超声波诊断装置的制作方法

专利名称：超声波诊断装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及超声波诊断装置。更具体地，本发明涉及一种超声波诊断装置，能够改进关注区域的图像质量并获得高清晰度的超声波图像，所述高清晰度的超声波图像高效地示出了对象皮肤表面的附近区域。
背景技术：
使用超声波图像的超声波诊断装置已被投入医疗领域中的实际使用。一般而言，超声波诊断装置包括超声波探头(以下称为 “探头”)和诊断装置本体。在超声波诊断装置中，探头向对象发送超声波，并接收来自对象的超声回波。诊断装置本体对由探头接收并从探头输出的接收信号进行电处理，以产生超声波图像。探头执行超声波的发送和接收，并包括用于输出接收信号(电信号)的压电单元。近来，还可以为探头提供集成电路板，用于放大从压电单元输出的接收信号，执行A/D转换或其他处理，改变在压电单元中发送和接收超声波的定时，在没有使用任何线缆的情况下与诊断装置本体进行无线通信，并降低噪声。已知所谓“斑点”(斑点噪声/斑点图案)是可以使超声波诊断装置中的超声波图像质量恶化的因素。斑点是由多个散射源产生的散射波的相互干扰引起的白斑噪声，所述散射源存在于对象中且产生的散射波的波长比超声波波长更小。已知JP 2005-58321A和JP 2003-70786A中描述的空间复合是一种减小超声波诊断装置中的这种斑点的方法。如图9示意性示出的，空间复合技术涉及在压电单元100和对象之间沿相互不同的方向(以相互不同的扫描角度)执行多种超声波发送和接收，并将通过多种超声波发送和接收所获得的超声波图像进行合并，以产生合成超声波图像。更具体地，在图9所示的示例中，执行三种超声波发送和接收，包括常规超声波图像产生中的超声波发送和接收(常规发送和接收)、沿相对于常规发送和接收方向倾斜角度Θ的方向的超声波发送和接收、以及沿相对于常规发送和接收方向倾斜角度-Θ的方向的超声波发送和接收。将常规发送和接收所获得的超声波图像A (实线)、沿倾斜角度Θ的方向进行超声波发送和接收所获得的超声波图像B (虚线)、以及沿倾斜角度-Θ的方向进行超声波发送和接收所获得的超声波图像C(点划线)合并，以产生合成超声波图像，所述合成超声波图像覆盖实线所示的超声波图像A的区域。在超声波诊断装置中，由于音速障碍(sound speed disturbance)和多次折射的缘故，所谓的近场更可能使超声波图像的图像质量恶化。近场是探头附近的对象区域，即，超声波发送和接收方向上极浅的区域。为了解决该问题，JP 2006-95151A描述了一种超声波诊断装置，仅针对近场执行空间复合，以改进近场的图像质量。

发明内容
根据JP 2006-95151A中描述的超声波诊断装置，可以通过使用空间复合来获得近场图像质量改进了的超声波图像。然而，在超声波诊断装置中，对诊断有重要意义的所要注意的关注区域(ROI)不限于近场。换言之，可以将不同深度的区域用作超声波诊断装置中的R0I。本发明的目的是解决前述现有技术问题，并提供一种超声波诊断装置，能够通过使用空间复合来改进任意ROI的图像质量，并能够减少无用的接收信号处理和超声波扫描(声线)。 超声波诊断装置可以使用声学耦合器使超声波(超声波束)在对象的皮肤表面附近聚焦。声学耦合器由声学阻抗接近于活体声学阻抗的材料制成，并安装在探头的超声波发送和接收表面上。声学耦合器的安装使超声波发送和接收表面能够保持与对象的皮肤表面分开预定距离。因此，能够通过使用声学耦合器获得超声波图像，在所获得的超声波图像中，超声波在对象的皮肤表面附近聚焦。本发明的另一目的是提供一种超声波诊断装置，即使在使用声学耦合器时，也能够利用空间复合，来高效地获得有效的超声波图像，所述超声波图像显示对象皮肤表面的附近区域。为了实现第一目的，本发明的第一方面提供了一种超声波诊断装置，包括超声波探头，被配置为将超声波发送至对象内，并接收超声波从对象反射所产生的超声回波，所述超声波探头包括用于基于超声回波来处理接收信号的信号处理装置；以及诊断装置本体，被配置为根据在所述超声波探头的信号处理装置中处理的接收信号，来产生超声波图像，并设置与所述超声波探头隔开的关注区域，其中，所述超声波探头被配置为沿相互不同的超声波发送和接收方向执行多种超声波发送和接收，并且所述诊断装置本体被配置为基于多种超声波发送和接收中的每一种来对超声波图像进行合并，以及其中，当在所述诊断装置本体中产生合成超声波图像时，所述超声波探头被配置为控制对所述信号处理装置的驱动，使得根据关注区域改变至少一个所要合并的所述超声波图像的深度。在根据本发明第一方面的超声波诊断装置中，当在所述诊断装置本体中产生合成超声波图像时，所述超声波探头优选地通过所述多种超声波发送和接收之一，执行用于获得主要图像的超声波发送和接收，所述主要图像是预设的预定输出区域中的超声波图像。当根据关注区域改变所要合并的所述超声波图像中至少一个图像的接收深度时，所述超声波探头优选地不在具有改变后接收深度的所述至少一个图像的区域中执行超声波扫描，在该区域中，所述至少一个图像和所述主要图像彼此不相重叠。优选地，所述超声波诊断装置包括温度测量装置，用于测量所述超声波探头内预定位置的温度，并且当在所述诊断装置本体中产生合成超声波图像时，所述超声波探头改变超声波发送和接收的条件，以根据使用所述温度测量装置获得的温度测量结果，改变要与所述主要图像合并的超声波图像的图像质量。
所述温度测量装置优选地测量信号处理装置的温度。所述超声波探头优选地针对时间上连续的合成超声波图像中一个合成超声波图像的最末超声波图像及其后续合成超声波图像的第一超声波图像，沿相同方向发送和接收超声波。为了实现第二目的，本发明的第二方面提供了一种超声波诊断装置，包括超声波探头，被配置为将超声波发送至对象内，并接收超声波从对象反射所产生的超声回波，所述超声波探头包括用于基于超声回波来处理接收信号的信号处理装置；以及诊断装置本体，被配置为根据在所述超声波探头的信号处理装置中处理的接收信号，来产生超声波图像； 声学耦合器，可拆卸地安装在所述超声波探头上，以覆盖所述超声波探头的超声波发送和接收表面；以及检测装置，布置在所述超声波探头和所述诊断装置本体的至少一个中，以检测所述声学耦合器安装在所述超声波探头上，其中，所述超声波探头被配置为沿相互不同的超声波发送和接收方向执行多种超声波发送和接收，并且所述诊断装置本体被配置为基于多种超声波发送和接收中的每一种来对超声波图像进行合并，以及其中，当在所述诊断装置本体中产生合成超声波图像时，所述超声波探头控制对所述信号处理装置的驱动，使得当所述检测装置检测到声学耦合器安装在所述超声波探头上时改变至少一个所要合并的所述超声波图像的深度。在根据本发明第二方面的超声波诊断装置中，当所述检测装置检测到声学耦合器安装在所述超声波探头上时，所述超声波探头优选地增加至少一个所要合并的所述超声波图像的深度。当在所述诊断装置本体中产生合成超声波图像时，所述超声波探头优选地通过所述多种超声波发送和接收之一，执行用于获得主要图像的超声波发送和接收，所述主要图像是预设的预定输出区域中的超声波图像。当所述检测装置检测到声学耦合器安装在所述超声波探头上时，所述超声波探头优选地不在所述信号处理装置中针对至少一个所要合并的所述超声波图像中与声学耦合器相对应的深度区域，处理接收信号。当所述检测装置检测到声学耦合器安装在所述超声波探头上时，所述超声波探头优选地不在所述信号处理装置中针对用于产生所述合成超声波图像的所有所述超声波图像中与所述声学耦合器相对应的深度区域，处理接收信号。当所述检测装置检测到声学耦合器安装在所述超声波探头上时，所述超声波探头优选地不在除所述主要图像以外的其他超声波图像的区域中执行超声波扫描，在该区域中，所述其他超声波图像与主要图像彼此不相重叠。所述超声波诊断装置优选地包括附近模式，用于将对象皮肤表面侧的预定深度区域中的所述超声波图像进行合并。当所述检测装置检测到声学耦合器安装在所述超声波探头上时，所述超声波探头优选地将至少一个所要合并的所述超声波图像的深度设置为比所述附近模式下的所述预定深度区域中更深的预定深度。根据按上述配置的本发明第一方面的超声波诊断装置，使用涉及将超声波发送和接收方向不同的多个图像进行合并的空间复合，并将与压电单元隔开预定距离或更长距离的任意深度区域作为关注区域(ROI)，从而能够改进ROI图像质量。因此，本发明的超声波诊断装置能够进行适当的诊断，同时以高清晰度显示超声波图像上所要注意的区域。控制对信号处理器的驱动，以产生分别具有与ROI相对应的深度的超声波图像，从而能够减少图像合成并未涉及的无用接收信号的处理，所述信号处理器用于处理从执行超声波发送和接收的压电单元输出的接收信号。根据按上述配置的本发明第二方面的超声波诊断装置，同样，在使用声学耦合器的情况下，能够通过利用空间复合高效地获得有效 的高清晰度的超声波图像，所述声学耦合器用于使超声波在对象的皮肤表面附近聚焦，所述空间复合用于将超声波发送和接收方向不同的多个图像进行合并。


图I是示出了根据本发明第一方面的超声波诊断装置的示意框图。图2是示出了可以在图I所示的超声波诊断装置中执行的空间复合的示意图。图3A、3B和3C是示出了在根据本发明第一方面的超声波诊断装置中执行的空间复合的示例的示意图。图4A和4B是示出了在根据本发明第一方面的超声波诊断装置中执行的空间复合的另一不例的不意图。图5是示出了根据本发明第二方面的超声波诊断装置的示意框图。图6A、6B、6C、6D和6E是示出了在根据本发明第二方面的超声波诊断装置中执行的空间复合的示例的示意图。图7A、7B和7C是示出了在根据本发明第二方面的超声波诊断装置中执行的空间复合的另一示例的示意图。图8是示出了在根据本发明第二方面的超声波诊断装置中执行的空间复合的又一示例的示意图。图9是示出了空间复合的示意图。
具体实施例方式下面，参照附图所示的优选实施例详细描述本发明的超声波诊断装置。图I是根据本发明第一方面的超声波诊断装置的实施例的示意框图。图I所示的超声波诊断装置IOA包括超声波探头12A和诊断装置本体14A。超声波探头12A以无线通信方式连接至诊断装置本体14A。超声波探头12A(以下称为“探头12A”)向对象发送超声波，接收超声波在对象上反射所产生的超声回波，并根据接收到的超声回波输出超声波图像的接收信号。在本发明的实现中，可以将各种已知超声波探头用作探头12A。因此，不存在对探头12A类型的特殊限制，并且可以使用各种类型(如凸面型、线性型和扇面型)的探头。探头可以是外部探头或用于超声波内窥镜的径向扫描型探头。此外，探头12A可以具有与谐波成像兼容的超声波换能器，用于接收所发送的超声波的二次或更高次谐波。探头12A包括压电单元16、信号处理器20、并/串转换器24、无线通信单元26、天线28、发送驱动器30、发送控制器32、接收控制器34A、通信控制器36以及探头控制器38。压电单元16是发送和接收超声波的(超声波)换能器18的一维或二维阵列。压电单元16连接至信号处理器20。信号处理器20包括与压电单元16的单个换能器18相对应的单个信号处理器20a。单个信号处理器20a经由并/串转换器24连接至无线通信单元26。无线通信单元26进一步连接至天线28。每个换能器18经由发送驱动器30连接至发送控 制器32。单个信号处理器20a中的每一个连接至接收控制器34A。无线通信单元26连接至通信控制器36。并/串转换器24、发送控制器32、接收控制器34A和通信控制器36连接至探头控制器38。探头12A包括供应电能以驱动每个组件的内置电池。电池未示于图I中。压电单元16是已知类型的，包括发送和接收超声波的换能器18的一维或二维阵列以及层叠在其上的衬背层、声学匹配层和声学透镜。每个换能器18是具有压电体和电极的超声波换能器，压电体由例如PZT (锆钛酸铅)、PVDF(聚偏二氟乙烯)制成的，电极在压电体的两端提供。当对超声波换能器的电极施加脉冲电压或连续波电压时，压电体膨胀并收缩，以使换能器产生脉冲或连续波超声波。将由超声波换能器产生的超声波进行合并，以形成超声波束。当接收到传播中的超声波时，每个换能器膨胀并收缩以产生电信号，接着输出电信号作为超声波接收信号。换能器18根据从发送驱动器30供应的驱动信号来发送超声波。换能器18接收来自对象的超声回波，将接收到的超声回波转换为电信号(接收信号)，并向单个信号处理器20a输出电信号。发送驱动器30包括数字/模拟转换器、低通滤波器、放大器和脉冲器。发送驱动器30向每个换能器18 (超声波换能器的电极)供应脉冲驱动电压(发送脉冲)，以使超声波换能器振荡，从而发送超声波。发送驱动器30基于发送控制器32选择的发送延迟模式，调整相应换能器18的驱动信号的延迟量，并向换能器18供应调整过的驱动信号，使得从换能器18发送的超声波形成超声波束。压电单元16的换能器18连接至信号处理器20的对应的单个信号处理器20a。每个信号处理器20a分别具有包括LNA (低噪声放大器)的AFE (模拟前端)、VCA (压控衰减器)、PGA(可编程增益放大器)、低通滤波器和模拟/数字转换器。在接收控制器34A的控制下，单个信号处理器20a在AFE中将从对应的换能器18输出的接收信号转换为数字接收信号。接着，单个信号处理器20a使在AFE中产生的数字接收信号经过正交检测或正交采样，以产生复基带信号。此外，单个信号处理器20a对所产生的复基带信号进行采样，以产生包含组织区域信息的采样数据，并将所产生的采样数据供应至并/串转换器24。并/串转换器24将多个通道中的单个信号处理器20a所产生的并行采样数据转换为串行采样数据。超声波诊断装置IOA具有空间复合功能，其中，将沿相互不同的方向进行超声波发送和接收(发送和接收超声波)所获得的超声波图像进行合并，以产生合成超声波图像。在所示意的情况下，例如，在空间复合中合并三个超声波图像。因此，当执行空间复合时，接收控制器34A和发送控制器32分别控制发送驱动器30和单个信号处理器20a的驱动，使得沿相互不同的三个发送和接收方向来执行三种超声波发送和接收。在空间复合时设置了关注区域(以下称为“R0I”)的情况下，接收控制器34A在超声波发送和接收中，根据所设置的ROI来调整要在信号处理器20中处理的接收信号的深度，以获得要与稍后描述的主要图像合并的超声波图像。稍后将对此进行详细描述。无线通信单元26基于串行采样数据执行载波调制，以产生发送信号。无线通信单元26向天线28供应所产生的发送信号，使得天线28发送无 线电波，以实现串行采样数据的发送。此处可以使用的调制方法包括ASK(幅移键控)、PSK (相移键控)、QPSK (正交相移键控)和16QAM(16正交幅度调制)。无线通信单元26使用天线28，通过与诊断装置本体14A的无线通信，向诊断装置本体14A发送采样数据。无线通信单元26还从诊断装置本体14A接收各种控制信号(例如，将于稍后描述的R0I)，并向通信控制器36输出接收到的控制信号。通信控制器36控制无线通信单元26，使得以探头控制器38所设置的发送无线电场强度来发送采样数据。通信控制器36向探头控制器38输出无线通信单元26接收到的各种控制信号。探头控制器38根据从诊断装置本体14A发送的各种控制信号，来控制探头12A的各种组件。如上所述，本发明的超声波诊断装置IOA具有通过空间复合产生图像(合成超声波图像)的功能。众所周知，空间复合技术涉及沿相互不同的超声波发送和接收方向(以相互不同的扫描角度或沿相互不同的扫描方向)，相对于对象，执行多种超声波发送和接收，并将通过多种超声波发送和接收所获得的超声波图像进行合并，以产生合成超声波图像。这种空间复合使得能够减少超声波图像的斑点。当在所示意的超声波诊断装置IOA中执行空间复合时，探头12A沿相互不同的方向执行三种的超声波发送和接收。如图2示意性示出的，例如，三种超声波发送和接收包括用于获得主要图像的超声波发送和接收(以下将该情况称为“用于主要图像的发送和接收”)，所述主要图像是与常规超声波图像具有相同区域的超声波图像；沿相对于用于主要图像的发送和接收方向倾斜角度Θ的方向的超声波发送和接收(沿倾斜角度Θ的方向的超声波发送和接收)；以及沿相对于用于主要图像的发送和接收方向倾斜角度-Θ的方向的超声波发送和接收(沿倾斜角度-Θ的方向的超声波发送和接收)。为方便起见，还将用于主要图像的发送和接收称为“用于图像A的发送和接收”，将沿相对于用于图像A的发送和接收方向倾斜角度Θ的方向的超声波发送和接收称为“用于图像B的发送和接收”，并将沿相对于用于图像A的发送和接收方向倾斜角度-Θ的方向的超声波发送和接收称为“用于图像C的发送和接收”。
换言之，当在所示意的示例中执行空间复合时，不改变帧率地重复执行三种超声波发送和接收，三种超声波发送和接收构成帧单元，用于获得合成超声波图像。因此，当执行空间复合时，探头12A的发送控制器32和接收控制器34A分别控制发送驱动器30和单个信号处理器20a，使得重复执行三种超声波发送和接收。当执行空间复合时，诊断装置本体14A(更具体地，图像合并单元80)将包括超声波图像A(实线)、超声波图像B (虚线)和超声波图像C (点划线)在内的三个超声波图像合并，以产生覆盖超声波图像A的区域的合成超声波图像，所述超声波图像A是通过用于图像A的发送和接收而获得的，所述超声波图像B是通过用于图像B的发送和接收而获得的，所述超声波图像C是通过用于图像C的发送和接收而获得的。因此，在所示意的示例中，要通过空间复 合来合并的超声波图像的数目(预定数目)是3。在本发明的实现中，要通过空间复合来合并的超声波图像的数目(预定数目)不限于3，而可以是2、4或更多。沿不同方向的超声波发送和接收方法不限于图2示意性示出的、对超声波发送和接收加以延迟的方法。以JP 2005-58321A和JP 2003-70786A中描述的方法为例，可以使用各种沿不同方向进行超声波发送和接收的方法。此外，所示意的示例涉及线性型探头，但是如上所述本发明还适用于包括凸面型和扇型在内的各种类型的探头。当在本发明的超声波诊断装置IOA中执行空间复合时，适当情况下，可以将深度方向上的任意区域设置为R0I。在本发明的实现中，可以将与压电单元16隔开大于等于预定深度的距离的区域设置为R0I。在例如将于稍后描述的诊断装置本体14A的操作单元72A中设置ROI。在本发明的实现中，距压电单元16的深度(预定深度)不受特殊限制，而可以根据压电单元16的特性、所要测量的主要部位、发送焦点位置、声场特性(近场长度)等，适当地进行设置，可以针对ROI设置距压电单元16的深度。如果ROI与压电单元16隔开预定深度或更长的距离，ROI可以具有可达到主要图像深度的较深端的深度。在所示意的示例中，当在操作单元72A中设置了 ROI时，探头12A的接收控制器34A控制对单个信号处理器20a(其AFE)的驱动，以针对用于图像B和C的发送和接收，根据ROI，处理接收信号。换言之，超声波诊断装置IOA根据ROI的深度来开启/关闭单个信号处理器20a，以调整要在其中处理接收信号的深度区域，从而产生ROI超声波图像B和C，作为要与作为主要图像的超声波图像A合并的超声波图像。在空间复合时未设置ROI的情况下，超声波诊断装置IOA产生如图2所示的常规深度的超声波图像A至C(与主要图像具有相同深度或在深度方向上具有相同尺寸)，并将超声波图像A至C进行合并，以产生合成超声波图像。例如，如图3A示意性示出的，用深度LI表示用于图像A的发送和接收的深度，所述用于图像A的发送和接收用于获得超声波图像A作为主要图像。在操作单元72A中，将从深度L3的较深端到深度L2的较深端的深度区域设置为ROI。探头12A的接收控制器34A根据用于图像A的发送和接收的深度LI以及所设置的ROI的深度L2和L3，激活或去活(开启/关闭)对信号处理器20中单个信号处理器20a的驱动。更具体地，在用于图像A的发送和接收中，如图3B示意性示出的，在激活对单个信号处理器20a的驱动的同时施加发送脉冲，并在经过与深度LI相对应的时段后去活对单个信号处理器20a的驱动，所述深度LI是与超声波图像A ( S卩，主要图像)相对应的深度。另一方面，在用于图像B和C的发送和接收中，如图3C中示意性示出的，即使当施加发送脉冲时也不激活对单个信号处理器20a的驱动，并且在经过与ROI的较浅侧深度L3相对应的时段后的时刻激活对单个信号处理器20a的驱动。接着，在经过与ROI的较深侧深度L2相对应的时段后的时刻去活对单个信号处理器20a的驱动 。因此，在该情况下，与在以上示例中一样，作为主要图像的超声波图像A具有图3A中的实线所示的矩形区域。相反，通过用于图像B的发送和接收获得平行四边形形式的超声波图像Bi，所述平行四边形如图3A中粗虚线所示，与ROI的深度相对应。通过用于图像C的发送和接收获得平行四边形形式的超声波图像Ci，所述平行四边形如图3A中粗点划线所示，与ROI的深度相对应。通过以上描述显而易见，本发明的超声波诊断装置IOA能够在与压电单元16隔开预定深度或更长距离的区域中设置任意R0I，并且能够通过空间复合改进任意设置的ROI的图像质量。对用于处理从换能器18输出的接收信号的单个信号处理器20a的驱动被控制为产生要与主要图像合并的ROI超声波图像。因此，能够以高精度执行信号处理，同时消除无用的接收信号处理。此外，与执行直至常规深度的超声波发送和接收的情况相比，还可以抑制单个信号处理器20a的发热。如上所述，在空间复合时设置了 ROI的情况下，超声波诊断装置IOA在用于主要图像以外的至少一个图像的超声波发送和接收中，仅针对ROI处理接收信号，从而产生超声波图像。如上所述，ROI是与预定深度隔开预定深度或更长距离的区域。因此，如图4A中示意性示出的，在ROI图像的超声波图像Bi和Ci中，出现超声波图像Bi和Ci与超声波图像A彼此不相重叠的区域，所述ROI图像具有从深度L3的较深端到深度L2的较深端的深度。换言之，对应于ROI的超声波图像Bi和Ci与作为主要图像的超声波图像A在图4A中斜线所示的区域中，彼此不相重叠，就与深度方向正交的方向上的距离而言，所述区域对应于 “L3 X tan Θ ”。因此，在用于图像B和C的发送和接收与用于图像A的发送和接收彼此不相重叠的区域中执行超声波发送和接收是无用的，在用于图像B和C的发送和接收中，仅针对ROI处理接收信号，所述图像A对应于主要图像。因此，在本发明的超声波诊断装置IOA的优选实施例中，针对用于获得要与主要图像合并的ROI超声波图像的超声波发送和接收，在用于主要图像的超声波发送和接收与用于ROI超声波图像的超声波发送和接收彼此不相重叠的区域中，不执行超声波扫描(声线产生)。换言之，在要与主要图像合并的超声波图像的、主要图像和要与主要图像合并超声波图像彼此不相重叠的区域中，不执行超声波发送和接收。例如，在图4A和4B所示的示例中，针对用于图像B和C的发送和接收，在斜线所示的阴影区域中，不执行超声波扫描，以获得图4B所示的不包括阴影区域的超声波图像Bi-s和 Ci-Sο因而，当通过设置ROI执行空间复合时，能够减少要与主要图像合并的超声波图像的声线的总数，以消除无用的超声波发送和接收，并高效地处理接收信号。还能够更有利地抑制单个信号处理器20a的发热。取代不执行超声波扫描，还可以在要与主要图像合并的超声波图像的、超声波图像与主要图像彼此不相重叠的区域中，减少声线的数目。可选地，在要与主要图像合并的超声波图像的、超声波图像与主要图像彼此不相重叠的区域中，可以 减少可用通道的数目，以取代不执行超声波扫描。可选地，在要与主要图像合并的超声波图像的、超声波图像与主要图像彼此不相重叠的区域中，可以减少声线的数目和可用通道的数目，以取代不执行超声波扫描。在上述示例中，当设置了 ROI时，除作为主要图像的超声波图像A以外的图像都是ROI超声波图像。然而，这不是本发明的唯一情况。换言之，在本发明的实现中，如果根据所设置的ROI形成至少一个图像作为ROI超声波图像，根据要通过空间复合进行合并的超声波图像的数目(预定数目)，一定数目的具有常规深度的超声波图像和一定数目的要与具有常规深度的超声波图像合并的ROI超声波图像之间的各种组合是可能的。例如，在图2和3A-3C所示的示例中，可以将具有常规深度的超声波图像A和B与ROI超声波图像Ci合并。可选地，可以将具有常规深度的超声波图像A和C与ROI超声波图像Bi组合。超声波图像A还可以被形成为具有ROI深度的图像，从而将均为ROI超声波图像的超声波图像合并在一起。此外，当设置了 ROI时，可以仅将两个超声波图像合并在一起。例如，可以将具有常规深度的超声波图像A与ROI超声波图像Bi合并。可选地，可以将ROI超声波图像Bi与ROI超声波图像Ci合并。然而，优选地，不将超声波发送和接收方向与要常规输出的超声波图像中相同的图像用作ROI图像，而将其用作包括预定区域在内的具有常规深度的图像，作为要通过空间复合进行合并的主要图像。所示意的探头12A包括单个信号处理器20a，分别具有用于处理从已接收到超声回波的相应换能器18输出的接收信号(电信号)的AFE。众所周知，集成电路(如AFE)处理信号会产生热量，这可能使操作不稳定。作为结果，在单个信号处理器20a中对接收信号的处理变得不稳定，使所获得的超声波图像的质量恶化。因此，可以在探头12A内提供温度传感器(温度测量装置)，使得能够根据温度测量结果来调整声线的数目和/或可用通道的数目(针对超声波发送和接收所要操作的换能器18的数目)，以降低要与主要图像合并的超声波图像的质量。温度传感器不受特殊限制，而可以使用各种已知的温度传感器。温度传感器优选地测量具有单个信号处理器20a的信号处理器20的温度，单个信号处理器20a是主要的发热源。例如，设置温度阈值，包括Tl [°C ]和温度高于Tl的T2[°C ]。预备了常规图像质量、中等图像质量和低等图像质量，以设置超声波图像质量。在常规图像质量等级，声线数目为256，可用通道数目为64。在中等图像质量等级，声线数目为128，可用通道数目为48。在低等图像质量等级，声线数目为96，可用通道数目为32。此外，当使用温度传感器获得的温度测量结果小于Tl 时，在常规图像质量等级的条件下，执行用于图像A、B和C的发送和接收。当使用温度传感器获得的温度测量结果大于等于Tl但小于T2时，在常规图像质量等级的条件下执行用于图像A的发送和接收，而在中等图像质量等级的条件下执行用于图像B和C的发送和接收。当使用温度传感器获得的温度测量结果大于等于T2时，常规图像质量等级的条件下执行用于图像A的发送和接收，而在低等图像质量等级的条件下执行用于图像B和C的发送和接收。因此，能够迅速抑制由于探头12A内生热导致的温度升高。还能够抑制探头12A的生热，以最小化图像质量的恶化。因此，该图像质量调整方法使得能够通过空间复合一致地获得高清晰度的超声波图像。无论是否设置了 R0I，都能以相同的方式根据探头12A的温度，来调整超声波发送和接收的条件。当在本发明的超声波诊断装置IOA中执行空间复合时，超声波发送和接收的顺序不限于按图像A、图像B和图像C的顺序进行发送和接收，而可以按各种顺序执行发送和接收。例如，可以分别按“图像A —图像B —图像C”、“图像C —图像B —图像A”、“图像A —图像B —图像C”和“图像C —图像B —图像A”等顺序，来执行第一帧、第二帧、第三帧和第四帧等的超声波发送和接收。S卩，在本发明的实现中，连续两帧(即，时间上连续的两个合成超声波图像)中一个合成超声波图像的最末超声波图像与后续合成超声波图像中的第一超声波图像中的发送和接收方向可以是相同的。该发送和接收顺序使得能够沿相同方向继续进行发送和接收，从而有助于控制发送驱动器30和单个信号处理器20a。如上所述，以无线通信方式向诊断装置本体14A供应从探头12A输出的接收信号。诊断装置本体14A包括天线50、无线通信单元52、串/并转换器54、数据存储单元56、图像产生单元58、显示控制器62、监视器64、通信控制器68、装置本体控制器70和操作单元72A。用于向探头12A的天线28发送和从探头12A的天线28接收的天线50连接至无线通信单元52。无线通信单元52经由串/并转换器54连接至数据存储单元56。数据存储单元56连接至图像产生单元58。图像产生单元58经由显示控制器62连接至监视器64。无线通信单元52连接至通信控制器68。串/并转换器54、图像产生单元58、显示控制器62和通信控制器68连接至装置本体控制器70。装置本体控制器70控制诊断装置本体14A中的组件。装置本体控制器70连接至操作单元72A，以执行各种输入操作，包括关于是否要执行空间复合的输入操作。诊断装置本体14A包括供应电能以驱动每个组件的内置供电单元。供电单元未示于图I中。诊断装置本体14A可以包括再充电装置，用于对探头12A的内置电池再充电。例如，所示意的超声波诊断装置IOA的操作单元72A充当用于设置ROI的装置。在本发明的超声波诊断装置IOA中，对设置ROI的方法不存在限制。因此，以使用GUI (图形用户界面)的方法为例，可以使用用于超声波诊断装置的各种已知的设置和输入位置和/或区域的方法，来设置ROI。 本发明的超声波诊断装置IOA在发出执行空间复合的指令后，通过输入设置ROI的指令，来设置R0I。可选地，可以通过根据所设置的ROI自动产生ROI超声波图像，来执行用于合并超声波图像的空间复合，而无需特别发出执行空间复合的指令。无线通信单元52通过与探头12A的无线通信，向探头12发送各种控制信号。无线通信单元52对天线50所接收的信号进行解调，以输出串行采样数据。通信控制器68控制无线通信单元52，使得以装置本体控制器70所设置的发送无线电场强度来发送各种控制信号。串/并转换器54将从无线通信单元52输出的串行采样数据转换为并行采样数据。数据存储单元56包括存储器、硬盘等，并存储至少一帧的由串/并转换器54转换的采样数据。图像产生单元58对从数据存储单元56读出的每个图像的采样数据执行接收定焦，以产生表示超声波图像的图像信号。图像产生单元58包括相位调整求和单元76、图像处理器78和图像合并单元80。相位调整求和单元76根据装置本体控制器70所设置的接收方向，从多个先前存储的接收延迟模式中选择一种接收延迟模式；并且基于所选择的接收延迟模式，向采样数据所表示的复基带信号提供相应的延迟，并对它们求和，以执行接收定焦。该接收定焦产生对超声回波进行了良好定焦的基带信号(声线信号)。图像处理器78根据相位调整求和单元76所产生的声线信号，产生超声波图像(B-模式图像)的图像信号，该图像信号是与对象内的组织有关的断层成像图像信息。图像处理器78包括STC (灵敏度时间控制)部和DSC (数字扫描转换器)。STC部针对因距离引起的衰减，对声线信号进行校正，所述距离取决于超声波的反射深度。DSC将STC所校正的声线信号转换为与电视信号的一般扫描方法兼容的图像信号(光栅转换)，并执行所需的图像处理(如渐变处理)，以产生超声波图像信号。当执行空间复合时，图像合并单元80合并在图像处理器78中产生的超声波图像。如上所述，当执行空间复合时，探头12A执行用于三个图像的三种超声波发送和接收，即，用于图像A的发送和接收、用于图像B的发送和接收以及用于图像C的发送和接收。当执行空间复合时，图像合并单元80相应地将通过用于图像A的发送和接收得到的超声波图像A、通过用于图像B的发送和接收得到的超声波图像B以及通过用于图像C的发送和接收得到的超声波图像C进行合并，以产生合成超声波图像的图像信号。如果在本发明的超声波诊断装置IOA中的空间复合时设置了 R0I，所要合并的超声波图像中的至少一个是具有ROI深度的图像。例如，所示意的示例执行包括超声波图像A (主要图像)以及超声波图像B和C在内的三个图像的空间复合。在空间复合时设置了 ROI的情况下，如上所述，探头12A执行直至常规深度的用于图像A的发送和接收，并在用于图像B和图像C的发送和接收中，根据ROI改变超声回波的接收信号处理的深度，所述图像A对应于主要图像，所述图像B和C对应于要与主要图像合并的超声波图像。图像合并单元80相应地将作为主要图像的超声波图像A与作为具有ROI深度的图像的超声波图像Bi和Ci进行合并，所述主要图像的超声波图像A是通过用于图像A的发送和接收得到的。
显示控制器62根据图像产生单元58所产生的图像信号，使监视器64显示超声波图像。监视器64包括显示设备(如IXD)，并且在显示控制器62的控制下显示超声波图像。以下描述图I所示的超声波诊断装置IOA的操作。在超声波诊断装置IOA中，在诊断期间，从诊断装置本体14A的操作单元72A输入的各种信息首先从诊断装置本体14A的无线通信单元52 (天线50)发送至探头12A的无线通信单元26 (天线28)，然后被供应给探头控制器38。接着，根据从探头12A的发送驱动器30施加的驱动电压，从换能器18发送超声波。从已接收到超声回波的换能器18输出的接收信号被供应至对应的单个信号处理器20a，以产生采样数据，所述超声回波是超声波在对象上反射所产生的。该实施例涉及以下情形使用操作单元72A发出空间复合指令，并且将如图3所示的从深度L3的较深端到深度L2的较深端的深度设置为ROI。在探头12A中，ROI设置信息从探头控制器38发送至接收控制器34A和发送控制器32。在探头12A中，当接收到这种信息时，发送控制器32控制对压电单元16 (换能器18)的驱动，以执行用于图像A、B和C的发送和接收。此外，接收控制器34A根据所设置的ROI控制信号处理器20 (单个信号处理器20a)的操作，以处理直至深度LI的图像A的接收信号(如图3B所示)，并处理仅仅ROI深度以内的图像B和C的接收信号，所述ROI深度从深度L3的较深端到深度L2的较深端(如图3C所示)。优选地，发送控制器32控制对换能器18的驱动，接收控制器34A控制单个信号处理器20a的操作，使得ROI超声波图像的、超声波图像和主要图像彼此不相重叠的区域不受到超声波扫描(如图4B所示)。单个信号处理器20a所产生的采样数据被发送至并/串转换器24，在并/串转换器24中，将采样数据转换为串行数据。接着，将串行数据从无线通信单元26(天线28)无线地发送至诊断装置本体14A。向无线通信单元52发送诊断装置本体14A的天线50所接收的采样数据。接着，采样数据从无线通信单元52发送至串/并转换器54，并被转换为并行数据。将被转换为并行形式的采样数据存储在数据存储单元56中。
此外，从数据存储单元56读出每个图像的采样数据，以在图像产生单元58中产生超声波图像的图像信号。显示控制器62基于图像信号，使监视器64显示超声波图像。当执行空间复合时，图像产生单元58的图像合并单元80合并超声波图像。更具体地，如上所述，当执行空间复合时，图像合并单元80将通过用于图像A的发送和接收得到的超声波图像A (主要图像)、通过用于图像B的发送和接收得到的超声波图像B以及通过用于图像C的发送和接收得到的超声波图像C进行合并，并将图像信号输出至显示控制器62。由于在该实施例中设置了 R0I，图像合并单元80将作为主要图像的超声波图像A与ROI超声波图像Bi (Bi-s)和Ci (Ci-s)合并，以产生合成 超声波图像，并将图像信号输出至显示控制器62。图5是示出了根据本发明第二方面的超声波诊断装置的实施例的示意框图。图5中所示的超声波诊断装置IOB的许多组件与图I中所示的本发明第一方面的超声波诊断装置IOA相同。因此，用相同的附图标记表示相似的组件，并且以下内容主要关注不同的特征。与在上述超声波诊断装置IOA中一样，图5中所示的超声波诊断装置IOB包括超声波探头12B(以下称为“探头12B”)和诊断装置本体14B。与在以上实施例中一样，超声波探头12B以无线通信方式连接至诊断装置本体14B。此外，超声波诊断装置IOB包括声学耦合器15，声学耦合器15可拆卸地安装在探头12B的超声波发送和接收表面上。声学耦合器15用于使超声波(超声波束)在对象的皮肤表面附近聚焦。声学耦合器15由声学阻抗接近于活体(对象)声学阻抗的材料制成，并可拆卸地安装在探头12B的表面上。在本发明的实现中，声学耦合器15属于用于超声波诊断装置的已知类型。用于本发明的超声波诊断装置IOB的声学耦合器15不限于一种类型，而可以将厚度和形状不同的多种稱合器用于声学稱合器15。与在探头12A中一样，探头12B向对象发送超声波，接收超声波在对象上反射所产生的超声回波，并根据接收到的超声回波输出超声波图像的接收信号。不存在对探头12B类型的限制，并且可以使用各种已知探头。与在探头12A中一样，探头12B还包括压电单元16、信号处理器20、并/串转换器24、无线通信单元26、天线28、发送驱动器30、发送控制器32、接收控制器34B、通信控制器36和探头控制器38。探头12B还包括供应电能以驱动每个组件的内置电池(未示出)。压电单元16、信号处理器20、并/串转换器24、无线通信单元26、天线28、发送驱动器30、发送控制器32、通信控制器36和探头控制器38与探头12A的基本相同。更具体地，压电单元16是发送和接收超声波的换能器18的一维或二维阵列。发送驱动器30向换能器18供应驱动电压，使得换能器发送超声波以形成超声波束。换能器18将超声回波的接收信号输出至信号处理器20的单个信号处理器20a。单个信号处理器20a对接收信号进行处理以产生采样数据，并将所产生的采样数据供应至并/串转换器24。并/串转换器24将并行采样数据转换为串行采样数据。超声波诊断装置IOB还具有空间复合功能，其中，将沿相互不同的方向进行超声波发送和接收所获得的超声波图像进行合并，以产生合成超声波图像。与在以上实施例中一样，当执行空间复合时，超声波诊断装置IOB也合并三个超声波图像。因此，发送控制器32和接收控制器34B分别控制发送驱动器30和单个信号处理器20a的驱动，使得沿相互不同的发送和接收方向来执行三种超声波发送和接收。在要执行空间复合时声学耦合器15被安装上探头12B的情况下，接收控制器34B在至少一个要在空间复合中进行合并的超声波图像中，调整要在信号处理器20处理的接收信号的深度。此外，在超声波诊断装置IOB中设置附近模式，在附近模式 下，空间复合对接近于对象皮肤表面的预定深度区域中的图像进行合并。同样，在指示附近模式的情况下，在至少一个要通过空间复合进行合并的超声波图像中，调整要在信号处理器20中处理的接收信号的深度。稍后将对此进行详细描述。无线通信单元26由串行采样数据产生发送信号，并经由天线28将串行采样数据发送至诊断装置本体14B。无线通信单元26从诊断装置本体14B接收各种控制信号(例如，关于将于稍后描述的声学耦合器的安装)，并将接收到的控制信号输出至通信控制器36。通信控制器36控制无线通信单元26。通信控制器36将无线通信单元26所接收的各种控制信号输出至探头控制器38。探头控制器38根据从诊断装置本体14B发送的各种控制信号，控制探头12B的各种组件。如上所述，本发明的超声波诊断装置IOB具有通过空间复合产生图像(合成超声波图像)的功能。与在图I所示的超声波诊断装置IOA中一样，在空间复合时，如图2示意性示出的那样，超声波诊断装置IOB也沿相互不同的方向执行例如三种超声波发送和接收。更具体地，当选择了空间复合时，探头12B执行三种超声波发送和接收，包括“用于图像A的发送和接收”，作为用于获得主要图像的发送和接收；沿相对于用于图像A的发送和接收方向倾斜角度Θ的方向的“用于图像B的发送和接收”;以及沿相对于用于图像A的发送和接收方向倾斜角度-Θ的方向的“用于图像C的发送和接收”。同样，在该实施例中，当执行空间复合时，探头12B不改变帧率地重复执行构成帧单元的三种超声波发送和接收。当执行空间复合时，探头12B的发送控制器32和接收控制器34B分别控制发送驱动器30和单个信号处理器20a的驱动，使得重复执行三种超声波发送和接收。另一方面，当执行空间复合时，诊断装置本体14B(更具体地，图像合并单元80)将包括作为主要图像的超声波图像A(实线)、超声波图像B(虚线)和超声波图像C(点划线)在内的三个超声波图像合并，以产生覆盖超声波图像A的区域的合成超声波图像，所述作为主要图像的超声波图像A是通过用于图像A的发送和接收而获得的，所述超声波图像B是通过用于图像B的发送和接收而获得的，所述超声波图像C是通过用于图像C的发送和接收而获得的。因此，要通过空间复合来合并的超声波图像的数目(预定数目)是3。然而，在以上实施例中，预定数目也可以是2、4或更多。此外，与在以上实施例中一样，可以使用各种已知方法沿不同方向发送和接收超声波。如上所述，在超声波诊断装置IOB中设置附近模式，在附近模式下，空间复合对接近于对象皮肤表面的预定深度区域(超声波发送和接收方向上的预定区域)中的图像进行
I=I TT O 同样，在指示了附近模式的情况下，在至少一个要通过空间复合进行合并的超声波图像中，调整要在信号处理器20中处理的接收信号的深度。在所示意的实施例中，常规空间复合中的深度LI (例如5cm)被设置为如图6A中示意性示出的那样。因此，在常规空间复合中，超声波图像A至C都是具有深度LI的图像。相反，当在附近模式下执行空间复合时，执行直至深度LI的用于图像A的发送和接收，并执行直至深度L2 (例如2cm)的用于图像B和C的发送和接收，所述图像A对应于主要图像。更具体地，在附近模式下通过空间复合将具有深度LI的超声波图像A与具有深度L2的超声波图像Bn和Cn进行合并，以产生合成超声波图像，在所述合成超声波图像中，在对象皮肤表面的深度L2的区域中合并图像。在超声波诊断装置IOB中，根据超声波图像的深度，控制对用于处理接收信号的单个信号处理器20a (其AFE)的驱动。更具体地，在超声波诊断装置IOB中，接收控制器34B根据要通过空间复合合并的超声波图像的深度，激活或去活(开启/关闭)对信号处理器20中单个信号处理器20a的驱动，以调整要在其中处理接收信号的深度区域，从而获得每个超声波图像，具有预定深度的图像。更具体地，在通过将于稍后描述的操作单元72B中的操作选择并指示了附近模式下的空间复合的情况下，针对用于图像A的发送和接收，如图6C示意性示出的，在激活对单个信号处理器20a的驱动的同时施加发送脉冲，并在经过与深度LI相对应的时段后去活对单个信号处理器20a的驱动，所述深度LI是与超声波图像A ( S卩，主要图像)相对应的深度。另一方面，针对附近模式下用于图像B和C的发送和接收，如图6D示意性示出的，在激活对单个信号处理器20a的驱动的同时施加发送脉冲，并且在经过与附近模式下深度L2相对应的时段后的时刻去活对单个信号处理器20a的驱动，所述深度L2短于深度LI。因此，可以产生具有深度LI的超声波图像A以及具有深度L2的超声波图像Bn和Cn0如上所述，所示意的超声波诊断装置IOB包括声学耦合器15，使超声波在对象的皮肤表面附近聚焦。在超声波诊断装置IOB中，通过输入操作检测到声学耦合器15安装在探头12B上，所述输入操作是利用将于稍后描述的诊断装置本体14B的操作单元72B做出的。换言之，在所示意的实施例中，操作单元72B充当检测器(检测装置)，用于检测声学耦合器15的安装。一旦在超声波诊断装置IOB中检测到声学耦合器15的安装，探头12B就根据附近模式自动执行超声波发送和接收，即，根据附近模式产生超声波图像。换言之，一旦超声波诊断装置IOB检测到声学耦合器15的安装，探头12B就自动发送和接收超声波，使得仅可以在对象的皮肤表面附近执行空间复合。可选地，响应于检测到声学耦合器15的安装，探头12B可以简单地将至少一个超声波图像的超声波发送和接收深度增加声学耦合器15的厚度。可选地，响应于当指示附近模式时检测到声学耦合器15的安装，探头12B可以将至少一个超声波图像的超声波发送和接收深度增加声学耦合器15的厚度。此外，可以提供这些操作模式，使得可以选择其中之
O例如，同样在安装了声学耦合器15的情况下， 与如图6B示意性示出的以上实施例类似，执行直至深度LI的用于图像A(超声波图像A)的发送和接收。相反，一旦安装了声学耦合器15，执行直至深度L3的用于图像B和C的发送和接收，所述深度L3是通过将深度t (例如Icm)与深度L2相加而获得的，所述深度t与声学耦合器15的厚度(在深度方向上或超声波发送和接收方向上的尺寸)相对应。换言之，在该情况下，如图6B所示，将具有深度LI的超声波图像A与具有深度L3的超声波图像Be和Ce合并，所述超声波图像A是主要图像，所述深度L3是通过将深度t与附近模式下的深度L2相加而获得的，所述深度t与声学耦合器15的厚度相对应。因此，与在以上实施例中一样，针对用于图像A的发送和接收，在激活对单个信号处理器20a的驱动的同时施加发送脉冲，并在经过与深度LI相对应的时段后的时刻去活对单个信号处理器20a的驱动。 另一方面，针对用于图像B和C的发送和接收，如图6E示意性示出的，在激活对单个信号处理器20a的驱动的同时施加发送脉冲，并且在经过与深度L3相对应的时段后的时刻去活对单个信号处理器20a的驱动，所述深度L3比深度L2长深度t。因此，可以产生具有深度LI的超声波图像A以及具有深度L3的超声波图像Be和Ce。安装声学耦合器15来进行超声波诊断的情况即以下情况对象皮肤表面附近的超声波图像是必要的，而深层区域中的超声波图像不是必要的。相反，根据本发明，一旦安装了声学耦合器15，在至少一个要通过空间复合合并的超声波图像中，深度被减小为预定值或更小。因此，本发明能够高效地获得有效的超声波图像，而无需进行无用的信号处理和声线产生。在本发明中，优选地，设置与在附近模式下一样的、对象皮肤表面附近的空间复合操作。在本发明的实现中，可以在附近模式下产生具有考虑到声学耦合器厚度而设置的深度的超声波图像，从而产生在对象的皮肤表面附近具有足够深度的合成超声波图像。此外，控制对用于处理从换能器18输出的接收信号的单个信号处理器20a的驱动，以调整超声波图像的深度。因此，消除了无用的接收信号处理，实现了高效的信号处理，同时控制了对AFE的无用驱动，并抑制了单个信号处理器20a的发热。在安装了声学耦合器15的空间复合中，在安装了声学耦合器15的深度区域中，对接收信号的处理是无用的。换言之，在本发明的超声波诊断装置IOB中，不必在与声学耦合器15相对应的深度t的区域中通过用于图像B和C的发送和接收产生超声波图像。相应地，如图7A示意性示出的，可以将作为主要图像的超声波图像A用作具有深度LI的图像，将通过用于图像B和C的发送和接收获得的图像用作从深度t的较深端到深度L2的较深端的区域中的超声波图像Bcx和Ccx，所述区域是通过将探头12B侧的深度t的区域从深度L3的区域中移除而获得的。因此，针对用于图像A的发送和接收，与在以上实施例中一样，在图6C所示的时刻驱动单个信号处理器20a。另一方面，针对用于图像B和C的发送和接收，如图7C所示，即使当施加发送脉冲时也不激活对单个信号处理器20a的驱动，并且在经过与深度t相对应的时段后的时刻激活对单个信号处理器20a的驱动，所述深度t与声学耦合器15的厚度相对应。接着，在经过与深度L3相对应的时段后的时刻去活对单个信号处理器20a的驱动。因此，可以进一步消除无用的信号处理，以更高效 地在对象皮肤表面附近执行空间复合。此外，能够进一步抑制信号处理器20的生热。如图7B所示，在超声波图像Bcx和Ccx中，出现了超声波图像Bcx和Ccx与作为图像的超声波图像A彼此不相重叠的区域，所述超声波图像Bcx和Ccx在与声学耦合器15的厚度相对应的深度t的区域中没有图像。换言之，超声波图像Bcx和Ccx与作为主要图像的超声波图像A在图7B中斜线所示的区域中彼此不相重叠，就与深度方向正交的方向上的距离而言，所述区域对应于“t Xtan0”。因此，在这些区域发送和接收超声波是无用的。因此，与超声波诊断装置IOA类似，优选地，本发明的超声波诊断装置IOB在要与主要图像合并的超声波图像的、主要图像和超声波图像彼此不相重叠的区域中，不执行超声波发送和接收。可选地，在要与主要图像合并的超声波图像的、主要图像与超声波图像彼此不相重叠的区域中，与以上实施例中一样，可以减少声线数目和/或可用通道的数目。例如，在图7A和7B所示的示例中，针对用于图像B和C的发送和接收，在图7B中的斜线所示的阴影区域中不执行超声波扫描，以获得不包括阴影区域的超声波图像Bcx-s和 Ccx-s。因此，当在安装了声学耦合器15的情况下执行空间复合时，能够减少要与主要图像合并的超声波图像的声线的总数，以消除无用的超声波发送和接收，并高效地处理接收信号，同时更有利地进一步抑制单个信号处理器20a的发热。同样，在主要图像中，与声学耦合器15相对应的深度t的区域是无用的。因此，在本发明的超声波诊断装置IOB中，即使在用于作为主要图像的图像A的发送和接收中，单个信号处理器20a也可以不处理深度t的区域中的接收信号。换言之，可以将如图8中所示的超声波图像Ax用作主要图像，所述超声波图像Ax在与声学耦合器15相对应的深度t的区域中不具有图像。该方法消除了无用的信号处理，使得能够通过空间复合更高效地产生超声波图像，同时抑制信号处理器20的发热。所示意的探头12B包括单个信号处理器20a，分别具有用于处理从换能器18输出的接收信号(电信号)的AFE。如上所述，集成电路(包括AFE)通过信号处理生热。生热使处理不稳定，使所获得的超声波图像的质量恶化。因此，与图I中所示的探头12A类似，探头12B也还可以在其内部包括温度传感器，使得能够根据温度测量结果来调整超声波发送和接收中声线的数目和/或可用通道的数目，以将要与主要图像合并的超声波图像的质量调整为例如上述常规、中等或低等。采用该方式，能够迅速抑制探头12B内的温度升高，同时最小化由于探头12B引起的图像质量恶化。同样，在本发明的超声波诊断装置IOB中，当执行空间复合时，能够以各种顺序中的任一顺序来发送和接收超声波。换言之，与超声波诊断装置IOA类似，同样，在超声波诊断装置IOB中，连续两帧之一中的最末超声波图像与后续帧的第一超声波图像中的发送和接收方向可以是相同的。该发送和接收顺序使得能够沿相同方向继续进行发送和接收，从而有助于控制发送驱动器30和单个信号处理器20a。如上所述，以无线通信方式向诊断装置本体14B供应从 探头12B输出的接收信号。与图I所示的诊断装置本体IOA类似，诊断装置本体14B包括天线50、无线通信单元52、串/并转换器54、数据存储单元56、图像产生单元58、显示控制器62、监视器64、通信控制器68、装置本体控制器70和操作单元72B。与在以上实施例中一样，诊断装置本体14B包括供应电能以驱动每个组件的内置供电单元(未示出)。天线50、无线通信单元52、串/并转换器54、数据存储单元56、图像产生单元58、显示控制器62、监视器64、通信控制器68和装置本体控制器70基本与诊断装置本体IOA的基本相同。更具体地，无线通信单元52经由天线50与探头12B执行无线通信，以向探头12B发送控制信号，并接收从探头12B发送的信号。无线通信单元52对接收到的信号进行解调，并将它们作为串行采样数据输出至串/并转换器54。通信控制器68控制无线通信单元52，使得根据装置本体控制器70做出的设置，发送各种控制信号。串/并转换器54将串行采样数据转换为并行采样数据。数据存储单元56存储至少一帧的由串/并转换器54转换的采样数据。图像产生单元58 (相位调整求和单元76、图像处理器78和图像合并单元80)对从数据存储单元56读出的每个图像的采样数据执行接收定焦，以产生表示超声波图像的图
像信号。如上所述，当在超声波诊断装置IOB中执行空间复合时，探头12B执行例如用于三个图像的超声波发送和接收，即，用于图像A、B和C的超声波发送和接收。当执行空间复合时，图像产生单元58的图像合并单元80相应地将通过用于图像A的发送和接收得到的超声波图像A、通过用于图像B的发送和接收得到的超声波图像B以及通过用于图像C的发送和接收得到的超声波图像C进行合并，以产生合成超声波图像的图像信号。当在本发明的超声波诊断装置IOB中执行空间复合时，一旦声学耦合器15安装在探头12B上，就调整(增加)至少一个所要合并的超声波图像的深度。在所示意的实施例中，执行3个图像的空间复合。可选地，当安装了声学耦合器15时，探头12B执行至常规深度LI的用于图像A的发送和接收，并将用于图像B和C的发送和接收的深度改变为深度L3，所述图像A与主要图像相对应，所述图像B和C与要与主要图像合并的超声波图像相对应。可选地，可以将超声波图像Ax用作主要图像，所述超声波图像Ax不具有与声学耦合器15相对应的深度t的区域。图像合并单元80相应地将超声波图像A(Ax)与超声波图像Be (Bex、Bcx_s)和Cc(Ccx、Ccx-s)进行合并,所述超声波图像A(Ax)作为主要图像,所述超声波图像Be (Bex、Bcx-s)和Ce (Ccx、Ccx-s)作为对象皮肤表面附近的超声波图像。显示控制器62根据图像产生单元58所产生的图像信号使监视器64显示超声波图像。在显示控制器62的控制下，监视器64显示超声波图像。装置本体控制器70控制诊断装置本体14B中的组件。装置本体控制器70连接至操作单元72B，以执行各种输入操作，包括关于是否要执行空间复合。
如上所述，例如，在图5所示的超声波诊断装置IOB的操作单元72B中设置用于向探头12B通知安装了声学耦合器15的装置。在超声波诊断装置IOB中，通过操作单元72B中的操作检测到声学耦合器15的安装，并向探头12B通知所述检测。在超声波诊断装置IOB中，对通知声学耦合器15的安装的输入方法不存在限制，并且以使用GUI (图形用户界面)的方法和涉及提供专用开关来输入并通知声学耦合器15的安装的方法为例，可以使用用于各种诊断装置中的各种输入信息和指令的方法，来设置ROI。在提供了厚度(即，在超声波发送和接收方向上的尺寸)不同的多种声学耦合器15的情况下，可以输入所使用的声学耦合器15的类型，使得能够检测其厚度(即，深度t)。取代声学耦合器15的类型，可以输入所使用的声学耦合器15的厚度。检测声学耦合器15的安装的方法不限于向操作单元72B输入，而可以使用各种方法。例如，可以向探头12B提供用于检测声学耦合器15的装置，使得能够通过该检测装置来检测声学耦合器15安装在探头12B上。该检测方法不受特殊限制，而以使用根据是否安装了声学耦合器15而开启或关闭的开关的方法、磁方法、光学检测方法为例，可以使用各种已知的元件检测方法。此外，可以使用超声波来检测声学耦合器15的安装。例如，执行来自换能器18和换能器18中的超声波发送和接收，并且基于从开始发送到接收到反射波的时段来确定是否安装了声学耦合器15。可以将在诊断装置本体14B中提供的检测装置(如操作单元72B)与在探头12B中提供的检测装置结合使用。在本发明的超声波诊断装置IOB中，可以通过输入操作指示空间复合的执行和声学耦合器15的安装。可选地，即使不存在空间复合的输入指令，也可以在检测到声学耦合器15安装在探头12B上的时刻，自动执行涉及产生具有深度L3的超声波图像并将其与具有深度LI的主要图像合并的空间复合。以下描述图5所示的超声波诊断装置IOB的操作。与超声波诊断装置IOA类似，同样，在超声波诊断装置IOB中，在诊断期间，输入至操作单元72B的各种信息首先通过无线通信方式发送至探头12B，然后被供应给探头控制器38。接着，根据从探头12B的发送驱动器30施加的驱动电压，从换能器18发送超声波。从已接收到超声回波的换能器18输出的接收信号被供应至对应的单个信号处理器20a，以产生采样数据，所述超声回波是超声波在对象上反射所产生的。该实施例涉及以下情形声学耦合器15安装在探头12B上，使用操作单元72B发送空间复合指令，并且做出输入操作以通知声学耦合器15的安装。与是否要执行空间复合的信息和与是否安装 了声学耦合器15的信息被发送至探头12B，并进一步从探头控制器38发送至接收控制器34B和发送控制器32。在接收到这种信息时，探头12B的发送控制器32控制对压电单元16(换能器18)的驱动，以执行用于图像A、B和C的发送和接收。此外，接收控制器34B根据声学耦合器15的安装，控制信号处理器20 (单个信号处理器20a)的操作，以处理直至深度LI的图像A的接收信号(如图6C所示)，并处理直至L3的图像B和C的接收信号(如图6E所示)。如上所述，可以从深度t的较深端到深度LI的较深端，处理图像A的接收信号，并且可以从深度t的较深端到深度L3的较深端，处理图像B和C的接收信号。优选地，发送控制器32对换能器18的驱动，接收控制器34B控制单个信号处理器20a的操作，使得ROI超声波图像的、超声波图像和主要图像彼此不相重叠的区域不受到超声波扫描(如图7B所示)。单个信号处理器20a所产生的采样数据被发送至并/串转换器24，在并/串转换器24中，将采样数据转换为串行数据。接着，将串行数据从无线通信单元26(天线28)无线地发送至诊断装置本体14B。在串/并转换器54中，将诊断装置本体14B的无线通信单元52所接收的采样数据转换为并行数据，并将其存储在数据存储单元56中。此外，从数据存储单元56读出每个图像的采样数据，以在图像产生单元58中产生超声波图像的图像信号。显示控制器62基于图像信号，使监视器64显示超声波图像。当执行空间复合时，图像产生单元58的图像合并单元80合并超声波图像。更具体地，当执行空间复合时，图像合并单元80将通过用于图像A的发送和接收得到的超声波图像A (主要图像)、通过用于图像B的发送和接收得到的超声波图像B以及通过用于图像C的发送和接收得到的超声波图像C进行合并，并将图像信号输出至显示控制器62。由于在该实施例中安装了声学耦合器15，图像合并单元80将作为主要图像的超声波图像A(Ax)与对象皮肤表面附近的超声波图像Be (Bcx、Bcx_s)和Ce (Ccx、Ccx_s)进行合并，并将图像信号输出至显示控制器62。在以上实施例中，图I所示的超声波诊断装置IOA具有根据所设置的ROI进行空间复合的功能，图5所示的超声波诊断装置IOB具有根据声学耦合器的安装进行空间复合的功能以及根据附近模式进行空间复合的功能。然而，本发明的超声波诊断装置不限于这些配置。更具体地，本发明的超声波诊断装置可以包括根据所设置的ROI进行空间复合的功能以及根据声学耦合器的安装进行空间复合的功能。此外，本发明的超声波诊断装置可以包括根据所设置的ROI进行空间复合的功能、根据声学耦合器的安装进行空间复合的功能以及根据附近模式进行空间复合的功倉泛。虽然以上详细描述了本发明的超声波诊断装置，但不发明绝不限于以上实施例，可以在不脱离本发明的范围和精神的前 提下做出各种改进和修改。
权利要求
1.一种超声波诊断装置，包括 超声波探头，被配置为将超声波发送至对象内，并接收超声波从对象反射所产生的超声回波，所述超声波探头包括用于基于超声回波来处理接收信号的信号处理装置；以及 诊断装置本体，被配置为根据在所述超声波探头的信号处理装置中处理的接收信号，来产生超声波图像，并设置与所述超声波探头隔开的关注区域， 其中，所述超声波探头被配置为沿相互不同的超声波发送和接收方向执行多种超声波发送和接收，并且所述诊断装置本体被配置为基于多种超声波发送和接收中的每ー种来对超声波图像进行合并，以及 其中，当在所述诊断装置本体中产生合成超声波图像时，所述超声波探头被配置为控制对所述信号处理装置的驱动，使得根据关注区域改变至少ー个所要合并的所述超声波图像的深度。
2.根据权利要求I所述的超声波诊断装置，其中，当在所述诊断装置本体中产生合成超声波图像时，所述超声波探头通过所述多种超声波发送和接收之一，执行用于获得主要图像的超声波发送和接收，所述主要图像是预设的预定输出区域中的超声波图像。
3.根据权利要求2所述的超声波诊断装置，其中，当根据关注区域改变所要合并的所述超声波图像中至少ー个图像的接收深度时，所述超声波探头不在具有改变后接收深度的所述至少一个图像的区域中执行超声波扫描，在该区域中，所述至少一个图像和所述主要图像彼此不相重叠。
4.根据权利要求2或3所述的超声波诊断装置，其中，所述超声波诊断装置包括 温度測量装置，用于测量所述超声波探头内预定位置的温度，并且 其中，当在所述诊断装置本体中产生合成超声波图像时，所述超声波探头改变超声波发送和接收的条件，以根据使用所述温度測量装置获得的温度測量結果，改变要与所述主要图像合并的超声波图像的图像质量。
5.根据权利要求4所述的超声波诊断装置，其中，所述温度測量装置測量所述信号处理装置的温度。
6.根据权利要求I至5中任一项所述的超声波诊断装置，其中，所述超声波探头针对时间上连续的合成超声波图像中ー个合成超声波图像的最末超声波图像及其后续合成超声波图像的第一超声波图像，沿相同方向发送和接收超声波。
7.一种超声波诊断装置，包括 超声波探头，被配置为将超声波发送至对象内，并接收超声波从对象反射所产生的超声回波，所述超声波探头包括用于基于超声回波来处理接收信号的信号处理装置；以及 诊断装置本体，被配置为根据在所述超声波探头的信号处理装置中处理的接收信号，来产生超声波图像； 声学耦合器，可拆卸地安装在所述超声波探头上，以覆盖所述超声波探头的超声波发送和接收表面；以及 检测装置，布置在所述超声波探头和所述诊断装置本体的至少ー个中，以检测所述声学耦合器安装在所述超声波探头上， 其中，所述超声波探头被配置为沿相互不同的超声波发送和接收方向执行多种超声波发送和接收，并且所述诊断装置本体被配置为基于多种超声波发送和接收中的每ー种来对超声波图像进行合并，以及 其中，当在所述诊断装置本体中产生合成超声波图像时，所述超声波探头控制对所述信号处理装置的驱动，使得当所述检测装置检测到声学耦合器安装在所述超声波探头上时改变至少ー个所要合并的所述超声波图像的深度。
8.根据权利要求7所述的超声波诊断装置，其中，当所述检测装置检测到声学耦合器安装在所述超声波探头上时，所述超声波探头增加至少ー个所要合并的所述超声波图像的深度。
9.根据权利要求7或8所述的超声波诊断装置，其中，当在所述诊断装置本体中产生合成超声波图像时，所述超声波探头通过所述多种超声波发送和接收之一，执行用于获得主要图像的超声波发送和接收，所述主要图像是预设的预定输出区域中的超声波图像。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的超声波诊断装置，其中，当所述检测装置检测到声学耦合器安装在所述超声波探头上时，所述超声波探头不在所述信号处理装置中针对至少ー个所要合并的所述超声波图像中与声学耦合器相对应的深度区域，处理接收信号。
11.根据权利要求10所述的超声波诊断装置，其中，当所述检测装置检测到声学耦合器安装在所述超声波探头上时，所述超声波探头不在所述信号处理装置中针对用于产生所述合成超声波图像的所有所述超声波图像中与所述声学耦合器相对应的深度区域，处理接收信号。
12.根据权利要求10或11所述的超声波诊断装置，其中，当所述检测装置检测到声学耦合器安装在所述超声波探头上时，所述超声波探头不在除所述主要图像以外的其他超声波图像的区域中执行超声波扫描，在该区域中，所述其他超声波图像与主要图像彼此不相重叠。
13.根据权利要求7至12中任一项所述的超声波诊断装置，包括附近模式，用于将对象皮肤表面侧的预定深度区域中的所述超声波图像进行合井。
14.根据权利要求13所述的超声波诊断装置，其中，当所述检测装置检测到声学耦合器安装在所述超声波探头上时，所述超声波探头将至少ー个所要合并的所述超声波图像的深度设置为比所述附近模式下的所述预定深度区域中更深的预定深度。
全文摘要
提供了一种超声波诊断装置，包括超声波探头，沿不同方向执行超声波发送和接收；以及诊断装置本体将发送和接收方向不同的图像进行合并，以产生超声波图像。根据所设置的关注区域(ROI)，将至少一个所要合并的超声波图像改变为深度与ROI相对应的图像。当安装了声学耦合器时，增加至少一个所要合并的超声波图像的深度。超声波诊断装置能够改进ROI的图像质量，并在安装了声学耦合器时获得高效的高清晰度的达到预定深度的超声波图像。
文档编号A61B8/00GK102670246SQ201210048268
公开日2012年9月19日 申请日期2012年2月28日 优先权日2011年3月10日
发明者大岛雄二, 田边刚 申请人:富士胶片株式会社