JP7354632B2 - 超音波診断装置、および、超音波診断装置の制御方法 - Google Patents
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Description
発明者は、超音波診断装置による超音波弾性計測において、演算能力に合わせた制御による精度向上について各種の検討を行った。上述の通り、超音波弾性計測では、プッシュ波によって被検体内にせん断波を励起して、せん断波の伝播速度を計測することによって機械的特性の算出を行う。
超音波診断装置100は、超音波弾性率計測法により組織の弾性率を表すせん断波の伝播速度を算出する処理を行う。図1は、超音波診断装置100における、超音波弾性率計測法によるSWSシーケンスの概要を示す概略図である。図1中央の枠に示すように、超音波診断装置100の処理は、「基準検出波パルス送受信」、「プッシュ波パルス送信」、「検出波パルス送受信」、「弾性率算出」の工程から構成される。
(装置概要)
実施の形態1に係る超音波診断装置100を含む超音波診断システム1000について、図面を参照しながら説明する。図2は、実施の形態1に係る超音波診断システム1000の機能ブロック図である。図2に示すように、超音波診断システム1000は、被検体に向けて超音波を送信し、その反射波を受信する複数の振動子(振動子列)101aが先端表面に列設された超音波プローブ101(以下、「プローブ101」とする)、プローブ101に超音波の送受信を行わせプローブ101からの出力信号に基づき超音波信号を生成する超音波診断装置100、検査者からの操作入力を受け付ける操作入力部113、超音波画像を画面上に表示する表示部114を有する。プローブ101、操作入力部113、表示部114は、それぞれ、超音波診断装置100に各々接続可能に構成されている。
プローブ101は、例えば、直線状に配列された複数の振動子101aからなる振動子列(101a)を有する。プローブ101は、後述の送信部104から供給されたパルス状の電気信号(以下、「送信信号」とする)をパルス状の超音波に変換する。プローブ101は、プローブ101の振動子表面を被検体表面に超音波ジェル等を介して当てた状態で、複数の振動子から発せられる複数の超音波からなる超音波ビームを測定対象に向けて送信する。そして、プローブ101は、被検体からの複数の反射検出波(以下、「反射波」とする)を受信し、複数の振動子101aによりこれら反射波をそれぞれ電気信号に変換して超音波診断装置100に供給する。
操作入力部113は、検査者からの超音波診断装置100に対する各種設定・操作等の各種操作入力を受け付け、超音波診断装置100の制御部111に出力する。
次に、実施の形態1に係る超音波診断装置100について説明する。
次に、超音波診断装置100に含まれる各ブロックの構成について説明する。
一般に、表示部114にプローブ101によりリアルタイムに取得された被検体の断層画像であるBモード画像が表示されている状態において、操作者は、表示部114に表示されているBモード画像を指標として、被検体内の解析対象位置を指定し操作入力部113に入力する。制御部111は、操作入力部113から操作者により指定された情報を入力として解析対象範囲である関心領域roiを設定する。超音波診断装置100では、被検体の機械的特性は関心領域roi全体に対して1つの値を取得するため、関心領域roiはその内側で機械的特性が大きく変化しない程度に狭小な範囲であることが好ましい。または、制御部111は、関心領域roiをプローブ101にある複数の振動子101aからなる振動子列(101a)の位置を基準に設定してもよい。例えば、関心領域roiは、複数の振動子101aからなる振動子列(101a)の中心から少し離れた振動子101aの正面方向に設定されてもよい。
プッシュ波焦点位置決定部102aは、制御部111から関心領域roiを示す情報を取得し、関心領域roiの近傍に送信焦点FPを設定する。具体的には、プッシュ波発生部103aは、関心領域roiを示す情報に基づき、プッシュ波の送信焦点FPの位置を以下に示すように決定する。
プッシュ波発生部103aは、プッシュ波焦点位置決定部102aから送信焦点FPの位置を示す情報を、制御部111から関心領域roiを示す情報を取得し、プッシュ波pppを送信させる振動子列(以後、「プッシュ波送信振動子列Px」とする)を設定する。プッシュ波送信振動子列Pxは、深さ方向送信焦点位置fzに基づき設定される。本実施の形態では、プッシュ波パルス送信振動子列Pxの長さは複数の振動子101a全部の列の長さaとする構成とした。
観測点位置決定部102bは、制御部111から関心領域roiの位置情報を入力し、関心領域roiの中に計測位置に対応する観測点を複数設定する。具体的には、図9(a)に示すように、被検体の深さ方向(Z方向)におけるプッシュ波送信焦点FPの位置fzと関心領域roiの中心の位置が同じであるとき、複数個(n個)の観測点Pijは、Z方向における関心領域roiの中心を通り、列方向(X方向)に延伸する直線Lx上に等間隔に設定される。したがって、関心領域roiに設定される観測点Pijにおける、Z方向に位置を示すインデックスjは固定値となる。また、X方向におけるプッシュ波送信焦点FPの位置fxと観測点Pijとの最小距離は既定された初期値に設定される。また、プッシュ波送信焦点FPの位置fzとZ方向の関心領域roiの中心の位置が異なるとき、複数の観測点Pn1は、プッシュ波送信焦点FPの位置fzの中心を通りX方向に平行な直線上に設定される。
検出波発生部103bは、制御部111から関心領域roiを示す情報を入力し、複数の振動子101aに送信部104から検出波パルスpwplを複数回送信させることにより超音波ビームが関心領域roiを通過するよう、検出波パルス送信振動子列Txに属する複数の振動子101aに検出波pwを送信させる。具体的には、検出波発生部103bは、関心領域roiを示す情報に基づき、超音波ビームが関心領域roiを通過するよう、検出波パルスpwplを送信させる振動子列(以後、「検出波送信振動子列Tx」とする)を決定する。
送信部104は、プローブ101と接続され、プローブ101から超音波の送信を行うために、プローブ101に存する複数の振動子101aの全てもしくは一部に当たるプッシュ波送信振動子列Px又は検出波送信振動子列Txに含まれる複数の振動子各々に対する高電圧印加のタイミングを制御する回路である。
駆動信号発生部1041は、プッシュ波発生部103a又は検出波発生部103bからの送信制御信号のうち、プッシュ波送信振動子列Px又は検出波送信振動子列Txを示す情報、プッシュ波パルスpppのパルス幅PW、印加開始時刻PTを示す情報、検出波パルスpwplのパルス幅、印加開始時刻を示す情報のそれぞれに基づき、プローブ101に存する振動子101aの一部又は全部に該当する送信振動子から超音波ビームを送信させるためのパルス信号spを発生する回路である。
遅延プロファイル生成部1042では、プッシュ波発生部103aから得られる送信制御信号のうち、プッシュ波送信振動子列Pxと送信焦点FPの位置を示す情報とに基づき、超音波ビームの送信タイミングを決める印加開始時刻PTからの遅延時間tppk(kは、1から振動子101aの数kmaxまでの自然数)を振動子毎に設定して出力する回路である。また、遅延プロファイル生成部1042は、検出波発生部103bから得られる送信制御信号のうち、検出波送信振動子列Txを示す情報に基づき、超音波ビームの送信タイミングを決める印加開始時刻PTからの遅延時間tpk(kは、1から振動子101aの数kmaxまでの自然数)を振動子毎に設定して出力する。これにより、遅延時間分だけ振動子毎に超音波ビームの送信を遅延させて超音波ビームのフォーカスを行う。なお、遅延時間tpkは、すべてのkに対してtpk=0としてもよい。
駆動信号送信部1043は、駆動信号発生部1041からのパルス信号spと遅延プロファイル生成部1042からの遅延時間tpkとに基づき、図5の模式図に示すように、プローブ101に存する複数の振動子101a中、プッシュ波送信振動子列Pxに含まれる各振動子にプッシュ波を送信させるためのプッシュ波パルスpppを供給するプッシュ波送信処理を行う。プッシュ波送信振動子列Pxは、プッシュ波発生部103aによって決定されマルチプレクサMXにより選択される。
検出波受信部105は、複数回の検出波パルスpwplの各々に対応して複数の振動子101aにおいて時系列に受信された被検体組織からの反射波に基づき、関心領域roi内に存在する複数の観測点Pijに対する音響線信号を生成して音響線信号フレームデータdsl(lは1からmまでの自然数、番号を区別しない場合は音響線信号フレームデータdslとする)のシーケンスを生成する回路である。すなわち、検出波受信部105は、検出波パルスpwplを送信した後、プローブ101で受信した反射波に基づき、複数の振動子101aで得られた電気信号から音響線信号を生成する。ここで、iは関心領域roiにおける複数の観測点PijにおいてX方向の順を示す自然数であり、jはZ方向の順を示す自然数である。なお、「音響線信号」とは、受波信号(RF信号)を整相加算処理した信号である。
入力部1051は、プローブ101と接続され、プローブ101において反射波に基づき受波信号(RF信号)を生成する回路である。ここで、受波信号rfk(kは1からnまでの自然数である)とは、検出波パルスpwplの送信に基づいて各振動子にて受信された反射波から変換された電気信号をA/D変換したいわゆるRF信号であり、受波信号rfkは各受波振動子rwkにて受信された超音波の送信方向(被検体の深さ方向)に連なった信号の列(受波信号列)から構成されている。
受波信号保持部1052は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、半導体メモリ等を用いることができる。受波信号保持部1052は、送信イベントに同期して入力部1051から、各受波振動子rwkに対する受波信号rfkを入力し、1枚の音響線信号フレームデータが生成されるまでこれを保持する。
整相加算部1053では、送信イベントに同期して関心領域roi内の観測点Pijのそれぞれについて、検出波パルス受信振動子列Rxに含まれる受信振動子Rpkが受信した受波信号rfkに遅延処理を施した後、全ての受信振動子Rpkについて加算して音響線信号dsを生成する回路である。ここで、観測点Pijは、図9(a)に示すように、列方向(X方向)に等間隔に配置され、深さ方向(Z方向)の位置は均一であることが好ましい。具体的には、観測点Pijは、列方向(X方向)に延伸する直線上に、X方向に等間隔に配される。検出波パルス受信振動子列Rxはプローブ101に存する複数の振動子101aの一部又は全部にあたる受信振動子Rpkから構成されており、制御部111からの指示に基づき整相加算部1053、マルチプレクサMXによって選択される。本例では、反射波受信振動子列Rxとして、各送信イベントにおける検出波パルス送信振動子列Txを構成する振動子を少なくとも全て含む振動子列が選択される構成とした。
変位検出部106は、観測点Pijについて、音響線信号フレームデータdslのシーケンスから、関心領域roi内の組織の変位の大きさ(変位量)を検出する回路である。
速度算出部107は、算出された変位量からせん断波の伝播速度を算出する回路である。
機械的特性算出部109は、伝播速度を組織の機械的特性値に変換する回路である。機械的特性算出部109は、関心領域におけるせん断波の伝播速度を被検体の機械的特性値に変換する。機械的特性としては、例えば、せん断弾性率、ヤング率、ダイナミックせん断粘性、機械的インピーダンス等が挙げられる。
G=ρ・v2
また、例えば、ヤング率Eは、被検体を等方性弾性体であると仮定すると、ポワソン比νを用いて、E=2(1+ν)Gと示されるため、ν=0.5と仮定すると、以下の式で算出できる。
E=3ρ・v2
同様に、ダイナミックせん断粘性、機械的インピーダンスのそれぞれについても、せん断波の伝播速度vを用いて公知の演算により算出できる。
評価部108は、速度算出部107から伝播速度を取得し、信号レベル、および/または、ノイズレベルを算出する回路である。
また、2回目以後の計測では、プッシュ波焦点位置決定部102aは、評価部108から伝播速度の計測値の評価結果と、制御部111から関心領域roiの位置情報を入力し、プッシュ波の送信焦点FPの位置を以下に示すように変更する。
音響線信号フレームデータdslのシーケンスから、Bモード断層画像を生成するBモード画像生成部(不図示)、Bモード断層画像、または、Bモード断層画像に弾性率情報を重畳した画像を生成し、表示部114に表示させる表示制御部(不図示)を備えていてもよい。Bモード画像生成部は、音響線信号フレームデータdslのシーケンスに含まれる1フレームの音響線信号フレームデータdslを取得する。そして、Bモード画像生成部は、包絡線検波、対数圧縮を行って音響線信号フレームデータdslを輝度信号フレームデータbllに変換し、表示制御部に出力する。表示制御部(不図示)は、輝度信号フレームデータbllをBモード画像生成部から、弾性率データelfを速度算出部107から、それぞれ取得し、座標変換を行って、Bモード画像、あるいは、Bモード画像上に弾性率データを重畳した画像を生成する。
以上の構成からなる超音波診断装置100の統合SWSシーケンスの動作について説明する。
図13は、超音波診断装置100における統合SWSシーケンスの工程の概要を示す概略図である。超音波診断装置100によるSWSシーケンスは、関心領域roiを設定する工程、基準検出波送受信を行い、以後の各送信イベントに対応するせん断波による変位を抽出するための基準音響線信号フレームデータds0を取得する工程、プッシュ波パルスpppを送信して被検体内の特定部位FPに集束するプッシュ波ppを送信して被検体中にせん断波励起する工程、関心領域roiを通過する検出波pwplの送受信を複数回繰り返す検出波パルスpwpl送受信する工程、せん断波伝播解析を行いせん断波の伝播速度と弾性率を算出する弾性率算出の工程から構成される。
以下、公知の方法に基づき被検体の組織からの反射成分に基づき組織が描画されたBモード画像が表示部114に表示された後の超音波弾性率計測処理の動作を説明する。
以上のとおり、本実施の形態に係る超音波診断装置100は、位置決定部102、せん断波変位取得部110、速度算出部107、超音波弾性率計測により算出された伝播速度の値を評価して評価結果を作成する評価部108を備え、評価結果が所定の要件を満たさないとき、位置決定部102は評価結果に基づき焦点位置と複数の観測点の位置の少なくとも一方を変更した新たな焦点位置及び複数の観測点の位置を決定し、決定された新たな焦点位置及び複数の観測点の位置について、せん断波変位取得部110は変位量を算出し、速度算出部107は伝播速度を算出し、評価結果が要件を満たすとき、速度算出部107は複数の観測点に関する伝播速度に基づき関心領域の伝播速度値を算出することを特徴とする。
実施の形態に係る表示パネルを説明したが、本開示は、その本質的な特徴的構成要素を除き、以上の実施の形態1に何ら限定を受けるものではない。例えば、実施の形態1に対して当業者が各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態1における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。以下では、そのような形態の一例として、表示パネルの変形例を説明する。
図17(a)から(c)は、変形例1に係る超音波診断装置の動作における関心領域roi、プッシュ波焦点FP、観測点Pijの位置関係の態様を示す模式図である。図18変形例1に係る超音波診断装置におけるSWSM処理の動作における実施の形態と相違する部分のフローチャートである。
(1)実施の形態では、プッシュパルスの焦点を1つとしたが、例えば、x座標が同一でz座標が異なる複数の焦点を設け、z座標の小さい順、または、z座標の大きい順に順次プッシュパルスを送信し、せん断波が仮想的な平面波となるように制御を行ってもよい。
本開示に係る超音波診断装置は、超音波プローブを用いて被検体内にせん断波を励起しせん断波の伝播速度を算出する超音波診断装置であって、被検体内に変位を発生させるためのプッシュ波の焦点位置と、前記被検体内の解析対象範囲を示す関心領域内に複数の観測点の位置を決定する位置決定部と、前記焦点の位置に集束するプッシュ波を前記超音波プローブに送信させ、当該送信に続き、前記被検体内の前記関心領域を通過する検出波を前記超音波プローブに送信させ、前記超音波プローブが前記検出波の送信に対応して取得した反射波に基づき、前記複数の観測点における前記被検体の組織の変位量を算出するせん断波変位取得部と、前記変位量に基づき前記複数の観測点に関する前記被検体の組織内のせん断波の伝播速度を算出する速度算出部と、算出された前記伝播速度の値を評価して評価結果を作成する評価部とを備え、前記評価結果が所定の要件を満たさないとき、前記位置決定部は前記評価結果に基づき前記焦点位置と前記複数の観測点の位置の少なくとも一方を変更した新たな焦点位置及び複数の観測点の位置を決定し、決定された新たな焦点位置及び複数の観測点の位置について、前記せん断波変位取得部は前記変位量を算出し、前記速度算出部は前記伝播速度を算出し、前記評価部は新たに算出された前記伝播速度の値を評価して評価結果を作成し、前記評価結果が要件を満たすとき、前記速度算出部は前記複数の観測点に関する前記伝播速度に基づき前記関心領域の伝播速度値を算出することを特徴とする。
前記評価対象速度が適正であり要件を満たす、又は不適正であり要件を満たさないについて評価する対象速度評価部とを備えた構成としてもよい。
以上で説明した実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程、工程の順序などは一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない工程については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。
100 超音波診断装置
101 超音波プローブ
102 位置決定部
102a プッシュ波焦点位置決定部
102b 観測点位置決定部
103a プッシュ波発生部
103b 検出波発生部
104 送信部
105 検出波受信部
106 変位検出部
107 速度算出部
1071 到達時刻検出部
1072 伝播速度算出部
108 評価部
1081 評価対象区分選択部
1082 評価対象速度取得部
1083 評価対象速度評価部
1083a 初期区分速度評価部
1083b 最終区分速度評価部
109 機械的特性算出部
110 せん断波変位取得部
111 位置決定部
112 データ格納部
113 操作入力部
114 表示部
150 超音波信号処理回路
Claims (9)
- 超音波プローブを用いて被検体内にせん断波を励起しせん断波の伝播速度を算出する超音波診断装置であって、
被検体内に変位を発生させるためのプッシュ波の焦点位置と、前記被検体内の解析対象範囲を示す関心領域内に複数の観測点の位置を決定する位置決定部と、
前記焦点の位置に集束するプッシュ波を前記超音波プローブに送信させ、当該送信に続き、前記被検体内の前記関心領域を通過する検出波を前記超音波プローブに送信させ、前記超音波プローブが前記検出波の送信に対応して取得した反射波に基づき、前記複数の観測点における前記被検体の組織の変位量を算出するせん断波変位取得部と、
前記変位量に基づき前記複数の観測点に関する前記被検体の組織内のせん断波の伝播速度を算出する速度算出部と、
算出された前記伝播速度の値を評価して評価結果を作成する評価部と、を備え、
前記評価結果が所定の要件を満たさないとき、前記位置決定部は前記評価結果に基づき前記焦点位置と前記複数の観測点の位置の少なくとも一方を変更した新たな焦点位置及び複数の観測点の位置を決定し、決定された新たな焦点位置及び複数の観測点の位置について、前記せん断波変位取得部は前記変位量を算出し、前記速度算出部は前記伝播速度を算出し、前記評価部は新たに算出された前記伝播速度の値を評価して評価結果を作成し、
前記評価結果が要件を満たすとき、前記速度算出部は前記複数の観測点に関する前記伝播速度に基づき前記関心領域の伝播速度値を算出し、
前記評価部は、前記位置決定部が位置を決定した前記複数の観測点に基づく、隣接する観測点間の区分のうち、評価対象となる評価対象区分を選択する評価対象区分選択部と、
前記複数の観測点それぞれに関する伝播速度から前記評価対象区分に対応する伝播速度を取得して評価対象速度とする評価対象速度取得部と、
前記評価対象速度が適正であり要件を満たす、又は不適正であり要件を満たさないについて評価する対象速度評価部と、を備え、
前記評価対象区分選択部は、プッシュ波の焦点位置に最も近い第1の区分を選択し、
前記評価対象速度取得部は、前記第1の区分に対応する伝播速度を取得して前記評価対象速度とし、
前記対象速度評価部は、前記評価対象速度が第1の閾値未満であるとき適正の評価結果を出力し、前記評価対象速度が閾値以上であるとき不適正と評価結果を出力し、
前記位置決定部は、前記評価結果が不適正のとき、前記焦点位置と前記複数の観測点の位置との間の距離を増加させた新たな焦点位置及び複数の観測点の位置を決定する
超音波診断装置。 - 超音波プローブを用いて被検体内にせん断波を励起しせん断波の伝播速度を算出する超音波診断装置であって、
被検体内に変位を発生させるためのプッシュ波の焦点位置と、前記被検体内の解析対象範囲を示す関心領域内に複数の観測点の位置を決定する位置決定部と、
前記焦点の位置に集束するプッシュ波を前記超音波プローブに送信させ、当該送信に続き、前記被検体内の前記関心領域を通過する検出波を前記超音波プローブに送信させ、前記超音波プローブが前記検出波の送信に対応して取得した反射波に基づき、前記複数の観測点における前記被検体の組織の変位量を算出するせん断波変位取得部と、
前記変位量に基づき前記複数の観測点に関する前記被検体の組織内のせん断波の伝播速度を算出する速度算出部と、
算出された前記伝播速度の値を評価して評価結果を作成する評価部と、を備え、
前記評価結果が所定の要件を満たさないとき、前記位置決定部は前記評価結果に基づき前記焦点位置と前記複数の観測点の位置の少なくとも一方を変更した新たな焦点位置及び複数の観測点の位置を決定し、決定された新たな焦点位置及び複数の観測点の位置について、前記せん断波変位取得部は前記変位量を算出し、前記速度算出部は前記伝播速度を算出し、前記評価部は新たに算出された前記伝播速度の値を評価して評価結果を作成し、
前記評価結果が要件を満たすとき、前記速度算出部は前記複数の観測点に関する前記伝播速度に基づき前記関心領域の伝播速度値を算出し、
前記評価部は、前記位置決定部が位置を決定した前記複数の観測点に基づく、隣接する観測点間の区分のうち、評価対象となる評価対象区分を選択する評価対象区分選択部と、
前記複数の観測点それぞれに関する伝播速度から前記評価対象区分に対応する伝播速度を取得して評価対象速度とする評価対象速度取得部と、
前記評価対象速度が適正であり要件を満たす、又は不適正であり要件を満たさないについて評価する対象速度評価部と、を備え、
前記評価対象区分選択部は、プッシュ波の焦点位置に最も近い第1の区分と当該第1の区分に隣接する第2の区分を選択し、
前記評価対象速度取得部は、前記第1の区分と前記第2の区分に対応する伝播速度を取得して前記評価対象速度とし、
前記対象速度評価部は、前記第2の区分に対応する伝播速度が前記第1の区分に対応する伝播速度以下であるとき適正の評価結果を出力し、前記第2の区分に対応する伝播速度が前記第1の区分に対応する伝播速度未満であるとき不適正と評価結果を出力し、
前記位置決定部は、前記評価結果が不適正のとき、前記焦点位置と前記複数の観測点の位置との間の距離を増加させた新たな焦点位置及び複数の観測点の位置を決定する
超音波診断装置。 - 超音波プローブを用いて被検体内にせん断波を励起しせん断波の伝播速度を算出する超音波診断装置であって、
被検体内に変位を発生させるためのプッシュ波の焦点位置と、前記被検体内の解析対象範囲を示す関心領域内に複数の観測点の位置を決定する位置決定部と、
前記焦点の位置に集束するプッシュ波を前記超音波プローブに送信させ、当該送信に続き、前記被検体内の前記関心領域を通過する検出波を前記超音波プローブに送信させ、前記超音波プローブが前記検出波の送信に対応して取得した反射波に基づき、前記複数の観測点における前記被検体の組織の変位量を算出するせん断波変位取得部と、
前記変位量に基づき前記複数の観測点に関する前記被検体の組織内のせん断波の伝播速度を算出する速度算出部と、
算出された前記伝播速度の値を評価して評価結果を作成する評価部と、を備え、
前記評価結果が所定の要件を満たさないとき、前記位置決定部は前記評価結果に基づき前記焦点位置と前記複数の観測点の位置の少なくとも一方を変更した新たな焦点位置及び複数の観測点の位置を決定し、決定された新たな焦点位置及び複数の観測点の位置について、前記せん断波変位取得部は前記変位量を算出し、前記速度算出部は前記伝播速度を算出し、前記評価部は新たに算出された前記伝播速度の値を評価して評価結果を作成し、
前記評価結果が要件を満たすとき、前記速度算出部は前記複数の観測点に関する前記伝播速度に基づき前記関心領域の伝播速度値を算出し、
前記評価部は、前記位置決定部が位置を決定した前記複数の観測点に基づく、隣接する観測点間の区分のうち、評価対象となる評価対象区分を選択する評価対象区分選択部と、
前記複数の観測点それぞれに関する伝播速度から前記評価対象区分に対応する伝播速度を取得して評価対象速度とする評価対象速度取得部と、
前記評価対象速度が適正であり要件を満たす、又は不適正であり要件を満たさないについて評価する対象速度評価部と、を備え、
前記評価対象区分選択部は、プッシュ波の焦点位置から最も遠い最終の区分を選択し、
前記評価対象速度取得部は、前記最終の区分に対応する観測点における前記変位量の時系列データの計測品質値を取得し、
前記対象速度評価部は、前記計測品質値が第2の閾値以上のとき適正の評価結果を出力し、前記計測品質値が第2の閾値未満のとき不適正と評価結果を出力し、
前記位置決定部は、前記評価結果が不適正のとき、前記焦点位置と前記複数の観測点の位置との間の距離を減少させた新たな焦点位置及び複数の観測点の位置を決定する
超音波診断装置。 - 前記計測品質値は、前記変位量又は当該変位量が依拠した音響線信号の分散、信号レベル、及びノイズレベルから選択される1以上の要素に基づくパラメータである
請求項3に記載の超音波診断装置。 - 超音波プローブを用いて被検体内にせん断波を励起しせん断波の伝播速度を算出する超音波診断装置であって、
被検体内に変位を発生させるためのプッシュ波の焦点位置と、前記被検体内の解析対象範囲を示す関心領域内に複数の観測点の位置を決定する位置決定部と、
前記焦点の位置に集束するプッシュ波を前記超音波プローブに送信させ、当該送信に続き、前記被検体内の前記関心領域を通過する検出波を前記超音波プローブに送信させ、前記超音波プローブが前記検出波の送信に対応して取得した反射波に基づき、前記複数の観測点における前記被検体の組織の変位量を算出するせん断波変位取得部と、
前記変位量に基づき前記複数の観測点に関する前記被検体の組織内のせん断波の伝播速度を算出する速度算出部と、
算出された前記伝播速度の値を評価して評価結果を作成する評価部と、を備え、
前記評価結果が所定の要件を満たさないとき、前記位置決定部は前記評価結果に基づき前記焦点位置と前記複数の観測点の位置の少なくとも一方を変更した新たな焦点位置及び複数の観測点の位置を決定し、決定された新たな焦点位置及び複数の観測点の位置について、前記せん断波変位取得部は前記変位量を算出し、前記速度算出部は前記伝播速度を算出し、前記評価部は新たに算出された前記伝播速度の値を評価して評価結果を作成し、
前記評価結果が要件を満たすとき、前記速度算出部は前記複数の観測点に関する前記伝播速度に基づき前記関心領域の伝播速度値を算出し、
前記評価部は、前記位置決定部が位置を決定した前記複数の観測点に基づく、隣接する観測点間の区分のうち、評価対象となる評価対象区分を選択する評価対象区分選択部と、
前記複数の観測点それぞれに関する伝播速度から前記評価対象区分に対応する伝播速度を取得して評価対象速度とする評価対象速度取得部と、
前記評価対象速度が適正であり要件を満たす、又は不適正であり要件を満たさないについて評価する対象速度評価部と、を備え、
前記対象速度評価部が、不適正の評価結果をした場合であって、
前記評価対象区分が依拠する前記複数の観測点が、前記位置決定部がすでに前記焦点位置と前記複数の観測点の位置との間の距離について第1の変更をして新たな焦点位置及び複数の観測点の位置を決定したものである場合であって、
前記不適正の評価結果に基づき、前記位置決定部が前記焦点位置と前記複数の観測点の位置との間の距離を前記第1の変更とは反対の第2の変更をしてさらに新たな焦点位置及び複数の観測点の位置の決定を促すものである場合には、
前記対象速度評価部は、前記評価対象区分について適正の評価結果を出力し、
前記速度算出部は前記複数の観測点に関する前記伝播速度に対し、伝播方向に沿った前記関心領域中央部分の重みを増した重み数列を乗じて前記関心領域の伝播速度値を算出する
超音波診断装置。 - 超音波プローブを用いて被検体内にせん断波を励起しせん断波の伝播速度を算出する超音波診断装置の制御方法であって、
被検体内に変位を発生させるためのプッシュ波の焦点位置と、前記被検体内の解析対象範囲を示す関心領域内に複数の観測点の位置を決定し、
前記焦点の位置に集束するプッシュ波を前記超音波プローブに送信させ、当該送信に続き、前記被検体内の前記関心領域を通過する検出波を前記超音波プローブに送信させ、前記超音波プローブが前記検出波の送信に対応して取得した反射波に基づいて、前記複数の観測点における前記被検体の組織の変位量を算出し、
前記変位量に基づき前記複数の観測点に関する前記被検体の組織内のせん断波の伝播速度を算出し、
算出された前記伝播速度の値を評価して評価結果を作成し、
前記評価結果が要件を満たさないとき、前記評価結果に基づき前記焦点位置と前記複数の観測点の位置の少なくとも一方を変更した新たな焦点位置及び複数の観測点の位置を決定し、決定された新たな焦点位置及び複数の観測点の位置について、前記変位量を算出し、前記伝播速度を算出し、新たに算出された前記伝播速度の値を評価して評価結果を作成し、
前記評価結果が要件を満たすとき、前記複数の観測点に関する前記伝播速度に基づき前記関心領域の伝播速度値を算出し、
前記評価結果の作成に際しては、位置を決定した前記複数の観測点に基づく、隣接する観測点間の区分のうち、評価対象となる評価対象区分を選択し、
前記複数の観測点それぞれに関する伝播速度から前記評価対象区分に対応する伝播速度を取得して評価対象速度とし、
前記評価対象速度が適正であり要件を満たす、又は不適正であり要件を満たさないについて評価し、
前記評価対象区分を選択する際には、プッシュ波の焦点位置に最も近い第1の区分を選択し、
前記伝播速度を前記評価対象速度とする際には、前記第1の区分に対応する伝播速度を取得して前記評価対象速度とし、
前記評価対象速度を評価する際には、前記評価対象速度が第1の閾値未満であるとき適正の評価結果を出力し、前記評価対象速度が閾値以上であるとき不適正と評価結果を出力し、
前記観測点の位置を決定する際には、前記評価結果が不適正のとき、前記焦点位置と前記複数の観測点の位置との間の距離を増加させた新たな焦点位置及び複数の観測点の位置を決定する
超音波診断装置の制御方法。 - 超音波プローブを用いて被検体内にせん断波を励起しせん断波の伝播速度を算出する超音波診断装置の制御方法であって、
被検体内に変位を発生させるためのプッシュ波の焦点位置と、前記被検体内の解析対象範囲を示す関心領域内に複数の観測点の位置を決定し、
前記焦点の位置に集束するプッシュ波を前記超音波プローブに送信させ、当該送信に続き、前記被検体内の前記関心領域を通過する検出波を前記超音波プローブに送信させ、前記超音波プローブが前記検出波の送信に対応して取得した反射波に基づいて、前記複数の観測点における前記被検体の組織の変位量を算出し、
前記変位量に基づき前記複数の観測点に関する前記被検体の組織内のせん断波の伝播速度を算出し、
算出された前記伝播速度の値を評価して評価結果を作成し、
前記評価結果が要件を満たさないとき、前記評価結果に基づき前記焦点位置と前記複数の観測点の位置の少なくとも一方を変更した新たな焦点位置及び複数の観測点の位置を決定し、決定された新たな焦点位置及び複数の観測点の位置について、前記変位量を算出し、前記伝播速度を算出し、新たに算出された前記伝播速度の値を評価して評価結果を作成し、
前記評価結果が要件を満たすとき、前記複数の観測点に関する前記伝播速度に基づき前記関心領域の伝播速度値を算出し、
前記評価結果の作成に際しては、位置を決定した前記複数の観測点に基づく、隣接する観測点間の区分のうち、評価対象となる評価対象区分を選択し、
前記複数の観測点それぞれに関する伝播速度から前記評価対象区分に対応する伝播速度を取得して評価対象速度とし、
前記評価対象速度が適正であり要件を満たす、又は不適正であり要件を満たさないについて評価し、
前記評価対象区分を選択する際には、プッシュ波の焦点位置に最も近い第1の区分と当該第1の区分に隣接する第2の区分を選択し、
前記伝播速度を前記評価対象速度とする際には、前記第1の区分と前記第2の区分に対応する伝播速度を取得して前記評価対象速度とし、
前記評価対象速度を評価する際には、前記第2の区分に対応する伝播速度が前記第1の区分に対応する伝播速度以下であるとき適正の評価結果を出力し、前記第2の区分に対応する伝播速度が前記第1の区分に対応する伝播速度未満であるとき不適正と評価結果を出力し、
前記観測点の位置を決定する際には、前記評価結果が不適正のとき、前記焦点位置と前記複数の観測点の位置との間の距離を増加させた新たな焦点位置及び複数の観測点の位置を決定する
超音波診断装置の制御方法。 - 超音波プローブを用いて被検体内にせん断波を励起しせん断波の伝播速度を算出する超音波診断装置の制御方法であって、
被検体内に変位を発生させるためのプッシュ波の焦点位置と、前記被検体内の解析対象範囲を示す関心領域内に複数の観測点の位置を決定し、
前記焦点の位置に集束するプッシュ波を前記超音波プローブに送信させ、当該送信に続き、前記被検体内の前記関心領域を通過する検出波を前記超音波プローブに送信させ、前記超音波プローブが前記検出波の送信に対応して取得した反射波に基づいて、前記複数の観測点における前記被検体の組織の変位量を算出し、
前記変位量に基づき前記複数の観測点に関する前記被検体の組織内のせん断波の伝播速度を算出し、
算出された前記伝播速度の値を評価して評価結果を作成し、
前記評価結果が要件を満たさないとき、前記評価結果に基づき前記焦点位置と前記複数の観測点の位置の少なくとも一方を変更した新たな焦点位置及び複数の観測点の位置を決定し、決定された新たな焦点位置及び複数の観測点の位置について、前記変位量を算出し、前記伝播速度を算出し、新たに算出された前記伝播速度の値を評価して評価結果を作成し、
前記評価結果が要件を満たすとき、前記複数の観測点に関する前記伝播速度に基づき前記関心領域の伝播速度値を算出し、
前記評価結果の作成に際しては、位置を決定した前記複数の観測点に基づく、隣接する観測点間の区分のうち、評価対象となる評価対象区分を選択し、
前記複数の観測点それぞれに関する伝播速度から前記評価対象区分に対応する伝播速度を取得して評価対象速度とし、
前記評価対象速度が適正であり要件を満たす、又は不適正であり要件を満たさないについて評価し、
前記評価対象区分を選択する際には、プッシュ波の焦点位置から最も遠い最終の区分を選択し、
前記伝播速度を取得して評価対象速度とする際には、前記最終の区分に対応する観測点における前記変位量の時系列データの計測品質値を取得し、
前記評価対象速度を評価する際には、前記計測品質値が第2の閾値以上のとき適正の評価結果を出力し、前記計測品質値が第2の閾値未満のとき不適正と評価結果を出力し、
前記観測点の位置を決定する際には、前記評価結果が不適正のとき、前記焦点位置と前記複数の観測点の位置との間の距離を減少させた新たな焦点位置及び複数の観測点の位置を決定する
超音波診断装置の制御方法。 - 超音波プローブを用いて被検体内にせん断波を励起しせん断波の伝播速度を算出する超音波診断装置の制御方法であって、
被検体内に変位を発生させるためのプッシュ波の焦点位置と、前記被検体内の解析対象範囲を示す関心領域内に複数の観測点の位置を決定し、
前記焦点の位置に集束するプッシュ波を前記超音波プローブに送信させ、当該送信に続き、前記被検体内の前記関心領域を通過する検出波を前記超音波プローブに送信させ、前記超音波プローブが前記検出波の送信に対応して取得した反射波に基づいて、前記複数の観測点における前記被検体の組織の変位量を算出し、
前記変位量に基づき前記複数の観測点に関する前記被検体の組織内のせん断波の伝播速度を算出し、
算出された前記伝播速度の値を評価して評価結果を作成し、
前記評価結果が要件を満たさないとき、前記評価結果に基づき前記焦点位置と前記複数の観測点の位置の少なくとも一方を変更した新たな焦点位置及び複数の観測点の位置を決定し、決定された新たな焦点位置及び複数の観測点の位置について、前記変位量を算出し、前記伝播速度を算出し、新たに算出された前記伝播速度の値を評価して評価結果を作成し、
前記評価結果が要件を満たすとき、前記複数の観測点に関する前記伝播速度に基づき前記関心領域の伝播速度値を算出し、
前記評価結果の作成に際しては、位置を決定した前記複数の観測点に基づく、隣接する観測点間の区分のうち、評価対象となる評価対象区分を選択し、
前記複数の観測点それぞれに関する伝播速度から前記評価対象区分に対応する伝播速度を取得して評価対象速度とし、
前記評価対象速度が適正であり要件を満たす、又は不適正であり要件を満たさないについて評価し、
前記評価対象速度が、不適正の評価結果をした場合であって、
前記評価対象区分が依拠する前記複数の観測点が、すでに前記焦点位置と前記複数の観測点の位置との間の距離について第1の変更をして新たな焦点位置及び複数の観測点の位置を決定したものである場合であって、
前記不適正の評価結果に基づき、前記焦点位置と前記複数の観測点の位置との間の距離を前記第1の変更とは反対の第2の変更をしてさらに新たな焦点位置及び複数の観測点の位置の決定を促すものである場合には、
前記評価対象速度を評価する際に、前記評価対象区分について適正の評価結果を出力し、
前記複数の観測点に関する前記伝播速度に対し、伝播方向に沿った前記関心領域中央部分の重みを増した重み数列を乗じて前記関心領域の伝播速度値を算出する
超音波診断装置の制御方法。
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