【手続補正書】
【提出日】平成20年2月4日(2008.2.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジアル走査方式又はコンベックス走査方式により被検体の体腔内を走査することによって被検体に関する超音波画像情報を取得し、該超音波画像情報に基づいて超音波画像を生成する超音波観測装置であって、
各々が印加される駆動信号に従って超音波を発生すると共に、超音波を受信することにより受信信号を出力する複数の超音波トランスデューサであって、円周又は円弧上に配列された前記複数の超音波トランスデューサを含む超音波内視鏡と、
前記複数の超音波トランスデューサの内で、互いに異なる複数の方向に複数の超音波ビームをそれぞれ送信するために用いられる複数の超音波トランスデューサ群を、複数の送信開口としてそれぞれ設定する送信開口設定手段と、
前記複数の送信開口として設定された複数の超音波トランスデューサ群に供給される複数の駆動信号群のそれぞれの周波数を設定する送信周波数設定手段と、
前記送信周波数設定手段によって設定されたそれぞれの周波数を有する複数の駆動信号群を発生して、前記複数の送信開口として設定された複数の超音波トランスデューサ群に供給する駆動信号発生手段と、
前記複数の送信開口に対応する受信開口として複数の超音波トランスデューサ群を設定する受信開口設定手段と、
前記受信開口として設定された複数の超音波トランスデューサ群からそれぞれ出力された複数の受信信号群に信号処理を施す信号処理手段と、
前記複数の送信開口としてそれぞれ設定される複数の超音波トランスデューサ群の領域を所定の時間間隔で順次変化させるように前記送信開口設定手段を制御する制御手段と、
を具備する超音波観測装置。
【請求項２】
前記複数の超音波トランスデューサが、広帯域な周波数特性を有し、
前記送信周波数設定手段が、互いに異なる２種類以上の周波数を前記複数の送信開口に設定し、
前記受信開口として設定された複数の超音波トランスデューサ群からそれぞれ出力された複数の受信信号群に、前記複数の送信開口に設定された周波数に応じたバンドパスフィルタ処理を施すフィルタ処理手段をさらに具備する、
請求項１記載の超音波観測装置。
【請求項３】
前記受信開口設定手段が、前記複数の送信開口として設定された複数の超音波トランスデューサ群をそれぞれ含む複数の超音波トランスデューサ群を複数の受信開口として設定する、請求項１又は２記載の超音波観測装置。
【請求項４】
前記信号処理手段が、前記複数の受信信号群について受信フォーカス処理を施すことにより、受信開口ごとに設定された深度に焦点が形成された超音波ビームに関する超音波画像情報を表す複数の音線信号を生成する、請求項１〜３のいずれか１項記載の超音波観測装置。
【請求項５】
前記複数の送信開口からそれぞれ送信される超音波ビームが所定の深度に焦点を形成するように、前記駆動信号発生手段によって供給される複数の駆動信号群の各々に含まれる複数の駆動信号に設けられる遅延時間を送信開口ごとに設定する送信フォーカス処理手段をさらに具備する請求項１〜４のいずれか１項記載の超音波観測装置。
【請求項６】
前記送信開口設定手段が、送信開口ごとに異なる開口幅を設定する、請求項１〜５のいずれか１項記載の超音波観測装置。
【請求項７】
前記送信開口設定手段が、互いに異なる方向に送信される複数の超音波ビームの角度間隔が等間隔となるように、前記複数の送信開口の位置を設定する、請求項１〜６のいずれか１項記載の超音波観測装置。
【請求項８】
前記送信開口設定手段が、互いに９０°を為す４本の超音波ビームが送信されるように、４つの送信開口の位置を設定する、請求項７記載の超音波観測装置。
【請求項９】
前記駆動信号発生手段が、４ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの周波数を有する複数の駆動信号群を発生する、請求項１〜８のいずれか１項記載の超音波観測装置。
【請求項１０】
前記複数の音線信号に対応する複数種類のＢモード画像をそれぞれ表す複数種類のＢモード画像データを生成するＢモード画像生成手段をさらに具備する請求項４記載の超音波観測装置。
【請求項１１】
前記複数の音線信号に対応する複数種類のＢモード画像についてゲイン又は階調を補正する補正手段をさらに具備する請求項１０記載の超音波観測装置。
【請求項１２】
前記補正手段が、前記複数種類のＢモード画像において濃度範囲が共通となるようにゲイン又は階調を補正する、請求項１１記載の超音波観測装置。
【請求項１３】
前記送信開口設定手段によって設定される送信開口の数を切換可能、又は、前記送信周波数設定手段によって送信開口ごとに設定される前記複数の駆動信号群の周波数を１種類以上の範囲で切換可能な請求項１〜１２のいずれか１項記載の超音波観測装置。
【請求項１４】
前記Ｂモード画像生成手段によって生成された複数種類のＢモード画像の内の１つ以上のＢモード画像を画面に表示するための表示形式を設定する表示形式設定手段をさらに具備する請求項１０〜１３のいずれか１項記載の超音波観測装置。
【請求項１５】
前記Ｂモード画像生成手段によって生成された複数種類のＢモード画像が合成された合成画像を表す合成Ｂモード画像データを生成する画像合成手段と、
前記複数のＢモード画像の各々について、前記合成画像を構成する画像域を設定する画像域設定手段と、
をさらに具備する請求項１０〜１４のいずれか１項記載の超音波観測装置。
【請求項１６】
前記画像域が、前記複数のＢモード画像の各々について、駆動信号群の周波数、若しくは、受信フォーカス手段によって設定された焦点深度に基づいて設定される、請求項１５記載の超音波観測装置。
【請求項１７】
前記制御手段が、前記複数の送信開口としてそれぞれ設定される超音波トランスデューサ群の領域を、前記複数の送信開口の数に応じて定められた前記円周又は円弧上の範囲内において順次変化させる、請求項１〜１６のいずれか１項記載の超音波観測装置。
【請求項１８】
前記信号処理手段によって生成された少なくとも１つの音線信号に基づいて、ドップラー画像を表すドップラー画像データを生成するドップラー画像生成手段をさらに具備する請求項４〜１７のいずれか１項記載の超音波観測装置。
【請求項１９】
前記信号処理手段によって生成された少なくとも１つの音線信号に基づいて、高調波画像を表す高調波画像データを生成するハーモニックイメージング手段をさらに具備する請求項４〜１８のいずれか１項記載の超音波観測装置。
【請求項２０】
ドップラー画像を生成するために用いられる受信信号群を取得するための超音波ビームの送受信と、高調波画像を生成するために用いられる受信信号群を取得するための超音波ビームの送受信と、Ｂモード画像を生成するために用いられる受信信号群を取得するための超音波ビームの送受信との内の２つ以上が、所定の時間内に実行される、請求項１８又は１９記載の超音波観測装置。
【請求項２１】
前記送信周波数設定手段が、ドップラー画像を生成するために用いられる受信信号群に対応する駆動信号群と、高調波画像を生成するために用いられる受信信号群に対応する駆動信号群と、Ｂモード画像を生成するために用いられる受信信号群に対応する駆動信号群とに、互いに異なる周波数を設定する、請求項１８〜２０のいずれか１項記載の超音波観測装置。
【請求項２２】
前記複数の送信開口にそれぞれ供給される複数の駆動信号群の周波数に応じて、前記複数の駆動信号群のパルス繰り返し数（ＰＲＦ：pulse repetition frequency）を変化させる送信タイミング設定手段をさらに具備する請求項１〜２１のいずれか１項記載の超音波観測装置。
【請求項２３】
前記送信タイミング設定手段が、前記複数の駆動信号群の内で、周波数が高い方の駆動信号群のパルス繰り返し数よりも周波数が低い方の駆動信号群のパルス繰り返し数を小さくし、
前記制御手段が、周波数が低い方の超音波ビームと周波数が高い方の超音波ビームとの角度間隔を所定の範囲内に保つために、周波数が低い方の超音波ビームによる走査密度が、周波数が高い方の超音波ビームの走査密度よりも低くなるように、前記送信開口設定手段を制御する、
請求項２２記載の超音波観測装置。
【請求項２４】
前記制御手段が、周波数が低い方の超音波ビームによる走査密度が、周波数が高い方の超音波ビームの走査密度よりも低くなるように走査を行った後で、周波数が低い方の超音波ビームによって走査されなかった領域を、周波数が低い方の複数の超音波ビームにより走査するように、前記送信開口設定手段及び前記送信周波数設定手段を制御する請求項２３記載の超音波観測装置。
【請求項２５】
前記複数の音線信号に基づいて、周波数差分画像を表す周波数差分画像データを生成するサブトラクション処理手段をさらに具備し、
前記表示形式設定手段が、周波数差分画像とＢモード画像との両方が前記表示手段に表示されるように設定を行う、
請求項１４記載の超音波観測装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明に係る超音波観測装置は、ラジアル走査方式又はコンベックス走査方式により被検体の体腔内を走査することによって被検体に関する超音波画像情報を取得し、該超音波画像情報に基づいて超音波画像を生成する超音波観測装置であって、各々が印加される駆動信号に従って超音波を発生すると共に、超音波を受信することにより受信信号を出力する複数の超音波トランスデューサであって、円周又は円弧上に配列された複数の超音波トランスデューサを含む超音波内視鏡と、複数の超音波トランスデューサの内で、互いに異なる複数の方向に複数の超音波ビームをそれぞれ送信するために用いられる複数の超音波トランスデューサ群を、複数の送信開口としてそれぞれ設定する送信開口設定手段と、複数の送信開口として設定された複数の超音波トランスデューサ群に供給される複数の駆動信号群のそれぞれの周波数を設定する送信周波数設定手段と、該送信周波数設定手段によって設定されたそれぞれの周波数を有する複数の駆動信号群を発生して、複数の送信開口として設定された複数の超音波トランスデューサ群に供給する駆動信号発生手段と、複数の送信開口に対応する受信開口として複数の超音波トランスデューサ群を設定する受信開口設定手段と、受信開口として設定された複数の超音波トランスデューサ群からそれぞれ出力された複数の受信信号群に信号処理を施す信号処理手段と、複数の送信開口としてそれぞれ設定される複数の超音波トランスデューサ群の領域を所定の時間間隔で順次変化させるように送信開口設定手段を制御する制御手段とを具備する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
送受信切換部１９は、駆動信号発生部１８において発生した駆動信号の超音波内視鏡１０への出力と、後述する受信信号処理部２０への受信信号の入力とを、制御部１２の制御に従って所定のタイミングで切り換える。このように受信信号の読み取り時間帯を限定することにより、所定のタイミングで送信された超音波ビームが、被検体の特定の深度において反射されたことにより生じた超音波エコー信号が検出される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
図５は、図１に示す受信信号処理部２０及び音線データ処理部２１の構成を示すブロック図である。
受信信号処理部２０は、超音波内視鏡１０に含まれる複数の超音波トランスデューサに対応する複数のチャネルＣＨ１、ＣＨ２、…を有している。各チャネルにおいて、超音波トランスデューサから出力された受信信号は、前置増幅器（ＰＲＥＡＭＰ）２０１において前置増幅され、Ａ／Ｄ変換器２０２においてアナログ／ディジタル変換を施される。それにより、各超音波トランスデューサにおいて受信された超音波画像情報を表す受信データが得られる。これらの受信データは、音線データ処理部２１の受信データ選択部２００に入力される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
４本の超音波ビームを送信する場合には、隣接する超音波ビームの角度間隔は９０°（＝３６０°／４本）に設定され、送信開口、送信フォーカス、受信開口、受信フォーカスは、ビーム情報記憶部１４０（図１）に記憶されている次の情報に基づいて設定される。
ビーム１（ＴＢ１７）：周波数２０ＭＨｚ、開口幅２．４ｍｍ、焦点距離０．５ｃｍ
走査範囲４５°〜１２５°（領域Ａ）
ビーム２（ＴＢ１８）：周波数１２ＭＨｚ、開口幅３．２ｍｍ、焦点距離２ｃｍ
走査範囲１２５°〜２２５°（領域Ｂ）
ビーム３（ＴＢ１９）：周波数７．５ＭＨｚ、開口幅４．８ｍｍ、焦点距離４ｃｍ
走査領域２２５°〜３１５°（領域Ｃ）
ビーム４（ＴＢ２０）：周波数４ＭＨｚ、開口幅６．４ｍｍ、焦点距離８ｃｍ
走査領域３１５°〜４０５°（領域Ｄ）
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
次に、本発明の第６の実施形態に係る超音波観測方法について、図１６及び図１７を参照しながら説明する。
ここで、互いに周波数が異なる複数の超音波ビームをマルチビーム送信する場合には、周波数が低い方の超音波ビームは、周波数が高い方の超音波ビームに比較して被検体の深部まで到達できるため、１回の送受信に時間を要する。そこで、周波数が高い方の超音波ビームのＰＲＦを大きくすれば、全体としての送受信効率を良くすることができる。しかしながら、単純に周波数ごとにＰＲＦを設定すると、複数の超音波ビームの角度間隔が最初の設定（例えば、４本の場合には９０°）から次第にずれて間隔が狭くなってしまうので、クロストークが生じる原因となってしまう。そこで、本実施形態においては、複数の超音波ビームのＰＲＦを周波数ごとに設定すると共に、送受信方向の順序について工夫を加えている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
まず、図１６に示すように、４ＭＨｚの超音波ビームＴＢ２１及び１２ＭＨｚの超音波ビームＴＢ２２により、超音波トランスデューサ部１１０の周囲３６０°の範囲について第１回目の走査が行われる。その際には、図１７の（ａ）に示すように、超音波ビームＴＢ２１は、走査角度間隔を２°、パルス繰り返し周期（ＰＲＦの逆数）を０．２ｍｓｅｃとして音線方向Ｎｏ．１から走査を開始するように設定される。一方、１２ＭＨｚの超音波ビームＴＢ２２は、走査角度間隔を１°、パルス繰り返し周期を０．１ｍｓｅｃとして音線方向ＮＯ．１８０から走査を開始するように設定される。即ち、超音波ビームＴＢ２１が被検体内を１往復する間に、超音波ビームＴＢ２２を２往復させることになる。このように、超音波ビームＴＢ２２のＰＲＦ及び音線密度を、超音波ビームＴＢ２１のＰＲＦ及び音線密度の２倍とすることにより、２つの超音波ビームＴＢ２１及びＴＢ２２の角度間隔をほぼ１８０°に保つことができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
画像合成部７３は、Ｂモード画像データ生成部２２において生成された複数種類のＢモード画像データに基づいて合成Ｂモード画像を表す合成Ｂモード画像データを生成すると共に、いずれかのＢモード画像又は合成Ｂモード画像とドップラー画像との合成画像を表す合成画像データを生成する。合成画像においては、Ｂモード画像又は合成Ｂモード画像を輝度によって表し、ドップラー画像を色度によって表すようにしても良い。