JP2013244159A - Ultrasonic diagnostic equipment and method for estimating sound velocity - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超音波診断装置及び音速推定方法に係り、特に、被検体内の所望の領域における音速(局所音速)を正確に求める技術に関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus and a sound speed estimation method, and more particularly to a technique for accurately obtaining a sound speed (local sound speed) in a desired region within a subject.
医療分野においては、被検体の内部を観察して診断を行うために、様々な撮像技術が開発されている。特に、超音波を送受信することによって被検体の内部情報を取得する超音波撮像は、リアルタイムで画像観察を行うことができる上に、X線写真やRI(radio isotope)シンチレーションカメラ等の他の医用画像技術と異なり、放射線による被曝がない。そのため、超音波撮像は、安全性の高い撮像技術として、産科領域における胎児診断の他、婦人科系、循環器系、消化器系等を含む幅広い領域において利用されている。 In the medical field, various imaging techniques have been developed in order to observe and diagnose the inside of a subject. In particular, ultrasonic imaging that acquires internal information of a subject by transmitting and receiving ultrasonic waves enables real-time image observation, and other medical uses such as X-ray photographs and RI (radio isotope) scintillation cameras. Unlike imaging technology, there is no radiation exposure. Therefore, ultrasonic imaging is used as a highly safe imaging technique in a wide range of areas including gynecological system, circulatory system, digestive system, etc. in addition to fetal diagnosis in the obstetrics field.
超音波撮像の原理は、次のようなものである。超音波は、被検体内における構造物の境界のように、音響インピーダンスが異なる領域の境界において反射される。そこで、超音波ビームを人体等の被検体内に送信し、被検体内において生じた超音波エコーを受信し、超音波エコーが生じた反射位置や反射強度を求めることにより、被検体内に存在する構造物(例えば、内臓や病変組織等)の輪郭を抽出することができる。 The principle of ultrasonic imaging is as follows. Ultrasound is reflected at the boundary between regions having different acoustic impedances, such as the boundary between structures in the subject. Therefore, by transmitting an ultrasonic beam into a subject such as a human body, receiving an ultrasonic echo generated in the subject, and determining the reflection position and reflection intensity where the ultrasonic echo is generated, It is possible to extract the contour of the structure (eg, internal organs or lesion tissue).
一般に、超音波診断装置においては、超音波の送受信機能を有する複数の超音波トランスデューサ(振動子)を含む超音波プローブが用いられる。送信フォーカス処理によって複数の超音波を合波して形成される超音波ビームを用いて被検体を走査し、被検体内部において反射された超音波エコーを受信して受信フォーカス処理を行うことにより、超音波エコーの強度に基づいて、被検体内に存在する構造物に関する画像情報が得られ、表示部に超音波画像が表示される。 In general, in an ultrasonic diagnostic apparatus, an ultrasonic probe including a plurality of ultrasonic transducers (vibrators) having an ultrasonic transmission / reception function is used. By scanning a subject using an ultrasonic beam formed by combining a plurality of ultrasonic waves by transmission focus processing, receiving an ultrasonic echo reflected inside the subject, and performing reception focus processing, Based on the intensity of the ultrasonic echo, image information relating to a structure existing in the subject is obtained, and an ultrasonic image is displayed on the display unit.
ところで、超音波画像の形態画像の1つとして、形状を表すBモード画像(超音波エコーの振幅を点の輝度により表した画像)が用いられている。しかし、形状以外の情報も診断に用いたいとの要望があり、そのうちの1つとして音速が挙げられる。音速は、医師が超音波診断を行うにあたり、生体組織、病変およびその進行度等を診断するために有効な音響情報であることから、種々の計測手法によって被検体の音速を計測することが提案されている。また、被検体内の所望の領域における音速(以下、「局所音速」という)を測定する試みもなされている。 By the way, as one of the morphological images of the ultrasonic image, a B-mode image representing the shape (an image in which the amplitude of the ultrasonic echo is represented by the luminance of a point) is used. However, there is a desire to use information other than the shape for diagnosis, and one of them is the speed of sound. Since the speed of sound is effective acoustic information for diagnosing living tissues, lesions and their progress, etc., when doctors make an ultrasound diagnosis, it is proposed to measure the sound speed of a subject using various measurement methods. Has been. Attempts have also been made to measure the speed of sound in a desired region within the subject (hereinafter referred to as “local sound speed”).
例えば、特許文献1には、被検体内において反射された超音波エコーの受信信号に基づいて、被検体内の所望の領域における音速(局所音速)を求める方法が提案されている。この方法では、まず、被検体内の深さの異なる位置に2つの着目領域としてROI1、ROI2が設定される。次に、ROI1を送信フォーカス位置として、設定音速値が順次変更されたときの受信フォーカス処理におけるビーム集束度が判定される。そして、その判定結果に基づいて、超音波プローブからROI1に至る経路における第1の平均音速C1が求められる。同様に、ROI2を送信フォーカス位置として、超音波プローブからROI2に至る経路における第2の平均音速C2が求められる。次に、第1及び第2の平均音速C1、C2と、超音波プローブからROI1及びROI2までの距離とに基づいて、ROI1からROI2に至る経路における平均音速(局所音速)Cxが求められる。
For example,
また、特許文献2には、ホイヘンスの原理を用いて、被検体内の着目領域よりも浅い領域に設定された格子点と、着目領域における最適音速値を判定し、着目領域における最適音速値に基づいて、超音波を着目領域に送信したときに着目領域から受信される受信波を演算し、着目領域における仮定音速を仮定して、仮定音速に基づいて各格子点における最適音速値から求めた各格子点からの受信波を合成して合成受信波を得て、受信波と合成受信波に基づいて着目領域における局所音速値を判定する方法が提案されている。 Patent Document 2 uses Huygens' principle to determine lattice points set in a region shallower than the region of interest in the subject and the optimum sound velocity value in the region of interest, and to obtain the optimum sound velocity value in the region of interest. On the basis of this, the received wave received from the region of interest when an ultrasonic wave is transmitted to the region of interest is calculated, the assumed sound speed in the region of interest is assumed, and the optimum sound speed value at each lattice point is obtained based on the assumed sound speed. A method has been proposed in which a received wave from each lattice point is synthesized to obtain a synthesized received wave, and a local sound velocity value in a region of interest is determined based on the received wave and the synthesized received wave.
しかしながら、特許文献1に記載される方法では、例えば、図8に示すように、被検体内の音速分布が方位方向(X方向)に一定でない場合には、被検体内の着目領域(ROI1又はROI2)で反射した超音波エコーの波形WPは、音速分布が方位方向に一定である場合に得られる波形WQと比較して位相的なずれが生じる。このような位相的なずれが生じていると、受信フォーカス処理を適切に行うことができず、超音波プローブからROI1及びRO2に至る経路における第1及び第2の平均音速C1、C2を正確に求めることができなくなる。その結果、第1及び第2の平均音速C1、C2に基づいて算出される局所音速Cxの算出精度が良くないという問題がある。
However, in the method described in
また、特許文献2に記載される方法においても同様に、被検体内の音速分布が方位方向(X方向)に一定でない場合には、正確に局所音速を求めることができない問題がある。 Similarly, in the method described in Patent Document 2, if the sound velocity distribution in the subject is not constant in the azimuth direction (X direction), there is a problem that the local sound velocity cannot be obtained accurately.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、被検体内の音速分布が方位方向に不均一な場合でも局所音速を精度良く求めることができる超音波診断装置及び音速推定方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an ultrasonic diagnostic apparatus and a sound speed estimation method capable of accurately obtaining a local sound speed even when the sound speed distribution in a subject is not uniform in the azimuth direction. The purpose is to do.
前記目的を達成するために、本発明の第1の態様に係る超音波診断装置は、複数の駆動信号に従って超音波を被検体に送信すると共に、被検体から伝搬する超音波エコーを受信することにより複数の受信信号を出力する複数の超音波トランスデューサを含む超音波プローブと、被検体内の所定の領域を複数の分割領域に分割し、分割領域における局所的な音速である局所音速を計算する音速値計算手段と、を備え、音速値計算手段は、複数の分割領域に対してそれぞれ仮定局所音速を設定する音速設定手段と、複数の分割領域に対してそれぞれ設定された仮定局所音速に基づき、分割領域で反射された超音波エコーの波形を計算する波形計算手段と、受信信号に基づく分割領域で実際に反射した超音波エコーの実波形と、波形計算手段により計算された波形とに基づいて局所音速を判定する局所音速判定手段と、を含んで構成される態様である。 To achieve the above object, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first aspect of the present invention transmits an ultrasonic wave to a subject according to a plurality of drive signals and receives an ultrasonic echo propagating from the subject. The ultrasonic probe including a plurality of ultrasonic transducers that output a plurality of received signals and a predetermined region in the subject are divided into a plurality of divided regions, and a local sound speed that is a local sound speed in the divided regions is calculated. A sound speed value calculating means, wherein the sound speed value calculating means is based on a sound speed setting means for setting an assumed local sound speed for each of the plurality of divided areas, and an assumed local sound speed set for each of the plurality of divided areas. The waveform calculation means for calculating the waveform of the ultrasonic echo reflected in the divided area, the actual waveform of the ultrasonic echo actually reflected in the divided area based on the received signal, and the waveform calculation means Is an aspect configured to include a local sound velocity determination means for determining a local sound velocity, the based on the calculated waveform.
本発明の第2の態様に係る超音波診断装置は、上記第1の態様において、局所音速判定手段は、分割領域で実際に反射した超音波エコーの実波形と、波形計算手段により計算された波形との誤差が最小になる仮定局所音速を局所音速と判定する態様である。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to the second aspect of the present invention is the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first aspect, wherein the local sound speed determination means is calculated by the actual waveform of the ultrasonic echo actually reflected in the divided area and the waveform calculation means. This is an aspect in which the assumed local sound speed that minimizes the error from the waveform is determined as the local sound speed.
本発明の第3の態様に係る超音波診断装置は、複数の駆動信号に従って超音波を被検体に送信すると共に、被検体から伝搬する超音波エコーを受信することにより複数の受信信号を出力する複数の超音波トランスデューサを含む超音波プローブと、被検体内の所定の領域を複数の分割領域に分割し、分割領域における局所的な音速である局所音速を計算する音速値計算手段と、を備え、音速値計算手段は、複数の分割領域に対してそれぞれ仮定局所音速を設定する音速設定手段と、複数の分割領域に対してそれぞれ設定された仮定局所音速に基づき、分割領域で反射された超音波エコーの波形を計算する波形計算手段と、受信信号に基づく分割領域で実際に反射した超音波エコーの実波形と、波形計算手段により計算された波形との誤差が閾値以下か否かを判定する誤差判定手段と、誤差判定手段の判定結果に基づき、誤差が閾値よりも大きい場合には複数の分割領域にそれぞれ設定されている仮定局所音速を新たな音速値に更新し、誤差が閾値以下の場合には、複数の分割領域にそれぞれ設定されている音速を局所音速として決定する音速更新決定手段と、を含んで構成される態様である。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to the third aspect of the present invention transmits an ultrasonic wave to a subject according to a plurality of drive signals and outputs a plurality of received signals by receiving an ultrasonic echo propagating from the subject. An ultrasonic probe including a plurality of ultrasonic transducers, and a sound velocity value calculating means for dividing a predetermined region in the subject into a plurality of divided regions and calculating a local sound velocity that is a local sound velocity in the divided regions. The sound speed value calculation means includes a sound speed setting means for setting the assumed local sound speed for each of the plurality of divided areas, and a supersonic wave reflected by the divided areas based on the assumed local sound speed set for each of the plurality of divided areas. The difference between the waveform calculation means for calculating the waveform of the sound echo, the actual waveform of the ultrasonic echo actually reflected in the divided area based on the received signal, and the waveform calculated by the waveform calculation means is a threshold. Based on the determination result of the error determination means and whether the error determination means is below or below, if the error is larger than the threshold, the assumed local sound speed set in each of the plurality of divided areas is updated to a new sound speed value. However, when the error is equal to or smaller than the threshold, the sound speed update determining means for determining the sound speed set in each of the plurality of divided regions as the local sound speed is included.
本発明の第4の態様に係る超音波診断装置は、上記第1〜第3の態様において、誤差は、分割領域で実際に反射した超音波エコーの実波形と、波形計算手段により計算された波形との位相差である態様である。 In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the fourth aspect of the present invention, in the first to third aspects, the error is calculated by the actual waveform of the ultrasonic echo actually reflected in the divided area and the waveform calculation means. It is an aspect which is a phase difference with a waveform.
本発明の第5の態様に係る超音波診断装置は、上記第1〜第4の態様において、音速値計算手段は、被検体内の所定の領域を深さ方向にm行及び方位方向にn列(但し、m、nは2以上の自然数とする。)からなる複数の分割領域に分割する態様である。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to the fifth aspect of the present invention is the ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the sound velocity value calculating means includes n rows in the depth direction and n rows in the azimuth direction in a predetermined region in the subject. In this mode, the image is divided into a plurality of divided regions consisting of columns (where m and n are natural numbers of 2 or more).
本発明の第6の態様に係る超音波診断装置は、上記第5の態様において、音速値計算手段は、複数の分割領域に対する局所音速を被検体内の深さ方向に関して浅い側から順番に行毎に求める態様である。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the ultrasonic diagnostic apparatus according to the fifth aspect, wherein the sound velocity value calculating means sequentially performs local sound velocities for a plurality of divided regions from the shallow side in the depth direction within the subject. This is a mode to be obtained every time.
本発明の第7の態様に係る超音波診断装置は、上記第5の態様において、音速値計算手段は、複数の分割領域に対する局所音速を全行同時に求める態様である。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to a seventh aspect of the present invention is the aspect according to the fifth aspect, in which the sound velocity value calculating means obtains local sound velocities for a plurality of divided regions simultaneously for all rows.
本発明の第8の態様に係る超音波診断装置は、上記第1〜第7の態様において、複数の分割領域に対する局所音速に基づいて被検体内の音速分布を表示する表示手段と、表示手段に表示される音速分布の表示分解能に応じて分割領域の大きさを変化させる分割領域調整手段と、を備える態様である。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to the eighth aspect of the present invention is the ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of the first to seventh aspects, wherein the display means displays the sound speed distribution in the subject based on the local sound speed for the plurality of divided regions, and the display means. And a divided region adjusting means for changing the size of the divided region in accordance with the display resolution of the sound velocity distribution displayed on the screen.
本発明の第9の態様に係る音速推定方法は、複数の駆動信号を超音波プローブ内の複数の超音波トランスデューサに供給すると共に、被検体から伝搬する超音波エコーを受信した複数の超音波トランスデューサから出力される複数の受信信号を検出する受信信号検出ステップと、被検体内の所定の領域を複数の分割領域に分割し、分割領域における局所的な音速である局所音速を計算する音速値計算ステップと、を備え、音速値計算ステップは、複数の分割領域に対してそれぞれ仮定局所音速を設定する音速設定ステップと、複数の分割領域に対してそれぞれ設定された仮定局所音速に基づき、分割領域で反射された超音波エコーの波形を計算する波形計算ステップと、受信信号検出ステップに基づく分割領域で実際に反射した超音波エコーの実波形と、波形計算ステップにより計算された波形とに基づいて局所音速を判定する局所音速判定ステップと、を含む態様である。 The sound speed estimation method according to the ninth aspect of the present invention supplies a plurality of drive signals to a plurality of ultrasonic transducers in an ultrasonic probe and receives a plurality of ultrasonic transducers propagating from a subject. A received signal detection step for detecting a plurality of received signals output from the sound, and a sound speed value calculation for dividing a predetermined area in the subject into a plurality of divided areas and calculating a local sound speed that is a local sound speed in the divided areas A sound speed value calculating step for setting a hypothetical local sound speed for each of the plurality of divided areas, and a divided area based on the assumed local sound speed set for each of the plurality of divided areas. Waveform calculation step to calculate the waveform of the ultrasonic echo reflected by the wave, and the ultrasonic echo actually reflected in the divided area based on the received signal detection step And the actual waveform is an aspect including a local sound velocity determination step of determining a local sound speed based on the waveforms calculated by the waveform calculation step.
本発明の第10の態様に係る音速推定方法は、上記第9の態様において、局所音速判定ステップは、分割領域で実際に反射した超音波エコーの実波形と、波形計算ステップにより計算された波形との誤差が最小になる仮定局所音速を局所音速と判定する態様である。 The sound speed estimation method according to a tenth aspect of the present invention is the sound speed estimation method according to the ninth aspect, wherein the local sound speed determination step includes the actual waveform of the ultrasonic echo actually reflected in the divided region and the waveform calculated by the waveform calculation step. This is a mode in which the assumed local sound speed that minimizes the error is determined as the local sound speed.
本発明の第11の態様に係る音速推定方法は、複数の駆動信号を超音波プローブ内の複数の超音波トランスデューサに供給すると共に、被検体から伝搬する超音波エコーを受信した前記複数の超音波トランスデューサから出力される複数の受信信号を検出する受信信号検出ステップと、被検体内の所定の領域を複数の分割領域に分割し、分割領域における局所的な音速である局所音速を計算する音速値計算ステップと、を備え、音速値計算ステップは、複数の分割領域に対してそれぞれ仮定局所音速を設定する音速設定ステップと、複数の分割領域に対してそれぞれ設定された仮定局所音速に基づき、分割領域で反射された超音波エコーの波形を計算する波形計算ステップと、受信信号検出ステップに基づく分割領域で実際に反射した超音波エコーの実波形と、波形計算ステップにより計算された波形との誤差が閾値以下か否かを判定する誤差判定ステップと、誤差判定ステップの判定結果に基づき、誤差が閾値よりも大きい場合には複数の分割領域にそれぞれ設定されている仮定局所音速を新たな音速値に更新し、誤差が閾値以下の場合には、複数の分割領域にそれぞれ設定されている音速を局所音速として決定する音速更新決定ステップと、を含む態様である。 The sound speed estimation method according to the eleventh aspect of the present invention supplies the plurality of drive signals to the plurality of ultrasonic transducers in the ultrasonic probe and receives the ultrasonic echoes propagating from the subject. A received signal detection step for detecting a plurality of received signals output from the transducer, and a sound speed value for dividing a predetermined area in the subject into a plurality of divided areas and calculating a local sound speed that is a local sound speed in the divided area And a sound speed value calculating step is performed based on a sound speed setting step for setting an assumed local sound speed for each of the plurality of divided regions and a hypothetical local sound speed set for each of the plurality of divided regions. Waveform calculation step to calculate the waveform of the ultrasonic echo reflected from the region, and the ultrasonic wave actually reflected from the divided region based on the received signal detection step An error determination step for determining whether or not an error between the actual waveform of the waveform and the waveform calculated in the waveform calculation step is less than or equal to a threshold value, and a plurality of cases where the error is greater than the threshold value based on the determination result of the error determination step Update the assumed local sound speed set in each of the divided areas to a new sound speed value, and if the error is less than or equal to the threshold value, determine the sound speed update decision to determine the sound speed set in each of the divided areas as the local sound speed And a step.
本発明の第12の態様に係る音速推定方法は、上記第9〜第11の態様において、誤差は、分割領域で実際に反射した超音波エコーの実波形と、波形計算ステップにより計算された波形との位相差である態様である。 In the sound velocity estimation method according to the twelfth aspect of the present invention, in the ninth to eleventh aspects, the error includes the actual waveform of the ultrasonic echo actually reflected in the divided area and the waveform calculated by the waveform calculation step. Is a phase difference.
本発明の第13の態様に係る音速推定方法は、上記第9〜第12の態様において、音速値計算ステップは、被検体内の所定の領域を深さ方向にm行及び方位方向にn列(但し、m、nは2以上の自然数とする。)からなる複数の分割領域に分割する態様である。 In the sound velocity estimation method according to the thirteenth aspect of the present invention, in the ninth to twelfth aspects, the sound velocity value calculating step includes m rows in the depth direction and n columns in the azimuth direction in a predetermined region in the subject. (Where m and n are natural numbers greater than or equal to 2).
本発明の第14の態様に係る音速推定方法は、上記第13の態様において、音速値計算ステップは、複数の分割領域に対する局所音速を被検体内の深さ方向に関して浅い側から順番に行毎に求める態様である。 The sound speed estimation method according to a fourteenth aspect of the present invention is the sound speed estimation method according to the thirteenth aspect, wherein the sound speed value calculating step calculates the local sound speeds for a plurality of divided regions in order from the shallow side in the depth direction within the subject. This is the mode to be obtained.
本発明の第15の態様に係る音速推定方法は、上記第13の態様において、音速値計算ステップは、複数の分割領域に対する局所音速を全行同時に求める態様である。 The sound speed estimation method according to a fifteenth aspect of the present invention is the sound speed estimation method according to the thirteenth aspect, wherein the sound speed value calculating step obtains local sound speeds for a plurality of divided regions simultaneously for all rows.
本発明の第16の態様に係る音速推定方法は、上記第9〜第15の態様において、複数の分割領域に対する局所音速に基づいて被検体内の音速分布を表示する表示ステップと、表示ステップで表示される音速分布の表示分解能に応じて分割領域の大きさを変化させる分割領域調整ステップと、を含む態様である。 A sound speed estimation method according to a sixteenth aspect of the present invention includes, in the ninth to fifteenth aspects, a display step of displaying a sound speed distribution in the subject based on local sound speeds for a plurality of divided regions, and a display step. A divided region adjustment step of changing the size of the divided region in accordance with the display resolution of the displayed sound speed distribution.
本発明によれば、被検体内を複数の分割領域に分割し、各分割領域の局所音速を仮定して逐次計算を行う。これにより、被検体内の音速分布が方位方向に不均一な場合においても局所音速を高精度に求めることができる。 According to the present invention, the inside of the subject is divided into a plurality of divided regions, and the sequential calculation is performed assuming the local sound speed of each divided region. Thereby, even when the sound velocity distribution in the subject is nonuniform in the azimuth direction, the local sound velocity can be obtained with high accuracy.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図である。この超音波診断装置は、超音波プローブ10と、走査制御部11と、送信遅延パターン記憶部12と、送信制御部13と、駆動信号発生部14と、受信信号処理部21と、受信遅延パターン記憶部22と、受信制御部23と、Bモード画像信号生成部30と、音速値計算部42と、音速マップ作成部43と、画像表示制御部51と、表示部52と、操作卓61と、制御部62と、格納部63とを有している。ここで、送信遅延パターン記憶部12〜受信制御部23は、信号処理手段を構成している。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention. The ultrasonic diagnostic apparatus includes an
超音波プローブ10は、1次元又は2次元のトランスデューサアレイを構成する複数の超音波トランスデューサ10aを含んでいる。それらの超音波トランスデューサ10aは、印加される複数の駆動信号に基づいて超音波を被検体に送信すると共に、被検体から伝搬する超音波エコーを受信して複数の受信信号を出力する。
The
各超音波トランスデューサ10aは、例えば、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛:Pb(lead) zirconate titanate)に代表される圧電セラミックや、PVDF(ポリフッ化ビニリデン:polyvinylidene difluoride)に代表される高分子圧電素子等の圧電性を有する材料(圧電体)の両端に電極を形成した振動子によって構成される。そのような振動子の電極に、パルス状又は連続波の電圧を印加すると、圧電体が伸縮する。この伸縮により、それぞれの振動子からパルス状又は連続波の超音波が発生し、それらの超音波の合成によって超音波ビームが形成される。また、それぞれの振動子は、伝搬する超音波を受信することによって伸縮し、電気信号を発生する。それらの電気信号は、超音波の受信信号として出力される。
Each
走査制御部11は、超音波ビームの送信方向及び超音波エコーの受信方向を順次設定する。送信遅延パターン記憶部12は、超音波ビームを形成する際に用いられる複数の送信遅延パターンを記憶している。送信制御部13は、走査制御部11において設定された送信方向に応じて、送信遅延パターン記憶部12に記憶されている複数の遅延パターンの中から1つのパターンを選択し、そのパターンに基づいて、複数の超音波トランスデューサ10aの駆動信号にそれぞれ与えられる遅延時間を設定する。あるいは、送信制御部13は、複数の超音波トランスデューサ10aから一度に送信される超音波が被検体の撮像領域全体に届くように遅延時間を設定しても良い。
The
駆動信号発生部14は、例えば、複数の超音波トランスデューサ10aに対応する複数のパルサによって構成されている。駆動信号発生部14は、送信制御部13によって設定された遅延時間に従って、複数の超音波トランスデューサ10aから送信される超音波が超音波ビームを形成するように複数の駆動信号を超音波プローブ10に供給し、又は、複数の超音波トランスデューサ10aから一度に送信される超音波が被検体の撮像領域全体に届くように複数の駆動信号を超音波プローブ10に供給する。
For example, the
受信信号処理部21は、複数の超音波トランスデューサ10aに対応して、複数の増幅器(プリアンプ)21aと、複数のA/D変換器21bとを含んでいる。超音波トランスデューサ10aから出力される受信信号は、増幅器21aにおいて増幅され、増幅器21aから出力されるアナログの受信信号は、A/D変換器21bによってディジタルの受信信号に変換される。A/D変換器21bは、ディジタルの受信信号を受信制御部23に出力する。
The reception
受信遅延パターン記憶部22は、複数の超音波トランスデューサ10aから出力される複数の受信信号に対して受信フォーカス処理を行う際に用いられる複数の受信遅延パターンを記憶している。受信制御部23は、走査制御部11において設定された受信方向に基づいて、受信遅延パターン記憶部22に記憶されている複数の受信遅延パターンの中から1つのパターンを選択し、その受信遅延パターンと設定音速値とに基づいて、複数の受信信号に遅延を与えて加算することにより、受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理により、超音波エコーの焦点が絞り込まれた受信信号(音線信号)が形成される。さらに、受信制御部23は、形成された音線信号に対して包絡線検波処理を施す。
The reception delay
Bモード画像信号生成部30は、受信制御部23によって生成される音線信号に基づいて、被検体内の組織に関する断層画像情報であるBモード画像信号を生成する。そのために、Bモード画像信号生成部30は、STC(sensitivity time control)部31と、DSC(digital scan converter:ディジタル・スキャン・コンバータ)32とを含んでいる。
The B-mode image
STC部31は、受信制御部23によって生成される音線信号に対して、超音波の反射位置の深度に応じて、距離による減衰の補正を施す。また、DSC32は、STC部31によって補正された音線信号を通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号に変換(ラスター変換)し、階調処理等の必要な画像処理を施すことにより、Bモード画像信号を生成する。Bモード画像信号生成部30によって生成されるBモード画像信号に基づいて、表示部52に超音波画像が表示される。
The
音速値計算部42は、被検体内の対象領域(観察領域)を複数の分割領域(微小領域)に分割し、各分割領域の局所音速を仮定して逐次計算を行うことにより、各分割領域の局所音速を求める。
The sound velocity
音速マップ作成部43は、音速値計算部42によって複数の分割領域について計算される局所音速に基づいて、被検体内における音速分布を表示する音速マップを表す画像信号を生成する。画像表示制御部51は、操作卓61を用いたオペレータの操作に従って、Bモード画像信号生成部30によって生成されるBモード画像信号と、音速マップ作成部43によって生成される音速マップを表す画像信号との内の少なくとも1つを選択して、表示用の画像信号を生成する。表示部52は、例えば、CRTやLCD等のディスプレイ装置を含んでおり、表示用の画像信号に基づいて超音波画像又は音速マップを表示する。
The sound speed
制御部62は、操作卓61を用いたオペレータの操作に従って、走査制御部11、Bモード画像信号生成部30等を制御する。本実施形態においては、走査制御部11、送信制御部13、受信制御部23〜画像表示制御部51、及び、制御部62が、CPUとソフトウェア(プログラム)によって構成されるが、それらをディジタル回路やアナログ回路で構成しても良い。上記のソフトウェア(プログラム)は、格納部63に格納される。格納部63における記録媒体としては、内蔵のハードディスクの他に、フレキシブルディスク、MO、MT、RAM、CD−ROM、又は、DVD−ROM等を用いることができる。
The
次に、図1に示す超音波診断装置において用いられる音速推定方法について詳しく説明する。 Next, the sound speed estimation method used in the ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. 1 will be described in detail.
[第1の実施形態]
図2は、第1の実施形態に係る音速推定方法を示すフローチャートである。図3は、図2に示すフローチャートにおいて局所音速が求められる様子を示した説明図である。第1の実施形態に係る音速推定方法は、被検体内の対象領域を複数の分割領域(微小領域)に分割し、各分割領域の局所音速を被検体内の浅い側から順番に行毎に求める方法である。以下、図2に示したフローチャートに従って説明する。
[First Embodiment]
FIG. 2 is a flowchart showing the sound speed estimation method according to the first embodiment. FIG. 3 is an explanatory diagram showing how the local sound speed is obtained in the flowchart shown in FIG. The sound speed estimation method according to the first embodiment divides a target region in a subject into a plurality of divided regions (microregions), and determines the local sound speed of each divided region in order from the shallow side in the subject for each row. It is a method to seek. In the following, description will be given according to the flowchart shown in FIG.
まず、オペレータが、操作卓61を操作することにより、被検体の超音波画像において音速マップを表示する対象領域(観察領域)が指定されると、音速値計算部42は、図3(a)に示すように、被検体内の対象領域をm行n列(m、nは2以上の自然数とする)からなる複数の分割領域100に分割する(ステップS10)。なお、行方向(Y方向)は被検体の深さ方向とし、列方向(X方向)は方位方向(複数の超音波トランスデューサ10aが配列される方位方向)とする。また、複数の分割領域100のうち、被検体の深さ方向において一番浅い側となる1行目の各分割領域100は超音波プローブ10に接する領域とする。
First, when the operator operates the console 61 to designate a target region (observation region) for displaying a sound velocity map in the ultrasonic image of the subject, the sound velocity
次に、音速値計算部42は、変数kを1に初期設定する(ステップS12)。以下では、k=1の場合について説明する。
Next, the sound velocity
次に、音速値計算部42は、図3(a)に示すように、1行目の各分割領域100に対してそれぞれ仮定局所音速v11〜v1nを設定する(ステップS14)。
Next, as shown in FIG. 3A, the sound velocity
次に、音速値計算部42は、1行目の各分割領域100に設定された仮定局所音速v11〜v1nに基づき、1行目の各分割領域100でそれぞれ反射した超音波エコーの波形(以下、「計算波形」という。)WAを計算する(ステップS16)。超音波エコーの計算波形WAでは、各分割領域100に設定された仮定局所音速v11〜v1nと各超音波トランスデューサ10aとの幾何学的な配置関係から、反射点となる分割領域100から各超音波トランスデューサ10aに超音波エコーが到達するまでの伝搬時間を算出することにより求めることが可能である。
Next, the sound velocity
次に、音速値計算部42は、1行目の各分割領域100に送信フォーカス位置を順次ずらしながら、複数の超音波トランスデューサ10aから超音波ビームを送信したときに、1行目の各分割領域100でそれぞれ反射した超音波エコーの波形(以下、「実波形」という。)WRを取得する(ステップS18)。なお、超音波エコーの実波形WRは、各超音波トランスデューサ10aから出力される超音波の受信信号から求められる。
Next, the sonic
次に、音速値計算部42は、1行目の各分割領域100でそれぞれ反射した超音波エコーに関して、計算波形WAと実波形WRとの位相差を求める(ステップS20)。
Then, sound
図4は、超音波エコーの計算波形WAと実波形WRの関係の一例を示したグラフである。各分割領域100に設定された仮定局所音速v11〜v1nと実際の局所音速との間に誤差がある場合には、図4に示すように、X方向の各位置において、超音波エコーの計算波形WAと実波形WRとの間に位相差が生じる。すなわち、各分割領域100に設定された仮定局所音速v11〜v1nが実際の局所音速と一致する場合には、超音波エコーの計算波形WAと実波形WRとの位相差はゼロとなる。したがって、超音波エコーの計算波形WAと実波形WRとの位相差を求めることにより、各分割領域100に設定された仮定局所音速v11〜v1nと実際の局所音速との差を推定することが可能となる。
Figure 4 is a graph showing an example of the relationship between the calculated waveform W A and the actual waveform W R of the ultrasonic echo. When there is an error between the assumed local sound speeds v 11 to v 1n set in each divided
次に、音速値計算部42は、1行目の各分割領域100でそれぞれ反射した超音波エコーに関して、計算波形WAと実波形WRとの位相差が閾値以内か否かを判定する(ステップS22)。
Then, sound
ステップS22にてNoの場合、すなわち、1行目の各分割領域100でそれぞれ反射した超音波エコーに関して、計算波形WAと実波形WRとの位相差が閾値よりも大きい場合、音速値計算部42は、1行目の各分割領域100に設定された仮定局所音速v11〜v1nが実際の局所音速からずれていると判断し、例えば最小二乗法などの最適化手法を用いて上記位相差を最小にする局所音速分布を求める(ステップS24)。そして、ステップS24で求めた局所音速分布に基づき、1行目の各分割領域100に設定されている仮定局所音速v11〜v1nを新たな音速値に更新する(ステップS26)。その後、ステップS16に戻り、更新後の仮定局所音速v11〜v1nに基づき、それ以降の処理を繰り返し実行する。
If at step S22 in No, i.e., with respect to ultrasonic echoes reflected by the respective divided
一方、ステップS22にてYesの場合、すなわち、1行目の各分割領域100でそれぞれ反射した超音波エコーに関して、計算波形WAと実波形WRとの位相差が閾値以下の場合、音速値計算部42は、1行目の各分割領域100に設定された仮定局所音速v11〜v1nが実際の局所音速と等しいものとみなして、1行目の各分割領域100の仮定局所音速v11〜v1nを局所音速V11〜V1nとして決定する(ステップS28)。
On the other hand, when Yes at step S22, i.e., with respect to ultrasonic echoes reflected by the respective divided
次に、音速値計算部42は、k=mが成り立つか否かを判断し(ステップS30)、k=mが成り立たない場合にはkに1を加算する(ステップS32)。そして、ステップS14に戻り、それ以降の処理を繰り返し実行する。
Next, the sound velocity
例えば、先の例(k=1の場合)において、1行目の各分割領域100の局所音速V11〜V1nが求められると、ステップS30及びステップ32を経て、ステップS14に戻る。そして、音速値計算部42は、図3(b)に示すように、2行目の各分割領域100に対して仮定局所音速v21〜v2nを設定する(ステップS14)。
For example, in the previous example (when k = 1), when the local sound velocities V 11 to V 1n of each divided
次に、音速値計算部42は、2行目の各分割領域100に設定された仮定局所音速v21〜v2nに基づいて、2行目の各分割領域100でそれぞれ反射した超音波エコーの計算波形WAを計算する(ステップS16)。その際、2行目より浅い領域、すなわち、1行目の各分割領域100を通過する超音波エコーの伝搬時間については先に求めた局所音速V11〜V1nを用いて求める。
Next, the sound velocity
その後の処理についてはk=1の場合と同様であり、音速値計算部42は、計算波形WAと実波形WRの位相差が閾値以下となるまで仮定局所音速v21〜v2nを新たな音速値に更新し、その位相差が閾値以下となった場合には、2行目の各分割領域100の仮定局所音速v21〜v2nを局所音速V21〜V2nとして決定する。
The subsequent process is the same as in the case of k = 1, sound
その後、k=mとなるまでステップS14〜ステップS32の各処理が繰り返し行われ、図3(c)に示すように、1〜m行目までの全行の各分割領域100の局所音速V11〜Vmnが求められる。そして、図2のステップS30において、k=mが成り立つと判断されて終了となる。
Thereafter, each process of step S14 to step S32 is repeatedly performed until k = m, and as shown in FIG. 3C, the local sound speed V 11 of each divided
なお、このようにして求められた各分割領域100の局所音速V11〜Vmnは音速マップ作成部43に出力され、音速マップ作成部43によって各分割領域100の局所音速V11〜Vmnに基づく音速マップを表す画像信号が生成される。そして、画像表示制御部51により表示用の画像信号が生成され、その画像信号に基づいて音速マップが表示部52に表示される。
The local sound velocities V 11 to V mn of each divided
本実施形態によれば、被検体内の対象領域をm行n列からなる複数の分割領域100に分割し、各分割領域100の局所音速を仮定して逐次計算を行う。その際、被検体の浅い側から順番に行毎に各分割領域100の局所音速を求める。これにより、被検体内の音速分布が方位方向に不均一な場合においても局所音速を高精度に求めることができる。
According to the present embodiment, the target region in the subject is divided into a plurality of divided
また、本実施形態において、音速値計算部42は、図5(a)、(b)に示すように、分割領域100のサイズ(行方向及び列方向の大きさ)を、表示部52に表示される音速マップの表示に必要な分解能(表示分解能)に応じて変化させる態様が好ましい。例えば、音速マップの表示分解能が高くなるにつれて分割領域100のサイズを小さくする。これにより、被検体内の音速分布を精細に把握することが可能となり、診断精度の向上を図ることができる。また、音速マップの表示分解能が低い場合には、分割領域100のサイズを大きくすることにより、処理速度の向上を図ることができる。なお、後述する第2の実施形態についても同様である。
In the present embodiment, the sound velocity
[第2の実施形態]
図6は、第2の実施形態に係る音速推定方法を示したフローチャートである。図7は、図6に示すフローチャートにおいて局所音速が求められる様子を示した説明図である。
[Second Embodiment]
FIG. 6 is a flowchart showing a sound speed estimation method according to the second embodiment. FIG. 7 is an explanatory diagram showing how the local sound speed is obtained in the flowchart shown in FIG.
第2の実施形態に係る音速推定方法は、複数の分割領域100の局所音速を行毎ではなく、全行同時に求める方法である。
The sound speed estimation method according to the second embodiment is a method for obtaining local sound speeds of a plurality of divided
まず、第1の実施形態と同様にして図6に示したフローチャートが開始されると、音速値計算部42は、被検体内の対象領域をm行n列からなる複数の分割領域100に分割する(ステップS30)。
First, when the flowchart shown in FIG. 6 is started in the same manner as in the first embodiment, the sound velocity
次に、音速値計算部42は、図7(a)に示すように、全ての分割領域100に対してそれぞれ仮定局所音速v11〜vmnを設定する(ステップS32)。
Next, as shown in FIG. 7A, the sound speed
次に、音速値計算部42は、各分割領域100に設定された仮定局所音速v11〜vmnに基づき、各分割領域100でそれぞれ反射した超音波エコーの計算波形WAを計算する(ステップS34)。
Then, sound
次に、音速値計算部42は、各分割領域100に送信フォーカス位置を順次ずらしながら、複数の超音波トランスデューサ10aから超音波ビームを送信したときに、各分割領域100でそれぞれ反射した超音波エコーの実波形WRを取得する(ステップS36)。
Next, the sound velocity
次に、音速値計算部42は、各分割領域100でそれぞれ反射した超音波エコーに関して、計算波形WAと実波形WRとの位相差を求める(ステップS38)。
Then, sound
次に、音速値計算部42は、各分割領域100でそれぞれ反射した超音波エコーに関して、計算波形WAと実波形WRの位相差が閾値以内か否かを判定する(ステップS40)。
Then, sound
ステップ40にてNoの場合、すなわち、各分割領域100でそれぞれ反射した超音波エコーに関して、計算波形WAと実波形WRとの位相差が閾値よりも大きい場合には、第1の実施形態と同様に、例えば最小二乗法などの最適化手法を用いて上記位相差が最小となる局所音速分布を求める(ステップS42)。そして、ステップS40で求めた局所音速分布に基づき、各分割領域100に設定されている仮定局所音速v11〜vmnを新たな音速値に更新する(ステップS44)。その後、ステップS34に戻り、更新後の仮定局所音速v11〜vmnに基づき、それ以降の処理を繰り返し実行する。
If at step 40 of No, i.e., with respect to ultrasonic echoes reflected by the respective divided
一方、ステップS40にてYesの場合、すなわち、各分割領域100でそれぞれ反射した超音波エコーに関して、計算波形WAと実波形WRとの位相差が閾値以内の場合には、各分割領域100に設定された仮定局所音速v11〜vmnが実際の局所音速と等しいものとみなし、図7(b)に示すように、全ての分割領域100の仮定局所音速v11〜vmnを局所音速V11〜Vmnとして決定する(ステップS46)。
On the other hand, when Yes at step S40, i.e., with respect to ultrasonic echoes reflected by the respective divided
第2の実施形態によれば、被検体内をm行n列からなる複数の分割領域100に分割し、各分割領域100の局所音速を仮定して逐次計算を行う。その際、各分割領域100の局所音速を全行同時に求める。これにより、被検体内の音速分布が方位方向に不均一な場合においても局所音速を高精度に求めることができる。また、第1の実施形態のように行毎に局所音速を求める場合に比べて、実際の局所音速との誤差が累積されることがなく、各分割領域100の局所音速をより高精度に求めることができる。
According to the second embodiment, the subject is divided into a plurality of divided
なお、上述した各実施形態においては、超音波エコーの計算波形WAと実波形WRとの誤差として位相差を比較することによって局所音速の判定を行っているが、これに限らず、例えば、これらの波形の時間差を比較することによって局所音速の判定を行ってもよいし、これらの波形を規格化した上で波形同士の振幅の差分を比較することによって局所音速の判定を行ってもよい。 In each embodiment described above, is performed determination of the local sound speed by comparing the phase difference as an error between the calculated waveform W A and the actual waveform W R of the ultrasonic echo, not limited to this, for example, The local sound speed may be determined by comparing the time difference between these waveforms, or the local sound speed may be determined by comparing the amplitude difference between the waveforms after normalizing these waveforms. Good.
以上、本発明に係る超音波診断装置及び音速推定方法について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。 The ultrasonic diagnostic apparatus and the sound speed estimation method according to the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to the above examples, and various improvements and modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course you can go.
10…超音波プローブ、10a…超音波トランスデューサ、11…走査制御部、12…送信遅延パターン記憶部、13…送信制御部、14…駆動信号発生部、21…受信信号処理部、21a…増幅器、21b…A/D変換器、22…受信遅延パターン記憶部、23…受信制御部、30…Bモード画像信号生成部、31…STC部、32…DSC、42…音速値計算部、43…音速マップ作成部、51…画像表示制御部、52…表示部、61…操作卓、62…制御部、63…格納部、100…分割領域
DESCRIPTION OF
Claims (16)
被検体内の所定の領域を複数の分割領域に分割し、前記分割領域における局所的な音速である局所音速を計算する音速値計算手段と、を備え、
前記音速値計算手段は、
前記複数の分割領域に対してそれぞれ仮定局所音速を設定する音速設定手段と、
前記複数の分割領域に対してそれぞれ設定された仮定局所音速に基づき、前記分割領域で反射された超音波エコーの波形を計算する波形計算手段と、
前記受信信号に基づく前記分割領域で実際に反射した超音波エコーの実波形と、前記波形計算手段により計算された波形とに基づいて局所音速を判定する局所音速判定手段と、
を含んで構成される超音波診断装置。 An ultrasonic probe including a plurality of ultrasonic transducers that transmit ultrasonic waves to a subject according to a plurality of drive signals and output a plurality of received signals by receiving ultrasonic echoes propagating from the subject;
A sound velocity value calculating means for dividing a predetermined region in the subject into a plurality of divided regions and calculating a local sound speed that is a local sound speed in the divided region;
The sound speed value calculating means includes:
A sound speed setting means for setting an assumed local sound speed for each of the plurality of divided regions;
Waveform calculating means for calculating the waveform of the ultrasonic echo reflected by the divided area based on the assumed local sound velocity set for each of the divided areas;
A local sound speed determining means for determining a local sound speed based on an actual waveform of an ultrasonic echo actually reflected in the divided area based on the received signal and a waveform calculated by the waveform calculating means;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising the above.
被検体内の所定の領域を複数の分割領域に分割し、前記分割領域における局所的な音速である局所音速を計算する音速値計算手段と、を備え、
前記音速値計算手段は、
前記複数の分割領域に対してそれぞれ仮定局所音速を設定する音速設定手段と、
前記複数の分割領域に対してそれぞれ設定された仮定局所音速に基づき、前記分割領域で反射された超音波エコーの波形を計算する波形計算手段と、
前記受信信号に基づく前記分割領域で実際に反射した超音波エコーの実波形と、前記波形計算手段により計算された波形との誤差が閾値以下か否かを判定する誤差判定手段と、
前記誤差判定手段の判定結果に基づき、前記誤差が閾値よりも大きい場合には前記複数の分割領域にそれぞれ設定されている仮定局所音速を新たな音速値に更新し、前記誤差が閾値以下の場合には、前記複数の分割領域にそれぞれ設定されている音速を局所音速として決定する音速更新決定手段と、
を含んで構成される超音波診断装置。 An ultrasonic probe including a plurality of ultrasonic transducers that transmit ultrasonic waves to a subject according to a plurality of drive signals and output a plurality of received signals by receiving ultrasonic echoes propagating from the subject;
A sound velocity value calculating means for dividing a predetermined region in the subject into a plurality of divided regions and calculating a local sound speed that is a local sound speed in the divided region;
The sound speed value calculating means includes:
A sound speed setting means for setting an assumed local sound speed for each of the plurality of divided regions;
Waveform calculating means for calculating the waveform of the ultrasonic echo reflected by the divided area based on the assumed local sound velocity set for each of the divided areas;
An error determination unit that determines whether an error between an actual waveform of the ultrasonic echo actually reflected in the divided region based on the received signal and a waveform calculated by the waveform calculation unit is equal to or less than a threshold;
Based on the determination result of the error determination means, when the error is larger than a threshold value, the assumed local sound speed set in each of the plurality of divided regions is updated to a new sound speed value, and the error is equal to or less than the threshold value. The sound speed update determining means for determining the sound speed set in each of the plurality of divided areas as the local sound speed,
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising the above.
前記表示手段に表示される音速分布の表示分解能に応じて前記分割領域の大きさを変化させる分割領域調整手段と、
を備える請求項1〜7のいずれか1項に記載の超音波診断装置。 Display means for displaying a sound velocity distribution in the subject based on a local sound velocity for the plurality of divided regions;
A divided area adjusting means for changing the size of the divided area according to the display resolution of the sound velocity distribution displayed on the display means;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, comprising:
被検体内の所定の領域を複数の分割領域に分割し、前記分割領域における局所的な音速である局所音速を計算する音速値計算ステップと、を備え、
前記音速値計算ステップは、
前記複数の分割領域に対してそれぞれ仮定局所音速を設定する音速設定ステップと、
前記複数の分割領域に対してそれぞれ設定された仮定局所音速に基づき、前記分割領域で反射された超音波エコーの波形を計算する波形計算ステップと、
前記受信信号検出ステップに基づく前記分割領域で実際に反射した超音波エコーの実波形と、前記波形計算ステップにより計算された波形とに基づいて局所音速を判定する局所音速判定ステップと、
を含む音速推定方法。 A reception signal for supplying a plurality of drive signals to a plurality of ultrasonic transducers in the ultrasonic probe and detecting a plurality of reception signals output from the plurality of ultrasonic transducers that have received an ultrasonic echo propagating from a subject. A detection step;
A sound velocity value calculating step for dividing a predetermined region in the subject into a plurality of divided regions, and calculating a local sound speed that is a local sound speed in the divided region, and
The sound velocity value calculating step includes:
A sound speed setting step for setting an assumed local sound speed for each of the plurality of divided regions;
Based on the assumed local sound velocity set for each of the plurality of divided regions, a waveform calculating step for calculating a waveform of an ultrasonic echo reflected by the divided regions;
A local sound speed determination step for determining a local sound speed based on the actual waveform of the ultrasonic echo actually reflected in the divided region based on the received signal detection step, and the waveform calculated by the waveform calculation step;
Sound velocity estimation method including
被検体内の所定の領域を複数の分割領域に分割し、前記分割領域における局所的な音速である局所音速を計算する音速値計算ステップと、を備え、
前記音速値計算ステップは、
前記複数の分割領域に対してそれぞれ仮定局所音速を設定する音速設定ステップと、
前記複数の分割領域に対してそれぞれ設定された仮定局所音速に基づき、前記分割領域で反射された超音波エコーの波形を計算する波形計算ステップと、
前記受信信号検出ステップに基づく前記分割領域で実際に反射した超音波エコーの実波形と、前記波形計算ステップにより計算された波形との誤差が閾値以下か否かを判定する誤差判定ステップと、
前記誤差判定ステップの判定結果に基づき、前記誤差が閾値よりも大きい場合には前記複数の分割領域にそれぞれ設定されている仮定局所音速を新たな音速値に更新し、前記誤差が閾値以下の場合には、前記複数の分割領域にそれぞれ設定されている音速を局所音速として決定する音速更新決定ステップと、
を含む音速推定方法。 A reception signal for supplying a plurality of drive signals to a plurality of ultrasonic transducers in the ultrasonic probe and detecting a plurality of reception signals output from the plurality of ultrasonic transducers that have received an ultrasonic echo propagating from a subject. A detection step;
A sound velocity value calculating step for dividing a predetermined region in the subject into a plurality of divided regions, and calculating a local sound speed that is a local sound speed in the divided region, and
The sound velocity value calculating step includes:
A sound speed setting step for setting an assumed local sound speed for each of the plurality of divided regions;
Based on the assumed local sound velocity set for each of the plurality of divided regions, a waveform calculating step for calculating a waveform of an ultrasonic echo reflected by the divided regions;
An error determination step for determining whether or not an error between an actual waveform of the ultrasonic echo actually reflected in the divided region based on the reception signal detection step and a waveform calculated by the waveform calculation step is equal to or less than a threshold;
Based on the determination result of the error determination step, when the error is larger than a threshold, the assumed local sound speed set in each of the plurality of divided regions is updated to a new sound speed value, and the error is equal to or less than the threshold The sound speed update determination step for determining the sound speed set in each of the plurality of divided areas as the local sound speed,
Sound velocity estimation method including
前記表示ステップに表示される音速分布の表示分解能に応じて前記分割領域の大きさを変化させる分割領域調整ステップと、
を含む請求項9〜15のいずれか1項に記載の音速推定方法。 A display step of displaying a sound velocity distribution in the subject based on a local sound velocity for the plurality of divided regions;
A divided region adjustment step of changing the size of the divided region according to the display resolution of the sound velocity distribution displayed in the display step;
The sound speed estimation method according to claim 9, comprising:
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