處的開口寬度為"di+L/。同樣，如圖13所 示，"d2、d3、d4 "各處的開口寬度為" 4+U、dfU、山+U"。另外，DVAF法中，接收開口從開口 中心向兩端延伸，因此在配置了各接收焦點下的接收開口的圖13中，經(jīng)過接收開口的端點 的直線的斜率為"F-number/2 = 1/2"。
[0126]并且，如圖13所示，控制部18通過"、=Cl1?F( 0t，0J"計算深度"(!/'處的接 收位置"X= 1/。此外，如圖13所示，控制部18將"(12、(13、(14"各處的接收位置利用比例關 系計算為"（4M) ? 1。、（Cl3Al1) ? 1。、（山/屯）? 1。"。另外，圖13中示出了根據(jù)角度" 0 t"與 角度" 9 〇"的關系，多重反射成分（例如，多重反射的主波束）在接收開口中央部右側的位 置上被接收。
[0127]制作部124基于控制部18計算出的各接收焦點下的接收開口中的接收位置，制作 降低了包含該接收位置的范圍中的權重的開口函數(shù)，并通知給整相加法部125。
[0128] 接著，利用圖14~圖16以及數(shù)學式詳細說明接收位置的計算方法。圖14中示出 在以角度" 9t"發(fā)送的超聲波波束以" 9 〇"傾斜的邊界上最初到達的位置（以下PD為（X1, d)。此外，圖14中示出通過基于角度" 0t"和角度" 0 ^"的鏡面反射，在Pl反射的反射波 在探頭表面上的接收位置（以下P2)為（Xl+x2,0)。此外，圖14中示出通過基于角度" 0 t" 和角度" 0〇"的鏡面反射，在P2反射的反射波再次到達邊界的位置（以下P3)為（Xl+x2+x3， d+d')。此外，圖14中示出通過基于角度"0t"和角度Itl"的鏡面反射，在P3反射的反 射波在探頭表面上的接收位置（以下P4)為（XdXdxfXyO)。
[0129] 通過移位型接收變跡計算出的圖IOA所示的"X"、即在開口函數(shù)中使權重大致為 "〇"的振子群所占的范圍的重心位置"X"如圖14以及以下的式⑴所示，為"Xl+X2+X3+X4"。
[0130] 【數(shù)學式1】
[0131] X=XAxJxfx4…（1)
[0132] 首先，"從原點向Pl的方向與深度方向所成的角度"如圖14所示為"0t"。此外， 通過假設為由角度" 0t"和角度" 0/引起的反射為鏡面反射的幾何學計算，"從Pl向P2 的方向與深度方向所成的角度"以及"從P2向P3的方向與深度方向所成的角度"如圖14 所示，為" 9 t+2 9 此外，通過同樣的幾何學計算，"從P3向P4的方向與深度方向所成的 角度"如圖14所示，為" 0t+40。"。
[0133] 首先，根據(jù)" 0t"和"d"，控制部18通過以下的式（2)計算"Xl"。此外，控制部18 通過以下的式（3)，根據(jù)" 0t+2 0Q"和"d"計算"x2"。
[0134] 【數(shù)學式2】
[0135] X1=d?tan( 9t)…（2)
[0136] 【數(shù)學式3】
[0137] X2=d?tan( 9 t+2 9 0)…（3)
[0138] 另一方面，根據(jù)" 0,+20^"、"d"和"d' "，"x3"能夠用以下的式⑷表示。此外， 根據(jù)"01+4 0。"、"(1"和"(1'"，％"能夠用以下的式（5)表示。
[0139] 【數(shù)學式4】
[0140] X3=(d+d, ) ?tan(0t+20〇)
[0141] =x2+d,
[0142]【數(shù)學式5】
[0143] X4=(d+d'）?tan( 9 t+4 9 0)…（5)
[0144] 并且，"d' "能夠用以下的式（6)表示。
[0145]【數(shù)學式6】
[0146]d' = (x2+x3) ?tan( 9 0)
[0147] =Oxs+d' ?tan( 9 t+2 9 0)) ?tan( 9 0)…（6)
[0148] 在此，若展開式（6)，則為以下所示的式（7)。
[0149]【數(shù)學式7】
[0150] d' (1-tan( 0 t+2 9 〇) ?tan( 9 〇)) = 2x2 ?tan( 9 〇) ??? (7)
[0151] 若使用式⑶所示的三角函數(shù)的加法定理，則式（7)的左邊所的"1 - tan( 0 t+2 0?tan( 0"成為以下所示的式（9)的右邊。
[0152]【數(shù)學式S】
【主權項】
1. 一種超聲波診斷裝置，具備： 控制部，基于三個角中的至少一個，選擇由在規(guī)定的一個方向上排列的振子群構成的 接收開口的至少一個振子，該三個角為：向被檢體發(fā)送的超聲波的偏轉角、所述規(guī)定的一 個方向與表示所述被檢體內(nèi)中的構造物的邊界的方向所成的角、以及相對于與所述振子群 的中央相交的所述規(guī)定的一個方向的法線方向垂直的方向與表示所述邊界的方向所成的 角； 處理部，對由所述接收開口產(chǎn)生的多個接收信號之中的至少一個接收信號執(zhí)行處理， 以便成為由所述控制部選擇的所述至少一個振子所產(chǎn)生的接收信號的信號強度降低為比 構成所述接收開口的多個振子之中的所述至少一個振子以外的振子所產(chǎn)生的接收信號的 信號強度更低的狀態(tài)，該處理部輸出所述接收開口的接收信號；以及 圖像生成部，基于由所述處理部輸出的所述接收開口的接收信號，生成超聲波圖像數(shù) 據(jù)。
2. 如權利要求1所述的超聲波診斷裝置， 所述處理部具有制作部和整相加法部； 所述制作部制作開口函數(shù)，該開口函數(shù)將包括由所述控制部選擇的所述至少一個振子 在內(nèi)的范圍內(nèi)的權重降低為比該范圍外的權重低； 所述整相加法部將通過所述開口函數(shù)對構成所述接收開口的多個振子分別產(chǎn)生的接 收信號進行加權后整相相加而得到的信號作為所述接收開口的接收信號來輸出。
3. 如權利要求2所述的超聲波診斷裝置， 所述制作部通過使所述范圍內(nèi)的權重大致為零來制作所述開口函數(shù)。
4. 如權利要求1所述的超聲波診斷裝置， 所述控制部遮斷來自包括所述至少一個振子在內(nèi)的范圍內(nèi)的輸出，將基于來自該范圍 外的輸出信號的接收信號作為所述接收開口的接收信號。
5. 如權利要求1所述的超聲波診斷裝置， 所述控制部進行根據(jù)接收焦點的位置對接收開口的寬度進行變更的控制，在各接收焦 點下的接收開口中選擇所述至少一個振子。
6. 如權利要求1所述的超聲波診斷裝置， 所述控制部進行根據(jù)接收焦點的位置對接收開口的寬度進行變更的控制，從與所述構 造物的深度對應的接收焦點下的接收開口中選擇所述至少一個振子。
7. 如權利要求1所述的超聲波診斷裝置， 所述控制部進行在幀間改變超聲波收發(fā)的偏轉角而執(zhí)行多次超聲波掃描的控制，并且 通過至少一個超聲波掃描選擇所述至少一個振子； 在所述控制部選擇了所述至少一個振子的超聲波掃描中，所述處理部執(zhí)行所述處理 并輸出所述接收開口的接收信號，在所述控制部沒有選擇所述至少一個振子的超聲波掃描 中，所述處理部執(zhí)行與所述處理不同的處理并輸出所述接收開口的接收信號； 所述圖像生成部基于通過各超聲波掃描由所述處理部輸出的所述接收開口的接收信 號，生成各超聲波掃描的超聲波圖像數(shù)據(jù)，生成將所生成的多個超聲波圖像數(shù)據(jù)進行合成 而得到的圖像數(shù)據(jù)，來作為所述超聲波圖像數(shù)據(jù)。
8. 如權利要求1所述的超聲波診斷裝置， 所述控制部基于參照了預先得到的超聲波圖像數(shù)據(jù)的操作者所輸入的信息，取得表 示所述構造物的邊界的方向，或者取得表示所述構造物的邊界的方向以及所述構造物的深 度。
9. 如權利要求1所述的超聲波診斷裝置， 所述控制部對預先得到的超聲波圖像數(shù)據(jù)進行解析，推定表示所述構造物的邊界的方 向，或者推定表示所述構造物的邊界的方向以及所述構造物的深度。
10. 如權利要求9所述的超聲波診斷裝置， 所述控制部在規(guī)定的深度附近的區(qū)域?qū)λ鲱A先得到的超聲波圖像數(shù)據(jù)進行解析。
11. 如權利要求10所述的超聲波診斷裝置， 所述控制部使用位于圖像中央的深度、或者從超聲波探頭的抵接面起檢査對象的組織 所處的深度、或者發(fā)送焦點的位置，來作為所述規(guī)定的深度。
12. 如權利要求6所述的超聲波診斷裝置， 所述控制部基于參照了預先得到的超聲波圖像數(shù)據(jù)的操作者所設定的信息、或者對該 超聲波圖像數(shù)據(jù)的圖像信息進行了檢測的結果、或者預先設定的信息，取得所述構造物的 深度。
13. 如權利要求1所述的超聲波診斷裝置， 每當超聲波探頭移動時，所述控制部選擇所述至少一個振子。
14. 一種圖像處理裝置，具備： 控制部，基于三個角中的至少一個，選擇由在規(guī)定的一個方向上排列的振子群構成的 接收開口的至少一個振子，該三個角為：向被檢體發(fā)送的超聲波的偏轉角、所述規(guī)定的一 個方向與表示所述被檢體內(nèi)中的構造物的邊界的方向所成的角、以及相對于與所述振子群 的中央相交的所述規(guī)定的一個方向的法線方向垂直的方向與表示所述邊界的方向所成的 角； 處理部，對由所述接收開口產(chǎn)生的多個接收信號之中的至少一個接收信號執(zhí)行處理， 以便成為由所述控制部選擇的所述至少一個振子所產(chǎn)生的接收信號的信號強度降低為比 構成所述接收開口的多個振子之中的所述至少一個振子以外的振子所產(chǎn)生的接收信號的 信號強度更低的狀態(tài)，該處理部輸出所述接收開口的接收信號；以及 圖像生成部，基于由所述處理部輸出的所述接收開口的接收信號，生成超聲波圖像數(shù) 據(jù)。
15. -種圖像處理方法，包括以下步驟： 控制部基于三個角中的至少一個，選擇由在規(guī)定的一個方向上排列的振子群構成的接 收開口的至少一個振子，該三個角為：向被檢體發(fā)送的超聲波的偏轉角、所述規(guī)定的一個方 向與表示所述被檢體內(nèi)中的構造物的邊界的方向所成的角、以及相對于與所述振子群的中 央相交的所述規(guī)定的一個方向的法線方向垂直的方向與表示所述邊界的方向所成的角； 處理部對由所述接收開口產(chǎn)生的多個接收信號之中的至少一個接收信號執(zhí)行處理，以 便成為由所述控制部選擇的所述至少一個振子所產(chǎn)生的接收信號的信號強度降低為比構 成所述接收開口的多個振子之中的所述至少一個振子以外的振子所產(chǎn)生的接收信號的信 號強度更低的狀態(tài)，該處理部輸出所述接收開口的接收信號；以及 圖像生成部基于由所述處理部輸出的所述接收開口的接收信號，生成超聲波圖像數(shù) 據(jù)。
【專利摘要】提供能夠降低多重反射的超聲波診斷裝置、圖像處理裝置以及圖像處理方法。超聲波診斷裝置具備控制部、處理部以及圖像生成部。控制部基于三個角中的至少一個，選擇由在規(guī)定的一個方向上排列的振子群構成的接收開口的至少一個振子，該三個角為：向被檢體發(fā)送的超聲波的偏轉角、規(guī)定的一個方向與表示被檢體內(nèi)中的構造物的邊界的方向所成的角、以及相對于與振子群的中央相交的規(guī)定的一個方向的法線方向垂直的方向與表示邊界的方向所成的角。處理部對至少一個接收信號執(zhí)行處理，使接收信號的信號強度降低為比至少一個振子以外的振子所產(chǎn)生的接收信號的信號強度低，并輸出接收開口的接收信號。圖像生成部基于接收開口的接收信號生成超聲波圖像數(shù)據(jù)。
【IPC分類】A61B8-00
【公開號】CN104825187
【申請?zhí)枴緾N201510065590
【發(fā)明人】本莊泰德, 阿部康彥, 川岸哲也, 平間信, 佐藤武史
【申請人】株式會社東芝, 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年2月9日
【公告號】EP2905633A1, US20150223778