(57)【要約】      （修正有）【課題】送受信回路のチャンネル数が少ない場合でも、開口合成を高精度で行うことが可能な被検体情報取得装置を提供する。【解決手段】複数の素子で構成される開口により被検体Ｅに音響波を送信し、当該音響波の被検体内での反射波を受信して受信信号を出力して電子走査を行う探触子２と、受信信号を用いて被検体内の特性情報を取得する処理部５と、探触子２の被検体Ｅに対する位置を、第１の方向と、第１の方向と交差する第２の方向とに移動させる走査部６０と、を有し、探触子２は、第１の方向において移動しながら電子走査を行い、走査部６０は、探触子２を第１の方向における同じ向きに複数回移動させ、処理部５は、同じ向きの複数回の移動における電子走査により得られた受信信号を用いた開口合成により特性情報を取得する被検体情報取得装置１。【選択図】図１
2015154815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の素子で構成される開口により被検体に音響波を送信し、当該音響波の前記被検体内での反射波を受信して受信信号を出力して電子走査を行う探触子と、
前記受信信号を用いて前記被検体内の特性情報を取得する処理部と、
前記探触子の前記被検体に対する位置を、第１の方向と、前記第１の方向と交差する第２の方向とに移動させる走査部と、
を有し、
前記探触子は、前記第１の方向において移動しながら前記電子走査を行い、
前記走査部は、前記探触子を前記第１の方向における同じ向きに複数回移動させ、
前記処理部は、前記同じ向きの複数回の移動における前記電子走査により得られた受信信号を用いた開口合成により前記特性情報を取得する
ことを特徴とする被検体情報取得装置。
【請求項２】
前記被検体を前記第２の方向において区分して複数の列とした場合、前記探触子は、１つの列の特性情報を取得するときは、前記第１の方向における同じ向きに移動しながら前記電子走査を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の被検体情報取得装置。
【請求項３】
前記探触子は、前記第１の方向における第１の向きに移動しながら前記電子走査を行ったのち、前記第１の方向において前記第１の向きとは逆の第２の向きに、前記電子走査を行わずに移動する
ことを特徴とする請求項２に記載の被検体情報取得装置。
【請求項４】
前記探触子は、第１の列の特性情報を取得するために行われる、前記第１の方向における第１の向きでの移動と、前記第１の列とは異なる第２の列の特性情報を取得するために行われる、前記第１の方向において前記第１の向きとは逆の第２の向きでの移動とを順に行う
ことを特徴とする請求項２に記載の被検体情報取得装置。
【請求項５】
前記第２の列は、前記第１の列に隣接する
ことを特徴とする請求項４に記載の被検体情報取得装置。
【請求項６】
前記探触子の前記開口の位置は、前記同じ向きでの複数回の移動において変化する
ことを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項７】
前記探触子は、少なくとも前記第２の方向に前記複数の素子が配列されている
ことを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項８】
前記探触子の前記開口の位置は、前記第２の方向における前記複数の素子の数と、前記列の幅に応じて変化する
ことを特徴とする請求項７に記載の被検体情報取得装置。
【請求項９】
前記特性情報に基づく前記被検体内の画像を表示する表示部をさらに有する
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１０】
複数の素子で構成される開口により被検体に音響波を送信し、当該音響波の前記被検体内での反射波を受信して受信信号を出力して電子走査を行う探触子と、
前記受信信号を用いて前記被検体内の特性情報を取得する処理部と、
前記探触子の前記被検体に対する位置を、第１の方向と、前記第１の方向と交差する第
２の方向とに移動させる走査部と、
を有する被検体情報取得装置の制御方法であって、
前記探触子が、前記第１の方向において移動しながら前記電子走査を行うステップと、
前記走査部が、前記探触子を前記第１の方向における同じ向きに複数回移動させるステップと、
前記処理部が、前記同じ向きの複数回の移動における前記電子走査により得られた受信信号を用いた開口合成により前記特性情報を取得するステップと、
を有することを特徴とする被検体情報取得装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体情報取得装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、音響波を送受信して生体などの被検体の内部の情報を取得する超音波エコー診断装置が提案されてきた。特許文献１は、被検体を２枚の圧迫板で圧迫した状態で探触子を走査することにより、Ｂモード画像を取得する医用撮像装置を開示する。さらに、特許文献２は、小規模の送受信回路で開口を広げてＢモード画像を取得する医用撮像装置を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０２８３６６号公報
【特許文献２】特開２００３−３１９９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１が開示する機械撮像方式では、Ｂモード画像の解像度は送受信回路のチャンネル数に制限される。特許文献２には、送受信回路のチャンネル数が少ない場合でも、開口合成によってＢモード画像の解像度を向上する技術が開示されている。しかし、開口合成の際の開口の位置合わせが難しいという課題がある。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、送受信回路のチャンネル数が少ない場合でも、開口合成を高精度で行うことが可能な被検体情報取得装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、
複数の素子で構成される開口により被検体に音響波を送信し、当該音響波の前記被検体内での反射波を受信して受信信号を出力して電子走査を行う探触子と、
前記受信信号を用いて前記被検体内の特性情報を取得する処理部と、
前記探触子の前記被検体に対する位置を、第１の方向と、前記第１の方向と交差する第２の方向とに移動させる走査部と、
を有し、
前記探触子は、前記第１の方向において移動しながら前記電子走査を行い、
前記走査部は、前記探触子を前記第１の方向における同じ向きに複数回移動させ、
前記処理部は、前記同じ向きの複数回の移動における前記電子走査により得られた受信信号を用いた開口合成により前記特性情報を取得する
ことを特徴とする被検体情報取得装置である。
【０００７】
本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、
複数の素子で構成される開口により被検体に音響波を送信し、当該音響波の前記被検体内での反射波を受信して受信信号を出力して電子走査を行う探触子と、
前記受信信号を用いて前記被検体内の特性情報を取得する処理部と、
前記探触子の前記被検体に対する位置を、第１の方向と、前記第１の方向と交差する第２の方向とに移動させる走査部と、
を有する被検体情報取得装置の制御方法であって、
前記探触子が、前記第１の方向において移動しながら前記電子走査を行うステップと、
前記走査部が、前記探触子を前記第１の方向における同じ向きに複数回移動させるステップと、
前記処理部が、前記同じ向きの複数回の移動における前記電子走査により得られた受信信号を用いた開口合成により前記特性情報を取得するステップと、
を有することを特徴とする被検体情報取得装置の制御方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る被検体情報取得装置によれば、送受信回路のチャンネル数が少ない場合でも、開口合成を高精度で行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】被検体情報取得装置の構成を示す図。
【図２】探触子の撮像状況を示す図。
【図３】探触子が移動しながら走査を行う場合の超音波走査線を示す図。
【図４Ａ】開口合成動作を示す図。
【図４Ｂ】開口合成動作を示す別の図。
【図４Ｃ】開口合成動作を示す別の図。
【図４Ｄ】開口合成動作を示す別の図。
【図４Ｅ】開口合成動作を示す別の図。
【図５】開口合成動作のための探触子の移動を示す図。
【図６】開口合成動作に用いる超音波ビームを示す図。
【図７】開口合成動作のための探触子の移動を示す図。
【図８】開口合成動作における素子の位置を示す図。
【図９】開口合成動作のための探触子の移動を示す図。
【図１０】開口合成動作における素子の位置を示す図。
【図１１Ａ】実施形態２に係る開口合成動作のための探触子の移動を示す図。
【図１１Ｂ】実施形態３に係る開口合成動作のための探触子の移動を示す図。
【図１２】実施形態３に係る開口合成動作に用いる超音波ビームを示す図。
【図１３Ａ】素子数に応じた開口合成動作を示す図。
【図１３Ｂ】素子数に応じた開口合成動作を示す別の図。
【図１３Ｃ】素子数に応じた開口合成動作を示す別の図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の形態について説明する。ただし、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状およびそれらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の記載に限定する趣旨のものではない。
【００１１】
本発明の被検体情報取得受信装置は、被検体に超音波等の音響波を送信し、被検体内部で反射し伝播した反射波（超音波エコー）を受信する、超音波イメージング装置を含む。被検体情報取得装置は、上記の超音波エコーを用いて被検体内の特性情報を取得する。特性情報とは、被検体内部の組織の音響インピーダンスの違いを反映した情報である。
【００１２】
以下の記載においては取得した特性情報に基づき画像データを生成し、表示するイメージング装置について説明する。ただし本発明に係る装置は、必ずしも特性情報を表示する必要はなく、利用可能なデータとして保存しておいても良い。
【００１３】
本発明でいう超音波とは、音響波の典型的なものであり、波長等は特に限定されない。以下の説明における超音波とは、音波、音響波と呼ばれる弾性波を含む。探触子により音
響波から変換されたアナログ電気信号や、ＡＤ変換後のデジタル電気信号を、音響信号とも呼ぶ。
【００１４】
以下、図面を参照しつつ、本発明を詳細に説明する。本発明は被検体情報取得装置の作動方法、制御方法としても捉えられる。本発明はまた、作動方法や制御方法を情報処理装置等に実施させるプログラムとしても捉えられる。
【００１５】
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る被検体情報取得装置１の構成を示す。
図１における被検体情報取得装置１は、探触子（プローブ）２、信号処理部５、画像表示部７、制御用ＣＰＵ１０、超音波送信部１１、走査部としての機械走査機構６０を含む。なお、信号処理部５は、探触子２に内蔵されていてもよい。
【００１６】
超音波送信部１１は、制御用ＣＰＵ１０等の制御に従って被検体Ｅに送信する超音波の波形を生成する。超音波送信部１１は、制御用ＣＰＵ１０等の制御に従って超音波送信波形データを格納するメモリ、メモリから波形データを読み出す波形データ読み出し回路、波形データをもとに電気的な送信波形を出力するパルサー等を含む（図示せず）。
探触子２は、複数の超音波素子（単に素子とも呼ぶ）を備える。そして、探触子２に備えられた複数の超音波素子は、被検体Ｅに送信された超音波の反射波を受信してアナログ電気信号に変換する。
【００１７】
次に、信号処理部５では、超音波素子が出力したアナログ電気信号が、信号処理部５内のＡＤ変換器（図示せず）でデジタル電気信号へと変換される。そして、信号処理部５は、デジタル電気信号に整相加算、フィルタ処理、対数圧縮、包絡線検波等の処理を行う。次に、信号処理部５は、以上のような処理を施された受信信号に対して、画像生成に必要な処理を行い、超音波画像データを生成する。
【００１８】
なお、信号処理部５が施す信号処理の順序は本実施形態の順序に限らない。例えば、アナログ的に整相加算、フィルタ処理、対数圧縮、包絡線検波等の処理を行った後に、デジタル変換を行うこともできる。また、整相加算、フィルタ処理、対数圧縮、包絡線検波という一連の処理を、まずはアナログ信号を用いて行い、ある処理からデジタル変換したデータで行っても良い。
信号処理部５は、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＤＳＰ、その他ハードウェアによって構成され、整相加算処理、または任意のアルゴリズムを適用可能である。整相加算以外のアルゴリズムとしては、例えばトモグラフィー技術で通常に用いられるタイムドメインあるいはフーリエドメインでの逆投影法などが挙げられる。
【００１９】
画像表示部７には、信号処理部５によって生成された画像データに基づき、超音波画像が表示される。
制御用ＣＰＵ１０は、各ブロックをコントロールするのに必要なデータ、コントロール信号を供給する。
【００２０】
図２（ａ）は、本発明の被検体情報取得装置において、超音波取得用の探触子１１２の撮像状況を示す。超音波取得用の探触子１１２は、被検体１００を保持する保持板１０１Ａ付近をＸ方向と、Ｘ方向に交差（典型的には直交）するＹ方向に移動し、被検体１００から伝播する超音波を移動した各位置において取得する。
【００２１】
具体的な動作を説明する。まず、超音波取得用の探触子１１２が保持板１０１Ａ上の列Ａ部をＹ方向（主走査方向）に移動しながら超音波を受信する。この超音波は、探触子により送信されたのち被検体内部で反射したものである。このとき、探触子の素子配列方向
の幅が列Ａの幅以上であれば、１回の走査で列Ａの領域から受信信号を取得できる。一方、探触子の幅が領域の幅より小さければ、開口合成が好適である。
【００２２】
Ｙ方向は本発明の第１の方向、Ｘ方向は本発明の第２の方向に相当する。なおここでは、方向とは略直線上に作り得る２つの向きを含むものとする。つまり第１の方向には、第１の向きと、それとは逆の第２の向きが含まれる。被検体上の領域は、Ｘ方向（第２の方向）にて区分され複数の列を構成する。
なお、本発明の被検体情報取得装置が光音響効果により発生した光音響波を受信して光学特性情報を取得する機能を兼ね備えている場合、超音波エコーの受信と平行して、光照射と光音響波受信を行う。
【００２３】
続いて超音波取得用の探触子１１２は、保持板１０１Ａ上をＸ方向（副走査方向）に移動することで、列Ｂに移動する。そして列Ｂを主走査しながら超音波を受信する。このような動作を繰り返して、列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄすべての撮像を行う。
【００２４】
撮像の結果、超音波に対して保持板１０１Ａ、１０１Ｂ、被検体１０１の３Ｄボリューム画像データが得られる。被検体情報取得装置が光音響装置を兼ねる場合、光音響波に対する３Ｄボリューム画像データも得られる。これにより、ユーザ（医師などの検査者）が３Ｄボリューム画像データを任意の断面で確認することが可能となる。図２（ａ）では、４つの列が記載されているが、列の数は探触子１１２のサイズと保持板１０１Ａの大きさ、撮像を行う領域によって適宜変更され得る。
【００２５】
図２（ａ）では、超音波取得用の探触子１１２が、Ｘ、Ｙ両方向に移動する様子が図示されているが、必ずしもＸ、Ｙ両方向に移動する必要はない。超音波取得用の探触子１１２がＸＹ両方向に移動することが可能であっても、Ｙ方向しか移動しない場合もあり得る。もしくは、そもそも１軸方向の移動手段のみ存在する場合もあり得る。
【００２６】
図２（ｂ）は、本発明の実施形態に係る超音波探触子１１２による電子走査を説明するための図である。図２においては、Ｘ軸をアレイ方向（素子が配列された方向）に、Ｚ軸を超音波ビームの送受信方向（超音波走査線の深さ方向）に、Ｙ軸をＸＺ平面に垂直な方向に規定する。超音波素子からＺ軸に沿って伸びるＮ本の線は超音波ビーム１１を表す。また、実際に電子走査が行われる面（図２（ｂ）において、破線で囲まれた面（ＹＺ平面））を電子走査面１２とする。
【００２７】
超音波探触子は、超音波ビームを、１番からＮ番まで順次変更しながら送受信することによって電子走査を行う。Ｎ番の超音波ビームの送受信が終わると、再度、１番からＮ番まで超音波ビームの送受信が繰り返される。すなわち、超音波ビームの送受信は、超音波探触子の一方の端部から他方の端部へと順に行われる。しかし、超音波ビームの送受信は、必ずしも超音波探触子の一方の端部から他方の端部へと順に行う必要はなく、適宜設定により変化させても良い（図示せず）。送信開口および受信開口は、探触子に含まれる超音波素子の少なくとも一部により構成される。以下の例では、送信開口と受信開口が一致して送受信開口を構成している。
【００２８】
信号処理部５は、超音波ビームの送受信で得られた超音波受信信号に基づいて、多断面の断層像データを生成する。また、必要に応じ、多断面の断層像データの集合にレンダリングを行い、最大値投影像やサーフェス（表面）像等の種々の擬似３次元画像データを生成する。
【００２９】
図３（ａ）は、あるＸＹ平面における、超音波探触子１１２が主走査方向を右向きに走査する際の超音波走査線の位置を示す。図３（ｂ）は、超音波探触子１１２が左向きに走
査する際の超音波走査線の位置を示す。
図３（ａ）と図３（ｂ）とに示すように、超音波探触子１１２は、アレイ方向（Ｘ軸）と直交する方向（Ｙ軸）に移動する。図３（ａ）と図３（ｂ）とに示す丸は、超音波走査線１３を示す。超音波走査線１３の位置は、その超音波走査線１３に関する超音波走査線信号の位置に対応する。
【００３０】
なお、本発明では、機械走査により広範囲を撮像する場合に、探触子を連続的に移動させながら電子走査を行う。従って、１枚の断層像を取得する際の各超音波ビームの位置を結んだ線（図中、１〜Ｎをつないだ線）は、素子の配列方向と一致せず、機械走査と電気走査の速さに応じた傾きを持つ。１回の電子走査が終わると、また元の位置（探触子の符号１の側）から次の電子走査を行う。図より明らかなように、機械走査が一定の速さであり、かつ電子走査が同じ側（本図では１）から始まるのであれば、往路と復路で傾き角が線対象となる。
以下の説明では主走査方向における機械走査の速さが一定の場合について検討する。ただし、この速さが変動する場合でも、本発明は適用できる。
【００３１】
図４Ａ〜図４Ｅは、本発明の開口合成処理を説明する図である。ここではリニアアレイにおいて素子数（Ｌ／２）の２つの開口を合成して、素子数Ｌの開口を形成する場合を例にしているが、合成する開口の数は３つ以上でも良い。また、アレイの種類はリニアアレイや１次元アレイに限定されるものでもない。さらに、合成する開口の素子数はすべて同一である必要もない。
【００３２】
図４Ａは、開口合成を行う２開口のうち、片方の開口の超音波送信動作を示す。超音波送信部１１内には、パルサー１１−１〜１１−（Ｌ／２）が存在する。従って超音波送信のチャンネル数は（Ｌ／２）個である。一度の超音波送信においては、探触子２の超音波素子２０から（Ｌ／２）個が選択されて各パルサーに接続される。例えば図４Ａでは、超音波素子２０−Ｋ〜２０−（Ｋ＋Ｌ／２−１）が選択されている。
【００３３】
各パルサーが送信波形を出力すると、それぞれに接続された探触子（プローブ）２の超音波素子は、超音波を被検体Ｅに向けて送信する。このとき遅延形状を順次変化させることにより、互いに異なる超音波走査線が形成される。なお、超音波送信部１１内のパルサー１１−１〜１１−（Ｌ／２）を、任意波形発生器に置き換え、任意の波形を出力できるようにしても良い。
【００３４】
図４Ｂは、開口合成を行う２開口のうち、片方の開口の超音波受信動作を示す。図４Ａにおいて送信された超音波の被検体Ｅからの反射波は、探触子（プローブ）２の超音波素子２０−Ｋ〜２０−（Ｋ＋Ｌ／２−１）によって受信され、電気信号に変換される。電気信号は、信号処理部５内のＡＤ変換器２７−１〜２７−（Ｌ／２）によってデジタルデータ化される。
【００３５】
信号処理部５内のＡＤ変換器２７−１〜２７−（Ｌ／２）によってデジタルデータ化された受信信号は、信号処理部５において、片方の開口に対応する遅延情報をもとに整相加算され、整相加算データＡが生成される。この場合、得られた走査線は、超音波素子２０−（Ｋ＋Ｌ／２−１）と超音波素子２０−（Ｋ＋Ｌ／２）の間に形成される走査線１７−Ａ−Ｂ（Ａは１〜Ｊ、Ｂは１〜Ｎ）となるものとする。
【００３６】
図４Ｃは、開口合成を行う２開口のうち、もう片方の開口の超音波送信動作を示す。超音波送信部１１内のパルサー１１−１〜１１−（Ｌ／２）は、超音波素子２０−（Ｋ＋Ｌ／２）〜２０−（Ｋ＋Ｌ−１）につなぎ替えられている。各パルサーから送信波形を入力された素子はそれぞれ、被検体Ｅに向けて超音波を送信する。
【００３７】
図４Ｄは、開口合成を行う２開口のうち、もう片方の開口の超音波受信動作を示す。図４Ｃにおいて送信された超音波の被検体Ｅからの反射波は、超音波素子２０−（Ｋ＋Ｌ／２）〜２０−（Ｋ＋Ｌ−１）によって受信され、電気信号に変換される。電気信号は信号処理部５内のＡＤ変換器２７−１〜２７−（Ｌ／２）によってデジタルデータ化される。
【００３８】
信号処理部５内のＡＤ変換器２７−１〜２７−（Ｌ／２）によってデジタルデータ化された受信信号は、信号処理部５において、もう片方の開口に対応する遅延情報をもとに整相加算され、整相加算データＢが生成される。この場合、得られた走査線は、超音波素子２０−（Ｋ＋Ｌ／２−１）と超音波素子２０−（Ｋ＋Ｌ／２）の間に形成される走査線１８−Ａ−Ｂ（Ａは１〜Ｊ、Ｂは１〜Ｎ）となるものとする。
【００３９】
最終的に、信号処理部５において走査線１７−Ａ−Ｂに該当する整相加算データＡと走査線１８−Ａ−Ｂに該当する整相加算データＢが加算される。すると、仮想的に図４Ｅのように超音波素子２０−Ｋ〜２０−（Ｋ＋Ｌ−１）のＬ素子分の開口で送受信を行った整相加算データが得られる。この場合、得られた走査線は、超音波素子２０−（Ｋ＋Ｌ／２−１）と超音波素子２０−（Ｋ＋Ｌ／２）の間に形成される走査線１９となる。
【００４０】
なお、以上の説明においては、パルサーとＡＤ変換器のチャンネル数が素子に対して少なく、素子選択と接続変更を行っていた。しかし、実際の開口合成においては、異なる位置での超音波ビーム形成により得られたデータがあれば良い。例えば探触子を各開口に移動させ、それぞれの開口位置で同じ素子群を用いてデータを得ても良い。
【００４１】
図５〜図１０は、本発明の被検体情報取得装置において、探触子を機械走査して開口合成処理を行う動作様式を説明する図である。
図５は、２回の走査結果をもとに開口合成を行い、１つの列の画像データ（特性情報）を得る模式図である。片方の開口のデータ取得を行う場合（１回目）と、もう片方の開口のデータ取得を行う場合（２回目）では、同一の向きに走査する。なお走査回数が２回ではなく、３回以上の複数回移動であっても良い。
【００４２】
図６（ａ）は同じ向きでの１回目の走査、図６（ｂ）は２回目の走査の様子である。ここに示すように、超音波走査線の位置が片方の開口ともう片方の開口同士でそろう。例えば、片方の開口のデータ取得を行う場合の走査線１７−１−１の位置と、もう片方の開口データ取得を行う場合の走査線１８−１−１の位置は同一になる。このように走査線１７−Ａ−Ｂ（Ａは１〜Ｊ、Ｂは１〜Ｎ）と走査線１８−Ａ−Ｂ（Ａは１〜Ｊ、Ｂは１〜Ｎ）の位置を揃えて開口データを取得できるため、精度良く開口合成処理を行える。
【００４３】
本実施形態に係る被検体情報取得装置によれば、開口合成用のデータ取得の位置は、機械走査機構６０によって制御される。よって、複数の開口位置、つまりそれぞれの開口で得られる走査線の位置を、所望の位置に高精度に設定することができ、精度の高い開口合成処理が可能となる。なお、機械走査の向きは必ずしもＹ軸の値が増加する向きに限られず、Ｙ軸の値が減少する向きでも良い。
【００４４】
開口合成のための撮像時における素子アレイの配置にもバリエーションが存在し得る。ひとつは、図７に示すように、素子アレイ２０１の素子数が、素子数Ｆに相当する１列分の撮像幅に加えて、開口合成の片方の開口のアレイ数（Ｌ／２）の２倍、つまり｛Ｆ＋２×（Ｌ／２）｝の場合である。
【００４５】
図８（ａ）は、同じ向きでの１回目の走査における、素子アレイ２０１の１列の撮像範囲に対する位置を示す。図８（ｂ）は２回目の走査における、素子アレイ２０１の１列の
撮像範囲に対する位置を示す。この場合は、図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、１回目および２回目で、素子アレイ２０１の位置は撮像幅に対して同一で良い。
【００４６】
別のバリエーションは、図９に示すように、素子アレイ２０１の素子数が、素子数Ｆに相当する１列分の撮像幅に加えて、開口合成の片方の開口のアレイ数（Ｌ／２）、つまり（Ｆ＋Ｌ／２）の場合である。
【００４７】
図１０（ａ）は同じ向きでの１回目の走査における、素子アレイ２０１の１列の撮像範囲に対する位置を示す。図１０（ｂ）は２回目の走査における、素子アレイ２０１の１列の撮像範囲に対する位置を示す。この場合は、図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示すように、同じ向きでの１回目と２回目の走査で素子アレイ２０１の物理的位置を変えて撮像すれば、素子数Ｆに相当する１列分の撮像幅の開口合成に必要な走査線のデータ群を取得できる。よって、本実施形態の開口合成を行うためには、素子アレイ２０１の素子数が最低（Ｆ＋Ｌ／２）個であることが望ましい。
【００４８】
素子アレイ２０１の素子数は（Ｆ＋Ｌ／２）個より少なくても良い。ただしその場合、アレイ端部で取得した走査線のデータはＮより少ない素子で送受信することとなり、走査線のデータは劣化してしまう。
また、素子アレイ２０１の素子数は｛Ｆ＋（２×Ｌ／２）｝よりも大きくても良い。その場合は、所望の開口合成が行えるよう、素子アレイ２０１の物理的位置や取得する走査線の位置を適宜調整すれば良い。
【００４９】
以上、本実施形態に係る被検体情報取得装置によれば、開口合成処理において、プローブの機械走査を用いることで、複数の開口データ取得時の走査線位置を揃えることができる。その結果、開口合成処理の精度が高まるので、送受信回路のチャンネル数が少ない場合でも、Ｂモード画像など超音波画像の画質（例えば解像度）を向上可能である。
【００５０】
＜第２の実施形態＞
続いて、第１の実施形態と同じ被検体情報取得装置を用い、プローブを広い範囲で機械走査する場合のプローブの移動方法を説明する。
【００５１】
図２（ａ）に示されるように探触子１１２が被検体１００を保持する保持板１０１Ａに沿って撮像を行う場合には、複数存在する列の分だけ撮像を行う必要がある。こういった場合にも、開口合成を適用すると超音波画像の画質を向上させることが可能である。ただし、開口合成をおこなう開口同士の走査線位置を揃えるために、それぞれの列で各開口の撮像動作を行う際に、機械走査の向きを同じにする必要がある。
【００５２】
まず、図１１Ａに示されるように、ある列においてＹ軸方向（第１の方向）における値が増加する向き（第１の向き）に機械走査して片方の開口のデータ取得を行った後、同一列のデータ取得開始位置まで戻る。そして再度、同じ向きに機械走査して、もう片方の開口のデータを取得する。そして、この２回の、Ｙ軸方向の同じ向きでの機械走査にて取得したデータを加算し、開口合成をおこなう。この場合、隣接する列の間で走査の向きの順序が変わることはない。
【００５３】
例えば、図１１Ａの列Ａにおいて、地点Ａ−１から地点Ａ−２まで探触子１１２を機械走査して片方の開口のデータ取得を行い、図６（ａ）のような走査線群のデータを取得する。そして、地点Ａ−２から地点Ａ−１まで一旦探触子１１２を移動させてから、再度地点Ａ−１から地点Ａ−２まで探触子１１２を機械走査してもう片方の開口のデータ取得を行い、図６（ｂ）のような走査線群のデータを取得する。その上で、信号処理部５において走査線位置が同一の取得データを加算し、開口合成による整相加算データを得る。
【００５４】
つまり、信号処理部５において、走査線１７−Ａ−Ｂ（Ａは１〜Ｊ、Ｂは１〜Ｎ）と走査線１８−Ａ−Ｂ（Ａは１〜Ｊ、Ｂは１〜Ｎ）同士のデータを加算し、適切な信号処理を加えることで、開口合成による列Ａの超音波断層像データが生成される。
列Ａの撮像が完了し次第、列Ｂの地点Ｂ−１へ移動し、列Ｂにおけるデータ取得を行う。ある列から別の列への移動経路は、任意に設置しうる。こういったデータ取得動作を繰り返し、列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄすべての列の、開口合成による超音波断層像データを取得する。
【００５５】
また、列ごとに機械走査の向きは異なっていても良い。例えば、列Ａでは２回Ｙ軸の正の向きに機械走査を行い、列Ｂでは２回Ｙ軸の負の向きに機械走査を行う、といった具合である。なお、図１１Ａでは列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順番でデータ取得を行っているが、必ずしもこの順番である必要はない。目的の撮像範囲のデータ取得ができるよう、探触子１１２を移動させて良い。また、各列での複数回移動する際の数は、２回に限らない。
【００５６】
また、図７〜図１０に示すように、素子アレイの素子数によっては、撮像開始地点における素子アレイの物理的位置を適宜変更して撮像を行う必要がある。よって、開口合成が矛盾なく行える限り、素子アレイの素子数に応じて、探触子１１２の撮像開始地点を適宜変更して良い。
【００５７】
以上、本実施形態に係る被検体情報取得装置によれば、開口合成処理におけるプローブの機械走査の向きと位置を調整することで、複数回の開口データ取得時の走査線位置を揃えることができる。また、撮像範囲を広げることができる。結果として、開口合成処理の精度を高め、送受信回路のチャンネル数が少ない場合でも、広範囲で撮像した超音波画像の画質を向上可能である。
【００５８】
＜第３の実施形態＞
続いて、第１、第２の実施形態と同じ被検体情報取得装置を用い、プローブを広い範囲で機械走査する場合に、プローブの移動距離を削減可能なプローブの移動方法を説明する。
【００５９】
本発明の第３の実施形態における被検体情報取得装置の撮像動作について、図１１Ｂを用いて説明する。図１１Ｂでは、探触子１１２の幅は、列Ａ〜Ｄの幅（素子数Ｆに相当）と同一に示しているが、実際には探触子１１２の素子数は｛Ｆ＋（２×Ｌ／２）｝よりも大きいものとし、物理的に列Ａ〜Ｄの幅と同一ではない。
まず、図１１Ｂの列Ａにおいて、地点Ａ−１から地点Ａ−２まで探触子１１２を機械走査して列Ａにおける片方の開口のデータ取得を行い、図６（ａ）のような走査線群のデータを取得する。
【００６０】
次に、列Ｂの地点Ｂ−２に副走査で移動する。尚、副走査の場合にはデータ取得は行わず、探触子１１２を移動させるだけで良い。そして、列Ｂの地点Ｂ−２から地点Ｂ−１まで探触子１１２を機械走査して列Ｂにおける片方の開口のデータ取得を行い、図１２（ａ）のような走査線群のデータを取得する。図１２のデータ取得を図６と比較すると、探触子の移動軸は同じだが、向きが変化する。また、電子走査の際の超音波ビーム形成順序は同じである。したがって、機械走査方向に対する電子走査面の傾きが互いに異なる。
【００６１】
その後、列Ａの地点Ａ−１に副走査で移動する。次に地点Ａ−１から地点Ａ−２まで探触子１１２を機械走査して列Ａにおけるもう片方の開口のデータ取得を行い、図６（ｂ）のような走査線群のデータを取得する。
【００６２】
さらに、列Ｂの地点Ｂ−２に副走査で移動する。そして、列Ｂの地点Ｂ−２から地点Ｂ−１まで探触子１１２を機械走査して、列Ｂにおけるもう片方の開口のデータ取得を行い、図１２（ｂ）のような走査線群のデータを取得する。この時点で、列Ａと列Ｂの２列に対して、開口合成をするのに必要なデータ群が揃ったこととなる。列Ａは本発明の第１の列に、列Ｂは本発明の第２の列に相当する。この例では双方の列は隣接しているが、実際はこれに限られない。
【００６３】
さらに、列Ｃの地点Ｃ−１に副走査で移動する。図１１Ｂの列Ｃにおいて、地点Ｃ−１から地点Ｃ−２まで探触子１１２を機械走査して列Ｃにおける片方の開口のデータ取得を行い、図６（ａ）のような走査線群のデータを取得する。
次に列Ｄの地点Ｄ−２に副走査で移動する。そして、列Ｄの地点Ｄ−２から地点Ｄ−１まで探触子１１２を機械走査して列Ｄにおける片方の開口のデータ取得を行い、図１２（ａ）のような走査線群のデータを取得する。
【００６４】
その後列Ｃの地点Ｃ−１に副走査で移動する。次に地点Ｃ−１から地点Ｃ−２まで探触子１１２を機械走査して列Ｃにおけるもう片方の開口のデータ取得を行い、図６（ｂ）のような走査線群のデータを取得する。
更に、列Ｄの地点Ｄ−２に副走査で移動する。そして、列Ｄの地点Ｄ−２から地点Ｄ−１まで探触子１１２を機械走査して、列Ｄにおけるもう片方の開口のデータ取得を行い、図１２（ｂ）のような走査線群のデータを取得する。この時点で、列Ｃと列Ｄの２列に対して、開口合成をするのに必要なデータ群が揃ったこととなる。
【００６５】
このように、探触子１１２を主走査と副走査の組み合わせで機械走査することにより、被検体１００を保持する保持板１０１Ａに沿って広範囲に撮像を実行できる。本実施形態の場合、隣接する列の間で走査の向きの順序が変化する。
【００６６】
本発明の第３の実施形態における被検体情報取得装置の撮像時の機械走査では、距離の長いＹ軸方向を移動する場合に、往路と復路で別々の列のデータ取得を行う。このため、データ取得を行わずにＹ軸方向を移動するだけの時間（データ取得開始位置への復帰時間）がなくなり、短時間で広範囲のデータを取得できる。その結果、列Ａでは第１の向きでの撮像、列Ｂでは第２の向きでの撮像、といった具合に、列ごとに主走査の向きが異なる状況が生じ得る。しかし、１つの列の中では、電子走査を行うための主走査の向きは同一であるため、開口合成を矛盾なく実行できる。
【００６７】
図１１Ｂでは、列Ａの撮像を行う場合は地点Ａ−１から、列Ｂの撮像を行う場合は地点Ｂ−２から、列Ｃの撮像を行う場合は地点Ｃ−１から、列Ｄの撮像を行う場合は地点Ｄ−２から、探触子１１２の主走査方向の機械走査を行っている。図１１Ｂでは、列Ａ〜Ｄの幅（素子数Ｆに相当）に対し、探触子１１２の幅は、探触子１１２の素子数は｛Ｆ＋（２×Ｌ／２）｝よりも大きいため、列Ａ〜Ｄにおいて、撮像を開始する地点における探触子１１２の物理的位置を同一にできる。撮像を開始する地点における探触子１１２の物理的位置を同一でも、探触子１１２の素子数は｛Ｆ＋（２×Ｌ／２）｝よりも大きいため、1
列分の開口合成による撮像が可能だからである。
【００６８】
しかし、図７〜図１０に示すように、素子アレイの素子数によっては、撮像開始地点における素子アレイの物理的位置を適宜変更して撮像を行う必要がある。よって、開口合成が矛盾なく行える限り、素子アレイの素子数に応じて、探触子１１２の撮像開始地点を適宜変更して良い。その場合、副走査方向の機械走査の移動距離も、素子アレイの素子数に応じて適宜変更される。
【００６９】
例えば、図１３Ａ〜図１３Ｃに、素子アレイ２０１の素子数が、素子数Ｆに相当する１
列分の撮像幅に加えて、開口合成の片方の開口のアレイ数（Ｌ／２）、つまり（Ｆ＋Ｌ／２）の場合の撮像時の機械走査手順を示す。
【００７０】
図１３Ａに示すＳＴＥＰ１では、列Ａの撮像時に、地点Ａ−１−１から探触子１１２を主走査方向に機械走査して列Ａにおける片方の開口のデータ取得を行う。次にＳＴＥＰ２で、探触子１１２を副走査方向に地点Ｂ−２−２まで移動させる。この時、データ取得は行わない。
図１３Ｂにも示すＳＴＥＰ３では、地点Ｂ−２−２から地点Ｂ−１−２まで探触子１１２を主走査方向に機械走査して列Ｂにおける片方の開口のデータ取得を行う。
【００７１】
ＳＴＥＰ４では、探触子１１２を副走査方向に地点Ｂ−１−１から地点Ａ−１−２まで移動させる。ＳＴＥＰ５では、列Ａの撮像時に、地点Ａ−１−２から地点Ａ−２−２まで探触子１１２を主走査方向に機械走査し、列Ａにおけるもう片方の開口のデータ取得を行う。
図１３Ｃに示すＳＴＥＰ６では、探触子１１２を副走査方向に地点Ａ−２−２から地点Ｂ−２−２まで移動させる。
【００７２】
ＳＴＥＰ７では、列Ｂの撮像時に、地点Ｂ−２−２から地点Ｂ−１−２まで探触子１１２を主走査方向に機械走査して列Ｂにおけるもう片方の開口のデータ取得を行う。このＳＴＥＰ７の時点で、列Ａと列Ｂの２列に対して、開口合成をするのに必要なデータ群が揃ったこととなる。
【００７３】
さらに、ＳＴＥＰ８では、探触子１１２を副走査方向に地点Ｂ−１−２から地点Ｃ−１−１まで移動させ、ＳＴＥＰ１からＳＴＥＰ７に示したような手順で列Ｃと列Ｄの２列に対して、開口合成をするのに必要なデータ群を取得する。
このように探触子１１２を主走査と副走査の組み合わせで機械走査することにより、被検体１００を保持する保持板１０１Ａに沿って広範囲に撮像を行うことができる。
【００７４】
以上、本実施形態に係る被検体情報取得装置によれば、開口合成処理において、プローブの機械走査を用いることで、複数の開口データ取得時の走査線位置を揃えることができる。かつ、撮像範囲を広げることができる。結果として、開口合成処理の精度を高め、送受信回路のチャンネル数が少ない場合でも広範囲で撮像した超音波画像の画質を向上可能である。また、撮像時間を短縮可能である。
【００７５】
本発明の全ての実施形態において、撮像した電子走査面１２は主走査方向への機械走査の影響で、ＸＺ平面に対して傾きを持つ。そこで、電子走査面１２の傾きを考慮して、座標変換を施した画像を画像表示部７に表示しても良い。
本発明の全ての実施形態において、機械走査を繰り返し行い、送受信方向を変化させて撮像データを取得し、開口合成と空間コンパウンド処理を組み合わせる処理を行っても良い（図示せず）。
【００７６】
また、本発明の全ての実施形態において、機械走査を繰り返し行い、送信フォーカスを変化させて撮像データを取得し、開口合成と多段フォーカスを組み合わせる処理を行っても良い（図示せず）。
以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
【符号の説明】
【００７７】
１：被検体情報取得装置，２：探触子，５：信号処理部，１１：送信部，６０：機械走査機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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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１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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