JP6782747B2

JP6782747B2 - 超音波装置及びその制御プログラム

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Publication number: JP6782747B2
Application number: JP2018199810A
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Inventors: 侑子柴田
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Description

本発明は、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、生体組織の弾性に関する計測値を算出する超音波装置及びその制御プログラムに関する。

超音波装置の一例である超音波診断装置の中には、生体組織の弾性を計測する装置が知られている。生体組織の弾性に関する値を算出する手法としては、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、すなわちプッシュパルスを送信する手法がある。この手法は、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（ｓｈｅａｒｗａｖｅ）による生体組織の変位を、検出用超音波パルスによって検出する。そして、この検出に基づいてせん断弾性波の伝搬速度が、生体組織の弾性に関する計測値として算出される。超音波診断装置は、算出された計測値を数値として表示したり、計測値に応じた弾性画像を表示したりする。

ここで、生体組織の弾性を正確に反映していない計測値が得られる場合がある。このように信頼性の低い計測値が得られる場合があるにもかかわらず、計測値や弾性画像が表示されるだけでは、ユーザーは計測値を信じても良いのか否かを判断できない。そこで、信頼性の低い計測値が得られた場合、計測値や弾性画像を表示しない超音波診断装置や、信頼性の指標を表示する超音波診断装置などがある（例えば、特許文献１参照）。

特許第６１６９７０７号

ユーザーは、信頼性の低い計測値が得られたことを認知した場合、再度計測を行なう必要がある。しかし、計測値の信頼性が低くなる要因としては、複数の要因が考えられる。例えば、このような要因として、弾性計測の対象領域が、嚢胞や血液など、液体が主成分である領域であること、超音波プローブの動きや被検体の体動が大きすぎてせん断弾性波による生体組織の変位が検出できないこと、対象領域が深すぎて検出用超音波パルスのエコー信号のＳＮが悪いこと、対象領域が硬すぎて十分なせん断弾性波が生じていないことなどが挙げられる。

このように複数の要因があるため、信頼性の低い計測値が得られた場合に、計測値や弾性画像が表示されなかったり、信頼性の指標が表示されたりするだけでは、ユーザーは、どのような要因で信頼性が低かったのかが分からない。従って、ユーザーは、計測値の信頼性を損ねている要因を解消するために、何をしたらよいか分からい。このため、ユーザーは試行錯誤しながら計測を繰り返す必要があり、検査時間が長くなる場合があった。

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、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検出用超音波パルスの送信とを行なう超音波プローブと、制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記検出用超音波パルスのエコー信号に基づいて、前記生体組織の弾性に関する計測値を算出する計測値算出機能と、検出用超音波パルスのエコー信号に基づいて、前記計測値の信頼性を損なう複数の要因の各々について、前記計測値の信頼性の程度を示す指標値を算出する指標値算出機能と、前記信頼性の程度が所要の基準を満たさない少なくとも一つの指標値に対応する要因を報知する報知機能と、を実行する、超音波装置である。

上記観点の発明によれば、前記報知機能により、信頼性の程度が所要の基準を満たさない指標値に対応する要因が報知されるので、超音波装置のユーザーは、計測値の信頼性を低くしている要因を知ることができる。

実施形態の超音波診断装置の一例を示すブロック図である。実施形態の超音波診断装置における制御回路の例示的な機能ブロック図である。弾性処理機能の詳細の一例を示す機能ブロック図である。表示デバイスの画面の一例を示す図である。実施形態の超音波診断装置においてバーを表示させるための処理の一例を示すフローチャートである。バーの一例を示す拡大図である。図６で示された長さよりも短くなった状態で表示されたバーの一例を示す拡大図である。実施形態の超音波診断装置の他例を示すブロック図である。表示デバイスの画面の他例を示す図である。弾性処理機能の詳細の他例を示す機能ブロック図である。表示デバイスの画面の他例を示す図である。弾性処理機能の詳細の他例を示す機能ブロック図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。以下、本発明に係る超音波装置の一例として、診断等を目的として被検体の超音波画像を表示する超音波診断装置について説明する。

図１に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送信回路３、受信回路４、制御回路５、表示デバイス６、入力デバイス７、記憶回路８を備える。前記超音波診断装置１は、コンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）としての構成を備えている。

超音波プローブ２は、超音波トランスデューサー（図示省略）を有し、この超音波トランスデューサーにおいて、被検体の生体組織に対して超音波を送信し、そのエコー信号を受信する。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、超音波プローブ２により、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。超音波プローブ２は、本発明における超音波プローブの実施の形態の一例である。

また、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。

送信回路３は、超音波プローブ２による超音波の送信を制御する。具体的には、送信回路３は、制御回路５からの制御信号に基づいて、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。

受信回路４は、超音波プローブ２から被検体に送信され、被検体内で反射して超音波プローブ２で受信された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。受信回路４は、制御回路５からの制御信号に基づいて信号処理を行なう。

送信回路３及び受信回路４は、ハードウェアによって構成されてもよい。ただし、超音波診断装置１は、このようにハードウェアとしての送信回路３及び受信回路４を備える代わりに、送信回路３及び受信回路４の機能を、ソフトウェアによって実現するようになっていてもよい。すなわち、制御回路５が記憶回路８に記憶されたプログラムを読み出して上述した送信回路３及び受信回路４の機能を実行するようになっていてもよい。

制御回路５は、超音波診断装置の各部を制御し、各種の信号処理や画像処理などを行なう。制御回路５は、例えば１つまたは複数のプロセッサを含むことができる。任意選択的に、制御回路５は、中央制御器回路（ＣＰＵ）、１つまたは複数のマイクロプロセッサ、グラフィック制御器回路（ＧＰＵ）、または特定の論理命令に従って入力データを処理することができる他の任意の電子部品を含むことができる。制御回路５は、記憶回路８に格納されたプログラムを読み出して命令を実行することができる。ここにおける記憶回路８は、後述する有形の非一時的なコンピュータ可読媒体である。

図２は、制御回路５の例示的な機能ブロック図である。制御回路５は、Ｂモード処理機能５１、Ｂモード画像データ作成機能５２、弾性処理機能５３、弾性画像データ作成機能５４及び表示処理機能５５を実行する。制御回路５は、記憶回路８からプログラムを読み出して、これらの機能を実行する。制御回路５は、機能ブロック図として図２に示されているが、回路および／またはソフトウェアモジュールの集合体として構成されていてもよい。また、制御回路５は、専用ハードウェアボード、ＤＳＰ（ＤｅｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）、１つまたは複数のプロセッサ、ＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｇａｔｅａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）、ならびに／もしくは１つまたは複数のプロセッサに指示するよう構成される有形の非一時的コンピュータ可読媒体の任意の組み合わせを使用して実施することができる。制御回路５は、本発明における制御回路の実施の形態の一例である。

Ｂモード処理機能５１は、受信回路４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機能である。

Ｂモード画像データ作成機能５２は、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する機能である。

弾性処理機能５３は、生体組織の弾性に関する弾性データを作成する信号処理を行なう機能である。弾性処理機能５３については、図３に基づいて後述する。

弾性画像データ作成機能５４は、後述するように弾性処理機能５３によって作成された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する。弾性画像データ作成部５４は、Ｂモード画像に設定された所要の領域Ｒ（後述）について弾性画像データを作成する。

表示処理機能５５は、Ｂモード画像データ及び弾性画像データを合成して合成画像データを作成する。また、表示処理機能５５は、合成画像データに基づいて、図４に示すように合成画像ＣＩを表示デバイス６に表示させる。合成画像ＣＩは、Ｂモード画像データに基づくＢモード画像ＢＩ及び弾性画像データに基づく弾性画像ＥＩを有する画像である。表示処理機能５５は、Ｂモード画像ＢＩに設定された所要の領域Ｒに、弾性画像ＥＩを表示させる。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カラー画像である。このカラー（ｃｏｌｏｒ）画像は、後述の伝搬速度又は弾性値に応じた色を有する画像であり、生体組織の弾性に応じた色を有する。

また、表示処理機能５５は、バー（ｂａｒ）ＢＡを合成画像ＣＩと並べるようにして表示デバイス６に表示させる。バーＢＡは、所要の色を有する。バーＢＡについては後述する。表示処理機能５５は、本発明における報知機能の実施の形態の一例である。また、バーＢＡは、本発明における図形の実施の形態の一例である。

弾性処理機能５３の詳細な機能ブロックについて、図３に基づいて説明する。図３に示すように、弾性処理機能５３は、ＩＱ信号生成機能５３１、信号強度算出機能５３２、位相変化検出機能５３３、分離処理機能５３４、計測値算出機能５３５、指標値算出機能５３６、代表値算出機能５３７及び指標値比較機能５３８を含んでいる。

ＩＱ信号生成機能５３１は、受信回路４から出力されたエコーデータ（ＲＦ信号）に対して直交検波処理を行なって、ＩＱ信号を生成する機能である。このＩＱ信号は、信号強度検出機能５３２及び位相変化検出機能５３３による処理の対象となる。ＩＱ信号生成機能５３１は、本発明におけるＩＱ信号生成の実施の形態の一例である。

信号強度算出機能５３２は、検出用超音波パルスのエコー信号の信号強度を検出する機能である。本例では、信号強度算出機能５３２は、前記エコー信号の信号強度として、ＩＱ信号の強度を算出する。具体的には、信号強度算出機能５３２は、次の式により、和Ｓを算出する。

信号強度算出機能５３２によって算出された和Ｓは、指標値算出機能５３６による処理の対象となる。信号強度算出機能５３２は、本発明における信号強度算出機能の実施の形態の一例である。

位相変化検出機能５３３は、カラードプラ処理と同様の処理を行なってエコー信号の位相変化Ｐを算出する機能である。具体的には、位相変化検出機能５３３は、ＩＱ信号生成機能５３１から入力されたＩＱ信号に対して自己相関処理を行なうことにより、エコー信号の位相変化Ｐを検出する。位相変化検出機能５３３によって検出された位相変化Ｐは、分離処理機能５３４による処理の対象となる。位相変化検出機能５３３は、本発明における位相変化検出機能の実施の形態の一例である。

分離処理機能５３４は、位相変化検出機能５３３によって検出された位相変化Ｐを示す信号を、複数の周波数帯域の各々における信号成分に分離する機能である。分離処理機能５３４は、例えばフィルタ処理を行なって、周波数ｆ１未満の周波数帯域である低周波数帯域の信号成分Ｌ、周波数ｆ１以上周波数ｆ２（ｆ２＞ｆ１）未満の中周波数帯域の信号成分Ｍ、周波数ｆ２以上の高周波数帯域の信号成分Ｈに、ＩＱ信号を分離する。分離処理機能５３４によって得られた低周波数帯域の信号成分Ｌ、中周波数帯域の信号成分Ｍ及び高周波数帯域の信号成分Ｈは、指標値算出機能５３６による処理の対象となる。また、中周波数帯域の信号成分Ｍは、計測値算出機能５３５による処理の対象ともなる。分離処理機能５３４は、本発明における分離処理機能の実施の形態の一例である。

計測値算出機能５３５は、分離処理機能５３４によって得られた中周波数帯域の信号成分Ｍに基づいて、生体組織の弾性に関する計測値Ｖを算出する機能である。計測値算出機能５３５は、中周波数帯域の信号成分Ｍに基づいて、せん断弾性波によって生じる生体組織の変位Ｄの時間変化を検出して計測値Ｖを算出する。この変位Ｄの時間変化の検出は、せん断弾性波の検出を意味する。従って、計測値算出機能５３５は、検出されたせん断弾性波に基づいて、前記生体組織の弾性に関する計測値Ｖを算出するということができる。

計測値算出機能５３５は、計測値Ｖとして、例えば公知の手法でせん断弾性波の伝搬速度を算出する。伝搬速度は、生体組織において、所要の領域Ｒに対応する領域内の複数点、すなわち弾性画像ＥＩにおける画素に対応する部分ごとに得られる。

せん断弾性波の伝搬速度の算出についてもう少し詳しく説明する。変位Ｄは、複数の音線の各々において検出される。計測値算出機能５３５は、二つの音線における変位Ｄの時間変化の波形の位相差に基づいて、画素に対応する部分の各々におけるせん断弾性波の伝搬速度を演算する。

伝搬速度を示すデータを、弾性データと云うものとする。計測値算出機能５３５は、伝搬速度に基づいて、生体組織の弾性値（ヤング率（Ｐａ：パスカル）を演算してもよい。この場合、弾性データは、弾性値を示すデータであってもよい。弾性データは、弾性画像データ作成機能５４による処理の対象となる。計測値算出機能５３５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。

指標値算出機能５３６は、計測値Ｖの信頼性を損なう複数の要因の各々について、計測値Ｖに対する信頼性の程度を示す指標値Ｉを算出する機能である。指標値算出機能５３６は、指標値Ｉを算出するために、検出用超音波パルスのエコー信号を処理して得られた信号を用いる。具体的には、指標値算出機能５３６は、分離処理機能５３４によって得られた中周波数帯域の信号成分Ｍに基づいて、せん断弾性波によって生じる生体組織の変位Ｄの時間変化を検出する。指標値算出機能５３６は、この変位Ｄの時間変化及び信号強度算出機能５３２によって得られた和Ｓのうち少なくとも一つに基づいて、複数の指標値Ｉの各々を算出する。詳細は後述する。

指標値算出機能５３６によって得られた指標値Ｉは、代表値算出機能５３７及び指標値比較機能５３８による処理の対象となる。指標値算出機能５３６は、本発明における指標値算出機能の実施の形態の一例である。

代表値算出機能５３７は、複数の指標値Ｉに基づいて、計測値Ｖの信頼性の程度を示す指標値の代表値Ｉｒを算出する機能である。詳細は後述する。代表値算出機能５３７によって得られた代表値Ｉｒは、表示処理機能５５による処理の対象となる。代表値算出機能５３７は、本発明における代表値算出機能の実施の形態の一例である。

指標値比較機能５３８は、複数の指標値Ｉを比較して、信頼性が最も低い指標値Ｉ_Ｌを特定する機能である。特定された指標値Ｉは、表示処理機能５５による処理の対象となる。指標比較機能５３８は、本発明における指標値比較機能の実施の形態の一例である。

図１に戻り、表示デバイス６は、ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）や有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどである。

入力デバイス７は、操作者による指示の入力や情報の入力などの操作を受け付けるデバイスである。入力デバイス７は、操作者からの指示や情報の入力を受け付けるボタン及びキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）などを含み、さらにトラックボール（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。ちなみに、ボタンには、ハードキーのほか、表示デバイス６に表示されるソフトキーも含まれる。また、入力デバイス７は、タッチパネルを含んでいてもよい。この場合、ボタンには、タッチパネルに表示されるソフトキーが含まれる。

記憶回路８は、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＲＡＭ、ＲＯＭ、および／またはＥＥＰＲＯＭなどの有形の非一時的又は一時的なコンピュータ可読媒体とすることができる。記憶回路８は、直ちに表示されるようにスケジュールされていない取得されたＢモードデータ、Ｂモード画像データ及びカラー画像データ、その他表示デバイス６に表示される文字や図形及びその他のデータを格納するために使用することができる。

また、記憶回路８は、例えば、グラフィカルユーザインターフェース、１つまたは複数のデフォルト画像表示設定、ならびに／もしくは（例えば、制御回路５のための）プログラムされた命令などに対応するファームウェアもしくはソフトウェアを格納するために使用することができる。

次に、本例の超音波診断装置１の作用について説明する。超音波プローブ２が、Ｂモード画像用の超音波パルスの送受信を行なうと、Ｂモード処理機能５１がＢモードデータを作成し、Ｂモード画像データ作成機能５２がＢモード画像データを作成する。また、超音波プローブ２が、プッシュパルスの送信、検出用超音波パルスの送受信を行なうと、弾性処理機能５３における計測値算出機能５３５が計測値Ｖを算出し、弾性画像データ作成機能５４が弾性画像データを作成する。

また、Ｂモード画像データ及び弾性画像データが作成されると、表示処理機能５５は、図４に示すように、Ｂモード画像ＢＩ及び弾性画像ＥＩを有する合成画像ＣＩを表示デバイス６に表示させる。また、表示処理機能５５は、合成画像ＣＩと並べて、バーＢＡを表示デバイス６に表示させる。

バーＢＡの表示について、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では、指標値算出機能５３６が計測値Ｖの信頼性の程度を示す複数の指標値Ｉの算出を行なう。本例では、指標値算出機能５３６は、複数の指標値Ｉとして、第一の指標値Ｉ１、第二の指標値Ｉ２、第三の指標値Ｉ３及び第四の指標値Ｉ４を算出する。指標値算出機能５３６は、所要の領域Ｒ内の全ての画素に対応する音線上の点の各々について、第一の指標値Ｉ１〜第四の指標値Ｉ４を算出する。

第一の指標値Ｉ１は、計測値Ｖの信頼性を損なう要因のうち、Ｂモード画像ＢＩに設定された所要の領域Ｒの位置が深すぎるという要因に対応する指標値である。指標値算出機能５３６は、第一の指標値Ｉ１を算出するため、例えば信号強度算出機能５３２によって得られた和Ｓとノイズ成分との比Ｒｓｎ（ＳＮＲ：ＳｉｇｎａｌｔｏＮｏｉｓｅＲａｔｉｏ）を算出する。ノイズ成分は予め定められて記憶回路８に記憶されていてもよい。ちなみに、比Ｒｓｎが小さくなるほど、所要の領域の位置が深すぎるという要因によって、計測値Ｖの信頼性が低くなる。指標値算出機能５３６は、比Ｒｓｎを０〜１００％の範囲になるように正規化した値を、第一の指標値Ｉ１として算出する。本例では、第一の指標値Ｉ１が大きくなることが、計測値の信頼性が高くなることを示すように、正規化が行われる。

第二の指標値Ｉ２は、計測値Ｖの信頼性を損なう要因のうち、動きの要因、すなわち被検体の体動が生じたり、超音波プローブ２が動いたりしたことに対応する指標値である。指標値算出機能５３６は、せん断弾性波によって生じる生体組織の変位Ｄの時間変化に基づいて第二の指標値Ｉ２を検出する。より詳細に説明すると、変位Ｄの時間変化は、分離処理機能５３４によって得られた中周波数帯域の信号成分Ｍの時間変化である。指標値算出機能５３６は、例えば隣り合う音線の各々におけるある点の中周波数帯域の信号成分Ｍの時間変化を示す波形について、それぞれの波形の類似度を示す相関係数Ｃを算出する。ちなみに、相関係数Ｃが小さくなるほど、動きの要因によって計測値Ｖの信頼性が低くなる。指標値算出機能５３６は、相関係数Ｃを０〜１００％の範囲になるように正規化した値を、第二の指標値Ｉ２として算出する。本例では、第二の指標値Ｉ２が大きくなることが、計測値の信頼性が高くなることを示すように、正規化が行われる。

第三の指標値Ｉ３は、計測値Ｖの信頼性を損なう要因のうち、生体組織に対して変位を生じさせるために十分な大きさのせん断弾性波が発生していないという要因に対応する指標値である。指標値算出機能５３６は、せん断弾性波によって生じる生体組織の変位Ｄの時間変化に基づいて第三の指標値Ｉ３を検出する。より詳細に説明すると、変位Ｄの時間変化は、ここでも中周波数帯域の信号成分Ｍの時間変化である。指標値算出機能５３６は、例えば中周波数帯域の信号成分Ｍの波形における振幅Ａを特定する。ちなみに、振幅Ａが小さくなるほど、十分な大きさのせん断弾性波が発生していないという要因によって計測値Ｖの信頼性が低くなる。指標値算出機能５３６は、振幅Ａを０〜１００％の範囲になるように正規化した値を、第三の指標値Ｉ３として算出する。本例では、第三の指標値Ｉ３が大きくなることが、計測値の信頼性が高くなることを示すように、正規化が行われる。

第四の指標値Ｉ４は、計測値Ｖの信頼性を損なう要因のうち、例えばせん断弾性波の伝搬経路などに、血流や嚢胞（Ｃｙｓｔ）等の液体成分が存在しているという要因に対応する指標値である。指標値算出機能５３６は、例えば、中周波数帯域の信号成分Ｍのパワー（エネルギー）に対する高周波数帯域の信号成分Ｈのパワー（エネルギー）の比Ｒｐを算出する。ちなみに、比Ｒｐが大きくなるほど、液体成分が存在しているという要因によって計測値Ｖの信頼性が低くなる。指標値算出機能５３６は、比Ｒｐを０〜１００％の範囲になるように正規化した値を、第四の指標値Ｉ４として算出する。本例では、第四の指標値Ｉ４が大きくなることが、計測値の信頼性が高くなることを示すように、正規化が行われる。

ただし、第一の指標値Ｉ１〜第四の指標値Ｉ４の算出手法は一例であり、上述の手法に限られるものではない。

次に、ステップＳ２では、代表値算出機能５３７が、音線上の点の各々について算出された第一の指標値Ｉ１〜第四の指標値Ｉ４に基づいて、所要の領域Ｒにおける指標値の代表値Ｉｒを算出する。例えば、代表値算出機能５３７は、先ず所要の領域Ｒ内の全ての画素に対応する音線上の点の各々について、第一の指標値Ｉ１〜第四の指標値Ｉ４の代表値Ｉｒｐを算出する。代表値算出機能５３７は、各点について得られた第一の指標値Ｉ１〜第四の指標値Ｉ４の各々を掛け合わせることによって、各点についての代表値Ｉｒｐを算出してもよい。また、代表値算出機能５３７は、第一の指標値Ｉ１〜第四の指標値Ｉ４の平均値を、各点についての代表値Ｉｒｐとして算出してもよい。

代表値算出機能５３７は、各点についての代表値Ｉｒｐに基づいて、所要の領域Ｒにおける指標値の代表値Ｉｒを算出する。例えば、代表値算出機能５３７は、各点についての代表値Ｉｒｐの平均値を、代表値Ｉｒとして算出する。

ただし、ここで挙げた代表値Ｉｒの算出手法は一例であり、これに限られるものではない。例えば、代表値算出機能５３７は、所要の領域Ｒ内における音線上の点の各々における第一の指標値Ｉ１の代表値Ｉ１ｒ、第二の指標値Ｉ２の代表値Ｉ２ｒ、第三の指標値Ｉ３の代表値Ｉ３ｒ及び第四の指標値Ｉ４の代表値Ｉ４ｒを、上述と同様に掛け合わせ演算や平均演算等によって算出する。そして、代表値算出機能５３７は、これら第一の指標値Ｉ１の代表値Ｉ１ｒ〜第四の指標値Ｉ４の代表値Ｉ４ｒの４つの値を平均演算して、所要の領域Ｒにおける指標値の代表値Ｉｒを算出してもよい。

また、ステップＳ２では、指標値比較機能５３８が、第一の指標値Ｉ１〜第四の指標値Ｉ４を比較して、信頼性が最も低い指標値Ｉ_Ｌを特定する。

次に、ステップＳ３では、表示処理機能５５は、表示デバイス６に表示されるバーＢＡの色を決定する。表示処理機能５５は、代表値Ｉｒが、記憶回路８に記憶された所要の基準を満たすか否かを判定して色の決定を行なう。なおかつ、表示処理機能５５は、代表値Ｉｒが所要の基準を満たさない場合、信頼性が最も低い指標値Ｉ_Ｌに対応する要因に応じて色を決定する。

上述の色の決定についてより具体的に説明する。例えば、所要の基準は、代表値Ｉｒが閾値ＴＨ以上であることである。この場合、表示処理機能５５は、代表値Ｉｒが閾値ＴＨ以上であるか否かを判定する。表示処理機能５５は、代表値Ｉｒが閾値ＴＨ以上である場合、所要の色ＣＯ１をバーＢＡの色として決定する。一方、表示処理機能５５は、代表値Ｉｒが閾値ＴＨ未満である場合、信頼性が最も低い指標値Ｉ_Ｌに対応する要因に応じて異なる色をバーＢＡの色として決定する。例えば、代表値Ｉｒが閾値ＴＨ未満であり、かつ信頼性が最も低い指標値Ｉ_Ｌが第一の指標値Ｉ１である場合、色ＣＯ２がバーＢＡの色として決定される。また、代表値Ｉｒが閾値ＴＨ未満であり、かつ信頼性が最も低い指標値Ｉ_Ｌが第二の指標値Ｉ２である場合、色ＣＯ３がバーＢＡの色として決定される。また、代表値Ｉｒが閾値ＴＨ未満であり、かつ信頼性が最も低い指標値Ｉ_Ｌが第三の指標値Ｉ３である場合、色ＣＯ４がバーＢＡの色として決定される。また、代表値Ｉｒが閾値ＴＨ未満であり、かつ信頼性が最も低い指標値Ｉ_Ｌが第四の指標値Ｉ４である場合、色ＣＯ５がバーＢＡの色として決定される。色ＣＯ１〜ＣＯ５は、互いに異なる色であり、予め記憶回路８に記憶されている。色ＣＯ１〜ＣＯ５は、ユーザーによって設定されてもよく、また異なる色に変更できるようになっていてもよい。

閾値ＴＨは、記憶回路８に記憶され、例えば、ユーザーにとって計測値Ｖの信頼性に疑義があると考えられる値に設定される。閾値ＴＨは、予め設定されていてもよく、またユーザーによって変更できるようになっていてもよい。

次に、ステップＳ４では、表示処理機能５５は、図４に示すようにバーＢＡを表示デバイス６に表示させる。バーＢＡは、指標値の代表値Ｉｒを示す。バーＢＡについて、図６及び図７も参照して説明する。本例では、バーＢＡは、指標値の代表値Ｉｒに応じた数の四角形ＲＥによって構成される。より具体的には、代表値Ｉｒが大きいほど、バーＢＡを構成する四角形ＲＥの数がより多くなり（図６）、代表値Ｉｒが小さいほど、バーＢＡを構成する四角形ＲＥの数がより少なくなる（図７）。従って、バーＢＡは、代表値Ｉｒに応じた長さを有する。複数の四角形ＲＥが表示される場合、複数の四角形ＲＥは、表示デバイス６における上下方向に並んで表示される。

図で示された本例のバーＢＡは、最大で１０個の四角形ＲＥを有し、代表値Ｉｒの大きさを１０段階で表示するようになっている。ただし、１０段階に限られるものではない。また、バーＢＡは、四角形ＲＥによって構成されるものに限られるものではない。

バーＢＡは、色ＣＯ１〜色ＣＯ５のうちのいずれかの色を有する。すなわち、バーＢＡを構成する四角形ＲＥが色ＣＯ１〜色ＣＯ５のうちのいずれかの色を有する。図においては、色がドット（ｄｏｔ）で示されている。色ＣＯ２〜ＣＯ５のいずれかの色を有するバーＢＡが表示されることにより、ユーザーは、第一の指標値Ｉ１〜第四の指標値Ｉ４のうち、信頼性が最も低い指標値Ｉ_Ｌを知ることができる。これにより、ユーザーは、計測値Ｖの信頼性を損ねている要因を特定することができ、信頼性のある計測値Ｖを得るためにすべきことを知ることができる。

また、色ＣＯ１を有するバーＢＡが表示されると、ユーザーは、計測値Ｖが信頼できる値であり、弾性画像ＥＩが信頼できる画像であることを知ることができる。

バーＢＡは、一フレームの弾性画像ＥＩが得られるたびに更新されてもよい。

上記実施形態において、表示処理機能５５は、信頼性が最も低い指標値Ｉ_Ｌに対応する要因を解消する対策を、文字等で表示デバイス６に表示させてもよい。また、図８に示すように超音波診断装置１がスピーカー９を有する場合、制御回路５は、信頼性が最も低い指標値Ｉ_Ｌに対応する要因を解消する対策を音声でスピーカー９から出力させてもよい。信頼性が最も低い指標値Ｉ_Ｌに対応する要因を解消する対策は、予め記憶回路８に記憶されている。

以上、本発明を上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、上記実施形態において、バーＢＡは指標値の代表値Ｉｒを示す図形の一例にすぎない。表示処理機能５５が、バーＢＡ以外の図形を表示することにより、代表値Ｉｒが示されるようになっていてもよい。この場合においても、代表値Ｉｒを示す図形は、例えば色ＣＯ１〜色ＣＯ５のいずれかの色で表示される。

また、本発明は、指標値の代表値が、図形を表示することによって示されるものに限られない。例えば、表示処理機能５５が、代表値Ｉｒを示す文字を表示デバイスに表示させてもよい。この場合においても、信頼性が最も低い指標値Ｉ_Ｌに対応する要因を報知するため、表示処理機能５５は、例えば文字を色ＣＯ１〜色ＣＯ５のいずれかの色で表示させる。

また、信頼性が最も低い指標値Ｉ_Ｌに対応する要因に応じた異なる表示形態で指標値の代表値Ｉｒを示す図形及び文字の少なくとも一方が表示されればよく、本発明は、異なる色で上述の図形及び文字が表示される場合に限られるものではない。

また、本発明は、代表値を示す図形及び文字の少なくとも一方が表示されることによって、信頼性が最も低い指標値Ｉ_Ｌに対応する要因が報知される場合に限られない。例えば、表示処理機能５５は、信頼性が最も低い指標値Ｉ_Ｌに対応する要因を示す文字や図形などを表示デバイス６に表示させてもよい。

また、信頼性が最も低い指標値Ｉ_Ｌに対応する要因が、図形及び文字以外の他の手法で報知されるようになっていてもよい。例えば、制御回路５は、スピーカー９から、信頼性が最も低い指標値Ｉ_Ｌに対応する要因を音声等の音によって出力させるようになっていてもよい。

また、表示処理機能５５は、代表値Ｉｒを示すバーＢＡとともに、図９に示すように、第一の指標値Ｉ１を示す第一のバーＢＡ１、第二の指標値Ｉ２を示す第二のバーＢＡ２、第三の指標値Ｉ３を示す第三のバーＢＡ３及び第四の指標値Ｉ４を示す第四のバーＢＡ４を表示デバイス６に表示させてもよい。この場合、図１０に示すように、指標値算出機能５３６で算出された第一の指標値Ｉ１〜第四の指標値Ｉ４は、代表値算出機能５３７及び指標値比較機能５３８の他、表示処理機能５５による処理の対象ともなる。

バーＢＡと同様に、第一のバーＢＡ１〜第四のバーＢＡ４は、第一の指標値Ｉ１〜第四の指標値Ｉ４に応じた長さを有する。従って、第一のバーＢＡ１〜第四のバーＢＡ４が表示されることにより、ユーザーは、第一の指標値Ｉ１〜第四の指標値Ｉ４が、上述の閾値ＴＨ以上であるか否かを知ることができる。これにより、ユーザーは、第一の指標値Ｉ１〜第四の指標値Ｉ４の各々に対応する要因のうち、計測値Ｖの信頼性を損ねている要因を知ることができる。この例では、第一のバーＢＡ１〜第四のバーＢＡ４を表示することが、計測値Ｖの信頼性の程度が所要の基準を満たさない少なくとも一つの指標値に対応する要因を報知することに該当する。

表示処理機能５５は、第一のバーＢＡ１〜第四のバーＢＡ４の色を、全て同じ色で表示させてもよいし、異なる色で表示させてもよい。また、表示処理機能５５は、第一のバーＢＡ１〜第四のバーＢＡ４の各々について、第一の指標値Ｉ１〜第四の指標値Ｉ４が、上述の閾値ＴＨ以上である場合と閾値ＴＨを下回る場合とで、色を変えてもよい

また、図１１に示すように、表示処理機能５５は、代表値Ｉｒを示すバーＢＡを表示させずに、第一のバーＢＡ１〜第四のバーＢＡ４を表示させてもよい。この場合、弾性処理機能５３は、図１２に示すように代表値算出機能５３７及び指標値比較機能５３８を有していなくてもよい。このように、バーＢＡが表示されなくても、第一のバーＢＡ１〜第四のバーＢＡ４が表示されることにより、上述したように計測値Ｖの信頼性を損ねている要因を知ることができる。

また、表示処理機能５５は、第一の指標値Ｉ１〜第四の指標値Ｉ４のうち、上述の閾値ＴＨを下回る全ての指標値の各々に対応する要因を文字で表示させてもよい。また、制御回路５は、第一の指標値Ｉ１〜第四の指標値Ｉ４のうち、上述の閾値ＴＨを下回る全ての指標値の各々に対応する要因をスピーカー９から音声で出力させたりしてもよい。この場合、代表値Ｉｒが閾値ＴＨを下回る場合に、閾値ＴＨを下回る全ての指標値に対応する要因が文字で表示されたり音声で出力されたりしてもよいし、代表値Ｉｒが閾値を下回るか否かとは関係なく、閾値ＴＨを下回る全ての指標値に対応する要因が文字で表示されたり音声で出力されたりしてもよい。

また、上記実施形態は、
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、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検出用超音波パルスの送信とを行なう超音波プローブと、
制御回路と、
を備える超音波装置の制御方法であって、
前記検出用超音波パルスのエコー信号に基づいて、前記生体組織の弾性に関する計測値を算出し、
検出用超音波パルスのエコー信号に基づいて、前記計測値の信頼性を損なう複数の要因の各々について、前記計測値の信頼性の程度を示す指標値を算出し、
前記信頼性の程度が所要の基準を満たさない少なくとも一つの指標値に対応する要因を報知する、
超音波装置の制御方法としてもよい。

１超音波診断装置
２超音波プローブ
５制御回路
６表示デバイス
９スピーカー
５５表示処理機能
５３１ＩＱ信号生成機能
５３２信号強度算出機能
５３３位相変化検出機能
５３４分離処理機能
５３５計測値算出機能
５３６指標値算出機能
５３７代表値算出機能
５３８指標値比較機能

Claims

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検出用超音波パルスの送信とを行なう超音波プローブと、
制御回路と、
を備え、
前記制御回路は、
前記検出用超音波パルスのエコー信号に基づいて、前記生体組織の弾性に関する計測値を算出する計測値算出機能と、
検出用超音波パルスのエコー信号に基づいて、前記計測値の信頼性を損なう複数の要因の各々について、前記計測値の信頼性の程度を示す指標値を算出する指標値算出機能と、
前記複数の指標値に基づいて、前記計測値の信頼性の程度を示す指標値の代表値を算出する代表値算出機能と、
前記代表値の前記信頼性の程度が所要の基準を満たさない場合、前記信頼性の程度が所要の基準を満たさない少なくとも一つの指標値に対応する要因を報知する報知機能と、
を実行する、超音波装置。
前記報知機能は、前記所要の基準を満たさない全ての指標値の各々に対応する要因を報知する、請求項１に記載の超音波装置。
前記報知機能は、前記所要の基準を満たさない複数の指標値がある場合、信頼性が最も低い指標値に対応する要因を報知する、請求項１に記載の超音波装置。
前記制御回路は、前記複数の要因の各々について算出された指標値を比較して、前記信頼性が最も低い指標値を特定する指標値比較機能をさらに実行する、請求項３に記載の超音波装置。
前記所要の基準は、前記指標値について定められた閾値による基準である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の超音波装置。
前記報知機能は、前記閾値を基準にして、前記信頼性の程度が所要の基準を満たすか否かを判定して前記要因の報知を行なう、請求項５に記載の超音波装置。
前記指標値算出機能は、前記せん断弾性波によって生じる前記生体組織の変位の時間変化を、前記検出用超音波パルスのエコー信号に基づいて検出し、前記時間変化及び前記エコー信号の信号強度のうち少なくとも一つに基づいて、前記複数の指標値の各々を算出する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の超音波装置。
前記制御回路は、
前記エコー信号に基づいてＩＱ信号を生成するＩＱ信号生成機能と、
前記ＩＱ信号に対して自己相関処理を行なうことにより、前記エコー信号の位相変化を検出する位相変化検出機能と、
前記位相変化を示す信号を、複数の周波数帯域の各々における信号成分に分離する分離処理機能と、
をさらに実行し、
前記指標値算出機能は、前記信号成分の各々のうち少なくとも一つを、前記生体組織の変位の時間変化の検出に用いる、
請求項７に記載の超音波装置。
前記制御回路は、
前記エコー信号に基づいてＩＱ信号を生成するＩＱ信号生成機能と、
前記エコー信号の信号強度として、前記ＩＱ信号の信号強度を算出する信号強度算出機能と、
をさらに実行する、請求項７に記載の超音波装置。
さらに、表示デバイスを備え、
前記報知機能は、前記少なくとも一つの指標値に対応する要因を、図形及び文字の少なくとも一方を前記表示デバイスに表示させることによって報知する機能である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の超音波装置。
さらに、表示デバイスを備え、
前記報知機能は、前記少なくとも一つの指標値に対応する要因を、前記代表値を示す図形及び文字の少なくとも一方を前記表示デバイスに表示させることによって報知する機能であって、前記少なくとも一つの指標値に対応する要因に応じた異なる表示形態で前記図形及び前記文字の少なくとも一方を表示させることにより、前記報知を行なう機能である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の超音波装置。
前記報知機能は、前記少なくとも一つの指標値に対応する要因に応じた異なる色で、前記図形及び文字の少なくとも一方を表示させる、請求項１０又は１１に記載の超音波装置。
さらに、スピーカーを備え、
前記報知機能は、前記少なくとも一つの指標値に対応する要因を前記スピーカーから音によって報知する機能である、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の超音波装置。
前記報知機能は、前記少なくとも一つの指標値に対応する要因を解消する対策をさらに報知する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の超音波装置。
前記計測値算出機能は、前記検出用超音波パルスのエコー信号に基づいて、前記せん断弾性波によって生じる前記生体組織の変位の時間変化を検出することによって前記せん断弾性波を検出し、検出された前記せん断弾性波に基づいて、前記生体組織の弾性に関する計測値を算出する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の超音波装置。
表示デバイスを備えており、
前記計測値算出機能は、前記生体組織の所要の領域内の複数点について前記計測値を算出し、
前記表示デバイスは、前記計測値に基づいて作成された前記所要領域の弾性画像を表示し、
前記指標値算出機能は、前記所要の領域における前記指標値を算出する、
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の超音波装置。
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検出用超音波パルスの送信とを行なう超音波プローブと、
制御回路と、
を備える超音波装置の制御プログラムであって、
前記検出用超音波パルスのエコー信号に基づいて、前記生体組織の弾性に関する計測値を算出する計測値算出機能と、
検出用超音波パルスのエコー信号に基づいて、前記計測値の信頼性を損なう複数の要因の各々について、前記計測値の信頼性の程度を示す指標値を算出する指標値算出機能と、
前記複数の指標値に基づいて、前記計測値の信頼性の程度を示す指標値の代表値を算出する代表値算出機能と、
前記代表値の前記信頼性の程度が所要の基準を満たさない場合、前記信頼性の程度が所要の基準を満たさない少なくとも一つの指標値に対応する要因を報知する報知機能と、
を前記制御回路によって実行させる超音波装置の制御プログラム。