專利名稱：超聲波診斷裝置以及超聲波診斷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可以進(jìn)行二維掃描以及實(shí)時(shí)三維掃描的技術(shù)，特別涉及為了使操作者可以簡(jiǎn)便地視覺(jué)辨認(rèn)穿刺針的針尖部分的位置而對(duì)針尖部分進(jìn)行強(qiáng)調(diào)顯示的超聲波診斷 裝置以及超聲波診斷方法。
背景技術(shù)：
超聲波診斷裝置是通過(guò)超聲波脈沖反射法，從體表無(wú)侵襲地得到生物體內(nèi)的軟組 織的斷層像的醫(yī)用診斷裝置。超聲波診斷裝置與其他醫(yī)用診斷裝置相比，具有小型且廉價(jià)、 沒(méi)有X射線等的輻射而安全性高、可以進(jìn)行血流成像等特長(zhǎng)，廣泛利用于心臟、腹部、泌尿器以及婦產(chǎn)科等中。另外，超聲波診斷裝置不僅用于圖像診斷，而且例如作為肝細(xì)胞癌的局部治療法， 還用于射頻燒灼療法(RFA)、檢查肝細(xì)胞組織的活體檢查等中。在這些治療/檢查中，使用 穿刺針，必須對(duì)腫瘤等關(guān)心部位準(zhǔn)確地進(jìn)行穿刺。因此，為了明確地掌握穿刺針侵入至生物 體內(nèi)的哪個(gè)位置，利用可以實(shí)時(shí)地監(jiān)視關(guān)心區(qū)域以及穿刺針的超聲波診斷裝置。特別，近年 來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)的高速化，還有在顯示中利用實(shí)時(shí)三維超聲波圖像的情況。提出了幾個(gè)在該 情況下，在穿刺治療中在三維數(shù)據(jù)上顯示穿刺針位置、或者對(duì)穿刺針的方向進(jìn)行標(biāo)記顯示 的方法(例如日本特開(kāi)平6-205776號(hào)公報(bào))。輕便且可以簡(jiǎn)便地進(jìn)行實(shí)時(shí)的觀察的超聲 波診斷裝置經(jīng)常用于活體檢查、癌的局部燒灼治療時(shí)的穿刺針的針尖部分與病變位置的監(jiān) 視。另外，近年來(lái)可以實(shí)時(shí)地進(jìn)行體掃描的超聲波診斷裝置出現(xiàn)，可獲知在以往困難的超聲波探頭的切片方向的針位置信息，活體檢查、燒灼治療的精度提高的期望高。但是，在以往的超聲波診斷裝置中，被影像化的穿刺針的針尖部分淹沒(méi)在背景圖像中等，有時(shí)視覺(jué)辨認(rèn)性不好，對(duì)操作者帶來(lái)負(fù)擔(dān)。另外，由于不知道穿刺針的針尖部分的 準(zhǔn)確位置，所以存在如果采集了與計(jì)劃的組織的位置不同的位置處的組織、或者在不同的位置處進(jìn)行了燒灼治療，則無(wú)法得到充分的效果這樣的危險(xiǎn)性。另外，在利用可以實(shí)時(shí)地進(jìn)行體掃描的超聲波診斷裝置的情況下，穿刺針的針尖部分的視覺(jué)辨認(rèn)性不充分，存在無(wú)法得到所期待的效果這樣的問(wèn)題。進(jìn)而，進(jìn)行了用于提高穿刺針的針尖部分的視覺(jué)辨認(rèn)性的各種研究，例如有使用邊緣強(qiáng)調(diào)等圖像處理濾波的方法等。但是，難以僅分離針尖部分，針尖部分以外的實(shí)質(zhì)部分 受到影響等，沒(méi)有達(dá)到實(shí)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是考慮這樣的情況而完成的，其目的在于提供一種超聲波診斷裝置以及超 聲波診斷方法，在穿刺針的監(jiān)視中，操作者可以簡(jiǎn)便地視覺(jué)辨認(rèn)穿刺針的針尖部分的位置。為了解決上述課題，本發(fā)明的超聲波診斷裝置，具有超聲波探頭，對(duì)二維或三維的掃描區(qū)域發(fā)送超聲波，接收基于上述超聲波的回波作為接收信號(hào)；控制單元，為了控制上述超聲波探頭，針對(duì)上述掃描區(qū)域內(nèi)的光柵的每一個(gè)，依次 進(jìn)行基于第一發(fā)送接收條件的上述超聲波的發(fā)送接收控制、基于與上述第一發(fā)送接收條件 不同的第二發(fā)送接收條件的上述超聲波的發(fā)送接收控制、以及基于與上述第一發(fā)送接收條 件以及上述第二發(fā)送接收條件不同的第三發(fā)送接收條件的上述超聲波的發(fā)送接收控制；基本圖像生成單元，分別生成基于由上述第一發(fā)送接收條件得到的上述接收信號(hào) 的第一圖像、基于由上述第二發(fā)送接收條件得到的上述接收信號(hào)的第二圖像、以及基于由 上述第三發(fā)送接收條件得到的上述接收信號(hào)的第三圖像；差分圖像生成單元，對(duì)上述第一圖像以及上述第二圖像實(shí)施差分處理而生成差分 圖像；以及重疊圖像生成單元，根據(jù)上述差分圖像以及上述第三圖像，執(zhí)行重疊處理而生成
重疊圖像。另外，為了解決上述課題，本發(fā)明的超聲波診斷裝置，具有超聲波探頭，對(duì)二維或三維的掃描區(qū)域發(fā)送超聲波，接收基于上述超聲波的回波 作為接收信號(hào)；控制單元，為了控制上述超聲波探頭，針對(duì)上述掃描區(qū)域內(nèi)的光柵的每一個(gè)，依次 進(jìn)行基于第一發(fā)送接收條件的上述超聲波的發(fā)送接收控制、以及基于與上述第一發(fā)送接收 條件不同的第三發(fā)送接收條件的上述超聲波的發(fā)送接收控制；基本圖像生成單元，分別生成基于由上述第一發(fā)送接收條件得到的上述接收信號(hào) 的第一圖像、以及基于由上述第三發(fā)送接收條件得到的上述接收信號(hào)的第三圖像；以及重疊圖像生成單元，根據(jù)上述第一圖像以及上述第三圖像，執(zhí)行重疊處理而生成
重疊圖像。為了解決上述課題，本發(fā)明的超聲波診斷方法，具有控制步驟，為了控制對(duì)二維或三維的掃描區(qū)域發(fā)送超聲波、接收基于上述超聲波 的回波作為接收信號(hào)的超聲波探頭，針對(duì)上述掃描區(qū)域內(nèi)的光柵的每一個(gè)，依次進(jìn)行基于 第一發(fā)送接收條件的上述超聲波的發(fā)送接收控制、基于與上述第一發(fā)送接收條件不同的第 二發(fā)送接收條件的上述超聲波的發(fā)送接收控制、以及基于與上述第一發(fā)送接收條件以及上 述第二發(fā)送接收條件不同的第三發(fā)送接收條件的上述超聲波的發(fā)送接收控制；基本圖像生成步驟，分別生成基于由上述第一發(fā)送接收條件得到的上述接收信號(hào) 的第一圖像、基于由上述第二發(fā)送接收條件得到的上述接收信號(hào)的第二圖像、以及基于由 上述第三發(fā)送接收條件得到的上述接收信號(hào)的第三圖像；差分圖像生成步驟，對(duì)上述第一圖像以及上述第二圖像實(shí)施差分處理而生成差分 圖像；以及根據(jù)上述差分圖像以及上述第三圖像，執(zhí)行重疊處理而生成重疊圖像的步驟。另外，為了解決上述課題，本發(fā)明的超聲波診斷方法，具有控制步驟，為了控制對(duì)包括用于刺入被檢體的穿刺針的針尖部分的二維或三維的 掃描區(qū)域發(fā)送超聲波、接收基于上述超聲波的回波作為接收信號(hào)的超聲波探頭，進(jìn)行基于 來(lái)自上述穿刺針的針尖部分的反射信號(hào)相對(duì)上述針尖部分以外的實(shí)質(zhì)部分比較強(qiáng)的第一 發(fā)送接收條件的上述超聲波的發(fā)送接收控制、和基于與上述第一發(fā)送接收條件不同的第三發(fā)送接收條件的上述超聲波的發(fā)送接收控制；生成基于由上述第一發(fā)送接收條件得到的上述接收信號(hào)的第一圖像、以及基于由 上述第三發(fā)送接收條件得到的上述接收信號(hào)的第三圖像的步驟；以及根據(jù)上述第一圖像以及上述第三圖像，執(zhí)行重疊處理而生成重疊圖像的步驟。


圖1是示出本實(shí)施方式的超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。圖2是示出本實(shí)施方式的超聲波診斷裝置的功能的框圖。圖3是示出掃描次序的一個(gè)例子的圖。圖4是示出圖像生成電路通過(guò)由圖像生成控制部進(jìn)行的控制而生成的圖像的一 個(gè)例子的圖。圖5是示出描繪出兩點(diǎn)(穿刺針的針尖部分_實(shí)質(zhì)部分)的肝臟的圖像的一個(gè)例 子的圖。圖6是示出針尖部分與實(shí)質(zhì)部分的RF信號(hào)的頻譜的一個(gè)例子的圖。圖7是圖像生成電路通過(guò)由圖像生成控制部進(jìn)行的控制而生成的圖像的一個(gè)例 子的圖。圖8是示出差分圖像的一個(gè)例子的圖。圖9是示出重疊圖像的一個(gè)例子的圖。圖10是示出包括差分圖像內(nèi)的穿刺引導(dǎo)線的限定區(qū)域的圖。圖11是示出基于差分體數(shù)據(jù)內(nèi)的第一坐標(biāo)以及第二坐標(biāo)的本實(shí)施方式的穿刺線 的圖。圖12A、圖12B、以及圖12C是示出進(jìn)行三維掃描時(shí)的以往的穿刺引導(dǎo)線的顯示例 的圖。圖13A、圖13B、以及圖13C是示出進(jìn)行三維掃描時(shí)的本實(shí)施方式的穿刺線的顯示 例的圖。圖14是用于說(shuō)明接收信號(hào)的基波分量以及諧波分量的圖。圖15是用于說(shuō)明基于兩個(gè)系統(tǒng)的接收信號(hào)的加法信號(hào)的圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖，說(shuō)明本發(fā)明的超聲波診斷裝置以及超聲波診斷方法的實(shí)施方式。圖1是示出本實(shí)施方式的超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。圖1示出本實(shí)施方式的超聲波診斷裝置10。該超聲波診斷裝置10大致由穿刺接 頭(adapter) 11、超聲波探頭12、裝置主體13、顯示器14以及操作面板15構(gòu)成。穿刺接頭11例如以規(guī)定的角度固定在超聲波探頭12上。在穿刺接頭11上， 安裝有向從被檢體(患者)P的體表面到體內(nèi)的穿刺對(duì)象(腫瘤)的區(qū)域刺入的穿刺針 (針)lla。超聲波探頭12具有壓電振子群，該壓電振子群根據(jù)來(lái)自裝置主體13的驅(qū)動(dòng)脈沖 對(duì)包括患者P的穿刺對(duì)象的二維或三維的掃描區(qū)域發(fā)送超聲波脈沖，并且接收與發(fā)送的超 聲波脈沖對(duì)應(yīng)的回波并變換為電信號(hào)。在超聲波脈沖從超聲波探頭12的壓電振子群發(fā)送到掃描區(qū)域時(shí)，由該超聲波脈沖形成的超聲波波束在體內(nèi)組織的聲阻的不連續(xù)面上依次反射。通過(guò)壓電振子群接收該被反射的回波。通過(guò)壓電振子群將接收到的回波變換為回波信 號(hào)?；夭ㄐ盘?hào)的振幅依賴于進(jìn)行反射的不連續(xù)面中的聲阻之差。另外，在移動(dòng)的血流或心 臟壁等的表面反射的情況下，由于多普勒效應(yīng)，與發(fā)送的超聲波脈沖對(duì)應(yīng)的回波依賴移動(dòng) 體的超聲波發(fā)送方向的速度分量，受到頻率偏移。作為超聲波探頭12，例如，可以舉出機(jī)械式三維探頭以及2D探頭(矩陣陣列探 頭)等。機(jī)械式三維探頭是可以使僅在X軸方向(方位角(azimuth)方向)上排列成多個(gè) (例如100或200個(gè))的壓電振子群機(jī)械地煽動(dòng)的探頭，或者是可以使在X軸方向上排列成 多個(gè)并在Y軸方向(仰角(elevation)方向)上排列成少數(shù)(例如三個(gè))的壓電振子群機(jī) 械地煽動(dòng)的探頭。另外，2D探頭是在X軸方向以及Y軸方向這兩方向上排列了多個(gè)壓電振 子的探頭。在超聲波探頭12是機(jī)械式三維探頭的情況下，為了將超聲波脈沖在X軸方向上聚束而形成在Z軸方向(深度方向)上延伸的適當(dāng)?shù)某暡úㄊ?，通過(guò)在X軸方向上排列成 多個(gè)的壓電振子電子地進(jìn)行聚焦。另一方面，在超聲波探頭12是機(jī)械式三維探頭的情況 下，為了將超聲波脈沖在Y軸方向上聚束而形成在Z軸方向上延伸的適當(dāng)?shù)某暡úㄊ?，?yōu) 選在Y軸方向上在一個(gè)壓電振子的超聲波照射側(cè)具備聲透鏡、或者將壓電振子做成凹面振 子。另外，在超聲波探頭12是機(jī)械式三維探頭的情況下，為了將超聲波脈沖在Y軸方向上 聚束而形成在Z軸方向上延伸的適當(dāng)?shù)某暡úㄊ赮軸方向上在少數(shù)壓電振子的超聲 波照射側(cè)具備聲透鏡、或者根據(jù)焦點(diǎn)的Z軸方向的位置在Y軸方向上改變少數(shù)壓電振子的 驅(qū)動(dòng)個(gè)數(shù)。在使用機(jī)械式三維探頭來(lái)掃描三維區(qū)域的情況下，一邊使壓電振子群煽動(dòng)，一邊 利用由超聲波脈沖形成的超聲波波束來(lái)掃描多個(gè)2D剖面(X-Z剖面)。在超聲波探頭12是2D探頭的情況下，為了將超聲波脈沖在X軸方向以及Y軸方 向上聚束而形成在Z軸方向上延伸的適當(dāng)?shù)某暡úㄊㄟ^(guò)在X軸方向以及Y軸方向上 排列成多個(gè)的壓電振子電子地進(jìn)行聚焦。在使用2D探頭來(lái)掃描三維區(qū)域的情況下，一邊電 子地使超聲波脈沖的發(fā)送面在Y軸方向上偏移，一邊利用由超聲波脈沖形成的超聲波波束 來(lái)掃描多個(gè)X-Z剖面。裝置主體13具備發(fā)送接收電路21、信號(hào)處理電路22、圖像生成電路23、圖像存儲(chǔ) 器 24,CPU (central processing unit,中央處理單元)25、內(nèi)部存儲(chǔ)裝置 26、IF (interface, 接口)27以及外部存儲(chǔ)裝置28。另外，在本實(shí)施方式中，以發(fā)送接收電路21、信號(hào)處理電路 22、以及圖像生成電路23構(gòu)成為集成電路來(lái)進(jìn)行了說(shuō)明，但也可以通過(guò)執(zhí)行以軟件方式模 塊化的軟件程序來(lái)使它們的全部或一部分發(fā)揮功能。發(fā)送接收電路21設(shè)置有未圖示的發(fā)送電路以及接收電路。發(fā)送電路具有未圖示 的脈沖發(fā)生器電路、發(fā)送延遲電路以及觸發(fā)發(fā)生電路等。脈沖發(fā)生器電路按照規(guī)定的速率 頻率fr Hz (周期l/fr秒)反復(fù)發(fā)生用于形成發(fā)送超聲波的速率脈沖。另外，發(fā)送延遲電 路針對(duì)每個(gè)通道將超聲波聚束成波束狀，并且，對(duì)各速率脈沖提供為了決定發(fā)送指向性而 所需的延遲時(shí)間。觸發(fā)發(fā)生電路按照基于速率脈沖的定時(shí)，向超聲波探頭12的壓電振子施 加驅(qū)動(dòng)脈沖。另外，發(fā)送接收電路21的發(fā)送電路具有如下功能可以按照CPU25的指示，瞬時(shí)變 更發(fā)送頻率、發(fā)送驅(qū)動(dòng)電壓(聲壓)、發(fā)送脈沖速率、掃描區(qū)域以及閃爍(flash)次數(shù)等。特別是，對(duì)于聲壓的變更，通過(guò)可以瞬間切換其值的線性放大器型的發(fā)送部或以電方式切換 多個(gè)電源部的機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。發(fā)送接收電路21的接收電路具有未圖示的放大器、接收延遲電路、A/D(analog to digital，模擬數(shù)字)轉(zhuǎn)換電路以及加法電路等。在放大器中，針對(duì)每個(gè)通道對(duì)經(jīng)由超聲波 探頭12取入的回波信號(hào)進(jìn)行放大。接收延遲電路對(duì)由放大器放大后的回波信號(hào)提供為了 決定接收指向性而所需的延遲時(shí)間。A/D轉(zhuǎn)換電路將從接收延遲電路輸出的回波信號(hào)轉(zhuǎn)換 為數(shù)字信號(hào)。加法電路對(duì)數(shù)字的回波信號(hào)進(jìn)行加法處理。通過(guò)加法電路進(jìn)行的加法，來(lái)自與 回波信號(hào)的接收指向性對(duì)應(yīng)的方向的反射分量得到強(qiáng)調(diào)，根據(jù)接收指向性與發(fā)送指向性， 形成超聲波發(fā)送接收的綜合波束，生成RF (radio frequency，射頻)信號(hào)。信號(hào)處理電路22具備B模式處理電路22a以及多普勒處理電路22b。B模式處理電路22a對(duì)從發(fā)送接收電路21中獲取的RF信號(hào)，實(shí)施對(duì)數(shù)放大以及包絡(luò)線檢波處理等，生 成以亮度的明亮度表現(xiàn)了信號(hào)強(qiáng)度的B模式圖像。在該情況下，通過(guò)改變檢波頻率，可以改 變所影像化的頻帶。另外，對(duì)于一個(gè)接收數(shù)據(jù)，還可以在兩個(gè)檢波頻率下并行地進(jìn)行檢波處 理。多普勒處理電路22b根據(jù)從發(fā)送接收電路21中獲取的RF信號(hào)對(duì)速度信息進(jìn)行頻 率解析，抽出基于多普勒效應(yīng)的血流或組織、造影劑回波分量，并針對(duì)多點(diǎn)求出平均速度、 分散以及能量等血流信息。多普勒處理電路22b生成作為血流信息的平均速度圖像、分散 圖像、能量圖像以及將它們組合的多普勒?qǐng)D像。圖像生成電路23將從信號(hào)處理電路22輸出的超聲波掃描的掃描線信號(hào)串的剖面 圖像，變換為以電視等為代表的一般的視頻格式的掃描線信號(hào)串的剖面圖像。圖像生成電 路23搭載有保存圖像的存儲(chǔ)器(未圖示)，例如在診斷后操作者(用戶)可以調(diào)出在檢查 中記錄的圖像。另外，圖像生成電路23根據(jù)剖面圖像形成體數(shù)據(jù)。圖像存儲(chǔ)器24是存儲(chǔ)從信號(hào)處理電路22以及圖像生成電路23輸出的圖像的存 儲(chǔ)裝置。在圖像存儲(chǔ)器24中，并列地保存有以不同的發(fā)送接收條件得到的圖像。在圖像存 儲(chǔ)器24中，存儲(chǔ)有從信號(hào)處理電路22輸出的被稱為所謂RAW數(shù)據(jù)(原始數(shù)據(jù))的變換前 的數(shù)據(jù)形式的剖面圖像、從圖像生成電路23輸出的視頻格式變換后的數(shù)據(jù)形式的剖面圖 像、以及從圖像生成電路23輸出的基于視頻格式變換后的數(shù)據(jù)形式的剖面圖像的體數(shù)據(jù)。CPU25是具有如下集成電路(LSI)結(jié)構(gòu)的控制裝置，該集成電路是在具有多個(gè)端 子的封裝內(nèi)封入了由半導(dǎo)體構(gòu)成的電子電路而成的。CPU25具有執(zhí)行存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)裝置 26中的程序的功能。另外，CPU25具有如下功能將存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)裝置28中的程序、從網(wǎng) 絡(luò)N傳送并通過(guò)IF27接收而安裝到外部存儲(chǔ)裝置28中的程序加載到內(nèi)部存儲(chǔ)裝置26并 執(zhí)行。 內(nèi)部存儲(chǔ)裝置26是具有兼具ROM (read only memory,只讀存儲(chǔ)器)以及 RAM (random access memory，隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器)等要素的構(gòu)成的存儲(chǔ)裝置。內(nèi)部存儲(chǔ)裝置26 具有如下功能存儲(chǔ) IPL (initial program loading，初始程序調(diào)入)、BIOS (basic input/ outputsystem，基本輸入/輸出系統(tǒng))以及數(shù)據(jù)、或者用于CPU25的工作存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)的臨 時(shí)存儲(chǔ)。 IF27由與并行連接規(guī)格或串行連接規(guī)格匹配的連接器構(gòu)成。IF27是與操作面板 15、醫(yī)院核心的LANdocal area network，局域網(wǎng))等網(wǎng)絡(luò)N、外部存儲(chǔ)裝置28以及操作面板15等相關(guān)的接口?？梢酝ㄟ^(guò)IF27，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)N向其他裝置傳送由裝置主體13生成的圖像。外部存儲(chǔ)裝置28是具有如下結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)裝置在讀取裝置(未圖示)中不可拆卸地內(nèi)置有涂敷或蒸鍍了磁性體的金屬的盤。外部存儲(chǔ)裝置28具有如下功能存儲(chǔ)安裝于裝 置主體13的程序(除了應(yīng)用程序以外，還包括0S(operating system，操作系統(tǒng))等)。另 夕卜，在OS中，還可以提供在針對(duì)操作者的信息顯示中多使用圖形，可以通過(guò)操作面板15進(jìn) 行基礎(chǔ)性操作的⑶I (graphical user interface，圖形用戶接口)。內(nèi)部存儲(chǔ)裝置26或外部存儲(chǔ)裝置28保存有超聲波診斷程序等控制程序、診斷信 息(患者ID (identification，標(biāo)識(shí))以及醫(yī)生的意見(jiàn)等)、診斷記錄、發(fā)送接收條件以及其 他數(shù)據(jù)群。進(jìn)而，還可以經(jīng)由IF27向網(wǎng)絡(luò)N網(wǎng)傳送存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)裝置26或外部存儲(chǔ)裝 置28中的數(shù)據(jù)。顯示器14由液晶顯示器或CRT (cathode ray tube，陰極射線管)等構(gòu)成。顯示 器14具有根據(jù)來(lái)自圖像生成電路23的視頻信號(hào)，與各種參數(shù)的文字信息或標(biāo)度等一起顯 示二維數(shù)據(jù)或三維數(shù)據(jù)的功能。操作面板15由軌跡球15a、各種開(kāi)關(guān)15b、按鈕15c、鼠標(biāo)15d以及鍵盤15e等構(gòu) 成。操作面板15與裝置主體13連接，具有向裝置主體13輸入來(lái)自操作者的各種指示、例如 關(guān)心區(qū)域(ROI :region of interest)的設(shè)定指示、以及畫質(zhì)條件設(shè)定指示等的功能。操作 者可以經(jīng)由操作面板15，向裝置主體13輸入從超聲波探頭12發(fā)送的超聲波脈沖的發(fā)送頻 率、發(fā)送驅(qū)動(dòng)電壓(聲壓)、發(fā)送脈沖速率、掃描區(qū)域、穿刺模式開(kāi)始及造影劑破壞(閃爍) 指示、或接收條件等。圖2是示出本實(shí)施方式的超聲波診斷裝置10的功能的框圖。通過(guò)圖1所示的CPU25執(zhí)行程序，超聲波診斷裝置10作為圖像生成控制部31、差 分圖像生成部32以及重疊圖像生成部33發(fā)揮功能。另外，差分圖像生成部32并不是超聲 波診斷裝置10中必需的結(jié)構(gòu)要素。另外，在本實(shí)施方式中，設(shè)為各部31至33通過(guò)執(zhí)行以 軟件方式模塊化的軟件程序來(lái)發(fā)揮功能而進(jìn)行了說(shuō)明，但也可以通過(guò)集成電路等硬件來(lái)構(gòu) 成它們的全部或一部分。圖像生成控制部31具有如下功能，即控制發(fā)送接收電路21，針對(duì)各光柵(raster) (掃描線)依次進(jìn)行基于來(lái)自穿刺針I(yè)la的針尖部分的反射信號(hào)相對(duì)針尖部分以外的實(shí) 質(zhì)部分比較強(qiáng)的第一發(fā)送接收條件的超聲波發(fā)生接收；基于來(lái)自穿刺針I(yè)la的針尖部分的 反射信號(hào)相對(duì)實(shí)質(zhì)部分比較弱的第二發(fā)送接收條件的超聲波發(fā)生接收；和基于與第一發(fā)送 接收條件以及第二發(fā)送接收條件不同的第三發(fā)送接收條件的超聲波發(fā)送接收。圖像生成控 制部31例如使得進(jìn)行基于低頻的第一發(fā)送接收條件的超聲波發(fā)送接收、和基于高頻的第 二發(fā)送接收條件的超聲波發(fā)送接收。圖像生成控制部31通過(guò)使構(gòu)成發(fā)送接收條件的發(fā)送條件以及接收條件中的至少 一個(gè)不同，由此設(shè)定第一發(fā)送接收條件、第二發(fā)送接收條件、以及第三發(fā)送接收條件。在發(fā) 送條件中，例如可以舉出頻率(基頻)、發(fā)送脈沖波形、發(fā)送脈沖相位、發(fā)送頻率、發(fā)送脈沖 串(burst)波數(shù)、發(fā)送驅(qū)動(dòng)元件數(shù)(發(fā)送開(kāi)口)以及發(fā)送聚焦(focus)(發(fā)送延遲)等。作 為接收條件，例如可以舉出接收頻率、接收脈沖串波數(shù)、接收驅(qū)動(dòng)元件數(shù)(接收開(kāi)口)以及 接收聚焦(接收延遲)等。
圖3是示出掃描次序(seq uence)的一個(gè)例子的圖。如圖3所示，超聲波探頭12在由圖像生成控制部31進(jìn)行的控制下，關(guān)于第一光柵 Ll，進(jìn)行基于第一發(fā)送接收條件的超聲波發(fā)送接收，接下來(lái)，進(jìn)行基于第二發(fā)送接收條件的 超聲波發(fā)送接收，接下來(lái)，進(jìn)行基于第三發(fā)送接收條件的超聲波發(fā)送接收。接下來(lái)，超聲波 探頭12在由圖像生成控制部31進(jìn)行的控制下，關(guān)于第二光柵L2，進(jìn)行基于第一發(fā)送接收條 件的超聲波發(fā)送接收，接下來(lái)，進(jìn)行基于第二發(fā)送接收條件的超聲波發(fā)送接收，接下來(lái)，進(jìn) 行基于第三發(fā)送接收條件的超聲波發(fā)送接收。接下來(lái)，超聲波探頭12在由圖像生成控制部 31進(jìn)行的控制下，關(guān)于第三光柵L3，進(jìn)行基于第一發(fā)送接收條件的超聲波發(fā)送接收，接下 來(lái)，進(jìn)行基于第二發(fā)送接收條件的超聲波發(fā)送接收，接下來(lái)，進(jìn)行基于第三發(fā)送接收條件的 超聲波發(fā)送接收。另外，各光柵中的超聲波發(fā)送接收的順序不限于圖3所示的情況，例如， 也可以是基于第二發(fā)送接收條件的超聲波發(fā)送接收、基于第三發(fā)送接收條件的超聲波發(fā)送 接收、以及基于第一發(fā)送接收條件的超聲波發(fā)送接收這樣的順序。另外，圖2所示的圖像生成控制部31具有如下功能控制信號(hào)處理電路22以及圖 像生成電路23生成基于通過(guò)第一發(fā)送接收條件的掃描而得到的接收信號(hào)的第一圖像(第 一剖面圖像、第一體數(shù)據(jù))、基于通過(guò)第二發(fā)送接收條件的掃描而得到的接收信號(hào)的第二圖 像(第二剖面圖像、第二體數(shù)據(jù))、以及基于通過(guò)第三發(fā)送接收條件的掃描而得到的接收信 號(hào)的第三圖像(第三剖面圖像、第三體數(shù)據(jù))，并存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器24中。另外，圖像生成控制部31也可以將第一發(fā)送接收條件、第二發(fā)送接收條件以及第 三發(fā)送接收條件的發(fā)送條件設(shè)定為相同，另一方面將接收條件設(shè)定為分別不同。在該情況 下，通過(guò)一次超聲波發(fā)送而得到與三個(gè)發(fā)送接收條件相當(dāng)?shù)娜N圖像。因此，與使第一發(fā) 送接收條件、第二發(fā)送接收條件以及第三發(fā)送接收條件的發(fā)送條件不同的情況相比，以1/3 的發(fā)送時(shí)間結(jié)束，所以具有可以以通常的幀速率(在體數(shù)據(jù)的情況下體速率)進(jìn)行差分處 理或重疊處理的優(yōu)點(diǎn)。另外，在將第一發(fā)送接收條件、第二發(fā)送接收條件以及第三發(fā)送接收條件的發(fā)送 條件設(shè)為相同，另一方面使接收條件不同的情況下，圖像生成控制部31將第一發(fā)送接收條 件設(shè)定為用于對(duì)回波信號(hào)中的低頻帶進(jìn)行影像化的條件，將第二發(fā)送接收條件以及第三發(fā) 送接收條件設(shè)定為在回波信號(hào)中的比較窄帶的高頻帶中影像化的條件。另外，在將第一發(fā) 送接收條件、第二發(fā)送接收條件以及第三發(fā)送接收條件的發(fā)送條件設(shè)為相同，另一方面使 接收條件不同的情況下，圖像生成控制部31將比較寬的波束聲場(chǎng)、比較寬的超聲波探頭12 的接收開(kāi)口設(shè)定為第一發(fā)送接收條件，將比較窄的波束聲場(chǎng)、比較窄的超聲波探頭12的接 收開(kāi)口設(shè)定為第二發(fā)送接收條件以及第三發(fā)送接收條件。圖4是示出圖像生成電路23通過(guò)由圖像生成控制部31進(jìn)行的控制而生成的圖像 的一個(gè)例子的圖。圖4的左側(cè)示出在向作為被檢體P的瓊脂幻影(agar phantom)刺入了 穿刺針I(yè)la的狀態(tài)下生成的第三圖像，圖4的右側(cè)示出在向瓊脂幻影刺入了穿刺針I(yè)la的 狀態(tài)下生成的第一圖像。 根據(jù)圖4的右側(cè)所示的第一圖像，關(guān)于穿刺針I(yè)la的針尖部分以外的幻影部分的 濃淡，沒(méi)有那么大的差異，相對(duì)于此，只有針尖部分的濃淡大大不同。在圖4的右側(cè)所示的 第一圖像中，與圖4的左側(cè)示出的第三圖像相比，穿刺針I(yè)la的針尖部分可以與幻影部分清 楚地區(qū)分開(kāi)。
圖5是示出描繪出兩點(diǎn)(穿刺針I(yè)la的針尖部分_實(shí)質(zhì)部分)的肝臟的圖像的一個(gè)例子的圖。圖6是示出針尖部分與實(shí)質(zhì)部分的RF信號(hào)的頻譜的一個(gè)例子的圖。如圖6所示，與來(lái)自穿刺針I(yè)la的針尖部分以外的實(shí)質(zhì)部分的RF信號(hào)相比，在來(lái) 自針尖部分的RF信號(hào)中高頻分量少。這是因?yàn)?，在穿刺針I(yè)la的針尖部分中，諧波分量的 發(fā)生少、或者在低頻側(cè)中，在超聲波波束中發(fā)生擴(kuò)展而易于拾取在穿刺針I(yè)la的針尖部分 散射的反射信號(hào)等。因此，在將影像化的頻帶設(shè)定為窄帶并且比較高的頻帶的情況下，得到 來(lái)自穿刺針I(yè)la的針尖部分的信號(hào)少的圖像，所以適合于第二發(fā)送接收條件或第三發(fā)送接 收條件。另一方面，在對(duì)比較低的頻帶進(jìn)行影像化時(shí)，得到穿刺針I(yè)la的針尖部分可被清楚 地區(qū)分的圖像，所以適合于第一發(fā)送接收條件。圖7是圖像生成電路23通過(guò)由圖像生成控制部31進(jìn)行的控制而生成的圖像的一 個(gè)例子的圖。圖7的左上側(cè)示出基于第一發(fā)送接收條件生成的刺入了穿刺針I(yè)la的瓊脂幻影的 第一圖像，圖7的左下側(cè)示出基于第三發(fā)送接收條件生成的刺入了穿刺針I(yè)la的瓊脂幻影 的第三圖像。另外，圖7的右上側(cè)示出基于第一發(fā)送接收條件生成的作為被檢體P的肝臟 的第一圖像，圖7的右下側(cè)示出通過(guò)第三發(fā)送接收條件生成的肝臟的第三圖像。在對(duì)圖7的左側(cè)的上下所示出的瓊脂幻影的第一圖像以及第三圖像進(jìn)行比較時(shí)， 在第一圖像的情況下，如上所述，穿刺針I(yè)la的針尖部分可被清楚地區(qū)分，另一方面在第三 圖像的情況下，穿刺針I(yè)la的針尖部分并不清楚。另外，在對(duì)圖7的右側(cè)的上下所示出的肝 臟的第一圖像以及第三圖像進(jìn)行比較時(shí)，由于分解的差異而存在斑紋的細(xì)度等小的差異， 但幾乎看不出差異。另外，圖2所示的差分圖像生成部32具有如下功能對(duì)圖像存儲(chǔ)器24通過(guò)由圖像 生成控制部31進(jìn)行的控制而存儲(chǔ)的第一圖像以及第二圖像實(shí)施差分處理，生成差分圖像 (差分剖面圖像、差分體數(shù)據(jù))。另外，差分圖像生成部32具有如下功能對(duì)圖像生成電路 23通過(guò)由圖像生成控制部31進(jìn)行的控制而生成的第一圖像以及第二圖像，分別實(shí)施增益 校正以使實(shí)質(zhì)部分的亮度成為相同程度之后，對(duì)基于第一圖像的第一校正圖像(第一校正 體數(shù)據(jù))以及基于第二圖像的第二校正圖像(第二校正體數(shù)據(jù))實(shí)施差分處理而生成差分 圖像。另外，差分圖像生成部32既可以基于變換為通常的視頻格式后的第一圖像以及第二 圖像進(jìn)行差分處理，也可以基于作為RAW數(shù)據(jù)的第一圖像以及第二圖像進(jìn)行差分處理。圖8是示出差分圖像的一個(gè)例子的圖。根據(jù)圖8的上側(cè)所示的瓊脂幻影的差分圖像、與圖8的下側(cè)所示的肝臟的差分圖 像，雖然多少包含噪聲，但在瓊脂幻影的差分圖像中，穿刺針I(yè)la的針尖部分被抽出，另一 方面在肝臟的差分圖像中，組織被消除。即，在向生物體內(nèi)刺入了穿刺針I(yè)la的情況下，可 以通過(guò)差分圖像僅抽出穿刺針11a。另外，圖2所示的重疊圖像生成部33具有如下功能基于由差分圖像生成部32生 成的差分圖像、以及圖像存儲(chǔ)器24通過(guò)由圖像生成控制部31進(jìn)行的控制而存儲(chǔ)的第三圖 像，執(zhí)行重疊處理而生成重疊圖像。另外，重疊圖像生成部33具有如下功能基于圖像存儲(chǔ) 器24通過(guò)由圖像生成控制部31進(jìn)行的控制而存儲(chǔ)的第一圖像以及第三圖像，執(zhí)行重疊處 理而生成重疊圖像。另外，在通過(guò)由圖像生成控制部31進(jìn)行的控制進(jìn)行了三維掃描時(shí)，重 疊圖像生成部33針對(duì)由差分圖像生成部32生成的作為差分圖像的差分體數(shù)據(jù)、以及圖像存儲(chǔ)器24通過(guò)由圖像生成控制部31進(jìn)行的控制而存儲(chǔ)的作為第三圖像的第三體數(shù)據(jù)中包 含的任意的剖面，執(zhí)行重疊處理而生成重疊圖像。 圖9是示出重疊圖像的一個(gè)例子的圖。如圖9所示，在用與第三圖像不同的色調(diào)對(duì)由穿刺針I(yè)la的針尖部分構(gòu)成的差分 圖像進(jìn)行了影像化時(shí)，操作者可以簡(jiǎn)單地視覺(jué)辨認(rèn)穿刺針I(yè)la的針尖部分的位置。另外，以 往，在對(duì)穿刺針I(yè)la的進(jìn)路進(jìn)行監(jiān)視的情況下，為了易于看見(jiàn)穿刺針I(yè)la的針尖部分而降低 頻率、或擴(kuò)展波束，不得不使用與觀察通常的生物體的畫質(zhì)相比劣化的發(fā)送接收條件，不適 合于實(shí)質(zhì)部分的顯示。但是，在由重疊圖像生成部33生成并顯示重疊圖像的情況下，可以 重疊顯示對(duì)穿刺針I(yè)la的針尖部分的顯示有效的差分圖像、與對(duì)實(shí)質(zhì)部分的顯示有效的以 第三發(fā)送接收條件得到的第三圖像。另外，操作者對(duì)操作面板15的開(kāi)關(guān)15b等進(jìn)行操作， 從而還可以在任意的定時(shí)切換差分圖像、重疊圖像、第一圖像(第一校正圖像)、第二圖像 (第二校正圖像)、以及第三圖像的顯示。在此，在實(shí)際上對(duì)作為被檢體P的生物體刺入穿刺針I(yè)la的情況下，實(shí)質(zhì)部分不會(huì) 通過(guò)由差分圖像生成部32進(jìn)行的差分處理完全被消除而有時(shí)殘留在差分圖像上。因此，重 疊圖像生成部33也可以將包括穿刺針I(yè)la的穿刺引導(dǎo)線g(圖10中圖示)的限定區(qū)域設(shè)定 在差分圖像內(nèi)，基于區(qū)域限定的差分圖像與第三圖像執(zhí)行重疊處理。另外，重疊圖像生成部 33也可以實(shí)施從差分圖像中去除比較高的頻帶(閾值以上的頻帶)的濾波處理。在該情況 下，重疊圖像生成部33基于濾波處理后的差分圖像與第三圖像，執(zhí)行重疊處理。另外，重疊 圖像生成部33也可以并非針對(duì)差分圖像的整體，而僅對(duì)包括穿刺引導(dǎo)線g的限定區(qū)域?qū)嵤?濾波處理，基于濾波處理后的區(qū)域限定的差分圖像與整體區(qū)域的第三圖像，執(zhí)行重疊處理。另外，根據(jù)本實(shí)施方式的超聲波診斷裝置10，易于進(jìn)行在差分圖像上的從穿刺針 Ila的針尖部分的實(shí)質(zhì)部分的分離，所以可以使用差分圖像，根據(jù)具備穿刺針I(yè)la的穿刺接 頭11的位置信息，對(duì)刺入的實(shí)際(當(dāng)前)的穿刺針I(yè)la的針尖部分進(jìn)行檢測(cè)。因此，在通 過(guò)由圖像生成控制部31進(jìn)行的控制生成了差分體數(shù)據(jù)的情況下，重疊圖像生成部33可以 根據(jù)差分體數(shù)據(jù)，識(shí)別穿刺針I(yè)la的針尖部分的坐標(biāo)。例如，重疊圖像生成部33對(duì)差分體 數(shù)據(jù)進(jìn)行噪聲去除處理或二值化處理等預(yù)處理，求出所檢測(cè)出的穿刺針I(yè)la的針尖部分的 重心作為穿刺針I(yè)la的針尖部分的第一坐標(biāo)[xl，yl，zl](在差分剖面圖像的情況下是第一 坐標(biāo)[xl，yl])。另外，由于穿刺接頭11與超聲波探頭12的相對(duì)位置關(guān)系已知，所以重疊 圖像生成部33可以求出穿刺針I(yè)la的針尖部分必須通過(guò)的穿刺接頭11上的第二坐標(biāo)[x2， y2,z2]。如上所述，重疊圖像生成部33根據(jù)所求出的差分體數(shù)據(jù)內(nèi)的第一坐標(biāo)以及第二 坐標(biāo)，可以識(shí)別通過(guò)第一坐標(biāo)以及第二坐標(biāo)的本實(shí)施方式的實(shí)際的穿刺線G(圖11圖示)。 在顯示器14中顯示穿刺線G。圖12A、圖12B、以及圖12C是示出進(jìn)行三維掃描時(shí)的以往的穿刺引導(dǎo)線g的顯示 例的圖。圖12A示出事先設(shè)定的穿刺引導(dǎo)線g上的第一剖面(A平面)的圖像，圖12B示出 與第一剖面正交并且事先設(shè)定的穿刺引導(dǎo)線g上的第二剖面(截平面)的圖像，圖12C示 出與第二剖面垂直的第三剖面(截平面)的圖像。各圖像被顯示為運(yùn)動(dòng)圖像。根據(jù)以往技 術(shù)，第一坐標(biāo)被設(shè)定在最終想要刺入穿刺針I(yè)la的針尖部分的穿刺對(duì)象的位置，但在刺入到體內(nèi)的穿刺針I(yè)la的針尖部分從穿刺引導(dǎo)線g脫離時(shí)，穿刺針I(yè)la的像從各圖像中消失， 操作者無(wú)法視覺(jué)辨認(rèn)穿刺針Ua的位置。圖13A、圖13B、以及圖13C是示出進(jìn)行三維掃描時(shí)的本實(shí)施方式的穿刺線G的顯示例的圖。圖13A、圖13B、以及圖13C分別示出與圖12A、圖12B、以及圖12C相同剖面的圖 像。由于根據(jù)由重疊圖像生成部33實(shí)際檢測(cè)出的針尖部分的第一坐標(biāo)，適宜地運(yùn)算出穿刺 針I(yè)la的穿刺線G，所以在穿刺線G是三維坐標(biāo)系的情況下，如圖13A以及圖13B所示可以 顯示將三維坐標(biāo)系的穿刺線G投影到各剖面的投影穿刺線G’。另外，如圖13C所示，對(duì)于第 三剖面的圖像，以穿刺線G與第三剖面的交點(diǎn)為中心而顯示圓，由此可以顯示穿刺針I(yè)la的 針尖部分的預(yù)想到達(dá)位置。因此，操作者可以掌握穿刺針I(yè)la的準(zhǔn)確位置，可以進(jìn)行迅速且 準(zhǔn)確的穿刺。另外，在穿刺針I(yè)la從事先設(shè)定的穿刺引導(dǎo)線g脫離的情況下，也可以自動(dòng)地 變更剖面位置，以使穿刺線G顯示在各剖面上。另外，在圖像存儲(chǔ)器24中，通過(guò)由圖像生成控制部31進(jìn)行的控制，分別存儲(chǔ)有多 個(gè)幀的第一圖像、多個(gè)幀的第二圖像以及多個(gè)幀的第三圖像。重疊圖像生成部33根據(jù)差分 圖像，生成在各像素中保持了經(jīng)時(shí)性地變化的亮度的最大值的亮度最大值圖像，根據(jù)該亮 度最大值圖像與實(shí)時(shí)的第三圖像，生成重疊圖像。通過(guò)依次生成并顯示基于亮度最大值圖 像以及實(shí)時(shí)的第三圖像的重疊圖像，在向體內(nèi)刺入了穿刺針I(yè)la時(shí)，以運(yùn)動(dòng)圖像顯示穿刺 針I(yè)la的針尖部分的軌跡，穿刺針I(yè)la的監(jiān)視中的穿刺針I(yè)la的視覺(jué)辨認(rèn)性提高。以往，在 使用第三圖像來(lái)生成保持了亮度的最大值的圖像的情況下，由于對(duì)實(shí)質(zhì)部分的像素也保持 了亮度的最大值，所以無(wú)法利用保持了亮度的最大值的圖像生成。另外，超聲波診斷裝置10的圖像生成控制部31不限于如下情況根據(jù)基于通過(guò)低 頻的第一發(fā)送接收條件的掃描得到的超聲波發(fā)送接收的接收信號(hào)而生成第一圖像，根據(jù)基 于通過(guò)高頻的第二發(fā)送接收條件的掃描得到的超聲波發(fā)送接收的接收信號(hào)而生成第二圖 像。例如，圖像生成控制部31也可以控制信號(hào)處理電路22以及圖像生成電路23，根據(jù)接收 信號(hào)的基波(fundamental)分量，生成第一圖像，并且，根據(jù)接收信號(hào)的諧波(harmonic)分 量，生成第二圖像，其中，上述接收信號(hào)是基于通過(guò)第一發(fā)送接收條件的掃描得到的超聲波 發(fā)送接收的接收信號(hào)。圖14是用于說(shuō)明接收信號(hào)的基波分量以及諧波分量的圖。圖14示出將橫軸設(shè)為頻率(MHz)、將縱軸設(shè)為信號(hào)強(qiáng)度電平(dB)的接收信號(hào)的頻 譜。如圖14所示，接收信號(hào)包括基波分量與諧波分量(2次諧波分量、3次諧波分量)。接 收信號(hào)的基波分量包括較多的穿刺針I(yè)la的針尖部分的信息，另一方面接收信號(hào)的諧波分 量幾乎不包括穿刺針I(yè)la的針尖部分的信息。另外，在圖2所示的圖像生成控制部31中，還可以應(yīng)用脈沖創(chuàng)造(pulse invention)法。圖像生成控制部31也可以控制信號(hào)處理電路22以及圖像生成電路23，根 據(jù)通過(guò)第一發(fā)送接收條件的掃描而得到的接收信號(hào)的基波分量，生成第一圖像，根據(jù)通過(guò) 第一發(fā)送接收條件的掃描得到的接收信號(hào)、與包括包含在第一發(fā)送接收條件中的發(fā)送脈沖 波形的逆相位的發(fā)送脈沖波形的通過(guò)第二發(fā)送接收條件的掃描而得到的接收信號(hào)的加法 信號(hào)的二次諧波分量，生成第二圖像。圖15是用于說(shuō)明基于兩個(gè)系統(tǒng)的接收信號(hào)的加法信號(hào)的圖。
如圖15所示，得到對(duì)左側(cè)上段的通過(guò)第一發(fā)送接收條件的掃描而得到的接收信 號(hào)、與左側(cè)下段的通過(guò)第二發(fā)送接收條件的掃描而得到的接收信號(hào)進(jìn)行加法處理后的加法信號(hào)。根據(jù)本實(shí)施方式的超聲波診斷裝置10，在穿刺針I(yè)la的監(jiān)視中，僅對(duì)穿刺針I(yè)la的 針尖部分進(jìn)行強(qiáng)調(diào)而顯示包括針尖部分的被檢體的圖像，從而操作者可以簡(jiǎn)便地視覺(jué)辨認(rèn)針尖部分的位置。
權(quán)利要求
一種超聲波診斷裝置，其特征在于，具有超聲波探頭，對(duì)二維或三維的掃描區(qū)域發(fā)送超聲波，接收基于上述超聲波的回波而作為接收信號(hào)；控制單元，為了控制上述超聲波探頭，針對(duì)上述掃描區(qū)域內(nèi)的光柵的每一個(gè)，依次進(jìn)行基于第一發(fā)送接收條件的上述超聲波的發(fā)送接收控制、基于與上述第一發(fā)送接收條件不同的第二發(fā)送接收條件的上述超聲波的發(fā)送接收控制、以及基于與上述第一發(fā)送接收條件以及上述第二發(fā)送接收條件不同的第三發(fā)送接收條件的上述超聲波的發(fā)送接收控制；基本圖像生成單元，分別生成基于由上述第一發(fā)送接收條件得到的上述接收信號(hào)的第一圖像、基于由上述第二發(fā)送接收條件得到的上述接收信號(hào)的第二圖像、以及基于由上述第三發(fā)送接收條件得到的上述接收信號(hào)的第三圖像；差分圖像生成單元，對(duì)上述第一圖像以及上述第二圖像實(shí)施差分處理而生成差分圖像；以及重疊圖像生成單元，根據(jù)上述差分圖像以及上述第三圖像，執(zhí)行重疊處理而生成重疊圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，還具有用于刺入被檢體的穿刺針，上述超聲波探頭接收包括上述被檢體內(nèi)的上述穿刺針的針尖部分的上述掃描區(qū)域的 上述回波，上述控制單元為了控制上述超聲波探頭，進(jìn)行基于來(lái)自上述穿刺針的針尖部分的反射 信號(hào)相對(duì)上述針尖部分以外的實(shí)質(zhì)部分比較強(qiáng)的上述第一發(fā)送接收條件、和來(lái)自上述穿刺 針的針尖部分的反射信號(hào)相對(duì)上述針尖部分以外的實(shí)質(zhì)部分比較弱的上述第二發(fā)送接收 條件的上述超聲波的發(fā)送接收控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，還具有校正單元，該校正單元對(duì)上述第一圖像以及上述第二圖像進(jìn)行增益校正，分別 生成第一校正圖像以及第二校正圖像，上述差分圖像生成單元對(duì)上述第一校正圖像以及上述第二校正圖像實(shí)施上述差分處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，上述重疊圖像生成單元在作為上述重疊處理的原始數(shù)據(jù)的上述第一圖像或上述差分 圖像內(nèi)，設(shè)定包括上述穿刺針的引導(dǎo)線的限定區(qū)域，根據(jù)區(qū)域限定的上述第一圖像或上述 差分圖像與整體區(qū)域的上述第三圖像，執(zhí)行上述重疊處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，還具有處理單元，該處理單元實(shí)施從作為上述重疊處理的原始數(shù)據(jù)的上述第一圖像或 上述差分圖像中去除閾值以上的頻帶的濾波處理，上述重疊圖像生成單元根據(jù)上述濾波處理后的上述第一圖像或上述差分圖像與上述 第三圖像，執(zhí)行上述重疊處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，上述處理單元僅對(duì)包括上述穿刺針的引導(dǎo)線的限定區(qū)域?qū)嵤┥鲜鰹V波處理，根據(jù)上述 濾波處理后的區(qū)域限定的上述第一圖像或上述差分圖像與整體區(qū)域的上述第三圖像，執(zhí)行上述重疊處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，上述基本圖像生成單元分別生成多個(gè)幀的上述第一圖像、多個(gè)幀的上述第二圖像以及 多個(gè)幀的上述第三圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，上述重疊圖像生成單元針對(duì)每個(gè)幀，根據(jù)作為上述重疊處理的原始數(shù)據(jù)的上述第一圖 像或上述差分圖像，生成在各像素中保持了經(jīng)時(shí)性地變化的亮度的最大值的亮度最大值圖 像，根據(jù)上述亮度最大值圖像與上述第三圖像，執(zhí)行上述重疊處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，上述基本圖像生成單元基于上述第一發(fā)送接收條件，根據(jù)與上述三維的掃描區(qū)域相關(guān) 的剖面圖像群，生成作為上述第一圖像的第一體數(shù)據(jù)，基于上述第二發(fā)送接收條件，根據(jù)與 上述三維的掃描區(qū)域相關(guān)的剖面圖像群，生成作為上述第二圖像的第二體數(shù)據(jù)，基于上述 第三發(fā)送接收條件，根據(jù)與上述三維的掃描區(qū)域相關(guān)的剖面圖像群，生成作為上述第三圖 像的第三體數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，還具有附加單元，該附加單元根據(jù)作為上述重疊處理的原始數(shù)據(jù)的上述第一體數(shù)據(jù)、 或基于上述第一體數(shù)據(jù)以及上述第二體數(shù)據(jù)的上述差分體數(shù)據(jù)，檢測(cè)上述針尖部分的位 置，根據(jù)上述位置與具備上述穿刺針的穿刺接頭的位置信息，運(yùn)算出上述三維的掃描區(qū)域 內(nèi)的上述穿刺針的穿刺線，對(duì)上述重疊圖像附加上述穿刺線。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，上述重疊圖像生成單元生成作為上述重疊圖像的正交3剖面圖像，向上述正交3剖面 圖像，投影上述針尖部分的位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，上述控制單元將上述第一發(fā)送接收條件、上述第二發(fā)送接收條件、以及上述第三發(fā)送 接收條件的發(fā)送條件設(shè)為相同，另一方面使接收條件不同。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，上述控制單元將上述第一發(fā)送接收條件設(shè)定為用于對(duì)上述回波信號(hào)中的低頻帶進(jìn)行 影像化的條件，將上述第二發(fā)送接收條件以及上述第三發(fā)送接收條件設(shè)定為在上述回波信 號(hào)中的比較窄帶的高頻帶中影像化的條件。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，上述控制單元將比較寬的波束聲場(chǎng)、比較寬的上述超聲波探頭的接收開(kāi)口設(shè)定為上述 第一發(fā)送接收條件，將比較窄的波束聲場(chǎng)、比較窄的上述超聲波探頭的接收開(kāi)口設(shè)定為上 述第二發(fā)送接收條件以及上述第三發(fā)送接收條件。
15.一種超聲波診斷裝置，其特征在于，具有超聲波探頭，對(duì)二維或三維的掃描區(qū)域發(fā)送超聲波，接收基于上述超聲波的回波作為 接收信號(hào)；控制單元，為了控制上述超聲波探頭，針對(duì)上述掃描區(qū)域內(nèi)的光柵的每一個(gè)，依次進(jìn)行 基于第一發(fā)送接收條件的上述超聲波的發(fā)送接收控制、以及基于與上述第一發(fā)送接收條件 不同的第三發(fā)送接收條件的上述超聲波的發(fā)送接收控制；基本圖像生成單元，分別生成基于由上述第一發(fā)送接收條件得到的上述接收信號(hào)的第 一圖像、以及基于由上述第三發(fā)送接收條件得到的上述接收信號(hào)的第三圖像；以及重疊圖像生成單元，根據(jù)上述第一圖像以及上述第三圖像，執(zhí)行重疊處理而生成重疊 圖像。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，還具有用于刺入被檢體的穿刺針，上述超聲波探頭接收包括上述被檢體內(nèi)的上述穿刺針的針尖部分的上述掃描區(qū)域的 上述回波，上述控制單元為了控制上述超聲波探頭，進(jìn)行基于來(lái)自上述穿刺針的針尖部分的反射 信號(hào)相對(duì)上述針尖部分以外的實(shí)質(zhì)部分比較強(qiáng)的上述第一發(fā)送接收條件、和來(lái)自上述穿刺 針的針尖部分的反射信號(hào)相對(duì)上述針尖部分以外的實(shí)質(zhì)部分比較弱的上述第三發(fā)送接收 條件的上述超聲波的發(fā)送接收控制。
17. —種超聲波診斷方法，其特征在于，具有控制步驟，為了控制對(duì)二維或三維的掃描區(qū)域發(fā)送超聲波、接收基于上述超聲波的回 波作為接收信號(hào)的超聲波探頭，針對(duì)上述掃描區(qū)域內(nèi)的光柵的每一個(gè)，依次進(jìn)行基于第一 發(fā)送接收條件的上述超聲波的發(fā)送接收控制、基于與上述第一發(fā)送接收條件不同的第二發(fā) 送接收條件的上述超聲波的發(fā)送接收控制、以及基于與上述第一發(fā)送接收條件以及上述第 二發(fā)送接收條件不同的第三發(fā)送接收條件的上述超聲波的發(fā)送接收控制；基本圖像生成步驟，分別生成基于由上述第一發(fā)送接收條件得到的上述接收信號(hào)的第 一圖像、基于由上述第二發(fā)送接收條件得到的上述接收信號(hào)的第二圖像、以及基于由上述 第三發(fā)送接收條件得到的上述接收信號(hào)的第三圖像；差分圖像生成步驟，對(duì)上述第一圖像以及上述第二圖像實(shí)施差分處理而生成差分圖 像；以及根據(jù)上述差分圖像以及上述第三圖像，執(zhí)行重疊處理而生成重疊圖像的步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的超聲波診斷方法，其特征在于，在上述控制步驟中，在接收包括刺入被檢體內(nèi)的穿刺針的針尖部分的上述掃描區(qū)域的 上述回波的情況下，為了控制上述超聲波探頭，進(jìn)行基于來(lái)自上述穿刺針的針尖部分的反 射信號(hào)相對(duì)上述針尖部分以外的實(shí)質(zhì)部分比較強(qiáng)的上述第一發(fā)送接收條件、與來(lái)自上述穿 刺針的針尖部分的反射信號(hào)相對(duì)上述針尖部分以外的實(shí)質(zhì)部分比較弱的上述第二發(fā)送接 收條件的上述超聲波的發(fā)送接收控制。
19. 一種超聲波診斷方法，其特征在于，具有控制步驟，為了控制對(duì)包括用于刺入被檢體的穿刺針的針尖部分的二維或三維的掃描 區(qū)域發(fā)送超聲波、接收基于上述超聲波的回波作為接收信號(hào)的超聲波探頭，依次進(jìn)行基于 來(lái)自上述穿刺針的針尖部分的反射信號(hào)相對(duì)上述針尖部分以外的實(shí)質(zhì)部分比較強(qiáng)的第一 發(fā)送接收條件的上述超聲波的發(fā)送接收控制、和基于與上述第一發(fā)送接收條件不同的第三 發(fā)送接收條件的上述超聲波的發(fā)送接收控制；生成基于由上述第一發(fā)送接收條件得到的上述接收信號(hào)的第一圖像、以及基于由上述 第三發(fā)送接收條件得到的上述接收信號(hào)的第三圖像的步驟；以及根據(jù)上述第一圖像以及上述第三圖像，執(zhí)行重疊處理而生成重疊圖像的步驟。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的超聲波診斷方法，其特征在于，在上述控制步驟中，在接收包括刺入被檢體內(nèi)的穿刺針的針尖部分的上述掃描區(qū)域的 上述回波的情況下，為了控制上述超聲波探頭，進(jìn)行基于來(lái)自上述穿刺針的針尖部分的反 射信號(hào)相對(duì)上述針尖部分以外的實(shí)質(zhì)部分比較強(qiáng)的上述第一發(fā)送接收條件、與來(lái)自上述穿 刺針的針尖部分的反射信號(hào)相對(duì)上述針尖部分以外的實(shí)質(zhì)部分比較弱的上述第三發(fā)送接 收條件的上述超聲波的發(fā)送接收控制。
全文摘要
超聲波診斷裝置控制超聲波探頭，針對(duì)掃描區(qū)域內(nèi)的光柵的每一個(gè)依次進(jìn)行基于第一發(fā)送接收條件的超聲波的發(fā)送接收、基于與上述第一發(fā)送接收條件不同的第二發(fā)送接收條件的超聲波的發(fā)送接收、及基于與上述第一發(fā)送接收條件以及上述第二發(fā)送接收條件不同的第三發(fā)送接收條件的超聲波的發(fā)送接收。超聲波診斷裝置具有分別生成基于上述第一發(fā)送接收條件的回波信號(hào)的第一圖像、基于上述第二發(fā)送接收條件的回波信號(hào)的第二圖像、以及基于上述第三發(fā)送接收條件的回波信號(hào)的第三圖像的單元；對(duì)上述第一圖像以及上述第二圖像實(shí)施差分處理而生成差分圖像的單元；以及根據(jù)上述差分圖像以及上述第三圖像，執(zhí)行重疊處理而生成重疊圖像的單元。
文檔編號(hào)A61B8/14GK101797167SQ201010104110
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月10日
發(fā)明者吉田哲也, 神山直久 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝;東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社