JP2020199162A - Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic diagnostic apparatus control method - Google Patents

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Abstract

To provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of adaptively improving the accuracy of propagation analysis of a shear wave according to calculation capability.SOLUTION: The ultrasonic diagnostic apparatus comprises: a push wave transmission unit for causing an ultrasonic probe to transmit a push wave; a detection wave transmission unit for causing the ultrasonic probe to transmit a detection wave which passes through a region of interest within a subject; a detection wave reception unit for generating acoustic line signals by receiving ultrasonic waves reflected from the region of interest in response to the detection wave by using the ultrasonic probe; and a mechanical property calculation unit which selects plural analytic target signals out of the plural acoustic line signals, and calculates the mechanical properties of an analytic target position, on the basis of the selected analytic target signals. A calculation circuit is detachable from the apparatus and includes a parameter calculation unit for calculating parameters for selecting the acoustic line signals on the basis of the plural acoustic line signals. While the calculation circuit is attached, the mechanical property calculation unit selects plural analytic target signals on the basis of the parameters.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、超音波診断装置、および、超音波診断装置の制御方法に関し、特に、せん断波を用いた組織内のせん断波の伝播速度計測、および、組織の機械的特性の測定に関する。 The present disclosure relates to an ultrasonic diagnostic apparatus and a control method of the ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to measurement of propagation velocity of a shear wave in a tissue using a shear wave and measurement of mechanical properties of the tissue.

超音波診断装置は、超音波プローブを構成する複数の振動子から被検体内部に超音波を送信し、被検体組織の音響インピーダンスの差異により生じる超音波反射波(エコー)を受信し、得られた電気信号に基づいて被検体の内部組織の構造を示す超音波断層画像を生成して表示する医療用検査装置である。 The ultrasonic diagnostic apparatus transmits ultrasonic waves into the subject from a plurality of transducers constituting the ultrasonic probe, and receives an ultrasonic reflected wave (echo) generated by a difference in acoustic impedance of the subject tissue, which is obtained. It is a medical inspection device that generates and displays an ultrasonic tomographic image showing the structure of the internal tissue of a subject based on an electric signal.

近年、この超音波診断の技術を応用した組織の機械的特性計測(SWSM;Shear Wave Speed Measurement、以後「せん断波速度計測」とする)が広く検査に用いられている。臓器や体組織内に発見された腫瘤の硬さを非侵襲かつ簡易に計測することができるために、癌のスクリーニング検査において腫瘍の硬さを調べることや、肝臓疾患の検査において肝線維化の評価に用いることができ有用である。 In recent years, mechanical property measurement (SWSM; Shear Wave Speed Measurement, hereinafter referred to as "shear wave speed measurement") of a tissue applying this ultrasonic diagnostic technique has been widely used for inspection. Since the hardness of tumors found in organs and body tissues can be measured non-invasively and easily, the hardness of tumors can be examined in cancer screening tests and liver fibrosis in liver disease tests. It can be used for evaluation and is useful.

このせん断波速度計測では、複数の振動子から被検体内の特定部位に超音波を集束させたプッシュ波(集束超音波、又は、ARFI;Acoustic Radiation Force Impulse)を送信した後、検出用の超音波(以後、「検出波」とする)の送信と反射波の受信とを複数回繰り返して、プッシュ波の音響放射圧により生じたせん断波の伝播速度を計測することにより組織の機械的特性を表すせん断波の伝播速度を算出することができる(例えば、特許文献1)。 In this shear wave velocity measurement, a push wave (focused ultrasonic wave or ARFI; Acoustic Radiation Force Impulse) in which ultrasonic waves are focused on a specific part in a subject is transmitted from a plurality of transducers, and then ultrasonic waves for detection are transmitted. By repeating the transmission of ultrasonic waves (hereinafter referred to as "detection waves") and the reception of reflected waves multiple times, and measuring the propagation velocity of shear waves generated by the acoustic radiation pressure of push waves, the mechanical properties of the tissue can be measured. The propagation velocity of the represented shear wave can be calculated (for example, Patent Document 1).

特開2018−38522号公報JP-A-2018-38522

せん断波の伝播速度を計測する代表的な方法としては、被検体内の複数の位置においてせん断波の伝播方向と直交する方向の変位を検出し、変位ピーク位置の時系列的な移動をせん断波の波面の移動として検出する方法がある。この方法において検出精度を上げるためには、変位のピーク時刻の検出精度を向上させ、変位量の検出精度を向上させる必要がある。しかしながら、被検体内では位置により検出波の反射超音波に基づく音響線信号の信号品質にばらつきがある。その一方で、変位のピーク時刻を検出するための演算量は、音響線信号の生成の対象となる観測点の数に比例して増大するため、演算処理能力の高いハードウェアが必要となる。しかしながら、可搬型の超音波診断装置では、例えば、装置の大きさ、排熱、バッテリーによる駆動可能時間などにより、演算能力の向上について制約が生じることが少なくない。一方で、用途に応じて演算能力の異なる超音波診断装置を用いる場合、超音波診断装置の台数が増加し非効率である。 As a typical method for measuring the propagation velocity of a shear wave, the displacement in the direction orthogonal to the propagation direction of the shear wave is detected at a plurality of positions in the subject, and the time-series movement of the displacement peak position is the shear wave. There is a method to detect it as the movement of the wave surface. In order to improve the detection accuracy in this method, it is necessary to improve the detection accuracy of the peak time of the displacement and improve the detection accuracy of the displacement amount. However, in the subject, the signal quality of the acoustic line signal based on the reflected ultrasonic wave of the detected wave varies depending on the position. On the other hand, the amount of calculation for detecting the peak time of displacement increases in proportion to the number of observation points for which the acoustic line signal is generated, so hardware having high calculation processing capacity is required. However, in a portable ultrasonic diagnostic apparatus, for example, there are often restrictions on the improvement of computing power due to the size of the apparatus, exhaust heat, driveable time by a battery, and the like. On the other hand, when ultrasonic diagnostic devices having different computing powers are used depending on the application, the number of ultrasonic diagnostic devices increases, which is inefficient.

本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、演算能力に応じて適応的にせん断波伝播速度の計測精度を向上させることのできる超音波診断装置を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above problems, and an object of the present disclosure is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of adaptively improving the measurement accuracy of the shear wave propagation velocity according to the computing power.

本開示の一態様に係る超音波診断装置は、超音波信号処理回路と、前記超音波信号処理回路に対して脱着可能に構成される演算回路とを備え、前記超音波信号処理回路は、被検体内に変位を発生させるためのプッシュ波を超音波プローブに送信させるプッシュ波送信部と、前記プッシュ波の送信に続き、前記被検体内の解析対象位置を含む関心領域を通過する検出波を前記超音波プローブに送信させる検出波送信部と、前記検出波に対応して前記関心領域から反射された超音波に基づく受信信号を前記超音波プローブから受信し、前記受信信号に基づき、前記関心領域内の複数の位置について整相加算を行って音響線信号を生成する検出波受信部と、複数の前記音響線信号から解析対象信号を複数選択し、選択した前記解析対象信号に基づいて、前記解析対象位置の機械的特性を算出する機械的特性算出部とを含み、前記演算回路は、複数の前記音響線信号に基づいて前記解析対象信号を選択するためのパラメータを算出するパラメータ算出部を含み、前記演算回路が前記超音波信号処理回路に装着されているとき、前記機械的特性算出部は、前記パラメータに基づいて複数の前記解析対象信号を選択することを特徴とする。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to one aspect of the present disclosure includes an ultrasonic signal processing circuit and an arithmetic circuit configured to be detachable from the ultrasonic signal processing circuit, and the ultrasonic signal processing circuit is covered. A push wave transmitter that transmits a push wave for generating displacement in the sample to the ultrasonic probe, and a detection wave that passes through the region of interest including the analysis target position in the sample following the transmission of the push wave. A detection wave transmitter to be transmitted to the ultrasonic probe and a reception signal based on the ultrasonic wave reflected from the region of interest corresponding to the detection wave are received from the ultrasonic probe, and the interest is based on the received signal. A detection wave receiver that generates an ultrasonic signal by performing phase adjustment addition at a plurality of positions in the region, and a plurality of analysis target signals are selected from the plurality of the acoustic line signals, and based on the selected analysis target signal, The calculation circuit includes a mechanical characteristic calculation unit that calculates the mechanical characteristics of the analysis target position, and the calculation circuit calculates a parameter for selecting the analysis target signal based on the plurality of the acoustic line signals. When the arithmetic circuit is mounted on the ultrasonic signal processing circuit, the mechanical characteristic calculation unit is characterized in that a plurality of the analysis target signals are selected based on the parameters.

本開示によれば、上記構成により、演算回路が超音波信号処理回路に接続されているとき、演算回路に含まれるパラメータ算出部によって生成されるパラメータを基に音響線信号を選択することが可能であるため、超音波信号処理回路の演算負荷を増加させることなくせん断波伝播速度の計測精度を向上させ、さらには、解析対象位置の機械的特性の計測精度を上昇させることができる。 According to the present disclosure, when the arithmetic circuit is connected to the ultrasonic signal processing circuit, it is possible to select an acoustic line signal based on the parameters generated by the parameter calculation unit included in the arithmetic circuit according to the above configuration. Therefore, the measurement accuracy of the shear wave propagation velocity can be improved without increasing the calculation load of the ultrasonic signal processing circuit, and further, the measurement accuracy of the mechanical characteristics of the analysis target position can be improved.

実施の形態1に係る超音波診断装置100におけるせん断波伝播解析を含むSWSシーケンスの概要を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows the outline of the SWS sequence including the shear wave propagation analysis in the ultrasonic diagnostic apparatus 100 which concerns on Embodiment 1. FIG. 超音波診断装置100を含む超音波診断システム1000の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the ultrasonic diagnostic system 1000 including the ultrasonic diagnostic apparatus 100. (a)は、プッシュ波生成部103で発生させるプッシュ波の送信焦点Fの位置を示す模式図、(b)は、検出波生成部104で発生させる検出波パルスの構成概要を示す模式図である。(A) is a schematic diagram showing the position of the transmission focal point F of the push wave generated by the push wave generation unit 103, and (b) is a schematic diagram showing the configuration outline of the detection wave pulse generated by the detection wave generation unit 104. is there. (a)は、送信ビームフォーマ部105の構成を示す機能ブロック図、(b)は、受信ビームフォーマ部107の構成を示す機能ブロック図である。(A) is a functional block diagram showing the configuration of the transmitting beam former unit 105, and (b) is a functional block diagram showing the configuration of the receiving beam former unit 107. プッシュ波の概要を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the outline of a push wave. (a)は、検出波送信の概要を示す模式図、(b)は、反射波受信の概要を示す模式図である。(A) is a schematic diagram showing an outline of detection wave transmission, and (b) is a schematic diagram showing an outline of reflected wave reception. 遅延処理部10731において、超音波の伝播経路の計算方法の概要を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the outline of the calculation method of the propagation path of an ultrasonic wave in the delay processing unit 10731. (a)は関心領域roiと観測点候補領域Liとの関係を示す模式図であり、(b)は関心領域roiおよび送信イベントと観測点候補領域Ltiとの関係を示す模式図である。(A) is a schematic diagram showing the relationship between the region of interest roi and the observation point candidate region Li, and (b) is a schematic diagram showing the relationship between the region of interest roi and the transmission event and the observation point candidate region Lti. 速度算出部108およびパラメータ算出部111の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the speed calculation unit 108 and the parameter calculation unit 111. 超音波診断装置100における統合SWSシーケンスの工程の概要を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows the outline of the process of the integrated SWS sequence in the ultrasonic diagnostic apparatus 100. 超音波診断装置100におけるSWSM処理の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation of SWSM processing in an ultrasonic diagnostic apparatus 100. (a)から(c)は、プッシュ波パルスppによるせん断波の生成の様子を示す模式図である。(A) to (c) are schematic views showing the state of the generation of the shear wave by the push wave pulse pp. (a)は関心領域roiと観測点候補領域Li、観測点Pijとの関係を示す模式図であり、(b)から(d)は関心領域roiの伝播解析の概略を示す模式図である。(A) is a schematic diagram showing the relationship between the region of interest roi, the observation point candidate region Li, and the observation point Pij, and (b) to (d) are schematic diagrams showing the outline of the propagation analysis of the region of interest roi. 超音波診断装置100において演算回路160を用いない場合のSWSM処理の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation of SWSM processing when the arithmetic circuit 160 is not used in the ultrasonic diagnostic apparatus 100. 超音波診断装置100において演算回路160を用いない場合の関心領域roiと観測点Pijとの関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relationship between the region of interest roi and the observation point Pij when the arithmetic circuit 160 is not used in the ultrasonic diagnostic apparatus 100. 超音波診断装置200を含む超音波診断システム2000の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the ultrasonic diagnostic system 2000 including the ultrasonic diagnostic apparatus 200. マップ型速度算出部261の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the map type speed calculation unit 261. 速度算出部208およびマップ型速度算出部261、パラメータ算出部262の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the speed calculation unit 208, the map type speed calculation unit 261 and the parameter calculation unit 262. 超音波診断装置200におけるSWSM処理の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation of SWSM processing in an ultrasonic diagnostic apparatus 200. マップ型速度算出部261におけるせん断波伝播解析処理の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation of the shear wave propagation analysis processing in the map type velocity calculation unit 261. 変位検出及びせん断波の伝播解析の動作を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the operation of displacement detection and shear wave propagation analysis. 実施の形態3に係る超音波診断システム3000、可搬本体部300、カート303のそれぞれを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows each of the ultrasonic diagnostic system 3000, the portable main body part 300, and the cart 303 which concerns on Embodiment 3.

≪発明を実施するための形態に至った経緯≫
発明者は、特に可搬型の超音波診断装置による超音波弾性計測において、演算能力に合わせたスケーラブルな制御による精度向上について各種の検討を行った。
<< Background to the form for carrying out the invention >>
The inventor has made various studies on improving the accuracy by scalable control according to the computing power, especially in ultrasonic elasticity measurement by a portable ultrasonic diagnostic apparatus.

上述の通り、超音波弾性計測では、プッシュ波によって被検体内にせん断波を励起して、せん断波の伝播速度を計測することによって機械的特性の算出を行う。そこで、超音波弾性計測では、プッシュ波の送信に続けて、検出波の送受信を繰り返し行うことにより、被検体内の変位を検出し、その時系列的変化を解析することによりせん断波の波面の位置を推定する。そして、波面の移動速度をせん断波の移動速度として算出を行う。せん断波の速度算出の方法の1つとしては、被検体内に複数の観測点を設け、各観測点において変位量が最大(ピーク)となった時刻(以下、「ピーク時刻」と呼ぶ)を検出して、ピーク時刻に観測点をせん断波の波面を通過したとみなす方法がある。この方法では、特に、関心領域を狭矮化して関心領域全体の伝播速度平均を算出する、いわゆるポイント型の測定において、観測点の数を限定するため、演算量が小さく、かつ、せん断波の移動速度の分解能が高い特性を有しており、機械的特性の絶対評価に適している。一方で、このように少ない観測点を用いる方法では、観測点からの反射検出波に基づく音響線信号の信号レベル、ノイズレベル、信号対雑音比(SNR;Signal to Noise Ratio)等の信号品質が、せん断波の移動速度の信頼性にそのまま影響しやすい。 As described above, in ultrasonic elasticity measurement, a shear wave is excited in a subject by a push wave, and the mechanical characteristics are calculated by measuring the propagation velocity of the shear wave. Therefore, in ultrasonic elasticity measurement, the displacement in the subject is detected by repeatedly transmitting and receiving the detection wave following the transmission of the push wave, and the position of the wave surface of the shear wave is analyzed by analyzing the time-series change. To estimate. Then, the moving speed of the wave surface is calculated as the moving speed of the shear wave. As one of the methods for calculating the velocity of the shear wave, a plurality of observation points are provided in the subject, and the time when the displacement amount becomes the maximum (peak) at each observation point (hereinafter referred to as "peak time") is set. There is a method of detecting and assuming that the observation point has passed the wave front of the shear wave at the peak time. In this method, in particular, in so-called point-type measurement in which the region of interest is narrowed and the average propagation velocity of the entire region of interest is calculated, the number of observation points is limited, so that the amount of calculation is small and the shear wave It has a characteristic of high resolution of moving speed and is suitable for absolute evaluation of mechanical characteristics. On the other hand, in the method using such a small number of observation points, the signal quality such as the signal level, noise level, and signal-to-noise ratio (SNR) of the acoustic line signal based on the reflection detection wave from the observation point is improved. , It tends to affect the reliability of the moving speed of the shear wave as it is.

せん断波の速度算出の方法の他の1つとしては、被検体内に多数の観測点を設け、各観測点で計測した変位の空間的分布に基づいて各時刻のせん断波の波面を検出し、せん断波の波面位置の時系列的変化を直接的に解析する方法がある。この方法では、広域の関心領域における伝播速度の空間的分布を解析する、いわゆるマップ型の測定において、多数の観測点を設けることで機械的特性の空間的分布の取得やせん断波の反射源・屈折源等の位置に基づくせん断波の移動速度の信頼性マップの取得に適している。一方で、この方法では、観測点の位置が多いため演算量が大きく、また、多数の観測点の計測結果の全体的な傾向や統計的な性質からせん断波の移動速度を求めるため、機械的特性の絶対評価には適していない。 As another method of calculating the shear wave velocity, a large number of observation points are provided in the subject, and the wave surface of the shear wave at each time is detected based on the spatial distribution of the displacement measured at each observation point. , There is a method to directly analyze the time-series change of the wave surface position of the shear wave. In this method, in so-called map-type measurement, which analyzes the spatial distribution of propagation velocity in a wide area of interest, the spatial distribution of mechanical properties can be obtained and the source of shear wave reflection can be obtained by providing a large number of observation points. It is suitable for obtaining a reliability map of the moving speed of shear waves based on the position of a refraction source or the like. On the other hand, this method requires a large amount of calculation because there are many observation points, and the moving speed of the shear wave is obtained mechanically from the overall tendency and statistical properties of the measurement results of many observation points. Not suitable for absolute evaluation of characteristics.

そこで、発明者は、演算量が小さい、いわゆるポイント型の測定をベースとして、脱着可能な演算回路等により演算能力の向上が図れる場合には、ポイント型の測定における観測点の位置選定を行うための情報を当該演算回路で生成するという着想を得て、本開示に係る超音波診断装置、および、超音波診断装置の制御方法に想到するに至ったものである。 Therefore, the inventor selects the position of the observation point in the point-type measurement when the computing power can be improved by a removable arithmetic circuit or the like based on the so-called point-type measurement in which the amount of arithmetic is small. With the idea of generating the above information by the arithmetic circuit, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present disclosure and the control method of the ultrasonic diagnostic apparatus have been conceived.

以下、実施の形態に係る超音波診断装置およびその制御方法について図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, the ultrasonic diagnostic apparatus and the control method thereof according to the embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

≪実施の形態1≫
超音波診断装置100は、せん断波速度計測法により組織の機械的特性を表すせん断波の伝播速度を算出する処理を行う。図1は、超音波診断装置100における、せん断波速度計測法によるSWSシーケンスの概要を示す概略図である。図1中央の枠に示すように、超音波診断装置100の処理は、例えば、「基準検出波パルス送受信」、「プッシュ波パルス送信」、「検出波パルス送受信」、「機械的特性算出」の工程から構成される。なお、以下に説明する実施の形態では「基準検出波パルス送受信」の工程と「検出波パルス送受信」の工程とに基づき「機械的特性算出」の工程を実施することとしているが、「検出波パルス送受信」の工程のみに基づき「機械的特性算出」の工程を行ってもよく、この場合は「基準検出波パルス送受信」の工程がなくてもよい。
<< Embodiment 1 >>
The ultrasonic diagnostic apparatus 100 performs a process of calculating the propagation velocity of a shear wave representing the mechanical characteristics of a tissue by a shear wave velocity measuring method. FIG. 1 is a schematic view showing an outline of a SWS sequence by a shear wave velocity measurement method in an ultrasonic diagnostic apparatus 100. As shown in the central frame of FIG. 1, the processing of the ultrasonic diagnostic apparatus 100 is, for example, "reference detection wave pulse transmission / reception", "push wave pulse transmission", "detection wave pulse transmission / reception", and "mechanical characteristic calculation". It consists of processes. In the embodiment described below, the step of "mechanical characteristic calculation" is carried out based on the step of "reference detection wave pulse transmission / reception" and the step of "detection wave pulse transmission / reception". The "mechanical characteristic calculation" step may be performed based only on the "pulse transmission / reception" step, and in this case, the "reference detection wave pulse transmission / reception" step may not be performed.

「基準検出波パルス送受信」の工程では、超音波プローブに基準検出波パルスpwp0を送信して、複数の振動子に被検体中の関心領域roiに対応する範囲に検出波pw0の送信と反射波ecの受信とを行わせて、組織の初期位置の基準となる音響線信号を生成する。 In the step of "reference detection wave pulse transmission / reception", the reference detection wave pulse pwp0 is transmitted to the ultrasonic probe, and the detection wave pw0 is transmitted and the reflected wave to a range corresponding to the region of interest roi in the subject to a plurality of oscillators. The reception of the ec is performed to generate an acoustic line signal that serves as a reference for the initial position of the tissue.

「プッシュ波パルス送信」の工程では、超音波プローブにプッシュ波パルスpppを送信して、複数の振動子に被検体内の特定部位に超音波を収束させたプッシュ波ppを送信させて、関心領域roiを通過するせん断波を励起させる。 In the process of "push wave pulse transmission", the push wave pulse ppp is transmitted to the ultrasonic probe, and the push wave pp in which the ultrasonic waves are converged is transmitted to a specific part in the subject by a plurality of oscillators, which is of interest. Excites shear waves that pass through the region roi.

その後、「検出波パルス送受信」の工程で、超音波プローブに検出波パルスpwplを送信し、複数の振動子に検出波pwlの送信と反射波ecの受信とを複数回行わせることで、関心領域roiにおけるせん断波の伝播状態を計測する。「機械的特性算出」の工程では、まず、せん断波の伝播に伴う組織の変位分布pt1を時系列に算出して、次に、変位分布pt1の時系列な変化から組織の機械的特性を表すせん断波の伝播速度を算出するせん断波伝播速度計測を行い、最後に、機械的特性を表示する。 After that, in the process of "detection wave pulse transmission / reception", the detection wave pulse pwpl is transmitted to the ultrasonic probe, and the detection wave pwl is transmitted to the plurality of vibrators and the reflected wave ec is received multiple times. The propagation state of the shear wave in the region roi is measured. In the step of "calculation of mechanical characteristics", first, the displacement distribution pt1 of the structure due to the propagation of the shear wave is calculated in time series, and then the mechanical characteristics of the structure are expressed from the time-series changes of the displacement distribution pt1. Shear wave propagation velocity is calculated. Shear wave propagation velocity is measured, and finally, the mechanical characteristics are displayed.

以上に示した、プッシュ波pp送信に基づく1回のせん断波の励起に伴う一連の工程を、「SWSシーケンス」(SWS:Shear Wave Speed)と呼ぶ。 The series of steps associated with the excitation of one shear wave based on the push wave pp transmission shown above is called a "SWS sequence" (SWS: Shear Wave Speed).

<超音波診断システム1000>
1.装置概要
実施の形態1に係る超音波診断装置100を含む超音波診断システム1000について、図面を参照しながら説明する。図2は、実施の形態1に係る超音波診断システム1000の機能ブロック図である。図2に示すように、超音波診断システム1000は、被検体に向けて超音波を送信し、その反射波を受信する複数の振動子(振動子列)101aが先端表面に列設された超音波プローブ101(以下、「プローブ101」とする)、プローブ101に超音波の送受信を行わせプローブ101からの出力信号に基づき超音波信号を生成する超音波診断装置100、検査者からの操作入力を受け付ける操作入力部102、超音波画像を画面上に表示する表示部114を有する。プローブ101、操作入力部102、表示部114は、それぞれ、超音波診断装置100に各々接続可能に構成されている。
<Ultrasonic diagnostic system 1000>
1. 1. Outline of the device An ultrasonic diagnostic system 1000 including the ultrasonic diagnostic device 100 according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a functional block diagram of the ultrasonic diagnostic system 1000 according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, the ultrasonic diagnostic system 1000 transmits ultrasonic waves toward a subject and receives the reflected waves of a plurality of ultrasonic vibrators (transmuter trains) 101a arranged in a row on the tip surface. An ultrasonic probe 101 (hereinafter referred to as "probe 101"), an ultrasonic diagnostic apparatus 100 that causes the probe 101 to transmit and receive ultrasonic waves and generate an ultrasonic signal based on an output signal from the probe 101, and an operation input from an inspector. It has an operation input unit 102 for receiving the above and a display unit 114 for displaying an ultrasonic image on the screen. The probe 101, the operation input unit 102, and the display unit 114 are each configured to be connectable to the ultrasonic diagnostic apparatus 100.

次に、超音波診断装置100に外部接続される各要素について説明する。 Next, each element externally connected to the ultrasonic diagnostic apparatus 100 will be described.

2.プローブ101
プローブ101は、例えば、直線状に配列された複数の振動子101aからなる振動子列(101a)を有する。プローブ101は、後述の送信ビームフォーマ部105から供給されたパルス状の電気信号(以下、「送信信号」とする)をパルス状の超音波に変換する。プローブ101は、プローブ101の振動子表面を被検体表面に超音波ジェル等を介して当てた状態で、複数の振動子から発せられる複数の超音波からなる超音波ビームを測定対象に向けて送信する。そして、プローブ101は、被検体からの複数の反射検出波(以下、「反射波」とする)を受信し、複数の振動子101aによりこれら反射波をそれぞれ電気信号に変換して超音波診断装置100に供給する。
2. 2. Probe 101
The probe 101 has, for example, an oscillator sequence (101a) composed of a plurality of oscillators 101a arranged in a straight line. The probe 101 converts a pulse-shaped electric signal (hereinafter referred to as “transmission signal”) supplied from the transmission beam former unit 105, which will be described later, into a pulse-shaped ultrasonic wave. The probe 101 transmits an ultrasonic beam composed of a plurality of ultrasonic waves emitted from a plurality of vibrators toward a measurement target in a state where the surface of the vibrator 101 of the probe 101 is applied to the surface of a subject via an ultrasonic gel or the like. To do. Then, the probe 101 receives a plurality of reflected detection waves (hereinafter referred to as “reflected waves”) from the subject, converts each of these reflected waves into an electric signal by the plurality of oscillators 101a, and is an ultrasonic diagnostic apparatus. Supply to 100.

3.操作入力部102
操作入力部102は、検査者からの超音波診断装置100に対する各種設定・操作等の各種操作入力を受け付け、超音波診断装置100の制御部113に出力する。
3. 3. Operation input unit 102
The operation input unit 102 receives various operation inputs such as various settings and operations for the ultrasonic diagnostic apparatus 100 from the inspector, and outputs them to the control unit 113 of the ultrasonic diagnostic apparatus 100.

操作入力部102は、例えば、表示部114と一体に構成されたタッチパネルであってもよい。この場合、表示部114に表示された操作キーに対してタッチ操作やドラッグ操作を行うことで超音波診断装置100の各種設定・操作を行うことができ、超音波診断装置100がこのタッチパネルにより操作可能に構成される。また、操作入力部102は、例えば、各種操作用のキーを有するキーボードや、各種操作用のボタン、レバー等を有する操作パネルやマウス等であってもよい。 The operation input unit 102 may be, for example, a touch panel integrally configured with the display unit 114. In this case, various settings and operations of the ultrasonic diagnostic apparatus 100 can be performed by performing a touch operation or a drag operation on the operation keys displayed on the display unit 114, and the ultrasonic diagnostic apparatus 100 is operated by this touch panel. It is configured to be possible. Further, the operation input unit 102 may be, for example, a keyboard having keys for various operations, an operation panel having buttons, levers, or the like for various operations, a mouse, or the like.

<超音波診断装置100の構成概要>
次に、実施の形態1に係る超音波診断装置100について説明する。
<Outline of configuration of ultrasonic diagnostic apparatus 100>
Next, the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the first embodiment will be described.

超音波診断装置100は、プローブ101の複数ある振動子101aのうち、送信又は受信の際に用いる振動子を各々に選択し、選択された振動子に対する入出力を確保するマルチプレクサ部106、超音波の送信を行うためにプローブ101の各振動子101aに対する高電圧印加のタイミングを制御する送信ビームフォーマ部105と、プローブ101で受信した反射波に基づき、受信ビームフォーミングして音響線信号を生成する受信ビームフォーマ部107を有する。 The ultrasonic diagnostic apparatus 100 selects a vibrator to be used for transmission or reception from among the plurality of vibrators 101a of the probe 101, and secures input / output to the selected vibrator. Based on the transmission beamformer unit 105 that controls the timing of high voltage application to each vibrator 101a of the probe 101 and the reflected wave received by the probe 101, the reception beamforming is performed to generate an acoustic wave signal. It has a receiving beamformer unit 107.

また、複数の振動子101aにプッシュ波パルスpppを送信させるプッシュ波生成部103、プッシュ波パルスpppに続き検出波パルスpwplを複数(m)回送信させる検出波生成部104を有する。 Further, it has a push wave generation unit 103 for transmitting a push wave pulse ppp to a plurality of oscillators 101a, and a detection wave generation unit 104 for transmitting a detection wave pulse pwpl a plurality of (m) times following the push wave pulse ppp.

また、受信ビームフォーマ部107が出力する音響線信号に基づいて関心領域roiにおけるせん断波の伝播速度計測を行う速度算出部108、音響線信号を保存するデータ格納部109、音響線信号からBモード画像を生成するBモード画像生成部110、音響線信号に基づいて速度算出部108がせん断波の伝播速度計測を行うためのパラメータを生成するパラメータ算出部111、Bモード画像と伝播速度計測結果の少なくとも一方から表示画像を構成して表示部114に表示させる表示制御部112、さらに、操作入力部102からの操作入力に基づき被検体内の解析対象範囲を表す関心領域roiを設定するとともに、各構成要素を制御する制御部113を備える。 Further, a speed calculation unit 108 that measures the propagation velocity of the shear wave in the region of interest roi based on the acoustic line signal output by the reception beam former unit 107, a data storage unit 109 that stores the acoustic line signal, and a B mode from the acoustic line signal. B-mode image generation unit 110 that generates an image, parameter calculation unit 111 that generates parameters for the speed calculation unit 108 to measure the propagation speed of shear waves based on the acoustic line signal, B-mode image and propagation speed measurement result A display control unit 112 that configures a display image from at least one of them and displays it on the display unit 114, and a region of interest roi that represents an analysis target range in the subject based on the operation input from the operation input unit 102 are set, and each of them is set. A control unit 113 for controlling the components is provided.

このうち、マルチプレクサ部106、送信ビームフォーマ部105、受信ビームフォーマ部107、プッシュ波生成部103、検出波生成部104、速度算出部108、制御部113は、超音波信号処理回路150を構成する。また、パラメータ算出部111は、演算回路160を構成する。 Of these, the multiplexer section 106, transmission beam former section 105, reception beam former section 107, push wave generation section 103, detection wave generation section 104, speed calculation section 108, and control section 113 constitute an ultrasonic signal processing circuit 150. .. Further, the parameter calculation unit 111 constitutes the arithmetic circuit 160.

超音波信号処理回路150を構成する各要素、例えば、送信ビームフォーマ部105、速度算出部108は、それぞれ、例えば、FPGA(Field Programmable Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)などのハードウェア回路により実現される。あるいは、CPU(Central Processing Unit)やGPU(Graphics Processing Unit)などのプロセッサとソフトウェアにより実現される構成であってもよく、特にGPUを用いた構成はGPGPU(General-Purpose computing on Graphics Processing Unit)と呼ばれる。これらの構成要素は一個の回路部品とすることができるし、複数の回路部品の集合体にすることもできる。また、複数の構成要素を組合せて一個の回路部品とすることができるし、複数の回路部品の集合体にすることもできる。また、演算回路160は、例えば、GPGPUで構成され、GPUとメモリ、電源、および、GPUを動作させるソフトウェアにより実現される。 Each element constituting the ultrasonic signal processing circuit 150, for example, the transmission beam former unit 105 and the speed calculation unit 108, is a hardware circuit such as an FPGA (Field Programmable Gate Array) or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), respectively. Is realized by. Alternatively, the configuration may be realized by a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or a GPU (Graphics Processing Unit) and software, and a configuration using a GPU is particularly referred to as a GPGPU (General-Purpose computing on Graphics Processing Unit). be called. These components can be a single circuit component, or can be an aggregate of a plurality of circuit components. Further, a plurality of components can be combined into one circuit component, or an aggregate of a plurality of circuit components can be formed. Further, the arithmetic circuit 160 is composed of, for example, a GPGPU, and is realized by a GPU, a memory, a power supply, and software that operates the GPU.

データ格納部109は、コンピュータで読み取り可能な記録媒体であり、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、MO、DVD、BD、半導体メモリ等を用いることができる。また、データ格納部109は、超音波診断装置100と接続される記憶装置であってもよい。 The data storage unit 109 is a computer-readable recording medium, and for example, a flexible disk, a hard disk, an MO, a DVD, a BD, a semiconductor memory, or the like can be used. Further, the data storage unit 109 may be a storage device connected to the ultrasonic diagnostic apparatus 100.

なお、実施の形態に係る超音波診断装置100は、図1で示した構成の超音波診断装置に限定されない。例えば、マルチプレクサ部106が不要な構成もあるし、プローブ101に送信ビームフォーマ部105や受信ビームフォーマ部107、またその一部などが内蔵される構成であってもよい。 The ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the embodiment is not limited to the ultrasonic diagnostic apparatus having the configuration shown in FIG. For example, the multiplexer section 106 may not be required, or the probe 101 may include a transmission beam former section 105, a reception beam former section 107, or a part thereof.

<超音波診断装置100の各部構成>
次に、超音波診断装置100に含まれる各ブロックの構成について説明する。
<Structure of each part of ultrasonic diagnostic apparatus 100>
Next, the configuration of each block included in the ultrasonic diagnostic apparatus 100 will be described.

1.制御部113
一般に、表示部114にプローブ101によりリアルタイムに取得された被検体の断層画像であるBモード画像が表示されている状態において、操作者は、表示部114に表示されているBモード画像を指標として、被検体内の解析対象位置を指定し操作入力部102に入力する。制御部113は、操作入力部102から操作者により指定された情報を入力として解析対象範囲である関心領域roiを設定する。ここで、被検体の機械的特性は関心領域roi全体に対して1つの値を取得するため、関心領域roiはその内側で機械的特性が大きく変化しない程度に狭い範囲であることが好ましい。または、制御部113は、関心領域roiをプローブ101にある複数の振動子101aからなる振動子列(101a)の位置を基準に設定してもよい。例えば、関心領域roiは、複数の振動子101aからなる振動子列(101a)の中心から少し離れた振動子101aの正面方向に設定されてもよい。
1. 1. Control unit 113
Generally, in a state where a B-mode image, which is a tomographic image of a subject acquired by the probe 101 in real time, is displayed on the display unit 114, the operator uses the B-mode image displayed on the display unit 114 as an index. , The analysis target position in the subject is specified and input to the operation input unit 102. The control unit 113 sets the area of interest roi, which is the analysis target range, by inputting the information specified by the operator from the operation input unit 102. Here, since the mechanical property of the subject acquires one value for the entire area of interest roi, it is preferable that the area of interest roi is in a narrow range so that the mechanical property does not change significantly inside the area roi. Alternatively, the control unit 113 may set the region of interest roi based on the position of the oscillator train (101a) composed of the plurality of oscillators 101a on the probe 101. For example, the region of interest roi may be set in the front direction of the oscillator 101a slightly away from the center of the oscillator train (101a) composed of the plurality of oscillators 101a.

また、制御部113は、操作入力部102からの指令に基づき、後述する超音波診断装置100の他のブロックの制御を行う。さらに、制御部113は、演算回路160が使用可能か否かを判定し、その判定結果によって他のブロックの制御の内容を変更する。 Further, the control unit 113 controls other blocks of the ultrasonic diagnostic apparatus 100, which will be described later, based on a command from the operation input unit 102. Further, the control unit 113 determines whether or not the arithmetic circuit 160 can be used, and changes the control contents of other blocks according to the determination result.

2.プッシュ波生成部103
プッシュ波生成部103は、制御部113から関心領域roiを示す情報を取得し、関心領域roiの近傍に特定点を設定する。そして、複数の振動子101aに送信ビームフォーマ部105からプッシュ波パルスpppを送信させることにより、複数の振動子101aに特定点(以下、「送信焦点FP」とする。)に対応する被検体中の特定部位に超音波ビームが集束するプッシュ波ppを送信させる。これにより、被検体中の特定部位にせん断波を励起させる。
2. 2. Push wave generator 103
The push wave generation unit 103 acquires information indicating the region of interest roi from the control unit 113, and sets a specific point in the vicinity of the region of interest roi. Then, by causing the plurality of oscillators 101a to transmit the push wave pulse ppp from the transmission beam former unit 105, the plurality of oscillators 101a are in the subject corresponding to a specific point (hereinafter, referred to as “transmission focus FP”). A push wave pp in which the ultrasonic beam is focused is transmitted to a specific part of the. As a result, a shear wave is excited at a specific site in the subject.

具体的には、プッシュ波生成部103は、関心領域roiを示す情報に基づき、プッシュ波の送信焦点FPの位置とプッシュ波pppを送信させる振動子列(以後、「プッシュ波送信振動子列Px」とする)を以下に示すように決定する。 Specifically, the push wave generation unit 103 transmits the position of the transmission focal point FP of the push wave and the push wave ppp based on the information indicating the region of interest roi (hereinafter, “push wave transmission oscillator sequence Px”). ”) Is determined as shown below.

図3(a)は、プッシュ波生成部103で発生させるプッシュ波pppの送信焦点FPの位置を示す模式図である。関心領域roiの列方向長さw及び被検体深さ方向の長さhが、それぞれ平面波による超音波照射範囲の列方向長さa及び被検体深さ方向の長さb以下であり、超音波照射範囲の中心付近に関心領域roiが設定される場合を例に説明する。本実施の形態では、図3(a)に示すように、送信焦点FPの列方向送信焦点位置fxは関心領域roiの列方向中心位置wcと一致する構成とした。 FIG. 3A is a schematic diagram showing the position of the transmission focal point FP of the push wave ppp generated by the push wave generation unit 103. The length w in the row direction and the length h in the depth direction of the subject of the region of interest roi are equal to or less than the length a in the row direction and the length b in the depth direction of the subject in the ultrasonic irradiation range by the plane wave, respectively. The case where the region of interest roi is set near the center of the irradiation range will be described as an example. In the present embodiment, as shown in FIG. 3A, the column-direction transmission focus position fx of the transmission focus FP coincides with the column-direction center position wc of the region of interest roi.

また、プッシュ波送信振動子列Pxは、深さ方向送信焦点位置fzに基づき設定される。本実施の形態では、プッシュ波パルス送信振動子列Pxの長さは複数の振動子101a全部の列の長さaとする構成とした。 Further, the push wave transmission oscillator sequence Px is set based on the transmission focal position fz in the depth direction. In the present embodiment, the length of the push wave pulse transmission oscillator train Px is set to the length a of all the rows of the plurality of oscillators 101a.

送信焦点FPの位置と、プッシュ波送信振動子列Pxを示す情報は、プッシュパルスpppのパルス幅PW、印加開始時刻PTとともに、送信制御信号として送信ビームフォーマ部105に出力される。また、印加開始時刻PTの時間間隔PIを含めてもよい。なお、プッシュ波パルスpppのパルス幅PW、印加開始時刻PT、及び時間間隔PIについては後述する。 The information indicating the position of the transmission focus FP and the push wave transmission oscillator train Px is output to the transmission beam former unit 105 as a transmission control signal together with the pulse width PW of the push pulse ppp and the application start time PT. Further, the time interval PI of the application start time PT may be included. The pulse width PW of the push wave pulse ppp, the application start time PT, and the time interval PI will be described later.

なお、関心領域roiと送信焦点FPとの位置関係は上記に限られず、被検体の検査すべき部位の形態等により適宜変更してもよい。 The positional relationship between the region of interest roi and the transmission focus FP is not limited to the above, and may be appropriately changed depending on the shape of the part to be inspected of the subject.

例えば、図3(a)に示す例を、送信焦点FPの位置のうち列方向送信焦点位置fxが関心領域roiの列方向中心位置wcからx軸の正又は負の方向にオフセットされた構成に変更してもよい。この場合、関心領域幅wと振動子列の列方向中心は異なる構成となる。さらに、送信焦点FPのうち列方向焦点位置fxが、関心領域roiの列方向中心wcからx軸の正又は負の方向にオフセットされ関心領域roi外に位置するような構成としてもよい。 For example, in the example shown in FIG. 3A, the column-direction transmission focus position fx of the transmission focus FP positions is offset from the column-direction center position wc of the region of interest roi in the positive or negative direction of the x-axis. You may change it. In this case, the width w of the region of interest and the center of the oscillator train in the column direction have different configurations. Further, the columnwise focal position fx of the transmission focal point FP may be offset from the columnwise center wc of the region of interest roi in the positive or negative direction of the x-axis and located outside the region of interest roi.

また、関心領域roiの近傍であって関心領域roi外の所定位置に送信焦点FPを設定する構成としてもよい。このとき、関心領域roiの近傍に設定する場合には、送信焦点FPは関心領域roiに対してせん断波が関心領域roiへ到達可能な距離に設定される。 Further, the transmission focus FP may be set at a predetermined position near the region of interest roi and outside the region of interest roi. At this time, when the transmission focus FP is set in the vicinity of the region of interest roi, the transmission focus FP is set at a distance that the shear wave can reach the region of interest roi with respect to the region of interest roi.

なお、プッシュ波による超音波ビームが「集束」するとは、超音波ビームが絞られフォーカスビームであること、すなわち、超音波ビームに照射される面積が送信後に減少し特定の深さにおいて最小値を採ることを指し、超音波ビームが1点にフォーカスされる場合に限られない。この場合、「送信焦点FP」とは、超音波ビームが集束する深さにおける超音波ビーム中心をさす。 Note that the "focusing" of the ultrasonic beam by the push wave means that the ultrasonic beam is focused and is a focus beam, that is, the area irradiated by the ultrasonic beam decreases after transmission and the minimum value is set at a specific depth. It refers to taking, and is not limited to the case where the ultrasonic beam is focused on one point. In this case, the “transmission focal point FP” refers to the center of the ultrasonic beam at the depth at which the ultrasonic beam is focused.

送信焦点Fの位置と、プッシュ波送信振動子列Pxを示す情報は、プッシュ波パルスpppのパルス幅とともに、送信制御信号として送信ビームフォーマ部105に出力される。 The information indicating the position of the transmission focus F and the push wave transmission oscillator train Px is output to the transmission beam former unit 105 as a transmission control signal together with the pulse width of the push wave pulse ppp.

3.検出波生成部104
検出波生成部104は、制御部113から関心領域roiを示す情報を入力し、複数の振動子101aに送信ビームフォーマ部105から検出波パルスpwplを複数回送信させることにより超音波ビームが関心領域roiを通過するよう、検出波パルス送信振動子列Txに属する複数の振動子101aに検出波pwを送信させる。具体的には、検出波生成部104は、関心領域roiを示す情報に基づき、超音波ビームが関心領域roiを通過するよう、検出波パルスpwplを送信させる振動子列(以後、「検出波送信振動子列Tx」とする)を決定する。
3. 3. Detection wave generator 104
The detection wave generation unit 104 inputs information indicating the region of interest roi from the control unit 113, and causes a plurality of oscillators 101a to transmit the detection wave pulse pwpl from the transmission beam former unit 105 a plurality of times so that the ultrasonic beam is in the region of interest. The detection wave pw is transmitted to a plurality of oscillators 101a belonging to the detection wave pulse transmission oscillator train Tx so as to pass through the roi. Specifically, the detection wave generation unit 104 transmits a detection wave pulse pwpl so that the ultrasonic beam passes through the region of interest roi based on the information indicating the region of interest roi (hereinafter, “detection wave transmission”). The oscillator train Tx ”) is determined.

図3(b)は、検出波生成部104で発生させる検出波パルスpwplの構成概要を示す模式図である。図3(b)に示すように、検出波生成部104は、検出波パルス送信振動子が同位相で駆動されるいわゆる平面波である検出波が関心領域roi全体を通過するように検出波パルス送信振動子列Txを設定する。検出波パルス送信振動子列Txの長さaは関心領域幅wよりも大きく設定されることが好ましい。本例では、検出波パルス送信振動子列Txは、x方向の中心を送信焦点FPの列方向送信焦点位置fxとして、関心領域roiよりも所定距離だけ外方に両端が位置するように設定される。検出波pwは平面波であるので振動子列方向と垂直なZ方向に伝播する。したがって、関心領域roiは、X方向両端においてマージンを持って超音波照射領域Axに含まれる。これより、1回の検出波の送受信により関心領域roi全体にある観測点について音響線信号を生成できるとともに、超音波ビームが確実に関心領域roi全体を通過するように前記検出波パルスpwplを送信することができる。 FIG. 3B is a schematic diagram showing an outline of the configuration of the detection wave pulse pwpl generated by the detection wave generation unit 104. As shown in FIG. 3B, the detection wave generation unit 104 transmits the detection wave pulse so that the detection wave, which is a so-called plane wave in which the detection wave pulse transmission oscillator is driven in the same phase, passes through the entire roi of interest. The oscillator train Tx is set. The length a of the detection wave pulse transmission oscillator sequence Tx is preferably set to be larger than the width of interest region w. In this example, the detection wave pulse transmission oscillator sequence Tx is set so that both ends are located outward by a predetermined distance from the region of interest roi, with the center in the x direction as the column direction transmission focus position fx of the transmission focus FP. To. Since the detection wave pw is a plane wave, it propagates in the Z direction perpendicular to the oscillator train direction. Therefore, the region of interest roi is included in the ultrasonic irradiation region Ax with margins at both ends in the X direction. From this, the acoustic line signal can be generated for the observation points in the entire interest region roi by transmitting and receiving the detection wave once, and the detection wave pulse pwpl is transmitted so that the ultrasonic beam surely passes through the entire interest region roi. can do.

なお、検出波である超音波ビームの進行方向はZ方向に限られず、Z方向に対して所定の方位角θをなす方向に進行するように設定されてもよい。 The traveling direction of the ultrasonic beam, which is the detection wave, is not limited to the Z direction, and may be set so as to travel in a direction forming a predetermined azimuth angle θ with respect to the Z direction.

4.送信ビームフォーマ部105
送信ビームフォーマ部105は、マルチプレクサ部106を介してプローブ101と接続され、プローブ101から超音波の送信を行うために、プローブ101に存する複数の振動子101aの全てもしくは一部に当たるプッシュ波送信振動子列Px又は検出波送信振動子列Txに含まれる複数の振動子各々に対する高電圧印加のタイミングを制御する回路である。
4. Transmission beam former unit 105
The transmission beam former unit 105 is connected to the probe 101 via a multiplexer unit 106, and push wave transmission vibration that hits all or a part of a plurality of oscillators 101a existing in the probe 101 in order to transmit ultrasonic waves from the probe 101. This is a circuit that controls the timing of high voltage application to each of a plurality of oscillators included in the child train Px or the detection wave transmission oscillator train Tx.

図4(a)は、送信ビームフォーマ部105の構成を示す機能ブロック図である。図4(a)に示すように、送信ビームフォーマ部105は、駆動信号発生部1051、遅延プロファイル生成部1052、駆動信号送信部1053を含む。 FIG. 4A is a functional block diagram showing the configuration of the transmission beam former unit 105. As shown in FIG. 4A, the transmission beam former unit 105 includes a drive signal generation unit 1051, a delay profile generation unit 1052, and a drive signal transmission unit 1053.

(1)駆動信号発生部1051
駆動信号発生部1051は、プッシュ波生成部103又は検出波生成部104からの送信制御信号のうち、プッシュ波送信振動子列Px又は検出波送信振動子列Txを示す情報、プッシュ波パルスpppのパルス幅PW、印加開始時刻PTを示す情報、検出波パルスpwplのパルス幅、印加開始時刻を示す情報のそれぞれに基づき、プローブ101に存する振動子101aの一部又は全部に該当する送信振動子から超音波ビームを送信させるためのパルス信号spを発生する回路である。
(1) Drive signal generator 1051
The drive signal generation unit 1051 is a transmission control signal from the push wave generation unit 103 or the detection wave generation unit 104, which is information indicating the push wave transmission oscillator train Px or the detection wave transmission oscillator train Tx, the push wave pulse ppp. Based on each of the pulse width PW, the information indicating the application start time PT, the pulse width of the detection wave pulse pwpl, and the information indicating the application start time, from the transmission oscillator corresponding to a part or all of the oscillator 101a existing in the probe 101. This is a circuit that generates a pulse signal sp for transmitting an ultrasonic beam.

(2)遅延プロファイル生成部1052
遅延プロファイル生成部1052では、プッシュ波生成部103から得られる送信制御信号のうち、プッシュ波送信振動子列Pxと送信焦点FPの位置を示す情報とに基づき、超音波ビームの送信タイミングを決める印加開始時刻PTからの遅延時間tppk(kは、1から振動子101aの数kmaxまでの自然数)を振動子毎に設定して出力する回路である。また、遅延プロファイル生成部1052は、検出波生成部104から得られる送信制御信号のうち、検出波送信振動子列Txを示す情報に基づき、超音波ビームの送信タイミングを決める印加開始時刻PTからの遅延時間tptk(kは、1から振動子101aの数kmaxまでの自然数)を振動子毎に設定して出力する。これにより、遅延時間分だけ振動子毎に超音波ビームの送信を遅延させて超音波ビームのフォーカスを行う。なお、遅延時間tptkは、すべてのkに対してtptk=0としてもよい。
(2) Delay profile generator 1052
In the delay profile generation unit 1052, among the transmission control signals obtained from the push wave generation unit 103, the application that determines the transmission timing of the ultrasonic beam is determined based on the information indicating the position of the push wave transmission oscillator train Px and the transmission focus FP. This circuit sets and outputs the delay time tppk (k is a natural number from 1 to the number kmax of the oscillator 101a) for each oscillator from the start time PT. Further, the delay profile generation unit 1052 determines the transmission timing of the ultrasonic beam based on the information indicating the detection wave transmission oscillator train Tx among the transmission control signals obtained from the detection wave generation unit 104, from the application start time PT. The delay time tptk (k is a natural number from 1 to the number kmax of the oscillator 101a) is set for each oscillator and output. As a result, the transmission of the ultrasonic beam is delayed for each oscillator by the delay time, and the ultrasonic beam is focused. The delay time tptk may be tptk = 0 for all k.

(3)駆動信号送信部1053
駆動信号送信部1053は、駆動信号発生部1051からのパルス信号spと遅延プロファイル生成部1052からの遅延時間tppkとに基づき、図5の模式図に示すように、プローブ101に存する複数の振動子101a中、プッシュ波送信振動子列Pxに含まれる各振動子にプッシュ波を送信させるためのプッシュ波パルスpppを供給するプッシュ波送信処理を行う。プッシュ波送信振動子列Pxは、マルチプレクサ部106によって選択される。
(3) Drive signal transmitter 1053
The drive signal transmission unit 1053 has a plurality of vibrators existing in the probe 101 as shown in the schematic diagram of FIG. 5 based on the pulse signal sp from the drive signal generation unit 1051 and the delay time tppk from the delay profile generation unit 1052. In 101a, a push wave transmission process for supplying a push wave pulse ppp for transmitting a push wave to each oscillator included in the push wave transmission oscillator train Px is performed. The push wave transmission oscillator sequence Px is selected by the multiplexer section 106.

生体に物理的変位を起こすプッシュ波には、通常のBモード表示等に用いる送信パルスに比して格段に大きなパワーが求められる。即ち、パルサ(超音波発生器)に与える駆動電圧として、Bモード画像の取得では通常30〜40Vでも成立する場合があるのに対して、プッシュ波では、例えば、50V以上を要する。また、Bモード画像の取得では、送信パルス長は数μsec程度であるが、プッシュ波には1送信あたり数百μsecの送信パルス長を必要とする場合もある。 A push wave that causes physical displacement in a living body is required to have a significantly larger power than a transmission pulse used for a normal B mode display or the like. That is, the drive voltage applied to the pulsar (ultrasonic generator) may be normally 30 to 40 V in the acquisition of the B mode image, whereas the push wave requires, for example, 50 V or more. Further, in the acquisition of the B mode image, the transmission pulse length is about several μsec, but the push wave may require a transmission pulse length of several hundred μsec per transmission.

本実施の形態では、図6(a)の模式図に示すように、駆動信号送信部1053からプッシュ波パルスpppが印加開始時刻PTに複数の振動子101aに送信される。プッシュ波パルスpppは、所定のパルス幅PW(時間長)を有し所定の電圧振幅(+V〜−V)、所定周波数からなるバースト信号からなる。具体的には、パルス幅PWは、例えば、100〜200μsec、周波数は、例えば、6MHz、電圧振幅は、例えば、+50V〜−50Vとしてもよい。しかしながら、印加条件は上記に限定されないことは言うまでもない。 In the present embodiment, as shown in the schematic diagram of FIG. 6A, the push wave pulse ppp is transmitted from the drive signal transmission unit 1053 to the plurality of oscillators 101a at the application start time PT. The push wave pulse ppp is composed of a burst signal having a predetermined pulse width PW (time length), a predetermined voltage amplitude (+ V to −V), and a predetermined frequency. Specifically, the pulse width PW may be, for example, 100 to 200 μsec, the frequency may be, for example, 6 MHz, and the voltage amplitude may be, for example, + 50 V to −50 V. However, it goes without saying that the application conditions are not limited to the above.

また、駆動信号送信部1053は、プローブ101に存する複数の振動子101a中、検出波送信振動子列Txに含まれる各振動子に超音波ビームを送信させるための検出波パルスpwplを供給する検出波送信処理を行う。検出波送信振動子列Txは、マルチプレクサ部106によって選択される。しかしながら、検出波パルスpwpl供給に係る構成には上記に限定されず、例えば、マルチプレクサ部106を用いない構成としてもよい。 Further, the drive signal transmission unit 1053 supplies a detection wave pulse pwpl for transmitting an ultrasonic beam to each of the oscillators included in the detection wave transmission oscillator train Tx among the plurality of oscillators 101a existing in the probe 101. Perform wave transmission processing. The detection wave transmission oscillator sequence Tx is selected by the multiplexer section 106. However, the configuration related to the supply of the detection wave pulse pwpl is not limited to the above, and for example, the configuration may not use the multiplexer section 106.

送信ビームフォーマ部105は、プッシュ波パルスppp送信後に、検出波生成部104からの送信制御信号に基づき検出波パルスpwplを複数回送信する。1回のプッシュ波パルスppp送信後に、同一の検出波送信振動子列Txから複数回行われる一連の検出波パルスpwpl送信の各回を「送信イベント」と称呼する。 After transmitting the push wave pulse ppp, the transmission beam former unit 105 transmits the detection wave pulse pwpl a plurality of times based on the transmission control signal from the detection wave generation unit 104. After one push wave pulse ppp transmission, each time of a series of detection wave pulse pwpl transmissions performed a plurality of times from the same detection wave transmission oscillator sequence Tx is referred to as a "transmission event".

5.受信ビームフォーマ部107
受信ビームフォーマ部107は、図3(b)の模式図で示した関心領域roi内に、図8(a)に示すように、x方向に並ぶ複数の観測点候補領域Liを設定し、観測点候補領域Liのそれぞれに参照点Rijを複数設定する回路である。ここで、観測点候補領域Liは、例えば、z方向に延びる直線上の領域であり、x方向に等間隔に配置される。また、参照点Rijは、例えば、z方向に等間隔に配置される。受信ビームフォーマ部107は、さらに、複数回の検出波パルスpwplの各々に対応して複数の振動子101aにおいて時系列に受信された被検体組織からの反射波に基づき、関心領域roi内に存在する複数の参照点Rijに対する音響線信号を生成して音響線信号フレームデータdsl(lは1からmまでの自然数、番号を区別しない場合は音響線信号フレームデータdslとする)のシーケンスを生成する回路である。すなわち、受信ビームフォーマ部107は、検出波パルスpwplを送信した後、プローブ101で受信した反射波に基づき、複数の振動子101aで得られた電気信号から音響線信号を生成する。ここで、iは関心領域roiにおける複数の観測点候補領域Liにおいてx方向の順を示す自然数であり、jは一つの観測点候補領域Li上の参照点Rijにおいてz方向の順を示す自然数である。なお、「音響線信号」とは、受波信号(RF信号)を整相加算処理した信号である。
5. Receive beam former unit 107
As shown in FIG. 8A, the receiving beam former unit 107 sets a plurality of observation point candidate regions Li arranged in the x direction in the region of interest roi shown in the schematic diagram of FIG. 3B, and observes the region. This is a circuit for setting a plurality of reference points Rij in each of the point candidate regions Li. Here, the observation point candidate region Li is, for example, a region on a straight line extending in the z direction, and is arranged at equal intervals in the x direction. Further, the reference points Rij are arranged at equal intervals in the z direction, for example. The reception beam former unit 107 further exists in the region of interest roi based on the reflected waves from the subject tissue received in time series by the plurality of vibrators 101a corresponding to each of the plurality of detection wave pulses pwpl. Generates an acoustic line signal for a plurality of reference points Rij to generate a sequence of acoustic line signal frame data dsl (l is a natural number from 1 to m, and if the numbers are not distinguished, the acoustic line signal frame data dsl is used). It is a circuit. That is, after transmitting the detection wave pulse pwpl, the reception beam former unit 107 generates an acoustic line signal from the electric signals obtained by the plurality of oscillators 101a based on the reflected wave received by the probe 101. Here, i is a natural number indicating the order in the x direction in a plurality of observation point candidate regions Li in the region of interest roi, and j is a natural number indicating the order in the z direction in the reference point Rij on one observation point candidate region Li. is there. The "acoustic line signal" is a signal obtained by phase-adjusting and adding a received signal (RF signal).

図4(b)は、受信ビームフォーマ部107の構成を示す機能ブロック図である。受信ビームフォーマ部107は、入力部1071、受波信号保持部1072、整相加算部1073を備える。 FIG. 4B is a functional block diagram showing the configuration of the reception beam former unit 107. The receiving beam former unit 107 includes an input unit 1071, a received signal holding unit 1072, and a phase adjusting addition unit 1073.

(1)入力部1071
入力部1071は、マルチプレクサ部106を介してプローブ101と接続され、プローブ101において反射波に基づき受波信号(RF信号)を生成する回路である。ここで、受波信号rfk(kは1からnまでの自然数である)とは、検出波パルスpwplの送信に基づいて各振動子にて受信された反射波から変換された電気信号をA/D変換したいわゆるRF信号であり、受波信号rfkは各受波振動子rwkにて受信された超音波の送信方向(被検体の深さ方向)に連なった信号の列(受波信号列)から構成されている。
(1) Input unit 1071
The input unit 1071 is a circuit that is connected to the probe 101 via a multiplexer unit 106 and generates a received signal (RF signal) based on the reflected wave in the probe 101. Here, the received signal rfk (k is a natural number from 1 to n) is an electric signal converted from the reflected wave received by each oscillator based on the transmission of the detection wave pulse pwpl. It is a so-called RF signal that has been D-converted, and the received signal rfk is a sequence of signals (received signal sequence) connected in the transmission direction (depth direction of the subject) of the ultrasonic waves received by each received oscillator rwk. It is composed of.

入力部1071は、受波振動子rwkの各々が得た反射波に基づいて、送信イベントごとに各受波振動子rwkに対する受波信号rfkの列を生成する。受波振動子列はプローブ101に存する複数の振動子101aの一部又は全部にあたる振動子列から構成されており、制御部113からの指示に基づきマルチプレクサ部106によって選択される。本例では、複数の振動子101aの全部が受波振動子列として選択される構成とした。これにより、反射検出波受信の概要を示す図6(b)に示すように、1回の受信処理により検出波照射領域Ax内全域に存する観測点からの反射波を全ての振動子を用いて受波して全ての振動子に対する受波振動子列を生成することができる。生成された受波信号rfkは、受波信号保持部1072に出力される。 The input unit 1071 generates a sequence of received signal rfk for each received oscillator rwk for each transmission event based on the reflected wave obtained by each of the receiver oscillators rwk. The wave receiving oscillator sequence is composed of oscillator sequences corresponding to a part or all of the plurality of oscillators 101a existing in the probe 101, and is selected by the multiplexer unit 106 based on an instruction from the control unit 113. In this example, all of the plurality of oscillators 101a are selected as the wave receiving oscillator train. As a result, as shown in FIG. 6 (b) showing the outline of the reflection detection wave reception, the reflected waves from the observation points existing in the entire detection wave irradiation region Ax by one reception processing are used by all the oscillators. It is possible to receive a wave and generate a wave receiving oscillator train for all the oscillators. The generated received signal rfk is output to the received signal holding unit 1072.

(2)受波信号保持部1072
受波信号保持部1072は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、半導体メモリ等を用いることができる。受波信号保持部1072は、送信イベントに同期して入力部1071から、各受波振動子rwkに対する受波信号rfkを入力し、1枚の音響線信号フレームデータが生成されるまでこれを保持する。
(2) Received signal holding unit 1072
The received signal holding unit 1072 is a computer-readable recording medium, and for example, a semiconductor memory or the like can be used. The received signal holding unit 1072 inputs the received signal rfk for each receiving oscillator rwk from the input unit 1071 in synchronization with the transmission event, and holds this until one acoustic line signal frame data is generated. To do.

なお、受波信号保持部1072は、データ格納部109の一部であってもよい。 The received signal holding unit 1072 may be a part of the data storage unit 109.

(3)整相加算部1073
整相加算部1073では、送信イベントに同期して関心領域roi内の観測点候補領域Li上に存在する参照点Rijのそれぞれについて、検出波パルス受信振動子列Rxに含まれる受信振動子Rpkが受信した受波信号rfkに遅延処理を施した後、全ての受信振動子Rpkについて加算して音響線信号dsを生成する回路である。ここで、図8(a)に示すように、観測点候補領域Liは列方向(x方向)に等間隔に配置され、参照点Rijは深さ方向(z方向)に均一に配置されることが好ましい。具体的には、参照点Rijは、列方向(x方向)に延伸する観測点候補領域Li上に、x方向に等間隔に配される。検出波パルス受信振動子列Rxはプローブ101に存する複数の振動子101aの一部又は全部にあたる受信振動子Rpkから構成されており、制御部113からの指示に基づき整相加算部1073とマルチプレクサ部106によって選択される。本例では、反射波受信振動子列Rxとして、各送信イベントにおける検出波パルス送信振動子列Txを構成する振動子を少なくとも全て含む振動子列が選択される構成とした。
(3) Phase adjustment addition unit 1073
In the phasing addition unit 1073, the receiving oscillator Rpk included in the detection wave pulse receiving oscillator sequence Rx is set for each of the reference points Rij existing on the observation point candidate region Li in the region of interest roi in synchronization with the transmission event. This is a circuit that generates an acoustic line signal ds by adding delay processing to the received received signal rfk and then adding all the received oscillators Rpk. Here, as shown in FIG. 8A, the observation point candidate regions Li are arranged at equal intervals in the column direction (x direction), and the reference points Rij are uniformly arranged in the depth direction (z direction). Is preferable. Specifically, the reference points Rij are arranged at equal intervals in the x direction on the observation point candidate region Li extending in the column direction (x direction). The detection wave pulse receiving oscillator train Rx is composed of a receiving oscillator Rpk which is a part or all of a plurality of oscillators 101a existing in the probe 101, and is a phase adjusting addition unit 1073 and a multiplexer unit based on an instruction from the control unit 113. Selected by 106. In this example, as the reflected wave receiving oscillator sequence Rx, an oscillator sequence including at least all the oscillators constituting the detection wave pulse transmitting oscillator train Tx in each transmission event is selected.

整相加算部1073は、受波信号rfkに対する処理を行うための遅延処理部10731、加算部10732を備える。 The phase-adjusting addition unit 1073 includes a delay processing unit 10731 and an addition unit 10732 for processing the received signal rfk.

a)遅延処理部10731
遅延処理部10731は、検出波パルス受信振動子列Rx内の受信振動子Rpkに対する受波信号rfkから、参照点Rijと受信振動子Rpk各々との間の距離の差を音速値で除した受信振動子Rpk各々への反射超音波の到達時間差(遅延量)により補償して、参照点Rijからの反射超音波に基づく受信振動子Rpkに対応する受信信号として同定する回路である。
a) Delay processing unit 10731
The delay processing unit 10731 receives the received signal rfk for the receiving oscillator Rpk in the detection wave pulse receiving oscillator train Rx by dividing the difference in distance between the reference point Rij and each of the receiving oscillators Rpk by the sound velocity value. This is a circuit that compensates for the arrival time difference (delay amount) of the reflected ultrasonic waves to each of the oscillators Rpk and identifies them as a received signal corresponding to the received oscillator Rpk based on the reflected ultrasonic waves from the reference point Rij.

図7は、遅延処理部10731において、超音波の伝播経路の計算方法の概要を示す模式図である。検出波パルス送信振動子列Txから放射され関心領域roi内の任意の位置にある参照点Rijにおいて反射され受信振動子Rpkに到達する超音波の伝播経路を示したものである。 FIG. 7 is a schematic diagram showing an outline of a calculation method of an ultrasonic wave propagation path in the delay processing unit 10731. The propagation path of ultrasonic waves emitted from the detection wave pulse transmission oscillator train Tx, reflected at the reference point Rij at an arbitrary position in the region of interest roi, and reaching the reception oscillator Rpk is shown.

・送信時間の算出
遅延処理部10731は、送信イベントに対応して、参照点Rijまでの送信経路を特定し、その距離を音速で除して送信時間を算出する。送信経路としては、例えば、検出波送信振動子列Txの中心から参照点Rijまでの直線経路とすることができる。なお、送信経路はこれに限られず、例えば、検出波送信振動子列Txの中心から参照点Rijと同じ深さの任意の点までの最短経路としてもよい。
-Calculation of transmission time The delay processing unit 10731 calculates the transmission time by specifying the transmission route to the reference point Rij in response to the transmission event and dividing the distance by the speed of sound. The transmission path may be, for example, a linear path from the center of the detection wave transmission oscillator sequence Tx to the reference point Rij. The transmission path is not limited to this, and may be, for example, the shortest path from the center of the detection wave transmission oscillator sequence Tx to an arbitrary point having the same depth as the reference point Rij.

・受信時間の算出
遅延処理部10731は、送信イベントに対応して、参照点Rijについて、参照点Rijで反射され検出波受信振動子列に含まれる受信振動子に到達するまでの受信経路を特定し、その距離を音速で除して送信時間を算出する。受信経路としては、例えば、参照点Rijから受信振動子までの直線経路とすることができる。
-Calculation of reception time The delay processing unit 10731 specifies the reception path for the reference point Rij until it reaches the reception oscillator that is reflected at the reference point Rij and is included in the detection wave receiver oscillator sequence in response to the transmission event. Then, the transmission time is calculated by dividing the distance by the speed of sound. The receiving path may be, for example, a linear path from the reference point Rij to the receiving oscillator.

・遅延量の算出
次に、遅延処理部10731は、送信時間と受信時間とから各受信振動子への総伝播時間を算出し、当該総伝播時間に基づいて、各受信振動子に対する受波信号列rfkに適用する遅延量を算出する。
-Calculation of delay amount Next, the delay processing unit 10731 calculates the total propagation time to each receiving oscillator from the transmission time and the reception time, and based on the total propagation time, the received signal for each receiving oscillator. Calculate the amount of delay applied to the column rfk.

・遅延処理
次に、遅延処理部10731は、各受信振動子に対する受波信号列rfkから、遅延量に相当する受波信号rfk(遅延量を差引いた時間に対応する受波信号)を、参照点Rijからの反射波に基づく受信振動子に対応する信号として同定する。
Delay processing Next, the delay processing unit 10731 refers to the received signal rfk corresponding to the delay amount (the received signal corresponding to the time obtained by subtracting the delay amount) from the received signal sequence rfk for each receiving oscillator. It is identified as a signal corresponding to the receiving oscillator based on the reflected wave from the point Rij.

遅延処理部10731は、送信イベントに対応して、受波信号保持部1072から受波信号rfkを入力として、関心領域roi内に位置する全ての参照点Rijについて、各受信振動子Rpkに対する受波信号rfkを同定する。 In response to the transmission event, the delay processing unit 10731 receives the received signal rfk from the received signal holding unit 1072 as an input, and receives the waves for each receiving oscillator Rpk for all the reference points Rij located in the region of interest roi. Identify the signal rfk.

b)加算部10732
加算部10732は、遅延処理部10731から出力される受信振動子Rpkに対応して同定された受波信号rfkを入力として、それらを加算して、参照点Rijに対する整相加算された音響線信号dsijを生成する回路である。
b) Adder 10732
The addition unit 10732 takes the received signal rfk identified corresponding to the receiving oscillator Rpk output from the delay processing unit 10731 as an input, adds them, and adds the phasing to the reference point Rij. This is a circuit that generates dsij.

さらに、各受信振動子Rpkに対応して同定された受波信号rfkに対し、受信アポダイゼーション(重み数列)を乗じた後加算して、参照点Rijに対する音響線信号dsijを生成してもよい。受信アポダイゼーションは、検出波受振動子列Rx内の受信振動子Rpkに対応する受信信号に適用される重み係数の数列である。受信アポダイゼーションは、例えば、検出波受振動子列Rxの列方向の中心に位置する振動子に対する重みが最大となるよう設定され、受信アポダイゼーションの分布の中心軸は検出波受振動子列中心軸Rxoと一致し、分布は中心軸に対し対称な形状をなす。分布の形状は特に限定されない。なお、受信アポダイゼーションは上述の場合に限られず、例えば、送信振動子列Txの列方向中心に位置する振動子に対する重みが最大となるよう設定されてもよい。 Further, the received signal rfk identified corresponding to each receiving oscillator Rpk may be multiplied by a receiving apodization (weight sequence) and then added to generate an acoustic line signal dsij with respect to the reference point Rij. The reception apodization is a sequence of weighting coefficients applied to the reception signal corresponding to the reception oscillator Rpk in the detection wave receiver sequence Rx. The received apodization is set so that, for example, the weight for the vibrator located at the center of the detection wave receiving oscillator row Rx in the column direction is maximized, and the central axis of the distribution of the received apodization is the detection wave receiving oscillator row central axis Rxo. Consistent with, the distribution has a shape symmetric with respect to the central axis. The shape of the distribution is not particularly limited. The reception apodization is not limited to the above case, and may be set so that, for example, the weight of the transmission oscillator sequence Tx with respect to the oscillator located at the center in the column direction is maximized.

加算部10732は、関心領域roi内に存在する全ての参照点Rijについて音響線信号dsijを生成して音響線信号フレームデータdslを生成する。 The addition unit 10732 generates the acoustic line signal dsij for all the reference points Rij existing in the region of interest roi, and generates the acoustic line signal frame data dsl.

そして、送信イベントに同期して検出波パルスpwplの送受信を繰り返し、全ての送信イベントに対する音響線信号フレームデータdslを生成する。生成された音響線信号フレームデータdslは、送信イベントごとにデータ格納部109に出力され保存される。 Then, the transmission and reception of the detection wave pulse pwpl are repeated in synchronization with the transmission event, and the acoustic line signal frame data dsl for all the transmission events is generated. The generated acoustic line signal frame data dsl is output to and stored in the data storage unit 109 for each transmission event.

6.速度算出部108およびパラメータ算出部111
速度算出部108は、参照点Rijに対応する音響線信号に基づいて複数の観測点候補領域Liを選択して選択した観測点候補領域Liのそれぞれに観測点Pijを設定し、設定された観測点Pijについて、音響線信号フレームデータdslのシーケンスから、関心領域roi内の組織の変位を検出し、せん断波の速度を算出する回路である。
6. Speed calculation unit 108 and parameter calculation unit 111
The velocity calculation unit 108 selects a plurality of observation point candidate regions Li based on the acoustic line signal corresponding to the reference point Rij, sets observation points Pij in each of the selected observation point candidate regions Li, and makes the set observations. It is a circuit that detects the displacement of the tissue in the region of interest roi from the sequence of the acoustic line signal frame data dsl for the point Pij and calculates the velocity of the shear wave.

また、パラメータ算出部111は、音響線信号フレームデータdslのシーケンスから、観測点Pijを選択するための指標となるパラメータを算出する回路である。 Further, the parameter calculation unit 111 is a circuit that calculates a parameter as an index for selecting the observation point Pij from the sequence of the acoustic line signal frame data dsl.

図9は、速度算出部108およびパラメータ算出部111の構成を示す機能ブロック図である。速度算出部108は、観測点設定部1081、変位検出部1082、到達時刻検出部1083、伝播速度変換部1084、機械的特性変換部1085を備える。パラメータ算出部111は、信号品質判定部1111を備える。 FIG. 9 is a functional block diagram showing the configurations of the speed calculation unit 108 and the parameter calculation unit 111. The speed calculation unit 108 includes an observation point setting unit 1081, a displacement detection unit 1082, an arrival time detection unit 1083, a propagation speed conversion unit 1084, and a mechanical characteristic conversion unit 1085. The parameter calculation unit 111 includes a signal quality determination unit 1111.

(1)信号品質判定部1111
信号品質判定部1111は、受信ビームフォーマ部107から音響線信号フレームデータdslのシーケンスを取得し、観測点候補領域Liごとに、信号レベル、および/または、ノイズレベルを算出する。そして、観測点候補領域Liごとに、信号レベル、および/または、ノイズレベルを、音響線信号品質データqltとして出力する。信号レベルを音響線信号品質データqltとして出力する場合、信号品質判定部1111は、例えば、図8(a)に示すように、観測点候補領域Liそれぞれについて、複数の参照点Rijそれぞれの信号レベルを抽出した後、観測点候補領域Liごとの信号レベルの代表値を出力する。代表値としては、例えば、信号レベルの最大値、中央値、平均値、最小値を用いることができる。より具体的には、例えば、観測点候補領域L1について、複数の参照点R11、R12、R13、…、R1jmaxそれぞれの信号レベルを抽出し、平均値を観測点候補領域L1の信号レベルとする。同様に、例えば、観測点候補領域L2について、複数の参照点R21、R22、R23、…、R2jmaxそれぞれの信号レベルを抽出し、平均値を観測点候補領域L1の信号レベルとする。または、複数の送信イベントに係る音響線信号に対し、例えば、図8(b)に示すように、複数の送信イベントに対して、観測点候補領域Ltiそれぞれについて、送信イベントごと、かつ、参照点Rijごとに信号レベルを抽出した後、観測点候補領域Ltiごとの信号レベルの代表値を出力するとしてもよい。ここで、図8(b)のt軸は送信イベントを示し、x座標とz座標とが同一でt座標が異なる2つの参照点Rijt1、Rijt2は、空間的に同一の位置に対応する参照点Rijから異なる送信イベントt1、t2それぞれにより取得した音響線信号を仮想的に異なる参照点として示したものである。より具体的には、例えば、観測点候補領域Lt1について、複数の参照点R111、R121、R112、R122、…、R11tmax、R12tmaxそれぞれの信号レベルを抽出し、平均値を観測点候補領域L1の信号レベルとする。なお、複数の送信イベントに係る音響線信号データを用いる場合、観測点候補領域Liそれぞれについて、参照点Rijの数は必ずしも複数である必要はなく1つでもよい。
(1) Signal quality determination unit 1111
The signal quality determination unit 1111 acquires a sequence of acoustic line signal frame data dsl from the reception beam former unit 107, and calculates the signal level and / or the noise level for each observation point candidate region Li. Then, the signal level and / or the noise level is output as the acoustic line signal quality data qlt for each observation point candidate region Li. When the signal level is output as the acoustic line signal quality data qlt, the signal quality determination unit 1111, for example, as shown in FIG. 8A, for each of the observation point candidate regions Li, the signal level of each of the plurality of reference points Rij. Is extracted, and then the representative value of the signal level for each observation point candidate region Li is output. As the representative value, for example, the maximum value, the median value, the average value, and the minimum value of the signal level can be used. More specifically, for example, for the observation point candidate region L1, the signal levels of each of the plurality of reference points R11, R12, R13, ..., R1j max are extracted, and the average value is used as the signal level of the observation point candidate region L1. .. Similarly, for example, for the observation point candidate region L2, the signal levels of each of the plurality of reference points R21, R22, R23, ..., R2j max are extracted, and the average value is used as the signal level of the observation point candidate region L1. Alternatively, for acoustic line signals related to a plurality of transmission events, for example, for a plurality of transmission events, for each observation point candidate region Lti, for each transmission event and as a reference point. After extracting the signal level for each Rij, the representative value of the signal level for each observation point candidate region Lti may be output. Here, the t-axis of FIG. 8B indicates a transmission event, and the two reference points Rijt 1 and Rijt 2 in which the x-coordinate and the z-coordinate are the same but the t-coordinates are different correspond to spatially the same positions. The acoustic line signals acquired from the reference points Rij by different transmission events t 1 and t 2 are shown as virtually different reference points. More specifically, for example, for the observation point candidate region Lt1, the signal levels of each of the plurality of reference points R111, R121, R112, R122, ..., R11t max , and R12t max are extracted, and the average value is used as the observation point candidate region L1. The signal level of. When using acoustic line signal data related to a plurality of transmission events, the number of reference points Rij does not necessarily have to be a plurality, and may be one for each observation point candidate region Li.

また、ノイズレベルを音響線信号品質データqltとして出力する場合、信号品質判定部1111は、例えば、図8(a)に示すように、観測点候補領域Liそれぞれについて、複数の参照点Rijそれぞれの信号レベルを抽出した後、観測点候補領域Liごとの信号レベルの不均一性を示す値を出力する。信号レベルの不均一性を示す値としては、例えば、信号レベルの分散、標準偏差、信号レベルと平均信号レベルとの差の絶対値の合計、最大値と最小値の差、を用いることができる。より具体的には、例えば、観測点候補領域L1について、複数の参照点R11、R12、R13、…、R1jmaxそれぞれの信号レベルを抽出し、標準偏差を観測点候補領域L1のノイズレベルとする。または、例えば、図8(b)に示すように、複数の送信イベントに対して、観測点候補領域Ltiそれぞれについて、送信イベントごと、かつ、参照点Rijごとに信号レベルを抽出した後、観測点候補領域Ltiごとの信号レベルの不均一性を示す値を出力してもよい。より具体的には、例えば、観測点候補領域Lt1について、複数の参照点R111、R121、R112、R122、…、R11tmax、R12tmaxそれぞれの信号レベルを抽出し、標準偏差を観測点候補領域L1のノイズレベルとする。なお、複数の送信イベントに係る音響線信号データを用いる場合、観測点候補領域Liそれぞれについて、参照点Rijの数は必ずしも複数である必要はなく1つでもよい。なお、パラメータ算出部111は、観測点候補領域Liごとに、信号対雑音比を算出し、音響線信号品質データqltとして出力してもよい。 Further, when the noise level is output as the acoustic line signal quality data qlt, the signal quality determination unit 1111 is, for example, as shown in FIG. 8A, for each of the observation point candidate regions Li, for each of the plurality of reference points Rij. After extracting the signal level, a value indicating the non-uniformity of the signal level for each observation point candidate region Li is output. As the value indicating the non-uniformity of the signal level, for example, the variance of the signal level, the standard deviation, the sum of the absolute values of the differences between the signal levels and the average signal levels, and the difference between the maximum value and the minimum value can be used. .. More specifically, for example, for the observation point candidate region L1, the signal levels of each of the plurality of reference points R11, R12, R13, ..., R1j max are extracted, and the standard deviation is used as the noise level of the observation point candidate region L1. .. Alternatively, for example, as shown in FIG. 8B, after extracting the signal level for each transmission event and each reference point Rij for each observation point candidate region Lti for a plurality of transmission events, the observation point A value indicating the non-uniformity of the signal level for each candidate region Lti may be output. More specifically, for example, for the observation point candidate region Lt1, the signal levels of each of the plurality of reference points R111, R121, R112, R122, ..., R11t max , and R12t max are extracted, and the standard deviation is set as the observation point candidate region L1. The noise level of. When using acoustic line signal data related to a plurality of transmission events, the number of reference points Rij does not necessarily have to be a plurality, and may be one for each observation point candidate region Li. The parameter calculation unit 111 may calculate the signal-to-noise ratio for each observation point candidate region Li and output it as acoustic line signal quality data qlt.

なお、音響線信号品質データqltは信号レベル、ノイズレベル、信号対雑音比に限られず、観測点候補領域Liに対応する音響線信号の品質を示すパラメータであれば任意の値を使用してよい。 The acoustic line signal quality data qlt is not limited to the signal level, noise level, and signal-to-noise ratio, and any value may be used as long as it is a parameter indicating the quality of the acoustic line signal corresponding to the observation point candidate region Li. ..

信号品質判定部1111は、算出した音響線信号品質データqltを速度算出部108の観測点設定部1081に出力する。 The signal quality determination unit 1111 outputs the calculated acoustic line signal quality data qlt to the observation point setting unit 1081 of the speed calculation unit 108.

(2)観測点設定部1081
観測点設定部1081は、音響線信号品質データqltに基づいて、観測点候補領域Liから観測点Pijを選択する。より具体的には、観測点設定部1081は、例えば、図13(a)に示すように、観測点候補領域Liから、信号対雑音比の良いものから順に所定の数だけ選択する。ここでは、観測点候補領域L3、L7、L10を選択する。そして、選択した観測点候補領域Liのそれぞれの上に1つずつ観測点Pijを設定する。なお、観測点Pijについて、iは関心領域roi内の複数の観測点Pijのx方向の順を示し、jはz方向の順を示す。すなわち、同一のiに対し、観測点候補領域Liのiと観測点Pijのiは必ずしも一致しない。本例では、観測点候補領域L3、L7、L10のそれぞれに観測点P11、P12、P13が設定される。なお、観測点候補領域Liの選択基準は上述のものに限られず、例えば、信号レベルの高いものから順に選択する、または、ノイズレベルの低いものから順に選択する、としてもよい。または、例えば、信号レベルが所定の基準以上である観測点候補領域Liを抽出し、その中から信号対雑音比の良い順に選択する、としてもよい。さらには、観測点候補領域Liのx方向の間隔が所定距離以上となるように、かつ、信号対雑音比が高くなるように選択する、としてもよい。
(2) Observation point setting unit 1081
The observation point setting unit 1081 selects the observation point Pij from the observation point candidate region Li based on the acoustic line signal quality data qlt. More specifically, as shown in FIG. 13A, for example, the observation point setting unit 1081 selects a predetermined number of observation point candidate regions Li in order from the one having the best signal-to-noise ratio. Here, the observation point candidate regions L3, L7, and L10 are selected. Then, one observation point Pij is set on each of the selected observation point candidate regions Li. Regarding the observation points Pij, i indicates the order of the plurality of observation points Pij in the region of interest roi in the x direction, and j indicates the order in the z direction. That is, for the same i, the i of the observation point candidate region Li and the i of the observation point Pij do not always match. In this example, observation points P 11 , P 12 , and P 13 are set in the observation point candidate regions L3, L7, and L10, respectively. The selection criteria for the observation point candidate region Li are not limited to those described above, and for example, they may be selected in order from the one with the highest signal level, or may be selected in order from the one with the lowest noise level. Alternatively, for example, the observation point candidate region Li whose signal level is equal to or higher than a predetermined reference may be extracted and selected from the observation point candidate regions Li in descending order of signal-to-noise ratio. Further, the observation point candidate region Li may be selected so that the distance in the x direction is equal to or larger than a predetermined distance and the signal-to-noise ratio is high.

(3)変位検出部1082
変位検出部1082は、観測点Pijのそれぞれについて、音響線信号フレームデータdslのシーケンスに含まれる1フレームの音響線信号フレームデータdslと、基準となる音響線信号フレームデータ(基準音響線信号フレームデータ)ds0とを取得する。基準音響線信号フレームデータds0とは、各送信イベントに対応する音響線信号フレームデータdslにおけるせん断波による変位を抽出するための基準となる信号であり、具体的には、プッシュ波パルスppp送信前に関心領域roiから取得した音響線信号のフレームデータである。変位検出部1082は、音響線信号フレームデータdslと基準音響線信号フレームデータds0との差分から、各観測点Pijそれぞれの変位を検出する。そして、変位検出部1082はこの処理を繰り返すことで、観測点Pijそれぞれの変位の時系列データを作成する。
(3) Displacement detection unit 1082
For each of the observation points Pij, the displacement detection unit 1082 has one frame of acoustic line signal frame data dsl included in the sequence of acoustic line signal frame data dsl and reference acoustic line signal frame data (reference acoustic line signal frame data). ) Get ds0 and. The reference acoustic line signal frame data ds0 is a reference signal for extracting the displacement due to the shear wave in the acoustic line signal frame data dsl corresponding to each transmission event, and specifically, before the push wave pulse ppp transmission. It is the frame data of the acoustic line signal acquired from the region of interest roi. The displacement detection unit 1082 detects the displacement of each observation point Pij from the difference between the acoustic line signal frame data dsl and the reference acoustic line signal frame data ds0. Then, the displacement detection unit 1082 repeats this process to create time-series data of the displacement of each observation point Pij.

なお、変位検出部1082は、以下の処理により観測点Pijそれぞれの変位の時系列データを作成してもよい。すなわち、例えば、変位検出部1082は、音響線信号フレームデータdslと、1つ前の送信イベントで取得された音響線フレームデータds(l−1)との差分に基づいて、観測点Pijの変位Ptijの、送信イベント間での変化量ΔPtijを検出する。そして、観測点Pijごとに、変位Ptijにおける複数の送信イベント間の変化量ΔPtijを積算することで、観測点Pijの変位Ptijを生成する。この場合において、超音波診断装置は基準検出波パルス送受信の工程を行わず、基準音響線信号フレームデータds0の生成を行わない、としてもよい。また、送信イベント間での変化量ΔPtijの検出は連続する2つの送信イベント間とは限らず、任意の2つの音響線信号フレームデータdslの差分から、観測点Pijの変位Ptijの変化量ΔPtijを算出してもよい。 The displacement detection unit 1082 may create time-series data of the displacement of each observation point Pij by the following processing. That is, for example, the displacement detection unit 1082 displaces the observation point Pij based on the difference between the acoustic line signal frame data dsl and the acoustic line frame data ds (l-1) acquired in the previous transmission event. The amount of change ΔPtij of Ptij between transmission events is detected. Then, the displacement Ptij of the observation point Pij is generated by integrating the amount of change ΔPtij between the plurality of transmission events at the displacement Ptij for each observation point Pij. In this case, the ultrasonic diagnostic apparatus may not perform the step of transmitting / receiving the reference detection wave pulse and may not generate the reference acoustic line signal frame data ds0. Further, the detection of the change amount ΔPtij between the transmission events is not limited to between two consecutive transmission events, and the change amount ΔPtij of the displacement Ptij of the observation point Pij is calculated from the difference between any two acoustic line signal frame data dsl. It may be calculated.

変位検出部1082は、変位の時系列データを観測点Pijおよび送信イベントと対応付けて変位量フレームデータptlを生成する。 The displacement detection unit 1082 generates the displacement amount frame data ptl by associating the time series data of the displacement with the observation point Pij and the transmission event.

(4)到達時刻検出部1083
到達時刻検出部1083は、変位量フレームデータptlに基づき、観測点Pijそれぞれの波面の到達時刻を検出する。具体的には、図13(c)に示すように、観測点Pijそれぞれの変位Dijのピーク時刻tijを検出する。なお、ピーク時刻tijを検出する方法は、TTP(Time to Peak)法、相関処理法など、公知の手法を用いることができる。
(4) Arrival time detection unit 1083
The arrival time detection unit 1083 detects the arrival time of the wave surface of each observation point Pij based on the displacement frame data ptl. Specifically, as shown in FIG. 13C, the peak time tij of the displacement Dij of each observation point Pij is detected. As a method for detecting the peak time tij, a known method such as a TTP (Time to Peak) method or a correlation processing method can be used.

到達時刻検出部1083は、ピーク時刻tijを観測点Pijに対応付けて波面到達時間データatoを生成する。 The arrival time detection unit 1083 associates the peak time tij with the observation point Pij to generate wave surface arrival time data ato.

(5)伝播速度変換部1084
伝播速度変換部1084は、関心領域におけるせん断波の伝播速度を算出する。伝播速度変換部1084は、隣接する観測点Pij間のせん断波の伝播速度vをそれぞれ算出する。具体的には、図13(b)、(d)に示すように、隣接する2つの観測点PijとPi(j+1)との距離Rj(j+1)を、観測点Pij、Pi(j+1)それぞれのピーク時刻tij、ti(j+1)の差{ti(j+1)−tij}で除することにより、伝播速度vj(j+1)を算出する。なお、図13(d)の縦軸のd軸は、せん断波の進行経路を示す距離軸である。次に、伝播速度変換部1084は、せん断波の伝播速度vの代表値を関心領域におけるせん断波の伝播速度として算出する。代表値としては、例えば、平均値や中央値が挙げられる。
(5) Propagation speed conversion unit 1084
The propagation velocity conversion unit 1084 calculates the propagation velocity of the shear wave in the region of interest. The propagation velocity conversion unit 1084 calculates the propagation velocity v of the shear wave between the adjacent observation points Pij. Specifically, as shown in FIGS. 13 (b) and 13 (d), the distance Rj (j + 1) between two adjacent observation points Pij and Pi (j + 1) is set for each of the observation points Pij and Pi (j + 1). The propagation velocity vj (j + 1) is calculated by dividing by the difference {ti (j + 1) -tij} between the peak times tij and ti (j + 1). The vertical axis d-axis in FIG. 13D is a distance axis indicating the traveling path of the shear wave. Next, the propagation velocity conversion unit 1084 calculates a representative value of the propagation velocity v of the shear wave as the propagation velocity of the shear wave in the region of interest. Representative values include, for example, an average value and a median value.

伝播速度変換部1084は、関心領域におけるせん断波の伝播速度を伝播速度データvoとして出力する。 The propagation velocity conversion unit 1084 outputs the propagation velocity of the shear wave in the region of interest as the propagation velocity data vo.

(6)機械的特性変換部1085
機械的特性変換部1085は、関心領域におけるせん断波の伝播速度を被検体の機械的特性値に変換する。機械的特性としては、例えば、せん断弾性率、ヤング率、ダイナミックせん断粘性、機械的インピーダンス等が挙げられる。
(6) Mechanical property conversion unit 1085
The mechanical property conversion unit 1085 converts the propagation velocity of the shear wave in the region of interest into the mechanical property value of the subject. Examples of mechanical properties include shear modulus, Young's modulus, dynamic shear viscosity, and mechanical impedance.

例えば、せん断弾性率Gは、被検体密度ρとせん断波の伝播速度vを用いて、以下の式で算出できる。
G=ρ・v2
また、例えば、ヤング率Eは、被検体を等方性弾性体であると仮定すると、ポワソン比νを用いて、E=2(1+ν)Gと示されるため、ν=0.5と仮定すると、以下の式で算出できる。
E=3ρ・v2
同様に、ダイナミックせん断粘性、機械的インピーダンスのそれぞれについても、せん断波の伝播速度vを用いて公知の演算により算出できる。
For example, the shear modulus G can be calculated by the following formula using the subject density ρ and the propagation velocity v of the shear wave.
G = ρ ・ v 2
Further, for example, the Young's modulus E is assumed to be E = 2 (1 + ν) G using the Poisson ratio ν, assuming that the subject is an isotropic elastic body, and therefore ν = 0.5. , Can be calculated by the following formula.
E = 3ρ ・ v 2
Similarly, each of the dynamic shear viscosity and the mechanical impedance can be calculated by a known calculation using the propagation velocity v of the shear wave.

機械的特性変換部1085は、関心領域における機械的特性値を機械的特性データelfとして出力する。 The mechanical characteristic conversion unit 1085 outputs the mechanical characteristic value in the region of interest as the mechanical characteristic data elf.

7.Bモード画像生成部110
Bモード画像生成部110は、音響線信号フレームデータdslのシーケンスから、Bモード断層画像を生成する回路である。
7. B mode image generator 110
The B-mode image generation unit 110 is a circuit that generates a B-mode tomographic image from a sequence of acoustic line signal frame data dsl.

Bモード画像生成部110は、音響線信号フレームデータdslのシーケンスに含まれる1フレームの音響線信号フレームデータdslを取得する。そして、Bモード画像生成部110は、包絡線検波、対数圧縮を行って音響線信号フレームデータdslを輝度信号フレームデータbllに変換し、表示制御部112に出力する。 The B-mode image generation unit 110 acquires one frame of acoustic line signal frame data dsl included in the sequence of acoustic line signal frame data dsl. Then, the B-mode image generation unit 110 performs envelope detection and logarithmic compression, converts the acoustic line signal frame data dsl into the luminance signal frame data bll, and outputs it to the display control unit 112.

8.表示制御部112
表示制御部112は、Bモード断層画像、または、Bモード断層画像に機械的特性情報を重畳した画像を生成し、表示部114に表示させる回路である。
8. Display control unit 112
The display control unit 112 is a circuit that generates a B-mode tomographic image or an image in which mechanical characteristic information is superimposed on the B-mode tomographic image and displays it on the display unit 114.

表示制御部112は、輝度信号フレームデータbllをBモード画像生成部110から、機械的特性データelfを速度算出部108から、それぞれ取得し、座標変換を行って、Bモード画像、あるいは、Bモード画像上に機械的特性データを重畳した画像を生成する。 The display control unit 112 acquires the luminance signal frame data bll from the B mode image generation unit 110 and the mechanical characteristic data elf from the speed calculation unit 108, performs coordinate conversion, and performs a B mode image or a B mode. Generates an image in which mechanical characteristic data is superimposed on the image.

<超音波診断装置100の動作>
以上の構成からなる超音波診断装置100の統合SWSシーケンスの動作について説明する。
<Operation of ultrasonic diagnostic apparatus 100>
The operation of the integrated SWS sequence of the ultrasonic diagnostic apparatus 100 having the above configuration will be described.

1.動作の概要
図10は、超音波診断装置100における統合SWSシーケンスの工程の概要を示す概略図である。超音波診断装置100によるSWSシーケンスは、関心領域roiを設定する工程、基準検出波送受信を行い、以後の各送信イベントに対応するせん断波による変位を抽出するための基準音響線信号フレームデータds0を取得する工程、プッシュ波パルスpppを送信して被検体内の特定部位FPに集束するプッシュ波ppを送信して被検体中にせん断波励起する工程、関心領域roiを通過する検出波pwplの送受信を複数回繰り返す検出波パルスpwpl送受信する工程、せん断波伝播速度計測を行いせん断波の伝播速度と機械的特性を算出する機械的特性算出の工程から構成される。
1. 1. Outline of Operation FIG. 10 is a schematic view showing an outline of the process of the integrated SWS sequence in the ultrasonic diagnostic apparatus 100. The SWS sequence by the ultrasonic diagnostic apparatus 100 performs the step of setting the region of interest roi, transmitting and receiving the reference detection wave, and the reference acoustic line signal frame data ds0 for extracting the displacement due to the shear wave corresponding to each subsequent transmission event. Acquisition process, transmission of push wave pulse ppp to focus on specific site FP in the subject, transmission of shear wave excitation into the subject, transmission / reception of detection wave pwpl passing through the region of interest roi This consists of a step of transmitting and receiving a detection wave pulse pwpl that repeats a plurality of times, and a step of calculating the mechanical characteristics by measuring the shear wave propagation velocity and calculating the shear wave propagation velocity and the mechanical characteristics.

2.演算回路160が使用可能である場合のSWSシーケンスの動作
以下、公知の方法に基づき被検体の組織からの反射成分に基づき組織が描画されたBモード画像が表示部114に表示された後のせん断波速度計測処理の動作を説明する。
2. 2. Operation of SWS sequence when arithmetic circuit 160 can be used Below, shearing after a B-mode image in which a tissue is drawn based on a reflection component from the tissue of a subject based on a known method is displayed on the display unit 114. The operation of the wave velocity measurement process will be described.

なお、Bモード画像のフレームデータは、プッシュ波パルスpppを送信されることなく、送信ビームフォーマ部105及び受信ビームフォーマ部107においてされた超音波の送受信に基づいて被検体の組織からの反射成分に基づき時系列に音響線信号のフレームデータが生成され、音響線信号に対して包絡線検波、対数圧縮などの処理がされて輝度信号へと変換された後、輝度信号を直交座標系に座標変換して生成する。表示制御部112は被検体の組織が描画されたBモード画像を表示部114に表示させる。 The frame data of the B-mode image is a reflection component from the tissue of the subject based on the transmission and reception of ultrasonic waves performed by the transmission beam former unit 105 and the reception beam former unit 107 without transmitting the push wave pulse ppp. The frame data of the acoustic line signal is generated in time series based on the above, and after the acoustic line signal is processed by envelope detection, logarithmic compression, etc. and converted into a luminance signal, the luminance signal is coordinated to the orthogonal coordinate system. Convert and generate. The display control unit 112 causes the display unit 114 to display a B-mode image in which the tissue of the subject is drawn.

図11は、超音波診断装置100におけるSWSM処理の動作を示すフローチャートである。 FIG. 11 is a flowchart showing the operation of SWSM processing in the ultrasonic diagnostic apparatus 100.

まず、ステップS10では、ユーザからの操作入力に基づいて関心領域を設定する。より具体的には、表示部114にプローブ101によりリアルタイムに取得された被検体の断層画像であるBモード画像が表示されている状態において、制御部113は、操作入力部102から操作者により指定された情報を入力として、被検体内の解析対象範囲を表す関心領域roiをプローブ101の位置を基準に設定する。 First, in step S10, the region of interest is set based on the operation input from the user. More specifically, the control unit 113 is designated by the operator from the operation input unit 102 in a state where the B mode image, which is a tomographic image of the subject acquired in real time by the probe 101, is displayed on the display unit 114. Using the obtained information as an input, the region of interest roi representing the analysis target range in the subject is set with reference to the position of the probe 101.

操作者による関心領域roiの指定は、例えば、表示部114にデータ格納部109に記録されている最新のBモード画像を表示し、タッチパネル、マウスなどの入力部(図示しない)を通して関心領域roiを指定することによりされる。ここでは、関心領域roiは、例えば、Bモード画像の列方向の中央から離れた一定範囲とする。 The operator specifies the area of interest roi, for example, displays the latest B-mode image recorded in the data storage unit 109 on the display unit 114, and sets the area of interest roi through an input unit (not shown) such as a touch panel or a mouse. It is done by specifying. Here, the region of interest roi is, for example, a fixed range away from the center in the column direction of the B-mode image.

次に、ステップS20では、制御部113は、プッシュパルスの送信条件を設定する。具体的には、プッシュ波生成部103が、制御部113から関心領域roiを示す情報を取得、プッシュ波パルスpppの送信焦点FPの位置とプッシュ波送信振動子列Pxを設定する。本例では、図3(a)に示すように、プッシュ波送信振動子列Pxは、複数の振動子101aの一部とした。また、列方向送信焦点位置fxはプッシュ波送信振動子列Pxの列方向中心位置wcと一致し、深さ方向送信焦点位置fzは関心領域roiの近傍に存在する構成とした。しかしながら、関心領域roiと送信焦点FPとの位置関係は上記に限られず、被検体の検査すべき部位の形態等により適宜変更してもよい。 Next, in step S20, the control unit 113 sets the push pulse transmission conditions. Specifically, the push wave generation unit 103 acquires information indicating the region of interest roi from the control unit 113, and sets the position of the transmission focal point FP of the push wave pulse ppp and the push wave transmission oscillator sequence Px. In this example, as shown in FIG. 3A, the push wave transmission oscillator train Px is a part of the plurality of oscillators 101a. Further, the column direction transmission focus position fx coincides with the column direction center position wc of the push wave transmission oscillator train Px, and the depth direction transmission focus position fz exists in the vicinity of the region of interest roi. However, the positional relationship between the region of interest roi and the transmission focus FP is not limited to the above, and may be appropriately changed depending on the shape of the site to be inspected of the subject and the like.

送信焦点FPの位置と、プッシュ波送信振動子列Pxを示す情報は、プッシュ波パルスpppのパルス幅PW、印加開始時刻PTとともに、送信制御信号として送信ビームフォーマ部105に出力される。 The information indicating the position of the transmission focus FP and the push wave transmission oscillator train Px is output to the transmission beam former unit 105 as a transmission control signal together with the pulse width PW of the push wave pulse ppp and the application start time PT.

次に、ステップS30において、関心領域roi内に観測点候補領域Liを設定する。本例では、図8(a)に示すように、x方向に延伸する直線として等間隔に配される。なお、観測点候補領域Liは、例えば、いずれかの受信振動子Rpkの中心を通りz方向に延伸する直線であるとしてもよい。 Next, in step S30, the observation point candidate region Li is set in the region of interest roi. In this example, as shown in FIG. 8A, they are arranged at equal intervals as straight lines extending in the x direction. The observation point candidate region Li may be, for example, a straight line extending in the z direction through the center of any of the receiving oscillators Rpk.

次に、ステップS40において、基準検出波パルスの送受信を行い、取得した基準音響線信号フレームデータを保存する。具体的には、関心領域roi内に、検出波パルスを送信させ、ステップS30で設定した観測点候補領域Li上の参照点Rijについて、音響線信号フレームデータを生成して、基準音響線フレームデータとしてデータ格納部109に保存する。 Next, in step S40, the reference detection wave pulse is transmitted and received, and the acquired reference acoustic line signal frame data is saved. Specifically, a detection wave pulse is transmitted in the region of interest roi, and acoustic line signal frame data is generated for the reference point Rij on the observation point candidate region Li set in step S30 to generate reference acoustic line frame data. Is stored in the data storage unit 109.

次に、ステップS50において、プッシュパルスを送信する。具体的には、送信ビームフォーマ部105は、プッシュ波生成部103より取得した送信焦点FPの位置とプッシュ波送信振動子列Pxを示す情報、プッシュ波パルスpppのパルス幅PW、印加開始時刻PTからなる送信制御信号に基づき送信プロファイルを生成する。送信プロファイルは、プッシュ波送信振動子列Pxに含まれる各送信振動子に対するパルス信号spと遅延時間tpkからなる。そして、送信プロファイルに基づき各送信振動子にプッシュ波パルスpppを供給する。各送信振動子は被検体内の特定部位に集束するパルス状のプッシュ波ppを送信する。 Next, in step S50, a push pulse is transmitted. Specifically, the transmission beam former unit 105 has information indicating the position of the transmission focal point FP and the push wave transmission oscillator sequence Px acquired from the push wave generation unit 103, the pulse width PW of the push wave pulse ppp, and the application start time PT. A transmission profile is generated based on a transmission control signal consisting of. The transmission profile includes a pulse signal sp and a delay time tpk for each transmission oscillator included in the push wave transmission oscillator train Px. Then, the push wave pulse ppp is supplied to each transmission oscillator based on the transmission profile. Each transmitter transmits a pulsed push wave pp that focuses on a specific site in the subject.

ここで、プッシュ波ppによるせん断波の生成において、図12(a)から(c)の模式図を用いて説明する。図12(a)から(c)は、プッシュ波ppによるせん断波励起の機構を示すバネモデルである。図12(a)から(c)において、弾力性を有する被検体内の組織はバネにより繋がれた複数の球として示されており、個々の球が、被検体内の組織の各位置に対応している。 Here, in the generation of the shear wave by the push wave pp, it will be described with reference to the schematic views of FIGS. 12A to 12C. 12 (a) to 12 (c) are spring models showing the mechanism of shear wave excitation by the push wave pp. In FIGS. 12 (a) to 12 (c), the elastic tissue in the subject is shown as a plurality of spheres connected by a spring, and each sphere corresponds to each position of the tissue in the subject. doing.

まず、プローブ101を皮膚表面に密接させた状態で送信焦点Fに対応する被検体中の焦点部位に対してプッシュ波ppを印加する。これにより、焦点部位に該当する球603が、プッシュパルスによってZ方向に移動する。そうすると、図12(b)に示すように、球603に繋がれている球604がZ方向に引かれ、また、球613と球614のそれぞれが球603、球604によってZ方向に押される。その結果として、図12(c)に示すように、プッシュパルスにより直接押された球602、603によって押された球612、623がZ方向に移動して他の球を押すとともに、球604にZ方向に押され、かつ、球613にZ方向に引かれた球614がZ方向に移動する。この動作により、プッシュパルスによる直接的な押圧がない球604、球614の位置にZ方向の振動が伝播する。すなわち、焦点部位がZ方向に押圧されることで、焦点部位がZ方向に振動するとともに、X方向に隣接する組織がZ方向に引かれて、当該組織もZ方向に振動する。さらに、Z方向に振動する組織に対してX方向に隣接する組織がZ方向に引かれてZ方向に振動する、の連鎖的な運動が起きる。さらに、このような動作が繰り返し起きることにより、X方向にZ方向の振動が伝播する、すなわち、せん断波がX方向に伝播する現象が発生する。 First, the push wave pp is applied to the focal point in the subject corresponding to the transmitting focal point F with the probe 101 in close contact with the skin surface. As a result, the sphere 603 corresponding to the focal point moves in the Z direction by the push pulse. Then, as shown in FIG. 12B, the sphere 604 connected to the sphere 603 is pulled in the Z direction, and the spheres 613 and 614 are pushed in the Z direction by the spheres 603 and 604, respectively. As a result, as shown in FIG. 12 (c), the balls 602 and 623 pushed directly by the push pulse move in the Z direction to push the other balls and become the balls 604. The sphere 614 pushed in the Z direction and pulled by the sphere 613 in the Z direction moves in the Z direction. By this operation, the vibration in the Z direction propagates to the positions of the spheres 604 and 614 that are not directly pressed by the push pulse. That is, when the focal portion is pressed in the Z direction, the focal portion vibrates in the Z direction, the tissue adjacent to the X direction is pulled in the Z direction, and the tissue also vibrates in the Z direction. Further, a chain motion occurs in which the tissue adjacent to the X direction is pulled in the Z direction and vibrates in the Z direction with respect to the tissue vibrating in the Z direction. Further, when such an operation occurs repeatedly, the vibration in the Z direction propagates in the X direction, that is, the shear wave propagates in the X direction.

図11に戻って説明を続ける。 The explanation will be continued by returning to FIG.

次に、ステップS60において、関心領域roiに検出波パルスpwplを複数回送受信し、取得した音響線信号フレームデータdslのシーケンスを保存する。具体的には、送信ビームフォーマ部105は、検出波送信振動子列Txに含まれる振動子に被検体に向けて検出波パルスpwplを送信させ、受信ビームフォーマ部107は、検出波パルス受信振動子列Rxに含まれる振動子により受信した反射波ecに基づき音響線信号フレームデータdslを生成する。プッシュ波ppの送信終了の直後から、例えば、秒間1万回、上記処理を繰り返し行う。これにより、せん断波の発生直後から伝播が終わるまでの間、関心領域roi内の音響線信号フレームデータdslを繰り返し生成する。生成された音響線信号フレームデータdslのシーケンスはデータ格納部109に出力され保存される。 Next, in step S60, the detection wave pulse pwpl is transmitted / received a plurality of times to the region of interest roi, and the acquired sequence of the acoustic line signal frame data dsl is saved. Specifically, the transmission beam former unit 105 causes the oscillator included in the detection wave transmission oscillator train Tx to transmit the detection wave pulse pwpl toward the subject, and the reception beam former unit 107 causes the detection wave pulse reception vibration. The acoustic line signal frame data dsl is generated based on the reflected wave ec received by the oscillator included in the child train Rx. Immediately after the end of transmission of the push wave pp, for example, the above process is repeated 10,000 times per second. As a result, the acoustic line signal frame data dsl in the region of interest roi is repeatedly generated from immediately after the generation of the shear wave to the end of propagation. The generated sequence of the acoustic line signal frame data dsl is output to the data storage unit 109 and stored.

より具体的には、以下の処理を行う。まず、受信ビームフォーマ部107は、関心領域roi内に存在する任意の参照点Rijについて、送信された超音波が被検体中の参照点Rijに到達する送信時間を算出する。次に、受信ビームフォーマ部107は、検出波パルス受信振動子列Rxを設定し、参照点Rijからの反射検出波が、検出波パルス受信振動子列Rxに含まれる受波振動子Rwkのそれぞれに到達する受信時間を算出する。そして、受信ビームフォーマ部107は、送信時間と受信時間とから、参照点Rijごと、かつ、受波振動子Rwkごとの、遅延量を算出し、音響線信号フレームデータdslから、参照点Rijごとに、参照点Rijからの受信信号を同定する。次に、受信ビームフォーマ部107は、参照点Rijごとに同定した受信信号を重みづけ加算し、参照点Rijに対する音響線信号を算出する。ここで、重み付けは、例えば、検出波パルス受信振動子列Rxのx方向の中心に位置する振動子に対する重み付けが最大となるような、受信アポダイゼーションがなされる。受信ビームフォーマ部107は、算出した音響線信号をデータ格納部109に保存する。 More specifically, the following processing is performed. First, the reception beam former unit 107 calculates the transmission time for the transmitted ultrasonic wave to reach the reference point Rij in the subject for any reference point Rij existing in the region of interest roi. Next, the receiving beam former unit 107 sets the detection wave pulse receiving vibrator train Rx, and the reflected detection wave from the reference point Rij is included in the detection wave pulse receiving vibrator train Rx, respectively. Calculate the reception time to reach. Then, the reception beam former unit 107 calculates the delay amount for each reference point Rij and each wave receiving oscillator Rwk from the transmission time and the reception time, and for each reference point Rij from the acoustic line signal frame data dsl. In addition, the received signal from the reference point Rij is identified. Next, the reception beam former unit 107 weights and adds the received signals identified for each reference point Rij, and calculates an acoustic line signal for the reference point Rij. Here, the weighting is, for example, reception apodization such that the weighting for the vibrator located at the center of the detection wave pulse receiving vibrator train Rx in the x direction is maximized. The reception beam former unit 107 stores the calculated acoustic line signal in the data storage unit 109.

次に、ステップS70において、音響線信号フレームデータの信号品質を抽出する。具体的には、パラメータ算出部111は、送信イベントごと、かつ、参照点Rijごとに、音響線信号の信号レベルを抽出する。そして、観測点候補領域Liごとに、信号品質を示す値を算出する。信号品質を示す値としては、例えば、信号レベルとして、信号レベルの平均値や中央値、最小値を用いることができる。または、例えば、ノイズレベルとして、信号レベルの分散や標準偏差、平均値からの差の絶対値の合計、最大値と最小値の差を用いることができる。または、例えば、信号レベルとノイズレベルから信号対雑音比を算出することができる。パラメータ算出部111は、算出したパラメータを速度算出部108に出力する。 Next, in step S70, the signal quality of the acoustic line signal frame data is extracted. Specifically, the parameter calculation unit 111 extracts the signal level of the acoustic line signal for each transmission event and for each reference point Rij. Then, a value indicating signal quality is calculated for each observation point candidate region Li. As the value indicating the signal quality, for example, the average value, the median value, or the minimum value of the signal levels can be used as the signal level. Alternatively, for example, as the noise level, the variance or standard deviation of the signal level, the sum of the absolute values of the differences from the average value, and the difference between the maximum value and the minimum value can be used. Alternatively, for example, the signal-to-noise ratio can be calculated from the signal level and the noise level. The parameter calculation unit 111 outputs the calculated parameter to the speed calculation unit 108.

次に、ステップS80において、信号品質に基づいて観測点Pijを設定する。具体的には、速度算出部108は、パラメータ算出部111から受領した観測点候補領域Liごとの信号品質に基づいて複数の観測点候補領域Liを選択し、選択した観測点候補領域Liのそれぞれに、せん断波の伝播速度測定に用いる観測点Pijを設定する。観測点候補領域Liの選択の方法としては、例えば、信号レベルが大きい観測点候補領域Liを選択するとしてもよいし、または、例えば、ノイズレベルが小さい観測点候補領域Liを選択するとしてもよい。または、例えば、信号レベルが所定以上かつ信号対雑音比が良い観測点候補領域Liを抽出するとしてもよいし、ノイズレベルが所定以下かつ信号対雑音比が良い観測点候補領域Liを抽出するとしてもよい。さらには、信号対雑音比が所定の基準以上かつ信号レベルが大きい観測点候補領域Liを抽出するとしてもよい。または、例えば、観測点候補領域Liのx方向の距離が所定以上となるように、かつ、信号品質が向上するように観測点Pijを設定するとしてもよい。 Next, in step S80, the observation point Pij is set based on the signal quality. Specifically, the speed calculation unit 108 selects a plurality of observation point candidate regions Li based on the signal quality for each observation point candidate region Li received from the parameter calculation unit 111, and each of the selected observation point candidate regions Li. The observation point Pij used for measuring the propagation velocity of the shear wave is set in. As a method of selecting the observation point candidate region Li, for example, the observation point candidate region Li having a large signal level may be selected, or the observation point candidate region Li having a small noise level may be selected, for example. .. Alternatively, for example, the observation point candidate region Li having a signal level equal to or higher than a predetermined value and having a good signal-to-noise ratio may be extracted, or the observation point candidate region Li having a noise level equal to or lower than a predetermined value and having a good signal-to-noise ratio may be extracted. May be good. Further, the observation point candidate region Li having a signal-to-noise ratio equal to or higher than a predetermined reference and a large signal level may be extracted. Alternatively, for example, the observation point Pij may be set so that the distance of the observation point candidate region Li in the x direction is equal to or greater than a predetermined value and the signal quality is improved.

次に、ステップS90において、送信イベント毎に関心領域roi内の各観測点Pijの変位を検出し、せん断波の到達時刻を特定する。具体的には、速度算出部108は、第1の送信イベントにおいて、観測点Pijごとに、音響線信号フレームデータdslと、基準音響線信号フレームデータds0との相関処理を行って、観測点Pijそれぞれに対する位置変位量を検出する。さらに、この処理をすべての相関イベントに対して行うことで、観測点Pijごとに、送信イベント毎の変位量を検出する。そして、観測点Pijごとに、変位の大きさが最大となる送信イベントを特定し、送信イベントが行われた時刻をピーク時刻として特定する。 Next, in step S90, the displacement of each observation point Pij in the region of interest roi is detected for each transmission event, and the arrival time of the shear wave is specified. Specifically, in the first transmission event, the velocity calculation unit 108 performs correlation processing between the acoustic line signal frame data dsl and the reference acoustic line signal frame data ds0 for each observation point Pij, and performs correlation processing with the observation point Pij. The amount of position displacement for each is detected. Further, by performing this process for all the correlation events, the displacement amount for each transmission event is detected for each observation point Pij. Then, for each observation point Pij, the transmission event having the maximum displacement is specified, and the time when the transmission event is performed is specified as the peak time.

次に、ステップS100において、せん断波の伝播速度計測を行う。具体的には、速度算出部108は、ステップS90で特定した観測点Pijごとのピーク時刻を指標として、列方向に隣接する2つの観測点Pijの距離をピーク時刻の時間差で除することにより、せん断波の伝播速度を算出する。実施の形態では、図13(d)に示すように、列方向に並ぶ観測点P11、観測点P12、観測点P13について、縦軸にせん断波の伝播経路軸d、横軸にピーク時刻をプロットする。そして、観測点間の傾き(=観測点間の距離÷ピーク時刻の時間差)を算出することで、せん断波の伝播速度を算出する。そして、せん断波の伝播速度の代表値を算出して、関心領域roiにおけるせん断波の伝播速度として出力する。代表値としては、例えば、中央値、平均値を用いてよい。なお、速度算出部108は、さらに、関心領域roiにおけるせん断波の伝播速度に基づいて、関心領域roiにおける被検体の機械的特性値を算出するとしてもよい。 Next, in step S100, the propagation velocity of the shear wave is measured. Specifically, the speed calculation unit 108 uses the peak time for each observation point Pij specified in step S90 as an index, and divides the distance between two observation points Pij adjacent in the column direction by the time difference of the peak time. Calculate the propagation velocity of shear waves. In the embodiment, as shown in FIG. 13 (d), the observation point P 11 arranged in the column direction, the observation point P 12, the observation point P 13, the propagation path of the vertical axis shear wave axis d, a peak on the horizontal axis Plot the time. Then, the propagation speed of the shear wave is calculated by calculating the slope between the observation points (= distance between the observation points ÷ time difference of the peak time). Then, a representative value of the propagation velocity of the shear wave is calculated and output as the propagation velocity of the shear wave in the region of interest roi. As the representative value, for example, the median value and the average value may be used. The velocity calculation unit 108 may further calculate the mechanical characteristic value of the subject in the region of interest roi based on the propagation velocity of the shear wave in the region of interest roi.

最後に、ステップS110において、せん断波の伝播速度をBモード画像に重畳表示する。具体的には、例えば、関心領域roiの位置を示す情報とせん断波の伝播速度、または、機械的特性値をBモード画像に重畳する。なお、Bモード画像に関心領域roiの位置を示す情報のみを重畳し、機械的特性値はBモード画像の外側に表示してもよい。 Finally, in step S110, the propagation velocity of the shear wave is superimposed and displayed on the B mode image. Specifically, for example, the information indicating the position of the region of interest roi, the propagation velocity of the shear wave, or the mechanical characteristic value is superimposed on the B mode image. In addition, only the information indicating the position of the region of interest roi may be superimposed on the B mode image, and the mechanical characteristic value may be displayed outside the B mode image.

以上により、図11に示したSWSシーケンスの処理が終了する。以上のせん断波速度計測処理により、SWSシーケンスによる機械的特性データelfを算出することができる。 As a result, the processing of the SWS sequence shown in FIG. 11 is completed. By the above shear wave velocity measurement process, the mechanical characteristic data elf by the SWS sequence can be calculated.

3.演算回路160を使用しない場合のSWSシーケンスの動作
図14は、演算回路160を使用しない場合の超音波診断装置100における統合SWSシーケンスの工程を示すフローチャートである。ここで、図11と同様の動作については同じステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。超音波診断装置100によるSWSシーケンスは、関心領域roiを設定する工程、基準検出波送受信を行い、以後の各送信イベントに対応するせん断波による変位を抽出するための基準音響線信号フレームデータds0を取得する工程、プッシュ波パルスpppを送信して被検体内の特定部位FPに集束するプッシュ波ppを送信して被検体中にせん断波励起する工程、関心領域roiを通過する検出波pwplの送受信を複数回繰り返す検出波パルスpwpl送受信する工程、せん断波伝播速度計測を行いせん断波の伝播速度と機械的特性を算出する機械的特性算出の工程から構成される。以下、公知の方法に基づき被検体の組織からの反射成分に基づき組織が描画されたBモード画像が表示部114に表示された後のせん断波速度計測処理の動作を説明する。
3. 3. Operation of SWS Sequence When the Calculation Circuit 160 is Not Used FIG. 14 is a flowchart showing a process of an integrated SWS sequence in the ultrasonic diagnostic apparatus 100 when the calculation circuit 160 is not used. Here, the same step numbers are assigned to the operations similar to those in FIG. 11, and detailed description thereof will be omitted. The SWS sequence by the ultrasonic diagnostic apparatus 100 performs the step of setting the region of interest roi, transmitting and receiving the reference detection wave, and the reference acoustic line signal frame data ds0 for extracting the displacement due to the shear wave corresponding to each subsequent transmission event. Acquisition process, transmission of push wave pulse ppp to focus on specific site FP in the subject, transmission of shear wave excitation into the subject, transmission / reception of detection wave pwpl passing through the region of interest roi This consists of a step of transmitting and receiving a detection wave pulse pwpl that repeats a plurality of times, and a step of calculating the mechanical characteristics by measuring the shear wave propagation velocity and calculating the shear wave propagation velocity and the mechanical characteristics. Hereinafter, the operation of the shear wave velocity measurement process after the B-mode image in which the tissue is drawn based on the reflection component from the tissue of the subject based on the known method is displayed on the display unit 114 will be described.

まず、ステップS10では、ユーザからの操作入力に基づいて関心領域を設定する。 First, in step S10, the region of interest is set based on the operation input from the user.

次に、ステップS20では、制御部113は、プッシュパルスの送信条件を設定する。 Next, in step S20, the control unit 113 sets the push pulse transmission conditions.

次に、ステップS120において、関心領域roi内に観測点Pijを設定する。本例では、例えば、x方向に延伸する直線上に所定の数だけ等間隔に配される。具体的には、図15(a)に示すように、x方向に延伸する直線HL上に、間隔がdとなるように、3つの観測点P11、P21、P31を設定する。なお、選択する観測点の数および間隔は上述の場合に限られず、例えば、関心領域roi内に4以上観測点を設けてもよいし、図15(b)に示すように、プッシュ波パルスの送信焦点FPに近いほど観測点Pijの間隔が広がるように選択してもよいが、観測点の数が少なくとも2であることが必要であり、数が多いことがより好ましい。 Next, in step S120, the observation point Pij is set in the region of interest roi. In this example, for example, a predetermined number of them are arranged at equal intervals on a straight line extending in the x direction. Specifically, as shown in FIG. 15A, three observation points P11, P21, and P31 are set on a straight line HL extending in the x direction so that the interval is d. The number and intervals of observation points to be selected are not limited to the above cases. For example, four or more observation points may be provided in the region of interest roi, and as shown in FIG. 15B, the push wave pulse The closer to the transmission focal point FP, the wider the interval between the observation points Pij may be selected, but it is necessary that the number of observation points is at least 2, and a large number is more preferable.

次に、ステップS40において、基準検出波パルスの送受信を行い、取得した基準音響線信号フレームデータを保存する。具体的には、関心領域roi内に、検出波パルスを送信させ、ステップS120で設定した観測点Pijについて、音響線信号フレームデータを生成して、基準音響線フレームデータとしてデータ格納部109に保存する。 Next, in step S40, the reference detection wave pulse is transmitted and received, and the acquired reference acoustic line signal frame data is saved. Specifically, a detection wave pulse is transmitted in the region of interest roi, acoustic line signal frame data is generated for the observation point Pij set in step S120, and stored in the data storage unit 109 as reference acoustic line frame data. To do.

次に、ステップS50において、プッシュパルスを送信する。 Next, in step S50, a push pulse is transmitted.

次に、ステップS60において、関心領域roiに検出波パルスpwplを複数回送受信し、取得した音響線信号フレームデータdslのシーケンスを保存する。まず、受信ビームフォーマ部107は、関心領域roi内に存在する任意の観測点Pijについて、送信された超音波が被検体中の観測候補点Pijに到達する送信時間を算出する。次に、受信ビームフォーマ部107は、検出波パルス受信振動子列Rxを設定し、観測点Pijからの反射検出波が、検出波パルス受信振動子列Rxに含まれる受波振動子Rwkのそれぞれに到達する受信時間を算出する。そして、受信ビームフォーマ部107は、送信時間と受信時間とから、観測点Pijごと、かつ、受波振動子Rwkごとの、遅延量を算出し、音響線信号フレームデータdslから、観測点Pijごとに、観測点Pijからの受信信号を同定する。次に、受信ビームフォーマ部107は、観測点Pijごとに同定した受信信号を重みづけ加算し、観測点Pijに対する音響線信号を算出する。受信ビームフォーマ部107は、算出した音響線信号をデータ格納部109に保存する。 Next, in step S60, the detection wave pulse pwpl is transmitted / received a plurality of times to the region of interest roi, and the acquired sequence of the acoustic line signal frame data dsl is saved. First, the reception beam former unit 107 calculates the transmission time for the transmitted ultrasonic waves to reach the observation candidate point Pij in the subject for any observation point Pij existing in the region of interest roi. Next, the receiving beam former unit 107 sets the detection wave pulse receiving vibrator train Rx, and the reflected detection wave from the observation point Pij is included in the detection wave pulse receiving vibrator train Rx, respectively. Calculate the reception time to reach. Then, the reception beam former unit 107 calculates the delay amount for each observation point Pij and for each wave receiving oscillator Rwk from the transmission time and the reception time, and for each observation point Pij from the acoustic line signal frame data dsl. In addition, the received signal from the observation point Pij is identified. Next, the reception beam former unit 107 weights and adds the received signals identified for each observation point Pij, and calculates an acoustic line signal for the observation point Pij. The reception beam former unit 107 stores the calculated acoustic line signal in the data storage unit 109.

次に、ステップS90において、送信イベント毎に関心領域roi内の各観測点Pijの変位を検出し、せん断波の到達時刻を特定する。 Next, in step S90, the displacement of each observation point Pij in the region of interest roi is detected for each transmission event, and the arrival time of the shear wave is specified.

次に、ステップS100において、せん断波の伝播速度計測を行う。 Next, in step S100, the propagation velocity of the shear wave is measured.

最後に、ステップS110において、せん断波の伝播速度情報をBモード画像に重畳表示する。 Finally, in step S110, the propagation velocity information of the shear wave is superimposed and displayed on the B mode image.

<まとめ>
以上の構成により、演算回路160が使用可能である場合には、関心領域roi内に広範囲の観測点候補領域Liを設け、信号品質のよい音響線信号を生成できた観測点公報領域Li上に観測点Pijを設定し、観測点Pijに対応する音響線信号に基づいてせん断波の伝播速度計測を行う。したがって、せん断波の伝播速度計測を高品質の音響線信号に基づいて行うことができ、計測されるせん断波の伝播速度の精度を向上させることができる。また、観測点Pijの数を速度算出部108の演算能力に見合った数に制限することができるため、観測点Pijの数が過剰であることによる演算能力不足を抑止し、それによるユーザビリティの低下を抑止することができる。
<Summary>
With the above configuration, when the arithmetic circuit 160 can be used, a wide range of observation point candidate regions Li is provided in the region of interest roi, and the observation point publication region Li capable of generating an acoustic line signal with good signal quality is provided. The observation point Pij is set, and the propagation velocity of the shear wave is measured based on the acoustic line signal corresponding to the observation point Pij. Therefore, the propagation velocity of the shear wave can be measured based on the high-quality acoustic line signal, and the accuracy of the propagation velocity of the measured shear wave can be improved. Further, since the number of observation points Pij can be limited to a number commensurate with the computing power of the speed calculation unit 108, it is possible to prevent a lack of computing power due to an excessive number of observation points Pij, resulting in a decrease in usability. Can be deterred.

一方で、演算回路160を使用しない場合には、事前に設定したルールに基づいて関心領域roi内に観測点Pijを設け、観測点Pijに対応する音響線信号に基づいてせん断波の伝播速度計測を行う。したがって、速度算出部108の演算能力に見合った数の観測点Pijに基づいて処理を行うことができる。 On the other hand, when the arithmetic circuit 160 is not used, the observation point Pij is provided in the region of interest roi based on the preset rule, and the propagation velocity of the shear wave is measured based on the acoustic line signal corresponding to the observation point Pij. I do. Therefore, the processing can be performed based on the number of observation points Pij corresponding to the computing power of the speed calculation unit 108.

したがって、実施の形態1に係る超音波診断装置100では、演算回路160の使用可否にかかわらずせん断波の伝播速度計測を演算能力に見合ったスケールで実施することができるとともに、演算回路160を使用できる場合には、超音波の送受信を行うことなく観測点Pijの適切な設定を行うことができ、計測されたせん断波の伝播速度の精度を向上させることができる。 Therefore, in the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the first embodiment, the propagation velocity measurement of the shear wave can be performed on a scale commensurate with the arithmetic ability regardless of whether the arithmetic circuit 160 can be used or not, and the arithmetic circuit 160 is used. If possible, the observation point Pij can be appropriately set without transmitting and receiving ultrasonic waves, and the accuracy of the measured shear wave propagation velocity can be improved.

≪実施の形態2≫
実施の形態1では、演算回路が音響線信号の信号品質を判定することで観測点Pijの設定を補助する構成であるとした。しかしながら、観測点Pijの設定を補助するための情報としては、音響線信号の品質に限られず、例えば、被検体の機械的特性を示す情報であってもよい。
<< Embodiment 2 >>
In the first embodiment, it is assumed that the arithmetic circuit assists the setting of the observation point Pij by determining the signal quality of the acoustic line signal. However, the information for assisting the setting of the observation point Pij is not limited to the quality of the acoustic line signal, and may be, for example, information indicating the mechanical characteristics of the subject.

実施の形態2では、演算回路が速度算出部とは異なる方法で被検体の機械的特性を算出し、当該機械的特性に基づいて観測点Pijを設定する構成とする。 In the second embodiment, the arithmetic circuit calculates the mechanical characteristics of the subject by a method different from that of the speed calculation unit, and the observation point Pij is set based on the mechanical characteristics.

<超音波診断システム2000>
1.装置概要
実施の形態2に係る超音波診断装置200を含む超音波診断システム2000について、図面を参照しながら説明する。図16は、実施の形態2に係る超音波診断システム2000の機能ブロック図である。なお、図2に示す超音波診断システム1000と同様の機能ブロックについては同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。図16に示すように、超音波診断システム2000は、被検体に向けて超音波を送信し、その反射波を受信する複数の振動子(振動子列)101aが先端表面に列設された超音波プローブ101、プローブ101に超音波の送受信を行わせプローブ101からの出力信号に基づき超音波信号を生成する超音波診断装置200、検査者からの操作入力を受け付ける操作入力部102、超音波画像を画面上に表示する表示部114を有する。プローブ101、操作入力部102、表示部114は、それぞれ、超音波診断装置200に各々接続可能に構成されている。
<Ultrasonic diagnostic system 2000>
1. 1. Outline of the device An ultrasonic diagnostic system 2000 including the ultrasonic diagnostic device 200 according to the second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 16 is a functional block diagram of the ultrasonic diagnostic system 2000 according to the second embodiment. The same functional blocks as those of the ultrasonic diagnostic system 1000 shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. As shown in FIG. 16, in the ultrasonic diagnostic system 2000, a plurality of ultrasonic vibrators (transmuters) 101a that transmit ultrasonic waves toward a subject and receive the reflected waves are arranged in a row on the tip surface. An ultrasonic probe 101, an ultrasonic diagnostic apparatus 200 that causes the probe 101 to transmit and receive ultrasonic waves and generate an ultrasonic signal based on an output signal from the probe 101, an operation input unit 102 that receives an operation input from an inspector, and an ultrasonic image. Has a display unit 114 for displaying on the screen. The probe 101, the operation input unit 102, and the display unit 114 are each configured to be connectable to the ultrasonic diagnostic apparatus 200.

<超音波診断装置200の構成概要>
次に、実施の形態2に係る超音波診断装置200について説明する。
<Outline of configuration of ultrasonic diagnostic apparatus 200>
Next, the ultrasonic diagnostic apparatus 200 according to the second embodiment will be described.

超音波診断装置200は、プッシュ波生成部103、検出波生成部104、送信ビームフォーマ部105、マルチプレクサ部106、受信ビームフォーマ部107、速度算出部208、データ格納部109、Bモード画像生成部110、マップ型速度算出部261、パラメータ算出部262、表示制御部212、制御部213を備える。 The ultrasonic diagnostic apparatus 200 includes a push wave generation unit 103, a detection wave generation unit 104, a transmission beam former unit 105, a multiplexer unit 106, a reception beam former unit 107, a speed calculation unit 208, a data storage unit 109, and a B-mode image generation unit. It includes 110, a map type speed calculation unit 261 and a parameter calculation unit 262, a display control unit 212, and a control unit 213.

このうち、マルチプレクサ部106、送信ビームフォーマ部105、受信ビームフォーマ部107、プッシュ波生成部103、検出波生成部104、速度算出部208、制御部213は、超音波信号処理回路250を構成する。また、マップ型速度算出部261、パラメータ算出部262は、演算回路260を構成する。 Of these, the multiplexer section 106, transmission beam former section 105, reception beam former section 107, push wave generation section 103, detection wave generation section 104, speed calculation section 208, and control section 213 constitute an ultrasonic signal processing circuit 250. .. Further, the map type speed calculation unit 261 and the parameter calculation unit 262 constitute an arithmetic circuit 260.

超音波信号処理回路250を構成する各要素は、それぞれ、例えば、FPGA、ASICなどのハードウェア回路により実現される。あるいは、CPUやGPUなどのプロセッサとソフトウェアにより実現される構成であってもよく、特にGPUを用いた構成はGPGPUと呼ばれる。これらの構成要素は一個の回路部品とすることができるし、複数の回路部品の集合体にすることもできる。また、複数の構成要素を組合せて一個の回路部品とすることができるし、複数の回路部品の集合体にすることもできる。また、演算回路260は、例えば、GPGPUで構成され、GPUとメモリ、電源、および、GPUを動作させるソフトウェアにより実現される。 Each element constituting the ultrasonic signal processing circuit 250 is realized by a hardware circuit such as FPGA or ASIC, respectively. Alternatively, the configuration may be realized by a processor such as a CPU or GPU and software, and a configuration using a GPU is particularly called GPGPU. These components can be a single circuit component, or can be an aggregate of a plurality of circuit components. Further, a plurality of components can be combined into one circuit component, or an aggregate of a plurality of circuit components can be formed. Further, the arithmetic circuit 260 is composed of, for example, a GPGPU, and is realized by a GPU, a memory, a power supply, and software that operates the GPU.

<超音波診断装置200の各部構成>
次に、超音波診断装置200に含まれる各ブロックの構成について説明する。
<Structure of each part of ultrasonic diagnostic apparatus 200>
Next, the configuration of each block included in the ultrasonic diagnostic apparatus 200 will be described.

1.制御部213
一般に、表示部114にプローブ101によりリアルタイムに取得された被検体の断層画像であるBモード画像が表示されている状態において、操作者は、表示部114に表示されているBモード画像を指標として、被検体内の解析対象位置を指定し操作入力部102に入力する。制御部113は、操作入力部102から操作者により指定された情報を入力として解析対象範囲である関心領域roiを設定する。ここで、被検体の機械的特性は関心領域roi全体に対して1つの値を取得するため、関心領域roiはその内側で機械的特性が大きく変化しない程度に狭い範囲であることが好ましい。または、制御部113は、関心領域roiをプローブ101にある複数の振動子101aからなる振動子列(101a)の位置を基準に設定してもよい。例えば、関心領域roiは、複数の振動子101aからなる振動子列(101a)の中心から少し離れた振動子101aの正面方向に設定されてもよい。
1. 1. Control unit 213
Generally, in a state where a B-mode image, which is a tomographic image of a subject acquired by the probe 101 in real time, is displayed on the display unit 114, the operator uses the B-mode image displayed on the display unit 114 as an index. , The analysis target position in the subject is specified and input to the operation input unit 102. The control unit 113 sets the area of interest roi, which is the analysis target range, by inputting the information specified by the operator from the operation input unit 102. Here, since the mechanical property of the subject acquires one value for the entire area of interest roi, it is preferable that the area of interest roi is in a narrow range so that the mechanical property does not change significantly inside the area roi. Alternatively, the control unit 113 may set the region of interest roi based on the position of the oscillator train (101a) composed of the plurality of oscillators 101a on the probe 101. For example, the region of interest roi may be set in the front direction of the oscillator 101a slightly away from the center of the oscillator train (101a) composed of the plurality of oscillators 101a.

また、制御部213は、関心領域roiを含みマップ型速度算出の対象となる解析対象領域roi2を設定する。ここで、解析対象領域roi2ではせん断波の波面の伝播状態や機械的特性の分布傾向を取得するため、その内側で機械的特性が一様でない程度に広い範囲であることが好ましい。または、制御部213は、解析対象領域roi2をプローブ101にある複数の振動子101aからなる振動子列(101a)の位置を基準に設定してもよい。例えば、解析対象領域roi2は、超音波照射領域Axの全域であるとしてもよい。 Further, the control unit 213 sets the analysis target area roi2 including the area of interest roi and which is the target of the map type speed calculation. Here, in the analysis target region roi2, in order to acquire the propagation state of the wave surface of the shear wave and the distribution tendency of the mechanical characteristics, it is preferable that the mechanical characteristics are in a wide range so as not to be uniform inside. Alternatively, the control unit 213 may set the analysis target region roi2 based on the position of the oscillator train (101a) composed of the plurality of oscillators 101a on the probe 101. For example, the analysis target region roi2 may be the entire area of the ultrasonic irradiation region Ax.

また、制御部213は、操作入力部102からの指令に基づき、後述する超音波診断装置200の他のブロックの制御を行う。さらに、制御部213は、演算回路260が使用可能か否かを判定し、その判定結果によって他のブロックの制御の内容を変更する。 Further, the control unit 213 controls other blocks of the ultrasonic diagnostic apparatus 200, which will be described later, based on a command from the operation input unit 102. Further, the control unit 213 determines whether or not the arithmetic circuit 260 can be used, and changes the control contents of other blocks according to the determination result.

2.マップ型速度算出部261
マップ型速度算出部261は、解析対象領域roi2内の複数の第2観測点Qrsについて、音響線信号フレームデータdslのシーケンスから、解析対象領域roi2内の組織の変位を検出し、せん断波の速度を算出する回路である。第2観測点Qrsは、解析対象領域roi2内にx方向に等間隔、z方向に等間隔となるようにメッシュ状に配される。なお、rはx方向の順序を示す値、sはz方向の順序を示す値である。
2. 2. Map type speed calculation unit 261
The map-type velocity calculation unit 261 detects the displacement of the structure in the analysis target area roi2 from the sequence of the acoustic line signal frame data dsl for the plurality of second observation points Qrs in the analysis target area roi2, and detects the displacement of the structure in the analysis target area roi2, and the velocity of the shear wave. It is a circuit to calculate. The second observation points QRs are arranged in a mesh shape in the analysis target region roi2 so as to be evenly spaced in the x direction and evenly spaced in the z direction. Note that r is a value indicating the order in the x direction, and s is a value indicating the order in the z direction.

図17は、マップ型速度算出部261の構成を示す機能ブロック図である。マップ型速度算出部261は、変位検出部2611、波面検出部2612、波面到達時間検出部2613、伝播速度変換部2614、機械的特性変換部2615を備える。 FIG. 17 is a functional block diagram showing the configuration of the map type speed calculation unit 261. The map-type velocity calculation unit 261 includes a displacement detection unit 2611, a wave surface detection unit 2612, a wave surface arrival time detection unit 2613, a propagation speed conversion unit 2614, and a mechanical characteristic conversion unit 2615.

(1)変位検出部2611
変位検出部2611は、解析対象領域roi2内の第2観測点Qrsのそれぞれについて、音響線信号フレームデータdslのシーケンスに含まれる1フレームの音響線信号フレームデータdslと、基準となる音響線信号フレームデータ(基準音響線信号フレームデータ)ds0とを取得する。変位検出部2611は、音響線信号フレームデータdslと基準音響線信号フレームデータds0との差分から、各第2観測点Qrsそれぞれの変位を検出する。そして、変位検出部2611はこの処理を繰り返すことで、第2観測点Qrsそれぞれの変位の時系列データを作成する。
(1) Displacement detection unit 2611
The displacement detection unit 2611 sets the acoustic line signal frame data dsl of one frame included in the sequence of the acoustic line signal frame data dsl and the reference acoustic line signal frame for each of the second observation points Qrs in the analysis target region roi2. Data (reference acoustic line signal frame data) ds0 and is acquired. The displacement detection unit 2611 detects the displacement of each of the second observation points Qrs from the difference between the acoustic line signal frame data dsl and the reference acoustic line signal frame data ds0. Then, the displacement detection unit 2611 repeats this process to create time-series data of the displacement of each of the second observation points Qrs.

変位検出部2611は、変位の時系列データを第2観測点Qrsおよび送信イベントと対応付けて変位量フレームデータptlを生成する。 The displacement detection unit 2611 associates the displacement time series data with the second observation point Qrs and the transmission event to generate the displacement amount frame data ptl.

(2)波面検出部2612
波面検出部2612は、変位量フレームデータptlに基づいて、送信イベントごとの波面の位置を検出する。波面の検出は、例えば、変位領域の抽出、細線化処理、空間フィルタリング、時間フィルタリングの手順によって行う。変位領域の抽出は、例えば、動的閾値を用いて変位の大きい領域を抽出する処理を行う。細線化処理は、例えば、Hilditchの細線化アルゴリズム等を用いて、変位領域を波面に変換する。空間フィルタリングでは、例えば、所定の長さに満たない波面の消去処理を行う。時間フィルタリングは、例えば、連続する2つの送信イベントについて波面の位置及び形状の比較を行うことにより対応付けを行い、対応付けができない波面や、波面速度が著しく速い、または、著しく遅い波面について、誤検知として消去する処理を行う。
(2) Wave surface detection unit 2612
The wave surface detection unit 2612 detects the position of the wave surface for each transmission event based on the displacement amount frame data ptl. The wave surface is detected by, for example, the procedure of extracting the displacement region, thinning the line, spatial filtering, and time filtering. The displacement region is extracted, for example, by using a dynamic threshold value to extract a region having a large displacement. In the thinning process, for example, the displacement region is converted into a wave surface by using Hilditch's thinning algorithm or the like. In spatial filtering, for example, a wave surface that is less than a predetermined length is erased. Time filtering is performed, for example, by comparing the positions and shapes of wave surfaces for two consecutive transmission events, and erroneous for wave surfaces that cannot be associated, wave surfaces with extremely high or extremely slow wave velocity. Performs erasing processing as detection.

波面検出部2612は、波面の時系列データを波面フレームデータwflとして生成する。 The wave surface detection unit 2612 generates time series data of the wave surface as wave surface frame data wfl.

(3)波面到達時間検出部2613
波面到達時間検出部2613は、波面フレームデータwflに基づいて、解析対象領域roi2内の波面の到達時刻を検出する。波面の到達時刻は、波面フレームデータwflに基づいて、波面の位置を送信イベント時刻と対応付けることで行われる。波面到達時間検出部2613は、解析対象領域roi2内の位置ごとの波面到達時刻を示す波面到達時間データatoを出力する。
(3) Wave surface arrival time detection unit 2613
The wave surface arrival time detection unit 2613 detects the arrival time of the wave surface in the analysis target region roi2 based on the wave surface frame data wfl. The arrival time of the wave surface is performed by associating the position of the wave surface with the transmission event time based on the wave surface frame data wfl. The wave surface arrival time detection unit 2613 outputs wave surface arrival time data ato indicating the wave surface arrival time for each position in the analysis target area roi2.

(4)伝播速度変換部2614
伝播速度変換部2614は、波面到達時間データatoに基づいて、解析対象領域roi2内のせん断波の移動速度を検出する。せん断波の移動速度は、波面位置の時系列変化に基づいて、解析対象領域roi2内の各位置の距離を、波面到達時間差で除することで算出される。
(4) Propagation speed conversion unit 2614
The propagation velocity conversion unit 2614 detects the moving velocity of the shear wave in the analysis target region roi2 based on the wave surface arrival time data ato. The moving speed of the shear wave is calculated by dividing the distance of each position in the analysis target region roi2 by the wave surface arrival time difference based on the time-series change of the wave surface position.

伝播速度変換部2614は、解析対象領域roi2内の各位置におけるせん断波の伝播速度を伝播速度データvoとして出力する。 The propagation velocity conversion unit 2614 outputs the propagation velocity of the shear wave at each position in the analysis target region roi2 as the propagation velocity data vo.

(5)機械的特性変換部2615
機械的特性変換部2615は、解析対象領域roi2内の各位置におけるせん断波の伝播速度を、被検体の当該位置の機械的特性値に変換する。機械的特性としては、例えば、せん断弾性率、ヤング率、ダイナミックせん断粘性、機械的インピーダンス等が挙げられる。
(5) Mechanical property conversion unit 2615
The mechanical property conversion unit 2615 converts the propagation velocity of the shear wave at each position in the analysis target region roi2 into the mechanical property value of the position of the subject. Examples of mechanical properties include shear modulus, Young's modulus, dynamic shear viscosity, and mechanical impedance.

機械的特性変換部2615は、解析対象領域roi2内の各位置における機械的特性を、二次元機械的特性データelf2dとして出力する。 The mechanical characteristic conversion unit 2615 outputs the mechanical characteristics at each position in the analysis target region roi2 as two-dimensional mechanical characteristic data elf2d.

3.パラメータ算出部262
パラメータ算出部262は、二次元機械的特性データelf2dに基づいて、関心領域roi内に複数の観測点Pijを設定するためのパラメータを生成する回路である。パラメータ算出部262は、第2観測点Qrsのうち少なくとも関心領域roi内に存在しているものについて、せん断弾性率、ヤング率、ダイナミックせん断粘性、機械的インピーダンスのいずれか1つをパラメータとして出力する。または、例えば、パラメータ算出部262は、第2観測点Qrsのうち少なくとも関心領域roi内に存在しているものについて、せん断波の到達時刻をパラメータとして出力してもよく、せん断波の到達時刻が同一である位置を同時到達線として曲線で結んだ到達時間同時刻マップや、せん断波の進行方向を示した伝播方向マップをパラメータとしてもよい。なお、パラメータは上述のものに限られず、例えば、機械的特性値の信頼度や構造物の推測位置等であってもよい。また、パラメータ算出部262は、関心領域roiの外部に存在する第2観測点Qrsについての機械的特性値等をパラメータとして出力してもよい。
3. 3. Parameter calculation unit 262
The parameter calculation unit 262 is a circuit that generates parameters for setting a plurality of observation points Pij in the region of interest roi based on the two-dimensional mechanical characteristic data elf2d. The parameter calculation unit 262 outputs one of the shear modulus, Young's modulus, dynamic shear viscosity, and mechanical impedance as a parameter for at least one of the second observation points Qrs existing in the region of interest roi. .. Alternatively, for example, the parameter calculation unit 262 may output the arrival time of the shear wave as a parameter for the second observation point Qrs that exists at least in the region of interest roi, and the arrival time of the shear wave may be output. A map with the same arrival time, which is connected by a curve with the same positions as simultaneous arrival lines, or a propagation direction map showing the traveling direction of the shear wave may be used as parameters. The parameters are not limited to those described above, and may be, for example, the reliability of mechanical characteristic values, the estimated position of the structure, and the like. Further, the parameter calculation unit 262 may output a mechanical characteristic value or the like for the second observation point QRs existing outside the region of interest roi as a parameter.

4.速度算出部208
速度算出部208は、パラメータ算出部262から出力されるパラメータに基づいて関心領域roi内に複数の観測点Pijを設定し、設定した観測点Pijについて、音響線信号フレームデータdslのシーケンスから、関心領域roi内の組織の変位を検出し、せん断波の速度を算出する回路である。
4. Speed calculation unit 208
The velocity calculation unit 208 sets a plurality of observation points Pij in the region of interest roi based on the parameters output from the parameter calculation unit 262, and is interested in the set observation points Pij from the sequence of the acoustic line signal frame data dsl. It is a circuit that detects the displacement of the structure in the region roi and calculates the velocity of the shear wave.

図18は、速度算出部208の構成を示す機能ブロック図である。速度算出部208は、観測点設定部2081、変位検出部1082、到達時刻検出部1083、伝播速度変換部1084、機械的特性変換部1085を備える。観測点設定部2081以外の構成は実施の形態1に係る速度算出部108と同様であるので、以下、実施の形態1と異なる構成である観測点設定部2081についてのみ説明する。 FIG. 18 is a functional block diagram showing the configuration of the speed calculation unit 208. The speed calculation unit 208 includes an observation point setting unit 2081, a displacement detection unit 1082, an arrival time detection unit 1083, a propagation speed conversion unit 1084, and a mechanical characteristic conversion unit 1085. Since the configurations other than the observation point setting unit 2081 are the same as the speed calculation unit 108 according to the first embodiment, only the observation point setting unit 2081 having a configuration different from that of the first embodiment will be described below.

(1)観測点設定部2081
観測点設定部2081は、パラメータに基づいて、第1観測点Pijを設定する。より具体的には、観測点設定部2081は、関心領域roi内に存在する第2観測点Qrsから、パラメータに基づいて第1観測点Pijを選択する。選択基準としては、例えば、パラメータがせん断弾性率である場合、せん断波弾性率と関心領域roi内のせん断弾性率の平均値との比が所定の範囲内である第2観測点Qrsを選択する。または、例えば、せん断弾性率の値に応じて、せん断弾性率の値が大きいほど第1観測点Pijの間隔が広がるように第2観測点Qrsを選択する。または、例えば、パラメータが位置ごとのせん断波到達時刻である場合は、第1観測点Pijが同時到達線と直交するように、すなわち、せん断波の進行方向に並ぶように設けてもよい。
(1) Observation point setting unit 2081
The observation point setting unit 2081 sets the first observation point Pij based on the parameters. More specifically, the observation point setting unit 2081 selects the first observation point Pij from the second observation point Qrs existing in the region of interest roi based on the parameters. As a selection criterion, for example, when the parameter is shear modulus, the second observation point Qrs in which the ratio of the shear wave modulus to the average value of the shear modulus in the region of interest roi is within a predetermined range is selected. .. Alternatively, for example, the second observation point Qrs is selected so that the larger the value of the shear modulus, the wider the interval between the first observation points Pij, depending on the value of the shear modulus. Alternatively, for example, when the parameter is the shear wave arrival time for each position, the first observation point Pij may be provided so as to be orthogonal to the simultaneous arrival line, that is, to be aligned in the traveling direction of the shear wave.

5.表示制御部212
表示制御部212は、Bモード断層画像、または、Bモード断層画像に機械的特性情報を重畳した画像を生成し、表示部114に表示させる回路である。
5. Display control unit 212
The display control unit 212 is a circuit that generates a B-mode tomographic image or an image in which mechanical characteristic information is superimposed on the B-mode tomographic image and displays it on the display unit 114.

表示制御部212は、輝度信号フレームデータbllをBモード画像生成部110から、機械的特性データelfを速度算出部208から、それぞれ取得し、座標変換を行って、Bモード画像、あるいは、Bモード画像上に機械的特性データを重畳した画像を生成する。なお、表示制御部212は、2次元機械的特性データelf2dをさらに取得し、座標変換を行って、Bモード画像上にカラーマップとして重畳、または、同時到達線をBモード画像上に重畳してもよい。 The display control unit 212 acquires the luminance signal frame data bll from the B mode image generation unit 110 and the mechanical characteristic data elf from the speed calculation unit 208, performs coordinate conversion, and performs a B mode image or a B mode. Generates an image in which mechanical characteristic data is superimposed on the image. The display control unit 212 further acquires the two-dimensional mechanical characteristic data elf2d, performs coordinate conversion, and superimposes it as a color map on the B mode image, or superimposes the simultaneous arrival line on the B mode image. May be good.

<超音波診断装置200の動作>
以上の構成からなる超音波診断装置200の統合SWSシーケンスの動作について説明する。なお、演算回路260を使用しない場合のSWSシーケンスの動作は実施の形態1と同様であるので説明を省略し、演算回路260が使用可能である場合のSWSシーケンスの動作についてのみ説明する。なお、実施の形態1と重複する事項についてはその旨を記載して詳細な説明は省略する。
<Operation of ultrasonic diagnostic apparatus 200>
The operation of the integrated SWS sequence of the ultrasonic diagnostic apparatus 200 having the above configuration will be described. Since the operation of the SWS sequence when the arithmetic circuit 260 is not used is the same as that of the first embodiment, the description thereof will be omitted, and only the operation of the SWS sequence when the arithmetic circuit 260 can be used will be described. It should be noted that the matters overlapping with the first embodiment will be described to that effect and detailed description thereof will be omitted.

以下、公知の方法に基づき被検体の組織からの反射成分に基づき組織が描画されたBモード画像が表示部114に表示された後のせん断波速度計測処理の動作を説明する。図19は、超音波診断装置200におけるSWSM処理の動作を示すフローチャートである。 Hereinafter, the operation of the shear wave velocity measurement process after the B-mode image in which the tissue is drawn based on the reflection component from the tissue of the subject based on the known method is displayed on the display unit 114 will be described. FIG. 19 is a flowchart showing the operation of SWSM processing in the ultrasonic diagnostic apparatus 200.

まず、ステップS210では、ユーザからの操作入力に基づいて関心領域roiと解析対象領域roi2を設定する。関心領域roiの設定についてはステップS10と同様である。制御部213は、関心領域roiの位置に基づいて、マップ型せん断波伝播解析の対象となる解析対象領域roi2をプローブ101の位置を基準に設定する。 First, in step S210, the region of interest roi and the analysis target region roi2 are set based on the operation input from the user. The setting of the region of interest roi is the same as in step S10. The control unit 213 sets the analysis target region roi2, which is the target of the map-type shear wave propagation analysis, based on the position of the probe 101 based on the position of the region of interest roi.

次に、ステップS220では、制御部213は、プッシュパルスの送信条件を設定する。具体的には、プッシュ波生成部103が、制御部213から関心領域roiと解析対象領域roi2を示す情報を取得、プッシュ波パルスpppの送信焦点FPの位置とプッシュ波送信振動子列Pxを設定する。送信焦点FPの位置と、プッシュ波送信振動子列Pxを示す情報は、プッシュ波パルスpppのパルス幅PW、印加開始時刻PTとともに、送信制御信号として送信ビームフォーマ部105に出力される。 Next, in step S220, the control unit 213 sets the push pulse transmission condition. Specifically, the push wave generation unit 103 acquires information indicating the region of interest roi and the analysis target region roi2 from the control unit 213, and sets the position of the transmission focus FP of the push wave pulse ppp and the push wave transmission oscillator sequence Px. To do. The information indicating the position of the transmission focus FP and the push wave transmission oscillator train Px is output to the transmission beam former unit 105 as a transmission control signal together with the pulse width PW of the push wave pulse ppp and the application start time PT.

次に、ステップS230において、解析対象領域roi2内に第2観測点Qrsを設定する。本例では、x方向に等間隔、z方向に等間隔となるようにメッシュ状に配される。なお、第2観測点Qrsは、いずれかの受信振動子Rpkの中心を通りz方向に延伸する直線上に存在することが好ましい。 Next, in step S230, the second observation point QRs is set in the analysis target region roi2. In this example, they are arranged in a mesh shape so as to be evenly spaced in the x direction and evenly spaced in the z direction. It is preferable that the second observation point Qrs exists on a straight line extending in the z direction through the center of any of the receiving oscillators Rpk.

次に、ステップS240において、基準検出波パルスの送受信を行い、取得した基準音響線信号フレームデータを保存する。具体的には、解析対象領域roi2内に、検出波パルスを送信させ、ステップS230で設定した第2観測点Qrsについて、音響線信号フレームデータを生成して、基準音響線フレームデータとしてデータ格納部109に保存する。 Next, in step S240, the reference detection wave pulse is transmitted and received, and the acquired reference acoustic line signal frame data is saved. Specifically, the detection wave pulse is transmitted in the analysis target region roi2, the acoustic line signal frame data is generated for the second observation point QRs set in step S230, and the data storage unit is used as the reference acoustic line frame data. Save to 109.

次に、ステップS250において、プッシュパルスを送信する。詳細はステップS50と同様であるので省略する。 Next, in step S250, a push pulse is transmitted. The details are the same as in step S50 and will be omitted.

次に、ステップS260において、解析対象領域roi2に検出波パルスpwplを複数回送受信し、取得した音響線信号フレームデータdslのシーケンスを保存する。詳細は音響線信号の生成対象が第2観測点Qrsであることを除いてステップS60と同様であるので省略する。生成された音響線信号フレームデータdslのシーケンスはデータ格納部109に出力され保存される。 Next, in step S260, the detection wave pulse pwpl is transmitted / received a plurality of times to the analysis target region roi2, and the acquired sequence of the acoustic line signal frame data dsl is saved. The details are the same as in step S60 except that the sound line signal is generated at the second observation point QRs, and thus the details will be omitted. The generated sequence of the acoustic line signal frame data dsl is output to the data storage unit 109 and stored.

次に、ステップS300において、解析対象領域roi2内のせん断波の伝播解析を行う。 Next, in step S300, propagation analysis of the shear wave in the analysis target region roi2 is performed.

図20は、マップ型せん断波伝播解析の詳細を示すフローチャートである。図21は、変位検出及びせん断波の伝播解析の動作を示す模式図である。 FIG. 20 is a flowchart showing the details of the map type shear wave propagation analysis. FIG. 21 is a schematic diagram showing the operation of displacement detection and shear wave propagation analysis.

まず、ステップS310において、データ格納部109に保存された基準音響線信号フレームデータds0と各音響線信号フレームデータdslに対し、基準音響線信号フレームデータds0との差分から、当該音響線信号フレームデータdslが取得された時刻における、変位を検出する。図21におけるA列は、基準音響線信号フレームデータds0、各送信イベントにて生成した音響線信号フレームデータdslを示し、B列は、ステップS150において、各送信イベントに対して算出する変位量フレームデータptlを示したものである。 First, in step S310, the reference acoustic line signal frame data ds0 stored in the data storage unit 109 and each acoustic line signal frame data dsl are obtained from the difference between the reference acoustic line signal frame data ds0 and the acoustic line signal frame data. The displacement is detected at the time when dsl is acquired. Column A in FIG. 21 shows reference acoustic line signal frame data ds0 and acoustic line signal frame data dsl generated in each transmission event, and column B shows the displacement amount frame calculated for each transmission event in step S150. The data ptl is shown.

次に、ステップS320において、波面の検出を行う。具体的には、波面の検出は、例えば、変位領域の抽出、細線化処理、空間フィルタリング、時間フィルタリングの手順によって行う。変位領域の抽出は、例えば、動的閾値を用いて変位の大きい領域を抽出する処理を行う。細線化処理は、例えば、Hilditchの細線化アルゴリズム等を用いて、変位領域を波面に変換する。空間フィルタリングでは、例えば、所定の長さに満たない波面の消去処理を行う。時間フィルタリングは、例えば、連続する2つの送信イベントについて波面の位置及び形状の比較を行うことにより対応付けを行い、対応付けができない波面や、波面速度が著しく速い、または、著しく遅い波面について、誤検知として消去する処理を行う。 Next, in step S320, the wave surface is detected. Specifically, the wave surface is detected by, for example, a procedure of extraction of a displacement region, thinning process, spatial filtering, and time filtering. The displacement region is extracted, for example, by using a dynamic threshold value to extract a region having a large displacement. In the thinning process, for example, the displacement region is converted into a wave surface by using Hilditch's thinning algorithm or the like. In spatial filtering, for example, a wave surface that is less than a predetermined length is erased. Time filtering is performed, for example, by comparing the positions and shapes of wave surfaces for two consecutive transmission events, and erroneous for wave surfaces that cannot be associated, wave surfaces with extremely high or extremely slow wave velocity. Performs erasing processing as detection.

次に、ステップS330において、波面の対応付けにより検出波送信ごとの波面の位置を検出する。具体的には、ステップS320における時間フィルタリング処理の結果に基づいて、各時刻における波面の位置を検出する。 Next, in step S330, the position of the wave surface for each detected wave transmission is detected by associating the wave surfaces. Specifically, the position of the wave surface at each time is detected based on the result of the time filtering process in step S320.

次に、ステップS340において、対応付けられた波面を同一の波面であると仮定し、2つの観測点間の距離を波面到達時間の差で除することにより、せん断波の速度を推定する。図21のD列は、せん断波の速度を観測点の座標ijに関連付けた状態を示している。マップ型速度算出部261は、せん断波の速度を観測点の座標ijに対応付けて生成した伝播速度データvfをデータ格納部109に格納する。 Next, in step S340, the velocity of the shear wave is estimated by assuming that the associated wave surfaces are the same wave surface and dividing the distance between the two observation points by the difference in the wave surface arrival time. Column D in FIG. 21 shows a state in which the velocity of the shear wave is associated with the coordinates ij of the observation point. The map-type velocity calculation unit 261 stores the propagation velocity data vf generated by associating the velocity of the shear wave with the coordinates ij of the observation point in the data storage unit 109.

次に、ステップS350において、せん断波の伝播速度を機械的特性値に変換する。 Next, in step S350, the propagation velocity of the shear wave is converted into a mechanical characteristic value.

次に、ステップS360において、二次元機械的特性データelf2dに基づいて、関心領域roi内に複数の観測点Pijを設定するためのパラメータを生成する。パラメータ算出部262は、第2観測点Qrsのうち関心領域roi内に存在しているものについて、せん断弾性率、ヤング率、ダイナミックせん断粘性、機械的インピーダンスのいずれか1つをパラメータとして出力する。または、例えば、パラメータ算出部262は、第2観測点Qrsのうち関心領域roi内に存在しているものについて、せん断波の到達時刻をパラメータとして出力してもよく、せん断波の到達時刻が同一である位置を同時到達線として曲線で結んだ到達時間同時刻マップや、せん断波の進行方向を示した伝播方向マップをパラメータとしてもよい。なお、パラメータは上述のものに限られず、例えば、機械的特性値の信頼度や構造物の推測位置等であってもよい。 Next, in step S360, parameters for setting a plurality of observation points Pij in the region of interest roi are generated based on the two-dimensional mechanical characteristic data elf2d. The parameter calculation unit 262 outputs any one of the shear modulus, Young's modulus, dynamic shear viscosity, and mechanical impedance as a parameter for the second observation point Qrs existing in the region of interest roi. Alternatively, for example, the parameter calculation unit 262 may output the arrival time of the shear wave as a parameter for the second observation point Qrs existing in the region of interest roi, and the arrival time of the shear wave is the same. A map with the same arrival time and a map showing the traveling direction of the shear wave, which is connected by a curve with the positions as simultaneous arrival lines, may be used as parameters. The parameters are not limited to those described above, and may be, for example, the reliability of mechanical characteristic values, the estimated position of the structure, and the like.

図19に戻って説明を続ける。次に、ステップS410において、解析対象領域roi2内のせん断波伝播解析結果に基づいて、関心領域roi内に観測点Pijを設定する。具体的には、速度算出部208は、パラメータ算出部262から受領した第2観測点Qrsごとの機械的特性値等に基づいて、第2観測点Qrsからせん断波の伝播解析に用いる観測点Pijを抽出する。抽出の方法としては、例えば、第1観測点Pij間で機械的特性値の差異が小さくなるように抽出するとしてもよいし、または、例えば、ヤング率が大きくなるほど第1観測点Pijの間隔が広がるように抽出するとしてもよい。または、例えば、第1観測点Pijの並ぶ方向がせん断波の伝播方向と一致するように、すなわち、第1観測点Pijの並ぶ方向がせん断波の到達時間が同一である方向と直交するように抽出してもよい。 The explanation will be continued by returning to FIG. Next, in step S410, the observation point Pij is set in the region of interest roi based on the shear wave propagation analysis result in the analysis target region roi2. Specifically, the velocity calculation unit 208 uses the observation point Pij used for propagation analysis of the shear wave from the second observation point Qrs based on the mechanical characteristic value for each second observation point Qrs received from the parameter calculation unit 262. Is extracted. As a method of extraction, for example, extraction may be performed so that the difference in mechanical characteristic values between the first observation points Pij becomes smaller, or for example, as the Young's modulus increases, the interval between the first observation points Pij becomes smaller. It may be extracted so as to spread. Alternatively, for example, the direction in which the first observation points Pij are lined up coincides with the propagation direction of the shear wave, that is, the direction in which the first observation points Pij are lined up is orthogonal to the direction in which the arrival times of the shear waves are the same. It may be extracted.

次に、ステップS420において、送信イベント毎に関心領域roi内の各観測点Pijの変位を検出し、せん断波の到達時刻を特定する。詳細はステップS90と同様であるので省略する。 Next, in step S420, the displacement of each observation point Pij in the region of interest roi is detected for each transmission event, and the arrival time of the shear wave is specified. The details are the same as in step S90 and will be omitted.

次に、ステップS430において、せん断波の伝播速度計測を行う。詳細はステップS100と同様であるので省略する。 Next, in step S430, the propagation velocity of the shear wave is measured. The details are the same as in step S100 and will be omitted.

最後に、ステップS440において、せん断波の伝播情報をBモード画像に重畳表示する。具体的には、例えば、関心領域roiの位置を示す情報と機械的特性値をBモード画像に重畳する。なお、Bモード画像に関心領域roiの位置を示す情報のみを重畳し、機械的特性値はBモード画像の外側に表示してもよい。さらには、マップ型せん断波伝播解析の結果をカラーマップ、せん断波同時到達時刻線、せん断波伝播方向マップなどの形式で重畳してもよい。 Finally, in step S440, the propagation information of the shear wave is superimposed and displayed on the B mode image. Specifically, for example, the information indicating the position of the region of interest roi and the mechanical characteristic value are superimposed on the B mode image. In addition, only the information indicating the position of the region of interest roi may be superimposed on the B mode image, and the mechanical characteristic value may be displayed outside the B mode image. Furthermore, the results of the map-type shear wave propagation analysis may be superimposed in the form of a color map, a shear wave simultaneous arrival timeline, a shear wave propagation direction map, or the like.

以上により、図19に示したSWSシーケンスの処理が終了する。以上のせん断波速度計測処理により、SWSシーケンスによる機械的特性データelfを算出することができる。 As a result, the processing of the SWS sequence shown in FIG. 19 is completed. By the above shear wave velocity measurement process, the mechanical characteristic data elf by the SWS sequence can be calculated.

<まとめ>
以上の構成により、演算回路260が使用可能である場合には、大規模な演算リソースが必要なマップ型せん断波伝播解析を行い、その結果に基づいて観測点Pijを設定し、観測点Pijに対応する音響線信号に基づいてせん断波の伝播速度測定を行う。したがって、せん断波の伝播速度測定における観測点Pijの位置を最適化することができ、測定されたせん断波の伝播速度の精度を向上させることができる。また、観測点Pijの数を速度算出部208の演算能力に見合った数に制限することができるため、演算能力不足を抑止し、それによるユーザビリティの低下を抑止することができる。
<Summary>
With the above configuration, when the arithmetic circuit 260 can be used, map-type shear wave propagation analysis that requires a large-scale arithmetic resource is performed, the observation point Pij is set based on the result, and the observation point Pij is set. Shear wave propagation velocity is measured based on the corresponding acoustic line signal. Therefore, the position of the observation point Pij in the measurement of the propagation velocity of the shear wave can be optimized, and the accuracy of the measured propagation velocity of the shear wave can be improved. Further, since the number of observation points Pij can be limited to a number commensurate with the computing power of the speed calculation unit 208, it is possible to suppress a lack of computing power and thereby suppress a deterioration in usability.

一方で、演算回路260を使用しない場合には、事前に設定したルールに基づいて関心領域roi内に観測点Pijを設け、観測点Pijに対応する音響線信号に基づいてせん断波の伝播速度計測を行う。したがって、速度算出部208の演算能力に見合った数の観測点Pijに基づいて処理を行うことができる。 On the other hand, when the arithmetic circuit 260 is not used, the observation point Pij is provided in the region of interest roi based on the preset rule, and the propagation velocity of the shear wave is measured based on the acoustic line signal corresponding to the observation point Pij. I do. Therefore, the processing can be performed based on the number of observation points Pij corresponding to the computing power of the speed calculation unit 208.

したがって、実施の形態2に係る超音波診断装置100では、演算回路160の使用可否にかかわらずせん断波の伝播速度計測を演算能力に見合ったスケールで実施することができるとともに、演算回路160を使用できる場合には、超音波の送受信を別途行うことなくマップ型せん断波伝播解析を行うことができる上、その結果に基づいて関心領域roiのせん断波の伝播速度測定において測定条件を最適化することができるため、せん断波の伝播測定計測の精度を向上させることができる。 Therefore, in the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the second embodiment, the propagation velocity measurement of the shear wave can be performed on a scale commensurate with the arithmetic ability regardless of whether the arithmetic circuit 160 can be used or not, and the arithmetic circuit 160 is used. If possible, map-type shear wave propagation analysis can be performed without transmitting and receiving ultrasonic waves separately, and measurement conditions should be optimized in measuring the shear wave propagation velocity in the region of interest based on the results. Therefore, the accuracy of shear wave propagation measurement can be improved.

≪実施の形態3≫
実施の形態1および2では、演算回路160、260を使用するか否かで超音波診断装置の構成が変化しない場合について説明した。しかしながら、演算回路160または260を脱着可能に構成し、超音波診断装置は、演算回路が装着されているときにのみ使用する、としてもよい。
<< Embodiment 3 >>
In the first and second embodiments, the case where the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus does not change depending on whether or not the arithmetic circuits 160 and 260 are used has been described. However, the arithmetic circuit 160 or 260 may be detachably configured and the ultrasonic diagnostic apparatus may be used only when the arithmetic circuit is mounted.

図22(a)は、実施の形態3に係る超音波診断システム3000を示す外観図である。図22(a)に示すように、超音波診断システム3000は、可搬本体部(HCU;Hand Carry Unit)300、プローブ301、カート303、増設部304、入力部305を有する。表示部302は、可搬本体部300に内蔵されている。 FIG. 22A is an external view showing the ultrasonic diagnostic system 3000 according to the third embodiment. As shown in FIG. 22A, the ultrasonic diagnostic system 3000 has a portable main body unit (HCU; Hand Carry Unit) 300, a probe 301, a cart 303, an extension unit 304, and an input unit 305. The display unit 302 is built in the portable main body unit 300.

可搬本体部300は、プローブ301に超音波の送受信を行わせプローブ301からの出力信号に基づき超音波画像を生成して表示部302に表示する超音波診断装置であり、超音波診断装置100のうち演算回路160、すなわち、パラメータ算出部111を除く全構成を有している。可搬本体部300は、例えば、PCI Express×16対応のスイッチファブリックと、スイッチファブリックに接続されたパーソナルコンピュータと、スイッチファブリックに接続されFPGAで構成された送受信部とで実現される。パーソナルコンピュータは、少なくとも制御部113と速度算出部108とを備え、少なくともCPUと、メモリと、電源部と、これらを制御するソフトウェアとを備える。なお、パーソナルコンピュータは、GPUを備えることが好ましい。GPUは、専用のメモリを備えCPUとは別途実装されてもよいし、CPUとGPUが1チップで構成されメモリを共有する構成としてもよい。送受信部は、少なくとも送信ビームフォーマ部105、受信ビームフォーマ部107、マルチプレクサ部106を備える。なお、スイッチファブリックの通信仕様はPCI Express×16に限られず、送受信部とパーソナルコンピュータ、パーソナルコンピュータと後述する増設部304との通信に十分な速度(帯域)を有していれば、任意のバスを用いてよい。 The portable main body 300 is an ultrasonic diagnostic apparatus that causes the probe 301 to transmit and receive ultrasonic waves, generates an ultrasonic image based on an output signal from the probe 301, and displays the ultrasonic image on the display unit 302. The ultrasonic diagnostic apparatus 100 Of these, the arithmetic circuit 160, that is, the entire configuration except for the parameter calculation unit 111. The portable main body unit 300 is realized by, for example, a switch fabric compatible with PCI Express × 16, a personal computer connected to the switch fabric, and a transmission / reception unit connected to the switch fabric and composed of an FPGA. The personal computer includes at least a control unit 113 and a speed calculation unit 108, and includes at least a CPU, a memory, a power supply unit, and software for controlling them. The personal computer preferably includes a GPU. The GPU may be provided with a dedicated memory and mounted separately from the CPU, or the CPU and the GPU may be configured by one chip and share the memory. The transmission / reception unit includes at least a transmission beam former unit 105, a reception beam former unit 107, and a multiplexer unit 106. The communication specifications of the switch fabric are not limited to PCI Express × 16, and any bus can be used as long as it has a sufficient speed (bandwidth) for communication between the transmission / reception unit and the personal computer, and between the personal computer and the extension unit 304 described later. May be used.

カート303は可搬本体部300を搭載した状態で移動可能な台であり、天板321、増設部304、入力部305を備える。 The cart 303 is a stand that can be moved with the portable main body unit 300 mounted on it, and includes a top plate 321, an extension unit 304, and an input unit 305.

増設部304は、演算回路160を備える。具体的には、GPUと、メモリと、これらを動作させるための電源ユニットなどから構成される。GPUを制御するためのソフトウェアは、増設部304が有してもよいが、可搬本体部300のパーソナルコンピュータのソフトウェアに含まれてもよく、後者の構成とすれば制御が単純となる。なお、具体的構成はGPUに限られず、プロセッサや、プロセッサや演算回路を含むモジュールであってもよい。 The extension unit 304 includes an arithmetic circuit 160. Specifically, it is composed of a GPU, a memory, a power supply unit for operating these, and the like. The software for controlling the GPU may be possessed by the extension unit 304, but may be included in the software of the personal computer of the portable main unit 300, and the latter configuration simplifies the control. The specific configuration is not limited to the GPU, and may be a processor, a module including the processor and an arithmetic circuit.

入力部305は、例えば、可搬本体部300と接続可能なキーボードである。 The input unit 305 is, for example, a keyboard that can be connected to the portable main body unit 300.

可搬本体部300は、カート303から取り外されているときは、図14のフローチャートで示したように、演算回路160を用いない動作を行う。一方、可搬本体部300は、カート303に取り付けられているときは、図11のフローチャートで示したように、演算回路160を用いる動作を行う。 When the portable main body 300 is removed from the cart 303, the portable main body 300 performs an operation without using the arithmetic circuit 160 as shown in the flowchart of FIG. On the other hand, when the portable main body 300 is attached to the cart 303, the portable main body 300 performs an operation using the arithmetic circuit 160 as shown in the flowchart of FIG.

<脱着構成>
可搬本体部300の裏面は脱着部を備えている。脱着部は、例えば、図22(b)に示すように、X方向に延びる2つの係合溝311からなる。係合溝311は、L字型の溝であり、可搬本体部300の背面側には、係止爪312が設けられている。係止爪312はばねで係止溝内に付勢されており、可搬本体部300の背面側が傾斜面となっている。そのため、係合溝311に後述する係合凸部322の挿入を許容するが、係合溝311の奥まで挿入された係合凸部322の引き出しを抑止する構成となっている。可搬本体部300の背面には、係止爪312を係止溝から引き上げるための解除釦313と、コネクタ314が設けられている。コネクタ314には、スイッチファブリックから延びる信号線が格納されている。なお、コネクタ314は、いわゆる活線挿抜(ホットプラグ)に対応していることが好ましい。さらに、コネクタ314は、入力部305からの入力を受け付ける信号線を含んでいてもよい。
<Detachable configuration>
The back surface of the portable main body 300 is provided with a removable portion. The detachable portion includes, for example, two engaging grooves 311 extending in the X direction, as shown in FIG. 22 (b). The engaging groove 311 is an L-shaped groove, and a locking claw 312 is provided on the back side of the portable main body 300. The locking claw 312 is urged into the locking groove by a spring, and the back side of the portable main body 300 has an inclined surface. Therefore, the engaging convex portion 322, which will be described later, is allowed to be inserted into the engaging groove 311, but the engaging convex portion 322 inserted deep into the engaging groove 311 is prevented from being pulled out. On the back surface of the portable main body 300, a release button 313 for pulling up the locking claw 312 from the locking groove and a connector 314 are provided. The connector 314 stores a signal line extending from the switch fabric. It is preferable that the connector 314 is compatible with so-called hot-swap. Further, the connector 314 may include a signal line that receives an input from the input unit 305.

一方、カート303の天板321は脱着部を備えている。脱着部は、例えば、図22(c)に示すように、X方向に延びる2つの係合凸部322とコネクタ323が設けられている。係合凸部322は、係合溝311と係合可能なL字型の突起である。なお、図22(c)に示すように、係合凸部322はカート303の前面側に近づくほど、Y方向に延びる部分が小さくなったり、Y方向に延びる部分がない状態でZ方向の高さが低くなったりしてもよい。このような形状にすることで、係合凸部322の一部のみが係合溝311に挿入された状態で可搬本体部300が天板321に対してZ方向に相対移動可能となるため、可搬本体部300の着脱が容易となる。コネクタ323は、天板321の係合凸部322と可搬本体部300の係合溝311が係合して係止爪312によって可搬本体部300が天板321に対して相対移動できない状態で、コネクタ314と係合するように設けられている。コネクタ323には、増設部304の演算回路160から延びる信号線が格納されている。さらに、コネクタ323は、入力部305からの信号線を含んでいてもよい。 On the other hand, the top plate 321 of the cart 303 is provided with a detachable portion. As shown in FIG. 22 (c), the detachable portion is provided with two engaging convex portions 322 extending in the X direction and a connector 323, for example. The engaging protrusion 322 is an L-shaped protrusion that can engage with the engaging groove 311. As shown in FIG. 22 (c), the closer the engaging convex portion 322 is to the front side of the cart 303, the smaller the portion extending in the Y direction, or the higher the engaging convex portion 322 in the Z direction in a state where there is no portion extending in the Y direction. It may be low. With such a shape, the portable main body portion 300 can move relative to the top plate 321 in the Z direction in a state where only a part of the engaging convex portion 322 is inserted into the engaging groove 311. , The portable main body 300 can be easily attached and detached. The connector 323 is in a state in which the engaging convex portion 322 of the top plate 321 and the engaging groove 311 of the portable main body 300 are engaged with each other, and the portable main body 300 cannot move relative to the top plate 321 due to the locking claw 312. It is provided so as to engage with the connector 314. The connector 323 stores a signal line extending from the arithmetic circuit 160 of the extension unit 304. Further, the connector 323 may include a signal line from the input unit 305.

可搬本体部300をカート303に取り付ける際には、係合凸部322のカート303の前面側の端部と係合溝311の位置を合わせ、X方向カート後方側に可搬本体部300をスライドさせる。これにより、係合溝311がガイドとなって、係合凸部322と係合溝311が係合する。係合凸部322が係合溝311に完全に格納されると、コネクタ314とコネクタ323が係合し、可搬本体部300と増設部304が電気的に接続される。また、係止爪312が係合溝311に突出し、カート303に対して可搬本体部300が相対移動することを抑止する。これにより、可搬本体部300がカート303に固定される。 When attaching the portable main body 300 to the cart 303, align the front end of the engaging convex portion 322 with the engaging groove 311 and place the portable main body 300 on the rear side of the cart in the X direction. Slide it. As a result, the engaging groove 311 serves as a guide, and the engaging convex portion 322 and the engaging groove 311 engage with each other. When the engaging convex portion 322 is completely retracted in the engaging groove 311, the connector 314 and the connector 323 are engaged, and the portable main body portion 300 and the extension portion 304 are electrically connected. Further, the locking claw 312 protrudes into the engaging groove 311 to prevent the portable main body 300 from moving relative to the cart 303. As a result, the portable main body 300 is fixed to the cart 303.

一方、可搬本体部300をカート303から取り外す際には、解除釦313を押しながら可搬本体部300をカート303の前面側にスライドさせ、さらに、可搬本体部300をカート303の前面側に引き出す。解除釦313を押すことで係合凸部322と係合溝311がX方向に相対移動可能となり、可搬本体部300をカート303の前面側にスライドさせることでコネクタ314とコネクタ323との接続が解除される。さらに、可搬本体部300をカート303の前面側にスライドさせることで、係合凸部322と係合溝311の係合が完全に解かれる。 On the other hand, when removing the portable main body 300 from the cart 303, the portable main body 300 is slid to the front side of the cart 303 while pressing the release button 313, and the portable main body 300 is further moved to the front side of the cart 303. Pull out to. By pressing the release button 313, the engaging convex portion 322 and the engaging groove 311 can be relatively moved in the X direction, and by sliding the portable main body portion 300 toward the front side of the cart 303, the connector 314 and the connector 323 are connected. Is released. Further, by sliding the portable main body portion 300 toward the front surface side of the cart 303, the engagement between the engaging convex portion 322 and the engaging groove 311 is completely disengaged.

<機能構成>
可搬本体部300の制御部は、可搬本体部300がカート303に固定されているか否かを判定し、固定されていない場合は、演算回路160を用いないと決定し、固定されている場合は、演算回路160を用いると決定する。可搬本体部300がカート303に固定されているか否かを判定する方法としては、例えば、スイッチファブリックと演算回路160との接続が有効か否かを検出する方法がある。なお、判定方法はこの場合に限られず、例えば、制御部が演算回路160への通信を試みて、成功するか否かで判定してもよい。または、コネクタ314に、コネクタ323と接続されているか否かを検出する検出信号線を設け、検出信号線の状態で判定してもよい。または、コネクタ314、係合溝311、あるいは、可搬本体部300の裏面または背面に、可搬本体部300がカート303に固定されているか否かを検出するためのセンサを設けてもよい。
<Functional configuration>
The control unit of the portable main unit 300 determines whether or not the portable main unit 300 is fixed to the cart 303, and if it is not fixed, determines that the arithmetic circuit 160 is not used and is fixed. In that case, it is decided to use the arithmetic circuit 160. As a method of determining whether or not the portable main body 300 is fixed to the cart 303, for example, there is a method of detecting whether or not the connection between the switch fabric and the arithmetic circuit 160 is valid. The determination method is not limited to this case, and for example, the control unit may try to communicate with the arithmetic circuit 160 and determine whether or not it succeeds. Alternatively, the connector 314 may be provided with a detection signal line for detecting whether or not it is connected to the connector 323, and the determination may be made based on the state of the detection signal line. Alternatively, a sensor for detecting whether or not the portable main body 300 is fixed to the cart 303 may be provided on the back surface or the back surface of the connector 314, the engaging groove 311 or the portable main body 300.

<まとめ>
実施の形態3に係る超音波診断装置によれば、可搬本体部のみで動作する場合には、設定したルールに基づいて関心領域roi内に観測点Pijを設け、観測点Pijに対応する音響線信号に基づいてせん断波の伝播速度計測を行う。したがって、可搬本体部が高い演算能力を有している必要がない。また、演算量が小さいことで省電力化が可能となるため、可搬本体部の排熱設計や回路の単純化等による可搬本体部の小型化や、内蔵蓄電池による稼働可能時間の延長が容易となる。一方、可搬本体部がカートに搭載されている場合は、パラメータ算出部によるパラメータに基づいて観測点Pijの位置を最適化する。したがって、演算回路の演算能力をパラメータの算出のみに使用した上で観測点Pijの位置の最適化が可能となり、計測されたせん断波の伝播速度の精度を向上させることができる。そのため、可搬本体部のみでもSWSMが実行可能でありながら、カートと一体化した場合にはその精度をさらに向上させることができる。
<Summary>
According to the ultrasonic diagnostic apparatus according to the third embodiment, when operating only in the portable main body, the observation point Pij is provided in the region of interest roi based on the set rule, and the sound corresponding to the observation point Pij is provided. Shear wave propagation velocity is measured based on the line signal. Therefore, it is not necessary for the portable main body to have high computing power. In addition, since power saving is possible due to the small amount of calculation, the portable main body can be miniaturized by designing the exhaust heat of the portable main body and simplifying the circuit, and the operating time can be extended by the built-in storage battery. It will be easy. On the other hand, when the portable main body is mounted on the cart, the position of the observation point Pij is optimized based on the parameters by the parameter calculation unit. Therefore, it is possible to optimize the position of the observation point Pij after using the computing power of the computing circuit only for calculating the parameters, and it is possible to improve the accuracy of the measured shear wave propagation velocity. Therefore, although SWSM can be executed only by the portable main body, its accuracy can be further improved when it is integrated with the cart.

≪実施の形態に係るその他の変形例≫
(1)各実施の形態では、観測候補点Qijまたは第2観測点Qrsについて受信ビームフォーマ部107が音響線信号を生成するとしたが、例えば、演算回路160または260が使用可能である場合には、観測候補点Qijまたは第2観測点Qrsについて演算回路160または260が音響線信号を生成してもよい。このとき、受信ビームフォーマ部107は音響線信号の生成を行わず、速度算出部108または208は、演算回路160または260から選択した観測点Pijに関する音響線信号を受信するとしてもよい。
<< Other modifications according to the embodiment >>
(1) In each embodiment, it is assumed that the reception beam former unit 107 generates an acoustic line signal for the observation candidate point Qij or the second observation point QRs, but for example, when the arithmetic circuit 160 or 260 can be used. , The arithmetic circuit 160 or 260 may generate an acoustic line signal for the observation candidate point Qij or the second observation point Qrs. At this time, the reception beam former unit 107 may not generate an acoustic line signal, and the velocity calculation unit 108 or 208 may receive an acoustic line signal related to the observation point Pij selected from the arithmetic circuit 160 or 260.

(2)各実施の形態では、Bモード画像生成部110がBモード画像を生成するとしたが、例えば、演算回路160または260が使用可能である場合には、演算回路160または260がBモード画像を生成するとしてもよい。この構成により、特に、速度算出部108または208と、Bモード画像生成部110とが同一のCPUまたはGPUとメモリ上に実現される構成、または、メモリを共有している構成である場合において、速度算出部108または208の演算能力を向上させることができる。 (2) In each embodiment, the B-mode image generation unit 110 generates a B-mode image. However, for example, when the arithmetic circuit 160 or 260 can be used, the arithmetic circuit 160 or 260 causes the B-mode image. May be generated. With this configuration, in particular, when the speed calculation unit 108 or 208 and the B-mode image generation unit 110 are realized on the memory with the same CPU or GPU, or when the memory is shared. The computing power of the speed calculation unit 108 or 208 can be improved.

(3)実施の形態1では音響線信号の信号品質に基づき、実施の形態2ではマップ型せん断波伝播解析の結果に基づき、観測点Pijを決定するとしたが、例えば、これらを組み合わせ、音響線信号の信号品質とマップ型せん断波伝播解析の結果との両方に基づいて、観測点Pijを決定するとしてもよい。 (3) In the first embodiment, the observation point Pij is determined based on the signal quality of the acoustic line signal and in the second embodiment based on the result of the map-type shear wave propagation analysis. For example, these are combined to determine the acoustic line. The observation point Pij may be determined based on both the signal quality of the signal and the result of the map-type shear wave propagation analysis.

(4)実施の形態2では、マップ型せん断波伝播解析についてもプッシュパルスの焦点を1つとしたが、例えば、x座標が同一でz座標が異なる複数の焦点を設け、z座標の小さい順、または、z座標の大きい順に順次プッシュパルスを送信し、せん断波が仮想的な平面波となるように制御を行ってもよい。 (4) In the second embodiment, the focus of the push pulse is set to one for the map-type shear wave propagation analysis. For example, a plurality of focal points having the same x-coordinate but different z-coordinates are provided, and the z-coordinates are arranged in ascending order. Alternatively, push pulses may be sequentially transmitted in descending order of the z-coordinate to control the shear wave to become a virtual plane wave.

(5)各実施の形態に係る超音波診断装置は、その構成要素の全部又は一部を、1チップ又は複数チップの集積回路で実現してもよいし、コンピュータのプログラムで実現してもよいし、その他どのような形態で実施してもよい。例えば、プッシュ波生成部と検出波生成部とを1チップで実現してもよいし、受信ビームフォーマ部を1チップで実現し、速度検出部等を別のチップで実現してもよい。 (5) The ultrasonic diagnostic apparatus according to each embodiment may realize all or a part of its components by an integrated circuit of one chip or a plurality of chips, or may be realized by a computer program. However, it may be carried out in any other form. For example, the push wave generation unit and the detection wave generation unit may be realized by one chip, the reception beam former unit may be realized by one chip, and the speed detection unit or the like may be realized by another chip.

集積回路で実現する場合、典型的には、LSI(Large Scale Integration)として実現される。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。 When it is realized by an integrated circuit, it is typically realized as an LSI (Large Scale Integration). Although it is referred to as LSI here, it may be referred to as IC, system LSI, super LSI, or ultra LSI depending on the degree of integration.

また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路、又は汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。 Further, the method of making an integrated circuit is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor. An FPGA (Field Programmable Gate Array) that can be programmed after the LSI is manufactured, or a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and settings of circuit cells inside the LSI may be used.

さらには、半導体技術の進歩、又は派生する別技術により、LSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。 Furthermore, if an integrated circuit technology that replaces an LSI appears due to advances in semiconductor technology or another technology derived from it, it is natural that the functional blocks may be integrated using that technology.

また、各実施の形態および各変形例に係る超音波診断装置は、記憶媒体に書き込まれたプログラムと、プログラムを読み込んで実行するコンピュータとで実現されてもよい。記憶媒体は、メモリカード、CD−ROMなどいかなる記録媒体であってもよい。また、本発明に係る超音波診断装置は、ネットワークを経由してダウンロードされるプログラムと、プログラムをネットワークからダウンロードして実行するコンピュータとで実現されてもよい。 Further, the ultrasonic diagnostic apparatus according to each embodiment and each modification may be realized by a program written in a storage medium and a computer that reads and executes the program. The storage medium may be any recording medium such as a memory card or a CD-ROM. Further, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention may be realized by a program downloaded via a network and a computer that downloads and executes the program from the network.

(7)以上で説明した実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程、工程の順序などは一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない工程については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。 (7) The embodiments described above all show a preferable specific example of the present invention. Numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of components, processes, order of processes, etc. shown in the embodiments are examples, and are not intended to limit the present invention. Further, among the components in the embodiment, the steps not described in the independent claims showing the highest level concept of the present invention will be described as arbitrary components constituting the more preferable form.

また、発明の理解の容易のため、上記各実施の形態で挙げた各図の構成要素の縮尺は実際のものと異なる場合がある。また本発明は上記各実施の形態の記載によって限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。 Further, for the sake of easy understanding of the invention, the scale of the component of each figure given in each of the above embodiments may be different from the actual scale. Further, the present invention is not limited to the description of each of the above-described embodiments, and can be appropriately modified without departing from the gist of the present invention.

さらに、超音波診断装置においては基板上に回路部品、リード線等の部材も存在するが、電気的配線、電気回路について当該技術分野における通常の知識に基づいて様々な態様を実施可能であり、本発明の説明として直接的には無関係のため、説明を省略している。尚、上記示した各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。 Further, in the ultrasonic diagnostic apparatus, there are members such as circuit parts and lead wires on the substrate, but various aspects of electrical wiring and electric circuits can be implemented based on ordinary knowledge in the technical field. Since the description of the present invention is not directly related, the description is omitted. It should be noted that each of the figures shown above is a schematic diagram and is not necessarily exactly illustrated.

≪総括≫
(1)実施の形態に係る超音波診断装置は、超音波信号処理回路と、前記超音波信号処理回路に対して脱着可能に構成される演算回路とを備え、前記超音波信号処理回路は、被検体内に変位を発生させるためのプッシュ波を超音波プローブに送信させるプッシュ波送信部と、前記プッシュ波の送信に続き、前記被検体内の解析対象位置を含む関心領域を通過する検出波を前記超音波プローブに送信させる検出波送信部と、前記検出波に対応して前記関心領域から反射された超音波に基づく受信信号を前記超音波プローブから受信し、前記受信信号に基づき、前記関心領域内の複数の位置について整相加算を行って音響線信号を生成する検出波受信部と、複数の前記音響線信号から解析対象信号を複数選択し、選択した前記解析対象信号に基づいて、前記解析対象位置の機械的特性を算出する機械的特性算出部とを含み、前記演算回路は、複数の前記音響線信号に基づいて前記解析対象信号を選択するためのパラメータを算出するパラメータ算出部を含み、前記演算回路が前記超音波信号処理回路に装着されているとき、前記機械的特性算出部は、前記パラメータに基づいて複数の前記解析対象信号を選択することを特徴とする。
≪Summary≫
(1) The ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment includes an ultrasonic signal processing circuit and an arithmetic circuit configured to be detachable from the ultrasonic signal processing circuit, and the ultrasonic signal processing circuit is A push wave transmitter that transmits a push wave for generating displacement in the subject to the ultrasonic probe, and a detection wave that passes through the region of interest including the analysis target position in the subject following the transmission of the push wave. Is received from the ultrasonic probe, and the received signal based on the ultrasonic wave reflected from the region of interest corresponding to the detected wave is received from the ultrasonic probe, and based on the received signal, the said A detection wave receiver that generates an ultrasonic signal by performing phasing addition for a plurality of positions in the region of interest, and a plurality of analysis target signals selected from the plurality of the acoustic line signals, based on the selected analysis target signal. , The calculation circuit includes a mechanical characteristic calculation unit for calculating the mechanical characteristics of the analysis target position, and the calculation circuit calculates a parameter for selecting the analysis target signal based on the plurality of the acoustic line signals. When the arithmetic circuit is mounted on the ultrasonic signal processing circuit, the mechanical characteristic calculation unit selects a plurality of the analysis target signals based on the parameters.

また、実施の形態に係る超音波診断装置の制御方法は、脱着可能に構成された演算回路を含む超音波診断装置の制御方法であって、被検体内に変位を発生させるためのプッシュ波を超音波プローブに送信させ、前記プッシュ波の送信に続き、前記被検体内の解析対象位置を含む関心領域を通過する検出波を前記超音波プローブに送信させ、前記検出波に対応して前記関心領域から反射された超音波に基づく受信信号を前記超音波プローブから受信し、前記受信信号に基づき、前記関心領域内の複数の位置について整相加算を行って音響線信号を生成し、複数の前記音響線信号から解析対象信号を複数選択し、選択した前記解析対象信号に基づいて、前記解析対象位置の機械的特性を算出する処理を含み、複数の前記音響線信号から解析対象信号を複数選択し、選択した前記解析対象信号に基づいて、前記解析対象位置の機械的特性を算出する処理を含み、前記演算回路が装着されているとき、複数の前記音響線信号に基づいて前記解析対象信号を選択するためのパラメータを前記演算回路に算出させる処理をさらに含み、かつ、複数の前記音響線信号から解析対象信号を複数選択する前記処理において、前記パラメータに基づいて複数の前記解析対象信号を選択することを特徴とする。 Further, the control method of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment is a control method of the ultrasonic diagnostic apparatus including an arithmetic circuit configured to be removable, and a push wave for generating a displacement in the subject is generated. The ultrasonic probe is transmitted, and following the transmission of the push wave, the detection wave passing through the region of interest including the analysis target position in the subject is transmitted to the ultrasonic probe, and the interest corresponds to the detected wave. A received signal based on the ultrasonic wave reflected from the region is received from the ultrasonic probe, and based on the received signal, phasing addition is performed for a plurality of positions in the region of interest to generate an acoustic line signal, and a plurality of acoustic line signals are generated. A plurality of analysis target signals are selected from the acoustic line signals, and a plurality of analysis target signals are selected from the plurality of acoustic line signals, including a process of calculating the mechanical characteristics of the analysis target position based on the selected analysis target signals. The analysis target includes a process of calculating the mechanical characteristics of the analysis target position based on the selected and selected analysis target signal, and when the arithmetic circuit is mounted, the analysis target is based on a plurality of the acoustic line signals. In the process of further including a process of causing the arithmetic circuit to calculate a parameter for selecting a signal and selecting a plurality of analysis target signals from a plurality of the acoustic line signals, a plurality of the analysis target signals based on the parameter. It is characterized by selecting.

本開示によれば、上記構成または方法により、演算回路が超音波信号処理回路に接続されているとき、演算回路に含まれるパラメータ算出部によって生成されるパラメータを基に音響線信号を選択することが可能であるため、超音波信号処理回路の演算負荷を増加させることなく解析対象位置の機械的特性の検出精度を上昇させることができる。 According to the present disclosure, when the arithmetic circuit is connected to the ultrasonic signal processing circuit by the above configuration or method, the acoustic line signal is selected based on the parameters generated by the parameter calculation unit included in the arithmetic circuit. Therefore, it is possible to improve the detection accuracy of the mechanical characteristics of the analysis target position without increasing the calculation load of the ultrasonic signal processing circuit.

(2)また、上記(1)の超音波診断装置は、前記パラメータ算出部は、複数の前記音響線信号の信号品質を前記パラメータとして算出し、前記機械的特定算出部は、信号品質の高い音響線信号を複数の前記解析対象信号として選択する、としてもよい。 (2) Further, in the ultrasonic diagnostic apparatus of the above (1), the parameter calculation unit calculates the signal quality of the plurality of the acoustic line signals as the parameter, and the mechanical specific calculation unit has a high signal quality. The acoustic line signal may be selected as the plurality of analysis target signals.

上記構成により、関心領域内の複数の位置のうち、信号品質の高い音響線信号が得られた位置に基づいて解析対象位置の機械的特性の検出を行うことができ、音響線信号の信号品質の低下による解析精度低下を抑止して解析対象位置の機械的特性の検出精度を高水準に維持することができる。 With the above configuration, it is possible to detect the mechanical characteristics of the analysis target position based on the position where the acoustic line signal with high signal quality is obtained among the plurality of positions in the region of interest, and the signal quality of the acoustic line signal can be detected. It is possible to maintain a high level of detection accuracy of the mechanical characteristics of the analysis target position by suppressing the decrease in analysis accuracy due to the decrease in.

(3)また、上記(2)の超音波診断装置は、前記信号品質は、音響線信号の信号対雑音比、信号レベル、ノイズレベルのうち1以上を含む、としてもよい。 (3) Further, in the ultrasonic diagnostic apparatus of (2), the signal quality may include one or more of the signal-to-noise ratio, the signal level, and the noise level of the acoustic line signal.

上記構成により、解析対象位置の機械的特性の検出精度に影響する音響線信号の信号品質について高水準に維持することができる。 With the above configuration, it is possible to maintain a high level of signal quality of the acoustic line signal that affects the detection accuracy of the mechanical characteristics of the analysis target position.

(4)また、上記(1)の超音波診断装置は、前記演算回路は、前記被検体内の解析対象領域について、複数の前記音響線信号に基づいて前記解析対象領域内の複数の位置それぞれの機械的特性を算出する第2機械的特性算出部をさらに備える、としてもよい。 (4) Further, in the ultrasonic diagnostic apparatus of (1), the arithmetic circuit has a plurality of positions in the analysis target region based on the plurality of acoustic line signals for the analysis target region in the subject. A second mechanical characteristic calculation unit for calculating the mechanical characteristics of the above may be further provided.

上記構成により、被検体内の機械的特性の算出によって得られる被検体の空間的特性に基づいて解析対象位置の機械的特性の検出のための音響線信号の取得位置を決定することができ、不適切な音響線信号の取得位置設定を抑止して解析対象位置の機械的特性の検出精度を高水準に維持することができる。 With the above configuration, it is possible to determine the acquisition position of the acoustic line signal for detecting the mechanical characteristics of the analysis target position based on the spatial characteristics of the subject obtained by calculating the mechanical characteristics in the subject. It is possible to suppress the setting of an inappropriate sound line signal acquisition position and maintain a high level of detection accuracy of the mechanical characteristics of the analysis target position.

(5)また、上記(4)の超音波診断装置は、前記パラメータ算出部は、前記解析対象領域内の複数の位置それぞれの機械的特性を前記パラメータとして算出する、としてもよい。 (5) Further, in the ultrasonic diagnostic apparatus of (4), the parameter calculation unit may calculate the mechanical characteristics of each of the plurality of positions in the analysis target region as the parameter.

上記構成により、被検体の機械的特性に基づいて解析対象位置の機械的特性の検出のための音響線信号の取得位置を決定することができ、音響線信号の取得位置設定を最適化して解析対象位置の機械的特性の検出精度を向上させることができる。 With the above configuration, the acquisition position of the acoustic line signal for detecting the mechanical characteristics of the analysis target position can be determined based on the mechanical characteristics of the subject, and the acquisition position setting of the acoustic line signal can be optimized for analysis. It is possible to improve the detection accuracy of the mechanical characteristics of the target position.

(6)また、上記(5)の超音波診断装置は、前記パラメータは、前記解析対象領域内の複数の位置それぞれの、せん断波の速度、せん断弾性率、ヤング率、ダイナミックせん断粘性、機械的インピーダンスのうち1以上を含む、としてもよい。 (6) Further, in the ultrasonic diagnostic apparatus of the above (5), the parameters are the velocity of the shear wave, the shear modulus, the Young's modulus, the dynamic shear viscosity, and the mechanical at each of the plurality of positions in the analysis target region. It may include one or more of the viscosities.

上記構成により、被検体の機械的特性に基づいて解析対象位置の機械的特性の検出のための音響線信号の取得位置を決定することができ、音響線信号の取得位置設定を最適化して解析対象位置の機械的特性の検出精度を向上させることができる。 With the above configuration, the acquisition position of the acoustic line signal for detecting the mechanical characteristics of the analysis target position can be determined based on the mechanical characteristics of the subject, and the acquisition position setting of the acoustic line signal can be optimized for analysis. It is possible to improve the detection accuracy of the mechanical characteristics of the target position.

(7)また、上記(1)〜(6)の超音波診断装置は、前記機械的特性は、せん断波の速度、せん断弾性率、ヤング率、ダイナミックせん断粘性、機械的インピーダンスのいずれかである、としてもよい。 (7) Further, in the ultrasonic diagnostic apparatus of the above (1) to (6), the mechanical property is any one of shear wave velocity, shear modulus, Young's modulus, dynamic shear viscosity, and mechanical impedance. , May be.

上記構成により、超音波診断装置を用いて被検体の機械的特性の絶対評価を行うことができる。 With the above configuration, it is possible to perform an absolute evaluation of the mechanical properties of the subject using an ultrasonic diagnostic apparatus.

(8)また、上記(1)〜(7)の超音波診断装置は、前記演算回路が前記超音波信号処理回路に接続されていないとき、前記機械的特性算出部は、所定の位置に対応する音響線信号を複数の前記解析対象信号として選択する、としてもよい。 (8) Further, in the ultrasonic diagnostic apparatus of (1) to (7), when the arithmetic circuit is not connected to the ultrasonic signal processing circuit, the mechanical characteristic calculation unit corresponds to a predetermined position. The acoustic line signal to be analyzed may be selected as a plurality of the analysis target signals.

上記構成により、演算回路が接続されていない場合は、演算量を増加させることなく、解析対象位置の機械的特性の検出を行うことができる。 With the above configuration, when the arithmetic circuit is not connected, the mechanical characteristics of the analysis target position can be detected without increasing the arithmetic amount.

(9)実施の形態に係る別の超音波診断装置は、被検体内に変位を発生させるためのプッシュ波を超音波プローブに送信させるプッシュ波送信部と、前記プッシュ波の送信に続き、前記被検体内の解析対象位置を含む関心領域を通過する検出波を前記超音波プローブに送信させる検出波送信部と、前記検出波に対応して前記関心領域から反射された超音波に基づく受信信号を前記超音波プローブから受信し、前記受信信号に基づき、前記関心領域内の複数の位置について整相加算を行って音響線信号を生成する検出波受信部と、音響線信号に基づいてパラメータを生成する演算回路と脱着可能に構成され、前記演算回路に対して複数の前記音響線信号を出力し、複数の前記音響線信号の一部を選択するためのパラメータを受領する演算回路接続部と、複数の前記音響線信号から解析対象信号を複数選択し、選択した前記解析対象信号に基づいて、前記解析対象位置の機械的特性を算出する機械的特性算出部とを含み、前記超音波信号処理回路から前記音響線信号を取得して前記解析対象信号を選択するためのパラメータを出力する演算回路が前記超音波信号処理回路に対して脱着可能に構成されており、前記機械的特性算出部は、前記演算回路が前記超音波信号処理回路に装着されているとき、前記パラメータに基づいて複数の前記解析対象信号を選択し、前記演算回路が前記超音波信号処理回路に装着されていないとき、所定の位置に対応する音響線信号を複数の前記解析対象信号として選択することを特徴とする。 (9) Another ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment includes a push wave transmitter for transmitting a push wave for generating a displacement in the subject to the ultrasonic probe, and the push wave transmission, followed by the transmission of the push wave. A detection wave transmitter that causes the ultrasonic probe to transmit a detection wave that passes through the region of interest including the position of interest in the subject, and a reception signal based on the ultrasonic waves reflected from the region of interest in response to the detection wave. Is received from the ultrasonic probe, and based on the received signal, a detection wave receiver that generates an acoustic line signal by performing phase adjustment addition at a plurality of positions in the region of interest, and parameters based on the acoustic line signal With an arithmetic circuit connection unit that is detachably configured with the arithmetic circuit to be generated, outputs a plurality of the ultrasonic line signals to the arithmetic circuit, and receives parameters for selecting a part of the plurality of the ultrasonic line signals. The ultrasonic signal includes a mechanical characteristic calculation unit that selects a plurality of analysis target signals from the plurality of acoustic line signals and calculates the mechanical characteristics of the analysis target position based on the selected analysis target signal. An arithmetic circuit that acquires the acoustic line signal from the processing circuit and outputs parameters for selecting the analysis target signal is configured to be detachable from the ultrasonic signal processing circuit, and the mechanical characteristic calculation unit. When a plurality of the analysis target signals are selected based on the parameters when the arithmetic circuit is mounted on the ultrasonic signal processing circuit, and the arithmetic circuit is not mounted on the ultrasonic signal processing circuit. It is characterized in that the acoustic line signal corresponding to a predetermined position is selected as a plurality of the analysis target signals.

また、実施の形態に係る別の超音波診断装置の制御方法は、演算回路が着脱可能に構成されている超音波診断装置の制御方法であって、被検体内に変位を発生させるためのプッシュ波を超音波プローブに送信させ、前記プッシュ波の送信に続き、前記被検体内の解析対象位置を含む関心領域を通過する検出波を前記超音波プローブに送信させ、前記検出波に対応して前記関心領域から反射された超音波に基づく受信信号を前記超音波プローブから受信し、前記受信信号に基づき、前記関心領域内の複数の位置について整相加算を行って音響線信号を生成し、複数の前記音響線信号から解析対象信号を複数選択し、選択した前記解析対象信号に基づいて、前記解析対象位置の機械的特性を算出する処理を含み、前記演算回路が前記超音波診断装置に装着されているとき、前記制御方法は、前記演算回路に対して複数の前記音響線信号を出力し、前記解析対象信号を選択するためのパラメータを受領する処理をさらに含み、かつ、複数の前記音響線信号から前記解析対象信号を複数選択する前記処理において、前記パラメータに基づいて複数の前記解析対象信号を選択し、前記演算回路が前記超音波診断装置に装着されていないとき、前記解析対象信号を複数選択する前記処理において、所定の位置に対応する音響線信号を複数の前記解析対象信号として選択することを特徴とする。 Further, another control method of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment is a control method of the ultrasonic diagnostic apparatus in which the arithmetic circuit is detachably configured, and is a push for generating a displacement in the subject. The wave is transmitted to the ultrasonic probe, and following the transmission of the push wave, the detection wave passing through the region of interest including the analysis target position in the subject is transmitted to the ultrasonic probe, corresponding to the detection wave. A received signal based on the ultrasonic wave reflected from the region of interest is received from the ultrasonic probe, and based on the received signal, phasing addition is performed at a plurality of positions in the region of interest to generate an acoustic line signal. A process of selecting a plurality of analysis target signals from a plurality of the acoustic line signals and calculating the mechanical characteristics of the analysis target position based on the selected analysis target signals is included, and the arithmetic circuit is used in the ultrasonic diagnostic apparatus. When mounted, the control method further includes processing of outputting the plurality of the acoustic line signals to the arithmetic circuit and receiving parameters for selecting the analysis target signal, and further comprising the process of receiving the plurality of the above. In the process of selecting a plurality of the analysis target signals from the acoustic line signals, when a plurality of the analysis target signals are selected based on the parameters and the arithmetic circuit is not mounted on the ultrasonic diagnostic apparatus, the analysis target In the process of selecting a plurality of signals, the ultrasonic line signals corresponding to a predetermined position are selected as the plurality of analysis target signals.

本開示によれば、上記構成または方法により、演算回路が超音波診断装置に接続されているとき、演算回路に含まれるパラメータ算出部によって生成されるパラメータを基に音響線信号を選択することが可能であるため、超音波診断装置の演算負荷を増加させることなく解析対象位置の機械的特性の検出精度を上昇させることができる。一方で、演算回路が超音波診断装置に接続されていないとき、演算量を増加させることなく、解析対象位置の機械的特性の検出を行うことができる。したがって、演算回路の有無にかかわらず解析対象位置の機械的特性の検出を行うことができるとともに、演算回路が接続されているときには解析対象位置の機械的特性の検出精度を上昇させることができ、演算能力に合わせたスケーラブルな制御が可能である。 According to the present disclosure, when the arithmetic circuit is connected to the ultrasonic diagnostic apparatus by the above configuration or method, the acoustic line signal can be selected based on the parameters generated by the parameter calculation unit included in the arithmetic circuit. Since it is possible, it is possible to increase the detection accuracy of the mechanical characteristics of the analysis target position without increasing the calculation load of the ultrasonic diagnostic apparatus. On the other hand, when the arithmetic circuit is not connected to the ultrasonic diagnostic apparatus, it is possible to detect the mechanical characteristics of the analysis target position without increasing the arithmetic amount. Therefore, the mechanical characteristics of the analysis target position can be detected regardless of the presence or absence of the arithmetic circuit, and the detection accuracy of the mechanical characteristics of the analysis target position can be improved when the arithmetic circuit is connected. It is possible to perform scalable control according to the computing power.

本開示に係る超音波診断装置、および、超音波信号処理方法は、超音波を用いた被検体の機械的特性の測定に有用である。そのため、組織や物質の機械的特性の測定精度を向上させることが可能となり、医療診断機器や非破壊検査装置等において高い利用可能性を持つ。 The ultrasonic diagnostic apparatus and the ultrasonic signal processing method according to the present disclosure are useful for measuring the mechanical properties of a subject using ultrasonic waves. Therefore, it is possible to improve the measurement accuracy of the mechanical properties of tissues and substances, and it has high utility in medical diagnostic equipment, non-destructive inspection equipment, and the like.

1000、2000、3000 超音波診断システム
100、200 超音波診断装置
101 超音波プローブ
102 操作入力部
103 プッシュ波生成部
104 検出波生成部
105 送信ビームフォーマ部
106 マルチプレクサ部
107 受信ビームフォーマ部
108、208 速度算出部
109 データ格納部
110 Bモード画像生成部
111、262 パラメータ算出部
112、212 表示制御部
113、213 制御部
114 表示部
150、250 超音波信号処理回路
160、260 演算回路
261 マップ型速度算出部
300 可搬本体部
301 プローブ
302 表示部
303 カート
304 増設部
305 入力部
311 係合溝
312 係止爪
313 解除釦
314 コネクタ
321 天板
322 係合凸部
323 コネクタ
1000, 2000 3000 Ultrasonic diagnostic system 100, 200 Ultrasonic diagnostic device 101 Ultrasonic probe 102 Operation input unit 103 Push wave generator 104 Detected wave generator 105 Transmit beam former unit 106 multiplexer unit 107 Receive beam former unit 108, 208 Speed calculation unit 109 Data storage unit 110 B mode image generation unit 111, 262 Parameter calculation unit 112, 212 Display control unit 113, 213 Control unit 114 Display unit 150, 250 Ultrasonic signal processing circuit 160, 260 Calculation circuit 261 Map type speed Calculation unit 300 Portable main unit 301 Probe 302 Display unit 303 Cart 304 Expansion unit 305 Input unit 311 Engagement groove 312 Locking claw 313 Release button 314 Connector 321 Top plate 322 Engagement convex part 323 Connector

Claims (11)

超音波信号処理回路と、前記超音波信号処理回路に対して脱着可能に構成される演算回路とを備え、
前記超音波信号処理回路は、
被検体内に変位を発生させるためのプッシュ波を超音波プローブに送信させるプッシュ波送信部と、
前記プッシュ波の送信に続き、前記被検体内の解析対象位置を含む関心領域を通過する検出波を前記超音波プローブに送信させる検出波送信部と、
前記検出波に対応して前記関心領域から反射された超音波に基づく受信信号を前記超音波プローブから受信し、前記受信信号に基づき、前記関心領域内の複数の位置について整相加算を行って音響線信号を生成する検出波受信部と、
複数の前記音響線信号から解析対象信号を複数選択し、選択した前記解析対象信号に基づいて、前記解析対象位置の機械的特性を算出する機械的特性算出部と
を含み、
前記演算回路は、複数の前記音響線信号に基づいて前記解析対象信号を選択するためのパラメータを算出するパラメータ算出部を含み、
前記演算回路が前記超音波信号処理回路に装着されているとき、前記機械的特性算出部は、前記パラメータに基づいて複数の前記解析対象信号を選択する
ことを特徴とする超音波診断装置。
It is provided with an ultrasonic signal processing circuit and an arithmetic circuit configured to be detachable from the ultrasonic signal processing circuit.
The ultrasonic signal processing circuit
A push wave transmitter that transmits a push wave to generate a displacement in the subject to the ultrasonic probe,
Following the transmission of the push wave, a detection wave transmission unit that causes the ultrasonic probe to transmit a detection wave that passes through the region of interest including the analysis target position in the subject.
A received signal based on the ultrasonic wave reflected from the region of interest corresponding to the detected wave is received from the ultrasonic probe, and based on the received signal, phasing addition is performed for a plurality of positions in the region of interest. A detection wave receiver that generates an ultrasonic signal, and
It includes a mechanical characteristic calculation unit that selects a plurality of analysis target signals from a plurality of the acoustic line signals and calculates the mechanical characteristics of the analysis target position based on the selected analysis target signals.
The arithmetic circuit includes a parameter calculation unit that calculates parameters for selecting the analysis target signal based on the plurality of acoustic line signals.
An ultrasonic diagnostic apparatus, characterized in that, when the arithmetic circuit is mounted on the ultrasonic signal processing circuit, the mechanical characteristic calculation unit selects a plurality of the analysis target signals based on the parameters.
前記パラメータ算出部は、複数の前記音響線信号の信号品質を前記パラメータとして算出し、
前記機械的特定算出部は、信号品質の高い音響線信号を複数の前記解析対象信号として選択する
ことを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。
The parameter calculation unit calculates the signal qualities of the plurality of acoustic line signals as the parameters.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the mechanical specific calculation unit selects an acoustic line signal having high signal quality as a plurality of the analysis target signals.
前記信号品質は、音響線信号の信号対雑音比、信号レベル、ノイズレベルのうち1以上を含む
ことを特徴とする請求項2に記載の超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the signal quality includes one or more of a signal-to-noise ratio, a signal level, and a noise level of an acoustic line signal.
前記演算回路は、前記被検体内の解析対象領域について、複数の前記音響線信号に基づいて前記解析対象領域内の複数の位置それぞれの機械的特性を算出する第2機械的特性算出部をさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。
The arithmetic circuit further includes a second mechanical characteristic calculation unit that calculates the mechanical characteristics of each of the plurality of positions in the analysis target region based on the plurality of acoustic line signals for the analysis target region in the subject. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic diagnostic apparatus is provided.
前記パラメータ算出部は、前記解析対象領域内の複数の位置それぞれの機械的特性を前記パラメータとして算出する
ことを特徴とする請求項4に記載の超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 4, wherein the parameter calculation unit calculates mechanical characteristics of each of a plurality of positions in the analysis target region as the parameters.
前記パラメータは、前記解析対象領域内の複数の位置それぞれの、せん断波の速度、せん断弾性率、ヤング率、ダイナミックせん断粘性、機械的インピーダンスのうち1以上を含む
ことを特徴とする請求項5に記載の超音波診断装置。
5. The parameter is characterized by including one or more of shear wave velocity, shear modulus, Young's modulus, dynamic shear viscosity, and mechanical impedance at each of a plurality of positions in the analysis target region. The described ultrasonic diagnostic apparatus.
前記機械的特性は、せん断波の速度、せん断弾性率、ヤング率、ダイナミックせん断粘性、機械的インピーダンスのいずれかである
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の超音波診断装置。
The ultrasonic wave according to any one of claims 1 to 6, wherein the mechanical property is any one of a shear wave velocity, a shear modulus, a Young's modulus, a dynamic shear viscosity, and a mechanical impedance. Diagnostic device.
前記演算回路が前記超音波信号処理回路に接続されていないとき、前記機械的特性算出部は、所定の位置に対応する音響線信号を複数の前記解析対象信号として選択する
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の超音波診断装置。
When the arithmetic circuit is not connected to the ultrasonic signal processing circuit, the mechanical characteristic calculation unit selects an acoustic line signal corresponding to a predetermined position as a plurality of the analysis target signals. Item 6. The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of Items 1 to 7.
被検体内に変位を発生させるためのプッシュ波を超音波プローブに送信させるプッシュ波送信部と、
前記プッシュ波の送信に続き、前記被検体内の解析対象位置を含む関心領域を通過する検出波を前記超音波プローブに送信させる検出波送信部と、
前記検出波に対応して前記関心領域から反射された超音波に基づく受信信号を前記超音波プローブから受信し、前記受信信号に基づき、前記関心領域内の複数の位置について整相加算を行って音響線信号を生成する検出波受信部と、
音響線信号に基づいてパラメータを生成する演算回路と脱着可能に構成され、前記演算回路に対して複数の前記音響線信号を出力し、複数の前記音響線信号の一部を選択するためのパラメータを受領する演算回路接続部と、
複数の前記音響線信号から解析対象信号を複数選択し、選択した前記解析対象信号に基づいて、前記解析対象位置の機械的特性を算出する機械的特性算出部と
を含み、
前記超音波信号処理回路から前記音響線信号を取得して前記解析対象信号を選択するためのパラメータを出力する演算回路が前記超音波信号処理回路に対して脱着可能に構成されており、
前記機械的特性算出部は、前記演算回路が前記超音波信号処理回路に装着されているとき、前記パラメータに基づいて複数の前記解析対象信号を選択し、前記演算回路が前記超音波信号処理回路に装着されていないとき、所定の位置に対応する音響線信号を複数の前記解析対象信号として選択する
ことを特徴とする超音波診断装置。
A push wave transmitter that transmits a push wave to generate a displacement in the subject to the ultrasonic probe,
Following the transmission of the push wave, a detection wave transmission unit that causes the ultrasonic probe to transmit a detection wave that passes through the region of interest including the analysis target position in the subject.
A received signal based on the ultrasonic wave reflected from the region of interest corresponding to the detected wave is received from the ultrasonic probe, and based on the received signal, phasing addition is performed for a plurality of positions in the region of interest. A detection wave receiver that generates an ultrasonic signal, and
A parameter that is detachably configured with an arithmetic circuit that generates parameters based on acoustic line signals, outputs a plurality of the acoustic line signals to the arithmetic circuit, and selects a part of the plurality of acoustic line signals. With the arithmetic circuit connection that receives
It includes a mechanical characteristic calculation unit that selects a plurality of analysis target signals from a plurality of the acoustic line signals and calculates the mechanical characteristics of the analysis target position based on the selected analysis target signals.
An arithmetic circuit that acquires the acoustic line signal from the ultrasonic signal processing circuit and outputs parameters for selecting the analysis target signal is configured to be detachable from the ultrasonic signal processing circuit.
When the arithmetic circuit is mounted on the ultrasonic signal processing circuit, the mechanical characteristic calculation unit selects a plurality of the analysis target signals based on the parameters, and the arithmetic circuit is the ultrasonic signal processing circuit. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that an acoustic line signal corresponding to a predetermined position is selected as a plurality of the analysis target signals when not mounted on the device.
脱着可能に構成された演算回路を含む超音波診断装置の制御方法であって、
被検体内に変位を発生させるためのプッシュ波を超音波プローブに送信させ、
前記プッシュ波の送信に続き、前記被検体内の解析対象位置を含む関心領域を通過する検出波を前記超音波プローブに送信させ、
前記検出波に対応して前記関心領域から反射された超音波に基づく受信信号を前記超音波プローブから受信し、前記受信信号に基づき、前記関心領域内の複数の位置について整相加算を行って音響線信号を生成し、
複数の前記音響線信号から解析対象信号を複数選択し、選択した前記解析対象信号に基づいて、前記解析対象位置の機械的特性を算出する処理を含み、
前記演算回路が装着されているとき、複数の前記音響線信号に基づいて前記解析対象信号を選択するためのパラメータを前記演算回路に算出させる処理をさらに含み、かつ、前記解析対象信号を複数選択する前記処理において、前記パラメータに基づいて複数の前記解析対象信号を選択する
ことを特徴とする超音波診断装置の制御方法。
It is a control method of an ultrasonic diagnostic apparatus including a removable arithmetic circuit.
Send a push wave to generate displacement in the subject to the ultrasonic probe,
Following the transmission of the push wave, the ultrasonic probe is made to transmit a detection wave that passes through the region of interest including the analysis target position in the subject.
A received signal based on the ultrasonic wave reflected from the region of interest corresponding to the detected wave is received from the ultrasonic probe, and based on the received signal, phasing addition is performed for a plurality of positions in the region of interest. Generates an acoustic line signal,
It includes a process of selecting a plurality of analysis target signals from a plurality of the acoustic line signals and calculating the mechanical characteristics of the analysis target position based on the selected analysis target signals.
When the arithmetic circuit is mounted, the arithmetic circuit further includes a process of causing the arithmetic circuit to calculate a parameter for selecting the analysis target signal based on the plurality of acoustic line signals, and a plurality of analysis target signals are selected. A control method of an ultrasonic diagnostic apparatus, which comprises selecting a plurality of the analysis target signals based on the parameters in the processing.
演算回路が着脱可能に構成されている超音波診断装置の制御方法であって、
被検体内に変位を発生させるためのプッシュ波を超音波プローブに送信させ、
前記プッシュ波の送信に続き、前記被検体内の解析対象位置を含む関心領域を通過する検出波を前記超音波プローブに送信させ、
前記検出波に対応して前記関心領域から反射された超音波に基づく受信信号を前記超音波プローブから受信し、前記受信信号に基づき、前記関心領域内の複数の位置について整相加算を行って音響線信号を生成し、
複数の前記音響線信号から解析対象信号を複数選択し、選択した前記解析対象信号に基づいて、前記解析対象位置の機械的特性を算出する処理を含み、
前記演算回路が前記超音波診断装置に装着されているとき、前記演算回路に対して複数の前記音響線信号を出力し、前記解析対象信号を選択するためのパラメータを受領する処理をさらに含み、かつ、前記解析対象信号を複数選択する前記処理において、前記パラメータに基づいて複数の前記解析対象信号を選択し、
前記演算回路が前記超音波診断装置に装着されていないとき、前記解析対象信号を複数選択する前記処理において、所定の位置に対応する音響線信号を複数の前記解析対象信号として選択する
ことを特徴とする超音波診断装置の制御方法。
It is a control method of an ultrasonic diagnostic device in which an arithmetic circuit is detachably configured.
Send a push wave to generate displacement in the subject to the ultrasonic probe,
Following the transmission of the push wave, the ultrasonic probe is made to transmit a detection wave that passes through the region of interest including the analysis target position in the subject.
A received signal based on the ultrasonic wave reflected from the region of interest corresponding to the detected wave is received from the ultrasonic probe, and based on the received signal, phasing addition is performed for a plurality of positions in the region of interest. Generates an acoustic line signal,
It includes a process of selecting a plurality of analysis target signals from a plurality of the acoustic line signals and calculating the mechanical characteristics of the analysis target position based on the selected analysis target signals.
When the arithmetic circuit is mounted on the ultrasonic diagnostic apparatus, it further includes a process of outputting a plurality of the acoustic line signals to the arithmetic circuit and receiving a parameter for selecting the analysis target signal. In addition, in the process of selecting a plurality of the analysis target signals, a plurality of the analysis target signals are selected based on the parameters.
When the arithmetic circuit is not mounted on the ultrasonic diagnostic apparatus, in the process of selecting a plurality of the analysis target signals, the acoustic line signal corresponding to a predetermined position is selected as the plurality of analysis target signals. Control method of the ultrasonic diagnostic equipment.
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