JP2004298205A

JP2004298205A - 超音波診断装置

Info

Publication number: JP2004298205A
Application number: JP2003091097A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Sakai; 亮一酒井; Takemitsu Harada; 烈光原田; Kozo Nakamura; 耕三中村; Isao Onishi; 五三男大西; Juntaro Matsuyama; 順太郎松山; Toshiro Uehara; 登志郎植原
Original assignee: Sunmedix Co Ltd; Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Sunmedix Co Ltd
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2023-03-28
Also published as: JP3954981B2

Abstract

【課題】生体内の骨の力学的特性を非侵襲的かつ定量的に評価する超音波診断装置を提供する。
【解決手段】エコートラッキング処理部２０は、エコー信号に基づいて骨表面部を抽出して骨表面部の位置をトラッキングする。補間ライン生成部２２は、トラッキングされた骨表面部であるトラッキングポイント４２を結ぶ補間ラインを生成する。並進ずれ補正部２６は、メモリ２４に記録されている荷重無状態の時相に対応する補間ラインと、補間ライン生成部２２から出力される荷重有状態の時相に対応する補間ラインとの間の並進ずれ成分を除去する。歪み量演算部２８は、各時相ごとに骨の歪み量を演算し特性曲線生成部３０へ出力する。特性曲線生成部３０は、荷重計測器３６が出力する荷重値と歪み量演算部２８が出力する骨の歪み量とに基づいて、骨の歪みに関する特性曲線を生成する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波診断装置に関し、特に骨の力学的特性を評価する超音波診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
骨粗鬆症などの骨代謝疾患の診断や易骨折性の判定、また、骨折治療後の骨癒合を定量的に診断するために、骨強度の簡便かつ定量的な測定が望まれている。
【０００３】
骨形成や骨癒合の評価はＸ線写真に大きく依存しているが、Ｘ線写真では骨強度を定量的に診断することは困難である。骨強度の従来の測定法として測定対象のサンプル骨の強度試験があるが、サンプル骨の摘出手術が必要であり侵襲的である。また、骨量や骨密度の測定法として、汎用Ｘ線ＣＴの利用、ＤＸＡ（二重エネルギー吸収測定法）装置などが実用化にいたっている。しかしこれらはあくまで骨量を測定する手段であって、骨強度を評価することはできない。そして、Ｘ線を照射する点では、非侵襲的であるとは言えない。
【０００４】
このほかの骨強度を定量評価する試みとしては、創外固定器に歪みゲージを装着してその固定器の歪みを計測する歪みゲージ法、骨に外部から振動を加え固有振動数を評価する振動波法、降伏応力を生じた骨から発生する音波を検出するアコースティックエミッション法などが既存の方法として挙げられる。しかし、これらの方法は適応できる治療法に制限があること、骨に侵襲を加える必要があること、及び精度などの問題が残されている。
【０００５】
さらに、超音波を利用して骨の微細構造を解析する試みがなされているが、その結果と骨強度との関連は不明である（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−８４７８８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように従来においては、非侵襲的かつ定量的に骨強度など骨の力学的特定を評価する装置が存在していなかった。そこで本発明は、生体内の骨の力学的特性を非侵襲的かつ定量的に評価する超音波診断装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明に係る超音波診断装置は、被検体内の骨に対して複数の超音波ビームを形成し、各超音波ビームに対応した複数のエコー信号を取得する送受波手段と、前記各エコー信号ごとに骨表面に対応する表面ポイントを特定し、複数のエコー信号から得られる複数の表面ポイントに基づいて骨表面の形状データを生成する形状測定手段と、前記骨に対して外的作用を及ぼした場合における前記形状データの変化に基づいて骨の力学的特性を評価する特性評価手段とを有するものとする。上記構成によれば、エコー信号に基づく骨表面の形状データから、生体内の骨の力学的特性を非侵襲的かつ定量的に評価することができる。
【０００９】
望ましくは、前記送受波手段は、被検体内の骨に対する同一の断層面内において超音波ビームを形成し、前記形状測定手段は、前記外的作用を掛けない状態から前記外的作用を掛けた状態に亘って、前記各表面ポイントをトラッキングするトラッキング手段と、前記外的作用を掛けない状態および前記外的作用を掛けた状態における各時相ごとの形状データを生成する形状データ生成手段とを含むものとする。上記構成によれば、送受波手段が被検体内の骨に対する同一の断層面内において超音波ビームを形成し、さらに、骨表面ポイントがトラッキングされるので、計測中、常に同一の断層面内において骨表面が検出される。したがって、極めて高精度な形状データの取得が可能になる。さらに望ましくは、前記形状データ生成手段は、前記形状データとして、前記各時相ごとの複数の表面ポイントを結ぶ補間ラインを生成するものとする。上記構成によれば、生成された補間ライン上の任意点での骨の評価が可能になる。
【００１０】
望ましくは、前記特性評価手段は、前記外的作用を掛けない状態に対応する補間ライン、および、前記外的作用を掛けた状態に対応する補間ラインに対して、一方の補間ラインを他方の補間ライン上に重ね合わせ、二つの補間ラインの間における骨の移動に伴うずれ成分を補正し、補正された二つの補間ラインに基づいて骨の力学的特性を評価するものとする。上記構成によれば、計測中に送受波手段に対して骨が移動してしまう場合においても、骨の移動に伴うずれ成分を補正した評価が可能になる。
【００１１】
（２）また、上記目的を達成するために、本発明に係る超音波診断装置は、被検体内の骨に対して複数の超音波ビームを形成し、各超音波ビームに対応する複数のエコー信号を取得する送受波手段と、前記各エコー信号ごとに骨表面に対応する表面ポイントを特定し、骨に対して荷重を掛けない荷重無状態から荷重を掛けた荷重有状態に亘って、前記各表面ポイントをトラッキングするトラッキング手段と、前記荷重無状態および前記荷重有状態における各時相ごとに、複数の表面ポイントを結ぶ補間ラインを生成する補間ライン生成手段と、前記荷重無状態に対応する補間ラインおよび前記荷重有状態に対応する補間ラインに対して、一方の補間ラインを他方の補間ライン上に並進移動させ、二つの補間ラインの間の並進ずれ成分を補正する並進補正手段と、前記並進ずれ成分が補正された前記二つの補間ラインに基づいて、前記荷重有状態における骨の歪み量を演算する歪み量演算手段とを有するものとする。
【００１２】
望ましくは、前記荷重有状態における荷重値と前記骨の歪み量との関係を示す特性曲線を生成する特性曲線生成手段をさらに有するものとする。さらに望ましくは、前記複数のエコー信号に基づいて骨の断層画像を表示する表示手段であって、前記補間ラインを骨の断層画像上の所定位置に表示する表示手段をさらに有するものとする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１には、本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態が示されており、図１はその全体構成を示すブロック図である。プローブ１０は被検者５０の体表に当接して用いられる超音波探触子である。もちろん被検体内に挿入して用いられる超音波探触子を利用してもよい。プローブ１０は、被検者５０の体内の骨５２に向けて超音波ビーム４０を形成する。骨５２上に設定されるトラッキングポイント４２については後に詳述する。プローブ１０としては、超音波ビーム４０を電子走査するリニア電子スキャンプローブ（リニアプローブ）が好適である。
【００１５】
送受信部１２は、プローブ１０を制御して、断層面（図１による被検者５０の切断面）内において超音波ビーム４０を電子走査する。プローブ１０がリニアプローブの場合、例えば１２０本の超音波ビーム４０（図１には、後に詳述するエコートラッキング用の超音波ビーム４本のみを図示している）が次々に電子走査され、各超音波ビーム４０ごとにエコー信号が取得される。取得された複数のエコー信号は断層画像形成部１８に出力され、断層画像形成部１８は複数のエコー信号に基づいて骨の断層画像（Ｂモード画像）を形成する。
【００１６】
送受信部１２で取得されたエコー信号は、エコートラッキング処理部２０へも出力される。エコートラッキング処理部２０は、各エコー信号から骨表面部を抽出してトラッキングする、いわゆるエコートラッキング処理を行うものである。エコートラッキング処理には、例えば、特開２００１−３０９９１８号公報に詳述される技術が利用される。エコートラッキング処理には、例えば４本のトラッキング用エコー信号が利用される。トラッキング用エコー信号は、断層画像形成に利用されるエコー信号（例えば１２０本のエコー信号）の中から選択されてもよく、あるいは、断層画像形成を中断して４本のトラッキング用エコー信号のみが取得されてもよい。
【００１７】
図１に示す４本の超音波ビーム４０は各々４本のトラッキング用エコー信号に対応している。検査者は操作パネル１６を介して、送受制御部１４に対して超音波の送受波に関する指示を入力し、送受制御部１４は検査者の指示に基づいて送受信部１２を制御する。これにより、トラッキング用エコー信号を取得するための超音波ビーム４０が、検査者の指示に基づいて、骨表面の診断部位に送波される。超音波の送受波において骨表面からは強い反射波が取得される。従って、被検者体内から取得される各エコー信号は、骨表面部に対応する部分において大きな振幅となって取得される。
【００１８】
図２は、各エコー信号の骨表面部を示す模式図である。図２に示すように、各エコー信号は骨表面に対応する部分で大きな振幅となる範囲６０を示す。単に振幅の大きな部分として骨表面部を捉えた場合、範囲６０の中のどの部分が表面部に対応するのかが不明であり、結果として範囲６０程度の抽出誤差が生じてしまう。エコートラッキング処理では、各エコー信号の代表点としてゼロクロス点６２が検知され、検知されたゼロクロス点６２をトラッキングすることで抽出精度を飛躍的に高めている。
【００１９】
ゼロクロス点６２は、トラッキングゲート期間６４内においてエコー信号の振幅が正から負へ、または、負から正へと極性が反転するタイミングとして検知される。図２ではエコー信号の振幅が正から負へと極性反転するタイミングがゼロクロス点６２である。ゼロクロス点６２が検知されるとその点を中心として、新たにトラッキングゲートが設定される。そして、次回取得されるエコー信号においては、新たに設定されたトラッキングゲート期間６４内でゼロクロス点６２が検知される。このようにして、各エコー信号ごとにゼロクロス点６２が表面ポイントとしてトラッキングされる。
【００２０】
図３は、４つのエコー信号による骨表面部のトラッキングの様子を説明するための図である。本発明の超音波診断装置を利用した骨の力学的特性の評価では、骨に対して荷重を掛けない状態（荷重無）および荷重を掛けた状態（荷重有）における骨の形状比較が行われる。図３には荷重無および荷重有のそれぞれにおけるトラッキングの様子が示されている。
【００２１】
図３（Ａ）は、荷重無における骨５２に対するトラッキングの様子を示すものである。骨５２に向けられた４本の超音波ビーム４０の各々に対応する各エコー信号６８は、骨表面に対応する部分で大きな振幅（振幅極大部６９）を示している。各エコー信号６８における振幅極大部６９の位置（波形の取得時刻）に基づいて骨表面の形状を把握することができる。なお、振幅極大部６９内においてゼロクロス点（図２の符号６２）が表面ポイントとして検知されているため、極めて高精度に骨表面位置が特定される。
【００２２】
図３（Ｂ）は、荷重有における骨５２に対するトラッキングの様子を示すものである。図３（Ａ）と同様に、４本の超音波ビーム４０の各々に対応する各エコー信号６８に基づいて骨表面の形状を把握することができる。なお、荷重が掛けられた影響により、図３（Ａ）の骨５２に比べて図３（Ｂ）の骨５２は歪み（骨のたわみ具合）が大きくなっている。なお、図３においてはエコートラッキング用エコー信号が４本の例を示したが、４本以外の複数本でも計測可能である。
【００２３】
図１に戻り、エコートラッキング処理部２０において、各エコー信号ごとに、つまり各超音波ビーム４０ごとにトラッキングされる表面ポイントがトラッキングポイント４２である。補間ライン生成部２２は、これらトラッキングポイント４２を結ぶ補間ラインを生成する。つまり、複数のトラッキングポイント４２をスプライン補間や最小二乗補間などを利用して曲線補間することで補間ラインが生成される。エコートラッキング処理用のエコー信号の数を増やすことで、補間ラインを本来の骨の表面形状にさらに近づけることが可能になる。
【００２４】
骨に力学的な特異部分が存在する場合には特異部分を考慮して補間ラインが生成される。例えば、骨に骨折部がある場合、骨折部で二分される骨の一方部および他方部それぞれにおいて補間ラインを形成し、二つの補間ラインの合成により骨全体の補間ラインを形成してもよい。補間ラインは各時相ごとに生成され、メモリ２４、並進ずれ補正部２６および表示画像形成部３２に出力される。並進ずれ補正部２６は、メモリ２４に記録されている荷重無の時相に対応する補間ラインと、補間ライン生成部２２から出力される荷重有の時相に対応する補間ラインと間の並進ずれ成分を除去するものである。
【００２５】
図４は、並進ずれ補正部２６における並進ずれ成分の除去動作を説明するための図である。並進ずれ補正部２６は、荷重無に対応する補間ライン（荷重無補間ライン７０）および荷重有に対応する補間ライン（荷重有補間ライン７２）に対して、一方の補間ラインを他方の補間ライン上に重ね合わせることで並進ずれ成分の除去を行う。補間ラインの重ね合わせは、例えば荷重無補間ライン７０と荷重有補間ライン７２の両端部を一致させるように行われる。重ね合わせが行われることで、計測中の骨の移動に伴う補間ライン間のずれ成分をキャンセルすることができる。このため、重ね合わされた荷重無補間ライン７０と荷重有補間ライン７２との差分から、骨の歪み量が高精度に抽出される。骨の歪み量εは、重ね合わされた荷重無補間ライン７０と荷重有補間ライン７２との間の最大変位量Δｄと、計測範囲（荷重無補間ライン７０の長さ）Ｌとに基づいて、ε＝Δｄ／Ｌとして定義される。なお、荷重無補間ライン７０と荷重有補間ライン７２との間の任意の点における変位量がΔｄ´である場合、骨の歪み量としてε´＝Δｄ´／Ｌのように演算してもよい。
【００２６】
図１に戻り、歪み量演算部２８は、骨の歪み量εを演算し、特性曲線生成部３０へ出力する。特性曲線生成部３０は、荷重計測器３６が出力する荷重値と、歪み量演算部２８が出力する骨の歪み量とに基づいて、骨の歪みに関する特性曲線を生成する。
【００２７】
ここで、本発明に係る超音波診断装置を利用した骨の力学的特性の診断方法を説明する。図５は、図１の超音波診断装置を利用した脛骨の診断方法を示している。椅子に座った被検者９０は膝上におもり９２を載せ、おもり９２による荷重を脛骨に掛けられている。おもり９２による荷重値は荷重計測器３６で計測され超音波診断装置の装置本体１００に出力されている。プローブ１０は図示しないプローブ固定機により固定されて下腿（脛骨の部位）に対して超音波を送受波している。
【００２８】
プローブ１０、下腿およびプローブ固定機の配置関係を図６に示す。プローブ１０はプローブ固定機として機能する位置調節機１０２により支持され所定位置に設置されている。被検者の下腿９４には、おもり９２による荷重が掛けられており、その荷重値が荷重計測器３６で計測される。下腿９４にはベルト１０４によりスタンドオフ１０６が取り付けられている。スタンドオフ１０６は、超音波を透過するゲル状の媒体であり、その音響インピーダンスが生体に近いものである。プローブ１０はスタンドオフ１０６に密着して設置され、スタンドオフ１０６を介して被検者の下腿９４に対して超音波を送受波し、脛骨あるいは腓骨の力学的特性が診断される。
【００２９】
図７および図８は、プローブ１０の固定方法の他の例を示すものである。図７に示す例では、プローブ１０がベルト１０４により下腿９４に当接されている。図８に示す例では、被検者が水槽１１２内に下腿９４を挿入し、プローブ１０は水槽１１２に取り付けられた角度調節機１０８で固定されている。プローブ１０は薄膜ゴムシート窓１１０で覆われ、水を介して下腿９４に対して超音波を送受波する。ただし、実際的にはプローブ１０に対して下腿９４の位置が変化しない図示されていない固定具があることが望ましい。図７および図８に示す例においても、おもり９２による荷重値は荷重計測器３６で計測される。
【００３０】
おもり９２を変えて、それぞれの荷重値ごとに歪みを測定することができる。このようにして得られたデータを基に、特性曲線生成部３０で特性曲線が生成される。図９および図１０は特性曲線生成部３０で生成される特性曲線の例を示す図である。図９は、横軸をイベント（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４段階）として、荷重値および骨の歪み量のそれぞれを示した図である。イベントＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの順に荷重値を段階的に増加させた場合、これに伴って骨の歪み量も段階的に増加している様子が示されている。
【００３１】
図１０は、図９に示される骨の歪み量と荷重値の関係を、横軸を骨の歪み量、縦軸を荷重値として示した図である。図１０には、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４段階で離散的に取得されたデータに基づいて算出された近似直線も示されている。図９および図１０に示される特性曲線は表示画像形成部（図１の符号３２）を介してディスプレイ（図１の符号３４）に表示される。
【００３２】
骨の力学的特性として、例えば、図１０における近似直線の傾きである（荷重）／（歪み）を、骨の剛性の指標として定量化することができる。例えば、健常者の平均的な値をＡ、被検者の値をＢとしたとき、Ｂの値がＡの値から推定されるある一定範囲内にあれば、骨の剛性が正常であり、その範囲から外れる場合は、異常と判定する。そして、その差（Ｂ−Ａ）からも骨の剛性を評価することが可能である。
【００３３】
また、荷重前と、骨に対して外的作用である荷重負荷をかけて、その荷重を取り除いた後での骨の塑性変形を定量化することによって、骨の強度を評価することも可能である。具体的な一例を挙げれば、荷重前の骨の表面位置と、荷重をかけ、その荷重を取り除いた後の骨の表面位置を比較することがある。その差がある一定範囲内であれば、骨の強度が正常であり、その範囲から外れる場合は、異常と判定することが可能である。
【００３４】
脛骨への他の荷重方法には、片脚立ちや両脚立ち、歩行によるサイクル負荷などがあり、荷重値は前述と同様に荷重計測器（図１の符号３６）で測定できる。
【００３５】
図１１および図１２は、サイクル負荷の場合において特性曲線生成部３０で生成される特性曲線の例を示す図である。図１１は、横軸を時刻として荷重値および骨の歪み量のそれぞれを示した特性曲線である。図１１には、時刻０から時刻ｔに亘って徐々に荷重値を増加させた場合、これに伴って歪み量も時刻０から時刻ｔに亘って徐々に増加している様子が示されている。また、時刻ｔ以降において荷重値が徐々に減少すると歪み量も徐々に減少していることがわかる。図１１に示される特性曲線は表示画像形成部（図１の符号３２）を介してディスプレイ（図１の符号３４）に表示される。検査者はディスプレイ３４に表示される特性曲線から荷重値に対する骨の歪み量を読み取ることができる。
【００３６】
図１２は、横軸を骨の歪み量、縦軸を荷重値とした特性曲線である。骨に対する荷重量と骨の歪み量との間にはヒステリシス特性が存在する。つまり、荷重値を徐々に増加させ最大荷重値まで増加させた場合の骨の歪み量の増加特性と、その最大荷重値から徐々に荷重値を減少させた場合の骨の歪み量の減少特性とは同一の曲線にならない。図１２は、荷重値を最大荷重値まで増加させ、その後、その最大荷重値から荷重値を減少させた場合の特性を示すものであり、領域８０の面積が荷重値と歪み量との間のヒステリシス特性を反映している。図１２に示される特性曲線は表示画像形成部（図１の符号３２）を介してディスプレイ（図１の符号３４）に表示される。
【００３７】
図１に戻り、表示画像形成部３２は、断層画像形成部１８で形成された骨の断層画像および特性曲線生成部３０で生成された特性曲線に基づいて表示画像を形成してディスプレイ３４に表示する。断層画像と特性曲線は、例えば、検査者の指示に基づいて切り替えて表示される。断層画像と特性曲線は同時に表示されてよい。また、補間ライン生成部２２で生成された補間ラインを骨の断層画像上に重ねて合わせて表示させてもよい。
【００３８】
上述のようにして得られた骨の歪み量や強度などの骨の力学的特性は、骨癒合の定量評価において重要な指標となり、さらに、薬剤による骨強度増加への効果の判定や固定器・インプラントの除去、患者に荷重量の程度の指示などにおいて、客観的で信頼できる診断の基礎データとして大いに寄与するものである。
【００３９】
本発明に係る超音波診断装置による診断対象骨は脛骨や腓骨に限定されるものではない。例えば、大腿骨や腕の骨を対象とすることも可能である。大腿骨を対象とする場合、おもりを抱えた被検者を荷重計測器に載せ、プローブを大腿骨に当接して診断を行えば、大腿骨に掛かる荷重値と大腿骨の形状測定が可能になる。また腕の骨を対象とする場合、被検者の腕にプローブを当接して、壁に設置した荷重計測器を被検者が腕押しすることにより腕の骨に荷重を掛けた診断が可能であり、あるいは、床に置かれた荷重計測器上に被検者が腕を載せて、腕立て姿勢で腕の骨に荷重を掛けた診断も可能である。このように、本発明に係る超音波診断装置は、被検者体内の様々な部位の骨を対象とすることができる。
【００４０】
その上、本発明による超音波診断装置による診断は、骨折の治療法に依らず適用できる点でメリットがある。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る超音波診断装置により、生体内の骨の力学的特性を非侵襲的かつ定量的に評価することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る超音波診断装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】各エコー信号を示す模式図である。
【図３】エコー信号による骨表面部のトラッキングの様子を説明するための図である。
【図４】並進ずれ成分の除去動作を説明するための図である。
【図５】本発明に係る超音波診断装置を利用した脛骨の診断方法を示す図である。
【図６】プローブの固定方法を示す図である。
【図７】プローブの固定方法の他の例を示す図である。
【図８】プローブの固定方法の他の例を示す図である。
【図９】特性曲線生成部で生成される荷重及び歪みの時間的変化の特性曲線の例を示す図である。
【図１０】特性曲線生成部で生成される荷重−歪みの特性曲線の例を示す図である。
【図１１】特性曲線生成部で生成される荷重及び歪みの時間的変化の特性曲線の別の例を示す図である。
【図１２】特性曲線生成部で生成される荷重−歪みのヒステリシス特性曲線を示す図である。
【符号の説明】
２０エコートラッキング処理部、２２補間ライン生成部、２６並進ずれ補正部、２８歪み量演算部、３０特性曲線生成部。

Claims

被検体内の骨に対して複数の超音波ビームを形成し、各超音波ビームに対応した複数のエコー信号を取得する送受波手段と、
前記各エコー信号ごとに骨表面に対応する表面ポイントを特定し、複数のエコー信号から得られる複数の表面ポイントに基づいて骨表面の形状データを生成する形状測定手段と、
前記骨に対して外的作用を及ぼした場合における前記形状データの変化に基づいて骨の力学的特性を評価する特性評価手段と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。
請求項１に記載の超音波診断装置であって、
前記送受波手段は、被検体内の骨に対する同一の断層面内において超音波ビームを形成し、
前記形状測定手段は、
前記外的作用を掛けない状態から前記外的作用を掛けた状態に亘って、前記各表面ポイントをトラッキングするトラッキング手段と、
前記外的作用を掛けない状態および前記外的作用を掛けた状態における各時相ごとの前記形状データを生成する形状データ生成手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
請求項２に記載の超音波診断装置であって、
前記形状データ生成手段は、前記形状データとして、前記各時相ごとの複数の表面ポイントを結ぶ補間ラインを生成することを特徴とする超音波診断装置。
請求項３に記載の超音波診断装置であって、
前記特性評価手段は、前記外的作用を掛けない状態に対応する補間ライン、および、前記外的作用を掛けた状態に対応する補間ラインに対して、一方の補間ラインを他方の補間ライン上に重ね合わせ、二つの補間ラインの間における骨の移動に伴うずれ成分を補正し、補正された二つの補間ラインに基づいて骨の力学的特性を評価することを特徴とする超音波診断装置。
被検体内の骨に対して複数の超音波ビームを形成し、各超音波ビームに対応する複数のエコー信号を取得する送受波手段と、
前記各エコー信号ごとに骨表面に対応する表面ポイントを特定し、骨に対して荷重を掛けない荷重無状態から荷重を掛けた荷重有状態に亘って、前記各表面ポイントをトラッキングするトラッキング手段と、
前記荷重無状態および前記荷重有状態における各時相ごとに、複数の表面ポイントを結ぶ補間ラインを生成する補間ライン生成手段と、
前記荷重無状態に対応する補間ラインおよび前記荷重有状態に対応する補間ラインに対して、一方の補間ラインを他方の補間ライン上に並進移動させ、二つの補間ラインの間の並進ずれ成分を補正する並進補正手段と、
前記並進ずれ成分が補正された前記二つの補間ラインに基づいて、前記荷重有状態における骨の歪み量を演算する歪み量演算手段と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。
請求項５に記載の超音波診断装置であって、
前記荷重有状態における荷重値と前記骨の歪み量との関係を示す特性曲線を生成する特性曲線生成手段をさらに有することを特徴とする超音波診断装置。
請求項５に記載の超音波診断装置であって、
前記複数のエコー信号に基づいて骨の断層画像を表示する表示手段であって、前記補間ラインを骨の断層画像上の所定位置に表示する表示手段をさらに有することを特徴とする超音波診断装置。