JP7295534B2 - 超音波画像構築方法、装置及びプログラム、並びに信号処理方法 - Google Patents
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Description
8…標的物質としての生体の軟組織(皮膚)
9…基体としての樹脂プレート
10…参照物質としてのリファレンス部材
13…超音波振動子としての超音波トランスデューサ
31…信号規格化手段、固有音響インピーダンス推定手段、画像構築手段、プロセッサとしてのCPU
51…微小伝送路
Stgt…標的信号
Sref…参照信号
NS1…第1規格化信号
NS2…第2規格化信号
NS…規格化されたインパルス応答信号
Claims (9)
- 基体に標的物質及び参照物質が接して存在した状態で前記基体を介して超音波パルスを送信し、前記標的物質からの標的信号と前記参照物質からの参照信号とを受信する送受信ステップと、
前記標的信号を時間領域で規格化して得られる第1規格化信号から低周波成分のみを抽出するとともに、前記参照信号を用いて前記標的信号を周波数領域で規格化して得られる第2規格化信号から高周波成分のみを抽出した後、前記第1規格化信号に由来する前記低周波成分と前記第2規格化信号に由来する前記高周波成分とを合成することにより、規格化されたインパルス応答信号を取得する信号規格化ステップと、
前記規格化されたインパルス応答信号に基づき、前記標的物質内の固有音響インピーダンス分布を奥行方向の手前側から奥側に向かって順次推定する固有音響インピーダンス分布推定ステップと、
前記奥行方向の固有音響インピーダンス分布に基づいて、音響物性像の画像データを構築する画像構築ステップと
を有することを特徴とする超音波画像構築方法。 - 基体と、
前記基体に標的物質及び参照物質が接して存在した状態で前記基体を介して超音波パルスを送信し、前記標的物質からの標的信号と前記参照物質からの参照信号とを受信する超音波振動子と、
前記標的信号を時間領域で規格化して得られる第1規格化信号から低周波成分のみを抽出するとともに、前記参照信号を用いて前記標的信号を周波数領域で規格化して得られる第2規格化信号から高周波成分のみを抽出した後、前記第1規格化信号に由来する前記低周波成分と前記第2規格化信号に由来する前記高周波成分とを合成することにより、規格化されたインパルス応答信号を取得する信号規格化手段と、
前記規格化されたインパルス応答信号に基づき、前記標的物質内の固有音響インピーダンス分布を奥行方向の手前側から奥側に向かって順次推定する固有音響インピーダンス分布推定手段と、
前記固有音響インピーダンス分布推定手段により得られた奥行方向の音響インピーダンス分布に基づいて、音響物性像の画像データを構築する画像構築手段と
を備えたことを特徴とする超音波画像構築装置。 - プロセッサに、
基体に標的物質及び参照物質が接して存在した状態で、超音波振動子に前記基体を介して超音波パルスを送信させた後、前記超音波振動子に前記標的物質からの標的信号と前記参照物質からの参照信号とを受信させる送受信ステップと、
前記標的信号を時間領域で規格化して得られる第1規格化信号から低周波成分のみを抽出するとともに、前記参照信号を用いて前記標的信号を周波数領域で規格化して得られる第2規格化信号から高周波成分のみを抽出した後、前記第1規格化信号に由来する前記低周波成分と前記第2規格化信号に由来する前記高周波成分とを合成することにより、規格化されたインパルス応答信号を取得する信号規格化ステップと、
前記規格化されたインパルス応答信号に基づき、前記標的物質内の固有音響インピーダンス分布を奥行方向の手前側から奥側に向かって順次推定する固有音響インピーダンス分布推定ステップと、
前記奥行方向の固有音響インピーダンス分布に基づいて、音響物性像の画像データを構築する画像構築ステップと
を実行させるための超音波画像構築プログラム。 - 標的物質に対する超音波パルス波照射により得た標的信号と、参照物質に対する超音波パルス波照射により得た参照信号とに基づいて、規格化されたインパルス応答信号を取得する信号処理方法であって、
前記標的信号を時間領域で規格化して得られる第1規格化信号のスペクトルから低周波成分のみを抽出する低周波抽出ステップと、
前記参照信号を用いて前記標的信号を周波数領域で規格化して得られる第2規格化信号のスペクトルから高周波成分のみを抽出する高周波抽出ステップと、
前記第1規格化信号に由来する前記低周波成分と前記第2規格化信号に由来する前記高周波成分とを合成して、規格化されたインパルス応答信号を取得する合成ステップと
を含むことを特徴とする信号処理方法。 - 前記高周波抽出ステップの実行前に、前記参照信号及び前記標的信号に窓関数を作用させて波形を整形することを特徴とする請求項4に記載の信号処理方法。
- 前記低周波抽出ステップでは、前記低周波成分のみを抽出した後の前記第1規格化信号をフーリエ変換により周波数領域に変換することを特徴とする請求項4または5に記載の信号処理方法。
- 前記合成ステップでは、
前記第1規格化信号に由来する前記低周波成分と前記第2規格化信号に由来する前記高周波成分とを周波数領域で合成した後、取得された前記規格化されたインパルス応答信号を逆フーリエ変換により周波数領域から時間領域に変換する
ことを特徴とする請求項4乃至6に記載の信号処理方法。 - 前記低周波抽出ステップでは、
前記参照信号及び前記標的信号からそれぞれ高周波成分を除去してからダウンサンプリング処理を行った後、ダウンサンプリング処理後の前記参照信号を用いて、ダウンサンプリング処理後の前記標的信号を時間領域で規格化する
ことを特徴とする請求項4乃至7のいずれか1項に記載の信号処理方法。 - 前記低周波抽出ステップでは、
前記第2規格化信号のスペクトルから低周波成分及び高周波成分を除去したものを元信号とし、前記元信号を時間領域に変換してピークの検出を行い、さらに前記ピークの周辺にインパルスを有する基底信号を生成し、次いで前記基底信号を前記参照信号の代わりに用いて前記標的信号を時間領域で規格化する
ことを特徴とする請求項4乃至7のいずれか1項に記載の信号処理方法。
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