超聲波診斷裝置以及彈性評價方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及使用超聲波以非侵入的方式獲取被檢體內(nèi)部的信息的超聲波成像技 術(shù)，特別是涉及對組織的硬度進行成像的彈性成像技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 超聲波診斷裝置是從體外照射超聲波，并將在體內(nèi)反射返回來的信號根據(jù)經(jīng)過時 間和信號強度來圖像化的醫(yī)用圖像裝置。由于超聲波具有在聲阻抗不同的界面按照斯奈 爾定律進行反射的性質(zhì)，因此通過將根據(jù)生物體內(nèi)的組織而微妙不同的聲阻抗的差異可視 化，從而來描繪組織的結(jié)構(gòu)。
[0003] 存在使用超聲波診斷裝置對組織的硬度而并非組織的結(jié)構(gòu)進行圖像化的彈性成 像技術(shù)。組織的硬度與病變有密切的關系，給診斷提供重要的信息。作為這種彈性成像的 方法之一，存在產(chǎn)生剪切波，根據(jù)通過剪切波的傳播而產(chǎn)生的位移來測量剪切速度，得到組 織的硬度的輻射壓彈性成像。若將組織的泊松比換算為0.5,縱波速度與橫波速度相比足夠 大，則成為硬度的指標的楊氏模量E可簡單地由下式（1)來表示。
[0004] 【式1】
[0005]E=3PVs2 …⑴
[0006] 在此，P是密度，Vs是剪切波速度。使用該式（1)，根據(jù)剪切波速度得到硬度的絕 對值。
[0007] 剪切波通過使聚焦超聲波照射于一點，對組織施加輻射壓來產(chǎn)生。此時，將所施加 的脈沖稱作輻射壓生成用脈沖（推壓脈沖）。通過推壓脈沖而生成的剪切波的位移由剪切 波檢測用脈沖（軌道脈沖（trackpulse:卜77夕A少只））來檢測。
[0008] 在輻射壓彈性成像中，為了計算硬度的絕對值，需要高精度地測量基于剪切波的 位移，計算高再現(xiàn)性的剪切速度。為了提高再現(xiàn)性，有如下方法，即在1次測定中，在測量區(qū) 域內(nèi)的多個地方，測量多次剪切波速度，將所得到的測量值的平均提示為測定值（例如，參 照專利文獻1)。在專利文獻1所公開的方法中，根據(jù)從測定值偏離的值的大小來進行評價， 將測定值與評價結(jié)果一起提示。根據(jù)本方法，由于相加平均時的偏離值的影響被抑制到最 小，因此可以認為測定精度也得到提高。
[0009] 在先技術(shù)文獻
[0010] 專利文獻
[0011] 專利文獻1 :美國專利申請公開2010/0016718號說明書

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 發(fā)明要解決的課題
[0013] 但是，如上所述，在輻射壓彈性成像中，照射推壓脈沖以及軌道脈沖這2種超聲波 脈沖。在專利文獻1所記載的方法中，由于會反復多次照射這些脈沖，因而測量需要時間。 因此，源于被檢體的呼氣、心跳等的身體活動、用戶的手振等所引起的攝像面的偏差產(chǎn)生， 引起測量的精度以及再現(xiàn)性的劣化。
[0014] 具體來說，首先由于上述的活動，從而測量范圍產(chǎn)生偏差，可以想到會對與想要測 定的部位不同的部位進行測定。此外，即使是輕微的偏差，所檢測到的剪切波的本來的時相 與所測定出的時相也發(fā)生偏離，可以想到所檢測到的剪切波速度會偏離本來的傳播速度。 而且，特別是在由于身體活動等而不發(fā)生面偏差的情況下，例如心跳所引起的肝臟的"壓迫 程度（形變）"可以認為根據(jù)時相而不同，由于該壓迫程度會給剪切波速度帶來影響，因此 也可能導致測量精度劣化。
[0015] 本發(fā)明鑒于上述情況而作，其目的在于提供一種如下技術(shù)，即在輻射壓彈性成像 的剪切波速度的測量中，能夠降低由于測量時間拖長而引起的測量精度與再現(xiàn)性的劣化， 并能夠獲取具有高診斷能力的超聲波圖像。
[0016] 用于解決課題的手段
[0017] 本發(fā)明在輻射壓彈性成像中，從基于軌道脈沖的照射的回波信號中，檢測剪切波， 同時提取與測量區(qū)域的活動（變動）相關的信息，并作為表示測量結(jié)果的可靠性的可靠性 信息而提供給用戶。此外，根據(jù)所提取的信息，確定變動的主要原因，提示給用戶。進而，對 多次的測量結(jié)果進行相加平均時，利用可靠性信息進行加權(quán)。
[0018] 發(fā)明效果
[0019] 根據(jù)本發(fā)明，在輻射壓彈性成像中，由于測量時間拖長而引起的測量精度與再現(xiàn) 性的劣化得到降低，并能夠獲取具有高診斷能力的超聲波圖像。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本發(fā)明的實施方式的超聲波診斷裝置的框圖。
[0021] 圖2(a)是用于說明本發(fā)明的實施方式的B模式圖像例的說明圖，（b)是本發(fā)明的 實施方式的測量區(qū)域（圖2(a)的區(qū)域220)的放大圖。
[0022] 圖3是用于說明本發(fā)明的實施方式的測量區(qū)域內(nèi)的相關系數(shù)的深度方向的變化 的說明圖。
[0023] 圖4(a)是用于說明本發(fā)明的實施方式的攝像區(qū)域的B模式圖像例的說明圖。 (b)~（d)是用于說明基于非剪切波變動的相關系數(shù)的變化的說明圖。
[0024] 圖5是用于說明本發(fā)明的實施方式的顯示畫面例的說明圖。
[0025] 圖6(a)~（d)是用于說明本發(fā)明的實施方式的顯示畫面例的說明圖。
[0026] 圖7是本發(fā)明的實施方式的攝像處理的流程圖。
[0027] 圖8是本發(fā)明的實施方式的變形例的超聲波診斷裝置的框圖。
[0028] 圖9(a)~（c)是用于說明本發(fā)明的實施方式的變形例的從用戶受理的指示的說 明圖。
[0029] 圖10是本發(fā)明的實施方式的變形例的顯示后的處理的流程圖。
【具體實施方式】
[0030] 以下，使用附圖對本發(fā)明的實施方式的一例進行說明。另外，在用于說明各實施方 式的所有附圖中，除另有注明外，具有同一功能的元素標注同一名稱以及同一符號，并省略 其重復說明。此外，本說明書所記載的所謂剪切波速度，是指剪切波的傳播速度。在應用本 發(fā)明的各實施方式中，能夠基于剪切波速度，進行有關例如與形變、楊氏模量、粘度、體積彈 性模量等組織性狀相關的信息的評價。
[0031] 首先，說明本實施方式的超聲波診斷裝置100。圖1是本實施方式的超聲波診斷裝 置100的框圖。
[0032] 在本實施方式的超聲波診斷裝置100中，進行如下的輻射壓彈性成像法，即向被 檢體的測量區(qū)域照射（發(fā)送）輻射壓，進行發(fā)送用于產(chǎn)生剪切波的聚焦突發(fā)超聲波（以后 稱作推壓脈沖）、和對通過推壓脈沖的發(fā)送而產(chǎn)生的剪切波的傳播進行檢測的脈沖超聲波 (以后稱作軌道脈沖）的測量，作為測量區(qū)域的組織的性質(zhì)而得到剪切波的傳播速度。此 外，為了提高可靠性以及再現(xiàn)性，反復上述測量，并將所得到的結(jié)果進行相加平均。
[0033] 此時，在本實施方式的超聲波診斷裝置100中，從軌道脈沖的回波信號中，提取與 測量區(qū)域的活動（變動）相關的信息，并作為通過輻射壓彈性成像而得到的信息的可靠性 相關的指針而提供給用戶。此外，從所提取的與變動相關的信息中，確定變動的主要原因， 提示給用戶。進而，也將與變動相關的信息用于上述相加平均時的加權(quán)。
[0034] 因此，本實施方式的超聲波診斷裝置100如本圖所示，具備收發(fā)波束形成器110、 序列控制部120、發(fā)送條件設定部130、圖像生成部140和彈性評價部150。此外，探頭160、 輸入裝置170、顯示裝置180與超聲波診斷裝置100連接。
[0035]〈發(fā)送波束形成器〉
[0036] 收發(fā)波束形成器110按照來自序列控制部120的指示，將發(fā)送波束發(fā)送到探頭 160,并且接收由探頭160接收到的回波信號。
[0037] 具體來說，生成從探頭160的各元件發(fā)送的超聲波脈沖的電信號。所生成的電信 號通過發(fā)送波束形成器所具備的D/A變換機而變換為模擬信號之后，被送到探頭160對被 檢體進行照射。在被檢體內(nèi)傳播的過程中從聲阻抗不同的界面反射回來的信號作為接收回 波信號而由探頭160進行接收，經(jīng)過與發(fā)送時相反的過程而變換為數(shù)字信號，進行相位累 加等加法處理，進行衰減校正等處理之后，變換為復RF數(shù)據(jù)。
[0038]〈序列控制部〉
[0039] 序列控制部120將按照經(jīng)由發(fā)送條件設定部130而設定的攝像條件來發(fā)送超聲波 脈沖的定時以及接收回波信號的定時、所發(fā)送的超聲波脈沖的特性等決定為脈沖序列。然 后，按照所決定的脈沖序列，控制收發(fā)波束形成器110,執(zhí)行測量。在本實施方式中，執(zhí)行輻 射壓彈性成像。因此，本實施方式的序列控制部120生成脈沖序列，以執(zhí)行進行推壓脈沖的 發(fā)送、多個軌道脈沖的反復的發(fā)送、和基于軌道脈沖的回波信號的接收的測量。
[0040]〈發(fā)送條件設定部〉
[0041] 發(fā)送條件設定部130根據(jù)從用戶受理的產(chǎn)生剪切波的位置（以后稱作測量區(qū)域）， 設定在該測量區(qū)域的推壓脈沖的發(fā)送條件、以及用于檢測在該區(qū)域產(chǎn)生的剪切波的軌道脈 沖的發(fā)送條件。所設定的發(fā)送條件包含聚焦位置、發(fā)送角度、突發(fā)長度、電壓、頻率以及發(fā)送 開口等聲壓參數(shù)。
[0042] 圖2(a)以及圖2(b)是用于說明推壓脈沖以及軌道脈沖發(fā)送的概念的圖。圖2(a) 是B模式圖像210的示例，圖2(b)是B模式圖像210內(nèi)的測量區(qū)域220的放大圖。箭頭 234是深度方向。
[0043] 在測量區(qū)域220內(nèi)的推壓脈沖的焦點222生成的基于輻射壓的剪切波221在組織 中傳播下去。軌道脈沖為了檢測該剪切波而發(fā)送。因此，相對于一次推壓脈沖，軌道脈沖最 短也在剪切波的傳播時間之間連續(xù)發(fā)送。
[0044] 設定推壓脈沖的發(fā)送條件使得向所指定的測量區(qū)域220內(nèi)的所希望的位置222發(fā) 送推壓脈沖，設定軌道脈沖的發(fā)送條件使得能夠根據(jù)通過推壓脈沖而產(chǎn)生的剪切波221的 回波信號來測量該剪切波。此外，關于軌道脈沖，1次測量中的發(fā)送數(shù)、反復次數(shù)、每次反復 的多個軌道脈沖的發(fā)送位置等也作為發(fā)送條件而被設定。
[0045]〈圖