超声波摄像装置制造方法及图纸

一种超声波摄像装置，对导入了成像用微气泡的生物进行超声波脉冲的发送／接收，形成所述生物内部的图像；其特征在于，　　　　其结构为：在将Ｎ设为大于等于３的整数时，通过在同一发送／接收集中条件下，使用波形不同的发送脉冲波进行Ｎ次的发送／接收，来抑制与从来自所述生物的软组织的超声波回波信号的基波到第（Ｎ－１）次高次谐波的成分相对的发送／接收灵敏度，得到与来自所述成像用微气泡的超声波回波信号相对的发送／接收灵敏度。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【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通过向生物发送/接收超声波来拍摄其内部的超声波技术，特别涉及使用微气泡类成像剂进行摄像的超声波摄像技术。
技术介绍
向生物发送/接收脉冲状超声波拍摄其内部的超声波摄像装置被广泛应用于医疗诊断。即使在图像诊断モダリテイ中，在X射线或MRI领域，以前一直将成像剂用于血管系统的摄像等。其目的在于通过向血液中注入成像剂，得到提高了血管系统的构造、分布的对比度的图像，高准确性地诊断像恶性肿瘤或梗塞那样的血管系统所反映的疾病。与此相对，在超声波诊断中，到目前为止成像剂并没有被广泛地应用。但是，近几年来由于出现了以某种方法稳定了具有微米级大小的微小气泡(微气泡)的制剂的成像剂，所以开始被广泛应有。该原理是利用以下现象直径1微米左右的微小气泡与超声波诊断所使用的数MHz的超声波发生共振以大振幅进行振动，作为其结果，均匀地散射该频带的超声波，产生成像能。微气泡类超声波成像剂的特征在于其较强的非线性。这取决于微气泡所具有的性质受到负压时体积的增大远大于受到相同振幅的正压时体积的减小。因此，在由微气泡散射的回波信号中包含很多具有2倍的发送信号频率的第2高次谐波成分。V.L.Newhouse等人在1992年首次报告了根据该第2高次谐波成分得到对软组织所强调的多普勒血流信号的方式(例如，参照文献11992 IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings，pp.1175-1177)。此外，P.N.Burns等人提出了使用反转了正负的发送声压脉冲波形进行2次发送/接收，并对得到的2个回波信号进行加法运算的Pulse Inversion(脉冲倒相)法(例如，参照文献2美国专利第6,095,980号)。通过该加法运算，来自可以不计移动的软组织的回波信号的基波成分因为与相位旋转了180°的信号相加所以被消除，但第2高次谐波成分因为与相位旋转了360°的信号相加，所以由于加法运算成长为2倍。虽然必要的发送次数增加为2倍，但是因为原理上可以不用带通滤波器而除去来自软组织的基波成分，所以可以得到距离分辨能力优越的第2高次谐波回波信号。此外，如同血流中的微气泡类成像剂那样，对于对在2次发送/接收之间产生的变化可以忽略不计的散射体，虽然来自这些散射体的基波回波信号也没有被完全消除，但这与现在的目的，即得到对软组织强调了成像剂的回波图像，不如说是一致的。另外，P.J.Phillips提出了在使发送声压脉冲波形的正负反转的同时，使振幅变化进行3次发送/接收的方法(例如，参照文献32001 IEEE UltrasonicsSymposium Proceedings，pp.1739-1745)。该方法是将发送振幅调制为0.5∶-1∶0.5，进行3次发送/接收对得到的回波信号进行加法运算的方法。即，对于在第1次和第3次发送中使用相同的脉冲波形，在第2次发送时对这些脉冲波形进行相位反转，使用2倍振幅的脉冲波形。消除来自变化迟缓的线性散射体的回波信号成分，强调由非线性散射或非线性传播产生的回波信号的偶数倍高次谐波成分的方法与通常的Pulse Inversion法相同。此外其特征为在由非线性散射或非线性传播产生的回波信号成分之中，通过振幅调制提取出包括基波在内的全部成分，仅在这方面，与通常的Pulse Inversion法相比期待对于由非线性散射或非线性传播产生的回波信号的高灵敏度。这是利用了对于入射声压振幅的微气泡的非线性散射的依存性比非线性传播的依存性远大得多的方法。通过该高灵敏度化，即使在非线性传播的效果比较小的发送声压，由于可以检测非线性散乱的效果，所以如果与通常的Pulse Inversion法比较，比较容易地将成像剂与软组织严格区分。
技术实现思路
如上所述，在现有技术(文献1)中，虽然提出了根据该第2高次谐波成分得到对软组织所强调的血流多普勒信号的方式，但存在以下问题为了从回波信号中提取该第2高次谐波成分，在只使用带通滤波器时作为输出信号得到的第2高次谐波回波信号的脉冲变长。这是因为在回波信号中包含的基波成分的振幅比第2高次谐波成分至少大1位，所以必须使用具有敏锐的带阻特性或狭窄的通带响应的滤波器。该问题在要通过2维图像显示血流时，因为使该距离方向的分辨能力恶化，所以特别严重。在现有技术(文献2)中，为了解决该问题，提出了使用反转了正负的发送声压脉冲波形进行2次发送/接收，并对得到的2个回波信号进行加法运算的Pulse Inversion法。生物软组织等很多物质中的音速在高压力下比在低压力下大。众所周知，因为该非线性，当超声波脉冲在软组织中传播时，声压高的部分比声压低的部分传播得快，其结果，原来为正弦波的声压波形在传播过程中变化为急剧上升平稳下降的N波状，即，变得具有第2高次谐波等高次谐波成分。在软组织中被散射后，即使没有微气泡类成像剂，具有高次谐波成分的回波信号也从软组织返回。根据该高次谐波成分形成回波图像的方法被称为Tissue Harmonic Imaging法，与基于基波成分的回波图像相比被期待更高的音响S/N比，近来被普遍使用。但是，这意味着即使使用Pulse Inversion法，也会得到由微气泡类成像剂散射产生的高次谐波成分和由于发送脉冲的传播产生的高次谐波成分相混合的回波信号，作为本来目的的将成像剂与软组织严格区别的成像比较困难。由微气泡类成像剂产生的非线性散射与软组织中的非线性传播相比，一般存在的倾向为即使是低声压也被进行观测。因此，通过将发送声压抑制得较低的Pulse Inversion法来抑制Tissue Harmonic成分的生成，主要根据来自微气泡类成像剂的非线性成分来形成回波图像的方法被广泛使用，但是，由于信号振幅不充分，现实的情况是很难得到满足进行成像诊断所期望的确诊的，S/N比高的回波图像。作为在某种程度上解决该问题的方法，在现有技术(文献3)中，如上所述提出了在反转发送声压脉冲波形的正负的同时变化振幅，进行3次发送/接收的方法。但是，该方法不是在原理上除去由于发送脉冲在软组织中非线性传播而产生的Tissue Harmonic回波信号。鉴于这样的现状，本专利技术的目的在于提供一种超声波摄像技术，该技术通过将由微气泡类成像剂散射产生的回波成分与由于发送脉冲非线性传播产生的Tissue Harmonic成分明确地严格区分并形成图像，实现满足根据成像回波图像进行确诊的，S/N比高的成像回波图像。为了达到上述目的，在本专利技术中，在将N设为大于等于3的整数时，通过在同一发送/接收集中条件下使用波形不同的发送脉冲波进行N次发送/接收，来抑制与从来自生物软组织的超声波回波信号的基波到第(N-1)次高次谐波的成分相对的发送/接收灵敏度，得到与来自所述成像用微气泡的超声波回波信号相对的发送/接收灵敏度。而且，在本专利技术中，在将N设为大于等于3的整数时，在同一发送/接收集中条件下，使用将包络线信号作为通用的发送脉冲波，每次旋转其载波相位360°/N进行N次发送/接收，并对N次发送/接收所得到的N个时间系列接收回波信号进行加法运算求出加算信号，由此来形成所述成像图像。作为例子，对N为3的情况进行叙述，将发送声压脉冲波形的包络线信号设为通用，每次旋转其载波相位大约120°进行3次发送/接收，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：梅村晋一郎，神田浩，东隆，
申请(专利权)人：株式会社日立医药，
类型：发明
国别省市：