CN114727799A - 超声波观测装置、超声波观测系统以及超声波观测方法 - Google Patents

超声波观测装置、超声波观测系统以及超声波观测方法 Download PDF

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Abstract

超声波观测装置具备：设定部，其设定用于检测剪切波的传播状况的检测位置，该剪切波是通过从超声波探头所具有的超声波振子向观测对象照射超声波而产生的；运算部，其计算所述超声波振子与所述检测位置之间的特征量；阈值设定部，其根据所述特征量来设定阈值；获取部，其获取所述超声波探头与所述观测对象的接触压力；以及判定部，其判定所述接触压力是否为所述阈值以下。由此，提供一种能够在对观测对象的接触压力适当的情况下执行测量的超声波观测装置。

Description

超声波观测装置、超声波观测系统以及超声波观测方法
技术领域
本发明涉及一种超声波观测装置、超声波观测系统以及超声波观测方法。
背景技术
以往，在医疗领域，使用着以下的超声波观测装置：基于由超声波振子针对作为观测对象的被检体发送接收超声波而得到的超声波信号来生成超声波图像。
作为超声波观测装置，存在以下的超声波观测装置：在超声波图像内设定关注区域(ROI：Region of Interest)，发送推脉冲(push pulse)来使关注区域产生剪切波，接收用于检测剪切波的传播状况的追踪脉冲(track pulse)，从而高精度地测量关注区域内的弹性特性(例如，参照专利文献1)。该测量方法被称为剪切波弹性成像。另外，在剪切波弹性成像中，为了降低超声波的衰减，有时使超声波振子或覆盖超声波振子的球囊与被检体接触来进行超声波的发送接收。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-126955号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在剪切波弹性成像中，存在以下问题：当对被检体的接触压力大时，由于被检体的组织被压缩而无法准确地进行测量。
本发明是鉴于上述内容而完成的，其目的在于提供一种能够在对观测对象的接触压力适当的情况下执行测量的超声波观测装置、超声波观测系统以及超声波观测方法。
用于解决问题的方案
为了解决上述的课题并达到目的，本发明的一个方式所涉及的超声波观测装置具备：设定部，其设定用于检测剪切波的传播状况的检测位置，所述剪切波是通过从超声波探头所具有的超声波振子向观测对象照射超声波而产生的；运算部，其计算所述超声波振子所述检测位置之间的特征量；阈值设定部，其根据所述特征量来设定阈值；获取部，其获取所述超声波探头与所述观测对象的接触压力；判定部，其判定所述接触压力是否为所述阈值以下。
另外，本发明的一个方式所涉及的超声波观测装置中，所述特征量是所述超声波振子与所述检测位置之间的距离。
另外，本发明的一个方式所涉及的超声波观测装置中，所述阈值设定部使所述阈值随着所述超声波振子与所述检测位置之间的距离增加而增加。
另外，本发明的一个方式所涉及的超声波观测装置中，所述特征量是所述超声波振子与所述检测位置之间的所述观测对象的密度。
另外，本发明的一个方式所涉及的超声波观测装置中，所述阈值设定部使所述阈值随着所述超声波振子与所述检测位置之间的所述观测对象的密度增加而增加。
另外，本发明的一个方式所涉及的超声波观测装置中，所述特征量是所述超声波振子与所述检测位置之间的衰减系数。
另外，本发明的一个方式所涉及的超声波观测装置中，所述阈值设定部使所述阈值随着所述超声波振子与所述检测位置之间的衰减系数增加而增加。
另外，本发明的一个方式所涉及的超声波观测装置中，所述特征量是所述超声波振子与所述检测位置之间的距离以及所述超声波振子与所述检测位置之间的所述观测对象的密度。
另外，本发明的一个方式所涉及的超声波观测装置中，所述阈值设定部使所述阈值随着所述超声波振子与所述检测位置之间的距离增加而增加，所述阈值设定部使所述阈值随着所述超声波振子与所述检测位置之间的所述观测对象的密度增加而增加。
另外，本发明的一个方式所涉及的超声波观测装置具备控制部，所述控制部在所述判定部判定为所述接触压力为所述阈值以下的情况下，使得执行剪切波弹性成像。
另外，本发明的一个方式所涉及的超声波观测装置具备通知所述接触压力为所述阈值以下的通知部。
另外，本发明的一个方式所涉及的超声波观测系统具备超声波观测装置和检测所述接触压力的检测部。
另外，本发明的一个方式所涉及的超声波观测方法如下：设定部设定用于检测剪切波的传播状况的检测位置，所述剪切波是通过从超声波探头所具有的超声波振子向观测对象照射超声波而产生的；运算部计算所述超声波振子与所述检测位置之间的所述观测对象的特征量；阈值设定部根据所述特征量来设定阈值；获取部获取所述超声波探头与所述观测对象的接触压力；判定部判定所述接触压力是否为所述阈值以下；以及在所述判定部判定为所述接触压力为所述阈值以下的情况下，控制部使得执行剪切波弹性成像的所述超声波振子向所述观测对象照射剪切波。
发明的效果
根据本发明，能够实现能够在对观测对象的接触压力适当的情况下执行测量的超声波观测装置、超声波观测系统以及超声波观测方法。
附图说明
图1是示出包括实施方式所涉及的超声波观测装置的超声波观测系统的结构的框图。
图2是示出实施方式所涉及的超声波观测装置执行的处理的概要的流程图。
图3是示出超声波图像的一例的图。
图4是示出测量结果的一例的图。
图5是示出测量结果的一例的图。
图6是示出在接触压力超过阈值的情况下的超声波图像的一例的图。
图7是示出包括实施方式的变形例1所涉及的超声波观测装置的超声波观测系统的结构的框图。
图8是表示接触压力与距离的关系的图。
图9是示出实施方式的变形例1所涉及的超声波观测装置执行的处理的概要的流程图。
图10是示出包括实施方式的变形例2所涉及的超声波观测装置的超声波观测系统的结构的框图。
图11是表示接触压力与密度的关系的图。
图12是示出实施方式的变形例2所涉及的超声波观测装置执行的处理的概要的流程图。
图13是示出包括实施方式的变形例3所涉及的超声波观测装置的超声波观测系统的结构的框图。
图14是表示接触压力与衰减系数的关系的图。
图15是示出实施方式的变形例3所涉及的超声波观测装置执行的处理的概要的流程图。
图16是示出包括实施方式的变形例4所涉及的超声波观测装置的超声波观测系统的结构的框图。
图17是表示接触压力、距离以及密度的关系的图。
图18是示出实施方式的变形例4所涉及的超声波观测装置执行的处理的概要的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图来对本发明所涉及的超声波观测装置、超声波观测系统以及超声波观测方法的实施方式进行说明。此外，本发明不被这些实施方式限定。本发明能够普遍地适用于能够通过剪切波弹性成像来进行观测的超声波观测装置、超声波观测系统以及超声波观测方法。
(实施方式)
〔超声波观测系统的结构〕
图1是示出包括实施方式所涉及的超声波观测装置的超声波观测系统的结构的框图。超声波观测系统1具备作为超声波探头的超声波内窥镜2、超声波观测装置3以及显示装置4。在超声波观测系统1中，超声波内窥镜2与超声波观测装置3经由连接器(未图示)连接。另外，显示装置4用于显示超声波图像、对超声波图像进行分析而得到的组织性状的数据等，与超声波观测装置3连接。
超声波内窥镜2在作为观测对象的被检者的体内发送超声波，并接收被被检者的体内组织反射的超声波。在超声波内窥镜2的插入被检体的插入部的前端，配置有拍摄被检体的体内的摄像部21、发送接收超声波的超声波振子22、以及检测超声波内窥镜2与被检体的接触压力的检测部23。但是，超声波探头不限于超声波内窥镜，也可以是体外式的超声波探头。
摄像部21具有摄像光学系统和摄像元件，摄像部21能够向被检体的消化道(食道、胃、十二指肠、大肠)或呼吸器官(气管、支气管)插入，拍摄消化道、呼吸气管及其周围脏器(胰脏、胆囊、胆管、胆道、淋巴结、纵膈脏器、血管等)。另外，超声波内窥镜2具有在摄像时引导向被检体照射的照明光的光导件。该光导件的前端部到达超声波内窥镜2的插入被检体的插入部的前端，该光导件的基端部与产生照明光的光源装置连接。此外，超声波内窥镜2也可以是不具备摄像部的结构。
超声波振子22将从超声波观测装置3接收到的电脉冲信号变换为超声波脉冲(声脉冲)后向被检体照射，并且将被被检体反射的超声波回波变换为以电压变化来表现的电回波信号(超声波信号)后输出。超声波振子22例如是凸面型，但也可以是径向型或直线型。另外，超声波内窥镜2既可以使超声波振子22以机械方式扫描，也可以是，将多个压电元件呈阵列状地设置来作为超声波振子22，通过以电子方式切换与发送接收有关的压电元件、或对各压电元件的发送接收施加延迟，来使超声波振子22以电子方式扫描。另外，超声波内窥镜2可以以通过球囊覆盖超声波振子22的外周的状态来发送接收超声波，但也可以不使用球囊而以使超声波振子22与被检体直接接触的状态来发送接收超声波。
检测部23例如是应变传感器。检测部23将因超声波内窥镜2所承受的压力而产生的应变的量作为电信号输出。
超声波观测装置3在与超声波内窥镜2之间发送接收电信号，对从超声波内窥镜2接收到的电信号进行规定的处理，来生成超声波图像。超声波观测装置3具备发送接收部31、帧存储器32、信号处理部33、图像生成部34、设定部35、阈值设定部36、获取部37、判定部38、通知部39、控制部40以及存储部41。
发送接收部31在与超声波振子22之间进行电信号的发送接收。发送接收部31在规定的波形和发送时机向超声波振子22发送发送驱动波信号，并从超声波振子22接收电回波信号。另外，发送接收部31还具有以下功能：向超声波内窥镜2发送控制部40输出的各种控制信号，并且从超声波内窥镜2接收包括识别用的ID在内的各种信息来向控制部40发送。
帧存储器32例如使用环形缓冲器来实现，将由图像生成部34生成的1帧的超声波图像按时间序列进行存储。帧存储器32也可以将多帧的超声波图像按时间序列进行存储。在该情况下，当容量不足时(存储了规定的帧数的超声波图像时)，帧存储器32通过用最新的超声波图像覆盖最旧的超声波图像来按时间序列的顺序存储规定帧数的最新的超声波图像。
信号处理部33使用从发送接收部31接收到的信号来生成数字的接收数据。信号处理部33对通过发送接收部31接收到的回波信号进行带通滤波、包络检波、对数变换等处理，生成数字的超声波图像用接收数据来向控制部40输出。使用具有运算和控制功能的CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、各种运算电路等来实现信号处理部33。
图像生成部34使用包含信号处理部33生成的接收数据的信息来生成包括超声波图像在内的各种图像的数据。图像生成部34使用由信号处理部33生成的接收数据和规定的各种数据，来生成包括超声波图像的显示用图像。使用具有运算和控制功能的CPU、各种运算电路等来实现图像生成部34。
设定部35设定用于检测剪切波的传播状况的检测位置，该剪切波是通过从超声波探头所具有的超声波振子向观测对象照射超声波而产生的。设定部35具有关注区域位置设定部35a和关注区域尺寸设定部35b。关注区域位置设定部35a设定关注区域(ROI)的位置，在ROI内有检测位置被设定。关注区域尺寸设定部35b设定ROI的尺寸。使用具有运算和控制功能的CPU、各种运算电路等来实现设定部35。
阈值设定部36设定阈值。阈值设定部36例如将存储在存储部41中的值设定为阈值。另外，阈值设定部36也可以根据观测的脏器来设定不同的阈值。使用具有运算和控制功能的CPU、各种运算电路等来实现阈值设定部36。
获取部37从检测部23获取超声波内窥镜2与被检体的接触压力。
判定部38判定获取部37获取到的接触压力是否为阈值设定部36设定的阈值以下。使用具有运算和控制功能的CPU、各种运算电路等来实现判定部38。
通知部39基于判定部38的判定结果来通知接触压力为阈值以下。具体地说，通知部39通过在图像生成部34生成出的超声波图像上叠加规定的记号等，来通知接触压力为阈值以下。但是，通知部39也可以通过声音等来通知接触压力为阈值以下。使用具有运算和控制功能的CPU、各种运算电路等来实现通知部39。
控制部40统一地控制超声波观测系统1整体的动作。控制部40由具有运算和控制功能的CPU等通用处理器、ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)、或FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)等执行指定的功能的专用的集成电路等构成。在控制部40由通用处理器或FPGA构成的情况下，通过读取存储部41所存储的各种程序、各种数据并执行与超声波观测装置3的动作相关联的各种运算处理，来统一地控制超声波观测装置3。在控制部40由ASIC构成的情况下，既可以单独地执行各种处理，也可以通过使用存储部41所存储的各种数据等来执行各种处理。在本实施方式中，也能够将信号处理部33、图像生成部34、设定部35、阈值设定部36、判定部38、通知部39中的至少一部分与控制部40用共同的通用处理器或专用的集成电路等构成。另外，控制部40也可以具有以下功能：在判定部38判定为接触压力为阈值以下的情况下，使得执行剪切波弹性成像。此外，使得执行剪切波弹性成像是指：从超声波振子22向观测对象发送推脉冲以使得产生剪切波，并从超声波振子22针对观测对象发送接收用于检测所产生的剪切波的传播状况的追踪脉冲。
存储部41存储超声波观测装置3的动作所需要的各种信息。存储部41由预先安装有各种程序的ROM(Read Only Memory：只读存储器)和存储各处理的运算参数、数据等的RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等构成。
显示装置4由液晶或有机EL(Electro Luminescence：电致发光)等构成，显示由图像生成部34生成的包括超声波图像在内的图像。
〔超声波观测装置的超声波观测方法〕
图2示出实施方式所涉及的超声波观测装置执行的处理的概要的流程图。首先，通过来自未图示的鼠标等输入装置的操作输入，在超声波图像内显示观测对象(步骤S1)。
图3是示出超声波图像的一例的图。进行操作输入，使得观测对象位于图3所示的显示装置4的画面100中显示的超声波图像101的中央部。与超声波振子22对应的振子区域102位于超声波图像101的上部中央。
接着，设定部35设定检测位置(步骤S2)。具体地说，设定部35根据来自输入装置的操作输入来设定ROI，并在ROI内设定检测位置。以使观测对象被包括在位于图3的中央部的ROI 103的内侧的方式设定ROI，并在ROI内设定检测位置。
之后，控制部40读取特征量M(步骤S3)。特征量M是为了设定接触压力的阈值而使用的量。控制部40既可以读取预先存储在存储部41中的量来作为特征量M，也可以经由发送接收部31读取超声波内窥镜2测量到的量来作为特征量M。另外，控制部40也可以读取用户使用输入装置输入的量、经由因特网等连接的其它服务器装置等中存储的量来作为特征量M。
接着，获取部37从检测部23获取超声波内窥镜2与被检体的接触压力P(步骤S4)。
并且，阈值设定部36根据特征量M来设定阈值PTh(步骤S5)。
之后，判定部38判定接触压力P是否满足PMIN<P<PMAX的关系(步骤S6)。在此，PMIN是能够测量的接触压力P的下限值，PMAX是能够测量的接触压力P的上限值。当接触压力P脱离PMIN<P<PMAX的范围时，无法进行准确的测量，因此优选的是，将接触压力P调整为适当的范围后进行测量。当接触压力P过小时，存在超声波内窥镜2与被检体没有适当地抵接的可能性，因此存在无法进行准确的测量的担忧。当接触压力P过大时，被检体的组织被压缩，因此存在无法进行准确的测量的担忧。
在判定部38判定为接触压力P满足PMIN<P<PMAX的关系的情况下(步骤S6：“是”)，判定部38判定接触压力P是否为阈值PTH以下(步骤S7)。
在判定部38判定为接触压力P为阈值PTH以下的情况下(步骤S7：“是”)，通知部39通知能够测量(步骤S8)。具体地说，通知部39通过改变接触压力显示部104的颜色来通知能够测量。随着接触压力P增高，接触压力显示部104按接触压力条104a、104b、104c的顺序颜色发生变化。在图3中，示出了接触压力条104a和104b的颜色发生了变化的例子。例如，在接触压力P为阈值PTH以下的情况下，接触压力条104c的颜色不变化，接触压力显示部104整体而言显示得红。另外，通知部39也可以通过图标105来通知能够测量，该图标105通过字符来通知能够测量。另外，通知部39也可以通过改变ROI 103的颜色来通知能够测量。
接着，超声波观测装置3执行测量(步骤S9)。控制部40例如响应于规定的操作输入来执行测量。但是，控制部40也可以在判定部38判定为接触压力P为阈值PTH以下的情况下，直接使得执行剪切波弹性成像。
之后，超声波观测装置3使显示装置4显示测量结果(步骤S10)。图4、图5是示出测量结果的一例的图。图4中显示有多次(图4中为3次)测量结果106和各测量结果的平均值107。测量结果106和平均值107是与接触压力P对应的数值。也可以像这样用数字来表现测量结果。另外，在图5中，将基于测量结果来示出接触压力P的剪切波的彩色图像108叠加于超声波图像101地显示。也可以像这样用图像来表现测量结果。
然后，控制部40进行是否受理了测量结束的输入的判定(步骤S11)，在控制部40判定为受理了测量结束的输入的情况下(步骤S11：“是”)，结束一系列的处理。
在步骤S6中判定部38判定为接触压力P不满足PMIN<P<PMAX的关系的情况下(步骤S6：“否”)，通知部39通知不允许测量(步骤S12)。同样地，在步骤S7中判定部38判定为接触压力P不为阈值PTH以下的情况下(步骤S7：“否”)，通知部39通知不允许测量(步骤S12)。图6是示出在接触压力超过阈值的情况下的超声波图像的一例的图。如图6所示，在接触压力P超过阈值PTH的情况下，接触压力条104a～104c的颜色全部发生变化。另外，通知部39也可以通过图标109来通知能够测量，该图标109通过字符来通知能够测量。
在步骤S11中控制部40判定为没有受理到测量结束的输入的情况下(步骤S11：“否”)，回到步骤S3，处理继续进行。
如上面说明的那样，根据实施方式，在接触压力P超过阈值PTH的情况下，不进行测量并通知不允许测量，因此能够在对观测对象的接触压力P适当的情况下进行测量。
(变形例1)
图7是示出包括实施方式的变形例1所涉及的超声波观测装置的超声波观测系统的结构的框图。实施方式的变形例1所涉及的超声波观测系统1A的超声波观测装置3A具备计算超声波振子22与检测位置之间的特征量的运算部42A。在变形例1中，特征量是超声波振子22与检测位置之间的距离。
运算部42A具有计算超声波振子22与检测位置之间的距离来作为特征量的距离计算部42Aa。
阈值设定部36根据特征量来设定阈值。阈值设定部36使阈值随着超声波振子22与检测位置之间的距离增加而增加。图8是表示接触压力与距离的关系的图。图8所示的点表示各距离d下的阈值PTH。在测量距离d小的区域dn的情况下，接触压力P对测量结果造成的影响大，因此将阈值PTH设定得小。另一方面，在测量距离d大的区域df的情况下，接触压力P对测量结果造成的影响小，因此将阈值PTH设定得大。在中间的距离d的区域dm中，阈值PTH也设定为中间的值。基于图8所示的关系制作出的查询表被存储在存储部41中，阈值设定部36从存储部41的查询表中读取与特征量相应的值并设定为阈值PTH。另外，阈值设定部36也可以根据观测的脏器而通过不同的查询表来设定阈值PTH。
图9是示出实施方式的变形例1所涉及的超声波观测装置执行的处理的概要的流程图。在步骤S2之后，距离计算部42Aa计算超声波振子22与检测位置之间的距离d(步骤S13)。
然后，在步骤S5中，阈值设定部36基于存储部41中存储的查询表，使阈值PTH随着超声波振子22与检测位置之间的距离d增加而增加。
根据上面说明的变形例1，阈值设定部36使阈值PTH随着超声波振子22与检测位置之间的距离d增加而增加。越是距超声波振子22近的观测对象的浅层部位，接触压力P对观测对象的影响越大。因此，阈值设定部36在超声波振子22与检测位置之间的距离d小的浅层部位是观测对象的情况下将阈值PTH设定得小，防止由于接触压力P而无法进行准确的测量。
(变形例2)
图10是示出包括实施方式的变形例2所涉及的超声波观测装置的超声波观测系统的结构的框图。实施方式的变形例2所涉及的超声波观测系统1B的超声波观测装置3B具备计算超声波振子22与检测位置之间的特征量的运算部42B。在变形例2中，特征量是超声波振子22与检测位置之间的观测对象的密度。
运算部42B具有：频率分析部42Ba，其对从超声波振子22获取到的回波信号进行频率分析来计算频谱；数密度计算部42Bb，其根据频谱来计算数密度；以及密度计算部42Bc，其根据数密度来计算密度。
频率分析部42Ba以规定的时间间隔重复对发送接收部31生成的超声波振子22的各声线的RF数据(线数据)进行采样，生成样本数据。频率分析部42Ba通过对样本数据组实施FFT处理，来计算RF数据上的大量的部位(数据位置)处的频谱。在此所说的“频谱”表示通过对样本数据组实施FFT处理而得到的“某接收深度下的强度的频率分布”。另外，在此所说的“强度”是指例如回波信号的电压、回波信号的功率、超声波回波的声压、超声波回波的声能等参数、这些参数的振幅、时间积分值、或其组合中的任一者。
一般而言，在观测对象是生物体组织的情况下，回波信号的频谱根据超声波扫描的生物体组织的性状而示出不同的倾向。这是由于频谱与散射超声波的散射体的大小、数密度、声阻抗等有相关性。在此所说的“生物体组织的性状”是例如恶性肿瘤(癌)、良性肿瘤、内分泌肿瘤、粘液性肿瘤、正常组织、囊肿、血管等。
数密度计算部42Bb用一次式来对频率分析部42Ba计算出的频谱进行近似，计算赋予该一次式特征的特征量(斜率、截距、中心频率)。然后，数密度计算部42Bb通过将计算出的特征量与已知数密度等的多个基准散射体的特征量进行比较，来计算数密度。
阈值设定部36根据特征量来设定阈值。阈值设定部36使阈值随着超声波振子22与检测位置之间的观测对象的密度增加而增加。图11是表示接触压力与密度的关系的图。图11所示的点表示各密度σ下的阈值PTH。在测量密度σ小的区域σS的情况下，接触压力P对测量结果造成的影响大，因此将阈值PTH设定得小。另一方面，在测量密度σ大的区域σL的情况下，接触压力P对测量结果造成的影响小，因此将阈值PTH设定得大。在中间的密度σ的区域σM中，阈值PTH也设定为中间的值。基于图11所示的关系制作出的查询表被存储在存储部41中，阈值设定部36从存储部41的查询表中读取与特征量相应的值并设定为阈值PTH。另外，阈值设定部36也可以根据观测的脏器而通过不同的查询表来设定阈值PTH。
图12是示出实施方式的变形例2所涉及的超声波观测装置执行的处理的概要的流程图。在步骤S2之后，频率分析部42Ba对从超声波振子22获取到的回波信号进行频率分析来计算频谱(步骤S21)。
接着，数密度计算部42Bb根据频谱来计算数密度(步骤S22)。
并且，密度计算部42Bc根据数密度来计算密度σ(步骤S23)。
然后，在步骤S5中，阈值设定部36基于存储部41中存储的查询表，使阈值PTH随着超声波振子22与检测位置之间的密度σ增加而增加。
根据上面说明的实施方式的变形例2，阈值设定部36使阈值PTH随着超声波振子22与检测位置之间的密度σ增加而增加。观测对象的密度σ越小，则接触压力P对观测对象的影响越大。因此，阈值设定部36在超声波振子22与检测位置之间的密度σ小的情况下将阈值PTH设定得小，防止由于接触压力P而无法进行准确的测量。
(变形例3)
图13是示出包括实施方式的变形例3所涉及的超声波观测装置的超声波观测系统的结构的框图。实施方式的变形例3所涉及的超声波观测系统1C的超声波观测装置3C具备计算超声波振子22与检测位置之间的特征量的运算部42C。在变形例3中，特征量是超声波振子22与检测位置之间的衰减系数。
运算部42C具有基于从超声波振子22获取的回波信号来分析衰减系数的衰减系数分析部42Ca。
阈值设定部36根据特征量来设定阈值。阈值设定部36使阈值随着超声波振子22与检测位置之间的衰减系数增加而增加。图14是表示接触压力与衰减系数的关系的图。图14所示的点表示各衰减系数ξ下的阈值PTH。在测量衰减系数ξ小的区域ξS的情况下，接触压力P对测量结果造成的影响大，因此将阈值PTH设定得小。另一方面，在测量衰减系数ξ大的区域ξL的情况下，接触压力P对测量结果造成的影响小，因此将阈值PTH设定得大。在中间的衰减系数ξ的区域ξM中，阈值PTH也设定为中间的值。基于图14所示的关系制作出的查询表被存储在存储部41中，阈值设定部36从存储部41的查询表中读取与特征量相应的值并设定为阈值PTH。另外，阈值设定部36也可以根据观测的脏器而通过不同的查询表来设定阈值PTH。
图15是示出实施方式的变形例4所涉及的超声波观测装置执行的处理的概要的流程图。在步骤S2之后，衰减系数分析部42Ca分析超声波振子22与检测位置之间的衰减系数(步骤S31)。
然后，在步骤S5中，阈值设定部36基于存储部41中存储的查询表，使阈值PTH随着超声波振子22与检测位置之间的衰减系数ξ增加而增加。
根据上面说明的变形例3，阈值设定部36使阈值PTH随着超声波振子22与检测位置之间的衰减系数ξ增加而增加。阈值设定部36在超声波振子22与检测位置之间的衰减系数ξ小的情况下将阈值PTH设定得小，防止由于接触压力P而无法进行准确的测量。
(变形例4)
图16是示出包括实施方式的变形例4所涉及的超声波观测装置的超声波观测系统的结构的框图。实施方式的变形例4所涉及的超声波观测系统1D的超声波观测装置3D具备计算超声波振子22与检测位置之间的特征量的运算部42D。在变形例4中，特征量是超声波振子22与检测位置之间的距离以及超声波振子22与检测位置之间的观测对象的密度。
运算部42D具有：距离计算部42Da，其计算超声波振子22与检测位置之间的距离来作为特征量；频率分析部42Db，其对从超声波振子22获取到的回波信号进行频率分析来计算频谱；数密度计算部42DD，其根据频谱来计算数密度；以及密度计算部42Dd，其根据数密度来计算密度。
阈值设定部36根据特征量来设定阈值。阈值设定部36使阈值随着超声波振子22与检测位置之间的距离增加而增加，且使阈值随着超声波振子22与检测位置之间的观测对象的密度增加而增加。图17是表示接触压力、距离以及密度的关系的图。图17所示的点表示各距离d、各密度σ下的阈值PTH。在测量距离d和密度σ小的区域的情况下，接触压力P对测量结果造成的影响大，因此将阈值PTH设定得小。另一方面，在测量距离d和密度σ大的区域的情况下，接触压力P对测量结果造成的影响小，因此将阈值PTH设定得大。基于图17所示的关系制作出的查询表被存储在存储部41中，阈值设定部36从存储部41的查询表中读取与特征量相应的值并设定为阈值PTH。另外，阈值设定部36也可以根据观测的脏器而通过不同的查询表来设定阈值PTH。
图18是示出实施方式的变形例4所涉及的超声波观测装置执行的处理的概要的流程图。在步骤S2之后，距离计算部42Da计算超声波振子22与检测位置之间的距离d(步骤S41)。
频率分析部42Db对从超声波振子22获取到的回波信号进行频率分析来计算频谱(步骤S42)。
接着，数密度计算部42DD根据频谱来计算数密度(步骤S43)。
并且，密度计算部42Dd根据数密度来计算密度σ(步骤S44)。
然后，在步骤S5中，阈值设定部36基于存储部41中存储的查询表，使阈值PTH随着超声波振子22与检测位置之间的距离d增加而增加，且使阈值PTH随着超声波振子22与检测位置之间的观测对象的密度σ增加而增加。
根据上面说明的实施方式的变形例4，阈值设定部36使阈值PTH随着超声波振子22与检测位置之间的距离d增加而增加，且使阈值PTH随着超声波振子22与检测位置之间的观测对象的密度σ增加而增加。阈值设定部36在超声波振子22与检测位置之间的距离d小、且密度σ小的情况下将阈值PTH设定得小，防止由于接触压力P而无法进行准确的测量。
本领域技术人员能够容易地推导出进一步的效果、变形例。因此，本发明的更广泛的方式并不限定于如上面那样表达且记述的特定的详细内容和代表性的实施方式。因而，能够在不脱离由所附的权利要求及其等同物定义的总结性的发明的概念的精神或范围的情况下进行各种变更。
附图标记说明
1、1A、1B、1C、1D：超声波观测系统；2：超声波内窥镜；3、3A、3B、3C、3D：超声波观测装置；4：显示装置；21：摄像部；22：超声波振子；23：检测部；31：发送接收部；32：帧存储器；33：信号处理部；34：图像生成部；35：设定部；35a：关注区域位置设定部；35b：关注区域尺寸设定部；36：阈值设定部；37：获取部；38：判定部；39：通知部；40：控制部；41：存储部；42A、42B、42C、42D：运算部；42Aa、42Da：距离计算部；42Ba、42Db：频率分析部；42Bb、42Dc：数密度计算部；42Bc、42Dd：密度计算部；42Ca：衰减系数分析部；100：画面；101：超声波图像；102：振子区域；103：ROI；104：接触压力显示部；104a、104b、104c：接触压力条；105、109：图标；106：测量结果；107：平均值；108：彩色图像。

Claims (13)

1.一种超声波观测装置，具备：
设定部，其设定用于检测剪切波的传播状况的检测位置，所述剪切波是通过从超声波探头所具有的超声波振子向观测对象照射超声波而产生的；
运算部，其计算所述超声波振子与所述检测位置之间的特征量；
阈值设定部，其根据所述特征量来设定阈值；
获取部，其获取所述超声波探头与所述观测对象的接触压力；
判定部，其判定所述接触压力是否为所述阈值以下。
2.根据权利要求1所述的超声波观测装置，其中，
所述特征量是所述超声波振子与所述检测位置之间的距离。
3.根据权利要求2所述的超声波观测装置，其中，
所述阈值设定部使所述阈值随着所述超声波振子与所述检测位置之间的距离增加而增加。
4.根据权利要求1所述的超声波观测装置，其中，
所述特征量是所述超声波振子与所述检测位置之间的所述观测对象的密度。
5.根据权利要求4所述的超声波观测装置，其中，
所述阈值设定部使所述阈值随着所述超声波振子与所述检测位置之间的所述观测对象的密度增加而增加。
6.根据权利要求1所述的超声波观测装置，其中，
所述特征量是所述超声波振子与所述检测位置之间的衰减系数。
7.根据权利要求6所述的超声波观测装置，其中，
所述阈值设定部使所述阈值随着所述超声波振子与所述检测位置之间的衰减系数增加而增加。
8.根据权利要求1所述的超声波观测装置，其中，
所述特征量是所述超声波振子与所述检测位置之间的距离以及所述超声波振子与所述检测位置之间的所述观测对象的密度。
9.根据权利要求8所述的超声波观测装置，其中，
所述阈值设定部使所述阈值随着所述超声波振子与所述检测位置之间的距离增加而增加，
所述阈值设定部使所述阈值随着所述超声波振子与所述检测位置之间的所述观测对象的密度增加而增加。
10.根据权利要求1所述的超声波观测装置，其中，
具备控制部，所述控制部在所述判定部判定为所述接触压力为所述阈值以下的情况下，使得执行剪切波弹性成像。
11.根据权利要求1所述的超声波观测装置，其中，
具备通知部，所述通知部通知所述接触压力为所述阈值以下。
12.一种超声波观测系统，具备：
根据权利要求1所述的超声波观测装置；以及
检测部，其检测所述接触压力。
13.一种超声波观测方法，其中，
设定部设定用于检测剪切波的传播状况的检测位置，所述剪切波是通过从超声波探头所具有的超声波振子向观测对象照射超声波而产生的；
运算部计算所述超声波振子与所述检测位置之间的所述观测对象的特征量；
阈值设定部根据所述特征量来设定阈值；
获取部获取所述超声波探头与所述观测对象的接触压力；
判定部判定所述接触压力是否为所述阈值以下；以及
在所述判定部判定为所述接触压力为所述阈值以下的情况下，控制部使得执行剪切波弹性成像。
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