聲波處理裝置、聲波處理裝置的信號處理方法及程序的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種聲波處理裝置、信號處理方法及程序，所述聲波處理裝置在將B模式圖像和彩色多普勒圖進行合成而顯示的彩色模式中，能夠抑制幀速率的降低而確保實時性且提高畫質。本發明的聲波處理裝置具有：數據處理部，對第1元件數據或對第1元件數據進行整相相加而生成的第1接收數據進行重合處理，并生成已處理數據；圖像生成部，根據第1元件數據及已處理數據生成B模式圖像；血流圖像生成部，根據包含于第1元件數據中的血流信息生成血流圖像；區域設定部，設定血流圖像區域；處理區域設定部，根據血流圖像區域的信息來設定數據處理部進行處理的區域；及顯示圖像生成部，生成B模式圖像和血流圖像的合成圖像。
【專利說明】
聲波處理裝置、聲波處理裝置的信號處理方法及程序
技術領域
[0001]本發明涉及一種通過收發聲波波束而拍攝活體內的器官等檢查對象物，從而生成用于檢查及診斷檢查對象物的聲波圖像等的聲波處理裝置、信號處理方法及程序。
【背景技術】
[0002]以往，在醫療領域中，已投入使用超聲波圖像診斷裝置等聲波診斷裝置，所述裝置使用超聲波等聲波生成用于檢查或診斷檢查對象物的超聲波圖像。
[0003]通常，這種超聲波診斷裝置具有內置多個元件(超聲波換能器)的超聲波探針(超聲波探頭，以下也稱作探針)和連接于該探針的裝置主體。在超聲波診斷裝置中，從探針的多個元件以形成規定焦點(發送焦點)的方式朝向受檢體(檢查對象物)發送超聲波波束，并通過探針接收來自受檢體的超聲波回聲，通過裝置主體對接收到的超聲波回聲的接收信號進行電處理而生成超聲波圖像。
[0004]作為在超聲波診斷裝置中所獲取的超聲波圖像，可以舉出根據通過受檢體而反射的超聲波的強度的，與受檢體組織有關的圖像信息即B模式圖像、及根據包含于反射的超聲波中的基于多普勒效應的頻移信息的，與受檢體內的活體組織(例如血液)的移動有關的信息即2維多普勒圖像。
[0005]并且，通過將根據血液的移動方向或移動速度對血液賦予顏色的彩色多普勒圖像和B模式圖像進行合成并顯示合成圖像的被稱作彩色模式的顯示模式，能夠在受檢體的斷層圖像上確認血流的移動。
[0006]然而，超聲波波束根據規定的發送延遲模式驅動多個元件，并以形成所設定焦點的方式發送。這種超聲波波束為在橫向上具有寬度的形狀。因此存在導致采用在橫向上位于偏移的位置上的反射點的信息，并作為所謂的重影信號在超聲波圖像上再生的問題。
[0007]針對這種問題，超聲波診斷裝置在生成I個超聲波圖像時，進行將通過各個發送信息而得到的多個數據(元件數據或接收數據)根據接收時間或元件的位置進行重合而校正數據的所謂的多線處理(專利文獻I及2)。在重影信號的情況下，即使根據接收時間或元件的位置重合數據，重影信號也會通過彼此偏移的狀態被重合而彼此抵消，因此能夠去除重影信號。
[0008]現有技術文獻
[0009]專利文獻
[0010]專利文獻1:日本專利公開昭58-44372號公報[0011 ] 專利文獻2:日本專利公開2009-536853號公報
【發明內容】
[0012]發明要解決的技術課題
[0013]然而，多線處理計算負荷高且需要較長的處理時間，存在構成幀速率降低的原因等的問題。尤其，在無法搭載高性能運算裝置的小型診斷裝置的情況下成為問題。
[0014]并且，在彩色模式中，當生成彩色多普勒圖像時，通常為了確保檢測多普勒效應時的靈敏度而在相同方向上進行多次發送。即，為了確保靈敏度以提高畫質，需要增加向相同方向發送次數。因此，通常與B模式相比幀速率降低。
[0015]因此，在將B模式圖像和彩色多普勒圖像重疊顯示的彩色模式中，在生成B模式圖像時，若進行多線處理，則幀速率大幅降低，存在實時性受損的問題。
[0016]本發明的目的是解決這種現有技術的問題，并提供一種在將B模式圖像和彩色多普勒圖像合成并顯示的彩色模式中抑制幀速率的降低而確保實時性且能夠提高畫質的聲波處理裝置、信號處理方法及程序。
[0017]用于解決技術課題的手段
[0018]本發明人為了實現上述目的而經過深入研究結果發現，通過具有如下部分可以解決上述課題:數據處理部，從對多個第1元件數據或對第1元件數據進行整相相加處理而生成的多個第1接收數據中選擇2個以上的數據進行重合處理，生成已處理數據;B模式圖像生成部，根據第1元件數據及通過數據處理部而生成的已處理數據中的至少一個來生成B模式圖像;血流圖像生成部，根據包含于第1元件數據中的血流信息生成血流圖像;區域設定部， 設定血流圖像生成部生成血流圖像的血流圖像區域;處理區域設定部，根據區域設定部設定的血流圖像區域的信息來設定數據處理部進行處理的處理區域;及顯示圖像生成部，根據區域設定部設定的血流圖像區域的信息來生成B模式圖像和血流圖像的合成圖像。
[0019]SP，本發明提供以下(1)?(11)。
[0020](1)一種聲波處理裝置，其具有:
[0021]探頭，排列有多個元件，該探頭發送聲波波束且接收通過檢查對象物反射的聲波回聲，并輸出與接收到的聲波回聲對應的模擬元件信號；
[0022]發送部，在探頭中使用多個元件中的2個以上的元件作為發送元件，并進行多次以形成規定的發送焦點的方式發送聲波波束；
[0023]接收部，分別對應于各自的聲波波束的發送，將多個元件中的2個以上的元件作為接收元件而接收聲波回聲，從而接收接收元件輸出的模擬元件信號，并實施規定處理；
[0024]A/D轉換部，將接收部所處理的模擬元件信號進行A/D轉換而作為數字元件信號即第1元件數據；[〇〇25]數據處理部，從由A/D轉換部輸出的多個第1元件數據或對上述第1元件數據進行整相相加處理而生成的多個第1接收數據中選擇2個以上的數據進行重合處理，生成已處理數據；[〇〇26] B模式圖像生成部，根據第1元件數據及通過數據處理部生成的已處理數據中的至少一個來生成B模式圖像；
[0027]血流圖像生成部，根據包含于第1元件數據中的血流信息生成血流圖像；
[0028]區域設定部，設定血流圖像生成部生成血流圖像的血流圖像區域；[〇〇29]處理區域設定部，根據區域設定部設定的血流圖像區域的信息來設定數據處理部進行處理的處理區域;及
[0030]顯示圖像生成部，根據區域設定部設定的血流圖像區域的信息來生成B模式圖像和血流圖像的合成圖像。[〇〇31](2)根據(1)所述的聲波處理裝置，其中，血流圖像生成部根據多普勒效應算出血流?目息O
[0032](3)根據(I)或(2)所述的聲波處理裝置，其中，血流圖像區域的信息為區域的尺寸、位置、形狀中的至少I種。
[0033](4)根據(I)?(3)中任一個所述的聲波處理裝置，其中，處理區域設定部將包括通過血流圖像區域的線的區域設為處理區域。
[0034](5)根據(I)?(4)中任一個所述的聲波處理裝置，其中，區域設定部根據來自操作部的輸入設定血流圖像區域，
[0035]處理區域設定部在通過操作部進行血流圖像區域的設定期間，將處理區域設定為無。
[0036](6)根據(I)?(5)中任一個所述的聲波處理裝置，其中，數據處理部從多個第I元件數據中選擇2個以上的第I元件數據，并將所選擇的2個以上的第I元件數據根據元件接收到超聲波回聲的接收時間及元件的位置進行重合，從而生成第2元件數據，
[0037]B模式圖像生成部根據第2元件數據生成B模式圖像。
[0038](7)根據(I)?(5)中任一個所述的聲波處理裝置，其中，具有整相相加部，其對各第I元件數據，至少將2條線分別作為中心進行整相相加，每一個第I元件數據中生成至少2個第I接收數據，
[0039]數據處理部從多個第I接收數據選擇2個以上的第I接收數據，并將所選擇的2個以上的第I接收數據根據元件接收到超聲波回聲的接收時間進行重合，從而生成第2接收數據，
[0040]B模式圖像生成部根據第2接收數據生成B模式圖像。
[0041](8)根據(7)所述的聲波處理裝置，其中，數據處理部將由不同的第I元件數據生成且在同一條線上進行整相相加處理而生成的2個以上的第I接收數據進行重合。
[0042](9)根據(I)?(8)中任一個所述的聲波處理裝置，其中，發送部進行成為中心的元件的變更及超聲波波束的發送方向的變更中的至少一個，并使探頭發送多次超聲波波束。
[0043](10)—種聲波處理裝置的信號處理方法，其為使用排列有多個元件的探頭來檢查檢查對象物的聲波處理裝置的信號處理方法，所述探頭發送聲波波束且接收通過檢查對象物反射的聲波回聲，并輸出與接收到的聲波回聲對應的模擬元件信號，所述聲波處理裝置的信號處理方法具有:
[0044]發送步驟，使用探頭的多個元件中的2個以上的元件作為發送元件，進行多次以形成規定的發送焦點的方式發送聲波波束；
[0045]接收步驟，分別對應于各聲波波束的發送，將多個元件中的2個以上的元件作為接收元件而接收聲波回聲，從而輸出模擬元件信號；
[0046]A/D轉換步驟，將通過接收步驟進行處理的模擬元件信號進行A/D轉換而生成數字元件信號即第I元件數據；
[0047]數據處理步驟，從通過A/D轉換步驟輸出的多個第I元件數據或對第I元件數據進行整相相加處理而生成的多個第I接收數據中選擇2個以上的數據進行重合處理，生成已處理數據；
[0048]B模式圖像生成步驟，根據第I元件數據及通過數據處理步驟生成的已處理數據中的至少一個來生成B模式圖像；
[0049]血流圖像生成步驟，根據包含于第1元件數據中的血流信息生成血流圖像；
[0050]區域設定步驟，設定血流圖像生成步驟生成血流圖像的血流圖像區域；
[0051]處理區域設定步驟，根據區域設定步驟所設定的血流圖像區域的信息來設定數據處理步驟進行處理的處理區域;及
[0052]顯示圖像生成步驟，根據區域設定步驟所設定的血流圖像區域的信息來生成B模式圖像和血流圖像的合成圖像。[〇〇53](11) 一種聲波處理裝置的信號處理程序，其為使計算機執行聲波處理裝置的信號處理方法的程序，所述聲波處理裝置使用排列有多個元件的探頭來檢查檢查對象物，所述探頭發送聲波波束且接收通過檢查對象物反射的聲波回聲，從而輸出對應于接收到的聲波回聲的模擬元件信號，所述信號處理程序具有:[〇〇54]發送步驟，使用探頭的多個元件中的2個以上的元件作為發送元件，進行多次以形成規定的發送焦點的方式發送聲波波束；
[0055]接收步驟，對應于各聲波波束的發送，將多個元件中的2個以上的元件作為接收元件而接收聲波回聲，從而輸出模擬元件信號；[〇〇56] A/D轉換步驟，將通過接收步驟進行處理的模擬元件信號進行A/D轉換而生成數字元件信號即第1元件數據；
[0057]數據處理步驟，從通過A/D轉換步驟輸出的多個第1元件數據或對第1元件數據進行整相相加處理而生成的多個第1接收數據中選擇2個以上的數據進行重合處理，生成已處理數據；[〇〇58] B模式圖像生成步驟，根據第1元件數據及通過數據處理步驟生成的已處理數據中的至少一個來生成B模式圖像；
[0059]血流圖像生成步驟，根據包含于第1元件數據中的血流信息生成血流圖像；
[0060]區域設定步驟，設定血流圖像生成步驟生成血流圖像的血流圖像區域；
[0061]處理區域設定步驟，根據區域設定步驟所設定的血流圖像區域的信息來設定數據處理步驟進行處理的處理區域;及
[0062]顯示圖像生成步驟，根據區域設定步驟所設定的血流圖像區域的信息來生成B模式圖像和血流圖像的合成圖像。[〇〇63]發明效果
[0064]根據本發明能夠提供一種在將B模式圖像和彩色多普勒圖像進行合成并顯示的彩色模式中抑制幀速率的降低而確保實時性且能夠提高畫質的聲波處理裝置、信號處理方法及程序。【附圖說明】
[0065]圖1是概念性地表示本發明的超聲波診斷裝置的結構的一例的框圖。
[0066]圖2是概念性地表示圖1所示的超聲波診斷裝置的B模式處理部的結構的一例的框圖。
[0067]圖3是用于說明圖1所示的超聲波診斷裝置中的接收聚焦處理的一例的概念圖。
[0068]圖4是概念性地表示圖1所示的超聲波診斷裝置的元件數據處理部的結構的一例的框圖。
[0069]圖5(a)及圖5(c)是分別用于說明基于理想的超聲波波束的超聲波的收發的概念圖，圖5(b)及圖5(d)分別是表示通過超聲波的收發而得到的元件數據的概念圖。
[0070]圖6(a)及圖6(c)是分別用于說明基于實際的超聲波波束的超聲波的收發的概念圖，圖6(b)及圖6(d)是分別表示通過超聲波的收發而得到的元件數據的概念圖。
[0071]圖7(a)及圖7(b)是用于說明對相同的反射點進行基于彼此不同的中心元件收發超聲波時的聲波路徑的概念圖，圖7(c)是用于說明通過多個元件而得到的元件數據的概念圖，圖7(d)是用于說明圖7(c)所示的元件數據的延遲時間的概念圖。
[0072]圖8(a)、圖8(b)及圖8(c)是用于說明真實信號的元件數據、元件數據的延遲時間及元件數據的重合狀態的概念圖，圖8(d)、圖8(e)及圖8(f)是用于說明重影的各元件數據、 元件數據的延遲時間及元件數據的重合狀態的概念圖，圖8(g)是用于說明對應于多個元件的元件數據的重合狀態的概念圖，圖8(h)是用于說明圖8(g)中的元件數據的重合結果的概念圖。
[0073]圖9(a)及圖9(b)是用于說明處理區域的概念圖。[〇〇74]圖10是用于說明圖1所示的超聲波診斷裝置的作用的流程圖。
[0075]圖11是概念性地表示本發明的超聲波診斷裝置的結構的另一例的框圖。
[0076]圖12是概念性地表示圖11所示的超聲波診斷裝置的數據處理部的結構的一例的框圖。
[0077]圖13(a)、圖13(d)及圖13(g)是用于說明各自的接收元件的概念圖，圖13(b)、圖13(e)及圖13(h)是表示通過各自的超聲波的收發而得到的元件數據的概念圖，圖13(c)、圖13(f)及圖13(i)是表示對各自的元件數據進行整相相加處理而得到的未處理接收數據的概念圖。[〇〇78]圖14(a)及圖14(e)是表示分別進行重合的未處理接收數據的概念圖，圖14(b)及圖14(f)是用于說明未處理接收數據的延遲時間的概念圖，圖14(c)及圖14(g)是用于說明未處理接收數據的重合狀態的概念圖，圖14(d)及圖14(h)是用于說明未處理接收數據的重合結果的概念圖。【具體實施方式】[〇〇79]以下，關于本發明的聲波處理裝置、信號處理方法及程序，根據附圖中示出的優選的第1實施方式進行詳細說明。
[0080]另外，在本發明的實施方式中，將超聲波用作聲波，但并不限定于超聲波，若按照檢查對象物或測定條件等選擇適當的頻率，則可以使用聲頻的聲波。
[0081]圖1中通過框圖概念性地表示本發明的超聲波診斷裝置(聲波處理裝置)的一例。
[0082]如圖1所示，超聲波診斷裝置10具有超聲波探針12、連接于超聲波探針12的發送部 14及接收部16、A/D轉換部18、元件數據存儲部20、區域設定部21、多普勒處理部22、B模式處理部24、顯示圖像生成部25、顯示控制部26、顯示部28、控制部30、操作部32及儲存部34。 [〇〇83]圖示例中，發送部14、接收部16、A/D轉換部18、元件數據存儲部20、區域設定部21、 元件數據處理部35、B模式處理部24、顯示圖像生成部25、顯示控制部26、顯示部28、控制部 30、操作部32及儲存部34構成超聲波診斷裝置10的裝置主體。[〇〇84]超聲波診斷裝置10具備彩色模式作為顯示模式，該彩色模式將B模式圖像和將2維多普勒圖像按照血液的移動方向或移動速度彩色化的彩色多普勒圖像進行合成并顯示所合成的超聲波圖像，所述B模式圖像為根據通過受檢體反射的超聲波的強度的與受檢體的組織有關的圖像信息，所述2維多普勒圖像為根據包含于反射的超聲波中的基于多普勒效應的頻移信息的，與受檢體內的活體組織(例如血液)的移動有關的信息。
[0085]另外，超聲波診斷裝置10也可以具備單獨顯示B模式圖像的B模式、M模式等彩色模式以外的顯示模式。
[0086]并且，在本說明書中，超聲波圖像為B模式圖像、彩色多普勒圖像及將它們合成的圖像(合成圖像)。
[0087]超聲波探針(超聲波探頭)12為使用于通常的超聲波診斷裝置中的公知的超聲波探針。
[0088]超聲波探針12(以下作為探針12)具有將超聲波換能器一維或二維地排列而成的振子陣列36。
[0089]超聲波換能器在拍攝檢查對象物(以下稱作受檢體)的超聲波圖像時，按照分別從發送部14提供的驅動信號，將超聲波波束發送到受檢體，且接收通過受檢體反射的超聲波回聲，從而輸出與接收到的超聲波強度對應的接收信號。
[0090]各超聲波換能器由振子構成，該振子例如在由以PZT(鋯鈦酸鉛)為代表的壓電陶瓷、以PVDF(聚偏氟乙烯)為代表的高分子壓電元件、以PMN_PT(鈮酸鎂/鈦酸鉛固溶體)為代表的壓電單晶等構成的壓電體的兩端形成有電極。
[0091]若對這種振子的電極施加脈沖狀或連續波狀的電壓，則壓電體按照所施加的電壓進行伸縮，從各振子產生脈沖狀或連續波的超聲波。并且，從各振子產生的超聲波按照各振子的驅動延遲而在所設定的焦點上收斂并合成(即被發送聚焦)，從而形成超聲波波束。
[0092]并且，振子通過入射從受檢體內反射的超聲波回聲而伸縮，并產生對應于該伸縮大小的電信號。該電信號作為接收信號(模擬元件信號)輸出到接收部16。
[0093]發送部14例如具有多個脈沖發生器，對探針12的各超聲波換能器(振子)提供驅動信號(施加驅動電壓)。
[0094]發送部14根據控制部30選擇的發送延遲模式，以規定數量(多個)超聲波換能器發送的超聲波在所設定焦點上形成收斂的超聲波波束的方式，進行調節驅動信號的延遲量(驅動電壓的施加時間)的發送聚焦，并將驅動信號提供到超聲波換能器。
[0095 ]由此，從探針12 (振子陣列36)對受檢體發送目標超聲波波束。
[0096]接收部16根據來自控制部30的控制信號并對應于I次超聲波波束的發送接收由規定數量(多個)超聲波換能器輸出的接收信號而實施增幅等規定處理，并提供到A/D轉換部18。
[0097]另外，在本發明的超聲波診斷裝置10中，超聲波的收發方法基本上與公知的超聲波診斷裝置相同。
[0098]從而，在I次超聲波的收發(I束超聲波波束的發送及對應于該發送的超聲波回聲的接收)中，若產生超聲波的超聲波換能器的數量(發送開口的數量)、及接收超聲波的(接收部16接收接收信號)超聲波換能器的數量(接收開口的數量)均為多個則無限定。并且，在I次收發中，發送和接收中開口數量可以相同，也可以不同。
[0099]并且，至少在方位方向(方位方向(超聲波換能器的排列方向))上相鄰的超聲波波束中，若發送區域重復，則對用于形成1個超聲波圖像的超聲波的收發次數(聲線數)、成為收發中心的超聲波換能器(中心元件)的間隔(即掃描線/聲線密度)也沒有限定。從而，可以將與使用超聲波進行掃描的區域對應的所有超聲波換能器作為中心元件進行超聲波的收發，也可以將每隔2個或每隔4個等規定間隔的超聲波換能器作為中心元件進行超聲波的收發。
[0100]并且，與公知的超聲波診斷裝置相同，在將B模式圖像和彩色多普勒圖像合成并顯示的彩色模式的情況下，按1幀依次進行B模式圖像的生成和彩色多普勒圖像的生成，并合成B模式圖像和彩色多普勒圖像，生成合成的超聲波圖像。[〇1〇1]并且，在生成B模式圖像的情況下，為了形成1個B模式圖像而依次移動收發位置， 從而在多個位置(線)上進行收發。并且，在生成多普勒圖像的情況下，為了形成1個多普勒圖像而在相同方向上進行多次收發。
[0102] A/D轉換部18將從接收部16提供的模擬接收信號進行模擬/數字轉換而作為數字接收信號即元件數據(第1元件數據)。[〇1〇3] A/D轉換部18將進行A/D轉換的元件數據提供到元件數據存儲部20。
[0104]元件數據存儲部20依次存儲從A/D轉換部18提供的元件數據。并且，元件數據存儲部20將與從控制部30輸入的幀速率有關的信息(例如表示超聲波的反射位置的深度、掃描線的密度、視場寬度的參數)與各元件數據建立對應關聯并進行儲存。[〇1〇5]優選元件數據存儲部20至少存儲對應于1個超聲波圖像(1幀的超聲波圖像)的所有元件數據，且至少直到結束超聲波圖像的顯示為止不消除顯示中及顯示前的超聲波圖像的元件數據。
[0106]區域設定部21為在選擇彩色模式作為顯示模式時設定生成彩色多普勒圖像的區域即血流圖像區域的部位。另外，以下說明中將血流圖像區域也稱作彩色區域R0I。
[0107]基于區域設定部21的彩色區域R0I的設定方法并無特別限定，可以利用各種公知的彩色區域R0I的設定方法。
[0108]例如，若操作者選擇彩色模式，則與顯示于顯示部28的超聲波圖像(B模式圖像)重疊并顯示表示彩色區域R0I的框。操作者邊觀察顯示于顯示部28的超聲波圖像，邊操作操作部32,從而將重疊于該超聲波圖像而顯示的表示R0I的框進行移動、縮放、變形，指示彩色區域R0I的位置、大小、形狀。區域設定部21根據來自操作部32的輸入操作設定彩色區域R0I。
[0109]另外，此時，例如可以將輸入有表示確定彩色區域R0I的指示的情況視為設定有彩色區域R0I，或者將表示R0I的框停止了規定時間(規定幀數的期間)的情況視為設定有彩色區域R01。或者將設定彩色區域R01的操作開始的時刻視為設定有彩色區域R01。[〇11〇]并且，在基于彩色模式的超聲波圖像的顯示中，在由操作者進行變更彩色區域R 01的位置的操作時，與前面相同地顯示有表示彩色區域R0I的框，操作者操作操作部32,將表示R0I的框進行移動、縮放、變形，從而也能夠設定彩色區域R0I。
[0111]區域設定部21將所設定的彩色區域R0I的信息提供到多普勒處理部22及B模式處理部24。[〇112]多普勒處理部22為如下部位，在選擇彩色模式作為顯示模式時，根據區域設定部 21設定的彩色區域R0I的信息，由存儲于元件數據存儲部中的元件數據生成彩色區域R0I的彩色多普勒圖像。
[0113]具體而言，多普勒處理部22進行元件數據的頻率分析，從而生成表示受檢體和超聲波探針12的相對移動速度的多普勒數據。在此，若將聲速設為C、將超聲波前進方向上的超聲波探針12和活體組織的相對移動速度設為V、將所發送的超聲波的頻率設為fs、將接收到的超聲波的頻率設為fr，則成立
[0114]fr = fs.(C+V)/(C-V)
[0115]=fs+2V/(C-V).fs^fs+2V/C.fs (I)
[0116]的關系。在此，若將多普勒偏頻移率設為△f( =fr-fs)，則通過式(I)成為
[0117]Af=(2V/C).fs (2)0
[0118]從而，可知若將式(2)變換為V=Af.C/2/fs，則可以由多普勒偏頻移率Af求出移動速度V。多普勒處理部22進行元件數據的頻率分析，從而算出多普勒偏頻移率△ f，獲取相對于超聲波探針12的活體組織的相對移動速度V的信息作為多普勒數據。另外，多普勒數據在通過區域設定部21設定的彩色區域ROI內的多個樣品點生成。
[0119]另外，多普勒處理部22使用預先指定的速度轉換標度將每一個樣品點的各多普勒數據轉換為顏色信息，并實施規定處理，從而生成彩色多普勒圖像數據。
[0120]多普勒處理部22將所生成的彩色多普勒圖像數據提供到顯示圖像生成部25。
[0121]另外，在本實施方式中，多普勒處理部22構成為根據多普勒效應而生成血流圖像，但并不限定于此，也可以構成為通過能量多普勒法等各種公知方法而生成血流圖像。
[0122]B模式處理部24為根據基于控制部30的控制讀取存儲于元件數據存儲部20中的元件數據而生成B模式圖像的部位。
[0123]如圖2所示，B模式處理部24具有元件數據處理部35和圖像生成部37。
[0124]元件數據處理部35為將元件數據進行重合而生成對應于各元件數據的已處理元件數據(第2元件數據)的部位。
[0125]具體而言，元件數據處理部35根據基于控制部30的控制及來自區域設定部21的處理區域的信息，將存儲于元件數據存儲部20中的元件數據中的，通過成為中心的超聲波換能器(成為中心的元件(中心元件))不同且超聲波波束的發送區域重合的規定數量(多個)超聲波波束的發送而得到的元件數據，按照各超聲波換能器接收到超聲波回聲的時間(延遲時間)及超聲波換能器的位置進行重合，從而生成對應于元件數據(后述關注元件的元件數據)的已處理元件數據。
[0126]關于在元件數據處理部35中的處理，后面將詳細敘述。
[0127]元件數據處理部35將所生成的已處理元件數據發送到圖像生成部37。
[0128]圖像生成部37根據基于控制部30的控制由未處理元件數據或從元件數據處理部35提供的已處理元件數據生成接收數據(聲線信號)，并由該接收數據生成B模式圖像。
[0129]另外，無論是未處理元件數據及已處理元件數據中的任一種，在圖像生成部37進行的處理都相同。
[0130]圖像生成部37具有整相相加部38、檢波處理部40、DSC42、圖像處理部44及圖像存儲器46。
[0131]整相相加部38將未處理元件數據或元件數據處理部35生成的已處理元件數據進行整相相加而進行接收聚焦處理，生成接收數據。
[0132]如上所述，探針12的振子陣列36是一維或二維地排列多個元件(超聲波換能器)而成。從而，與受檢體內的1個反射點之間的距離在每個超聲波換能器中不同。因此，即使是在相同的反射點反射的超聲波回聲，在各超聲波換能器中超聲波回聲所到達的時間不同。整相相加部38根據控制部30選擇的接收延遲模式使已處理元件數據的各信號延遲相當于每一個各超聲波換能器的超聲波回聲的到達時刻之差(延遲時間)的量，通過將賦予延遲時間的已處理元件數據整相相加而進行數字的接收聚焦處理，生成接收數據。
[0133]整相相加部38將所生成的接收數據提供到檢波處理部40。
[0134]圖3中示出接收聚焦處理的一例。
[0135]在此，圖3是探針12所具有的多個超聲波換能器在圖3中左右方向上排列成一列的線形探針的情況。然而，在凸形探針的情況下，只是探針形狀不同，而思路可以相同。
[0136]若將方位方向上的每個超聲波換能器的寬度設為L，則從方位方向中心的超聲波換能器向端部到第n個超聲波換能器為止的距離成為nL。
[0137]如圖3所示，若設為超聲波的反射點位于從中心的超聲波換能器到相對于排列方向垂直的距離(深度)d的位置，則第n個超聲波換能器與反射點之間的距離(長度)dn可通過式(3)算出。
[0138]dn=((nL)2+d2)1/2 ……(3)
[0139]從而，使用受檢體內的超聲波的聲速(環境聲速)Va，可通過式(4)算出超聲波回聲從反射點到達第n個超聲波換能器(接收)的時間tn。
[0140]tn=dn/Va= ((nL)2+d2)1/2/Va.(4)
[0141]如上所述，每一個各超聲波換能器中超聲波換能器與反射點之間的距離不同。因此，該例的情況下，如圖3的上部曲線所示，越是靠排列方向端部側的超聲波換能器，超聲波回聲的到達時間^越長。
[0142]具體而言，若超聲波從反射點到被中心的超聲波換能器接收為止的時間設為ti， 則相對于被中心的超聲波換能器接收的超聲波，被第n個超聲波換能器接收的超聲波僅延遲A t = U-ti時間。該例中，該延遲時間A t即為接收延遲模式。
[0143]整相相加部38對于與每個超聲波換能器對應的信號，使用通過上述時間A t表示的延遲時間進行整相相加，并進行接收聚焦處理，生成接收數據。
[0144]檢波處理部40對整相相加部38所生成的接收數據，按照超聲波的反射位置的深度，在實施基于距離的減弱的校正之后實施包絡線檢波處理，從而生成受檢體內的斷層的圖像信息(亮度圖像信息)即B模式圖像數據。
[0145]DSC(digital scan converter)42將在檢波處理部40生成的B模式圖像數據轉換為與通常的電視信號的掃描方式對應的圖像數據(光柵轉換)。
[0146]圖像處理部44對從DSC42輸入的B模式圖像數據實施灰度處理等各種必要的圖像處理，作為用于供顯示的B模式圖像數據。圖像處理部44將圖像處理后的B模式圖像數據輸出到顯示圖像生成部25或顯示控制部26、及/或儲存于圖像存儲器46。
[0147]圖像存儲器46為將圖像處理部44處理的B模式圖像數據進行儲存的公知的存儲構件(存儲介質)。儲存于圖像存儲器46中的B模式圖像數據根據需要被顯示控制部26讀取，以顯示于顯示部28。或者以合成圖像生成而被顯示圖像生成部25讀取。
[0148]顯示圖像生成部25為如下部位，在彩色模式的情況下，將多普勒處理部22生成的彩色多普勒圖像數據和B模式處理部24生成的B模式圖像數據進行合成而生成用于顯示的合成圖像數據。
[0149] B模式圖像數據和彩色多普勒圖像數據的合成方法并無特別限定，可以利用通過公知的超聲波診斷裝置進行的各種合成方法。例如以通過亮度顯示B模式圖像且通過色度來顯示多普勒圖像的方式生成合成圖像數據即可。[〇15〇]顯示圖像生成部25將所生成的合成圖像數據輸出到顯示控制部26。
[0151]顯示控制部26在彩色模式中使用通過顯示圖像生成部25生成的合成圖像數據，在顯示部28中顯示合成的超聲波圖像。并且，作為顯示模式而選擇彩色模式以外的模式的情況下，將對應于所選擇的顯示模式的圖像顯示于顯示部28。例如作為顯示模式而選擇B模式的情況下，顯示通過B模式處理部24生成的B模式圖像。
[0152]顯示部28包括例如IXD等顯示器裝置，在顯示控制部26的控制下顯示超聲波圖像。
[0153]控制部30為根據由操作者從操作部32輸入的指令進行超聲波診斷裝置10的各部的控制的部位。[〇154]并且，控制部30將使用操作部32由操作者輸入的各種信息提供到必要部位。例如在操作部32中輸入在區域設定部21中使用的彩色區域R0I的設定所需信息、在多普勒處理部22中使用的彩色多普勒圖像的生成所需信息、在元件數據處理部35及圖像生成部37的整相相加部38中使用的延遲時間計算所需信息、及在元件數據處理部35中元件數據處理所需信息時，根據需要將這些信息提供到發送部14、接收部16、元件數據存儲部20、區域設定部 21、多普勒處理部22、元件數據處理部35、圖像生成部37及顯示控制部26等各部。
[0155]并且，在由操作者從操作部32輸入顯示模式的選擇的情況下，控制部30按照顯示模式控制超聲波診斷裝置10的各部。
[0156]操作部32用于使操作者進行輸入操作，能夠由鍵盤、鼠標、追蹤球、觸控面板等形成。
[0157]并且，操作部32具備用于使操作者根據需要輸入各種信息的輸入功能。例如操作部32具備用于輸入探針12(超聲波換能器)的信息，探針12(振子陣列36)中的發送開口及接收開口、重合的元件數據的數目或方法等與已處理元件數據的生成有關的信息，超聲波波束的焦點位置等的輸入功能。并且，操作部32具備用于輸入設定彩色區域R0I的信息的輸入功能。并且，操作部32具備用于選擇顯示模式的輸入功能。
[0158]這些信息例如通過攝影部位(診查部位)的選擇、畫質的選擇、所拍攝超聲波圖像的深度的選擇等而被輸入。[〇159]儲存部34儲存與用于控制部30執行超聲波診斷裝置10的各部的控制的動作程序、 發送延遲模式及接收延遲模式、已處理元件數據的生成有關的信息，進而儲存從操作部32 輸入的探針12的信息、發送開口及接收開口、焦點位置的信息等用于控制部30進行超聲波診斷裝置的動作或控制的必要信息等。
[0160]儲存部34中能夠使用硬盤、軟盤、11011\1?艦'0-1?011、0￥0-1?011等公知的記錄介質。
[0161]另外，在超聲波診斷裝置10中，區域設定部21、多普勒處理部22、元件數據處理部 35、整相相加部38、檢波處理部40、DSC42、圖像處理部44及顯示控制部26等由CPU和用于使 CHJ進行各種處理的動作程序構成。然而，在本發明中也可以使用數字電路構成這些部位。
[0162]如上所述，元件數據處理部35為如下部位:將存儲于元件數據存儲部20的元件數據(未處理元件數據)中的，通過成為中心的超聲波換能器(中心元件)不同且超聲波波束的發送區域重疊的規定數量(多個)超聲波波束的發送而得到的元件數據，按照各超聲波換能器接收到的時間及超聲波換能器的位置進行重合，從而生成已處理元件數據。
[0163]另外，以下說明中將超聲波換能器只稱作“元件”。
[0164]圖4中使用框圖概念性地表示元件數據處理部35的結構。
[0165]如圖4所示，元件數據處理部35具有處理區域設定部47、延遲時間計算部48及重合處理部49。
[0166]處理區域設定部47為根據區域設定部21所設定的彩色區域ROI的信息來設定重合處理部49中的進行重合處理的處理區域的部位。
[0167]具體而言，處理區域設定部47根據彩色區域ROI的位置、大小、形狀的信息將包含通過該彩色區域ROI的線的區域設定為處理區域。
[0168]關于處理區域設定部47中的處理區域的設定方法，后面將詳細敘述。
[0169]處理區域設定部47將所設定的處理區域的信息提供到重合處理部49。
[0170]延遲時間計算部48提前獲取與從操作部32輸入的或者從操作部32輸入后儲存于儲存部34中的探針12(超聲波換能器(元件))、超聲波波束的焦點位置、采樣點的位置(元件數據的輸出位置)、探針12的發送開口及接收開口等有關的信息。
[0171]并且，延遲時間計算部48根據用于使發送(生成)超聲波波束的振蕩超聲波的發送開口的元件、和接收來自受檢體的超聲波回聲的接收開口的元件的幾何學上的位置，算出通過接收開口的元件接收的超聲波回聲即元件數據的延遲時間。
[0172]延遲時間計算部48將算出的延遲時間的信息提供到重合處理部49。
[0173]重合處理部49根據從處理區域設定部47提供的處理區域的信息、與從操作部32輸入的或者從操作部32輸入之后儲存于儲存部34中的重合的元件數據的數目及重合處理方法等元件數據處理有關的信息，從存儲于元件數據存儲部20中的元件數據中讀取進行重合的元件數據(通過中心元件不同且發送區域重合的超聲波波束而得到的元件數據(在2個以上的每一個對象物區域生成的2個以上的元件數據))。
[0174]另外，重合處理部49根據通過延遲時間計算部48算出的與各元件數據對應的延遲時間，將2個以上的元件數據在接收時間上即配合時間且配合接收到的探頭元件的絕對位置進行重合，從而生成已處理元件數據。
[0175]另外，在本實施方式的超聲波診斷裝置10中，重合處理部49在彩色模式的情況下，在處理區域設定部47所設定的處理區域中進行元件數據的重合處理，在除此以外的區域不進行重合處理。
[0176]以下，對在元件數據處理部35中進行的元件數據的處理進行詳細說明。
[0177]首先，在超聲波探針12中，從發送開口即為發送超聲波波束而發送超聲波的元件(以下簡稱為發送元件)對受檢體發送超聲波波束，并通過接收開口即接收超聲波回聲的元件(以下簡稱為接收元件)來接收通過與受檢體之間的相互作用而產生的超聲波回聲，從而獲取元件數據，該情況下，對來自發送元件的超聲波波束與通過接收元件得到的元件數據的關系進行說明。
[0178]作為一例，如圖5(a)所示，將3個元件52c?52e作為發送元件而發送超聲波波束，并將7個元件52a?52g作為接收元件而接收超聲波回聲。接著，如圖5(c)所示，使元件向方位方向移動(以下也稱作位移)I個元件的量，將3個元件52d?52f作為發送元件而發送超聲波波束，將7個元件52b?52h作為接收元件而接收超聲波回聲，從而分別獲取元件數據。
[0179]S卩，在圖5(a)所示例中，中心元件(成為中心的元件)為元件52d，在圖5(c)所示例中，中心元件為元件52e。
[0180]此時，可以考慮為發送到包含反射點54的檢查對象物區域的超聲波波束56在焦點 58收斂而縮小為元件間隔以下的理想的情況。
[0181]如圖5(a)所示，若將位于反射點54的正上方(連接反射點和焦點的直線上)的元件 52d作為中心元件，從發送元件即元件52c?52e發送超聲波波束56，并通過接收元件即元件 52a?52g接收超聲波回聲而獲取元件數據，則超聲波波束56的焦點58位于連接中心元件即元件52d和反射點54的一條直線上。該情況下，由于超聲波波束56發送到反射點54為止，因此生成從反射點54反射的超聲波回聲。
[0182]來自反射點54的超聲波回聲在通過以規定角度擴展的接收路徑60之后被接收元件即元件52a?52g接收，通過元件52a?52g得到如圖5(b)所示的元件數據62。另外，在圖5 (b)中，縱軸為時間，橫軸為與圖5(a) —致的方位方向的位置(元件的位置)(圖5(d)也相同)。
[0183]與此相對，如圖5(c)所示，在使中心元件位移1個元件的量的情況下，位于反射點 54的正上方的元件52d的相鄰的元件52e成為中心元件。
[0184]將元件52e作為中心元件，從發送元件即元件52d?52f發送超聲波波束56,并通過接收元件即元件52b?52h接收超聲波回聲。此時，同樣地若超聲波波束56是理想的，則在超聲波波束56的發送方向即連接中心元件52e和焦點58的直線上不存在反射點54。從而，該超聲波波束56不會發送到反射點54。
[0185]因此，不會生成從反射點54反射的超聲波回聲，且接收元件即元件52b?52h不會接收來自反射點54的超聲波回聲，因此如圖5 (d)所示成為不包含來自反射點的反射信號的元件數據(元件數據的信號強度成為“0”)。
[0186]然而，實際的超聲波波束如圖6(a)及圖6(c)所示的超聲波波束64—樣在焦點58上收斂之后擴散，因此寬度比元件間隔寬。
[0187]在此，與圖5(a)相同，如圖6(a)所示，將位于反射點54的正上方的元件52d作為中心元件，并將元件52c?52e作為發送元件發送超聲波波束64的情況下，即使超聲波波束56 為寬幅，其焦點58位于連接元件52d和反射點54的一條直線上。從而，超聲波波束64通過反射點54反射，生成超聲波回聲。
[0188]其結果，與圖5(a)的情況相同，來自反射點54的超聲波回聲在通過以規定角度擴展的接收路徑60之后，被接收元件即元件52a?52g接收，同樣可得到如圖6(b)所示的包括真實信號的元件數據66(以下，為方便起見，也稱作“真實的元件數據”)。
[0189]接著，與圖5(c)相同，如圖6(c)所示使中心元件位移1個元件的量，將相鄰的元件 52e作為中心元件，并將元件52d?52f?作為發送元件發送超聲波波束56，將元件52b?52h作為接收元件接收超聲波回聲。該情況下，由于超聲波波束64為寬幅，因此即使在其超聲波的發送方向，即連接作為中心元件的元件52e和焦點58的直線上不存在反射點54,超聲波波束 64也會發送到(到達)反射點54。
[0190]因此，從反射點54在超聲波波束的發送方向上產生本來不存在的超聲波回聲即所謂的重影的反射回聲。如圖6(c)所示，來自該反射點54的重影的反射回聲在通過以規定角度擴展的接收路徑60之后，被接收元件即元件52b?52h接收。其結果，通過元件52b?52h可得到如圖6(d)所示的包括重影信號的元件數據68(以下，為方便起見，也稱作“重影的元件數據”)O
[0191]這種重影的元件數據68會成為使由元件數據生成的超聲波圖像的精度降低的原因。
[0192]元件數據處理部35通過延遲時間計算部48算出對應于元件數據的延遲時間，重合處理部49將2個以上的元件數據按照該延遲時間及元件的絕對位置進行重合，從而生成增強真實信號且使重影的信號衰減的高精度元件數據即已處理元件數據。
[0193]如上所述，延遲時間計算部48算出通過接收元件(接收開口)的各元件接收的元件數據的延遲時間。
[0194]S卩，圖6(c)所示的超聲波波束64的傳播距離為超聲波波束64從中心元件即元件52e經由焦點58而到達反射點54的發送路徑與重影的反射回聲從反射點54到達接收元件即各個元件52b?52h的接收路徑之和。
[0195]該圖6(c)所示的超聲波波束64的傳播距離比圖6(a)所示的超聲波波束64的傳播距離長，所述圖6(a)所示的超聲波波束64的傳播距離為超聲波波束64從中心元件52d經由焦點58到達反射點54的發送路徑與真實超聲波回聲從反射點54到達接收元件即元件52a?52g的接收路徑之和。
[0196]因此，圖6(d)所示的重影的元件數據68相對于如圖6(b)所示的真實的元件數據66延遲。
[0197]在元件數據處理部35的延遲時間計算部48中，相對于真實的元件數據的重影的元件數據的時間差即延遲時間，可由聲速、發送元件、超聲波波束的焦點、受檢體的反射點及接收元件的幾何配置算出。
[0198]從而，在計算延遲時間時，需要探針12的形狀(元件間隔、線形、凸形等)、聲速、焦點位置、發送開口、接收開口等信息。在延遲時間計算部48中獲取通過操作部32輸入的或儲存于儲存部34中的這些信息并計算延遲時間。
[0199]另外，聲速可以使用固定值(例如1540m/SeC)，或者在具有聲速計算部的情況下，可以使用聲速計算部算出的聲速(環境聲速)，或者也可以由操作者輸入。
[0200]在此，如上所述，在處理條件變更部23變更了聲速值的情況下，延遲時間計算部48使用處理條件變更部23所設定的聲速值來算出延遲時間。
[0201]延遲時間例如能夠由通過發送元件、超聲波波束的焦點、受檢體的反射點及接收元件的幾何配置而算出的，從發送元件經由焦點到達反射點的超聲波波束的發送路徑及從反射點到接收元件的真實的反射超聲波回聲或重影的反射信號的接收路徑的合計長度(傳播距離)與通過聲速算出的傳播時間之差算出。
[0202]在本發明中，例如圖7(a)及圖7(b)所示，能夠求出真實的超聲波回聲和重影的反射回聲的情況下的超聲波波束的發送路徑及接收路徑的長度。另外，在圖7(a)及圖7(b)中，X方向為方位方向，7方向為深度方向。
[0203]并且，圖7(a)中進行與圖6(a)相同的超聲波的收發，圖7(b)中進行與圖6(c)相同的超聲波的收發。
[0204]為真實的超聲波回聲的情況下，如圖7(a)(圖6(a))所示，作為中心元件的元件52d、焦點58、反射點54位于一條直線上(方位方向的位置一致)。即，焦點58及反射點54位于中心元件52d的正下方。
[0205]從而，若將中心元件即元件52d的位置設為x-y的2維坐標上的坐標(X〇、0)，則焦點 58及反射點54的x坐標也成為“xO”。以下，將該發送中的焦點58的位置設為坐標(x0、df)，將反射點54的位置設為坐標(X〇、z)，進而將元件的間隔設為Le。[〇2〇6]此時，從中心元件即元件52d經由焦點58到達反射點54的超聲波波束的發送路徑 61的長度(發送路徑距離)Lta、及從反射點54到元件52d的真實的反射超聲波回聲的接收路徑60的長度(接收路徑距離)Lra，能夠通過Lta = Lra = z算出。[〇2〇7]從而，在真實的超聲波回聲的情況下，超聲波回聲的傳播距離Lua成為Lua = Lta+ Lra = 2z〇
[0208]接著，如圖7(b)所示，使發送元件及接收元件向x方向(方位方向)偏移1個元件的量(圖中向右方向位移)，并將中心元件設為元件52e進行收發。如圖6(c)中所示，該情況下， 通過反射點54反射的是重影的反射回聲。[〇2〇9]反射點54位于元件52d的正下方(方位方向的相同位置)。從而，如圖7(b)所示，在該收發中，作為中心元件的元件52e與反射點54在x方向的位置在x方向上僅偏移1個元件的量即Le。[〇21〇]與反射點54在x方向的位置一致的元件52d的坐標為(x0、0)，因此中心元件即元件 52e的坐標為(x0+Le、0)，該發送中的焦點58的坐標為(xO+Le、df)。另外，如上所述，反射點 54的坐標為(x0、z)。[〇211]從而，從中心元件即元件52e經由焦點58到達反射點54的超聲波波束的發送路徑 61的長度(發送路徑距離)Ltb能夠通過Ltb = df + V {(z-df)2+Le2}算出。另一方面，從反射點 54到正下方(x方向=方位方向的相同位置)的元件52d的重影的反射信號的接收路徑60的長度(接收路徑距離)Lrb能夠通過Lrb = z算出。[〇212]從而，重影的反射回聲的情況的超聲波的傳播距離1^113為1^ = 1^+1^ = (^+7 {(z_df)2+Le2}+z 〇
[0213]如此，將由圖7(a)所示的幾何配置求出的發送路徑61的距離Lta和接收路徑60的距離Lra進行合計的超聲波的傳播距離Lua除以聲速的值成為真實的超聲波回聲的傳播時間。并且，將由圖7(b)所示的幾何配置求出的發送路徑61的距離Ltb和接收路徑60的距離 Lrb進行合計的超聲波的傳播距離Lub除以聲速的值成為重影的反射回聲的傳播時間。
[0214]延遲時間可由反射點54與中心元件的x坐標一致時的真實的超聲波回聲的傳播時間與將反射點54與中心元件的x坐標各自偏移1個元件的間隔時的重影的反射回聲的傳播時間之差求出。
[0215]另外，圖7(a)及圖7(b)的幾何模型中，發送路徑61為經由焦點58的模型，但本發明并不限定于此，例如可以是不經由焦點58而直接到達反射點54的路徑。
[0216]并且，圖7(a)及圖7(b)的幾何模型為線形探針的情況，但并不限定于此，即使為其它探針也能夠由探針的形狀進行相同的幾何計算。[〇217]例如為凸形探針的情況下，能夠由探針的半徑和元件間隔的角度設定幾何模型而相同地進行計算。
[0218]并且，在轉向發送的情況下，使用考慮到發送角度等信息的幾何模型，由發送元件與反射點的位置關系能夠算出真實的元件數據及其周邊的重影的元件數據的延遲時間。
[0219]另外，并不限定于通過幾何模型算出延遲時間的方法，也可以由預先配合裝置的測量條件而測量高亮度反射點的測量結果對每一個測量條件求出延遲時間，并將其延遲時間存儲于裝置內，以便讀取相同的測量條件的延遲時間。
[0220]圖7(c)中示出真實的元件數據66及重影的元件數據68。
[0221]在圖7(c)中，方位方向的中央為真實的元件數據66，即通過在中心元件和反射點54上X方向的位置一致的收發而得到的元件數據(圖示例中，將元件52d作為中心元件的元件數據)。并且，中央的兩側為重影的元件數據，即通過在中心元件和反射點54上X方向的位置不一致的收發而得到的元件數據(圖示例中，將元件52c或元件52e等作為中心元件的元件數據)。
[0222]并且，圖7(d)中示出相對于由上述幾何計算得到的真實的元件數據66的重影的元件數據68的延遲時間的一例。示出重影信號的元件數據68以真實的元件數據66為中心在X方向即方位方向上對稱地延遲的時間。
[0223]另外，如此在元件數據處理部35的延遲時間計算部48中算出的延遲時間能夠使用于整相相加部38中的延遲校正中。
[0224]后面將詳細敘述，在本發明中，對通過將某一關注元件作為中心元件的超聲波波束的發送(關注元件的收發)而得到的元件數據，將通過中心元件不同且超聲波波束的至少一部分重復的超聲波波束的發送而得到的元件數據配合超聲波回聲的接收時間和元件的位置進行重合，從而生成關注元件的已處理元件數據(第2元件數據)(重新建立關注元件的元件數據)。
[0225]在圖7(a)中，表示反射點54位于關注元件的正下方(方位方向的相同位置/連接關注元件和焦點的直線上)的某一采樣點的位置(元件數據的輸出位置)。在本發明中，將關注元件的收發中的朝向采樣點的收發路徑視為真實的元件數據的收發路徑，將中心元件不同的超聲波的收發(來自周邊元件的收發)中的朝向相同的采樣點的收發路徑視為重影的收發路徑，從而由兩個發送路徑之差算出延遲時間，利用該延遲時間并配合元件數據的時間進行重合。換言之，將通過關注元件的收發而得到的元件數據假定為真實的元件數據，將通過中心元件不同的收發而得到的元件數據假定為重影的元件數據而算出延遲時間，并進行元件數據的重合。
[0226]在本發明中，對應于所有采樣點(所有元件數據的輸出位置)，根據相同的概念算出延遲時間，并進行元件數據的重合，生成各元件的已處理元件數據。
[0227]在此，實際上，即使在方位方向(X方向)上使采樣點(反射點)的位置偏移，接收路徑的長度(接收路徑距離Lrb)也不變。從而，關于各關注元件，可以對深度方向(y方向)的每一個各采樣點算出基于中心元件不同的收發的元件數據的延遲時間。
[0228]并且，該重合處理中無需了解真實的元件數據為哪一個元件數據。即后面利用圖8(a)?圖8(h)進行詳述，該重合處理中，若包含于元件數據中的信號為真實信號，則信號自動被增強而殘留，若為重影的信號，則信號被抵消。即，若反射點存在于關注元件的線上，則因基于延遲時間的處理一致，來自該反射點的信號被增強，來自關注元件以外的線上的反射點的信號因與基于延遲時間的處理不一致，信號被抵消。
[0229]接著，在本發明的元件數據處理部35的重合處理部49中，使用如此在延遲時間計算部48算出的延遲時間來進行元件數據的重合處理。[〇23〇]另外，在重合處理部49中的重合處理中需要重合時的重合元件數據的數目和重合處理方法的信息，這些信息可以預先通過操作部32而輸入，也可以預先儲存于儲存部34中。
[0231]圖8(a)?圖8(h)中示出在重合處理部49中進行的重合處理的一例。另外，圖8(a) ?圖8(h)中示出的例子是元件數據的數目為5個、重合元件數據的數目為3個的情況。
[0232]圖8(a)以橫向排列的方式表示通過5次超聲波的收發而得到的5個元件數據。并且，圖8(a)表示按每一個元件數據發送超聲波波束并接收超聲波回聲的狀態。各元件數據的橫軸表示接收元件，并在各自的元件數據中將收發超聲波波束中的中心元件表示為中心。縱軸表示接收時間。該例中，例如使所述元件52b?52f等中心元件逐個偏移1個元件而進行5次超聲波的收發。
[0233]圖8(a)中示出只有在中央元件數據中的中心元件的正下方存在1個反射點的狀態。即在5個元件數據中的正中央元件數據，在收發超聲波中接收來自反射點的真實的超聲波回聲。即正中央元件數據為真實的元件數據。[〇234]關于正中央元件數據以外的兩側2個元件數據，在收發超聲波的中心元件的正下方不存在反射點。然而，通過所發送的超聲波波束的擴展，超聲波波束抵達存在于正中央元件數據的發送元件的正下方的反射點，從而映射所生成的反射回聲的元件數據即重影的元件數據。
[0235]重影的元件數據越遠離真實的元件數據，則至反射點的超聲波的傳播時間越長， 因此與真實的元件數據相比接收時間會延遲。并且，最初接收到來自反射點的超聲波回聲的接收元件為反射點的正上方的元件(反射點與方位方向的位置一致的元件)。
[0236]在此，圖8(a)的各元件數據的橫軸將發送超聲波波束時的中心元件作為中心。從而，在圖8(a)所示例中，由于在每一個元件數據中使該中心元件逐個偏移1個元件而發送， 因此在各元件數據中方位方向的元件的絕對位置逐個偏移1個元件。即在正中央元件數據中，最初接收來自反射點的反射信號的接收元件為中心元件，但兩個相鄰的元件數據比正中央元件數據偏移1個元件，在右側的元件數據向左偏移1個元件，左側的元件數據向右偏移1個元件。另外，兩端的元件數據比正中央元件數據偏移2個元件，右端的元件數據向左偏移2個元件，左端的元件數據向右偏移2個元件。如此，重影的信號相對于真實信號不僅接收時間延遲，而且相對于接收元件的方向也產生有偏移。
[0237]圖8(b)中示出相對于圖8(a)所示的5個元件數據中的正中央元件數據的接收時間的延遲時間的一例。
[0238]在重合處理部49中，使用圖8(b)所示的延遲時間，在將正中央元件數據的中心元件設為關注元件的情況下，以關注元件的元件數據為中心進行相當于所重合的元件數據的量，圖示例中進行相當于3個元件數據的量的延遲時間的校正，且將各元件數據按照與關注元件的元件位置之差(中心元件彼此的位置之差)，在圖示例中使兩側的元件數據分別向方位方向位移1個元件的量即配合相位而重合3個元件數據量的未處理元件數據，作為關注元件的1個重合已處理元件數據而求出。
[0239]即在該例中，對通過將關注元件作為中心元件的收發超聲波而得到的元件數據 (以下也稱作關注元件的元件數據)，使通過將關注元件的相鄰元件作為中心元件的收發超聲波而得到的元件數據(以下也稱作相鄰元件的元件數據)進行重合，從而生成關注元件的元件數據的已處理元件數據。
[0240]圖8(c)中示出如此得到的關注元件的重合已處理元件數據。
[0241]如上所述，圖8(a)所示的關注元件的元件數據為在中心元件(即關注元件)的正下方存在反射點的真實的元件數據。并且，通過將與關注元件相鄰的元件作為中心元件的收發而得到的元件數據也為入射于反射點并反射的超聲波回聲的數據。
[0242]從而，若對關注元件的元件數據的兩側相鄰元件的元件數據進行延遲時間校正及方位方向的位移而進行相位一致，則如圖8 (c)所示，相鄰元件的元件數據和關注元件的元件數據的相位一致，因此在高亮度位置上重合。因此若將這些元件數據例如進行相加，則元件數據值顯示出較大的值(高亮度值)，例如即使進行平均而求出平均值也顯示出被增強的值(高亮度值)。
[0243]與此相對，圖8(d)為與圖8(a)相同的元件數據，但表示將正中央元件數據的左側相鄰的元件數據的中心元件作為關注元件的情況的一例。即該例表示將正下方不存在反射點的元件作為中心元件的超聲波的收發的，將中心元件作為關注元件的情況的一例。從而，將該元件作為中心元件的元件數據為重影的元件數據。
[0244]圖8(e)與圖8(b)相同而示出相對于圖8(a)所示的5個元件數據的關注元件的元件數據的，接收時間的延遲時間的一例。即圖8(a)和圖8(d)為相同的元件數據，因此相對于圖8(d)所示的5個元件數據的正中央元件數據的，接收時間的延遲時間也相同。
[0245]在重合處理部49中，利用圖8(e)(即與圖8(b)相同)所示的延遲時間，以關注元件的元件數據為中心進行相當于重合元件數據量，圖示例中進行相當于3個元件數據量的延遲時間校正，且將各元件數據按照與關注元件的元件位置之差(中心元件彼此的位置之差)，在圖示例中使兩側的元件數據分別向方位方向位移I個元件的量而重合3個元件數據量的未處理元件數據，作為關注元件的I個重合已處理元件數據而求出。
[0246]圖8(f)中示出如此得到的關注元件的重合已處理元件數據。
[0247]圖8(d)所示的關注元件的元件數據為重影的元件數據。因此，即使對關注元件的元件數據的兩側相鄰元件的未處理元件數據進行延遲時間校正及方位方向的位移而進行相位一致，也如圖8(f)所示，相鄰元件的各元件數據和關注元件的元件數據也會因彼此的相位不一致而不重合。因此，即使將這些3個元件數據例如進行相加，也會因相位不一致而使相位顛倒的信號等信號抵消，從而相加值不會增大，例如若進行平均而求出平均值，則顯示出較小的值。
[0248]關于其它元件數據，也作為關注元件的元件數據進行相同的延遲時間校正及方位方向的位移的結果，圖示例的5個元件數據的分別相鄰的3個元件數據重合的狀態在圖8(g)中示出，與此相對，作為重合處理進行例如加法處理或平均處理的結果在圖8(h)中示出。
[0249]如圖8(h)所示，將圖8(a)所示的正下方存在反射點的中心元件作為關注元件的情況下，真實信號的元件數據作為具有高亮度值的重合已處理元件數據而求出。與此相對，其兩側的各2個元件數據的共4個元件數據中，重影的元件數據彼此將相位不一致的元件數據進行相加或平均化。因此元件數據彼此之間相互抵消，因此重影的重合已處理元件數據值相對于真實信號的元件數據即具有高亮度值的重合已處理元件數據小，相對于真實的元件數據能夠減小重影的元件數據的影響，或者能夠將其影響減小為可忽略的程度。
[0250]S卩，將某一元件作為關注元件，對通過將該關注元件作為中心元件的收發超聲波波束而得到的元件數據(關注元件的元件數據)，將通過中心元件不同且超聲波波束的發送區域重合的超聲波的收發而得到的元件數據1個以上進行時間及方位方向的定位而重合， 生成與關注元件的元件數據對應的已處理元件數據(換言之，進行使用了超聲波波束的至少一部分重合，且基于中心元件不同的收發的元件數據的，關注元件的元件數據的重新建立(校正))，從而將真實的元件數據進行高亮度化且能夠減小重影的元件數據。
[0251]因此，對已處理元件數據進行整相相加或檢波處理而生成接收數據，生成B模式圖像，從而消除重影的影響，即能夠通過等于在聲線上的所有點上連接了焦點的元件數據生成B模式圖像，因此能夠生成高亮度且清晰度優異的高畫質B模式圖像。
[0252]另外，以下說明中，將該已處理元件數據的生成也稱作多線處理。[〇253]并且，該已處理元件數據為本發明中的已處理數據之一。
[0254]在本發明中，中心元件是指在發送的開口數(發送超聲波的元件數)為奇數的情況下為方位方向的中央元件。
[0255]另一方面，當開口數為偶數的情況下，將方位方向的中央元件中的任一個作為中心元件，或者假定在方位方向的正中央具有元件并作為中心元件。即開口數為偶數的情況下，也可以設為在開口的正中央的線上具有焦點而進行計算。
[0256]另外，作為重合處理部49中的重合處理方法，不僅可以相加，而且也可以取平均值或中央值，也可以在乘上系數之后進行相加。另外，可以認為取平均值或中央值相當于實施元件數據水平的均值濾波處理或中值濾波處理，但也可以使用通過通常的圖像處理進行的逆濾波處理等來代替均值濾波處理或中值濾波處理。
[0257]或者，可以將重合的各元件數據彼此進行比較，在類似的情況下取最大值，不類似的情況下取平均值，存在分布偏差的情況下取中間值等，但并不限定于此，也可以根據重合的各元件數據的特征量來改變重合處理。
[0258]并且，與關注元件的元件數據重合的元件數據的數目并不限定于圖示例的2個，可以是1個，或者也可以是3個以上。即與關注元件的元件數據重合的元件數據的數目可以根據所要求的處理速度(幀速率等)或畫質等適當地設定。基本上，重合的元件數據的數目越多，畫質越提尚。
[0259]在此，與關注元件的元件數據重合的元件數據的數目，優選與超聲波波束的波束寬度的擴展程度匹配。從而，在波束寬度根據深度而改變的情況下，重合的元件數據的數目也可以根據深度而變更。
[0260]并且，由于波束寬度取決于發送開口數，因此可以根據發送開口數來變更重合的元件數據的數目。或者也可以根據圖像的亮度值等特征量來變更重合元件數據的數目，也可以從將重合元件數據數目改變多個模式而制作的圖像中選擇優選的重合元件數據數目。
[0261]另外，在以上多線處理中，通過發送將中心元件不同且超聲波波束的發送方向平行(角度相同)的多個超聲波波束而得到的元件數據進行重合，從而生成關注元件的元件數據的已處理元件數據，但本發明并不限定于此。
[0262]例如，也可以將通過中心元件相同且發送方向(角度)不同的多個超聲波波束的發送而得到的元件數據進行重合，從而生成已處理元件數據。此時，至于生成通過哪個超聲波波束的發送而得到的元件數據的已處理元件數據(即，至于生成哪個方向的聲線的已處理元件數據)，可以根據診查部位或探針的種類等按照默設定，或者也可以使操作者進行選擇。
[0263]并且，也可以使用通過中心元件不同且平行的超聲波波束的發送而得到的元件數據、及通過中心元件設為相同且發送方向不同的超聲波波束的發送而得到的元件數據這兩者生成已處理元件數據。
[0264]如上所述，元件數據處理部35將所生成的已處理元件數據發送到圖像生成部37(整相相加部38)。
[0265]在被提供已處理元件數據的圖像生成部37中，如上所述，整相相加部38將已處理元件數據進行整相相加而進行接收聚焦處理，從而生成接收數據，檢波處理部40對接收數據實施衰減校正及包絡線檢波處理，從而生成B模式圖像數據。
[0266]在圖像生成部37中，進而，DSC42將B模式圖像數據光柵轉換為與通常的電視信號的掃描方式對應的圖像數據，并通過圖像處理部44實施灰度處理等規定處理。
[0267]圖像處理部44將所生成的B模式圖像數據儲存于圖像存儲器46中，及/或發送到顯示圖像生成部25。
[0268]在此，如上所述，在顯示模式為彩色模式的情況下，處理區域設定部47根據在區域設定部21中設定的彩色區域ROI的信息來設定處理區域，重合處理部49在所設定的處理區域進行多線處理。
[0269]具體而言，處理區域設定部47將至少包括通過彩色區域ROI的線的區域設定為處理區域。
[0270]利用圖9(a)及圖9(b)，對基于這種處理區域設定部47的處理區域的設定方法的一例進行詳細說明。
[0271]圖9(a)為用于說明設定于攝像區域中的彩色區域ROI和處理區域的關系的概念圖，圖中橫向對應元件的排列方向，縱向對應深度方向。
[0272]如圖9(a)所示，在攝像區域中，若設定用實線表示的彩色區域ROI，則處理區域設定部47將包括通過彩色區域ROI的線的范圍(圖中用虛線表示的范圍)設定為處理區域。
[0273]若處理區域被設定，則重合處理部49對與處理區域內的線對應的元件數據進行多線處理，從而生成與處理區域內的各線對應的已處理元件數據，對與除此以外的區域的線對應的元件數據則不進行多線處理。即處理區域的B模式圖像由通過多線處理而生成的已處理元件數據生成，除處理區域以外的區域的B模式圖像由未處理元件數據生成。
[0274]如上所述，當生成B模式圖像時，通過進行多線處理而去除重影信號的影響，從而提高畫質。然而，若對整個攝像區域的線進行多線處理，則計算負荷提高且需要較長的處理時間。另一方面，當生成彩色多普勒圖像時，為了確保檢測多普勒效應時的靈敏度以提高畫質，需要增加相同方向的發送次數。
[0275]因此，在將B模式圖像和彩色多普勒圖像重疊顯示的彩色模式中，在生成B模式圖像時，若進行多線處理，則存在因幀速率大幅降低而實時性受損的問題。
[0276]與此相對，在本發明中，在彩色模式中當生成B模式圖像時，根據生成彩色多普勒圖像的區域即彩色區域ROI的信息來設定處理區域設定部47進行多線處理的處理區域，重合處理部49對與所設定的處理區域內的線對應的元件數據進行多線處理而生成已處理元件數據，對與除處理區域以外的線對應的元件數據則不進行多線處理。圖像生成部37由已處理元件數據生成對應于處理區域的B模式圖像，由未處理元件數據生成除處理區域以外的B模式圖像。
[0277]通過限制進行這種多線處理的范圍，提高視為與操作者所關注的彩色區域R0I對應的區域的B模式圖像的畫質，并減小基于多線處理的計算負荷，從而防止幀速率降低，確保彩色模式中的顯示的實時性。
[0278]在圖9(a)所示例中，構成為彩色區域R0I的形狀為矩形形狀，且用于生成B模式圖像的超聲波的收發方向和用于生成彩色多普勒圖像的超聲波的收發方向一致，但并不限定于此。即用于生成B模式圖像的超聲波的收發方向和用于生成彩色多普勒圖像的超聲波的收發方向也可以不同。[〇279]圖9(b)是用于說明設定于攝像區域中的彩色區域R0I與處理區域的關系的概念圖，圖中橫向對應于元件的排列方向，縱向對應于深度方向。
[0280]如圖9(b)中用實線所示，彩色區域R0I被設定為在深度方向上相對于元件的排列方向傾斜的區域。即該彩色區域的彩色多普勒圖像通過在向深度方向傾斜的方向上轉向發送的超聲波的收發而生成。
[0281]另一方面，用于生成與該彩色多普勒圖像重合的B模式圖像的超聲波的收發方向為與元件的排列方向正交的方向。即用于生成B模式圖像的超聲波的收發方向和用于生成彩色多普勒圖像的超聲波的收發方向不一致。
[0282]這種情況下，處理區域設定部47將包括用于生成B模式圖像的進行超聲波的收發的線中的，如圖中用虛線表示的通過彩色區域R0I的線的區域設定為處理區域。
[0283]在如此設定處理區域的情況下，也能夠提高對應于彩色區域R0I的區域的B模式圖像的畫質，且減小基于多線處理的計算負荷，從而防止幀速率降低，確保彩色模式中的顯示的實時性。
[0284]另外，在圖示例中，處理區域設定部47構成為將包括通過彩色區域R0I的線的區域設定為處理區域，但并不限定于此，也可以將包括彩色區域R0I內的采樣點的區域設定為處理區域。
[0285]并且，在操作部32進行彩色區域R0I的設定操作期間，處理區域設定部47可以將處理區域設定為無。即，在操作者進行用于設定彩色區域R0I的操作期間，可視為不是為了進行診斷而仔細觀察圖像，因此在進行彩色區域R0I的設定操作期間，將處理區域設定為無， 且不進行多線處理，從而能夠維持較高的幀速率。
[0286]以下，參考圖10所示的流程圖，對超聲波診斷裝置10中的信號處理方法(本發明的信號處理方法)進行詳細說明。
[0287]另外，本發明的程序為使超聲波診斷裝置10所具有的計算機執行以下信號處理方法的程序。
[0288]在超聲波診斷裝置10中，若選擇彩色模式，則首先進行提醒彩色區域R0I的設定的顯示，按照由操作者進行的來自操作部32的輸入指示，區域設定部21設定彩色區域R0I。若彩色區域R0I被設定，則為了在多普勒處理部22生成彩色多普勒圖像，按照來自控制部30的指示，發送部14將對應于探針12(振子陣列36)的超聲波換能器(元件)進行驅動(根據規定的開口數、開口位置)，并對受檢體發送超聲波波束，由受檢體反射的超聲波回聲通過超聲波換能器(元件)而被接收，模擬接收信號被輸出到接收部16。
[0289]接收部16對模擬接收信號實施增幅等規定處理并提供到A/D轉換部18。
[0290] A/D轉換部18將從接收部16提供的模擬接收信號進行A/D轉換，并作為數字接收信號即元件數據。
[0291 ]元件數據被存儲于元件數據存儲部20。
[0292]多普勒處理部22依次讀取存儲于元件數據存儲部20中的元件數據，并進行元件數據的頻率分析，從而生成表示受檢體和超聲波探針12的相對移動速度的多普勒數據，使用預先指定的速度轉換標度將該多普勒數據轉換為顏色信息并實施規定處理，從而生成彩色多普勒圖像數據。多普勒處理部22將所生成的彩色多普勒圖像數據提供到顯示圖像生成部25。
[0293]接著，為了在B模式處理部24中生成B模式圖像，首先，處理區域設定部47根據彩色區域ROI設定處理區域。并且，根據來自控制部30的指示，發送部14驅動對應于探針12的元件，對受檢體發送超聲波波束，由受檢體而反射的超聲波回聲通過超聲波換能器而被接收，模擬接收信號被輸出到接收部16。
[0294]接收部16對模擬接收信號實施增幅等規定處理并提供到A/D轉換部18，A/D轉換部18將從接收部16提供的模擬接收信號進行A/D轉換，并作為數字接收信號即元件數據。
[0295]元件數據被存儲于元件數據存儲部20。
[0296]關于與處理區域設定部47所設定的處理區域內的線對應的元件數據，元件數據處理部35讀取存儲于元件數據存儲部20中的元件數據并進行多線處理，從而生成已處理元件數據。
[0297]具體而言，如所述的圖8(a)?圖8(h)所示，元件數據處理部35例如對關注元件和與其相鄰的兩個元件算出相對于關注元件的元件數據的兩個相鄰元件的元件數據的延遲時間，并進行相鄰元件的元件數據的延遲時間校正及方位方向的位移，將兩側相鄰的元件的元件數據重合于關注元件的元件數據，從而生成關注元件的已處理元件數據。
[0298]元件數據處理部35分別對與處理區域內的線對應的元件數據進行元件數據的重合，從而生成多個已處理元件數據。元件數據處理部35將所生成的已處理元件數據提供到圖像生成部37。圖像生成部37使用該已處理元件數據和與除處理區域以外的線對應的未處理元件數據而生成B模式圖像數據。所生成的B模式圖像數據被提供到顯示圖像生成部25。
[0299]顯示圖像生成部25將被提供的彩色多普勒圖像數據和B模式圖像數據進行合成而生成合成圖像數據并提供到顯示控制部26。顯示控制部26將被提供的合成圖像(超聲波圖像)顯示于顯示部。
[0300]如此，在彩色模式中，當生成B模式圖像時，僅對與根據彩色區域ROI而設定的處理區域內的線對應的元件數據進行多線處理，因此提高對應于彩色區域ROI的區域的B模式圖像的畫質，且減小基于多線處理的計算負荷，從而防止幀速率降低，能夠確保彩色模式中的顯示的實時性。
[0301]另外，當未選擇彩色模式的情況下，例如在選擇B模式的情況下，如圖10所示，首先，在控制部30的控制下進行超聲波的收發而獲取元件數據。接著，在B模式處理部24中生成B模式圖像。此時，元件數據處理部35對與整個攝像區域的線對應的元件數據進行多線處理而生成已處理元件數據。元件數據處理部35將所生成的已處理元件數據提供到圖像生成部37，圖像生成部37使用該已處理元件數據而生成B模式圖像數據。所生成的B模式圖像數據為了顯示而被提供到顯示控制部26。
[0302]另外，在上述第1實施方式中，構成為僅對與處理區域內的線對應的元件數據進行多線處理，但本發明并不限定于此，也可以構成為如下，即對與除處理區域以外的線對應的元件數據，通過少于對與處理區域內的線對應的元件數據進行的多線處理的重合數來進行多線處理。[〇3〇3]在此，在第1實施方式中，構成為元件數據處理部35中的多線處理利用元件數據進行，但本發明并不限定于此，也可以構成為對將第1元件數據進行整相相加的第1接收數據進行多線處理。
[0304]圖11中通過框圖概念性地表示本發明的第2實施方式即超聲波診斷裝置的B模式處理部的一例。[〇3〇5]另外，第2實施方式的超聲波診斷裝置除了具有B模式處理部112來代替B模式處理部24以外，具有與圖1所示的超聲波診斷裝置10相同的結構。[〇3〇6] 并且，圖11所示的B模式處理部112具有數據處理部114來代替元件數據處理部35， 且具有圖像生成部116來代替圖像生成部37,除此以外，具有與圖2所示的B模式處理部24相同的結構，因此對相同的構成要件標注相同的參考符號，并省略其詳細說明。[〇3〇7] B模式處理部112為由存儲于元件數據存儲部20中的元件數據生成B模式圖像的部位，具有數據處理部114和圖像生成部116。[〇3〇8]圖12中利用框圖概念性地表示數據處理部114的結構。[〇3〇9] 數據處理部114具有整相相加部118、處理區域設定部47、延遲時間計算部48及重合處理部120。
[0310]整相相加部118將從元件數據存儲部20讀取的元件數據進行整相相加而進行接收聚焦處理，生成第1接收數據(未處理接收數據)。
[0311]在此，整相相加部118對1個元件數據改變基準線進行多次上述接收聚焦處理，每一個元件數據中生成2個以上的未處理接收數據。[〇312]重合處理部120根據所重合的數據的數目及重合處理方法等數據處理有關的信息，獲取在整相相加部118中生成的未處理接收數據。
[0313] 并且，重合處理部120根據通過延遲時間計算部48算出的與各未處理接收數據對應的延遲時間，將2個以上的未處理接收數據在接收時間上即配合時間進行重合，生成已處理(第2)接收數據。[〇314]具體而言，重合處理部120對從整相相加部118所提供的未處理接收數據，將在同一條線上經過整相相加處理的未處理接收數據彼此按照各超聲波換能器接收到超聲波回聲的時間進行重合，從而生成與1個未處理接收數據對應的已處理接收數據。[〇315]另外，該已處理接收數據為本發明中的已處理數據之一。
[0316]利用圖13(a)?圖13(i)及圖14(a)?圖14(h)對整相相加部118及重合處理部120 進行詳細說明。
[0317]首先，利用圖13(a)?圖13(i)對整相相加部118中的整相相加處理進行詳細說明。
[0318]圖13(a)、圖13(d)及圖13(g)為用于說明各接收元件的概念圖，圖13(b)、圖13(e) 及圖13(h)為表示通過各自的超聲波的收發而得到的元件數據的概念圖，圖13(c)、圖13(f) 及圖13(i)為表示通過對各元件數據進行整相相加處理而得到的未處理接收數據的概念圖。
[0319]另外，圖13(a)?圖13(i)表示在與第η個元件對應的線上存在反射點的狀態。
[0320]首先，利用圖13(a)?圖13(c)對由I個元件數據生成2以上的未處理接收數據的一例進行說明。
[0321]圖13(a)為概念性地表示排列有多個元件的振子陣列36的圖。圖13(a)中用η表示元件的位置，用陰影線表示接收元件。即，圖13(a)表示將第η個元件作為中心元件的第η-4?η+4個元件為接收元件。
[0322]圖13(b)是概念性地表示通過圖13(a)所示的接收元件而獲取的元件數據的圖。并且，圖13(b)的位置對應于圖13(a)所示的接收元件的位置而表示。
[0323]另外，以下說明中，將把第η個元件作為中心元件而得到的元件數據稱作第η個元件數據。
[0324]整相相加部118從元件數據存儲部20讀取第η個元件數據，并將對應于第η個元件的線(以下也稱作第η條線)作為基準線進行整相相加處理，生成在圖13(c)的圖中中央示出的第η(η)個未處理接收數據。并且，整相相加部118將第η-2條線作為基準線對第η個元件數據進行整相相加處理，生成在圖13(c)的圖中左側示出的第η(η-2)個未處理接收數據。同樣地，將第η-1、η+1、η+2條線分別作為基準線對第η個元件數據進行整相相加處理，生成第η(η-1)個未處理接收數據、第η(η+1)個未處理接收數據、第η(η+2)個未處理接收數據。
[0325]在此，在本說明書中，例如對第X個元件數據以第y條線作為基準進行整相相加，而所生成的接收數據表示為第x(y)個接收數據。
[0326]S卩，在本實施方式的整相相加部118中，使用包括與對應于該元件數據的接收元件的中心元件對應的線在內的，與中心元件的左右各2個元件對應的線合計5條線，對I個元件數據分別進行整相相加處理，如圖13(c)所示生成5個未處理接收數據。
[0327]從而，如圖13(d)?圖13(f)所示，對于第η-1個元件數據，使用將第η-1條線作為中心的第η-3?η+1條線，分別進行整相相加處理，生成圖13(f)所示的5個未處理接收數據。并且，如圖13(g)?圖13(i)所示，對于第η+1個元件數據，使用將第η+1條線作為中心的第η-1?η+3條線，分別進行整相相加處理，生成圖13(i)所示的5個未處理接收數據。
[0328]由此，整相相加部118對必要元件數據進行多次整相相加處理，生成多個未處理接收數據。
[0329]整相相加部118將未處理接收數據提供到重合處理部120。
[0330]另外，在整相相加部118中，由I個元件數據生成的未處理接收數據的數目并無特別限定，只要按照裝置的性能、所要求的處理速度(幀速率等)、畫質等適當地確定即可。
[0331]并且，整相相加部118優選根據超聲波波束的寬度生成對應于該寬度的線量的未處理接收數據。由此，能夠充分發揮重合的效果，且能夠減少所存儲的數據量。另外，超聲波波束的寬度是指采樣點的深度中的超聲波波束的寬度。
[0332]具體而言，整相相加部118優選對I個元件數據生成3?10線量的未處理接收數據。
[0333]并且，對進行整相相加處理的線并無特別限定，優選對每一個元件數據以對應于該元件數據的接收元件的中心元件的線、及中心元件的左右相鄰的2個以上的元件的線為基準進行整相相加處理。
[0334]接著，利用圖14(a)?圖14(h)對重合處理部120中的重合處理進行詳細說明。
[0335]圖14(a)及圖14(e)為分別概念性地表示進行重合的未處理接收數據的概念圖，圖14(b)及圖14(f)為用于說明未處理接收數據的延遲時間的概念圖，圖14(c)及圖14(g)為用于說明未處理接收數據的重合狀態的概念圖，圖14(d)及圖14(h)為用于說明未處理接收數據的重合結果的概念圖。
[0336]另外，圖14(a)?圖14(h)所示例為將重合處理部120中的重合數設為5個的例子。
[0337]并且，圖14(a)、圖14(e)所示的未處理接收數據為在第n條線上存在反射點的狀態的未處理接收數據的概念圖。[〇338]如圖14(a)所示，在生成對應于第n(n)個未處理接收數據的已處理接收數據的情況下，重合處理部120通過對不同的元件數據分別以第n條線為基準進行整相相加處理而獲取生成的未處理接收數據即5個未處理接收數據(第n-2(n)、n-l(n)、n(n)、n+l(n)、n+2(n) 個未處理接收數據)。
[0339] 重合處理部120根據延遲時間計算部48算出的延遲時間(圖14(b))分別對5個未處理接收數據進行延遲時間校正并重合(圖14(c))，并通過進行相加或平均而生成對應于第n (n)個未處理接收數據的已處理接收數據(圖14(d))。該已處理接收數據為對應于第n個元件(線)的已處理接收數據。[〇34〇]在此，重合處理部120在彩色模式中對與根據彩色區域R0I設定的處理區域對應的未處理接收數據進行重合處理并生成已處理接收數據，對與除處理區域以外的區域對應的未處理接收數據不進行重合處理。
[0341]由此，提高與彩色區域R0I對應的區域的B模式圖像的畫質，且減小基于多線處理的計算負荷，從而防止幀速率降低，能夠確保彩色模式中的顯示的實時性。
[0342]同樣地，在生成對應于第n-1條線的已處理接收數據的情況下，重合處理部120獲取以第n-1條線為基準進行整相相加處理而生成的5個未處理接收數據(圖14(e))。
[0343]重合處理部120根據延遲時間(圖14(f))分別對5個未處理接收數據進行延遲時間校正并重合(圖14(g))，并通過進行相加或平均而生成第n-1個已處理接收數據(圖14(h))。
[0344]在此，如圖14(a)?圖14(d)所示，對于以存在反射點的線(第n條線)為基準進行整相相加處理的未處理元件數據，若進行延遲時間校正并進行重合，則由于來自反射點的信號的相位一致，因此通過重合處理，來自該反射點的信號(真實信號)顯示出被增強的值(高亮度值)(圖14(d))。
[0345]另一方面，如圖14(e)?圖14(h)所示，對于以不存在反射點的線(第n-1條線)為基準進行整相相加處理的未處理元件數據，即使進行延遲時間校正，也由于來自反射點的信號(重影信號)的相位不一致，因此信號通過進行重合而相互抵消，成為較小的值(圖14 (h))〇
[0346]關于其它元件(線)，將各元件作為關注元件，并讀取以關注元件的線為基準進行整相相加處理的2個以上的未處理接收數據，通過根據延遲時間進行重合處理，真實信號被增強且重影信號抵消，從而能夠減小重影信號的影響。
[0347]如此，通過對已處理接收數據進行檢波處理等而生成B模式圖像，從而能夠消除重影的影響，即，能夠通過等于在聲線上的所有點連接了焦點的接收數據而生成B模式圖像， 因此能夠生成高亮度且清晰度優異的高畫質的B模式圖像。[〇348]如此，能夠利用對元件數據進行整相相加處理的未處理接收數據來進行重合處理 (多線處理)。另外，在能夠減小所保持(存儲)的數據量的方面考慮，優選在進行整相相加處理之后進行重合處理的結構。
[0349]數據處理部114將所生成的已處理接收數據提供到圖像生成部116。[〇35〇]圖像生成部116具有檢波處理部40、DSC42、圖像處理部44及圖像存儲器46。
[0351]在圖像生成部116中，檢波處理部40通過對接收數據實施衰減校正及包絡線檢波處理，從而生成B模式圖像數據。另外，DSC42將B模式圖像數據光柵轉換成與通常的電視信號的掃描方式對應的圖像數據，并在圖像處理部44中實施灰度處理等規定處理。[〇352]圖像處理部44將所生成的B模式圖像數據儲存于圖像存儲器46,及/或發送到顯示圖像生成部25。[〇353]以上，對本發明的聲波處理裝置、信號處理方法及程序進行了詳細說明，但本發明并不限定于上述例，在不脫離本發明的主旨的范圍內可以進行各種改進或變更是理所當然的。
[0354]例如為了在不具有將1個圖像量的元件數據進行存儲的元件數據存儲部20的情況下進行多線處理，可以對應于1個關注元件而每次進行必要次數的超聲波的收發。
[0355]符號說明
[0356]10、110-超聲波診斷裝置，12_(超聲波)探針，14-發送部，16-接收部，18-A/D轉換部，20-元件數據存儲部，21-區域設定部，22-多普勒處理部，24-B模式處理部，25-顯示圖像生成部，26-顯示控制部，28-顯示部，30-控制部，32-操作部，34-儲存部，35-元件數據處理部，36-振子陣列，37、116-圖像生成部，38、118-整相相加部，40-檢波處理部，42-DSC，44-圖像處理部，46-圖像存儲器，47-處理區域設定部，48-延遲時間計算部，49、120_重合處理部， 52-元件，54-反射點，56、64_超聲波波束，58-焦點，60-接收路徑，61-發送路徑，62-元件數據，66-真實的元件數據，68-重影的元件數據，114-數據處理部。
【主權項】
1.一種聲波處理裝置，其具有: 探頭，其排列有多個元件，該探頭發送聲波波束且接收由檢查對象物反射的聲波回聲，并輸出與所接收到的聲波回聲對應的模擬元件信號； 發送部，其在所述探頭中使用所述多個元件中的2個以上的元件作為發送元件，并多次以形成規定的發送焦點的方式發送所述聲波波束； 接收部，分別對應于各所述聲波波束的發送，將所述多個元件中的2個以上的元件作為接收元件而接收聲波回聲，從而接收所述接收元件輸出的模擬元件信號，并實施規定處理；A/D轉換部，其對所述接收部所處理的模擬元件信號進行A/D轉換而作為第I元件數據，該第I元件數據是數字元件信號； 數據處理部，其從由所述A/D轉換部輸出的多個所述第I元件數據或對所述第I元件數據進行整相相加處理而生成的多個第I接收數據中選擇2個以上的數據進行重合處理，生成已處理數據； B模式圖像生成部，其根據所述第I元件數據及由所述數據處理部生成的所述已處理數據中的至少一個來生成B模式圖像； 血流圖像生成部，其根據包含于所述第I元件數據中的血流信息，生成血流圖像； 區域設定部，其設定所述血流圖像生成部生成血流圖像的血流圖像區域； 處理區域設定部，其根據所述區域設定部設定的所述血流圖像區域的信息來設定所述數據處理部進行處理的處理區域;及 顯示圖像生成部，其根據所述區域設定部設定的所述血流圖像區域的信息來生成所述B模式圖像和所述血流圖像的合成圖像。2.根據權利要求1所述的聲波處理裝置，其中， 所述血流圖像生成部根據多普勒效應計算血流信息。3.根據權利要求1或2所述的聲波處理裝置，其中， 所述血流圖像區域的信息為區域的尺寸、位置、形狀中的至少I種。4.根據權利要求1?3中任一項所述的聲波處理裝置，其中， 所述處理區域設定部將包括通過所述血流圖像區域的線的區域設為所述處理區域。5.根據權利要求1?4中任一項所述的聲波處理裝置，其中， 所述區域設定部根據來自操作部的輸入，設定所述血流圖像區域， 所述處理區域設定部在通過所述操作部進行所述血流圖像區域的設定的期間內，將所述處理區域設定為無。6.根據權利要求1?5中任一項所述的聲波處理裝置，其中， 所述數據處理部從多個所述第I元件數據中選擇2個以上的第I元件數據，根據所述元件接收到超聲波回聲的接收時間及所述元件的位置對所選擇的所述2個以上的第I元件數據進行重合，生成第2元件數據， 所述B模式圖像生成部根據所述第2元件數據，生成所述B模式圖像。7.根據權利要求1?5中任一項所述的聲波處理裝置，其中， 具有整相相加部，其至少將2條線分別作為中心而對各所述第I元件數據進行整相相加，對每一個所述第I元件數據生成至少2個第I接收數據， 所述數據處理部從所述多個第I接收數據中選擇2個以上的所述第I接收數據，根據所述元件接收到超聲波回聲的接收時間對所選擇的所述2個以上的第1接收數據進行重合，生 成第2接收數據，所述B模式圖像生成部根據所述第2接收數據，生成所述B模式圖像。8.根據權利要求7所述的聲波處理裝置，其中，所述數據處理部對由不同的所述第1元件數據生成且在同一條線上進行整相相加處理 而生成的所述2個以上的第1接收數據進行重合。9.根據權利要求1?8中任一項所述的聲波處理裝置，其中，所述發送部進行成為中心的元件的變更及超聲波波束的發送方向的變更中的至少一 個，并使所述探頭多次發送所述超聲波波束。10.—種聲波處理裝置的信號處理方法，其為使用排列有多個元件的探頭來對檢查對 象物進行檢查的聲波處理裝置的信號處理方法，所述探頭發送聲波波束且接收由所述檢查 對象物反射的聲波回聲，并輸出與接收到的聲波回聲對應的模擬元件信號，所述聲波處理 裝置的信號處理方法具有:發送步驟，使用所述探頭的所述多個元件中的2個以上的元件作為發送元件，多次以形 成規定的發送焦點的方式發送所述聲波波束；接收步驟，分別對應于各所述聲波波束的發送，將所述多個元件中的2個以上的元件作 為接收元件而接收聲波回聲，輸出模擬元件信號；A/D轉換步驟，對通過所述接收步驟處理后的模擬元件信號進行A/D轉換而生成第1元 件數據，該第1元件數據是數字元件信號；數據處理步驟，從通過所述A/D轉換步驟輸出的多個所述第1元件數據或對所述第1元 件數據進行整相相加處理而生成的多個第1接收數據中選擇2個以上的數據而進行重合處 理，生成已處理數據；B模式圖像生成步驟，根據所述第1元件數據及通過所述數據處理步驟生成的所述已處 理數據中的至少一個來生成B模式圖像；血流圖像生成步驟，根據包含于所述第1元件數據中的血流信息，生成血流圖像；區域設定步驟，設定所述血流圖像生成步驟中生成血流圖像的血流圖像區域；處理區域設定步驟，根據所述區域設定步驟中設定的所述血流圖像區域的信息來設定 所述數據處理步驟中進行處理的處理區域;及顯示圖像生成步驟，根據所述區域設定步驟中設定的所述血流圖像區域的信息來生成 所述B模式圖像和所述血流圖像的合成圖像。11.一種聲波處理裝置的信號處理程序，其為使計算機執行聲波處理裝置的信號處理 方法的程序，所述聲波處理裝置使用排列有多個元件的探頭來檢查檢查對象物，所述探頭 發送聲波波束且接收通過檢查對象物反射的聲波回聲，從而輸出對應于接收到的聲波回聲 的模擬元件信號，所述信號處理程序具有:發送步驟，使用所述探頭的所述多個元件中的2個以上的元件作為發送元件，多次以形 成規定的發送焦點的方式發送所述聲波波束；接收步驟，分別對應于各所述聲波波束的發送，將所述多個元件中的2個以上的元件作 為接收元件而接收聲波回聲，輸出模擬元件信號；A/D轉換步驟，對通過所述接收步驟進行處理的模擬元件信號進行A/D轉換而生成數字元件信號，該數字元件信號是第1元件數據；數據處理步驟，從通過所述A/D轉換步驟輸出的多個所述第1元件數據或對所述第1元 件數據進行整相相加處理而生成的多個第1接收數據中選擇2個以上的數據而進行重合處 理，生成已處理數據；B模式圖像生成步驟，根據所述第1元件數據及通過所述數據處理步驟生成的所述已處 理數據中的至少一個來生成B模式圖像；血流圖像生成步驟，根據包含于所述第1元件數據中的血流信息，生成血流圖像；區域設定步驟，設定所述血流圖像生成步驟中生成血流圖像的血流圖像區域；處理區域設定步驟，根據所述區域設定步驟所設定的所述血流圖像區域的信息來設定 所述數據處理步驟進行處理的處理區域;及顯示圖像生成步驟，根據所述區域設定步驟所設定的所述血流圖像區域的信息來生成 所述B模式圖像和所述血流圖像的合成圖像。
【文檔編號】A61B8/06GK106028951SQ201480075630
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2014年10月1日
【發明人】今井睦朗
【申請人】富士膠片株式會社