JP2007054669A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フレームレート及び音線密度の少なくとも一方を向上する。
【解決手段】 超音波探触子と、１つの超音波画像を得るための走査面を音線方向の異なる２本の超音波ビームで並行して走査するべく前記超音波探触子を駆動する走査手段と、互いに干渉しないように各超音波ビームの位相を９０゜異ならせる位相分割手段とを具備する。
【選択図】図１７

Description

本発明は、超音波スキャン方法および超音波診断装置に関し、さらに詳しくは、フレームレートおよび音線密度の少なくとも一方を向上することが出来る超音波スキャン方法および超音波診断装置に関する。

従来の超音波診断装置では、１つの超音波画像を得るための走査面を１つの超音波ビームで走査している。

また、ｎ（≧２）個の符号の組からなる符号系列を構成する一つの符号で超音波ビームを変調して送信し且つ受信したエコー信号を復調することを同一音線について順に符号を変えながらｎ回繰り返してコンパウンド（compound）画像を得る符号励起法（Coded Excitation）が知られている。

また、同一音線について周波数を変えながらｎ回送受信を繰り返してコンパウンド画像を得る周波数コンパウンド法や、同一音線について位相を変えながらｎ回送受信を繰り返してコンパウンド画像を得る位相コンパウンド法や、同一部位について音線方向を変えながらｎ回送受信を繰り返してコンパウンド画像を得る空間コンパウンド法が知られている。

従来の超音波診断装置では、フレームレートを上げるために音線密度を粗くすれば空間分解能が低下し、空間分解能を上げるために音線密度を密にすればフレームレートが低下する問題点があった。

また、符号励起法や周波数コンパウンド法や位相コンパウンド法では、同一音線について送受信をｎ回繰り返すため、フレームレートが１／ｎに落ちてしまう問題点があった。
また、空間コンパウンド法では、同一部位について音線方向を変えながら送受信をｎ回繰り返すため、フレームレートが１／ｎに落ちてしまう問題点があった。

そこで、本発明の目的は、フレームレートおよび音線密度の少なくとも一方を向上することが出来る超音波スキャン方法および超音波診断装置を提供することにある。

第１の観点では、本発明は、１つの超音波画像を得るための走査面をｍ（≧２）面のサブ走査面に分割し、各サブ走査面を別個の超音波ビームで並行して走査すると共に、互いに干渉しないように各超音波ビームを変調して送信し且つ受信した各エコー信号を復調することを特徴とする超音波スキャン方法を提供する。
上記第１の観点による超音波スキャン方法では、並行して送信する超音波ビームや受信するエコー信号が干渉しないように変復調し、ｍ（≧２）面のサブ走査面を並行して走査するから、フレームレートをｍ倍にするか、又は、音線密度をｍ倍に出来る。

第２の観点では、本発明は、１つの超音波画像を得るための走査面を音線方向の異なるｍ（≧２）本の超音波ビームで並行して走査すると共に、互いに干渉しないように各超音波ビームを変調して送信し且つ受信した各エコー信号を復調することを特徴とする超音波スキャン方法を提供する。
上記第２の観点による超音波スキャン方法では、並行して送信する超音波ビームや受信するエコー信号が干渉しないように変復調し、音線方向の異なるｍ（≧２）本の超音波ビームで並行して走査するから、フレームレートをｍ倍にするか、又は、音線密度をｍ倍に出来る。

第３の観点では、本発明は、上記構成の超音波スキャン方法において、ｎ（≧ｍ）個の符号の組からなる符号系列の一つの符号で超音波ビームを変調し且つエコー信号を復調することを順に符号を変えながら同一音線についてｎ回繰り返すと共に、並行して走査する超音波ビームでは互いに直交する符号を用いることを特徴とする超音波スキャン方法を提供する。
上記構成において、「符号が直交する」とは、２つの符号にそれぞれ対応する位相の差が“９０゜”になるような２つの符号の関係または２つの符号にそれぞれ対応するベクトルの内積が“０”になるような２つの符号の関係を意味する。
上記第３の観点による超音波スキャン方法では、符号変調コンパウンド画像を得ることが出来ると共に、フレームレートをｍ倍にするか、又は、音線密度をｍ倍に出来る。

第４の観点では、本発明は、上記構成の超音波スキャン方法において、前記符号系列が、ゴーレイ符号系列であることを特徴とする超音波スキャン方法を提供する。
上記第４の観点による超音波スキャン方法では、ゴーレイ符号系列による符号変調コンパウンド画像を得ることが出来ると共に、フレームレートをｍ倍にするか、又は、音線密度をｍ倍に出来る。

第５の観点では、本発明は、上記構成の超音波スキャン方法において、ｍ＝２，ｎ＝２であり、第１の超音波ビームでは（１，１），（１，−１）の符号をこの順に用い、第２の超音波ビームでは（１，−１），（１，１）の符号をこの順に用いることを特徴とする超音波スキャン方法を提供する。
上記第５の観点による超音波スキャン方法では、ゴーレイ符号系列による符号変調コンパウンド画像を得ることが出来ると共に、フレームレートを２倍にするか、又は、音線密度を２倍に出来る。

第６の観点では、本発明は、上記構成の超音波スキャン方法において、ｍ＝４，ｎ＝４であり、第１の超音波ビームでは（１，１），（１，１），（１，−１），（１，−１）の符号をこの順に用い、第２の超音波ビームでは（１，−１），（１，−１），（１，１），（１，１）の符号をこの順に用い、第３の超音波ビームでは（−１，−１），（１，１），（１，−１），（−１，１）の符号をこの順に用い、第４の超音波ビームでは（１，−１），（−１，１），（１，１），（−１，−１）の符号をこの順に用いることを特徴とする超音波スキャン方法を提供する。
上記第６の観点による超音波スキャン方法では、ゴーレイ符号系列による符号変調コンパウンド画像を得ることが出来ると共に、フレームレートを４倍にするか、又は、音線密度を４倍に出来る。

第７の観点では、本発明は、１つの超音波画像を得るための走査面を音線方向の異なるｍ（≧２）本の超音波ビームで並行して走査すると共に、互いに干渉しないように各超音波ビームの周波数帯域を異ならせることを特徴とする超音波スキャン方法を提供する。
上記第７の観点による超音波スキャン方法では、周波数コンパウンド画像を得ることが出来ると共に、フレームレートをｍ倍にするか、又は、音線密度をｍ倍に出来る。

第８の観点では、本発明は、１つの超音波画像を得るための走査面を音線方向の異なるｍ（≧２）本の超音波ビームで並行して走査すると共に、互いに干渉しないように各超音波ビームの位相を異ならせることを特徴とする超音波スキャン方法を提供する。
上記第８の観点による超音波スキャン方法では、位相変調コンパウンド画像を得ることが出来ると共に、フレームレートをｍ倍にするか、又は、音線密度をｍ倍に出来る。

第９の観点では、本発明は、超音波探触子と、１つの超音波画像を得るための走査面をｍ（≧２）面に分割してなる各サブ走査面を別個の超音波ビームで並行して走査するべく前記超音波探触子を駆動する走査手段と、互いに干渉しないように各超音波ビームを変調して送信し且つ受信した各エコー信号を復調する変復調手段とを具備した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スキャン方法を好適に実施できる。

第１０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、前記超音波探触子の振動子を前記各サブ走査面ごとに別個に割り当てる振動子割当手段を具備した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、超音波探触子の振動子を各サブ走査面ごとに別個に割り当てるため、回路段階での干渉を完全に抑えることが出来る。

第１１の観点では、本発明は、超音波探触子と、１つの超音波画像を得るための走査面を音線方向の異なるｍ（≧２）本の超音波ビームで並行して走査するべく前記超音波探触子を駆動する走査手段と、互いに干渉しないように各超音波ビームを変調して送信し且つ受信した各エコー信号を復調する変復調手段とを具備した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２の観点による超音波スキャン方法を好適に実施できる。

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、前記変復調手段は、ｎ（≧ｍ）個の符号の組からなる符号系列の一つの符号で超音波ビームを変調し且つエコー信号を復調することを順に符号を変えながら同一音線についてｎ回繰り返すと共に、並行して走査する超音波ビームでは互いに直交する符号を用いる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３の観点による超音波スキャン方法を好適に実施できる。

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、前記符号系列が、ゴーレイ符号系列である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４の観点による超音波スキャン方法を好適に実施できる。

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、ｍ＝２，ｎ＝２であり、第１の超音波ビームでは（１，１），（１，−１）の符号をこの順に用い、第２の超音波ビームでは（１，−１），（１，１）の符号をこの順に用い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５の観点による超音波スキャン方法を好適に実施できる。

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、ｍ＝４，ｎ＝４であり、第１の超音波ビームでは（１，１），（１，１），（１，−１），（１，−１）の符号をこの順に用い、第２の超音波ビームでは（１，−１），（１，−１），（１，１），（１，１）の符号をこの順に用い、第３の超音波ビームでは（−１，−１），（１，１），（１，−１），（−１，１）の符号をこの順に用い、第４の超音波ビームでは（１，−１），（−１，１），（１，１），（−１，−１）の符号をこの順に用い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６の観点による超音波スキャン方法を好適に実施できる。

第１６の観点では、本発明は、超音波探触子と、１つの超音波画像を得るための走査面を音線方向の異なるｍ（≧２）本の超音波ビームで並行して走査するべく前記超音波探触子を駆動する走査手段と、互いに干渉しないように各超音波ビームの周波数帯域を異ならせる周波数分割手段とを具備した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７の観点による超音波スキャン方法を好適に実施できる。

第１７の観点では、本発明は、超音波探触子と、１つの超音波画像を得るための走査面を音線方向の異なる２本の超音波ビームで並行して走査するべく前記超音波探触子を駆動する走査手段と、互いに干渉しないように各超音波ビームの位相を９０゜異ならせる位相分割手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１７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スキャン方法を好適に実施できる。

本発明の超音波スキャン方法および超音波診断装置によれば、フレームレートおよび音線密度の少なくとも一方を向上することが出来る。

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。

−第１の実施形態−
図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００の構成図である。
この超音波診断装置１００は、超音波探触子１と、超音波探触子１を駆動して所望の音線方向に送波パルスを送信する送信部２と、超音波探触子１で所望の音線方向からの超音波エコーを受信し音線信号を出力する受信部３と、送信部２および受信部３を制御するスキャンコントローラ４と、音線信号を処理してＢモードデータなどを出力する信号処理部５と、Ｂモードデータなどから画像データを生成するＤＳＣ６と、画像データを基にした画像表示などを行うＣＲＴ７とを具備して構成されている。

図２は、超音波探触子１および送信部２の詳細構成図である。
超音波探触子１は、コンベックス（convex）配列された多数の振動子１ｅと、振動子１ｅを選択して駆動するための第１セレクタ１ａおよび第２セレクタ１ｂとを具備している。
第１セレクタ１ａおよび第２セレクタ１ｂは、音線方向の変更に応じて図２の実線の位置から破線の位置まで１振動子ずつシフトしていく動作を循環的に繰り返す。

送信部２は、符号変調を行うための第１エンコーダ２ａおよび第２エンコーダ２ｄと、所望の音線方向に送波パルスを送信するための第１ビームフォーマ２ｂおよび第２ビームフォーマ２ｅと、振動子１ｅを駆動するための第１パルサ２ｃおよび第２パルサ２ｆとを具備している。

図３は、超音波探触子１および受信部３の詳細構成図である。
受信部３は、振動子１ｅからの信号を増幅する第１プリアンプ３ｃおよび第２プリアンプ３ｆと、所望の音線方向からのエコー信号を受信するための第１ビームフォーマ３ｂおよび第２ビームフォーマ３ｅと、符号復調を行うための第１デコーダ３ａおよび第２デコーダ３ｄとを具備している。

図４に示すように、１つの超音波画像を得るための走査面Ｐは、２面のサブ走査面ｐ１，ｐ２に分割される。
第１サブ走査面ｐ１は、第１セレクタ１ａで選択される振動子１ｅにより形成される超音波ビームで走査される。
第２サブ走査面ｐ２は、第２セレクタ１ｂで選択される振動子１ｅにより形成される超音波ビームで走査される。

第１サブ走査面ｐ１では、第１エンコーダ２ａが、第１回目の送信時はゴーレイ符号Ａ１（１，１）で送波パルスを変調し、第１回目と同一音線についての第２回目の送信時はゴーレイ符号Ａ２（１，−１）で送波パルスを変調する。また、変調に合わせて、第１デコーダ３ａが、第１回目の受信時は符号（１，１）でエコー信号を復調（コンボリューション）し、第２回目の受信時は符号（−１，１）でエコー信号を復調し、第１回目の音線信号と第２回目の音線信号とを加算して第１サブ走査面音線信号を出力する。
なお、エンコード符号を時間反転した符号をデコード符号としているが、エンコード符号をそのままデコード符号とし且つ第１回目の音線信号と第２回目の音線信号の差を第１サブ走査面音線信号として出力してもよい。

第２サブ走査面ｐ２では、第２エンコーダ２ｄが、第１回目の送信時はゴーレイ符号Ｂ１（１，−１）で送波パルスを変調し、第１回目と同一音線についての第２回目の送信時はゴーレイ符号Ｂ２（１，１）で送波パルスを変調する。また、これに合わせて、第２デコーダ３ｄが、第１回目の受信時は符号（−１，１）でエコー信号を復調し、第２回目の受信時は符号（１，１）でエコー信号を復調し、第１回目の音線信号と第２回目の音線信号とを加算して第２サブ走査面音線信号を出力する。
なお、エンコード符号を時間反転した符号をデコード符号としているが、エンコード符号をそのままデコード符号とし且つ第１回目の音線信号と第２回目の音線信号の差を第２サブ走査面音線信号として出力してもよい。

図５の（ａ）は、第１サブ走査面ｐ１における第１回目の送信時の、ゴーレイ符号Ａ１と、第１パルサ２ｃから出力される送波駆動信号と、振動子１ｅから送出される送波パルスとを示している。
図５の（ｂ）は、第２サブ走査面ｐ２における第１回目の送信時の、ゴーレイ符号Ｂ１と、第１パルサ２ｆから出力される送波駆動信号と、振動子１ｅから送出される送波パルスとを示している。

図６の（ａ）は、第１サブ走査面ｐ１における第２回目の送信時の、ゴーレイ符号Ａ２と、第１パルサ２ｃから出力される送波駆動信号と、振動子１ｅから送出される送波パルスとを示している。
図６の（ｂ）は、第２サブ走査面ｐ２における第２回目の送信時の、ゴーレイ符号Ｂ２と、第１パルサ２ｆから出力される送波駆動信号と、振動子１ｅから送出される送波パルスとを示している。

図７は、第１サブ走査面ｐ１における第１回目のゴーレイ符号Ａ１に対応するエコー信号と、第１デコーダ３ａによる第１回目のデコーダ符号と、デコード結果の音線信号と、第１サブ走査面ｐ１における第２回目のゴーレイ符号Ａ２に対応するエコー信号と、第１デコーダ３ａによる第２回目のデコーダ符号と、デコード結果の音線信号と、第１回目の音線信号と第２回目の音線信号とを加算してなる第１サブ走査面音線信号とを示す概念図である。
図７の第１サブ走査面音線信号を見れば判るように、ゴーレイ符号系列Ａ１，Ａ２によるパルス圧縮が行われている。

図８は、第２サブ走査面ｐ２における第１回目のゴーレイ符号Ｂ１に対応するエコー信号と、第２デコーダ３ｄによる第１回目のデコーダ符号と、デコード結果の音線信号と、第２サブ走査面ｐ２における第２回目のゴーレイ符号Ｂ２に対応するエコー信号と、第２デコーダ３ｄによる第２回目のデコーダ符号と、デコード結果の音線信号と、第１回目の音線信号と第２回目の音線信号とを加算してなる第２サブ走査面音線信号とを示す概念図である。
図８の第２サブ走査面音線信号を見れば判るように、ゴーレイ符号系列Ｂ１，Ｂ２によるパルス圧縮が行われている。

図９は、第２サブ走査面ｐ２における第１回目のゴーレイ符号Ｂ１に対応するエコー信号と、第１デコーダ３ａによる第１回目のデコーダ符号と、デコード結果の音線信号と、第２サブ走査面ｐ２における第２回目のゴーレイ符号Ｂ２に対応するエコー信号と、第１デコーダ３ａによる第２回目のデコーダ符号と、デコード結果の音線信号と、第１回目の音線信号と第２回目の音線信号とを加算してなる第１サブ走査面音線信号とを示す概念図である。
図９の第１サブ走査面音線信号を見れば判るように、打ち消されて“０”になっている。すなわち、第２サブ走査面ｐ２でのエコー信号が第１サブ走査面ｐ１でのエコー信号に干渉しないことが判る。

図１０は、第１サブ走査面ｐ１における第１回目のゴーレイ符号Ａ１に対応するエコー信号と、第２デコーダ３ｄによる第１回目のデコーダ符号と、デコード結果の音線信号と、第１サブ走査面ｐ１における第２回目のゴーレイ符号Ａ２に対応するエコー信号と、第２デコーダ３ｄによる第２回目のデコーダ符号と、デコード結果の音線信号と、第１回目の音線信号と第２回目の音線信号とを加算してなる第２サブ走査面音線信号とを示す概念図である。
図１０の第２サブ走査面音線信号を見れば判るように、打ち消されて“０”になっている。すなわち、第１サブ走査面ｐ１でのエコー信号が第２サブ走査面ｐ２でのエコー信号に干渉しないことが判る。

上記第１の実施形態に係る超音波診断装置１００によれば、第１サブ走査面ｐ１と第２サブ走査面ｐ２を並行して走査し且つ並行して送信する超音波ビームや受信するエコー信号が互いに干渉しないから、従来と同じ音線密度ならフレームレートを２倍にでき、従来と同じフレームレートなら音線密度を２倍にできる。

なお、送信部２において、エンコーダ２ａ，２ｄをビームフォーマ２ｂ，２ｅより後段に設けてもよい。また、受信部３において、デコーダ３ａ，３ｂをビームフォーマ３ｂ，３ｅより前段に設けてもよい。

−第２の実施形態−
第２の実施形態に係る超音波診断装置の構成は図１と同様である。
但し、超音波探触子１は、第１〜第４のセレクタを持っている。また、送信部２は、第１〜第４のパルサ，第１〜第４のビームフォーマ，第１〜第４のエンコーダを持っている。また、受信部３は、第１〜第４のプリアンプ，第１〜第４のビームフォーマ，第１〜第４のデコーダを持っている。

図１１に示すように、１つの超音波画像を得るための走査面Ｐは、第１サブ走査面ｐ１〜第４サブ走査面ｐ４に分割される。
第１サブ走査面ｐ１〜第４サブ走査面ｐ４は、それぞれに対応する第１セレクタ〜第４セレクタで選択される振動子１ｅにより形成される超音波ビームで並行して走査される。

第１サブ走査面ｐ１では、第１エンコーダが第１回目の送信時はゴーレイ符号Ａ１（１，１）で送波パルスを変調し、第２回目の送信時はゴーレイ符号Ａ２（１，１）で送波パルスを変調し、第３回目の送信時はゴーレイ符号Ａ３（１，−１）で送波パルスを変調し、第４回目の送信時はゴーレイ符号Ａ４（１，−１）で送波パルスを変調する。また、変調に合わせて、第１デコーダが、エンコード符号を時間反転したデコード符号でエコー信号を復調する。そして、第１回目の音線信号〜第４回目の音線信号を加算して第１サブ走査面音線信号を出力する。

第２サブ走査面ｐ２では、第２エンコーダが第１回目の送信時はゴーレイ符号Ｂ１（１，−１）で送波パルスを変調し、第２回目の送信時はゴーレイ符号Ｂ２（１，−１）で送波パルスを変調し、第３回目の送信時はゴーレイ符号Ｂ３（１，１）で送波パルスを変調し、第４回目の送信時はゴーレイ符号Ｂ４（１，１）で送波パルスを変調する。また、変調に合わせて、第２デコーダが、エンコード符号を時間反転したデコード符号でエコー信号を復調する。そして、第１回目の音線信号〜第４回目の音線信号を加算して第２サブ走査面音線信号を出力する。

第３サブ走査面ｐ３では、第３エンコーダが第１回目の送信時はゴーレイ符号Ｃ１（−１，−１）で送波パルスを変調し、第２回目の送信時はゴーレイ符号Ｃ２（１，１）で送波パルスを変調し、第３回目の送信時はゴーレイ符号Ｃ３（１，−１）で送波パルスを変調し、第４回目の送信時はゴーレイ符号Ｃ４（−１，１）で送波パルスを変調する。また、変調に合わせて、第３デコーダが、エンコード符号を時間反転したデコード符号でエコー信号を復調する。そして、第１回目の音線信号〜第４回目の音線信号を加算して第３サブ走査面音線信号を出力する。

第４サブ走査面ｐ４では、第４エンコーダが第１回目の送信時はゴーレイ符号Ｄ１（１，−１）で送波パルスを変調し、第２回目の送信時はゴーレイ符号Ｄ２（−１，１）で送波パルスを変調し、第３回目の送信時はゴーレイ符号Ｄ３（１，１）で送波パルスを変調し、第４回目の送信時はゴーレイ符号Ｄ４（−１，−１）で送波パルスを変調する。また、変調に合わせて、第４デコーダが、エンコード符号を時間反転したデコード符号でエコー信号を復調する。そして、第１回目の音線信号〜第４回目の音線信号を加算して第４サブ走査面音線信号を出力する。

図１２の（ａ）は第１回目の第１サブ走査面ｐ１〜第４サブ走査面ｐ４のエンコード符号であり、（ｂ）は第２回目の第１サブ走査面ｐ１〜第４サブ走査面ｐ４のエンコード符号であり、（ｃ）は第３回目の第１サブ走査面ｐ１〜第４サブ走査面ｐ４のエンコード符号であり、（ｄ）は第１回目の第１サブ走査面ｐ１〜第４サブ走査面ｐ４のエンコード符号である。

上記第２の実施形態に係る超音波診断装置によれば、第１サブ走査面ｐ１〜第４サブ走査面ｐ４を並行して走査し且つ並行して送信する超音波ビームや受信するエコー信号が互いに干渉しないから、従来と同じ音線密度ならフレームレートを４倍にでき、従来と同じフレームレートなら音線密度を４倍にできる。

−第３の実施形態−
第３の実施形態に係る超音波診断装置の構成は図１と同様である。

図１３は、超音波探触子１および送信部２の詳細構成図である。
超音波探触子１は、コンベックス配列された多数の振動子１ｅを具備している。
送信部２は、符号変調を行うための第１エンコーダ２ａおよび第２エンコーダ２ｄと、所望の音線方向に送波パルスを送信するための第１ビームフォーマ２ｇおよび第２ビームフォーマ２ｈと、第１ビームフォーマ２ｇおよび第２ビームフォーマ２ｈの両方からの入力の和で振動子１ｅを駆動するための２入力のパルサ２ｉとを具備している。

図１４は、超音波探触子１および受信部３の詳細構成図である。
受信部３は、振動子１ｅからの信号を増幅するプリアンプ３ｉと、所望の音線方向からのエコー信号を受信するための第１ビームフォーマ３ｇおよび第２ビームフォーマ３ｈと、符号復調を行うための第１デコーダ３ａおよび第２デコーダ３ｄとを具備している。

第３の実施形態に係る超音波診断装置は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００のようなセレクタ１ａ，１ｂを持っていないため、第１エンコーダ２ａによる符号変調と第２エンコーダ２ｄによる符号変調とが同じ送波パルスに加わることになる。しかし、第１ビームフォーマ２ｇによる音線方向と第２ビームフォーマ２ｈによる音線方向とが異なるため、各振動子１ｅにおいて第１エンコーダ２ａによる符号変調と第２エンコーダ２ｄによる符号変調とに時間ズレがあり、完全に打ち消し合うことはない。また、受信側では、第１デコーダ３ａおよび第２デコーダ３ｄにより、図７〜図１０を参照して説明したように干渉が抑制される。よって、第３の実施形態に係る超音波診断装置でも、干渉なく２本の超音波ビームで並行して走査でき、従来と同じ音線密度ならフレームレートを２倍にでき、従来と同じフレームレートなら音線密度を２倍にできる。

なお、送信部２において、エンコーダ２ａ，２ｄをビームフォーマ２ｂ，２ｅより後段に設けてもよい。また、受信部３において、デコーダ３ａ，３ｂをビームフォーマ３ｇ，３ｈより前段に設けてもよい。

−第４の実施形態−
第４の実施形態に係る超音波診断装置の構成は図１と同様である。

図１５は、超音波探触子１および送信部２の詳細構成図である。
超音波探触子１は、コンベックス配列された多数の振動子１ｅを具備している。
送信部２は、第１周波数の搬送波を発振する第１発振器２ｊと、第２周波数の搬送波を発振する第２発振器２ｋと、所望の音線方向に第１周波数の搬送波の送波パルスを送信するための第１ビームフォーマ２ｇと、所望の音線方向に第２周波数の搬送波の送波パルスを送信するための第２ビームフォーマ２ｈと、第１ビームフォーマ２ｇおよび第２ビームフォーマ２ｈの両方からの入力の和で振動子１ｅを駆動するための２入力のパルサ２ｉとを具備している。

図１６は、超音波探触子１および受信部３の詳細構成図である。
受信部３は、振動子１ｅからの信号を増幅するプリアンプ３ｉと、所望の音線方向からのエコー信号を受信するための第１ビームフォーマ３ｇおよび第２ビームフォーマ３ｈと、第１周波数を中心とする周波数帯域の信号のみを抽出するための第１周波数フィルタ３ｍと、第２周波数を中心とする周波数帯域の信号のみを抽出するための第２周波数フィルタ３ｎとを具備している。

第４の実施形態に係る超音波診断装置では、周波数の違いによって干渉をなくした２本の超音波ビームで並行して走査でき、従来と同じ音線密度ならフレームレートを２倍にでき、従来と同じフレームレートなら音線密度を２倍にできる。

なお、受信部３において、周波数フィルタ３ｊ，３ｋをビームフォーマ３ｇ，３ｈより前段に設けてもよい。

−第５の実施形態−
第５の実施形態に係る超音波診断装置の構成は図１と同様である。

図１７は、超音波探触子１および送信部２の詳細構成図である。
超音波探触子１は、コンベックス配列された多数の振動子１ｅと、振動子１ｅを選択して駆動するための第１セレクタ１ａおよび第２セレクタ１ｂとを具備している。
第１セレクタ１ａおよび第２セレクタ１ｂは、音線方向の変更に応じて図１７の実線の位置から破線の位置まで１振動子ずつシフトしていく動作を循環的に繰り返す。

送信部２は、第１搬送波を発振する発振器２ｍと、第１搬送波の位相を９０゜シフトして第２搬送波とする位相シフタ２ｎと、所望の音線方向に送波パルスを送信するための第１ビームフォーマ２ｂおよび第２ビームフォーマ２ｅと、振動子１ｅを駆動するための第１パルサ２ｃおよび第２パルサ２ｆとを具備している。

図１８は、超音波探触子１および受信部３の詳細構成図である。
受信部３は、振動子１ｅからの信号を増幅する第１プリアンプ３ｃおよび第２プリアンプ３ｆと、所望の音線方向からのエコー信号を受信するための第１ビームフォーマ３ｂおよび第２ビームフォーマ３ｅと、第１搬送波の位相およびその近傍の位相の信号のみを抽出するための第１位相フィルタ３ｍと、第２搬送波の位相およびその近傍の位相の信号のみを抽出するための第２位相フィルタ３ｎとを具備している。

第５の実施形態に係る超音波診断装置では、搬送波の位相の違いによって干渉をなくした２本の超音波ビームで並行して走査でき、従来と同じ音線密度ならフレームレートを２倍にでき、従来と同じフレームレートなら音線密度を２倍にできる。

なお、受信部３において、位相フィルタ３ｍ，３ｎをビームフォーマ３ｇ，３ｈより前段に設けてもよい。

−他の実施形態−
走査面を２以上のサブ走査面に明確に分けなくても、音線方向を異ならせると共に互いに干渉しないようにした２本以上の超音波ビームで並行して走査すれば、上述の実施形態と同じ効果が得られる。

第１の実施形態に係る超音波診断装置を示す構成図である。 第１の実施形態に係る超音波探触子および送信部の詳細構成図である。 第１の実施形態に係る超音波探触子および受信部の詳細構成図である。 走査面を２つのサブ走査面に分割した状態の説明図である。 第１の実施形態における１回目のエンコード符号，送波駆動信号および送波パルスを示すタイミング図である。 第１の実施形態における２回目のエンコード符号，送波駆動信号および送波パルスを示すタイミング図である。 第１の実施形態における第１サブ走査面音線信号の生成過程を示す説明図である。 第１の実施形態における第２サブ走査面音線信号の生成過程を示す説明図である。 第１の実施形態における第１サブ走査面音線信号に第２サブ走査面のエコー信号が干渉しないことを示す説明図である。 第１の実施形態における第２サブ走査面音線信号に第１サブ走査面のエコー信号が干渉しないことを示す説明図である。 走査面を４つのサブ走査面に分割した状態の説明図である。 第２の実施形態における第１回目〜第４回目のエンコード符号を示すタイミング図である。 第３の実施形態に係る超音波探触子および送信部の詳細構成図である。 第３の実施形態に係る超音波探触子および受信部の詳細構成図である。 第４の実施形態に係る超音波探触子および送信部の詳細構成図である。 第４の実施形態に係る超音波探触子および受信部の詳細構成図である。 第５の実施形態に係る超音波探触子および送信部の詳細構成図である。 第５の実施形態に係る超音波探触子および受信部の詳細構成図である。

符号の説明

１００ 超音波診断装置
１ 超音波探触子
２ 送信部
３ 受信部
４ スキャンコントローラ
５ 信号処理回路
６ ＤＳＣ
７ ＣＲＴ

Claims (1)

1. 超音波探触子と、１つの超音波画像を得るための走査面を音線方向の異なる２本の超音波ビームで並行して走査するべく前記超音波探触子を駆動する走査手段と、互いに干渉しないように各超音波ビームの位相を９０゜異ならせる位相分割手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置。

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