信される受信位置（振動子の位置）を、構造物の境界を示す方向と、送受信ビームの方向とから算出する。そして、第１の実施形態に係る制御部１８は、重み「０」とする範囲の重心位置を「受信開口Ａの中心位置」から「算出した受信位置」にシフトさせた開口関数を、作成部１２４に作成させる。これにより、本実施形態では、多重反射成分が大幅に除去され、真の反射成分が残存した受信信号を得ることができる。
【００７１】
以下、第１の実施形態で行われる受信アポダイゼーションを、「シフト型受信アポダイゼーション」と記載し、上記の前提方法で行われる受信アポダイゼーションを、「固定型受信アポダイゼーション」と記載する場合がある。
【００７２】
シフト型受信アポダイゼーションは、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃ及び図１０Ｄを用いて説明するパラメータを制御部１８が取得することで実行される。図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃ及び図１０Ｄは、第１の実施形態で用いられるパラメータを説明するための図である。
【００７３】
図１０Ａでは、振動子群が配列される所定の一方向から定義される軸をｘ軸で示している。振動子群が直線状に配列されたリニア型超音波プローブは、図１０Ｂの上図に示すように、送信開口を移動させながら、送信開口間で平行な超音波ビームを送信するリニア走査を行なう。リニア型超音波プローブを用いる場合は、ｘ軸の方向は、図１０Ｂの下図に示すように、「振動子群が配列される所定の一方向」となる。一方、振動子群が円弧状に配列されたコンベックス型超音波プローブは、図１０Ｃに示すように、送信開口を移動させながら超音波ビームを扇状に送信するオフセットセクタ走査を行なう。コンベックス型超音波プローブを用いる場合は、ｘ軸の方向は、図１０Ｃに示すように、振動子群の中央と交わる所定の一方向の法線方向に対して垂直な方向となる。
【００７４】
また、図１０Ａでは、ｘ軸に直交し、受信開口の中心位置を通るｙ軸の方向（すなわち、深さ方向）を下向きの矢印で示している。ｙ軸の方向は、コンベックス型超音波プローブの場合、上記の法線方向となる。以下では、受信開口（及び送信開口）の中心位置を原点（０，０）として説明する。
【００７５】
また、図１０Ａでは、超音波ビームの送信方向とｙ軸の方向とがなす角度「θｔ」を、上述した１つ目のパラメータ「超音波の偏向角」の一例として用いることを示している。リニア型超音波プローブでは、図１０Ｄの右図に示すように、各送信開口から送信される超音波ビームは、同じ角度で偏向されることから、「超音波の偏向角」は、超音波ビームの送信方向とｙ軸の方向とのなす角度として容易に定義される。
【００７６】
一方、コンベックス型超音波プローブでは、図１０Ｃに示すように、超音波ビームを偏向しない場合でも、超音波ビームの送信方向は、送信開口ごとに異なり、偏向角の定義も、リニア型超音波プローブとは異なる。以下、図１０Ｄを用いて、コンベックス型超音波プローブで行われる超音波の偏向について説明する。図１０Ｄの上図は、振動子群が、基点Ｐ０を中心とする曲率半径Ｒの円弧Ｌに沿って配列されたコンベックス型超音波プローブを例示している。図１０Ｄの上図に示すコンベックス型超音波プローブは、基点Ｐ０を中心とする扇状に広がる超音波ビームを、画角Θで送信する。Θの単位をラジアンとすると、円弧Ｌの長さは、Ｒ×Θとなる。
【００７７】
そして、コンベックス型超音波プローブからステアリングビームを送信する場合、図１０Ｄの下図に示すように、円弧Ｌの中心位置Ｑを中心とし、線分ＰＱを半径とする円Ｍに沿って、基点Ｐ０が移動される。図１０Ｄの下図では、基点Ｐ０が円Ｍに沿って偏向角「θｔ」分移動した点をＰ’で示している。そして、コンベックス型超音波プローブは、図１０の下図に示すように、点Ｐ’を中心として扇状にステアリングビームを送信する。コ
ンベックス型超音波プローブでは、上記のように、超音波の偏向角が定義される。
【００７８】
また、図１０Ａでは、ｘ軸の方向と、構造物の境界を示す方向とがなす角度を、「θ０」として示している。角度「θ０」は、構造物の境界を示す方向を示すパラメータの一例であり、上述した「２つ目のパラメータ、又は、３つ目のパラメータ」に対応する角度である。また、図１０Ａに示す「ｄ」は、角度「θ０」で傾いている構造物が形成する境界において、角度「θｔ」で送信された超音波ビームが最初に反射される位置の深さを示している。すなわち、図１０Ａに示す「ｄ」は、走査線上で、構造物が位置する深さを示している。
【００７９】
そして、図１０Ａに示す「Ｘ」は、受信開口の中心位置から、例えば、受信開口で多重反射のメインビームが受信される受信位置までの距離を示す。すなわち、「Ｘ」は、低減範囲の設定に用いられる基準としての受信位置であり、例えば、開口関数で重みを略「０」にする振動子群が占める範囲の重心位置（中心位置）となる。制御部１８は、例えば、角度「θｔ」と角度「θ０」とで定式化される関数Ｆ（θｔ，θ０）に「ｄ」を乗算することで、「Ｘ」を算出し、「Ｘ」に位置する「少なくとも１つの振動子」を選択する。なお、このＦ（θｔ，θ０）については、後に数式を用いて詳細に説明する。
【００８０】
以下、図１１〜図１６及び数式を用いて、第１の実施形態に係る制御部１８の制御の元で行われるシフト型受信アポダイゼーションの一例について説明する。図１１〜図１６は、第１の実施形態に係る制御部が行なう処理を説明するための図である。
【００８１】
まず、図１０Ａに示す各種パラメータの取得方法について説明する。超音波送受信の制御を行なうことから、制御部１８は、送受信ビームの方向を示す偏向角「θｔ」を取得可能である。すなわち、制御部１８は、超音波スキャン前に設定された各種送受信条件から、偏向角「θｔ」を取得する。
【００８２】
また、制御部１８は、ｘ軸の方向と構造物の境界の方向とがなす角度「θ０」を、以下に説明する様々な方法で取得する。最も簡易な方法では、制御部１８は、角度「θ０」として予め初期設定されている値を取得する。例えば、制御部１８は、「θ０＝０」や「θ０＝３」等を、内部記憶部１７に格納されている設定値から取得する。かかる場合、操作者は、初期設定されている「θ０」の値を、例えば、検査部位等の情報に応じて、任意の値に変更することができる。
【００８３】
或いは、構造物の方向を示す角度「θ０」は、実際の超音波走査が行われる走査範囲を通常のＢモードで撮影した超音波画像データを用いて取得される。かかる場合、制御部１８は、予め得られている超音波画像データを参照した操作者が入力した情報に基づいて、構造物の境界を示す方向を取得する。例えば、制御部１８は、図１１に示すように、予備撮影で事前に得られたＢモード画像データをモニタ２に表示させる。図１１に例示するＢモード画像データには、傾いた血管壁に対応する「信号」が描出され、更に、浅い位置の血管壁による多重反射に対応する「多重信号」が描出されている。なお、図１１に例示するＢモード画像データでは、深い位置の血管壁による多重反射に対応する「多重信号」は、減衰、又は、表示深度により、描出されていない。操作者は、多重信号の要因となる浅い位置の血管壁の傾きを、角度計測用のツールを用いて測定する。
【００８４】
操作者は、例えば、図１１に示すように、入力装置３が有する角度計測用のつまみ３１を回して、「信号」の角度を計測する。制御部１８は、操作者がつまみ３１で計測した角度を、ｘ軸の方向と構造物の境界を示す方向とがなす角度「θ０」として取得する。
【００８５】
ここで、構造物の境界を示す方向を手動で測定することは、操作者にとって手間がかか
る処理のため、制御部１８は、構造物の境界を示す方向を自動で取得しても良い。角度「θ０」の取得処理の自動化が指定されている場合、制御部１８は、予め得られている超音波画像データを解析して、構造物の境界を示す方向を推定する。ここで、制御部１８は、図１２に示すように、予め得られている超音波画像データの解析処理として、エッジ検出、又は、主成分分析を行なって、ｘ軸の方向と構造物の境界を示す方向とがなす角度「θ０」を推定する。なお、図１２に示すＢモード画像データは、図１１に示すＢモード画像データと同じ画像である。例えば、制御部１８は、図１２に示すＢモード画像データのエッジ強調処理を行なって法線ベクトルを取得し、取得した法線ベクトルからエッジを検出する。そして、制御部１８は、検出したエッジの方向から角度「θ０」を推定する。上記の手法は、あくまでも一例であり、制御部１８は、様々な公知の手法により、角度「θ０」を推定することが可能である。
【００８６】
ここで、角度「θ０」を画像情報の検出処理で行なう場合、負荷を軽減するために、制御部１８は、以下の処理を行なっても良い。すなわち、制御部１８は、所定の深さ近傍の領域で、予め得られている超音波画像データを解析する。換言すると、制御部１８は、事前に撮影されたＢモード画像データに設定された関心領域（ＲＯＩ：Region  Of  Interest）に限定して、画像情報の検出処理を行なう。例えば、ＲＯＩは、Ｂモード画像データを参照した操作者により設定される。
【００８７】
或いは、操作者の負担を軽減するために、制御部１８は、ＲＯＩを自動的に設定しても良い。例えば、制御部１８は、ＲＯＩの自動設定に用いられる所定の深さとして、画像中央に位置する深さを用いる。通常、画像中央に描出される領域は、画像診断で特に着目される領域である。そこで、制御部１８は、画像中央に多重信号が描出されることを回避するため、画像中央を中心としてＲＯＩを自動設定する。
【００８８】
或いは、制御部１８は、ＲＯＩの自動設定に用いられる所定の深さとして、超音波プローブ１の当接面から検査対象の組織が位置する深さを用いる。例えば、制御部１８は、事前に入力された検査に関する情報から検査対象の組織が「頸動脈」であることを取得する。通常、超音波プローブ１の当接面から頸動脈が位置する深さは、「１０ｍｍ」近傍となる。例えば、内部記憶部１７は、検査対象の組織ごとに、当該組織が位置する代表的な深さが設定されたテーブルを記憶する。制御部１８は、かかるテーブルを参照して、検査情報から取得した組織に対応付けられている深さを取得して、ＲＯＩを設定する。このように、制御部１８は、検査対象の組織が描出される領域に多重信号が描出されることを回避するため、検査対象の組織が位置する深さを中心としてＲＯＩを自動設定する。
【００８９】
或いは、制御部１８は、ＲＯＩの自動設定に用いられる所定の深さとして、送信フォーカスの位置を用いる。送信フォーカスの位置を中心とする領域も、画像診断で特に着目される領域である。そこで、制御部１８は、送信フォーカスの位置を含む領域に多重信号が描出されることを回避するため、送信フォーカスの深さ位置を中心としてＲＯＩを自動設定する。
【００９０】
そして、第１の実施形態に係る制御部１８は、以下に説明するように、走査線上で構造物が位置している深さ「ｄ」を取得せずに、受信位置を算出する。具体的には、第１の実施形態では、制御部１８は、受信走査線上で設定される複数の受信フォーカスの深さそれぞれに、構造物が位置していると仮定して、受信位置を算出する。これについて、図１３を用いて説明する。
【００９１】
例えば、制御部１８は、図１３に示すように、走査線上の受信フォーカスの深さ「ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４・・・」を、受信位置の算出に用いる「ｄ」とする。ここで、制御部１８は、受信フォーカスの位置に応じて受信開口の幅を変更する制御を行なう。すなわち
、制御部１８は、受信部１２に上述したＤＶＡＦ法を実行させる。そして、制御部１８は、各受信フォーカスでの受信開口において少なくとも１つの振動子を選択するために、受信位置を算出する。なお、制御部１８は、各受信走査線で、各受信フォーカスでの受信開口において受信位置を算出する。
【００９２】
図１３では、ＤＶＡＦ法で設定される各受信フォーカスでの受信開口を、該当する受信フォーカスの深さに配置して示している。受信開口の開口幅を広げる幅（Ｌ）は、受信フォーカスの深さ「ｄ」と「F-number」とから、「Ｌ＝ｄ／F-number」となる。
【００９３】
ここで、図１３に示す「Ｌ０」は、深さ「０」で与えられる開口幅の初期値である。図１３では、「F-number＝１」としている。このため、深さ「ｄ１」での開口幅は、図１３に示すように、「ｄ１＋Ｌ０」となる。同様に、「ｄ２，ｄ３，ｄ４」それぞれでの開口幅は、図１３に示すように、「ｄ２＋Ｌ０，ｄ３＋Ｌ０，ｄ４＋Ｌ０」となる。なお、ＤＶＡＦ法では、受信開口は、開口中心から両端に向かって伸びることから、各受信フォーカスでの受信開口を配置した図１３では、受信開口の端点を通る直線の傾きは、「F-number／２＝１／２」となる。
【００９４】
そして、制御部１８は、図１３に示すように、深さ「ｄ１」での受信位置「Ｘ＝ｌ０」を「ｌ０＝ｄ１・Ｆ（θｔ，θ０）」により算出する。また、制御部１８は、図１３に示すように、「ｄ２，ｄ３，ｄ４」それぞれでの受信位置を、比例関係を用いて、「（ｄ２／ｄ１）・ｌ０，（ｄ３／ｄ１）・ｌ０，（ｄ４／ｄ１）・ｌ０」と算出する。なお、図１３では、角度「θｔ」と角度「θ０」との関係から、多重反射成分（例えば、多重反射のメインビーム）が受信開口中央部から右側の位置で受信されることを示している。
【００９５】
作成部１２４は、制御部１８が算出した各受信フォーカスでの受信開口における受信位置に基づいて、当該受信位置を含む範囲での重みを低減した開口関数を作成し、整相加算部１２５に通知する。
【００９６】
次に、図１４〜図１６、及び、数式を用いて、受信位置の算出方法について詳細に説明する。図１４では、角度「θｔ」で送信された超音波ビームが「θ０」で傾いている境界で最初に到達する位置（以下、Ｐ１）が、（ｘ１，ｄ）であることを示している。また、図１４では、角度「θｔ」と角度「θ０」とによる鏡面反射により、Ｐ１で反射された反射波のプローブ表面での受信位置（以下、Ｐ２）が、（ｘ１＋ｘ２，０）であることを示している。また、図１４では、角度「θｔ」と角度「θ０」とによる鏡面反射により、Ｐ２で反射された反射波が境界に再度到達する位置（以下、Ｐ３）が、（ｘ１＋ｘ２＋ｘ３，ｄ＋ｄ’）であることを示している。また、図１４では、角度「θｔ」と角度「θ０」とによる鏡面反射により、Ｐ３で反射された反射波のプローブ表面での受信位置（以下、Ｐ４）が、（ｘ１＋ｘ２＋ｘ３＋ｘ４，０）であることを示している。
【００９７】
シフト型受信アポダイゼーションで算出される図１０Ａに示す「Ｘ」、すなわち、開口関数で重みを略「０」にする振動子群が占める範囲の重心位置「Ｘ」は、図１４及び以下の式（１）に示すように、「ｘ１＋ｘ２＋ｘ３＋ｘ４」となる。
【００９８】
【数１】
2015164515.tif 000003
【００９９】
まず、「原点からＰ１への方向と深さ方向との角度」は、図１４に示すように、「θｔ」となる。また、角度「θｔ」と角度「θ０」とで起こる反射が鏡面反射であると仮定した幾何学的計算により、「Ｐ１からＰ２への方向と深さ方向との角度」及び「Ｐ２からＰ
３への方向と深さ方向との角度」は、図１４に示すように、「θｔ＋２θ０」となる。また、同様の幾何学的計算により、「Ｐ３からＰ４への方向と深さ方向との角度」は、図１４に示すように、「θｔ＋４θ０」となる。
【０１００】
まず、「θｔ」と「ｄ」とから、制御部１８は、以下の式（２）により、「ｘ１」を算出する。また、制御部１８は、以下の式（３）により．「θｔ＋２θ０」と「ｄ」とから、「ｘ２」を算出する。
【０１０１】
【数２】
2015164515.tif 000004
【０１０２】
【数３】
2015164515.tif 000005
【０１０３】
一方、「θｔ＋２θ０」と「ｄ」と「ｄ’」とから、「ｘ３」は、以下の式（４）で示すことができる。また、「θｔ＋４θ０」と「ｄ」と「ｄ’」とから、「ｘ４」は、以下の式（５）で示すことができる。
【０１０４】
【数４】
2015164515.tif 000006
【０１０５】
【数５】
2015164515.tif 000007
【０１０６】
そして、「ｄ’」は、以下の式（６）で示すことができる。
【０１０７】
【数６】
2015164515.tif 000008
【０１０８】
ここで、式（６）を展開すると、以下に示す式（７）となる。
【０１０９】
【数７】
2015164515.tif 000009
【０１１０】
式（８）に示す三角関数の加法定理を用いると、式（７）の左辺に示す「１−ｔａｎ（θｔ＋２θ０）・ｔａｎ（θ０）」は、以下に示す式（９）の右辺となる。
【０１１１】
【数８】
2015164515.tif 000010
【０１１２】
【数９】
2015164515.tif 000011
【０１１３】
式（９）を式（７）に代入することで、「ｄ’」は、以下の式（１０）に示すように、「ｘ２」と「θｔ」と「θ０」とから算出可能であることがわかる。
【０１１４】
【数１０】
2015164515.tif 000012
【０１１５】
以上により、「ｘ３」は、以下の式（１１）により算出でき、「ｘ４」は、以下の式（１２）により算出できる。
【０１１６】
【数１１】
2015164515.tif 000013
【０１１７】
【数１２】
2015164515.tif 000014
【０１１８】
制御部１８は、上記の方法により、角度「θｔ」と角度「θ０」とを取得して、受信フォーカスの深さ「ｄ」を代入することで、式（２）及び式（３）により「ｘ１」及び「ｘ２」を算出する。そして、制御部１８は、算出した「ｘ２」と「θｔ」と「θ０」とを用いて、式（１１）及び式（１２）により「ｘ３」及び「ｘ４」を算出する。そして、制御部１８は、「ｘ１＋ｘ２＋ｘ３＋ｘ４」を算出して、受信位置「Ｘ」を取得する。なお、式（２）、式（３）、式（１１）及び式（１２）から分かるように、「Ｘ＝ｘ１＋ｘ２＋ｘ３＋ｘ４」は、「ｄ」を共通因数としてくくり出すと、角度「θｔ」と角度「θ０」とで表現される関数Ｆ（θｔ，θ０）と「ｄ」との積で定式化できる。制御部１８は、取得した角度「θｔ」と角度「θ０」とをＦ（θｔ，θ０）に代入して得られた値と、任意の深さ「ｄ」の値とを乗算することで、各受信フォーカスで設定された受信開口での受信位置「Ｘ」を算出し、受信位置「Ｘ」に位置する少なくとも１つの振動子を選択する。
【０１１９】
ここで、上記の算出方法は、図１５、又は、図１６に示す場合では、簡略化することができる。図１５に示す一例は、「θ０＝０」をＦ（θｔ，θ０）に代入して得られたＦ（θｔ，０）を用いて、「Ｘ」を求める場合を例示している。図１５に示す一例では、上記の初期設定で「θ０＝０」が設定されていることから、実際には、構造物で形成される境界が角度「θ０」の方向に傾いているが、「θ０＝０」にして「Ｘ」を求める場合を例示している。換言すると、図１５に示す一例は、構造物の境界がｘ軸に平行であると想定される超音波検査において、１つ目のパラメータである超音波の偏向角のみで、シフト型受信アポダイゼーションを行なう場合を示している。
【０１２０】
かかる場合、「ｘ１」、「ｘ２」、「ｘ３」及び「ｘ４」は、送信ビームをステアリングした角度「θｔ」のみから、以下の式（１３）に示すように、全て「ｄ・ｔａｎ（θｔ）」となる。
【０１２１】
【数１３】
2015164515.tif 000015
【０１２２】
すなわち、構造物の方向とした「θ０＝０」に向かって角度「θｔ」でステアリングした送信ビームは、（ｄ・ｔａｎ（θｔ），ｄ）の位置で反射して、（２ｄ・ｔａｎ（θｔ），０）の位置で受信される。また、多重反射信号の場合は、プローブ表面で、もう一度反射し，更に構造物に反射して受信されるため，送信ビームの中心位置（開口中心位置）から「４ｄ・ｔａｎ（θｔ）」ずれた位置で受信される。
【０１２３】
すなわち、「θ０＝０」と仮定した初期設定が行われている場合、制御部１８は、以下の式（１４）により、重み付けを低減される範囲の重心位置である受信位置「Ｘ」を「４ｄ・ｔａｎ（θｔ）」と算出する。
【０１２４】
【数１４】
2015164515.tif 000016
【０１２５】
なお、制御部１８は、操作者から取得した測定値、又は、画像情報の検出処理で取得した値が「θ０＝０」である場合も同様に、「Ｘ＝４ｄ・ｔａｎ（θｔ）」と算出する。
【０１２６】
また、図１６に示す一例は、送信ビームを偏向していないことから、制御部１８が「θｔ＝０」をＦ（θｔ，θ０）に代入して得られた値を用いて、「Ｘ」を求める場合を例示している。なお、図１６に示す一例では、制御部１８は、初期設定された値、操作者から取得した測定値、又は、画像情報の検出処理で取得した値から「θ０」を取得する。換言すると、図１６に示す一例は、偏向なしで超音波送受信が行われる超音波検査において、２つ目のパラメータ、又は、３つ目のパラメータである、ｘ軸の方向と構造物の境界を示す方向とがなす角度「θ０」のみで、シフト型受信アポダイゼーションを行なう場合を示している。
【０１２７】
図１６では、角度「θｔ＝０」で送信された超音波ビームが「θ０」で傾いている境界で最初に到達する位置（以下、Ｐ１’）が、（ｘ１＝０，ｄ）であることを示している。また、図１６では、鏡面反射により、Ｐ１’で反射された反射波のプローブ表面での受信位置（以下、Ｐ２’）が、（ｘ２，０）であることを示している。また、図１６では、鏡面反射により、Ｐ２’で反射された反射波が境界に再度到達する位置（以下、Ｐ３’）が、（ｘ３，ｄ＋ｄ’  ’）であることを示している。また、図１４では、鏡面反射により、Ｐ３’で反射された反射波のプローブ表面での受信位置（以下、Ｐ４’）が、（ｘ２＋ｘ３＋ｘ４，０）であることを示している。
【０１２８】
また、「Ｐ１’からＰ２’への方向と深さ方向との角度」及び「Ｐ２’からＰ３’への方向と深さ方向との角度」は、図１６に示すように、「２θ０」となる。また、「Ｐ３’からＰ４’への方向と深さ方向との角度」は、図１６に示すように、「４θ０」となる。
【０１２９】
図１６に示す「ｘ１」、「ｘ２」、「ｘ３」及び「ｘ４」は、数（１）〜数（４）に「θｔ＝０」を代入することで、以下の式（１５）となる。
【０１３０】
【数１５】
2015164515.tif 000017
【０１３１】
そして、「ｄ’’」は、以下の式（１６）で示すことができる。
【０１３２】
【数１６】
2015164515.tif 000018
【０１３３】
ここで、式（１６）を展開すると、以下に示す式（１７）となる。
【０１３４】
【数１７】
2015164515.tif 000019
【０１３５】
式（８）に示す三角関数の加法定理を用いると、式（１７）から、以下に示す式（１８）が得られる。
【０１３６】
【数１８】
2015164515.tif 000020
【０１３７】
以上により、図１６に示す「ｘ３」は、以下の式（１９）により算出でき、図１６に示す「ｘ４」は、以下の式（２０）により算出できる。
【０１３８】
【数１９】
2015164515.tif 000021
【０１３９】
【数２０】
2015164515.tif 000022
【０１４０】
「θｔ＝０」である場合、式（１５）、式（１９）及び式（２０）で示されるように「Ｘ」は、ｄと「θ０」の関数との積で算出可能となる。
【０１４１】
以上、説明した算出方法により、制御部１８は、取得した角度「θｔ」と角度「θ０」とから、各受信フォーカスの受信開口での「Ｘ」を算出し、振動子選択処理を行なう。そして、作成部１２４は、例えば、受信開口内で「Ｘ」を重心とする範囲「Ｘα〜Ｘβ」で
の重みを「０」とし、受信開口内で範囲「Ｘα〜Ｘβ」以外の範囲での重みを「１」とする開口関数を作成する。なお、例えば、制御部１８は、「Ｘα＝Ｘ−ｄＸ」とし、「Ｘβ＝Ｘ＋ｄＸ」とする。なお、「ｄＸ」は、システムに初期設定される場合でも、操作者により設定される場合でも良い。ただし、制御部１８は、「ｄＸ」の値に関わらず、「Ｘ」を重心とする範囲が、受信開口内となるように設定する。
【０１４２】
上述したシフト型受信アポダイゼーションによる効果について、図１７及び図１８を用いて説明する。図１７及び図１８は、第１の実施形態の効果を説明するための図である。図１７では、通常のＢモード撮影で得られたＢモード画像データを左側に示し、上述したシフト型受信アポダイゼーションで得られたＢモード画像データを右側に示している。また、図１７に示す２つの画像は、境界がプローブ表面に対して水平（θ０＝０度）であり、かつ、境界が深さ「１０ｍｍ」に配置されたファントムを撮影したものである。なお、このファントムには、境界の他に、深さ「１０ｍｍ」より深い複数の位置それぞれにワイヤーが配置されている。
【０１４３】
ここで、図１７の右側のＢモード画像データは、ステアリング角度「θｔ＝１０度」及び角度「θ０＝０度」の条件下で「Ｘ＝４ｄ・ｔａｎ（θｔ）」とするシフト型受信アポダイゼーションを行なって得られた画像である。図１７に示すように、左側のＢモード画像データでは、深さ「２０ｍｍ」の位置に多重反射が存在している。一方、図１７に示すように、左側のＢモード画像データでは、「Ｘ＝４ｄ・ｔａｎ（θｔ）」で重みを「０」とする範囲を移動設定した開口関数を用いることで、多重信号が大幅に低減されていることが分かる。
【０１４４】
更に、図１７に示す左右の画像を比較すると、上記の前提方法で生じていた方位分解能の劣化が、低減されていることが分かる。すなわち、図１７に示す左右の画像を比較すると、各ワイヤーの方位方向の幅は、略同じとなっている。これは、固定型受信アポダイゼーションとシフト型受信アポダイゼーションとで、焦点近傍の音場分布が異なることが要因であると考えられる。この点について、図１８を用いて説明する。
【０１４５】
図１８の上図は、図８の上図と同様に、各振動子の位置を横軸に示し、開口関数の重みを縦軸で示している。また、図１８の上図では、図８の上図と同様に、受信開口として設定された範囲を「ＯＮ」で示し、受信開口として設定されていない範囲を「ＯＦＦ」で示している。そして、図１８の上図では、上述したシフト型受信アポダイゼーションにより、受信開口の右側の端部に重み「０」が設定され、受信開口の残りの範囲に重み「１」が設定された開口関数を示している。
【０１４６】
また、図１８の下図は、図１８の上図に示す開口関数をフーリエ変換することで得られた焦点音場を示している。図１８の下図と図８の下図とを比較すると、焦点近傍の音場分布が異なる。すなわち、図１８の下図では、受信開口の右側に端部に重み「０」が設定された開口関数を用いると、図８の下図と比較して、メインローブに対するサイドローブの上昇が抑制されていることが分かる。
【０１４７】
例えば、角度「θｔ」の方向と、角度「θ０」の方向とのなす角度が極端に大きい場合、シフト型受信アポダイゼーションで設定される開口関数により、受信開口は、片側の開口部を抜いた状態と等価となる。これは、開口幅を送受信走査線に対して左右非対象ではあるものの、有効開口幅を狭くすることになる。かかる場合、音場分布は、メインローブが広がることによって方位分解能が若干低下するものの、サイドローブ成分は，中央開口を重み「０」にする方法に比べて上昇しない。その結果、前提方法で著しく生じる方位方向の画質劣化を、シフト型受信アポダイゼーションでは、図１７に示すように、抑えることができる。
【０１４８】
続いて、図１９を用いて、第１の実施形態に係る超音波診断装置の処理の流れについて説明する。図１９は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の処理の一例を示すフローチャートである。なお、図１９では、角度「θ０」として、予め設定された値を用いて行なわれる処理の一例を示している。
【０１４９】
図１９に例示するように、第１の実施形態に係る超音波診断装置の制御部１８は、シフト型受信アポダイゼーションでの撮影開始要求を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ここで、撮影開始要求を受け付けない場合（ステップＳ１０１否定）、制御部１８は、撮影開始要求を受け付けるまで待機する。
【０１５０】
一方、撮影開始要求を受け付けた場合（ステップＳ１０１肯定）、制御部１８は、θｔ及びθ０を取得する（ステップＳ１０２）。そして、制御部１８は、全走査線で、受信フォーカスごとの受信開口における重心位置（Ｘ）を算出する（ステップＳ１０３）。そして、制御部１８は、算出した重心位置に基づいて選択処理を行なって、低減範囲を設定する。そして、作成部１２４は、制御部１８の指示により、全受信開口での開口関数を作成する（ステップＳ１０４）。
【０１５１】
そして、制御部１８は、超音波送受信を開始させる（ステップＳ１０５）。これにより、受信遅延処理が施された反射信号のデジタルデータが、整相加算部１２５に順次入力される。そして、整相加算部１２５は、該当する受信開口の開口関数を用いた整相加算により、１フレーム分の反射波データ、すなわち、全走査線（受信走査線）での反射波データ（受信信号）を生成する（ステップＳ１０６）。そして、Ｂモード処理部１３は、Ｂモードデータを生成し、画像生成部１５は、Ｂモード画像データを生成する（ステップＳ１０７）。
【０１５２】
そして、制御部１８の制御により、モニタ２は、Ｂモード画像データを表示し（ステップＳ１０８）、処理を終了する。なお、ステップＳ１０６〜ステップＳ１０８の処理は、撮影終了要求を受け付けるまで、繰り返される。また、第１の実施形態は、Ｂモード画像データを参照した操作者が、θｔ及びθ０の少なくとも１つの値を修正して、修正した条件下で、再度、シフト型受信アポダイゼーションでの撮影を実行することも可能である。
【０１５３】
上述したように、第１の実施形態では、超音波送受信の方向と構造物の境界を示す方向とで起こる鏡面反射に基づいて、受信開口にて多重反射のメインビームが受信される位置を算出し、算出した位置を重心とする所定の範囲で重みを低減した開口関数を設定する。その結果、第１の実施形態では、送受信ビームの傾きや構造物の傾きに影響されずに、多重反射が低減されたＢモード画像データを取得することができる。
【０１５４】
また、第１の実施形態では、構造物の深さについては、受信走査線上での各受信フォーカス位置として、受信位置を算出するので、重みを低減させる範囲を簡易に設定することができる。
【０１５５】
なお、例えば、図１９に示すステップＳ１０６〜ステップＳ１０８の処理を繰り返す間では、操作者は、超音波プローブ１の位置を移動することがある。かかる場合、制御部１８は、超音波プローブ１が移動するごとに、少なくとも１つの振動子を選択し、選択した振動子に応じたシフト型受信アポダイゼーションの処理（低減処理）を受信部１２に実行させる。これにより、第１の実施形態では、連続撮影で生成される各超音波画像データの多重反射を低減することができる。
【０１５６】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、超音波送受信の方向（超音波の偏向角）及び構造物の境界を示す方向とともに、構造物の深さも取得して、シフト型受信アポダイゼーションを行なう場合について、図２０〜図２２を用いて説明する。図２０〜図２２は、第２の実施形態を説明するための図である。
【０１５７】
第２の実施形態に係る超音波診断装置は、図１に示す第１の実施形態に係る超音波診断装置と同様に構成される。また、第２の実施形態に係る受信部１２は、図２に示す第１の実施形態に係る受信部１２と同様に構成される。また、第２の実施形態に係る制御部１８は、第１の実施形態と同様に、受信フォーカスの位置に応じて受信開口の幅を変更する制御を行なう。すなわち、制御部１８は、受信部１２にＤＶＡＦ法を実行させる。
【０１５８】
ただし、第２の実施形態に係る制御部１８は、構造物の深さに対応する受信フォーカスでの受信開口において「少なくとも１つの振動子」を選択する。すなわち、制御部１８は、構造物の深さに対応する受信フォーカスでの受信開口において、受信位置を算出して、振動子選択処理を行なう。第１の実施形態では、構造物の深さそのものを入力パラメータとして用いていない。その代りに、第１の実施形態では、構造物の深さを受信フォーカス位置とし、「Ｘ」の位置を、Ｆ（θｔ，θ０）と「F-number」とで自動的に算出している。しかし、第１の実施形態では、図１３に示すように、各深さ「ｄ」で重みを「０」にする振動子群が常に存在するため、有効開口幅が常に通常の受信アポダイゼーションに比べて小さくなる。その結果、第１の実施形態では、Ｂモード画像データの画質が低下する可能性がある。
【０１５９】
そこで、第２の実施形態では、構造物の深さ（以下、「ｄ０」）を取得し、この「ｄ０」のみでシフト型受信アポダイゼーションを行なう。
【０１６０】
ここで、制御部１８は、第１の実施形態で説明した「予め得られている超音波画像データ（Ｂモード画像データ）」を参照した操作者が設定した情報に基づいて、構造物の深さ「ｄ０」を取得する。すなわち、第２の実施形態に係る制御部１８は、予め得られている超音波画像データを参照した操作者が入力した情報に基づいて、構造物の境界を示す方向及び構造物の深さを取得する。図２０に示すモニタ２に表示されたＢモード画像データは、図１１に示すＢモード画像データと同じである。第１の実施形態と同様に、操作者は、図２０に示すように、つまみ３１を回して、「信号」の角度を計測する。制御部１８は、操作者がつまみ３１で計測した角度を構造物の方向を示す角度「θ０」として取得する。
【０１６１】
そして、操作者は、図２０に示すように、深さ「ｄ０」も同時に計測する。制御部１８は、操作者が計測した深さを構造物の深さ「ｄ０」として取得する。
【０１６２】
或いは、制御部１８は、操作者の負担を軽減するために、「予め得られている超音波画像データ（Ｂモード画像データ）」の画像情報を検出した結果に基づいて、深さ「ｄ０」を取得する。すなわち、制御部１８は、予め得られている超音波画像データを解析して、構造物の境界を示す方向及び構造物の深さを推定する。具体的には、制御部１８は、図１２で説明したように、エッジ検出や主成分分析により、角度「θ０」を推定する。なお、第２の実施形態でも、第１の実施形態で説明した様々な所定の深さに基づいてＲＯＩを設定し、ＲＯＩ内に限定して画像情報の検出処理を行なうことが可能である。
【０１６３】
ここで、例えば、エッジ検出で抽出したエッジを、構造物で形成される境界と見なすと、制御部１８は、画像情報から当該境界の画像中の大まかな位置を取得することができる。そこで、制御部１８は、エッジの画像中での位置を自動計測することで、深さ「ｄ０」を取得することができる。このように、第２の実施形態に係る制御部１８は、画像情報の検出処理により、構造物の方向を示す角度「θ０」とともに、構造物の深さ「ｄ０」を取
得することができる。
【０１６４】
或いは、制御部１８は、予め設定された情報に基づいて構造物の深さを取得しても良い。具体的には、制御部１８は、第１の実施形態で説明したＲＯＩ設定に用いられた様々な情報（所定の深さ）を、そのまま「ｄ０」として用いても良い。具体的には、制御部１８は、図２１に示すように、エッジ検出や主成分分析により、角度「θ０」を推定する。そして、制御部１８は、図２１に示すように、ＲＯＩ設定に用いた「画像中央」、又は、「検査対象組織の代表的深さ」、又は、「送信フォーカス」を、「ｄ０」として取得する。なお、「送信フォーカス＝ｄ０」とすることで、画像撮影中の送受信条件の変更に即時に対応することができる。
【０１６５】
図２２では、図１３に示すＤＶＡＦ法と同じ条件で設定された各受信フィーカス「ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４・・・」での受信開口を示している。そして、図２２では、上記の３つの方法のいずれかで取得した構造物の深さ「ｄ０」が、「ｄ３」と「ｄ４」との間に位置する場合を例示している。かかる場合、制御部１８は、図２２に示すように、「ｄ０」を新たな受信フォーカスとして設定する。深さ「ｄ０」での受信開口幅は、図２２に示すように、「F-number＝１」により、「ｄ０＋Ｌ０」となる。
【０１６６】
そして、制御部１８は、図２２に例示するように、深さ「ｄ０」のみで受信位置「ｄ０・Ｆ（θｔ，θ０）」を算出する。そして、作成部１２４は、受信フォーカス「ｄ０」については、例えば、「ｄ０・Ｆ（θｔ，θ０）」を重心とする範囲の重みを「０」とする開口関数を作成する。なお、第２の実施形態に係る作成部１２４は、受信フォーカス「ｄ０」以外の受信フォーカスについては、通常の受信アポダイゼーションで用いられる開口関数を作成する。かかる開口関数としては、「ハミング窓の開口関数」の他に、「方形窓（Rectangular  Window）の開口関数」、「ハニング窓（Hanning  window）の開口関数」、「フラットトップ窓（Flat-top  window）の開口関数」等が用いられても良い。
【０１６７】
整相加算部１２５は、受信フォーカス「ｄ０」の受信開口で得られた受信遅延処理後の信号については、「ｄ０・Ｆ（θｔ，θ０）」を基準（例えば、重心）とする範囲（低減範囲）の重みを「０」とする開口関数で重み付けを行なって、加算する。これにより、整相加算部１２５は、受信フォーカス「ｄ０」近傍での複数のサンプル点の受信信号を得る。ここで、制御部１８は、構造物の深さ「ｄ０」が、あるライン上での構造物の深さとして得られていることから、以下の処理を行なっても良い。例えば、制御部１８は、構造物の深さ「ｄ０」が得られた走査線の位置と構造物の傾き「θ０」とから、走査範囲内で構造物が占める可能性のある領域を特定する。そして、例えば、制御部１８は、全走査線の受信フォーカス「ｄ０」近傍での複数のサンプル点の大部分が、この領域内に位置するように調整を行なう。これにより、制御部１８は、多重成分の低減を効果的に行なうことができる。或いは、制御部１８は、各走査線での構造物の深さを求め、各走査線で求めた深さのみにシフト型受信アポダイゼーションを行なっても良い。
【０１６８】
また、整相加算部１２５は、受信フォーカス「ｄ０」以外の受信フォーカスの受信開口で得られた受信遅延処理後の信号については、通常の開口関数で重み付けを行なって、加算する。これにより、整相加算部１２５は、受信フォーカス「ｄ０」以外の全サンプル点の受信信号を得る。これにより、整相加算部１２５は、受信走査線上の受信信号（反射波データ）を得る。
【０１６９】
なお、構造物の深さ「ｄ０」を受信フォーカスとする受信開口でのみシフト型受信アポダイゼーションを行なう点以外、第１の実施形態で説明した内容は、第２の実施形態でも適用可能である。だだし、第１の実施形態で説明したシフト型受信アポダイゼーションは、制御部１８が取得した構造物の深さ「ｄ０」を受信フォーカスに追加して、実行される
場合でも良い。
【０１７０】
続いて、図２３を用いて、第２の実施形態に係る超音波診断装置の処理の流れについて説明する。図２３は、第２の実施形態に係る超音波診断装置の処理の一例を示すフローチャートである。
【０１７１】
図２３に例示するように、第２の実施形態に係る超音波診断装置の制御部１８は、θｔ、θ０及びｄ０を取得後に、シフト型受信アポダイゼーションでの撮影開始要求を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ここで、撮影開始要求を受け付けない場合（ステップＳ２０１否定）、制御部１８は、撮影開始要求を受け付けるまで待機する。
【０１７２】
一方、撮影開始要求を受け付けた場合（ステップＳ２０１肯定）、制御部１８は、全走査線のｄ０で、受信開口における重心位置（Ｘ）を算出する（ステップＳ２０２）。そして、制御部１８は、算出した重心位置に基づいて選択処理を行なって、低減範囲を設定する。そして、作成部１２４は、制御部１８の指示により、全受信開口での開口関数を作成する（ステップＳ２０３）。例えば、作成部１２４は、受信フォーカス「ｄ０」については、「ｄ０・Ｆ（θｔ，θ０）」を重心とする範囲の重みを「０」とする開口関数を作成し、受信フォーカス「ｄ０」以外の受信フォーカスについては、通常の受信アポダイゼーションで用いられる開口関数を作成する。
【０１７３】
そして、制御部１８は、超音波送受信を開始させる（ステップＳ２０４）。これにより、受信遅延処理が施された反射信号のデジタルデータが、整相加算部１２５に順次入力される。そして、整相加算部１２５は、該当する受信開口の開口関数を用いた整相加算により、１フレーム分の反射波データ、すなわち、全走査線（受信走査線）での反射波データ（受信信号）を生成する（ステップＳ２０５）。そして、Ｂモード処理部１３は、Ｂモードデータを生成し、画像生成部１５は、Ｂモード画像データを生成する（ステップＳ２０６）。
【０１７４】
そして、制御部１８の制御により、モニタ２は、Ｂモード画像データを表示し（ステップＳ２０７）、処理を終了する。なお、ステップＳ２０５〜ステップＳ２０７の処理は、撮影終了要求を受け付けるまで、繰り返される。また、第２の実施形態では、Ｂモード画像データを参照した操作者が、θｔ、θ０及びｄ０の少なくとも１つの値を修正して、修正した条件下で、再度、上記のシフト型受信アポダイゼーションでの撮影を実行することも可能である。
【０１７５】
上述したように、第２の実施形態では、構造物の深さに限定して、シフト型受信アポダイゼーションを行なう。これにより、第２の実施形態では、画質の低下を防止したうえで多重信号が低減されたＢモード画像データを得ることができる。なお、上述したように、第１の実施形態で説明した内容は、適宜、第２の実施形態でも適用可能である。例えば、第２の実施形態でも、制御部１８は、超音波プローブ１が移動するごとに、少なくとも１つの振動子を選択し、選択した振動子に応じたシフト型受信アポダイゼーションの処理（低減処理）を受信部１２に実行させる。これにより、第２の実施形態でも、連続撮影で生成される各超音波画像データの多重反射を低減することができる。
【０１７６】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、第１の実施形態及び第２の実施形態で説明したシフト型受信アポダイゼーションに適用することで、Ｂモード画像データの画質を更に向上することができる方法について、図２４及び図２５を用いて説明する。図２４及び図２５は、第３の実施形態を説明するための図である。
【０１７７】
例えば、図７の左側のＢモード画像データや、図１７の左側のＢモード画像データを参照すると、送受信ビームが偏向角「θｔ」でステアリングしていると、ワイヤーが傾いて描出される。そこで、第３の実施形態では、制御部１８の制御により、従来技術として説明した空間コンパウンド法を行なうことで、上記の課題を解消する。更に、第３の実施形態では、制御部１８の制御により、送信ビームを偏向する空間コンパウンド法に、シフト型受信アポダイゼーションを適用することで、多重反射が低減され、かつ、Ｓ／Ｎ比が向上したＢモード画像データを得ることができる。以下、第３の実施形態で行われる処理について、詳細に説明する。
【０１７８】
まず、第３の実施形態に係る制御部１８は、フレーム間で超音波送受信の偏向角を変えて超音波走査を複数回実行させる制御を行なう。図２４では、構造物で形成される境界がプローブ表面（ｘ軸）に平行、すなわち、「θ０＝０」である場合を例示している。そして、例えば、制御部１８は、図２４の左図に示すように、右側に角度「θｔ」に傾けた超音波送受信を実行させる。以下、右側に角度「θｔ」に傾けた超音波走査を「Ｒｓ」と記載する。そして、制御部１８は、図２４の中図に示すように、角度「０度」に傾けた、すなわち、「θｔ＝０」の超音波送受信を実行させる。以下、「θｔ＝０」の超音波走査を「Ｃｓ」と記載する。そして、制御部１８は、図２４の右図に示すように、左側に角度「θｔ」に傾けた超音波送受信を実行させる。以下、左側に角度「θｔ」に傾けた超音波走査を「Ｌｓ」と記載する。
【０１７９】
そして、第３の実施形態に係る制御部１８は、少なくとも１つの超音波走査で「少なくとも１つの振動子」を選択する。すなわち、制御部１８は、少なくとも１つの超音波走査で受信位置「Ｘ」を算出する。例えば、制御部１８は、図２４に示すように、「Ｒｓ」の超音波走査と、「Ｌｓ」の超音波走査とで、受信位置「Ｘ」を算出する。なお、「θ０＝０」であることから、「Ｘ＝４ｄ・ｔａｎ（θｔ）」となる。ただし、図２４の左図に示すように、「Ｒｓ」の超音波走査では、走査線から右側に「Ｘ」の位置が受信位置となる。また、図２４の右図に示すように、「Ｌｓ」の超音波走査では、走査線から左側に「Ｘ」の位置が受信位置となる。
【０１８０】
そして、第３の実施形態に係る処理部としての受信部１２は、制御部１８によって「少なくとも１つの振動子」が選択された超音波走査では、第１の実施形態や第２の実施形態で説明した処理（低減処理）を実行して受信開口の受信信号を出力する。また、受信部１２は、制御部１８によって「少なくとも１つの振動子」が選択されていない超音波走査では、処理（低減処理）とは異なる処理を実行して受信開口の受信信号を出力する。低減処理とは異なる処理とは、例えば、「ハミング窓の開口関数」等の通常の開口関数を用いた整相加算処理である。
【０１８１】
例えば、制御部１８の指示により、作成部１２４は、「Ｒｓ」の超音波走査では、走査線から右側に「Ｘ」の位置を重心とする範囲での重みを「０」とする開口関数を作成する（図２４の左図を参照）。また、制御部１８の指示により、作成部１２４は、「Ｌｓ」の超音波走査では、走査線から左側に「Ｘ」の位置を重心とする範囲での重みを「０」とする開口関数を作成する（図２４の右図を参照）。また、制御部１８の指示により、作成部１２４は、「Ｃｓ」の超音波走査では、通常の開口関数を作成する。
【０１８２】
これにより、「Ｒｓ」及び「Ｌｓ」の超音波走査においては、整相加算部１２５から「多重反射低減用の開口関数が適用された受信信号」がＢモード処理部１３及び画像生成部１５に出力される。また、「Ｃｓ」の超音波走査においては、整相加算部１２５から「通常の開口関数が適用された受信信号」がＢモード処理部１３及び画像生成部１５に出力される。図２４に示す一例では、「Ｃｓ」の超音波走査にシフト型受信アポダイゼーションを適用すると、固定型受信アポダイゼーションと同様の開口関数が作成されることになる
ので、多重成分の除去ができなくなるとともに、方位分解能が劣化する。このため、「θ０＝０」である場合は、「Ｃｓ」の超音波走査においては、シフト型受信アポダイゼーションを適用しないことが好適となる。
【０１８３】
なお、第３の実施形態は、「Ｒｓ」及び「Ｌｓ」の超音波走査では、第１の実施形態で説明したように各受信フォーカスの深さを用いて、全受信フォーカスの受信開口で多重反射低減用の開口関数を作成しても良いし、第２の実施形態で説明したように構造物の深さに対応する受信フォーカスの受信開口のみで、多重反射低減用の開口関数を作成しても良い。第３の実施形態を第２の実施形態に適用する場合は、空間コンパウンド用の超音波走査を行なう前に、例えば、事前撮影したＢモード画像データを参照した操作者により「θ０，ｄ０」が制御部１８に設定される。
【０１８４】
そして、第３の実施形態に係る画像生成部１５は、各超音波走査で受信部１２により出力された受信開口の受信信号に基づいて、各超音波走査の超音波画像データを生成し、生成した複数の超音波画像データを合成した画像データ（加算平均した画像データ）を、超音波画像データ（表示用のＢモード画像データ）として生成する。
【０１８５】
ここで、従来技術としての空間コンパウンドは、超音波ビームの偏向角を変えた場合、多重反射エコー（ノイズ）が出現する位置が偏向角に応じて変化することを利用して、斜めにしても強度変化が相対的に少ない信号成分（すなわち、組織由来の真の信号成分）をコンパウンド処理（加算平均処理）により維持して、画像中の多重アーチファクトを低減する方法である。
【０１８６】
一方、第３の実施形態では、図２４に示すように、「θ０＝０」の条件下で、偏向角「θｔ」を用いた「Ｒｓ」及び「Ｌｓ」では、受信位置に基づく多重反射低減用の開口関数を用いることで、多重反射信号が低減された受信信号を取得できる。図２４の左図では、「Ｒｓ」で得られる受信信号を、多重反射のノイズが略除去された信号Ｓ１として示している。また、図２４の右図では、「Ｌｓ」で得られる受信信号を、多重反射のノイズが略除去された信号Ｓ２として示している。
【０１８７】
そして、図２４に示す一例では、「θ０＝０」であることから、上述した理由により、「Ｃｓ」では、通常の開口関数を用いる。このため、図２４の中図では、「Ｃｓ」で得られる受信信号を、信号Ｓ０と多重反射のノイズＮとが加算された「Ｓ０＋Ｎ」として示している。
【０１８８】
ここで、従来の空間コンパウンドでは、「Ｌ」で得られる受信信号及び「Ｒ」で得られる受信信号の双方にも、多重反射のノイズが含まれている。一方、第３の実施形態では、加算平均処理により、結果的に得られる受信信号Ｓは、簡易的には、「Ｓ＝｛Ｓ１＋（Ｓ０＋Ｎ）＋Ｓ２｝／３  ＝（Ｓ１＋Ｓ０＋Ｓ２）／３＋Ｎ／３」となり、「Ｓ’＝（Ｓ１＋Ｓ０＋Ｓ２）／３」とすると、「Ｓ＝Ｓ’＋Ｎ／３」となる。すなわち、第１の実施形態、又は、第２の実施形態で説明したシフト型受信アポダイゼーションを空間コンパウンドに適用することで、「Ｎ」が「Ｎ／３」に低減される、すなわち、多重反射低減効果が実現できることが分かる。
【０１８９】
なお、上記の一例では、「Ｃｓ」の超音波走査を通常スキャンで行なう場合を説明したが、「Ｃｓ」の超音波走査にもシフト型受信アポダイゼーションを適用しても良い。かかる場合、「Ｃｓ」の画像データに由来して方位分解能は劣化するが、多重反射低減効果は更に大きくなる。また、実際に構造物が傾いている場合は、全超音波走査で、シフト型受信アポダイゼーションを行なっても良い。かかる場合でも、多重反射低減効果を得ることができる。全超音波走査でシフト型受信アポダイゼーションを行なうか、一部の超音波走
査でシフト型受信アポダイゼーションを行なうかの判定は、操作者が行っても良いし、制御部１８が、「θ０」の値と、空間コンパウンドに用いるステアリング角度との相対的な関係から行なっても良い。
【０１９０】
上述したように、第３の実施形態では、シフト型受信アポダイゼーションを空間コンパウンドに適用することで、画質の低下を防止したうえで多重信号が更に低減されたＢモード画像データを得ることができる。
【０１９１】
なお、第３の実施形態では、フレーム間で超音波送受信の偏向角を変えた超音波走査が複数回実行される。例えば、上記の例では、３回の超音波走査が行われて、１フレームの合成画像データが出力されることになる。第３の実施形態は、１セット分の超音波走査が行われるごとに、１フレームの合成画像データを出力しても良いが、フレームレートが低下する。そこで、制御部１８は、フレームレートを維持するために、以下の処理を行なう。例えば、１セット目で生成されるＢモード画像データを「Ｒ（１），Ｃ（１），Ｌ（１）」とする。また、２セット目で生成されるＢモード画像データを「Ｒ（２），Ｃ（２），Ｌ（２）」とする。
【０１９２】
画像生成部１５は、制御部１８の制御により、「Ｒ（１），Ｃ（１），Ｌ（１）」の加算平均を行なって、１フレーム目の合成画像データを生成する。また、画像生成部１５は、制御部１８の制御により、「Ｃ（１），Ｌ（１），Ｒ（２）」の加算平均を行なって、２フレーム目の合成画像データを生成する。また、画像生成部１５は、制御部１８の制御により、「Ｌ（１），Ｒ（２），Ｃ（２）」の加算平均を行なって、３フレーム目の合成画像データを生成する。また、画像生成部１５は、制御部１８の制御により、「Ｒ（２），Ｃ（２），Ｌ（２）」の加算平均を行なって、４フレーム目の合成画像データを生成する。かかる制御を行なうことで、第３の実施形態では、フレームレートの低下を防止することができる。なお、シフト型受信アポダイゼーションを空間コンパウンドに適用した連続撮影を行なう場合でも、制御部１８は、超音波プローブ１が移動するごとに、少なくとも１つの振動子を選択する。これにより、第３の実施形態でも、連続撮影で生成される各超音波画像データの多重反射を低減することができる。
【０１９３】
なお、上記の第１〜第３の実施形態で説明した画像処理方法では、１回多重の受信位置に限定して、開口関数を作成する場合について説明した。しかし、上記の第１〜第３の実施形態で説明した画像処理方法は、２回多重や３回多重の受信位置も含めて、開口関数を作成しても良い。ただし、２回多重や３回多重では、受信位置が受信開口の外になる可能性や、減衰の関係から、多重反射信号の強度が低下している可能性があるので、処理を簡易にするために、１回多重の受信位置に限定した開口関数を作成することが好適である。
【０１９４】
また、上記の第１〜第３の実施形態で説明した画像処理方法では、受信位置「Ｘ」を含む範囲の重みを「０」とする開口関数により、多重反射を低減する場合について説明した。しかし、上記の第１〜第３の実施形態は、受信位置「Ｘ」を用いて多重反射を低減する方法として、図２５、又は、図２６に例示する変形例を行なっても良い。図２５及び図２６は、変形例を説明するための図である。
【０１９５】
すなわち、シフト型受信アポダイゼーションでは、受信位置を含む範囲（低減範囲）の重みが当該範囲外（低減範囲外）での重みより低減している開口関数であれば、多重反射の低減効果を実現できる。そこで、例えば、制御部１８の指示により、作成部１２４は、図２５に例示する開口関数を作成しても良い。そして、図２５に例示する開口関数は、両矢印で示す範囲の重みの両端位置の重みを「１」とし、両端から受信位置に向かって順次減少して受信位置の重みを「０」とするＵ型の形状としている。図２５に例示する開口関数を用いても、多重反射を低減することが可能となる。或いは、作成部１２４は、低減処
理を行なう対象を、制御部１８が選択した少なくとも１つの振動子を含む低減範囲内の振動子で発生した受信信号ではなく、制御部１８が選択した少なくとも１つの振動子以外の振動子で発生した受信信号としても良い。例えば、作成部１２４は、低減範囲内に対する重みを「１」とし、低減範囲外に対する重みを「１」より大きい値とする開口関数を作成して、相対的に低減範囲内に対する重みを低減させても良い。
【０１９６】
また、制御部１８は、少なくとも１つの振動子を含む範囲内（低減範囲内）からの出力を遮断し、範囲外（低減範囲外）からの出力信号に基づく受信信号を、受信開口の受信信号としても良い。例えば、制御部１８は、図２６に示すように、受信開口で、受信位置「Ｘ」を含む範囲の振動子群からの出力を遮断する（図中の「ＯＦＦ」を参照）。そして、例えば、制御部１８は、図２６に示すように、受信開口で、範囲外の振動子群からの出力を「ＯＮ」とする。整相加算部１２５は、範囲外の振動子群からの出力信号を整相加算して、図２６に示す受信開口の受信信号を生成する。これによっても、多重反射を低減することが可能となる。
【０１９７】
なお、上記では、第１〜第３の実施形態及び変形例で説明した画像処理方法が、超音波診断装置で実行される場合について説明した。しかし、第１〜第３の実施形態及び変形例で説明した画像処理方法は、超音波プローブ１が受信した信号を取得可能な画像処理装置において実行される場合であっても良い。
【０１９８】
また、上記の実施形態において、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、上記の実施形態で説明した処理（低減処理）は、受信部１２以外の処理部として、別途、超音波診断装置内に設置される場合でも良い。更に、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、或いは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【０１９９】
また、第１〜第３の実施形態及び変形例で説明した画像処理方法は、予め用意された画像処理プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。この画像処理プログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、この画像処理プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＵＳＢメモリ及びＳＤカードメモリ等のＦｌａｓｈメモリ等、コンピュータで読み取り可能な非一時的な記録媒体に記録され、コンピュータによって非一時的な記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
【０２００】
以上述べた少なくとも１つの実施形態によれば、多重反射を低減することができる。
【０２０１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０２０２】
１２  受信部
１２１  プリアンプ
１２２  Ａ／Ｄ変換部
１２３  受信遅延部
１２４  作成部
１２５  整相加算部
１５  画像生成部
１８  制御部
【図１】
2015164515.tif 000023
【図２】
2015164515.tif 000024
【図３】
2015164515.tif 000025
【図８】
2015164515.tif 000026
【図９】
2015164515.tif 000027
【図１０Ａ】
2015164515.tif 000028
【図１０Ｂ】
2015164515.tif 000029
【図１０Ｃ】
2015164515.tif 000030
【図１０Ｄ】
2015164515.tif 000031
【図１３】
2015164515.tif 000032
【図１４】
2015164515.tif 000033
【図１５】
2015164515.tif 000034
【図１８】
2015164515.tif 000035
【図１９】
2015164515.tif 000036
【図２２】
2015164515.tif 000037
【図２３】
2015164515.tif 000038
【図２４】
2015164515.tif 000039
【図２５】
2015164515.tif 000040
【図２６】
2015164515.tif 000041
【図４】
2015164515.tif 000042
【図５】
2015164515.tif 000043
【図６】
2015164515.tif 000044
【図７】
2015164515.tif 000045
【図１１】
2015164515.tif 000046
【図１２】
2015164515.tif 000047
【図１６】
2015164515.tif 000048
【図１７】
2015164515.tif 000049
【図２０】
2015164515.tif 000050
【図２１】
2015164515.tif 000051