[发明专利]超声波成像装置

说明书

技术领域

本发明涉及利用超声波对被检测体内的图像进行成像的超声波成像技术。

背景技术

所谓超声波成像技术，是利用超声波(不愿听到的声波、一般而言是20kHz以上的高频声波)以非侵袭的方式对以人体为首的被检测体的内部进行图像化的技术。作为一个例子，对医用超声波成像装置简单地进行说明。超声波探针朝向患者的体内发送超声波并接收从患者体内反射的回波信号。接收信号在超声波探针及超声波成像装置主体的一方或双方中被实施信号处理后交接给图像显示部，从而显示超声波图像。若更详细地说明的话，例如，在超声波成像装置主体的发送波束成形器中，生成发送波束的信号，经过了收发分离电路后被传送至超声波探针。超声波探针发射超声波。超声波探针在接收到来自体内的回波信号后，向成像装置主体传递信号。在成像装置主体中，接收信号经过收发分离电路及接收波束成形器后被传递给图像处理部。在图像处理部中，各种滤波器、扫描变换器等执行各种各样的图像处理。最终在图像显示部上显示超声波图像。

这样，一般的超声波诊断装置通过发送波束成形、接收波束成形及后级的图像处理这3种技术构成。特别是，发送及接收时的波束成形器进行RF(高频)电平下的信号处理，因此波束成形器的算法或安装体系机构决定超声波图像的基本画质。因此，波束成形器是装置的基干部。

接收波束成形器针对构成超声波探针的多个元件的各接收信号(接收数据)，依据焦点位置与元件位置的关系，提供延迟量分布成凹面型的延迟时间，使焦点(focus)对准空间的虚拟的某一点之后，对接收信号数据进行相加。该方法被称为基于延迟相加方式的定相。在该延迟相加方式中，通过将由超声波诊断装置的多个元件接收到的接收数据和诊断装置所蓄积的固定权重向量相乘这样的处理单元，来实现延迟。不仅是在接收波束成形器中这样实现，在发送波束成形器中也是同样的。

另一方面，作为超声波成像装置的基本问题，公知方位方向分辨率的制约。因为超声波的收发是利用具备有限的开口径的阵列来进行的，故发生开口部边缘的衍射的影响。如果准备无限长的阵列，则虽然存在与深度方向同样地可无限提高分辨率的可能性，但在现实中，存在收发阵列的长度等装置设计上的物理性制约，因此会妨碍方位方向分辨率的提高。近年来，以下尝试倍受关注：针对时序的收发数据的每一个，使在波束成形器的延迟相加时为了进行延迟而利用的前述的固定权重向量自适应地变化，从而得到更精细的超声波图像。由此，存在可显著提高波束成形技术中的本质性课题之一的方位方向分辨率的可能性。

特别是，例如，专利文献1公开了将以近年来在移动体通信领域发展的MVDR法(Minimum Variance Distortionless Response；Capon法)为首的自适应信号处理的技术利用于超声波图像处理。通过利用自适应的方法，从而按接收信号在时间方向的每个采样点来求出以往是固定值的权重向量，并将其与接收信号相乘，由此可以进行延迟。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】美国专利申请公开第10/676777号说明书

发明内容

-发明想要解决的课题-

在超声波诊断装置中，在将以MVDR法为首的自适应信号处理的技术适用于波束成形器的技术(自适应波束成形器)中，若在时间方向上不进行推测，而是逐次(每个样本·每个通道)计算空间方向的相关矩阵，则难以使在时间方向上分散的能量的误差收敛。因此，图像中的点像在时间方向(深度方向)上模糊，产生针对各种噪音处理的不稳定度，成为图像噪声/误差的原因。

另一方面，在通过自适应信号处理进行了时间方向的推测和空间方向的推测这两种推测的情况下，造成庞大的处理负荷，安装成本会增大。这些处理能力和推测处理负荷的折衷对于安装来说成为大的障碍。

本发明的目的在于，利用自适应信号处理的方法且以较少的运算量来高精度地求出超声波成像装置的接收信号的定相处理所利用的权重值。

-解决课题的手段-

为了达成上述目的，根据本发明可提供如下的超声波成像装置。即，一种超声波成像装置，具有：多个元件，接收来自被检测体的超声波信号；相似度运算部，求出多个元件的接收信号间的相似度；自适应权重运算部，利用相似度运算部求出的接收信号间的相似度，求出与该相似度对应的自适应权重；定相运算部，利用自适应权重与接收信号来生成定相输出；以及图像处理部，利用定相输出来生成图像数据。

-发明效果-