JP2002065671A - Method and device for transmitting ultrasonic wave - Google Patents
Method and device for transmitting ultrasonic waveInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に超音波送
受信方法及び超音波送受信装置に関し、特に、複数の連
続した周期(波長)を有する超音波を用いた超音波診断
画像形成方法等に関する。さらに、本発明は、マイクロ
バブル造影剤を用いてサブハーモニック(分調波)エコ
ー強度を検出する超音波送受信方法等に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to an ultrasonic transmitting / receiving method and an ultrasonic transmitting / receiving apparatus, and more particularly to an ultrasonic diagnostic image forming method using ultrasonic waves having a plurality of continuous periods (wavelengths). . Further, the present invention relates to an ultrasonic transmission / reception method for detecting a subharmonic (subharmonic) echo intensity using a microbubble contrast agent.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、超音波診断は、血流情報を得るこ
とができるという特徴を有することから、胸部並びに腹
部領域の診断において著しく発展した。特に、造影剤を
用いる超音波撮像技術が開発されたため、より正確な血
流情報が得られるようになって来ている。このような超
音波造影においては、直径が1〜数μmの多数のマイク
ロバブルを液体に混入したマイクロバブル造影剤を、主
に静脈に注射することにより用いる。このマイクロバブ
ルは、生体に無害な気体(空気、フッ化炭素等)を、生
体に無害な物質(レシチン等)からなる殻に封入したも
のである。2. Description of the Related Art In recent years, ultrasonic diagnosis has remarkably developed in the diagnosis of the chest and abdomen because of its characteristic that blood flow information can be obtained. In particular, since an ultrasonic imaging technique using a contrast agent has been developed, more accurate blood flow information has been obtained. In such ultrasonic imaging, a microbubble contrast agent in which a large number of microbubbles having a diameter of 1 to several μm are mixed in a liquid is used mainly by injecting it into a vein. The microbubbles are formed by encapsulating a gas harmless to the living body (such as air and fluorocarbon) in a shell made of a substance harmless to the living body (such as lecithin).
【0003】日本国特許出願公開(特開)平9−164
138号公報には、血流中に微小気泡の超音波コントラ
スト剤を注入し、組織中の微小気泡を破壊する超音波パ
ルスを発信し、微小気泡の破壊からある時間間隔の間に
どの程度組織中に微小気泡が再灌流したかを超音波によ
り測定する超音波診断画像処理方法が掲載されている。[0003] Japanese Patent Application Publication (JP-A-9-164)
No. 138 discloses that an ultrasonic contrast agent for microbubbles is injected into a blood flow, an ultrasonic pulse for breaking microbubbles in tissue is transmitted, and how much tissue is disturbed during a certain time interval from the destruction of microbubbles. An ultrasonic diagnostic image processing method for measuring whether or not microbubbles are reperfused therein by ultrasonic waves is disclosed.
【0004】また、超音波送受信技術においても、ドッ
プラー信号や高調波信号の利用が進み、より多くの組織
における血流情報の取得が可能となった。特に、超音波
造影との組み合わせにより、血流動態の評価がより正確
に行われるようになった。[0004] Also in the ultrasonic transmission / reception technology, the use of Doppler signals and harmonic signals has advanced, and blood flow information in more tissues can be obtained. In particular, blood flow dynamics have been more accurately evaluated in combination with ultrasound imaging.
【0005】特開平11−178824号公報には、変
調された超音波のシーケンスを体内に発信し、その応答
として得られる超音波エコーに位相差を生じさせる発信
段階と、該発信シーケンスに応答する超音波エコー信号
の集合を受信する段階と、線形と非線形信号成分の位相
シフト情報を分離するために該集合を分析する段階とか
らなるパルス反転ドップラー超音波診断画像処理方法が
掲載されている。しかしながら、このようなドップラー
信号の検出においては、心筋等の動きの大きい組織から
の強い信号や、組織そのものから発生する高調波信号が
混入するため、血管内のマイクロバブルのみを検出する
ことはできない。Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-178824 discloses a transmitting step in which a modulated ultrasonic sequence is transmitted into the body, and a phase difference is generated in an ultrasonic echo obtained as a response, and a response is made to the transmitting sequence. A pulse inverted Doppler ultrasound diagnostic image processing method is described, comprising the steps of receiving a set of ultrasound echo signals and analyzing the set to separate phase shift information of linear and non-linear signal components. However, in the detection of such a Doppler signal, it is not possible to detect only microbubbles in a blood vessel because a strong signal from a tissue with a large motion such as a myocardium or a harmonic signal generated from the tissue itself is mixed. .
【0006】また、米国特許第5,706,819号に
は、高調波コントラスト剤の影響を極性(位相)を交互
に反転させながら受信することにより、送信信号の高調
波成分を抑圧すると共に散乱を除去して高調波コントラ
スト剤の影響を検出する超音波診断画像処理方法が掲載
されている。しかしながら、このような高調波画像処理
を行うためには、極性(位相)の異なる複数の超音波を
送信する必要があり、測定に時間がかかるため、その間
に被測定物が動くと画像の空間分解能が低下してしまう
という問題があった。In US Pat. No. 5,706,819, the influence of the harmonic contrast agent is received while alternately inverting the polarity (phase), thereby suppressing the harmonic components of the transmission signal and scattering. An ultrasonic diagnostic image processing method for detecting the effect of a harmonic contrast agent by removing the image is disclosed. However, in order to perform such harmonic image processing, it is necessary to transmit a plurality of ultrasonic waves having different polarities (phases), and the measurement takes a long time. There is a problem that the resolution is reduced.
【0007】一方、連続する複数の波を有する超音波を
照射することにより、血管内にあるマイクロバブルのみ
から発生するサブハーモニック(分調波)エコーに基づ
いて画像を生成する、いわゆるサブハーモニックイメー
ジングが検討され始めている。分調波成分はマイクロバ
ブルのカオス的振動と分岐現象によってのみ生成される
ため、サブハーモニックイメージングによれば、ハーモ
ニックイメージングよりも高いコントラストの造影が得
られると考えられている。On the other hand, by irradiating an ultrasonic wave having a plurality of continuous waves, an image is generated based on a subharmonic (subharmonic) echo generated only from microbubbles in a blood vessel, so-called subharmonic imaging. Has begun to be considered. Since the subharmonic component is generated only by the chaotic oscillation and bifurcation of the microbubbles, it is considered that the subharmonic imaging can provide a higher contrast contrast than the harmonic imaging.
【0008】マイクロバブルのサブハーモニックエコー
については、P.M.Shankar等がJ.Acou
st.Soc.Am.,106(4),2104(19
99)に発表した論文に示されるように、連続する超音
波により発生することが知られており、サブハーモニッ
クイメージングを行うためには、バースト波という連続
する複数の波を含む超音波が用いられる。しかしなが
ら、バースト波のように長時間連続する複数の波を用い
ると、1組の波が長くなって、やはり画像の空間分解能
が低下してしまう。Regarding sub-harmonic echo of microbubbles, see P.S. M. Shankar et al. Akou
st. Soc. Am. , 106 (4), 2104 (19
As shown in the paper published in (99), it is known that continuous ultrasonic waves are generated. To perform subharmonic imaging, an ultrasonic wave including a plurality of continuous waves called a burst wave is used. . However, when a plurality of waves continuous for a long time such as a burst wave are used, one set of waves becomes long, and the spatial resolution of an image also decreases.
【0009】また、特開2000−5167号公報に
は、連続する複数の波を持つ超音波を送波するに当り、
マイクロバルーン(マイクロバブル)を破壊しない瞬時
音圧を持つ少なくとも1つの波の前後にマイクロバルー
ンを破壊する瞬時音圧を持つ波がそれぞれ存在する超音
波を送信し、サブハーモニックエコーを確実に発生させ
る超音波送波方法が掲載されている。しかしながら、送
信波に対して長波長の成分を多く含むサブハーモニック
を検出するためには、受信信号の処理を含めて、さらな
る改良が望まれている。Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-5167 discloses that an ultrasonic wave having a plurality of continuous waves is transmitted.
Ultrasonic waves are transmitted before and after at least one wave having an instantaneous sound pressure that does not destroy microballoons (microbubbles), and a subharmonic echo is reliably generated. An ultrasonic transmission method is described. However, in order to detect sub-harmonics containing a large number of long wavelength components with respect to a transmission wave, further improvements are desired, including processing of a received signal.
【0010】サブハーモニック強度の検出方法として
は、受信した波形を高速フーリエ変換(FFT)する方
法が用いられているが、FFTによれば演算時間が長い
ので、リアルタイムの画像表示に適さないという問題が
ある。また、回路的にフィルタリングしてサブハーモニ
ックの周波数成分を取り出す方法によれば、サブハーモ
ニックの周波数成分は基本波や高調波に挟まれて複数の
周波数に存在するので、サブハーモニックのみを抽出す
ることは困難である。As a method of detecting the subharmonic intensity, a method of performing a fast Fourier transform (FFT) on a received waveform is used. However, since the FFT requires a long calculation time, it is not suitable for real-time image display. There is. In addition, according to the method of extracting the sub-harmonic frequency component by filtering in a circuit, the sub-harmonic frequency component exists at a plurality of frequencies sandwiched between the fundamental wave and the harmonic, so that only the sub-harmonic is extracted. It is difficult.
【0011】ところで、特開平11−342129号公
報又は米国特許第5,980,459号(1999年1
1月9日に特許公報発行)には、超音波散乱体をイメー
ジングするためのシステムにおいて、複数のトランスデ
ューサ素子を有する超音波トランスデュ−サアレイと、
選択されたトランスデューサ素子をパルス駆動するパル
ス発生手段と、このパルス発生手段に結合され、第1の
送信発射の際の第1のビームと第2の送信発射の際の第
2のビームとが同じ送信焦点位置に焦点合わせされるよ
うにこれらのビームを形成する送信ビーム形成手段と、
第1の送信発射の後に受信開口を形成する選択されたト
ランスデューサ素子からの第1組の受信信号から第1の
ビーム加算された受信信号を形成すると共に、第2の送
信発射の後に第2組の受信信号から第2のビーム加算さ
れた受信信号を形成する受信ビーム形成手段と、これら
のビーム加算された受信信号を「スロータイム」フィル
タリングするフィルタリング手段と、フィルタリングさ
れた信号を加算するベクトル加算装置等を含むシステム
が掲載されている。Incidentally, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-342129 or US Pat. No. 5,980,459 (Jan. 1999)
(Published on Jan. 9), a system for imaging an ultrasonic scatterer, comprising: an ultrasonic transducer array having a plurality of transducer elements;
Pulse generating means for pulsing the selected transducer element, coupled to the pulse generating means, wherein the first beam for the first transmit launch and the second beam for the second transmit launch are the same Transmitting beam forming means for forming these beams so as to be focused on the transmitting focal position;
Forming a first beam summed received signal from a first set of received signals from a selected transducer element forming a receive aperture after a first transmit launch and a second set after a second transmit launch. Receiving beam forming means for forming a second beam-added received signal from the received signals, filtering means for "slow-time" filtering these beam-added received signals, and vector addition for adding the filtered signals The system including the device etc. is published.
【0012】このシステムにおいて、受信ビーム形成手
段は、各々の増幅されたエコー信号に適切な時間遅延を
与え、受信時にダイナミック・アポダイゼーションを与
え、それらの遅延され、アポダイゼーションを与えられ
た信号を加算して、1つの超音波ビームに沿った特定の
レンジ(距離)に位置する点から反射された全超音波エ
ネルギを正確に示す1つの加算されたエコ−信号を構成
する。In this system, the receive beamforming means applies an appropriate time delay to each amplified echo signal, provides dynamic apodization upon reception, and adds the delayed, apodized signals. To form one summed echo signal that accurately indicates the total ultrasound energy reflected from points located at a particular range (distance) along one ultrasound beam.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】そこで、上記の点に鑑
み、本発明の目的は、複数の超音波トランスデューサ素
子の配列をさらに有効に利用することにより、空間分解
能に優れた画像を得ることができる超音波送受信方法及
び超音波送受信装置を提供することである。また、本発
明の別の目的は、複数の超音波トランスデューサ素子の
配列をさらに有効に利用することにより、サブハーモニ
ック情報をリアルタイムに近い速度で表示することがで
きる超音波送受信方法及び超音波送受信装置を提供する
ことである。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the foregoing, it is an object of the present invention to obtain an image having excellent spatial resolution by utilizing an array of a plurality of ultrasonic transducer elements more effectively. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic transmission / reception method and an ultrasonic transmission / reception device which can be used. Another object of the present invention is to provide an ultrasonic transmission / reception method and an ultrasonic transmission / reception apparatus capable of displaying subharmonic information at a speed close to real time by effectively utilizing an array of a plurality of ultrasonic transducer elements. It is to provide.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、本発明の第1の観点に係る超音波送受信方法は、2
周期以上連続する超音波を被検体に送信するステップ
と、複数の超音波トランスデューサが配列されている超
音波プローブを用いて被検体の組織に送信超音波が反射
されて生じるエコーを検出するステップであって、複数
の超音波トランスデューサの内の少なくとも2つを選択
することにより、送信超音波の1周期に相当する時間だ
け位相がずれている第1の受信信号と第2の受信信号と
を得るステップと、第1の受信信号と第2の受信信号と
の差に基づいて被検体の組織に関する画像情報を得るス
テップとを具備する。In order to solve the above-mentioned problems, an ultrasonic transmitting / receiving method according to a first aspect of the present invention comprises:
Transmitting an ultrasonic wave that is continuous for at least a period to the subject, and detecting an echo generated by transmitting the ultrasonic wave to the subject tissue using an ultrasonic probe in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged. Then, by selecting at least two of the plurality of ultrasonic transducers, a first reception signal and a second reception signal whose phases are shifted by a time corresponding to one period of the transmission ultrasonic wave are obtained. And a step of obtaining image information on the tissue of the subject based on a difference between the first received signal and the second received signal.
【0015】また、本発明の第2の観点に係る超音波送
受信方法は、4周期以上連続する超音波を被検体に送信
するステップと、複数の超音波トランスデューサが配列
されている超音波プローブを用いて被検体の組織に送信
超音波が反射されて生じるエコーを検出するステップで
あって、複数の超音波トランスデューサの内の少なくと
も2つを選択することにより、送信超音波の1周期に相
当する時間だけ位相がずれている第1の受信信号と第2
の受信信号とを得るステップと、第1の受信信号と第2
の受信信号との差に基づいてエコーのサブハーモニック
成分を抽出するステップとを具備する。An ultrasonic transmission / reception method according to a second aspect of the present invention includes a step of transmitting an ultrasonic wave continuous for at least four periods to a subject, and an ultrasonic probe having a plurality of ultrasonic transducers arranged therein. Detecting an echo generated when the transmitted ultrasonic wave is reflected on the tissue of the subject by using at least two of the plurality of ultrasonic transducers, which corresponds to one cycle of the transmitted ultrasonic wave. The first received signal and the second
Obtaining a first received signal and a second received signal.
Extracting the sub-harmonic component of the echo based on the difference from the received signal.
【0016】さらに、本発明の第3の観点に係る超音波
送受信方法は、所定の期間において4周期以上連続する
超音波を被検体に送信するステップと、複数の超音波ト
ランスデューサが配列されている超音波プローブを用い
て被検体の組織に送信超音波が反射されて生じるエコー
を検出するステップであって、複数の超音波トランスデ
ューサの内の少なくとも2つを選択することにより、送
信超音波の1周期に相当する時間だけ位相がずれている
第1の受信信号と第2の受信信号とを得るステップと、
第1の受信信号と第2の受信信号との差信号を得るステ
ップと、第1の所定の期間における差信号と第2の所定
の期間における差信号との差に基づいてエコー発生位置
に関する情報を得るステップと、第1の所定の期間にお
ける差信号と第2の所定の期間における差信号との和に
基づいてサブハーモニック成分を得るステップとを具備
する。Further, in the ultrasonic transmission / reception method according to the third aspect of the present invention, a step of transmitting an ultrasonic wave that is continuous for at least four periods to a subject in a predetermined period, and a plurality of ultrasonic transducers are arranged. Detecting an echo generated when the transmitted ultrasonic wave is reflected on the tissue of the subject using the ultrasonic probe, wherein at least two of the plurality of ultrasonic transducers are selected to transmit one of the transmitted ultrasonic waves; Obtaining a first received signal and a second received signal that are out of phase by a time corresponding to the period;
Obtaining a difference signal between the first received signal and the second received signal; and information about an echo generation position based on a difference between the difference signal in the first predetermined period and the difference signal in the second predetermined period. And obtaining a sub-harmonic component based on the sum of the difference signal in the first predetermined period and the difference signal in the second predetermined period.
【0017】本発明の第1の観点に係る超音波送受信装
置は、複数の超音波トランスデューサが配列されている
超音波プローブであって、所定の期間において2周期以
上連続する超音波を被検体に送信し、送信された超音波
が被検体の組織に反射されて生じるエコーを検出する超
音波プローブと、複数の超音波トランスデューサの内の
少なくとも2つを選択することにより、送信超音波の1
周期に相当する時間だけ位相がずれている第1の受信信
号と第2の受信信号とを得る手段と、第1の受信信号と
第2の受信信号との差に基づいて被検体の組織に関する
画像情報を得る手段とを具備する。An ultrasonic transmitting and receiving apparatus according to a first aspect of the present invention is an ultrasonic probe in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged, and an ultrasonic wave that is continuous for two or more cycles in a predetermined period is applied to a subject. By selecting at least two of the plurality of ultrasonic transducers and an ultrasonic probe for transmitting and detecting an echo generated when the transmitted ultrasonic waves are reflected by the tissue of the subject, one of the transmitted ultrasonic waves is selected.
Means for obtaining a first received signal and a second received signal which are out of phase by a time corresponding to a cycle, and a method for obtaining a first received signal and a second received signal based on a difference between the first and second received signals. Means for obtaining image information.
【0018】また、本発明の第2の観点に係る超音波送
受信装置は、複数の超音波トランスデューサが配列され
ている超音波プローブであって、4周期以上連続する超
音波を被検体に送信し、送信された超音波が被検体の組
織に反射されて生じるエコーを検出して受信信号を得る
超音波プローブと、複数の超音波トランスデューサの内
の少なくとも2つを選択することにより、送信超音波の
1周期に相当する時間だけ位相がずれている第1の受信
信号と第2の受信信号とを得る手段と、第1の受信信号
と第2の受信信号との差に基づいてエコーのサブハーモ
ニック成分を抽出する手段とを具備する。An ultrasonic transmitting and receiving apparatus according to a second aspect of the present invention is an ultrasonic probe in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged, and transmits ultrasonic waves continuous for four or more cycles to a subject. An ultrasonic probe that obtains a received signal by detecting an echo generated when the transmitted ultrasonic wave is reflected by the tissue of the subject, and selecting at least two of the plurality of ultrasonic transducers to transmit the ultrasonic wave. Means for obtaining a first received signal and a second received signal which are out of phase by a time corresponding to one cycle of an echo, and a sub-echo based on a difference between the first received signal and the second received signal. Means for extracting a harmonic component.
【0019】さらに、本発明の第3の観点に係る超音波
送受信装置は、複数複数の超音波トランスデューサが配
列されている超音波プローブであって、所定の期間にお
いて4周期以上連続する超音波を被検体に送信し、送信
された超音波が被検体の組織に反射されて生じるエコー
を検出して受信信号を得る超音波プローブと、複数の超
音波トランスデューサの内の少なくとも2つを選択する
ことにより、送信超音波の1周期に相当する時間だけ位
相がずれている第1の受信信号と第2の受信信号とを得
る手段と、第1の受信信号と第2の受信信号との差信号
を得る手段と、第1の所定の期間における差信号と第2
の所定の期間における差信号との差に基づいてエコー発
生位置に関する情報を得ると共に、第1の所定の期間に
おける差信号と第2の所定の期間における差信号との和
に基づいてサブハーモニック成分を得る手段とを具備す
る。Further, an ultrasonic transmitting and receiving apparatus according to a third aspect of the present invention is an ultrasonic probe in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged, and transmits ultrasonic waves continuous for at least four periods in a predetermined period. Selecting at least two of an ultrasonic probe and a plurality of ultrasonic transducers which transmit the ultrasonic waves to the subject and detect echoes generated by reflection of the transmitted ultrasonic waves on the tissue of the subject to obtain a reception signal; Means for obtaining a first reception signal and a second reception signal, which are out of phase by a time corresponding to one period of the transmission ultrasonic wave, and a difference signal between the first reception signal and the second reception signal. Means for obtaining the difference signal in the first predetermined period and the second signal.
And information on the echo occurrence position is obtained based on the difference between the difference signal and the difference signal in the predetermined period, and the sub-harmonic component is calculated based on the sum of the difference signal in the first predetermined period and the difference signal in the second predetermined period. And means for obtaining
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。図1は、本発明の一
実施形態に係る超音波送受信装置の構成を示すブロック
図である。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic transmitting and receiving apparatus according to one embodiment of the present invention.
【0021】図1に示すように、この超音波送受信装置
は、複数の超音波トランスデューサ21が配列されてい
る超音波プローブ20を有する。これらの超音波トラン
スデューサ21は、図1に示すように受信方向に段差を
設けて配列されていることが望ましい。超音波プローブ
20は、操作者により被検体10に当接されて使用され
る。被検体10には、予めマイクロバブル造影剤が注入
されて、マイクロバブル100が含まれている。As shown in FIG. 1, this ultrasonic transmitting / receiving apparatus has an ultrasonic probe 20 in which a plurality of ultrasonic transducers 21 are arranged. These ultrasonic transducers 21 are preferably arranged with a step in the receiving direction as shown in FIG. The ultrasonic probe 20 is used in contact with the subject 10 by an operator. A microbubble contrast medium is injected into the subject 10 in advance, and contains the microbubbles 100.
【0022】超音波プローブ20は、送受信部30に接
続されている。送受信部30において、送波タイミング
発生回路322は、送波タイミング信号を周期的に発生
して、送波ビームフォーマ321に供給する。送波ビー
ムフォーマ321は、この送波タイミング信号に基づい
て、超音波プローブ20の複数の超音波トランスデュー
サを時間差をもって駆動する複数の駆動信号(送波ビー
ムフォーミング信号)を発生し、送受信切り替え回路3
11を介して超音波プローブ20に供給する。これらの
駆動信号の波形は、送波超音波の音圧波形が後述の波形
となるように選ばれている。超音波プローブ20の送波
アパーチャを構成する複数の超音波トランスデューサ
は、これらの駆動信号の時間差に対応した位相差を持つ
複数の超音波を被検体10に向けてそれぞれ送信する。
このような複数の超音波の波面合成により、超音波ビー
ムが形成される。The ultrasonic probe 20 is connected to a transmitting / receiving unit 30. In the transmission / reception unit 30, the transmission timing generation circuit 322 periodically generates a transmission timing signal and supplies it to the transmission beamformer 321. The transmission beamformer 321 generates a plurality of drive signals (transmission beamforming signals) for driving the plurality of ultrasonic transducers of the ultrasonic probe 20 with a time difference based on the transmission timing signal, and the transmission / reception switching circuit 3
The signal is supplied to the ultrasonic probe 20 via the line 11. The waveforms of these drive signals are selected so that the sound pressure waveform of the transmitted ultrasonic wave becomes a waveform described later. The plurality of ultrasonic transducers constituting the transmission aperture of the ultrasonic probe 20 transmit a plurality of ultrasonic waves having a phase difference corresponding to a time difference between these drive signals toward the subject 10.
An ultrasonic beam is formed by the wavefront synthesis of the plurality of ultrasonic waves.
【0023】超音波は、図2に示すような被検体の組織
に入射され、被検体10から反射された超音波(エコ
ー)が、超音波プローブに入射する。図2に示すよう
に、被検体10には、組織a、b、cが含まれている。
例えば、組織aとcは細胞であり、組織bは血管であ
る。組織bの内部には、マイクロバブル100が注入さ
れている。送信波の音線202は、組織a、b、cを突
き抜けて進むと共に、送信波の一部は、組織a、組織b
の2つの壁、組織cにおいて反射される。また、送信波
の他の一部は、組織bの内部に存在するマイクロバブル
100によって反射されて、サブハーモニック成分を生
ずる。The ultrasonic wave is incident on the tissue of the subject as shown in FIG. 2, and the ultrasonic wave (echo) reflected from the subject 10 is incident on the ultrasonic probe. As shown in FIG. 2, the subject 10 includes tissues a, b, and c.
For example, tissues a and c are cells, and tissue b is a blood vessel. Microbubbles 100 are injected into the tissue b. The sound ray 202 of the transmission wave advances through the tissues a, b, and c, and a part of the transmission wave
Are reflected at the two walls, tissue c. Another part of the transmission wave is reflected by the microbubbles 100 existing inside the tissue b to generate a subharmonic component.
【0024】一方、図1において、超音波プローブ20
は、被検体10から反射された超音波(エコー)を受信
し、これを電気信号に変換して、送受信切り替え回路3
11を介して受波ビームフォーマ331に出力する。こ
のように、超音波プローブ20の受波アパーチャを構成
する複数の超音波トランスデューサ21が受信した複数
のエコー信号が、受波ビームフォーマ331に入力され
るようになっている。On the other hand, in FIG.
Receives the ultrasonic wave (echo) reflected from the subject 10 and converts it into an electric signal,
11 to the receiving beamformer 331. In this way, a plurality of echo signals received by the plurality of ultrasonic transducers 21 constituting the receiving aperture of the ultrasonic probe 20 are input to the receiving beamformer 331.
【0025】受波ビームフォーマ331は、複数の超音
波トランスデューサ21の中から少なくとも2つの超音
波トランスデューサを選択することにより、送信超音波
の1周期に相当する時間だけ位相がずれている2つの受
信信号を得る。例えば、超音波トランスデューサT1か
ら受信信号S1を得て、超音波トランスデューサT2から
受信信号S2を得る。ここで、送信超音波の1波長を
λ、被検体10の反射点から超音波トランスデューサT
1までの距離をL1、被検体10の反射点から超音波トラ
ンスデューサT2までの距離をL2とすると、L2−L1=
λの関係にある。The receiving beamformer 331 selects at least two ultrasonic transducers from among the plurality of ultrasonic transducers 21 so that two receiving transducers whose phases are shifted by a time corresponding to one cycle of transmitting ultrasonic waves. Get the signal. For example, to obtain the received signals S 1 from the ultrasonic transducer T 1, to obtain a reception signal S 2 from the ultrasonic transducer T 2. Here, one wavelength of the transmission ultrasonic wave is λ, and the ultrasonic transducer T
L 1 the distance to 1, and the distance from the reflection point of the subject 10 to the ultrasonic transducer T 2 and L 2, L 2 -L 1 =
λ.
【0026】さらに、受波ビームフォーマ331は、複
数の受信エコーに時間差を付与して位相を調整し、次に
それらを加算して、音線に沿ったエコー受信信号の形
成、即ち、受波のビームフォーミングを行うようにして
も良い。受波ビームフォーマ331は、受信信号S1、
S2等を処理して、送信超音波の1周期に相当する時間
だけ位相がずれている第1の受信信号R1と第2の受信
信号R2を最終的に出力する。Further, the reception beamformer 331 adjusts the phase by giving a time difference to the plurality of reception echoes, and then adds them to form an echo reception signal along the sound ray, that is, the reception signal May be performed. The receive beamformer 331 receives the received signal S 1 ,
Processes the S 2, and outputs transmission ultrasound of the first phase by a time corresponding to one period is offset in the received signal R 1 and the second reception signal R 2 finally.
【0027】超音波ビームの送信は、送波タイミング発
生回路322が発生する送波タイミング信号により、所
定の時間間隔で繰り返し行われる。超音波ビームの方位
は、送波ビームフォーマ321によって順次変更され
る。これにより、被検体10の内部が、超音波ビームが
形成する音線によって走査される。即ち、被検体10の
内部において、音線の方向が順次変化する。このような
構成の送受信部30は、例えば図3に示すような走査を
行う。図3においては、放射点200からz方向に延び
る超音波ビーム(音線202)が、扇状の2次元領域2
06をθ方向に走査し、いわゆるセクタスキャンを行
う。The transmission of the ultrasonic beam is repeatedly performed at predetermined time intervals by a transmission timing signal generated by the transmission timing generation circuit 322. The direction of the ultrasonic beam is sequentially changed by the transmission beam former 321. Thus, the inside of the subject 10 is scanned by the sound ray formed by the ultrasonic beam. That is, the direction of the sound ray changes sequentially inside the subject 10. The transmitting / receiving unit 30 having such a configuration performs, for example, scanning as shown in FIG. In FIG. 3, an ultrasonic beam (sound ray 202) extending from the radiation point 200 in the z direction is divided into a fan-shaped two-dimensional region 2
06 in the θ direction, so-called sector scan is performed.
【0028】一方、送波及び受波のアパーチャを超音波
トランスデューサアレイの一部を用いて形成する場合に
は、このアパーチャを超音波トランスデューサアレイに
沿って順次移動させることにより、例えば図4に示すよ
うな走査を行うことができる。図4においては、放射点
200からz方向に延びる音線202を直線上の軌跡2
04に沿って平行移動させることにより、矩形状の2次
元領域206をx方向に走査し、いわゆるリニアスキャ
ンを行う。On the other hand, when the transmitting and receiving apertures are formed using a part of the ultrasonic transducer array, the apertures are sequentially moved along the ultrasonic transducer array, for example, as shown in FIG. Such scanning can be performed. In FIG. 4, a sound ray 202 extending from a radiation point 200 in the z direction is represented by a locus 2 on a straight line.
By translating along the line 04, the rectangular two-dimensional area 206 is scanned in the x direction, so-called linear scan is performed.
【0029】また、超音波トランスデューサアレイが、
超音波送波方向に張り出した円弧に沿って形成されたい
わゆるコンベックスアレイである場合は、リニアスキャ
ンと同様な音線走査により、例えば図5に示すような走
査を行うことができる。図5においては、音線202の
放射点200を、発散点208を中心とした円弧状の軌
跡204に沿って移動させ、扇面状の2次元領域206
をθ方向に走査して、いわゆるコンベックススキャンを
行う。Also, the ultrasonic transducer array is
In the case of a so-called convex array formed along an arc extending in the ultrasonic wave transmission direction, for example, scanning as shown in FIG. 5 can be performed by sound ray scanning similar to linear scanning. In FIG. 5, the radiation point 200 of the sound ray 202 is moved along an arc-shaped trajectory 204 centered on a divergence point 208 to form a fan-shaped two-dimensional area 206.
Are scanned in the θ direction to perform a so-called convex scan.
【0030】再び図1を参照すると、受波ビームフォー
マ331の出力は、信号処理部40の波形処理部400
に接続されている。波形処理部400は、入力された音
線毎のエコー受信信号から基本波成分とサブハーモニッ
ク成分を分離し、基本波成分を基本波処理部401に出
力すると共に、サブハーモニック成分をサブハーモニッ
ク処理部402に出力する。基本波処理部401及びサ
ブハーモニック処理部402は、入力された基本波成分
及びサブハーモニック成分をそれぞれ処理して画像処理
部403に出力する。画像処理部403は、基本波成分
に基づいて、基本波の強度により輝度変調して得られる
基本波Bモード画像を生成すると共に、サブハーモニッ
ク成分に基づいて、サブハーモニック成分の強度により
輝度変調して得られるサブハーモニックB画像を生成す
る。Referring again to FIG. 1, the output of the receive beamformer 331 is output to the waveform processing section 400 of the signal processing section 40.
It is connected to the. The waveform processing unit 400 separates a fundamental wave component and a sub-harmonic component from the input echo reception signal for each sound ray, outputs the fundamental wave component to the fundamental wave processing unit 401, and outputs the sub-harmonic component to the sub-harmonic processing unit. Output to 402. The fundamental wave processing unit 401 and the sub-harmonic processing unit 402 process the input fundamental wave component and the sub-harmonic component, respectively, and output the processed signals to the image processing unit 403. The image processing unit 403 generates a fundamental B-mode image obtained by performing luminance modulation based on the intensity of the fundamental wave based on the fundamental wave component, and performs luminance modulation based on the intensity of the subharmonic component based on the subharmonic component. A subharmonic B image is generated.
【0031】なお、図1に示す波形処理部400〜画像
処理部403の各部は、アナログ回路で構成しても良い
し、ディジタル回路で構成しても良い。あるいは、ソフ
トウェアとCPUで構成しても良い。その場合には、C
PUを含む制御部60が、記録媒体70に記録された超
音波診断画像処理プログラムに基づいて、受信信号を処
理する。記録媒体70としては、フロッピー(登録商
標)ディスク、ハードディスク、MO、MT、RAM、
CDROM、又はDVDROM等が該当する。Each part of the waveform processing section 400 to the image processing section 403 shown in FIG. 1 may be constituted by an analog circuit or a digital circuit. Or you may comprise with software and CPU. In that case, C
The control unit 60 including the PU processes the received signal based on the ultrasonic diagnostic image processing program recorded on the recording medium 70. As the recording medium 70, a floppy (registered trademark) disk, hard disk, MO, MT, RAM,
A CDROM, a DVDROM, or the like corresponds to this.
【0032】まず、本実施形態に係る超音波送受信方法
の第1の実施例について説明する。第1の実施例におい
て、超音波プローブにより送信される超音波ビームは、
その収束領域において、例えば図6に示す音圧波形を形
成するような連続する波を生じるように設定されてい
る。本実施例において、この音圧波形は、k/2個の周
期(波長)の間連続する波となっている(kは4以上の
整数)。望ましくは、4≦k≦105であり、この連続
する波には、2周期以上で50,000周期以下の波が
含まれる。First, a first example of the ultrasonic transmission / reception method according to the present embodiment will be described. In a first embodiment, the ultrasound beam transmitted by the ultrasound probe is
In the convergence region, for example, it is set so as to generate a continuous wave forming a sound pressure waveform shown in FIG. In this embodiment, this sound pressure waveform is a continuous wave for k / 2 periods (wavelengths) (k is an integer of 4 or more). Desirably, 4 ≦ k ≦ 10 5 , and the continuous wave includes a wave having two cycles or more and 50,000 cycles or less.
【0033】ここで、2周期以上としたのは、後で説明
する信号処理において第1の受信信号と第2の受信信号
との差分を求めるので、送信用の発振器が安定するため
の期間が必要となるからである。また、50,000周
期以下としたのは、被検体から反射して戻って来る波が
妨害とならないようにするためである。なお、1MHz
の超音波を用いる場合には、50,000周期は1/2
0秒に相当する。また、連続する波の周期数の上限は、
より好ましくは10,000波長以下、さらに好ましく
は1,000波長以下とする。Here, the reason why the period is set to two or more periods is that the difference between the first received signal and the second received signal is obtained in the signal processing described later, so that the period for stabilizing the transmission oscillator is set. It is necessary. The reason why the period is set to 50,000 cycles or less is to prevent a wave reflected from the subject and returned from becoming an obstruction. In addition, 1MHz
In the case of using the ultrasonic wave of 50,000, the 50,000 cycle is 1/2.
It corresponds to 0 seconds. Also, the upper limit of the number of periods of continuous waves is
It is more preferably at most 10,000 wavelengths, and still more preferably at most 1,000 wavelengths.
【0034】図7に、第1の実施例における波形処理部
の構成の一部を示す。複数の超音波トランスデューサの
内の少なくとも2つを選択することにより得られた第1
の受信信号と第2の受信信号は、送信超音波の1周期に
相当する時間だけ位相がずれている。差分回路2は、第
1の受信信号と第2の受信信号との差分を求め、得られ
た差信号を出力する。遅延回路3は、この差信号を、1
回分の送波期間T0だけ遅延させる。減算回路4は、差
信号と遅延された差信号との差を求め、加算回路5は、
差信号と遅延された差信号との和を求める。選択回路6
は、kが偶数の場合には減算回路4の出力を選択し、k
が奇数の場合には加算回路5の出力を選択して、基本波
エコーとして基本波処理部401(図1)に出力する。FIG. 7 shows a part of the configuration of the waveform processing section in the first embodiment. A first obtained by selecting at least two of the plurality of ultrasonic transducers
And the second received signal are out of phase by a time corresponding to one cycle of the transmitted ultrasonic wave. The difference circuit 2 calculates a difference between the first received signal and the second received signal, and outputs the obtained difference signal. The delay circuit 3 calculates the difference signal as 1
It is delayed by the number of transmission periods T 0 . The subtraction circuit 4 calculates the difference between the difference signal and the delayed difference signal.
Find the sum of the difference signal and the delayed difference signal. Selection circuit 6
Selects the output of the subtraction circuit 4 when k is an even number,
Is odd, the output of the adder circuit 5 is selected and output to the fundamental wave processing unit 401 (FIG. 1) as a fundamental wave echo.
【0035】次に、第1の実施例における波形処理部の
動作について、図8を参照しながら説明する。図8の
(a)は、送信波の波形を示している。送信波は、基本
周期τの超音波が1回分の送波期間T0の間にk/2波
長分連続する構造を有している(kは4以上の整数)。
このような送信波が、図2に示す被検体10に入射され
る。図8の(b)は、エコー信号である第1の受信信号
R1を示しており、図8の(c)は、エコー信号である
第2の受信信号R2を示している。これらのエコー信号
は、図3に示す被検体10の組織a、b、cで反射され
て複雑なものとなっている。また、第2の受信信号R2
は、第1の受信信号R1に対して、送信波の基本周期τ
だけ位相が遅れている。Next, the operation of the waveform processing section in the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8A shows a waveform of a transmission wave. Transmitting wave has a k / 2 wavelengths continuous structure between the transmitting period T 0 of the ultrasonic fundamental period τ is 1 times (k is an integer of 4 or more).
Such a transmission wave is incident on the subject 10 shown in FIG. FIG. 8B shows a first received signal R 1 that is an echo signal, and FIG. 8C shows a second received signal R 2 that is an echo signal. These echo signals are reflected by the tissues a, b, and c of the subject 10 shown in FIG. 3 and become complex. Also, the second received signal R 2
Is the fundamental period τ of the transmitted wave with respect to the first received signal R 1
Only the phase is delayed.
【0036】ここで、第1の受信信号R1と第2の受信
信号R2の差を求め、図8の(d)に示す波形RTOTALを
作成する。このようにして作成した波形RTOTALは、k
が偶数である場合には、最初の送波期間T0の間で連続
する波形の先頭に位置するパルスPTOPと、最初の送波
期間T0の直後に位置し、パルスPTOPに対して符号が反
転したパルスPLASTとを含んでいる。一方、kが奇数で
ある場合には、波形RTO TALは、最初の送波期間T0の間
で連続する波形の先頭に位置するパルスPTOPと、最初
の送波期間T0の直後に位置し、パルスPTOPと符号が同
一のパルスPLASTとを含んでいる。ここで、パルスP
TOPとパルスPLASTとは、時間軸上で1回分の送波期間
T0だけずれている。そこで、波形RTOTALを時間軸上で
最後からT0分だけ除去したものを図8の(e)に示す
波形RTOPとし、波形RTOTALを時間軸上で最初からT0
分だけ除去したものを図8の(f)に示す波形RLASTと
する。Here, a difference between the first received signal R 1 and the second received signal R 2 is obtained, and a waveform R TOTAL shown in FIG. 8D is created. The waveform R TOTAL created in this way is k
If There is even a pulse P TOP located at the head of the waveform to be continuous between the first transmitting period T 0, situated immediately after the first transmitting period T 0, the pulse P TOP And a pulse P LAST having an inverted sign. On the other hand, if k is an odd number, waveform R TO TAL includes a pulse P TOP located at the head of the waveform to be continuous between the first transmitting period T 0, immediately after the first transmitting period T 0 And includes a pulse P LAST having the same sign as the pulse P TOP . Here, the pulse P
TOP is and the pulse P LAST, are shifted by transmitting period T 0 of 1 times on the time axis. Therefore, the waveform R TOTAL obtained by removing the waveform R TOTAL from the end by T 0 on the time axis is referred to as a waveform R TOP shown in FIG. 8E , and the waveform R TOTAL is represented by T 0 from the beginning on the time axis.
A waveform RLAST shown in FIG.
【0037】さらに、kが偶数の場合にはRTOP−R
LASTを、kが奇数の場合にはRTOP+R LASTを、図8の
(g)に示す波形R0として求める。このようにして求
めた波形R0においては、最初のパルスの大きさは、パ
ルスPTOPとパルスPLASTのそれぞれの絶対値の和とな
る。また、波形R0には、図3に示す組織aの散乱80
1、組織bの2つの壁の散乱802及び803、組織c
の散乱804が抽出されている。以上のように計算した
波形R0を、基本波エコーとする。なお、図8の(h)
に示す波形については、別の実施例において説明する。Further, when k is an even number, RTOP-R
LASTAnd if k is odd, RTOP+ R LASTOf FIG.
Waveform R shown in (g)0Asking. In this way
Waveform R0The magnitude of the first pulse is
Luth PTOPAnd pulse PLASTAnd the sum of the absolute values of
You. Also, the waveform R0Shows the scattering 80 of the tissue a shown in FIG.
1. Scattering 802 and 803 of two walls of tissue b, tissue c
Are extracted. Calculated as above
Waveform R0Is a fundamental wave echo. In addition, (h) of FIG.
Will be described in another embodiment.
【0038】第1の実施例においては、2周期以上連続
する超音波を利用してBモード撮像を行う例について説
明したが、超音波撮像はBモード撮像に限るものではな
く、サブハーモニックエコーのドップラーシフトを利用
して動態画像を撮像するようにしても良い。In the first embodiment, an example has been described in which B-mode imaging is performed using ultrasonic waves that are continuous for two or more cycles. However, ultrasonic imaging is not limited to B-mode imaging. You may make it capture a dynamic image using Doppler shift.
【0039】次に、本実施形態に係る超音波送受信方法
の第2の実施例について説明する。第2の実施例におい
て、超音波プローブにより送信される超音波ビームは、
その収束領域において、例えば図9に示す音圧波形を形
成するような連続する波を生じるように設定されてい
る。図9に示すように、この音圧波形は、n個の周期
(波長)の間連続する波となっている(nは4以上の整
数)。サブハーモニックは、送信波長λに対してn/m
倍の波長を有する音波であり(mは自然数、かつ、nと
mは独立)、特に、m=2の波長を有する音波が強く現
われる傾向にある。Next, a second example of the ultrasonic transmission / reception method according to the present embodiment will be described. In a second embodiment, the ultrasound beam transmitted by the ultrasound probe is
In the convergence region, for example, it is set so as to generate a continuous wave that forms the sound pressure waveform shown in FIG. As shown in FIG. 9, the sound pressure waveform is a continuous wave for n periods (wavelengths) (n is an integer of 4 or more). The subharmonic is n / m with respect to the transmission wavelength λ.
It is a sound wave having twice the wavelength (m is a natural number and n and m are independent), and in particular, a sound wave having a wavelength of m = 2 tends to appear strongly.
【0040】以上において、望ましくは、4≦n≦5×
104であり、この連続する波には、4周期以上で5
0,000周期以下の波が含まれる。ここで、4周期以
上としたのは、サブハーモニックを発生させ易くするた
めである。図10の(a)に、このような送信波の波形
の例を示す。また、図10の(b)に、この送信波によ
って生じるマイクロバブルのエコー波形の例を示す。In the above, preferably, 4 ≦ n ≦ 5 ×
10 4 , and this continuous wave has 5
Waves of less than 0000 cycles are included. Here, the reason why the number of cycles is four or more is to make it easier to generate subharmonics. FIG. 10A shows an example of such a transmission wave waveform. FIG. 10B shows an example of an echo waveform of a microbubble generated by the transmission wave.
【0041】図1において、複数の超音波トランスデュ
ーサ21の内の少なくとも2つを選択することにより得
られた第1の受信信号と第2の受信信号は、送信超音波
の1周期に相当する時間だけ位相がずれている。第2の
実施例における波形処理部は、第1の受信信号と第2の
受信信号との差を求めることにより、受波ビームフォー
マ331より入力された受信信号からサブハーモニック
成分を抽出し、サブハーモニック処理部402に出力す
る。In FIG. 1, the first reception signal and the second reception signal obtained by selecting at least two of the plurality of ultrasonic transducers 21 have a time corresponding to one period of the transmission ultrasonic wave. Out of phase. The waveform processing unit according to the second embodiment extracts a sub-harmonic component from the reception signal input from the reception beamformer 331 by calculating a difference between the first reception signal and the second reception signal. Output to the harmonic processing unit 402.
【0042】次に、第2の実施例における波形処理部の
動作について、図11を参照しながら説明する。図11
は、この波形処理部における受信波の処理を説明するた
めの波形図である。図11に示すように、マイクロバブ
ルのエコーにおいて、第1の受信信号R1と、第2の受
信信号R2は、送信波の基本周期τだけ位相がずれてい
る。波形処理部において、第1の受信信号R1と第2の
受信信号R2との差を求め、サブハーモニック信号の波
形R3を得る。送信超音波のエコーは、基本波と、高調
波と、サブハーモニック信号との和で形成されている。
ここで、基本波ならびに高調波は、送信波の基本周期τ
を繰り返し単位とした波形であるため、上述の信号処理
により除去される。その結果、サブハーモニック信号の
みが残ることとなる。Next, the operation of the waveform processing section in the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG.
FIG. 4 is a waveform chart for explaining processing of a received wave in the waveform processing unit. As shown in FIG. 11, in the echo of the microbubble, the first received signal R 1 and the second received signal R 2 are out of phase by the fundamental period τ of the transmission wave. The waveform processing unit obtains a difference between the first received signal R 1 and the second received signal R 2 to obtain a subharmonic signal waveform R 3 . The echo of the transmitted ultrasonic wave is formed by the sum of a fundamental wave, a harmonic, and a subharmonic signal.
Here, the fundamental wave and the harmonic are the fundamental period τ of the transmitted wave.
Is a repetition unit, and is removed by the above-described signal processing. As a result, only the sub-harmonic signal remains.
【0043】第2の実施例においては、サブハーモニッ
クエコーを利用してBモード撮像を行う例について説明
したが、超音波撮像はBモード撮像に限るものではな
く、サブハーモニックエコーのドップラーシフトを利用
して動態画像を撮像するようにしても良い。In the second embodiment, an example has been described in which B-mode imaging is performed using sub-harmonic echoes. However, ultrasonic imaging is not limited to B-mode imaging, and uses Doppler shift of sub-harmonic echoes. Alternatively, a dynamic image may be taken.
【0044】最後に、本実施形態に係る超音波送受信方
法の第3の実施例について説明する。第3の実施例にお
いて、超音波プローブにより送信される超音波ビーム
は、その収束領域において、例えば図9に示す音圧波形
を形成するような連続する波を生じるように設定されて
いる。図9に示すように、この音圧波形は、n個の周期
(波長)の間連続する波となっている(nは4以上の整
数)。望ましくは、4≦n≦5×104であり、この連
続する波には、4周期以上で50,000周期以下の波
が含まれる。Finally, a third example of the ultrasonic transmission / reception method according to the present embodiment will be described. In the third embodiment, the ultrasonic beam transmitted by the ultrasonic probe is set so as to generate a continuous wave in the convergence region, for example, forming a sound pressure waveform shown in FIG. As shown in FIG. 9, the sound pressure waveform is a continuous wave for n periods (wavelengths) (n is an integer of 4 or more). Desirably, 4 ≦ n ≦ 5 × 10 4 , and the continuous wave includes a wave of 4 cycles or more and 50,000 cycles or less.
【0045】図12に、第3の実施例における波形処理
部の構成の一部を示す。複数の超音波トランスデューサ
の内の少なくとも2つを選択することにより得られた第
1の受信信号と第2の受信信号は、送信超音波の1周期
に相当する時間だけ位相がずれている。差分回路2は、
第1の受信信号と第2の受信信号との差分を求め、得ら
れた差信号を出力する。遅延回路3は、この差信号を、
1回分の送波期間T0だけ遅延させる。減算回路4は、
差信号と遅延された差信号との差を求めて基本波成分を
抽出し、これを基本波処理部401(図1)に出力す
る。また、加算回路5は、差信号と遅延された差信号と
の和を求めてサブハーモニック成分を抽出し、これをサ
ブハーモニック処理部402(図1)に出力する。FIG. 12 shows a part of the configuration of the waveform processing section in the third embodiment. The first reception signal and the second reception signal obtained by selecting at least two of the plurality of ultrasonic transducers are out of phase by a time corresponding to one cycle of the transmission ultrasonic wave. The difference circuit 2
The difference between the first received signal and the second received signal is obtained, and the obtained difference signal is output. The delay circuit 3 converts this difference signal into
It is delayed by one transmission period T 0 . The subtraction circuit 4
A difference between the difference signal and the delayed difference signal is obtained to extract a fundamental wave component, which is output to the fundamental wave processing unit 401 (FIG. 1). Further, the addition circuit 5 extracts a sub-harmonic component by calculating the sum of the difference signal and the delayed difference signal, and outputs the extracted sub-harmonic component to the sub-harmonic processing unit 402 (FIG. 1).
【0046】次に、第3の実施例における波形処理部の
動作について、図8を参照しながら説明する。図8の
(a)は、送信波の波形を示している。送信波は、基本
周期τの超音波が1回分の送波期間T0の間にn波長分
連続する構造を有している(nは4以上の偶数)。この
ような送信波が、図2に示す被検体10に入射される。
図8の(b)は、エコー信号である第1の受信信号R1
を示しており、図8の(c)は、エコー信号である第2
の受信信号R2を示している。エコー信号は、図3に示
す被検体10の組織a、b、cで反射されて複雑なもの
となっている。また、第2の受信信号R2は、第1の受
信信号R1に対して、送信波の基本周期τだけ位相が遅
れている。Next, the operation of the waveform processing unit in the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8A shows a waveform of a transmission wave. Transmitted wave has n wavelengths continuous structure between the transmitting period T 0 of the ultrasound batch of fundamental period tau (n is an even number of 4 or more). Such a transmission wave is incident on the subject 10 shown in FIG.
FIG. 8B shows a first reception signal R 1 which is an echo signal.
FIG. 8C shows the second echo signal.
2 shows the received signal R2. The echo signal is reflected by the tissues a, b, and c of the subject 10 shown in FIG. Further, the phase of the second received signal R 2 is delayed from the first received signal R 1 by the fundamental period τ of the transmission wave.
【0047】ここで、第1の受信信号R1と第2の受信
信号R2の差を求め、図8の(d)に示すRTOTALを作成
する。このようにして作成した波形RTOTALは、最初の
送波期間T0の間で連続する波形の先頭に位置するパル
スPTOPと、最初の送波期間T0の直後に位置し、パルス
PTOPに対して符号が反転したパルスPLASTと、最初の
送波期間と次の送波期間において位相の一致しているサ
ブハーモニック成分とを含んでいる。ここで、パルスP
TOPとパルスPLASTとは、時間軸上で1回分の送波期間
T0だけずれている。そこで、波形RTOTALを時間軸上で
最後からT0分だけ除去したものを図8の(e)に示す
波形RTOPとし、波形RTOTALを時間軸上で最初からT0
分だけ除去したものを図8の(f)に示す波形RLASTと
する。Here, the difference between the first received signal R 1 and the second received signal R 2 is obtained, and R TOTAL shown in FIG. 8D is created. Thus waveform R TOTAL created by the pulse P TOP located at the head of the waveform to be continuous between the first transmitting period T 0, situated immediately after the first transmitting period T 0, pulses P TOP and it includes a pulse P LAST sign is inverted, and a sub-harmonic components match the phase in the first transmitting period and the next transmit time relative. Here, the pulse P
TOP is and the pulse P LAST, are shifted by transmitting period T 0 of 1 times on the time axis. Therefore, the waveform R TOTAL obtained by removing the waveform R TOTAL from the end by T 0 on the time axis is referred to as a waveform R TOP shown in FIG. 8E , and the waveform R TOTAL is represented by T 0 from the beginning on the time axis.
A waveform RLAST shown in FIG.
【0048】さらに、RTOP−RLASTを、図8の(g)
に示す波形R0として求める。波形R 0においては、サブ
ハーモニック成分が消失し、波形RTOPと波形RLASTの
それぞれの絶対値の和のみとなる。以上のようにして求
めた波形R0を、図1に示す波形処理部400の計算結
果として、基本波処理部401に出力する。Further, RTOP-RLASTTo (g) of FIG.
Waveform R shown in0Asking. Waveform R 0In the sub
The harmonic component disappears and the waveform RTOPAnd waveform RLASTof
Only the sum of the absolute values is obtained. As described above
Waveform R0Is calculated by the waveform processing unit 400 shown in FIG.
The result is output to the fundamental wave processing unit 401.
【0049】また、RTOP+RLASTを、図8の(h)に
示す波形RSUBとして求める。波形R SUBにおいては、パ
ルスPTOPとパルスPLASTが消失し、サブハーモニック
成分のみとなる。以上のようにして求めた波形R
SUBを、図1に示す波形処理部400の計算結果とし
て、サブハーモニック処理部402に出力する。Also, RTOP+ RLASTInto (h) of FIG.
Waveform R shownSUBAsking. Waveform R SUBIn the
Luth PTOPAnd pulse PLASTDisappears and subharmonic
Only components. The waveform R obtained as described above
SUBIs the calculation result of the waveform processing unit 400 shown in FIG.
And outputs the result to the sub-harmonic processing unit 402.
【0050】ここで、図8の(g)の波形R0に基づい
て生成した1次元の画像データを、図13の(a)に輝
度信号X0910として示す。輝度信号X0910には、
図2に示す組織aの散乱911、組織bの2つの壁の散
乱912及び913、組織cの散乱914、及び、組織
bに注入されたマイクロバブルの散乱915が抽出され
ている。Here, one-dimensional image data generated based on the waveform R 0 in FIG. 8G is shown as a luminance signal X 0 910 in FIG. The luminance signal X 0 910 includes
The scattering 911 of the tissue a, the scattering 912 and 913 of the two walls of the tissue b, the scattering 914 of the tissue c, and the scattering 915 of the microbubbles injected into the tissue b shown in FIG. 2 are extracted.
【0051】また、図8の(h)の波形RSUB920に
基づいて生成した1次元の画像データを、図13の
(b)に輝度信号XSUB920として示す。輝度信号X
SUBには、図2に示す組織bに注入されたマイクロバブ
ルのサブハーモニック信号925が抽出されている。One-dimensional image data generated based on the waveform R SUB 920 of FIG. 8H is shown as a luminance signal X SUB 920 in FIG. 13B. Luminance signal X
In SUB , a subharmonic signal 925 of the microbubble injected into the tissue b shown in FIG. 2 is extracted.
【0052】第3の実施例においては、4周期以上連続
する超音波を利用してBモード撮像を行う例について説
明したが、超音波撮像はBモード撮像に限るものではな
く、サブハーモニックエコーのドップラーシフトを利用
して動態画像を撮像するようにしても良い。In the third embodiment, an example has been described in which B-mode imaging is performed by using ultrasonic waves that are continuous for four or more cycles. However, ultrasonic imaging is not limited to B-mode imaging, and it is not limited to B-mode imaging. You may make it capture a dynamic image using Doppler shift.
【0053】再び図1を参照して、本発明の一実施形態
に係る超音波送受信装置における画像処理について詳し
く説明する。基本波処理部401及びサブハーモニック
処理部402は、画像処理部403に接続されている。
画像処理部403は、基本波処理部401及びサブハー
モニック処理部402からそれぞれ入力されるBモード
画像データに基づいて、複数のBモード画像をそれぞれ
生成する。Referring to FIG. 1 again, image processing in the ultrasonic transmitting / receiving apparatus according to one embodiment of the present invention will be described in detail. The fundamental wave processing unit 401 and the sub-harmonic processing unit 402 are connected to the image processing unit 403.
The image processing unit 403 generates a plurality of B-mode images based on the B-mode image data input from the fundamental wave processing unit 401 and the sub-harmonic processing unit 402, respectively.
【0054】基本波処理部401は、基本波エコー、即
ち送信波の基本周波数と同じ周波数を有するエコー受信
信号を通過させるフィルタを有し、受信波から得られた
基本波エコーを対数増幅及び包絡線検波することによ
り、音線上の個々の反射点におけるエコーの強度を表す
信号、即ちAスコープ信号を得て、このAスコープ信号
の各々の時点における瞬時の振幅をそれぞれの輝度値と
して、Bモード画像データを生成する。このようにし
て、基本波処理部401は、基本波エコーに基づくBモ
ード画像データを生成する。The fundamental wave processing unit 401 has a filter for passing a fundamental wave echo, that is, an echo reception signal having the same frequency as the fundamental frequency of the transmission wave, and performs logarithmic amplification and envelope amplification of the fundamental wave echo obtained from the reception wave. By performing line detection, a signal representing the intensity of the echo at each reflection point on the sound ray, that is, an A-scope signal, is obtained. Generate image data. In this way, the fundamental wave processing unit 401 generates B-mode image data based on the fundamental wave echo.
【0055】サブハーモニック処理部402は、受信波
から得られたサブハーモニックエコーを対数増幅及び包
絡線検波することにより、音線上の個々の反射点におけ
るエコーの強度を表す信号、即ちAスコープ信号を得
て、このAスコープ信号の各々の時点における瞬時の振
幅をそれぞれの輝度値とした信号を生成する。さらに、
この信号を、距離軸上の単位距離当りの変化信号に変換
することにより微分の絶対値を求め、Bモード画像デー
タを生成する。このようにして、サブハーモニック処理
部402は、サブハーモニックエコーに基づくBモード
画像データを生成する。The sub-harmonic processing unit 402 performs logarithmic amplification and envelope detection on the sub-harmonic echo obtained from the received wave, thereby converting a signal representing the intensity of the echo at each reflection point on the sound ray, that is, an A-scope signal. Then, a signal is generated in which the instantaneous amplitude of each of the A-scope signals at each time point is set as a respective brightness value. further,
This signal is converted into a change signal per unit distance on the distance axis to obtain the absolute value of the differentiation, thereby generating B-mode image data. In this way, the sub-harmonic processing unit 402 generates B-mode image data based on the sub-harmonic echo.
【0056】基本波処理部401及びサブハーモニック
処理部402から音線毎に入力された基本波エコー及び
サブハーモニックエコーによるBモード画像データは、
画像処理部403内の音線データメモリにそれぞれ記憶
される。音線データメモリ内には、それぞれの音線デー
タ空間が形成されている。音線データメモリ内の音線デ
ータ空間は、ディジタル・スキャンコンバータ(DS
C)404の走査変換によって、音線データ空間のデー
タから物理空間のデータに変換される。DSC404に
よって変換された画像データは、画像メモリ405に記
憶される。画像メモリ405は、物理空間の画像データ
を記憶する。音線データメモリ及び画像メモリ405の
データは、画像処理プロセッサによって、それぞれ所定
のデータ処理を施される。The B-mode image data based on the fundamental wave echo and the sub-harmonic echo input for each sound ray from the fundamental wave processing unit 401 and the sub-harmonic processing unit 402 are:
These are stored in the sound ray data memory in the image processing unit 403, respectively. Each sound ray data space is formed in the sound ray data memory. The sound ray data space in the sound ray data memory is a digital scan converter (DS).
C) The scan conversion in 404 converts the data in the sound ray data space into data in the physical space. The image data converted by the DSC 404 is stored in the image memory 405. The image memory 405 stores image data of a physical space. The data in the sound ray data memory and the image memory 405 are respectively subjected to predetermined data processing by an image processor.
【0057】画像メモリ405には、表示部50が接続
されている。表示部50は、画像メモリ405に記憶さ
れている物理空間の画像データに基づいて画像を表示す
る。表示部50は、カラー画像の表示が可能なものであ
ることが望ましい。The display unit 50 is connected to the image memory 405. The display unit 50 displays an image based on the image data of the physical space stored in the image memory 405. The display unit 50 is preferably capable of displaying a color image.
【0058】送受信部30と信号処理部40は、制御部
60に接続されている。制御部60は、これら各部に制
御信号を与えて、その動作を制御するようになってい
る。また、制御部60には、これら各部から各種の報知
信号が入力されるようになっている。制御部60による
制御の下で超音波撮像が遂行される。更に、制御部60
には操作部が含まれている。操作部は操作者によって操
作され、制御部に所望の指令や情報を入力するようにな
っている。操作部は、例えばキーボードやその他の操作
具を備えた操作パネルで構成される。The transmission / reception unit 30 and the signal processing unit 40 are connected to the control unit 60. The control section 60 supplies a control signal to each of these sections to control the operation thereof. Further, the control unit 60 is configured to receive various notification signals from these units. Ultrasonic imaging is performed under the control of the control unit 60. Further, the control unit 60
Includes an operation unit. The operation unit is operated by an operator, and inputs desired commands and information to the control unit. The operation unit includes, for example, an operation panel including a keyboard and other operation tools.
【0059】次に、本発明の一実施形態に係る超音波送
受信装置の操作について説明する。操作者は、超音波プ
ローブ20を被検体10の所望の個所に当接し、操作部
を操作して撮像を行う。制御部60の制御の下で、音線
を順次スキャンしながら超音波の送受信を行い、撮像が
遂行される。例えば、図3に示したようなセクタスキャ
ンで音線を順次スキャンしながら、各音線毎に超音波ビ
ームを送波し、そのエコーを受信して、エコー受信波に
基づいてBモード画像を生成する。もちろん、図4又は
図5に示したようなリニアスキャン又はコンベックスス
キャンを行うようにしても良い。Next, the operation of the ultrasonic transmitting / receiving apparatus according to one embodiment of the present invention will be described. The operator touches the ultrasonic probe 20 to a desired portion of the subject 10 and operates the operation unit to perform imaging. Under the control of the control unit 60, transmission and reception of ultrasonic waves are performed while sequentially scanning sound rays, and imaging is performed. For example, while sequentially scanning sound rays by a sector scan as shown in FIG. 3, an ultrasonic beam is transmitted for each sound ray, its echo is received, and a B-mode image is formed based on the echo received wave. Generate. Of course, a linear scan or a convex scan as shown in FIG. 4 or FIG. 5 may be performed.
【0060】このとき送波する超音波ビームは、例えば
図9に示した音圧波形を有し、マイクロバブル100を
連続振動させ、サブハーモニックエコーを確実に生じさ
せる。各音線におけるエコー受信波に基づいてBモード
画像データが形成される。Bモード画像データは、基本
波エコーに基づくものとサブハーモニックエコーに基づ
くものとがそれぞれ形成され、画像処理部403内の音
線データメモリに記憶される。音線データメモリ内の音
線データをDSC404で走査変換して、画像メモリ4
05にそれぞれ書き込む。操作者は、操作部を走査し
て、これらのBモード画像を表示部50に表示させる。
また、マイクロバブルのサブハーモニックエコーが得ら
れた場合には、図14に示すように、表示部のディスプ
レイ110において、基本波エコーに基づいて求めた組
織の断層像111と、マイクロバブルのサブハーモニッ
クエコーに基づいて求めた像112との合成画像を表示
させる。The ultrasonic beam transmitted at this time has, for example, the sound pressure waveform shown in FIG. 9 and continuously vibrates the microbubbles 100 to reliably generate subharmonic echo. B-mode image data is formed based on the echo reception waves of each sound ray. As the B-mode image data, one based on the fundamental wave echo and one based on the subharmonic echo are formed, and are stored in the sound ray data memory in the image processing unit 403. The sound ray data in the sound ray data memory is scan-converted by the DSC 404, and
05 are respectively written. The operator scans the operation unit and causes the display unit 50 to display these B-mode images.
When a subharmonic echo of a microbubble is obtained, as shown in FIG. 14, a tomographic image 111 of the tissue obtained based on the fundamental wave echo and a subharmonic of the microbubble are displayed on the display 110 of the display unit. A composite image with the image 112 obtained based on the echo is displayed.
【0061】[0061]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、空間分解能に優れた画像を得ることが可能な超音
波送受信、又は、サブハーモニック情報をリアルタイム
に近い速度で表示することが可能な超音波送受信を実現
できる。As described above in detail, according to the present invention, it is possible to transmit / receive ultrasonic waves capable of obtaining an image with excellent spatial resolution, or to display subharmonic information at a speed close to real time. Possible ultrasonic transmission and reception can be realized.
【図1】本発明の一実施形態に係る超音波送受信装置の
構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic transmitting and receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施形態に係る超音波送受信装置か
ら送信された超音波が被検体に入射される様子を示す図
である。FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which an ultrasonic wave transmitted from an ultrasonic transmission / reception device according to an embodiment of the present invention is incident on a subject.
【図3】本発明の一実施形態に係る超音波送受信装置に
おける音線走査の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of sound ray scanning in the ultrasonic transmission / reception device according to one embodiment of the present invention.
【図4】本発明の一実施形態に係る超音波送受信装置に
おける音線走査の他の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another example of sound ray scanning in the ultrasonic transmission / reception device according to one embodiment of the present invention.
【図5】本発明の一実施形態に係る超音波送受信装置に
おける音線走査のさらに他の例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing still another example of sound ray scanning in the ultrasonic transmission / reception device according to one embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第1の実施例に係る超音波送受信方法
により送信された超音波の音圧波形を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a sound pressure waveform of an ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic transmission / reception method according to the first embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第1の実施例における波形処理部の構
成の一部を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram illustrating a part of a configuration of a waveform processing unit according to the first embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第1及び第3の実施例における受信波
の処理を説明するための波形図である。FIG. 8 is a waveform chart for explaining processing of a received wave in the first and third embodiments of the present invention.
【図9】本発明の第2及び第3の実施例に係る超音波送
受信方法により送信された超音波の音圧波形を示す図で
ある。FIG. 9 is a diagram showing a sound pressure waveform of an ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic transmitting and receiving method according to the second and third embodiments of the present invention.
【図10】(a)は、本発明の第2の実施例における送
信波の波形の例を示す図であり、(b)は、この送信波
によって生じるマイクロバブルのエコー波形の例を示す
図である。FIG. 10A is a diagram illustrating an example of a waveform of a transmission wave according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 10B is a diagram illustrating an example of an echo waveform of microbubbles generated by the transmission wave; It is.
【図11】本発明の第2の実施例における受信波の処理
を説明するための波形図である。FIG. 11 is a waveform chart for explaining processing of a received wave in the second embodiment of the present invention.
【図12】本発明の第3の実施例における波形処理部の
構成の一部を示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram illustrating a part of a configuration of a waveform processing unit according to a third embodiment of the present invention.
【図13】本発明の第3の実施例に係る超音波送受信装
置において生成した1次元の画像データを輝度信号とし
て示す図である。FIG. 13 is a diagram showing one-dimensional image data generated as a luminance signal in the ultrasonic transmission / reception device according to the third embodiment of the present invention.
【図14】本発明の一実施形態に係る超音波送受信装置
における表示画像の一例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an example of a display image in the ultrasonic transmission / reception device according to one embodiment of the present invention.
2 差分回路 3 遅延回路 4 減算回路 5 加算回路 10 被検体 20 超音波プローブ 30 送受信部 40 信号処理部 50 表示部 60 制御部 70 記録媒体 100 マイクロバブル 200 放射点 202 音線 204 軌跡 206 2次元領域 208 発散点 311 送受信切り替え回路 321 送波ビームフォーマ 322 送波タイミング発生回路 331 受波ビームフォーマ 400 波形処理部 401 基本波処理部 402 サブハーモニック処理部 403 画像処理部 404 ディジタル・スキャンコンバータ(DSC) 405 画像メモリ 910 輝度信号X0 911 組織aの散乱 912、913 組織bの2つの壁の散乱 914 組織cの散乱 915 組織bに注入されたマイクロバブルの散乱 920 輝度信号XSUB 925 組織bに注入されたマイクロバブルのサブハー
モニック信号Reference Signs List 2 difference circuit 3 delay circuit 4 subtraction circuit 5 addition circuit 10 subject 20 ultrasonic probe 30 transmission / reception section 40 signal processing section 50 display section 60 control section 70 recording medium 100 microbubble 200 emission point 202 sound ray 204 trajectory 206 two-dimensional area 208 Divergence point 311 Transmission / reception switching circuit 321 Transmission beamformer 322 Transmission timing generation circuit 331 Receiving beamformer 400 Waveform processing unit 401 Fundamental wave processing unit 402 Subharmonic processing unit 403 Image processing unit 404 Digital scan converter (DSC) 405 Image memory 910 Luminance signal X 0 911 Scattering of tissue a 912, 913 Scattering of two walls of tissue b 914 Scattering of tissue c 915 Scattering of microbubbles injected into tissue b 920 Luminance signal X SUB 925 Injecting into tissue b Was Microbubble subharmonic signal
Claims (9)
信するステップと、 複数の超音波トランスデューサが配列されている超音波
プローブを用いて前記被検体の組織に送信超音波が反射
されて生じるエコーを検出するステップであって、前記
複数の超音波トランスデューサの内の少なくとも2つを
選択することにより、送信超音波の1周期に相当する時
間だけ位相がずれている第1の受信信号と第2の受信信
号とを得るステップと、 前記第1の受信信号と前記第2の受信信号との差に基づ
いて前記被検体の組織に関する画像情報を得るステップ
と、を具備する超音波送受信方法。A step of transmitting an ultrasonic wave that is continuous for at least two periods to a subject; and transmitting the ultrasonic wave to a tissue of the subject using an ultrasonic probe in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged. Detecting a resulting echo, wherein at least two of the plurality of ultrasonic transducers are selected to provide a first received signal that is out of phase by a time corresponding to one period of transmitted ultrasonic waves; An ultrasonic transmission / reception method, comprising: obtaining a second reception signal; and obtaining image information on the tissue of the subject based on a difference between the first reception signal and the second reception signal. .
する超音波を被検体に送信するステップと(kは4以上
の整数)、 複数の超音波トランスデューサが配列されている超音波
プローブを用いて前記被検体の組織に送信超音波が反射
されて生じるエコーを検出するステップであって、前記
複数の超音波トランスデューサの内の少なくとも2つを
選択することにより、送信超音波の1周期に相当する時
間だけ位相がずれている第1の受信信号と第2の受信信
号とを得るステップと、 前記第1の受信信号と前記第2の受信信号との差信号を
得るステップと、 kが偶数である場合に、第1の所定の期間における前記
差信号と第2の所定の期間における前記差信号との差に
基づいて前記被検体の組織に関する画像情報を得るステ
ップと、 kが奇数である場合に、第1の所定の期間における前記
差信号と第2の所定の期間における前記差信号との和に
基づいて前記被検体の組織に関する画像情報を得るステ
ップと、を具備する超音波送受信方法。2. A step of transmitting an ultrasonic wave continuous for at least k / 2 periods to a subject in a predetermined period (k is an integer of 4 or more), and using an ultrasonic probe in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged. Detecting an echo generated by reflection of the transmitted ultrasonic wave on the tissue of the subject, wherein at least two of the plurality of ultrasonic transducers are selected to correspond to one cycle of the transmitted ultrasonic wave. Obtaining a first received signal and a second received signal that are out of phase by the time required, obtaining a difference signal between the first received signal and the second received signal, and k is an even number Obtaining image information about the tissue of the subject based on a difference between the difference signal during a first predetermined period and the difference signal during a second predetermined period, where k is an odd number Obtaining image information about the tissue of the subject based on a sum of the difference signal in a first predetermined period and the difference signal in a second predetermined period. Method.
信するステップと、 複数の超音波トランスデューサが配列されている超音波
プローブを用いて前記被検体の組織に送信超音波が反射
されて生じるエコーを検出するステップであって、前記
複数の超音波トランスデューサの内の少なくとも2つを
選択することにより、送信超音波の1周期に相当する時
間だけ位相がずれている第1の受信信号と第2の受信信
号とを得るステップと、 前記第1の受信信号と前記第2の受信信号との差に基づ
いて前記エコーのサブハーモニック成分を抽出するステ
ップと、を具備する超音波送受信方法。Transmitting an ultrasonic wave continuous for at least four periods to the subject; and transmitting the ultrasonic wave to the tissue of the subject using an ultrasonic probe on which a plurality of ultrasonic transducers are arranged. Detecting a resulting echo, wherein at least two of the plurality of ultrasonic transducers are selected to provide a first received signal that is out of phase by a time corresponding to one period of transmitted ultrasonic waves; An ultrasonic transmitting and receiving method, comprising: obtaining a second received signal; and extracting a sub-harmonic component of the echo based on a difference between the first received signal and the second received signal.
超音波を被検体に送信するステップと、 複数の超音波トランスデューサが配列されている超音波
プローブを用いて前記被検体の組織に送信超音波が反射
されて生じるエコーを検出するステップであって、前記
複数の超音波トランスデューサの内の少なくとも2つを
選択することにより、送信超音波の1周期に相当する時
間だけ位相がずれている第1の受信信号と第2の受信信
号とを得るステップと、 前記第1の受信信号と前記第2の受信信号との差信号を
得るステップと、 第1の所定の期間における前記差信号と第2の所定の期
間における前記差信号との差に基づいてエコー発生位置
に関する情報を得るステップと、 第1の所定の期間における前記差信号と第2の所定の期
間における前記差信号との和に基づいてサブハーモニッ
ク成分を得るステップと、を具備する超音波送受信方
法。4. A step of transmitting an ultrasonic wave continuous for at least four cycles to a subject in a predetermined period, and transmitting ultrasonic waves to the tissue of the subject using an ultrasonic probe in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged. Detecting an echo generated by reflection of the first ultrasonic wave, wherein at least two of the plurality of ultrasonic transducers are selected to shift the phase by a time corresponding to one cycle of the transmitted ultrasonic wave. Obtaining a received signal and a second received signal, obtaining a difference signal between the first received signal and the second received signal, and obtaining the difference signal and the second signal during a first predetermined period. Obtaining information on an echo generation position based on a difference between the difference signal and the difference signal in a predetermined period of time; Ultrasonic wave transmission and reception method comprising the steps of: obtaining a sub-harmonic component based on the sum of the serial differential signal.
入するステップをさらに具備する請求項3又は4記載の
超音波送受信方法。5. The ultrasonic transmission / reception method according to claim 3, further comprising a step of injecting a microbubble contrast agent into the subject.
れている超音波プローブであって、所定の期間において
2周期以上連続する超音波を被検体に送信し、送信され
た超音波が前記被検体の組織に反射されて生じるエコー
を検出する前記超音波プローブと、 前記複数の超音波トランスデューサの内の少なくとも2
つを選択することにより、送信超音波の1周期に相当す
る時間だけ位相がずれている第1の受信信号と第2の受
信信号とを得る手段と、 前記第1の受信信号と前記第2の受信信号との差に基づ
いて前記被検体の組織に関する画像情報を得る手段と、
を具備する超音波送受信装置。6. An ultrasonic probe in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged, wherein an ultrasonic wave that is continuous for at least two periods in a predetermined period is transmitted to the subject, and the transmitted ultrasonic wave is transmitted to the subject. The ultrasonic probe for detecting an echo generated by being reflected by tissue; and at least two of the plurality of ultrasonic transducers
Means for obtaining a first reception signal and a second reception signal that are out of phase by a time corresponding to one period of the transmission ultrasonic wave by selecting one of the first reception signal and the second reception signal. Means for obtaining image information about the tissue of the subject based on the difference between the received signal and
An ultrasonic transmitting and receiving device comprising:
れている超音波プローブであって、所定の期間において
k/2周期以上連続する超音波を被検体に送信し(kは
4以上の整数)、送信された超音波が前記被検体の組織
に反射されて生じるエコーを検出して受信信号を得る前
記超音波プローブと、 前記複数の超音波トランスデューサの内の少なくとも2
つを選択することにより、送信超音波の1周期に相当す
る時間だけ位相がずれている第1の受信信号と第2の受
信信号とを得る手段と、 前記第1の受信信号と前記第2の受信信号との差信号を
得る手段と、 kが偶数である場合に、第1の所定の期間における前記
差信号と第2の所定の期間における前記差信号との差に
基づいて前記被検体の組織に関する画像情報を得ると共
に、kが奇数である場合に、第1の所定の期間における
前記差信号と第2の所定の期間における前記差信号との
和に基づいて前記被検体の組織に関する画像情報を得る
手段と、を具備する超音波送受信装置。7. An ultrasonic probe in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged, transmitting an ultrasonic wave continuous for at least k / 2 cycles to a subject in a predetermined period (k is an integer of 4 or more), The ultrasonic probe for obtaining a received signal by detecting an echo generated when the transmitted ultrasonic wave is reflected by the tissue of the subject; and at least two of the plurality of ultrasonic transducers
Means for obtaining a first reception signal and a second reception signal that are out of phase by a time corresponding to one period of the transmission ultrasonic wave by selecting one of the first reception signal and the second reception signal. Means for obtaining a difference signal from the received signal of the subject; and, if k is an even number, the subject is determined based on a difference between the difference signal in a first predetermined period and the difference signal in a second predetermined period. Image information on the tissue of the subject, and when k is an odd number, the image information on the tissue of the subject is based on the sum of the difference signal in a first predetermined period and the difference signal in a second predetermined period. Means for obtaining image information.
れている超音波プローブであって、4周期以上連続する
超音波を被検体に送信し、送信された超音波が前記被検
体の組織に反射されて生じるエコーを検出して受信信号
を得る前記超音波プローブと、 前記複数の超音波トランスデューサの内の少なくとも2
つを選択することにより、送信超音波の1周期に相当す
る時間だけ位相がずれている第1の受信信号と第2の受
信信号とを得る手段と、 前記第1の受信信号と前記第2の受信信号との差に基づ
いて前記エコーのサブハーモニック成分を抽出する手段
と、を具備する超音波送受信装置。8. An ultrasonic probe in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged, the ultrasonic probe transmitting ultrasonic waves continuous for four or more cycles to a subject, and the transmitted ultrasonic waves are reflected by the tissue of the subject. The ultrasonic probe for detecting a resulting echo to obtain a reception signal; and at least two of the plurality of ultrasonic transducers
Means for obtaining a first reception signal and a second reception signal that are out of phase by a time corresponding to one period of the transmission ultrasonic wave by selecting one of the first reception signal and the second reception signal. Means for extracting a subharmonic component of the echo based on a difference between the received signal and the received signal.
れている超音波プローブであって、所定の期間において
4周期以上連続する超音波を被検体に送信し、送信され
た超音波が前記被検体の組織に反射されて生じるエコー
を検出して受信信号を得る前記超音波プローブと、 前記複数の超音波トランスデューサの内の少なくとも2
つを選択することにより、送信超音波の1周期に相当す
る時間だけ位相がずれている第1の受信信号と第2の受
信信号とを得る手段と、 前記第1の受信信号と前記第2の受信信号との差信号を
得る手段と、 第1の所定の期間における前記差信号と第2の所定の期
間における前記差信号との差に基づいてエコー発生位置
に関する情報を得ると共に、第1の所定の期間における
前記差信号と第2の所定の期間における前記差信号との
和に基づいてサブハーモニック成分を得る手段と、を具
備する超音波送受信装置。9. An ultrasonic probe in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged, wherein an ultrasonic wave that is continuous for at least four periods in a predetermined period is transmitted to a subject, and the transmitted ultrasonic wave is transmitted to the subject. The ultrasonic probe for obtaining a reception signal by detecting an echo generated by being reflected by tissue; and at least two of the plurality of ultrasonic transducers
Means for obtaining a first reception signal and a second reception signal that are out of phase by a time corresponding to one period of the transmission ultrasonic wave by selecting one of the first reception signal and the second reception signal. Means for obtaining a difference signal from the received signal, and obtaining information on an echo generation position based on a difference between the difference signal in a first predetermined period and the difference signal in a second predetermined period. Means for obtaining a sub-harmonic component based on the sum of the difference signal in the predetermined period of time and the difference signal in the second predetermined period of time.
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