被检体信息获取装置、被检体信息获取方法和程序的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及被检体信息获取装置、被检体信息获取方法和程序，并具体涉及向被 检体发送声波、接收在被检体中反射的反射波并因此获取被检体中的对象的移动信息的技 术。
【背景技术】
[0002] 作为被检体信息获取装置的超声波诊断仪被广泛用于医疗领域等中。超声波诊断 仪不仅可获取反映活体中声学阻抗的差异的形态信息，还可获取对象的诸如血液流速信息 的移动信息。在脉冲多普勒方法中，通过检测来自对象的反射波形的相移来计算移动速度。 例如，通过检测基于从血管中的血液细胞反射的反射波的接收信号的相移，测量作为对象 的移动信息的血液流速。此时，来自血液细胞的反射波需要与来自除测量对象之外的、诸如 周围血管壁的反射体的反射波（杂波分量）区分开。
[0003] PTL 1讨论了当使用脉冲多普勒方法来计算血液流速时，使用移动目标指示器 (MTI)滤波器以将血流与作为杂波分量的诸如血管壁和心脏壁的壁的移动区分开的技术。 设定了三种类型的超声脉冲发送间隔。获得了第三脉冲的接收信号与第一脉冲的接收信号 之间的差值（第一差分信号）、第四脉冲的接收信号与第二脉冲的接收信号之间的差值（第 二差分信号）以及第五脉冲的接收信号与第三脉冲的接收信号之间的差值（第三差分信 号）。然后，获得第一差分信号与第二差分信号之间的相位差以及第二差分信号与第三差分 信号之间的相位差。然后，进一步获得这些相位差之间的差值。
[0004] 引文列表
[0005] 专利文献
[0006] PTL 1 :日本专利申请公开No. 1-153144
【发明内容】
[0007] 技术问题
[0008] 如上所述，在测量血液流速时，检测基于来自血液细胞的反射波的信号的相移。但 是，来自血液细胞的反射波比来自周围血液细胞壁等的反射波弱。当来自测量对象以外的 反射体的不希望的信号（杂波信号）被包含时，接收信号的相移的检测容易产生误差。如 PTL1中那样使用MTI滤波器的方法可能看起来是解决方案，但这种滤波器可能无法充分地 消除某些类型的杂波信号。特别是当杂波信号较大时以及当测量目标对象以外的反射体由 于血管周围组织的跳动、操作员的手的抖动等而波动（移动）时，难以精确地计算血液流 速。
[0009] 鉴于上述的问题，本发明的目的是，即便在除了来自目标对象的反射波以外还存 在不希望的反射波情况下，也以更高的精度获取对象的移动信息。
[0010] 问题的解决方案
[0011] 根据本发明的一个方面，一种被配置为获取被检体中的对象的移动信息的被检体 信息获取装置，包括：被配置为向被检体发送声波脉冲、接收从被检体中的多个位置反射的 反射波并将反射波分别转换成时序接收信号的多个换能器；和被配置为通过使用从多个换 能器输出的多个接收信号来获取对象的移动信息的处理单元，其中，处理单元通过使用多 个接收信号来提取分别表示移动分量的多个信号，通过使用分别表示移动分量的多个信号 来执行自适应信号处理，并且通过使用由自适应信号处理获得的多个输出信号来获取对象 的移动信息。
[0012] 根据本发明的一个方面，一种通过使用从向被检体发送声波脉冲并接收从被检体 中的多个位置反射的反射波的多个换能器输出的多个时序接收信号来获取被检体中的对 象的移动信息的被检体信息获取方法，包括：通过使用多个接收信号来提取分别表示移动 分量的多个信号；通过使用分别表示移动分量的多个信号来执行自适应信号处理；以及通 过使用由自适应信号处理获得的多个输出信号来获取对象的移动信息。
[0013] 参照附图阅读示例性实施例的以下说明，本发明的其它特征将变得清晰。
【附图说明】
[0014] 图1是示出示例1的被检体信息获取装置的概览的示意图。
[0015] 图2是示出示例1中的处理流程的流程图。
[0016] 图3A和图3B分别是示出示例1的被检体信息获取装置的滤波器的示例的示意 图。
[0017] 图4是示出示例1的被检体信息获取装置的显示器的示例的示意图。
[0018] 图5是示出用于验证示例1的效果的模型的示意图。
[0019] 图6是示出示例1的效果的示图。
[0020] 图7是示出示例2的被检体信息获取装置的概览的示意图。
[0021] 图8是示出用于差分滤波器的补偿的示图。
【具体实施方式】
[0022] 将参照附图描述本发明的实施例。作为一般规则，在实施例之中共用的部件由相 同的附图标记表示，并且将不被重复描述。
[0023] 在本发明中，声波一般是超声波，并且包含已知为音波和超声波的弹性波。根据本 发明的被检体信息获取装置包括向被检体发送声波、接收在被检体中反射的反射波（反射 声波）并获取被检体内部的信息作为数值和图像数据的装置。由此获取的被检体内部的信 息包括对象的移动信息和反映组织的声学阻抗的差异的信息等。被检体中的对象的"移动 信息"是关于"速度"和"位移"的信息。具体而言，这种信息包含血液流速（包含血液红细 胞等的散射体组的移动信息）和组织的位移等。速度和位移可被获取为速度分布和位移分 布。
[0024] 示例 1
[0025] 以下将描述示例1的装置结构和处理流程。
[0026] (被检体信息获取装置的结构）
[0027] 图1是示出示例1的被检体信息获取装置的结构的示意图。本实施例的被检体信 息获取装置包括包含多个换能器002的探测器001、接收电路系统005、发送电路系统003、 差分处理块006、自适应信号处理块007和流速计算块008。被检体信息获取装置还包括系 统控制单元004、显示处理块009和显示系统010。
[0028] 探测器001是向被检体000发送声波并接收从被检体中的多个位置反射的反射波 的发送器接收器。探测器001包含将声波转换成电信号（时序接收信号）的多个换能器 002。尽管在被检体000中没有示出，但被检体包含移动信息测量目标对象（例如，血液中 的血液细胞和移动组织）。换能器002接收来自目标对象的反射波。换能器002可以是诸 如利用压电现象的压电元件、利用光学共振的换能器、诸如电容微加工超声换能器（CMUT) 的利用电容变化的换能器、或可接收声波并将接收的声波转换成电信号的任何其它换能器 的换能器。换能器被优选布置为诸如一维（1D)阵列和二维（2D)阵列的阵列的形式。
[0029] 发送电路系统003是根据来自系统控制单元004的控制信号产生发送信号（脉冲 信号）的发送信号发生器。发送信号的电压波形具有与目标位置和目标方向相对应的延时 时间和振幅。发送信号被输入到换能器002中的每一个以被转换成声波，并且作为声波脉 冲（脉冲波）被发送。换能器002接收来自被检体的反射波，并向接收电路系统005输出 多个接收信号。
[0030] 接收电路系统005包含放大器和模数（A/D)转换器等。从各换能器时序输出的接 收信号由接收电路系统005放大并转换成数字信号（数字化的接收信号）。接收电路系统 005将通过单次声波发送从单个换能器输出的时序接收信号处理为单个接收信号。当换能 器的输出信道的数量为M时，通过单次声波脉冲发送获得与输出信道的数量相对应的M个 接收信号。考虑单个换能器，当执行N次声波脉冲发送时，从各换能器获得与N次（即，N个 时序接收信号）相对应的接收信号。N和M中的每一个都是正整数。
[0031] 在本发明中，不仅从换能器002输出的模拟接收信号，而且通过对接收信号进行 放大、数字转换等获得的信号，都被称为接收信号。从接收电路系统005的输出信道中的每 一个输出的接收信号被输入到差分处理块006。接收电路系统005的输出信道与换能器的 输出信道相对应。但是，换能器的数量可能未必与输出信道的数