超声波摄像装置及其摄像数据处理方法以及处理程序制造方法及图纸

一种超声波摄像装置及其摄像数据处理方法以及处理程序，所述超声波摄像装置是提高复合图像的Ｓ／Ｎ比的装置，具有：对来自与被检体的位置关系相互不同的超声波探触头的多个波束接收信号进行合成的装置，和将该被合成的接收波束转换成辉度信号的装置，和显示该转换后的辉度信号的装置。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
技术区域本专利技术涉及一种用于医疗诊断的超声波摄像装置及其摄像数据处理方法以及摄像数据处理程序，尤其涉及可获得将从各个角度扫描而得到的图像信号合成并以一个图像来表示的、一般称作复合扫描像的高画质断层像的技术。
技术介绍
超声波摄像装置，是将超声波探触头接触在被检体的表面上，在从该探触头向被检体发送超声波的同时，接收来自被检体内部的反射波(回波信号)，并根据该回波信号将各部分的状态以断层像表示出来，以提供诊断等的装置。一般，超声波探触头是将多个振子以等间隔的直线状、曲线状或者面状排列形成。例如直线式超声波摄像装置，是通过口径选择开关来选择在同一时刻驱动的振子组并形成口径，顺序移动该口径，用超声波束扫描生物体以及物体的内部。另外在凸面(convex)扫描型超声波摄像装置中也是同样。无论是在直线扫描式还是在凸面扫描式中，都是在事先决定超声波束的朝向或者角度的情况下，将扫描得到的多个波束接收信号与各个波束方向或者角度相对应，记录在设置了地址的存储元件(memory cell)上并显示图像。另一方面，复合扫描型的超声波摄像装置，如特开昭64-62133号公报以及特开平5-285146号公报所公开的那样，一边将探触头沿被检体表面移动，一边实时地合成从对应于不同角度或位置的超声波束信号的波束接收信号而得到的图像。此时，由于超声波束的位置或角度是变化的，所以通过实时地检测探触头的位置信息，能够求出所波束接收信号的位置和方向并进行合成。这样，通过进行断层像之间的重合，能够明确地描绘出在单方向断层像中难以描绘的、与被检体内超声波束相平行的介质边界。另外，由于在多重反射或强反射体后部，形成辉度信号比较小且暗的部分，将这部分，所以，以多方向的图像将这一部分重合，能够得到改善的效果。但是，上述现有的复合图像生成方法，由于是将波束接收信号转换成辉度信号之后进行合成，因而像周知的开口合成那样，没有由将具有相位信息的波束接收信号之间重合而使其产生干扰、提高杂波和信号的比例(S/N比)的效果。另一方面，只有在探触头的有效视野内才能够得到超声波图像，所以，具有超过所述有效视野大小的被检体内部位图像，例如使探触头在长轴方向移动而得到多个的超声波图像，将这些超声波图像连接组合。这些图像被称为全景(panorama)图像，公告于特开2001-104312号公报。另外，在上述全景图像的生成方法中，作为全景图像将超声波图像连接组合时，检测出探触头的角度以及位置。但是，在检测出上述角度和位置上进行的全景图像合成，是以辉度信号为对象的，所以，并没有考虑对于加进具有回波信号的相位信号成分的信号处理。本专利技术目的在于提高复合图像的S/N比。
技术实现思路
为达到上述目的，本专利技术的超声波摄像装置，具有对来自与被检体的位置关系相互不同的超声波探触头的多个波束接收信号进行合成的装置，和将该合成后的接收波束转换成辉度信号的装置，和显示该转换后的辉度信号的装置。即，由于将多个的波束接收信号在转换成辉度信号之前合成，所以不会丢失波束接收信号的相位信息，因而，通过互相合成波束接收信号而使其产生干涉，从而能够提高S/N比。另外，所述合成装置，具有从所述被检体和所述超声波探触头的位置关系位于第1位置关系时的所述超声波探触头获得第1波束接收信号的装置，和从位于与所述第1位置关系不同的第2位置关系时的所述超声波探触头获得第2波束接收信号的装置；合成所述第1接收波束和所述第2接收波束。进而具有检测所述第1位置关系和所述第2位置关系的位置检测装置，和根据由所述位置检测装置检测到的位置关系合成所述第1接收波束和所述第2接收波束的复合信号构成装置。此时，复合信号构成装置，包括具有对应于超声波束扫描面排列地址的存储单元的存储器，将从数字式整相加法装置输出的波束接收信号重合并记忆在对应存储器的地址的存储元件上，由此能够与其他波束接收信号合成。另外，在进行该合成的情况下，通过根据一定的比率来调整存储器地址，易于实现接合断层像的视角扩大。另外，作为位置检测装置，可以采用从连续摄影的多张图像之间的相互关系求出对于被检体的超声波探触头的位置以及方向的方法。由此，能够回避在机械式的位置检测装置上安装探触头、边检测探触头的位置和方向边进行被检体扫描的繁杂操作。并且，本专利技术也可以使用机械式位置检测装置，还可使用磁传感器，并且还可以在探触头上内置位置传感器。另外，优选设置根据构成波束接收信号的各个振子的回波信号之间的相互关联、求出超声波扫描面介质声速分布的声速分布测量装置，复合信号构成装置，根据求出的声速分布，修正波束接收信号和被检体的位置关系。由此，根据由被检体内的各介质声速不同而产生的波束行进距离和时间的畸变，波束接收信号的位置关系带有误差，但是可以修正此误差。其结果，能够精密地合成复合信号，明确地描画出明暗的不同。进而，还可以设置反转所述波束接收信号的极性的信号反转装置，复合信号构成装置，对于所述波束接收信号和从信号反转装置输出的反转波束接收信号，分别生成所述合成波束接收信号，对其生成的合成波束接收信号进行互相的进一步的加法运算。即，可以合成正相和逆相的波束接收信号获得高画质的高次谐波断层像，特别是可以使用同一波束接收信号获得高次谐波图像，因此，与现有技术的分别扫描正相和逆相的超声波束而得到高次谐波图像的情况相比，能够实现不降低单位时间内的摄像图像张数地进行摄像。另外，根据由所述位置检测装置求得的、相对于所述被检体的所述超声波探触头的位置以及方向，控制超声波束方向，以此添加送波集束功能。据此，对于作为基准的断层像，通过重合来自不同方向的断层信号，可以描绘出精致的断层像。另外，最好设置根据构成波束接收信号的各个振子的回波信号的相互关联、求出超声波扫描面介质的声速层构造的声速层构造测量装置，复合信号构成装置，根据声速层构造修正波束接收信号的行进距离和时间的畸变。附图说明图1是本专利技术的超声波摄像装置的一实施例的方框构成图。图2是本专利技术的超声波摄像装置的另一实施例的方框构成图。图3是本专利技术的超声波摄像装置的又一实施例的方框构成图。图4是本专利技术的超声波摄像装置的其它实施例的方框构成图。图5是表示由直线式扫描探触头进行的复合扫描的1种形式图。图6是表示由凸面式扫描探触头进行的复合扫描的1种形式图。图7是表示由斜向扫描进行的复合合成的1种形式图。图8为通过斜向扫描进行复合合成的方法的说明图。图9是表示由直线式扫描探触头进行复合扫描的另一形式图。图10表示由凸面式扫描探触头进行的复合扫描的其他形式图。图11为以软件实行本专利技术的超声波摄像装置的实施例的流程图。具体实施例方式以下结合附图说明本专利技术的实施例。(实施例1)图1是超声波摄像装置的一实施例的方框构成图。在该图中，提供从送波电路1、通过送收分离电路2和振子选择开关(SW)3驱动探触头4的超声波脉冲信号。探触头4由多个的振子形成。振子选择开关3以多路转换电路形成，能够同时选择切换所驱动的多个振子组(口径)。送波电路1产生用于驱动振子的超声波脉冲信号，将供给构成口径的多个振子的超声波脉冲信号分别延迟，控制向被检体内送信的超声波束的方向以及焦点位置等。从被检体产生的超声波束的反射信号(回波信号)由探触头4的各振子接收并转换成电信号。转换成电信号的回波信号，通过振子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波摄像装置，其特征在于，具有：对来自与被检体的位置关系相互不同的超声波探触头的多个波束接收信号进行合成的装置，和将该被合成的接收波束转换成辉度信号的装置，和显示该转换后的辉度信号的装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马场博隆，佐藤裕，筱村隆一，洼田纯，
申请(专利权)人：株式会社日立医药，
类型：发明
国别省市：JP[日本]