超声波诊断装置以及弹性评价方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及使用超声波以非侵入的方式获取被检体内部的信息的超声波成像技 术，特别是涉及对组织的硬度进行成像的弹性成像技术。
【背景技术】
[0002] 超声波诊断装置是从体外照射超声波，并将在体内反射返回来的信号根据经过时 间和信号强度来图像化的医用图像装置。由于超声波具有在声阻抗不同的界面按照斯奈 尔定律进行反射的性质，因此通过将根据生物体内的组织而微妙不同的声阻抗的差异可视 化，从而来描绘组织的结构。
[0003] 存在使用超声波诊断装置对组织的硬度而并非组织的结构进行图像化的弹性成 像技术。组织的硬度与病变有密切的关系，给诊断提供重要的信息。作为这种弹性成像的 方法之一，存在产生剪切波，根据通过剪切波的传播而产生的位移来测量剪切速度，得到组 织的硬度的辐射压弹性成像。若将组织的泊松比换算为0.5,纵波速度与横波速度相比足够 大，则成为硬度的指标的杨氏模量E可简单地由下式（1)来表示。
[0004] 【式1】
[0005]E=3PVs2 …⑴
[0006] 在此，P是密度，Vs是剪切波速度。使用该式（1)，根据剪切波速度得到硬度的绝 对值。
[0007] 剪切波通过使聚焦超声波照射于一点，对组织施加辐射压来产生。此时，将所施加 的脉冲称作辐射压生成用脉冲（推压脉冲）。通过推压脉冲而生成的剪切波的位移由剪切 波检测用脉冲（轨道脉冲（trackpulse:卜77夕A少只））来检测。
[0008] 在辐射压弹性成像中，为了计算硬度的绝对值，需要高精度地测量基于剪切波的 位移，计算高再现性的剪切速度。为了提高再现性，有如下方法，即在1次测定中，在测量区 域内的多个地方，测量多次剪切波速度，将所得到的测量值的平均提示为测定值（例如，参 照专利文献1)。在专利文献1所公开的方法中，根据从测定值偏离的值的大小来进行评价， 将测定值与评价结果一起提示。根据本方法，由于相加平均时的偏离值的影响被抑制到最 小，因此可以认为测定精度也得到提高。
[0009] 在先技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1 :美国专利申请公开2010/0016718号说明书
【发明内容】
[0012] 发明要解决的课题
[0013] 但是，如上所述，在辐射压弹性成像中，照射推压脉冲以及轨道脉冲这2种超声波 脉冲。在专利文献1所记载的方法中，由于会反复多次照射这些脉冲，因而测量需要时间。 因此，源于被检体的呼气、心跳等的身体活动、用户的手振等所引起的摄像面的偏差产生， 引起测量的精度以及再现性的劣化。
[0014] 具体来说，首先由于上述的活动，从而测量范围产生偏差，可以想到会对与想要测 定的部位不同的部位进行测定。此外，即使是轻微的偏差，所检测到的剪切波的本来的时相 与所测定出的时相也发生偏离，可以想到所检测到的剪切波速度会偏离本来的传播速度。 而且，特别是在由于身体活动等而不发生面偏差的情况下，例如心跳所引起的肝脏的"压迫 程度（形变）"可以认为根据时相而不同，由于该压迫程度会给剪切波速度带来影响，因此 也可能导致测量精度劣化。
[0015] 本发明鉴于上述情况而作，其目的在于提供一种如下技术，即在辐射压弹性成像 的剪切波速度的测量中，能够降低由于测量时间拖长而引起的测量精度与再现性的劣化， 并能够获取具有高诊断能力的超声波图像。
[0016] 用于解决课题的手段
[0017] 本发明在辐射压弹性成像中，从基于轨道脉冲的照射的回波信号中，检测剪切波， 同时提取与测量区域的活动（变动）相关的信息，并作为表示测量结果的可靠性的可靠性 信息而提供给用户。此外，根据所提取的信息，确定变动的主要原因，提示给用户。进而，对 多次的测量结果进行相加平均时，利用可靠性信息进行加权。
[0018] 发明效果
[0019] 根据本发明，在辐射压弹性成像中，由于测量时间拖长而引起的测量精度与再现 性的劣化得到降低，并能够获取具有高诊断能力的超声波图像。
【附图说明】
[0020] 图1是本发明的实施方式的超声波诊断装置的框图。
[0021] 图2(a)是用于说明本发明的实施方式的B模式图像例的说明图，（b)是本发明的 实施方式的测量区域（图2(a)的区域220)的放大图。
[0022] 图3是用于说明本发明的实施方式的测量区域内的相关系数的深度方向的变化 的说明图。
[0023] 图4(a)是用于说明本发明的实施方式的摄像区域的B模式图像例的说明图。 (b)~（d)是用于说明基于非剪切波变动的相关系数的变化的说明图。
[0024] 图5是用于说明本发明的实施方式的显示画面例的说明图。
[0025] 图6(a)~（d)是用于说明本发明的实施方式的显示画面例的说明图。
[0026] 图7是本发明的实施方式的摄像处理的流程图。
[0027] 图8是本发明的实施方式的变形例的超声波诊断装置的框图。
[0028] 图9(a)~（c)是用于说明本发明的实施方式的变形例的从用户受理的指示的说 明图。
[0029] 图10是本发明的实施方式的变形例的显示后的处理的流程图。
【具体实施方式】
[0030] 以下，使用附图对本发明的实施方式的一例进行说明。另外，在用于说明各实施方 式的所有附图中，除另有注明外，具有同一功能的元素标注同一名称以及同一符号，并省略 其重复说明。此外，本说明书所记载的所谓剪切波速度，是指剪切波的传播速度。在应用本 发明的各实施方式中，能够基于剪切波速度，进行有关例如与形变、杨氏模量、粘度、体积弹 性模量等组织性状相关的信息的评价。
[0031] 首先，说明本实施方式的超声波诊断装置100。图1是本实施方式的超声波诊断装 置100的框图。
[0032] 在本实施方式的超声波诊断装置100中，进行如下的辐射压弹性成像法，即向被 检体的测量区域照射（发送）辐射压，进行发送用于产生剪切波的聚焦突发超声波（以后 称作推压脉冲）、和对通过推压脉冲的发送而产生的剪切波的传播进行检测的脉冲超声波 (以后称作轨道脉冲）的测量，作为测量区域的组织的性质而得到剪切波的传播速度。此 外，为了提高可靠性以及再现性，反复上述测量，并将所得到的结果进行相加平均。
[0033] 此时，在本实施方式的超声波诊断装置100中，从轨道脉冲的回波信号中，提取与 测量区域的活动（变动）相关的信息，并作为通过辐射压弹性成像而得到的信息的可靠性 相关的指针而提供给用户。此外，从所提取的与变动相关的信息中，确定变动的主要原因， 提示给用户。进而，也将与变动相关的信息用于上述相加平均时的加权。
[0034] 因此，本实施方式的超声波诊断装置100如本图所示，具备收发波束形成器110、 序列控制部120、发送条件设定部130、图像生成部140和弹性评价部150。此外，探头160、 输入装置170、显示装置180与超声波诊断装置100连接。
[0035]〈发送波束形成器〉
[0036] 收发波束形成器110按照来自序列控制部120的指示，将发送波束发送到探头 160,并且接收由探头160接收到的回波信号。
[0037] 具体来说，生成从探头160的各元件发送的超声波脉冲的电信号。所生成的电信 号通过发送波束形成器所具备的D/A变换机而变换为模拟信号之后，被送到探头160对被 检体进行照射。在被检体内传播的过程中从声阻抗不同的界面反射回来的信号作为接收回 波信号而由探头160进行接收，经过与发送时相反的过程而变换为数字信号，进行相位累 加等加法处理，进行衰减校正等处理之后，变换为复RF数据。
[0038]〈序列控制部〉
[0039] 序列控制部120将按照经由发送条件设定部130而设定的摄像条件来发送超声波 脉冲的定时以及接收回波信号的定时、所发送的超声波脉冲的特性等决定为脉冲序列。然 后，按照所决定的脉冲序列，控制收发波束形成器110,执行测量。在本实施方式中，执行辐 射压弹性成像。因此，本实施方式的序列控制部120生成脉冲序列，以执行进行推压脉冲的 发送、多个轨道脉冲的反复的发送、和基于轨道脉冲的回波信号的接收的测量。
[0040]〈发送条件设定部〉
[0041] 发送条件设定部130根据从用户受理的产生剪切波的位置（以后称作测量区域）， 设定在该测量区域的推压脉冲的发送条件、以及用于检测在该区域产生的剪切波的轨道脉 冲的发送条件。所设定的发送条件包含聚焦位置、发送角度、突发长度、电压、频率以及发送 开口等声压参数。
[0042] 图2(a)以及图2(b)是用于说明推压脉冲以及轨道脉冲发送的概念的图。图2(a) 是B模式图像210的示例，图2(b)是B模式图像210内的测量区域220的放大图。箭头 234是深度方向。
[0043] 在测量区域220内的推压脉冲的焦点222生成的基于辐射压的剪切波221在组织 中传播下去。轨道脉冲为了检测该剪切波而发送。因此，相对于一次推压脉冲，轨道脉冲最 短也在剪切波的传播时间之间连续发送。
[0044] 设定推压脉冲的发送条件使得向所指定的测量区域220内的所希望的位置222发 送推压脉冲，设定轨道脉冲的发送条件使得能够根据通过推压脉冲而产生的剪切波221的 回波信号来测量该剪切波。此外，关于轨道脉冲，1次测量中的发送数、反复次数、每次反复 的多个轨道脉冲的发送位置等也作为发送条件而被设定。
[0045]〈图