超声波信号处理装置、以及超声波诊断装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供超声波信号处理装置、以及超声波诊断装置。一种超声波信号处理装置，重复对被检体进行超声波发送的发送事件，与发送事件同步地从被检体接收反射超声波，并根据基于接收到的反射超声波所生成的子帧声线信号而合成帧声线信号，在一次的发送事件中从发送振子列以超声波在被检体中会聚的方式进行发送，并且进行选择使得与发送事件同步地，发送振子列沿列方向以相应于多个振子的移位量进行移动，按每个发送事件，设定包含与在被检体内超声波会聚的部位对应的位置并且与在被检体内超声波会聚的聚焦深度对应的列方向的宽度至少是移位量以上的对象区域，关于对象区域内的观测点生成子帧声线信号。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及超声波信号处理装置、以及具备了它的超声波诊断装置，特别涉及超声波信号处理装置中的接收波束成形处理方法。
技术介绍
超声波诊断装置通过超声波探头(以后，作为“探头”)对被检体内部发送超声波，接收因被检体组织的声音阻抗的差异而产生的超声波反射波(回波)。进而，基于根据该接收而得到的电信号，生成表示被检体的内部组织的构造的超声波断层图像，并显示到监视器(以后，作为“显示部”)上。由于超声波诊断装置进入被检体较少，且能够实时通过断层图像等来观察体内组织的状态，因而被广泛用于生物体的形态诊断。在以往的超声波诊断装置中，作为基于接收到的反射超声波的信号的接收波束成形方法，一般使用被称为整相相加法的方法(例如，非专利文献1)。在该方法中，一般，在进行由多个振子进行的对被检体的超声波发送时，进行发送波束成形，使得超声波波束在被检体的某一深度连结焦点。此外，如图27所示，在发送超声波波束的中心轴上设定观测点。因此，在一次超声波发送事件中只能生成在发送超声波波束的中心轴上的一条或者少数条的声线信号，超声波的利用效率差。此外，还存在当观测点位于从聚焦点附近远离的位置上时，所得到的声线信号的分辨率以及信号S/N比降低的课题。相对于此，设想通过合成孔径法(Synthetic Aperture Method)在发送聚焦点附近以外的区域中也得到分辨率高且高画质的图像的接收波束成形方法(例如，非专利文献2)。根据该方法，通过进行考虑了超声波发送波的传播路径、和基于该传输路径的反射波去往振子的到达时间这双方的延迟控制，能够进行将来自位于发送聚焦点附近以外的超声波主照射区域的反射超声波也反映在内的接收波束成形。其结果，能够从一次的超声波发送事件，对超声波主照射区域整体生成声线信号。此外，在合成孔径法中，通过基于从多个发送事件得到的对于同一观测点的多个接收信号而虚拟地对准发送聚焦
点，从而与非专利文献1记载的接收波束成形方法相比，能够得到分辨率以及信号S/N比高的超声波图像。[现有技术文献][非专利文献][非专利文献1]伊东正安、望月刚合著，“超声波诊断装置”，科罗纳(コロナ)公司出版，2002年8月26日(P42-P45)[非专利文献2]“Virtual ultrasound sources in high resolution ultrasound imaging”，S.I.Nikolov and J.A.Jensen，in Proc，SPIE-Progress in biomedical optics and imaging vo1.3，2002，P.395-405在合成孔径法中，正在研究提高超声波图像对于时间的分辨率、即超声波图像的帧速率。在超声波诊断装置的性能方面，为了提高帧速率，需要减少超声波发送事件的次数。但是，在如上所述的一般的发送波束成形中，越接近聚焦深度，超声波的波阵面越会聚。因此，若减少发送事件次数，则在超声波会聚的部位中，被照射超声波的区域成为间歇性(元件的排列方向上变得稀疏)。以往，由于在这样的不被照射超声波的地方不设置观测点，因而在聚焦深度附近，沿着振子列方向而产生在超声波图像中不会被描绘的缺损区域。其结果，超声波图像的画质劣化有时会变得显著。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述课题而完成，其目的在于提供一种超声波信号处理装置、以及利用了它的超声波诊断装置，其在利用了一般的发送波束成形的合成孔径法中，能够一边抑制因产生超声波图像的缺损区域而导致的画质劣化，一边提高帧速率。本专利技术的一个方式的超声波信号处理装置是，一种超声波信号处理装置，将选择性地驱动在超声波探头上排列设置的多个振子而对被检体进行超声波发送的发送事件重复多次，并且与各发送事件同步地从被检体接收反射超声波，并根据基于接收到的反射超声波所生成的多个子帧声线信号而合成帧声线信号，其特征在于，包括：发送部，在一次的发送事件中从所述多个振子中选择发送振子列，从所述发送振子列以超声波在被检体中会聚的方式进行发送，并且进行选择使得与各发送事件同步地，发送超声波的发送振子列沿列方向以相应于多个振子的移位量进行移动；接收部，与各发送事件同步地
从所述多个振子中选择接收振子列，基于所述接收振子列从被检体内接收到的反射超声波，生成对于所述接收振子列的各个振子的接收信号列；整相相加部，按每个所述发送事件，设定包含与在所述被检体内超声波会聚的区域对应的区域并且与在所述被检体内超声波会聚的聚焦深度对应的列方向的宽度至少是所述移位量以上的对象区域，关于所述对象区域内的多个观测点，将基于从各观测点所得到的反射超声波的所述接收信号列进行整相相加而生成所述子帧声线信号；以及合成部，基于所述整相相加部生成的所述多个子帧声线信号，合成所述帧声线信号。根据本专利技术的一个方式的超声波信号处理装置、以及利用了它的超声波诊断装置，在利用了一般的发送波束成形的合成孔径法中，由于不会产生超声波图像的缺损区域，因而不会伴随由此导致的画质劣化，且能够提高帧速率。附图说明图1是表示实施方式1的超声波诊断装置100的结构的功能框图。图2是表示实施方式1的发送波束成形器部103的超声波发送波的传播路径的示意图。图3是表示实施方式1的接收波束成形器部104的结构的功能框图。图4是表示实施方式1的整相相加部1041的结构的功能框图。图5是表示实施方式1的对象区域Bx的示意图。图6是表示实施方式1的由接收孔径设定部1043设定的接收孔径Rx与发送孔径Tx的关系的示意图。图7(a)是表示实施方式1的从发送孔径Tx经由观测点Pij到达接收振子Ri的超声波的传播路径的示意图。图7(b)是表示实施方式1的从发送孔径Tx经由观测点Pij到达接收振子Ri的超声波的传播路径的示意图。图8是表示实施方式1的合成部1140的结构的功能框图。图9是表示实施方式1的加法处理部11401中的对合成声线信号进行合成的处理的示意图。图10(a)是表示实施方式1的合成声线信号中的最大叠加数的概要的示意图。图10(b)是表示实施方式1的对于合成声线信号中的最大叠加数的、放大处理部11402中的放大处理的概要的示意图。图11是表示实施方式1的接收波束成形器部104的波束成形处理动作的流程图。图12是表示实施方式1的接收波束成形器部104中的关于观测点Pij的声线信号生成动作的流程图。图13是用于说明实施方式1的接收波束成形器部104中的关于观测点Pij的声线信号生成动作的示意图。图14是表示变形例1的由Tx接收孔径设定部设定的接收孔径Rx与发送孔径Tx的关系的示意图。图15是表示变形例1的超声波诊断装置的接收波束成形器部的波束成形处理动作的流程图。图16是用于说明变形例1的接收波束成形器部中的关于观测点Pij的声线信号生成动作的示意图。图17是表示实施方式2的超声波诊断装置的接收波束成形器部104A的结构的功能框图。图18是表示实施方式2的对象区域Bx的示意图。图19(a)是表示实施方式2的根据子帧声线信号的主区域声线信号而合成主合成声线信号的处理的示意图。图19(b)是表示实施方式2的根据子帧声线信号的副区域声线信号而合成副合成声线信号的处理的示意图。图19(c)是表示实施方式2的根据子帧声线信号而生成帧声线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波信号处理装置，将选择性地驱动在超声波探头上排列设置的多个振子而对被检体进行超声波发送的发送事件重复多次，并且与各发送事件同步地从被检体接收反射超声波，并根据基于接收到的反射超声波所生成的多个子帧声线信号而合成帧声线信号，该超声波信号处理装置包括：发送部，在一次的发送事件中从所述多个振子中选择发送振子列，从所述发送振子列以超声波在被检体中会聚的方式进行发送，并且进行选择使得与各发送事件同步地，发送超声波的发送振子列沿列方向以相应于多个振子的移位量进行移动；接收部，与各发送事件同步地从所述多个振子中选择接收振子列，基于所述接收振子列从被检体内接收到的反射超声波，生成对于所述接收振子列的各个振子的接收信号列；整相相加部，按每个所述发送事件，设定包含与在所述被检体内超声波会聚的区域对应的区域并且与在所述被检体内超声波会聚的聚焦深度对应的列方向的宽度至少是所述移位量以上的对象区域，关于所述对象区域内的多个观测点，将基于从各观测点所得到的反射超声波的所述接收信号列进行整相相加而生成所述子帧声线信号；以及合成部，基于所述整相相加部生成的所述多个子帧声线信号，合成所述帧声线信号。

【技术特征摘要】
2015.03.27 JP 2015-0664831.一种超声波信号处理装置，将选择性地驱动在超声波探头上排列设置的多个振子而对被检体进行超声波发送的发送事件重复多次，并且与各发送事件同步地从被检体接收反射超声波，并根据基于接收到的反射超声波所生成的多个子帧声线信号而合成帧声线信号，该超声波信号处理装置包括：发送部，在一次的发送事件中从所述多个振子中选择发送振子列，从所述发送振子列以超声波在被检体中会聚的方式进行发送，并且进行选择使得与各发送事件同步地，发送超声波的发送振子列沿列方向以相应于多个振子的移位量进行移动；接收部，与各发送事件同步地从所述多个振子中选择接收振子列，基于所述接收振子列从被检体内接收到的反射超声波，生成对于所述接收振子列的各个振子的接收信号列；整相相加部，按每个所述发送事件，设定包含与在所述被检体内超声波会聚的区域对应的区域并且与在所述被检体内超声波会聚的聚焦深度对应的列方向的宽度至少是所述移位量以上的对象区域，关于所述对象区域内的多个观测点，将基于从各观测点所得到的反射超声波的所述接收信号列进行整相相加而生成所述子帧声线信号；以及合成部，基于所述整相相加部生成的所述多个子帧声线信号，合成所述帧声线信号。2.如权利要求1所述的超声波信号处理装置，所述整相相加部将第1对象区域和第2对象区域设定为所述对象区域，其中，该第1对象区域是以所述发送振子列为底边，与所述聚焦深度对应的所述列方向的宽度最小，并且该宽度比所述移位量还小的沙漏形状的区域，该第2对象区域是至少在所述聚焦深度中与所述第1对象区域在所述列方向上相邻的区域。3.如权利要求2所述的超声波信号处理装置，所述整相相加部计算所发送的超声波到达被检体内的观测点的发送时间，将来自所述观测点的超声波到达所述接收振子列所包含的各个振子的接收时间与所述发送时间之和，作为所发送的超声波在所述观测点被反射直至到达所述接收振子列所包含的各个振子为止的总传播时间而进行计算，根据
\t该总传播时间来计算对于所述接收振子列所包含的各个振子的延迟量而进行整相相加。4.如权利要求3所述的超声波信号处理装置，所述整相相加部关于所述第1对象区域内的观测点，在所述观测点的深度比所述聚焦深度更深的位置的情况下，将对所发送的超声波到达所述第1对象区域内且处于所述聚焦深度的基准点为止的第1时间加上超声波从所述基准点到达所述观测点为止的第2时间而算出的到达时间作为有关所述观测点的所述发送时间，在所述观测点的深度小于所述聚焦深度的情况下，将从所述第1时间减去所述第2时间而算出的到达时间作为有关所述观测点的所述发送时间。5.如权利要求4所述的超声波信号处理装置，所述整相相加部关于所述第2对象区域内的观测点，在所述观测点的深度比所述聚焦深度更深的位置的情况下，将对所述第1时间加上超声波从所述基准点到达所述观测点为止的第3时间而算出的第2到达时间作为有关所述观测点的所述发送时间，在所述观测点的深度小于所述聚焦深度的情况下，将从所述第1时间减去所述第3时间而算出的第2到达时间作为有关所述观测点的所述发送时间。6.如权利要求4所述的超声波信号处理装置，所述整相相加部关于所述第2对象区域内的至少处于所述聚焦深度的观测点，将所发送的超声波从所述发送振子列上的任意的位置到达处于与所述观测点相同的深度的任意的位置为止的时间作为所述发送时间。7.如权利要求6所述的超声波信号处理装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：津岛峰生，
申请(专利权)人：柯尼卡美能达株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP