超声波拍摄装置以及超声波拍摄方法制造方法及图纸

提供一种在使用了THI的振幅调制法的超声波拍摄中，高精度地只抽出非线性成分，得到高质量的图像的技术。使因模拟放大造成的电气失真对声压等级不同的超声波的回波信号的影响大致等同，高精度地去除基波成分，高精度地只抽出非线性成分。例如，通过控制放大部的放大率，使上述影响等同。另外，通过使用滤波器对数字数据进行修复，来使上述影响等同。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种超声波拍摄装置的拍摄(成像)技术，特别涉及非线性成像技术。
技术介绍
使用了超声波的成像根据向物体照射的超声波的反射波(回波)，生成图像数据、时序数据。超声波一边在物体中前进一边在音响阻抗不同的边界被一部分反射，产生与阻抗的差相关的强度的回波，因此能够将该边界面显示为断层图像。这时，由于声压高的部分快速前进声压低的部分慢速前进这样的声波的特性，产生波形失真。由此该波形失真，除了照射声波的基波成分以外，生成由高次谐波、差频波构成的非线性成分。与将还包含基波成分的全部回波用于图像化的通常拍摄法相比，如果只将非线性成分用于图像化，则能够进一步强调成像的明暗的差，能够得到分辨率高的图像。将这样的拍摄生物组织的非线性成分的成像称为THI (Tissue harmonic imaging:组织谐波成像)。在THI中，对于从回波抽出非线性成分的方法，有被称为振幅调制法的方法(例如参照专利文献I)。一般，基波成分与振幅成正比，作为波形失真成分生成的非线性成分与所发送的基波声压的振幅的平方成正比。振幅调制法是利用它抵消基波成分的方法。具体地说，使第二次发送的声压等级(振幅)为第一次发送的i/k(k为I以上的整数)，使其回波为k倍，从第一次发送的回波中减去，由此得到除去了基波成分的接收信号(接收波束)。现有技术文献专利文献1:日本特开2001-353155号公报
技术实现思路
解决问题的方案在振幅调制法中，如上述那样，以相同的波形发送声压等级(振幅)为k倍不同的2种超声波，接收它们2个的回波，通过运算处理抽出非线性成分。在运算处理之前，将各回波变换为电信号(回波信号)，在模拟电路中通过前置放大器等放大。一般，放大器的保持输出电压相对于输入电压的线性的范围(线性范围)有限。因此，如果比线性范围大的电压的输入信号通过前置放大器，则输出信号的波形失真或饱和(clip)。因此，当使用振幅调制法时，有时只有与振幅大的超声波对应地得到的回波超过放大器的线性范围，波形失真或饱和。如果通过模拟电路收到电气失真，则通过前置放大器后的2个回波信号的振幅比不是发送时的振幅比。在振幅调制法的后级的运算处理中，以2个接收信号为发送时的振幅比为前提进行运算。因此，无法正确地进行运算，无法从最终得到的接收波束精度良好地抽出非线性成分。本专利技术就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于:提供一种技术，其在使用了 THI的振幅调制法的超声波拍摄中，高精度地只抽出非线性成分，得到高质量的图像。解决问题的方案在超声波拍摄的THI的振幅调制法中，使因模拟放大造成的电气失真对于声压等级不同的超声波的回波信号的信号波形的影响大致相同，高精度地抽出非线性成分。具体地说，提供一种超声波拍摄装置，其特征在于，具备:发送部，其经由超声波探头向拍摄对象的预定位置多次发送超声波波束；接收处理部，其经由上述超声波探头按照预先确定的通道单位分别接收来自上述拍摄对象的上述超声波波束的回波，在模拟放大后，抽出非线性成分；图像处理部，其使用上述非线性成分构筑上述拍摄对象的图像；控制部，其控制上述接收处理部和上述发送部，在上述多次发送中，包含一次以预先确定的设定振幅发送上述超声波波束的非调制发送，上述控制部控制上述接收处理部，使得因上述模拟放大造成的对回波的影响在上述非调制发送的回波和该非调制发送以外的发送即调制发送的回波之间大致一致。另外，提供一种超声波拍摄方法，进行以预先设定的设定振幅向拍摄对象的预定位置发送超声波波束的一次非调制发送以及以对上述设定振幅进行调制后得到的振幅向拍摄对象的预定位置发送上述超声波波束的一次以上的调制发送，分别得到回波，使因模拟放大造成的电气失真的影响在上述非调制发送的回波和上述调制发送的回波之间大致一致，从得到的结果中抽出非线性成分，由上述抽出的非线性成分构成上述拍摄对象的图像。专利技术效果在使用了 THI的振幅调制法的超声波拍摄中，能够高精度地只抽出非线性成分，得到高质量的图像。【附图说明】图1是表示第一实施方式的超声波拍摄装置的整体结构的框图。图2(a)是用于说明第一实施方式的超声波探头108的说明图，(b)是第一实施方式的信号处理部的框图。图3是第一实施方式的接收部的框图。图4(a)?(d)是用于说明第二次发送时的基于振幅调制法的THI的说明图。图5是第一实施方式的THI的流程图。图6是第二实施方式的接收部的框图。图7是第二实施方式的THI的流程图。图8是第三实施方式的接收部的框图。图9是第四实施方式的接收部的框图。图10是第五实施方式的接收部的框图。图11(a)?(C)是用于说明本专利技术的实施方式的其他振幅调制方法的说明图。【具体实施方式】(第一实施方式)说明应用本专利技术的第一实施方式。以下，在用于说明各实施方式的全部图中，在没有特别限定的情况下，基本上具有相同功能的部分附加相同符号，省略其重复的说明。首先，说明本实施方式的超声波拍摄装置100的整体结构。图1是表示本实施方式的超声波拍摄装置100的概要结构的框图。本实施方式的超声波拍摄装置100具备收发切换部101、发送部(发送波束形成器)102、接收处理部105、图像处理部107、超声波探头108。另外，作为接受来自用户的指示、各种参数的输入的接口，还具备用户接口(UI) 121、显示处理结果的显示部122。超声波探头108具备多个具有从电信号向声波转换、从声波向电信号转换的功能的电声转换元件(振子)。这些电声转换元件以预定的排列在超声波探头108上排列为一维或二维来构成超声波收发面。超声波探头108被作成适合于使超声波收发面与拍摄对象120接触来使用的外形。排列的多个电声转换元件如图2(a)所示，虚拟或物理地分割为预先确定的多个通道801。各通道801由一个或多个电声转换元件构成。发送部102向超声波探头108的多个电声转换元件转交发送信号，以通道801为单位进行驱动，向拍摄对象120的预定位置发送超声波波束。发送部102依照来自控制部106的指示，决定波形种类、每个通道801的延迟时间、振幅调制、加权等，生成发送波形(发送信号)，将其转交给收发切换部101。此外，控制部106依照经由UI121从用户接收到的参数(发送频率、波数、发送波焦点位置、振幅等)，发送指示。由此，从发送部102针对每个通道801输出具有与发送波焦点相符的延迟时间的发送信号，经由收发切换部101发送到构成超声波探头108的各通道801的电声转换元件。各电声转换元件将发送信号转换为声波。通过从各电声转换元件发出声波(发送脉冲)，在用户设定的焦点位置形成将焦点连接起来的声场(超声波波束或发送波束)。在本实施方式中，实现THI的振幅调制法。因此，本实施方式的发送部102经由超声波探头108多次向拍摄对象的预定位置以相同的波形发送声压等级(振幅)不同的超声波波束。被拍摄对象120反射的超声波波束(发送波束)的回波通过超声波探头108的各电声转换元件接收，转换为电信号(接收信号)。将各个电声转换元件的接收信号经由收发切换部101转交给接收处理部105。接收处理部105经由超声波探头108以预先确定的通道801为单位，分别接收来自拍摄对象120的超声波波束的回波，在进行模拟放大后，对该接收信号进行数字变换，由此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波拍摄装置，其特征在于，具备：发送部，其经由超声波探头向拍摄对象的预定位置多次发送超声波波束；接收处理部，其经由上述超声波探头按照预先确定的通道单位分别接收来自上述拍摄对象的上述超声波波束的回波，在模拟放大后，抽出非线性成分；图像处理部，其使用上述非线性成分构筑上述拍摄对象的图像；以及控制部，其控制上述接收处理部和上述发送部，在上述多次发送中，包含一次以预先确定的设定振幅发送上述超声波波束的非调制发送，上述控制部控制上述接收处理部，使得因上述模拟放大造成的对回波的影响在上述非调制发送的回波和该非调制发送以外的发送即调制发送的回波之间大致一致。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：石原千鹤枝，田中宏树，桥场邦夫，栗原浩，
申请(专利权)人：日立阿洛卡医疗株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP