(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体内を伝播するせん断波を検出し、
検出した前記せん断波に含まれる複数の周波数成分の位相を算出し、
算出した前記位相を解析することにより算出される位相差又は位相速度の周波数に対する変化を表す指標値であって、前記物体内の粘性を表す指標値を、粘弾性に関する物理モデルに依存せずに算出する、処理部
を備えた解析装置。
【請求項２】
物体内を伝播するせん断波を検出し、
検出した前記せん断波に含まれる複数の周波数成分の位相を算出し、
算出した前記位相を解析することにより算出される位相差又は位相速度の周波数に対する変化を表す指標値であって、前記物体内の粘性を表す指標値を、粘弾性に関する物理モデルに依存せずに算出する、処理部
を備え、
前記変化は、傾き、残差平方和、及び面積のうち少なくともいずれかを含む、
解析装置。
【請求項３】
前記処理部は、前記指標値に応じた属性を、前記せん断波を解析することにより算出された位相差又は位相速度の算出位置に対応する位置に割り当てることにより、指標画像を生成する、
請求項１又は２に記載の解析装置。
【請求項４】
物体内を伝播するせん断波を、前記せん断波の伝播方向に沿った複数の位置それぞれについて検出し、
検出した前記せん断波に含まれる複数の周波数成分の位相を算出し、
各位置について算出した前記位相を用いて、位相差又は位相速度を算出し、
算出した前記位相差又は前記位相速度の周波数に対する変化を表す値を前記物体内の粘性を表す指標値として、前記指標値に応じた属性を、前記位相差又は前記位相速度の算出位置に対応する位置に割り当てることにより、指標画像を生成する処理部
を備えた解析装置。
【請求項５】
前記処理部は、複数の前記指標値を用いた統計値を算出する、
請求項１乃至４のうちいずれか一つに記載の解析装置。
【請求項６】
前記処理部は、異なる複数の走査範囲のそれぞれで前記せん断波を検出する場合に、隣り合う走査範囲同士のうち少なくとも１つの位置を重複して走査させ、当該隣り合う走査範囲に含まれる各位置で算出される位相を、重複して走査された位置の位相を用いて連結する、
請求項１乃至５のうちいずれか一つに記載の解析装置。
【請求項７】
前記処理部は、前記せん断波の伝播方向に沿った複数の位置それぞれについて検出した前記せん断波に対する周波数解析により、被検体の呼吸、拍動、及び体動と比較して前記せん断波が支配的な周波数区間に対応する周波数成分の位相を算出する、
請求項１乃至６のうちいずれか一つに記載の解析装置。
【請求項８】
前記処理部は、前記周波数解析の前に、前記複数の位置それぞれについて検出した前記せん断波に対して、それぞれの位置で検出される前記せん断波の伝播時間の違いを補正した窓関数処理を行う、
請求項７に記載の解析装置。
【請求項９】
前記処理部は、前記せん断波の伝播方向に沿った複数の位置における前記物体内の動きを算出することにより、前記せん断波を検出する、
請求項１乃至８のうちいずれか一つに記載の解析装置。
【請求項１０】
前記処理部は、前記物体内の動きとして、前記せん断波の伝播方向に沿った複数の位置における変位、速度、又は加速度を算出する、
請求項９に記載の解析装置。
【請求項１１】
前記処理部は、前記位相差又は前記位相速度のばらつきを評価するために３以上の周波数成分それぞれについて、前記せん断波を解析することにより算出された位相差又は位相速度を用いて、前記指標値を算出する、
請求項１乃至１０のうちいずれか一つに記載の解析装置。
【請求項１２】
前記処理部は、３以上の位置それぞれについて、前記せん断波を解析することにより算出された位相を用いて、位相差又は位相速度を算出する、
請求項１乃至１１のうちいずれか一つに記載の解析装置。
【請求項１３】
前記処理部は、超音波の反射、又は磁気共鳴を利用して収集された信号を用いて、前記せん断波を検出する、
請求項１乃至１２のうちいずれか一つに記載の解析装置。
【請求項１４】
前記処理部は、音響放射力又は外部加振により生じた前記せん断波を検出する、
請求項１乃至１３のうちいずれか一つに記載の解析装置。
【請求項１５】
前記処理部は、前記せん断波を解析することにより算出された位相差又は位相速度を周波数成分毎にプロットしたグラフを生成する、
請求項１乃至１４のうちいずれか一つに記載の解析装置。
【請求項１６】
前記処理部は、前記指標画像上に設定された関心領域に含まれる前記指標値を用いた統計値を算出する、
請求項３又は４に記載の解析装置。
【請求項１７】
前記処理部は、前記物体内の組織性状を表す画像、及び、前記せん断波が伝播した伝播時間に基づく画像の少なくとも一方を生成し、生成した画像を前記指標画像と同時に表示する、
請求項３又は４に記載の解析装置。
【請求項１８】
前記処理部は、前記伝播時間に基づく画像として、当該伝播時間に応じた画素値を割り当てた画像、当該伝播時間から算出される硬さに応じた画素値を割り当てた画像、当該伝播時間が略同一の位置を表す画像、及び、当該伝播時間の分散値に応じた画素値を割り当てた画像のうち少なくとも一つを生成し、生成した画像を前記指標画像と同時に表示する、
請求項１７に記載の解析装置。
【請求項１９】
前記処理部は、同時に表示される画像のうち一つの画像に第１の関心領域が設定された場合に、他の画像における当該第１の関心領域に対応する位置に第２の関心領域を設定し、設定された第１の関心領域及び第２の関心領域のそれぞれについて、各関心領域に含まれる値を用いた統計値を算出する、
請求項１８に記載の解析装置。
【請求項２０】
前記処理部は、前記統計値をレポート作成プログラムに出力する、
請求項１６又は１９に記載の解析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、解析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体組織は粘性と弾性とを有する粘弾性体であると言われており、近年、この粘弾性を評価するために、種々の方法が提案されている。例えば、生体組織の硬さ（弾性）を測定し、測定した硬さの分布を映像化するエラストグラフィー（Elastography）が知られている。例えば、生体組織に対して音響放射力を与えてせん断波（Shear  Wave）に基づく変位を発生させ、発生した変位を経時的に観測することでせん断波の伝播速度を算出し、算出した伝播速度から弾性率を求めるＳＷＥ（Shear  Wave  Elastography）がある。
【０００３】
また、例えば、粘弾性を評価するために、生体をモデルに近似することで粘性の指標となる値を算出することが行われている。ここで、モデルとは、例えば、粘性と弾性の現象を数式化した近似式であり、Ｍａｘｗｅｌｌモデル、Ｖｏｉｇｔモデル、三要素モデル、多次元Ｍａｘｗｅｌｌモデル等が知られている。しかしながら、評価に用いたモデルの違いによって、粘弾性を示す値が異なってしまうことが報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第９１２５５４７号明細書
【特許文献２】米国公開公報２０１４／００１８６７９号明細書
【特許文献３】特開２０１５−０９２９３７号公報
【特許文献４】特開２００８−１６１６７４号公報
【特許文献５】特開２０１３−１４１５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、生体組織の粘性を評価することができる解析装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の解析装置は、処理部を備える。処理部は、物体内を伝播するせん断波を検出する。処理部は、検出した前記せん断波を解析することにより、粘弾性に関する物理モデルに依存せず、前記物体内の粘性を表す指標値を算出する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る超音波診断装置におけるせん断波の観測について説明するための図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る超音波診断装置におけるせん断波の検出について説明するための図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る超音波診断装置における位相速度の算出について説明するための図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る超音波診断装置における指標値の算出について説明するための図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係る指標画像の一例を示す図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は、第１の実施形態に係る超音波診断装置による指標値と取得した変位の外形との関係について説明するための図である。
【図９】図９は、せん断波の減衰について説明するための図である。
【図１０】図１０は、第２の実施形態に係る処理回路の処理を説明するための図である。
【図１１】図１１は、第２の実施形態に係る処理回路の処理を説明するための図である。
【図１２】図１２は、その他の実施形態に係る超音波診断装置における計測について説明するための図である。
【図１３】図１３は、その他の実施形態に係る超音波診断装置における同時表示について説明するための図である。
【図１４】図１４は、その他の実施形態に係る超音波診断装置における同時表示について説明するための図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、その他の実施形態に係る時間−空間方向の変位分布の一例を示す図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、その他の実施形態に係る時間−空間方向の変位分布の一例を示す図である。
【図１６】図１６は、その他の実施形態に係る２次元フーリエ変換によるパワースペクトル分布の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、その他の実施形態に係る粘性の指標値とサンプル位置との関係を示す図である。
【図１８】図１８は、その他の実施形態に係る深さ方向及び方位方向における指標値の算出について説明するための図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、その他の実施形態に係る他の指標値の一例を示す図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、その他の実施形態に係る他の指標値の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、実施形態に係る解析装置を説明する。以下では、解析装置の一例として、超音波診断装置について説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、超音波プローブ１０１と、入力装置１０２と、ディスプレイ１０３と、装置本体１００とを備える。超音波プローブ１０１、入力装置１０２、及びディスプレイ１０３は、装置本体１００と通信可能に接続される。なお、被検体Ｐは、超音波診断装置の構成に含まれない。
【００１０】
超音波プローブ１０１は、複数の振動子（例えば、圧電振動子）を有し、これら複数の振動子は、後述する装置本体１００が有する送信回路１１０から供給される駆動信号に基づき超音波を発生する。また、超音波プローブ１０１が有する複数の振動子は、被検体Ｐからの反射波を受信して電気信号に変換する。また、超音波プローブ１０１は、振動子に設けられる整合層と、振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有する。なお、超音波プローブ１０１は、装置本体１００と着脱自在に接続される。
【００１１】
超音波プローブ１０１から被検体Ｐに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体Ｐの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号として超音波プローブ１０１が有する複数の振動子にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、送信された超音波パルスが、移動している血流や心臓壁等の表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。
【００１２】
なお、第１の実施形態は、図１に示す超音波プローブ１０１が、複数の圧電振動子が一列で配置された１次元超音波プローブである場合や、一列に配置された複数の圧電振動子が機械的に揺動される１次元超音波プローブである場合、複数の圧電振動子が格子状に２次元で配置された２次元超音波プローブである場合のいずれであっても適用可能である。
【００１３】
入力装置１０２は、マウス、キーボード、ボタン、パネルスイッチ、タッチコマンドスクリーン、フットスイッチ、トラックボール、ジョイスティック等を有し、超音波診断装置の操作者からの各種設定要求を受け付け、装置本体１００に対して受け付けた各種設定要求を転送する。
【００１４】
ディスプレイ１０３は、超音波診断装置の操作者が入力装置１０２を用いて各種設定要求を入力するためのＧＵＩ（Graphical  User  Interface）を表示したり、装置本体１００において生成された超音波画像データ等を表示したりする。
【００１５】
装置本体１００は、超音波プローブ１０１が受信した反射波信号に基づいて超音波画像データを生成する装置であり、図１に示すように、送信回路１１０と、受信回路１２０と、処理回路１３０と、画像メモリ１４０と、記憶回路１５０とを有する。送信回路１１０、受信回路１２０、処理回路１３０、画像メモリ１４０、及び記憶回路１５０は、互いに通信可能に接続される。
【００１６】
送信回路１１０は、超音波送信における送信指向性を制御する。具体的には、送信回路１１０は、レートパルサ発生器、送信遅延部、送信パルサ等を有し、超音波プローブ１０１に駆動信号を供給する。レートパルサ発生器は、所定のレート周波数（ＰＲＦ：Pulse  Repetition  Frequency）で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。レートパルスは、送信遅延部を通ることで異なる送信遅延時間を有した状態で送信パルサへ電圧を印加する。すなわち、送信遅延部は、超音波プローブ１０１から発生される超音波をビーム状に集束して送信指向性を決定するために必要な振動子ごとの送信遅延時間を、レートパルサ発生器が発生する各レートパルスに対し与える。送信パルサは、かかるレートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ１０１に駆動信号（駆動パルス）を印加する。送信方向或いは送信遅延時間は、後述する記憶回路１５０に記憶されており、送信回路１１０は、記憶回路１５０を参照して、送信指向性を制御する。
【００１７】
駆動パルスは、送信パルサからケーブルを介して超音波プローブ１０１内の振動子まで伝達した後に、振動子において電気信号から機械的振動に変換される。この機械的振動は、生体内部で超音波として送信される。振動子ごとに異なる送信遅延時間を持った超音波は、収束されて、所定方向に伝播していく。送信遅延部は、各レートパルスに対し与える送信遅延時間を変化させることで、振動子面からの送信方向を任意に調整する。送信回路１１０は、超音波ビームの送信に用いる振動子の数及び位置（送信開口）と、送信開口を構成する各振動子の位置に応じた送信遅延間とを制御することで、送信指向性を与える。例えば、送信回路１１０の送信遅延回路は、送信遅延時間をパルサ回路が発生する各レートパルスに対し与えることで、超音波送信の深さ方向における集束点（送信フォーカス）の位置を制御する。
【００１８】
なお、送信回路１１０は、後述する処理回路１３０の指示に基づいて、所定のスキャンシーケンスを実行するために、送信周波数、送信駆動電圧等を瞬時に変更可能な機能を有している。特に、送信駆動電圧の変更は、瞬間にその値を切り替え可能なリニアアンプ型の発信回路、または、複数の電源ユニットを電気的に切り替える機構によって実現される。
【００１９】
超音波プローブ１０１が送信した超音波の反射波は、超音波プローブ１０１内部の振動子まで到達した後、振動子において、機械的振動から電気的信号（反射波信号）に変換され、受信回路１２０に入力される。
【００２０】
受信回路１２０は、超音波受信における受信指向性を制御する。具体的には、受信回路１２０は、プリアンプ、Ａ／Ｄ変換部、受信遅延部及び加算部等を有し、超音波プローブ１０１が受信した反射波信号に対して各種処理を行なって反射波データを生成する。プリアンプは、反射波信号をチャンネルごとに増幅してゲイン補正処理を行なう。Ａ／Ｄ変換部は、ゲイン補正された反射波信号をＡ／Ｄ変換し、受信遅延部は、受信指向性を決定するのに必要な受信遅延時間をチャンネルごとに与える。加算部は、受信遅延時間が与えられた反射波信号（デジタル信号）を加算して、反射波データを生成する。加算器の加算処理により、反射波信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。受信方向或いは受信遅延時間は、後述する記憶回路１５０に記憶されており、受信回路１２０は、記憶回路１５０を参照して、受信指向性を制御する。なお、第１の実施形態に係る受信回路１２０は、並列同時受信を行なうことも可能である。
【００２１】
処理回路１３０は、超音波診断装置の処理全体を制御する。具体的には、処理回路１３０は、入力装置１０２を介して操作者から入力された各種設定要求や、記憶回路１５０から読込んだ各種制御プログラム及び各種データに基づき、送信回路１１０及び受信回路１２０の処理を制御する。なお、処理回路１３０は、処理部の一例である。
【００２２】
また、処理回路１３０は、信号処理機能１３１と、画像処理機能１３２と、出力制御機能１３３とを実行する。ここで、処理回路１３０の構成要素である信号処理機能１３１、画像処理機能１３２及び出力制御機能１３３が実行する各処理機能は、例えば、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路１５０に記録されている。処理回路１３０は、各プログラムを記憶回路１５０から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。すなわち、信号処理機能１３１は、処理回路１３０が信号処理機能１３１に対応するプログラムを記憶回路１５０から読み出し実行することで、実現される機能である。また、画像処理機能１３２は、処理回路１３０が画像処理機能１３２に対応するプログラムを記憶回路１５０から読み出し実行することで、実現される機能である。また、出力制御機能１３３は、処理回路１３０が出力制御機能１３３に対応するプログラムを記憶回路１５０から読み出し実行することで、実現される機能である。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路１３０は、図１の処理回路１３０内に示された各機能を有することとなる。
【００２３】
信号処理機能１３１は、受信回路１２０が反射波信号から生成した反射波データに対して各種の信号処理を行う。信号処理機能１３１は、受信回路１２０から受信した反射波データに対して、対数増幅、包絡線検波処理等を行って、サンプル点ごとの信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ（Ｂモードデータ）を生成する。
【００２４】
また、信号処理機能１３１は、受信回路１２０から受信した反射波データより、移動体のドプラ効果に基づく運動情報を、走査領域内の各サンプル点で抽出したデータ（ドプラデータ）を生成する。具体的には、信号処理機能１３１は、移動体の運動情報として、平均速度、分散値、パワー値等を各サンプル点で抽出したドプラデータを生成する。ここで、移動体とは、例えば、血流や、心壁等の組織、造影剤である。
【００２５】
画像処理機能１３２は、信号処理機能１３１が生成したデータから超音波画像データを生成する。画像処理機能１３２は、信号処理機能１３１が生成したＢモードデータから反射波の強度を輝度で表したＢモード画像データを生成する。また、画像処理機能１３２は、信号処理機能１３１が生成したドプラデータから移動体情報を表すドプラ画像データを生成する。ドプラ画像データは、速度画像データ、分散画像データ、パワー画像データ、又は、これらを組み合わせた画像データである。
【００２６】
ここで、画像処理機能１３２は、一般的には、超音波走査の走査線信号列を、テレビ等に代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換（スキャンコンバート）し、表示用の超音波画像データを生成する。具体的には、画像処理機能１３２は、超音波プローブ１０１による超音波の走査形態に応じて座標変換を行うことで、表示用の超音波画像データを生成する。また、画像処理機能１３２は、スキャンコンバート以外に種々の画像処理として、例えば、スキャンコンバート後の複数の画像フレームを用いて、輝度の平均値画像を再生成する画像処理（平滑化処理）や、画像内で微分フィルタを用いる画像処理（エッジ強調処理）等を行う。また、画像処理機能１３２は、超音波画像データに、付帯情報（種々のパラメータの文字情報、目盛り、ボディーマーク等）を合成する。
【００２７】
すなわち、Ｂモードデータ、ドプラデータ及び硬さ分布情報は、スキャンコンバート処理前の超音波画像データであり、画像処理機能１３２が生成するデータは、スキャンコンバート処理後の表示用の超音波画像データである。なお、画像処理機能１３２は、信号処理機能１３１が３次元のデータ（３次元Ｂモードデータ、３次元ドプラデータ及び３次元硬さ分布情報）を生成した場合、超音波プローブ１０１による超音波の走査形態に応じて座標変換を行うことで、ボリュームデータを生成する。そして、画像処理機能１３２は、ボリュームデータに対して、各種レンダリング処理を行なって、表示用の２次元画像データを生成する。
【００２８】
出力制御機能１３３は、処理回路１３０により生成された情報の出力制御を行う。例えば、出力制御機能１３３は、画像メモリ１４０が記憶する表示用の超音波画像データをディスプレイ１０３にて表示するように制御する。また、例えば、出力制御機能１３３は、操作者からの指示に応じて、超音波画像データをワークステーション等の装置に送信する。
【００２９】
画像メモリ１４０は、画像処理機能１３２が生成した表示用の画像データを記憶するメモリである。また、画像メモリ１４０は、信号処理機能１３１が生成したデータを記憶することも可能である。画像メモリ１４０が記憶するＢモードデータやドプラデータ、硬さ分布情報は、例えば、診断の後に操作者が呼び出すことが可能となっており、画像処理機能１３２を経由して表示用の超音波画像データとなる。
【００３０】
記憶回路１５０は、超音波送受信、画像処理及び表示処理を行うための制御プログラムや、診断情報（例えば、患者ＩＤ、医師の所見等）や、診断プロトコルや各種ボディーマーク等の各種データを記憶する。また、記憶回路１５０は、必要に応じて、画像メモリ１４０が記憶する画像データの保管等にも使用される。また、記憶回路１５０が記憶するデータは、図示しないインタフェース部を介して、外部装置へ転送することができる。
【００３１】
なお、本実施形態においては、単一の処理回路１３０にて、上述した各処理機能が実現されるものとして説明するが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。例えば、装置本体１００は、処理回路１３０とは別に、信号処理機能１３１を実行するプロセッサや画像処理機能１３２を実行するプロセッサを備えていてもよい。
【００３２】
上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＧＰＵ(Graphics  Processing  Unit)、或いは、特定用途向け集積回路（Application  Specific  Integrated  Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple  Programmable  Logic  Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex  Programmable  Logic  Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field  Programmable  Gate  Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路１５０に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路１５０にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。更に、各図における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。
【００３３】
ところで、従来の超音波診断装置において、生体組織の粘弾性の評価方法の一つとして、生体組織の硬さ（弾性）の分布を映像化するエラストグラフィー（Elastography）が行われている。例えば、生体組織に対して音響放射力（プッシュパルス）を与えてせん断波（Shear  Wave）に基づく変位を発生させ、発生した変位を経時的に観測することでせん断波の伝播速度を算出し、算出した伝播速度から弾性率を求めるＳＷＥ（Shear  Wave  Elastography）が知られている。ＳＷＥで測定された硬さの値は、弾性の定量的な指標として、例えば、医用画像診断において利用されている。
【００３４】
ここで、生体組織は粘性と弾性とを有する粘弾性体であると言われている。このため、ＳＷＥによる弾性の評価のみならず、粘性も評価することで、生体組織の粘弾性特性を正確に捉えることができると考えられる。
【００３５】
しかしながら、従来の粘性評価では、生体をモデルに近似する手法が一般的である。モデルによって算出される粘性の指標値にはモデル依存性があり、例えば、ファントムでは上手く測定できたとしても、必ずしも生体で上手く測定できるとは限らない。逆に言えば、生体で上手く測定できるモデルが、必ずしもファントムで上手く測定できるとは限らない。
【００３６】
そこで、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、生体組織の粘性を評価するために、以下の機能を実行する。例えば、超音波診断装置は、粘性体を伝播するせん断波の速度の周波数依存性を用いて、粘弾性に関する物理モデルに依存しない指標値を算出する。
【００３７】
例えば、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、生体組織に対して超音波プローブ１０１からプッシュパルスを送信させ、プッシュパルスで生じるせん断波により変位を観測することで、生体組織の横波速度の周波数依存性に関する指標値を算出する。
【００３８】
例えば、第１の実施形態に係る送信回路１１０は、音響放射力で生じるせん断波により変位を発生させるプッシュパルス（変位発生用超音波）を超音波プローブ１０１から被検体Ｐに対して送信させる。そして、第１の実施形態に係る送信回路１１０は、プッシュパルスにより発生する変位を観測するトラッキングパルス（観測用超音波）を、走査領域内の複数の走査線それぞれで超音波プローブ１０１から複数回送信させる。トラッキングパルスは、プッシュパルスにより発生したせん断波を、走査領域内の各サンプル点で観測するために送信される。
【００３９】
図２は、第１の実施形態に係る超音波診断装置におけるせん断波の観測について説明するための図である。図２には、超音波プローブ１０１から送信されるプッシュパルス１０及びトラッキングパルス１１を模式的に示す。なお、図２において、矢印ｔは、時間方向に対応する。
【００４０】
図２に示すように、プッシュパルス１０が送信されると、プッシュパルス１０の送信位置から変位が発生する。ここで、発生した変位は、例えば、送信位置から図中の右方向へせん断波１２（横波）として伝播し、走査線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆの順に伝わる。このせん断波１２は、各走査線（ビーム）Ａ〜Ｆに対してそれぞれ複数回送信されるトラッキングパルス１１によって観測される。図２に示す例では、トラッキングパルス１１は、各走査線Ａ〜Ｆに対してそれぞれ４回ずつ送信される。なお、図２では、各走査線Ａ〜Ｆに送信されるトラッキングパルス１１を、線種の違いによって例示している。
【００４１】
信号処理機能１３１は、物体内を伝播するせん断波１２を、せん断波１２の伝播方向に沿った複数の位置それぞれについて検出する。例えば、信号処理機能１３１は、各走査線Ａ〜Ｆで複数回送信されたトラッキングパルス１１の反射波データに対して自己相関演算を施して、各サンプル点における変位を推定する。
【００４２】
ここで、推定された変位は、せん断波１２による変位のみならず、呼吸や拍動、体動等によって生じた変位を含む可能性がある。このため、信号処理機能１３１は、ＷＦ（Wall  Filter）やDirection  Filterによるフィルタ処理を行うことで、せん断波１２の伝播方向に沿った各サンプル点における変位を推定する。これにより、信号処理機能１３１は、例えば、推定された変位から呼吸や拍動、体動等による変位の成分を除外して、せん断波による変位を推定する。なお、ＷＦとは、呼吸や拍動、体動等の所定の周波数をカットするフィルタである。また、Direction  Filterとは、せん断波１２が水平方向に伝播すると仮定して変位を選択するフィルタである。
【００４３】
このように、信号処理機能１３１は、各サンプル点における変位の時間変化を、物体内を伝播するせん断波１２として検出する。なお、ＷＦやDirection  Filterによるフィルタ処理は、フィルタ特性によりその後の処理で求められる位相特性に影響を与えてしまうため、必ずしも実行されなくてもよい。
【００４４】
図３は、第１の実施形態に係る超音波診断装置におけるせん断波の検出について説明するための図である。図３には、トラッキングパルス１１により各サンプル点で観測された変位の時間変化を表すグラフ（時間変位曲線）を例示する。なお、図３の線種の違いは、各走査線Ａ〜Ｆ上の各サンプル点における時間変位曲線に対応する。
【００４５】
図３に示すように、信号処理機能１３１は、各走査線Ａ〜Ｆ上の各サンプル点について、それぞれの時間における変位を推定する。ここで、各サンプル点で検出される時間変位曲線は、プッシュパルス１０の送信位置に最も近い走査線Ａで最大変位となり、走査線Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ・・・と離れるほど小さな曲線となる。このように、信号処理機能１３１は、物体内を伝播するせん断波１２を、各サンプル点における変位の時間変化として検出する。
【００４６】
信号処理機能１３１は、検出したせん断波１２に含まれる複数の周波数成分それぞれの位相を算出する。例えば、信号処理機能１３１は、複数の位置それぞれについて検出したせん断波１２に対する周波数解析により、位相を算出する。具体的には、信号処理機能１３１は、図３で得られた時間変位曲線に対してフーリエ変換を行うことで、各サンプル点について周波数ごとの位相を算出する。
【００４７】
また、各サンプル点で得られる時間変位曲線は、せん断波１２の伝播方向の順に検出される。例えば、各時間変位曲線のピーク位置は、伝播方向の順に異なる時間に検出される。このため、信号処理機能１３１は、せん断波１２の伝播時間から各時間変位曲線の時間のずれ（違い）を算出する。この伝播時間は、例えば、各サンプル点の時間変位曲線の相互相関によって求めてもよいし、時間変位曲線のピーク検出によって求めてもよい。そして、信号処理機能１３１は、算出したずれに応じて解析範囲をずらした上で窓関数処理を行う。すなわち、信号処理機能１３１は、周波数解析の前に、複数の位置それぞれについて検出したせん断波に対して、それぞれの位置で検出されるせん断波の伝播時間の違いを補正した窓関数処理を行う。
【００４８】
そして、信号処理機能１３１は、窓関数処理後の各サンプル点の時間変位曲線に対してフーリエ変換を行って、位相を算出する。なお、上記の窓関数処理もＷＦやDirection  Filter同様、窓関数によるフィルタ特性によって、その後の処理で求められる位相特性に影響を与えてしまうため、必ずしも実行されなくてもよい。
【００４９】
また、上記の例では、変位を用いてフーリエ変換を行う場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、信号処理機能１３１は、複数の位置における物体内の動きを算出することにより、せん断波を検出してもよい。例えば、信号処理機能１３１は、物体内の動きとして、複数の位置における変位、速度、又は加速度を算出してもよい。この場合、例えば、信号処理機能１３１は、反射波データに対して自己相関演算を施して、積分処理前の情報を瞬時速度として取得する。そして、信号処理機能１３１は、この瞬時速度に対してフーリエ変換を行って、この周波数依存性を評価してもよい。
【００５０】
信号処理機能１３１は、各位置について算出した位相を用いて、周波数成分毎に、位相速度を算出する。例えば、信号処理機能１３１は、各サンプル点について算出した位相を用いて、位相差を算出する。そして、信号処理機能１３１は、下記の式（１）を用いて、位相速度Ｃｐｈａｓｅを算出する。なお、式（１）において、ΔΦは、位相差を示し、ｆは、周波数を示し、Ｌは、サンプル点の距離を示す。
【００５１】
【数１】
0006987496.tif 000002
【００５２】
例えば、信号処理機能１３１は、３以上の位置それぞれについて算出した位相を用いて、位相速度を算出する。例えば、信号処理機能１３１は、３つの連続するサンプル点の位相を用いて、その中央に位置するサンプル点の位相速度を算出する。
【００５３】
図４は、第１の実施形態に係る超音波診断装置における位相速度の算出について説明するための図である。図４には、ある周波数で得られた位相を走査線Ａ〜Ｆごとにプロットしたグラフを例示する。つまり、図４において、横軸は、走査線に対応し、縦軸は、位相に対応する。
【００５４】
図４に示すように、例えば、信号処理機能１３１は、走査線Ａ，Ｂ，Ｃのサンプル点の位相を用いて、走査線Ｂのサンプル点における位相速度を算出する。この場合、式（１）における位相差ΔΦは、走査線Ａ，Ｂ，Ｃのうち隣り合うサンプル点間の位相の差の平均から求めてもよいし、走査線Ａ，Ｂ，Ｃのサンプル点の位相の最小二乗法によって傾きから求めてもよい。また、距離Ｌは、走査線Ａのサンプル点と走査線Ｃのサンプル点との間の距離から求める。また、周波数ｆは、任意の周波数が複数選択される。例えば、周波数ｆは、呼吸や拍動、体動等と比較してせん断波１２の方が支配的な周波数が選択される。そして、信号処理機能１３１は、求めた位相差ΔΦ、距離Ｌ、周波数ｆを用いて、上記の式（１）から位相速度Ｃｐｈａｓｅを算出する。このように、信号処理機能１３１は、例えば、走査線Ａ〜Ｃのサンプル点の位相を用いて、走査線Ｂのサンプル点の位相速度を算出する。同様に、例えば、信号処理機能１３１は、走査線Ｂ〜Ｄのサンプル点の位相を用いて、走査線Ｃのサンプル点の位相速度を算出する。また、例えば、信号処理機能１３１は、走査線Ｃ〜Ｅのサンプル点の位相を用いて、走査線Ｄのサンプル点の位相速度を算出する。
【００５５】
このように、信号処理機能１３１は、各サンプル点の位相速度を算出する。なお、図４は一例に過ぎず、例えば、算出に用いるサンプル点や、算出された位相速度が割り当てられる位置は、適宜変更可能である。例えば、信号処理機能１３１は、走査線Ａ〜Ｄの４つのサンプル点の位相を用いて位相速度を算出し、算出した位相速度を走査線Ｂ，Ｃのサンプル点の中点に割り当ててもよい。また、例えば、信号処理機能１３１は、走査線Ａ，Ｂの２つのサンプル点の位相を用いて位相速度を算出し、算出した位相速度を走査線Ａ，Ｂのサンプル点の中点に割り当ててもよい。つまり、信号処理機能１３１によって算出された位相速度は、任意の位相速度の算出位置に割り当てられる。
【００５６】
信号処理機能１３１は、算出した位相速度の周波数方向への変化量（以下、位相速度のばらつき）を表し、粘弾性に関する物理モデルに依存しない指標値を算出する。すなわち、信号処理機能１３１は、位相速度のばらつきを表す指標値を、粘弾性に関する物理モデルを用いずに算出する。例えば、信号処理機能１３１は、位相速度のばらつきを表す指標値を、粘弾性に関する物理モデルへのフィッティングを行わずに算出する。一例としては、信号処理機能１３１は、位相速度のばらつきを表す指標値として、位相速度分布の傾きを算出する。言い換えると、信号処理機能１３１は、せん断波を解析することにより算出された周波数−位相速度分布を用いて、指標値を算出する。
【００５７】
図５は、第１の実施形態に係る超音波診断装置における指標値の算出について説明するための図である。図５には、走査線Ｂのサンプル点の位相速度を周波数ごとにプロットしたグラフ（位相速度分布）を例示する。つまり、図５にプロットされる位相速度は、走査線Ａ，Ｂ，Ｃのサンプル点の位相を用いて算出された値である。図５において、横軸は、周波数インデックスに対応し、縦軸は、位相速度に対応する。なお、周波数インデックスとは、位相速度の算出に用いた各周波数を示すインデックスを表し、周波数インデックスの値の大きさは周波数の大きさに対応する。
【００５８】
図５に示すように、信号処理機能１３１は、式（１）により算出した走査線Ｂのサンプル点の位相速度Ｃｐｈａｓｅを周波数インデックスごとにプロットし、プロットした位相速度分布から傾きを算出する。例えば、信号処理機能１３１は、この位相速度分布における任意の周波数区間に対して多項式フィッティングを行って、走査線Ｂのサンプル点の位相速度分布の傾きを求める。なお、任意の周波数区間としては、呼吸や拍動、体動等と比較してせん断波１２の方が支配的な周波数区間が選択されるのが好ましい。
【００５９】
このように、信号処理機能１３１は、走査線Ｂのサンプル点の位相速度分布の傾きを指標値として算出する。また、信号処理機能１３１は、他のサンプル点についても同様に、各サンプル点の位相速度分布の傾きを指標値として求める。言い換えると、信号処理機能１３１は、検出したせん断波を解析することにより、粘弾性に関する物理モデルに依存せず、物体内の粘性を表す指標値を算出する。なお、図５は一例に過ぎず、例えば、位相速度分布の傾きを算出する方法は、多項式フィッティングに限定されるものではない。位相速度分布の傾きを算出する他の方法としては、例えば、任意の周波数区間で１次近似を行い、その傾きを算出してもよい。また、例えば、任意の周波数区間の対数フィッティングを適用してもよい。この場合、フィッティング後に、ある周波数での微分係数を指標値として算出してもよい。この他にも、位相速度のばらつきを評価可能な値であれば、指標値として算出可能である。この他の例については、後述することとする。
【００６０】
また、例えば、図５の例では、９個の周波数成分（周波数インデックス）について算出した位相速度を用いて指標値を算出する場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、信号処理機能１３１は、任意数の周波数成分について算出した位相速度を用いて指標値を算出してもよい。ただし、位相速度のばらつきを評価するため、信号処理機能１３１は、３以上の周波数成分それぞれについて算出した位相速度を用いて、指標値を算出するのが好ましい。
【００６１】
また、例えば、図５の例では、位相速度を周波数インデックスごとにプロットしたグラフを生成する場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではなく、位相速度を周波数成分毎にプロットしたグラフを生成してもよい。
【００６２】
画像処理機能１３２は、指標値に応じた属性を、位相速度の算出位置に対応する位置に割り当てることにより、指標画像を生成する。例えば、画像処理機能１３２は、信号処理機能１３１によって算出された各サンプル点の指標値を、各サンプル点に割り当てた指標情報を生成する。そして、画像処理機能１３２は、生成した指標情報をカラーコード化し、スキャンコンバートを行うことで、各サンプル点の指標値が各画素に割り当てられた指標画像を生成する。
【００６３】
例えば、画像処理機能１３２は、指標値に応じた色相が割り当てられた指標画像２１を生成する。なお、指標画像２１として割り当てられる属性は、色相に限定されるものではなく、例えば、明度や彩度であってもよい。
【００６４】
出力制御機能１３３は、指標画像を表示する。例えば、出力制御機能１３３は、画像処理機能１３２によって生成された指標画像をディスプレイ１０３に表示させる。
【００６５】
図６は、第１の実施形態に係る指標画像の一例を示す図である。図６には、Ｂモード画像２０上に表示された指標画像２１を例示する。なお、指標画像２１が生成される領域は、操作者によって任意に設定される。
【００６６】
図６に示すように、出力制御機能１３３は、各サンプル点の指標値が各画素に割り当てられた指標画像２１をディスプレイ１０３に表示させる。ここで、出力制御機能１３３は、指標画像２１を、Ｂモード画像２０上の対応する位置に重畳表示させる。また、出力制御機能１３３は、指標画像２１の各画素における指標値と、各画素に割り当てられた色相との対応を表すスケール２２を、ディスプレイ１０３に表示させる。
【００６７】
このように、出力制御機能１３３は、例えば、指標値に応じた色相が割り当てられた指標画像２１を表示させる。なお、図６では、指標画像２１がＢモード画像２０上に重畳表示される場合を例示したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、指標画像２１は、Ｂモード画像２０上に重畳表示されず、単独で表示されてもよいし、Ｂモード画像２０等の他の画像と同時に表示されてもよい。同時表示については、後述することとする。
【００６８】
図７は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の処理手順を示すフローチャートである。図７に示す処理手順は、例えば、指標画像の撮像を開始する旨の指示を操作者から受け付けた場合に開始される。
【００６９】
ステップＳ１０１において、処理回路１３０は、指標画像の撮像を開始する旨の指示を受け付けたか否かを判定する。ここで、指標画像の撮像を開始する旨の指示を受け付けると、処理回路１３０は、ステップＳ１０２以降の処理を開始する。なお、ステップＳ１０１が否定される場合には、ステップＳ１０２以降の処理は開始されず、処理回路１３０の各処理機能は待機状態である。
【００７０】
ステップＳ１０１が肯定されると、ステップＳ１０２において、処理回路１３０は、プッシュパルスによって発生したせん断波をトラッキングパルスにより観測する。例えば、処理回路１３０の制御により、送信回路１１０は、プッシュパルスにより発生する変位を観測するトラッキングパルスを、走査領域内の複数の走査線それぞれで超音波プローブ１０１から複数回送信させる。
【００７１】
ステップＳ１０３において、信号処理機能１３１は、自己相関により変位を推定する。例えば、信号処理機能１３１は、各走査線Ａ〜Ｆで複数回送信されたトラッキングパルス１１の反射波データに対して自己相関演算を施して、各サンプル点における変位を推定する。
【００７２】
ステップＳ１０４において、信号処理機能１３１は、ＷＦやDirection  Filterによるフィルタ処理を行う。これにより、信号処理機能１３１は、例えば、推定された変位から呼吸や拍動、体動等による変位の成分を除外して、せん断波による変位を推定する。
【００７３】
ステップＳ１０５において、信号処理機能１３１は、時間変位曲線の時間のずれを算出する。例えば、信号処理機能１３１は、せん断波１２の伝播時間から各時間変位曲線の時間のずれ（違い）を算出する。
【００７４】
ステップＳ１０６において、信号処理機能１３１は、フーリエ変換を行う。例えば、信号処理機能１３１は、ずれに応じて解析範囲をずらした上で、各時間変位曲線に対して窓関数処理を行い、その後、フーリエ変換を行う。
【００７５】
ステップＳ１０７において、信号処理機能１３１は、位相を算出する。例えば、信号処理機能１３１は、フーリエ変換により得られた各サンプル点について、周波数ごとの位相を算出する。
【００７６】
ステップＳ１０８において、信号処理機能１３１は、位相速度を算出する。例えば、信号処理機能１３１は、例えば、信号処理機能１３１は、各サンプル点について算出した位相を用いて、位相差を算出する。そして、信号処理機能１３１は、求めた位相差、距離Ｌ、周波数ｆを用いて、各サンプル点の位相速度を算出する。
【００７７】
ステップＳ１０９において、信号処理機能１３１は、位相速度のばらつきを表す指標値として、位相速度分布の傾きを算出する。例えば、信号処理機能１３１は、各サンプル点の位相速度分布における任意の周波数区間に対して多項式フィッティングを行って、各サンプル点の位相速度分布の傾きを求める。
【００７８】
ステップＳ１１０において、画像処理機能１３２は、指標画像として、位相速度分布の傾きを画像化する。例えば、画像処理機能１３２は、信号処理機能１３１によって算出された各サンプル点の指標値を、各サンプル点に割り当てた指標情報を生成する。そして、画像処理機能１３２は、生成した指標情報をカラーコード化し、スキャンコンバートを行うことで、各サンプル点の指標値が各画素に割り当てられた指標画像を生成する。
【００７９】
ステップＳ１１１において、出力制御機能１３３は、指標画像を表示する。例えば、出力制御機能１３３は、画像処理機能１３２によって生成された指標画像を、Ｂモード画像上の対応する位置に重畳表示させる。
【００８０】
なお、図７の例は一例に過ぎない。例えば、ステップＳ１０４の処理であるフィルタ処理やステップＳ１０６の窓関数処理は、必ずしも実行されなくてもよい。
【００８１】
上述してきたように、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、粘性体を伝播するせん断波の速度の周波数依存性を用いて、粘弾性に関する物理モデルに依存しない指標値を算出する。このため、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、生体組織の粘性を評価することができる。ここで、図８を用いて、第１の実施形態に係る超音波診断装置による指標値と取得した変位の外形との関係について説明する。
【００８２】
図８は、第１の実施形態に係る超音波診断装置による指標値と取得した変位の外形との関係について説明するための図である。図８の（ａ）には、粘性が小さい組織に生じた変位の時間変位曲線を例示し、図８の（ｂ）には、粘性が大きい組織に生じた変位の時間変位曲線を例示する。例示した変位は、粘性の大小を示す特徴の一部であり、その限りではない。なお、図８の線種の違いは、各走査線Ａ〜Ｆ上の各サンプル点における時間変位曲線に対応する。
【００８３】
図８の（ａ）に示すように、粘性が小さい組織における各時間変位曲線は、せん断波の伝播に伴って変位量が低減するものの、曲線形状は大きく変化することなく伝わる。図８の（ａ）では、例えば、各時間変位曲線の頂点付近の曲線形状はほぼ一定であり、平行移動しているように見える。時間変位曲線の曲線形状が一定である場合には、例えば、周波数が２倍になれば、位相差（図４の傾き）も２倍になる。ここで、上記の式（１）において、周波数が分子にあり位相差が分母にあるため、周波数と位相差の変化量が互いにキャンセルされる結果、位相速度は変化しない。すなわち、粘性が小さい場合には、位相速度は、周波数に寄らず一定に近づくことがわかる。
【００８４】
一方、図８の（ｂ）に示すように、粘性が大きい組織における各時間変位曲線は、せん断波の伝播に伴って変位量が低減するとともに、曲線形状が時間方向にブロードになる。図８の（ｂ）では、例えば、せん断波の発生源から離れるほど、時間変位曲線の立ち上がり及び立ち下がりが緩やかになり、頂点付近の形状も頂点が潰れた形状となる。時間変位曲線の曲線形状が時間方向にブロードになる場合には、例えば、周波数が２倍になっても、位相差が２倍になるとは限らない。むしろ、位相差（位相回転量）が大きくなり、２倍以上となる。このため、位相速度は、周波数に依存して変化することとなる。
【００８５】
そこで、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、粘性に応じた時間変位曲線の曲線形状の変化を、各時間変位曲線の位相速度の違いで表すことにより、粘性の指標値を求めるものである。第１の実施形態に係る超音波診断装置は、例えば、複数の周波数成分それぞれについて位相速度を算出し、位相速度のばらつき（分散関係）を表す指標値として、位相速度分布の傾きを算出する。このため、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、生体組織の粘性を正確に評価することができる。例えば、第１の実施形態に係る超音波診断装置により算出される指標値は、粘性が大きい場合には大きな値となり、粘性が小さければ小さな値となる。
【００８６】
また、例えば、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、粘弾性に関する物理モデルを用いることなく、被検体Ｐから収集された反射波データから指標値を測定する。このため、第１の実施形態に係る超音波診断装置により算出される指標値は、物理モデルに依存しない定性的な値と言える。また、この指標値は、物理モデルに依存しないため、粘性の大小が生体に及ぼす影響（傾向）を知る手段の一つとして有用である。
【００８７】
つまり、従来は、生体の性質（粘弾性）を等価回路に置き換えてモデル化したものである。それら等価回路は、必ずしも生体を現している訳ではない。これに対して、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、生体の性質（粘性）を等価回路に置き換えることなく、観測された値に対して決まった処理を行うことで粘性の指標値を算出する。このため、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、近似を行わずに粘性の指標値を算出することができる。
【００８８】
なお、上記の実施形態では、例えば、算出した変位、位相、位相速度等の各種のパラメータを適宜グラフ上にプロットしたものを例示して説明したが、必ずしもプロットしなくてもよい。例えば、上記の各種パラメータは、処理回路１３０の内部で計算可能であれば、必ずしもプロットしなくてもよい。ただし、グラフを表示する場合には、処理回路１３０は、各種のパラメータを適宜グラフ上にプロットし、グラフをディスプレイ１０３に表示させてもよい。
【００８９】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、せん断波の減衰距離以上の範囲を画像化するための処理を説明する。ここで、図９を用いて、せん断波の減衰について説明する。
【００９０】
図９は、せん断波の減衰について説明するための図である。図９には、超音波プローブ１０１から送信されるプッシュパルス１０及びトラッキングパルス１１を模式的に示す。なお、図２において、矢印ｔは、時間方向に対応する。
【００９１】
図９に示すように、プッシュパルス１０によって発生したせん断波１２は、伝播に伴って減弱してしまう。このため、せん断波１２は、例えば、走査線Ａ〜Ｆでは検出されても、更に離れた走査線Ｇ〜Ｉでは検出できない場合がある。この場合、仮に、別のプッシュパルスを用いて発生したせん断波を走査線Ｇ〜Ｉで検出したとしても、走査線Ｆと走査線Ｇとの間に抜けが生じてしまう。抜けが生じたまま画像化を行うと、画質が低下する恐れがある。
【００９２】
そこで、第２の実施形態では、せん断波の減衰距離以上の範囲を画像化するための処理を説明する。
【００９３】
第２の実施形態に係る超音波診断装置は、図１に例示した超音波診断装置１と同様の構成を備え、処理内容の一部が相違する。そこで、第２の実施形態では、第１の実施形態と相違する点を中心に説明することとし、第１の実施形態において説明した構成と同様の機能を有する点については、説明を省略する。
【００９４】
第２の実施形態に係る処理回路１３０は、異なる複数の走査範囲のそれぞれでせん断波を検出する場合に、隣り合う走査範囲同士のうち少なくとも１つの位置を重複して走査させる。
【００９５】
図１０は、第２の実施形態に係る処理回路１３０の処理を説明するための図である。図１０には、超音波プローブ１０１から送信されるプッシュパルス１０，３０及びトラッキングパルス１１，３１を模式的に示す。なお、図１０において、矢印ｔは、時間方向に対応する。
【００９６】
図１０に示すように、処理回路１３０の制御により、送信回路１１０は、プッシュパルス１０により発生する変位を観測するトラッキングパルス１１を、走査線Ａ〜Ｆのそれぞれで複数回送信させる。また、送信回路１１０は、プッシュパルス３０により発生する変位を観測するトラッキングパルス３１を、走査線Ｄ〜Ｉのそれぞれで複数回送信させる。このように、処理回路１３０は、２つの異なるせん断波１２，３２を用いて走査を行う場合に、せん断波１２を観測する走査線Ａ〜Ｆと、せん断波３２を観測する走査線Ｄ〜Ｉとのうち、走査線Ｄ〜Ｆを重複させて走査させる。
【００９７】
このように、処理回路１３０は、異なる複数の走査範囲のそれぞれでせん断波を検出する場合に、隣り合う走査範囲同士のうち少なくとも１つの走査線を重複して走査させる。
【００９８】
処理回路１３０は、隣り合う走査範囲に含まれる各位置で算出された位相を、重複して走査された位置の位相を用いて連結する。
【００９９】
図１１は、第２の実施形態に係る処理回路１３０の処理を説明するための図である。図１１には、２つのせん断波１２，３２で算出された各サンプル点の位相を連結する場合を模式的に示す。なお、図１１の左上のグラフは、図１０のせん断波１２により算出された各走査線Ａ〜Ｆのサンプル点の位相を示す。また、図１１の右上のグラフは、図１０のせん断波３２により算出された各走査線Ｄ〜Ｉのサンプル点の位相を示す。また、図１１の下のグラフは、せん断波１２，３２で算出された各サンプル点の位相を連結した結果を示す。
【０１００】
図１１の左上に示すように、処理回路１３０において、信号処理機能１３１は、せん断波１２のフーリエ変換により、各走査線Ａ〜Ｆのサンプル点の位相を算出する。そして、信号処理機能１３１は、走査線Ａのサンプル点の位相を基準（ゼロ）として、各走査線Ａ〜Ｆの位相差を求める。また、図１１の右上に示すように、信号処理機能１３１は、せん断波３２のフーリエ変換により、各走査線Ｄ〜Ｉのサンプル点の位相を算出する。そして、信号処理機能１３１は、走査線Ｄのサンプル点の位相を基準（ゼロ）として、各走査線Ｄ〜Ｉの位相差を求める。このように、両者のグラフは、基準が異なる。なお、位相を算出する処理は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１０１】
ここで、両者のグラフのうち、走査線Ｄ，Ｅ，Ｆのサンプル点は一致する。このため、信号処理機能１３１は、図１１の下のグラフに示すように、この走査線Ｄ，Ｅ，Ｆのサンプル点の位相を用いて、各走査線Ａ〜Ｆのサンプル点の位相と、各走査線Ｄ〜Ｉのサンプル点の位相とを連結する。例えば、信号処理機能１３１は、両者のグラフにおける走査線Ｄのサンプル点の位相の差、走査線Ｅのサンプル点の位相の差、及び走査線Ｆのサンプル点の位相の差をそれぞれ求め、求めた差の平均値を算出する。そして、信号処理機能１３１は、算出した平均値を各走査線Ｇ〜Ｉのサンプル点の位相にそれぞれ加算することで、各走査線Ｇ〜Ｉのサンプル点の位相を左上のグラフに当てはめることで、連結する。
【０１０２】
このように、処理回路１３０は、隣り合う走査範囲に含まれる各位置で算出された位相を、重複して走査された位置の位相を用いて連結する。これにより、信号処理機能１３１は、各走査線Ａ〜Ｉの位相を、第１の実施形態で説明した処理により同様に扱うことができる。
【０１０３】
上述してきたように、第２の実施形態に係る超音波診断装置は、異なる複数の走査範囲のそれぞれでせん断波を検出する場合に、隣り合う走査範囲同士のうち少なくとも１つの位置を重複して走査させる。そして、超音波診断装置は、隣り合う走査範囲に含まれる各位置で算出された位相を、重複して走査された位置の位相を用いて連結する。このため、超音波診断装置は、せん断波の減衰距離以上の範囲を高画質に画像化することができる。
【０１０４】
なお、上記の説明は一例に過ぎない。例えば、上記の例では、３つの走査線を重複して走査する場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではなく、重複して走査される走査線数は任意に設定されてよい。ただし、少なくとも１つの走査線を重複して走査することが好ましい。
【０１０５】
（その他の実施形態）
上述した実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてもよい。
【０１０６】
（解析装置）
例えば、上記の実施形態では、解析装置の一例として、超音波診断装置を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、物体内を伝播するせん断波が検出され、時間変位曲線を取得可能な程度の情報があれば、任意の装置で実行可能である。
【０１０７】
この場合、例えば、その他の実施形態に係る解析装置は、処理回路１３０を備える。処理回路１３０は、物体内を伝播するせん断波を、せん断波の伝播方向に沿った複数の位置それぞれについて検出する。処理回路１３０は、検出したせん断波に含まれる複数の周波数成分それぞれの位相を算出する。処理回路１３０は、各位置について算出した位相を用いて、周波数成分毎に、位相速度を算出する。処理回路１３０は、算出した位相速度のばらつきを表し、粘弾性に関する物理モデルに依存しない指標値を算出する。このため、その他の実施形態に係る解析装置は、生体組織の粘性を正確に評価することができる。
【０１０８】
（位相差のばらつきを表す指標値）
また、例えば、上記の実施形態では、各サンプル点の位相速度を算出し、算出した位相速度のばらつきを表す指標値を算出するものと説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、信号処理機能１３１は、位相差のばらつきを表す指標値を算出してもよい。
【０１０９】
この場合、その他の実施形態に係る超音波診断装置は、処理回路１３０を備える。処理回路１３０は、物体内を伝播するせん断波を、せん断波の伝播方向に沿った複数の位置それぞれについて検出する。処理回路１３０は、検出したせん断波に含まれる複数の周波数成分それぞれの位相を算出する。処理回路１３０は、各位置について算出した位相を用いて、周波数成分毎に、位相差を算出する。処理回路１３０は、算出した位相差のばらつきを表し、粘弾性に関する物理モデルに依存しない指標値を算出する。言い換えると、信号処理機能１３１は、せん断波を解析することにより算出された周波数−位相差分布を用いて、指標値を算出する。
【０１１０】
ここで、処理回路１３０は、位相差のばらつきを表す指標値として、例えば、位相差の傾きを算出する。具体的には、処理回路１３０は、上述したように、図４の傾きを指標値として算出してもよい。このため、その他の実施形態に係る超音波診断装置は、位相差を指標として、生体組織の粘性を評価することができる。なお、この場合、処理回路１３０は、位相速度を算出しなくてもよい。すなわち、本実施形態に係る処理回路１３０は、位相差又は位相速度のばらつきを表す指標値を、粘弾性に関する物理モデルを用いずに算出する。例えば、処理回路１３０は、位相差又は位相速度のばらつきを表す指標値を、粘弾性に関する物理モデルへのフィッティングを行わずに算出する。
【０１１１】
（位相速度のイメージング）
また、例えば、その他の実施形態に係る超音波診断装置は、特定周波数の位相速度をイメージングしても良い。
【０１１２】
この場合、その他の実施形態に係る超音波診断装置は、処理回路１３０を備える。処理回路１３０は、物体内を伝播するせん断波を、せん断波の伝播方向に沿った複数の位置それぞれについて検出する。処理回路１３０は、検出したせん断波に含まれる特定の周波数成分の位相を算出する。処理回路１３０は、各位置について算出した位相を用いて、位相速度を算出する。処理回路１３０は、算出した位相速度を指標値として、指標値に応じた属性を、位相速度の算出位置に対応する位置に割り当てることにより、指標画像を生成する。これにより、その他の実施形態に係る超音波診断装置は、特定周波数の位相速度をイメージングすることができる。
【０１１３】
なお、この場合、上記の実施形態のように、複数の周波数成分について位相速度を算出しなくても良い。つまり、超音波診断装置は、特定の周波数についてのみ、位相速度を算出し、この位相速度に応じた画素値を割り当てた画像を生成してもよい。
【０１１４】
（位相差のイメージング）
また、例えば、その他の実施形態に係る超音波診断装置は、特定周波数の位相差をイメージングしても良い。
【０１１５】
例えば、その他の実施形態に係る超音波診断装置は、処理回路１３０を備える。処理回路１３０は、物体内を伝播するせん断波を、せん断波の伝播方向に沿った複数の位置それぞれについて検出する。処理回路１３０は、検出したせん断波に含まれる特定の周波数成分の位相を算出する。処理回路１３０は、各位置について算出した位相を用いて、位相差を算出する。処理回路１３０は、算出した位相差を指標値として、指標値に応じた属性を、位相差の算出位置に対応する位置に割り当てることにより、指標画像を生成する。これにより、その他の実施形態に係る超音波診断装置は、特定周波数の位相差をイメージングすることができる。
【０１１６】
なお、この場合、上記の実施形態のように、複数の周波数成分について位相差を算出しなくても良い。つまり、超音波診断装置は、特定の周波数についてのみ、位相差を算出し、この位相差に応じた画素値を割り当てた画像を生成してもよい。
【０１１７】
（指標画像上での計測）
また、例えば、上記の実施形態で説明した超音波診断装置により生成される指標画像は、計測に用いられてもよい。
【０１１８】
図１２は、その他の実施形態に係る超音波診断装置における計測について説明するための図である。図１２には、Ｂモード画像２０上に表示された指標画像２１を例示する。なお、図１２において、操作者の指示により指標画像２１上に計測ＲＯＩ４０が設定される。
【０１１９】
図１２に示すように、処理回路１３０は、操作者の指示により計測ＲＯＩ４０が設定されると、設定された計測ＲＯＩ４０に含まれる指標値の平均値を算出する。そして、処理回路１３０は、算出した平均値「ＸＸ．ＸＸ」を計測ＲＯＩ４０の値として領域４１に表示する。
【０１２０】
このように、処理回路１３０は、指標画像２１上に設定された関心領域に含まれる指標値を用いた統計値を算出する。なお、処理回路１３０によって算出される統計値は、平均値に限らず、例えば、中央値、分散値、標準偏差等であってもよい。また、処理回路１３０は、統計値をレポート作成プログラムに出力してもよい。例えば、処理回路１３０は、計測した値と指標画像２１とを、被検体Ｐのレポートに反映させるために、レポートを作成するレポート作成プログラムに出力しても良い。
【０１２１】
（他の画像との同時表示）
また、例えば、上記の実施形態で説明した超音波診断装置により生成される指標画像２１は、他の画像と同時にディスプレイ１０３に表示されてもよい。
【０１２２】
処理回路１３０は、物体内の組織性状を表す画像（Ｂモード画像）、及び、せん断波が複数の位置のそれぞれに伝播した伝播時間に基づく画像の少なくとも一方を生成し、生成した画像を指標画像と同時に表示する。例えば、処理回路１３０は、せん断波が複数の位置のそれぞれに伝播した伝播時間に基づく画像として、硬さ画像を生成し、表示する。
【０１２３】
図１３は、その他の実施形態に係る超音波診断装置における同時表示について説明するための図である。図１３には、Ｂモード画像２０上に表示された指標画像２１と、Ｂモード画像２０上に表示された硬さ画像５０とを例示する。なお、図１３において、指標画像２１上に計測ＲＯＩ４０が設定され、硬さ画像５０上に計測ＲＯＩ５２が設定される。なお、スケール５１は、硬さ画像５０の各画素における弾性率と、各画素に割り当てられた色相との対応を表すスケールである。
【０１２４】
図１３に示すように、処理回路１３０は、硬さ画像５０を生成する。例えば、処理回路１３０は、図３で得られた各時間変位曲線の相互相関によってせん断波の伝播時間を算出し、算出した伝播時間と各サンプル点の距離とに基づいて、せん断波の伝播速度を求める。そして、処理回路１３０は、求めた伝播速度をヤング率に変換した弾性率を算出する。処理回路１３０は、算出した弾性率を硬さの指標として画素値を割り当てることで、硬さ画像５０を生成する。
【０１２５】
そして、処理回路１３０は、生成した硬さ画像５０をＢモード画像２０上の対応する位置に重畳表示させ、指標画像２１と同時に表示する。また、処理回路１３０は、計測ＲＯＩ５２に含まれる弾性率の平均値を算出し、算出した平均値「ＸＸ．ＸＸ」を計測ＲＯＩ５２の弾性値として領域５３に表示する。
【０１２６】
このように、処理回路１３０は、指標画像２１とともに、硬さ画像５０等の他の画像をディスプレイ１０３に同時表示してもよい。なお、指標画像２１とともに同時表示される画像は、硬さ画像５０以外の画像であってもよい。
【０１２７】
例えば、処理回路１３０は、伝播時間に基づく画像として、伝播時間に応じた画素値を割り当てた画像、伝播時間から算出される硬さに応じた画素値を割り当てた画像（硬さ画像５０）、伝播時間が略同一の位置を表す画像、及び、伝播時間の分散値に応じた画素値を割り当てた画像のうち少なくとも一つを生成し、生成した画像を指標画像と同時に表示する。
【０１２８】
また、例えば、指標画像２１及び硬さ画像５０は、必ずしもＢモード画像２０上に重畳表示されなくてもよい。また、計測ＲＯＩ５２は、計測ＲＯＩ４０の設定に伴って自動設定されてもよい。つまり、処理回路１３０は、同時に表示される画像のうち一つの画像に第１の関心領域が設定された場合に、他の画像における第１の関心領域に対応する位置に第２の関心領域を設定し、設定された第１の関心領域及び第２の関心領域のそれぞれについて、各関心領域に含まれる値を用いた統計値を算出してもよい。
【０１２９】
また、例えば、図１３に例示した２画像の同時表示のみならず、例えば、４画像の同時表示であってもよい。例えば、処理回路１３０は、上述した実施形態において算出される任意のパラメータに応じた画素値を割り当てた画像を表示することができる。
【０１３０】
図１４は、その他の実施形態に係る超音波診断装置における同時表示について説明するための図である。図１４には、図１３に示した指標画像２１及び硬さ画像５０に加えて、何も重畳させないＢモード画像２０と、Ｂモード画像２０上に重畳させた伝播時間画像６０とを例示する。
【０１３１】
図１４に示すように、処理回路１３０は、例えば、伝播時間が略同一の位置を表す画像として、伝播時間画像６０を生成し、表示する。この伝播時間画像６０は、各サンプル点における伝播時間が略同一となる位置に対して同様の画素値を割り当てた画像であり、収集された変位の情報に関する信頼度の指標となる。これは、変位の伝播時間が画像内でおよそ均一であれば、画像内に変位が安定して伝わったと考えられるため、収集された変位の情報に関する信頼度が高い。これに対して、変位の伝播時間が画像内で不均一であれば、何らかの要因によって変位が伝わらなかったと考えられるため、信頼度が低い（アーチファクトの可能性が高い）。なお、伝播時間画像６０は、必ずしも全画素に画素値を割り当てなくても良い。例えば、図１４の線６２に示すように、伝播時間が略同一となる位置を所定間隔で示す場合（等高線のような表示）であっても良い。また、処理回路１３０は、伝播時間画像６０の各画素における指標値と、各画素に割り当てられた色相との対応を表すスケール６１を、ディスプレイ１０３に表示させる。
【０１３２】
（２次元フーリエ変換を用いた指標値の算出）
上記の実施形態では、変位の時間変化（例えば、図３の時間変位曲線）に対して時間方向のフーリエ変換を行うことで、粘性を表す指標値を求める場合を説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、時間−空間方向の変位分布に対して２次元フーリエ変換（２Ｄ−ＦＦＴ）を行うことで、粘性を表す指標値を求めることも可能である。
【０１３３】
つまり、信号処理機能１３１は、時間−空間方向の変位分布に対して、時間方向及び空間方向の２次元フーリエ変換を行う。そして、信号処理機能１３１は、２次元フーリエ変換の結果に基づいて、周波数ごとの位相速度を算出する。そして、信号処理機能１３１は、周波数ごとの位相速度を用いて、粘性を表す指標値を算出する。
【０１３４】
図１５Ａ及び図１５Ｂは、その他の実施形態に係る時間−空間方向の変位分布の一例を示す図である。図１５Ａにおいて、横方向は時間方向に対応し、縦方向は振幅（変位）の大きさに対応し、奥行き方向は方位方向に対応する。また、図１５Ｂにおいて、横方向は時間方向に対応し、縦方向は方位方向に対応し、カラーの変化は振幅（変位）の大きさに対応する。なお、図１５Ａ及び図１５Ｂは、２次元フーリエ変換の対象となる変位分布を異なる表示形態で例示したものであり、実質的には同一のものである。
【０１３５】
図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、信号処理機能１３１は、時間−空間方向の変位分布に対して２次元フーリエ変換を行う。ここで、２次元フーリエ変換の対象となる変位分布は、時間方向と、空間方向（方位方向）と、変位の大きさとの３軸で表される。具体的には、信号処理機能１３１は、図１５Ａ及び図１５Ｂに例示する時間−空間方向の変位分布に対して、時間方向及び空間方向の２次元フーリエ変換を行う。この結果、信号処理機能１３１は、パワースペクトル分布を得る（図１６参照）。
【０１３６】
図１６は、その他の実施形態に係る２次元フーリエ変換によるパワースペクトル分布の一例を示す図である。図１６において、横方向は周波数［Ｈｚ］に対応し、縦方向は波数［１／ｍ］に対応し、カラーの変化はパワースペクトルに対応する。なお、図１６において、横方向の周波数は、時間周波数に対応し、縦方向の波数は、空間周波数に対応する。
【０１３７】
図１６に示すように、信号処理機能１３１は、各周波数（時間周波数）におけるパワースペクトルが極大となる波数ｋ（ｆ）を取得する。具体的には、信号処理機能１３１は、図１６のパワースペクトル分布から、周波数ｆを固定させたときの波数方向へのパワースペクトル分布（図１６の領域７０に対応）の極大値を取得する。この結果、信号処理機能１３１は、周波数ｆごとのパワースペクトルの極大値（図１６の丸印）を取得する。そして、信号処理機能１３１は、取得したそれぞれの極大値に対応する波数ｋ（ｆ）をパワースペクトル分布から取得する。
【０１３８】
そして、信号処理機能１３１は、下記の式（２）を用いて、位相速度Ｃ（ｆ）を算出する。例えば、信号処理機能１３１は、式（２）を用いて、周波数ｆごとの位相速度Ｃ（ｆ）を算出する。
【０１３９】
【数２】
0006987496.tif 000003
【０１４０】
そして、信号処理機能１３１は、周波数ｆごとの位相速度Ｃ（ｆ）を用いて、粘性を表す指標値を算出する。例えば、信号処理機能１３１は、図５に示したように、周波数−位相速度分布の傾きを、粘性を表す指標値を算出する。この場合、算出された指標値は、２次元フーリエ変換の対象となる変位分布の空間方向の中心位置に割り当てられる（図１７参照）。
【０１４１】
図１７は、その他の実施形態に係る粘性の指標値とサンプル位置との関係を示す図である。図１７には、超音波プローブ１０１から送信されるプッシュパルス８０と、トラッキングパルス８１と、せん断波８２とを模式的に示す。なお、図１７において、矢印ｔは、時間方向に対応する。
【０１４２】
図１７の上図に示すように、せん断波８２により生じる変位は、各走査線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの各サンプル点（図１７の丸印）において時間方向に複数回観測される。これにより、図１７に示すように、各走査線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの各サンプル点における変位の時間変化を表すデータ群８３が観測される。このデータ群８３は、図１７の下図に示すように、２次元フーリエ変換の対象となる時間−空間方向の変位分布に対応する。
【０１４３】
図１７に示す例では、信号処理機能１３１は、データ群８３の変位分布に対する２次元フーリエ変換により算出された粘性の指標値を、走査線Ａ〜Ｅの中心に位置する走査線Ｃのサンプル点に割り当てる。そして、信号処理機能１３１は、深さ方向及び方位方向の各サンプル点において粘性の指標値を算出することで、画像化を行う（図１８参照）。
【０１４４】
図１８は、その他の実施形態に係る深さ方向及び方位方向における指標値の算出について説明するための図である。図１８は、超音波プローブ１０１から送信されるプッシュパルス８０，９０と、トラッキングパルス８１，９１と、せん断波８２，９２とを模式的に示す。なお、図１８において、矢印ｔは、時間方向に対応する。
【０１４５】
図１８の上図に示すように、信号処理機能１３１は、深さ方向が異なるデータ群８４，８５，８６のそれぞれにおいて、粘性を表す指標値を算出する。具体的には、信号処理機能１３１は、データ群８４の変位分布に対して２次元フーリエ変換を行うことで、データ群８４に含まれる走査線Ｃのサンプル点の指標値を算出する。また、信号処理機能１３１は、データ群８５の変位分布に対して２次元フーリエ変換を行うことで、データ群８５に含まれる走査線Ｃのサンプル点の指標値を算出する。また、信号処理機能１３１は、データ群８６の変位分布に対して２次元フーリエ変換を行うことで、データ群８６に含まれる走査線Ｃのサンプル点の指標値を算出する。このように、信号処理機能１３１は、深さ方向における各サンプル点の指標値を算出する。
【０１４６】
図１８の下図に示すように、信号処理機能１３１は、方位方向が異なるサンプル点については、観測されるデータ群の位置を方位方向へ移動させることにより、方位方向が異なるサンプル点の指標値を算出する。具体的には、処理回路１３０の制御により、送信回路１１０は、データ群８４の位置をデータ群９３の位置へ移動させる。データ群９３には、走査線Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆのサンプル点が含まれる。そして、信号処理機能１３１は、データ群９３の変位分布に対する２次元フーリエ変換により算出された粘性の指標値を、走査線Ｂ〜Ｆの中心に位置する走査線Ｄのサンプル点に割り当てる。また、送信回路１１０は、データ群８５の位置をデータ群９４の位置へ移動させる。ここで、そして、信号処理機能１３１は、データ群９４の変位分布に対する２次元フーリエ変換により算出された粘性の指標値を、走査線Ｂ〜Ｆの中心に位置する走査線Ｄのサンプル点に割り当てる。また、送信回路１１０は、データ群８６の位置をデータ群９５の位置へ移動させる。ここで、そして、信号処理機能１３１は、データ群９５の変位分布に対する２次元フーリエ変換により算出された粘性の指標値を、走査線Ｂ〜Ｆの中心に位置する走査線Ｄのサンプル点に割り当てる。このように、信号処理機能１３１は、方位方向における各サンプル点の指標値を算出する。
【０１４７】
このように、信号処理機能１３１は、深さ方向及び方位方向の各サンプル点において、粘性の指標値を算出する。そして、例えば、画像処理機能１３２は、深さ方向及び方位方向の各サンプル点の粘性の指標値に応じたカラーを割り当てることで、図６に示した指標画像を生成する。
【０１４８】
上述したように、その他の実施形態に係る超音波診断装置は、時間−空間方向の変位分布に対して２次元フーリエ変換を行うことで、粘性を表す指標値を求めることが可能である。すなわち、超音波診断装置において、処理回路は、物体内を伝播するせん断波を検出する。また、処理回路は、検出した前記せん断波を解析することにより、粘弾性に関する物理モデルに依存せず、前記物体内の粘性を表す指標値を算出する。
【０１４９】
（他の指標値）
また、例えば、上記の実施形態では、位相速度のばらつきを表す指標値として位相速度分布の傾きを算出する場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、信号処理機能１３１は、ある周波数区間の位相速度の平均からの差の二乗和（図１９Ａ参照）、ある周波数区間における位相速度の面積（図１９Ｂ参照）等についても、位相速度のばらつきを表す指標値として算出しても良い。言い換えると、指標値は、せん断波を解析することにより算出された周波数−位相速度分布又は周波数−位相差分布を用いて算出される傾き、残差平方和、及び面積のうち少なくともいずれかを含む。なお、図１９Ａ，１９Ｂは、その他の実施形態に係る他の指標値の一例を示す図である。
【０１５０】
また、例えば、上記の実施形態では、プッシュパルスにより生じたせん断波１２を検出する場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、処理回路１３０は、外部加振により生じたせん断波を検出してもよい。
【０１５１】
また、例えば、上記の実施形態では、超音波の反射を利用して収集された信号を用いて、せん断波を検出する場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、処理回路１３０は、磁気共鳴を利用して収集された信号を用いて、せん断波を検出してもよい。例えば、処理回路１３０は、ＭＲＩ（Magnetic  Resonance  Imaging）により収集された信号を用いて生体の硬さを評価するＭＲエラストグラフィに対して適用することが可能である。
【０１５２】
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。更に、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、ＣＰＵ及び当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、或いは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【０１５３】
また、上記の実施形態において説明した各処理のうち、自動的に行なわれるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行なうこともでき、或いは、手動的に行なわれるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的に行なうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【０１５４】
また、上記の実施形態で説明した画像処理方法は、予め用意された画像処理プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この画像処理方法は、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この画像処理方法は、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
【０１５５】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、生体組織の粘性を正確に評価することができる。
【０１５６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１５７】
１００      装置本体
１３０      処理回路
１３１      信号処理機能
１３２      画像処理機能
１３３      出力制御機能
【図１】
0006987496.tif 000004
【図２】
0006987496.tif 000005
【図３】
0006987496.tif 000006
【図４】
0006987496.tif 000007
【図５】
0006987496.tif 000008
【図６】
0006987496.tif 000009
【図７】
0006987496.tif 000010
【図８】
0006987496.tif 000011
【図９】
0006987496.tif 000012
【図１０】
0006987496.tif 000013
【図１１】
0006987496.tif 000014
【図１２】
0006987496.tif 000015
【図１３】
0006987496.tif 000016
【図１４】
0006987496.tif 000017
【図１５Ａ】
0006987496.tif 000018
【図１５Ｂ】
0006987496.tif 000019
【図１６】
0006987496.tif 000020
【図１７】
0006987496.tif 000021
【図１８】
0006987496.tif 000022
【図１９Ａ】
0006987496.tif 000023
【図１９Ｂ】
0006987496.tif 000024