[发明专利]超声波信号处理装置和方法以及超声波诊断装置

说明书

提供在使用会聚型的发送波束成形的合成开口法中能够抑制空间分辨率以及S/N比降低并且削减调相加法运算的运算量的超声波信号处理装置、超声波诊断装置以及超声波信号处理方法。具备：发送部，向由连结焦点和发送振子列两端的两条直线规定的超声波主照射区域发送超声波波束；接收部，生成接收信号列；调相加法运算部，将超声波主照射区域中的比焦点浅的区域的整个区域设定为第一对象区域，将从比焦点深的区域去掉一部分而成的区域设定为第二对象区域，关于存在于第一对象区域内和第二对象区域内的多个观测点，对基于反射超声波的接收信号列进行调相加法运算来生成子帧声线信号；及合成部，根据调相加法运算部生成的多个子帧声线信号合成帧声线信号。

技术领域

本公开涉及超声波信号处理装置以及具备超声波信号处理装置的超声波诊断装置，特别涉及超声波信号处理装置中的接收波束成形处理方法。

背景技术

超声波诊断装置通过超声波探测器(以后设为“探测器”)向被检体内部发送超声波，接收由于被检体组织的声阻抗的差异而产生的超声波反射波(回波)。进而，根据从该接收得到的电信号生成表示被检体的内部组织的构造的超声波断层图像，显示于监视器(以后设为“显示部”)上。超声波诊断装置由于对被检体的侵犯少、且能够实时地通过断层图像等观察体内组织的状态，所以被广泛用于生物体的形态诊断。

在现有的超声波诊断装置中，作为基于接收到的反射超声波的信号的接收波束成形方法，使用一般被称为调相加法运算法的方法(例如非专利文献1)。在该方法中，一般在利用多个振子向被检体发送超声波时，以在被检体的某个深度处使超声波波束聚焦的方式进行发送波束成形。另外，在该方法中，在发送超声波波束的中心轴上设定观测点。因此，在一次超声波发送事件中，仅能够生成处于发送超声波波束的中心轴上的一根或者少数根声线信号(asoustic line signal)，超声波的利用效率差。另外，在观测点处于远离焦点附近的位置的情况下，还存在得到的声线信号的空间分辨率以及信号S/N比降低的问题。

相对于此，考察通过合成开口法(Synthetic Aperture Method，合成孔径方法)在发送焦点附近以外的区域中也能够得到空间分辨率高的高画质的图像的接收波束成形方法(例如非专利文献2)。根据该方法，通过进行加入了对超声波发送波的传播路径和反射波基于该传播路径到达振子的到达时间这两方的延迟控制，能够进行还反映了来自位于发送焦点附近以外的超声波主照射区域的反射超声波的接收波束成形。其结果，能够根据一次超声波发送事件针对超声波主照射区域整体生成声线信号。此外，超声波主照射区域是指在区域内的所有点从构成发送振子列的各振子发送的超声波的相位一致的区域。另外，在合成开口法中，根据从多个发送事件得到的针对同一观测点的多个接收信号虚拟地进行发送聚焦，由此与非专利文献1记载的接收波束成形方法相比，能够得到空间分辨率以及S/N比高的超声波图像。

现有技术文献

非专利文献1：伊东正安、望月刚合著《超音波診断装置》コロナ社出版，2002年8月26日(P42-P45)

非专利文献2：”Virtual ultrasound sources in high resolution ultrasoundimaging”,S.I.Nikolov and J.A.Jensen,in Proc,SPIE-Progress in biomedicaloptics and imaging,vol.3,2002,P.395-405

发明内容

在合成开口法中，根据超声波利用效率和分辨率提高的观点，优选在一次超声波发送事件中生成声线信号的区域(以下称为“对象区域”)的面积大，更优选将超声波主照射区域整个区域作为对象区域。然而，在对象区域的面积变大时，存在于其内部的观测点的数量与对象区域的面积成比例地增加，所以考虑了发送和接收的延迟的调相加法运算的运算量增加。因此，在超声波主照射区域的面积变大时，为了高速地进行调相加法运算的运算处理，需要运算处理能力高的硬件，发生超声波诊断装置的成本增加的问题。另一方面，在单纯地削减对象区域的面积时，存在空间分辨率以及S/N比提高得不充分的情况。