專利名稱:超聲波診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種通過超聲波發(fā)送接收來檢測與被檢體內(nèi)部的聲速相關(guān)的不均一性的超聲波診斷裝置。
背景技術(shù):
作為乳癌或肝硬化、血管障礙等的診斷方法,取代醫(yī)生的觸診,有一種根據(jù)超聲波回聲信號(hào)診斷被檢體內(nèi)部的硬度的方法(彈性成像技術(shù))。在基于彈性成像技術(shù)的對(duì)硬度的診斷中,操作者將探頭壓接且壓迫到被檢體表面,在生物體等的測定對(duì)象物的內(nèi)部的組織產(chǎn)生變位(以下,將其稱為現(xiàn)有方式)。從壓迫引起的生物體組織的壓縮前后的回聲信號(hào)推測壓縮方向的變位,求出變位的空間微分量即變形,并將其圖像化。在該方法中,存在如下問題:作為拍攝對(duì)象只限于在容易從體表壓迫的地方存在的臟器。例如,由于在體表與肝臟之間,作為夾層而存在滑動(dòng)面,因此,產(chǎn)生足夠的變位那樣的壓迫比較困難。因此,有一種使用超聲波集束射束向被檢體內(nèi)部施加放射壓,抑制夾層的影響,使對(duì)象組織變位,從而進(jìn)行硬度診斷的技術(shù)。例如,有專利文獻(xiàn)I中記載的ARFI (AcousticRadiation Fo rce Impulse) Imaging。在該技術(shù)中,將集束射束的前進(jìn)方向上產(chǎn)生的組織的變位量圖像化,或者根據(jù)伴隨于在焦點(diǎn)的組織變位在與集束射束的前進(jìn)方向垂直的方向上產(chǎn)生的移位波(f D波)的傳播速度的推斷,算出移位彈性率、楊氏模量這樣的彈性率。若采用該技術(shù),則除了減少上述的滑動(dòng)面等夾層的影響的效果以外,由于通過超聲波使組織變位,因此還可期待醫(yī)技依存性少的診斷。如果在測定范圍內(nèi)的組織存在著與聲速有關(guān)的不均一性,則測定的彈性率成為包括多個(gè)移位波的傳播速度的值。作為聲速的不均一性的要因,有組織構(gòu)造、頻率分散性、振幅、粒子速度等。例如,關(guān)于頻率分散性,有非專利文獻(xiàn)1、非專利文獻(xiàn)2。
在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:US2004068184非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1:Deffieux 等,IEEE Trans Me dical Imaging, Vol.28, N0.3, 2009.
非專利文獻(xiàn)2:Chen 等,IEEE Trans.Ultraso n.Ferr0.Freq.Contr.,Vol.56,N0.1,2009.
目前,在移位波速度的推斷時(shí),不考慮由組織構(gòu)造引起的聲速的不均一性。即,假定在測定范圍內(nèi)的組織中移位波速度相同。因此,當(dāng)在測定視野內(nèi)混有具備不同的聲速的組織的情況下,變成對(duì)被平均化的移位波的傳播速度以及彈性率進(jìn)行測定。若能夠?qū)⒂山M織構(gòu)造引起的聲速的不均一性圖像化并診斷,將可成為對(duì)正常組織與惡性組織的差別進(jìn)行識(shí)別的一種方法
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于,提供一種能夠通過超聲波發(fā)送接收而對(duì)與測定對(duì)象物內(nèi)部的聲速有關(guān)的不均一性進(jìn)行檢測的超聲波診斷裝置。為了達(dá)成上述目的,在本發(fā)明中,提供一種超聲波診斷裝置,其具備:對(duì)來自對(duì)象物內(nèi)的回聲信號(hào)進(jìn)行發(fā)送接收的超聲波探觸子;向?qū)ο笪飪?nèi)放射超聲波集束射束而使組織變位的變位生成部;以及接收來自對(duì)象物的回聲信號(hào),在多個(gè)位置對(duì)通過超聲波集束射束而產(chǎn)生的移位波變位的時(shí)間波形進(jìn)行檢測的變位檢測部,變位檢測部具有基于檢測的移位波變位的時(shí)間波形,對(duì)對(duì)象物的不均一性進(jìn)行評(píng)價(jià)的不均一性探測部。另外,為了達(dá)成上述目的,在本發(fā)明中,提供一種通過超聲波進(jìn)行對(duì)象物的診斷的超聲波診斷裝置,其具備:對(duì)來自對(duì)象物內(nèi)的回聲信號(hào)進(jìn)行發(fā)送接收的超聲波探觸子;向?qū)ο笪飪?nèi)放射超聲波集束射束而使組織變位的變位生成部;以及接收來自對(duì)象物的回聲信號(hào),在多個(gè)位置上對(duì)通過超聲波集束射束而產(chǎn)生的移位波變位的時(shí)間波形進(jìn)行檢測的變位檢測部,變位生成部具有生成超聲波集束射束的變位生成用送波射束生成部以及設(shè)定超聲波集束射束的頻率的射束頻率設(shè)定部,變位檢測部具有基于檢測的移位波變位,對(duì)對(duì)象物的不均一性進(jìn)行評(píng)價(jià)的不均一性探測部。S卩,為了達(dá)成上述目的,在本發(fā)明的優(yōu)選方式中,作為檢測組織內(nèi)的聲速的不均一性的手段,向生物體組織內(nèi)照射集束超聲波,產(chǎn)生移位波,對(duì)于產(chǎn)生的移位波的多個(gè)位置的變位時(shí)間波形,從各自的波形得到至少兩個(gè)信息,測定與組織構(gòu)造所引起的聲速的不均一性有關(guān)的物理量,并加以顯示。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明,從由超聲波集束射束產(chǎn)生的移位波的波形形狀,將與組織構(gòu)造所引起的聲速有關(guān)的不均一性圖像化,由此可以診斷在測定對(duì)象內(nèi)是否有聲速不均一的部位。另外,除了與組織構(gòu)造所引起的聲速有關(guān)的不均一性以外,可將頻率分散性、振幅成為原因的聲速的不均一性圖像化并診斷。進(jìn)而,通過瞬態(tài)快速掃描法的適用,能夠?qū)崿F(xiàn)更高精度的不均一性的評(píng)價(jià)。進(jìn)而,從不均一性的程度識(shí)別正常組織和惡性組織而可期待向診斷方法的應(yīng)用。
圖1是實(shí)施例1 4的超聲波診斷裝置的系統(tǒng)構(gòu)成圖。圖2是表不實(shí)施例1的基于超聲波探觸子的測定圖的圖。圖3是說明實(shí)施例1的超聲波的射束生成的圖。圖4是表示實(shí)施例1的超聲波射束發(fā)送接收的順序的圖。圖5A是說明實(shí)施例1的聲速均一的組織的情況下的移位波變位的圖。圖5B是說明實(shí)施例1的聲速均一的組織的情況下的移位波變位的時(shí)間波形的圖。圖6是說明實(shí)施例1的聲速不均一 的組織的情況下的移位波變位的時(shí)間波形的圖。圖7是表示實(shí)施例1的不均一性測定時(shí)的流程的圖。圖8是說明實(shí)施例1的決定ROI的大小的參數(shù)的圖。圖9是說明實(shí)施例1的不均一性的顯示畫面的例子的圖。圖1OA是說明實(shí)施例2的不均一性的計(jì)算方法的一例的圖。圖1OB是說明實(shí)施例2的不均一性的計(jì)算方法的其他例子的圖。圖11是表示實(shí)施例3的不均一性測定時(shí)的流程的圖。圖12是說明 實(shí)施例3的聲速不均一的組織的情況下的移位波變位的時(shí)間波形的圖。圖13是表示實(shí)施例4的移位波速度與頻率之間的關(guān)系的圖。圖14是實(shí)施例5的超聲波診斷裝置的系統(tǒng)構(gòu)成圖。圖15是實(shí)施例5的超聲波探觸子的測定圖。圖16是表示實(shí)施例5的超聲波診斷裝置的處理順序的圖。圖17A是表示實(shí)施例5的聲速均一的組織的情況下的移位波變位的波譜分布的圖。圖17B是表示實(shí)施例5的聲速不均一的組織的情況下的移位波變位的波譜分布的圖。圖18是表示實(shí)施例5的利用瞬態(tài)快速掃描法(瞬態(tài)快速掃描法)的不均一性測定時(shí)的流程的圖。圖19是說明實(shí)施例5的變位與移位波傳播的方向的圖。圖20是說明實(shí)施例5的不均一性的顯示畫面的例子的圖。
具體實(shí)施例方式以下,結(jié)合
本發(fā)明的實(shí)施例。圖1表示實(shí)施例1 4的裝置整體構(gòu)成。在該圖中,包括:朝向未圖示的被檢體進(jìn)行超聲波射束的發(fā)送接收的超聲波探觸子I ;在被檢體內(nèi)產(chǎn)生變位的變位生成部10 ;對(duì)在被檢體內(nèi)產(chǎn)生的變位進(jìn)行檢測的變位檢測部20 ;以及用于對(duì)變位生成部10和變位檢測部20進(jìn)行控制的中央控制部3。超聲波探觸子I通過作為發(fā)送接收切換部起作用的發(fā)送接收切換開關(guān)2與變位生成用送波射束生成部13、變位檢測用送波射束生成部22、以及變位檢測用受波射束運(yùn)算部23連接。射束頻率設(shè)定部14設(shè)定來自變位生成用送波射束生成部13的超聲波集束射束的頻率。需要說明的是,雖然省略圖示,但中央控制部3還直接或者間接對(duì)作為發(fā)送接收切換部起作用的發(fā)送接收切換開關(guān)2進(jìn)行控制。首先,對(duì)變位生成部10進(jìn)行說明。變位生成用送波射束生成部13由中央控制部3控制,以使用在變位生成用送波波形生成部11生成的波形,對(duì)超聲波探觸子I的每個(gè)元件的送波信號(hào)提供延遲時(shí)間、權(quán)重,使超聲波射束集束向由焦點(diǎn)位置設(shè)定部12設(shè)定的位置。來自變位生成用送波射束生成部13的電信號(hào)在超聲波探觸子I被轉(zhuǎn)換為超聲波信號(hào),朝向未圖示的被檢體,照射變位生成用超聲波射束。變位生成用超聲波射束的照射開始時(shí)間與結(jié)束時(shí)間是通過射束頻率設(shè)定部14設(shè)定的。在此,所謂射束頻率,表示變位生成用超聲波射束的照射的反復(fù)頻率。
接著,對(duì)變位檢測部20進(jìn)行說明。在變位生成用超聲波射束的照射后,照射用于檢測被檢體內(nèi)組織的變位的變位檢測用超聲波射束。與變位生成用的超聲波射束同樣,變位檢測用送波射束生成部22由中央控制部3控制,以使用在變位檢測用送波波形生成部21生成的波形,對(duì)超聲波探觸子I的每個(gè)元件的送波信號(hào)提供延遲時(shí)間、權(quán)重,使變位檢測用超聲波射束集束向希望的位置。在被檢體內(nèi)反射而回到探觸子的回聲信號(hào)在超聲波探觸子I中被轉(zhuǎn)換為電信號(hào),并被送到變位檢測用受波射束運(yùn)算部23。變位檢測用受波射束運(yùn)算部23的輸出在檢波部25中,在包線檢波、1 g壓縮、帶通濾波器、增益控制等的信號(hào)處理后,由不均一性探測部26計(jì)算與不均一性有關(guān)的值。檢波部25以及不均一性探測部26的輸出在掃描轉(zhuǎn)換器4中被轉(zhuǎn)換為圖像信號(hào),并在顯示部5中,作為表示硬度的數(shù)值、圖像顯示出來。需要說明的是,該圖所示的框圖的一部分即中央控制部3、不均一性探測部26等可以通過作為處理部起作用的中央處理部(Central Processing Unit:CPU)中的程序執(zhí)行而實(shí)現(xiàn)。實(shí)施例1在本實(shí)施例中,如圖2所示,對(duì)使線性排列型的超聲波探觸子I接觸于被檢體的體表面,向體內(nèi)的目的斷層面使變位生成用超聲波射束集束的情況進(jìn)行說明。在此,說明在希望的斷層面內(nèi),變位生成用超聲波射束(=變位生成用送波射束)的傳播方向?yàn)橄鄬?duì)于體表垂直的方向的情況。如圖3的上段、下段所示,超聲波的射束生成通過如下這樣實(shí)現(xiàn):求出各焦點(diǎn)與超聲波探觸子I的各元件100的位置之間的距離,用在元件間的距離差除以對(duì)象物的聲速,由此算出延遲時(shí)間,將該延遲時(shí)間提供給每一元件,進(jìn)行送波,由此實(shí)現(xiàn)超聲波的射束生成。當(dāng)向焦點(diǎn)照射變位生成用超聲波射束時(shí),與伴隨于傳播的超聲波的吸收、散射相應(yīng)地產(chǎn)生放射壓。通常,在焦點(diǎn)處放射壓最大,在焦點(diǎn)區(qū)域的生物體組織產(chǎn)生變位。另外,若停止變位生成用超聲波射束的照射,則變位量被緩和。在圖2中,如示意性所示,通過該放射壓的生成,以集束點(diǎn)為起點(diǎn)在·與被檢體表面水平方向上產(chǎn)生移位波。下面,使用圖4,對(duì)超聲波探觸子I的超聲波射束的送受波方法進(jìn)行說明。圖4表示變位生成用送波射束、變位檢測用送波射束、變位檢測用接收射束的照射順序。按照變位檢測用送波射束、變位檢測用接收射束的順序照射,得到在檢測移位波的變位的運(yùn)算中使用的參照信號(hào)。ON/0 FF例如由電壓的振幅值控制,設(shè)ON為1,設(shè)OFF為O。今后,在沒有特別指示的情況下,意味著ON為1,OFF為O。在送波射束為ON時(shí),將其照射。需要說明的是,所謂使受波射束為0N,是指在送受波切換開關(guān)2中,切斷變位檢測用送波射束生成部22與超聲波探觸子I的連接,進(jìn)行變位檢測用受波射束運(yùn)算部23與超聲波探觸子I的連接,進(jìn)行受波信號(hào)的取得、射束生成用的整相加法運(yùn)算。最初,變位檢測用送波射束與變位檢測用受波射束順次變?yōu)?N,從超聲波探觸子I得到參照信號(hào)。在得到參照信號(hào)后,向焦點(diǎn)F照射變位生成用送波射束,產(chǎn)生移位波。此時(shí),通過射束頻率設(shè)定部14設(shè)定變位生成用送波射束的照射的PRFp (反復(fù)發(fā)送的脈沖的頻率),以頻率PR Fp照射多次。在本技術(shù)中,其特征是,不是變位生成用送波射束的載波信號(hào)的頻率,而是控制ON與OFF的頻率PRFp,對(duì)不均一性進(jìn)行測定。通過提高載波的頻率,由此,射束的寬度窄,能夠以高的空間分辨率進(jìn)行拍攝。在圖4中,作為例子而將變位生成用送波射束的照射次數(shù)設(shè)為三次,但次數(shù)不限于此。照射次數(shù)越多,PRFp的帶寬越窄,相對(duì)于變位生成用送波射束的頻率的分辨率越提高。另一方面,照射次數(shù)一次的情況也多,以下圖
5、圖6以照射次數(shù)一次的情況為例表示變位的時(shí)間變化。這基于以下的理由。在通常的送波條件下,方位方向的射束寬度為1_左右,與在移位波的聲速為lm/s時(shí),在PRFp為IkHz時(shí),用于生成移位波的放射壓所生成的寬度(方位方向的射束寬度)波長相等。即,為了增大變位,希望PRFp在IkHz以下。但是,如果PRFp在IkHz以下即變得比Ims長,則溫度上升的風(fēng)險(xiǎn)增大。放射壓與壓力的二次冪成正比,溫度上升與壓力的二次冪和照射時(shí)間的乘積成正比,因此,放射壓與溫度上升之比與照射時(shí)間成反比。因此,過長的照射時(shí)間并不適于兼顧安全性和得到大的變位量。如果考慮這些,則照射次數(shù)希望是一次。在變位生成用射束的照射后,為了對(duì)移位波的變位進(jìn)行檢測,順次使變位檢測用送波射束與變位檢測用受波射束為ON。在圖1的檢波部25中,緊湊帶通濾波器等的通常的信號(hào)處理運(yùn)算,從由變位檢測用送受波射束得到的信號(hào),提取與PRFp相當(dāng)?shù)男盘?hào)。還可以省略基于帶通濾波器等的處理。移位波的變位是使用先得到的參照信號(hào)、以及在變位生成用送波射束照射后由變位檢測用送受波射束得到的信號(hào)而算出的。在變位的算出中,采用周知技術(shù)即相關(guān)運(yùn)算、相位差檢波等,變位檢測的運(yùn)算由不均一性探測部26進(jìn)行。以反復(fù)頻率PRFd使變位檢測用送受波射束反復(fù)0N,對(duì)移位波變位(數(shù)μπι 數(shù)十μπι)的時(shí)間波形進(jìn)行檢測。PRFd被設(shè)定成:對(duì)于預(yù)想的移位波的頻率滿足尼奎斯特定理。例如,在檢測變位的光柵與移位波的變位的方向相同的情況下,設(shè)PRFd為移位波的頻率的2倍以上。PRFd由變位檢測用送波波形生成部21設(shè)定。圖5Α 圖6表示變位檢測位置處的移位波變位(=移位波的振幅值)的時(shí)間變化。變位檢測位置例如圖5Α那樣,為沿著移位波的傳播方向,且等間隔排列的多個(gè)位置xl、χ2、χ3。在此,設(shè)焦點(diǎn)的位置為X = 0,為xl < χ2 < χ3。首先,使用圖5Α、圖5Β,對(duì)移位波的傳播路徑上的組織具有由組織構(gòu)造引起的聲速均一的構(gòu)造的情況進(jìn)行說明(參照Tabaru等,P roceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics, Vol.30,2009, pp.525-526)。在此,所謂聲速,是指移位波的傳播速度。在焦點(diǎn)F產(chǎn)生的移位波,由于一邊傳播一邊按照位置xl、x2、x3的順序到達(dá),因此,在各位置X觀測的變位的時(shí)間波形成為峰值的時(shí)間tl、t2、t3是tl < t2 < t3。如圖5B所示,對(duì)于移位波的聲速(=傳播速度)c,可從以位置X (η)為縱軸、以成為峰值的時(shí)間t (η)為橫軸時(shí)的傾斜,由后面詳述的不均一性探測部26推斷。其中,η是正的整數(shù),在圖5Α、圖5Β中,η = 1、2、3。而且,使用推斷的移位波的傳播速度,計(jì)算楊氏模量、移位波彈性率等的彈性率。例如,從移位波的聲速C、組織密度P,移位彈性率(=pc2),或假定移位泊松比為0.5,可計(jì)算楊氏模量( = E:3p C2)等彈性率。下面,使用圖6,對(duì)在移位波的傳播路徑上混有兩個(gè)具有不同的聲速的組織的情況進(jìn)行說明。此時(shí),設(shè)在O < X < xl之間混有移位波的聲速cl、c2(cl > c2)的組織。此時(shí),對(duì)于從焦點(diǎn)F到產(chǎn)生的移位波到達(dá)變位檢測位置xl為止的時(shí)刻tl_l,通過具有聲速Cl的組織的時(shí)刻比通過具有聲速c2的組織的時(shí)刻tl_2早。因此,在位置xl的移位波變位的時(shí)間波形上出現(xiàn)兩個(gè)峰值。對(duì)于位置x2、x3也同樣,時(shí)間波形具有兩個(gè)峰值。
在此,檢測位置的數(shù)量為三個(gè),但檢測位置的數(shù)量不限于此。位置X的間隔Λχ*相對(duì)于移位波的波長λ而言足夠小的間隔、例如1/10 λ。但是,波長通過c/PRFp計(jì)算。希望的是在計(jì)算波長時(shí)采用的移位波的聲速c使用如下兩者中的較小者的值:其一是在測定不均一性的對(duì)象部位中設(shè)想的最小的速度,其二是由必要的移位波速度分辨率決定的移位波速度的差(Ac = cl_c2)。如圖6所示,與由組織構(gòu)造引起的關(guān)于聲速均一的組織的情況相比,在由組織構(gòu)造引起的聲速不均一的組織中,移位波變位的時(shí)間波形成為多個(gè)移位波變位的波形在時(shí)間方向上轉(zhuǎn)變而合起來的波形,因此,波形的寬度變寬。因此,圖6的位置xl處的寬度d2是比圖5A的位置xl處的寬度dl大的值。所述dl和d2例如定義為半值寬度、_6dB寬度。在本實(shí)施例中,在圖1的不均一性探測部26中,從多個(gè)移位波變位的時(shí)間波形得到至少兩個(gè)信息,進(jìn)行由構(gòu)造引起的聲速的不均一性的評(píng)價(jià)。作為不均一性的評(píng)價(jià)方法,例如,計(jì)算上述的移位波變位的時(shí)間波形的寬度的擴(kuò)展程度。該時(shí)間波形的寬度例如定義為:從移位波變位的時(shí)間波形,作為兩個(gè)信息量求出積分值和最大振幅值,積分值除以最大值而得到的值。通過半值寬度,從多個(gè)移位波變位的時(shí)間波形求出至少兩個(gè)信息、即積分值和最大振幅值,使用將該積分值除以最大振幅值而得到的值來作為時(shí)間波形的寬度更好,其基于以下的理由。半值寬度是一種在波形中找出取最大振幅的一半的值的2點(diǎn),以這兩個(gè)點(diǎn)與點(diǎn)的距離(這次的情況下由于橫軸為時(shí)間,因此為兩個(gè)時(shí)刻間的時(shí)間差)作為寬度的計(jì)算方法。因此,在具有圖6所示那樣的兩個(gè)峰值那樣的波形的情況下,在兩個(gè)峰值間的凹陷低于最大振幅的一半時(shí),取最大振幅的一半的值的點(diǎn)將出現(xiàn)四個(gè)以上。如果兩個(gè)峰值大致相等時(shí),即便得到四個(gè)以上的取半值的點(diǎn),若取其中時(shí)刻最早者和滯后者之差,則也可以得到半值寬度,但實(shí)際上,兩個(gè)峰值的振幅不一定必然相等,因此,伴隨于傳播,半值寬度變成僅移位波的速度快的分量或者慢的分量的單側(cè)的半值寬度,或含有兩方的峰值的半值寬度,因此,有可能定量求出的半值寬度不一定定性地追蹤相同現(xiàn)象。另外,在圖6的波形例中,噪音沒有進(jìn)入,但如果在噪音進(jìn)入的狀態(tài)下探尋最大振幅,則由于噪音的大小,在最大振幅的值的估計(jì)中含有誤差,在半值的推斷中也含有誤差。其結(jié)果是,在信號(hào)對(duì)雜音比差的情況下,并不一定優(yōu)選以半值 寬度來推斷射束寬度。到此為止以半值寬度為例進(jìn)行了說明,但對(duì)于最大變位,即便在時(shí)間波形上探尋取一定變位的場所的操作,例如即便以-20dB寬度、-40dB寬度等推斷時(shí)間波形的寬度,在原理上,也無法克服上述兩個(gè)問題。因此,在本實(shí)施例中,將積分值除以最大振幅而得到的值用作表示時(shí)間波形的寬度的指標(biāo)。首先,若是積分值,則時(shí)間波形即便分裂為多個(gè)峰值,其影響也少。另外,積分操作由于功能與抑制高頻分量的低通濾波器相同,因此難以受到噪音的影響。圖6的不均一存在生物體中的因場所的不同而聲速不同的效果與后面實(shí)施例所說明的移位波聲速的頻率分散的效果混合的情況。為了使照射次數(shù)為一次,且制作具有盡量單一頻率分量的移位波,最好使變位生成用送波射束的振幅成為漢寧(Hanning)波形等那樣上升和下降平滑的形狀。在圖4的例中,是矩形波的例子,但矩形波除了 PRFp以外,還含有很多3PRFp、5PRFp等PRFp的奇數(shù)倍的分量。為了抑制這些分量,使用漢寧波形的方法是有效的,這是周知的。下面,使用圖7的流程圖,對(duì)在本實(shí)施例的不均一性探測部26中,對(duì)構(gòu)造引起的聲速的不均一性進(jìn)行測定評(píng)價(jià)的處理流程進(jìn)行說明。如上所述,不均一性探測部26的處理流程可通過CPU的程序處理實(shí)現(xiàn)。首先,在步驟SOO開始診斷。接著,在步驟S02,現(xiàn)實(shí)斷層像。顯示的斷層像,例如為B模式像、或變形量等與硬度有關(guān)的圖像。在步驟S04中,設(shè)定測定不均一性的范圍(ROI:Region of Interest)。在測定的ROI中,移位波傳播方向的寬度(此時(shí),方位方向的寬度)由移位波的有效傳播距離決定。另外,與測定的ROI的移位波傳播方向垂直的寬度(此時(shí),深度方向的寬度)由變位生成用送波射束的傳播的方向、例如圖2中體內(nèi)的深度方向的聲源的寬度決定。移位波由于一邊衰減一邊傳播,所以當(dāng)超過某一傳播距離時(shí),超過超聲波診斷裝置的變位檢測限界值。將成為變位檢測限界的距離稱為有效傳播距離。但是,變位檢測限界值由超聲波診斷裝置的動(dòng)態(tài)范圍、變位檢測用超聲波射束的頻率等參數(shù)決定。移位波的有效傳播距離可由:變位生成用送波射束的音響強(qiáng)度、變位生成用送波射束的F值(=焦點(diǎn)距離/開口徑)、變位生成用送波射束的頻率、變位生成用送波射束傳播的方向的聲源的寬度、變位生成用送波射束的照射時(shí)間、移位波的最大變位量等參數(shù)決定。例如,圖8是表示在頻率2MHz、照射時(shí)間1ms、瞬時(shí)音響強(qiáng)度lkW/cm2的情況下的,有效傳播距離、最大變位量、F值、以及與聲源的寬度的關(guān)系。這些參數(shù)在作為測定對(duì)象的每個(gè)組織通過實(shí)驗(yàn)或計(jì)算而預(yù)先予以決定,且存儲(chǔ)于未圖示的存儲(chǔ)介質(zhì)等中。通過測定的部位、變位生成用送波射束的照射參數(shù)等,由中央控制部3從存儲(chǔ)介質(zhì)決定最佳的R OI的大小?;蛘?,ROI的移位波傳播方向?yàn)轭A(yù)先通過實(shí)驗(yàn)或計(jì)算而予以決定的值,例如為比30 λ ( λ為移位波的波長)小的值。對(duì)于ROI的位置,可以由操作者觀察在步驟S02的步驟中在顯示部5顯示的斷層像,并通過未圖示的鍵盤、跟蹤球、鼠標(biāo)等輸入設(shè)備由操作者決定,或者也可以由中央控制部3從未圖示的存儲(chǔ)裝置(存儲(chǔ)器)等,讀出與肝臟、乳腺等測定部位相應(yīng)的位置而決定。在操作者手動(dòng)設(shè)定的情況下,可以避開血管等來決定ROI。接著,在步驟S06中,測定移位波的變位,接著,在步驟S08計(jì)算構(gòu)造所引起的聲速的不均一性。在步驟S10,將測定的表示不均一性的值、例如上述的時(shí)間波形的`寬度與斷層像一起顯示于顯示部5的畫面。斷層像與在步驟S02中顯示的斷層像相同、或者為在不均一性評(píng)價(jià)剛剛之前或之后不久的時(shí)刻拍攝的斷層像。圖9表示不均一性、即時(shí)間波形的寬度的基于顯示部5的顯示例。顯示不均一性的值(=時(shí)間波形的寬度)的位置例如在ROI的附近,或者如圖9的上段所示,為顯示部5的畫面上的斷層像的橫向。時(shí)間波形的寬度例如作為在ROI內(nèi)的各位置χ(η)計(jì)算的時(shí)間波形的寬度的平均值顯示。此時(shí),還可以將標(biāo)準(zhǔn)偏差等與時(shí)間波形的寬度的平均值一起顯示,作為操作者確認(rèn)測定精度的指標(biāo)。在另外的顯示方法中,時(shí)間波形的寬度以顏色顯示在ROI內(nèi)。此時(shí),如圖9的中段所示,與時(shí)間波形的寬度對(duì)應(yīng)的彩條在相同畫面內(nèi)顯示,操作者可以視覺上判斷測定部位的不均一程度。彩條預(yù)先將對(duì)應(yīng)于測定部位的縮放值(scaling值)從未圖示的存儲(chǔ)裝置等經(jīng)中央控制部3讀出,從而被縮放(scaling)。另外,對(duì)于各位置X (η)處的時(shí)間波形的寬度D,計(jì)算與移位波的傳播X有關(guān)的空間微分、即dD/dx,還可將空間的時(shí)間波形的寬度的信息映射(mapping)到ROI內(nèi)。在此時(shí)的畫面上,例如圖9下段所示,在ROI內(nèi)顯示表示時(shí)間波形的寬度的空間微分的顏色映射以及與時(shí)間波形的寬度的空間微分對(duì)應(yīng)的彩條。通過顯示空間微分值,能夠診斷空間分辨率更高的不均一性。在圖7的步驟S12中,在經(jīng)未圖示的輸入設(shè)備輸入結(jié)束的信號(hào)時(shí),在步驟S14結(jié)束不均一性的測定。另外,在步驟S04設(shè)定的ROI內(nèi)想要再度測定的情況下,或在另外的位置設(shè)定ROI而想要測定的情況下,回到步驟S04或步驟S06,繼續(xù)評(píng)價(jià)不均一性。在測定兩個(gè)以上的多個(gè)位置的情況下,也可以對(duì)應(yīng)于測定彩條縮放的多個(gè)不均一性的值而變更。在通過相同的ROI測定的情況下,在步驟SlO中,例如圖9上段顯示的時(shí)間波形的寬度為每個(gè)測定的結(jié)果、以及各測定的平均值等。另外,在多個(gè)位置設(shè)定ROI的情況下,在圖9上段中,還可以如R0I1、R0I2那樣標(biāo)注編號(hào),在斷層像內(nèi)可使ROI的位置信息與得到的時(shí)間波形的寬度的結(jié)果對(duì)應(yīng)。在圖9中段、圖9下段所示的例子中,在斷層像內(nèi)顯示多個(gè)R OI與時(shí)間波形的寬度的結(jié)果。在進(jìn)行多次測定時(shí),由于探頭的移動(dòng)或被檢體的體動(dòng),在前后的不均一性測定時(shí),存在著拍攝的部位錯(cuò)開,伴隨于此ROI的位置信息也在空間上錯(cuò)開的可能性。在進(jìn)行多次測定時(shí),ROI的位置信息例如通過使用Motion Correction(體動(dòng)修正)法(參照H.Yoshikawa, et.al., Japanese Journal of Applied Physics, Vol.45, N0.5B,p.4754,2006),還可以對(duì)ROI的位置信息隨時(shí)進(jìn)行修正。在以上說明的時(shí)間波形的寬度等不均一性的測定方法中,變位生成用超聲波射束的傳播方向除了相對(duì)于體表垂直的方向以外,還可以為傾斜方向。但是,在變位檢測用送波射束生成部22,以使受波射束的方向和移位波的前進(jìn)方向相對(duì)于輸入給變位檢測用受波射束運(yùn)算部23的受波射束不平行的方式,另外以盡量兩者正交的方式進(jìn)行控制。這是因?yàn)?,移位波的傳播方向由于是變位方向,即是相?duì)于變位生成用送波射束的方向正交的方向,因此,如果受波射束的傳播方向與移位波的傳播方向平行,則丟失相對(duì)于變位而言的檢測靈敏性。因此,變位生成用超聲波射束的傳播方向最好設(shè)定成相對(duì)于體表面垂直。在圖7的 步驟S04中,還可以為不是將ROI的尺寸設(shè)定為由有效傳播距離、聲源的寬度決定的尺寸,而是操作者通過未圖示的輸入設(shè)備設(shè)定為希望的大小。此時(shí),如果在希望的大小比最佳的ROI的尺寸大的情況下,還可以一邊挪動(dòng)最佳的ROI的位置,一邊在各位置實(shí)施S06和S08。實(shí)施例2對(duì)于在不均一性探測部26中,用于從多個(gè)移位波變位的時(shí)間波形進(jìn)行不均一性的評(píng)價(jià)的第2實(shí)施例,結(jié)合圖10A、圖10B進(jìn)行說明。如圖10A所示,在一個(gè)方法中,使用周知的任意函數(shù),例如多項(xiàng)式函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、高斯函數(shù)等適配(fitting)移位波變位的時(shí)間波形101后,使用低通濾波器等進(jìn)行噪音除去。之后,計(jì)算以從適配的波形102的峰值dp小-6dB的值為閾值的半值寬度W。可以在適配之前進(jìn)行噪音除去處理,還可以省略噪音除去處理。還可以在適配后,或在噪音除去后計(jì)算在實(shí)施例1中記載的時(shí)間波形的寬度。除了半值寬度W,還可以從以適配后的變位波形為峰值的時(shí)間tp、變位的峰值dp、變位波形的中心位置(時(shí)間)為參數(shù)的函數(shù)算出與不均一性有關(guān)的值。在本例中,為了不均一性的評(píng)價(jià),作為從移位波變位的時(shí)間波形得到的兩個(gè)信息,例如采用峰值和半值寬度W。另外,作為另外的方法,如圖10B所示,使下述式I適配于移位波變位的時(shí)間波形103。
y = Al * exp(_(t_Ta) ' 2/alphal)
+A2 * exp(-(t_Tb)八 2/alpha2)(I)此時(shí),評(píng)價(jià)值為式I的式中的參數(shù)即Al、A2、Ta、Tb、alp hal、alpha2,或者為使用兩個(gè)以上的參數(shù)的運(yùn)算的結(jié)果。例如,作為從移位波變位的時(shí)間波形103得到的兩個(gè)信息,將Ta-Tb、Ta-Tb/((Al+A2)/2)作為不均一性的評(píng)價(jià)值。在以式I適配后,還可以使用周知的任意的函數(shù)(多項(xiàng)式函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、高斯函數(shù)等)進(jìn)一步適配,計(jì)算半值寬度W。對(duì)各位置X (η),使用式I計(jì)算對(duì)應(yīng)的時(shí)間Ta (η)與Tb (η),還可從χ (η)與Ta (η)的關(guān)系推斷移位波的聲速Cl,另外還可從χ(η)與Tb(n)的關(guān)系推斷移位波的聲速c2。移位波速度的推斷可以使用例如用圖5B說明的方法。如此,在使用式I而存在組織構(gòu)造所引起的聲速的不均一的情況下,只要可使用式I等適配,計(jì)算兩個(gè)峰值的時(shí)間,則可以定量化存在多少速度不同的介質(zhì)。作為不均一性的顯示方法,可以顯示兩個(gè)移位波的聲速cl、c2,或還可以顯示Cl與c2之差。當(dāng)在ROI內(nèi)存在具有三個(gè)以上的不同聲速的場所的情況下,移位波的時(shí)間波形的峰值也為三個(gè)以上。式I的函數(shù)對(duì)應(yīng)于峰值數(shù)而設(shè)定。另外,作為另外的不均一性的評(píng)價(jià)方法,表示不均一性的值還可以是移位波變位的時(shí)間波形的峰值的個(gè)數(shù)。在圖6的例子中,個(gè)數(shù)為2個(gè)。峰值的個(gè)數(shù)從適配后或噪音除去后的波形算出。實(shí)施例3作為第3實(shí)施例,使用圖11、圖12說明進(jìn)行頻率分散所引起的聲速的不均一性的評(píng)價(jià)的方法。作為成為聲速的不均一性的要因者,有組織構(gòu)造、頻率分散性、振幅、粒子速度等。在實(shí)施例1中,對(duì)組織構(gòu)造所引起的聲速的不均一性的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了說明。當(dāng)存在頻率分散性所引起的聲速的不均一性時(shí),當(dāng)變位生成用送波射束的照射的重復(fù)頻率PRFp具有帶寬時(shí),移位波速度變化。在本實(shí)施例中,著眼于該頻率分散性所引起的聲速的不均一性。圖11表示當(dāng)不存在組織構(gòu)造所引起的聲速的不均一性時(shí),進(jìn)行頻率分散性所引起的聲速的不均一性的測定評(píng)價(jià)的實(shí)施例3的處理流程。關(guān)于步驟S00、S02、S04、S06,由于與圖7所示的實(shí)施例1的處理流程同樣,因此省略說明。在此,為了簡化說明,限定于僅在一個(gè)ROI內(nèi)測定不均一性的情況,但與實(shí)施例1同樣,還可以移動(dòng)ROI來進(jìn)行不均一性的測定。在步驟S20中,判斷在ROI內(nèi)是否存在組織構(gòu)造所引起的聲速的不均一性。作為判斷的方法,例如,對(duì)與ROI內(nèi)的時(shí)間波形的寬度、時(shí)間波形的寬度的空間微分(dD/dx)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)偏差,最大值與最小值之差、平均值和預(yù)先對(duì)每個(gè)測定對(duì)象部位決定的閾值進(jìn)行比較。判斷可以通過實(shí)現(xiàn)不均一性探測部26的程序處理來進(jìn)行。每個(gè)測定部位的閾值存儲(chǔ)于未圖示的存儲(chǔ)器,可由中央控制部3讀出閾值,也可以通過未圖示的輸入設(shè)備等由操作者輸入閾值。如果,在判斷為存在組織構(gòu)造所引起的聲速的不均一性的情況下,在步驟S22中,通過與實(shí)施例1同樣的方法將與速度有關(guān)的不均一性顯示在顯示部5。如果,在判斷為不存在組織構(gòu)造所引起的聲速的不均一性的情況下,為了測定頻率分散性所引起的聲速的不均一性,在步驟S24中設(shè)定PRF P (m) (m = 1,2,3…)。為了測定頻率分散性所引起的聲速的不均一性,需要以至少2種以上的PRFp照射變位生成用送波射束,來測定移位波的變位。因此,若將在S24設(shè)定的PRFp設(shè)定為不同于在S06的移位波的變位測定中使用的PRFp的值,則η為I以上的任意的整數(shù)。另外,在S24設(shè)定的PRFp含有在S06的移位波的變位測定中使用的PRFp的情況下,η為2以上的任意的整數(shù)。當(dāng)存在頻率分散性所引起的聲速的不均一性的情況下,例如若以2種PRFp發(fā)送變位生成用送波射束,在移位波檢測位置X (η)進(jìn)行移位波的變位測定,則得到圖12那樣的時(shí)間波形。如圖12的移位波變位的時(shí)間波形那樣在比較以PRFp(I)和PRFp (2)送波的情況時(shí),移位波變位成為峰值的時(shí)間發(fā)生變化。這是因?yàn)?,如果PRFp變化,則在同一介質(zhì)內(nèi)傳播的移位波速度發(fā)生變化。因此,在將波形I與波形2合起來的波形中,在多個(gè)時(shí)間出現(xiàn)峰值。在圖11的步驟S28進(jìn)行的頻率分散性所引起的聲速的不均一性的評(píng)價(jià)中,適用與構(gòu)造所引起的聲速的不均一性的評(píng)價(jià)方法同樣的方法。不均一的評(píng)價(jià)結(jié)果在S22被圖像化。圖像化的方法例如適用與實(shí)施例1同樣的方法(步驟S10)。在測定頻率分散性所引起的聲速的不均一性時(shí),由射束頻率設(shè)定部14設(shè)定的PRFp (m)優(yōu)選為 40Hz 數(shù) kHz。另外,PRFp (m)的間隔 APRFp(m) = PRFp (m+1) -PRFp (m)按照等間隔或任意的函數(shù)設(shè)定。優(yōu)選間隔為數(shù)100Hz。頻率分散性所引起的聲速的不均一性的評(píng)價(jià)還可以不進(jìn)行構(gòu)造所引起的聲速的不均一性的評(píng)價(jià)而試行。此時(shí),可以省去圖11的步驟S06、S20。在此,還可以使頻率分散性所引起的聲速的不均一性適應(yīng)于移位波的變位量(振幅)所引起的聲速的不均一性評(píng)價(jià)。由于變位生成用送波射束的超聲波強(qiáng)度與生成的移位波的變位量(振幅)之間的關(guān)系為非線形性,因此,移位波的變位量(振幅)還可能成為產(chǎn)生聲速的不均一性的原因。取代使PRFp(m)變化,而使變位生成用送波射束的超聲波強(qiáng)度變化時(shí)的變位生成用送波射束的超聲波強(qiáng)度變化,由此,能夠評(píng)價(jià)振幅所引起的聲速的不均一性。在本實(shí)施例中,在組織構(gòu)造所引起的聲速的不均一性的評(píng)價(jià)后,對(duì)頻率分散性所引起的聲速的不均一性進(jìn)行了評(píng)價(jià),但還可以相反在評(píng)價(jià)了頻率分散性所引起的聲速的不均一性后,對(duì)組織構(gòu)造所引起的聲速的不均一性進(jìn)行評(píng)價(jià)。進(jìn)而,在頻率分散性、組織構(gòu)造、振幅之中的必要的項(xiàng)目中,還可以以任意的測定順序進(jìn)行不均一性的評(píng)價(jià)。另外,在照射用于評(píng)價(jià)頻率分散性所引起的聲速的不均一性的變位生成用送波射束時(shí),取代以2種以上的變位生成用送波射束的照射的重復(fù)頻率PRFp來照射,還可以僅照射一次具有寬帶域的頻率特性、即含有多個(gè)PRFp的脈沖波式的變位生成用送波射束,算出與不均一性有關(guān)的參數(shù)(時(shí)間波形的寬度、移位波速度等)。脈沖波式的變位生成用送波射束例如可以使用被編碼譯碼(m々)的變位生成用送波射束。由此,變位生成用送波射束的照射次數(shù)以及移位波的檢測次數(shù)一次就可以,因此,可以縮短診斷時(shí)間。尤其,如實(shí)施例1中所述,在通過控制變位生成用送波射束的振幅的上升與下降的形狀,而如漢寧波形那樣PRFp成為主體的情況;以及如矩形波那樣除了 PRFp以外還含有3PRFp、5PRFp等PRFp的奇數(shù)倍的分量的情況下比較,由此,能夠獨(dú)立地進(jìn)行組織構(gòu)造所引起的聲速的不均一性的評(píng)價(jià)以及頻率分散性所引起的聲速的不均一性的評(píng)價(jià)。實(shí)施例4
上述的實(shí)施例3的步驟S28中的頻率分散性所引起的聲速的不均一評(píng)價(jià)方法的另外的方法在實(shí)施例4中給予說明。對(duì)于PRFp (m),從檢測位置χ得到的移位波的變位的時(shí)間波形推斷移位波的聲速c (m)。圖13示出圖表104,圖表104表示移位波的聲速c(m)與變位生成用送波射束的照射的重復(fù)頻率PRFp (m)的關(guān)系。頻率分散性所引起的聲速的不均一性,例如作為移位波的聲速的差dc( = c(m)-c⑴或者c(m)-c(m-l))而計(jì)算?;蛘?為在dc上乘以移位波的變位波形的中心位置(時(shí)間)而得到的值?;蛘?,為在dc上乘以移位波的變位波形成為峰值的時(shí)間tp而得到的值。中心位置(時(shí)間)、變位波形成為峰值的時(shí)間tp是從移位波的變位波形、適配了移位波的變位波形的波形、適配了移位波的變位波形后除去噪音的波形之中算出的。本實(shí)施例中的聲速的不均一性的檢測與上述實(shí)施例同樣,可以通過圖1的不均一性探測部26的程序處理來實(shí)現(xiàn),這是不言而喻的。在本實(shí)施例中,在與頻率分散性所引起的聲速的不均一性的測定同時(shí),能夠?qū)σ莆徊ㄋ俣鹊念l率、即變位生成用送波射束的照射的重復(fù)頻率依存性以及相對(duì)于頻率而言的平均的移位波速度同時(shí)進(jìn)行測定。實(shí)施例5接著,作為第5實(shí)施例,對(duì)于使用瞬態(tài)快速掃描法,檢測構(gòu)造所引起的聲速的不均一性的超聲波診斷裝置進(jìn)行說明。圖14表不用于實(shí)施本實(shí)施例的系統(tǒng)構(gòu)成圖。與實(shí)施例1 4的系統(tǒng)構(gòu)成不同的構(gòu)成部在于:在變位生成部10追加了射束時(shí)間設(shè)定部15,在變位檢測部20追加了硬度波譜計(jì)算部28。射束時(shí)間設(shè)定部15對(duì)變位生成用送波射束生成部13所生成的變位生成用送波射束的照射時(shí)間進(jìn)行設(shè)定。在變位檢測部20中,變位檢測用受波射束運(yùn)算部23的輸出在檢波部25進(jìn)行了包線檢波、log壓縮、帶通濾波器、增益控制等信號(hào)處理后,在硬度波譜計(jì)算部28計(jì)算移位波變位的波譜信息。硬度波譜計(jì)算部28計(jì)算的移位波變位的波譜信息被輸入給不均一性探測部26,在不均一性探測部26計(jì)算與不均一性相關(guān)的值。下面,使用圖15,對(duì)基于瞬態(tài)快速掃描法的變位生成用送波射束的送波方法進(jìn)行說明。如圖15所示,在被檢體組織的焦點(diǎn)Fl和焦點(diǎn)F2,以交替產(chǎn)生變位的方式控制兩個(gè)變位生成用送波射束。向各焦點(diǎn)的變位生成用送波射束的放射的0N/0FF由中央控制部3控制,0N/0FF的切換時(shí)間在射束時(shí)間設(shè)定部16設(shè)定。圖16表示:基于變位生成用送波射束生成部13的變位生成用送波射束、以及基于變位檢測用送波射束生成部22和變位檢測用受波射束運(yùn)算部23的變位檢測用送受波射束的順序。在此,將使Tm的值從大的值向小的值掃描的手法稱為瞬態(tài)快速掃描法。S卩,表示在切換周期Tm與T(m+1)的間隔ATm( = T(m+1)-Tm)為負(fù)的常數(shù)時(shí)的變位生成送波射束的順序。在此,照射最初的變位生成用送波射束的時(shí)刻為t = O。首先,在向焦點(diǎn)F2的變位生成用送波射束為0FF( = O)的狀態(tài)下,使向焦點(diǎn)Fl的變位生成用送波射束為0N( = I),在焦點(diǎn)Fl產(chǎn)生變位,移位波傳播。向焦點(diǎn)Fl的變位生成用送波射束在O < t < Tl時(shí),始終為ON的狀態(tài)。接著,在時(shí)刻t = Tl時(shí),焦點(diǎn)Fl的變位生成用送波射束為OFF。此時(shí),焦點(diǎn)F2的變位生成用送波射束為0N,在焦點(diǎn)F2產(chǎn)生變位,移位波傳播。向焦點(diǎn)Fl的變位生成用送波射束為OFF、且向焦點(diǎn)F2的變位生成用送波射束在Tl彡t彡T1+T1時(shí),為0N 。在上述的順序中,兩個(gè)變位生成用送波射束的切換周期為Tl。
基于瞬態(tài)快速掃描法的變位生成用送波射束的照射結(jié)束時(shí),接著,安裝變位檢測用的送波射束、受波射束的順使之為0N。接著,改變變位生成用送波射束的0N/0FF的切換周期Tm,進(jìn)行變位生成用送波射束的照射與變位檢測。在此,m表示焦點(diǎn)Fl和焦點(diǎn)F2在第m回成為ON的周期,m = 1,2,3,…。向各焦點(diǎn)的突發(fā)信號(hào)的音響強(qiáng)度的大小可以相同、也可以不同。伴隨于變位生成用送波射束的照射,在焦點(diǎn)Fl和焦點(diǎn)F2產(chǎn)生的移位波一邊傳播一邊相互干涉,或消滅、或放大。另一方面,在各焦點(diǎn)與變位的同時(shí)產(chǎn)生熱。在圖15中,設(shè)2焦點(diǎn)間的距離為d。隨著d的值變小,即隨著焦點(diǎn)Fl和焦點(diǎn)F2的距離變近,干涉的程度變大。但是,如果焦點(diǎn)的距離變近,則由于熱傳導(dǎo),焦點(diǎn)間的溫度上升E變得大于在焦點(diǎn)的溫度,穩(wěn)定性下降。相反,如果d變大,則溫度上升被抑制,穩(wěn)定性提高,但干涉的程度變小。因此,d的最佳值是:溫度上升的最大值與在各焦點(diǎn)的溫度上升的最大值相等、且發(fā)生波的干涉的值。因此,最佳值d依存于焦點(diǎn)的深度、變位生成用送波射束的照射時(shí)間、頻率、診斷部位等。診斷部位對(duì)生物體的聲速、超聲波吸收、熱傳導(dǎo)率等帶來影響。例如,在肝臟的情況下,d的范圍為10 λ < d < 30 λ,在乳腺的情況下,為5 λ <d<3(U。通過中央控制部3,從未圖示的存儲(chǔ)器讀取該值d,在焦點(diǎn)位置設(shè)定部12設(shè)定。進(jìn)而,從設(shè)定的d的值與預(yù)測的移位波速度的值,決定與切換周期有關(guān)的值。如前所述,在本實(shí)施例中,一邊使切換周期變化,一邊求出在兩個(gè)焦點(diǎn)產(chǎn)生的移位波干涉而振幅變大時(shí)的切 換周期,進(jìn)行構(gòu)造所引起的聲速的不均一性的檢測。對(duì)于干涉波放大的條件進(jìn)行說明。首先,對(duì)不存在構(gòu)造所引起的聲速的不均一性的情況進(jìn)行說明。將切換周期Tm的倒數(shù)表示為切換頻率(重復(fù)頻率)fm, fm = 1/Tm。在此,干涉波放大而變位量的絕對(duì)值成為峰值(極大值)的條件為:2焦點(diǎn)的距離d是波長λ的(η+1/2)倍的情況,可由式2表示,若圖示的話,如圖17Α的波形105Α所示那樣。此時(shí)的切換頻率fm由fM(n)表示。k * d = (2 n fM(n) /c) * d = 2 π (η+1/2)---(2)其中,k是周期( = 2π/λ),c是移位波的速度,n是O或者正的整數(shù)(η = 0,1,2,…)。若設(shè)成為峰值的切換周期Tm的值為TM (η),則由于TM (n) = l/fM(n),因此從式2導(dǎo)出如式3那樣。TM (n) = d/c * (2/(2n+l)) — (3)例如,在n = l,d = 2[mm]時(shí),若 c = l[m/s]貝丨J TM(I) = 1.3[ms] (fM(l)=750[Hz]),若 c = 1.2 [m/s],則 T M(I) = 1.1 [ms] (fM(l) = 900 [Hz])。從 TM(n)的值、2 焦點(diǎn)間的距離d,可以算出移位波速度c。變位生成用送波射束的0N/0FF切換周期即Tm最好控制在數(shù)Hz 數(shù)kHz的范圍內(nèi)。另外,在本技術(shù)中,特征點(diǎn)并不是變位生成用送波射束的載波信號(hào)的周期,而是通過ON與OFF的時(shí)間控制對(duì)不均一性進(jìn)行檢測這一點(diǎn)。因此,通過提高載波的頻率,射束的寬度窄,能夠以高的空間分辨率拍攝。下面,對(duì)存在構(gòu)造所引起的聲速的不均一性的情況進(jìn)行說明。例如,對(duì)于移位波通過兩個(gè)具有不同的聲速的介質(zhì)的情況進(jìn)行說明。如圖17B所示,在表示移位波變位的絕對(duì)值與fm的關(guān)系的圖表中,在fM(n)_cl時(shí)出現(xiàn)與移位波的聲速cl對(duì)應(yīng)的峰值,另外,在f M(n)_c2時(shí)存在與移位波的聲速c2對(duì)應(yīng)的峰值。在c2 > cl中,當(dāng)fM(n+l)_cl > fM(n+l)_c2時(shí),能夠檢測不均一性。在不均一性探測部26,計(jì)算作為與實(shí)施例1 4中的時(shí)間波形的寬度相當(dāng)?shù)牟痪恍缘膮?shù)、例如波譜分布的寬度。波譜分布的寬度的計(jì)算,如在f m方向?qū)ψ兾涣康慕^對(duì)值進(jìn)行積分而得到的值/變位量的絕對(duì)值的峰值那樣計(jì)算。在不同聲速的數(shù)量為兩個(gè)以上的情況下,也可以適用上述的方法。在圖14的硬度波譜計(jì)算部28中,對(duì)來自檢波部25的輸出信號(hào)進(jìn)行波譜解析,并將波譜信息向不均一性探測部26輸出。變位檢測點(diǎn)的設(shè)定需要在圖19的波形106的觀測點(diǎn)A那樣的地方設(shè)定,且盡量以不取觀測點(diǎn)B那樣變位極小的地方的方式想辦法。這在觀察變位生成用送波射束的照射的ON僅一回那樣的過渡的現(xiàn)象的情況下,該考慮并不那么重要。但是,當(dāng)使用以2焦點(diǎn)為聲源的移位波的干涉的情況下,由于變位量的絕對(duì)值(=振幅值)的極大點(diǎn)和極小點(diǎn)交替分布,因此,在監(jiān)視變位的光柵成為變位量的絕對(duì)值的極大點(diǎn)時(shí),選擇被推斷的地方,或者設(shè)定多點(diǎn)監(jiān)視點(diǎn),以使極大點(diǎn)包 含于觀測點(diǎn)的方式下工夫。在多點(diǎn)監(jiān)視的情況下,還可以設(shè)在極大點(diǎn)的變位與極小點(diǎn)的變位的絕對(duì)值的差量值為變位量。圖18表示本實(shí)施例的基于瞬態(tài)快速掃描法的構(gòu)造所引起的聲速的不均一性診斷的流程圖。步驟SOO S04、S12、S14由于與實(shí)施例1的不均一性測定時(shí)的流程圖相同,因此省略說明。在S30中,2焦點(diǎn)Fl和F2的位置、向2焦點(diǎn)的變位生成用送波射束照射的切換周期的初始值Tstart、最終值Tend以及間隔AT。2焦點(diǎn)的位置例如將2焦點(diǎn)的中心點(diǎn)(在此,為連結(jié)各組的2焦點(diǎn)間的直線的中心點(diǎn))作為POI (Point of Interest)設(shè)定,另外,設(shè)定2焦點(diǎn)間的距離。POI還可以由操作者,一邊看在步驟S02顯示的圖像,一邊通過未圖示的鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸面板等輸入裝置設(shè)定,另外,還可以自動(dòng)地在焦點(diǎn)位置設(shè)定部12設(shè)定基于拍攝的圖像的輝度值、組織的形狀等而計(jì)算的推斷值。當(dāng)由操作者手動(dòng)設(shè)定的情況下,能夠避開血管等而設(shè)定焦點(diǎn)。在此,2焦點(diǎn)間的距離如前所述,是小于兩個(gè)移位波彼此干涉的距離、另外大于照射到各焦點(diǎn)的變位生成用送波射束的寬度的值。在操作者決定焦點(diǎn)位置的情況下,在畫面上顯示前面描述的距離d的最佳值、或者最佳的距離d的最大值和最小值,基于此決定位置。若設(shè)定距離,則從預(yù)想的移位波的速度,決定式3的η的值、最佳的觀測點(diǎn)。在此,觀測點(diǎn)是在移位波的傳播距離內(nèi),基于移位波的變位的絕對(duì)值的極大點(diǎn)或包括極大點(diǎn)在內(nèi)的多個(gè)位置而決定的。觀測點(diǎn)的設(shè)定可以自動(dòng)設(shè)定,或者由操作者通過輸入裝置設(shè)定。另外,設(shè)定用于在觀測點(diǎn)上的移位波傳播的振幅(數(shù)Pm 數(shù)十μπι)的檢波的光柵以及光柵上的取樣點(diǎn)。在各光柵中,變位檢測用射束的接收的PRF(重復(fù)發(fā)送的脈沖的頻率)設(shè)定成:相對(duì)于預(yù)想的移位波的頻率滿足尼奎斯特定理。例如,在光柵與移位波的變位的方向相同的情況下,使PRF為移位波的頻率的2倍以上。還可以將決定后的η、觀測位置在畫面上顯示。初始值Tstart、最終值Tend設(shè)定,在相對(duì)于測定部位、兩個(gè)焦點(diǎn)間距離d滿足式3的范圍可得到峰值的值。其設(shè)定值可以對(duì)應(yīng)于測定部位、深度、焦點(diǎn)間的距離等而自動(dòng)設(shè)定,還可以由操作者使用輸入裝置設(shè)定。接著,在步驟S32中,在取得用于在移位波的變位檢測時(shí)進(jìn)行的相關(guān)運(yùn)算的參照信號(hào)后,以Tl = Tstart的切換周期發(fā)送瞬態(tài)快速掃描(burst chirp)信號(hào),在2焦點(diǎn)產(chǎn)生移位波。在步驟S06中,進(jìn)行用于觀測移位波的變位檢測用射束的發(fā)送接收。對(duì)于在各測定點(diǎn)的變位檢測,從瞬態(tài)快速掃描信號(hào)為OFF后,直到在所有觀測點(diǎn)移位波到來而穿過為止的期間,可以始終予以檢測,另外,還可以預(yù)先從焦點(diǎn)和觀測點(diǎn)的距離以及推斷的移位波速度,求出直到移位波到來且穿過為止的時(shí)間,而僅檢測該時(shí)間。后者更能提高PRF,因此能夠進(jìn)行高精度的變位檢測。對(duì)于受波信號(hào),在檢波部25中,通過帶通濾波器等的信號(hào)處理提取與fm相當(dāng)?shù)男盘?hào)后,進(jìn)行周知的相關(guān)運(yùn)算等,計(jì)算移位波的變位。相關(guān)運(yùn)算是使用參照信號(hào)與通過變位檢測用射束而接收的每一時(shí)間的回聲信號(hào)來計(jì)算的。通過該計(jì)算,可得到各觀測點(diǎn)的移位波振幅的時(shí)間波形。在步驟S34中,判定剛剛之前的切換周期Tm是否為Tend。如果不是Tend,回到步驟S32,以下一 Tm+1的切換周期發(fā)送瞬態(tài)快速掃描信號(hào)。在步驟S32中,當(dāng)再次取得參照信號(hào)時(shí),測定中的焦點(diǎn)位置的錯(cuò)開所引起的相關(guān)運(yùn)算的魯棒性大。另外,對(duì)于Tm+1的切換周期以后的瞬態(tài)快速掃描信號(hào)的發(fā)送而言,只要省去參照信號(hào)的取得,使用最開始取得的參照信號(hào)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算,就可以縮短測定時(shí)間。在為Tend的情況下,在圖18的步驟S08中,進(jìn)行不均一性的評(píng)價(jià)。從硬度波譜計(jì)算部28輸出的波譜信息可以在步驟S06進(jìn)行移位波的變位測定時(shí),被輸出向不均一性探測部26,也可以在步驟S34中在判定為Tend后,在所有的Tm進(jìn)行了變位測定后一起總括向不均一性探測部26輸出。如前所述,不均一性的評(píng)價(jià)值是在不均一性探測部26中計(jì)算的波譜分布的寬度。在圖18的步驟SlO中,將表示測定的不均一性的值,例如波譜分布的寬度與斷層像一起在顯示部5的畫面中顯示。如圖20所示,計(jì)算結(jié)果作為數(shù)值在與斷層像107相同的畫面中顯示。另外,還可以將2焦點(diǎn)的位置Fl和F2、距離d重疊顯示于斷層像107,或與變位生成用送波射束照射的切換周期的初始值Tstart、最終值Tend以及間隔AT配合而在畫面內(nèi)顯示。由此,操作者可以看顯示的圖像或圖表,改變2焦點(diǎn)的位置、距離d、切換周期的初始值Tstar t、最終值Tend以及間隔Λ T等測·定參數(shù),實(shí)施再測定。雖然圖示省略,但如實(shí)施例1的圖9的中段所示,在另外的顯示方法中,波譜分布的寬度在ROI內(nèi)以顏色顯示。此時(shí),與波譜分布的寬度對(duì)應(yīng)的彩條顯示于同一畫面內(nèi),操作者可以視覺上判斷測定部位的不均一程度。彩條預(yù)先從未圖示的存儲(chǔ)裝置等通過中央控制部3讀出與測定部位相應(yīng)的比例值,并被縮放。另外,對(duì)于各位置χ (η)的波譜分布的寬度D_S,計(jì)算與移位波的傳播χ有關(guān)的空間微分,即dD_S/dx,還可將空間上的波譜分布的寬度的信息映射到ROI內(nèi)。在此時(shí)的畫面中,顯示在ROI內(nèi)表示波譜分布的寬度的空間微分的顏色映射以及與波譜分布的寬度的空間微分對(duì)應(yīng)的彩條。通過顯示空間微分值,能夠診斷空間分辨率更高的不均一性。以后,基于瞬態(tài)快速掃描法的構(gòu)造所引起的聲速的不均一性的檢測方法的變化進(jìn)行描述。雖然以向2焦點(diǎn)的變位生成用送波射束的0N/0FF交替的方式進(jìn)行控制,但還可以以同時(shí)成為0N/0FF的方式進(jìn)行控制,在同時(shí)刻產(chǎn)生變位。此時(shí),干涉波放大而具備峰值的條件是d為波長λ的(η+1)倍時(shí),因此,對(duì)應(yīng)于式2,變成式4那樣。k * d = (2 Ti f/c) * d = 2 π (η+1)---(4)作為高精度的聲速的不均一性的測定方法,還可以在第一次,粗大設(shè)定并測定切換周期的間隔AT,求出TM,在下次測定,以TM附近的切換周期將AT更細(xì)設(shè)定,求出更詳細(xì)的TM的值。通過如此使切換周期的間隔AT的值變細(xì),能夠探測更嚴(yán)密的速度的差別,能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的聲速的不均一性的評(píng)價(jià)。另外,對(duì)于各切換周期Tm,還可以不是通過一次的0N/0FF控制而向下一切換周期T (m+1)變更,而是對(duì)于同一 Tm在重復(fù)多次O N/0FF后設(shè)定為下一切換周期。通過對(duì)同一Tm重復(fù)多次0N/0F F,能夠?qū)崿F(xiàn)靈敏度更高的測定。雖然使Tm的值從大到小變化,但相反也可以從小到大變化,ATm除了固定值以夕卜,還可以是基于等比級(jí)數(shù)等某一函數(shù)而變更。進(jìn)而,對(duì)于從峰值(極大值)測定聲速的不均一性的方法進(jìn)行了說明,但還可以使用極小值。此時(shí),在圖17的波形105A中,使用kd = 2JI,3 3i,…的值。進(jìn)而,對(duì)于向兩個(gè)焦點(diǎn)照射變位生成用送波射束的方法進(jìn)行了說明,但還可以在生物體內(nèi)的一直線上,以等間隔設(shè)定兩個(gè)以上的多個(gè)焦點(diǎn)(例如4個(gè)),對(duì)每一個(gè)各焦點(diǎn)按照與焦點(diǎn)Fl或焦點(diǎn)F2相同的順序照射變位生成用送波射束(例如,對(duì)于四個(gè)焦點(diǎn),從端部順次按照?qǐng)D17的焦點(diǎn)Fl的順序、焦點(diǎn)F2的順序、焦點(diǎn)Fl的順序、焦點(diǎn)F2的順序)。進(jìn)而,還可以考慮固定切換周期,使焦點(diǎn)間的距離d變化而測定的方法。在該方法中,可使變位生成用送波射束的集束位置變化,因此,生物體內(nèi)的溫度上升小,可以穩(wěn)定測定。另外,還可以取代切換突發(fā)(burst)的切換頻率fm而發(fā)送射束,而是使用含有多個(gè)fm的無規(guī)則(random)波,由此,使變位生成用送波射束的照射以及變位檢測用射束的發(fā)送接收為I次。在移位波的變位計(jì)算后進(jìn)行波譜解析,計(jì)算相對(duì)于多個(gè)fm的變位。由此,可以縮短測定時(shí)間。目前為止,作為組織構(gòu)造所引起的聲速的不均一性的評(píng)價(jià)方法對(duì)適用瞬態(tài)快速掃描法進(jìn)行了說明。瞬態(tài)快速掃描法在判定存在組織構(gòu)造所引起的聲速的不均一性,推斷具體的移位波速度時(shí)還可以適用。例如,在測定的ROI內(nèi)混有兩個(gè)具備不同移位波速度的構(gòu)造物,使用從實(shí)施例2的式I計(jì)算的參數(shù)推斷移位波速度cl、c2。此時(shí),為了進(jìn)行更高精度的測定,適用瞬態(tài)快速掃描法。首先,從式3計(jì)算與移位波速度Cl和c2對(duì)應(yīng)的TMl和TM2。接著,通過與TM的附近的切換周期設(shè)定細(xì)的AT,求出更詳細(xì)的TM的值,由此,可以測定更精密的移位波速度Cl和c2。需要說明的是,移位波速度Cl和c2除了從實(shí)施例2的式I推斷以外,還可以從本實(shí)施例中的fM(n)_cl以及fM(n)_c2推斷。如實(shí)施例 2那樣,關(guān)于對(duì)變位量的絕對(duì)值進(jìn)行了適配、噪音除去處理后的波形,還可以算出與半值寬度、振幅值、fm相關(guān)的參數(shù),使用這些參數(shù)或者使用多個(gè)參數(shù)而計(jì)算的值、任意的閾值等,進(jìn)行與不均一性有關(guān)的評(píng)價(jià)。另外,通過兩個(gè)不同的變位生成用送波射束的照射的重復(fù)頻率PRF p(l)和PRFp (2)對(duì)頻率分散性所引起的聲速的不均一性進(jìn)行評(píng)價(jià)的情況也同樣,能夠與上述同樣從變位量的絕對(duì)值和fm的關(guān)系之中計(jì)算波譜分布的寬度。進(jìn)而,還可以適用于振幅所引起的不均一性的評(píng)價(jià)。以上,作為本發(fā)明的實(shí)施例,詳細(xì)說明了一種超聲波診斷裝置,其構(gòu)成為具備:對(duì)來自對(duì)象物內(nèi)的回聲信號(hào)進(jìn)行發(fā)送接收的超聲波探觸子;向所述對(duì)象物內(nèi)放射超聲波集束射束而使組織變位的變位生成部;以及接收來自對(duì)象物的回聲信號(hào),在多個(gè)位置對(duì)由超聲波集束射束產(chǎn)生的移位波變位的時(shí)間波形進(jìn)行檢測的變位檢測部,變位檢測部具有基于檢測的移位波變位的時(shí)間波形,對(duì)對(duì)象物的不均一性進(jìn)行評(píng)價(jià)的不均一性探測部,以及詳細(xì)說明了一種超聲波診斷裝置,其通過超聲波進(jìn)行對(duì)象物的診斷,其中,其構(gòu)成為具備:對(duì)來自對(duì)象物內(nèi)的回聲信號(hào)進(jìn)行發(fā)送接收的超聲波探觸子;向?qū)ο笪飪?nèi)放射超聲波集束射束而使組織變位的變位生成部;接收來自對(duì)象物的回聲信號(hào),在多個(gè)位置對(duì)由超聲波集束射束產(chǎn)生的移位波變位的時(shí)間波形進(jìn)行檢測的變位檢測部,變位生成部具有生成超聲波集束射束的變位生成用送波射束生成部以及設(shè)定超聲波集束射束的頻率的射束頻率設(shè)定部,變位檢測部具有基于檢測的所述移位波變位,對(duì)對(duì)象物的不均一性進(jìn)行評(píng)價(jià)的不均一性探測部。在上述所有的實(shí)施例中,在生成移位波時(shí),還可以取代變位生成用送波射束,而使用機(jī)械驅(qū)動(dòng)(DC馬達(dá)、振動(dòng)泵等)、手動(dòng)壓迫、電氣脈沖的壓迫、血管或心臟等體動(dòng)等的周知的方法。另外,在步驟S04設(shè)定的ROI的大小中,記載著移位波傳播方向的寬度(此時(shí),為方位方向的寬度)由移位波的有效傳播距離決定。另外,記載著測定的ROI的與移位波傳播方向垂直的寬度(此時(shí),為深度方向的寬度)由變位生成用送波射束的傳播的方向、例如圖2中體內(nèi)的深度方向的聲源的寬度決定。作為其他的ROI的大小的設(shè)定方法,通過將ROI的大小設(shè)定成大于在步驟S04記載的大小,一邊使照射變位生成用送波射束的位置挪開一邊產(chǎn)生移位波,由此,還能夠一邊掃描一邊進(jìn)行ROI內(nèi)的不均一性的檢查。另外,還可以取代線性排列型的探觸子而使用二維探觸子。另外,超聲波探觸子I的各元件例如使用陶瓷、高分子、硅等周知的壓電元件或靜電元件。另外,通過在傳播方向上多處照射變位生成用送波射束,由此還可以生成移位波的假想的平面波,增長有效傳播距離。另外,對(duì)于顯示部5顯示的表示斷層像內(nèi)的不均一性的圖像的像素信息(輝度值等),在未圖示的圖像處理部中 ,可以通過圖像處理抽出均一程度不同于周圍組織的部分,推斷為病變組織(腫塊)的部位而在畫面上顯示。在均一程度不同于周圍組織的部分的抽出中,除了使用在顯示部5顯示的圖像外,對(duì)于在不均一性探測部26計(jì)算的表示不均一性的量,還可以用該探測部通過信號(hào)處理抽出。對(duì)于判斷為病變組織的部位,還可以進(jìn)一步使用現(xiàn)有的功能診斷手法(多普勒法)等進(jìn)行解析。上述的各種的實(shí)施例的測定對(duì)象例如有肝臟、乳腺、血管、前列腺等。符號(hào)說明I…超聲波探觸子,2…發(fā)送接收切換開關(guān),3…中央控制部,4…數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器,5…顯示部,10…變位生成部,11…變位生成用送波波形生成部,12…焦點(diǎn)位置設(shè)定部,13…變位生成用送波射束生成部,14...射束頻率設(shè)定部,15...射束時(shí)間設(shè)定部,20…變位檢測部,21…變位檢測用送波波形生成部,22…變位檢測用送波射束生成部,23…變位檢測用受波射束運(yùn)算部,25…檢波部,26…不均一性探測部,28…硬度波譜計(jì)算部,100…超聲波探觸子I的各元件。
權(quán)利要求
1.一種超聲波診斷裝置,其特征在于,具備: 對(duì)來自對(duì)象物內(nèi)的回聲信號(hào)進(jìn)行發(fā)送接收的超聲波探觸子; 向所述對(duì)象物內(nèi)放射超聲波集束射束而使組織變位的變位生成部;以及接收來自所述對(duì)象物的回聲信號(hào),在多個(gè)位置對(duì)通過所述超聲波集束射束而產(chǎn)生的移位波變位的時(shí)間波形進(jìn)行檢測的變位檢測部, 所述變位檢測部具有基于檢測的所述移位波變位的時(shí)間波形,對(duì)所述對(duì)象物的不均一性進(jìn)行評(píng)價(jià)的不均一性探測部。
2.如權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置,其特征在于, 所述不均一性探測部從所述移位波的變位的時(shí)間波形得到至少兩個(gè)信息,從得到的所述兩個(gè)信息計(jì)算所述時(shí)間波形的寬度,對(duì)所述不均一性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
3.如權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置,其特征在于, 所述不均一性是所述對(duì)象物的構(gòu)造所引起的移位波的聲速的不均一性。
4.如權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置,其特征在于, 所述不均一性是頻率分散性所引起的移位波的聲速的不均一性。
5.如權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置,其特征在于, 從所述移位波的變位的時(shí)間波形得到的所述兩個(gè)信息是所述移位波的變位的時(shí)間波形的積分值以及最大振幅值。
6.如權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置 ,其特征在于, 從所述移位波的變位的時(shí)間波形得到的所述兩個(gè)信息是所述移位波的變位的時(shí)間波形的半值寬度以及最大振幅值。
7.如權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置,其特征在于, 所述不均一性探測部計(jì)算所述移位波的峰值的數(shù)量,對(duì)所述不均一性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
8.如權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置,其特征在于, 所述不均一性探測部在空間上對(duì)所述移位波的變位進(jìn)行微分運(yùn)算。
9.如權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置,其特征在于, 所述變位生成部具有設(shè)定所述超聲波集束射束的集束點(diǎn)的焦點(diǎn)位置設(shè)定部。
10.如權(quán)利要求9所述的超聲波診斷裝置,其特征在于, 所述焦點(diǎn)位置設(shè)定部可在所述對(duì)象物內(nèi)的不同位置設(shè)定所述超聲波集束射束的集束點(diǎn)。
11.一種通過超聲波進(jìn)行對(duì)象物的診斷的超聲波診斷裝置,其特征在于, 具備: 對(duì)來自所述對(duì)象物內(nèi)的回聲信號(hào)進(jìn)行發(fā)送接收的超聲波探觸子; 向所述對(duì)象物內(nèi)放射超聲波集束射束而使組織變位的變位生成部;以及接收來自所述對(duì)象物的回聲信號(hào),在多個(gè)位置上對(duì)通過所述超聲波集束射束而產(chǎn)生的移位波變位的時(shí)間波形進(jìn)行檢測的變位檢測部, 所述變位生成部具有生成所述超聲波集束射束的變位生成用送波射束生成部以及設(shè)定所述超聲波集束射束的頻率的射束頻率設(shè)定部, 所述變位檢測部具有基于檢測的所述移位波變位,對(duì)所述對(duì)象物的不均一性進(jìn)行評(píng)價(jià)的不均一性探測部。
12.如權(quán)利要求11所述的超聲波診斷裝置,其特征在于, 所述不均一性探測部從所述移位波的變位的時(shí)間波形得到至少兩個(gè)信息,從得到的所述兩個(gè)信息計(jì)算所述時(shí)間波形的寬度,使用預(yù)先設(shè)定的閾值對(duì)所述不均一性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
13.如權(quán)利要求11所述的超聲波診斷裝置,其特征在于, 所述不均一性探測部所評(píng)價(jià)的所述不均一性是所述對(duì)象物的構(gòu)造所引起的聲速的不均一性或是頻率分散性所引起的移位波的聲速的不均一性。
14.如權(quán)利要求11所述的超聲波診斷裝置,其特征在于, 所述不均一性探測部在評(píng)價(jià)了所述對(duì)象物的構(gòu)造所引起的聲速的不均一性后,對(duì)頻率分散性所引起的移位波的聲速的不均一性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
15.如權(quán)利要求11所述的超聲波診斷裝置,其特征在于, 所述變位生成部還具有對(duì)所述變位生成用送波射束生成部生成的超聲波集束射束的照射射束時(shí)間進(jìn)行設(shè)定的射束時(shí)間設(shè)定部, 所述變位檢測部還具有基于檢測的移位波變位的時(shí)間波形,算出所述對(duì)象物的硬度的波譜的硬度波譜計(jì)算部。
全文摘要
提供一種超聲波診斷裝置,當(dāng)在生物體等測定對(duì)象物的視野內(nèi)混有具備不同聲速的多個(gè)組織時(shí),高精度地測定彈性率、粘性等的硬度。作為檢測對(duì)象物的組織內(nèi)的聲速的不均一性的手段,從變位生成部(10)的變位生成用射束生成部(13)將變位生成用送波射束施于超聲波探觸子(1),向生物體組織內(nèi)照射集束超聲波,產(chǎn)生移位波。從使用變位檢測部(20)的變位檢測用送波射束生成部(22)和變位檢測用受波射束運(yùn)算部(23)檢測的、移位波的多個(gè)位置的變位時(shí)間波形,得到例如積分值和最大振幅值等至少兩個(gè)信息。由變位檢測部(20)的不均一性探測部(26),基于這兩個(gè)信息,對(duì)與組織構(gòu)造所引起的聲速的不均一性有關(guān)的物理量進(jìn)行檢測,并顯示在顯示部(5)。
文檔編號(hào)A61B8/08GK103237502SQ20118005839
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者田原麻梨江, 東隆, 吉川秀樹, 橋場邦夫 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立醫(yī)療器械