JP6258070B2

JP6258070B2 - 超音波診断装置

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Publication number: JP6258070B2
Application number: JP2014035543A
Authority: JP
Inventors: 橋本　浩; 浩橋本
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2014-02-26
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2018-01-10
Anticipated expiration: 2034-02-26
Also published as: JP2015159883A

Description

本発明は、生体組織から得られた超音波のエコー信号に基づいて、前記生体組織の弾性を計測する超音波診断装置に関する。

生体組織から得られた超音波のエコー信号に基づいて、前記生体組織の弾性を計測する弾性計測手法として、複数の手法がある。例えば、特許文献１には、生体組織に対し、超音波プローブによる圧迫とその弛緩を繰り返しながら超音波の送受信を行ってエコー信号を取得し、生体組織の歪みを算出する手法が記載されている。また、特許文献２には、生体組織に対して、超音波プローブから音圧の高い超音波パルス（プッシュパルス：ｐｕｓｈｐｕｌｓｅ）を送信して、生体組織にせん断弾性波を発生させ、このせん断弾性波の伝搬速度を算出する手法が記載されている。さらに、心動により、圧迫とその弛緩を繰り返して変形する肝臓に対して超音波の送受信を行なって得られたエコー信号に基づいて、前記圧迫とその弛緩によって生じる歪みを算出する手法もある。

特開２０１２−６１３１７号公報特開２０１２−１００９９７号公報

超音波プローブによる圧迫とその弛緩を繰り返して弾性を計測する手法は、計測場所が深くなるにつれ、圧迫とその弛緩による生体組織の歪みが生じづらくなり、正確な計測を行なうことが困難になる。従って、一般的に、体表に比較的近い浅部が計測場所として適している。

また、せん断弾性波の伝搬速度を算出する手法では、計測場所が体表に近くなるほど、前記プッシュパルスのフォーカス（ｆｏｃｕｓ）点も近くなり、送信に用いられる超音波振動子の開口が小さくなる。これにより、プッシュパルスのパワー（ｐｏｗｅｒ）が小さくなるので、発生するせん断弾性波も小さくなって、正確な伝搬速度を算出することが困難になる。一方、体表から遠すぎる部分においても、発生するせん断弾性波が小さくなり、上述と同様の課題が生じる。従って、体表から近すぎず遠すぎない場所が計測場所として適している。

また、心拍によって歪みが生じるのは、心臓に比較的近い部分である。従って、心拍による肝臓の歪みを算出する手法では、上述の二つの手法と比べて体表から離れた深部が計測場所として適している。

このように、生体組織の深さ方向の位置に応じて、より適した弾性計測手法が存在する。しかし、操作者が、最適な弾性計測手法を選択することが困難な場合がある。

上述の課題を解決するためになされた一の観点の発明は、生体組織から得られた超音波のエコー信号に基づいて前記生体組織の弾性が計測される計測部分の位置を特定する入力を操作者が行なう入力部と、前記生体組織の弾性を計測する弾性計測手法のうち、前記生体組織における前記計測部分の深さに応じた最適な弾性計測手法を定めた情報に基づいて、前記入力部において特定された前記計測部分の位置に応じた最適な弾性計測手法を選択する選択機能のプログラムを実行するプロセッサーと、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。

他の観点の発明は、生体組織から得られた超音波のエコー信号に基づいて前記生体組織の弾性が計測される計測部分の位置を特定する入力を行なう入力部と、前記生体組織の弾性を計測する弾性計測手法のうち、前記生体組織の深さに応じた最適な弾性計測手法を定めた情報に基づいて、前記入力部において特定された前記計測部分の位置に応じた最適な弾性計測手法を特定して表示部に表示する計測手法表示制御機能のプログラムを実行するプロセッサーと、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。

他の観点の発明は、生体組織から得られた超音波のエコー信号に基づいて、複数の弾性計測手法の中から選択された弾性計測手法によって前記生体組織の弾性を計測する弾性計測機能と、前記エコー信号に基づいて前記弾性計測の正確性を評価する評価機能と、この評価機能による評価結果が所定の基準を満たさない場合に、前記弾性計測手法とは異なる他の弾性計測手法を選択する選択機能のプログラムを実行するプロセッサーを備えることを特徴とする超音波診断装置である。

他の観点の発明は、生体組織から得られた超音波のエコー信号に基づいて、複数の弾性計測手法の中から選択された弾性計測手法によって前記生体組織の弾性を計測する計測機能と、前記エコー信号に基づいて前記弾性計測の正確性を評価する評価機能と、該評価機能による評価結果が所定の基準を満たさない場合に、前記弾性計測手法とは異なる他の弾性計測手法を表示部に表示する計測手法表示制御機能のプログラムを実行するプロセッサーを備えることを特徴とする超音波診断装置である。

上記一の観点の発明によれば、前記入力部によって前記計測部分の位置が特定されると、特定された位置に応じた最適な弾性計測手法が、前記選択機能のプログラムによって自動的に選択される。従って、最適な弾性計測手法を容易に選択することができる。

また、他の観点の発明によれば、前記入力部において入力された前記計測部分の位置に応じて最適な弾性計測手法が表示されるので、最適な弾性計測手法を知ることができる。

他の観点の発明によれば、前記選択機能のプログラムの実行により、複数の弾性計測手法の中から選択された弾性計測手法による弾性計測の正確性が評価され、評価結果に基づいて、前記弾性計測手法とは異なる他の弾性計測手法が自動的に選択されるので、より適する弾性計測手法を容易に選択することができる。

他の観点の発明によれば、複数の弾性計測手法の中から選択された弾性計測手法による弾性計測の正確性が評価され、評価結果が所定の基準を満たさない場合に、前記弾性計測手法とは異なる他の弾性計測手法が表示されるので、より適する弾性計測手法を知ることができる。

本発明の実施の形態の一例である超音波診断装置の概略構成を示すブロック図である。エコーデータ処理部の構成を示すブロック図である。表示制御部の構成を示すブロック図である。Ｂモード画像及び弾性画像が表示された表示部を示す図である。制御部の構成を示すブロック図である。第一実施形態の超音波診断装置の作用を示すフローチャートである。Ｂモード画像に関心領域が設定された表示部を示す図である。関心領域の位置に応じた最適な弾性計測手法を説明する図である。関心領域において予め決められた点を説明する図である。第一実施形態の変形例における表示制御部の構成を示すブロック図である。第一実施形態の変形例における超音波診断装置の作用を示すフローチャートである。最適な弾性計測手法を示すメッセージが表示された表示部を示す図である。第二実施形態におけるエコーデータ処理部の構成を示すブロック図である。第二実施形態の超音波診断装置の作用を示すフローチャートである。評価部が評価に用いる関数を示すグラフである。第二実施形態の変形例における超音波診断装置の作用を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第一実施形態）
先ず、第一実施形態について説明する。図１に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送受信ビームフォーマ３、エコーデータ処理部４、表示制御部５、表示部６、操作部７、制御部８、記憶部９を備える。

前記超音波プローブ２は、被検体の生体組織に対して超音波パルスを送信し、そのエコー信号を受信する。この超音波プローブ２からは、後述するように、送信パラメータ（ｐａｒａｍｅｔｅｒ）が異なる複数種類の超音波パルスを送信することができる。

前記送受信ビームフォーマ３は、前記制御部８からの制御信号に基づいて、前記超音波プローブ２を駆動させて所定の送信パラメータを有する前記超音波パルスを送信させる。また、送受信ビームフォーマ３は、前記超音波パルスのエコー信号について、整相加算処理等の信号処理を行なう。

前記エコーデータ処理部４は、図２に示すように、Ｂモード処理部４１、歪み算出部４２、伝搬速度算出部４３、弾性値算出部４４を有する。前記Ｂモード処理部４１は、前記送受信ビームフォーマ３から出力されたエコーデータに対し、対数圧縮処理、包絡線検波処理等のＢモード処理を行い、Ｂモードデータを作成する。前記エコーデータは、前記超音波プローブ２によるＢモード用の超音波パルスの送受信によって得られたエコー信号に基づくデータである。

前記歪み算出部４２は、前記送受信部３から出力されたエコーデータに基づいて、生体組織における各部の弾性に関する歪みを算出して歪みデータを作成する（歪み算出機能）。前記エコーデータは、前記超音波プローブ２による歪み算出用の超音波パルスの送受信によって得られたエコー信号に基づくデータであり、後述の第一弾性計測手法において得られたデータである。前記歪み算出部４２は、例えば特開２００８−１２６０７９号公報に記載されているように、一の走査面における同一音線上の時間的に異なるエコーデータに相関ウィンドウを設定し、この相関ウィンドウ間で相関演算を行なって歪みを画素毎に算出し、一フレーム分の歪みデータを作成する。

前記伝搬速度算出部４３は、前記送受信ビームフォーマ３から出力されたエコーデータに基づいて、生体組織に生じたせん断弾性波の伝搬速度を算出し、伝搬速度のデータを作成する（伝搬速度算出機能）。前記せん断弾性波は、前記超音波プローブ２から送信された超音波のプッシュパルスによって生じる。前記超音波プローブ２からは、前記プッシュパルスが送信された後に、前記せん断弾性波を検出するための検出用超音波パルスが送信される。前記エコーデータは、前記超音波プローブ２による前記検出用超音波パルスの送受信によって得られたエコー信号に基づくデータである。

前記弾性値算出部４４は、前記伝搬速度に基づいて、生体組織の弾性値を算出し弾性値のデータを作成する（弾性値算出機能）。

ちなみに、前記伝搬速度のみが算出され、前記弾性値は必ずしも算出されなくてもよい。前記伝搬速度のデータ又は前記弾性値のデータを、弾性データと云うものとする。

前記表示制御部５は、図３に示すように、画像表示制御部５１、関心領域設定部５２を有する。前記画像表示制御部５１は、前記Ｂモードデータをスキャンコンバータ（ｓｃａｎｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）によって走査変換してＢモード画像データを作成し、このＢモード画像データに基づくＢモード画像を前記表示部６に表示させる。また、前記画像表示制御部５１は、前記歪みデータ又は前記弾性データをスキャンコンバータによって走査変換して弾性画像データを作成し、この弾性画像データに基づく弾性画像を前記表示部６に表示させる。

図４に示すように、前記弾性画像ＥＩは、前記Ｂモード画像ＢＩに設定された関心領域Ｒ内に表示される二次元の画像である。前記弾性画像ＥＩは、前記歪みデータの値又は前記弾性データの値に応じた色を有するカラー（ｃｏｌｏｒ）画像である。前記画像表示制御部５１は、前記Ｂモード画像データ及び前記弾性画像データを合成して合成画像データを作成し、この合成画像データに基づく画像を前記表示部６に表示させる。従って、前記弾性画像ＥＩは、背景のＢモード画像ＢＩが透過する半透明の画像である。

前記関心領域Ｒは、前記関心領域設定部５２によって設定される。より詳細には、前記関心領域設定部５２は、操作者による前記操作部７における入力に基づいて、前記関心領域Ｒを設定する。前記関心領域Ｒは、前記検出用超音波パルスの送受信領域である。前記操作部７における前記関心領域Ｒを設定する入力は、本発明において、計測部分の位置を特定する入力の実施の形態の一例である。

前記表示部６は、ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）や有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどである。前記操作部７は、特に図示しないが、操作者が指示や情報を入力するためのキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）や、トラックボール（ｔｒａｃｋｂａｌｌ）等のポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ）などを含んで構成されている。前記操作部７は、本発明における入力部の実施の形態の一例である。

前記制御部８は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）等のプロセッサーである。この制御部８は、前記記憶部９に記憶されたプログラムを読み出し、前記超音波診断装置１の各部を制御する。例えば、前記制御部８は、前記記憶部９に記憶されたプログラムを読み出し、読み出されたプログラムにより、前記送受信ビームフォーマ３、前記エコーデータ処理部４及び前記表示制御部５の機能を実行させる。

前記制御部８は、前記送受信ビームフォーマ３の機能のうちの全て、前記エコーデータ処理部４の機能のうちの全て及び前記表示制御部５の機能のうちの全ての機能をプログラムによって実行してもよいし、一部の機能のみをプログラムによって実行してもよい。前記制御部８が一部の機能のみを実行する場合、残りの機能は回路等のハードウェアによって実行されてもよい。

なお、前記送受信ビームフォーマ３、前記エコーデータ処理部４及び前記表示制御部５の機能は、回路等のハードウェアによって実現されてもよい。

また、前記制御部８は、前記記憶部９に記憶されたプログラムを読み出し、読み出されたプログラムにより、図５に示す選択部５１の機能を実行させる。この選択部５１は、生体組織の弾性を計測する複数の弾性計測手法の中から最適な弾性計測手法を選択する（選択機能）。詳細は後述する。前記選択機能は、本発明の選択機能の実施の形態の一例である。

前記記憶部９は、ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ：ハードディスクドライブ）や、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）等の半導体メモリ（Ｍｅｍｏｒｙ）である。

次に、本例の超音波診断装置１の作用について、図６のフローチャートに基づいて説明する。先ず、ステップＳ１では、操作者は被検体に対してＢモード用の超音波の送受信を行ない、エコー信号に基づくＢモード画像ＢＩを前記表示部６に表示させる。

次に、ステップＳ２では、操作者は弾性画像を表示させる指示を前記操作部７において入力する。また、操作者は、前記操作部７を用いて、図７に示すように、前記Ｂモード画像ＢＩに関心領域Ｒを設定する。この関心領域Ｒは、弾性画像を表示させたい領域に設定される。前記関心領域Ｒの設定により、弾性計測が行われる計測部分の位置が特定される。

次に、ステップＳ３では、前記選択部８１は、前記Ｂモード画像ＢＩにおける前記関心領域Ｒの位置Ｄに応じて、最適な弾性計測手法を選択する。前記関心領域Ｒの位置Ｄは、生体組織の深さ方向における位置を意味し、前記Ｂモード画像ＢＩにおける体表面からの深さの値である。

前記弾性計測手法の選択について具体的に説明する。前記記憶部９には、生体組織から得られた超音波のエコー信号に基づいて前記生体組織の弾性を計測する弾性計測手法のうち、生体組織の深さに応じた最適な弾性計測手法を定めた情報Ｉが記憶されている。この情報Ｉは、本発明における情報の実施の形態の一例である。前記選択部８１は、前記記憶部９に記憶された前記情報Ｉに基づいて、前記関心領域Ｒの位置Ｄに応じた最適な弾性計測手法を特定する。

前記記憶部９に記憶された弾性計測手法は、第一〜第三弾性計測手法である。第一弾性計測手法は、前記超音波プローブ２により生体組織に対して圧迫とその弛緩を行ないながら超音波のエコー信号を取得し、前記歪み算出部４２によって歪みデータを作成する手法である。第二弾性計測手法は、前記プッシュパルスの送信と前記検出用超音波パルスの送受信とを行なって、前記伝搬速度算出部４３や前記弾性値算出部４４によって弾性データを作成する手法である。第三弾性計測手法は、心臓や動脈の拍動により圧迫とその弛緩を繰り返して変形する肝臓に対し、前記超音波プローブ２によって超音波の送受信を行なってエコー信号を取得し、前記歪み算出部４２によって歪みデータを作成する手法である。

ここで、前記超音波プローブ２による圧迫とその弛緩によって生じる生体組織の歪み量よりも、心臓や動脈の拍動によって生じる生体組織の歪み量の方が小さい。従って、前記第一弾性計測手法及び前記第三弾性計測手法は、ともに前記歪み算出部４２によって歪みを算出する手法であるものの、計測の対象となる歪み量が異なっている。よって、前記第一弾性計測手法及び前記第三弾性計測手法は、各種のパラメータが異なっている。

図８に基づいて、生体組織の深さに応じた最適な弾性計測手法について説明する。図８において、符号ＢＲはＢモード画像ＢＩ（図８では図示省略）の表示領域を示す。符号Ｘ１，Ｘ２（Ｘ１＜Ｘ２）は、前記Ｂモード画像ＢＩにおける深さ（生体組織の深さ）の値を示している。前記関心領域Ｒの位置Ｄが、０≦Ｄ＜Ｘ１の範囲ＲＮＧ１における最適な弾性計測手法は、第一弾性計測手法である。０は体表面である。また、Ｘ１≦Ｄ＜Ｘ２の範囲ＲＮＧ２における最適な弾性計測手法は、第二弾性計測手法である。Ｄ≧Ｘ２の範囲ＲＮＧ３における最適な弾性計測手法は、第三弾性計測手法である。従って、前記情報Ｉにおいて、生体組織における深さに応じて設定された複数の領域の各々に対応する弾性計測手法が定められている。

前記関心領域Ｒの位置Ｄは、例えば前記関心領域Ｒにおいて予め決められた点Ｐの位置である。本例では、前記点Ｐは、図９に示すように、前記関心領域Ｒにおける縦方向の中央に位置する水平線Ｈと、前記関心領域Ｒにおける横方向の中央に位置する垂直線Ｖとの交点である。前記選択部８１は、前記関心領域Ｒにおける点Ｐが、前記範囲ＲＮＧ１〜ＲＮＧ３のいずれに位置するかで、前記情報Ｉに基づいて前記弾性計測手法を特定する。

次に、ステップＳ４では、前記ステップＳ３において選択された弾性計測手法による弾性計測が行われる。具体的には、前記制御部８は、前記ステップＳ３において選択された弾性計測手法に応じた送受信パラメータによる超音波の送受信が行われるように、前記送受信ビームフォーマ３の機能を実行させる。そして、前記超音波プローブ２により、超音波のエコー信号が得られると、前記歪み算出部４２による歪みデータの作成と、前記伝搬速度算出部４３又は弾性値算出部４４による弾性データの作成のうち、前記ステップＳ３において選択された弾性計測手法によるデータの作成が行われる。前記第一、第三弾性計測手法が選択された場合、前記歪み算出部４２によって歪みデータが作成され、前記第二弾性計測手法が選択された場合、前記伝搬速度算出部４３又は前記弾性値算出部４４によって弾性データが作成される。このステップＳ４における前記送受信ビームフォーマ３、前記歪み算出部４２、前記伝搬速度算出部４３及び前記弾性値算出部４４の機能は、本発明における弾性計測機能の実施の形態の一例である。

歪みデータ又は弾性データが作成されると、作成されたデータに基づいて、前記画像表示制御部５１が弾性画像を表示させる（図４参照）。弾性画像ＥＩは、前記ステップＳ１において表示されたＢモード画像ＢＩ上に表示される。一フレームのみではなく、複数フレームの弾性画像ＥＩ及びＢモード画像ＢＩが表示される場合、前記ステップＳ４において、Ｂモード画像用の超音波の送受信と弾性画像用の超音波の送受信（弾性計測用の超音波の送受信）とが交互に行われ、動画像の弾性画像ＥＩ及びＢモード画像ＢＩが表示される。

本例によれば、前記関心領域Ｒが設定されると、設定された位置に応じた最適な弾性計測手法が自動的に選択される。従って、最適な弾性計測手法を容易に選択することができる。

次に、第一実施形態の変形例について説明する。この変形例では、前記表示制御部５は、図１０に示すように、前記画像表示制御部５１及び前記関心領域設定部５２のほか、計測手法表示制御部５３を有している。この変形例では、前記選択部８１に代わり、前記計測手法表示制御部５３が、最適な弾性計測手法を特定し、さらにこの最適な弾性計測手法を前記表示部６に表示する（計測手法表示制御機能）。詳細は後述する。計測手法表示制御機能は、本発明における計測手法表示制御機能の実施の形態の一例である。

この変形例の作用について図１１のフローチャートに基づいて説明する。ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１５については前記ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４と同一であり、説明を省略する。前記ステップＳ１３では、前記計測手法表示制御部５３は、前記ステップＳ１２で設定された関心領域Ｒの位置Ｄに応じて、図１２に示すように最適な弾性計測手法を示すメッセージ（ｍｅｓｓａｇｅ）Ｍを前記表示部６に表示する。図１２では、前記メッセージＭとして、「第一計測手法」の文字が表示されている。

前記計測手法表示制御部５３は、前記記憶部９に記憶された前記情報Ｉに基づいて、前記関心領域Ｒの位置Ｄに応じた最適な弾性計測手法を特定する。

前記ステップＳ１３において前記メッセージＭが表示されると、ステップＳ１４では、操作者は弾性計測手法を選択する入力を行なう。そして、ステップＳ１５では、前記ステップＳ１４で入力された弾性計測手法による弾性計測が行われる。

この変形例によれば、前記メッセージＭが表示されるので、操作者は最適な弾性計測手法を知ることができる。従って、操作者は最適な計測手法を容易に選択することができる。

（第二実施形態）
次に、第二実施形態について説明する。本例の超音波診断装置１の構成は、図１と同一であり、前記表示制御部５の構成は、図３の構成と同一であるので、それぞれについての説明を省略する。

本例では、前記エコーデータ処理部４は、図１３に示すように、Ｂモード処理部４１、歪み算出部４２、伝搬速度算出部４３、弾性値算出部４４のほか、評価部４５を有する。この評価部４５は、弾性計測の正確性を評価する（評価機能）。詳細は後述する。前記評価機能は、本発明の評価機能の実施の形態の一例である。

次に、本例の超音波診断装置１の作用について、図１４のフローチャートに基づいて説明する。ステップＳ２１，Ｓ２２は、前記ステップＳ１，Ｓ２及び前記ステップＳ１１，Ｓ１２と同一であり、説明を省略する。

ステップＳ２３では、操作者は弾性計測手法を選択する入力を前記操作部７において行なう。ここでは、操作者が最適と考える弾性計測手法が選択される。操作者は、例えば前記ステップＳ２２で設定された関心領域Ｒの位置Ｄに応じて最適と考えらえる弾性計測手法を選択してもよい。

次に、ステップＳ２４では、前記ステップＳ４，Ｓ１５と同様に、前記ステップＳ２３で入力された弾性計測手法による弾性計測を行なうための超音波の送受信が行われ、得られたエコー信号に基づいて、前記歪みデータや前記弾性データの作成が行われる。

次に、ステップＳ２５では、前記評価部４５は、前記ステップＳ２４で行われた弾性計測の正確性について、この弾性計測のための超音波の送受信で得られたエコー信号に基づいて評価を行ない、弾性計測手法の変更が必要であるか否かを判定する。前記評価部４５による評価手法は、弾性計測手法によって異なっている。

前記評価部４５による評価手法について具体的に説明する。前記第一弾性計測手法及び前記第三弾性計測手法においては、同一の評価手法による評価が行われる。この評価手法は、弾性計測のための超音波の送受信で得られたエコー信号に基づいて作成された歪みのデータを用いて評価を行なう。具体的には、前記評価部４５は、先ず前記関心領域Ｒにおける一画素毎に算出された歪みの平均値Ｘｒ_ＡＶを算出する。この平均値Ｘｒ_ＡＶは、一フレームにおける平均値である。ちなみに、歪みは負になることもあることから、前記平均値Ｘｒ_ＡＶは負になることもあるものとする。

次に、前記評価部４５は、歪みの平均の理想値Ｘｉ_ＡＶに対する前記平均値Ｘｒ_ＡＶの比Ｒａを算出する。すなわち、Ｒａ＝Ｘｒ_ＡＶ／Ｘｉ_ＡＶである。さらに、前記評価部４５は、下記（式１）の演算を行なう。
Ｙ＝１．０−｜ｌｏｇ_１０｜Ｒａ｜｜・・・（式１）

ここで、前記理想値Ｘｉ_ＡＶは、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を得ることができる強さで、超音波の送受信時に前記超音波プローブ２による生体組織への圧迫とその弛緩が行なわれた場合に、任意に設定される領域において得られる歪みの平均値である。この理想値Ｘｉ_ＡＶは、例えば腫瘍と同じ硬さの部分や正常組織と同じ硬さの部分などからなるファントム等を対象として実験を行ない、経験上得られる値である。また、この理想値Ｘｉ_ＡＶは、操作者が前記操作部７において設定できるようになっていてもよいし、デフォルトとして装置に記憶されていてもよい。

前記（式１）は、前記比Ｒａを０から１までの範囲にするためのものであり、この（式１）で得られるＹは、前記理想値Ｘｉ_ＡＶに対する平均値Ｘｒ_ＡＶの比と同等である。この（式１）で表される関数をグラフで表すと、図１５に示すグラフとなる。この図１５に示すように、０≦Ｙ≦１となる。

また、０．１≦｜Ｒａ｜≦１０であるものとし、｜Ｒａ｜がこの範囲を超えた場合、Ｙは零とする。

前記算出値Ｙは、弾性画像のクオリティを表す数値である。算出値Ｙが１に近くなるほど、弾性画像のクオリティとしては良好であることを意味し、一方で算出値Ｙが０に近くなるほど、弾性画像のクオリティとしては悪くなることを意味する。ここで、弾性画像のクオリティが良好であるとは、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像であることを意味し、一方で弾性画像のクオリティが悪いとは、生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像ではないことを意味する。

算出値Ｙと弾性画像のクオリティとの関係についてより詳細に説明すると、図１５のグラフから分かるように、前記平均値Ｘｒ_ＡＶが前記理想値Ｘｉ_ＡＶと等しい場合（すなわち、｜Ｒａ｜が１）、算出値Ｙは１となる。従って、算出値Ｙが１、または１に近い値であれば、生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像が得られることになる。

一方で、前記平均値Ｘｒ_ＡＶが前記理想値Ｘｉ_ＡＶと離れた値になるほど（すなわち、｜Ｒａ｜が１から離れた値になるほど）、算出値Ｙは零に近づく。従って、算出値Ｙが零に近づくほど、生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像が得られないことになる。

前記評価部４５は、前記算出値Ｙが閾値Ｙｔｈよりも小さいか否かを判定する。Ｙ≧Ｙｔｈである場合、弾性計測手法の変更は必要ではない。一方、Ｙ＜Ｙｔｈである場合、弾性計測手法の変更が必要である。Ｙ＜Ｙｔｈである場合、本発明において、所定の基準を満たさない場合に該当する。

次に、前記第二弾性計測手法における前記評価部４５による評価手法について説明する。前記第二弾性計測手法において、前記評価部４５は、検出用超音波パルスのエコー信号を評価する。ここで、前記第二弾性計測手法において、生体組織に発生したせん断波が小さすぎると、正確な伝搬速度や弾性値を算出することが困難である。ここで、せん断波は、前記検出用超音波パルスのエコー信号に生じた歪みによって検出される。せん断波が小さいとエコー信号の歪みは小さく、一方でせん断波が大きいとエコー信号の歪みが大きい。そこで、前記評価部４５は、前記検出用超音波パルスのエコー信号の歪み量Ｚを算出する。この歪み量Ｚの算出対象は、前記送受信ビームフォーマ３から出力されたエコー信号である。そして、前記評価部４５は、前記歪み量Ｚが閾値Ｚｔｈよりも小さいか否かを判定する。

Ｚ≧Ｚｔｈである場合、弾性計測手法の変更は必要ではない。一方、Ｚ＜Ｚｔｈである場合、弾性計測手法の変更が必要である。Ｚ＜Ｚｔｈである場合、本発明において、所定の基準を満たさない場合に該当する。

前記ステップＳ２５において弾性計測手法の変更が必要であると判定された場合（前記ステップＳ２５において「ＹＥＳ」）、ステップＳ２６の処理へ移行する。一方、前記ステップＳ２５において弾性計測手法の変更が必要ではないと判定された場合（前記ステップＳ２５において「ＮＯ」）、ステップＳ２７の処理へ移行する。

前記ステップＳ２６では、前記選択部８１が、弾性計測手法を変更する。前記選択部８１は、前記関心領域Ｒの位置に応じて、前記ステップＳ２３において入力された弾性計測手法とは異なる他の弾性計測手法を新たに選択する。具体的に説明する。先ず、前記選択部８１は、前記ステップＳ２３において操作者が入力した弾性計測手法が、前記ステップＳ２２において設定された関心領域Ｒの位置Ｄに応じて前記情報Ｉにおいて最適なものとして定められた弾性計測手法と一致しているか否かを判定する。

前記ステップＳ２３において操作者が入力した弾性計測手法が、前記ステップＳ２２において設定された関心領域Ｒの位置Ｄに応じて前記情報Ｉにおいて最適なものとして定められた弾性計測手法と一致していない場合、前記選択部８１は、以下のようにして弾性計測手法を選択する。すなわち、前記選択部８１は、前記第一実施形態と同様に、前記関心領域Ｒにおける点Ｐが前記範囲ＲＮＧ１に位置していれば、前記第一弾性計測手法を選択し、前記点Ｐが前記範囲ＲＮＧ２に位置していれば、前記第二弾性計測手法を選択し、前記点Ｐが前記範囲ＲＮＧ３に位置していれば、前記第三弾性計測手法を選択する。これにより、前記ステップＳ２３において入力された弾性計測手法とは異なる弾性計測手法が選択される。前記選択部８１は、前記記憶部９に記憶された前記情報Ｉに基づいて、新たな弾性計測手法を選択する。このステップＳ２６において選択される新たな弾性計測手法は、本発明における他の弾性計測手法である。

ここで、Ｙ＜Ｙｔｈ、Ｚ＜Ｚｔｈである理由として、前記ステップＳ２３において操作者が入力した弾性計測手法が、前記ステップＳ２２において設定された関心領域Ｒの位置Ｄに応じて前記情報Ｉにおいて最適なものとして定められた弾性計測手法と一致していないために、正確な弾性計測が行なえない場合が考えられる。従って、このような場合において、前記ステップＳ２５において弾性計測手法の変更が必要であると判定された場合、前記ステップＳ２６において、前記情報Ｉにおいて定められた最適な弾性計測手法に変更される。

一方、前記ステップＳ２３において操作者が入力した弾性計測手法が、前記ステップＳ２２において設定された関心領域Ｒの位置Ｄに応じて前記情報Ｉにおいて最適なものとして定められた弾性計測手法と一致している場合であっても、正確な弾性計測が行なえない場合が考えられる。そこで、このような場合、前記選択部８１は、前記情報Ｉにおいて、前記ステップＳ２２において設定された関心領域Ｒにおける点Ｐが属する領域の隣の領域について定められた弾性計測手法を、新たな弾性計測手法として選択する。例えば、前記ステップＳ２２において設定された関心領域Ｒの点Ｐが前記範囲ＲＮＧ１又は前記範囲ＲＮＧ３に属する場合、前記範囲ＲＮＧ２について定められた第二弾性計測手法が、新たな弾性計測手法として選択される。また、前記ステップＳ２２において設定された関心領域Ｒの点Ｐが前記範囲ＲＮＧ２に属する場合、前記範囲ＲＮＧ１及び前記範囲ＲＮＧ３のうち、前記点Ｐの位置が近い方の範囲について定められた弾性計測手法が、新たな弾性計測手法として選択される。

前記ステップＳ２６において弾性計測手法が変更されると、前記ステップＳ２４へ戻り、変更された新たな弾性計測手法によって弾性計測が行われる。

一方、前記ステップＳ２５において弾性計測手法の変更が必要ではないと判定された場合、ステップＳ２７において弾性画像ＥＩが表示される。この弾性画像ＥＩは、前記ステップＳ２４で作成された歪みデータ又は弾性データに基づいて作成される。

なお、前記ステップＳ２３において操作者が入力した弾性計測手法が、前記ステップＳ２２において設定された関心領域Ｒの位置Ｄに応じて前記情報Ｉにおいて最適なものとして定められた弾性計測手法と一致していない場合であっても、前記ステップＳ２５において弾性計測手法の変更が必要ではないと判定される場合があるものとする。

次に、ステップＳ２８においては、弾性計測が継続され、新たなフレームの弾性画像ＥＩが表示される。このステップＳ２８において新たなフレームの弾性画像ＥＩが表示される場合、新たに一フレーム分のＢモード用の超音波の送受信が行われ、新たなフレームのＢモード画像ＢＩが表示されてもよい。

前記ステップＳ２８において一フレーム分の弾性計測が行われ一フレーム分の弾性画像ＥＩが表示されると、ステップＳ２９において、前記制御部８は、弾性計測を終了するか否かを判定する。例えば、前記操作部７において弾性計測を終了する入力があった場合、前記制御部８は弾性計測を終了すると判定する（前記ステップＳ２９において「ＹＥＳ」）。この場合処理を終了する。一方、前記操作部７において弾性計測を終了する入力がない場合、前記制御部８は弾性計測を終了すると判定する（前記ステップＳ２９において「ＮＯ」）。弾性計測を終了しないと判定された場合、ステップＳ２８の処理へ戻る。

本例によれば、前記ステップＳ２３において、操作者が入力した弾性計測手法では正確な弾性計測を行なうことが困難な場合、前記ステップＳ２６において、より適切な弾性計測手法に自動的に変更される。従って、より適する弾性計測手法を容易に選択することができる。

次に、第二実施形態の変形例について説明する。この変形例では、前記表示制御部５は、前記第一実施形態の変形例と同様に、計測手法表示制御部５３を有している（図１０参照）。

この変形例の作用について図１６のフローチャートに基づいて説明する。この図１６のフローチャートは、ステップＳ２６′のみ前記図１４のフローチャートと異なっており、ステップＳ２１〜Ｓ２５，Ｓ２７〜Ｓ２９は、前記図１４のフローチャートと同一である。

前記ステップＳ２６′では、前記計測手法表示制御部５３は、前記ステップＳ２３において操作者によって入力された弾性計測手法とは異なる他の弾性計測手法を示すメッセージＭを前記表示部６に表示する。具体的に説明する。先ず、前記計測手法表示制御部５３は、前記ステップＳ２３において操作者が入力した弾性計測手法が、前記ステップＳ２２において設定された関心領域Ｒの位置Ｄに応じて前記情報Ｉにおいて最適なものとして定められた弾性計測手法と一致しているか否かを判定する。

前記ステップＳ２３において操作者が入力した弾性計測手法が、前記ステップＳ２２において設定された関心領域Ｒの位置Ｄに応じて前記情報Ｉにおいて最適なものとして定められた弾性計測手法と一致していない場合、以下の様にして前記メッセージＭとして表示する弾性計測手法が特定される。すなわち、前記計測手法表示制御部５３は、前記記憶部９に記憶された前記情報Ｉに基づいて、前記ステップＳ２６における前記選択部８１と同様にして、前記メッセージＭとして表示する弾性計測手法を特定する。具体的には、前記計測手法表示制御部５３は、前記関心領域Ｒにおける点Ｐが前記範囲ＲＮＧ１に位置していれば、前記メッセージＭとして表示する弾性計測手法を前記第一弾性計測手法とし、前記点Ｐが前記範囲ＲＮＧ２に位置していれば、前記メッセージＭとして表示する弾性計測手法を前記第二弾性計測手法とし、前記点Ｐが前記範囲ＲＮＧ３に位置していれば、前記メッセージＭとして表示する弾性計測手法を前記第三弾性計測手法とする。このステップＳ２６′において特定される新たな弾性計測手法は、本発明における他の弾性計測手法である。

一方、前記ステップＳ２３において操作者が入力した弾性計測手法が、前記ステップＳ２２において設定された関心領域Ｒの位置Ｄに応じて前記情報Ｉにおいて最適なものとして定められた弾性計測手法と一致している場合、以下の様にして前記メッセージＭとして表示する弾性計測手法が特定される。すなわち、前記計測手法表示制御部５３は、前記ステップＳ２６における前記選択部８１と同様に、前記情報Ｉにおいて、前記ステップＳ２２において設定された関心領域Ｒにおける点Ｐが属する領域の隣の領域について定められた弾性計測手法を、前記メッセージＭとして表示する弾性計測手法とする。

前記ステップＳ２６′において前記メッセージＭが表示されると、前記ステップＳ２３へ戻る。このステップＳ２３では、操作者は、前記ステップＳ２６′において、前記メッセージＭとして表示された弾性計測手法を選択する入力を行なう。

この変形例によれば、前記メッセージＭが表示されるので、操作者は、より適する弾性計測手法を知ることができる。従って、操作者はより適する計測手法を容易に選択することができる。

以上、本発明を前記実施形態によって説明したが、本発明はその主旨を変更しない範囲で種々変更実施可能なことはもちろんである。例えば、上述の実施形態においては、前記関心領域Ｒの設定により、弾性計測が行われる計測部分の位置が特定されているが、前記計測部分の位置の特定は、前記関心領域Ｒの設定に限られるものではない。例えば、操作者は、前記計測部分の位置が深くなるほど、Ｂモード画像が表示される深さを深くし、前記計測部分の位置が浅くなるほど、Ｂモード画像が表示される深さを浅くする場合がある。また、操作者は、前記計測部分の位置が深くなるほど、弾性計測用の超音波の送信フォーカス又は受信フォーカスの深さ方向の位置を深くし、前記計測部分の位置が浅くなるほど、弾性計測用の超音波の送信フォーカス又は受信フォーカスの深さ方向の位置を浅くする場合がある。従って、Ｂモード画像が表示される深さや、弾性計測用の超音波の送信フォーカス又は受信フォーカスの深さ方向の位置を、操作者が前記操作部７において特定する入力を行なうことにより、弾性計測が行われる計測部分が特定される場合がある。

よって、前記第一、第二実施形態において、前記関心領域Ｒの位置の代わりに、Ｂモード画像が表示される深さ（Ｂモード画像の最深部の位置）や、弾性計測用の超音波の送信フォーカス又は受信フォーカスの深さ方向の位置が用いられてもよい。具体的には、前記第一実施形態において、操作者によって入力されたＢモード画像が表示される深さ（Ｂモード画像の最深部の位置）や、弾性計測用の超音波の送信フォーカス又は受信フォーカスの深さ方向の位置に応じて、前記ステップＳ３における最適な弾性計測手法の選択や前記ステップＳ１３における最適な弾性計測手法の特定が行われてもよい。また、同様に、前記第二実施形態において、操作者によって入力されたＢモード画像が表示される深さ（Ｂモード画像の最深部の位置）や、弾性計測用の超音波の送信フォーカス又は受信フォーカスの深さ方向の位置に応じて、前記ステップＳ２６における他の弾性計測手法の選択や前記ステップＳ２６′における他の弾性計測手法の特定が行われてもよい。

１超音波診断装置
６表示部
７操作部
９記憶部
４２歪み算出部
４３伝搬速度算出部
４４弾性値算出部
５３計測手法表示制御部
８１選択部

Claims

生体組織から得られた超音波のエコー信号に基づいて前記生体組織の弾性が計測される計測部分の位置を特定する入力を操作者が行なう入力部と、
前記生体組織の弾性を計測する弾性計測手法のうち、前記生体組織の深さに応じた最適な弾性計測手法を定めた情報に基づいて、前記入力部において特定された前記計測部分の位置に応じた最適な弾性計測手法を選択する選択機能のプログラムを実行するプロセッサーと、
を備えることを特徴とする超音波診断装置。
前記プロセッサーは、前記選択機能によって選択された弾性計測手法によって前記生体組織の弾性を計測する弾性計測機能のプログラムを実行することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
生体組織から得られた超音波のエコー信号に基づいて前記生体組織の弾性が計測される計測部分の位置を特定する入力を行なう入力部と、
前記生体組織の弾性を計測する弾性計測手法のうち、前記生体組織の深さに応じた最適な弾性計測手法を定めた情報に基づいて、前記入力部において特定された前記計測部分の位置に応じた最適な弾性計測手法を特定して表示部に表示する計測手法表示制御機能のプログラムを実行するプロセッサーと、
を備えることを特徴とする超音波診断装置。
操作者が弾性計測手法を選択する入力を行なう入力部を備えており、
前記プロセッサーは、前記入力部によって入力された弾性計測手法によって前記生体組織の弾性を計測する弾性計測機能のプログラムを実行する
ことを特徴とする請求項３に記載の超音波診断装置。
生体組織から得られた超音波のエコー信号に基づいて、複数の弾性計測手法の中から選択された弾性計測手法によって前記生体組織の弾性を計測する弾性計測機能と、前記エコー信号に基づいて前記弾性計測の正確性を評価する評価機能と、該評価機能による評価結果が所定の基準を満たさない場合に、前記弾性計測手法とは異なる他の弾性計測手法を選択する選択機能のプログラムを実行するプロセッサーを備えることを特徴とする超音波診断装置。
生体組織から得られた超音波のエコー信号に基づいて前記生体組織の弾性が計測される計測部分の位置を特定する入力を操作者が行なう入力部を備え、
前記選択機能は、前記生体組織の深さに応じた最適な弾性計測手法を定めた情報に基づいて、前記入力部において特定された前記計測部分の位置に応じた最適な弾性計測手法を、前記他の弾性計測手法として選択する
ことを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
生体組織から得られた超音波のエコー信号に基づいて前記生体組織の弾性が計測される計測部分の位置を特定する入力を操作者が行なう入力部を備え、
前記選択機能は、前記生体組織における深さに応じて設定された複数の領域の各々に対応する最適な弾性計測手法を定めた情報において、前記入力部において特定された前記計測部分が属する領域に対して定められた弾性計測手法と、前記複数の弾性計測手法の中から選択された弾性計測手法とが一致している場合であって、前記評価機能による評価結果が所定の基準を満たさない場合に、前記情報において、前記入力部において特定された計測部分が属する領域の隣の領域について定められた弾性計測手法を、前記他の弾性計測手法として選択する
ことを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
生体組織から得られた超音波のエコー信号に基づいて、複数の弾性計測手法の中から選択された弾性計測手法によって前記生体組織の弾性を計測する計測機能と、前記エコー信号に基づいて前記弾性計測の正確性を評価する評価機能と、該評価機能による評価結果が所定の基準を満たさない場合に、前記弾性計測手法とは異なる他の弾性計測手法を表示部に表示する計測手法表示制御機能のプログラムを実行するプロセッサーを備えることを特徴とする超音波診断装置。
生体組織から得られた超音波のエコー信号に基づいて前記生体組織の弾性が計測される計測部分の位置を特定する入力を操作者が行なう入力部を備え、
前記計測手法表示制御機能は、前記生体組織の深さに応じて最適な弾性計測手法を定めた情報に基づいて、前記入力部において特定された前記計測部分の位置に応じた最適な弾性計測手法を、前記他の弾性計測手法として表示部に表示する
ことを特徴とする請求項８に記載の超音波診断装置。
生体組織から得られた超音波のエコー信号に基づいて前記生体組織の弾性が計測される計測部分の位置を特定する入力を操作者が行なう入力部を備え、
前記計測手法表示制御機能は、前記生体組織における深さに応じて設定された複数の領域の各々に対応する最適な弾性計測手法を定めた情報において、前記入力部において特定された前記計測部分が属する領域に対して定められた弾性計測手法と、前記複数の弾性計測手法の中から選択された弾性計測手法とが一致している場合であって、前記評価機能による評価結果が所定の基準を満たさない場合に、前記情報において、前記入力部において特定された計測部分が属する領域の隣の領域について定められた弾性計測手法を、前記他の弾性計測手法として表示部に表示する
ことを特徴とする請求項８に記載の超音波診断装置。
前記情報が記憶された記憶部を備えることを特徴とする請求項１〜４、６、７、９、１０のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
前記計測部分の位置を特定する入力は、前記生体組織から得られた超音波のエコー信号に基づいて表示されたＢモード画像において前記弾性計測が行われる関心領域を設定する入力、前記生体組織から得られた超音波のエコー信号に基づいて作成されたＢモード画像が表示される深さを設定する入力、弾性計測用の超音波の送信フォーカス又は受信フォーカスの位置を設定する入力のいずれかであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の超音波診断装置。