超声波诊断装置以及超声波图像生成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及超声波诊断装置以及超声波图像生成方法，特别是关于将超声波束的偏转角度相互不同的多个帧图像合成而进行更新图像(空间合成图像)的生成的超声波诊断装置以及超声波图像生成方法。
【背景技术】
[0002]以往以来，医疗领域中，利用超声波图像的超声波诊断装置被实用化。通常，这种超声波诊断装置从排列有多个换能器的阵列换能器向被检体发送超声波束，并由阵列换能器对来自被检体的超声波回波进行接收，对该接收信号电气地进行处理从而生成超声波图像。
[0003]这种超声波诊断装置中，通过对超声波束进行扫描，而能够实时地取得被检体内的二维断层图像，但是来自被检体内部的微细构造的多个反射波相互干渉而产生斑点噪声，成为使超声波图像的画质变差的要因之一。
[0004]作为降低该斑点噪声的手法，例如，如专利文献I所公开的那样公知有所谓的空间合成法。空间合成法中，从相互不同的方向朝着被检体内的相同部位发送超声波束从而生成多个帧图像，通过对这些多个帧图像进行合成而生成I张的空间合成图像。斑点噪声的图案对应于超声波束的发送方向而变动，因此通过对从相互不同的方向发送超声波束而生成的多个帧图像进行合成，从而能够降低斑点噪声。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:特开2013 - 141519号公报
[0008]例如，如图12所示的那样，以3帧周期且相同的顺序重复生成:基于沿相对于阵列换能器垂直的方向即偏转角度O度的方向发送接收超声波束而取得的接收数据的帧图像A、基于沿偏转角度一 a的方向发送接收超声波束而取得的接收数据的帧图像B、基于沿偏转角度+a的方向发送接收超声波束而取得的接收数据的帧图像C，每取得I帧的接收数据，对将之前的两个帧图像合并后的3帧量的帧图像进行合成而生成空间合成图像。由此，能够始终对合成与3种偏转角度对应的帧图像A、B以及C的空间合成图像进行更新。
[0009]然而，在超声波图像中不仅产生上述的斑点噪声，而且也产生声影等与实际的构造物不同的图案，这些的图案与所发送接收的超声波束的偏转角度对应而以不同的形状以及不同的角度发生。为此，若一边使阵列换能器沿被检体的表面移动一边通过顺次更新后的空间合成图像对被检体内部进行观察，则每帧中斑点噪声以及声影等的图案形状以及角度变动，其结果为存在如下问题:即产生了图像以波状起伏的方式振动的伪影。
【发明内容】
[0010]本发明为了消除这种以往的问题点而提出，目的在于提供一种能够生成降低了伪影后的空间合成图像诊断装置以及超声波图像生成方法。
[0011]本发明者使多个帧图像的合成条件进行各种变化，而进行多个空间合成图像(动图像)的生成，并分别针对所产生的伪影不断进行锐意研究，发现相互合成的多个帧图像间的阵列换能器的移动距离越大，并且相互合成的多个帧图像间的偏转角度的角度差越大，伪影越劣化。
[0012]图12所示的以往的合成方法中，在取得一个帧图像的接收数据的每次，进行三个帧图像的合成，因此在对空间合成图像进行更新的每次，相互合成的三个帧图像的顺序变化。例如，若假设一个空间合成图像的生成中所使用的三个帧图像中，帧图像A的接收数据作为第一个帧Fl而取得，帧图像B的接收数据作为第二个帧F2而取得，帧图像C的接收数据作为第三个帧F3而取得，则所更新的下一个空间合成图像的生成中，作为第一个帧Fl分配帧图像A，作为第二个帧F2分配帧图像B，作为第三个帧F3分配帧图像C而取得接收数据。
[0013]为此，如图13所示的那样，在相互合成的三个帧图像中，作为在最早的时刻tl取得接收数据的第一个帧Fl被分配偏转角度+a的帧图像C，作为在最晚的时刻t3取得接收数据的第三个帧F3被分配偏转角度一 a的帧图像C的组合周期性地发生，此时，帧Fl和帧F3之间的偏转角度的角度差Λ Θ成为最大值2.a。如此，一边使阵列换能器移动一边进行3帧量的超声波图像的合成时，阵列换能器的移动距离变为最最大的第一个帧Fl以及第三个帧F3中，成为空间合成图像的生成中所使用的三个帧图像A?C中的两个帧图像间的偏转角度的角度差中的最大角度差的状态会发生，这被认为是导致伪影的劣化的因素。
[0014]另外，可知:由于越加快帧速，一个帧图像的接收数据取得期间中的超声波探头的移动距离越变短，因此伪影变得难于视觉认知。其中，为了加快帧速，需要削减超声波图像的扫描线密度以及聚焦点数。另外，在使用反向脉冲法的谐波图像的情况下，需要将反向脉冲扫描停止而使用基于基本波的图像等的措置，引起画质的降低。
[0015]另外，如果如图14所示的那样在一边以3帧周期重复取得各自的帧图像的接收数据一边按每次取得三个帧图像的接收数据，对三个帧图像进行合成而进行空间合成图像的更新，则空间合成图像的生成中所使用的三个帧图像的次序始终成为一定，因此观察到:斑点噪声以及声影等图案的时间序列性的重叠稳定且难于产生伪影。但是，由于按每次取得三个帧图像的接收数据而进行合成，因此空间合成图像的更新率成为1/3，作为超声波诊断装置的操作性会降低。
[0016]因此，本发明中设计为，一边抑制画质的降低以及操作性的降低一边进行伪影的降低。
[0017]本发明所涉及的超声波诊断装置具备:阵列换能器；发送部，向阵列换能器供给驱动信号而从阵列换能器向被检体发送超声波束；接收部，处理接收信号而取得接收数据，该接收信号从对基于被检体的超声波回波进行接收的所述阵列换能器输出；发送接收控制部，对所述发送部以及所述接收部进行控制，使得为了将超声波束的偏转角度相互不同的η (η为3以上的整数)个帧图像合成并生成更新图像而顺次重复取得η个帧图像的接收数据，且各自的更新图像的生成中所使用的η个帧图像中接收数据的取得在时间上为最远离的两个帧图像的偏转角度的角度差相比于η个帧图像中的两个帧图像间的偏转角度的角度差中的最大角度差变小；以及更新图像生成部，基于由接收部取得的接收数据，生成各自的更新图像。
[0018]这里，所谓偏转角度是指所发送接收的超声波束的方向相对于与构成阵列换能器的多个超声波换能器的排列方向垂直的方向所成的角度。另外，所谓帧图像，是指将超声波束的偏转角度相互不同的多个超声波图像合成而生成一个更新图像时的各个超声波图像。
[0019]优选为，发送接收控制部对发送部以及接收部进行控制，使得各自的更新图像的生成中所使用的η个帧图像中接收数据的取得在时间上为最远离的两个帧图像的偏转角度的角度差成为η个帧图像中的两个帧图像间的偏转角度的角度差中的最小角度差。
[0020]也可以是，更新图像生成部在每次由接收部取得m(m为满足I彡m < η的整数)个帧图像的接收数据时，将至此为止所顺次取得接收数据之前的η个量的帧图像相互合成而生成更新图像。
[0021]另外，也可以是，发送接收控制部对发送部以及接收部进行控制，使得在η为奇数的情况下，顺次重复取得第η+1个帧图像加上所述η个帧图像的η+1个帧图像的接收数据，将所述η个帧图像中的第k个(k= (η+1)/2)特定的帧图像与超声波束的偏转角度相等的新的帧图像作为所述第η+1个帧图像，其中k = (η+1)/2，更新图像生成部在每次由接收部取得k个帧图像的接收数据时，将至此为止顺次取得了接收数据之前的η个量的帧图像相互合成而生成更新图像。
[0022]该情况下，优选为，特定的帧图像是在各自的更新图像的生成中所使用的η个帧图像中具有最大的偏转角度的帧图像。
[0023]本发明所涉及的超声波图像生成方法是如下那样的方法:即进行基于阵列换能器的超声波束的发送接收，使得为了将超声波束的偏转角度相互不同的η个(η为3以上的整数)帧图像合成并生成更新图像而顺次重复取得η个帧图像的接收数据，且各自的更新图像的生成中所使用的η个帧图像中接收数据的取得在时间上为最远离的两个帧图像的偏转角度的角度差相比于η个帧图像中的两个帧图像间的偏转角度的最大角度差变小，基于所取得的接收数据生成各自的更新图像。
[0024]根据本发明，为了将超声波束的偏转角度相互不同的η个(η是3以上的整数)的帧图像合成而生成更新图像，进行基于阵列换能器的超声波束的发送接收，使得顺次重复取得η个帧图像的接收数据，且各个更新图像的生成中所使用的η个帧图像中接收数据的取得在时间上为最远离的两个帧图像的偏转角度的角度差相比于η个帧图像中的两个帧图像间的偏转角度的角度差中的最大角度差变小，因此能够生成降低了伪影后的更新图像(空间合成图像)。
【附图说明】
[0025]图1是表示本发明的实施方式I所涉及的超声波诊断装置的结构的框图。
[0026]图2是表示实施方式I中的3种帧图像的偏转角度的图。
[0027]图3是对实施方式I中的数据取得周期和帧图像合成的关系进行表示的图。
[0028]图4是对实施方式I中空间合成图像的生成中所使用的三个帧图像中第一个帧和第三个帧之间的偏转角度的角度差进行表示的图。
[0029]图5是对实施方式2中的5种帧图像的偏转角度进行表示的图。
[0030]图6是对实施方式2中的数据取得周期和帧图像合成的关系进行表示的图。
[0031]图7是对实施方式2中空间合成图像的生成中所使用的五个帧图像中第一个帧和第五个帧之间的偏转角度的角度差以及第二个帧和第四个帧之间的偏转角度的角度差进行表示的图。
[0032]图8是对实施方式2的变形例中的数据取得周期和帧图像合成的关系进行表示的图。
[0033]图9是对实施方式3中的数据取得周期和帧图像合成的关系进行表示的图。
[0034]图10是对实施方式3中空间合成图像的生成中所使用的四个帧图像中第一个帧和第四个帧之间的偏转角度的角度差进行表示的图。
[0035]图11是对实施方式3的变形例中的数据取得周期和帧图像合成的关系进行表示的图。
[0036]图12是对现有例中的数据取得周期和帧图像合成的关系进行表示的图。
[0037]图13是对现有例中空间合成图像的生成中所使用的三个帧图像中第一个帧和第三个帧之间的偏转角度的角度差进行表示的图。
[0038]图14是对另一现有例中的数据取得周期和帧图像合成的关系进行表示的图。
【具体实施方式】
[0039]以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。
[0040]实施方式I
[0041]图1示出了本发明的实施方式I所涉及的超声波诊断装置的结构。超声波诊断装置具有阵列换能器1，在该阵列换能器I连接发送部2以及接收部3，在接收部3连接更新图像生成部4。在更新图像生成部4连接显示控制部5，在显示控制部5连接显示部6。另夕卜，在发送部2以及接收部3连接发送接收控