超聲波診斷裝置、圖像處理裝置以及圖像處理方法
【專利說明】
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請享受2014年2月10日提出的日本專利申請第2014 - 023624號的優(yōu)先權(quán) 利益，該日本專利申請的全部內(nèi)容援用于本申請中。
技術領域
[0003] 實施方式涉及超聲波診斷裝置、圖像處理裝置以及圖像處理方法。
【背景技術】
[0004] 以往，為了降低成為診斷的障礙的超聲波圖像（B模式（mode)圖像）的多重反射， 進行了各種方法。作為該方法的一例，已知有使用將改變了超聲波收發(fā)的偏轉(zhuǎn)角的多個B 模式圖像通過加法平均進行合成（compound:復合）的空間復合的方法。此外，還已知利用 該方法根據(jù)偏轉(zhuǎn)角不同的多個B模式圖像，對多重反射回波（echo)成分的程度和位置進行 推定，并根據(jù)推定結(jié)果對加法平均時的權(quán)重進行自適應控制的方法。
[0005] 但是，對偏轉(zhuǎn)角不同的多個圖像進行復合的上述方法中，由于基本因子（element factor)的制約，無法避免增大偏轉(zhuǎn)角時的振幅降低的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的課題是提供能夠降低多重反射的超聲波診斷裝置、圖像處理裝置 以及圖像處理方法。
[0007] 實施方式的超聲波診斷裝置具備控制部、處理部以及圖像生成部。控制部將由在 規(guī)定的一個方向上排列的振子群構(gòu)成的接收開口的至少一個振子基于向被檢體發(fā)送的超 聲波的偏轉(zhuǎn)角、所述規(guī)定的一個方向與表示所述被檢體內(nèi)中的構(gòu)造物的邊界的方向所成的 角、以及相對于與所述振子群的中央相交的所述規(guī)定的一個方向的法線方向垂直的方向與 表示所述邊界的方向所成的角的至少一個來選擇。處理部對由所述接收開口產(chǎn)生的多個接 收信號之中的至少一個接收信號執(zhí)行處理，以便成為通過所述控制部選擇的所述至少一個 振子所產(chǎn)生的接收信號的信號強度降低為比構(gòu)成所述接收開口的多個振子之中的所述至 少一個振子以外的振子所產(chǎn)生的接收信號的信號強度更低的狀態(tài)，并輸出所述接收開口的 接收信號。圖像生成部基于由所述處理部輸出的所述接收開口的接收信號，生成超聲波圖 像數(shù)據(jù)。
[0008] 效果
[0009] 根據(jù)實施方式的超聲波診斷裝置，能夠降低多重反射。
【附圖說明】
[0010] 圖1是用于說明第1實施方式的超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0011] 圖2是用于說明第1實施方式的接收部的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0012] 圖3是用于說明前提方法的圖（1)。
[0013] 圖4是用于說明前提方法的圖（2)。
[0014] 圖5是用于說明前提方法的課題的圖（1)。
[0015] 圖6是用于說明前提方法的課題的圖（2)。
[0016] 圖7是用于說明前提方法的課題的圖（3)。
[0017] 圖8是用于說明前提方法的課題的圖（4)。
[0018] 圖9是表示第1實施方式的概要的圖。
[0019] 圖IOA是用于說明第1實施方式中使用的參數(shù)（parameter)的圖（1)。
[0020] 圖IOB是用于說明第1實施方式中使用的參數(shù)的圖（2)。
[0021] 圖IOC是用于說明第1實施方式中使用的參數(shù)的圖（3)。
[0022] 圖IOD是用于說明第1實施方式中使用的參數(shù)的圖（4)。
[0023] 圖11是用于說明第1實施方式的控制部所進行的處理的圖（1)。
[0024] 圖12是用于說明第1實施方式的控制部所進行的處理的圖（2)。
[0025] 圖13是用于說明第1實施方式的控制部所進行的處理的圖（3)。
[0026] 圖14是用于說明第1實施方式的控制部所進行的處理的圖（4)。
[0027] 圖15是用于說明第1實施方式的控制部所進行的處理圖（5)。
[0028] 圖16是用于說明第1實施方式的控制部所進行的處理的圖（6)。
[0029] 圖17是用于說明第1實施方式的效果的圖（1)。
[0030] 圖18是用于說明第1實施方式的效果的圖（2)。
[0031] 圖19是表示第1實施方式的超聲波診斷裝置的處理的一例的流程圖 (flowchart) 〇
[0032] 圖20是用于說明第2實施方式的圖（1)。
[0033] 圖21是用于說明第2實施方式的圖（2)。
[0034] 圖22是用于說明第2實施方式的圖（3)。
[0035] 圖23是表示第2實施方式的超聲波診斷裝置的處理的一例的流程圖。
[0036] 圖24是用于說明第3實施方式的圖（1)。
[0037] 圖25是用于說明變形例的圖（1)。
[0038] 圖26是用于說明變形例的圖（2)。
【具體實施方式】
[0039] 以下，參照附圖對超聲波診斷裝置的實施方式進行詳細說明。
[0040](第1實施方式）
[0041] 首先，對第1實施方式的超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)進行說明。圖1是用于說明第1 實施方式的超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。如圖1所示，第1實施方式的超聲波診斷裝置 具有超聲波探頭（probe) 1、監(jiān)視器（monitor) 2、輸入裝置3以及裝置主體10。
[0042] 超聲波探頭1具有由在規(guī)定的一個方向上排列的多個振子（例如壓電振子）構(gòu)成 的振子群。這些多個振子基于從后述的裝置主體10所具有的發(fā)送部11供給的驅(qū)動信號產(chǎn) 生超聲波。此外，超聲波探頭1所具有的多個振子接收來自被檢體P的反射波并變換為電 信號。此外，超聲波探頭1具有設置于振子的整合層、以及防止從振子向后方傳播超聲波的 背襯（backing)材等。
[0043] 若從超聲波探頭1向被檢體P發(fā)送超聲波，則所發(fā)送的超聲波在被檢體P的體內(nèi) 組織中的聲阻抗（impedance)的不連續(xù)面上依次被反射，作為反射波被超聲波探頭1所具 有的多個振子接收。反射波由接收到該反射波的振子變換為作為電信號的反射波信號（接 收信號）。各振子所產(chǎn)生的反射波信號的振幅依賴于超聲波被反射的不連續(xù)面的聲阻抗之 差。另外，所發(fā)送的超聲波脈沖（pulse)被移動中的血流或心臟壁等的表面反射時的反射 波信號通過多普勒（Doppler)效應，依賴于移動體的超聲波發(fā)送方向的速度成分而受到頻 移。
[0044] 在此，超聲波探頭1裝卸自由地與裝置主體10連接。與裝置主體10連接的超 聲波探頭1是具有在規(guī)定的一個方向上排列的振子群例如配置成一列的振子列、并對被 檢體P進行二維掃描的ID陣列（array)探頭。或者，與裝置主體10連接的超聲波探頭 1例如是使振子列以規(guī)定的角度（搖動角度）搖動從而對被檢體P進行三維掃描的機械 (mechanicalMD探頭?；蛘?，與裝置主體10連接的超聲波探頭1例如是為了對被檢體P進 行三維掃描而將多個振子以二維配置的、即配置有多列振子列的2D陣列探頭。
[0045] 以下，說明作為超聲波探頭1而使用ID陣列探頭的情況。另外，作為ID陣列探 頭，可舉出在振子列內(nèi)將開口（發(fā)送開口以及接收開口）移動而進行超聲波掃描的線性 (linear)型超聲波探頭或凸面（convex)型超聲波探頭?；蛘?，作為ID陣列探頭，可舉出在 振子列內(nèi)使開口（發(fā)送開口以及接收開口）的位置一定、將掃描方向偏轉(zhuǎn)而進行超聲波掃 描的扇型超聲波探頭。振子群所排列的規(guī)定的一個方向按超聲波探頭1的種類而不同。例 如，線性型超聲波探頭中，振子群以直線狀排列。此外，例如，凸面型超聲波探頭中，振子群 排列為規(guī)定的曲率的圓弧狀。
[0046] 輸入裝置3具有鼠標（mouse)、鍵盤（keyboard)、按鈕（button)、面板開關（panel switch)、觸摸指令屏幕（touchcommandscreen)、腳踏開關（footswitch)、跟蹤球 (trackball)、操縱桿（joystick)等。輸入裝置3接受來自超聲波診斷裝置的操作者的各 種設定請求，對裝置主體10轉(zhuǎn)發(fā)接受到的各種設定請求。
[0047] 監(jiān)視器2是顯示用于超聲波診斷裝置的操作者使用輸入裝置3輸入各種設定請 求的⑶I(GraphicalUserInterface)，或者顯示在裝置主體10中生成的超聲波圖像數(shù)據(jù) (data)等。
[0048] 裝置主體10是基于超聲波探頭1所具有的各振子產(chǎn)生的接收信號即反射波信號 而生成超聲波圖像數(shù)據(jù)的裝置，如圖1所示，具有發(fā)送部11、接收部12、B模式處理部13、多 普勒處理部14、圖像生成部15、圖像存儲器（memory) 16、內(nèi)部存儲部17以及控制部18。
[0049] 發(fā)送部11基于后述的控制部18的指示，對超聲波發(fā)送中的發(fā)送指向性進行控制。 艮P，發(fā)送部11是發(fā)送波束形成器（beam-former)。具體而言，發(fā)送部11具有速率脈沖器 (ratepulsar)產(chǎn)生器、發(fā)送延遲部、發(fā)送脈沖器（pulsar)等，對超聲波探頭1供給驅(qū)動信 號。速率脈沖器產(chǎn)生器以規(guī)定的速率（rate)頻率（PRF:PulseRepetitionFrequency)重 復產(chǎn)生用于形成發(fā)送超聲波的速率脈沖（ratepulse)。在速率脈沖經(jīng)過發(fā)送延遲部被賦予 不同的發(fā)送延遲時間的狀態(tài)下對發(fā)送脈沖器施加電壓。即，發(fā)送延遲部對由速率脈沖器產(chǎn) 生器產(chǎn)生的各速率脈沖賦予為了將從超聲波探頭1產(chǎn)生的超聲波集束為波束（beam)狀并 決定發(fā)送指向性而所需的每個振子的發(fā)送延遲時間。發(fā)送脈沖器以基于該速率脈沖的定時 (timing)，對超聲波探頭1施加驅(qū)動信號（驅(qū)動脈沖）。
[0050] 驅(qū)動脈沖從發(fā)送脈沖器經(jīng)由線纜（cable)傳遞到超聲波探頭1內(nèi)的振子之后，在 振子中從電信號變換為機械振動。該機械振動在生物體內(nèi)部作為超聲波而被發(fā)送。每個振 子具有不同的發(fā)送延遲時間的超聲波收斂而向規(guī)定方向傳播。發(fā)送延遲部通過改變對各速 率脈沖賦予的發(fā)送延遲時間，將來自振子面的發(fā)送方向任意地調(diào)整。發(fā)送部11對在超聲波 波束的發(fā)送中使用的振子的數(shù)量及位置（發(fā)送開口）、和與構(gòu)成發(fā)送開口的各振子的位置 相應的發(fā)送延遲時間進行控制，從而賦予發(fā)送指向性。
[0051] 另外，發(fā)送部11為了基于后述的控制部18的指示而執(zhí)行規(guī)定的掃描序列（scan sequence)，具有能夠?qū)l(fā)送頻率、發(fā)送驅(qū)動電壓等瞬時變更的功能。特別是，發(fā)送驅(qū)動電壓 的變更通過能夠瞬間切換其值的線性放大器（linearamplifier)型的發(fā)送電路、或?qū)⒍鄠€ 電源單元（unit)電切換的機構(gòu)來實現(xiàn)。
[0052] 超聲波探頭1所發(fā)送的超聲波的反射波到達超聲波探頭1內(nèi)部的振子之后，在振 子中從機械振動變換為電信號（反射波信號），輸入到接收部12。
[0053] 接收部12基于后述的控制部18的指示，對超聲波接收中的接收指向性進行控制。 即，接收部12是接收波束形成器。圖2是用于說明第1實施方式的接收部的結(jié)構(gòu)例的圖。 例如，如圖2所示，接收部12具有前置放大器（pre-amplifier) 121、A/D(Analog/Digital) 變換部122、接收延遲部123、制作部124、整相加法（phasingaddition)部125等，對超聲 波探頭1所具有的各振子產(chǎn)生的反射波信號進行各種處理，生成每個接收掃描線的反射波 數(shù)據(jù)（接收信號）。例如如圖2所示，反射波數(shù)據(jù)通過后述的B模式處理部13、圖像生成部 15的處理，變換為超聲波圖像數(shù)據(jù)（B模式圖像