JP6293578B2 - 超音波診断装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、超音波のプッシュパルスによって生体組織に生じたせん断弾性波を検出して、前記生体組織の弾性に関する計測値を算出する超音波診断装置及びプログラムに関する。

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）を送信して、生体組織の弾性を計測する弾性計測手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。より詳細には、弾性を計測する計測部分を設定し、プッシュパルスによって生体組織に生じたせん断弾性波（ｓｈｅａｒ ｗａｖｅ）を、前記計測部分において検出用超音波パルスによって検出して、せん断弾性波の伝搬速度や生体組織の弾性値を算出している。そして、算出値に応じた色などを有する弾性画像が表示される。

特開２０１２−１００９９７号公報

しかし、前記プッシュパルスが送信される領域に、例えば骨が存在していると、骨より深部の領域にはプッシュパルスが到達しない。また、超音波プローブが体表面から浮いていると、プッシュパルスが被検体の内部に到達しない。この場合、前記計測部分に前記せん断弾性波が到達しない。また、前記計測部分までの前記せん断弾性波の伝播経路上に、骨、嚢胞、空気などが存在していると、前記計測部分に対するせん断弾性波の伝播に悪影響を及ぼしたりするおそれがある。
このように、前記計測部分に対するせん断弾性波の伝播が妨げられると、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を表示させることが困難になるおそれがある。

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、被検体の生体組織に対する超音波のプッシュパルスの送信と、このプッシュパルスによって前記生体組織に生じたせん断弾性波を検出するための複数の検出用超音波パルスの送信と、前記生体組織のＢモード画像を作成するための超音波の送信と、を制御する送信制御機能と、前記検出用超音波パルスのエコー信号に基づいて、前記生体組織における弾性の計測部分について、前記生体組織の弾性に関する計測値を算出する計測値算出機能と、前記Ｂモード画像における所定領域の輝度を示すデータに基づいて、前記弾性の計測部分に対する前記せん断弾性波の伝播を妨げる阻害要因による前記弾性画像の画質への影響を評価する評価機能と、前記Ｂモード画像及び前記弾性画像を表示させる画像表示処理機能と、をプログラムによって実行するプロセッサーを備え、前記送信制御機能は、前記評価機能の評価に基づいて、前記阻害要因による前記弾性画像の画質の劣化を抑制できる位置に前記プッシュパルスを送信す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、前記評価機能が、Ｂモード画像における所定領域の輝度を示すデータに基づいて、前記弾性の計測部分に対する前記せん断弾性波の伝播を妨げる阻害要因による前記弾性画像の画質への影響が評価され、この評価に基づいて、前記プッシュパルスが送信されるので、前記計測部分に対するせん断弾性波の伝播が妨げられないように、前記プッシュパルスを送信することができる。

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。 表示処理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。 第一実施形態の超音波診断装置において、送信位置の決定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。 輝度情報が算出される領域の一例を示す図である。 図７に示された領域の説明図である。 輝度情報が算出される領域の他例の説明図である。 プッシュパルスの送信領域に骨が存在している例を示す説明図である。 プッシュパルスから関心領域までのせん断弾性波の伝播経路に、嚢胞が存在している例を示す説明図である。 第二実施形態の超音波診断装置において、送信位置の確定の作用を示すフローチャートである。 輝度情報が算出される領域の一例を示す図である。 輝度情報が算出される領域の他例を示す図である。 第二実施形態の第二変形例の超音波診断装置において、送信位置の確定の作用を示すフローチャートである。 第二実施形態の第三変形例におけるプッシュパルスの送信位置の説明図である。 第二実施形態の第三変形例において、図１６のプッシュパルスとは異なるプッシュパルスの送信位置の説明図である。 第二実施形態の第三変形例において、関心領域が分割されている場合のプッシュパルスの送信の説明図である。 第二実施形態の第三変形例において、関心領域が分割されている場合のプッシュパルスの送信の説明図である。 第二実施形態の第四変形例の超音波診断装置において、ビームプロファイルの確定の作用を示すフローチャートである。 プッシュパルスの送信開口の幅の変更の説明図である。 送信開口の幅の決定の説明図である。 プッシュパルスのビーム方向の変更の説明図である。

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、表示処理部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を送信する。この超音波プローブ２により、生体組織にせん断弾性波を生じさせるための超音波パルス（プッシュパルス）が送信される。また、前記超音波プローブ２により、前記プッシュパルスによって生体組織に生じた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、そのエコー信号が受信される。

さらに、前記超音波プローブ２により、Ｂモード画像を作成するためのＢモード画像用超音波パルスが送信され、そのエコー信号が受信される。

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（ｐａｒａｍｅｔｅｒ）を有する前記各種の超音波パルスを送信させる（送信制御機能）。また、送受信ビームフォーマ３は、超音波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。前記送信ビームフォーマ３及び前記制御部８は、本発明における送信制御部の実施の形態の一例である。また、前記送信制御機能は、本発明における送信制御機能の実施の形態の一例である。

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、伝搬速度算出部４２、弾性値算出部４３、評価部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。

また、前記伝搬速度算出部４２は、前記送受信ビームフォーマ３から出力された前記検出用超音波パルスのエコーデータに基づいて、前記せん断弾性波の伝搬速度を算出する（伝搬速度算出機能）。また、前記弾性値算出部４３は、プッシュパルスが送信された生体組織の弾性値を、前記伝搬速度に基づいて算出する（弾性値算出機能）。詳細は後述する。前記伝搬速度算出機能及び前記弾性値算出機能は、本発明における計測値算出機能の実施の形態の一例である。また、前記伝搬速度及び前記弾性値は、本発明における生体組織の弾性に関する計測値の実施の形態の一例である。

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。

前記評価部４４は、後述するようにＢモード画像に設定された関心領域に対する前記せん断弾性波の伝播を妨げる阻害要因による前記弾性画像の画質への影響を評価する。前記評価部４４は、前記Ｂモードデータ又は後述するＢモード画像データに基づいて、前記阻害要因による前記弾性画像の画質への影響を評価する。詳細は後述する。

前記表示処理部５は、図３に示すように、画像表示処理部５１、関心領域設定部５２を有する。前記画像表示処理部５１は、前記Ｂモードデータをスキャンコンバータ（ｓｃａｎ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）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、前記画像表示処理部５１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。前記画像表示処理部５１は、本発明における画像表示処理部の実施の形態の一例である。また、前記画像表示処理部５１による上述の画像表示処理機能は、本発明における画像表示処理機能の実施の形態の一例である。

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、前記伝搬速度又は前記弾性値に応じた色を有するカラー（ｃｏｌｏｒ）画像である。前記画像表示処理部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。前記関心領域Ｒは、前記生体組織における弾性の計測部分の実施の形態の一例である。

前記表示部６は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）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（ｐｏｉｎｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）などを含んで構成されている。

前記制御部８は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）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及び前記表示処理部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処理部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及び前記表示処理部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。

前記記憶部９は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ：ハードディスクドライブ）や、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）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の作用について説明する。本例の超音波診断装置１では、Ｂモード画像ＢＩに設定された関心領域Ｒに弾性画像ＥＩが表示される。弾性画像ＥＩは、プッシュパルスの送信と検出用超音波パルスとが送信されることによって表示される。

本例では、前記弾性画像ＥＩが表示される前に、前記プッシュパルスの送信位置が決定される。プッシュパルスの送信位置の決定について、図５のフローチャートに基づいて説明する。先ず、ステップＳ１において、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、図６に示すように、エコー信号に基づくＢモード画像ＢＩを表示させる。そして、操作者は、この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。

次に、ステップＳ２では、前記評価部４４は、図７に示すように、Ｂモード画像ＢＩにおける領域ｒｒ１，ｒｒ２の輝度情報を算出する。本例ではこの輝度情報は、前記領域ｒｒ１，ｒｒ２の平均輝度である。前記領域ｒｒ１は、図８に示すように、被検体の生体組織ＴにおいてプッシュパルスＰＰ１が送信される領域を含む。また、前記領域ｒｒ２は、プッシュパルスＰＰ２が送信される領域を含む。

前記プッシュパルスＰＰ１，ＰＰ２の位置は、前記関心領域Ｒが設定されると、この関心領域Ｒを基準として決定される。本例では、前記プッシュパルスＰＰ１，ＰＰ２の位置は、前記関心領域Ｒに対して、深さ方向（音線方向）と交差する方向（横方向）の両側である。前記評価部４４は、このように前記関心領域Ｒを基準として決定されたプッシュパルスＰＰ１の送信位置に基づいて、前記領域ｒｒ１を設定する。また、同様に前記評価部４４は、前記関心領域Ｒを基準として決定されたプッシュパルスＰＰ２の送信位置に基づいて、前記領域ｒｒ２を設定する。前記領域ｒｒ１，ｒｒ２の位置も、前記関心領域Ｒに対して横方向の両側である。前記前記領域ｒｒ１，ｒｒ２は、本発明における所定領域の実施の形態の一例である。

前記領域ｒｒ１，ｒｒ２は、前記生体組織Ｔにおいて、前記プッシュパルスＰＰ１，ＰＰ２が送信される領域を含むように、このプッシュパルスＰＰ１，ＰＰ２が送信される領域に対して予め設定された位置であればよい。前記図８に示された前記領域ｒｒ１，ｒｒ２の位置は一例であり、この位置に限られるものではない。例えば、前記領域ｒｒ１，ｒｒ２は、図９に示すように、プッシュパルスＰＰ１，ＰＰ２から前記関心領域Ｒまで前記せん断弾性波が伝播していく全ての領域が含まれる位置であってもよい。ちなみに、前記せん断弾性波は、前記プッシュパルスＰＰ１，ＰＰ２から横方向（図９において矢印Ａで示す方向）に伝播する。前記図８では、横方向において前記領域ｒｒ１，ｒｒ２と前記関心領域Ｒとの間には隙間が生じているが、前記図９では、横方向において前記領域ｒｒ１，ｒｒ２と前記関心領域Ｒとの間には隙間がない。

前記評価部４４は、前記領域ｒｒ１，ｒｒ２の平均輝度を、前記Ｂモード画像データに基づいて算出してもよい。また、前記評価部４４は、Ｂモード画像データに走査変換される前のデータであるＢモードデータに基づいて前記領域ｒｒ１，ｒｒ２の平均輝度を算出してもよい。言い換えれば、前記領域ｒｒ１，ｒｒ２の平均輝度は、前記Ｂモード画像データ又は前記Ｂモードデータのデータ値の前記領域ｒｒ１，ｒｒ２における平均値である。前記Ｂモード画像データ及び前記Ｂモードデータは、Ｂモード画像における所定領域の輝度を示すデータの実施の形態の一例である。

次に、ステップＳ３では、前記評価部４４は、前記領域ｒｒ１の輝度情報、すなわち前記領域ｒｒ１の平均輝度と、前記領域ｒｒ２の輝度情報、すなわち前記領域ｒｒ２の平均輝度とを比較する。そして、前記評価部４４は、前記領域ｒｒ１及び前記領域ｒｒ２のうち、平均輝度が高い領域に対応するプッシュパルスの送信位置を選択する。例えば、前記評価部４４は、前記領域ｒｒ１の平均輝度が前記領域ｒｒ２の平均輝度よりも大きい場合、前記プッシュパルスＰＰ１の送信位置を選択する。

ここで、平均輝度に基づいてプッシュパルスの送信位置を選択する理由について説明する。前記プッシュパルスＰＰの送信領域や前記プッシュパルスＰＰから前記関心領域Ｒまでのせん断弾性波の伝播経路に、骨、嚢胞、空気等の超音波の伝播やせん断弾性波の伝播を妨げる阻害要因が存在していると、前記関心領域Ｒに対する前記せん断弾性波の伝播が妨げられる。ここに、前記関心領域Ｒに対する前記せん断弾性波の伝播が妨げられるとは、前記関心領域Ｒにせん断弾性波が到達しないことと、前記関心領域Ｒに対して伝搬するせん断弾性波が屈折等を起こすことが含まれるものとする。例えば、図１０に示すように、前記生体組織Ｔにおいて、前記プッシュパルスＰＰ２の送信領域に骨Ｂが存在していると、超音波の音線方向において、この骨Ｂよりも深部には前記プッシュパルスＰＰ２は到達しない。せん断弾性波は、プッシュパルスによって生じるので、プッシュパルスが到達しない部分からはせん断弾性波が発生しない。従って、前記関心領域Ｒにせん断弾性波は到達しない。

また、図１１に示すように、前記プッシュパルスＰＰから前記関心領域Ｒまでのせん断弾性波の伝播経路に、嚢胞（ｃｙｓｔ）Ｃが存在していると、せん断弾性波がこの嚢胞Ｃにおいて屈折等を起こす。

このように、前記関心領域Ｒに対して伝搬するせん断弾性波が屈折すると、このせん断弾性波の伝搬速度の計測に悪影響を及ぼし、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像が得られないおそれがある。また、上述のように、前記関心領域Ｒに対してせん断弾性波が伝播しなければ、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像が得られない。関心領域Ｒに対するせん断弾性波の伝播を妨げる阻害要因とは、弾性画像の画質を劣化させる要因をいう。この弾性画像の画質とは、生体組織の弾性をどれだけ正確に反映しているかを意味する。

また、前記超音波プローブ２における超音波の送受信面においてプッシュパルスが送信される箇所が、被検体の体表面から浮いていると、プッシュパルスが生体組織内に伝播しない。従って、前記超音波プローブ２が体表面から浮いていることも、前記関心領域Ｒに対するせん断弾性波の阻害要因である。

骨よりも深部にプッシュパルスが到達しない場合、Ｂモード画像用の超音波も、骨よりも深部に到達しないので、Ｂモード画像において、超音波の音線方向における前記骨よりも深部の輝度は、周囲よりも低くなる。また、Ｂモード画像において、嚢胞や空気が存在している部分の輝度は、周囲よりも低くなる。前記超音波プローブ２における超音波の送受信面においてプッシュパルスが送信される箇所が被検体の体表面から浮いていると、この浮いた箇所からはＢモード画像用の超音波も前記生体組織内に伝播しない。従って、Ｂモード画像において、前記浮いた箇所の音線方向の下部の輝度は、周囲よりも低くなる。

このように前記阻害要因が存在していると、前記領域ｒｒ１，ｒｒ２の平均輝度が低下する。そこで、前記評価部４４は、前記領域ｒｒ１の平均輝度と前記領域ｒｒ２の平均輝度を比較することによって、前記阻害要因による弾性画像の画質への影響を評価する。すなわち、平均輝度がより低い領域に対応する位置にプッシュパルスを送信すると、前記阻害要因によって前記関心領域Ｒに対するせん断弾性波の伝播が妨げられ弾性画像の画質が劣化するおそれが高いので、前記評価部４４は、平均輝度がより高い領域に対応するプッシュパルスの送信位置を選択する。従って、この送信位置は、前記阻害要因による弾性画像の画質の劣化を抑制できる位置である。

前記ステップＳ３において、前記評価部４４によってプッシュパルスの送信位置が選択されると、この位置に、前記プッシュパルスが送信される。そして、このプッシュパルスによって生じたせん断弾性波を検出する検出用超音波パルスの送受信が行われる。そして、検出用超音波パルスのエコー信号に基づいて、せん断弾性波の伝搬速度や生体組織の弾性値が算出され、前記関心領域Ｒに弾性画像ＥＩが表示される（図４参照）。

以上説明した本例によれば、前記領域ｒｒ１，ｒｒ２のうち、平均輝度が高い方の領域に対応する位置のプッシュパルスが送信されるので、前記関心領域Ｒに対するせん断弾性波の伝播が妨げられないように、前記プッシュパルスを送信することができる。これにより、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を表示させることができる。

次に、第一実施形態の変形例について説明する。前記ステップＳ２で算出される輝度情報は、前記領域ｒｒ１，ｒｒ２における輝度の散布度であってもよい。前記評価部４４は、前記Ｂモード画像データ又は前記Ｂモードデータのデータ値の前記領域ｒｒ１における散布度及び前記Ｂモード画像データ又は前記Ｂモードデータのデータ値の前記領域ｒｒ２における散布度を算出する。前記散布度は、標準偏差、分散又は変動係数である。

前記ステップＳ３では、前記評価部４４は、前記領域ｒｒ１における輝度の散布度と前記領域ｒｒ２における輝度の散布度とを比較する。前記評価部４４は、前記領域ｒｒ１及び前記領域ｒｒ２のうち、輝度の散布度が小さい領域に対応するプッシュパルスの送信位置を選択する。

前記領域ｒｒ１及び前記領域ｒｒ２のうち、輝度の散布度が小さい領域に対応するプッシュパルスの送信位置を選択する理由について説明する。せん断弾性波の伝播を妨げる阻害要因が存在し、前記領域ｒｒ１、ｒｒ２におけるＢモード画像において、輝度が低下する部分が存在していると、前記領域ｒｒ１，ｒｒ２における輝度の散布度が大きくなる。そこで、前記評価部４４は、輝度の散布度が小さい領域に対応するプッシュパルスの送信位置を選択する。

（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の構成は第一実施形態と同一であるので、プッシュパルスの送信位置の決定について図１２のフローチャートに基づいて説明する。

先ず、ステップＳ１１では、前記ステップＳ１と同様に、Ｂモード画像ＢＩが表示され、関心領域Ｒが設定される。次に、ステップＳ１２では、前記評価部４４は、図１３に示されたＢモード画像ＢＩにおける領域ｒｒの輝度情報を算出する。この輝度情報は、前記領域ｒｒの平均輝度である。前記領域ｒｒは、前記領域ｒｒ１，ｒｒ２と同様に、プッシュパルスが送信される領域を含む。図１３で示された前記領域ｒｒは一例であり、前記領域ｒｒは、図１４に示すように、前記関心領域Ｒとの間に隙間が生じないように設定されてもよい。

前記領域ｒｒの平均輝度は、本例においても、Ｂモード画像データ又はＢモードデータのデータ値の前記領域ｒｒの平均値である。

次に、ステップＳ１３では、前記評価部４４は、前記領域ｒｒの輝度情報が所定の基準を満たすか否かを判定することによって前記阻害要因による弾性画像の画質への影響を評価し、前記領域ｒｒに対応するプッシュパルスの送信位置が適切か否かを評価する。具体的には、前記評価部４４は、前記領域ｒｒの平均輝度Ｂｒを閾値Ｂｒｔｈと比較し、Ｂｒ＞Ｂｒｔｈ（前記所定の基準）であるか否かを判定する。前記閾値Ｂｒｔｈは、前記領域ｒｒの平均輝度が低いために、前記阻害要因による弾性画像の画質の劣化を抑制できないおそれがある値に設定される。

前記評価部４４は、Ｂｒ＞Ｂｒｔｈであれば、前記阻害要因による弾性画像の画質の劣化を抑制でき、プッシュパルスの送信位置が適切であると評価する（前記ステップＳ１３において「ＹＥＳ」）。一方、前記評価部４４は、Ｂｒ≦Ｂｒｔｈであれば、前記阻害要因による弾性画像の画質の劣化を抑制できず、プッシュパルスの送信位置が適切ではないと評価する（前記ステップＳ１３において「ＮＯ」）。

前記ステップＳ１３において、プッシュパルスの送信位置が適切でないと判定されると、ステップＳ１４の処理へ移行する。このステップＳ１４では、前記制御部４４は、プッシュパルスの送信位置を変更する。前記評価部４４は、変更されたプッシュパルスの送信位置に応じた領域ｒｒを新たに設定する。すなわち、前記評価部４４は、変更されたプッシュパルスが送信される領域を含む領域ｒｒを新たに設定する。

前記ステップＳ１４において、前記領域ｒｒが新たに設定されると、ステップＳ１２の処理へ戻り、新たに設定された領域ｒｒの平均輝度が算出される。

一方、前記ステップＳ１３において、プッシュパルスの送信位置が適切であると判定されると、ステップＳ１５では、前記評価部４４は、前記ステップＳ１３において適切であると判定された送信位置を、被検体に送信されるプッシュパルスの送信位置として確定する。前記ステップＳ１５において、プッシュパルスの送信位置が確定されると、この位置にプッシュパルスが送信され、前記ステップＳ４と同様に前記検出用超音波パルスの送受信が行われる。そして、前記弾性画像ＥＩが表示される。

以上説明した本例によれば、Ｂｒ＞Ｂｒｔｈの条件を満たさなければ、前記ステップＳ１４においてプッシュパルスの送信位置が変更される。そして、Ｂｒｔｈ＜Ｂｒの条件を満たす領域ｒｒに対応する送信位置にプッシュパルスが送信されるので、前記関心領域Ｒに対するせん断弾性波の伝播が妨げられないように、前記プッシュパルスを送信することができる。これにより、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を表示させることができる。

次に、第二実施形態の変形例について説明する。前記第一実施形態の変形例と同様に、前記ステップＳ１２で算出される輝度情報は、前記領域ｒｒにおける輝度の散布度であってもよい。この場合、前記ステップＳ１３では、前記評価部４４は、前記領域ｒｒの散布度Ｄを閾値Ｄｔｈと比較し、Ｄ＜Ｄｔｈであるか否かを判定する。前記領域ｒｒに輝度が低い領域があると、散布度は大きくなる。そこで、前記閾値Ｄｔｈは、前記領域ｒｒに輝度が低い領域があり、前記阻害要因による弾性画像の画質の劣化を抑制できないおそれがある値に設定される。

前記評価部４４は、Ｄ＜Ｄｔｈであれば、プッシュパルスの送信位置が適切であると判定する。一方、前記評価部４４は、Ｄ≧Ｄｔｈであれば、プッシュパルスの送信位置が適切ではないと判定する。

次に、第二変形例について、図１５のフローチャートに基づいて説明する。この図１５のフローチャートにおいて、前記図１２と同一の処理については、説明を省略する。図１５のフローチャートにおいて、ステップＳ１２′では、前記評価部４４は、Ｂモード画像データ又はＢモードデータに基づいて、前記生体組織において前記領域ｒｒに対応する部分の移動を検出する。前記評価部４４は、同一断面についての時間的に異なる二フレームのＢモード画像データ又はＢモードデータを対象にして、例えば相関演算を行なうことによって前記移動の検出を行なう。

ここで、心拍などが原因で、生体組織において前記領域ｒｒに対応する部分が動いており、このような領域ｒｒにプッシュパルスが送信されると、生体組織の動きが、せん断弾性波の伝播に影響を与える。この結果、前記弾性画像の画質が劣化するおそれがある。そこで、ステップＳ１３では、前記評価部４４は、前記ステップＳ１２′において移動が検出された場合、プッシュパルスの送信位置が、弾性画像の画質の劣化を抑制できる適切な位置ではないと判定する。一方、前記ステップＳ１２′において移動が検出されない場合、前記評価部４４は、前記ステップＳ１３において、プッシュパルスの送信位置が適切であると判定する。

次に、第三変形例について説明する。この第三変形例では、複数の前記プッシュパルスが異なる位置に送信され、各々のプッシュパルスに対応する検出用パルスのエコー信号に基づいて作成された弾性画像データが加算されて、一フレームの弾性画像データが作成される。

例えば、図１６に示すように、プッシュパルスＰＰ１が送信された後に、このプッシュパルスＰＰ１によって生じたせん断弾性波を検出する検出用超音波パルス（図示省略）の送受信が行われる。その後、図１７に示すように、プッシュパルスＰＰ２が送信され、このプッシュパルスＰＰ２によって生じたせん断弾性波を検出する検出用超音波パルス（図示省略）の送受信が行われる。そして、前記プッシュパルスＰＰ１に対応する検出用超音波パルスのエコー信号に基づいて作成された一フレーム分の弾性画像データと、前記プッシュパルスＰＰ２に対応する検出用超音波パルスのエコー信号に基づいて作成された一フレーム分の弾性画像データとが加算され、一フレームの弾性画像データが作成される。

このような第三変形例において、プッシュパルスＰＰ１，ＰＰ２の送信位置の確定は、上述の図１２又は図１５のフローチャートと同様にして行われる。すなわち、前記プッシュパルスＰＰ１，ＰＰ２の各々について、上述の図１２又は図１５のフローチャートの処理が行われ、送信位置が確定される。

前記プッシュパルスＰＰ１，ＰＰ２のうち、いずれか一方の送信位置が、前記ステップＳ１３において適切ではないと判定された場合、適切ではないと判定された位置へのプッシュパルスの送信は行われなくてもよい。この場合、送信位置が適切であると判定されたプッシュパルスが送信され、このプッシュパルスによって生じたせん断弾性波の検出用超音波パルスの送受信が一フレーム分行われて、一フレーム分の弾性画像データが作成されてもよい。また、送信位置が適切であると判定されたプッシュパルスに対応する検出用超音波パルスの送受信が二フレーム分行われ、二フレーム分の弾性画像データが加算されて一フレーム分の弾性画像データが作成されてもよい。

なお、図１８及び図１９に示すように、前記関心領域Ｒが第一関心領域Ｒ１と第二関心領域Ｒ２に分割され、これら第一関心領域Ｒ１と第二関心領域Ｒ２の各々の両側に、前記プッシュパルスＰＰ１，ＰＰ２が送信されてもよい。図１８及び図１９では、前記第一関心領域Ｒ１の両側にプッシュパルスＰＰ１，ＰＰ２が送信された例が示されている。

この場合、前記第一関心領域Ｒ１の両側に送信されたプッシュパルスＰＰ１，ＰＰ２の各々に対応する検出用超音波パルスのエコー信号に基づいて作成された一フレーム分の前記第一関心領域Ｒ１の弾性画像データと、前記第二関心領域Ｒ２の両側に送信されたプッシュパルスＰＰ１，ＰＰ２の各々に対応する検出用超音波パルスのエコー信号に基づいて作成された一フレーム分の前記第二関心領域Ｒ２の弾性画像データとに基づいて、一フレーム分の前記関心領域Ｒの弾性画像データが作成される。

次に、第四変形例について説明する。本例では、前記プッシュパルスが同じ位置に送信されるものとする。本例におけるプッシュパルスの確定について、図２０のフローチャートに基づいて説明する。

先ず、ステップ２１では、前記ステップＳ１，Ｓ１１と同様に、Ｂモード画像ＢＩが表示され、関心領域Ｒが設定される。次に、ステップＳ２２では、前記評価部４４は、Ｂモード画像ＢＩにおける領域ｒｒ（図１３参照）の輝度情報を算出する。この輝度情報は、前記領域ｒｒの平均輝度であってもよいし、前記領域ｒｒにおける輝度の散布度であってもよい。

次に、ステップＳ２３では、前記評価部４４は、前記領域ｒｒの輝度情報が所定の基準を満たすか否かを判定することによって前記阻害要因による弾性画像の画質の劣化を抑制できるか否かを評価し、前記領域ｒｒに対応するプッシュパルスのビームプロファイルが適切であるか否かを評価する。前記評価部４４による前記領域ｒｒの輝度情報が所定の基準を満たすか否かの判定は、上述と同様であり、前記領域ｒｒの平均輝度Ｂｒ又は散布度Ｄに基づく。

本例では、前記評価部４４は、Ｂｒ＞Ｂｒｔｈであれば、プッシュパルスのビームプロファイルが適切であると判定する（前記ステップＳ２３において「ＹＥＳ」）。一方、前記評価部４４は、Ｂｒ≦Ｂｒｔｈであれば、プッシュパルスのビームプロファイルが適切ではないと判定する（前記ステップＳ２３において「ＮＯ」）。また、前記評価部４４は、Ｄ＜Ｄｔｈであれば、プッシュパルスのビームプロファイルが適切であると判定する。一方、前記評価部４４は、Ｄ≧Ｄｔｈであれば、プッシュパルスのビームプロファイルが適切ではないと判定する。

前記プッシュパルスのビームプロファイルは、例えばプッシュパルスの送信開口の幅である。前記ステップＳ２３においてビームプロファイルが適切ではないと判定された場合、ステップＳ２４の処理へ移行する。このステップＳ２４では、前記制御部８は、プッシュパルスのビームプロファイルを適切なものへ変更する。具体的には、前記阻害要因によってプッシュパルスの伝播が妨げられないビームプロファイルに変更される。ここでは、プッシュパルスの送信開口の幅が変更される。

例えば、図２１に示すように、一点鎖線で示されたプッシュパルスＰＰ１の送信開口の幅Ｗ１が、実線で示されたプッシュパルスＰＰ２の送信開口の幅Ｗ２に狭められる。プッシュパルスＰＰ２のビームプロファイルは、生体組織Ｔ内の骨Ｂを避けるビームプロファイルになっている。

ちなみに、送信開口の幅は、プッシュパルスの送信に用いられる超音波振動子の数が減らされることによって狭められる。

例えば、図２２に示すように、領域ｒｒにおいて、Ｂモード画像ＢＩの輝度が所定以下である部分の幅ｒｒｗに基づいて、送信開口の幅Ｗ２が決定されてもよい。

前記ステップＳ２３においてビームプロファイルが適切であると判定された場合（前記ステップＳ２３において「ＹＥＳ」）及び前記ステップＳ２４においてビームプロファイルが変更された場合、ステップＳ２５の処理へ進む。このステップＳ２５では、前記ステップＳ２３において適切であると判定されたビームプロファイル又は前記ステップＳ２４において変更されたビームプロファイルを、被検体に送信されるプッシュパルスのビームプロファイルとして確定する。そして、確定されたビームプロファイルのプッシュパルスが送信され、弾性画像が表示される。

前記ステップＳ２３において、プッシュパルスのビームプロファイルではなく、プッシュパルスのビーム方向（音線方向）が適切であるか否かが判定されてもよい。この場合、前記ステップＳ２４では、前記制御部８は、プッシュパルスのビーム方向を適切なものへ変更する。ここでは、前記阻害要因によってプッシュパルスの伝播が妨げられないビーム方向に変更される。例えば、図２３に示すように、一点鎖線で示されたプッシュパルスＰＰ１のビーム方向が、実線で示されたプッシュパルスＰＰ２のビーム方向へ変更される。プッシュパルスＰＰ２は、生体組織Ｔ内の嚢胞を避けるビーム方向になっている。

また、前記ステップＳ２３において、プッシュパルスのビームプロファイル及びビーム方向がともに適切であるか否かが判定されてもよい。この場合、前記ステップＳ２４では、プッシュパルスのビームプロファイル及びビーム方向がともに適切なものへ変更される。

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、第二実施形態において、前記評価部４４は、前記領域ｒｒの平均輝度Ｂｒを閾値Ｂｒｔｈと比較し、Ｂｒ＞Ｂｒｔｈであるか否かを判定する代わりに、前記領域ｒｒの平均輝度Ｂｒを閾値Ｂｒｔｈ１，Ｂｒｔｈ２（Ｂｒｔｈ１＜Ｂｒｔｈ２）と比較し、Ｂｒｔｈ１＜Ｂｒ＜Ｂｒｔｈ２であるか否かを判定してもよい。この場合、Ｂｒｔｈ１＜Ｂｒ＜Ｂｒｔｈ２であれば、前記阻害要因による弾性画像の画質の劣化を抑制できる。前記閾値Ｂｒｔｈ１は、前記領域ｒｒの輝度が低いために、前記阻害要因による弾性画像の画質の劣化を抑制できないおそれがある値に設定される。また、前記閾値Ｂｒｔｈ２は、前記領域ｒｒの輝度が高いために、前記阻害要因による弾性画像の画質の劣化を抑制できないおそれがある値に設定される。ちなみに、Ｂモード画像において骨の表面は輝度が高くなる。

また、第二実施形態において、前記評価部４４は、前記領域ｒｒの散布度Ｄを閾値Ｄｔｈと比較し、Ｄ＜Ｄｔｈであるか否かを判定する代わりに、Ｄｔｈ１＜Ｄ＜Ｄｔｈ２であるか否かを判定してもよい。この場合、Ｄｔｈ１＜Ｄ＜Ｄｔｈ２であれば、前記阻害要因による弾性画像の画質の劣化を抑制できる。例えば、前記領域ｒｒが一様に低輝度であったり、大部分が低輝度であったりすると、散布度は小さくなる。そこで、Ｄｔｈ１は、前記領域ｒｒに輝度が低い領域があり、前記阻害要因による弾性画像の画質の劣化を抑制できないおそれがある値に設定される。Ｄｔｈ２は、前記Ｄｔｈと同じであってもよい。

また、前記関心領域Ｒは、本発明における弾性の計測部分の一例であるが、本発明における弾性の計測部分は点であってもよい。

１ 超音波診断装置
３ 送受信ビームフォーマ
８ 制御部
４２ 伝搬速度算出部
４３ 弾性値算出部
４４ 評価部

Claims (12)

1. 被検体の生体組織に対する超音波のプッシュパルスの送信と、該プッシュパルスによって前記生体組織に生じたせん断弾性波を検出するための複数の検出用超音波パルスの送信と、前記生体組織のＢモード画像を作成するための超音波の送信と、を制御する送信制御機能と、
   前記検出用超音波パルスのエコー信号に基づいて、前記生体組織における弾性の計測部分について、前記生体組織の弾性に関する計測値を算出する計測値算出機能と、
   前記Ｂモード画像及び前記計測値に基づいて作成された弾性画像を表示させる画像表示処理機能と、
   前記Ｂモード画像における複数の所定領域であって、複数の前記プッシュパルスの送信位置の各々に対応した位置に設定された所定領域の輝度情報を比較することにより、前記弾性の計測部分に対する前記せん断弾性波の伝播を妨げる阻害要因による前記弾性画像の画質への影響の評価を行ない、前記複数の所定領域のうち、前記阻害要因による前記弾性画像の画質の劣化をより抑制できる所定領域に対応するプッシュパルスの送信位置を、前記評価に基づいて選択する評価機能と、
   をプログラムによって実行するプロセッサーを備え、
   前記送信制御機能は、前記評価機能によって選択された送信位置に対し、前記プッシュパルスを送信する
   ことを特徴とする超音波診断装置。
2. 前記所定領域の輝度情報は、前記所定領域の平均輝度であり、
   前記評価機能は、複数の前記所定領域の平均輝度を比較して、最も平均輝度が高い所定領域に対応するプッシュパルスの送信位置を選択する
   ことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記所定領域の輝度情報は、前記所定領域の輝度の散布度であり、
   前記評価機能は、複数の前記所定領域の前記散布度を比較して、最も散布度が小さい所定領域に対応するプッシュパルスの送信位置を選択する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の超音波診断装置。
4. 被検体の生体組織に対する超音波のプッシュパルスの送信と、該プッシュパルスによって前記生体組織に生じたせん断弾性波を検出するための複数の検出用超音波パルスの送信と、前記生体組織のＢモード画像を作成するための超音波の送信と、を制御する送信制御機能と、
   前記検出用超音波パルスのエコー信号に基づいて、前記生体組織における弾性の計測部分について、前記生体組織の弾性に関する計測値を算出する計測値算出機能と、
   前記Ｂモード画像及び前記計測値に基づいて作成された弾性画像を表示させる画像表示処理機能と、
   前記Ｂモード画像における所定領域であって、前記プッシュパルスの送信位置に対応する位置に設定された所定領域の輝度を示すデータに基づいて、前記生体組織において前記所定領域に対応する部分の移動を検出して、前記所定領域に対応するプッシュパルスの送信位置が、前記弾性の計測部分に対する前記せん断弾性波の伝播を妨げる阻害要因による前記弾性画像の画質の劣化を抑制できる適切な位置であるか否かを評価する評価機能と、
   をプログラムによって実行するプロセッサーを備え、
   前記送信制御機能は、前記評価機能によって適切であると評価された送信位置に対し、前記プッシュパルスを送信する
   ことを特徴とする超音波診断装置。
5. 被検体の生体組織に対する超音波のプッシュパルスの送信と、該プッシュパルスによって前記生体組織に生じたせん断弾性波を検出するための複数の検出用超音波パルスの送信と、前記生体組織のＢモード画像を作成するための超音波の送信と、を制御する送信制御機能と、
   前記検出用超音波パルスのエコー信号に基づいて、前記生体組織における弾性の計測部分について、前記生体組織の弾性に関する計測値を算出する計測値算出機能と、
   前記Ｂモード画像及び前記計測値に基づいて作成された弾性画像を表示させる画像表示処理機能と、
   前記Ｂモード画像における所定領域であって、前記プッシュパルスの送信位置に対応する位置に設定された所定領域の輝度情報が所定の基準を満たすか否かを判定することによって、前記所定領域に対応するプッシュパルスの送信開口の幅及び／又はビーム方向が、前記弾性の計測部分に対する前記せん断弾性波の伝播を妨げる阻害要因による前記弾性画像の画質の劣化を抑制できる適切なものであるか否かを評価する評価機能と、
   をプログラムによって実行するプロセッサーを備え、
   前記送信制御機能は、前記評価機能によって適切であると評価された送信開口の幅及び／又はビーム方向のプッシュパルスを送信する
   ことを特徴とする超音波診断装置。
6. 前記所定領域の輝度情報は、前記所定領域の平均輝度であり、
   前記評価機能は、前記所定領域の平均輝度を閾値と比較して前記所定の基準を満たすか否かを判定することによって前記評価を行ない、前記所定領域に対応するプッシュパルスの送信開口の幅及び／又はビーム方向が適切か否かを評価する
   ことを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
7. 前記所定領域の輝度情報は、前記所定領域の輝度の散布度であり、
   前記評価機能は、前記所定領域の前記散布度を閾値と比較して前記所定の基準を満たすか否かを判定することによって前記評価を行ない、前記所定領域に対応するプッシュパルスの送信開口の幅及び／又はビーム方向が適切か否かを評価する
   ことを特徴とする請求項５又は６に記載の超音波診断装置。
8. 前記所定領域は、前記プッシュパルスが送信される領域を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
9. 前記所定領域は、前記弾性の計測部分に対して前記せん断弾性波が伝播する領域を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
10. 被検体の生体組織に対する超音波のプッシュパルスの送信と、該プッシュパルスによって前記生体組織に生じたせん断弾性波を検出するための複数の検出用超音波パルスの送信と、前記生体組織のＢモード画像を作成するための超音波の送信と、を制御する送信制御機能と、
    前記検出用超音波パルスのエコー信号に基づいて、前記生体組織における弾性の計測部分について、前記生体組織の弾性に関する計測値を算出する計測値を算出する計測値算出機能と、
    前記Ｂモード画像及び前記計測値に基づいて作成された弾性画像を表示させる画像表示処理機能と、
    前記Ｂモード画像における複数の所定領域であって、複数の前記プッシュパルスの送信位置の各々に対応した位置に設定された所定領域の輝度情報を比較することにより、前記弾性の計測部分に対する前記せん断弾性波の伝播を妨げる阻害要因による前記弾性画像の画質への影響の評価を行ない、前記複数の所定領域のうち、前記阻害要因による前記弾性画像の画質の劣化をより抑制できる所定領域に対応するプッシュパルスの送信位置を、前記評価に基づいて選択する評価機能と、
    を、超音波診断装置のプロセッサーに実行させるプログラムであって、
    前記送信制御機能は、前記評価機能によって選択された送信位置に対し、前記プッシュパルスを送信する
    ことを特徴とするプログラム。
11. 被検体の生体組織に対する超音波のプッシュパルスの送信と、該プッシュパルスによって前記生体組織に生じたせん断弾性波を検出するための複数の検出用超音波パルスの送信と、前記生体組織のＢモード画像を作成するための超音波の送信と、を制御する送信制御機能と、
    前記検出用超音波パルスのエコー信号に基づいて、前記生体組織における弾性の計測部分について、前記生体組織の弾性に関する計測値を算出する計測値算出機能と、
    前記Ｂモード画像及び前記計測値に基づいて作成された弾性画像を表示させる画像表示処理機能と、
    前記Ｂモード画像における所定領域であって、前記プッシュパルスの送信位置に対応する位置に設定された所定領域の輝度を示すデータに基づいて、前記生体組織において前記所定領域に対応する部分の移動を検出して、前記所定領域に対応するプッシュパルスの送信位置が、前記弾性の計測部分に対する前記せん断弾性波の伝播を妨げる阻害要因による前記弾性画像の画質の劣化を抑制できる適切な位置であるか否かを評価する評価機能と、
    を、超音波診断装置のプロセッサーに実行させるプログラムであって、
    前記送信制御機能は、前記評価機能によって適切であると評価された送信位置に対し、前記プッシュパルスを送信する
    ことを特徴とするプログラム。
12. 被検体の生体組織に対する超音波のプッシュパルスの送信と、該プッシュパルスによって前記生体組織に生じたせん断弾性波を検出するための複数の検出用超音波パルスの送信と、前記生体組織のＢモード画像を作成するための超音波の送信と、を制御する送信制御機能と、
    前記検出用超音波パルスのエコー信号に基づいて、前記生体組織における弾性の計測部分について、前記生体組織の弾性に関する計測値を算出する計測値算出機能と、
    前記Ｂモード画像及び前記計測値に基づいて作成された弾性画像を表示させる画像表示処理機能と、
    前記Ｂモード画像における所定領域であって、前記プッシュパルスの送信位置に対応する位置に設定された所定領域の輝度情報が所定の基準を満たすか否かを判定することによって、前記所定領域に対応するプッシュパルスの送信開口の幅及び／又はビーム方向が、前記弾性の計測部分に対する前記せん断弾性波の伝播を妨げる阻害要因による前記弾性画像の画質の劣化を抑制できる適切なものであるか否かを評価する評価機能と、
    を、超音波診断装置のプロセッサーに実行させるプログラムであって、
    前記送信制御機能は、前記評価機能によって適切であると評価された送信開口の幅及び／又はビーム方向のプッシュパルスを送信する
    ことを特徴とするプログラム。