CN104302231A - 超声波诊断装置、声速导出方法及程序 - Google Patents

Abstract

更稳定且高精度地导出被检体内的声速的推定值。调相处理部对由各压电元件生成的各接收信号赋予基于多个设定声速分别算出的各延迟时间，而对应每个设定声速对接收信号进行调相。相似度导出部对应每个设定声速导出由调相处理部调相后的接收信号相互间的相互相似度。最佳设定声速导出部基于每个设定声速的接收信号相互间的相互相似度而将被检体内的声速的推定值作为最佳设定声速而导出。

Description

超声波诊断装置、声速导出方法及程序

技术领域

本发明涉及利用超声波的收发来生成被检体的断层图像的超声波诊断装置、声速导出方法及程序。

背景技术

已知有从超声波探头向被检体发送超声波并基于来自被检体内部的反射波来生成被检体的断层图像的超声波诊断装置。在电子扫描方式的超声波诊断装置中，在发送超声波时进行如下的发送聚焦(focus)：向超声波探头的各电声转换元件供给具有与它们的配置对应的延迟时间差的驱动脉冲信号而在元件之间使超声波的发送时刻错开。另一方面，在接收反射波时进行如下的接收聚焦：对在各电声转换元件中生成的各接收信号赋予与各电声转换元件的配置对应的延迟时间而使各接收信号的时间相位一致。由此，能够提高超声波图像的方位分辨力。

基于从各电声转换元件到焦点的距离和传播介质的声速而设定在超声波的发送和接收时向各信号赋予的延迟时间。作为传播介质的声速，通常使用假设的假设声速。可是，作为传播介质的生物体组织根据其部位而声速不同，因此当在用于设定延迟时间的假设声速与实际的声速之间产生误差时，在发送和接收这双方中不能适当地形成焦点而引起画质变差。针对该课题，在下述的专利文献公开了基于接收信号而对实际的声速进行推定来提高超声波图像的画质的技术。

例如，在日本特开2007-7045号公报(专利文献1)中记载了，根据调相相加后的回波信号，生成设定声速不同的多个束轮廓(beamprofile)，将所生成的多个束轮廓在同一画面上重叠显示，将与其中具有最小束宽度的束轮廓对应的声速作为生物体声速而选择。

另外，在日本特开2001-252276号公报(专利文献2)中记载了，以与平均声速对应的延迟时间向生物体内进行超声波的试发射，根据对其接收信号进行延迟控制后的各信道的信号，通过运算来求算延迟时间误差，将该求出的数据与以预先存储的声速为参数的多个声速的延迟时间误差数据进行比较，将与这些中一致的延迟时间误差对应的声速作为生物体内的声速而求算。

发明内容

发明所要解决的课题

根据上述的专利文献1记载的技术，由于在使用多个设定声速来对接收信号进行调相相加处理后，使超声波强度分布图像化，因此在处理方面需要较多的时间。

另一方面，在专利文献2记载的技术中，根据延迟控制后的各信道的回波信号，通过运算来求算延迟时间误差。然而，稳定地进行信道之间的延迟时间误差的测定并不容易。即，当向生物体内发送的超声波由于干涉等而产生强度降低、波形变形时，延迟时间误差的测定精度显著地降低。其结果为，生物体内的实际的声速的推定精度降低。

本发明鉴于上述点而提出，其目的在于提供能够更稳定且高精度地导出被检体内的声速的推定值的超声波诊断装置、声速导出方法及程序。

用于解决课题的手段

为了实现上述的目的，本发明所涉及的超声波诊断装置包括：多个电声转换元件，分别根据发送到被检体内的超声波的反射波而生成接收信号；相似度导出单元，对应多个设定声速的每个设定声速导出相互相似度，所述相互相似度基于设定声速而导出并表示上述接收信号的各个时间区域中的上述接收信号相互间的相似性；及声速导出单元，基于由上述相似度导出单元导出的上述多个设定声速的各相互相似度而导出上述被检体内的声速的推定值。

上述的超声波诊断装置也可以还包括调相单元，上述调相单元对应多个设定声速的每个设定声速对由上述多个电声转换元件内的多个电声转换元件分别生成的多个接收信号进行调相，上述相似度导出单元导出由上述调相单元调相后的接收信号相互间的相互相似度。

上述相似度导出单元也可以基于基准信号与由上述调相单元调相后的各接收信号之间的相关值而导出上述相互相似度。在该情况下，上述相似度导出单元也可以将对上述基准信号与由上述调相单元调相后的各接收信号之间的相关值进行累计而得到的值作为上述相互相似度而导出。

上述基准信号可以设为对调相后的各接收信号进行累计而得到的调相相加信号。

上述相似度导出单元也可以基于由上述调相单元调相后的彼此相邻的接收信号之间的相关值而导出上述相互相似度。在该情况下，上述相似度导出单元也可以将对由上述调相单元调相后的彼此相邻的接收信号之间的相关值进行累计而得到的值作为上述相互相似度而导出。

上述声速导出单元也可以将上述相互相似度为最大的设定声速作为上述被检体内的声速的推定值而导出。

上述最佳设定声速导出单元也可以将按上述相互相似度对各上述设定声速进行加权而得到的加权平均值作为上述被检体内的声速的推定值而导出。

上述调相单元也可以基于由上述声速导出单元导出的上述被检体内的声速的推定值而对上述接收信号进行调相，相加单元对由上述调相单元调相后的各上述接收信号进行累计而生成调相相加信号，图像生成单元生成与上述调相相加信号相应的图像。

另外，为了实现上述的目的，本发明所涉及的声速导出方法包括如下步骤：对应多个设定声速的每个设定声速对根据发送到被检体内的超声波的反射波而由多个电声转换元件分别生成的多个接收信号进行调相；对应上述多个设定声速的每个设定声速导出表示调相后的多个接收信号内的接收信号相互间的相似性的相互相似度；及基于上述多个设定声速的各相互相似度而导出上述被检体内的声速的推定值。

另外，为了实现上述的目的，本发明所涉及的程序使计算机作为如下单元而发挥功能：调相单元，对应多个设定声速的每个设定声速对根据发送到被检体内的超声波的反射波而由多个电声转换元件分别生成的多个接收信号进行调相；相似度导出单元，对应上述多个设定声速的每个设定声速导出表示由上述调相单元调相后的多个接收信号内的接收信号相互间的相似性的相互相似度；及声速导出单元，基于由上述相似度导出单元导出的上述多个设定声速的各相互相似度而导出上述被检体内的声速的推定值。

发明效果

根据本发明所涉及的超声波诊断装置、声速导出方法及程序，能够更稳定且高精度地导出被检体内的声速的推定值。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的超声波诊断装置的结构的框图。

图2是表示在本发明的实施方式所涉及的超声波诊断装置中执行的最佳设定声速导出处理程序的流程的流程图。

图3是用于说明由本发明的实施方式所涉及的相似度导出部进行的处理内容的图，是表示基于设定声速而调相后的接收信号和模板信号的波形图。

图4是表示由本发明的实施方式所涉及的相似度导出部导出的相似度的存储方式的示意图。

图5是表示在本发明的实施方式所涉及的超声波诊断装置中执行的图像生成处理程序的处理流程的流程图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式，参照附图进行说明。另外，在各附图中，对实质上相同或等价的结构要素或部分标注相同的附图标记。

图1是表示本发明的实施方式所涉及的超声波诊断装置1的结构的框图。

超声波探头10朝向被检体的诊断部位发送超声波并且接收在被检体的内部反射后的超声波。超声波探头10包含呈直线状排列的作为电声转换元件的m个压电元件10a。超声波的1次的收发使用从m个压电元件10a中选择的相邻的n个(m＞n)压电元件组而进行。通过使超声波的收发所使用的n个压电元件组依次移位，利用超声波束扫描被检体内的诊断部位。另外，超声波探头10也可以具有直线型、凸面型、扇型等中的任一种扫描方式。各压电元件10a经由m个信道的信号线而与多路复用器11连接。各压电元件10a根据从发送控制部12经由多路复用器11供给的驱动脉冲信号而产生超声波。另外，各压电元件10a接收在被检体内反射后的超声波而生成作为电信号的接收信号，并将该信号经由多路复用器11向接收信号处理部16供给。

多路复用器11是根据从主控制部30供给的控制信号而从超声波探头10的m个压电元件10a中选择超声波的收发所使用的相邻的n个压电元件组的电子开关。多路复用器11经由n个信道的信号线而与发送控制部12和接收信号处理部16连接。

发送控制部12根据从主控制部30供给的控制信号而生成n个信道量的驱动脉冲信号。另外，发送控制部12为了实施使超声波束会聚于由主控制部30指定的关注区域的深度位置上的发送聚焦，而对每个信道的驱动脉冲信号赋予时间差。在发送控制部12中生成的驱动脉冲信号向由多路复用器11选择的n个压电元件10a分别供给。

接收信号处理部16具有对应每个信道设置的放大器和A/D转换器。在由多路复用器11选择的n个压电元件10a中生成的各接收信号在放大器中被放大，并由A/D转换器转换为数字信号。

接收信号存储器17是将由接收信号处理部16转换为数字信号后的各信道的接收信号作为接收数据而存储的存储介质。

调相处理部18为了对各接收信号进行调相而基于从主控制部30供给的设定声速，算出接收信号之间的相对的时间差。并且，调相处理部18进行如下的调相处理即接收聚焦处理：通过对从接收信号处理部16或者接收信号存储器17供给的每个信道的接收信号赋予所算出的相对的时间差，使每个信道的接收信号的时间相位一致。在被检体内的某一点反射后的超声波向各压电元件10a入射的时刻不一致。这是因为从反射点到各压电元件10a的超声波的传播距离对应每个压电元件而不同。调相处理部18对配置于到反射点的距离比较短的位置上的压电元件所生成的接收信号赋予比较长的延迟时间。另一方面，对配置于到反射点的距离比较长的位置上的压电元件所生成的接收信号赋予比较短的延迟时间。由此，调相处理部18进行使各信道的接收信号的时间相位一致的调相处理。

相加处理部20对由调相处理部18调相后的每个信道的接收信号进行累计而生成调相相加信号。

图像生成部21对从相加处理部20供给的调相相加信号实施滤波处理、Log压缩处理、包络线检波处理、STC(Sensitivity Time Control：灵敏度时间控制)处理、插值处理以及扫描转换处理等，生成用于构筑将调相相加信号的信号强度转换为亮度后的所谓B模式图像的图像信号。

监视器22是基于由图像生成部21生成的图像信号而对诊断部位中的断层图像等进行显示的液晶显示面板等显示装置。相似度导出部23导出表示调相处理部18基于设定声速进行了调相的每个信道的接收信号相互间的相似性的指标值即相互相似度。即，相互相似度是表示基于设定声速进行了调相的每个信道的接收信号的作为整体的相似性的指标值。相似度导出部23例如在接收信号的时间轴方向(即，摄像区域中的深度方向)上被分割的多个运算对象区域中，分别算出作为后述的比较基准的模板信号St(t)与每个信道的接收信号S1(t)～Sn(t)(均参照图3)各自之间的相关值。并且，基于所算出的相关值而对每个运算对象区域(每个深度区域)导出相互相似度。作为比较基准的模板信号例如能够使用对各信道的接收信号进行调相相加而得到的信号。

在调相处理部18对各信道的接收信号进行调相时所使用的设定声速与被检体内的实际的声速大致一致的情况下，各信道的接收信号的时间相位一致，因此在相似度导出部23中导出的相互相似度的值变高。随着调相处理部18对各信道的接收信号进行调相时所使用的设定声速与被检体内的实际的声速之差变大，在接收信号之间时间相位的偏移变大，因此在相似度导出部23中导出的相互相似度的值变低。

最佳设定声速导出部24基于相似度导出部23中对多个设定声速分别导出的接收信号组的相互相似度，对与上述的相互相似度的运算对象区域对应的摄像区域内的每个单位区域导出被检体内的实际的声速的推定值即最佳设定声速。最佳设定声速导出部24例如也可以将接收信号组的相互相似度为最高的设定声速作为该单位区域中的最佳设定声速而导出。

主控制部30通过对多路复用器11、发送控制部12和调相处理部18赋予控制信号而统一控制超声波的收发处理。

操作输入部40接收由用户进行的各种操作输入，例如由鼠标等指示设备、键盘等输入单元构成。

另外，发送控制部12、接收信号处理部16、调相处理部18、相加处理部20、图像生成部21、相似度导出部23、最佳设定声速导出部24、主控制部30能够由计算机构成，上述计算机具备：存储有记录了图2所示的后述的最佳设定声速导出处理例程中的各处理的程序的作为记录介质的ROM、用于执行该程序的CPU以及用于临时存储CPU中的处理内容的RAM等。

接下来，参照图2所示的流程图，对本实施方式所涉及的超声波诊断装置1导出被检体内的最佳设定声速的处理进行说明。

当用户通过操作输入部40进行使被检体内的最佳设定声速的导出处理开始的操作时，在步骤S1中，主控制部30对此进行接收，向发送控制部12和多路复用器11供给用于使超声波的发送开始的控制信号。

在步骤S2中，发送控制部12根据从主控制部30供给的控制信号而对应各信道生成驱动脉冲信号。发送控制部12为了对被检体内的关注区域实施发送聚焦，而对每个信道的驱动脉冲信号赋予适当延迟时间。由发送控制部12生成的各驱动脉冲信号向由多路复用器11选择的n个压电元件10a分别供给。由此，从超声波探头10的相邻的n个压电元件10a朝向被检体内发送超声波束。

由从超声波探头10的各压电元件10a发送的超声波的反射产生的回波由多路复用器11选择，并由发送了超声波束的n个压电元件10a接收。各压电元件10a根据反射回波而生成作为电信号的接收信号并经由多路复用器11向接收信号处理部16输出该信号。接收信号处理部16对各接收信号实施包含放大和A/D转换的信号处理，将实施了信号处理后的接收信号作为1行量的接收数据与该行的识别号码建立对应而存储于接收信号存储器17。

之后，多路复用器11根据从主控制部30供给的控制信号而进行作为选择对象的压电元件10a的切换，使进行超声波的收发的压电元件10a例如移位与一个压电元件相应的量。之后，与上述同样地进行超声波的收发。多路复用器11使进行超声波的收发的压电元件10a依次移位，从而利用依次发送的超声波束来扫描被检体内的摄像区域。由此，取得与各发送对应的多个行(L[1]、L[2]、L[3]…L[k])的接收信号，各行的接收信号与该行的识别号码建立对应而存储于接收信号存储器17。

在步骤S3中，主控制部30对存储于接收信号存储器17中的各行的接收信号中的、成为由相似度导出部23导出的相互相似度的导出处理对象的行L[i](i是行的识别号码，是正整数)的接收信号进行选择。主控制部30首先选择行L[1]。由此，通过第一次的超声波的发送所取得到的第一行的接收信号成为相互相似度的导出对象。

在步骤S4中，主控制部30从预先确定的多个设定声速中选择一个在调相处理部18中进行的接收信号的调相处理所使用的设定声速C[j](j为设定声速的识别号码，是正整数)。即，主控制部30将例如在1400m/s～1650m/s的范围内以10m/s步长设定的多个设定声速C[1]、C[2]、C[3]、…与该设定声速的识别号码建立对应而预先保持于自身所具备的存储器(未图示)。并且，主控制部30从其中选择1个设定声速。主控制部30首先选择设定声速C[1]。由此作为用于调相处理的设定声速值而选择1400m/s。另外，设定声速的范围、步长的宽度不限于上述的值，能够进行适当变更。

在步骤S5中，调相处理部18基于从主控制部30供给的控制信号，从接收信号存储器17读出与在步骤S3中由主控制部30选择的行L[i]对应的接收信号。接下来，调相处理部18基于从主控制部30供给的控制信号，根据在步骤S4中由主控制部30选择的设定声速C[j]来算出各信道的接收延迟时间。并且，调相处理部18通过对从接收信号存储器17读出的各信道的接收信号赋予所算出的接收延迟时间而进行调相。调相处理部18将调相处理后的接收信号向相似度导出部23供给。

在步骤S6中，相似度导出部23设定对调相后的各信道的接收信号进行相互相似度的导出的运算对象区域。运算对象区域通过以某一时间宽度(深度范围)切分接收信号而被设定(参照图3)。

在步骤S7中，相似度导出部23在步骤S6中设定的运算对象区域中导出每个信道的接收信号相互间的相似性的指标值即相互相似度，将所导出的相互相似度存储于自身所具备的存储器(未图示)。图3是用于说明由相似度导出部23进行的相互相似度的导出处理的内容的波形图。

在图3中示出了在调相处理部18中被调相处理后的所选择的行中的各信道的接收信号S₁(t)～S_n(t)。相似度导出部23生成成为用于导出接收信号S₁(t)～S_n(t)相互间的相互相似度的比较基准的模板信号S_t(t)。相似度导出部23也可以将通过在每相同时间累计以该设定声速进行调相后的接收信号S₁(t)～S_n(t)而得到的调相相加信号作为模板信号S_t(t)而使用。

相似度导出部23在图3中由虚线包围的运算对象区域中，利用下述的式(1)来算出模板信号S_t(t)与接收信号S_i(t)之间的相关值R_i(其中i是1～n的整数)。在式(1)中，分母是将运算对象区域内的模板信号S_t(t)的各点的值的平方的累计值的平方根与运算对象区域内的接收信号S_i(t)的各点的值的平方的累计值的平方根相乘而得到的值。分子是将运算对象区域内的模板信号S_t(t)的各点的值和接收信号S_i(t)的各点的值相乘而得到的值的累计值。

[数学式1]

$R_i=\frac{\mathrm{\Σ}\{S_t\left(t\right)\×S_i\left(t\right)\}}{\sqrt{\mathrm{\Σ}{\left\{S_t\left(t\right)\right\}}^2}\×\sqrt{\mathrm{\Σ}{\left\{S_i\left(t\right)\right\}}^2}}...\left(1\right)$

相似度导出部23在接收信号S₁(t)、S₂(t)、S₃(t)、…S_n(t)与模板信号S_t(t)之间分别算出相关值R₁、R₂、R₃…R_n。并且，相似度导出部23根据下述的式(2)，将对各信道的接收信号S₁(t)～S_n(t)分别算出的相关值R_i的绝对值的总和作为表示接收信号S₁(t)～S_n(t)相互间的相似性的指标值即相互间相似度R而导出。设定声速越接近被检体内的实际的声速，则如此导出的相互相似度R成为越高的值。

[数学式2]

$R=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Ri}...\left(2\right)$

另外，在上述的例子中，示出了在模板信号S_t(t)与各信道的接收信号S₁(t)～S_n(t)之间分别算出相关值而求算相互相似度R的方法，但是不限于此。例如，也可以在彼此相邻的接收信号之间(即S_i(t)和S_i+1(t))，根据下述的式(3)分别求算相关值R_i，将它们的绝对值的总和作为相互相似度R而导出。在该情况下，不需要生成模板信号S_t(t)，因此能够使运算处理高速化。

[数学式3]

$R_i=\frac{\mathrm{\Σ}\{S_i\left(t\right)\×S_{i+1}\left(t\right)\}}{\sqrt{\mathrm{\Σ}{\left\{S_i\left(t\right)\right\}}^2}\×\sqrt{\mathrm{\Σ}{\left\{S_{i+1}\left(t\right)\right\}}^2}}...\left(3\right)$

在步骤S8中，相似度导出部23判定对接收信号的全部深度范围(全部时间范围)是否已完成相互相似度的导出。相似度计算部23在判定为在本步骤中相互相似度的导出未完成的情况下，返回到步骤S6，使运算对象区域沿时间轴方向(深度方向)移位，设定新的运算对象区域并对该运算对象区域与上述同样地导出相互相似度。相似度导出部23反复步骤S6～S8的处理直到对接收信号的全部时间范围(全部深度范围)完成相互相似度的导出。

在步骤S9中，主控制部30使设定声速C[j]的识别号码j增加1。在步骤S10中，主控制部30通过对增加后的数值j和设定声速的识别号码j的最大值j_max进行比较，判定对全部的设定声速是否已完成相互相似度的导出。在步骤S10中，在主控制部30判定为对全部的设定声速未完成相互相似度的导出的情况下，处理返回到步骤S4，设定新的设定声速，并同样地进行步骤S5～S10的处理。主控制部30使设定声速C[j]的识别号码j依次增加，从而对基于1400m/s～1650m/s的范围内的各设定声速而调相后的各接收信号组导出接收信号相互间的相互相似度。

在步骤S11中，主控制部30使与超声波的各发送对应的接收信号的行L[i]的识别号码i增加1。在步骤S12中，主控制部30通过对增加后的数值i和表示识别号码i的最大值的数值k进行比较，判定对全部的行是否已完成相互相似度的导出。在步骤S12中，在主控制部30判定为对全部的行未完成相互相似度的导出的情况下，处理返回到步骤S3，选择成为相互相似度的导出对象的新的行，并同样地进行步骤S4～S12的处理。主控制部30使行L[i]的识别号码i依次增加，从而对各行的接收信号与上述同样地对应每个设定声速和每个运算对象区域导出相互相似度。

相似度导出部23将通过经由上述的各处理而导出的接收信号组的各相互相似度以图4所示那样的方式存储于自身所具备的存储器(未图示)。图4所示的α₁₁₁、α₁₁₂、α₁₁₃、…是对应每个设定声速导出的各行的各运算对象区域(各深度位置)中的相互相似度。如图4所示，相似度导出部23对设定了各设定声速C[1]、C[2]、C[3]…的情况分别导出将摄像区域在各行和各深度位置上进行分割而成的单位区域中的相互相似度。

在步骤S13中，最佳设定声速导出部24从相似度导出部23内的存储器读出由相似度导出部23导出的相互相似度，并基于所读出的相互相似度来导出被检体内的最佳设定声速。例如，最佳设定声速导出部24对于各行的各深度将导出的接收信号组的相互相似度为最大的设定声速作为该行的该深度位置处的最佳设定声速而导出。

最佳设定声速导出部24将如此导出的最佳设定声速向主控制部30供给并结束本例程。

以下，对利用了对应摄像区域内的各部位而导出的最佳设定声速的图像生成处理的一例，参照图5所示的流程图进行说明。

在步骤S21中，主控制部30例如根据由用户进行的来自操作输入部40的操作输入，将由最佳设定声速导出部24导出的各行的各深度位置处的最佳设定声速向调相处理部18供给，调相处理部18对此进行接收。

在步骤S22中，调相处理部18从接收信号存储器17读出各行的接收信号。

在步骤S23中，调相处理部18基于由最佳设定声速导出部24导出的各点处的最佳设定声速，算出各点的接收延迟时间，对从接收信号存储器17读出的接收信号赋予所算出的接收延迟时间而进行调相处理。调相处理部18将调相后的接收信号向相加处理部20供给。

在步骤S24中，相加处理部20对由调相处理部18调相后的各信道的接收信号进行累计而生成调相相加信号，将该信号向图像生成部21供给。

在步骤S25中，图像生成部21对从相加处理部20供给的调相相加信号进行滤波处理、Log压缩处理、包络线检波处理、STC处理、插值处理、扫描转换处理等，生成用于构筑将调相相加信号的信号强度转换为亮度后的B模式图像的图像信号。图像生成部21将所生成的图像信号向监视器22供给。

在步骤S26中，监视器22对由图像生成部21生成的图像信号进行显示。

通过经由以上的各处理，本图像生成处理例程结束。

如根据以上的说明所明确的那样，本实施方式所涉及的超声波诊断装置1导出按各设定声速进行了调相的各信道的接收信号相互间的相似性的指标值即相互相似度，并基于所导出的相互相似度来导出最佳设定声速。即，在导出最佳设定声速时，不需要对接收信号进行图像化的处理，因此能够以比较短的时间导出最佳设定声速。另外，根据本实施方式所涉及的超声波诊断装置1，由于基于各信道的接收信号相互间的相互相似度来导出最佳设定声速，因此即使在因为被检体内的超声波的干涉等而产生了接收信号的强度降低、波形变形的情况下，相互相似度自身也不会较大地变动，因此能够比较稳定地导出最佳设定声速，能够提高最佳设定声速的导出精度。即，能够减小最佳设定声速与实际的声速的误差。另外，根据本实施方式所涉及的超声波诊断装置1，由于根据使用以高精度导出的最佳设定声速而调相后的接收信号来生成图像，因此能够生成变形较小的断层图像。

另外，在上述的实施方式中，设为对各行的各深度位置导出最佳设定声速，但是不限于此。最佳设定声速导出部24也可以在由多个行的多个深度位置构成的各区块中，算出该区块内的各行的各深度位置的接收信号的相互相似度的总和α_SUM，将α_SUM的值为最大的设定声速作为该区块中的最佳设定声速而导出。

另外，在上述的实施方式中，将相互相似度为最大的设定声速设为该部位的最佳设定声速，但是不限于此。最佳设定声速导出部24也可以算出按接收信号的相互相似度对各设定声速进行了加权的加权平均值而得到的值作为该部位的最佳设定声速而导出。

另外，在上述的说明中，例示了相似度导出部23在模板信号与各信道的接收信号之间算出一维的相关值的情况，但是不限于此。相似度计算部23也可以将模板信号展开为沿压电元件的方向和时间轴方向(深度方向)的二维信号而算出二维的相关值。即，也可以生成将模板信号S_t(t)与各信道的接收信号对应地排列而成的二维的模板信号S_t1(1)、S_t2(t)、…、S_tn(t)(在此，S_t1(t)＝S_t2(t)＝…＝S_tn(t))，在该信号与各信道的接收信号S₁(t)～S_n(t)之间根据下述的式(4)来算出二维的相关值而设为相关值R。在此Σ表示与t(时间轴方向)和i(压电元件的方向)相关的累计。

[数学式4]

$R=\frac{\mathrm{\Σ}\{S_{\mathrm{ti}}\left(t\right)\×S_i\left(t\right)\}}{\sqrt{\mathrm{\Σ}{\left\{S_{\mathrm{ti}}\left(t\right)\right\}}^2}\×\sqrt{\mathrm{\Σ}{\left\{S_i\left(t\right)\right\}}^2}}...\left(4\right)$

另外，在使用三维探头的情况下，也可以算出三维的相关值。

另外，相似度导出部23也可以分别进行模板信号St(t)与各接收信号S₁(t)～S_n(t)的相互相关运算，根据所求出的相互相关函数的峰值所存在的位置来求算各接收信号S₁(t)～S_n(t)相对于模板信号S_t(t)的相位偏移量，将对各接收信号S₁(t)～S_n(t)求出的相位偏移量的绝对值的总和或者方差作为接收信号相互间的相似性的指标值而导出。在该情况下，接收信号相互间的相似性越高，则所导出的值越小。

另外，在上述的实施方式中，使用实施了调相处理后的接收信号来导出相似度，但是不限于此，也可以对各信道的接收信号求算将基于设定声速对各信道的接收信号算出的接收延迟时间作为中心的运算对象区域，并导出各运算对象区域内的接收信号之间的相互相似度。

日本申请特愿2012-120242号的全部公开内容通过参照而并入本说明书中。

关于本说明书记载的全部的文献、专利申请和技术标准，各文献、专利申请和技术标准通过参照而并入的情况与具体且分别记述的情况相同程度地，通过参照而并入本说明书中。

Claims (12)

1.一种超声波诊断装置，包括：

多个电声转换元件，分别根据发送到被检体内的超声波的反射波而生成接收信号；

相似度导出单元，对应多个设定声速的每个设定声速导出相互相似度，所述相互相似度基于设定声速而导出并表示所述接收信号的各个时间区域中的所述接收信号相互间的相似性；及

声速导出单元，基于由所述相似度导出单元导出的所述多个设定声速的各相互相似度而导出所述被检体内的声速的推定值。

2.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其中，

还包括调相单元，所述调相单元对应多个设定声速的每个设定声速对由所述多个电声转换元件内的多个电声转换元件分别生成的多个接收信号进行调相，

所述相似度导出单元导出由所述调相单元调相后的接收信号相互间的相互相似度。

3.根据权利要求2所述的超声波诊断装置，其中，

所述相似度导出单元基于基准信号与由所述调相单元调相后的各接收信号之间的相关值而导出所述相互相似度。

4.根据权利要求3所述的超声波诊断装置，其中，

所述相似度导出单元将对所述基准信号与由所述调相单元调相后的各接收信号之间的相关值进行累计而得到的值作为所述相互相似度而导出。

5.根据权利要求3或4所述的超声波诊断装置，其中，

所述基准信号是对调相后的各接收信号进行累计而得到的调相相加信号。

6.根据权利要求2所述的超声波诊断装置，其中，

所述相似度导出单元基于由所述调相单元调相后的彼此相邻的接收信号之间的相关值而导出所述相互相似度。

7.根据权利要求6所述的超声波诊断装置，其中，

所述相似度导出单元将对由所述调相单元调相后的彼此相邻的接收信号之间的相关值进行累计而得到的值作为所述相互相似度而导出。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的超声波诊断装置，其中，

所述声速导出单元将所述相互相似度为最大的设定声速作为所述被检体内的声速的推定值而导出。

9.根据权利要求1～7中任一项所述的超声波诊断装置，其中，

所述最佳设定声速导出单元将按所述相互相似度对各所述设定声速进行加权而得到的加权平均值作为所述被检体内的声速的推定值而导出。

10.根据权利要求2～9中任一项所述的超声波诊断装置，其中，

所述调相单元基于由所述声速导出单元导出的所述被检体内的声速的推定值而对所述接收信号进行调相，

相加单元对由所述调相单元调相后的各所述接收信号进行累计而生成调相相加信号，

图像生成单元生成与所述调相相加信号相应的图像。

11.一种声速导出方法，包括如下步骤：

对应多个设定声速的每个设定声速对根据发送到被检体内的超声波的反射波而由多个电声转换元件分别生成的多个接收信号进行调相；

对应所述多个设定声速的每个设定声速导出表示调相后的多个接收信号内的接收信号相互间的相似性的相互相似度；及

基于所述多个设定声速的各相互相似度而导出所述被检体内的声速的推定值。

12.一种程序，用于使计算机作为如下单元而发挥功能：

调相单元，对应多个设定声速的每个设定声速对根据发送到被检体内的超声波的反射波而由多个电声转换元件分别生成的多个接收信号进行调相；

相似度导出单元，对应所述多个设定声速的每个设定声速导出表示由所述调相单元调相后的多个接收信号内的接收信号相互间的相似性的相互相似度；及

声速导出单元，基于由所述相似度导出单元导出的所述多个设定声速的各相互相似度而导出所述被检体内的声速的推定值。