JPH1014921A - Ultrasonic imaging method and apparatus - Google Patents
Ultrasonic imaging method and apparatusInfo
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- JPH1014921A JPH1014921A JP8177797A JP17779796A JPH1014921A JP H1014921 A JPH1014921 A JP H1014921A JP 8177797 A JP8177797 A JP 8177797A JP 17779796 A JP17779796 A JP 17779796A JP H1014921 A JPH1014921 A JP H1014921A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は超音波イメージング
方法及び超音波イメージング装置に関し、特に、非線形
的な超音波反射特性を有する伝搬経路や関心部位からの
エコーを検出するに適した超音波イメージング方法及び
超音波イメージング装置に関する。The present invention relates to an ultrasonic imaging method and an ultrasonic imaging apparatus, and more particularly to an ultrasonic imaging method suitable for detecting a propagation path having a non-linear ultrasonic reflection characteristic and an echo from a region of interest. And an ultrasonic imaging apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】医用超音波撮影装置(超音波イメージン
グ装置)においては、被検体内に超音波を送波し、その
エコー(echo)信号に基づいて被検体の内部構造を画像化
することが行なわれる。2. Description of the Related Art In a medical ultrasonic imaging apparatus (ultrasonic imaging apparatus), an ultrasonic wave is transmitted into a subject and an internal structure of the subject is imaged based on an echo signal. Done.
【0003】また、ある種の超音波造影剤(発泡剤又は
コントラスト剤)では、その反射特性の非線形性によ
り、送波された超音波の例えば第2高調波成分のエコー
を返すものがある。尚、本願明細書において、このよう
な反射特性を、非線形超音波反射特性と呼ぶことにす
る。Some ultrasonic contrast agents (foaming agents or contrast agents) return echoes of, for example, second harmonic components of transmitted ultrasonic waves due to the non-linearity of the reflection characteristics. In the present specification, such a reflection characteristic is referred to as a non-linear ultrasonic reflection characteristic.
【0004】そして、このような性質を有する超音波造
影剤を被検体の関心部位に注入して撮影するときには、
エコー信号の第2高調波成分に基づいて被検体内が画像
化される。[0004] When an ultrasonic contrast agent having such properties is injected into a region of interest of a subject to perform imaging,
The inside of the subject is imaged based on the second harmonic component of the echo signal.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】以上のようにエコー信
号の第2高調波成分に基づいた超音波イメージを得る場
合に、以下のような問題が発生する。As described above, when obtaining an ultrasonic image based on the second harmonic component of the echo signal, the following problems occur.
【0006】被検体内に送波される超音波を発生する
超音波振動子は、駆動回路の電力効率を上げるために矩
形波電圧で駆動されることが多いが、その場合、矩形波
電圧に含まれる高調波成分により、被検体内に送波され
る超音波にも高調波成分が含まれることになる。An ultrasonic transducer for generating an ultrasonic wave transmitted into a subject is often driven by a rectangular wave voltage in order to increase the power efficiency of a drive circuit. Due to the included harmonic components, the ultrasonic waves transmitted into the subject also include the harmonic components.
【0007】また、超音波振動子と関心部位との間
(伝搬経路)に位置する媒質の非線形性によっても第2
高調波成分が発生することがある。すなわち、以上の
及びの場合の第2高調波成分と、超音波造影剤が注入
された関心部位で発生する第2高調波成分とが区別でき
なくなる、という不都合がある。[0007] The second characteristic is also caused by the non-linearity of the medium located between the ultrasonic transducer and the site of interest (propagation path).
Harmonic components may occur. In other words, there is a disadvantage that the second harmonic component generated in the region of interest into which the ultrasound contrast agent has been injected cannot be distinguished from the second harmonic component in the above cases.
【0008】このため、非線形性を持たないエコー源か
らのエコー信号にも第2高調波成分が含まれることにな
り、超音波造影剤で造影された関心部位と造影されてい
ない部位とのエコー信号の区別がつかなくなる、という
問題が発生する。For this reason, the second harmonic component is also contained in the echo signal from the echo source having no non-linearity, and the echo between the region of interest and the non-contrast region imaged by the ultrasonic contrast agent is generated. There is a problem that signals cannot be distinguished.
【0009】そして、上述したの対策のためには、送
信回路側には基本波成分のみを通過させるローパス(ハ
イカット)フィルタを設ける必要がある。また、受信回
路側には第2高調波成分のみを通過させ、基本波成分を
除去するハイパス(ローカット)フィルタを設ける必要
がある。For the above-described measures, it is necessary to provide a low-pass (high-cut) filter for transmitting only the fundamental wave component on the transmission circuit side. In addition, it is necessary to provide a high-pass (low-cut) filter for passing only the second harmonic component and removing the fundamental component on the receiving circuit side.
【0010】ところが、所望の特性を得るために急峻
なカットオフ特性のフィルタとすると、遮断周波数付近
で位相偏移が大きくなったり、減衰量にムラが生じた
り、遮断する周波数領域側でも通過してしまう部分が生
じたりと、いろいろな問題を生じることがある。また、
急峻なカットオフ特性を得るために時間フィルタを使っ
た場合には空間分解能が低下するという問題も発生して
いる。However, if a filter having a steep cutoff characteristic is used to obtain a desired characteristic, the phase shift becomes large near the cutoff frequency, the attenuation becomes uneven, and the signal passes through the cutoff frequency region. There may be various problems, such as the occurrence of parts that are lost. Also,
When a time filter is used to obtain a steep cutoff characteristic, there is also a problem that the spatial resolution is reduced.
【0011】このように、の問題を解決しようとして
設けたフィルタの特性によっても、に示すような新た
な問題が生じている。本発明は上記問題を解決するため
になされたもので、その目的は、非線形超音波反射特性
を有する超音波造影剤で造影された関心部位からのエコ
ー信号に含まれる高調波成分を正しく検出する方法およ
び装置を実現することである。As described above, a new problem as shown in the following also occurs depending on the characteristics of the filter provided to solve the above problem. The present invention has been made in order to solve the above problems, and an object of the present invention is to correctly detect a harmonic component included in an echo signal from a site of interest imaged by an ultrasonic contrast agent having a non-linear ultrasonic reflection characteristic. A method and an apparatus are provided.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】従って、課題を解決する
手段である本発明は以下に説明するように構成されたも
のである。Accordingly, the present invention, which is a means for solving the problems, is configured as described below.
【0013】(1)第1の発明は、超音波振動子を駆動
して被検体内に超音波を送波し、被検体からのエコー信
号の第2高調波成分を検出する超音波イメージング方法
であって、検出したエコー信号に第2高調波成分がなく
なるように波形を調整して超音波を送波することを特徴
とする超音波イメージング方法である。(1) A first invention is an ultrasonic imaging method for driving an ultrasonic transducer to transmit an ultrasonic wave into a subject and detecting a second harmonic component of an echo signal from the subject. An ultrasonic imaging method characterized in that the ultrasonic wave is transmitted by adjusting the waveform so that the second harmonic component is eliminated from the detected echo signal.
【0014】この第1の発明の超音波イメージング方法
では、まず、超音波振動子を駆動して被検体内に超音波
を送波し、エコー信号の第2高調波成分がなくなるよう
に調整した超音波の送波波形を求める。In the ultrasonic imaging method according to the first aspect of the invention, first, the ultrasonic transducer is driven to transmit an ultrasonic wave into the subject, and adjustment is performed so that the second harmonic component of the echo signal is eliminated. Obtain the transmission waveform of the ultrasonic wave.
【0015】すなわち、造影剤が注入されていない状況
において超音波の送受波で第2高調波成分が検出されな
い状態とは、媒質により発生する第2高調波成分(歪み
成分)に対して逆位相の第2高調波成分(逆歪み成分)
を含んだ波形の超音波を送信することで、歪み成分が相
殺された結果として、媒質によって超音波の歪み成分が
発生していないのと等価な状態であることを意味する。That is, the state in which the second harmonic component is not detected in the transmission and reception of the ultrasonic wave when the contrast agent is not injected means that the second harmonic component (distortion component) generated by the medium has an opposite phase. Second harmonic component (reverse distortion component)
By transmitting an ultrasonic wave having a waveform including the above, it means that as a result of the cancellation of the distortion components, the state is equivalent to a state where no distortion component of the ultrasonic waves is generated by the medium.
【0016】そして、超音波造影剤を注入した後に、こ
のように調整した波形の超音波を送波することで、媒質
で生じる第2高調波の影響がなくなり、関心部位からの
第2高調波成分のみを検出することができる。従って、
非線形超音波反射特性を有する超音波造影剤で造影され
た関心部位からのエコー信号に含まれる高調波成分を正
しく検出することが可能になる。After the ultrasonic contrast agent is injected, the ultrasonic wave having the waveform adjusted as described above is transmitted, whereby the influence of the second harmonic generated in the medium is eliminated, and the second harmonic from the site of interest is eliminated. Only components can be detected. Therefore,
It is possible to correctly detect a harmonic component included in an echo signal from a site of interest imaged with an ultrasonic contrast agent having a non-linear ultrasonic reflection characteristic.
【0017】(2)第2の発明は、超音波振動子を駆動
して被検体内に超音波を送波し、被検体からのエコー信
号の第2高調波成分を検出する超音波イメージング装置
であって、検出したエコー信号に第2高調波成分がなく
なるように波形発生を調整する調整手段と、検出したエ
コー信号の波形を周波数分析して基本波と第2高調波と
を比較し、比較結果を前記調整手段に帰還させる帰還手
段と、調整された波形の超音波を造影以後に発生させる
送信手段とを備えたことを特徴とする超音波イメージン
グ装置である。(2) A second invention is an ultrasonic imaging apparatus for driving an ultrasonic transducer to transmit an ultrasonic wave into a subject and detecting a second harmonic component of an echo signal from the subject. And adjusting means for adjusting the waveform generation so that the detected echo signal has no second harmonic component, and comparing the fundamental wave with the second harmonic by performing frequency analysis on the detected echo signal waveform, An ultrasonic imaging apparatus comprising: a feedback unit that returns a comparison result to the adjustment unit; and a transmission unit that generates an ultrasonic wave having an adjusted waveform after imaging.
【0018】この第2の発明の超音波イメージング装置
では、まず、超音波振動子を駆動して被検体内の関心部
位に超音波を送波し、帰還手段及び調整手段を用いてエ
コー信号の第2高調波成分がなくなるように調整した超
音波の送波波形を求める。In the ultrasonic imaging apparatus according to the second aspect of the present invention, first, the ultrasonic transducer is driven to transmit an ultrasonic wave to a site of interest in the subject, and the echo signal is transmitted using the feedback means and the adjustment means. A transmission waveform of the ultrasonic wave adjusted so as to eliminate the second harmonic component is obtained.
【0019】すなわち、造影剤が注入されていない状況
において超音波の送受波で第2高調波成分が検出されな
い状態とは、媒質により発生する第2高調波成分(歪み
成分)に対して逆位相の第2高調波成分(逆歪み成分)
を含んだ波形の超音波を送信することで、歪み成分が相
殺された結果として、媒質によって超音波の歪み成分が
発生していないのと等価な状態であることを意味する。That is, the state where the second harmonic component is not detected in the transmission and reception of the ultrasonic wave when the contrast agent is not injected is defined as the phase opposite to the second harmonic component (distortion component) generated by the medium. Second harmonic component (reverse distortion component)
By transmitting an ultrasonic wave having a waveform including the above, it means that as a result of the cancellation of the distortion components, the state is equivalent to a state where no distortion component of the ultrasonic waves is generated by the medium.
【0020】そして、超音波造影剤を注入した後に、こ
のように調整した波形の超音波を送信手段から送波する
ことで、媒質で生じる第2高調波の影響がなくなり、関
心部位からの第2高調波成分のみを検出することができ
る。従って、非線形超音波反射特性を有する超音波造影
剤で造影された関心部位からのエコー信号に含まれる高
調波成分を正しく検出することが可能になる。Then, after the ultrasonic contrast agent is injected, the ultrasonic wave having the waveform adjusted as described above is transmitted from the transmitting means, so that the effect of the second harmonic generated in the medium is eliminated, and the ultrasonic wave from the site of interest is eliminated. Only two harmonic components can be detected. Therefore, it is possible to correctly detect a harmonic component included in an echo signal from a site of interest imaged with an ultrasonic contrast agent having a nonlinear ultrasonic reflection characteristic.
【0021】(3)第3の発明は、超音波振動子を駆動
して被検体内に超音波を送波し、被検体からのエコー信
号の第2高調波成分を検出する超音波イメージング方法
であって、フィルタによりエコー信号の第2高調波成分
を減衰させた状態でエコー信号の基本波成分を検出し、
このエコー信号の基本波成分により第1の画像信号を生
成し、フィルタによりエコー信号の基本波成分を減衰さ
せた状態でエコー信号の第2高調波成分を検出し、この
エコー信号の第2高調波成分により第2の画像信号を生
成し、第2の画像信号から第1の画像信号の成分を所定
の比率で減算し、エコー信号に含まれる基本波成分を除
去することを特徴とする超音波イメージング方法であ
る。(3) A third invention is an ultrasonic imaging method for transmitting an ultrasonic wave into a subject by driving an ultrasonic transducer and detecting a second harmonic component of an echo signal from the subject. Detecting a fundamental component of the echo signal in a state where the second harmonic component of the echo signal is attenuated by the filter;
A first image signal is generated based on the fundamental wave component of the echo signal, and a second harmonic component of the echo signal is detected while the fundamental wave component of the echo signal is attenuated by a filter. Generating a second image signal from the wave component, subtracting a component of the first image signal from the second image signal at a predetermined ratio, and removing a fundamental wave component included in the echo signal. This is an acoustic imaging method.
【0022】この第3の発明の超音波イメージング方法
では、フィルタによりエコー信号の第2高調波成分を減
衰させた状態で検出したエコー信号の基本波成分から第
1の画像信号を生成し、フィルタによりエコー信号の基
本波成分を減衰させた状態で検出したエコー信号の第2
高調波成分から第2の画像信号を生成し、第2の画像信
号から第1の画像信号の成分を所定の比率で減算するこ
とで、エコー信号に含まれる基本波成分を除去する。In the ultrasonic imaging method according to the third aspect, the first image signal is generated from the fundamental wave component of the echo signal detected in a state where the second harmonic component of the echo signal is attenuated by the filter, and Of the echo signal detected with the fundamental wave component of the echo signal attenuated by the
A second image signal is generated from the harmonic component, and a component of the first image signal is subtracted from the second image signal at a predetermined ratio, thereby removing a fundamental wave component included in the echo signal.
【0023】従って、エコー信号に対して急峻なカット
オフ特性のフィルタを用いなくても、第2高調波成分の
みを検出したのと等しい画像信号を生成することができ
る。この結果、急峻な特性を有するフィルタの悪影響
(位相偏移や空間分解能の低下)がなくなり、非線形超
音波反射特性を有する超音波造影剤で造影された関心部
位からのエコー信号に含まれる高調波成分を正しく検出
することが可能になる。Therefore, it is possible to generate an image signal equivalent to that obtained by detecting only the second harmonic component without using a filter having a sharp cutoff characteristic for the echo signal. As a result, the adverse effects of the filter having steep characteristics (phase shift and decrease in spatial resolution) are eliminated, and harmonics included in the echo signal from the site of interest imaged with the ultrasonic contrast agent having the nonlinear ultrasonic reflection characteristics are eliminated. The components can be detected correctly.
【0024】尚、減算する際の所定の比率とは、エコー
信号に含まれる基本波成分がなくなるような比率のこと
であり、一例を挙げれば、造影前に第1の画像信号と第
2の画像信号との相互相関が最小になる比率のことをで
ある。すなわち、造影前に第1の画像信号と第2の画像
信号との相互相関が最小になるような係数を求めてお
き、造影後にこの係数を乗じた状態で第2の画像信号か
ら第1の画像信号の成分を減算することで、エコー信号
に含まれる基本波成分を除去できる。Note that the predetermined ratio at the time of subtraction is a ratio at which the fundamental wave component contained in the echo signal is eliminated. For example, the first image signal and the second image signal before the contrast are generated. The ratio at which the cross-correlation with the image signal is minimized. That is, a coefficient that minimizes the cross-correlation between the first image signal and the second image signal is obtained before the imaging, and the first image signal and the second image signal are multiplied by the first image signal after the imaging. By subtracting the component of the image signal, the fundamental component contained in the echo signal can be removed.
【0025】(4)第4の発明は、超音波振動子を駆動
して被検体内に超音波を送波し、被検体からのエコー信
号の第2高調波成分を検出する超音波イメージング装置
であって、フィルタによりエコー信号の第2高調波成分
を減衰させた状態でエコー信号の基本波成分を検出し、
このエコー信号の基本波成分により第1の画像信号を生
成する基本波画像信号生成手段と、フィルタによりエコ
ー信号の基本波成分を減衰させた状態でエコー信号の第
2高調波成分を検出し、このエコー信号の第2高調波成
分により第2の画像信号を生成する第2高調波画像信号
生成手段と、所定の比率に従って第2の画像信号から第
1の画像信号の成分を減算し、エコー信号に含まれる基
本波成分を除去する減算手段と、を備えたことを特徴と
する超音波イメージング装置である。(4) A fourth invention is an ultrasonic imaging apparatus for driving an ultrasonic transducer to transmit an ultrasonic wave into a subject and detecting a second harmonic component of an echo signal from the subject. Detecting a fundamental component of the echo signal in a state where the second harmonic component of the echo signal is attenuated by the filter;
A fundamental wave image signal generating means for generating a first image signal from the fundamental wave component of the echo signal, and detecting a second harmonic component of the echo signal in a state where the fundamental wave component of the echo signal is attenuated by a filter; A second harmonic image signal generating means for generating a second image signal from the second harmonic component of the echo signal; and subtracting a component of the first image signal from the second image signal according to a predetermined ratio. An ultrasonic imaging apparatus comprising: a subtraction unit that removes a fundamental component included in a signal.
【0026】この第4の発明の超音波イメージング装置
では、フィルタによりエコー信号の第2高調波成分を減
衰させた状態で検出したエコー信号の基本波成分から第
1の画像信号を生成し、フィルタによりエコー信号の基
本波成分を減衰させた状態で検出したエコー信号の第2
高調波成分から第2の画像信号を生成し、第2の画像信
号から第1の画像信号の成分を所定の比率で減算するこ
とで、エコー信号に含まれる基本波成分を除去する。In the ultrasonic imaging apparatus according to the fourth aspect of the present invention, the first image signal is generated from the fundamental wave component of the echo signal detected in a state where the second harmonic component of the echo signal is attenuated by the filter. Of the echo signal detected with the fundamental wave component of the echo signal attenuated by the
A second image signal is generated from the harmonic component, and a component of the first image signal is subtracted from the second image signal at a predetermined ratio, thereby removing a fundamental wave component included in the echo signal.
【0027】従って、エコー信号に対して急峻なカット
オフ特性のフィルタを用いなくても、第2高調波成分の
みを検出したのと等しい画像信号を生成することができ
る。この結果、急峻な特性を有するフィルタの悪影響
(位相偏移や空間分解能の低下など)がなくなり、非線
形超音波反射特性を有する超音波造影剤で造影された関
心部位からのエコー信号に含まれる高調波成分を正しく
検出することが可能になる。Therefore, it is possible to generate an image signal equivalent to that obtained by detecting only the second harmonic component without using a filter having a sharp cutoff characteristic for the echo signal. As a result, the adverse effects (such as phase shift and deterioration of spatial resolution) of the filter having steep characteristics are eliminated, and harmonics included in an echo signal from a site of interest imaged with an ultrasonic contrast agent having nonlinear ultrasonic reflection characteristics are eliminated. Wave components can be detected correctly.
【0028】尚、減算する際の所定の比率とは、エコー
信号に含まれる基本波成分がなくなるような比率のこと
であり、一例を挙げれば、造影前における第1の画像信
号と第2の画像信号との相互相関が最小になる比率のこ
とをである。The predetermined ratio at the time of subtraction is a ratio at which the fundamental wave component contained in the echo signal is eliminated, and, for example, the first image signal and the second image signal before the contrast are obtained. The ratio at which the cross-correlation with the image signal is minimized.
【0029】従って、減算手段において、このような所
定の比率を求めて減算を行うことが好ましい。すなわ
ち、造影前に第1の画像信号と第2の画像信号との相互
相関が最小になるような係数を求めておき、造影後にこ
の係数を乗じた状態で第2の画像信号から第1の画像信
号の成分を減算することで、エコー信号に含まれる基本
波成分を除去できる。Therefore, it is preferable that the subtraction means performs the subtraction by obtaining such a predetermined ratio. That is, a coefficient that minimizes the cross-correlation between the first image signal and the second image signal is obtained before the imaging, and the first image signal and the second image signal are multiplied by the first image signal after the imaging. By subtracting the component of the image signal, the fundamental component contained in the echo signal can be removed.
【0030】[0030]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態例を詳細に説明する。ここで、図1は本発明の
一実施の形態例としての超音波イメージング方法の処理
手順を示すフローチャートであり、図2は本発明の一実
施の形態例としての超音波イメージング装置の主要部の
概略構成を示す構成図である。また、図3は前記図2に
示した超音波イメージング装置の全体構成となる超音波
撮影装置を示す構成図である。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Here, FIG. 1 is a flowchart showing a processing procedure of an ultrasonic imaging method as one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart showing a main part of an ultrasonic imaging apparatus as one embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows a schematic structure. FIG. 3 is a configuration diagram showing an ultrasonic imaging apparatus which is the entire configuration of the ultrasonic imaging apparatus shown in FIG.
【0031】先ず、この実施の形態例の超音波イメージ
ング装置を用いた超音波撮影装置の全体構成について説
明する。尚、以下に示す超音波撮影装置は医用のものに
限られない。First, an overall configuration of an ultrasonic imaging apparatus using the ultrasonic imaging apparatus according to the embodiment will be described. The ultrasonic imaging apparatus described below is not limited to medical equipment.
【0032】図3において、1は超音波探触子としての
プローブ(probe) 、11はプローブ11と超音波撮影装
置本体部とを電気的に接続するケーブル(cable) 、2は
ケーブル11と超音波撮影装置本体部とを機械的に接続
するケーブルコネクタ(cableconnecter) である。In FIG. 3, reference numeral 1 denotes a probe as an ultrasonic probe, 11 denotes a cable for electrically connecting the probe 11 to the main body of the ultrasonic imaging apparatus, and 2 denotes a cable and an ultrasonic probe. This is a cable connector for mechanically connecting the ultrasonic imaging apparatus main body.
【0033】20は送受信回路、30は対数増幅部、4
0は包絡線検波部、50はディジタル・スキャンコンバ
ータ(digital scan converter :DSC) 、60は表示
部、70は制御部、80は操作部である。20 is a transmitting / receiving circuit, 30 is a logarithmic amplifier, 4
Reference numeral 0 denotes an envelope detection unit, 50 denotes a digital scan converter (DSC), 60 denotes a display unit, 70 denotes a control unit, and 80 denotes an operation unit.
【0034】プローブ1はケーブルコネクタ2によって
送受信回路20に接続される。プローブ1は図示しない
被検体に当接され、送受信回路20から与えられる送波
信号に従って超音波を被検体内に送波し、被検体内から
返ってくるエコー信号を受波信号として検出するもので
ある。The probe 1 is connected to a transmitting / receiving circuit 20 by a cable connector 2. The probe 1 is in contact with an object (not shown), transmits an ultrasonic wave into the object according to a transmission signal given from the transmission / reception circuit 20, and detects an echo signal returned from the object as a reception signal. It is.
【0035】送受信回路20は、制御部70による制御
の下にプローブ1に送波信号を与えると共に、検出され
たエコー信号を受信および増幅するものである。なお、
送波信号の出力および超音波検出信号の受信に当たって
は、各送波信号についての位相差付けおよび各受信信号
の整相加算が行なわれ、超音波送受信の指向性を決める
ためのビームフォーミング(beam forming)および超音波
ビーム走査のためのビームステアリング(beam steerin
g) が行なわれる。The transmission / reception circuit 20 supplies a transmission signal to the probe 1 under the control of the control unit 70, and receives and amplifies the detected echo signal. In addition,
In outputting the transmission signal and receiving the ultrasonic detection signal, phase difference addition for each transmission signal and phasing addition of each reception signal are performed, and beam forming (beam forming) for determining directivity of ultrasonic transmission and reception is performed. beam steering and beam steering for ultrasonic beam scanning
g) is performed.
【0036】対数増幅部30は、送受信回路20の出力
信号を対数増幅するものである。包絡線検波部40は、
対数増幅部30の出力信号を包絡線検波してBモードの
画像信号を得るものである。The logarithmic amplifier 30 is for amplifying the output signal of the transmission / reception circuit 20 logarithmically. The envelope detection unit 40
The output signal of the logarithmic amplifier 30 is subjected to envelope detection to obtain a B-mode image signal.
【0037】ディジタル・スキャンコンバータ50は、
制御部70による制御の下、包絡線検波部40から出力
される画像信号をディジタル信号に変換して画像メモリ
(不図示)に記憶するとともに、記憶した画像データを
表示部60の表示動作に合わせて出力するものである。
表示部60は、制御部70による制御の下、ディジタル
・スキャンコンバータ50から与えられる画像データを
画像として表示するものである。The digital scan converter 50 includes:
Under the control of the control unit 70, the image signal output from the envelope detection unit 40 is converted into a digital signal and stored in an image memory (not shown), and the stored image data is synchronized with the display operation of the display unit 60. Output.
The display unit 60 displays image data provided from the digital scan converter 50 as an image under the control of the control unit 70.
【0038】制御部70は、送受信回路20、ディジタ
ル・スキャンコンバータ50および表示部60に制御信
号を与えてそれらの動作を制御するものである。操作部
80は、操作者によって操作され、制御部70に指令や
データを与えるものである。The control unit 70 controls the operation of the transmission / reception circuit 20, the digital scan converter 50, and the display unit 60 by supplying control signals to the display unit 60. The operation unit 80 is operated by an operator and gives commands and data to the control unit 70.
【0039】<超音波イメージング装置の構成(1)>
そして、図2において、送受信回路20について、送信
回路21の詳細と受信回路28とを示すものである。こ
の図2において、22は送信する超音波の波形を発生す
る波形発生器、23は波形発生器で発生した波形を送波
用に増幅する送波アンプである。<Configuration of Ultrasound Imaging Apparatus (1)>
FIG. 2 shows details of the transmission circuit 21 and the reception circuit 28 in the transmission / reception circuit 20. In FIG. 2, reference numeral 22 denotes a waveform generator that generates a waveform of an ultrasonic wave to be transmitted, and 23 denotes a transmission amplifier that amplifies a waveform generated by the waveform generator for transmission.
【0040】また、24はプローブ1で受けた受波超音
波信号を増幅するプリアンプとしての受波アンプ、25
は受波アンプ24の出力信号をA/D変換してディジタ
ルデータ(ディジタル受波データ)にするA/D変換
器、26はディジタル受波データの周波数分析を行って
歪み成分を除去する処理を行うディジタルシグナルプロ
セッサ(DSP)、27はDSP26からの処理結果を
受けて波形発生の際の逆イコライザを形成する逆フィル
タ作成部である。Reference numeral 24 denotes a receiving amplifier as a preamplifier for amplifying the received ultrasonic signal received by the probe 1;
A / D converter converts the output signal of the reception amplifier 24 into digital data (digital reception data) by A / D conversion, and 26 performs a frequency analysis of the digital reception data to remove a distortion component. A digital signal processor (DSP) 27 is an inverse filter creating unit that receives the processing result from the DSP 26 and forms an inverse equalizer when generating a waveform.
【0041】尚、ここで逆イコライザ,逆フィルタと呼
んでいるものは、通常の超音波イメージングにおけるイ
コライザ,フィルタとは逆の工程により制御を行ってい
ることによる。Here, what is called an inverse equalizer and an inverse filter is based on the fact that control is performed in a process reverse to that of an equalizer and a filter in ordinary ultrasonic imaging.
【0042】尚、ここで、送信回路20が送信手段を構
成している。また、受波アンプ24,A/D変換器25
及びDSP26が、波形発生器22に対して帰還を行う
帰還手段を構成している。また、波形発生器22及び逆
フィルタ作成部27が、波形の調整を行う調整手段を構
成している。Here, the transmitting circuit 20 constitutes transmitting means. Further, a receiving amplifier 24, an A / D converter 25
And the DSP 26 constitute feedback means for performing feedback to the waveform generator 22. In addition, the waveform generator 22 and the inverse filter creating unit 27 constitute an adjusting unit that adjusts the waveform.
【0043】<超音波イメージング装置の動作(1)>
ここで、図1のフローチャートを参照して超音波イメー
ジング装置の動作説明を行う。<Operation of Ultrasound Imaging Apparatus (1)>
Here, the operation of the ultrasonic imaging apparatus will be described with reference to the flowchart of FIG.
【0044】まず、超音波造影剤(コントラスト剤)を
関心部位に注入しない状態で、以下のようなキャリブレ
ーション処理(超音波の送受波、及び送波波形の決定)
を行う。First, in the state where the ultrasonic contrast agent (contrast agent) is not injected into the site of interest, the following calibration processing (determination of transmission / reception and transmission waveform of ultrasonic wave)
I do.
【0045】すなわち、制御部70による制御のもと、
プローブ1と送受信回路20により、被検体に対して超
音波(周波数f0 )を送波し、エコー信号を受波する
(図1S1)。That is, under the control of the control unit 70,
The probe 1 and the transmission / reception circuit 20 transmit an ultrasonic wave (frequency f0) to the subject and receive an echo signal (S1 in FIG. 1).
【0046】この段階でプローブ1で得られるエコー信
号は、受波アンプ24で増幅されてA/D変換器25で
ディジタルデータに変換された後、DSP26において
処理される。At this stage, the echo signal obtained by the probe 1 is amplified by the receiving amplifier 24, converted into digital data by the A / D converter 25, and then processed by the DSP 26.
【0047】すなわち、DSP26は、FFTやソフト
ウェアによる乗算などによってエコー信号を周波数分析
し、エコー信号に含まれる基本波成分と第2高調波成分
とのレベルを比較し、レベル比較結果を逆フィルタ作成
部27に出力する。That is, the DSP 26 analyzes the frequency of the echo signal by FFT or multiplication by software, compares the level of the fundamental wave component and the level of the second harmonic component included in the echo signal, and creates an inverse filter for the level comparison result. Output to the unit 27.
【0048】そして、逆フィルタ作成部27では、レベ
ル比較結果を参照することで、エコー信号に含まれる第
2高調波成分のレベルが小さくなるような波形発生用の
制御信号を生成して波形発生器22に出力する。The inverse filter generator 27 generates a control signal for generating a waveform such that the level of the second harmonic component included in the echo signal is reduced by referring to the level comparison result, and generates the waveform. Output to the container 22.
【0049】この波形発生用の制御信号を受けた波形発
生器22は、逆位相の第2高調波成分を含むことで、第
2高調波成分が打ち消されて小さくなるような超音波波
形を発生する(図1S2)。The waveform generator 22 that has received the control signal for generating a waveform generates an ultrasonic waveform in which the second harmonic component is canceled out and becomes small by including the second harmonic component having the opposite phase. (S2 in FIG. 1).
【0050】以上のようなフィードバックループを繰り
返すことで(図1S1,S2,S3)、超音波造影剤が
注入されていない状況のもとで、プローブ1から関心部
位の間に存在する媒質の歪みにより発生する第2高調波
成分が打ち消されて検出されなくなるような波形を波形
発生部22を発生できるようになる。By repeating the above feedback loop (S1, S2, S3 in FIG. 1), the distortion of the medium existing between the probe 1 and the region of interest under the condition that the ultrasonic contrast agent is not injected is obtained. As a result, the waveform generation unit 22 can generate a waveform that cancels out the second harmonic component generated by the above operation and prevents the second harmonic component from being detected.
【0051】すなわち、造影剤が注入されていない状況
において超音波の送受波で第2高調波成分が検出されな
い状態とは、媒質により発生する第2高調波成分(歪み
成分)に対して逆位相の第2高調波成分(逆歪み成分)
を含んだ波形の超音波を送信することで、歪み成分が相
殺された結果として、プローブ1から関心部位の間に存
在する媒質によって超音波の歪み成分が発生していない
のと等価な状態であることを意味する。That is, the state where the second harmonic component is not detected in the transmission and reception of the ultrasonic wave when the contrast agent is not injected means that the second harmonic component (distortion component) generated by the medium has an opposite phase. Second harmonic component (reverse distortion component)
As a result of transmitting the ultrasonic wave having the waveform including the above, as a result of the distortion component being cancelled, the ultrasonic wave has no distortion component generated by the medium existing between the probe 1 and the site of interest. It means there is.
【0052】尚、以上の第2高調波成分のレベルを参照
して送波波形を決定する場合において、受波信号のFF
T結果を受けて、2f0 成分のみが逆位相になるような
スペクトラムを作成し、このスペクトラムを逆FFTす
ることによって送波波形を決定することも可能である。When the transmission waveform is determined with reference to the level of the second harmonic component, the FF of the reception signal is determined.
In response to the T result, it is also possible to create a spectrum in which only the 2f0 component has an opposite phase, and determine the transmission waveform by performing an inverse FFT on this spectrum.
【0053】また、DSP26によってディジタル信号
処理した部分をアナログ回路に置き換えて、アナログ信
号処理で同等な処理を行っても構わない。以上のような
フィードバック制御によって第2高調波成分が充分小さ
くなったことをDSP26が検出した時点で、制御部7
0の指示により逆フィルタ作成部27若しくは波形発生
器22は第2高調波成分を発生させない送波用波形の制
御データ若しくは波形データとして保存し、キャリブレ
ーション処理を完了する。Further, a part which has been subjected to digital signal processing by the DSP 26 may be replaced with an analog circuit, and equivalent processing may be performed in analog signal processing. When the DSP 26 detects that the second harmonic component has become sufficiently small by the feedback control as described above, the control unit 7
In response to the instruction of 0, the inverse filter creating unit 27 or the waveform generator 22 saves as control data or waveform data of the transmission waveform that does not generate the second harmonic component, and completes the calibration process.
【0054】この時点で、制御部70は表示部60を介
して操作者に対してキャリブレーション処理が完了した
ことを通知する。この通知を受けた操作者は、被検体の
関心部位を造影するために造影剤(コントラスト剤)を
注入する(図1S4)。At this point, the control unit 70 notifies the operator via the display unit 60 that the calibration process has been completed. The operator who has received the notification injects a contrast agent (contrast agent) in order to image a site of interest of the subject (S4 in FIG. 1).
【0055】そして、造影剤を注入したのち、超音波の
送受波を行って超音波撮影を実行する(図1S5)。こ
れまでのキャリブレーション処理により、媒質(歪みの
ある伝搬経路)によっては第2高調波成分は発生しない
のと等価な状態(発生する歪みの逆相成分を送波するこ
とにより、エコー信号には歪みが検出されない状態)に
されているので、造影剤を注入された関心部位によって
生じる第2高調波成分のみを確実に検出することができ
るようになる。尚、この際、造影剤注入前後でプローブ
1を動かしてはならないことは言うまでもない。Then, after the contrast medium is injected, ultrasonic waves are transmitted and received to execute ultrasonic imaging (S5 in FIG. 1). According to the calibration processing so far, the second harmonic component is not generated depending on the medium (propagation path with distortion). Since no distortion is detected), it is possible to reliably detect only the second harmonic component generated by the site of interest into which the contrast agent has been injected. In this case, it is needless to say that the probe 1 must not be moved before and after the injection of the contrast agent.
【0056】<超音波イメージング装置の構成(2)>
次に、第2の実施の形態例としての超音波イメージング
装置の構成について図5を参照して説明する。尚、この
図5において、既に説明した図3と同一物には同一番号
を付してある。<Configuration of Ultrasound Imaging Apparatus (2)>
Next, a configuration of an ultrasonic imaging apparatus according to a second embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the same components as those in FIG. 3 described above are denoted by the same reference numerals.
【0057】1は超音波探触子としてのプローブ(prob
e) 、20は送受信回路、22は送波する超音波波形を
発生する波形発生器、23は波形発生器で発生した波形
を送波用に増幅する送波アンプである。Reference numeral 1 denotes a probe (prob) as an ultrasonic probe.
e), 20 is a transmission / reception circuit, 22 is a waveform generator that generates an ultrasonic waveform to be transmitted, and 23 is a transmission amplifier that amplifies the waveform generated by the waveform generator for transmission.
【0058】また、24はプローブ1で受けた受波超音
波信号を増幅するプリアンプとしての受波アンプ、29
aは送波信号と同一の周波数(f0 )を中心に通過させ
るバンドパス特性を有するフィルタ、29bは送波信号
と第2高調波の周波数(2f0 )を中心に通過させるバ
ンドパス特性を有するフィルタである。Reference numeral 24 denotes a reception amplifier as a preamplifier for amplifying the reception ultrasonic signal received by the probe 1, 29
a is a filter having a band-pass characteristic for passing the same frequency (f0) as the transmission signal at the center, and 29b is a filter having a band-pass characteristic for passing the transmission signal and the second harmonic frequency (2f0) at the center. It is.
【0059】31は周波数f0 の受波信号についての対
数増幅部、32は周波数2f0 の受波信号についての対
数増幅部、41は周波数f0 の受波信号についての包絡
線検波部、42は周波数2f0 の受波信号についての包
絡線検波部である。Reference numeral 31 denotes a logarithmic amplifier for the received signal of the frequency f0, 32 denotes a logarithmic amplifier for the received signal of the frequency 2f0, 41 denotes an envelope detector for the received signal of the frequency f0, and 42 denotes a frequency of 2f0. Is an envelope detector for the received signal.
【0060】43は包絡線検波によって得られた2種類
のBモードの画像信号について適応消去を行う適応消去
部、50はディジタル・スキャンコンバータ(digital s
canconverter:DSC) 、60は表示部である。尚、制
御部70と操作部80とは省略してある。Reference numeral 43 denotes an adaptive erasure unit for adaptively erasing two types of B-mode image signals obtained by envelope detection. Reference numeral 50 denotes a digital scan converter (digital s).
canconverter: DSC), 60 is a display unit. Note that the control unit 70 and the operation unit 80 are omitted.
【0061】ここで、プローブ1は図示しない被検体に
当接され、送受信回路20から与えられる送波信号に従
って超音波を被検体内に送波し、被検体内から返ってく
るエコー信号を受波信号として検出するものである。Here, the probe 1 is brought into contact with a subject (not shown), transmits an ultrasonic wave into the subject in accordance with a transmission signal provided from the transmission / reception circuit 20, and receives an echo signal returned from the subject. This is detected as a wave signal.
【0062】送受信回路20は、制御部70による制御
の下にプローブ1に送波信号を与えると共に、検出され
たエコー信号を受信および増幅するものである。なお、
送波信号の出力および超音波検出信号の受信に当たって
は、各送波信号についての位相差付けおよび各受信信号
の整相加算が行なわれ、超音波送受信の指向性を決める
ためのビームフォーミング(beam forming)および超音波
ビーム走査のためのビームステアリング(beam steerin
g) が行なわれる。The transmission / reception circuit 20 supplies a transmission signal to the probe 1 under the control of the control unit 70, and receives and amplifies the detected echo signal. In addition,
In outputting the transmission signal and receiving the ultrasonic detection signal, phase difference addition for each transmission signal and phasing addition of each reception signal are performed, and beam forming (beam forming) for determining directivity of ultrasonic transmission and reception is performed. beam steering and beam steering for ultrasonic beam scanning
g) is performed.
【0063】この送受信回路20について、波形発生器
22からの波形に従った超音波信号を送波アンプ23で
増幅してプローブ1に印加する。また、受波アンプ24
で増幅された受波信号は、フィルタ29aで送波信号と
同一の周波数(f0 )成分が抽出され、フィルタ29b
で送波信号と第2高調波(2f0 )成分が抽出される。In the transmitting / receiving circuit 20, an ultrasonic signal according to the waveform from the waveform generator 22 is amplified by the transmission amplifier 23 and applied to the probe 1. The receiving amplifier 24
The received signal amplified by the filter 29a has the same frequency (f0) component as that of the transmitted signal extracted by the filter 29a.
Then, the transmitted signal and the second harmonic (2f0) component are extracted.
【0064】対数増幅部31及び32は、送受信回路2
0の出力信号(中心周波数f0 ,2f0 )をそれぞれ対
数増幅するものである。包絡線検波部41及び42は、
対数増幅部31及び32の出力信号をそれぞれ包絡線検
波してBモードの画像信号を得るものである。The logarithmic amplifiers 31 and 32 are connected to the transmitting / receiving circuit 2
The output signals of 0 (center frequencies f0 and 2f0) are each logarithmically amplified. The envelope detectors 41 and 42 are:
The output signals of the logarithmic amplifiers 31 and 32 are respectively envelope-detected to obtain a B-mode image signal.
【0065】適応消去部43は、包絡線検波部41から
のBモードの画像信号と包絡線検波部42からのBモー
ドの画像信号とについて適応消去を行うことで、相互に
重複している受波信号成分を除去していずれか一方の成
分のみによるBモードの画像信号を生成するものであ
る。The adaptive erasure section 43 performs adaptive erasure on the B-mode image signal from the envelope detection section 41 and the B-mode image signal from the envelope detection section 42, thereby obtaining mutually overlapping reception signals. The wave signal component is removed to generate a B-mode image signal using only one of the components.
【0066】尚、適応消去の一例を挙げれば、2つの信
号成分の相互相関が最小になる比率を求めておき、造影
後にこの係数を乗じた状態で2つの信号成分を減算する
ことで、いずれか一方の成分のみを抽出することであ
る。As an example of adaptive erasure, a ratio at which the cross-correlation between two signal components is minimized is obtained, and the two signal components are subtracted in a state of multiplying this coefficient after the contrast. Extracting only one of the components.
【0067】ディジタル・スキャンコンバータ50は、
制御部70による制御の下、適応消去部43から出力さ
れる画像信号をディジタル信号に変換して画像メモリ
(不図示)に記憶するとともに、記憶した画像データを
表示部60の表示動作に合わせて出力するものである。The digital scan converter 50 is
Under the control of the control unit 70, the image signal output from the adaptive erasure unit 43 is converted into a digital signal and stored in an image memory (not shown), and the stored image data is adjusted in accordance with the display operation of the display unit 60. Output.
【0068】表示部60は、制御部70による制御の
下、ディジタル・スキャンコンバータ50から与えられ
る画像データを画像として表示するものである。尚、こ
の実施の形態例では、適応消去部43が減算手段を構成
している。The display unit 60 displays image data provided from the digital scan converter 50 as an image under the control of the control unit 70. In this embodiment, the adaptive erasure unit 43 constitutes a subtraction unit.
【0069】<超音波イメージング装置の動作(2)>
ここで、図4のフローチャートを参照して超音波イメー
ジング装置の動作説明を行う。<Operation of Ultrasound Imaging Apparatus (2)>
Here, the operation of the ultrasonic imaging apparatus will be described with reference to the flowchart of FIG.
【0070】まず、超音波造影剤(コントラスト剤)を
関心部位に注入しない状態で、以下のようなキャリブレ
ーション処理(超音波の送受波、及び、減算に用いる係
数の決定)を行う。First, the following calibration processing (transmission / reception of ultrasonic waves and determination of coefficients used for subtraction) is performed without injecting an ultrasonic contrast agent (contrast agent) into a site of interest.
【0071】すなわち、制御部70による制御のもと、
プローブ1と送受信回路20により、被検体に対して超
音波(周波数f0 )を送波し、エコー信号を受波する
(図4S1)。That is, under the control of the control unit 70,
The probe 1 and the transmitting / receiving circuit 20 transmit an ultrasonic wave (frequency f0) to the subject and receive an echo signal (S1 in FIG. 4).
【0072】この段階でプローブ1で得られるエコー信
号は、受波アンプ24で増幅されてた後、フィルタ29
aで中心周波数f0 の成分が抽出され、同じくフィルタ
29bで中心周波数2f0 の成分が抽出される。At this stage, the echo signal obtained by the probe 1 is amplified by the receiving amplifier 24 and then filtered by the filter 29.
The component of the center frequency f0 is extracted by a, and the component of the center frequency 2f0 is similarly extracted by the filter 29b.
【0073】そして、それぞれの周波数成分の受波信号
について、それぞれ対数増幅部31,32、包絡線検波
部41,42によりBモードの画像信号を生成する(図
4S2)。Then, for the received signals of the respective frequency components, B-mode image signals are generated by the logarithmic amplifiers 31 and 32 and the envelope detectors 41 and 42, respectively (S2 in FIG. 4).
【0074】ここで、適応消去部43は、適応消去の前
処理段階として、例えば、いずれか一方若しくは両方の
画像信号に係数を乗じた場合に、2つの信号の相互相関
が最小となるような係数を求めておく(図4S3,S
4)。Here, the adaptive erasure section 43 performs, as a pre-processing stage of the adaptive erasure, for example, such that when one or both image signals are multiplied by a coefficient, the cross-correlation between the two signals is minimized. The coefficients are obtained in advance (S3, S4 in FIG. 4).
4).
【0075】この時点で、制御部70は表示部60を介
して操作者に対してキャリブレーション処理が完了した
ことを通知する。この通知を受けた操作者は、被検体の
関心部位を造影するために造影剤(コントラスト剤)を
注入する(図4S5)。At this point, the control unit 70 notifies the operator via the display unit 60 that the calibration process has been completed. The operator receiving this notification injects a contrast agent (contrast agent) to image a site of interest of the subject (S5 in FIG. 4).
【0076】そして、造影剤を注入したのち、超音波の
送受波を行って超音波撮影を実行する(図4S6)。プ
ローブ1で受波されたエコー信号は、受波アンプ24で
増幅されてた後、フィルタ29aで中心周波数f0 の成
分が抽出され、同じくフィルタ29bで中心周波数2f
0 の成分が抽出される。そして、それぞれの周波数成分
の受波信号について、それぞれ対数増幅部31,32、
包絡線検波部41,42によりBモードの画像信号を生
成する。After the contrast agent is injected, ultrasonic waves are transmitted and received to perform ultrasonic imaging (S6 in FIG. 4). After the echo signal received by the probe 1 is amplified by the receiving amplifier 24, the component of the center frequency f0 is extracted by the filter 29a, and the center frequency 2f is similarly extracted by the filter 29b.
Zero components are extracted. Then, for the received signals of the respective frequency components, logarithmic amplifiers 31 and 32,
The envelope detection units 41 and 42 generate B-mode image signals.
【0077】ここで、適応消去部43は、適応消去のメ
インとなる処理を行って、一方の成分のみを抽出する。
すなわち、中心周波数f0 の画像信号と中心周波数2f
0 の画像信号とについて、それぞれ前記キャリブレーシ
ョン処理で求めておいた係数を乗じてから、2f0 の画
像信号からf0 の画像信号をピクセル毎に減算する(図
4S7)。Here, adaptive erasure section 43 performs the main processing of adaptive erasure, and extracts only one component.
That is, the image signal having the center frequency f0 and the center frequency 2f
The image signal of 0 is multiplied by the coefficient obtained in the calibration process, and then the image signal of f0 is subtracted for each pixel from the image signal of 2f0 (S7 in FIG. 4).
【0078】尚、このような減算を行う前に、画像信号
の各ピクセルが一致するような位置合わせを行っておく
必要がある。すなわち、造影前における2つの画像信号
の相互相関が最小になる係数を、造影後の2つの画像信
号に乗じた状態にして減算を行うことで、エコー信号の
第2高調波成分に含まれるエコー信号の基本波成分の成
分を最小にすることが可能になる。尚、この係数を乗じ
た状態での2つの画像信号の減算は、これら2つの画像
信号についての一次結合を行っていることを意味してい
る。Before performing such subtraction, it is necessary to perform positioning so that each pixel of the image signal matches. In other words, by subtracting the coefficient that minimizes the cross-correlation between the two image signals before the contrast, by multiplying the coefficient by the two image signals after the contrast, the echo contained in the second harmonic component of the echo signal is reduced. It becomes possible to minimize the component of the fundamental wave component of the signal. It should be noted that subtraction of two image signals in a state in which these coefficients are multiplied means that linear combination is performed on these two image signals.
【0079】また、両方の画像信号に係数を乗じるかわ
りに、2つの画像信号が同様な比率になるような係数を
一方の画像信号に乗じてから減算を行っても、エコー信
号の第2高調波成分に含まれるエコー信号の基本波成分
の成分を最小にすることが可能になる。Also, instead of multiplying both image signals by a coefficient, if one image signal is multiplied by a coefficient such that the two image signals have a similar ratio and then subtraction is performed, the second harmonic of the echo signal is also obtained. It becomes possible to minimize the component of the fundamental wave component of the echo signal included in the wave component.
【0080】従って、所定の比率(造影前に2つの画像
信号の相互相関が最小になる比率)に従って、造影後の
2f0 の画像信号からf0 の画像信号の成分を減算する
ことで、エコー信号に含まれる基本波成分を除去するこ
とが可能になる。Therefore, by subtracting the component of the f0 image signal from the 2f0 image signal after the contrast according to a predetermined ratio (the ratio at which the cross-correlation between the two image signals is minimized before the contrast), the echo signal can be obtained. It becomes possible to remove the included fundamental wave component.
【0081】このように、画像信号を生成した段階にお
いて互いの影響を無くすことができるため、第2高調波
成分を通過させるフィルタ29bのみならず基本波成分
を通過させるフィルタ29aのカットオフ特性を緩やか
なものとしても何ら問題はない。As described above, since the mutual influence can be eliminated at the stage when the image signal is generated, the cut-off characteristics of not only the filter 29b that allows the second harmonic component to pass but also the filter 29a that allows the fundamental component to pass. There is no problem even if it is loose.
【0082】このため、従来は急峻なカットオフ特性が
要求されてたため、これに起因して発生する各種の問題
(位相偏移や空間分解能の低下など)を、緩やかなカッ
トオフ特性とすることで一挙に解決することが可能にな
る。For this reason, a steep cut-off characteristic has conventionally been required, and various problems (such as phase shift and a decrease in spatial resolution) caused by this need to be reduced to a gentle cut-off characteristic. Can be solved all at once.
【0083】そして、適応消去部43で適応消去された
Bモードの画像信号は、ディジタル・スキャンコンバー
タ50に入力され、ディジタル画像データとして記憶さ
れる。ディジタル・スキャンコンバータ50に記憶され
た画像データは、制御部70による制御の下、表示部6
0の表示タイミングに合わせて読み出され、表示部60
に画像として表示される。The B-mode image signal adaptively erased by the adaptive eraser 43 is input to the digital scan converter 50 and stored as digital image data. The image data stored in the digital scan converter 50 is transmitted to the display unit 6 under the control of the control unit 70.
0 is read out at the display timing of the display unit 60.
Is displayed as an image.
【0084】尚、以上の説明では、造影剤注入前に2つ
の画像信号の相互相関が最小になる係数を求めておい
て、造影剤後に2つの画像信号に係数を乗じて減算を行
うことを、適応消去の一例として用いた。In the above description, a coefficient that minimizes the cross-correlation between two image signals is obtained before the injection of the contrast agent, and the subtraction is performed by multiplying the two image signals by the coefficient after the contrast agent. , Used as an example of adaptive erasure.
【0085】しかし、これ以外であっても、第2高調波
の画像信号を得る場合に、基本波成分の漏れを抑えるこ
とが可能なように、同等な効果が得られる各種適応消去
を実行することも可能である。この適応消去としては、
例えば、2次元適応逆フィルタを適用することなどが考
えられる。また、基本波の画像信号から造影剤注入前の
第2高調波の画像信号を推定できる推定式を求めておい
て、この推定式により得られた推定値を減算するような
ことも考えられる。However, other than this, when an image signal of the second harmonic is obtained, various adaptive erasures that provide the same effect are executed so that leakage of the fundamental wave component can be suppressed. It is also possible. As this adaptive erasure,
For example, it is conceivable to apply a two-dimensional adaptive inverse filter. It is also conceivable to obtain an estimation formula that can estimate the second harmonic image signal before the injection of the contrast agent from the image signal of the fundamental wave, and subtract the estimated value obtained by this estimation formula.
【0086】いずれにしても、造影剤注入前に2つの画
像信号を用いて基本波成分の漏れを抑える対策を講じて
おいて、造影剤を注入して2つの画像信号の適応消去に
よって基本波成分の漏れを抑えるようにする。尚、この
際、造影剤注入前後でプローブ1を動かしてはならない
ことは言うまでもない。In any case, before the injection of the contrast agent, measures are taken to suppress the leakage of the fundamental wave component by using the two image signals. Try to keep components from leaking. In this case, it is needless to say that the probe 1 must not be moved before and after the injection of the contrast agent.
【0087】[0087]
【発明の効果】以上実施の形態例と共に詳細に説明した
ように、この明細書記載の各発明によれば以下のような
効果が得られる。As described above in detail with the embodiments, according to the inventions described in this specification, the following effects can be obtained.
【0088】(1)第1の発明の超音波イメージング方
法では、検出したエコー信号に第2高調波成分がなくな
るように波形を調整して超音波を送波するようにしてい
るので、媒質で生じる第2高調波成分が相殺され、関心
部位からの第2高調波成分のみを検出することができ
る。従って、非線形超音波反射特性を有する超音波造影
剤で造影された関心部位からのエコー信号に含まれる高
調波成分を正しく検出することが可能になる。(1) In the ultrasonic imaging method according to the first aspect of the present invention, the ultrasonic wave is transmitted by adjusting the waveform so that the second harmonic component is eliminated from the detected echo signal. The generated second harmonic component is canceled, and only the second harmonic component from the site of interest can be detected. Therefore, it is possible to correctly detect a harmonic component included in an echo signal from a site of interest imaged with an ultrasonic contrast agent having a nonlinear ultrasonic reflection characteristic.
【0089】(2)第2の発明の超音波イメージング装
置では、造影以前の関心部位に対して超音波を送波し、
関心部位及び媒質より発生する第2高調波成分を検出し
て、このときに検出したエコー信号に第2高調波成分が
なくなるような波形の超音波を造影以後に発生させる帰
還手段と調整手段とを備えているので、まず、超音波振
動子を駆動して被検体内の関心部位に超音波を送波し、
エコー信号の第2高調波成分がなくなるように調整した
超音波の送波波形を求め、超音波造影剤を注入した後
に、このように調整した波形の超音波を送波すること
で、媒質で生じる第2高調波成分が相殺され、関心部位
からの第2高調波成分のみを検出することができる。従
って、非線形超音波反射特性を有する超音波造影剤で造
影された関心部位からのエコー信号に含まれる高調波成
分を正しく検出することが可能になる。(2) In the ultrasonic imaging apparatus according to the second invention, an ultrasonic wave is transmitted to a region of interest before the imaging,
A feedback unit and an adjustment unit for detecting a second harmonic component generated from a site of interest and a medium, and generating an ultrasonic wave having a waveform such that the second harmonic component disappears in the echo signal detected at this time after the imaging; First, the ultrasonic transducer is driven to transmit ultrasonic waves to a site of interest in the subject,
The transmission waveform of the ultrasonic wave adjusted so as to eliminate the second harmonic component of the echo signal is obtained, and after the ultrasonic contrast agent is injected, the ultrasonic wave having the waveform adjusted in this manner is transmitted, so that the medium is transmitted. The generated second harmonic component is canceled, and only the second harmonic component from the site of interest can be detected. Therefore, it is possible to correctly detect a harmonic component included in an echo signal from a site of interest imaged with an ultrasonic contrast agent having a nonlinear ultrasonic reflection characteristic.
【0090】(3)第3の発明の超音波イメージング方
法では、緩やかな特性を有するフィルタを用いて基本波
成分による第1の画像信号と第2高調波成分による第2
の画像信号とを生成し、造影前に求めた所定の比率で造
影後の第2の画像信号から第1の画像信号の成分を減算
することで、エコー信号に含まれる基本波成分を除去す
ることが可能になる。(3) In the ultrasonic imaging method of the third invention, the first image signal based on the fundamental wave component and the second image signal based on the second harmonic component are used by using a filter having a gradual characteristic.
By subtracting the component of the first image signal from the second image signal after the contrast at a predetermined ratio determined before the contrast, the fundamental wave component included in the echo signal is removed. It becomes possible.
【0091】従って、エコー信号に対して急峻なカット
オフ特性のフィルタを用いなくても、第2高調波成分の
みを検出したのと等しい画像信号を生成することができ
る。この結果、急峻な特性を有するフィルタの悪影響が
なくなり、非線形超音波反射特性を有する超音波造影剤
で造影された関心部位からのエコー信号に含まれる高調
波成分を正しく検出することが可能になる。Therefore, it is possible to generate an image signal equivalent to that obtained by detecting only the second harmonic component without using a filter having a sharp cutoff characteristic for the echo signal. As a result, the adverse effect of the filter having the steep characteristic is eliminated, and it is possible to correctly detect the harmonic component included in the echo signal from the part of interest imaged with the ultrasonic contrast agent having the nonlinear ultrasonic reflection characteristic. .
【0092】(4)第4の発明の超音波イメージング装
置では、緩やかな特性を有するフィルタを用いて基本波
成分による第1の画像信号と第2高調波成分による第2
の画像信号とを生成し、造影前に求めた所定の比率で造
影後の第2の画像信号から第1の画像信号の成分を減算
手段で減算することで、エコー信号に含まれる基本波成
分を除去することが可能になる。(4) In the ultrasonic imaging apparatus according to the fourth aspect of the present invention, the first image signal based on the fundamental component and the second image based on the second harmonic component are used by using a filter having a gradual characteristic.
By subtracting the component of the first image signal from the second image signal after the contrast at a predetermined ratio obtained before the contrast by the subtraction means, the fundamental wave component included in the echo signal is generated. Can be removed.
【0093】従って、エコー信号に対して急峻なカット
オフ特性のフィルタを用いなくても、第2高調波成分の
みを検出したのと等しい画像信号を生成することができ
る。この結果、急峻な特性を有するフィルタの悪影響が
なくなり、非線形超音波反射特性を有する超音波造影剤
で造影された関心部位からのエコー信号に含まれる高調
波成分を正しく検出することが可能になる。Therefore, it is possible to generate an image signal equivalent to that obtained by detecting only the second harmonic component without using a filter having a sharp cutoff characteristic for the echo signal. As a result, the adverse effect of the filter having the steep characteristic is eliminated, and it is possible to correctly detect the harmonic component included in the echo signal from the part of interest imaged with the ultrasonic contrast agent having the nonlinear ultrasonic reflection characteristic. .
【図1】本発明の第1の実施の形態例の処理手順を示す
フローチャートである。FIG. 1 is a flowchart illustrating a processing procedure according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施の形態例の装置の構成を示
すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1の実施の形態例の装置を用いた超
音波撮影装置ブロック図である。本発明他の実施の形態
例の装置のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of an ultrasonic imaging apparatus using the apparatus according to the first embodiment of the present invention. It is a block diagram of a device of another embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第2の実施の形態例の処理手順を示す
フローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating a processing procedure according to a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第2の実施の形態例の装置の構成を示
すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of an apparatus according to a second embodiment of the present invention.
1 プローブ 20 送受信回路 21 送信回路 22 波形発生器 23 送波アンプ 24 受波アンプ 25 A/D変換器 26 DSP 27 逆フィルタ作成器 28 受信回路 29a フィルタ(通過中心周波数:f0 ) 29b フィルタ(通過中心周波数:2f0 ) 31,32 対数増幅部 41,42 包絡線検波部 43 適応消去部 50 DSC 60 表示部 70 制御部 80 操作部 Reference Signs List 1 probe 20 transmission / reception circuit 21 transmission circuit 22 waveform generator 23 transmission amplifier 24 reception amplifier 25 A / D converter 26 DSP 27 inverse filter generator 28 reception circuit 29a filter (pass center frequency: f0) 29b filter (pass center) Frequency: 2f0) 31, 32 Logarithmic amplifier 41, 42 Envelope detector 43 Adaptive erasure unit 50 DSC 60 Display unit 70 Control unit 80 Operation unit
Claims (4)
波を送波し、被検体からのエコー信号の第2高調波成分
を検出する超音波イメージング方法であって、 検出したエコー信号に第2高調波成分がなくなるように
波形を調整して超音波を送波することを特徴とする超音
波イメージング方法。An ultrasonic imaging method for driving an ultrasonic transducer to transmit an ultrasonic wave into a subject and detecting a second harmonic component of an echo signal from the subject, comprising: An ultrasonic imaging method, comprising: adjusting a waveform so as to eliminate a second harmonic component in a signal; and transmitting an ultrasonic wave.
波を送波し、被検体からのエコー信号の第2高調波成分
を検出する超音波イメージング装置であって、 検出したエコー信号に第2高調波成分がなくなるように
波形発生を調整する調整手段と、 検出したエコー信号の波形を周波数分析して基本波と第
2高調波とを比較し、比較結果を前記調整手段に帰還さ
せる帰還手段と、 調整された波形の超音波を造影以後に発生させる送信手
段とを備えたことを特徴とする超音波イメージング装
置。2. An ultrasonic imaging apparatus for driving an ultrasonic transducer to transmit an ultrasonic wave into a subject and detecting a second harmonic component of an echo signal from the subject, wherein the detected echo is An adjusting means for adjusting the waveform generation so that the signal has no second harmonic component; a frequency analysis of a detected echo signal waveform to compare a fundamental wave with a second harmonic; and a comparison result to the adjusting means. An ultrasonic imaging apparatus comprising: feedback means for feeding back; and transmission means for generating an ultrasonic wave having an adjusted waveform after imaging.
波を送波し、被検体からのエコー信号の第2高調波成分
を検出する超音波イメージング方法であって、 フィルタによりエコー信号の第2高調波成分を減衰させ
た状態でエコー信号の基本波成分を検出し、このエコー
信号の基本波成分により第1の画像信号を生成し、 フィルタによりエコー信号の基本波成分を減衰させた状
態でエコー信号の第2高調波成分を検出し、このエコー
信号の第2高調波成分により第2の画像信号を生成し、 第1の画像信号と第2の画像信号との相互相関が最小に
なる所定の比率に従って第2の画像信号から第1の画像
信号の成分を減算し、エコー信号に含まれる基本波成分
を除去することを特徴とする超音波イメージング方法。3. An ultrasonic imaging method for driving an ultrasonic vibrator to transmit an ultrasonic wave into a subject and detecting a second harmonic component of an echo signal from the subject, the method comprising: A fundamental wave component of the echo signal is detected with the second harmonic component of the signal attenuated, a first image signal is generated by the fundamental wave component of the echo signal, and a fundamental wave component of the echo signal is attenuated by the filter. The second harmonic component of the echo signal is detected in the state in which the second image signal is generated, a second image signal is generated by the second harmonic component of the echo signal, and the cross-correlation between the first image signal and the second image signal is detected. An ultrasonic imaging method comprising: subtracting a component of a first image signal from a second image signal in accordance with a predetermined ratio that minimizes, and removing a fundamental wave component included in an echo signal.
波を送波し、被検体からのエコー信号の第2高調波成分
を検出する超音波イメージング装置であって、 フィルタによりエコー信号の第2高調波成分を減衰させ
た状態でエコー信号の基本波成分を検出し、このエコー
信号の基本波成分により第1の画像信号を生成する基本
波画像信号生成手段と、 フィルタによりエコー信号の基本波成分を減衰させた状
態でエコー信号の第2高調波成分を検出し、このエコー
信号の第2高調波成分により第2の画像信号を生成する
第2高調波画像信号生成手段と、 第1の画像信号と第2の画像信号との相互相関が最小に
なる所定の比率に従って第2の画像信号から第1の画像
信号の成分を減算し、エコー信号に含まれる基本波成分
を除去する減算手段と、を備えたことを特徴とする超音
波イメージング装置。4. An ultrasonic imaging apparatus for driving an ultrasonic vibrator to transmit an ultrasonic wave into a subject and detecting a second harmonic component of an echo signal from the subject, wherein the ultrasonic imaging apparatus includes: A fundamental wave image signal generating means for detecting a fundamental wave component of the echo signal in a state where the second harmonic component of the signal is attenuated, and generating a first image signal based on the fundamental wave component of the echo signal; A second harmonic image signal generating means for detecting a second harmonic component of the echo signal in a state where the fundamental component of the signal is attenuated, and generating a second image signal from the second harmonic component of the echo signal; Subtracting the first image signal component from the second image signal according to a predetermined ratio that minimizes the cross-correlation between the first image signal and the second image signal, Subtraction means for removing; An ultrasonic imaging apparatus comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8177797A JPH1014921A (en) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | Ultrasonic imaging method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8177797A JPH1014921A (en) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | Ultrasonic imaging method and apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1014921A true JPH1014921A (en) | 1998-01-20 |
Family
ID=16037264
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8177797A Pending JPH1014921A (en) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | Ultrasonic imaging method and apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1014921A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20000060441A (en) * | 1999-03-16 | 2000-10-16 | 이민화 | ultrasound imaging system for optimum harmonic imaging and the method |
JP2003531649A (en) * | 2000-02-23 | 2003-10-28 | アキューソン コーポレイション | Ultrasonic transducer system and method for harmonic imaging |
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JP2010201014A (en) * | 2009-03-04 | 2010-09-16 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | Ultrasonic diagnostic apparatus |
US11109844B2 (en) | 2015-09-25 | 2021-09-07 | Canon Medical Systems Corporation | Ultrasound diagnosis apparatus and ultrasound probe |
-
1996
- 1996-07-08 JP JP8177797A patent/JPH1014921A/en active Pending
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