專利名稱：超聲波觀測裝置、超聲波觀測裝置的動作方法以及超聲波觀測裝置的動作程序的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種使用超聲波來觀測檢體的組織的超聲波觀測裝置、超聲波觀測裝置的動作方法以及超聲波觀測裝置的動作程序。
背景技術：
以往，作為使用超聲波進行的乳腺癌等的檢查技術，已知一種超聲波彈性成像技術(例如參照專利文獻I)。超聲波彈性成像是利用生物體內(nèi)的癌、腫瘤組織的硬度由于疾病的發(fā)展狀況、生物體不同而不同的技術。在該技術中，在從外部擠壓檢查部位的狀態(tài)下，使用超聲波對該檢查部位的生物體組織的應變量、彈性率進行測量，將該測量結果變換為斷層圖像來進行圖像顯示。在觀測超聲波時，為了對隨著超聲波傳播而產(chǎn)生的衰減進行校正而以最佳范圍進行A/D變換，通常對B模式圖像生成用的接收數(shù)據(jù)(模擬信號)進行基于深位置的接收數(shù)據(jù)提供高放大率的STC(Sensitivity Time Control:靈敏度時間控制)校正(例如，參照專利文獻2)。專利文獻1:國際公開第2005/122906號專利文獻2:日本特開平10-216143號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題然而，在上述STC校正中，僅使模擬信號波形的振幅在全頻帶中均勻地放大，沒有起到對依賴于頻率的衰減進行校正的效果。因此，在生成利用超聲波振幅的B模式圖像時，通過進行STC校正能夠得到充分的效果，但是在根據(jù)頻譜來鑒別檢體的組織性狀時，存在無法正確地排除隨著超聲波傳播而產(chǎn)生的衰減的影響而鑒別精度降低的問題。為了解決該問題，考慮在生成B模式圖像時輸出實施了STC校正的接收信號，另一方面在生成基于頻譜的圖像時，進行與用于生成B模式圖像的發(fā)送不同的新發(fā)送，輸出沒有實施STC校正的接收信號。然而，在該情況下存在根據(jù)接收信號生成的圖像數(shù)據(jù)的幀頻降低這種問題。本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，目的在于提供一種能夠正確地排除隨著超聲波傳播而產(chǎn)生的衰減的影響并且防止根據(jù)接收到的超聲波生成的圖像數(shù)據(jù)的幀頻降低的超聲波觀測裝置、超聲波觀測裝置的動作方法以及超聲波觀測裝置的動作程序。
用于解決問題的方案為了解決上述問題而達到目的，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置對檢體發(fā)送超聲波并且接收由上述檢體反射的超聲波，該超聲波觀測裝置的特征在于，具備:信號放大部，其以與接收深度相應的放大率來對從上述檢體接收到的超聲波信號進行放大模式圖像數(shù)據(jù)生成部，其生成將上述信號放大部放大后的超聲波信號的振幅變換為亮度來顯示的B模式圖像數(shù)據(jù)；放大校正部，其對上述信號放大部放大后的上述超聲波信號進行放大校正以使不管接收深度如何放大率均固定；頻率分析部，其通過對上述放大校正部放大校正后的上述超聲波信號的頻率進行分析來算出頻譜；特征量提取部，其對上述頻率分析部算出的頻譜進行衰減校正處理和近似處理來提取上述檢體的特征量，其中，上述衰減校正處理消減在超聲波傳播時與該超聲波的接收深度和頻率相應地產(chǎn)生的衰減的貢獻；以及特征量圖像數(shù)據(jù)生成部，其生成特征量圖像數(shù)據(jù)，該特征量圖像數(shù)據(jù)用于顯示與上述特征量提取部提取出的特征量對應的視覺信息。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述信號放大部進行放大時的放大率單調(diào)增加直到規(guī)定的接收深度為止。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述特征量提取部具有:近似部，其對上述頻率分析部算出的頻譜進行上述近似處理，由此提取進行上述衰減校正處理前的校正前特征量；以及衰減校正部，其對上述近似部提取出的校正前特征量進行上述衰減校正處理，由此提取上述頻譜的特征量。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述特征量提取部具有:衰減校正部，其對上述頻譜進行上述衰減校正處理；以及近似部，其對上述衰減校正部校正后的頻譜進行上述近似處理，由此提取上述頻譜的特征量。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，超聲波的接收深度越大，上述衰減校正部進行越大的校正。

另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，還具備一并進行上述放大校正部和上述衰減校正部的校正的控制部。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述近似部通過回歸分析以多項式來對上述頻譜進行近似。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述近似部以一次式對上述頻譜進行近似并提取多個特征量，上述多個特征量包含上述一次式的斜率、上述一次式的截距以及強度中的至少兩個，該強度是使用上述斜率、上述截距以及包含在上述頻譜的頻帶內(nèi)的特定的頻率而決定的。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，還具備:存儲部，其將根據(jù)由多個已知檢體分別反射的超聲波而提取出的頻譜的特征量與上述多個已知檢體的組織性狀相關聯(lián)地存儲；以及組織性狀判斷部，其通過使用上述存儲部與上述多個已知檢體相關聯(lián)地存儲的特征量以及上述特征量提取部提取出的特征量，來判斷上述檢體的規(guī)定區(qū)域的組織性狀。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述特征量提取部提取多個特征量，上述存儲部存儲按每個組織性狀對多個已知檢體進行分類而得到的組中的各特征量的平均，上述組織性狀判斷部設定以上述多個特征量中的至少一個為成分的特征量空間，根據(jù)檢體點與已知檢體平均點在上述特征量空間上的距離，來判斷上述檢體的組織性狀，其中，該檢體點具有上述檢體的頻譜的特征量中的形成上述特征量空間成分的特征量作為上述特征量空間的坐標，該已知檢體平均點具有上述多個已知檢體的上述組中的各特征量中的形成上述特征量空間成分的特征量的平均作為上述特征量空間的坐標。
另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述組織性狀判斷部算出將上述多個已知檢體中的按每個組織性狀來分類的組加上上述檢體的特征量而得到的母集團中的特征量的標準偏差，將具有該標準偏差與上述組中的特征量的標準偏差的差最小的特征量的組所對應的組織性狀設為上述檢體的組織性狀。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述視覺信息為構成顏色空間的變量。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置的動作方法，該超聲波觀測裝置對檢體發(fā)送超聲波并且接收由上述檢體反射的超聲波，該動作方法的特征在于，具有以下步驟:信號放大步驟，由信號放大部按每個接收深度以從存儲部讀出的放大率來對從上述檢體接收到的超聲波信號進行放大，其中，上述存儲部存儲與接收深度相應的放大率信息模式圖像數(shù)據(jù)生成步驟，由B模式圖像數(shù)據(jù)生成部生成將通過上述信號放大步驟放大后的超聲波信號的振幅變換為亮度來顯示的B模式圖像數(shù)據(jù)；放大校正步驟，由放大校正部對通過上述信號放大步驟放大后的上述超聲波信號進行放大校正以使不管接收深度如何放大率均固定；頻率分析步驟，由頻率分析部對通過上述放大校正步驟放大校正后的上述超聲波信號的頻率進行分析來算出頻譜；特征量提取步驟，由特征量提取部對上述頻率分析部算出的頻譜進行衰減校正處理和近似處理來提取上述檢體的特征量，其中，上述衰減校正處理消減在超聲波傳播時與該超聲波的接收深度和頻率相應地產(chǎn)生的衰減的貢獻；以及特征量圖像數(shù)據(jù)生成步驟，由特征量圖像數(shù)據(jù)生成部生成特征量圖像數(shù)據(jù)，該特征量圖像數(shù)據(jù)用于顯示與通過上述特征量提取步驟提取出的特征量對應的視覺信息。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測裝置的動作程序，該超聲波觀測裝置對檢體發(fā)送超聲波并且接收由上述檢體反射的超聲波，該動作程序的特征在于，使該超聲波觀測裝置執(zhí)行以下步驟:信號放大步驟，由信號放大部按每個接收深度以從存儲部讀出的放大率來對從上述檢體接收到的超聲波信號進行放大，其中，上述存儲部存儲與接收深度相應的放大率信息模式圖像數(shù)據(jù)生成步驟，由B模式圖像數(shù)據(jù)生成部生成將通過上述信號放大步驟放大后的超聲波信號的振幅變換 為亮度來顯示的B模式圖像數(shù)據(jù)；放大校正步驟，由放大校正部對通過上述信號放大步驟放大后的上述超聲波信號進行放大校正以使不管接收深度如何放大率均固定；頻率分析步驟，由頻率分析部對通過上述放大校正步驟放大校正后的上述超聲波信號的頻率進行分析來算出頻譜；特征量提取步驟，由特征量提取部對上述頻率分析部算出的頻譜進行衰減校正處理和近似處理來提取上述檢體的特征量，其中，上述衰減校正處理消減在超聲波傳播時與該超聲波的接收深度和頻率相應地產(chǎn)生的衰減的貢獻；以及特征量圖像數(shù)據(jù)生成步驟，由特征量圖像數(shù)據(jù)生成部生成特征量圖像數(shù)據(jù)，該特征量圖像數(shù)據(jù)用于顯示與通過上述特征量提取步驟提取出的特征量對應的視覺信息。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)施加了以與接收深度相應的放大率進行放大的STC校正的信號來生成B模式圖像數(shù)據(jù)，另一方面，抵消STC校正的影響而進行將放大率設為譜固定的放大校正之后對頻譜進行衰減校正處理和近似處理，由此提取檢體的特征量，生成用于顯示與提取的特征量對應的視覺信息的特征量圖像數(shù)據(jù)，因此不僅在特征量圖像數(shù)據(jù)中排除隨著超聲波傳播而產(chǎn)生的衰減的影響，還不需要分開發(fā)送B模式圖像用的信號和特征量圖像用的信號，其中，衰減校正處理消減在超聲波傳播時與該超聲波的接收深度和頻率相應地產(chǎn)生的衰減的貢獻。因而，正確地排除隨著超聲波傳播而產(chǎn)生的衰減的影響，并且能夠防止根據(jù)接收到的超聲波生成的圖像數(shù)據(jù)的幀頻降低。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的超聲波觀測裝置的結構的框圖。圖2是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的超聲波觀測裝置的信號放大部所進行的放大處理中的接收深度與放大率的關系的圖。圖3是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的超聲波觀測裝置的放大校正部所進行的放大處理中的接收深度與放大率的關系的圖。圖4是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的超聲波觀測裝置的處理的概要的流程圖。圖5是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的超聲波觀測裝置的顯示部中的B模式圖像的顯示例的圖。圖6是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的超聲波觀測裝置的頻率分析部所進行的處理的概要的流程圖。圖7是示意性地表示一個聲 線的數(shù)據(jù)排列的圖。圖8是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的超聲波觀測裝置的頻率分析部所算出的頻譜的例子(第一例)的圖。圖9是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的超聲波觀測裝置的頻率分析部所算出的頻譜的例子(第二例)的圖。圖10是表示根據(jù)對與圖8示出的直線有關的特征量進行衰減校正之后的特征量而決定的新的直線的圖。圖11是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的超聲波觀測裝置的組織性狀判斷部所進行的處理的概要的流程圖。圖12是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的超聲波觀測裝置的組織性狀判斷部所設定的特征量空間的一例的圖。圖13是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的超聲波觀測裝置的顯示部所顯示的判斷結果顯示圖像的顯示例的圖。圖14是說明本發(fā)明的實施方式I所涉及的超聲波觀測裝置所進行的衰減校正處理的效果的圖。圖15是表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的超聲波觀測裝置的處理的概要的流程圖。圖16是示意性地表示本發(fā)明的實施方式2所涉及的超聲波觀測裝置所進行的衰減校正處理的概要的圖。
具體實施例方式下面，參照

用于實施本發(fā)明的方式(以下稱為“實施方式”)。(實施方式I)圖1是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的超聲波觀測裝置的結構的框圖。該圖示出的超聲波觀測裝置I是使用超聲波來觀測檢體的裝置。超聲波觀測裝置I具備:超聲波探頭2，其向外部輸出超聲波脈沖，并且接收在外部反射的超聲波回波；發(fā)送和接收部3，其與超聲波探頭2之間進行電信號的發(fā)送和接收；運算部4，其對變換超聲波回波而得到的電回波信號實施規(guī)定的運算；圖像處理部5，其生成與變換超聲波回波而得到的電回波信號對應的圖像數(shù)據(jù)；輸入部6，其使用鍵盤、鼠標、觸摸面板等接口來實現(xiàn)，接受各種信息的輸入；顯示部7，其使用由液晶或者有機EL等構成的顯示面板來實現(xiàn)，顯示包括由圖像處理部5生成的圖像的各種信息；存儲部8，其存儲包括與已知檢體的組織性狀有關的信息的各種信息；以及控制部9，其對超聲波觀測裝置I進行動作控制。超聲波 探頭2具有信號變換部21，該信號變換部21將從發(fā)送和接收部3接收到的電脈沖信號變換為超聲波脈沖(聲脈沖信號)，并且將由外部的檢體反射而得到的超聲波回波變換為電回波信號。超聲波探頭2可以是以機械方式使超聲波振子進行掃描的探頭，也可以是以電子方式使多個超聲波振子進行掃描的探頭。發(fā)送和接收部3與超聲波探頭2電連接，將脈沖信號發(fā)送給超聲波探頭2，并且從超聲波探頭2接收作為接收信號的回波信號。具體地說，發(fā)送和接收部3根據(jù)預先設定的波形和發(fā)送定時來生成脈沖信號，將所生成的該脈沖信號發(fā)送給超聲波探頭2。發(fā)送和接收部3具有信號放大部31，該信號放大部31放大回波信號。具體地說，信號放大部31進行STC校正，接收深度越大的回波信號以越高放大率進行放大。圖2是表示回波信號的接收深度與放大率的關系的圖。圖2示出的接收深度z是根據(jù)從超聲波的接收開始時間點起的經(jīng)過時間而算出的量。如圖2所示，在接收深度z小于閾值Zth的情況下，放大率β隨著接收深度ζ的增加而從向βΑ(>βο)線性地增加。另外，在接收深度ζ為閾值Zth以上的情況下，放大率β取固定值i3th。閾值Zth的值是從檢體接收的超聲波信號幾乎衰減而噪聲處于支配地位的值。此外，更一般地，只要在接收深度ζ小于閾值Zth的情況下放大率β隨著接收深度ζ的增加而單調(diào)增加即可。發(fā)送和接收部3在對由信號放大部31放大的回波信號實施過濾等處理之后，通過進行A/D變換而生成數(shù)字RF信號并輸出。此外，在超聲波探頭2是使多個超聲波振子電掃描的超聲波探頭的情況下，發(fā)送和接收部3具有與多個超聲波振子對應的束合成用的多通道電路。運算部4具有:放大校正部41，其對由發(fā)送和接收部3輸出的數(shù)字RF信號進行放大校正以使不管接收深度如何放大率均固定；頻率分析部42，其通過對進行了放大校正的數(shù)字RF信號實施高速傅里葉變換(FFT)來進行頻率分析；特征量提取部43，其對由頻率分析部42算出的頻譜(功率譜)進行近似處理以及校正處理，由此提取頻譜的特征量，其中，在該校正處理中削減依賴于超聲波的接收深度和頻率的超聲波的衰減的貢獻；以及組織性狀判斷部44，其使用由特征量提取部43提取的特征量來判斷檢體的規(guī)定區(qū)域的組織性狀。圖3是表示放大校正部41所進行的放大處理中的接收深度與放大率的關系的圖。如圖3所示，關于放大校正部41所進行的放大處理的放大率，在接收深度為零時是最大值β th-13 C1,到接收深度Zth為止線性地減少，在接收深度Zth以上為零。通過利用這種放大率對數(shù)字RF信號進行放大處理，由此抵消信號放大部31中的STC校正的影響，能夠輸出固定放大率Pth的信號。此外，放大校正部41所進行的接收深度ζ與放大率β的關系當然根據(jù)信號放大部31中的接收深度與放大率的關系不同而不同。頻率分析部42針對各聲線(行數(shù)據(jù))，對由規(guī)定的數(shù)據(jù)量構成的FFT數(shù)據(jù)群進行高速傅里葉變換，由此算出頻譜。頻譜示出根據(jù)檢體的組織性狀不同而不同的趨勢。這是由于，頻譜與作為使超聲波散射的散射體的檢體的大小、密度、聲阻抗等具有相關性。特征量提取部43具有:近似部431，其對由頻率分析部42算出的頻譜進行近似處理，由此算出進行衰減校正處理前的校正前特征量；以及衰減校正部432，其對由近似部431進行近似而得到的校正前特征量進行衰減校正處理，由此提取特征量。近似部431通過回歸分析以一次式對頻譜進行近似，由此提取使該近似的一次式具有特征的校正前特征量。具體地說，近似部431通過回歸分析來算出一次式的斜率％和截距IV并且算出頻譜中的頻帶內(nèi)的特定頻率處的強度作為校正前特征量。在本實施方式I中，近似部 431 算出中心頻率 fMID= (fLOff+faiGH) /2 處的強度(Mid-band fit) c0=a0fMID+b0,但是這嚴格說來僅是一例。在此所指的“強度”是指電壓、電力、聲壓、聲能等參數(shù)中的任一個。三個特征量中的斜率a。與超聲波散射體的大小具有相關性,通常認為散射體越大則斜率具有越小的值。另外，截距k與散射體的大小、聲阻抗的差、散射體的密度(濃度)等具有相關性。具體地說，認為對于截距Iv散射體越大則具有越大的值，聲阻抗越大則具有越大的值，散射 體的密度(濃度)越大則具有越大的值。中心頻率f-處的強度(以下簡單稱為“強度”)Ctl是根據(jù)斜率％和截距Idci導出的間接的參數(shù)，提供有效頻帶內(nèi)的中心處的頻譜強度。因此，認為強度Ctl除了與散射體的大小、聲阻抗的差、散射體的密度相關以外，還與B模式圖像的亮度具有某種程度的相關性。此外，由特征量提取部43算出的近似多項式并不限定于一次式，還能夠使用二次以上的近似多項式。說明由衰減校正部432進行的校正。超聲波的衰減量A能夠表示為如下。A=2 a zf …(I)在此，α是衰減率，ζ是超聲波的接收深度，f是頻率。根據(jù)式(I)可知，衰減量A與頻率f成比例。對于衰減率α的具體的值，在生物體的情況下為O 1.0(dB/cm/MHZ)，更優(yōu)選為0.3 0.7 (dB/cm/MHz)，根據(jù)作為觀察對象的臟器的種類來決定。例如，在作為觀察對象的臟器為胰腺的情況下，決定為a =0.6 (dB/cm/MHz)。此外，在本實施方式I中，還能夠設為以下結構:能夠根據(jù)來自輸入部6的輸入來變更衰減率α的值。衰減校正部432如下那樣對由近似部431提取出的校正前特征量(斜率％、截距bQ、強度Ctl)進行校正。a=a0+2 α ζ...(2)b=b0...(3)c=c0+2 a zfMID (=afMID+b)...(4)根據(jù)式(2)、(4)可知，衰減校正部432進行如下校正:超聲波的接收深度ζ越大則校正量越大。另外，根據(jù)式(3)，與截距相關的校正是恒等變換。這是由于，截距是與頻率O(Hz)對應的頻率成分而沒有被衰減。組織性狀判斷部44按照每個特征量來算出由特征量提取部43提取出并由衰減校正部432校正后的頻譜的特征量的平均和標準偏差。組織性狀判斷部44使用算出的平均和標準偏差以及由存儲部8存儲的已知檢體的頻譜的特征量的平均和標準偏差來判斷檢體規(guī)定區(qū)域的組織性狀。在此所指的“規(guī)定區(qū)域”是觀察到由圖像處理部5生成的圖像的超聲波觀測裝置I的操作者通過輸入部6指定的圖像中的區(qū)域(以下稱為“關心區(qū)域”)。另外，在此所指的“組織性狀”例如是指癌癥、內(nèi)分泌腫瘤、粘液性腫瘤、正常組織、脈管等中的任一個。此外，在檢體為胰腺的情況下，作為組織性狀還包含慢性胰腺炎、自身免疫性胰腺炎等。由組織性狀判斷部44算出的特征量的平均和標準偏差反應了核腫大、異形等細胞水平的變化、間質(zhì)中的纖維增生、實質(zhì)組織被纖維替換等組織變化，與組織性狀相應地呈現(xiàn)特有的值。因而，通過使用這種特征量的平均和標準偏差，能夠正確地判斷檢體的規(guī)定區(qū)域的組織性狀。
圖像處理部5具有:B模式圖像數(shù)據(jù)生成部51，其根據(jù)回波信號來生成B模式圖像數(shù)據(jù)；特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52，其生成特征量圖像數(shù)據(jù)，該特征量圖像數(shù)據(jù)顯示與檢體的特征量對應的視覺信息；以及判斷結果顯示圖像數(shù)據(jù)生成部53，其使用由B模式圖像數(shù)據(jù)生成部51和運算部4分別輸出的數(shù)據(jù)來生成用于顯示關心區(qū)域的組織性狀的判斷結果和與該判斷結果有關的信息的判斷結果顯示圖像數(shù)據(jù)。B模式圖像數(shù)據(jù)生成部51對數(shù)字信號進行帶通濾波、對數(shù)變換、增益處理、對比度處理等使用公知技術的信號處理，并且進行數(shù)據(jù)的間隔剔除等，由此生成B模式圖像數(shù)據(jù)，其中，與根據(jù)顯示部7中的圖像的顯示范圍而決定的數(shù)據(jù)步長相應地進行數(shù)據(jù)的間隔剔除。特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52生成特征量圖像數(shù)據(jù)時使用的視覺信息例如是構成以R(紅)、G (綠)、B (藍)為變量的RGB表色系等顏色空間的變量。判斷結果顯示圖像數(shù)據(jù)生成部53生成判斷結果顯示圖像數(shù)據(jù)，該判斷結果顯示圖像數(shù)據(jù)包括由B模式圖像數(shù)據(jù)生成部51生成的B模式圖像數(shù)據(jù)、由特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52生成的特征量圖像數(shù)據(jù)、由特征量提取部43提取的特征量以及由組織性狀判斷部44判斷的判斷結果。存儲部8具有:已知檢體信息存儲部81，其存儲已知檢體的信息；放大率信息存儲部82，其存儲信號放大部31和放大校正部41進行放大處理時參照的放大率的信息；窗函數(shù)存儲部83，其存儲頻率分析部42進行頻率分析處理時使用的窗函數(shù)；以及校正信息存儲部84，其存儲衰減校正部432進行處理時參照的校正信息。已知檢體信息存儲部81將針對已知檢體提取出的頻譜的特征量與已知檢體的組織性狀相關聯(lián)地進行存儲。另外，已知檢體信息存儲部81針對與已知檢體相關聯(lián)的頻譜的特征量，將按根據(jù)已知檢體的組織性狀分類的每個組算出的平均和標準偏差與已知檢體的特征量的全部數(shù)據(jù)一起進行存儲。在此，已知檢體的特征量是通過與本實施方式I相同的處理提取出的。其中，不需要利用超聲波觀測裝置I進行已知檢體的特征量提取處理。由已知檢體信息存儲部81存儲的已知檢體的信息期望是與組織性狀有關的可靠性高的信息。放大率信息存儲部82存儲圖2和圖3示出的放大率與接收深度的關系。窗函數(shù)存儲部83存儲Hamming、Hanning、Blackman等窗函數(shù)中的至少一個窗函數(shù)。校正信息存儲部84存儲與式⑵ ⑷的變換有關的信息。存儲部8是使用預先存儲了本實施方式I所涉及的超聲波觀測裝置的動作程序、啟動規(guī)定的OS的程序等的ROM以及存儲各處理的運算參數(shù)、數(shù)據(jù)等的RAM等來實現(xiàn)的。具有上述功能結構的超聲波觀測裝置I的除了超聲波探頭2以外的結構要素是使用具備具有運算和控制功能的CPU的計算機來實現(xiàn)的。超聲波觀測裝置I所具備的CPU從存儲部8讀出由存儲部8存儲、保存的信息以及包括上述超聲波觀測裝置的動作程序的各種程序，由此執(zhí)行與本實施方式I所涉及的超聲波觀測裝置的動作方法有關的運算處理。此外，本實施方式I所涉及的超聲波觀測裝置的動作程序記錄到硬盤、快閃存儲器、CD-ROM、DVD-ROM、軟盤等計算機可讀取的記錄介質(zhì)而廣泛流通。圖4是表示具有以上結構的超聲波觀測裝置I的處理的概要的流程圖。在圖4中，超聲波觀測裝置I首先通過超聲波探頭2進行新檢體的測量(步驟SI)。接著，從超聲波探頭2接收到回波信號的信號放大部31進行該回波信號的放大(步驟S2)。在此，信號放大部31根據(jù)圖2示出的放大率與接收深度的關系來進行放大。之后，B模式圖像數(shù)據(jù)生成部51使用從發(fā)送和接收部3輸出的B模式圖像用回波信號來生成B模式圖像數(shù)據(jù)(步驟S3)。接著，控制部9進行控制，使顯示部7顯示與由B模式圖像數(shù)據(jù)生成部51生成的B模式圖像數(shù)據(jù)對應的B模式圖像(步驟S4)。圖5是表示顯示部7中的B模式圖像的顯示例的圖。該圖示出的B模式圖像100是使采用RGB表色系作為顏色空間的情況下的變量即R (紅)、G (綠)、B (藍)的值一致的灰度等級圖像。之后，在通過輸入部6設定了關心區(qū)域的情況下(步驟S5 是”)，放大校正部41對從發(fā)送和接收部3輸出的信號進行校正以使不管接收深度如何放大率均固定(步驟S6)。在此，放大校正部41根據(jù)圖3示出的放大率與接收深度的關系來進行放大處理。另一方面，在沒有設定關心區(qū)域的情況下(步驟S5 否”)，在由輸入部6輸入結束處理的指示時(步驟S7 是”)，超聲波觀測裝置I結束處理。與此相對，在沒有設定關心區(qū)域的情況下(步驟S5:“否”)，在沒有由輸入部6輸入結束處理的指示時(步驟S7:“否”)，超聲波觀測裝 置I返回到步驟S5。在步驟S6之后，頻率分析部42通過FFT運算進行頻率分析，由此算出頻譜(步驟S8)。在該步驟S8中，還能夠?qū)D像的全部區(qū)域設定為關心區(qū)域。在此，參照圖6示出的流程圖來詳細說明頻率分析部42進行的處理(步驟S8)。首先，頻率分析部42將最初成為分析對象的聲線的聲線編號L設為初始值Ltl (步驟S21)。例如可以對發(fā)送和接收部3最初接收到的聲線附加初始值Lci,也可以對與通過輸入部6設定的關心區(qū)域的左右一側的邊界位置對應的聲線附加初始值L。。接著，頻率分析部42算出設定于一個聲線上的多個數(shù)據(jù)位置的全部位置的頻譜。首先，頻率分析部42設定代表用于進行FFT運算而獲取的一系列數(shù)據(jù)群(FFT數(shù)據(jù)群)的數(shù)據(jù)位置Z(相當于接收深度)的初始值Ztl(步驟S22)。圖7是示意性地表示一個聲線的數(shù)據(jù)排列的圖。在該圖示出的聲線LD中，白色或者黑色的長方形意味著一個數(shù)據(jù)。以與發(fā)送和接收部3進行的Α/D變換中的采樣頻率(例如50MHz)對應的時間間隔使聲線LD離散化。在圖7中，示出將聲線LD的第一個數(shù)據(jù)設定為數(shù)據(jù)位置Z的初始值Ztl的情況。此外，圖7嚴格說來僅是一例，能夠任意地設定初始值Ztl的位置。例如，也可以將與關心區(qū)域的上端位置對應的數(shù)據(jù)位置Z設定為初始值4。之后，頻率分析部42獲取數(shù)據(jù)位置Z的FFT數(shù)據(jù)群(步驟S23)，使由窗函數(shù)存儲部83存儲的窗函數(shù)作用于獲取到的FFT數(shù)據(jù)群(步驟S24)。這樣使窗函數(shù)作用于FFT數(shù)據(jù)群，由此避免FFT數(shù)據(jù)群在邊界處不連續(xù)，從而能夠防止產(chǎn)生偽像。
接著，頻率分析部42判斷數(shù)據(jù)位置Z的FFT數(shù)據(jù)群是否為正常的數(shù)據(jù)群(步驟
525)。在此，F(xiàn)FT數(shù)據(jù)群需要具有2的乘方個數(shù)據(jù)數(shù)。以下，將FFT數(shù)據(jù)群的數(shù)據(jù)數(shù)設為2n(n為正整數(shù))。FFT數(shù)據(jù)群為正常是指數(shù)據(jù)位置Z在FFT數(shù)據(jù)群中位于從前方起第2114的位置。換言之，F(xiàn)FT數(shù)據(jù)群正常是指在數(shù)據(jù)位置Z的前方存在2n_1-l (設為=N)個數(shù)據(jù)而在數(shù)據(jù)位置Z的后方存在Zn-1O^S=M)個數(shù)據(jù)。在圖7示出的情況下，F(xiàn)FT數(shù)據(jù)群F2、F3、Fih正常，另一方面FFT數(shù)據(jù)群F1、Fk異常。其中，在圖7中，設為n=4 (N=7、M=8)。在步驟S25中的判斷的結果是數(shù)據(jù)位置Z的FFT數(shù)據(jù)群正常的情況下(步驟S25:“是”)，頻率分析部42轉移到后述的步驟S27。在步驟S25中的判斷的結果是數(shù)據(jù)位置Z的FFT數(shù)據(jù)群不正常的情況下(步驟S25 否”)，頻率分析部42對不足部分插入零數(shù)據(jù)，由此來生成正常的FFT數(shù)據(jù)群(步驟
526)。在追加零數(shù)據(jù)之前使窗函數(shù)作用于在步驟S25中判斷為不正常的FFT數(shù)據(jù)群。因此，即使對FFT數(shù)據(jù)群插入零數(shù)據(jù)，也不產(chǎn)生數(shù)據(jù)的不連續(xù)。在步驟S26之后，頻率分析部42轉移到后述的步驟S27。在步驟S27中，頻率分析部42使用FFT數(shù)據(jù)群來進行FFT運算，由此得到頻譜(步驟S27)。圖8和圖9是表示由頻率分析部42算出的頻譜例的圖。在圖8和圖9中，橫軸f是頻率，縱軸I為強度。在圖8和圖9分別示出的頻譜曲線C1和C2中，頻譜的下限頻率和上限頻率fHrcH是根據(jù)超聲波探頭2的頻帶、由發(fā)送和接收部3發(fā)送的脈沖信號的頻帶等而決定的參數(shù)，例如是fVQW=3MHz、fHIGH=10MHzo此外,通過后述的特征量提取處理來說明圖8示出的直線L1和圖9示出的直線L2。另外，在本實施方式I中，曲線和直線由離散的點的集合構成。這一點在后述的實施方式中也相同。接著，頻率分析部42對數(shù)據(jù)位置Z加上規(guī)定的數(shù)據(jù)步長D而算出下一個分析對象的FFT數(shù)據(jù)群的數(shù)據(jù)位置Z(步驟S28)。期望此處的數(shù)據(jù)步長D與由B模式圖像數(shù)據(jù)生成部51生成B模式圖像數(shù)據(jù)時利用的數(shù)據(jù)步長一致，但是在想要削減頻率分析部42中的運算量的情況下，也可以設定比B模式圖像數(shù)據(jù)生成部51所利用的數(shù)據(jù)步長大的值。在圖7中，示出D=15的情況。之后，頻率分析部42判斷數(shù)據(jù)位置Z是否大于最終數(shù)據(jù)位置Zmax(步驟S29)。在此，最終數(shù)據(jù)位置Zmax可以是聲線LD的數(shù)據(jù)長度，也可以是與關心區(qū)域的下端對應的數(shù)據(jù)位置。在判斷的結果是數(shù)據(jù)位置Z大于最終數(shù)據(jù)位置Zmax的情況下(步驟S29 是”)，頻率分析部42使聲線編號L增加I (步驟S30)。另一方面，在數(shù)據(jù)位置Z為最終數(shù)據(jù)位置Zmax以下的情況下(步驟S29 否”)，頻率分析部42返回到步驟S23。這樣，頻率分析部42針對一個聲線LD，對[KZmax-ZtlVDHl] (=K)個FFT數(shù)據(jù)群進行FFT運算。在此，[X]表示不超過X的最大整數(shù)。在通過步驟S30增加之后的聲線編號L大于最終聲線編號Lmax的情況下(步驟S31 是”)，頻率分析部42返回到圖4示出的主例程。另一方面，在通過步驟S30增加之后的聲線編號L為最終聲線編號Lmax以下的情況下(步驟S31 否”)，頻率分析部42返回到步驟S22。

這樣，頻率分析部42對(Lniax-Ldl)個聲線各自進行K次的FFT運算。此外，例如可以對由發(fā)送和接收部3接收到的最終的聲線附加最終聲線編號Lmax，也可以對與關心區(qū)域左右的任一個邊界對應的聲線附加最終聲線編號Lmax。以下，將頻率分析部42對全部聲線進行的FFT運算的總數(shù)(Lmax-LQ+1) XK設為P。接在上述說明的步驟S8的頻率分析處理之后，作為近似處理，近似部431對頻率分析部42算出的P個頻譜進行回歸分析，由此提取校正前特征量(步驟S9)。具體地說，近似部431通過回歸分析來算出對頻帶fww〈f〈fHrcH的頻譜進行近似的一次式，由此作為校正前特征量而提取出使該一次式具有特征的斜率％、截距Idc1、強度C(l。圖8示出的直線L1和圖9示出的直線L2是在該步驟S9中對頻譜曲線C1和C2分別進行特征量提取處理而得到的回歸直線。之后，衰減校正部432對由近似部431提取出的校正前特征量進行衰減校正處理(步驟S10)。例如在數(shù)據(jù)的采樣頻率為50MHz的情況下，數(shù)據(jù)采樣的時間間隔為20(nsec)。在此，當將聲速設為1530 (m/sec)時，數(shù)據(jù)采樣距離間隔成為1530 (m/sec) X20(nsec)/2=0.0153 (mm)。當將從聲線LD的第一個數(shù)據(jù)起到處理對象的FFT數(shù)據(jù)群的數(shù)據(jù)位置為止的數(shù)據(jù)步長數(shù)設為k時，該數(shù)據(jù)位置Z成為0.0153k (mm)。衰減校正部432將這樣求得的數(shù)據(jù)位置Z的值代入到上述式(2) (4)的接收深度z，由此算出作為頻譜的特征量的斜率a、截距b、強度C。圖10是表示根據(jù)對與圖8示出的直線L1相關聯(lián)的特征量進行衰減校正之后的特征量而決定的直線的圖。表示圖10示出的直線L/的式如下。I=af+b= (a0+2 α Z) f+b0...(5)根據(jù)該式(5)也可知，與直線L1相比，直線L/的斜率大且截距的值相同。之后，組織性狀判斷部44根據(jù)由特征量提取部43提取出的、由衰減校正部432校正的特征量以及由已知檢體信息存儲部81存儲的已知檢體信息來判斷檢體的關心區(qū)域中的組織性狀(步驟SI I)。在此，參照圖11示出的流程圖 來詳細說明由組織性狀判斷部44進行的處理(步驟Sll)。首先，組織性狀判斷部44設定判斷組織性狀時使用的特征量空間(步驟S41)。在本實施方式I中，作為三個特征量的斜率a、截距b、強度c中的獨立的參數(shù)為兩個。因而，能夠?qū)⒁匀齻€特征量中的任意兩個特征量為成分的二維空間設定為特征量空間。另外，還能夠?qū)⒁匀齻€特征量中的任意一個特征量為成分的一維空間設定為特征量空間。在該步驟S41中，設為要設定的特征量空間為預先決定的特征量空間，但是也可以由操作者通過輸入部6來選擇期望的特征量空間。圖12是表示組織性狀判斷部44所設定的特征量空間的一例的圖。在圖12示出的特征量空間中，橫軸為截距b，縱軸為強度C。圖12示出的點Sp示出對判斷對象的檢體算出的具有截距b和強度c作為特征量空間的坐標的點(以下，將該點稱為“檢體點”)。另夕卜，圖12示出的區(qū)域Gl1、Gv、Gp表示由已知檢體信息存儲部81存儲的已知檢體的組織性狀分別為μ、V、P的組。在圖12示出的情況下，三個組GpGp Gp在特征量空間上存在于與其它組相互不交叉的區(qū)域內(nèi)。在本實施方式I中，在求已知檢體的特征量時也將對通過頻率分析得到的頻譜的校正前特征量進行衰減校正而得到的特征量作為指標而進行組織性狀的分類、判斷，因此能夠鑒別相互不同的組織性狀。特別是，在本實施方式I中，使用進行了衰減校正的特征量，因此與不進行衰減校正而使用提取出的特征量的情況相比，能夠在更明確地分離的狀態(tài)下得到特征量空間內(nèi)的各組織性狀的區(qū)域。在步驟S41之后，組織性狀判斷部44分別算出檢體點Sp與具有分別包含在組Gu、Gv、Gp中的FFT數(shù)據(jù)群的頻譜的截距b和強度c的各平均作為特征量空間的坐標的點μ。、V。、P ^(以下，將這些點稱為“已知檢體平均點”)之間的特征量空間上的距離dpcU、dp (步驟S42)。在此，在特征量空間內(nèi)的b軸成分與c軸成分的刻度大不相同的情況下，期望適當?shù)剡M行加權以使各距離的貢獻大致均等。接著，組織性狀判斷部44根據(jù)通過步驟S42算出的距離來判斷包括檢體點Sp的全部檢體點的組織性狀(步驟S43)。例如在圖12示出的情況下，由于距離du為最小，因此組織性狀判斷部44判斷為檢體的組織性狀為μ。此外，在檢體點Sp與已知檢體平均點μ0> ^、^。極端分離的情況下’即使求出距離七、^、^的最小值，組織性狀的判斷結果的可靠性也低。因此，在七、dv、dp大于規(guī)定閾值的情況下，組織性狀判斷部44也可以輸出錯誤信號。另外，在Clpdpdp中的最小值產(chǎn)生兩個以上的情況下，組織性狀判斷部44可以選擇與最小值對應的所有組織性狀作為候選，也可以按照規(guī)定的規(guī)則來選擇任一個組織性狀。在后者的情況下，例如能夠舉出將癌癥等惡性高的組織性狀的優(yōu)先級設定得高的方法。另外，在Clpdpdp中最小值產(chǎn)生兩個以上的情況下，組織性狀判斷部44也可以輸出錯誤信號。之后，組織性狀判斷部44輸出步驟S42中的距離計算結果以及步驟S43中的判斷結果(步驟S44)。由此，結束步驟Sll的組織性狀判斷處理。在以上說明的步驟Sll之后，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52生成特征量圖像數(shù)據(jù)，該特征量圖像數(shù)據(jù)用于顯示與由特征量提取部43提取出的特征量對應的視覺信息(步驟S12)。接著，判斷結果顯示圖像數(shù)據(jù)生成部53通過使用由B模式圖像數(shù)據(jù)生成部51生成的B模式圖像數(shù)據(jù)、由特征量提取部43算出的特征量、由特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52生成的特征量圖像數(shù)據(jù)以及由組織性狀判斷部44判斷的判斷結果，來生成判斷結果顯示圖像數(shù)據(jù)(步驟S13)。之后，顯示部7顯示由判斷結果顯示圖像數(shù)據(jù)生成部53生成的判斷結果顯示圖像(步驟S14)。圖13是表示顯示部7所顯示的判斷結果顯示圖像的顯示例的圖。該圖示出的判斷結果顯示圖像200具有信息顯示部201和圖像顯示部202，該信息顯示部201顯示包括組織性狀的判斷結果的各種關聯(lián)信息，該圖像顯示部202顯示根據(jù)B模式圖像來顯示特征量的特征量圖像。在信息顯示部201中例如顯示檢體的識別信息(ID編號、姓名、性別等)、由組織性狀判斷部44算出的組織性狀判斷結果、與進行組織性狀判斷時的特征量有關的信息、增益、對比度等超聲波畫質(zhì)信息。在此，作為與特征量有關的信息，能夠利用位于關心區(qū)域內(nèi)部的Q組FFT數(shù)據(jù)群的頻譜的特征量的平均、標準偏差進行顯示。具體地說，在信息顯示部201 中，例如能夠顯示為斜率=1.5 ±0.3 (dB/MHz)、截距=-60 ± 2 (dB)、強度=-50 ±1.5 (dB)。在圖像顯示部202中顯示的特征量圖像300是針對圖5示出的B模式圖像100將截距b均等地分配給R (紅)、G (綠)、B (藍)的灰度等級圖像。 顯示部7顯示具有以上結構的判斷結果顯示圖像200，由此操作者能夠更正確地掌握關心區(qū)域的組織性狀。此外，判斷結果顯示圖像并不限定于上述結構。例如，作為判斷結果顯示圖像，也可以排列顯示特征量圖像和B模式圖像。由此，能夠在一個畫面上識別兩個圖像的差異。
圖14是說明超聲波觀測裝置I所進行的衰減校正處理的效果的圖。圖14示出的圖像400是不進行衰減校正的情況下的特征量圖像。對于特征量圖像400，在接收深度大的區(qū)域(圖的下方區(qū)域)由于衰減的影響而信號強度下降，圖像變暗。與此相對，可知在進行了衰減校正的特征量圖像300中，得到畫面整體明度均勻的圖像。此外，圖13、14示出的特征量圖像300嚴格說來僅是一例。除此以外，例如還能夠?qū)⑷齻€特征量a’、b’、c’分別分配至R、G、B，通過彩色圖像來顯示特征量圖像。在該情況下，以固有的顏色對組織性狀進行表現(xiàn)，因此操作者能夠根據(jù)圖像的顏色分布來掌握關心區(qū)域的組織性狀。另外，代替以RGB表色系構成顏色空間，也可以通過青色、品紅、黃色那樣的補色系的變量來構成顏色空間，對各變量分配特征量。另外，也可以按照規(guī)定比率來混合B模式圖像數(shù)據(jù)與彩色圖像數(shù)據(jù)，由此生成特征量圖像數(shù)據(jù)。另外，也可以僅將關心區(qū)域替換為彩色圖像數(shù)據(jù)來生成特征量圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)以上說明的本發(fā)明的實施方式1，根據(jù)施加了以與接收深度相應的放大率進行放大的STC校正的信號來生成B模式圖像數(shù)據(jù)，另一方面，在抵消STC校正的影響而進行使放大率譜固定的放大校正之后算出頻譜并提取校正前特征量，對提取出的校正前特征量實施衰減校正，由此提取檢體的特征量，生成用于顯示與提取出的特征量對應的視覺信息的特征量圖像數(shù)據(jù)，因此不僅在特征量圖像數(shù)據(jù)中排除隨著超聲波傳播而產(chǎn)生的衰減的影響，也不需要分開發(fā)送B模式圖像用的信號和特征量圖像用的信號。因而，正確地排除隨著超聲波傳播而產(chǎn)生的衰減的影響，并且能夠防止根據(jù)接收到的超聲波生成的圖像數(shù)據(jù)的幀頻降低。另外，根據(jù)本實施方式1，使用正確地進行衰減校正后的頻譜的特征量來判斷檢體的規(guī)定區(qū)域的組織性狀，因此不使用生體組織的應變量、彈性率而能夠明確地鑒別組織的差異。因而，能夠高精度地鑒別組織性狀，并且能`夠提高觀測結果的可靠性。此外，作為本實施方式I的變形例，控制部9也可以一并進行放大校正部41的放大校正處理以及衰減校正部432的衰減校正處理。該處理相當于刪除圖4的步驟S6中的放大處理并且如以下式(6)那樣變更圖4的步驟SlO中的衰減校正處理的衰減量。A，=2 a zf+ y (ζ)...(6)在此，右邊的Y (ζ)為接收深度ζ處的放大率β與Pci的差，表示為如下。Y (ζ) =- {( β th- β 0) /ZtJ ζ+ β th- β ο (ζ ^ Zth)...(7)y (z)=0(z>zth)...(8)(實施方式2) 在本發(fā)明的實施方式2中，特征量提取部進行的特征量提取與實施方式I不同。本實施方式2所涉及的超聲波觀測裝置的結構與在實施方式I中說明的超聲波觀測裝置I的結構相同。因此，在以下說明中，對與超聲波觀測裝置I的結構要素對應的結構要素附加相同的附圖標記。在本實施方式2的特征量提取處理中，首先衰減校正部432對由頻率分析部42算出的頻譜進行衰減校正處理。之后，近似部431對由衰減校正部432進行衰減校正后的頻譜進行近似處理，由此提取頻譜的特征量。圖15是表示本實施方式2所涉及的超聲波觀測裝置的處理的概要的流程圖。在圖15中，步驟S51 S58的處理與圖4的步驟SI S8的處理依次對應。
在步驟S59中，衰減校正部432對頻率分析部42通過FFT運算而算出的頻譜進行衰減校正(步驟S59)。圖16是示意性地表示該步驟S59的衰減校正處理的概要的圖。如圖16所示，衰減校正部432針對頻譜曲線C3，對全部頻率f進行將上述式(I)的衰減量A加到強度I的校正，由此得到新頻譜曲線C/。由此，能夠得到削減了隨著超聲波傳播而產(chǎn)生的衰減的貢獻的頻譜。

之后，近似部431對由衰減校正部432進行衰減校正后的全部頻譜進行回歸分析，由此提取頻譜的特征量(步驟S60)。具體地說，近似部431通過回歸分析來算出一次式的斜率a、截距b以及中心頻率fMID處的強度C。圖16示出的直線L3是在該步驟S60中對頻譜曲線C3進行特征量提取處理而得到的回歸直線(截距b3)。步驟S61 S64的處理與圖4的步驟Sll S14的處理依次對應。根據(jù)上述說明的本發(fā)明的實施方式2，根據(jù)施加了以與接收深度相應的放大率進行放大的STC校正的信號來生成B模式圖像數(shù)據(jù)，另一方面，在抵消STC校正的影響而進行使放大率譜固定的放大校正之后算出頻譜，在對該頻譜實施衰減校正之后提取特征量，生成用于顯示與提取出的特征量對應的視覺信息的特征量圖像數(shù)據(jù)，因此不僅在特征量圖像數(shù)據(jù)中排除隨著超聲波傳播而產(chǎn)生的衰減的影響，也不需要分開發(fā)送B模式圖像用的信號和特征量圖像用的信號。因而，與上述實施方式I同樣地，正確地排除隨著超聲波傳播而產(chǎn)生的衰減的影響，并且能夠防止根據(jù)接收到的超聲波生成的圖像數(shù)據(jù)的幀頻降低。另外，根據(jù)本實施方式2，使用正確地進行衰減校正后的頻譜的特征量來判斷檢體的規(guī)定區(qū)域的組織性狀，因此不使用生體組織的應變量、彈性率而能夠明確地鑒別組織的差異。因而，能夠高精度地鑒別組織性狀，并且能夠提高測量結果的可靠性。此外，在本實施方式2中也能夠刪除圖15的步驟S56的放大校正處理，在圖15的步驟S59中將進行頻譜的衰減校正時的衰減量設為式￠)的A’來進行處理。(實施方式3)本發(fā)明的實施方式3的組織性狀判斷部中的組織性狀判斷處理與實施方式I不同。本實施方式3所涉及的超聲波觀測裝置的結構與實施方式I所說明的超聲波觀測裝置I的結構相同。因此，在以下說明中，對與超聲波觀測裝置I的結構要素對應的結構要素附加相同的附圖標記。組織性狀判斷部44在將特征量(a、b、c)分別加到構成組織性狀μ、V、p的組GpGpGp (參照圖12)而構成新的母集團之后，求出構成各組織性狀的每個數(shù)據(jù)的特征量的標準偏差。之后，組織性狀判斷部44算出僅由已知檢體構成的原來的母集團中的組Gl1、Gv、Gp的各特征量的標準偏差與分別加上新檢體的新的母集團中的組GpGp Gp的各特征量的標準偏差的差(以下，簡單稱為“標準偏差的差”)，將包括該標準偏差的差最小的特征量的組所對應的組織性狀判斷為檢體的組織性狀。在此，組織性狀判斷部44還可以僅對從多個特征量中預先選擇的特征量的標準偏差算出標準偏差的差。該情況下的特征量的選擇可以由操作者任意地進行，也可以由超聲波觀測裝置I自動地進行。另外，組織性狀判斷部44也可以算出按每組對全部特征量的標準偏差的差適當?shù)剡M行加權后相加的值，將該值最小的組所對應的組織性狀判斷為檢體的組織性狀。在該情況下，例如在特征量為斜率a、截距b、強度c時，組織性狀判斷部44將與斜率a、截距b、強度C分別對應的權重設為Wa、wb、W。而算出waX (a的標準偏差的差)+wbX (b的標準偏差的差)+Wc;X (c的標準偏差的差)，根據(jù)該算出的值來判斷檢體的組織性狀。此外，權重wa、wb, wc的值可以由操作者任意地設定，也可以由超聲波觀測裝置I自動地設定。另外，組織性狀判斷部44也可以算出按每組對全部特征量的標準偏差的差的乘方適當?shù)剡M行加權后相加的值的平方根，將該平方根最小的組所對應的組織性狀判斷為檢體的組織性狀。在該情況下，例如在特征量為斜率a、截距b、強度c時，組織性狀判斷部44將與斜率a、截距b、強度c分別對應的權重設為w’ a、w’ b、w’。而算出{V aX (a的標準偏差的差)2+w’ bX (b的標準偏差的差)2+w’ CX (c的標準偏差的差)2}1/2，根據(jù)算出的該值來判斷組織性狀。此外，在該情況下也同樣，權重w’ a、W，b、W，。的值可以由操作者任意地設定，也可以由超聲波觀測裝置I自動地設定。根據(jù)上述說明的本發(fā)明的實施方式3，與上述實施方式I同樣地，正確地排除隨著超聲波傳播而產(chǎn)生的衰減的影響，并且能夠防止根據(jù)接收到的超聲波生成的圖像數(shù)據(jù)的幀頻降低。另外，根據(jù)本實施方式3，能夠高精度地鑒別組織性狀，并且能夠提高測量結果的可靠性，通過消除隨著超聲波傳播而產(chǎn)生的衰減的影響能夠進行更加高精度的組織性狀判斷。此外，在本實施方式3中，組織性狀判斷部44根據(jù)原來的母集團與加上新檢體的母集團之間的各特征量的標準偏差的變化來進行組織性狀的判斷，但是這僅是一例。例如，組織性狀判斷部44也可以根據(jù)原來的母集團與加上新檢體的母集團之間的各特征量的平均的變化來進行組織性狀的判斷。

到此為止說明了用于實施本發(fā)明的方式，但是本發(fā)明并不僅限定于上述實施方式1 3。即，本發(fā)明在不脫離記載于權利要求范圍內(nèi)的技術思想的范圍內(nèi)可包括各種實施方式。附圖標記說明1:超聲波觀測裝置；2:超聲波探頭；3:發(fā)送和接收部；4:運算部；5:圖像處理部；6:輸入部；7:顯示部；8:存儲部；9:控制部；21:信號變換部；31:信號放大部；41:放大校正部；42:頻率分析部；43:特征量提取部；44:組織性狀判斷部；51:B模式圖像數(shù)據(jù)生成部；52:特征量圖像數(shù)據(jù)生成部；81:已知檢體信息存儲部；82:放大率信息存儲部；83:窗函數(shù)存儲部；84:校正信息存儲部；100:B模式圖像；200:判斷結果顯示圖像；201:信息顯示部；202:圖像顯示部；300、400:特征量圖像；431:近似部；432:衰減校正部。
權利要求
1.一種超聲波觀測裝置，對檢體發(fā)送超聲波并且接收由上述檢體反射的超聲波，該超聲波觀測裝置的特征在于，具備: 信號放大部，其以與接收深度相應的放大率來對從上述檢體接收到的超聲波信號進行放大； B模式圖像數(shù)據(jù)生成部，其生成將上述信號放大部放大后的超聲波信號的振幅變換為亮度來顯示的B模式圖像數(shù)據(jù)； 放大校正部，其對上述信號放大部放大后的上述超聲波信號進行放大校正以使不管接收深度如何放大率均固定； 頻率分析部，其通過對上述放大校正部放大校正后的上述超聲波信號的頻率進行分析來算出頻譜； 特征量提取部，其對上述頻率分析部算出的頻譜進行衰減校正處理和近似處理來提取上述檢體的特征量，其中，上述衰減校正處理消減在超聲波傳播時與該超聲波的接收深度和頻率相應地產(chǎn)生的衰減的貢獻；以及 特征量圖像數(shù)據(jù)生成部，其生成特征量圖像數(shù)據(jù)，該特征量圖像數(shù)據(jù)用于顯示與上述特征量提取部提取出的特征量對應的視覺信息。
2.根據(jù)權利要求1所述的超聲波觀測裝置，其特征在于， 上述信號放大部進行放大時的放大率單調(diào)增加直到規(guī)定的接收深度為止。
3.根據(jù)權利要求1或者2所述的超聲波觀測裝置，其特征在于， 上述特征量提取部具有: 近似部，其對上述頻率分析部算出的頻譜進行上述近似處理，由此提取進行上述衰減校正處理前的校正前特征量；以及 衰減校正部，其對上述近似部提取出的校正前特征量進行上述衰減校正處理，由此提取上述頻譜的特征量。
4.根據(jù)權利要求1或者2所述的超聲波觀測裝置，其特征在于， 上述特征量提取部具有: 衰減校正部，其對上述頻譜進行上述衰減校正處理；以及 近似部，其對上述衰減校正部校正后的頻譜進行上述近似處理，由此提取上述頻譜的特征量。
5.根據(jù)權利要求3或者4所述的超聲波觀測裝置，其特征在于， 超聲波的接收深度越大，上述衰減校正部進行越大的校正。
6.根據(jù)權利要求3 5中的任一項所述的超聲波觀測裝置，其特征在于， 還具備一并進行上述放大校正部和上述衰減校正部的校正的控制部。
7.根據(jù)權利要求3 6中的任一項所述的超聲波觀測裝置，其特征在于， 上述近似部通過回歸分析以多項式來對上述頻譜進行近似。
8.根據(jù)權利要求7所述的 超聲波觀測裝置，其特征在于， 上述近似部以一次式對上述頻譜進行近似并提取多個特征量，上述多個特征量包含上述一次式的斜率、上述一次式的截距以及強度中的至少兩個，該強度是使用上述斜率、上述截距以及包含在上述頻譜的頻帶內(nèi)的特定的頻率而決定的。
9.根據(jù)權利要求1 8中的任一項所述的超聲波觀測裝置，其特征在于，還具備:存儲部，其將根據(jù)由多個已知檢體分別反射的超聲波而提取出的頻譜的特征量與上述多個已知檢體的組織性狀相關聯(lián)地存儲；以及 組織性狀判斷部，其通過使用上述存儲部與上述多個已知檢體相關聯(lián)地存儲的特征量以及上述特征量提取部提取出的特征量，來判斷上述檢體的規(guī)定區(qū)域的組織性狀。
10.根據(jù)權利要求9所述的超聲波觀測裝置，其特征在于， 上述特征量提取部提取多個特征量， 上述存儲部存儲按每個組織性狀對多個已知檢體進行分類而得到的組中的各特征量的平均， 上述組織性狀判斷部設定以上述多個特征量中的至少一個為成分的特征量空間，根據(jù)檢體點與已知檢體平均點在上述特征量空間上的距離，來判斷上述檢體的組織性狀，其中，該檢體點具有上述檢體的頻譜的特征量中的形成上述特征量空間成分的特征量作為上述特征量空間的坐標，該已知檢體平均點具有上述多個已知檢體的上述組中的各特征量中的形成上述特征量空間成分的特征量的平均作為上述特征量空間的坐標。
11.根據(jù)權利要求9所述的超聲波觀測裝置，其特征在于， 上述組織性狀判斷部算出將上述多個已知檢體中的按每個組織性狀來分類的組加上上述檢體的特征量而得到的母集團中的特征量的標準偏差，將具有該標準偏差與上述組中的特征量的標準偏差的差最小的特征量的組所對應的組織性狀設為上述檢體的組織性狀。
12.根據(jù)權利要求1 11中的任一項所述的超聲波觀測裝置，其特征在于， 上述視覺信息為構成顏色空間的變量。
13.—種超聲波觀測裝 置的動作方法，該超聲波觀測裝置對檢體發(fā)送超聲波并且接收由上述檢體反射的超聲波，該動作方法的特征在于，具有以下步驟: 信號放大步驟，由信號放大部按每個接收深度以從存儲部讀出的放大率來對從上述檢體接收到的超聲波信號進行放大，其中，上述存儲部存儲與接收深度相應的放大率信息； B模式圖像數(shù)據(jù)生成步驟，由B模式圖像數(shù)據(jù)生成部生成將通過上述信號放大步驟放大后的超聲波信號的振幅變換為亮度來顯示的B模式圖像數(shù)據(jù)； 放大校正步驟，由放大校正部對通過上述信號放大步驟放大后的上述超聲波信號進行放大校正以使不管接收深度如何放大率均固定； 頻率分析步驟，由頻率分析部對通過上述放大校正步驟放大校正后的上述超聲波信號的頻率進行分析來算出頻譜； 特征量提取步驟，由特征量提取部對上述頻率分析部算出的頻譜進行衰減校正處理和近似處理來提取上述檢體的特征量，其中，上述衰減校正處理消減在超聲波傳播時與該超聲波的接收深度和頻率相應地產(chǎn)生的衰減的貢獻；以及 特征量圖像數(shù)據(jù)生成步驟，由特征量圖像數(shù)據(jù)生成部生成特征量圖像數(shù)據(jù)，該特征量圖像數(shù)據(jù)用于顯示與通過上述特征量提取步驟提取出的特征量對應的視覺信息。
14.一種超聲波觀測裝置的動作程序，該超聲波觀測裝置對檢體發(fā)送超聲波并且接收由上述檢體反射的超聲波，該動作程序的特征在于，使該超聲波觀測裝置執(zhí)行以下步驟: 信號放大步驟，由信號放大部按每個接收深度以從存儲部讀出的放大率來對從上述檢體接收到的超聲波信號進行放大，其中，上述存儲部存儲與接收深度相應的放大率信息； B模式圖像數(shù)據(jù)生成步驟，由B模式圖像數(shù)據(jù)生成部生成將通過上述信號放大步驟放大后的超聲波信號的振幅變換為亮度來顯示的B模式圖像數(shù)據(jù)； 放大校正步驟，由放大校正部對通過上述信號放大步驟放大后的上述超聲波信號進行放大校正以使不管接收深度如何放大率均固定； 頻率分析步驟，由頻率分析部對通過上述放大校正步驟放大校正后的上述超聲波信號的頻率進行分析來算出頻譜； 特征量提取步驟，由特征量提取部對上述頻率分析部算出的頻譜進行衰減校正處理和近似處理來提取上述檢體的特征量，其中，上述衰減校正處理消減在超聲波傳播時與該超聲波的接收深度和頻率相應地產(chǎn)生的衰減的貢獻；以及 特征量圖像數(shù)據(jù)生成步驟，由特征量圖像數(shù)據(jù)生成部生成特征量圖像數(shù)據(jù)，該特征量圖像數(shù)據(jù)用于顯示與通 過上述特征量提取步驟提取出的特征量對應的視覺信息。
全文摘要
超聲波觀測裝置以與接收深度相應的放大率對從檢體接收到的超聲波信號進行放大，生成將放大后的超聲波信號的振幅變換為亮度來顯示的B模式圖像數(shù)據(jù)，對放大后的超聲波信號進行放大校正以使不管接收深度如何放大率均固定，通過對放大校正后的超聲波信號的頻率進行分析來算出頻譜，通過對算出的頻譜進行近似來提取頻譜的特征量，對頻譜和特征量中的任一個進行校正來消減隨著超聲波傳播而產(chǎn)生的強度衰減的貢獻，生成用于顯示與特征量對應的視覺信息的特征量圖像數(shù)據(jù)。
文檔編號A61B8/00GK103153195SQ20118004879
公開日2013年6月12日 申請日期2011年11月11日 優(yōu)先權日2010年11月11日
發(fā)明者宮木浩仲 申請人:奧林巴斯醫(yī)療株式會社