CN102245108A - 超声波诊断装置 - Google Patents

Abstract

本发明的超声波诊断装置是一种朝向被测体发送接收超声波，根据由被测体反射的超声波生成被测体的断层图像的超声波诊断装置，该超声波诊断装置包括：基于通过检测由被测体反射的超声波而得到的检测信号、生成属于同一声线的接收灵敏度不同的多个接收信号的接收部(214)；按照超声波的反射强度对声线上的区域分类、按照分类生成使用了多个接收信号的合成接收信号的合成处理部(206)；和使用基于合成接收信号的信号强度的谐调或色调来生成被测体的断层图像的图像形成部(207)。

Description

超声波诊断装置

技术领域

本发明涉及一种超声波诊断装置，特别地涉及一种显示断层图像的超声波诊断装置。

背景技术

超声波诊断装置，通过向被测体发送超声波，并解析在其反射回波中包含的信息，来作成被测体内的图像。利用发送的超声波的驱动方法、和反射回波的解析方法可获得各种信息。例如，通常有称为B模式的对体内的组织结构进行图像化的方法、和称为彩流模式(color flow mode)的对血流的运动进行图像化的方法。在这2种方法中，由于超声波的驱动方法不同，所以通过2个方法同时进行图像显示通常是困难的。

相对于此，近年来，正在研发同时具有2个特征的称为B流模式的显示方法(专利文献1、非专利文献1)。此B流模式的特征是为了对不存在强反射体的血流进行图像化而提高接收灵敏度，也称为接收灵敏度高的B模式。

图16是表示进行B模式显示的现有的超声波诊断装置的一例的方框图。如图16所示，现有的超声波诊断装置包括：发送部110、接收部111、延迟加法部103、检波部104、对数压缩部105、扫描转换部106、衰减修正控制部107、和发送接收控制部108。

发送部110根据发送接收控制部108的控制向探针109输出发送信号。由此，从探针109向被测体发送超声波。在被测体中反射的超声波作为反射回波由探针109进行检测，将检测信号输入给接收部111。

接收部111包括放大部101及AD转换部102，放大部101放大检测信号，生成接收信号。放大的程度由通过衰减修正控制部107指定的放大率决定。由于越是深的位置的反射回波，衰减的影响越大，所以为了使来自被测体的浅的位置的反射回波的强度和来自深的位置的反射回波的强度在外观上相等，衰减修正控制部107随着自接收时刻起的经过时间来提高放大率。AD转换部102将生成的接收信号转换成数字信号。

延迟加法部103进行数字的接收信号的聚焦控制。检波部104进行聚焦控制后的接收信号的包络线检波。对数压缩部105为了压缩动态范围(dynamic range)，而对检波过的接收信号进行对数压缩。图像形成部106由对数压缩后的接收信号生成显示图像数据。显示部112显示生成的图像数据。

专利文献1：JP特开2004-129967号公报

非专利文献1：GE卫生保健、超声波诊断装置、[online]、[2009年7月14日检索]、因特网<URL：http://japan.gehealthcare.com/cwcjapan/static/rad/us/msujbflw.h tml>(GEヘルスケア、超音波診断装置、[online]、[平成21年7月14日検索]、インタ一ネツト<URL：http://japan.gehealthcare.com/cwcjapan/static/rad/us/msujbflw.html>)

非专利文献2：维基百科、[online]、[20097月14日检索]、因特网<http://jp.wikipedia.org/wiki/高动态范围合成>(ウイキペデイア、

[online]、[平成21年7月14日検索]、インタ一ネツト<http://jp.wikipedia.org/wiki/ハイダイナミツクレンジ合成>)

发明内容

图17及图18示意地示出通过现有的超声波诊断装置的B模式显示方法拍摄血管时的血管的图像。在图17中接收灵敏度设定得低。为此，不存在强反射体的血流区域150会发生黑损坏(黒くつぶれ)，不能确认血流的流动。在图18中接收灵敏度设定得高。此情况下，虽然血流区域150的可视性提高了，但在作为强反射体的血管壁151中生成白跃变(白飛び)。如此，在现有可B模式显示的超声波诊断装置中，只提高接收灵敏度进行设定的话，不能以适当的谐调显示来对血流部分和血管壁等的成对组织部分进行图像化。即，不能实现B流模式。

在非专利文献1中，通过公知的称为Coded Excitation的编码调制方法提高接收灵敏度来实现B流模式。但是，在接收部的动态范围不够的时候，在存在强反射体的区域中就会生成白跃变。

本发明目的在于，解决这种现有技术的课题，提供一种即使在接收部的动态范围不够的情况下也没有暗部的黑损坏和明部的白跃变的超声波图像生成方法。

本发明的超声波诊断装置，其朝向被测体发送接收超声波，根据被上述被测体反射的超声波来生成被测体的断层图像，其中，包括：基于通过检测由被测体反射的超声波而得到的检测信号、生成属于同一声线的且接收灵敏度不同的多个接收信号的接收部；按照上述超声波的反射的强度对上述声线上的区域分类、按照上述分类来生成使用了上述多个接收信号的合成接收信号的合成处理部；和使用基于上述合成接收信号的信号强度的谐调或色调生成上述被测体的断层图像的图像形成部。由此，即使在接收部的动态范围不足的情况下，也能以没有暗部的黑损坏和明部的白跃变的适合的灰度和色调显示断层图像。

在某一优选实施方式中，上述接收灵敏度不同的多个接收信号包含接收灵敏度相对高的接收信号和接收灵敏度相对低的接收信号；上述合成处理部，在上述声线上生成合成接收信号，该合成接收信号在上述超声波的反射相对弱的区域中使用上述接收灵敏度高的接收信号、在上述超声波的反射相对强的区域中使用上述接收灵敏度低的接收信号。

在某一优选实施方式中，上述接收部通过以不同的放大率放大上述检测信号，生成上述接收灵敏度相对高的接收信号和上述接收灵敏度相对低的接收信号。由此，就能获得接收灵敏度不同的信号。

在某一优选实施方式中，超声波诊断装置还包括分别生成脉冲信号及编码后的脉冲信号，对发送超声波的探针进行驱动的发送部；上述接收部，利用上述探针检测上述编码后的脉冲信号的超声波，通过进行解调，生成上述接收灵敏度相对高的接收信号，利用上述探针接收上述脉冲信号的超声波，生成上述接收灵敏度相对低的接收信号。由此，就能得到接收灵敏度高的信号。

在某一优选实施方式中，超声波诊断装置还包括对发送超声波的探针进行驱动的发送部；上述发送部驱动上述探针，以便一面在每个同一声线上各n次地(n是2以上的整数)发送超声波，一面进行扫描；上述接收部，以相对高的放大率及相对低的放大率交替地放大由上述探针检测出的超声波的检测信号。由此，就能按照时间序列获得接收灵敏度不同的信号，以接收灵敏度高的接收信号和低的接收信号作为配对，就能生成动态范围相对广的信号。

在某一优选实施方式中，上述接收部通过以相对高的放大率及相对低的放大率并列地放大上述超声波的检测信号，生成上述接收灵敏度高的接收信号和上述接收灵敏度低的接收信号。由此，不使帧频下降就能得到接收灵敏度不同的2个接收信号。

在某一优选实施方式中，超声波诊断装置的上述接收部，在针对于同一声线的超声波的发送期间中，一面随着经过时间而增大放大率，一面放大上述检测信号。由此，就能同时进行用于衰减修正的放大和用于扩展动态范围的放大。

在某一优选实施方式中，上述合成处理部基于上述检测信号的信号强度的统计分析结果，自动地决定上述信号强度相对弱的区域及上述信号强度相对强的区域。由此，判定就能不依赖于装置和系统所具有的固有的灵敏度。

发明效果

根据本发明，对接收灵敏度不同的多个接收信号进行合成，使用合成接收信号，通过使用基于信号强度的谐调或谐调生成断层图像，就能在从暗部到明部的整个区域中得到以良好的谐调或谐调显示的断层图像。

附图说明

图1是说明利用高动态范围合成方法处理接收信号的概念的图。

图2是表示本发明的超声波诊断装置的第一实施方式的方框图。

图3是说明图2的超声波诊断装置的工作的流程图。

图4是说明图2的超声波诊断装置的超声波的发送时序的示意图。

图5是说明图2的超声波诊断装置的放大率的控制时序的示意图。

图6是说明图2的超声波诊断装置的放大率的另一控制时序的示意图。

图7是说明图2的超声波诊断装置的超声波的另一发送时序的示意图。

图8是表示图2的超声波诊断装置的合成处理部的结构的方框图。

图9是说明合成处理部的工作的流程图。

图10是表示用图2的超声波诊断装置获得的断层图像的一例的示意图。

图11是表示本发明的超声波诊断装置的第二实施方式的方框图。

图12是说明图11的超声波诊断装置的工作的流程图。

图13是表示本发明的超声波诊断装置的第三实施方式的方框图。

图14是说明图13的超声波诊断装置的工作的流程图。

图15是说明使用接收灵敏度不同的3个接收信号生成合成接收信号的例子的图。

图16是表示现有的超声波诊断装置的方框图。

图17是表示用现有的超声波诊断装置得到的断层图像的一例的示意图。

图18是表示用现有的超声波诊断装置得到的断层图像的另一例的示意图。

符号说明

图中：

201、201A、201B-放大部

202、202A、202B-AD转换部

203、203A、203B-延迟加法部

204、204A、204B-检波部

205-缓冲部

206-合成处理部

207-图像形成部

208-加法器

209-衰减修正控制部

210-偏置控制部

211-发送接收控制部

212-发送部

213-探针

214、214A、214B-接收部

215-显示部

具体实施方式

为了在谐调显示的断层图像的暗部中不生成黑损坏、在明部中不生成白跃变，本发明的超声波诊断装置使用高动态范围合成方法，生成被测体的断层图像。通过使用高动态范围合成方法，即便在超声波诊断装置的接收部的动态范围窄的情况下，也能在从暗部到明部的整个区域中以良好的谐调显示断层图像。

图1是说明高动态范围合成的概念的示意图。横轴表示用探针检测从被测体得到的反射回波的检测信号的强度。此外，纵轴表示在接收部中通过放大检测信号而得到的接收信号的强度。

在横轴中，检测信号的强度相对弱的区域是在生成断层图像时变为暗部的区域，是反射回波弱的区域。检测信号的强度相对强的区域是在生成断层图像时变为明部的区域，是反射回波强的区域。这些例如在图1中用暗部602及明部603表示。

在本发明中，由在同一声线上获得的检测信号生成接收灵敏度相对高的接收信号和接收灵敏度相对低的接收信号。在图1中，例如示出通过以小的放大率放大检测信号而得到的接收灵敏度低的接收信号601、和通过以大的放大率放大检测信号而得到的接收灵敏度高的接收信号600。

暗部602相当于血流这样的不存在强反射体的区域。在此区域中，使用接收灵敏度高的接收信号600的部分604。由此，在暗部602中通过使用接收灵敏度高的接收信号600来大量获取暗部中的谐调，就能避免黑损坏。

另一方面，明部603相当于血管壁这样的存在强反射体的区域。在此区域中，使用接收灵敏度低的接收信号601的部分605。由此，在明部603中能够抑制因接收灵敏度过高导致的白压坏。

在合成这2个区域中的接收信号时，如图1所表明的，在暗部602和明部603的边界，由于2个接收信号的放大率不同而在接收信号的强度上生成差异。为了消除此差异，在接收灵敏度低的接收信号601的部分605上乘以常数606，使接收灵敏度高的接收信号600的部分604和接收灵敏度低的接收信号601的部分605连续。也可以代替乘以常数606，而加上常数。

此外，如图1所表明的，暗部602及暗部603，在各声线上既可以根据检测信号的强度来分类或决定，也可以根据接收灵敏度低的接收信号601的信号强度或接收灵敏度高的接收信号600的信号强度来分类或决定。在使用接收灵敏度高的接收信号600的时候，在根据阈值A1使用接收灵敏度低的接收信号601的情况下，通过使用阈值A2就能规定暗部602及暗部603。

如此，合成2个接收灵敏度的接收信号，使用合成接收信号，通过使用基于信号强度的谐调来生成断层图像，就能在从暗部到明部的整个区域中得到以良好的谐调显示的断层图像。再有，在以下的实施方式中，虽然说明了合成2个不同的接收灵敏度的接收信号的例子，但也可以使用接收灵敏度不同的3个以上的接收信号。

(第一实施方式)

下面，说明本发明的超声波诊断装置的第一实施方式。

图2是表示超声波诊断装置251的结构的方框图。超声波诊断装置251包括：发送部212、发送接收控制部211、偏置控制部210、衰减修正控制部209、接收部214、延迟加法部203、检波部204、缓冲部205、合成处理部206、和图像形成部207。此外，用于发送接收超声波的探针213被连接在发送部212及接收部214上，用于显示生成的图像的显示部215被连接到图像形成部207。探针213及显示部215既可以为超声波诊断装置251所具备，也可以使用通用的探针213及显示部215。探针213含有一维地排列的多个振子。振子例如由压电体构成，通过驱动压电体来发送超声波，此外，通过压电体接收超声波将超声波转换为电信号。

发送部212基于发送接收控制部211的控制，向探针213输出发送信号。由此，驱动探针213，从探针213朝向被测体发送超声波。在被测体中反射的超声波作为反射回波由探针213检测，将检测信号输入给接收部214。在本实施方式中，为了得到在同一声线上接收灵敏度不同的2个接收信号，具体为接收灵敏度相对高的接收信号及接收灵敏度相对低的接收信号，而在同一声线上发送接收2次超声波。

接收部214包括放大部201和AD转换部202。优选对应包含在探针213中的振子的数目，设置多个放大部201和AD转换部202。放大部201放大由探针213的各振子检测出的检测信号，生成接收信号。此时，在基于发送接收控制部211的控制的计时中，用加法器208加法运算从衰减修正控制部209和偏置控制部210输出的放大率，以得到的放大率进行检测信号的放大。为了得到接收灵敏度不同的2个接收信号，在基于发送接收控制部108的控制的计时中，从加法器208输出不同的值的放大率值。AD转换部202将得到的接收信号转换成数字信号。延迟加法部203进行数字的接收信号的聚焦控制。检波部204进行聚焦控制后的接收信号的包络线检波，将检波后的接收信号保存在缓冲部205中。保存接收灵敏度相对高的接收信号及接收灵敏度相对低的接收信号的数据。

合成处理部206从缓冲部205中读出数据，如参照图1所说明的，按每一帧，通过高动态范围合成法，在声线上生成在反射回波相对弱的区域中使用接收灵敏度高的接收信号、在反射回波相对强的区域中使用接收灵敏度低的接收信号的合成接收信号。图像形成部207按基于合成接收信号的信号强度的谐调或色调生成被测体的断层图像。由此，在显示部215中显示被测体的断层图像。

接着，一面参照图2及图3一面详细地说明超声波诊断装置251的工作。图3是说明超声波诊断装置251的工作的流程图。如图3所示，超声波诊断装置251在测量开始后执行步骤组300A及300B。各步骤组是针对于超声波的1次发送接收的处理，同时是属于同一声线的处理。由此，在同一声线上，可得到接收灵敏度相对高的接收信号及接收灵敏度相对低的接收信号。

<步骤301>

进行第一次的超声波的发送接收。由发送部212驱动探针213，朝向被测体发送超声波，由探针213检测反射回波，生成检测信号。

图4示意性地示出从探针213发送的超声波的顺序。如图4所示，对于同一声线261，进行2次超声波的发送后，在相邻的声线上进行2次发送。如此，驱动探针213，以便一面在每个同一声线上各2次地发送超声波，一面扫描被测体。

在同一声线261上的第一次的超声波的发送及接收对应步骤组300A，第二次的超声波的发送及接收对应步骤组300B。

<步骤302>

在放大部201中放大检测信号，并生成接收信号。接收信号的放大率从加法器208输出。偏置控制部210以涉及从发送接收控制部211接受的超声波的发送的计时作为触发，直到下一发送之前，设定固定的放大率作为给予加法器208的输出值。也可以在同一声线上基于二次发送的超声波，先生成接收灵敏度相对高的接收信号及接收灵敏度相对低的接收信号的任意一个。

图5示出放大率的控制时序的一例。发送触发270表示从发送接收控制部211输出的超声波的发送计时。在按发送触发270的发送间隔规定的期间271中，发送接收超声波，生成接收信号。在图5所示的放大率的控制时序中，放大率273是固定的。此情况下，还按固定的放大率放大根据从被测体的深的位置得到的反射回波的检测信号。为了生成接收灵敏度相对高的接收信号，而将放大率273设定为高的值。

图6示出放大率的控制时序的另一例。在图6所示的例子中，基于从发送接收控制部211输出的发送触发270的计时，衰减修正控制部209在接收反射回波的过程中，向加法器208输出放大率慢慢被升高的信号。加法器208对放大部201设定从衰减修正控制部209和偏置控制部210输出的放大率之和。由此，如图6所示，在期间271期间，随着时间的经过，放大率273′增大。

<步骤303>

AD转换部202将由放大部201放大的接收信号转换为数字信号。延迟加法部203进行数字的接收信号的聚焦控制。检波部104进行聚焦控制后的接收信号的包络线检波，在缓冲部205中保存检波后的接收信号。

<步骤304>

进行第二次超声波的发送接收。由发送部212驱动探针213，朝向被测体发送超声波，由探针213检测反射回波，生成检测信号。

<步骤305>

与步骤302相同，在放大部201中放大检测信号，生成接收信号。但是，如图5所示，在第二次的超声波的发送接收中，为了生成接收灵敏度相对低的接收信号而将放大率274设定为低的值。在输出放大率273及放大率274的期间272，完成在一根声线上的发送接收。在衰减修正控制部209在接收反射回波的过程中向加法器208输出放大率慢慢被升高的信号的情况下，由于较小地设定从偏置控制部210输出的放大率的值，所以从加法器208中输出比放大率273′更小的放大率274′，用于第二次的检测信号的放大。由此，生成第二次的接收信号。

<步骤306>

与步骤303相同，将接收信号转换成数字信号进行聚焦控制后，由检波部104进行包络线检波，在缓冲部205中保存检波后的接收信号。

<步骤307>

合成部206对保存的接收灵敏度相对高的第一次的接收信号及接收灵敏度相对低的第二次的接收信号进行合成，生成合成接收信号。图8是表示合成处理部206的结构的方框图。

合成处理部206包括：乘法器206a、切换部206b、和转换判定部206c。图9是表示合成处理部206的工作的流程图。对所有的声线上的接收信号进行合成处理。既可以按每一声线生成合成接收信号，也可以在在缓冲部205中储备1帧的接收信号的时候汇集1帧来生成合成接收信号。

<步骤310>

合成部206从缓冲部205中读出保存的接收灵敏度相对高的第一次的接收信号及接收灵敏度相对低的第二次的接收信号。切换判定部600参照从缓冲器读出的接收灵敏度相对高的接收信号(放大率：高)，进行阈值判定。参照的接收信号也可以是接收灵敏度相对低的接收信号(放大率：小)。在此，阈值的设定是任意的。阈值既可以是预先设定的规定的值，也可以是统计分析接收信号的信号强度，并基于分析结果动态且自动地决定阈值。例如，可以按直方图分析信号强度，自动地将直方图的中央值决定为阈值。在比阈值小的时候，进入步骤311，在大的时候进入步骤312。比阈值小的接收信号是信号强度相对弱的区域，阈值以上的接收信号是信号强度相对强的区域。

<步骤311>

切换判定部501进行控制，以使切换部502输出接收灵敏度相对高的接收信号(放大率：高)。

<步骤312>

切换判定部501进行控制，以使切换部502输出接收灵敏度相对低的接收信号(放大率：小)。此时，用乘法器503在接收信号(放大率：小)上乘以常数。

例如，如图1所示，在参照接收灵敏度高的接收信号来决定阈值的时候，使用阈值A2，在参照接收灵敏度低的接收信号601来决定阈值的时候，使用阈值A1。由此，可将声线上的区域的反射回波分类为相对弱的区域及相对强的区域。反射回波是相对弱的区域，在生成断层图像的时候成为暗部的区域602中，使用接收灵敏度高的接收信号600的部分604，反射回波是相对强的区域，在生成断层图像的时候成为明部的区域601中，使用接收灵敏度低的接收信号601的部分605，从而生成合成接收信号。

图像形成部207以基于这样得到的合成接收信号的信号强度的谐调或色调来生成被测体的断层图像。由此，在从暗部到明部的整个区域中就能以良好的谐调在显示部215中显示断层图像。

图10示意性地示出由超声波诊断装置251拍摄血管时的血管的图像。如图10所示，不存在强反射体的血流的区域150未成为黑损坏，以多个谐调被示出。此外，即使是作为强反射体的血管壁151也未生成白跃变，进行谐调显示。

如此，根据本实施方式的超声波诊断装置，合成2个接收灵敏度的接收信号，使用合成接收信号，通过使用基于信号强度的谐调或谐调来生成断层图像，就能在从暗部到明部的整个区域中，得到以良好的谐调或色调显示的断层图像。

(第二实施方式)

下面，说明本发明的超声波诊断装置的第二实施方式。图11是表示超声波诊断装置252的结构的方框图。对于与第一实施方式相同的构成要素付与相同的参照符号。

超声波诊断装置252在具备2个接收部214A、214B这点上与第一实施方式不同。由此，为了生成以不同的放大率放大的接收灵敏度不同的2个接收信号，也可以不2次发送超声波。即，能不降低帧频地得到在高动态范围合成中所需的接收灵敏度不同的2个接收信号。此外，也无需按超声波的每一发送计时来控制放大率的偏置(bias)。

图12是表示超声波诊断装置252的工作的流程图。一面参照图11及图12一面说明超声波诊断装置252的工作。

<步骤320>

进行超声波的发送接收。由发送部212驱动探针213，朝向被测体发送超声波，由探针213检测反射回波，生成检测信号。

生成2个接收信号的工作由步骤组321A、321B执行，并行处理它们。

<步骤322A、322B(并行处理)>

基于从发送接收控制部211给予的发送计时，衰减修正控制部209决定用于衰减修正控制的放大率，偏置控制部210分别决定用于高动态范围合成的2个不同的放大率，向加法器208输出。放大部201A、201B按各自放大率之和来放大检测信号，生成接收灵敏度相对高的接收信号(放大率：高)及接收灵敏度相对低的接收信号(放大率：小)。

<步骤323A、323B(并行处理)>

AD转换部202A、202B分别将接收灵敏度相对高的接收信号(放大率：高)及接收灵敏度相对低的接收信号(放大率：小)转换为数字信号。由延迟加法部203A、203B进行转换为数字信号后的2个接收信号的聚焦(focusing)。此后，由检波部204A、204B对聚焦后的接收信号进行包络线检波，向缓冲器505保存检波后的信号。

<步骤324>

与第一实施方式相同，合成处理部206从缓冲部205中读出数据，通过高动态范围合成法，在声线上生成在反射回波相对弱的区域中使用接收灵敏度高的接收信号、在反射回波相对强的区域中使用接收灵敏度低的接收信号的合成接收信号。图像形成部207以基于合成接收信号的信号强度的谐调或色调来生成被测体的断层图像。由此，在显示部215中显示被测体的断层图像。

根据本实施方式，由于可并行处理放大处理，所以能同时生成2个接收灵敏度不同的接收信号。为此，在同一声线上不需要2次发送超声波，就能不降低帧频地生成动态范围相对广的信号。

(第三实施方式)

下面，说明本发明的超声波诊断装置的第三实施方式。图14是表示超声波诊断装置253的结构的方框图。对于与第一实施方式相同的构成要素付与相同的参照符号。

超声波诊断装置253，为了得到接收灵敏度高的接收信号而通过编码后的脉冲信号发送接收超声波，为了得到接收灵敏度低的接收信号而通过未编码的脉冲信号发送接收超声波。

为此，超声波诊断装置253包括：发送部211′和AD转换部254、转换器255及解调部256。此外，发送部211′包括：脉冲生成部250、调制部251、转换器252、及DA转换部253。

脉冲生成部400生成数字脉冲信号。调制部401对生成的脉冲信号进行编码调制，输出编码脉冲信号。转换器252选择编码脉冲信号或未进行编码调制的脉冲信号。DA转换部253将由转换器252选择出的编码脉冲信号或未进行编码调制的脉冲信号转换为模拟信号，用转换后的信号驱动探针213朝向被测体发送超声波。

由探针213检测出的检测信号与第一实施方式同样地，用未在图13中示出的放大部进行放大，生成接收信号。在此，无论超声波是根据编码脉冲信号还是根据未进行编码调制的脉冲信号，放大部都以固定的放大率放大检测信号。

AD转换部254将接收信号转换为数字信号。数字化后的接收信号与第一实施方式同样地，由未在图13中示出的延迟加法部进行接收信号的聚焦。切换器255向解调部256或缓冲部205输出聚焦后的接收信号。在切换器255根据基于发送接收控制部211的指令的来自灵敏度切换部260的信号，通过编码脉冲信号发送超声波的时候，切换输出，以便将接收信号输入给解调部256。解调部256解调数字化后的检测信号，向缓冲器407输出此解调后的检测信号。在向缓冲器407输出这些接收信号之前，与第一实施方式同样地，用未在图13中示出的检波部进行包络线检波。

合成处理部206从缓冲部205中读出数据，通过高动态范围合成法，在声线上生成在反射回波相对弱的区域中使用接收灵敏度高的接收信号、在反射回波相对强的区域中使用接收灵敏度低的接收信号的合成接收信号。图像形成部207以基于合成接收信号的信号强度的谐调或色调来生成被测体的断层图像。由此，在显示部215中显示被测体的断层图像。

接着，说明超声波诊断装置253的工作。

图14是说明超声波诊断装置253的工作的流程图。步骤组330A生成接收灵敏度高的接收信号、步骤组330B生成接收灵敏度低的接收信号。

<步骤331>

首先，生成接收灵敏度高的接收信号。灵敏度切换部260以从发送接收控制部211输出的发送计时为触发，向252及切换器255输出信号，以便切换器252将调制部401和DA转换401连接，切换器255将AD转换部254和解调部406连接。

<步骤332>

脉冲生成部400生成数字信号的脉冲。调制部401使用巴克码(Barkercode)等对生成的脉冲进行编码调制，生成编码脉冲信号。

<步骤333、334>

DA转换部253将编码脉冲信号转换为模拟信号。探针213朝向被测体发送由此信号驱动的超声波。探针213检测从被测体得到的反射回波，通过未图示的放大部放大检测信号得到接收信号。AD转换部254对接收信号进行数字化，解调部256解码接收信号。在缓冲器407中保存解码后的接收信号。

<步骤335>

接着，生成接收灵敏度低的接收信号。灵敏度切换部260以从发送接收控制部411输出的发送计时为触发，向252及切换器255输出信号，以便切换器401将脉冲生成部401和DA转换401连接，切换器405将AD转换404和缓冲部406连接。

<步骤336>

通过未编码的脉冲信号在同一声线上发送接收超声波。由用探针213检测出的反射回波的检测信号生成接收信号，保存在缓冲器407中。

<步骤337>

如第一实施方式中详细说明的，合成处理部206从缓冲部205中读出数据，通过高动态范围合成法，在声线上生成在检测信号的信号强度相对弱的区域中使用接收灵敏度高的接收信号、在接收到的超声波的检测信号的信号强度强的区域中使用接收灵敏度低的接收信号的合成接收信号。

根据本实施方式，为了生成接收灵敏度高的接收信号，使用编码脉冲信号发送接收超声波。由于驱动探针213的信号被编码化，所以难以受到噪声的影响，即便在反射回波的信号强度低的情况下，也能以高的SN比检测反射回波。因此，即使在反射强度低的血流部分，断层图像也不会黑损坏，可基于反射强度的差异进行谐调显示。

在上述第一至第三实施方式中，使用接收灵敏度不同的2种接收信号来生成合成接收信号。但是，也可以使用接收灵敏度不同的3种以上的接收信号来生成合成接收信号。

图15是说明使用接收灵敏度不同的3个接收信号生成合成接收信号的方式的例子的图。在使用接收灵敏度不同的3个接收信号的时候，例如在第1实施方式中，在各同一声线上，发送部212发送接收3次超声波，得到3次检测信号。通过以3个不同的放大率放大得到的检测信号，得到接收灵敏度相对高的接收信号600、接收灵敏度相对低的接收信号601及接收灵敏度为中间值的接收信号601′。

在合成处理部206中，例如使用阈值A1及阈值A2和接收信号601′，按照超声波的反射的强度对声线上的区域进行分类。例如设接收信号601′中，输出比阈值A1小的部分为暗部602，输出为阈值A1以上且比阈值A2小的部分为中间部603′，阈值A2以上的输出的部分为明部603，对声线上的区域进行分类。根据分类，分别在暗部602、中间部603′及明部603中使用接收信号604的部分604、接收信号601′的部分605′、及接收信号601的部分605，通过对分别在部分605′及部分605上乘上或加上常数后得到的值和部分604进行合成，来生成合成接收信号。

如此这样，通过使用合成的接收信号，就能得到无黑损坏和白跃变的、以更平滑的谐调显示的断层图像。虽然以第一实施方式为例说明使用接收灵敏度不同的3种以上的接收信号的方式，但即使在第二、第三实施方式中，也可以使用接收灵敏度不同的3种以上的接收信号来生成合成接收信号。

此外，也可以使用接收灵敏度不同的4以上的多个接收信号来生成合成接收信号。具体地，在使用接收灵敏度不同的n个(n是2以上的整数)的接收信号的时候，根据超声波的反射的强度将各声线上的区域划分为n类。例如，第一区域是反射强度最弱的区域，第n区域是反射强度最强的区域。此情况下，对于接收灵敏度不同的n种接收信号，按照反射强度的大小和接收灵敏度的大小变得相反的方式，使n种接收信号和n个区域对应。具体地，使接收灵敏度最高的接收信号(以最大的放大率放大的接收信号)对应第一区域，使接收灵敏度最低的接收信号(以最小的放大率放大的接收信号)对应第n区域。

此外，在上述实施方式中，虽然说明了基于合成接收信号的信号强度进行谐调显示的例子，但也可以替代谐调显示进行色调显示。此外，也可以按照合成接收信号的信号强度，进行改变谐调及色调的显示。

工业实用性

本发明的超声波诊断装置能够以适合的灰度表现从血流的流动到血管壁的情形。为此，例如可用于像颈动脉诊断这样，希望进行血流的流动及血管壁的厚度的双方确认的诊断区域中。

Claims (8)

1.一种超声波诊断装置，其朝向被测体发送接收超声波，根据被上述被测体反射的超声波来生成被测体的断层图像，其特征在于，包括：

接收部，其基于通过检测由被测体反射的超声波而得到的检测信号，生成属于同一声线的且接收灵敏度不同的多个接收信号；

合成处理部，其按照上述超声波的反射的强度对上述声线上的区域分类，按照上述分类来生成使用了上述多个接收信号的合成接收信号；以及

图像形成部，其使用基于上述合成接收信号的信号强度的谐调或色调生成上述被测体的断层图像。

2.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于，

上述接收灵敏度不同的多个接收信号包含接收灵敏度相对高的接收信号和接收灵敏度相对低的接收信号，

上述合成处理部，在上述声线上生成合成接收信号，该合成接收信号在上述超声波的反射相对弱的区域中使用上述接收灵敏度高的接收信号、在上述超声波的反射相对强的区域中使用上述接收灵敏度低的接收信号。

3.根据权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于，

上述接收部通过以不同的放大率放大上述检测信号，生成上述接收灵敏度相对高的接收信号和上述接收灵敏度相对低的接收信号。

4.根据权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于，

上述接收部通过以相对高的放大率及相对低的放大率并列地放大上述超声波的检测信号，生成上述接收灵敏度高的接收信号和上述接收灵敏度低的接收信号。

5.根据权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于，

该超声波诊断装置还包括发送部，该发送部分别生成脉冲信号及编码后的脉冲信号，对发送超声波的探针进行驱动，

上述接收部利用上述探针检测上述编码后的脉冲信号的超声波，通过进行解调，生成上述接收灵敏度相对高的接收信号；利用上述探针接收上述脉冲信号的超声波，生成上述接收灵敏度相对低的接收信号。

6.根据权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于，

上述接收部，在针对于同一声线的超声波的发送期间中，一面随着经过时间而增大放大率，一面放大上述检测信号。

7.根据权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于，

上述合成处理部基于上述检测信号的信号强度的统计分析结果，自动地决定上述信号强度相对弱的区域及上述信号强度相对强的区域。

8.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于，

该超声波诊断装置还包括发送部，该发送部对发送超声波的探针进行驱动，

上述发送部驱动上述探针，以便一面在每个同一声线上各n次地发送超声波，一面进行扫描，其中，n是2以上的整数；

上述接收部以相对高的放大率及相对低的放大率交替地放大由上述探针检测出的超声波的检测信号。

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