(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に超音波を送受波する超音波探触子と、
この超音波探触子を駆動するとともに前記被検体からの複数方向から発生した計測ビーム信号を受波する手段と、
前記複数方向の計測ビーム信号から前記被検体の断層像（Ｂモード像）及びＭモード像を生成する画像生成手段と、
前記生成されたＢモード像及びＭモード像の少なくとも一方を表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された画像上に、Ｍモード用サンプルラインを設定するサンプルライン設定手段と、
を備えた超音波診断装置において、
前記Ｂモード画像の表示角度を設定する表示角度設定手段を備え、
前記画像生成手段は、前記設定された前記Ｂモード画像の表示角度に対応して前記複数方向の計測ビームを用いた補間演算によって前記Mモード像を生成するものであって、該複数方向の計測ビームの隣接する計測ビームと補間ビームの本数により予め設定される補間係数とから補間ビーム位置の受波信号を得る手段を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記補間ビーム位置の受波信号を得る手段は、前記隣接する計測ビームに前記補間係数を乗じる乗算器と、前記乗算器により乗じられた前記隣接する計測ビームのそれぞれを加算して補間ビーム位置の受波信号を得る加算器とを備えた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】
前記補間ビーム位置の受波信号は、隣接する計測ビームを互いに密に重ねて形成される細い計測ビームよりも前記複数方向の計測ビームの集束を緩やかにするような太い計測ビームから得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４】
前記表示角度設定手段は、前記超音波の送受信繰り返し周波数とフレームレートにより設定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５】
前記補間演算に用いる補間係数は、前記計測ビーム信号に加える仮想ビーム（仮想走査線）信号に応じて設定され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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波診断装置に関し、特に、Ｍモード像ビームラインを走査線方向とは無関係に選択可能とした超音波診断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の循環器用超音波診断装置は、弁や心臓壁の運動状態を詳細に観察するには任意の超音波ビームライン上の画像データを横軸に時間、縦軸に深度で表現したＭモード像を利用して時間的な変化を観察しているが、Ｍモード用ビームラインはＢモード像（断層像）の走査線方向に限定されていた。
【０００３】
また、特開平５５−１０３８４１号公報に記載されるように、Ｍモード用ビームラインを任意の方向に設定可能で、その任意の方向のビームライン上のＭモード像（任意方向Ｍモード像）を表示可能なものもあった。しかし、これによる任意方向Ｍモード像表示の場合には、所定の表示速度を保つため、１枚の断層像に対して１本のＭモード像しか得ていなかった。
【０００４】
例えば、滑らかなＭモード像を得るために４ｋＨｚの繰り返し周波数（２５０μｓｅｃの繰り返し周期）で９０度表示のセクタ像（走査線本数は１２８本と仮定する）を表示する場合のフレームレートは、１÷（２５０μｓｅｃ×１２８ライン）＝３１．２５Ｆ／ｓとなる（ただし、Ｆ／ｓは１秒間当たりの画像枚数）。
【０００５】
横方向５１２本で表示されるＭモード像が２．５秒でスクロールされる場合に、連続したＭモード像を得るためには、Ｍモード像がスクロールする前に次のＭモード像を抽出・表示可能な状態になっている必要があった。すなわち、横方向５１２本で表示されるＭモード像が２．５秒でスクロールされる場合には、２．５ｓｅｃ÷５１２ライン＝４．８８ｍｓｅｃ／ラインとなり、４．８８ｍｓｅｃ毎にＭモード像を抽出する必要があった。
【０００６】
そして、任意方向Ｍモード像の場合には、１枚の断層像に対して１本のＭモード像が得られることから、４．８８ｍｓｅｃ毎にＭモード象を得るには２０５Ｆ／ｓのフレームレートが必要であった。このために、９０度表示×（３１．２５Ｆ／ｓ÷２０５Ｆ／ｓ）＝１３．７度表示となっていた。このように、従来の任意方向Ｍモード像を表示可能な超音波診断装置は、任意方向Ｍモード像を得る場合に、断層像の表示角度が狭くなっていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、前記従来技術を検討した結果、以下の問題点を見いだした。
前述するように、従来の超音波診断装置は、任意方向Ｍモード象を得る場合に、断層像の表示角度が狭くなるもので、このため、Ｍモード用ビームラインの任意方向の設定が困難となり、設定の自由度を狭くして操作性を低下させることとなっていた。
【０００８】
また、断層像の表示角度を広げた場合には、表示されるＭモード像の連続性が損なわれるので、Ｍモード像の画質が著しく低下してしまうという問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、断層像の表示角度の拡大化とＭモード像の画質の向上との両立を図ることが可能な超音波診断装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【００１２】
（１）被検体に超音波を送受波する超音波探触子と、この超音波探触子を駆動するとともに前記被検体からの複数方向から発生した計測ビーム信号を受波する手段と、前記複数方向の計測ビーム信号から前記被検体の断層像（Ｂモード像）及びＭモード像を生成する画像生成手段と、前記生成されたＢモード像及びＭモード像の少なくとも一方を表示する表示手段と、前記表示手段に表示された画像上に、Ｍモード用サンプルラインを設定するサンプルライン設定手段と、を備えた超音波診断装置において、前記Ｂモード画像の表示角度を設定する表示角度設定手段を備え、
前記画像生成手段は、前記設定された前記Ｂモード画像の表示角度に対応して前記複数方向の計測ビームを用いた補間演算によって前記Mモード像を生成するものであって、該複数方向の計測ビームの隣接する計測ビームと補間ビームの本数により予め設定される補間係数とから補間ビーム位置の受波信号を得る手段を備えた。
【００１５】
ここで、設定手段によってＭモード用サンプルラインをＢモード像上の任意の方向に設定し、この設定値に基づいて、再構築手段が計測走査線位置及び仮想走査線位置でのエコー信号からサンプルライン上のＭモード像を再構築する。再構築手段が、得られたＭモード像を表示手段の表示面上に表示させることによって、実際の計測での走査線位置である計測走査線位置のエコー信号に加えて、補間によって得られた仮想走査線位置のエコー信号を使用したＢモード及びＭモード像の生成が可能となるので、実際の計測でのフレームレートに対する超音波像の生成用のフレームレートすなわち見かけ上のフレームレートを大きくすることができる。その結果、エコー信号から生成される超音波像の空間分解能を向上することが可能となる。また、Ｍモード像の画質を向上させた場合であっても、十分な表示角度の断層像を表示させることが可能となるので、任意方向Ｍモードのサンプルラインの設定自由度を大きくできる。
【００１６】
一方、Ｍモード像のスクロール速度を高速化した場合であっても、実際の計測でのフレームレートに対する超音波像の生成用のフレームレートを大きくすることができるので、段差ノイズのないいわゆる連続したＭモード像を表示することができる。また、Ｍモード像のスクロールピッチを密にした場合であっても、実際の計測でのフレームレートに対する超音波像の生成用のフレームレートを大きくすることができるので、緻密な任意方向Ｍモード像を表示させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、発明の実施の形態（実施例）とともに図面を参照して詳細に説明する。
なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は本発明の一実施の形態である超音波診断装置の概略構成を説明するための図であり、１０は探触子、１１は被検体、２０は超音波送受信部、３０はＡ／Ｄ変換器、４０は整相部、５０は信号処理部、５１はローパスフィルタ、５２はビーム補間部、５３は検波部、６１は全ラインメモリ部、６２は画像メモリ読み込み選択部、６３ａはＬ側画像メモリ、６３ｂはＲ側画像メモリ、６４は選択部、６５はＤ／Ａ変換器、７０は任意方向Ｍ像抽出部、７１は１画像メモリ、７２は任意方向Ｍ像再構築部、７３は任意方向Ｍ像ラインメモリ、８０は任意方向Ｍ像ビーム設定部、９０は表示器を示す。ただし、ビーム補間部５２を除く他の機構は、周知の機構及び手段を用いる。
【００１９】
図１において、ビーム補間部５２は、複数の受信超音波ビームに対して信号処理を行うことによって、時間的及び空間的に中間に位置する複数の超音波ビーム（以下、「補間超音波ビーム」と記す）を生成する手段であり、例えば、本実施の形態の超音波診断装置を構成する情報処理装置上で動作するプログラムによって実現可能である。なお、本実施の形態のビーム補間部５２の詳細は、後述する。
【００２０】
次に、図１に基づいて、本実施の形態の超音波診断装置の動作を説明する。
【００２１】
まず、超音波送受信部２０を構成する図示しない周知のパルサ及び送信遅延回路で送波信号が生成され、超音波探触子１０に供給される。超音波探触子１０では送波信号に応じた超音波が生成され、当該超音波探触子１０に当接される被検体１１の内部に超音波ビームとして送波される。このとき、被検体１１の内部の音響インピーダンスの異なる境界では、超音波ビームの一部がエコーとして反射され、超音波探触子１０で受波される。超音波探触子１０を構成する図示しない振動子に受波されたエコーは、各振動子によってエコーに応じた電気信号（エコー信号、受波信号）に変換され、超音波送受信部２０に出力される。超音波送受信部２０に入力された受波信号は、周知の増幅器によって増幅された後にＡ／Ｄ変換器３０に出力され、デジタル信号すなわちデジタルデータに変換される。デジタル信号に変換された受波信号は、整相部４０に出力され、各チャンネルすなわち各振動子の受波信号の位相を揃えた加算処理がなされた後に、信号処理部５０に出力される。信号処理部５０では、まず、ローパスフィルタ５１が整相部４０からの受波信号から高周波の搬送波成分を除去する周知のフィルタ処理をした後に、ビーム補間部５２がフィルタ処理後の受波信号から他のビーム位置（仮想走査線位置）における受波信号を補間処理によって生成する。ただし、ビーム補間部５２の構成及び補間処理の詳細については、後述する。
【００２２】
フィルタ処理後の受波信号及び補間により生成された受波信号は、検波部５３に出力され、それぞれの受波信号から包絡線が検出され、全ラインメモリ部６１に格納される。このとき、本実施の形態の超音波診断装置では、全ラインメモリ部６１は、検波部５３から出力される包絡線データを画像データとして、超音波ビームの１走査線毎（あるいは複数の走査線毎）に格納する。また、全ラインメモリ部６１は、格納する画像データの読み出しを１走査線毎（あるいは複数の走査線毎）に行う構成となっている。特に、本実施の形態の超音波診断装置では、全ラインメモリ部６１から読み出された画像データは、画像メモリ書き込み選択部６２に出力されると共に、断層像用すなわちＢモード像用であるＬ側画像メモリ６３ａに出力され格納される。このとき、画像メモリ書き込み選択部６２に任意方向Ｍ像抽出部７０が選択されている場合には、任意方向Ｍ像ラインメモリ７３から出力される画像データがＲ側画像メモリ６３ｂに出力されることとなる。一方、画像メモリ書き込み選択部６２が全ラインメモリ部６１を選択している場合には、全ラインメモリ部６１から読み出される画像データがＲ側画像メモリ６３ｂに出力されることとなる。Ｌ側画像メモリ６３ａ及びＲ側画像メモリ６３ｂにそれぞれ格納された画像データは、選択部６４によってそれぞれ読み出されることとなるが、例えば、図示しない操作卓から断層像表示が選択されている場合には、選択部６４はＬ側画像メモリ６３ａに格納される画像データのみを読み出し、Ｄ／Ａ変換器６５に出力する。また、Ｍモード像表示のみが選択されている場合には、選択部６４はＲ側画像メモリ６３ｂに格納される画像データのみを読み出し、Ｄ／Ａ変換器６５に出力する。また、断層像とＭモード像との同時表示が選択されている場合には、選択部６４は、Ｌ側画像メモリ６３ａ及びＲ側画像メモリ６３ｂにそれぞれ格納される画像データを読み出し、Ｄ／Ａ変換器６５に出力する。Ｄ／Ａ変換器６５に入力された画像データは、ビデオ表示用のビデオ信号に変換され表示器９０の表示画面上に表示される。
【００２３】
また、本実施の形態の超音波診断装置では、例えば、トラックボールやジョイスティック等の周知の位置設定手段あるいはツマミキー等の周知の回転指示手段からなる任意方向Ｍ像ビーム設定部８０により、図示しない検者が断層像上でＭモード像のサンプルライン（Ｍモードサンプルライン）を設定する構成となっている。１画像メモリ７１、任意方向Ｍ像再構築部７２及び任意方向Ｍ像ラインメモリ７３から構成される任意方向Ｍ像抽出部７０は、任意方向Ｍ像ビーム設定手段８０から出力されたサンプルラインに基づいて、このサンプルラインにおけるＭモード像を再構築し、画像メモリ書き込み選択部６２に出力する構成となっている。具体的には、１画像メモリ７１には全ラインメモリ部６１から順次１フレーム分の画像データが格納される構成となっている。一方、任意方向Ｍ像再構築部７２には、任意方向Ｍ像ビーム設定手段８０から出力されたサンプルラインの指示が入力されており、任意方向Ｍ像再構築部７２は断層像とＭモード像のサンプルラインとの幾何学的な位置関係に基づいて、１画像メモリ７１に記憶されている１フレーム分の画像データから任意方向Ｍモードデータを再構築する。この再構築された任意方向Ｍモードデータは、任意方向Ｍ像ラインメモリ７３に格納され、画像メモリ書き込み選択部６２に出力される。
【００２４】
このように、本実施の形態の超音波診断装置では、例えば図２に示すように、ビーム補間部５２がそれぞれ隣接するビーム位置Ｒ０とＲ１，Ｒ１とＲ２からの受波信号に基づいて、隣接するビーム位置Ｒ０とＲ１及びビーム位置Ｒ１とＲ２との間に仮想的に設定されるビーム位置である補間ビーム位置Ｌ１〜Ｌｎ及びＬｎ＋１〜Ｌ２ｎ（ただし、ｎは１以上の自然数）における受波信号を補間演算によって内挿する構成となっている。すなわち、ビーム補間部５２が実際に計測されたビーム位置Ｒ０とビーム位置Ｒ１、及びビーム位置Ｒ１とビーム位置Ｒ２に対して、時間的及び空間的に中間に位置する補間ビーム位置における受波信号を生成する構成となっている。従って、本実施の形態の超音波診断装置では、例えば、比較的に速い繰り返し周波数で超音波の送受を行い、断層像の表示角度を広げた計測を行う場合であっても、間隔が比較的広い送受波のビーム位置の間のビーム位置における受波信号を補間演算によって内挿する構成となっているので、Ｍモード像の画質を低下させることなく、十分な表示角度の断層像表示を行うことができる。
【００２５】
例えば、計測ビーム間に３本の補間ビームを内挿し、４ｋＨｚの繰り返し周波数でビーム本数すなわち走査線本数１２８の９０度表示のセクタ像を表示する場合のフレームレートは、１÷（２５０μｓｅｃ×３３ライン）＝１２１Ｆ／ｓとなる。一方、前述するように、横方向５１２本で表示されるＭモード像が２．５秒でスクロール表示される場合のセクタ像を表示する場合のフレームレートは２０５Ｆ／ｓが必要となる。従って、計測ビーム間に３本の補間ビームを内挿する場合には、９０度×（１２１Ｆ／ｓ÷２０５Ｆ／ｓ）＝５３．２度での断層像（Ｂモード像）の表示が可能となる。
【００２６】
また、計測ビーム間に７本の補間ビームを内挿し、４ｋＨｚの繰り返し周波数でビーム本数すなわち走査線本数１２８の９０度表示のセクタ像を表示する場合では、フレームレートは、１÷（２５０μｓｅｃ×１７ライン）＝２３５Ｆ／ｓとなる。従って、９０度表示が可能となる。
【００２７】
図３は本実施の形態のビーム補間部の概略構成を説明するための図であり、１０１は超音波信号選択部、１０１はラインメモリ、１０２は演算制御部、１０３は信号処理部を示す。
【００２８】
図３において、超音波信号選択部１００は、例えば、本実施の形態の超音波診断装置を構成する情報処理装置上で動作するプログラムによって実現可能であり、ローパスフィルタ５１から出力される各ビーム位置における受波信号を一旦ラインメモリ１０１に格納すると共に、ラインメモリ１０１を検索してローパスフィルタ５１から入力されるビーム位置に隣接するビーム位置における受波信号を読み込み、この読み込んだ受波信号とローパスフィルタ５１から入力される受波信号とを共に信号処理部１０３に出力する構成となっている。このとき、本実施の形態の超音波信号選択部１００は、後段の信号処理部１０３に出力する２つの受波信号（例えば、ビーム位置Ｒ０受波信号とビーム位置Ｒ１の受波信号）の深度が同じすなわち２つの受波信号が同時相となるように、ラインメモリ１０１からの受波信号の読み出しを制御して、信号処理部１０３に受波信号を出力する構成となっている。
【００２９】
演算制御部１０２は、予め設定された補間条件に基づいた補間係数を信号処理部１０３に供給する手段であり、例えば、現在計測されたビーム位置Ｒ１と先に計測されたビーム位置Ｒ０とから２本の補間ビームを内挿する場合には、演算制御部１０２は補間係数ａ，ｂ，ｃ，ｄを出力する構成となっている。
【００３０】
信号処理部１０３は、例えば、本実施の形態の超音波診断装置を構成する情報処理装置上で動作するプログラムによって実現可能であり、超音波信号選択部１００から入力される隣接ビーム位置における受波信号から予め設定された補間ビーム位置における受波信号を補間演算によって内挿する手段である。特に、本実施の形態の信号処理部１０３は、演算制御部１０２から入力される補間係数に基づいた受波信号の補間を行う。
【００３１】
次に、図４に本実施の形態のビーム補間部の詳細構成を説明するための図を示し、以下、図４に基づいて本実施の形態のビーム補間部の動作を説明する。ただし、図４の（ａ）は補間ビーム数が２本の場合を示しており、図４の（ｂ）は補間ビーム数が３本の場合を示している。ただし、以下の説明では、説明を簡単にするために、最新のビーム位置Ｒ１と、このビーム位置Ｒ１に隣接するビーム位置Ｒ０との間に設定される２本あるいは３本の補間ビームを内挿する場合について説明する。
【００３２】
図４において、４０１は乗算器、４０２は加算器を示しており、特に、４０１ａは第１の乗算器、４０１ｂは第２の乗算器、４０１ｃは第３の乗算器、４０１ｄは第４の乗算器、４０１ｅは第５の乗算器、４０１ｆは第６の乗算器、４０２ａは第１の加算器、４０２ｂは第２の加算器、４０２ｃは第３の加算器を示す。
【００３３】
図４の（ａ）に示す信号処理部１０３では、第１〜４の乗算器４０１ａ〜４０１ｄは、超音波信号選択部１００から出力される最新の計測値であるビーム位置Ｒ１の受波信号あるいは前回の計測値であるビーム位置Ｒ０の受波信号と、演算制御部１０２から出力される補間係数ａ〜ｄとのベクトル積を計算する周知のベクトル演算器である。また、第１，２の加算器４０２ａ，４０２ｂは、それぞれ第１の乗算器４０１ａからの出力と第２の乗算器４０１ｂからの出力とのベクトル和を計算する、あるいは第３の乗算器４０１ｃからの出力と第４の乗算器４０１ｄからの出力とからベクトル和を計算する周知のベクトル演算器である。
【００３４】
本実施の形態のビーム補間部５２では、超音波信号選択部１００に現在の計測値であるビーム位置Ｒ１の受波信号が入力されている場合、超音波信号選択部１００はこの入力されるビーム位置Ｒ１の受波信号をラインメモリ１０１に格納すると共に、信号処理部１０３に出力する。このとき、超音波信号選択部１００は、ラインメモリ１０１を検索して、前回の計測値であるビーム位置Ｒ０の受波信号を読み出し、ビーム位置Ｒ１の受波信号の出力に同期して、ビーム位置Ｒ０の受波信号を信号処理部１０３に出力する。特に、本実施の形態の超音波信号選択部１００は、ビーム位置Ｒ０の受波信号を第１の乗算器４０１ａと第３の乗算器４０１ｃとに出力し、ビーム位置Ｒ１の受波信号を第２の乗算器４０１ｂと第４の乗算器４０１ｄに出力する。このとき、超音波信号選択部１００からの受波信号の出力は、前述するように、各ビーム位置での受波信号の深度が同じすなわち２つの受波信号が同時相となる。また、演算制御部１０２からは第１〜４の乗算器４０１ａ〜４０１ｄにそれぞれ順番に補間係数ａ〜ｄが出力される。従って、第１の乗算器４０１ａからはビーム位置Ｒ０の受波信号と補間係数ａとのベクトル積ａＲ０が、第２の乗算器４０１ｂからはビーム位置Ｒ０の受波信号と補間係数ｂとのベクトル積ｂＲ１が、第３の乗算器４０１ｃからはビーム位置Ｒ０の受波信号と補間係数ｃとのベクトル積ｃＲ０が、第４の乗算器４０１ｄからはビーム位置Ｒ１の受波信号と補間係数ｄとのベクトル積ｄＲ１がそれぞれ出力される。
【００３５】
また、本実施の形態の信号処理部１０３では、第１の乗算器４０１ａからの出力値と、第２の乗算器４０１ｂからの出力値とは、第１の加算器４０２ａに入力され、第１の加算器４０２ａの出力値ａＲ０＋ｂＲ１が第１の補間ビーム位置における受波信号として、ビーム補間部５２の後段に接続される検波部５３に出力される。第３の乗算器４０１ｃからの出力値と、第４の乗算器４０１ｄからの出力値とは、第２の加算器４０２ｂに入力され、第２の加算器４０２ｂの出力値ｃＲ０＋ｄＲ１が第２の補間ビーム位置における受波信号として、ビーム補間部５２の後段に接続される検波部５３に出力される。この後に、例えば、図示しない切換スイッチを介して、超音波信号選択部１００からビーム位置Ｒ１における受波信号が後段の検波部５３に出力される。
【００３６】
このように、本実施の形態のビーム補間部５２は、実際の計測がなされるビーム位置Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２での受波信号と、これら実際の計測がなされたビーム位置との間に内挿される補間ビーム位置での受波信号とを順番に後段の検波手段５３に出力する構成となっているので、ビーム補間部５２の構成を除く他の構成は、従来の超音波診断装置と同様の構成とできる。
【００３７】
一方、図４の（ｂ）に示すように、補間ビームの本数を３本とする場合には、ベクトル乗算器を第１〜６の乗算器４０１ａ〜４０１ｆの６台とし、ベクトル加算器を第１〜３の加算器４０２ａ〜４０２ｃの３台とすると共に、演算制御部１０２から第１〜第６の加算器にそれぞれ補間係数ａ〜ｆを出力することによって、前述する図４の（ａ）に示すビーム補間部５２と同じ動作によって、第１の補間ビーム位置での受波信号ａＲ０＋ｂＲ１、第２の補間ビーム位置での受波信号ｃＲ０＋ｄＲ１、及び第３の補間ビーム位置での受波信号ｅＲ０＋ｆＲ１をそれぞれ得ることが可能となる。
【００３８】
図５は本実施の形態の超音波診断装置における隣接するビーム位置でのビームフォーミングを説明するための図であり、特に、図５の（ａ）はビームの集束を細くした場合のビームフォーミングであり、図５の（ｂ）はビームの集束を緩やかにした場合のビームフォーミングである。
【００３９】
図５の（ｂ）に示すように、本実施の形態の超音波診断装置では、図５（ａ）に示す細いビームを使用した場合に比較して、ビームの集束を緩やかにしているので、隣接する走査線間での相関を大きくすることが可能となる。すなわち、ビーム補間部５２による隣接するビーム位置における受波信号から、それぞれの間に位置する補間ビーム位置における受波信号を内挿する際の相関を大きくすることが可能となるので、内挿によって得られる補間ビーム位置の受波信号の空間分解能を向上することができると共に、Ｓ／Ｎ比を向上することができる。ただし、超音波ビームの補間によって、超音波走査線本数を増加し見かけ上のフレームレートを向上させる効果を得る場合や、超音波走査線密度を密にする場合には、演算制御部１０２によって超音波ビームフォーミングの集束度合いや超音波ビーム補間係数を変更することによって実現可能である。
【００４０】
以上説明したように、本実施の形態の超音波診断装置では、実際に計測されたビーム位置である計測走査線の間に設定される補間ビーム位置である仮想走査線位置でのエコー信号すなわち受波信号を、ビーム補間部５２を構成する信号処理部１０３が、計測ビーム位置での受波信号と演算制御部１０２からの補間係数とをベクトル乗算した後に、それぞれをベクトル加算することによってベクトル補間する。検波部５３はそれぞれの受波信号から包絡線を検出し、全ラインメモリ部６１に格納する。ここで、全ラインメモリ部６１からＬ側画像メモリ６３ａに画像データを読み出し格納することによって、選択部６４及びＤ／Ａ変換器６５を介して表示器９０の表示画面上に断層像が表示されることとなる。
【００４１】
ここで、任意方向Ｍ像ビーム設定部８０によって、Ｍモード用サンプルラインをＢモード像上の任意の方向に設定し、このサンプルラインに基づいて、任意方向Ｍ像抽出部７０を構成する任意方向Ｍ像再構築部７２が、計測ビーム位置及び補間ビーム位置での受波信号からサンプルライン上のＭモード像を再構築し、任意方向Ｍ像ラインメモリ７３に出力し格納する。任意方向Ｍ像ラインメモリ７３から画像メモリ書き込み選択部６２を介してＲ側画像メモリ６３ｂにＭモード画像が格納され、さらに、選択部６４及びＤ／Ａ変換器６５を介して表示器９０の表示画面上にＭモード像を表示させることによって、実際の計測での計測ビーム位置での受波信号に加えて、補間によって得られた補間ビーム位置での受波信号を使用したＢモード像及びＭモード像の生成が可能となるので、実際の計測でのフレームレートに対する超音波像の生成用のフレームレートすなわち見かけ上のフレームレートを大きくすることができる。その結果、受波信号から生成される超音波像の空間分解能を向上することが可能となる。また、Ｍモード像の画質を向上させた場合であっても、十分な表示角度の断層像を表示させることが可能となるので、任意方向Ｍモードのサンプルラインの設定自由度を大きくできる。
【００４２】
一方、Ｍモード像のスクロール速度を高速化した場合であっても、実際の計測でのフレームレートに対する超音波像の生成用のフレームレートを大きくすることができるので、段差ノイズのないいわゆる連続したＭモード像を表示することができる。また、Ｍモード像のスクロールピッチを密にした場合であっても、実際の計測でのフレームレートに対する超音波像の生成用のフレームレートを大きくすることができるので、緻密な任意方向Ｍモード像を表示させることができる。
【００４３】
本実施の形態では、２本以上の複数本のビーム信号を重ね合せて、その重ね合せたビーム信号から補間ビームを生成するので、ノイズレベルが低下することとなり、実効的にＳ／Ｍ比が向上できる。
【００４４】
なお、本実施の形態の超音波診断装置では、ビーム補間部５２が前後のビーム位置における受波信号に基づいて、内挿演算によって補間ビーム位置における受波信号を生成する構成としたが、これに限定されることはなく、例えば、外挿演算によって、補間ビーム位置における受波信号を補間する構成としてもよいことはいうまでもない。
【００４５】
また、本実施の形態の超音波診断装置では、Ｂモード像とＭモード像との両方の超音波像を表示器９０の表示面上に表示させる構成としたが、例えば、Ｂモード像あるいはＭモード像の何れか一方の超音波像のみを表示させる構成としてもよいことはいうまでもない。
【００４６】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【００４７】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
【００４８】
（１）実際の計測でのフレームレートに対する超音波像の生成用のフレームレートすなわち見かけ上のフレームレートを大きくすることができる。
【００４９】
（２）受波信号から生成される超音波像の空間分解能を向上することが可能となる。
【００５０】
（３）Ｍモード像の画質を向上させた場合であっても、十分な表示角度の断層像を表示させることが可能となるので、任意方向Ｍモードのサンプルラインの設定自由度を大きくできる。
【００５１】
（４）Ｍモード像のスクロール速度を高速化した場合であっても、実際の計測でのフレームレートに対する超音波像の生成用のフレームレートを大きくすることができるので、段差ノイズのないいわゆる連続したＭモード像を表示することができる。
【００５２】
（５）Ｍモード像のスクロールピッチを密にした場合であっても、実際の計測でのフレームレートに対する超音波像の生成用のフレームレートを大きくすることができるので、緻密な任意方向Ｍモード像を表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の本実施の形態の超音波診断装置の概略構成を説明するための図である。
【図２】本発明の本実施の形態の超音波診断装置における計測ビーム位置と補間ビーム位置との関係を説明するための図である。
【図３】本実施の形態のビーム補間部の概略構成を説明するための図である。
【図４】本実施の形態のビーム補間部の詳細構成を説明するための図である。
【図５】本実施の形態の超音波診断装置における隣接するビーム位置でのビームフォーミングを説明するための図である。
【符号の説明】
１０は探触子、１１は被検体、２０は超音波送受信部、３０はＡ／Ｄ変換器、４０は整相部、５０は信号処理部、５１はローパスフィルタ、５２はビーム補間部、５３は検波部、６１は全ラインメモリ部、６２は画像メモリ読み込み選択部、６３ａはＬ側画像メモリ、６３ｂはＲ側画像メモリ、６４は選択部、６５はＤ／Ａ変換器、７０は任意方向Ｍ像抽出部、７１は１画像メモリ、７２は任意方向Ｍ像再構築部、７３は任意方向Ｍ像ラインメモリ、８０は任意方向Ｍ像ビーム設定部、９０は表示器、１０１は超音波信号選択部、１０１はラインメモリ、１０２は演算制御部、１０３は信号処理部、４０１は乗算器、４０２は加算器
【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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