(57)【要約】【課題】距離分解能や探知感度を高め、高画質で観察し易い超音波画像が得られるようにする。【解決手段】送信回路１２ａ，１２ｃ，１２ｄと遅延回路１２ｂ，１２ｅを設け、超音波送受波方向の１送信信号で形成される超音波の発生期間内に次の送信信号で形成される超音波が発生するように、１つの振動子１１に複数回の送信信号を与え、波形が合成された超音波を得るようにする。例えば、超音波波形の周期をＴとしたとき、ｎＴ／４（ｎ：奇数）のずれを以って次の超音波を発生させれば、合成超音波の発生期間が短くなり、距離分解能を高めることができる。また、複数の超音波を１サイクルのずれを以って発生させ、合成超音波の振幅が高くなるようにすれば、探知感度を向上させることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を発生する少なくとも１つの振動子を有する探触子を備え、超音波断層像を形成する超音波診断装置において、
上記１つの振動子に対し、同一走査線期間の前回の送信信号で形成される超音波の発生期間内に今回の送信信号で形成される超音波が発生するように複数回の送信信号を与え、超音波波形を合成制御することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
超音波波形の周期をＴとしたとき、ｎＴ／４（ｎ：奇数）のずれを以って次の超音波を発生させ、合成した超音波の発生期間が短くなるように制御することを特徴とする上記請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】
複数の超音波を１サイクルのずれを以って発生させ、合成した超音波の振幅が高くなるように制御することを特徴とする上記請求項１記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被検体内の断層像等を形成する超音波診断装置、特に発生する超音波の波形を制御するための構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、単板振動子或いは複数の振動子を有する探触子（プローブ）から超音波を体内等の被検体へ送受波し、上記プローブから得られた受信信号を処理することにより、被検体内の断層像や血流情報等をモニタ（表示器）へ表示し、観察することができる。
【０００３】
図６には、１超音波走査線において単板振動子に与える送信信号と１点の反射体から受信した受信信号が示されており、図６（Ａ）の送信信号Ｓａを振動子に与えることにより、発生した超音波が反射体（被検体）へ向けて送波される。そして、この反射体から戻ってくる超音波は同一振動子で受波され、図６（Ｂ）の受信信号Ｒａが得られる。なお、図６（Ｂ）の波形ｇ１は送信信号の漏れ込みである。
【０００４】
図７には、上記送信信号及び受信信号の拡大波形が示されており、送信信号Ｓａは図７（Ａ）のように、振幅ａ０（数１０〜数１００Ｖ程度）でパルス幅ｔ０の山型（トリガー）波形であり、受信信号Ｒａは図７（Ｂ）のように、振幅（最大振幅Ａ０）が変化し、例えば５〜６サイクルの超音波（発生）期間Ｈ０の波形となる。そして、このような受信信号Ｒａにおいては、超音波期間Ｈ０が短い程、距離分解能が高くなり、振幅（波高）が大きい程、感度が高くなる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３４９７５号公報
【特許文献２】特開２００２−５２０２５号公報
【特許文献３】特開２００２−６５６７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、超音波診断装置では、超音波画像の画質の更なる向上が望まれているが、超音波送受波において上述した距離分解能や探知感度を従来よりも高めれば、高画質の観察し易い画像を得ることが可能となる。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、距離分解能や探知感度を高め、高画質で観察し易い超音波画像を得ることができる超音波診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、超音波を発生する少なくとも１つの振動子を有する探触子を備え、超音波断層像を形成する超音波診断装置において、上記１つの振動子に対し、同一走査線期間の前回の送信信号で形成される超音波の発生期間内に今回の送信信号で形成される超音波が発生するように複数回の送信信号を与え、超音波波形を合成制御することを特徴とする。
請求項２に係る発明は、超音波波形の周期をＴとしたとき、ｎＴ／４（ｎ：奇数）のずれを以って次の超音波を発生させ、合成した超音波の発生期間が短くなるように制御することを特徴とする。
請求項３に係る発明は、複数の超音波を１サイクル（Ｔ）のずれを以って発生させ、合成した超音波の振幅が高くなるように制御することを特徴とする。
【０００９】
上記本発明の構成によれば、１超音波走査線（１方向）に送受波する超音波が複数回の送信（パルス）信号で形成されることになるが、この複数回の送信信号の出力タイミングを調整し、即ち１回目の超音波に対する２回目以降の超音波の遅延量を制御することにより、合成される超音波波形を任意に変えることができる。そして、請求項２の場合は、従来よりも振幅（波高）を小さく調整した２つの超音波を例えば１／４（３／４，５／４等）サイクルずらして発生させ、合成することにより、超音波発生期間が短くなるので、距離分解能を高くすることができる。また、請求項３の場合は、例えば１サイクルずれた２つの超音波を合成することにより、振幅が高くなるので、探知感度を高めることが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の超音波診断装置によれば、１回目の超音波に対する２回目以降の超音波の遅延量を変えて超音波波形を制御することにより、距離分解能や探知感度を高めることができ、高画質で観察し易い超音波画像を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１には、実施例に係る超音波診断装置の全体の構成が示され、図２には図１の送信部の構成が示されている。図１に示される超音波診断装置では、探触子に設けられた振動子（単一又は複数）１１に、送信処理を行う送信部１２及び受信処理を行う受信部１３が接続され、この受信部１３には、受信信号を検波する検波回路１４、この検波回路１４の出力をアナログデジタル変換するＡ／Ｄ変換器１５、このＡ／Ｄ変換器１５の出力に対し音線空間のデータから物理空間のデータへの変換（走査変換）をするデジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣ）１６が接続される。また、上記の各回路を制御する制御回路１７、上記ＤＳＣ１６の出力に基づいて超音波画像を表示するモニタ１８が設けられる。
【００１２】
図２には、上記送信部１２内の２つの構成［（Ａ），（Ｂ）］が示されており、図２（Ａ）は１つの送信回路から複数回の送信信号を出力する場合の構成、図２（Ｂ）は２つの送信回路から複数回の送信信号を出力する場合の構成である。図２（Ａ）の送信部１２には、１つの送信回路１２ａと遅延回路１２ｂが設けられており、この遅延回路１２ｂは制御回路１７からの遅延量制御信号によって１回目の送信（パルス）信号に対する２回目以降の送信（パルス）信号の遅延量（時間）を設定する。即ち、上記遅延回路１２ｂは入力した送信トリガーから所定量（ｄ）だけ遅れたトリガー信号を送信回路１２ａに供給しており、この送信回路１２ａではまず制御回路１７からの送信トリガーを直接入力して１回目の送信信号を出力し、次に遅延回路１２ｂから入力したトリガー信号に基づいて所定量（ｄ）だけ遅れた２回目の送信信号を出力する。
【００１３】
図２（Ｂ）の送信部１２には、第１送信回路１２ｃ及び第２送信回路１２ｄと遅延回路１２ｅが設けられており、この場合は、制御回路１７からの送信トリガーを入力した第１送信回路１２ｃによって１回目の送信信号が出力される。そして、遅延回路１２ｅでは上記送信トリガー信号から所定量（ｄ）だけ遅れたトリガー信号を形成し、このトリガー信号を入力した第２送信回路１２ｄによって所定量（ｄ）だけ遅れた２回目の送信信号を出力する。なお、３回以上の送信信号を順次出力する場合は、上記の送信回路（１２ｄ）と遅延回路（１２ｅ）を更に追加してもよいし、２組の送信回路と遅延回路によって複数の送信信号を形成・出力するようにしてもよい。
【００１４】
実施例の構成の概略は以上であり、次に２回の送信信号で超音波を形成する場合の作用を説明する。図３には、単板振動子に与える送信信号と１点の反射体から受信した受信信号が示されており、実施例では図３（Ａ）のように、同一超音波走査線に対し第１送信信号Ｓ１と第２送信信号Ｓ２が連続して出力され、これら２つの送信信号が振動子１１に与えられる。この振動子１１では、それぞれの送信信号で得られた超音波が合成され、この合成された超音波が被検体へ送受波されることになり、１点の反射体から反射した超音波の受信信号は図３（Ｂ）の受信信号Ｒｂのようになる。なお、図３（Ｂ）の波形ｇ２は送信信号の漏れ込みである。
【００１５】
そして、実施例では、図３（Ａ）の第１送信信号Ｓ１から第２送信信号Ｓ２までの遅延量（時間）ｄを、可変調整することにより、図４及び図５のように距離分解能や感度を高めることができる。図４には、距離分解能を高める場合の波形が示されており、図４（Ａ）のように、振幅ａ１、パルス幅ｔ１の送信信号Ｓ０を用いる場合、この信号Ｓ０で形成される超音波（受信）波形は、図４（Ｂ）のように超音波発生期間Ｈａの波形Ｒ１となる。そして、図４（Ｃ）のように、この送信信号Ｓ０を第１送信信号Ｓ０１、第２送信信号Ｓ０２として、例えば予め調整された遅延量ｄ１の間隔を以って用いれば、図４（Ｄ）のように、振動子１１で発生する１回目の超音波波形Ｒ１に対する２回目の超音波波形Ｒ２の遅延量（時間）Ｄ１をＴ／４（Ｔ：超音波波形周期）とし、これらの超音波（波形Ｒ１とＲ２）を合成した波形Ｒ３の超音波（受信波）が得られる。この超音波波形Ｒ３は、超音波発生期間ＨａよりもＴ／４の時間だけ長くなるが、振幅（波高）が１回の送信信号Ｓ０で超音波を発生させる場合よりも高くなる。
【００１６】
ここで、図４（Ｄ）の超音波の振幅が図４（Ｂ）のレベルまで下がるように縮小すると、図４（Ｆ）の超音波波形Ｒｂ１で示されるように、その超音波発生期間Ｈｂ１が上記期間Ｈａよりも短くなることが分かる。そこで、実施例では、このような超音波波形が得られるように、図４（Ｅ）に示されるように、例えば図４（Ａ）の送信信号Ｓ０よりも小さい振幅（ａ２＜ａ１）で、パルス幅（ｔ２＜ｔ１）も小さい第１及び第２送信信号Ｓ１，Ｓ２（振幅ａ１、パルス幅ｔ１）を用いることにより、超音波発生期間Ｈｂ１の短い超音波［図４（Ｆ）］を発生させ、これによって距離分解能を高めるようにしたものである。また、図４（Ｆ）において期間Ｈｂ１を従来よりも短くした上で、超音波の振幅を従来よりも高く維持することもでき、この場合は、探知感度も高くできることになる。なお、上記超音波間の遅延量はｎＴ／４以外の値に設定してもよく、これによっても超音波発生期間Ｈｂ１を短くすることが可能である。
【００１７】
図５には、探知感度を高める場合の波形が示されており、この場合は、図５（Ａ）の送信信号Ｓ１で発生する図５（Ｂ）の超音波波形Ｒ１を１サイクルのずれで合成する。即ち、図５（Ｃ）のように、第１送信信号Ｓ１に対し予め調整された遅延量ｄ２を以って第２送信信号Ｓ２を出力すれば、図５（Ｂ）の超音波波形Ｒ１の２つが１サイクルのずれで合成され、図５（Ｄ）のように、振幅の高い超音波波形Ｒｂ２が得られる。この超音波波形Ｒｂ２は、その超音波発生期間Ｈｂ２が合成しない場合の期間Ｈａと比較して１サイクル分長くなるが、大きな振幅の超音波波形となるので、探知感度を向上させることができる。
【００１８】
上記実施例では、２回の送信信号Ｓ１，Ｓ２によって合成超音波を発生させる場合を説明したが、距離分解能又は探知感度の向上を図るために、３回以上の連続する送信（パルス）信号を用いて合成した超音波を同一超音波走査線（送受波方向）へ送受波することができる。また、上記の超音波合成においては、超音波波形の後尾に小さな波形が残ることも生じるが、小さい波形であれば検出に影響を与えることはない。
【００１９】
また、上記実施例では、距離分解能又は探知感度を高めるための、複数回の超音波送信の遅延量と送信の回数を、プローブ識別コード（プローブの種類）又は選択・設定した超音波周波数、振動子等で決定する。即ち、超音波診断装置では振動子特性の異なる各種のプローブが用いられており、また発生させる超音波の周波数を選択できる場合等があり、これらの状況に合わせて最良の超音波波形を得ることが必要となる。従って、実施例では、プローブ識別コード又は異なる超音波周波数に対応した２回目以降の送信信号の遅延量（ｄ）とこの送信信号の出力回数の情報を記憶・保持しており、接続したプローブの識別コードを判定したり、又は選択・設定されている超音波周波数を判定したりすることにより、この識別コードや超音波周波数に対応した送信信号の遅延量及び回数で超音波の送受波を制御することとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例に係る超音波診断装置全体の概略を示す回路ブロック図である。
【図２】実施例の送信部の２つの構成例［図（Ａ），（Ｂ）］を示す回路ブロック図である。
【図３】実施例の１超音波走査線に対する送信信号［図（Ａ）］と受信信号［図（Ｂ）］を示す波形図である。
【図４】実施例において距離分解能を高めるための超音波の波形合成を説明する拡大波形図である。
【図５】実施例において探知感度を高めるための超音波の波形合成を説明する波形図である。
【図６】従来の１超音波走査線に対する送信信号［図（Ａ）］と受信信号［図（Ｂ）］を示す波形図である。
【図７】図６の送信信号［図（Ａ）］と受信信号［図（Ｂ）］の拡大波形図である。
【符号の説明】
【００２１】
１１…振動子、        １２…送信部、
１２ａ，１２ｃ，１２ｄ…送信回路、
１２ｂ，１２ｅ…遅延回路、
１３…受信部、        １４…検波回路、
１６…ＤＳＣ（デジタルスキャンコンバータ）。
【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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