特許 7534185 解析装置及び超音波診断装置

(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】

(24)【登録日】2024-08-05

(45)【発行日】2024-08-14

(54)【発明の名称】解析装置及び超音波診断装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/08 20060101AFI20240806BHJP

【ＦＩ】

A61B8/08

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020178674

(22)【出願日】2020-10-26

(65)【公開番号】P2021074535

(43)【公開日】2021-05-20

【審査請求日】2023-08-31

(31)【優先権主張番号】P 2019198176

(32)【優先日】2019-10-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】本庄 泰徳

(72)【発明者】

【氏名】望月 史生

【審査官】冨永 昌彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－２２０７３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１３１０９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１３７１３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／０４０７１０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－０５４０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２２４３０８（ＵＳ，Ａ１）

(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】

せん断波を発生するための第１超音波の送信及びせん断波を観測するための第２超音波の送受信により収集したスキャンデータを解析することで、被検体内の複数の位置それぞれにおける組織の動きを検出する検出部と、
前記第１超音波の照射位置から方位方向の前記複数の位置それぞれまでの距離に基づいて、前記組織の動きの大きさに対する閾値を、前記複数の位置それぞれについて設定し、前記組織の動き及び前記複数の位置それぞれの前記閾値に基づいて、前記複数の位置それぞれにおける前記組織の動きの時系列変化を表す波形情報に関する指標値を、せん断波の硬さが異なる組織間の境界での反射による影響を表す指標値として算出する算出部と、
前記指標値を出力する出力制御部と
を備え、
前記算出部は、前記指標値として、前記組織の動きの波形情報が閾値以上となる時間幅を算出する、解析装置。

【請求項2】

前記算出部は、前記指標値として、前記組織の動きの減衰遅延に関する値を算出する、
請求項１に記載の解析装置。

【請求項3】

前記算出部は、前記波形情報と前記閾値とに基づいて、前記指標値を算出する、
請求項１に記載の解析装置。

【請求項4】

前記算出部は、前記指標値として、前記組織の動きの波形情報が閾値以上となる範囲におけるピークの数、正規化された前記組織の動きの波形情報が閾値以上となる領域の面積、及び、前記組織の動きの波形情報におけるピーク値が所定の減衰率に到達するまでの時間のうちの少なくとも一つを算出する、
請求項３に記載の解析装置。

【請求項5】

前記算出部は、前記閾値として、予め設定された値、又は、前記組織の動きの波形情報におけるピーク値に対する割合を用いる、
請求項３または４に記載の解析装置。

【請求項6】

前記算出部は、各位置における前記閾値を、リファレンス領域における前記組織の動きに基づいて設定する、
請求項１に記載の解析装置。

【請求項7】

前記検出部は、前記組織の動きとして、生体組織の変位、瞬時変位、及び瞬時速度のうち少なくとも一つを検出する、
請求項１～６のいずれか一つに記載の解析装置。

【請求項8】

前記複数の位置それぞれに対して、当該位置の前記指標値に応じた画素値を割り当てた第１指標画像を生成する生成部を更に備える、
請求項１～７のいずれか一つに記載の解析装置。

【請求項9】

前記生成部は、前記複数の位置のうち、せん断波の到達時間が所定の範囲内に含まれる領域に対して、当該領域に含まれる各位置の前記指標値に応じた画素値を割り当てた第２指標画像を生成する、
請求項８に記載の解析装置。

【請求項10】

前記波形情報における前記組織の動きの観測時間は、前記第２超音波の送受信の間隔及び回数に基づいて決定される、
請求項１～９のいずれか一つに記載の解析装置。

【請求項11】

前記時間幅は、
前記組織の動きの値が前記閾値を超えた時刻から、前記組織の動きの値が前記閾値を下回った時刻までの間隔、又は、
前記組織の動きの値が前記閾値を超えた時刻から、前記組織の動きが最後に観測された時刻までの間隔、
に対応する、
請求項４に記載の解析装置。

【請求項12】

前記第１超音波は、プッシュパルスであり、
前記第２超音波は、トラッキングパルスである、
請求項１～１１のいずれか一つに記載の解析装置。

【請求項13】

せん断波を発生するための第１超音波の送信及びせん断波を観測するための第２超音波の送受信を実行することで、スキャンデータを収集する送受信部と、
前記スキャンデータを解析することで、被検体内の複数の位置それぞれにおける組織の動きを検出する検出部と、
前記第１超音波の照射位置から方位方向の前記複数の位置それぞれまでの距離に基づいて、前記組織の動きの大きさに対する閾値を、前記複数の位置それぞれについて設定し、前記組織の動き及び前記複数の位置それぞれの前記閾値に基づいて、前記複数の位置それぞれにおける前記組織の動きの時系列変化を表す波形情報に関する指標値を、せん断波の硬さが異なる組織間の境界での反射による影響を表す指標値として算出する算出部と、
前記指標値を出力する出力制御部と
を備え、
前記算出部は、前記指標値として、前記組織の動きの波形情報が閾値以上となる時間幅を算出する、超音波診断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、解析装置及び超音波診断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、各種の医用画像診断装置において、生体組織の硬さの分布を画像化するエラストグラフィと呼ばれる技術が提案されている。一例としては、超音波診断装置では、プッシュパルスにより発生したせん断波の伝播速度を計測することで硬さ画像を表示するシアウェーブ・エラストグラフィ（Shear Wave Elastography：ＳＷＥ）が利用されている。ＳＷＥは、例えば、びまん性肝疾患において非常に有用な定量化技術の一つとなっている。

【0003】

ＳＷＥにおいて、せん断波は、硬さの違う組織間の境界面で反射する性質がある。この反射したせん断波は、プッシュパルスから直接的に発生したせん断波に重なって変位波形の外形変化を引き起こす。この外形変化は、変位のラグ（時間的なズレ）を推定する際に推定精度に悪影響を与える結果、安定的な硬さの計測を阻害する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１５－０５４０５６号公報

【文献】特開２０１５－１３１０９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、生体組織の硬さの安定的な計測を支援することができる解析装置及び超音波診断装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態に係る解析装置は、検出部と、算出部と、出力制御部とを備える。検出部は、せん断波を発生するための第１超音波の送信及びせん断波を観測するための第２超音波の送受信により収集したスキャンデータを解析することで、被検体内の複数の位置それぞれにおける組織の動きを検出する。算出部は、前記組織の動きに基づいて、前記複数の位置それぞれにおける前記組織の動きの時系列変化を表す波形情報に関する指標値を算出する。出力制御部は、前記指標値を出力する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１の構成例を示すブロック図である。

【図2】図２は、せん断波の反射について説明するための図である。

【図3】図３は、せん断波の反射について説明するための図である。

【図4】図４は、第１の実施形態に係る硬さ画像の一例を示す図である。

【図5】図５は、第１の実施形態に係る算出機能の処理を説明するための図である。

【図6】図６は、第１の実施形態に係る算出機能の処理を説明するための図である。

【図7】図７は、第１の実施形態に係る算出機能の処理を説明するための図である。

【図8】図８は、第１の実施形態に係る算出機能の処理を説明するための図である。

【図9】図９は、第１の実施形態に係る算出機能の処理を説明するための図である。

【図10】図１０は、第１の実施形態に係る算出機能の処理を説明するための図である。

【図11】図１１は、第１の実施形態に係る生成機能の処理を説明するための図である。

【図12】図１２は、第１の実施形態に係る出力制御機能の処理を説明するための図である。

【図13】図１３は、第１の実施形態に係る超音波診断装置による処理手順を示すフローチャートである。

【図14】図１４は、第１の実施形態の変形例３に係る算出機能の処理を説明するための図である。

【図15】図１５は、第１の実施形態の変形例５に係る算出機能の処理を説明するための図である。

【図16】図１６は、第２の実施形態に係る生成機能の処理を説明するための図である。

【図17】図１７は、第２の実施形態に係る生成機能の処理を説明するための図である。

【図18】図１８は、その他の実施形態に係る解析装置の構成例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して、実施形態に係る解析装置及び超音波診断装置を説明する。なお、以下の実施形態では、解析装置の一例として超音波診断装置について説明するが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、解析装置としては、超音波診断装置以外にも、パーソナルコンピュータやワークステーション、ＰＡＣＳ（Picture Archiving Communication System）ビューワなど、超音波走査によって収集されたスキャンデータ群を処理することが可能な医用情報処理装置が適用可能である。

【0009】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、装置本体１００と、超音波プローブ１０１と、入力インターフェース１０２と、ディスプレイ１０３とを有する。超音波プローブ１０１、入力インターフェース１０２、及びディスプレイ１０３は、装置本体１００に接続される。なお、被検体Ｐは、超音波診断装置１の構成に含まれない。

【0010】

超音波プローブ１０１は、複数の振動子（例えば、圧電振動子）を有し、これら複数の振動子は、後述する装置本体１００が有する送受信回路１１０から供給される駆動信号に基づき超音波を発生する。また、超音波プローブ１０１が有する複数の振動子は、被検体Ｐからの反射波を受信して電気信号に変換する。また、超音波プローブ１０１は、振動子に設けられる整合層と、振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有する。

【0011】

超音波プローブ１０１から被検体Ｐに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体Ｐの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号（エコー信号）として超音波プローブ１０１が有する複数の振動子にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、送信された超音波パルスが、移動している血流や心臓壁等の表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。

【0012】

なお、第１の実施形態は、図１に示す超音波プローブ１０１が、複数の圧電振動子が一列で配置された１次元超音波プローブである場合や、一列に配置された複数の圧電振動子が機械的に揺動される１次元超音波プローブである場合、複数の圧電振動子が格子状に２次元で配置された２次元超音波プローブである場合のいずれであっても適用可能である。

【0013】

入力インターフェース１０２は、マウス、キーボード、ボタン、パネルスイッチ、タッチコマンドスクリーン、フットスイッチ、トラックボール、ジョイスティック等を有し、超音波診断装置１の操作者からの各種設定要求を受け付け、装置本体１００に対して受け付けた各種設定要求を転送する。

【0014】

ディスプレイ１０３は、超音波診断装置１の操作者が入力インターフェース１０２を用いて各種設定要求を入力するためのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示したり、装置本体１００において生成された超音波画像データ等を表示したりする。

【0015】

装置本体１００は、超音波プローブ１０１が受信した反射波信号に基づいて超音波画像データを生成する装置であり、図１に示すように、送受信回路１１０と、信号処理回路１２０と、画像処理回路１３０と、画像メモリ１４０と、記憶回路１５０と、処理回路１６０とを有する。送受信回路１１０、信号処理回路１２０、画像処理回路１３０、画像メモリ１４０、記憶回路１５０、及び処理回路１６０は、相互に通信可能に接続される。

【0016】

送受信回路１１０は、パルス発生器、送信遅延部、パルサ等を有し、超音波プローブ１０１に駆動信号を供給する。パルス発生器は、所定のレート周波数で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。また、送信遅延部は、超音波プローブ１０１から発生される超音波をビーム状に集束し、かつ送信指向性を決定するために必要な圧電振動子ごとの遅延時間を、パルス発生器が発生する各レートパルスに対し与える。また、パルサは、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ１０１に駆動信号（駆動パルス）を印加する。すなわち、送信遅延部は、各レートパルスに対し与える遅延時間を変化させることで、圧電振動子面から送信される超音波の送信方向を任意に調整する。

【0017】

なお、送受信回路１１０は、後述する処理回路１６０の指示に基づいて、所定のスキャンシーケンスを実行するために、送信周波数、送信駆動電圧等を瞬時に変更可能な機能を有している。特に、送信駆動電圧の変更は、瞬間にその値を切り替え可能なリニアアンプ型の発信回路、又は、複数の電源ユニットを電気的に切り替える機構によって実現される。

【0018】

また、送受信回路１１０は、プリアンプ、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）変換器、受信遅延部、加算器等を有し、超音波プローブ１０１が受信した反射波信号に対して各種処理を行って反射波データを生成する。プリアンプは、反射波信号をチャネル毎に増幅する。Ａ／Ｄ変換器は、増幅された反射波信号をＡ／Ｄ変換する。受信遅延部は、受信指向性を決定するために必要な遅延時間を与える。加算器は、受信遅延部によって処理された反射波信号の加算処理を行って反射波データを生成する。加算器の加算処理により、反射波信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調され、受信指向性と送信指向性とにより超音波送受信の総合的なビームが形成される。

【0019】

送受信回路１１０は、被検体Ｐの２次元領域を走査する場合、超音波プローブ１０１から２次元方向に超音波ビームを送信させる。そして、送受信回路１１０は、超音波プローブ１０１が受信した反射波信号から２次元の反射波データを生成する。また、送受信回路１１０は、被検体Ｐの３次元領域を走査する場合、超音波プローブ１０１から３次元方向に超音波ビームを送信させる。そして、送受信回路１１０は、超音波プローブ１０１が受信した反射波信号から３次元の反射波データを生成する。なお、送受信回路１１０は、送受信部の一例である。

【0020】

信号処理回路１２０は、例えば、送受信回路１１０から受信した反射波データに対して、対数増幅、包絡線検波処理等を行って、サンプル点ごとの信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ（Ｂモードデータ）を生成する。信号処理回路１２０により生成されたＢモードデータは、画像処理回路１３０に出力される。

【0021】

また、信号処理回路１２０は、例えば、送受信回路１１０から受信した反射波データより、移動体のドプラ効果に基づく運動情報を、走査領域内の各サンプル点で抽出したデータ（ドプラデータ）を生成する。具体的には、信号処理回路１２０は、反射波データから速度情報を周波数解析し、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、平均速度、分散、パワー等の移動体情報を多点について抽出したデータ（ドプラデータ）を生成する。ここで、移動体とは、例えば、血流や、心壁等の組織、造影剤である。信号処理回路１２０により得られた運動情報（血流情報）は、画像処理回路１３０に送られ、平均速度画像、分散画像、パワー画像、若しくはこれらの組み合わせ画像としてディスプレイ１０３にカラー表示される。

【0022】

また、信号処理回路１２０は、図１に示すように、解析機能１２１を実行する。ここで、例えば、図１に示す信号処理回路１２０の構成要素である解析機能１２１が実行する処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で超音波診断装置１の記憶装置（例えば、記憶回路１５０）に記録されている。信号処理回路１２０は、各プログラムを記憶装置から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の信号処理回路１２０は、図１の信号処理回路１２０内に示された機能を有することとなる。なお、解析機能１２１が実行する処理機能については、後述する。解析機能１２１は、解析部の一例である。

【0023】

画像処理回路１３０は、信号処理回路１２０により生成されたデータから超音波画像データを生成する。画像処理回路１３０は、信号処理回路１２０が生成したＢモードデータから反射波の強度を輝度で表したＢモード画像データを生成する。また、画像処理回路１３０は、信号処理回路１２０が生成したドプラデータから移動体情報を表すドプラ画像データを生成する。ドプラ画像データは、速度画像データ、分散画像データ、パワー画像データ、又は、これらを組み合わせた画像データである。

【0024】

ここで、画像処理回路１３０は、一般的には、超音波走査の走査線信号列を、テレビ等に代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換（スキャンコンバート）し、表示用の超音波画像データを生成する。具体的には、画像処理回路１３０は、超音波プローブ１０１による超音波の走査形態に応じて座標変換を行うことで、表示用の超音波画像データを生成する。また、画像処理回路１３０は、スキャンコンバート以外に種々の画像処理として、例えば、スキャンコンバート後の複数の画像フレームを用いて、輝度の平均値画像を再生成する画像処理（平滑化処理）や、画像内で微分フィルタを用いる画像処理（エッジ強調処理）等を行う。また、画像処理回路１３０は、超音波画像データに、付帯情報（種々のパラメータの文字情報、目盛り、ボディーマーク等）を合成する。

【0025】

すなわち、Ｂモードデータ及びドプラデータは、スキャンコンバート処理前の超音波画像データであり、画像処理回路１３０が生成するデータは、スキャンコンバート処理後の表示用の超音波画像データである。なお、画像処理回路１３０は、信号処理回路１２０が３次元のデータ（３次元Ｂモードデータ及び３次元ドプラデータ）を生成した場合、超音波プローブ１０１による超音波の走査形態に応じて座標変換を行うことで、ボリュームデータを生成する。そして、画像処理回路１３０は、ボリュームデータに対して、各種レンダリング処理を行って、表示用の２次元画像データを生成する。

【0026】

画像メモリ１４０は、画像処理回路１３０が生成した表示用の画像データを記憶するメモリである。また、画像メモリ１４０は、信号処理回路１２０が生成したデータを記憶することも可能である。画像メモリ１４０が記憶するＢモードデータやドプラデータは、例えば、診断の後に操作者が呼び出すことが可能となっており、画像処理回路１３０を経由して表示用の超音波画像データとなる。

【0027】

記憶回路１５０は、超音波送受信、画像処理及び表示処理を行うための制御プログラムや、診断情報（例えば、患者ＩＤ、医師の所見等）や、診断プロトコルや各種ボディーマーク等の各種データを記憶する。また、記憶回路１５０は、必要に応じて、画像メモリ１４０が記憶する画像データの保管等にも使用される。また、記憶回路１５０が記憶するデータは、図示しないインターフェースを介して、外部装置へ転送することができる。

【0028】

処理回路１６０は、超音波診断装置１の処理全体を制御する。具体的には、処理回路１６０は、入力インターフェース１０２を介して操作者から入力された各種設定要求や、記憶回路１５０から読込んだ各種制御プログラム及び各種データに基づき、送受信回路１１０、信号処理回路１２０、及び画像処理回路１３０の処理を制御する。また、処理回路１６０は、画像メモリ１４０が記憶する表示用の超音波画像データをディスプレイ１０３にて表示するように制御する。

【0029】

また、処理回路１６０は、図１に示すように、算出機能１６１と、生成機能１６２と、出力制御機能１６３とを実行する。算出機能１６１は、算出部の一例である。生成機能１６２は、生成部の一例である。出力制御機能１６３は出力制御部の一例である。

【0030】

ここで、例えば、図１に示す処理回路１６０の構成要素である算出機能１６１と、生成機能１６２と、出力制御機能１６３とが実行する各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で超音波診断装置１の記憶装置（例えば、記憶回路１５０）に記録されている。処理回路１６０は、各プログラムを記憶装置から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路１６０は、図１の処理回路１６０内に示された各機能を有することとなる。なお、算出機能１６１、生成機能１６２、及び出力制御機能１６３が実行する各処理機能については、後述する。

【0031】

上記説明において用いた「プロセッサ（回路）」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit)、或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路１５０に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路１５０にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。更に、各図における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。

【0032】

ここで、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、生体組織の硬さを測定し、測定した硬さの分布を映像化するエラストグラフィ（Elastography）を実行可能な装置である。具体的には、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、音響放射力を与えて生体組織に変位を発生させることで、シアウェーブ・エラストグラフィ（Shear Wave Elastography：ＳＷＥ）を実行可能な装置である。

【0033】

ＳＷＥにおいて、せん断波は、硬さが異なる組織間の境界面で反射する性質がある。この反射したせん断波は、プッシュパルスから直接的に発生したせん断波に重なって変位波形の外形変化を引き起こす。この外形変化は、変位のラグ（時間的なズレ）を推定する際に推定精度に悪影響を与える結果、正確な硬さの計測を阻害する。

【0034】

図２及び図３は、せん断波の反射について説明するための図である。図２及び図３の上図において、ＲＯＩ（Region Of Interest）内の中央に位置する楕円形のハッチング領域は、他の領域とは硬さが異なる領域（構造物）を示す。つまり、ハッチング領域の輪郭部分は、構造的な境界面に対応する。また、図２及び図３の下図には、変位波形（時間変位曲線）を示す。つまり、図２及び図３の下図において、横軸は時間（トラッキングパルスの送信回数）に対応し、縦軸は変位の振幅に対応する。また、図２は、境界面の近傍にプッシュパルスが照射される場合の一例である。また、図３は、図２と比較して境界面から離れた位置にプッシュパルスが照射される場合の一例である。

【0035】

図２に示すように、プッシュパルスが照射されると、プッシュパルスが照射された位置（照射位置）からせん断波が伝播する。ここで、照射位置から図中の右方向へ伝播するせん断波Ａは、例えば、トラッキングパルスの送受信位置において図２の下図に示す変位波形（破線）として観測される。なお、せん断波Ａは、プッシュパルスの照射位置からトラッキングパルスの送受信位置まで反射せずに（直接的に）伝播するせん断波の一例である。

【0036】

一方、照射位置から図中の左方向へ伝播するせん断波Ｂは、境界面で反射され、その後図中の右方向へ伝播する。このため、せん断波Ｂは、例えば、トラッキングパルスの送受信位置において図２の下図に示す変位波形（一点鎖線）として観測される。

【0037】

すなわち、境界面の近傍にプッシュパルスが照射される場合、実際に観測される変位波形（実線）は、せん断波Ａによって生じた変位波形（破線）とせん断波Ｂによって生じた変位波形（一点鎖線）とが重なって、ブロードな形状となる。

【0038】

また、図３に示すように、図２と比較して境界面から離れた位置にプッシュパルスが照射される場合には、実際に観測される変位波形（実線）は、せん断波Ｃによって生じた変位波形（破線）とせん断波Ｄによって生じた変位波形（一点鎖線）とが重なって、ツインピーク形状となる。

【0039】

このように、本来観測すべきせん断波（せん断波Ａ又はせん断波Ｃ）の変位波形がブロードになる、又はツインピークになるなどして変形すると、ピークの振幅や時間（到達時間）が本来観測すべき変位波形とは異なってしまい、推定精度に悪影響を与える結果、安定的な硬さの計測を阻害する。

【0040】

そこで、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、生体組織の硬さの安定的な計測を支援するために、以下に説明する処理機能を備える。

【0041】

なお、ＳＷＥは、例えば、びまん性肝疾患において非常に有用な定量化技術の一つとなっている旨を説明したが、本実施形態は、びまん性肝疾患に限定されるものではない。例えば、本実施形態は、ＳＷＥが適用可能な部位や症例に広く適用可能である。

【0042】

解析機能１２１は、生体組織の硬さを計測するための処理を実行する。例えば、解析機能１２１は、送受信回路１１０を制御することで、プッシュパルスの送信及びトラッキングパルスの送受信によりスキャンデータを収集する。なお、プッシュパルスは、音響放射力に基づいて生体組織にせん断波（Shear Wave）と呼ばれる横波を発生させる集束超音波パルスであり、せん断波を発生するための超音波の一例である。また、トラッキングパルスは、せん断波を観測する超音波パルスであり、せん断波を観測するための超音波の一例である。

【0043】

例えば、送受信回路１１０は、プッシュパルスを超音波プローブ１０１から送信させて、生体組織にせん断波を発生させる。そして、送受信回路１１０は、プッシュパルスに基づいて発生するせん断波を観測するトラッキングパルスを超音波プローブ１０１から送信させる。トラッキングパルスは、プッシュパルスにより発生したせん断波の伝播速度を、ＲＯＩ内の各サンプル点で観測するために送信される。通常、トラッキングパルスは、ＲＯＩ内の各走査線に対して、複数回（例えば、１００回）送信される。送受信回路１１０は、ＲＯＩ内の各走査線で送信されたトラッキングパルスの反射波信号から、反射波データ（スキャンデータ）を生成する。

【0044】

そして、解析機能１２１は、ＲＯＩ内の各走査線で複数回送信されたトラッキングパルスの反射波データを解析して、ＲＯＩ内の硬さの分布を示す硬さ分布データを算出する。具体的には、解析機能１２１は、プッシュパルスによって発生したせん断波の伝播速度を各サンプル点で測定することで、ＲＯＩの硬さ分布データを生成する。

【0045】

例えば、解析機能１２１は、トラッキングパルスの反射波データを周波数解析する。これにより、解析機能１２１は、各走査線の複数のサンプル点それぞれで、運動情報（組織ドプラデータ）を複数時相にわたって生成する。そして、解析機能１２１は、各走査線の複数のサンプル点それぞれで得られた複数時相の組織ドプラデータの速度成分を時間積分する。これにより、解析機能１２１は、各走査線の複数のサンプル点それぞれの変位を複数時相にわたって算出する。つまり、変位は、変位波形（時間変位曲線）として検出される。すなわち、解析機能１２１は、プッシュパルスの送信及びトラッキングパルスの送受信により収集したスキャンデータを解析することで、被検体内の複数の位置それぞれにおける組織の動き（変位）を検出する検出部の一例である。また、変位波形は、変位の時系列変化を表す波形情報の一例である。

【0046】

続いて、解析機能１２１は、各サンプル点で変位が最大となる時間を求める。そして、解析機能１２１は、各サンプル点で最大変位が得られた時間を、各サンプル点にせん断波が到達した到達時間として決定する。続いて、解析機能１２１は、各サンプル点におけるせん断波の到達時間の空間的微分を行うことで、各サンプル点でのせん断波の伝播速度を算出する。なお、せん断波の到達時間としては、各サンプル点で変位が最大となる時間のみに限定されるものではなく、例えば、各サンプル点における変位の変化量が最大となる時間を用いても良い。

【0047】

そして、解析機能１２１は、ＲＯＩ内の各サンプル点におけるせん断波の伝播速度の情報を、硬さ分布データとして生成する。硬い組織ではせん断波の伝播速度が大きく、柔らかい組織では伝播速度が小さくなる。すなわち、せん断波の伝播速度の値は、組織の硬さ（弾性率）を示す値となる。上記の場合、トラッキングパルスは、組織ドプラ用の送信パルスである。なお、上記のせん断波の伝播速度は、隣接する走査線における組織の変位の相互相関により算出することも可能である。

【0048】

なお、解析機能１２１は、せん断波の伝播速度から、弾性率（ヤング率、せん断弾性率）を算出し、算出した弾性率により硬さ分布データを生成しても良い。せん断波の伝播速度、ヤング率及びせん断弾性率は、いずれも生体組織の硬さを表す物理量（指標値）として用いることができる。なお、硬さは、組織の性状を表すパラメータ（「組織性状パラメータ」とも表記）の一例である。

【0049】

そして、解析機能１２１は、硬さ分布データを画像処理回路１３０に出力し、硬さ画像データを生成させる。具体的には、画像処理回路１３０は、硬さ分布データの各サンプル点におけるせん断波の伝播速度に応じた画像値を、ＲＯＩ内の各位置に割り当てることで、硬さ画像データを生成する。

【0050】

図４は、第１の実施形態に係る硬さ画像の一例を示す図である。図４に示すように、画像処理回路１３０によって生成された硬さ画像データは、例えば、Ｂモード画像Ｉ１０上に硬さ画像Ｉ１１として重畳され、ディスプレイ１０３に表示される。

【0051】

このように、解析機能１２１は、生体組織の硬さを計測する処理を実行する。なお、上述した生体組織の硬さを計測する処理はあくまで一例であり、上述した内容に限定されるものではない。例えば、解析機能１２１は、せん断波により生じた組織の動き（例えば、変位）を検出可能であれば、エラストグラフィに関する公知の技術を任意に適用可能である。

【0052】

算出機能１６１は、組織の動きに基づいて、複数の位置それぞれにおける組織の動きに関する指標値を算出する。例えば、算出機能１６１は、指標値として、組織の動き（変位）の減衰遅延に関する値を算出する。

【0053】

一例としては、算出機能１６１は、組織の動きの大きさに対する閾値を用いて、指標値を算出する。言い換えると、算出機能１６１は、変位波形と閾値とに基づいて、指標値を算出する。具体的には、指標値として、組織の動きの波形情報が閾値以上となる時間幅を算出する。

【0054】

図５～図１０は、第１の実施形態に係る算出機能１６１の処理を説明するための図である。図５～図１０には、あるサンプル点における変位波形（時間変位曲線）を例示する。つまり、図５～図１０において、横軸は時間（トラッキングパルスの送信回数）に対応し、縦軸は変位の振幅に対応する。つまり、変位波形における変位の観測時間は、トラッキングパルスの送受信の間隔及び回数に基づいて決定される。なお、図５～図１０において、閾値は、予め設定された値（固定値）である。閾値は、例えば、操作者によって予め入力され、記憶回路１５０に記憶されている。

【0055】

例えば、算出機能１６１は、指標値として、変位波形が閾値以上となる時間幅を算出する。図５に示す例では、算出機能１６１は、時間Ｔ１を指標値として算出する。図６に示す例では、算出機能１６１は、時間Ｔ２を指標値として算出する。図７に示す例では、算出機能１６１は、時間Ｔ３と時間Ｔ４の和を指標値として算出する。図８に示す例では、算出機能１６１は、時間Ｔ５を指標値として算出する。

【0056】

ここで、図９に示す例は、観測された変位波形が小さく、変位波形が閾値以上となる時間が存在しない場合の例である。この場合、算出機能１６１は、「０」を指標値として算出する。また、図１０に示す例は、閾値以上となった変位波形が閾値未満に減衰しなかった場合の例である。この場合、算出機能１６１は、時間Ｔ６を指標値として算出する。

【0057】

このように、算出機能１６１は、ＲＯＩ内の各サンプル点について、変位波形が閾値以上となる時間幅（時間間隔）を指標値として算出する。言い換えると、時間幅は、変位の値（振幅）が閾値を超えた時刻から、変位の値が閾値を下回った時刻までの間隔、又は、変位の値が閾値を超えた時刻から、変位が最後に観測された時刻までの間隔に対応する。これにより、算出機能１６１は、各位置における変位波形がどの程度ブロードな形状となっているかを指標値として表すことができる。

【0058】

なお、上述した指標値を算出する処理はあくまで一例であり、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、算出機能１６１は、必ずしも時間幅の値そのものを指標値として算出しなくても良い。一例としては、算出機能１６１は、時間幅の値に所定の値を加減乗除した値、又は、時間幅の値を所定の関数に入力して求めた値などであっても良い。つまり、算出機能１６１は、時間幅の値の増減に応じて増減する値を指標値として算出することができる。

【0059】

また、例えば、算出機能１６１は、予め設定された固定値ではなく、組織の動きの波形情報におけるピーク値に対する割合を閾値として用いても良い。例えば、算出機能１６１は、「ピーク値の６０％の値」を閾値として用いる。この場合、変位波形のピーク値の大きさに応じて閾値が変動するので、図９に示した例においても「０」ではない値が算出される。なお、閾値として用いる割合は、例えば、操作者によって予め入力され、記憶回路１５０に記憶されている。

【0060】

また、算出機能１６１は、時間幅ではなく、組織の動きの波形情報が閾値以上となる範囲におけるピークの数を指標値として算出しても良い。ピークの数を指標値として算出する場合、算出機能１６１は、例えば、図５の変位波形では「１」を算出し、図６～図１０の変位波形では「２」を算出する。これにより、算出機能１６１は、各位置における変位波形が単一のピークを有するのか、ツインピーク或いは３つ以上のピークを有するのかを指標値として表すことができる。なお、時間幅やピークの数以外の指標値の例については、変形例にて後述する。

【0061】

生成機能１６２は、複数の位置それぞれに対して、各位置の指標値に応じた画素値を割り当てたパラメトリック画像を生成する。なお、このパラメトリック画像は、第１指標画像の一例である。

【0062】

図１１は、第１の実施形態に係る生成機能１６２の処理を説明するための図である。図１１に示すように、生成機能１６２は、Ｂモード画像Ｉ１０上に設定されたＲＯＩ内の各位置に対して、各位置の指標値に応じた画素値を割り当てることで、パラメトリック画像Ｉ１２を生成する。なお、パラメトリック画像Ｉ１２の領域は、硬さ画像Ｉ１１の領域に対応する。

【0063】

このように、生成機能１６２は、パラメトリック画像Ｉ１２を生成する。なお、生成機能１６２の処理は、画像処理回路１３０が実行することも可能である。

【0064】

出力制御機能１６３は、指標値を出力する。例えば、出力制御機能１６３は、生成機能１６２によって生成されたパラメトリック画像Ｉ１２を、ディスプレイ１０３に表示させる。

【0065】

図１２は、第１の実施形態に係る出力制御機能１６３の処理を説明するための図である。図１２に示すように、出力制御機能１６３は、パラメトリック画像Ｉ１２を硬さ画像Ｉ１１と同時にディスプレイ１０３上に表示させる。

【0066】

なお、図１２に図示した内容はあくまで一例であり、図示の内容に限定されるものではない。例えば、パラメトリック画像Ｉ１２及び硬さ画像Ｉ１１は、Ｂモード画像Ｉ１０に重畳表示されていなくても良い。また、例えば、パラメトリック画像Ｉ１２は、硬さ画像Ｉ１１上に重畳表示されても良い。

【0067】

また、出力制御機能１６３は、必ずしもパラメトリック画像Ｉ１２を表示しなくても良い。例えば、出力制御機能１６３は、指標値を数値としてディスプレイ１０３上に表示することもできる。数値として表示する場合、出力制御機能１６３は、例えば、操作者によって指定された位置（サンプル点）の指標値を表示するのが好適である。操作者によって領域が指定される場合には、出力制御機能１６３は、領域内の指標値の統計値（平均値、最大値、最小値など）を表示してもよいし、領域内の代表点における指標値を表示してもよい。また、パラメトリック画像Ｉ１２が表示されない場合には、処理回路１６０は、生成機能１６２を備えていなくても良い。

【0068】

また、出力制御機能１６３による情報の出力先は、ディスプレイ１０３に限定されるものではない。例えば、出力制御機能１６３は、ネットワークを介して超音波診断装置１に接続される外部装置に情報を送信しても良い。また、出力制御機能１６３は、記憶回路１５０、又は、可搬性の記録媒体に情報を格納しても良い。

【0069】

図１３は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１による処理手順を示すフローチャートである。図１３に示す処理手順は、エラストグラフィを行うための撮像モードであるエラストモードを開始する旨の指示が操作者によって入力されることにより開始される。なお、図１３の各処理手順における詳細な処理内容は、超音波診断装置１の各処理機能として説明した内容と同様であるため、適宜省略して説明する。

【0070】

図１３に示すように、超音波診断装置１は、エラストモードを開始する旨の指示が操作者によって入力された場合に（ステップＳ１０１肯定）、ステップＳ１０２以降の処理を開始する。なお、エラストモードを開始する旨の指示が入力されるまで（ステップＳ１０１否定）、ステップＳ１０２以降の処理は開始されず、図１３の処理は待機状態である。

【0071】

超音波診断装置１が開始されると、解析機能１２１は、ＲＯＩを設定する（ステップＳ１０２）。例えば、エラストモードが開始されると、超音波プローブ１０１の当接位置に応じたＢモード画像が自動的に表示される。操作者は、表示されたＢモード画像上に、硬さ画像を表示するためのＲＯＩを配置するための入力操作を行う。解析機能１２１は、操作者によって配置された位置にＲＯＩを設定する。

【0072】

続いて、解析機能１２１は、ＲＯＩに対応する硬さ画像を生成する（ステップＳ１０３）。例えば、操作者が硬さ画像の撮像ボタンを押下すると、解析機能１２１は、送受信回路１１０を制御して、プッシュパルスの送信及びトラッキングパルスの送受信を行って、ＲＯＩ内の各位置についてスキャンデータを収集する。そして、解析機能１２１は、収集したスキャンデータに基づいて、ＲＯＩに対応する硬さ画像を生成する。

【0073】

そして、算出機能１６１は、組織の動き（変位）に基づいて、動きの減衰に関する指標値を算出する（ステップＳ１０４）。例えば、算出機能１６１は、ＲＯＩ内の各位置の指標値として、変位波形が閾値以上となる時間幅を算出する。

【0074】

そして、生成機能１６２は、ＲＯＩに対応するパラメトリック画像を生成する（ステップＳ１０５）。例えば、生成機能１６２は、ＲＯＩ内の各位置に対して、各位置の指標値に応じた画素値を割り当てることで、パラメトリック画像を生成する。

【0075】

そして、出力制御機能１６３は、硬さ画像及びパラメトリック画像を表示させる（ステップＳ１０６）。出力制御機能１６３は、ディスプレイ１０３上に、硬さ画像及びパラメトリック画像を並列表示させる。

【0076】

なお、図１３に図示した内容はあくまで一例であり、図示の内容に限定されるものではない。例えば、変位が検出された後であれば、指標値を算出する処理（ステップＳ１０４）及びパラメトリック画像を生成する処理（ステップＳ１０５）は、硬さ画像を生成する処理（ステップＳ１０３の処理）より先に実行されても良いし、並行処理として実行されても良い。

【0077】

上述してきたように、第１の実施形態に係る超音波診断装置１において、送受信回路１１０は、せん断波発生用超音波の送信及びせん断波観測用超音波の送受信を実行することで、スキャンデータを収集する。続いて、解析機能１２１は、スキャンデータを解析することで、被検体内の複数の位置それぞれにおける組織の動きを検出する。そして、算出機能１６１は、組織の動きに基づいて、複数の位置それぞれにおける組織の動きの波形情報に関する指標値を算出する。そして、出力制御機能１６３は、指標値を出力する。これによれば、超音波診断装置１は、生体組織の硬さの安定的な計測を支援することができる。

【0078】

例えば、超音波診断装置１は、硬さ画像とともに、変位波形が閾値以上となる時間幅に応じた画素値を有するパラメトリック画像を表示する。操作者は、このパラメトリック画像を閲覧することで、反射したせん断波を含み難い安定した位置でスキャンデータを収集できていたか否かを判断することができる。これにより、超音波診断装置１は、必要に応じて硬さ画像の再撮像を行わせるなど、生体組織の硬さの安定的な計測を支援することが可能となる。

【0079】

（変形例１）
第１の実施形態では、組織の動きとして「変位」が用いられる場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、超音波診断装置１は、「変位」ではなく、「瞬時変位」又は「瞬時速度」を組織の動きとして用いることができる。

【0080】

例えば、上述した生体組織の硬さを計測する処理において得られる組織ドプラデータの速度成分は、「瞬時変位」に対応する。瞬時変位の波形情報も、反射したせん断波の成分を含む場合には、変位の波形情報と同様の波形の変化が認められる。このため、算出機能１６１は、変位と同様に瞬時変位を扱うことで、指標値を算出することができる。

【0081】

なお、「瞬時速度」は、瞬時変位を微分することで得られる値である。瞬時速度についても変位、瞬時変位と同様の特徴を有するので、算出機能１６１は、変位と同様に瞬時速度を扱うことで、指標値を算出することができる。

【0082】

（変形例２）
また、第１の実施形態では、閾値として用いられる固定値及び割合は、プッシュパルスの照射位置からの方位方向の距離に基づいて設定されてもよい。

【0083】

せん断波によって生じる変位は、せん断波の伝播距離に応じて減衰することが知られている。そこで、算出機能１６１は、各位置における閾値を、プッシュパルスの照射位置からの方位方向の距離に基づいて設定する。

【0084】

例えば、算出機能１６１は、プッシュパルスの照射位置に近いサンプル点の閾値を、プッシュパルスの照射位置から離れたサンプル点の閾値より高い値に設定する。これにより、算出機能１６１は、せん断波の伝播距離に応じた閾値を設定することができる。

【0085】

（変形例３）
また、変形例２にて説明した「せん断波の伝播距離に応じた閾値」は、リファレンス領域に基づいて設定してもよい。

【0086】

図１４は、第１の実施形態の変形例３に係る算出機能１６１の処理を説明するための図である。図１４の上図には、硬さ画像Ｉ１１上に設定されたリファレンス領域Ｒ１０を例示する。図１４の下図には、リファレンス領域Ｒ１０内のトラッキングパルスの送受信位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３における変位波形を例示する。なお、図１４において、位置Ｐ１は、位置Ｐ２よりプッシュパルスの照射位置に近く、位置Ｐ３は、位置Ｐ２よりプッシュパルスの照射位置から遠い。

【0087】

図１４に示すように、操作者は、硬さ画像Ｉ１１上にリファレンス領域Ｒ１０を設定する。このとき、リファレンス領域Ｒ１０は、組織（又は硬さ）が均一に見える領域に設定されるのが好適である。

【0088】

そして、算出機能１６１は、各位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３における変位波形の振幅に基づいて、せん断波の伝播距離に応じた閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２，Ｔｈ３（Ｔｈ１＞Ｔｈ２＞Ｔｈ３）を設定する。ここで、閾値Ｔｈ１は、せん断波の伝播距離が位置Ｐ１相当である場合の閾値である。また、閾値Ｔｈ２は、せん断波の伝播距離が位置Ｐ２相当である場合の閾値である。また、閾値Ｔｈ３は、せん断波の伝播距離が位置Ｐ３相当である場合の閾値である。

【0089】

このように、算出機能１６１は、各位置における閾値を、リファレンス領域における組織の動きに基づいて設定する。なお、リファレンス領域Ｒ１０は、硬さ画像Ｉ１１ではなく、Ｂモード画像Ｉ１０上に設定されても良い。

【0090】

（変形例４）
また、指標値としては、時間幅及びピークの数に限らず、例えば、面積を利用することも可能である。ただし、変位波形の面積は、組織の動きの減衰遅延だけでなく、振幅の大きさも反映した値となってしまう。このため、面積を利用する場合には、振幅の値で正規化した後に面積を算出するのが好適である。

【0091】

例えば、算出機能１６１は、指標値の算出対象となる複数の位置それぞれの変位波形の振幅を正規化する。具体的には、算出機能１６１は、ＲＯＩ内の各サンプル点の変位波形を、ピークの振幅値が１００％となるように正規化する。そして、算出機能１６１は、正規化後の変位波形が閾値以上となる領域の面積を算出する。例えば、正規化後の変位波形として図５に示したような変位波形が得られた場合には、算出機能１６１は、変位波形を示す曲線と閾値のライン（水平線）とで囲まれた領域の面積を算出する。

【0092】

このように、算出機能１６１は、指標値として、正規化された組織の動きの波形情報が閾値以上となる領域の面積を算出する。

【0093】

（変形例５）
また、指標値としては、時間幅、ピークの数、及び面積に限らず、例えば、一定の減衰率に到達するまでの時間を利用することも可能である。

【0094】

図１５は、第１の実施形態の変形例５に係る算出機能１６１の処理を説明するための図である。図１５には、あるサンプル点における変位波形を例示する。図１５において、横軸は時間（トラッキングパルスの送信回数）に対応し、縦軸は変位の振幅に対応する。

【0095】

図１５の例では、減衰率は「３０％」に設定されている。この場合、算出機能１６１は、指標値として、変位波形のピークが減衰率「３０％」に到達するまでの時間Ｔ７を算出する。なお、減衰率は、操作者によって予め入力され、記憶回路１５０に記憶されている。

【0096】

このように、算出機能１６１は、指標値として、組織の動きの波形情報におけるピーク値が所定の減衰率に到達するまでの時間を算出する。なお、減衰率は、３０％に限らず、任意の値が設定可能である。

【0097】

（変形例６）
また、指標値としては、時間幅、ピークの数、面積、及び一定の減衰率に到達するまでの時間のうち２以上の値を組み合わせたものを利用することも可能である。

【0098】

例えば、算出機能１６１は、時間幅（図５の時間Ｔ１）と、一定の減衰率に到達するまでの時間（図１５の時間Ｔ７）とを組み合わせたものを、指標値として算出する。組み合わせ方としては、単純に加算した値（Ｔ１＋Ｔ７）を用いても良いし、重み付け等を行う任意の関数に入力して算出することも可能である。

【0099】

すなわち、算出機能１６１は、指標値として、組織の動きの波形情報が閾値以上となる時間幅、組織の動きの波形情報が閾値以上となる範囲におけるピークの数、正規化された組織の動きの波形情報が閾値以上となる領域の面積、及び、組織の動きの波形情報におけるピーク値が所定の減衰率に到達するまでの時間のうちの少なくとも一つを算出することができる。

【0100】

（第２の実施形態）
生体組織の硬さの信頼性を表示する技術の一つとして、伝播画像が知られている（特許文献２：特開２０１５－１３１０９７号公報）。そこで、第２の実施形態では、第１の実施形態にて説明した指標値と伝播画像とを組み合わせることにより、生体組織の硬さの信頼性とともに、生体組織の硬さの計測環境の安定性を示す場合について説明する。

【0101】

図１６及び図１７は、第２の実施形態に係る生成機能１６２の処理を説明するための図である。図１６には、伝播画像の一例を示す。図１７には、第１の実施形態にて説明した指標値と伝播画像とを組み合わせたパラメトリック画像の一例を示す。

【0102】

図１６に示すように、生成機能１６２は、伝播画像Ｉ１３を生成する機能を備える。ここで、伝播画像Ｉ１３は、せん断波の到達時間が略同一となる位置（例えば、到達時間が略同一となる位置）を線で結んだ線状の画像（線画像）が描出された画像である。例えば、所定の範囲内に含まれる到達時間を略同一とみなすことができる。伝播画像Ｉ１３は、地図上に引かれた等高線のように、せん断波が同程度の時間で到達した位置（線）を操作者に提示するものである。なお、伝播画像Ｉ１３を生成する機能としては、例えば、特開２０１５－１３１０９７号公報（特許文献２）に開示の技術を適用可能である。

【0103】

例えば、生成機能１６２は、ＲＯＩに含まれる各位置の到達時間に基づいて、各位置の「到達度」を算出する。この到達度は、ＲＯＩに含まれる各位置の到達時間のうち最大の到達時間を１００％として、各位置の到達時間を換算した値である。そして、生成機能１６２は、到達度が３０％となる位置を繋げることにより、線画像Ｌ１０を生成する。また、生成機能１６２は、到達度が６０％となる位置を繋げることにより、線画像Ｌ１１を生成する。また、生成機能１６２は、到達度が９０％となる位置を繋げることにより、線画像Ｌ１２を生成する。そして、生成機能１６２は、３つの線画像Ｌ１０，Ｌ１１，Ｌ１２を含む画像を伝播画像Ｉ１３として生成する。なお、伝播画像Ｉ１３のうち、線画像Ｌ１０，Ｌ１１，Ｌ１２が描出されない領域には、例えば、任意の画素値が透過度１００％で割り当てられることとなる。

【0104】

なお、図１６に図示した内容はあくまで一例であり、これに限定されるものではない。例えば、線画像は、到達度が一定の値となる位置を結ぶのではなく、到達度が一定の範囲に含まれる位置を結ぶこととしても良い。例えば、生成機能１６２は、到達度が２９～％～３１％に含まれる位置を繋げることにより、線画像Ｌ１０を生成しても良い。また、生成機能１６２は、到達度を用いるのではなく、例えば、到達時間の積算値を用いてもよい。

【0105】

また、図１６では、各線画像が一定の幅で描出されているが、実際には、到達度が略同一となる位置を結んだ結果、幅にばらつきのある線画像（太くなったり細くなったりする画像）が生成される場合がある。このような場合、生成機能１６２は、幅にばらつきのある線画像をそのまま伝播画像としても良いし、線画像の幅が一定になるように加工して伝播画像としても良い。

【0106】

そして、図１７の上図に示すように、生成機能１６２は、各線画像に対して、各線画像に含まれる各位置の指標値に応じた画素値を割り当てることで、パラメトリック画像Ｉ１４を生成する。つまり、生成機能１６２は、線画像Ｌ１０の領域に、線画像Ｌ１０に含まれる各位置の指標値に応じた画素値を割り当てることで、線画像Ｌ１４を生成する。また、生成機能１６２は、線画像Ｌ１１の領域に、線画像Ｌ１１に含まれる各位置の指標値に応じた画素値を割り当てることで、線画像Ｌ１５を生成する。また、生成機能１６２は、線画像Ｌ１２の領域に、線画像Ｌ１２に含まれる各位置の指標値に応じた画素値を割り当てることで、線画像Ｌ１６を生成する。そして、生成機能１６２は、３つの線画像Ｌ１４，Ｌ１５，Ｌ１６を含む画像をパラメトリック画像Ｉ１４として生成する。なお、パラメトリック画像Ｉ１４は、第２指標画像の一例である。

【0107】

なお、図１７の上図では、図示の都合上、各線画像Ｌ１４，Ｌ１５，Ｌ１６には均一なハッチングが施されているが、実際には、各線画像Ｌ１４，Ｌ１５，Ｌ１６に含まれる各位置（各ピクセル）には指標値に応じた個別の画素値が割り当てられる。例えば、図１７の領域Ｒ１１を拡大すると、図１７の下図に示すように、線画像には各々の指標値に応じた画素値が割り当てられており、均一な画素値が割り当てられているわけではない。

【0108】

このように、生成機能１６２は、ＲＯＩに含まれる複数の位置のうち、せん断波の到達時間が所定の範囲内に含まれる領域に対して、その領域に含まれる各位置の指標値に応じた画素値を割り当てたパラメトリック画像Ｉ１４を生成する。これにより、第２の実施形態に係る超音波診断装置１は、生体組織の硬さの信頼性とともに、生体組織の硬さの計測環境の安定性を操作者に提示することができる。

【0109】

なお、上述した内容はあくまで一例であり、上述した内容に限定されるものではない。例えば、伝播画像Ｉ１３及びパラメトリック画像Ｉ１４を順番に説明したのは説明の都合であり、生成機能１６２が画像を生成する順序を示すものではない。つまり、生成機能１６２は、伝播画像Ｉ１３を生成することなく、パラメトリック画像Ｉ１４を生成することができる。

【0110】

また、図１７では、パラメトリック画像Ｉ１４がＢモード画像Ｉ１０上に重畳表示される場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、パラメトリック画像Ｉ１４は、硬さ画像Ｉ１１上に重畳表示されても良いし、如何なる画像にも重畳されずに単独で表示されてもよい。また、パラメトリック画像Ｉ１４は、硬さ画像Ｉ１１及び／又はパラメトリック画像Ｉ１２と並列表示されても良い。

【0111】

また、パラメトリック画像Ｉ１４を生成する処理は、図１７にて説明した処理に限定されるものではない。例えば、生成機能１６２は、伝播画像Ｉ１３のうち線画像Ｌ１０，Ｌ１１，Ｌ１２が描出されない領域をマスクするマスク画像を用いて、パラメトリック画像Ｉ１４を生成することができる。具体的には、生成機能１６２は、伝播画像Ｉ１３のうち、線画像Ｌ１０，Ｌ１１，Ｌ１２に含まれる領域を「１」、線画像Ｌ１０，Ｌ１１，Ｌ１２が描出されない領域を「０」に設定したマスク画像を生成する。そして、生成機能１６２は、生成したマスク画像を用いて、図１１に示したパラメトリック画像Ｉ１２に対するマスク処理を実行する。この結果、生成機能１６２は、パラメトリック画像Ｉ１４を生成することができる。

【0112】

（その他の実施形態）
上述した実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてもよい。

【0113】

（解析装置）
上記の実施形態では、解析装置の一例として超音波診断装置１について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、解析装置としては、パーソナルコンピュータやワークステーション、ＰＡＣＳビューワなど、超音波走査によって収集されたスキャンデータ群を処理することが可能な医用情報処理装置が適用可能である。

【0114】

図１８は、その他の実施形態に係る解析装置２００の構成例を示すブロック図である。解析装置２００は、例えば、パーソナルコンピュータやワークステーション、ＰＡＣＳビューワなど、超音波走査によって収集されたスキャンデータ群を処理することが可能な医用情報処理装置によって構成される。

【0115】

図１８に示すように、解析装置２００は、入力インターフェース２０１、ディスプレイ２０２、記憶回路２１０、及び処理回路２２０を備える。入力インターフェース２０１、ディスプレイ２０２、記憶回路２１０、及び処理回路２２０は、相互に通信可能に接続される。

【0116】

入力インターフェース２０１は、マウス、キーボード、タッチパネル等、操作者からの各種の指示や設定要求を受け付けるための入力装置である。ディスプレイ２０２は、医用画像を表示したり、操作者が入力インターフェース２０１を用いて各種設定要求を入力するためのＧＵＩを表示したりする表示装置である。

【0117】

記憶回路２１０は、例えば、ＮＡＮＤ（Not AND）型フラッシュメモリやＨＤＤ（Hard Disk Drive）であり、医用画像データやＧＵＩを表示するための各種のプログラムや、当該プログラムによって用いられる情報を記憶する。

【0118】

処理回路２２０は、解析装置２００における処理全体を制御する電子機器（プロセッサ）である。処理回路２２０は、解析機能２２１、算出機能２２２、生成機能２２３、及び出力制御機能２２４を実行する。解析機能２２１、算出機能２２２、生成機能２２３、及び出力制御機能２２４は、例えば、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路２１０内に記録されている。処理回路２２０は、各プログラムを読み出し、実行することで読み出した各プログラムに対応する機能（解析機能２２１、算出機能２２２、生成機能２２３、及び出力制御機能２２４）を実現する。

【0119】

解析装置２００は、例えば、エラストグラフィを実行可能な超音波診断装置から、せん断波発生用超音波の送信及びせん断波観測用超音波の送受信により収集されたスキャンデータを受信する。

【0120】

そして、解析装置２００において、解析機能２２１は、せん断波発生用超音波の送信及びせん断波観測用超音波の送受信により収集したスキャンデータを解析することで、被検体内の複数の位置それぞれにおける組織の動きを検出する。算出機能２２２は、組織の動きに基づいて、複数の位置それぞれにおける組織の動きに関する指標値を算出する。生成機能２２３は、複数の位置それぞれに対して、各位置の指標値に応じた画素値を割り当てた第１指標画像を生成する。出力制御機能２２４は、指標値を出力する。これによれば、解析装置２００は、生体組織の硬さの安定的な計測を支援することができる。

【0121】

なお、図１８の説明はあくまで一例であり、上記の説明に限定されるものではない。例えば、解析装置２００は、指標値を数値として出力する場合には、生成機能２２３を備えていなくても良い。

【0122】

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。更に、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、ＣＰＵ及び当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、或いは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。例えば、送受信回路１１０、信号処理回路１２０、画像処理回路１３０、及び処理回路１６０の全て、又は、任意に選択される２つ以上の回路の処理機能を一つの処理回路で実行することも可能である。

【0123】

また、上記の実施形態及び変形例において説明した各処理のうち、自動的に行なわれるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行なうこともでき、或いは、手動的に行なわれるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的に行なうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

【0124】

また、上記の実施形態及び変形例で説明した解析方法は、予め用意された解析プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この解析プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この超音波イメージング方法は、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。

【0125】

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、生体組織の硬さの安定的な計測を支援することができる。

【0126】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0127】

１ 超音波診断装置
１２０ 信号処理回路
１２１ 解析機能
１６０ 処理回路
１６１ 算出機能
１６２ 生成機能
１６３ 出力制御機能

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】