超声波摄像装置以及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种超声波摄像装置以及方法，利用由彩色多普勒法得到的血流的速度信息来估计血流的三维效果，从而能够提示反映了三维效果的诊断信息。本发明专利技术的超声波摄像装置具备：超声波探头，其向检查对象发送超声波，并且接收从所述检查对象反射的回波信号；和信号处理部，其对由所述超声波探头接收到的回波信号进行处理，所述信号处理部基于根据所述回波信号并利用第一方法而估计出的血流速度、和利用与所述第一方法不同的第二方法而估计出的血流速度之差，估计所述血流速度中的三维效果，并且反映该三维效果来生成诊断信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及医疗用的超声波摄像装置，涉及在能够根据彩色多普勒法的信息来估计血流的速度矢量的超声波摄像装置中具有估计血流速度的三维效果的功能的超声波摄像装置。
技术介绍
彩色多普勒法仅能直接测量超声波射束方向的速度分量。不能显示在断层面内血流在哪个方向上流动，即不能显示流动方向。因而，提出了根据组织的边界的速度和二维流的质量守恒的式子来估计超声波射束方向和正交方向的速度分量，并根据超声波射束方向和正交方向的速度分量来求出速度矢量的方法(Vector Flow Mapping：VFM)(例如专利文献1)。在VFM中，没有以在流动中具有三维性作为前提，而是假设均不会从摄像面内漏出的二维流来构筑的。因此，在VFM中，不能得到如实际的血流那样的通过摄像面的流动场的血流信息、例如血流的压力场等。在超声波摄像装置中，公知进行三维测量而从任意的视点得到三维图像的方法(例如专利文献2)，但难以根据利用三维测量而得到的三维图像来估计血流矢量的三维性(三维的血流动态)。现有技术文献专利文献专利文献1：JP特开2000-342585号公报专利文献2：JP特开平11-313824号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题为了检查三维的心脏或肿瘤的血流的动态，三维的血流的解析比较重要，但如上述那样，假设二维流来构筑的VFM中存在限度，除了摄像面
内的二维的血流动态，还需要估计通过摄像面的流动场的三维的效果。本专利技术的课题在于，提供一种利用由彩色多普勒法得到的血流的速度信息来估计血流的三维效果，并能够将血流的三维效果反映到诊断信息中来进行提示的超声波诊断装置。用于解决课题的手段解决上述课题的本专利技术的超声波摄像装置，基于彩色多普勒法的信息，利用多个方法来进行血流速度的估计，基于它们的匹配性来估计血流的三维效果，并反映到诊断信息中。即，本专利技术的超声波摄像装置具备：超声波探头，向检查对象发送超声波，并且接收从所述检查对象反射的回波信号；和信号处理部，对由所述超声波探头接收到的回波信号进行处理，所述信号处理部基于根据所述回波信号并利用第一方法而估计出的血流速度、和利用与所述第一方法不同的第二方法而估计出的血流速度之差，估计所述血流速度中的三维效果，并且反映该三维效果来生成诊断信息。此外，三维效果是指：在将实际上以三维规定的血流矢量在二维空间中进行了规定的情况即进行了二维流假定的情况下，在与该二维空间正交的方向上的血流速度分量所具有的效果，包括作为该血流速度分量的空间速度变化率、由此导出的各个量。专利技术效果根据本专利技术，能够提供对三维的血流动态的检查起作用的诊断信息。附图说明图1为表示本专利技术的超声波摄像装置的实施方式的整体框图。图2为表示第一实施方式的信号处理部的动作的流程图。图3(a)为组织图像中的坐标系的说明图，图3(b)为组织速度计算的说明图。图4为血流矢量计算的说明图。图5为说明基于不同方法的血流矢量计算的图。图6为表示三维效果估计部的处理的图。图7(a)、图7(b)分别为物理量守恒的示意图。图8(a)、图8(b)分别为说明诊断信息的计算的图。图9为表示第二实施方式的信号处理部的动作的图。图10为显示的实施方式的说明图。图11为显示的实施方式的说明图。图12为显示的实施方式的说明图。图13为显示的实施方式的说明图。图14为显示的实施方式的说明图。具体实施方式本实施方式的超声波诊断装置具备：向检查对象(3)发送超声波并且接收从所述检查对象反射的回波信号的超声波探头(2)；和对由所述超声波探头接收到的回波信号进行处理的信号处理部(15)，信号处理部(15)具备：根据回波信号来算出血流速度的血流速度运算部(154)；和基于血流速度运算部所算出的血流速度来估计三维效果的三维效果估计部(155)。血流速度运算部(154)具备算出检查对象的组织速度的组织速度运算部(152)、和多普勒速度运算部(153)，并利用由组织速度运算部算出的组织血流边界速度和由多普勒速度运算部算出的多普勒速度来算出摄像面内的血流速度。三维效果估计部(155)具备空间变化率运算部(158)，该空间变化率运算部算出与摄像面正交的方向上的血流速度的空间变化率、以及根据该血流速度的空间变化率导出的各个量来作为三维效果。此外具有利用由三维效果估计部估计出的三维效果来生成诊断信息的诊断信息生成部(159)。以下，基于附图对本专利技术的实施方式进行说明。图1为表示本专利技术的超声波摄像装置的装置结构例的框图，如图1所示，本实施方式的超声波摄像装置具有装置主体1和超声波探头2。装置主体1被用于控制超声波探头2且生成超声波图像，具备输入部10、控制部11、超声波信号产生器12、超声波接收电路13、显示部14以及信号处理部15。超声波探头2按照由超声波信号产生器12生成的信号，与生物体(被
检查者)3接触，对照射区域30照射超声波，并接收照射区域30的反射波回波信号。超声波探头2根据扫描方式而产生连续波或者脉冲波。说明装置主体1的各构成要素。输入部10具备键盘或指向器，该键盘或指向器用于由操作超声波摄像装置的检查者对控制部11设定超声波摄像装置的动作条件。此外，在检查中利用心电图等来自外部仪器的信息的情况下，也可作为外部信号输入部发挥功能。控制部11为基于由输入部10设定的超声波摄像装置的动作条件来控制超声波信号产生器12、超声波接收电路13、显示部14以及信号处理部15的部件，例如计算机系统的CPU。超声波信号产生器12具备产生规定的频率的信号的振荡器，并将驱动信号发送到超声波探头2。超声波接收电路13对由超声波探头2接收到的反射回波信号进行放大或调相等信号处理。超声波接收电路13包括接收电路、包络线检波单元、进行Log压缩的单元。显示部14输出由信号处理部15得到的信息。信号处理部15具有根据来自超声波探头2的反射回波信号生成超声波图像的功能。其详细情况在后面叙述。此外，虽然没有图示，但装置主体1具备扫描变换器、A/D变换器。扫描变换器也可包括在超声波接收电路13中，也可安装在信号处理部15的后级。在超声波接收电路13包括扫描变换器的情况下，具有由信号处理部15处理的数据量减少的优点。此外，在超声波接收电路13中不包括扫描变换器的情况下，能够由信号处理部15处理较多的数据，从而能够实现精度高的测量装置。A/D变换器被安装于信号处理部15的前级。其采样的频率通常设为20MHz到50MHz之间。接下来，说明信号处理部15的详细的构成要素。信号处理部15作为主要的要素，具有断层图像形成部151、组织速度运算部152、多普勒速度运算部153、血流矢量运算部154、三维效果估计部155、显示图像形成部156以及存储器157。断层图像形成部151根据从超声波接收电路13输出的反射回波信号形成例如B模式像、即利用了超声波照射对象的平面的摄像法的二维的组织形状图像、或者利用了立体的摄像法的三维的组织形状图像。此外，断层图像形成部151通过组织形状图像来提取组织位置信息。组织速度运算
部152从组织形状信息提取组织的运动信息。多普勒速度运算部153根据从超声波接收电路13输出的反射回波信号提取例如彩色多普勒模式的血流速度信息、即利用了超声波照射对象的平面的摄像法的二维的多普勒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波摄像装置，其特征在于，具备：超声波探头，其向检查对象发送超声波，并且接收从所述检查对象反射的回波信号；和信号处理部，其对由所述超声波探头接收到的回波信号进行处理，所述信号处理部基于根据所述回波信号并利用第一方法而估计出的血流速度、和利用与所述第一方法不同的第二方法而估计出的血流速度之差，估计所述血流速度中的三维效果，并且反映该三维效果来生成诊断信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.28 JP 2014-0385381.一种超声波摄像装置，其特征在于，具备：超声波探头，其向检查对象发送超声波，并且接收从所述检查对象反射的回波信号；和信号处理部，其对由所述超声波探头接收到的回波信号进行处理，所述信号处理部基于根据所述回波信号并利用第一方法而估计出的血流速度、和利用与所述第一方法不同的第二方法而估计出的血流速度之差，估计所述血流速度中的三维效果，并且反映该三维效果来生成诊断信息。2.根据权利要求1所述的超声波摄像装置，其特征在于，所述信号处理部具备：血流速度运算部，其根据所述回波信号来算出血流速度；和三维效果估计部，其基于由所述血流速度运算部算出的血流速度来估计三维效果。3.根据权利要求2所述的超声波摄像装置，其特征在于，所述血流速度运算部具备：组织速度运算部，其算出检查对象的组织速度；和多普勒速度运算部，所述血流速度运算部利用由所述组织速度运算部算出的组织血流边界速度和由所述多普勒速度运算部算出的多普勒速度来算出摄像面内的血流速度。4.根据权利要求2所述的超声波摄像装置，其特征在于，所述三维效果估计部具备：空间变化率运算部，其算出与摄像面正交的方向上的血流速度的空间变化率、以及根据该空间变化率导出的各个量，来作为所述三维效果。5.根据权利要求4所述的超声波摄像装置，其特征在于，所述空间变化率运算部具有所述空间变化率的分布模型，利用所述分布模型并根据所述血流速度的差，针对射束角度不同的多个点中的每一个点来算出所述血流速度的空间变化率。6.根据权利要求2所述的超声波摄像装置，其特征在于，所述超声波摄像装置还具有：诊断信息生成部，其利用由所述三维效果估计部估计出的三维效果来生成诊断信息。7.根据权利要求6所述的超声波摄像装置，其特征在于，所述诊断信息生成部利用由所述三维效果估计部估计出的三维效果来生成两点间的压力较差。8.根据权利要求6所述的超声波摄像装置，其特征在于，所述诊断信息生成部利用由所述三维效果估计部估...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中智彦，冈田孝，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP