超聲波診斷裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的超聲波診斷裝置具備接收部（22）和變更部（23）。接收部（22）輸出超聲波接收信號。變更部（23）根據(jù)要影像化的超聲波圖像數(shù)據(jù)的空間頻率的變化，來取得與上述接收部（22）作為在影像化中使用的超聲波接收信號而輸出的影像化接收信號的頻率特性相關(guān)的參數(shù)組，并根據(jù)所取得的參數(shù)組變更來在對上述影像化接收信號進(jìn)行影像化處理中使用的中心頻率以及頻帶。
【專利說明】超聲波診斷裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明的實施方式涉及超聲波診斷裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，在超聲波診斷裝置中，為了減少到生成超聲波圖像數(shù)據(jù)(data)為止所需的運算次數(shù)，通過接收信號的間拔(提取decimation)來減少數(shù)據(jù)量。另外，在超聲波診斷裝置中，通過根據(jù)被影像化的頻率空間來變更間拔率(提取率:decimation rate),從而變更圖像生成用而輸出的輸出數(shù)據(jù)的采樣頻率(sampling)，兼顧數(shù)據(jù)量的減少以及空間分辨率。
[0003]但是在以往，根據(jù)間拔率的不同，有時超聲波圖像數(shù)據(jù)的靈敏度以及空間分辨率不是最優(yōu)的。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開2008-161262號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的問題在于，提供一種能夠優(yōu)化超聲波圖像數(shù)據(jù)的靈敏度以及空間分辨率的超聲波診斷裝置。
[0006]本發(fā)明的超聲波診斷裝置具備接收部和變更部。接收部輸出超聲波接收信號。變更部根據(jù)要影像化的超 聲波圖像數(shù)據(jù)的空間頻率的變化，來取得與上述接收部作為在影像化中使用的超聲波接收信號而輸出的影像化接收信號的頻率特性相關(guān)的參數(shù)(parameter)組，并根據(jù)所取得的參數(shù)組變更來在對上述影像化接收信號進(jìn)行影像化處理中使用的中心頻率以及頻帶。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是表示以往的超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0008]圖2是表示圖1所示的以往的檢波器的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0009]圖3是表示基于正交檢波處理的頻率調(diào)制的概要的圖。
[0010]圖4是用于說明以往技術(shù)的問題的圖(I)。
[0011]圖5是用于說明以往技術(shù)的問題的圖(2)。
[0012]圖6是用于說明本實施方式所涉及的超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0013]圖7是表示本實施方式所涉及的變更部的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0014]圖8是表示參數(shù)組存儲部所存儲的參數(shù)組的一個例子的圖。
[0015]圖9是表示本實施方式所涉及的變更部所進(jìn)行的處理的一個例子的流程圖(flowchart)。
[0016]圖1OA是用于說明由圖9所示的流程圖進(jìn)行的通帶的轉(zhuǎn)換例子的圖(I)。
[0017]圖1OB是用于說明由圖9所示的流程圖進(jìn)行的通帶的轉(zhuǎn)換例子的圖(2)。
[0018]圖1OC是用于說明由圖9所示的流程圖進(jìn)行的通帶的轉(zhuǎn)換例子的圖(3)。[0019]圖1OD是用于說明由圖9所示的流程圖進(jìn)行的通帶的轉(zhuǎn)換例子的圖(4)。
[0020]圖1lA是表示通過本實施方式所涉及的變更部進(jìn)行的處理確定的通帶的具體例子的圖(I)。
[0021]圖1lB是表示通過本實施方式所涉及的變更部進(jìn)行的處理確定的通帶的具體例子的圖(2)。
[0022]圖1lC是表示通過本實施方式所涉及的變更部進(jìn)行的處理確定的通帶的具體例子的圖(3)。
[0023]圖1lD是表示通過本實施方式所涉及的變更部進(jìn)行的處理確定的通帶的具體例子的圖(4)。
[0024]圖12是表示變形例所涉及的變更部的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0025]圖13是用于說明圖12所示的分析部的圖。
【具體實施方式】
[0026]以下，參照附圖，詳細(xì)說明超聲波診斷裝置的實施方式。
[0027](實施方式)
[0028]首先，在針對本實施方式所涉及的超聲波診斷裝置進(jìn)行說明之前，使用圖1，針對以往的超聲波診斷裝置進(jìn)行說明。圖1是表示以往的超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。如圖1所示，以往的超聲波診斷裝置100具有超聲波探頭(probe) 10、裝置主體20、輸入裝置30、顯不器(monitor) 40。
[0029]作為多個聲響元件(聲響元`件組)，超聲波探頭10具有例如多個壓電振子，這些多個壓電振子根據(jù)由后述的裝置主體20所具有的發(fā)送部21供給的驅(qū)動信號來產(chǎn)生超聲波。另外，超聲波探頭10接收來自被檢體P的反射波并轉(zhuǎn)換成電信號。另外，超聲波探頭10具有設(shè)置于壓電振子的匹配層、防止超聲波從壓電振子向后方傳播的背襯(backing)材料。
[0030]如果從超聲波探頭10向被檢體P發(fā)送超聲波，則所發(fā)送的超聲波被被檢體P的體內(nèi)組織中的聲阻抗(impedance)的不連續(xù)面依次反射，作為反射波信號由超聲波探頭10所具有的多個壓電振子接收。所接收的反射波信號的振幅依賴于反射超聲波的不連續(xù)面中的聲阻抗的差。另外，所發(fā)送的超聲波脈沖(pulse)被正在移動的血流或心臟壁等表面反射時的反射波信號會由于多普勒(Doppler)效應(yīng)，而依賴于相對于移動體的超聲波發(fā)送方向的速度分量，并受到頻移。
[0031 ] 輸入裝置30具有鼠標(biāo)(mouse)、鍵盤(keyboard)、按鈕(button)、面板開關(guān)(panel switch)、觸摸指令屏(touch command screen)、腳踏開關(guān)(foot switch)、軌跡球(trackball)等，接受來自超聲波診斷裝置100的操作者的各種設(shè)定要求，對裝置主體20轉(zhuǎn)送接受到的各種設(shè)定要求。
[0032]顯示器40顯示用于超聲波診斷裝置100的操作者使用輸入裝置30輸入各種設(shè)定要求的⑶I (Graphical User Interface),或者顯示在裝置主體20中生成的超聲波圖像
坐寸o
[0033]裝置主體20是進(jìn)行超聲波圖像攝影的整體控制的裝置，具體而言，是根據(jù)超聲波探頭10接收到的反射波來生成超聲波圖像數(shù)據(jù)的裝置。裝置主體20例如如圖1所示，具有發(fā)送部21、接收部22、檢波器230、信號處理部24、圖像生成部25、圖像存儲器(memory) 26、內(nèi)部存儲部27、控制部28。
[0034]發(fā)送部21如圖1所示，具有速率脈沖(rate pulsar)發(fā)生器21a、發(fā)送延遲電路21b、發(fā)送脈沖發(fā)生器(pulsar) 21c，向超聲波探頭10供給驅(qū)動信號。速率脈沖發(fā)生器21a以規(guī)定的速率(rate)頻率,反復(fù)發(fā)生用于形成發(fā)送超聲波的速率脈沖(rate pulse)。速率脈沖在通過發(fā)送延遲電路21b而具有不同發(fā)送延遲時間的狀態(tài)下向發(fā)送脈沖發(fā)生器21c施加電壓。即，發(fā)送延遲電路21b對速率脈沖發(fā)生器21a所產(chǎn)生的各速率脈沖賦予將從超聲波探頭10產(chǎn)生的超聲波會聚成束(beam)狀并確定發(fā)送指向性所需的每個壓電振子的發(fā)送延遲時間。發(fā)送脈沖發(fā)生器21c在基于該速率脈沖的定時(timing)，對超聲波探頭10施加驅(qū)動信號(驅(qū)動脈沖)。
[0035]驅(qū)動脈沖從發(fā)送脈沖發(fā)生器21c經(jīng)由電纜(cable)傳達(dá)到超聲波探頭10內(nèi)的壓電振子之后，在壓電振子中從電信號轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動。該機(jī)械振動在生物體內(nèi)部作為超聲波來發(fā)送。在此，在每個壓電振子中具有不同發(fā)送延遲時間的超聲波被會聚并向規(guī)定方向搬運。即，發(fā)送延遲電路21b通過使對各速率脈沖賦予的發(fā)送延遲時間發(fā)生變化，來任意地調(diào)整來自壓電振子面的發(fā)送方向。
[0036]另外，發(fā)送部21為了根據(jù)后述的控制部28的指示執(zhí)行規(guī)定的掃描序列(scansequence)，具有能夠瞬時變更發(fā)送頻率、發(fā)送驅(qū)動電壓等的功能。特別地，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(linear amplifier)型發(fā)送電路、或者電切換多個電源單元(unit)的機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)。
[0037]超聲波探頭10所發(fā)送的超聲波的反射波在到達(dá)了超聲波探頭10內(nèi)部的壓電振子之后，在壓電振子中被從機(jī)械振動轉(zhuǎn)換成模擬(analog)電信號(反射波信號)向接收部22輸入。接收部22如圖1所示，具有前置放大器(pre-amplifier) 22a、A/D轉(zhuǎn)換器22b以及加法器22c，將對超聲波探頭10接收到的反射波信號進(jìn)行了各種處理的數(shù)據(jù)向后一級的檢波器230輸出。
[0038]前置放大器22a將反射波信號在每個信道(channel)(或者，每個振子)中放大進(jìn)行增益(gain)調(diào)整。A/D轉(zhuǎn)換器22b通過對增益校正后的反射波信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換從而將增益校正后的反射波信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。前置放大器22a以及A/D轉(zhuǎn)換器22b被設(shè)置于每個通道(或者，每個振子)。即，前置放大器22a以及A/D轉(zhuǎn)換器22b分別由多個電路構(gòu)成。加法器22c對數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(digital data)賦予確定接收指向性所需的接收延遲時間。另外，加法器22c對被賦予了接收延遲時間的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行加法處理。通過加法器22c的加法處理，強(qiáng)調(diào)反射波信號的來自與接收指向性對應(yīng)的方向的反射分量。即，加法器22c進(jìn)行所謂的波束形成(beam forming)。
[0039]這樣，發(fā)送部21以及接收部22控制超聲波的發(fā)送接收中的發(fā)送指向性和接收指向性。即，發(fā)送部21作為發(fā)送波束形成器(beam former)來發(fā)揮作用，接收部22作為接收波束形成器來發(fā)揮作用。
[0040]檢波器230通過對從加法器22c輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻率調(diào)制處理或濾波(filtering)處理等，來進(jìn)行數(shù)據(jù)插補(bǔ)處理以及間拔處理。檢波器230所輸出的數(shù)據(jù)作為反射波數(shù)據(jù)，向后一級的信號處理部24輸出。另外，針對檢波器230進(jìn)行的處理，之后詳述。
[0041]信號處理部24從檢波器230接收反射波數(shù)據(jù)，進(jìn)行對數(shù)放大、包絡(luò)線檢波處理等，生成信號強(qiáng)度由亮度的明暗來表現(xiàn)的數(shù)據(jù)(B模式(mode)數(shù)據(jù))。另外，信號處理部24根據(jù)從檢波器230接收到的反射波數(shù)據(jù)對速度信息進(jìn)行頻率分析，提取出基于多普勒效應(yīng)的血流、組織、或造影劑回波(echo)分量，生成針對多點提取出平均速度、方差、功率(power)等移動體信息的數(shù)據(jù)(多普勒數(shù)據(jù))。
[0042]圖像生成部25根據(jù)信號處理部24所生成的數(shù)據(jù)來生成超聲波圖像數(shù)據(jù)。即，圖像生成部25根據(jù)B模式數(shù)據(jù)來生成由亮度來表示反射波的強(qiáng)度的B模式圖像數(shù)據(jù)。另外，圖像生成部25根據(jù)多普勒數(shù)據(jù)來生成表示移動體信息的平均速度圖像數(shù)據(jù)、方差圖像數(shù)據(jù)、功率圖像數(shù)據(jù)、或者作為它們的組合圖像的彩色多普勒圖像數(shù)據(jù)。另外，圖像生成部25還能夠生成對超聲波圖像數(shù)據(jù)合成了各種參數(shù)的文字信息、刻度、體位標(biāo)記(body mark)等的合成圖像數(shù)據(jù)。
[0043]在此，圖像生成部25將超聲波掃描的掃描線信號列轉(zhuǎn)換(掃描轉(zhuǎn)換(scanconvert))成電視(television)等所代表的視頻格式(video format)的掃描線信號列，生成作為顯示用圖像的超聲波圖像數(shù)據(jù)。另外，圖像生成部25除了掃描轉(zhuǎn)換以外，例如使用掃描轉(zhuǎn)換后的多個圖像幀(frame)進(jìn)行重新生成亮度的平均值圖像的圖像處理(平滑化處理)、或在圖像內(nèi)使用微分濾波器(filter)的圖像處理(邊緣(edge)強(qiáng)調(diào)處理)等作為各種圖像處理，。
[0044]另外，圖像生成部25搭載有保存圖像數(shù)據(jù)的存儲存儲器，能夠進(jìn)行三維圖像的重建處理等。另外，例如能夠從圖像生成部25所搭載的存儲存儲器調(diào)出在診斷之后操作者在檢查中所記錄的圖像。
[0045]B模式數(shù)據(jù)以及多普勒數(shù)據(jù)是掃描轉(zhuǎn)換處理前的超聲波圖像數(shù)據(jù)，圖像生成部25所生成的數(shù)據(jù)是掃描轉(zhuǎn) 換處理后顯示用的超聲波圖像數(shù)據(jù)。另外，B模式數(shù)據(jù)以及多普勒數(shù)據(jù)還被稱為“原始數(shù)據(jù)(Raw Data)”。
[0046]圖像存儲器26是存儲圖像生成部25所生成的顯示用的圖像數(shù)據(jù)的存儲器。另外，圖像存儲器26還能夠存儲信號處理部24所生成的數(shù)據(jù)。例如，圖像存儲器26所存儲的B模式數(shù)據(jù)或多普勒數(shù)據(jù)在診斷之后由操作者調(diào)出，經(jīng)由圖像生成部25變?yōu)轱@示用的超聲波圖像數(shù)據(jù)。另外，圖像存儲器26還能夠存儲檢波器230所輸出的反射波數(shù)據(jù)。
[0047]內(nèi)部存儲部27存儲用于進(jìn)行超聲波發(fā)送接收、圖像處理以及顯示處理的控制程序(program)、診斷信息(例如，患者ID、醫(yī)師的意見等)、診斷協(xié)議(protocol)或各種體位標(biāo)記等各種數(shù)據(jù)。另外，內(nèi)部存儲部27根據(jù)需要，還用于圖像存儲器26所存儲的圖像數(shù)據(jù)的保管等。另外，內(nèi)部存儲部27所存儲的數(shù)據(jù)能夠經(jīng)由未圖示的接口，向外部裝置轉(zhuǎn)送。另外，內(nèi)部存儲部27還能夠存儲從外部裝置經(jīng)由未圖示的接口(interface)轉(zhuǎn)送的數(shù)據(jù)。
[0048]控制部28控制超聲波診斷裝置100的處理整體。具體而言，控制部28根據(jù)經(jīng)由輸入裝置30由操作者輸入的各種設(shè)定要求、或從內(nèi)部存儲部27讀入的各種控制程序以及各種數(shù)據(jù)，控制發(fā)送部21、接收部22、檢波器230、信號處理部24以及圖像生成部25的處理。另外，控制部28進(jìn)行控制，以使得將圖像存儲器26或內(nèi)部存儲部27所存儲的顯示用的超聲波圖像數(shù)據(jù)顯示于顯示器40。
[0049]以上，針對以往的超聲波診斷裝置100的結(jié)構(gòu)例進(jìn)行說明。在該結(jié)構(gòu)中，以往的超聲波診斷裝置100通過由檢波器230進(jìn)行頻率調(diào)制處理或濾波(filtering)處理等，來進(jìn)行數(shù)據(jù)插補(bǔ)處理以及間拔處理。超聲波診斷裝置100通過由檢波器230進(jìn)行的間拔處理，減少向信號處理部24或圖像生成部25輸出的數(shù)據(jù)量，減少到生成超聲波圖像數(shù)據(jù)為止所需的運算次數(shù)。以下，使用圖2等，針對檢波器230詳細(xì)地進(jìn)行說明。圖2是表示圖1所示的以往的檢波器的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0050]如圖2所示例的那樣，檢波器230具有正交檢波電路231、參照信號產(chǎn)生器232、以及提取電路233。正交檢波電路231將加法器22c的輸出信號轉(zhuǎn)換成基帶(base band)帶寬的同相信號(I信號、1:1n_phase)和正交信號(Q信號、Q:Quadrature_phase)。圖3是表示基于正交檢波處理的頻率調(diào)制的概要的圖。另外，圖3所示的橫軸的“freq”是頻率(frequency),圖3所示的縱軸“power”表示超聲波接收信號的各頻率下的強(qiáng)度。如圖3所示，超聲波接收信號的頻帶通過使用具有頻率的參照信號的正交檢波，向OHz頻移(shift)。由此，上限頻率是“fsl/2”的超聲波接收信號如圖3所示，變?yōu)樯舷揞l率是“fs2/2”的超聲波接收信號。根據(jù)采樣定理，能夠?qū)⒁浴?fj2 ”為奈奎斯特頻率(Nyquist frequency)(折回頻率)的“fs2”作為采樣頻率。由于“fs2 < fsl”，因此，通過正交檢波處理，可能使采樣頻率變低。即，當(dāng)對相同的時間長度的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時，通過正交檢波，能夠減少數(shù)據(jù)量。
[0051]具體而言，從加法器22c輸出的數(shù)據(jù)如圖2所示，通過正交檢波電路231，使分別具有頻率fQ的參照信號501以及參照信號502交叉。參照信號501以及參照信號502由參照信號產(chǎn)生器232生成。以往，頻率& 一般被設(shè)定為超聲波接收信號的中心頻率。頻率fQ是與發(fā)送條件等一起預(yù)先設(shè)定的參數(shù)之一。在此，參照信號501以及參照信號502是相位相互相差90度的信號。即，參照信號501能夠表不為“sin (2 π fj)”的信號,參照信號502能夠表示為“cos (2 3ifQt)”的信號。
[0052]正交檢波電路231對從加法器22c輸出的超聲波接收信號，進(jìn)行使用了參照信號501以及參照信號502的正交檢波處理。由此，超聲波接收信號的頻率A對基頻(OHz)進(jìn)行頻率調(diào)制。并且，從正交檢波電路231輸出的信號(I信號以及Q信號)由提取電路233進(jìn)行間拔處理。并且，被提取電路233間拔處理后的數(shù)據(jù)作為反射波數(shù)據(jù)，向信號處理部24輸出。
[0053]在此，提取電路233的間拔(提取)處理為了減少在后一級進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)量而實施。間拔率(提取速率)越高則越能夠減少數(shù)據(jù)量，但數(shù)據(jù)的采樣頻率變低，時間分辨率就會變低。如果由于采樣頻率的降低而使時間分辨率降低，則向顯示器40輸出的超聲波圖像數(shù)據(jù)的空間分辨率就會降低。因此，需要根據(jù)實際被影像化的空間頻率，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定提取速率。具體而言，在影像化的空間頻率(像素速率(Pixel rate))比在由A/D轉(zhuǎn)換器22b進(jìn)行的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換中進(jìn)行的采樣頻率低的情況下，能夠進(jìn)行基于提取電路233的間拔。因此,A/D轉(zhuǎn)換器22b中的米樣頻率一般而言,被固定的情況較多。
[0054]如上所述，提取速率越高則數(shù)據(jù)減少效果越好，但數(shù)據(jù)的采樣頻率變低，時間分辨率(空間分辨率)就會降低。另外，如果單純地進(jìn)行間拔處理，則會產(chǎn)生由于折回而產(chǎn)生的噪音(noise)。因此，對于正交檢波處理后的數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行考慮了奈奎斯特頻率(折回頻率)的LPF (Low Pass Filer)處理。另外，在圖2所示的結(jié)構(gòu)例中，沒有示出進(jìn)行LPF處理的處理部(以下，記作LPF)，但LPF被設(shè)置于正交檢波電路231與提取電路233之間。或者，LPF被內(nèi)置于提取電路233。以下，說明假設(shè)為提取電路233內(nèi)置LPF的例子。該LPF大多數(shù)情況下還兼具抑制由正交檢波處理派生出的諧波成分“2 * fj的效果。
[0055]以上，是圖1所示的以往的超聲波診斷裝置100所具有的檢波器230的處理。
[0056]在此，圖像生成`部25所生成的超聲波圖像數(shù)據(jù)的圖像尺寸(size)往往根據(jù)顯示器尺寸(monitor size)或顯示器分辨率，是某一程度的一定的尺寸。另外，有時還能夠變更圖像輸出區(qū)域，但在那樣的情況下，大多數(shù)情況下也是來自某一少數(shù)的所限定的選項中的選擇。但是，通過根據(jù)超聲波圖像數(shù)據(jù)顯示的深度(cbpth)變更或Pan/Zoom等，在變更影像化的攝影區(qū)域時，圖像尺寸為一定的情況下將變更影像化的空間頻率。此時，在以往的系統(tǒng)中，通過變更提取電路233的提取速率，從而根據(jù)影像化的空間頻率來變更向信號處理部24輸出的數(shù)據(jù)(以下，稱為“輸出數(shù)據(jù)”)的采樣頻率。由此在以往，維持?jǐn)?shù)據(jù)量的減少效果，調(diào)整空間分辨率。例如，假設(shè)將在超聲波圖像數(shù)據(jù)的深度方向的圖像尺寸固定于1000像素(pixel)。在此，當(dāng)直到深度“10cm”，由10000數(shù)據(jù)表現(xiàn)的數(shù)據(jù)被輸入至提取電路233時，提取速率變?yōu)椤?1000/10000=1/10”。另一方面，當(dāng)從深度“ 10cm”變更為深度“20cm”時，直到深度“20cm”，由20000數(shù)據(jù)表現(xiàn)的數(shù)據(jù)被輸入至提取電路233，提取速率被變更為“1/20”。此時，超聲波圖像數(shù)據(jù)整體變?yōu)榈涂臻g分辨率，但此時的空間分辨率依賴于顯示顯示器的分辨率等顯示樣式。
[0057]另外，在圖1以及圖2所示例的以往的系統(tǒng)中，正交檢波處理中的參照信號的頻率fo往往考慮超聲波搬運中的頻率依存衰減的影響，根據(jù)搬運時間(深度)來變更。另外，在圖1以及圖2所示的以往的系統(tǒng)中，實際進(jìn)行影像化所使用的通帶通常不是在由奈奎斯特頻率制約的頻帶的范圍內(nèi)，設(shè)定為能夠通過的最寬通帶的通帶。在圖1以及圖2所示例的以往的結(jié)構(gòu)中，實際進(jìn)行影像化所使用的通帶在大多數(shù)情況下，根據(jù)超聲波接收信號或用于影像化的接收信號的特性，在比由奈奎斯特頻率制約的范圍更窄的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)定。即，在圖1以及圖2所示例的以往的系統(tǒng)中，影像化所使用的通帶在根據(jù)提取速率設(shè)定的通帶和由奈奎斯特頻率制約的通帶中，選擇窄的帶。
[0058]另外，圖1或圖2所示的以往結(jié)構(gòu)始終是一個例子，以往的超聲波診斷裝置100也可以在A/D轉(zhuǎn)換器22b的前一級進(jìn)行頻率調(diào)制，變更A/D轉(zhuǎn)換器22b中的采樣頻率?；蛘?，以往的超聲波診斷裝置100也可以是在加法器22c的前一級設(shè)置檢波器，通過設(shè)置組合了加法器22c、信號處理部24 、以及圖像生成部25的電路，來減少運算次數(shù)的結(jié)構(gòu)。在以往的系統(tǒng)中，當(dāng)在A/D轉(zhuǎn)換前進(jìn)行頻率調(diào)制時，將具有與檢波器230大概等價的功能的電路配置在A/D轉(zhuǎn)換器22b的前一級，根據(jù)實際影像化的空間頻率來變更A/D轉(zhuǎn)換器22b中的采樣頻率。
[0059]如上所述在以往，正交檢波所使用的參照信號的頻率& 一般被設(shè)定為超聲波接收信號的中心頻率。另外，如上所述在以往，當(dāng)通過設(shè)定變更被影像化的空間頻率發(fā)生了變化時，通過變更提取電路233的提取速率，來維持?jǐn)?shù)據(jù)量的減少，調(diào)整空間分辨率。
[0060]但是，如以往那樣，當(dāng)固定了設(shè)定正交檢波處理所使用的參照信號的頻率的條件時，根據(jù)提取速率，通常難以收集最優(yōu)的信號帶。針對該點，使用圖4以及圖5詳細(xì)地說明。圖4以及圖5是用于說明以往技術(shù)的問題的圖。
[0061]圖4以及圖5所示的超聲波接收信號表示對具有到由“某一觀測時間”確定的“某一深度”的同一頻率特性的超聲波接收信號，根據(jù)不同頻率的參照信號進(jìn)行正交檢波處理的結(jié)果(參照兩圖的“由點畫影的區(qū)域”)。另外，在圖4以及圖5中，示出分別對正交檢波處理后的超聲波接收信號，通過以不同的提取速率進(jìn)行間拔而設(shè)定的通帶。
[0062]在此，圖4是優(yōu)先“提取速率高時”，即優(yōu)先“變?yōu)榈涂臻g分辨率的深部顯示時”，設(shè)定正交檢波處理所使用的參照信號的頻率fc的例子。另外，圖5是優(yōu)先“提取速率低時”，即優(yōu)先“變?yōu)楦呖臻g分辨率的淺部顯示或Zoom (縮放)時的情況”，設(shè)定正交檢波處理所使用的參照信號的頻率&的例子。
[0063]圖4所示的“4A、4B、4C”表示對圖4所示的正交檢波處理后的超聲波接收信號，還通過以不同的提取速率進(jìn)行間拔而設(shè)定的通帶。另外，圖5所示的“5A、5B、5C”表示對圖5所示的正交檢波處理后的超聲波接收信號，還通過以不同的提取速率進(jìn)行間拔而設(shè)定的通帶。通帶4A或通帶5A示例出了提取速率被較高地設(shè)定而采樣頻率變低的結(jié)果，通帶變窄的情況。另一方面，通帶4C或通帶5C示例出了提取速率被較低地設(shè)定而采樣頻率變高的結(jié)果，通帶變寬的情況。另外，通帶4B示例出了根據(jù)通帶4A的提取速率與通帶4C之間的提取速率而設(shè)定的通帶，通帶5B示例出了根據(jù)通帶5A的提取速率與通帶5C之間的提取速率而設(shè)定的通帶。
[0064]如圖4所示，通帶4A是在超聲波接收信號中能夠使高靈敏度的頻率(強(qiáng)度高的頻率)有效地通過的帶，同時變?yōu)檎跀鄮鈪^(qū)域(噪音區(qū)域)的帶。但是，如圖4所示。通帶4C是使帶外區(qū)域(噪音區(qū)域)通過的帶，同時變?yōu)檎跀嗄軌蜻M(jìn)行影像化的頻帶的帶。在此，圖4所示的參照信號的頻率&是優(yōu)先提高提取速率來設(shè)定通帶4A時而設(shè)定的頻率。其結(jié)果，如果伴隨著變更影像化的空間頻率而降低提取速率，則通帶變?yōu)橥◣?B或通帶4C。由通帶4C通過的信號帶不一定最優(yōu)，而會變?yōu)槭轨`敏度劣化的帶。
[0065]另外，如圖5所示，通帶5C變?yōu)樵诔暡ń邮招盘栔心軌蚴垢哽`敏度的頻率(強(qiáng)度高的頻率)有效地通過的帶。但是，在超聲波接收信號中盡管存在更高靈敏度的頻帶，但為了使低靈敏度的頻帶(強(qiáng)度低的頻帶)通過，因此通帶5A變?yōu)槭轨`敏度以及分辨率劣化的帶。在此，圖5所示的參照信號的頻率&是優(yōu)先使提取速率變低設(shè)定通帶5C時而設(shè)定的頻率。其結(jié)果，如果伴隨著變更被影像化的空間頻率來提高提取速率，則通帶變?yōu)橥◣?B或通帶5A。由通帶5A通過的信號帶不一定最優(yōu)，而變?yōu)槭轨`敏度劣化的帶。
[0066]如上所述，在以往技術(shù)中，參照信號的頻率并不依賴于提取速率，而被固定于超聲波接收信號的中心頻率。因此，在以往技術(shù)中，根據(jù)提取速率有時頻率通帶不一定是最優(yōu)的設(shè)定。即在以往，根據(jù)提取速率的不同，有時超聲波圖像數(shù)據(jù)的靈敏度以及空間分辨率不一定最優(yōu)。
[0067]因此，在本實施方式中，為了使超聲波圖像數(shù)據(jù)的靈敏度以及空間分辨率最優(yōu)，進(jìn)行以下說明的處理。圖6是用于說明本實施方式所涉及的超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0068]如圖6所示，本實施方式所涉及的超聲波診斷裝置I與上述的以往的超聲波診斷裝置100相同，具有超聲波探頭10、輸入裝置30以及顯示器40。并且，本實施方式所涉及的超聲波診斷裝置I代替以往的超聲波診斷裝置100所具有的裝置主體20，而具有裝置主體 200。
[0069]圖6所示的裝置主體200與圖1所示的裝置主體20相同，具有接收部22、發(fā)送部21、信號處理部24、圖像生成部25、圖像存儲器26以及控制部28。圖6所示的接收部22、發(fā)送部21、信號處理部24、圖像生成部25、圖像存儲器26以及控制部28與使用圖1說明的接收部22、發(fā)送部21、信號處理部24、圖像生成部25、圖像存儲器26以及控制部28相同地構(gòu)成。
[0070]另外，圖6所示的裝置主體200與圖1所示的裝置主體20相同，具有內(nèi)部存儲部27。圖6所示的內(nèi)部存儲部27存儲圖1所示的內(nèi)部存儲部27的各種數(shù)據(jù)。但是，圖6所示的內(nèi)部存儲部27與圖1所示的內(nèi)部存儲部27不同，具有參數(shù)組存儲部27a。
[0071]并且，圖6所示的裝置主體200代替檢波器230而具有變更部23。在本實施方式所涉及的超聲波診斷裝置I中，使用參數(shù)組存儲部27a所存儲的參數(shù)組，變更部23進(jìn)行以下的處理。
[0072]變更部23根據(jù)要影像化的超聲波圖像數(shù)據(jù)的空間頻率的變化，取得與影像化所使用的超聲波接收信號(以下，稱為“影像化接收信號”)的頻率特性相關(guān)的參數(shù)組。接收部22輸出超聲波接收信號。影像化接收信號是根據(jù)要影像化的超聲波圖像數(shù)據(jù)的空間頻率的變化，接收部22作為在影像化中使用的超聲波接收信號而輸出的超聲波接收信號。例如，影像化接收信號是根據(jù)空間頻率的變化，由加法器22c輸出的超聲波接收信號。并且，在本實施方式中，變更部23參照參數(shù)組存儲部27a，取得影像化接收信號的參數(shù)組。參數(shù)組存儲部27a存儲與和超聲波收發(fā)條件對應(yīng)的超聲波接收信號的頻率特性相關(guān)的參數(shù)組。變更部23根據(jù)要影像化的超聲波圖像數(shù)據(jù)的空間頻率的變化，從參數(shù)組存儲部27a取得與影像化接收信號的超聲波收發(fā)條件對應(yīng)的參數(shù)組。并且，變更部23根據(jù)所取得的參數(shù)組變更在對影像化接收信號進(jìn)行影像化處理所使用的中心頻率以及頻帶。由此，變更部23變更作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的影像化接收信號的采樣頻率(頻率解調(diào))。在此，變更部23在接受到伴隨空間頻率變更的設(shè)定要求時，變更進(jìn)行影像化處理所使用的中心頻率以及頻帶。例如，作為伴隨空間頻率變更的設(shè)定要求，能夠例舉操作者經(jīng)由輸入裝置30進(jìn)行的深度(depth)變更要求、Pan處理要求、Zoom處理要求、圖像輸出區(qū)域變更要求。 [0073]在此，作為影像化處理所使用的中心頻率，本實施方式所涉及的變更部23根據(jù)所取得的參數(shù)組，確定對影像化接收信號進(jìn)行正交檢波處理所使用的參照信號的頻率。另外，作為影像化處理所使用的頻帶，本實施方式所涉及的變更部23根據(jù)所取得的參數(shù)組來確定通過對影像化接收信號進(jìn)行正交檢波處理以及間拔處理設(shè)定的通帶。
[0074]即，變更部23與檢波器230相同進(jìn)行正交檢波處理以及提取處理。圖7是表示本實施方式所涉及的變更部的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0075]如圖7所示，變更部23具有正交檢波電路231、參照信號產(chǎn)生器232、以及提取電路233。以賦予同一附圖標(biāo)記的方式，變更部23所具有的正交檢波電路231、參照信號產(chǎn)生器232以及提取電路233是與圖2所示的檢波器230所具有的正交檢波電路231、參照信號產(chǎn)生器232以及提取電路233相同的電路。
[0076]其中，如圖7所示，本實施方式所涉及的變更部23與檢波器230不同，具有參照頻率運算器234。參照頻率運算器234根據(jù)從參數(shù)組存儲部27a取得的參數(shù)組來確定參照信號的頻率。并且，參照頻率運算器234將所確定的參照信號的頻率向參照信號產(chǎn)生器232轉(zhuǎn)送。參照信號產(chǎn)生器232根據(jù)從參照頻率運算器234接收到的參照信號的頻率，來生成圖7所示的參照信號51以及參照信號52。正交檢波電路231對從加法器22c輸出的超聲波接收信號(影像化接收信號)，進(jìn)行使用了參照信號51以及參照信號52的正交檢波處理。
[0077]以往，參照信號產(chǎn)生器232根據(jù)預(yù)先設(shè)定的頻率，生成了參照信號501以及參照信號502。對此，在本實施方式中，參照信號產(chǎn)生器232根據(jù)從參照頻率運算器234接收到的頻率，來生成參照信號51以及參照信號52。
[0078]以下，針對參照頻率運算器234為了確定參照信號的頻率而使用的參數(shù)組和參照頻率運算器234使用參數(shù)組確定參照信號的頻率的方法，具體地進(jìn)行說明。另外，以下，將“參照信號的頻率”記作“參照頻率”。
[0079]參數(shù)組存儲部27a所存儲的參數(shù)組是與針對每個超聲波收發(fā)條件預(yù)先求得的超聲波接收信號的頻率特性相關(guān)的多個信息，是用于確定參照頻率的多個信息。參數(shù)組例如根據(jù)通過對各種模型(phantom)根據(jù)各種超聲波收發(fā)條件進(jìn)行超聲波收發(fā)而得到的超聲波接收信號求得?；蛘撸瑓?shù)組能夠根據(jù)通過對實際上進(jìn)行超聲波檢查的被檢體P根據(jù)各種超聲波收發(fā)條件進(jìn)行超聲波收發(fā)而得到的超聲波接收信號求得。
[0080]在該處理中求得的參數(shù)組被保存于參數(shù)組存儲部27a。圖8是表示參數(shù)組存儲部所存儲的參數(shù)組的一個例子的圖。
[0081]參數(shù)組所包含的參數(shù)例如如圖8所示，是超聲波接收信號的“變?yōu)榈讦菑?qiáng)度的峰值(peak)頻率”。當(dāng)“n=l”時，峰值頻率例如變?yōu)榛静ǖ念l率。另外，當(dāng)“n=2”時，峰值頻率例如變?yōu)?次諧波的頻率。
[0082]另外，參數(shù)組所包含的參數(shù)例如如圖8所示，是超聲波接收信號的“重心頻率”。另外，參數(shù)組所包含的參數(shù)例如如圖8所示，是超聲波接收信號的“帶寬”、或超聲波接收信號的“相對寬帶”。作為超聲波接收信號的“帶寬”，使用“_6dB的帶寬”或“_20dB的帶寬”。另外，作為超聲波接收信號的“相對帶寬”，使用“_6dB的相對帶寬”或“_20dB的相對帶寬”。
[0083]另外，參數(shù)組所包含的參數(shù)例如如圖8所示，是超聲波接收信號的“上限頻率”或超聲波接收信號的“下限頻率”?！吧舷揞l率”以及“下限頻率”在超聲波接收信號的頻帶中，變?yōu)橄胍跋窕某暡ㄔ\斷信號的頻率區(qū)域的上限值以及下限值。
[0084]另外，參數(shù)組所包含的參數(shù)并不限定于超聲波接收信號的頻率特性本身的信息，例如，如圖8所示，也可以是“峰值頻率”、“上限頻率”、或能夠推定“下限頻率”的“發(fā)送頻率”或“發(fā)送頻率的整數(shù)倍的頻率”。例如，“發(fā)送頻率的2倍頻率”與諧波成像(harmonicimaging)所使用的2次諧波對應(yīng)。假設(shè)當(dāng)將“上限頻率”、“下限頻率”以及“峰值頻率”3種設(shè)定為參數(shù)組的項目時，參數(shù)組存儲部27a例如存儲根據(jù)由“超聲波收發(fā)條件:C1”得到的超聲波接收信號求得的“上限頻率、下限頻率、峰值頻率”、根據(jù)由“超聲波收發(fā)條件:C2”得到的超聲波接收信號求得的“上`限頻率、下限頻率、峰值頻率”、根據(jù)由“超聲波收發(fā)條件:C3”得到的超聲波接收信號求得的“上限頻率、下限頻率、峰值頻率”等。
[0085]變更部23使用圖8所示的參數(shù)組的I個參數(shù)、或者多個參數(shù)確定參照頻率。以下，針對將超聲波接收信號的“峰值頻率(n=l)” “上限頻率”以及“下限頻率”作為參數(shù)組確定參照頻率的情況，使用圖9、圖10A、圖10B、圖1OC以及圖1OD進(jìn)行說明。圖9是表示本實施方式所涉及的變更部進(jìn)行的處理的一個例子的流程圖。另外，圖1OA~圖1OD是用于說明由圖9所示的流程圖進(jìn)行的通帶的轉(zhuǎn)換例子的圖。
[0086]如圖9所示，本實施方式所涉及的超聲波診斷裝置I的控制部28判定是否從操作者處經(jīng)由輸入裝置30接受到變更要影像化的超聲波圖像數(shù)據(jù)的空間頻率的設(shè)定(步驟(Step)SlOD0在此，當(dāng)沒有接受變更空間頻率的設(shè)定時(步驟SlOl否定)，控制部28待機(jī)到接受設(shè)定到為止。
[0087]另一方面，當(dāng)接受到變更空間頻率的設(shè)定時(步驟SlOl肯定)，通過控制部28的控制，參照頻率運算器234取得與為了接收變?yōu)樘幚韺ο蟮挠跋窕邮招盘柖褂玫某暡ㄊ瞻l(fā)條件建立了對應(yīng)的參數(shù)組(峰值頻率、上限頻率以及下限頻率)(步驟S102)。在此，“影像化接收信號”是根據(jù)通過變更空間頻率的設(shè)定而變更后的超聲波收發(fā)條件收集到的超聲波接收信號。
[0088]并且，參照頻率運算器234以所取得的峰值頻率為中心，設(shè)定能夠設(shè)定的最寬的通帶(步驟S103)。在此，所謂“能夠設(shè)定的最寬的通帶”是指根據(jù)接收部22所具有的A/D轉(zhuǎn)換器22B的采樣頻率以及提取速率，在滿足采樣定理的范圍內(nèi)能夠設(shè)定的最寬的帶的區(qū)域。在圖1OA中，向上的箭頭表示超聲波接收信號(影像化接收信號)的峰值頻率、上限頻率以及下限頻率。例如，圖1OA所示的“峰值頻率、上限頻率以及下限頻率”是與影像化接收信號的超聲波收發(fā)條件相同或者類似的與“超聲波收發(fā)條件:C3”建立了對應(yīng)的“上限頻率、下限頻率、峰值頻率”。另外，在圖1OA中，梯形的框線表示上述的“能夠設(shè)定的最寬的通
-W- ”
市o
[0089]并且，參照頻率運算器234判定峰值頻率是否是接近下限頻率的頻率(步驟S104)。在此，當(dāng)峰值頻率是接近下限頻率的頻率時(步驟S104肯定)，參照頻率運算器234判定在步驟S103中設(shè)定的通帶的下端是否比下限頻率小(步驟S105a)。
[0090]在此，當(dāng)在步驟S103中設(shè)定的通帶的下端是下限頻率以上的頻率時(步驟S105a否定)，參照頻率運算器234判定在步驟S103中設(shè)定的通帶是否是位于影像化接收信號的上限頻率以及下限頻率之間的帶。并且，參照頻率運算器234將在步驟S103中設(shè)定的通帶的中心設(shè)定為參照頻率，使參照信號產(chǎn)生器232產(chǎn)生參照信號(步驟S109)，結(jié)束處理。
[0091]另一方面，當(dāng)在步驟S103中設(shè)定的通帶的下端比下限頻率小時(步驟S105a肯定)，參照頻率運算器234進(jìn)行移頻處理，以使得在步驟S103中設(shè)定的通帶的下端與下限頻率一致(步驟S106a、參照圖10B)。
[0092]并且，參照頻率運算器234判定在步驟S106a中移頻(shift)后的通帶的上端是否比上限頻率大(步驟S10 7a)。在此，當(dāng)在步驟S106a中移頻后的通帶的上端是上限頻率以下的頻率時(步驟S107a否定)，參照頻率運算器234判定為在步驟S106a中設(shè)定的通帶是位于影像化接收信號的上限頻率以及下限頻率之間的帶。并且，參照頻率運算器234將在步驟S106a中設(shè)定的通帶的中心設(shè)定為參照頻率，使參照信號產(chǎn)生器232產(chǎn)生參照信號(步驟S109)，結(jié)束處理。
[0093]另一方面，當(dāng)在步驟S106a中移頻后的通帶的上端比上限頻率大時(步驟S107a肯定)，參照頻率運算器234以在步驟S106a中移頻后的通帶的上限沒有超過上限頻率的方式，來限制在步驟S106a中移頻的通帶寬度(步驟S108a、參照圖10C)。在圖1OC中，虛線表示接受帶限制之前的通帶，實線表示接受了帶限制之后的通帶。在此，上限頻率以及下限頻率表示想要影像化的信號區(qū)域，上限頻率以及下限頻率的外側(cè)是不想影像化的噪音區(qū)域。因此，從優(yōu)化S/N的觀點出發(fā)，如圖1OC所示，希望通過壓縮通帶來遮斷噪音區(qū)域。因此，在步驟SlOSa (以及后述的步驟SlOSb)的處理中，將通帶限制在“上限頻率”以及“下限頻率”的區(qū)域內(nèi)。另外，在步驟S103中設(shè)定的通帶設(shè)定“能夠設(shè)定的最寬的通帶”，因此，不能擴(kuò)大，但能夠通過設(shè)定濾波系數(shù)變窄。
[0094]并且，參照頻率運算器234將在步驟SlOSa限制的通帶的中心設(shè)定為參照頻率(參照圖10D)，使參照信號產(chǎn)生器232產(chǎn)生參照信號(步驟S109)，結(jié)束處理。
[0095]另一方面，當(dāng)峰值頻率是接近上限頻率的頻率時(步驟S104否定)，參照頻率運算器234判定在步驟S103中設(shè)定的通帶的上端是否大于上限頻率(步驟S105b)。
[0096]在此，當(dāng)在步驟S103中設(shè)定的通帶的上端是上限頻率以下的頻率時(步驟S105b否定)，參照頻率運算器234判定為在步驟S103中設(shè)定的通帶是位于影像化接收信號的上限頻率以及下限頻率之間的帶。并且，參照頻率運算器234將在步驟S103中設(shè)定的通帶的中心設(shè)定為參照頻率，使參照信號產(chǎn)生器232產(chǎn)生參照信號(步驟S109)，結(jié)束處理。
[0097]另一方面，當(dāng)在步驟S103中設(shè)定的通帶的上端大于上限頻率時(步驟S105b肯定)，參照頻率運算器234以在步驟S103中設(shè)定的通帶的上端與上限頻率一致的方式來進(jìn)行移頻(步驟S106b)。
[0098]并且，參照頻率運算器234判定在步驟S106b中移頻后的通帶的下端是否小于下限頻率(步驟si07b)。在此，當(dāng)在步驟sioeb中移頻后的通帶的下端是下限頻率以上的頻率時(步驟S107b否定)，參照頻率運算器234判定為在步驟S106b中設(shè)定的通帶是位于影像化接收信號的上限頻率以及下限頻率之間的帶。并且，參照頻率運算器234將在步驟S106b中設(shè)定的通帶的中心設(shè)定為參照頻率，使參照信號產(chǎn)生器232產(chǎn)生參照信號(步驟S109)，結(jié)束處理。
[0099]另一方面，當(dāng)在步驟S106b中移頻后的通帶的下端比下限頻率小時(步驟S107b肯定)，參照頻率運算器234以在步驟S106b中移頻后的通帶的下限沒有超過下限頻率的方式來限制在步驟Sioeb中移頻的通帶寬度。
[0100]并且，參照頻率運算器234將在步驟SlOSb中限制的通帶的中心設(shè)定為參照頻率，使參照信號產(chǎn)生器232產(chǎn)生參照信號(步驟S109)，結(jié)束處理。
[0101]這樣，變更部23將包含影像化接收信號的峰值頻率并且沒有超過影像化接收信號的上限頻率以及下限頻率的頻帶確定為影像化處理所使用的頻帶。并且，變更部23將所確定的頻帶的中心頻率確定為 影像化處理所使用的中心頻率。即，在本實施方式中，通過進(jìn)行圖9所示例的處理，通常能夠根據(jù)下限頻率在上限頻率的內(nèi)側(cè)設(shè)定通帶，且使峰值頻率進(jìn)入通帶內(nèi)。由此，在本實施方式中，通常能夠在將S/N的劣化限制在最低限度，維持最優(yōu)的空間分辨率的狀態(tài)下，將反射波數(shù)據(jù)向后一級的信號處理部24輸出，生成超聲波圖像數(shù)據(jù)。其結(jié)果，在本實施方式中，能夠使超聲波圖像數(shù)據(jù)的靈敏度以及空間分辨率最優(yōu)。
[0102]針對通過圖9所示例的處理確定的通帶的具體例子，進(jìn)一步使用圖11A、圖11B、圖1ic以及圖1ID進(jìn)行說明。圖11A、圖11B、圖1lC以及圖1lD是表示通過本實施方式所涉及的變更部所進(jìn)行的處理而確定的通帶的具體例子的圖。
[0103]例如，假設(shè)變更部23接收具有圖1lA所示的那樣的頻率特性的超聲波接收信號。圖1lA所示的超聲波接收信號的頻帶與圖4以及圖5所示的超聲波接收信號的頻帶相同。
[0104]參照頻率運算器234根據(jù)超聲波收發(fā)條件，取得峰值頻率、下限頻率以及上限頻率。并且，參照頻率運算器234如圖1lA所示，將所取得的峰值頻率、下限頻率以及上限頻率設(shè)定為超聲波接收信號。在此，圖11B、圖1lC以及圖1lD表示當(dāng)設(shè)定了通帶(可通過帶)分別不同的提取速率時，參照頻率運算器234所確定的通帶的具體例子。
[0105]使用圖11B，針對在將提取速率設(shè)定為高并且通帶較窄的情況下，確定參照頻率的方法進(jìn)行說明。首先，參照頻率運算器234確認(rèn)將“峰值頻率”設(shè)定為中心的通帶是否與“下限頻率”或者“上限頻率”相關(guān)。在圖1lB所示的情況下，參照頻率運算器234即使將“峰值頻率”設(shè)定為通帶的中心，通帶也與“下限頻率”以及“上限頻率”無關(guān)，因此，將“峰值頻率”確定為參照頻率。在圖1lC所示的情況下，參照頻率運算器234即使將“峰值頻率”設(shè)定為通帶的中心，通帶也與“下限頻率”以及“上限頻率”無關(guān)，因此，將“峰值頻率”確定為參照頻率。
[0106]另一方面，在圖1lD所示的情況下，如果以“峰值頻率”為中心來設(shè)定通帶，則通帶還會被設(shè)定在“下限頻率”之外，因此，參照頻率運算器234進(jìn)行移頻處理，以使得通帶的下限變?yōu)椤跋孪揞l率”。即，參照頻率運算器234確定為以“下限頻率”為基準(zhǔn)，比基準(zhǔn)的頻率高的頻帶變?yōu)橥◣А?br> [0107]在此，根據(jù)圖1IB所示的參照頻率而確定的通帶與優(yōu)先提取速率高并且通帶窄的情況設(shè)定參照信號的頻率時的通帶(圖4所示的通帶4A)類似。另一方面，根據(jù)圖1lD所示的參照頻率確定的通帶與優(yōu)先提取速率低并且通帶寬的情況設(shè)定參照信號的頻率時的通帶(圖5所示的通帶5C)類似。
[0108]如使用圖1lA~圖1lD說明的那樣，在本實施方式中，能夠不依賴間拔率(提取速率)地設(shè)定最優(yōu)的參照頻率。
[0109]以往，根據(jù)被影像化的空間頻率的變化，只變更超聲波接收信號的帶寬，而不變更其帶本身。因此在以往，有時根據(jù)被影像化的空間頻率的變化，超聲波圖像數(shù)據(jù)的靈敏度以及空間分辨率不是最優(yōu)。
[0110]對此，在本實施方式中，如上所述，通過根據(jù)被影像化的空間頻率的變化，變更參照頻率，從而能夠?qū)⑼◣ё兏鼮椤澳軌蚴垢哽`敏度的頻率有效地通過且遮斷噪音區(qū)域的通帶”。由此，在本實施方式中，能夠不依賴于影像化的空間頻率的變化，總是使最優(yōu)的超聲波接收信號的頻帶進(jìn)行影像化處理，能夠使超聲波圖像數(shù)據(jù)的靈敏度以及空間分辨率最優(yōu)。
[0111]另外，上述的參照頻率的確定方法能夠使用從圖8所示例的多個參數(shù)中選擇的I個或者多個參數(shù)來執(zhí)行。另外，在本實施方式中，也可以在加法器22c的前一級進(jìn)行變更部23所進(jìn)行的處理。例如，影像化接收信號也可以是根據(jù)空間頻率的變化，前置放大器22a所輸出的超聲波接收信號?；蛘撸?，影像化接收信號也可以是根據(jù)空間頻率的變化，A/D轉(zhuǎn)換器22b所輸出的超聲波接收信號。另外，在本實施方式中，針對根據(jù)空間頻率的變化，變更正交檢波處理的參照頻率的情況進(jìn)行了說明。但是，本實施方式也可以是根據(jù)空間頻率的變化變更在能夠?qū)β曧懶盘栠M(jìn)行分析的其他處理中所使用的用于頻率轉(zhuǎn)換的中心頻率的情況。上述的其他處理例如是頻率轉(zhuǎn)換、LPF、包絡(luò)線檢波等的組合處理。
[0112]另外，近年來，超聲波診斷裝置的小型化取得了發(fā)展，例如將構(gòu)成裝置主體20的處理部的一部分被保存于超聲波探頭10內(nèi)部的超聲波診斷裝置、或裝置主體20被保存于超聲波探頭10內(nèi)部的超聲波診斷裝置正在實用化。在該超聲波診斷裝置中，例如能夠通過將圖6所示的發(fā)送部21、接收部22以及變更部23至少內(nèi)置于超聲波探頭10，來進(jìn)行上述變更處理。
[0113]在此，在上述實施方式中，針對變更部23參照參數(shù)組存儲部27a，取得影像化接收信號的參數(shù)組的情況進(jìn)行了說明。即，在上述實施方式中，針對與影像化接收信號的超聲波收發(fā)條件或者和影像化接收信號的超聲波收發(fā)條件類似的超聲波接收條件建立了對應(yīng)的參數(shù)組作為影像化接收信號的參數(shù)組來使用的情況進(jìn)行了說明。但是，實際得到的影像化接收信號的頻率特性和根據(jù)該影像化接收信號的超聲波收發(fā)條件預(yù)先得到的超聲波接收信號的頻率特性有時不一定一致。因此，變更部23也可以進(jìn)行以下說明的變形例。變形例所涉及的變更部23對作為影像化處理對象的影像化接收信號進(jìn)行頻率分析，取得該影像化接收信號的參數(shù)組。針對該變形例，使用圖12以及圖13進(jìn)行說明。圖12是表示變形例所涉及的變更部的結(jié)構(gòu)例的圖，圖13是用于說明圖12所示的分析部的圖。
[0114] 如圖12所示，變形例所涉及的變更部23與圖7相比較，還具備分析部235。分析部235對作為影像化處理對象的影像化接收信號進(jìn)行頻率分析，取得該影像化接收信號的參數(shù)組。分析部235例如通過頻率分析取得操作者所指定的項目的參數(shù)。假設(shè)，設(shè)定了“上限頻率”、“下限頻率”以及“峰值頻率”。此時，分析部235如圖13所示，通過頻率分析來計算影像化接收信號R的峰值頻率P。并且，分析部235如圖13所示，例如將峰值頻率P的強(qiáng)度變?yōu)椤癬20dB”的強(qiáng)度的2個頻率作為下限頻率L以及上限頻率U來計算。另外，用于計算下限頻率L以及上限頻率U的dB的值能夠任意地變更。另外，用于計算下限頻率L的dB的值和用于計算上限頻率U的dB的值也可以是不同的值。
[0115]并且，分析部235將通過頻率分析計算出的“上限頻率U”、“下限頻率L”以及“峰值頻率P”通知給參照頻率運算器234。由此，參照頻率運算器234確定作為影像化處理所使用的頻帶的通帶，確定作為影像化處理所使用的中心頻率的參照頻率。并且，參照頻率運算器234將所確定的參照頻率通知給參照信號產(chǎn)生器232。另外，在本變形例中進(jìn)行的處理在圖9的流程圖中，除了步驟S102的參數(shù)組的取得處理由分析部235來進(jìn)行的點以外，其他都相同，因此，省略說明。
[0116]這樣，在本變形例中，通過頻率分析，計算影像化所使用的超聲波接收信號本身的參數(shù)組，確定通帶以及參照頻率。由此，在本變形例中，能夠適當(dāng)?shù)卮_定與被攝影的被檢體P的攝影部位的特性對應(yīng)的最優(yōu)的通帶以及參照頻率。從而，在本變形例中，能夠可靠地使超聲波圖像數(shù)據(jù)的靈敏度以及空間分辨率最優(yōu)。另外，在本變形例中，不需要預(yù)先求出每個超聲波發(fā)收發(fā)條件的參數(shù)組，因此，能夠使通帶設(shè)定處理的大概全部自動化。
[0117]在此，分析部235也可以將計算出的參數(shù)組保存于參數(shù)組存儲部27a。例如，分析部235將“上限頻率U”、“下限頻率L”以及“峰值頻率P”與影像化接收信號R的超聲波收發(fā)條件建立對應(yīng)，并保存于參數(shù)組存儲部27a。通過該處理，參數(shù)組存儲部27a能夠蓄積各種超聲波收發(fā)條件下的參數(shù)組。
[0118]通過蓄積頻率分析所得到的參數(shù)組，從而本變形例能夠并用使用了分析部235的參數(shù)組的取得處理和使用了參數(shù)組存儲部27a的參數(shù)組的取得處理。即，操作者能夠指定是使用分析部235還是使用參數(shù)組存儲部27a。例如，在操作者想要優(yōu)先實時性時，指定使用參數(shù)組存儲部27a的處理，當(dāng)想要優(yōu)先超聲波圖像數(shù)據(jù)的靈敏度以及空間分辨率時，指定使用分析部235的處理。
[0119]另外，在上述的實施方式中說明的內(nèi)容除了通過頻率分析取得參數(shù)組的點以外，都能夠適用于本變形例。
[0120]另外，圖示出的各裝置的各構(gòu)成要素是功能概念性的，不一定要物理性地如圖示那樣構(gòu)成。即，各裝置的分散/綜合的具體方式并不限定于圖示，能夠根據(jù)各種負(fù)荷或使用狀況等，以任意的單位功能性或者物理性地分散/綜合其全部或者一部分來構(gòu)成。例如，參照頻率運算器234也可以編入控制部28。另外，由各裝置進(jìn)行的各處理功能的全部或者任意的一部分能夠通過CPU以及由該CPU分析執(zhí)行的程序來實現(xiàn)，或者能夠作為基于布線邏輯(wired logic)的硬件(hardware)來實現(xiàn)。
[0121]以上，如所說明的那樣，根據(jù)本實施方式以及變形例，能夠使超聲波圖像數(shù)據(jù)的靈敏度以及空間分辨率最優(yōu)。[0122]雖然說明了本發(fā)明的幾個實施方式，但這些實施方式是作為例子而提示的，并不意圖限定本發(fā)明的范圍。這些實施方式能夠以其他各種方式進(jìn)行實施，在不脫離發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種省略、置換、變更。這些實施方式或其變形與包含于發(fā)明的范圍或主旨中一樣，包含于權(quán)利`要求書記載的發(fā)明及其均等的范圍中。
【權(quán)利要求】
1.一種超聲波診斷裝置，其中，具備: 接收部，其輸出超聲波接收信號；和 變更部，其根據(jù)要影像化的超聲波圖像數(shù)據(jù)的空間頻率的變化，來取得與上述接收部作為在影像化中使用的超聲波接收信號而輸出的影像化接收信號的頻率特性相關(guān)的參數(shù)組，并且根據(jù)所取得的參數(shù)組來變更在對上述影像化接收信號進(jìn)行影像化處理中使用的中心頻率以及頻帶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其中， 上述超聲波診斷裝置還具備參數(shù)組存儲部，上述參數(shù)組存儲部存儲和與超聲波收發(fā)條件對應(yīng)的超聲波接收信號的頻率特性相關(guān)的參數(shù)組， 上述變更部從上述參數(shù)組存儲部取得與上述影像化接收信號的超聲波收發(fā)條件對應(yīng)的參數(shù)組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其中， 上述變更部對上述影像化接收信號進(jìn)行頻率分析，來取得該影像化接收信號的參數(shù)組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其中， 上述變更部確定對上述影像化接收信號進(jìn)行正交檢波處理所使用的參照信號的頻率作為在影像化處理中使用的中心頻率，并且確定通過對上述影像化接收信號進(jìn)行正交檢波處理以及間拔處理而設(shè)定的通帶作為影像化處理所使用的頻帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其中， 上述參數(shù)組包含超聲波接收信號的上限頻率、超聲波接收信號的下限頻率以及超聲波接收信號的峰值頻率中的至少I個。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其中， 上述變更部在接受到伴隨著上述空間頻率變更的設(shè)定要求時，變更在上述影像化處理中使用的中心頻率以及頻帶。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲波診斷裝置，其中， 上述變更部將包含上述影像化接收信號的峰值頻率并且沒有超過上述影像化接收信號的上限頻率以及下限頻率的頻帶確定為在上述影像化處理中使用的頻帶，將所確定的頻帶的中心頻率確定為在上述影像化處理中使用的中心頻率。
【文檔編號】A61B8/00GK103619261SQ201380000861
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月22日
【發(fā)明者】西原財光, 掛江明弘 申請人:株式會社東芝, 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社