超聲波攝像裝置制造方法及圖紙

提供一種在超聲波血流波譜顯示圖像中能夠提高信號成分的輪廓形狀的可視性的超聲波診斷裝置。本裝置設置有亮度修正運算部，其進行多普勒運算部的輸出結果的亮度修正，其中該多普勒運算部，計算從接收部輸出的接收信號的多普勒頻率偏移，并基于多普勒頻率偏移計算被檢體的血流速度，亮度修正運算部，具有：濾波處理部，其根據由血流速度與時間所定義的空間上的連續性分離由多普勒運算部所求出的被檢體的血流速度的時間變化波形中含有的信號與噪音；和亮度修正處理部，其將濾波處理的結果所求出的信號亮度與噪音亮度的邊界值作為參數進行亮度修正。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種超聲波攝像技術，尤其涉及一種具備基于由被檢體接收的接收信號的多普勒頻率偏移來檢測生物體內的血流速度的功能的超聲波攝像裝置。
技術介紹
超聲波診斷裝置，由超聲波探頭向被檢體發送超聲波波束，并基于由被檢體接收的接收信號得到診斷所需要的信息。例如，可以檢測接收信號的多普勒頻率偏移并基于此偏移求出血流的速度。如圖9所示，這樣的超聲波多普勒裝置，具備收發超聲波的探頭1；用于使超聲波診斷裝置工作的輸入部5；控制系統整體的控制部4；基于該控制部4生成信號發送波形的脈沖/CW發送信號產生電路3；放大由該脈沖/CW發送信號產生電路3所產生的信號的發送電路2；放大來自探頭的接收信號的初級放大電路6；用于選擇性地增強來自所希望部位的信號的接收定相電路7；根據該定相輸出檢測來自血流的多普勒偏移成分的多普勒運算部8；用于將由該運算部計算的瞬時頻率成分作為血流波形數據進行顯示的數字掃描轉換器(DSC)10；和顯示該掃描轉換器的輸出的顯示器11。在這樣的超聲波多普勒裝置中，如果從探頭1輸出頻率f0的超聲波則被檢體的血液以規定速度流動，因此來自探頭1的超聲波被血細胞反射而來的回聲信號，受到由多普勒效果產生的頻率偏移。雖然多普勒運算電路8檢測出該多普勒偏移成分(多普勒信號)，但由于此處血流速度有快有慢，因此所得到的多普勒信號中含有不同的頻率成分。在多普勒運算電路8中，對多普勒偏移成分進一步通過快速傅立葉變換等方法進行處理得到頻率分布即血流速度分布。通過逐次進行該運算從而顯示血流速度分布的時間變化，作為從臨床上而言提供有意義的數據的方法被社會廣泛采用。尤其，除作為被檢體內規定位置的最高血流速度等定量數據的利用以外，還在檢查心臟的瓣膜疾病時等通過顯示來自心臟的瓣膜附近的血流速度分布的時間變化波形就可以判定瓣膜中的逆流等，從而血流速度分布的時間變化波形的形狀本身作為診斷上有用的數據也被廣為人知。由于多普勒信號以來自超聲波散射本領不大的血細胞的反射信號為基礎，因此信噪比的提高始終成為問題。在血流速度分布的時間變化波形中不存在固有信號的速度區域也存在噪音，由此上述這樣的血流速度分布的時間變化波形的可視性大大受損。作為用于解決該問題的方法，例如，提出了一種在進行灰度繪圖時，對噪音成分多的區域與信號成分多的區域之間賦予閾值的方法(例如參照特表2002-534185號公報)。在此，所謂灰度繪圖是指一種以橫軸為時間、縱軸為速度、信號的強度為亮度來顯示血流速度分布的時間變化的方法。但是，上述灰度繪圖，假定表示血流速度的信號成分的強度與噪音成分的強度基本上分為兩個峰值。但是，由于實際上信號成分中也含有低亮度的信號，所以即使是相同的亮度也不能分離出或信號成分或噪音成分。因此在抑制低亮度信號輸出的情況下，信號成分也會變成部分低亮度，波譜波形的輪廓形狀變形，一部分信號缺漏變黑，產生所謂泛黑(black spot)。專利文獻1特表2002-534185號公報
技術實現思路
因此，本專利技術的目的在于，提供一種在超聲波血流波譜顯示圖像中可使信號成分的輪廓形狀的可視性提高的超聲波診斷裝置。為了實現上述目的，本專利技術的超聲波診斷裝置中具有以下所述特征。(1)本專利技術的超聲波診斷裝置，其特征在于，具有超聲波探頭；發送部，其具有產生由連續波或者脈沖波構成的超聲波的發送信號產生電路，并經由上述超聲波探頭向被檢體選擇性地發送上述超聲波；接收部，其對上述超聲波探頭從上述被檢體接收到的接收信號進行定相；多普勒運算部，其計算由上述接收部輸出的接收信號的多普勒頻率偏移，并基于該多普勒頻率偏移計算上述被檢體的血流速度；顯示部，其顯示上述血流速度的波形；控制部，其對上述發送部、上述接收部、上述多普勒運算部、與上述顯示部進行控制；和亮度修正運算部，其進行上述多普勒運算部的輸出結果的亮度修正。上述亮度修正運算部，具有濾波處理部，其根據由血流速度和時間所定義的空間上的連續性來分離由上述多普勒運算部求出的上述被檢體的血流速度的時間變化波形中含有的信號與噪音；和亮度修正處理部，其將上述濾波處理的結果所求出的信號亮度與噪音亮度的邊界值作為參數來進行亮度修正。。(2)上述(1)的超聲波診斷裝置中，其特征在于，上述亮度修正處理部，按照根據上述信號與上述噪音的亮度分布的邊界值來抑制低亮度信號的方式構成。(3)上述(1)的超聲波診斷裝置中，其特征在于，上述濾波處理部，具有用于決定與上述血流速度相關的圖像數據的各像素的周邊像素范圍的機構；和用于根據上述各像素的亮度與上述周邊像素的各像素的亮度差來決定權重函數的機構，在為0時上述權重函數具有極大點，并且在從負無限大至正無限大的范圍內上述函數的絕對值的積分值是有限值，由此將上述權重函數與上述周邊像素的各像素的亮度之間的積和作為有關上述血流速度的圖像數據的各像素的亮度，并且將該亮度之值設為上述濾波處理結果的信號強度。(4)本專利技術的超聲波診斷裝置，其特征在于，具有超聲波探頭；發送部，其具有產生由連續波或者脈沖波構成的超聲波的發送信號產生電路，并經由上述超聲波探頭向被檢體選擇性地發送超聲波；接收部，其對上述超聲波探頭從上述被檢體接收到的接收信號進行定相；多普勒運算部，其計算由上述接收部輸出的接收信號的多普勒頻率偏移，并基于該多普勒頻率偏移計算上述被檢體的血流速度；顯示部，其顯示上述血流速度的波形；控制部，其對上述發送部、上述接收部、上述多普勒運算部、與上述顯示部進行控制；和亮度修正運算部，其進行上述多普勒運算部的輸出結果的亮度修正。上述亮度修正運算部，根據統計性質分離由上述多普勒運算部求出的上述被檢體的血流速度的時間變化波形中所含有的信號與噪音，以抑制上述分離處理的結果所求出的信號亮度與噪音亮度的邊界點以下的輸出亮度的方式進行亮度修正。(5)上述(1)～(4)的超聲波診斷裝置中，其特征在于，上述分離處理，包含作為上述信號與上述噪音的直方圖上的峰值進行分離的處理。根據本專利技術，在超聲波血流波譜顯示圖像中，將對信號成分的顯示的影響限制到最小限度的同時抑制噪音成分的顯示亮度，從而提高信號成分的輪廓形狀的可視性。附圖說明圖1是說明本專利技術的一實施例的超聲波診斷裝置的結構例的圖。圖2是說明本專利技術的亮度修正運算處理流程的圖。圖3是說明圖2中的自我中心(concentrative)濾波器的處理流程的圖。圖4是說明亮度差的頻率分布與權重函數的形狀的圖。圖5是說明本專利技術的自我中心濾波處理前后的直方圖的圖。圖6是表示本專利技術的亮度修正曲線的圖。圖7是表示原始圖像(a)、進行完基于本專利技術的亮度修正處理的血流波譜像(b)、和由以往方法完成的像(c)的圖。圖8是表示原始圖像的輪廓自動跟蹤(contour auto trace)結果(a)與基于本專利技術的血流波譜像的輪廓自動跟蹤結果(b)的圖。圖9是說明以往的超聲波診斷裝置結構的圖。圖10是說明向自我中心濾波器輸入的圖像數據的圖。圖中1-超聲波探頭，2-發送電路，3-脈沖/CW發送信號產生電路，4-控制部，5-輸入部，6-初級放大電路，7-接收定相電路，8-多普勒運算電路，9-亮度修正運算部，10-數字掃描轉換器，11-顯示器。具體實施例方式以下，針對本專利技術的實施例參照附圖詳細描述。圖1表示本專利技術的一實施例的超聲波診斷裝置的結構例。具備探本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超聲波診斷裝置，具有：超聲波探頭；發送部，其具有產生由連續波或者脈沖波構成的超聲波的發送信號產生電路，并經由上述超聲波探頭向被檢體選擇性地發送上述超聲波；接收部，其對上述超聲波探頭從上述被檢體接收到的接收信號進行定相；多普勒運算 部，其計算由上述接收部輸出的接收信號的多普勒頻率偏移，并基于該多普勒頻率偏移計算上述被檢體的血流速度；顯示部，其顯示上述血流速度的波形；控制部，其對上述發送部、上述接收部、上述多普勒運算部、與上述顯示部進行控制；和亮度修正運算部，其進行上述多普勒運算部的輸出結果的亮度修正，上述亮度修正運算部，具有：濾波處理部，其根據由血流速度和時間所定義的空間上的連續性來分離由上述多普勒運算部求出的上述被檢體血流速度的時間變化波形中含有的信號與噪音；和亮度修正處理部，其將上述濾波處理 的結果所求出的信號亮度與噪音亮度的邊界值作為參數來進行亮度修正。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：東隆，梅村晉一郎，鐮田英世，
申請(專利權)人：株式會社日立醫藥，
類型：發明
國別省市：JP[日本]