超声波诊断仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及超声波诊断仪，且更具体地，本发明涉及增大超声波图像的密度的技 术。
【背景技术】
[0002] 使用超声波诊断仪能够实时捕获运动中组织的活动图像，例如，以供诊断。近年 来，超声波诊断仪是非常重要的医疗设备，尤其是在心脏和其他器官的诊断和治疗中更是 如此。
[0003] 期望的是不但为了诊断心脏，而且为了其他用途，由超声波诊断仪所获得的超声 波图像都具有杰出的图像质量。目前正提出的是作为用来提高超声波图像质量的具体对策 的增大超声波图像的密度的技术。
[0004] 例如，专利文献1描述了在前一帧和当前帧之间，对在前一帧上的每一个关注像 素实行模式匹配处理，并且基于形成当前帧的原始像素组和所限定的附加像素组，对于每 一个关注像素，通过模式匹配处理，增大当前帧的密度的技术。
[0005] 专利文献2描述了限定了帧中的第一像素阵列、第二像素阵列，和第三像素阵列， 在第一像素阵列和第二像素阵列之间，对第一像素阵列上的每一个关注像素执行模式匹配 处理以计算出对于关注像素在第二像素阵列上的映射地址，进一步地，在第三像素阵列和 第二像素阵列之间，对第三像素阵列上的每一个关注像素执行模式匹配处理以计算出对于 关注像素在第二像素阵列上的映射地址，且利用像素值和多个关注像素的映射地址，增大 第二像素阵列的密度的技术。
[0006] 能够利用在专利文献1和专利文献2中所描述的技术增大以高帧速获得的低密度 图像的密度。
[0007] 在扇形扫描和凸状扫描的扫描超声波束的方法中，围绕位于探头侧上的中心径向 地或以扇形扫描超声波束。于是，超声波束的间距在远离探头的深部比在接近探头的浅部 更大。因此，期望的是即使超声波束的间距如上所述那样宽，也能够增大密度从而填充间 距。
[0008] 引用列表
[0009] 专利文献
[0010] [专利文献 1] JP-2〇l2_l〇575〇 A
[0011] [专利文献 2]JP-2012-105751 A
【发明内容】
[0012] 技术问题
[0013] 考虑到上述【背景技术】，本发明的发明者曾重复关于增大超声波图像的密度的改进 技术的研宄和开发。特别地，本发明者已经基于不同于在专利文献1和专利文献2中所描 述的划时代技术的原理的原理提出一种增大超声波图像的密度的技术。
[0014] 本发明在上述研宄和开发过程中已被构想出且旨在通过利用在超声波束的扫描 方向和深度方向之间的基于密度的关系来提供增大超声波图像的密度的改进技术。
[0015] 为了达到上述目的，依照更可取方案的超声波诊断仪包括：探头，其被配置为发射 和接收超声波；发射器/接收器单元，其被配置为控制探头扫描超声波束；密度增大处理单 元，其被配置为增大通过扫描超声波束所获得的成像数据的密度；以及显示处理单元，其被 配置为基于具有已增大的密度的成像数据形成显示图像；并且所述密度增大处理单元基于 在成像数据内沿超声波束的深度方向以高密度布置的深度方向数据，增加沿超声波束的扫 描方向以低密度布置的扫描方向数据的密度，从而增大成像数据的密度。
[0016] 在上述结构中，可以根据诊断使用的类型来使用发射和接收超声波的，包括例如 凸状扫描仪类型、扇形扫描仪类型，以及线性扫描仪类型的各种类型的探头。通过上述结构 来实施的密度增大特别优选地由凸状扫描仪和扇形扫描仪的组合来实现。另外，可以使用 用于二维层析图像的探头或者用于三维图像的探头。尽管二维层析图像（B模式图像）是 要进行密度增大的优选示例图像，但还可以采用三维图像、多普勒图像或弹性图像。成像数 据指的是用于形成图像的数据，且该数据例如为沿被扫描的超声波束所获得的行数据。
[0017] 沿超声波束的深度方向，由于能够顺序地获得从浅部（在接近于探头的一侧）穿 过深部（在远离探头的一侧）所接收到的超声波信号，因此可以获得以相对高密度布置的 深度方向数据。例如，能够沿单一超声波束获得几千个行数据单元，且这几千个行数据单元 可以就这样使用或也可以使用通过重新采样（抽取）这几千个行数据单元所获得的几百 个行数据单元。通过扫描超声波束，同时，例如，沿扫描方向逐步移动超声波束的位置（角 度），顺序地形成多个超声波束。在一般的二维B模式图像的情况下，例如，用于获得一幅图 像（一个帧）的超声波束的数量大约为100。为了增大帧速，例如，有必要进一步减少超声 波束的数量。于是，以相对低密度沿超声波束的扫描方向来布置扫描方向数据。如上所述， 在超声波束的扫描方向和深度方向所获得数据的密度不同。
[0018] 上述仪器通过利用超声波束扫描方向和深度方向之间基于密度的关系能够实现 超声波图像的密度增大。更具体地，通过基于沿超声波束的深度方向以高密度布置的深度 方向数据来增加沿超声波束的扫描方向以低密度布置的扫描方向数据的密度，成像数据的 密度增大。
[0019] 在优选的具体示例中，密度增大处理单元将对应于超声波束的扫描方向的模板放 置在成像数据中，且移动对应于超声波束的深度方向的内核用来搜索匹配于模板的内核， 由此通过利用属于已经找到的内核的深度方向数据来增加属于模板的扫描方向数据的密 度。
[0020] 在上述结构中，优选地设定模板以便于例如围住扫描方向数据，且可以具有一维 形状或二维形状。如果成像数据是三维数据，可以使用具有三维形状的模板。优选地设定 内核以便于例如围住深度方向数据，且可以具有一维形状或二维形状。如果成像数据是三 维数据，可以使用具有三维形状的内核。优选地模板和内核具有完全相同的形状。
[0021] 在优选的具体示例中，密度增大处理单元通过在属于模板的扫描方向数据和属于 内核的深度方向数据之间进行模式匹配来搜索匹配于模板的内核。
[0022] 在优选的具体示例中，密度增大处理单元基于模板内的扫描方向数据和将从内核 中以扫描方向数据的数据间隔选择出的深度方向数据之间的相似程度，通过模式匹配来搜 索匹配于模板的内核。
[0023] 在上述结构中，相似程度指的是用来评价相似水平的指标，且可以是当相似度越 高（越相似）而表示为越小的值，或者当相似度越高而表示为越大的值。尽管作为用于评价 相似水平的指标，例如，关于彼此将进行比较的数据项之间的差的平方和与关于彼此将进 行比较的数据项之间的差的绝对值和是优选的，但还可以使用各种其他已知的运算方法。
[0024] 在优选的具体示例中，密度增大处理单元将基于匹配于模板的内核中的深度方向 数据所获得的密度增大数据插入模板内扫描方向数据的间隙中，由此增大成像数据的密 度。
[0025] 在优选的具体示例中，密度增大处理单元基于为搜索匹配于模板的内核所获得的 相似程度的空间分布来假定在模板内的扫描方向数据的间隙中相似程度为最佳的位置，并 将密度增大数据插入所假定的位置。
[0026] 在优选的具体示例中，密度增大处理单元通过模式匹配搜索匹配于模板的多个候 选内核，并基于每一个候选内核和模板之间的距离，从多个候选内核中选择出匹配于模板 的内核。
[0027] 在优选的具体示例中，密度增大处理单元选择出匹配于模板的多个内核，并基于 从多个内核中所获得的深度方向数据，获得将插入模板内的扫描方向数据的间隙中的密度 增大数据。
[0028] 在优选的具体示例中，密度增大处理单元基于从匹配于模板的多个内核中所获得 的深度方向数据和每一个内核与模板之间的距离，获得密度增大数据。
[0029] 在优选的具体示例中，密度增大处理单元设定模板和内核以便于在实空间中具有 相同的大小。
[0030] 在优选的具体示例中，为了增大通过径向地或以扇形扫描超声波束所获得的成像 数据的密度，密度增大处理单元随着将模板放置在成像数据中的位置越深而越增大模板在 实空间中的大小。
[0031] 在优选的具体示例中，为了基于模板内的扫描方向数据与将从内核中以扫描方向 数据的数据间隔选择出的深度方向数据之间的相似程度、通过模式匹配搜索匹配于模板的 内核，密度增大处理单元随着模板的位置越深而越增大将从内核中选择出的深度方向数据 的数据间隔。
[0032] 在优选的具体示例中，密度