特許 7077433 超音波診断装置、超音波診断システム及び超音波診断装置の制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-20

(45)【発行日】2022-05-30

(54)【発明の名称】超音波診断装置、超音波診断システム及び超音波診断装置の制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/08 20060101AFI20220523BHJP

【ＦＩ】

A61B8/08

【請求項の数】 23

(21)【出願番号】P 2021019622

(22)【出願日】2021-02-10

【審査請求日】2021-03-17

(73)【特許権者】

【識別番号】319011672

【氏名又は名称】ジーイー・プレシジョン・ヘルスケア・エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100105588

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 博

(74)【代理人】

【識別番号】100151286

【弁理士】

【氏名又は名称】澤木 亮一

(72)【発明者】

【氏名】谷川 俊一郎

(72)【発明者】

【氏名】神山 直久

【審査官】亀澤 智博

(56)【参考文献】

【文献】特表２０２０－５１２１０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２６１９５０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１４－５０３０６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２４５４４２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／００６３９５０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０２４９４０８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２００８－５１１４１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００５－５３４４５５（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】

被検体に対して超音波パルスを送信してエコー信号を受信する超音波プローブと、
プロセッサとを備え、
該プロセッサは、
少なくとも１つの周波数成分を含む機械的振動が付与されて前記少なくとも１つの周波数成分に応じた周波数の剪断波が発生している被検体に対し、少なくとも１つの第１のパルス繰り返し周波数で前記超音波パルスを送信するよう前記超音波プローブを制御し、
前記第１のパルス繰り返し周波数で送信された前記超音波パルスのエコー信号に基づいて、前記剪断波の伝搬を示す画像のデータを作成し、
前記画像に基づいて決定されるパルス繰り返し周波数で送信された超音波パルスのエコー信号に基づいて、前記剪断波について少なくとも１つの伝搬速度を算出する、よう構成される超音波診断装置。

【請求項2】

前記画像に基づいて決定される前記パルス繰り返し周波数は、前記第１のパルス繰り返し周波数である、請求項１に記載の超音波診断装置。

【請求項3】

前記画像に基づいて決定される前記パルス繰り返し周波数は、前記第１のパルス繰り返し周波数に代えて設定される第２のパルス繰り返し周波数であり、
前記プロセッサは、前記第１のパルス繰り返し周波数に代えて前記第２のパルス繰り返し周波数で前記超音波パルスを送信するよう前記超音波プローブを制御する、請求項１に記載の超音波診断装置。

【請求項4】

前記第２のパルス繰り返し周波数は、前記画像に基づいて前記第１のパルス繰り返し周波数が適切ではないと判定される場合に、前記第１のパルス繰り返し周波数に代えて設定されるパルス繰り返し周波数である、請求項３に記載の超音波診断装置。

【請求項5】

前記プロセッサは、前記画像に基づいて前記判定を行ない、前記第１のパルス繰り返し周波数が適切ではないと判定した場合、前記第２のパルス繰り返し周波数で前記超音波パルスを送信するよう前記超音波プローブを制御する、請求項４に記載の超音波診断装置。

【請求項6】

ディスプレイと、
オペレーターの入力を受け付けるユーザインタフェースと、を備え、
前記プロセッサは、前記画像のデータに基づく画像を前記ディスプレイに表示し、前記ユーザインタフェースが、前記画像に基づいて前記第１のパルス繰り返し周波数が適切ではないと判定した前記オペレーターの入力を受け付けると、前記第１のパルス繰り返し周波数に代えて前記第２のパルス繰り返し周波数で前記超音波パルスを送信するよう前記超音波プローブを制御する、請求項４に記載の超音波診断装置。

【請求項7】

前記プロセッサは、
前記画像に基づいて、前記機械的振動における前記少なくとも１つの周波数成分をさらに算出し、
前記周波数成分に応じた前記第２のパルス繰り返し周波数を算出する、請求項３～６のいずれか一項に記載の超音波診断装置。

【請求項8】

前記プロセッサは、
前記画像に基づいて前記第１のパルス繰り返し周波数が適切ではないと判定される場合、該第１のパルス繰り返し周波数を第３のパルス繰り返し周波数に変更し、
該第３のパルス繰り返し周波数で前記超音波パルスを送信するよう前記超音波プローブを制御し、
該第３のパルス繰り返し周波数で送信された前記超音波パルスのエコー信号に基づいて前記画像を更新するよう構成され、
前記第２のパルス繰り返し周波数は、更新後の前記画像に基づいて適切であると判定された前記第３のパルス繰り返し周波数である、請求項３に記載の超音波診断装置。

【請求項9】

前記プロセッサは、前記第１及び第３のパルス繰り返し周波数が適切か否かを判定する請求項８に記載の超音波診断装置。

【請求項10】

ディスプレイと、
オペレーターの入力を受け付けるユーザインタフェースと、を備え、
前記プロセッサは、
前記画像を前記ディスプレイに表示し、前記ユーザインタフェースが、前記画像に基づいて前記第１のパルス繰り返し周波数が適切ではないと判定した前記オペレーターの入力を受け付けると、前記第１のパルス繰り返し周波数から前記第３のパルス繰り返し周波数への変更を行ない、
前記更新後の前記画像に基づいて前記ディスプレイに表示された画像を更新し、
ユーザインタフェースは、前記更新後の前記画像に基づいて、第３のパルス繰り返し周波数が適切であると判定したオペレーターの該判定結果の入力を受け付ける、請求項８に記載の超音波診断装置。

【請求項11】

前記第１のパルス繰り返し周波数は、前記被検体に付与されている前記機械的振動に含まれる前記少なくとも１つの周波数成分が変化する前の周波数成分に応じた周波数であり、
前記プロセッサは、
前記画像に基づいて、前記機械的振動における前記少なくとも１つの周波数成分を算出し、
算出した前記機械的振動における前記少なくとも１つの周波数成分と前記変化前の周波数成分とを比較して、前記第１のパルス繰り返し周波数が適切ではないと判定した場合、該第１のパルス繰り返し周波数に代えて前記第２のパルス繰り返し周波数で前記超音波パルスを送信するよう前記超音波プローブを制御する、請求項４に記載の超音波診断装置。

【請求項12】

前記プロセッサは、
前記第１のパルス繰り返し周波数で送信された前記超音波パルスのエコー信号に対して組織ドプラ処理を行なってドプラデータを作成し、該ドプラデータに基づいて、前記剪断波の伝搬を示す画像のデータを作成する、請求項１～１１のいずれか一項に記載の超音波診断装置。

【請求項13】

前記第２のパルス繰り返し周波数で送信された前記超音波パルスのエコー信号に対して組織ドプラ処理を行なってドプラデータを作成し、該ドプラデータに基づいて、前記剪断波の伝搬速度を算出する、請求項３～１１のいずれか一項に記載の超音波診断装置。

【請求項14】

前記機械的振動は、少なくとも第１の周波数成分と第２の周波数成分を含んでおり、
前記剪断波は、前記第１の周波数成分に応じた周波数の第１の剪断波と、前記第２の周波数成分に応じた周波数の第２の剪断波を含んでおり、
前記第１のパルス繰り返し周波数は、該第１のパルス繰り返し周波数で前記超音波パルスの送受信が開始されて所要時間が経過した後に変更され、
前記剪断波の伝搬を示す画像のデータは、前記第１のパルス繰り返し周波数の変更前の第１の画像のデータと変更後の第２の画像のデータを含み、
前記少なくとも１つの伝搬速度は、前記第１の画像に基づいて決定されるパルス繰り返し周波数で送信された前記超音波パルスのエコー信号に基づいて算出される前記第１の剪断波の第１の伝搬速度と、前記第２の画像に基づいて決定されるパルス繰り返し周波数で送信された前記超音波パルスのエコー信号に基づいて算出される前記第２の剪断波の第２の伝搬速度を含んでおり、
前記プロセッサは、さらに前記第１の伝搬速度及び前記第２の伝搬速度を用いて、前記被検体の組織性状に関するパラメータを算出する、請求項１に記載の超音波診断装置。

【請求項15】

前記第１の画像に基づいて前記変更前の第１のパルス繰り返し周波数が適切であると判定される場合及び前記第２の画像に基づいて前記変更後の第１のパルス繰り返し周波数が適切であると判定される場合、前記第１の画像に基づいて決定される前記パルス繰り返し周波数は、前記変更前の第１のパルス繰り返し周波数であり、前記第２の画像に基づいて決定されるパルス繰り返し周波数は、前記変更後の第１のパルス繰り返し周波数である、請求項１４に記載の超音波診断装置。

【請求項16】

前記第１の画像のデータに基づいて、前記機械的振動における前記第１の周波数成分が算出され、
前記第２の画像のデータに基づいて、前記機械的振動における前記第２の周波数成分が算出され、
前記第１の画像に基づいて前記変更前の第１のパルス繰り返し周波数が適切ではないと判定される場合及び前記第２の画像に基づいて前記変更後の第１のパルス繰り返し周波数が適切ではないと判定される場合、前記画像に基づいて決定される前記パルス繰り返し周波数は、前記第１のパルス繰り返し周波数に代えて設定される第２のパルス繰り返し周波数であり、
前記プロセッサは、前記第１のパルス繰り返し周波数に代えて、前記第２のパルス繰り返し周波数で前記超音波パルスを送信するよう前記超音波プローブを制御し、なおかつ該第２のパルス繰り返し周波数で前記超音波パルスの送受信を開始して所定時間が経過した後に、前記第１の周波数成分に応じたパルス繰り返し周波数から、前記第２の周波数成分に応じたパルス繰り返し周波数へ変更し、
前記第１の伝搬速度は、前記第１の周波数成分に応じた前記第２のパルス繰り返し周波数で送信された前記超音波パルスのエコー信号に基づいて算出され、
前記第２の伝搬速度は、前記第２の周波数成分に応じた前記第２のパルス繰り返し周波数で送信された前記超音波パルスのエコー信号に基づいて算出される、請求項１４に記載の超音波診断装置。

【請求項17】

前記機械的振動は、少なくとも第１の周波数成分と第２の周波数成分を含んでおり、
前記剪断波は、前記第１の周波数成分に応じた周波数の第１の剪断波と、前記第２の周波数成分に応じた周波数の第２の剪断波を含んでおり、
前記少なくとも１つの伝搬速度は、前記画像に基づいて決定されるパルス繰り返し周波数で送信された前記超音波パルスのエコー信号に基づいて算出される前記第１の剪断波の第１の伝搬速度と前記第２の剪断波の第２の伝搬速度を含んでおり、
前記プロセッサは、さらに前記第１の伝搬速度及び前記第２の伝搬速度を用いて、前記被検体の組織性状に関するパラメータを算出する、請求項１に記載の超音波診断装置。

【請求項18】

前記画像に基づいて前記第１のパルス繰り返し周波数が適切であると判定される場合、前記画像に基づいて決定される前記パルス繰り返し周波数は、前記第１のパルス繰り返し周波数である、請求項１７に記載の超音波診断装置。

【請求項19】

前記画像のデータに基づいて、前記機械的振動における前記第１の周波数成分が算出され、なおかつ前記画像のデータに基づいて、前記機械的振動における前記第２の周波数成分が算出され、
前記画像に基づいて前記第１のパルス繰り返し周波数が適切ではないと判定される場合、前記画像に基づいて決定されるパルス繰り返し周波数は、前記第１のパルス繰り返し周波数に代えて設定される第２のパルス繰り返し周波数であり、
前記第２のパルス繰り返し周波数は、前記第１の周波数成分及び前記第２の周波数成分に応じた周波数である、請求項１７に記載の超音波診断装置。

【請求項20】

被検体に対して超音波パルスを送信してエコー信号を受信する超音波プローブと、
プロセッサと、
前記被検体に対して少なくとも１つの周波数成分を含む機械的振動を付与する加振機と、
を備え、
前記プロセッサは、
前記機械的振動によって前記少なくとも１つの周波数成分に応じた周波数の剪断波が発生している被検体に対し、少なくとも１つの第１のパルス繰り返し周波数で前記超音波パルスを送信するよう前記超音波プローブを制御し、
前記第１のパルス繰り返し周波数で送信された前記超音波パルスのエコー信号に基づいて、前記剪断波の伝搬を示す画像のデータを作成し、
前記画像に基づいて決定されるパルス繰り返し周波数で送信された超音波パルスのエコー信号に基づいて、前記剪断波について少なくとも１つの伝搬速度を算出する、よう構成される超音波診断システム。

【請求項21】

前記加振器は１つである、請求項２０に記載の超音波診断システム。

【請求項22】

前記加振器は、少なくとも第１の加振器と第２の加振器を含んで構成され、
前記第１の加振器は、前記第１の周波数成分の機械的振動を付与し、
前記第２の加振器は、前記第２の周波数成分の機械的振動を付与する、
請求項２０に記載の超音波診断システム。

【請求項23】

被検体に対して超音波パルスを送信してエコー信号を受信する超音波プローブと、
プロセッサとを備える超音波診断装置の制御プログラムであって、
該プロセッサに、
少なくとも１つの周波数成分を含む機械的振動が付与されて前記少なくとも１つの周波数成分に応じた周波数の剪断波が発生している被検体に対し、少なくとも１つの第１のパルス繰り返し周波数で前記超音波パルスを送信するよう前記超音波プローブを制御し、
前記第１のパルス繰り返し周波数で送信された前記超音波パルスのエコー信号に基づいて、前記剪断波の伝搬を示す画像のデータを作成し、
前記画像に基づいて決定されるパルス繰り返し周波数で送信された超音波パルスのエコー信号に基づいて、前記剪断波について少なくとも１つの伝搬速度を算出する、ことを実行させ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、剪断波の伝搬速度を算出する超音波診断装置、超音波診断システム及び超音波診断装置の制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

被検体の組織性状を定量化する手法の一つに、被検体内に発生させた剪断波を検出して組織性状に関するパラメータを算出する手法がある。例えば、特許文献１には、超音波のプッシュパルスによって被検体内に剪断波を発生させ、この剪断波の周波数と伝搬速度に基づいて粘性の定量値を算出する超音波装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－１１８８２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

超音波のプッシュパルスで、例えば被検体の肝臓内に剪断波を発生させた場合、この剪断波は非常に微弱であり、伝搬距離も短く、ＳＮも悪い。このような悪条件下で、剪断波を検出して組織性状に関するパラメータを算出することは困難である。組織性状に関するパラメータをより確実に算出することが求められる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一態様の超音波診断装置又は超音波診断システムは、プッシュパルスの代わりに、機械的振動を被検体に付与して剪断波を発生させることで、上記の課題を解決した。剪断波を検出する超音波パルスは、機械的振動の周波数成分に応じたパルス繰り返し周波数で送信される必要がある。そこで、一態様の超音波診断装置又は超音波診断システムは、第１のパルス繰り返し周波数で送信された超音波パルスのエコー信号に基づいて、剪断波の伝搬を示す画像のデータを作成する。そして、画像に基づいて、パルス繰り返し周波数が決定される。より詳細には、一態様の超音波診断装置又は超音波診断システムは、被検体に対して超音波パルスを送信してエコー信号を受信する超音波プローブと、プロセッサとを備える。プロセッサは、少なくとも１つの周波数成分を含む機械的振動が付与されて前記少なくとも１つの周波数成分に応じた周波数の剪断波が発生している被検体に対し、少なくとも１つの第１のパルス繰り返し周波数で前記超音波パルスを送信するよう前記超音波プローブを制御し、前記第１のパルス繰り返し周波数で送信された超音波パルスのエコー信号に基づいて、前記剪断波の伝搬を示す画像のデータを作成する。また、プロセッサは、前記画像に基づいて決定されるパルス繰り返し周波数で送信された前記超音波パルスのエコー信号に基づいて、前記剪断波について少なくとも１つの伝搬速度を算出する。

【発明の効果】

【0006】

上記態様における超音波診断装置によれば、機械的振動によって発生した剪断波の伝搬を示す画像に基づいて決定されるパルス繰り返し周波数で超音波パルスが送信されて得られたエコー信号に基づいて、剪断波の伝搬速度が算出される。プッシュパルスの代わりに機械的振動を用いることで、より確実に剪断波の伝搬速度を得ることができる。また、前記画像に基づいて、剪断波を検出するためのより適切なパルス繰り返し周波数を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態による超音波診断システム及び超音波診断装置の一例を示すブロック図である。

【図2】実施形態における処理を示すフローチャートの一例である。

【図3】実施形態における処理を示すフローチャートの他例である。

【図4】図３のフローチャートにおいて、第１のパルス繰り返し周波数が適切でないと判定された場合の処理を示すフローチャートの一例である。

【図5】実施形態における第４変形例の処理を示すフローチャートの一例である。

【図6】他の実施形態による超音波診断システム及び超音波診断装置の一例を示すブロック図である。

【図7】図３のフローチャートにおいて、第１のパルス繰り返し周波数が適切でないと判定された場合の処理を示すフローチャートの他例である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１に示す超音波診断システム１００は、超音波診断装置１及び加振器５０を備える。超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送信ビームフォーマ３及び送信機４を含む。超音波プローブ２は、被検体に対して超音波スキャンを実行して超音波のエコーを受信する。

【0009】

より具体的には、超音波プローブ２は、パルス超音波を被検体（図示せず）に放射する複数の振動素子２ａを有する。複数の振動素子２ａは、送信ビームフォーマ３および送信機４によってドライブされパルス超音波を放射する。振動素子２ａは、圧電素子である。

【0010】

超音波診断装置１は、さらに受信機５及び受信ビームフォーマ６を含む。振動素子２ａから放射されたパルス超音波は、被検体内において反射して振動素子２ａに戻るエコーを生成する。エコーは、振動素子２ａによって電気信号に変換されてエコー信号となり、受信機５に入力される。エコー信号は、受信機５において所要のゲインによる増幅等が行なわれた後に受信ビームフォーマ６に入力され、この受信ビームフォーマ６において受信ビームフォーミングが行われる。受信ビームフォーマ６は、受信ビームフォーミング後の超音波データを出力する。

【0011】

受信ビームフォーマ６は、ハードウェアビームフォーマであってもソフトウェアビームフォーマであってもよい。受信ビームフォーマ６がソフトウェアビームフォーマである場合、受信ビームフォーマ６は、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）、マイクロプロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、または論理演算を実行することができる他の種類のプロセッサのうちの任意の１つまたは複数を含む１つまたは複数のプロセッサを備えることができる。受信ビームフォーマ６を構成するプロセッサは、後述のプロセッサ７とは別のプロセッサで構成されていてもよいし、プロセッサ７で構成されていてもよい。

【0012】

超音波プローブ２は、送信ビームフォーミングおよび／または受信ビームフォーミングの全部または一部を行うための電気回路を含むことができる。例えば、送信ビームフォーマ３、送信機４、受信機５、および受信ビームフォーマ６の全部または一部は、超音波プローブ２内に設けられていてもよい。

【0013】

超音波診断装置１は、送信ビームフォーマ３、送信機４、受信機５、および受信ビームフォーマ６を制御するためのプロセッサ７も含む。さらに、超音波診断装置１は、ディスプレイ８、メモリ９及びユーザインタフェース１０を含む。

【0014】

プロセッサ７は、１つ又は複数のプロセッサを含んでいる。プロセッサ７は、超音波プローブ２と電子通信している。プロセッサ７は、超音波プローブ２を制御して超音波データを取得することができる。プロセッサ７は、振動素子２ａのどれがアクティブであるか、および超音波プローブ２から送信される超音波ビームの形状を制御する。プロセッサ７はまた、ディスプレイ８とも電子通信しており、プロセッサ７は、超音波データを処理してディスプレイ８上に表示するための超音波画像にすることができる。「電子通信」という用語は、有線通信と無線通信の両方を含むように定義することができる。プロセッサ７は、一実施形態によれば中央処理装置（ＣＰＵ）を含むことができる。他の実施形態によれば、プロセッサ７は、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、グラフィックスプロセッシングユニット（ＧＰＵ）、または他のタイプのプロセッサなど、処理機能を実行することができる他の電子構成要素を含むことができる。他の実施形態によれば、プロセッサ７は、処理機能を実行することができる複数の電子構成要素を含むことができる。例えばプロセッサ７は、中央処理装置、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、およびグラフィックスプロセッシングユニットを含む電子構成要素のリストから選択された２つ以上の電子構成要素を含むことができる。

【0015】

プロセッサ７は、ＲＦデータを復調する複合復調器（図示せず）を含むこともできる。別の実施形態では、処理チェーンの早いうちに復調を実行することができる。

【0016】

プロセッサ７は、複数の選択可能な超音波モダリティに従った１つまたは複数の処理動作をデータに行うように構成されている。エコー信号が受信されるとき、データは走査セッション中にリアルタイムで処理することができる。この開示のために、「リアルタイム」という用語は、いかなる意図的な遅延もなく行われる手順を含むように定義される。

【0017】

また、データは、超音波の走査中に一時的にバッファ（図示せず）に格納し、ライブ操作またはオフライン操作でリアルタイムではなく処理することができる。この開示において、「データ」という用語は、本開示においては、超音波診断装置１を用いて取得される１つまたは複数のデータセットを指すように使用することができる。

【0018】

超音波データは、プロセッサ７によって他のまたは異なるモード関連モジュール（例えば、Ｂモード、カラードプラ、Ｍモード、カラーＭモード、スペクトルドプラ、造影モード、エラストグラフィ、ＴＶＩ、歪み、歪み速度、など）で処理して超音波画像のデータを作ることができる。例えば、１つまたは複数のモジュールが、Ｂモード、カラードプラ、Ｍモード、カラーＭモード、スペクトルドプラ、造影モード、エラストグラフィ、ＴＶＩ、歪み、歪み速度、およびそれらの組合せ、などの超音波画像を生成することができる。

【0019】

画像ビームおよび／または画像フレームは保存され、データがメモリに取得された時を示すタイミング情報を記録することができる。前記モジュールは、例えば、画像フレームを座標ビーム空間から表示空間座標に変換するために走査変換演算を実行する走査変換モジュールを含むことができる。被検体に処置が実施されている間にメモリから画像フレームを読み取り、その画像フレームをリアルタイムで表示する映像プロセッサモジュールが設けられてもよい。映像プロセッサモジュールは画像フレームを画像メモリに保存することができ、超音波画像は画像メモリから読み取られディスプレイ８に表示される。

【0020】

なお、本明細書で使用する場合、「画像」という用語は、可視画像と可視画像を表すデータの両方を広く指す。また、「データ」という用語は、走査変換演算前の超音波データであるローデータ（ｒａｗ ｄａｔａ）と、走査変換演算後のデータである画像データを含みうる。

【0021】

プロセッサ７が複数のプロセッサを含む場合、プロセッサ７が担当する上述の処理タスクを、複数のプロセッサが担当してもよい。例えば、第１のプロセッサを使用して、ＲＦ信号を復調および間引きすることができ、第２のプロセッサを使用して、データをさらに処理した後、画像を表示することができる。

【0022】

また、例えば受信ビームフォーマ６がソフトウェアビームフォーマである場合、その処理機能は、単一のプロセッサで実行されてもよいし、複数のプロセッサで実行されてもよい。

【0023】

ディスプレイ８は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ディスプレイ、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどである。

【0024】

メモリ９は、任意の既知のデータ記憶媒体である。一例では、超音波画像表示システム１は、メモリ９として非一過性の記憶媒体及び一過性の記憶媒体を含み、複数のメモリ９を含んでいる。非一過性の記憶媒体は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ：ハードディスク）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性の記憶媒体である。非一過性の記憶媒体は、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）などの可搬性の記憶媒体を含んでいてもよい。非一過性の記憶媒体には、プロセッサ７によって実行されるプログラムが記憶される。

【0025】

一過性の記憶媒体は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの揮発性の記憶媒体である。

【0026】

ユーザインタフェース１０は、オペレーターの入力を受け付けることができる。例えば、ユーザインタフェース１０は、オペレーターからの指示や情報の入力を受け付ける。ユーザインタフェース１０は、キーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）、ハードキー（ｈａｒｄ ｋｅｙ）、トラックボール（ｔｒａｃｋｂａｌｌ）、ロータリーコントロール（ｒｏｔａｒｙ ｃｏｎｔｒｏｌ）及びソフトキー等を含んで構成されている。ユーザインタフェース１０は、ソフトキー等を表示するタッチスクリーンを含んでいてもよい。

【0027】

加振器５０は、機械的振動を発生する。一例では、加振器５０は、圧電素子を備え、この圧電素子に駆動電圧が印可され機械的振動を発生する。機械的振動は、少なくとも第１の周波数成分ｆ１と第２の周波数成分ｆ２を含んでいる。

【0028】

加振器５０は、超音波診断装置１とは独立して動作し、また独自の電源を有している。

【0029】

次に、本例における処理について説明する。図２は、本例の処理を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ１では、加振器５０が被検体に対する機械的振動の付与を開始する。加振器５０は、被検体の表面に置かれた状態で機械的振動を付与する。一例では、オペレーターが、加振器５０を被検体の表面に置き、なおかつ加振器５０を動作させる。機械的振動により、被検体内の生体組織には剪断波が発生する。

【0030】

次に、ステップＳ２では、機械的振動によって剪断波が発生している被検体に対し、プロセッサ７は第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１で超音波パルスを所要時間送受信するよう超音波プローブ２を制御する。第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１は、剪断波を検出でき、この剪断波の伝搬速度を算出できる周波数であるものの、後述の第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２の方が、剪断波の伝搬速度をより確実かつ正確に算出できる周波数である。

【0031】

次に、ステップＳ３では、プロセッサ７は、ステップＳ２において送信された超音波パルスのエコー信号に基づいて、剪断波の伝搬を示す画像のデータを作成する。より詳細には、プロセッサ７は、ステップＳ２において送信された超音波パルスのエコー信号に対して、組織ドプラ処理を行なってドプラデータを作成する。そして、プロセッサ７は、このドプラデータに基づいて、剪断波の伝搬を示す画像のデータを作成する。一例では、剪断波の伝搬を示す画像のデータは、特許第６４９８１８３号に記載された手法により作成される。剪断波の伝搬を示す画像は、剪断波が縞模様となって表れた画像である。画像は、動画であってもよい。

【0032】

次に、ステップＳ４では、プロセッサ７は、ステップＳ３で作成された画像のデータに基づいて、機械的振動における少なくとも１つの周波数成分を算出する。ステップＳ３で作成された画像のデータは、組織ドプラ処理で得られるＩＱ信号の周期的な変動を示すので、例えばプロセッサ７は、ＩＱ信号と、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１と、ステップＳ２における超音波パルスの送受信におけるフレームレートに基づいて、機械的振動における少なくとも１つの周波数成分を算出する。

【0033】

次に、ステップＳ５では、プロセッサ７は、ステップＳ４において算出された機械的振動における周波数成分に応じた超音波パルスの第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２を算出する。この第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２について詳しく説明する。剪断波は、上述のように、組織の動きを検出する組織ドプラの手法を用いて検出される。組織ドプラの手法においては、組織の動きの周波数、すなわち振動周波数に対して、動きをより確実かつ正確に検出しうる超音波パルスのパルス繰り返し周波数がある。従って、第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２は、組織ドプラ処理において剪断波をより確実に検出しやすいよう、ステップＳ４において算出された機械的振動における周波数成分に応じて設定された周波数である。

【0034】

一例では、第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２と、ステップＳ４において算出された機械的振動における周波数成分との関係は、特許第６４９８１８３号の段落００１６に記載された式（１）で示される関係であってもよい。すなわち、具体的には、
ｆ＝｛（２ｍ+１）／４｝×ＰＲＦ２
であってもよい。上記式において、「ｆ」はステップＳ４において算出された機械的振動における周波数成分であり、「ｍ」は０以上の整数、「ＰＲＦ２」は第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２である。上記式を用いて、機械的振動における周波数成分に応じた超音波パルスの第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２を算出することができる。すなわち、
ＰＲＦ２＝４×ｆ／（２ｍ＋１）
である。

【0035】

次に、ステップＳ６では、プロセッサ７は、機械的振動によって剪断波が発生している被検体に対して、ステップＳ５で算出された第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２で所要時間超音波パルスを送受信するよう超音波プローブ２を制御する。

【0036】

次に、ステップＳ７では、プロセッサ７は、ステップＳ６において送信された超音波パルスのエコー信号に基づいて、剪断波の伝搬速度を算出する。プロセッサ７は、超音波パルスのエコー信号に対して、組織ドプラ処理を行なってドプラデータを作成し、このドプラデータに基づいて伝搬速度を算出する。プロセッサ７は、ドプラデータに基づいて、剪断波の伝搬を示す画像のデータを作成してもよい。また、プロセッサ７は、この画像のデータに基づく画像をディスプレイ８に表示してもよい。

【0037】

本例のように、被検体に対して継続的な機械的振動が付与されることで、超音波のプッシュパルスを用いる場合と比べて、より大きな振幅の剪断波を発生させることができる。従って、被検体の組織性状に関するパラメータとして、より信頼性のある剪断波の伝搬速度を算出することができる。剪断波の伝搬を示す画像のデータに基づいて、機械的振動における周波数成分が算出されるので、剪断波の周波数に応じたより適切な第２のパルス繰り返し周波数を得ることができる。

【0038】

次に、実施形態の変形例について説明する。まず、第１変形例について説明する。図３及び図４は、第１変形例の処理を示すフローチャートである。ステップＳ１０からＳ１２までの処理は、ステップＳ１からＳ３までの処理と同一であり説明を省略する。ただし、本例では、ステップＳ１１における第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１の値は、ステップＳ２における第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１の値とは異なっていてもよい。ステップＳ１３では、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１が適切か否かが判定される。一例では、プロセッサ７が、ステップＳ１２において得られた画像のデータに基づいて第１のパルス繰り返し周波数が適切か否かを判定する。

【0039】

プロセッサ７による判定についてもう少し説明する。剪断波を検出する超音波パルスのパルス繰り返し周波数が、剪断波の周波数に応じた適切な周波数である場合、剪断波の伝搬を示す画像に表示される剪断波の進行方向は、特定の方向であることが想定される。そこで、一例では、ステップＳ１２において得られた画像が、剪断波の進行方向が本来の進行方向とは逆であることを示している動画である場合、プロセッサ７は第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１が適切ではないと判定する。また、他の例では、ステップＳ１２において得られた画像において、剪断波の波面を検出することができなかったり、生体組織の分布と異なる方向に剪断波が伝搬していたりする場合に、プロセッサ７は第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１が適切ではないと判定してもよい。ただし、ここに挙げた判定手法は例にすぎない。

【0040】

ステップＳ１３における判定は、オペレーターによって行われてもよい。この場合、プロセッサ７は、ステップＳ１２において得られた画像のデータに基づく画像をディスプレイ８に表示する。オペレーターは、表示された画像に基づいて、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１が適切であるか否かを判定する。オペレーターは、上述のプロセッサ７による判定手法と同様に、剪断波の進行方向や波面の検出の有無に基づいて判定を行ってもよい。オペレーターは、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１が適切であるか否かをユーザインタフェース１０において入力する。

【0041】

ステップＳ１３において、プロセッサ７が、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１が適切であると判定した場合（ステップＳ１３において「ＹＥＳ」）、ステップＳ１４の処理へ移行する。また、ステップＳ１３において、ユーザインタフェース１０が、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１が適切であることのオペレーターによる入力を受け付けた場合も（ステップＳ１３において「ＹＥＳ」）、ステップＳ１４の処理へ移行する。

【0042】

この第１変形例では、適切であると判定された第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１は、図２におけるステップＳ５で算出される第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２と同様に、機械的振動における周波数成分に応じた周波数、すなわち剪断波の伝搬速度を確実かつ正確に算出できる周波数であるということができる。

【0043】

ステップＳ１４では、プロセッサ７は、ステップＳ１２で作成されたドプラデータに基づいて剪断波の伝搬速度を算出する。ステップＳ１４において伝搬速度が算出されると処理を終了する。

【0044】

一方、ステップＳ１３において、プロセッサ７が、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１が適切でないと判定した場合（ステップＳ１３において「ＮＯ」）、ステップＳ１５の処理へ移行する。また、ステップＳ１３において、ユーザインタフェース１０が、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１が適切ではないことのオペレーターによる入力を受け付けた場合も（ステップＳ１３において「ＮＯ」）、ステップＳ１５の処理へ移行する。

【0045】

ステップＳ１５からの処理は、図４のフローチャートに示されている。この図５に示されたステップＳ１５～Ｓ１８の処理は、ステップＳ４～Ｓ７の処理と同様である。

【0046】

次に、第２変形例について説明する。上述のステップＳ１及びＳ１０で付与される機械的振動は、少なくとも第１の周波数成分ｆ１及び第２の周波数成分ｆ２を含んでいてもよい。機械的振動により、被検体内の生体組織に発生する剪断波は、第１の周波数成分ｆ１に応じた周波数の第１の剪断波と、第２の周波数成分ｆ２に応じた周波数の第２の剪断波を含んでいる。第１の剪断波の周波数及び第２の剪断波の周波数は、互いに異なっている。

【0047】

ステップＳ２及びＳ１１における第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１は、２つの第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１１及びＰＲＦ１２を含んでいてもよい。より詳細には、プロセッサ７は、ステップＳ２及びＳ１１において、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１を途中で変更する。プロセッサ７は、ステップＳ２及びＳ１１において、超音波パルスの送受信が開始されて所要時間が経過した後に、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１を変更する。変更前の第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１を、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１１とし、変更前の第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１を、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１２とする。従って、ステップＳ２及びＳ１１において、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１１で超音波の送受信が所要時間行われた後、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１２で超音波の送受信が所要時間行われる。

【0048】

ステップＳ３及びＳ１２では、プロセッサ７は、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１１で送受信された超音波パルスのエコー信号に基づいてドプラデータを作成し、このドプラデータに基づいて第１の剪断波の伝搬を示す第１の画像のデータを作成する。また、プロセッサ７は、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１２で送受信された超音波パルスのエコー信号に基づいてドプラデータを作成し、このドプラデータに基づいて第２の剪断波の伝搬を示す第２の画像のデータを作成する。

【0049】

ステップＳ１３では、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１１が第１の剪断波に応じた適切な周波数であるか否かが、第１の画像のデータに基づいて判定される。また、ステップＳ１３では、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１２が第２の剪断波に応じた適切な周波数であるか否かが、第２の画像のデータに基づいて判定される。

【0050】

ステップＳ４及びＳ１５では、プロセッサ７は、第１の画像のデータに基づいて、機械的振動における第１の周波数成分ｆ１を算出する。算出手法は、上述のステップＳ４において説明した手法と基本的に同一である。ただし、プロセッサ７は、上述の第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１の代わりに、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１１を用いて第１の周波数成分ｆ１を算出する。

【0051】

また、ステップＳ４及びＳ１５では、プロセッサ７は、第２の画像のデータに基づいて、機械的振動における第２の周波数成分ｆ２を算出する。算出手法は、上述のステップＳ４において説明した手法と基本的に同一である。ただし、プロセッサ７は、上述の第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１の代わりに、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１２を用いて第２の周波数成分ｆ２を算出する。

【0052】

ステップＳ５及びＳ１６では、プロセッサ７は、第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２として、２つの第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２１及びＰＲＦ２２を算出する。第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２１は、第１の周波数成分ｆ１に応じたパルス繰り返し周波数である。第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２２は、第２の周波数成分ｆ２に応じたパルス繰り返し周波数である。

【0053】

ステップＳ６及びＳ１７では、第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２１で超音波パルスの送受信が所要時間行われた後、第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２２で超音波パルスの送受信が所要時間行われる。

【0054】

ステップＳ７及び１８では、プロセッサ７は、第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２１で送信された超音波パルスのエコー信号に基づいてドプラデータを作成し、第１の剪断波の伝搬速度Ｖ１を算出する。また、プロセッサ７は、第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２２で送信された超音波パルスのエコー信号に基づいてドプラデータを作成し、第２の剪断波の伝搬速度Ｖ２を算出する。

【0055】

ステップＳ１４では、プロセッサ７は、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１１で送信された超音波パルスのエコー信号に基づいて作成されたドプラデータに基づいて、第１の剪断波の伝搬速度Ｖ１を算出する。また、プロセッサ７は、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１２で送信された超音波パルスのエコー信号に基づいて作成されたドプラデータに基づいて、第２の剪断波の伝搬速度Ｖ２を算出する。

【0056】

この第２変形例では、プロセッサ７は、第１及び第２の伝搬速度Ｖ１、Ｖ２を用いて、被検体の組織性状に関するパラメータを算出してもよい。このパラメータの算出の一例について以下に説明する。

【0057】

剪断波の伝搬速度は、剪断波の周波数に応じて変化する。具体的には、剪断波の周波数が高くなるほど、剪断波の伝搬速度が速くなる。また、剪断波が伝搬する媒質の粘性に応じて、周波数に対する伝搬速度の変化の度合い、すなわち周波数と伝搬速度の分布の傾きが変わる。そこで、プロセッサ７は、パラメータとして、第１及び第２の伝搬速度Ｖ１、Ｖ２と第１及び第２の周波数成分ｆ１、ｆ２を用いて粘性に関する値を算出する。剪断波の周波数は、機械的振動の周波数に応じたものになるので、ここでは粘性に関する値の算出において第１及び第２の周波数成分ｆ１、ｆ２が用いられる。一例では、粘性に関する値は、周波数成分ｆ１、ｆ２と伝搬速度Ｖ１、Ｖ２の分布における傾き、すなわち（Ｖ２－Ｖ１）／（ｆ２－ｆ１）である。また、プロセッサ７は、この傾きに基づいて粘性率を算出してもよい。

【0058】

次に、第３変形例について説明する。この第３変形例では、第２変形例と同様に、上述のステップＳ１及びＳ１０で付与される機械的振動は、少なくとも第１の周波数成分ｆ１及び第２の周波数成分ｆ２を含んでおり、第１の剪断波と第２の剪断波が発生する。

【0059】

ただし、ステップＳ２及びＳ１１における第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１は、第２変形例とは異なり、１つである。従って、ステップＳ３及びＳ１２では、剪断波の伝搬を示す画像のデータが作成される。

【0060】

ステップＳ１３では、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１が第１の剪断波及び第２の剪断波に応じた適切な周波数であるか否かが、ステップＳ１２で作成された画像のデータに基づいて判定される。

【0061】

ステップＳ４及びＳ１５では、プロセッサ７は、画像のデータに基づいて、機械的振動における第１の周波数成分ｆ１を算出する。また、ステップＳ４及びＳ１５では、プロセッサ７は、画像のデータに基づいて、機械的振動における第２の周波数成分ｆ２を算出する。

【0062】

ステップＳ５及びＳ１６では、プロセッサ７は、第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２を算出する。ただし、プロセッサ７は、第１の周波数成分ｆ１と、第２の周波数成分ｆ２の両方に応じた第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２を算出する。一例では、第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２は、第１及び第２の周波数成分ｆ１、ｆ２の公倍数である。公倍数は、最小公倍数であってもよい。

【0063】

また、パルス繰り返し周波数ＰＲＦ２は、上述の特許第６４９８１８３号の段落００１６に記載された式（１）から導きだされる下記の２つの式を満たすものであってもよい。
ＰＲＦ２＝４×ｆ１（２ｍ+１）
ＰＲＦ２＝４×ｆ２（２ｎ+１）
ただし、「ｍ」及び「ｎ」は０以上の整数であり、「ＰＲＦ２」はパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２である。

【0064】

ステップＳ７及びＳ１８では、プロセッサ７は、ステップＳ６及びＳ１７において第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２で送信された超音波パルスのエコー信号に基づいてドプラデータを作成し、第１及び第２の剪断波の伝搬速度Ｖ１、Ｖ２を算出する。

【0065】

ステップＳ１４では、ステップＳ１２で作成されたドプラデータに基づいて、第１及び第２の剪断波の伝搬速度Ｖ１、Ｖ２を算出する。

【0066】

この第３変形例においても、第２変形例と同様に、第１及び第２の伝搬速度Ｖ１、Ｖ２を用いて、粘性に関する値が算出されてもよい。

【0067】

次に、第４変形例について説明する。図５は、第４変形例の処理を示すフローチャートである。ステップＳ３０の処理は、ステップＳ１及びＳ１０の処理と同一である。次に、ステップＳ３１では、プロセッサ７は、所要のパルス繰り返し周波数で超音波パルスを所要時間送受信するよう超音波プローブ２を制御する。プロセッサ７は、所要のパルス繰り返し周波数として、ステップＳ１１と同様に、まず第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１を設定する。

【0068】

ステップＳ３２では、プロセッサ７は、ステップＳ３及びＳ１２と同様にして剪断波の伝搬を示す画像のデータを作成する。

【0069】

ステップＳ３３では、ステップＳ３２において作成された画像のデータ又は画像に基づいて、ステップＳ３１で設定された所要のパルス繰り返し周波数が適切か否かが、ステップＳ１３と同様にして判定される。ステップＳ３１で第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１が設定されている場合、ステップＳ３３では、この第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１が適切か否かが判定される。

【0070】

ステップＳ３３において、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１が適切ではないと判定された場合（ステップＳ３３において「ＮＯ」）、ステップＳ３４の処理へ移行する。一方、ステップＳ３３において、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１が適切であると判定された場合（ステップＳ１３において「ＹＥＳ」）、ステップＳ３５の処理へ移行する。ステップＳ３５では、プロセッサ７は、ステップＳ３２で作成されたドプラデータに基づいて剪断波の伝搬速度を算出する。

【0071】

ステップＳ３４では、プロセッサ７は、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１を第３のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ３へ変更する。一例では、第３のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ３は、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１の値に対して予め定められた周波数Δαを加算又は減算した値である。最初に設定された第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１から変更されたパルス繰り返し周波数を、第３のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ３というものとする。

【0072】

ステップＳ３４において第３のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ３が設定されると、ステップＳ３１では、プロセッサ７は、第３のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ３で超音波パルスを所要時間送受信するよう超音波プローブ２を制御する。そして、ステップＳ３２において第３のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ３で送受信された超音波パルスのエコー信号に基づいて画像のデータが作成されると、ステップＳ３３では第３のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ３が適切か否かが判定される。第３のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ３が適切ではないと判定された場合、再びステップＳ３４において予め定められた周波数Δαが加算又は減算され新たな第３のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ３が設定され、ステップＳ３１以降の処理が行われる。

【0073】

一方、ステップＳ３３において、第３のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ３が適切であると判定された場合（ステップＳ３３において「ＹＥＳ」）、ステップＳ３５の処理へ移行し、直前のステップＳ３２で作成されたドプラデータに基づいて剪断波の伝搬速度を算出する。ステップＳ３３において適切であると判定された第３のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ３を、第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２といってもよい。

【0074】

本発明についてある特定の実施形態を参照して説明してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更を施してもよく、均等物に置換してもよい。加えて、本発明の範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために、多くの修正を行うことができる。したがって、本発明は、開示された特定の実施形態に限定されず、本発明が添付の特許請求の範囲内に属するすべての実施形態を含むことになることを意図している。

【0075】

例えば、加振器５０は超音波診断装置１と接続されていてもよい。この場合、加振器５０は、超音波診断装置１から電力が供給されるようになっていてもよい。

【0076】

また、超音波診断システム１００は、図６に示すように、加振器５０の代わりに第１の加振器５１及び第２の加振器５２を備えていてもよい。第１の加振器５１及び第２の加振器５２の基本的な構成は加振器５０と同一であるが、第１の加振器５１は第１の周波数成分ｆ１の機械的振動を発生し、第２の加振器５２は第２の周波数成分ｆ２の機械的振動を発生する。

【0077】

また、第１変形例において、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１は、機械的振動の周波数成分に応じて設定されていてもよい。この場合、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１は、剪断波の伝搬速度を確実かつ正確に算出できる周波数である。ただし、機械的振動の周波数成分は、加振器の経年劣化などによって変化することがある。この場合、変化前の機械的振動の周波数成分に応じて設定された第１のパルス繰り返し周波数を、周波数成分の変化に合わせて再設定する必要がある。そこで、図３のステップＳ１３における判定は、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１の再設定が必要であるか否かに基づいて行われてもよい。より詳細には、ステップＳ１３において、プロセッサ７は、ステップＳ１２において作成された画像のデータに基づいて、ステップＳ４と同様にして機械的振動における周波数成分を算出する。次に、プロセッサ７は、算出された機械的振動における周波数成分を、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１に対応する変化前の機械的振動の周波数成分と比較する。変化前の機械的振動の周波数成分は既知である。次に、比較対象である両周波数成分の差が所要の範囲を超えていた場合、プロセッサ７は第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１が適切ではないと判定する。一方、比較対象である両周波数成分の差が所要の範囲内である場合、プロセッサ７は第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１が適切であると判定する。

【0078】

第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１が適切ではないと場合、プロセッサ７は、警告を出力してもよい。警告は、ディスプレイ８に表示されてもよいし、超音波診断装置１のスピーカー（図示省略）から出力されてもよい。

【0079】

第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１が適切ではないと判定された場合は、図５のステップＳ１７の処理を行なうことなくステップＳ１８以降の処理へ移行する。これにより、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１に代わって第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２で超音波の送受信が行われる。第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２は、変化後の機械的振動の周波数成分に応じた周波数である。

【0080】

同様に、第２変形例におけるステップＳ１３における判定についても、第１のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ１１及びＰＲＦ１２の再設定が必要であるか否かに基づいて行われてもよい。

【0081】

また、第１変形例において、ステップＳ１６で算出された第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２が適切か否かが判定されてもよい。この場合の処理について図７のフローチャートに基づいて説明する。ステップＳ１６で第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２が算出されると、ステップＳ４０の処理へ移行する。このステップＳ４０では、プロセッサ７は、ステップＳ６及びＳ１７と同様に、第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２で所要時間超音波パルスを送受信するよう超音波プローブ２を制御する。

【0082】

次に、ステップＳ４１では、プロセッサ７は、ステップＳ４０において送信された超音波パルスのエコー信号に基づいて、ステップＳ３、Ｓ１２及びＳ３２と同様にして剪断波の伝搬を示す画像のデータを作成する。次に、ステップＳ４２では、ステップＳ４１において作成された画像のデータ又は画像に基づいて、ステップＳ１３と同様にして第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２が適切か否かが判定される。

【0083】

ステップＳ４２において、第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２が適切でないと判定された場合（ステップＳ４２において「ＮＯ」）、ステップＳ４３の処理へ移行する。一方、ステップＳ４２において、第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２が適切であると判定された場合（ステップＳ４２において「ＹＥＳ」）、ステップＳ４４の処理へ移行する。ステップＳ４４では、プロセッサ７は、ステップＳ４１で作成されたドプラデータに基づいて剪断波の伝搬速度を算出する。

【0084】

ステップＳ４３では、プロセッサ７は、第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２を変更する。一例では、変更後の第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２は、変更前の第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２の値に対して予め定められた周波数Δαを加算又は減算した値である。

【0085】

ステップＳ４３において第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２が変更されると、ステップＳ４０の処理へ戻る。このステップＳ４０では、変更後の第２のパルス繰り返し周波数ＰＲＦ２で超音波パルスが送受信され、以降の処理が行われる。

【0086】

また、上記実施形態は、
被検体に対して超音波パルスを送信してエコー信号を受信する超音波プローブと、プロセッサとを備える超音波診断装置の制御方法であって、
前記方法は、
少なくとも１つの周波数成分を含む機械的振動が付与されて前記少なくとも１つの周波数成分に応じた周波数の剪断波が発生している被検体に対し、少なくとも１つの第１のパルス繰り返し周波数で前記超音波パルスを送信するよう前記超音波プローブを前記プロセッサによって制御し、
前記第１のパルス繰り返し周波数で送信された前記超音波パルスのエコー信号に基づいて、前記剪断波の伝搬を示す画像のデータを前記プロセッサによって作成し、
前記画像に基づいて決定されるパルス繰り返し周波数で送信された超音波パルスのエコー信号に基づいて、前記剪断波について少なくとも１つの伝搬速度を前記プロセッサによって算出する、ことを含む超音波診断装置の制御方法としてもよい。

【符号の説明】

【0087】

１ 超音波診断装置
２ 超音波プローブ
７ プロセッサ
５０ 加振器
５１ 第１の加振器
５２ 第２の加振器
１００ 超音波診断システム

【要約】

【課題】組織性状に関するパラメータをより確実に算出する。
【解決手段】超音波診断装置１のプロセッサ７は、加振器５０により機械的振動が付与されて剪断波が発生している被検体に対し、第１のパルス繰り返し周波数で超音波パルスを送信するよう超音波プローブ２を制御し、得られたエコー信号に基づいて、剪断波の伝搬を示す画像のデータを作成する。また、プロセッサ７は、画像のデータに基づいて、機械的振動における周波数成分を算出し、前記周波数成分に応じた超音波パルスの少なくとも１つの第２のパルス繰り返し周波数を算出する。さらに、プロセッサ７は、第１のパルス繰り返し周波数に代えて、第２のパルス繰り返し周波数で超音波パルスを送信するよう超音波プローブを制御し、得られたエコー信号に基づいて、剪断波について少なくとも１つの伝搬速度を算出する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】