(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
応力によって周期的に変形する被検体へ超音波を送信するために、探触子を駆動する駆動信号を生成する送信部と、
前記超音波が前記被検体において反射することにより得られるエコーを前記探触子により受信し、受信エコー信号を生成する受信部と、
前記受信エコー信号に基づいて前記被検体中の任意の２つの測定部位間の距離変化を示す厚さ変化波形を算出する演算部と、
基準波形を生成する基準波形発生部と、
前記厚さ変化波形および前記基準波形の一方と、係数を乗じた他方との整合残差が最小となるように、前記係数および前記係数を用いた場合の整合残差を算出し、前記係数および前記基準波形の振幅から前記厚さ変化波形の最大厚さ変化量を算出し、前記整合残差を指標として出力する厚さ変化量推定部と、
前記指標に基づいて、前記最大厚さ変化量の信頼性を判定する信頼性判定部と、
を備えた超音波診断装置。
【請求項２】
前記基準波形は、あらかじめ複数の被検体から取得した厚さ変化波形を平均したものである請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記被検体の変形の周期に基づいて、前記厚さ変化波形の周期を調整する周期調整部をさらに備え、
前記厚さ変化量推定部は、周期が調整された厚さ変化波形と前記基準波形とに基づいて前記厚さ変化波形の最大厚さ変化量を算出する請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記周期が調整された厚さ変化波形の複数周期における平均を求める平均化部をさらに備え、平均化された厚さ変化波形に基づいて、前記厚さ変化量推定部が前記係数、整合残差および最大厚さ変化量を算出する請求項３に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記平均化部は、前記平均を用いて前記厚さ変化波形の分散を求め、
前記信頼性判定部は、前記分散および前記整合残差に基づいて、前記最大厚さ変化量の信頼性を判定する請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記信頼性判定部は、前記分散、前記係数および前記整合残差に基づいて、前記最大厚さ変化量の信頼性を判定する請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記被検体の変形周期において生じる前記応力の応力差の情報を受け取って、前記最大厚さ変化量から弾性率を求める弾性率算出部と、
前記信頼性判定部から得られる信頼性の判定結果に基づき、前記弾性率を表示する表示部と、
をさらに備える請求項１から６のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項８】
超音波診断装置の制御部による超音波診断装置の制御方法であって、
探触子を駆動して超音波を送信するステップ（Ａ）と、
応力によって周期的に変形する被検体において前記超音波が反射することにより得られるエコーを前記探触子により受信するステップ（Ｂ）と、
前記受信エコー信号に基づいて前記被検体中の任意の２つの測定部位間の距離変化を示す厚さ変化波形を算出するステップ（Ｃ）と、
基準波形を生成するステップ（Ｄ）と、
前記厚さ変化波形および前記基準波形の一方と、係数を乗じた他方との整合残差が最小となるように、前記係数および前記係数を用いた場合の整合残差を算出し、前記係数および前記基準波形の振幅から前記厚さ変化波形の最大厚さ変化量を算出し、前記整合残差を指標として出力するステップ（Ｅ）と、
前記指標に基づいて、前記最大厚さ変化量の信頼性を判定するステップ（Ｆ）と、
を包含する超音波診断装置の制御方法。
【請求項９】
前記基準波形は、あらかじめ複数の被検体から取得した厚さ変化波形を平均したものである請求項８に記載の超音波診断装置の制御方法。
【請求項１０】
前記被検体の変形の周期に基づいて、前記厚さ変化波形の周期を調整するステップ（Ｇ）をさらに包含し、
前記ステップ（Ｃ）は、周期が調整された厚さ変化波形と前記基準波形とに基づいて前記厚さ変化波形の最大厚さ変化量を算出する請求項９に記載の超音波診断装置の制御方法。
【請求項１１】
前記周期が調整された厚さ変化波形の複数周期における平均を求めるステップ（Ｈ）をさらに包含し、
前記ステップ（Ｆ）は、平均化された厚さ変化波形に基づいて、前記厚さ変化量推定部が前記係数、整合残差および最大厚さ変化量を算出する請求項１０に記載の超音波診断装置の制御方法。
【請求項１２】
前記ステップ（Ｈ）は、前記平均を用いて前記厚さ変化波形の分散をさらに求め、
前記ステップ（Ｆ）は、前記分散および前記整合残差に基づいて、前記最大厚さ変化量の信頼性を判定する請求項１１に記載の超音波診断装置の制御方法。
【請求項１３】
前記ステップ（Ｆ）は、前記分散、前記係数および前記整合残差に基づいて、前記最大厚さ変化量の信頼性を判定する請求項１２に記載の超音波診断装置の制御方法。
【請求項１４】
前記被検体の変形周期において生じる前記応力の応力差の情報を受け取って、前記最大厚さ変化量から弾性率を求めるステップと、
前記信頼性の判定結果に基づき、前記弾性率を表示するステップと、
をさらに包含する請求項８から１３のいずれかに記載の超音波診断装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波診断装置に関し、被検体を構成する組織の性状特性、特に、弾性率を計測する超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、超音波を被検体に照射し、そのエコー信号に含まれる情報を解析することにより、被検体を非侵襲的に検査する。従来から広く用いられている超音波診断装置は、エコー信号の強度を対応する画素の輝度に変換することにより、被検体の構造を断層画像として得ている。これにより、被検体の内部の構造を知ることができる。また、エコー信号のドップラーシフトを検出し、被検体の運動情報、たとえば、血流情報を画像表示する超音波診断装置も用いられてきた。
【０００３】
これに対し、近年、エコー信号の主に位相を解析することによって、被検体の組織の動きを精密に測定し、組織の歪みや弾性率、粘性率などの物理的（性状）特性を求めることが試みられている。
【０００４】
特許文献１は、エコー信号の検波出力信号の振幅および位相を用い、被検体の瞬間的な位置を決定することによって、被検体組織の追跡を高精度に行い、拍動している心臓組織に生じている微小振動を捕らえる方法を開示している。この方法によれば、被検体に対して同じ方向にΔＴの間隔をおいて超音波パルスを複数回送信し、被検体において反射した超音波をそれぞれ受信する。図１０に示すように受信したエコー信号をｙ（ｔ）、ｙ（ｔ＋ΔＴ）、ｙ（ｔ＋２ΔＴ）とする。ある深度ｘ１から得られるエコー信号の受信時刻ｔ１は、パルス送信時刻をｔ＝０とすると、ｔ１＝ｘ１／（Ｃ／２）となる。ただし、Ｃは音速である。このとき、ｙ（ｔ１）とｙ（ｔ１＋ΔＴ）の間の位相偏移をΔθ、ｔ１付近での超音波の中心周波数をｆとすると、この期間ΔＴにおけるｘ１の移動量Δｘは、以下の式（１）で表される。
【０００５】
Δｘ＝−Ｃ・Δθ／４πｆ      （１）
【０００６】
移動量Δｘをｘ１に加算することで、以下の式（２）に示すように、ΔＴ秒後のｘ１の位置ｘ１’を求めることができ、この計算を繰り返すことにより、被検体の同一部位ｘ１を追跡していくことができる。この方法は位相差トラッキング法と呼ばれている。
【０００７】
ｘ１’＝ｘ１＋Δｘ        （２）
【０００８】
特許文献２は、特許文献１の方法をさらに発展させ、被検体組織、特に動脈壁の弾性率を求める方法を開示している。この方法によれば、まず、図１１に示すように、探触子１０１から血管壁１６へ向けて超音波を送信し、血管壁１６上に設定した測定点ＡおよびＢからのエコー信号を特許文献１の方法により解析することにより、測定部位ＡおよびＢの動きを追跡する。図１２は、測定点ＡおよびＢの位置を示す追跡波形ＴＡおよびＴＢを示している。また、心電波形ＥＣＧも合わせて示している。
【０００９】
図１２に示すように、追跡波形ＴＡおよびＴＢは心電波形ＥＣＧに一致した周期性を有している。これは、心臓の心拍周期に一致して、動脈が拡張および収縮することを示している。具体的には、心電波形ＥＣＧ中にＲ波と呼ばれる大きなピークが見られる際、心臓の収縮が開始し、心臓の収縮によって、動脈中に血液が押し出される。この際の血圧変化によって急激に血管が拡張する。したがって、心電波形ＥＣＧにＲ波が現れた後、追跡波形ＴＡおよびＴＢも急激に立ち上がり、動脈が急激に拡張する。その後、心臓はゆっくり拡張するので、追跡波形ＴＡおよびＴＢも徐々に立ち下がり、動脈血管がゆっくり収縮する。このような動きを動脈は繰り返している。
【００１０】
追跡波形ＴＡおよびＴＢの差は測定点ＡＢ間の厚さ変化波形Ｗとなる。厚さ変化波形ＷはＡＢ間の歪み波形とみなすこともできる。最大厚さ変化量ΔＷは、厚さ変化波形Ｗの最大値Ｗｍａｘと最小値Ｗｍｉｎとの差から求めることができる。
【００１１】
ΔＷ＝Ｗｍａｘ−Ｗｍｉｎ      （３）
【００１２】
測定点ＡＢ間の初期化時の基準厚さをＷｓとすると、測定点ＡＢ間の最大歪み量εは以下のようになる。
【００１３】
ε＝ΔＷ／Ｗｓ      （４）
【００１４】
また、血圧計などを用いて、このときの被検体の最高血圧Ｐｍａｘおよび最低血圧Ｐｍｉｎを測定する。血圧差ΔＰは以下の式で表される。
【００１５】
ΔＰ＝Ｐｍａｘ−Ｐｍｉｎ      （５）
【００１６】
最大歪み量εは、血圧差ΔＰにより発生したものと考えられる。弾性率Ｅｒは応力を歪みで除した値として定義されるので、測定点ＡＢ間の弾性率Ｅｒは以下の式で表される。
【００１７】
Ｅｒ＝ΔＰ／ε＝ΔＰ・Ｗｓ／ΔＷ＝ΔＰ・Ｗｓ／（Ｗｍａｘ−Ｗｍｉｎ）    （６）
【００１８】
非特許文献１は、血管が不均一な厚さをもつ管とした場合において、各部の弾性率を最大歪み量εおよび血圧差ΔＰを用いて算出する方法を開示している。
【００１９】
これらの演算を断層画像上の複数点に対して行うことにより、弾性率Ｅｒの分布画像が得られる。図１１に示すように、血管壁１６中に粥腫１１が生じている場合、粥腫とその周りの血管壁組織とでは弾性率が異なる。したがって、弾性率の分布画像が得られれば粥腫の生成やその位置を診断することが可能となる。
【特許文献１】特開平１０−５２２６号公報
【特許文献２】特開２０００−２２９０７８号公報
【非特許文献１】長谷川他著「不均一な壁厚を有する管の局所壁弾性率の計測法」、J Med Ultrasonics Vol.28 No.1(2001)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、従来技術による弾性率の測定方法では、厚さ変化波形Ｗの最大値Ｗｍａｘと最小値Ｗｍｉｎとの差を用いて弾性率を測定するため、ノイズ耐性が低いという問題がある。たとえば、図１３に示す厚さ変化波形Ｗが得られた場合、時刻ｔ１およびｔ２のときの値をそれぞれ最大値Ｗｍａｘおよび最小値Ｗｍｉｎとして弾性率を求める。しかし、図に示すように、時刻ｔ２における厚さ変化波形Ｗの値はノイズが混入しており、正しい値ではない。
【００２１】
また、上述したようにノイズの影響により誤った値の弾性率が求められた場合でもその値が不適切な値であるかどうかを他の情報から判断することは難しい。たとえば、図１１に示すように、血管壁１６中に粥腫１１が生じている場合でも超音波による断層画像上では粥腫１１が判別できないことがある。したがって、血管壁１６の正常な部分の弾性率がノイズの影響によって粥腫１１の弾性率と同程度に算出された場合、誤って粥腫であると判断する可能性もある。
【００２２】
本発明は、このような従来技術の問題を解決し、ノイズの影響を低減し、高い信頼性および精度で性状特性を計測することが可能な超音波診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の超音波診断装置は、応力によって周期的に変形する被検体へ超音波を送信するために、探触子を駆動する駆動信号を生成する送信部と、前記超音波が前記被検体において反射することにより得られるエコーを前記探触子により受信し、受信エコー信号を生成する受信部と、前記受信エコー信号に基づいて前記被検体中の任意の２つの測定部位間の距離変化を示す厚さ変化波形を算出する演算部と、基準波形を生成する基準波形発生部と、前記基準波形と前記厚さ変化波形とを比較することにより、最大厚さ変化量と前記厚さ変化波形および前記基準波形の一致する度合いを示す指標とを算出する厚さ変化量推定部と、前記指標に基づいて、前記最大厚さ変化量の信頼性を判定する信頼性判定部と、を備える。
【００２４】
ある好ましい実施形態において、前記厚さ変化量推定部は、前記厚さ変化波形および前記基準波形の一方と、係数を乗じた他方との整合残差が最小となるように、前記係数および前記係数を用いた場合の整合残差を算出し、前記係数および前記基準波形の振幅から前記厚さ変化波形の最大厚さ変化量を算出し、前記整合残差を前記指標として出力する。
【００２５】
ある好ましい実施形態において、前記基準波形発生部は、前記基準波形のデータを記憶した記憶部を含む。
【００２６】
ある好ましい実施形態において、前記基準波形は、あらかじめ複数の被検体から取得した厚さ変化波形を平均したものである。
【００２７】
ある好ましい実施形態において、超音波診断装置は、前記被検体の変形の周期に基づいて、前記厚さ変化波形の周期を調整する周期調整部をさらに備え、前記厚さ変化量推定部は、周期が調整された厚さ変化波形と前記基準波形とに基づいて前記厚さ変化波形の最大厚さ変化量を算出する。
【００２８】
ある好ましい実施形態において、超音波診断装置は、前記周期が調整された厚さ変化波形の複数周期における平均を求める平均化部をさらに備え、平均化された厚さ変化波形に基づいて、前記厚さ変化量推定部が前記係数、整合残差および最大厚さ変化量を算出する。
【００２９】
ある好ましい実施形態において、前記平均化部は、前記平均を用いて前記厚さ変化波形の分散を求め、前記信頼性判定部は、前記分散および前記整合残差に基づいて、前記最大厚さ変化量の信頼性を判定する。
【００３０】
ある好ましい実施形態において、前記信頼性判定部は、前記分散、前記係数および前記整合残差に基づいて、前記最大厚さ変化量の信頼性を判定する。
【００３１】
本発明の超音波診断装置は、応力によって周期的に変形する被検体へ超音波を送信するために、探触子を駆動する駆動信号を生成する送信部と、前記超音波が前記被検体において反射することにより得られるエコーを前記探触子により受信し、受信エコー信号を生成する受信部と、前記受信エコー信号に基づいて前記被検体中の任意の２つの測定部位間の距離変化を示す厚さ変化波形を算出する演算部と、前記被検体の変形の周期に基づいて、前記厚さ変化波形の周期を調整する周期調整部と、前記周期が調整された厚さ変化波形の複数周期における平均および分散を求める平均化部と、基準波形を生成する基準波形発生部と、前記基準波形と前記平均化された厚さ変化波形とを比較することにより、最大厚さ変化量を算出する厚さ変化量推定部と、前記分散に基づいて、前記最大厚さ変化量の信頼性を判定する信頼性判定部とを備える。
【００３２】
ある好ましい実施形態において、前記厚さ変化量推定部は、前記平均化された厚さ変化波形および前記基準波形の一方と、係数を乗じた他方との整合残差が最小となるように、前記係数を算出し、前記係数および前記基準波形の振幅から前記厚さ変化波形の最大厚さ変化量を算出する。
【００３３】
ある好ましい実施形態において、前記信頼性判定部は、前記分散および前記係数に基づいて、前記最大厚さ変化量の信頼性を判定する。
【００３４】
ある好ましい実施形態において、超音波診断装置は、前記被検体の変形周期において生じる前記応力の応力差の情報を受け取って、前記最大厚さ変化量から弾性率を求める弾性率算出部と、前記信頼性判定部から得られる信頼性の判定結果に基づき、前記弾性率を表示する表示部とをさらに備える。
【００３５】
本発明の超音波診断装置の制御方法は、超音波診断装置の制御部による超音波診断装置の制御方法であって、探触子を駆動して超音波を送信するステップ（Ａ）と、応力によって周期的に変形する被検体において前記超音波が反射することにより得られるエコーを前記探触子により受信するステップ（Ｂ）と、前記受信エコー信号に基づいて前記被検体中の任意の２つの測定部位間の距離変化を示す厚さ変化波形を算出するステップ（Ｃ）と、基準波形を生成するステップ（Ｄ）と、前記基準波形と前記厚さ変化波形とを比較することにより、最大厚さ変化量と前記厚さ変化波形および前記基準波形の一致する度合いを示す指標とを算出するステップ（Ｅ）と、前記指標に基づいて、前記最大厚さ変化量の信頼性を判定するステップ（Ｆ）とを包含する。
【００３６】
ある好ましい実施形態において、前記ステップ（Ｅ）は、前記厚さ変化波形および前記基準波形の一方と、係数を乗じた他方との整合残差が最小となるように、前記係数および前記係数を用いた場合の整合残差を算出し、前記係数および前記基準波形の振幅から前記厚さ変化波形の最大厚さ変化量を算出し、前記整合残差を前記指標として出力する。
【００３７】
ある好ましい実施形態において、前記基準波形は、あらかじめ複数の被検体から取得した厚さ変化波形を平均したものである。
【００３８】
ある好ましい実施形態において、制御方法は、前記被検体の変形の周期に基づいて、前記厚さ変化波形の周期を調整するステップ（Ｇ）をさらに包含し、前記ステップ（Ｃ）は、周期が調整された厚さ変化波形と前記基準波形とに基づいて前記厚さ変化波形の最大厚さ変化量を算出する。
【００３９】
ある好ましい実施形態において、制御方法は、前記周期が調整された厚さ変化波形の複数周期における平均を求めるステップ（Ｈ）をさらに包含し、前記ステップ（Ｆ）は、平均化された厚さ変化波形に基づいて、前記厚さ変化量推定部が前記係数、整合残差および最大厚さ変化量を算出する。
【００４０】
ある好ましい実施形態において、前記ステップ（Ｈ）は、前記平均を用いて前記厚さ変化波形の分散をさらに求め、前記ステップ（Ｆ）は、前記分散および前記整合残差に基づいて、前記最大厚さ変化量の信頼性を判定する。
【００４１】
ある好ましい実施形態において、前記ステップ（Ｆ）は、前記分散、前記係数および前記整合残差に基づいて、前記最大厚さ変化量の信頼性を判定する。
【００４２】
本発明の超音波診断装置の制御方法は、超音波診断装置の制御部による超音波診断装置の制御方法であって、探触子を駆動して超音波を送信するステップと、応力によって周期的に変形する被検体において前記超音波が反射することにより得られるエコーを前記探触子により受信するステップと、前記受信エコー信号に基づいて前記被検体中の任意の２つの測定部位間の距離変化を示す厚さ変化波形を算出するステップと、前記被検体の変形の周期に基づいて、前記厚さ変化波形の周期を調整するステップと、前記周期が調整された厚さ変化波形の複数周期における平均および分散を求めるステップと、基準波形を生成するステップと、前記基準波形と前記平均化された厚さ変化波形とを比較することにより、最大厚さ変化量を算出するステップと、前記分散に基づいて、前記最大厚さ変化量の信頼性を判定するステップとを包含する。
【００４３】
ある好ましい実施形態において、前記最大厚さ変化量を算出するステップは、前記平均化された厚さ変化波形および前記基準波形の一方と、係数を乗じた他方との整合残差が最小となるように、前記係数を算出し、前記係数および前記基準波形の振幅から前記厚さ変化波形の最大厚さ変化量を算出する。
【００４４】
ある好ましい実施形態において、前記判定ステップは、前記分散および前記係数に基づいて前記最大厚さ変化量の信頼性を判定する。
【００４５】
ある好ましい実施形態において、制御方法は、前記被検体の変形周期において生じる前記応力の応力差の情報を受け取って、前記最大厚さ変化量から弾性率を求めるステップと、前記信頼性の判定結果に基づき、前記弾性率を表示するステップとをさらに包含する。
【発明の効果】
【００４６】
本発明によれば、基準波形および厚さ変化波形を比較することにより、最大厚さ変化量を推定する。波形を比較することにより厚さ変化波形に突発的なノイズなどが重畳しても、より正確な最大厚さ変化量および弾性率を求めることが可能となる。また、基準波形と厚さ変化波形との一致の度合いを示す指標から求めた弾性率の信頼性を判定するため、信頼性の高い弾性率を求めることができる。したがって、本発明の超音波診断装置によれば、高い信頼性および精度で弾性率を測定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
（第１の実施形態）
以下、本発明による超音波診断装置の第１の実施形態を説明する。図１は、超音波診断装置２０１の構成を示すブロック図である。超音波診断装置２０１は、送信部１０２、受信部１０３、演算部１５１、基準波形発生部１１７、厚さ変化量推定部１１８および信頼性判定部１７１を備えている。また、これら超音波診断装置２０１の各構成要素を制御するために、超音波診断装置２０１は制御部１００を備えている。
【００４８】
送信部１０２は、制御部１００の指令に基づいて、探触子１０１を所定のタイミングで駆動する駆動信号を生成する。探触子１０１は駆動信号に基づいて、超音波を送信する。送信された超音波は、応力によって周期的に変形している被検体へ到達し、被検体の内部において反射する。本実施形態では、被検体は動脈血管の血管壁を含み、超音波診断装置２０１は血管壁の弾性率を求める。動脈血管には心周期に一致した周期で血液が流れるため、血液から受ける応力によって血管壁は周期的に変形する。
【００４９】
受信部１０３は、被検体から反射するエコーを探触子１０１によって受信する。具体的には、エコーを探触子１０１が電気信号に変換し、受信部１０３は、電気信号を増幅して、受信エコー信号を生成する。また、受信エコー信号をデジタル信号に変換する。
【００５０】
送信部１０２および受信部１０３は、好ましくは、遅延時間制御部を含んでおり、駆動信号や受信エコー信号の遅延時間を制御することにより、被検体を走査するように超音波を送信し、所定の位置および方向からの超音波のみを検出する。また、探触子１０１は複数の超音波振動子が配列されたアレイ振動子を含むことが好ましい。
【００５１】
演算部１５１は、受信エコー信号を解析することにより、被検体の複数の測定部位の動きを追跡する。そして、被検体中の任意の２つの測定部位間の距離変化である厚さ変化波形を生成する。このために、演算部１５１は移動波形算出部１１５と厚さ変化波形算出部１１６とを含む。移動波形算出部１１５は、受信エコー信号を受け取って、被検体中に設定した複数の測定部位の位置変化である移動波形を式（１）および（２）にしたがって算出する。厚さ変化波形算出部１１６は、複数の測定部位から選ばれる２つの間の距離変化を示す厚さ変化波形を２つの測定部位の移動波形の差を求めることによって算出する。
【００５２】
測定部位は、送信する超音波の周波数などによって定まる解像度に応じて、１つの超音波ビーム上に複数設定することができる。したがって、超音波ビームを走査させることによって、２次元に配列された測定部位の各移動波形を取得することができる。
【００５３】
基準波形発生部１１７は、基準波形を生成する。この基準波形は、厚さ変化波形算出部１１６において算出する厚さ変化波形の基準となるものである。本実施形態では、基準波形はあらかじめ計測などによって求められており、基準波形のデータが基準波形発生部１１７に設けられた半導体メモリなどの記憶部に記憶されている。
【００５４】
厚さ変化量推定部１１８は、以下において詳細に説明するように、厚さ変化波形算出部１１６から得られる厚さ変化波形と基準波形発生部１１７から得られる基準波形とを比較することによって、厚さ変化波形の最大厚さ変化量を算出し、またこれら２つの波形がどの程度一致しているかを示す指標を算出する。より具体的には、厚さ変化量推定部１１８は、厚さ変化波形および基準波形の一方と、係数を乗じた他方との整合残差が最小となるように係数およびその係数を用いた場合の整合残差とを算出する。そして、係数および基準波形の振幅から厚さ変化波形の最大厚さ変化量を算出する。この点で、厚さ変化波形の最大値と最小値とから最大厚さ変化量を求める従来技術と本発明とは大きく異なっている。
【００５５】
信頼性判定部１７１は、厚さ変化量推定部１１８によって求められた整合残差を受け取り、整合残差の値に基づいて、最大厚さ変化量または弾性率の信頼性を判定する。
【００５６】
超音波診断装置２０１は、好ましくは、求めた最大厚さ変化量から弾性率を算出する弾性率算出部１２０をさらに備える。弾性率算出部１２０は、血圧計１１９など被検体に加えられた応力に関する情報を受け取る。たとえば、血圧計から、最高血圧と最低血圧との血圧差ΔＰを受け取る。そして、式（６）にしたがって、血圧差ΔＰと最大厚さ変化量ΔＷとから弾性率Ｅｒを求める。ここで基準厚さＷｓは、厚さ変化波形を求めた２つの測定部位間の距離（たとえば４００μｍ）であり、厚さ変化波形算出部１１６で選択した２つの測定部位の位置に応じて、あらかじめ設定される。このようにして、被検体の弾性率を求めることができる。
【００５７】
求めた弾性率は被検体の断層画像とともに表示することが好ましい。これにより、測定部位の位置を分りやすく示すことができるからである。このために、超音波診断装置２０１は、断層画像生成部１０４と、画像合成部１０５と、画像表示部１０６とをさらに備えていることが好ましい。断層画像生成部１０４は、フィルタおよび振幅検出器を含み、受信部１０３から受け取った受信エコー信号の振幅を主として解析し、被検体の内部の構造を画像化した断層画像の画像信号を生成する。
【００５８】
画像合成部１０５は、画像信号および弾性率算出部１２０から得られた弾性率のデータを受け取って、求めた弾性率が断層画像上の適切な位置にマッピングされるように、画像信号と弾性率のデータとを合成する。このとき、信頼性判定部１７１から弾性率を算出するために用いた最大厚さ変化量の信頼性に関する判定結果を受け取り、判定結果に基づき、弾性率を表示する。たとえば、信頼性が低いと判定された最大厚さ変化量に基づいて算出された弾性率を表示しないようにする。これにより、画像表示部１０６には、信頼性の高い弾性率だけが表示されるため、画像表示部１０６に示された弾性率に基づき、信頼性の高い診断を行うことができる。
【００５９】
次に、本発明の要部である基準波形発生部１１７、厚さ変化量推定部１１８および信頼性判定部１７１の動作をさらに詳しく説明する。図２は、基準波形発生部１１７の記憶部に記憶されている基準波形Ｍ（ｔ）を示している。この波形は、あらかじめ、複数の被検者に対し厚さ変化波形の測定を行い、その一心周期分について平均を求めることによって得られている。基準波形Ｍ（ｔ）は、超音波診断装置２０１によって測定する対象に応じてあらかじめ用意される。本実施形態では、動脈血管の血管壁の弾性率を求めるため、基準波形Ｍ（ｔ）にも複数の被検者から得られた動脈血管の血管壁の基準波形を用いる。
【００６０】
基準波形Ｍ（ｔ）の振幅であるΔＷは、基準値、たとえば１μｍとなるよう正規化されている。複数の被検者から得られたデータを平均化するため、実測したデータであってもノイズの影響等は低減されている。
【００６１】
本発明では、基準波形と測定値とを用いて最大厚さ変化量および弾性率を求めるため、適切な基準波形を用意することが重要である。測定する被検体の部位によって厚さ変化波形の時間方向の変化の様子が異なる場合には、部位に応じた基準波形を用意することが好ましい。具体的には、動脈血管の血管壁の弾性率を測定する場合には、血管壁の内膜、中膜および外膜に対してそれぞれ基準波形のデータを用意してもよい。複数の基準波形のデータを基準波形発生部１１７において記憶しておき、測定部位に合わせて基準波形のデータを切り換えることによって、より精密な厚さ変化量の推定が可能となる。
【００６２】
さらに、健常者用基準波形、糖尿病患者用基準波形、動脈硬化患者用基準波形等、被検者の状態ごとに複数の基準波形のデータを基準波形発生部１１７の記憶部に記憶しておき、操作者の指示により基準波形を選択することも可能である。これにより、より精密な厚さ変化量の推定が可能となる。
【００６３】
図３は、厚さ変化波形算出部１１６から得られた厚さ変化波形ｙ（ｔ）を示している。この厚さ変化波形は被検体を実際に計測することによって得られた波形の一心周期分である。ｔはサンプリング時刻を表しており、サンプリング点数をＮ個とすると、ｔはｔ＝０、１、・・・Ｎ−１で表される整数である。
【００６４】
厚さ変化量推定部１１８は、基準波形Ｍ（ｔ）および厚さ変化波形ｙ（ｔ）を受け取り、厚さ変化波形ｙ（ｔ）の振幅を何倍すると、基準波形Ｍ（ｔ）に最も類似するかを最小２乗法により算出する。ｙ（ｔ）に乗じる係数をｋとしたとき、Ｍ（ｔ）とｋ・ｙ（ｔ）との差の２乗をＲとすると、Ｒは式（７）で表される。
【００６５】
【数１】
0004766546.tif 000002
【００６６】
係数ｋを変数として式（７）をｋで偏微分し、偏微分した式が０となるとき、２乗差Ｒは最小となる。
【００６７】
【数２】
0004766546.tif 000003
【００６８】
式（８）をｋについて解くと、式（９）が得られる。
【００６９】
【数３】
0004766546.tif 000004
【００７０】
式（９）により得られる係数ｋの値は、測定した厚さ変化波形ｙ（ｔ）をｋ倍すると、振幅1μｍの基準波形Ｍ（ｔ）との差の２乗が最小となり、２つの波形がもっとも一致することを意味している。したがって、測定した厚さ変化波形ｙ（ｔ）の振幅Ａは、以下の式（１０）により求められる。
【００７１】
Ａ＝１／ｋ  （μｍ）        （１０）
【００７２】
厚さ変化量推定部１１８は、さらに式（９）で求めたｋの値を式（７）へ代入し、Ｒを求める。ｋは２乗差Ｒが最小となるように定められているので、このときのＲをＲｍｉｎとする。つまり以下の式（１１）によってＲｍｉｎを求める。
【００７３】
【数４】
0004766546.tif 000005
【００７４】
Ｒｍｉｎは、基準波形Ｍ（ｔ）と係数ｋを乗じた厚さ変化波形ｙ（ｔ）との整合残差を示している。
【００７５】
なお、上述の演算と同様に、基準波形Ｍ（ｔ）の振幅を何倍すれば実際の厚さ変化波形y(t)に近づくかを算出してもよい。この場合、基準波形Ｍ（ｔ）に乗ずる係数をａとし、残差をＲ’とすれば、以下の式（１２）で示される。
【００７６】
【数５】
0004766546.tif 000006
【００７７】
Ｒ’をａで偏微分した値を０と置き（式（１３））、係数ａについて解くと式（１４）が得られる。
【００７８】
【数６】
0004766546.tif 000007
【００７９】
【数７】
0004766546.tif 000008
【００８０】
この場合には、係数ａは、振幅１μｍの基準波形をａ倍すると、実測の厚さ変化波形ｙ（ｔ）との差の２乗が最小となり、２つの波形がもっとも一致することを意味している。したがって厚さ変化波形ｙ（ｔ）の振幅Ａ’は式（１５）により求められる。
【００８１】
Ａ’＝ａ  （μｍ）      （１５）
【００８２】
また、整合残差Ｒ’ｍｉｎは以下の式（１６）によって求められる。
【００８３】
【数８】
0004766546.tif 000009
【００８４】
このように、厚さ変化量推定部１１８は、基準波形Ｍ（ｔ）および厚さ変化波形ｙ（ｔ）を受け取り、式（９）または式（１３）を用いて、基準波形Ｍ（ｔ）と厚さ変化波形ｙ（ｔ）の整合誤差が最小となる係数ｋまたは係数ａを算出する。算出した係数ｋまたは係数ａから、厚さ変化波形の振幅である最大厚さ変化量をさらに算出する。また、式（１１）または式（１６）を用いて、整合残差ＲｍｉｎまたはＲ’ｍｉｎを算出し、信頼性判定部１７１へ出力する。
【００８５】
図４は、弾性率が異なる血管壁から得られる厚さ変化波形ｙ0（ｔ）およびｙ1（ｔ）の一心周期分を模式的に示している。図４に示すように、弾性率が異なることによって、振幅が相違しているが、２つの厚さ変化波形の時間軸方向の変化は一致している。これは被検体が受ける応力変化である血圧の変化、あるいは、心臓の鼓動の様子は、理想的には、血管の硬さによらずほぼ一定であることを意味している。
【００８６】
図４に示すように、従来の方法によれば、厚さ変化波形の最大厚さ変化量を求める場合、厚さ変化波形の最大値Ｗｍａｘおよび最小値Ｗｍｉｎを求める必要があった。これに対し、本発明では、厚さ変化波形と基準波形との整合性を解析することによって最大厚さ変化量を推定する。上述したように、弾性率の違いによって厚さ変化波形振幅のみが異なると仮定した場合において、一心周期分の厚さ変化波形から最大厚さ変化量を推定することを意味している。
【００８７】
図４の厚さ変化波形ｙ0（ｔ）において示しているように、厚さ変化波形の最大値Ｗｍａｘおよび最小値Ｗｍｉｎは、厚さ変化波形ｙ0（ｔ）のそれぞれ一点で定まるものである。しかし、厚さ変化波形の最大値Ｗｍａｘおよび最小値Ｗｍｉｎの間の傾斜部分ａ１、ａ２およびａ３の傾きは、最大値Ｗｍａｘおよび最小値Ｗｍｉｎに応じて変化する。つまり、傾斜部分ａ１、ａ２およびａ３の傾きは、最大値Ｗｍａｘおよび最小値Ｗｍｉｎに関する情報を含んでいる。このため、厚さ変化波形にノイズが重畳することによって、最大値Ｗｍａｘや最小値Ｗｍｉｎが正しく得られない場合であっても、厚さ変化波形の形状が著しく変形するほどにノイズが重畳しない限り、傾斜部分ａ１、ａ２およびａ３を含む厚さ変化波形から最大厚さ変化量を推定することが可能となる。したがって、本発明によれば、突発的に混入するようなスパイク状ノイズなどのノイズの影響を受けにくく、高い精度で最大厚さ変化量あるいは弾性率を求めることが可能となる。
【００８８】
なお、上述の説明から明らかなように傾斜部分ａ１、ａ２およびａ３にそれぞれ最大値Ｗｍａｘや最小値Ｗｍｉｎの情報が含まれているため、厚さ変化波形の一心周期の一部を用いても、従来よりもノイズの影響が低減された最大厚さ変化量を推定することができる。ただし、選択する区間が長いほど推定する最大厚さ変化量の精度が高まるため、厚さ変化波形の一心周期全体を用いて基準波形と比較し、最大厚さ変化量を求めることが最も好ましい。
【００８９】
なお、上述の説明から明らかなように、傾斜部分ａ１、ａ２およびａ３にそれぞれ最大値Ｗｍａｘや最小値Ｗｍｉｎの情報が含まれているため、厚さ変化波形の一心周期の一部を用いても、従来よりもノイズの影響が低減された最大厚さ変化量を推定することができる。ただし、選択する区間が長いほど推定する最大厚さ変化量の精度が高まるため、厚さ変化波形の一心周期全体を用いて基準波形と比較し、最大厚さ変化量を求めることが最も好ましい。このことは、式（１４）を用いて以下のように説明できる。厚さ変化波形ｙ（ｔ）を厚さ変化ｓ（ｔ）とノイズｎ（ｔ）の和で表すと式（１４）は以下のように表すことができる。
【００９０】
【数９】
0004766546.tif 000010
【００９１】
ノイズｎ（ｔ）がスパイクノイズやランダムノイズである場合、加算区間が長いほど式（１４’）の分子の第２項は第１項に比べて小さくなる。したがって、厚さ変化ｓ（ｔ）が基準波形と相似（ｓ（ｔ）＝ａ’・Ｍ（ｔ））であり、加算区間が十分に長く、かつ式（１４’）の第２項が無視できる場合には、式（１４’）は以下の式（１４’’）と表せる。
【００９２】
【数１０】
0004766546.tif 000011
【００９３】
したがって、真の係数ａ’を推定できることになる。逆にこのことから、厚さ変化波形の全体を用いて基準波形と比較することによって、ノイズの影響が低減された厚さ変化量を推定できることが分かる。
【００９４】
信頼性判定部１７１は、整合残差ＲｍｉｎまたはＲ’ｍｉｎを受け取って、整合残差ＲｍｉｎまたはＲ’ｍｉｎの値から、厚さ変化量推定部１１８が算出した最大厚さ変化量または弾性率算出部１２０が算出した弾性率が信頼性の高いものであるかどうかを判定する。図５は、整合残差Ｒｍｉｎを受け取った場合における信頼性判定部１７１の動作をフローチャートで示している。図５に示すように、信頼性判定部１７１は、整合残差Ｒｍｉｎを受け取り、信頼性判定動作を開始する（ステップ３０１）。まず、信頼性判定部１７１は整合残差Ｒｍｉｎと所定の閾値ＴＨ２とを比較する（ステップ３０２）。受け取った整合残差Ｒｍｉｎが所定の閾値ＴＨ２よりも小さくない場合、基準波形Ｍ（ｔ）と係数ｋを乗じた厚さ変化波形ｙ（ｔ）とが一致していないことを意味している。したがって、このとき求められた最大厚さ変化量および最大厚さ変化量を用いて計算された弾性率は正しい値でない可能性が高く、信頼性は低いと判定する（ステップ３０５）。
【００９５】
受け取った整合残差Ｒｍｉｎが所定の閾値ＴＨ２よりも小さい場合、基準波形Ｍ（ｔ）と係数ｋを乗じた厚さ変化波形ｙ（ｔ）とがよく一致していることを意味する。ただし、この場合、係数ｋが負の値をとることによって整合残差Ｒｍｉｎが所定の閾値ＴＨ２よりも小さくなっていることが考えられる。つまり、基準波形Ｍ（ｔ）と厚さ変化波形ｙ（ｔ）との振幅が互いに反転している。信頼性判定部１７１はこのような可能性を排除するため、好ましくは、厚さ変化量推定部１１８から係数ｋを受け取り、係数ｋの符号を判断する（ステップ３０３）。係数ｋが正でない場合には、上述したように基準波形Ｍ（ｔ）と厚さ変化波形ｙ（ｔ）とが互いに反転しているので、このとき求められた最大厚さ変化量および最大厚さ変化量を用いて計算された弾性率は正しい値でない可能性が高く、信頼性は低いと判定する（ステップ３０６）。係数ｋが正である場合には、最大厚さ変化量および弾性率は正しい値であり、信頼性は高いと判定する（ステップ３０４）。
【００９６】
信頼性判定部１７１はこれらの判定結果を画像合成部１０５へ出力する。画像合成部１０５は判定結果に基づき、上述したように弾性率を表示する。弾性率を二次元で算出する場合には、各位置において、厚さ変化波形ｙ（ｔ）を算出し、上述した厚さ変化推定部１１８における演算および信頼性判定部１７１における判定を行うことによって、二次元で表示される各位置における弾性率について信頼性の判定を行う。
【００９７】
弾性率の表示方法は、任意に選択できる。たとえば、弾性率をその値に応じた諧調あるいは色調で表示し、信頼性が低いと判定された弾性率は、これらの諧調や色調とは異なる目立つ色調で表示してもよい。あるいは、信頼性が低いと判定された弾性率の領域がある場合、周囲の信頼性が高いと判定された弾性率の値を用いて補間を行い、補間によって求めた値を用いてその領域の弾性率を示してもよい。また、信頼性が低いと判定された弾性率の領域が全体に対して所定の割合以上含まれる場合には、その心周期の弾性率を示す画像全体を表示しないようにしてもよい。
【００９８】
超音波診断装置２０１によれば、基準波形と厚さ変化波形と比較することにより最大厚さ変化量を推定する。このため、厚さ変化波形に突発的なノイズなどが重畳しても、より正確な最大厚さ変化量および弾性率を求めることが可能となる。また、求めた弾性率の信頼性を基準波形Ｍ（ｔ）と厚さ変化波形ｙ（ｔ）との整合残差によって判断するため、測定が正しく行われているかどうかを操作者が判断することができる。したがって、超音波診断装置２０１を用いて高い信頼性および精度で弾性率を測定することが可能となる。特に、断層画像上では判別し難い病変部位であっても、弾性率が周囲と異なっていれば、高い確度で病変部位を特定することができる。
【００９９】
（第２の実施形態）
以下、本発明による超音波診断装置の第２の実施形態を説明する。図６は、超音波診断装置２０２の構成を示すブロック図である。超音波診断装置２０２は、周期調整部１４０および平均化部１７０をさらに備えている点で第１の実施形態の超音波診断装置２０１とは異なっている。超音波診断装置２０２の送信部１０２、受信１０３、演算部１５１や厚さ変化量推定部１１８は、第１の実施形態の超音波診断装置２０１の対応する構成要素と同様に機能する。
【０１００】
周期調整部１４０は、厚さ変化波形算出部１１６で算出する厚さ変化波形の周期が基準波形発生部１１７で発生させた基準波形の周期と一致するよう、厚さ変化波形の周期を調節する。このために、超音波診断装置２０２は、被検体の応力変化の周期に関する情報を外部の周期検出部１４１から受け取る。被検体が動脈血管の血管壁である場合には、被検体の血圧変化、心電変化、心音変化などを用いることができる。たとえば、心臓の心拍周期を検出する心電計を周期検出部１４１として好適に用いることができる。
【０１０１】
図７（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、周期検出部１４１から得られる心電波形、厚さ変化波形算出部１１６から得られる厚さ変化波形ｙ（ｔ）および基準波形発生部１１７から得られる基準波形Ｍ（ｔ）を示している。図７（ａ）に示すように、心電波形にはＲ波が観測される。図７（ａ）および（ｂ）から明らかなように、心電波形の周期と厚さ変化波形ｙ（ｔ）の周期Ｔｙとは一致している。これは、動脈血管の血管壁の厚さ変化が心臓の鼓動によって生じる血圧変化によって引き起こされているからである。一方、図７（ｂ）および（ｃ）から明らかなように、基準波形Ｍ（ｔ）の周期Ｔｍは、厚さ変化波形ｙ（ｔ）の周期Ｔｙとは一致していない。
【０１０２】
周期調整部１４０は、基準波形Ｍ（ｔ）および厚さ変化波形ｙ（ｔ）の周期の不一致を解消するため、周期検出部１４１から受け取る被検体の応力変化の周期に関する情報に基づき、厚さ変化波形ｙ（ｔ）の周期を調節する。本実施形態では、周期調整部１４０は心電波形のＲ波の周期を検出し、厚さ変化波形算出部１１６が算出した厚さ変化波形ｙ（ｔ）を時間方向に伸縮させる。時間方向に伸縮し、周期が調整された厚さ変化波形ｙ’（ｔ）は以下の式で示される。
【０１０３】
ｙ’（ｔ）＝Ｍ（ｔ・Ｔｍ／Ｔｙ）        （１７）
【０１０４】
ここでｔ×Ｔｍ／Ｔｙが整数にならない場合には、ｔとｙ（ｔ）との関係を用いて補間値を生成する。ｙ（ｔ）の値を十分細かなサンプリング単位で記憶しておき、最も近傍の値を代用値として用いることも可能である。
【０１０５】
平均化部１７０は、周期が調整された厚さ変化波形ｙ’（ｔ）の複数周期における平均の波形を求める。平均の演算は、種々の方法から選択できる。たとえば、図８（ａ）に示すように、平均を求める複数の周期を逐次シフトさせる移動平均を用いる場合には、式（１８）によって平均化後の厚さ変化波形ｕm（ｔ）を求めることができる。
【０１０６】
【数１１】
0004766546.tif 000012
【０１０７】
ここでｙ’i（ｔ）は、i番目の周期が調整された厚さ変化波形を示し、Ｌは平均を求める心周期の数を示す。また、式（１８）によってｍ番目の周期の厚さ変化波形が得られることを示している。また、図８（ｂ）に示すように、Ｌ個ごとに平均を求める場合には、式（１９）によって平均後の厚さ変化波形ｖm（ｔ）を求めることができる。
【０１０８】
【数１２】
0004766546.tif 000013
【０１０９】
平均を行う心周期の数Ｌは任意に選択できる。また、式（１８）および（１９）では、単純な加算平均を求めているが、重み付け加算平均を求めてもよい。式（１８）にしたがって平均を求める場合、平均化された厚さ変化波形ｕ（ｔ）は、厚さ変化波形ｙ’（ｔ）と同数の周期数を含み、式（１９）にしたがって平均を求める場合、平均化された厚さ変化波形ｖ（ｔ）の周期数は、厚さ変化波形ｙ’（ｔ）の１／Ｌになる。
【０１１０】
平均化部１７０は、さらに平均を求めた期間における各周期での信号の分散σ2を以下の式（２０）または式（２１）によって求める。
【０１１１】
【数１３】
0004766546.tif 000014
【０１１２】
【数１４】
0004766546.tif 000015
【０１１３】
分散σ2は、平均を求めた期間における信号のばらつきの度合いを示す値であり、平均後の厚さ変化波形の周期毎に求められる。この分散σ2は、信頼性判定部１７１’へ入力される。
【０１１４】
平均化部１７０において求められた平均化された厚さ変化波形ｕ（ｔ）（またはｖ（ｔ））は、厚さ変化量推定部１１８へ入力され、ｙ（ｔ）の換わりにｕ（ｔ）（またはｖ（ｔ））を用いて第１の実施形態で説明したように最大厚さ変化量および整合残差Ｒｍｉｎが算出される。
【０１１５】
信頼性判定部１７１’は、第１の実施形態で説明した整合残差Ｒｍｉｎに加え、分散σ2を用いて、最大厚さ変化量および弾性率の信頼性を判定する。図９は、整合残差Ｒｍｉｎおよび分散σ2を受け取った場合における信頼性判定部１７１’の動作をフローチャートで示している。図９に示すように、信頼性判定部１７１’は、整合残差Ｒｍｉｎおよび分散σ2を受け取り、信頼性判定動作を開始する（ステップ３１１）。まず、分散σ2と所定の閾値ＴＨ１とを比較する（ステップ３１２）。分散σ2が所定の閾値ＴＨ１よりも小さくない場合、弾性率を求めた平均化された厚さ変化波形ｕ（ｔ）において、心拍間でデータのばらつきが大きかったことを示している。したがって、得られた弾性率は信頼性が低いと判定する（ステップ３１６）。
【０１１６】
分散σ2が所定の閾値ＴＨ１よりも小さい場合には、整合残差Ｒｍｉｎと所定の閾値ＴＨ２との比較を行う（ステップ３１３）。整合残差Ｒｍｉｎが所定の閾値ＴＨ２よりも小さくない場合、基準波形Ｍ（ｔ）と係数ｋを乗じた厚さ変化波形ｙ（ｔ）とが一致していないことを意味している。したがって、このとき求められた最大厚さ変化量および最大厚さ変化量を用いて計算された弾性率は正しい値でない可能性が高く、信頼性は低いと判断する（ステップ３１７）。
【０１１７】
整合残差Ｒｍｉｎが所定の閾値ＴＨ２よりも小さい場合、基準波形Ｍ（ｔ）と係数ｋを乗じた厚さ変化波形ｙ（ｔ）とがよく一致していることを示している。ただし、第１の実施形態で説明したように、係数ｋが負の値をとることによって整合残差Ｒｍｉｎが所定の閾値ＴＨ２よりも小さくなっていることも考えられる。このため、信頼性判定部１７１は厚さ変化量推定部１１８から係数ｋを受け取り、係数ｋの符号を判断する（ステップ３１４）。係数ｋが正でない場合には、上述したように基準波形Ｍ（ｔ）と係数ｋを乗じた厚さ変化波形ｙ（ｔ）とが互いに反転しているので、このとき求められた最大厚さ変化量および最大厚さ変化量を用いて計算された弾性率は正しい値でない可能性が高く、信頼性は低いと判断する（ステップ３１８）。係数ｋが正である場合には、最大厚さ変化量および弾性率は正しい値であり、信頼性は高いと判定する（ステップ３１５）。
【０１１８】
信頼性判定部１７１’はこれらの判定結果を画像合成部１０５へ出力し、第１の実施形態で説明したように画像合成部１０５が判定結果に基づき、弾性率を表示する。
【０１１９】
超音波診断装置２０２によれば、基準波形と厚さ変化波形との整合残差に加えて厚さ変化波形の分散に基づいて最大厚さ変化量および弾性率の信頼性を判定する。このため、より正確に最大厚さ変化量および弾性率の信頼性を判定することが可能となる。
【０１２０】
なお、本実施形態では、基準波形と厚さ変化波形との整合残差および厚さ変化波形の分散に基づいて最大厚さ変化量および弾性率の信頼性を判定しているが、厚さ変化波形の分散にのみ基づいて最大厚さ変化量および弾性率の信頼性を判定してもよい。厚さ変化波形の分散が所定の閾値以下であるということは、基準波形と一致したばらつきの少ない厚さ変化波形が連続している可能性が高く、基準波形と一致しない不適切な厚さ変化波形が小さいばらつきで連続する可能性は少ないからである。また、この場合には、整合残差は求めなくてもよい。
【０１２１】
また、上記各実施形態では、基準波形として、被検体中の任意の２つの測定部位間の距離（厚さ）変化波形を用いているが、被検体中の任意の２つの測定部位間の速度差波形を基準波形として用いても同様の効果が得られる。この場合、あらかじめ複数の被検体から２つの測定部位間の速度差波形を求めてもよいし、血管径波形を時間微分することによって速度差波形を求めてもよい。また、血圧波形を時間微分することによって速度差波形を求めてもよい。
【０１２２】
また、上記各実施形態では、弾性率を表示しているが、信頼性判定部の判定結果に基づいて、最大厚さ変化量や歪み量を表示してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明の超音波診断装置は、被検体を構成する組織の厚さ変化量、歪み量、弾性特性などの性状特性を測定するに適している。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明による超音波診断装置の第１の実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１の超音波診断装置の基準波形発生部において生成する基準波形を示している。
【図３】図１の超音波診断装置の厚さ変化波形算出部から出力される厚さ変化波形を示している。
【図４】厚さ変化波形に含まれる情報を説明する図である。
【図５】第１の実施形態の信頼性判定部の動作を説明するフローチャートである。
【図６】本発明による超音波診断装置の第２の実施形態を示すブロック図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、第２の実施形態において、周期検出部から得られる心電波形、厚さ変化波形算出部から得られる厚さ変化波形および基準波形発生部から得られる基準波形をそれぞれ示している。
【図８】（ａ）および（ｂ）は厚さ変化波形の平均の求め方をそれぞれ示す図である。
【図９】第２の実施形態の信頼性判定部の動作を説明するフローチャートである。
【図１０】超音波エコー信号の位相差から組織の追跡を行う方法を説明する図である。
【図１１】探触子によって計測される被検体の断面を模式的に示している。
【図１２】被検体組織の追跡波形から歪み量を求める方法を説明する図である。
【図１３】厚さ変化波形にノイズが重畳している場合に最大厚さ変化量に誤差が生じることを説明する図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１２    被検体
１００    制御部
１０１    探触子
１０２    送信部
１０３    受信部
１０４    断層画像生成部
１０５    画像合成部
１０６    画像表示部
１１５    移動波形算出部
１１６    厚さ変化波形算出部
１１７    基準波形発生部
１１８    厚さ変化量推定部
１１９    血圧計
１２０    弾性率算出部
１４０    周期調整部
１４１    周期検出部
１５０    演算部
１７０    平均化部
１７１、１７１’    信頼判定部
２０１、２０２    超音波診断装置
【図１】
0004766546.tif 000016
【図２】
0004766546.tif 000017
【図３】
0004766546.tif 000018
【図４】
0004766546.tif 000019
【図５】
0004766546.tif 000020
【図６】
0004766546.tif 000021
【図７】
0004766546.tif 000022
【図８】
0004766546.tif 000023
【図９】
0004766546.tif 000024
【図１０】
0004766546.tif 000025
【図１１】
0004766546.tif 000026
【図１２】
0004766546.tif 000027
【図１３】
0004766546.tif 000028