本发明专利技术提供一种超声波摄像方法及超声波摄像装置，可以采用使用了全部的超声波收发器带宽的超声波脉冲，不会损害据此而可能获得的优越的距离分辨率，能够生成反映了摄像对象的声阻抗的带符号回波像。设ｎ为自然数时，首先，发射以频率ｎｆ↓［０］为中心频率的超声波脉冲，并接收由检查对象中的声阻抗界面反射而生成的回波波，发射以频率（ｎ＋１）ｆ↓［０］为中心频率的超声波脉冲，同样接收由检查对象中的声阻抗界面反射而生成的回波波。然后，通过将以频率ｎｆ↓［０］为中心频率的接收回波信号用乘法器（４１）进行（ｎ＋１）次方，将以频率（ｎ＋１）ｆ↓［０］为中心频率的接收回波信号用乘法器（４２）进行ｎ次方，而获得都以频率ｎ（ｎ＋１）ｆ↓［０］为中心频率的信号。通过在所获得的两信号之间进行相敏检波，而获得带符号回波信号。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及使用超声波来拍摄检查对象的回波像的超声波摄像装置。
技术介绍
用于医疗图像诊断的超声波摄像装置，采用超声波脉冲回波法，能够将生物体的软组织的断层像和流经生物体内的血流像等以实质上实时的方式显示在监视器上来进行观察，又不会带给检查对象像使用放射线的图像诊断装置那样的被放射线辐射，所以被认为安全性也较高，除此以外还更加小型且价格便宜，已在医疗领域得到广泛使用。如下说明以往的超声波摄像装置的摄像动作。在超声波摄像装置中，从压电体经过阵列化的超声波探头将超声波脉冲发射到检查对象。通过调整从阵列收发器的各元件发射超声波脉冲的定时，来控制发送超声波的方向性。对于被发送的超声波脉冲在检查对象中进行反射、被阵列的各元件所接收的回波信号，通过错开与接收焦点的位置和各元件位置的距离之差相应的时间进行加法运算，来增强来自接收焦点的信号。通过遍及检查对象中全部区域来扫描该接收焦点而得到断层像。以往，在这样的超声波脉冲回波摄像装置中，通过接收由检查对象中声阻抗变化的界面进行反射而生成的回波，并按照对其接收信号进行包络线检波而得到的信号振幅来调制监视器上所显示的像素的亮度，而使断层像图像化。另一方面，若着眼于由声阻抗变化的界面进行反射而生成的回波的相位，则在声阻抗增加的界面上将产生具有与发送脉冲相同相位的回波，而在声阻抗减少的界面上将产生具有与发送脉冲相反相位的回波。即，回波具有与界面上的声阻抗的增减相应的符号。-->检测该回波符号并使其图像化的现有技术被记载在专利文献1(日本专利公开特开2004-113364号公报)中。参照图1(b)所示的波形图，如下说明该现有技术的方法。发射在以基波频率f0为中心频率的超声波脉冲上重叠了以第2高次谐波频率2f0为中心频率的超声波脉冲的超声波脉冲，并接收由检查对象中的声阻抗界面进行反射而生成的回波波。在图中，并排表示了分别由声阻抗增加的界面和减少的界面所生成的回波波。其次，对该接收回波波进行带通滤波，并分离分别以第2高次谐波频率2f0和基波频率f0为中心频率的回波信号。进而，对基波周波回波信号进行2次方，得到以第2高次谐波频率2f0为中心频率的参考回波信号。由于该参考回波信号是对回波信号进行2次方而得到的，所以不论回波符号如何都具有固定符号。通过以该参考回波信号的相位作为基准，对以相同第2高次谐波频率2f0为中心频率的第2高次谐波回波信号进行相敏检波，来检测回波符号。在实际的超声波回波法中，除了声阻抗的界面处的相位变化以外，还有因没有声阻抗变化的媒质中的传播而发生的相位变化。需要以上述参考回波的相位为基准就是因为这个原因。如下说明伴随传播而发生的相位变化。由于频率越高时生物体衰减越大，所以越是经更长距离传播来的来自生物体深部的反射信号，高次谐波分量就越是会丢失。因此，反射信号的中心频率根据回波反射来的深度将向低频率一侧变化。若不管中心频率如何变化，仍然假定固定频率来进行信号处理，则在表面上看、将会遭受相位旋转。这样就无法区分是硬度变化引起的相位旋转、还是中心频率移动引起的相位旋转。如果生物体是完全均质的介质的话，则中心频率的移动可以修正，但实际上因声速和衰减系数也要视位置不同而不同，所以对其进行校正并不容易。在专利文献1中，通过以上述参考回波的相位为基准，来区别这二种相位旋转，并抽取出起因于硬度变化的相位旋转。可是，在上述的现有技术的方法中，为了分离以第2高次谐波频率2f0为中心频率的回波信号和以基波频率f0为中心频率的回波信号而使用带通滤波器，所以带通滤波后的两回波信号就会在时间轴方向-->上变长。其结果，所得到的带符号回波信号也将在时间轴方向上变长，带符号回波像的距离分辨率与利用包络线检波的回波像相比降低。从而，原封不动使用该现有方法，将难以获得将薄薄地形成在血管内壁上的血小板等描绘出来的带符号回波像。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于该现有技术的难点而完成的，其目的是提供一种超声波摄像装置，能够生成与利用包络线检波得到的回波像相比距离分辨率的降低较少的带符号回波像。本专利技术中，在设n为自然数的偶数、m为自然数的奇数、n与m的最小公倍数为nk1＝mk2、f为频率时，控制探头以便发送由以nf为中心频率的超声波信号构成的第1发送信号，和由以mf为中心频率的超声波信号构成的第2发送信号，对基于第1发送信号的发送所接收到的超声波信号进行k1次方，得到以nk1f为中心频率的第1回波信号，并且对基于第2发送信号的发送所接收到的超声波信号进行k2次方，得到以mk2f为中心频率的第2回波信号。而且，根据在第1回波信号和第2回波信号之间进行相敏检波的结果，求出带符号的回波信号。本专利技术能够提供一种超声波摄像装置，该超声波摄像装置采用全部使用了超声波收发器的带宽的超声波脉冲，据此不会损害可能获得的优异的距离分辨率，就可以生成反映了摄像对象的声阻抗的带符号回波像，可以进行这种带符号回波像生成。附图说明图1是对本专利技术的二次收发法和以往的基于带通滤波的方法进行比较并表示的图。图2是对本专利技术的二次收发法和以往的带通滤波法的超声波频谱进行比较并表示的图。图3是对本专利技术的二次收发法和以往的基于带通滤波的方法进-->行比较并表示的图。图4是对本专利技术的二次收发法和以往的带通滤波法的超声波频谱进行比较并表示的图。图5是表示本专利技术中的超声波摄像装置的构成例的图。图6是表示本专利技术中的超声波摄像装置的构成例的图。图7是表示具有高斯函数性频谱的超声波脉冲的频谱在传播的同时进行变化的情形的图。图8是表示两个发送信号的频带和探头的带宽之间关系的图。图9是表示在本专利技术的显示部上所显示的图像的例子的图。附图符号的说明1：超声波探头，2：收发切换开关组，3：发射波束形成器，10：接收波束形成器，21：接受波存储器，22：接受波存储器，31：相位旋转校正部，32：相位旋转校正部，40：二次方运算部，41：(n+1)次方运算部，42：n次方运算部，5：相敏检波部，6：带符号回波计算部，7：扫描转换器，8：显示部，9：时序控制部，51：等级条，52：B模式像，53：带符号回波像，54：关注部位上的回波相位的时间变化，55：操作者指定的关注部位。具体实施方式参照图1(a)的波形图来说明本专利技术的摄像方法。首先，发射以基波频率f0为中心频率的超声波脉冲，并接收由检查对象中的声阻抗界面进行反射而生成的回波波。另外，发射以第2高次谐波频率2f0为中心频率的超声波脉冲，同样接收由检查对象中的声阻抗界面进行反射而生成的回波波。即，通过分别独立的合计二次的收发时序，得到基波回波信号和第2高次谐波回波信号。以下，对基波周波回波信号进行2次方，得到以第2高次谐波频率2f0为中心频率的参考回波信号，并以此相位为基准，通过对以相同的第2高次谐波频率2f0为中心频率的第2高次谐波回波信号进行相敏检波，来检测回波符号。-->本专利技术的摄像方法，由于没有使用时间轴方向上延长回波信号的带通滤波器，所以能够生成带符号的回波像而不会导致距离分辨率的降低。参照图2所示的超声波频谱，在频率域中来说明这一点。在这一例子中，假定超声波收发器具有从频率0到4f0的频带。图2(a)表示本专利技术的二次收发法，图2(b)表示重叠法(重叠基波和第二高次谐波，发送接收波)，图2(c)表示以往的带本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超声波摄像装置，其特征在于包括： 探头，对检查对象收发超声波信号； 发送控制部，控制从上述探头所发送的超声波信号；以及 信号处理部，处理由上述探头所接收到的超声波信号，其中 上述发送控制部，在设ｎ为自然数的偶数、ｍ为自然数的奇数、ｎ与ｍ的最小公倍数为ｎｋ↓［１］＝ｍｋ↓［２］、ｆ为频率时，控制上述探头以便发送由以ｎｆ为中心频率的超声波信号构成的第１发送信号，和由以ｍｆ为中心频率的超声波信号构成的第２发送信号， 上述信号处理部，进行如下处理： 对基于上述第１发送信号的发送而接收到的超声波信号进行ｋ↓［１］次方而获得以ｎｋ↓［１］ｆ为中心频率的第１回波信号的处理； 对基于上述第２发送信号的发送而接收到的超声波信号进行ｋ↓［２］次方而获得以ｍｋ↓［２］ｆ为中心频率的第２回波信号的处理；以及 根据在上述第１回波信号和第２回波信号之间进行了相敏检波的结果而求得带符号的回波信号的处理。
【技术特征摘要】
JP 2007-8-8 2007-2069361.一种超声波摄像装置，其特征在于包括：探头，对检查对象收发超声波信号；发送控制部，控制从上述探头所发送的超声波信号；以及信号处理部，处理由上述探头所接收到的超声波信号，其中上述发送控制部，在设n为自然数的偶数、m为自然数的奇数、n与m的最小公倍数为nk1＝mk2、f为频率时，控制上述探头以便发送由以nf为中心频率的超声波信号构成的第1发送信号，和由以mf为中心频率的超声波信号构成的第2发送信号，上述信号处理部，进行如下处理：对基于上述第1发送信号的发送而接收到的超声波信号进行k1次方而获得以nk1f为中心频率的第1回波信号的处理；对基于上述第2发送信号的发送而接收到的超声波信号进行k2次方而获得以mk2f为中心频率的第2回波信号的处理；以及根据在上述第1回波信号和第2回波信号之间进行了相敏检波的结果而求得带符号的回波信号的处理。2.按照权利要求1所记载的超声波摄像装置，其特征在于：n与m之差为1。3.按照权利要求2所记载的超声波摄像装置，其特征在于：m为1、n为2。4.按照权利要求1所记载的超声波摄像装置，其特征在于：上述第1发送信号及第2发送信号分别具有高斯函数性...
【专利技术属性】
技术研发人员：梅村晋一郎，东隆，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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