JP2015205033A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】超音波診断装置においてせん断波を利用した診断の精度を向上させる。
【解決手段】体動信号生成部６０は、受信部１４から得られる監視用の受信ビームに対応した受信信号に基づいて、診断対象となる被検体の体動に応じて変化する体動信号を生成する。体動監視部６２は、体動信号生成部６０から得られる体動信号に基づいて、体動の大小を判別することにより、体動の小さい診断推奨期間の開始タイミングを決定する。制御部７０は、診断の開始タイミングから診断処理を実行する。これにより、心拍による影響の低い、望ましくは心拍による影響の全く無い、安定した診断情報を得ることが可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、超音波診断装置に関し、特に、せん断波を利用して組織の診断情報を得る技術に関する。

超音波診断装置において、せん断波を利用して組織の診断情報を得る技術が知られている。特許文献１には、超音波のプッシュパルスにより被検体内に生じるせん断波（シェアウェイブ「ShearWave」）の伝播速度を計測し、その伝播速度から組織の弾性に係る診断情報を得る技術が記載されている。

また、組織の弾性に係る診断情報を得る技術として、例えば、被検体の体表から被検体内の組織を圧迫し、その圧迫により生じる組織のひずみを超音波で計測することにより、組織の弾性に係る診断情報を得るエラストグラフィが知られている。

特開２０１２−１００９９７号公報

組織のひずみを計測するエラストグラフィは、肝臓などのように手動で圧迫することが難しい部位においては、計測精度を向上することが難しい。そのため、例えば肝臓などから弾性に係る診断情報を得るための計測として、せん断波を利用した計測に期待が寄せられている。ところが、例えば心拍や呼吸などの体動があると、せん断波を利用した例えば肝臓の計測において、体動の影響により安定した診断情報を得ることが容易ではない。

こうした背景技術に鑑み、本願の発明者は、せん断波を利用して組織の診断情報を得る技術について研究開発を重ねてきた。

本発明は、その研究開発の過程において成されたものであり、その目的は、超音波診断装置においてせん断波を利用した診断の精度を向上させることにある。

上記目的にかなう好適な超音波診断装置は、超音波のプローブと、超音波を送波するようにプローブを制御する送信部と、プローブが受波した超音波の受信信号を得る受信部と、被検体に関する超音波の受信信号に基づいて、被検体の体動に応じて変化する体動信号を生成する体動信号生成部と、体動信号に基づいて体動の大小を判別することにより、体動の小さい診断推奨期間の開始タイミングを決定する体動監視部と、を有し、前記開始タイミングから診断処理を開始し、当該診断処理において、被検体内にせん断波を発生させて当該被検体内における組織の診断情報を得ることを特徴とする。

上記装置によれば、体動の小さい診断推奨期間の開始タイミングから診断処理が開始されるため、体動による影響の低い、望ましくは体動による影響の全く無い、安定した診断情報を得ることが可能になる。

望ましい具体例において、前記超音波診断装置は、監視用の超音波を送波することにより得られる受信信号に基づいて前記体動信号を生成し、当該体動信号に基づいて体動の大小を判別して前記開始タイミングを決定し、前記開始タイミングから、プッシュ用の超音波を送波して被検体内にせん断波を発生させ、トラッキング用の超音波を送波することにより得られる受信信号に基づいて、せん断波に伴う当該被検体内における組織の変位を計測して当該組織の診断情報を得る、ことを特徴とする。

望ましい具体例において、前記体動監視部は、前記体動信号に基づいて体動の大小を判別して当該体動信号に含まれる特徴波を検出することにより、当該特徴波の検出タイミングに応じて前記開始タイミングを決定する、ことを特徴とする。

望ましい具体例において、前記体動監視部は、心拍に伴う体動が最大となる時相に対応した前記特徴波を検出し、当該特徴波の検出タイミングから開始遅延時間が経過した時刻を前記開始タイミングとする、ことを特徴とする。

望ましい具体例において、前記体動監視部は、前記体動信号に基づいて体動の大小を判別することにより、ユーザによる診断開始操作のタイミングから、体動の小さい状態で開始待機時間が経過した時刻を前記開始タイミングとする、ことを特徴とする。

本発明により、超音波診断装置においてせん断波を利用した診断の精度が向上する。例えば、本発明の好適な態様によれば、体動の小さい診断推奨期間の開始タイミングから診断処理が開始されるため、体動による影響の低い、望ましくは体動による影響の全く無い安定した診断情報を得ることが可能になる。

本発明の実施において好適な超音波診断装置の全体構成を示す図である。 体動信号に基づく監視処理の具体例を説明するための図である。 受信信号の時相間における振幅の差分を説明するための図である。 診断開始タイミングの具体例を説明するための図である。 せん断波を利用した診断処理の具体例を説明するための図である。

図１は、本発明の実施において好適な超音波診断装置の全体構成を示す図である。プローブ１０は、被検体内における組織、例えば生体内の肝臓等を含む領域に対して超音波を送受する超音波探触子である。プローブ１０は、各々が超音波を送受または送波する複数の振動素子を備えており、複数の振動素子が送信部１２により送信制御されて送信ビームが形成される。

また、プローブ１０が備える複数の振動素子が、肝臓等の組織を含む領域内から超音波を受波し、これにより得られた信号が受信部１４へ出力され、受信部１４が受信ビームを形成して受信ビームに沿って受信信号（エコーデータ）が得られる。

プローブ１０は、被検体内の肝臓等の組織を含む領域内においてせん断波を発生させる超音波（プッシュパルス）を送波する機能と、せん断波に伴う組織の変位を計測する超音波（トラッキングパルス）を送受する機能と、画像形成用の超音波を送受する機能を備えている。

さらに、プローブ１０は、被検体内のおける体動を監視するための監視用の超音波を送波する機能を備えている。なお、画像形成用の超音波の一部または全てが監視用の超音波として利用されてもよい。

超音波の送波は、送信部１２によって制御される。せん断波を発生させる場合、送信部１２は、プッシュパルスの送信信号をプローブ１０が備える複数の振動素子へ出力し、これにより、プッシュパルスの送信ビームが形成される。また、せん断波を計測する場合、送信部１２は、トラッキングパルスの送信信号をプローブ１０が備える複数の振動素子へ出力し、これにより、トラッキングパルスの送信ビームが形成される。

さらに、超音波画像を形成する場合、送信部１２は、画像形成用の送信信号をプローブ１０が備える複数の振動素子へ出力し、これにより、画像形成用の送信ビームが走査される。また、被検体内における体動を監視する場合、送信部１２は、監視用の送信信号をプローブ１０が備える複数の振動素子へ出力し、これにより、監視用の送信ビームが形成される。

受信部１４は、プローブ１０がトラッキングパルスを送受することにより複数の振動素子から得られる受波信号に基づいて、トラッキングパルスの受信ビームを形成し、その受信ビームに対応した受信信号を得る。また、受信部１４は、プローブ１０が画像形成用の超音波を送受することにより複数の振動素子から得られる受波信号に基づいて、画像形成用の受信ビームを形成しその受信ビームに対応した受信信号を生成する。さらに、受信部１４は、プローブ１０が監視用の超音波を送受することにより複数の振動素子から得られる受波信号に基づいて、監視用の受信ビームを形成しその受信ビームに対応した受信信号を生成する。

画像形成用の超音波ビーム（送信ビームと受信ビーム）は、診断対象となる肝臓等の組織を含む二次元平面内において走査され、二次元平面内から画像形成用の受信信号が収集される。もちろん、画像形成用の超音波ビームが三次元空間内において立体的に走査されて、三次元空間内から画像形成用の受信信号が収集されてもよい。

画像形成部２０は、受信部１４において収集された画像形成用の受信信号に基づいて、超音波の画像データを形成する。画像形成部２０は、例えば診断対象である肝臓等の組織を含む領域のＢモード画像（断層画像）の画像データを形成する。なお、画像形成用の受信信号が三次元的に収集されている場合に、画像形成部２０は、三次元超音波画像の画像データを形成してもよい。

変位計測部３０は、受信部１４から得られるトラッキングパルスの受信ビームに対応した受信信号に基づいて、複数時相に亘るせん断波の変位を示す変位データを生成する。また、せん断波速度算出部４０は、変位計測部３０から得られる変位データに基づいて、せん断波の速度を算出する。変位計測部３０とせん断波速度算出部４０における処理については後に詳述する。

表示処理部５０は、画像形成部２０から得られる超音波画像の画像データと、せん断波速度算出部４０において算出されるせん断波の速度に基づいて、表示画像を形成する。表示処理部５０において形成された表示画像は、表示部５２に表示される。

体動信号生成部６０は、受信部１４から得られる監視用の受信ビームに対応した受信信号に基づいて、診断対象となる被検体の体動に応じて変化する体動信号を生成する。また体動監視部６２は、体動信号生成部６０から得られる体動信号に基づいて、体動の大小を判別することにより、体動の小さい診断推奨期間の開始タイミングを決定する。体動信号生成部６０と体動監視部６２における処理については後に詳述する。

制御部７０は、図１に示す超音波診断装置内を全体的に制御する。その制御において、制御部７０は、体動監視部６２における体動の監視結果に応じて診断処理を開始する。

図１に示す各構成（各機能ブロック）のうち、送信部１２，受信部１４，画像形成部２０，変位計測部３０，せん断波速度算出部４０，表示処理部５０，生体信号生成部６０，体動監視部６２は、それぞれ、例えば、電気電子回路やプロセッサ等のハードウェアを利用して実現することができ、その実現において必要に応じてメモリ等のデバイスが利用されてもよい。また、表示部５２の好適な具体例は液晶ディスプレイ等である。そして、制御部７０は、例えば、ＣＰＵやプロセッサやメモリ等のハードウェアと、ＣＰＵやプロセッサの動作を規定するソフトウェア（プログラム）の協働により実現することができる。

図１の超音波診断装置の概要は以上のとおりである。次に、図１の超音波診断装置による体動の監視処理と組織の診断処理について詳述する。なお、図１に示した各構成（各機能ブロック）については、以下の説明において図１の符号を利用する。

図２は、体動信号に基づく監視処理の具体例を説明するための図である。図２（Ａ）には、診断対象となる被検体に関する体動信号の好適な具体例が図示されている。また、図２（Ａ）の体動信号を説明するうえでの参考情報として、図２（Ｂ）には、同じ被検体から心電計等を利用して得られる心電波形の具体例が図示されている。心電波形内には、複数の特徴波（Ｒ波，Ｓ波，Ｔ波，Ｐ波）が含まれている。Ｒ波は、心電波形の中で最も振幅の大きい波形部分であり、通常、心拍の１周期ごとに１度発生する。また、Ｒ波の直後にＳ波が発生し、その後にＴ波とＰ波が発生する。なお、図２（Ａ）の体動信号と図２（Ｂ）の心電波形は、同一の時間軸における波形である。

例えば、時刻ｔ０において、操作パネル等の操作デバイスを介して、ユーザから診断開始の操作を受け付けると、制御部７０が体動の監視処理に係る制御を開始し、診断対象となる肝臓等を含む被検体に対して監視用の超音波が送波されて監視用の受信信号が得られる。

体動信号生成部６０は、監視用の受信ビームに対応した受信信号に基づいて、例えば、図２（Ａ）に示す体動信号を生成する。体動信号生成部６０は、診断対象となる肝臓等を通る監視用受信ビームの受信信号に基づいて、例えば、受信信号の時相間における振幅の差分に基づいて体動信号を生成する。

図３は、受信信号の時相間における振幅の差分を説明するための図である。図３には、時相ｔにおける受信信号の波形（実線）と、時相ｔよりも１時相前の時相ｔ−１における受信信号の波形（破線）が図示されている。なお、図３における１時相とは、例えば、監視用受信ビームのパルス繰り返し周期（ＰＲＴ）の１周期である。ちなみに、監視用受信ビームが二次元平面内で走査されている場合には１フレームが１時相となる。

体動信号生成部６０は、監視用の受信ビームに関する時相ｔの受信信号と時相ｔ−１の受信信号について時相間における振幅の差分ｄａを算出する。差分ｄａは、特定の箇所（特定の深さ）における振幅値から算出されてもよいし、複数箇所（複数の深さ）における振幅値から、例えば統計的な演算（平均演算等）により算出されてもよい。また、肝臓等の診断対象を含む二次元平面内で監視用受信ビームが走査されている場合には、平面内（断面内）で得られる受信信号に基づいて、平面内における統計的な演算により差分ｄａが算出されてもよい。

体動信号生成部６０は、各時相ｔごとに差分ｄａ（図３）を算出し、複数時相に亘って変化する指標値を示した体動信号（図２）を生成する。各時相ｔごとに得られる差分ｄａは、体動が小さいほど小さな値となり、体動が大きいほど大きな値となる。体動信号生成部６０は、複数時相に亘って得られる差分ｄａの波形を上下（縦軸方向）に反転させて、体動信号（図２）を生成する。これにより、体動が小さいほど大きな指標値となり、体動が大きいほど小さな指標値となる体動信号（図２）が生成される。

なお、体動信号生成部６０は、監視用の受信ビームの受信信号、例えば直交検波処理後の複素受信信号に基づいて、数１式により各時相ｔの相関値を算出し、各時相ｔの相関値を指標値として体動信号（図２）を形成してもよい。

例えば、肝臓等の組織を通るように、または、肝臓等の組織の近傍を通るように、１本の監視用の超音波ビームが形成され、その１本の超音波ビームから得られる受信信号に基づいて、数１式により各時相ｔの相関値が算出される。なお、数１式において、深さ方向のサンプルｄは１点（１サンプル）でもよいが、深さ方向のサンプルｄを複数点（複数サンプル）とし、数１式により得られる相関値を深さ方向に加算することにより、相関値の感度を向上させてもよい。

また、例えば、監視用の超音波ビーム（送信ビームと受信ビーム）を肝臓等の組織を含む平面内において走査して監視用フレームを形成し、複数の時相に亘って次々に複数の監視用フレームを形成して、複数の監視用フレームから各時相ごとに相関値が算出されて相関値の波形が生成されてもよい。

また、体動信号生成部６０は、監視用の超音波ビームを介して各時相ごとに得られるドプラ情報（例えばドプラシフト周波数）に基づいて、複数時相に亘って変化するドプラ情報を指標値とした体動信号を生成してもよい。

図２に戻り、体動監視部６２は、体動信号に基づいて体動の大小を判別することにより体動の小さい診断推奨期間の開始タイミングを決定する。体動監視部６２は、体動信号生成部６０において生成された体動信号、例えば図２（Ａ）に示す複数時相に亘る指標値の波形に基づいて、心拍に伴う体動が最大となる時相に対応した特徴波Ｍを検出し、特徴波Ｍの検出タイミングから開始遅延時間Ｔｂだけ経過した時刻ｔｓを診断の開始タイミングとする。

心臓の収縮拡張運動においては、心室が収縮する心室収縮期に最も大きく変動する時相があり、その時相に対応した期間において心拍による体動の影響が最も強くなる。また、心拍による体動の影響が強いと、差分ｄａ（図３）が大きくなり、差分ｄａの波形を上下（縦軸方向）に反転させて得られる体動信号（図２）の指標値が小さくなる。

そこで、体動監視部６２は、例えば、体動信号の指標値が閾値以下となる波形部分を探索して特徴波Ｍを検出する。具体的には、閾値以下となる波形部分が検出期間Ｔａ（例えば１０ｍｓ〜１５０ｍｓ）続いた場合に、その波形部分が特徴波Ｍとして検出される。

さらに、体動監視部６２は、特徴波Ｍの検出タイミングから開始遅延時間Ｔｂ（例えば１００ｍｓ程度）経過した時刻ｔｓを診断の開始タイミングとする。そして、制御部７０は、診断の開始タイミングから組織の診断処理に係る制御を開始し、これにより、せん断波を利用した肝臓等の組織の診断処理が実行される。ちなみに、指定された診断時間Ｔｃだけ組織の診断処理が実行されてから、再び体動の監視処理が実行されてもよい。

なお、図２に示す具体例において、閾値のレベル（大きさ）、検出期間Ｔａの時間長、開始遅延時間Ｔｂの時間長、診断時間Ｔｃの時間長は、それぞれ、予め設定された値（デフォルト値）であってもよいし、医師等のユーザにより適宜に調整されてもよい。

また、図２（Ａ）には、複数時相に亘って得られる差分ｄａ（図３）の波形を上下（縦軸方向）に反転させて得られる体動信号の具体例を示したが、差分ｄａの波形をそのまま（反転させずに）体動信号として利用してもよい。差分ｄａの波形をそのまま利用する場合には、心拍による体動の影響が強いと、体動信号の指標値（差分ｄａ）が大きくなるため、指標値が閾値以上となる波形部分を探索して特徴波Ｍを検出すればよい。

なお、監視用受信ビームの受信信号に基づいて、例えば図２（Ｂ）に示す心電波形に相当する波形を得た場合には、心電波形のＲ波またはＴ波に対応した時相を検出し、その時相から開始遅延時間Ｔｂ（心電波形用に調整された開始遅延時間Ｔｂ）経過した時刻ｔｓを診断の開始タイミングとしてもよい。

図４は、診断開始タイミングの具体例を説明するための図である。図４には、体動信号（図２（Ａ））の波形と閾値についての様々な具体例が図示されている。

具体例１に示す体動信号の波形が得られており、閾値Ａ（又は閾値Ｂ）が設定されている場合、閾値Ａ（又は閾値Ｂ）以下となる波形部分が検出期間Ｔａ（例えば１０ｍｓ〜１５０ｍｓ）続くため、その波形部分が特徴波Ｍとして検出され、特徴波Ｍの検出タイミングから開始遅延時間Ｔｂ（例えば１００ｍｓ）経過した時刻ｔｓが診断の開始タイミングとされる。これにより、特徴波Ｍのタイミングに同期した診断が開始される。

これに対し、具体例１において、閾値Ｃが設定されている場合には、閾値Ｃ以下となる波形部分が検出されない。この場合には、体動信号が閾値Ｃを継続的に超えており、心拍等の体動による影響が小さいと判断され、ユーザから診断開始の操作を受け付けた時刻ｔ０から、開始待機時間（例えば１ｓｅｃ）経過した時刻ｔｓが診断の開始タイミングとされる。これにより、特徴波Ｍに同期しない、非同期の診断が開始される。

また、具体例２に示す体動信号の波形が得られており、閾値Ｄが設定されている場合、閾値Ｄ以下となる波形部分が検出期間Ｔａ（例えば１０ｍｓ〜１５０ｍｓ）続くため、その波形部分が特徴波Ｍとして検出され、特徴波Ｍの検出タイミングから開始遅延時間Ｔｂ（例えば１００ｍｓ）経過した時刻ｔｓが診断の開始タイミングとされる。これにより、特徴波Ｍのタイミングに同期した診断が開始される。

これに対し、具体例２において、閾値Ｅ（又は閾値Ｆ）が設定されている場合には、閾値Ｅ（又は閾値Ｆ）以下となる波形部分が検出されない。この場合には、体動信号が閾値Ｅ（又は閾値Ｆ）を継続的に超えており、心拍等の体動による影響が小さいと判断され、ユーザから診断開始の操作を受け付けた時刻ｔ０から、開始待機時間（例えば１ｓｅｃ）経過した時刻ｔｓが診断の開始タイミングとされる。これにより、特徴波Ｍに同期しない非同期の診断が開始される。

また、具体例３に示す体動信号の波形が得られており、閾値Ｇ（又は閾値Ｈ）が設定されている場合、閾値Ｇ（又は閾値Ｈ）以下となる波形部分が検出期間Ｔａ（例えば１０ｍｓ〜１５０ｍｓ）よりも大きく（例えば１５０ｍｓよりも長く）続くため、その波形部分は特徴波Ｍとして検出されない。この場合には、相関値が閾値Ｇ（又は閾値Ｈ）よりも継続的に小さいため、体動による影響が大きいと判断されて診断が開始されない。なお、この場合には、体動が大きく診断が開始できない旨を表示部５２に表示するなどしてユーザに知らせることが望ましい。

これに対し、具体例３において、閾値Ｉが設定されている場合、閾値Ｉ以下となる波形部分が検出されない。この場合には、体動信号が閾値Ｉを継続的に超えており、心拍等の体動による影響が小さいと判断され、ユーザから診断開始の操作を受け付けた時刻ｔ０から開始待機時間（例えば１ｓｅｃ）経過した時刻ｔｓが診断の開始タイミングとされる。これにより、特徴波Ｍに同期しない、非同期の診断が開始される。

さらに、具体例４に示すように、体動信号の波形が得られており、閾値Ｊが設定されている場合、閾値Ｊ以下となる波形部分が検出期間Ｔａ（例えば１０ｍｓ〜１５０ｍｓ）よりも大きく（例えば１５０ｍｓよりも長く）続くため、その波形部分は特徴波Ｍとして検出されない。この場合には、体動による影響が大きいと判断されて診断が開始されない。なお、体動が大きく診断が開始できない旨を表示部５２に表示するなどしてユーザに知らせるようにしてもよい。

これに対し、具体例４において、閾値Ｋが設定されている場合、閾値Ｋ以下となる波形部分が検出期間Ｔａ（例えば１０ｍｓ〜１５０ｍｓ）続くため、その波形部分が特徴波Ｍとして検出され、特徴波Ｍの検出タイミングから開始遅延時間Ｔｂ（例えば１００ｍｓ）経過した時刻ｔｓが診断の開始タイミングとされる。これにより、特徴波Ｍのタイミングに同期した診断が開始される。

また、具体例４において、閾値Ｌが設定されている場合、閾値Ｌ以下となる波形部分が検出期間Ｔａ（例えば１０ｍｓ〜１５０ｍｓ）よりも小さい（短い）ため、その波形部分は特徴波Ｍとして検出されない。この場合には、心拍以外の影響により体動が大きく変動する可能性があると判断されて診断が開始されない。この場合にも、診断が開始できない旨を表示部５２に表示するなどしてユーザに知らせることが望ましい。

なお、具体例４に示す体動信号の波形は、心拍以外の体動やノイズ等の影響を受けている可能性がある。そこで、例えば、複数の閾値（例えば閾値Ｊ，Ｋ，Ｌ）に基づいた総合的な判定により、診断を行うか否かを決定するようにしてもよい。

体動信号に基づいた体動の監視処理により診断の開始タイミングが決定されると、制御部７０は診断の開始タイミングから組織の診断処理に係る制御を開始する。これにより、せん断波を利用した肝臓等の組織の診断処理が実行される。

図５は、せん断波を利用した診断処理の具体例を説明するための図である。図５（Ａ）には、プローブ１０を利用して形成されるプッシュパルスの送信ビームＰと、トラッキングパルスの超音波ビームＴ１，Ｔ２の具体例が図示されている。

図５（Ａ）において、プッシュパルスの送信ビームＰは、Ｘ方向の位置ｐを通るように深さＹ方向に沿って形成される。例えば、図５（Ａ）に示すＸ軸上の位置ｐを焦点としてプッシュパルスの送信ビームＰが形成される。位置ｐは、例えば、表示部５２に表示される生体内の肝臓等の診断対象に関する超音波画像を確認した医師等のユーザ（検査者）により、所望の位置に設定される。

位置ｐを焦点としてプッシュパルスの送信ビームＰが形成されてプッシュパルスが送波されると、生体内において、位置ｐを起点として比較的強いせん断波が発生する。図５（Ａ）に示す具体例においては、位置ｐを中心として発生するせん断のＸ方向における伝搬速度が計測される。

図５（Ａ）において、トラッキングパルスに係る２本の超音波ビームＴ１，Ｔ２が形成される。超音波ビーム（送信ビームと受信ビーム）Ｔ１は、例えば図５（Ａ）に示すＸ軸上の位置ｘ１を通るように形成され、超音波ビーム（送信ビームと受信ビーム）Ｔ２は、例えば図５（Ａ）に示すＸ軸上の位置ｘ２を通るように形成される。位置ｘ１と位置ｘ２は、例えば、表示部５２に表示される肝臓等の超音波画像を確認したユーザにより所望の位置に設定されてもよいし、図１の超音波診断装置が、位置ｐからＸ方向に沿って所定の距離だけ離れた個所に位置ｘ１と位置ｘ２を設定してもよい。

図５（Ｂ）は、プッシュパルスの送信ビームＰとトラッキングパルスの超音波ビームＴ１，Ｔ２の生成タイミングの具体例を示している。図５（Ｂ）の横軸は時間軸ｔである。

図５（Ｂ）において、期間Ｐは、プッシュパルスの送信ビームＰが形成される期間であり、期間Ｔ１，Ｔ２は、それぞれ、トラッキングパルスの超音波ビームＴ１，Ｔ２が形成される期間である。

期間Ｐ内においては、多数波のプッシュパルスが送波される。例えば、期間Ｐ内において、連続波の超音波が送波される。これにより、例えば位置ｐにおいてせん断波が発生する。

期間Ｔ１，Ｔ２においては、１波から数波程度のいわゆるパルス波のトラッキングパルスが送波され、そのパルス波に伴う反射波が受波される。例えば位置ｘ１，ｘ２を通る超音波ビームＴ１，Ｔ２が形成され、位置ｘ１，ｘ２における受信信号が得られる。

トラッキングパルスの送受は、複数の期間に亘って繰り返し行われる。つまり、図５（Ｂ）に示すように、期間Ｔ１，Ｔ２が交互に、例えばせん断波に伴う組織の変位が確認されるまで繰り返される。

変位計測部３０は、トラッキングパルスの超音波ビームＴ１の受信データと超音波ビームＴ２の受信データに基づいて、位置ｘ１，ｘ２における変位を計測する。

せん断波速度算出部４０は、例えば、位置ｐにおいて発生したせん断波の影響により、位置ｘ１における組織の変位が最大となる時刻ｔ１と、位置ｘ２における組織の変位が最大となる時刻ｔ２と、位置ｘ１と位置ｘ２の距離Δｘと、に基づいて、せん断波のＸ軸方向の伝搬速度Ｖｓ＝Δｘ／（ｔ２−ｔ１）を算出する。なお、せん断波の伝搬速度は、他の公知の手法を利用して算出されてもよい。さらに、せん断波の伝搬速度に基づいて、せん断波が計測された組織の弾性値などが算出されてもよい。

図５（Ｂ）に示す計測セットＶｓｎは、プッシュパルスの送波が開始されてから、せん断波の伝搬速度が算出されるまでの期間である。制御部７０は、例えば、診断の開始タイミングから診断処理を実行し、計測セットＶｓｎを１セットだけ実行させてから、体動の監視処理に戻るようにしてもよい。また、制御部７０は、例えば、診断の開始タイミングから診断処理を実行し、予め指定された診断時間Ｔｃ（図２参照）の間に、複数の計測セットＶｓｎを実行させてから、体動の監視処理に戻るようにしてもよい。

なお、図５の具体例においては、プッシュパルスの送信ビームＰに対して、Ｘ軸の正方向側に、トラッキングパルスの超音波ビームＴ１，Ｔ２を形成しているが、プッシュパルスの送信ビームＰに対して、Ｘ軸の負方向側にトラッキングパルスの超音波ビームＴ１，Ｔ２を形成して、Ｘ軸の負方向側に伝搬するせん断波を計測するようにしてもよい。もちろん、プッシュパルスの送信ビームＰの位置ｐや、トラッキングパルスの超音波ビームＴ１，Ｔ２の位置ｘ１，ｘ２は、診断対象や診断状況等に応じて適切に設定されることが望ましい。

このように、図１の超音波診断装置によれば、体動の小さい診断推奨期間の開始タイミングから診断処理が開始されるため、体動による影響の低い、望ましくは体動による影響の全く無い安定した診断情報、例えばせん断波の伝搬速度Ｖｓを得ることが可能になる。

なお、せん断波速度算出部４０において伝搬速度Ｖｓが算出されると、表示処理部５０は、伝搬速度Ｖｓを含んだ表示画像を形成し、その表示画像が表示部５２に表示される。また、伝搬速度Ｖｓと共に、又は、伝搬速度Ｖｓに代えて、伝搬速度Ｖｓに基づいて組織の硬さに関する診断情報が算出されて表示されてもよい。例えば、硬さに関する診断情報として、伝搬速度Ｖｓに基づいて、ヤング率Ｅ＝３ρＶｓ^２（ρ：密度）が算出されて表示されてもよい。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。

１０ プローブ、１２ 送信部、１４ 受信部、２０ 画像形成部、３０ 変位計測部、４０ せん断波速度算出部、５０ 表示処理部、５２ 表示部、６０ 体動信号生成部、６２ 体動監視部、７０ 制御部。

Claims (5)

1. 超音波のプローブと、
   超音波を送波するようにプローブを制御する送信部と、
   プローブが受波した超音波の受信信号を得る受信部と、
   被検体に関する超音波の受信信号に基づいて、被検体の体動に応じて変化する体動信号を生成する体動信号生成部と、
   体動信号に基づいて体動の大小を判別することにより、体動の小さい診断推奨期間の開始タイミングを決定する体動監視部と、
   を有し、
   前記開始タイミングから診断処理を開始し、当該診断処理において、被検体内にせん断波を発生させて当該被検体内における組織の診断情報を得る、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
2. 請求項１に記載の超音波診断装置において、
   監視用の超音波を送波することにより得られる受信信号に基づいて前記体動信号を生成し、当該体動信号に基づいて体動の大小を判別して前記開始タイミングを決定し、
   前記開始タイミングから、プッシュ用の超音波を送波して被検体内にせん断波を発生させ、トラッキング用の超音波を送波することにより得られる受信信号に基づいて、せん断波に伴う当該被検体内における組織の変位を計測して当該組織の診断情報を得る、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
3. 請求項１または２に記載の超音波診断装置において、
   前記体動監視部は、前記体動信号に基づいて体動の大小を判別して当該体動信号に含まれる特徴波を検出することにより、当該特徴波の検出タイミングに応じて前記開始タイミングを決定する、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
4. 請求項３に記載の超音波診断装置において、
   前記体動監視部は、心拍に伴う体動が最大となる時相に対応した前記特徴波を検出し、当該特徴波の検出タイミングから開始遅延時間が経過した時刻を前記開始タイミングとする、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の超音波診断装置において、
   前記体動監視部は、前記体動信号に基づいて体動の大小を判別することにより、ユーザによる診断開始操作のタイミングから、体動の小さい状態で開始待機時間が経過した時刻を前記開始タイミングとする、
   ことを特徴とする超音波診断装置。

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