超声波诊断装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201580056008.2 (22)申请日 2015.10.06 (30)优先权数据 2014-210483 2014.10.15 JP (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2017.04.14 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2015/078354 2015.10.06 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2016/060017 JA 2016.04.21 (71)申请人 株式会社日立制作所 地址 日本东京都 (72)发明人 久津将则 栗原浩 (74)专利代。

2、理机构 北京银龙知识产权代理有限 公司 11243 代理人 金成哲 郭成周 (51)Int.Cl. A61B 8/14(2006.01) (54)发明名称 超声波诊断装置 (57)摘要 在扫描面上形成具有二次元图案的多个发 送焦点、 即多个假想音源(F1F7)。 具体地说， 在 扫描方向上交替地形成具有第一发送焦点的第 一发送光束和具有第二发送焦点的第二发送光 束。 通过形成多个第一发送光束而形成多个第一 辅助图像(LRI1、 LRI3、 LRI7)， 通过形成多个第二 发送光束而形成多个第二辅助图像(LRI2、 LRI4、 LRI6)。 在接收时应用并列接收技术。 权利要求书2页 说明书10。

3、页 附图11页 CN 107072641 A 2017.08.18 CN 107072641 A 1.一种超声波诊断装置， 其特征在于， 包括： 在扫描面上形成作为多个发送焦点的多个假想音源的发送部； 通过相对于在每次形成各上述假想音源时得到的接收信号列应用根据假想音源法的 延迟加法处理而形成辅助图像的辅助图像形成部； 以及 通过合成与上述多个假想音源对应的多个辅助图像而生成超声波图像的合成部， 上述多个假想音源构成在上述扫描面上二次元地扩宽的二次元假想音源阵列。 2.根据权利要求1所述的超声波诊断装置， 其特征在于， 上述假想音源阵列包括设定在第一深度的多个第一假想音源和设定在与上述第一深 。

4、度不同的第二深度的多个第二假想音源。 3.根据权利要求2所述的超声波诊断装置， 其特征在于， 上述多个第一假想音源和上述多个第二假想音源在扫描方向上交替地形成。 4.根据权利要求3所述的超声波诊断装置， 其特征在于， 上述发送部具有下述功能： 通过从具有第一开口尺寸的第一发送开口发送超声波而形成具有设定在上述第一深 度的第一发送焦点的第一发送光束的功能； 以及 通过从具有与上述第一开口尺寸不同的第二开口尺寸的第二发送开口发送超声波而 形成具有设定在上述第二深度的第二发送焦点的第二发送光束的功能， 上述辅助图像形成部具有下述功能： 基于在形成上述第一发送光束后接收反射波而得到的第一发送信号列形成。

5、第一接收 光束数据列的功能； 以及 基于在形成上述第二发送光束后接收反射波而得到的第二接收信号列形成第二接收 光束数据列的功能， 基于上述第一接收光束数据形成第一辅助图像， 基于上述第二接收光束数据形成第二辅助图像。 5.根据权利要求4所述的超声波诊断装置， 其特征在于， 上述第一发送光束具有第一光束形状， 该第一光束形状由从上述第一发送焦点向跟前 侧扩宽的较小的倒三角形区域和从上述第一发送焦点向里侧扩宽的较大的三角形区域构 成， 上述第二发送光束具有第二光束形状， 该第二光束形状由从上述第二发送焦点向跟前 侧扩宽的较大的倒三角形区域和从上述第二发送焦点向里侧扩宽的较小的三角形区域构 成。 6。

6、.根据权利要求1所述的超声波诊断装置， 其特征在于， 上述辅助图像形成部包括： 通过相对于在每次形成各上述假想音源时得到的接收信号列应用根据假想音源法的 延迟加法处理而形成接收光束数据列的延迟加法处理部； 以及 相对于上述接收光束数据列应用权分布的加权部。 7.根据权利要求6所述的超声波诊断装置， 其特征在于， 上述加权部相对于在上述接收光束数据列内从发送光束区域偏离的部分给予无效化 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 107072641 A 2 用的权。 8.根据权利要求6所述的超声波诊断装置， 其特征在于， 上述发送部包括下述功能： 通过从具有第一开口尺寸的第一发送开口发送超声波而形。

7、成具有设定在上述第一深 度的第一发送焦点的第一发送光束的功能； 以及 通过从具有与上述第一开口尺寸不同的第二开口尺寸的第二发送开口发送超声波而 形成具有设定在与上述第一深度不同的第二深度的第二发送焦点的第二发送光束的功能， 上述辅助图像形成部包括下述功能： 基于在形成上述第一发送光束后接收反射波而得到的第一接收信号列形成第一接收 光束数据列的功能； 以及 基于在形成上述第二发送光束后接收反射波而得到的第二接收信号列形成第二接收 光束数据列的功能， 上述加权部具有下述功能： 通过相对于上述第一接收光束数据应用第一权分布而形成第一辅助图像的功能； 以及 通过相对于上述第二接收光束数据应用第二权分布。

8、而形成第二辅助图像的功能。 9.根据权利要求1所述的超声波诊断装置， 其特征在于， 上述多个发送焦点由电子直线扫描形成。 10.根据权利要求1所述的超声波诊断装置， 其特征在于， 上述多个发送焦点由电子扇形扫描形成。 11.一种超声波诊断装置， 其特征在于， 包括： 在扫描面上形成作为多个发送焦点的多个假想音源的发送部； 将通过形成上述多个假想音源而得到的多个接收信号列存储为数据组的存储部； 以及 通过相对于上述数据组应用根据假想音源法的延迟加法处理而生成超声波图像的合 成部， 上述多个假想音源构成在上述扫描面上二次元地扩宽的二次元假想音源阵列。 12.根据权利要求11所述的超声波诊断装置， 。

9、其特征在于， 上述假想音源阵列包括设定在第一深度的多个第一假想音源和设定在与上述第一深 度不同的第二深度的多个第二假想音源。 13.根据权利要求12所述的超声波诊断装置， 其特征在于， 上述多个第一假想音源和上述多个第二假想音源在扫描方向上交替地形成。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 107072641 A 3 超声波诊断装置 技术领域 0001 本发明涉及超声波诊断装置， 尤其涉及基于利用了假想音源(Virtual Source)的 开口合成(Synthetic Aperture Imaging)法(假想音源法)形成超声波图像的超声波诊断 装置。 背景技术 0002 首先对超声波诊。

10、断装置的典型的收发方式进行说明。 一边使收发位置(或收发方 位)变化一边反复送信光束的形成以及收信光束的形成。 详细地说， 在发送时， 通常形成一 个发送焦点， 形成具有砂钟表那样的形状的发送光束。 在该情况下， 在发送焦点附近得到良 好的扫描方向分辨率， 但是随着从发送焦点朝向浅或深方向离开， 扫描方向分辨率下降。 在 接收时， 通常适用接收动态聚焦技术。 即， 以相对于在深度方向排列的多个接收点， 接收焦 点依次重合的方式， 发送焦点的深度动态地改变。 相对于一个发送光束同时形成多个接收 光束的并列接收技术也已知。 即使任一个， 也在现有的典型的收发方式中， 扫描面上的各接 收点基本上只与。

11、一个发送光束对应。 0003 利用了假想音源的开口合成法(假想音源法)是以将多个发送焦点视为多个音源 (假想音源)作为前提， 使用发送开口合成技术形成超声波图像的方法(非专利文献1、 专利 文献1、 专利文献2)。 在假想音源法中， 在接收信号组的延迟处理时， 除了以往使用的接收聚 焦用的延迟条件外， 加上用于观测从各假想音源发出的球面波的延迟条件。 在假想音源法 下， 如果进行并列接收(或者如果进行接收开口合成)， 则得到作为一个辅助图像的一个低 分辨率图像(Low Resolution Image(LRI)。 通过合成由多个发送光束的形成得到的多个 低分辨率图像， 形成作为高分辨率图像的超。

12、声波图像。 在假想音源法中， 在多个低分辨率图 像的合成时， 在每个像素(各接收点)， 由多个假想音源得来的多个球面波成分在合并了这 些的相位之后相加。 低分辨率图像不论扫描转换处理的前后如何， 均能得到观念。 0004 另外， 还知道基于由多个假想音源的形成得到的数据组， 不形成多个辅助图像而 直接形成超声波图像的方法。 0005 现有技术文献 0006 专利文献 0007 专利文献1： 日本特开昭62-47348号公报 0008 专利文献2： 日本特开平10-277042号公报 0009 非专利文献 0010 非专利文献1： S.I.Nikolov， et al. “Practical a。

13、pplications of synthetic aperture imaging” ， IEEE IUS， 2010.(BK Medical) 发明内容 0011 发明所要解决的课题 0012 在假想音源法中， 在将在扫描方向上排列的多个发送焦点(假想音源)形成在相同 说 明 书 1/10 页 4 CN 107072641 A 4 深度的情况下， 如后详细说明那样， 在每个邻接的低分辨率图像间(或者在每个扫描面上的 邻接假想音源间)产生低声压区域。 这种低声压区域使超声波图像的画质下降。 另外， 在专 利文献2中公开了通过观察从振动件的各端部发出的球面波(边缘波)， 克服上述低声压区 域的问。

14、题。 但是， 不得不说难以利用该方法充分地消除上述低声压区域。 0013 本发明的目的在于提高基于假想音源法而形成的超声波图像的画质。 或者， 本发 明的目的在于不会在邻接辅助图像(低分辨率图像)间产生低声压区域或低画质区域或几 乎不会产生。 或者， 本发明的目的在于在邻接假想音源间不怎么产生低声压区域或低画质 区域。 0014 用于解决课题的方法 0015 (1)本发明的超声波诊断装置包括在扫描面上形成作为多个发送焦点的多个假想 音源的发送部、 通过相对于在每次形成各上述假想音源时得到的接收信号列应用根据假想 音源法的延迟加法处理来形成辅助图像的辅助图像形成部以及通过合成与上述多个假想 音源。

15、对应的多个辅助图像而生成超声波图像的合成部， 上述多个假想音源构成在上述扫描 面上二次元地扩宽的二次元假想音源阵列。 0016 根据上述结构， 在作为超声波光束扫描区域的扫描面上不形成一次元假想音源阵 列， 而是形成二次元假想音源阵列。 这些由在扫描面上以二次元图案扩宽的多个假想音源 (即多个发送焦点)构成。 在使在扫描方向上排列的多个假想音源的深度一致的情况下， 在 各个邻接辅助图像间不可避免地产生低声压区域。 相对于此， 如果在扫描方向上排列的多 个假想音源至少具有两种以上的深度， 则作为扫查面整体， 能减少低声压区域的产生个数 (或者能使其为零)， 或者能减小低声压区域的总面积(或者能使。

16、其为零)。 期望至少在作为 观察对象的扫描面内的主要部分(中央部分)不产生低声压区域的方式决定关于多个假想 音源的二次元图案。 0017 在上述结构中， 发送光束通过对发送开口内的多个振动元件进行激发而形成。 期 望上述接收信号列由从接收开口内的多个振动元件输出的多个元件接收信号构成。 根据假 想音源法的延迟加法处理是至少考虑了与从假想音源到各接收点的距离对应的延迟时间 的处理。 在扫描面上的至少一部分， 属于该一部分的各接收点与多个假想音源对应， 即被多 个辅助图像覆盖。 由此， 关于该接收点， 能应用发送开口合成处理。 但是， 也可以扫描面上的 一部分的接收点只与一个假想焦点对应。 尤其希。

17、望在扫描面上的实质的整体中， 各接收点 与多个假想音源对应。 从提高画质的观点来看， 期望尽可能多的接收点与尽可能多的假想 音源对应。 期望在接收时应用并列接收技术， 即在形成一个发送光束后并列地形成多个接 收光束。 上述辅助图像是表示在每个假想音源产生的接收数据排列的概念。 期望构成辅助 图像的各个数据是被检波处理前的RF数据。 可以在三次元数据取入空间中的至少一个平面 (扫描面)形成上述二次元假想音源阵列。 0018 期望上述假想音源阵列包括设定在第一深度的多个第一假想音源和设定在与上 述第一深度不同的第二深度的多个第二假想音源。 期望上述多个第一假想音源和上述多个 第二假想音源在扫描方向。

18、上交替地形成。 根据这种结构， 由于交替地得到形状不同的两种 辅助图像， 因此， 从各个邻接辅助图像间除去低声压区域变得容易。 0019 期望上述发送部具有通过从具有第一开口尺寸的第一发送开口发送超声波而形 成具有设定在上述第一深度的第一发送焦点的第一发送光束的功能和通过从具有与上述 说 明 书 2/10 页 5 CN 107072641 A 5 第一开口尺寸不同的第二开口尺寸的第二发送开口发出超声波而形成具有设定在上述第 二深度的第二发送焦点的第二发送光束的功能， 上述辅助图像形成部具有基于在形成上述 第一发送光束后接收反射波而得到的第一发送信号列形成第一接收光束数据列的功能和 基于在形成上。

19、述第二发送光束后接收反射波而得到的第二接收信号列形成第二接收光束 数据列的功能， 基于上述第一接收光束数据形成第一辅助图像， 基于上述第二接收光束数 据形成第二辅助图像。 0020 期望上述第一发送光束具有由从上述第一发送焦点向跟前侧扩宽的较小的倒三 角区域和从上述第一发送焦点向里侧扩宽的较大的三角形区域构成的第一光束形状， 上述 第二发送光束具有由从上述第二发送焦点向跟前侧扩宽的较大的倒三角区域和从上述第 二发送焦点向里侧扩宽的较小的三角形区域构成的第二光束图案。 在此， 跟前侧是从发送 焦点浅的一侧， 里侧是从发送焦点深的一侧。 0021 期望上述辅助图像形成部包括相对于在每次形成上述各假。

20、想音源时得到的接收 信号列应用根据假想音源法的延迟加法处理而形成接收光束数据列的延迟加法处理部和 相对于上述接收光束数据列应用权分布的加权部。 作为加权处理， 例如具有用于抑制属于 辅助图像外的各个数据的处理、 用于对辅助图像内的声压不平衡进行处置的加权处理等。 期望以尽量不会在最终的超声波图像中产生品质不均的方式进行加权处理。 期望上述加权 部在上述接收光束数据列内相对于从发送光束区域偏离的部分给予无效化用的加权。 根据 该结构， 在暂时形成包括作为无效化对象的数据组的辅助图像的基础上， 能与一般的加权 同时在事后删除或抑制不需要的数据组。 0022 期望上述发送部包括通过从具有第一开口尺寸。

21、的第一发送开口发送超声波来形 成具有设定在上述第一深度的第一发送焦点的第一发送光束的功能和通过从具有与上述 第一开口尺寸不同的第二开口尺寸的第二发送开口发送超声波来形成具有设定在与上述 第一深度不同的第二深度的第二发送焦点的第二发送光束的功能， 上述辅助图像形成部包 括基于在形成上述第一发送光束后接收反射波而得到的第一接收信号列形成第一接收光 束数据列的功能和基于在形成上述第二发送光束后接收反射波而得到的第二接收信号列 形成第二接收光束数据列的功能， 上述加权部具有通过相对于上述第一接收光束数据列应 用第一权分布而形成第一辅助图像的功能和通过相对于上述第二接收光束数据应用第二 权分布而形成第二。

22、辅助图像的功能。 由于第一辅助图像的形成条件和第二辅助图像的形成 条件不同， 因此， 期望预先准备分别相应的权分布， 应用适当的权分布。 另外， 也可以对每个 发送光束、 即每个扫描方向的位置不同的辅助图像分别准备权分布。 0023 (2)本发明的超声波诊断装置包括在扫描面上作为多个发送焦点形成多个假想音 源的发送部、 将通过形成上述多个假想音源而得到的多个接收信号列存储为数据组的存储 部以及通过相对于上述数据组合应用根据假想音源法的延迟加法处理而生成超声波图像 的合成部， 上述多个假想音源构成在上述扫描面上二次元地扩宽的二次元假想音源阵列。 0024 在上述结构中， 通过形成作为多个发送焦点。

23、的多个假想音源获得数据组， 通过相 对于该数据组应用基于假想音源法的延迟加法处理而形成超声波图像。 在该处理中， 不生 成多个辅助图像地从数据组直接生成超声波图像。 即使在这种情况下， 若多个假想音源形 成在相同的深度， 则不可避免地在扫描面上的假想音源间产生低声压区域。 根据上述结构， 由于多个假想音源二次元地扩宽， 因此， 能够避免或减少产生低声压区域。 说 明 书 3/10 页 6 CN 107072641 A 6 0025 期望上述假想音源阵列包括设定在第一深度的多个第一假想音源和设定在与上 述第一深度不同的第二深度的多个第二假想音源。 期望上述多个第一假想音源和上述多个 第二假想音源。

24、在扫描方向上交替地形成。 附图说明 0026 图1是表示超声波诊断装置的一般的收发方式的图。 0027 图2是表示基于假想音源的发送开口合成法(假想音源法)的图。 0028 图3是表示多个辅助图像(低分辨率图像)的生成的图。 0029 图4是表示本发明的超声波诊断装置的实施方式的方框图。 0030 图5是表示第一收发光束组的第一例的图。 0031 图6是表示第二收发光束组的第一例的图。 0032 图7是表示二次元假想音源排列的第一例的图。 0033 图8是表示二次元假想音源排列的第二例的图。 0034 图9是用于说明在接收部的处理的第一例的示意图。 0035 图10是用于说明在接收部的处理的第。

25、二例的示意图。 0036 图11是表示应用假想音源法的电子扇形扫描方式的图。 0037 图12是表示第一收发光束组的第二例的图。 0038 图13是表示第二收发光束组的第二例的图。 0039 图14是表示接收部的其他结构例的图。 具体实施方式 0040 下面， 基于附图说明本发明的优选的实施方式。 0041 (1)一般的收发方式 0042 首先， 使用图1说明一般的收发方式。 阵列振动件10在图1中由沿x方向直线排列的 多个振动元件11构成。 在图1中， x方向是扫描方向(元件排列方向)， z方向是深度方向(光束 方向)。 在阵列振动件10上设定发送开口12， 通过以一定的延迟关系对阵列振动件。

26、10所属的 多个振动元件进行激发而形成发送光束14。 发送光束14具有形成在所设定的深度的发送焦 点16。 在发送光束14中， 比发送焦点浅的一侧(上侧)以及深的一侧(下侧)随着从发送焦点 离开而逐渐扩宽。 另外在各图中， 示意地描述发送光束。 0043 在形成发送光束后， 通过接收反射波而得到元件接收信号列。 此时适用接收动态 聚焦技术， 由此， 电子地形成接收光束。 符号18表示相当于接收光束的接收光束数据。 通过 相对于从接收开口内的多个振动元件输出的多个元件接收信号一边使延迟条件动态变化 一边应用延迟加法处理， 得到接收光束数据18。 延迟加法处理也称为整相加法处理， 这些是 公知的处。

27、理。 接收光束数据18由与在深度方向上排列的多个接收点(试样点)对应的多个接 收数据(回波数据)20构成。 另外， 存在使发送开口和接收开口一致的情况和使两者不同的 情况。 0044 符号22表示由发送光束14和接收光束(在图1中表示与接收光束对应的接收光束 数据18)构成的收发光束组。 通过在扫描方向的各位置形成收发光束组22， 得到相当于一扫 描面、 即一接收帧的多个接收光束数据18。 另外， 还存在应用对于每一个发送光束14， 形成 说 明 书 4/10 页 7 CN 107072641 A 7 在扫描方向上排列的多个接收光束的并列接收技术。 0045 (2)利用了假想音源的开口合成法(。

28、假想音源法) 0046 图2表示假想音源法的一例。 在图示的例子中， 相对于阵列振动件10连接发送用信 号线列24。 从信号线列24的中途引出接收用信号线列26。 相对于阵列振动件10设定发送开 口X0， 相对于阵列振动件10所属的多个振动元件， 供给具有由延迟曲线28表示的延迟关系 的多个发送信号。 于是， 形成发送光束30a。 发送光束30a具有发送焦点32a。 同样地， 一边在 扫描方向改变发送位置一边形成发送光束30b、 发送光束30c。 这些具有发送焦点32b、 发送 焦点32c。 在图2中， 这些的深度相同， 即为Z0。 另外， 在图2中未表示， 但在该例子中， 通过 对每个发送光。

29、束， 应用并列接收技术， 以覆盖发送光束区域的整体或主要部分的方式形成 多个接收光束。 0047 着眼于接收点p。 接收点p在图示的例子中被三个发送光束30a、 30b、 30c覆盖。 换而 言之， 与三个发送光束30a、 30b、 30c对应。 各发送焦点32a、 32b、 32c分别视为假想音源(以 下， 根据情况， 将 “发送焦点” 称为 “假想音源。 )。 即， 能够在各个假想焦点的跟前侧以及里 侧， 视为以各个假想音源为原点的球面波。 图2表示从假想音源32a发出的球面波。 由三个假 想音源32a、 32b、 32c衍生的三个球面波成分36a、 36b、 36c到达接收点p。 通过使。

30、这些的相位 重合并合成， 能在接收点p观测较大的振幅。 即， 例如在形成发送光束30a后的接收处理中， 在接收点p除了用于实现通常的接收动态聚焦的延迟条件外， 考虑与假想音源32a和接收点 p之间的距离相应的延迟条件， 执行延迟加法处理。 在图2中， 用符号38a表示从接收点p到接 收开口内的特定的振动元件11a的距离， 此时的传递时间为t2。 在接收动态聚焦中， 相对于 来自振动元件11a的元件接收信号， 给予基于传递时间t2的延迟时间。 在发送开口合成中， 相对于该元件接收信号， 给予基于球面波的传递时间t1的延迟时间。 在发送光束30b、 30c的 形成后的接收处理中也执行相同的接收处理。

31、。 在非专利文献1中存在关于用于实现发送开 口合成的延迟时间的详细的说明。 覆盖接收点p的发送光束越多(发送开口合成数越多越可 靠)越能可靠地在接收点得到较大的振幅， 即提高超声波图像的画质。 相反， 在假想音源法 中， 由于提高超声波图像的画质， 能相应地减少发送光束数量， 提高帧速率。 0048 另外， 在假想音源法中， 在接收点p， 在发送开口合成中使用的假想音源范围(即假 想音源开口)相当于在接收点p存在的深度的发送光束的扫描方向宽度。 具体地说， 接收点p 越从假想音源32b离开， 与深度方向的距离Z1成比例， 假想音源开口X1越大。 即， 在假想音源 法中， 不论接收点的深度如何，。

32、 总是为相同的f#(Z1/X1)。 该f#由实际的发送开口X0和发送 焦点距离Z0决定， 为f#Z0/X0。 0049 在图3中表示多个辅助图像40。 一个辅助图像40与一个收发光束组对应。 在图示的 例子中， 以对每一个发送光束44， 覆盖该发送光束的方式形成接收光束列46。 接收光束列46 由在扫描方向上排列的多个接收光束46a46e构成。 但是， 在接收光束列46中， 从发送光束 44的区域溢出的部分无法得到适于图像化的感光度， 因此无效。 例如， 接收光束46d中的发 送焦点45附近的区间48为无效部分。 接收光束46d中的其之外为有效部分。 无效部分的数据 的无效化处理例如能够在接收。

33、光束数据形成时进行， 或者如后所述在事后的加权处理时进 行。 0050 接收光束列46是二次元的接收数据阵列， 即其构成辅助图像52。 辅助图像52是发 送开口合成处理前的图像， 因此是低分辨率图像。 另外， 辅助图像52由位于比发送焦点45靠 说 明 书 5/10 页 8 CN 107072641 A 8 跟前侧的倒三角形部分52A和位于比发送焦点45靠里侧的三角形部分52B构成。 在图3所示 的例子中， 构成超声波图像的多个辅助图像分别具有相同的形状。 0051 如图3所示， 在各个邻接辅助图像间产生作为间隙的低声压区域58。 在图3中， 各个 低声压区域58由菱形的图形表示。 各低声压区。

34、域58是从发送光束44的区域偏离的区域， 是 不适于图像化的区域。 因此， 在接收光束数据的处理中， 应用上述的无效化处理。 在合成多 个辅助图像52而构成了超声波图像的情况下， 相对于多个低声压区域58产生多个低画质区 域。 这样， 若将多个假想音源一律设定在相同的深度， 则难以提高超声波图像的画质。 0052 (3)超声波诊断装置的结构 0053 图4表示本发明的超声波诊断装置的优选的实施方式。 该超声波诊断装置设置于 医疗机构， 对人体实行超声波诊断。 该超声波诊断装置具备根据假想音源法形成超声波图 像的功能。 超声波图像例如是B模式断层图像。 在本实施方式中， 如后所述， 以不产生在上。

35、述 中说明的低声压区域的方式以二次元排列多个假想音源。 0054 在图4中， 探测器60是在与生物体抵接的状态下进行超声波的收发的收发波器。 探 测器60具有阵列振动件。 利用阵列振动件形成超声波光束， 使该超声波光束进行电子扫描。 作为电子扫描方式， 在本实施方式中利用电子直线扫描方式。 作为其他电子扫描方式， 具有 电子扇形扫描方式等。 作为电子直线扫描方式的一形式， 已知电子凸半圆扫描方式。 0055 发送部62是作为电子回路构成的发送光束设备。 从发送部62向阵列振动件供给具 有预定的延迟关系的多个发送信号。 由此形成发送光束。 一边使发送位置在扫描方向上不 同一边反复形成发送光束。 。

36、在本实施方式中， 交替地形成具有第一深度的第一发送焦点的 第一发送光束和具有第二深度的第二发送焦点的第二发送光束。 第一深度例如设定在较浅 的位置， 第二深度例如设定在比第一深度深的位置。 在形成第一发送光束时， 例如设定较小 的第一发送开口， 在形成第二发送光束时， 例如设定比第一发送开口大的第二发送开口。 第 一发送光束的形状和第二发送光束的形状相互不同。 如上， 在光束扫描面上构成多个发送 焦点(即多个假想音源)的二次元图案。 关于此， 之后使用图5至图8详述。 0056 接收部64是构成为电子回路的接收光束设备。 具体地说， 接收部64具备对每一个 发送光束形成多个接收光束(多个接收光。

37、束数据)的并列接收功能。 在形成各个接收光束 时， 应用接收动态聚焦技术。 具体地说， 接收部具有执行延迟处理以及加法处理的延迟回路 以及加法回路。 除此之外具有A/D转换器等。 上述的延迟加法处理由延迟处理以及加法处理 构成。 在延迟回路中， 相对于从接收开口取出的多个元件接收信号实施延迟处理。 该情况下 的延迟时间包括接收动态聚焦用的延迟时间和来自假想音源(发送焦点)的球面波成分用 的延迟时间。 即， 执行根据假想音源法的延迟处理。 延迟处理后的多个元件接收信号在加法 回路中相加， 由此得到接收光束数据。 实际上， 能通过时分割处理， 对每个发送光束同时得 到多个接收光束数据。 这些构成辅。

38、助图像。 各个接收光束数据由与多个接收点对应的多个 接收数据构成， 各个接收数据相当于RF信号。 0057 在本实施方式中， 接收部64具备在空间上合成多个辅助图像而形成超声波图像的 合成回路。 超声波图像是扫描转换前的数据阵列。 通过第一发送光束后的接收处理， 生成具 有根据第一发送光束形状的第一辅助图像。 通过第二发送光束后的接收处理， 生成具有根 据第二发送光束形状的形状的第二辅助图像。 伴随超声波光束的扫描， 交替地得到第一辅 助图像和第二辅助图像。 合成回路依次对这些辅助图像进行相加， 最终形成超声波图像。 在 说 明 书 6/10 页 9 CN 107072641 A 9 辅助图像。

39、的依次合成时， 实施后述的加权处理。 关于接收部64具有的功能， 之后使用图9及 图10进行说明。 0058 控制部66由CPU及动作程序构成， 其具有的收发控制功能在图4中表示为控制器 (收发控制部)68。 收发控制部68为了实现假想音源法而控制发送部62以及接收部64。 决定 二次元假想音源排列的参数组由收发控制部68设定。 0059 光束数据处理部70具备检波回路、 对数压缩回路等回路。 通过这些阶段性地处理 各个接收光束数据。 经过了这些处理的接收光束数据被送向图像形成部72。 图像形成部72 由作为电子回路的数字扫描转换器构成。 这具有将根据收发波坐标系的数据阵列转换为根 据显示坐标。

40、系的数据阵列的功能、 对数据进行插补的功能、 调整帧速率的功能等。 在图像形 成部72， 生成显示帧数据， 将其经过显示处理部74送到显示器76。 在显示器76中显示显示帧 数据。 例如将B模式断层图像显示在画面上。 在本实施方式中， 为了防止产生在发送开口合 成时产生的低声压区域而提高B模式断层图像的画质。 操作面板78是输入装置， 其具有鼠 标、 键盘等。 控制部66进行图4所示的各结构的动作控制。 0060 (4)二次元排列型的假想音源法 0061 图5及图6在本实施方式的超声波诊断装置中， 示意地表示交替形成的第一收发光 束组以及第二收发光束组。 0062 图5所示的第一收发光束组由具。

41、有位于第一深度的第一发送焦点83的发送光束82 和以覆盖该发送光束82的方式设置的接收光束列84构成。 符号80表示第一发送开口。 接收 光束列84由在扫描方向上排列的多个接收光束构成， 除了中心的接收光束， 在各接收光束 产生作为偏离发送光束区域的部分的无效部分。 接收光束列相当于接收光束数据列， 其相 当于辅助图像86。 0063 图6所示的第二收发光束组由具有位于比第一深度深的第二深度的第二发送焦点 91的发送光束90和以覆盖该发送光束90的方式设置的接收光束列92构成。 符号88表示第二 发送开口。 该第二发送开口88比第一发送开口80大。 接收光束列92由在扫描方向上排列的 多个接收。

42、光束构成， 除了中心的接收光束， 在各接收光束上产生作为偏离发送光束区域的 部分的无效部分。 接收光束列相当于接收数据列， 其相当于辅助图像94。 0064 图7表示一边在扫描方向上改变收发位置一边交替地反复形成第一收发光束组和 第二收发光束组的情况的形式。 首先， 以位置C1为中心设定发送开口(第一发送开口)A1， 形 成具有发送焦点(第一发送焦点)F1的发送光束(第一发送光束)。 之后， 利用根据假想音源 法的并列接收技术的延迟加法处理得到多个接收光束数据。 这是辅助图像(第一辅助图像) LRI1。 辅助图像LRI1由位于比发送焦点F1靠跟前侧的小的倒三角形区域和位于比发送焦点 F1靠里侧。

43、的大的三角形区域构成。 0065 接着， 以位置C2为中心设定发送开口(第二发送开口)A2， 形成具有发送焦点(第二 发送焦点)F2的发送光束(第二发送光束)。 之后， 利用根据假想音源法以及并列接收技术的 延迟加法处理得到多个接收光束数据。 这是辅助图像LRI2。 辅助图像LRI2由位于比发送焦 点F2靠跟前侧的大的倒三角形区域和位于比发送焦点F2靠里侧的小的三角形区域构成。 0066 之后， 与上述相同， 交替地反复第一辅助图像的形成和第二辅助图像的形成。 图7 表示七个辅助图像LRI1LRI7。 在扫描面上的主要部分(中间部分)所属的各个接收点对应 两个或两个以上的发送光束， 即， 该接。

44、收点由两个或两个以上的辅助图像覆盖。 在扫描面内 说 明 书 7/10 页 10 CN 107072641 A 10 还具有只与一个发送光束对应的几个接收点。 实际上， 多个接收点的各个由多个辅助图像 覆盖。 另外， C1C7表示各个辅助图像的中心位置。 F1F7表示各个辅助图像中的假想音源 (发送焦点)。 A1A7表示各个发送开口。 0067 若如上那样交替地反复第一辅助图像的形成和第二辅助图像的形成， 作为结果， 构成具有二次元曲折图案的二次元假想音源阵列。 在该阵列中， 某假想音源的深度与两邻 的假想音源的深度不同。 如图7所示， 通过多个辅助图像的部分的叠加的反复， 防止产生多 个低声。

45、压区域。 即， 第一辅助图像的假想音源的两邻区域至少由位于该第一辅助图像的两 邻的两个第二辅助图像覆盖。 通过减小扫描方向的假想音源间距， 能增大覆盖各个接收点 的辅助图像数量。 因此， 如果满足要求帧速率， 则期望减小假想音源间距。 为了在超声波图 像中防止低回波部分(图像缺乏)， 以在作为观察对象的主要区域将各个接收点由至少一个 辅助区域覆盖的方式决定二次元假想音源排列、 发送光束形状等。 0068 为了在第一辅助图像和第二辅助图像之间使扫描方向分辨率均匀， 在用于形成两 个辅助图像的两个发送光束中， 期望使f#(即发送焦点距离/发送开口宽度)恒定。 0069 图8表示二次元假想音源排列的。

46、第二例。 在该第二例中， 在扫描方向中， 假想音源 间距最大限地扩开。 即使在该第二例中， 也一边在扫描方向上改变收发位置一边交替地反 复形成第一收发光束组和第二收发光束组。 0070 首先， 以位置C1a为中心设定发送开口(第一发送开口)A1a， 形成具有发送焦点(第 一发送焦点)F1a的发送光束(第一发送光束)。 之后， 通过根据假想音源法以及并列接收技 术的延迟加法处理得到多个接收光束数据。 这是辅助图像(第一辅助图像)LRI1a。 接着， 以 位置C2a为中心， 设定发送开口(第二发送开口)A2a， 形成具有发送焦点(第二发送焦点)F2a 的发送光束(第二发送光束)。 之后， 通过根据。

47、假想音源以及并列接收技术的延迟加法处理 得到多个接收光束数据。 这是辅助图像(第一辅助图像)LRI2a。 在该第二例中， 以相对于具 有发送焦点F1a的发送光束的前缘(扫描方向前侧的缘)， 没有间隙地稍微与具有发送焦点 F2a的发送光束的后缘(扫描方向后侧的缘)重复的方式设定发送开口A2a、 发送焦点F2a等。 0071 以下同样地， 依次形成第三个以后的各辅助图像LRI3aLRI7a。 即使在该情况下， 也以相对于之前形成的辅助图像部分地稍微重复的方式决定接下来形成的辅助图像的位 置以及形状。 另外， C1aC7a表示各个辅助图像的中心位置。 F1aF7a表示各个辅助图像中 的假想音源(发送。

48、焦点)。 A1aA7a表示各个发送开口。 0072 若根据该第二例， 则发送开口合成数在大部分的接收点变少(为一个)， 能在超声 波图像中防止图像缺乏， 并且大幅地拉起帧速率。 期望构成为， 根据诊断的目的之外， 切换 包括假想音源间距的其二次元排列。 0073 (5)接收部的结构 0074 图9表示接收部的处理内容的第一例。 各个信息块由硬件回路构成。 在信息块100 中， 执行根据假想音源法的延迟加法处理。 此时， 在本实施方式中， 应用并列接收技术。 具体 地说， 在信息块100中， 执行相对于元件接收信号列的延迟处理以及相对于延迟处理后的元 件接收信号列的加法处理。 利用相对于元件接收。

49、信号列的延迟加法处理， 构成接收光束数 据列102。 具体地说， 交替地生成与第一发送光束对应的第一接收光束数据列和与第二发送 光束对应的第二接收光束数据列。 这些构成第一辅助图像以及第二辅助图像。 0075 权分布存储部106由存储器构成。 权分布存储部106至少具备相对于第一接收光束 说 明 书 8/10 页 11 CN 107072641 A 11 数据列应用的第一权分布108A和相对于第二接收光束数据列应用的第二权分布108B。 实际 上， 由于收发条件根据收发位置不同， 因此， 在本实施方式中， 对每一个发送光束、 即对每一 个接收光束数据列准备权分布。 在信息块104中， 相对于各个接收光束数据列应用与之对应 的权分布(即加权处理)， 由此， 交替地生成加权处理后的第一接收光束数据列102A和加权 处理后的第二接收光束数据列102B。 在信息块108中， 合成加权处理后的多个接收光束数据 列(加法处理)， 生成超声波图像1。