WO2017122411A1 - 超音波診断装置および音速定量化方法 - Google Patents

超音波診断装置および音速定量化方法 Download PDF

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WO2017122411A1
WO2017122411A1 PCT/JP2016/081537 JP2016081537W WO2017122411A1 WO 2017122411 A1 WO2017122411 A1 WO 2017122411A1 JP 2016081537 W JP2016081537 W JP 2016081537W WO 2017122411 A1 WO2017122411 A1 WO 2017122411A1
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WO
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time difference
sound speed
elements
measurement data
data
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Application number
PCT/JP2016/081537
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English (en)
French (fr)
Inventor
拓明 山本
Original Assignee
富士フイルム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/13—Tomography
    • A61B8/14—Echo-tomography

Definitions

  • the present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus and a sound velocity quantification method, and more particularly, to sound velocity quantification in a region between an array transducer and an ultrasonic beam reflection point.
  • an ultrasonic diagnostic apparatus using an ultrasonic image has been put into practical use.
  • an ultrasonic beam is transmitted from an array transducer in which a plurality of elements are arranged into the subject, and ultrasonic echoes from the subject are received by the array transducer, and element data is received.
  • an elemental data is electrically processed by the apparatus body to generate an ultrasonic image.
  • the ultrasonic beam when an ultrasonic beam is transmitted for the purpose of improving the azimuth resolution of the ultrasonic image, the ultrasonic beam is transmitted from each element of the array transducer by focusing on each scanning line.
  • the transmission focus is performed and the ultrasonic echo is received, the reception focus for aligning the time phases of the element data according to the arrangement position of each element of the array transducer is performed.
  • These transmission focus and reception focus are performed using the sound velocity of the propagation medium of the ultrasonic beam, but it is necessary to estimate the sound velocity in the subject that is the propagation medium.
  • a plurality of received signals obtained from a plurality of elements of an array transducer are used, and a plurality of evaluation frames are formed corresponding to a plurality of sound speed candidates, A sound speed candidate that maximizes the intensity of the signal obtained by the phasing addition processing in the evaluation frame is used as an optimum sound speed estimation value.
  • phasing addition processing is performed by applying a uniform sound speed candidate to a received signal acquired by a plurality of elements of an array transducer.
  • the region between the reflection points has a uniform sound velocity
  • the optimum sound velocity value can be estimated, but the sound velocity in the region between the plurality of elements and the reflection point in the subject is uniform. Otherwise, there is a problem that the accuracy of sound speed estimation is lowered.
  • the speed of sound is often different in a lesion area compared to other regions, and if a lesion area exists between multiple elements of an array transducer and a reflection point in a subject, the sound speed is accurately estimated. Will become difficult.
  • An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus and a sound speed quantification method that can be quantified.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus transmits an ultrasonic beam toward an object from an array transducer in which a plurality of elements are arranged, and receives an ultrasonic echo from the object to perform ultrasonic diagnosis.
  • a device that compares a plurality of element data output from a plurality of elements that have received an ultrasonic echo reflected by a reflection point in response to transmission of an ultrasonic beam toward the reflection point in the subject.
  • Time difference measurement data acquisition unit for acquiring time difference measurement data representing a time difference between element data, and time difference calculation data representing a time difference between element data based on a distance from a reflection point to each of a plurality of elements and a set assumed sound speed
  • the time difference calculation data acquisition unit for acquiring the time difference measurement data acquired by the time difference measurement data acquisition unit corresponding to a plurality of elements, and the total assumed sound speed as the assumed sound speed. And determining the overall sound speed corresponding to the area between the reflection point and the plurality of elements based on the difference from the time difference calculation data acquired by the time difference calculation data acquisition unit corresponding to the plurality of elements.
  • the overall sound speed determination unit calculates an overall assumed sound speed at which a determination value calculated based on a difference between the time difference measurement data acquired corresponding to the plurality of elements and the time difference calculation data is equal to or less than a first threshold value. Can be determined as Furthermore, the overall sound speed determination unit can use the sum of the absolute values of the differences between the time difference measurement data and the time difference calculation data acquired corresponding to the plurality of elements or the sum of squares of the absolute values of the differences as the determination value. .
  • the time difference measurement data acquisition unit acquires time difference measurement data representing a time difference between element data of adjacent elements
  • the time difference calculation data acquisition unit acquires time difference calculation data representing a time difference between element data of adjacent elements. Can be configured.
  • the time difference measurement data acquisition unit acquires time difference measurement data representing a time difference between element data of one element serving as a reference and element data of another element among the plurality of elements
  • the time difference calculation data acquisition unit The time difference calculation data representing the time difference between the element data of one element serving as a reference and the element data of another element may be acquired.
  • time difference measurement data corresponding to the plurality of elements time difference measurement data in which an absolute value of a difference from the time difference calculation data based on the total sound speed determined by the total sound speed determination unit exceeds a second threshold value is included.
  • An out-of-area specifying unit that determines whether or not the area exists between the element corresponding to the time difference measurement data whose absolute value of the difference exceeds the second threshold and the reflection point is an out-of-area; Yes.
  • the time difference measurement data acquired by the time difference measurement data acquisition unit corresponding to the outlier region, and the time difference calculation data acquired by setting the local assumed sound speed as the assumed sound velocity and acquired by the time difference calculation data acquisition unit corresponding to the outlier region It is preferable to include a local sound speed determination unit that determines the local sound speed corresponding to the out-of-range region based on the difference between the local sound speed and the difference.
  • the local sound speed determination unit can be configured to determine the local sound speed only when the outlier region is specified by the outlier region specifying unit.
  • the time difference measurement data acquisition unit acquires time difference measurement data for each of the plurality of reflection points by transmitting an ultrasonic beam toward the plurality of reflection points located on different scanning lines, and the time difference calculation data acquisition unit
  • the time difference calculation data is acquired for each of the plurality of reflection points
  • the overall sound speed determination unit determines the total sound speed based on the plurality of time difference measurement data for the plurality of reflection points and the plurality of time difference calculation data for the plurality of reflection points.
  • the overall sound speed determination unit may determine the overall assumed sound speed at which the difference between the plurality of time difference measurement data and the plurality of time difference calculation data is minimum as the overall sound speed.
  • the overall sound speed determining unit calculates a plurality of global sound speed candidate values corresponding to each of the plurality of reflection points based on the difference between the time difference measurement data and the time difference calculation data for each of the plurality of reflection points, and It is also possible to determine the overall sound speed based on a plurality of overall sound speed candidate values.
  • the time difference measurement data acquisition unit may acquire time difference measurement data based on a plurality of element data output from a plurality of elements and phase-matched.
  • the sound velocity quantifying method is output from a plurality of elements of an array transducer that has received an ultrasonic echo reflected by a reflection point in response to transmission of an ultrasonic beam toward the reflection point in the subject.
  • Time difference measurement data representing the time difference between element data is obtained by comparing multiple element data, and the time difference representing the time difference between the element data based on the distance from the reflection point to each of the multiple elements and the set assumed sound speed
  • the overall assumed sound speed is set as the assumed sound speed.
  • a plurality of element data output from a plurality of elements of the array transducer are compared to obtain time difference measurement data representing a time difference between the element data, and the distance from the reflection point to each of the plurality of elements
  • Time difference calculation data representing the time difference between the element data is acquired based on the set assumed sound speed, the time difference measurement data acquired corresponding to the plurality of elements, the overall assumed sound speed is set as the assumed sound speed, and the plurality of elements
  • the overall sound speed corresponding to the region between the reflection point and the plurality of elements is determined based on the difference with the time difference calculation data acquired corresponding to the Even if the sound speed in the region is not uniform, the sound speed can be quantified with high accuracy.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • 3 is a block diagram showing an internal configuration of a receiving circuit in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an internal configuration of an image generation unit according to Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an internal configuration of a sound speed quantification unit in Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows a mode that the ultrasonic echo from the reflective point in a subject reaches
  • FIG. 3 is a graph showing a difference between time difference measurement data and time difference calculation data in the first embodiment. It is a figure which shows the whole area
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which an ultrasonic echo from one reflection point in the second embodiment reaches a plurality of elements of an array transducer. It is a figure which shows a mode that the ultrasonic echo from the other reflective point in Embodiment 2 arrives at the several element of an array transducer.
  • 6 is a flowchart showing the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a graph showing differences between time difference measurement data and time difference calculation data corresponding to two reflection points in the second embodiment.
  • 6 is a block diagram illustrating an internal configuration of a receiving circuit and an image generation unit of an ultrasonic diagnostic apparatus according to Embodiment 3.
  • FIG. 10 is a graph showing element data that is phase-matched in the third embodiment. 10 is a flowchart showing the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 1 shows the configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus includes an array transducer 1, and a transmission circuit 2 and a reception circuit 3 are connected to the array transducer 1.
  • An image generating unit 4, a display control unit 5, and a display unit 6 are sequentially connected to the receiving circuit 3.
  • An element data memory 7 is connected to the receiving circuit 3, and a sound speed quantification unit 8 is connected to the element data memory 7 and the image generation unit 4.
  • a control unit 9 is connected to the transmission circuit 2, the reception circuit 3, the image generation unit 4, the display control unit 5, and the sound speed quantification unit 8, and the operation unit 10 and the storage unit 11 are connected to the control unit 9. .
  • the array transducer 1 has a plurality of elements (ultrasonic transducers) arranged one-dimensionally or two-dimensionally. Each of these elements transmits an ultrasonic wave according to a drive signal supplied from the transmission circuit 2 and receives an ultrasonic echo from the subject to output a reception signal.
  • Each element is, for example, a piezoelectric ceramic represented by PZT (lead zirconate titanate), a polymer piezoelectric element represented by PVDF (polyvinylidene fluoride), or PMN-PT (magnesium niobate / lead titanate solid solution). It is comprised by the vibrator
  • each transducer When a pulsed or continuous wave voltage is applied to the electrodes of such a vibrator, the piezoelectric body expands and contracts, and pulsed or continuous wave ultrasonic waves are generated from the respective vibrators, and the synthesis of those ultrasonic waves. As a result, an ultrasonic beam is formed.
  • each transducer generates an electric signal by expanding and contracting by receiving propagating ultrasonic waves, and these electric signals are output as ultrasonic reception signals.
  • the transmission circuit 2 includes, for example, a plurality of pulse generators, and ultrasonic waves transmitted from a plurality of elements of the array transducer 1 based on a transmission delay pattern selected according to a control signal from the control unit 9. Adjusts the delay amount of each drive signal so as to form an ultrasonic beam, and supplies it to a plurality of elements.
  • the reception circuit 3 has a configuration in which an amplification unit 12 and an AD (Analogue Digital) conversion unit 13 are connected in series.
  • the receiving circuit 3 amplifies the reception signal output from each element of the array transducer 1 by the amplifying unit 12, and digitizes the element data obtained by the AD converting unit 13.
  • the image generating unit 4 and the element data memory 7 Output to.
  • the image generation unit 4 has a configuration in which a signal processing unit 14, a DSC (Digital Scan Converter) 15, and an image processing unit 16 are sequentially connected in series.
  • the signal processing unit 14 Based on the reception delay pattern selected according to the control signal from the control unit 9, the signal processing unit 14 gives each element data a respective delay and adds (phased addition) according to the set sound speed.
  • Receive focus processing By this reception focus processing, a sound ray signal in which the focus of the ultrasonic echo is narrowed is generated. Further, the signal processing unit 14 corrects the attenuation by the distance according to the depth of the reflection position of the ultrasonic wave on the sound ray signal, and then performs envelope detection processing to thereby obtain a tomography relating to the tissue in the subject.
  • a B mode (Brightness Mode) image signal which is image information is generated.
  • the DSC 15 converts (raster conversion) the B-mode image signal generated by the signal processing unit 14 into an image signal according to a normal television signal scanning method.
  • the image processing unit 16 performs various necessary image processing such as gradation processing on the B-mode image signal input from the DSC 15, and then outputs the B-mode image signal to the display control unit 5.
  • the display control unit 5 displays an ultrasound diagnostic image on the display unit 6 based on the B-mode image signal output from the image generation unit 4.
  • the display unit 6 includes a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display), for example, and displays an ultrasound diagnostic image under the control of the display control unit 5.
  • LCD Liquid Crystal Display
  • the element data memory 7 sequentially stores element data output from the receiving circuit 3.
  • the sound velocity quantifying unit 8 uses the element data stored in the element data memory 7 to remove the entire sound velocity V1 indicating the sound velocity of the entire imaging area imaged by the array transducer 1 and the lesion in the imaging area.
  • the local sound speed V2 indicating the sound speed of the region is quantified and output to the image generation unit 4. As shown in FIG.
  • the sound velocity quantification unit 8 includes a time difference measurement data acquisition unit 21 and a time difference calculation data acquisition unit 22, and the time difference measurement data acquisition unit 21 and the time difference calculation data acquisition unit 22 include An overall sound speed determining unit 23 is connected, an outlier specifying unit 24 is connected to the overall sound speed determining unit 23, and a local sound speed determining unit is connected to the time difference measurement data acquiring unit 21, the time difference calculation data acquiring unit 22, and the outlying region specifying unit 24. 25 is connected.
  • the control unit 9 controls each unit of the ultrasonic diagnostic apparatus based on a command input from the operation unit 10 by the user.
  • the operation unit 10 is for a user to perform an input operation, and can be formed from a keyboard, a mouse, a trackball, a touch panel, or the like.
  • the storage unit 11 stores an operation program and the like.
  • the image generation unit 4, the display control unit 5, the sound speed quantification unit 8, and the control unit 9 are composed of a CPU (Central Processing Unit) and an operation program for causing the CPU to perform various processes. May be constituted by a digital circuit. Further, the image generation unit 4, the display control unit 5, the sound speed quantification unit 8, and the control unit 9 can be partially or entirely integrated into one CPU.
  • CPU Central Processing Unit
  • the time difference measurement data acquisition unit 21 corresponds to the ultrasonic wave transmitted from the plurality of elements of the array transducer 1 toward the reflection point in the subject from the element data stored in the element data memory 7.
  • the time difference measurement data Dm representing the time difference ⁇ T is acquired.
  • an ultrasonic beam is transmitted from a plurality of elements E1 to En of the array transducer 1 with the reflection point A in the subject as a focal point. It is assumed that the reflected ultrasonic echo is received by a plurality of elements E1 to En.
  • the element Ec that receives the earliest ultrasonic echo at the element Ec that is the shortest from the reflection point A and is disposed at a position away from the element Ec. As the distance from the reflection point A increases, the ultrasonic echo is received later.
  • FIG. 7 shows a representative point of the ultrasonic echo where the maximum amplitude of the ultrasonic echo directed to each element shown in FIG. 6 is represented. It can be seen that the ultrasonic echoes passing through the lesion B toward the element Ek and the element Ek + 1 are ahead of the surrounding ultrasonic echoes.
  • k represents an integer in the range of 1 to n.
  • the time difference measurement data Dm as shown in FIG. 8 is calculated by calculating the time difference ⁇ T between the element data of the adjacent elements for the element data output from the plurality of elements E1 to En that have received the ultrasonic echo. Is acquired.
  • the horizontal axis represents adjacent elements.
  • time difference calculation data acquisition unit 22 uses the distances from the reflection point A in the subject to the plurality of elements E1 to En of the array transducer 1 and the set assumed sound speeds to determine the elements of adjacent elements.
  • Time difference calculation data Dc representing the calculation value of the time difference ⁇ T between the data is calculated and acquired.
  • the time difference calculation data acquisition unit 22 includes the overall sound speed determination unit 22 23, an overall assumed sound speed Va indicating the assumed sound speed of the region other than the lesioned part B is input. Since it is not known where the lesioned part B is located at this time, the overall sound speed determining unit 23 sets the assumed total sound speed Va without distinguishing the lesioned part B.
  • i is an arbitrary integer within the range of 1 to n and the distance from the reflection point A to the element Ei is Li
  • the propagation time of the ultrasonic echo from the reflection point A to the element Ei is as follows.
  • the time difference calculation data Dc as shown in FIG. 11 is obtained by calculating the time difference ⁇ T between the element data of adjacent elements.
  • the overall sound speed determination unit 23 corresponds to the plurality of elements E1 to En of the array transducer 1 and the time difference measurement data Dm acquired by the time difference measurement data acquisition unit 21 and the time difference calculation data Dc acquired by the time difference calculation data acquisition unit 22.
  • a difference value ⁇ D is calculated, a determination value G is calculated based on the difference ⁇ D, and an overall assumed sound velocity Va at which the determination value G is equal to or less than the first threshold value Th1 is calculated between the reflection point A and the plurality of elements E1 to En. It is determined as the overall sound speed V1 corresponding to the entire region R1.
  • the time difference calculation data Dc shown in FIG. 11 when the time difference calculation data Dc shown in FIG. 11 is superimposed on the time difference measurement data Dm shown in FIG. 8, the time difference calculation data Dc is shifted from the time difference measurement data Dm as shown in FIG. I know that there is. This is because, since the total assumed sound speed Va used when obtaining the time difference calculation data Dc is different from the actual sound speed, the time difference calculation data Dc calculated based on the total assumed sound speed Va and the actually measured time difference measurement data. This is probably because an error occurred with respect to Dm.
  • the overall sound speed determination unit 23 obtains a difference ⁇ D between the time difference measurement data Dm and the time difference calculation data Dc, and the total assumed sound speed Va is determined until the determination value G based on the difference ⁇ D becomes equal to or less than the first threshold Th1.
  • the calculation of the difference ⁇ D and the determination value G is repeated using the time difference calculation data Dc acquired by the time difference calculation data acquisition unit 22 while changing the value.
  • the determination value G the sum of absolute values of the difference ⁇ D or the sum of squares of the absolute values of the difference ⁇ D can be used. In this way, the overall assumed sound speed Va at which the determination value G is equal to or less than the first threshold value Th1 is determined as the overall sound speed V1.
  • FIG. 13 shows the time difference calculation data Dc when the total assumed sound speed Va is determined as the total sound speed V1 by the total sound speed determination unit 23, that is, the time difference calculation data Dc based on the total sound speed V1 and the time difference measurement data Dm. Show. In most positions of the plurality of elements E1 to En of the array transducer 1, the time difference measurement data Dm and the time difference calculation data Dc coincide with each other, but between the adjacent elements Ek and Ek-1, and between the adjacent elements Ek. ⁇ 1 and the element Ek ⁇ 2, there is a difference ⁇ D between the time difference measurement data Dm and the time difference calculation data Dc. This is considered to be because the ultrasonic echoes directed to the element Ek and the element Ek + 1 have passed through the lesioned part B having a higher sound speed than the peripheral sound speed, as shown in FIG.
  • FIG. 14 shows the difference ⁇ D between the time difference measurement data Dm and the time difference calculation data Dc shown in FIG. 13 taken out and displayed.
  • the outlier specifying unit 24 determines whether there is time difference measurement data Dm in which the absolute value of the difference ⁇ D from the time difference calculation data Dc exceeds the second threshold Th2. That is, the absolute value of the difference ⁇ D generated between the adjacent elements Ek and Ek ⁇ 1 and between the adjacent elements Ek ⁇ 1 and Ek ⁇ 2 is compared with the second threshold Th2, and the difference ⁇ D 15 exceeds the second threshold value Th2, the out-of-region specifying unit 24, as shown in FIG. 15, determines the difference between the element Ek and the element Ek + 1 corresponding to the difference ⁇ D and the reflection point A.
  • the area between is specified as the out-of-region R2.
  • the second threshold value Th2 is preferably set in consideration of the sampling interval and the like in this ultrasonic diagnostic apparatus.
  • the time difference calculation data acquisition unit 22 uses the local assumed sound speed Vb indicating the assumed sound speed in the out-of-region R2 from the local sound speed determination unit 25. And time difference calculation data Dc for the out-of-range region R2 is acquired.
  • the local sound speed determination unit 25 is acquired by the time difference measurement data Dm acquired by the time difference measurement data acquisition unit 21 and the time difference calculation data acquisition unit 22 in the same manner as the overall sound speed determination unit 23 for only the out-of-range region R2.
  • a determination value G is calculated from the difference ⁇ D of the time difference calculation data Dc, and the value of the local assumed sound speed Vb is changed until the calculated determination value G becomes equal to or less than the first threshold value Th1, so that the difference ⁇ D and the determination value G The calculation is repeated, and the local assumed sound speed Vb when the determination value G is equal to or less than the first threshold value Th1 is determined as the local sound speed V2 corresponding to the out-of-range region R2.
  • step S1 ultrasonic waves are transmitted and received only once from the plurality of elements E1 to En of the array transducer 1 toward the reflection point A in the subject, and element data is acquired in step S2. That is, ultrasonic waves are transmitted from the plurality of elements E1 to En to the reflection point A according to the drive signal supplied from the transmission circuit 2, and reception signals are received from the elements E1 to En that have received the ultrasonic echoes from the reflection point A.
  • the data is output to the receiving circuit 3, element data is generated by the receiving circuit 3, and sequentially stored in the element data memory 7.
  • step S3 the time difference measurement data acquisition unit 21 of the sound velocity quantification unit 8 compares a plurality of element data, and acquires time difference measurement data Dm representing the time difference ⁇ T between element data of adjacent elements. Is done. Further, in step S4, an initial value of the total assumed sound velocity Va in the entire region R1 is set, and time difference calculation data Dc representing the calculation value of the time difference ⁇ T between element data of adjacent elements is acquired by the time difference calculation data acquisition unit 22. The In step S5, the overall sound speed determination unit 23 calculates the difference ⁇ D and the determination value G based on the time difference measurement data Dm and the time difference calculation data Dc, and the determination value G is equal to or less than the first threshold Th1.
  • the difference ⁇ D and the determination value G are repeatedly calculated using the time difference calculation data Dc acquired by the time difference calculation data acquisition unit 22 while changing the value of the overall assumed sound speed Va until the determination value G becomes the first value.
  • the overall assumed sound speed Va that is equal to or less than the threshold value Th1 is determined as the overall sound speed V1 in the entire region R1.
  • step S6 it is determined whether or not the out-of-region R2 exists by the out-of-region specifying unit 24.
  • the initial value of the local assumed sound velocity Vb in the out-of-region R2 is determined.
  • the time difference calculation data acquisition unit 22 acquires the time difference calculation data Dc for the out-of-range region R2.
  • step S8 the local sound speed determination unit 25 calculates the difference ⁇ D and the determination value G based on the time difference measurement data Dm and the time difference calculation data Dc corresponding to the elements in the out-of-range region R2, and the determination value G is the first value.
  • the difference ⁇ D and the determination value G are repeatedly calculated using the time difference calculation data Dc acquired by the time difference calculation data acquisition unit 22 while changing the value of the local assumed sound speed Vb until the threshold Th1 becomes equal to or less than the threshold Th1.
  • the local assumed sound speed Vb in which the value G is equal to or less than the first threshold value Th1 is determined as the local sound speed V2 in the outlier region R2.
  • the outlier region specifying unit 24 does not specify the outlier region R2 in step S6.
  • step S9 an error display indicating that the out-of-range region R2 does not exist is displayed.
  • a B-mode image signal is generated by the image generator 4, and this B
  • the mode image signal is output to the display control unit 5, and the ultrasonic image is displayed on the display unit 6.
  • the total sound speed V1 and the local sound speed V2 determined by the sound speed quantification unit 8 are output to the image generation unit 4, and the values of the total sound speed V1 and the local sound speed V2 are displayed on the display unit 6 together with the ultrasonic image. Only the value of the local sound speed V2 may be displayed instead of both the overall sound speed V1 and the local sound speed V2. When it is determined that there is no region where the sound speed is locally different and error display is performed in step S9, only the entire sound speed V1 can be displayed.
  • the image generation unit 4 Based on the total sound speed V1 and the local sound speed V2 output from the sound speed quantification unit 8, the image generation unit 4 generates a B-mode image signal using the total sound speed V1 for the entire area R1 excluding the outlier area R2. For the out-of-range region R2, a B-mode image signal using the local sound velocity V2 can be generated. In this way, it is possible to generate a high-quality ultrasonic image in the entire region R1 excluding the detachment region R2 and also in the detachment region R2.
  • the time difference measurement data acquisition unit 21 acquires the time difference measurement data Dm representing the time difference ⁇ T between the element data of the adjacent elements
  • the time difference calculation data acquisition unit 22 acquires the time difference of the adjacent elements.
  • the time difference calculation data Dc representing the calculation value of the time difference ⁇ T between the element data
  • the present invention is not limited to this.
  • the time difference measurement data acquisition unit 21 acquires time difference measurement data Dm representing the time difference ⁇ T between the element data of one element serving as a reference and the element data of another element among the plurality of elements E1 to En.
  • the time difference calculation data acquisition unit 22 calculates a time difference calculation representing the calculated value of the time difference ⁇ T between the element data of one element serving as a reference and the element data of other elements among the plurality of elements E1 to En. Data Dc can also be acquired.
  • the total sound speed V1 and the local sound speed V2 are quantified by transmitting and receiving ultrasonic waves only once toward one reflection point A in the subject.
  • element data obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves once toward the reflection point Av on one scanning line Cv and as shown in FIG. 18, the scanning line Element data acquired by performing ultrasonic wave transmission / reception once toward the reflection point Aw on the scanning line Cw different from Cv is used.
  • step S1 ultrasonic waves are transmitted and received only once from the plurality of elements E1 to En of the array transducer 1 toward the reflection point Av in the subject.
  • step S 2 element data is acquired and stored in the element data memory 7.
  • step S10 it is determined whether or not the transmission / reception of ultrasonic waves to / from the plurality of set reflection points is completed. If it is determined that the transmission / reception is not completed, the reflection point is changed in step S11, and then the step is performed. S1 and S2 are repeated. That is, instead of the scanning line Cv to the scanning line Cw, ultrasonic waves are transmitted / received only once toward the reflection point Aw, and element data is acquired and stored in the element data memory 7.
  • step S10 If it is determined in step S10 that transmission / reception of ultrasonic waves to all reflection points has been completed, the time difference measurement data acquisition unit 21 of the sound speed quantification unit 8 corresponds to each of the reflection points Av and Aw in step S3. Comparison between a plurality of element data is performed to obtain time difference measurement data Dm.
  • step S4 an initial value of the total assumed sound velocity Va in the entire region R1 is set, and the time difference calculation data acquisition unit 22 reflects the reflection points Av and Aw.
  • the time difference calculation data Dc is acquired corresponding to each of the above. Further, in step S5, as shown in FIG.
  • the overall sound speed determination unit 23 calculates the differences ⁇ Dv and ⁇ Dw of the time difference measurement data Dm and the time difference calculation data Dc corresponding to the reflection points Av and Aw, While changing the value of the overall assumed sound velocity Va, the calculation of the differences ⁇ Dv and ⁇ Dw is repeated using the time difference calculation data Dc acquired corresponding to each of the reflection points Av and Aw by the time difference calculation data acquisition unit 22, and the minimum
  • the overall assumed sound speed Va at which the differences ⁇ Dv and ⁇ Dw with respect to all the reflection points Av and Aw are minimized is determined as the overall sound speed V1 of the entire region R1.
  • the difference ⁇ Dv and ⁇ Dw is the smallest means that the sum of the absolute values of the differences ⁇ Dv and ⁇ Dw in each of the plurality of elements is minimized, or the differences ⁇ Dv and ⁇ Dw in each of the plurality of elements. This means that the sum of squares of the absolute value of is minimized.
  • step S6 the out-of-region specifying unit 24 determines whether or not the out-of-region R2 exists for each of the reflection points Av and Aw.
  • the out-of-region R2 is specified in step S7.
  • An initial value of the assumed local sound speed Vb in the region R2 is set.
  • step S8 the local sound speed determination unit 25 calculates the differences ⁇ Dv and ⁇ Dw of the time difference measurement data Dm and the time difference calculation data Dc at the reflection points Av and Aw where the out-of-range region R2 is specified, and the local assumed sound speed Vb.
  • the difference ⁇ Dv and ⁇ Dw are repeatedly calculated using the time difference calculation data Dc acquired corresponding to each of the reflection points Av and Aw by the time difference calculation data acquisition unit 22 while changing the value of
  • the local sound speed V2 in the out-of-range region R2 is determined.
  • step S6 when the outlying region R2 is specified by only one of the plurality of reflection points Av and Aw, the local sound velocity V2 can be determined for the reflection point.
  • step S5 the overall assumed sound speed Va at which the differences ⁇ Dv and ⁇ Dw with respect to all the reflection points Av and Aw are minimized is determined as the overall sound speed V1, but the present invention is not limited to this.
  • determination values Gv and Gw are calculated for each reflection point, and the overall assumed sound speed at which the determination values Gv and Gw are equal to or less than the first threshold Th1.
  • Va is calculated as a candidate value for the overall sound speed, and based on the plurality of overall sound speed candidate values calculated for the plurality of reflection points Av and Aw, the overall sound speed V1 is obtained by taking an average value, a mode value, or the like. It can also be determined.
  • determination values Gv and Gw are calculated for each reflection point based on the differences ⁇ Dv and ⁇ Dw between the time difference measurement data Dm and the time difference calculation data Dc for the reflection points Av and Aw.
  • a local assumed sound speed Vb at which Gw is equal to or less than the first threshold value Th1 is calculated as a local sound speed candidate value, and based on the plurality of local sound speed candidate values calculated for the plurality of reflection points Av and Aw.
  • the local sound speed V2 can be determined by taking an average value, a mode value, or the like.
  • the total sound speed V1 and the local sound speed V2 can be quantified with higher accuracy.
  • FIG. 21 shows an internal configuration of the receiving circuit 3A and the image generating unit 4A of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the third embodiment.
  • the receiving circuit 3A is the same as the receiving circuit 3 in the first embodiment shown in FIG. 2, except that the phase matching unit 14A is connected to the AD converting unit 13, and the image generating unit 4A is the same as the embodiment shown in FIG.
  • the signal processing unit 14B is used instead of the signal processing unit 14.
  • the phase matching unit 14A of the receiving circuit 3A is selected according to the control signal from the control unit 9 for each element data De1 obtained by digitizing by the AD conversion unit 13. Based on the reception delay pattern, phase matching is performed by giving respective delays according to the sound speed set for phase matching, and the phase-matched element data De2 is output to the element data memory 7 and the image generating unit 4A.
  • the sound speed for phase matching 1530 m / s or 1540 m / s, which is a general sound speed value of a normal tissue, can be set. Since the ultrasonic echo that has passed through the lesioned part B locally passes through a region having a different sound velocity from the surroundings, the phase is not aligned by phase matching with a uniform sound velocity.
  • the signal processing unit 14B of the image generation unit 4A generates the sound ray signal by adding the element data phase-matched by the phase matching unit 14A of the reception circuit 3A, and further, the reflection position of the ultrasonic wave with respect to the sound ray signal After performing attenuation correction according to the distance according to the depth, an envelope detection process is performed to generate a B-mode image signal.
  • step S1 ultrasonic waves are transmitted and received only once from the plurality of elements E1 to En of the array transducer 1 toward the reflection point Av, and in step S2, element data De1 is acquired.
  • step S12 the phase-matched element data De2 is stored in the element data memory 7.
  • Step S3 and subsequent steps are the same as those in the first embodiment. As described above, even when the phase-matched element data De2 is used, as in the first embodiment, it is possible to quantify the total sound velocity V1 in the entire region R1 and the local sound velocity V2 in the outlying region R2.
  • the total sound speed V1 and the local sound speed V2 can be quantified using the phase-matched element data De2.
  • the outlying region R2 includes the lesioned part B having a sound speed different from the peripheral sound speed.
  • the present invention is not limited to the lesioned part B. It may include portions with different sound speeds.

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Abstract

超音波診断装置は、アレイトランスデューサの複数の素子から出力される複数の素子データを比較して素子データ間の時間差を表す時間差測定データを取得する時間差測定データ取得部と、反射点から複数の素子の各々までの距離と設定された仮定音速に基づいて素子データ間の時間差を表す時間差演算データを取得する時間差演算データ取得部と、複数の素子に対応して取得された時間差測定データと、仮定音速として全体仮定音速を設定し且つ複数の素子に対応して取得された時間差演算データとの差分に基づいて反射点と複数の素子との間の領域に対応する全体音速を決定する全体音速決定部を備えている。

Description

超音波診断装置および音速定量化方法
　この発明は、超音波診断装置および音速定量化方法に係り、特に、アレイトランスデューサと超音波ビームの反射点との間の領域における音速の定量化に関する。
　従来から、医療分野において、超音波画像を利用した超音波診断装置が実用化されている。一般に、この種の超音波診断装置では、複数の素子が配列されたアレイトランスデューサから被検体内に向けて超音波ビームを送信し、被検体からの超音波エコーをアレイトランスデューサで受信して素子データを取得し、素子データを装置本体で電気的に処理することにより超音波画像が生成される。
　このような超音波診断装置においては、超音波画像の方位分解能を向上させる目的で、超音波ビームを送信する際に、各走査線上に焦点を定めてアレイトランスデューサの各素子から超音波ビームを送信する送信フォーカスが行われ、超音波エコーを受信する際には、アレイトランスデューサの各素子の配置位置に応じて素子データの時相を揃える受信フォーカスが行われる。
　これらの送信フォーカスおよび受信フォーカスは、超音波ビームの伝搬媒質の音速を用いて行われるが、伝搬媒質である被検体内における音速を推定する必要がある。
　例えば、特許文献１に開示された超音波診断装置では、アレイトランスデューサの複数の素子から得られる複数の受波信号を用い、複数の音速の候補に対応して複数の評価用フレームを形成し、評価用フレーム内の整相加算処理により得られる信号の強度が最大になる音速の候補を最適な音速の推定値としている。
特開２０１５－６２４８３号公報
　しかしながら、特許文献１の装置では、アレイトランスデューサの複数の素子により取得される受波信号に対して一律の音速の候補を適用して整相加算処理を行うため、複数の素子と被検体内の反射点との間の領域が一様な音速を有する場合には、最適な音速値を推定することができるものの、複数の素子と被検体内の反射点との間の領域における音速が一様でない場合には、音速推定の精度が低下するという問題がある。
　特に、病変部においては、他の領域に比べて音速が異なることが多く、アレイトランスデューサの複数の素子と被検体内の反射点との間に病変部が存在すると、音速を精度よく推定することが困難になってしまう。
　この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、アレイトランスデューサの複数の素子と反射点との間の領域における音速が一様でない場合であっても精度よく音速を定量化することができる超音波診断装置および音速定量化方法を提供することを目的とする。
　この発明に係る超音波診断装置は、複数の素子が配列されたアレイトランスデューサから被検体に向けて超音波ビームを送信し、被検体による超音波エコーを受信して超音波診断を行う超音波診断装置であって、被検体内の反射点に向けた超音波ビームの送信に対応して反射点により反射される超音波エコーを受信した複数の素子から出力される複数の素子データを比較して素子データ間の時間差を表す時間差測定データを取得する時間差測定データ取得部と、反射点から複数の素子の各々までの距離と設定された仮定音速に基づいて素子データ間の時間差を表す時間差演算データを取得する時間差演算データ取得部と、複数の素子に対応して時間差測定データ取得部により取得された時間差測定データと、仮定音速として全体仮定音速を設定し且つ複数の素子に対応して時間差演算データ取得部により取得された時間差演算データとの差分に基づいて反射点と複数の素子との間の領域に対応する全体音速を決定する全体音速決定部とを備えたものである。
　全体音速決定部は、複数の素子に対応して取得された時間差測定データと時間差演算データとの差分に基づいて算出された判定値が第１のしきい値以下となる全体仮定音速を全体音速として決定することができる。
　さらに、全体音速決定部は、複数の素子に対応して取得された時間差測定データと時間差演算データとの差分の絶対値の合計値または差分の絶対値の二乗和を判定値として用いることができる。
　時間差測定データ取得部は、隣接する素子の素子データ間の時間差を表す時間差測定データを取得し、時間差演算データ取得部は、隣接する素子の素子データ間の時間差を表す時間差演算データを取得するように構成することができる。あるいは、時間差測定データ取得部は、複数の素子のうち基準となる１つの素子の素子データと他の素子の素子データとの間の時間差を表す時間差測定データを取得し、時間差演算データ取得部は、基準となる１つの素子の素子データと他の素子の素子データとの間の時間差を表す時間差演算データを取得するように構成してもよい。
　好ましくは、複数の素子に対応する時間差測定データの中に、全体音速決定部により決定された全体音速に基づく時間差演算データとの差分の絶対値が第２のしきい値を越える時間差測定データが存在するか否かを判定し、差分の絶対値が第２のしきい値を越える時間差測定データに対応する素子と反射点との間の領域を外れ領域と特定する外れ領域特定部を備えている。
　さらに、外れ領域に対応して時間差測定データ取得部により取得された時間差測定データと、仮定音速として局所仮定音速を設定し且つ外れ領域に対応して時間差演算データ取得部により取得された時間差演算データとの差分に基づいて外れ領域に対応する局所音速を決定する局所音速決定部を備えることが好ましい。
　局所音速決定部は、外れ領域特定部により外れ領域が特定されたときにのみ局所音速を決定するように構成することができる。
　時間差測定データ取得部は、互いに異なる走査線上に位置する複数の反射点に向けて超音波ビームを送信することにより複数の反射点に対してそれぞれ時間差測定データを取得し、時間差演算データ取得部は、複数の反射点に対してそれぞれ時間差演算データを取得し、全体音速決定部は、複数の反射点に対する複数の時間差測定データおよび複数の反射点に対する複数の時間差演算データに基づいて全体音速を決定することもできる。
　この場合、全体音速決定部は、複数の時間差測定データと複数の時間差演算データとの差分が最小となる全体仮定音速を全体音速として決定してもよい。あるいは、全体音速決定部は、複数の反射点の各々に対する時間差測定データと時間差演算データとの差分に基づいて複数の反射点の各々に対応する複数の全体音速の候補値を算出し、且つ、複数の全体音速の候補値に基づいて全体音速を決定することもできる。
　また、時間差測定データ取得部は、複数の素子から出力され且つ位相整合された複数の素子データに基づいて時間差測定データを取得するようにしてもよい。
　この発明に係る音速定量化方法は、被検体内の反射点に向けた超音波ビームの送信に対応して反射点により反射される超音波エコーを受信したアレイトランスデューサの複数の素子から出力される複数の素子データを比較して素子データ間の時間差を表す時間差測定データを取得し、反射点から複数の素子の各々までの距離と設定された仮定音速に基づいて素子データ間の時間差を表す時間差演算データを取得し、複数の素子に対応して取得された時間差測定データと、仮定音速として全体仮定音速を設定し且つ複数の素子に対応して取得された時間差演算データとの差分に基づいて反射点と複数の素子との間の領域に対応する全体音速を決定する方法である。
　この発明によれば、アレイトランスデューサの複数の素子から出力される複数の素子データを比較して素子データ間の時間差を表す時間差測定データを取得し、反射点から複数の素子の各々までの距離と設定された仮定音速に基づいて素子データ間の時間差を表す時間差演算データを取得し、複数の素子に対応して取得された時間差測定データと、仮定音速として全体仮定音速を設定し且つ複数の素子に対応して取得された時間差演算データとの差分に基づいて反射点と複数の素子との間の領域に対応する全体音速を決定するので、アレイトランスデューサの複数の素子と反射点との間の領域における音速が一様でない場合であっても精度よく音速を定量化することが可能となる。
この発明の実施の形態１に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１における受信回路の内部構成を示すブロック図である。 実施の形態１における画像生成部の内部構成を示すブロック図である。 実施の形態１における音速定量化部の内部構成を示すブロック図である。 被検体内の反射点からの超音波エコーがアレイトランスデューサの複数の素子に到達する様子を示す図である。 被検体内の反射点から発せられて各素子に向かう超音波エコーを示す図である。 被検体内の反射点から発せられて各素子に向かう超音波エコーの最も振幅の大きい点を結ぶ波形を示す図である。 隣接素子間の時間差測定データを示すグラフである。 被検体内の反射点とアレイトランスデューサの複数の素子の幾何学的配置関係を示す図である。 各素子により被検体内の反射点からの超音波エコーを受信する時刻の演算値を示すグラフである。 隣接素子間の時間差演算データを示すグラフである。 時間差測定データと時間差演算データを重ねて表示したグラフである。 全体音速を決定したときの時間差測定データと時間差演算データを示すグラフである。 実施の形態１における時間差測定データと時間差演算データの差分を示すグラフである。 全体領域と外れ領域を示す図である。 実施の形態１に係る超音波診断装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態２における１つの反射点からの超音波エコーがアレイトランスデューサの複数の素子に到達する様子を示す図である。 実施の形態２における他の反射点からの超音波エコーがアレイトランスデューサの複数の素子に到達する様子を示す図である。 実施の形態２に係る超音波診断装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態２における２つの反射点に対応した時間差測定データと時間差演算データの差分をそれぞれ示すグラフである。 実施の形態３に係る超音波診断装置の受信回路および画像生成部の内部構成を示すブロック図である。 実施の形態３における位相整合された素子データを示すグラフである。 実施の形態３に係る超音波診断装置の動作を示すフローチャートである。
　以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１
　図１に、この発明の実施の形態１に係る超音波診断装置の構成を示す。超音波診断装置は、アレイトランスデューサ１を備え、このアレイトランスデューサ１に送信回路２および受信回路３が接続されている。受信回路３には、画像生成部４、表示制御部５および表示部６が順次接続されている。また、受信回路３に素子データメモリ７が接続され、素子データメモリ７および画像生成部４に音速定量化部８が接続されている。
　さらに、送信回路２、受信回路３、画像生成部４、表示制御部５および音速定量化部８に制御部９が接続され、制御部９に操作部１０と格納部１１がそれぞれ接続されている。
　アレイトランスデューサ１は、１次元または２次元に配列された複数の素子（超音波トランスデューサ）を有している。これらの素子は、それぞれ送信回路２から供給される駆動信号に従って超音波を送信すると共に被検体からの超音波エコーを受信して受信信号を出力する。各素子は、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）に代表される圧電セラミックや、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）に代表される高分子圧電素子、ＰＭＮ－ＰＴ（マグネシウムニオブ酸・チタン酸鉛固溶体）に代表される圧電単結晶等からなる圧電体の両端に電極を形成した振動子によって構成される。
　そのような振動子の電極に、パルス状又は連続波の電圧を印加すると、圧電体が伸縮し、それぞれの振動子からパルス状又は連続波の超音波が発生して、それらの超音波の合成により超音波ビームが形成される。また、それぞれの振動子は、伝搬する超音波を受信することにより伸縮して電気信号を発生し、それらの電気信号は、超音波の受信信号として出力される。
　送信回路２は、例えば、複数のパルス発生器を含んでおり、制御部９からの制御信号に応じて選択された送信遅延パターンに基づいて、アレイトランスデューサ１の複数の素子から送信される超音波が超音波ビームを形成するようにそれぞれの駆動信号の遅延量を調節して複数の素子に供給する。
　受信回路３は、図２に示されるように、増幅部１２とＡＤ（Analogue Digital）変換部１３が直列接続された構成を有している。受信回路３は、アレイトランスデューサ１の各素子から出力される受信信号を増幅部１２で増幅し、ＡＤ変換部１３でデジタル化することにより得られた素子データを画像生成部４および素子データメモリ７に出力する。
　画像生成部４は、図３に示されるように、信号処理部１４とＤＳＣ（Digital Scan Converter）１５と画像処理部１６が順次直列に接続された構成を有している。
　信号処理部１４は、制御部９からの制御信号に応じて選択された受信遅延パターンに基づき、設定された音速に従い、各素子データにそれぞれの遅延を与えて加算（整相加算）することにより、受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理により、超音波エコーの焦点が絞り込まれた音線信号が生成される。さらに、信号処理部１４は、音線信号に対し、超音波の反射位置の深度に応じて距離による減衰の補正を施した後、包絡線検波処理を施すことにより、被検体内の組織に関する断層画像情報であるＢモード（Brightness Mode）画像信号を生成する。
　ＤＳＣ１５は、信号処理部１４により生成されたＢモード画像信号を通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号に変換（ラスター変換）する。
　画像処理部１６は、ＤＳＣ１５から入力されるＢモード画像信号に階調処理等の各種の必要な画像処理を施した後、Ｂモード画像信号を表示制御部５に出力する。
　表示制御部５は、画像生成部４から出力されたＢモード画像信号に基づいて、表示部６に超音波診断画像を表示させる。
　表示部６は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等のディスプレイ装置を含んでおり、表示制御部５の制御の下で、超音波診断画像を表示する。
　素子データメモリ７は、受信回路３から出力される素子データを順次格納する。
　音速定量化部８は、素子データメモリ７に格納されている素子データを用いて、アレイトランスデューサ１により撮像される撮像領域全体の音速を示す全体音速Ｖ１と、撮像領域内の病変部を含む外れ領域の音速を示す局所音速Ｖ２をそれぞれ定量化し、画像生成部４に出力する。音速定量化部８は、図４に示されるように、時間差測定データ取得部２１と時間差演算データ取得部２２とを有しており、これら時間差測定データ取得部２１および時間差演算データ取得部２２に全体音速決定部２３が接続され、全体音速決定部２３に外れ領域特定部２４が接続され、さらに、時間差測定データ取得部２１と時間差演算データ取得部２２と外れ領域特定部２４に局所音速決定部２５が接続されている。
　制御部９は、ユーザにより操作部１０から入力された指令に基づいて超音波診断装置各部の制御を行う。
　操作部１０は、ユーザが入力操作を行うためのもので、キーボード、マウス、トラックボール、タッチパネル等から形成することができる。
　格納部１１は、動作プログラム等を格納するもので、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＭＯ（Magneto-Optical Disk）、ＭＴ（Magnetic Tape）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disk Read Only Memory）、ＳＤカード（Secure Digital Card）、ＣＦカード（Compact Flash Card）、ＵＳＢメモリ（Universal Serial Bus Memory）等の記録メディア、またはサーバ等を用いることができる。
　なお、画像生成部４、表示制御部５、音速定量化部８および制御部９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵに各種の処理を行わせるための動作プログラムから構成されるが、それらをデジタル回路で構成してもよい。また、これら画像生成部４、表示制御部５、音速定量化部８および制御部９を、部分的にあるいは全体的に１つのＣＰＵに統合させて構成することもできる。
　ここで、音速定量化部８の作用について詳細に説明する。
　時間差測定データ取得部２１は、素子データメモリ７に格納されている素子データの中から、アレイトランスデューサ１の複数の素子から被検体内の反射点に向けて送信された超音波に対応して、反射点により反射される超音波エコーを受信したアレイトランスデューサ１の複数の素子から出力された複数の素子データを読み出し、読み出された複数の素子データを比較することにより、隣接する素子の素子データ間の時間差ΔＴを表す時間差測定データＤｍを取得する。
　例えば、図５に示されるように、ｎを２以上の整数とし、アレイトランスデューサ１の複数の素子Ｅ１～Ｅｎから被検体内の反射点Ａを焦点として超音波ビームを送信し、反射点Ａにより反射された超音波エコーを複数の素子Ｅ１～Ｅｎで受信するものとする。反射点Ａから超音波エコーが発せられた時点を原点として、それぞれの素子により反射点Ａからの超音波エコーを受信する時刻は、反射点Ａとそれぞれの素子との間の距離に応じたものとなる。図６に示されるように、複数の素子Ｅ１～Ｅｎのうち、反射点Ａからの距離が最も短い素子Ｅｃにおいて最も早く超音波エコーを受信し、素子Ｅｃから離れた位置に配置されている素子ほど、反射点Ａからの距離が大きくなるため、超音波エコーは遅れて受信される。
　図５に示されるように、超音波エコーの経路上に病変部Ｂが存在し、病変部Ｂにおける音速が周辺の音速よりも高い場合には、病変部Ｂを通過してきた超音波エコーは、音速が高い領域を通過した分だけ、対応する素子で受信される時刻が早くなる。図６に示した各素子に向かう超音波エコーの最も振幅が大きいところをその超音波エコーの代表点として表すと、図７のようになる。病変部Ｂを通過して素子Ｅｋおよび素子Ｅｋ＋１に向かう超音波エコーが周辺の超音波エコーよりも進んでいることがわかる。ここで、ｋは、１～ｎの範囲内の整数を示している。
　そこで、超音波エコーを受信した複数の素子Ｅ１～Ｅｎから出力される素子データに対し、隣接する素子の素子データ間の時間差ΔＴを算出することにより、図８に示されるような時間差測定データＤｍが取得される。図８において、横軸は、隣接する素子を表している。
　一方、時間差演算データ取得部２２は、被検体内の反射点Ａからアレイトランスデューサ１の複数の素子Ｅ１～Ｅｎまでのそれぞれの距離と、設定された仮定音速とに基づいて、隣接する素子の素子データ間の時間差ΔＴの演算値を表す時間差演算データＤｃを算出し取得する。
　まず、全体音速決定部２３により反射点Ａと複数の素子Ｅ１～Ｅｎとの間の全体領域Ｒ１に対応する全体音速Ｖ１を決定する際には、時間差演算データ取得部２２は、全体音速決定部２３から病変部Ｂ以外の領域の仮定音速を示す全体仮定音速Ｖａを入力する。なお、この時点では病変部Ｂがどこに位置するのかわからないので、全体音速決定部２３は、病変部Ｂを区別することなく、全体仮定音速Ｖａを設定するものとする。
　図９に示されるように、ｉを１～ｎの範囲内の任意の整数として、反射点Ａから素子Ｅｉまでの距離をＬｉとすると、反射点Ａから素子Ｅｉまでの超音波エコーの伝搬時間Ｔｉは、Ｔｉ＝Ｌｉ／Ｖａとなる。そこで、反射点Ａと複数の素子Ｅ１～Ｅｎの幾何学的配置並びに全体仮定音速Ｖａに基づき、反射点Ａから超音波エコーが発せられた時点を原点として、それぞれの素子により反射点Ａからの超音波エコーを受信する時刻を計算により求めると、図１０に示されるグラフが得られる。
　ここで、病変部Ｂ以外の領域に対応する全体仮定音速Ｖａの初期値としては、正常組織の一般的な音速値である１５３０ｍ／ｓまたは１５４０ｍ／ｓを設定することができる。
　図１０のグラフに基づいて、隣接する素子の素子データ間の時間差ΔＴを算出することにより、図１１に示されるような時間差演算データＤｃが取得される。
　全体音速決定部２３は、アレイトランスデューサ１の複数の素子Ｅ１～Ｅｎに対応して時間差測定データ取得部２１により取得された時間差測定データＤｍと時間差演算データ取得部２２により取得された時間差演算データＤｃの差分ΔＤを求め、この差分ΔＤに基づいて判定値Ｇを算出し、判定値Ｇが第１のしきい値Ｔｈ１以下となる全体仮定音速Ｖａを反射点Ａと複数の素子Ｅ１～Ｅｎとの間の全体領域Ｒ１に対応する全体音速Ｖ１として決定する。
　例えば、図１１に示した時間差演算データＤｃを図８に示した時間差測定データＤｍに重ねて表示すると、図１２に示されるように、時間差演算データＤｃは、時間差測定データＤｍからずれた位置にあることがわかる。これは、時間差演算データＤｃを求める際に使用した全体仮定音速Ｖａが実際の音速と異なっていたために、全体仮定音速Ｖａに基づいて演算された時間差演算データＤｃと実際に測定された時間差測定データＤｍとの間に誤差が生じたためと考えられる。
　そこで、全体音速決定部２３は、時間差測定データＤｍと時間差演算データＤｃの差分ΔＤを求め、この差分ΔＤに基づいた判定値Ｇが第１のしきい値Ｔｈ１以下となるまで全体仮定音速Ｖａの値を変化させつつ、時間差演算データ取得部２２により取得された時間差演算データＤｃを用いて差分ΔＤおよび判定値Ｇの算出を繰り返す。判定値Ｇとしては、差分ΔＤの絶対値の合計値または差分ΔＤの絶対値の二乗和を使用することができる。
　このようにして、判定値Ｇが第１のしきい値Ｔｈ１以下となった全体仮定音速Ｖａが、全体音速Ｖ１として決定される。
　このようにして全体音速決定部２３により全体仮定音速Ｖａが全体音速Ｖ１として決定されたときの時間差演算データＤｃ、すなわち、全体音速Ｖ１に基づく時間差演算データＤｃと、時間差測定データＤｍを図１３に示す。アレイトランスデューサ１の複数の素子Ｅ１～Ｅｎのほとんどの位置において、時間差測定データＤｍと時間差演算データＤｃは互いに一致しているが、隣接する素子Ｅｋおよび素子Ｅｋ－１の間と、隣接する素子Ｅｋ－１および素子Ｅｋ－２の間において、時間差測定データＤｍと時間差演算データＤｃの間に差分ΔＤが生じている。これは、図７に示したように、素子Ｅｋおよび素子Ｅｋ＋１に向かう超音波エコーが、周辺の音速よりも高い音速を有する病変部Ｂを通過したためと考えられる。
　図１３に示した時間差測定データＤｍと時間差演算データＤｃの間の差分ΔＤを取り出して表示すると、図１４のようになる。
　外れ領域特定部２４は、時間差演算データＤｃからの差分ΔＤの絶対値が第２のしきい値Ｔｈ２を越える時間差測定データＤｍが存在するか否かを判定する。すなわち、隣接する素子Ｅｋおよび素子Ｅｋ－１の間と、隣接する素子Ｅｋ－１および素子Ｅｋ－２の間に生じた差分ΔＤの絶対値が第２のしきい値Ｔｈ２と比較され、差分ΔＤの絶対値が第２のしきい値Ｔｈ２を越えている場合に、外れ領域特定部２４は、図１５に示されるように、この差分ΔＤに対応する素子Ｅｋおよび素子Ｅｋ＋１と反射点Ａとの間の領域を外れ領域Ｒ２と特定する。
　なお、第２のしきい値Ｔｈ２は、この超音波診断装置におけるサンプリング間隔等を考慮して設定されることが好ましい。
　また、局所音速決定部２５により外れ領域Ｒ２に対応する局所音速Ｖ２を決定する際には、時間差演算データ取得部２２は、局所音速決定部２５から外れ領域Ｒ２の仮定音速を示す局所仮定音速Ｖｂを入力し、外れ領域Ｒ２に対する時間差演算データＤｃを取得する。そして、局所音速決定部２５は、外れ領域Ｒ２のみに対し、全体音速決定部２３と同様に、時間差測定データ取得部２１により取得された時間差測定データＤｍと時間差演算データ取得部２２により取得された時間差演算データＤｃの差分ΔＤから判定値Ｇを算出し、算出された判定値Ｇが第１のしきい値Ｔｈ１以下となるまで局所仮定音速Ｖｂの値を変化させて差分ΔＤおよび判定値Ｇの算出を繰り返し、判定値Ｇが第１のしきい値Ｔｈ１以下となるときの局所仮定音速Ｖｂを外れ領域Ｒ２に対応する局所音速Ｖ２として決定する。
　次に、図１６のフローチャートを参照して実施の形態１の動作について説明する。
　まず、ステップＳ１で、アレイトランスデューサ１の複数の素子Ｅ１～Ｅｎから被検体内の反射点Ａに向けて１回だけ超音波の送受信が行われ、ステップＳ２で、素子データが取得される。すなわち、送信回路２から供給される駆動信号に従って複数の素子Ｅ１～Ｅｎから反射点Ａに向けて超音波が送信され、反射点Ａからの超音波エコーを受信した素子Ｅ１～Ｅｎから受信信号が受信回路３に出力され、受信回路３で素子データが生成されて、順次、素子データメモリ７に格納される。
　次に、ステップＳ３で、音速定量化部８の時間差測定データ取得部２１により、複数の素子データ間の比較が行われ、隣接する素子の素子データ間の時間差ΔＴを表す時間差測定データＤｍが取得される。さらに、ステップＳ４で、全体領域Ｒ１における全体仮定音速Ｖａの初期値が設定され、時間差演算データ取得部２２により隣接する素子の素子データ間の時間差ΔＴの演算値を表す時間差演算データＤｃが取得される。
　そして、ステップＳ５で、全体音速決定部２３により、これら時間差測定データＤｍおよび時間差演算データＤｃに基づいて、差分ΔＤおよび判定値Ｇが算出され、判定値Ｇが第１のしきい値Ｔｈ１以下となるまで全体仮定音速Ｖａの値を変化させつつ、時間差演算データ取得部２２により取得された時間差演算データＤｃを用いて差分ΔＤおよび判定値Ｇの算出が繰り返され、判定値Ｇが第１のしきい値Ｔｈ１以下となった全体仮定音速Ｖａが、全体領域Ｒ１における全体音速Ｖ１として決定される。
　その後、ステップＳ６で、外れ領域特定部２４により外れ領域Ｒ２が存在するか否かが判定され、外れ領域Ｒ２が特定されると、ステップＳ７で、外れ領域Ｒ２における局所仮定音速Ｖｂの初期値が設定され、時間差演算データ取得部２２により外れ領域Ｒ２に対する時間差演算データＤｃが取得される。
　そして、ステップＳ８で、局所音速決定部２５により、外れ領域Ｒ２の素子に対応する時間差測定データＤｍおよび時間差演算データＤｃに基づいて、差分ΔＤおよび判定値Ｇが算出され、判定値Ｇが第１のしきい値Ｔｈ１以下となるまで局所仮定音速Ｖｂの値を変化させつつ、時間差演算データ取得部２２により取得された時間差演算データＤｃを用いて差分ΔＤおよび判定値Ｇの算出が繰り返され、判定値Ｇが第１のしきい値Ｔｈ１以下となった局所仮定音速Ｖｂが、外れ領域Ｒ２における局所音速Ｖ２として決定される。
　なお、時間差測定データＤｍおよび時間差演算データＤｃの差分ΔＤの絶対値が第２のしきい値Ｔｈ２以下であるために、ステップＳ６で、外れ領域特定部２４により外れ領域Ｒ２が特定されなかった場合は、ステップＳ９に進み、外れ領域Ｒ２が存在しない旨のエラー表示がなされる。
　また、アレイトランスデューサ１の複数の素子Ｅ１～Ｅｎから超音波ビームの走査を行うことで受信回路３により生成された素子データに基づいて、画像生成部４によりＢモード画像信号が生成され、このＢモード画像信号が表示制御部５に出力され、超音波画像が表示部６に表示される。
　音速定量化部８により決定された全体音速Ｖ１および局所音速Ｖ２は画像生成部４に出力され、超音波画像と共に全体音速Ｖ１および局所音速Ｖ２の値が表示部６に表示される。全体音速Ｖ１および局所音速Ｖ２の双方でなく、局所音速Ｖ２の値のみを表示してもよい。局所的に音速が異なる領域がないと判定されてステップＳ９でエラー表示をする場合には、全体音速Ｖ１のみを表示することもできる。
　さらに、音速定量化部８から出力された全体音速Ｖ１および局所音速Ｖ２に基づき、画像生成部４が、外れ領域Ｒ２を除く全体領域Ｒ１については全体音速Ｖ１を用いたＢモード画像信号を生成し、外れ領域Ｒ２については局所音速Ｖ２を用いたＢモード画像信号を生成することもできる。このようにすれば、外れ領域Ｒ２を除く全体領域Ｒ１においても、外れ領域Ｒ２においても、高品質の超音波画像を生成することが可能となる。
　なお、上記の実施の形態１では、時間差測定データ取得部２１が、隣接する素子の素子データ間の時間差ΔＴを表す時間差測定データＤｍを取得し、時間差演算データ取得部２２が、隣接する素子の素子データ間の時間差ΔＴの演算値を表す時間差演算データＤｃを取得したが、これに限るものではない。例えば、時間差測定データ取得部２１が、複数の素子Ｅ１～Ｅｎのうち、基準となる１つの素子の素子データと他の素子の素子データとの間の時間差ΔＴを表す時間差測定データＤｍを取得し、同様に、時間差演算データ取得部２２が、複数の素子Ｅ１～Ｅｎのうち、基準となる１つの素子の素子データと他の素子の素子データとの間の時間差ΔＴの演算値を表す時間差演算データＤｃを取得することもできる。
実施の形態２
　上記の実施の形態１では、被検体内の１つの反射点Ａに向けて１回だけ超音波の送受信を行うことで全体音速Ｖ１および局所音速Ｖ２を定量化したが、複数の反射点に対してそれぞれ１回ずつ超音波の送受信を行って全体音速Ｖ１および局所音速Ｖ２を定量化することもできる。
　例えば、図１７に示されるように、１本の走査線Ｃｖ上の反射点Ａｖに向けて超音波の送受信を１回行って取得された素子データと、図１８に示されるように、走査線Ｃｖとは異なる走査線Ｃｗ上の反射点Ａｗに向けて超音波の送受信を１回行って取得された素子データが用いられる。
　図１９のフローチャートに示されるように、実施の形態２においては、ステップＳ１で、アレイトランスデューサ１の複数の素子Ｅ１～Ｅｎから被検体内の反射点Ａｖに向けて１回だけ超音波の送受信が行われ、ステップＳ２で、素子データが取得されて素子データメモリ７に格納される。
　続くステップＳ１０で、設定された複数の反射点に対する超音波の送受信が完了したか否かが判定され、完了していないと判定された場合は、ステップＳ１１で、反射点を変更した後、ステップＳ１およびＳ２が繰り返される。すなわち、走査線Ｃｖから走査線Ｃｗに変えて、反射点Ａｗに向けて１回だけ超音波の送受信が行われ、素子データが取得されて素子データメモリ７に格納される。
　ステップＳ１０で、すべての反射点に対する超音波の送受信が完了したと判定されると、ステップＳ３で、音速定量化部８の時間差測定データ取得部２１により反射点ＡｖおよびＡｗのそれぞれに対応して複数の素子データ間の比較が行われて時間差測定データＤｍが取得され、ステップＳ４で、全体領域Ｒ１における全体仮定音速Ｖａの初期値が設定され、時間差演算データ取得部２２により反射点ＡｖおよびＡｗのそれぞれに対応して時間差演算データＤｃが取得される。
　さらに、ステップＳ５で、図２０に示されるように、全体音速決定部２３により、反射点ＡｖおよびＡｗのそれぞれに対応して時間差測定データＤｍおよび時間差演算データＤｃの差分ΔＤｖおよびΔＤｗが算出され、全体仮定音速Ｖａの値を変化させつつ、時間差演算データ取得部２２により反射点ＡｖおよびＡｗのそれぞれに対応して取得された時間差演算データＤｃを用いて差分ΔＤｖおよびΔＤｗの算出が繰り返され、最小二乗法等を利用することにより、すべての反射点ＡｖおよびＡｗに対する差分ΔＤｖおよびΔＤｗが最小となる全体仮定音速Ｖａが全体領域Ｒ１の全体音速Ｖ１として決定される。ここで、「差分ΔＤｖおよびΔＤｗが最小となる」とは、複数の素子の各々における差分ΔＤｖおよびΔＤｗの絶対値の合計値が最小になること、あるいは、複数の素子の各々における差分ΔＤｖおよびΔＤｗの絶対値の二乗和が最小になることを意味している。
　その後、ステップＳ６で、外れ領域特定部２４により、反射点ＡｖおよびＡｗのそれぞれに対して外れ領域Ｒ２が存在するか否かが判定され、外れ領域Ｒ２が特定されると、ステップＳ７で、外れ領域Ｒ２における局所仮定音速Ｖｂの初期値が設定される。さらに、ステップＳ８で、局所音速決定部２５により、外れ領域Ｒ２が特定された反射点ＡｖおよびＡｗのそれぞれにおいて時間差測定データＤｍおよび時間差演算データＤｃの差分ΔＤｖおよびΔＤｗが算出され、局所仮定音速Ｖｂの値を変化させつつ、時間差演算データ取得部２２により反射点ＡｖおよびＡｗのそれぞれに対応して取得された時間差演算データＤｃを用いて差分ΔＤｖおよびΔＤｗの算出が繰り返され、最小二乗法等を利用することにより、すべての反射点ＡｖおよびＡｗに対する差分ΔＤｖおよびΔＤｗが最小となる局所仮定音速Ｖｂが外れ領域Ｒ２の局所音速Ｖ２として決定される。
　なお、ステップＳ６で、複数の反射点ＡｖおよびＡｗのうち、いずれかの反射点のみで外れ領域Ｒ２が特定された場合は、その反射点に対して局所音速Ｖ２の決定を行うことができる。
　ステップＳ５で、すべての反射点ＡｖおよびＡｗに対する差分ΔＤｖおよびΔＤｗが最小となる全体仮定音速Ｖａを全体音速Ｖ１として決定したが、これに限るものではなく、例えば、それぞれの反射点ＡｖおよびＡｗに対する時間差測定データＤｍと時間差演算データＤｃの差分ΔＤｖおよびΔＤｗに基づいて、反射点毎に判定値ＧｖおよびＧｗを算出し、判定値ＧｖおよびＧｗが第１のしきい値Ｔｈ１以下となる全体仮定音速Ｖａを全体音速の候補値として算出し、これら複数の反射点ＡｖおよびＡｗに対して算出された複数の全体音速の候補値に基づいて、平均値、最頻値をとる等により全体音速Ｖ１を決定することもできる。
　同様に、ステップＳ８で、それぞれの反射点ＡｖおよびＡｗに対する時間差測定データＤｍと時間差演算データＤｃの差分ΔＤｖおよびΔＤｗに基づいて、反射点毎に判定値ＧｖおよびＧｗを算出し、判定値ＧｖおよびＧｗが第１のしきい値Ｔｈ１以下となる局所仮定音速Ｖｂを局所音速の候補値として算出し、これら複数の反射点ＡｖおよびＡｗに対して算出された複数の局所音速の候補値に基づいて、平均値、最頻値をとる等により局所音速Ｖ２を決定することもできる。
　このように、複数の反射点に対してそれぞれ超音波の送受信を行って素子データを取得することにより、全体音速Ｖ１および局所音速Ｖ２をより精度よく定量化することが可能となる。
実施の形態３
　図２１に、実施の形態３に係る超音波診断装置の受信回路３Ａおよび画像生成部４Ａの内部構成を示す。受信回路３Ａは、図２に示した実施の形態１における受信回路３において、ＡＤ変換部１３に位相整合部１４Ａが接続されたものであり、画像生成部４Ａは、図３に示した実施の形態１における画像生成部４において、信号処理部１４の代わりに信号処理部１４Ｂを用いたものである。
　受信回路３Ａの位相整合部１４Ａは、図２２に示されるように、ＡＤ変換部１３でデジタル化することにより得られた各素子データＤｅ１に、制御部９からの制御信号に応じて選択された受信遅延パターンに基づき、位相整合用に設定された音速に従い、それぞれの遅延を与えることにより位相整合を行い、位相整合された素子データＤｅ２を素子データメモリ７および画像生成部４Ａに出力する。位相整合用の音速としては、正常組織の一般的な音速値である１５３０ｍ／ｓまたは１５４０ｍ／ｓを設定することができる。
　病変部Ｂを通過した超音波エコーは、局所的に周囲と異なる音速の領域を通過しているため、一様な音速による位相整合では位相が揃わない。
　画像生成部４Ａの信号処理部１４Ｂは、受信回路３Ａの位相整合部１４Ａにより位相整合された素子データを加算して音線信号を生成し、さらに、音線信号に対し、超音波の反射位置の深度に応じて距離による減衰の補正を施した後、包絡線検波処理を施すことにより、Ｂモード画像信号を生成する。
　図２３に示されるように、ステップＳ１で、アレイトランスデューサ１の複数の素子Ｅ１～Ｅｎから反射点Ａｖに向けて１回だけ超音波の送受信が行われ、ステップＳ２で、素子データＤｅ１が取得され、ステップＳ１２で、位相整合された素子データＤｅ２が素子データメモリ７に格納される。ステップＳ３以降は、実施の形態１の動作と同様である。
　このように、位相整合された素子データＤｅ２を用いても、実施の形態１と同様に、全体領域Ｒ１の全体音速Ｖ１と外れ領域Ｒ２の局所音速Ｖ２をそれぞれ定量化することが可能となる。
　なお、実施の形態２においても、実施の形態３のように、位相整合された素子データＤｅ２を用いて全体音速Ｖ１および局所音速Ｖ２の定量化を行うことができる。
　上記の実施の形態１～３では、外れ領域Ｒ２が周辺の音速とは異なる音速を有する病変部Ｂを含んでいたが、病変部Ｂに限るものではなく、例えば、人工物等、周辺とは音速の異なる部分を含んでいてもよい。
　１　アレイトランスデューサ、２　送信回路、３，３Ａ　受信回路、４，４Ａ　画像生成部、５　表示制御部、６　表示部、７　素子データメモリ、８　音速定量化部、９　制御部、１０　操作部、１１　格納部、１２　増幅部、１３　ＡＤ変換部、１４，１４Ｂ　信号処理部、１４Ａ　位相整合部、１５　ＤＳＣ、１６　画像処理部、２１　時間差測定データ取得部、２２　時間差演算データ取得部、２３　全体音速決定部、２４　外れ領域特定部、２５　局所音速決定部、Ｖ１　全体音速、Ｖ２　局所音速、Ｖａ　全体仮定音速、Ｖｂ　局所仮定音速、Ｅ１～Ｅｎ，Ｅｃ，Ｅｋ，Ｅｋ＋１，Ｅｉ　素子、Ａ，Ａｖ，Ａｗ　反射点、Ｂ　病変部、Ｃｖ，Ｃｗ　走査線、ΔＴ　時間差、Ｄｍ　時間差測定データ、Ｄｃ　時間差演算データ、Ｔｉ，Ｔｎ　伝搬時間、Ｌｉ　距離、ΔＤ，ΔＤｖ，ΔＤｗ　差分、Ｒ１　全体領域、Ｒ２　外れ領域、Ｄｅ１　素子データ、Ｄｅ２　位相整合された素子データ。

Claims (13)

  1. 　複数の素子が配列されたアレイトランスデューサから被検体に向けて超音波ビームを送信し、被検体による超音波エコーを受信して超音波診断を行う超音波診断装置であって、
    　前記被検体内の反射点に向けた超音波ビームの送信に対応して前記反射点により反射される超音波エコーを受信した前記複数の素子から出力される複数の素子データを比較して素子データ間の時間差を表す時間差測定データを取得する時間差測定データ取得部と、
    　前記反射点から前記複数の素子の各々までの距離と設定された仮定音速に基づいて素子データ間の時間差を表す時間差演算データを取得する時間差演算データ取得部と、
    　前記複数の素子に対応して前記時間差測定データ取得部により取得された前記時間差測定データと、前記仮定音速として全体仮定音速を設定し且つ前記複数の素子に対応して前記時間差演算データ取得部により取得された前記時間差演算データとの差分に基づいて前記反射点と前記複数の素子との間の領域に対応する全体音速を決定する全体音速決定部と
    　を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
  2. 　前記全体音速決定部は、前記複数の素子に対応して取得された前記時間差測定データと前記時間差演算データとの差分に基づいて算出された判定値が第１のしきい値以下となる全体仮定音速を前記全体音速として決定する請求項１に記載の超音波診断装置。
  3. 　前記全体音速決定部は、前記複数の素子に対応して取得された前記時間差測定データと前記時間差演算データとの差分の絶対値の合計値または差分の絶対値の二乗和を前記判定値として用いる請求項２に記載の超音波診断装置。
  4. 　前記時間差測定データ取得部は、隣接する素子の素子データ間の時間差を表す時間差測定データを取得し、前記時間差演算データ取得部は、隣接する素子の素子データ間の時間差を表す時間差演算データを取得する請求項１～３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  5. 　前記時間差測定データ取得部は、前記複数の素子のうち基準となる１つの素子の素子データと他の素子の素子データとの間の時間差を表す時間差測定データを取得し、前記時間差演算データ取得部は、前記基準となる１つの素子の素子データと他の素子の素子データとの間の時間差を表す時間差演算データを取得する請求項１～３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  6. 　前記複数の素子に対応する前記時間差測定データの中に、前記全体音速決定部により決定された前記全体音速に基づく前記時間差演算データとの差分の絶対値が第２のしきい値を越える時間差測定データが存在するか否かを判定し、前記差分の絶対値が前記第２のしきい値を越える時間差測定データに対応する素子と前記反射点との間の領域を外れ領域と特定する外れ領域特定部を備えた請求項１～５のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  7. 　前記外れ領域に対応して前記時間差測定データ取得部により取得された前記時間差測定データと、前記仮定音速として局所仮定音速を設定し且つ前記外れ領域に対応して前記時間差演算データ取得部により取得された前記時間差演算データとの差分に基づいて前記外れ領域に対応する局所音速を決定する局所音速決定部を備えた請求項６に記載の超音波診断装置。
  8. 　前記局所音速決定部は、前記外れ領域特定部により外れ領域が特定されたときにのみ前記局所音速を決定する請求項７に記載の超音波診断装置。
  9. 　前記時間差測定データ取得部は、互いに異なる走査線上に位置する複数の反射点に向けて超音波ビームを送信することにより前記複数の反射点に対してそれぞれ前記時間差測定データを取得し、
    　前記時間差演算データ取得部は、前記複数の反射点に対してそれぞれ前記時間差演算データを取得し、
    　前記全体音速決定部は、前記複数の反射点に対する複数の前記時間差測定データおよび前記複数の反射点に対する複数の前記時間差演算データに基づいて前記全体音速を決定する請求項１～８のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  10. 　前記全体音速決定部は、前記複数の時間差測定データと前記複数の時間差演算データとの差分が最小となる全体仮定音速を前記全体音速として決定する請求項９に記載の超音波診断装置。
  11. 　前記全体音速決定部は、前記複数の反射点の各々に対する前記時間差測定データと前記時間差演算データとの差分に基づいて前記複数の反射点の各々に対応する複数の全体音速の候補値を算出し、且つ、前記複数の全体音速の候補値に基づいて前記全体音速を決定する請求項９に記載の超音波診断装置。
  12. 　前記時間差測定データ取得部は、前記複数の素子から出力され且つ位相整合された前記複数の素子データに基づいて前記時間差測定データを取得する請求項１～１１のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  13. 　被検体内の反射点に向けた超音波ビームの送信に対応して前記反射点により反射される超音波エコーを受信したアレイトランスデューサの複数の素子から出力される複数の素子データを比較して素子データ間の時間差を表す時間差測定データを取得し、
    　前記反射点から前記複数の素子の各々までの距離と設定された仮定音速に基づいて素子データ間の時間差を表す時間差演算データを取得し、
    　前記複数の素子に対応して取得された前記時間差測定データと、前記仮定音速として全体仮定音速を設定し且つ前記複数の素子に対応して取得された前記時間差演算データとの差分に基づいて前記反射点と前記複数の素子との間の領域に対応する全体音速を決定する
    　ことを特徴とする音速定量化方法。
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