[发明专利]超声波诊断装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声波诊断装置，特别涉及一种利用调制连续波的超声波诊断装置。

背景技术

连续波多普勒效应是一种众所周知的使用连续波的超声波诊断装置技术。在连续波多普勒效应技术中，由数兆赫兹(MHz)正弦波形成的发射波被连续发射进入活的生物体，之后连续接收活的生物体内的反射波。反射波包含活的生物体中运动部分(例如血流)产生的多普勒频移信息。从而，通过提取多普勒频移信息并对其进行频率分析，可以形成反映如运动部分速度等信息的多普勒波形。

在快速获取速度测量时，利用连续波的连续波多普勒效应技术比利用脉冲波的脉冲多普勒效应技术效果更好。在这种环境下，本申请的发明人已经对连续波多普勒效应技术进行了研究。其研究成果之一是，本发明人提出关于频率调制连续波多普勒效应(FMCW多普勒效应)的技术，该技术披露在JP2005-253949A中。

另一方面，由于利用连续波使得连续波多普勒效应技术不太适合进行位置测量。同样的，典型的连续波多普勒效应装置(即，没有利用FMCW多普勒效应的装置)不能用以进行位置测量。在这一点上，本发明人在JP 2006-14916A中提出了通过利用FMCW多普勒效应，除了能测量活的生物体组织的速度外，还能测量活的生物体组织的位置的技术。

上述出版物中提到的FMCW多普勒效应技术是一项革命性的技术，它提供了一种潜在的超声波诊断的新形式。本发明人一直在不断研究并改进这项具有里程碑意义的技术。

发明内容

本发明根据上述背景，有利地提出一种利用连续波从希望的位置取得多普勒信息的技术。

根据本发明的一个方面，提供一种超声波诊断装置，包括：用以输出调制发射信号的发射信号处理部分，发射信号是具有频率周期变化的连续波；发射/接收部分，基于调制的发射信号将超声波发射进入活的生物体，并接收活的生物体的反射波，从而获得接收信号；接收信号处理部分，通过使用具有与调制信号的波形完全相同波形的参考信号对接收信号进行解调处理以获得解调信号；以及多普勒信息提取部分，用以从解调信号中提取多普勒信息，其中根据活的生物体中目标位置的深度执行延迟处理，以调整参考信号与接收信号之间的延迟关系，并执行解调处理，从而在目标位置选择性地提取多普勒信息。

在上述方面，由于是利用参考信号对接收信号进行解调处理的，所以能够得到含有与参考信号具有高度相关性信号分量的解调信号。此外，为了执行解调处理，根据目标位置的深度调整参考信号与接收信号之间的延迟关系(时间轴方向上的关系)。例如，调整参考信号和接收信号之间的相位关系。因此，通过对准来自目标位置的接收信号的相位与参考信号的相位，例如，能够将来自目标位置的接收信号提取作为具有与参考信号具有高度相关性的信号分量。另外，通过利用带通滤波器或者低通滤波器从接收信号中提取多普勒信息，例如能完成从目标位置选择性提取多普勒信息。这里，通过上述方面，理想情况是参考信号波形和调制发射信号波形是完全一致的。但是，参考信号和调制发射信号可以是对应关系，其中它们的波形能被认为是基本一致的。

附图说明

将基于下列附图对本发明的优选实施例进行详细描述，其中：

图1是显示依照本发明的超声波诊断装置的全部结构的功能框图；

图2是显示解调信号(基带信号)的固定回波和多普勒回波频谱的示意图；

图3是显示参考信号和接收信号与基带信号频谱之间的相位关系的示意图；

图4是显示用于解释基带信号电功率对深度的依赖性的示意图；

图5是显示产生多普勒回波的深度和杂波积分功率之间关系的计算结果的示意图；

图6是显示FMCW多普勒测量系统中接收信号和噪声的频谱的示意图；

图7是显示根据调制指数的位置选择的计算结果的示意图；

图8是显示本发明一个实施例的某些特性的示意图；

图9是用于说明对调制波的波形的示意图；

图10是显示根据本发明的超声波诊断装置的另一个优选实施例的示意图；

图11是用于说明当第二调制波是正弦波时，多普勒信息、深度和时间之间关系的示意图；

图12是速度分布的显示模式的示意图；

图13是用于解释当第二调制波是锯齿波时，多普勒信息和深度之间对应关系的示意图；以及

图14是用于解释当第二调制波是对称三角波时，多普勒信息和深度之间对应关系的示意图。

具体实施方式

参考附图详细描述本发明的优选实施例。