超聲波診斷裝置、聲速決定方法及程序的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及在超聲波診斷中具有決定檢査對象物內(nèi)的聲速功能的超聲波診斷裝 置、檢査對象物內(nèi)的聲速的決定方法及決定檢査對象物的聲速的程序。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往，在醫(yī)療領(lǐng)域中，已經(jīng)實際使用了利用了超聲波圖像的超聲波圖像診斷裝置 等超聲波診斷裝置。
[0003] -般，這種超聲波診斷裝置具有內(nèi)置了多個元件（超聲波轉(zhuǎn)換器）的超聲波探頭 (超聲波探子，以下，也稱為探頭）和連接于該探頭的裝置主體。在超聲波診斷裝置中，從探 頭的多個元件以形成預(yù)定的焦點（發(fā)送焦點）的方式向被檢體（檢査對象物）發(fā)送超聲波 束，由探頭接收來自被檢體的超聲波回波，并在裝置主體中對接收到的超聲波回波的接收 信號進(jìn)行電處理，由此生成超聲波圖像。
[0004] 在此，在超聲波診斷裝置中，利用多個元件接收由一次超聲波束的發(fā)送產(chǎn)生的來 自被檢體的超聲波回波。因此，即便是由同一反射體反射的超聲波回波，根據(jù)各元件的位 置，超聲波回波的接收時間也會延遲。
[0005] 因此，在超聲波診斷裝置中，對由各元件接收到的超聲波回波的接收信號進(jìn)行A/ D (模擬/數(shù)字）轉(zhuǎn)換而形成為數(shù)字的接收信號（以下，作為元件數(shù)據(jù)）之后，對該元件數(shù)據(jù) 進(jìn)行接收聚焦處理，即，進(jìn)行與接收信號的延遲時間相應(yīng)的延遲校正并使相位匹配而進(jìn)行 調(diào)相加法運算來生成接收數(shù)據(jù)（聲線信號），并根據(jù)該接收數(shù)據(jù)生成超聲波圖像。
[0006] 在以往的超聲波診斷裝置中，假定被檢體內(nèi)的超聲波的聲速為恒定時，將超聲波 的聲速固定為預(yù)先設(shè)定的某值而進(jìn)行接收聚焦處理。
[0007] 但是，由于生物體內(nèi)的脂肪層、肌肉層等的組織的差異而聲速不同，因此被檢體內(nèi) 的超聲波的聲速不是均勻的。另外，較胖的被檢者和較瘦的被檢者的脂肪層或肌肉層的厚 度不同。即，超聲波的聲速存在個人差異。
[0008] 因此，在將超聲波的聲速設(shè)為固定的以往的超聲波診斷裝置中，當(dāng)被檢體內(nèi)的實 際的聲速與所設(shè)定的聲速不同時，在被檢體內(nèi)反射而到達(dá)元件的超聲波回波的到達(dá)時間與 設(shè)定的延遲時間會產(chǎn)生偏差。
[0009] 其結(jié)果是，存在如下問題：無法進(jìn)行適當(dāng)?shù)南辔黄ヅ?，接收聚焦變得不適當(dāng)，得到 的超聲波圖像的畫質(zhì)下降。另外，也存在得到的超聲波圖像相對于實際的被檢體變形的問 題。
[0010] 對于這種問題，在超聲波診斷裝置中決定（計算出）被檢體內(nèi)的聲速，并使用該聲 速進(jìn)行接收聚焦處理。
[0011] 例如，專利文獻(xiàn)1中記載了如下的超聲波診斷裝置：設(shè)定在要進(jìn)行攝影的超聲波 圖像上對被檢體的攝診斷區(qū)域進(jìn)行分割而成的關(guān)注區(qū)域進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收，并使用適 當(dāng)設(shè)定的多個聲速（設(shè)定聲速）對得到的元件數(shù)據(jù)進(jìn)行接收聚焦處理，在各關(guān)注區(qū)域中對 預(yù)先設(shè)定的多個聲速（設(shè)定聲速）中的每一個聲速計算出聚焦指標(biāo)，并使用所算出的聚焦 指標(biāo)決定各關(guān)注區(qū)域的聲速（環(huán)境聲速）。
[0012] 作為聚焦指標(biāo)，可例示對比度、亮度等，例如，將作為聚焦指標(biāo)的亮度為最高的設(shè) 定聲速決定作為關(guān)注區(qū)域的聲速。
[0013] 專利文獻(xiàn)
[0014] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2011-92686號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 發(fā)明要解決的課題
[0016] 在專利文獻(xiàn)1記載的超聲波診斷裝置中，根據(jù)決定的聲速而對延遲時間、延遲圖 案進(jìn)行校正或選擇，進(jìn)行接收聚焦處理而生成超聲波圖像。由此，能夠不受被檢體內(nèi)的部 位、各被檢體的聲速的差異影響且穩(wěn)定地輸出適當(dāng)?shù)某暡▓D像。
[0017] 在此，該聲速的決定方法在焦點等超聲波回波（反射波）的波面形狀清晰的部位， 能夠求出準(zhǔn)確的聲速。但是，在離開焦點的位置等，很多時候無法求出準(zhǔn)確的聲速。
[0018] 因此，根據(jù)被檢體內(nèi)（超聲波圖像）的位置的不同，有時即便使用決定的聲速，也 無法適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行接收聚焦處理，無法得到高畫質(zhì)的超聲波圖像。
[0019] 另一方面，為了對應(yīng)于被檢體內(nèi)的所有部位地決定準(zhǔn)確的聲速，只要對應(yīng)于深度、 方位方向的位置不同的多個焦點進(jìn)行超聲波的發(fā)送（發(fā)送接收）即可。
[0020] 但是，當(dāng)對應(yīng)于多個焦點進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收時，也存在隨著聲速的更新等而 超聲波圖像的幀率下降的問題。
[0021] 本發(fā)明的目的在于解決這種現(xiàn)有技術(shù)的問題點，提供超聲波診斷裝置、聲速決定 方法及程序，在超聲波診斷中即便不對應(yīng)于深度方向的多個焦點進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收， 也能夠在檢査對象物內(nèi)的所有部位準(zhǔn)確地決定聲速。
[0022] 用于解決課題的方案
[0023] 為了實現(xiàn)該目的，本發(fā)明的超聲波診斷裝置中，提供一種超聲波診斷裝置，使用超 聲波束對檢査對象物進(jìn)行檢査，其特征在于，具有：
[0024] 排列有多個元件的探頭，上述元件發(fā)送超聲波束且接收由檢査對象物反射的超聲 波回波而輸出與接收到的超聲波回波相應(yīng)的模擬元件信號；
[0025] 發(fā)送單元，使探頭使用多個元件多次進(jìn)行以形成預(yù)定的發(fā)送焦點的方式發(fā)送超聲 波束；
[0026] 接收單元，對應(yīng)于各個超聲波束的發(fā)送而接收多個元件輸出的模擬元件信號，并 實施預(yù)定的處理；
[0027] AD轉(zhuǎn)換單元，對接收單元處理后的模擬元件信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，而形成作為數(shù)字 元件信號的第一元件數(shù)據(jù)；
[0028] 數(shù)據(jù)處理單元，根據(jù)多個第一元件數(shù)據(jù)而生成與第一元件數(shù)據(jù)中的任一個對應(yīng)的 第二元件數(shù)據(jù)；及
[0029] 聲速決定單元，使用第二元件數(shù)據(jù)決定檢査對象物內(nèi)的聲速。
[0030] 在這樣的本發(fā)明的超聲波診斷裝置中，優(yōu)選的是，發(fā)送單元進(jìn)行中心的元件的變 更和超聲波束的發(fā)送方向的變更中的至少一方，使探頭進(jìn)行多次的超聲波束的發(fā)送。
[0031] 另外，優(yōu)選的是，數(shù)據(jù)處理單元使用通過發(fā)送中心的元件互不相同的超聲波束而 得到的多個第一元件數(shù)據(jù)和通過發(fā)送發(fā)送方向互不相同的超聲波束而得到的多個第一元 件數(shù)據(jù)中的至少一方，生成第二元件數(shù)據(jù)。
[0032] 另外，優(yōu)選的是，數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)通過發(fā)送發(fā)送區(qū)域重合的超聲波束而得到的 多個第一元件數(shù)據(jù)，生成第二元件數(shù)據(jù)。
[0033] 另外，優(yōu)選的是，數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)元件接收到超聲波回波的接收時間及元件的 位置使多個第一元件數(shù)據(jù)疊加，而生成第二元件數(shù)據(jù)。
[0034] 另外，優(yōu)選的是，超聲波診斷裝置具有對決定的聲速的精度進(jìn)行判定的判定單元。
[0035] 另外，優(yōu)選的是，在聲速的精度小于預(yù)定精度的情況下，對該聲速小于預(yù)定精度的 位置變更發(fā)送焦點并再次進(jìn)行超聲波束的發(fā)送而再次決定該位置的聲速。
[0036] 另外，優(yōu)選的是，對再次決定的聲速的精度進(jìn)行判定，反復(fù)進(jìn)行該聲速的再次決定 及判定直至聲速的精度成為預(yù)定精度以上。
[0037] 另外，優(yōu)選的是，超聲波診斷裝置具有存儲第一元件數(shù)據(jù)的存儲單元及對檢査對 象物內(nèi)的位置是否在發(fā)送焦點的位置的附近進(jìn)行判定的判定單元，將與聲速的決定對應(yīng)的 第一元件數(shù)據(jù)存儲于存儲單元，在聲速的精度小于預(yù)定精度的情況下，由位置判定單元對 決定了聲速的位置是否在發(fā)送焦點的附近進(jìn)行判定，在決定了聲速的位置在發(fā)送焦點的附 近的情況下，不進(jìn)行超聲波束的發(fā)送而使用第一元件數(shù)據(jù)進(jìn)行聲速的再次決定，在決定了 聲速的位置不在發(fā)送焦點的附近的情況下，對應(yīng)于聲速小于預(yù)定精度的位置變更發(fā)送焦點 并再次進(jìn)行超聲波束的發(fā)送而再次決定該位置的聲速。
[0038] 另外，優(yōu)選的是，對再次決定的聲速的精度進(jìn)行判定，在再次決定的聲速的精度小 于預(yù)定精度的情況下，反復(fù)進(jìn)行如下處理直至聲速的精度成為預(yù)定精度以上：對聲速小于 預(yù)定精度的位置變更發(fā)送焦點并再次進(jìn)行超聲波束的發(fā)送而再次決定該位置的聲速，并再 次判定聲速的精度。
[0039] 另外，優(yōu)選的是，在檢査對象物內(nèi)的多個位置決定聲速，并在各位置進(jìn)行聲速的精 度的判定。
[0040] 另外，優(yōu)選的是，使用聲速的偏差、聲速的標(biāo)準(zhǔn)差、聲速的最大值與最小值之差和 聲速的平均值中的至少一個以上進(jìn)行聲速的精度的判定。
[0041] 另外，優(yōu)選的是，超聲波診斷裝置具有元件數(shù)據(jù)存儲單元，存儲有與至少一個超聲 波圖像對應(yīng)的全部的第一元件數(shù)據(jù)。
[0042] 另外，優(yōu)選的是，使用第二元件數(shù)據(jù)形成超聲波圖像。
[0043] 另外，優(yōu)選的是，使用聲速決定單元決定的聲速，進(jìn)行用于形成超聲波圖像的整合 加法運算而形成超聲波圖像。
[0044] 另外，本發(fā)明的聲速計算方法提供一種聲速決定方法，使用排列有多個元件的探 頭的超聲波診斷中決定檢査對象物的聲速，上述元件發(fā)送超聲波束且接收由檢査對象物反 射的超聲波回波而輸出與接收到的超聲波回波相應(yīng)的模擬元件信號，在決定檢査對象物的 聲速時，所述決定檢査對象物的聲速的特征在于，
[0045] 由探頭使用多個元件多次進(jìn)行以形成預(yù)定的發(fā)送焦點的方式發(fā)送超聲波束，并且 對應(yīng)于各個超聲波束的發(fā)送，多個元件輸出模擬元件信號，
[0046] 對該模擬元件信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換而形成作為數(shù)字元件信號的第一元件數(shù)據(jù)，
[0047] 根據(jù)多個第一元件數(shù)據(jù)而生成與第一元件數(shù)據(jù)中的任一個對應(yīng)的第二元件數(shù)據(jù)，
[0048] 使用第二元件數(shù)據(jù)決定檢査對象物內(nèi)的聲速。
[0049] 在這樣的本發(fā)明的聲速計算方法中，優(yōu)選的是，進(jìn)行中心的元件的變更和超聲波 束的發(fā)送方向的變更中的至少一方，使探頭進(jìn)行多次的超聲波束的發(fā)送。
[0050] 另外，優(yōu)選的是，使用通過發(fā)送中心的元件互不相同的超聲波束而得到的多個第 一元件數(shù)據(jù)和通過發(fā)送發(fā)送方向互不相同的超聲波束而得到的多個第一元件數(shù)據(jù)中的至 少一方，生成第二元件數(shù)據(jù)。
[0051] 另外，優(yōu)選的是，根據(jù)通過發(fā)送發(fā)送區(qū)域重合的超聲波束而得到的多個第一元件 數(shù)據(jù)，生成第二元件數(shù)據(jù)。
[0052] 另外，優(yōu)選的是，根據(jù)元件接收到超聲波回波的接收時間及元件的位置使多個第 一元件數(shù)據(jù)疊加，而生成第二元件數(shù)據(jù)。
[0053] 另外，優(yōu)選的是，