超声波观测装置、超声波观测装置的工作方法以及超声波观测装置的工作程序制造方法及图纸

本发明专利技术所涉及的超声波观测装置具备：频率分析部，其通过对根据回波信号生成的信号的频率进行分析来计算多个频谱，该回波信号是将对观测对象发送的超声波被观测对象反射的超声波回波转换为电信号所得到的；特征量计算部，其分别计算多个频谱的特征量，以赋予互不相同的衰减特性的多个衰减率候选值的各个衰减率候选值，对各频谱的特征量进行衰减校正，由此计算各频谱的校正特征量，使用该校正特征量来从多个衰减率候选值中设定对于观测对象而言最佳的衰减率；以及特征量图像数据生成部，其将基于最佳的衰减率的校正特征量与视觉信息相关联起来，并生成用于与基于回波信号生成的超声波图像一同显示的特征量图像数据。

Ultrasonic observation device, working method of ultrasonic observation device and working program of ultrasonic observation device

Ultrasonic observation device of the invention has a frequency analysis part, through analyzing the echo signal according to the signal generated by counting the frequency of multiple spectrum, the echo signal of ultrasonic echo is ultrasonic observation of objects sent by the observed object is reflected by conversion into electrical signal; calculating part feature the calculated characteristic quantity, more spectrum, to give multiple attenuation candidate values each attenuation characteristics of different decay rate of the candidate value, characteristic quantity of each spectrum was calculated by spectrum attenuation correction, the correction feature, using the correction feature value candidate values set in the decay rate the observation object optimal decay rate from more than one; and features of the image data generating unit, which will be based on the attenuation characteristics and visual information associated with the best rate of correction The feature image data is generated and displayed together with an ultrasound image generated based on the echo signal.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种使用超声波对观测对象的组织进行观测的超声波观测装置、超声波观测装置的工作方法以及超声波观测装置的工作程序。
技术介绍
为了对作为观测对象的生物体组织或材料的特性进行观测，有时应用超声波。具体地说，向观测对象发送超声波，对由该观测对象反射的超声波回波实施规定的信号处理，由此获取与观测对象的特性有关的信息。超声波在观测对象中传播时，超声波的强度产生衰减。以往，已知一种利用该衰减来确定观测对象的材料的特性的技术(例如参照专利文献1)。在该技术中，将与超声波回波对应的电信号转换为频域的振幅谱，通过将该振幅谱与规定的基准振幅谱进行比较来计算衰减量，通过使该衰减量与依赖于材料的特性的衰减模型拟合来确定材料的特性。专利文献1：日本特表2008-545123号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在上述的专利文献1所记载的技术中，基准振幅谱具有与观测对象相同的形状，并具有与观测对象同等的超声波速度，另一方面，使用由实质不发生超声波的衰减的材料形成的基准对象(基准片)来设定该基准振幅谱。使用通过这样设定的基准振幅谱来确定观测对象的特性的确定方法虽然在具有规则构造的材料的情况下是有效的，但是在构造本身不规则的生物体组织的情况下难以应用。另外，在上述专利文献1所记载的技术中，在确定材料的特性时，根据散射、吸收等衰减的原因而使用多个不同的衰减模型，从而需要进行大量的计算。本专利技术是鉴于上述情形而完成的，其目的在于提供一种能够通过简单的计算求出适合于观测对象的超声波的衰减特性且能够利用该衰减特性进行观测的超声波观测装置、超声波观测装置的工作方法以及超声波观测装置的工作程序。用于解决问题的方案为了解决上述问题并达到目的，本专利技术所涉及的超声波观测装置的特征在于，具备：频率分析部，其通过对根据回波信号生成的信号的频率进行分析来计算多个频谱，该回波信号是将对观测对象发送的超声波被所述观测对象反射的超声波回波转换为电信号所得到的；特征量计算部，其分别计算所述多个频谱的特征量，以赋予所述超声波在所述观测对象中传播时的互不相同的衰减特性的多个衰减率候选值的各个衰减率候选值，对各频谱的特征量进行用于消除所述超声波的衰减的影响的衰减校正，由此计算所述各频谱的校正特征量，使用该校正特征量来从所述多个衰减率候选值中设定对于所述观测对象而言最佳的衰减率；以及特征量图像数据生成部，其将基于所述最佳的衰减率的所述校正特征量与视觉信息相关联起来，并生成用于与基于所述回波信号生成的超声波图像一同显示的特征量图像数据。本专利技术所涉及的超声波观测装置的特征在于，在上述专利技术中，所述特征量计算部通过进行利用n次式对所述各频谱进行近似的处理来计算所述特征量，其中，n为正整数，针对每个所述衰减率候选值计算所述校正特征量的统计性偏差，将使该统计性偏差最小的衰减率候选值设定为所述最佳的衰减率。本专利技术所涉及的超声波观测装置的特征在于，在上述专利技术中，所述特征量计算部利用一次式对所述频谱中的规定的频带进行近似，计算所述一次式的截距和斜率、以及所述频带的中间频率下的所述一次式的值即频带中心对应强度中的包含所述斜率和所述频带中心对应强度中的任一方在内的多个值来作为所述特征量，或者计算所述斜率和所述频带中心对应强度中的任一方来作为所述特征量，基于所述斜率和所述频带中心对应强度中的任一方来设定所述最佳的衰减率。本专利技术所涉及的超声波观测装置的特征在于，在上述专利技术中，所述特征量计算部在计算所述斜率作为所述特征量的情况下，根据所述斜率来设定所述最佳的衰减率，在计算所述频带中心对应强度作为所述特征量的情况下，根据所述频带中心对应强度来设定所述最佳的衰减率。本专利技术所涉及的超声波观测装置的特征在于，在上述专利技术中，所述特征量计算部将所述统计性偏差求出为所述衰减率候选值的函数，将在所述函数中使所述统计性偏差最小的衰减率候选值设定为所述最佳的衰减率。本专利技术所涉及的超声波观测装置的特征在于，在上述专利技术中，所述特征量计算部针对所述超声波图像的全部帧设定所述最佳的衰减率。本专利技术所涉及的超声波观测装置的特征在于，在上述专利技术中，所述特征量计算部每隔所述超声波图像的大于1的规定数量的帧设定所述最佳的衰减率，针对不设定所述最佳的衰减率的帧，使用在该帧以前最后设定的所述最佳的衰减率来计算所述各频谱的特征量。本专利技术所涉及的超声波观测装置的特征在于，在上述专利技术中，所述特征量计算部针对所述超声波图像的全部帧计算与所述最佳的衰减率相当的最佳衰减率相当值，基于针对大于1的规定数量的帧计算出的所述最佳衰减率相当值来设定所述最佳的衰减率。本专利技术所涉及的超声波观测装置的特征在于，在上述专利技术中，所述特征量图像数据包含与所述最佳的衰减率有关的信息。本专利技术所涉及的超声波观测装置的特征在于，在上述专利技术中，还具备显示与所述特征量图像数据对应的特征量图像的显示部。本专利技术所涉及的超声波观测装置的特征在于，在上述专利技术中，还具备输入部，该输入部接受由所述频率分析部计算所述频谱的对象区域的设定输入，所述频率分析部基于在所述对象区域反射的所述超声波回波来计算所述频谱。本专利技术所涉及的超声波观测装置的特征在于，在上述专利技术中，所述特征量计算部使用动态范围比所述特征量图像数据生成部使用的数据的动态范围广的数据来进行所述最佳的衰减率的设定。本专利技术所涉及的超声波观测装置的工作方法的特征在于，包括以下步骤：频率分析步骤，频率分析部通过对根据回波信号生成的信号的频率进行分析来计算多个频谱，该回波信号是将对观测对象发送的超声波被所述观测对象反射的超声波回波转换为电信号所得到的；特征量计算步骤，特征量计算部分别计算所述多个频谱的特征量，以赋予所述超声波在所述观测对象中传播时的互不相同的衰减特性的多个衰减率候选值的各个衰减率候选值，对各频谱的特征量进行用于消除所述超声波的衰减的影响的衰减校正，由此计算所述各频谱的校正特征量，使用该校正特征量来从所述多个衰减率候选值中设定对于所述观测对象而言最佳的衰减率；以及特征量图像数据生成步骤，特征量图像数据生成部将基于所述最佳的衰减率的所述校正特征量与视觉信息相关联起来，并生成用于与基于所述回波信号生成的超声波图像一同显示的特征量图像数据。本专利技术所涉及的超声波观测装置的工作程序的特征在于，使超声波观测装置执行以下步骤：频率分析步骤，频率分析部通过对根据回波信号生成的信号的频率进行分析来计算多个频谱，该回波信号是将对观测对象发送的超声波被所述观测对象反射的超声波回波转换为电信号所得到的；特征量计算步骤，特征量计算部分别计算所述多个频谱的特征量，以赋予所述超声波在所述观测对象中传播时的互不相同的衰减特性的多个衰减率候选值的各个衰减率候选值，对各频谱的特征量进行用于消除所述超声波的衰减的影响的衰减校正，由此计算所述各频谱的校正特征量，使用该校正特征量来从所述多个衰减率候选值中设定对于所述观测对象而言最佳的衰减率；以及特征量图像数据生成步骤，特征量图像数据生成部将基于所述最佳的衰减率的所述校正特征量与视觉信息相关联起来，并生成用于与基于所述回波信号生成的超声波图像一同显示的特征量图像数据。专利技术的效果根据本专利技术，从赋予超声波在观测对象中传播时的互不相同的衰减特性的多个衰减率候选值中设定对于观测对象而言最佳的衰减率，并使用该最佳的衰减本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波观测装置，其特征在于，具备：频率分析部，其通过对根据回波信号生成的信号的频率进行分析来计算多个频谱，该回波信号是将对观测对象发送的超声波被所述观测对象反射的超声波回波转换为电信号所得到的；特征量计算部，其分别计算所述多个频谱的特征量，以赋予所述超声波在所述观测对象中传播时的互不相同的衰减特性的多个衰减率候选值的各个衰减率候选值，对各频谱的特征量进行用于消除所述超声波的衰减的影响的衰减校正，由此计算所述各频谱的校正特征量，使用该校正特征量来从所述多个衰减率候选值中设定对于所述观测对象而言最佳的衰减率；以及特征量图像数据生成部，其将基于所述最佳的衰减率的所述校正特征量与视觉信息相关联起来，并生成用于与基于所述回波信号生成的超声波图像一同显示的特征量图像数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.11 JP 2014-1437001.一种超声波观测装置，其特征在于，具备：频率分析部，其通过对根据回波信号生成的信号的频率进行分析来计算多个频谱，该回波信号是将对观测对象发送的超声波被所述观测对象反射的超声波回波转换为电信号所得到的；特征量计算部，其分别计算所述多个频谱的特征量，以赋予所述超声波在所述观测对象中传播时的互不相同的衰减特性的多个衰减率候选值的各个衰减率候选值，对各频谱的特征量进行用于消除所述超声波的衰减的影响的衰减校正，由此计算所述各频谱的校正特征量，使用该校正特征量来从所述多个衰减率候选值中设定对于所述观测对象而言最佳的衰减率；以及特征量图像数据生成部，其将基于所述最佳的衰减率的所述校正特征量与视觉信息相关联起来，并生成用于与基于所述回波信号生成的超声波图像一同显示的特征量图像数据。2.根据权利要求1所述的超声波观测装置，其特征在于，所述特征量计算部通过进行利用n次式对所述各频谱进行近似的处理来计算所述特征量，其中，n为正整数，针对每个所述衰减率候选值计算所述校正特征量的统计性偏差，将使该统计性偏差最小的衰减率候选值设定为所述最佳的衰减率。3.根据权利要求2所述的超声波观测装置，其特征在于，所述特征量计算部利用一次式对所述频谱中的规定的频带进行近似，计算所述一次式的截距和斜率、以及所述频带的中间频率下的所述一次式的值即频带中心对应强度中的包含所述斜率和所述频带中心对应强度中的任一方在内的多个值来作为所述特征量，或者计算所述斜率和所述频带中心对应强度中的任一方来作为所述特征量，基于所述斜率和所述频带中心对应强度中的任一方来设定所述最佳的衰减率。4.根据权利要求3所述的超声波观测装置，其特征在于，所述特征量计算部在计算所述斜率作为所述特征量的情况下，根据所述斜率来设定所述最佳的衰减率，在计算所述频带中心对应强度作为所述特征量的情况下，根据所述频带中心对应强度来设定所述最佳的衰减率。5.根据权利要求2所述的超声波观测装置，其特征在于，所述特征量计算部将所述统计性偏差求出为所述衰减率候选值的函数，将在所述函数中使所述统计性偏差最小的衰减率候选值设定为所述最佳的衰减率。6.根据权利要求1所述的超声波观测装置，其特征在于，所述特征量计算部针对所述超声波图像的全部帧设定所述最佳的衰减率。7.根据权利要求1所述的超声波观测装置，其特征在于，所述特征量计算部每隔所述超声波图像的大于1的规定数量的帧设定所述最佳的衰减率，针对不设定所述最佳的衰减率的帧，使用在该帧以前最后设定的所述最佳的衰减率来计算所述各频谱的特征量。8.根据权利要求1所述的超声波观测装...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫木浩仲，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP