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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-05
(45)【発行日】2024-11-13
(54)【発明の名称】超音波診断装置、超音波信号処理方法、及びプログラム
(51)【国際特許分類】
A61B 8/14 20060101AFI20241106BHJP
【ＦＩ】
A61B8/14
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2020122387
(22)【出願日】2020-07-16
(65)【公開番号】P2022018932
(43)【公開日】2022-01-27
【審査請求日】2023-06-13
(73)【特許権者】
【識別番号】000001270
【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001900
【氏名又は名称】弁理士法人 ナカジマ知的財産綜合事務所
(72)【発明者】
【氏名】谷口 哲哉
【審査官】清水 裕勝
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１９／１８１５９７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特表２００３－５１２９１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－２９９６５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－３２２８３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－２４４５０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－１８２７４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０７２４３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０６３９７７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｂ ８／００－８／１５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の振動子が方位方向に配設された超音波プローブから、送信ラインが共通し駆動パルスの極性が異なる複数種類の超音波送信を含むセット送信を実行する超音波診断装置であって、超音波プローブにおいて方位方向に配されている複数の振動子のそれぞれにセット送信を実行させる送信部と、
複数の種類の前記超音波送信に対する反射波に基づく受信信号を前記超音波プローブから取得し、複数の種類の音響線信号を生成する受信部と、
複数の種類の前記音響線信号に基づき画像化信号を生成する超音波画像化信号生成部とを備え、
前記セット送信における複数の種類の前記超音波送信の間の時間間隔は、それぞれが異なるセット送信に含まれる連続した２つの前記超音波送信の間の時間間隔よりも長く、それぞれが異なるセット送信に含まれる連続した２つの前記超音波送信の間の時間間隔は、生成される前記画像化信号のフレームごとに変化する
超音波診断装置。
【請求項2】
複数の振動子が方位方向に配設された超音波プローブから、送信ラインが共通し駆動パルスの極性が異なる複数種類の超音波送信を含むセット送信を実行する超音波診断装置であって、超音波プローブにおいて方位方向に配されている複数の振動子のそれぞれにセット送信を実行させる送信部と、
複数の種類の前記超音波送信に対する反射波に基づく受信信号を前記超音波プローブから取得し、複数の種類の音響線信号を生成する受信部と、
複数の種類の前記音響線信号における虚像信号部分を検出する残留エコー検出部と、
前記虚像信号部分が検出された前記音響線信号における前記虚像信号部分に対する処置部と、
処置された前記音響線信号を含む複数の種類の前記音響線信号に基づき画像化信号を生成する超音波画像化信号生成部とを備え、
前記セット送信における複数の種類の前記超音波送信の間の時間間隔、および、それぞれが異なるセット送信に含まれる連続した２つの前記超音波送信の間の時間間隔はそれぞれ異なり、
前記セット送信は、前記極性が異なる複数の超音波送信として、駆動パルスの極性が異なる第１の超音波送信及び第２の超音波送信を含み、
前記受信部は、前記第１の超音波送信に対する反射波に基づき第１の音響線信号を生成し、前記第２の超音波送信に対する反射波に基づき第２の音響線信号を生成し、
前記超音波画像化信号生成部は、前記第１の音響線信号及び前記第２の音響線信号に基づき画像化信号を生成し、
前記セット送信における前記第１の超音波送信と前記第２の超音波送信との間の時間間隔と、それぞれが異なるセット送信に含まれる連続した２つの前記超音波送信の間の時間間隔は異なり、
前記残留エコー検出部は、前記第１の音響線信号及び前記第２の音響線信号を比較して、他方に無い信号部分を虚像信号部分として検出し、
前記セット送信における前記第１の超音波送信と前記第２の超音波送信との送信順序はセット送信ごとに交互に入れ替わり、
前記処置部は、音響線信号ラインデータの前記虚像信号部分を、前記音響線信号ラ
インデータよりも過去の同一極性の音響線信号ラインデータにおける対応する信号部分に置換する
超音波診断装置。
【請求項3】
前記残留エコー検出部は、時間平均が施された前記第１の音響線信号及び前記第２の音響線信号を比較することにより、前記虚像信号部分を検出する請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項4】
前記時間平均は、プローブ帯域最低周波数の１波長以上の時間平均である請求項３に記載の超音波診断装置。
【請求項5】
前記残留エコー検出部は、包絡線検波が施された前記第１の音響線信号及び前記第２の音響線信号を比較することにより、前記虚像信号部分を検出する請求項２から４の何れか１項に記載の超音波診断装置。
【請求項6】
前記残留エコー検出部は、前記第１の音響線信号及び前記第２の音響線信号について相互相関処理を行い、相関度が低い有値信号が存在する部分を虚像信号部分として検出する請求項２から４の何れか１項に記載の超音波診断装置。
【請求項7】
前記超音波プローブを備えた、請求項１から６の何れか１項に記載の超音波診断装置。
【請求項8】
複数の振動子が方位方向に配設された超音波プローブから、送信ラインが共通し駆動パルスの極性が異なる複数種類の超音波送信を含むセット送信を実行する超音波診断方法であって、被検体の領域分割で得られた複数の領域のうち、１の領域に対応する複数の振動子に第１セット送信を実行させ、他の領域に対応する複数の振動子に第２セット送信を実行させ、
複数の種類の前記超音波送信に対する反射波に基づく受信信号を前記超音波プローブから取得し、複数の種類の音響線信号を生成し、
複数の種類の前記音響線信号に基づき画像化信号を生成し、
前記第１又は第２セット送信における複数の種類の前記超音波送信の間の時間間隔は、それぞれが異なるセット送信に含まれる連続した２つの前記超音波送信の間の時間間隔よりも長く、
前記セット送信における複数の種類の前記超音波送信の間の時間間隔は、それぞれが異なるセット送信に含まれる連続した２つの前記超音波送信の間の時間間隔よりも長く、それぞれが異なるセット送信に含まれる連続した２つの前記超音波送信の間の時間間隔は、生成される前記画像化信号のフレームごとに変化する
超音波信号処理方法。
【請求項9】
複数の振動子が方位方向に配設された超音波プローブから、送信ラインが共通し駆動パルスの極性が異なる複数種類の超音波送信を含むセット送信を実行する超音波診断方法であって、被検体の領域分割で得られた複数の領域のうち、１の領域に対応する複数の振動子に第１セット送信を実行させ、他の領域に対応する複数の振動子に第２セット送信を実行させ、
複数の種類の前記超音波送信に対する反射波に基づく受信信号を前記超音波プローブから取得し、複数の種類の音響線信号を生成し、
複数の種類の前記音響線信号における虚像信号部分を検出し、
前記虚像信号部分が検出された前記音響線信号における前記虚像信号部分に対する処置を行い、
処置された前記音響線信号を含む複数の種類の前記音響線信号に基づき画像化信号を生成し、
前記第１又は第２セット送信における複数の種類の前記超音波送信の間の時間間隔、および、それぞれが異なるセット送信に含まれる連続した２つの前記超音波送信の間の時間間隔はそれぞれ異なり、
前記検出では、前記複数の種類の音響線信号を比較して、他の音響線信号に無い信号部分を前記虚像信号部分として検出し、
前記第１又は第２セット送信における前記第１の超音波送信と前記第２の超音波送信との送信順序はセット送信ごとに交互に入れ替わり、
前記処置では、音響線信号ラインデータの前記虚像信号部分を、前記音響線信号ラインデータよりも過去の同一極性の音響線信号ラインデータにおける対応する信号部分に置き換える
超音波信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、超音波診断装置、及び超音波信号処理方法に関し、特に、超音波診断装置における送受信にかかるビームフォーミング方法に関する。
【背景技術】
【0002】
超音波診断装置は、超音波パルス反射法により生体内情報を取得し、断層像として表示する医療用画像機器である。超音波診断装置は、超音波プローブ（以後、「プローブ」とする）により被検体内部に超音波を送信し、被検体組織の音響インピーダンスの差異により生じる超音波反射波（エコー）を受信し、この受信から得た電気信号に基づいて、被検体の内部組織の構造を示す超音波断層画像を生成し、モニタ（以後、「表示部」とする）上に表示するものである。この超音波診断装置において、動画表示においてリアルタイム性を向上させるためのさまざまな工夫がなされており、パルス繰り返し周期を短縮したときに生じる残留エコーによるアーチファクト（Artifacts）を軽減するための各種技術が提案されている（特許文献１～３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００４－１８１２０９号公報
【文献】特開２００７－２４４５０１号公報
【文献】特開２０１０－１７３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところが、近年、動画描画時におけるリアルタイム性に対する要求が増し、リアルタイム性向上のためのパルス繰り返し周期の短縮に伴い、描画領域よりも深部に位置する高反射組織からの残留エコーに起因するアーチファクトが問題となる場合がしばしばあった。
【0005】
本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、動画描画時におけるリアルタイム性を確保し、描画領域よりも深部に位置する高反射組織からの残留エコーに起因するアーチファクトの発生を抑制する超音波信診断装置、及び超音波信号処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様にかかる超音波診断装置は、複数の振動子が方位方向に配設された超音波プローブから、送信ラインが共通し駆動パルスの極性が異なる複数種類の超音波送信を含むセット送信を実行する超音波診断装置であって、超音波プローブにおいて方位方向に配されている複数の振動子のそれぞれにセット送信を実行させる送信部と、複数の種類の前記超音波送信に対する反射波に基づく受信信号を前記超音波プローブから取得し、複数の種類の音響線信号を生成する受信部と、複数の種類の前記音響線信号に基づき画像化信号を生成する超音波画像化信号生成部とを備え、前記セット送信における複数の種類の前記超音波送信の間の時間間隔は、それぞれが異なるセット送信に含まれる連続した２つの前記超音波送信の間の時間間隔よりも長く、それぞれが異なるセット送信に含まれる連続した２つの前記超音波送信の間の時間間隔は、生成される前記画像化信号のフレームごとに変化することを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本開示の一態様にかかる超音波信診断装置、超音波信号処理方法、及びプログラムによれば、動画描画時におけるリアルタイム性を確保し、描画領域よりも深部に位置する高反射組織からの残留エコーに起因するアーチファクトの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施の形態１にかかる超音波診断装置１００を含む超音波診断システム１０００の外観図である。
【図2】超音波診断装置１００の構成を示す機能ブロック図である。
【図3】超音波診断装置１００の送信部１０３の構成を示す機能ブロック図である。
【図4】（ａ）（ｂ）は、送信部１０３において生成される駆動パルス信号の一例ｓｐ、（ｃ）は、別方式による駆動パルス信号の一例ｓｃの態様を示す模式図である。
【図5】送信部１０３による送信シーケンスの態様を示す図である。
【図6】送信部１０３による送信にかかる超音波ビームの被検体断面における伝播経路を示す模式図である。
【図7】超音波診断装置１００において、送信にかかる超音波ビームに基づく反射波が振動子に到達するまでの態様を示す模式図である。
【図8】超音波診断装置１００の受信部１０４の構成を示す機能ブロック図である。
【図9】超音波診断装置１００の画像化信号生成部１０５の構成を示す機能ブロック図である。
【図10】超音波診断装置１００における処理の概要を示すフローチャートである。
【図14】実施の形態１の変形例１にかかる超音波診断装置の送信部１０３による送信シーケンスの態様を示す図である。
【図15】変形例１にかかる超音波診断装置の送信部１０３による送信にかかる超音波ビームの被検体断面における伝播経路を示す模式図である。
【図16】実施の形態２にかかる超音波診断装置の送信部１０３による送信シーケンスの態様を示す図である。
【図17】実施の形態２にかかる超音波診断装置の送信部１０３による送信にかかる超音波ビームの被検体断面における伝播経路を示す模式図である。
【図18】実施の形態２にかかる超音波診断装置の画像化信号生成部１０５の構成を示す機能ブロック図である。
【図19】超音波診断装置１００において、送信にかかる超音波ビームに基づく反射波が振動子に到達するまでの態様を示す模式図である。
【図20】実施の形態３にかかる超音波診断装置の送信部１０３による送信シーケンスの態様を示す図である。
【図21】実施の形態３にかかる超音波診断装置による送信にかかる超音波ビームの反射波が振動子に到達するまでの態様を示す模式図である。
【図22】実施の形態３にかかる超音波診断装置の画像化信号生成部１０５Ａの構成を示す機能ブロック図である。
【図23】（ａ）（ｂ）は、実施の形態３にかかる超音波診断装置における残留エコー検出部における時間平均処理の一部を示す模式図である。
【図25】変形例３にかかる超音波診断装置の送信部１０３による送信シーケンスの態様を示す図である。
【図26】変形例３にかかる超音波診断装置による送信にかかる超音波ビームの反射波が振動子に到達するまでの態様を示す模式図である。
【図27】変形例３にかかる超音波診断装置の画像化信号生成部１０５Ｂの構成を示す機能ブロック図である。
【図30】（ａ）（ｂ）は、従来の超音波診断装置において、送信にかかる超音波ビームに基づく反射波が振動子に到達するまでの態様を示す模式図である。
【図31】従来の超音波診断装置による送信波と反射波の被検体断面における伝播経路を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
≪発明を実施するための形態に至った経緯≫
従来、超音波診断装置による動画表示において、描画領域よりも深部に位置する高反射組織からの残留エコーに起因するアーチファクトが問題となる場合があった。
従来、超音波診断装置による動画表示において、描画領域よりも深部に位置する高反射組織からの残留エコーに起因するアーチファクトが問題となる場合があった。
【0010】
図３０（ａ）（ｂ）は、従来の超音波診断装置において、送信にかかる超音波ビームに基づく反射波が振動子に到達するまでの態様を示す模式図である。図３１は、従来の超音波診断装置による送信波と反射波の被検体断面における伝播経路を示す模式図である。
【0011】
高調波成分を画像化するためのティッシュ ・ハーモニック・イメージング（ＴＨＩ：Tissue Harmonic Imaging）において、パルスインバージョン法（ＰＩ：Pulse Inversion）を利用して、同一の走査線上に極性の異なる一対の送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２にかかる送受信を示す模式図であり、横軸は送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２に対する表示領域に対応する深度、縦軸の方向は送信波及び反射波の極性を示す。
【0012】
送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２それぞれに対し、受信期間内に受信した反射波に基づき、表示最大深度までの表示領域に対応する深さの被検体組織について画像化が行われる。
【0013】
図３０（ａ）に示す例では、送信波Ｔｘ１の表示領域分の受信を行ったのち、直ちに送信波Ｔｘ２の送信および受信を開始した場合、送信波Ｔｘ１に基づいて、表示最大深度よりも深部に高反射組織による反射波Ｒｘ１が、同一の走査線についての送信波Ｔｘ２の受信期間内に振動子に到達し、送信波Ｔｘ２に対する受信の際に混入し残留エコーＲＥ１として検出される。この場合、図３１に示すように、表示領域より深部に位置する高反射組織ＨＲＯからの反射波Ｒｘ１に基づく残留エコーＲＥ１がアーチファクトＡＲ１として表示領域内に表示される。
【0014】
また、図３０（ｂ）に示す例では、送信波Ｔｘ１の残留エコーＲＥ１に加えて、直前に送受信された隣接する走査線についての送信波Ｔｘ２に基づいて、深部高反射組織による反射波Ｒｘ２が、現走査線についての送信波Ｔｘ１の受信期間内に振動子に到達し、送信波Ｔｘ１に対する受信の際に混入し残留エコーＲＥ２として検出される。この場合も、深部の高反射組織ＨＲＯからの反射波Ｒｘ２に基づく残留エコーＲＥ２がアーチファクトとして表示領域内に表示される。
【0015】
これに対し、上述のとおり、超音波診断装置において、残留エコーによるアーチファクトの発生を抑止するための技術が提案されている。
【0016】
例えば、特許文献１には、パルスインバージョン法において、一対の送受信にさらにダミー送受信の期間を付加して、一対の送受信とダミー送受信との間で残留エコーを相殺する、あるいは、ダミー受信の期間を設けて一対の送受信とダミー受信との間で残留エコーを相殺する技術が開示されている。
【0017】
また、別の方法として、特許文献２には、異なる複数のパルス繰り返し周波数の超音波の送受信により複数の画像を生成し、生成された複数の画像データに基づいて残留多重エコーによるアーチファクトの発生を判定する虚像判定手段を備え、アーチファクトが発生している場合にはパルス繰り返し周波数を低減する技術が開示されている。
【0018】
さらに、別の方法として、特許文献３には、同一の方位方向について複数回に亘って不等間隔で超音波を送受信し、かつ超音波を送受信する方位方向を変えることによって複数の方位方向からのドプラ受信データおよび補正エコーを取得し、補正エコーを用いてドプラ受信データを補正することによって残留エコーが除去または低減されたドプラ受信データを取得し、残留エコーが除去または低減されたドプラ受信データから血流情報を求める技術が開示されている。
【0019】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、パルスインバージョン法の一対の送受信に対し、付加的な３回目の送受信や３回目の受信に相当する処理時間を要しフレームレートが向上しないという課題があった。
【0020】
また、特許文献２に記載の方法では、画像にフレーム間で動きが無いことが前提となり、プローブの操作中は正確な判定ができないという課題があった。
【0021】
さらに、特許文献３に記載の方法では、多数回の送受信が必要なドプラ送受信に対しては有効であるものの、一対の送受信からなるパルスインバージョン法には有効でないという課題があった。
【0022】
近年、超音波診断装置による空間コンパウンドによるＢモード画像表示、カラードップラーモードや胎児心臓観察等における動画表示において、動画描画時におけるリアルタイム性に対する要求が増す一方で、リアルタイム性向上のためのパルス繰り返し周期の短縮に伴い、描画領域よりも深部に位置する高反射組織からの残留エコーに起因するアーチファクトの問題が顕著になり、残留エコーに起因するアーチファクトの改善がより一層求められていた。
【0023】
そこで、発明者は、複雑な送信制御を必要としない安価な装置において、動画描画時におけるリアルタイム性を損なうことなく、描画領域よりも深部に位置する高反射組織からの残留エコーに起因するアーチファクトの発生を抑止する構成について、鋭意検討を行い、本開示にかかる超音波信診断装置、及び超音波信号処理方法に想到するに至ったものである。
【0024】
≪実施の形態１≫
＜概 要＞
実施の形態１に示した超音波信号処理方法は、複数レート送信を利用した画像形成方法において、第一送受信（送信波Ｔｘ１による送受信）のみを空間的に異なる複数領域に複数回行い、続いて第二送受信（送信波Ｔｘ２による送受信）を第一送受信と同一走査線位置に順次行ってこれらを受信演算に用いる方法である。
＜概 要＞
実施の形態１に示した超音波信号処理方法は、複数レート送信を利用した画像形成方法において、第一送受信（送信波Ｔｘ１による送受信）のみを空間的に異なる複数領域に複数回行い、続いて第二送受信（送信波Ｔｘ２による送受信）を第一送受信と同一走査線位置に順次行ってこれらを受信演算に用いる方法である。
【0025】
複数領域を、互いの残留エコーが受信されない程度に空間的に離れた位置に設定して行うことにより、隣接する走査線からの残留エコー混入を抑止できることができるとともに、同一の走査線における送信波Ｔｘ１による送受信と送信波Ｔｘ２による送受信の実質的な送信間隔を、２領域分割（Ｔｘ１－Ｔｘ１－Ｔｘ２－Ｔｘ２－・・・）であれば実質的に２倍、３領域分割（Ｔｘ１－Ｔｘ１－Ｔｘ１－Ｔｘ２－Ｔｘ２－Ｔｘ２－・・・）では実質的に３倍とすることができ、フレームレートを犠牲とすることなく、短い実送信間隔で送信波Ｔｘ１→送信波Ｔｘ２の残留エコー混入を大幅に抑止できるようになる。
【0026】
＜構 成＞
以下、実施の形態１にかかる超音波診断装置１００について、図面を参照しながら説明する。
以下、実施の形態１にかかる超音波診断装置１００について、図面を参照しながら説明する。
【0027】
＜超音波診断システム１０００の構成＞
図１は、実施の形態１にかかる超音波診断装置１００を含む超音波診断システム１０００の外観図である。図２は、超音波診断装置１００の構成を示す機能ブロック図である。図１に示すように、超音波診断システム１０００は、被検体に向けて超音波を送信しその反射波の受信する先端表面に列設された複数の振動子１０１ａを有するプローブ１０１、プローブ１０１に超音波の送受信を行わせプローブ１０１からの出力信号に基づき超音波画像を生成する超音波診断装置１００、超音波画像を画面上に表示する表示部１０８、操作者からの操作入力を受け付ける操作入力部１１０を有する。プローブ１０１は、ケーブル１０２により超音波診断装置１００に接続可能に構成されている。なお、プローブ１０１は超音波診断装置１００に含まれる態様としてもよく、表示部１０８は、超音波診断装置１００に含まれない態様としてもよい。
図１は、実施の形態１にかかる超音波診断装置１００を含む超音波診断システム１０００の外観図である。図２は、超音波診断装置１００の構成を示す機能ブロック図である。図１に示すように、超音波診断システム１０００は、被検体に向けて超音波を送信しその反射波の受信する先端表面に列設された複数の振動子１０１ａを有するプローブ１０１、プローブ１０１に超音波の送受信を行わせプローブ１０１からの出力信号に基づき超音波画像を生成する超音波診断装置１００、超音波画像を画面上に表示する表示部１０８、操作者からの操作入力を受け付ける操作入力部１１０を有する。プローブ１０１は、ケーブル１０２により超音波診断装置１００に接続可能に構成されている。なお、プローブ１０１は超音波診断装置１００に含まれる態様としてもよく、表示部１０８は、超音波診断装置１００に含まれない態様としてもよい。
【0028】
＜超音波診断装置１００の構成概要＞
超音波診断装置１００は、プローブ１０１の複数ある振動子１０１ａのうち、送信又は受信の際に用いる振動子を各々に選択し、選択された振動子に対する入出力を確保するマルチプレクサ（不図示）を介して、超音波の送信を行うためにプローブ１０１の各振動子１０１ａに対する高電圧印加のタイミングを制御する送信部１０３と、プローブ１０１で受波した超音波の反射波に基づき、複数の振動子１０１ａで得られた電気信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換し、受信ビームフォーミングして音響線信号（ＤＡＳデータ：Delay and Sum Data）を生成する受信部１０４を有する。また、受信部１０４からの出力信号である音響線信号から高調波成分を抽出する高調波成分抽出部１０５ａを有し、音響線信号及びその高調波成分に対して包絡線検波、対数圧縮などの処理を実施して輝度変換し、その輝度信号を直交座標系に座標変換を施すことで超音波画像（Ｂモード画像）を生成する超音波画像化信号生成部１０５（以後、「画像化信号生成部１０５」と表記することがある）を備える。また、画像メモリー部１０６ａを有し超音波画像のサブフレームデータ等を合成して超音波画像化信号を合成する画像化信号合成部１０６を備える。さらに、超音波画像のフレームデータを表示部１０８に出力するＤＳＣ１０７、表示部１０８、各構成要素を制御する制御部１０９を備える。また、受信部１０４が出力する音響線信号及び画像化信号生成部１０５が出力する超音波画像化信号を保存するデータ格納部（不図示）を有していてもよい。
超音波診断装置１００は、プローブ１０１の複数ある振動子１０１ａのうち、送信又は受信の際に用いる振動子を各々に選択し、選択された振動子に対する入出力を確保するマルチプレクサ（不図示）を介して、超音波の送信を行うためにプローブ１０１の各振動子１０１ａに対する高電圧印加のタイミングを制御する送信部１０３と、プローブ１０１で受波した超音波の反射波に基づき、複数の振動子１０１ａで得られた電気信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換し、受信ビームフォーミングして音響線信号（ＤＡＳデータ：Delay and Sum Data）を生成する受信部１０４を有する。また、受信部１０４からの出力信号である音響線信号から高調波成分を抽出する高調波成分抽出部１０５ａを有し、音響線信号及びその高調波成分に対して包絡線検波、対数圧縮などの処理を実施して輝度変換し、その輝度信号を直交座標系に座標変換を施すことで超音波画像（Ｂモード画像）を生成する超音波画像化信号生成部１０５（以後、「画像化信号生成部１０５」と表記することがある）を備える。また、画像メモリー部１０６ａを有し超音波画像のサブフレームデータ等を合成して超音波画像化信号を合成する画像化信号合成部１０６を備える。さらに、超音波画像のフレームデータを表示部１０８に出力するＤＳＣ１０７、表示部１０８、各構成要素を制御する制御部１０９を備える。また、受信部１０４が出力する音響線信号及び画像化信号生成部１０５が出力する超音波画像化信号を保存するデータ格納部（不図示）を有していてもよい。
【0029】
このうち、送信部１０３、受信部１０４、画像化信号生成部１０５、画像化信号合成部１０６は、超音波信号処理装置１５０を構成する。
【0030】
超音波診断装置１００を構成する各要素、例えば、送信部１０３、受信部１０４、画像化信号生成部１０５、画像化信号合成部１０６、ＤＳＣ１０７、制御部１０９は、それぞれ、例えば、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などのハードウェア回路により実現される。あるいは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＧＰＵ（General-Purpose computing on Graphics Processing Unit）やプロセッサなどのプログラマブルデバイスとソフトウェアにより実現される構成であってもよい。これらの構成要素は一個の回路部品とすることができるし、複数の回路部品の集合体にすることもできる。また、複数の構成要素を組合せて一個の回路部品とすることができるし、複数の回路部品の集合体にすることもできる。
【0031】
画像メモリー部１０６ａ、データ格納部は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ－ＲＡＭ、半導体メモリ等を用いることができる。また、画像メモリー部１０６ａ、データ格納部は、超音波診断装置１００に外部から接続された記憶装置であってもよい。
【0032】
なお、本実施の形態１にかかる超音波診断装置１００は、図２で示した構成に限定されない。例えば、何れかの要素が不要な構成もあるし、プローブ１０１に送信部１０３や受信部１０４、またその一部などが内蔵される構成であってもよい。
【0033】
実施の形態１にかかる超音波診断装置１００は、超音波信号処理装置１５０を構成する送信部１０３、受信部１０４、画像化信号生成部１０５、画像化信号合成部１０６に特徴を有する。そのため、本明細書では、主に、超音波信号処理装置１５０の各要素について、その構成及び機能を説明し、それ以外の構成については、公知の超音波診断装置に使われるものと同じ構成を適用可能であり、公知の超音波診断装置に本実施の形態１にかかる超音波信号処理装置１５０を置き換えて使用することが可能である。
【0034】
次に、超音波診断装置１００に外部から接続されるプローブ１０１、超音波診断装置１００における超音波信号処理装置１５０以外の構成について、その概要を説明する。
【0035】
プローブ１０１は、例えば一次元方向（以下、「方位方向」とする）に配列された複数の振動子１０１ａを有する。プローブ１０１は、後述の送信部１０３から供給されたパルス状の電気駆動信号（以下、「駆動パルス信号」とする）をパルス状の超音波に変換する。プローブ１０１は、プローブ１０１の振動子側外表面を被検体の皮膚表面に当接させた状態で、複数の振動子から発せられる複数の超音波からなる超音波ビームを測定対象に向けて送信する。そして、プローブ１０１は、被検体からの複数の超音波反射波（以下、「反射波」とする）を受信し、複数の振動子によりこれら反射超音波をそれぞれ電気信号に変換して受信部１０４に供給する。本実施の形態１では、例えば、長尺状に１９２個の振動子１０１ａを備えたプローブ１０１を用いている。なお、振動子１０１ａは、二次元アレイ状に配列されたものであってもよい。
【0036】
操作入力部１１０は、例えば、診断開始を指示するコマンドや被検体の個人情報等のデータの入力などを行うための検査者からの超音波診断装置１００に対する各種設定・操作等の各種操作入力を受け付け、制御部１０９に出力する。操作入力部１１０は、例えば、表示部１０８と一体に構成されたタッチパネルであってもよい。この場合、表示部１０８に表示された操作キーに対してタッチ操作やドラッグ操作を行うことで超音波診断装置１００の各種設定・操作を行うことができ、超音波診断装置１００がこのタッチパネルにより操作可能に構成される。また、操作入力部１１０は、例えば、各種操作用のキーを有するキーボードや、各種操作用のボタン、レバー等を有する操作パネルであってもよい。また、表示部１０８に表示されるカーソルを動かすためのマウス等であってもよい。または、これらを複数用いてもよく、これらを複数組合せた構成のものであってもよい。
【0037】
表示部１０８は、いわゆる画像表示用の表示装置であって、ＤＳＣ１０７からの画像出力を画面に表示する。表示部１０８には、液晶ディスプレイ、ＣＲＴ、有機ＥＬディスプレイ等を用いることができる。
【0038】
＜超音波信号処理装置１５０の構成＞
以下、超音波信号処理装置１５０を構成する送信部１０３、受信部１０４、画像化信号生成部１０５、画像化信号合成部１０６の構成について説明する。
以下、超音波信号処理装置１５０を構成する送信部１０３、受信部１０４、画像化信号生成部１０５、画像化信号合成部１０６の構成について説明する。
【0039】
（送信部１０３）
送信部１０３は、ケーブル１０２を介してプローブ１０１と接続され、プローブ１０１から超音波の送信を行うために、プローブ１０１に存する複数の振動子１０１ａの全てもしくは一部に当たる送信振動子に対する高電圧印加のタイミングを制御する回路である。送信部１０３は、プローブ１０１に存する複数の振動子１０１ａから送信振動子を選択して駆動信号を供給し、超音波ビームを送信させる。なお、本明細書では、送信後に反射波の受信が行われる超音波ビームの送信単位を「送信イベント」と称呼する。
送信部１０３は、ケーブル１０２を介してプローブ１０１と接続され、プローブ１０１から超音波の送信を行うために、プローブ１０１に存する複数の振動子１０１ａの全てもしくは一部に当たる送信振動子に対する高電圧印加のタイミングを制御する回路である。送信部１０３は、プローブ１０１に存する複数の振動子１０１ａから送信振動子を選択して駆動信号を供給し、超音波ビームを送信させる。なお、本明細書では、送信後に反射波の受信が行われる超音波ビームの送信単位を「送信イベント」と称呼する。
【0040】
超音波診断装置１００では、送信部１０３は、複数の振動子１０１ａから単数の送信振動子Ｓｘ、あるいは、送信振動子の列Ｓｘｑ（ｑ＝１～ｑｍａｘ、ｑは自然数）を選択して、それぞれの送信振動子Ｓｘｑから平行に超音波ビームを送信させる構成としてもよい。あるいは、送信振動子Ｓｘｑから送信焦点に集束する集束波の超音波ビームを送信させる構成としてもよい。以後、単数の送信振動子Ｓｘおよび送信振動子の列Ｓｘｑを区別しない場合、「送信振動子Ｓｘ」と表記することがある。
【0041】
図３は、送信部１０３の構成を示す機能ブロック図である。図３に示すように、クロック発生回路１０３１、駆動パルス信号発生回路１０３２、持続時間及び電圧レベル設定部１０３３、遅延回路１０３４、遅延プロファイル生成部１０３５を備える。図４（ａ）（ｂ）は、送信部１０３において生成される駆動パルス信号の一例ｓｐ及びパルスインバージョンにおける位相反転送信の態様を示す模式図である。図４（ｃ）は別方式によって生成された駆動パルス信号の一例ｓｃの態様を示す図である。駆動パルス信号ｓｃのように無段階に電圧レベルが変化する駆動パルス信号は、リニアアンプを用いて任意形状の駆動パルス信号を生成する方式等によって得てもよいし、駆動パルス信号ｓｐに帯域制限処理を行うなどして平滑化し、駆動パルス信号ｓｃとして出力する方法をとってもよい。このように、駆動パルス信号は矩形状の信号を用いる方式でも、駆動パルス信号ｓｃの様に無段階に変化する駆動パルス信号を用いる方法のいずれもその必要性に応じて選択できる。
【0042】
クロック発生回路１０３１は、駆動パルス信号ｓｐの出力タイミング制御や各電圧レベルの持続時間制御の最小時間単位となるクロック信号を発生させる回路である。
【0043】
駆動パルス信号発生回路１０３２は、持続時間及び電圧レベル設定部１０３３からの出力に基づき、送信振動子Ｓｘに含まれる振動子に超音波ビームを送信させるための駆動パルス信号ｓｐを生成して出力する回路である。
【0044】
駆動パルス信号ｓｐの発生において、駆動パルス信号発生回路１０３２は、例えば、図４（ａ）に示すように、５値（＋ＨＶ／＋ＭＶ／０（ＧＮＤ）／－ＭＶ／－ＨＶ）、又は３値（＋ＨＶ／０（ＧＮＤ）／－ＨＶ）の電圧を切り替えて出力することにより、矩形波による駆動パルス信号ｓｐを発生させる。なお、駆動パルス信号の振幅の絶対値、正負の電圧の同一性、電圧の段階数は上記に限定されない。
【0045】
また、超音波診断装置１００では、ＴＨＩにおける高調波成分の抽出を行うために、例えば、パルスインバージョン法を用いることができる。その場合、駆動パルス信号発生回路１０３２では、パルスインバージョン法を実施する場合には、位相が反転した連続する一対の駆動パルス信号ｓｐ１、ｓｐ２を発生する。その結果、図４（ｂ）に示すように、駆動パルス信号発生回路１０３２が発生する１回目の駆動パルス信号ｓｐ１と２回目の駆動パルス信号ｓｐ２とは位相が反転した構成となる。
【0046】
このとき、必要に応じて１回目の駆動パルス信号ｓｐ１と２回目の駆動パルス信号ｓｐ２を位相反転させた対称形とせずに一部を非対称として線形信号成分を意図的に残し、利用する構成としてもよい。
【0047】
更に、高調波の抽出法は位相反転を利用した方法に限定されず、例えば既知の振幅変調法を利用した方法で構成してもよい。
【0048】
加えて、複数の送信イベントの受信結果を演算して必要とする受信信号成分を抽出する方法としては、送信イベント数は２回に限定されず、３回以上の送信イベントを行う構成としてもよい。例えば、駆動パルス信号の位相を１２０°ずつ、ずらした３回の送信イベントの受信結果を合成して３次高調波成分を抽出する構成等も選択できる。
【0049】
遅延プロファイル生成部１０３５は、集束波の超音波ビームを送信させる場合に、制御部１０９からの送信制御信号のうち、送信振動子Ｓｘと送信焦点の位置を示す情報に基づき、超音波ビームの送信タイミングを決める遅延時間ｔｐｋ（ｋは１から送信振動子の数Ｍまでの自然数）を振動子毎に設定して遅延回路１０３４に出力する回路である。これにより、遅延時間分だけ振動子毎に超音波ビームの送信を遅延させて超音波ビームの電子フォーカシングを行う。なお、送信振動子Ｓｘから平行に超音波ビームを送信させる構成では、各振動子に対し共通の遅延時間ｔｐｋが設定される。
【0050】
遅延回路１０３４は、集束波の超音波ビームを送信させる場合に、送信パルスの送信タイミングについて、遅延プロファイルに基づき振動子毎に遅延時間を設定し、設定された遅延時間だけ駆動信号の送信を遅延させて送信にかかる超音波ビームの集束を行う回路である。これにより、送信振動子Ｓｘから送信焦点に対応する被検体中の特定部位に超音波ビームが集束する超音波ビームが送信される。なお、送信振動子Ｓｘから平行に超音波ビームを送信させる構成では、各振動子に対し共通の遅延時間ｔｐｋが設定される。
【0051】
次に、送信部１０３による送信波の送信シーケンスについて説明する。
【0052】
図５は、送信部１０３による送信シーケンスの態様を示す図である。図５において、送信順Ｌは時系列に送信される送信波の送信の順番を指し、走査線番号ｉは整相加算処理により音響線信号のラインデータを生成する単位ラインである走査線の方方向（Ｘ方向）の位置に対応する番号を指す。
【0053】
パルスインバージョン法では、上述のとおり、同一の走査線に対し、送信波の送信ラインが共通し、位相が反転した連続する一対の駆動パルス信号により駆動されるセット送信が行われ、それぞれの反射波から得られた一対の受信信号から高調波信号が抽出されて音響線信号のラインデータが生成される。ここで、「送信ライン」とは、送信波における超音波ビームの位置を示す仮想のラインであって、例えば、送信波の超音波ビームの中心軸を用いてもよい。
【0054】
図５における送信波種別ｑは、パルスインバージョン法において送信される一対の送信波の極性を表し、「＋」の記号によって連結された送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２は、それぞれ、図４（ｂ）における駆動パルス信号ｓｐ１、ｓｐ２、又は、図４（ｂ）における駆動パルス信号ｓｃ１、ｓｃ２に基づいてセット送信される、正極性又は負極性の送信波を指す。
【0055】
制御部１０９は、図５に示す送信シーケンスに基づき、送信順Ｌごとに、走査線番号ｉ、送信波種別ｑに対応する、送信振動子Ｓｘ及び駆動パルス信号の種別に関する情報（必要な場合には送信焦点に関する情報）等の送信制御信号を送信部１０３に出力する。送信部１０３は送信制御信号に基づき、送信処理が行われる。
【0056】
図５に示すように、走査線番号１のセット送信を構成する送信波Ｔｘ１１、Ｔｘ２１と、走査線番号９７のセット送信を構成する送信波Ｔｘ１９７、Ｔｘ２９７とが、互いに交互に送信される。具体的には、送信波Ｔｘ１１、Ｔｘ２１の送信の間に、送信波Ｔｘ１９７の送信が行われ、送信波Ｔｘ１９７、Ｔｘ２９７の送信の間に、送信波Ｔｘ２１の送信が行われ、送信順Ｌ（Ｌ＝１～３８５）に従って、走査線番号１から９６までのセット送信を構成する送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２と、走査線番号９７から１９２までのセット送信を構成する送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２が、互いに交互に送信される。
【0057】
【0058】
このように、同一の走査線に対して行われる一対のセット送信における送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２の送受信の間に、第２のセット送信における送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２の一方を送信することにより、パルス繰り返し周期の増加を抑制しつつ、一対のセット送信における送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２の時間間隔を増大することができる。そのため、フレームレートの増大を避けながら、図７に示すように、同一の走査線（走査線番号ｎ）に対して行われる先の送信波Ｔｘ１ｎに基づく深部高反射組織による反射波Ｒｘ１ｎが、後の送信波Ｔｘ２ｎに対する受信の際に混入し残留エコーとして検出されて、アーチファクトＡＲとして表示領域内に表示されることを抑止できる。
【0059】
また、図６に示すように、連続して送信が行われる走査線番号１と走査線番号９７の走査線は被検体断面における伝播経路が十分に離間しているので、直前の送信波に基づく深部高反射組織による反射波が、現送信波に対する受信の際に混入し残留エコーとして検出されてアーチファクトＡＲとして表示領域内に表示されることを抑止できる。
【0060】
（受信部１０４）
受信部１０４は、プローブ１０１で受信した超音波の反射波に基づき、複数の振動子１０１ａで得られた電気信号から音響線信号を生成する。なお、「音響線信号」とは、整相加算処理がされたあとのある観測点に対する受信信号である。整相加算処理については後述する。図８は、受信部１０４の構成を示す機能ブロック図である。図８に示すように、受信部１０４は、入力部１０４１、受波信号保持部１０４２、整相加算部１０４３を備える。
受信部１０４は、プローブ１０１で受信した超音波の反射波に基づき、複数の振動子１０１ａで得られた電気信号から音響線信号を生成する。なお、「音響線信号」とは、整相加算処理がされたあとのある観測点に対する受信信号である。整相加算処理については後述する。図８は、受信部１０４の構成を示す機能ブロック図である。図８に示すように、受信部１０４は、入力部１０４１、受波信号保持部１０４２、整相加算部１０４３を備える。
【0061】
以下、受信部１０４を構成する各部の構成について説明する。
【0062】
入力部１０４１は、ケーブル１０２を介してプローブ１０１と接続され、送信イベントに同期してプローブ１０１において超音波反射波を受信して得た電気信号を増幅した後、ＡＤ変換した受信信号（ＲＦ信号）を生成する回路である。送信イベントの順に時系列に受信信号を生成し受波信号保持部１０４２に出力し、受波信号保持部１０４２は受信信号を保持する。
【0063】
ここで、受信信号（ＲＦ信号）とは、各振動子にて受信された反射超音波から変換された電気信号をＡ／Ｄ変換したデジタル信号であり、各振動子にて受信された超音波の送信方向（被検体の深さ方向）に連なった信号の列を形成している。
【0064】
また、パルスインバージョン法を実施する場合には、入力部１０４１は、同一走査線上に時間間隔をおいて送信された極性反転した一対の駆動パルス信号ｓｐ１、ｓｐ２もしくはｓｃ１、ｓｃ２からの反射波に基づく位相が反転した一対のｒｆ信号ｒｆ１、ｒｆ２を受信する。
【0065】
入力部１０４１は、送信イベントに同期してプローブ１０１に存する複数Ｎの振動子１０１ａの一部又は全部にあたる列状に並んだ受波振動子Ｒｗの各々が得た反射超音波に基づいて、各受波振動子Ｒｗに対する受信信号の列を生成する。受波振動子Ｒｗは、制御部１０９の指示に基づき選択される。本実施の形態１では、受波振動子Ｒｗはプローブ１０１に存する振動子１０１ａの全数Ｎとしている。また、受波振動子Ｒｗが構成する受信振動子Ｒｗの列Ｒｗｘの列中心は、送信振動子Ｓｘと合致するよう選択され、受波振動子Ｒｗの数は送信振動子の数よりも多い構成としてもよい。
【0066】
受波信号保持部１０４２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、半導体メモリ等を用いることができる。受波信号保持部１０４２は、送信イベントに同期して送信部１０３から、各受波振動子に対する受信信号の列を入力し、１枚の超音波画像が生成されるまでの間これを保持してもよい。また、受波信号保持部１０４２は、例えば、ハードディスク、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ－ＲＡＭ等を用いることができる。超音波診断装置１００に外部から接続された記憶装置であってもよい。また、データ格納部の一部であってもよい。
【0067】
整相加算部１０４３は、送信イベントに同期して被検体内の計算対象走査線Ｂｘｉ（以後「走査線Ｂｘｉ」と表記することがある）内に存する複数の観測点について、観測点から各受信振動子が受信した受信信号列を整相加算して、音響線信号を生成する回路である。ここで、「走査線Ｂｘｉ」とは、整相加算処理により音響線信号のラインデータを生成する単位ラインであり、ｉは走査線ＢｘのＸ方向の位置に対応するインデックスである。
【0068】
図８に示すように、整相加算部１０４３は、受信開口設定部１０４３１、遅延時間算出部１０４３２、遅延処理部１０４３３、加算部１０４３４、及び合成部１０４３５を備える。以下、各部の構成について説明する。
【0069】
受信開口設定部１０４３１は、被検体中の解析対象範囲の中に走査線Ｂｘｉを設定し、音響線信号を算出対象となる走査線Ｂｘｉ中の観測点Ｐｉｊに対して、観測点Ｐｉｊの位置に基づき受信開口Ｒｘを設定する回路である。ここで、受信開口Ｒｘとは、受信信号を受波した受波振動子の列から選択される振動子の列であって、観測点からの反射波に基づく受信信号列を整相加算するときに、計算の対象となる受信信号を受波した振動子の列である。また、本明細書では、観測点Ｐを、Ｘ方向及びＹ方向の座標に対応するインデックスｉ、ｊを付して表記する場合には、Ｐｉｊと表記する場合がある。整相加算処理では、観測点Ｐｉｊから受信開口Ｒｘ内の受波振動子各々への反射波到達の遅延時間を各々算出し、観測点Ｐｉｊに対して算出した遅延時間に基づき音響線信号が算出される。
【0070】
遅延時間算出部１０４３２は、被検体中の解析対象範囲に対応する走査線Ｂｘｉ中の複数の観測点Ｐｉｊに対して、観測点Ｐｉｊから受信開口Ｒｘ内の受波振動子各々への反射波到達の遅延時間を算出する回路である。
【0071】
送信振動子Ｓｘから放射された送信波は、観測点Ｐｉｊに到達し、観測点Ｐｉｊで音響インピーダンスの変化に応じて反射波を生成し、その反射波がプローブ１０１における受信開口Ｒｘ内の受波振動子Ｒｗに戻る。任意の観測点Ｐｉｊまでの経路の長さ、及び観測点Ｐから各受波振動子Ｒｗまでの経路の長さは幾何学的に算出することができる。
【0072】
具体的には、観測点Ｐｉｊに対する遅延時間の算出は以下のように行われる。
【0073】
遅延時間算出部１０４３２は、受信開口Ｒｘ内の受波振動子Ｒｗに対する受信信号の列から、走査線Ｂｘｉ内の複数の観測点Ｐｉｊについて、各観測点Ｐｉｊと受波振動子Ｒｗ各々との間の距離の差を音速値Ｃｓで除した受波振動子Ｒｗ各々への反射超音波の到達時間差（遅延量）を算出する。
【0074】
遅延処理部１０４３３は、観測点観測点観測点Ｐｉｊに対して、受波振動子Ｒｗ各々に対する基準遅延時間を用いて音響線信号ｄｓを生成する回路である。
【0075】
遅延処理部１０４３３は、遅延時間算出部１０４３２において算出された到達時間差（遅延量）に基づき各観測点観測点Ｐｉｊから受波振動子Ｒｗ各々への反射波の到達時間を算出し、遅延処理部１０４３３は反射波の到達時間に基づき各受波振動子Ｒｗに対応する受信信号として同定する。遅延処理部１０４３３は、この処理を走査線Ｂｘｉに含まれる複数の観測点Ｐｉｊの全てについて行い、各受波振動子Ｒｗｋに対する遅延量Δｔｋを算出し受信信号の特定を行う。
【0076】
加算部１０４３４は、遅延処理部１０４３３から出力される各受波振動子Ｒｗｋに対応して同定された受信信号を入力として、それらを加算して、観測点Ｐに対する整相加算された音響線信号を生成する回路である。あるいは、さらに、各受波振動子Ｒｗに対応して同定された受信信号に、各受波振動子Ｒｗに対する重み数列（受信アポダイゼーション）を乗じて加算して、観測点Ｐに対する音響線信号を生成する構成としてもよい。この場合、重み数列は、受信開口Ｒｘの列方向の中心に位置する振動子に対する重みが最大となるよう送信フォーカス点Ｆを中心として対称な分布をなすことが好ましい。
【0077】
遅延処理部１０４３３において受信開口Ｒｘ内に位置する各受波振動子Ｒｗが検出した受信信号の遅延時間を補償して加算部１０４３４にて加算処理をすることにより、観測点Ｐｉｊからの受信信号を抽出することができる。このようにして、遅延処理部１０４３３は、走査線Ｂｘｉ内の全ての観測点Ｐについて音響線信号を生成する。そして、計算対象となる走査線Ｂｘｉｊを、図５に示す態様に基づいて、方位方向に漸次移動させることにより、方位方向の位置を異ならせて超音波送信を繰り返して走査線Ｂｘｉのすべての観測点Ｐｉｊについて音響線信号が生成され画像化信号生成部１０５に漸次出力される。
【0078】
（画像化信号生成部１０５）
画像化信号生成部１０５は、複数の走査線Ｂｘｉに対応したそれぞれの音響線信号のラインデータ等を、その強度に対応した輝度信号へと変換し、その輝度信号を直交座標系に座標変換を施すことで超音波画像化信号のラインデータ等を生成する。画像化信号生成部１０５はこの処理を複数の走査線Ｂｘｉ毎に逐次行い、例えば生成した超音波画像化信号のラインデータを画像化信号合成部１０６に順次、出力する。具体的には、画像化信号生成部１０５は、整相加算部１０４３から取得した音響線信号に対してパルスバージョン法を用いて高調波成分を抽出して広帯域の音響線信号を生成したのち、これに包絡線検波、対数圧縮などの処理を実施して輝度変換し、その輝度信号を直交座標系に座標変換を施すことで超音波画像化信号のラインデータ等を生成する。超音波画像化信号は、音響線信号の強さを輝度によって表したＢモード画像であってもよい。
画像化信号生成部１０５は、複数の走査線Ｂｘｉに対応したそれぞれの音響線信号のラインデータ等を、その強度に対応した輝度信号へと変換し、その輝度信号を直交座標系に座標変換を施すことで超音波画像化信号のラインデータ等を生成する。画像化信号生成部１０５はこの処理を複数の走査線Ｂｘｉ毎に逐次行い、例えば生成した超音波画像化信号のラインデータを画像化信号合成部１０６に順次、出力する。具体的には、画像化信号生成部１０５は、整相加算部１０４３から取得した音響線信号に対してパルスバージョン法を用いて高調波成分を抽出して広帯域の音響線信号を生成したのち、これに包絡線検波、対数圧縮などの処理を実施して輝度変換し、その輝度信号を直交座標系に座標変換を施すことで超音波画像化信号のラインデータ等を生成する。超音波画像化信号は、音響線信号の強さを輝度によって表したＢモード画像であってもよい。
【0079】
また、本明細書において、「超音波画像化信号」とは、音響線信号に基づき生成される像として表示される各段階の信号を指し、画像化される最終段階である輝度情報のみならず、その前段階の包絡線検波後受信信号やこれに帯域通過フィルタ処理等を行った信号処理後受信信号等も含まれる構成としてもよい。
【0080】
画像化信号生成部１０５は、高調波成分抽出部１０５ａを備え、高調波成分抽出部１０５ａにより、パルスバージョン法を用いて抽出された高調波成分から超音波画像化信号を生成する。
【0081】
このとき、高調波成分抽出部１０５ａは、例えば、特開２０１５－１１２２６１号公報に記載されるように、受信部１０４から出力された音響線信号に対しパルスインバージョン法を実施して高調波成分を抽出する。そして、高調波成分のうち、偶数次高調波成分は、上述した同一走査線上に時間間隔をおいて送信された極性反転した一対の駆動パルス信号ｓｐ１、ｓｐ２からそれぞれ発生した２つの送信超音波にそれぞれ対応する反射波に基づく位相が反転した一対のｒｆ信号ｒｆ１、ｒｆ２に基づく音響線信号を加算することにより、受信信号に含まれる基本波成分を除去して抽出できる。必要に応じて用いられる奇数次高調波成分は、一対のｒｆ信号ｒｆ１、ｒｆ２に基づく音響線信号を減算して偶数次高調波成分を除去した上で必要に応じてフィルター処理を行うことにより抽出できる。奇数次高調波を用いる場合、抽出された偶数次高調波成分と奇数次高調波成分は、オールパスフィルター等により位相調整処理を行った後に加算することにより広帯域の音響線信号を得ることができる。
【0082】
図９は、超音波診断装置１００の画像化信号生成部１０５の回路構成を示す機能ブロック図である。図９に示すように、画像化信号生成部１０５は、高調波成分抽出部１０５ａを有し、高調波成分抽出部１０５ａは、第１メモリ５０１１、第２メモリ５０１２、第３メモリ５０１３、加算器５０３、減算器５０４、第１フィルタ５０５、第２フィルタ５０６、合成部５０７を備えた構成を採る。画像化信号生成部１０５は、さらに、画像化信号変換部５０８を有する。
【0083】
本実施の形態では、上述のとおり、受信部１０４は、送信波Ｔｘ１の送受信により得られた第１の音響線信号のラインデータと、送信波Ｔｘ２の送受信により得られた第２の音響線信号のラインデータを、図５に示す送信順Ｌに従って、画像化信号生成部１０５に出力する。
【0084】
高調波成分抽出部１０５ａにおいて、第１メモリ５０１１、第２メモリ５０１２、第３メモリ５０１３には、第１の音響線信号のラインデータ、第２の音響線信号のラインデータが、送信順Ｌに従ってそれぞれ記憶される。
【0085】
加算器５０３は、第１メモリ５０１１、第２メモリ５０１２、第３メモリ５０１３から、同一の走査線について取得された第１の音響線信号のラインデータと第２の音響線信号のラインデータとを選択的に読み出し、第１の音響線信号のラインデータと第２の音響線信号のラインデータとを加算することにより、偶数次高調波成分を抽出して第１フィルタ５０５に出力する。第１フィルタ５０５は、加算結果からノイズ成分を除去するための帯域通過フィルターである。
【0086】
減算器５０４は、第１メモリ５０１１、第２メモリ５０１２、第３メモリ５０１３から、同一の走査線について取得された第１の音響線信号のラインデータと第２の音響線信号のラインデータとを選択的に読み出し、第１の音響線信号のラインデータから第２の音響線信号のラインデータとを減算することにより、基本波成分及び奇数次高調波成分を抽出して第２フィルタ５０６に出力する。第２フィルタ５０６は、減算結果から基本波成分を除去して奇数次高調波成分を抽出するための帯域通過フィルターである。
【0087】
合成部５０７は、第１フィルタ５０５から出力された偶数次高調波成分と第２フィルタ５０６から出力された奇数次高調波成分とを加算することにより、基本波成分が除去され、高調波成分が含まれた音響線信号のラインデータを生成し、画像化信号変換部５０８に出力する。
【0088】
画像化信号変換部５０８は、これに包絡線検波、対数圧縮などの処理を実施して輝度変換し、その輝度信号を直交座標系に座標変換を施すことで超音波画像化信号のラインデータ等を生成して画像化信号合成部１０６に出力する。
【0089】
（画像化信号合成部１０６）
画像化信号合成部１０６は、画像化信号生成部１０５から出力される複数の走査線Ｂｘｉに対応した超音波画像化信号のラインデータ等を観測点の位置を基準に合成して超音波画像のフレームデータ等を生成する回路である。ここで、「フレーム」とは、１枚の超音波画像を構築する上で必要な１つのまとまった信号を形成する単位をさす。１フレーム分の合成された音響線信号を「音響線信号のフレームデータ」とする。
画像化信号合成部１０６は、画像化信号生成部１０５から出力される複数の走査線Ｂｘｉに対応した超音波画像化信号のラインデータ等を観測点の位置を基準に合成して超音波画像のフレームデータ等を生成する回路である。ここで、「フレーム」とは、１枚の超音波画像を構築する上で必要な１つのまとまった信号を形成する単位をさす。１フレーム分の合成された音響線信号を「音響線信号のフレームデータ」とする。
【0090】
画像化信号合成部１０６は、ＤＲＡＭ、集積回路に含まれるＳＲＡＭなどの半導体メモリーによって構成された画像メモリー部１０６ａを備え、画像化信号生成部１０５から出力された複数の走査線Ｂｘｉに対応する超音波画像化信号のラインデータ等が記憶される。
【0091】
画像化信号合成部１０６は、走査線Ｂｘｉに対応する超音波画像化信号のラインデータを画像メモリー部１０６ａに記憶する際、観測点Ｐｉｊについて算出された音響線信号は、観測点Ｐｉｊの位置に対応する画像メモリー部１０６ａのアドレスに記憶することにより超音波画像のフレームデータを生成する。
【0092】
合成された超音波画像のフレームデータはＤＳＣ１０７に出力され、表示部１０８に表示される。
【0093】
＜動作について＞
以上の構成からなる超音波診断装置１００の超音波信号処理動作について説明する。
以上の構成からなる超音波診断装置１００の超音波信号処理動作について説明する。
【0094】
（超音波診断装置１００における処理の概要）
図１０は、超音波診断装置１００における超音波信号処理の概要を示すフローチャートである。超音波診断装置１００において、送信振動子Ｓｘを方位方向に漸次移動させて、パルスインバージョン法を用いて走査する走査線総数の２倍に相当するＭＬ回の送受信を行う場合の処理を示すフローチャートである。
図１０は、超音波診断装置１００における超音波信号処理の概要を示すフローチャートである。超音波診断装置１００において、送信振動子Ｓｘを方位方向に漸次移動させて、パルスインバージョン法を用いて走査する走査線総数の２倍に相当するＭＬ回の送受信を行う場合の処理を示すフローチャートである。
【0095】
先ず、超音波検査開始後、制御部１０９は、送信順Ｌについて、走査線の方位方向番号Ｉを規定する配列ＩＤＳ［Ｌ］、送信パルス種別ｑを規定するを決定する(ステップＳ１）。ここで、Ｌは送信順を表すインデックスであり、ＭＬを走査線総数×２としたとき、Ｌ＝１～ＭＬである。ここで、走査線の方位方向番号Ｉは、送信される超音波ビームの位置を示す送信ラインに対応する。
【0096】
次に、制御部１０９は、送信順Ｌを初期値に設定し(ステップＳ２）、メモリ等に記憶されている配列［Ｌ］、ＱＤＳ［Ｌ］を入力し、走査線番号ｉ、送信パルス種別ｑを設定する(ステップＳ３）。
【0097】
例えば、図５における送信シーケンスの場合、配列ＩＤＳ［Ｌ］（Ｌ＝１～３８５）＝
［１，９７，１，９７，２，９８，２，９８・・・，９６，１９２，９６，１９２］、配列ＱＤＳ［Ｌ］（Ｌ＝１～３８５）＝［Ｔｘ１，Ｔｘ１，Ｔｘ２，Ｔｘ２，Ｔｘ１，Ｔｘ１，Ｔｘ２，Ｔｘ２・・・Ｔｘ１，Ｔｘ１，Ｔｘ２，Ｔｘ２］となる。
［１，９７，１，９７，２，９８，２，９８・・・，９６，１９２，９６，１９２］、配列ＱＤＳ［Ｌ］（Ｌ＝１～３８５）＝［Ｔｘ１，Ｔｘ１，Ｔｘ２，Ｔｘ２，Ｔｘ１，Ｔｘ１，Ｔｘ２，Ｔｘ２・・・Ｔｘ１，Ｔｘ１，Ｔｘ２，Ｔｘ２］となる。
【0098】
次に、後述する図１１に示すフローチャートに基づき、送受信ビームフォーミング処理を行う(ステップＳ４）。すなわち、送信部１０３は、送信振動子Ｓｘの方位方向の位置Ｉを初期値に設定した状態で、送信振動子Ｓｘ内の振動子に超音波ビームを送信させ、受信部１０４は、得られた反射波に基づき、走査線Ｂｘｉに対応した音響線信号のラインデータを生成し、画像化信号生成部１０５に出力する。
【0099】
次に、ステップＳ５では、画像化信号生成部１０５は、後述する図１２に示すフローチャートに基づき、受信部１０４から出力される、走査線Ｂｘｉに対応した音響線信号のラインデータから、超音波画像化信号のラインデータを生成する。さらに、画像化信号合成部１０６は、それぞれの送信振動子Ｓｘの方位方向の位置に関して、複数の走査線Ｂｘｉに対応した超音波画像化信号のラインデータを合成して超音波画像のフレームデータを生成してもよい。
【0100】
次に、ステップＳ６では、ＤＳＣ１０７は超音波画像化信号のラインデータに基づき超音波画像を含む表示画像を作成して表示部１０８に表示させる。
【0101】
次に、送信順Ｌが最大値ＭＬであるか否かを判定し（ステップＳ７）、Ｉ最大値ＭＬでない場合には、Ｌをインクリメントして（ステップＳ８）、ステップＳ３に戻り、Ｌが最大値ＭＬである場合には、すべての走査線Ｂｘｉについて超音波画像化信号の表示が完了しているので、ステップＳ９に進み処理を終了する。あるいは、終了しない場合にはステップＳ３に戻る。
【0102】
（送受信にかかるビームフォーミング処理）
以下、ステップＳ４における処理動作の詳細について説明する。
以下、ステップＳ４における処理動作の詳細について説明する。
【0103】
【0104】
先ず、制御部１０９は、走査線番号ｉ、送信波種別ｑに対応する、送信振動子Ｓｘ及び駆動パルス信号の種別に関する情報（必要な場合には送信焦点に関する情報）等の送信制御信号を送信部１０３に出力する。送信部１０３は送信制御信号に基づき送信条件を設定する（ステップＳ４０１）。
【0105】
次に、送信部１０３は、送信振動子Ｓｘに超音波ビームを送信させるための駆動信号を供給する送信処理（送信イベント）を行う（ステップＳ４０２）。
【0106】
次に、入力部１０４１は、プローブ１０１での超音波反射波の受信から得た電気信号に基づき受信信号（ＲＦ信号）を生成し受波信号保持部１０４２に出力し、受波信号保持部１０４２に受信信号を保持する（ステップＳ４０３）。
【0107】
次に、最初に計算対象とする観測点Ｐ（ｉ，ｊ）に対し、観測点Ｐ（ｉ，ｊ）の深さ方向座標Ｙを表すインデックスｊを初期値に設定し（ステップＳ４０４）、走査線Ｂｘｉの位置に基づき受信開口Ｒｘを構成する振動子の列を設定する（ステップＳ４０５）。受信開口Ｒｘは、例えば、観測点Ｐ（ｉ，ｊ）を通る走査線を基準に対称に設定してもよい。
【0108】
次に、遅延時間算出部１０４３２は、基準到達時間ｔ（ｊ）の算出する（ステップＳ４０６）。基準到達時間ｔ（ｊ）とは、観測点Ｐ（ｉ，ｊ）と受信開口Ｒｘの列中心に位置する受波振動子Ｒｗとの間を超音波が往復するために要する時間である。
【0109】
次に、受信開口Ｒｘ内の受波振動子Ｒｗを識別するインデックスｋを初期値に設定する（ステップＳ４０７）。本例では、一例として、初期値として、受信開口Ｒｘに含まれる受波振動子Ｒｗ（ｋｍｉｎ～ｋｍａｘ）の最小値ｋｍｉｎに設定する。
【0110】
次に、遅延時間算出部１０４３１は、受波振動子Ｒｗｋについて、観測点Ｐ（ｉ，ｊ）からの反射波が到達する際の遅延時間Δｔｋを算出する（ステップＳ４０８）。
【0111】
次に、遅延処理部１０４３３は、受波信号保持部１０４２から受信信号の列ＲＦ（ｋ）を読込み（ステップＳ４１０）、受信信号の列ＲＦ（ｋ）中の、受信信号値ＲＦ（ｋ，ｔ（ｊ）＋Δｔｋ）を特定し、受信信号値ＲＦ（ｋ，ｔ（ｊ）＋Δｔｋ）と加算レジスタに記憶されている音響線信号ｄｓ（ｉ，ｊ）との和を算出して（ステップＳ４１１）、新たな音響線信号ｄｓ（ｉ，ｊ）を加算レジスタに保存する（ステップＳ４１２）。
【0112】
そして、受波振動子Ｒｗを識別するインデックスｋが最大値ｋｍａｘであるか否かを判定し（ステップＳ４１３）、最大値ｋｍａｘでない場合には、ｋをインクリメントして（ステップＳ４１４）、ステップＳ４０８に戻り、ｋが受信開口Ｒｘ中の受波振動子Ｒｗの最大値ｋｍａｘである場合には、観測点Ｐ（ｉ，ｊ）に対する音響線信号ｄＳ（ｉ，ｊ）の算出が完了しており、ｊが最大値ｊｍａｘであるか否かを判定する（ステップＳ４１５）。ｊが最大値ｊｍａｘでない場合には、ｊをインクリメントして（ステップＳ４１６）、ステップＳ４０６に戻り、ｊが最大値ｊｍａｘである場合には、走査線Ｂｘｉ上に位置するすべての観測点Ｐ（ｉ，ｊ）に対する音響線信号ｄＳ（ｉ，ｊ）の算出が完了しており、処理を終了する。
【0113】
（超音波画像化信号生成処理）
以下、ステップＳ５における処理動作の詳細について説明する。
以下、ステップＳ５における処理動作の詳細について説明する。
【0114】
【0115】
制御部１０９は、メモリ等に記憶されている配列［Ｌ］、ＱＤＳ［Ｌ］を入力し、走査線番号ｉ、送信パルス種別ｑを設定する (ステップＳ５０１）。次に、高調波成分抽出部１０５ａの第１メモリ５０１１、第２メモリ５０１２、第３メモリ５０１３に、送信順Ｌに従って、音響線信号のラインデータそれぞれが保存される(ステップＳ５０２）。ここで、音響線信号のラインデータとは、第１の音響線信号のラインデータ、第２の音響線信号のラインデータの何れかである。
【0116】
次に、保存された音響線信号のラインデータに対し、同一の走査線番号ｉであって、反対パルス種別qの音響線信号がすでに何れかのメモリに保存されているか否かを判定し(ステップＳ５０３）、保存されていない場合にはステップＳ５の処理を終了し、保存されている場合にはステップＳ５０４に進み、高調波成分抽出処理を行う。
【0117】
【0118】
高調波成分抽出部１０５ａにおいて、第１メモリ５０１１、第２メモリ５０１２、第３メモリ５０１３に保存されている、同一の走査線Ｂｘｉに関する第１及び第２のパルス種別ｑの音響線信号、すなわち第１の音響線信号及び第２の音響線信号をメモリから選択的に読み出し（ステップＳ５０４１）、加算器５０３により第１及び第２のパルス種別ｑの音響線信号の加算処理を行い偶数次高調波成分を抽出するとともに、必要に応じて減算器５０４により減算処理を行い奇数次高調波成分を抽出し（ステップＳ５０４５）、その後、フィルタリング処理（ステップＳ５０４６）により減算結果から基本波成分を除去して奇数次高調波成分のみを抽出する。そして、偶数次高調波信号及び必要に応じて抽出された奇数次高調波信号を合成して（ステップＳ５０４７）、高調波成分が含まれた音響線信号のラインデータを生成し、画像化信号変換部５０８に出力する。
【0119】
次に、図１１のステップＳ５０５において、画像化信号変換部５０８は、これに包絡線検波、対数圧縮などの処理を実施して輝度変換し、その輝度信号を直交座標系に座標変換を施すことで超音波画像化信号のラインデータ等を生成して、画像化信号合成部１０６に出力する（ステップＳ５０６）。
【0120】
＜小 括＞
以上のとおり、実施の形態１に係る超音波診断装置１００では、同一の走査線に対して行われる一対のセット送信における送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２の送受信の間に、第２のセット送信の送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２の一方が送信されることにより、パルス繰り返し周期の増加を抑制しつつ、一対のセット送信における送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２の時間間隔を増大することができる。そのため、フレームレートの増大を避けながら、同一の走査線内の先の送信波Ｔｘ１ｎに基づく反射波Ｒｘ１ｎが、後の送信波Ｔｘ２ｎに対する受信の際に混入し残留エコーとして検出されることを抑止できる。
以上のとおり、実施の形態１に係る超音波診断装置１００では、同一の走査線に対して行われる一対のセット送信における送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２の送受信の間に、第２のセット送信の送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２の一方が送信されることにより、パルス繰り返し周期の増加を抑制しつつ、一対のセット送信における送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２の時間間隔を増大することができる。そのため、フレームレートの増大を避けながら、同一の走査線内の先の送信波Ｔｘ１ｎに基づく反射波Ｒｘ１ｎが、後の送信波Ｔｘ２ｎに対する受信の際に混入し残留エコーとして検出されることを抑止できる。
【0121】
また、連続して送信が行われる走査線は被検体断面における伝播経路が十分に離間しているので、直前の送信波に基づく深部高反射組織による反射波が、現送信波に対する受信の際に混入し残留エコーとして検出されることを抑止できる。
【0122】
＜変形例１＞
実施の形態１にかかる超音波診断装置１００を説明したが、本開示は、その本質的な特徴的構成要素を除き、以上の実施の形態１に何ら限定を受けるものではない。以下、そのような形態の一例として、超音波診断装置１００の変形例を説明する。
実施の形態１にかかる超音波診断装置１００を説明したが、本開示は、その本質的な特徴的構成要素を除き、以上の実施の形態１に何ら限定を受けるものではない。以下、そのような形態の一例として、超音波診断装置１００の変形例を説明する。
【0123】
変形例１にかかる超音波診断装置では、領域分割数と１レート送受信の連続送受信回数は同一である必要はなく、例えば４領域を順次１レート２連続送受信する方法としてもよい。すなわち、領域の分割数には制限がなく、適宜分割・走査制御を行うことができる。例えば、分割領域の空間的位置が離れれば離れるほど互いの残留エコー混入抑止は高度に行えるが、多くのシステムｃｈ数が必要となる。一方、分割領域の空間的位置が近いほど互いの残留エコー混入抑止効果は弱まるが、システムｃｈ数の少ない場合でも実現可能となる。
【0124】
図１４は、変形例１にかかる超音波診断装置の送信部１０３による送信シーケンスの一例を示す図である。図１４に示す態様では、被検体断面を方位方向に２つのエリアに分割し、それぞれのエリアにおいて、実施の形態１にかかる超音波診断装置１００における図５に示す態様と同様の送信シーケンスに基づくセット送信が、順次、行なわれる構成を採る。
【0125】
具体的には、変形例１にかかる超音波診断装置では、図１４に示すように、被検体断面の方位方向における紙面左方に位置するエリア１／２では、走査線番号１のセット送信を構成する送信波Ｔｘ１１、Ｔｘ２１と、走査線番号４９のセット送信を構成する送信波Ｔｘ１４９、Ｔｘ２４９とが、互いに交互に送信される。具体的には、送信波Ｔｘ１１、Ｔｘ２１の送信の間に、送信波Ｔｘ１４９の送信が行われ、送信波Ｔｘ１４９、Ｔｘ２４９の送信の間に、送信波Ｔｘ２１の送信が行われ、送信順Ｌ（Ｌ＝１～１９６）に従って、走査線番号１から４９までのセット送信を構成する送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２と、走査線番号４８から９６までのセット送信を構成する送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２が、互いに交互に送信される。
【0126】
同様に、被検体断面の方位方向における紙面右方に位置するエリア２／２では、送信順Ｌ（Ｌ＝１～１９６）以降に、走査線番号１３５のセット送信を構成する送信波Ｔｘ１１３５、Ｔｘ２１３５と、走査線番号９７のセット送信を構成する送信波Ｔｘ１９７、Ｔｘ２９７とが、互いに交互に送信される。そして、送信順Ｌ（Ｌ＝１９７～３８５）に従って、走査線番号１３５から１９２までのセット送信を構成する送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２と、走査線番号９７から１３４までのセット送信を構成する送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２が、互いに交互に送信される。
【0127】
図１５は、変形例にかかる超音波診断装置の送信部１０３による送信にかかる超音波ビームの被検体断面における伝播経路を示す模式図である。
【0128】
このように、同一の走査線に対して行われる一対のセット送信における送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２の送受信の間に、第２のセット送信の送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２の一方が送信されることにより、パルス繰り返し周期の増加を抑制しつつ、一対のセット送信における送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２の時間間隔を増大することができる。そのため、実施の形態１と同様に、フレームレートの増大を避けながら、同一の走査線内の先の送信波Ｔｘ１ｎに基づく反射波Ｒｘ１ｎが、後の送信波Ｔｘ２ｎに対する受信の際に混入し残留エコーとして検出されることを抑止できる。
【0129】
また、図１５に示すように、連続して送信が行われる走査線番号１と走査線番号４９、あるいは、走査線番号１３５と走査線番号９７の走査線は被検体断面における伝播経路が十分に離間しているので、実施の形態１と同様に、直前の送信波に基づく深部高反射組織による反射波が、現送信波に対する受信の際に混入し残留エコーとして検出されることを抑止できる。
【0130】
なお、変形例１にかかる超音波診断装置において、領域の分割数や空間的位置関係、１レートの連続送受信回数はシステム要件以外のプローブ形状、走査方法（リニア型、セクタ型等）、プローブ周波数帯域、送受信周波数、表示深度、観察部位等を鑑みて適宜設定・選択（ユーザー選択含む）される。このとき、１レート２連続送信の送信にかかる走査線の位置は送信開口の半分より離れていることが好ましい。こうすることで、１レート２連続送信の第一送信１の回目の送信開口より外側に第一送信２回目の走査線が設定されることになり、第一送信の１回目の混入を効果的に抑止することが可能となる。
【0131】
≪実施の形態２≫
＜概 要＞
実施の形態２にかかる方法は、複数レート送受信のうち、第一送受信（送信波Ｔｘ１による送受信）と第二送受信（送信波Ｔｘ２による送受信）の間隔は充分に長く空け、送信波Ｔｘ２による送受信と隣接する走査線に対する送信波Ｔｘ１による送受信との間隔は短くする方法である。
＜概 要＞
実施の形態２にかかる方法は、複数レート送受信のうち、第一送受信（送信波Ｔｘ１による送受信）と第二送受信（送信波Ｔｘ２による送受信）の間隔は充分に長く空け、送信波Ｔｘ２による送受信と隣接する走査線に対する送信波Ｔｘ１による送受信との間隔は短くする方法である。
【0132】
実施の形態２の方法では、隣接する走査線からの残留エコー混入は抑止できないため、送信方向に対してほぼ垂直に位置する膜状の高エコー組織に由来する残留エコーは除去できないが、送信間隔の変更という単純な仕組みのみでＴｘ１→Ｔｘ２混入は抑止できるため、膜状でない非連続組織からの残留エコーは抑止することができるうえ、送信波Ｔｘ１による送受信と送信波Ｔｘ２による送受信の双方を充分長い間隔で送受信した際よりもフレームレートを向上できる。
【0133】
さらに、好ましくは送信波Ｔｘ２の送受信と隣接する走査線の送信波Ｔｘ１送受信の間隔をフレームごとに複数変化させることで、隣接する走査線からの残留エコー混入位置を複数位置に分散させ、通常行われるフレーム平均表示等を行った際に残留エコー虚像の影響を軽減させることが可能となる。
【0134】
＜具体的態様＞
実施の形態１にかかる超音波診断装置１００では、パルスインバージョン法により、図５に示す態様の送信シーケンスに基づいて、第１の走査線におけるセット送信を構成する送信波Ｔｘ１１、Ｔｘ２１と、第１の走査線とは方位方向に所定距離以上離間した第２の走査線におけるセット送信を構成する送信波Ｔｘ１９７、Ｔｘ２９７とが、互いに交互に送信される構成とした。
実施の形態１にかかる超音波診断装置１００では、パルスインバージョン法により、図５に示す態様の送信シーケンスに基づいて、第１の走査線におけるセット送信を構成する送信波Ｔｘ１１、Ｔｘ２１と、第１の走査線とは方位方向に所定距離以上離間した第２の走査線におけるセット送信を構成する送信波Ｔｘ１９７、Ｔｘ２９７とが、互いに交互に送信される構成とした。
【0135】
これに対し、実施の形態２にかかる超音波診断装置では、実施の形態１にかかる超音波診断装置１００に対し送信シーケンスが異なり、パルスインバージョン法のセット送信を構成する送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２が、順次、交互に異なる時間間隔をおいて不等間隔に送信されるとともに、同一の走査線ｉにおけるセット送信を構成する送信波Ｔｘ１１、Ｔｘ２１との時間間隔を、Ｔｘ２１に対する反射波に残留エコーが混入しない十分な時間長とした点に特徴がある。
【0136】
図１６は、実施の形態２にかかる超音波診断装置の送信部１０３による送信シーケンスの態様を示す図である。図１７は、実施の形態２にかかる超音波診断装置の送信部１０３による送信にかかる超音波ビームの被検体断面における伝播経路を示す模式図である。
【0137】
図１６において、送信順Ｌ、走査線番号ｉ、送信波種別ｑの意味は図５と同様である。また、走査線番号ｉのセット送信を構成し送信ラインが共通する一対の送信波を送信波Ｔｘ１ｉ、Ｔｘ２ｉとするとき、「＋」の記号によって連結された送信波Ｔｘ１ｉ、Ｔｘ２ｉがパルスインバージョン法によりセット送信される。具体的には、図１５、１６に示すように、送信順Ｌ（Ｌ＝１～３８５）に従って、走査線番号１から１９２までのセット送信を構成し送信ラインが共通する送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２が、順次、交互に送信される。このとき、実施の形態２に係る超音波診断装置では、走査線番号ｉのセット送信における送信波Ｔｘ１ｉ、Ｔｘ２ｉとの時間間隔Ｔ１が、走査線番号ｉのセット送信における送信波Ｔｘ２ｉと走査線番号ｉ＋１のセット送信における送信波Ｔｘ１ｉ＋１との時間間隔Ｔ２よりも長い点に特徴がある。ここで、送信波Ｔｘ１ｉ、Ｔｘ２ｉとの時間間隔Ｔ１は、先の送信波Ｔｘ１ｉに基づく深部高反射組織による反射波Ｒｘ１ｉが、後の送信波Ｔｘ２ｉに対する受信期間に振動子に到達しないために十分な時間長とするものとする。
【0138】
このように、同一の走査線に対して行われる一対のセット送信を構成する送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２の時間間隔を十分に確保することにより、図１９に示すように、少なくとも同一の走査線（走査線番号ｎ）に対して行われる先の送信波Ｔｘ１ｎに基づく深部高反射組織による反射波Ｒｘ１ｎが、後の送信波Ｔｘ２ｎに対する受信の際に混入し残留エコーとして検出されて、アーチファクトＡＲとして表示領域内に表示されることを抑止することができる。
【0139】
図１８は、実施の形態２にかかる超音波診断装置の画像化信号生成部１０５´の構成を示す機能ブロック図である。
【0140】
実施の形態２にかかる超音波診断装置では、上述のとおり、送信順Ｌに従って、走査線番号１から１９２までのセット送信を構成する送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２にかかる送受信が、順次、交互に行われる構成を採る。そのため、加算器５０３又は減算器５０４に供給するための、同一の走査線における第１の音響線信号のラインデータと第２の音響線信号のラインデータを記憶する第１メモリ５０１１と第２メモリ５０１２を備えていればよい。図９に示す実施の形態１に係る超音波診断装置１００の回路構成と比較して、第３メモリ５０１３を削減することができ回路構成を簡素化することができる。
【0141】
＜小 括＞
以上のとおり、実施の形態２にかかる超音波診断装置では、複雑な送信制御を必要としない安価な装置において、少なくとも同一の走査線ｉにおけるセット送信を構成する送信波Ｔｘ１ｉ、Ｔｘ２ｉとの時間間隔Ｔ１を、十分な時間長とすることにより、後の送信波Ｔｘ２ｎに対する受信の際に残留エコーが混入して、アーチファクトとして表示されることを抑止できる。
以上のとおり、実施の形態２にかかる超音波診断装置では、複雑な送信制御を必要としない安価な装置において、少なくとも同一の走査線ｉにおけるセット送信を構成する送信波Ｔｘ１ｉ、Ｔｘ２ｉとの時間間隔Ｔ１を、十分な時間長とすることにより、後の送信波Ｔｘ２ｎに対する受信の際に残留エコーが混入して、アーチファクトとして表示されることを抑止できる。
【0142】
≪実施の形態３≫
＜概 要＞
実施の形態３の超音波信号処理方法は、複数レート送受信の送受信間隔を不同一とし、レート間の受信情報比較結果に基づいて残留エコー混入を判定する方法である。例えば、複数レート送受信による画像形成方法の代表例であるパルスインバージョン法の場合、送信波Ｔｘ１と送信波Ｔｘ２の受信エコーは極性が反転しており、非線形効果による波形の変形を含むものの、そのエコー強度、すなわち包絡線に基づく時系列振幅情報は一定以上の相関がある。そのため、同一組織に対するエコー強度が、送信波Ｔｘ１では高振幅なのに送信波Ｔｘ２がそれとは大きく異なって低振幅ということは生じない。送信波Ｔｘ１と送信波Ｔｘ２の送信間隔を不同一とすることにより、残留エコーが入り込む位置（深度方向）を別位置とすることができ、残留エコーにより生じた送信波Ｔｘ１と送信波Ｔｘ２の振幅情報の相関係数低下を検知することにより、残留エコー混入を判定することが可能となる。
＜概 要＞
実施の形態３の超音波信号処理方法は、複数レート送受信の送受信間隔を不同一とし、レート間の受信情報比較結果に基づいて残留エコー混入を判定する方法である。例えば、複数レート送受信による画像形成方法の代表例であるパルスインバージョン法の場合、送信波Ｔｘ１と送信波Ｔｘ２の受信エコーは極性が反転しており、非線形効果による波形の変形を含むものの、そのエコー強度、すなわち包絡線に基づく時系列振幅情報は一定以上の相関がある。そのため、同一組織に対するエコー強度が、送信波Ｔｘ１では高振幅なのに送信波Ｔｘ２がそれとは大きく異なって低振幅ということは生じない。送信波Ｔｘ１と送信波Ｔｘ２の送信間隔を不同一とすることにより、残留エコーが入り込む位置（深度方向）を別位置とすることができ、残留エコーにより生じた送信波Ｔｘ１と送信波Ｔｘ２の振幅情報の相関係数低下を検知することにより、残留エコー混入を判定することが可能となる。
【0143】
実施の形態３にかかる超音波診断装置では、セット送信を構成する送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２が、順次、交互に異なる時間間隔をおいて不等間隔に送信される点は実施の形態２と同様である。
【0144】
しかしながら、実施の形態３にかかる超音波診断装置では、同一の走査線ｉにおけるセット送信を構成する送信波Ｔｘ１ｉ、Ｔｘ２ｉとの時間間隔Ｔ１が、先の送信波Ｔｘ１ｉに基づく深部高反射組織による反射波Ｒｘ１ｉが、後の送信波Ｔｘ２ｉに対する受信期間に振動子に到達する時間間隔である点で実施の形態２と相違する。
【0145】
また、同一の走査線について取得された第１の音響線信号のラインデータと第２の音響線信号のラインデータに基づき、残留エコーに依拠した信号部分を検出する。
【0146】
そして、判定によって残留エコーが検知された場合、得られた音響線信号から画像化信号を形成する第１の方法として、残留エコー虚像が検知された部分の画像化信号には複数レート送信の演算で得られた受信演算結果ではなく、送信波Ｔｘ１もしくは送信波Ｔｘ２に基づく受信信号のいずれか一方のみを用いて画像化信号を生成するものである。
【0147】
以下、実施の形態３にかかる超音波診断装置の構成について説明する。
【0148】
＜構 成＞
実施の形態３にかかる超音波診断装置では、制御部１０９からの送信制御信号に基づく送信部１０３による超音波ビームの送信シーケンスと、超音波信号処理装置１５０が、実施の形態１，２と異なる態様を採る。そのため、超音波診断装置の構成を示す機能ブロック図において、主に、制御部１０９から発せられる送信シーケンスの態様と超音波信号処理装置１５０について、その構成及び機能を説明し、それ以外の構成については、実施の形態１に係る構成と同じであるため説明を省略する。
実施の形態３にかかる超音波診断装置では、制御部１０９からの送信制御信号に基づく送信部１０３による超音波ビームの送信シーケンスと、超音波信号処理装置１５０が、実施の形態１，２と異なる態様を採る。そのため、超音波診断装置の構成を示す機能ブロック図において、主に、制御部１０９から発せられる送信シーケンスの態様と超音波信号処理装置１５０について、その構成及び機能を説明し、それ以外の構成については、実施の形態１に係る構成と同じであるため説明を省略する。
【0149】
（送信シーケンス）
図２０は、実施の形態３にかかる超音波診断装置の送信部１０３による送信シーケンスの態様を示す図である。
図２０は、実施の形態３にかかる超音波診断装置の送信部１０３による送信シーケンスの態様を示す図である。
【0150】
図２０において、送信順Ｌ、走査線番号ｉ、送信波種別ｑの意味は図１６と同様である。また、走査線番号ｉのセット送信を構成し送信ラインが共通する一対の送信波を送信波Ｔｘ１ｉ、Ｔｘ２ｉとするとき、「＋」の記号によって連結された送信波Ｔｘ１ｉ、Ｔｘ２ｉがパルスインバージョン法によりセット送信される。具体的には、図２０に示すように、送信順Ｌ（Ｌ＝１～３８５）に従って、走査線番号１から１９２までのセット送信を構成し送信ラインが共通する送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２が、順次、交互に送信される。このとき、実施の形態３に係る超音波診断装置では、走査線番号ｉのセット送信における送信波Ｔｘ１ｉ、Ｔｘ２ｉとの時間間隔Ｔ１と、走査線番号ｉのセット送信における送信波Ｔｘ２ｉと走査線番号ｉ＋１のセット送信における送信波Ｔｘ１ｉ＋１との時間間隔Ｔ２とが互いに相違する点に特徴がある。ここで、同一の走査線における送信波Ｔｘ１ｉ、Ｔｘ２ｉの送信の時間間隔Ｔ１は、先の送信波Ｔｘ１ｉに基づく深部高反射組織による反射波Ｒｘ１ｉが、後の送信波Ｔｘ２ｉに対する受信期間に振動子に到達する時間間隔としてもよい。同様に、隣接する走査線における送信波Ｔｘ１ｉ、Ｔｘ２ｉの送信の時間間隔Ｔ２は、先の送信波Ｔｘ２ｉに基づく深部高反射組織による反射波Ｒｘ２ｉが、後の送信波Ｔｘ１ｉ＋１に対する受信期間に振動子に到達する時間間隔としてもよい。実施の形態３に係る超音波診断装置では、この時間間隔Ｔ１と時間間隔Ｔ２との長さを違いに基づいて、同一の走査線について取得された第１の音響線信号のラインデータと第２の音響線信号のラインデータに混入した残留エコーの重なりを防止して、第１の音響線信号のラインデータと第２の音響線信号のラインデータに混入した残留エコーによる信号部分を検出することができる。
【0151】
図２１は、実施の形態３にかかる超音波診断装置による送信にかかる超音波ビームの反射波が振動子に到達するまでの態様を示す模式図である。
【0152】
上述のとおり、実施の形態３にかかる超音波診断装置では、パルスインバージョン法のセット送信を構成する送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２が、順次、交互に異なる時間間隔をおいて不等間隔に送信される。そのため、図２１に示すように、走査線ｎにおける先の送信波Ｔｘ１ｎに基づく深部高反射組織からの反射波Ｒｘ１ｎが、後の送信波Ｔｘ２ｎに対する受信期間内に振動子に到達するまでの時間と、直前の走査線ｎ－１における後の送信波Ｔｘ２ｎ－１に基づく深部高反射組織からの反射波Ｒｘ２ｎが、走査線ｎにおける先の送信波Ｔｘ１ｎに対する受信期間内に振動子に到達するまでの時間とが相違する。その結果、第２の音響線信号ラインデータに中に混入した残留エコーに依拠した虚像信号部分の位置と、第１の音響線信号ラインデータに中に混入した虚像信号部分の位置が相違し、第１の音響線信号ラインデータと第２の音響線信号ラインデータとでは、虚像信号部分の存在位置が異なる態様を採る。
【0153】
（超音波画像化信号生成部１０５Ａ）
超音波画像化信号生成部１０５Ａ（以後、「画像化信号生成部１０５Ａ」と表記することがある）における高調波成分抽出部１０５Ａａでは、同一の走査線について取得された第１の音響線信号のラインデータにおける有値の異常信号部分と、第２の音響線信号のラインデータにおける有値の異常信号部分とを検出して識別することにより、残留エコーに基づく虚像信号部分を検出する構成を採る。
超音波画像化信号生成部１０５Ａ（以後、「画像化信号生成部１０５Ａ」と表記することがある）における高調波成分抽出部１０５Ａａでは、同一の走査線について取得された第１の音響線信号のラインデータにおける有値の異常信号部分と、第２の音響線信号のラインデータにおける有値の異常信号部分とを検出して識別することにより、残留エコーに基づく虚像信号部分を検出する構成を採る。
【0154】
図２２は、実施の形態３にかかる超音波診断装置の画像化信号生成部１０５Ａの構成を示す機能ブロック図である。図２２に示すように、画像化信号生成部１０５Ａにおいて、高調波成分抽出部１０５Ａａにおける第１メモリ５０１１、第２メモリ５０１２、加算器５０３、減算器５０４、第１フィルタ５０５、第２フィルタ５０６、合成部５０７、及び画像化信号変換部５０８は、図１８に示した実施の形態２にかかる超音波診断装置における画像化信号生成部１０５の構成と同じであり、同じ番号を付して説明を省略する。
【0155】
画像化信号生成部１０５Ａは、高調波成分抽出部１０５Ａａに、残留エコー検出部５０９Ａ、第１信号遮断部５１０１Ａ、第２信号遮断部５１０２Ａからなる処置部５１０Ａを備えた点で、画像化信号生成部１０５と相違する。以下では、これらの構成について説明する。
【0156】
先ず、図２２に示す高調波成分抽出部１０５Ａａでは、受信部１０４から出力された第１の音響線信号のラインデータ及び第２の音響線信号のラインデータが、それぞれ第１メモリ５０１１、第２メモリ５０１２に送信順Ｌに従ってそれぞれ記憶されている。
【0157】
残留エコー検出部５０９Ａは、第１メモリ５０１１、第２メモリ５０１２から、それぞれ第１の音響線信号のラインデータ及び第２の音響線信号のラインデータを読み出して、第１の音響線信号のラインデータ及び第２の音響線信号のラインデータについて相互相関処理を行い、相関度が低い有値の信号が存在する部分を虚像信号部分として検出する。すなわち、残留エコー検出部５０９Ａは、第１の音響線信号のラインデータ及び第２の音響線信号のラインデータを互いに比較して、第２の音響線信号のラインデータに存在しない第１の音響線信号のラインデータの信号部分の位置に関する情報を第１信号遮断部５１０１Ａに出力するとともに、第１の音響線信号のラインデータに存在しない第２の音響線信号のラインデータの信号部分の位置に関する情報を第２信号遮断部５１０２Ａに出力する。
【0158】
第１信号遮断部５１０１Ａは、第１メモリ５０１１から、第１の音響線信号のラインデータを取得するとともに、残留エコー検出部５０９Ａから第１の音響線信号のラインデータにおける虚像信号部分の位置に関する情報を取得する。そして、第１信号遮断部５１０１Ａは、虚像信号部分が検出された信号部分を削除して第１の音響線信号を加算器５０３、減算器５０４に出力する。
【0159】
送信波Ｔｘ１と送信波Ｔｘ２のいずれの受信情報を用いるかは、送信波Ｔｘ１の受信情報と送信波Ｔｘ２の受信情報の間で相関係数が低下した際に、小さい振幅を示した受信情報を用いることで残留エコーの混入していない受信情報を得ることができる。
【0160】
一つの画像化信号内に受信演算結果に基づく受信情報と演算を行わないで得られた受信情報の２種が混在することになるが、最も残留エコー虚像が顕著に現れて問題となるのは無エコー～低エコー領域であり、もともと受信情報が少ないため、受信情報の質が変化したとしても情報の損失は少なく、残留エコー虚像が除去されて正しいエコーレベルが表示できる有用性の方が大きい。
【0161】
同様に、第２信号遮断部５１０１Ａは、第２メモリ５０１２から、第１の音響線信号のラインデータを取得するとともに、残留エコー検出部５０９Ａから第２の音響線信号のラインデータにおける虚像信号部分の位置に関する情報を取得する。そして、第２信号遮断部５１０２Ａは、虚像信号部分が検出された信号部分を削除して第２の音響線信号を加算器５０３、減算器５０４に出力する。
【0162】
加算器５０３は、第１信号遮断部５１０１Ａから虚像信号部分が取り除かれた第１の音響線信号のラインデータと、第２信号遮断部５１０２Ａから虚像信号部分が取り除かれた第２の音響線信号のラインデータを読み出し、両者を加算することにより、偶数次高調波成分を抽出して第１フィルタ５０５に出力する。
【0163】
このとき、第１の音響線信号のラインデータ又は第２の音響線信号のラインデータにおける虚像信号部分は削除されているため、当該信号部分では加算処理は行なわれず、偶数次高調波成分を抽出することができない。そのため、虚像信号が検出された信号部分については、他方の虚像信号部分が検出されていない方の第１の音響線信号のラインデータ又は第２の音響線信号のラインデータの基本波成分のみが、第１フィルタ５０５に出力される。
【0164】
同様に、必要に応じて用いられる減算器５０４は、第１信号遮断部５１０１Ａから虚像信号部分が取り除かれた第１の音響線信号のラインデータと、第２信号遮断部５１０２Ａから虚像信号部分が取り除かれた第２の音響線信号のラインデータを読み出し、第１の音響線信号のラインデータから第２の音響線信号のラインデータとを減算することにより、基本波成分及び奇数次高調波成分を抽出して第２フィルタ５０６に出力する。
【0165】
このとき、第１の音響線信号のラインデータ又は第２の音響線信号のラインデータにおける虚像信号部分は削除されているため、当該信号部分では減算処理は行なわれず、奇数次高調波成分を抽出することができない。そのため、虚像信号が検出された信号部分については、他方の虚像信号部分が検出されていない方の第１の音響線信号のラインデータ又は第２の音響線信号のラインデータの基本波成分のみが、第２フィルタ５０６に出力される。
【0166】
その後、合成部５０７、画像化信号変換部５０８を介して、超音波画像化信号のラインデータ等を生成して画像化信号合成部１０６に出力する。これにより、第１の音響線信号と第２の音響線信号から残留エコーによる虚像信号部分を除去して画像化信号ラインデータを生成して、表示画像におけるアーチファクトを低減することができる。
【0167】
（残留エコー混入を検出する方法の具体例）
本発明の第三の方法である、複数レート送受信の送受信間隔を不同一とし、複数レート間の受信情報比較結果に基づいて残留エコー混入を判定する方法の具体例を示す。
本発明の第三の方法である、複数レート送受信の送受信間隔を不同一とし、複数レート間の受信情報比較結果に基づいて残留エコー混入を判定する方法の具体例を示す。
【0168】
複数レート間の受信情報比較方法としては、例えばパルスインバージョンの受信結果比較の場合を例にとると、（１）受信時間波形情報の一方を極性反転して比較する方法、（２）予め用意したテンプレートと畳み込み演算を行い、その演算結果を比較する方法、（３）一定区間の時間波形情報をフーリエ変換し、その周波数成分を比較する方法、（４）受信時間波形情報の包絡線を各々得て比較する方法、等が挙げられるが、いずれの場合も非線形効果による波形変形方向の違いを吸収できる程度の時間区間分が平均化されるよう処理を行うことが好ましい。
【0169】
すなわち、残留エコー検出部５０９Ａは、入力した第１の音響線信号のラインデータ及び第２の音響線信号のラインデータに対し、時間平均処理を施した後に相互相関処理を行い、虚像信号部分を検出してもよい。図２３（ａ）（ｂ）は、実施の形態３にかかる超音波診断装置における残留エコー検出部における時間平均処理の一部を示す模式図である。
【0170】
図２３（ａ）に示すように、残留エコー検出部５０９Ａに入力された第１の音響線信号のラインデータＲｘ１及び第２の音響線信号のラインデータＲｘ２は、非線形効果による波形変形の方向が異なるため、単純な反転比較では高い相関は得られない。そのため、変形方向の違いを吸収できる程度の時間区間分を平均化する処理を施した受信信号Ｒｘ１´、Ｒｘ２´を生成し比較することが好ましい。このとき、時間平均は、プローブ帯域最低周波数の１波長以上の時間平均としてもよい。例えば、プローブ帯域最低周波数が４～１８ＭＨｚでは、４ＭＨｚの１波長以上の時間平均を行ってもよい。
【0171】
また、上記に挙げた方法では、残留エコー検出部５０９Ａは、第１の音響線信号及び第２の音響線信号に包絡線に基づいた情報を用いて比較を行うことが好ましい。例えば、包絡線検波を施した後に、両者を比較することにより、処理負荷軽減や比較データ点数を少なくできる点から好ましい。
【0172】
さらに、データ点数は画像表示時のピクセル数を下回らない範囲で間引き処理を行った後に比較を行ってもよい。比較判定処理は相関係数による判定処理が好ましく、残留エコー判定閾値はプローブ形状、走査方法（リニア型、セクタ型等）、プローブ周波数帯域、送受信周波数、表示深度、観察部位等を鑑みて適宜設定・選択（ユーザー選択含む）される。
【0173】
＜動 作＞
以上の構成からなる実施の形態３にかかる音波診断装置の高調波成分抽出処理について説明する。
以上の構成からなる実施の形態３にかかる音波診断装置の高調波成分抽出処理について説明する。
【0174】
【0175】
高調波成分抽出部１０５Ａａにおいて、第１メモリ５０１１、第２メモリ５０１２から、同一の走査線Ｂｘｉに関する第１及び第２のパルス種別ｑにかかる第１の音響線信号ラインデータ及び第２の音響線信号ラインデータを読み出し（ステップＳ５０４１）、この第１及び第２の音響線信号ラインデータ間の相関処理を行い、当該データにおける残留エコーに依拠した虚像信号部分の位置を検出して（ステップＳ５０４２A）、第１及び第２の音響線信号ラインデータから残留エコーに起因する虚像信号部分を除去する（ステップＳ５０４３A）。そして、加算器５０３により虚像信号部分が除去された第１及び第２の音響線信号ラインデータの加算処理を行うことにより、虚像部分を除く信号部分について偶数次高調波成分を抽出するとともに、必要に応じて減算器５０４により減算処理を行うことにより、虚像部分を除く信号部分について奇数次高調波成分を抽出する（ステップＳ５０４５A）。その後、フィルタリング処理（ステップＳ５０４６）により減算結果から基本波成分を除去して奇数次高調波成分のみを抽出し、偶数次高調波信号及び必要に応じて抽出された奇数次高調波信号を合成して（ステップＳ５０４７）、高調波成分が含まれた音響線信号のラインデータを生成し、画像化信号変換部５０８に出力する。
【0176】
＜小 括＞
以上のとおり、実施の形態３にかかる超音波診断装置では、送信波Ｔｘ１又は２に基づく深部高反射組織による反射波Ｒｘ１ｎが、他方の送信波Ｔｘ１又は２に対する受信の際に混入するときの残留エコーの重なりを防止することにより、第１の音響線信号と第２の音響線信号に混入した残留エコーによる虚像信号部分を独立に検出することができる。そして、第１の音響線信号と第２の音響線信号から残留エコーによる虚像信号部分を除去して表示することができる。
以上のとおり、実施の形態３にかかる超音波診断装置では、送信波Ｔｘ１又は２に基づく深部高反射組織による反射波Ｒｘ１ｎが、他方の送信波Ｔｘ１又は２に対する受信の際に混入するときの残留エコーの重なりを防止することにより、第１の音響線信号と第２の音響線信号に混入した残留エコーによる虚像信号部分を独立に検出することができる。そして、第１の音響線信号と第２の音響線信号から残留エコーによる虚像信号部分を除去して表示することができる。
【0177】
このとき、同一の走査線における送信波Ｔｘ１又は２の受信信号に基づいて虚像信号部分を独立に検出と除去が行われることから、方位方向における分解能の劣化を抑止できる。
【0178】
また、実施の形態３にかかる超音波診断装置では、この残留エコーによる虚像信号部分の検出及び除去にかかる処理を、特許文献２に記載の技術のように２画面分のフレームデータを生成してフレーム間差分を行うという処理と比べて、遥かに短い時間で判定可能であることから、動画表示処理のなかでラインデータ単位にてリアルタイムに行うことができる。
【0179】
具体的には、フレーム単位で送信間隔を変化させてフレーム間の画像差分を検出する方法では１フレームを形成する送信数分、たとえば１フレームが１９２本の走査線数で構成される場合では１９２本分の送受信時間がかかり、判定にプローブ操作などの動きが影響して誤判定となるケースが少なからず生じる。これに対し、実勢の形態３に示した方法では前記の例であれば、１／１９２の時間を要するのみなのでこういった誤判定がほとんど生じない。
【0180】
そのため、動画表示においてフレームレートを低下させることなく、アーチファクトＡＲとして表示領域内に表示されることを抑止することが可能となる。
【0181】
上記はあくまで一例であり、他の画像化信号の形成方法により残留エコー虚像を低減してもよい。
【0182】
＜変形例２＞
変形例２にかかる超音波診断装置では、第１の音響線信号と第２の音響線信号に混入した残留エコーによる虚像信号部分を検出したのち、適応的に異なる動作を行う構成としてもよい。判定によって残留エコーが検知された場合、様々な方法でその検知結果を利用することができる。
変形例２にかかる超音波診断装置では、第１の音響線信号と第２の音響線信号に混入した残留エコーによる虚像信号部分を検出したのち、適応的に異なる動作を行う構成としてもよい。判定によって残留エコーが検知された場合、様々な方法でその検知結果を利用することができる。
【0183】
例えば、残留エコーによる虚像信号部分が検出された場合、動画表示において表示領域内に残留エコーによるアーチファクトが表示されていることを警告する表示を行ってもよい。この場合、画像はそのまま表示し、残留エコーが検知された旨の警告を表示してもよい。
【0184】
あるいは、例えば、残留エコーが検知された音響線信号に基づく画像部を表示する際に着色表示するなどして、表示画像におけるアーチファクトに相当する部分を識別表示してよい。この場合、残留エコーの非検知部は通常の白黒画像によって表示するのに対し、残留エコーの検知部は着色されて非検知部と区別可能に表示される。
【0185】
また、残留エコーが検知された次のフレームより送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２とも送信間隔を長くすることで、当該フレームには残留エコーによる虚像が表示されるが、次のフレームからパルス繰り返し周波数を低減して虚像が表示されなくなる態様としてもよい。あるいは、アーチファクトが検出された場合には、以後の送受信におけるパルス繰り返し周波数を低減する態様してもよい。
【0186】
また、残留エコーが検知された場合、次の走査線に進まず同一走査線位置に、直ちに送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２の送信間隔を長くした送信を再送信して当該フレームから残留エコー虚像を含んだ画像を表示させないようにしてもよい。この場合、アーチファクトが検出された同一の走査線について、パルス周期を増加した状態でセット送受を再度行うことにより、残留エコーによるアーチファクトを軽減した画像化信号ラインデータを生成し、以後、パルス周期を元に戻してセット送受を繰り返す構成としてもよい。
【0187】
以上により、表示画像におけるアーチファクトを低減することができる。
【0188】
＜変形例３＞
（概 要）
実施の形態３にかかる超音波診断装置では、パルスインバージョン法におけるセット送信を構成する送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２が、順次、交互に異なる時間間隔をおいて不等間隔に送信されることにより、第１の音響線信号と第２の音響線信号に混入した残留エコーによる虚像信号部分を検出し、第１の音響線信号と第２の音響線信号から残留エコーによる虚像信号部分を除去して表示する構成とした。実施の形態３にかかる超音波診断装置では、残留エコーにより生じた送信波Ｔｘ１とＴｘ２に基づく音響線信号の振幅情報の相関係数低下を検知することにより、残留エコー混入を判定することが可能となる。
（概 要）
実施の形態３にかかる超音波診断装置では、パルスインバージョン法におけるセット送信を構成する送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２が、順次、交互に異なる時間間隔をおいて不等間隔に送信されることにより、第１の音響線信号と第２の音響線信号に混入した残留エコーによる虚像信号部分を検出し、第１の音響線信号と第２の音響線信号から残留エコーによる虚像信号部分を除去して表示する構成とした。実施の形態３にかかる超音波診断装置では、残留エコーにより生じた送信波Ｔｘ１とＴｘ２に基づく音響線信号の振幅情報の相関係数低下を検知することにより、残留エコー混入を判定することが可能となる。
【0189】
そして、判定によって残留エコーが検知された場合、得られた音響線信号から画像化信号を形成する第２の方法として、変形例３にかかる超音波診断装置では、パルスインバージョン法におけるセット送信を構成する送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２は不等間隔に送信されるとともに、送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２の送信順序はセット送信ごとに交互に入れ替わる構成を採る。さらに、音響線信号ラインデータの虚像信号部分を、この音響線信号ラインデータよりも過去の同一極性の音響線信号ラインデータにおける対応する信号部分に置換して、画像化信号ラインデータを生成する構成としてもよい。
【0190】
すなわち、隣接する走査線で送信波Ｔｘ１と送信波Ｔｘ２の送信順を互い違いに入れ替えて行い、隣接する走査線の送信波Ｔｘ１，Ｔｘ２受信情報を利用して残留エコーの混入しない領域のみで受信演算結果を得る方法である。隣接する走査線と演算処理を行うため、方位方向の受信情報質変化を伴うが、Ｂモード単独表示でなく、カラーモードやＭモードとの同時表示モードでは操作者の関心がＢモード以外にあることが多く、残留エコー虚像が表示されることにより操作者の関心・観察を妨げないため、このような際に特に有用な方法となる。
【0191】
以下、変形例３にかかる超音波診断装置の構成について説明する。
【0192】
（構 成）
変形例３にかかる超音波診断装置では、制御部１０９からの送信制御信号に基づく送信部１０３による超音波ビームの送信シーケンスと、超音波信号処理装置１５０Ｂが、実施の形態３と異なる態様を採る。そのため、超音波診断装置の構成を示す機能ブロック図において、主に、制御部１０９から発せられる送信シーケンスの態様と超音波信号処理装置１５０Ｂについて、その構成及び機能を説明し、それ以外の構成については、実施の形態１に係る構成と同じであるため説明を省略する。
変形例３にかかる超音波診断装置では、制御部１０９からの送信制御信号に基づく送信部１０３による超音波ビームの送信シーケンスと、超音波信号処理装置１５０Ｂが、実施の形態３と異なる態様を採る。そのため、超音波診断装置の構成を示す機能ブロック図において、主に、制御部１０９から発せられる送信シーケンスの態様と超音波信号処理装置１５０Ｂについて、その構成及び機能を説明し、それ以外の構成については、実施の形態１に係る構成と同じであるため説明を省略する。
【0193】
［送信シーケンス］
図２５は、変形例３にかかる超音波診断装置の送信部１０３による送信シーケンスの態様を示す図である。
図２５は、変形例３にかかる超音波診断装置の送信部１０３による送信シーケンスの態様を示す図である。
【0194】
図２５において、送信順Ｌ、走査線番号ｉ、送信波種別ｑ、「＋」の意味は図１０と同様である。具体的には、図２５に示すように、送信順Ｌ（Ｌ＝１～３８５）に従って、走査線番号１から１９２までのセット送信が、セット送信ごとに極性の異なる送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２の送信順序を交互に入れ替えて繰り返される構成を採る。また、変形例３に係る超音波診断装置と同様に、走査線番号ｉのセット送信における送信波Ｔｘ１ｉ、Ｔｘ２ｉとの時間間隔Ｔ１と、走査線番号ｉのセット送信における送信波Ｔｘ２ｉ又はＴｘ２ｉと走査線番号ｉ＋１のセット送信における送信波Ｔｘ１ｉ＋１又はＴｘ２ｉ＋１との時間間隔Ｔ２とが互いに相違する。ここで、送信の時間間隔Ｔ１、Ｔ２は、先の送信波に基づく深部高反射組織による反射波が、後の送信波に対する受信期間に振動子に到達する時間間隔とする。
【0195】
図２６は、変形例３にかかる超音波診断装置による送信にかかる超音波ビームの反射波が振動子に到達するまでの態様を示す模式図である。
【0196】
上述のとおり、変形例３にかかる超音波診断装置では、実施の形態３にかかる超音波診断装置と同様に、パルスインバージョン法のセット送信を構成する送信波Ｔｘ１、Ｔｘ２が、異なる時間間隔をおいて不等間隔に送信される。これにより、送信波Ｔｘ１又はＴｘ２に基づく深部高反射組織による反射波Ｒｘ１又はＲｘ２が、他方の送信波Ｔｘ１又はＴｘ２に対する受信の際に混入するときの残留エコーＲＥ１、ＲＥ２の重なりを防止することができ、第１の音響線信号と第２の音響線信号に混入した残留エコーによる虚像信号部分を独立に検出することができる。
【0197】
［超音波画像化信号生成部１０５Ｂ］
図２７は、変形例３にかかる超音波診断装置の超音波画像化信号生成部１０５Ｂ（以後、「画像化信号生成部１０５Ｂ」と表記することがある）の構成を示す機能ブロック図である。図２７に示すように、画像化信号生成部１０５Ｂにおいて、高調波成分抽出部１０５Ａａにおける第１メモリ５０１１、第２メモリ５０１２、加算器５０３、減算器５０４、第１フィルタ５０５、第２フィルタ５０６、合成部５０７、画像化信号変換部５０８、及び残留エコー検出部５０９Ａは、図２２に示した実施の形態２にかかる超音波診断装置における画像化信号生成部１０５Ａの構成と同じであり、同じ番号を付して説明を省略する。
図２７は、変形例３にかかる超音波診断装置の超音波画像化信号生成部１０５Ｂ（以後、「画像化信号生成部１０５Ｂ」と表記することがある）の構成を示す機能ブロック図である。図２７に示すように、画像化信号生成部１０５Ｂにおいて、高調波成分抽出部１０５Ａａにおける第１メモリ５０１１、第２メモリ５０１２、加算器５０３、減算器５０４、第１フィルタ５０５、第２フィルタ５０６、合成部５０７、画像化信号変換部５０８、及び残留エコー検出部５０９Ａは、図２２に示した実施の形態２にかかる超音波診断装置における画像化信号生成部１０５Ａの構成と同じであり、同じ番号を付して説明を省略する。
【0198】
画像化信号生成部１０５Ｂは、高調波成分抽出部１０５Ｂａに、第１信号選択部５１１１Ｂ、第２信号遮断部５１１２Ｂからなる処置部５１１Ｂを備えた点で、画像化信号生成部１０５Ａと相違する。以下では、これらの構成について説明する。
【0199】
図２２に示す高調波成分抽出部１０５Ｂａでは、高調波成分抽出部１０５Ａａと同様に、受信部１０４から出力された第１の音響線信号のラインデータ及び第２の音響線信号のラインデータが、それぞれ第１メモリ５０１１、第２メモリ５０１２に送信順Ｌに従ってそれぞれ記憶される。併せて、画像化信号生成部１０５Ｂから後段への出力に同期して、第１メモリ５０１１、第２メモリ５０１２に記憶された第１の音響線信号のラインデータ及び第２の音響線信号のラインデータが、それぞれ第３メモリ５０１３Ｂ、第４メモリ５０１４Ｂに出力されて記憶される。これにより、第３メモリ５０１３Ｂ、第４メモリ５０１４Ｂには、第１メモリ５０１１、第２メモリ５０１２に記憶されている第１の音響線信号のラインデータ及び第２の音響線信号のラインデータの直前の送信セットにかかる同一極性の音響線信号ラインデータが記憶されることとなる。
【0200】
残留エコー検出部５０９Ａによる虚像信号部分の検出は、画像化信号生成部１０５Ａと同様である。
【0201】
第１信号選択部５１１１Ａは、第１メモリ５０１１から第１の音響線信号のラインデータ、第３メモリ５０１３Bから第１の音響線信号のラインデータと直前の送信セットにかかる同一極性の音響線信号のラインデータ（「直前同極性音響線信号」とする）を取得するとともに、残留エコー検出部５０９Ａから第１の音響線信号のラインデータにおける虚像信号部分の位置に関する情報を取得する。そして、第１信号選択部５１１１Ａは、第１の音響線信号のラインデータにおける虚像信号部分が検出された信号部分を、直前同極性音響線信号の対応部分に置換して、第１の音響線信号を加算器５０３、減算器５０４に出力する。
【0202】
同様に、第２信号選択部５１２１Ａは、第２メモリ５０１１から第２の音響線信号のラインデータ、第４メモリ５０１４Ｂから第２の音響線信号のラインデータと直前同極性音響線信号を取得するとともに、残留エコー検出部５０９Ａから第２の音響線信号のラインデータにおける虚像信号部分の位置に関する情報を取得する。そして、第２信号選択部５１２１Ａは、第２の音響線信号のラインデータにおける虚像信号部分が検出された信号部分を、直前同極性音響線信号の対応部分に置換して、第２の音響線信号を加算器５０３、減算器５０４に出力する。
【0203】
加算器５０３は、第１信号選択部５１１１Ａから虚像信号部分が直前同極性音響線信号の対応部分に置換された第１の音響線信号のラインデータと、第２信号選択部５１１２Ａから虚像信号部分が直前同極性音響線信号の対応部分に置換された第２の音響線信号のラインデータを取得し、両者を加算することにより、偶数次高調波成分を抽出して第１フィルタ５０５に出力する。
【0204】
このとき、第１の音響線信号のラインデータ又は第２の音響線信号のラインデータにおける虚像信号部分は、直前同極性音響線信号の対応部分を用いて加算処理が行われて偶数次高調波成分が抽出される。そのため、虚像信号が検出された信号部分についても、実施の形態３と異なり、ライン全体にわたって第１の音響線信号のラインデータ又は第２の音響線信号のラインデータに基づく偶数次高調波成分が抽出されて、第１フィルタ５０５に出力される。
【0205】
同様に、必要に応じて用いられる減算器５０４は、第１信号選択部５１１１Ａから虚像信号部分が直前同極性音響線信号の対応部分に置換された第１の音響線信号のラインデータと、第２信号選択部５１１２Ａから虚像信号部分が直前同極性音響線信号の対応部分に置換された第２の音響線信号のラインデータを取得し、第１の音響線信号のラインデータから第２の音響線信号のラインデータとを減算することにより、基本波成分及び奇数次高調波成分を抽出して第２フィルタ５０６に出力する。
【0206】
このとき、第１の音響線信号のラインデータ又は第２の音響線信号のラインデータにおける虚像信号部分は、直前同極性音響線信号の対応部分を用いて加算処理が行われて偶数次高調波成分が抽出される。そのため、虚像信号が検出された信号部分についても、実施の形態３と異なり、ライン全体にわたって第１の音響線信号のラインデータ又は第２の音響線信号のラインデータに基づく基本波成分と奇数次高調波成分が抽出されて、第２フィルタ５０６に出力される。
【0207】
合成部５０７、画像化信号変換部５０８は、超音波画像化信号のラインデータ等を生成して画像化信号合成部１０６に出力する。
【0208】
（動 作）
以上の構成からなる変形例３にかかる音波診断装置の高調波成分抽出処理について説明する。
以上の構成からなる変形例３にかかる音波診断装置の高調波成分抽出処理について説明する。
【0209】
【0210】
先ず、高調波成分抽出処理では、走査線番号Ｉ－１の音響線信号を種別ｑごとに第３メモリ５０１３Ｂ、第４メモリ５０１４Ｂに保存する（ステップＳ５０２１Ｂ）。次に、走査線番号Ｉの音響線信号を入力し種別ｑごとに第１メモリ５０１１Ｂ、第２メモリ５０１２Ｂに保存する（ステップＳ５０２２Ｂ）。
【0211】
【0212】
ステップＳ５０４１における音響線信号の入力と、ステップＳ５０４２Aにおける残留エコーの検出処理は、図２４における高調波成分抽出部１０５Ａａにおける処理と同じである。
【0213】
ステップＳ５０４３Ｂでは、走査線番号Ｉの第１及び第２のパルス種別ｑの音響線信号における残留エコーに依拠する虚像信号部分を、直前同極性音響線信号の対応部分に置換する。そして、加算器５０３により虚像信号部分が直前同極性音響線信号の対応部分に置換された第１及び第２の音響線信号ラインデータの加算処理を行うことにより、虚像部分を含むライン全体について偶数次高調波成分を抽出するとともに、減算器５０４により減算処理を行うことにより、虚像部分含むライン全体について奇数次高調波成分を抽出する（ステップＳ５０４５Ｂ）。
【0214】
ステップＳ５０４６におけるフィルタリング処理と、ステップＳ５０４７における合成処理は、図２４における高調波成分抽出部１０５Ａａにおける処理と同じである。以上により、高調波成分が抽出された音響線信号のラインデータを生成し、画像化信号変換部５０８に出力する。
【0215】
（小 括）
以上のとおり、変形例３にかかる超音波診断装置では、残留エコーの重なりを防止することにより、混入した残留エコーによる虚像信号部分を独立に検出するとともに、第１の音響線信号と第２の音響線信号における残留エコーによる虚像信号部分を直前同極性音響線信号の対応部分に置換された、ライン全体にわたって高調波信号が抽出された画像化信号ラインデータを生成することができる。これにより、虚像信号が検出された部分に直前同極性音響線信号の高調波信号を利用することにより、距離分解能とコントラストの劣化を抑止することができる。そのため、表示画像におけるアーチファクトをより一層低減することができる。
以上のとおり、変形例３にかかる超音波診断装置では、残留エコーの重なりを防止することにより、混入した残留エコーによる虚像信号部分を独立に検出するとともに、第１の音響線信号と第２の音響線信号における残留エコーによる虚像信号部分を直前同極性音響線信号の対応部分に置換された、ライン全体にわたって高調波信号が抽出された画像化信号ラインデータを生成することができる。これにより、虚像信号が検出された部分に直前同極性音響線信号の高調波信号を利用することにより、距離分解能とコントラストの劣化を抑止することができる。そのため、表示画像におけるアーチファクトをより一層低減することができる。
【0216】
上記はあくまで一例であり、他の画像化信号の形成方法により残留エコー虚像を低減してもよい。
【0217】
≪その他の変形例≫
（１）本開示における複数レート送受信とはパルスインバージョン法に代表される位相反転法や振幅変調法（ＰＭ：Pulse amplitude Modulation）など、２回の送受信結果を演算して画像化信号を形成する方法のみならず、位相反転法と振幅変調法とを組み合わせたＰＩＰＭ法（Pulse Inversion Pulse amplitude Modulation）や位相を１８０度ずつずらした送信を３回行ってこれらを演算することで３次高調波を抽出する方法等、３回以上の送受信結果を 演算して画像化信号を形成する方法を含む構成としてもよい。
（１）本開示における複数レート送受信とはパルスインバージョン法に代表される位相反転法や振幅変調法（ＰＭ：Pulse amplitude Modulation）など、２回の送受信結果を演算して画像化信号を形成する方法のみならず、位相反転法と振幅変調法とを組み合わせたＰＩＰＭ法（Pulse Inversion Pulse amplitude Modulation）や位相を１８０度ずつずらした送信を３回行ってこれらを演算することで３次高調波を抽出する方法等、３回以上の送受信結果を 演算して画像化信号を形成する方法を含む構成としてもよい。
【0218】
（２）本開示はいずれも表示モード（Ｂモード、Ｂモード＋カラードプラ、Ｂモード＋カラードプラ＋パルスドプラ、Ｂモード＋超音波弾性解析、Ｂモード＋造影剤ハーモニックイメージング）に応じて適用／非適用を自動的あるいはユーザー選択的に切り替えてもよい。例えば、Ｂモードのみ表示の場合は本発明の第二の発明を適用するが、フレームレートが厳しいＢモード＋カラードプラ＋パルスドプラの同時表示モードではフレームレートを優先して送信波Ｔｘ１の送受信→送信波Ｔｘ２の送受信の間隔も最小の送信間隔として残留エコーの抑制を行わない等や、超音波診断装置の信号処理能力があまり高くない装置に、本開示の実施の形態３にかかる方法を適用する場合、Ｂモードのみ表示の場合は残留エコー判定を行うが、信号処理負荷の高まるＢモード＋超音波弾性解析同時表示モードでは残留エコー判定を行わない等、ユーザーの要求や処理負荷の優先度を鑑みて適用／非適用を切り替えてもよい。
【0219】
（３）上記実施の形態にかかる超音波診断装置では、送信部１０３、受信部１０４の構成は、実施の形態に記載した構成以外にも、適宜変更することができる。例えば、上記した実施の形態にかかる超音波診断装置では、整相加算部は、複数の計算対象領域について、計算対象領域内に位置する複数の観測点について整相加算処理を行い音響線信号のラインデータを複数生成し、画像化信号合成部は、生成された音響線信号のフレームデータに基づく信号を、観測点の位置を基準に合成して超音波画像化信号のフレームデータを生成する構成を示した。これに対し、変形例にかかる超音波診断装置では、複数の計算対象領域について、整相加算部による整相加算処理から得られた信号を、例えば、画像メモリー部１０６ａ等のメモリに格納しておき、それらに基づき、1フレーム分のフレームデータを生成する構成としてもよい。すなわち、複数の計算対象領域に対応したデータ集合としてラインデータを生成する処理を介さずに、超音波画像化信号のフレームデータを生成する構成としてもよい。
【0220】
（４）送信部１０３は、実施の形態では、プローブ１０１に存する複数の振動子１０１ａの一部に当たる送信振動子の列Ｔｘを設定し、超音波送信ごとに送信振動子の列Ｔｘを列方向に漸次移動させながら超音波送信を繰り返し、プローブ１０１に存する全ての振動子１０１ａから超音波送信を行う構成としてもよいし、プローブ１０１に存する全ての振動子１０１ａから超音波送信を行う構成としてもよい。
【0221】
（５）実施の形態にかかる超音波診断装置では、プローブ１０１は、複数の振動子１０１ａが方位方向に列設されている構成とした。しかしながら、プローブ１０１の形状はリニアプローブの他、例えば、コンベックスプローブからなる構成としてもよい。コンベックスプローブは深さ方向の計測範囲が２０～３０ｃｍとリニアプローブに比べて大きい。そのため、コンベックスプローブではフレームレートの縮減が求められる。
【0222】
これに対し、変形例にかかる超音波診断装置では、上記した構成により、走査線の延伸方向の深さ方向に対する角度に係わらず走査線Ｂｘｉの深さ方向の長さを確保し深部までの計測を可能にすることができる。そのため、深さ方向の計測範囲が大きいというコンベックスプローブの特性に適応できる。
【0223】
（６）対象走査線Ｂｘｉは、線状に限定されず、矩形領域、台形や円弧状等のその他の形状の領域としてもよい。また、走査線Ｂｘｉの数は、限定されず、実施の形態で示した例以上であってもよい。また、走査線Ｂｘｉは振動子列の中心線に対し左右対称であることにも限定されない。また、超音波照射領域Ａｘと相似の砂時計型の領域としてもよい。また、送信イベントごと設定される走査線Ｂｘｉが振動子列方向に重なるように設定してもよい。合成開口法により重なる領域の音響線信号を合成することにより生成される超音波画像のＳ／Ｎ比を向上できる。
【0224】
（７）振動子１０１ａの個数は、任意に設定することができる。また、リニア走査方式の電子スキャンプローブとしてもよく、電子走査方式あるいは機械走査方式の何れを採用してもよく、また、リニア走査方式、セクタ走査方式あるいは上記コンベックス走査方式の何れの方式を採用することもできる。
【0225】
（８）本開示を上記実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、以下のような場合も本発明に含まれる。
【0226】
例えば、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、上記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、上記マイクロプロセッサは、上記コンピュータプログラムにしたがって動作するとしてもよい。例えば、本発明の超音波診断装置の診断方法のコンピュータプログラムを有しており、このプログラムに従って動作する（又は接続された各部位に動作を指示する）コンピュータシステムであってもよい。
【0227】
また、上記超音波診断装置の全部、もしくは一部、またビームフォーミング部の全部又は一部を、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記録媒体、ハードディスクユニットなどから構成されるコンピュータシステムで構成した場合も本発明に含まれる。上記ＲＡＭ又はハードディスクユニットには、上記各装置と同様の動作を達成するコンピュータプログラムが記憶されている。上記マイクロプロセッサが、上記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、各装置はその機能を達成する。
【0228】
また、上記の各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、１つのシステムＬＳＩ（Large Scale Integration（大規模集積回路））から構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。なお、ＬＳＩは、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。上記ＲＡＭには、上記各装置と同様の動作を達成するコンピュータプログラムが記憶されている。上記マイクロプロセッサが、上記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。例えば、本発明のビームフォーミング方法がＬＳＩのプログラムとして格納されており、このＬＳＩがコンピュータ内に挿入され、所定のプログラム（ビームフォーミング方法）を実施する場合も本発明に含まれる。
【0229】
なお、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサー（Reconfigurable Processor）を利用してもよい。
【0230】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。
【0231】
また、各実施の形態にかかる、超音波診断装置の機能の一部又は全てを、ＣＰＵ等のプロセッサがプログラムを実行することにより実現してもよい。上記超音波診断装置の診断方法や、ビームフォーミング方法を実施させるプログラムが記録された非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体であってもよい。プログラムや信号を記録媒体に記録して移送することにより、プログラムを独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい、また、上記プログラムは、インターネット等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。
【0232】
また、上記実施形態にかかる超音波診断装置の各構成要素は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）やプロセッサなどのプログラマブルデバイスとソフトウェアにより実現される構成であってもよい。後者の構成は、いわゆるＧＰＧＰＵ（General-Purpose computing on Graphics Processing Unit）である。これらの構成要素は一個の回路部品とすることができるし、複数の回路部品の集合体にすることもできる。また、複数の構成要素を組合せて一個の回路部品とすることができるし、複数の回路部品の集合体にすることもできる。
【0233】
上記実施形態にかかる超音波診断装置では、記憶装置であるデータ格納部を超音波診断装置内に含む構成としたが、記憶装置はこれに限定されず、半導体メモリ、ハードディスクドライブ、光ディスクドライブ、磁気記憶装置、等が、超音波診断装置に外部から接続される構成であってもよい。
【0234】
また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。
【0235】
また、上記のステップが実行される順序は、本発明を具体的に説明するために例示するためのものであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時（並列）に実行されてもよい。
【0236】
また、超音波診断装置には、プローブ及び表示部が外部から接続される構成としたが、これらは、超音波診断装置内に一体的に具備されている構成としてもよい。
【0237】
また、プローブは、送受信部の一部の機能をプローブに含んでいてもよい。例えば、送受信部から出力された送信電気信号を生成するための制御信号に基づき、プローブ内で送信電気信号を生成し、この送信電気信号を超音波に変換する。併せて、受信した反射超音波を受信電気信号に変換し、プローブ内で受信電気信号に基づき受信信号を生成する構成を採ることができる。
【0238】
また、各実施の形態にかかる超音波診断装置、及びその変形例の機能のうち少なくとも一部を組み合わせてもよい。更に上記で用いた数字は、全て本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。
【0239】
さらに、本実施の形態に対して当業者が思いつく範囲内の変更を施した各種変形例も本発明に含まれる。
【0240】
≪まとめ≫
以上、説明したように、本実施の形態にかかる超音波診断装置は、複数の振動子が方位方向に配設された超音波プローブから、送信ラインが共通し複数の種類の超音波送信を含むセット送信を、送信ラインの方位方向の位置を異ならせて複数回行わせる送信部と、複数の種類の前記超音波送信に対する反射波に基づき複数の種類の音響線信号を生成する受信部と、複数の種類の前記音響線信号に基づく受信信号を前記超音波プローブから取得し、画像化信号を生成する超音波画像化信号生成部とを備え、前記送信部は、第１のセット送信における複数の種類の前記超音波送信の間の時間間隔に、前記第１のセット送信とは異なる第２のセット送信における複数の種類の前記超音波送信のうちの少なくとも一つを行うことを特徴とする。
以上、説明したように、本実施の形態にかかる超音波診断装置は、複数の振動子が方位方向に配設された超音波プローブから、送信ラインが共通し複数の種類の超音波送信を含むセット送信を、送信ラインの方位方向の位置を異ならせて複数回行わせる送信部と、複数の種類の前記超音波送信に対する反射波に基づき複数の種類の音響線信号を生成する受信部と、複数の種類の前記音響線信号に基づく受信信号を前記超音波プローブから取得し、画像化信号を生成する超音波画像化信号生成部とを備え、前記送信部は、第１のセット送信における複数の種類の前記超音波送信の間の時間間隔に、前記第１のセット送信とは異なる第２のセット送信における複数の種類の前記超音波送信のうちの少なくとも一つを行うことを特徴とする。
【0241】
また、別の態様では、上記いずれかの態様において、前記セット送信は、前記複数の種類の超音波送信として、駆動パルスの極性が異なる第１の超音波送信及び第２の超音波送信を含み、前記受信部は、前記第１の超音波送信に対する反射波に基づき第１の音響線信号を生成し、前記第２の超音波送信に対する反射波に基づき第２の音響線信号を生成し、前記超音波画像化信号生成部は、前記第１の音響線信号及び前記第２の音響線信号に基づき画像化信号を生成し、前記送信部は、前記第１のセット送信における前記第１の超音波送信と前記第２の超音波送信との時間間隔に、前記第２のセット送信における前記第１の超音波送信又は前記第２の超音波送信を行う構成としてもよい。
【0242】
また、別の態様では、上記いずれかの態様において、前記送信部は、前記複数の振動子から選択された送信振動子の列から超音波ビームを送信させて前記超音波送信を行わせ、前記第１のセット送信にかかる送信ラインと、前記第２のセット送信にかかる送信ラインとは、方位方向において前記送信振動子の列の長さの１／２以上離間している構成としてもよい。
【0243】
また、別の態様では、上記いずれかの態様において、超音波診断装置であって、複数の振動子が方位方向に配設された超音波プローブから、送信ラインが共通し複数の種類の超音波送信を含むセット送信を、送信ラインの方位方向の位置を異ならせて複数回行わせる送信部と、複数の種類の前記超音波送信に対する反射波に基づく受信信号を前記超音波プローブから取得し、複数の種類の音響線信号を生成する受信部と、複数の種類の前記音響線信号に基づき画像化信号を生成する超音波画像化信号生成部とを備え、前記セット送信における複数の種類の前記超音波送信の間の時間間隔は、それぞれが異なるセット送信に含まれる連続した２つの前記超音波送信の間の時間間隔よりも長い構成としてもよい。
【0244】
また、別の態様では、上記いずれかの態様において、前記セット送信は、駆動パルスの極性が異なる第１の超音波送信及び第２の超音波送信を含み、前記受信部は、前記第１の超音波送信に対する反射波に基づき第１の音響線信号を生成し、前記第２の超音波送信に対する反射波に基づき第２の音響線信号を生成し、前記超音波画像化信号生成部は、前記第１の音響線信号及び前記第２の音響線信号に基づき画像化信号を生成し、前記セット送信における複数の種類の前記超音波送信の間の時間間隔は、は、前記セット送信における前記第１の超音波送信と前記第２の超音波送信との間の時間間隔である構成としてもよい。
【0245】
また、別の態様では、上記いずれかの態様において、それぞれが異なるセット送信に含まれる連続した２つの前記超音波送信の間の時間間隔は、生成される前記画像化信号のフレームごとに変化する構成としてもよい。
【0246】
また、別の態様では、上記いずれかの態様において、超音波診断装置であって、複数の振動子が方位方向に配設された超音波プローブから、送信ラインが共通し複数の種類の超音波送信を含むセット送信を、送信ラインの方位方向の位置を異ならせて複数回行わせる送信部と、複数の種類の前記超音波送信に対する反射波に基づく受信信号を前記超音波プローブから取得し、複数の種類の音響線信号を生成する受信部と、複数の種類の前記音響線信号における虚像信号部分を検出する残留エコー検出部と、前記虚像信号部分が検出された前記音響線信号における前記虚像信号部分に対する処置部と、処置された前記音響線信号を含む複数の種類の前記音響線信号に基づき画像化信号を生成する超音波画像化信号生成部とを備え、前記セット送信における複数の種類の前記超音波送信の間の時間間隔、および、それぞれが異なるセット送信に含まれる連続した２つの前記超音波送信の間の時間間隔はそれぞれ異なり、前記残留エコー検出部は、前記複数の種類の音響線信号を比較して、他の音響線信号に無い信号部分を前記虚像信号部分として検出する構成としてもよい。
【0247】
また、別の態様では、上記いずれかの態様において、前記セット送信は、前記複数の種類の超音波送信として、駆動パルスの極性が異なる第１の超音波送信及び第２の超音波送信を含み、前記受信部は、前記第１の超音波送信に対する反射波に基づき第１の音響線信号を生成し、前記第２の超音波送信に対する反射波に基づき第２の音響線信号を生成し、前記超音波画像化信号生成部は、前記第１の音響線信号及び前記第２の音響線信号に基づき画像化信号を生成し、前記セット送信における前記第１の超音波送信と前記第２の超音波送信との間の時間間隔と、それぞれが異なるセット送信に含まれる連続した２つの前記超音波送信の間の時間間隔は異なり、前記残留エコー検出部は、前記第１の音響線信号及び前記第２の音響線信号を比較して、他方に無い信号部分を虚像信号部分として検出する構成としてもよい。
【0248】
また、別の態様では、上記いずれかの態様において、前記処置部は、前記第１の音響線信号及び前記第２の音響線信号における異常信号部分を削除する構成としてもよい。
【0249】
また、別の態様では、上記いずれかの態様において、前記セット送信における前記第１の超音波送信と前記第２の超音波送信との送信順序はセット送信ごとに交互に入れ替わり、
前記処置部は、前記音響線信号ラインデータの前記虚像信号部分を、前記音響線信号ラインデータよりも過去の同一極性の音響線信号ラインデータにおける対応する信号部分に置換する構成としてもよい。
前記処置部は、前記音響線信号ラインデータの前記虚像信号部分を、前記音響線信号ラインデータよりも過去の同一極性の音響線信号ラインデータにおける対応する信号部分に置換する構成としてもよい。
【0250】
また、別の態様では、上記いずれかの態様において、前記残留エコー検出部は、時間平均処理が施された前記第１の音響線信号及び前記第２の音響線信号を比較することにより、前記虚像信号部分を検出する構成としてもよい。
【0251】
また、別の態様では、上記いずれかの態様において、前記時間平均は、プローブ帯域最低周波数の１波長以上の時間平均である構成としてもよい。
【0252】
また、別の態様では、上記いずれかの態様において、前記残留エコー検出部は、包絡線検波が施された前記第１の音響線信号及び前記第２の音響線信号を比較することにより、前記虚像信号部分を検出する構成としてもよい。
【0253】
また、別の態様では、上記いずれかの態様において、前記残留エコー検出部は、前記第１の音響線信号及び前記第２の音響線信号について相互相関処理を行い、相関度が低い有値信号が存在する部分を虚像信号部分として検出する構成としてもよい。
【0254】
本実施の形態にかかる超音波信号処理方法は、複数の振動子が方位方向に配設された超音波プローブから、送信ラインが共通し複数の種類の超音波送信を含むセット送信を、送信ラインの方位方向の位置を異ならせて複数回行わせ、複数の種類の前記超音波送信に対する反射波に基づく受信信号を前記超音波プローブから取得し、複数の種類の音響線信号を生成する受信し、複数の種類の前記音響線信号に基づき画像化信号を生成し、前記送信では、第１のセット送信における複数の種類の前記超音波送信の間の時間間隔に、前記第１のセット送信とは異なる第２のセット送信における複数の種類の前記超音波送信のうちの少なくとも一つを行うことを特徴とする。
【0255】
また、別の態様では、上記いずれかの態様において、超音波信号処理方法であって、複数の振動子が方位方向に配設された超音波プローブから、送信ラインが共通し複数の種類の超音波送信を含むセット送信を、送信ラインの方位方向の位置を異ならせて複数回行わせ、複数の種類の前記超音波送信に対する反射波に基づき複数の種類の音響線信号を生成し、複数の種類の前記音響線信号に基づく受信信号を前記超音波プローブから取得し、画像化信号を生成し、前記セット送信における複数の種類の前記超音波送信の間の時間間隔は、それぞれが異なるセット送信に含まれる連続した２つの前記超音波送信の間の時間間隔よりも長い構成としてもよい。
【0256】
また、別の態様では、上記いずれかの態様の前記超音波プローブを備えた超音波診断装置であってもよい。
【0257】
また、別の態様では、上記いずれかの態様において、超音波信号処理方法であって、複数の振動子が方位方向に配設された超音波プローブから、送信ラインが共通し複数の種類の超音波送信を含むセット送信を、送信ラインの方位方向の位置を異ならせて複数回行わせ、複数の種類の前記超音波送信に対する反射波に基づく受信信号を前記超音波プローブから取得し、複数の種類の音響線信号を生成し、複数の種類の前記音響線信号における虚像信号部分を検出し、前記虚像信号部分が検出された前記音響線信号における前記虚像信号部分に対する処置を行い、処置された前記音響線信号を含む複数の種類の前記音響線信号に基づき画像化信号を生成し、前記セット送信における複数の種類の前記超音波送信の間の時間間隔、および、それぞれが異なるセット送信に含まれる連続した２つの前記超音波送信の間の時間間隔はそれぞれ異なり、前記検出では、前記複数の種類の音響線信号を比較して、他の音響線信号に無い信号部分を前記虚像信号部分として検出する構成としてもよい。
【0258】
また、別の態様では、上記いずれかの態様において、前記セット送信は、前記複数の種類の超音波送信として、駆動パルスの極性が異なる第１の超音波送信及び第２の超音波送信を含み、前記音響線信号の生成では、前記第１の超音波送信に対する反射波に基づき第１の音響線信号を生成し、前記第２の超音波送信に対する反射波に基づき第２の音響線信号を生成し、前記画像化信号の生成では、前記第１の音響線信号及び前記第２の音響線信号に基づき画像化信号を生成し、前記セット送信における前記第１の超音波送信と前記第２の超音波送信との間の時間間隔と、それぞれが異なるセット送信に含まれる連続した２つの前記超音波送信の間の時間間隔は異なり、前記検出では、前記第１の音響線信号及び前記第２の音響線信号を比較して、他方に無い信号部分を虚像信号部分として検出する構成としてもよい。
【0259】
また、別の態様では、上記いずれかの態様において、前記処置では、前記第１の音響線信号及び前記第２の音響線信号における異常信号部分を削除する構成としてもよい。
【0260】
また、別の態様では、上記いずれかの態様において、前記セット送信における前記第１の超音波送信と前記第２の超音波送信との送信順序はセット送信ごとに交互に入れ替わり、前記処置では、前記音響線信号ラインデータの前記虚像信号部分を、前記音響線信号ラインデータよりも過去の同一極性の音響線信号ラインデータにおける対応する信号部分に置換する構成としてもよい。
【0261】
また、本実施の形態にかかるプログラムは、コンピュータに超音波信号処理を行わせるプログラムであって、前記超音波信号処理は、複数の振動子が方位方向に配設された超音波プローブから、送信ラインが共通し複数の種類の超音波送信を含むセット送信を、送信ラインの方位方向の位置を異ならせて複数回行わせ、複数の種類の前記超音波送信に対する反射波に基づく受信信号を前記超音波プローブから取得し、複数の種類の音響線信号を生成する受信し、複数の種類の前記音響線信号に基づき画像化信号を生成し、前記送信では、第１のセット送信における複数の種類の前記超音波送信の間の時間間隔に、前記第１のセット送信とは異なる第２のセット送信における複数の種類の前記超音波送信のうちの少なくとも一つを行う構成としてもよい。
【0262】
≪補足≫
以上で説明した実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程、工程の順序などは一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない工程については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。
以上で説明した実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程、工程の順序などは一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない工程については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。
【0263】
また、上記の工程が実行される順序は、本発明を具体的に説明するために例示するためのものであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記工程の一部が、他の工程と同時（並列）に実行されてもよい。
【0264】
また、発明の理解の容易のため、上記各実施の形態で挙げた各図の構成要素の縮尺は実際のものと異なる場合がある。また本発明は上記各実施の形態の記載によって限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【0265】
本開示にかかる超音波診断装置、超音波信号処理方法、及びプログラムは、従来の超音波診断装置の性能向上、特に画質向上として有用である。また本開示は超音波への適用のみならず、複数のアレイ素子を用いたセンサ等の用途にも応用できる。
【符号の説明】
【0266】
１００ 超音波診断装置
１５０ 超音波信号処理装置
１０１、１０１Ｃ プローブ
１０１ａ、１０１Ｃａ 超音波振動子
１０２ ケーブル
１０３ 送信部
１０４ 受信部
１０４１ 入力部
１０４２ 受信信号保持部
１０４３ 整相加算部
１０４３１ 受信開口設定部
１０４３２ 遅延時間適算出部
１０４３３ 遅延処理部
１０４３４ 加算部
１０４３５ 合成部
１０５、１０５´、１０５Ａ、１０５Ｂ 超音波画像化信号生成部
１０５ａ 高調波成分抽出部
５０１１ 第１メモリ
５０１２ 第２メモリ
５０１３、５０１３Ｂ 第３メモリ
５０１４Ｂ 第４メモリ
５０３ 加算器
５０４ 減算器
５０５ 第１フィルタ
５０６ 第2フィルタ
５０７ 合成部
５０８ 画像化信号変換部
５０９Ａ 残留エコー検出部
５１０Ａ、５１１Ｂ 処置部
５１０１Ｂ 第１信号遮断部
５１０２Ｂ 第２信号遮断部
５１１１Ｂ 第１信号選択部
５１１２Ｂ 第２信号選択部
１０６ 画像化信号合成部
１０６ａ 画像メモリ部
１０７ ＤＳＣ
１０８ 表示部
１０９ 制御部
１０００ 超音波信号処理システム
１５０ 超音波信号処理装置
１０１、１０１Ｃ プローブ
１０１ａ、１０１Ｃａ 超音波振動子
１０２ ケーブル
１０３ 送信部
１０４ 受信部
１０４１ 入力部
１０４２ 受信信号保持部
１０４３ 整相加算部
１０４３１ 受信開口設定部
１０４３２ 遅延時間適算出部
１０４３３ 遅延処理部
１０４３４ 加算部
１０４３５ 合成部
１０５、１０５´、１０５Ａ、１０５Ｂ 超音波画像化信号生成部
１０５ａ 高調波成分抽出部
５０１１ 第１メモリ
５０１２ 第２メモリ
５０１３、５０１３Ｂ 第３メモリ
５０１４Ｂ 第４メモリ
５０３ 加算器
５０４ 減算器
５０５ 第１フィルタ
５０６ 第2フィルタ
５０７ 合成部
５０８ 画像化信号変換部
５０９Ａ 残留エコー検出部
５１０Ａ、５１１Ｂ 処置部
５１０１Ｂ 第１信号遮断部
５１０２Ｂ 第２信号遮断部
５１１１Ｂ 第１信号選択部
５１１２Ｂ 第２信号選択部
１０６ 画像化信号合成部
１０６ａ 画像メモリ部
１０７ ＤＳＣ
１０８ 表示部
１０９ 制御部
１０００ 超音波信号処理システム
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
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【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
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【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
