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JP6160166B2 - Ultrasonic signal processing apparatus and ultrasonic signal processing method - Google Patents
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Description

本発明は、超音波エコーを送信し、超音波エコーを受信し、信号処理を行う超音波信号処理装置及びその方法に関するものである。   The present invention relates to an ultrasonic signal processing apparatus and method for transmitting ultrasonic echoes, receiving ultrasonic echoes, and performing signal processing.

超音波の信号のS/Nを高めるために、超音波におけるパルス圧縮の利用が知られており、パルス圧縮の代表的な手法としてゴレイ符号を用いた方法がある。   In order to increase the S / N of an ultrasonic signal, the use of pulse compression in ultrasonic waves is known, and a typical method of pulse compression is a method using Golay codes.

ゴレイ符号とは2つの符号系列の非周期自己相関関数の和が0シフト地点を除いて0になる符号系列のことである。例えば、[数1]に示す系列S1と系列S2が同一の長さLをもつ2相(+、−)のゴレイ符号である場合、S1とS2は[数2]の条件を満たす。   A Golay code is a code sequence in which the sum of the aperiodic autocorrelation functions of two code sequences becomes 0 except for the 0 shift point. For example, when the sequence S1 and the sequence S2 shown in [Equation 1] are two-phase (+, −) Golay codes having the same length L, S1 and S2 satisfy the condition of [Equation 2].

数2において、RSは自己相関関数を示し、τは時間シフトを示す。   In Equation 2, RS indicates an autocorrelation function, and τ indicates a time shift.

特許第4472802号公報Japanese Patent No. 4472802

従来のパルス圧縮では、超音波のエコー信号を用いたが画像診断や非破壊検査を行う際にB画像のS/Nを増幅することはできるが、焦点深度拡張には貢献しないという問題があった。パルス圧縮を行った際のB画像の焦点深度を拡張させる方法として特許文献1に記載のシステムでは、ゴレイ符号とマルチ・フォーカスを組み合わせて焦点深度を拡張している。しかし特許文献1に記載のシステムでは同時に2つの焦点を持つ送信超音波信号しか生成することができず焦点深度の拡張は限定的であった。   In conventional pulse compression, an ultrasonic echo signal is used, but the S / N of the B image can be amplified when performing image diagnosis or nondestructive inspection, but there is a problem that it does not contribute to the expansion of the depth of focus. It was. As a method for extending the depth of focus of a B image when performing pulse compression, the system described in Patent Document 1 extends the depth of focus by combining Golay codes and multi-focus. However, in the system described in Patent Document 1, only a transmission ultrasonic signal having two focal points can be generated at the same time, and the extension of the focal depth is limited.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、パルス圧縮を利用して複数焦点を持つ送信超音波信号を生成し、B画像のS/Nを増幅し、かつ焦点深度拡張を実現する超音波信号処理装置、方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and generates a transmission ultrasonic signal having a plurality of focal points using pulse compression, amplifies the S / N of a B image, and extends the depth of focus. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic signal processing apparatus and method for realizing it.

符号シーケンスを生成するエンコーダ部120と、異なる焦点を形成する複数の送信遅延プロファイルを生成する遅延プロファイル組生成部200と、符号シーケンスと複数の送信遅延プロファイルから送信ビームプロファイルを生成する時変送信ビームフォーマ201と、符号シーケンスに応じてデコード処理を行うデコーダ部132を有することで、異なる焦点を持つ複数の送信超音波信号を用いてパルス圧縮を行う。   An encoder unit 120 that generates a code sequence, a delay profile set generation unit 200 that generates a plurality of transmission delay profiles that form different focal points, and a time-varying transmission beam that generates a transmission beam profile from the code sequence and a plurality of transmission delay profiles By including the former 201 and the decoder unit 132 that performs decoding processing according to the code sequence, pulse compression is performed using a plurality of transmission ultrasonic signals having different focal points.

上記構成によれば、B画像のS/N増幅と同時に焦点深度の拡張を行うことが可能になる。   According to the above configuration, the depth of focus can be expanded simultaneously with the S / N amplification of the B image.

実施の形態1の超音波診断システムを示すブロック図1 is a block diagram illustrating an ultrasonic diagnostic system according to a first embodiment. 超音波信号処理部112を示すブロック図Block diagram showing the ultrasonic signal processing unit 112 パルス圧縮を用いた画像データ生成のフローチャートFlow chart of image data generation using pulse compression 送信超音波信号生成のフローチャートFlow chart of transmission ultrasonic signal generation 符号シーケンス信号を示す図Diagram showing code sequence signal 送信遅延プロファイルを示す図Diagram showing transmission delay profile 時変送信遅延プロファイルを示す図Diagram showing time-varying transmission delay profile 時変送信ビームプロファイル信号を示す図Diagram showing time-varying transmit beam profile signal 受信超音波信号処理部112bにおける音線データ生成のフローチャートFlow chart of sound ray data generation in the reception ultrasonic signal processing unit 112b 実施の形態1の送信超音波送信信号を示す図The figure which shows the transmission ultrasonic transmission signal of Embodiment 1. FIG. 実施の形態1で作成されたB画像を示す図The figure which shows the B image created in Embodiment 1 受信超音波信号処理部112cを示すブロック図Block diagram showing the received ultrasonic signal processing unit 112c 時変デコーダ部202を示す図The figure which shows the time-varying decoder part 202 受信超音波信号処理部112cにおける音線データ生成のフローチャートFlow chart of sound ray data generation in the reception ultrasonic signal processing unit 112c 実施の形態2で生成された符号音線データを示す図The figure which shows the code | symbol ray data produced | generated in Embodiment 2. 時変デコーダ部で用いる振幅変化係数を示す図The figure which shows the amplitude change coefficient used with a time-variant decoder part 実施の形態2で生成された音線データを示す図The figure which shows the sound ray data produced | generated in Embodiment 2.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合もある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element and description may be abbreviate | omitted.

(実施の形態1)
図1は、実施の形態1にかかる超音波診断システム100の構成を示すブロック図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic diagnostic system 100 according to the first embodiment.

超音波診断システム100は、超音波診断装置101と超音波プローブ102から構成される。ここで、超音波プローブ102は振動素子110を備え、超音波診断装置101は、制御部111、超音波信号処理部112、ミッドプロセス処理部113、バックエンド処理部114、表示部115を備えている。複数個の振動素子110は、振動素子アレイを構成している。   The ultrasonic diagnostic system 100 includes an ultrasonic diagnostic apparatus 101 and an ultrasonic probe 102. Here, the ultrasonic probe 102 includes a vibration element 110, and the ultrasonic diagnostic apparatus 101 includes a control unit 111, an ultrasonic signal processing unit 112, a mid process processing unit 113, a back end processing unit 114, and a display unit 115. Yes. The plurality of vibration elements 110 constitute a vibration element array.

まず、図1の超音波診断システム100の各構成について説明する。   First, each configuration of the ultrasonic diagnostic system 100 in FIG. 1 will be described.

制御部111は制御信号を生成し、制御信号を超音波信号処理部112、ミッドプロセス処理部113、バックエンド処理部114へ出力する。   The control unit 111 generates a control signal and outputs the control signal to the ultrasonic signal processing unit 112, the mid process processing unit 113, and the back end processing unit 114.

超音波信号処理部112は制御信号を入力とし、振動素子110を駆動する駆動信号を生成し、振動素子110へ出力する。   The ultrasonic signal processing unit 112 receives the control signal, generates a drive signal for driving the vibration element 110, and outputs the drive signal to the vibration element 110.

振動素子110は駆動信号を入力とし、送信超音波信号を生成し、送信超音波信号を被検体内へ出力し、被検体から返ってきた受信超音波信号を受信し、受信超音波信号を超音波信号処理部112へ出力する。   The vibration element 110 receives the drive signal, generates a transmission ultrasonic signal, outputs the transmission ultrasonic signal into the subject, receives the reception ultrasonic signal returned from the subject, and transmits the reception ultrasonic signal to the ultrasonic signal. Output to the sound wave signal processing unit 112.

超音波信号処理部112は受信超音波信号を入力とし、受信超音波信号に対する音線データを生成し、受信超音波信号に対する音線データをミッドプロセス処理部113へ出力する。ここで、音線データとは、整相加算処理後の超音波画像を構成する深さ方向に連続したデータのことである。なお、深さ方向とは被検者の体表から体内へ送信超音波信号の進む方向である。   The ultrasonic signal processing unit 112 receives the received ultrasonic signal, generates sound ray data for the received ultrasonic signal, and outputs the sound ray data for the received ultrasonic signal to the mid-process processing unit 113. Here, the sound ray data is data continuous in the depth direction constituting the ultrasonic image after the phasing addition processing. The depth direction is the direction in which the transmitted ultrasonic signal travels from the body surface of the subject into the body.

ミッドプロセス処理部113は受信超音波信号に対する音線データを入力とし、受信超音波信号に対する振幅データを生成し、受信超音波信号に対する振幅データをバックエンド処理部114へ出力する。ここで、振幅データとは受信超音波信号の強度を表したデータである。   The mid process processing unit 113 receives the sound ray data for the received ultrasonic signal, generates amplitude data for the received ultrasonic signal, and outputs the amplitude data for the received ultrasonic signal to the back-end processing unit 114. Here, the amplitude data is data representing the intensity of the received ultrasonic signal.

バックエンド処理部114は、受信超音波信号に対する振幅データを入力とし、画像データを生成し、画像データを表示部115へ出力する。ここで、画像データとは振幅データを輝度値に変換したデータのことである。   The back-end processing unit 114 receives the amplitude data for the received ultrasonic signal, generates image data, and outputs the image data to the display unit 115. Here, the image data is data obtained by converting amplitude data into luminance values.

図2は、超音波信号処理部112内の構成を詳細に示したものであり、超音波信号処理部112は、送信側の処理を行う送信超音波信号処理部112aと受信側の処理を行う受信超音波信号処理部112bを備える。送信超音波信号処理部112aは、エンコーダ部120と、素子駆動部121と、遅延プロファイル組生成部200と、時変送信ビームフォーマ201を備え、受信超音波信号処理部112bは、AD変換部130と、受信ビームフォーマ131と、デコーダ部132とを備える。   FIG. 2 shows the configuration of the ultrasonic signal processing unit 112 in detail. The ultrasonic signal processing unit 112 performs a transmission ultrasonic signal processing unit 112a that performs processing on the transmission side and a processing on the reception side. A reception ultrasonic signal processing unit 112b is provided. The transmission ultrasonic signal processing unit 112a includes an encoder unit 120, an element driving unit 121, a delay profile set generation unit 200, and a time-varying transmission beamformer 201. The reception ultrasonic signal processing unit 112b includes an AD conversion unit 130. A reception beamformer 131 and a decoder unit 132.

エンコーダ部120は制御部111からの制御信号を入力とし、符号シーケンス信号を生成し、符号シーケンス信号を時変送信ビームフォーマ201に出力する。ここで、符号シーケンス信号とは、予め送信超音波信号を符号化するための情報のことである。   The encoder unit 120 receives the control signal from the control unit 111, generates a code sequence signal, and outputs the code sequence signal to the time-varying transmission beamformer 201. Here, the code sequence signal is information for encoding a transmission ultrasonic signal in advance.

遅延プロファイル組生成部200は制御部111からの制御信号を入力とし、制御信号から送信遅延プロファイル組信号を生成し、送信遅延プロファイル組信号を時変送信ビームフォーマ201に出力する。ここで、送信遅延プロファイル組信号とは、送信超音波信号が形成する複数焦点に対応した複数の送信遅延プロファイル情報のことである。   The delay profile set generation unit 200 receives the control signal from the control unit 111, generates a transmission delay profile set signal from the control signal, and outputs the transmission delay profile set signal to the time-varying transmission beamformer 201. Here, the transmission delay profile group signal is a plurality of pieces of transmission delay profile information corresponding to a plurality of focal points formed by the transmission ultrasonic signal.

時変送信ビームフォーマ201は符号シーケンス信号と送信遅延プロファイル組信号を入力とし、符号シーケンス信号と送信遅延プロファイルから時変送信ビームプロファイル信号を生成し、時変送信ビームプロファイル信号を素子駆動部121へ出力する。ここで、時変送信ビームプロファイルとは、送信超音波信号が形成する複数の焦点に対応した複数の送信遅延プロファイルの各駆動タイミングを変更し、時系列に並べたものである。   The time-varying transmission beamformer 201 receives the code sequence signal and the transmission delay profile set signal, generates a time-varying transmission beam profile signal from the code sequence signal and the transmission delay profile, and sends the time-varying transmission beam profile signal to the element driver 121. Output. Here, the time-varying transmission beam profile is obtained by changing each drive timing of a plurality of transmission delay profiles corresponding to a plurality of focal points formed by a transmission ultrasonic signal and arranging them in time series.

素子駆動部121は時変送信ビームプロファイル信号を入力とし、時変送信ビームプロファイル信号から駆動信号を生成し、駆動信号を振動素子110へ出力する。   The element driving unit 121 receives the time-varying transmission beam profile signal, generates a driving signal from the time-varying transmission beam profile signal, and outputs the driving signal to the vibration element 110.

AD変換部130は受信超音波信号を入力とし、符号超音波データを生成し、符号超音波データを受信ビームフォーマ131へ出力する。ここで、符号超音波データとは受信超音波信号をデジタル化し、符号情報を有している超音波データのことである。   The AD conversion unit 130 receives the received ultrasound signal, generates code ultrasound data, and outputs the code ultrasound data to the receive beamformer 131. Here, the code ultrasonic data refers to ultrasonic data that digitizes a received ultrasonic signal and has code information.

受信ビームフォーマ131は符号超音波データを入力とし、符号超音波データから符号音線データを生成し、符号音線データをデコーダ部132へ出力する。ここで、符号音線データとは、符号情報を有している整相加算処理後の超音波画像を構成する深さ方向に連続したデータのことである。   The reception beamformer 131 receives the encoded ultrasonic data, generates encoded acoustic ray data from the encoded ultrasonic data, and outputs the encoded acoustic ray data to the decoder unit 132. Here, the code sound ray data is data continuous in the depth direction constituting the ultrasonic image after the phasing addition processing having the code information.

デコーダ部132は符号音線データを入力とし、符号音線データから音線データを生成し、音線データをミッドプロセス処理部へ出力する。   The decoder unit 132 receives the encoded sound ray data, generates sound ray data from the encoded sound ray data, and outputs the sound ray data to the mid process processing unit.

図3は振動素子110と超音波信号処理部112と、ミッドプロセス処理部113とバックエンド処理部114と表示部115におけるパルス圧縮を用いた画像データの生成に関する一連の処理を示したフローチャートである。なおパルス圧縮方法として相補系列から構成されるゴレイ符号方式を用いて説明する。   FIG. 3 is a flowchart showing a series of processes relating to generation of image data using pulse compression in the vibration element 110, the ultrasonic signal processing unit 112, the mid process processing unit 113, the back end processing unit 114, and the display unit 115. . In addition, it demonstrates using the Golay code system comprised from a complementary series as a pulse compression method.

まず、超音波信号処理部112によって駆動信号が生成され、駆動信号に基づいて振動素子110を駆動され、被検体内へゴレイ符号によって符号化された送信超音波信号が送信される(ステップS100)。ここで送信超音波信号を構成する超音波パルスはゴレイ符号に基づいて位相が符号化されており、各超音波パルスは少なくとも1つ以上の異なる地点に焦点を形成する。   First, a drive signal is generated by the ultrasound signal processing unit 112, the vibration element 110 is driven based on the drive signal, and a transmission ultrasound signal encoded by a Golay code is transmitted into the subject (step S100). . Here, the phase of the ultrasonic pulse constituting the transmission ultrasonic signal is encoded based on the Golay code, and each ultrasonic pulse forms a focal point at at least one or more different points.

次に、振動素子110によって被検体から返ってきた受信超音波信号が受信され、超音波信号処理部112によって受信超音波信号が信号処理されることで音線データが生成される(ステップS101)。   Next, the reception ultrasonic signal returned from the subject is received by the vibration element 110, and the ultrasonic signal processing unit 112 performs signal processing on the reception ultrasonic signal to generate sound ray data (step S101). .

次に、ミッドプロセス処理部113によって音線データが信号処理されることで振幅データが生成される(ステップS102)。   Next, amplitude data is generated by signal processing of the sound ray data by the mid process processing unit 113 (step S102).

最後に、バックエンド処理部114によって振幅データが画像処理されることで画像データが生成される(ステップS103)。   Finally, image data is generated by performing image processing on the amplitude data by the back-end processing unit 114 (step S103).

次に、表示部115によって画像データが操作者に提供される(ステップS104)。   Next, image data is provided to the operator by the display unit 115 (step S104).

次に、振動素子110と、制御部111と、超音波信号処理部112における送信超音波信号の生成について図4を用いて説明する。   Next, generation of a transmission ultrasonic signal in the vibration element 110, the control unit 111, and the ultrasonic signal processing unit 112 will be described with reference to FIG.

図4は振動素子110と、制御部111と、エンコーダ部120と素子駆動部121と、遅延プロファイル組生成部200と、時変送信ビームフォーマ201における、送信超音波信号の生成に関する一連の処理を示したフローチャートである。   FIG. 4 shows a series of processes related to generation of a transmission ultrasonic signal in the vibration element 110, the control unit 111, the encoder unit 120, the element driving unit 121, the delay profile set generation unit 200, and the time-varying transmission beamformer 201. It is the shown flowchart.

まず、制御部111において制御信号を生成し、制御信号をエンコーダ部120と遅延プロファイル組生成部200に出力する。(ステップS200)。   First, the control unit 111 generates a control signal, and outputs the control signal to the encoder unit 120 and the delay profile set generation unit 200. (Step S200).

ここで、制御信号は少なくとも1回の送信イベントにおいて、送信超音波信号が形成する焦点数と焦点を形成する点を示す焦点位置ベクトル情報を有している。1回の送信イベントとは被検体内に送信超音波を送信してから次の送信超音波を被検体内に送信するまでの期間のことである。なお、送信超音波信号は、焦点を形成するのではなく、送信超音波信号が集中する領域を有するように制御情報を生成しても良い。   Here, the control signal has focal position vector information indicating the number of focal points formed by the transmission ultrasonic signal and the point forming the focal point in at least one transmission event. One transmission event is a period from when a transmission ultrasonic wave is transmitted into the subject until the next transmission ultrasonic wave is transmitted into the subject. Note that the control information may be generated so that the transmission ultrasonic signal does not form a focal point but has a region where the transmission ultrasonic signal is concentrated.

焦点数と焦点位置ベクトルは、操作者が物理的なユーザーインターフェイスであるダイアル式デバイスや、スライド式デバイスや、ボタン式デバイスやタッチディスプレイ式デバイスなどを用いて、各値もしくは複数の値ごとに操作者の任意の値を設定しても良いし、ソフト的なグラフィカルユーザーインターフェイスを用いて設定しても良い。また具体的な焦点位置と焦点数を指定するだけでなく均一な超音波画像を生成したい範囲を設定しても良く、そのための画像改善始点と画像改善終点を指定し焦点数と焦点位置を算出することも可能であり、焦点数nと焦点位置ベクトルは以下の[数3]〜[数5]のように算出される。   The number of focal points and focal point position vector are manipulated for each value or multiple values by the operator using a dial device, a slide device, a button device, or a touch display device, which is a physical user interface. An arbitrary value of the user may be set, or may be set using a software graphical user interface. In addition to specifying a specific focus position and focus number, you may set a range in which you want to generate a uniform ultrasound image. Specify the image improvement start point and image improvement end point for that purpose, and calculate the focus number and focus position. The focal number n and the focal position vector are calculated as in the following [Equation 3] to [Equation 5].

焦点数nは、画像改善始点をids、画像改善終点をideとすると[数3]で表される。   The focus number n is expressed by [Expression 3] where ids is an image improvement start point and ide is an image improvement end point.

ここでfdは、送信超音波信号における複数焦点間の焦点間隔を示しており、予め設定した値もしくは操作者が設定した値を使用する。また、画像改善始点ids及び画像改善終点ideは、被検体表面からの深さで表す。例えば、画像改善始点idsを1cm、画像改善終点ideを5cm、焦点間隔fdを1cmとすると、焦点数nは4つになる。   Here, fd indicates a focal interval between a plurality of focal points in the transmission ultrasonic signal, and a value set in advance or a value set by the operator is used. The image improvement start point ids and the image improvement end point ide are expressed by the depth from the subject surface. For example, if the image improvement start point ids is 1 cm, the image improvement end point ide is 5 cm, and the focal distance fd is 1 cm, the number of focus points n is four.

また、焦点位置成分をfnとすると焦点位置ベクトルは[数4]で表される。   When the focal position component is fn, the focal position vector is expressed by [Equation 4].

ここで焦点位置成分fnは[数5]で表される。   Here, the focal position component fn is expressed by [Equation 5].

なお、焦点間隔fdは等間隔として説明したが不等間隔でも良い。   Note that although the focal interval fd has been described as being equal, it may be unequal.

次に、制御部111からエンコーダ部120が制御信号を受け取ると、焦点数に応じた符号シーケンス信号が作成される。(ステップS201)。   Next, when the encoder unit 120 receives a control signal from the control unit 111, a code sequence signal corresponding to the number of focal points is created. (Step S201).

各ゴレイ符号をc1、c2とすると符号シーケンス信号C1、C2は[数6]で表される。   If the Golay codes are c1 and c2, the code sequence signals C1 and C2 are expressed by [Equation 6].

ここでmは1回の送信イベントにおける駆動する振動素子110の素子数を示す送信開口数を表しており、同一送信開口内においてゴレイ符号c1、c2は[数7]の条件を満たす。   Here, m represents a transmission numerical aperture indicating the number of vibration elements 110 to be driven in one transmission event, and Golay codes c1 and c2 satisfy the condition of [Equation 7] in the same transmission aperture.

また、送信開口数mの代わりに焦点位置によって送信開口数が変化する可変送信開口数を用いても良く、その場合可変送信開口数vmは予め定められたF値Fnumに基づいて設定し[数8]で表される。   Further, instead of the transmission numerical aperture m, a variable transmission numerical aperture whose transmission numerical aperture changes depending on the focal position may be used. In this case, the variable transmission numerical aperture vm is set based on a predetermined F value Fnum [number 8].

ここでiは焦点位置ベクトルの要素番号を示している。さらにc1、c2は、可変送信開口数を用いて表された[数9]の条件を満たす場合にゴレイ符号が適用され、生成される。   Here, i indicates the element number of the focal position vector. Furthermore, c1 and c2 are generated by applying Golay codes when the condition of [Equation 9] expressed using the variable transmission numerical aperture is satisfied.

ここでmMaxは各焦点位置ベクトルの要素ごとに設定された送信開口数の中で最大の送信開口数を示しており、jは送信開口を構成する振動素子110の位置を示している。[数9]の条件を満たさない場合、対応する素子位置ではゴレイ符号を励起しない。すなわち。[数10]で示したように符号C1=C2=0とする。   Here, MMax represents the maximum transmission numerical aperture among the transmission numerical apertures set for each element of each focal position vector, and j represents the position of the vibration element 110 constituting the transmission aperture. When the condition of [Equation 9] is not satisfied, the Golay code is not excited at the corresponding element position. That is. As shown in [Equation 10], the code C1 = C2 = 0.

ここでゴレイ符号c1、c2が[数10]の場合を休止符号と呼ぶ。   Here, the case where the Golay codes c1 and c2 are [Expression 10] is called a pause code.

なお符号シーケンス信号を構成するゴレイ符号は、焦点数に応じて予めメモリ等に記憶していた符号パタンを用いても良いし、操作者が設定したゴレイ符号パタンを用いても良い。図5は4つの異なる焦点位置成分を有する送信超音波信号を生成するための符号シーケンス信号を示しており、符号シーケンス信号を構成する第1符号330、第2符号331、第3符号332、第4符号333を正弦波で示している。ここで、第1符号330、第3符号332、第4符号333は位相が同相であり、第2符号331は位相が異なっている。なお、符号の形状は正弦波に限るものではない。   The Golay code constituting the code sequence signal may use a code pattern stored in advance in a memory or the like according to the number of focal points, or may use a Golay code pattern set by the operator. FIG. 5 shows a code sequence signal for generating a transmission ultrasonic signal having four different focal position components. The first code 330, the second code 331, the third code 332, and the first code signal constituting the code sequence signal are shown in FIG. A reference numeral 333 is indicated by a sine wave. Here, the first code 330, the third code 332, and the fourth code 333 have the same phase, and the second code 331 has a different phase. In addition, the shape of a code | symbol is not restricted to a sine wave.

次に、制御部111から遅延プロファイル組生成部200が制御信号を受け取ると、制御信号から送信遅延プロファイル組信号が生成される(ステップS202)。   Next, when the delay profile set generation unit 200 receives a control signal from the control unit 111, a transmission delay profile set signal is generated from the control signal (step S202).

ここで送信遅延プロファイル組信号は少なくとも1つ以上の異なる焦点に対応した送信遅延プロファイルを有する。ここで送信遅延プロファイル組信号をDpとすると[数11]で表される。   Here, the transmission delay profile set signal has a transmission delay profile corresponding to at least one or more different focal points. Here, when the transmission delay profile group signal is Dp, it is expressed by [Equation 11].

ここでdpiは各送信遅延プロファイルを示しており、送信遅延プロファイルは焦点位置成分に基づいて設計されており、送信開口内において振動素子端部を駆動タイミングとした振動素子110の駆動タイミングの時間差を示す。ここで各送信遅延プロファイルの駆動タイミングは全て同じとする。送信開口数mを用いて送信遅延プロファイルdpは[数12]で表される。   Here, dpi indicates each transmission delay profile, and the transmission delay profile is designed based on the focal position component, and the time difference of the drive timing of the vibration element 110 with the vibration element end portion as the drive timing in the transmission aperture is represented by Show. Here, it is assumed that the drive timing of each transmission delay profile is the same. The transmission delay profile dp is expressed by [Equation 12] using the transmission numerical aperture m.

なお、送信開口数mは可変送信開口数vmを用いた場合mMaxと置き換えることが可能である。ここで図6に送信遅延プロファイルの例を示す。図6は4つの異なる焦点位置成分を有する送信超音波信号を生成するための送信遅延プロファイルを示しており、第1送信遅延プロファイル300と、第2送信遅延プロファイル301と、第3送信遅延プロファイル302、第4送信遅延プロファイル303の形状は異なっている。なお、横軸を素子位置、縦軸を遅延差時間としている。   The transmission numerical aperture m can be replaced with mMax when the variable transmission numerical aperture vm is used. FIG. 6 shows an example of a transmission delay profile. FIG. 6 shows a transmission delay profile for generating a transmission ultrasonic signal having four different focal position components. The first transmission delay profile 300, the second transmission delay profile 301, and the third transmission delay profile 302 are shown in FIG. The shape of the fourth transmission delay profile 303 is different. The horizontal axis represents the element position, and the vertical axis represents the delay difference time.

次に、時変送信ビームフォーマ201がエンコーダ部120と遅延プロファイル組生成部200から符号シーケンス信号と送信遅延プロファイル組信号を受け取ると、時変送信ビームプロファイル信号が作成される(ステップS203)。   Next, when the time-varying transmission beamformer 201 receives the code sequence signal and the transmission delay profile group signal from the encoder unit 120 and the delay profile group generation unit 200, a time-varying transmission beam profile signal is created (step S203).

時変送信ビームプロファイル信号は振動素子110において各素子を駆動して符号を生成する駆動タイミングと符号形状を示しており、各符号に対応して遅延プロファイルが異なる。そのため振動素子110は、送信開口中心では駆動タイミングが等間隔であるが、送信開口端部になるにつれて駆動タイミングが不等間隔になる。   The time-varying transmission beam profile signal indicates the drive timing and code shape for generating a code by driving each element in the vibration element 110, and the delay profile differs depending on each code. For this reason, the drive timing of the vibration element 110 is equally spaced at the center of the transmission aperture, but the drive timing becomes unequal at the end of the transmission aperture.

時変送信ビームプロファイルは、送信遅延プロファイル信号に対して異なるインタバル時間を加えることによって生成される。送信遅延プロファイル組信号DPにインタバル時間intを加算したものを時変送信遅延プロファイル組信号ADpとし、各送信遅延プロファイルの駆動タイミングごとにインタバル時間intiが対応し、時変送信ビームプロファイル信号は[数13]で表される。   The time-varying transmit beam profile is generated by adding different interval times to the transmit delay profile signal. The transmission delay profile group signal DP plus the interval time int is used as a time-varying transmission delay profile group signal ADp, and the interval time inti corresponds to the drive timing of each transmission delay profile. 13].

ここで、インタバル時間は少なくとも各符号を構成するために必要な振動素子110を駆動する時間より大きく、時変送信ビームプロファイルは各遅延プロファイルが交点を持たないように設計する。具体的には時変送信ビームプロファイルの駆動タイミングが早いほど焦点位置を振動素子110に近く設定し、[数14]の条件を満たすように設計する。   Here, the interval time is at least longer than the time for driving the vibration element 110 necessary for constituting each code, and the time-varying transmission beam profile is designed so that each delay profile has no intersection. Specifically, the focal position is set closer to the vibration element 110 as the drive timing of the time-varying transmission beam profile is earlier, and the design is performed so as to satisfy the condition of [Equation 14].

もしくは時変送信ビームプロファイルが[数15]の条件を満たすようにする。   Alternatively, the time-varying transmission beam profile satisfies the condition of [Equation 15].

ここで図7を用いて時変送信遅延プロファイルを説明する。図7は図6で説明した送信遅延プロファイルに基づいて生成された時変送信遅延プロファイルを示している。時変送信遅延プロファイルとは振動素子110ごとに駆動するタイミングを示している。時変送信プロファイル314は、第1送信遅延プロファイル300と同じ遅延プロファイルを持つ第1時変送信プロファイル310と、第2送信遅延プロファイル301にインタバル時間を加えた第2時変送信プロファイル311と、第3送信遅延プロファイル302にインタバル時間を加えた第3時変送信プロファイル312と、第4送信遅延プロファイル303にインタバル時間を加えた第4時変送信プロファイル313から構成されている。なお、横軸を素子位置、縦軸を駆動タイミングとして表される。ここでは各振動素子で1回の送信イベントで4回駆動タイミングがある場合を想定しており、送信開口中心では駆動タイミングが等間隔であるが、送信開口端部になるにつれて駆動タイミングが不等間隔になる。   Here, the time-varying transmission delay profile will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows a time-varying transmission delay profile generated based on the transmission delay profile described in FIG. The time-varying transmission delay profile indicates the driving timing for each vibration element 110. The time-varying transmission profile 314 includes a first time-varying transmission profile 310 having the same delay profile as the first transmission delay profile 300, a second time-varying transmission profile 311 obtained by adding an interval time to the second transmission delay profile 301, The third transmission variable profile 312 includes an interval time added to the third transmission delay profile 302, and the fourth variable transmission profile 313 includes an interval time added to the fourth transmission delay profile 303. The horizontal axis represents the element position, and the vertical axis represents the drive timing. Here, it is assumed that each vibration element has four drive timings in one transmission event, and the drive timing is equally spaced at the center of the transmission aperture, but the drive timing is unequal as the transmission aperture ends. It becomes an interval.

そして符号シーケンス信号と時変送信遅延プロファイルから送信ビームプロファイル信号が生成される。図8を用いて時変送信ビームプロファイル信号について説明する。図8は、符号シーケンス信号と図7で説明した時変送信遅延プロファイル信号と図5で説明した符号シーケンス信号に基づいて生成した時変送信ビームプロファイルを示している。横軸は素子位置、縦軸は振動素子110の駆動タイミングとする。第1時変送信ビームプロファイル320は第1送信プロファイル300(図6)と第1符号330(図5)から構成されており、第2時変送信ビームプロファイル321は第2送信プロファイル301(図6)と第2符号331(図5)から構成されており、第3時変送信ビームプロファイル322は第3送信プロファイル302(図6)と第3符号332(図5)から構成されており、第4送信プロファイル303(図6)と第3符号333(図5)から構成されている。   A transmission beam profile signal is generated from the code sequence signal and the time-varying transmission delay profile. A time-varying transmission beam profile signal will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows a time-varying transmission beam profile generated based on the code sequence signal, the time-varying transmission delay profile signal described in FIG. 7, and the code sequence signal described in FIG. The horizontal axis is the element position, and the vertical axis is the drive timing of the vibration element 110. The first time-varying transmission beam profile 320 includes a first transmission profile 300 (FIG. 6) and a first code 330 (FIG. 5), and the second time-varying transmission beam profile 321 is the second transmission profile 301 (FIG. 6). ) And a second symbol 331 (FIG. 5), and the third time-varying transmission beam profile 322 is composed of a third transmission profile 302 (FIG. 6) and a third symbol 332 (FIG. 5). 4 transmission profile 303 (FIG. 6) and a third code 333 (FIG. 5).

最後に、素子駆動部121が時変送信ビームフォーマ201から時変送信ビームプロファイル信号を受け取ると駆動信号が生成され、振動素子110が駆動信号に基づいて駆動されることで送信超音波信号が生成される(ステップS204)。   Finally, when the element driving unit 121 receives a time-varying transmission beam profile signal from the time-varying transmission beamformer 201, a driving signal is generated, and a transmission ultrasonic signal is generated by driving the vibration element 110 based on the driving signal. (Step S204).

次に、振動素子110と、超音波信号処理部112における音線データの生成について図9を用いて説明する。   Next, generation of sound ray data in the vibration element 110 and the ultrasonic signal processing unit 112 will be described with reference to FIG.

図9は振動素子110と、AD変換部130と、受信ビームフォーマ131と、デコーダ部132における、音線データの生成に関する一連の処理を示したフローチャートである。   FIG. 9 is a flowchart showing a series of processes relating to the generation of sound ray data in the vibration element 110, the AD conversion unit 130, the reception beamformer 131, and the decoder unit 132.

振動素子110が受信超音波信号を受け取ると、受信超音波信号はAD変換部130へ出力され、符号超音波データが生成される(ステップS210)。ここでAD変換部130ではデジタル変換された符号超音波信号がデジタルデータに変換される。   When the vibration element 110 receives the received ultrasonic signal, the received ultrasonic signal is output to the AD conversion unit 130, and code ultrasonic data is generated (step S210). Here, the AD conversion unit 130 converts the digitally converted code ultrasonic signal into digital data.

次に、受信ビームフォーマ131がデジタルデータを受け取ると、受信ビームフォーマ131は符号超音波データに対して整相加算処理を行い、符号音線データを生成する(ステップS211)。   Next, when the reception beamformer 131 receives the digital data, the reception beamformer 131 performs a phasing addition process on the code ultrasonic data to generate code sound ray data (step S211).

次に、デコーダ部132が符号音線データを受け取ると、デコーダ部は符号音線データに対してデコード処理を行い、音線データが生成される(ステップS212)。   Next, when the decoder unit 132 receives the code sound ray data, the decoder unit decodes the code sound ray data to generate sound ray data (step S212).

以上のようにして超音波信号処理装置は、同一送信イベント内で異なる複数の焦点位置もしくは焦点領域に対して超音波ビームを被検体に送信すること可能になり、図10に示すように従来のパルス圧縮より狭長な送信超音波送信信号を作成すことが可能になる。ここで本発明の送信超音波信号340、従来方式の送信超音波信号341である。結果として、超音波信号処理部112において狭長な送信超音波信号に基づいた音線データを生成できる。その後、ミッドプロセス処理部113でミッドプロセス信号処理を行い、バックエンド処理部114で画像処理を行い、表示部115で超音波画像を表示すると従来のパルス圧縮を用いた超音波画像より焦点深度の深い画像を生成することが可能となる。図11にシミュレーションによる本発明の効果をB画像として示す。ここで本発明で生成されたB画像350、従来方式で生成されたB画像は351である。図11に示すように本発明で生成されたB画像350では深部のターゲットまで描画することが可能になっている。   As described above, the ultrasonic signal processing apparatus can transmit an ultrasonic beam to a subject with respect to a plurality of different focal positions or focal regions within the same transmission event, as shown in FIG. It is possible to create a transmission ultrasonic transmission signal that is narrower than pulse compression. Here, the transmission ultrasonic signal 340 of the present invention and the conventional transmission ultrasonic signal 341 are shown. As a result, the ultrasonic signal processing unit 112 can generate sound ray data based on a narrow transmission ultrasonic signal. Thereafter, the mid-process signal processing is performed by the mid-process processing unit 113, the image processing is performed by the back-end processing unit 114, and the ultrasonic image is displayed by the display unit 115. Thus, the depth of focus is higher than that of the conventional ultrasonic image using pulse compression. A deep image can be generated. FIG. 11 shows the effect of the present invention by simulation as a B image. Here, the B image 350 generated by the present invention and the B image generated by the conventional method are 351. As shown in FIG. 11, the B image 350 generated by the present invention can draw up to a deep target.

なお実施の形態1ではパルス圧縮方式として相補系列符号を用いて説明を行ったが、本発明はこれに限定されるわけでなくBakar符号、M系列、チャープ波等の一般的に超音波システムで用いられるパルス圧縮方式に適応することが可能である。   Although the first embodiment has been described using a complementary sequence code as a pulse compression method, the present invention is not limited to this, and a general ultrasonic system such as a Bakar code, an M sequence, or a chirp wave is used. It is possible to adapt to the pulse compression method used.

また、図2において素子駆動部121、時変送信ビームフォーマ201、エンコーダ部120、遅延プロファイル組生成部、AD変換部130、受信ビームフォーマ131、デコーダ部132は、超音波信号処理部112に含まれるとしたが、一部の構成を超音波プローブ102に搭載しても良い。   2, the element driving unit 121, the time-varying transmission beamformer 201, the encoder unit 120, the delay profile set generation unit, the AD conversion unit 130, the reception beamformer 131, and the decoder unit 132 are included in the ultrasonic signal processing unit 112. However, a part of the configuration may be mounted on the ultrasonic probe 102.

(実施の形態2)
図12は、実施の形態2にかかる超音波信号処理システムにおける受信超音波信号処理部112cの構成を示すブロック図である。以下、実施の形態1と同様の構成については、同じ符号を用い、説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 12 is a block diagram of a configuration of the reception ultrasonic signal processing unit 112c in the ultrasonic signal processing system according to the second embodiment. Hereinafter, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

受信超音波信号処理部112cは、実施の形態1の受信超音波信号処理部112bにおける構成の、デコーダ部132に変えて時変デコーダ部202としたものである。   The reception ultrasonic signal processing unit 112c is configured as the time-varying decoder unit 202 instead of the decoder unit 132 in the configuration of the reception ultrasonic signal processing unit 112b of the first embodiment.

時変デコーダ部202は符号音線データを入力とし、符号音線データから音線データを生成し、音線データをミッドプロセス処理部113へ出力する。   The time-varying decoder unit 202 receives the encoded sound ray data, generates sound ray data from the encoded sound ray data, and outputs the sound ray data to the mid-process processing unit 113.

図13は、時変デコーダ部202の構成を詳細に示したものであり、時変デコーダ部202は、時変フィルタA210と、時変フィルタB211と、メモリ212、加算処理部213とを備える。   FIG. 13 shows the configuration of the time varying decoder unit 202 in detail. The time varying decoder unit 202 includes a time varying filter A 210, a time varying filter B 211, a memory 212, and an addition processing unit 213.

時変フィルタA210は符号音線データを入力とし、符号音線データに対して時変フィルタA210によってフィルタ処理を行ったフィルタ音線データAを生成し、フィルタ音線データAをメモリ212へ出力する。   The time varying filter A 210 receives the code sound ray data as input, generates filter sound ray data A obtained by performing filter processing on the code sound ray data with the time varying filter A 210, and outputs the filter sound ray data A to the memory 212. .

時変フィルタB211は符号音線データを入力とし、符号音線データに対して時変フィルタB211によってフィルタ処理を行ったフィルタ音線データBを生成し、フィルタ音線データBを加算処理部213へ出力する。   The time varying filter B211 receives the code sound ray data as input, generates the filter sound ray data B obtained by performing filter processing on the code sound ray data with the time varying filter B211, and supplies the filter sound ray data B to the addition processing unit 213. Output.

メモリ212はフィルタ音線データAを入力とし、フィルタ音線データAが入力されてから、時変フィルタB211でフィルタ音線データBが生成されるまで保持し、フィルタ音線データAを加算処理部213へ出力する。   The memory 212 receives the filter sound ray data A and holds it until the filter sound ray data B is generated by the time-varying filter B211 after the filter sound ray data A is input, and the filter sound ray data A is added. To 213.

次に加算処理部213はフィルタ音線データAとフィルタ音線データBを入力とし、フィルタ音線データAとフィルタ音線データBを加算することで音線データを生成し、音線データをプロセス処理部11へ出力する。   Next, the addition processing unit 213 receives the filter sound ray data A and the filter sound ray data B as input, generates the sound ray data by adding the filter sound ray data A and the filter sound ray data B, and processes the sound ray data. Output to the processing unit 11.

図14は時変デコーダ部202における、符号音線データの復号方法を示したフローチャートである。   FIG. 14 is a flowchart showing a method of decoding the code sound ray data in the time-varying decoder unit 202.

受信BF131から、時変デコーダ部202が符号音線データを受け取ると送信イベントの回数を判断し、送信イベントが1回目の場合はステップS221の処理へ進み、送信イベントが2回の場合はステップS223の処理へ進む(ステップS220)。   When the time-varying decoder unit 202 receives the code sound ray data from the reception BF 131, the number of transmission events is determined. If the transmission event is the first time, the process proceeds to step S221. If the transmission event is two times, the process proceeds to step S223. The process proceeds to step S220.

次に、送信イベントが1回目の場合、受信BF130から、時変フィルタA210が符号音線データを受け取ると、符号音線データに対して畳み込み演算を行うことでフィルタ音線データAを生成する(ステップS111)。   Next, when the transmission event is the first time, when the time-varying filter A210 receives the code sound ray data from the reception BF 130, the filter sound ray data A is generated by performing a convolution operation on the code sound ray data ( Step S111).

ここで符号音線データは深さ方向の位置によって形状が異なる。図15に深さ方向による符号音線データの変化を示す。ここで図7を用いて説明した時変送信遅延プロファイルに基づいて生成されたプローブ近傍ターゲットからの符号音線データをプローブ近傍ターゲットにおける符号音線データ400とし、プローブ遠方ターゲットからの符号音線データをプローブ遠方ターゲットにおける符号音線データ410とする。プローブ近傍ターゲットにおける符号音線データ400は、相対的に深さ方向の位置が浅い場合を示し、プローブ遠方ターゲットにおける符号音線データ410は、相対的に深さ方向の位置が深い場合を示している。   Here, the shape of the code sound ray data varies depending on the position in the depth direction. FIG. 15 shows changes in the code sound ray data depending on the depth direction. Here, the code sound ray data from the probe vicinity target generated based on the time-varying transmission delay profile described with reference to FIG. 7 is used as the code sound ray data 400 at the probe vicinity target, and the code sound ray data from the probe far target is obtained. Is the code ray data 410 at the probe remote target. The code sound ray data 400 at the probe vicinity target shows a case where the position in the depth direction is relatively shallow, and the code sound ray data 410 at the probe far target shows a case where the position in the depth direction is relatively deep. Yes.

プローブ近傍ターゲットにおける符号音線データ400は第1時変送信ビームプロファイル320(図7)から生成されたプローブ近傍ターゲットにおける第1符号音線データ401と、第2時変送信ビームプロファイル321(図7)から生成されたプローブ近傍ターゲットにおける第2符号音線データ402と、第3時変送信ビームプロファイル322(図7)から生成されたプローブ近傍ターゲットにおける第3符号音線データ403と、第4時変送信ビームプロファイル323(図7)から生成されたプローブ近傍ターゲットにおける第4符号音線データ404とから構成されている。   The code sound ray data 400 at the probe vicinity target includes the first code sound ray data 401 at the probe vicinity target generated from the first time-varying transmission beam profile 320 (FIG. 7) and the second time-varying transmission beam profile 321 (FIG. 7). ) Generated second code sound ray data 402 in the probe vicinity target generated from the third time-varying transmission beam profile 322 (FIG. 7), third code sound ray data 403 in the probe vicinity target generated from the fourth time It consists of fourth code sound ray data 404 at the probe vicinity target generated from the variable transmission beam profile 323 (FIG. 7).

ここで、プローブ近傍ターゲットが第1時変送信ビームプロファイル320(図7)の焦点に近いとすると、プローブ近傍ターゲットにおける符号音線データ400で表すようにプローブ近傍ターゲットにおける第1符号音線データ401の振幅が最も大きく、プローブ近傍ターゲットにおける第4符号音線データ404の振幅が最も小さくなる。   Here, if the probe vicinity target is close to the focal point of the first time-varying transmission beam profile 320 (FIG. 7), the first code sound ray data 401 at the probe vicinity target is represented by the code sound ray data 400 at the probe vicinity target. Is the largest, and the amplitude of the fourth code sound ray data 404 at the probe vicinity target is the smallest.

またプローブ遠方ターゲットにおける符号音線データ410は第1時変送信ビームプロファイル320(図7)から生成されたプローブ遠方ターゲットにおける第1符号音線データ411と、第2時変送信ビームプロファイル321(図7)から生成されたプローブ遠方ターゲットにおける第2符号音線データ412と、第3時変送信ビームプロファイル322(図7)から生成されたプローブ遠方ターゲットにおける第3符号音線データ413と、第4時変送信ビームプロファイル323(図7)から生成されたプローブ遠方ターゲットにおける第4符号音線データ414とから構成されている。   Also, the code sound ray data 410 at the probe far target includes the first code sound ray data 411 at the probe far target generated from the first time-varying transmission beam profile 320 (FIG. 7) and the second time-varying transmission beam profile 321 (see FIG. 7). The second code sound ray data 412 at the probe far target generated from 7), the third code sound ray data 413 at the probe far target generated from the third time-varying transmission beam profile 322 (FIG. 7), and the fourth The fourth code sound ray data 414 at the probe remote target generated from the time-varying transmission beam profile 323 (FIG. 7).

ここで、プローブ遠方ターゲットが第4時変送信ビームプロファイル323(図7)の焦点に近いとすると、プローブ遠方ターゲットにおける符号音線データ410で表すようにプローブ近傍ターゲットにおける第1符号音線データ401の振幅が最も小さく、プローブ近傍ターゲットにおける第4符号音線データ404の振幅が最も大きくなる。   Here, if the probe far target is close to the focal point of the fourth time-varying transmission beam profile 323 (FIG. 7), the first coded sound ray data 401 at the probe nearby target is represented by the coded sound ray data 410 at the probe far target. Is the smallest, and the amplitude of the fourth code sound ray data 404 at the probe vicinity target is the largest.

このように符号時変送信プロファイルに基づいて生成された符号音線データは、各符号時変送信プロファイルの焦点が異なるために振幅変動が発生する。そこで振幅変動を考慮したデコード処理を時変フィルタを用いて行う。ここで時変フィルタA210をFAとして[数16]で表す。   In this way, the code sound ray data generated based on the code time-varying transmission profile undergoes amplitude fluctuation because the focal points of the code time-varying transmission profiles are different. Therefore, a decoding process in consideration of amplitude fluctuation is performed using a time-varying filter. Here, the time-varying filter A210 is represented by [Expression 16] as FA.

ここでfaiは時変フィルタ係数を表し[数17]で示す。   Here, fai represents a time-varying filter coefficient and is represented by [Equation 17].

ここでdc1iは時変フィルタ係数を示し,符号シーケンスC1に応じて自動的に決定する。例えば0度、180度の位相を用いて符号化している場合、dc1iは符号の位相が0度、180度に応じて正負どちらかの値を取る。さらにapiは時変フィルタ係数の振幅変化係数を示し、dは深さ方向の符号音線データの位置を示している。   Here, dc1i represents a time-varying filter coefficient and is automatically determined according to the code sequence C1. For example, when encoding is performed using phases of 0 degrees and 180 degrees, dc1i takes either a positive or negative value depending on the phase of the code being 0 degrees or 180 degrees. Further, api represents the amplitude variation coefficient of the time-varying filter coefficient, and d represents the position of the code sound ray data in the depth direction.

図16に時変フィルタ係数の振幅変化係数を示す。ここで第1振幅変化係数420、第2振幅変化係数421、第3振幅変化係数422、第4振幅変化係数423である。各振幅変化係数は、深さ方向の符号音線データの位置に応じて線形もしくは非線形に変化させる。なお前記フィルタ係数の絶対値は、前記送信超音波信号の焦点位置で最大値を取る。   FIG. 16 shows the amplitude change coefficient of the time-varying filter coefficient. Here, the first amplitude change coefficient 420, the second amplitude change coefficient 421, the third amplitude change coefficient 422, and the fourth amplitude change coefficient 423 are shown. Each amplitude change coefficient is changed linearly or nonlinearly according to the position of the code sound ray data in the depth direction. The absolute value of the filter coefficient takes a maximum value at the focal position of the transmission ultrasonic signal.

[数16]の中における、Znは零行列を示しており[数19]で表す。   In [Equation 16], Zn represents a zero matrix and is represented by [Equation 19].

ここでLnは零行列の長さを示しており、[数19]で表す。   Here, Ln indicates the length of the zero matrix and is expressed by [Equation 19].

ここでfsはサンプリング周波数を表し、fcは送信超音波信号の中心周波数を表す。時変フィルタAを用いてフィルタ音線データAを算出し、フィルタ音線データAは[数20]で表す。   Here, fs represents the sampling frequency, and fc represents the center frequency of the transmission ultrasonic signal. Filter sound ray data A is calculated using the time-varying filter A, and the filter sound ray data A is expressed by [Equation 20].

ここでCDASAは符号音線データAを表し、記号*は畳みこみを示す。   Here, CDASA represents code sound ray data A, and symbol * represents convolution.

次に、時変フィルタA210から、メモリ212はフィルタ音線データAを受け取り、所定のタイミングまでメモリ空間にデータを保存する(ステップS222)。   Next, the memory 212 receives the filter sound ray data A from the time varying filter A210, and stores the data in the memory space until a predetermined timing (step S222).

ここで所定のタイミングとはメモリ212から加算処理部213にフィルタ音線データAを受け渡すタイミングのことであり、ステップS223が終了したらフィルタ音線データAの受け渡しを行う。   Here, the predetermined timing is a timing at which the filter sound ray data A is delivered from the memory 212 to the addition processing unit 213. When step S223 is completed, the filter sound ray data A is delivered.

送信イベントが2回目の場合、受信BF130から、時変フィルタB211が符号音線データを受け取ると、符号音線データに対して畳み込み演算を行うことでフィルタ音線データBを生成する(ステップS223)。時変フィルタB211をFBとして[数21]で表す。   When the transmission event is the second time, when the time-varying filter B211 receives the code sound ray data from the reception BF 130, the filter sound ray data B is generated by performing a convolution operation on the code sound ray data (step S223). . The time-varying filter B211 is represented by [Expression 21] as FB.

ここでfbiは時変フィルタ係数を表し[数22]で示す。   Here, fbi represents a time-varying filter coefficient and is represented by [Equation 22].

ここでdc2iは時変フィルタ係数を示し,符号シーケンスC2に応じて自動的に決定する。   Here, dc2i represents a time-varying filter coefficient and is automatically determined according to the code sequence C2.

時変フィルタBを用いてフィルタ音線データBを算出する。フィルタ音線データBを[数23]で表す。   Filter sound ray data B is calculated using the time-varying filter B. The filter sound ray data B is expressed by [Equation 23].

ここでCDASBは符号音線データBを表す。   Here, CDASB represents the code sound ray data B.

最後に、時変フィルタA210とメモリ212から、加算処理部213が符号音線データAと符号音線データBを受け取ると、符号音線データAと符号音線データBから音線データを算出する(ステップS224)。ここで加算処理部213において生成される音線データを[数24]で表す。   Finally, when the addition processing unit 213 receives the code sound ray data A and the code sound ray data B from the time-varying filter A 210 and the memory 212, the sound ray data is calculated from the code sound ray data A and the code sound ray data B. (Step S224). Here, the sound ray data generated in the addition processing unit 213 is expressed by [Equation 24].

ここで図17を用いて、符号音線データAと符号音線データBを用いて生成された音線データについて説明する。従来のフィルタ処理によって生成された音線データを従来方法で生成された音線データ430、時変フィルタを用いて生成された音線データを本発明で生成された音線データ431とする。音線データ430では符号の振幅変動によってデコードエラーを生じ、ターゲットからの大振幅信号の前後に小振幅のデコードエラーであるタイムサイドローブは発生するが、時変フィルタを用いることによりタイムサイドローブの発生を抑えることが可能になる。   Here, the sound ray data generated using the encoded sound ray data A and the encoded sound ray data B will be described with reference to FIG. The sound ray data generated by the conventional filtering process is referred to as the sound ray data 430 generated by the conventional method, and the sound ray data generated using the time-varying filter is the sound ray data 431 generated by the present invention. In the sound ray data 430, a decoding error occurs due to the amplitude fluctuation of the code, and a time side lobe which is a small amplitude decoding error is generated before and after the large amplitude signal from the target. Occurrence can be suppressed.

(その他の変形例)
なお、本発明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。
(Other variations)
Although the present invention has been described based on the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and the following cases are also included in the present invention.

(1)上記の各装置の全部、もしくは一部を、マイクロプロセッサ、ROM、RAM、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。前記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。前記マイクロプロセッサが、前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。   (1) When all or a part of each of the above devices is configured by a computer system including a microprocessor, a ROM, a RAM, a hard disk unit, and the like. The RAM or the hard disk unit stores a computer program that achieves the same operation as each of the above devices. Each device achieves its functions by the microprocessor operating according to the computer program.

(2)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。前記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。前記マイクロプロセッサが、前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。また、LSIに限るものではなく、専用回路又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)、又は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・プロセッサを利用してもよい。   (2) A part or all of the components constituting each of the above devices may be configured by one system LSI (Large Scale Integration). The system LSI is an ultra-multifunctional LSI manufactured by integrating a plurality of components on a single chip, and specifically, a computer system including a microprocessor, ROM, RAM, and the like. . The RAM stores a computer program that achieves the same operation as each of the above devices. The system LSI achieves its functions by the microprocessor operating according to the computer program. Further, the present invention is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor. An FPGA (Field Programmable Gate Array) that can be programmed after manufacturing the LSI or a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used.

(3)上記の各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、各装置に脱着可能なICカード又は単体のモジュールから構成されているとしてもよい。前記ICカード又は前記モジュールは、マイクロプロセッサ、ROM、RAMなどから構成されるコンピュータシステムである。前記ICカード又は前記モジュールは、上記の超多機能LSIを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、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、前記ICカード又は前記モジュールは、その機能を達成する。このICカード又はこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。   (3) Part or all of the constituent elements constituting each of the above devices may be configured from an IC card that can be attached to and detached from each device or a single module. The IC card or the module is a computer system including a microprocessor, a ROM, a RAM, and the like. The IC card or the module may include the super multifunctional LSI described above. The IC card or the module achieves its function by the microprocessor operating according to the computer program. This IC card or this module may have tamper resistance.

(4)本発明は、上記に示すコンピュータの処理で実現する方法であるとしてもよい。また、本発明は、これらの方法をCPU等のプロセッサが実行することで実現するコンピュータプログラムとしてもよいし、前記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。   (4) The present invention may be a method realized by the computer processing described above. In addition, the present invention may be a computer program that is realized by a processor such as a CPU executing these methods, or may be a digital signal composed of the computer program.

また、本発明は、前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録したものとしてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、CD−ROM、MO、DVD、DVD−ROM、DVD−RAM、BD(Blu−ray(登録商標) Disc)、半導体メモリなどである。また、本発明は、これらの記録媒体に記録されている前記デジタル信号であるとしてもよい。   Further, the present invention may be the computer program or the digital signal recorded on a computer-readable recording medium. Examples of the computer-readable recording medium include a flexible disk, a hard disk, a CD-ROM, an MO, a DVD, a DVD-ROM, a DVD-RAM, a BD (Blu-ray (registered trademark) Disc), and a semiconductor memory. Further, the present invention may be the digital signal recorded on these recording media.

また、本発明は、前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号を、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。   Further, the present invention may transmit the computer program or the digital signal via an electric communication line, a wireless or wired communication line, a network represented by the Internet, a data broadcast, or the like.

また本発明は、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、前記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、前記マイクロプロセッサは、前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。   The present invention may also be a computer system including a microprocessor and a memory, wherein the memory stores the computer program, and the microprocessor operates according to the computer program.

また前記プログラム又は前記デジタル信号を前記記録媒体に記録して移送することにより、又は前記プログラム又は前記デジタル信号を、前記ネットワーク等を経由して移送することにより、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。   In addition, the program or the digital signal is recorded on the recording medium and transferred, or the program or the digital signal is transferred via the network or the like, and executed by another independent computer system. It is good.

(5)上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。   (5) The above embodiment and the above modifications may be combined.

また、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。   Moreover, all the numbers used above are illustrated for specifically explaining the present invention, and the present invention is not limited to the illustrated numbers.

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。   In addition, division of functional blocks in the block diagram is an example, and a plurality of functional blocks can be realized as one functional block, a single functional block can be divided into a plurality of functions, or some functions can be transferred to other functional blocks. May be. In addition, functions of a plurality of functional blocks having similar functions may be processed in parallel or time-division by a single hardware or software.

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。   In addition, the order in which the above steps are executed is for illustration in order to specifically describe the present invention, and may be in an order other than the above. Also, some of the above steps may be executed simultaneously (in parallel) with other steps.

更に、本発明の主旨を逸脱しない限り、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。   Further, various modifications in which the present embodiment is modified within the scope conceivable by those skilled in the art are also included in the present invention without departing from the gist of the present invention.

以上のように、本発明に係る超音波送信信号取得装置、及びその方法は、遅延プロファイル組生成部200と時変送信ビームフォーマ201を有し、従来の超音波信号取得装置の性能向上、特にパルス圧縮を用いた超音波画像生成におけるS/N増幅と焦点深度拡張を同時に実現することが可能である。   As described above, the ultrasonic transmission signal acquisition apparatus and method according to the present invention includes the delay profile set generation unit 200 and the time-varying transmission beamformer 201, and improves the performance of the conventional ultrasonic signal acquisition apparatus, in particular. It is possible to simultaneously realize S / N amplification and depth of focus expansion in ultrasonic image generation using pulse compression.

100 超音波診断システム
101 超音波診断装置
102 超音波プローブ
110 振動素子
111 制御部
112 超音波信号処理部
113 ミッドプロセス処理部
114 バックエンド処理部
115 表示部
112a 送信超音波信号処理部
112b 受信超音波信号処理部
112c 受信超音波信号処理部
121 素子駆動部
130 AD変換部
131 受信ビームフォーマ
132 デコーダ部
200 遅延プロファイル組生成部
201 時変送信ビームフォーマ
202 時変デコーダ部
210 時変フィルタA
211 時変フィルタB
212 メモリ
213 加算処理部
300 第1送信遅延プロファイル
301 第2送信遅延プロファイル
302 第3送信遅延プロファイル
303 第4送信遅延プロファイル
310 第1時変送信プロファイル
311 第2時変送信プロファイル
312 第3時変送信プロファイル
313 第4時変送信プロファイル
314 時変送信プロファイル
320 第1時変送信ビームプロファイル
321 第2時変送信ビームプロファイル
322 第3時変送信ビームプロファイル
323 第4時変送信ビームプロファイル
330 第1符号
331 第2符号
332 第3符号
333 第4符号
340 本発明の送信超音波信号
341 従来方式の送信超音波信号
350 本発明で生成されたB画像
351 従来方式で生成されたB画像
400 プローブ近傍ターゲットにおける符号音線データ
401 プローブ近傍ターゲットにおける第1符号音線データ
402 プローブ近傍ターゲットにおける第2符号音線データ
403 プローブ近傍ターゲットにおける第3符号音線データ
404 プローブ近傍ターゲットにおける第4符号音線データ
410 プローブ遠方ターゲットにおける符号音線データ
411 プローブ遠方ターゲットにおける第1符号音線データ
412 プローブ遠方ターゲットにおける第2符号音線データ
413 プローブ遠方ターゲットにおける第3符号音線データ
414 プローブ遠方ターゲットにおける第4符号音線データ
420 第1振幅変化係数
421 第2振幅変化係数
422 第3振幅変化係数
423 第4振幅変化係数
430 従来方法で生成された音線データ
431 本発明で生成された音線データ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Ultrasonic diagnostic system 101 Ultrasonic diagnostic apparatus 102 Ultrasonic probe 110 Vibration element 111 Control part 112 Ultrasonic signal processing part 113 Mid process processing part 114 Back end processing part 115 Display part 112a Transmission ultrasonic signal processing part 112b Reception ultrasonic wave Signal processing unit 112c Reception ultrasonic signal processing unit 121 Element driving unit 130 AD conversion unit 131 Reception beamformer 132 Decoder unit 200 Delay profile set generation unit 201 Time-varying transmission beamformer 202 Time-varying decoder unit 210 Time-varying filter A
211 Time-varying filter B
212 memory 213 addition processing unit 300 first transmission delay profile 301 second transmission delay profile 302 third transmission delay profile 303 fourth transmission delay profile 310 first time varying transmission profile 311 second time varying transmission profile 312 third time varying transmission Profile 313 4th time varying transmission profile 314 Time varying transmission profile 320 1st time varying transmission beam profile 321 2nd time varying transmission beam profile 322 3rd time varying transmission beam profile 323 4th time varying transmission beam profile 330 1st code 331 Second code 332 Third code 333 Fourth code 340 Transmission ultrasonic signal of the present invention 341 Transmission ultrasonic signal of the conventional system 350 B image generated by the present invention 351 B image generated by the conventional system 400 Probe vicinity data Coded ray data at the target 401 First code ray data at the probe vicinity target 402 Second code ray data at the probe vicinity target 403 Third code ray data at the probe vicinity target 404 Fourth code ray data at the probe vicinity target 410 Code Sound Ray Data at Probe Remote Target 411 First Code Sound Ray Data at Probe Remote Target 412 Second Code Sound Ray Data at Probe Remote Target 413 Third Code Sound Ray Data at Probe Remote Target 414 Fourth Code at Probe Remote Target Sound ray data 420 First amplitude change coefficient 421 Second amplitude change coefficient 422 Third amplitude change coefficient 423 Fourth amplitude change coefficient 430 Sound ray data generated by a conventional method 431 The present invention Ray ray data generated by

Claims (18)

振動素子から構成される振動素子アレイを通して送信超音波信号を被検体に発すると共に、前記被検体から反射された受信超音波信号を受信する超音波信号処理装置であって、
複数の符号を含む符号シーケンスを生成するエンコーダ部と、
前記送信超音波信号が形成する焦点に対応した少なくとも2つ以上の送信遅延プロファイルを含む送信遅延プロファイル組を生成する遅延プロファイル組生成部と、
前記符号シーケンスと前記送信遅延プロファイル組に基づいて、前記振動素子アレイを駆動する駆動信号の波形情報と駆動タイミング情報を有する時変送信ビームプロファイルを生成する時変送信ビームフォーマと、
前記時変送信ビームプロファイルに応じて前記駆動信号を生成する素子駆動部と、
前記振動素子アレイを通して受信した前記受信超音波信号に対して、受信超音波信号処理を行う受信超音波信号処理部を備え、
前記送信遅延プロファイル組は、互いに形状の異なる一組の前記送信遅延プロファイルを含み、
前記素子駆動部は前記振動素子アレイに対して前記駆動信号を送信し、
前記振動素子アレイから発せられる前記送信超音波信号は、互いに形状の異なる一組の超音波パルスを含み、少なくとも2つ以上の異なる焦点を形成し、
前記送信遅延プロファイルは、前記振動素子を駆動する駆動タイミングが早いほど焦点位置が前記振動素子アレイに近い
ことを特徴とする超音波信号処理装置。
An ultrasonic signal processing device that emits a transmission ultrasonic signal to a subject through a vibration element array composed of vibration elements and receives a reception ultrasonic signal reflected from the subject,
An encoder for generating a code sequence including a plurality of codes;
A delay profile set generation unit that generates a transmission delay profile set including at least two transmission delay profiles corresponding to a focus formed by the transmission ultrasonic signal;
Based on the code sequence and the transmission delay profile set, a time-varying transmission beamformer that generates a time-varying transmission beam profile having waveform information and driving timing information of a driving signal that drives the vibration element array;
An element driver that generates the drive signal according to the time-varying transmission beam profile;
A reception ultrasonic signal processing unit that performs reception ultrasonic signal processing on the reception ultrasonic signal received through the vibration element array,
The transmission delay profile set includes a set of the transmission delay profiles having different shapes,
The element driving unit transmits the driving signal to the vibrating element array,
The transmitted ultrasonic signal emitted from the vibrating element array includes a set of ultrasonic pulses having different shapes, and forms at least two different focal points .
The ultrasonic signal processing apparatus , wherein the transmission delay profile has a focal position closer to the vibration element array as the drive timing for driving the vibration element is earlier .
前記遅延プロファイル組生成部は制御情報を入力として前記送信遅延プロファイル組を生成し、
前記制御情報は、前記送信超音波信号が形成する焦点数に対応した焦点数情報を有し、
前記焦点数は前記受信超音波信号に基づいて生成される超音波画像の画質改善範囲を指定する画質改善深度に基づいて設定し、前記画質改善深度が大きいほど前記焦点数が多くなることを特徴とする、
請求項1に記載の超音波信号処理装置。
The delay profile set generation unit receives the control information and generates the transmission delay profile set,
The control information has focal number information corresponding to the focal number formed by the transmission ultrasonic signal,
The number of focal points is set based on an image quality improvement depth that specifies an image quality improvement range of an ultrasonic image generated based on the received ultrasonic signal, and the focal number increases as the image quality improvement depth increases. And
The ultrasonic signal processing apparatus according to claim 1.
前記画質改善深度は、画像改善始点及び画像改善終点によって表され、前記画像改善始点及び画像改善終点は、前記被検体表面からの前記送信超音波信号が進む方向についての位置で表されることを特徴とする、
請求項1または2に記載の超音波信号処理装置。
The image quality improvement depth is represented by an image improvement start point and an image improvement end point, and the image improvement start point and the image improvement end point are represented by positions in a direction in which the transmission ultrasonic signal from the subject surface travels. Features
The ultrasonic signal processing apparatus according to claim 1 or 2.
前記制御情報は更に、前記送信超音波信号が形成する焦点位置についての焦点位置情報を有し、
前記焦点位置は、少なくとも2つ以上であり、
前記焦点位置は前記画質改善深度に基づいて生成し、前記画質改善深度が大きいほど前記焦点位置どうしの間隔が大きくなることを特徴とする、
請求項1〜3のいずれかに記載の超音波信号処理装置。
The control information further includes focal position information about a focal position formed by the transmission ultrasonic signal,
The focal position is at least two or more,
The focal position is generated based on the image quality improvement depth, and the larger the image quality improvement depth, the larger the interval between the focal positions.
The ultrasonic signal processing apparatus according to claim 1.
前記エンコーダ部は、前記焦点数と同数以下の前記符号を有する前記符号シーケンスを生成することを特徴とする、
請求項1〜4のいずれかに記載の超音波信号処理装置。
The encoder unit generates the code sequence having the codes equal to or less than the number of focal points.
The ultrasonic signal processing apparatus according to claim 1.
各前記送信遅延プロファイルは、交点を持たないことを特徴とする、
請求項1〜5のいずれかに記載の超音波信号処理装置。
Each of the transmission delay profiles has no intersection point,
The ultrasonic signal processing apparatus according to claim 1.
前記時変送信ビームプロファイルは、前記送信遅延プロファイルに前記符号を駆動するための駆動間隔の時間を示すインタバル時間を加えて生成され、
前記インタバル時間は少なくとも前記符号を形成する時間より大きいことを特徴とする、
請求項1〜のいずれかに記載の超音波信号処理装置。
The time-varying transmission beam profile is generated by adding an interval time indicating a driving interval time for driving the code to the transmission delay profile,
The interval time is at least greater than the time for forming the code,
Ultrasonic signal processing apparatus according to any one of claims 1-6.
前記送信ビームプロファイルを構成する送信開口は、前記焦点位置が前記振動素子アレイに近いほど前記送信開口が小さいことを特徴とする、
請求項1〜のいずれかに記載の超音波信号処理装置。
The transmission aperture constituting the transmission beam profile is characterized in that the transmission aperture is smaller as the focal position is closer to the vibration element array,
Ultrasonic signal processing apparatus according to any one of claims 1-7.
前記送信開口は、前記焦点位置情報とF値に基づいて決定されることを特徴とする、
請求項1〜のいずれかに記載の超音波信号処理装置。
The transmission aperture is determined based on the focal position information and F value,
Ultrasonic signal processing apparatus according to any one of claims 1-7.
前記符号シーケンスに含まれる各前記符号は前記送信超音波の位相で符号化されることを特徴とする、
請求項1〜に記載の超音波信号処理装置。
Each of the codes included in the code sequence is encoded with a phase of the transmission ultrasonic wave,
Ultrasonic signal processing apparatus according to claim 1-9.
前記符号シーケンスは、ゴレイ符号であることを特徴とする、
請求項10に記載の超音波信号処理装置。
The code sequence is a Golay code,
The ultrasonic signal processing apparatus according to claim 10 .
前記符号シーケンスは、バーカー符号であることを特徴とする、
請求項10に記載の超音波信号処理装置。
The code sequence is a Barker code,
The ultrasonic signal processing apparatus according to claim 10 .
振動素子から構成される振動素子アレイを通して送信超音波信号を被検体に発すると共に、前記被検体から反射された受信超音波信号を受信する超音波信号処理装置であって、
複数の符号を含む符号シーケンスを生成するエンコーダ部と、
前記送信超音波信号が形成する焦点に対応した少なくとも2つ以上の送信遅延プロファイルを含む送信遅延プロファイル組を生成する遅延プロファイル組生成部と、
前記符号シーケンスと前記送信遅延プロファイル組に基づいて、前記振動素子アレイを駆動する駆動信号の波形情報と駆動タイミング情報を有する時変送信ビームプロファイルを生成する時変送信ビームフォーマと、
前記時変送信ビームプロファイルに応じて前記駆動信号を生成する素子駆動部と、
前記振動素子アレイを通して受信した前記受信超音波信号に対して、受信超音波信号処理を行う受信超音波信号処理部を備え、
前記送信遅延プロファイル組は、互いに形状の異なる一組の前記送信遅延プロファイルを含み、
前記素子駆動部は前記振動素子アレイに対して前記駆動信号を送信し、
前記振動素子アレイから発せられる前記送信超音波信号は、互いに形状の異なる一組の超音波パルスを含み、少なくとも2つ以上の異なる焦点を形成し、
前記受信超音波信号処理部は前記振動素子で受信された送信超音波信号をデジタルデータに変換し、符号超音波データを生成するAD変換部と、
前記符号超音波データに対して整相加算処理を行い、符号音線データを生成する受信ビームフォーマと、
前記符号音線データに対して前記符号シーケンスに応じてデコード処理を行う時変デコーダ部を備え、
前記時変デコーダ部のフィルタ係数は、前記受信超音波信号に基づいて生成される超音波画像を構成する音線データの、前記被検体表面からの前記送信超音波信号が進む方向についての位置に応じて決定されることを特徴とする、
音波信号処理装置。
An ultrasonic signal processing device that emits a transmission ultrasonic signal to a subject through a vibration element array composed of vibration elements and receives a reception ultrasonic signal reflected from the subject,
An encoder for generating a code sequence including a plurality of codes;
A delay profile set generation unit that generates a transmission delay profile set including at least two transmission delay profiles corresponding to a focus formed by the transmission ultrasonic signal;
Based on the code sequence and the transmission delay profile set, a time-varying transmission beamformer that generates a time-varying transmission beam profile having waveform information and driving timing information of a driving signal that drives the vibration element array;
An element driver that generates the drive signal according to the time-varying transmission beam profile;
A reception ultrasonic signal processing unit that performs reception ultrasonic signal processing on the reception ultrasonic signal received through the vibration element array,
The transmission delay profile set includes a set of the transmission delay profiles having different shapes,
The element driving unit transmits the driving signal to the vibrating element array,
The transmitted ultrasonic signal emitted from the vibrating element array includes a set of ultrasonic pulses having different shapes, and forms at least two different focal points.
The reception ultrasonic signal processing unit converts a transmission ultrasonic signal received by the vibration element into digital data, and generates an encoded ultrasonic data; and
A reception beamformer that performs phasing addition processing on the code ultrasonic data and generates code sound ray data;
A time-varying decoder unit that performs a decoding process on the code sound ray data according to the code sequence;
The filter coefficient of the time-varying decoder unit is a position of the sound ray data constituting the ultrasonic image generated based on the received ultrasonic signal in the direction in which the transmission ultrasonic signal from the subject surface travels. It is determined according to
Ultrasonic signal processing apparatus.
前記フィルタ係数の絶対値は、前記送信超音波信号が形成する焦点位置で最大値を取ることを特徴とする請求項13に記載の超音波信号処理装置。 The ultrasonic signal processing apparatus according to claim 13 , wherein the absolute value of the filter coefficient takes a maximum value at a focal position formed by the transmission ultrasonic signal. 請求項1〜15のいずれかに記載の超音波信号処理装置を備え、
前記受信超音波信号から超音波画像を生成する超音波診断装置。
The ultrasonic signal processing apparatus according to claim 1,
An ultrasonic diagnostic apparatus that generates an ultrasonic image from the received ultrasonic signal.
請求項15の超音波診断装置と、
前記被検体に前記送信超音波信号を送信し、前記受信超音波信号を受信する超音波プローブを備えた超音波診断システム。
The ultrasonic diagnostic apparatus of claim 15 ;
An ultrasonic diagnostic system comprising an ultrasonic probe that transmits the transmission ultrasonic signal to the subject and receives the reception ultrasonic signal.
振動素子から構成される振動素子アレイを通して送信超音波信号を被検体に発すると共に、前記被検体から反射された受信超音波信号を受信する超音波信号処理方法であって、
複数の符号を含む符号シーケンスを生成するエンコードステップと、
前記送信超音波信号が形成する焦点に対応した少なくとも2つ以上の送信遅延プロファイルを含む送信遅延プロファイル組を生成する遅延プロファイル組生成ステップと、
前記符号シーケンスと前記送信遅延プロファイル組に基づいて、前記振動素子アレイを駆動する駆動信号の波形情報と駆動タイミング情報を有する時変送信ビームプロファイルを生成する時変送信ビームフォーミングステップと、
前記時変送信ビームプロファイルに応じて前記駆動信号を生成する素子駆動ステップと、
前記振動素子アレイを通して受信した前記受信超音波信号に対して、受信超音波信号処理を行う受信超音波信号処理ステップを備え、
前記送信遅延プロファイル組は、互いに形状の異なる一組の前記送信遅延プロファイルを含み、
前記素子駆動部は前記振動素子アレイに対して前記駆動信号を送信し、
前記振動素子アレイから発せられる前記送信超音波信号は、互いに形状の異なる一組の超音波パルスを含み、少なくとも2つ以上の異なる焦点を形成し、
前記送信遅延プロファイルは、前記振動素子を駆動する駆動タイミングが早いほど焦点位置が前記振動素子アレイに近い
ことを特徴とする超音波信号処理方法。
An ultrasonic signal processing method for emitting a transmission ultrasonic signal to a subject through a vibration element array composed of vibration elements and receiving a reception ultrasonic signal reflected from the subject,
An encoding step for generating a code sequence including a plurality of codes;
A delay profile set generation step for generating a transmission delay profile set including at least two transmission delay profiles corresponding to a focus formed by the transmission ultrasonic signal;
Based on the code sequence and the transmission delay profile set, a time-varying transmission beamforming step for generating a time-varying transmission beam profile having waveform information and driving timing information of a driving signal for driving the vibration element array;
An element driving step for generating the driving signal according to the time-varying transmission beam profile;
A reception ultrasonic signal processing step of performing reception ultrasonic signal processing on the reception ultrasonic signal received through the vibration element array,
The transmission delay profile set includes a set of the transmission delay profiles having different shapes,
The element driving unit transmits the driving signal to the vibrating element array,
The transmitted ultrasonic signal emitted from the vibrating element array includes a set of ultrasonic pulses having different shapes, and forms at least two different focal points .
The ultrasonic signal processing method , wherein the transmission delay profile has a focal position closer to the vibration element array as the drive timing for driving the vibration element is earlier .
請求項17に記載の超音波信号処理方法をコンピュータに実行させるプログラム。 A program causing a computer to execute the ultrasonic signal processing method according to claim 17 .
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