被检体信息获取设备和被检体信息获取方法技术

本公开涉及被检体信息获取设备和被检体信息获取方法。根据本发明专利技术的一个实施例的被检体信息获取设备包括多个换能器元件，每个换能器元件被配置用于向被检体发送声波，接收从被检体内部反射的反射波，以及将反射波转换成时间序列接收信号；以及处理器，被配置用于通过使用从所述多个换能器元件输出的接收信号以及基准信号执行与自适应信号处理相结合的频域干涉测量，以便获得位于所述被检体内部的多个位置处的声学特性。所述处理器被配置用于在执行频域干涉测量的同时根据位于所述被检体内部的目标位置将基准信号切换到其它基准信号至少一次，以便获得位于所述被检体内部的多个位置处的声学特性。

【技术实现步骤摘要】
被检体信息获取设备和被检体信息获取方法
本专利技术涉及一种被检体信息获取设备、被检体信息获取方法以及程序。更具体而言，本专利技术涉及一种通过向被检体发送声波并且接收从被检体内部反射的反射波而获取被检体信息的技术。
技术介绍
在通过超声诊断设备（即，被检体信息获取设备）使用脉冲回波方法获取图像数据的情况中，深度方向空间分辨率可通常被表达为（nλ）/2，其中λ指示超声波的波长，并且n指示发送波的数量。例如，在发送均具有12MHz的中心频率的两个超声波的情况中，深度方向空间分辨率为近似0.13mm。将描述脉冲回波方法。首先，向被检体发送超声波脉冲（声波脉冲）。然后，由于被检体内部的声学阻抗的不同，超声波脉冲被反射，并且反射波返回。反射波被接收到，并且使用反射波的接收信号生成图像数据。典型地，获得接收信号的包络，并且所获得的包络被转换成亮度值。这样，生成图像数据。通过重复执行多个方向上的或者针对被检体内部的多个位置的超声波的发送和接收，对于沿超声波发送和接收的方向的多条扫描线可获取多段亮度信息。对于该多条扫描线的多段亮度信息然后被布置。这样，被检体内部可被可视化。通常，超声波诊断设备使用均被配置用于在超声波和电信号之间执行转换的多个换能器元件，并且使单独换能器元件的信号的波形相对于时间移位。这样，在发送和接收期间在被检体内部实现聚焦。如上所述，脉冲回波方法可实现为近似0.13mm的深度方向空间分辨率。但是，更高的空间分辨率是所希望的。例如，如果颈动脉的血管壁的分层结构的更详细观察变得可用，则这样的观察可有助于早期检测到动脉硬化症等。HirofumiTaki,KousukeTaki,TakuyaSakamoto,MakotoYamakawa,TsuyoshiShiina,以及ToruSato,ConfProcIEEEEngMedBiolSoc.2010;1:5298-5301公开了通过执行频域干涉测量（frequencydomaininterferometry）（下文被简称为FDI方法）和作为一种自适应信号处理的Capon方法对血管壁的分层结构成像而获得的结构。通过对于接收信号执行FDI方法和Capon方法，深度方向（即，扫描线方向）空间分辨率可被进一步提高。但是，认为对于FDI处理被分段的信号的深度方向范围（即，处理范围）内可存在多个反射层。而且，从位置彼此接近的反射层反射的多个反射波可能具有高相关性。已知如果在不采取任何附加措施的情况下将自适应信号处理（诸如Capon方法）应用于具有高相关性的多个反射波的这样的接收信号，则出现意外的效果（诸如，希望信号消除）。为了减小具有这样的相关性的信号（即，相关干涉波）的影响，附加地使用频率平均技术。这样，FDI方法和Capon方法可被应用于反射波的接收信号。在对于诸如脉冲波的具有宽频带的声波的接收信号使用频率平均技术的情况下，使用基准信号对接收信号执行白化。日本专利特开No.2010-183979公开了一种设备，该设备以预定的插值比将用于形成基准信号的多个标准信号组合到一起并且使用所得到的信号（即，计算基准信号）作为基准信号。如上所述，其中使用FDI方法的自适应信号（下文被称为采用FDI的自适应信号处理）使用基准信号。由于此基准信号的波形变得更接近实际获得的反射波的波形，因此通过采用FDI的自适应信号处理实现较高空间分辨率。但是，发送到被检体的声波脉冲的波形根据声波脉冲到达的位置（即，反射位置）而改变。特别地，发送的声波脉冲的波形可在不同深度的位置处改变。出于此原因，可存在通过采用FDI的自适应信号处理没有实现足够高空间分辨率的情况。
技术实现思路
鉴于上文提及的缺陷，本专利技术的实施例旨在抑制在执行采用FDI的自适应信号处理的情况中依赖于位置的空间分辨率的降低的影响。本专利技术的一个实施例提供了一种被检体信息获取设备，其包括多个换能器元件，每一换能器元件被配置用于向被检体发送声波，接收从被检体内部反射的反射波，并且将反射波转换成时间序列接收信号；以及处理器，该处理器被配置用于通过使用基准信号以及从多个换能器元件输出的接收信号执行与自适应信号处理相结合的频域干涉测量以便获得位于被检体内部的多个位置处的声学特性，其中，该处理器被配置用于在执行频域干涉测量的同时根据位于被检体内部的目标位置将基准信号切换到其它基准信号至少一次，以便获得位于被检体内部的多个位置处的声学特性。本专利技术的一个实施例提供了一种被检体信息获取方法，该方法使用从多个换能器元件输出的多个时间序列接收信号来获得位于被检体内部的多个位置处的声学特性，每一换能器元件被配置用于接收从被检体内部反射的反射波，该被检体信息获取方法包括通过使用基准信号以及从多个换能器元件输出的多个接收信号执行与自适应信号处理相结合的频域干涉测量；以及根据位于被检体内部的目标位置将基准信号切换到其它基准信号至少一次。本专利技术的一个实施例提供了一种程序，所述程序使得计算机执行文中所述的被检体信息获取方法中的每一步骤。从下文参照附图对示例性实施例的描述，本专利技术的其它特征将变得清晰。附图说明图1是反射波的波形的说明图。图2是示出具有图1中所示的反射波的波形的反射信号的功率强度的图。图3是示出可应用本专利技术的实施例的被检体信息获取设备的示意图。图4是通过FDI自适应处理块执行的处理的流程图。图5是示出被检体内部的成像区域的示意图。图6是解释第一实施例的益处的图。图7是示出被检体内部的成像区域的示意图。图8是示出被检体内部的成像区域的示意图。具体实施方式专利技术人已经关注于以下事实：即在从被检体内部反射的反射波被接收到并且对接收到的反射波执行采用FDI的自适应信号处理的情况下，发送声波的波形依赖于被检体内部的位置而改变。专利技术人已经注意到如果由于发送声波的波形的改变而在反射波的波形与基准波的波形之间造成差别，则图像可能劣化。例如，将描述如下情况，其中从包括一维布置的换能器元件（诸如电容微加工超声换能器（CMUT）或压电换能器（PZT））的探测器发送声波。图1示出在从多个一维布置的换能器元件的线状排列发送声波脉冲从而在深度15mm处实现聚焦的情况下、在深度11mm、13mm、15mm、17mm和19mm处的声波脉冲的波形。这里，术语“深度”指的是与换能器元件的距离。在此示例中，发送焦点被设定为15mm的深度。因此，深度15mm处的波形基本与发送波形相同。但是，如图1所示，其它深度（11mm、13mm、17mm和19mm）处的波形与发送波形（即，深度15mm处的波形）不同。特别地，（与换能器元件的距离小的）浅位置处的波形与发送波形大不相同。图2示出了通过使用图1中所示的波形作为接收信号并且使用发送波形（即，基本与深度15mm处的波形相同的波形）作为基准信号来执行采用FDI的自适应信号处理所获得的结果。可假定在图1中所示的各深度处的波形与从该深度反射的反射波的波形基本相同。即，可假定使用图1所示的各波形作为接收信号等同于接收来自存在于各深度（11mm、13mm、15mm、17mm和19mm）处的反射平面的反射波。图2所示的结果确认在深度15mm处实现高分辨率，在该深度处接收信号的波形与基准信号的波形基本相同。作为对比，处理结果的功率强度在深度11mm处具有两个峰值，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被检体信息获取设备，包括：多个换能器元件，每个换能器元件被配置用于向被检体发送声波，接收从被检体内部反射的反射波，以及将反射波转换成接收信号；以及处理器，被配置用于通过使用基准信号以及从所述多个换能器元件输出的接收信号执行与自适应信号处理相结合的频域干涉测量，以便获得位于所述被检体内部的多个位置处的声学特性，其中，所述处理器被配置用于在执行频域干涉测量的同时根据位于所述被检体内部的目标位置将基准信号切换到其它基准信号至少一次，以便获得位于所述被检体内部的多个位置处的声学特性。

【技术特征摘要】
2013.04.18 JP 2013-087828;2013.05.20 JP 2013-106481.一种被检体信息获取设备，包括：多个换能器元件，每个换能器元件被配置用于向被检体发送声波，接收从被检体内部反射的反射波，以及将反射波转换成接收信号；以及处理器，被配置用于存储多个基准信号并且通过使用存储的基准信号以及从所述多个换能器元件输出的接收信号执行与自适应信号处理相结合的频域干涉测量，以便获得位于所述被检体内部的多个位置处的声学特性，其中，所述处理器被配置用于在执行频域干涉测量的同时根据位于所述被检体内部的目标位置将基准信号切换到要用于获得所述被检体内部的目标位置的声学特性的其它基准信号，以便获得位于所述被检体内部的多个位置处的声学特性，并且其中，对于获得功率强度分布的成像区域内接近换能器元件的区域，以较窄范围为单位切换基准信号。2.根据权利要求1所述的被检体信息获取设备，其中，所述处理器被配置用于在执行频域干涉测量的同时根据所述被检体内部的深度将基准信号切换到其它基准信号至少一次。3.根据权利要求1或2所述的被检体信息获取设备，其中，所述处理器被配置用于在执行频域干涉测量的同时根据声波的发送方向将基准信号切换到其它基准信号至少一次。4.根据权利要求1所述的被检体信息获取设备，其中，所述处理器被配置用于在获得位于所述被检体内部的第一区域中的声学特性的情况下通过使用第一基准信号执行频域干涉测量，并且所述处理器被配置用于在获得位于所述被检体内部的与第一区域不同的位置处的第二区域中的声学特性的情况下将第一基准信号切换到与第一基准信号不同的第二基准信号，并且通过使用第二基准信号执行频域干涉测量。5.根据权利要求1所述的被检体信息获取设备，其中，所述处理器被配置用于在所述处理器中存储对于所述被检体的深度方向上的位置具有不同波形的多个基准信号。6.根据权利要求1所述的被检体信息获取设备，其中，所述处理器被配置用于在所述处理器中存储对于声波的发...

【专利技术属性】
技术研发人员：长永兼一，瀧宏文，佐藤亨，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP