超声波检查装置、超声波检查方法、程序及记录介质的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通过收发超声波束来拍摄生物体内的脏器等检查对象物并生成用于 检查对象物的检查、诊断的超声波图像的超声波检查装置、超声波检查方法、程序及记录介 质。
【背景技术】
[0002] 以往以来，在医疗领域中，利用了超声波图像的超声波图像诊断装置等超声波检 查装置被实用化。一般，这种超声波检查装置具有内置有多个元件（超声波换能器）的超 声波探子（超声波探头）以及与该超声波探子连接的装置主体，从超声波探子的多个元件 朝向检查对象物（被检体）发送超声波束，由超声波探子接收来自被检体的超声波回波，由 装置主体对该接收到的超声波回波信号进行电处理，从而生成超声波图像。
[0003] 在超声波检查装置中，在生成超声波图像时，从探子的多个元件使焦点与被检体 的检查对象区域、例如生物体内的脏器、该脏器内的病灶等对准而发送超声波束，经由多个 元件接收来自检查对象区域的反射体、例如脏器、病灶等的表面、界面的超声波回波，但是， 由于由多个元件接收由相同的反射体反射的超声波回波，所以相对于由位于从发送元件发 送的超声波束的焦点位置上的反射体反射且由发送元件接收到的超声波回波信号，由相同 的反射体反射且由与发送元件不同的其他元件接收到的超声波回波信号延迟。因此，在超 声波检查装置中，在对由多个元件接收到的超声波回波信号进行A/D (模拟/数字）转换而 设为元件数据之后，对元件数据进行接收聚焦处理、即进行延迟校正，并使相位匹配而进行 调相相加来生成声线信号，根据这样得到的声线信号来生成超声波图像。
[0004] 在这样的超声波检查技术中，为了提高超声波图像的画质，进行以下操作，即，将 通过会聚于多个不同的焦点的多个超声波束的发送而得到的信号相加，从而相比于以往改 善信号的质量。
[0005] 例如，在专利文献1中，公开了如下的超声波诊断装置：通过使从构成发送用振动 元件组的多个振动元件放射的发送超声波聚焦于发送聚焦点来形成假想的点声源，并且， 通过构成接收用振动元件组的多个振动元件来接收通过从该点声源放射的发送超声波而 从连续的多个观测点反射的接收超声波，对与所得到的信道相应量的接收信号，进行使观 测点成为接收聚焦点那样的接收调相相加。而且，在该超声波诊断装置中，对使用接收用振 动元件组和在振动元件的排列方向上依次偏移的发送用振动元件组的各振动元件组而得 到的接收信号，也进行同样的接收调相相加，对这些接收调相相加后的接收信号，进行校正 由从各个发送聚焦点到观测点的传播距离的差异引起的发送延迟的发送调相相加。
[0006] 在专利文献1所公开的超声波诊断装置中，通过对从多个振动元件得到的接收信 号进行接收调相相加和发送调相相加，能够高精度且高灵敏度地形成相对于被检体的深度 方向具有大致一样的细的波束宽度的发送波束以及接收波束。因此，专利文献1公开了在 超声波诊断装置中能够生成并显示空间分辨率、对比度分辨率以及S/N优良的图像数据。
[0007] 特别是，在专利文献1 (参照其图5所示的实施例）中，如图8所示，示出了在三个 发送用振动元件组在各自的发送聚束点（下面，设为焦点）Ftl~Ft3处连接焦点、将各焦 点视为假想的点声源（下面，设为假想点声源）的情况下，由接收用振动元件组接收通过来 自各假想点声源的波面在相同的观测点（反射点）Px的位置处发生反射而得到的反射波。 在专利文献1中，由此，通过将对一个点以多个不同的焦点发送的信号相加，从而相比以往 能够改善信号的质量。
[0008] 专利文献1 :日本特开2009-240700号公报
【发明内容】
[0009] 发明要解决的课题
[0010] 然而，在专利文献1公开的技术中，相比现有技术，能够得到高画质的图像，但为 了生成一行数据，需要改变发送位置来产生多个发送波束，相比现有技术，发送次数增加， 所以存在帧率降低、实时性恶化这样的问题。
[0011]另外，在专利文献1公开的技术中，当生物体组织内的声速分布存在不均时，来自 各个假想点声源的波面产生偏离，所以存在精度恶化这样的问题。
[0012] 本发明的目的在于提供超声波检查装置、超声波检查方法、程序及记录介质，解决 上述现有技术的问题点，在发送来自超声波探头的多个元件的超声波束时，进行使通过来 自不同的两个以上的元件的发送而取得的元件数据叠合的多行（multiline)处理，从而能 够降低由发送超声波束的扩散引起的影响，提高SN比，提高分辨率，并且，能够不使用宽波 束发送专用超声波探头，且保持与以往相同的帧率，得到不依赖于发送波束的宽度的高分 辨率且具有最佳的空间分辨率的清晰的超声波图像，并且，通过在包括了多行处理的计算 的基础上进行声速校正，能够得到减轻了生物体组织内的声速不均的影响的高画质的超声 波图像。
[0013] 用于解决课题的技术方案
[0014] 本发明人在本申请人的在先申请的日本特愿2012-158009号说明书中，提出了如 下的超声波检查装置：通过在对来自超声波探头的多个元件的超声波束进行收发时进行多 行处理，能够得到画质良好的超声波图像。为了实现上述目的，进一步潜心研宄之后的结果 是，在在先申请公开的技术中，虽然对于校正声速分布的不均的声速校正进行了记载，但只 校正了从反射点（上述专利文献1的图6的观测点Px)到探头的声速，未校正从形成各个 假想的点声源的发送元件到反射点（Px点）的声速，所以认识到声速的校正不充分，完成了 本发明。
[0015] 即，本发明的超声波检查装置使用超声波束对检查对象物进行检查的超声波检查 装置，其特征在于，具有：探子，排列有多个元件，上述元件发送超声波束并且接收由检查对 象物反射的超声波回波而输出与所接收到的超声波回波相应的模拟元件信号；发送部，使 探子使用多个元件多次进行以形成预定的发送焦点的方式发送超声波束；接收部，对应于 各个超声波束的发送而接收多个元件所输出的模拟元件信号并实施预定的处理；AD转换 部，对接收部处理了的模拟元件信号进行A/D转换而成为作为数字元件信号的第一元件数 据；声速确定部，确定检查对象物内的声速值；及元件数据处理部，使用检查对象物内的声 速值并根据两个以上的第一元件数据，生成与两个以上的第一元件数据中的任一个对应的 第二元件数据，声速确定部使在元件数据处理部中根据两个以上的第一元件数据来创建第 二元件数据时使用的声速值最佳化并作为最佳的声速值而求出。
[0016] 在此，优选的是，声速确定部具有元件数据处理部，使在元件数据处理部中的两个 以上的第一元件数据的延迟时间校正计算中使用的声速值最佳化并作为最佳的声速而求 出。
[0017] 另外，优选的是，声速确定部确定将检查对象物内分割成多个区域时的各区域中 的声速值。
[0018] 另外，优选的是，还具有元件数据保持部，保持包括两个以上的第一元件数据在内 的一部分第一元件数据或者所有第一元件数据。
[0019] 另外，优选的是，元件数据保持部保持以下的两个以上的第一元件数据，该两个以 上的第一元件数据是由发送部在检查对象物内的至少两个以上的重合的对象区域中的每 个对象区域中发送超声波束并由接收部接收由超声波束在检查对象物内的至少两个以上 的重合的对象区域中的每个对象区域中产生的超声波回波信号而生成的，且该两个以上的 第一元件数据包括对应每个元件数据接收到的各元件的每个接收时间的接收数据，元件数 据处理部基于每个元件数据的、发送超声波束时的元件的几何配置和每个元件数据的接收 数据的各元件的几何配置，根据两个以上的第一元件数据来生成第二元件数据。
[0020] 另外，优选的是，发送部变更中心的元件来多次进行超声波束的发送。
[0021] 另外，优选的是，元件数据处理部具有：延迟时间计算部，使用检查对象物内的声 速值来算出两个以上的第一元件数据的各延迟时间；及叠合处理部，基于所算出的各延迟 时间和所接收到的探子的元件的位置来使两个以上的第一元件数据叠合，而生成第二元件 数据。
[0022] 另外，优选的是，还具有图像生成部，基于由元件数据处理部生成的第二元件数据 来生成超声波图像，元件数据处理部创建应由图像生成部生成的超声波图像上的一行第二 元件数据。
[0023] 另外，优选的是，声速确定部具有：元件数据处理部；声速变更部，变更在元件数 据处理部的延迟时间计算中使用的检查对象物的声速值；元件数据处理部，使用由声速变 更部变更了的声速值来创建第二元件数据；调相相加部，使用由声速变更部变更了的声速 值对由元件数据处理部创建的第二元件数据进行调相相加，来生成声线信号；图像生成部， 基于由调相相加部生成的声线信号来生成超声波图像；画质指标计算部，算出由图像生成 部生成的超声波图像的画质指标；判定部，判定由画质指标计算部算出的超声波图像的画 质指标；及声速设定部，根据判定部的画质指标的判定结果来设定最佳的声速值。
[0024] 另外，优选的是，声速确定部中，每当声速变更部使声速值从初始声速值到最终声 速值以预定声速间隔变更时，元件数据处理部使用变更了的该声速值来创建第二元件数 据，调相相加部使用相同的该声速值来对第二元件数据进行调相相加而生成声线信号，图 像生成部基于声线信号来生成超声波图像，画质指标计算部算出超声波图像的画质指标， 通过反复进行上述动作而算出与由声速变更部变更了的全部的多个声速值分别对应的多 个画质指标，判定部从由画质指标计算部对应全部的多个声速值中的每个声速值而算出的 多个画质指标中判定最佳的画质指标，声速设定部将与由判定部判定出的最佳的画质指标 对应的声速值设定为最佳的声速值。
[0025] 优选的是，在比声速确定部靠前段还具有第二声速确定部，使用第一元件数据来 算出最佳的声速值，声速确定部使用由第二声速确定部算出的声速值作为初始值。
[0026] 另外，为了实现上述目的，本发明的超声波检查方法使用探子对检查对象物进行 检查，上述探子排列有多个元件，上述元件发送超声波束且接收由检查对象物反射的超声 波回波而输出与所接收到的超声波回波相应的模拟元件信号，上述超声波检查方法的特征 在于，由探子使用多个元件多次进行以形成预定的发送焦点的方式发送超声波束，并且对 应于各个超声波束的发送，多个元件输出模拟元件信号，对该模拟元件信号进行A/D转换 而成为作为数字元件信号的第一元件数据，使在使用检查对象物内的声速值并根据两个以 上的第一元件数据创建与第一元件数据中的任一个对应的第二元件数据时使用的声速值 最佳化，并确定为最佳的声速值。
[0027] 在此，优选的是，在确定最佳的声速的步骤中，每当从初始声速值到最终声速值以 预定声速间隔变更声速值时，使用变更了的该声速值来创建第二元件数据，使用相同的该 声速值来对第二元件数据进行调相相加而生成声线信号，基于所生成的声线信号来生成超 声波图像，画质指标计算部算出超声波图像的画质指标，通过反复进行上述动作而算出与 变更了的全部的多个声速值中的每个声速值分别对应的多个画质指标，从对应全部的多个 声速值中的每个声速值而算出的多个画质指标中判定最佳的画质指标，将与判定出的最佳 的画质指标对应的声速值设定为最佳的声速值。
[0028] 另外，为了实现上述目的，本发明的程序的特征在于，使计算机依次执行以下工序 作为步骤：为了发送超声波束且接收由检查对象物反射的超声波回波来对检查对象物进行 检查，由排列有多个元件的探子使用多个元件多次进行以形成预定的发送焦点的方式发送 超声波束，并且对应于各个超声波束的发送，多个元件输出模拟元件信号，对该模拟元件信 号进行A/D转换而取得多个作为数字元件信号的第一元件数据；及使在使用检查对象物内 的声速值并根据所得到的两个以上的第一元件数据创建与第一元件数据中的任一个对应 的第二元件数据时使用的声速值最佳化，并确定为最佳的声速值。
[0029] 另外，为了实现上述目的，本发明的记录介质是记录有上述记载的程序的计算机 可读记录介质。
[0030] 发明效果
[0031] 根据本发明，在发送来自超声波探头的多个元件的超声波束时，进行使通过来自 不同的两个以上的元件的发送而取得的元件数据叠合的多行处理，从而能够降低由发送超 声波束的扩散引起的影响，提高SN比，提高分辨率，并且，能够不使用宽波束发送专用超声 波探头，且保持与以往相同的帧率，得到不依赖于发送波束的宽度的高分辨率且具有最佳 的空间分辨率的清晰的超声波图像，并且，通过在包括了多行处理的计算的基础上进行声 速校正，能够得到减轻了生物体组织内的声速不均的影响的高画质的超声波图像。
【附图说明】
[0032] 图1是示意性地示出本发明的超声波检查装置的结构的一例的框图。
[0033] 图2是按照处理流程示出图1所示的本发明的超声波检查装置的包括声速校正部 在内的主要部分的框图，示出声速校正部的一例的详细内容。
[0034] 图3是示意性地示出图1所示的超声波检查装置的元件数据处理部的结构的一例 的框图。
[0035] 图4(a)以及图4(c)分别是在从被检体的反射点的正上方的元件以及不是正上方 的元件发送理想的超声波束的情况下的说明图，图4(b)以及图4(d)分别是示出所得到的 元件数据的说明图。
[0036] 图5(a)以及图5(c)分别是在从被检体的反射点的正上方的元件以及不是正上方 的元件发送实际的超声波束的情况下的说明图，图5(b)以及图5(d)分别是示出所得到的