超聲波檢查裝置、超聲波檢查裝置的信號處理方法及程序的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通過發(fā)送接收超聲波束而對生物體內(nèi)的臟器等檢查對象物進行拍攝，從而生成用于檢查對象物的檢查、診斷的超聲波圖像的超聲波檢查裝置、超聲波檢查裝置的信號處理方法及程序。
【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檢查裝置。一般，這種超聲波檢查裝置具有內(nèi)置了多個元件(超聲波轉(zhuǎn)換器)的超聲波探子(超聲波探頭)和連接于該超聲波探子的裝置主體，從超聲波探子的多個元件向檢查對象物(被檢體)發(fā)送超聲波束，由超聲波探子接收來自被檢體的超聲波回波，并在裝置主體中對該接收的超聲波回波信號進行電處理，由此生成超聲波圖像。
[0003]在超聲波檢查裝置中，生成超聲波圖像時，從探子的多個元件對焦于被檢體的檢查對象區(qū)域，例如生物體內(nèi)的臟器、該臟器內(nèi)的病灶等而發(fā)送超聲波束，并經(jīng)由多個元件接收來自檢查對象區(qū)域的反射體，例如臟器、病灶等的表面或界面的超聲波回波，但由于通過多個元件接收由同一反射體反射的超聲波回波，因此相對于由位于從發(fā)送元件發(fā)送的超聲波束的焦點位置的反射體反射且由發(fā)送元件接收的超聲波回波信號，由同一反射體反射且由與發(fā)送元件不同的其他元件接收到的超聲波回波信號會產(chǎn)生延遲，因此對由多個元件接收到的超聲波回波信號進行A/D (模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換而形成元件數(shù)據(jù)之后，對元件數(shù)據(jù)進行接收聚焦處理，即進行延遲校正并使相位一致而進行調(diào)相加法運算來生成聲線信號，并基于這樣得到的聲線信號生成超聲波圖像。
[0004]然而，超聲波檢查裝置中，在生成超聲波圖像時，假定被檢體的生物體內(nèi)的聲速恒定，而生成超聲波圖像。但是，在實際的生物體內(nèi)，因為聲速值依賴于生物體內(nèi)組織的特性而變化，因此聲速值存在偏差，由于該偏差超聲波圖像會產(chǎn)生空間性的變形、對比度或空間分辨率的下降這樣的畫質(zhì)變差的情況。
[0005]對此，近年來，為了更高精度地對被檢體內(nèi)的診斷部位進行診斷，而對任意的診斷部位的聲速值進行優(yōu)化，來減少這種圖像的變形、空間分辨率的下降等而提高畫質(zhì)。
[0006]例如，在專利文獻(xiàn)I中公開了一種超聲波診斷裝置，其具備:關(guān)注區(qū)域設(shè)定單元，對關(guān)注區(qū)域進行設(shè)定；發(fā)送聚焦指示單元，使超聲波探子將超聲波發(fā)送聚焦于關(guān)注區(qū)域；設(shè)定聲速指定單元，指定多個用于對來自關(guān)注區(qū)域的超聲波檢測信號進行接收聚焦的設(shè)定聲速；聚焦指標(biāo)計算單元，對多個設(shè)定聲速的每個設(shè)定聲速進行接收聚焦而算出超聲波檢測信號的聚焦指標(biāo)；及環(huán)境聲速決定單元，基于多個設(shè)定聲速的每個設(shè)定聲速的聚焦指標(biāo)決定關(guān)注區(qū)域的環(huán)境聲速。
[0007]專利文獻(xiàn)I中公開了如下技術(shù)內(nèi)容:基于聚焦指標(biāo)對構(gòu)成超聲波圖像的每個像素級別或每個行圖像級別適當(dāng)?shù)貨Q定環(huán)境聲速，從而構(gòu)建高精度的超聲波圖像。
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特開2011 — 92686號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明所要解決的課題
[0011]但是，在專利文獻(xiàn)I公開的技術(shù)中，雖然能夠得到比現(xiàn)有技術(shù)畫質(zhì)高的圖像，但對于每個像素級別或每個行圖像級別基于多個設(shè)定聲速詳盡地求出聚焦指標(biāo)，并將最好的聚焦指標(biāo)的設(shè)定聲速設(shè)為最佳的聲速(環(huán)境聲速)，因此存在為了求出全部的像素(行)的環(huán)境聲速，需要時間的問題。另外，其結(jié)果是存在幀率下降的問題。
[0012]本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供超聲波檢查裝置、超聲波檢查裝置的信號處理方法及程序，能夠短時間求出圖像內(nèi)的每個區(qū)域的適當(dāng)?shù)穆曀僦?，?gòu)建高精度的超聲波圖像而不降低幀率。
[0013]用于解決課題的方案
[0014]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種超聲波檢查裝置，使用超聲波束對檢查對象物進行檢查，其特征為，具備:區(qū)域設(shè)定部，在檢查對象物內(nèi)設(shè)定多個區(qū)域；聲速計算部，算出區(qū)域的聲速；聲速取得部，將多個區(qū)域中的一個區(qū)域作為關(guān)注區(qū)域，并取得上述關(guān)注區(qū)域的預(yù)備聲速；及畫質(zhì)判定部，對基于聲速取得部取得的預(yù)備聲速的情況下的關(guān)注區(qū)域的畫質(zhì)進行判定，聲速取得部基于處于距關(guān)注區(qū)域預(yù)定的范圍內(nèi)的至少一個區(qū)域的聲速而取得預(yù)備聲速，在畫質(zhì)判定部的判定結(jié)果為良的情況下，采用聲速取得部取得的預(yù)備聲速作為關(guān)注區(qū)域的聲速，在判定結(jié)果為否的情況下，由聲速計算部算出關(guān)注區(qū)域的聲速。
[0015]在此，優(yōu)選的是，聲速取得部基于處于距關(guān)注區(qū)域時間上和/或空間上的預(yù)定的范圍內(nèi)的至少一個區(qū)域的聲速而取得預(yù)備聲速。
[0016]在此，優(yōu)選的是，空間上的預(yù)定的范圍內(nèi)的區(qū)域是同一圖像上與關(guān)注區(qū)域接近的區(qū)域。
[0017]另外，優(yōu)選的是，空間上的預(yù)定的范圍內(nèi)的區(qū)域是將圖像區(qū)域分割為多個部分圖像時的同一部分圖像內(nèi)的區(qū)域。
[0018]另外，優(yōu)選的是，時間上的預(yù)定的范圍內(nèi)的區(qū)域是預(yù)定幀前的圖像中的與關(guān)注區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域。
[0019]另外，優(yōu)選的是，時間上的預(yù)定的范圍內(nèi)的區(qū)域是對多個預(yù)定幀前的圖像進行預(yù)定的處理而得到的至少一個圖像中的與關(guān)注區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域或者是多個預(yù)定幀前的圖像中的至少一個圖像中的與關(guān)注區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域，區(qū)域的聲速是對多個預(yù)定幀前的聲速進行預(yù)定的處理而得到的聲速。
[0020]另外，優(yōu)選的是，預(yù)定的處理是求出多個預(yù)定幀前的聲速的平均值或中央值中的任一個的處理。
[0021]另外，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種超聲波檢查裝置，使用超聲波束對檢查對象物進行檢查，其特征為，具備:區(qū)域設(shè)定部，在檢查對象物內(nèi)設(shè)定多個區(qū)域；聲速計算部，算出區(qū)域的聲速；聲速取得部，將多個區(qū)域中的一個區(qū)域作為關(guān)注區(qū)域，并取得關(guān)注區(qū)域的預(yù)備聲速；初始聲速存儲部，存儲預(yù)先設(shè)定的初始聲速；及畫質(zhì)判定部，對基于聲速取得部取得的預(yù)備聲速的情況下的關(guān)注區(qū)域的畫質(zhì)進行判定，聲速取得部取得存儲于初始聲速存儲部的初始聲速作為預(yù)備聲速，在各區(qū)域中，在畫質(zhì)判定部的判定結(jié)果為良的情況下，采用聲速取得部取得的預(yù)備聲速作為該區(qū)域的聲速，在判定結(jié)果為否的情況下，由聲速計算部算出該區(qū)域的聲速。
[0022]在此，優(yōu)選的是，初始聲速存儲部存儲有多個初始聲速，并基于來自操作部的輸入，選擇畫質(zhì)判定部的畫質(zhì)判定中使用的初始聲速。
[0023]另外，優(yōu)選的是，存儲于初始聲速存儲部的初始聲速是與生物體內(nèi)的聲速接近的值。
[0024]另外，優(yōu)選的是，與生物體內(nèi)的聲速接近的值是1400?1700m/s之間的值。
[0025]另外，優(yōu)選的是，與生物體內(nèi)的聲速接近的值是1450?1550m/s之間的值。
[0026]另外，優(yōu)選的是，基于畫質(zhì)判定部的判定結(jié)果，再次設(shè)定存儲于初始聲速存儲部的初始聲速。
[0027]另外，優(yōu)選的是，畫質(zhì)判定部畫質(zhì)判定部根據(jù)基于預(yù)備聲速生成的關(guān)注區(qū)域的圖像的銳度、亮度、對比度、頻率中的任一個而進行畫質(zhì)判定。
[0028]另外，優(yōu)選的是，畫質(zhì)判定部畫質(zhì)判定部對基于預(yù)備聲速生成的關(guān)注區(qū)域的圖像與上次圖像的同一區(qū)域的圖像進行比較而進行畫質(zhì)判定。
[0029]另外，優(yōu)選的是，畫質(zhì)判定部對根據(jù)基于預(yù)備聲速生成的關(guān)注區(qū)域的調(diào)相加法運算后的接收數(shù)據(jù)而生成的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)與調(diào)相加法運算前的接收數(shù)據(jù)的類似性進行評價而進行畫質(zhì)判定。
[0030]另外，優(yōu)選的是，具有元件數(shù)據(jù)存儲部，存儲振子陣列的各元件接收超聲波回波而輸出的元件數(shù)據(jù)。
[0031]另外，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種超聲波檢查裝置的信號處理方法，是使用超聲波束對檢查對象物進行檢查的超聲波檢查裝置的信號處理方法，其特征為，具備:區(qū)域設(shè)定步驟，在檢查對象物內(nèi)設(shè)定多個區(qū)域；聲速計算步驟，算出區(qū)域的聲速；聲速取得步驟，將多個區(qū)域中的一個區(qū)域作為關(guān)注區(qū)域，并取得所述關(guān)注區(qū)域的預(yù)備聲速；及畫質(zhì)判定步驟，對基于聲速取得步驟取得的預(yù)備聲速的情況下的關(guān)注區(qū)域的畫質(zhì)進行判定，聲速取得步驟中，基于處于距關(guān)注區(qū)域預(yù)定的范圍內(nèi)的至少一個區(qū)域的聲速而取得預(yù)備聲速，在畫質(zhì)判定步驟的判定結(jié)果為良的情況下，采用聲速取得步驟取得的預(yù)備聲速作為關(guān)注區(qū)域的聲速，在判定結(jié)果為否的情況下，通過聲速計算步驟算出關(guān)注區(qū)域的聲速。
[0032]另外，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種超聲波檢查裝置的信號處理程序，使計算機執(zhí)行使用超聲波束對檢查對象物進行檢查的超聲波檢查裝置的信號處理，其特征為，具備:區(qū)域設(shè)定步驟，在檢查對象物內(nèi)設(shè)定多個區(qū)域；聲速計算步驟，算出區(qū)域的聲速；聲速取得步驟，將多個區(qū)域中的一個區(qū)域作為關(guān)注區(qū)域，并取得所述關(guān)注區(qū)域的預(yù)備聲速?’及畫質(zhì)判定步驟，對基于聲速取得步驟取得的預(yù)備聲速的情況下的關(guān)注區(qū)域的畫質(zhì)進行判定，聲速取得步驟中，基于處于距關(guān)注區(qū)域預(yù)定的范圍內(nèi)的至少一個區(qū)域的聲速而取得預(yù)備聲速，在畫質(zhì)判定步驟的判定結(jié)果為良的情況下，采用聲速取得步驟取得的預(yù)備聲速作為關(guān)注區(qū)域的聲速，在判定結(jié)果為否的情況下，通過聲速計算步驟算出關(guān)注區(qū)域的聲速。
[0033]另外，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種超聲波檢查裝置的信號處理方法，是使用超聲波束對檢查對象物進行檢查的超聲波檢查裝置的信號處理方法，其特征為，具有:區(qū)域設(shè)定步驟，在檢查對象物內(nèi)設(shè)定多個區(qū)域；聲速計算步驟，算出區(qū)域的聲速；聲速取得步驟，將多個區(qū)域中的一個區(qū)域作為關(guān)注區(qū)域，并取得關(guān)注區(qū)域的預(yù)備聲速；及畫質(zhì)判定步驟，對基于聲速取得步驟取得的預(yù)備聲速的情況下的關(guān)注區(qū)域的畫質(zhì)進行判定，聲速取得步驟中，取得預(yù)先設(shè)定的初始聲速作為預(yù)備聲速，在各區(qū)域中，在畫質(zhì)判定步驟的判定結(jié)果為良的情況下，采用聲速取得步驟取得的預(yù)備聲速作為該區(qū)域的聲速，在判定結(jié)果為否的情況下，通過聲速計算步驟算出該區(qū)域的聲速。
[0034]另外，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種超聲波檢查裝置的信號處理程序，使計算機執(zhí)行使用超聲波束對檢查對象物進行檢查的超聲波檢查裝置的信號處理，其特征為，具有:區(qū)域設(shè)定步驟，在檢查對象物內(nèi)設(shè)定多個區(qū)域；聲速計算步驟，算出區(qū)域的聲速；聲速取得步驟，將多個區(qū)域中的一個區(qū)域作為關(guān)注區(qū)域，并取得關(guān)注區(qū)域的預(yù)備聲速；及畫質(zhì)判定步驟，對基于聲速取得步驟取得的預(yù)備聲速的情況下的關(guān)注區(qū)域的畫質(zhì)進行判定，聲速取得步驟中，取得預(yù)先設(shè)定的初始聲速作為預(yù)備聲速，在各區(qū)域中，在畫質(zhì)判定步驟的判定結(jié)果為良的情況下，采用聲速取得步驟取得的預(yù)備聲速作為該區(qū)域的聲速，在判定結(jié)果為否的情況下，通過聲速計算步驟算出該區(qū)域的聲速。
[0035]發(fā)明效果
[0036]根據(jù)本發(fā)明，在求出每個區(qū)域的適當(dāng)?shù)穆曀俚那闆r下，能夠短時間求出，并能夠構(gòu)建高精度的超聲波圖像而不降低幀率。
【附圖說明】
[0037]圖1是概念性地表示本發(fā)明的超聲波檢查裝置的第一實施方式的結(jié)構(gòu)的一例的框圖。
[0038]圖2是概念性地表示圖1所示的超聲波檢查裝置的聲速決定部的結(jié)構(gòu)的一例的框圖。
[0039]圖3是用于對關(guān)注區(qū)域及附近的區(qū)域進行說明的示意圖。
[0040]圖4是用于對關(guān)注區(qū)域及附近的區(qū)域進行說明的示意圖。
[0041]圖5是用于對圖1所示的超聲波檢查裝置的聲速計算部的動作進行說明的流程圖。
[0042]圖6是用于對圖1所示的超聲波檢查裝置的動作進行說明的流程圖。
[0043]圖7是概念性地表示本發(fā)明的超聲波檢查裝置的第二實施方式的結(jié)構(gòu)的一例的框圖。
[0044]圖8是概念性地表示圖7所示的超聲波檢查裝置的聲速決定部的結(jié)構(gòu)的一例的框圖。
[0045]圖9是用于對畫質(zhì)判定部對每個區(qū)域的判定結(jié)果進行說明的示意圖。
[0046]圖10用于對圖7所示的超聲波檢查裝置的動作進行說明的流程圖。
【具體實施方式】
[0047]以下，基于附圖所示的優(yōu)選實施方式詳細(xì)地對本發(fā)明的超聲波檢查裝置、超聲波檢查裝置的信號處理方法及程序進行說明。
[0048]圖1