(57)【要約】【課題】未知の組織剛性を考慮することなく、吸収量もしくは減衰量の解のための別の変数が得られるようにする。【解決手段】本発明では、超音波の吸収量もしくは減衰量が測定される（３８）。音響吸収量もしくは音響減衰量を推定するために、種々の周波数の圧迫によって生じた組織変位が測定される（２８）。この組織変位から吸収量もしくは減衰量が計算される（３８）。【選択図】図２
2014004375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波の音響吸収量を測定する方法であって、
トランスデューサによって第１の音響ビームを送信するステップ（３０）と、
前記第１の音響ビームの送信に対応した、基準位置にある組織を表す基準情報を受信するステップ（３２）と、
前記トランスデューサによって第２の中央周波数の第２の音響ビームを送信するステップ（３４）と、
前記第２の音響ビームの送信によって生じた前記基準位置からの第２の変位を追跡するステップ（３６）と、
前記トランスデューサによって前記第２の中央周波数とは異なる第３の中央周波数の第３の音響ビームを送信するステップ（３４）と、
前記第３の音響ビームの送信によって生じた前記基準位置からの第３の変位を追跡するステップ（３６）と、
前記第２の変位および前記第３の変位に基づいて組織の音響吸収量を計算するステップ（３８）と、
前記音響吸収量を表示するステップ（４０）と
を含む
ことを特徴とする超音波の音響吸収量を測定する方法。
【請求項２】
前記基準情報を受信するステップ（３２）において、組織を表すＢモードデータを取得する、請求項１記載の超音波の音響吸収量を測定する方法。
【請求項３】
前記第２の音響ビームを送信するステップ（３４）および前記第３の音響ビームを送信するステップ（３４）のそれぞれにおいて、前記第１のビームよりも大きなエネルギを有する音響放射力を送信する、請求項１記載の超音波の音響吸収量を測定する方法。
【請求項４】
前記第２の音響ビームを送信するステップ（３４）および前記第３の音響ビームを送信するステップ（３４）において、少なくとも５０μｓのほぼ等しい持続時間で送信を行う、請求項１記載の超音波の音響吸収量を測定する方法。
【請求項５】
前記第２の変位を追跡するステップ（３６）および前記第３の変位を追跡するステップ（３６）のそれぞれにおいて、第１の中央周波数および前記第２の中央周波数とは異なる追跡中央周波数で反復送信を行い、前記追跡中央周波数での送信に対応した追跡情報を反復受信し、前記追跡情報から時間の関数として前記変位を計算する、ただし、前記第２の変位および前記第３の変位は、それぞれ、前記第２の音響ビームおよび前記第３の音響ビームに対応した時間の関数としての最大変位を含む、請求項１記載の超音波の音響吸収量を測定する方法。
【請求項６】
前記第２の変位を追跡するステップ（３６）および前記第３の変位を追跡するステップ（３６）において、前記第２の変位および前記第３の変位を、それぞれ、前記第２の音響ビームおよび前記第３の音響ビームに対応した軸方向の最大変位として識別する、請求項１記載の超音波の音響吸収量を測定する方法。
【請求項７】
前記音響吸収量を計算するステップ（３８）において、減衰量を計算する（３８）、請求項１記載の超音波の音響吸収量を測定する方法。
【請求項８】
前記音響吸収量を計算するステップ（３８）において、前記第２の周波数と前記第３の周波数との差と、前記第２の変位および前記第３の変位と、前記第２の変位および前記第３の変位の導関数とに基づいて計算（３８）を行う、請求項１記載の超音波の音響吸収量を測定する方法。
【請求項９】
さらに、所定の走査線に沿った他の複数の領域に対して、前記第２の変位を追跡するステップ（３６）および前記第３の変位を追跡するステップ（３６）を反復し、前記音波吸収量を計算するステップ（３８）において、前記他の複数の領域に対する前記第２の変位および前記第３の変位に基づいて前記計算（３８）を行う、請求項１記載の超音波の音響吸収量を測定する方法。
【請求項１０】
さらに、前記トランスデューサを用いて、前記第２の中央周波数および前記第３の中央周波数とは異なる第４の中央周波数の第４の音響ビームを送信するステップ（３４）と、
前記第４の音響ビームの送信によって生じた前記基準位置からの第４の変位を追跡するステップ（３６）と、
前記第４の変位に基づいて前記計算（３８）を行うステップ（３８）と
を含む、請求項１記載の超音波の音響吸収量を測定する方法。
【請求項１１】
前記音響吸収量を表示するステップ（４０）において、前記音響吸収量を表すテキストもしくはグラフを表示する（４０）、請求項１記載の超音波の音響吸収量を測定する方法。
【請求項１２】
前記送信するステップ（３０，３４）および前記受信するステップ（３２）および前記追跡するステップ（３６）を複数の走査線上の複数の深度に対して行い、前記計算するステップ（３８）において、前記複数の走査線の各深度につき音響吸収量を計算し（３８）、前記表示するステップ（４０）において、前記音響吸収量の少なくとも２次元の分布を表す画像を表示する（４０）、請求項１記載の超音波の音響吸収量を測定する方法。
【請求項１３】
さらに、送信周波数、走査線間隔、Ｆ数、パルス反復周波数、ラインサンプリング数、音響エネルギ振幅、音響エネルギパルス長またはこれらの組み合わせを、前記音響吸収量に基づいて適合化するステップ（４２）を含む、請求項１記載の超音波の音響吸収量を測定する方法。
【請求項１４】
超音波の音響減衰量を測定するために、プログラミングされたプロセッサ（１８）によって実行可能な命令を表すデータを記憶した、コンピュータで読み出し可能な非変換性記憶媒体（２２）であって、
該記憶媒体（２２）は、
種々の周波数での圧迫に応じた組織変位を超音波によって検出する（２８）命令と、
前記種々の周波数での圧迫に応じた前記組織変位に基づいて音響減衰量を計算する（３８）命令と
を含む
ことを特徴とするコンピュータで読み出し可能な非変換性記憶媒体（２２）。
【請求項１５】
前記検出する（２８）命令は、前記種々の周波数のうち第１の周波数の音響放射力に応じた第１の組織変位と前記種々の周波数のうち前記第１の周波数とは異なる第２の周波数の音響放射力に応じた第２の組織変位とを検出する（２８）命令を含み、前記計算する（３８）命令は、前記第１の組織変位および前記第２の組織変位に基づいて前記音響減衰量を計算する（３８）命令を含む、請求項１４記載のコンピュータで読み出し可能な非変換性記憶媒体（２２）。
【請求項１６】
前記検出する（２８）命令は、組織の最大変位を検出する（２８）命令を含む、請求項１４記載のコンピュータで読み出し可能な非変換性記憶媒体（２２）。
【請求項１７】
前記計算する（３８）命令は、前記変位と前記種々の周波数とに基づいて減衰量を計算する（３８）命令を含む、請求項１４記載のコンピュータで読み出し可能な非変換性記憶媒体（２２）。
【請求項１８】
さらに、前記音響減衰量に基づいて高強度集束超音波治療を制御する（４２）命令を含む、請求項１４記載のコンピュータで読み出し可能な非変換性記憶媒体（２２）。
【請求項１９】
超音波の音響吸収量を測定するシステムであって、
該システムは、
種々の時点で種々の周波数の音響放射力を形成するように動作可能なビーム発生器（１２）と、
前記種々の時点での前記種々の周波数の前記音響放射力に応じた、組織での複数の空間オフセット量を求め、該複数の空間オフセット量に基づいて組織での音響吸収量を求めるように構成されたプロセッサ（１８）と
を備える
ことを特徴とする超音波の音響吸収量を測定するシステム。
【請求項２０】
前記プロセッサ（１８）は、複数の位置での種々の周波数の音響放射力に応じた複数の空間オフセット量を求め、該複数の位置での種々の周波数の音響放射力に応じた空間オフセット量に基づいて前記組織での音響吸収量を求めるように構成されている、請求項１９記載の超音波の音響吸収量を測定するシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波の音響減衰量の測定に関する。音響エネルギが組織を通って伝搬するとき、この音響エネルギは減衰する。減衰量によって組織の特性が表される。
【背景技術】
【０００２】
減衰量は超音波によって測定することができる。エコー強度の変化（例えばＢモード振幅の変化）が減衰量の推定のために測定される。ただし、エコー強度からの推定の精度にはスペックル雑音が影響することがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
音響放射力を減衰量の測定に利用することができる。種々の深度での変位が一定の横方向焦点配置に対応して求められる。変位は減衰量の推定に利用される。ただし、当該変位は組織剛性の関数でもある。このため、種々の深度での変位のみを信頼すると不正確となりうる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
導入として、以下に、超音波の音響吸収量または音響減衰量を測定する方法、命令およびシステムの有利な態様を説明する。音響吸収量もしくは音響減衰量を推定するために、種々の周波数での圧迫によって生じた組織変位が測定される。吸収量もしくは減衰量は組織変位から計算される。種々の周波数を結合することにより、未知の組織剛性を考慮することなく、吸収量もしくは減衰量を求めるための別の変数を得ることができる。
【０００５】
第１の態様は、超音波の音響吸収量を測定する方法に関する。トランスデューサが第１の音響ビームを送信すると、基準位置にある組織を表す基準情報が第１の音響ビームの送信に応じて受信される。トランスデューサが第２の中央周波数の第２の音響ビームを送信すると、当該第２の音響ビームの送信によって生じた基準位置からの第２の変位が追跡される。トランスデューサが第２の中央周波数とは異なる第３の中央周波数の第３の音響ビームを送信すると、当該第３の音響ビームの送信によって生じた基準位置からの第３の変位が追跡される。第２の変位および第３の変位に基づいて組織の音響吸収量が計算され、この音響吸収量が表示される。
【０００６】
第２の態様は、超音波の音響減衰量を測定するために、プログラミングされたプロセッサによって実行可能な命令を表すデータを記憶した、コンピュータで読み出し可能な非変換性記憶媒体に関する。当該記憶媒体は、種々の周波数の圧迫に応じた組織変位を超音波によって検出する命令と、種々の周波数での圧迫に応じた組織変位に基づいて音響減衰量を計算する命令とを含む。
【０００７】
第３の態様は、超音波の音響吸収量を測定するシステムに関する。ビーム発生器は、種々の時点で種々の周波数の音響放射力を形成するように動作可能である。プロセッサは、種々の時点での種々の周波数の音響放射力に応じた組織の空間オフセット量を求め、当該空間オフセット量に基づいて組織での音響減衰量を求めるように構成されている。
【０００８】
本発明は、特許請求の範囲によって規定されるのであり、本欄の如何なる記載も特許請求の範囲を限定するものではない。本発明のさらなる態様および利点は、有利な実施例に則して後述するが、これらは単独でまたは任意に組み合わせて特許請求の範囲に規定されうる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一般的な音響吸収量および音響減衰の様子を示す図である。
【図２】超音波の音響吸収量を測定する方法の実施例を示すフローチャートである。
【図３】深度および組織変位の関数の例を示すグラフである。
【図４】図３の深度および組織変位の関数を用いて音響減衰量を表したグラフである。
【図５】超音波の音響吸収量もしくは音響減衰量を測定するシステムの実施例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図の要素は縮尺通りに描かれておらず、本発明の基本原理を表す箇所が強調されていることに注意されたい。また、各図を通して、対応する要素には同様の参照番号を付してある。
【００１１】
音響エネルギの吸収は、組織変位を誘導する放射力へ変換される。音響放射力インパルスによって生じた変位を測定することにより、減衰パラメータを推定できる。一連の組織変位データが測定される。変位は組織剛性にも依存しているため、変位と吸収パラメータとの関係を表す２つ以上の方程式が吸収パラメータの推定に用いられる。音響放射力インパルスの送信周波数を変更し、かつ、他の音響パラメータを一定に維持することで、周波数と変位との複数の組が得られる。得られた組織変位データは種々の周波数で組織へ印加された音響放射力の結果である。減衰パラメータならびに減衰パラメータと周波数との関係が求められる。音響吸収パラメータもしくは音響減衰パラメータはこのデータから推定される。
【００１２】
吸収パラメータは、肝線維症、乳腺密度、軟骨疾患、骨密度、小児脂肪便症もしくはその他の状況などの組織特性を表す診断情報として用いることができる。吸収パラメータは超音波イメージングおよび／または超音波治療の設定を調整するため、例えば音響的温治療計画の設定調整のために用いられる。
【実施例】
【００１３】
図１には、一般的な音響減衰および音響吸収の様子が示されている。音響エネルギ５０は所定の位置４６まで伝搬する。位置４６で音響エネルギの一部が吸収される。残りの音響エネルギは位置４６で屈折および散乱する。矢印５２はこの屈折および散乱を表している。屈折および散乱５２の大きさおよび平均方向は図示のものと異なっていてよい。通常、屈折および散乱５２は吸収よりも格段に小さく、例えば吸収の１０％以下である。それ以外の音響エネルギはライン５４に沿って次の位置４８へと伝搬する。音響エネルギ５０と直線状に伝搬している音響エネルギ５４との差が減衰分（吸収分に屈折分および散乱分を加えたもの）である。減衰の大きさと吸収の大きさとがほぼ同じである場合、どちらのパラメータを用いてもよい。この場合、屈折分および散乱分が比較的小さいという仮定を基礎とすれば、減衰分の推定値は吸収分の推定値に等しくなる（逆も同様である）。音響減衰量は、吸収分、屈折分、散乱分を含むが、吸収分が主たる成分である。
【００１４】
図１は概略図である。吸収分および散乱分および屈折分は、音響エネルギが伝搬する経路の全ての位置で発生する。図１には、特定の位置４６，４８を有する経路での伝搬の様子が示されているが、他の表現も可能である。
【００１５】
図２には、超音波の音響吸収量を測定する方法が示されている。この方法は、図５のシステムまたはこれと異なる他のシステムによって実現される。さらに、別のステップを加えたりステップを変更したりステップを減らしたりすることもできる。例えば、ステップ２８の検出動作はステップ３０，３２，３４，３６を用いて行われてもよいし、また、ステップ３０，３２，３４，３６なしで行われてもよい。別の実施例では、ステップ４０および／または４２が実行されなくてもよい。各ステップは図示の順序で実行されると有利であるが、他の順序で実行することもできる。例えば、基準情報を取得するステップ３０，３２は変位を追跡するステップ３６の後に行ってもよいし、ステップ３４とステップ３６との間に行ってもよい。
【００１６】
ステップ２８で、組織の変位が超音波によって検出される。超音波走査を利用して組織の運動が測定される。インパルス圧迫に応じて、組織が運動する。Ｂモード走査もしくはドップラー走査（例えば組織運動走査）もしくは他の走査を用いて、１次元もしくは２次元もしくは３次元の運動が検出される。任意の変位測定技術、例えば弾性イメージング、歪みイメージング、音響放射力イメージングＡＲＦＩもしくはせん断波イメージングなどを利用できる。
【００１７】
或る実施例では、誘導波イメージングが用いられる。この場合、音響エネルギは患者の所定領域に誘導波を生じさせるために用いられる。音響エネルギは組織を運動させるためのプッシングパルスである。所定の領域が走査され、誘導波が追跡もしくは検出される。当該領域を通って伝搬する波によって引き起こされる組織変位が、波の存在を表す。変位に関連したタイミング制御によって波の速度が求められる。
【００１８】
種々のタイプの波が形成および／または追跡される。縦波は、弾性イメージングもしくは歪みイメージングなどの音響放射力イメージングのために追跡される。せん断波は、せん断波イメージングもしくはせん断波速度イメージングのために追跡される。
【００１９】
減衰量もしくは吸収量を計算するために、インパルス圧迫が種々の周波数で印加される。プッシングパルスは反復されるが、反復のたびに異なる周波数が適用される。種々の周波数のプッシングパルスによって生じた変位が測定される。
【００２０】
ステップ３０，３２，３４，３６は誘導波イメージングの例、例えば、所定の音響放射力を有する軸方向に沿った縦波によって変位を誘導して行うイメージングを表している。ＡＲＦＩ技術もしくは他の誘導波イメージング技術では、ステップを減らしたり、付加したりしてもよい。例えば、ステップ３６における追跡に関連する信号を基準情報として用いて、ステップ３０，３２なしでの動作が可能である。他の例として、せん断波イメージングおよび相応のステップも利用可能である。
【００２１】
ステップ３０では、トランスデューサが音響ビームを送信する。ビーム発生器は、相対位相調整量および／または相対遅延量を用いて、走査線に沿った所定の点もしくは線もしくは領域に音響エネルギを集束させる。トランスデューサはビーム発生器から遅延波形もしくは間引き波形を受信するエレメントのアレイを含む。各エレメントは電気エネルギを音響エネルギへ変換する。音響エネルギは患者内の走査線に沿った音響ビームが形成されるようにコヒーレントに集束される。走査線はトランスデューサから焦点位置へ延在し、深度もしくは軸方向次元を規定している。
【００２２】
音響ビームの送信はＢモードイメージングのために行われる。約１−５サイクルの単独パルスが送信される。波形は、ここではパルス発生器に関連して矩形波であるが、正弦波または他の形状も適用可能である。パルスはトランスデューサ帯域幅の中央周波数などの所望の周波数で形成される。ドップラーイメージングもしくは造影剤イメージングに対しては、複数のパルスを利用することもできる。
【００２３】
ステップ３２で、基準情報が受信される。ステップ３０での送信の動作とステップ３２での応答情報の受信の動作とは、走査中の静的な組織または外部からのインパルス圧迫が印加されていない組織に対して行われる。これらの組織は内部圧力および／またはトランスデューサ圧力の圧迫作用は受けるが、音響放射力、震動力、触診力その他の波誘導性の圧迫作用は受けない。組織変位を推定するために、音響放射力インパルスより前のエコー信号が取得される。他の実施例として、基準情報の取得が、圧迫印加時点の前または後で、変位がまさに始まったことまたは圧迫の後でほとんど弛緩状態に到っていることなどに関連して、行われてもよい。
【００２４】
情報は音響反射として受信される。組織は送信ビームからの音響エネルギの一部を反射する。ビーム形成時のフーリエ分析または他の技術が利用されて、組織からの反射がサンプリングされる。例えば音響反射がトランスデューサの各エレメントへ入射する。各エレメントは音響エネルギを電気エネルギへ変換する。遅延量および／または位相調整量を用いて、種々のチャネルもしくは種々のエレメントからの電気エネルギにより、ビームが形成される。ダイナミックフォーカシングが行われ、走査線の２つ以上の位置に沿ったサンプリングから受信ビームが形成される。この実施例ではサンプリングは送信ビームと同じ走査線に沿って行われるが、別の実施例としてオフセットされた位置で行われてもよい。
【００２５】
Ｂモードイメージングでは、受信処理、例えば検出有りもしくは検出無しでのビーム形成が行われる。検出有りの場合、受信情報はサンプリング位置ごとの強度を表す。この強度は相応の位置での組織の反射性を表している。他の実施例では、受信処理はドップラーイメージングもしくは造影剤イメージングに対して行われる。
【００２６】
ステップ３４では、別の音響ビームがトランスデューサから送信される。この音響ビームはステップ３０で送信されたビームと同じ走査線に沿って送信されるが、このビームとは異なる特性を有する。ステップ３４での送信により、組織変位のためのインパルス圧迫が形成される。音響エネルギはインパルスを励起するエネルギとして作用する。
【００２７】
音響放射力を形成する場合、組織イメージングに対するＢモード送信に比べて同等以上のエネルギ振幅もしくはピーク振幅のレベルを有する４００サイクルの送信波形が送信される。或る実施例では、この送信は、所定の視野に印加される一連の音響放射力の送信である。任意の音響放射力イメージングＡＲＦＩのシーケンス、任意の数のサイクル、任意の振幅を利用可能である。ステップ３４でのサイクル数がステップ３０でのサイクル数よりも大きいので、ステップ３４の送信ビームはステップ３０の送信ビームよりも大きなパワーを有する。これに代えてもしくはこれに加えて、より大きなパワーを得るために、より大きな振幅、より大きなアパーチャサイズ、より大きな周波数もしくはこれらの組み合わせを利用してもよい。
【００２８】
送信は、２つ以上の位置で組織が変位するのに充分な圧迫が組織に生じるよう、エネルギ特性、振幅特性、タイミング特性その他の点で調整される。例えば、視野全体を通した変位を起こすには、送信焦点が視野の下方中央付近に位置しなければならない。なお、送信は種々のサブ領域について反復される。単独の位置での変位が用いられるケースまたは焦領域近傍の複数の位置での変位が用いられるケースでは、焦点は所望の領域に位置決めされる。
【００２９】
音響エネルギがフォーカシングされると、３次元のビームプロフィルが得られる。励起はフェーズドアレイおよび／または機械的焦点を用いてフォーカシングされる。励起は、高さ次元などの所定の次元ではフォーカシングされない。この励起が患者組織内へ送信される。
【００３０】
送信周波数は所定の中央周波数を有している。ビーム形成に用いられる電気的波形は中央周波数を有する。中央周波数は、トランスデューサの帯域幅内に存在する。例えば、中央周波数は、４ＭＨｚから７ＭＨｚの間または１．８ＭＨｚから３．５ＭＨｚの間にある。ここでの中央周波数はステップ３０で用いられる中央周波数と同じであっても異なっていてもよい。
【００３１】
任意の中央周波数を利用可能である。変位を誘導するための送信は種々の中央周波数で反復される。ステップ３４の送信をそれぞれ異なった状態で反復するには、それぞれ異なる中央周波数を利用すべきである。例えば、ステップ３４は２回実行されるが、第１の中央周波数はトランスデューサの帯域幅の下端値（４ＭＨｚから７ＭＨｚの帯域幅のトランスデューサで云えば５ＭＨｚ）にあり、第２の中央周波数はトランスデューサの帯域幅の上端値（同じトランスデューサで例えば６ＭＨｚ）にあるように構成される。１回もしくは複数回の反復において任意の分布の中央周波数を利用可能である。
【００３２】
ステップ３４を種々の時点で実行する際には、他の送信条件は等しく維持される。例えば、パルス長もしくはパルス持続時間は同じに維持される。パルス長は１００μｓに設定される。或る実施例ではパルス持続時間は少なくとも５０μｓであるが、これより長い持続時間もしくは短い持続時間も利用可能である。サイクル数は中央周波数の差に基づいて変化しうるが、持続時間は等しいままである。他の実施例として、送信ビームの振幅を等しくしてもよい。また、法規的限界ないし送信エネルギに応じて、振幅を種々に変化させてもよい。中央周波数以外の設定が類似しているかもしくは同等である場合、変位に生じる偏差の原因はシステムとトランスデューサの送信周波数との依存関係が不均一であることに基づく。トランスデューサで所定範囲のスペクトルが用いられれば、偏差は最小化されるか、または、実験によって求められた調整量および／または較正量に基づいて補償可能となる。残留する要素もしくは偏差はどの検出法にも共通するプローブのばらつきであって、他の実施例では無視可能である。
【００３３】
ステップ３４で形成された送信ビームへの応動として、波が生じる。組織は患者内での運動を強いられる。送信された励起は組織変位を引き起こす。組織内では、焦点もしくは焦領域において、縦波および／またはせん断波および／または他のタイプの波が形成される。例えば、縦波が形成されて焦領域から伝搬する。波が組織を通って伝搬する際に組織が変位する。
【００３４】
ステップ３６では、ステップ３４の音響ビームの送信によって生じる基準位置からの変位が追跡される。追跡により１回の変位が求められる。これに代えて、誘導波が伝搬する際に、所定の時間にわたって追跡を実行し、一連の変位を求めることもできる。所定の位置での変位の暫定プロフィルが測定される。
【００３５】
変位を追跡するために、患者領域が超音波によって走査される。変位は超音波走査によって検出される。走査線（１次元）、関心領域（２次元または３次元）、視野全体、関心領域のサブ領域などの所定の領域が超音波によって走査される。種々の時点での変位を測定するために、走査は反復される。
【００３６】
所定の時点で、超音波が組織または関心領域へ送信される。現在知られているまたは将来開発される任意の変位イメージング、例えばＢモードイメージングのために、当該送信が利用可能される。例えば、１−５サイクルの持続時間を有するパルスが７２０ｍＷ／ｃｍ２未満の強度で用いられる。他の強度のパルスも利用可能である。送信は任意の周波数で行われ、例えばステップ３０での送信に用いられる中央周波数と同じ周波数を利用可能である。追跡のための中央周波数は、ステップ３４で送信された１つもしくは複数もしくは全てのプッシングパルスの中央周波数と同じであってもよいし、異なっていてもよい。プッシングパルスの反復のための中央周波数が変化する場合、追跡のための中央周波数は同じ値にとどまっても、相応に変化してもよい。ステップ３６の送信ビームの他の特性はステップ３０のビームの特性と有利には同様であるが、異なっていてもよい。
【００３７】
追跡送信からのエコーまたは反射がステップ３６で受信される。エコービームが形成され、ビーム形成データは１つまたは複数の位置を表す。変位を検出するために、超音波エネルギが変位を起こした組織へ送信され、エネルギの反射が受信されるのである。送受信のシーケンスは任意の形式を利用可能である。
【００３８】
送受信を複数回実行することにより、種々の時点での１次元または２次元または３次元の領域を表すデータが受信される。反復の頻度はパルス反復周波数で表される。送受信が複数回実行され、変位に起因する変化が求められる。超音波での反復走査によって、種々の時点での組織の位置が求められる。
【００３９】
ここで、超音波データが取得される。超音波データの少なくとも一部は誘導波への応動として生じたものである。関心領域が監視され、誘導波が検出される。当該検出領域は超音波によって監視される。例えば、Ｂモード走査が実行され、誘導波によって生じた組織変位が検出される。なお、せん断波の監視についてはドップラーモード、カラーフローモードまたは他の超音波モードを利用できる。
【００４０】
監視は複数の走査線に対して実行される。例えば、１回の送信に対して１つのビームまたは４つの受信ビームが形成される。波を形成するための励起送信の後、１つの走査線に沿って複数回の送信が実行され、同じ走査線または隣接する走査線に沿って複数回の受信が行われる。別の実施例として、追跡送信のたびに別の数の受信ビームが形成されてもよい。反復回数は任意であるが、有利には約１２０回である。ただし、反復の開始時のデータまたは終了時のデータなどの超音波データの一部は誘導波に対応しないこともある。
【００４１】
波によって生じた組織変位は、走査の際に受信されたデータから検出される。エコーはＢモード検出またはドップラー検出を用いて検出される。変位は、所定の時間にわたる空間位置ごとの差から識別される。追跡情報と基準情報との差が変位を表す。例えば、速度、偏差、強度パターンのシフト量（例えばスペックル追跡のシフト量）またはその他の情報が受信データおよび基準データから変位として検出される。
【００４２】
力または圧迫によって生じる変位が測定される。単独の変位は基準情報と追跡中の１回の走査のデータとの比較から求められる。１回の走査は誘導波の通過にほぼ相当する時点で行われるようタイミング制御される。別の実施例では、患者内の応動の変位プロフィルが求められる。例えば、所定の時間にわたる位置ごとの変位が求められる。基準からの空間的な組織変位が種々の時点で求められる。変位は１つまたは複数の位置で所定の時間にわたって測定される。
【００４３】
変位測定は圧迫またはインパルスが終了する前に、例えば種々の周波数または種々の符号化を用いて開始される。これに代えて、インパルスの終了後に、変位測定を開始することもできる。圧迫点または圧迫領域から離れた組織に変位を引き起こすせん断波、縦波その他の波は伝搬に時間がかかるので、弛緩状態もしくは部分的に圧迫のかかった状態から、最大変位を経て、その後で再び弛緩状態にいたるまでの変位が測定される。これに代えて、組織が弛緩している期間のみ、最大値を形成するように変位測定を行ってもよい。
【００４４】
測定は変位の量もしくは大きさについて行われる。組織は任意の方向に運動する。測定は走査線に沿ってまたは軸の次元の方向に沿って行われる。運動ベクトルの大きさが求められる。これに代えて、測定を、２次元方向もしくは３次元方向で、または、最大運動方向に沿って、行ってもよい。
【００４５】
Ｂモードデータを用いる実施例では、種々の走査からのデータが相関される。例えば、現在データセットと基準データセットとが複数回相関される。２つのデータセット間で種々の相対並進および／または相対回転が実行される。基準セット内の所定の位置にセンタリングされたデータサブセットの位置が現在セットにおいて識別される。
【００４６】
基準となるのは最初のデータセットまたは別の走査から得られたデータセットである。変位検出の全期間にわたって同じ基準が用いられることもあるし、また、進行中ないし運動中のウィンドウにおいて基準データが変化することもある。
【００４７】
相関は１次元または２次元または３次元で行われる。例えば、所定の走査線に沿った、トランスデューサへ向かう方向での相関が用いられる。２次元走査の場合には、並進は回転を有するかまたは有さない２つの軸線に沿って生じる。３次元走査の場合には、並進は、３つ以下の軸線を中心とした回転を有するまたはこの回転を有さない３つの軸線に沿って生じる。種々のオフセット位置のそれぞれにおけるデータの類似性または相関性のレベルが計算される。ここで、最大の相関性を有する並進および／または回転が、基準データと現在データとの比較時点での運動ベクトルまたはオフセット量を表す。
【００４８】
相互相関法もしくはパターンマッチング法もしくは絶対差最小和法など、現在知られているまたは将来開発される任意の相関法が利用可能である。組織パターンおよび／またはスペックルが相関される。ドップラー検出法が利用される場合、クラッタフィルタが運動している組織に関連する情報を通過させる。当該組織の速度は複数のエコーから導出される。この速度を用いて、トランスデューサへ向かう方向またはトランスデューサから離れる方向での変位が求められる。これに代えて、種々の位置での速度の差によって歪みまたは変位を表してもよい。
【００４９】
波が走査線に沿って伝搬する際には、組織変位に起因してＢモード強度が変化する。（例えば或る走査線に沿った）複数の空間位置からのデータが時間の関数として相関される。任意の弾性波検出法またはせん断波検出法を利用可能である。深度位置または空間位置ごとに、複数の深度または複数の空間位置（例えばプロフィルの計算ポイントに中央深度を有する６４個の深度カーネル）にわたる相関が実行される。当該空間の２次元または３次元の変位が用いられる。走査線またはビームと異なる方向に沿った１次元の変位も利用可能である。
【００５０】
所定時点での最高の相関度を有する空間オフセット量または充分な相関性を有する空間オフセット量が変位量を表す。変位は種々の時点で所定の位置に対して求められる。所定の位置に対する暫定プロフィルは波の検出を表す。種々のプロフィルはステップ３４，３６の種々の反復に対応する。
【００５１】
当該プロフィルを用いて、減衰量の計算に用いられるべき変位を選択できる。この場合、最大変位など、任意の基準を利用可能である。プロフィルは非雑音状態または１回の変化インスタンスに対して検査される。プロフィルのピークは、暫定的なローパスフィルタリングの実行の有無にかかわらず、波フロントの通過を表す。最大変位が選択されると有利であるが、平均変位または他の統計的変位を利用することもできる。別の実施例として、最大変位であるかどうかに関係なく、所定の時点（例えばビーム形成から１０ｍｓ後または焦領域からの距離単位当たりＸｍｓの位置）の変位を利用してもよい。
【００５２】
変位プロフィルは最大値計算のために平滑化またはフィルタリングされる。他の実施例で、生の変位曲線もしくはフィルタリングされていない変位曲線を用いることもできる。プロフィルの全体または一部にわたる最大値が識別ないし算出される。プロフィルにおけるピーク検出のために他の技術を用いることもできる。
【００５３】
圧迫を行う（つまり組織に変位を誘導する）ための音響ビームの送信は反復される。この反復は種々の中央周波数で行われる。他の特性は同じであっても異なっていてもよい。相応に、任意の回数の反復および相応に任意の中央周波数を利用することができる。例えば図３には、８つの異なる中央周波数を有するプッシングパルスと、各深度の関数として得られる最大変位とが示されている。周波数の振幅は送信限界範囲を維持するために変化することがあるので、形成されるビームに関連する電圧も変化しうる。周波数の隣に記載されている値は電圧の尺度を表している。別の実施例として電圧を同じ値に維持してもよい。同様に、ステップ３４の送信動作に関連するステップ３６の追跡動作も反復される。
【００５４】
反復は走査線に沿った所定の位置で行われる。また、他の複数の位置に対する変位を求め、これにより例えば種々の深度に対する減衰量を計算することもできる。同様のプッシングパルス送信および追跡走査が利用される場合、各プッシングパルスの種々の中央周波数に応じた変位が１つの走査線に沿った種々の位置に対して求められる。数１０個または数１００個の位置など、任意の数の位置がサンプリングされる。変位の推定値は、変位および周波数の利用可能な全ての組の音響放射力インパルスの音響経路における深度ごとに累積される。
【００５５】
付加的な送受信は、同じ走査線に沿った複数の位置の変位を求めるために必須というわけではない。代替的に、走査線を種々の深度範囲へ分割し、ステップ３４，３６を異なる深度範囲に対して別個に実行することもできる。
【００５６】
他の走査線に沿った変位を求めることもできる。プッシングパルスビームの走査線の近傍にある走査線もしくは隣接する走査線については、同じプッシングパルスが用いられる。追跡は種々の走査線に沿って行われる。これに代えてまたはこれに加えて、種々の周波数のプッシングパルスの送信および対応する追跡走査を、種々の走査線ごとに反復してもよい。或る実施例では、視野または関心領域の全体における各Ｂモード位置または他の走査サンプリング位置に対して、本発明の方法が実行される。Ｂモードイメージングまたは他のイメージングに比べて密でないまたはより密なサンプリングを変位測定のために用いることもできる。変位は単独の位置に対してまたは１次元分布もしくは２次元分布もしくは３次元分布に対して測定される。
【００５７】
測定変位の位置は制限される。例えば、せん断波は液状組織内を伝搬できない。液体または液状組織での縦波の変位は信頼性が高くない。他の組織、液もしくは骨のほうが正確な変位の尺度が得られる。組織は分類されるかまたはセグメント化されて、減衰量計算を行うべき特定位置が識別される。任意の様態の分類を利用できる。例えば、変位のＳＮ比が測定される。ＳＮ比が所定の閾値を下回る場合、対応する位置からの変位は使用されない。他の実施例として、ＳＮ比もしくはスペックルに関連する信号形状を用いて、組織が軟組織であることが識別される。変位は当該軟組織の位置に対して測定され、他の位置に対しては測定されない。
【００５８】
ステップ３０，３２，３４，３６の実施例では、基準情報が取得され、ついで所定の周波数のプッシングパルスが送信されて変位が追跡され、その後、別の周波数のプッシングパルスが送信されてさらに変位が追跡される。このシーケンスが所定の走査線に沿って実行される。当該シーケンスは他の走査線についても反復される。各ステップの他の順序での実行および／またはステップの挿入も可能である。例えば、種々の走査線に対して同じ周波数の複数のプッシングパルスが送信され、変位の追跡が行われてから、別の周波数のプッシングパルスが使用される。他の実施例として、種々の走査線について種々の周波数での変位測定を行うシーケンスを行う前に、全ての走査線に対する基準情報を取得することができる。
【００５９】
組織は、患者の心運動および／または呼吸によって運動しうる。トランスデューサおよび／または患者も動くことがあるので、相対運動が生じる。ステップ２８での送信および追跡は当該運動を考慮して行われる。例えば、Ｂモード情報の取得は、ステップ２８の検出動作の間に差し挟まれて行われる。Ｂモード情報は例えば心臓から離れた静的組織から取得される。Ｂモード情報は相関または他の手法で追跡され、これにより、任意のトランスデューサで患者の相対運動が求められる。運動に起因する位置の差は、減算または他の手法で、測定変位において考慮される。他の実施例として、所定の時間にわたって１つの領域を追跡してもよい。ステップ２８の検出に用いられる走査線は、心運動または呼吸運動に対応するため、同じ組織へ配向されるように再び位置決めされる。心臓のゲーティングないし呼吸抑圧を行って運動源を考慮するための他の技術（例えば動き補償法）も利用可能である。
【００６０】
ステップ３８では音響減衰量または音響吸収量が計算される。減衰量もしくは吸収量は変位から計算される。種々の周波数でのプッシングパルスに対する変位を用いて組織の減衰量または吸収量が求められる。周波数の差に応じた変位は、組織剛性などの他の未知パラメータを考慮するために用いられる。
【００６１】
計算に用いられる変位は１つの位置から得られたものである。他の実施例として、種々の周波数および種々の位置に対する変位を用いてもよい。同一の走査線および／または複数の走査線に沿った複数の変位が用いられる。
【００６２】
任意の関数が利用される。１つの実施例として、減衰量もしくは吸収量を、各プッシングパルスの周波数間の差と、種々の周波数のプッシングパルスによって形成された種々の変位と、これらの変位の導関数との関数として、計算することができる。例えば、変位Ｓｄはプッシングパルスに用いられる周波数ｆの関数であり、深度ｚは走査線に沿った深度である。変位の対数を用いると、吸収量を線形領域へ置換できる。変位は、
【数１】
2014004375.tif 000003
として表される。ここで、Ｒは他の要因に関する変数を考慮するための残差であり、αは吸収係数である。残差Ｒはプッシングパルスに用いられる周波数範囲内では一定と見なすことができる。減衰量の解は
【数２】
2014004375.tif 000004
から得られる。
【００６３】
吸収係数は、
【数３】
2014004375.tif 000005
のように、組織内の変位の大きさのみに影響する。ここで、Ｉは水を条件としたときの強度であり、γは検査周波数に依存する効率である。プッシングパルスに対して２つの周波数ｆｉ，ｆｊが与えられているとき、比率は式の両辺にかかる。ついで、対数演算および微分演算によって、吸収量は
【数４】
2014004375.tif 000006
と表される。ここで、Ｓ’ｄは所定範囲にわたる変位の導関数である。ここでの吸収係数の単位は１／ＭＨｚ＊１／ｃｍである。周波数間の差と、種々の周波数および種々の深度での各変位と、種々の変位の導関数とを用いて、吸収係数が計算される。
【００６４】
この計算は、種々の周波数の組み合わせおよび対応する変位ごとに反復される。例えば、図４に、減衰量が種々の周波数の組に対して求められることが示されている。各曲線は減衰量を表しており、この減衰量は同一の走査線に沿った深度の関数であって、２つの異なる周波数に対する最大変位に基づく。得られた結果は、平均、選択その他の手法で結合され、深度ごとの減衰量が求められる。図４の実施例では、減衰量のアウトライア値が１つ示されている。こうしたアウトライア値はフィルタリングまたは廃棄によって結合前に除去される。これに代えて、アウトライア値を結合の際に考慮してもよい。
【００６５】
他の関数も利用可能である。１つの実施例として、回帰法が用いられる。他の実施例として、バックプロジェクション型の回帰アルゴリズムを用いて、各位置での吸収量を推定してもよい。種々の位置での変位および対応する周波数により、走査線に沿った減衰量もしくは吸収量の解が得られる。最大変位または変位プロフィル（所定時間にわたる変位の特性）も解の導出の際に利用可能である。
【００６６】
減衰量および／または吸収量それぞれを特別に計算で求めることができる。これに代えて、減衰量を計算してこれを吸収量の計算に利用したり、逆に吸収量を計算してこれを減衰量の計算に利用したりすることができる。例えば、計算された吸収量は減衰量の尺度として利用可能である。別の実施例では、吸収量と減衰量との所定の関数が利用される。なお、平均比率などの関数は、固定であってもよいし、組織種別または超音波によって識別される特性によって調整されてもよい。
【００６７】
減衰量もしくは吸収量は位置ごとに求められる。ただし、減衰量もしくは吸収量を、同じ走査線に沿った複数の深度に対して求めてもよい。種々の深度に対する計算は他の深度に対する計算から独立して行うことができる。これに代えて、種々の深度からの情報を用いて、任意のいずれかの深度に対する計算を行うこともできる。別の実施例として、音響減衰量もしくは音響吸収量を２次元または３次元に分散された複数の位置のそれぞれに対して計算することもできる。この計算は位置によって、または、種々の走査線のうちいずれかの走査線によって、行われる。
【００６８】
ステップ４０では、音響吸収量または音響減衰量が表示される。表示はテキスト形式で行われる。例えば、所定の位置での減衰量を表す値、または、所定の関心領域に対する平均減衰量が表示される。これに代えて、グラフを表示することもできる。例えば、深度の関数としての減衰量が表示される。種々の走査線の減衰量は、同じグラフ上に表示されてもよいし、異なるグラフとして表示されてもよい。
【００６９】
１つの実施例では、表示は、減衰量もしくは吸収量の２次元空間分布を表す画像である。減衰量もしくは吸収量を表示するために、１つまたは複数の画像を形成することができる。
【００７０】
減衰量もしくは吸収量は、表示値のカラーオーバレイもしくはその他の変調に用いられる。色、輝度、ルミナンス、色相その他の特性は、減衰量もしくは吸収量に基づいて変調される。減衰量もしくは吸収量の値は、ディスプレイフォーマットに組み入れられるか、または、ディスプレイフォーマットへスキャン変換される。各値は有利には色データまたはグレースケールデータであるが、色データもしくはグレースケールへマッピングされる前のデータであってもよい。各値は線形または非線形に表示値へマッピングされる。
【００７１】
画像は種々の位置に対する減衰量情報または吸収量情報を表す。関心領域内または視野内の全グリッド点に対して値が求められる場合、ディスプレイのピクセルが当該領域の減衰量もしくは吸収量を表す。表示のグリッドは走査のグリッドおよび／または値計算のグリッドと異なっていてよい。スキャン変換法、最近接選択法、補間法および／または外挿法を利用して、減衰量もしくは吸収量の解像度をディスプレイの解像度へ一致させることができる。
【００７２】
画像は他のデータを含むことができる。例えば、画像には、同じ領域または他の領域の組織、液または造影剤を表すＢモードデータまたは他のデータが含まれている。減衰量データまたは吸収量データは他のデータのオーバレイまたは他のデータと組み合わせに用いられる。
【００７３】
他の実施例として、減衰量もしくは吸収量の３次元分布が計算される。各値は、表面レンダリングまたは投影レンダリングなどの２次元でのヴォリューム表現のためにレンダリングされる。
【００７４】
ステップ４２では、続く送信、受信、画像形成のための設定が減衰量もしくは吸収量に合うように調整される。例えば、高強度集束超音波治療ＨＩＦＵは、音響減衰量または音響吸収量に基づいて適用される。組織での吸収量が大きくなるにつれ、治療のための振幅を小さくし、持続時間を短くし、アパーチャを小さくし、送出されるエネルギを低くしなければならない。吸収量が小さければ、治療計画を変更して、所望の線量が得られるようにより大きな音響エネルギを印加するかどうかを検討可能となる。
【００７５】
送信、走査および／または検出の動作の種々の様相が制御される。種々のパラメータ値が設定される。１つの実施例では、各値は選択された構成に基づいて設定される。例えば、ユーザがせん断波イメージングまたはＡＲＦＩイメージングを選択し、これに応じて、予め定められたパラメータがシステムを動作させるためにロードされる。予め定められた複数のパラメータは、同タイプもしくは同モードのイメージングの適用に対しては毎回同じである。これに代えて、肝臓のイメージングまたはその他の組織のイメージングなど、所定のモードを選択することにより、種々の値での編成を行ってよい。さらなる変更は予測される減衰量または吸収量に応じて行われる。例えば、低い送信周波数および／または低い受信周波数は、減衰量が大きな組織に対して用いられる。
【００７６】
値を設定可能なパラメータ種別の例として、送信周波数、走査線間隔、Ｆ数、パルス反復周波数、ラインサンプリング数、音響エネルギ振幅、パルス長、受信周波数またはこれらの組み合わせが挙げられる。これらのパラメータを種々の値で異ならせたり加えたり減らしたりして、種々の値で設定することができる。
【００７７】
適合化は、Ｂモード、ドップラー、カラーフロー、造影剤、組織ドップラー運動、ＡＲＦＩ、せん断波その他のイメージング中および／または治療中に行われる。静止画像の取得に先立って、または、リアルタイムイメージング中に連続的に、最適化が行われる。例えば、ユーザに診断用画像を提供するのに先立って減衰量もしくは吸収量が求められる。後続の画像は、少なくとも超音波診断セッションに対する患者の検査期間中、減衰量もしくは吸収量に基づいて適合化された設定を使用している。別の例として、連続的にまたは検査中の種々の時点で適合化を行ってもよい。また、周期的な適合化またはイベントトリガ方式の適合化のいずれも利用可能である。
【００７８】
減衰量、吸収量またはそこから導出されるデータはパラメータ値の設定に用いられる。ルックアップテーブルまたは計算（例えば変数として関数へフィードバックを行うこと）を用いてパラメータ値が求められる。例えば、平均吸収量が或る閾値を超える場合にはＸの値が生じ、或る閾値と別の閾値との間に入る場合にはＹの値が生じる。パラメータ値の設定の解像度（例えば２つから３つ、またはそれ以上の範囲）は任意のものを利用可能である。
【００７９】
図５には、超音波の音響減衰量を測定するシステム１０の実施例が示されている。システム１０は図２の方法または他の方法を実行する。システム１０は、送信ビーム発生器１２、トランスデューサ１４、受信ビーム発生器１６、画像プロセッサ１８、ディスプレイ２０、メモリ２２を含む。別の部品を加えたり、部品を変更したり、減らしたりすることもできる。例えば、ユーザ入力手段がユーザとシステムとのインタラクティブ動作のために設けられる。
【００８０】
システム１０は、医療診断用超音波イメージングシステムである。別の実施例として、システム１０はパーソナルコンピュータ、ワークステーション、ＰＡＣＳステーション、または、リアルタイムイメージングもしくは事後画像取得イメージングのためにネットワークを介して同じ位置もしくは分散位置に配置されたシステムである。
【００８１】
送信ビーム発生器１２は、超音波送信器、メモリ、パルス発生器、アナログ回路、ディジタル回路またはその組み合わせである。送信ビーム発生器１２は、複数のチャネルに対し、種々の相対的な振幅および／または遅延量および／または位相調整量で波形を形成するように動作する。波形はプログラミング可能な中央周波数および持続時間を有するように形成される。種々の中央周波数を有する波形が種々の時点で形成される。
【００８２】
形成された波形に応じたトランスデューサ１４からの音響波の送信に際し、１つまたは複数のビームが形成される。減衰量もしくは吸収量を測定するために、同じ１つまたは複数の走査線に沿った複数のビームが形成される。一連の送信ビームが形成され、２次元領域または３次元領域が走査される。セクタ、ヴェクタ（Ｒ）、リニアその他の走査フォーマットを利用可能である。同じ領域または同じラインが複数回走査される。１つまたは複数の走査線に沿って、一連の走査が行われる。別の実施例として、送信ビーム発生器１２がより高速な走査のために平面波または拡散波を形成することもできる。
【００８３】
同じ送信ビーム発生器１２が音響エネルギを形成するためのインパルス励起または電気的波形を形成し、変位を生じさせ、他のイメージング波形を形成する。別の実施例として、異なる送信ビーム発生器がインパルス励起を形成するために設けられてもよい。送信ビーム発生器１２はトランスデューサ１４に高強度で集束される超音波波形を形成させる。この波形は種々の時点での種々の周波数の音響放射力または他のプッシングパルスのための波形である。
【００８４】
トランスデューサ１４は電気的波形から音響エネルギを形成するアレイである。アレイごとに、相対遅延量および／または相対位相調整量によって、音響エネルギが定められる。所定の送信イベントは、遅延量が定められている場合、ほぼ同じ時点での異なるエレメントからの音響エネルギの送信に対応する。送信イベントにより組織変位のための超音波エネルギのパルスが供給される。パルスはインパルス励起である。インパルス励起は多数のサイクル（例えば５００サイクル）の波形を含むが、比較的短い時間で発生し、長い期間にわたって組織変位を生じさせる。
【００８５】
トランスデューサ１４は、複数の圧電性メンブレイン素子または容量性メンブレイン素子から成る１次元アレイ、１．２５次元アレイ、１．５次元アレイ、１．７５次元アレイまたは２次元アレイである。トランスデューサ１４は音響エネルギと電気エネルギとの間の変換のための複数のエレメントを含む。受信信号はトランスデューサ１４の各エレメントに入射する超音波エネルギ（エコー）に応じて形成される。各エレメントは送信ビーム発生器１２および受信ビーム発生器１６のチャネルに接続されている。これに代えて、機械的焦点を有する単独のエレメントを用いてもよい。
【００８６】
受信ビーム発生器１６は、増幅器、遅延発生器、位相回転器および／または１つまたは複数の加算器を備えた複数のチャネルを含む。各チャネルはトランスデューサの１つまたは複数のトランスデューサエレメントに接続されている。受信ビーム発生器１６はハードウェアまたはソフトウェアによって構成され、相対遅延量、相対位相、および／または相対間引き量を調整して、各イメージング送信に対応する１つまたは複数の受信ビームを形成する。受信動作は、組織変位に用いられるインパルス励起からのエコーに対しては生じない。受信ビーム発生器１６は、受信信号を用いて空間位置を表すデータを出力する。種々のエレメントからの信号の相対遅延および／または位相調整および加算によりビーム形成が行われる。別の実施例では、受信ビーム発生器１６はフーリエ変換または他の変換を用いて標本値を形成するプロセッサであってよい。
【００８７】
受信ビーム発生器１６はフィルタ、例えば、送信周波数帯域に対する２次高調波または他の周波数の帯域の情報を分離するためのフィルタを含むことができる。こうした情報は所望の組織、造影剤および／またはフロー情報を含むことが多い。別の実施例として、受信ビーム発生器１６は、メモリまたはバッファおよびフィルタまたは加算器を含んでもよい。２つ以上の受信ビームが結合され、これにより、所望の周波数帯域、例えば２次高調波、立体基本波その他の帯域での情報が分離される。また、受信ビーム発生器１６は基本周波数または送信周波数で情報を分離することもできる。
【００８８】
送信ビーム発生器１２と協働して、受信ビーム発生器１６は種々の時点で所定の領域を表すデータを形成する。音響インパルスが励起された後、受信ビーム発生器１６は種々の時点の１つまたは複数の位置を表すビームを形成する。関心領域を超音波で走査することにより、データ（例えばビーム形成標本値）が形成される。
【００８９】
受信ビーム発生器１６は、空間位置を表すビーム加算データを出力する。単独の位置、１つの走査線に沿った複数の位置、１つの領域内の複数の位置、または、１つの容積内の複数の位置などに対するデータが出力される。ダイナミックフォーカシングを行うことができる。データは種々の目的のために用いられる。例えば、変位に対する走査とは異なる走査がＢモードデータまたは組織データに対して行われる。これに代えて、Ｂモードデータを変位の検出に用いることもできる。別の実施例として、変位を基礎とした減衰量の測定のためのデータを一連の共有走査によって取得してもよい。また、Ｂモード走査またはドップラー走査を別個にもしくは同じデータを用いて行ってもよい。
【００９０】
プロセッサ１８は、Ｂモード検出器、ドップラー検出器、パルス波ドップラー検出器、相関プロセッサ、フーリエ変換プロセッサ、特定用途向け集積回路ＡＳＩＣ、汎用プロセッサ、制御プロセッサ、画像プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイＦＰＧＡ、ディジタル信号プロセッサＤＳＰ、アナログ回路、ディジタル回路もしくはこれらの組み合わせであってもよいし、または、検出、変位の算出、減衰量もしくは吸収量の計算のための現在知られているもしくは将来開発されるデバイスであってもよい。或る実施例では、プロセッサ１８は１つまたは複数の検出器と別個のプロセッサとを含む。ここでの別個のプロセッサは、制御プロセッサ、汎用プロセッサ、ディジタル信号プロセッサＤＳＰ、特定用途向け集積回路ＡＳＩＣ、フィールドプログラマブルゲートアレイＦＰＧＡ、ネットワーク、サーバ、プロセッサ群、データパスもしくはこれらの組み合わせ、または、変位の算出や減衰量もしくは吸収量の計算のための現在知られているもしくは将来開発される装置であってよい。例えば、この別個のプロセッサは、図２に示されている１つまたは複数のステップもしくはその任意の組み合わせを実行および／または生起させるハードウェアおよび／またはソフトウェアによって実現される。
【００９１】
或る実施例では、プロセッサ１８は種々の時点での種々の周波数の音響放射力に応じた組織の空間オフセット量を求めるように構成されている。圧迫によって生じる組織の変位量またはオフセット量が測定される。相関または他の技術を用いて、１つまたは複数の時点での変位量が求められる。圧迫は種々の時点および種々の周波数で印加される。種々の周波数から得られるオフセット量が測定される。種々の周波数から得られるオフセット量は、１つまたは複数の位置、例えば或る走査線に沿った複数の位置について測定される。
【００９２】
プロセッサ１８は、組織の音響吸収量または音響減衰量を空間オフセット量に基づいて求めるように構成されている。種々の周波数に対して測定された各オフセット量は減衰量もしくは吸収量を求めるために用いられる。種々の位置に対して測定された複数のオフセット量を用いることもできる。音響吸収量または音響減衰量は種々の周波数および種々の位置に対する空間オフセット量に基づいて計算される。
【００９３】
さらに、プロセッサ１８は吸収量もしくは減衰量を用いた表示を形成するように構成されている。テキスト、グラフまたは画像の表示が形成される。これに代えてまたはこれに加えて、プロセッサ１８は、減衰量もしくは吸収量に基づく治療またはイメージングの動作を制御する。
【００９４】
プロセッサ１８は、メモリ２２または他のメモリ内に記憶されている、超音波の音響減衰量を測定するための各命令を実行する。プロセッサ１８は、変位の検出、減衰量もしくは吸収量の計算、および／または、減衰量もしくは吸収量を用いた計算のためにプログラミングされている。
【００９５】
メモリ２２は、コンピュータで読み出し可能な非変換性記憶媒体である。上述したプロセス、方法および／または技術を実現するための命令が、当該メモリ、すなわち、当該コンピュータで読み出し可能な記憶媒体に記憶される。当該メモリは、例えば、キャッシュメモリ、バッファメモリ、ＲＡＭ、リムーバブルメディア、ハードディスクドライブその他のコンピュータで読み出し可能な記憶媒体である。コンピュータで読み出し可能な記憶媒体は種々のタイプの揮発性および不揮発性の記憶媒体である。図示ないし上述した機能もしくはステップもしくはタスクは、コンピュータで読み出し可能な記憶媒体に記憶された１つまたは複数の命令セットに応じて実行される。機能もしくはステップもしくはタスクは、命令セット、記憶媒体、プロセッサまたは処理ストラテジの特定のタイプからは独立しており、ソフトウェア、ハードウェア、集積回路、ファームウェア、マイクロコードなどによって、単独でまたは任意に組み合わせて実行可能である。同様に、処理ストラテジは、マルチプロセシング、マルチタスク、並列処理その他を含むことができる。１つの実施例では、各命令は、ローカルシステムまたはリモートシステムによる読み出しのために、リムーバブルメディアデバイスに記憶されている。別の実施例として、各命令を、コンピュータネットワークもしくは電話回線を介した伝送のために遠隔位置に記憶することもできる。さらに別の実施例として、各命令を所定のコンピュータ内、ＣＰＵ内、ＧＰＵ内もしくはシステム内に記憶してもよい。
【００９６】
ディスプレイ２０は、テキスト、グラフ、２次元画像または３次元表現を表示するＣＲＴ、ＬＣＤ、プロジェクタ、プラズマディスプレイその他のディスプレイである。ディスプレイ２０は、プロセッサ１８もしくは他のデバイスから、画像として表示されるべき信号を入力することによって構成される。ディスプレイ２０は関心領域もしくは画像全体における種々の位置に対する減衰量もしくは吸収量を表す画像を表示する。これに代えてまたはこれに加えて、ディスプレイ２０が１つの位置もしくは１つの関心領域に対する減衰量もしくは吸収量を表すテキストまたはグラフを表示するように構成されていてもよい。
【００９７】
本発明を種々の実施例に則して説明したが、本発明の観点から逸脱しないかぎり種々の変更および修正が可能である。つまり、上述した発明の詳細な説明は、本発明を限定するものでなく、説明のための例示であって、本発明はその思想および観点を規定した以下の特許請求の範囲およびこれと同等の全ての特徴を対象とするものであると理解されたい。
【符号の説明】
【００９８】
１０  システム、  １２  送信ビーム発生器、  １４  トランスデューサ、  １６  受信ビーム発生器、  １８  プロセッサ、  ２０  ディスプレイ、  ２２  メモリ
【図１】
2014004375.tif 000007
【図２】
2014004375.tif 000008
【図５】
2014004375.tif 000009
【図３】
2014004375.tif 000010
【図４】
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【外国語明細書】
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