(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の駆動信号を複数の超音波トランスデューサにそれぞれ供給して超音波を被検体に送信すると共に、被検体によって反射された超音波エコーを受信した前記複数の超音波トランスデューサからそれぞれ出力される複数の受信信号を処理する送受信部と、
被検体内の音速値に基づいて設定される複数の遅延量に従って、前記送受信部から出力される複数の受信信号の位相を整合させてフォーカス処理を行うことにより、超音波の受信方向に沿った音線信号を生成する受信制御手段と、
前記受信制御手段によって生成された音線信号に基づいて、超音波画像を表す画像信号を生成する画像生成手段と、
前記超音波画像内において互いに隣接するか、又は、互いに重複する部分を有するように設定された複数の第１の領域の各々について、前記複数の超音波トランスデューサの配列方向に略平行なラインに沿って該第１の領域内に複数の焦点を順次設定してフォーカス処理を行うことにより前記受信制御手段によって生成された一連の音線信号に基づいて、フォーカス処理におけるビーム集束度を判定するフォーカス判定手段と、
前記フォーカス判定手段の判定結果に従って前記複数の第１の領域について第１の音速値を求め、さらに、前記複数の第１の領域を細分化することにより、複数の第１の領域に跨る第２の領域と複数の第１の領域に跨らない第２の領域とを含むように互いに隣接して設定された複数の第２の領域について第２の音速値を求める音速値補正手段であって、複数の第１の領域に跨る第２の領域についての第２の音速値を、該複数の第１の領域についての第１の音速値を平均又はスムージング処理することにより求めると共に、複数の第１の領域に跨らない第２の領域についての第２の音速値として、該第２の領域を含む１つの第１の領域についての第１の音速値を用いて、第２の音速値に基づいて前記受信制御手段に音線信号を再び生成させ、該音線信号に基づいて前記画像生成手段に画像信号を生成させる前記音速値補正手段と、
を具備する超音波診断装置。
【請求項２】
前記音速値補正手段が、前記複数の第２の領域について第１の音速値よりも精度の高い第２の音速値を求める、請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記音速値補正手段が、互いに重複する部分を有する複数の第１の領域について第１の音速値を求める、請求項１又は２記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記第１の領域の数が、４以上かつ１００以下である、請求項１〜３のいずれか１項記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記音速値補正手段が、１回の送信によって得られた複数の受信信号に基づいて、第２の音速値を求める、請求項１〜４のいずれか１項記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記画像生成手段が、１回の送信によって得られた複数の受信信号に基づいて、画像信号を生成する、請求項１〜５のいずれか１項記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記音速値補正手段によって求められた第２の音速値に基づいて、超音波画像内における音速分布を表示するための音速マップを表す画像信号を生成する音速マップ作成手段をさらに具備する、請求項１〜６のいずれか１項記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を送受信することにより生体内の臓器等の撮像を行って、診断のために用いられる超音波画像を生成する超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野においては、被検体の内部を観察して診断を行うために、様々な撮像技術が開発されている。特に、超音波を送受信することによって被検体の内部情報を取得する超音波撮像は、リアルタイムで画像観察を行うことができる上に、Ｘ線写真やＲＩ（radio isotope）シンチレーションカメラ等の他の医用画像技術と異なり、放射線による被曝がない。そのため、超音波撮像は、安全性の高い撮像技術として、産科領域における胎児診断の他、婦人科系、循環器系、消化器系等を含む幅広い領域において利用されている。
【０００３】
超音波撮像の原理は、次のようなものである。超音波は、被検体内における構造物の境界のように、音響インピーダンスが異なる領域の境界において反射される。そこで、超音波ビームを人体等の被検体内に送信し、被検体内において生じた超音波エコーを受信し、超音波エコーが生じた反射点や反射強度を求めることにより、被検体内に存在する構造物（例えば、内臓や病変組織等）の輪郭を抽出することができる。
【０００４】
音響インピーダンスとは、次式（１）で表されるように物質固有の定数であり、その単位としては、一般に、ＭＲａｙｌ（メガ・レイル）が用いられ、１ＭＲａｙｌ＝１×１０６ｋｇ・ｍ−２・ｓ−１である。
Ｚ＝ρ・Ｃ  ・・・（１）
ここで、ρは音響媒質の密度を表しており、Ｃは音響媒質中の音速を表している。
【０００５】
また、第１の媒質の音響インピーダンスをＺ１とし、第１の媒質に隣接する第２の媒質の音響インピーダンスをＺ２とすると、第１の媒質と第２の媒質との界面における超音波の垂直反射率Ｒは、次式（２）で与えられる。
Ｒ＝（Ｚ２−Ｚ１）／（Ｚ２＋Ｚ１）  ・・・（２）
一般には、被検体内の各サンプル点において反射された超音波の強度に基づいて超音波画像が生成されるが、被検体内の組織によって音速が異なるので、受信フォーカス処理及び／又は送信フォーカス処理において焦点が合わず、解像度が低下して画像のぼけが発生するという問題が生じている。
【０００６】
関連する技術として、特許文献１には、被検体内の音速分布等の条件の変動によらず常に最適なフォーカス状態の画像を得ることができる超音波診断装置が開示されている。この超音波診断装置は、複数の送信フォーカスパターンを順次選択し、選択された送信フォーカスパターンに基づいて複数の超音波振動子の駆動タイミングを決定して送信フォーカスを行う送信フォーカス手段と、複数の超音波振動子から出力されるエコー信号に対して、時系列的に又は同時に複数の受信フォーカスパターンに基づく遅延を行って受信フォーカスを行う受信フォーカス手段と、この受信フォーカス手段によって受信フォーカスが行われたエコー信号に基づいて画像データを生成する信号処理手段と、被検体の同一部位に対して、送信フォーカスパターンと受信フォーカスパターンの複数の組合せによる複数の画像データを記憶する画像データ記憶手段と、この画像データ記憶手段に記憶された複数の画像データの中から、各画像データが有する所定の特徴量を比較して、最適なフォーカス状態の画像データを選択するフォーカス評価手段と、このフォーカス評価手段によって選択された画像データに基づいて断層像を形成する画像形成手段とを具備している。
【０００７】
特許文献２には、観察したい部分に自動的にピントが合うような開口方式の超音波イメージング方式が開示されている。この超音波イメージング方式によれば、注目する小領域内におけるイメージのシャープネスが最大となるように全体の音速設定値を決めた後に、部分開口による小領域内のイメージが、最初に得られた前記小領域内のイメージと最大の相関値を有するように、該部分開口にかかわる音速補正値を決定し、注目する部分開口が開口全体を網羅するように移動及び寸法変更されながら、全体の開口の各部に対応する音速補正値の決定がなされる。
【０００８】
特許文献３には、超音波診断装置において生体音速の推定を実現することに関して開示されている。この超音波撮像装置は、配列された複数の振動子を有する超音波探触子と、超音波探触子を介して被検体に超音波を送信する送信回路と、超音波探触子を介して被検体からのエコー信号を受信する受信回路と、受信されたエコー信号に基づいて、遅延制御のための設定音速が相違する複数の超音波強度分布を生成する強度分布生成部とを具備している。
【０００９】
これらの文献に開示されているように、被検体内の各領域における最適音速を求めることは可能である。しかしながら、小領域において最適音速を求めると、音速を求めるためのデータ数が減少するので計算精度が低下したり、領域数が増加するので計算時間が増加したりするという問題がある。また、領域毎に異なる音速を用いて画像を形成すると、領域の境界においてアーチファクトが発生するおそれもある。
【特許文献１】特開平５−３２９１５９号公報（第１−２頁、図１）
【特許文献２】特開昭５９−２１２７９１号公報（第２頁、第１図）
【特許文献３】特開２００７−７０４５号公報（第１頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、上記の点に鑑み、本発明は、被検体内の各領域に適切な音速を用いて精度の良い超音波画像を生成しながら、計算精度の低下や計算時間の増大を防止す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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の１つの観点に係る超音波診断装置は、複数の駆動信号を複数の超音波トランスデューサにそれぞれ供給して超音波を被検体に送信すると共に、被検体によって反射された超音波エコーを受信した複数の超音波トランスデューサからそれぞれ出力される複数の受信信号を処理する送受信部と、被検体内の音速値に基づいて設定される複数の遅延量に従って、送受信部から出力される複数の受信信号の位相を整合させてフォーカス処理を行うことにより、超音波の受信方向に沿った音線信号を生成する受信制御手段と、受信制御手段によって生成された音線信号に基づいて、超音波画像を表す画像信号を生成する画像生成手段と、超音波画像内において互いに隣接するか、又は、互いに重複する部分を有するように設定された複数の第１の領域の各々について、複数の超音波トランスデューサの配列方向に略平行なラインに沿って該第１の領域内に複数の焦点を順次設定してフォーカス処理を行うことにより受信制御手段によって生成された一連の音線信号に基づいて、フォーカス処理におけるビーム集束度を判定するフォーカス判定手段と、フォーカス判定手段の判定結果に従って複数の第１の領域について第１の音速値を求め、さらに、複数の第１の領域を細分化することにより、複数の第１の領域に跨る第２の領域と複数の第１の領域に跨らない第２の領域とを含むように互いに隣接して設定された複数の第２の領域について第２の音速値を求める音速値補正手段であって、複数の第１の領域に跨る第２の領域についての第２の音速値を、該複数の第１の領域についての第１の音速値を平均又はスムージング処理することにより求めると共に、複数の第１の領域に跨らない第２の領域についての第２の音速値として、該第２の領域を含む１つの第１の領域についての第１の音速値を用いて、第２の音速値に基づいて受信制御手段に音線信号を再び生成させ、該音線信号に基づいて画像生成手段に画像信号を生成させる音速値補正手段とを具備する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、超音波画像内の複数の第１の領域について、複数の超音波トランスデューサの配列方向に略平行なラインに沿って各々の第１の領域内に複数の焦点を順次設定してフォーカス処理を行うことによりビーム集束度を判定し、ビーム集束度の判定結果に従って複数の第１の領域について音速値を求め、さらに、超音波画像内において複数の第１の領域よりも細分化された複数の第２の領域について音速値を求めることにより、被検体内の各領域に適切な音速を用いて精度の良い超音波画像を生成しながら、計算精度の低下や計算時間の増大を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図である。この超音波診断装置は、超音波探触子１０と、走査制御部１１と、送信遅延パターン記憶部１２と、送信制御部１３と、駆動信号発生部１４と、受信信号処理部２１と、受信遅延パターン記憶部２２と、受信制御部２３と、Ｂモード画像生成部３０と、フォーカス判定部４１と、音速値補正部４２と、音速マップ作成部４３と、画像表示制御部４４と、Ｄ／Ａ変換器５１と、表示部５２と、操作卓６１と、制御部６２と、格納部６３とを有している。
【００１４】
超音波探触子１０は、１次元又は２次元のトランスデューサアレイを構成する複数の超音波トランスデューサ１０ａを備えている。それらの超音波トランスデューサ１０ａは、印加される駆動信号に基づいて超音波を送信すると共に、伝搬する超音波エコーを受信して受信信号を出力する。
【００１５】
各超音波トランスデューサは、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛：Pb(lead) zirconate titanate）に代表される圧電セラミックや、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン：polyvinylidene difluoride）に代表される高分子圧電素子等の圧電性を有する材料（圧電体）の両端に電極を形成した振動子によって構成される。そのような振動子の電極に、パルス状又は連続波の電圧を印加すると、圧電体が伸縮する。この伸縮により、それぞれの振動子からパルス状又は連続波の超音波が発生し、それらの超音波の合成によって超音波ビームが形成される。また、それぞれの振動子は、伝搬する超音波を受信することによって伸縮し、電気信号を発生する。それらの電気信号は、超音波の受信信号として出力される。
【００１６】
走査制御部１１は、超音波ビームの送信方向及び超音波エコーの受信方向を順次設定する。送信遅延パターン記憶部１２は、超音波ビームを形成する際に用いられる複数の送信遅延パターンを記憶している。送信制御部１３は、走査制御部１１において設定された送信方向に応じて、送信遅延パターン記憶部１２に記憶されている複数の遅延パターンの中から１つのパターンを選択し、そのパターンに基づいて、複数の超音波トランスデューサ１０ａの駆動信号にそれぞれ与えられる遅延時間を設定する。あるいは、送信制御部１３は、複数の超音波トランスデューサ１０ａから一度に送信される超音波が被検体の撮像領域全体に届くように遅延時間を設定しても良い。
【００１７】
駆動信号発生部１４は、例えば、複数の超音波トランスデューサ１０ａに対応する複数のパルサによって構成されている。駆動信号発生部１４は、送信制御部１３によって設定された遅延時間に従って、複数の超音波トランスデューサ１０ａから送信される超音波が超音波ビームを形成するように複数の駆動信号を超音波探触子１０に供給し、又は、複数の超音波トランスデューサ１０ａから一度に送信される超音波が被検体の撮像領域全体に届くように複数の駆動信号を超音波探触子１０に供給する。
【００１８】
受信信号処理部２１は、複数の超音波トランスデューサ１０ａに対応して、複数の増幅器（プリアンプ）２１ａと、複数のＡ／Ｄ変換器２１ｂとを含んでいる。超音波トランスデューサ１０ａから出力される受信信号は、増幅器２１ａにおいて増幅され、増幅器２１ａから出力されるアナログの受信信号は、Ａ／Ｄ変換器２１ｂによってディジタルの受信信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器２１ｂは、ディジタルの受信信号を、受信制御部２３に出力する。
【００１９】
受信遅延パターン記憶部２２は、複数の超音波トランスデューサ１０ａから出力される複数の受信信号に対してフォーカス処理を行う際に用いられる複数の受信遅延パターンを記憶している。受信制御部２３は、走査制御部１１において設定された受信方向に基づいて、受信遅延パターン記憶部２２に記憶されている複数の受信遅延パターンの中から１つのパターンを選択し、その受信遅延パターンと、被検体内の音速とに基づいて、複数の受信信号に遅延を与えて加算することにより、受信フォーカス処理を行う。さらに、受信信号に基づいて送信フォーカス処理を行うようにしても良い。このフォーカス処理により、超音波エコーの焦点が絞り込まれた音線信号が生成される。さらに、受信制御部２３は、形成された音線信号に対して包絡線検波処理を施す。
【００２０】
ここで、受信信号の遅延量は、被検体内の音速に基づいて定められる。一般には、人体内の音速値Ｃ０として、１５３０ｍ／ｓ又は１５４０ｍ／ｓが設定されているが、実際には、人体内の組織によって音速値が異なっている。そこで、被検体内の音速値Ｃｉを設定し、受信遅延パターンにおける遅延量Ｄ０（ｊ）に（Ｃ０／Ｃｉ）を乗ずることにより、複数の遅延量Ｄ１（ｊ）＝（Ｃ０／Ｃｉ）・Ｄ０（ｊ）が決定される（ｊ＝１、２、・・・、Ｌ）。なお、Ｌは、使用される超音波トランスデューサの数である。
【００２１】
Ｂモード画像生成部３０は、受信制御部２３から出力される音線信号に基づいて、被検体内の組織に関する断層画像情報であるＢモード画像信号を生成する。そのために、Ｂモード画像生成部３０は、ＳＴＣ（sensitivity time control）部３１と、ＤＳＣ（digital scan converter：ディジタル・スキャン・コンバータ）３２とを含んでいる。
【００２２】
ＳＴＣ部３１は、受信制御部２３から出力される音線信号に対して、超音波の反射位置の深度に応じて、距離による減衰の補正を施す。ＤＳＣ３２は、ＳＴＣ部３１によって補正された音線信号を通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号に変換（ラスター変換）し、階調処理等の必要な画像処理を施すことにより、Ｂモード画像信号を生成する。
【００２３】
制御部６２は、Ｂモード画像生成部３０によるＢモード画像信号の生成と並行して、ビーム集束度を判定して設定音速値を補正するように、フォーカス判定部４１及び音速値補正部４２を制御する。フォーカス判定部４１は、超音波画像内の複数の第１の領域について、受信制御部２３から出力される音線信号に基づいてフォーカス処理におけるビーム集束度を判定する。音速値補正部４２は、フォーカス判定部４１の判定結果に従って、複数の第１の領域について音速値を求め、さらに、第１の領域よりも細分化された複数の第２の領域について音速値を求めることにより、音速値を補正する。
【００２４】
音速値補正部４２によって補正された音速値は、受信制御部２３及び／又は送信制御部１３に出力される。受信制御部２３は、補正された音速値に基づいて受信信号の遅延量を補正することにより音線信号を生成し、Ｂモード画像生成部３０は、その音線信号に基づいてＢモード画像信号を生成する。これにより、受信フォーカス処理における精度が向上して、超音波画像の画質が改善される。さらに、送信フォーカス処理（送信ビームフォーミング）を行う際には、送信制御部１３が、補正された音速値に基づいて駆動信号の遅延量を補正することができる。これにより、送信フォーカス処理における精度が向上して、超音波画像の画質がさらに改善される。
【００２５】
音速マップ作成部４３は、音速値補正部４２によって求められた音速値に基づいて、超音波画像内における音速分布を表示するための音速マップを表す画像信号を生成する。画像表示制御部４４は、Ｂモード画像生成部３０によって生成されたＢモード画像信号に基づく超音波画像と、音速マップ作成部４３によって生成された画像信号に基づく音速マップとの内の少なくとも１つを選択することにより、表示用の画像信号を生成する。
【００２６】
Ｄ／Ａ変換器５１は、画像表示制御部４４から出力されるディジタルの画像信号を、アナログの画像信号に変換する。表示部５２は、例えば、ＣＲＴやＬＣＤ等のディスプレイ装置を含んでおり、アナログの画像信号に基づいて超音波画像を表示する。
【００２７】
制御部６２は、操作卓６１を用いたオペレータの操作に従って、走査制御部１１、Ｂモード画像生成部３０、フォーカス判定部４１等を制御する。本実施形態においては、走査制御部１１、送信制御部１３、受信制御部２３、Ｂモード画像生成部３０、フォーカス判定部４１〜画像表示制御部４４、及び、制御部６２が、ＣＰＵとソフトウェア（プログラム）によって構成されるが、それらをディジタル回路やアナログ回路で構成しても良い。ソフトウェア（プログラム）は、格納部６３に格納される。格納部６３における記録媒体としては、内蔵のハードディスクの他に、フレキシブルディスク、ＭＯ、ＭＴ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、又は、ＤＶＤ−ＲＯＭ等を用いることができる。
【００２８】
次に、図１に示す超音波診断装置における音速値の補正処理について詳しく説明する。
まず、音速値補正部４２は、被検体の超音波画像内の複数の第１の領域について音速値を求める。図２は、超音波画像内の複数の第１の領域を示す図である。図２において、Ｘ軸は、超音波トランスデューサの１つの配列方向を表しており、Ｙ軸は、被検体の深さ方向を表している。図２に示すように、被検体の超音波画像（ＸＹ断面）内に、第Ｉ行第Ｊ列の領域Ｂ（Ｉ，Ｊ）が設定されている（Ｉ＝１、２、３、Ｊ＝１、２、３）。
【００２９】
図３は、設定されたラインに沿って求められた第１の領域についての音速値を示す図である。図３においては、図２に示すラインＡ−Ａ'に沿って求められた領域Ｂ（１，１）〜Ｂ（１，３）についての音速値Ｂ１１〜Ｂ１３が示されている。領域Ｂ（Ｉ，Ｊ）についての音速値ＢＩＪは、例えば、次のようにして求められる。図１に示す音速補正部４２が、領域Ｂ（Ｉ，Ｊ）についての幾つかの音速値Ｃｉ（ｉ＝１、２、・・・）を推定し、受信制御部２３が、音速値Ｃｉを用いて、領域Ｂ（Ｉ，Ｊ）内のＸ軸に略平行なラインに沿って焦点を順次設定してフォーカス処理を行うことにより、一連の音線信号を形成する。フォーカス判定部４１が、それらの音線信号に基づいてフォーカス処理におけるビーム集束度を判定することにより、領域Ｂ（Ｉ，Ｊ）についての最適な音速値ＢＩＪを求めることができる。
【００３０】
フォーカス処理におけるビーム集束度が良いと、設定されたラインに沿った１次元イメージのピントがシャープになって解像度が良くなる。例えば、輝度のピーク値が最大になるか、空間周波数における高域成分対中域成分の比が最大になったときに、ビーム集束度が最大であると判定される。なお、領域Ｂ（Ｉ，Ｊ）についての音速値ＢＩＪとは、領域Ｂ（Ｉ，Ｊ）における音速値そのものを表すものではなく、領域Ｂ（Ｉ，Ｊ）の超音波画像を生成するために用いられる超音波トランスデューサと領域Ｂ（Ｉ，Ｊ）との間の経路における音速値を平均的に表すものである。
【００３１】
次に、音速値補正部４２は、被検体の超音波画像内の複数の第１の領域よりも細分化された複数の第２の領域について音速値を求める。図４は、超音波画像内の複数の第２の領域を示す図である。図４に示すように、超音波画像（ＸＹ断面）内に、第Ｉ行第Ｊ列の領域Ｃ（Ｉ，Ｊ）が設定されている（Ｉ＝０、１、・・・、６、Ｊ＝０、１、・・・、６）。
【００３２】
図５は、設定されたラインに沿って求められた第２の領域についての音速値を示す図である。図５においては、図４に示すラインＡ−Ａ'に沿って求められた領域Ｃ（１，０）〜Ｃ（１，６）についての音速値Ｃ１０〜Ｃ１６が示されている。領域Ｃ（Ｉ，Ｊ）についての音速値ＣＩＪは、例えば、次のようにして求められる。次式に示すように、領域Ｂ（Ｉ，Ｊ）のいずれか１つに含まれている領域Ｃ（Ｉ，Ｊ）についての音速値ＣＩＪとしては、領域Ｂ（Ｉ，Ｊ）についての音速値ＢＩＪがそのまま用いられる。
Ｃ１０＝Ｂ１１
Ｃ１１＝Ｂ１１
Ｃ１３＝Ｂ１２
Ｃ１５＝Ｂ１３
Ｃ１６＝Ｂ１３
【００３３】
また、次式に示すように、複数の領域Ｂ（Ｉ，Ｊ）に跨る領域Ｃ（Ｉ，Ｊ）についての音速値ＣＩＪとしては、複数の領域Ｂ（Ｉ，Ｊ）についての音速値ＢＩＪの平均値が用いられる。
Ｃ１２＝（Ｂ１１＋Ｂ１２）／２
Ｃ１４＝（Ｂ１２＋Ｂ１３）／２
このようにすれば、領域Ｂ（Ｉ，Ｊ）について求められた音速値ＢＩＪを補間することにより、領域Ｃ（Ｉ，Ｊ）について精度の高い音速値ＣＩＪを求めることができる。
【００３４】
あるいは、複数の第１の領域について求められた音速値をスムージング処理することにより、複数の第２の領域について精度の高い音速値を求めることもできる。図６は、設定されたラインに沿って音速値をスムージング処理する例を示す図である。この例においては、図２に示すラインＡ−Ａ'に沿って領域Ｂ（１，１）〜Ｂ（１，３）について求められた音速値Ｂ１１〜Ｂ１３をスムージング処理することにより、複数の第２の領域について連続的な音速が求められている。
【００３５】
図７は、設定されたラインに沿って音速値をスムージング処理する別の例を示す図である。この例においては、複数の第１の領域Ｂ（Ｉ，Ｊ）が互いに重複する部分を有するように設定されており、図２に示すラインＡ−Ａ'に沿って領域Ｂ（１，１）〜Ｂ（１，３）について求められた音速値Ｂ１１〜Ｂ１３をスムージング処理することにより、複数の第２の領域について連続的な音速が求められている。
【００３６】
以上において、第１の領域の数は、４（＝２×２）以上で、かつ、１００（＝１０×１０）以下であることが望ましい。第１の領域の数を４以上としなければ、領域を分割する効果が期待できない。一方、第１の領域の数が１００を超えてしまうと、１つの領域についての音速値を求めるために利用できる元のデータ数が減少するので、音速値にばらつきが生じて画像信号のＳＮ比が劣化してしまう。例えば、音速値を求めるために利用できる元のデータ数が１／１００に減少すると、ＳＮ比は（１／１００）１／２＝１／１０程度まで劣化すると考えられる。
【００３７】
本実施形態において、音速値補正部４２は、１回の送信によって得られた複数の受信信号に基づいて、複数の第２の領域について音速値を求めることが可能である。また、Ｂモード画像生成部３０は、１回の送信によって得られた複数の受信信号に基づいて、画像信号を生成することが可能である。本実施形態によれば、受信フォーカス処理及び／又は送信フォーカス処理を精度良く行うことができるので、超音波画像の精度を向上させることができる。
【００３８】
図１に示す受信制御部２３によって生成された音線信号に基づいて、Ｂモード画像生成部３０によってＢモード画像信号の生成が行われる。その際に、図４に示すＹ軸方向に超音波を送信してから時間Ｔが経過して超音波エコーが受信されたとすると、その反射点の深さＹは次式で表される。
Ｙ＝ＣＴ／２
【００３９】
ここで、音速値Ｃが領域によって異なるとすると、超音波エコーを受信する順序と超音波画像における深さの順序とが逆転する場合がある。そこで、受信制御部２３によってフォーカス処理を行う際に用いられる音速値は領域によって異なるが、Ｂモード画像生成部３０によってＢモード画像信号を生成する際に用いられる音速値Ｃは一定とする。これにより、複数の領域の境界においてアーチファクトの発生を防止することができる。
【００４０】
また、図１に示す音速マップ作成部４３は、音速補正部４２によって求められた複数の第２の領域についての音速値に基づいて、各領域における音速値を求める。
図８は、図４に示す領域の一部を拡大して示す図である。図８においては、領域Ｃ（１，１）、Ｃ（２，１）、・・・が示されている。領域Ｃ（１，１）の厚さをＤとし、領域Ｃ（２，１）、・・・の各々の厚さを２Ｄとする。領域Ｃ（１，１）における音速値は、上記において領域Ｃ（１，１）について求められた音速値Ｃ１１と等しい。
【００４１】
次に、領域Ｃ（２，１）の中心点Ｐ２に焦点を合わせて超音波が送受信された場合について検討する。超音波トランスデューサ１０ａから送信された超音波は、領域Ｃ（１，１）を通過して、領域Ｃ（２，１）の中心点Ｐ２において反射され、再び領域Ｃ（１，１）を通過して、超音波トランスデューサ１０ａによって受信される。
【００４２】
ここで、領域Ｃ（２，１）における音速値をＣ２１'とすると、超音波が超音波トランスデューサ１０ａによって送信されてから受信されるまでの時間をＴ２として、次式が成立する。
Ｔ２＝２・Ｄ／Ｃ１１＋２・Ｄ／Ｃ２１'＝４・Ｄ／Ｃ２１
∴１／Ｃ２１'＝２／Ｃ２１−１／Ｃ１１
∴Ｃ２１'＝Ｃ１１Ｃ２１／（２Ｃ１１−Ｃ２１）
【００４３】
同様にして、領域Ｃ（３，１）における音速値Ｃ３１'等が求められる。図１に示す音速マップ作成部４３は、このようにして求められた第２の領域における音速値に対して、さらにＸ軸方向にスムージング処理を施すことにより、連続性の高い音速値を得るようにしても良い。音速マップ作成部４３は、それらの音速値に基づいて、超音波画像内における音速分布を表示するための音速マップを表す画像信号を生成し、生成された画像信号に基づいて、音速マップが表示部５２に表示される。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、超音波を送受信することにより生体内の臓器等の撮像を行って、診断のために用いられる超音波画像を生成する超音波診断装置において利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図である。
【図２】超音波画像内の複数の第１の領域を示す図である。
【図３】設定されたラインに沿って求められた第１の領域についての音速値を示す図である。
【図４】超音波画像内の複数の第２の領域を示す図である。
【図５】設定されたラインに沿って求められた第２の領域についての音速値を示す図である。
【図６】設定されたラインに沿って音速値をスムージング処理する例を示す図である。
【図７】設定されたラインに沿って音速値をスムージング処理する別の例を示す図である。
【図８】図４に示す領域の一部を拡大して示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  超音波探触子
１０ａ  超音波トランスデューサ
１１  走査制御部
１２  送信遅延パターン記憶部
１３  送信制御部
１４  駆動信号発生部
２１  受信信号処理部
２１ａ  増幅器
２１ｂ  Ａ／Ｄ変換器
２２  受信遅延パターン記憶部
２３  受信制御部
３０  Ｂモード画像生成部
３１  ＳＴＣ部
３２  ＤＳＣ
４１  フォーカス判定部
４２  音速値補正部
４３  音速マップ作成部
４４  画像表示制御部
５１  Ｄ／Ａ変換器
５２  表示部
６１  操作卓
６２  制御部
６３  格納部
【図１】
0005719098.tif 000002
【図２】
0005719098.tif 000003
【図３】
0005719098.tif 000004
【図４】
0005719098.tif 000005
【図５】
0005719098.tif 000006
【図６】
0005719098.tif 000007
【図７】
0005719098.tif 000008
【図８】
0005719098.tif 000009