(57)【要約】【課題】被検体内における構造物の境界を高い精度で検出し、それに基づいて画像処理を行うことができる超音波診断装置を提供する。【解決手段】この超音波診断装置は、超音波トランスデューサから出力される検出信号をディジタル信号に変換する送受信部と、該ディジタル信号に対して受信フォーカス処理を施すことにより音線信号を生成する位相整合手段と、位相整合手段によって生成される音線信号に対して包絡線検波処理を施すことにより包絡線信号を生成する信号処理手段と、信号処理手段によって生成される包絡線信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段と、位相整合手段によって生成される音線信号に基づいて、被検体内における構造物の境界の方向を判定する方向判定手段と、方向判定手段によって得られる判定結果に従って、包絡線信号又は画像データに対して画像処理を施す画像処理手段とを具備する。【選択図】図１
2008167985.tif 000002
【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被検体に超音波を送信すると共に、被検体から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検出信号をディジタル信号に変換する送受信部と、
該ディジタル信号に対して少なくとも１種類の受信フォーカス処理を施すことにより少なくとも１種類の音線信号を生成する位相整合手段と、
前記位相整合手段によって生成される少なくとも１種類の音線信号に対して包絡線検波処理を施すことにより包絡線信号を生成する信号処理手段と、
前記信号処理手段によって生成される包絡線信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段と、
前記位相整合手段によって生成される少なくとも１種類の音線信号に基づいて、被検体内における構造物の境界の方向を判定する方向判定手段と、
前記方向判定手段によって得られる判定結果に従って、包絡線信号又は画像データに対して画像処理を施す画像処理手段と、
を具備する超音波診断装置。
【請求項２】
前記方向判定手段が、
前記位相整合手段によって順次形成される各受信焦点の周囲における所定数の画素について、複数の異なる方向において音線信号の値の分散を算出する分散算出手段と、
前記分散算出手段によって算出された分散における最大値と最小値に基づいて、被検体内における構造物の境界を検出する境界検出手段と、
を含む、請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記方向判定手段が、
前記位相整合手段によって順次形成される各受信焦点の周囲における所定数の画素について、複数の異なる方向において音線信号の値の最大値と最小値との差を算出する差値算出手段と、
前記差値算出手段によって算出された最大値と最小値との差に基づいて、被検体内における構造物の境界を検出する境界検出手段と、
を含む、請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記方向判定手段が、
前記位相整合手段によって順次形成される各受信焦点の周囲における所定数の画素について、複数の異なる方向において音線信号の値の傾きを算出する傾き算出手段と、
前記傾き算出手段によって算出された傾きに基づいて、被検体内における構造物の境界を検出する境界検出手段と、
を含む、請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項５】
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被検体に超音波を送信すると共に、被検体から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検出信号をディジタル信号に変換する送受信部と、
該ディジタル信号に対して少なくとも１種類の受信フォーカス処理を施すことにより少なくとも１種類の音線信号を生成する位相整合手段と、
前記位相整合手段によって生成される少なくとも１種類の音線信号に対して包絡線検波処理を施すことにより包絡線信号を生成する信号処理手段と、
前記信号処理手段によって生成される包絡線信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段と、
前記位相整合手段によって生成される少なくとも１種類の音線信号の位相と、前記信号処理手段によって生成される包絡線信号の値とに基づいて、被検体内における構造物の境界の方向を判定する方向判定手段と、
前記方向判定手段によって得られる判定結果に従って、包絡線信号又は画像データに対して画像処理を施す画像処理手段と、
を具備する超音波診断装置。
【請求項６】
前記方向判定手段が、
前記位相整合手段によって順次形成される各受信焦点の周囲における所定数の画素について、複数の異なる方向において音線信号の位相の分散を算出する第１の分散算出手段と、
前記領域内で、複数の異なる方向において包絡線信号の値の分散を算出する第２の分散算出手段と、
前記第１の分散算出手段によって算出された分散における最大値と最小値、及び、前記第２の分散算出手段によって算出された分散における最大値と最小値に基づいて、被検体内における構造物の境界を検出する境界検出手段と、
を含む、請求項５記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記方向判定手段が、
前記位相整合手段によって順次形成される各受信焦点の周囲における所定数の画素について、複数の異なる方向において音線信号の位相の最大値と最小値との差を算出する第１の差値算出手段と、
前記領域内で、複数の異なる方向において包絡線信号の値の最大値と最小値との差を算出する第２の差値算出手段と、
前記第１の差値算出手段によって算出された最大値と最小値との差、及び、前記第２の差値算出手段によって算出された最大値と最小値との差に基づいて、被検体内における構造物の境界を検出する境界検出手段と、
を含む、請求項５記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記方向判定手段が、
前記位相整合手段によって順次形成される各受信焦点の周囲における所定数の画素について、複数の異なる方向において音線信号の位相の傾きを算出する第１の傾き算出手段と、
前記領域内で、複数の異なる方向において包絡線信号の値の傾きを算出する第２の傾き算出手段と、
前記第１の傾き算出手段によって算出された傾き、及び、前記第２の傾き算出手段によって算出された傾きに基づいて、被検体内における構造物の境界を検出する境界検出手段と、
を含む、請求項５記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記画像処理手段が、前記境界検出手段によって構造物の境界が検出されなかった領域に対してスムージング処理を行う、請求項２〜４及び６〜８のいずれか１項記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記画像処理手段が、前記方向判定手段によって判定された構造物の境界の方向と平行な方向にスムージング処理を行う、請求項１〜９のいずれか１項記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
前記画像処理手段が、前記方向判定手段によって判定された構造物の境界の方向と直交する方向にエッジ強調処理を行う、請求項１〜１０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や骨等の撮像を行って、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】
関連する技術として、下記の特許文献１には、スムージング処理及びエッジ強調処理を、対象物に応じて適応的に行い、常に良好な超音波断層像を得るための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、被検体内の各部の位置における反射信号の強さに関して、表示する各点に対して、その点を通って異なる方向の分散値を求め、その分散値の内の最小分散値を求め、その直交方向の直交分散値を求め、直交分散値が所定値より大きいか否かを判定し、直交分散値が所定値より大きいときに最小分散値の方向に辺縁があると判定して、この辺縁方向にスムージング処理を行うと共に、辺縁方向と直交する方向にエッジ強調処理を行う。しかしながら、特許文献１によれば、被検体からの超音波エコーに基づくＲＦ信号に対して包絡線検波処理等を施して得られるＢモード画像信号の振幅のみに基づいて境界検出を行うので、情報量が限られており、境界検出における検出精度を高くできないという問題がある。
【特許文献１】特開２００４−２４２８３６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】
【０００５】
そこで、上記の点に鑑み、本発明は、被検体内における構造物の境界を高い精度で検出し、それに基づいて画像処理を行う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】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明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被検体に超音波を送信すると共に、被検体から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検出信号をディジタル信号に変換する送受信部と、該ディジタル信号に対して少なくとも１種類の受信フォーカス処理を施すことにより少なくとも１種類の音線信号を生成する位相整合手段と、位相整合手段によって生成される少なくとも１種類の音線信号に対して包絡線検波処理を施すことにより包絡線信号を生成する信号処理手段と、信号処理手段によって生成される包絡線信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段と、位相整合手段によって生成される少なくとも１種類の音線信号に基づいて、被検体内における構造物の境界の方向を判定する方向判定手段と、方向判定手段によって得られる判定結果に従って、包絡線信号又は画像データに対して画像処理を施す画像処理手段とを具備する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、少なくとも１種類の音線信号に基づいて被検体内における構造物の境界の方向を判定することによって、被検体内における構造物の境界を高い精度で検出し、それに基づいて画像処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
図１は、本発明の第１の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。本実施形態に係る超音波診断装置は、超音波プローブ１０と、操作卓１１と、制御部１２と、格納部１３と、送受信位置設定部１４と、送信遅延制御部１５と、駆動信号発生部１６と、送受信切換部１７と、前置増幅器（ＰＲＥＡＭＰ）１８と、Ａ／Ｄ変換器１９と、メモリ２０と、受信遅延制御部２１と、演算部３０と、Ｄ／Ａ変換器４０と、表示部５０とを有している。
【０００９】
超音波プローブ１０は、被検体に当接させて用いられ、被検体に向けて超音波ビームを送信すると共に、被検体からの超音波エコーを受信する。超音波プローブ１０は、印加される駆動信号に従って超音波ビームを送信すると共に、伝播する超音波エコーを受信して検出信号を出力する複数の超音波トランスデューサ１０ａ、１０ｂ、・・・を含んでいる。これらの超音波トランスデューサ１０ａ、１０ｂ、・・・は、１次元又は２次元状に配列されて、トランスデューサアレイを構成している。
【００１０】
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ている。こ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、伝播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、超音波の検出信号として出力される。
【００１１】
操作卓１１は、キーボードや、調整ツマミや、マウス等を含んでおり、オペレータが命令や情報を超音波診断装置に入力する際に用いられる。制御部１２は、操作卓１１を用いて入力された命令や情報に基づいて、超音波診断装置の各部を制御する。本実施形態においては、制御部１２が、中央演算装置（ＣＰＵ）と、ＣＰＵに各種の処理を行わせるためのソフトウェアとによって構成される。格納部１３は、記録媒体としてハードディスク、フレキシブルディスク、ＭＯ、ＭＴ、ＣＤ−ＲＯＭ、又は、ＤＶＤ−ＲＯＭ等を用いて、ＣＰＵに動作を実行させるプログラム等を格納する。
【００１２】
送受信位置設定部１４は、被検体内の所定の撮像領域を超音波ビームによって走査する場合に、超音波プローブ１０から送信される超音波ビームの送信方向、少なくとも１つの受信方向、焦点深度、及び、超音波トランスデューサアレイの開口径を設定することができる。その場合に、送信遅延制御部１５は、送受信位置設定部１４によって設定された超音波ビームの送信方向、焦点深度、及び、開口径に従って送信フォーカス処理を行うために、複数の駆動信号に与えるべき遅延時間（遅延パターン）を設定する。
【００１３】
駆動信号発生部１６は、送信遅延制御部１５において設定された遅延時間に基づいて、超音波トランスデューサ１０ａ、１０ｂ、・・・に供給すべき複数の駆動信号をそれぞれ発生する複数の駆動回路を含んでいる。送受信切換部１７は、制御部１１の制御の下、超音波プローブ１０に駆動信号を供給する送信モードと、超音波プローブ１０から検出信号を入力する受信モードとを切り換える。
【００１４】
本実施形態においては、構造物の境界を求めるために、各受信焦点の周囲における所定数の画素間の音線信号の位相関係が用いられるので、送信される超音波ビームの位相と、被検体の走査における各方向への送信開始タイミングとを同期させる必要がある。あるいは、超音波トランスデューサ１０ａ、１０ｂ、・・・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しても良い。以下においては、後者の場合について説明する。
【００１５】
前置増幅器１８及びＡ／Ｄ変換器１９は、複数の超音波トランスデューサ１０ａ、１０ｂ、・・・に対応する複数のチャンネルを有しており、超音波トランスデューサ１０ａ、１０ｂ、・・・からそれぞれ出力される検出信号を入力し、各検出信号に対して前置増幅及びアナログ／ディジタル変換を行うことにより、ディジタルの検出信号（ＲＦデータ）を生成してメモリ２０に格納する。
【００１６】
受信遅延制御部２１は、超音波エコーの受信方向及び焦点深度に応じた複数の遅延パターン（位相整合パターン）を有しており、送受信位置設定部１４によって設定された複数の受信方向及び焦点深度に従って、検出信号に与えるべき遅延時間（遅延パターン）を選択し、それを演算部３０に供給する。
【００１７】
演算部３０は、処理速度を高めるために並列的に設けられている複数の位相整合部３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、・・・と、方向判定部３２と、信号処理部３３と、Ｂモード画像データ生成部３４と、画像処理部３５とを含んでいる。演算部３０は、ディジタル回路やアナログ回路で構成しても良いし、ＣＰＵとソフトウェアとによって構成しても良い。
【００１８】
位相整合部３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、・・・の各々は、受信遅延制御部２１から供給される遅延パターンに基づいて、メモリ２０に格納されている複数チャンネルの検出信号を読み出して、検出信号にそれぞれの遅延を与え、それらを加算することにより、受信フォーカス処理を行う。この受信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（音線データ）が形成される。
【００１９】
方向判定部３２は、構造物の境界の方向を判定するために、撮像領域において、位相整合部３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、・・・のいずれかによって順次形成される各受信焦点（画素に相当する）の周囲における所定の大きさの領域を順次設定する。この領域は、Ｍ×Ｎ個の画素を含むものとする。ここで、Ｍ及びＮの各々は、２以上の整数であり、例えば、Ｍ＝Ｎ＝３、４、５、・・・とすることができる。順次選択される複数の領域は、互いに重なっていても良いし、重ならずに隣接するようにしても良い。以下においては、順次選択される複数の領域が互いに隣接する場合について説明する。
【００２０】
方向判定部３２は、各領域内のＭ×Ｎ個の画素における音線信号の値に基づいて、被検体内における構造物の境界の方向を判定する。本実施形態においては、複数の位相整合部３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、・・・が設けられているので、Ｍ種類又はＮ種類の音線信号を並列的に求めることができる。以下においては、Ｍ＝Ｎ＝３の場合について説明する。
【００２１】
信号処理部３３は、位相整合部３１ａ、３１ｂ、３１ｃから並列的に出力される３種類の音線信号の内の１つを順次選択し、その音線信号に対して、ＳＴＣ（Sensitivity Time gain Control：センシティビティ・タイム・ゲイン・コントロール）によって、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した後、ローパスフィルタ等によって包絡線検波処理を施すことにより、包絡線信号（包絡線データ）を生成する。なお、順次選択される複数の領域が１画素ずつずれて行く場合には、信号処理部３３は、例えば、位相整合部３１ｂから出力される１種類の音線信号に基づいて、包絡線信号を生成することができる。
【００２２】
Ｂモード画像データ生成部３４は、信号処理部３３から出力される包絡線信号に対して、Ｌｏｇ（対数）圧縮やゲイン調整等のプリプロセス処理を施してＢモード画像データを生成し、生成されたＢモード画像データを通常のテレビジョン信号の走査方式に従う表示用の画像データに変換（ラスター変換）する。
【００２３】
画像処理部３５は、方向判定部３２によって得られた判定結果に従って、Ｂモード画像データ生成部３４から出力される画像データに対して画像処理を施す。Ｄ／Ａ変換器４０は、演算部３０から出力される表示用の画像データをアナログの画像信号に変換して表示部５０に出力する。これにより、表示部５０において、超音波画像が表示される。
【００２４】
図２は、図１に示す方向判定部の第１の構成例を示すブロック図であり、図３及び図４は、方向判定部における演算内容を説明するための図である。第１の構成例においては、方向判定部３２が、分散算出部３２ａと境界検出部３２ｂとを含んでいる。分散算出部３２ａは、位相整合部３１ｂによって順次形成される各受信焦点の周囲における所定数の画素について、複数の異なる方向において音線信号の値の分散を算出する。境界検出部３２ｂは、分散算出部３２ａによって算出された分散における最大値と最小値に基づいて、被検体内における構造物の境界を検出する。
【００２５】
図３には、位相整合部３１ｂによって順次形成される複数の受信焦点（画素）の内の１つとして、画素Ｐ２２が示されており、画素Ｐ２２の周囲において選択される２次元領域として、領域Ｒが示されている。領域Ｒには、３×３個の画素Ｐ１１〜Ｐ３３が含まれている。
【００２６】
位相整合部３１ａは、第１列の画素Ｐ１１〜Ｐ３１に焦点を順次合わせるように受信フォーカス処理を行い、位相整合部３１ｂは、第２列の画素Ｐ１２〜Ｐ３２に焦点を順次合わせるように受信フォーカス処理を行い、位相整合部３１ｃは、第３列の画素Ｐ１３〜Ｐ３３に焦点を順次合わせるように受信フォーカス処理を行う。なお、複数の位相整合部を設ける替わりに、１つの位相整合部を用いて、３列の画素Ｐ１１〜Ｐ３３に焦点を順次合わせるようにしても良い。
【００２７】
図３において、超音波の送信ビームが被検体内の画素Ｐ１１〜Ｐ３３において反射されて生じる超音波エコーが、超音波プロ−ブによって受信される。ここで、画素Ｐ１１〜Ｐ３３における音線信号の値をそれぞれＥ１１〜Ｅ３３とすると、第１の方向Ｄ１に並ぶ画素Ｐ２１〜Ｐ２３における音線信号の値Ｅ２１〜Ｅ２３の平均値Ａ１は、次式で表される。
Ａ１＝（Ｅ２１＋Ｅ２２＋Ｅ２３）／３
第１の方向Ｄ１に並ぶ画素Ｐ２１〜Ｐ２３における音線信号の値Ｅ２１〜Ｅ２３の分散σ１は、次式で表される。
σ１＝｛（Ｅ２１−Ａ１）２＋（Ｅ２２−Ａ１）２＋（Ｅ２３−Ａ１）２｝／３
【００２８】
同様に、第２の方向Ｄ２に並ぶ画素Ｐ１１〜Ｐ３３における音線信号の値Ｅ１１〜Ｅ３３の平均値Ａ２は、次式で表される。
Ａ２＝（Ｅ１１＋Ｅ２２＋Ｅ３３）／３
第２の方向Ｄ２に並ぶ画素Ｐ１１〜Ｐ３３における音線信号の値Ｅ１１〜Ｅ３３の分散σ２は、次式で表される。
σ２＝｛（Ｅ１１−Ａ２）２＋（Ｅ２２−Ａ２）２＋（Ｅ３３−Ａ２）２｝／３
【００２９】
第３の方向Ｄ３に並ぶ画素Ｐ１２〜Ｐ３２における音線信号の値Ｅ１２〜Ｅ３２の平均値Ａ３は、次式で表される。
Ａ３＝（Ｅ１２＋Ｅ２２＋Ｅ３２）／３
第３の方向Ｄ３に並ぶ画素Ｐ１２〜Ｐ３２における音線信号の値Ｅ１２〜Ｅ３２の分散σ３は、次式で表される。
σ３＝｛（Ｅ１２−Ａ３）２＋（Ｅ２２−Ａ３）２＋（Ｅ３２−Ａ３）２｝／３
【００３０】
第４の方向Ｄ４に並ぶ画素Ｐ１３〜Ｐ３１における音線信号の値Ｅ１３〜Ｅ３１の平均値Ａ４は、次式で表される。
Ａ４＝（Ｅ１３＋Ｅ２２＋Ｅ３１）／３
第４の方向Ｄ４に並ぶ画素Ｐ１３〜Ｐ３１における音線信号の値Ｅ１３〜Ｅ３１の分散σ４は、次式で表される。
σ４＝｛（Ｅ１３−Ａ４）２＋（Ｅ２２−Ａ４）２＋（Ｅ３１−Ａ４）２｝／３
【００３１】
図２に示す分散算出部３２ａは、上記の式に従って、分散σ１〜σ４を算出する。境界検出部３２ｂは、分散算出部３２ａによって算出された分散σ１〜σ４の内で、最大値をσＭＡＸ、最小値をσＭＩＮとして、最大値と最小値との比σＭＡＸ／σＭＩＮを算出し、これを閾値Ｔ１と比較する。なお、最大値と最小値との比σＭＡＸ／σＭＩＮの替わりに、最大値と最小値との差（σＭＡＸ−σＭＩＮ）を用いても良い。
【００３２】
境界検出部３２ｂは、最大値と最小値との比σＭＡＸ／σＭＩＮが閾値Ｔ１以上であれば、領域Ｒ内、又は、その近傍に構造物の境界が存在すると判定し、最小値σＭＩＮを与える方向に基づいて、構造物の境界の方向を判定する。
【００３３】
図３に示すように、構造物に対する送信ビームの入射角αがゼロである場合には、第１の方向Ｄ１に並ぶ画素Ｐ２１〜Ｐ２３を通過する超音波エコーの振幅及び位相は互いに揃っているので、分散σ１は極めて小さな値となる。一方、それ以外の方向に並ぶ画素を通過する超音波エコーの振幅及び位相はランダムとなるので、分散σ２〜σ４は比較的大きな値となる。従って、最大値と最小値との比σＭＡＸ／σＭＩＮが閾値Ｔ１以上となることにより、構造物の境界が検出される。また、構造物の境界の方向は、最小値σＭＩＮを与える第１の方向Ｄ１とほぼ平行であることが分る。
【００３４】
一方、図４に示すように、構造物に対する送信ビームの入射角αが４５°である場合には、第２の方向Ｄ２における超音波エコーの振幅及び位相が互いに揃うことになり、分散σ２は極めて小さな値となる。一方、それ以外の方向に並ぶ画素を通過する超音波エコーの振幅及び位相はランダムとなるので、分散σ１、σ３、σ４は比較的大きな値となる。従って、最大値と最小値との比σＭＡＸ／σＭＩＮが閾値Ｔ１以上となることにより、構造物の境界が検出される。また、構造物の境界の方向は、最小値σＭＩＮを与える第２の方向Ｄ２とほぼ平行であることが分る。
【００３５】
領域Ｒについての判定が終了すると、図１に示す位相整合部３１ｂは、例えば、画素Ｐ２２よりもＸ軸方向に３画素分だけずれた位置に受信焦点を形成するように受信フォーカス処理を行う。それに従って、方向判定部３２は、３×３個の画素を含む新たな領域を設定する。
【００３６】
画像処理部３５は、方向判定部３２における判定結果に従って、画像データに対して画像処理を施す。例えば、画像処理部３５は、境界検出部３２ｂによって構造物の境界が検出されなかった領域に対してスムージング処理を行うようにしても良い。さらに、画像処理部３５は、方向判定部３２によって判定された構造物の境界の方向と平行な方向にスムージング処理を行うようにしても良いし、構造物の境界の方向と直交する方向にエッジ強調処理を行うようにしても良い。これにより、超音波画像において、構造物の境界を不明瞭にすることなくノイズを低減したり、ノイズをあまり増加させずに構造物の境界を明瞭にしたりすることができる。
【００３７】
図５は、図１に示す方向判定部の第２の構成例を示すブロック図である。第２の構成例においては、方向判定部３２が、差値算出部３２ｃと境界検出部３２ｄとを含んでいる。差値算出部３２ｃは、位相整合部３１ｂによって順次形成される各受信焦点の周囲における所定数の画素について、複数の異なる方向において音線信号の値の最大値と最小値との差を算出する。境界検出部３２ｄは、差値算出部３２ｃによって算出された最大値と最小値との差に基づいて、被検体内における構造物の境界を検出する。
【００３８】
再び図４を参照すると、差値算出部３２ｃは、第１の方向Ｄ１に並ぶ画素Ｐ２１〜Ｐ２３における音線信号の値Ｅ２１〜Ｅ２３の最大値と最小値との差ΔＥ１と、第２の方向Ｄ２に並ぶ画素Ｐ１１〜Ｐ３３における音線信号の値Ｅ１１〜Ｅ３３の最大値と最小値との差ΔＥ２と、第３の方向Ｄ３に並ぶ画素Ｐ１２〜Ｐ３２における音線信号の値Ｅ１２〜Ｅ３２の最大値と最小値との差ΔＥ３と、第４の方向Ｄ４に並ぶ画素Ｐ１３〜Ｐ３１における音線信号の値Ｅ１３〜Ｅ３１の最大値と最小値との差ΔＥ４とを算出する。
【００３９】
境界検出部３２ｄは、分散算出部３２ａによって算出された最大値と最小値との差ΔＥ１〜ΔＥ４を閾値Ｔ２と比較し、最大値と最小値との差ΔＥ１〜ΔＥ４の内のいずれか１つが閾値Ｔ２以下であれば、領域Ｒ内、又は、その近傍に構造物の境界が存在すると判定し、最大値と最小値との差が閾値Ｔ２以下となる方向に基づいて、構造物の境界の方向を判定する。
【００４０】
図４に示すように、第２の方向Ｄ４に並ぶ画素Ｐ１１〜Ｐ３３における超音波エコーの振幅及び位相は互いに揃っているので、第２の方向Ｄ２に並ぶ画素Ｐ１１〜Ｐ３３における音線信号の最大値と最小値との差ΔＥ２は極めて小さな値となる。一方、それ以外の方向に並ぶ画素を通過する超音波エコーの振幅及び位相はランダムとなるので、音線信号の最大値と最小値との差ΔＥ１、ΔＥ３、ΔＥ４は比較的大きな値となる。従って、最大値と最小値との差ΔＥ２が閾値Ｔ２以下となることにより、構造物の境界が検出される。また、構造物の境界の方向は、最大値と最小値との差が閾値Ｔ２以下となる第２の方向Ｄ２とほぼ平行であることが分る。
【００４１】
図６は、図１に示す方向判定部の第３の構成例を示すブロック図である。第３の構成例においては、方向判定部３２が、傾き算出部３２ｅと境界検出部３２ｆとを含んでいる。傾き算出部３２ｅは、位相整合部３１ｂによって順次形成される各受信焦点の周囲における所定数の画素について、複数の異なる方向において音線信号の値の傾きを算出する。境界検出部３２ｆは、傾き算出部３２ｅによって算出された傾きに基づいて、被検体内における構造物の境界を検出する。
【００４２】
再び図４を参照すると、傾き算出部３２ｅは、第１の方向Ｄ１に並ぶ画素Ｐ２１〜Ｐ２３における音線信号の値Ｅ２１〜Ｅ２３の傾きＳ１を、例えば、次式（１）〜（３）のいずれかによって算出する。ここで、ΔＸは、Ｘ軸方向に隣接する２つの画素間の距離（定数）である。
Ｓ１＝（Ｅ２３−Ｅ２１）／２ΔＸ  ・・・（１）
Ｓ１＝｛（Ｅ２３−Ｅ２２）／ΔＸ＋（Ｅ２２−Ｅ２１）／ΔＸ｝／２  
・・・（２）
Ｓ１＝ＭＡＸ｛（Ｅ２３−Ｅ２２）／ΔＸ，（Ｅ２２−Ｅ２１）／ΔＸ｝  
・・・（３）
同様に、傾き算出部３２ｅは、第２の方向Ｄ２に並ぶ画素Ｐ１１〜Ｐ３３における音線信号の値Ｅ１１〜Ｅ３３の傾きＳ２と、第３の方向Ｄ３に並ぶ画素Ｐ１２〜Ｐ３２における音線信号の値Ｅ１２〜Ｅ３２の傾きＳ３と、第４の方向Ｄ４に並ぶ画素Ｐ１３〜Ｐ３１における音線信号の値Ｅ１３〜Ｅ３１の傾きＳ４とを算出する。
【００４３】
境界検出部３２ｆは、傾き算出部３２ｅによって算出された傾きＳ１〜Ｓ４を閾値Ｔ３と比較し、傾きＳ１〜Ｓ４の内のいずれか１つが閾値Ｔ３以下であれば、領域Ｒ内、又は、その近傍に構造物の境界が存在すると判定し、傾きが閾値Ｔ３以下となる方向に基づいて、構造物の境界の方向を判定する。
【００４４】
図４に示すように、第２の方向Ｄ４に並ぶ画素Ｐ１１〜Ｐ３３における超音波エコーの振幅及び位相は互いに揃っているので、第２の方向Ｄ２に並ぶ画素Ｐ１１〜Ｐ３３における音線信号の傾きＳ２は極めて小さな値となる。一方、それ以外の方向に並ぶ画素を通過する超音波エコーの振幅及び位相はランダムとなるので、音線信号の傾きＳ１、Ｓ３、Ｓ４は比較的大きな値となる。従って、音線信号の傾きＳ２が閾値Ｔ３以下となることにより、構造物の境界が検出される。また、構造物の境界の方向は、音線信号の傾きＳ２が閾値Ｔ３以下となる第２の方向Ｄ２とほぼ平行であることが分る。
【００４５】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図７は、本発明の第２の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。第２の実施形態に係る超音波診断装置においては、図１に示す方向判定部３２の替わりに、方向判定部３６が設けられている。
【００４６】
方向判定部３６は、構造物の境界の方向を判定するために、撮像領域において、位相整合部３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、・・・のいずれかによって順次形成される各受信焦点（画素に相当する）の周囲における所定の大きさの領域を順次設定する。この領域は、Ｍ×Ｎ個の画素を含むものとする。また、方向判定部３６は、各領域内のＭ×Ｎ個の画素について、位相整合部３１ａ〜３１ｃによって生成される音線信号の位相と、信号処理部３３によって生成される包絡線信号の値（基本的には、音線信号の振幅に相当する）とに基づいて、被検体内における構造物の境界の方向を判定する。以下においては、Ｍ＝Ｎ＝３の場合について説明する。
【００４７】
図８は、図７に示す方向判定部の第１の構成例を示すブロック図である。第１の構成例においては、方向判定部３６が、位相検波部３６ａと、分散算出部３６ｂ及び３６ｃと、境界検出部３６ｄとを含んでいる。位相検波部３６ａは、音線信号に対して位相検波処理を施すことにより、音線信号の位相成分を抽出する。
【００４８】
分散算出部３６ｂは、位相整合部３１ｂによって順次形成される各受信焦点の周囲における所定数の画素について、複数の異なる方向において音線信号の位相の分散σｐを算出する。分散算出部３６ｃは、上記領域内で、複数の異なる方向において包絡線信号の値の分散σａを算出する。境界検出部３６ｄは、分散算出部３６ｂによって算出された分散における最大値σｐＭＡＸと最小値σｐＭＩＮ、及び、分散算出部３６ｃによって算出された分散における最大値σａＭＡＸと最小値σａＭＩＮに基づいて、被検体内における構造物の境界を検出する。
【００４９】
再び図３を参照すると、分散算出部３６ｂは、第１の方向Ｄ１に並ぶ画素Ｐ２１〜Ｐ２３における音線信号の位相の分散σｐ１と、第２の方向Ｄ２に並ぶ画素Ｐ１１〜Ｐ３３における音線信号の位相の分散σｐ２と、第３の方向Ｄ３に並ぶ画素Ｐ１２〜Ｐ３２における音線信号の位相の分散σｐ３と、第４の方向Ｄ４に並ぶ画素Ｐ１３〜Ｐ３１における音線信号の位相の分散σｐ４とを算出する。
【００５０】
また、分散算出部３６ｃは、第１の方向Ｄ１に並ぶ画素Ｐ２１〜Ｐ２３における包絡線信号の値の分散σａ１と、第２の方向Ｄ２に並ぶ画素Ｐ１１〜Ｐ３３における包絡線信号の値の分散σａ２と、第３の方向Ｄ３に並ぶ画素Ｐ１２〜Ｐ３２における包絡線信号の値の分散σａ３と、第４の方向Ｄ４に並ぶ画素Ｐ１３〜Ｐ３１における包絡線信号の値の分散σａ４とを算出する。
【００５１】
境界検出部３６ｄは、分散算出部３６ｂによって算出された分散σｐ１〜σｐ４の内で、最大値をσｐＭＡＸ、最小値をσｐＭＩＮとして、最大値と最小値との比σｐＭＡＸ／σｐＭＩＮを算出し、これを閾値Ｔ４ｐと比較する。なお、最大値と最小値との比σｐＭＡＸ／σｐＭＩＮの替わりに、最大値と最小値との差（σｐＭＡＸ−σｐＭＩＮ）を用いても良い。
【００５２】
また、境界検出部３６ｄは、分散算出部３６ｃによって算出された分散σａ１〜σａ４の内で、最大値をσａＭＡＸ、最小値をσａＭＩＮとして、最大値と最小値との比σａＭＡＸ／σａＭＩＮを算出し、これを閾値Ｔ４ａと比較する。なお、最大値と最小値との比σａＭＡＸ／σａＭＩＮの替わりに、最大値と最小値との差（σａＭＡＸ−σａＭＩＮ）を用いても良い。
【００５３】
境界検出部３６ｄは、最大値と最小値との比σｐＭＡＸ／σｐＭＩＮが閾値Ｔ４ｐ以上であり、及び／又は、最大値と最小値との比σａＭＡＸ／σａＭＩＮが閾値Ｔ４ａ以上であれば、領域Ｒ内、又は、その近傍に構造物の境界が存在すると判定し、最小値σｐＭＩＮ又は最小値σａＭＩＮを与える方向に基づいて、構造物の境界の方向を判定する。
【００５４】
図３に示すように、構造物に対する送信ビームの入射角αがゼロである場合には、第１の方向Ｄ１に並ぶ画素Ｐ２１〜Ｐ２３を通過する超音波エコーの位相は互いに揃っているので、音線信号の位相の分散σｐ１は極めて小さな値となる。一方、それ以外の方向に並ぶ画素を通過する超音波エコーの位相はランダムとなるので、音線信号の位相の分散σｐ２〜σｐ４は比較的大きな値となる。
【００５５】
同様に、第１の方向Ｄ１に並ぶ画素Ｐ２１〜Ｐ２３を通過する音線信号の振幅は互いに揃っているので、包絡線信号の値の分散σａ１は極めて小さな値となる。一方、それ以外の方向に並ぶ画素を通過する超音波エコーの振幅はランダムとなるので、包絡線信号の値の分散σａ２〜σａ４は比較的大きな値となる。
【００５６】
従って、音線信号の位相の分散における最大値と最小値との比σｐＭＡＸ／σｐＭＩＮが閾値Ｔ４ｐ以上となり、包絡線信号の値の分散における最大値と最小値との比σａＭＡＸ／σａＭＩＮが閾値Ｔ４ａ以上となる。これにより、構造物の境界が検出される。また、構造物の境界の方向は、最小値σｐＭＩＮ及び最小値σａＭＩＮを与える第１の方向Ｄ１とほぼ平行であることが分る。
【００５７】
一方、図４に示すように、構造物に対する送信ビームの入射角αが４５°である場合には、第２の方向Ｄ２に並ぶ画素Ｐ１１〜Ｐ３３における超音波エコーの位相は互いに揃うことになり、音線信号の位相の分散σｐ２は極めて小さな値となる。一方、それ以外の方向に並ぶ画素を通過する超音波エコーの位相はランダムとなるので、音線信号の位相の分散σｐ１、σｐ３、σｐ４は比較的大きな値となる。
【００５８】
同様に、第２の方向Ｄ２に並ぶ画素Ｐ１１〜Ｐ３３における音線信号の振幅は互いに揃っているので、包絡線信号の値の分散σａ２は極めて小さな値となる。一方、それ以外の方向に並ぶ画素を通過する超音波エコーの振幅はランダムとなるので、包絡線信号の値の分散σａ１、σａ３、σａ４は比較的大きな値となる。
【００５９】
従って、音線信号の位相の分散における最大値と最小値との比σｐＭＡＸ／σｐＭＩＮが閾値Ｔ４ｐ以上となり、包絡線信号の値の分散における最大値と最小値との比σａＭＡＸ／σａＭＩＮが閾値Ｔ４ａ以上となる。これにより、構造物の境界が検出される。また、構造物の境界の方向は、最小値σｐＭＩＮ及び最小値σａＭＩＮを与える第２の方向Ｄ２とほぼ平行であることが分る。境界検出部３６ｃは、音線信号の位相の分散に基づいて算出された構造物の境界の方向と、包絡線信号の値の分散に基づいて算出された構造物の境界の方向との重み付け平均を算出することにより、構造物の境界の方向を判定しても良い。
【００６０】
図９は、図７に示す方向判定部の第２の構成例を示すブロック図である。第２の構成例においては、方向判定部３６が、位相検波部３６ａと、差値算出部３６ｅ及び３６ｆと、境界検出部３６ｇとを含んでいる。
【００６１】
差値算出部３６ｅは、位相整合部３１ｂによって順次形成される各受信焦点の周囲における所定数の画素について、複数の異なる方向において音線信号の位相の最大値と最小値との差ΔＱを算出する。差値算出部３６ｆは、上記領域内で、複数の異なる方向において包絡線信号の値の最大値と最小値との差ΔＡを算出する。あるいは、境界検出部３６ｇは、差値算出部３６ｄによって算出された最大値と最小値との差ΔＱ、及び、差値算出部３６ｅによって算出された最大値と最小値との差ΔＡに基づいて、被検体内における構造物の境界を検出する。
【００６２】
再び図４を参照すると、差値算出部３６ｅは、第１の方向Ｄ１に並ぶ画素Ｐ２１〜Ｐ２３における音線信号の位相の最大値と最小値との差ΔＱ１と、第２の方向Ｄ２に並ぶ画素Ｐ１１〜Ｐ３３における音線信号の位相の最大値と最小値との差ΔＱ２と、第３の方向Ｄ３に並ぶ画素Ｐ１２〜Ｐ３２における音線信号の位相の最大値と最小値との差ΔＱ３と、第４の方向Ｄ４に並ぶ画素Ｐ１３〜Ｐ３１における音線信号の位相の最大値と最小値との差ΔＱ４とを算出する。
【００６３】
また、差値算出部３６ｆは、第１の方向Ｄ１に並ぶ画素Ｐ２１〜Ｐ２３における包絡線信号の値の最大値と最小値との差ΔＡ１と、第２の方向Ｄ２に並ぶ画素Ｐ１１〜Ｐ３３における包絡線信号の値の最大値と最小値との差ΔＡ２と、第３の方向Ｄ３に並ぶ画素Ｐ１２〜Ｐ３２における包絡線信号の値の最大値と最小値との差ΔＡ３と、第４の方向Ｄ４に並ぶ画素Ｐ１３〜Ｐ３１における包絡線信号の値の最大値と最小値との差ΔＡ４とを算出する。
【００６４】
境界検出部３６ｇは、分散算出部３６ｅによって算出された最大値と最小値との差ΔＱ１〜ΔＱ４を閾値Ｔ５ｐと比較し、分散算出部３６ｆによって算出された最大値と最小値との差ΔＡ１〜ΔＡ４を閾値Ｔ５ａと比較する。境界検出部３６ｇは、差ΔＱ１〜ΔＱ４の内のいずれか１つが閾値Ｔ５ｐ以下であるか、及び／又は、差ΔＡ１〜ΔＡ４の内のいずれか１つが閾値Ｔ５ａ以下であれば、領域Ｒ内、又は、その近傍に構造物の境界が存在すると判定し、差ΔＱが閾値Ｔ５ｐ以下となる方向、又は、差ΔＡが閾値Ｔ５ａ以下となる方向に基づいて、構造物の境界の方向を判定する。
【００６５】
図４に示すように、第２の方向Ｄ２に並ぶ画素Ｐ１１〜Ｐ３３における超音波エコーの位相は互いに揃っているので、第２の方向Ｄ２に並ぶ画素Ｐ１１〜Ｐ３３における音線信号の位相の最大値と最小値との差ΔＱ２は極めて小さな値となる。一方、それ以外の方向に並ぶ画素を通過する超音波エコーの位相はランダムとなるので、音線信号の位相の最大値と最小値との差ΔＱ１、ΔＱ３、ΔＱ４は比較的大きな値となる。
【００６６】
同様に、第２の方向Ｄ２に並ぶ画素Ｐ１１〜Ｐ３３における超音波エコーの振幅は互いに揃っているので、第２の方向Ｄ２に並ぶ画素Ｐ１１〜Ｐ３３における包絡線信号の値の最大値と最小値との差ΔＡ２は極めて小さな値となる。一方、それ以外の方向に並ぶ画素を通過する超音波エコーの振幅はランダムとなるので、包絡線信号の値の最大値と最小値との差ΔＡ１、ΔＡ３、ΔＡ４は比較的大きな値となる。
【００６７】
従って、音線信号の位相の最大値と最小値との差ΔＱ２が閾値Ｔ５ｐ以下となり、包絡線信号の値の最大値と最小値との差ΔＡ２が閾値Ｔ５ａ以下となる。これにより、構造物の境界が検出される。また、構造物の境界の方向は、差ΔＱ４が閾値Ｔ５ｐ以下となり差ΔＡ４が閾値Ｔ５ａ以下となる第２の方向Ｄ２とほぼ平行であることが分る。あるいは、境界検出部３６ｇは、音線信号の位相の最大値と最小値との差に基づいて算出された構造物の境界の方向と、包絡線信号の値の最大値と最小値との差に基づいて算出された構造物の境界の方向との重み付け平均を算出することにより、構造物の境界の方向を判定しても良い。
【００６８】
図１０は、図７に示す方向判定部の第３の構成例を示すブロック図である。第３の構成例においては、方向判定部３６が、位相検波部３６ａと、傾き算出部３６ｈ及び３６ｉと、境界検出部３６ｊとを含んでいる。
【００６９】
傾き算出部３６ｈは、位相整合部３１ｂによって順次形成される各受信焦点の周囲における所定数の画素について、複数の異なる方向において音線信号の位相の傾きＳｐを算出する。また、傾き算出部３６ｉは、上記領域内で、複数の異なる方向において包絡線信号の値の傾きＳａを算出する。境界検出部３６ｊは、傾き算出部３６ｈによって算出された傾きＳｐ、及び、傾き算出部３６ｉによって算出された傾きＳａに基づいて、被検体内における構造物の境界を検出する。
【００７０】
再び図４を参照すると、傾き算出部３６ｈは、第１の方向Ｄ１に並ぶ画素Ｐ２１〜Ｐ２３における音線信号の位相の傾きＳｐ１と、第２の方向Ｄ２に並ぶ画素Ｐ１１〜Ｐ３３における音線信号の位相の傾きＳｐ２と、第３の方向Ｄ３に並ぶ画素Ｐ１２〜Ｐ３２における音線信号の位相の傾きＳｐ３と、第４の方向Ｄ４に並ぶ画素Ｐ１３〜Ｐ３１における音線信号の位相の傾きＳｐ４とを算出する。
【００７１】
また、傾き算出部３６ｉは、第１の方向Ｄ１に並ぶ画素Ｐ２１〜Ｐ２３における包絡線信号の値の傾きＳａ１と、第２の方向Ｄ２に並ぶ画素Ｐ１１〜Ｐ３３における包絡線信号の値の傾きＳａ２と、第３の方向Ｄ３に並ぶ画素Ｐ１２〜Ｐ３２における包絡線信号の値の傾きＳａ３と、第４の方向Ｄ４に並ぶ画素Ｐ１３〜Ｐ３１における包絡線信号の値の傾きＳａ４とを算出する。
【００７２】
境界検出部３６ｊは、傾き算出部３６ｈによって算出された傾きＳｐ１〜Ｓｐ４を閾値Ｔ６ｐと比較し、傾き算出部３６ｉによって算出された傾きＳａ１〜Ｓａ４を閾値Ｔ６ａと比較する。境界検出部３６ｊは、傾きＳｐ１〜Ｓｐ４の内のいずれか１つが閾値Ｔ６ｐ以下であるか、及び／又は、傾きＳａ１〜Ｓａ４の内のいずれか１つが閾値Ｔ６ａ以下であれば、領域Ｒ内、又は、その近傍に構造物の境界が存在すると判定し、傾きＳｐが閾値Ｔ６ｐ以下となる方向、又は、傾きＳａが閾値Ｔ６ａ以下となる方向に基づいて、構造物の境界の方向を判定する。
【００７３】
図４に示すように、第２の方向Ｄ２に並ぶ画素Ｐ１１〜Ｐ３３における超音波エコーの位相は互いに揃っているので、第２の方向Ｄ２に並ぶ画素Ｐ１１〜Ｐ３３における音線信号の位相の傾きＳｐ２は極めて小さな値となる。一方、それ以外の方向に並ぶ画素を通過する超音波エコーの位相はランダムとなるので、音線信号の位相の傾きＳｐ１、Ｓｐ３、Ｓｐ４は比較的大きな値となる。
【００７４】
同様に、第２の方向Ｄ２に並ぶ画素Ｐ１１〜Ｐ３３における超音波エコーの振幅は互いに揃っているので、第２の方向Ｄ２に並ぶ画素Ｐ１１〜Ｐ３３における包絡線信号の値の傾きＳａ２は極めて小さな値となる。一方、それ以外の方向に並ぶ画素を通過する超音波エコーの振幅はランダムとなるので、包絡線信号の値の傾きＳａ１、Ｓａ３、Ｓａ４は比較的大きな値となる。
【００７５】
従って、音線信号の位相の傾きＳｐ２が閾値Ｔ６ｐ以下となり、包絡線信号の値の傾きＳａ２が閾値Ｔ６ａ以下となる。これにより、構造物の境界が検出される。また、構造物の境界の方向は、傾きＳｐ２が閾値Ｔ６ｐ以下となり傾きＳａ２が閾値Ｔ６ａ以下となる第２の方向Ｄ２とほぼ平行であることが分る。あるいは、境界検出部３６ｊは、音線信号の位相の最大値と最小値との差に基づいて算出された構造物の境界の方向と、包絡線信号の値の最大値と最小値との差に基づいて算出された構造物の境界の方向との重み付け平均を算出することにより、構造物の境界の方向を判定しても良い。
【００７６】
以上においては、Ｍ＝Ｎ＝３の場合について説明したが、Ｍ及びＮの値を大きくすることによって、構造物の方向をさらに正確に判定することができる。また、Ｂモード画像データ生成部３４から出力される画像データに対して画像処理が施される場合について説明したが、画像処理部３５は、信号処理部３３から出力される音線信号に対して画像処理を施すようにしても良い。
【００７７】
図１１は、音線信号と包絡線信号とにおける情報量の差を示す図である。図１１の（ａ）は、複数チャンネルの検出信号（ＲＦデータ）に受信フォーカス処理を施すことにより得られた音線信号によって表される超音波画像を示しており、図１１の（ｂ）は、音線信号に対して包絡線検波処理を施すことにより得られた包絡線信号によって表される超音波画像を示している。
【００７８】
図１１の（ａ）に示すように、構造物の境界近傍においては、空間的な境界の連続性によって音線信号の波面が揃っており、一方、構造物の境界から離れた領域においては、音線信号の波面が揃っていない。このことは、音線信号の位相情報に反映されるので、音線信号の位相情報を利用して、構造物の境界を検出したり、境界の方向を判定することができる。また、音線信号の周波数は包絡線信号の最高周波数よりも高いので、音線信号の位相情報を利用して構造物の境界を検出することにより、包絡線信号を利用する場合よりも高い検出精度が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、超音波を送受信することにより生体内の臓器や骨等の撮像を行って、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】
【００８０】
【図１】本発明の第１の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】図１に示す方向判定部の第１の構成例を示すブロック図である。
【図３】図１に示す方向判定部における演算内容を説明するための図である。
【図４】図１に示す方向判定部における演算内容を説明するための図である。
【図５】図１に示す方向判定部の第２の構成例を示すブロック図である。
【図６】図１に示す方向判定部の第３の構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２の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８】図７に示す方向判定部の第１の構成例を示すブロック図である。
【図９】図７に示す方向判定部の第２の構成例を示すブロック図である。
【図１０】図７に示す方向判定部の第３の構成例を示すブロック図である。
【図１１】音線信号と包絡線信号とにおける情報量の差を示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０  超音波プローブ
１０ａ、１０ｂ、・・・  超音波トランスデューサ
１１  操作卓
１２  制御部
１３  格納部
１４  送受信位置設定部
１５  送信遅延制御部
１６  駆動信号発生部
１７  送受信切換部
１８  前置増幅器（ＰＲＥＡＭＰ）
１９  Ａ／Ｄ変換器
２０  メモリ
２１  受信遅延制御部
３０  演算部
３１ａ、３１ｂ、・・・  位相整合部
３２  方向判定部
３２ａ、３６ｂ、３６ｃ  分散算出部
３２ｂ、３２ｄ、３２ｆ、３６ｄ、３６ｇ、３６ｉ  境界検出部
３２ｃ、３６ｅ、３６ｆ  差値算出部
３２ｅ、３６ｈ、３６ｉ  傾き算出部
３３  信号処理部
３４  Ｂモード画像データ生成部
３５  画像処理部
４０  Ｄ／Ａ変換器
５０  表示部
【図１】
2008167985.tif 000003
【図２】
2008167985.tif 000004
【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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