(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波探触子と、
前記超音波探触子を駆動して超音波パルスを被検体内へ送信すると共に被検体内から超音波エコーを受信して受信データを出力する送受信手段と、
対となる、第１の超音波パルスに対応する第１の受信データと前記第１の超音波パルスと逆位相の第２の超音波パルスに対応する第２の受信データと、を加算した和に基づいてハーモニックモードデータを得るハーモニックモードデータ生成手段と、
前記ハーモニックモードデータに基づいてハーモニックモード画像を生成する画像生成手段と、
前記ハーモニックモード画像を表示する表示手段とを具備した超音波診断装置であって、
前記ハーモニックモードデータ生成手段における対となる第１の超音波パルス及び第２の超音波パルスは、同一音線上の同一フォーカスの超音波パルスであり、
前記送受信手段は、対となる前記第１の超音波パルスと前記第２の超音波パルスとの間に、第１の超音波パルス及び第２の超音波パルスのフォーカスとは異なる位置のフォーカスの超音波パルスを送信することにより、第１の超音波パルスを送信した後、第２の超音波エコーが第１の超音波パルスの影響を受けない時間をあけてから第２の超音波パルスを送信すると共に、複数のフォーカスについて超音波パルスを送信する場合に、前記複数のフォーカスについて前記第１の超音波パルスを連続して送信した後に、前記複数のフォーカスについて前記第２の超音波パルスを連続して送信することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波診断装置において、
前記送受信手段は、ある超音波パルスの送信と次の超音波パルスの送信の間の時間を、対応するフォーカスが浅いほど短くす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、超音波撮像方法および超音波診断装置に関し、さらに詳しくは、今回の超音波パルスに対する受信データの基本成分に前回の超音波パルスに対する受信データの基本成分が無視できない強さで混入することにより良好なハーモニック（harmonic）画像が得られない問題点を解消した超音波撮像方法および超音波診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１４は、従来の超音波診断装置におけるＢモードの撮像タイミングを示す説明図である。
Ｂモードでは、基本成分を主とし、ハーモニック成分を従とするため、基本成分を実線で示し、ハーモニック成分を破線で示している。
【０００３】
時刻ｔ１に、比較的浅い（例えば５ｃｍ）フォーカスで超音波パルスｆｓを送信すると、図１４に実線で示す受信データの基本成分（受信データのうち送信周波数と同じ周波数の成分）の強度は、時刻ｔ１を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、破線で示す受信データのハーモニック成分（受信データのうち送信周波数の２倍の周波数の成分）の強度は、時刻ｔ１から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
【０００４】
時刻ｔ２は、時刻ｔ１に送信した超音波パルスｆｓに対する受信データの基本成分の強度が無視できるくらい小さくなった（例えば、ノイズ成分や検出感度以下になった）時点である。
時刻ｔ２に、比較的中くらい（例えば１０ｃｍ）のフォーカスで超音波パルスｆｍを送信すると、図１４に実線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ２を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、破線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ２から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
【０００５】
時刻ｔ３は、時刻ｔ２に送信した超音波パルスｆｍに対する受信データの基本成分の強度が無視できるくらい小さくなった時点である。
時刻ｔ３に、比較的深い（例えば１５ｃｍ）フォーカスで超音波パルスｆｄを送信すると、図１４に実線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ３を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、破線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ３から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
【０００６】
時刻ｔ４は、時刻ｔ３に送信した超音波パルスｆｄに対する受信データの基本成分の強度が無視できるくらい小さくなった時点である。
時刻ｔ４に、比較的浅い（例えば５ｃｍ）フォーカスで超音波パルスｆｓを送信すると、図１４に実線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ４を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、破線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ４から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
以下、同様の動作が繰り返される。
【０００７】
時刻ｔ１とｔ２の間隔をτｓとし、時刻ｔ２とｔ３の間隔をτｍとし、時刻ｔ３とｔ４の間隔をτｄとし、超音波パルスｆｓ，ｆｍ，ｆｄで１音線が得られ、１フレームの音線数をＮとするとき、フレームレートは、１／（τｓ＋τｍ＋τｄ）÷Ｎとなる。また、τｓ＜τｍ＜τｄである。
【０００８】
超音波パルスｆｓ，ｆｍ，ｆｄの送信間隔を一律にτｓとすると、超音波パルスｆｄに対する受信データを受信開始した時に、超音波パルスｆｍに対する受信データが無視できない強さで残っており、撮像に支障を来す。また、超音波パルスｆｓに対する受信データを受信開始した時に、超音波パルスｆｄに対する受信データが無視できない強さで残っており、撮像に支障を来す。
また、間隔を一律にτｍとすると、超音波パルスｆｓに対する受信データを受信開始した時に、超音波パルスｆｄに対する受信データが無視できない強さで残っており、撮像に支障を来す。
【０００９】
これに対して、間隔を一律にτｄとしても撮像に支障はない。
しかしながら、フレームレートは１／（３・τｄ）÷Ｎとなり、図１４のフレームレートより下がってしまう。
換言すれば、より高いフレームレートを得るために、図１４のようなタイミングで超音波パルスｆｓ，ｆｍ，ｆｄを送信している。
【００１０】
図１５は、従来の超音波診断装置におけるフィルタ法によるハーモニックモードの撮像タイミングを示す説明図である。
ハーモニックモードでは、ハーモニック成分を主とし、基本成分を従とするため、ハーモニック成分を実線で示し、基本成分を破線で示している。また、元々小さなハーモニック成分を大きく得るため、ゲインを大きくしており、このために基本成分も大きくなっている。
図１５の超音波パルスを送信するタイミングは、図１４のＢモード時と全く同じである。
【００１１】
図１６は、従来の超音波診断装置におけるフェーズインバージョン（phase inversion）法によるハーモニックモードの撮像タイミングを示す説明図である。
時刻ｔ１に、比較的浅いフォーカスで第１の超音波パルスｆｓ＋を送信すると、図１６に破線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ１を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ１から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
Ｂモード時と合わせて時刻ｔ１から時間τｓを経過したタイミングの時刻ｔ２に、比較的浅いフォーカスで第１の超音波パルスｆｓ＋と逆位相の第２の超音波パルスｆｓ−を送信すると、図１６に破線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ２を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ２から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
第１の受信データと第２の受信データを加算すると、基本成分は位相が逆相になっているので打ち消され、ハーモニック成分は位相が同相になっているので２倍になる。つまり、ハーモニック成分のみが得られる。
【００１２】
Ｂモード時と合わせて時刻ｔ２から時間τｓを経過したタイミングの時刻ｔ３’に、比較的中くらいのフォーカスで第１の超音波パルスｆｍ＋を送信すると、図１６に破線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ３’を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ３’から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
Ｂモード時と合わせて時刻ｔ３’から時間τｍを経過したタイミングの時刻ｔ４’に、比較的中くらいのフォーカスで第１の超音波パルスｆｍ＋と逆位相の第２の超音波パルスｆｍ−を送信すると、図１６に破線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ４’を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ４’から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
第１の受信データと第２の受信データを加算すると、基本成分は位相が逆相になっているので打ち消され、ハーモニック成分は位相が同相になっているので２倍になる。つまり、ハーモニック成分のみが得られる。
【００１３】
Ｂモード時と合わせて時刻ｔ４’から時間τｍを経過したタイミングの時刻ｔ５’に、比較的深いフォーカスで第１の超音波パルスｆｄ＋を送信すると、図１６に破線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ５’を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ５’から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
Ｂモード時と合わせて時刻ｔ５’から時間τｄを経過したタイミングの時刻ｔ６’に、比較的深いフォーカスで第１の超音波パルスｆｄ＋と逆位相の第２の超音波パルスｆｄ−を送信すると、図１６に破線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ６’を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ６’から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
第１の受信データと第２の受信データを加算すると、基本成分は位相が逆相になっているので打ち消され、ハーモニック成分は位相が同相になっているので２倍になる。つまり、ハーモニック成分のみが得られる。
【００１４】
Ｂモード時と合わせて時刻ｔ６’から時間τｄを経過したタイミングの時刻ｔ７’に、比較的浅いフォーカスで第１の超音波パルスｆｓ＋を送信する。
以下、同様の動作を繰り返す。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の超音波診断装置におけるハーモニックモードでは、超音波パルスの送信タイミングをＢモード時に合わせている。
ところが、Ｂモード時の超音波パルスの送信タイミングは、ゲインが小さい時に前回の超音波パルスに対する受信データの基本成分が無視できる程度まで小さくなったタイミングで次回の超音波パルスを送信するものであり、ゲインが大きくなっているハーモニックモードで同じタイミングを使うと、前回の超音波パルスに対する受信データの基本成分が無視できるまで小さくなっていないのに次回の超音波パルスを送信してしまうことになる。
従って、フィルタ法では、従たる基本成分に、前回の超音波パルスに対する受信データの基本成分が無視できない強さで混入することになり、良好なハーモニック画像が得られない問題点があった。
【００１６】
一方、フェーズインバージョン法では、加算により基本成分が打ち消されるはずであるが、例えば図１６の超音波パルスｆｍ＋の送信時には超音波パルスｆｓ−に対する受信データの基本成分が混入し、超音波パルスｆｍ−の送信時には超音波パルスｆｍ＋に対する受信データの基本成分が混入し、混入する基本成分が異なるため打ち消されず、やはり良好なハーモニック画像が得られない問題点があった。
【００１７】
そこで、本発明の目的は、今回の超音波パルスに対する受信データの基本成分に前回の超音波パルスに対する受信データの基本成分が無視できない強さで混入することにより良好なハーモニック画像が得られない問題点を解消した超音波撮像方法および超音波診断装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、超音波パルスを被検体内へ送信すると共に被検体内から前記超音波パルスに対応する超音波エコーを受信して受信データを生成し、前記受信データからハーモニック成分を用いるハーモニックモードデータを得る超音波撮像方法であって、ある音線上のフォーカスに対して超音波パルスを送信した後、前記超音波パルスに対する超音波エコーの影響を受けない時間をあけてから次の超音波パルスを送信することを特徴とする超音波撮像方法を提供する。
上記第１の観点による超音波撮像方法では、ある音線上のフォーカスに対して超音波パルスを送信した後、十分な時間をあけてから次の超音波パルスを送信するので、今回の超音波パルスに対する受信データの基本成分に前回の超音波パルスに対する受信データの基本成分が無視できない強さで混入することが防止される。よって、良好なハーモニック画像が得られる。
【００１９】
第２の観点では、本発明は、超音波パルスを被検体内へ送信すると共に被検体内から前記超音波パルスに対応する超音波エコーを受信して受信データを生成し、前記受信データからハーモニック成分を用いるハーモニックモードデータを得る超音波撮像方法であって、ある音線上のフォーカスに対して超音波パルスを送信した後、前記超音波パルスに対する超音波エコーを無視できる程度に離れた音線上のフォーカスに次の超音波パルスを送信することを特徴とする超音波撮像方法を提供する。
上記第２の観点による超音波撮像方法では、ある音線上のフォーカスに対して超音波パルスを送信した後、十分離れた場所を次のフォーカスとして次の超音波パルスを送信するので、今回の超音波パルスに対する受信データの基本成分に前回の超音波パルスに対する受信データの基本成分が無視できない強さで混入することが防止される。よって、良好なハーモニック画像が得られる。
【００２０】
第３の観点では、本発明は、第１の超音波パルスを被検体内へ送信すると共に被検体内から前記第１の超音波パルスに対応する第１の超音波エコーを受信して第１の受信データを生成し、次に前記第１の超音波パルスと逆位相の第２の超音波パルスを被検体内へ送信すると共に被検体内から前記第２の超音波パルスに対応する第２の超音波エコーを受信して第２の受信データを生成し、前記第１の受信データと前記第２の受信データを加算した和に基づいてハーモニックモードデータを得る超音波撮像方法であって、前記第１の超音波パルスを送信した後、前記第２の超音波エコーが前記第１の超音波パルスの影響を受けない時間をあけてから前記第２の超音波パルスを送信することを特徴とする超音波撮像方法を提供する。
上記第３の観点による超音波撮像方法では、第１の超音波パルスを送信した後、十分な時間をあけてから第２の超音波パルスを送信するので、第２の超音波パルスに対する受信データの基本成分に第１の超音波パルスに対する受信データの基本成分が無視できない強さで混入することが防止される。よって、良好なハーモニック画像が得られる。
【００２１】
第４の観点では、本発明は、第１の超音波パルスを被検体内へ送信すると共に被検体内から前記第１の超音波パルスに対応する第１の超音波エコーを受信して第１の受信データを生成し、次に前記第１の超音波パルスと逆位相の第２の超音波パルスを被検体内へ送信すると共に被検体内から前記第２の超音波パルスに対応する第２の超音波エコーを受信して第２の受信データを生成し、前記第１の受信データと前記第２の受信データを加算した和に基づいてハーモニックモードデータを得る超音波撮像方法であって、同一音線上の複数のフォーカスについて前記第１の超音波パルスを続けて送信し、次いで同一音線上の複数のフォーカスについて前記第２の超音波パルスの送信を続けて行うことを特徴とする超音波撮像方法を提供する。
上記第４の観点による超音波撮像方法では、第１の超音波パルスに対する受信データの基本成分に混入する、第１の超音波パルスの前に送信した超音波パルスに対する受信データの基本成分と、第２の超音波パルスに対する受信データの基本成分に混入する、第２の超音波パルスの前に送信した超音波パルスに対する受信データの基本成分とが、同一となるので、混入した基本成分が加算により打ち消される。よって、良好なハーモニック画像が得られる。
【００２２】
第５の観点では、本発明は、第１の超音波パルスを被検体内へ送信すると共に被検体内から前記第１の超音波パルスに対応する第１の超音波エコーを受信して第１の受信データを生成し、次に前記第１の超音波パルスと逆位相の第２の超音波パルスを被検体内へ送信すると共に被検体内から前記第２の超音波パルスに対応する第２の超音波エコーを受信して第２の受信データを生成し、前記第１の受信データと前記第２の受信データを加算した和に基づいてハーモニックモードデータを得る超音波撮像方法であって、あるフォーカスについての前記第１の超音波パルスの送信と前記第２の超音波パルスの送信の間に、別の１つ又は複数の音線上の１つ又は複数のフォーカスについての前記第１の超音波パルスの送信または前記第２の超音波パルスの送信を行うことを特徴とする超音波撮像方法を提供する。
上記第５の観点による超音波撮像方法では、第１の超音波パルスを送信した後、十分離れた場所を次のフォーカスとして次の超音波パルスを送信し、その後、第２の超音波パルスを送信するので、第１および第２の超音波パルスに対する受信データの基本成分に前回の超音波パルスに対する受信データの基本成分が無視できない強さで混入することが防止される。よって、混入した基本成分がより良好なハーモニック画像が得らなくなることを防止できる。
【００２３】
第６の観点では、本発明は、上記構成の超音波撮像方法において、ある超音波パルスの送信と次の超音波パルスの送信の間の時間を、対応するフォーカスが浅いほど短くすることを特徴とする超音波撮像方法を提供する。
上記第６の観点による超音波撮像方法では、超音波エコーが早く減衰するフォーカスが浅い時は超音波パルスの送信間隔を短くし、超音波エコーが遅く減衰するフォーカスが深い時は超音波パルスの送信間隔を長くするので、撮像に支障を生じず且つフレームレートを高くすることが出来る。
【００２４】
第７の観点では、本発明は、上記構成の超音波撮像方法において、同一フォーカスについてのハーモニックモード時の超音波パルスの送信間隔よりもＢモード時の超音波パルスの送信間隔を短くすることを特徴とする超音波撮像方法を提供する。
上記第７の観点による超音波撮像方法では、ゲインが比較的大きいハーモニックモード時は超音波パルスの送信間隔を比較的長くし、ゲインが比較的小さいＢモード時は超音波パルスの送信間隔を比較的短くするので、撮像に支障を生じず且つフレームレートをＢモードで高くすることが出来る。
【００２５】
第８の観点では、本発明は、上記構成の超音波撮像方法において、同一フォーカスについてのハーモニックモード時の超音波パルスの送信間隔とＢモード時の超音波パルスの送信間隔とを等しくすることを特徴とする超音波撮像方法を提供する。
上記第８の観点による超音波撮像方法では、ハーモニックモード時もＢモード時も超音波パルスの送信間隔を等しくするので、フレームレートを一致させることが出来る。
【００２６】
第９の観点では、本発明は、超音波探触子と、前記超音波探触子を駆動して超音波パルスを被検体内へ送信すると共に被検体内から超音波エコーを受信して受信データを出力する送受信手段と、前記受信データからハーモニック成分を用いるハーモニックモードデータを得るハーモニックモードデータ生成手段と、前記ハーモニックモードデータに基づいてハーモニックモード画像を生成する画像生成手段と、前記ハーモニックモード画像を表示する表示手段とを具備した超音波診断装置であって、前記送受信手段は、ある音線上のフォーカスに対して超音波パルスを送信した後、前記超音波パルスに対する超音波エコーの影響を受けない時間をあけてから次の超音波パルスを送信することを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第９の観点による超音波診断装置では、前記第１の観点による超音波撮像方法を好適に実施できる。
【００２７】
第１０の観点では、本発明は、超音波探触子と、前記超音波探触子を駆動して超音波パルスを被検体内へ送信すると共に被検体内から超音波エコーを受信して受信データを出力する送受信手段と、前記受信データからハーモニック成分を用いるハーモニックモードデータを得るハーモニックモードデータ生成手段と、前記ハーモニックモードデータに基づいてハーモニックモード画像を生成する画像生成手段と、前記ハーモニックモード画像を表示する表示手段とを具備した超音波診断装置であって、前記送受信手段は、ある音線上のフォーカスに対して超音波パルスを送信した後、前記超音波パルスに対する超音波エコーを無視できる程度に離れた音線上のフォーカスに次の超音波パルスを送信することを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１０の観点による超音波診断装置では、前記第２の観点による超音波撮像方法を好適に実施できる。
【００２８】
第１１の観点では、本発明は、超音波探触子と、前記超音波探触子を駆動して超音波パルスを被検体内へ送信すると共に被検体内から超音波エコーを受信して受信データを出力する送受信手段と、第１の超音波パルスに対応する第１の受信データと前記第１の超音波パルスと逆位相の第２の超音波パルスに対応する第２の受信データとを加算した和に基づいてハーモニックモードデータを得るハーモニックモードデータ生成手段と、前記ハーモニックモードデータに基づいてハーモニックモード画像を生成する画像生成手段と、前記ハーモニックモード画像を表示する表示手段とを具備した超音波診断装置であって、前記送受信手段は、前記第１の超音波パルスを送信した後、前記第２の超音波エコーが前記第１の超音波パルスの影響を受けない時間をあけてから前記第２の超音波パルスを送信することを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１１の観点による超音波診断装置では、前記第３の観点による超音波撮像方法を好適に実施できる。
【００２９】
第１２の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記送受信手段は、同一音線上の複数のフォーカスについて前記第１の超音波パルスを続けて送信し、次いで同一音線上の複数のフォーカスについて前記第２の超音波パルスの送信を続けて行うことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１２の観点による超音波診断装置では、前記第４の観点による超音波撮像方法を好適に実施できる。
【００３０】
第１３の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記送受信手段は、あるフォーカスについての前記第１の超音波パルスの送信と前記第２の超音波パルスの送信の間に、別の１つ又は複数の音線上の１つ又は複数のフォーカスについての前記第１の超音波パルスの送信または前記第２の超音波パルスの送信を行うことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１３の観点による超音波診断装置では、前記第５の観点による超音波撮像方法を好適に実施できる。
【００３１】
第１４の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記送受信手段は、ある超音波パルスの送信と次の超音波パルスの送信の間の時間を、対応するフォーカスが浅いほど短くすることを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１４の観点による超音波診断装置では、前記第６の観点による超音波撮像方法を好適に実施できる。
【００３２】
第１５の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記送受信手段は、同一フォーカスについてのハーモニックモード時の超音波パルスの送信間隔よりもＢモード時の超音波パルスの送信間隔を短くすることを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１５の観点による超音波診断装置では、前記第７の観点による超音波撮像方法を好適に実施できる。
【００３３】
第１６の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記送受信手段は、同一フォーカスについてのハーモニックモード時の超音波パルスの送信間隔とＢモード時の超音波パルスの送信間隔とを等しくすることを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１６の観点による超音波診断装置では、前記第８の観点による超音波撮像方法を好適に実施できる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００３５】
−第１の実施形態−
図１は、第１の実施形態にかかる超音波診断装置を示す構成図である。
この超音波診断装置１０は、超音波探触子１と、超音波探触子１を駆動して超音波パルスを被検体内へ送信すると共に被検体内から超音波エコーを受信して受信データを出力する送受信部１２と、受信データからハーモニック成分を用いるハーモニックモードデータを得るフィルタ部１３と、Ｂモードとハーモニックモードとを切り換えるモード切換部４と、受信データまたはハーモニックモードデータがら画像データを生成するＢモード処理部５と、画像表示データを生成するＤＳＣ６と、画像を表示するＣＲＴ７とを具備して構成されている。
【００３６】
図２は、モード切換部４でＢモードを選択した時の撮像タイミングを示す説明図である。
Ｂモードでは、基本成分を主とし、ハーモニック成分を従とするため、基本成分を実線で示し、ハーモニック成分を破線で示している。
【００３７】
時刻ｔ１に、比較的浅い（例えば５ｃｍ）フォーカスで超音波パルスｆｓを送信すると、図２に実線で示す受信データの基本成分（受信データのうち送信周波数と同じ周波数の成分）の強度は、時刻ｔ１を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、破線で示す受信データのハーモニック成分（受信データのうち送信周波数の２倍の周波数の成分）の強度は、時刻ｔ１から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
【００３８】
時刻ｔ２は、時刻ｔ１に送信した超音波パルスｆｓに対する受信データの基本成分の強度が無視できるくらい小さくなった（例えば、ノイズ成分や検出感度以下になった）時点である。
時刻ｔ２に、比較的中くらい（例えば１０ｃｍ）のフォーカスで超音波パルスｆｍを送信すると、図２に実線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ２を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、破線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ２から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
【００３９】
時刻ｔ３は、時刻ｔ２に送信した超音波パルスｆｍに対する受信データの基本成分の強度が無視できるくらい小さくなった時点である。
時刻ｔ３に、比較的深い（例えば１５ｃｍ）フォーカスで超音波パルスｆｄを送信すると、図２に実線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ３を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、破線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ３から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
【００４０】
時刻ｔ４は、時刻ｔ３に送信した超音波パルスｆｄに対する受信データの基本成分の強度が無視できるくらい小さくなった時点である。
時刻ｔ４に、比較的浅い（例えば５ｃｍ）フォーカスで超音波パルスｆｓを送信すると、図２に実線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ４を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、破線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ４から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
以下、同様の動作が繰り返される。
【００４１】
時刻ｔ１とｔ２の間隔をτｓとし、時刻ｔ２とｔ３の間隔をτｍとし、時刻ｔ３とｔ４の間隔をτｄとし、超音波パルスｆｓ，ｆｍ，ｆｄで１音線が得られ、１フレームの音線数をＮとするとき、フレームレートは、１／（τｓ＋τｍ＋τｄ）÷Ｎとなる。また、τｓ＜τｍ＜τｄである。
【００４２】
超音波パルスｆｓ，ｆｍ，ｆｄの送信間隔を一律にτｓとすると、超音波パルスｆｄに対する受信データを受信開始した時に、超音波パルスｆｍに対する受信データが無視できない強さで残っており、撮像に支障を来す。また、超音波パルスｆｓに対する受信データを受信開始した時に、超音波パルスｆｄに対する受信データが無視できない強さで残っており、撮像に支障を来す。
また、間隔を一律にτｍとすると、超音波パルスｆｓに対する受信データを受信開始した時に、超音波パルスｆｄに対する受信データが無視できない強さで残っており、撮像に支障を来す。
【００４３】
これに対して、間隔を一律にτｄとしても撮像に支障はない。
しかしながら、フレームレートは１／（３・τｄ）÷Ｎとなり、図２のフレームレートより下がってしまう。
換言すれば、図２のようなタイミングで超音波パルスｆｓ，ｆｍ，ｆｄを送信することにより、高いフレームレートを得ている。
【００４４】
図３は、モード切換部４でハーモニックモードを選択した時の撮像タイミングを示す説明図である。
ハーモニックモードでは、ハーモニック成分を主とし、基本成分を従とするため、ハーモニック成分を実線で示し、基本成分を破線で示している。また、元々小さなハーモニック成分を大きく得るため、ゲインを大きくしており、このために基本成分も大きくなっている。
【００４５】
時刻ｔ１に、比較的浅いフォーカスで超音波パルスｆｓを送信すると、図３に破線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ１を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ１から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
【００４６】
時刻Ｔ２は、時刻ｔ１に送信した超音波パルスｆｓに対する受信データの基本成分の強度が無視できるくらい小さくなった時点である。上述のように基本成分はＢモード時よりも大きくなっているから、時刻ｔ１から時刻Ｔ２までの時間（τｓ＋Δｓ）はＢモード時の時間τｓより長くなっている。
時刻Ｔ２に、比較的中くらいのフォーカスで超音波パルスｆｍを送信すると、図３に破線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻Ｔ２を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻Ｔ２から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
【００４７】
時刻Ｔ３は、時刻Ｔ２に送信した超音波パルスｆｍに対する受信データの基本成分の強度が無視できるくらい小さくなった時点である。上述のように基本成分はＢモード時よりも大きくなっているから、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの時間（τｍ＋Δｍ）はＢモード時の時間τｍより長くなっている。
時刻Ｔ３に、比較的深いフォーカスで超音波パルスｆｄを送信すると、図３に破線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻Ｔ３を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻Ｔ３から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
【００４８】
時刻Ｔ４は、時刻Ｔ３に送信した超音波パルスｆｄに対する受信データの基本成分の強度が無視できるくらい小さくなった時点である。上述のように基本成分はＢモード時よりも大きくなっているから、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までの時間（τｄ＋Δｄ）はＢモード時の時間τｄより長くなっている。
時刻Ｔ４に、比較的浅いフォーカスで超音波パルスｆｓを送信すると、図３に破線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻Ｔ４を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻Ｔ４から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
以下、同様の動作が繰り返される。
【００４９】
超音波パルスｆｓ，ｆｍ，ｆｄで１音線が得られ、１フレームの音線数をＮとするとき、フレームレートは、１／（τｓ＋Δｓ＋τｍ＋Δｍ＋τｄ＋Δｄ）÷Ｎとなる。また、（τｓ＋Δｓ）＜（τｍ＋Δｍ）＜（τｄ＋Δｄ）である。
【００５０】
超音波パルスｆｓ，ｆｍ，ｆｄの送信間隔を一律に（τｓ＋Δｓ）とすると、超音波パルスｆｄに対する受信データを受信開始した時に、超音波パルスｆｍに対する受信データが無視できない強さで残っており、撮像に支障を来す。また、超音波パルスｆｓに対する受信データを受信開始した時に、超音波パルスｆｄに対する受信データが無視できない強さで残っており、撮像に支障を来す。
また、間隔を一律に（τｍ＋Δｍ）とすると、超音波パルスｆｓに対する受信データを受信開始した時に、超音波パルスｆｄに対する受信データが無視できない強さで残っており、撮像に支障を来す。
【００５１】
これに対して、間隔を一律に（τｄ＋Δｄ）としても撮像に支障はない。
しかしながら、フレームレートは１／｛３・（τｄ＋Δｄ）｝÷Ｎとなり、図３のフレームレートより下がってしまう。
換言すれば、図３のようなタイミングで超音波パルスｆｓ，ｆｍ，ｆｄを送信することにより、高いフレームレートが得られる。そして、前回の超音波パルスに対する受信データの基本成分が無視できる強さになった後に今回の超音波パルスを送信するから、混入による弊害が現れず、良好なハーモニック画像が得られる。
【００５２】
−第２の実施形態−
図４は、第２の実施形態にかかる超音波診断装置を示す構成図である。
この超音波診断装置２０は、超音波探触子１と、超音波探触子１を駆動して超音波パルスを被検体内へ送信すると共に被検体内から超音波エコーを受信して受信データを出力する送受信部２２と、受信データからハーモニック成分を用いるハーモニックモードデータを得るフィルタ部１３と、Ｂモードとハーモニックモードとを切り換えるモード切換部４と、受信データまたはハーモニックモードデータがら画像データを生成するＢモード処理部５と、画像表示データを生成するＤＳＣ６と、画像を表示するＣＲＴ７とを具備して構成されている。
【００５３】
モード切換部４でＢモードを選択した時の撮像タイミングは、図２（第１の実施形態）と同じである。
【００５４】
図５は、１フレームを構成する音線の概念図である。
浅いフォーカスの超音波パルスｆｓ，中くらいのフォーカスの超音波パルスｆｍ，および深いフォーカスの超音波パルスｆｄで１音線が得られ、方向の異なる音線＃０〜＃５で１フレームが形成されるものとする。
【００５５】
図６は、モード切換部４でハーモニックモードを選択した時の撮像タイミングを示す説明図である。
時刻ｔ１に、音線＃０上の比較的浅いフォーカスで超音波パルス＃０ｆｓを送信すると、図６に破線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ１を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ１から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
【００５６】
時刻ｔ２は、Ｂモード時と同じく、時刻ｔ１から時間τｓを経過した時である。
時刻ｔ２に、音線＃３上の比較的浅いフォーカスで超音波パルス＃３ｆｓを送信すると、図６に破線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ２を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ２から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
ここで、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間τｓは、基本成分が大きくなっているにもかかわらず、Ｂモード時と同じである。しかし、音線＃０と＃３とは、方向が異なっているため、超音波パルス＃０ｆｓに対する基本成分が超音波パルス＃３ｆｓに対する基本成分に混入しても、無視できる程度となる。
【００５７】
時刻ｔ３’は、時刻ｔ２から時間τｓを経過した時である。
時刻ｔ３’に、音線＃０上の比較的中くらいのフォーカスで超音波パルス＃０ｆｍを送信すると、図６に破線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ３’を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ３’から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
ここで、時刻ｔ２から時刻ｔ３’までの時間τｓは、基本成分が大きくなっているにもかかわらず、Ｂモード時と同じである。しかし、音線＃０と＃３とは、方向が異なっているため、超音波パルス＃３ｆｓに対する基本成分が超音波パルス＃０ｆｍに対する基本成分に混入しても、無視できる程度となる。
【００５８】
時刻ｔ４’は、時刻ｔ３’から時間τｍを経過した時である。
時刻ｔ４’に、音線＃３上の比較的中くらいのフォーカスで超音波パルス＃３ｆｍを送信すると、図６に破線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ４’を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ４’から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
ここで、時刻ｔ３’から時刻ｔ４’までの時間τｍは、基本成分が大きくなっているにもかかわらず、Ｂモード時と同じである。しかし、音線＃０と＃３とは、方向が異なっているため、超音波パルス＃０ｆｍに対する基本成分が超音波パルス＃３ｆｍに対する基本成分に混入しても、無視できる程度となる。
【００５９】
時刻ｔ５’は、時刻ｔ４’から時間τｍを経過した時である。
時刻ｔ５’に、音線＃０上の比較的深いフォーカスで超音波パルス＃０ｆｄを送信すると、図６に破線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ５’を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ５’から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
ここで、時刻ｔ４’から時刻ｔ５’までの時間τｍは、基本成分が大きくなっているにもかかわらず、Ｂモード時と同じである。しかし、音線＃０と＃３とは、方向が異なっているため、超音波パルス＃３ｆｍに対する基本成分が超音波パルス＃０ｆｄに対する基本成分に混入しても、無視できる程度となる。
【００６０】
時刻ｔ６’は、時刻ｔ５’から時間τｄを経過した時である。
時刻ｔ６’に、音線＃３上の比較的深いフォーカスで超音波パルス＃３ｆｄを送信すると、図６に破線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ６’を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ６’から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
ここで、時刻ｔ５’から時刻ｔ６’までの時間τｄは、基本成分が大きくなっているにもかかわらず、Ｂモード時と同じである。しかし、音線＃０と＃３とは、方向が異なっているため、超音波パルス＃０ｆｄに対する基本成分が超音波パルス＃３ｆｄに対する基本成分に混入しても、無視できる程度となる。
【００６１】
時刻ｔ７’は、時刻ｔ６’から時間τｄを経過した時である。
時刻ｔ７’に、音線＃１上の比較的浅いフォーカスで超音波パルス＃１ｆｓを送信すると、図６に破線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ７’を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ７’から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
ここで、時刻ｔ６’から時刻ｔ７’までの時間τｄは、基本成分が大きくなっているにもかかわらず、Ｂモード時と同じである。しかし、音線＃１と＃３とは、方向が異なっているため、超音波パルス＃３ｆｄに対する基本成分が超音波パルス＃１ｆｓに対する基本成分に混入しても、無視できる程度となる。
以下、同様の動作が繰り返される。
【００６２】
フレームレートは、１／（τｓ＋τｍ＋τｄ）÷Ｎであり、Ｂモード時と同じく、高いフレームレートが得られる。そして、前回の超音波パルスに対する受信データの基本成分が無視できるような異なる方向の音線上のフォーカスに今回の超音波パルスを送信するから、混入による弊害が現れず、良好なハーモニック画像が得られる。
【００６３】
−第３の実施形態−
図７は、第３の実施形態にかかる超音波診断装置を示す構成図である。
この超音波診断装置３０は、超音波探触子１と、超音波探触子１を駆動して超音波パルスを被検体内へ送信すると共に被検体内から超音波エコーを受信して受信データを出力する送受信部３２と、第１の超音波パルスに対応する第１の受信データを記憶するメモリ８と、第１の超音波パルスと逆位相の第２の超音波パルスに対応する第２の受信データとメモリ８に記憶している第１の受信データとを加算してハーモニックモードデータを得る加算器９と、Ｂモードとハーモニックモードとを切り換えるモード切換部４と、受信データまたはハーモニックモードデータがら画像データを生成するＢモード処理部５と、画像表示データを生成するＤＳＣ６と、画像を表示するＣＲＴ７とを具備して構成されている。
【００６４】
モード切換部４でＢモードを選択した時の撮像タイミングは、図２（第１の実施形態）と同じである。
【００６５】
図８は、モード切換部４でハーモニックモードを選択した時の撮像タイミングを示す説明図である。
時刻ｔ１に、比較的浅いフォーカスで第１の超音波パルスｆｓ＋を送信すると、図８に破線で示す第１の受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ１を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す第１の受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ１から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
【００６６】
時刻ｔ２”は、時刻ｔ１に送信した第１の超音波パルスｆｓ＋に対する第１の受信データの基本成分の強度が無視できるくらい小さくなった時点である。上述のように基本成分はＢモード時よりも大きくなっているから、時刻ｔ１から時刻ｔ２”までの時間（τｓ＋δｓ）はＢモード時の時間τｓより長くなっている。時刻ｔ２”に、比較的浅いフォーカスで第１の超音波パルスｆｓ＋と逆位相の第２の超音波パルスｆｓ−を送信すると、図８に破線で示す第２の受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ２”を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す第２の受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ２”から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
【００６７】
時刻ｔ３”は、時刻ｔ２”に送信した第２の超音波パルスｆｓ−に対する第２の受信データの基本成分の強度が無視できるくらい小さくなった時点である。上述のように基本成分はＢモード時よりも大きくなっているから、時刻ｔ２”から時刻ｔ３”までの時間（τｓ＋δｓ）はＢモード時の時間τｓより長くなっている。
時刻ｔ３”に、比較的中くらいのフォーカスで第１の超音波パルスｆｍ＋を送信すると、図８に破線で示す第１の受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ３”を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す第１の受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ３”から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
【００６８】
時刻ｔ４”は、時刻ｔ３”に送信した第１の超音波パルスｆｍ＋に対する第１の受信データの基本成分の強度が無視できるくらい小さくなった時点である。上述のように基本成分はＢモード時よりも大きくなっているから、時刻ｔ３”から時刻ｔ４”までの時間（τｍ＋δｍ）はＢモード時の時間τｍより長くなっている。
時刻ｔ４”に、比較的中くらいのフォーカスで第１の超音波パルスｆｍ＋と逆位相の第２の超音波パルスｆｍ−を送信すると、図８に破線で示す第２の受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ４”を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す第２の受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ４”から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
【００６９】
時刻ｔ５”は、時刻ｔ４”に送信した第２の超音波パルスｆｍ−に対する第２の受信データの基本成分の強度が無視できるくらい小さくなった時点である。上述のように基本成分はＢモード時よりも大きくなっているから、時刻ｔ４”から時刻ｔ５”までの時間（τｍ＋δｍ）はＢモード時の時間τｍより長くなっている。
時刻ｔ５”に、比較的深いフォーカスで第１の超音波パルスｆｄ＋を送信すると、図８に破線で示す第１の受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ５”を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す第１の受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ５”から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
【００７０】
時刻ｔ６”は、時刻ｔ５”に送信した第１の超音波パルスｆｄ＋に対する第１の受信データの基本成分の強度が無視できるくらい小さくなった時点である。上述のように基本成分はＢモード時よりも大きくなっているから、時刻ｔ５”から時刻ｔ６”までの時間（τｄ＋δｄ）はＢモード時の時間τｄより長くなっている。
時刻ｔ６”に、比較的深いフォーカスで第１の超音波パルスｆｄ＋と逆位相の第２の超音波パルスｆｄ−を送信すると、図８に破線で示す第２の受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ６”を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す第２の受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ６”から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
以下、同様の動作が繰り返される。
【００７１】
加算器９で第１の受信データと第２の受信データを加算すると、基本成分は位相が逆相になっているので打ち消され、ハーモニック成分は位相が同相になっているので２倍になる。つまり、ハーモニック成分のみが得られる。
ここで、図８のフェーズインバージョン法では、ある回の超音波パルスの送信時には前回の超音波パルスに対する受信データの基本成分が無視できる強さになっているから、前回の基本成分の混入がなく、良好なハーモニック画像が得られる。
【００７２】
−第４の実施形態−
図９は、第４の実施形態にかかる超音波診断装置を示す構成図である。
この超音波診断装置４０は、超音波探触子１と、超音波探触子１を駆動して超音波パルスを被検体内へ送信すると共に被検体内から超音波エコーを受信して受信データを出力する送受信部４２と、比較的浅いフォーカスの第１の超音波パルスに対応する第１の受信データを記憶するメモリ８ｓと、比較的中くらいのフォーカスの第１の超音波パルスに対応する第１の受信データを記憶するメモリ８ｍと、比較的深いフォーカスの第１の超音波パルスに対応する第１の受信データを記憶するメモリ８ｄと、メモリ８ｓまたは８ｍまたは８ｄのいずれかを選択するセレクタ４３と、第１の超音波パルスと逆位相の第２の超音波パルスに対応する第２の受信データとセレクタ４３で選択した第１の受信データとを加算してハーモニックモードデータを得る加算器９と、Ｂモードとハーモニックモードとを切り換えるモード切換部４と、受信データまたはハーモニックモードデータがら画像データを生成するＢモード処理部５と、画像表示データを生成するＤＳＣ６と、画像を表示するＣＲＴ７とを具備して構成されている。
【００７３】
モード切換部４でＢモードを選択した時の撮像タイミングは、図２（第１の実施形態）と同じである。
【００７４】
図１０は、モード切換部４でハーモニックモードを選択した時の撮像タイミングを示す説明図である。
時刻ｔ１に、比較的浅いフォーカスで第１の超音波パルスｆｓ＋を送信すると、図１０に破線で示す第１の受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ１を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す第１の受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ１から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
【００７５】
時刻ｔ２は、Ｂモード時と同じく、時刻ｔ１から時間τｓを経過した時である。
時刻ｔ２に、比較的中くらいのフォーカスで第１の超音波パルスｆｍ＋を送信すると、図１０に破線で示す第１の受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ２を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す第１の受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ２から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
【００７６】
時刻ｔ３は、Ｂモード時と同じく、時刻ｔ２から時間τｍを経過した時である。
時刻ｔ３に、比較的深いフォーカスで第１の超音波パルスｆｄ＋を送信すると、図１０に破線で示す第１の受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ３を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す第１の受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ３から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
【００７７】
時刻ｔ４は、Ｂモード時と同じく、時刻ｔ３から時間τｄを経過した時である。
時刻ｔ４に、比較的浅いフォーカスで第１の超音波パルスｆｓ＋と逆位相の第２の超音波パルスｆｓ−を送信すると、図１０に破線で示す第２の受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ４を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す第２の受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ４から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
【００７８】
時刻ｔ５は、Ｂモード時と同じく、時刻ｔ４から時間τｓを経過した時である。
時刻ｔ５に、比較的中くらいのフォーカスで第１の超音波パルスｆｍ＋と逆位相の第２の超音波パルスｆｍ−を送信すると、図１０に破線で示す第２の受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ５を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す第２の受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ５から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
【００７９】
時刻ｔ６は、Ｂモード時と同じく、時刻ｔ５から時間τｍを経過した時である。
時刻ｔ６に、比較的深いフォーカスで第１の超音波パルスｆｄ＋と逆位相の第２の超音波パルスｆｄ−を送信すると、図１０に破線で示す第２の受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ６を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す第２の受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ６から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
【００８０】
時刻ｔ７は、Ｂモード時と同じく、時刻ｔ６から時間τｄを経過した時である。
時刻ｔ７に、次の音線上の比較的浅いフォーカスで第１の超音波パルスｆｓ＋を送信すると、図１０に破線で示す第１の受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ７を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す第１の受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ７から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
以下、同様の動作が繰り返される。
【００８１】
加算器９で第１の受信データと第２の受信データを加算すると、基本成分は位相が逆相になっているので打ち消され、ハーモニック成分は位相が同相になっているので２倍になる。つまり、ハーモニック成分のみが得られる。
ここで、図１０のフェーズインバージョン法では、例えば時刻ｔ２の第１の超音波パルスｆｍ＋の送信時には超音波パルスｆｓ＋に対する受信データの基本成分が混入し、時刻ｔ５の第２の超音波パルスｆｍ−の送信時には超音波パルスｆｓ−に対する受信データの基本成分が混入し、混入する基本成分が同じで逆位相となるため打ち消され、良好なハーモニック画像が得られる。
【００８２】
−第５の実施形態−
図１１は、第５の実施形態にかかる超音波診断装置を示す構成図である。
この超音波診断装置５０は、超音波探触子１と、超音波探触子１を駆動して超音波パルスを被検体内へ送信すると共に被検体内から超音波エコーを受信して受信データを出力する送受信部５２と、ある音線についての第１の超音波パルスに対応する第１の受信データを記憶するメモリ８ａと、別の音線についての第１の超音波パルスに対応する第１の受信データを記憶するメモリ８ｂと、メモリ８ａまたは８ｂのいずれかを選択するセレクタ５３と、第１の超音波パルスと逆位相の第２の超音波パルスに対応する第２の受信データとセレクタ５３で選択した第１の受信データとを加算してハーモニックモードデータを得る加算器９と、Ｂモードとハーモニックモードとを切り換えるモード切換部４と、受信データまたはハーモニックモードデータがら画像データを生成するＢモード処理部５と、画像表示データを生成するＤＳＣ６と、画像を表示するＣＲＴ７とを具備して構成されている。
【００８３】
モード切換部４でＢモードを選択した時の撮像タイミングは、図２（第１の実施形態）と同じである。
【００８４】
図１２は、１フレームを構成する音線の概念図である。
浅いフォーカスの超音波パルスｆｓ，中くらいのフォーカスの超音波パルスｆｍ，および深いフォーカスの超音波パルスｆｄで１音線が得られ、方向の異なる音線＃０〜＃５で１フレームが形成されるものとする。
【００８５】
図１３は、モード切換部４でハーモニックモードを選択した時の撮像タイミングを示す説明図である。
時刻ｔ１に、音線＃０上の比較的浅いフォーカスで第１の超音波パルス＃０ｆｓ＋を送信すると、図１３に破線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ１を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ１から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
【００８６】
時刻ｔ２は、Ｂモード時と同じく、時刻ｔ１から時間τｓを経過した時である。
時刻ｔ２に、音線＃３上の比較的浅いフォーカスで第１の超音波パルス＃３ｆｓ＋を送信すると、図１３に破線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ２を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ２から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
ここで、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間τｓは、基本成分が大きくなっているにもかかわらず、Ｂモード時と同じである。しかし、音線＃０と＃３とは、方向が異なっているため、超音波パルス＃０ｆｓ＋に対する基本成分が超音波パルス＃３ｆｓ＋に対する基本成分に混入しても、無視できる程度となる。
【００８７】
時刻ｔ３’は、時刻ｔ２から時間τｓを経過した時である。
時刻ｔ３’に、音線＃０上の比較的浅いフォーカスで第１の超音波パルス＃０ｆｓ＋と逆位相の第２の超音波パルス＃０ｆｓ−を送信すると、図１３に破線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻ｔ３’を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻ｔ３’から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
ここで、時刻ｔ２から時刻ｔ３’までの時間τｓは、基本成分が大きくなっているにもかかわらず、Ｂモード時と同じである。しかし、音線＃０と＃３とは、方向が異なっているため、超音波パルス＃３ｆｓ＋に対する基本成分が超音波パルス＃０ｆｓ−に対する基本成分に混入しても、無視できる程度となる。
【００８８】
時刻Ｔ４’は、時刻ｔ３’から時間τｓを経過した時である。
時刻Ｔ４’に、音線＃３上の比較的浅いフォーカスで第１の超音波パルス＃３ｆｓ＋と逆位相の第２の超音波パルス＃３ｆｓ−を送信すると、図１３に破線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻Ｔ４’を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻Ｔ４’から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
ここで、時刻ｔ３’から時刻Ｔ４’までの時間τｓは、基本成分が大きくなっているにもかかわらず、Ｂモード時と同じである。しかし、音線＃０と＃３とは、方向が異なっているため、超音波パルス＃０ｆｓ−に対する基本成分が超音波パルス＃３ｆｓ−に対する基本成分に混入しても、無視できる程度となる。
【００８９】
時刻Ｔ５’は、時刻Ｔ４’から時間τｓを経過した時である。
時刻Ｔ５’に、音線＃０上の比較的中くらいのフォーカスで第１の超音波パルス＃０ｆｍ＋を送信すると、図１３に破線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻Ｔ５’を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻Ｔ５’から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
ここで、時刻Ｔ４’から時刻Ｔ５’までの時間τｓは、基本成分が大きくなっているにもかかわらず、Ｂモード時と同じである。しかし、音線＃０と＃３とは、方向が異なっているため、超音波パルス＃３ｆｓ−に対する基本成分が超音波パルス＃０ｆｍ＋に対する基本成分に混入しても、無視できる程度となる。
【００９０】
時刻Ｔ６’は、時刻Ｔ５’から時間τｍを経過した時である。
時刻Ｔ６’に、音線＃３上の比較的中くらいのフォーカスで第１の超音波パルス＃３ｆｍ＋を送信すると、図１３に破線で示す受信データの基本成分の強度は、時刻Ｔ６’を最大として時間の経過と共に低下してゆく。また、実線で示す受信データのハーモニック成分の強度は、時刻Ｔ６’から少し遅れて最大になり、時間の経過と共に急速に低下してゆく。
ここで、時刻Ｔ５’から時刻Ｔ６’までの時間τｍは、基本成分が大きくなっているにもかかわらず、Ｂモード時と同じである。しかし、音線＃０と＃３とは、方向が異なっているため、超音波パルス＃０ｆｍ＋に対する基本成分が超音波パルス＃３ｆｍ＋に対する基本成分に混入しても、無視できる程度となる。
以下、同様の動作が繰り返される。
【００９１】
加算器９で第１の受信データと第２の受信データを加算すると、基本成分は位相が逆相になっているので打ち消され、ハーモニック成分は位相が同相になっているので２倍になる。つまり、ハーモニック成分のみが得られる。
ここで、図１３のフェーズインバージョン法では、前回の超音波パルスに対する受信データの基本成分が無視できるような異なる方向の音線上のフォーカスに今回の超音波パルスを送信するから、混入による弊害が現れず、良好なハーモニック画像が得られる。
【００９２】
【発明の効果】
本発明の超音波撮像方法および超音波診断装置によれば、今回の超音波パルスに対する受信データの基本成分に前回の超音波パルスに対する受信データの基本成分が無視できない強さで混入することにより良好なハーモニック画像が得られなくなることを防止でき、良好なハーモニック画像が得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態にかかる超音波診断装置を示す構成図である。
【図２】第１の実施形態にかかる超音波診断装置におけるＢモード時の動作を示すタイミング図である。
【図３】第１の実施形態にかかる超音波診断装置におけるハーモニックモード時の動作を示すタイミング図である。
【図４】第２の実施形態にかかる超音波診断装置を示す構成図である。
【図５】フレームを形成する音線と音線上のフォーカスの説明図である。
【図６】第２の実施形態にかかる超音波診断装置におけるハーモニックモード時の動作を示すタイミング図である。
【図７】第３の実施形態にかかる超音波診断装置を示す構成図である。
【図８】第３の実施形態にかかる超音波診断装置におけるハーモニックモード時の動作を示すタイミング図である。
【図９】第４の実施形態にかかる超音波診断装置を示す構成図である。
【図１０】第４の実施形態にかかる超音波診断装置におけるハーモニックモード時の動作を示すタイミング図である。
【図１１】第５の実施形態にかかる超音波診断装置を示す構成図である。
【図１２】フレームを形成する音線と音線上のフォーカスの説明図である。
【図１３】第５の実施形態にかかる超音波診断装置におけるハーモニックモード時の動作を示すタイミング図である。
【図１４】従来の超音波診断装置におけるＢモード時の動作を示すタイミング図である。
【図１５】従来の超音波診断装置におけるフィルタ法によるハーモニックモード時の動作を示すタイミング図である。
【図１６】従来の超音波診断装置におけるフェーズインバージョン法によるハーモニックモード時の動作を示すタイミング図である。
【符号の説明】
１                                超音波探触子
４                                モード切換部
５                                Ｂモード処理部
６                                ＤＳＣ
７                                ＣＲＴ
８，８ａ，８ｂ，８ｓ，８ｍ，８ｄ  メモリ
９                                加算器
１０，２０，３０，４０，５０      超音波診断装置
１２，２２，３２，４２，５２      送受信部
１３                              フィルタ部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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