JP2018191779A - 超音波観測装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施の形態に係る超音波観測装置を備えた超音波観測システムの構成を示すブロック図である。同図に示す超音波観測システム1は、観測対象である被検体へ超音波を送信し、該被検体で反射された超音波を受信する超音波内視鏡2(超音波プローブ)と、超音波内視鏡2が取得した超音波信号に基づいて超音波画像を生成する超音波観測装置3と、超音波観測装置3が生成した超音波画像を表示する表示装置4と、を備える。
A(f,z)=2αzf・・・(1)
ここで、比例定数αは減衰率と呼ばれる量である。また、zは超音波の受信深度であり、fは周波数である。減衰率αの具体的な値は、観測対象が生体である場合、生体の部位に応じて定まる。減衰率αの単位は、例えばdB/cm/MHzである。なお、本実施の形態において、減衰率αの値を入力部36からの入力によって変更できる構成とすることも可能である。
a=a1+2αz・・・(2)
b=b1・・・(3)
c=c1+A(fM,z)=c1+2αzfM(=afM+b)・・・(4)
式(2)、(4)からも明らかなように、減衰補正部343bは、超音波の受信深度zが大きいほど、補正量が大きい補正を行う。また、式(3)によれば、切片に関する補正は恒等変換である。これは、切片が周波数0(Hz)に対応する周波数成分であって減衰の影響を受けないためである。
I=af+b=(a1+2αz)f+b1・・・(5)
で表される。この式(5)からも明らかなように、直線L1’は、減衰補正前の直線L1と比較して、傾きが大きく(a>a1)、かつ切片が同じ(b=b1)である。
変形例1において、送信部31は、第1送信信号と第2送信信号とにより、超音波振動子21に波長帯域が互いに重複する超音波を送信させる。図8は、変形例1に係る超音波観測装置の周波数スペクトル算出部により算出された周波数スペクトルの例を示す図である。図8に示すように、変形例1において、特徴量算出部343は、周波数スペクトル算出部342aが算出した周波数スペクトル(図8の周波数スペクトルC11、C12)を用いて補正前特徴量(直線L2の傾きa2、直線L2の切片b2、ミッドバンドフィットc2)を算出する。周波数スペクトルC11と周波数スペクトルC12とは互いに重複している。その結果、照射する超音波に含まれる波長帯域が増加し、回帰直線の近似精度を向上させることができる。
図9は、変形例2に係る超音波観測装置の周波数スペクトル算出部により算出された周波数スペクトルの例を示す図である。図9に示すように、変形例2において、特徴量算出部343は、周波数スペクトル算出部342aが算出した周波数スペクトル(図9の周波数スペクトルC21〜C23)を用いて合成スペクトル(図9の周波数スペクトルC3)を算出し、該合成スペクトルの特徴量(直線L3の傾きa3、直線L3の切片b3、ミッドバンドフィットc3)を算出する。このように、複数の周波数スペクトルの合成周波数スペクトルを算出し、該合成スペクトルの特徴量を算出してもよい。
2 超音波内視鏡
3 超音波観測装置
4 表示装置
21 超音波振動子
31 送信部
32 受信部
33 信号処理部
34 演算部
35 画像処理部
36 入力部
37 制御部
38 記憶部
101 画面
102 超音波画像
103 カラーバー
104 設定値表示
321 信号増幅部
341 増幅補正部
342 周波数解析部
342a 周波数スペクトル算出部
343 特徴量算出部
343a 近似部
343b 減衰補正部
351 Bモード画像データ生成部
352 特徴量画像データ生成部
Claims (6)
- 観察対象に対して中心周波数が互いに異なる複数の超音波を超音波振動子に照射させる複数の送信信号を送信する送信部と、
前記観察対象において反射された前記複数の超音波を前記超音波振動子が受信して出力した複数の受信信号を受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記複数の受信信号のうち、少なくとも2つの受信信号に基づいた周波数スペクトルをそれぞれ算出する周波数スペクトル算出部と、
前記周波数スペクトル算出部が算出した周波数スペクトルのうち、少なくとも2つの周波数スペクトルを用いて定まる特徴量を算出する特徴量算出部と、
を備えることを特徴とする超音波観測装置。 - 前記送信部は、前記送信信号により、前記超音波振動子に平面波を照射させることを特徴とする請求項1に記載の超音波観測装置。
- 前記特徴量算出部は、前記周波数スペクトル算出部が算出した周波数スペクトルのうち、少なくとも2つの周波数スペクトルを用いて合成スペクトルを算出し、該合成スペクトルの特徴量を算出することを特徴とする請求項1又は2に記載の超音波観測装置。
- 前記送信部は、前記複数の送信信号に含まれる各送信信号を順次送信することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の超音波観測装置。
- 前記周波数スペクトル算出部は、前記受信部が受信した全ての受信信号の周波数スペクトルを算出し、
前記特徴量算出部は、前記周波数スペクトル算出部が算出した全ての周波数スペクトルを用いて定まる特徴量を算出することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の超音波観測装置。 - 前記特徴量算出部は、前記周波数スペクトル算出部が算出した周波数スペクトルの強度が最大値から所定の範囲内に含まれる周波数帯域の周波数スペクトルを用いて定まる特徴量を算出することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の超音波観測装置。
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