特許 6033546 超音波診断装置及びその制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6033546

(24)【登録日】2016年11月4日

(45)【発行日】2016年11月30日

(54)【発明の名称】超音波診断装置及びその制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/08 20060101AFI20161121BHJP

【ＦＩ】

   A61B8/08

【請求項の数】11

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-1899(P2012-1899)

(22)【出願日】2012年1月10日

(65)【公開番号】特開2013-141486(P2013-141486A)

(43)【公開日】2013年7月22日

【審査請求日】2014年6月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】300019238

【氏名又は名称】ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100137545

【弁理士】

【氏名又は名称】荒川 聡志

(72)【発明者】

【氏名】谷川 俊一郎

【審査官】 冨永 昌彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２６８６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−２１２５４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３４５９１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００６／１０６８５２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−１２６０７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０１７５８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ８／００ − ８／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検体の生体組織に対して超音波の走査を行なってエコー信号を取得する超音波プローブと、
前記エコー信号に基づいて、前記生体組織の表面が叩かれることによって振動が与えられた前記生体組織の振動が始まってから終わるまでの振動時間を算出する振動時間算出部と、
該振動時間算出部で算出された振動時間の長さに応じた表示形態を有する画像が表示される表示部と、
を備えることを特徴とする超音波診断装置。

【請求項2】

前記振動時間算出部は、前記エコー信号の信号波形の変形に基づいて前記振動時間の算出を行なうことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。

【請求項3】

前記振動時間算出部は、前記生体組織の振動開始前から振動停止後までの間に取得されたエコー信号に基づいて前記振動時間の算出を行なうことを特徴とする請求項１又は２に記載の超音波診断装置。

【請求項4】

前記振動時間算出部は、一の走査面における同一音線上の時間的に異なる二つのエコー信号における信号波形の変形量を生体組織の各部について算出し、信号波形の変形が生じてから信号波形の変形が無くなるまでの時間を算出することによって、前記振動時間の算出を行なう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5】

前記振動時間算出部は、一の走査面における同一音線上の時間的に異なる二つのエコー信号について相関演算を行なって生体組織の各部における前記信号波形の変形量の算出を行なうことを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。

【請求項6】

被検体の生体組織に対して超音波の走査を行なってエコー信号を取得する超音波プローブと、
前記生体組織の表面が叩かれることによって振動が与えられた前記生体組織の振動時間内における前記エコー信号の信号波形の波長の変形量の累積値を算出する累積値算出部と、
該累積値算出部で算出された累積値に応じた表示形態を有する画像が表示される表示部と、
を備えることを特徴とする超音波診断装置。

【請求項7】

前記累積値算出部は、前記生体組織の振動開始前から振動停止後までの間に取得されたエコー信号に基づいて前記累積値の算出を行なうことを特徴とする請求項６に記載の超音波診断装置。

【請求項8】

前記累積値算出部は、一の走査面における同一音線上の時間的に異なる二つのエコー信号における信号波形の変形が生じてから信号波形の変形が無くなるまでの変形量の累積値を生体組織の各部について算出することを特徴とする請求項６又は７に記載の超音波診断装置。

【請求項9】

前記累積値算出部は、一の走査面における同一音線上の時間的に異なる二つのエコー信号について相関演算を行なって生体組織の各部における前記信号波形の変形量の算出を行なう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】

コンピュータに、
超音波プローブによる被検体の生体組織の超音波の走査によって取得されたエコー信号に基づいて、前記生体組織の表面が叩かれることによって振動が与えられた前記生体組織の振動が始まってから終わるまでの振動時間を算出する振動時間算出機能と、
該振動時間算出機能によって算出された振動時間の長さに応じた表示形態を有する画像を表示部に表示させる表示画像制御機能と、
を実行させることを特徴とする超音波診断装置の制御プログラム。

【請求項11】

コンピュータに、
被検体の生体組織の表面が叩かれることによって振動が与えられた前記生体組織の振動時間について、超音波プローブによる前記生体組織に対する超音波の走査によって取得されたエコー信号の信号波形の波長の変化量の累積値を算出する累積値算出機能と、
該累積値算出機能で算出された累積値に応じた表示形態を有する画像を表示部に表示させる表示画像制御機能と、
を実行させることを特徴とする超音波診断装置の制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、超音波診断装置に関し、特に生体組織の硬さ又は軟らかさを表す画像を表示する超音波診断装置及びその制御プログラム（ｐｒｏｇｒａｍ）に関する。

【背景技術】

【0002】

通常のＢモード画像と、生体組織の硬さ又は軟らかさを表す弾性画像とを合成して表示させる超音波診断装置が、例えば特許文献１などに開示されている。この種の超音波診断装置において、弾性画像は次のようにして作成される。先ず、生体組織に対し、例えば超音波プローブによる圧迫とその弛緩を繰り返すなどして生体組織を変形させながら超音波の送受信を行なってエコーを取得する。そして、得られたエコーデータ（ｅｃｈｏ ｄａｔａ）に基づいて、生体組織の弾性に関する物理量を算出し、この物理量を色情報に変換してカラー（ｃｏｌｏｒ）の弾性画像を作成する。ちなみに、生体組織の弾性に関する物理量としては、例えば生体組織の歪みなどを算出している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第３９３２４８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、生体組織に対して圧迫を加える場合においては、生体組織の深部にまで均一に力が加わらず、体表から離れるにつれて超音波プローブからの圧迫度合が小さくなる。従って、生体組織において同じ硬さを有する部分であっても、深部になるほど歪み量が小さくなるので、弾性画像において異なる弾性を有するように表示されてしまう。

【0005】

ここで、生体組織を振動させた場合、振動時間の長さや振幅は、生体組織の硬さに応じて異なる。具体的には、生体組織が硬いほど、振動時間は短く振幅は小さい。一方、生体組織が軟らかいほど、振動時間は長くなり振幅は大きい。本願発明者は、このような観点に基づいて、従来よりも深部に至るまで生体組織の弾性を正確に反映した画像を表示させることができる超音波診断装置について鋭意検討し本願発明に至った。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述の観点に基づいてなされた一の観点の発明は、被検体の生体組織に対して超音波の走査を行なってエコー信号を取得する超音波プローブと、前記エコー信号に基づいて、振動が与えられた前記生体組織の振動時間を算出する振動時間算出部と、この振動時間算出部で算出された振動時間の長さに応じた表示形態を有する画像が表示される表示部と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。

【0007】

また、他の観点の発明は、被検体の生体組織に対して超音波の走査を行なってエコー信号を取得する超音波プローブと、振動が与えられた前記生体組織の振動時間内における前記エコー信号の信号波形の変形量の累積値を算出する累積値算出部と、この累積値算出部で算出された累積値に応じた表示形態を有する画像が表示される表示部と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。

【発明の効果】

【0008】

上記観点の発明によれば、生体組織の振動時間の長さに応じた表示形態を有する画像が表示される。ここで、生体組織を圧迫するよりも、振動を与えた方が生体組織の深部にまで力を加えることができる。従って、圧迫による歪み量に応じた色情報からなる弾性画像が表示される従来と比べて、深部に至るまで生体組織の弾性をより正確に反映した画像を表示させることができる。

【0009】

上記他の観点の発明によれば、振動が与えられた前記生体組織の振動時間内における前記エコー信号の信号波形の変形量の累積値が算出され、この累積値に応じた表示形態を有する画像が表示されるので、圧迫による歪み量に応じた色情報からなる弾性画像が表示される従来と比べて、深部に至るまで生体組織の弾性を正確に反映した画像を表示させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に係る超音波診断装置の第一実施形態の概略構成の一例を示すブロック図である。

【図2】図１に示す超音波診断装置における表示制御部の構成を示すブロック図である。

【図3】Ｂモード画像と弾性画像とが合成された超音波画像が表示された表示部を示す図である。

【図4】生体組織に対して指で振動を与えることを説明するための概念図である。

【図5】振動時間の算出を説明するための図である。

【図6】振動時間の算出を説明するための図である。

【図7】時間的に隣接する二つのエコー信号について相関演算を行なうことにより信号波形の変形量の演算を行なうことを説明するための図である。

【図8】ファントムに対して振動を与えて得られた超音波画像を示す図である。

【図9】本発明に係る超音波診断装置の第二実施形態の概略構成の一例を示すブロック図である。

【図10】第二実施形態における累積加算値の算出を説明するための図である。

【図11】第二実施形態における累積加算値の算出を説明するための図である。

【図12】第二実施形態の変形例において、生体組織に対して三回の振動を与える説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
（第一実施形態）
先ず、第一実施形態について図１〜図８に基づいて説明する。図１に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送受信部３、Ｂモード処理部４、振動時間算出部５、表示制御部６、表示部７、操作部８、制御部９及びＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）１０を備える。

【0012】

前記超音波プローブ２は、アレイ状に配置された複数の超音波振動子（図示省略）を有して構成され、この超音波振動子によって被検体に対して超音波の走査を行なってエコー信号を取得する。前記超音波プローブ２は、本発明における超音波プローブの実施の形態の一例である。

【0013】

前記送受信部３は、前記超音波プローブ２から所定の走査条件で超音波を送信するための電力を、前記制御部９からの制御信号に基づいて前記超音波プローブ２に供給する。また、送受信部３は、前記超音波プローブ２で受信したエコーについて、整相加算処理等の信号処理を行なう。前記送受信部３で信号処理されたエコーデータは、前記Ｂモード処理部４及び前記振動時間算出部５に出力される。

【0014】

前記Ｂモード処理部４は、前記送受信部３から出力されたエコーデータ（ＲＦデータ）に対し、対数圧縮処理、包絡線検波処理等のＢモード処理を行い、Ｂモードデータを作成する。Ｂモードデータは、前記Ｂモード処理部４から前記表示制御部６へ出力される。

【0015】

前記振動時間算出部５は、前記送受信部３から出力されたエコーデータに基づいて、エコー信号の信号波形の変形量を算出し、振動が与えられた前記生体組織の振動が始まってから停止するまでの振動時間を算出する（振動時間算出機能）。詳細は後述する。前記振動時間算出部５は、本発明における振動時間算出部の実施の形態の一例である。振動時間の長さを示す振動時間情報データは、前記振動時間算出部５から前記表示制御部６へ出力される。前記振動時間情報データは、一画素に対応する音線上のデータである。

【0016】

前記表示制御部６には、前記Ｂモード処理部４からのＢモードデータ及び前記振動時間算出部５からの振動時間情報データが入力される。前記表示制御部６は、図２に示すようにＢモード画像データ作成部６１、弾性画像データ作成部６２、表示画像制御部６３を有している。

【0017】

前記Ｂモード画像データ作成部６１は、音線方向において取得されたデータである前記Ｂモードデータについてスキャンコンバータ（ｓｃａｎ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）による走査変換を行ない、エコーの信号強度に応じた輝度情報を有するＢモード画像データに変換する。また、前記弾性画像データ作成部６２は、音線方向において取得されたデータである前記振動時間情報データについてスキャンコンバータによる走査変換を行ない、振動時間の長さに応じた表示形態情報を有する弾性画像データに変換する。本例では、前記表示形態情報は色情報である。

【0018】

ちなみに、前記Ｂモード画像データにおける輝度情報及び前記弾性画像データにおける色情報は所定の階調（例えば２５６階調）からなる。

【0019】

前記表示画像制御部６３は、図３に示すように、弾性画像ＥＧとＢモード画像ＢＧとが合成された超音波画像Ｇを前記表示部７に表示させる（表示画像制御機能）。具体的には、前記表示画像制御部６３は、前記Ｂモード画像データ及び前記弾性画像データを加算処理することによって合成し、前記表示部７に表示する超音波画像Ｇの画像データを作成する。この画像データは、白黒のＢモード画像ＢＧとカラーの弾性画像ＥＧとが合成された超音波画像Ｇとして前記表示部７に表示される。前記弾性画像ＥＧは、前記Ｂモード画像ＢＧに設定された関心領域Ｒ内に、半透明で（背景のＢモード画像が透けた状態で）表示される。

【0020】

前記表示画像制御部６３は、前記Ｂモード画像ＢＧのみを前記表示部７に表示させてもよい。

【0021】

前記表示部７は、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）などで構成される。前記表示部７は、本発明における表示部の実施の形態の一例である。前記操作部８は、操作者が指示や情報を入力するためのキーボード及びポインティングデバイス（図示省略）などを含んで構成されている。

【0022】

前記制御部９は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を有して構成され、前記ＨＤＤ１０に記憶された制御プログラムを読み出し、前記振動時間算出機能、表示画像制御機能などをはじめとする前記超音波診断装置１の各部における機能を実行させる。

【0023】

さて、本例の超音波診断装置１の作用について説明する。操作者は、前記超音波プローブ２によって被検体の生体組織に対して超音波の走査を行ないエコー信号を取得する。前記超音波プローブ２によって取得された超音波のエコー信号に基づいて前記Ｂモード処理部４が前記Ｂモードデータを作成する。そして、このＢモードデータに基づいて前記Ｂモード画像データ作成部６１がＢモード画像データを作成し、Ｂモード画像ＢＧが前記表示部７に表示される（図示省略）。

【0024】

前記Ｂモード画像ＢＧが表示されると、操作者はこのＢモード画像ＢＧ上に前記関心領域Ｒ（図３参照）を設定する。そして、この関心領域Ｒに前記弾性画像ＥＧが表示された超音波画像Ｇが表示される。

【0025】

前記弾性画像ＥＧの作成について説明する。前記弾性画像ＥＧを表示させる時には、図４に示すように、生体組織ＢＴに対して振動を与える。ここで与えられる振動は、生体組織ＢＴの表面を叩くようにして与えられるパルス状の振動である。例えば、指で体表面を一回叩いて生体組織ＢＴに対して振動を与え、超音波の送受信を行なう。あるいは、生体組織ＢＴの表面に対して圧縮空気を放出して振動を与えてもよい。

【0026】

図４において、符号Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５は音線を示している。ここでは説明の便宜上５本の音線しか示されていないが、実際の音線の数はこれより多くてもよい。

【0027】

前記振動時間算出部５は、得られたエコーデータに基づいて、前記生体組織ＢＴの振動が終わるまでの振動時間Ｔを算出する。この振動時間Ｔは、前記生体組織ＢＴの振動が始まってから終わるまでの時間である。前記振動時間算出部５は、エコー信号の信号波形の変形量に基づいて振動時間Ｔを算出する。

【0028】

振動時間Ｔの算出について説明する。前記振動時間算出部５は、一の走査面における同一音線上の時間的に異なる二つのエコー信号における信号波形の変形量を算出し、信号波形の変形が生じてから信号波形の変形が無くなるまでの時間を、前記振動時間Ｔとして算出する。前記振動時間算出部５は、音線上の一画素に対応する各部について振動時間Ｔの算出を行なう。

【0029】

振動時間Ｔの算出について具体的に説明する。図５には、図４に示された音線Ｌ２における部分Ｐ１からのエコー信号Ｓ１が示されている。また、図６には、図４に示された音線Ｌ４における部分Ｐ２からのエコー信号Ｓ２が示されている。前記部分Ｐ１，Ｐ２は、一画素に対応している。

【0030】

前記振動時間算出部５は、前記エコー信号Ｓ１の信号波形の変形に基づいて前記部分Ｐ１の振動時間Ｔ１を算出し、前記エコー信号Ｓ２の信号波形の変形に基づいて前記部分Ｐ２の振動時間Ｔ２を算出する。振動時間Ｔ１の算出に用いられるエコー信号Ｓ１には、時刻ｔａに取得されたエコー信号Ｓ１１、時刻ｔｂに取得されたエコー信号Ｓ１２、時刻ｔｃに取得されたエコー信号Ｓ１３、時刻ｔｄに取得されたエコー信号Ｓ１４、時刻ｔｅに取得されたエコー信号Ｓ（ｎ−１）、時刻ｔｆに取得されたエコー信号Ｓｎが含まれる。

【0031】

また、振動時間Ｔ２の算出に用いられるエコー信号Ｓ２には、時刻ｔｇに取得されたエコー信号Ｓ２１、時刻ｔｈに取得されたエコー信号Ｓ２２、時刻ｔｉに取得されたエコー信号Ｓ２３、時刻ｔｊに取得されたエコー信号Ｓ（ｍ−１）、時刻ｔｋに取得されたエコー信号Ｓｍが含まれる。

【0032】

生体組織が振動している状態では、エコー信号の信号波形が変形する。従って、前記振動時間算出部５は、図７に示すように、時間的に隣接する二つのエコー信号Ｓ，Ｓ′における信号波形の変形量Ｄを演算し、変形が生じ始めてから変形が無くなるまでの時間を振動時間Ｔとして算出する。ここで、信号波形の変形とは、信号の伸縮を意味している。

【0033】

具体的には、前記振動時間算出部５は、前記エコー信号Ｓ１１，Ｓ１２における信号波形の変形量Ｄａｂ、前記エコー信号Ｓ１２，１３における信号波形の変形量Ｄｂｃ、前記エコー信号Ｓ１３，Ｓ１４における信号波形の変形量Ｄｃｄ、前記エコー信号Ｓ（ｎ−１），Ｓｎにおける信号波形の変形量Ｄｅｆの演算を行なって、前記振動時間Ｔ１を算出する。また、前記振動時間算出部５は、前記エコー信号Ｓ２１，Ｓ２２における信号波形の変形量Ｄｇｈ、前記エコー信号Ｓ２２，２３における信号波形の変形量Ｄｈｉ、前記エコー信号Ｓ（ｍ−１），Ｓｍにおける信号波形の変形量Ｄｊｋの演算を行なって、前記振動時間Ｔ２を算出する。

【0034】

ここで、前記振動時間算出部５は、時間的に隣接する二つのエコー信号Ｓ，Ｓ′について相関演算を行なうことにより信号波形の変形量Ｄの演算を行なう。より詳細には、例えば特開２００８−１２６０７９号公報に記載されているように、前記振動時間算出部５は、二つのエコー信号の複素相関関数の虚数部を演算する。この虚数部は、二つのエコー信号の波形の変形量を意味している。

【0035】

ちなみに、前記エコー信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ，Ｓ′は、相関演算において設定される一つの相関ウィンドウ内のエコー信号である。前記振動時間算出部５は、一音線分のエコー信号の所定の部分に相関ウィンドウを適宜設定して相関演算を行なう。また、図５〜７には、説明の便宜上アナログのエコー信号が図示されているものの、前記振動時間算出部５は、デジタル信号を対象にして相関演算を行なう。

【0036】

図５において、時刻ｔａは振動前であり、時刻ｔｂから振動状態におけるエコー信号が取得されている。従って、前記変形量Ｄａｂとして、零ではない何らかの値が得られ、エコー信号の信号波形の変形が算出され始める。

【0037】

また、時刻ｔｅにおいては、振動が終了した状態でエコー信号が取得されている。従って、時刻ｔｅの前までは時間的に隣接する二つのエコー信号における信号波形の変形量Ｄとして、零ではない何らかの値が算出される。そして、時刻ｔｅ以降においては、生体組織が振動していないのでエコー信号Ｓ１（ｎ−１），Ｓｎの波形は同じ波形であり、前記変形量Ｄｅｆは零になる。従って、前記振動時間算出部５は、時刻ｔｂから時刻ｔｅまでの時間を前記振動時間Ｔ１とする。

【0038】

また、図６において、時刻ｔｇは振動前であり、時刻ｔｈから振動状態におけるエコー信号が取得されている。従って、前記変形量Ｄｇｈとして、零ではない何らかの値が得られ、エコー信号の信号波形の変形が算出され始める。

【0039】

また、時刻ｔｊにおいては、振動が終了した状態でエコー信号が取得されている。従って、時刻ｔｊの前までは時間的に隣接する二つのエコー信号における信号波形の変形量Ｄとして、零ではない何らかの値が算出される。そして、時刻ｔｊ以降においては、生体組織が振動していないのでエコー信号Ｓ（ｍ−１），Ｓｍの波形は同じ波形であり、前記変形量Ｄｊｋは零になる。従って、前記振動時間算出部５は、時刻ｔｈから時刻ｔｊまでの時間を前記振動時間Ｔ２とする。

【0040】

上述において、前記部分Ｐ１，Ｐ２についての振動時間Ｔ１，Ｔ２の算出について説明したが、前記振動時間算出部５は、少なくとも前記関心領域Ｒ内における各音線上の一画素に対応する部分全てについて、上述と同様の手法によって前記振動時間Ｔの算出を行なう。

【0041】

前記振動時間算出部５により、生体組織の各部における振動時間Ｔが算出されると、この振動時間Ｔを示す振動時間情報データは、前記弾性画像データ作成部６２へ入力される。前記弾性画像データ作成部６２は、振動時間情報データに基づいて振動時間Ｔの長さに応じた色情報を有する弾性画像データを作成する。そして、前記表示画像制御部６３は、前記Ｂモード画像データ作成部６１によって作成されたＢモード画像データと前記弾性画像データとを合成し、弾性画像ＥＧとＢモード画像ＢＧとからなる超音波画像Ｇを前記表示部７に表示させる。

【0042】

前記弾性画像ＥＧにおいては、振動時間Ｔが短いほど硬いことを示す色が表示され、振動時間Ｔが長いほど軟らかいことを示す色が表示される。ちなみに、前記振動時間Ｔ２は前記振動時間Ｔ１よりも短いので、前記弾性画像ＥＧにおいて、前記部分Ｐ２に対応する部分には、前記部分Ｐ１に対応する部分よりも硬いことを示す色が表示される。

【0043】

以上説明した本例の超音波診断装置１によれば、振動時間に応じた色情報からなる弾性画像ＥＧが表示される。ここで、生体組織の表面を叩くようにしてパルス状に振動を与えた方が、生態組織を圧迫するよりも、生体組織の深部にまで力を加えることができる。従って、圧迫による歪み量に応じた色情報からなる弾性画像が表示される従来と比べて、前記弾性画像ＥＧは生体組織の弾性を深部に至るまで正確に反映した画像になる。

【0044】

図８には、生体組織を模して作られたファントムに対して振動を与え振動時間を算出して得られた二次元の超音波画像Ｇが示されている。Ｂモード画像ＢＧに設定された関心領域Ｒ内にカラーの弾性画像ＥＧが表示されている。この弾性画像ＥＧにおいて、符号Ｃが付された円形の部分は周囲よりも軟らかい部分である。この部分Ｃはファントムにおいて球形である。前記弾性画像ＥＧにおいて、部分Ｃの円形の輪郭が深部まで比較的明確に表れている。前記弾性画像ＥＧは、深部まで周囲の硬い部分との分離能が優れた画像になっている。

【0045】

次に、第一実施形態の変形例について説明する。エコー信号の信号波形の変形量Ｄを算出するための演算対象は、時間的に隣接する二つのエコー信号でなくてもよい。振動前のエコー信号と他のエコー信号との間で相関演算を行なってもよい。例えば、エコー信号Ｓ１の信号波形の変形量の演算として、前記エコー信号Ｓ１１，Ｓ１２における信号波形の変形量、前記エコー信号Ｓ１１，Ｓ１３における信号波形の変形量、前記エコー信号Ｓ１１，Ｓ１４における信号波形の変形量、前記エコー信号Ｓ１１，Ｓ（ｎ−１）における信号波形の変形量を演算する。エコー信号Ｓ（ｎ−１）はエコー信号Ｓ１１の信号波形と変わらないので、前記エコー信号Ｓ１１，Ｓ（ｎ−１）における信号波形の変形量は零になる。従って、信号波形の変形が無くなる時刻が分かるので、振動時間Ｔ１の算出が可能である。

【0046】

（第二実施形態）
次に、第二実施形態について説明する。なお、以下の説明では、第一実施形態と異なる事項について説明する。

【0047】

本例の超音波診断装置２０は、図９に示すように、前記振動時間算出部５の代わりに累積値算出部２１を備えている。この累積値算出部２１は、振動が与えられた生体組織の振動時間Ｔ内におけるエコー信号の信号波形の変形量の累積値を算出する（累積値算出機能）。前記累積値算出部２１は、本発明における累積値算出部の実施の形態の一例である。

【0048】

具体的には、前記累積値算出部２１は、前記振動時間算出部５と同様に、生体組織の各部について、時間的に隣接する二つのエコー信号における信号波形の変形量Ｄを相関演算によって算出する。そして、前記累積値算出部２１は、生体組織ＢＴの振動時間Ｔ（振動が始まってから終わるまで）内における前記変計量Ｄの累積加算値を、生体組織ＢＴの各部について算出する。

【0049】

例えば、前記部分Ｐ１については、前記累積値算出部２１は、図１０に示すように、エコー信号Ｓ１１，Ｓ１２における信号波形の変形量Ｄａｂ、エコー信号Ｓ１２，Ｓ１３における信号波形の変形量Ｄｂｃ、エコー信号Ｓ１３，Ｓ１４における信号波形の変形量Ｄｃｄ、エコー信号Ｓ（ｎ−２），Ｓ（ｎ−１）における信号波形の変形量Ｄｌｅの累積加算値を算出する。

【0050】

ただし、前記累積値算出部２１は、累積加算値の算出にあたり、エコー信号Ｓ（ｎ−１），Ｓｎにおける信号波形の変形量Ｄｅｆ（図１０では図示省略）も算出する。前記累積値算出部２１は、前記変形量Ｄｅｆが零であるので、累積加算値の算出において、前記変形量Ｄａｂ，Ｄｂｃ，Ｄｃｄ，Ｄｌｅを用いる。これにより、振動時間Ｔ１内における変形量の累積加算値が得られる。

【0051】

また、前記部分Ｐ２については、図１１に示すように、前記エコー信号Ｓ２１，Ｓ２２における信号波形の変形量Ｄｇｈ、前記エコー信号Ｓ２２，２３における信号波形の変形量Ｄｈｉ、前記エコー信号Ｓ（ｍ−２），Ｓ（ｍ−１）における信号波形の変形量Ｄｏｊの累積加算値を算出する。

【0052】

ただし、前記累積値算出部２１は、累積加算値の算出にあたり、エコー信号Ｓ（ｍ−１），Ｓｍにおける信号波形の変形量Ｄｊｋ（図１１では図示省略）も算出する。前記累積値算出部２１は、前記変形量Ｄｊｋが零であるので、累積加算値の算出において、前記変形量Ｄｇｈ，Ｄｈｉ，Ｄｏｊを用いる。これにより、振動時間Ｔ２内における変形量の累積加算値が得られる。

【0053】

ここで、生体組織が硬ければ硬いほど、変形量は小さく振動時間は短い。一方、生体組織が軟らかければ軟らかいほど、変形量は大きく振動時間は長い。従って、より硬い部分ほど累積加算値は小さくなり、より軟らかい部分ほど累積加算値は大きくなる。例えば、前記部分Ｐ２は、変形量が前記部分Ｐ１よりも小さく、振動時間も前記部分Ｐ１より短いので、累積加算値は前記部分Ｐ１よりも小さい。

【0054】

前記累積値算出部２１によって算出された累積加算値を示す累積加算値データは、前記表示制御部６へ出力される。この表示制御部６の前記弾性画像データ作成部６２は、前記累積加算値データに基づいて、累積加算値に大きさに応じた色情報を有する弾性画像データを作成する。

【0055】

前記弾性画像データに基づいて表示される弾性画像ＥＧにおいては、累積加算値が小さいほど硬いことを示す色が表示され、累積加算値が大きいほど軟らかいことを示す色が表示される。

【0056】

以上説明した本例の超音波診断装置１によれば、振動によって生じるエコー信号の信号波形の変形量の累積加算値に応じた色情報からなる弾性画像ＥＧが表示される。従って、圧迫による歪み量に応じた色情報からなる弾性画像が表示される従来と比べて、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像ＥＧを表示させることができる。

【0057】

次に、第二実施形態の変形例について説明する。この変形例では、生体組織に対して所定の時間間隔で複数回の振動を与えて超音波の送受信を行ない、前記累積値算出部２１は、得られたエコー信号の信号波形の変形量の合計の累積加算値を生体組織の各部について算出してもよい。例えば、操作者が指によって体表面を所定の時間間隔で三回叩いて、図１２に示すように、生体組織に対して三回振動を与えた場合、一回目の振動時間Ｔ１１におけるエコー信号の信号波形の変形量の累積加算値をＸ１、二回目の振動時間Ｔ１２におけるエコー信号の信号波形の変形量の累積加算値をＸ２、三回目の振動時間Ｔ１３におけるエコー信号の信号波形の変形量の累積加算値をＸ３とすると、前記累積値算出部２１は、合計の累積加算値Ｘｔ＝Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３を算出する。

【0058】

合計の累積加算値Ｘｔは、生体組織の各部について算出される。そして、合計の累積加算値Ｘｔを示すデータは前記表示制御部６へ出力され、このデータに基づいて前記弾性画像データ作成部６２が弾性画像データを作成する。

【0059】

なお、前記累積値算出部２１は、合計の累積加算値Ｘｔの代わりに、複数回の振動における平均の累積加算値Ｘａを算出してもよい。例えば上述のように三回の振動を与えた場合、前記累積値算出部２１は、三回の平均の累積加算値Ｘａ＝（Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３）／３を算出する。

【0060】

以上、本発明を上記各実施形態によって説明したが、本発明はその主旨を変更しない範囲で種々変更実施可能なことはもちろんである。例えば、生体組織に対して振動を与える手法は指で体表面を叩くことや圧縮空気の放出に限られない。指の代わりに棒状物によって体表面を叩いて振動を与えてもよい。また、生体組織を振動させる音圧を有する超音波を生体組織に送信してもよい。この場合、振動用の超音波を送信した後、画像用の超音波を送信する。

【0061】

また、前記振動時間算出部５及び前記累積値算出部２１は、前記送受信部３から出力されたエコーデータを直交検波して得られたＩＱデータに基づいて、エコー信号の信号波形の変形量を算出してもよい。

【0062】

また、第一実施形態においても、第二実施形態の変形例と同様に、生体組織に対して所定の時間間隔で複数回の振動を与えてもよい。この場合、前記振動時間算出部５は、各回の振動における振動時間Ｔをそれぞれ算出してその平均値Ｔａを算出し、この平均値Ｔａに基づいて弾性画像の作成を行なってもよい。これにより、平均値Ｔａに応じた表示形態を有する弾性画像が表示される。例えば、生体組織に対して三回振動を与えた場合、一回目の振動時間をＴ１１、二回目の振動時間をＴ１２、三回目の振動時間をＴ１３とすると、前記振動時間算出部５は、平均値Ｔａ＝（Ｔ１１＋Ｔ１２＋Ｔ１３）／３を算出する。

【0063】

さらに、複数回の振動を与えた場合、前記振動時間算出部５は、各回の振動における振動時間Ｔの累積加算値Ｔｔを算出し、この累積加算値Ｔｔに基づいて弾性画像の作成を行なってもよい。これにより、累積加算値Ｔｔに応じた表示形態を有する弾性画像が表示される。例えば、上述のように三回の振動を与えた場合、前記振動時間算出部５は、累積加算値Ｔｔ＝Ｔ１１＋Ｔ１２＋Ｔ１３を算出する。

【符号の説明】

【0064】

１，２０ 超音波診断装置
２ 超音波プローブ
５ 振動時間算出部
７ 表示部
２１ 累積値算出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】