超声波诊断装置、图像处理装置以及图像处理方法_2

文档序号:8327180阅读:来源:国知局
。A/D转换器对增益校正后的反射波信号进行A/D转换。接收延 迟电路对数字数据(digitaldata)赋予确定接收指向性所需的接收延迟时间。加法器对 通过接收延迟电路赋予了接收延迟时间的反射波信号进行加法处理。通过加法器的加法处 理,强调来自与反射波信号的接收指向性对应的方向的反射分量。并且,正交检波电路将加 法器的输出信号转换成基带(baseband)的同相信号(I信号、I:In_phase)和正交信号(Q 信号、Q:Quadrature-phase)。并且,正交检波电路将I信号以及Q信号(以下,记作IQ信 号)作为接收信号(反射波数据)保存在未图示的帧缓冲器(framebuffer)中。另外,正 交检波电路也可以将加法器的输出信号转换成RF(Radi〇Frequency)信号,并保存在未图 示的帧缓冲器中。IQ信号以及RF信号成为具有相位信息的接收信号。
[0034] 当对被检体P进行二维扫描时,发送接收部11从超声波探头1发送二维的超声波 束。并且,发送接收部11根据超声波探头1接收到的二维的反射波信号生成二维的反射波 数据。另外,当对被检体P进行三维扫描时,发送接收部11使超声波探头1发送三维的超 声波束。并且,发送接收部11根据超声波探头1接收到的三维的反射波信号生成三维的反 射波数据。
[0035] 信号处理部12是对发送接收部11根据反射波信号生成的接收信号(反射波数 据),进行各种信号处理的处理部。如图1所示,信号处理部12具有B模式处理部121以及 多普勒处理部122。B模式处理部121从发送接收部11接收接收信号(反射波数据),进行 对数放大处理、包络线检波处理、对数压缩处理等,生成信号强度由亮度的明暗来表现的数 据(B模式数据)。另外,多普勒处理部122根据从发送接收部11接收到的接收信号(反射 波数据)对速度信息进行频率分析,生成针对多点提取出基于多普勒效应的速度、方差、能 量等移动体信息的数据(多普勒数据)。在此,所谓移动体例如是指血流、心壁等组织、造影 齐U。B模式处理部121或多普勒处理部122经由上述的帧缓冲器取得接收信号(反射波数 据)。
[0036] 另外,图1所示例的B模式处理部121以及多普勒处理部122能够针对二维的反 射波数据以及三维的反射波数据的双方进行处理。即,B模式处理部121根据二维的反射 波数据生成二维的B模式数据,根据三维的反射波数据生成三维的B模式数据。另外,多普 勒处理部122根据二维的反射波数据生成二维的多普勒数据,根据三维的反射波数据生成 三维的多普勒数据。图2是表示图1所示的B模式处理部的结构例的框图。
[0037] 在此,如图2所示例的那样,B模式处理部121具有合成部121a和B模式数据生 成部121b。B模式数据生成部121b对于接收信号(反射波数据),进行对数放大处理、包络 线检波处理、对数压缩处理等,生成B模式数据。当进行通常的B模式摄影时,不执行基于 合成部121a的处理,B模式数据生成部121b根据从发送接收部11接收到的接收信号(反 射波数据)生成B模式数据。
[0038] 另一方面,当进行基于相位调制法(PM:PhaseModulation)、振幅调制法(AM: AmplitudeModulation)、相位振幅调制法(AMPM)的谐波成像(HarmonicImaging)、或进行 基于使用差音分量的映像化法的谐波成像时,B模式数据生成部121b根据合成部121a输 出的数据(合成信号)生成B模式数据。另外,针对合成部121a的处理,之后详述。
[0039] 图像生成部13根据信号处理部12 (B模式处理部121以及多普勒处理部122)生 成的数据生成超声波图像数据。图像生成部13根据B模式处理部121生成的二维的B模 式数据生成由亮度来表示反射波的强度的二维B模式图像数据。另外,图像生成部13根据 多普勒处理部122生成的二维的多普勒数据生成表示移动体信息的二维多普勒图像数据。 二维多普勒图像数据是速度图像数据、方差图像数据、能量(power)图像数据、或者组合了 这些的图像数据。
[0040] 在此,图像生成部13 -般将超声波扫描的扫描线信号列转换(扫描转换(scan convert))成电视(television)等所代表的视频格式(videoformat)的扫描线信号列, 生成显示用的超声波图像数据。具体而言,图像生成部13通过根据超声波探头1进行的超 声波的扫描方式进行坐标转换,来生成显示用的超声波图像数据。另外,图像生成部13除 了扫描转换以外,作为各种图像处理,例如,进行使用扫描转换后的多个图像帧(frame),重 新生成亮度的平均值图像的图像处理(平滑化处理)、或在图像内使用微分滤波器(filter) 的图像处理(边缘(edge)强调处理)等。另外,图像生成部13对超声波图像数据合成各 种参数(parameter)的文字信息、刻度、体位标记(bodymark)等。
[0041] B模式数据以及多普勒数据是扫描转换处理前的超声波图像数据,图像生成部13 所生成的数据是扫描转换处理后的显示用的超声波图像数据。另外,B模式数据以及多普 勒数据还被称为原始数据(RawData)。图像生成部13根据扫描转换处理前的二维超声波 图像数据,生成显示用的二维超声波图像数据。
[0042] 另外,图像生成部13通过对B模式处理部121生成的三维的B模式数据进行坐 标转换,来生成三维B模式图像数据。另外,图像生成部13通过对多普勒处理部122生成 的三维的多普勒数据进行坐标转换,来生成三维多普勒图像数据。图像生成部13将"三维 的B模式图像数据或三维多普勒图像数据"作为"三维超声波图像数据(体数据(volume data)) "来生成。
[0043] 另外,为了生成用于将体数据显示于显示器2的二维图像数据,图像生成部13对 于体数据进行各种绘制处理。作为图像生成部13进行的绘制(rendering)处理,例如,存 在进行剖面重建法(MPR:MultiPlanerReconstruction)根据体数据生成MPR图像数据的 处理。另外,作为图像生成部13进行的绘制处理,例如,存在生成反映三维的信息的二维图 像数据的体绘制(VR:VolumeRendering)处理。
[0044] 图像存储器14是存储图像生成部13生成的显示用的图像数据的存储器。另外, 图像存储器14还能够存储B模式处理部121或多普勒处理部122生成的数据。图像存储 器14所存储的B模式数据或多普勒数据例如能够在诊断之后由操作者调出,或者经由图像 生成部13成为显示用的超声波图像数据。另外,图像存储器14还能够存储发送接收部11 输出的接收信号(反射波数据)。
[0045] 内部存储部15存储用于进行超声波发送接收、图像处理以及显示处理的控制程 序(program)、诊断信息(例如,患者ID、医师的意见等)、诊断协议(protocol)或各种体位 标记等各种数据。另外,根据需要,内部存储部15还用于保管图像存储器14所存储的图像 数据。另外,内部存储部15存储的数据能够经由未图示的接口(interface)向外部装置转 送。另外,内部存储部15还能够存储从外部装置经由未图示的接口转送的数据。
[0046] 控制部16控制超声波诊断装置的处理整体。具体而言,控制部16根据经由输入 装置3由操作者输入的各种设定要求或从内部存储部15读入的各种控制程序以及各种数 据,控制发送接收部11、信号处理部12(B模式处理部121以及多普勒处理部122)以及图像 生成部13的处理。另外,控制部16进行控制,以使得将图像存储器14或内部存储部15所 存储的显示用的超声波图像数据显示于显示器2。
[0047] 另外,内置于装置主体10的发送接收部11等还有时由集成电路等硬件 (hardware)构成,还有时是由软件(software)模块(module)化处理得到的程序。
[0048] 以上,针对第1实施方式所涉及的超声波诊断装置的整体结构进行了说明。在 该结构下,第1实施方式所涉及的超声波诊断装置例如通过被称为脉冲反转(Pulse Inversion)法的PM法来进行组织谐波成像(TissueHarmonicImaging:THI)法。或者,第 1实施方式所涉及的超声波诊断装置例如通过使用差音分量的映像化法来进行THI法。图 3A以及图3B是用于说明THI法的图。在图3A以及图3B中,横轴表示频率(单位:MHz), 纵轴表示接收信号的强度(单位:dB)。
[0049] 例如,发送接收部11根据控制部16所设定的扫描序列,一边使相位反转一边通过 各扫描线发送两次中心频率为"fl"的基本波的超声波脉冲。即,当在一根扫描线中发送两 次中心频率为"n"的超声波时,发送接收部Ii使第一次的发送超声波的相位极性与第二 次的发送超声波的相位极性反转。由此,发送接收部Ii在一根扫描线中,生成两个接收信 号。在此,设通过第一次的发送"+1"得到的接收信号为"r(+1) ",通过第二次的发送"-1" 得到的接收信号为"r(-l)"。
[0050] 此时,来自基本波的基本波分量的极性在"r(+l)"与"r(_l)"中反转。另一方面, 来自中心频率为"2f"的2次谐波的2次谐波分量的极性在"r(+l)和「r(-l) "相同。因此, 合成部121a将"r(+l) "和"r(-
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