專利名稱：超聲波診斷裝置及超聲波診斷裝置控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在此描述的實施例涉及超聲波診斷裝置及超聲波診斷裝置控制方法。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及能夠在循環(huán)器官診斷中執(zhí)行對連續(xù)波多譜勒(Continuous Wave Dopplar :CWD)下的多譜勒頻譜的攝像和B模式下的斷層圖像的攝像進行同時顯示的CWD/ B同時模式的超聲波診斷裝置。在超聲波圖像診斷中，通過僅從體表接觸超聲波探頭的簡單操作就能夠以實時顯示獲得心臟的跳動或胎兒的運動形態(tài)，并且由于安全性高而能夠反復(fù)進行檢查，除此之外， 系統(tǒng)的規(guī)模與X射線裝置、CT裝置、MRI裝置等其他診斷設(shè)備相比較小，能夠容易地移向床側(cè)進行檢查等等，非常簡便。此外，超聲波診斷不會如X射線裝置等那樣受到輻射的影響， 在婦產(chǎn)科、住宅醫(yī)療等中也能夠得以利用。近年來，在循環(huán)器官診斷中，采用這樣的超聲波診斷裝置，進行被稱為PWD (脈沖波多譜勒)/B同時模式的圖像診斷。該PWD/B同時模式中，在規(guī)定的定時進行連續(xù)波多譜勒下的多譜勒頻譜的攝像和B模式下的斷層圖像的攝像，并同時進行實時顯示。在該PWD/B同時模式中，具有被稱為隔行掃描(interleave scan)的攝像法和被稱為分段掃描(segment scan)的攝像法。所謂隔行掃描是指，例如相對于執(zhí)行4次多譜勒掃描，執(zhí)行1次B模式掃描，反復(fù)進行該動作。另一方面，所謂分段掃描是指，交替地反復(fù)執(zhí)行在多譜勒模式下以規(guī)定次數(shù)反復(fù)進行信號收發(fā)的期間(多譜勒分段期間)和在B模式下以規(guī)定次數(shù)反復(fù)進行信號收發(fā)的期間(非多譜勒分段期間)。但是，在CWD/B同時模式中，不同于采用PWD的情況，由于需要進行連續(xù)波的切換， 因此例如在按照多譜勒模式進行實時顯示的期間，B模式圖像成為凍結(jié)顯示。因此，現(xiàn)實之中，盡管臨床上希望能夠同時獲得CWD/B同時模式下的多譜勒頻譜與B模式圖像的實時性， 但是很難實現(xiàn)。為了提高該CWD/B同時模式的實時性，例如具有以下的2個應(yīng)解決的問題。一個問題是斷續(xù)地進行連續(xù)STFT解析時的欠缺問題。例如，在B模式圖像中，1幀產(chǎn)生50ms程度的較大欠缺。即使對該欠缺進行了例如最大16ms程度的欠缺插補的情況下，仍會產(chǎn)生圖像變差的問題。另一個問題是因需要瞬時切換B模式掃描和多譜勒掃描而引起的、較強的瞬態(tài)響應(yīng)(30ms 100ms)問題。該瞬態(tài)響應(yīng)例如使得在多譜勒頻譜中產(chǎn)生尖峰狀噪音等， 導(dǎo)致畫質(zhì)的降低。對于作為一個問題的斷續(xù)地進行連續(xù)STFT解析時的欠缺問題，例如能夠通過專利文獻1中記載的由將ECG波形作為外部確定輸入的ARX模型進行的頻譜欠缺插補技術(shù)來進行應(yīng)對。但是，對于另一個瞬態(tài)響應(yīng)問題，不存在任何的應(yīng)對單元。專利文獻1 日本特開2001-149370號公報專利文獻2 美國專利4559952號本發(fā)明是針對上述情況而提出的，其目的在于提供通過減少瞬態(tài)響應(yīng)而能夠?qū)崿F(xiàn)與以往相比實時性高、噪音發(fā)生少的CWD/B同時模式的超聲波診斷裝置。技術(shù)方案1所述的發(fā)明涉及下述的超聲波診斷裝置，能夠?qū)嵤┙惶娴貓?zhí)行連續(xù)波多譜勒模式和B模式的攝像模式，該連續(xù)波多譜勒模式中，對被檢體收發(fā)連續(xù)波而收集時序的多譜勒數(shù)據(jù)；該B模式中，對上述被檢體收發(fā)脈沖波而收集基于亮度的斷層圖像數(shù)據(jù)， 其特征在于，具備數(shù)據(jù)取得單元，一邊對上述連續(xù)波多譜勒模式和上述B模式進行切換一邊交替地執(zhí)行上述連續(xù)波多譜勒模式和上述B模式，取得連續(xù)波多譜勒數(shù)據(jù)和上述斷層圖像數(shù)據(jù)；計算單元，計算因上述連續(xù)波多譜勒模式與上述B模式之間的切換產(chǎn)生的瞬態(tài)響應(yīng)成分；減法單元，將計算出的上述瞬態(tài)響應(yīng)成分從上述連續(xù)波多譜勒數(shù)據(jù)中減去；生成單元，利用進行了減法后的上述連續(xù)波多譜勒數(shù)據(jù)，生成上述多譜勒頻譜信息；以及顯示單元，以規(guī)定的方式顯示所生成的上述多譜勒頻譜信息。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供通過減少瞬態(tài)響應(yīng)而能夠?qū)崿F(xiàn)與以往相比實時性高、噪音發(fā)生少的CWD/B同時模式的超聲波診斷裝置及超聲波診斷裝置控制方法。


圖1為表示本實施方式的超聲波診斷裝置10的方框結(jié)構(gòu)圖。圖2為表示在多譜勒模式處理單元M中設(shè)置的、用于實現(xiàn)欠缺插補功能和瞬態(tài)響應(yīng)降低功能的結(jié)構(gòu)的一個例子的圖。圖3為用于說明瞬態(tài)響應(yīng)降低處理中的多譜勒處理單元M的動作的圖。圖4為用于說明瞬態(tài)響應(yīng)降低處理的執(zhí)行定時的圖。圖5為用于說明與瞬態(tài)響應(yīng)降低處理等效的濾波處理的圖。圖6為用于說明瞬態(tài)響應(yīng)的圖。圖7為表示壁濾波器作用時的瞬態(tài)響應(yīng)頻譜的一個例子的圖。圖8為表示壁濾波器未作用時的瞬態(tài)響應(yīng)頻譜的一個例子的圖。圖9為用于說明在插補處理單元2 !中執(zhí)行的欠缺插補處理的概念的圖。圖10A、B、C為用于說明欠缺插補處理的效果的圖。附圖標(biāo)記說明10…超聲波診斷裝置；11…裝置主體；12…超聲波探頭；13…輸入裝置；14···監(jiān)視器；21…超聲波發(fā)送單元；22…超聲波接收單元；23…B模式處理單元；對…多譜勒處理單元；25···圖像生成單元；26···圖像存儲器；27···圖像合成單元；沘…控制處理器(CPU)； 29…存儲單元；30…接口單元。
具體實施例方式下面根據(jù)附圖，對本發(fā)明的實施方式進行說明。另外，在下面的說明中，針對具有基本相同的功能和結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)要素，標(biāo)注同一附圖標(biāo)記，僅在必要的情況進行重復(fù)的說明。(第一實施方式)圖1表示本實施方式的超聲波診斷裝置10的方框結(jié)構(gòu)圖。如該圖所示，超聲波診斷裝置10具備超聲波探頭12、輸入裝置13、監(jiān)視器14、超聲波發(fā)送單元21、超聲波接收單元22、B模式處理單元23、多譜勒處理單元24、圖像生成單元25、圖像存儲器26、圖像合成單元27、控制處理器(CPU08、存儲單元四、接口單元30以及軟件存儲單元31。內(nèi)置在裝置主體11中的超聲波發(fā)送單元21、接收單元22等，有時通過集成電路等硬件構(gòu)成，但是也存在是以軟件方式進行模塊化的軟件程序的情況。下面對各個結(jié)構(gòu)要素的功能進行說明。超聲波探頭12具有基于來自超聲波發(fā)送單元21的驅(qū)動信號產(chǎn)生超聲波，將來自被檢體的反射波變換為電信號的多個壓電振子；設(shè)置于該壓電振子中的匹配層；防止從該壓電振子向后方傳播超聲波的背襯構(gòu)件等。若從該超聲波探頭12向被檢體P發(fā)送超聲波， 則該發(fā)送超聲波在體內(nèi)組織的聲阻抗的不連續(xù)面上接連被反射，作為回波信號而被超聲波探頭12接收。該回波信號的振幅依賴于進行反射的不連續(xù)面的聲阻抗的差。另外，被發(fā)送的超聲波脈沖在移動的血流或心臟壁等表面上反射的情況下的回波，根據(jù)多譜勒效應(yīng)依賴于移動體的超聲波發(fā)送方向的速度成分，是產(chǎn)生了頻率偏移的回波。輸入裝置13與裝置主體11連接，具有用于將來自操作人員的各種指示、條件和關(guān)心區(qū)域(ROI)的設(shè)定指示、各種畫質(zhì)條件設(shè)定指示等取入到裝置主體11中的軌跡球、各種開關(guān)、按鈕、鼠標(biāo)、鍵盤等。監(jiān)視器14基于來自圖像合成單元27的視頻信號，將生物體內(nèi)的形態(tài)學(xué)信息、血流信息顯示為圖像。超聲波發(fā)送單元21具有圖中未示出的觸發(fā)發(fā)生電路、延遲電路和脈沖電路等。在脈沖電路中，以規(guī)定的速頻fr Hz (周期l/fr秒)反復(fù)產(chǎn)生用于形成發(fā)送超聲波的速率脈沖(rate pulse)。此外，在延遲電路中，對各速率脈沖賦予將按照每個信道將超聲波集束成束狀并且決定發(fā)送指向性所需的延遲時間。通過改變該延遲信息，能夠任意地調(diào)整從探頭振子面進行發(fā)送的發(fā)送方向。觸發(fā)發(fā)生電路在基于該速率脈沖的定時，對探頭12施加驅(qū)動脈沖。超聲波接收單元22具有圖中未示出的放大電路、A/D變換器、加法器等。在放大電路中，按照每個信道，對經(jīng)由探頭12取入的回波信號進行放大。在A/D變換器中，對放大后的回波信號賦予決定接收指向性所需的延遲時間，在加法器中進行加法處理。通過該加法， 回波信號中的來自與接收指向性相對應(yīng)的方向的反射成分被強調(diào)，通過接收指向性和發(fā)送指向性形成超聲波收發(fā)的總波束。B模式處理單元23從超聲波接收單元22接收回波信號，實施對數(shù)放大、包絡(luò)線檢波處理等處理，形成用亮度表現(xiàn)信號強度的數(shù)據(jù)。此時，通過改變檢波頻率，能夠改變影像化的頻帶。此外，是還能夠?qū)?個接收信號數(shù)據(jù)并列地進行基于2個檢波頻率的檢波處理的結(jié)構(gòu)。若使用該結(jié)構(gòu)，則還能夠由1個接收信號形成氣泡像和組織像。本B模式處理單元23中接受處理后的數(shù)據(jù)被輸出給圖像生成單元25，重構(gòu)為用亮度表示反射波強度的B模式圖像。多譜勒處理單元M根據(jù)從超聲波接收單元22接收的回波信號，對速度信息進行頻率解析，抽取多譜勒效應(yīng)中的血流或組織、造影劑回波成分，針對多個點求出平均速度、離散、功率(power)等血流信息。將得到的血流信息發(fā)送給圖像生成單元25，能夠作為平均速度圖像、離散圖像、功率圖像、組合這些圖像而成的圖像，彩色顯示于監(jiān)視器14。此外，多譜勒處理單元M為用于實現(xiàn)后述的欠缺插補功能和瞬態(tài)響應(yīng)減少功能的結(jié)構(gòu)，如圖2所示，其具有壁濾波器Mb、窗函數(shù)處理單元Mc、傅利葉變換單元Md、帶通濾波器Mf、功率推定單元Mg、偏置圖案值計算單元Mh、動態(tài)后濾波2D表格Mi、時間讀出單元Mj、積分器Mk、差分處理單元Ml、插補處理單元2 !以及對數(shù)壓縮單元Mn。各結(jié)構(gòu)要素中進行的處理的具體情況將在后面具體描述。圖像生成單元25將超聲波掃描的掃描線信號串變換為以電視等為代表的一般視頻格式的掃描線信號串，生成作為顯示圖像的超聲波診斷圖像。圖像生成單元M搭載有對圖像數(shù)據(jù)進行存儲的存儲器，例如在診斷之后，操作員能夠調(diào)出檢查過程中記錄的圖像。此外，圖像生成單元25具有圖像處理裝置的功能，例如，在構(gòu)建體數(shù)據(jù)的情況，空間地配置通過對三維區(qū)域或連續(xù)的二維區(qū)域進行超聲波掃描而獲得的掃描線信號串，根據(jù)需要進行坐標(biāo)變換、插補處理等，構(gòu)建體數(shù)據(jù)。圖像生成單元25利用所獲得的體數(shù)據(jù)，執(zhí)行體繪制、通過切取體數(shù)據(jù)內(nèi)的任意斷層圖像而進行的Mra處理等，形成規(guī)定的三維圖像。另外，本圖像生成單元25的各種圖像處理法等既可以是軟件的方式，也可以是硬件的方式。圖像存儲器沈暫時存儲有多幀或多個體所對應(yīng)量的超聲波數(shù)據(jù)。圖像合成單元27將從圖像生成單元25接收的圖像與各種參數(shù)的文字信息、刻度等一起合成，作為視頻信號輸出給監(jiān)視器14?？刂铺幚砥?CPU) 28具有信息處理器(計算機)的功能，控制本超聲波診斷裝置主體的動作?？刂铺幚砥饔^從存儲單元四讀出用于實現(xiàn)各種圖像處理法的程序以及用于實現(xiàn)后述的瞬態(tài)響應(yīng)降低功能和欠缺插補功能的程序，將所述程序在圖中未示出的存儲器中展開，執(zhí)行各種處理所相關(guān)的運算、控制等。存儲單元四存儲有用于執(zhí)行各種掃描次序的程序、用于實現(xiàn)后述的瞬態(tài)響應(yīng)降低功能和欠缺插補功能的專用程序、用于執(zhí)行圖像生成、顯示處理的控制程序、以及診斷信息(患者ID，醫(yī)生的觀點等)、診斷協(xié)議、收發(fā)條件、人體標(biāo)記(body mark)生成程序等其他數(shù)據(jù)群。此外，根據(jù)需要，還能夠用于圖像存儲器沈中的圖像的存儲等。存儲單元四的數(shù)據(jù)也能夠經(jīng)由接口單元30發(fā)送給外部周邊裝置。接口單元30為與輸入裝置13、網(wǎng)絡(luò)、另外的外部存儲器(圖中未示出)相關(guān)的接口。通過該裝置獲得的超聲波圖像等的數(shù)據(jù)或解析結(jié)果等，能夠通過接口單元30經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸給其他裝置。(瞬態(tài)響應(yīng)降低功能和欠缺插補功能)接著，對本超聲波診斷裝置1所具有的、在基于CWD/B同時模式的攝像中利用的瞬態(tài)響應(yīng)降低功能和欠缺插補功能進行說明。所謂瞬態(tài)響應(yīng)降低功能是指，在基于CWD/ B同時模式的攝像中，推定計算因多譜勒模式和B模式之間的切換引起的斷續(xù)的信號收發(fā)而混入的噪音(例如，模擬開關(guān)引起的直流成分(DC)變動等)所激勵產(chǎn)生的瞬態(tài)響應(yīng)的響應(yīng)頻譜(時域和頻域的二維)，將其從頻率解析結(jié)果中減去，由此，減少起因于瞬態(tài)響應(yīng)的噪音的功能。此外，所謂欠缺插補功能是指，在基于CWD/B同時模式的攝像中，通過以 ECG(electrocardiogram)波形所代表的生物體信號為外部確定輸入的參數(shù)化模型對系統(tǒng)進行辨識，利用該辨識出的系統(tǒng)預(yù)測斷續(xù)地進行連續(xù)STFT分析時的欠缺頻譜，對插補該欠缺頻譜的功能。另外，在進行CWD/B同時模式的超聲波診斷裝置中，顯然優(yōu)選的是，安裝有這樣的欠缺插補功能和瞬態(tài)響應(yīng)降低功能的雙方。但是，當(dāng)然也可以根據(jù)需要，有選擇地安裝欠缺插補功能或瞬態(tài)響應(yīng)降低功能，或者有選擇地使欠缺插補功能或瞬態(tài)響應(yīng)降低功能動作。 此外，適用了欠缺插補功能和瞬態(tài)響應(yīng)降低功能的CWD/B同時模式可以是隔行掃描和分段掃描中的任意一個。(瞬態(tài)響應(yīng)降低處理)圖3為用于說明基于瞬態(tài)響應(yīng)降低功能的處理(瞬態(tài)響應(yīng)降低處理)中的多譜勒處理單元M的動作的圖。如圖2、圖3所示，壁濾波器24f若從前級末尾的處理單元接收I 信號、Q信號，則對各信號執(zhí)行僅使規(guī)定的頻帶通過的濾波處理。功率推定單元24g基于濾波處理后的I信號、Q信號，推定多譜勒信號的功率。偏置圖案值計算單元24h基于推定出的功率，計算從B分段切換到多譜勒分段時的偏置圖案(瞬態(tài)響應(yīng)中產(chǎn)生的STFT的響應(yīng))。 另外，此時的計算方法沒有特別的限定。此外，動態(tài)后濾波二維表格24i與來自控制處理器28的B模式/CWD模式切換定時信號響應(yīng)，動態(tài)地選擇正負對稱形狀的具有功率維度(power dimension)的簡易濾波。時間讀出單元24j對所選擇的簡易濾波賦予與B模式/CWD模式切換定時相對應(yīng)的規(guī)定的時間延遲。積分器Mk通過對在偏置圖案值計算單元24h中計算出的偏置圖案積算從時間讀出單元24j輸出的后濾波，由此，推定瞬態(tài)響應(yīng)的響應(yīng)頻譜成分。差分處理單元241從自傅利葉變換單元24d輸出的頻譜成分中減去推定出的瞬態(tài)響應(yīng)的響應(yīng)頻譜成分，由此降低因瞬態(tài)響應(yīng)造成的噪音成分(偏置值)。以上這樣的瞬態(tài)響應(yīng)降低處理在CWD/B同時模式攝像中，如圖4所示，與每當(dāng)從B 分段切換到多譜勒分段時產(chǎn)生的固有的瞬態(tài)響應(yīng)成分相應(yīng)地進行。因此，如圖5所示，差分處理單元Ml中的從由CWD模式檢測出的(原始(bare)的)頻譜成分中減去推定出的瞬態(tài)響應(yīng)的響應(yīng)頻譜成分的減法處理，實質(zhì)上等效于進行自適應(yīng)濾波處理。通過上述的瞬態(tài)響應(yīng)降低處理，在因接收的多譜勒信號的直流成分的變動而產(chǎn)生例如圖6所示的瞬態(tài)響應(yīng)的情況下，也能夠降低因從B模式切換到CWD模式造成的瞬態(tài)響應(yīng)的影響。圖7所示的對頻譜的時間變化進行重疊顯示的圖表示壁濾波處理后的響應(yīng)。另一方面，圖8所示的對頻譜的時間變化進行重疊顯示的圖表示沒有進行壁濾波處理的響應(yīng)。如圖7所示，通過后級的差分處理單元能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)瞬態(tài)響應(yīng)推定壁濾波器的影響的校正。(欠缺插補處理)圖9為用于說明在插補處理單元2 !中執(zhí)行的基于欠缺插補功能的處理(欠缺插補處理)的概念的圖。如該圖所示，插補處理單元2細將作為外部輸入的ECG波形、以及與減去推定出的瞬態(tài)響應(yīng)的響應(yīng)頻譜成分之后的頻譜成分作為輸入，利用規(guī)定的數(shù)學(xué)模型 (參數(shù)化模型)，辨識表征系統(tǒng)的參數(shù)群和信號預(yù)測計算式EVPsi (η)。接著，利用辨識出的信號預(yù)測計算式EVPsi (η)，推定(計算)并插補所欠缺的信號。圖10Α、圖10Β、圖IOC為用于說明欠缺插補處理的效果的圖。通過上述的欠缺插補處理，對例如圖IOA所示那樣的有欠缺的頻譜插補圖IOB所示的那樣的推定出的欠缺信號，由此，能夠獲得圖IOC所示那樣的插補了欠缺部分后的多譜勒頻譜。此外，這樣的欠缺插補處理例如在日本特開2001-149370號公報具有詳細記載。 此外，作為參數(shù)化模型例如能夠使用AR(Auto Regressive)模型、ARX(Auto Regressive Exogeneous)模型、ARMAX(Auto Regressive Moving Average Exogenous)模型、 FIR(Finite Impulse Response)模型、ARARX模型、ARARMAX模型以及BJ(Box and Jenkins) 模型等。此外，插補處理單元2 !具有暫時按照時序存儲與從差分處理單元241接收的多個分段相對應(yīng)的頻譜成分的存儲器。插補處理單元2細利用暫時存儲于該存儲器中的頻譜成分，執(zhí)行將與欠缺部的前方(時間上的過去)相對應(yīng)的頻譜成分和與欠缺部的后方(時間上的未來)相對應(yīng)的頻譜成分與隨時間變化的權(quán)重函數(shù)相乘之后相加的混合(blend)欠缺插補處理。通過該混合欠缺插補處理，能夠獲得具有更平滑的時間連續(xù)性的多譜勒信號。 特別是，通過將隨時間變化的權(quán)重函數(shù)設(shè)為余弦函數(shù)，能夠有效地降低在二維的頻譜響應(yīng)中產(chǎn)生的尖峰狀噪音。(效果)根據(jù)本超聲波診斷裝置，在進行CWD/B同時模式攝像的情況下，推定因多譜勒模式和B模式的切換引起的斷續(xù)的信號收發(fā)而混入的噪音所激勵產(chǎn)生的瞬態(tài)響應(yīng)的響應(yīng)頻譜，將其從頻率解析結(jié)果中減去。由此，能夠減少起因于瞬態(tài)響應(yīng)的噪音成分(偏置值)，結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)CWD/B同時模式攝像中的畫質(zhì)的提高。此外，根據(jù)本超聲波診斷裝置，對因多譜勒模式和B模式的切換引起的斷續(xù)的信號收發(fā)而欠缺的B模式1幀程度的多譜勒信號，將ECG波形、減去了推定出的瞬態(tài)響應(yīng)的響應(yīng)頻譜成分后的頻譜成分作為輸入，利用參數(shù)化模型對系統(tǒng)進行辨識，插補所欠缺的信號。 于是，即使在CWD/B同時模式攝像的情況下，也能夠插補所欠缺的多譜勒信號，能夠減少因欠缺引起的圖像劣化。(第二實施方式)在上述的第一實施方式中，說明了使得在壁濾波器24b的前級部分(FE)產(chǎn)生的瞬態(tài)響應(yīng)降低的功能。但是，現(xiàn)實當(dāng)中，會產(chǎn)生因壁濾波器24b中的取樣處理(例如，在CWD模式中以傅利葉變換單元24d的2倍進行取樣)、窗函數(shù)處理單元2 和傅利葉變換單元24d 中的用于頻率解析的取樣引起的微弱的瞬態(tài)響應(yīng)。因此，優(yōu)選的是，在第一實施方式所述的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，或獨立于第一實施方式所述結(jié)構(gòu)，具備用于降低在壁濾波器Mb、窗函數(shù)處理單元2 和傅里葉變換單元Md中產(chǎn)生的瞬態(tài)響應(yīng)的結(jié)構(gòu)。另外，用于降低在壁濾波器Mb、窗函數(shù)處理單元Mc、傅利葉變換單元 24d中產(chǎn)生的瞬態(tài)響應(yīng)的結(jié)構(gòu)，能夠通過按照濾波功能分別設(shè)置與第一實施方式所述的瞬態(tài)響應(yīng)降低功能實質(zhì)相同的功能來實現(xiàn)。(第三實施方式)在上述的第一實施方式中，在差分處理單元241中，從自傅利葉變換單元24d輸出的頻譜成分中減去推定出的瞬態(tài)響應(yīng)的響應(yīng)頻譜成分，由此，降低起因于瞬態(tài)響應(yīng)的偏置值。也可相對該情況，利用頻率解析前的I信號和Q信號O信道(ch))的階梯響應(yīng)的波形表格，使偏置成分的大小(階梯輸入的增益)，并從頻率解析前的時間軸波形中減去，由此， 在時間軸上降低起因于瞬態(tài)響應(yīng)的偏置值。
(第四實施方式)一般認為，壁濾波器24b的前級部分(FE)的現(xiàn)階段的動態(tài)范圍依賴于A/D變換器的字長(比特)。今后，在可實現(xiàn)混合器和抗混疊濾波器(anti-aliasing filter)之后的 I信號和Q信號、或后級部分(BF)的輸出(正交取樣處理)化的高速高動態(tài)范圍的A/D變換器出現(xiàn)的情況下，能夠直接計算該輸出的響應(yīng)，利用與第一實施方式實質(zhì)上相同的方式， 降低瞬態(tài)響應(yīng)成分。以上說明了本發(fā)明的幾個實施方式，這些實施方式只是作為例子進行提示，并不意欲限定發(fā)明的范圍。這些新穎的實施方式也能夠采用其他各種方式實施，在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進行各種省略、替換、變更。這些實施方式及其變形包含在發(fā)明的范圍和主旨內(nèi)，并且也包含在權(quán)利要求書中記載的發(fā)明及其等同的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種超聲波診斷裝置，能夠?qū)嵤┙惶娴貓?zhí)行連續(xù)波多譜勒模式和B模式的攝像模式，該連續(xù)波多譜勒模式中，對被檢體收發(fā)連續(xù)波而收集時序的多譜勒數(shù)據(jù)；該B模式中， 對上述被檢體收發(fā)脈沖波而收集基于亮度的斷層圖像數(shù)據(jù)，其中，具備數(shù)據(jù)取得單元，一邊對上述連續(xù)波多譜勒模式和上述B模式進行切換一邊交替地執(zhí)行上述連續(xù)波多譜勒模式和上述B模式，取得連續(xù)波多譜勒數(shù)據(jù)和上述斷層圖像數(shù)據(jù)；以及顯示單元，同時顯示基于上述連續(xù)波多譜勒數(shù)據(jù)生成的多譜勒頻譜信息和基于上述斷層圖像數(shù)據(jù)生成的斷層圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其中，還具備計算單元，計算因上述連續(xù)波多譜勒模式與上述B模式之間的切換產(chǎn)生的瞬態(tài)響應(yīng)成分；減法單元，將計算出的上述瞬態(tài)響應(yīng)成分從上述連續(xù)波多譜勒數(shù)據(jù)中減去；以及生成單元，利用進行了減法后的上述連續(xù)波多譜勒數(shù)據(jù)，生成上述多譜勒頻譜信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，其中， 上述計算單元，將上述被檢體的生物體信號作為外部輸入，通過參數(shù)化模型對系統(tǒng)進行辨識，利用辨識出的上述系統(tǒng)，推定因上述連續(xù)波多譜勒模式與上述B模式之間的切換而欠缺的多譜勒數(shù)據(jù)；利用推定出的上述多譜勒數(shù)據(jù)，對上述連續(xù)波多譜勒數(shù)據(jù)進行插補。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲波診斷裝置，其中，上述計算單元將根據(jù)欠缺的上述多譜勒數(shù)據(jù)的過去時間預(yù)測的預(yù)測頻譜和根據(jù)欠缺的上述多譜勒數(shù)據(jù)的未來時間預(yù)測的預(yù)測頻譜，與隨時間變化的權(quán)重函數(shù)相乘后進行相加，來推定欠缺的上述多譜勒數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲波診斷裝置，其中， 隨時間變化的上述權(quán)重函數(shù)為余弦函數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，其中，上述計算單元計算在數(shù)據(jù)取得單元所具有的壁濾波器的前級部分產(chǎn)生的瞬態(tài)響應(yīng)成分。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，其中，上述計算單元計算在數(shù)據(jù)取得單元所具有的壁濾波器和頻率解析單元中產(chǎn)生的瞬態(tài)響應(yīng)成分。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，其中，上述計算單元根據(jù)具有功率維度的頻譜執(zhí)行正負對稱形狀的后濾波處理，來計算上述瞬態(tài)響應(yīng)成分；上述減法單元從具有功率維度的上述連續(xù)波多譜勒數(shù)據(jù)中減去上述后濾波處理后的上述瞬態(tài)響應(yīng)成分。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，其中，上述計算單元基于預(yù)先設(shè)定的階梯響應(yīng)的波形表格，使上述瞬態(tài)響應(yīng)成分的大小變化，來計算作為時間軸波形的上述瞬態(tài)響應(yīng)成分；上述減法單元從時間軸波形的上述連續(xù)波多譜勒數(shù)據(jù)中減去作為上述時間軸波形的上述瞬態(tài)響應(yīng)成分。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，其中，上述計算單元利用數(shù)據(jù)取得單元所具有的A/D變換器的輸出，計算上述瞬態(tài)響應(yīng)成分。
11.一種超聲波診斷裝置的控制方法，該超聲波診斷裝置能夠?qū)嵤┙惶娴貓?zhí)行連續(xù)波多譜勒模式和B模式的攝像模式，該連續(xù)波多譜勒模式中，對被檢體收發(fā)連續(xù)波而收集時序的多譜勒數(shù)據(jù)；該B模式中，對上述被檢體收發(fā)脈沖波而收集基于亮度的斷層圖像數(shù)據(jù)， 其中，該超聲波診斷裝置的控制方法中，一邊對上述連續(xù)波多譜勒模式和上述B模式進行切換一邊交替地執(zhí)行上述連續(xù)波多譜勒模式和上述B模式，取得連續(xù)波多譜勒數(shù)據(jù)和上述斷層圖像數(shù)據(jù)；同時顯示基于上述連續(xù)波多譜勒數(shù)據(jù)生成的多譜勒頻譜信息和基于上述斷層圖像數(shù)據(jù)生成的斷層圖像。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的超聲波診斷裝置的控制方法，其中，計算因上述連續(xù)波多譜勒模式與上述B模式之間的切換產(chǎn)生的瞬態(tài)響應(yīng)成分； 減法單元將計算出的上述瞬態(tài)響應(yīng)成分從上述連續(xù)波多譜勒數(shù)據(jù)中減去； 利用進行了減法后的上述連續(xù)波多譜勒數(shù)據(jù)，生成上述多譜勒頻譜信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的超聲波診斷裝置控制方法，其中， 在上述計算中，將上述被檢體的生物體信號作為外部輸入，通過參數(shù)化模型對系統(tǒng)進行辨識，利用辨識出的上述系統(tǒng)，推定因上述連續(xù)波多譜勒模式與上述B模式之間的切換而欠缺的多譜勒數(shù)據(jù)；利用推定出的上述多譜勒數(shù)據(jù)，對上述連續(xù)波多譜勒數(shù)據(jù)進行插補。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的超聲波診斷裝置控制方法，其中，在上述計算中，將根據(jù)欠缺的上述多譜勒數(shù)據(jù)的過去時間預(yù)測的預(yù)測頻譜和根據(jù)欠缺的上述多譜勒數(shù)據(jù)的未來時間預(yù)測的預(yù)測頻譜，與隨時間變化的權(quán)重函數(shù)相乘后進行相加，來推定欠缺的上述多譜勒數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的超聲波診斷裝置控制方法，其中， 隨時間變化的上述權(quán)重函數(shù)為余弦函數(shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的超聲波診斷裝置控制方法，其中，在上述計算中，計算在數(shù)據(jù)取得單元所具有的壁濾波器的前級部分產(chǎn)生的瞬態(tài)響應(yīng)成分。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的超聲波診斷裝置控制方法，其中，在上述計算中，計算在數(shù)據(jù)取得單元所具有的壁濾波器和頻率解析單元中產(chǎn)生的瞬態(tài)響應(yīng)成分。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的超聲波診斷裝置控制方法，其中，在上述計算中，根據(jù)具有功率維度的頻譜執(zhí)行正負對稱形狀的后濾波處理，來計算上述瞬態(tài)響應(yīng)成分；上述減法單元從具有功率維度的上述連續(xù)波多譜勒數(shù)據(jù)中減去上述后濾波處理后的上述瞬態(tài)響應(yīng)成分。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的超聲波診斷裝置控制方法，其中，在上述計算中，基于預(yù)先設(shè)定的階梯響應(yīng)的波形表格，使上述瞬態(tài)響應(yīng)成分的大小變化，來計算作為時間軸波形的上述瞬態(tài)響應(yīng)成分；上述減法單元從時間軸波形的上述連續(xù)波多譜勒數(shù)據(jù)中減去作為上述時間軸波形的上述瞬態(tài)響應(yīng)成分。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的超聲波診斷裝置控制方法，其中，在上述計算中，利用數(shù)據(jù)取得單元所具有的A/D變換器的輸出，計算上述瞬態(tài)響應(yīng)成
全文摘要
提供通過減少瞬態(tài)響應(yīng)而能夠?qū)崿F(xiàn)與以往相比實時性高且噪音發(fā)生少的CWD/B同時模式的超聲波診斷裝置。超聲波診斷裝置能夠?qū)嵤┙惶娴貓?zhí)行進行連續(xù)波收發(fā)而收集時序多譜勒數(shù)據(jù)的連續(xù)波多譜勒模式和進行脈沖波收發(fā)而收集基于亮度的斷層圖像數(shù)據(jù)的B模式的攝像模式，具備數(shù)據(jù)取得單元，一邊切換一邊交替地執(zhí)行連續(xù)波多譜勒模式和B模式，取得連續(xù)波多譜勒數(shù)據(jù)和斷層圖像數(shù)據(jù)；計算單元，計算因連續(xù)波多譜勒模式與B模式間的切換產(chǎn)生的瞬態(tài)響應(yīng)成分；減法單元，將計算出的瞬態(tài)響應(yīng)成分從連續(xù)波多譜勒數(shù)據(jù)中減去；生成單元，利用進行了減法后的上述連續(xù)波多譜勒數(shù)據(jù)，生成多譜勒頻譜信息；顯示單元，以規(guī)定的方式顯示所生成的上述多譜勒頻譜信息。
文檔編號A61B8/14GK102283681SQ20111016934
公開日2011年12月21日 申請日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者內(nèi)海勛, 姚淙, 田中豪, 馬場達朗 申請人:東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社, 株式會社東芝