JP2009039258A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】血管壁の横ぶれを考慮し、生体組織の厚さ変化量や弾性率を簡単な演算回路を用いて正確に測定する超音波診断装置を提供する。
【解決手段】配列方向に対して垂直な方向に複数の振動子１１ａが移動可能な探触子１１を用い、動脈血管の血管壁を含む被検体の測定を行う超音波診断装置であって、第１および第２の送信波を送信する送信部１３と、配列方向に対して垂直な方向における振動子の位置を制御する探触子制御部２５と、第１および第２の受信信号をそれぞれ生成する受信部１２と、探触子制御部を制御し、一心周期ごとに振動子の位置を変化させながら第１の受信信号の強度を測定し、強度に基づき、一心周期中の動脈血管の軸の位置変化を推定し、その位置と一致するように探触子制御部を制御する測定位置決定部１８と、推定した位置変化と一致するように振動子の位置を変化させた第２の受信信号に基づいて被検体の形状値を算出する演算部１６とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は医療用の超音波診断装置に関し、特に血管壁を測定する超音波診断装置に関する。

近年、心筋梗塞や脳梗塞などの循環器系疾病を患う人々が増加してきており、このような疾病の予防および治療を行うことが大きな課題となっている。

心筋梗塞や脳梗塞の発病には、動脈硬化が深く関係している。具体的には、血管壁に粥腫が形成されたり、高血圧等の種々の要因によって動脈の新しい細胞が作られなくなったりすると、動脈は弾力性を失い、硬く、脆くなる。そして、粥腫が形成された部分において血管が閉塞したり、粥腫を覆う血管組織が破裂することにより粥腫が血管内へ流出し、別の部分において動脈を閉塞させたり、動脈が硬化した部分が破裂したりすることによって、これらの疾病が引き起こされる。このため、動脈硬化を早期に診断することがこれらの疾病予防や治療には重要となる。

従来、動脈硬化病変の診断は、血管カテーテルを用いて血管内部の様子を直接観察することによって行われていた。しかし、この診断には、血管カテーテルを血管に挿入する必要があるため、被験者への負荷が大きいという問題があった。このため、血管カテーテルによる観察は、動脈硬化病変が存在していることが確かである被験者に対して、その場所を特定するために用いられ、例えば、健康管理のための検査として、この方法が用いられることはなかった。

動脈硬化の一因であるコレステロール値を測定したり、血圧値を測定したりすることは、被験者への負担が少なく、容易に行うことのできる検査である。しかし、これらの値は、動脈硬化の度合いを直接示すものではない。

また、動脈硬化を早期に診断して、動脈硬化の治療薬を被験者に対して投与することができれば、動脈硬化の治療に効果を発揮する。しかし、動脈硬化が進行してしまうと、治療薬によって動脈硬化の進展を抑制することはできても、硬化した動脈を完全に回復させることは難しいと言われている。

こうした理由から、被験者への負担が少なく、動脈硬化が進行する早期段階において、動脈硬化の度合いを診断する診断方法あるいは診断装置が求められている。

被験者への負担が少ない非侵襲の医療診断装置としては、超音波診断装置が広く用いられている。従来の超音波診断装置は、エコー信号の強度を対応する画素の輝度に変換することにより、被検体の構造を示す断層画像を得る。断層画像はリアルタイムで取得され、断層画像から被検体の内部の構造を診断するために利用されている。

近年のエレクトロニクス技術の進歩によって、超音波診断装置の測定精度を飛躍的に向上させることが可能となり、これに伴って、生体組織の微小運動を測定する超音波診断装置の開発が進んでいる。例えば、特許文献１は、制約付き最小二乗法を用いて超音波エコー信号の振幅と位相を解析することにより、測定対象を高精度でトラッキングする技術を開示している。この技術を位相差トラッキング法と呼ぶ。この技術によれば、血管運動による振幅が数ミクロンであり、周波数が数百Ｈｚまでの速い振動成分を高精度に測定できる。このため、血管壁の厚さ変化や歪みを数ミクロンのオーダーで高精度に測定をすることが可能になると報告されている。

特許文献２、３は、特許文献１の技術を利用して血管壁の形状値を取得し、弾性率を算出する技術を開示している。

図１４（ａ）および（ｂ）は超音波診断装置を用いて動脈血管（以下、単に血管と称する）の血管壁の運動を解析する場合の探触子と血管５１との配置を模式的に示している。図１４（ａ）は血管の軸に平行でありかつ軸を含む血管壁の断面を示し、図１４（ｂ）は、軸に垂直な断面を示している。これらの図に示すように、血管５１は血管内を移動する血液の血流および血圧変化に応じて径方向Ｅに拡張・収縮する。つまり、血管の拡張・収縮によって血管壁は軸５１ａを中心として放射状に移動するため、血管５１の血管壁の各組織は、軸５１ａと平行であり、かつ、軸５１ａおよびその組織を含む平面上において移動する。

また、血管の拡張・収縮は、血管壁の軸５１ａと垂直な方向のみの運動による。したがって、図１４（ａ）に示すように、軸５１ａを含む平面において超音波ビームＬ１を軸５１ａと垂直な方向に走査させた場合、各超音波ビームの音響線上においてのみ各組織は移動することになる。したがって、各超音波ビームから得られるエコー信号によって血管壁の運動を解析することが可能である。言い換えれば、各超音波ビーム上にある血管壁の組織の運動は、隣接する超音波ビームによるエコー信号を用いることなく、求めることができる。例えば図１４（ａ）に示すように位置Ａ１にある組織は血管５１の拡張によって位置Ａ１’へ移動するが、移動前後において同じ音響線に位置している。このため、位置Ａ１を通る音響線を持つ超音波ビームによるエコー信号のみを用いることによって位置Ａ１にある組織の運動を解析することができる。このため、動脈の軸を通る断面において、軸方向と垂直な方向から超音波ビームを動脈へ入射させ、超音波エコーを受信することにより、比較的少ない演算量で、血管壁組織の厚さ変化量の二次元分布を測定することができ、弾性率を求めることができる。

図１４（ｂ）に示すように、血管の軸５１ａを通らない平面上において、血管５１の位置Ａ２の組織に超音波ビームＬ１’を送信した場合、血管５１の拡張によって位置Ａ２にあった組織は位置Ａ２’へ移動する。しかし、超音波ビームＬ１’の音響線は、位置Ａ２’上にはない。したがって、Ａ２の位置にある組織の運動は、軸５１ａを通らない超音波ビームＬ１’を用いて解析することはできない。このように、血管壁各組織の運動を超音波を用いて解析する場合、血管壁の軸に平行でありかつ軸を含む断面において超音波ビームを走査させることが重要である。
特開平１０−５２２６号公報 国際公開第２００６／０１１５０４号パンフレット 国際公開第２００６／０４３５２８号パンフレット 特開２００６−４５６号公報

上述の方法によって血管壁の運動を解析し、組織の弾性率を求める場合、血管は拡張・収縮するものの血管の位置は変化しないことを前提としている。一般的には、血管の周囲には血管外組織が存在し、血管の位置を維持しているため、血管の位置が変化しないという前提は成立する。しかし、血管の位置や、被験者によっては、血管の位置が軸と平行な方向へ横ぶれするように移動することがある。例えば図１５に示すように、血管外組織５２内にある血管５１が破線５１’で示すように軸５１ａに対して矢印Ｄで示すように平行に移動することがある。これは、血管５１を囲む血管外組織５２が不均一な組成を有しており、例えば、血管５１の一部は脂肪で囲まれ、他の部分は筋肉に囲まれる場合などに、血管５１の拡張・収縮に伴って軸５１ａの位置が移動することが考えられる。このような移動は、血管５１の拡張・収縮に関連するため、一心周期に一致した周期で生じる。

血管が横ぶれする場合、軸５１ａを通る平面上において走査される超音波ビームは、血管の移動に伴って軸５１ａを外れる。その結果、軸５１ａを通る平面に設定されていた位置Ａ１の組織は、超音波ビームの音響線から外れてしまい、正しい運動の解析ができなくなる。

このような課題を解決するために、血管を３次元的に解析することが考えられる。例えば特許文献４は、血管の形状を３次元的に画像化し、得られた３次元画像から任意の断面における血管壁の厚さを求める技術を開示している。しかしこの技術は単にある時刻における血管の３次元形状を求めているに過ぎず、血管壁の動きを３次元的に解析してはいない。

血管の動きを３次元的に解析することも理論上は可能である。しかし、血管壁の運動を３次元的に解析するためには、大規模な測定回路が必要となり、また、測定対象点の追跡を行うための演算量も膨大なものになってしまう。特に、生体組織の厚さ変化量や弾性率を求めるための演算量は、測定対象点の運動速度を求めるための演算量に比べ膨大である。このため、従来の超音波診断装置に用いられていた演算回路では、そのような膨大な演算を行うことが非常に困難である。また、演算能力が非常に高いコンピュータを超音波診断装置に採用する場合、超音波診断装置が高価になってしまう。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、血管壁の横ぶれを考慮し、生体組織の厚さ変化量や弾性率を簡単な演算回路を用いて正確に測定す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。

本発明の超音波診断装置は、複数の振動子が一次元に配列された探触子であって、前記探触子内部において、前記配列方向に対して垂直な方向に前記複数の振動子が移動可能な探触子を用い、動脈血管の血管壁を含む被検体に前記探触子を接触させることにより、前記被検体の測定を行う超音波診断装置であって、前記動脈血管の血管壁を含む被検体の測定領域へ、第１および第２の送信波を送信するように前記探触子の振動子を駆動する送信部と、前記配列方向に対して垂直な方向における振動子の位置を制御する探触子制御部と、前記第１および第２の送信波が前記被検体において反射することによりそれぞれ得られる反射波を前記探触子を用いて受信し、第１および第２の受信信号をそれぞれ生成する受信部と、前記探触子制御部を制御し、一心周期ごとに前記振動子の位置を変化させながら前記第１の受信信号の強度を測定し、前記強度に基づき、前記一心周期中の動脈血管の軸の位置変化を推定し、推定した位置変化と一致するように前記振動子の位置が変化するように前記探触子制御部を制御する測定位置決定部と、前記推定した位置変化と一致するように前記振動子の位置を変化させることによって得られた前記第２の受信信号に基づいて前記被検体の形状値を算出する演算部とを備える。

ある好ましい実施形態において、前記送信部は、前記複数の振動子を順に駆動することにより、前記測定領域を前記第２の送信波で走査するごとに１フレーム分の前記第２の受信信号を前記一心周期ごとに複数フレーム分繰り返して送信し、かつ、前記第１の送信波を前記フレームごとに送信する。

ある好ましい実施形態において、前記測定位置決定部は、フレームごとに前記第１の受信信号が最大となる振動子の位置を決定し、決定した位置に一致するように前記振動子の位置が変化するように、前記探触子制御部を制御する。

ある好ましい実施形態において、超音波診断装置は、前記第１の受信信号の振幅情報に基づいてＢモード画像用信号を生成する断層画像生成部をさらに備える。

本発明の超音波診断装置は、複数の振動子が一次元に配列された探触子であって、前記探触子内部において、前記配列方向に対して垂直な方向に前記複数の振動子が移動可能な探触子を用い、動脈血管の血管壁を含む被検体に前記探触子を接触させることにより、前記被検体の測定を行う超音波診断装置であって、前記配列方向に対して垂直な方向における前記振動子の位置を制御する探触子制御部と、前記動脈血管の血管壁を含む被検体の測定領域へ、第１および第２の送信波を送信するように前記探触子の振動子を駆動する送信部であって、前記複数の振動子を順に駆動することにより、前記測定領域を前記第２の送信波で走査するごとに１フレーム分の前記第２の受信信号を一心周期ごとに複数フレーム分繰り返して送信し、かつ、前記フレームごとに前記第２の送信波を送信する前に前記第１の送信波を少なくとも１回送信するように前記探触子を駆動する送信部と、前記第１および第２の超音波送信波が前記被検体において反射することによりそれぞれ得られる反射波を前記探触子を用いて受信し、第１および第２の受信信号をそれぞれ生成する受信部と、第１の受信信号の強度を、フレームごとに直前のフレームと比較し、前記強度が所定の値に低下していた場合、前記振動子が前記配列方向に対して垂直な方向に移動するように、前記探触子制御部を制御する移動方向決定部と、前記第２の受信信号に基づいて前記被検体の形状値を算出する演算部とを備える。

ある好ましい実施形態において、前記送信部は、前記移動方向決定部が、前記振動子が移動するように前記探触子制御部を制御した場合に２回目の第１の送信波を送信するように前記探触子を駆動し、前記移動方向決定部は、前記２回目の第１の送信波による第１の受信信号と最初の第１の受信信号との強度を比較し、前記強度が増加していない場合、その心周期における測定を終了する信号を出力する。

ある好ましい実施形態において、前記移動方向決定部は、前記振動子の移動方向を記憶し、直前の心周期における測定が途中で終了した場合、直前の心周期における前記振動子の移動方向とは逆の方向に前記振動子が移動するように移動方向を決定する。

ある好ましい実施形態において、前記演算部は、前記形状値に基づいて前記被検体の性状値を算出する。

ある好ましい実施形態において、前記性状値は弾性率である。

このように本発明によれば、測定位置決定部が、探触子制御部を制御し、一心周期ごとに振動子の位置を変化させながら第１の受信信号の強度を測定する。測定値決定部は、測定した強度に基づき、一心周期中の血管軸の位置変化をさらに推定し、推定した位置変化と一致するように振動子の位置が変化するよう、探触子制御部を制御する。このため、血管が軸と平行な方向に移動する場合でも、血管の動きを３次元的に解析することなく、比較的簡単な回路構成で血管の移動による測定誤差の発生を抑制し、正しい弾性率を求めることが可能となる。

（第１の実施形態）
以下本発明による超音波診断装置の第１の実施形態を説明する。図１は、本発明による超音波診断装置１０１の構造を示すブロック図である。

超音波診断装置１０１は、受信部１２、送信部１３、遅延時間制御部１４、位相検波部１５、演算部１６、断層画像生成部１７、測定位置決定部１８および画像合成部１９および探触子制御部２５を備える。また、操作者が超音波診断装置１０１に指令を与えるためのユーザインターフェース２４と、ユーザインターフェース２４からの指令に基づき、これらの各構成要素を制御するマイコンなどからなる制御部２３とを備えている。

なお、図１に示す各構成要素は必ずしも独立したハードウエアによって構成される必要はない。例えば、位相検波部１５、演算部１６、測定位置決定部１８などは、マイコンおよびソフトウェアにより構成され、各部の機能が実現されていてもよい。

超音波診断装置１０１には、超音波を送受信するための探触子１１および測定結果を表示する表示部２０が接続される。これらは、超音波診断装置１０１が備えていてもよいし、汎用の探触子１１および表示部２０を利用してもよい。表示部２０には、例えば、パーソナルコンピュータなどで利用されるモニタを好適に用いることができる。

探触子１１は、一次元に配列された複数の振動子を含む。振動子は例えば圧電体によって構成され、圧電体を駆動することにより、超音波を送信し、また、超音波を圧電体が受けることによって超音波を電気信号に変換する。探触子１１において、超音波を送受信する複数の振動子は、配列方向に対して垂直な方向に移動可能である。このような探触子１１はメカニカル３Ｄプローブとして知られている。

図２（ａ）および（ｂ）は、メカニカル３Ｄプローブの一例を示している。これらの図において、複数の振動子１１ａは紙面の手前から奥に向かって１次元に配列されている。複数の振動子１１ａは支持部１１ｂに支持されており、図２（ａ）において矢印で示すように、支持部１１ｂをモーターなどの駆動機構などによって駆動することにより、複数の振動子１１ａがその配列方向に対して垂直な方向に移動する。あるいは、図２（ｂ）に示すように、支持部１１ｂは複数の振動子１１ａの配列方向と平行な軸１１ｃによって回転可能に支持されており、矢印で示すように、軸１１ｃの回りに駆動機構によって回転駆動されてもよい。

また、探触子１１として２Ｄアレイプローブを用いてもよい。この場合、２次元に配列された複数の振動子のうち、１方向の配列を測定領域の走査に用い、走査に用いる配列を変えることによって、超音波を送受信する複数の振動子を走査の配列方向に対して垂直な方向に移動させることができる。２Ｄアレイプローブのこの機能は、どの振動子を駆動するかによって実現することができるため、以下において詳細に説明する探触子制御部２５の機能は、送信部１３および遅延時間制御部１４に含まれることになる。

探触子制御部２５は、以下において説明するように、測定位置決定部１８からの指令に基づき、上述した振動子１１ａの配列方向に対して垂直な方向における振動子１１ａの位置を制御する。

送信部１３は、制御部２３の指令を受けて、指定されたタイミングで探触子１１を駆動する高圧の送信信号を発生する。探触子１１は、送信部１３で発生した送信信号を超音波に変換して被検体に照射する。以下において詳細に説明するように、探触子１１から、第１の送信波および第２の送信波が送信されるように、送信部１３は探触子１１を駆動する。第１の送信波は、被検体に含まれる血管壁の移動方向を決定するために用いられ、第２の送信波は、血管壁の形状値を算出し、さらに性状値を算出するために用いられる。好ましくは、送信部１３は、さらに測定領域の断層画像（Ｂモード画像）を生成するための送信波を生成する。この断層画像の送信波は第１の送信波を兼ねることができる。

被検体内部から反射してきた第１および第２の送信波による第１および第２の反射波は、探触子１１を用いて電気信号に変換され、受信部１２により増幅される。これにより第１および第２の受信信号がそれぞれ生成する。

遅延時間制御部１４は、送信部１３および受信部１２を制御することによって、探触子１１内の圧電素子の選択、および、圧電素子に電圧を与えるタイミングの調整を行い、第１および第２の送信波の音響線の偏向角およびフォーカスを制御する。また、第１および第２の反射波として受信すべき超音波の偏向角およびフォーカスを制御する。

送信部１３、受信部１２および遅延時間制御部１４のこのような動作により、探触子１１から照射する第１および第２の超音波が被検体の測定領域を超音波で走査し、１フレーム分の第１および第２の受信信号を得る。被検体の一心周期中にこの走査を複数回繰り返し、複数のフレーム分の第１および第２の受信信号を得る。たとえば、数十フレーム分の受信信号を取得する。

位相検波部１５は、第２の受信信号を直交検波する。演算部１６は、形状値算出部１６ａおよび性状値算出部１６ｂを含む。形状値算出部１６ａは、直交検波された第２の受信信号に基づいて被検体の形状値を算出する。具体的には、被検体の測定領域内に設定される関心領域（ＲＯＩ）内において二次元に設定された測定対象位置の運動速度を第２の受信信号から算出し、運動速度から位置変位量を求める。性状値算出部１６ｂは、各測定対象位置間または任意の２つの測定対象位置間の歪み量を位置変位量から求める。また、血圧計２１から動脈の血圧に関する情報を受け取り、歪み量から弾性率を求める。歪み量や弾性率などの性状値は、測定対象位置で挟まれる対象組織ごとに求められるため、関心領域内において性状値の二次元分布が求められる。性状値算出部１６ｂは、画像表示に適した分布信号をさらに生成する。演算部１６における演算は、心電計２２から受け取る心電波形などをトリガとして心周期ごとに行われる。

断層画像生成部１７は、例えば、フィルタ、対数増幅器および検波器などを含み、第１の受信信号からその信号強度（振幅の大きさ）に応じた輝度情報を有するＢモード画像用信号を生成する。

測定位置決定部１８は、探触子制御部２５を制御し、一心周期ごとに前記振動子の位置を変化させながら前記第１の受信信号の強度を測定する。また、測定した受信信号の強度に基づいて、一心周期中の血管軸の位置変化を推定する。そして、推定した位置変化と一致するように振動子１１ａの位置が変化するように探触子制御部２５を制御する。

測定位置決定部１８は、遅延時間制御部から出力される第１の受信信号を受け取って、第１の受信信号の信号強度を求めてもよいし、第１の受信信号を断層画像生成部１７に入力し、断層画像生成部１７において受信信号の振幅情報を求め、測定位置決定部１８へ出力してもよい。また、第１の送信波が断層画像用送信波である場合には、測定位置決定部１８は、断層画像生成部１７において得られる受信信号の振幅情報を受け取る。

画像合成部１９は、断層画像生成部１７が生成したＢモード画像用信号による測定領域の断層画像と演算部１６の性状値算出部１６ｂが生成した分布信号による性状値の二次元分布画像を重畳した画像信号を生成し表示部２０へ出力する。表示部２０は画像信号に基づきこれらの画像を表示する。

次に、超音波診断装置１０１の動作を詳細に説明する。まず、血管軸の位置変化を推定する方法を説明する。図３（ａ）は、本実施形態の超音波診断装置を用いて血管５１の運動を解析する場合における探触子１１と血管５１との配置を模式的に示している。図３（ａ）に示すように、振動子１１ａの配列方向は、紙面に垂直であり、振動子１１ａの配列方向に対して垂直に血管５１の軸が位置するように、探触子１１を被検体に接触させる。図３（ａ）において、矢印ａ〜ｅは、支持部１１ｂを移動させることによって振動子１１ａが送信可能な超音波ビームの音響線の位置を示している。図３（ａ）において矢Ｄで示すように、血管５１が一心周期中に最大で破線５１’で示す位置へ横ずれをする場合、血管５１の移動に対応して振動子１１ａから送信する超音波ビームの音響線の位置をｃからｅへ移動させる。これにより、常に、血管５１の軸５１ａを通るように超音波ビームを探触子１１から送信し、反射波を探触子１１によって受信することができる。

被検者が安静にしている場合、前述したように血管５１の横ずれは心周期に一致すると考えられる。したがって、血管５１の軸５１ａの位置変化を一心周期分推定し、推定した位置変化に一致させて振動子１１ａから送信する超音波ビームの音響線の位置を変化させてやれば、血管の横ぶれの影響を抑制し、正しく血管壁の運動を解析し、血管壁の弾性率分布を求めることができる。

血管５１の軸５１ａの位置は、反射波の受信強度を測定することによって推定することができる。図３（ｂ）は、血管５１の軸に垂直な断面において超音波ビームを送信した場合に得られる反射波の強度と超音波ビームの音響線の位置との関係を示すグラフである。グラフの上に血管５１の断面を模式的に示している。

血管５１は軸５１ａを中心とした管形状を有しているため、血管外組織と血管壁の外膜との境界や内膜と血流との境界において反射する超音波は半径方向（接線に垂直な線）に対して超音波が入射する角度と等しい角度で反射する。したがって、音響線の方向と半径方向一致するほど、検出される反射波の強度は強くなり、音響線の方向と半径方向とがなす角度が９０度に近いほど検出される反射波の強度は小さくなる。たとえば、図３（ｂ）に示すように血管５１の軸を通る音響線Ｌ１を持つ超音波ビームを送信した場合、音響線Ｌ１の超音波による反射波の強度は最も強い。これに対し、音響線Ｌ２と半径方向とのなす角度は小さくないため、反射波の強度は小さくなる。したがって、図３（ｂ）に示すように、反射波の強度は、超音波ビームが血管５１の軸を通る場合に最も強く、軸の位置から遠ざかるにつれて、反射波の強度も低下する。

この関係を利用すれば、血管５１が横ぶれをしていない場合、図３（ａ）に示すように、探触子１１内において振動子１１ａの位置を変化させながら超音波を送信し、反射波の強度を測定すれば、最も強い反射波が得られた音響線上あるいはその近傍に血管の軸が位置していると推定することができる。

血管が横ぶれしている場合には、振動子１１ａの位置を変化させる間に血管の軸も移動し得る。しかし、血管の横ぶれは心周期に一致した周期をもつため、一心周期中における血管の軸位置の変化は、どの心周期においても同じである。つまり、心周期開始から所定の時間を経過したときの軸の位置は、どの心周期においても同じである。このことを利用すれば、心周期ごとに図３（ａ）において例えばａ〜ｅで示すように、振動子１１ａの位置を変えて超音波を送受信して反射波の強度を測定すれば、一心周期中の任意の時刻において、ａ〜ｅの全ての位置における反射強度を取得することができる。よって、一心周期中の各時刻における反射強度が最も強い位置を決定することにより、その時刻に血管の軸がある位置を推定でき、一心周期中の血管軸の位置変化を推定できる。本発明は、この方法によって、一心周期中の血管軸の位置変化を推定し、推定した位置の情報を用いて弾性特性を測定する。

次に図１、図３（ａ）、図４、図５および図６を参照しながら、超音波診断装置１０１を用いて弾性特性を測定する手順を詳細に説明する。

図４に示すように、まず、一心周期ごとに振動子の位置を変化させながら反射波の強度を測定する（ステップＳ１０１）。図３（ａ）に示すように、まず、血管５１の軸の移動量に合わせて、振動子１１ａを移動させる量を決定する。通常、血管が横ぶれする場合の移動量は数ｍｍ程度であり、振動子１１ａの移動量を所望の分解能に合わせて決定する。図３（ａ）では、ａ〜ｅの５つの位置に振動子１１ａを移動させる例を示している。

図５（ａ）は、一心周期ごとの振動子１１ａの位置を示している。最初の心周期Ｓ１では、振動子１１ａを位置ａに固定し、第１の送信波を送信する。心周期がＳ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５と変わるたびに、振動子１１ａの位置をｂ、ｃ、ｄおよびｅへ移動させ、同様に第１の送信波を送信する。振動子１１ａの位置は、測定位置決定部１８から出力される制御信号に基づき、探触子制御部２５が探触子１１の振動子１１ａを所定の位置へ移動させる。

以下において説明するように、弾性率の測定は、一心周期中ｍ回の測定値を取得することにより求められる。このため、推定する血管の軸の位置も１／ｍの分解能で求めればよい。一心周期中、ｍ回の測定値を取得するそれぞれの期間をフレームと呼ぶ。弾性率の測定を行う場合、フレームごとに第２の超音波で測定領域を走査し反射波を得る。血管の軸の位置変化を推定するための第１の送信波による反射波の反射強度も各心周期においてフレームごとに求められる。

第１の送信波は、反射強度を得ることができる限り、どのような種類の超音波でもよい。断層画像生成部１７は、受信信号の振幅を輝度に変化することによって得られる信号を生成するので第１の送信波として、断層画像用の送信波を第１の送信波として用い、断層画像生成部１７から得られる信号の強度情報を測定位置決定部１８は受け取ってもよい。あるいは、遅延時間制御部１４から出力される受信信号を受け取り、測定位置決定部１８が受信信号の信号強度の情報に変換してもよい。

図３（ａ）に示すように、各心周期において、心周期の開始時には血管５１の軸５１ａは位置ｃと一致しており、矢印Ｄで示すように、最も横へぶれた場合、破線で示す位置５１’へ移動するものとする。このとき血管の軸は、位置５１ａ’へ移動しており、位置ｅと一致している。

図６は、このようして得られた反射波による受信信号の強度をフレームに対してプロットしたグラフである。心周期ごとに振動子１１ａの位置をａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅと変化させて測定行っているため、フレームごとに位置ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅにおける反射波による受信信号の強度が得られている。振動子１１ａの位置ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅごとに得られたデータを曲線で繋いでいる。また、フレームごとに最も強度の大きいデータに白丸をつけている。

測定位置決定部１８は、このように得られた反射強度から一心周期における血管の軸の位置変化を推定する（ステップＳ１０２）。前述したように最も反射強度の強い振動子位置が血管の軸の位置を示している。図３（ａ）に示すように各心周期における最初のフレームつまりフレームｆ１では、血管５１の軸５１ａは位置ｃにある。このため、図６に示すように位置ｃで得られた反射波の強度が強い。時間の経過、つまりフレーム数が大きくなるにつれて、軸５１ａは位置ｄ、ｅへと移動するため、反射波の強度が最も強くなる位置もｄ、ｅと移動する。その後、最も横ぶれした位置から元の位置へ血管５１は戻ってくる。このため、反射強度が最大となる位置も、ｄ、ｃと移動する。

このように、図６から血管５１の軸５１ａの位置は、一心周期中、ｃ、ｄ、ｅ、ｄ、ｃと変化していると推定できる。したがって、振動子１１ａをこの軸５１ａに位置変化に一致させて移動させれば、血管が横ぶれしている場合でも、常に血管５１の軸５１ａを通るように超音波を送信することができる。

次に、推定した血管の位置変化と一致するように振動子を移動させ、第２の超音波を送受信する（ステップＳ１０３）。図５（ｂ）は、第２の送信波を送信する際に移動させる振動子１１ａの位置を示している。図６から決定した振動子１１ａの軸５１ａの位置変化に一致させて振動子を移動さる。この位置変化を心周期ごとに繰り返す。

血管壁の運動の解析および弾性率の測定を行う場合、フレームごとに第２の送信波を送信し、第２の受信信号を得る。このため、図５（ｃ）に示すように第２の送信波Ｐ２はフレームごとに送信する。また、好ましくは断層画像をフレーム周期ごとに取得するため、断層画像用送信波Ｗ０もフレームごとに送信する。

このように振動子１１ａを振動子の配列方向に対して垂直な方向へ移動させながら複数の振動子を配列方向に順に駆動し、測定領域を第２の送信波で走査することにより、血管が横ぶれする場合でも、同じ振動子から送信される送信波によって、血管壁の各組織を追跡することが可能となる。

次に第２の送信波を受信することにより得られる第２の受信信号から形状測定値および性状測定値を求める方法を説明する。

図７に示すように、音響線Ｌ上に位置する血管壁５１（前壁）の複数の測定対象位置Ｐ_n（Ｐ₁、Ｐ₂、Ｐ₃、Ｐ_k・・・Ｐ_n、ｎは３以上の自然数）は、ある一定間隔で探触子１１に近い順にＰ₁、Ｐ₂、Ｐ₃、Ｐ_k・・・Ｐ_nと配列している。図７上方を正、下方を負とする座標軸を深さ方向に設け、測定対象位置Ｐ₁、Ｐ₂、Ｐ₃、Ｐ_k・・・Ｐ_nの座標をそれぞれＺ₁、Ｚ₂、Ｚ₃、Ｚ_k、・・・Ｚ_nとすると、測定対象位置Ｐ_kからの反射は、時間軸上でｔ_k＝２Ｚ_k／ｃに位置することになる。ここでｃは体組織内での超音波の音速を示す。反射波信号ｒ（ｔ）を位相検波部１５において位相検波し、検波した信号を実部信号および虚部信号に分離して演算部１６に入力する。測定対象位置Ｐ_nは一心周期中の基準となる時刻、例えば、最も血管壁が収縮する時刻において、血管壁組織に設定される。これらの測定対象位置Ｐ_nは血管壁の拡張・伸縮に伴い音響線Ｌ上を移動し、次の心周期における基準時刻に再び元の位置に戻る。

前述したように音響線Ｌは、血管の横ぶれによる軸の位置変化に一致するように、振動子１１ａの配列方向（ｘ方向）に垂直に移動しているため、基準となる時刻において設定した測定対象位置Ｐ_nは常に音響線Ｌ上にある。

演算部１６は位相検波した信号から形状値算出部１６ａにおいて位置変位量を求め、性状値算出部１６ｂにおいて、厚さ変化量および厚さ変化量の最大値、最小値を順に求める。具体的には、形状値算出部１６ａは、反射波信号ｒ（ｔ）と微小時間Δｔ後の反射波信号ｒ（ｔ＋Δｔ）において振幅は変化せず、位相および反射位置のみが変化するという制約のもとで、反射波信号ｒ（ｔ）とｒ（ｔ＋Δｔ）との波形の整合誤差が最小となるよう最小二乗法によって位相差を求める（制約付最小二乗法）。この位相差から、測定対象位置Ｐ_nの運動速度Ｖ_n（ｔ）を求め、さらにこれを積分することにより、位置変位量ｄ_n（ｔ）を求める。

図８は、測定対象位置Ｐ_nと弾性率を求める対象組織Ｔ_nとの関係を模式的に示している。対象組織Ｔ_kは、隣接する測定対象位置Ｐ_kとＰ_k+1とに挟まれた範囲に厚さｈを有して位置している。本実施形態ではｎ個の測定対象位置Ｐ₁・・・・Ｐ_nから（ｎ−１）個の対象組織Ｔ₁・・・・Ｔ_n-1を規定している。

性状値算出部１６ｂは、測定対象位置Ｐ_kとＰ_k+1の位置変位量ｄ_k（ｔ）とｄ_k+1（ｔ）とから、厚さ変化量Ｄ_k（ｔ）をＤ_k（ｔ）＝ｄ_k（ｔ）−ｄ_k+1（ｔ）の関係を用いて求める。

さらに性状値算出部１６ｂは、厚さ変化量の最大値および最小値を求める。血管前壁の組織Ｔ_kの厚さの変化は、血管前壁が構成する血管を流れる血液が心拍によって変化することにより生じる。よって、対象組織Ｔ_kの厚さの最大値Ｈ_k（最低血圧時の値）、対象組織の厚さ変化量Ｄ_k（ｔ）の最大値と最小値との差Δｈ_kおよび最低血圧値と最高血圧値との差である脈圧Δｐを用い、対象組織Ｔ_kの歪み率である血管半径方向の弾性率Ｅ_kを以下の式によって求めることができる。最低血圧値と最高血圧値とは、血圧計２１から受け取る。
Ｅ_ｋ＝Δ_ｐ×Ｈ_ｋ／Δｈ_ｋ

上記説明では、隣接する測定対象位置間の対象組織Ｔ_nの弾性率を求めているが、弾性率は複数ある測定対象位置の任意の２点を選択することができる。この場合には、選択した２点間の厚さの最大値および選択した２点間の厚さ変化量の最大値と最小値との差を用いて同様に計算することができる。

このようにして、第２の送信波の音響線上において、複数の対象組織Ｔ_nが設定され、その弾性率が算出される。第２の送信波は、測定領域を走査するように、血管壁５１の軸方向にそって複数送信されるため、測定領域内において弾性率が二次元で求められる。

図９は、表示部２０に表示される画面の一例を示している。表示部２０の画面には断層画像生成部１７が生成した血管壁５１を含む断層画像５４が示されている。断層画像５４には、血管外組織５２および血管腔５３も示されている。

断層画像５４には、弾性率を求める領域を指定する関心領域５６が示される。関心領域５６はユーザインターフェース２４により、操作者が任意の位置に指定することができる。

求めた弾性率の二次分布画像５５は、断層画像５４に重畳され、画面に表示される。二次分布画像５５は、弾性率の値に応じた諧調あるいは色調で示され、弾性率と諧調あるいは色調との対応を示すバー５７が合わせて画面に示される。弾性率の平均値や、標準偏差などの数値５８を画面表示してもよい。

このように本実施形態の超音波診断装置によれば、測定位置決定部が、探触子制御部を制御し、一心周期ごとに振動子の位置を変化させながら第１の受信信号の強度を測定する。測定値決定部は、測定した強度に基づき、一心周期中の血管軸の位置変化をさらに推定し、推定した位置変化と一致するように振動子の位置が変化するよう、探触子制御部を制御する。このため、本実施形態の超音波診断装置によれば、血管が軸と平行な方向に移動する場合でも、血管の動きを３次元的に解析することなく、比較的簡単な回路構成で血管の移動による測定誤差の発生を抑制し、正しい弾性率を求めることが可能となる。
（第２の実施形態）
以下本発明による超音波診断装置の第２の実施形態を説明する。図１０は、本発明による超音波診断装置１０２の構造を示すブロック図である。

超音波診断装置１０２は、第１の実施形態の測定位置決定部１８に換えて移動方向決定部２７を備えている点で第１の実施形態とは異なる。

第１の実施形態では、探触子の振動子を移動させながら反射波の強度を測定することによって血管の軸の位置変化を最初に推定し、推定した位置変化と一致するように振動子を移動させて測定を行っていた。これに対し、本実施形態では、リアルタイムで、血管の軸の移動方向を探索しながら測定を行う。

図１１は、血管に向けて送信した超音波の反射強度の分布を示している。図３（ｂ）を参照して説明したように、血管の軸に対して垂直な断面において、超音波を送信し、反射波の強度を測定した場合、軸を通る音響線の超音波ビームの反射波の強度が最も強くなり、軸から離れるにつれて反射強度は弱くなる。図１１では、位置ｉにおいて最も強い強度Ｉ０が得られ、位置ｉに血管の軸が位置している。

血管が横ぶれを生じ、軸が移動する場合、移動方向は血管の軸に対して垂直な断面において、２方向しかない。例えば軸が図１１において負の方向へ移動し、血管の軸が位置ｈへ移動したとする。移動後の血管に対して超音波を送信し反射波の強度を測定した場合、反射強度は、破線で示す分布を示す。血管の移動後位置ｉにおいて同様に超音波を送信し、反射波の強度を測定すると、強度はＩ１に低下する。血管の軸が移動し、位置ｉ上にはないからである。

このとき、超音波ビームの音響線の位置を換えて再度超音波を送信し反射波の強度を測定する。血管の移動方向と、２回目の超音波を送信する位置の移動方向とが一致すれば、２回目の反射強度は、血管の移動後に最初に測定したときに得られた反射強度Ｉ１よりも強くなる。２回目の超音波を送信する位置を移動させることによって、移動後の血管の軸の位置に近づくからである。例えば、位置ｈで再度超音波を送信すれば、反射波の強度はＩ０となり、Ｉ１よりも増大する。

これに対し、血管の移動方向と、２回目の超音波を送信する位置の移動方向とが逆であれば、２回目の反射強度は、血管の移動後に最初に測定したときに得られた反射強度Ｉ１よりも低下する。２回目の超音波を送信する位置を移動させることによって、移動後の血管の軸の位置からより遠ざかるからである。例えば、位置ｊで再度超音波を送信すれば、反射波の強度はＩ２となり、Ｉ１よりも低下する。

したがって、反射波の強度を監視し、強度が所定の値以上に低下すれば、血管が移動したとみなし、振動子の位置をいずれかの方向へ移動させる。振動子の移動方向と血管の移動方向とが一致した場合には、反射強度が増加することにより確認できる。また、反射強度がさらに低下する場合には、振動子の移動方向と血管の移動方向とが逆であることが分かる。

血管の移動は心周期に一致するため、振動子の移動方向が血管の移動方向と逆であった場合には、その心周期での測定を終了し、次の心周期において、前回と逆の方向へ振動子を移動させればよい。図１５に示すように、血管は、心周期の開始から一方向へ移動し、初期位置から最も離れた位置において移動方向が逆転し、元の位置へ戻る。

このような動作を行うため、移動方向決定部２７は、第１の受信信号の強度を、フレームごとに直前のフレームと比較し、前記強度が所定の値以上低下していた場合、振動子１１ａが配列方向に対して垂直な方向に移動するように、探触子制御部２５を制御する。

送信部１３は、移動方向決定部２７が、振動子１１ａが移動するように探触子制御部２５を制御した場合に２回目の第１の送信波を送信するように探触子１１を駆動し、移動方向決定部２７は、２回目の第１の送信波による第１の受信信号と最初の第１の受信信号との強度を比較する。強度が増加していない場合、振動子の移動方向は血管の移動方向と逆であるので、その心周期における測定を終了する信号を制御部２３に出力する。また、振動子の移動方向を記憶し、直前の心周期における測定が途中で終了した場合、直前の心周期における振動子の移動方向とは逆の方向に振動子が移動するように移動方向を決定する。

次に図１２および図１３を参照しながら超音波診断装置１０２の動作をより詳細に説明する。図１２は、送信部１３から送信される送信波のタイミングを示す図であり、図１３は、超音波診断装置１０２の動作を説明するフローチャートである。

図１２に示すように、一心周期内の第１のフレームでは、血管の位置をモニタするための第１の送信波Ｗ１を出力し、その後、断層画像を生成するための画像生成用送信波Ｗ０、および、測定領域内の各組織の運動を解析し、弾性特性を求めるための第２の送信波Ｗ２を出力する。第２フレーム以降では、第１の送信波Ｗ１を出力し、時間ｔの経過後、再び第１の送信波Ｗ１’を出力する。Ｗ１’の出力後、時間ｔ’が経過したら画像生成用送信波Ｗ０、および、第２の送信波Ｗ２を出力する。２回目の第１の送信波Ｗ１’は、２フレームめ以降において、直前のフレームと比べて反射波の強度が低下している場合に利用される。このため、反射波の強度が低下している場合にのみ２回目の第１の送信波Ｗ１’を送信してもよい。しかし、第１の送信波Ｗ１’を出力しない場合でも、各フレームにおいて、画像生成用送信波Ｗ０および第２の送信波Ｗ２を出力するタイミングは同じであることが好ましい。

まず、初期状態として、振動子１１ａから送信される超音波の音響線が血管５１の軸またはその近傍に位置するように、振動子１１ａの位置を予め設定する。例えば、第１の実施形態で用いたように、心周期ごとに振動子の位置を変化させながら心周期の開示時において超音波を送信し、反射強度を測定することにより、心周期の開示時の血管の軸の位置を決定することができる。

図１３に示すように、超音波診断装置１０２は、測定開始後、まず１フレームの測定を行う（ステップＳ２０１）。具体的には、第１の送信波Ｗ１、画像生成用送信波Ｗ０および第２の送信波Ｗ２を探触子１１から送信し、それぞれ受信信号を得る。

次に２フレーム（ｕ＝２）の第１の送信波Ｗ１を探触子１１から送信し、受信信号を得る（ステップＳ２０２）。第１のフレームと第２のフレームとにおいて、第１の送信波Ｗ１による反射波の受信信号の強度を比較する（ステップＳ２０３）。強度が所定の閾値以上に低下している場合（ステップＳ２０４においてＹＥＳ）には、血管の軸が移動し、超音波の音響線が軸から外れていることを意味しているため、振動子１１ａを移動させ、移動方向およびそのフレームを記憶する（ステップＳ２０５）。このとき、直前の心周期における測定が途中で終了している場合には、直前の心周期における振動子の移動方向が記憶されているので、ほぼ同時刻となるフレームにおける振動子の移動方向と逆の方向へ振動子を移動させるように移動方向決定部２７は探触子制御部２５へ指令する。

次に２回目の第１の送信波Ｗ１’を探触子１１から送信し、受信信号を得る（ステップＳ２０６）。また、１回目の第１の送信波による反射波の受信信号の強度と、２回目の第１の送信波Ｗ１’による反射波の受信信号の強度とを比較する（ステップＳ２０７）。強度が所定の閾値以上に増加していなければ（ステップＳ２０７おいてＮＯ）、振動子１１ａの移動方向と血管の軸の移動方向とは逆であり、正しく血管の動きを追跡できなかったと推定される。このため、この心周期での測定を終了する。

第１のフレームと第２のフレームとにおいて、第１の送信波Ｗ１による反射波の受信信号の強度が所定の閾値以上に低下しなかった場合（ステップＳ２０４においてＮＯ）には、血管が移動していないと推定されるので、第２フレームにおいて、画像生成用送信波Ｗ０および第２の送信波Ｗ２を探触子１１から送信し、それぞれ受信信号を得る（ステップＳ２０９）。

次に、現在の測定が何フレーム目であるかを判定する（ステップＳ２１０）。現在のフレーム数ｕが、一心周期の最後のフレーム数ｍ以上である場合には、この心周期での測定を終了する。ｕがｍより小さければ、ｕ＋１を新たなｕとして、ステップＳ２０２に戻り、同様の手順で測定を繰り返す。これにより、送信する超音波の音響線が移動する血管の軸またはその近傍に位置するように、リアルタイムで血管の移動を追跡することができ、血管壁の正確な形状値および性状値を求めることが可能となる。

なお、上記第１および第２の実施形態では、血管の軸は、図１５においてＤで示すように音響線Ｌ１に対して垂直な方向へ移動する場合を例示した。しかし、血管の軸は、Ｄ’で示すように深さ方向にも移動していてもよい。血管の軸がＤ’の方向へ移動する場合、血管の軸の運動は、音響線Ｌ１と垂直な成分および平行な成分とに分けられる。このうち、音響線Ｌ１と垂直な方向の成分は、第１および第２の実施形態で説明したように振動子の位置を変化させることによって相殺することができる。垂直な方向の成分が相殺されれば、結局、血管の軸は、音響線Ｌ１上において移動することになるため、対象となる組織が常に音響線Ｌ１上にあることになり、上述した手順による測定によって正しく、血管壁組織の形状値や性状値を求めることが可能である。

本発明の超音波診断装置は、生体組織の性状特性の測定に好適に用いられ、特に弾性率を正確に測定するのに適している。

本発明の超音波診断装置の第１の実施形態を示すブロック図である。 （ａ）および（ｂ）は、第１の実施形態で用いる探触子の構造を模式的に示す図である。 （ａ）は、血管の移動と振動子１１ａの移動を説明する模式図であり、（ｂ）は、血管の軸と垂直な断面における超音波の反射強度の分布を示す模式図である。 第１の実施形態の動作を説明するフローチャートである。 （ａ）は、血管の位置変化を推定するための測定における振動子の位置を示している。（ｂ）は、推定した血管の位置変化に一致するように振動子を移動させるための位置を示す図である。（ｃ）は、血管の形状値および性状値を求めるための送信波のタイミングを示す図である。 振動子の位置を心周期ごと変化させながら反射波の強度を測定した結果を示す図である。 第２の送信波の音響線上に設定する測定対象位置を説明する図である。 測定対象位置と対象組織および弾性率の関係を示す図である。 第１の実施形態の表示部に表示される画像の一例を示す図である。 本発明の超音波診断装置の第２の実施形態を示すブロック図である。 第２の実施形態において血管の移動を追跡する方法を説明する図である。 第２の実施形態における送信波のタイミングを示す図である。 第２の実施形態の動作を説明するフローチャートである。 （ａ）および（ｂ）は、血管の測定を行う場合の血管と探触子との配置を説明する図である。 血管の軸に平行な方向への移動を説明する図である。

符号の説明

１１ 探触子
１１ａ 振動子
１２ 受信部
１３ 送信部
１４ 遅延時間制御部
１５ 位相検波部
１６ 演算部
１６ａ 形状値算出部
１６ｂ 性状値算出部
１７ 断層画像生成部
１８ 測定位置決定部
１９ 画像合成部
２０ 表示部
２１ 血圧計
２２ 心電計
２７ 移動方向決定部
１０１、１０２ 超音波診断装置

Claims (9)

1. 複数の振動子が一次元に配列された探触子であって、前記探触子内部において、前記配列方向に対して垂直な方向に前記複数の振動子が移動可能な探触子を用い、動脈血管の血管壁を含む被検体に前記探触子を接触させることにより、前記被検体の測定を行う超音波診断装置であって、
   前記動脈血管の血管壁を含む被検体の測定領域へ、第１および第２の送信波を送信するように前記探触子の振動子を駆動する送信部と、
   前記配列方向に対して垂直な方向における振動子の位置を制御する探触子制御部と、
   前記第１および第２の送信波が前記被検体において反射することによりそれぞれ得られる反射波を前記探触子を用いて受信し、第１および第２の受信信号をそれぞれ生成する受信部と、
   前記探触子制御部を制御し、一心周期ごとに前記振動子の位置を変化させながら前記第１の受信信号の強度を測定し、前記強度に基づき、前記一心周期中の動脈血管の軸の位置変化を推定し、推定した位置変化と一致するように前記振動子の位置が変化するように前記探触子制御部を制御する測定位置決定部と、
   前記推定した位置変化と一致するように前記振動子の位置を変化させることによって得られた前記第２の受信信号に基づいて前記被検体の形状値を算出する演算部と、
   を備えた超音波診断装置。
2. 前記送信部は、前記複数の振動子を順に駆動することにより、前記測定領域を前記第２の送信波で走査するごとに１フレーム分の前記第２の受信信号を前記一心周期ごとに複数フレーム分繰り返して送信し、かつ、前記第１の送信波を前記フレームごとに送信する請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記測定位置決定部は、フレームごとに前記第１の受信信号が最大となる振動子の位置を決定し、決定した位置に一致するように前記振動子の位置が変化するように、前記探触子制御部を制御する請求項２に記載の超音波診断装置。
4. 前記第１の受信信号の振幅情報に基づいてＢモード画像用信号を生成する断層画像生成部をさらに備える請求項３に記載の超音波診断装置。
5. 複数の振動子が一次元に配列された探触子であって、前記探触子内部において、前記配列方向に対して垂直な方向に前記複数の振動子が移動可能な探触子を用い、動脈血管の血管壁を含む被検体に前記探触子を接触させることにより、前記被検体の測定を行う超音波診断装置であって、
   前記配列方向に対して垂直な方向における前記振動子の位置を制御する探触子制御部と、
   前記動脈血管の血管壁を含む被検体の測定領域へ、第１および第２の送信波を送信するように前記探触子の振動子を駆動する送信部であって、前記複数の振動子を順に駆動することにより、前記測定領域を前記第２の送信波で走査するごとに１フレーム分の前記第２の受信信号を一心周期ごとに複数フレーム分繰り返して送信し、かつ、前記フレームごとに前記第２の送信波を送信する前に前記第１の送信波を少なくとも１回送信するように前記探触子を駆動する送信部と、
   前記第１および第２の超音波送信波が前記被検体において反射することによりそれぞれ得られる反射波を前記探触子を用いて受信し、第１および第２の受信信号をそれぞれ生成する受信部と、
   第１の受信信号の強度を、フレームごとに直前のフレームと比較し、前記強度が所定の値に低下していた場合、前記振動子が前記配列方向に対して垂直な方向に移動するように、前記探触子制御部を制御する移動方向決定部と、
   前記第２の受信信号に基づいて前記被検体の形状値を算出する演算部と、
   を備えた超音波診断装置。
6. 前記送信部は、前記移動方向決定部が、前記振動子が移動するように前記探触子制御部を制御した場合に２回目の第１の送信波を送信するように前記探触子を駆動し、
   前記移動方向決定部は、前記２回目の第１の送信波による第１の受信信号と最初の第１の受信信号との強度を比較し、前記強度が増加していない場合、その心周期における測定を終了する信号を出力する請求項５に記載の超音波診断装置。
7. 前記移動方向決定部は、前記振動子の移動方向を記憶し、直前の心周期における測定が途中で終了した場合、直前の心周期における前記振動子の移動方向とは逆の方向に前記振動子が移動するように移動方向を決定する請求項６に記載の超音波診断装置。
8. 前記演算部は、前記形状値に基づいて前記被検体の性状値を算出する請求１から７のいずれかに記載の超音波診断装置。
9. 前記性状値は弾性率である請求項８に記載の超音波診断装置。

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