(57)【要約】【課題】超音波診断装置において、病変部の悪性度状態を表示する。【解決手段】２波送信回路４は、超音波探触子２から生体へ２つの周波数ｆ１，ｆ２の信号を入射し、反射超音波を超音波探触子２で受信すると、濾波部８，１６でそれぞれ濾波し、基本波（周波数ｆ１）の信号から、検波回路１０および白黒Ｂモード画像部１１によって従来通りＢモード画像を作成する。一方、強度変化率演算部１７が、ｆ１，ｆ２の各受信信号において、生体の深さ方向で微小区間（隣接画素間）の強度を比較して、超音波吸収の大きさを表す強度変化率をそれぞれ求め、色相情報作成部１８は、それらの比から、断層像上の各点における生体組織の状態を推定し、対応した色相情報を作成し、加算回路１９で前記Ｂモード画像に重畳する。したがって、色相情報は組織性状（病変部の悪性度状態）を反映する指標となり、診断者は容易に病変部の悪性度状態を判定できる。【選択図】図１
2010051553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信手段から生体へ超音波信号を入射し、その入射超音波に応答した生体からの超音波信号を受信手段で受信して、画像処理手段が白黒の断層像データを作成し、表示手段に表示するようにした超音波診断装置において、
前記送信手段は、生体への入射超音波を所定周波数範囲で相互に離間する複数の周波数で、順次前記生体へ入射し、
前記受信手段は、前記入射超音波に応答した生体からの超音波信号を順次受信し、
前記画像処理手段は、何れか１つの受信信号から前記白黒の断層像データを作成し、
前記複数の各受信信号において、生体の深さ方向で予め定める微小区間における強度を比較して、強度変化率をそれぞれ求める強度変化率演算手段と、
前記強度変化率演算手段で求められた前記複数の強度変化率同士を比較し、その強度変化率同士の比に基づいて、断層像上の各点における生体組織の状態を推定し、推定した前記生体組織の状態に対応した色相情報を作成する色相情報作成手段と、
前記色相情報作成手段で作成された前記色相情報を前記画像処理手段で作成された前記白黒の断層像データに重畳して、前記表示手段へ出力する加算手段とを含むことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記複数の周波数は、相互に整数倍または整数分の１にならない２つの異なる周波数であり、前記白黒の断層像データを作成するための基本波となる第１の周波数をｆ１とし、前記色相情報の作成に使用される第２の周波数をｆ２とするとき、ｆ１＜ｆ２＜２ｆ１の関係に選ばれることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記複数の周波数は、１ＭＨｚから３０ＭＨｚに選ばれることを特徴とする請求項２記載の超音波診断装置。
【請求項４】
送信用の圧電素子は無機圧電素子から成り、受信用の圧電素子は有機圧電素子から成り、それらが有機圧電素子を生体側として相互に積層されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
生体へ超音波信号を入射し、その入射超音波に応答した生体からの超音波信号を受信して、白黒の断層像データを作成し、表示するようにした超音波診断方法において、
前記生体への入射超音波を所定周波数範囲で相互に離間する複数の周波数で、順次前記生体へ入射するステップと、
前記入射超音波に応答した生体からの超音波信号を順次受信するステップと、
前記複数の各受信信号において、生体の深さ方向で予め定める微小区間における強度を比較して、強度変化率をそれぞれ求めるステップと、
求められた前記複数の強度変化率同士を比較し、その強度変化率同士の比に基づいて、断層像上の各点における生体組織の状態を推定するステップと、
推定された前記生体組織の状態に対応した色相情報を得るステップと、
得られた前記色相情報を前記白黒の断層像データに重畳して表示出力するステップとを含むことを特徴とする超音波診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を利用して生体の診断部位について断層像を得る超音波診断装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的な超音波診断装置は、生体に超音波を送信および受信する超音波送受信手段と、この超音波送受信手段からの反射超音波信号を用いて生体内の断層像データを所定周期で繰返して得る画像処理手段と、この画像処理手段によって得た時系列の断層像データを表示する表示手段とを有し、生体内部の組織構造をＢモード像やＭモード像などにして表示していた。これらの画像の解像度を上げて、分り易くする方法として、典型的には、ｋｅｒｎｅｌ核法などのエッジ強調処理が採用される。
【０００３】
しかしながら、さらに特許文献１には、生体に超音波を送信して生体から反射された超音波の受信信号を周波数分離して、得られた複数の各周波数成分の強度の相対関係を複数の異なる時点において求め、前記強度の相対関係の変化を画像化することで、軟部組織と硬部組織とを対比可能に表示するようにした超音波診断装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−１２５０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の従来技術は、生体組織で周波数成分毎に、映るものと映らないものとがあるので、それを上手く合成することで、生体内部の組織構造を表示することができるという優れた装置である。しかしながら、病変部があっても、形状が従来より鮮明に映るものの、それが正常であるのか、悪性であるのかは、その画像からは分らない。一般に、診断には、高解像画像が６０〜７０％、残りを病変部の（不定）形状や硬さなどの情報が占めると言われており、上述の従来技術では、診断に従来通りの経験と勘とが必要になる。
【０００５】
本発明の目的は、病変部の悪性度状態を表示可能な超音波診断装置および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の超音波診断装置は、送信手段から生体へ超音波信号を入射し、その入射超音波に応答した生体からの超音波信号を受信手段で受信して、画像処理手段が白黒の断層像データを作成し、表示手段に表示するようにした超音波診断装置において、前記送信手段は、生体への入射超音波を所定周波数範囲で相互に離間する複数の周波数で、順次前記生体へ入射し、前記受信手段は、前記入射超音波に応答した生体からの超音波信号を順次受信し、前記画像処理手段は、何れか１つの受信信号から前記白黒の断層像データを作成し、前記複数の各受信信号において、生体の深さ方向で予め定める微小区間（隣接画素間）における強度を比較して、強度変化率をそれぞれ求める強度変化率演算手段と、前記強度変化率演算手段で求められた前記複数の強度変化率同士を比較し、その強度変化率同士の比に基づいて、断層像上の各点における生体組織の状態を推定し、推定した前記生体組織の状態に対応した色相情報を作成する色相情報作成手段と、前記色相情報作成手段で作成された前記色相情報を前記画像処理手段で作成された前記白黒の断層像データに重畳して、前記表示手段へ出力する加算手段とを含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明の超音波診断方法は、生体へ超音波信号を入射し、その入射超音波に応答した生体からの超音波信号を受信して、白黒の断層像データを作成し、表示するようにした超音波診断方法において、前記生体への入射超音波を所定周波数範囲で相互に離間する複数の周波数で、順次前記生体へ入射するステップと、前記入射超音波に応答した生体からの超音波信号を順次受信するステップと、前記複数の各受信信号において、生体の深さ方向で予め定める微小区間（隣接画素間）における強度を比較して、強度変化率をそれぞれ求めるステップと、求められた前記複数の強度変化率同士を比較し、その強度変化率同士の比に基づいて、断層像上の各点における生体組織の状態を推定するステップと、推定された前記生体組織の状態に対応した色相情報を得るステップと、得られた前記色相情報を前記白黒の断層像データに重畳して表示出力するステップとを含むことを特徴とする。
【０００８】
上記の構成によれば、送信手段から生体へ超音波信号を入射し、その入射超音波に応答した生体からの超音波信号を受信手段で受信して、画像処理手段が白黒の断層像データを作成し、表示手段に表示するようにした超音波診断装置および方法において、生体は筋肉や骨などの複合体であるが、超音波信号を生体組織へ入射すると、一般に、水、油、筋肉骨と硬くなる程、減衰が大きいという傾向がある、一方、複数の周波数の超音波信号を生体組織へ入射すると、減衰は、組織の特有の係数＊厚さ＊周波数で生じ、周波数に依存するので、その周波数による減衰の差を強調すれば、診断の支援に役立てられる。具体的には、正常細胞なら、周波数の差（倍数）に略比例した受信強度が得られるべきところ、病気や閉塞が生じると、その部位において、前記減衰の差によって、減衰が連続しない特異点が現れ、それを見つけて画像化する。
【０００９】
このため、前記送信手段は、生体への入射超音波を所定周波数範囲で相互に離間する複数の周波数で、順次前記生体へ入射し、前記受信手段は、前記入射超音波に応答した生体からの超音波信号を順次受信する。そして、前記画像処理手段は、何れか１つの受信信号から、従来通り、基本波または高調波を用いて、Ｂモード画像などの前記白黒の断層像データを作成する一方、強度変化率演算手段が時系列の複数の各受信信号において、生体の深さ方向で予め定める微小区間（隣接画素間）における強度を比較して、診断部位の生体組織の超音波吸収の大きさを表す強度変化率をそれぞれ求め、求められた前記複数の強度変化率同士を色相情報作成手段で比較し、その強度変化率同士の比に基づいて、断層像上の各点における生体組織の状態を推定し、推定した前記生体組織の状態に対応した色相情報を作成し、加算手段で前記白黒の断層像データに重畳して、前記表示手段へ出力する。
【００１０】
したがって、従来から報告されているように、病変部や梗塞部位においては正常部位よりも全般的に減衰係数が大きな値であり、たとえば正常部位で周波数の１．６乗、すなわち周波数が１．５倍になると、１／１．９１倍になるところ、梗塞部位では１．３乗、すなわち１／１．６９倍に、拡張型心筋症で１．２乗、すなわち１．６３倍であるので、この累乗の値が前記強度変化率に現れるので、その比から、前記白黒の断層像に色付けが行われることになる。こうして、前記色相情報は組織性状（病変部の悪性度状態）を反映する指標となり、これによって診断者は、容易に病変部の悪性度状態を判定することができる。
【００１１】
また、本発明の超音波診断装置では、前記複数の周波数は、相互に整数倍または整数分の１にならない２つの異なる周波数であり、前記白黒の断層像データを作成するための基本波となる第１の周波数をｆ１とし、前記色相情報の作成に使用される第２の周波数をｆ２とするとき、ｆ１＜ｆ２＜２ｆ１の関係に選ばれることを特徴とする。
【００１２】
上記の構成によれば、ｆ２＝２ｆ１となると、基本波に対する高調波が第２の周波数に一致してしまうので、送信間隔を開ける等の対策が必要となる。
【００１３】
したがって、上記の関係に選ぶことで、そのような特別な対策が不要になる。また、２倍の周波数では、生体内への侵入深さがほぼ半分になってしまうので、好ましくは、ｆ２＝１．５ｆ１程度である。
【００１４】
さらにまた、本発明の超音波診断装置では、前記複数の周波数は、１ＭＨｚから３０ＭＨｚ、好ましくは３ＭＨｚから２５ＭＨｚに選ばれ、特に好ましくは、ｆ１＝１２ＭＨｚ、ｆ２＝１８ＭＨｚに選ばれることを特徴とする。
【００１５】
上記の構成によれば、１ＭＨｚから３０ＭＨｚ、好ましくは３ＭＨｚから２５ＭＨｚは、生体に対して一般的に用いられる周波数であり、ｆ１＝１２ＭＨｚ、ｆ２＝１８ＭＨｚは、高解像が得られる高い周波数の基本波で、前記ｆ２＝１．５ｆ１の関係を満足することができ、好適である。
【００１６】
また、本発明の超音波診断装置では、送信用の圧電素子は無機圧電素子から成り、受信用の圧電素子は有機圧電素子から成り、それらが有機圧電素子を生体側として相互に積層されていることを特徴とする。
【００１７】
上記の構成によれば、前記微小区間（隣接画素間）における強度変化率を求めるにあたって、高感度を得ることができる有機圧電層を受信用に、音圧を上げて送信可能な無機圧電層を送信用に利用することで、良好なＳ／Ｎで前記強度変化率を求めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の超音波診断装置および方法は、送信手段から生体へ超音波信号を入射し、その入射超音波に応答した生体からの超音波信号を受信手段で受信して、画像処理手段が白黒の断層像データを作成し、表示手段に表示するようにした超音波診断装置および方法において、前記送信手段は、生体への入射超音波を所定周波数範囲で相互に離間する複数の周波数で、順次前記生体へ入射し、前記受信手段は、前記入射超音波に応答した生体からの超音波信号を順次受信し、前記画像処理手段が何れか１つの受信信号から、従来通り、基本波または高調波を用いて、Ｂモード画像などの前記白黒の断層像データを作成する一方、強度変化率演算手段が時系列の複数の各受信信号において、生体の深さ方向で予め定める微小区間（隣接画素間）における強度を比較して、診断部位の生体組織の超音波吸収の大きさを表す強度変化率をそれぞれ求め、求められた前記複数の強度変化率同士を色相情報作成手段で比較し、その強度変化率同士の比に基づいて、断層像上の各点における生体組織の状態を推定し、推定した前記生体組織の状態に対応した色相情報を作成し、加算手段で前記白黒の断層像データに重畳して、前記表示手段へ出力する。
【００１９】
それゆえ、前記色相情報は組織性状（病変部の悪性度状態）を反映する指標となり、これによって診断者は、容易に病変部の悪性度状態を判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明の実施の一形態に係る超音波診断装置１の電気的構成を示すブロック図である。この超音波診断装置１は、超音波探触子２、送信回路制御部３、送信回路４、増幅回路５、アナログ／デジタル変換器６、受信回路制御部７、第１の濾波部８、増幅回路９、検波回路１０、白黒Ｂモード画像部１１、画像表示部１２、中央制御部１３、記憶部１４および操作盤１５とを有する通常の超音波診断装置の構成に加え、さらに前記送信回路制御部３および送信回路４が所定周波数範囲で相互に離間した２つの周波数ｆ１，ｆ２の超音波信号を順次生体へ入射するとともに、第２の濾波部１６、強度変化率演算部１７、色相情報作成部１８および加算回路１９を備えて構成される。
【００２１】
前記超音波探触子２は、電子的にビーム走査を行って生体に超音波を送信および受信することで１枚の断層像を得るもので、内部には後述するように超音波の発生源であるとともに、反射超音波を受信する超音波振動子２ａ，２ｂが内蔵されている。２波送信回路４は、前記超音波探触子２を駆動して超音波を発生させるための送波パルスを生成するとともに、内蔵の送波整相加算回路によって、送信される超音波の収束点を１または複数のある深さに設定するものである。
【００２２】
本実施の形態では、送波パルスとしては、前記白黒の断層像データを作成するための基本波の周波数（第１の周波数）ｆ１の他に、別の周波数ｆ２（第２の周波数）も、順次送信するものである。そして、それらの関係は、相互に整数倍または整数分の１にならない２つの異なる周波数であり、先ずｆ１＜ｆ２＜２ｆ１の関係に選ばれる。これは、ｆ２＝２ｆ１となると、基本波に対する高調波が第２の周波数ｆ２に一致してしまうので、送信間隔を開ける等の対策が必要となるためであり、このような関係に選ぶことで、そのような特別な対策が不要になる。また、２倍の周波数では、基本波に対して、第２の周波数ｆ２のパルスの生体内への侵入深さがほぼ半分になってしまうので、好ましくは、ｆ２＝１．５ｆ１程度に選ばれる。具体的には、前記第１および第２の周波数ｆ１，ｆ２は、生体に好適に使用される周波数の１ＭＨｚから３０ＭＨｚ、中でも３ＭＨｚから２５ＭＨｚに選ばれる。これは、３ＭＨｚよりも低い周波数になると解像度が低下してしまい、画像が鮮明になりにくいからであり、２５ＭＨｚ以上の周波数になると生体での超音波の吸収が高くなり、深い生体部分での受信感度を充分に得ることが困難になるからである。受信信号の増幅を充分に行えば、前記２５ＭＨｚを超えて１００ＭＨｚの高周波まで広帯域化することが可能であるが、コストが掛かり、また機器の規模が大きくなる難点が生じるので、この点からバランスを考えて、周波数は前記範囲が好ましい。特に好ましくは、ｆ１＝１２ＭＨｚ、ｆ２＝１８ＭＨｚに選ばれる。それは、高解像が得られる高い周波数の基本波で、前記ｆ２＝１．５ｆ１の関係を満足するためである。
【００２３】
ここで、超音波診断装置は、生体内での組織の状態によって、超音波の吸収減衰が異なることを利用して断層像を得ることを基本としているが、高い周波数の方が減衰が大きい。たとえば、鎌滝崇央他：５〜４０ＭＨｚ帯における生体の超音波減衰特性計測−計測システムの試作とヒト心筋標本の計測−（信学技報，MBE96-114,pp.65-90(1996)）によると、被検体からの超音波エコー信号は、被検深度に応じて高周波成分が大きく減衰するので、周波数スペクトルの中心周波数が、超音波送信パルスの中心周波数より低くなることが述べられている。また、生体組織の減衰係数は、周波数ｆの１乗に比例（減衰係数∝ｆ１）すると言われている。
【００２４】
そこで、本実施の形態では、前述のように、送信回路制御部３が２波送信回路４に、超音波振動子２ａから２つの周波数ｆ１，ｆ２の送信パルスを順次送波させ、超音波振動子２ｂで順次受信された信号を、増幅回路５で増幅し、アナログ／デジタル変換器６でデジタル信号に変換した後、受信回路制御部７で、受信超音波の収束点を１または複数のある深さに設定する受波整相加算回路によって整相加算し、対応周波数ｆ１，ｆ２の第１および第２の濾波部８，１６で濾波する。
【００２５】
図２は、ｆ１＜ｆ２の関係を有する２つの周波数ｆ１，ｆ２の超音波信号の生体内での減衰の様子を示すグラフであり、縦軸は受信強度（音圧レベル）を表し、横軸は生体内への距離（深さ）を表す。共に、或る地点Ａから反射したエコー信号であり、同じ距離（深さ）でも、前述のように周波数の高い第２の周波数ｆ２の信号の方が減衰が大きい。そして、共に、前記地点Ａから地点ａ，ｂまで、それぞれの周波数ｆ１，ｆ２および生体の組織に応じた減衰で進行するものの、その地点ａ，ｂから地点ｃ，ｄの間で、輪郭線Ｌ１とＬ２とで挟まれる微少の病変を通過すると、同じ距離ΔＬの進行でも、周波数ｆ１ではΔｌ１（ａ点からｃ点）減衰するのに対して、周波数ｆ２ではより大きなΔｌ２（ｂ点からｄ点）だけ減衰してしまう。Δｆ１，Δｆ２は、前記微少病変の通過時間で、速度の逆数である。この微少病変を通過した後は、元の生体組織と同じであるので、元の減衰線（Ａ点からａ点まで）および（Ａ点からｂ点まで）に平行に、ｃ点からｆ点までおよびｄ点からｅ点まで減衰して進行する。
【００２６】
したがって、前記第１および第２の濾波部８，１６で第１および第２の周波数ｆ１，ｆ２の信号をそれぞれ濾波した後、強度変化率演算部１７で、生体の深さ方向で予め定める微小区間における強度を比較すると、強度変化率α１，α２をそれぞれ求めることができ、この強度変化率α１，α２同士を比較すると、その比は、元の減衰線による比（Ａ点からａ点まで）と（Ａ点からｂ点まで）との比ならびに（ｃ点からｆ点まで）と（ｄ点からｅ点まで）との比と、病変部分の減衰線による比（ａ点からｃ点まで）と（ｂ点からｄ点まで）との比とは一致しないことになる。前記微小区間は、たとえば距離ΔＬをゼロ（０）に無限に近付けた場合、隣接画素の間隔になる。
【００２７】
したがって、前記強度変化率α１，α２同士の比からは、断層像上の各点における生体組織の状態（悪性度、具体的には硬さ）を推定することができ、その推定された前記生体組織の状態に対応して、たとえば前記悪性度が高くなる（α１＜α２）程、黄色から赤色となり、悪性度が低い（α１≧α２）場合は青色となる色相情報を色相情報作成部１８で作成することで、前記悪性度を表す画像を作成することができる。
【００２８】
一方、第１および第２の周波数ｆ１，ｆ２の信号の何れか１つ（本実施の形態では、基本波の第１の周波数ｆ１）の受信信号は、増幅回路９で増幅（ゲイン補正）された後、検波回路１０に入力されて、ログ圧縮、検波、輪郭強調、フィルタ処理等の信号処理が行われ、白黒Ｂモード画像部１１に入力される。白黒Ｂモード画像部１１は、前記検波回路１０の出力から、生体内の断層像データを超音波送波周期で得て、テレビ同期で画像表示部１２へ出力するものである。本実施の形態では、画像処理手段である前記検波回路１０および白黒Ｂモード画像部１１で作成された白黒の断層像データに、前記色相情報作成部１８で作成した前記色相情報を加算回路１９で重畳して、前記画像表示部１２へ出力する。なお、操作盤１５からの操作などに応答して、適宜白黒Ｂモード画像のみ、または色相情報のみを表示するようにしてもよい。
【００２９】
図３は、前記超音波探触子２の超音波振動子２ａ，２ｂにおける１素子の圧電素子２１の構造例を示す断面図である。前記超音波振動子２ａ，２ｂは、圧電材料を用いて構成された超音波トランスデューサであり、基板２２上に、１次元または２次元に配列された多数の前記圧電素子２１を備えて構成され、このアレイ振動子で形成された超音波ビームが電子走査される。各圧電素子２１は、素子の上（生体側）から、音響レンズ２３、第１の整合層２４、有機圧電層２５、第１のバッキング（ダンパー）層２６、第２の整合層２７、無機圧電層２８、第２のバッキング（ダンパー）層２９、熱伝導層３０、および前記基板２２から構成される。基板２２上には、冷却層３１が形成されている。
【００３０】
前記無機圧電層２８は、ＰＺＴのような無機セラミック素子から成り、前記有機圧電層２５には、高分子材料の弗化ビニリデン／３弗化エチレン共重合体を用いることができる。そして、この無機圧電層２８の下面に設けられる電極３２からは、第２のバッキング層２９を貫通して送信用の信号線３３が引出され、有機圧電層２５の上面に設けられる電極３４からは、該圧電素子２１の一方の側面に受信用の信号線３５が引出され、無機圧電層２５の上面に設けられる電極３６および有機圧電層２５の下面に設けられる電極３７からは、該圧電素子２１の他方の側面に共通のＧＮＤ線３８が引出される。
【００３１】
この図３に示す圧電素子２１は、送信用の超音波振動子２ａ（無機圧電層２８および電極３２，３６）と受信用の超音波振動子２ｂ（有機圧電層２５および電極３４，３７）とを個別に形成し、一体の積層構造としているが、それらを共用する従来の圧電素子を用いてもよい。また、２層の超音波振動子２ａ，２ｂが、それぞれ周波数別に単体で送受信を行ってもよく、超音波振動子２ａが第１および第２の周波数ｆ１，ｆ２の送受信を行うとともに、第１の周波数ｆ１の受信を行い、超音波振動子２ｂが第２の周波数ｆ２の受信のみを行う等、２層の超音波振動子２ａ，２ｂの機能は、使用する圧電材料などに応じて、適宜定められればよい。しかしながら、微弱な高調波を受信するには、プリアンプやメインアンプの増幅でも信号レベル（ゲイン）が不足しがちであるので、上述のように、前記微小区間（距離ΔＬ）における強度変化率α１，α２を求めるにあたって、高感度を得ることができる有機圧電層２５を受信用に、音圧を上げて送信可能な無機圧電層２８を送信用に利用することで、良好なＳ／Ｎで前記強度変化率α１，α２を求めることができる。
【００３２】
ここで、本願発明者は、正常、梗塞および拡張型心筋症のヒト心筋標本の減衰特性を測定した。その結果では、従来報告されているように、梗塞部位においては正常部位よりも全般的に減衰係数が大きな値であることが確認され、また減衰係数は、正常部位で周波数の１．６乗、すなわち周波数が１．５倍になると、１／１．９１倍になるところ、梗塞部位では１．３乗、すなわち１／１．６９倍に、拡張型心筋症心筋で１．２乗、すなわち１／１．６３倍に比例しているという測定結果となり、拡張型心筋症心筋および心筋梗塞心筋では累乗の値は近い値となるのに対し、正常心筋は累乗の値が異なる。この累乗の値が前記強度変化率α１，α２に現れるので、その比から求められる前記色相情報は組織性状（病変部の悪性度状態）を反映する指標となり、これによって診断者は、容易に病変部の悪性度状態を判定することができる。たとえば、血管の診断において、その血管が正常なのか、あるいは動脈硬化を起しているのかを画像表示上で診断可能とすることができる。
【００３３】
図４および図５には、本願発明者の実験結果を示す。図４は、円形病変影像を実施した場合で、（ａ）は基本波である第１の周波数ｆ１のみの影像、（ｂ）は２つの周波数ｆ１，ｆ２（ｆ２＝１．５ｆ１）を使用した影像を示す。また、図５は、微少石灰化病変の影像で、同様に（ａ）は基本波である第１の周波数ｆ１のみの影像、（ｂ）は２つの周波数ｆ１，ｆ２（ｆ２＝１．５ｆ１）を使用した影像を示す。
【００３４】
図４および図５共に、２周波を使用して、微小区間（距離ΔＬ）における生体組織の超音波吸収の大きさを表す強度変化率α１，α２の比を重畳することで、明瞭な影像が得られていることが理解される。なお、図４に使用した円形病変部は、アガロース内に閉じこめた円形病変ファントームであり、図５に使用した微少石灰化病変部は、１００〜２００ｎｍに微分散した炭酸カルシウムをアガロース塊内に分散したファントームを使用した。
【００３５】
ところで、生体組織の性質を判定する手法として、最近は、病変部の硬さ（弾性率）を、良性か悪性かの診断指標に使用するエラストグラフィー技術が進展している。それによると、超音波探触子で生体組織を圧迫し、その圧迫前後の反射エコー信号を利用し、圧迫によって生じた生体組織の変位をリアルタイム演算し、弾性（硬さの）画像を表示するというものである（たとえば特開２００７−２８２９３２号公報）。したがって、確かに、硬さは生体組織の性質を見ることができる他のパラメータではあるが、僅かな圧の掛け方で変る等、再現性に問題があったり、操作者の熟練度が必要になったりする。これに対して、本願発明の強度変化率α１，α２の比を用いる手法では、再現性良く、操作も容易である。
【００３６】
Ｂモード画像部１１は、基本波のみから断層像を作成するのではなく、２倍波や３倍波、或いは、４倍波などの高調波も含めて断層像を作成してもよい。また、前記強度変化率α１，α２から得られた比に対して、前述のｋｅｒｎｅｌ核法などでエッジ強調を行うことで、病変部の輪郭を一層明確にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の一形態に係る超音波診断装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】２つの周波数の超音波信号の生体内での減衰の様子を示すグラフである。
【図３】超音波探触子の超音波振動子における１素子の圧電素子の構造例を示す断面図である。
【図４】本願発明者の実験結果を示す円形病変影像の図である。
【図５】本願発明者の実験結果を示す微少石灰化病変影像の図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    超音波診断装置
２    超音波探触子
２ａ，２ｂ    超音波振動子
３    送信回路制御部
４    ２波送信回路
５    増幅回路
６    アナログ／デジタル変換器
７    受信回路制御部
８    第１の濾波部
９    増幅回路
１０    検波回路
１１    白黒Ｂモード画像部
１２    画像表示部
１３    中央制御部
１４    記憶部
１５    操作盤
１６    第２の濾波部
１７    強度変化率演算部
１８    色相情報作成部
１９    加算回路
２１    圧電素子
２２    基板
２３    音響レンズ
２４    第１の整合層
２５    有機圧電層
２６    第１のバッキング（ダンパー）層
２７    第２の整合層
２８    無機圧電層
２９    第２のバッキング（ダンパー）層
３０    熱伝導層
３１    冷却層
【図１】
2010051553.tif 000003
【図２】
2010051553.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010051553.tif 000006
【図５】
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