專利名稱：超聲波診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過超聲波診斷血管的狀態(tài)的超聲波診斷裝置。
背景技術(shù)：
作為通過超聲波檢測頸動脈的血管壁的IMT (Intima-Media Thickness; 內(nèi)膜至中膜的厚度)的方法，提出了將頸動脈具有標(biāo)準(zhǔn)的血管構(gòu)造作為前提， 基于由血管反射的超聲波回波信號，根據(jù)圖像數(shù)據(jù)中的亮度信號來測量頸動 脈的血管壁的IMT的值的方法(例如參照專利文獻(xiàn)1 )。
但是，在該方法中，為了利用超聲波回波信號的強(qiáng)度，在作為測定對象 的血管壁的內(nèi)膜亮度較低的情況或亮度信息包含很多噪聲的情況下，有無法 正確地檢測血流(blood stream )與內(nèi)膜的邊界位置或中膜與外膜的邊界位置， 無法測量正確的血管壁的IMT值的問題。此外，由于作為測定對象的血管壁 的構(gòu)造為正常狀態(tài)成為前提，所以如果在作為測定對象的血管內(nèi)存在粉瘤這 樣的局部病變，則有無法正確地測量上述邊界位置的問題。
作為能夠避免這種問題的方法，提出了基于從超聲波回波信號的相位變 化算出的組織的硬度來檢測血流與內(nèi)膜的邊界位置或中膜的位置，并測量血 管壁的IMT值的方法(例如參照專利文獻(xiàn)2)。但是，在該方法中也與利用了 上述亮度信息的方法同樣，有在測定出的組織的硬度上包含許多噪聲的情況 下，無法測量正確的血管壁的IMT值的問題。此外，由于僅著眼于組織的硬 度，所以有檢測出的血流區(qū)域與血管壁的邊界位置或中膜的位置與操作者從 利用了超聲波回波信號的強(qiáng)度的亮度信息進(jìn)行了視覺性判斷的位置不一致， 血流與內(nèi)膜的邊界位置、或中膜與外膜的邊界位置不自然的問題。
專利文獻(xiàn)1:特開平11-318896號公報 專利文獻(xiàn)2:國際公開第2004/112568號小冊子
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題本發(fā)明是解決上述以往技術(shù)中的問題的發(fā)明，其目的在于，提供將超聲 波回波信號的強(qiáng)度和從組織的特性所提取的信息組合，自動地檢測與操作者 視覺性判斷的情況十分接近的血流與內(nèi)膜的邊界位置、中膜與外膜的邊界位 置，并能夠測量正確的血管壁的IMT值的超聲波診斷裝置。
用于解決課題的方案
為了解決上述以往的問題，本發(fā)明的超聲波診斷裝置包括超聲波信號 輻射單元，從受檢人體的表面向所述受檢人體的內(nèi)部的血管輻射至少一個超 聲波信號；超聲波回波信號接收單元，接收從所述受檢人體內(nèi)部對于由超聲 波信號輻射單元輻射的超聲波信號所反射的超聲波回波信號，并變換為電信 號；振幅信息處理單元，對與所述血管的中心軸交叉方向的超聲波回波信號 的振幅信息進(jìn)行處理；相位信息處理單元，對與所述血管的中心軸交叉方向 的超聲波回波的相位信息進(jìn)行處理；以及邊界位置檢測單元，基于從所述振 幅信息處理單元輸出的至少一個處理結(jié)果及從所述相位信息處理單元輸出的 至少一個處理結(jié)果，檢測血流內(nèi)膜邊界位置信息和中膜外膜邊界位置信息， 所述血流內(nèi)膜邊界位置信息是表示通過所述血管流過血液的血流區(qū)域與所述 血管的內(nèi)膜的邊界位置的信息，所述中膜外膜邊界位置信息是表示所述血管 的中膜與外膜的邊界位置的信息。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使在不極大地依賴于受檢人體內(nèi)存在的內(nèi)膜亮度值的變 化，并且在血管內(nèi)存在粉瘤這樣的局部病變的情況下，本發(fā)明的超聲波診斷 裝置也可以正確地檢測血流與內(nèi)膜的邊界位置及中膜與外膜的邊界位置，與 操作者根據(jù)利用了超聲波回波信號的強(qiáng)度的亮度信息進(jìn)行視覺性判斷所得的 位置沒有較大的差別，沒有不自然。
此外，本發(fā)明的超聲波診斷裝置具有以下結(jié)構(gòu)，還包括IMT值計算單 元，從所述邊界位置檢測單元中檢測出的所述血流內(nèi)膜邊界位置信息及所述 中膜外膜邊界位置信息，計算用于表示從所述血管的內(nèi)膜至中膜為止的厚度 的IMT值。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可測量正確的血管的IMT值。
此外，本發(fā)明的超聲波診斷裝置也可以具有以下結(jié)構(gòu)，所述血管壁有在 所述超聲波信號輻射單元較近側(cè)的前壁和距所述超聲波信號輻射單元較遠(yuǎn)側(cè) 的遠(yuǎn)壁，所述超聲波診斷裝置還包括關(guān)心區(qū)域決定單元，決定對沿著距皮 膚表面的深度方向的超聲波回波信號的振幅信息及相位信息進(jìn)行處理的關(guān)心區(qū)域，以跨過所述前壁和所述后壁的至少一方，所述振幅信息處理單元及所 述相位信息處理單元對從所述關(guān)心區(qū)域決定單元所決定的關(guān)心區(qū)域內(nèi)反射的 超聲波回波信號的振幅信息和相位信息進(jìn)行處理。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的超聲波診斷裝置可以檢測血流與內(nèi)膜的邊界位置、 中膜與外膜的邊界位置。
此外，本發(fā)明的超聲波診斷裝置也可以具有以下結(jié)構(gòu)，所述邊界位置檢 測單元基于從所述振幅信息處理單元及所述相位信息處理單元輸出的結(jié)果的 一脈搏周期中的時間變化，檢測所述血流內(nèi)膜邊界位置信息和所述中膜外膜 邊界位置信息。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的超聲波診斷裝置可以更正確地檢測血流與內(nèi)膜的 邊界位置、中膜與外膜的邊界位置。
此外，本發(fā)明的超聲波診斷裝置也可以具有以下結(jié)構(gòu)，所述超聲波信號 輻射單元向沿著所述血管的長軸方向的至少一個位置輻射至少一個超聲波脈 沖，所述振幅信息處理單元、所述相位信息處理單元及所述邊界位置檢測單 元對于從所述至少一個位置反射的超聲波回波信號進(jìn)行各自的處理、以及所 述血流內(nèi)膜邊界位置信息和所述中膜外膜邊界位置信息的檢測。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的超聲波診斷裝置可以更正確地檢測沿著血管的長 軸方向的血流與內(nèi)膜的邊界位置、中膜與外膜的邊界位置。
此外，本發(fā)明的超聲波診斷裝置也可以具有以下結(jié)構(gòu)，還具有顯示部 件，用圖像顯示所述振幅信息處理單元、所述相位信息處理單元及所述邊界 位置檢測單元中檢測出的處理結(jié)果及所述血流內(nèi)膜邊界位置信息和所述中膜 外膜邊界位置信息的檢測結(jié)果。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的超聲波診斷裝置可以視覺性地識別邊界位置。
此外，本發(fā)明的超聲波診斷裝置也可以具有以下結(jié)構(gòu)，從所述振幅信息 處理單元輸出的處理結(jié)果之一是超聲波回波信號的沿著距人體表面的深度方 向的超聲波回波信號的振幅強(qiáng)度。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的超聲波診斷裝置可以更正確地檢測血流與內(nèi)膜的 邊界位置、中膜與外膜的邊界位置。
此外，本發(fā)明的超聲波診斷裝置也可以具有以下結(jié)構(gòu)，從所述振幅信息 處理單元輸出的處理結(jié)果之一是超聲波回波信號的沿著距人體表面的深度方 向的超聲波回波信號的振幅強(qiáng)度的變化率。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的超聲波診斷裝置可以更正確地;險測血流與內(nèi)膜的 邊界位置、中膜與外膜的邊界位置。
此外，本發(fā)明的超聲波診斷裝置也可以具有以下結(jié)構(gòu)，從所述相位信息 處理單元輸出的處理結(jié)果之一是根據(jù)超聲波回波信號的相位信息算出的、沿 著距人體表面的深度方向的受檢人體內(nèi)的組織的硬度值。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的超聲波診斷裝置可以更正確地;險測中膜與外膜的 邊界位置。
此外，本發(fā)明的超聲波診斷裝置也可以具有以下結(jié)構(gòu)，從所述相位信息 處理單元輸出的處理結(jié)果之一是根據(jù)超聲波回波信號的相位信息算出的、基 于 一脈搏周期中的時間變化、沿著距人體表面的深度方向的受檢人體內(nèi)的組 織的變形。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的超聲波診斷裝置可以更正確地檢測中膜與外膜的 邊界位置。
此外，本發(fā)明的超聲波診斷裝置也可以具有以下結(jié)構(gòu)，從所述相位信息 處理單元輸出的處理結(jié)果之一是基于超聲波回波信號的相位信息算出的、沿 著距人體表面的深度方向的受檢人體內(nèi)的組織的厚度。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的超聲波診斷裝置可以更正確地檢測中膜與外膜的 邊界位置。
此外，本發(fā)明的超聲波診斷裝置也可以具有以下結(jié)構(gòu)，從所述相位信息 處理單元輸出的處理結(jié)果之一是根據(jù)超聲波回波信號的相位信息算出的、基 于 一脈搏周期中的時間變化、沿著距人體表面的深度方向的受檢人體內(nèi)的組 織的移動速度。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的超聲波診斷裝置可以更正確地檢測中膜與外膜的 邊界位置。
此外，本發(fā)明的超聲波診斷裝置也可以具有以下結(jié)構(gòu)，所述邊界位置檢 測單元基于從所述振幅信息處理單元輸出的至少一個處理結(jié)果，在距人體表 面的深度方向的范圍中決定檢測范圍，并在所述檢測范圍中，根據(jù)從所述相 位信息處理單元輸出的至少一個處理結(jié)果的沿著距人體表面的深度方向的特 征來檢測所述血流內(nèi)膜邊界位置信息。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的超聲波診斷裝置可以更正確地檢測血流與內(nèi)膜的 邊界位置及中膜與外膜的邊界位置。此外，本發(fā)明的超聲波診斷裝置也可以具有以下結(jié)構(gòu)，從所述振幅信息 處理單元輸出的處理結(jié)果是超聲波回波信號的信號強(qiáng)度，從所述相位信息處 理單元輸出的處理結(jié)果是根據(jù)超聲波回波信號的相位信息算出的、沿著距人 體表面的深度方向的受檢人體內(nèi)的組織的硬度值。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的超聲波診斷裝置可以更正確地檢測中膜與外膜的 邊界位置。
此外，本發(fā)明的超聲波診斷裝置也可以具有以下結(jié)構(gòu)，所述邊界位置檢 測單元基于從所述振幅信息處理單元輸出的至少一個處理結(jié)果，在距人體表 面的深度方向的范圍中決定檢測范圍，并在所述檢測范圍中，根據(jù)從所述振 幅信息處理單元輸出的至少一個處理結(jié)果的沿著距人體表面的深度方向的特 征來檢測所述中膜外膜邊界位置信息。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的超聲波診斷裝置可以更正確地檢測中膜與外膜的 邊界位置。
此外，本發(fā)明的超聲波診斷裝置也可以具有以下結(jié)構(gòu)，從所述振幅信息 處理單元輸出的至少一個處理結(jié)果是超聲波回波信號的信號強(qiáng)度在距人體表
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的超聲波診斷裝置可以更正確地檢測中膜與外膜的 邊界位置。
此外，本發(fā)明的超聲波診斷裝置也可以具有以下結(jié)構(gòu)，從所述振幅信息 處理單元輸出的至少 一個處理結(jié)果，在距人體表面的深度方向上進(jìn)行了濾波 處理后被輸出到所述邊界位置檢測單元。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的超聲波診斷裝置可以正確地檢測血流與內(nèi)膜的邊 界位置及中膜與外膜的邊界位置而不極大地依賴于超聲波回波信號的強(qiáng)度中 所包含的噪聲。
此外，本發(fā)明的超聲波診斷裝置也可以具有以下結(jié)構(gòu)，從所述振幅信息' 處理單元輸出的至少一個處理結(jié)果，在距人體表面的深度方向及所述血管的 長軸方向上進(jìn)行了濾波處理后被輸出到所述邊界位置檢測單元。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的超聲波診斷裝置可以正確地檢測血流與內(nèi)膜的邊 界位置及中膜與外膜的邊界位置而不極大地依賴于超聲波回波信號的強(qiáng)度中 所包含的噪聲。
此外，本發(fā)明的超聲波診斷裝置也可以具有以下結(jié)構(gòu)，從所述相位信息處理單元輸出的至少 一個處理結(jié)果，在距人體表面的深度方向上進(jìn)行了濾波 處理后被輸出到所述邊界位置檢測單元。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的超聲波診斷裝置可以正確地檢測血流與內(nèi)膜的邊 界位置及中膜與外膜的邊界位置而不極大地依賴于超聲波回波信號的相位信 息中所包含的噪聲。
此外，本發(fā)明的超聲波診斷裝置也可以具有以下結(jié)構(gòu)，從所述相位信息 處理單元輸出的至少一個處理結(jié)果，在距人體表面的深度方向及所述血管的 長軸方向上進(jìn)行了濾波處理后被輸出到所述邊界位置檢測單元。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的超聲波診斷裝置可以正確地4企測血流與內(nèi)膜的邊 界位置及中膜與外膜的邊界位置而不極大地依賴于超聲波回波信號的相位信 息中所包含的噪聲。
此外，本發(fā)明的超聲波診斷裝置也可以具有以下結(jié)構(gòu)，由所述邊界位置 檢測單元檢測出的所述血流內(nèi)膜邊界位置信息及所述中膜外膜邊界位置信 息，在所述血管的長軸方向上進(jìn)行了濾波處理后被輸出到所述IMT值計算單 元。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的超聲波診斷裝置除了檢測出的邊界位置與搡作者 根據(jù)利用了超聲波回波強(qiáng)度的亮度信息進(jìn)行視覺性判斷的邊界位置之間沒有
較大的差別，沒有不自然以外，還可以測量正確的血管IMT值。
此外，本發(fā)明的超聲波診斷裝置也可以具有以下結(jié)構(gòu)，由所述邊界位置 檢測單元檢測出的所述血流內(nèi)膜邊界位置信息及所述中膜外膜邊界位置信息
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的超聲波診斷裝置除了檢測出的邊界位置與操作者 根據(jù)利用了超聲波回波強(qiáng)度的亮度信息進(jìn)行視覺性判斷的邊界位置之間沒有 較大的差別，沒有不自然以外，還可以測量正確的血管IMT值。
發(fā)明效果
通過具備上述特征，即使在不極大地依賴于受檢人體內(nèi)存在的內(nèi)膜亮度 值的變化，并且在血管內(nèi)存在粉瘤這樣的局部病變的情況下，本發(fā)明的超聲 波診斷裝置也可以正確地檢測血流區(qū)域與血管壁的邊界位置。此外，這樣檢 測出的血流區(qū)域和血管壁的邊界位置、中膜的位置，與操作者根據(jù)利用了超 聲波回波強(qiáng)度的亮度信息進(jìn)行視覺性判斷的位置沒有較大的差別，沒有不自 然。因此，本發(fā)明的超聲波診斷裝置將超聲波回波強(qiáng)度和從組織的特性所提取的信息組合，自動地檢測與操作者進(jìn)行視覺性判斷的情況十分接近的血流 區(qū)域和血管壁的邊界、中膜的位置，并可以測量正確的血管壁的IMT值。
圖l是表示本發(fā)明第1實施方式的超聲波診斷裝置的概略結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖2是用于說明本發(fā)明第l實施方式的超聲波診斷裝置的基本動作的圖。 圖3是用于說明本發(fā)明第1實施方式的超聲波診斷裝置的基本動作的圖。 圖4是表示本發(fā)明第2實施方式的超聲波診斷裝置的概略結(jié)構(gòu)的方框圖。 圖5是用于說明構(gòu)成本發(fā)明第2實施方式的超聲波診斷裝置的第1濾波
器單元和第2濾波器單元的動作例子的示意圖。
圖6是用于說明一例構(gòu)成本發(fā)明的第2實施方式的超聲波診斷裝置的第
1濾波器單元和第2濾波器單元的動作的示意圖。
圖7是用于說明一例構(gòu)成本發(fā)明的第2實施方式的超聲波診斷裝置的第
3濾波器單元的動作的示意圖。 標(biāo)號說明 1發(fā)送單元
2接收單元(超聲波回波信號接收單元)
3延遲合成單元
4 B模式處理單元
5振幅信息處理單元
6相位信息處理單元
7邊界位置檢測單元
8關(guān)心區(qū)i或決定單元
9IMT值計算單元
10圖像合成單元
11顯示單元(顯示部件)
20受檢人體的皮膚表面
25第1濾波器單元
26第2濾波器單元
27第3濾波器單元
28濾波器控制單元30血管
40關(guān)心區(qū)&戈
51、 52振幅信息處理結(jié)果 61、 62相位信息處理結(jié)果 71血流內(nèi)膜邊界位置信息 72中膜外膜邊界位置信息 73閾值 74補(bǔ)償值
101超聲波探針(超聲波信號輻射單元)
120、 121邊界位置檢測范圍
301外膜
302內(nèi)中膜
304血流區(qū)域
305第1血管壁
306粉瘤
310血流和內(nèi)膜的邊界位置
311第2血管壁
320中膜和外膜的邊界位置
具體實施例方式
以下，用
本發(fā)明實施方式的超聲波診斷裝置。 (第1實施方式)
圖l是表示本發(fā)明第1實施方式的超聲波診斷裝置的概略結(jié)構(gòu)的方框圖。 如圖1所示，本實施方式的超聲波診斷裝置包括發(fā)送單元1，生成超聲波 脈沖；超聲波探針101，從受檢人體即人體的皮膚表面20向人體內(nèi)的血管30 輻射由發(fā)送單元1生成的至少一個超聲波脈沖，并接收由血管30反射的超聲 波回波；接收單元2,將由超聲波探針101接收到的超聲波回波變換為超聲 波回波信號；延遲合成單元3，根據(jù)需要而延遲并合成由接收單元2變換后 的超聲波回波信號的分量；B (brightness modulation;亮度調(diào)制)模式處理單 元4,基于從延遲合成單元3輸出的超聲波回波信號，生成用于表示血管30 的斷面的圖像信息；振幅信息處理單元5，對從延遲合成單元4輸出的超聲波回波信號的振幅信息進(jìn)行至少一個處理，輸出其結(jié)果；相位信息處理單元 6,對從延遲合成單元3輸出的超聲波回波信號的相位信息進(jìn)行至少一個處 理，輸出其結(jié)果；邊界位置檢測單元7,基于從振幅信息處理單元5和相位 信息處理單元6輸出的處理結(jié)果，檢測血流與內(nèi)膜的邊界位置310及中膜與 外膜301的邊界位置320,從而輸出表示了血流與內(nèi)膜的邊界位置310及中 膜外膜邊界位置320的血流內(nèi)膜邊界位置信息71和中膜外膜邊界位置信息 72,同時生成二維地映射了表示結(jié)果的斷層的彩色顯示圖像信息；關(guān)系區(qū)域 決定單元8,沿著距皮膚表面20的深度方向決定用于處理超聲波回波信號的 振幅信息和相位信息的關(guān)心區(qū)域(ROI) 40; IMT值計算單元9，從血流內(nèi)膜 邊界位置信息71和中膜外膜邊界位置信息72計算IMT值，血流內(nèi)膜邊界位 置信息71和中膜外膜邊界位置信息72表示由邊界位置檢測單元7檢測出的 血流與內(nèi)膜的邊界位置310及中膜與外膜301的邊界位置320;圖像合成單 元10，將B模式處理單元4生成的圖像信息和邊界位置檢測單元7生成的圖 像信息進(jìn)行合成；以及顯示單元11,基于由圖像合成單元IO合成的圖像信 息，進(jìn)行圖像顯示。超聲波探針101和接收單元2構(gòu)成本發(fā)明的超聲波信號 輻射單元、超聲波回波信號接收單元。
在本實施方式中，血管30有包含以包圍血液流過的血流區(qū)域304構(gòu)成的 第1血管壁305和第2血管壁311的血管壁。第1血管壁305構(gòu)成與超聲波 探針較近側(cè)的前壁，第2血管壁311構(gòu)成與超聲波探針較遠(yuǎn)側(cè)的后壁。在由 第1血管壁305和第2血管壁311包圍的內(nèi)側(cè)，形成有局部病變即粉瘤306, 關(guān)心區(qū)域決定單元8決定用于處理超聲波回波信號的振幅信息和相位信息的 關(guān)心區(qū)域(ROI) 40，以沿著距皮膚表面20的深度方向跨過第1血管壁305 和第2血管壁311的至少一方。關(guān)心區(qū)域決定單元8也可以與其他裝置進(jìn)行 協(xié)同來決定關(guān)心區(qū)域(ROI) 40，或也可以通過操作員的操作來決定關(guān)心區(qū) 域(ROI) 40。
參照圖2和圖3,說明實施方式的超聲波診斷裝置的基本動作。 在圖2中，是說明以基于對被輻射了 一個超聲波脈沖通過血管30反射的 超聲波回波而由振幅信息處理單元5算出的深度D中的超聲波回波的信號強(qiáng) 度B (D)和該深度方向中的變化率dB (D) /dD、以及基于相位信息處理單 元6算出的超聲波回波的相位的深度D中的組織的硬度值E (D),在邊界位 置檢測單元7中檢測血流與內(nèi)膜的邊界位置及中膜與外膜301的邊界位置的情況的示意圖。
首先，著眼于表示超聲波脈沖的進(jìn)入路線的掃描線上的點R0 R5。如圖 2的(a)所示，RO點被配置在血流區(qū)域，Rl點被配置在第2血管壁311和 血流區(qū)域304的邊界位置，R2被配置在第2血管壁311中所形成的粉瘤306 內(nèi)，R3點被配置在內(nèi)中膜302所包含的中膜與外膜301的邊界位置，R5被 配置在外膜301和血管外組織的邊界位置。作為回波強(qiáng)度B (D)的特性，如 圖2的(c)所示，在血流與內(nèi)膜的邊界位置310上的相當(dāng)于Rl點的Bl和 中膜與外膜301的邊界位置320上的相當(dāng)于R3點的B3上有明確的兩個峰是 理想的，如果血管正常，超聲波回波的測量正確地進(jìn)行，則可明確地檢測表 示該峰值的位置。但是，在測量一般的血管，或具有需要特別細(xì)致的醫(yī)療診, 斷的粉瘤的血管的情況下，從與血流區(qū)域304對應(yīng)的BO,經(jīng)由與血流和內(nèi)膜 的邊界位置310上的Rl點對應(yīng)的Bl直至與粉瘤中R2對應(yīng)的B2,回波強(qiáng)度 有時緩慢地變化，或因包含噪聲等理由而未被識別出明確的兩個峰。因此， 不能正確地檢測血流與內(nèi)膜的邊界位置310和中膜與外膜301的邊界位置 320。
相反，組織的硬度值E (D),如圖2的(d)所示，在與血流和內(nèi)膜的 邊界位置310上的Rl點對應(yīng)的El呈現(xiàn)比回波強(qiáng)度顯著的峰值，所以與利用 了回波強(qiáng)度B (D)的情況相比，能夠正確地檢測血流與內(nèi)膜的邊界位置310。 但是，若采用在所設(shè)定的關(guān)心區(qū)域40內(nèi)檢測最大的峰值的方法，則有血流與 內(nèi)膜的邊界位置310因計算所測量出的回波的相位或組織的硬度值E(D)時 混入的噪聲的影響而沒有關(guān)系地產(chǎn)生其他的峰值，在關(guān)心區(qū)域40內(nèi)存在虛假 的峰值的問題。此外，在硬度值E(D)中，有可檢測血流與內(nèi)膜的邊界位置 310的特性，但沒有成為檢測中膜與外膜301的邊界位置320的線索的明確 的特性。
因此，在本實施方式的超聲波診斷裝置中，在邊界位置檢測單元7中基 于組織的硬度值E ( D )檢測血流與內(nèi)膜的邊界位置310時，通過回波強(qiáng)度B (D)而在檢測范圍中設(shè)置限制。
下面參照圖3說明其概要。與圖2同樣，圖3表示以振幅信息處理單元 5算出的深度D的超聲波回波的信號強(qiáng)度B (D)和在該深度方向的變化率 dB ( D ) /dD、以及由相位信息處理單元6算出的超聲波回波的相位而在深度 D的組織的石更度值E (D),但將與關(guān)心區(qū)域40對應(yīng)的回波信號強(qiáng)度B (D)、變化率dB (D) /dD、組織的硬度值E (D)的范圍用實線包圍。本實施方式 中重要的是，在與關(guān)心區(qū)域40對應(yīng)的范圍內(nèi)決定振幅信息處理單元5和相位 信息處理單元6的^f全測范圍。
具體地說，按以下步驟決定由振幅信息處理單元6所獲得的硬度值E( D ) 的檢測范圍120。在圖3的(c)中，在與所設(shè)定的關(guān)心區(qū)域40對應(yīng)的用實線 包圍的范圍中，從距受檢人體的皮膚表面較近的一側(cè)搜索回波強(qiáng)度B ( D )超 過規(guī)定的閾值73的音響掃描線上的位置，并將該位置設(shè)為FO。接著，從FO 向距皮膚表面較遠(yuǎn)的方向搜索回波強(qiáng)度B ( D )取最大值的音響掃描線上的位 置，并將該位置設(shè)為Fl。接著，在如圖3的(c)所示的從F0至F1的范圍 中，將在圖3的(d)中對應(yīng)的范圍作為檢測范圍120來設(shè)定，并將該^r測范 圍120內(nèi)硬度值E(D)取最大值的位置設(shè)為與血流和內(nèi)膜的邊界位置310上 的R1點相當(dāng)?shù)腜1。這里，如圖l所示，所述閾值73可從外部設(shè)定。
此外，在本實施方式中，在^r測血流與內(nèi)膜的邊界位置310時，作為從 相位信息處理單元6輸出的處理結(jié)果，使用了基于超聲波回波的相位算出的 沿著距人體表面的深度方向的受檢人體內(nèi)的組織的硬度值E (D),但本發(fā)明 并不限于此。作為從相位信息處理單元6輸出的處理結(jié)果，除此之外，例如， 基于一脈搏周期中的時間變化，沿著距人體表面的深度方向的受檢人體內(nèi)的 組織的變形、沿著距人體表面的深度方向的受檢人體內(nèi)的組織的厚度、基于 一脈搏周期中的時間變化而沿著距人體表面的深度方向的受檢人體內(nèi)的組織 的移動速度等，只要是表示成為檢測血流與內(nèi)膜的邊界位置310線索的特性， 則什么都可以。
再有，在上述說明中，在檢測血流與內(nèi)膜的邊界位置310時，著眼于基 于相位信息處理單元6算出的超聲波回波的相位而在深度D的組織的硬度值 E (D)的特性，但本發(fā)明不限于此。例如，組織的厚度值、變形值、移動速 度的高頻分量等，如果是將血流和血管壁的組織的特性之差明確地反映的值， 則什么都可以。具體地說，基于一脈搏周期中的時間變化，沿著距人體表面 的深度方向的受檢人體內(nèi)的組織的變形、基于超聲波回波信號的相位信息算 出的、沿著人體表面的深度方向的受檢人體內(nèi)的組織的厚度、基于一脈搏周 期中的時間變化，沿著距人體表面的深度方向的受檢人體內(nèi)的組織的移動速 度等，只要是能夠正確地檢測血流和內(nèi)膜的邊界位置310的決定方法，則使 用什么樣的決定方法都可以。例如，在血流區(qū)域中組織的硬度值較低，但組織的速度的高頻分量變大。相反地，在血管壁區(qū)域中組織的硬度值較高，但 組織的速度的高頻分量變小。著眼于該性質(zhì)，也可以基于相位信息處理單元 6所獲得的一脈搏周期中的時間變化，基于組織的速度的高頻分量的速度來 對檢測范圍設(shè)定限制，將該檢測范圍內(nèi)組織的硬度值取最大值的位置作為血 流和內(nèi)膜的邊界位置來檢測。
在檢測中膜和外膜301的邊界位置320時，與血流和內(nèi)膜的邊界位置310 同樣，在測量值中存在明確的峰是理想的。因此，僅著眼于回波強(qiáng)度B (D), 將在血流和內(nèi)膜的邊界位置310以外回波強(qiáng)度B ( D )取峰值的位置設(shè)為中膜 和外膜301的邊界位置320是最簡單的方法。但是，如上所述，在實際的測 量中，血流和內(nèi)膜的邊界位置310不清晰的情況較多，考慮了在圖2的(c) 這樣的理想的血流和內(nèi)膜的邊界位置310及中膜和外膜301的邊界位置320 中明確的兩個峰為B (D)、或在B (D)中因噪聲而產(chǎn)生虛假的峰，所以難 以進(jìn)行正確的中膜和外膜301的邊界位置320的檢測?；蛘?，還考慮了基于 回波強(qiáng)度的深度方向的變化率dB (D) /dB為零交叉的位置或取峰的位置來 檢測邊界位置的方法，但以同樣的理由，在僅利用了 B (D)或dB (D) /dD 的任何一方的情況下，難以進(jìn)行正確的中膜和外膜301的邊界位置320的檢 測。而且，在組織的硬度值E(D)中沒有能夠檢測中膜和外膜301的邊界位 置320那樣明確的特性。
因此，在本實施方式的超聲波診斷裝置中，成為在通過回波強(qiáng)度B (D) 限制的邊界位置才企測范圍121中檢測對回波強(qiáng)度的深度方向的變化率dB(D) /dD取正的最大峰值的位置，基于該位置檢測對中膜和外膜的邊界位置320 進(jìn)行檢測的結(jié)構(gòu)。通過形成這樣的結(jié)構(gòu)，可檢測更正確的中膜和外膜301的 邊界位置320。下面參照圖3說明其概要。
具體地說，按以下步驟決定對由振幅信息處理單元5所獲得的回波強(qiáng)度 的深度方向的變化率dB (D)/dB的檢測范圍121。在檢測上述血流和內(nèi)膜的 邊界位置310時所決定的圖2的(c)所示的范圍120，即從F0至F1的范圍 中，將圖3的(b)中對應(yīng)的范圍作為檢測范圍121來設(shè)定，并從FO開始依 次搜索在該;險測范圍121內(nèi)回波強(qiáng)度的深度方向的變化率dB (D) /dD最后 具有峰值的位置，并將該點設(shè)為與中膜和外膜301的邊界位置320上的R3 點相當(dāng)?shù)腜2點。由此，例如，即使回波強(qiáng)度B (D)在血流與內(nèi)膜的邊界位 置310和中膜與外膜301的邊界位置320中有不具有明確的峰的特性，也可以進(jìn)行血流與內(nèi)膜的邊界位置310、中膜與外膜301的邊界位置320的正確 的檢測。
再有，在上述說明中，在邊界位置檢測單元7檢測中膜和外膜301的邊 界位置320時，著眼于組織的硬度值E (D)的特性來設(shè)置檢測范圍，但本發(fā) 明不限于此，例如，不言而喻，不僅通過回波強(qiáng)度或?qū)ζ渖疃确较虻淖兓剩?而且通過回波強(qiáng)度的拐點等特性來決定等，只要是能夠正確地檢測中膜和外 膜301的邊界位置320的決定方法，使用什么樣的決定方法都可以。
在IMT值計算單元9，基于由邊界位置檢測單元7檢測、輸出的表示上 述血流和內(nèi)膜的邊界位置310、中膜和外膜301的邊界位置320的血流內(nèi)膜 邊界位置信息71及中膜外膜邊界位置信息72，計算IMT值，將其輸出到圖 像合成單元IO。在B模式處理單元4，基于經(jīng)由延遲合成單元3供給的超聲' 波回波信號，生成表示血管30的斷面的圖像信息并提供給圖像合成單元10。 圖像合成單元10將從B模式處理單元4供給的圖像信息和從邊界位置檢測單 元7供給的結(jié)果進(jìn)行合成，通過監(jiān)視器等構(gòu)成的顯示單元11基于由圖像合成 單元10所合成的圖像信息而顯示圖像。再有，有時在顯示單元11上所顯示 的B模式圖像和所檢測出的邊界位置上產(chǎn)生微妙的偏移，所以也可以在從邊' 界位置檢測單元7輸入的血流內(nèi)膜邊界位置信息71及中膜外膜邊界位置信息 72上將規(guī)定的固定值作為補(bǔ)償(offset)值71進(jìn)行相加或相減。具體地說， 如圖1所示，補(bǔ)償值74也可以與上述閾值73—起從外部設(shè)定。在本實施方 式的超聲波診斷裝置中，將該補(bǔ)償值設(shè)置在邊界檢測單元7中，但本發(fā)明不 限于此。此外，在圖像合成單元10中，根據(jù)需要而可以顯示由IMT值計算 單元9算出的IMT值，但本發(fā)明不限于此，只要是與操作者視覺性判斷的情 況極為接近的邊界被顯示在顯示單元11中的結(jié)構(gòu)就可以。
再有，在一脈搏間(兩個R波定時間)，超聲波探針101和上述各個邊 界位置的位置關(guān)系分別時時刻刻變化，所以IMT值會因在哪個定時計算IMT 值而有所不同，但通常IMT值是在血管壁沒有收縮的心臟舒張期所測量的值， 所以對于計算IMT值的定時，只要按在一脈搏間的心臟舒張期附近IMT值取 最大值的定時來決定就可以。例如，從某個R波定時至下個R波定時為止時 時刻刻分別檢測上述邊界位置，并時時刻刻求血流-內(nèi)膜邊界位置和中膜-外 膜邊界位置的距離，將其中的最大值設(shè)為IMT值就可以，但本發(fā)明沒有將其 決定方法限于本例子。如以上說明，本實施方式的超聲波診斷裝置通過包括超聲波探針101， 從受檢人體的表面向人體內(nèi)的血管輻射至少一個超聲波信號；接收單元2， 接收從受檢人體內(nèi)部對超聲波探針101所輻射的超聲波信號反射的超聲波回 波信號，并變換為電信號；振幅信息處理單元5，對與血管的中心軸交叉的 方向的超聲波回波信號的振幅信息進(jìn)行處理；相位信息處理單元6,對與血 管的中心軸交叉的方向的超聲波回波的相位信息進(jìn)行處理；邊界位置檢測單 元7,基于從振幅信息處理單元5輸出的至少一個處理結(jié)果及從相位信息處 理單元6輸出的至少一個處理結(jié)果，檢測血流內(nèi)膜邊界位置信息和中膜外膜 邊界位置信息，血流內(nèi)膜邊界位置信息表示血液通過血管流過的血流區(qū)域和
血管的內(nèi)膜之間的邊界位置，中膜外膜邊界位置信息表示血管的中膜和外膜 301的邊界位置；以及IMT值計算單元9，從邊界位置斗全測單元7中檢測出 的血流內(nèi)膜邊界位置信息及中膜外膜邊界位置信息計算用于表示從血管的內(nèi) 膜至中膜為止的厚度的IMT值，從而即使在不極大地依賴于受檢人體內(nèi)存在 的內(nèi)膜亮度值的變化，并且在血管內(nèi)存在粉瘤這樣的局部病變的情況下，也 可以正確地檢測血流和內(nèi)膜的邊界位置及中膜和外膜301的邊界位置，除了 與操作者根據(jù)利用了超聲波回波信號的強(qiáng)度的亮度信息進(jìn)行視覺性判斷所得 的位置沒有較大的差別，沒有不自然之外，還可以測量正確的血管的IMT值。 (第2實施方式)
圖4是表示本發(fā)明第2實施方式的超聲波診斷裝置的概略結(jié)構(gòu)的方框圖。 在圖4中，對與上述第1實施方式的超聲波診斷裝置相同的結(jié)構(gòu)元素使用相 同的標(biāo)號，省略說明。此外，關(guān)于血管的血流內(nèi)膜邊界位置信息71、中膜外 膜邊界位置信息72的檢測方法，由于與第l實施方式相同，所以省略說明。
如圖4所示，本實施方式的超聲波診斷裝置除了第1實施方式的超聲波 診斷裝置的結(jié)構(gòu)以外，還設(shè)有第1濾波器單元25,對振幅信息處理單元5 的結(jié)果進(jìn)行濾波處理并輸出到邊界位置檢測單元7;第2濾波器單元26，對 振幅信息處理單元6的結(jié)果進(jìn)行濾波處理并輸出到邊界位置檢測單元7;第3 濾波器單元27,對邊界位置檢測單元7的處理結(jié)果進(jìn)行濾波處理并輸出到 IMT值計算單元9和圖像合成單元10;以及控制第1濾波器單元25、第2濾 波器單元26、第3濾波器單元27的濾波器控制單元28。
以下，參照圖5 圖7說明本實施方式的超聲波診斷裝置的動作。再有， 本實施方式的超聲波診斷裝置的動作，對于第1實施方式的超聲波診斷裝置的動作來說，由于僅第1濾波器單元25、第2濾波器單元26、第3濾波器單 元27、濾波器控制單元28所執(zhí)行的處理有所不同，所以省略其他動作的說 明。
首先，從振幅信息處理單元5輸出的處理結(jié)果由第1濾波器單元25在距 人體表面的深度方向上進(jìn)行濾波處理，從相位信息處理單元6輸出的處理結(jié)
輸出到邊界檢測單元7。
下面參照圖5說明一例由第1濾波器單元25所執(zhí)行的濾波處理。在圖5 中，將表示超聲波脈沖的進(jìn)入路線的某個音響掃描線H上的深度D的點中的 振幅信息處理結(jié)果51作為A (H， D)，將從第1濾波器單元25輸出到邊界 檢測單元7的一個輸出數(shù)據(jù)作為A' (H, D)來表示。輸出數(shù)據(jù)A' (H， D) 作為將振幅信息處理結(jié)果51進(jìn)行了從人體表面向深度方向的濾波處理的情 況下的數(shù)據(jù)時，如下那樣表示。
A' ( H, D ) ={A (H， D-1 ) +A (H, D) +A ( H, D+l ) }/3
這是在第1濾波器單元2 5中采用了最簡單的濾波器即加權(quán)平均濾波器的 情況下的例子。在第2濾波器單元26中也對相位信息處理結(jié)果61進(jìn)行同樣 的濾波處理，將輸出數(shù)據(jù)輸出到邊界位置檢測單元7。
再有，在上述說明中，將著眼的數(shù)據(jù)設(shè)為三個，即某個點上的處理結(jié)果、 例如A(H, D)，和其周圍兩點上的處理結(jié)果、例如A(H, D-l)、 A(H, D+l ),將第1濾波器單元25和第2濾波器單元26采用的濾波器的種類作為 加權(quán)平均濾波器進(jìn)行說明，但本發(fā)明不限于此。例如，著眼的數(shù)據(jù)也可以是 幾個，此外，第1濾波器單元25和第2濾波器單元26也可以為普通的FIR 濾波器或非線性濾波器等，只要是可除去在振幅信息處理結(jié)果51及相位信息 處理結(jié)果61中所包含的噪聲的濾波器，任何的濾波器都可以。而且，不言而 喻，適用于振幅信息處理結(jié)果51和相位信息處理結(jié)果61的濾波器的種類和 特性不一定相同。
圖6中表示濾波處理的另一例子。圖6將某個音響掃描線H上的深度D 上的點中的振幅信息處理結(jié)果51作為A (H, D)來表示，將從第1濾波器 單元25輸出到邊界位置檢測單元7的一個輸出數(shù)據(jù)作為A'' (H, D)來表示。 輸出數(shù)據(jù)A'' (H, D)作為在將振幅信息處理結(jié)果51設(shè)為從人體表面向深度 方向及音響掃描線方向進(jìn)行了濾波處理的情況下的數(shù)據(jù)時，如下表示。A'' (H， D) ={A (H-1， D-1 ) +A (H-1, D ) +A (H-l， D+l ) +A ( H, D-l ) +A ( H, D ) +A ( H， D+l ) +A ( H+l, D-l ) +A ( H+l, D ) +A ( H+l ， D+l ) }/9
這是在第1濾波器單元25中作為單純的濾波處理使用了加權(quán)平均二維濾 波器的情況下的例子。在第2濾波器單元26中也對相位信息處理結(jié)果161進(jìn) 行同樣的濾波處理，將輸出數(shù)據(jù)輸出到邊界位置檢測單元7。
再有，在上述說明中，將著眼的數(shù)據(jù)設(shè)為九個，即某個點上的處理結(jié)果、 例如A(H, D),和其周圍八點上的處理結(jié)果、例如A(H-l, D-l )、 A(H-l， D)、 A(H-l, D+l)、 A(H， D-l)、 A(H, D+l )、 A (H+l, D-1 )、 A (H+l, D)、 A (H+l, D+l)，將第1濾波器單元25和第2濾波器單元26采用的濾 波器的種類作為加權(quán)平均二維濾波器進(jìn)行說明，但本發(fā)明不限于此。例如， 著眼的數(shù)據(jù)也可以是幾個，此外，第1濾波器單元25和第2濾波器單元26 也可以為普通的二維FIR濾波器或二維非線性濾波器等，只要是可除去在振 幅信息處理結(jié)果51及相位信息處理結(jié)果61中所包含的噪聲的濾波器，什么 樣的濾波器都可以。而且，不言而喻，適用于振幅信息處理結(jié)果51和相位信 息處理結(jié)果61的濾波器的種類和特性也不一定相同。
通過這樣構(gòu)成，邊界位置檢測單元7不易受到在處理過回波信號的強(qiáng)度 及相位信息的結(jié)果中所包含的噪聲的影響，可檢測更正確的血流內(nèi)膜邊界位 置信息71及中膜外膜邊界位置信息72。
邊界位置檢測單元7中檢測出的血流內(nèi)膜邊界位置信息71及中膜外膜邊 界位置信息72被分別輸出到第3濾波器單元27，并被進(jìn)行濾波處理，以使 血管的圖像向長軸方向平滑地連結(jié)。該第3濾波器單元27的主要作用是，用 于除去在由邊界位置檢測單元7檢測出的血流內(nèi)膜邊界位置信息71和中膜外 膜邊界位置信息72中所包含的噪聲，在邊界位置和操作者從利用了回波強(qiáng)度 的亮度信息進(jìn)行視覺性判斷的邊界位置上沒有較大的差別，不產(chǎn)生不自然。
下面參照圖7說明一例由第3濾波器單元27執(zhí)行的濾波處理。在圖7 中，將表示超聲波脈沖的進(jìn)入路線的某個音響掃描線H上的邊界位置作為K (H)來表示，將從第3濾波器單元28輸出到IMT值計算單元9的一個輸出 數(shù)據(jù)作為K' (H)來表示。輸出數(shù)據(jù)K' (H)作為對血流內(nèi)膜邊界位置信息 71進(jìn)行了濾波處理情況下的數(shù)椐時，如下表示。
K' ( H ) ={K ( H-1 ) +K ( H) +K ( H+l ) }/3這是在第3濾波器單元27上采用了最簡單的濾波器即加權(quán)平均濾波器的 情況下的例子。這里，將血流內(nèi)膜邊界位置信息71作為了例子，但對于中膜 外膜邊界位置信息72也進(jìn)行同樣的處理。
如以上說明，由于本實施方式的超聲波診斷裝置除了設(shè)有超聲波探針 101，從受檢人體的表面向人體內(nèi)的血管輻射至少一個超聲波信號；接收單元 2，接收從受檢人體內(nèi)部對超聲波探針101所輻射的超聲波信號反射的超聲波 回波信號，并變換為電信號；振幅信息處理單元5，對與血管的中心軸交叉 的方向的超聲波回波信號的振幅信息進(jìn)行處理；相位信息處理單元6,對與 血管的中心軸交叉的方向的超聲波回波的相位信息進(jìn)行處理；邊界位置檢測 單元7，基于從振幅信息處理單元5輸出的至少一個處理結(jié)果及從相位信息 處理單元6輸出的至少一個處理結(jié)果，檢測血流內(nèi)膜邊界位置信息和中膜外 膜邊界位置信息，血流內(nèi)膜邊界位置信息表示血液通過血管流過的血流區(qū)域 和血管的內(nèi)膜之間的邊界位置，中膜外膜邊界位置信息表示血管的中膜和外 膜301的邊界位置；以及IMT值計算單元9，從邊界位置檢測單元7中檢測 出的血流內(nèi)膜邊界位置信息及中膜外膜邊界位置信息計算用于表示從血管的 內(nèi)膜至中膜為止的厚度的IMT值，還設(shè)有第一濾波器單元25,對振幅信息 處理單元5的結(jié)果進(jìn)行濾波處理并輸出到邊界位置檢測單元7;第二濾波器 單元26，對相位信息處理單元6的結(jié)果進(jìn)行濾波處理并輸出到邊界位置檢測 單元7;第三濾波器單元27，對邊界位置^r測單元7的處理結(jié)果進(jìn)行濾波處 理并輸出到IMT值計算單元9和圖像合成單元10;以及濾波器控制單元28 控制第一濾波器單元25、第二濾波器單元26、第三濾波器單元27,所以即 使在不極大地依賴于受檢人體內(nèi)存在的內(nèi)膜亮度值的變化，并且在血管內(nèi)存 在*^瘤這樣的局部病變的情況下，也可以正確地-險測血流和內(nèi)膜的邊界位置 及中膜和外膜301的邊界位置，同時由邊界位置檢測單元7檢測出的血流內(nèi) 膜邊界位置信息71和中膜外膜邊界位置信息72中所包含的噪聲被除去，可 以不易受到在對回波信號的強(qiáng)度及相位信息進(jìn)行處理所得的結(jié)果中包含的噪 聲的影響，IMT值計算單元9更正確地計算IMT值，圖像合成單元10也更 正確地將B模式處理單元4生成的圖像信息和邊界位置檢測單元7生成的圖 像信息進(jìn)行合成，所以除了檢測出的邊界位置與操作者根據(jù)利用了超聲波回 波強(qiáng)度的亮度信息進(jìn)行視覺性判斷所得的邊界位置沒有較大的差別，沒有不 自然之外，還可以測量正確的血管的IMT值。再有，上述說明中，將著眼的數(shù)據(jù)設(shè)為某個點上的處理結(jié)果，例如，K
(H)和它周邊的兩點上的處理結(jié)果，例如，K (H-1)、 K (H+l)這三個， 并將第三濾波器單元27采用的濾波器的種類作為加權(quán)平均濾波器來進(jìn)行說 明，但本發(fā)明不限于此。例如，著眼的數(shù)據(jù)數(shù)也可以是幾個，此外，第三濾 波器單元27也可以是普通的FIR濾波器或IIR濾波器、非線性濾波器等，只 要是可以將邊界位置檢測單元7檢測出的血流內(nèi)膜邊界位置信息71和中膜外 膜邊界位置信息72中所包含的噪聲除去的濾波器，什么樣的濾波器都可以。 而且，對血流內(nèi)膜邊界位置信息71和中膜外膜邊界位置信息72所采用的濾 波器的種類或特性也不必相同。濾波器控制單元28可將第一濾波器單元25、 第二濾波器單元26、第三濾波器單元27中采用的濾波系數(shù)與其他裝置協(xié)同， 或通過操作者的搡作來設(shè)定。 工業(yè)利用性
如以上說明，即使在沒有極大地依賴于受檢人體內(nèi)存在的內(nèi)膜亮度值的 變化，并且在血管內(nèi)存在粉瘤這樣的局部病變的情況下，本發(fā)明的超聲波診 斷裝置也可以正確地檢測血流區(qū)域304和血管壁305、 311的邊界位置。此外， 在這樣檢測出的血流區(qū)域304和血管壁305、 311的邊界位置、中膜的位置、 操作者從利用了回波強(qiáng)度的亮度信息進(jìn)行了視覺性判斷的位置上沒有較大的 差別，也沒有不自然。因此，本發(fā)明的超聲波診斷裝置將回波強(qiáng)度和從組織 的特性中提取出的信息組合，自動地檢測與操作者進(jìn)行視覺性判斷的情況十 分接近的血流區(qū)域304和血管壁305、 311的邊界、以及中膜的位置，能夠測 量正確的血管壁的IMT值，所以在醫(yī)用領(lǐng)域中利用了超聲波回波的血管性質(zhì) 的圖像顯示或診斷等方面是有用的。
權(quán)利要求
1. 一種超聲波診斷裝置，其特征在于，包括超聲波信號輻射單元，從受檢人體的表面向所述受檢人體的內(nèi)部的血管輻射至少一個超聲波信號；超聲波回波信號接收單元，接收從所述受檢人體內(nèi)部對于由超聲波信號輻射單元輻射的超聲波信號所反射的超聲波回波信號，并變換為電信號；振幅信息處理單元，對與所述血管的中心軸交叉方向的超聲波回波信號的振幅信息進(jìn)行處理；相位信息處理單元，對與所述血管的中心軸交叉方向的超聲波回波的相位信息進(jìn)行處理；以及邊界位置檢測單元，基于從所述振幅信息處理單元輸出的至少一個處理結(jié)果及從所述相位信息處理單元輸出的至少一個處理結(jié)果，檢測血流內(nèi)膜邊界位置信息和中膜外膜邊界位置信息，所述血流內(nèi)膜邊界位置信息是表示通過所述血管流過血液的血流區(qū)域與所述血管的內(nèi)膜的邊界位置的信息，所述中膜外膜邊界位置信息是表示所述血管的中膜與外膜的邊界位置的信息。
2. 如權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，還包括IMT值計算單元，從所述邊界位置^r測單元中檢測出的所述血流內(nèi)膜邊 界位置信息及所述中膜外膜邊界位置信息，計算用于表示從所述血管的內(nèi)膜 至中膜為止的厚度的IMT值。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述血管壁有在所述超聲波信號輻射單元較近側(cè)的前壁和距所述超聲波信號輻射單元較遠(yuǎn)側(cè)的遠(yuǎn)壁，所述超聲波診斷裝置還包括關(guān)心區(qū)域決定單元，決定對沿著距皮膚表 面的深度方向的超聲波回波信號的振幅信息及相位信息進(jìn)行處理的關(guān)心區(qū) 域，以跨過所述前壁和所述后壁的至少一方，所述振幅信息處理單元及所述相位信息處理單元對從所述關(guān)心區(qū)域決定 單元所決定的關(guān)心區(qū)域內(nèi)反射的超聲波回波信號的振幅信息和相位信息進(jìn)行 處理。
4. 如權(quán)利要求1至權(quán)利要求3的任何一項所述的超聲波診斷裝置，其特 征在于，所述邊界位置檢測單元基于從所述振幅信息處理單元及所述相位信息處 理單元輸出的處理結(jié)果的 一脈搏周期中的時間變化，檢測所述血流內(nèi)膜邊界 位置信息和所述中膜外膜邊界位置信息。
5. 如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4的任何一項所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述超聲波信號輻射單元向沿著所述血管的長軸方向的至少一個位置輻 射至少一個超聲波脈沖，所述振幅信息處理單元、所述相位信息處理單元及 所述邊界位置檢測單元對于從所述至少一個位置反射的超聲波回波信號進(jìn)行 各自的處理、以及所述血流內(nèi)膜邊界位置信息和所述中膜外膜邊界位置信息 的檢測。
6. 如權(quán)利要求1至權(quán)利要求5的任何一項所述的超聲波診斷裝置，其特 征在于，還具有顯示部件，用圖像顯示所述振幅信息處理單元、所述相位信息處理單元 及所述邊界位置檢測單元中檢測出的處理結(jié)果及所述血流內(nèi)膜邊界位置信息 和所述中膜外膜邊界位置信息的檢測結(jié)果。
7. 如權(quán)利要求1至權(quán)利要求6的任何一項所述的超聲波診斷裝置，其特 征在于，從所述振幅信息處理單元輸出的處理結(jié)果之一是超聲波回波信號的沿著 距人體表面的深度方向的超聲波回波信號的振幅強(qiáng)度。
8. 如權(quán)利要求1至權(quán)利要求6的任何一項所述的超聲波診斷裝置，其特 征在于，從所述振幅信息處理單元輸出的處理結(jié)果之一是超聲波回波信號的沿著 距人體表面的深度方向的超聲波回波信號的振幅強(qiáng)度的變化率。
9. 如權(quán)利要求1至權(quán)利要求8的任何一項所述的超聲波診斷裝置，其特 征在于，從所述相位信息處理單元輸出的處理結(jié)果之一是根據(jù)超聲波回波信號的 相位信息算出的、沿著距人體表面的深度方向的受檢人體內(nèi)的組織的硬度值。
10. 如權(quán)利要求1至權(quán)利要求8的任何一項所述的超聲波診斷裝置，其特 征在于，從所述相位信息處理單元輸出的處理結(jié)果之一是根據(jù)超聲波回波信號的 相位信息算出的、基于一脈搏周期中的時間變化、沿著距人體表面的深度方向的受4企人體內(nèi)的組織的變形。
11. 如權(quán)利要求1至權(quán)利要求8的任何一項所述的超聲波診斷裝置，其特 征在于，從所述相位信息處理單元輸出的處理結(jié)果之一是基于超聲波回波信號的 相位信息算出的、沿著距人體表面的深度方向的受檢人體內(nèi)的組織的厚度。
12. 如權(quán)利要求1至權(quán)利要求8的任何一項所述的超聲波診斷裝置，其特 征在于，從所述相位信息處理單元輸出的處理結(jié)果之一是根據(jù)超聲波回波信號的 相位信息算出的、基于一脈搏周期中的時間變化、沿著距人體表面的深度方 向的受檢人體內(nèi)的組織的移動速度。
13. 如權(quán)利要求1至權(quán)利要求12的任何一項所述的超聲波診斷裝置，其 特征在于，所述邊界位置檢測單元基于從所述振幅信息處理單元輸出的至少一個處 理結(jié)果，在距人體表面的深度方向的范圍中決定4企測范圍，并在所述檢測范 圍中，根據(jù)從所述相位信息處理單元輸出的至少 一個處理結(jié)果的沿著距人體 表面的深度方向的特征來檢測所述血流內(nèi)膜邊界位置信息。
14. 如權(quán)利要求13所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 從所述振幅信息處理單元輸出的處理結(jié)果是超聲波回波信號的信號強(qiáng)度，從所述相位信息處理單元輸出的處理結(jié)果是根據(jù)超聲波回波信號的相位 信息算出的、沿著距人體表面的深度方向的受檢人體內(nèi)的組織的硬度值。
15. 如權(quán)利要求1至權(quán)利要求12的任何一項所迷的超聲波診斷裝置，其 特征在于，所述邊界位置檢測單元基于從所述振幅信息處理單元輸出的至少一個處 理結(jié)果，決定在距人體表面的深度方向的范圍中的檢測范圍，并在所述檢測 范圍中，根據(jù)從所述振幅信息處理單元輸出的至少一個處理結(jié)果的沿著距人 體表面的深度方向的特征來檢測所述中膜外膜邊界位置信息。
16. 如權(quán)利要求15所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 從所述振幅信息處理單元輸出的至少一個處理結(jié)果是超聲波回波信號的信號強(qiáng)度在距人體表面的深度方向上的變化率及超聲波回波信號的信號強(qiáng) 度。
17. 如權(quán)利要求1至權(quán)利要求16的任何一項所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，從所述振幅信息處理單元輸出的至少一個處理結(jié)果，在距人體表面的深 度方向上進(jìn)行了濾波處理后被輸出到所述邊界位置檢測單元。
18. 如權(quán)利要求1至權(quán)利要求17的任何一項所述的超聲波診斷裝置，其 特征在于，從所述振幅信息處理單元輸出的至少一個處理結(jié)果，在距人體表面的深 測單元。
19. 如權(quán)利要求1至權(quán)利要求18的任何一項所述的超聲波診斷裝置，其 特征在于，從所述相位信息處理單元輸出的至少一個處理結(jié)果，在距人體表面的深 度方向上進(jìn)行了濾波處理后被輸出到所述邊界位置檢測單元。
20. 如權(quán)利要求1至權(quán)利要求19的任何一項所述的超聲波診斷裝置，其 特征在于，從所述相位信息處理單元輸出的至少一個處理結(jié)果，在距人體表面的深 度方向及所述血管的長軸方向上進(jìn)行了濾波處理后被輸出到所述邊界位置檢 測單元。
21. 如權(quán)利要求1至權(quán)利要求20的任何一項所述的超聲波診斷裝置，其 特征在于，由所述邊界位置檢測單元檢測出的所述血流內(nèi)膜邊界位置信息及所述中 膜外膜邊界位置信息，在所述血管的長軸方向上進(jìn)行了濾波處理后^f皮輸出到 所述IMT值計算單元。
22. 如權(quán)利要求6所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，由所述邊界位置檢測單元檢測出的所述血流內(nèi)膜邊界位置信息及所述中 膜外膜邊界位置信息，在所述血管的長軸方向上進(jìn)行了濾波處理后被輸出到 所述顯示部件。
全文摘要
提供能夠通過超聲波正確地測量IMT值的超聲波診斷裝置。該超聲波診斷裝置包括發(fā)送單元(1)，輻射超聲波脈沖；接收單元(2)，接收從受檢人體內(nèi)部反射的超聲波回波信號并變換為電信號；振幅信息處理單元(5)，對超聲波回波信號的振幅信息進(jìn)行處理；相位信息處理單元(6)，對超聲波回波信號的相位信息進(jìn)行處理；邊界位置檢測單元(7)，基于振幅信息處理單元輸出的至少一個處理結(jié)果和相位信息處理單元輸出的至少一個處理結(jié)果，決定血流與內(nèi)膜的邊界位置及中膜與外膜的邊界位置的分布；以及IMT值計算單元(9)，根據(jù)血流與內(nèi)膜的邊界位置及中膜與外膜的邊界位置計算血管的IMT值。
文檔編號A61B8/08GK101431942SQ20078001511
公開日2009年5月13日 申請日期2007年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月20日
發(fā)明者福元剛智, 萩原尚, 鈴木隆夫 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社