JP2016086958A - 超音波測定装置、超音波画像装置及び超音波測定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】超音波測定装置100は、対象物に対して超音波を送信する処理を行う送信処理部110と、送信した超音波に対する超音波エコーの受信処理を行う受信処理部120と、受信処理部120からの受信信号に対して処理を行う処理部130と、を含む。そして、処理部130は、送信処理部110により送信された送信パルス信号に対応する受信信号に対して、受信信号を構成する複数の第1基底波の結合係数特定処理を行い、結合係数特定処理により特定された複数の結合係数と、第1基底波よりも波数が少ない第2基底波とに基づいて、受信信号から再構成信号への変換処理を行う。
【選択図】図6
Description
被検体である人体の内部を検査するために用いる装置として、対象物に向けて超音波を出射し、対象物内部における音響インピーダンスの異なる界面からの反射波を受信する超音波測定装置が知られている。さらに、超音波測定装置の応用例としては、内臓脂肪の測定や血流量の測定など、被検体の表層の画像診断を行うポケット型超音波ビューアなどがあり、ヘルスケア分野への展開が期待されている。
次に、本実施形態の超音波測定装置の構成例を図5に示す。超音波測定装置100は、送信処理部110と、受信処理部120と、処理部130とを含む。
3.1. 再構成波の生成処理
本実施形態の処理部130は、送信処理部110により送信された送信パルス信号に対応する受信信号に対して、受信信号を構成する複数の第1基底波の結合係数特定処理を行い、結合係数特定処理により特定された複数の結合係数と、第1基底波よりも波数が少ない第2基底波とに基づいて、受信信号から再構成信号への変換処理を行う。
図9及び図10のフローチャートの処理で用いた第1基底波及び第2基底波は、これらの処理を行う前に(前処理で)予め生成して、不図示のメモリーに記憶しておく必要がある。以下では、第1基底波及び第2基底波の生成処理の流れについて、図11のフローチャートを用いて説明する。
図14(A)及び図14(B)に、本実施形態の測定結果の一例を示す。本例では、図14(A)に示すように、波長λ=0.44mmで、波数1、周波数3.5MHzの超音波パルスを対象物に送信する例を示す。
図15(A)〜図15(C)に、超音波トランスデューサーデバイスの超音波トランスデューサー素子10の構成例を示す。この超音波トランスデューサー素子10は、振動膜(メンブレン、支持部材)50と圧電素子部とを有する。圧電素子部は、第1電極層(下部電極)21、圧電体層(圧電体膜)30、第2電極層(上部電極)22を有する。
図16に、超音波トランスデューサーデバイス(素子チップ)の構成例を示す。本構成例の超音波トランスデューサーデバイスは、複数の超音波トランスデューサー素子群UG1〜UG64、駆動電極線DL1〜DL64(広義には第1〜第nの駆動電極線。nは2以上の整数)、コモン電極線CL1〜CL8(広義には第1〜第mのコモン電極線。mは2以上の整数)を含む。なお、駆動電極線の本数(n)やコモン電極線の本数(m)は、図16に示す本数には限定されない。
30 圧電体層、40 開口、45 開口部、50 振動膜、60 基板、
100 超音波測定装置、101 超音波測定装置本体、110 送信処理部、
111 送信パルス発生器、113 送信遅延回路、120 受信処理部、
121 受信遅延回路、123 フィルター回路、125 メモリー、130 処理部、
131 ハーモニック処理部、132 再構成波生成部、133 検波処理部、
135 対数変換処理部、137 ゲイン・ダイナミックレンジ調整部、
139 STC、140 送受信切替スイッチ、150 DSC、160 制御回路、
200 超音波プローブ、210 ケーブル、220 プローブヘッド、300 表示部
Claims (15)
- 対象物に対して超音波を送信する処理を行う送信処理部と、
送信した前記超音波に対する超音波エコーの受信処理を行う受信処理部と、
前記受信処理部からの受信信号に対して処理を行う処理部と、
を含み、
前記処理部は、
前記送信処理部により送信された送信パルス信号に対応する受信信号に対して、前記受信信号を構成する複数の第1基底波の結合係数特定処理を行い、
前記結合係数特定処理により特定された複数の結合係数と、前記第1基底波よりも波数が少ない第2基底波とに基づいて、前記受信信号から再構成信号への変換処理を行うことを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項1において、
前記処理部は、
前記受信信号に対応する高調波に対し、前記第1基底波の前記結合係数特定処理を行った後に、前記変換処理を行って、前記再構成信号として、前記第2基底波による再構成波を生成することを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項1又は2において、
前記複数の第1基底波は、
M個(Mは2以上の整数)の第1基底波であり、
前記M個の第1基底波のうちの第i(iは、1≦i≦Mの整数)の第1基底波は、
第iの測定点に配置された第iの点散乱体からの前記超音波の受信信号に対応する高調波であり、
前記M個の第1基底波のうちの第(i+1)の第1基底波は、
前記超音波の送信点から、前記第iの測定点よりも遠い位置である第(i+1)の測定点に配置された第(i+1)の点散乱体からの超音波の受信信号に対応する高調波であることを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記第1基底波は、
前記受信信号から抽出可能な高調波であることを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記送信処理部は、
互いに位相を反転させた2つのパルス信号を前記対象物に送信し、
前記処理部は、
送信された前記2つのパルス信号に対応する2つの受信信号に基づいて減算処理を行って、1つの差分信号を求め、
求めた前記差分信号に対して第1フィルター処理を行って、高調波成分を抽出し、
抽出された前記高調波成分に基づいて、所与の測定点に配置された点散乱体からの反射波成分に対応する高調波を、前記第1基底波として求めることを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項1乃至5のいずれかにおいて、
前記複数の第1基底波は、
M個(Mは2以上の整数)の第1基底波であり、
前記M個の第1基底波のうちの第i(iは、1≦i≦Mの整数)の第1基底波は、
前記送信パルス信号のパルス幅又は前記受信信号のパルス幅に対応する位相差よりも短い位相差で、第(i+1)の第1基底波と相互に位相がずれていることを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項1乃至6のいずれかにおいて、
前記処理部は、
複数の第2基底波に基づいて、前記変換処理を行い、
前記複数の第2基底波は、
N個(Nは2以上の整数)の第2基底波であり、
前記N個の第2基底波のうちの第j(jは、1≦j≦Nの整数)の第2基底波は、
第jの測定点に配置された第jの点散乱体からの前記超音波の受信信号に対応する高調波であり、
前記N個の第2基底波のうちの第(j+1)の第2基底波は、
前記超音波の送信点から、前記第jの測定点よりも遠い位置である第(j+1)の測定点に配置された第(j+1)の点散乱体からの超音波の受信信号に対応する高調波であることを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項1乃至7のいずれかにおいて、
前記第2基底波は、
前記受信信号から抽出可能な基本波に対して、時間成分の圧縮処理を行って得られることを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項1乃至8のいずれかにおいて、
前記送信処理部は、
互いに位相を反転させた2つのパルス信号を前記対象物に送信し、
前記処理部は、
送信された前記2つのパルス信号に対応する2つの受信信号に基づいて減算処理を行って、1つの差分信号を求め、
求めた前記差分信号に対して第2フィルター処理を行って、基本波成分を抽出し、
抽出された前記基本波成分に基づいて、所与の測定点に配置された点散乱体からの反射波成分に対応する基本波を求め、
求めた前記基本波に対して時間成分の圧縮処理を行って、前記第2基底波を求めることを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項1乃至9のいずれかにおいて、
前記第2基底波は、
前記第1基底波と位相差が同じで、波数が少ないことを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項1乃至10のいずれかにおいて、
前記処理部は、
前記変換処理後に得られた前記再構成信号に対して、包絡線検波処理を行うことを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項1乃至11のいずれかにおいて、
前記処理部は、
前記結合係数特定処理として、前記受信信号のデコンボリューション処理を行うことを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項1乃至12のいずれかにおいて、
前記処理部は、
前記再構成信号の前記変換処理として、前記第2基底波のコンボリューション処理を行うことを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項1乃至13のいずれかに記載の超音波測定装置と、
前記再構成信号に基づいて生成された表示用画像データを表示する表示部と、
を含むことを特徴とする超音波画像装置。 - 対象物に対して超音波を送信する処理を行い、
送信した前記超音波に対する超音波エコーの受信処理を行い、
送信された送信パルス信号に対応する受信信号に対して、前記受信信号を構成する複数の第1基底波の結合係数特定処理を行い、
前記結合係数特定処理により特定された複数の結合係数と、前記第1基底波よりも波数が少ない第2基底波とに基づいて、前記受信信号から再構成信号への変換処理を行うことを特徴とする超音波測定方法。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11142378A (ja) * | 1997-11-13 | 1999-05-28 | Nkk Corp | 電磁超音波計測方法および装置 |
JP2006166957A (ja) * | 2004-12-13 | 2006-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波診断装置 |
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