超声波诊断装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种超声波诊断装置，特别涉及一种减少非必要的信号分量的技术。
【背景技术】
[0002] 为了改善超声波图像的图像质量，减少比如包含在接收的信号中的旁瓣（side lobe)和栅瓣（grating lobe)的非必要的信号分量是可取的。在超声波的接收波束的形成 中，从多个换能器元件（transducer element)处获得的多个接收的波信号根据焦点位置被 进行延迟处理，从而匹配到来自焦点位置的反射波的相位。换言之，对多个接收的波信号进 行整相。施加延迟处理的多个接收的波信号进行求和处理，以形成接收波束信号。
[0003] 然而，从每个换能器元件处获得的接收的波信号还包含非必要的反射波分量，这 些非必要的反射波分量来自焦点位置之外的位置。因此，由对施加了延迟处理的多个接收 的波信号进行求和处理而获得的接收波束信号，由于非必要的反射波分量，而包含非必要 的信号分量。在相关技术中提出了减少非必要的信号分量的技术。
[0004] 例如，专利文献1公开了使用表不整相（phasing)的程度的CF (相干因子）来减少 非必要的信号分量的技术。另外，作为表示整相的程度的值，非专利文献1公开了 PCF(相位 相干因子）和SCF (符号相干因子），专利文献2公开了 STF (符号渡越因子，Sign Transit Factor)，以及非专利文献2公开了 GCF(广义相干因子）。
[0005] 相关技术参考：
[0006] 专利文献：
[0007] 专利文献I:USP5, 910, 115
[0008] 专利文献 2:JP2012-81114A [0009] 非专利文献：
[0010]非专利文献1:]\〇31116(3]10,6七31.，"？]1386(]〇]16代11。6 11]138；[1^"，1￡￡￡1：四118. UFFC,vol. 56,No. 5, 2009
[0011] 非专利文献2 :Pai_ChiLi,etal. ,"AdaptiveImagingUsingtheGeneralized CoherenceFactor"，IEEEtrans.UFFC,vol. 50,No. 2, 2003
【发明内容】
[0012] 技术问题
[0013] 表示整相的程度的值，例如CF,在减少与其中的多个换能器元件以一维方式排列 的一维阵列换能器相关的非必要的信号分量中特别地优选。
[0014] 在这种情况下，本发明的发明人进行了关于减少在其中的多个换能器元件以二维 方式排列的二维阵列换能器中的非必要的信号分量的研发。
[0015] 本发明是在研发过程中构思的，并且本发明的优势在于提供一种减少在二维阵列 换能器中的非必要的信号分量的技术。
[0016] 技术问题的解决方案
[0017] 根据本发明的一个方面，提供了一种超声波诊断装置，包括：多个换能器元件，其 以二维方式排列；延迟处理器，其对从所述多个换能器元件获得的多个接收的波信号施加 延迟处理，以对接收的波信号进行整相；评估值计算单元，其基于施加了延迟处理的所述多 个接收的波信号来评估整相的程度，以获得与以二维方式排列的所述多个换能器元件相关 的二维评估值；求和处理器（summation processor)，其对施加了延迟处理的多个接收的波 信号施加求和处理，以获得接收信号；以及信号调整单元，其基于所述二维评估值来调整所 述接收信号，以减少非必要的信号分量。根据本发明的另一个方面，优选地，所述评估值计 算单元，对于互不相同的多个排列方向中的每个排列方向，针对以二维方式排列的多个换 能器元件，评估整相的程度，以计算一维评估值，以及基于从多个排列方向获得的多个所述 一维评估值，来计算表示二维排列整体的整相的程度的二维评估值。
[0018] 在上述的装置中，所述多个换能器元件以晶格形状排列；例如，沿着横向（X方向） 和纵向（y方向），并形成二维阵列换能器。多个换能器元件形成的换能器平面可以具有矩 形形状或圆形形状。另外，相邻的换能器元件可以互相偏移地排列，或者换能器元件中的一 些换能器元件可以被设置为无效的元件，以形成二维的稀疏型阵列换能器。
[0019] 所述评估值计算单元对于多个换能器元件的每个排列方向评估整相的程度，以计 算一维评估值。整相的程度是指，与施加了延迟处理的多个接收的波信号的相位的状态有 关的程度，以及，例如，整相的程度的评估包括评估相位的匹配程度或者相位的偏移程度。 因为评估值计算单元以一维的方式计算整相的程度是足够的，例如专利文献1的CF(相干 因子）、非专利文献1的PCF (相位相干因子）和SCF (符号相干因子）、以及专利文献2的 STF(符号渡越因子）等，可以作为一维评估值来使用。可替换地，除了这些值以外的一维评 估值也可以使用。
[0020] 评估值计算单元，基于从多个排列方向获得的多个一维评估值，来计算表示二维 排列的整体的整相程度的二维评估值。例如，可以通过相对简单的计算，比如对多个一维评 估值的求和、相乘、平方和等，来计算二维评估值。
[0021] 基于二维评估值来调整通过将施加了延迟处理的多个接收的波信号进行求和处 理所得到的接收信号。例如，信号调整单元，根据二维评估值的大小来改变接收信号的增益 (振幅）。可替换地，必要时也可以基于二维评估值来调整接收信号的相位等。通过信号调 整单元基于二维评估值来调整接收信号，从而减少了非必要的信号分量。
[0022] 根据本发明的另一个方面，优选地，所述评估值计算单元，对于每个排列方向，基 于从沿着该排列方向的至少一行换能器元件获得的多个接收的波信号来计算该排列方向 的一维评估值。
[0023] 根据本发明的另一个方面，优选地，所述评估值计算单元对于相互正交的两个排 列方向中的每个排列方向计算所述一维评估值，以及基于从所述两个排列方向获得的两个 一维评估值来计算所述二维评估值。
[0024] 本发明的有益效果
[0025] 根据本发明的各个方面，提供了一种在二维阵列换能器中减少非必要的信号分量 的技术。例如，根据本发明的优选的方式，基于从多个排列方向获得的多个一维评估值来计 算表示多个换能器元件的二维排列的整体的整相程度的二维评估值，并且基于二维评估值 来调整接收信号，从而减少非必要的信号分量。
【附图说明】
[0026] 图1为示出了根据本发明的优选的实施例的超声波诊断装置的整体结构的示意 图。
[0027] 图2为示出了以二维方式排列的多个换能器元件12的具体示例的示意图。
[0028] 图3为示出了参照二维阵列换能器10的坐标系的示意图。
[0029] 图4为示出了延迟处理之后的接收的波信号的波面的示意图。
【具体实施方式】
[0030] 图1为示出了根据本发明的优选的实施例的超声波诊断装置的整体结构的框图。 多个换能器元件12中的每个均为发射和接收超声波的元件，多个换能器元件12以二维方 式排列，以形成二维阵列换能器10。二维阵列换能器10是在三维诊断区以三维方式扫描超 声波波束的三维图像的超声波探测器。二维阵列换能器10可以以三维方式，电性地或者以 电性扫描和机械扫描结合地，扫描超声波波束。
[0031] 发射单元20输出发射信号到二维阵列换能器10的多个换能器元件12中的每个， 对多个换能器元件12进行发射控制以形成发射波束，并在诊断区扫描发射波束。换言之， 发射单元20具有发射波束形成器的功能。
[0032] 每个换能器元件12由发射单元20进行发射控制以发射超声波，并接收来自诊断 区的响应发射的波而获得的超声波。由每个换能器元件12接收超声波所获得的接收的波 信号，从每个换能器元件12通过前置放大器14发送到延迟处理器30。
[0033] 延迟处理器30包括多个延迟电路32。每个延迟电路32对从对应的换能器元件 12通过对应的前置放大器14获得的接收的波信号施加延迟处理。在这种构造下，根据焦点 位置对从多个换能器元件12处获得的多个接收的波信号进行延迟处理，并对来自焦点位 置的反射波的相位进行匹配。换言之，对多个接收的波信号进