(57)【要約】【課題】ハーモニック法において、深部での画質劣化を緩和する。【解決手段】超音波探触子１０は、直線周波数変調した送信波形の超音波ビームを被検体内に繰り返し送信する。これに対するエコーの受信信号を基本波成分処理部２０及び第２高調波成分処理部３０で並列的に処理する。基本波成分処理部２０では、受信信号をパルス圧縮して送信超音波の中心周波数の基本波成分を抽出し、これに対して所定の重み係数を乗じる。第２高調波成分処理部３０では、受信信号をパルス圧縮して送信超音波の中心周波数の２倍の周波数の第２高調波成分を抽出し、これに対して所定の重み係数を乗じる。そして、これら両者の重み付け結果を加算器４０で加算し、この加算結果に基づき画像構成器４４で診断画像を構成する。ここで、第２高調波成分のパワーが低下する送信フォーカス点以遠で、基本波成分の重み係数を増大させることで、深部での画質劣化を緩和する。【選択図】        図１
2004222824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内に超音波を送信する送信手段と、
前記送信手段から送信された超音波に対する被検体内からのエコーを受信し、受信信号を生成する受信手段と、
前記受信信号から基本波成分と高調波成分とを抽出する信号成分抽出手段と、前記基本波成分と前記高調波成分の少なくとも一方を用いて前記被検体内の画像を構成する手段であって、診断深さが所定深さより深い範囲では、前記基本波成分を前記所定深さにおける混合割合よりも高い混合割合で前記高調波成分に混合し、その混合結果の信号に基づき前記被検体内の画像を構成する画像構成手段と、を備える超音波診断装置。
【請求項２】
請求項１記載の超音波診断装置であって、
前記所定深さは、前記送信手段により送信される超音波のフォーカス深さであることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】
請求項１記載の超音波診断装置であって、
前記画像構成手段は、診断深さが前記所定深さより深い範囲では、診断深さに応じて前記基本波成分の前記混合割合を上昇させることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項４】
請求項１記載の超音波診断装置であって、
前記送信手段はパルス圧縮方式のために変調された超音波を送信し、
前記信号成分抽出手段は、前記受信信号をパルス圧縮し、このパルス圧縮結果から基本波成分及び高調波成分を抽出する、ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項５】
請求項４記載の超音波診断装置であって、
前記信号抽出手段は、前記受信信号を基本波成分用のパルス圧縮器と高調波成分用のパルス圧縮器で個別にパルス圧縮し、それぞれのパルス圧縮結果から基本波成分及び高調波成分を抽出する、ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項６】
請求項５記載の超音波診断装置であって、
前記基本波成分用のパルス圧縮器と前記高調波成分用のパルス圧縮器とは、相異なる参照符号を用いてパルス圧縮を行う、ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の超音波診断装置であって、
前記高調波成分は、第２高調波成分であることを特徴とする超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エコーの受信信号から抽出した高調波成分を用いて診断画像を形成する超音波診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コントラストハーモニック法や組織ハーモニック法など、受信信号に含まれる第２高調波成分を用いて診断画像を構成する超音波診断装置が普及しつつある。
【０００３】
高調波は、送信超音波の正圧波形が負圧波形よりも速く進行することにより生成され、超音波が被検体内を進むにつれて成長していく。したがって、超音波探触子直下から深さ数ｃｍの領域では、高調波成分のパワーがきわめて小さい。このため、高調波成分から診断画像を構成した場合、浅部の様子が分かりにくい画像となってしまう。
【０００４】
そこで特許文献１に示される装置では、受信ビームフォーマの出力信号から基本波エコー成分と第２高調波エコー成分を取り出し、それら両成分をそれぞれ個別のゲインで増幅した上で加算し、この加算結果の信号から画像を形成している。この装置では、浅部では基本波成分のゲインを大きく第２高調波成分のゲインを小さくすることで第２高調波成分だけを用いた場合よりも品質のよい画像を提供し、数ｃｍ以遠の深部では基本波成分のゲインを小さく第２高調波成分のゲインを大きくすることで、従来のハーモニック法と同等の画像を提供している。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１６６９１９公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
送信超音波ビームは、送信フォーカス点以遠では、媒体による減衰やビーム自体の広がりにより、単位体積当たりの音響パワーが減少していく。このため、超音波ビームが進行するにつれて成長していった高調波成分も、送信フォーカス点を越えるとビームの音響パワー低減により減衰に転じる。
【０００７】
図９は、基本波成分及び高調波成分の受信エコーのパワーが、診断深さ（すなわち、超音波探触子から超音波反射点までの距離）に応じてどのように変化するかを模式的に示した図である。この図に示すように、一般に高調波成分は基本波成分よりもパワーが大幅に小さく（ただしコントラスト剤を用いた場合はこの限りではない）、送信フォーカス点までは基本波成分の単位体積当たりの音響パワーの増大に追従して高調波成分のパワーも増大していくが、送信フォーカス点以遠では高調波成分のパワーが低下する。このため、ある程度以上深い範囲では、高調波成分では十分なＳ／Ｎ比が得られず、品質のよい画像が得られないという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、ハーモニック法により画像を構成する超音波診断装置において、深部の画質を改善することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る装置は、被検体内に超音波を送信する送信手段と、前記送信手段から送信された超音波に対する被検体内からのエコーを受信し、受信信号を生成する受信手段と、前記受信信号から基本波成分と高調波成分とを抽出する信号成分抽出手段と、前記基本波成分と前記高調波成分の少なくとも一方を用いて前記被検体内の画像を構成する手段であって、診断深さが所定深さより深い範囲では、前記基本波成分を前記所定深さにおける混合割合よりも高い混合割合で前記高調波成分に混合し、その混合結果の信号に基づき前記被検体内の画像を構成する画像構成手段と、を備える。
【００１０】
ここで、診断深さとは、超音波探触子から超音波反射点までの距離のことであり、リニア走査探触子の場合は被検体体表からの深さとほぼ等しいが、セクタ走査やコンベックス走査の探触子の場合は被検体体表からの深さとは異なる。
【００１１】
本発明の好適な態様では、前記所定深さは、前記送信手段により送信される超音波のフォーカス深さである。
【００１２】
また別の好適な態様では、前記画像構成手段は、診断深さが前記所定深さより深い範囲では、診断深さに応じて前記基本波成分の前記混合割合を上昇させる。
【００１３】
更に別の好適な態様では、前記送信手段はパルス圧縮方式のために変調された超音波を送信し、前記信号成分抽出手段は、前記受信信号をパルス圧縮し、このパルス圧縮結果から基本波成分及び高調波成分を抽出する。
【００１４】
更に別の好適な態様では、前記高調波成分は、第２高調波成分であることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係る超音波診断装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
【００１７】
超音波探触子１０は、所定パターンに従って配列された複数の振動素子からなるアレイを備え、電気的な駆動信号に応じてこれら振動素子から超音波を送信するとともに、この送信超音波に対する被検体内からのエコーを受信して、電気的な受信信号に変換する。
【００１８】
送信器１２は、超音波ビーム送信のために、超音波探触子１０の各振動素子に対して駆動信号を供給する。本実施形態では、超音波送受信にパルス圧縮法を利用するので、送信器１２はパルス圧縮用の所定の波形の駆動信号を生成する。パルス圧縮法はレーダ分野で周知の技術であり、その送信波形には周波数変調方式や符号変調変調方式がある。以下では、一例として直線周波数変調方式で送信波形を変調する場合を例にとって説明するが、本実施形態装置にはこれ以外の方式も適用可能である。
【００１９】
図２は、送信器１２が有する１チャンネル（一般に振動素子１個に対応）の駆動回路の構成例を示す図である。送信器１２は、チャンネル数に応じた数だけこのような駆動回路を備える。ただし、波形発生器５２は各チャンネルごとに設けなくてもよく、複数チャンネルで共用することができる。
【００２０】
波形発生器５２は、所定の送信波形を持った信号を発生させる回路である。例えば直線周波数変調方式を用いる場合は、送信周波数を時間経過に従って周波数が直線的に変化する単位波形の信号を生成する。波形発生器５２は、このような単位波形を所定周期で繰り返し出力する。波形発生器５２としては、例えば波形をデジタル情報として記憶したメモリを用いることができる。この場合、波形発生器５２からは、送信波形を表現したデジタル信号が出力されることになる。遅延生成器５４は、波形発生器５２から出力された信号に対して、送信ビームのフォーカシング等のために必要な時間遅延を与えるための回路である。Ｄ／Ａ変換器５６は、遅延生成器５４で遅延されたデジタル信号をアナログ信号に変換する。このアナログ信号が、増幅器５８により所望のレベルまで線形増幅され、対応する振動素子に供給される。
【００２１】
受信アンプ１４は、超音波探触子１０の各振動素子が生成した受信信号をそれぞれ線形増幅する。受信ビームフォーマ１６は、それら増幅された各振動素子の受信信号を整相加算することにより、所望の受信ビームを形成する。受信ビームフォーマ１６からは、形成した受信ビームごとに、そのビームに対応する１つの受信信号が出力される。以下では、特に断りなく単に受信信号という場合は、受信ビームフォーマ１６で生成された１つの受信ビームに対応する受信信号のことをいうものとする。受信ビームフォーマ１６は、同時複数音線受信方式により同時に複数の受信ビームを形成することも可能であるが、以下では説明を簡潔にするため、同時に１つの受信ビームのみを形成する場合を例にとって説明する。なお、同時に複数の受信ビームを形成する場合は、以下に説明する回路構成をそのビーム数分だけ並列に設けるか、時分割処理等によりビーム数分の並列処理を行うか、すればよい。
【００２２】
受信ビームフォーマ１６から出力された受信信号は、基本波成分処理部２０と第２高調波成分処理部３０にそれぞれ入力される。
【００２３】
基本波成分処理部２０は、受信信号に含まれる基本波成分の検波のための回路である。基本波成分は、送信器１２により生成される送信超音波の中心周波数と同じ周波数をもつ信号成分である。基本波成分処理部２０は、パルス圧縮演算器２２，検波器２４，振幅演算器２６，重み付け演算器２８を含んでいる。
【００２４】
パルス圧縮演算器２２は、受信信号に対してパルス圧縮演算を行う回路である。図３にこのパルス圧縮演算器２２の内部構成の一例を示す。この構成では、パルス圧縮演算器２２は、ＦＦＴ演算器６２，係数テーブル６４，複素乗算器６６，及び逆ＦＦＴ演算器６８を含む。受信ビームフォーマ１６から発せられた受信信号は、まずＦＦＴ演算器６２で高速フーリエ変換アルゴリズムによる変換処理を受け、受信信号が含む各周波数成分が求められる。係数テーブル６４には、パルス圧縮のために各周波数成分に乗じるべき係数が記憶されている。複素乗算器６６は、ＦＦＴ演算器６２で求められた受信信号の各周波数成分に対し、係数テーブル６４に記憶された対応する係数を乗算する。この乗算処理は複素空間で行われる。これにより、周波数領域においてパルス圧縮がなされることになる。逆ＦＦＴ演算器６８は、複素乗算器６６の出力信号を逆ＦＦＴ処理することにより、時間領域の信号に戻す。これにより、所望の特性に応じてパルス圧縮された受信信号が得られる。
【００２５】
このパルス圧縮演算器２２の作用を数式を用いて説明すると次のようになる。
【００２６】
本実施形態で用いる直線周波数変調された送信波形ｘＴ（ｔ）は、次式（１）で表される。
【００２７】
【数１】
2004222824.tif 000003
この送信波形の信号に対する受信信号ｘＲ（ｔ）は、次式（２）で表すことができる。ここでｔは時間を示し、ω０は送信超音波の中心周波数を示す。
【００２８】
【数２】
2004222824.tif 000004
この受信信号ｘＲ（ｔ）のフーリエ変換をＸＲ（ω）とする。すなわち、ＸＲ（ω）＝Ｆ［ｘＲ（ｔ）］（Ｆはフーリエ変換を示す）である。
【００２９】
受信信号ｘＲ（ｔ）の基本波成分、すなわち式（２）の右辺第１項に対するパルス圧縮演算器２２の伝達関数ＨＦ（ω）が、次式（３）で表されるとする。なお、ＸＴ（ω）は、時間領域の信号ｘＴ（ｔ）のフーリエ変換である。
【００３０】
【数３】
2004222824.tif 000005
この伝達関数ＨＦ（ω）は、係数テーブル６４に記憶されており、パルス圧縮演算時の参照符号として用いられる。この伝達関数ＨＦ（ω）は、式（１）及び（３）から分かるように、ω０を中心周波数として直線周波数変調された送信波形に対応して定められたものである。このように送信波形に対応した伝達関数ＨＦ（ω）を用いることで、受信信号に含まれる基本波成分に対して適切なパルス圧縮が行える。
【００３１】
上述の式（２）、（３）により、基本波成分に対するパルス圧縮演算器２２の出力信号ｙＦ（ｔ）は、次式（４）の形となる。
【００３２】
【数４】
2004222824.tif 000006
すなわち、式（４）の右辺のＸＲ（ω）がＦＦＴ演算器６２で計算され、これとパルス圧縮のための係数ＨＦ（ω）との積（すなわち右辺［］内）が複素乗算器６６で計算され、この積の逆フーリエ変換Ｆ−１が逆ＦＦＴ演算器６８で計算されることにより、パルス圧縮された受信信号ｙＦ（ｔ）が求められる。
【００３３】
この例では、以上のように周波数領域でパルス圧縮を行ったが、これはあくまで一例であり、時間領域の信号のままでトランスバーサルフィルタを用いてパルス圧縮することももちろん可能である。
【００３４】
検波器２４は、このパルス圧縮された受信信号ｙＦ（ｔ）の、中心周波数ω０周りの信号を対象として検波を行う。この検波処理により、受信信号から基本波成分が抽出される。図４は、この検波器２４の一例の内部構成を示す図である。この例は直交検波を行う回路構成であり、パルス圧縮された受信信号が、乗算器７２ａ及び７２ｂにて、送信超音波の中心周波数ω０に対応した周波数を持つ参照信号と乗算される。各乗算器７２ａ，７２ｂには、この乗算のために、位相移相器７４にて位相を互いに９０°異ならせた参照信号が供給される。乗算結果の信号は、それぞれローパスフィルタ（ＬＰＦ）７６ａ，７６ｂによりベースバンド成分のみが抽出され、これにより検波結果である解析信号のＩ，Ｑ各成分の信号Ｉ（ｔ），Ｑ（ｔ）が求められる。
【００３５】
振幅演算器２６は、検波器２４が出力するＩ，Ｑ信号に基づき、検波結果の振幅を表す信号ｚ（ｔ）を求める。すなわちｚ（ｔ）＝［［Ｉ（ｔ）］２＋［Ｑ（ｔ）］２］１／２である。
【００３６】
重み付け演算器２８は、振幅を示す信号ｚ（ｔ）に対して、対応する重み係数を乗算する。図５は、この重み付け演算器２８の構成例を示す図である。この例では、重み付け演算器２８は重み係数テーブル８２と乗算器８４を含んでいる。重み係数テーブル８２には、信号ｚ（ｔ）に乗じるべき重み係数が登録されている。
本実施形態では、診断深さに応じて重み係数の値を変化させることができる。この場合、重み係数テーブル８２は、各診断深さに対応した重み係数を示す情報を記憶しており、図示しない制御部から入力される診断深さ（１音線ごとの、送信開始タイミングからの経過時間など）を示す制御信号に基づき、この診断深さに対応した重み係数を出力する。乗算器８４は、入力される信号ｚ（ｔ）に対して、重み係数テーブル８２から出力される重み係数を乗じる。この乗算結果の信号は加算器４０に入力される。
【００３７】
以上、基本波成分処理部２０の構成と処理内容を説明した。次に、第２高調波成分処理部３０について説明する。第２高調波成分処理部３０は、対象とする周波数成分が送信超音波の中心周波数ω０の２倍の周波数である点を除けば、基本波成分処理部２０と同様の構成でよいので、基本波成分処理部２０との重複説明を避けて簡単に説明する。
【００３８】
第２高調波成分処理部３０は、パルス圧縮演算器３２、検波器３４，振幅演算器３６，重み付け演算器３８を含んでいる。これら各回路３２，３４，３６，３８は、基本波成分２０内の同名の回路と同じ内部構成のものを、送信超音波の中心周波数ω０の２倍の周波数に対応するために係数テーブル６４及び８２の係数や検波器の参照信号の周波数を変更した上で、用いることができる。
【００３９】
第２高調波成分、すなわち上記式（２）の右辺第２項に対するパルス圧縮は、実際に用いた送信超音波の２倍の周波数の送信波形を用いた場合の、基本波成分に対応するパルス圧縮と等価である。この場合、実際に対して２倍の周波数の送信波形は、次式（５）で表すことができる。
【００４０】
【数５】
2004222824.tif 000007
この場合、パルス圧縮演算器３２において用いる伝達関数ＨＳ（ω）は次式（６）に示す形となる。
【００４１】
【数６】
2004222824.tif 000008
この伝達関数ＨＳ（ω）は、式（５）及び（６）から分かるように、送信波形ｘＴ（ｔ）の２倍の周波数の波形ｘＳ（ｔ）に対応したものである。したがってこの伝達関数ＨＳ（ω）を用いることで、受信信号に含まれる第２高調波成分に対して適切なパルス圧縮が行える。
【００４２】
これら式（２）及び（６）から、パルス圧縮演算器３２の出力信号ｙＳ（ｔ）は、次式（７）の形となる。
【００４３】
【数７】
2004222824.tif 000009
検波器３４は、パルス圧縮演算器３２の出力信号ｙＳ（ｔ）の周波数２ω０周りの信号を対象として検波を行う。すなわち、周波数２ω０の信号を参照信号として用い、検波を行う。振幅演算器３６は、この検波結果のＩ，Ｑ成分から振幅の信号を求める。重み付け演算器３８は振幅演算器３６の出力信号に対して、重み係数を乗じる。この重み係数は、診断深さに応じて変化させることができる。重み付け演算器３８の出力は、加算器４０に入力される。
【００４４】
以上、第２高調波成分処理部３０について説明した。
【００４５】
加算器４０は、基本波成分処理部２０の重み付け演算器２８の出力信号と、第２高調波成分処理部３０の重み付け演算器３８の出力信号とを加算する。基本波成分及び高周波成分は、重み付け演算器２８及び３８でそれぞれ重み付けされているので、この加算器４０での加算により基本波成分と第２高調波成分の重み付け加算が実現されることになる。
【００４６】
対数演算器４２は、加算器４０の出力信号を、対数増幅して表示に適した信号を生成する。画像構成器４４は、対数演算器４２の出力信号に基づき被検体内の画像を構成する。表示器４６は、画像構成器４４が構成した画像を表示する。
【００４７】
以上説明した本実施形態の装置では、基本波成分と高調波成分とを各々の重み係数で重み付けして加算した信号から診断画像を構成する。重み付け演算器２８及び３８で用いる重み係数を調整することで、加算結果における基本波成分と高周波成分の混合割合を変えることができる。したがって、深部では基本波成分の混合割合を高めることにより、深部での画質劣化を解消又は緩和することができる。
【００４８】
このような深部での画質劣化の緩和は、重み付け演算器２８及び３８の重み係数テーブル８２に、例えば図６に示すような重み係数のパターンを登録することで実現できる。この図は、診断深さに対する重み係数の変化をグラフとして表したものである。この図では、実線が第２高調波成分のグラフを示し、波線が基本波成分のグラフを示す。
【００４９】
図６に示すパターンは、診断深さが浅い範囲では、基本波成分の重み係数を０、第２高調波成分の重み係数を１とする。そして、診断深さが所定の閾値深さＡを越えると、第２高調波成分の重み係数はそのままで、基本波成分の重み係数を直線的に増加させている。すなわち、このパターンでは、浅部では振幅演算器３６から出力される第２高調波成分の信号のみをそのままの信号レベルで用いて画像を形成し、深部ではその第２高調波成分に対して基本波成分を混合し、その混合割合を診断深さの増大に応じて高めている。基本波成分の重み係数を増大させはじめる閾値深さＡは、第２高調波成分のみで画像を構成すると所望の画質を満足できなくなるような診断深さを設定すればよい。このような基準で閾値深さＡを決める場合、送受信系、信号処理系、画像処理系等のファクタの組合せにより、超音波診断装置の機種や使用条件、要求される画質などに応じて閾値深さＡは変わってくるものと考えられる。この場合、閾値深さＡは実験等により決定すればよい。
【００５０】
また、閾値深さＡのもっと簡便な決定基準としては、送信超音波のフォーカス点の深さを閾値深さＡとするという基準を用いることができる。上述のように、送信超音波のフォーカス点を越えた深さでは、深くなるほど高調波成分が減少し、高調波成分のＳ／Ｎ比が劣化していくので、基本波成分による補助を始める起点（すなわち閾値深さＡ）として、そのフォーカス点を用いることは、比較的簡便に実現でき、かつ効果のある方式といえる。
【００５１】
そして、図６のパターンでは、閾値深さＡより深い場所では、深さに応じて基本波成分の重み係数を増加させることで、深くなるほどパワーが減少していく第２高調波成分を補っている。
【００５２】
このように図６のパターンを用いた場合、診断深さが比較的浅い範囲では、第２高調波成分で画像を構成することで、サイドローブ低減などのハーモニック法の効果が得られるとともに、閾値深さＡよりも深い範囲では、第２高調波成分のパワー低下を基本波成分で補うことで画質劣化を解消又は緩和できる。
【００５３】
なお、図６の例では、閾値深さＡより深い範囲での基本波成分の重み係数を直線的に増大させたが、増大のパターンは直線的に限らず、曲線的であってもよい。
【００５４】
診断深さに応じた重み係数のパターンとしては、図７に示すようなものも考えられる。このパターンでは、高調波成分が十分発生していない探触子直下では成基本波成分の重み係数を１に近く、第２高調波成分の重み係数を０に近くし、その後徐々に前者を０まで減少させ後者を１まで増大させ、そして、高調波成分のＳ／Ｎ比が劣化する閾値深さＡ以遠では、基本波成分の重み係数を増大方向に、第２高調波成分の重み係数を減少方向に転じる。このような重み係数制御によれば、ある程度強い高調波成分が得られる深さ範囲ではハーモニック法の利点が得られるとともに、高調波成分の成長が十分でない探触子近傍と高調波成分が減少する深部での画質劣化については、基本波成分を補うことで解消乃至緩和が見込める。
【００５５】
以上では、深部における高調波成分のＳ／Ｎ比劣化に着目して本実施形態の装置の利点を説明したが、別の観点から見れば次のような効果を得ることもできる。すなわち、基本波成分と高調波成分とを混合する範囲（図６では深部、図７では探触子近傍と深部）では、混合により両者のスペックルパターン同士を打ち消し、スペックルの少ない画像を得ることができる。これは、スペックルが主として波の干渉を原因とし、基本波成分と第２高調波成分では超音波の波長が異なるため、基本波成分でパルス圧縮及び検波が行われた振幅情報と、第２高調波成分でパルス圧縮及び検波が行われた振幅情報ではスペックルパターンが大きく異なってくるからである。
【００５６】
このようなスペックルの低減効果に着目した場合、重み係数の制御パターンとして図８に示すようなものを用いることも考えられる。
【００５７】
図８のパターン（ａ）では、診断深さが浅い範囲では、基本波成分及び第２高調波成分の重み係数をともに０．５とし、診断深さが閾値深さＡを越えると、第２高調波成分の重み係数はそのままで、基本波成分の重み係数を徐々に増大させている。すなわち、このパターンによれば、閾値深さＡを越えた範囲で図６のパターンと同様の効果が得られるとともに、それより浅い範囲でも、基本波成分と第２高調波成分との混合によりスペックル低減の効果を得ることができる。
【００５８】
図８のパターン（ｂ）では、浅部では基本波成分の重み係数を０．２、第２高調波成分の重み係数を０．８とし、閾値深さＡを越えると、（ａ）と同様第２高調波成分の重み係数はそのままで、基本波成分の重み係数を直線的に増加させている。これは、（ａ）のパターンで基本波成分の割合を低くしたものに相当する。このパターンでは、浅部では、（ａ）よりも第２高調波成分の重みを大きくすることでハーモニック法の効果を高めつつ、両成分の混合によりスペックルを低減させることができる。
【００５９】
なお、スペックルの低減効果をねらうだけなら、基本波成分と第２高調波成分とを診断深さによらず一定の割合（例えば１対１）で混合する構成でもよい。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態の装置によれば、高調波成分のＳ／Ｎ比が劣化する深部では、基本波成分の信号を補って画像を構成することで、深部での画質劣化を解消又は緩和できる。更に、本実施形態では、閾値深さＡより深い範囲では、深さに応じて信号全体に対する基本波成分の混合割合を増大させることで、深くなるほどパワーが低下する第２高調波成分を効果的に補うことができる。
また、本実施形態では、パルス圧縮法を用いているので、単純なパルス波を用いる場合よりもＳ／Ｎ比、特に高調波成分のＳ／Ｎ比を向上させることができるので、単純なパルス波を用いる場合より深い範囲まで高調波成分による画像構成が可能になる。また本実施形態では、基本波成分と第２高調波成分とを混合した範囲では、スペックル低減の効果が得られる。このスペックル低減効果を積極的に得るために、浅部でも高調波成分に基本波成分を加えることも好適である。
【００６１】
以上では、パルス圧縮法を用いた構成を例示したが、閾値深さＡより深い範囲で基本波成分の重みを増大させるという手法は、パルス圧縮法の利用しない構成にも適用することができ、同様の効果を奏する。
【００６２】
また、以上では、基本波成分と第２高調波成分を用いて診断画像を構成する場合を例示したが、基本波成分と第３高調波成分以上の高次の高調波成分を用いる場合にも、同様の手法を用いることができる。
【００６３】
また、図１の装置構成では、基本波成分と高調波成分のそれぞれにパルス圧縮演算器２２及び３２を設けたが、１つのパルス圧縮演算器の出力からそれら両成分を抽出する構成も可能である。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、所定深さより深い範囲では、基本波成分を前記所定深さにおける混合割合よりも高い混合割合で前記高調波成分に混合し、その混合結果の信号に基づき前記被検体内の画像を構成するので、高調波成分で画像を形成した場合における深部での画質劣化を基本波成分により補うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る超音波診断装置の一例を示す機能ブロック図である。
【図２】送信器の内部構成の一例を示す図である。
【図３】パルス圧縮演算器の内部構成の一例を示す図である。
【図４】検波器の内部構成の一例を示す図である。
【図５】重み付け演算器の内部構成の一例を示す図である。
【図６】基本波成分及び高調波成分に対する重み係数の診断深さに応じた変化パターンの一例を示す図である。
【図７】基本波成分及び高調波成分に対する重み係数の診断深さに応じた変化パターンの別の一例を示す図である。
【図８】基本波成分及び高調波成分に対する重み係数の診断深さに応じた変化パターンの別の一例を示す図である。
【図９】基本波成分と高調波成分のエコー強度の診断深さによる変化を説明するための図である。
【符号の説明】
１０  超音波探触子、１２  送信器、１４  受信アンプ、１６  受信ビームフォーマ、２０  基本波成分処理部、２２，３２  パルス圧縮演算器、２４，３４検波器、２６，３６  振幅演算器、２８，３８  重み付け演算器、４０  加算器、４２  対数演算器、４４  画像構成器、４６  表示器。
【図１】
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【図２】
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【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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