(57)【要約】【課題】粘弾性媒体の超音波パラメータを測定するための方法およびデバイスを提供すること。【解決手段】疾患または他の症状の検出のために超音波減衰データを累積するためのシステムおよび方法。一実施形態では、超音波システムは撮像モード中にいくつかの撮像パルスを生成する。撮像パルスから受信されたエコー信号は、１つ以上の品質メトリックに対してテストされる。品質メトリックに合格したエコー信号からの減衰データが累積され、組織特性を計算するために使用される。一実施形態では、組織特性は肝臓内の脂肪の量に関連するＣＡＰ測定値である。【選択図】図４
2020203078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特性評価されるべき粘弾性媒体の超音波パラメータを測定するための方法であって、方法が、超音波ショットのシーケンスを放射し、関心領域（ＲＯＩ）から対応するエコー信号（５０）を受信するように構成された超音波トランスデューサ（３０２）と、動作の第１のモードで超音波ショットの１つ以上のシーケンスを生成して、組織内の超音波信号の減衰を測定するようにプログラムされたプロセッサ（４００）とを含む、超音波システム（１０００）を用いて実行され、方法が、
関心領域（ＲＯＩ）への前記超音波ショットの１つ以上のシーケンスを生成し、関心領域から対応する第１のモードのエコー信号（５０）を受信するステップと、
受信した第１のモードのエコー信号に関連付けられた第１のモードの超音波減衰値（α）を記録するステップと、
第１のモードの超音波減衰値（α）を使用して超音波パラメータの値（１５６、１６６、１７６、２２４、２６２）を計算するステップと
を含み、前記超音波ショットの１つ以上のシーケンスが、少なくとも２秒の累積時間期間の間に生成される、方法。
【請求項２】
プロセッサが第１のモードで動作するとき、前記超音波ショットの１つ以上のシーケンスのショットが５００ショット／秒未満、好ましくは１００ショット／秒未満、より好ましくは１５と２５ショット／秒の間のショット繰り返し率で送信される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
超音波システム（１０００）が、関心領域（ＲＯＩ）内でせん断波を生成するように構成されたエラストグラフィシステムであり、プロセッサが、少なくとも前記第１のモードおよび第２のモードで交互に動作するようにプログラムされ、第２のモードでは、プロセッサ（４００）が、組織内にせん断波を作るためにエラストグラフィシステム（１０００）を制御するように、および、超音波ショットのシーケンスを生成して、関心領域内の組織がせん断波によってどのように動かされるかを追跡するようにプログラムされる、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
超音波パラメータの値が、プロセッサが第１のモードで動作するときに取得される第１の超音波減衰値でのみ計算される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
プロセッサが第２のモードで動作するとき、受信した第２のモードのエコー信号に関連付けられた第２のモードの超音波減衰値を記録するステップと、
１つ以上の品質基準を使用して第２の超音波減衰値を処理して、記録された第２のモードの超音波減衰値の中から、所定の品質レベルを有する超音波減衰値を決定するステップと、
所定の品質レベルを有し、第１と第２の両方のモードの超音波減衰値で取得された超音波減衰値を使用して、超音波パラメータの値を計算するステップと
をさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
１つ以上の品質基準を使用して第１のモードの超音波減衰値を処理して、記録された第１のモードの超音波減衰値の中から所定の品質レベルを有する超音波減衰値を決定するステップをさらに含み、超音波パラメータの値が、所定の品質レベルを有する第１のモードの超音波減衰値を使用して計算される、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
１つ以上の品質基準が相関基準を含み、処理することが、受信した第１のモードのエコー信号のうちの各々を相関係数と関連付けることと、所定のしきい値を超える相関係数を有する受信した第１のモードのエコー信号の各々を選択して、受信した第１のモードのエコー信号の中から、十分に非相関である第１のモードのエコー信号を決定することとを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
相関係数が、受信した第１のモードのエコー信号のうちの前記１つおよび以前に受信した第１のモードのエコー信号のうちの１つ以上に基づいて計算される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
１つ以上の品質基準が、超音波減衰値の所定の範囲によって定義される減衰基準を含み、処理することが、所定の範囲内にある第１のモードの超音波減衰値の各々を選択することを含む、請求項６から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
所定の範囲が１００〜５００ｄｂ／ｍである、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
１つ以上の品質基準が、超音波トランスデューサと粘弾性媒体が特性評価されるべき患者の皮膚との間の結合力を表す結合基準を含み、結合基準が所定の範囲の結合係数値によって定義され、処理することが、受信した第１のモードのエコー信号の各々を結合係数に関連付けることと、所定のしきい値を超える結合係数を有する各第１のモードのエコー信号を選択することとを含む、請求項６から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
１つ以上の品質基準が、受信した第１のモードのエコー信号に適用される線形回帰の決定係数を含む、請求項６から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
所定の品質レベルを有する超音波減衰値を累積するステップをさらに含み、超音波パラメータの値が、所定の品質レベルを有する超音波減衰値の数が所定のしきい値に達したときにのみ計算される、請求項６から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
超音波パラメータが、制御された減衰パラメータ（ＣＡＰ）である、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
超音波パラメータの値（２２４、２６２）を表示するステップをさらに含む、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
組織サンプルにおける関心領域（ＲＯＩ）内の超音波減衰を測定するためのシステム（１０００）であって、
超音波ショットのシーケンスを放射し、関心領域から対応するエコー信号（５０）を受信するように構成された超音波トランスデューサ（３０２）と、
プロセッサ（４００）と
を備え、プロセッサ（４００）は、動作の第１のモードで、
関心領域への超音波ショットの１つ以上のシーケンスを生成し、関心領域から対応する第１のモードのエコー信号（５０）を受信することと、
受信した第１のモードのエコー信号に関連付けられた第１のモードの超音波減衰値（α）を記録することと、
第１のモードの超音波減衰値（α）を使用して組織内の超音波減衰の値（１５６、１６６、１７６、２２４、２６２）を計算することと
を行うためにシステム（１０００）を制御するようにプログラムされており、前記超音波ショットの１つ以上のシーケンスが、少なくとも２秒の累積時間期間の間に生成される、システム（１０００）。
【請求項１７】
前記システムが、関心領域（ＲＯＩ）内でせん断波を生成するように構成されたエラストグラフィシステムであり、プロセッサ（４００）が、少なくとも第１のモードおよび第２のモードで交互に動作するようにプログラムされ、第２のモードでは、プロセッサが、組織内にせん断波を作るためにエラストグラフィシステム（１０００）を制御するように、および、超音波ショットのシーケンスを生成して、関心領域内の組織がせん断波によってどのように動かされるかを追跡するようにプログラムされる、請求項１６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示された技術は、超音波システムに関し、詳細には、脂肪肝および他の病状を検出するために人間または動物の体組織内の超音波減衰を測定するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波は、その使いやすさおよび非イオン化特性により、人間および動物の被験者の体内組織を撮像するために一般的に使用されるツールである。超音波は、組織の特性を定量化し、疾患および他の病状を検出するためにも使用され得る。１つのそのような例は、超音波をせん断波と組み合わせて使用して、考えられる肝疾患を検出するために組織の硬度を測定することである。フランス、パリのＥｃｈｏｓｅｎｓ  ＳＡ（本出願の譲受人）は、組織を通して送信される機械的に誘導されたせん断波の速度を測定することによって組織の硬度を定量化するために、超音波の使用を開拓した。超音波で検出され得る別の症状は、肝臓内の脂肪の量である。信号が組織を通過するときに超音波信号がどのように減衰するかを肝臓内の脂肪の量が変えることはよく知られている。したがって、（制御された減衰パラメータまたは「ＣＡＰ」とも呼ばれる）超音波減衰の測定値は、脂肪肝などの脂肪肝疾患の予測因子である。
【０００３】
Ｅｃｈｏｓｅｎｓは現在、被験者内のＣＡＰの非侵襲的測定のためのシステムを製造しており、このシステムは、組織の硬度を測定する振動制御トランジェントエラストグラフィすなわち「ＶＣＴＥ」に使用されるのと同じプローブを使用する。ＶＣＴＥの場合、組織を通過するせん断波を誘導するために、プローブが被験者に機械的な振動を加える。次いで、せん断波の伝播によって誘導される変位を追跡し、その後、組織の硬度に関連するせん断波の速度を測定するために、超音波が使用される。ＣＡＰを測定するために、せん断波の速度を追跡するために使用される超音波信号の減衰が測定される。硬度の測定が有効とみなされると、ＣＡＰ測定は有効とみなされる。そのようなＶＣＴＥおよびＣＡＰの測定値がどのように取得されるかの詳細な説明は、参照により本明細書に組み込まれる、以下の論文：Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  ａｎｄ  Ｂｉｏｌｏｇｙ、第２９巻、ページ１７０５〜１７１３、２００３年に公表された、Ｌ．Ｓａｎｄｒｉｎらによる、「Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ  Ｅｌａｓｔｏｇｒａｐｈｙ：ａ  ｎｅｗ  ｎｏｎ−ｉｎｖａｓｉｖｅ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ  ｏｆ  ｈｅｐａｔｉｃ  ｆｉｂｒｏｓｉｓ」；Ｃｌｉｎｉｃａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ｉｎ  Ｈｅｐａｔｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌｏｇｙ、２０１２年に公表された、Ｍ．Ｓａｓｓｏらによる、「Ｔｈｅ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ（ＣＡＰ）：Ａ  ｎｏｖｅｌ  ｔｏｏｌ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｎｏｎ−ｉｎｖａｓｉｖｅ  ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓｔｅａｔｏｓｉｓ  ｕｓｉｎｇ  Ｆｉｂｒｏｓｃａｎ（Ｒ）」；Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  ａｎｄ  Ｂｉｏｌｏｇｙ、２０１０年に公表された、Ｍ．Ｓａｓｓｏらによる、「Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ（ＣＡＰ）：Ａ  Ｎｏｖｅｌ  ＶＣＴＥ（ＴＭ）Ｇｕｉｄｅｄ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｈｅｐａｔｉｃ  Ｓｔｅａｔｏｓｉｓ：Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ  Ｓｔｕｄｙ  ａｎｄ  Ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ  ｉｎ  ａ  Ｃｏｈｏｒｔ  ｏｆ  Ｐａｔｉｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｈｒｏｎｉｃ  Ｌｉｖｅｒ  Ｄｉｓｅａｓｅ  ｆｒｏｍ  Ｖａｒｉｏｕｓ  Ｃａｕｓｅｓ」；およびＵｌｔｒａｓｏｕｎｄ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  ａｎｄ  Ｂｉｏｌｏｇｙ、２０１５年に公表された、Ｍ．Ｓａｓｓｏらによる、「Ｌｉｖｅｒ  ｓｔｅａｔｏｓｉｓ  ａｓｓｅｓｓｅｄ  ｂｙ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ（ｃａｐ）ｍｅａｓｕｒｅｄ  ｗｉｔｈ  ｔｈｅ  ｘｌ  ｐｒｏｂｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｆｉｂｒｏｓｃａｎ：ａ  ｐｉｌｏｔ  ｓｔｕｄｙ  ａｓｓｅｓｓｉｎｇ  ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ  ａｃｃｕｒａｃｙ」に見出され得る。
【０００４】
既存の方法に従って測定されたＣＡＰは、ＲＯＣ曲線下の面積に関して統計的に良好なパフォーマンス（脂肪症等級の診断で８０％以上）を示すが、ＣＡＰ値には大きいばらつきがある。たとえば、一人の患者では、測定されたＣＡＰ値は通常１００〜４００ｄＢ／ｍの範囲で約４０ｄＢ／ｍ変化する可能性があり、それは、特に患者の疾患の進行または退行を監視するための臨床環境でのその適用性を損なう。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  ａｎｄ  Ｂｉｏｌｏｇｙ、第２９巻、ページ１７０５〜１７１３、２００３年に公表された、Ｌ．Ｓａｎｄｒｉｎらによる、「Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ  Ｅｌａｓｔｏｇｒａｐｈｙ：ａ  ｎｅｗ  ｎｏｎ−ｉｎｖａｓｉｖｅ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ  ｏｆ  ｈｅｐａｔｉｃ  ｆｉｂｒｏｓｉｓ」
【非特許文献２】Ｃｌｉｎｉｃａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ｉｎ  Ｈｅｐａｔｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌｏｇｙ、２０１２年に公表された、Ｍ．Ｓａｓｓｏらによる、「Ｔｈｅ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ（ＣＡＰ）：Ａ  ｎｏｖｅｌ  ｔｏｏｌ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｎｏｎ−ｉｎｖａｓｉｖｅ  ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓｔｅａｔｏｓｉｓ  ｕｓｉｎｇ  Ｆｉｂｒｏｓｃａｎ（Ｒ）」
【非特許文献３】Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  ａｎｄ  Ｂｉｏｌｏｇｙ、２０１０年に公表された、Ｍ．Ｓａｓｓｏらによる、「Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ（ＣＡＰ）：Ａ  Ｎｏｖｅｌ  ＶＣＴＥ（ＴＭ）Ｇｕｉｄｅｄ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｈｅｐａｔｉｃ  Ｓｔｅａｔｏｓｉｓ：Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ  Ｓｔｕｄｙ  ａｎｄ  Ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ  ｉｎ  ａ  Ｃｏｈｏｒｔ  ｏｆ  Ｐａｔｉｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｈｒｏｎｉｃ  Ｌｉｖｅｒ  Ｄｉｓｅａｓｅ  ｆｒｏｍ  Ｖａｒｉｏｕｓ  Ｃａｕｓｅｓ」
【非特許文献４】Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  ａｎｄ  Ｂｉｏｌｏｇｙ、２０１５年に公表された、Ｍ．Ｓａｓｓｏらによる、「Ｌｉｖｅｒ  ｓｔｅａｔｏｓｉｓ  ａｓｓｅｓｓｅｄ  ｂｙ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ（ｃａｐ）ｍｅａｓｕｒｅｄ  ｗｉｔｈ  ｔｈｅ  ｘｌ  ｐｒｏｂｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｆｉｂｒｏｓｃａｎ：ａ  ｐｉｌｏｔ  ｓｔｕｄｙ  ａｓｓｅｓｓｉｎｇ  ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ  ａｃｃｕｒａｃｙ」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
さらに、結果は組織の均質性（すなわち、視野内に血管または他の組織構造がないこと）に依存し、オペレータのスキルに基づいて変化する可能性がある。したがって、被験者のＣＡＰをより正確に測定するための改善されたシステムが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
最新技術の問題を少なくとも部分的に解決するために、開示された技術は、超音波パラメータを測定するためのシステムおよび方法であって、空間的平均化を改善するために、長い時間期間（少なくとも２秒、好ましくは少なくとも５秒、通常は２０秒）の間に獲得された多数の超音波後方散乱信号（たとえば、エコー信号）の記録および自動分析に基づく。有益なことに、これらの超音波後方散乱信号は、超音波パラメータを計算するために使用される前に検証されてよい。
【０００８】
より具体的には、開示された技術は、人間または動物の体組織サンプルのような粘弾性媒体の超音波パラメータを測定する方法に関し、方法は、超音波ショットのシーケンスを放射し、関心領域から対応するエコー信号を受信するように構成された超音波トランスデューサと、動作の第１のモードで超音波ショットの１つ以上のシーケンスを生成して、組織内の超音波信号の減衰を測定するようにプログラムされたプロセッサとを含む、超音波システムを用いて実行され、方法は：
関心領域への前記超音波ショットの１つ以上のシーケンスを生成し、関心領域から対応する第１のモードのエコー信号を受信するステップと；
受信した第１のモードのエコー信号に関連付けられた第１のモードの超音波減衰値を記録するステップと；
第１のモードの超音波減衰値を使用して超音波パラメータの値を計算するステップと
を含み、前記超音波ショットの１つ以上のシーケンスが、少なくとも２秒の累積時間期間の間に生成される。
【０００９】
詳細には、超音波ショットのこのシーケンス、または超音波ショットのシーケンスのこのアンサンブルは、前記時間期間にわたって分散された少なくとも１０、好ましくは少なくとも２０の超音波ショットを含んでよい。
【００１０】
上述された超音波パラメータは、制御された減衰パラメータ（ＣＡＰ）などの粘弾性媒体内の超音波信号の減衰を表す、例えば、減衰に等しい。
【００１１】
発明者らは、いくつかの連続する超音波ショットに関連付けられた超音波減衰値を使用して計算された超音波パラメータの値は、これらの超音波ショットが少なくとも２秒の長い時間期間の間に生成されるときに、それらが１秒足らずの間だけ続く時間期間の間に高速で生成されるときより、はるかに再現性が高いことを観察した。
【００１２】
この顕著な違いについての考えられる説明は以下の通りである。媒体によって後方散乱される単一のエコー信号は、強い変動からなるスペックルのような成分を含む（たとえば、図１のエコー信号５０を参照）。これおよび他の理由により、そのようなエコー信号から決定された超音波減衰の単一の値は、したがって、大きいばらつきを被る。そして、媒体を探査するために送信された超音波ショットが短い時間期間の間だけ高い繰り返し率で生成される場合、超音波トランスデューサ、または特性評価されるべき臓器／組織の１つの場所は、１つの超音波ショットから他の超音波ショットまであまり変化しない。したがって、そのような状況では、上述されたスペックルのような成分は、１つのエコー信号から別のエコー信号まで実質的に同じままである。したがって、受信された異なるエコー信号から決定された異なる減衰値は、互いに独立していない。これらの異なる値は、実質的に同一でさえあるかもしれない。したがって、たとえば、これらの値の平均を計算することによって（またはこの値のセットの別の統計分析によって）そのような値のセットを考慮することは、超音波減衰の測定の精度または繰り返し性を著しくは改善しない。
【００１３】
対照的に、媒体を探査するために送信された超音波ショットが、数秒以上続く時間期間の間に生成される場合、臓器／組織は、呼吸および／またはトランスデューサの変位の結果として、この時間期間中に超音波トランスデューサに対して相対的に動く。この相対的な変位により、上述されたスペックルのような成分は、媒体を探査するために使用される時間期間中に変化する。システムによって受信された異なるエコー信号は、少なくとも部分的に非相関であり、これらの異なるエコー信号から決定された超音波減衰の異なる値は、何らかの形で独立した測定値に対応する。したがって、これらの値を平均化すると、改善された精度および／または再現性を有する最終的な超音波減衰値がもたらされる。加えて、上述された変位が、臓器／組織の広範囲にわたって空間的平均化して特性評価することにより、この臓器／組織の構造の潜在的な不均質性を滑らかにすることを可能にする。
【００１４】
（第１のモードで動作するとき）プロセッサがプログラムされて生成する超音波ショットの１つ以上のシーケンスは、少なくとも０．０５秒だけ互いに分離した少なくとも１０（好ましくは２０以上）の超音波ショットを含んでよい。言い換えれば、前記１つ以上のシーケンスの間、組織内の超音波減衰は、（上述された空間的平均化の恩恵を受けるために）これらのサンプリングのうちの２つの間に少なくとも０．０５秒の時間経過を伴って少なくとも１０回連続して探査（サンプリング）される。これは、たとえば、２０ヘルツ以下のかなり低いショット繰り返し率で（および十分に長い時間期間の間）、これらの超音波ショットを生成することによって実現され得る。しかし、これは、より高いショット繰り返し率、たとえば、１００または２００ヘルツの繰り返し率で（再び、十分に長い時間期間の間）、超音波ショットを生成することによっても実現され得る。実際、この最後のケースでは、生成される超音波ショットの完全なセットは、いくつかの「時間的に十分に分離した」超音波ショット、すなわち、少なくとも０．０５秒だけ互いに分離した超音波ショット、プラス（この高い繰り返し率により）２つのそのような「時間的に十分に分離した」ショットの間に生成された追加の（および何らかの冗長な）超音波ショットを含む。
【００１５】
上述された方法のオプションの特徴によれば、超音波ショットのシーケンスは、５００ショット／秒未満、好ましくは１００ショット／秒未満、より好ましくは１５〜２５ショット／秒のショット繰り返し率で送信される。詳細には、超音波ショットが少なくとも２０秒の時間期間の間に生成される間、繰り返し率は１５〜２５ショット／秒であり得る。前記シーケンス全体を通して、ショット繰り返し率は５ショット／秒より高く（たとえば、５〜２００ショット／秒の間に含まれる）、またはさらに１０ショット／秒より高くてよい。
【００１６】
そのような繰り返し率では、臓器／組織が超音波トランスデューサに相対的に動くのに十分な時間が、２つの連続するショットの間に存在する。したがって、各ショットは、上で説明された超音波減衰の最終値の精度／再現性の改善に役立つように寄与する。対照的に、超音波ショットのシーケンスが、たとえば数キロヘルツの高い繰り返し率で送信された場合、送信されたショットの多くは上述された精度／再現性の改善に寄与しないので、受信されたエコー信号を処理するために必要な計算リソースを無用に増加させ、超音波の放射が無用に増加させる（その過剰は、その臓器／組織が特性評価されている被験者、またはこの特性評価を行っている専門家に害を及ぼす可能性がある）。それでも、最適ではない場合でも、上で説明された方法は、超音波ショットのシーケンスが少なくとも２秒間続く限り、（５００ショット／秒を超える）高い繰り返し率を使用して実現される可能性がある。
【００１７】
上記で提示された方法の一実施形態では、方法が実行される超音波システムは、関心領域内でせん断波を生成するように構成されたエラストグラフィシステムであり、プロセッサは、少なくとも前記第１のモードおよび第２のモードで交互に動作するようにプログラムされ、第２のモードでは、プロセッサは、組織内にせん断波を作るためにエラストグラフィシステムを制御するように、および超音波ショットのシーケンスを生成して、関心領域内の組織がせん断波によってどのように動かされるかを追跡するようにプログラムされる。したがって、そのような場合、超音波信号の減衰を測定するために使用される超音波ショットの少なくともいくつかは、プロセッサが第２のモードで動作している時間期間外に送信される。この実施形態では、プロセッサは、特に、第１のモードで、次いで（エラストグラフィ測定を実行するために）第２のモードで、次いで第１のモード（撮像モード）で、次いで再び（別のエラストグラフィ測定を実行するために）第２のモードで、以下同様に、交互に動作するようにプログラムされてよい。そのような場合、少なくとも２秒の上述された累積時間期間は、プロセッサが第１のモードで動作する間の個々の期間の合計である。たとえば、プロセッサが第１のモードで動作する間の間隔である０．５秒の間隔によって互いに分離した１０回の連続するエラストグラフィ測定を実現するようにプロセッサがプログラムされている場合、プロセッサが第１のモードで動作する間の個々の期間の合計は５秒（＞２秒）になる。プロセッサはまた、プロセッサが第１のモードで動作する間の間隔である１秒の間隔によって互いに分離した１０回の連続するエラストグラフィ測定を実現するようにプログラムされてよい。この場合、プロセッサが第１のモードで動作する間の個々の期間の合計は１０秒になり；これらの期間中（ショットは５０ｍｓだけ互いにこうして分離されている）、ショット繰り返し率は毎秒２０ショットに等しい可能性があり、１０秒の累積時間期間にわたって分散された２００の「第１のモード」の超音波ショットの獲得につながり、したがって、超音波パラメータの非常に正確で再現可能な決定につながる。
【００１８】
したがって、硬度（ＶＣＴＥ）測定中にＣＡＰ測定が実行される従来技術の方法とは対照的に、すぐ上に述べられた実施形態では、ＣＡＰ測定は、患者の臓器（たとえば、肝臓）の撮像中に収集されたデータまたはエコー信号を使用して、すなわち、臓器／組織の硬度測定中だけではなく、プロセッサが第１のモードで動作するときに実行される。ＣＡＰと硬度の両方の測定を実行するために、肝臓の同じ位置から収集された同じデータまたはエコー信号が使用されるので（したがって、脂肪症および線維症の測定が患者の肝臓の同じ位置で行われたと言うことができる）、硬度測定中にＣＡＰを測定することは有益で信頼性が高いと考えられてきたが、発明者らは、逆に、これら２つのパラメータは適切な測定を行うために異なる考慮事項を必要とするので、ＣＡＰおよび硬度を別々に測定することが非常に有益であることを見出した。たとえば、従来の硬度測定は、せん断波を追跡し硬度測定を行うことができるように、短い時間期間（約８０ｍｓ）の間に高いフレームレート（約６０００Ｈｚ）を必要とする。対照的に、獲得された超音波ライン間の空間的平均化を増やし、ＣＡＰ値のばらつきを低減させるように、ＣＡＰ測定値は長い時間期間にわたって獲得されるべきであることが見出された。ＣＡＰおよび硬度の測定を行うためのこれらの異なる考慮事項は、ＣＡＰ値が硬度と同時に測定されるときに十分に考慮されない。実際、単一の硬度測定中に、超音波ラインまたはエコー信号は、８０ｍｓの期間の間６０００ショット／秒の高フレームレートで獲得される。その８０ｍｓの期間の間に獲得された４８０本の超音波ラインは、患者の臓器（たとえば、肝臓）がそのような短い時間期間の間に著しくは動かないので、高い相関がある。結果として、硬度測定中に獲得された４８０本の超音波ラインまたはエコー信号のＣＡＰ測定への実際の寄与は、比較的不十分である。ＦＩＢＲＯＳＣＡＮ（Ｒ）（組織および臓器の硬度（または弾性）および超音波減衰を測定するための超音波ベースのエラストグラフィ装置）を用いた検査中に、プローブが動かないときでさえ、呼吸運動により肝臓自体が動くので、硬度の測定は異なる位置で行われる。オペレータは、通常、１０回の測定を行う。これらの１０回の測定で取得された空間的平均化は、硬度推定には適切であるが、ＣＡＰには不十分であり得ることが見出された。
【００１９】
さらに、従来の方法のように硬度測定中にしかＣＡＰ測定を実行しないことと対照的に、撮像中にＣＡＰ測定を実行することは、直感的ではない、なぜなら、ＣＡＰは、硬度測定を行うために使用される位置以外の、肝臓内の異なる位置から獲得されたデータまたはエコー信号で測定されるからであり、実際、患者の肝臓の検査中にプローブが動くかどうかにかかわらず、患者の肝臓は、呼吸運動により検査中に必ず動く。結果として、撮像中に獲得されたデータまたはエコー信号、および硬度測定中に獲得されたデータまたはエコー信号は、肝臓内の異なる位置から取り込まれ得る。同様に重要なことは、当業者によって諒解されるように、肝臓の撮像中（すなわち、オペレータがプローブを患者の肝臓の上で動かしてそれを撮像するとき）、多くの超音波ラインまたはエコー信号は、肝臓以外の患者の腹部内の位置から獲得されるという事実である。結果として、ＣＡＰを決定するために使用され得ない多くの超音波ラインまたはエコー信号が肝臓の撮像中に生成される。開示された技術では、以下で説明されるように、撮像中に収集される「不良の」超音波ラインまたはエコー信号は、１つ以上の品質基準を使用して除外される。
【００２０】
ＣＡＰ測定を実行するための新しいシステムおよび方法により、従来の方法よりもはるかに長い時間期間の間に多数の超音波ラインを収集することが可能になり、それが、獲得された超音波ラインの空間的平均化を大幅に改善し、ＣＡＰ値のばらつきを大幅に低減させる。驚くべきことに、開示された技術に従って決定されたＣＡＰ値のばらつきは、たとえば、ファクタ４によって著しく低減され得ることが見出された。さらに、ＣＡＰ値の決定における大幅な改善は、硬度測定を犠牲にして行われることがないことが諒解されよう。
【００２１】
いくつかの実施形態では、せん断波は、アクチュエータによって、または音響スピーカによって生成され得る。
【００２２】
いくつかの実施形態では、超音波は、１０〜１００パルス／秒などの比較的遅いパルス繰り返し周波数で、詳細には、（２０＋／−５）パルス／秒の速度で、被験者の組織内に送信される。米国のＦＤＡ（２００３）によって指定された音響出力パワーの上限を超過しないために、速度を十分遅く保つことが適切である。パルスから受信された超音波エコー信号は、信号対周波数の減衰を推定するために周波数領域内で分析される。ＣＡＰ測定値を作り出すために、複数の減衰測定値がある時間期間にわたって収集される。いくつかの実施形態では、受信された超音波エコーおよび減衰測定値は、ＣＡＰ測定値を作り出すために使用される測定値の累積に加算される前に、１つ以上の品質メトリックと比較される。いくつかの実施形態では、超音波減衰値を生成するために受信および処理される超音波エコー信号は、エラストグラフィシステムが第２のモードで動作するときとは対照的に、エラストグラフィシステムが第１のモード、すなわち撮像モードで動作するときに取得されるものであり、第２のモードは、関心領域の弾性を測定するためにせん断波が生成および追跡されるときのモードに対応する。
【００２３】
いくつかの実施形態では、超音波システムは、「良好な」および「不良の」第１のモードのエコー信号（すなわち、エラストグラフィシステムの撮像モードまたは動作の第１のモード中に受信されたエコー信号）の表示を作り出し、その結果、ユーザは、彼らが超音波プローブを均質な組織の領域内に向けているかどうかを視覚的に決定することができる。ＣＡＰを測定するために、１つ以上の品質基準を使用して「良好な」エコー信号が選択される。ＣＡＰ測定値はプロセッサによって計算され、十分な数の良好な減衰値が累積されたときにユーザに表示される。さらに、開示された技術による方法は、第１のモードの超音波減衰値を使用して計算された超音波パラメータの値を表示することを含んでよい。
【００２４】
いくつかの実施形態では、信号が以前に受信された第１のモードのエコー信号から十分に非相関でない限り、第１のモードの超音波エコー信号はＣＡＰ測定値を計算するために使用されない。言い換えれば、システムはすでに取り込まれたものとは異なる超音波ラインを選択する。いくつかの実施形態では、減衰値が値の所定の範囲内にない限り、受信されたエコーからの減衰値は、ＣＡＰ測定値を計算するために使用されない。この所定の範囲は、たとえば、１００〜５００ｄｂ／ｍの範囲であってよい。異なる超音波ラインを選択する前に、「良好な」超音波ラインが最初に選択され得ることが諒解されよう。あるいは、「良好な」超音波ラインを選択する前に、異なる超音波ラインが最初に選択され得る。
【００２５】
いくつかの実施形態では、システムは減衰値のヒストグラムを作り出す。プロセッサは、受信されたエコー信号から最も可能性が高いＣＡＰ測定値を計算するために、ガウス分布または他の鐘型分布の混合をヒストグラムにフィットさせるようにプログラムされる。測定において可能性がある誤差も、ガウス分布または鐘型分布から推定され得る。
【００２６】
いくつかの実施形態では、受信されたエコーからの減衰値は、受信されたエコーに関連付けられた結合係数が所定のしきい値を超えたとみなされない限り、超音波パラメータの値を計算するために考慮されず、結合係数は、超音波トランスデューサと粘弾性媒体が特性評価されるべき患者の皮膚との間の結合力を表す。
【００２７】
開示された技術によれば、上記に提示された異なる実施形態は、すべての技術的に可能な組合せに従って、一緒に組み合わされ得ることが諒解されよう。
【００２８】
開示された技術はまた、人間または動物の体組織サンプルのような粘弾性媒体の超音波パラメータを測定するための方法に関係し、方法は、超音波ショットのシーケンスを放射し、関心領域から対応するエコー信号を受信するように構成された超音波トランスデューサと、動作の第１のモードで超音波ショットのシーケンスを生成して、組織内の超音波信号の減衰を測定するようにプログラムされたプロセッサとを含む、超音波システムを用いて実行され、方法は：
関心領域への超音波ショットのシーケンスを生成し、関心領域から対応する第１のモードのエコー信号を受信するステップと；
受信した第１のモードのエコー信号に関連付けられた第１のモードの超音波減衰値を記録するステップと、
第１のモードの超音波減衰値を使用して超音波パラメータの値を計算するステップと
を含み、超音波ショットのシーケンスが、少なくとも２秒の時間期間の間に生成される。
【００２９】
開示された技術はまた、組織サンプルにおける関心領域内の超音波減衰を測定するためのシステムを提供し、システムは：
超音波ショットのシーケンスを放射し、関心領域から対応するエコー信号を受信するように構成された超音波トランスデューサと、
プロセッサと
を備え、プロセッサは、
動作の第１のモードで：
関心領域への超音波ショットの１つ以上のシーケンスを生成し、関心領域から対応する第１のモードのエコー信号を受信することと、
受信した第１のモードのエコー信号に関連付けられた第１のモードの超音波減衰値を記録することと、
第１のモードの超音波減衰値を使用して臓器または組織内の超音波減衰の値を計算することと
を行うためにシステムを制御するようにプログラムされており、前記超音波ショットの１つ以上のシーケンスが、少なくとも２秒の累積時間期間の間に生成される。
【００３０】
上述された方法の様々な実施形態の特徴は、超音波減衰を測定するためのこのシステムにも適用することができる。
【００３１】
詳細には、プロセッサは、第１のモードで動作するとき、超音波ショットの前記シーケンスのショットが５００ショット／秒未満、好ましくは１００ショット／秒未満、より好ましくは１５〜２５ショット／秒のショット繰り返し率で送信されるようにプログラムされてよい。
【００３２】
そして、超音波減衰を測定するためのシステムは、関心領域内でせん断波を生成するように構成されたエラストグラフィシステムであってよく、プロセッサは、少なくとも第１のモードおよび第２のモードで交互に動作するようにプログラムされ、第２のモードでは、プロセッサは、組織内にせん断波を作るためにエラストグラフィシステムを制御するように；および超音波ショットのシーケンスを生成して、関心領域内の組織がせん断波によってどのように動かされるかを追跡するようにプログラムされ、プロセッサは、超音波信号の減衰を測定するために使用される超音波ショットのうちの少なくともいくつかが、プロセッサが第２のモードで動作しているときの時間期間外に送信されるようにプログラムされる。
【００３３】
プロセッサはまた、プロセッサが第１のモードで動作しているときに取得された超音波ショットから受信したエコー信号の品質を決定し、所望の品質レベルを有するエコー信号を用いて超音波信号の減衰値を決定するようにプログラムされてよい。詳細には、プロセッサは、連続エコー信号間の相関のうちの１つ以上に基づいてエコー信号の品質を決定し、エコー信号の減衰値を予想される減衰値の範囲と比較するようにプログラムされてよい。
【００３４】
開示された技術はまた、組織サンプルにおける関心領域内の超音波減衰を測定するためのシステムを提供し、システムは：
超音波ショットのシーケンスを放射し、関心領域から対応するエコー信号を受信するように構成された超音波トランスデューサと；
プロセッサと
を備え、プロセッサは、
動作の第１のモードで：
関心領域への超音波ショットのシーケンスを生成し、関心領域から対応する第１のモードのエコー信号を受信することと；
受信した第１のモードのエコー信号に関連付けられた第１のモードの超音波減衰値を記録することと、
第１のモードの超音波減衰値を使用して臓器または組織内の超音波減衰の値を計算することと
を行うためにシステムを制御するようにプログラムされており、超音波ショットのシーケンスが、少なくとも２秒の時間期間の間に生成される。
【００３５】
開示された技術の他の特徴および利点は、図面参照して、例としておよび、非限定的に、以下に与えられる説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】開示された技術のいくつかの実施形態による、超音波減衰の推定が周波数領域内でどのように行われるかを示す図である。
【図２】開示された技術のいくつかの実施形態による、ＣＡＰ測定値を計算するための方法のブロック図である。
【図３ａ】開示された技術のいくつかの実施形態による、ＣＡＰ測定値、超音波減衰値のヒストグラム、関心領域からのＴＭモード超音波画像データ、および超音波減衰データが１つ以上の品質基準を満たすかどうかのインディケータを示す代表的な表示を示す図である。
【図３ｂ】開示された技術のいくつかの実施形態による、ＣＡＰ測定値、減衰測定値のヒストグラム、関心領域からのＴＭモード超音波画像データ、および超音波減衰データが１つ以上の品質基準を満たすかどうかのインディケータを示す代表的な表示を示す図である。
【図３ｃ】開示された技術のいくつかの実施形態による、ＣＡＰ測定値、減衰測定値のデュアルピークヒストグラム、関心領域からのＴＭモード超音波画像データ、および超音波減衰データが１つ以上の品質基準を満たすかどうかのインディケータを示す代表的な表示を示す図である。
【図４】開示された技術のいくつかの実施形態による、ＣＡＰ測定値およびＶＣＴＥ組織硬度測定値を決定するシステムのためのタイミング図である。
【図５】開示された技術のいくつかの実施形態による、作り出されたＣＡＰ測定値の代表的な表示の図である。
【図６】開示された技術の一実施形態による、ＣＡＰと硬度の両方の測定値を示すユーザインターフェースを表す図である。
【図７Ａ】１１３人の患者の集団における従来のＣＡＰおよび開示されたＣＡＰの結果を示す図である。
【図７Ｂ】１１３人の患者の集団における従来のＣＡＰおよび開示されたＣＡＰの結果を示す図である。
【図７Ｃ】１１３人の患者の集団における従来のＣＡＰおよび開示されたＣＡＰの結果を示す図である。
【図７Ｄ】１１３人の患者の集団における従来のＣＡＰおよび開示されたＣＡＰの結果を示す図である。
【図７Ｅ】１１３人の患者の集団における従来のＣＡＰおよび開示されたＣＡＰの結果を示す図である。
【図８Ａ】ＣＡＰを測定するための従来の方法に従って取得された獲得された超音波ラインの空間的平均化を概略的に示す図である。
【図８Ｂ】開示された技術に従って開示されたＣＡＰを測定するための方法に従って取得された獲得された超音波ラインの空間的平均化を概略的に示す図である。
【図９】開示された技術のいくつかの実施形態による、ＣＡＰ測定値を作り出すためのシステムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下でさらに詳細に説明されるように、開示された技術は、体内で送信された超音波信号の測定された減衰から組織特性を推定するためのシステムおよび方法に関する。いくつかの実施形態では、組織特性は、肝臓に存在する脂肪の量を示すＣＡＰ値である。Ｅｃｈｏｓｅｎｓから現在入手可能なＦＩＢＲＯＳＣＡＮ（Ｒ）システム（組織および臓器の硬度（または弾性）および超音波減衰を測定するための超音波ベースのエラストグラフィ装置）では、システムは、迅速で非侵襲的および再現可能な方式で、人間または動物の肝臓内の組織特性によって引き起こされる硬度および超音波減衰を測定する。
【００３８】
振動制御トランジェントエラストグラフィ（ＶＣＴＥ）では、過渡的なせん断波は、被験者の肝臓の領域内の皮膚の上などの、特性評価されるべき媒体に隣接して配置された、電気機械式バイブレータまたは音響スピーカなどのバイブレータによって生成される。せん断波の伝播は、次いで、高い繰り返し率で超音波トランスデューサによって作り出された一連の超音波獲得（ショット）を使用して監視される。各超音波獲得は、少なくとも１つの超音波の放射および受信に対応する。各超音波放射は、定義された範囲の深度に対して分析された媒体に存在する反射粒子によって生成されたエコーの検出およびオンザフライ記録と関連付けられ得る。反射された超音波信号は、せん断波の伝播によって引き起こされる組織の動きを、時間および媒体内の位置に応じて決定するために、相関または他の信号パターンマッチング技法によって処理される。動きの分析が、粘弾性媒体内部のせん断波の速度の決定されることを可能にし、したがって、組織の弾性または硬度が決定されることを可能にする。
【００３９】
現在入手可能なＦＩＢＲＯＳＣＡＮ（Ｒ）システムでは、ＣＡＰ測定値を決定するために、体内のせん断波の速度を決定するために使用されるＶＣＴＥのための超音波パルスが分析される。ＣＡＰ測定値の検証は、組織硬度の測定値に基づく。組織硬度の測定値が無効である場合、対応する超音波減衰測定値は廃棄される。したがって、これは事後検証である。言い換えれば、ＦＩＢＲＯＳＣＡＮ（Ｒ）システムは、トランジェントエラストグラフィの読取り結果を使用して、すなわち、ＦＩＢＲＯＳＣＡＮ（Ｒ）システムの第２の動作モード中に受信されたエコー信号を使用して、ＣＡＰ測定値を検証する。これらの測定技法は、参照により本明細書に組み込まれる、特許出願（Ｕ．Ｓ．２０１２１９０９８３として公開された）ＦＲ２９４９９６５および（Ｕ．Ｓ．２０１４２４９４１５として公開された）ＦＲ２９７８６５７に記載されている。
【００４０】
せん断波速度（ＶＣＴＥ獲得）を検出する同じ超音波信号を使用して、ＣＡＰ測定値を決定することに伴うもう１つの問題は、それらの高い繰り返し率またはパルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）および関連する短い獲得持続時間である。いくつかのシステムでは、超音波パルスを追跡するせん断波のＰＲＦは６０００パルス／秒であり、獲得は８０ｍｓしか続かないので、１回の硬度測定で４８０の超音波ラインまたはエコー信号がもたらされる。獲得の持続時間は、呼吸、心拍などによる臓器の動きに比べてかなり短いので、戻りの超音波信号は、しばしば、相関性が高く、したがって、超音波減衰の意味で大きい領域の組織を表さない冗長なデータを含む。典型的な検査手順が１０未満の硬度の有効な測定から構成される場合、獲得される超音波ラインまたはエコー信号の総数は高い：各測定は４８０ラインのデッキに対応するので、４８００と見積もることができる。しかしながら、各測定は８０ｍｓしか続かず、その間に超音波ラインはほとんど非相関ではない。したがって、単一のデッキの４８０ラインの本当の寄与はかなり低い。したがって、超音波減衰のデータ獲得の持続時間はわずか８００ｍｓであり、現在のＦＩＢＲＯＳＣＡＮ（Ｒ）のデバイス設定では１秒未満である。現在のＦＩＢＲＯＳＣＡＮ（Ｒ）のデバイス設定でＣＡＰ測定のために獲得される超音波ラインの数は多い（〜４８００）とはいえ、総獲得時間が短い（＜１秒）だけでなく、獲得ＣＡＰ測定に寄与する超音波ラインまたはエコー信号の実際の数はかなり少ない：１回のせん断波速度測定の間に獲得された超音波ライン間の非相関が不十分であるため、〜１０である。本発明者らは、超音波減衰の良好な決定は、この方法では取得されない可能性がある高い空間的平均化を必要とすると決定した。この高い相関率および関連する不十分な空間的平均化は、ＣＡＰなどの超音波パラメータを測定する際のばらつきに寄与する可能性がある。
【００４１】
測定された値のばらつきのもう１つの潜在的な原因は、ローカルな測定値を変更する様々な領域（異質性）の存在である。人間または動物の肝臓の場合、そのようなばらつきは、測定が行われる領域を横切る静脈または血管の存在によって引き起こされ得る。
【００４２】
これらおよび他の問題に対処するために、開示されたシステムは、より低い速度ではるかに長い持続時間中に獲得された超音波信号またはエコー信号を処理する。一実施形態では、超音波は、検査中の組織のＴＭモード画像および／またはＡモード画像などの画像を生成するために、体内に送信される。この画像は、せん断波速度を検出するために使用されるＶＣＴＥ獲得の８０ｍｓよりもはるかに大きい数秒、通常は１０秒にわたって関心領域の位置を特定するためにオペレータによって使用される。超音波信号は体内に送信され、体がいくつかの獲得期間にわたって動くことができるように選択されたＰＲＦで散乱体から反射される。一実施形態では、ＰＲＦは１００ショット／秒未満であり、たとえば、（２０＋／−５）ショット／秒などの５０ショット／秒未満である。エラストグラフィに使用されるＰＲＦと比較して超音波ショットののより低い速度が、戻りのエコーデータをより無相関とし、したがって、プローブおよび組織が動いているとき大きいサンプリング領域が表されることを可能にする。より長い獲得持続期間に関連付けられたより低いＰＲＦを使用することにより、開示されたシステムは、長い時間期間にわたって減衰値を累積し、それが、冗長な超音波データを加算しすぎることなく、および、患者に送達される平均音響出力パワーを増やすことなく、空間的平均化を大幅に改善する。
【００４３】
発明者らは、ＣＡＰ測定値を計算するとき、時間領域内の超音波減衰の測定はあまり正確ではないと決定した。この制限を克服するために、開示された技術のシステムは、周波数領域内で受信されたエコー信号の分析から減衰値を推定する。図１は、開示された技術に従って超音波減衰を決定するための１つの技法を示す。超音波信号５０は受信されたエコーデータのラインを表す。戻りのエコーデータは、所望の関心領域（たとえば、深度範囲）の始まりに対応する時間５２で始まり、関心領域の終わりをマークする時間５４まで延びる時間期間の間、デジタル化され分析される。図１の実施形態では、深度範囲は２０ｍｍから８０ｍｍまで広がり、それは肝臓が位置する皮膚の下の深度範囲に対応する。時間期間は、（数μｓ、通常は５μｓの）いくつかの小さい時間セグメントまたは時間ウィンドウに細分され、各々が関心領域内の深度範囲の一部分に対応する。いくつかの実施形態では、図１に示されたように、ウィンドウは部分的に重なることができる。サブ期間またはサブウィンドウごとのデジタル化された超音波信号は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）または他の時間領域から周波数領域への変換を使用して、周波数領域６０に変換される。結果は、時間期間対深度ごとの受信されたエコーに存在する周波数成分の大きさのプロットである。
【００４４】
時間期間対深度ごとの受信されたエコーに存在する周波数成分の振幅は、プロットされる、または非一時的コンピュータ可読メモリに記憶される。示された例では、ライン６２は、超音波減衰の測定中に使用された周波数帯域幅に対応する、３．５ＭＨｚでのエコー信号の減衰を表す。３．５ＭＨｚでの吸収の勾配αが決定され、受信された超音波エコー信号の周波数での勾配／減衰を推定するために、線形補間などの最良のフィットライン７０が使用される。示された例では、使用された周波数は３．５ＭＨｚである。しかしながら、被験者（たとえば、小児、標準、肥満の被験者など）のために選択されたトランスデューサに応じて、他の帯域幅周波数が使用される可能性がある。本発明の実施形態によれば、勾配の測定はＣＡＰ値の測定である。開示された技術の他の実施形態では、ＣＡＰ値を決定するために複数の勾配／減衰が決定され得るように、２つ以上の周波数（たとえば、３．５ＭＨｚとは異なる周波数）での測定が行われる可能性がある。
【００４５】
図２は、開示された技術のいくつかの実施形態による、超音波パラメータを測定するための方法１００の基本的なステップを示す。１０２において始まり、システムは超音波ショットのシーケンスを生成する。超音波ショットは、特性評価されるべき媒体の近くに配置された超音波トランスデューサによって放射される。特性評価されるべき媒体内を伝播する超音波信号は、分析された媒体によって少なくとも部分的に反射される。反射された超音波エコーはデジタル化され、コンピュータ可読メモリに記憶される。一実施形態によれば、超音波信号の放射および記録は、同じ超音波トランスデューサを使用して行われる。しかしながら、別個の送信要素および受信要素を有するトランスデューサを使用することが可能なはずである。
【００４６】
一実施形態によれば、超音波ショットは、５０Ｈｚ未満、たとえば２０＋／−５Ｈｚに等しい繰り返し率で放射される。人間の目は通常１秒当たり２５枚の画像を取り込むので、ＴＭモードまたはＡモードの画像をリアルタイムで表示するには、２０Ｈｚの周波数の選択が適している。上記で示されたように、この低い繰り返し率により、呼吸運動速度と比較された獲得時間における差により、互いに非相関である反射された超音波信号の記録が可能になる。２０Ｈｚの繰り返し周波数では、超音波信号は５０ｍｓごとに獲得される。呼吸周波数は通常、１分当たり１２〜５０サイクルであり、それは１．２〜５．０秒に相当する。肝臓などの臓器の変位は、通常数センチメートルである。呼吸による肝臓の運動速度は、通常、１秒当たり１センチメートルのオーダーである。５０ｍｓでは、変位は２ｍｍになるはずであり、それは超音波信号を非相関にするのに十分である。非相関超音波信号を使用すると、測定の信頼性が向上し、測定エラーを低減させる。
【００４７】
ステップ１０２において、方法は有効な超音波減衰値を累積（ＡＣＣ）する。いくつかの実施形態では、各超音波ラインまたはエコー信号は品質基準と関連付けられる。この品質基準は、いくつかの所定の特性を満たさない超音波ラインを自動的に拒絶するために使用される。許容可能な品質基準に関連付けられた減衰値のみが、最終的なＣＡＰ測定値を計算するために使用される。いくつかの実施形態では、品質基準は、１つ以上のしきい値と比較されるいくつかの係数に基づいて計算され得る。いくつかの実施形態では、係数は、十分に非相関である超音波ラインまたはエコー信号を選択するために使用され得る。この係数は、異なる時間に以前獲得された連続する超音波ライン間の相関から計算された相関係数であり得る。
【００４８】
詳細には、この超音波ラインの品質を評価するために使用される、検討される超音波ラインに関連付けられた相関係数は、この超音波ラインのすべてまたは一部と、その前に受信された（その品質が評価されるべき超音波ラインの直前に受信された超音波ラインなどの）別の超音波ラインとの間の相関係数であり得る。
【００４９】
検討される超音波ラインと別の以前受信された超音波ラインとの間の相関係数は、検討される超音波ラインの異なる部分にそれぞれ関連付けられたいくつかの「ローカル」相関係数を考慮することによって（たとえば、これらの異なるローカル相関係数を平均化することによって）計算され得る。そのような場合、これらのローカル相関係数の各々は、このローカル相関係数に関連付けられたとみなされる超音波ラインの一部と、以前受信された他の超音波ラインとの間の相関を表す。
【００５０】
相関係数は、相関の程度、すなわち、検討される２つの一連の数値またはデータ間（すなわち、その品質が評価されるべき超音波ラインと以前の超音波ラインとの間、またはこれらの超音波ラインの部分間）の類似性の程度を表す数である。相関係数は、異なる種類のアルゴリズムにより、たとえば、相互相関「スライダドット積」計算（「スライダ内積」）により、または検討される２つの一連の数値もしくはデータ間の不一致を評価することを可能にする最小二乗アルゴリズムによって取得され得る。
【００５１】
相関係数が所定のしきい値を超えている場合、データは相関しすぎているとみなされ、超音波ラインの減衰値は最終的なＣＡＰ測定値を計算するために使用されない。実際には、完全に相関する信号に対応する基準値の８０％（８０パーセント）に所定のしきい値を設定することが、互いに十分に独立している減衰値を選択することを可能にし、したがって、（平均化などの）後続の統計フィルタリングによく適している。言い換えれば、エコー信号は、十分に非相関であるとみなされてよく、したがって、この信号に関連付けられた相関係数が上述された基準値の８０％未満であるとき、最終的なＣＡＰ測定値を計算するために考慮されてよい。たとえば、相関係数が、検討される超音波ラインの一部と以前に受信された別の超音波ラインとの間の相関係数であるとき、検討される超音波ラインの一部および以前に受信された超音波ラインは、超音波ラインの前記一部が、以前に受信された前記超音波ライン内で（品質が評価されるべき超音波ライン内の前記一部の場所とは異なってよい、以前に受信された超音波ライン内の場所において）、見出されるか、同一であるか、または比例係数と乗算されているとき、完全に相関しているとみなされてよい。たとえば、相関係数が「スライダドット積」正規化相関計算によって計算されるとき、基準値は１に等しいが、所定のしきい値は０．８に等しい。
【００５２】
いくつかの実施形態では、係数は、超音波ライン上に血管壁界面がないことなどの良好な特性を提示する超音波ラインを選択するために使用され得る。この係数は品質係数と呼ばれ得る。この係数は、たとえば、超音波ラインに適用される線形回帰の決定係数（Ｒ２）であり得る。いくつかの実施形態では、係数は、予想された範囲、たとえば、１００〜４００ｄＢ／ｍの範囲の間にある減衰値を有する超音波ラインを選択するために使用され得る。そのような場合、予想された範囲外の減衰値は、外れ値とみなされるので無視される。本発明の特定の実施形態では、少なくとも２つの品質基準が使用される：最初に第１の品質基準が、十分に非相関である超音波ラインもしくはエコー信号を選択するために使用され、次いで第２の品質基準が、予想された範囲内にある減衰値を有する超音波ラインもしくはエコー信号を選択するために使用され、またはその逆である。しかしながら、これは限定的ではなく、いくつかの所定の特性を満たさない超音波ラインまたはエコー信号を自動的に拒絶するようにあらかじめ決められた他の品質基準が、本発明の他の実施形態において使用される可能性がある。たとえば、一実施形態では、品質基準は相関基準を含み、受信された第１のモードのエコー信号の処理は、受信された第１のモードのエコー信号のうちの各々を相関係数と関連付けることと、受信された第１のモードのエコー信号の中から、十分に非相関であるエコー信号を決定するために、所定のしきい値を超える相関係数を有する受信された第１のモードのエコー信号の各々を選択することとを含む。相関係数は、受信された第１のモードのエコー信号、および１からＮ個の以前に受信された第１のモードのエコー信号を含んでよい、以前に受信された第１のモードのエコー信号に基づいて計算されてよい。
【００５３】
あるいは、受信された第１のモードのエコー信号を、以前に受信された第１のモードのエコー信号と分析して、相関係数および相関基準を決定する代わりに、各エコー信号は、エコー信号が品質基準に対応するいくつかの所定の特性（たとえば、信号強度、エコー信号のプロファイル．．．）を満足させるかどうかを決定するために、個別に単独で分析されてよい。さらに、１つ以上の品質基準は、超音波減衰値の所定の範囲によって定義される減衰基準を含んでよく、処理は、所定の範囲内にある第１のモードの超音波減衰値の各々を選択することを含む。一実施形態では、受信された第１のモードのエコー信号を選択してＣＡＰ値を決定するために、２つ以上の品質基準が使用され得る。
【００５４】
一実施形態によれば、プロセッサは、ステップ１０６（ＣＡＬＣ）において有効な減衰値の数を分析して、ＣＡＰ測定値を計算するようにプログラムされる。有効な減衰値の数は、品質基準が許容可能な減衰値の数である。いくつかの実施形態では、システムは、ＣＡＰ測定値が表示される前に、少なくとも事前定義された数の有効な減衰値を累積し、表示される値が累積された有効な減衰値から計算される。有効な減衰は、上記の１つ以上の品質基準を用いて選択される。有効な減衰値の事前定義された数は、１００と１００００の間で選択され得る。それはまた、２０Ｈｚのレートで１００から１００００の減衰値の範囲に対応する５から５００秒などの獲得範囲の等価な持続時間と関連付けられ得る。獲得範囲の同じ持続時間は、２００Ｈｚのレートで１０００から１０００００の減衰値の範囲に対応するはずである。いくつかの実施形態では、十分な数の有効な減衰測定値が取得されると、プロセッサは、有効な累積超音波減衰値のヒストグラムを構築し分析する。この場合、ヒストグラムの各バーは、所与の超音波減衰値で受信された超音波エコー信号の数を表す。以下で詳細に説明されるように、ヒストグラムは、ピーク値（たとえば、最も一般的な減衰の値など）および標準偏差などのヒストグラムに関する他の統計データを決定するために分析される。そのような分析は、ヒストグラムにフィットするガウス分布を計算することによって行われ得る。このフィットは、単一ピークまたは複数ピークの手法（ガウス混合）で行われ得る。
【００５５】
一実施形態によれば、ＣＡＰ測定値は有効な減衰値の中央値または平均値である。
【００５６】
一実施形態によれば、ＣＡＰ測定値は減衰値の加重平均である。各減衰値は、それらの重要度に応じて減衰値に重み付けするために使用される係数と関連付けられる。
【００５７】
一実施形態によれば、ＣＡＰ測定値は、一組の有効な減衰値の四分位範囲（ＩＱＲ＝Ｑ３−Ｑ１）または標準偏差であり得る散布度インディケータと関連付けられる。
【００５８】
減衰データが分析されると、方法は、有効な累積超音波減衰値の数から計算されたＣＡＰ測定値（ＤＳＰ）を１０８において表示する。複数ピークの手法は、測定対象の臓器が異質であるときに、いくつかのＣＡＰ測定値をユーザに表示するために使用され得る。
【００５９】
有益なことに、１０８における表示は、有効な累積超音波減衰値の数からプロセッサによってリアルタイムで（すなわち、媒体の撮像モード中に）決定され、それにが、オペレータが検査の進行状態をチェックすることを可能にする。せん断波速度測定と組み合わせて使用されると、現在のＦＩＢＲＯＳＣＡＮ（Ｒ）デバイスが動作する方法を変更しないように、硬度測定が行われているときにのみ、表示が更新されてよい。
【００６０】
一実施形態によれば、オペレータに示されたゲージタイプインディケータは、品質測定を保証するために選択されたＣＡＰ測定値を計算するために使用される、有効な超音波減衰値の代表的な数（有効な超音波減衰値の数、ターゲットと比較されたパーセンテージ、数値インディケータ、秒単位の獲得持続時間など）をグラフィカルに表示する。使用される減衰値の数が多いほど、ＣＡＰ値の信頼性が高くなる。ゲージタイプインディケータは、有効な超音波減衰値の数が所望の数より少ないか多いかを示すことができる。
【００６１】
図３ａ〜図３ｃは、システムの一実施形態が超音波信号を収集し、ＣＡＰ測定値を計算する方法を示す。図３ａ〜図３ｃは、人間の患者で取得されたデータを示す。図３ａに示されたように、受信された超音波エコーデータから超音波画像が作り出される。いくつかの実施形態では、エコーデータは、（たとえば、関心のある方向に単一の直線経路に沿って受信された）Ａラインデータである。単一のライン上の組織が時間（横軸）とともにどのように動くかを示すＴＭモード画像１５０を作り出すために、複数のＡ信号が並べて表示される。ＴＭモード画像１５０は、エラストグラフィシステムの第１および第２の動作モードの間の時間にわたり受信された超音波ラインまたはエコー信号を表す。超音波ラインは秒単位の時間に応じてプロットされる。ＴＭモード画像１５０では、媒体の撮像は５０秒にわたり続く。ＴＭモード画像１５０では、２５ｍｍおよび６５ｍｍに２本の破線で囲まれた関心領域（ＲＯＩ）も表されており、それは、肝臓が通常位置する患者の皮膚の下の深度に対応する。ＴＭモード画像１５０はまた、オペレータがエラストグラフィデバイスを作動させてせん断波を生成したときの時点ｔ３ａ１、ｔ３ａ２、ｔ３ａ３、ｔ３ａ４、ｔ３ａ５、ｔ３ａ６、ｔ３ａ７、ｔ３ａ８、ｔ３ａ９、ｔ３ａ１０、ｔ３ａ１１、ｔ３ａ１２、およびｔ３ａ１３を概略的に示す。これらの時点の各々において８０ｍｓの持続時間の間、エラストグラフィシステムは第２のモード（すなわち、硬度測定モード）で動作する。したがって、図３ａは、エラストグラフィシステムが第１および第２のモード（すなわち、撮像モードおよび硬度測定モード）で動作するときに受信された超音波エコーを示す。しかしながら、上記で説明されたように、第２のモードは、８０ｍｓ続き、（すなわち、時点ｔ３ａ１、ｔ３ａ２、ｔ３ａ３、ｔ３ａ４、ｔ３ａ５、ｔ３ａ６、ｔ３ａ７、ｔ３ａ８、ｔ３ａ９、ｔ３ａ１０、ｔ３ａ１１、ｔ３ａ１２、およびｔ３ａ１３において始まる第２のモードの持続時間は８０ｍｓである）、これは５０秒の合計持続時間と比較して小さいので、第２のモードに関連付けられた（ＴＭモード画像１５０内に表される）受信された超音波エコーは、画像１５０内でほとんど見えない。言い換えれば、時点ｔ３ａ１、ｔ３ａ２、ｔ３ａ３、ｔ３ａ４、ｔ３ａ５、ｔ３ａ６、ｔ３ａ７、ｔ３ａ８、ｔ３ａ９、ｔ３ａ１０、ｔ３ａ１１、ｔ３ａ１２、およびｔ３ａ１３において始まり、第２のモードに対応する８０ｍｓの時間期間の各々は、（画像解像度のために）画像１５０内でほとんど見えない４８０本の超音波ラインを含む。対照的に、第１の撮像モード中に獲得された超音波ラインは、５０ｍｓごとに獲得されるので、より見やすい。
【００６２】
ＴＭモード画像１５０の下に、２つのプロット１５２、１５４がある。プロット１５４は、ＴＭモード画像１５０の真上にある対応するＡラインについて計算された減衰値を表し、それはコンピュータ可読メモリに記憶される。いくつかの実施形態では、データが「良好」である場合、減衰データはフラグを立てられるか、またはそうでない場合メモリ内でマークされ、それは、いくつかの実施形態では、減衰データが事前定義された保護帯域（ｇｕａｒｄ  ｂａｎｄ）内にあり、減衰値を計算するために使用されるエコーデータが相関要件を満たすことを意味する。保護帯域外の減衰値または相関要件を満たさないエコーデータは、「不良」データとしてマークされる。プロット１５２は、減衰データの良好な値および不良な値の記録を表す。良好なデータは、上記で説明された事前定義された１つ以上の品質基準を満足させる超音波ラインに対応する。たとえば、図３ａでは、２つの品質基準：十分に非相関である超音波ラインを決定する第１の品質基準、および、たとえば１００〜４００ｄＢ／ｍの所定の範囲、または、たとえば５０〜５００ｄＢ／ｍの拡張された範囲内にある減衰値を有する超音波ラインを決定する第２の品質基準が使用されている。示された実施形態では、プロット１５２は、品質基準が許容可能でない（すなわち、超音波ラインが第１の品質基準もしくは第２の品質基準のいずれかによって、または第１と第２の両方の品質基準によって拒絶される）不良データをマークするいくつかの暗い色のセクションを含む。プロット１５２はまた、品質基準が許容可能である（すなわち、超音波ラインが第１と第２の両方の品質基準を満足させる）「良好な」超音波信号データの領域をマークするいくつかの白いセクションをも含む。すべての超音波信号データが「良好」であった場合、表示１５２全体が暗いセクションなしで着色される。諒解されるように、良好および不良の減衰データをマークするために、シェーディング、クロスハッチングなどの、色以外の他のマーカーが使用される可能性がある。諒解されるように、表示１５２はオペレータに表示されなくてよい。プロット１５２がプロセッサによってのみ読み取られるべき場合、プロットは、良好な減衰／エコー信号線ごとに論理「１」を記憶する（良好な品質基準）か、または不良の減衰／エコー信号線ごとに論理「０」を記憶する（悪い品質基準）などによってコード化され得る。プロット１５２を分析することにより、プロセッサは、プローブが肝臓の良好なスポットに向いているかどうかを決定してＣＡＰ値を測定することができ、必要な場合プローブの向きを変更するようにユーザを促すことができる。
【００６３】
図３のプロット１５４はまた、（ａ）従来的に、すなわち、（「現在のＣＡＰ減衰値」として識別され、図３ａに大きい黒い円で示されている）せん断波追跡または弾性測定中に、および（ｂ）一実施形態に従って、すなわち、（「選択された開示されたＣＡＰ減衰値」として識別され、図３ａに小さい黒い円で示される）せん断波追跡または弾性測定の時間期間外に、取得されたＣＡＰ減衰値を示す。プロット１５４から分かるように、各大きい黒い円は、時点ｔ３ａ１、ｔ３ａ２、ｔ３ａ３、ｔ３ａ４、ｔ３ａ５、ｔ３ａ６、ｔ３ａ７、ｔ３ａ８、ｔ３ａ９、ｔ３ａ１０、ｔ３ａ１１、ｔ３ａ１２、およびｔ３ａ１３に対応する。従来のＣＡＰ減衰値は、プロット１５４内で時間にわたり大幅に変化する。プロット１５４では、品質基準に基づく選択の前に、受信されたすべてのエコー信号から取得されたすべてのＣＡＰ減衰値を含むセットが実線で示されている（言い換えれば、このセットは取得されたすべてのフィルタリングされていない生のＣＡＰ減衰値を含む）。
【００６４】
一実施形態では、超音波トランスデューサと皮膚の表面との間の結合に関連する超音波ラインを選択するために、補足的な基準が使用され得る。そのような結合は、プローブによって皮膚に加えられる、印加された力のレベルによって表され得る。実際のところ、超音波トランスデューサと皮膚の表面との間に良好な結合が望まれる。最小の印加された力で獲得された超音波ラインのみが計算に含められる可能性がある。１ニュートンの最小の印加された力が使用され得る。たとえば、１つ以上の品質基準は、超音波トランスデューサと粘弾性媒体が特性評価されるべき患者の皮膚との間の結合力を表す結合基準を含み、結合基準は、所定の範囲の結合係数値（たとえば、力の値）によって定義される。受信された第１のモードのエコー信号は、受信された第１のモードのエコー信号の各々を結合係数に関連付け、所定のしきい値を超える結合係数を有する各第１のモードのエコー信号を選択することによって処理される。
【００６５】
超音波システム内のプロセッサは、システムによって取り込まれた良好な減衰データを分析するようにプログラムされる。たとえば、プロセッサは、超音波ラインを処理し、超音波ラインが品質基準、たとえば、図３ａの第１および第２の品質基準に合格するかどうかを決定するための、開示されたシステムの非一時的メモリに記憶された、コンピュータ可読命令を実行することができる。累積された「良好な」減衰データ値の数が何らかの必要な最小値を超過すると、プロセッサは値のヒストグラム１５５を計算する。一実施形態では、良好な値の提案される最小数は、２０ショット／秒で受信された良好なエコー信号に相当する４００または２０秒に設定される。そのようなデータは連続して獲得される必要がない。すなわち、いくつかの良好な超音波データには、不良な超音波データが散在している場合がある。計算されるヒストグラムの精度を上げるために、所望の最小値よりも多くのデータが使用される可能性がある。諒解されるように、良好な減衰値の所望の最小数に他の値が使用される可能性がある。いくつかの実施形態では、最小数はシステムによって設定されてもよく、ユーザによって設定される可能性もある。異なるタイプのプローブは異なる最小値を有してよい。たとえば、子供に使用するための小児用プローブは、肥満患者などに使用されるデータよりも少ない最小数の良好なデータに対する要件を有する場合がある。
【００６６】
オペレータが検査を終了することを決定すると、値が固定され、システムは脂肪含有量を表す最終ＣＡＰ値（または複数ピークの場合は複数のＣＡＰ値）を送達する。この検査の終了は、有効な超音波値の数が事前定義されたしきい値を超えたときに自動的に行われる。
【００６７】
計算された減衰値のヒストグラムがプロセッサによって計算されると、プロセッサはヒストグラム１５５を分析する。いくつかの実施形態では、プロセッサは、ガウス曲線をヒストグラム（単一ピークまたは複数ピーク）にフィットさせる。フィットされたガウス分布から、平均値および標準偏差などの統計的測定値がプロセッサによって決定され得る。他の統計曲線のフィッティングも行われる可能性がある。いくつかの実施形態では、ヒストグラムのためのガウス分布を知ることが、ヒストグラムが数学的にシフトされることなどを可能にする。
【００６８】
図３ａに示された例では、ヒストグラムがメジャーピークおよびマイナーセカンドピークを含むことが分かる。このタイプのヒストグラムは、通常、組織内の比較的均質な減衰を示し、肝臓内の脂肪沈着（脂肪症）の濃度は、関心領域全体にわたって比較的一定である。
【００６９】
（図３ａの明るい灰色でプロットされた）減衰データのヒストグラムから、（図３ａで、開示されたＣＡＰとして示された）ＣＡＰ１５６の測定値が計算され、表示される。一実施形態では、開示されたシステムの表示は、測定されたＣＡＰの平均値（ここでは１９５ｄＢ／ｍ）ならびにＣＡＰ値の標準偏差（ここでは＋／−１２ｄＢ／ｍ）を提供する。比較のために、図３ａは、硬度測定中に（すなわち、時点ｔ３ａ１、ｔ３ａ２、ｔ３ａ３、ｔ３ａ４、ｔ３ａ５、ｔ３ａ６、ｔ３ａ７、ｔ３ａ８、ｔ３ａ９、ｔ３ａ１０、ｔ３ａ１１、ｔ３ａ１２、およびｔ３ａ１３において）同じ患者で測定されたＣＡＰ値１５７（「現在のＣＡＰ」）も示し、それは、（ヒストグラムが暗い灰色でプロットされた）従来の方法に従って測定されたＣＡＰ値に対応する。図３ａから分かるように、従来の方法（「現在のＣＡＰ」）を使用して測定されたＣＡＰ値は、開示された技術に従って測定されたものと同様の平均値を提供する。しかしながら、当業者によって諒解されるように、開示された技術を使用して測定された標準偏差は、特に本例ではファクタ６によって大幅に低減されている。結果として、開示された技術は、測定されたＣＡＰ値の精度を大幅に向上させ、それが、そのパラメータを臨床環境で脂肪肝を監視する非常に良い候補とする。
【００７０】
図３ｂは、一実施形態による、第２の患者に関連付けられた第２の超音波画像１６０、ならびに対応する減衰値のプロット１６２および１６４を示す。図３ｂは図３ａに示されたプロットと同様のプロットを示す。図３ｂには、オペレータがエラストグラフィデバイスを作動させてせん断波を生成したときの時点ｔ３ｂ１、ｔ３ｂ２、ｔ３ｂ３、ｔ３ｂ４、ｔ３ｂ５、ｔ３ｂ６、ｔ３ｂ７、ｔ３ｂ８、ｔ３ｂ９、およびｔ３ｂ１０も示されている。ガウス分布のフィット１６５は単一ピークを示す。このタイプのヒストグラムは、通常、組織内の比較的均質な減衰を示し、肝臓内の脂肪沈着（脂肪症）の濃度は、関心領域全体にわたって比較的一定である。減衰データのヒストグラムから、（図３ｂで開示されたＣＡＰとして示された）ＣＡＰ１６６の測定値が計算され、表示される。一実施形態では、開示されたシステムの表示は、測定されたＣＡＰの平均値（ここでは２２０ｄＢ／ｍ）ならびにＣＡＰ値の標準偏差（ここでは＋／−２３ｄＢ／ｍ）を提供する。比較のために、図３ｂは、硬度測定中に（すなわち、時点ｔ３ｂ１、ｔ３ｂ２、ｔ３ｂ３、ｔ３ｂ４、ｔ３ｂ５、ｔ３ｂ６、ｔ３ｂ７、ｔ３ｂ８、ｔ３ｂ９、およびｔ３ｂ１０において）同じ患者で測定されたＣＡＰ値１６７（「現在のＣＡＰ」）も示し、それは、従来の方法に従って測定されたＣＡＰ値に対応する。
【００７１】
図３ｃは、一実施形態による、第３の患者に関連付けられた第３の超音波画像１７０、ならびに対応する減衰値のプロット１７２および１７４を示す。図３ｃは図３ａに示されたプロットと同様のプロットを示す。図３ｂには、オペレータがエラストグラフィデバイスを作動させてせん断波を生成したときの２０個の時点ｔ３ｃ１〜ｔ３ｃ２０も示されている。図３ｃに示された減衰値のプロット１７４を、図３ａに示された減衰値のプロット１５４と比較すると、さらに多くの減衰値が「良好」として分類される。プロット１７２はまた、図３ａのプロット１５２と比較して、不良の超音波データをマークする、より少ない暗い線を含む。ヒストグラム１７５を計算するために、プロセッサによって良好な減衰値が累積され分析される。示された例では、ヒストグラム１７５にフィットされたガウス関数は２つの別個のピークを含む。そのような例では、二重ピークは、関心領域内に異なる脂肪含有量（脂肪症）の２つのゾーンが存在すること、または脂肪症が肝臓内で均一でないことをユーザに通知することができる。減衰データのヒストグラムから、（図３ｃで開示されたＣＡＰとして示された）ＣＡＰ１７６の測定値が計算され表示される。一実施形態では、開示されたシステムの表示は、測定されたＣＡＰの平均値（ここでは２９２ｄＢ／ｍ）ならびにＣＡＰ値の標準偏差（ここでは＋／−２６ｄＢ／ｍ）を提供する。比較のために、図３ｃは、硬度測定中に（すなわち、時点ｔ３ｃ１〜ｔ３ｃ２０において）同じ患者で測定されたＣＡＰ値１７７（「現在のＣＡＰ」）も示し、それは、従来の方法に従って測定されたＣＡＰ値に対応する。
【００７２】
図３ａ〜図３ｂと同様に、開示された技術を使用して測定された標準偏差は、特に図３ｃの現在の例ではファクタ２によって大幅に低減されていることが分かる。等しく重要なことは、ＣＡＰ値を計算するための開示された技術が、図３ｃに示されたように、患者の肝臓内の脂肪含有量の異なるゾーンの存在を今やオペレータに通知できるという事実である。そのような情報は、従来の方法では取得が困難であった。
【００７３】
ヒストグラムが分析されると、プロセッサはガウス曲線からＣＡＰ値を計算する。いくつかの実施形態では、ＣＡＰ測定値は、ガウス関数：
【数１】
2020203078.tif 000003
によるフィットに従って決定され、ここで、
【数２】
2020203078.tif 000004
はガウス分布、すなわちＣＡＰの標準偏差であり、
【数３】
2020203078.tif 000005
はガウス分布、すなわちＣＡＰの平均値であり、
【数４】
2020203078.tif 000006
は超音波減衰であり、
【数５】
2020203078.tif 000007
はガウス曲線であり、
【数６】
2020203078.tif 000008
は定数である。
【００７４】
しかしながら、ＣＡＰ測定値を計算するための他の式も使用される可能性がある。加えて、当業者によって諒解されるように、他のピークフィッティング方法も使用されてよい。
【００７５】
図４は、ＶＣＴＥとＣＡＰの両方の測定を行うシステムが動作することができるタイミング図を示す。上記で示されたように、超音波システムは、ＴＭモードなどの撮像モード（第１のモード）で動作し、それにより、ユーザは時間期間２００の間に関心領域内の組織を見ることができる。システムは、２０ショット／秒などの比較的低いＰＲＦで短い超音波バースト（たとえば、３．５ＭＨｚなどの中心周波数（またはプローブに依存する別の中心周波数）で１〜２サイクルの超音波）を送信する。減衰データは、各戻りのエコー信号から収集される。リアルタイムで表示を更新するために、２０Ｈｚに近いＰＲＦが好ましい。より高いＰＲＦが使用され得るが、平均音響出力パワーを下げると、安全性および規制に関して重要な利益がもたらされることに留意しなければならない。
【００７６】
ユーザが、組織が均質であることを見るか、戻りのエコーデータ内のいかなる異常にも気付かないと、ユーザはプローブ上のボタンを押して、被験者の組織内にせん断波パルスを生成することができる。せん断波の速度は、次いで、約８０ｍｓの時間期間２０２の間に６０００ショット／秒などの非常に高いＰＲＦで超音波パルスを発射することにより、システムによって追跡される。高いＰＲＦでの戻りのエコー信号間の相関により、せん断波が追跡され、組織内のその速度が決定されることが可能になる。当業者によって諒解されるように、せん断波速度は、組織のヤング率（すなわち、その硬度）に関連する。次いで、システムは、時間期間２０４において撮像モードに戻り、撮像モードで使用された超音波ショットから新しい減衰値が決定される。
【００７７】
一実施形態では、ユーザは、硬度および超音波減衰が測定されているＦＩＢＲＯＳＣＡＮ（Ｒ）デバイスまたは同様のシステムを使用して、患者の非侵襲的評価を行う。硬度測定値は、過渡的なせん断波が生成されたいくつかの測定値の中央値または平均値から取得される。超音波減衰は、せん断波測定が行われている時間外に獲得された超音波信号から取得される。図４に示されたように、システムは、すべての必要な組織硬度測定値が取得される時間まで、超音波減衰を計算する第１のモード（期間２００）と、せん断波を追跡して組織硬度を測定する第２のモード（期間２０２）とを交互に切り替える。
【００７８】
いくつかの実施形態では、時間期間２００、２０４、．．．の撮像モード（時間期間２００の撮像モード、時間期間２０４の撮像モード、および後続の時間期間の撮像モードを示す図４を参照）中に獲得された超音波信号またはエコー信号に加えて、超音波減衰はまた、硬度測定２０２（および後続の硬度測定）中に獲得された超音波信号を使用して計算され得る。言い換えれば、時間期間２００、２０４、．．．の撮像モード中に獲得された超音波信号と、時間期間２０２および／または後続の時間期間の硬度測定中に獲得された超音波信号との組合せは、ＣＡＰ値を決定するために使用される可能性がある。この実施形態では、硬度測定中に獲得された超音波信号は、上で説明された１つ以上の品質基準を使用して処理される可能性もある。他の実施形態では、硬度測定外の時間期間２００、２０４、．．．の撮像モード中に獲得されたすべての超音波信号が、ＣＡＰ値を決定するために処理されるとは限らない。これは、撮像モードの持続時間が２０秒よりも長い値に設定されている場合に当てはまる。たとえば、一実施形態では、時間期間２００、２０４、．．．の撮像モード中に獲得された超音波信号の少なくとも７０％が、ＣＡＰ値を決定するために処理され得る。別の実施形態では、時間期間２００、２０４．．．の撮像モード中に獲得された超音波信号の少なくとも８０％が、ＣＡＰ値を決定するために処理され得る。さらに別の実施形態では、時間期間２００、２０４．．．の撮像モード中に獲得された超音波信号の少なくとも９０％が、ＣＡＰ値を決定するために処理され得る。別の実施形態では、時間期間２００、２０４、．．．の撮像モード中に獲得された超音波信号の１００％が、ＣＡＰ値を決定するために処理され得る。
【００７９】
いくつかの実施形態では、エラストグラフィシステムのプロセッサは、第１の硬度測定２０２の前である第１の時間期間２００の撮像モード中に獲得された超音波信号のどれも、ＣＡＰ値を決定するために処理されないようにプログラムされる。したがって、図４では、第１の時間期間２００の撮像モード中に獲得された超音波信号は考慮されず；むしろ、ＣＡＰ値は、時間期間２０２の第１の硬度測定の後に行われる第２の時間期間２０４およびその後の時間期間、．．．の撮像モード中に獲得された超音波信号を使用して決定される。実際、ターゲット臓器（たとえば、肝臓）が第１の時間期間２００の撮像モード中に適切に位置していない可能性があるので、第１の硬度測定２０２の前に行われる第１の時間期間２００の撮像モードに関連付けられた減衰値を決定しないか、または除外することが望ましい場合がある。別の実施形態では、第１の時間期間２００の撮像モード中に獲得された超音波信号の少なくとも７０％が、ＣＡＰ値を決定するために処理され得る。
【００８０】
いくつかの実施形態では、ＶＣＴＥ検査プロトコルは、患者に１０個のせん断波を加えるようにユーザに要求し、表示される硬度は１０個の測定値の中央値から決定される。いくつかの実施形態では、ＣＡＰ測定値は、ＶＣＴＥ測定間の撮像モード中に発生するすべての戻りのエコー信号から取得された減衰値から取得される。他の実施形態では、いくつかの撮像時間期間の経過中に取得された減衰値が累積され、ＣＡＰ測定値を計算するために使用される。たとえば、４００個の有効な減衰値がＣＡＰ測定のために提案され、ＰＲＦが２０ショット／秒である場合、必要な数の減衰値を累積するために必要な時間は少なくとも２０秒であり、単一の撮像時間期間より長い可能性がある。
【００８１】
図５は、２３ｄＢ／ｍの標準偏差を有する組織の硬度測定値２２０（キロパスカル単位のＥ）および超音波減衰２２４（ｄＢ／ｍ単位のＣＡＰ）の代表的な表示を示す。図５はまた、硬度測定値が正しく測定される信頼性を示す、ＩＱＲもしくは四分位数の結果、またはＩＱＲ／中央値の比などの硬度測定値のための品質メトリックを示す。いくつかの実施形態では、表示は、提案された最小数の減衰値と比較して、ＣＡＰ値を計算するために使用される「良好な」減衰値の数を示すグラフ２３０も含む。示された例では、棒グラフ２３０は９０％を示し、それは、ＣＡＰ値を計算する際に提案された減衰測定値の最小数の９０％しか使用されなかったことを示す。いくつかの実施形態では、棒グラフ２３０は、必要な最小数を超える減衰値が累積された場合、１００％を超えることができる。いくつかの実施形態では、棒グラフは、０から１０までの範囲の数値を表示することができ、０は０％を意味し、１０は１００％を意味する。そうすることにより、オペレータは１０に達したときに検査を終了することができ、それは、現在入手可能なＦＩＢＲＯＳＣＡＮ（Ｒ）システムを用いてオペレータが硬度測定を行うものと一致し、たとえば、オペレータは１０個の有効な硬度測定値が取得されたときに停止する。
【００８２】
示された実施形態では、表示は品質インディケータ２３２も含む。この例では、品質インディケータ２３２は２／５の数を示し、すなわち、表示されたＣＡＰ測定値は、可能な５のうちの２の品質を有する。しかしながら、他のスケールが使用される可能性がある。いくつかの実施形態では、品質インディケータは、所望の数の良好なデータと比較され、ヒストグラム内で発見されたガウス分布のピークの数と比較されて取得された良好なデータの数に基づいて計算される。特定のメトリックは、それによってＣＡＰ品質が測定され、作り出されたＣＡＰ測定値の統計分析、およびそれらの対応するヒストグラム対被験者のＭＲＩ研究によって決定された被験者の肝臓の実際の脂肪含有量に基づいて決定されてよい。別の実施形態では、表示は、（たとえば、数字「１」、「２」．．．を使用して）所定のしきい値を超える振幅を有する２つ以上のガウスピークの存在を表示するように構成されてよく、それにより、患者の肝臓内の脂肪含有量の異なるゾーンの存在がオペレータに通知される。
【００８３】
図６は、被験者についての組織硬度値およびＣＡＰ測定値をオペレータに示す、ユーザインターフェース上の別の可能な表示を表す。示された例では、表示２５０は、受信されたエコー信号から作られたＴＭモード画像２５２を含む。ボックス２５４はＡラインエコーデータを含む。一実施形態では、Ａラインエコーデータは、それを平滑化するために０．５秒にわたって平均化される。いくつかの実施形態では、Ａラインデータを囲むボックスの色は、現在の超音波ラインの品質基準が良好か不良かを示す。一実施形態では、ボックス２５４は、品質基準が良好であるとき、緑色の輪郭２５６で示される。
【００８４】
示された実施形態では、表示２５０はまた、患者の皮膚と接触するプローブ先端に加えられた力の量を表すグラフィック２５８を含む。いくつかのプローブは力センサを含み、それは、プロセッサによって読み取られ、ユーザが組織測定のために所望の範囲内にある力をいつ加えるかを示すようにグラフィック２５８を制御するために使用される信号を作り出す。組織硬度およびＣＡＰ測定値の両方を計算するシステムの場合、表示は、組織内に誘導されたせん断波の勾配（たとえば、速度）を示すエラストグラム（またはせん断波伝播マップ）２６０を含む。エラストグラム２６０は、せん断波が深度および時間の関数として組織を通ってどのように移動するかを表す従来の斜めの縞模様を有する。最後に、表示２５０は、ＣＡＰ２６２および組織硬度２６４の測定値を含む。いくつかの実施形態では、硬度およびＣＡＰ測定値が正しく測定されることの信頼性を示すＩＱＲすなわち四分位結果またはＳＴＤ標準偏差などの測定値のための品質メトリックも表示され得る。
【００８５】
図７ａ〜図７ｅは、同じデバイスを使用する１１３人の患者の集団における従来のＣＡＰ（現在のＣＡＰ）および開示されたＣＡＰ（開示されたＣＡＰ）のパフォーマンスを示す。図４に示された撮像モードおよび硬度測定モードのシーケンスが１１３人の患者の各々に適用された。患者ごとに１０回のＶＣＴＥ測定が行われた。患者ごとに、従来のＣＡＰ（現在のＣＡＰ）は、硬度測定（すなわち、図４のモード２０２）中に獲得された超音波信号で測定され、それはＣＡＰを決定するための従来の方法に対応する。開示されたＣＡＰ（開示されたＣＡＰ）は、開示された技術に従って、図４に示された撮像モード２００、２０４の間に排他的に獲得された超音波信号で測定された。患者は両方の方法で測定され、ＣＡＰの結果は脂肪症を評価する基準方法と比較された。脂肪症は、組織学的採点システムに従って病理学者によって評価され得る。当技術で知られているように、脂肪症は、脂肪蓄積を有する肝細胞の数に従って定義される：Ｓ０（試験に応じて＜５または１０％）、Ｓ１（５または１０〜３３％）、Ｓ２（３４〜６６％）、Ｓ３（＞６６％）。Ｃｌｉｎｉｃａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ｉｎ  Ｈｅｐａｔｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌｏｇｙ、２０１２年に公表された、Ｍ．Ｓａｓｓｏらによる、「Ｔｈｅ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ（ＣＡＰ）：Ａ  ｎｏｖｅｌ  ｔｏｏｌ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｎｏｎ−ｉｎｖａｓｉｖｅ  ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓｔｅａｔｏｓｉｓ  ｕｓｉｎｇ  Ｆｉｂｒｏｓｃａｎ（Ｒ）」、Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  ａｎｄ  Ｂｉｏｌｏｇｙ、２０１０年に公表された、Ｍ．Ｓａｓｓｏらによる、「Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ（ＣＡＰ）：Ａ  Ｎｏｖｅｌ  ＶＣＴＥ（ＴＭ）Ｇｕｉｄｅｄ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｈｅｐａｔｉｃ  Ｓｔｅａｔｏｓｉｓ：Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ  Ｓｔｕｄｙ  ａｎｄ  Ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ  ｉｎ  ａ  Ｃｏｈｏｒｔ  ｏｆ  Ｐａｔｉｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｈｒｏｎｉｃ  Ｌｉｖｅｒ  Ｄｉｓｅａｓｅ  ｆｒｏｍ  Ｖａｒｉｏｕｓ  Ｃａｕｓｅｓ」の文献を参照されたい。肝生検は侵襲的な手順であるため、肝脂肪の測定のための基準方法としてＭＲＩ−ＰＤＦＦが使用された。この方法は当技術でよく知られている。図７Ａは各方法のばらつきの比較を示す。従来のＣＡＰのばらつき（Ｃｕｒｒｅｎｔ  ＣＡＰ）は、四分位範囲（ＩＱＲ）と標準偏差（ｓｄ）の両方によって評価される。図７Ａから分かるように、開示されたＣＡＰのばらつきは、従来のＣＡＰのばらつきよりもはるかに優れている。言い換えれば、開示された技術に従って取得されたＣＡＰ値は、疾患の進行または退行を監視するのに優れている。結果として、記載された技術は患者の肝臓内の脂肪症の診断を大幅に改善する。図７Ｂは、両方の方法について３つの患者グループにおけるＣＡＰ測定値の散布度を示す。グループは、肝臓脂肪含有量の増加に対応する（ｐｄｆｆ＜５％、５＜＝ｐｄｆｆ＜１０％、およびｐｄｆｆ＞＝１０％）。各ボックスの幅は、各グループ（すなわち、ｐｄｆｆ＜５％、５＜＝ｐｄｆｆ＜１０％、およびｐｄｆｆ＞＝１０％）に属する患者の数を表す。図７Ｂから分かるように、従来の方法および開示された技術による方法に従って測定されたＣＡＰ値は、肝臓脂肪含有量とともに増加し、それはｐｄｆｆパーセンテージの増加に対応する。したがって、ＣＡＰ値と肝臓脂肪含有量の測定値との間に良好な相関関係が存在する。図７Ｃは、基準としてＭＲＩ−ＰＤＦＦを使用する、５％を超える脂肪肝の診断のためのＲＯＣ曲線下の面積（ＡＵＲＯＣ）を示す。開示されたＣＡＰ（ＡＵＲＯＣ＝０．９００）のパフォーマンスは、ＡＵＲＯＣに関して従来のＣＡＰ（ＡＵＲＯＣ＝０．８８６）より優れている。言い換えれば、開示された技術に従って取得されたＣＡＰ値は、現在のＣＡＰよりも病理学者によって取得されたものに近い脂肪症診断を提供する：開示されたＣＡＰを測定するための開示された方法の臨床パフォーマンスは、従来の方法のそれより優れている。この改善は、開示されたＣＡＰのばらつきの減少に起因する。図７Ｄは、２つの方法を比較したＢｌａｎｄ−Ａｌｔｍａｎプロットを示す。従来のＣＡＰ方法と開示されたＣＡＰ方法との間のバイアスは非常に低く、−１．３ｄＢ／ｍであり、これは２つの方法が同等であることを示す。図７Ｅは、１１３人の患者について、従来の方法および開示された技術の方法で取得されたＣＡＰ値の散布図を示す。図７Ｅから分かるように、統計的に、現在のＣＡＰを測定するための従来の方法と、開示されたＣＡＰを測定するための開示された技術による方法との間に非常に良好な相関が見出される。したがって、開示されたＣＡＰの平均値および現在のＣＡＰの平均値は同じである。しかしながら、開示されたＣＡＰのばらつきと現在のＣＡＰのばらつきは異なる。
【００８６】
図８Ａ〜図８Ｂは、ＣＡＰを測定するための従来の方法に従って（図８Ａ）、および開示された技術による開示されたＣＡＰを測定するための方法に従って（図８Ｂ）、取得された獲得された超音波ラインの空間的平均化を概略的に示す。図８Ａ〜図８Ｂは、超音波信号を放射し、超音波エコーを受信するプローブを示す。プローブは、ＦＩＢＲＯＳＣＡＮ（Ｒ）システムのプローブであってよい。プローブは患者の皮膚に当てられる。図８Ａ〜図８Ｂはまた、超音波ラインまたはエコー信号の獲得中のターゲット臓器（たとえば、肝臓）の様々な場所を示す。肝臓などの臓器の変位は、通常、呼吸運動による数センチメートルの変位である。呼吸による肝臓の運動速度は、通常、１秒当たり１センチメートルのオーダーである。
【００８７】
図８Ａでは、超音波ラインまたはエコー信号が、硬度測定中に獲得される。上記で説明されたように、単一の硬度測定中に、超音波ラインまたはエコー信号は、８０ｍｓの期間の間６０００ショット／秒の高フレームレートで獲得される。測定中に臓器（たとえば、肝臓）が動くので、硬度の測定は臓器内の異なる位置で行われる。これは図８Ａに示され、各ラインは、超音波ラインまたはエコー信号の獲得の８０ｍｓに対応する硬度測定値を概略的に表す。従来技術に従って測定されたＣＡＰは、図８Ａに示された異なる位置のみから取り込まれたエコー信号を用いて行われ、それにより、獲得された信号の空間的平均化が不十分になる。
【００８８】
対照的に、図８Ｂでは、超音波ショットは、５０Ｈｚ未満、たとえば２０＋／−５Ｈｚに等しい繰り返し率で放射される。上記で示されたように、この低い繰り返し率により、呼吸運動速度と比較された獲得時間における差により、互いに非相関である反射された超音波信号の記録が可能になる。２０Ｈｚの繰り返し周波数では、超音波信号は５０ｍｓごとに獲得される。呼吸周波数は通常、１分当たり１２〜５０サイクルの間であり、それは１．２〜５．０秒に相当する。５０ｍｓでは、変位は２ｍｍになるはずであり、それは超音波信号を非相関にするのに十分である。非相関超音波信号を使用すると、測定エラーを低減させつつ、測定の信頼性を改善させる。さらに、長い時間期間（少なくとも５秒、通常は２０秒）にわたって多数の超音波ライン（エコー信号）が獲得されるので、エコー信号または超音波ラインは、図８Ａに示されたよりも大きい領域から収集され、それが、獲得された超音波ラインの空間的平均化を大幅に改善させる。
【００８９】
図９は、開示された技術のいくつかの実施形態による、超音波データからＣＡＰ測定値を計算するためのエラストグラフィシステム１０００のブロック図である。エラストグラフィシステム１０００は、一般に、プローブ３００、メインモジュール４００、およびユーザインターフェース５００を含む。いくつかの実施形態では、プローブ３００は、せん断波速度を検出し、超音波を送受信して、ＣＡＰ測定値を計算するための超音波減衰値を獲得するために使用される。プローブ３００は、超音波トランスデューサ３０２、バイブレータ３７０、およびメモリ３８０を含む。プローブ先端の超音波トランスデューサ３０２は、たとえば、単一要素のトランスデューサであるが、１、１．５、または２次元アレイでもあり得る。メインモジュール４００は、プロセッサ４０１、コントローラ４０２、メモリ４０３、振動コントローラ４０４、超音波信号を交互に送信および受信するためのスイッチ４０５、超音波送信機モジュール４０６、ならびに超音波受信機モジュール４０７を含む。プロセッサ４０１は、システム１０００の動作中に、メモリ４０３に記憶された機械実行可能命令を実行するように構成され、機械実行可能命令は、硬度測定中にせん断波を放射するために振動コントローラ４０４を制御し、超音波信号を放射するために超音波送信機モジュール４０６を制御し、エコー信号を受信するために超音波受信機モジュール４０７を制御するようにコントローラ４０２に命令する。トランスデューサ３０２によって受信された超音波信号は、超音波受信機モジュール４０７によって処理され、そこでそれらはフィルタリングされ、デジタル化され、メモリ４０３に記憶される。超音波送信機モジュール４０６は、撮像するための、および減衰データを収集するための超音波ショットを組織に送達するために使用される。プログラムされたプロセッサ４０１は、受信された信号を分析して、超音波減衰データのヒストグラムからＣＡＰ測定値を計算する。モジュール４０１、４０２、４０４、４０５、４０６、および４０６は、異なる回路の形態であり得る。
【００９０】
同じプローブがエラストグラフィに使用される場合、プローブ３００は、組織内のせん断波を作り出すためにトランスデューサの先端の物理的な動きを生成する、プローブ先端に結合されたボイスコイルを有する音響スピーカと同様の電磁アクチュエータ３７０（バイブレータ）も含む。図９に示された実施形態では、プローブはＶＣＴＥとＣＡＰの両方の測定に使用される。しかしながら、いくつかの実施形態では、プローブは、ＣＡＰ測定値を計算する際に使用するための超音波信号の送信および受信のみを行うように構成され得る。この場合、プローブには電磁アクチュエータが含まなくてよい。
【００９１】
別の実施形態では、超音波システムは、ＶＣＴＥ測定を実行するように構成されずに、ＣＡＰ測定を実行するように構成されたシステムであってよい。この実施形態の超音波システムは、図９のものと同様であるが、バイブレータ３７０および振動コントローラ４０４を欠いている。この実施形態では、超音波システムは、超音波トランスデューサ、メインモジュール、およびユーザインターフェースを有するプローブを含んでよい。図９と同様に、メインモジュールは、プロセッサ、コントローラ、メモリ、超音波信号を交互に送信および受信するためのスイッチ、超音波送信機モジュール、ならびに超音波受信機モジュールを含んでよい。プロセッサは、システムの動作中に、超音波信号を放射するために超音波送信機モジュールを制御し、エコー信号を受信するために超音波受信機モジュールを制御するようにコントローラに命令するための、メモリに記憶された機械実行可能命令を実行するように構成される。トランスデューサによって受信された超音波信号は、超音波受信機モジュールによって処理され、そこで、それらはフィルタリングされ、デジタル化され、メモリに記憶される。超音波送信機モジュールは、超音波ショットを組織に送達するために、および減衰データを収集するために使用される。プログラムされたプロセッサは、受信された信号を分析して、超音波減衰データのヒストグラムからＣＡＰ測定値を計算する。メモリに記憶された機械実行可能命令は、具体的に、１００Ｈｚ未満、たとえば、一実施形態では５０Ｈｚ、たとえば２０＋／−５Ｈｚに等しい繰り返し率で超音波信号を放射するための超音波送信機モジュールを制御するように設計される。上記で示されたように、この低い繰り返し率により、呼吸運動速度と比較された獲得時間における差により、互いに非相関である反射された超音波信号の記録が可能になる。さらに、メモリに記憶された機械実行可能命令は、具体的に、硬度測定中に使用されるよりもはるかに長い時間期間（すなわち、約８０ｍｓ）の間、エコー信号または受信された超音波ラインを獲得するように超音波受信機モジュールを制御するように設計される。これが、獲得されたデータの空間的平均化を改善させる。一実施形態では、時間期間は、少なくとも５秒、一実施形態では少なくとも１０秒、別の実施形態では少なくとも２０秒に設定される。たとえば、一実施形態では、ＣＡＰ測定は、少なくとも３０秒、または少なくとも４５秒、または少なくとも１分、多くとも１分もしくは数分、たとえば多くとも５分、たとえば多くとも４分、たとえば多くとも３分、たとえば多くとも２分、たとえば多くとも１分である時間期間にわたって獲得されたエコー信号を使用して実行されてよい。
【００９２】
記載されたように、開示された技術の超音波システムは、ユーザがＶＣＴＥ検査を行うことが可能になる前に組織を撮像しているときに、ＣＡＰ測定値を計算するために使用される減衰データを収集するように適合されることが分かる。受信された超音波データおよび減衰測定値は、ＣＡＰ値を計算するために使用される測定値のグループに含められる前に、１つ以上の品質テストを受ける。
【００９３】
一実施形態によれば、計算のステップＣＡＬＣは、有効な累積超音波減衰値を表すヒストグラムを使用して行われる。この場合、ヒストグラムは１つ以上の鐘型曲線を使用して自動的に調整される。
【００９４】
一実施形態によれば、調整は、ガウス型の数学関数を使用して行われる。言い換えれば、計算のステップは、有効な累積値のヒストグラムを形成する１つ以上のガウス曲線を検出するステップを含む。それで、各ガウス曲線の中心は、特性評価されるべき粘弾性媒体の超音波パラメータを表す値に対応する。
【００９５】
有益なことに、ヒストグラムを構成するいくつかの鐘型曲線の自動検出により、粘弾性媒体の異なる領域が検出されることが可能になる。言い換えれば、開示された技術による方法が、様々な特性を有する粘弾性媒体の領域が識別されることを可能にする。
【００９６】
いくつかの実施形態では、開示された技術による方法は、超音波パラメータを表す１つ以上の値を表示するステップも含む。いくつかの実施形態では、表示するステップは、有効な累積超音波減衰値の数が所定の最小しきい値より高い場合にのみ実施される。
【００９７】
有益なことに、多数の有効な累積超音波減衰値を使用すると、データの統計分析が行われることが可能になり、超音波パラメータの測定における系統誤差のリスクが最小化されることが可能になる。
【００９８】
一実施形態によれば、いくつかのガウス曲線が検出された場合、最も代表的な値のみが表示される。この場合、たとえば、様々な検出されたガウス曲線の特性に基づいて、最も代表的な値が方法によって自動的に選択される。
【００９９】
一実施形態によれば、最も代表的な値は、検査中に最も長い時間の間超音波が当てられていた粘弾性媒体の領域に対応する。一実施形態では、この値は、リアルタイムで、すなわち、オペレータが第１の／撮像モードで開示されたシステムを操作する間に取得されてよい。あるいは、この値は、オペレータが試験を停止したときに取得されてよい。さらに別の実施形態では、値は検査が自動的に停止したときに取得される。
【０１００】
一実施形態によれば、超音波パラメータを表す値に関連付けられた測定誤差は、超音波減衰値のヒストグラムにフィットされたガウス分布の標準偏差から決定される。
【０１０１】
超音波パラメータの値が少数の超音波減衰値から計算される場合、計算の精度が低減されることに注意することが重要である。この場合、有効な累積減衰値は、平均値に関する不確実性が大きい非対称曲線に沿って分布する。
【０１０２】
一実施形態によれば、有効な累積超音波減衰値の所定の最小しきい値は、４００の有効な超音波ショットに等しい。
【０１０３】
超音波減衰パラメータの計算値、およびこの値に関連付けられた測定誤差は、表示ステップ中にオペレータに伝えられ得る。たとえば、これらの値は画面またはインディケータに表示される。
【０１０４】
有益なことに、オペレータは有効な超音波ショットの数の変化をリアルタイムで確認し、必要な場合、プローブの位置決めを修正して検査の持続時間を低減させるか、またはその品質を向上させることができる。
【０１０５】
一実施形態によれば、開示された技術による方法は、超音波パラメータの測定深度を決定するステップも含む。
【０１０６】
一実施形態によれば、測定深度は、超音波ショットのシーケンスで超音波を放射するステップより前に決定される。この場合、オペレータは関心領域の事前配置を実施することができる。一実施形態によれば、測定深度は、超音波パラメータの測定の持続時間全体にわたって一定に保たれる。
【０１０７】
一実施形態によれば、超音波減衰値が測定され、３つなどの２つ以上の異なる範囲の深度について累積される。３つの範囲の深度は、５ｍｍまたは１／４インチなどだけ千鳥足状にされた量であり得る。この場合、有効な累積減衰値を表すゲージのみが表示される。検査の最後に、オペレータは使用されるべき深度の範囲を選択する。たとえば、深度範囲は、超音波プローブと特性評価されるべき媒体の外壁との間の距離に依存してよい。たとえば、特性評価されるべき媒体が人間または動物の肝臓である場合、使用されるべき深度の範囲は、超音波プローブと肝臓の被膜との間の距離に基づいて選択される。
【０１０８】
一実施形態によれば、開示された技術による方法は、測定深度を表示するステップを含む。測定深度および有効な超音波信号の数は同時に表示され得る。
【０１０９】
あるいは、超音波パラメータは、３つの異なる範囲の深度で測定され得る。検査の終わりに、超音波プローブと特性評価されるべき粘弾性媒体の外壁との間の距離に基づいて、単一の深度が使用される。
【０１１０】
計算ステップ中、ヒストグラムはガウス曲線を使用して調整され、それが、超音波パラメータを表す値が計算されることを可能にする。ヒストグラムを調整するために、ガウス曲線が自動的に検出される。ガウス曲線の中心およびその標準偏差は、それぞれ、超音波減衰および関連付けられた測定誤差を表す値に対応する。
【０１１１】
有益なことに、計算ステップの結果は、有効な累積超音波減衰値の数が所定の最小しきい値より高い場合にのみ表示される。一実施形態によれば、有効な累積超音波減衰値の最小数は４００である。
【０１１２】
一実施形態によれば、有効な累積超音波減衰値の数が所定のしきい値、たとえば４００に達すると、検査は自動的に停止する。
【０１１３】
一実施形態によれば、有効な累積超音波減衰値の数は、インディケータによってリアルタイムで表される。ヒストグラムの調整の結果は、有効な累積超音波減衰値の数が最小しきい値より高い場合にのみ表示される。
【０１１４】
一実施形態によれば、ゲージは、有効な超音波減衰値の推奨しきい値を表示することもできる。
【０１１５】
上記で示されたように、いくつかの実施形態では、獲得された減衰値から作られたヒストグラムは、粘弾性媒体の２つ以上の異なる領域に対応する２つ以上の異なるピークを含む。
【０１１６】
ＣＡＰ測定値を計算するステップの間、たとえば、２つのガウス曲線に適合された期待値最大化アルゴリズムを使用して、２つの領域の存在が自動的に検出され、ヒストグラムが調整される。各ガウス曲線は粘弾性媒体の領域に対応し、２つの領域は超音波パラメータの２つの異なる値によって特性評価される。
【０１１７】
有益なことに、開示された技術による方法が、いくつかの領域を有する不均一な粘弾性媒体が特性評価されることを可能にし、各領域は所与の代表的な超音波減衰値によって特性評価される。
【０１１８】
加えて、方法は、不均一な粘弾性媒体の最も代表的な領域が、自動的に、および所定の基準に従って検出されることを可能にする。たとえば、方法は、最も長い時間の間掃引された領域に対応するヒストグラムの一部を自動的に選択するステップを含む。この場合、測定誤差はガウス曲線の値の標準偏差として計算される。
【０１１９】
有益なことに、開示された技術による方法が、測定方法の信頼性を高めながら、超音波減衰パラメータの値に関連付けられた測定誤差を低減させることが可能にする。
【０１２０】
開示された技術の別の態様は、方法を実施するデバイスである。
【０１２１】
一実施形態によれば、本発明によるデバイスは、
超音波ショットのシーケンスの放射のため、および特性評価されるべき媒体によって反射された超音波信号の記録のための超音波トランスデューサを含む超音波プローブと；
有効な減衰値の自動的な累積用に構成された、デジタル信号プロセッサまたはプログラムされたプロセッサなどの手段と；
粘弾性媒体の超音波パラメータを表す１つ以上の値の有効な累積減衰値を使用する計算用に構成された、デジタル信号プロセッサまたはプログラムされたプロセッサなどの手段と
を含む。
【０１２２】
超音波プローブは、１つ以上の超音波トランスデューサを含むことができる。超音波プローブは、超音波ショットのシーケンスの放射を可能にする。
【０１２３】
一実施形態によれば、超音波プローブは、４と１２ｍｍの間の直径を有する単一の超音波トランスデューサまたは単一要素の超音波トランスデューサを含む。
【０１２４】
一実施形態によれば、超音波ショットの繰り返し率は、減衰値獲得の間１０Ｈｚと５０Ｈｚの間である。
【０１２５】
一実施形態によれば、超音波ショットの中心周波数は、１ＭＨｚと１０ＭＨｚの間である。
【０１２６】
一実施形態によれば、表示手段は、パラメータを修正するかまたは測定をアクティブ化する命令を受け取るように設計されたタッチスクリーンを有するビデオディスプレイを含む。他の実施形態では、表示は、超音波ショットから作り出されたデータを表示するために有線またはワイヤレスの通信リンクによってシステムに接続されたリモートデバイス（ラップトップ、ｉＰａｄ、スマートフォン）であってよい。
【０１２７】
いくつかの実施形態では、超音波パラメータを表す値は、良好または有効な超音波減衰値の数が所定の最小しきい値より高い場合にのみ表示される。
【０１２８】
一実施形態によれば、表示手段は、有効な超音波ショットの数を表すインディケータを表示するように設計される。
【０１２９】
一実施形態によれば、インディケータは、所定のしきい値と比較された、有効な超音波ショットの数をリアルタイムで表示するゲージの形態で作り出される。
【０１３０】
一実施形態によれば、ゲージの形態のインディケータは、有効な超音波減衰値の推奨しきい値を表示する。
【０１３１】
一実施形態によれば、超音波プローブはトランジェントエラストグラフィのためのプローブである。
【０１３２】
プロセッサは、累積値のヒストグラムを分析するようにプログラムまたは構成され、パラメータは、分析された信号が測定の信頼性を高めるために互いに非相関である場合にのみ推定される。多数の良好な超音波エコー信号の自動分析を使用すると、技術による方法により、特性評価されるべき粘弾性媒体を表す領域が選択されることも可能になる。
【０１３３】
いくつかの実施形態では、開示された技術の一態様は、特性評価されるべき粘弾性媒体の超音波パラメータを測定するための方法であって、以下の：
超音波トランスデューサを使用して超音波ショットのシーケンスを放射し、特性評価されるべき媒体によって反射された超音波信号を記録するステップと；
有効な超音波減衰値を自動的に累積するステップと；
有効な累積超音波減衰値を使用し、粘弾性媒体の超音波パラメータを表す１つ以上の値を計算するステップと
を含み、有効な超音波減衰値が記録された、反射された超音波信号から取得される、方法である。
【０１３４】
「超音波ショット」という表現は、特性評価されるべき媒体内の超音波パルスの放射を意味すると理解される。一実施形態によれば、特性評価されるべき粘弾性媒体は、人間または動物の肝臓である。
【０１３５】
「反射された超音波信号の記録」という表現は、分析された媒体の深度の定義された範囲内に存在する反射粒子によって生成されたエコーのオンザフライでの記録を意味すると理解される。
【０１３６】
本発明による方法によって測定される超音波パラメータの一例は、超音波減衰パラメータである。
【０１３７】
「超音波減衰」という表現は、超音波減衰を反映する任意のパラメータ：広帯域超音波減衰（ＢＵＡ、ｄＢ／ｃｍ／ＭＨｚ単位）、特定の周波数で測定された減衰（ｄＢ／ｃｍ単位）、制御された減衰パラメータ（ＣＡＰ）などを意味すると理解される。
【０１３８】
「有効な超音波減衰値」という表現は、良好な品質基準を有する超音波減衰値を意味すると理解される。無効な超音波減衰値の一例は、負の超音波減衰値または予想される範囲外の減衰値である。無効な超音波減衰値の一例は、血管からの特徴を呈する超音波信号から取得された超音波減衰値である。たとえば、超音波信号の有効性の基準は、出願人によって開発されたツール「Ｌｉｖｅｒ  Ｔａｒｇｅｔｉｎｇ  Ｔｏｏｌ」すなわちＬＴＴによって与えられる（「Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ  ｏｆ  ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｉｔｉｅｓ  ｏｎ  ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ  ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｌｉｖｅｒ  ｓｔｅａｔｏｓｉｓ  ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ（ＣＡＰ（ＴＭ））：ｒｅｌｅｖａｎｃｅ  ｏｆ  ａ  ｌｉｖｅｒ  ｇｕｉｄａｎｃｅ  ｔｏｏｌ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ（ＩＵＳ）、２０１３年、ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ」という文書も参照されたい）。
【０１３９】
いくつかの実施形態では、「有効な超音波減衰値を累積する」という表現は、有効な超音波減衰値の記録することを意味すると理解される。一実施形態によれば、これらの値の累積は、有効な超音波減衰値のヒストグラムによって表される。
【０１４０】
いくつかの実施形態では、「超音波パラメータを表す値」という表現は、超音波が当てられた粘弾性媒体を表す値を意味すると理解される。
【０１４１】
たとえば、方法によって測定された超音波パラメータが超音波減衰パラメータである場合、代表値は、有効な累積超音波減衰値を使用して計算された超音波減衰パラメータの値である。一実施形態によれば、超音波パラメータを最も代表する値は、検査中に最も長い時間の間超音波が当てられた媒体の領域、または有効な減衰値の数が最も高い領域に関連付けられた値である。あるいは、超音波パラメータを最も代表する値は、最大数の良好な減衰値が記録されている媒体の領域に関連付けられた値である。
【０１４２】
一実施形態によれば、本技術による方法は、超音波減衰パラメータを表す１つ以上の値を表示するステップを含み、表示は、有効な累積超音波減衰値の数が所定の最小しきい値より高い場合にのみ行われる。たとえば、超音波減衰パラメータの値は、有効な記録された超音波信号の数が１００より高い場合、たとえば、４００以上などの２００より高い場合にのみ表示される。
【０１４３】
一実施形態によれば、超音波ショットは、５０Ｈｚ未満、たとえば、２０＋／−５Ｈｚ以上の繰り返し率で放射される。粘弾性媒体が人間または動物の臓器であるとき、呼吸周波数と超音波ショットの繰り返し率との間の差が、互いに非相関な関係である超音波信号が記録されることが可能にする。
【０１４４】
有益なことに、互いに非相関な関係である多数の有効な減衰値を有することが、これらの値が超音波が当てられた媒体を表す可能性を増加させる。
【０１４５】
有益なことに、累積された有効な超音波減衰値の統計分析が、超音波パラメータを測定する方法の信頼性および再現性が改善されることを可能にする。
【０１４６】
一実施形態によれば、粘弾性媒体の超音波パラメータを表す１つ以上の値を計算するステップは、有効な累積超音波減衰値を表すヒストグラムを使用して行われる。
【０１４７】
互いに非相関な関係である多数の超音波減衰値が存在するという事実により、ヒストグラムは、ガウス曲線などの１つ以上の鐘型曲線によって記述され得る。
【０１４８】
一実施形態によれば、ガウス型の１つ以上の数学関数を使用して、有効な累積超音波減衰値のヒストグラムを調整することが可能である。この場合、各ガウス曲線の最大値は、超音波が当てられた粘弾性媒体の領域を表す減衰値に対応する。
【０１４９】
一実施形態によれば、超音波減衰パラメータを表す値に関連付けられた測定誤差は、有効な超音波減衰値にフィットされたガウス分布の標準偏差として計算される。
【０１５０】
有益なことに、値の数が多いので、標準偏差の統計的代表性は有意であり、超音波パラメータの値に関連付けられた測定誤差が正確に推定されることが可能になる。
【０１５１】
有益なことに、開示された技術による方法により、粘弾性媒体内の異なる領域の存在が自動的に検出されることが可能になり、各領域は、有効な累積超音波減衰値のヒストグラムの一部分を記述する鐘型曲線に対応する。言い換えれば、単一の鐘型曲線によって記述されるヒストグラムは、完全に均一な媒体に対応する。
【０１５２】
有益なことに、開示された技術による方法は、超音波減衰パラメータのいくつかの値が測定されることを可能にし、各値は超音波が当てられた媒体の異なる領域を表す。言い換えれば、本技術による方法は、超音波パラメータの異なる値によって特性評価された領域に比べて、超音波パラメータの値によって特性評価された領域が選択されることを可能にする。
【０１５３】
一実施形態によれば、有効な累積超音波減衰値を表すヒストグラムが異なる領域に対応するいくつかの鐘型曲線によって記述されるとき、本発明による方法は、超音波が当てられた媒体を最も代表する超音波パラメータの値を自動的に選択するステップも含む。技術による超音波パラメータ測定方法は、個別に、またはすべての技術的に可能な組合せで考慮された、以下の１つ以上の特性も有してよい。
【０１５４】
開示された技術による方法は、粘弾性媒体の超音波パラメータを表す１つ以上の値を表示するステップも含み、表示のステップは、有効な累積超音波減衰値の数が所定の最小しきい値より高い場合にのみ実施される。
【０１５５】
いくつかの実施形態では、本技術による方法は、有効な累積超音波減衰値の数（または同様の数）を示すゲージを表示するステップも含む。ゲージは、有効な累積値の所定の最小しきい値のインディケータおよび／または有効な累積値の所定の推奨しきい値のインディケータを含む。いくつかの実施形態では、超音波パラメータを表す１つ以上の値は、有効な累積超音波減衰値を表すヒストグラムから計算される。いくつかの実施形態では、超音波パラメータを表す１つ以上の値が計算され、有効な累積超音波減衰値を表すヒストグラムを使用して自動調整が行われる。自動調整は、ガウス型の１つ以上の数学関数を使用して行われる。いくつかの実施形態では、超音波パラメータは超音波減衰パラメータである。
【０１５６】
いくつかの実施形態では、超音波減衰パラメータはいくつかの異なる深度で計算され、技術による方法は、特性評価されるべき媒体を最も代表する深度を選択する（またはユーザが深度を選択することを可能にする）ステップを含む。いくつかの実施形態では、方法は、超音波パラメータの測定深度を表示するステップも含む。超音波ショットのシーケンスは、５０Ｈｚ未満、たとえば２０＋／−５Ｈｚ以下の放射率で放射される。
【０１５７】
本明細書に記載された主題および動作の実施形態（たとえば、図８のブロック４００の要素）は、本明細書で開示された構造およびそれらの構造均等物を含む、デジタル電子回路、またはコンピュータソフトウェア、ファームウェア、もしくはハードウェア、またはそれらの１つもしくは複数の組合せに実装され得る。本明細書に記載された主題の実施形態は、データ処理装置による実行のため、またはデータ処理装置の動作を制御するためにコンピュータ記憶媒体上に符号化された１つ以上のコンピュータプログラム、すなわち、コンピュータプログラム命令の１つ以上のモジュールとして実装され得る。
【０１５８】
コンピュータ記憶媒体は、コンピュータ可読記憶デバイス、コンピュータ可読記憶基板、ランダムアクセスメモリもしくはシリアルアクセスメモリのアレイもしくはデバイス、またはそれらの１つもしくは複数の組合せであり得るか、またはそれらに含まれ得る。その上、コンピュータ記憶媒体は伝播信号ではないが、コンピュータ記憶媒体は、人工的に生成された伝播信号内で符号化されたコンピュータプログラム命令のソースまたは宛先であり得る。コンピュータ記憶媒体はまた、１つ以上の別個の物理的な構成要素または媒体（たとえば、複数のＣＤ、ディスク、または他の記憶デバイス）であり得るか、またはそれらに含まれ得る。本明細書に記載された動作は、１つ以上のコンピュータ可読記憶デバイスに記憶された、または他のソースから受信されたデータに対してデータ処理装置によって行われる動作として実現され得る。
【０１５９】
「プログラムされたプロセッサ」という用語は、例として、プログラマブルプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、コンピュータ、システムオンチップ、もしくは複数のプロセッサ、または前述の組合せを含む、データを処理するためのすべての種類の装置、デバイス、およびマシンを包含する。装置は、専用論理回路、たとえば、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）またはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）を含むことができる。
【０１６０】
（プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション、スクリプト、またはコードとしても知られる）コンピュータプログラムは、コンパイル型またはインタープリタ型の言語、宣言型または手続き型の言語を含む、任意の形式のプログラミング言語で書かれ得、スタンドアロンプログラム、またはモジュール、コンポーネント、サブルーチン、オブジェクト、もしくはコンピューティング環境内の使用に適した他のユニットを含む、任意の形式でデプロイされ得る。コンピュータプログラムは、必ずしもそうである必要はないが、ファイルシステム内のファイルに対応してよい。プログラムは、他のプログラムまたはデータを保持するファイルの一部分（たとえば、マークアップ言語ドキュメントに記憶された１つ以上のスクリプト）、問題のプログラム専用の単一ファイル、または複数の編成されたファイル（たとえば、１つもしくは複数のモジュール、サブプログラム、もしくはコードの部分を記憶するファイル）に記憶され得る。コンピュータプログラムは、１つのコンピュータ、または１つのサイトに配置されるか、もしくは複数のサイトにわたって分散され、通信ネットワークによって相互接続された複数のコンピュータで実行されるようにデプロイされ得る。
【０１６１】
本明細書に記載されたプロセスおよび論理フローは、入力データに対して動作し出力を生成することによってアクションを行うために１つ以上のコンピュータプログラムを実行する１つ以上のプログラマブルプロセッサによって行われ得る。プロセスおよび論理フローはまた、専用論理回路、たとえば、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）またはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）としても実現され得る装置によって行われ得る。
【０１６２】
コンピュータプログラムの実行に適したプロセッサは、例として、汎用と専用の両方のマイクロプロセッサ、および任意の種類のデジタルコンピュータの任意の１つ以上のプロセッサを含む。一般に、プロセッサは、読取り専用メモリもしくはランダムアクセスメモリまたは両方から命令およびデータを受け取る。コンピュータの必須要素は、命令に従ってアクションを行うためのプロセッサ、ならびに命令およびデータを記憶するための１つ以上のメモリデバイスである。一般に、コンピュータは、データを記憶するための１つ以上の大容量記憶デバイス、たとえば、磁気ディスク、光磁気ディスク、もしくは光ディスクを含むか、またはそれらからデータを受信するか、もしくはそれらにデータを転送するように動作可能に結合されるか、もしくは両方である。しかしながら、コンピュータはそのようなデバイスを有する必要はない。コンピュータプログラム命令およびデータを記憶するのに適したデバイスには、例として、半導体メモリデバイス、たとえば、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、およびフラッシュメモリデバイス；磁気ディスク、たとえば、内蔵ハードディスクまたはリムーバブルディスク；光磁気ディスク；ならびにＣＤ−ＲＯＭおよびＤＶＤ−ＲＯＭディスクを含む、すべての形態の不揮発性メモリ、媒体、およびメモリデバイスを含む。プロセッサおよびメモリは、専用論理回路によって補完されるか、またはそれに組み込まれ得る。
【０１６３】
ユーザとの対話を提供するために、本明細書に記載された主題の実施形態は、ユーザに情報を表示するための表示デバイス、たとえば、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、ＬＥＤ（発光ダイオード）、またはＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）モニタ、ならびにユーザがコンピュータに入力を提供することができるキーボードおよびポインティングデバイス、たとえば、マウスまたはトラックボールを有するコンピュータ上で実現され得る。いくつかの実施形態では、情報を表示し、ユーザから入力を受け取るために、タッチスクリーンが使用され得る。ユーザとの対話を提供するために他の種類のデバイスも使用され得；たとえば、ユーザに提供されるフィードバックは、任意の形態の感覚フィードバック、たとえば、視覚フィードバック、聴覚フィードバック、または触覚フィードバックであり得；ユーザからの入力は、音響、音声、または触覚入力を含む任意の形態で受け取られ得る。
【０１６４】
上記から、本発明の特定の実施形態が例示の目的で本明細書に記載されてきたが、本発明の範囲から逸脱することなく様々な修正が行われ得ることが諒解されよう。
【符号の説明】
【０１６５】
２、４、６  ファクタ
５０  超音波信号
５２、５４  時間
６０  周波数領域
６２  ライン
７０  最適ライン
１００  方法
１０２、１０４、１０６、１０８  ステップ
１５０  ＴＭモード画像
１５２、１５４  プロット
１５５  ヒストグラム
１５６  開示されたＣＡＰ
１５７  現在のＣＡＰ
１６０  第２の超音波画像
１６２、１６４  減衰値のプロット
１６５  ガウス分布のフィット
１６６  開示されたＣＡＰ
１６７  現在のＣＡＰ
１７０  第３の超音波画像
１７２、１７４  減衰値のプロット
１７５  ヒストグラム
１７６  開示されたＣＡＰ
１７７  現在のＣＡＰ
２００、２０２、２０４  時間期間
２２０  硬度測定値
２２４  超音波減衰
２３０  棒グラフ
２３２  品質インディケータ
２５０  表示
２５２  ＴＭモード画像
２５４  ボックス
２５６  輪郭
２５８  グラフィック
２６０  エラストグラム
２６２  ＣＡＰ
２６４  組織硬度
３００  プローブ
３０２  超音波トランスデューサ
３７０  バイブレータ
３８０  メモリ
４００  メインモジュール
４０１  プロセッサ
４０２  コントローラ
４０３  メモリ
４０４  振動コントローラ
４０５  スイッチ
４０６  超音波送信機モジュール
４０７  超音波受信機モジュール
５００  ユーザインターフェース
１０００  エラストグラフィシステム
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
2020203078.tif 000018
【図７Ｃ】
2020203078.tif 000019
【図７Ｄ】
2020203078.tif 000020
【図７Ｅ】
2020203078.tif 000021
【図８Ａ】
2020203078.tif 000022
【図８Ｂ】
2020203078.tif 000023
【図９】
2020203078.tif 000024
【外国語明細書】
2020203078000001.pdf