[发明专利]超声波摄像装置

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。