(57)【要約】【課題】スペックルノイズを低減すると共に超音波画像の画質を向上させることを可能とする超音波診断装置を提供する。【解決手段】整相周波数設定部１１は、複数の整相周波数を選択して決定し、受信信号を複数の整相周波数の帯域信号に分割する。遅延量補正部８は、フォーカス点と振動子２の各チャンネルとの間の距離差に応じて遅延処理を行う。整相処理部１４は、整相周波数毎に振幅重み付け処理及び開口幅決定処理を行う。チャンネル加算部１５は、チャンネル毎及び整相周波数毎に整相された整相データを加算処理して整相データを出力する。帯域信号取得部１６は、整相データを複数の中心周波数の帯域信号に分割する。帯域信号加算部１７は、中心周波数毎に振幅重み付けあるいはフィルタ処理を行って加算処理を行い、超音波ビーム信号を出力する。【選択図】図１
2008264342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に超音波を送受信する超音波探触子と、前記超音波探触子から出力される受信信号に基づいて超音波画像を構成する画像処理部と、前記超音波画像を表示する表示部と、を備える超音波診断装置において、
複数の整相周波数を設定する整相周波数設定手段と、
前記超音波探触子から出力される受信信号を前記設定された複数の整相周波数の帯域信号に分割する受信信号分割手段と、
前記整相周波数設定手段によって設定された整相周波数毎に整相条件を算出する整相条件算出部と、
前記整相条件算出部によって算出された整相条件に基づいて、前記整相周波数毎に前記複数の帯域信号を整相処理して整相データを出力する整相処理手段と、
を具備することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記整相処理手段によって出力された整相データから複数の中心周波数の帯域信号を取得する帯域信号取得手段と、
前記帯域信号取得手段によって取得された複数の中心周波数の帯域信号のうち、最も高い中心周波数の帯域信号を最優先して重み付け処理を行う重み付け手段と、
前記重み付け手段によって重み付け処理が行われた複数の中心周波数の帯域信号を加算処理して超音波ビーム信号を出力する帯域信号加算手段と、
を具備することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記整相処理手段によって出力された整相データから複数の中心周波数の帯域信号を取得する帯域信号取得手段と、
前記帯域信号取得手段によって取得された複数の中心周波数の帯域信号のうち、最も高い中心周波数の帯域信号以外の中心周波数の帯域信号に対して、所定振幅以上の信号を除去するフィルタ処理を行うフィルタ処理手段と、
前記フィルタ処理手段によってフィルタ処理された中心周波数の帯域信号と、前記最も高い中心周波数の帯域信号と、を加算処理して超音波ビーム信号を出力する帯域信号加算手段と、
を具備することを特徴とする請求項１に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、超音波画像を撮像して表示する超音波診断装置に関する。詳細には、異なる周波数成分により形成される画像を合成してコンパウンド走査像を取得する超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、被検体組織の音響的な固さを輝度変換して画像化する。通常、超音波探触子が備える複数の振動子には、送信部から数ＭＨｚの高周波電気信号が印加される。振動子により電気音響変換がなされ、超音波信号が被検体に送信される。超音波信号は、被検体の固さに由来する音響インピーダンスが異なる箇所で反射される。反射エコー信号は、振動子により受信される。各振動子から出力される受信信号は増幅され、焦点から各振動子までの距離を考慮した遅延処理等の整相処理が行われて電気的にフォ−カスされる。フォーカスされた受信信号を加算処理することにより超音波ビ−ムが形成される。この超音波ビームの分解能により超音波診断装置の性能が決定される。
【０００３】
分解能は、深度方向の距離分解能と方位方向の方位分解能とに大別される。距離分解能は、超音波パルスのパルス幅が小さいほど向上する。方位分解能は、超音波ビームのビーム幅等により決定される。
電子走査方式の超音波診断装置では、超音波探触子は、複数の振動子が一次元あるいは二次元に配列されて構成される。一次元配列探触子では、短軸方向は、振動子の長手方向であり、長軸方向は、振動子の配列方向であって電子走査方向である。方位分解能は、長軸方向及び短軸方向の二方向の分解能に分けられる。長軸方向の分解能は、振動子の配列ピッチや超音波の周波数により決定される。
【０００４】
また、超音波診断画像には、粒状模様のスペックルが存在する。スペックルは、被検体内の構造とは直接関係ない。被検体内には、超音波の波長に比べて十分小さな無数の反射体が存在する。スペックルは、被検体内の無数の反射体により散乱された波の干渉により発生するアーチファクトである。
スペックルの平均粒径は、受信信号の周波数に依存し、中心周波数が高いほど小さい。スペックルの平均粒径は、超音波探触子の開口幅が大きいほど小さくなる。尚、スペックルの顕在化を低減させる方法とし周波数コンパウンド方式の超音波診断装置が提案されている（例えば、［特許文献１］参照。）。
【０００５】
周波数コンパウンド方式の超音波診断装置は、受信信号を複数の帯域信号に分割し、帯域信号毎に独立に検波し、その結果を重ね合わせる。帯域分割には、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）が利用される。
異なる帯域の帯域信号により形成される超音波画像では、スペックルの形状が異なるので、これらの画像を空間的に加算することによりスペックルを低減させることができる。すなわち、干渉条件を帯域毎に変化させて重ね合わせることにより、各帯域の受信信号により形成されるスペックルを互いに打ち消してスペックルノイズを目立たなくすることができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−５１２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の周波数コンパウンド方式の超音波診断装置では、スペックルは低減されるが、ある１つの整相周波数により整相処理が行われた後に帯域分割処理が行われ、帯域毎に最適な整相処理が行われていないので、空間分解能、特に、距離分解能が劣化するという問題点がある。
【０００８】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、スペックルノイズを低減すると共に超音波画像の画質を向上させることを可能とす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】
【０００９】
前述した目的を達成するために本発明は、被検体に超音波を送受信する超音波探触子と、前記超音波探触子から出力される受信信号に基づいて超音波画像を構成する画像処理部と、前記超音波画像を表示する表示部と、を備える超音波診断装置において、複数の整相周波数を設定する整相周波数設定手段と、前記超音波探触子から出力される受信信号を前記設定された複数の整相周波数の帯域信号に分割する受信信号分割手段と、前記整相周波数設定手段によって設定された整相周波数毎に整相条件を算出する整相条件算出部と、前記整相条件算出部によって算出された整相条件に基づいて、前記整相周波数毎に前記複数の帯域信号を整相処理して整相データを出力する整相処理手段と、を具備することを特徴とする超音波診断装置である。
【００１０】
本発明の超音波診断装置は、複数の整相周波数（位相合わせ中心周波数）を設定し、超音波探触子から出力される受信信号を設定された複数の整相周波数の帯域信号に分割し、整相周波数毎に整相条件を算出し、この整相条件に基づいて整相周波数毎に異なる帯域信号を整相処理して整相データ（超音波ビーム信号）を出力する。
整相条件は、整相周波数毎に空間分解能が高い整相データを作成するための条件である。整相処理は、口径方向についての振幅重み付け処理や開口幅決定処理である。整相条件は、例えば、整相処理に用いるパラメータに関する情報である。
【００１１】
本発明では、超音波診断装置は、整相周波数毎に独立した固有の整相条件を用いて整相処理を行うので、空間分解能を向上させて高画質の超音波画像を取得することができる。また、異なる帯域の帯域信号により形成される超音波画像では、スペックルの形状が異なるので、これらの画像を空間的に加算することによりスペックルを低減させることができる。
【００１２】
また、整相データから複数の中心周波数の帯域信号を取得し、これらの複数の中心周波数の帯域信号のうち、最も高い中心周波数の帯域信号を最優先して重み付け処理を行い、重み付け処理が行われた複数の中心周波数の帯域信号を加算処理して超音波ビーム信号を出力してもよい。尚、整相周波数と同一の中心周波数、同一の帯域信号を取得する場合には、整相データを改めて帯域分割する必要はない。
【００１３】
これにより、超音波診断装置は、複数の中心周波数の帯域信号のうち、最も空間分解能が高い中心周波数の帯域信号を優先的に用いて超音波ビームを形成するので、超音波画像の空間分解能を向上させることができる。また、複数の中心周波数の帯域信号を加算処理して超音波ビームを形成するので、スペックル発生を低減させることができる。
【００１４】
また、整相データから複数の中心周波数の帯域信号を取得し、これらの複数の中心周波数の帯域信号のうち、最も高い中心周波数の帯域信号以外の中心周波数の帯域信号に対して、所定振幅以上の信号を除去するフィルタ処理を行い、フィルタ処理された中心周波数の帯域信号と、最も高い中心周波数の帯域信号と、を加算処理して超音波ビーム信号を出力してもよい。尚、フィルタ処理の閾値としての所定振幅は、スペックルを示す信号の振幅程度とすることが望ましい。
【００１５】
これにより、超音波診断装置は、スペックルに対応する信号については、複数の中心周波数の帯域信号を加算処理し、被検体の構造や対象部位に対応する信号については、フィルタ処理を行って最も高い空間分解能の中心周波数の帯域信号のみを加算処理するので、スペックル発生を低減させると共に、被検体の構造や対象部位については従来より空間分解能を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、スペックルノイズを低減すると共に超音波画像の画質を向上させることを可能とする超音波診断装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下添付図面を参照しながら、本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、以下の説明及び添付図面において、略同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。
【００１８】
（１．第１の実施形態）
（１−１．超音波診断装置の構成）
最初に、図１及び図２を参照しながら、超音波診断装置１の構成について説明する。
【００１９】
図１は、超音波診断装置１の構成図である。
超音波診断装置１は、超音波信号発生器２２と、電気信号を超音波信号に変換する複数の振動子２を備える超音波探触子３と、超音波信号発生器２２により作成される送信信号を、振動子２を駆動するのに十分な振幅まで増幅する送信増幅器４と、送信信号及び受信信号の接続回路を切り替える送受分離器５と、振動子２が受信した受信信号を増幅する受信増幅器６と、受信信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換器７と、整相部２１を備える。
【００２０】
整相部２１は、フォーカス点と各振動子２との間の距離差を補正するための遅延補正部８と、遅延データ（フォーカスデータ）を算出する遅延データ算出部９と、帯域毎に整相処理を行うための整相周波数（位相合わせ中心周波数）を設定する整相周波数設定部１１と、帯域毎に最も空間分解能の高い整相データ（超音波ビーム信号）を形成可能な各種整相条件を算出する整相条件算出部１２と、整相条件算出部１２によって算出された条件を用いて受信信号に整相処理を施す整相処理部１４と、各チャンネルの整相データを加算処理するチャンネル加算部１５と、を備える。
尚、チャンネル数は、１つの超音波ビームを形成するために使用するチャンネル数（開口幅）を示す。各チャンネルは、１つまたは複数の振動子２により構成される。
【００２１】
遅延データ算出部９は、メモリ１０を備える。メモリ１０は、遅延データ算出部９によって算出された遅延データや予め外部の計算処理により得られた遅延データを格納する。
整相条件算出部１２は、メモリ１３を備える。メモリ１３は、整相条件算出部１２によって算出された整相条件や予め外部の計算処理により得られた整相条件を格納する。
【００２２】
被検体内で反射された超音波エコー信号は、超音波探触子３の振動子２により受信される。受信信号は、受信回路にスイッチ接続されている送受分離回路５を通り、受信増幅部６を通り、Ａ／Ｄ変換器７によりデジタル化される。デジタル化された受信信号は、整相部２１により整相処理がなされる。整相部２１は、チャンネル毎及び整相周波数毎に整相処理を行う。
【００２３】
また、超音波診断装置１は、チャンネル加算部１５から出力される整相データから複数の帯域信号を取得する帯域信号取得部１６と、帯域信号取得部１６が取得した複数の帯域信号を加算処理する帯域信号加算部１７と、を備える。
【００２４】
また、超音波診断装置１は、帯域信号加算部１７から出力される超音波ビーム信号に対して、画像構成のための信号処理を行う信号処理部１８と、超音波画像の表示制御を行うＤＳＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｃａｎ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１９と、超音波画像を表示するモニタ２０と、を備える。
【００２５】
図２は、超音波探触子３の概略斜視図である。
超音波探触子３は、音響レンズ３１及びマッチング層３２及び複数の振動子２及びバッキング層３３から構成される。音響レンズ３１は、短軸方向について超音波ビームを収束させる。振動子２は、電気・音響変換を行う圧電材料により形成される。マッチング層３２は、振動子２と被検体との間の音響インピーダンスの整合を行って超音波の伝送効率を向上させる。バッキング層３３は、振動子２の機械的なダンピングを行う。
【００２６】
（１−２．整相部２１の動作）
次に、図３を参照しながら、整相部２１の動作について説明する。
図３は、整相部２１の動作の流れを示す図である。
【００２７】
被検体内の対象部位４１からの反射エコー信号は、振動子２の各チャンネルに受信される。遅延量補正部８は、フォーカス点と振動子２の各チャンネルとの間の距離差に応じて遅延処理を行う。整相処理部１４は、遅延量補正部８によって遅延処理された受信信号に対して、チャンネル毎及び整相周波数毎に振幅重み付け処理及び開口幅決定処理を行う。チャンネル加算部１５は、チャンネル毎に形成された整相データを加算処理する。
【００２８】
整相周波数設定部１１は、周波数コンパウンド処理を行う帯域数に基づいて、複数の整相周波数を選択して決定する。
【００２９】
遅延量補正部８は、チャンネル毎及び整相周波数毎に独立した遅延データ４２を用いて遅延処理を行う。遅延データ４２は、フォーカス点及び整相周波数に基づいて、遅延データ算出部９によって演算され、あるいは、メモリ１０から読み出される。
【００３０】
整相処理部１４は、チャンネル毎及び整相周波数毎に独立した整相パラメータ４３を用いて整相処理を行う。整相パラメータ４３は、整相周波数に応じて最適な整相が可能となる振幅重み係数や開口幅等に関するデータである。整相パラメータ４３は、整相周波数に基づいて、整相条件算出部１２によって算出され、あるいは、メモリ１３から読み出される。
【００３１】
尚、図３に示すように遅延量補正部８の後段に整相処理部１４を配置してもよいし、整相処理部１４の後段に遅延量補正部８を配置してもよい。
【００３２】
（１−２−１．時分割処理）
図４は、時分割処理を用いる場合における整相部２１の動作の流れを示す図である。
超音波探触子３の振動子２から出力される受信信号は、チャンネル毎に整相周波数の数だけ時分割処理される。図４では、受信信号は、それぞれ整相周波数がｆ１、ｆ２、ｆ３である３つの帯域信号に時分割処理される。
【００３３】
遅延量補正部８は、チャンネル毎及び整相周波数毎に独立した遅延データ４２を用いて、各チャンネルの３つの帯域信号に対して遅延処理を行う。遅延量補正部８は、チャンネルｃｈ１、ｃｈ２、…、ｃｈＮについて、それぞれ、遅延データ４２−１（ｄ１）、４２−２（ｄ２）、…、４２−Ｎ（ｄＮ）を用いて遅延処理を行う。
具体的には、遅延量補正部８は、チャンネルｃｈＮの整相周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３の帯域信号に対して、それぞれ、遅延データｄＮｆ１、ｄＮｆ２、ｄＮｆ３を用いて遅延処理を行う。
【００３４】
整相処理部１４は、チャンネル毎及び整相周波数毎に独立した整相パラメータ４３を用いて、各チャンネルの３つの帯域信号に対して整相処理を行う。整相処理部１４は、チャンネルｃｈ１、ｃｈ２、…、ｃｈＮについて、それぞれ、整相パラメータ４３−１（ｅ１）、４３−２（ｅ２）、…、４３−Ｎ（ｅＮ）を用いて整相処理を行う。
具体的には、整相処理部１４は、チャンネルｃｈＮの整相周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３の帯域信号に対して、それぞれ、整相パラメータｅＮｆ１、ｅＮｆ２、ｅＮｆ３を用いて整相処理を行う。
【００３５】
このように、時分割処理を行うことにより整相周波数毎に回路を個別に設ける必要がないので、回路構成や回路規模を小さくすることができる。
【００３６】
（１−２−２．並列処理）
図５は、並列処理を用いる場合における整相部２１の動作の流れを示す図である。
整相周波数毎に個別に回路が設けられる。遅延量補正部８は、チャンネル毎及び整相周波数毎に遅延データ４２による遅延回路を備える。整相処理部１４は、チャンネル毎及び整相周波数毎に整相パラメータ４３による整相回路を備える。超音波探触子３の振動子２から出力される受信信号は、チャンネル毎及び整相周波数毎に並列処理される。図５では、受信信号は、それぞれ整相周波数がｆ１、ｆ２、ｆ３である３つの帯域信号に分割されて並列処理される。
【００３７】
具体的には、チャンネルｃｈＮからの受信信号は、整相周波数がｆ１、ｆ２、ｆ３である３つの帯域信号に分割される。遅延量補正部８、チャンネルｃｈＮの整相周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３の帯域信号に対して、それぞれ、遅延データｄＮｆ１、ｄＮｆ２、ｄＮｆ３を用いて、３つの遅延処理を並行して行う。整相処理部１４は、チャンネルｃｈＮの整相周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３の帯域信号に対して、それぞれ、整相パラメータｅＮｆ１、ｅＮｆ２、ｅＮｆ３を用いて、３つの整相処理を並行して行う。
【００３８】
このように、整相周波数毎に独立した回路を設けることにより、データ帯域が狭まることがなく整相データが有する情報量が低減しないので、空間分解能を維持して超音波画像の画質劣化を抑制することができる。
【００３９】
（１−３．整相パラメータ４３）
次に、図６〜図８を参照しながら、整相パラメータ４３（開口幅や振幅重み係数）と超音波ビームとの関係を説明する。
【００４０】
（１−３−１．開口幅）
図６は、開口幅と超音波ビームとの関係を示す図である。縦軸は強度を示し、横軸は方位方向位置を示す。
超音波ビーム５１は、開口幅を１００ｃｈとして形成した超音波ビームを示す。超音波ビーム６１は、開口幅を５０ｃｈとして形成した超音波ビームを示す。
【００４１】
超音波ビーム５１のメインローブ幅５２は、超音波ビーム６１のメインローブ幅６２と比較して細い。また、超音波ビーム５１のグレーティングレベル５３は、超音波ビーム６１のグレーティングレベル６３と比較して低い。また、超音波ビーム５１のダイナミックレンジ５４は、超音波ビーム６１のダイナミックレンジ６４と比較して大きい。従って、開口幅を大きくすることにより、空間分解能や音響ＳＮ比を向上させることができる。
【００４２】
（１−３−２．振幅重み係数）
図７及び図８は、振幅重み係数と超音波ビームとの関係を示す図である。縦軸は強度を示し、横軸は方位方向位置を示す。
超音波ビーム７１、９１は、口径方向について振幅重み係数を乗じて形成した超音波ビームを示す。超音波ビーム８１、１０１は、口径方向について振幅重み係数を用いずに形成した超音波ビームを示す。
【００４３】
図７を参照すると、超音波ビーム７１のメインローブ幅７２は、超音波ビーム８１のメインローブ幅８２と比較して細い。また、超音波ビーム７１のダイナミックレンジ７４は、超音波ビーム８１のダイナミックレンジ８４と比較して大きい。図８を参照すると、超音波ビーム９１のグレーティングレベル９３は、超音波ビーム１０１のグレーティングレベルと比較して低い。また、超音波ビーム９１のダイナミックレンジ９４は、超音波ビーム１０１のダイナミックレンジと比較して大きい。従って、口径方向について振幅重み係数を乗じることにより、空間分解能や音響ＳＮ比を向上させることができる。
【００４４】
（１−４．第１の実施形態の効果）
以上説明したように、第１の実施形態の超音波診断装置は、複数の整相周波数を設定して受信信号を複数の帯域信号に分割し、整相周波数毎に固有の整相パラメータを用いて整相処理を行う。このように、整相周波数毎に最適化された整相処理を行うことにより、空間分解能を向上させて高画質の超音波画像を取得することができる。
また、異なる帯域の信号により形成される超音波画像では、スペックルの形状が異なるので、これらの画像を空間的な加算することによりスペックルを低減させることができる。
【００４５】
（２．第２の実施形態）
次に、図９〜図１１を参照しながら、第２の実施形態について説明する。
図９は、第２の実施形態に係る帯域信号取得部１６及び帯域信号加算部１７ａの構成図である。
図１０は、整相データ１１２の帯域分割を示す図である。
図１１は、振幅重み係数の付与を示す図である。
【００４６】
図４及び図５では、超音波診断装置１は、整相部２１において３つの整相周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３毎に最適な整相パラメータを設定して整相処理を行う。各整相周波数において、各超音波ビーム信号の形状は異なり、各超音波ビーム信号により形成される超音波画像の空間分解能も異なる。このまま、各超音波ビーム信号を用いて超音波画像を構成すると、超音波画像の空間分解能が平均化されてしまう。
【００４７】
チャンネル加算部１５から出力される整相データは、帯域信号取得部１６に入力される。帯域信号取得部１６は、再度、複数の中心周波数を設定し、整相データを複数の帯域信号に分割する。尚、帯域信号取得部１６における中心周波数及び帯域数の設定は、それぞれ、整相部２１の整相周波数設定部１１における整相周波数及び帯域数と同一としてもよいし異なるものとしてもよい。例えば、図９及び図１０では、整相データ１１２は、３つの中心周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３の帯域信号１１３−１、１１３−２、１１３−３に分割される。
【００４８】
帯域信号加算部１７ａは、帯域信号毎に独立した振幅重み係数を付与する。帯域信号加算部１７ａは、帯域信号１１３−１、１１３−２、１１３−３にそれぞれ振幅重み係数１１１−１（ｗ１）、１１１−２（ｗ２）、１１１−３（ｗ３）を乗じてから加算処理を行う。
【００４９】
空間分解能が高い帯域信号１１３については、振幅重み係数１１１を大きくし、空間分解能が低い帯域信号１１３については、振幅重み係数を小さくすることが望ましい。一般に、中心周波数が高いほど空間分解能も高くなる。図１１に示すように、３つの中心周波数の大小関係がｆ１＜ｆ２＜ｆ３の場合には、振幅重み係数の大小関係をｗ１＜ｗ２＜ｗ３とすることが望ましい。
【００５０】
以上説明したように、第２の実施形態の超音波診断装置は、複数の中心周波数の帯域信号のうち、最も空間分解能が高い中心周波数の帯域信号を優先的に用いて超音波ビームを形成するので、超音波画像の空間分解能を向上させることができる。また、複数の中心周波数の帯域信号を加算処理して超音波ビームを形成するので、スペックル発生を低減させることができる。
【００５１】
尚、一般に、中心周波数が高いほど空間分解能が高いので、中心周波数の高い帯域信号を優先的に用いて超音波ビームを形成することが望ましい。
また、整相部２１の整相周波数設定部１１における整相周波数及び帯域数と、帯域信号取得部１６における中心周波数及び帯域数と、が同一である場合には、チャンネル加算部１５から出力される整相データを改めて帯域分割する必要はない。
【００５２】
（３．第３の実施形態）
次に、図１２〜図１５を参照しながら、第３の実施形態について説明する。
第２の実施形態では、最も空間分解能が高い中心周波数の帯域信号を優先的に用いて超音波ビームが形成されるものとして説明した。第３の実施形態では、スペックルを示す部分の信号については、複数の中心周波数の帯域信号を加算処理して超音波ビームを形成するが、スペックル以外を示す部分の信号については、最も空間分解能が高い中心周波数の帯域信号のみを用いて超音波ビームが形成される。
【００５３】
図１２は、超音波画像１２２と帯域信号１２３−１、１２３−２、１２３−３との関係を示す図である（フィルタ処理無し）。縦軸は深度を示す。超音波画像１２２の横軸は方位方向位置を示す。帯域信号１２３の横軸は輝度（振幅）を示す。
【００５４】
超音波画像１２２は、帯域信号１２３−１、１２３−２、１２３−３をそのまま加算処理して構成された超音波画像である。帯域信号１２３−１、１２３−２、１２３−３の中心周波数は、それぞれ、ｆ１、ｆ２、ｆ３（ｆ１＜ｆ２＜ｆ３）である。
【００５５】
距離１２７−１（Δｓ１）は、深度１２４近傍における帯域信号１２３−１の２つの波形山１２５−１及び１２６−１のピーク値と極小値との差である。距離１２７−２（Δｓ２）は、深度１２４近傍における帯域信号１２３−２の２つの波形山１２５−２及び１２６−２のピーク値と極小値との差である。距離１２７−３（Δｓ１）は、深度１２４近傍における帯域信号１２３−３の２つの波形山１２５−３及び１２６−３のピーク値と極小値との差である。距離１２７−１（Δｓ１）、距離１２７−２（Δｓ２）、距離１２７−３（Δｓ３）は、それぞれ、ピーク位置と境界位置との輝度差であり距離分解能に相当する。
【００５６】
一般に、中心周波数が高いほど空間分解能が高いので、距離１２７−１（Δｓ１）＜距離１２７−２（Δｓ２）＜距離１２７−３（Δｓ３）、である。帯域信号１２３−１、１２３−２、１２３−３をそのまま加算処理して超音波画像１２２を構成すると、空間分解能が平均化されてしまう。例えば、波形山１２５及び波形山１２６に対応する画像１２８は１つの領域として表示され、実際の２つの領域としては識別不能である。
【００５７】
図１３は、第３の実施形態に係る帯域信号取得部１６及び帯域信号加算部１７ｂの構成図である。
帯域信号取得部１６の動作は、第２の実施形態と同様である。帯域信号加算部１７ｂは、選択された１つの帯域信号を除いて、他の中心周波数の帯域信号に対してフィルタ１２１を用いてフィルタ処理を行ってから加算処理を行う。
【００５８】
図１４は、フィルタ１２１の一態様を示す図である。縦軸は深度を示す。横軸は輝度（振幅）を示す。
領域１４１は、閾値１４０より小さい振幅の信号領域である。領域１４１は、スペックルに対応する信号領域である。領域１４２は、閾値１４０より大きい振幅の信号領域である。領域１４２は、被検体の構造や対象部位に対応する信号領域である。フィルタ１２１は、閾値１４０より大きい振幅の信号成分を除去する。
尚、閾値１４０は、想定されるスペックルを示す信号の振幅より大きく、被検体の構造や対象部位を示す信号の振幅より小さい値とすることが望ましい。また、予め複数種類のフィルタを用意したり、検者により閾値１４０を選択可能としてもよい。
【００５９】
空間分解能が高い帯域信号１２３については、フィルタ処理を行わず、空間分解能が低い帯域信号１２３については、フィルタ１２１によるフィルタ処理を行うことが望ましい。一般に、中心周波数が高いほど空間分解能が高いので、図１２に示す３つの帯域信号１２３−１、１２３−２、１２３−３に関しては、中心周波数が最も高い帯域信号１２３−３についてはフィルタ処理を行わず、帯域信号１２３−３以外の帯域信号１２３−１及び１２３−２についてフィルタ１２１によるフィルタ処理を行うことが望ましい。
【００６０】
図１５は、超音波画像１３２と帯域信号１３３−１、帯域信号１３３−２、帯域信号１３３−３との関係を示す図である（フィルタ処理有り）。縦軸は深度を示す。超音波画像１３２の横軸は方位方向位置を示す。帯域信号１３３の横軸は輝度（振幅）を示す。
【００６１】
帯域信号１３３−１及び１３３−２は、図１２の帯域信号１２３−１及び１２３−２に対してフィルタ１２１を用いてフィルタ処理を行った帯域信号である。帯域信号１３３−３は、図１２の帯域信号１２３−３と同一の帯域信号である。
帯域信号１３３−１は、閾値１４０−１を超える振幅の信号成分がフィルタ１２１により除去されている。帯域信号１３３−２は、閾値１４０−２を超える振幅の信号成分がフィルタ１２１により除去されている。
【００６２】
これらの帯域信号１３３−１、１３３−２、１３３−３を加算処理して超音波画像１３２を構成すると、被検体の構造や対象部位の空間分解能に関しては、平均化されることなく帯域信号１３３−３の空間分解能が反映される。例えば、深度１３４近傍において、波形山１３５−３及び波形山１３６−３に対応する画像１３８及び画像１３９は、２つの領域として識別可能に表示される。
【００６３】
また、帯域信号１３３−１、１３３−２、１３３−３は、全て、閾値１４０−１、１４０−２、１４０−３未満の振幅の信号成分、すなわち、スペックルに対応する信号成分を含む。これらの領域１４０−１、１４０−２、１４０−３の信号成分を加算処理することにより、スペックル発生を低減させることができる。
【００６４】
以上説明したように、第３の実施形態の超音波診断装置は、スペックルに対応する信号については、複数の中心周波数の帯域信号を加算処理し、被検体の構造や対象部位に対応する信号については、フィルタ処理を行って最も高い空間分解能の中心周波数の帯域信号のみを加算処理するので、スペックル発生を低減させると共に、被検体の構造や対象部位については空間分解能を向上させることができる。
【００６５】
（４．その他）
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】超音波診断装置１の構成図
【図２】超音波探触子３の概略斜視図
【図３】整相部２１の動作の流れを示す図
【図４】時分割処理を用いる場合における整相部２１の動作の流れを示す図
【図５】並列処理を用いる場合における整相部２１の動作の流れを示す図
【図６】開口幅と超音波ビームとの関係を示す図
【図７】振幅重み係数と超音波ビームとの関係を示す図
【図８】振幅重み係数と超音波ビームとの関係を示す図
【図９】帯域信号取得部１６及び帯域信号加算部１７ａの構成図（第２の実施形態）
【図１０】整相データ１１２の帯域分割を示す図
【図１１】振幅重み係数の付与を示す図
【図１２】超音波画像１２２と帯域信号１２３との関係を示す図である（フィルタ処理無し）
【図１３】帯域信号取得部１６及び帯域信号加算部１７ｂの構成図（第３の実施形態）
【図１４】フィルタ１２１の一態様を示す図
【図１５】超音波画像１３２と帯域信号１３３との関係を示す図である（フィルタ処理有り）
【符号の説明】
【００６７】
１………超音波診断装置
２………振動子
３………超音波探触子
４………送信増幅器
５………送受分離器
６………受信増幅器
７………Ａ／Ｄ変換器
８………遅延量補正部
９………遅延データ算出部
１０………メモリ（遅延データ）
１１………整相周波数
１２………整相条件算出部
１３………メモリ（整相条件）
１４………整相処理部
１５………チャンネル加算部
１６………帯域信号取得部
１７、１７ａ、１７ｂ………帯域信号加算部
１８………信号処理部
１９………ＤＳＣ
２０………モニタ
２１………整相部
２２………超音波信号発生器
４１………対象部位
４２………遅延データ
４３………整相パラメータ
５１、６１、７１、８１、９１、１０１………超音波ビーム
５２、６２、７２、８２………メインローブ幅
５３、６３、９３………グレーティングレベル
５４、６４、７４、８４、９４………ダイナミックレンジ
１１１−１、１１１−２、１１１−３………振幅重み係数
１１２………整相データ
１１３−１、１１３−２、１１３−３………帯域信号
１２１………フィルタ
１２２、１３２………超音波画像
１２３−１、１２３−２、１２３−３、１３３−３………帯域信号（フィルタ処理無し）
１３３−１、１３３−２………帯域信号（フィルタ処理有り）
１４０、１４０−１、１４０−２、１４０−３………閾値
【図１】
2008264342.tif 000003
【図２】
2008264342.tif 000004
【図３】
2008264342.tif 000005
【図４】
2008264342.tif 000006
【図５】
2008264342.tif 000007
【図６】
2008264342.tif 000008
【図７】
2008264342.tif 000009
【図８】
2008264342.tif 000010
【図９】
2008264342.tif 000011
【図１０】
2008264342.tif 000012
【図１１】
2008264342.tif 000013
【図１２】
2008264342.tif 000014
【図１３】
2008264342.tif 000015
【図１４】
2008264342.tif 000016
【図１５】
2008264342.tif 000017