(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を被検体に対して送信し、当該送信された超音波の反射波を受信する超音波探触子と、
所定の送受信設定に基づいて、前記超音波探触子により超音波を送信させ、前記超音波探触子により受信された超音波に係る受信信号を取得する送受信制御手段と、
前記受信信号に基づく前記被検体における弾性情報の生成に用いられる演算パラメーターであって、前記送受信設定に対応して定められた前記演算パラメーターを取得する演算パラメーター取得手段と、
前記取得された演算パラメーターに基づいて、前記受信信号を用いて前記弾性情報を生成する弾性情報生成手段と、
前記弾性情報を表示手段により表示させる表示制御手段と、
を備え、
前記弾性情報生成手段は、第１の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第１の前記受信信号と、第２の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第２の前記受信信号とを用いて、前記第１の受信信号及び前記第２の受信信号のうち所定の時間範囲に対応する相関演算領域ごとに当該被検体の歪みを算出して前記弾性情報を生成し、
前記演算パラメーター取得手段は、前記相関演算領域の大きさを示す前記演算パラメーターを取得し、
前記送受信設定は、前記超音波探触子から送信される超音波の中心周波数の設定を含み、
前記演算パラメーターが示す前記相関演算領域は、前記中心周波数が低いほど大きい
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
超音波を被検体に対して送信し、当該送信された超音波の反射波を受信する超音波探触子と、
所定の送受信設定に基づいて、前記超音波探触子により超音波を送信させ、前記超音波探触子により受信された超音波に係る受信信号を取得する送受信制御手段と、
前記受信信号に基づく前記被検体における弾性情報の生成に用いられる演算パラメーターであって、前記送受信設定に対応して定められた前記演算パラメーターを取得する演算パラメーター取得手段と、
前記取得された演算パラメーターに基づいて、前記受信信号を用いて前記弾性情報を生成する弾性情報生成手段と、
前記弾性情報を表示手段により表示させる表示制御手段と、
を備え、
前記弾性情報生成手段は、第１の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第１の前記受信信号と、第２の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第２の前記受信信号とを用いて、前記第１の受信信号及び前記第２の受信信号のうち所定の時間範囲に対応する相関演算領域ごとに当該被検体の歪みを算出して前記弾性情報を生成し、
前記演算パラメーター取得手段は、前記相関演算領域の大きさを示す前記演算パラメーターを取得し、
前記送受信制御手段は、前記被検体に送信された超音波のうち当該被検体における反射位置が所定の最大深度以下である反射波に係る受信信号を取得し、
前記送受信設定は、前記最大深度の設定を含み、
前記演算パラメーターが示す前記相関演算領域は、前記最大深度が浅いほど大きい
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】
超音波を被検体に対して送信し、当該送信された超音波の反射波を受信する超音波探触子と、
所定の送受信設定に基づいて、前記超音波探触子により超音波を送信させ、前記超音波探触子により受信された超音波に係る受信信号を取得する送受信制御手段と、
前記受信信号に基づく前記被検体における弾性情報の生成に用いられる演算パラメーターであって、前記送受信設定に対応して定められた前記演算パラメーターを取得する演算パラメーター取得手段と、
前記取得された演算パラメーターに基づいて、前記受信信号を用いて前記弾性情報を生成する弾性情報生成手段と、
前記弾性情報を表示手段により表示させる表示制御手段と、
を備え、
前記弾性情報生成手段は、第１の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第１の前記受信信号と、第２の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第２の前記受信信号とを用いて、前記第１の受信信号及び前記第２の受信信号のうち所定の時間範囲に対応する相関演算領域ごとに当該被検体の歪みを算出して前記弾性情報を生成し、
前記演算パラメーター取得手段は、前記相関演算領域の大きさを示す前記演算パラメーターを取得し、
前記送受信制御手段は、前記超音波探触子により超音波を所定の走査方向に走査させながら送信させ、前記走査ごとに、前記走査された超音波に係る受信信号の二次元データを取得し、
前記送受信設定は、前記走査の頻度を示すフレーム周波数の設定を含み、
前記演算パラメーターが示す前記相関演算領域は、前記フレーム周波数が高いほど大きい
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項４】
超音波を被検体に対して送信し、当該送信された超音波の反射波を受信する超音波探触子と、
所定の送受信設定に基づいて、前記超音波探触子により超音波を送信させ、前記超音波探触子により受信された超音波に係る受信信号を取得する送受信制御手段と、
前記受信信号に基づく前記被検体における弾性情報の生成に用いられる演算パラメーターであって、前記送受信設定に対応して定められた前記演算パラメーターを取得する演算パラメーター取得手段と、
前記取得された演算パラメーターに基づいて、前記受信信号を用いて前記弾性情報を生成する弾性情報生成手段と、
前記弾性情報を表示手段により表示させる表示制御手段と、
を備え、
前記送受信制御手段は、前記超音波探触子により超音波を所定の走査方向に走査させながら送信させ、前記走査ごとに、前記走査された超音波に係る受信信号の二次元データを取得し、
前記弾性情報生成手段は、第１の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第１の前記二次元データと、第２の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第２の前記二次元データとを用いて、前記第１の加圧状態と前記第２の加圧状態との間の前記被検体の各位置における変位を検出して前記弾性情報を生成し、
前記変位の検出は、当該変位を、前記二次元データにおける二次元の所定の相関演算領域ごとに、前記相関演算領域を包含する所定の探索領域において特定することにより行われ、
前記演算パラメーター取得手段は、前記相関演算領域の大きさ及び前記探索領域の大きさの少なくとも一方を示す前記演算パラメーターを取得する
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項５】
前記弾性情報生成手段は、前記第１の受信信号と前記第２の受信信号との間での、前記相関演算領域に対応する時間範囲の各時間における位相差成分を抽出し、当該位相差成分と、前記超音波探触子から送信される超音波の中心周波数とから前記相関演算領域における前記被検体の歪みを算出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
予め複数の異なる前記送受信設定に各々対応付けて定められた複数の前記演算パラメーターを記憶する記憶手段を備え、
前記演算パラメーター取得手段は、前記記憶手段から前記演算パラメーターを取得する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記送受信設定は、前記超音波探触子から送信される超音波の中心周波数の設定を含むことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記送受信制御手段は、前記被検体に送信された超音波のうち当該被検体における反射位置が所定の最大深度以下である反射波に係る受信信号を取得し、
前記送受信設定は、前記最大深度の設定を含む
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記送受信制御手段は、設定された前記最大深度が深いほど低いサンプリング周波数で前記受信信号を取得することを特徴とする請求項８に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記送受信制御手段は、前記超音波探触子により超音波を所定の走査方向に走査させながら送信させ、前記走査ごとに、前記走査された超音波に係る受信信号の二次元データを取得し、
前記送受信設定は、前記走査の頻度を示すフレーム周波数の設定を含む
ことを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
前記送受信設定を定める入力操作を受け付ける入力手段と、
前記入力操作に基づいて前記送受信設定を定める送受信設定変更手段と、
を備えることを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項１２】
前記弾性情報は、前記被検体における歪みに係る値の分布を示す弾性画像であることを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項１３】
前記受信信号を用いて前記被検体の内部構造を示す超音波画像を生成する超音波画像生成手段を備え、
前記表示制御手段は、前記超音波画像及び前記弾性画像を前記表示手段により表示させる
ことを特徴とする請求項１２に記載の超音波診断装置。
【請求項１４】
前記表示制御手段は、前記超音波画像及び前記弾性画像を重ねて前記表示手段により表示させることを特徴とする請求項１３に記載の超音波診断装置。
【請求項１５】
超音波を被検体に対して送信し、当該送信された超音波の反射波を受信する超音波探触子を備える超音波診断装置の制御方法であって、
所定の送受信設定に基づいて、前記超音波探触子により超音波を送信させ、前記超音波探触子により受信された超音波に係る受信信号を取得する送受信ステップ、
前記受信信号に基づく前記被検体における弾性情報の生成に用いられる演算パラメーターであって、前記送受信設定に対応して定められた前記演算パラメーターを取得する演算パラメーター取得ステップ、
前記取得された演算パラメーターに基づいて、前記受信信号を用いて前記弾性情報を生成する弾性情報生成ステップ、
前記弾性情報を表示手段により表示させる表示ステップ、
を含み、
前記弾性情報生成ステップでは、第１の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第１の前記受信信号と、第２の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第２の前記受信信号とを用いて、前記第１の受信信号及び前記第２の受信信号のうち所定の時間範囲に対応する相関演算領域ごとに当該被検体の歪みを算出して前記弾性情報を生成し、
前記演算パラメーター取得ステップでは、前記相関演算領域の大きさを示す前記演算パラメーターを取得し、
前記送受信設定は、前記超音波探触子から送信される超音波の中心周波数の設定を含み、
前記演算パラメーターが示す前記相関演算領域は、前記中心周波数が低いほど大きい
ことを特徴とする超音波診断装置の制御方法。
【請求項１６】
超音波を被検体に対して送信し、当該送信された超音波の反射波を受信する超音波探触子を備える超音波診断装置の制御方法であって、
所定の送受信設定に基づいて、前記超音波探触子により超音波を送信させ、前記超音波探触子により受信された超音波に係る受信信号を取得する送受信ステップ、
前記受信信号に基づく前記被検体における弾性情報の生成に用いられる演算パラメーターであって、前記送受信設定に対応して定められた前記演算パラメーターを取得する演算パラメーター取得ステップ、
前記取得された演算パラメーターに基づいて、前記受信信号を用いて前記弾性情報を生成する弾性情報生成ステップ、
前記弾性情報を表示手段により表示させる表示ステップ、
を含み、
前記弾性情報生成ステップでは、第１の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第１の前記受信信号と、第２の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第２の前記受信信号とを用いて、前記第１の受信信号及び前記第２の受信信号のうち所定の時間範囲に対応する相関演算領域ごとに当該被検体の歪みを算出して前記弾性情報を生成し、
前記演算パラメーター取得ステップでは、前記相関演算領域の大きさを示す前記演算パラメーターを取得し、
前記送受信ステップでは、前記被検体に送信された超音波のうち当該被検体における反射位置が所定の最大深度以下である反射波に係る受信信号を取得し、
前記送受信設定は、前記最大深度の設定を含み、
前記演算パラメーターが示す前記相関演算領域は、前記最大深度が浅いほど大きい
ことを特徴とする超音波診断装置の制御方法。
【請求項１７】
超音波を被検体に対して送信し、当該送信された超音波の反射波を受信する超音波探触子を備える超音波診断装置の制御方法であって、
所定の送受信設定に基づいて、前記超音波探触子により超音波を送信させ、前記超音波探触子により受信された超音波に係る受信信号を取得する送受信ステップ、
前記受信信号に基づく前記被検体における弾性情報の生成に用いられる演算パラメーターであって、前記送受信設定に対応して定められた前記演算パラメーターを取得する演算パラメーター取得ステップ、
前記取得された演算パラメーターに基づいて、前記受信信号を用いて前記弾性情報を生成する弾性情報生成ステップ、
前記弾性情報を表示手段により表示させる表示ステップ、
を含み、
前記弾性情報生成ステップでは、第１の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第１の前記受信信号と、第２の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第２の前記受信信号とを用いて、前記第１の受信信号及び前記第２の受信信号のうち所定の時間範囲に対応する相関演算領域ごとに当該被検体の歪みを算出して前記弾性情報を生成し、
前記演算パラメーター取得ステップでは、前記相関演算領域の大きさを示す前記演算パラメーターを取得し、
前記送受信ステップでは、前記超音波探触子により超音波を所定の走査方向に走査させながら送信させ、前記走査ごとに、前記走査された超音波に係る受信信号の二次元データを取得し、
前記送受信設定は、前記走査の頻度を示すフレーム周波数の設定を含み、
前記演算パラメーターが示す前記相関演算領域は、前記フレーム周波数が高いほど大きい
ことを特徴とする超音波診断装置の制御方法。
【請求項１８】
超音波を被検体に対して送信し、当該送信された超音波の反射波を受信する超音波探触子を備える超音波診断装置の制御方法であって、
所定の送受信設定に基づいて、前記超音波探触子により超音波を送信させ、前記超音波探触子により受信された超音波に係る受信信号を取得する送受信ステップ、
前記受信信号に基づく前記被検体における弾性情報の生成に用いられる演算パラメーターであって、前記送受信設定に対応して定められた前記演算パラメーターを取得する演算パラメーター取得ステップ、
前記取得された演算パラメーターに基づいて、前記受信信号を用いて前記弾性情報を生成する弾性情報生成ステップ、
前記弾性情報を表示手段により表示させる表示ステップ、
を含み、
前記送受信ステップでは、前記超音波探触子により超音波を所定の走査方向に走査させながら送信させ、前記走査ごとに、前記走査された超音波に係る受信信号の二次元データを取得し、
前記弾性情報生成ステップでは、第１の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第１の前記二次元データと、第２の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第２の前記二次元データとを用いて、前記第１の加圧状態と前記第２の加圧状態との間の前記被検体の各位置における変位を検出して前記弾性情報を生成し、
前記変位の検出は、当該変位を、前記二次元データにおける二次元の所定の相関演算領域ごとに、前記相関演算領域を包含する所定の探索領域において特定することにより行われ、
前記演算パラメーター取得ステップでは、前記相関演算領域の大きさ及び前記探索領域の大きさの少なくとも一方を示す前記演算パラメーターを取得する
ことを特徴とする超音波診断装置の制御方法。
【請求項１９】
コンピューターを、
所定の送受信設定に基づいて、超音波探触子により被検体に対して超音波を送信させ、前記超音波探触子により受信された前記超音波の反射波に係る受信信号を取得する送受信制御手段、
前記受信信号に基づく前記被検体における弾性情報の生成に用いられる演算パラメーターであって、前記送受信設定に対応して定められた前記演算パラメーターを取得する演算パラメーター取得手段、
前記取得された演算パラメーターに基づいて、前記受信信号を用いて前記弾性情報を生
成する弾性情報生成手段、
前記弾性情報を表示手段により表示させる表示制御手段、
として機能させ、
前記弾性情報生成手段は、第１の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第１の前記受信信号と、第２の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第２の前記受信信号とを用いて、前記第１の受信信号及び前記第２の受信信号のうち所定の時間範囲に対応する相関演算領域ごとに当該被検体の歪みを算出して前記弾性情報を生成し、
前記演算パラメーター取得手段は、前記相関演算領域の大きさを示す前記演算パラメーターを取得し、
前記送受信設定は、前記超音波探触子から送信される超音波の中心周波数の設定を含み、
前記演算パラメーターが示す前記相関演算領域は、前記中心周波数が低いほど大きい
ことを特徴とするプログラム。
【請求項２０】
コンピューターを、
所定の送受信設定に基づいて、超音波探触子により被検体に対して超音波を送信させ、前記超音波探触子により受信された前記超音波の反射波に係る受信信号を取得する送受信制御手段、
前記受信信号に基づく前記被検体における弾性情報の生成に用いられる演算パラメーターであって、前記送受信設定に対応して定められた前記演算パラメーターを取得する演算パラメーター取得手段、
前記取得された演算パラメーターに基づいて、前記受信信号を用いて前記弾性情報を生
成する弾性情報生成手段、
前記弾性情報を表示手段により表示させる表示制御手段、
として機能させ、
前記弾性情報生成手段は、第１の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第１の前記受信信号と、第２の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第２の前記受信信号とを用いて、前記第１の受信信号及び前記第２の受信信号のうち所定の時間範囲に対応する相関演算領域ごとに当該被検体の歪みを算出して前記弾性情報を生成し、
前記演算パラメーター取得手段は、前記相関演算領域の大きさを示す前記演算パラメーターを取得し、
前記送受信制御手段は、前記被検体に送信された超音波のうち当該被検体における反射位置が所定の最大深度以下である反射波に係る受信信号を取得し、
前記送受信設定は、前記最大深度の設定を含み、
前記演算パラメーターが示す前記相関演算領域は、前記最大深度が浅いほど大きい
ことを特徴とするプログラム。
【請求項２１】
コンピューターを、
所定の送受信設定に基づいて、超音波探触子により被検体に対して超音波を送信させ、前記超音波探触子により受信された前記超音波の反射波に係る受信信号を取得する送受信制御手段、
前記受信信号に基づく前記被検体における弾性情報の生成に用いられる演算パラメーターであって、前記送受信設定に対応して定められた前記演算パラメーターを取得する演算パラメーター取得手段、
前記取得された演算パラメーターに基づいて、前記受信信号を用いて前記弾性情報を生
成する弾性情報生成手段、
前記弾性情報を表示手段により表示させる表示制御手段、
として機能させ、
前記弾性情報生成手段は、第１の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第１の前記受信信号と、第２の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第２の前記受信信号とを用いて、前記第１の受信信号及び前記第２の受信信号のうち所定の時間範囲に対応する相関演算領域ごとに当該被検体の歪みを算出して前記弾性情報を生成し、
前記演算パラメーター取得手段は、前記相関演算領域の大きさを示す前記演算パラメーターを取得し、
前記送受信制御手段は、前記超音波探触子により超音波を所定の走査方向に走査させながら送信させ、前記走査ごとに、前記走査された超音波に係る受信信号の二次元データを取得し、
前記送受信設定は、前記走査の頻度を示すフレーム周波数の設定を含み、
前記演算パラメーターが示す前記相関演算領域は、前記フレーム周波数が高いほど大きい
ことを特徴とするプログラム。
【請求項２２】
コンピューターを、
所定の送受信設定に基づいて、超音波探触子により被検体に対して超音波を送信させ、前記超音波探触子により受信された前記超音波の反射波に係る受信信号を取得する送受信制御手段、
前記受信信号に基づく前記被検体における弾性情報の生成に用いられる演算パラメーターであって、前記送受信設定に対応して定められた前記演算パラメーターを取得する演算パラメーター取得手段、
前記取得された演算パラメーターに基づいて、前記受信信号を用いて前記弾性情報を生
成する弾性情報生成手段、
前記弾性情報を表示手段により表示させる表示制御手段、
として機能させ、
前記送受信制御手段は、前記超音波探触子により超音波を所定の走査方向に走査させながら送信させ、前記走査ごとに、前記走査された超音波に係る受信信号の二次元データを取得し、
前記弾性情報生成手段は、第１の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第１の前記二次元データと、第２の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第２の前記二次元データとを用いて、前記第１の加圧状態と前記第２の加圧状態との間の前記被検体の各位置における変位を検出して前記弾性情報を生成し、
前記変位の検出は、当該変位を、前記二次元データにおける二次元の所定の相関演算領域ごとに、前記相関演算領域を包含する所定の探索領域において特定することにより行われ、
前記演算パラメーター取得手段は、前記相関演算領域の大きさ及び前記探索領域の大きさの少なくとも一方を示す前記演算パラメーターを取得する
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置、超音波診断装置の制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超音波探触子から超音波を被検体内部に照射してその反射波を受信し、得られた受信信号を処理することにより被検体の内部構造が反映された超音波画像を生成して表示部に表示させることで当該内部構造の診断情報を提供する超音波診断装置がある。このような超音波診断装置は、非侵襲の診断装置として対人医療にも用いられる。
【０００３】
超音波診断装置では、被検体の内部構造の硬さを反映した弾性情報を生成して表示部に表示する技術がある。弾性情報は、例えば被検体の各部位の硬さに応じた着色がなされた弾性画像として表示される。この弾性情報は、被検体を加圧しながら超音波を送信し、加圧状態が異なる２つの時点における反射波の受信信号から被検体の歪みを算出することによって生成される。弾性情報の生成には、例えば、経時変化する圧力で被検体を加圧しながら超音波を所定のフレーム周波数で走査させて送信し、時間の異なる２つのフレームにおける反射派の受信信号を比較解析することにより歪みを算出する方法を用いることができる。
【０００４】
ここで、被検体を加圧する圧力の時間変化率やフレーム周波数の大きさによっては、弾性情報を生成するための２フレームにおける被検体の歪みが小さすぎたり大きすぎたりすることにより歪みを適切に算出できず、適正な弾性情報が得られない場合がある。これに対し、特許文献１には、歪みの算出に用いるフレームを連続するフレーム以外の他のフレームから選択する技術が開示されている。また、特許文献２には、歪みの算出を適切に行うことができるようにフレーム周波数を変更する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２６１１９８号公報
【特許文献２】特開２００９−１４８５９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、弾性情報の生成に用いるフレームの間隔を変更すると、多くの場合、歪みの算出精度や解像度といった弾性情報の質が低下する。他方で、このような弾性情報の質の低下を改善するためには、超音波の送受信に係る設定や受信信号の解析に用いられる演算パラメーターを毎回調整する必要があり手間がかかる。
このように、上記従来の技術では、適切な弾性情報を容易に生成することができないという課題がある。
【０００７】
この発明の目的は、適切な弾性情報を容易に生成することができる超音波診断装置、超音波診断装置の制御方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の超音波診断装置の発明は、
超音波を被検体に対して送信し、当該送信された超音波の反射波を受信する超音波探触子と、
所定の送受信設定に基づいて、前記超音波探触子により超音波を送信させ、前記超音波
探触子により受信された超音波に係る受信信号を取得する送受信制御手段と、
前記受信信号に基づく前記被検体における弾性情報の生成に用いられる演算パラメーターであって、前記送受信設定に対応して定められた前記演算パラメーターを取得する演算パラメーター取得手段と、
前記取得された演算パラメーターに基づいて、前記受信信号を用いて前記弾性情報を生成する弾性情報生成手段と、
前記弾性情報を表示手段により表示させる表示制御手段と、
を備え、
前記弾性情報生成手段は、第１の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第１の前記受信信号と、第２の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第２の前記受信信号とを用いて、前記第１の受信信号及び前記第２の受信信号のうち所定の時間範囲に対応する相関演算領域ごとに当該被検体の歪みを算出して前記弾性情報を生成し、
前記演算パラメーター取得手段は、前記相関演算領域の大きさを示す前記演算パラメーターを取得し、
前記送受信設定は、前記超音波探触子から送信される超音波の中心周波数の設定を含み、
前記演算パラメーターが示す前記相関演算領域は、前記中心周波数が低いほど大きい
ことを特徴としている。
また、上記目的を達成するため、請求項２に記載の超音波診断装置の発明は、
超音波を被検体に対して送信し、当該送信された超音波の反射波を受信する超音波探触子と、
所定の送受信設定に基づいて、前記超音波探触子により超音波を送信させ、前記超音波探触子により受信された超音波に係る受信信号を取得する送受信制御手段と、
前記受信信号に基づく前記被検体における弾性情報の生成に用いられる演算パラメーターであって、前記送受信設定に対応して定められた前記演算パラメーターを取得する演算パラメーター取得手段と、
前記取得された演算パラメーターに基づいて、前記受信信号を用いて前記弾性情報を生成する弾性情報生成手段と、
前記弾性情報を表示手段により表示させる表示制御手段と、
を備え、
前記弾性情報生成手段は、第１の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第１の前記受信信号と、第２の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第２の前記受信信号とを用いて、前記第１の受信信号及び前記第２の受信信号のうち所定の時間範囲に対応する相関演算領域ごとに当該被検体の歪みを算出して前記弾性情報を生成し、
前記演算パラメーター取得手段は、前記相関演算領域の大きさを示す前記演算パラメーターを取得し、
前記送受信制御手段は、前記被検体に送信された超音波のうち当該被検体における反射位置が所定の最大深度以下である反射波に係る受信信号を取得し、
前記送受信設定は、前記最大深度の設定を含み、
前記演算パラメーターが示す前記相関演算領域は、前記最大深度が浅いほど大きい
ことを特徴としている。
また、上記目的を達成するため、請求項３に記載の超音波診断装置の発明は、
超音波を被検体に対して送信し、当該送信された超音波の反射波を受信する超音波探触子と、
所定の送受信設定に基づいて、前記超音波探触子により超音波を送信させ、前記超音波探触子により受信された超音波に係る受信信号を取得する送受信制御手段と、
前記受信信号に基づく前記被検体における弾性情報の生成に用いられる演算パラメーターであって、前記送受信設定に対応して定められた前記演算パラメーターを取得する演算パラメーター取得手段と、
前記取得された演算パラメーターに基づいて、前記受信信号を用いて前記弾性情報を生成する弾性情報生成手段と、
前記弾性情報を表示手段により表示させる表示制御手段と、
を備え、
前記弾性情報生成手段は、第１の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第１の前記受信信号と、第２の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第２の前記受信信号とを用いて、前記第１の受信信号及び前記第２の受信信号のうち所定の時間範囲に対応する相関演算領域ごとに当該被検体の歪みを算出して前記弾性情報を生成し、
前記演算パラメーター取得手段は、前記相関演算領域の大きさを示す前記演算パラメーターを取得し、
前記送受信制御手段は、前記超音波探触子により超音波を所定の走査方向に走査させながら送信させ、前記走査ごとに、前記走査された超音波に係る受信信号の二次元データを取得し、
前記送受信設定は、前記走査の頻度を示すフレーム周波数の設定を含み、
前記演算パラメーターが示す前記相関演算領域は、前記フレーム周波数が高いほど大きい
ことを特徴としている。
また、上記目的を達成するため、請求項４に記載の超音波診断装置の発明は、
超音波を被検体に対して送信し、当該送信された超音波の反射波を受信する超音波探触子と、
所定の送受信設定に基づいて、前記超音波探触子により超音波を送信させ、前記超音波探触子により受信された超音波に係る受信信号を取得する送受信制御手段と、
前記受信信号に基づく前記被検体における弾性情報の生成に用いられる演算パラメーターであって、前記送受信設定に対応して定められた前記演算パラメーターを取得する演算パラメーター取得手段と、
前記取得された演算パラメーターに基づいて、前記受信信号を用いて前記弾性情報を生成する弾性情報生成手段と、
前記弾性情報を表示手段により表示させる表示制御手段と、
を備え、
前記送受信制御手段は、前記超音波探触子により超音波を所定の走査方向に走査させながら送信させ、前記走査ごとに、前記走査された超音波に係る受信信号の二次元データを取得し、
前記弾性情報生成手段は、第１の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第１の前記二次元データと、第２の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第２の前記二次元データとを用いて、前記第１の加圧状態と前記第２の加圧状態との間の前記被検体の各位置における変位を検出して前記弾性情報を生成し、
前記変位の検出は、当該変位を、前記二次元データにおける二次元の所定の相関演算領域ごとに、前記相関演算領域を包含する所定の探索領域において特定することにより行われ、
前記演算パラメーター取得手段は、前記相関演算領域の大きさ及び前記探索領域の大きさの少なくとも一方を示す前記演算パラメーターを取得する
ことを特徴としている。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記弾性情報生成手段は、前記第１の受信信号と前記第２の受信信号との間での、前記相関演算領域に対応する時間範囲の各時間における位相差成分を抽出し、当該位相差成分と、前記超音波探触子から送信される超音波の中心周波数とから前記相関演算領域における前記被検体の歪みを算出することを特徴としている。
また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
予め複数の異なる前記送受信設定に各々対応付けて定められた複数の前記演算パラメーターを記憶する記憶手段を備え、
前記演算パラメーター取得手段は、前記記憶手段から前記演算パラメーターを取得する
ことを特徴としている。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の超音波診断装置において、
前記送受信設定は、前記超音波探触子から送信される超音波の中心周波数の設定を含むことを特徴としている。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７の何れか一項に記載の超音波診断装置において、
前記送受信制御手段は、前記被検体に送信された超音波のうち当該被検体における反射位置が所定の最大深度以下である反射波に係る受信信号を取得し、
前記送受信設定は、前記最大深度の設定を含む
ことを特徴としている。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の超音波診断装置において、
前記送受信制御手段は、設定された前記最大深度が深いほど低いサンプリング周波数で前記受信信号を取得することを特徴としている。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９の何れか一項に記載の超音波診断装置において、
前記送受信制御手段は、前記超音波探触子により超音波を所定の走査方向に走査させながら送信させ、前記走査ごとに、前記走査された超音波に係る受信信号の二次元データを取得し、
前記送受信設定は、前記走査の頻度を示すフレーム周波数の設定を含む
ことを特徴としている。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０の何れか一項に記載の超音波診断装置において、
前記送受信設定を定める入力操作を受け付ける入力手段と、
前記入力操作に基づいて前記送受信設定を定める送受信設定変更手段と、
を備えることを特徴としている。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１の何れか一項に記載の超音波診断装置において、
前記弾性情報は、前記被検体における歪みに係る値の分布を示す弾性画像であることを特徴としている。
【００１９】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の超音波診断装置において、
前記受信信号を用いて前記被検体の内部構造を示す超音波画像を生成する超音波画像生成手段を備え、
前記表示制御手段は、前記超音波画像及び前記弾性画像を前記表示手段により表示させる
ことを特徴としている。
【００２０】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の超音波診断装置において、
前記表示制御手段は、前記超音波画像及び前記弾性画像を重ねて前記表示手段により表示させることを特徴としている。
【００２１】
また、上記目的を達成するため、請求項１５に記載の超音波診断装置の制御方法の発明は、
超音波を被検体に対して送信し、当該送信された超音波の反射波を受信する超音波探触子を備える超音波診断装置の制御方法であって、
所定の送受信設定に基づいて、前記超音波探触子により超音波を送信させ、前記超音波探触子により受信された超音波に係る受信信号を取得する送受信ステップ、
前記受信信号に基づく前記被検体における弾性情報の生成に用いられる演算パラメーターであって、前記送受信設定に対応して定められた前記演算パラメーターを取得する演算
パラメーター取得ステップ、
前記取得された演算パラメーターに基づいて、前記受信信号を用いて前記弾性情報を生成する弾性情報生成ステップ、
前記弾性情報を表示手段により表示させる表示ステップ、
を含み、
前記弾性情報生成ステップでは、第１の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第１の前記受信信号と、第２の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第２の前記受信信号とを用いて、前記第１の受信信号及び前記第２の受信信号のうち所定の時間範囲に対応する相関演算領域ごとに当該被検体の歪みを算出して前記弾性情報を生成し、
前記演算パラメーター取得ステップでは、前記相関演算領域の大きさを示す前記演算パラメーターを取得し、
前記送受信設定は、前記超音波探触子から送信される超音波の中心周波数の設定を含み、
前記演算パラメーターが示す前記相関演算領域は、前記中心周波数が低いほど大きい
ことを特徴としている。
また、上記目的を達成するため、請求項１６に記載の超音波診断装置の制御方法の発明は、
超音波を被検体に対して送信し、当該送信された超音波の反射波を受信する超音波探触子を備える超音波診断装置の制御方法であって、
所定の送受信設定に基づいて、前記超音波探触子により超音波を送信させ、前記超音波探触子により受信された超音波に係る受信信号を取得する送受信ステップ、
前記受信信号に基づく前記被検体における弾性情報の生成に用いられる演算パラメーターであって、前記送受信設定に対応して定められた前記演算パラメーターを取得する演算パラメーター取得ステップ、
前記取得された演算パラメーターに基づいて、前記受信信号を用いて前記弾性情報を生成する弾性情報生成ステップ、
前記弾性情報を表示手段により表示させる表示ステップ、
を含み、
前記弾性情報生成ステップでは、第１の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第１の前記受信信号と、第２の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第２の前記受信信号とを用いて、前記第１の受信信号及び前記第２の受信信号のうち所定の時間範囲に対応する相関演算領域ごとに当該被検体の歪みを算出して前記弾性情報を生成し、
前記演算パラメーター取得ステップでは、前記相関演算領域の大きさを示す前記演算パラメーターを取得し、
前記送受信ステップでは、前記被検体に送信された超音波のうち当該被検体における反射位置が所定の最大深度以下である反射波に係る受信信号を取得し、
前記送受信設定は、前記最大深度の設定を含み、
前記演算パラメーターが示す前記相関演算領域は、前記最大深度が浅いほど大きい
ことを特徴としている。
また、上記目的を達成するため、請求項１７に記載の超音波診断装置の制御方法の発明は、
超音波を被検体に対して送信し、当該送信された超音波の反射波を受信する超音波探触子を備える超音波診断装置の制御方法であって、
所定の送受信設定に基づいて、前記超音波探触子により超音波を送信させ、前記超音波探触子により受信された超音波に係る受信信号を取得する送受信ステップ、
前記受信信号に基づく前記被検体における弾性情報の生成に用いられる演算パラメーターであって、前記送受信設定に対応して定められた前記演算パラメーターを取得する演算パラメーター取得ステップ、
前記取得された演算パラメーターに基づいて、前記受信信号を用いて前記弾性情報を生成する弾性情報生成ステップ、
前記弾性情報を表示手段により表示させる表示ステップ、
を含み、
前記弾性情報生成ステップでは、第１の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第１の前記受信信号と、第２の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第２の前記受信信号とを用いて、前記第１の受信信号及び前記第２の受信信号のうち所定の時間範囲に対応する相関演算領域ごとに当該被検体の歪みを算出して前記弾性情報を生成し、
前記演算パラメーター取得ステップでは、前記相関演算領域の大きさを示す前記演算パラメーターを取得し、
前記送受信ステップでは、前記超音波探触子により超音波を所定の走査方向に走査させながら送信させ、前記走査ごとに、前記走査された超音波に係る受信信号の二次元データを取得し、
前記送受信設定は、前記走査の頻度を示すフレーム周波数の設定を含み、
前記演算パラメーターが示す前記相関演算領域は、前記フレーム周波数が高いほど大きい
ことを特徴としている。
また、上記目的を達成するため、請求項１８に記載の超音波診断装置の制御方法の発明は、
超音波を被検体に対して送信し、当該送信された超音波の反射波を受信する超音波探触子を備える超音波診断装置の制御方法であって、
所定の送受信設定に基づいて、前記超音波探触子により超音波を送信させ、前記超音波探触子により受信された超音波に係る受信信号を取得する送受信ステップ、
前記受信信号に基づく前記被検体における弾性情報の生成に用いられる演算パラメーターであって、前記送受信設定に対応して定められた前記演算パラメーターを取得する演算パラメーター取得ステップ、
前記取得された演算パラメーターに基づいて、前記受信信号を用いて前記弾性情報を生成する弾性情報生成ステップ、
前記弾性情報を表示手段により表示させる表示ステップ、
を含み、
前記送受信ステップでは、前記超音波探触子により超音波を所定の走査方向に走査させながら送信させ、前記走査ごとに、前記走査された超音波に係る受信信号の二次元データを取得し、
前記弾性情報生成ステップでは、第１の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第１の前記二次元データと、第２の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第２の前記二次元データとを用いて、前記第１の加圧状態と前記第２の加圧状態との間の前記被検体の各位置における変位を検出して前記弾性情報を生成し、
前記変位の検出は、当該変位を、前記二次元データにおける二次元の所定の相関演算領域ごとに、前記相関演算領域を包含する所定の探索領域において特定することにより行われ、
前記演算パラメーター取得ステップでは、前記相関演算領域の大きさ及び前記探索領域の大きさの少なくとも一方を示す前記演算パラメーターを取得する
ことを特徴とする超音波診断装置の制御方法。
【００２２】
また、上記目的を達成するため、請求項１９に記載のプログラムの発明は、
コンピューターを、
所定の送受信設定に基づいて、超音波探触子により被検体に対して超音波を送信させ、前記超音波探触子により受信された前記超音波の反射波に係る受信信号を取得する送受信制御手段、
前記受信信号に基づく前記被検体における弾性情報の生成に用いられる演算パラメーターであって、前記送受信設定に対応して定められた前記演算パラメーターを取得する演算パラメーター取得手段、
前記取得された演算パラメーターに基づいて、前記受信信号を用いて前記弾性情報を生成する弾性情報生成手段、
前記弾性情報を表示手段により表示させる表示制御手段、
として機能させ、
前記弾性情報生成手段は、第１の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第１の前記受信信号と、第２の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第２の前記受信信号とを用いて、前記第１の受信信号及び前記第２の受信信号のうち所定の時間範囲に対応する相関演算領域ごとに当該被検体の歪みを算出して前記弾性情報を生成し、
前記演算パラメーター取得手段は、前記相関演算領域の大きさを示す前記演算パラメーターを取得し、
前記送受信設定は、前記超音波探触子から送信される超音波の中心周波数の設定を含み、
前記演算パラメーターが示す前記相関演算領域は、前記中心周波数が低いほど大きい
ことを特徴としている。
また、上記目的を達成するため、請求項２０に記載のプログラムの発明は、
コンピューターを、
所定の送受信設定に基づいて、超音波探触子により被検体に対して超音波を送信させ、前記超音波探触子により受信された前記超音波の反射波に係る受信信号を取得する送受信制御手段、
前記受信信号に基づく前記被検体における弾性情報の生成に用いられる演算パラメーターであって、前記送受信設定に対応して定められた前記演算パラメーターを取得する演算パラメーター取得手段、
前記取得された演算パラメーターに基づいて、前記受信信号を用いて前記弾性情報を生
成する弾性情報生成手段、
前記弾性情報を表示手段により表示させる表示制御手段、
として機能させ、
前記弾性情報生成手段は、第１の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第１の前記受信信号と、第２の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第２の前記受信信号とを用いて、前記第１の受信信号及び前記第２の受信信号のうち所定の時間範囲に対応する相関演算領域ごとに当該被検体の歪みを算出して前記弾性情報を生成し、
前記演算パラメーター取得手段は、前記相関演算領域の大きさを示す前記演算パラメーターを取得し、
前記送受信制御手段は、前記被検体に送信された超音波のうち当該被検体における反射位置が所定の最大深度以下である反射波に係る受信信号を取得し、
前記送受信設定は、前記最大深度の設定を含み、
前記演算パラメーターが示す前記相関演算領域は、前記最大深度が浅いほど大きい
ことを特徴としている。
また、上記目的を達成するため、請求項２１に記載のプログラムの発明は、
コンピューターを、
所定の送受信設定に基づいて、超音波探触子により被検体に対して超音波を送信させ、前記超音波探触子により受信された前記超音波の反射波に係る受信信号を取得する送受信制御手段、
前記受信信号に基づく前記被検体における弾性情報の生成に用いられる演算パラメーターであって、前記送受信設定に対応して定められた前記演算パラメーターを取得する演算パラメーター取得手段、
前記取得された演算パラメーターに基づいて、前記受信信号を用いて前記弾性情報を生
成する弾性情報生成手段、
前記弾性情報を表示手段により表示させる表示制御手段、
として機能させ、
前記弾性情報生成手段は、第１の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第１の前記受信信号と、第２の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第２の前記受信信号とを用いて、前記第１の受信信号及び前記第２の受信信号のうち所定の時間範囲に対応する相関演算領域ごとに当該被検体の歪みを算出して前記弾性情報を生成し、
前記演算パラメーター取得手段は、前記相関演算領域の大きさを示す前記演算パラメーターを取得し、
前記送受信制御手段は、前記超音波探触子により超音波を所定の走査方向に走査させながら送信させ、前記走査ごとに、前記走査された超音波に係る受信信号の二次元データを取得し、
前記送受信設定は、前記走査の頻度を示すフレーム周波数の設定を含み、
前記演算パラメーターが示す前記相関演算領域は、前記フレーム周波数が高いほど大きい
ことを特徴としている。
また、上記目的を達成するため、請求項２２に記載のプログラムの発明は、
コンピューターを、
所定の送受信設定に基づいて、超音波探触子により被検体に対して超音波を送信させ、前記超音波探触子により受信された前記超音波の反射波に係る受信信号を取得する送受信制御手段、
前記受信信号に基づく前記被検体における弾性情報の生成に用いられる演算パラメーターであって、前記送受信設定に対応して定められた前記演算パラメーターを取得する演算パラメーター取得手段、
前記取得された演算パラメーターに基づいて、前記受信信号を用いて前記弾性情報を生
成する弾性情報生成手段、
前記弾性情報を表示手段により表示させる表示制御手段、
として機能させ、
前記送受信制御手段は、前記超音波探触子により超音波を所定の走査方向に走査させながら送信させ、前記走査ごとに、前記走査された超音波に係る受信信号の二次元データを取得し、
前記弾性情報生成手段は、第１の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第１の前記二次元データと、第２の加圧状態の前記被検体により反射された超音波に係る第２の前記二次元データとを用いて、前記第１の加圧状態と前記第２の加圧状態との間の前記被検体の各位置における変位を検出して前記弾性情報を生成し、
前記変位の検出は、当該変位を、前記二次元データにおける二次元の所定の相関演算領域ごとに、前記相関演算領域を包含する所定の探索領域において特定することにより行われ、
前記演算パラメーター取得手段は、前記相関演算領域の大きさ及び前記探索領域の大きさの少なくとも一方を示す前記演算パラメーターを取得する
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に従うと、適切な弾性情報を容易に生成することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態の超音波診断装置を示す全体図である。
【図２】超音波診断装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】歪みの計測について説明する図である。
【図４】歪みの算出及び画像生成の流れについて説明する図である。
【図５】歪みの算出処理に用いられる受信信号について説明する図である。
【図６】送受信設定に対する相関演算領域の大きさの設定方法を示す図である。
【図７】同一の歪みが与えられた場合における中心周波数に応じた位相差の差異を示す図である。
【図８】中心周波数に応じた相関演算領域の設定の例を示す図である。
【図９】弾性画像表示処理の制御手順を示すフローチャートである。
【図１０】弾性画像生成処理の制御手順を示すフローチャートである。
【図１１】第２の実施形態における歪みの算出方法を説明する図である。
【図１２】第２の実施形態における送受信設定に対する相関演算領域の大きさの設定方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態の超音波診断装置Ｕの全体図である。図２は、超音波診断装置Ｕの内部構成を示すブロック図である。
【００２６】
図１に示されるように、この超音波診断装置Ｕは、超音波診断装置本体１と、ケーブル２２を介して超音波診断装置本体１に接続された超音波探触子２（超音波プローブ）とを備える。超音波診断装置本体１には、操作入力部１８（入力手段）と出力表示部１９（表示手段）とが設けられている。超音波診断装置本体１の制御部１５は、操作入力部１８のキーボードやマウスといった入力デバイスに対する外部からの入力操作に基づき、超音波探触子２に駆動信号を出力して超音波を出力させ、また、超音波探触子２から超音波受信
に係る受信信号を取得して各種処理を行い、必要に応じて出力表示部１９の液晶画面などに結果などを表示させる。なお、出力表示部１９は、超音波診断装置Ｕに含まれず超音波診断装置Ｕの外部に設けられていても良い。
【００２７】
超音波診断装置本体１は、図２に示すように、送信部１２と、受信部１３と、送受信切替部１４と、制御部１５（表示制御手段、送受信設定変更手段、記憶手段）と、画像処理部１６と、記憶部１７と、操作入力部１８と、出力表示部１９などを備えている。このうち、送信部１２、受信部１３及び制御部１５により送受信制御手段が構成される。
【００２８】
送信部１２は、制御部１５から入力される制御信号に従って超音波探触子２に供給するパルス信号を出力し、超音波探触子２により、所定の送受信設定に応じた中心周波数の超音波を発生させる。送信部１２は、例えば、クロック発生回路、パルス発生回路、パルス幅設定部、及び、遅延回路を備えている。クロック発生回路は、パルス信号の送信タイミングや中心周波数を決定するクロック信号を発生させる回路である。パルス発生回路は、所定の周期で予め設定された電圧振幅のバイポーラー型の矩形波パルスを発生させる回路である。パルス幅設定部は、パルス発生回路から出力される矩形波パルスのパルス幅を設定する。パルス発生回路で生成された矩形波パルスは、パルス幅設定部への入力前又は入力後に、超音波探触子２の個々の振動子２１ごとに異なる配線経路に分離される。遅延回路は、生成された矩形波パルスを各振動子２１に送信するタイミングに応じて、これらの配線経路ごとに設定された遅延時間それぞれ遅延させて出力させる回路である。
【００２９】
受信部１３は、制御部１５の制御に従って超音波探触子２から入力された受信信号を取得する回路である。受信部１３は、例えば、増幅器、Ａ／Ｄ変換回路、整相加算回路を備えている。増幅器は、超音波探触子２の各振動子２１により受信された超音波に応じた受信信号を予め設定された所定の増幅率でそれぞれ増幅する回路である。Ａ／Ｄ変換回路は、増幅された受信信号を所定の送受信設定に応じたサンプリング周波数でデジタルデータに変換する回路である。サンプリング周波数は、ナイキスト周波数が後述の受信周波数より高い必要があり、例えば、６０ＭＨｚである。整相加算回路は、Ａ／Ｄ変換された受信信号に対して、振動子２１毎に対応した配線経路毎に遅延時間を与えて時相を整え、これらを加算（整相加算）して音線データを生成する回路である。
本実施形態では、被検体を検査する深度（受信信号を取得する超音波の反射位置の最大深度）、即ち超音波の受信信号を取得する期間の長さによらずサンプリング数が一定となるようにサンプリング周波数が設定される。従って、被検体を検査する深度が深い場合には、サンプリング周波数が当該深さに応じて低くなり、同様に、浅い場合には、サンプリング周波数が高くなる。本実施形態では、送受信設定として被検体を検査する深度が設定され、受信部１３では、当該設定された深度に応じたサンプリング周波数で受信信号が取得される。
【００３０】
送受信切替部１４は、制御部１５の制御に基づいて、振動子２１から超音波を発信する場合に駆動信号を送信部１２から振動子２１に送信させる一方、振動子２１が出射した超音波に係る信号を取得する場合に受信信号を受信部１３に出力させるための切り替え動作を行う。
【００３１】
制御部１５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）及びＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。ＣＰＵは、ＨＤＤに記憶されている各種プログラムを読み出してＲＡＭにロードし、当該プログラムに従って超音波診断装置Ｕの各部の動作を統括制御する。ＨＤＤは、超音波診断装置Ｕを動作させる制御プログラム及び各種処理プログラムや、各種設定データ等を記憶する。これらのプログラムや設定データは、ＨＤＤの他、例えば、フラッシュメモリーなどの不揮発性メモリーを用いた補助記憶装置に読み書き更新可能に記憶させることとしても良い。ＲＡＭは、ＳＲＡＭやＤ
ＲＡＭなどの揮発性メモリーであり、ＣＰＵに作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。
制御部１５のＨＤＤに記憶される上記設定データには、超音波の送受信に係る送受信設定や、演算パラメーターテーブル１５ａが含まれる。このうち送受信設定には、送信超音波の中心周波数、被検体を検査する深度、及び送信超音波のフレーム周波数が含まれ、ユーザーによる操作入力部１８への所定の入力操作に応じて設定値を変更することが可能となっている。また、演算パラメーターテーブル１５ａは、超音波診断装置Ｕにおいて設定され得る複数の送受信設定の各々に対して所定の演算パラメーターが対応付けられたテーブルデータである。ここで、演算パラメーターは、後述する歪みの算出に用いられるパラメーターであり、詳細は後述する。
【００３２】
画像処理部１６は、制御部１５のＣＰＵとは別個に、超音波の受信データに基づく診断用画像を作成するための演算処理を行うＣＰＵやＲＡＭなどを備えた処理制御部１６ａ（弾性情報生成手段、超音波画像生成手段）を有する。この診断用画像には、輝度分布により被検体の構造を示すＢモード画像（超音波画像）、ドップラー効果を利用して計測された血流状態などを示すＤモード画像、及び被検体内部の歪みの分布を示す弾性画像（弾性情報）などが含まれる。また、診断用画像には、出力表示部１９に略リアルタイムで表示させる画像データやその一連の動画データ、スナップショットの静止画データなどが含まれる。
なお、処理制御部１６ａによる演算処理が制御部１５のＣＰＵにより行われる構成であっても良い。
【００３３】
記憶部１７は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリーである。或いは、この記憶部１７は、高速書き換えが可能な各種不揮発性メモリーであっても良い。記憶部１７は、画像処理部１６で処理されてリアルタイム表示やこれに準じた表示に用いられる診断用画像データをフレーム単位で記憶する。記憶部１７に記憶された診断用画像データは、制御部１５の制御に従って読み出され、出力表示部１９に送信されたり、図示略の通信部を介して超音波診断装置Ｕの外部に出力されたりする。このとき、出力表示部１９の表示方式がテレビジョン方式の場合には、記憶部１７と出力表示部１９との間にＤＳＣ（Digital Signal Converter）が設けられて、走査フォーマットが変換された後に出力されれば良い。
【００３４】
操作入力部１８は、押しボタンスイッチ、キーボード、マウス、若しくはトラックボール、又は、これらの組み合わせを備えており、ユーザーの入力操作を操作信号に変換し、超音波診断装置本体１に入力する。
【００３５】
出力表示部１９は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、有機ＥＬ（Electro-Luminescent）ディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイといった種々の表示方式のうち、何れかを用いた表示画面とその駆動部を備える。出力表示部１９は、ＣＰＵ１５から出力された制御信号や、画像処理部１６で生成された診断用画像データに従って表示画面（各表示画素）の駆動信号を生成し、表示画面上に超音波診断に係るメニュー、ステータスや、受信された超音波に基づく計測データの表示を行う。
【００３６】
これらの操作入力部１８や出力表示部１９は、超音波診断装置本体１の筐体に一体となって設けられたものであっても良いし、ＵＳＢケーブルなどを介して外部に取り付けられるものであっても良い。また、超音波診断装置本体１に操作入力端子や表示出力端子が設けられていれば、これらの端子に従来の操作用及び表示用の周辺機器を接続して利用するものであっても良い。
【００３７】
超音波探触子２は、超音波（ここでは、１〜３０ＭＨｚ程度）を発振して生体などの被検体に対して射出（発信）するとともに、射出した超音波のうち被検体で反射された反射波（エコー）を受信して電気信号に変換する音響センサーとして機能する。この超音波探触子２は、超音波を送受信する複数の振動子２１の配列である振動子配列２１０と、ケーブル２２とを備えている。ケーブル２２は、その一端に超音波診断装置本体１とのコネクター（図示略）を有し、超音波探触子２は、このケーブル２２により超音波診断装置本体１に対して着脱可能に構成されている。ユーザーは、この超音波探触子２における超音波の送受信面、即ち、振動子配列２１０から超音波を出射する方向の面を被検体に所定の圧力で接触させて超音波診断装置Ｕを動作させ、超音波診断を行う。
【００３８】
振動子配列２１０は、圧電体とその変形（伸縮）により電荷が現れる両端に設けられた電極とを有する圧電素子を備えた複数の振動子２１の配列であり、本実施形態では、所定の走査方向ＳＤへの一次元配列である。振動子２１に電圧パルス（パルス信号）が順番に供給されることで各圧電体に生じる電界に応じて圧電体が変形し、超音波が発信される。また、振動子２１に所定の周波数帯の超音波が入射すると、その音圧により圧電体の厚さが変動（振動）することで当該変動量に応じた電荷が生じ、当該電荷量に応じた電気信号に変換、出力される。
【００３９】
超音波探触子２は、送信部１２からのパルス信号に基づきこの振動子配列２１０における配列順に各振動子２１から超音波を送信することで、振動子配列方向に平行な走査方向ＳＤに超音波の走査（スキャン）を行う。本実施形態では、この超音波の走査が、上述の送受信設定に応じたフレーム周波数で繰り返し行われる。また、受信部１３では、各走査において、各振動子２１により受信された反射波に係る受信信号（音響線）から、受信信号の二次元データ（以下では、フレームデータとも記す）が取得される。
【００４０】
超音波探触子２は、リニア電子走査方式、セクター電子走査方式、コンベックス電子走査方式等の各種電子走査方式や、リニア走査方式、セクター走査方式、アーク走査方式、ラジアル走査方式等の各種機械走査方式の何れの方式を採用したものであっても良い。
また、この超音波診断装置Ｕは、診断対象に応じて異なる複数の超音波探触子２の何れかを超音波診断装置本体１に接続して利用可能な構成とすることができる。
また、超音波探触子２は、圧力センサーを備え、超音波探触子２の被検体への圧力を計測して制御部１５に出力する構成としても良い。超音波探触子２は、更に、超音波探触子２の送受信面を超音波の送受信方向に前後移動させるモーターを備え、予め設定された圧力で被検体に押し付けたり開放したりすることが可能であっても良い。
【００４１】
次に、本実施形態の超音波診断装置Ｕにおける歪みの計測動作について説明する。
本実施形態の超音波診断装置Ｕでは、輝度を用いて断層検査に係る一次元〜二次元表示を略リアルタイムで行うＢモードや、ドップラー効果を利用して血流状態などを計測して表示させるＤモードに加えて、内部構造の歪みの分布を表す弾性画像をＢモード画像に重ねて表示する弾性情報表示モードを有する。超音波診断装置Ｕでは、このうち弾性情報表示モードにおいて被検体の歪みの計測動作が行われる。
【００４２】
図３は、歪みの計測について説明する図である。
図３（ａ）に示すように、通常時の被検体Ｓ内には、当該被検体Ｓの上面であって超音波探触子２の超音波発信面との接触面から深さ方向（Ｘ方向）へ距離ｘｒの位置に構造Ｔの上端がある。また、この構造ＴのＸ方向への幅がＬである。図３（ｂ）に示すように、上面側からこの被検体Ｓに圧力ρ（応力）が加えられた状態で、構造Ｔにも同様に圧力ρがかかるとすると、この構造Ｔの上端位置がＸ方向へ距離ｘｓとなり、また、幅がＬ−ΔＬとなるように変化する。
従って、これら２つの状態における構造Ｔを計測することで、歪みε＝ΔＬ／Ｌが求め
られる。また、このとき、圧力センサーで計測された圧力ρ（応力）を用いて縦弾性係数（ヤング率）Ｅ＝ρ／εを算出し、これを表示させることも出来る。
【００４３】
図４は、歪みの算出及び画像生成の流れについて説明する図である。
弾性情報表示モードでは、被検体に対して時間的に変化する圧力を加えながら超音波を送受信する。圧力の変化は、操作者の手により行われても良いし、超音波探触子２に押圧機構を設けて当該押圧機構により実現されても良い。また、被検体が生体である場合に、固定された超音波探触子２に対する被検体の呼吸等に応じた動きにより圧力の変化がもたらされる態様であっても良い。
超音波は、所定のフレーム周波数で繰り返し走査され、１フレームごとにフレームデータが取得される。ここで、本実施形態の弾性情報表示モードでは、奇数番目、即ち２ｎ−１フレーム目（ｎは自然数）のフレームデータを用いて歪みの算出が行われて弾性画像が生成され、偶数番目、即ち２ｎフレーム目のフレームデータを用いてそれぞれＢモード画像が生成される。
【００４４】
奇数番目のフレーム群のうち隣り合う２フレーム（上記のｎが１だけ異なる２フレーム）では、被検体は、それぞれ同一部位に対して異なる圧力が与えられた状態（第１の加圧状態、第２の加圧状態）となっている。そこで、本実施形態では、この２つのフレームのフレームデータを用いて弾性画像が生成される。即ち、奇数番目のフレーム群のうち最初と最後のフレームを除いた各フレームのフレームデータは、歪みの算出に２回用いられる。そして、算出された歪みの分布の二次元データに対して、表示用に平滑化やダイナミックレンジの調整といった処理を行うことにより弾性画像が得られる。弾性画像は、例えば、カラー表示又はグレースケール表示で出力表示部１９にＢモード画像に重ねて表示される。
【００４５】
次に、本実施形態の超音波診断装置Ｕにおける歪みの算出処理について説明する。
図５は、歪みの算出処理に用いられる受信信号について説明する図である。
本実施形態の超音波診断装置Ｕでは、歪みの算出に用いられる２つのフレームのうち、被検体に対して加えられた圧力が相対的に小さいフレームにおける超音波の受信信号を伸展時波形ｒ（ｔ）（第１の受信信号）とし、また、圧力が相対的に大きいフレームにおける超音波の受信信号を圧縮時波形ｓ（ｔ）（第２の受信信号）として取得する。図５の左側では、伸展時波形ｒ（ｔ）及び圧縮時波形ｓ（ｔ）の例がそれぞれ時間軸を縦方向として示されている。
本実施形態では、この伸展時波形ｒ（ｔ）及び圧縮時波形ｓ（ｔ）のうち、被検体の深さ方向についての同一の領域に対応する時間範囲（以下では、相関演算領域ＲＣと記す）の波形ごとに歪みの算出が行われる。即ち、図５の右側に示されるように、伸展時波形ｒ（ｔ）及び圧縮時波形ｓ（ｔ）のうち一の相関演算領域ＲＣに対応する部分がそれぞれ抽出され、当該抽出された波形に基づいて歪みが算出される。そして、この歪みの算出処理が相関演算領域ＲＣを単位として繰り返し実行される。
以下では、各相関演算領域ＲＣについて行われる歪みの算出方法について説明する。
【００４６】
相関演算領域ＲＣにおける各データ取得タイミング（経過時間ｔ（時間））における伸展時波形ｒ（ｔ）は、
ｒ（ｔ）＝Ａ（ｔ）ｃｏｓ（ω０ｔ＋φ（ｔ））  …  （１）
と表される。ここで、ω０は、受信超音波の中心周波数、Ａ（ｔ）は、振幅成分の時間変化（受信波形の包絡線）、φ（ｔ）は、初期位相である。
この波形は、解析的に以下のように複素関数で表され得る。
ｒａ（ｔ）＝Ａ（ｔ）ｅｘｐ（ｉω０ｔ＋φ（ｔ））  …  （２）
【００４７】
一方、圧縮時波形ｓ（ｔ）では、歪みε（即ち、伸展率、圧縮時にε＜０）に応じて所
定の構造に対する反射波が伸展時波形ｒ（ｔ）より短時間、即ち短周期で観測されることになる。また、被検体に対して間接的に圧力がかかるのに伴い、内部の被検体位置がｘｒからｘｓに移動しているので、反射波の検出タイミング、即ち、位相が変化する。圧縮時波形ｓ（ｔ）は、歪みεが微小な範囲（通常、例えば、５％以下）においては、以下の式（３）で示すように、歪みεの分だけ伸展時波形ｒａ（ｔ）を圧縮させた波形で表される。
ｓａ（ｔ）＝Ａ（ｔ（１−ε））ｅｘｐ（ｉω０ｔ（１−ε）＋φ（ｔ（１−ε）））
…  （３）
【００４８】
これらの解析解（２）、（３）から以下の式（４）により伸展時波形ｒａ（ｔ）と圧縮時波形ｓａ（ｔ）との位相差Ｆａ（ｔ）（位相差成分）が求められる。
Ｆａ（ｔ）＝Ｉｍ（ｌｏｇ（ｒａ（ｔ）ｓａ＊（ｔ）））＝εω０ｔ＋δ  …  （４）
ここで、ｓａ＊（ｔ）は、圧縮時波形ｓａ（ｔ）の複素共役であり、δは、上述の距離ｘｓと距離ｘｒのずれに伴う位相ずれ（初期位相差）を表す。即ち、この位相差Ｆａ（ｔ）は、傾きが歪みε及び中心周波数ω０に比例し、切片が位相ずれδで表される一次関数となる。
従って、計測された伸展時波形ｒ（ｔ）の実数部及び虚数部と、圧縮時波形ｓ（ｔ）の実数部及び虚数部とから求められた各時間における位相差Ｆａ（ｔ）と、送信超音波の中心周波数ω０とから、相関演算領域ＲＣにおける歪みεを求めることができる。
【００４９】
上述した歪みεの算出を、被検体の深さ方向について複数の相関演算領域ＲＣに対してそれぞれ行い、また、この処理を超音波の走査方向の各位置について行うことにより、被検体の歪みの二次元データが取得される。
【００５０】
次に、本実施形態の超音波診断装置Ｕにおける送受信設定に応じた相関演算領域ＲＣの大きさの設定について説明する。
上述のように、本実施形態では、超音波の送受信設定として、送信超音波の中心周波数、被検体を検査する深度、及び送信超音波のフレーム周波数が設定されている。そして、歪みの算出においては、当該送受信設定に応じて、適切な相関演算領域ＲＣの大きさ（演算パラメーター）が設定される。
【００５１】
図６は、送受信設定に対する相関演算領域ＲＣの大きさの設定方法を示す図である。このうち図６（ａ）、図６（ｂ）及び図６（ｃ）は、それぞれ中心周波数、深度、及びフレーム周波数に対する相関演算領域ＲＣの大きさの設定方法を示す。以下では、これらの設定方法について順に説明する。
【００５２】
（中心周波数に対する相関演算領域ＲＣの大きさの設定）
まず、送信超音波の中心周波数の設定に対する相関演算領域ＲＣの大きさの設定について説明する。
上述の式（４）に示されるように、伸展時波形ｒ（ｔ）と圧縮時波形ｓ（ｔ）との位相差は、中心周波数に比例し、位相差を示す一次関数の傾きは、中心周波数が低いほど小さくなる。
【００５３】
図７は、同一の歪みが与えられた場合における中心周波数に応じた位相差の差異を示す図である。図７（ａ）は、中心周波数がω１である場合の位相差を示し、図７（ｂ）は、中心周波数がω１より高いω２である場合の位相差を示す。図７（ａ）及び図７（ｂ）では、同一の相関演算領域ＲＣに対応する時間範囲が−ｔＣからｔＣまでの範囲で示されている。
【００５４】
図７（ａ）及び図７（ｂ）の何れの場合においても、各時間の受信信号に含まれるノイ
ズは同等である。よって、相関演算領域ＲＣの大きさが等しい場合には、位相差を示す一次関数の傾きが小さい図７（ａ）の場合において、一次関数の傾き（即ち、歪み）の算出結果に係るＳ／Ｎ比が相対的に小さくなり正確な歪みの算出が困難となる。
そこで、本実施形態では、図６（ａ）に示されるように、送信超音波の中心周波数が低いほど大きな相関演算領域ＲＣが設定される。
【００５５】
図８は、中心周波数に応じた相関演算領域ＲＣの設定の例を示す図である。図８の右側に示されるように、中心周波数が相対的に低い場合には、より大きな相関演算領域ＲＣが設定される。換言すれば、中心周波数が低いほど、伸展時波形ｒ（ｔ）及び圧縮時波形ｓ（ｔ）のうち一の歪みの算出に用いられるデータの時間範囲を大きくする。
これにより、中心周波数が低く一次関数の傾きが小さい場合においても当該傾きの算出結果に係る十分なＳ／Ｎ比が確保されて適切に歪みを算出することが可能となる。
また、送信超音波の中心周波数が高いほど小さな相関演算領域ＲＣが設定されることによって、十分なＳ／Ｎ比が得られる場合に歪みの分布を示す弾性画像の解像度を向上させることができる。また、歪みの演算に要する時間を短縮させることができる。
中心周波数と相関演算領域ＲＣの大きさとの関係は、典型的には比例関係とすることができる。ただし、例えば、Ｓ／Ｎ比が所定値を下回らないように、あるいは解像度が所定の範囲内に収まるように、中心周波数に応じて相関演算領域ＲＣの増減率を変化させたり、所定範囲の中心周波数に対して相関演算領域ＲＣの大きさを一定としたりしても良い。
【００５６】
（深度に対する相関演算領域ＲＣの大きさの設定）
次に、被検体を検査する深度の設定に対する相関演算領域ＲＣの大きさの設定について説明する。
上述したように、本実施形態の超音波診断装置Ｕでは、反射波の受信処理におけるサンプリング数が一定とされ、送受信設定における深度の設定値が深いほどサンプリング周波数が低くなり、また深度の設定値が浅いほどサンプリング周波数が高くなる。ここで、サンプリング周波数が異なる２つの場合において相関演算領域ＲＣの大きさ（即ち、一の歪みの算出に用いられるサンプルデータの個数）を同一にすると、被検体のうち相関演算領域ＲＣに対応する範囲の大きさ（長さ）が互いに異なることとなる。換言すれば、被検体の同一の部位において算出される歪みの個数（即ち、弾性画像のうち当該部位を示す部分の解像度）が、サンプリング周波数に応じて異なることとなる。この結果、被検体の同一の部位に対する弾性画像の表示画質がサンプリング周波数（深度の設定値）に応じて変化してしまうため、深度のみを変更したいユーザーにとっては望ましくない表示となる。
そこで、本実施形態では、深度の設定値が浅いほど（即ちサンプリング周波数が高いほど）大きな相関演算領域ＲＣが設定される。具体的には、相関演算領域ＲＣの大きさは、深度に反比例しサンプリング周波数に比例するように設定される。これにより、深度の設定値によらず被検体の同一部位に係る弾性画像の解像度を同一にすることができる。
【００５７】
（フレーム周波数に対する相関演算領域ＲＣの大きさの設定）
次に、超音波の走査に係るフレーム周波数の設定に対する相関演算領域ＲＣの大きさの設定について説明する。
フレーム周波数が相対的に高くなると、被検体の歪みの算出に用いられる２つのフレームの時間間隔が小さくなり、当該２つのフレーム間における被検体の歪みが小さくなる。換言すれば、上述の式（４）及び図７に示される位相差に係る一次関数の傾きが小さくなる。このため、当該一次関数の傾き（即ち、歪み）の算出結果に係るＳ／Ｎ比が相対的に小さくなり正確な歪みの算出が困難となる。
そこで、本実施形態では、フレーム周波数が高いほど大きな相関演算領域ＲＣが設定される。これにより、フレーム周波数が高く一次関数の傾きが小さい場合においても当該傾きの算出結果に係る十分なＳ／Ｎ比が確保されて適切に歪みを算出することが可能となる。
また、フレーム周波数が低いほど小さな相関演算領域ＲＣが設定されることによって、十分なＳ／Ｎ比が得られている場合に歪みの分布を示す弾性画像の解像度を向上させることができる。また、歪みの演算に要する時間を短縮させることができる。
フレーム周波数と相関演算領域ＲＣの大きさとの関係は、典型的には比例関係とすることができる。ただし、例えば、Ｓ／Ｎ比が所定値を下回らないように、あるいは解像度が所定の範囲内に収まるように、フレーム周波数に応じて相関演算領域ＲＣの増減率を変化させたり、所定範囲のフレーム周波数に対して相関演算領域ＲＣの大きさを一定としたりしても良い。
【００５８】
上記では、中心周波数、深度、及びフレーム周波数の各々に対する相関演算領域ＲＣの大きさの設定方法を説明したが、本実施形態の超音波診断装置Ｕでは、中心周波数、深度、及びフレーム周波数の可能なすべての組み合わせに対してそれぞれ最適な相関演算領域ＲＣの大きさが予め算出されて、制御部１５のＨＤＤにおいて演算パラメーターテーブル１５ａとして記憶される。
【００５９】
続いて、超音波診断装置Ｕにより実行される弾性画像表示処理及び弾性画像生成処理について説明する。
【００６０】
図９は、弾性画像表示処理の制御部１５による制御手順を示すフローチャートである。
この弾性画像表示処理は、超音波診断に係る計測表示処理において、ユーザーの操作入力部１８への入力操作などにより弾性情報表示モードが選択された場合に実行される。
【００６１】
弾性画像表示処理が開始されると、制御部１５は、送受信設定に基づいてスキャン動作、即ち超音波の一回の走査に係る送受信動作を行わせる（ステップＳ１０１：送受信ステップ）。ここでは、制御部１５は、送信部１２から超音波探触子２にパルス信号を出力させて、送受信設定で定められた中心周波数及びフレーム周波数で超音波探触子２により超音波の走査及び送信を行わせる。また、制御部１５は、超音波探触子２により受信された反射波に係る受信信号を、送受信設定で定められた深度に応じたサンプリング周波数で受信部１３により取得させ、得られたフレームデータを記憶部１７に記憶させる。
【００６２】
制御部１５は、直近のスキャン動作に係るフレームがスキャン開始から２ｎ＋１フレーム目であるか否かを判別する（ステップＳ１０２）。２ｎ＋１フレーム目であると判別された場合には（ステップＳ１０２で“ＹＥＳ”）、制御部１５は、後述する弾性画像生成処理を実行して弾性画像を記憶部１７に記憶させる（ステップＳ１０３：弾性情報生成ステップ）。また、２ｎ＋１フレーム目ではない（即ち、２ｎフレーム目又は１フレーム目である）と判別された場合には（ステップＳ１０２で“ＮＯ”）、制御部１５は、取得されたフレームデータに基づいて画像処理部１６によりＢモード画像の画像データを生成させ、記憶部１７に記憶させる（ステップＳ１０４）。なお、１フレーム目については、フレームデータの取得のみを行ってＢモード画像の生成を行わないこととしても良い。
【００６３】
制御部１５は、画像処理部１６により直近の弾性画像及びＢモード画像の合成画像データを生成させて、当該合成画像データに係る画像を出力表示部１９に表示させる（ステップＳ１０５：表示ステップ）。
【００６４】
制御部１５は、スキャン動作の中止を指示する入力操作が操作入力部１８に対して行われているか否かを判別する（ステップＳ１０６）。当該入力操作が行われていると判別された場合には（ステップＳ１０６で“ＹＥＳ”）、制御部１５は、弾性画像表示処理を終了させる。
【００６５】
スキャン動作の中止を指示する入力操作が行われていないと判別された場合には（ステ
ップＳ１０６で“ＮＯ”）、制御部１５は、送受信設定の変更を指示する入力操作が操作入力部１８に対して行われているか否かを判別する（ステップＳ１０７）。当該入力操作が行われていないと判別された場合には（ステップＳ１０７で“ＮＯ”）、制御部１５は、処理をステップＳ１０１に移行させる。
【００６６】
送受信設定の変更を指示する入力操作が行われていると判別された場合には（ステップＳ１０７で“ＹＥＳ”）、制御部１５は、当該入力操作に応じて送受信設定を変更、更新する（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０８の処理が終了すると、制御部１５は、処理をステップＳ１０１に移行させる。
【００６７】
図１０は、弾性画像生成処理について、処理制御部１６ａによる制御手順を示すフローチャートである。
弾性画像生成処理が開始されると、画像処理部１６の処理制御部１６ａ（ＣＰＵ）は、演算パラメーターテーブル１５ａを参照して、現在の送受信設定に対応付けられている演算パラメーター（相関演算領域ＲＣの大きさ）と、送信超音波の中心周波数の値を取得する（ステップＳ２０１）。
【００６８】
処理制御部１６ａは、隣り合う２つの奇数番目のフレームに係るフレームデータを取得し、超音波探触子２の走査方向への位置合わせを行う（ステップＳ２０２）。処理制御部１６ａは、予め設定された位置同士での調節やパターンマッチングなどにより同一位置に当たる走査位置の組み合わせを決定する。
【００６９】
処理制御部１６ａは、各走査位置で被検体に対して加えられた力が小さい場合に取得される超音波波形（伸展時波形）と被検体に対して加えられた力が大きい場合に取得される超音波波形（圧縮時波形）の組み合わせ、及び送信超音波の中心周波数の値を用いて、上述のアルゴリズムに基づき相関演算領域ＲＣごとに加圧状態の変化に係る歪みの算出を行う（ステップＳ２０３）。歪みの算出においては、処理制御部１６ａは、２つのフレームデータに係る受信波形データのうち、１つ目の受信波形データが圧縮時波形である場合に歪みの値の符号を反転させる。ステップＳ２０３の処理では、１フレーム分の全ての相関演算領域ＲＣにおいて歪みが算出されて歪みに係る二次元データが生成された後に、所定の設定に基づいて二次元平面内方向についての歪みのデータの平滑化が行われても良い。また、時間軸方向についての平滑化が併せて行われても良い。
【００７０】
処理制御部１６ａは、直近の所定回取得された歪みの各データの平均値及びダイナミックレンジを取得する（ステップＳ２０４）。これらの値は、各回の弾性画像生成処理で最終的な弾性画像の画像データが出力されるごとに所定個数処理制御部１６ａのＲＡＭなどに記憶させておくことで容易に取得が可能となる。
【００７１】
処理制御部１６ａは、取得された今回の取得値、直近の所定回の平均値及びダイナミックレンジに基づいて歪みの値のスケーリングを行う。また、処理制御部１６ａは、所定の表示設定に応じて、歪みのデータを歪みの大きさに応じた色データに変換する（ステップＳ２０５）。例えば、ダイナミックレンジにおいて最も大きい歪みを赤とし、最も小さい歪みを青とし、中間値の歪みを当該歪みの大きさに応じた赤と青の中間色とする。
【００７２】
処理制御部１６ａは、スケーリング及び色変換された歪みに係る二次元画像（弾性画像）のデータを出力して記憶部１７に記憶させる（ステップＳ２０６）。
ステップＳ２０６の処理が終了すると、処理制御部１６ａは、弾性画像生成処理を終了させる。
【００７３】
以上のように、本実施形態の超音波診断装置Ｕは、超音波を被検体に対して送信し、当
該送信された超音波の反射波を受信する超音波探触子２と、所定の送受信設定に基づいて、超音波探触子２により超音波を送信させ、超音波探触子２により受信された超音波に係る受信信号を取得する送信部１２、受信部１３及び制御部１５（送受信制御手段）と、受信信号に基づく被検体における弾性情報の生成に用いられる演算パラメーターであって、送受信設定に対応して定められた演算パラメーターを取得する処理制御部１６ａ（演算パラメーター取得手段）と、を備え、処理制御部１６ａは、取得された演算パラメーターに基づいて、受信信号を用いて弾性情報を生成し（弾性情報生成手段）、制御部１５は、弾性情報を出力表示部１９により表示させる（表示制御手段）。このような構成によれば、送受信設定に対応した適切な演算パラメーターを用いることにより、送受信設定が変更された場合においても適切かつ安定した質の弾性情報を生成して表示させることができる。また、弾性情報の生成に用いられる演算パラメーターは、送受信設定に対応付けられたものとされるため、送受信設定に基づいて容易に適切な演算パラメーターを取得することができる。従って、本実施形態の超音波診断装置Ｕによれば、任意の送受信設定において適切な弾性情報を容易に生成することができる。
【００７４】
また、超音波診断装置Ｕは、予め複数の異なる送受信設定に各々対応付けて定められた複数の相関演算領域ＲＣの大きさを演算パラメーターテーブル１５ａとしてＨＤＤに記憶する制御部１５を備え、処理制御部１６ａは、制御部１５の演算パラメーターテーブル１５ａから相関演算領域ＲＣの大きさを取得する（演算パラメーター取得手段）。これにより、演算パラメーターテーブル１５ａを参照することによって容易に適切な相関演算領域ＲＣの大きさを取得することができる。また、予め相関演算領域ＲＣの大きさを求めて制御部１５に記憶させておくことにより、弾性情報の生成における処理を簡易化することができる。
【００７５】
また、処理制御部１６ａは、圧縮前（第１の加圧状態）の被検体により反射された超音波に係る伸展時波形ｒ（ｔ）（第１の受信信号）と、圧縮後（第２の加圧状態）の被検体により反射された超音波に係る圧縮時波形ｓ（ｔ）（第２の受信信号）とを用いて、伸展時波形ｒ（ｔ）及び圧縮時波形ｓ（ｔ）のうち所定の時間範囲に対応する相関演算領域ＲＣごとに当該被検体の歪みを算出して弾性情報を生成し（弾性情報生成手段）、処理制御部１６ａは、相関演算領域ＲＣの大きさを示す演算パラメーターを取得する（演算パラメーター取得手段）。このような構成によれば、送受信設定に対応して適切な大きさの相関演算領域ＲＣが設定されて相関演算領域ＲＣごとに被検体の歪みが算出されるため、任意の送受信設定において適切な精度や解像度で歪みを算出することができる。
【００７６】
また、処理制御部１６ａは、伸展時波形ｒ（ｔ）と圧縮時波形ｓ（ｔ）との間での、相関演算領域ＲＣに対応する時間範囲の各時間における位相差成分を抽出し、当該位相差成分と、超音波探触子２から送信される超音波の中心周波数とから相関演算領域ＲＣにおける被検体の歪みを算出する（弾性情報生成手段）。これにより、伸展時波形ｒ（ｔ）及び圧縮時波形ｓ（ｔ）から容易な処理で精度良く被検体の歪みを算出することができる。
【００７７】
また、送受信設定は、超音波探触子２から送信される超音波の中心周波数の設定を含む。これにより、中心周波数に応じた大きさの相関演算領域ＲＣが設定されるため、十分なＳ／Ｎ比が確保されて適切に歪みを算出することができる。また、十分なＳ／Ｎ比が得られる場合に歪みの分布を示す弾性画像の解像度を向上させることができる。また、歪みの演算に要する時間を短縮させることができる。
【００７８】
また、受信部１３及び制御部１５は、被検体に送信された超音波のうち当該被検体における反射位置が所定の最大深度以下である反射波に係る受信信号を取得し（送受信制御手段）、送受信設定は、最大深度の設定を含む。また、受信部１３及び制御部１５は、設定された最大深度が深いほど低いサンプリング周波数で受信信号を取得する（送受信制御手
段）。これにより、設定された深度に応じた大きさの相関演算領域ＲＣが設定されるため、深度の設定値によらず被検体の同一部位に係る弾性画像の解像度を同一にすることができる。
【００７９】
また、送信部１２、受信部１３及び制御部１５は、超音波探触子２により超音波を所定の走査方向に走査させながら送信させ、走査ごとに、走査された超音波に係る受信信号の二次元データ取得し（送受信制御手段）、送受信設定は、走査の頻度を示すフレーム周波数の設定を含む。これにより、フレーム周波数に応じた大きさの相関演算領域ＲＣが設定されるため、フレーム周波数に応じた歪みの大きさに対して十分なＳ／Ｎ比が確保されて適切に歪みを算出することができる。また、十分なＳ／Ｎ比が得られる場合に歪みの分布を示す弾性画像の解像度を向上させることができる。また、歪みの演算に要する時間を短縮させることができる。
【００８０】
また、超音波診断装置Ｕは、送受信設定を定める入力操作を受け付ける操作入力部１８を備え、制御部１５は、当該入力操作に基づいて送受信設定を定める（送受信設定変更手段）。このような構成によれば、操作入力部１８への入力操作により送受信設定を変更することができる。また、当該送受信設定の変更に応じて適切な大きさの相関演算領域ＲＣが設定されて歪みが算出されるため、ユーザーは、特別な操作を行うことなく容易に適切な弾性情報を得ることができる。
【００８１】
また、弾性情報は、被検体における歪みに係る値の分布を示す弾性画像である。これにより、視覚的に分かりやすい弾性情報の表示を行うことができる。
【００８２】
また、処理制御部１６ａは、受信信号を用いて被検体の内部構造を示すＢモード画像を生成し（超音波画像生成手段）を備え、制御部１５は、Ｂモード画像及び弾性画像を出力表示部１９により表示させる（表示制御手段）。これにより、被検体の内部構造と、硬さに係る情報とを視覚的に分かりやすく表示することができる。
【００８３】
また、制御部１５は、Ｂモード画像及び弾性画像を重ねて出力表示部１９により表示させる（表示制御手段）。これにより、被検体の内部構造と、硬さに係る情報とを視覚的に分かりやすく、かつ比較しやすく表示することができる。また、弾性画像の解像度がＢモード画像より低い場合において、Ｂモード画像により被検体の内部構造を高解像度で表示させつつ弾性画像により当該内部構造における歪み分布の傾向を示すことができる。
【００８４】
また、本実施形態の超音波診断装置Ｕの制御方法は、所定の送受信設定に基づいて、超音波探触子２により超音波を送信させ、超音波探触子２により受信された超音波に係る受信信号を取得する送受信ステップ、受信信号に基づく被検体における弾性情報の生成に用いられる演算パラメーターであって、送受信設定に対応して定められた演算パラメーターを取得する演算パラメーター取得ステップ、取得された演算パラメーターに基づいて、受信信号を用いて弾性情報を生成する弾性情報生成ステップ、弾性情報を出力表示部１９により表示させる表示ステップ、を含む。これにより、任意の送受信設定において適切な弾性情報を容易に生成することができる。
【００８５】
また、本実施形態のプログラムは、超音波診断装置Ｕ（コンピューター）を、所定の送受信設定に基づいて、超音波探触子２により被検体に対して超音波を送信させ、超音波探触子２により受信された超音波の反射波に係る受信信号を取得する送受信制御手段、受信信号に基づく前記被検体における弾性情報の生成に用いられる演算パラメーターであって、送受信設定に対応して定められた演算パラメーターを取得する演算パラメーター取得手段、取得された演算パラメーターに基づいて、受信信号を用いて弾性情報を生成する弾性情報生成手段、弾性情報を出力表示部１９により表示させる表示制御手段、として機能さ
せる。これにより、任意の送受信設定において適切な弾性情報を容易に生成することができる。
【００８６】
（第２の実施形態）
続いて、本発明の第２の実施形態について説明する。
本実施形態は、歪みの算出アルゴリズムが第１の実施形態と異なる。以下では、第１の実施形態との相違点について説明する。
【００８７】
図１１は、本実施形態における歪みの算出方法を説明する図である。
図１１の左側には、歪みの算出に用いられる２つのフレームデータのうち、被検体に対して加えられた力が小さい一方に係るデータ（第１の二次元データ）の所定の一部（探索領域Ｒ）が示され、図１１の右側には、他方のフレームデータ（第２の二次元データ）における同一の範囲（探索領域Ｒ）が示されている。以下では、図１１の左側を圧縮前の被検体に係る探索領域Ｒ、右側を圧縮後の被検体に係る探索領域Ｒとも記す。また、図１１における左右方向は、超音波の走査方向を示し、上下方向は、被検体の検査における深さ方向（超音波の送信方向）を示す。
【００８８】
図１１に示されるように、本実施形態では、相関演算領域ＲＣが、走査方向及び深さ方向についての二次元のデータ領域として設定される。また、圧縮前のデータにおける相関演算領域ＲＣを中心として当該相関演算領域ＲＣを包含する所定の範囲に探索領域Ｒが設定される。
本実施形態における歪みの算出では、圧縮前のデータにおける相関演算領域ＲＣごとに、当該相関演算領域ＲＣが圧縮後の探索領域Ｒのうち何れの位置に変位しているかが特定される。これにより、圧縮前の相関演算領域ＲＣの代表点Ｐｒの位置と圧縮後の当該相関演算領域ＲＣの代表点Ｐｓの位置との間の変位が算出される。そして、フレームデータの各点における変位が求まると、その変位を空間微分することにより歪みが算出される。
【００８９】
図１２は、本実施形態における送受信設定に対する相関演算領域ＲＣの大きさの設定方法を示す図である。図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、それぞれ深度及びフレーム周波数に対する相関演算領域ＲＣの大きさの設定方法を示す。
図１２（ａ）に示されるように、本実施形態では、深度の設定値が浅いほど（即ち、サンプリング周波数が高くなるほど）、相関演算領域ＲＣ及び探索領域Ｒが大きく設定される。具体的には、相関演算領域ＲＣ及び探索領域Ｒの大きさは、深度に反比例しサンプリング周波数に比例するように設定される。これにより、深度の設定値によらず被検体の同一部位に係る弾性画像の解像度を同一にすることができる。
また、図１２（ｂ）に示されるように、本実施形態では、フレーム周波数が高いほど大きな相関演算領域ＲＣが設定される。この結果、フレーム周波数が高くフレーム間の変位が小さい場合においても、相関演算領域ＲＣを大きくすることによって精度よく変位を特定し歪みを算出することができる。また、フレーム周波数が低いほど大きな探索領域Ｒが設定されることによって、フレーム周波数が低くフレーム間の変位が大きい場合に、探索領域Ｒ内において圧縮後の相関演算領域ＲＣの位置を特定できなくなる不具合の発生を抑制することができる。
なお、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）において、相関演算領域ＲＣ及び探索領域Ｒのうち一方を固定して他方を調整するようにしても良い。
【００９０】
以上のように、本実施形態に係る超音波診断装置Ｕでは、制御部１５は、超音波探触子２により超音波を所定の走査方向に走査させながら送信させ、走査ごとに、走査された超音波に係る受信信号の二次元データを取得し（送受信制御手段）、処理制御部１６ａは、圧縮前（第１の加圧状態）の被検体により反射された超音波に係る第１の二次元データと、圧縮後（第２の加圧状態）の被検体により反射された超音波に係る第２の二次元データ
とを用いて、圧縮前と圧縮後との間の被検体の各位置における変位を検出して弾性情報を生成し（弾性情報生成手段）、変位の検出は、当該変位を、二次元データにおける二次元の所定の相関演算領域ＲＣごとに、相関演算領域ＲＣを包含する所定の探索領域Ｒにおいて特定することにより行われ、処理制御部１６ａは、相関演算領域ＲＣの大きさ及び探索領域の大きさの少なくとも一方を示す演算パラメーターを取得する（演算パラメーター取得手段）。このような構成によれば、送受信設定に対応して適切な大きさの相関演算領域ＲＣ及び探索領域Ｒが設定されて相関演算領域ＲＣごとに被検体の歪みが算出されるため、任意の送受信設定において適切な精度や解像度で歪みを算出することができる。
【００９１】
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記各実施形態では、医療機器として生体組織の歪みを求める場合を例に挙げて説明したが、歪みの算出対象としては、生体組織に限られない。内部の対象物に対して適切に圧力が加えられるものであれば、本発明は、建築構造物や小型の構造を有する各種製品などに適宜利用可能である。
【００９２】
また、上記各実施形態では、超音波探触子２を押し当てる圧力を変化させて、圧縮前後の反射波の受信信号から歪みを算出する超音波診断装置Ｕを例に挙げて説明したが、これに限定する趣旨ではない。例えば、超音波探触子から送信される検査用超音波と並行して、加圧用の強い音波（せん断波（Shear Wave））を送信し、被検体の硬さに応じた当該音波の伝播速度の差異に基づいて被検体の弾性率の分布を取得する技術（ＡＲＦＩ：acoustic radiation force impulse）を用いた超音波診断装置に本発明を適用しても良い。
【００９３】
また、上記各実施形態では、制御部１５のＨＤＤに演算パラメーターテーブル１５ａを記憶させ、当該演算パラメーターテーブル１５ａを参照して演算パラメーターを取得する例を挙げて説明したが、これに代えて、送受信設定と、予め定められた計算式とに基づいて制御部１５（又は処理制御部１６ａ）により演算パラメーターを算出しても良い。
また、超音波診断装置Ｕの外部の記憶装置に演算パラメーターテーブル１５ａを記憶し、図示略の通信部を介して当該記憶装置から演算パラメーターを取得しても良い。
【００９４】
また、上記各実施形態では、歪みの二次元分布を示す弾性画像を例に挙げて説明したが、弾性画像は、被検体に対する加圧に応じた被検体の歪みに係る他の画像、例えば弾性率の分布や各部の変位の分布を示す画像であっても良い。即ち、弾性画像により示される歪みに係る値は、歪みの他、弾性率や変位であっても良い。
【００９５】
また、上記各実施形態では、弾性情報としての弾性画像を出力表示部１９に表示させる例を用いて説明したが、弾性情報は、このような弾性画像に限られない。例えば、弾性情報は、歪み分布のヒストグラム、標準偏差、及び代表値（平均値や中央値）といった統計情報などであっても良く、このような情報をグラフやテキストで出力表示部１９に表示させる態様であっても良い。
【００９６】
また、上記各実施形態では、送受信設定として中心周波数、深度、及びフレーム周波数を例に挙げて説明したが、超音波の送受信に係る他の設定に対応付けて演算パラメーターを設定しても良い。
【００９７】
また、上記各実施形態では、奇数番目のフレームの受信信号に基づいて弾性画像を生成し、偶数番目のフレームの受信信号に基づいてＢモード画像を生成する例を用いて説明したが、これに代えて、各フレームの受信信号を、弾性画像の生成及びＢモード画像の生成の双方に用いても良い。
【００９８】
また、弾性画像の出力先は、出力表示部１９の表示画面に限られず、外部機器や外部デ
ィスプレイであっても良い。また、印刷出力に直接出力可能としても良いし、画像データとしてではなく、数値データを外部機器に出力可能としても良い。
【００９９】
また、本実施形態の画像処理部１６は、超音波探触子２や超音波診断装置本体１の他の部分とは独立に設けられても良い。即ち、専用の信号処理装置であっても良い。また、本発明の信号処理は、通常のソフトウェア処理で実現可能であるので、通常のＰＣなどのコンピューターにソフトウェアをインストールし、当該コンピューターの制御部（ＣＰＵ）が入力された波形データを用いて実行しても良い。
【０１００】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
【符号の説明】
【０１０１】
１  超音波診断装置本体
２  超音波探触子
１２  送信部（送受信制御手段）
１３  受信部（送受信制御手段）
１４  送受信切替部
１５  制御部（表示制御手段、送受信設定変更手段、記憶手段）
１５ａ  演算パラメーターテーブル
１６  画像処理部
１６ａ  処理制御部（弾性情報生成手段、超音波画像生成手段）
１７  記憶部
１８  操作入力部（入力手段）
１９  出力表示部（表示手段）
２１  振動子
２１０  振動子配列
２２  ケーブル
ＲＣ  相関演算領域
Ｒ  探索領域
Ｓ  被検体
Ｔ  構造
Ｕ  超音波診断装置
【図１】
0006658085.tif 000002
【図２】
0006658085.tif 000003
【図３】
0006658085.tif 000004
【図４】
0006658085.tif 000005
【図５】
0006658085.tif 000006
【図６】
0006658085.tif 000007
【図７】
0006658085.tif 000008
【図８】
0006658085.tif 000009
【図９】
0006658085.tif 000010
【図１０】
0006658085.tif 000011
【図１１】
0006658085.tif 000012
【図１２】
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