(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に送信された超音波のエコーに基づく第１の受信信号及び第２の受信信号を、エコーの発生位置に応じたゲインで調整する調整部と、
前記調整部による調整後の前記第２の受信信号に対して、前記ゲインに応じた補正と、超音波の送信条件およびエコーの受信条件のうちの少なくともいずれかに依存する音場に応じて、同一走査線上におけるフォーカス位置と前記フォーカス位置以外の位置とで送信される超音波の強度が同一となるようにする補正とを実行し、補正後の前記第２の受信信号を用いて、減衰に関する指標値を算出する処理部と、
を備え、
前記第２の受信信号の周波数帯域は前記第１の受信信号の周波数帯域よりも狭く、
前記処理部は、複数のエコーの発生位置それぞれの前記指標値に基づいて減衰画像を生成し、前記第１の受信信号を用いてＢモード画像を生成し、生成した前記減衰画像と前記Ｂモード画像とを表示部に表示させる、超音波診断装置。
【請求項２】
前記処理部は、前記調整部による調整量を打ち消す補正を、前記調整部による調整後の前記第２の受信信号に対して実行する、請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記処理部は、エコーの発生位置毎の前記調整部による調整量を均す補正を、前記調整部による調整後の前記第２の受信信号に対して実行する、請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記処理部は、前記音場に関する補正を、前記ゲインに応じた補正後の前記第２の受信信号に対して実行し、前記ゲインに応じた補正および前記音場に関する補正後の前記第２の受信信号を用いて、前記指標値を算出する、請求項１乃至３のうちいずれか一つに記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記指標値は、減衰定数である、請求項１乃至４のうちいずれか一つに記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記処理部は、複数のエコーの発生位置それぞれの前記指標値を用いて代表値を算出し、算出した前記代表値を前記表示部に表示させる、請求項１乃至５のうちいずれか一つに記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記処理部は、前記調整部による調整後の前記第１の受信信号を用いて前記Ｂモード画像を生成し、生成した前記Ｂモード画像上に前記減衰画像を表示する、請求項６に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記第２の受信信号は、中心周波数を含む狭帯域な送信帯域で送信された超音波のエコーに基づく受信信号であり、
前記第１の受信信号は、前記超音波よりも広帯域な送信帯域で送信された超音波のエコーに基づく受信信号である、請求項１乃至５のうちいずれか一つに記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記送信帯域は、プローブの周波数特性に基づいて決められる、請求項８に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記調整部は、複数の振動素子それぞれから出力された前記第１の受信信号及び前記第２の受信信号を、前記ゲインで調整し、
前記調整部による調整後の複数の前記第１の受信信号及び前記第２の受信信号に対して遅延加算処理を実行する遅延加算部を備え、
前記処理部は、前記遅延加算処理後の前記第２の受信信号を、前記ゲインに応じて補正し、補正後の前記受信信号を用いて、前記指標値を算出する、請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
被検体に送信された超音波のエコーに基づく第１の受信信号及び第２の受信信号を、エコーの発生位置に応じたゲインで調整する調整部と、
前記調整部による調整後の前記第２の受信信号に対して、前記ゲインに応じた補正と、超音波の送信条件およびエコーの受信条件のうちの少なくともいずれかに依存する音場に応じて、同一走査線上におけるフォーカス位置と前記フォーカス位置以外の位置とで送信される超音波の強度が同一となるようにする補正とを実行し、補正後の前記第２の受信信号を用いて、減衰に関する指標値を算出する処理部と、
を備え、
前記第２の受信信号の周波数帯域は前記第１の受信信号の周波数帯域よりも狭く、
前記処理部は、複数のエコーの発生位置それぞれの前記指標値に基づいて減衰画像を生成し、前記第１の受信信号を用いてＢモード画像を生成し、生成した前記減衰画像と前記Ｂモード画像とを表示部に表示させる、信号処理装置。
【請求項１２】
被検体に送信された超音波のエコーに基づく第１の受信信号及び第２の受信信号を、エコーの発生位置に応じたゲインで調整し、
調整後の前記第２の受信信号に対して、前記ゲインに応じた補正と、超音波の送信条件およびエコーの受信条件のうちの少なくともいずれかに依存する音場に応じて、同一走査線上におけるフォーカス位置と前記フォーカス位置以外の位置とで送信される超音波の強度が同一となるようにする補正とを実行し、補正後の前記第２の受信信号を用いて、減衰に関する指標値を算出する、
処理をコンピュータに実行させるための解析プログラムであって、
前記第２の受信信号の周波数帯域は前記第１の受信信号の周波数帯域よりも狭く、
複数のエコーの発生位置それぞれの前記指標値に基づいて減衰画像を生成し、前記第１の受信信号を用いてＢモード画像を生成し、生成した前記減衰画像と前記Ｂモード画像とを表示部に表示させる処理をさらに前記コンピュータに実行させる、解析プログラム。
【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、信号処理装置及び解析プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超音波診断装置は、例えば、超音波プローブから送信された超音波の受信信号の振幅の大きさを輝度で表現することで、生体組織の形態を映像化する。しかし、超音波受信信号には、生体組織の形態以外にも他の様々な物理的情報が含まれる。例えば、受信信号の減弱の様子を観察することで、生体組織の特徴を推測する場合がある。具体的には、肝臓において受信信号が極端に減少する場合、被検体の肝臓に脂肪滴が多く含まれており脂肪肝であると推測される。また、被検体が肝硬変の場合も同様に肝臓において受信信号が極端に減少することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−１３００５４号公報
【特許文献２】特許第５７４７３７７号公報
【特許文献３】特開昭６０−３１７４０号公報
【特許文献４】特開平７−５１２７０号公報
【特許文献５】特開２０１０−２３３８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、単純な構成でエコーの減衰を定量化することができる超音波診断装置、信号処理装置及び解析プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の超音波診断装置は、調整部と、処理部と、を備える。調整部は、被検体に送信された超音波のエコーに基づく第１の受信信号及び第２の受信信号を、エコーの発生位置に応じたゲインで調整する。処理部は、前記調整部による調整後の前記第２の受信信号に対して、前記ゲインに応じた補正と、超音波の送信条件およびエコーの受信条件のうちの少なくともいずれかに依存する音場に応じて、同一走査線上におけるフォーカス位置と前記フォーカス位置以外の位置とで送信される超音波の強度が同一となるようにする補正とを実行し、補正後の前記受信信号を用いて、減衰に関する指標値を算出する。前記第２の受信信号の周波数帯域は前記第１の受信信号の周波数帯域よりも狭い。前記処理部は、複数のエコーの発生位置それぞれの前記指標値に基づいて減衰画像を生成し、前記第１の受信信号を用いてＢモード画像を生成し、生成した前記減衰画像と前記Ｂモード画像とを表示部に表示させる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【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の実施形態に係る超音波診断装置による処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図３は、第１の実施形態に係るゲイン調整処理を説明するための図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る重畳画像の一例を示す図である。
【図５】図５は、第２の実施形態に係る超音波診断装置による処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は、その他の実施形態に係るゲイン調整処理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、実施形態に係る超音波診断装置、信号処理装置及び解析プログラムを説明する。なお、実施形態は、以下の実施形態に限られるものではない。また、一つの実施形態に記載した内容は、原則として他の実施形態にも同様に適用される。
【０００８】
（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例について説明する。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。
【０００９】
超音波プローブ１は、複数の圧電振動子を有し、これら複数の圧電振動子は、後述する装置本体１０が有する送信回路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は、被検体Ｐからの受信信号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、圧電振動子に設けられる整合層及び音響レンズと、圧電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。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。
【００１０】
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、受信信号として超音波プローブ１が有する複数の圧電振動子にて受信される。受信される受信信号の振幅は、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受信信号は、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（ドプラ偏移）を受ける。
【００１１】
なお、第１の実施形態は、複数の圧電振動子が一列で配置された１次元超音波プローブである超音波プローブ１により、被検体Ｐを２次元で走査する場合であっても、１次元超音波プローブの複数の圧電振動子を機械的に揺動する超音波プローブ１や複数の圧電振動子が格子状に２次元で配置された２次元超音波プローブである超音波プローブ１により、被検体Ｐを３次元で走査する場合であっても、適用可能である。ここで、１次元超音波プローブは、１本の走査線により、被検体Ｐを１次元で走査することも可能である。また、２次元超音波プローブは、超音波を集束して送信することで、被検体Ｐを２次元で走査することも可能である。なお、以下では、超音波プローブ１が複数の圧電振動子が一列で配置された１次元超音波プローブ（「１Ｄアレイプローブ」とも言う）である場合について説明する。
【００１２】
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、トラックボール等を有し、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。
【００１３】
例えば、入力装置３は、後述する画像生成回路１５が画像処理を行なうための関心領域としての（ＲＯＩ：Region  Of  Interest）の設定や関心領域としてのサンプルボリュームの設定を、操作者から受け付ける。なお、第１の実施形態において、入力装置３が受け付ける関心領域については、後に詳述する。
【００１４】
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等を表示したりする。
【００１５】
装置本体１０は、超音波プローブ１が受信した受信信号に基づいて超音波画像を生成する装置である。装置本体１０は、図１に示すように、送信回路１１と、受信回路１２と、Ｂモード処理回路１３と、ドプラ処理回路１４と、画像生成回路１５と、画像メモリ１６と、制御回路１７と、内部記憶回路１８とを有する。
【００１６】
送信回路１１は、パルス発生器１１ａ、送信遅延回路１１ｂ及びパルサ１１ｃを有し、超音波プローブ１に駆動信号を供給する。パルス発生器１１ａは、所定の繰り返し周波数（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。なお、ＰＲＦは、レート周波数とも呼ばれる。また、送信遅延回路１１ｂは、超音波プローブ１から発生される超音波をチャンネル毎に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圧電振動子ごとの送信遅延時間を、パルス発生器１１ａが発生する各レートパルスに対し与える。送信方向あるいは送信方向を決定する送信遅延時間は内部記憶回路１８に記憶されており、送信時に参照される。また、パルサ１１ｃは、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。すなわち、送信遅延回路１１ｂ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、圧電振動子面からの送信方向を任意に調整する。このように、送信回路１１は、超音波の送信における送信指向性を制御する。
【００１７】
なお、送信回路１１は、後述する制御回路１７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。
【００１８】
また、受信回路１２は、プリアンプ１２ａ、受信遅延回路１２ｂ、加算器１２ｃを有し、超音波プローブ１が受信した受信信号に対して各種処理を行なってエコーデータを生成する。
【００１９】
プリアンプ１２ａは、超音波プローブ１を介して取り込まれた受信信号をチャンネルごとに調整するゲイン調整処理を行なう。すなわち、プリアンプ１２ａは、複数の振動素子それぞれから出力された受信信号を、ゲインで調整する。例えば、プリアンプ１２ａは、被検体Ｐに送信された超音波のエコーに基づく受信信号を、エコーの発生位置に応じたゲインで調整する。例えば、プリアンプ１２ａは、被検体Ｐに送信された超音波のエコーに基づく受信信号を、深度に応じたゲインで調整する。なお、プリアンプ１２ａによるゲイン調整処理については後述する。また、プリアンプ１２ａは、調整部の一例である。
【００２０】
また、受信回路１２は、図示しないＡ／Ｄ（Analog  to  Digital）変換器を有する。Ａ／Ｄ変換器は、ゲイン補正された受信信号をＡ／Ｄ変換する。受信遅延回路１２ｂは、デジタルデータに対して、受信指向性を決定するために必要な受信遅延時間を与える。すなわち、受信遅延回路１２ｂは、プリアンプ１２ａによる調整後の複数の受信信号に対して遅延処理を実行する。加算器１２ｃは、受信遅延回路１２ｂによって処理された受信信号の加算処理を行なう。すなわち、加算器１２ｃは、プリアンプ１２ａによる調整後の複数の受信信号に対して加算処理を実行する。加算器１２ｃの加算処理により、受信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。このように、受信回路１２は、超音波の受信における受信指向性を制御する。
【００２１】
Ｂモード処理回路１３は、受信回路１２が生成したエコーデータを受け取り、受け取ったエコーデータに対して、対数増幅、包絡線検波処理、対数圧縮等を行なって、信号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。
【００２２】
ドプラ処理回路１４は、受信回路１２が生成したエコーデータを受け取り、受け取ったエコーデータを周波数解析することで、ドプラ偏移（ドプラシフト周波数）を抽出し、ドプラ偏移を用いることで、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、平均速度、分散、パワー等の移動体情報を多点又は１点について抽出したデータ（ドプラデータ）を生成する。
【００２３】
なお、Ｂモード処理回路１３及びドプラ処理回路１４は、図示しない直交検波回路を有する。この直交検波回路は、加算器１２ｃの出力信号をベースバンド帯域の同相信号（Ｉ信号、Ｉ：In-phase）と直交信号（Ｑ信号、Ｑ：Quadrature-phase）とに変換する。そして、Ｂモード処理回路１３は、Ｉ信号及びＱ信号（以下、Ｉ／Ｑ信号と記載する）をエコーデータとし、このエコーデータに対して、対数増幅、包絡線検波処理、対数圧縮等を行なって、Ｂモードデータを生成する。また、ドプラ処理回路１４は、Ｉ／Ｑ信号をエコーデータとし、このエコーデータに対して、周波数解析することで、ドプラデータを生成する。
【００２４】
画像生成回路１５は、Ｂモード処理回路１３及びドプラ処理回路１４が生成したデータを用いて表示用の画像データを生成する。すなわち、画像生成回路１５は、Ｂモード処理回路１３が生成したＢモードデータから受信信号の強度を輝度にて表したＢモード画像を生成する。また、画像生成回路１５は、ドプラ処理回路１４が生成したドプラデータから血流の移動体情報（血流情報）を表す速度画像、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を生成する。例えば、画像生成回路１５は、パワーの値に応じて色調を赤色系で変化させたパワー画像を生成する。なお、画像生成回路１５は、カラー表示用のカラードプラ画像以外にも、例えば、パワーの値に応じて輝度をグレースケールで変化させたグレースケールのパワー画像を生成することも可能である。
【００２５】
更に、画像生成回路１５は、ドプラ処理回路１４が生成したドプラデータから、血流の速度情報を時系列に沿ってプロットしたドプラ波形を生成する。具体的には、画像生成回路１５は、サンプルボリューム内の血流の速度を縦軸とし、時間を横軸とする時間変化曲線を生成する。そして、画像生成回路１５は、サンプルボリューム内の血流の分散値に応じて縦軸方向の幅を設定し、サンプルボリューム内の血流のパワー値に応じて輝度値を設定することで、ドプラ波形を生成する。
【００２６】
ここで、画像生成回路１５は、一般的には、超音波走査の走査線信号列を、テレビ等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、表示用画像としての超音波画像（Ｂモード画像や血流画像）を生成する。具体的には、画像生成回路１５は、超音波プローブ１による超音波の走査形態に応じた座標変換を行なうことで、表示用画像としての超音波画像を生成する。また、画像生成回路１５は、スキャンコンバート以外にも、種々の画像処理として、例えば、スキャンコンバート後の複数の画像フレームを用いて、輝度の平均値画像を再生成する画像処理（平滑化処理）や、画像内で微分フィルタを用いる画像処理（エッジ強調処理）等を行なう。
【００２７】
なお、画像生成回路１５は、２次元で超音波送受信が行なわれた場合、座標変換を行なうことで、表示用画像としての２次元Ｂモード画像や２次元血流画像を生成する。また、画像生成回路１５は、３次元で超音波送受信が行なわれた場合、ボリュームデータ（３次元Ｂモード画像や３次元血流画像）を生成し、各種レンダリング処理により、ボリュームデータからモニタ２に表示するための２次元画像を生成する。
【００２８】
また、画像生成回路１５は、各種画像に、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した合成画像を生成する。また、画像生成回路１５は、Ｂモード画像とカラードプラ画像との重畳画像等、各種画像を重畳した重畳画像を生成したり、各種画像を並列表示するための画像を生成したりする。
【００２９】
画像メモリ１６は、画像生成回路１５が生成した各種データを記憶するメモリである。また、画像メモリ１６は、Ｂモード処理回路１３やドプラ処理回路１４が生成したデータ（生データ）を記憶することも可能である。また、画像メモリ１６は、必要に応じて、受信回路１２が生成したエコーデータを記憶することも可能である。
【００３０】
内部記憶回路１８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。また、内部記憶回路１８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。また、内部記憶回路１８が記憶するデータは、図示しないインターフェースを経由して、外部の周辺装置へ転送することができる。
【００３１】
制御回路１７は、超音波診断装置の処理全体を制御する。具体的には、制御回路１７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、内部記憶回路１８から読み込んだ各種制御プログラム及び各種データに基づき、送信回路１１、受信回路１２、Ｂモード処理回路１３、ドプラ処理回路１４、画像生成回路１５の処理を制御する。また、制御回路１７は、画像メモリ１６が記憶するデータや、操作者が各種処理を指定するためのＧＵＩ等をモニタ２にて表示するように制御する。
【００３２】
また、制御回路１７は、図１に示すように、処理機能１７ａを実行する。ここで、例えば、図１に示す制御回路１７の構成要素である処理機能１７ａが実行する各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で内部記憶回路１８に記録されている。制御回路１７は、各プログラムを内部記憶回路１８から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の制御回路１７は、図１の制御回路１７内に示された各機能を有することとなる。なお、処理機能１７ａのことを処理部とも言う。
【００３３】
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、一般的には、Ｂモード処理回路１３においてエコーデータの振幅の大きさを輝度で表現することで生体組織の形態を映像化したり、ドプラ処理回路１４においてエコーデータを周波数解析することで移動体情報を映像化したりする。ところで、超音波の受信信号には、生体組織の形態や移動体情報以外にも他の様々な物理的情報が含まれる。
【００３４】
例えば、生体組織は固有の減衰特性を持っており、超音波の受信信号を用いてエコーの減衰を定量化する手法が知られている。被検体Ｐに送信された超音波は、減衰しながら生体内を伝搬する。ここで、超音波の減衰量が大きいと、十分な受信信号が受信できなくなる現象が起こる。この一方で、受信信号の減弱の様子を観察することで、生体組織の特徴を観測することも行われている。より具体的には、肝臓において、受信信号が極端に減少する被検体Ｐは、肝臓に脂肪滴が多く含まれており脂肪肝であることが推測される。また、肝硬変の被検体Ｐを観測した場合も同様に、受信信号が極端に減少する場合がある。
【００３５】
そこで、超音波減衰量を定量的に診断するための手法が複数提案されている。例えば、生体の超音波減衰量は周波数によって異なることが知られており、複数の周波数信号の強度の変化を比較することによって対象としている組織に固有の値を求める方法が知られている。この方法では、中心周波数の異なる複数の超音波パルスを送受信し、得られた複数の信号の強度が深さ方向にどの程度変化するかを比較することによって、被検体Ｐに固有の減衰量を推定する。さらに、周波数ごとの減衰定数を求め、求めた減衰定数の比を表示することによって、より多様な組織特性を表示する方法も知られている。
【００３６】
また、広帯域パルスを用いて１方向につき１回超音波を送受信することで、中心周波数の異なる複数の超音波パルスを送受信する場合と同様の効果を得る方法も知られている。しかし、この広帯域パルスを用いる方法では低周波数領域の信号が組織内を伝播する際に高周波成分の信号が発生し、被検体Ｐに固有の減衰量を推定する際の誤差となる場合がある。このようなことから、一方向に波形の正負を反転させた２つの超音波パルスを送信し、得られた受信信号の差分演算を行うことによって、伝搬中に発生した高周波成分を除去しつつ被検体Ｐに固有の減衰量を推定する方法も知られている。
【００３７】
しかしながらこのような従来の技術では、いずれも複数の周波数の超音波を送受信することを前提としている。このため、通常のＢモード画像を得るための送受信の信号処理回路より複雑な仕組みが必要となる。したがって、エコーの減衰を定量化するための新たな信号処理回路を設置することになり、超音波診断装置全体が大規模で高額になる恐れがある。
【００３８】
このようなことから、第１の実施形態では、制御回路１７が処理機能１７ａを実行することによって、単純な構成でエコーの減衰を定量化する。すなわち、処理機能１７ａは、プリアンプ１２ａによる調整後の受信信号を、ゲインに応じて補正し、補正後の受信信号を用いて、減衰に関する指標値を算出する。例えば、処理機能１７ａは、遅延加算処理後の受信信号を、ゲインに応じて補正し、補正後の受信信号を用いて、指標値を算出する。以下では、図２を用いて第１の実施形態に係る超音波診断装置による処理手順について説明する。
【００３９】
図２は、第１の実施形態に係る超音波診断装置による処理手順を示すフローチャートである。なお、図２では、被検体Ｐには造影剤が投与されていない状態でエコーの減衰を定量化する超音波走査が実行されるものとする。図２では、第１の実施形態に係る超音波診断装置全体の動作を説明するフローチャートを示し、各構成要素がフローチャートのどのステップに対応するかを説明する。
【００４０】
ステップＳ１０１は、超音波プローブ１により実現されるステップである。ステップＳ１０１では、超音波プローブ１は、超音波パルスを送受信する。例えば、入力装置３が操作者からエコーの減衰を定量化する走査モードである「減衰量定量化モード」の設定を受けると、制御回路１７は、減衰量定量化モード用の超音波送信条件を送信回路１１に設定する。これにより、送信回路１１は、減衰量定量化モード用の設定にもとづいて超音波送信条件を設定し、超音波プローブ１から被検体Ｐに超音波が送信される。ここで、減衰量定量化モード用の超音波送信条件は、送信帯域は、プローブの周波数特性に基づいて決められる。例えば、送信帯域は、中心周波数を含む狭帯域のパルスである。より具体的には、送信帯域は、単一周波数を含む狭帯域のパルスであり、検査対象部位に応じて決定される。一例をあげると、検査対象が腹部である場合、送信帯域は３ＭＨｚに設定される。そして、送信された超音波パルスは被検体Ｐ内の構造物から散乱され、超音波プローブ１で受信される。
【００４１】
ステップＳ１０２は、プリアンプ１２ａにより実現されるステップである。ステップＳ１０２では、プリアンプ１２ａは、ゲイン調整処理を実行する。例えば、超音波プローブ１から出力された受信信号は受信回路１２に送られる。そして、受信回路１２のプリアンプ１２ａにおいて、受信信号に対するゲイン調整処理が実行される。ここで、プリアンプ１２ａは、予め決められた時間応答に従って変化するゲインで受信信号を調整する。
【００４２】
より具体的には、プリアンプ１２ａは、以下３つの目的でゲイン調整処理を行う。すなわちプリアンプ１２ａは、深部感度の不足分を補償する第１のゲイン調整処理、浅部感度の過剰を抑制する第２のゲイン調整処理、第１のゲイン調整処理及び第２のゲイン調整処理の両方を目的とする第３のゲイン調整処理を行う。一例をあげると、プリアンプ１２ａは、第１のゲイン調整処理を実行する場合は、深度からのエコーに基づく受信信号に対するゲインを１より大きく設定する。また、プリアンプ１２ａは、第２のゲイン調整処理を実行する場合は、浅部からのエコーに基づく受信信号に対するゲインを１より小さく設定する。また、プリアンプ１２ａは、第３のゲイン調整処理を実行する場合は、深度からのエコーに基づく受信信号に対するゲインを１より大きく設定し、浅部からのエコーに基づく受信信号に対するゲインを１より小さく設定する。
【００４３】
図３を用いて、ゲイン調整処理の一例を説明する。図３は、第１の実施形態に係るゲイン調整処理を説明するための図である。図３では、深部感度の不足分を補償する第１のゲイン調整処理を実行する場合について説明する。
【００４４】
図３の横軸は深度を示し、図３の縦軸はゲイン値を示す。図３に示す例では、基準ゲインＧ０が設定される。この基準ゲインＧ０は、エコーの発生位置に依存しない基準の調整量を示す。なお、図３に示す例ではＧ０＞１である。そして、エコーの発生位置に応じて、基準ゲインＧ０からの調整量を変化させる。例えば、図３に示すように、エコーの発生位置の深度が増加するに応じて、ゲイン値が増加する。一例をあげると、深度がＰ１である位置で発生したエコーに対するゲイン値はＧ１であり、深度がＰ２である位置で発生したエコーに対するゲイン値はＧ２である。すなわち、深度がＰ１である位置では、エコーの発生位置に応じた調整量がＧ１−Ｇ０であり、深度がＰ２である位置では、エコーの発生位置に応じた調整量がＧ２−Ｇ０である。このように、ゲイン値は、エコーの発生位置に応じて変化する。言い換えると、プリアンプ１２ａは、予め決められた時間応答に従ってゲイン値を変化させる。なお、プリアンプ１２ａにおいて受信信号にかけられたゲインの時間応答は、内部記憶回路１８に記憶される。
【００４５】
ステップＳ１０３は、Ｂモード処理回路１３により実現されるステップである。ステップＳ１０３では、Ｂモード処理回路１３は、プリアンプ１２ａによる調整後の受信信号に対して、Ｂモード処理を実行する。例えば、ゲイン調整処理された受信信号は、受信遅延回路１２ｂ、加算器１２ｃを経てビームフォーミング処理が行われたのちに、Ｂモード処理回路１３に送られる。そして、Ｂモード処理回路１３は、ゲイン調整処理された受信信号に対して、直交検波、高域除去フィルタ、振幅算出、Ｌｏｇ圧縮などのＢモード処理を実行する。ここで、Ｂモード処理回路１３は、被検体Ｐ内部の超音波減衰量を正しくとらえるため、受信帯域を、送信中心周波数周りの狭帯域に限定する。これにより、Ｂモード処理回路１３は、組織ハーモニック信号成分を除去する。
【００４６】
更に、Ｂモード処理回路１３は、深さ方向で受信帯域を変化しないように設定する。例えば、Ｂモード処理回路１３では、高周波ほど減衰が激しくなるので、エコー発生位置の深さに応じてより低帯域領域を検波するように設定する場合がある。しかしながら、Ｂモード処理回路１３は、減衰量定量化モードでは、深さ方向に応じて受信帯域を変える処理を行わずに、送信中心周波数周りの狭帯域に受信帯域を設定する。なお、Ｂモード処理回路１３によって生成されたＢモードデータのことを生データ（Raw  Data）と呼ぶ。
【００４７】
ステップＳ１０４は、処理機能１７ａにより実現されるステップである。ステップＳ１０４では、処理機能１７ａは、内部記憶回路１８に記憶されるゲインの時間応答に基づいて、生データに対してゲイン調整を打ち消すゲイン補正処理を実行する。ここで例えば、処理機能１７ａは、プリアンプ１２ａによる調整量を打ち消す補正を、プリアンプ１２ａによる調整後の受信信号に対して実行する。すなわち、処理機能１７ａは、基準ゲインとエコーの発生位置に応じた調整量とを共にキャンセルするような補正を生データに対して実行する。
【００４８】
また、例えば、処理機能１７ａは、エコーの発生位置（深度）毎の調整部による調整量を均す補正を、調整部による調整後の受信信号に対して実行するようにしてもよい。すなわち、処理機能１７ａは、エコーの発生深度毎の調整量の違いを均すような補正を生データに対して実行する。かかる場合、処理機能１７ａは、基準ゲインによる調整量についてはキャンセルしない。
【００４９】
ステップＳ１０５は、処理機能１７ａにより実現されるステップである。ステップＳ１０５では、処理機能１７ａは、音場補正処理を実行する。例えば、処理機能１７ａは、内部記憶回路１８に記憶される音場データに基づいて、音場の影響を打ち消す音場補正処理を実行する。すなわち、処理機能１７ａは、超音波の送信条件およびエコーの受信条件のうちの少なくともいずれかに依存する音場に応じて、プリアンプ１２ａによる調整後の受信信号を補正する。より具体的には、超音波の送信時に送信フォーカスをかけることによって、同一走査線上におけるフォーカス位置とフォーカス位置以外とで送信される超音波の強度が異なることになる。そこで、処理機能１７ａは、音場補正において、同一走査線上におけるフォーカス位置とフォーカス位置以外とで送信される超音波の強度が同一となるように補正する。なお、音場データは、超音波プローブ１や、周波数、フォーカス、開口などを含む送受信条件に応じて決まり、想定される条件に対応したデータが予め内部記憶回路１８に記憶される。処理機能１７ａは、ステップＳ１０４のゲイン補正処理とステップＳ１０５の音場補正処理によって、散乱体の分布情報と組織の減衰情報のみが反映されている超音波受信信号を得る。
【００５０】
ステップＳ１０６は、処理機能１７ａにより実現されるステップである。ステップＳ１０６では、処理機能１７ａは、減衰パラメータを算出する。すなわち、処理機能１７ａは、ゲインおよび音場に関する補正後の受信信号を用いて、減衰パラメータを算出する。例えば、処理機能１７ａは、組織内の散乱体分布が均一であると仮定できる場合、この補正した超音波受信信号の深さ方向の変化を調べることにより、深さ方向の各位置における超音波の減衰パラメータを算出する。例えば、処理機能１７ａは、所定の深さ幅における超音波受信信号の深さ方向の傾きを算出し、算出した深さ方向の傾きを送受信周波数で乗算することによって、減衰パラメータとして、減衰定数［ｄＢ／ｃｍ／ＭＨｚ］を算出する。なお、減衰パラメータは指標値の一例である。
【００５１】
ステップＳ１０７は、画像生成回路１５により実現されるステップである。ステップＳ１０７では、画像生成回路１５は、減衰画像を生成する。すなわち、処理機能１７ａは、複数のエコーの発生位置それぞれの減衰パラメータに基づいて減衰画像を生成する。例えば、画像生成回路１５は、各位置において減衰定数が算出されると、事前に設定されたカラーマップと減衰定数の算出結果とに基づいて、走査範囲の各位置における減衰定数を画像化した減衰画像を生成する。ここで、画像生成回路１５は、中心周波数を含む狭帯域な送信帯域で送信された超音波のエコーに基づく受信信号を用いて、減衰画像を生成する。なお、画像生成回路１５は、カラー画像として減衰画像を生成してもよいし、グレースケールの画像として減衰画像を生成してもよい。
【００５２】
ステップＳ１０８は、画像生成回路１５により実現されるステップである。ステップＳ１０８では、画像生成回路１５は、ステップＳ１０３で生成された生データに基づいて、Ｂモード画像を生成する。
【００５３】
ステップＳ１０９は、画像生成回路１５により実現されるステップである。ステップＳ１０９では、画像生成回路１５は、１つの走査断面からの受信信号に基づいて得られたＢモード画像と減衰画像とを重畳表示する。例えば、画像生成回路１５は、ステップＳ１０７で生成した減衰画像とステップＳ１０８で生成したＢモード画像とを合成して重畳画像を生成する。そして、画像生成回路１５は、生成した重畳画像をモニタ２に表示させる。図４は、第１の実施形態に係る重畳画像の一例を示す図である。
【００５４】
図４では減衰定数が０．５ｄＢ／ｃｍ／ＭＨｚである均一なファントムを観測した場合の重畳画像の一例を示す。図４に示す重畳画像は、Ｂモード画像４２上に減衰画像４３が重畳されている。なお、減衰画像４３は、例えばＢモード画像４２において設定されたＲＯＩの範囲内の各位置における減衰パラメータを用いて生成される。また、図４に示すように、カラーマップ４４によって減衰定数の値とカラーとが対応付けられている。これにより操作者は、減衰画像４３を参照することで、減衰定数の空間分布を把握することができる。
【００５５】
さらに、入力装置３を介して、減衰画像４３上にて計測用のＲＯＩ４５の設定を受け付けるようにしてもよい。また、かかる場合、計測用ＲＯＩ４５内部の減衰パラメータの代表値を別途数値として表示するようにしてもよい。すなわち、処理機能１７ａは、複数のエコーの発生位置それぞれの減衰パラメータを用いて代表値を算出し、算出した代表値をモニタ２に表示させる。ここで、代表値は、例えば計測用ＲＯＩ４５内の減衰定数の平均値である。図４に示す例では、計測用ＲＯＩ４５内部の減衰定数の代表値が、０．４ｄＢ／ｃｍ／ＭＨｚであることを示す数値が表示されている。なお、代表値は、計測用ＲＯＩ４５内の減衰定数の最大値や計測用ＲＯＩ４５内の減衰定数の最小値であってもよい。
【００５６】
上述したように、第１の実施形態では、単純な構成でエコーの減衰を定量化することが可能である。
【００５７】
なお、上述した実施形態では、Ｂモード処理回路１３がステップＳ１０３の処理を実行するものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、処理機能１７ａがステップＳ１０３の処理を実行するようにしてもよい。また、画像生成回路１５がステップＳ１０７からステップＳ１０９の処理を実行するものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、処理機能１７ａがステップＳ１０７からステップＳ１０９の処理を実行するようにしてもよい。すなわち、処理機能１７ａは、プリアンプ１２ａによる調整後の受信信号を用いてＢモード画像を生成し、生成したＢモード画像上に減衰画像を重畳させてモニタ２に表示させてもよい。
【００５８】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では同一の受信信号を用いて減衰画像とＢモード画像とを得る場合について説明した。ここで、減衰画像用の送受信信号は、組織ハーモニック信号を含まない狭帯域の設定としており、Ｂモード画像として用いるには空間分解能やコントラスト分解能が劣る場合がある。
【００５９】
ところで、Ｂモード画像生成用に減衰量定量化用の超音波の送受信とは別の超音波の送受信を行うようにすれば、Ｂモード画像生成用の超音波の送受信は、減衰量定量の精度に関与しなくなる。かかる場合、Ｂモード画像生成用の超音波の送受信は、広帯域にしたり組織ハーモニック信号を含めたりすることができ、背景のＢモードの視認性を向上させることができる。このようなことから、第２の実施形態では、Ｂモード画像生成用に減衰量定量化用の超音波の送受信とは別の超音波の送受信を行う場合について説明する。
【００６０】
なお、第２の実施形態に係る超音波診断装置の構成は、制御回路１７の一部の機能及び制御回路１７が実行する処理機能１７ａの一部の機能が異なる点を除いて、図１に示した第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成と同様である。このため、第２の実施形態に係る超音波診断装置の構成について、制御回路１７及び処理機能１７ａ以外の構成については説明を省略する。
【００６１】
図５は、第２の実施形態に係る超音波診断装置による処理手順を示すフローチャートである。図５では、第２の実施形態に係る超音波診断装置全体の動作を説明するフローチャートを示し、各構成要素がフローチャートのどのステップに対応するかを説明する。なお、図５において、ステップＳ２０１からステップＳ２０７の各処理は、図２に示すステップＳ１０１からステップＳ１０７の各処理に対応する。このため、ステップＳ２０１からステップＳ２０７の各処理については説明を省略する。
【００６２】
ステップＳ２０８は、超音波プローブ１により実現されるステップである。ステップＳ２０８では、超音波プローブ１は、Ｂモード画像用超音波パルスを送受信する。ここで、ステップＳ２０８では、ステップＳ１０１やステップＳ２０１で送信する超音波の送信帯域とは異なる周波数帯域の超音波を送信する。例えば、超音波プローブ１は、広帯域の超音波を送信する。なお、図５に示す例では、超音波プローブ１は、ＰＩ（Pulse  Inversion）法を実行して組織ハーモニック信号を抽出するものとして説明する。すなわち、超音波プローブ１は、１回目の送信波形に対して位相を１８０度ずらした波形（振幅が反転された波形）を２回目に送信し、エコーデータをそれぞれ生成する。なお、超音波プローブ１は、例えば、振幅変調法（ＡＭ：Amplitude  Modulation）や位相振幅変調法（ＡＭＰＭ：Amplitude  Modulation  Phase  Modulation）などＰＩ法以外で組織ハーモニック信号を抽出してもよい。
【００６３】
ステップＳ２０９は、プリアンプ１２ａにより実現されるステップである。ステップＳ２０９では、プリアンプ１２ａは、ステップＳ１０２及びステップＳ２０２と同様に、ゲイン調整処理を実行する。
【００６４】
ステップＳ２１０は、Ｂモード処理回路１３により実現されるステップである。ステップＳ２１０では、Ｂモード処理回路１３は、例えば、ＰＩ処理を用いて組織ハーモニック信号を抽出することによって、空間分解能及びコントラスト分解能を向上させる。また、Ｂモード処理回路１３は、深部ほど広帯域信号が減衰するため、深部からの受信信号に対してはより低帯域領域を検波するようにしてもよい。
【００６５】
ステップＳ２１１は、画像生成回路１５により実現されるステップである。ステップＳ２１１では、画像生成回路１５は、ステップＳ２１０で生成された生データに基づいて、Ｂモード画像を生成する。なお、ステップＳ２０７において画像生成回路１５は、プリアンプ１２ａによる調整後の受信信号のうちＢモード画像の生成に用いられる帯域成分よりも狭帯域な受信信号を用いて、減衰画像を生成する。
【００６６】
ステップＳ２１２は、画像生成回路１５により実現されるステップである。ステップＳ２１２では、画像生成回路１５は、例えば、ステップＳ２０７で生成した減衰画像とステップＳ２１１で生成したＢモード画像とを合成して重畳画像を生成する。
【００６７】
このように、第２の実施形態では、減衰画像を生成する際の超音波の送受信とは独立して、Ｂモード画像を生成するための超音波の送受信を行う。これにより、Ｂモード画像生成用の超音波の送受信は、減衰量定量化用の精度に関与しないため、超音波の送信帯域及び受信帯域を広帯域にしたり、組織ハーモニック信号を含めて受信したりすることができる。この結果、第２の実施形態によれば、背景のＢモード画像の視認性を向上させることができる。
【００６８】
また、第２の実施形態によれば、減衰画像を重畳するＢモード画像の空間分解能及びコントラスト分解能を向上させることができる。この結果、操作者は、腫瘍などの構造物に対応する減衰パラメータのカラー情報を読み取りやすくなる。また、操作者は、計測用ＲＯＩを設定する際に、ターゲットの領域を認識しやすくなるので、計測用ＲＯＩの設定を精度よく行うことができる。
【００６９】
なお、上述した実施形態では、超音波診断装置は、Ｂモード画像生成用の超音波をＰＩ法で送信し、組織ハーモニック信号を抽出するものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。超音波診断装置では、必ずしもＢモード画像用の送受信にＰＩ法や組織ハーモニック信号を用いなくてもよく、例えば、Ｂモード画像生成用の超音波送受信も減衰量定量化用の超音波送受信と同じように基本波成分を用いるようにしてもよい。かかる場合、超音波診断装置は、減衰量定量化用の超音波送受信と、Ｂモード画像生成用の超音波の送受信とを分けて実行する。これによって、超音波診断装置は、Ｂモード画像生成用にはより高周波成分を用いるようにしたり、また、浅部から深部までの受信中心周波数のシフト量を大きくして深部感度の向上を狙うようにしたりする。この結果、超音波診断装置は、Ｂモード画像の画質を向上させることができる。
【００７０】
なお、上述した第２の実施形態では、Ｂモード処理回路１３がステップＳ２１０の処理を実行するものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、処理機能１７ａがステップＳ２１０の処理を実行するようにしてもよい。また、画像生成回路１５がステップＳ２１１及びステップＳ２１２の処理を実行するものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、処理機能１７ａがステップＳ２１１及びステップＳ２１２の処理を実行するようにしてもよい。すなわち、処理機能１７ａは、減衰画像を生成するために用いる受信信号とは別の受信信号を用いてＢモード画像を生成し、生成したＢモード画像上に減衰画像を重畳してモニタ２に表示させる。
【００７１】
（第２の実施形態の変形例）
なお、上述した第２の実施形態では、Ｂモード画像生成用の超音波の送受信と、減衰量定量化用の超音波の送受信とを独立して行うものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、Ｂモード画像生成用と減衰量定量化用とで共通の超音波を１回送信するようにしてもよい。かかる場合、例えば、加算器１２ｃによる加算処理後の受信信号をＢモード画像生成用の超音波の受信帯域と減衰量定量化用の超音波の受信帯域とに分離する。より具体的には、Ｂモード処理回路１３において、超音波プローブ１で受信された１つの受信信号をＢモード画像生成用の超音波の受信帯域と減衰量定量化用の超音波の受信帯域とに分離し、Ｂモード画像生成用の生データと、減衰量定量化用の生データとを生成する。そして、処理機能１７ａは、減衰量定量化用の生データをゲイン補正処理及び音場補正処理した後に、減衰パラメータを算出する。このようにして、超音波診断装置は、同じ送受信信号から、異なる受信帯域をもつ減衰画像とＢモード画像とを生成する。これにより超音波診断装置は、１つの断面を２種類の送信パルスで重複して走査する手順が不要となり、フレームレートを向上させることができる。
【００７２】
また、超音波診断装置は、同じ送受信信号から、異なる受信帯域をもつ減衰画像とＢモード画像とを生成する際には、広帯域で超音波を送信する場合と、中心周波数を含む狭帯域で超音波を送信する場合とを選択可能である。例えば、広帯域で超音波を送信した場合、減衰量定量化用の受信帯域は、送信中心周波数周りの狭帯域に設定され、Ｂモード画像生成用の受信帯域は、広帯域に設定される。また、例えば、狭帯域で超音波を送信した場合、減衰量定量化用の受信帯域は、中心周波数を含む狭帯域に設定され、Ｂモード画像生成用の受信帯域は、送信周波数の２倍の周波数である高調波成分に設定される。なお、Ｂモード画像生成用の超音波の受信帯域と減衰量定量化用の超音波の受信帯域とに分離する処理は、Ｂモード処理回路１３において実行されるものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、受信回路１２において、Ｂモード画像生成用の超音波の受信帯域と減衰量定量化用の超音波の受信帯域とを分離してもよい。なお、受信回路１２において受信帯域を分離する場合、受信回路１２は、Ｂモード画像生成用の超音波の受信帯域を分離する第１の系統と、減衰量定量化用の超音波の受信帯域を分離する第２の系統とを備える。
【００７３】
（その他の実施形態）
実施形態は、上述した実施形態に限られるものではない。
【００７４】
なお、上述した実施形態では、減衰画像とＢモード画像とを重畳した重畳画像をモニタ２に表示させるものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、超音波診断装置は、減衰画像のみをモニタ２に表示させてもよい。また、超音波診断装置は、減衰画像とＢモード画像とを重畳させずに、それぞれを並べてモニタ２に表示させてもよい。
【００７５】
なお、上述した実施形態では、超音波プローブ１が複数の圧電振動子が一列で配置された１次元超音波プローブである場合に、受信回路１２が、装置本体１０に配置されるものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、超音波プローブ１が１次元超音波プローブである場合に、受信回路１２が、超音波プローブ１内に配置されてもよい。
【００７６】
また、上述した実施形態では、超音波プローブ１が１Ｄアレイプローブである場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、超音波プローブ１は、複数の圧電振動子が格子状に２次元で配置された２次元超音波プローブ（「２Ｄアレイプローブ」とも言う）であってもよい。例えば、超音波プローブ１が２Ｄアレイプローブである場合に、受信回路１２は、１Ｄアレイプローブの場合と同様、超音波プローブ１に配置されてもよいし、装置本体１０に配置されてもよい。
【００７７】
また、上述した実施形態では、調整部の一例がプリアンプ１２ａであり、アナログ回路でゲイン調整処理が実行されるものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、ゲイン調整処理は、デジタル回路を用いて実行されてもよい。図６は、その他の実施形態に係るゲイン調整処理を説明するための図である。
【００７８】
図６では、装置本体１０における受信回路１２、Ｂモード処理回路１３及び画像生成回路１５のみを図示し、各回路間での信号又はデータの流れを図示している。図６に示す「ＡＴＧＣ（Analog  Time  Gain  Control）」は、受信回路１２のプリアンプ１２ａで実行されるアナログのゲイン調整処理を示す。受信回路１２で生成された受信信号は、ＲＦ（Radio  Frequency）信号としてＢモード処理回路１３に送られる。
【００７９】
Ｂモード処理回路１３における「ＤＴＧＣ（Digital  Time  Gain  Control）」は、デジタルのゲイン調整処理を示す。また、「Ｍｉｘｅｒ」は、ＤＴＧＣの出力信号に、ｓｉｎ成分の参照信号とｃｏｓ成分の参照信号とをそれぞれ掛け合わせる処理を示す。また、「Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｆｉｌｔｅｒ」は、Mixerの出力信号それぞれから、不要な周波数成分（例えば高調波成分）を除去する処理を示す。また、「Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ」は、包絡線検波処理を示す。また、「Ｌｏｇ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ」は、対数圧縮処理を示す。Ｂモード処理回路１３は、Ｌｏｇ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ後のデータを生データとして画像生成回路１５に送る。
【００８０】
画像生成回路１５における「Ｓｃａｎ  Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ」は、生データを画像データに変換するスキャンコンバート処理を示す。また、「Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ」は画像データにおける表示輝度の調整処理を示す。
【００８１】
ところで、装置本体１０では「ＡＴＧＣ」以外にも、図６に示す、「ＤＴＧＣ」及び「Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ」においてゲイン調整を行うことが可能である。また、装置本体１０では、「Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｆｉｌｔｅｒ」及び「Ｌｏｇ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ」においてゲイン調整を行うようにしてもよい。このため、「ＡＴＧＣ」、「ＤＴＧＣ」、「Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ」、「Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｆｉｌｔｅｒ」及び「Ｌｏｇ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ」のいずれか１つ又はいずれかの組み合わせを調整部としてもよい。
【００８２】
また、例えば、１Ｄアレイプローブである場合に、遅延加算後の受信信号に対してゲイン調整処理が行われてもよい。また、２次元超音波プローブである場合に、サブアレイ毎の遅延加算の前段階の受信信号に対してゲイン調整処理が行われてもよく、サブアレイ間の遅延加算の後段階の受信信号に対してゲイン調整処理が行われてもよい。また、例えば、超音波プローブ１が２Ｄアレイプローブである場合、アナログ回路を用いたゲイン調整処理は、プローブ内で行われるサブアレイ毎の遅延加算後から装置本体１０で行われるサブアレイ間の遅延加算前の期間に行われることが一般的である。なお、サブアレイ毎の遅延加算の前段階の受信信号に対してゲイン調整処理が行われてもよく、サブアレイ間の遅延加算の後段階の受信信号に対してゲイン調整処理が行われてもよい。
【００８３】
また、上述した実施形態では、処理機能１７ａは、ステップＳ１０６やステップＳ２０６において、減衰パラメータとして減衰定数を算出するものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、処理機能１７ａは、ステップＳ１０６やステップＳ２０６において、減衰パラメータとして減衰定数ではなく、減衰量を反映した他の量を算出してもよい。より具体的には、処理機能１７ａは、周波数で除算をせず、受信エコーの輝度の深さ方向の傾きを算出し、［ｄＢ／ｃｍ］あるいは［ｄＢ／ｍ］という単位の値を減衰パラメータとして算出してもよい。また、例えば、処理機能１７ａは、これら減衰パラメータの単位の中の、［ｄＢ］の代わりに［Ｎｅｐｅｒ］を使用してもよい。
【００８４】
また、上述した実施形態では、Ｂモード処理回路１３及びドプラ処理回路１４が、直交検波回路を有するものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、受信回路１２が直交検波回路を有してもよい。かかる場合、受信回路１２の直交検波回路は、例えば、加算器１２ｃの出力信号をＩ信号及びＱ信号に変換する。そして、直交検波回路は、Ｂモード処理回路１３及びドプラ処理回路１４にＩ信号及びＱ信号を送る。これにより、Ｂモード処理回路１３は、Ｉ信号及びＱ信号を用いてＢモードデータを生成し、ドプラ処理回路１４は、Ｉ信号及びＱ信号を用いてドプラデータを生成する。
【００８５】
また、上述した実施形態では、制御回路１７において処理機能１７ａを実行するものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、装置本体１０に減衰パラメータ算出回路を設け、この減衰パラメータ算出回路が、処理機能１７ａと同様の機能を実行するようにしてもよい。
【００８６】
（造影存在下での減衰量定量化）
また、上述した実施形態では、造影非存在下で減衰量定量化を行う場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、造影剤を投与して被検体を走査する場合にも減衰量の定量化を適用することが可能である。例えば、正常部位と病変部位とで造影剤投与後の輝度の変化を解析する場合がある。ここで、正常部位と病変部位との深さ方向の位置が異なる場合には、超音波の減衰量が異なるので単純に輝度を比較することはできない。このようなことから、造影剤を投与して輝度の変化を解析する際に、事前に正常部位及び病変部位について減衰量を定量化しておくことで、超音波の減衰量を補正して輝度の変化を比較することができる。
【００８７】
また、正常部位と病変部位とでは造影剤の取り込み量が異なる場合がある。そこで、取り込んだ造影剤の量に応じて減衰量が変化することが知られている検査部位では、造影剤投与前後の減衰量を定量化して比較することで、検査部位が正常であるか否かを診断することにも適用可能である。
【００８８】
上記の実施形態の説明において、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、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、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。
【００８９】
また、上記の実施形態で説明した制御方法は、予め用意された制御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等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。この制御プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この制御プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって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。
【００９０】
（信号処理装置）
なお、上記では、第１〜第２の実施形態及び変形例で説明した信号処理方法が、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２の実施形態及び変形例で説明した信号処理方法は、超音波プローブ１が受信した信号を取得可能な信号処理装置において実行される場合であっても良い。
【００９１】
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、単純な構成でエコーの減衰を定量化することができる。
【００９２】
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】
【００９３】
１０  装置本体
１２  受信回路
１２ａ  プリアンプ
１７  制御回路
１７ａ  処理機能
【図１】
0006635766.tif 000002
【図２】
0006635766.tif 000003
【図３】
0006635766.tif 000004
【図４】
0006635766.tif 000005
【図５】
0006635766.tif 000006
【図６】
0006635766.tif 000007