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JP7534185B2 - Analysis device and ultrasound diagnostic device - Google Patents

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JP7534185B2 JP2020178674A JP2020178674A JP7534185B2 JP 7534185 B2 JP7534185 B2 JP 7534185B2 JP 2020178674 A JP2020178674 A JP 2020178674A JP 2020178674 A JP2020178674 A JP 2020178674A JP 7534185 B2 JP7534185 B2 JP 7534185B2
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Description

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。 Embodiments of the present invention relate to an analysis device and an ultrasound diagnostic device.

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。 In recent years, a technology called elastography has been proposed for imaging the distribution of stiffness in biological tissues in various medical imaging diagnostic devices. As an example, shear wave elastography (SWE) is used in ultrasound diagnostic devices, which displays stiffness images by measuring the propagation speed of shear waves generated by push pulses. SWE is one of the very useful quantification techniques for, for example, diffuse liver disease.

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。 In SWE, shear waves have the tendency to be reflected at the boundary between tissues of different stiffness. These reflected shear waves are superimposed on the shear waves generated directly from the push pulse, causing a change in the contour of the displacement waveform. This change in contour adversely affects the accuracy of estimation when estimating the displacement lag (time lag), preventing stable stiffness measurement.

特開2015-054056号公報JP 2015-054056 A 特開2015-131097号公報JP 2015-131097 A

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。 The problem that the present invention aims to solve is to provide an analysis device and an ultrasound diagnostic device that can support stable measurement of the hardness of biological tissue.

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。 The analysis device according to the embodiment includes a detection unit, a calculation unit, and an output control unit. The detection unit detects tissue movement at each of a plurality of positions within the subject by analyzing scan data collected by transmitting a first ultrasonic wave for generating shear waves and transmitting and receiving a second ultrasonic wave for observing the shear waves. The calculation unit calculates an index value related to waveform information representing a time series change in the movement of the tissue at each of the plurality of positions based on the movement of the tissue. The output control unit outputs the index value.

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。FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of an ultrasound diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment. 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。FIG. 2 is a diagram for explaining reflection of a shear wave. 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。FIG. 3 is a diagram for explaining reflection of a shear wave. 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。FIG. 4 is a diagram showing an example of a stiffness image according to the first embodiment. 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。FIG. 5 is a diagram for explaining the process of the calculation function according to the first embodiment. 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。FIG. 6 is a diagram for explaining the process of the calculation function according to the first embodiment. 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。FIG. 7 is a diagram for explaining the process of the calculation function according to the first embodiment. 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。FIG. 8 is a diagram for explaining the process of the calculation function according to the first embodiment. 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。FIG. 9 is a diagram for explaining the process of the calculation function according to the first embodiment. 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。FIG. 10 is a diagram for explaining the process of the calculation function according to the first embodiment. 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。FIG. 11 is a diagram for explaining the process of the generation function according to the first embodiment. 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。FIG. 12 is a diagram for explaining the process of the output control function according to the first embodiment. 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。FIG. 13 is a flowchart showing a processing procedure performed by the ultrasound diagnostic apparatus according to the first embodiment. 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。FIG. 14 is a diagram for explaining the process of the calculation function according to the third modification of the first embodiment. 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。FIG. 15 is a diagram for explaining the process of the calculation function according to the fifth modification of the first embodiment. 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。FIG. 16 is a diagram for explaining the process of the generation function according to the second embodiment. 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。FIG. 17 is a diagram for explaining the process of the generation function according to the second embodiment. 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。FIG. 18 is a block diagram illustrating an example of the configuration of an analysis device according to another embodiment.

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。 Below, an analysis device and an ultrasound diagnostic device according to an embodiment will be described with reference to the drawings. In the following embodiment, an ultrasound diagnostic device will be described as an example of an analysis device, but the embodiment is not limited to this. For example, in addition to an ultrasound diagnostic device, medical information processing devices capable of processing a group of scan data collected by ultrasound scanning, such as personal computers, workstations, and PACS (Picture Archiving Communication System) viewers, can be used as the analysis device.

(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。
First Embodiment
Fig. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of an ultrasound diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment. As shown in Fig. 1, the ultrasound diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment includes an apparatus main body 100, an ultrasound probe 101, an input interface 102, and a display 103. The ultrasound probe 101, the input interface 102, and the display 103 are connected to the apparatus main body 100. Note that a subject P is not included in the configuration of the ultrasound diagnostic apparatus 1.

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。 The ultrasonic probe 101 has multiple transducers (e.g., piezoelectric transducers), which generate ultrasonic waves based on a drive signal supplied from a transmission/reception circuit 110 of the device main body 100 (described later). The multiple transducers of the ultrasonic probe 101 also receive reflected waves from the subject P and convert them into electrical signals. The ultrasonic probe 101 also has a matching layer provided on the transducers, and a backing material that prevents ultrasonic waves from propagating backward from the transducers.

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。 When ultrasound waves are transmitted from the ultrasound probe 101 to the subject P, the transmitted ultrasound waves are reflected successively by discontinuous surfaces of acoustic impedance in the tissues of the subject P, and are received as reflected wave signals (echo signals) by multiple transducers of the ultrasound probe 101. The amplitude of the received reflected wave signal depends on the difference in acoustic impedance at the discontinuous surfaces where the ultrasound waves are reflected. When the transmitted ultrasound pulse is reflected by the surface of a moving blood flow, heart wall, etc., the reflected wave signal undergoes a frequency shift due to the Doppler effect depending on the velocity component of the moving body in the direction of ultrasound transmission.

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。 The first embodiment can be applied to any of the following cases: the ultrasonic probe 101 shown in FIG. 1 is a one-dimensional ultrasonic probe in which multiple piezoelectric transducers are arranged in a row, a one-dimensional ultrasonic probe in which multiple piezoelectric transducers arranged in a row are mechanically oscillated, and a two-dimensional ultrasonic probe in which multiple piezoelectric transducers are arranged two-dimensionally in a lattice pattern.

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。 The input interface 102 includes a mouse, keyboard, buttons, a panel switch, a touch command screen, a foot switch, a trackball, a joystick, etc., and accepts various setting requests from the operator of the ultrasound diagnostic device 1 and transfers the various setting requests received to the device main body 100.

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。 The display 103 displays a GUI (Graphical User Interface) that enables the operator of the ultrasound diagnostic device 1 to input various setting requests using the input interface 102, and displays ultrasound image data generated in the device body 100, etc.

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。 The device main body 100 is a device that generates ultrasound image data based on a reflected wave signal received by the ultrasound probe 101, and as shown in FIG. 1, has a transmission/reception circuit 110, a signal processing circuit 120, an image processing circuit 130, an image memory 140, a storage circuit 150, and a processing circuit 160. The transmission/reception circuit 110, the signal processing circuit 120, the image processing circuit 130, the image memory 140, the storage circuit 150, and the processing circuit 160 are connected so as to be able to communicate with each other.

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。 The transmission/reception circuit 110 has a pulse generator, a transmission delay unit, a pulser, etc., and supplies a drive signal to the ultrasonic probe 101. The pulse generator repeatedly generates rate pulses for forming a transmission ultrasonic wave at a predetermined rate frequency. The transmission delay unit focuses the ultrasonic waves generated from the ultrasonic probe 101 into a beam shape and provides each rate pulse generated by the pulse generator with a delay time for each piezoelectric transducer required to determine the transmission directivity. The pulser applies a drive signal (drive pulse) to the ultrasonic probe 101 at a timing based on the rate pulse. In other words, the transmission delay unit changes the delay time provided to each rate pulse to arbitrarily adjust the transmission direction of the ultrasonic waves transmitted from the piezoelectric transducer surface.

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。 The transmission/reception circuit 110 has the ability to instantly change the transmission frequency, transmission drive voltage, etc., in order to execute a specified scan sequence based on instructions from the processing circuit 160, which will be described later. In particular, the change in transmission drive voltage is achieved by a linear amplifier type transmission circuit that can instantly switch its value, or a mechanism that electrically switches between multiple power supply units.

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。 The transmission/reception circuit 110 also has a preamplifier, an A/D (Analog/Digital) converter, a reception delay unit, an adder, etc., and performs various processes on the reflected wave signal received by the ultrasound probe 101 to generate reflected wave data. The preamplifier amplifies the reflected wave signal for each channel. The A/D converter A/D converts the amplified reflected wave signal. The reception delay unit provides the delay time required to determine the reception directivity. The adder performs addition processing on the reflected wave signal processed by the reception delay unit to generate reflected wave data. The addition processing by the adder emphasizes the reflected component from a direction corresponding to the reception directivity of the reflected wave signal, and a comprehensive beam for ultrasound transmission and reception is formed by the reception directivity and transmission directivity.

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。 When scanning a two-dimensional region of the subject P, the transmission/reception circuit 110 causes the ultrasound probe 101 to transmit an ultrasound beam in two-dimensional directions. The transmission/reception circuit 110 then generates two-dimensional reflected wave data from the reflected wave signals received by the ultrasound probe 101. When scanning a three-dimensional region of the subject P, the transmission/reception circuit 110 causes the ultrasound probe 101 to transmit an ultrasound beam in three-dimensional directions. The transmission/reception circuit 110 then generates three-dimensional reflected wave data from the reflected wave signals received by the ultrasound probe 101. The transmission/reception circuit 110 is an example of a transmission/reception unit.

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。 The signal processing circuit 120 performs, for example, logarithmic amplification, envelope detection processing, etc., on the reflected wave data received from the transmission/reception circuit 110 to generate data (B-mode data) in which the signal strength at each sample point is expressed as luminance brightness. The B-mode data generated by the signal processing circuit 120 is output to the image processing circuit 130.

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。 The signal processing circuit 120 also generates data (Doppler data) that extracts motion information based on the Doppler effect of a moving object at each sample point in the scanning area from the reflected wave data received from the transmission/reception circuit 110. Specifically, the signal processing circuit 120 performs frequency analysis of the velocity information from the reflected wave data, extracts blood flow, tissue, and contrast agent echo components due to the Doppler effect, and generates data (Doppler data) that extracts moving object information such as average velocity, variance, and power for multiple points. Here, the moving object is, for example, blood flow, tissue such as the heart wall, and contrast agent. The motion information (blood flow information) obtained by the signal processing circuit 120 is sent to the image processing circuit 130 and displayed in color on the display 103 as an average velocity image, variance image, power image, or a combination of these images.

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。 The signal processing circuit 120 also executes an analysis function 121 as shown in FIG. 1. Here, for example, the processing functions executed by the analysis function 121, which is a component of the signal processing circuit 120 shown in FIG. 1, are recorded in the form of a computer-executable program in a storage device (e.g., the storage circuit 150) of the ultrasound diagnostic device 1. The signal processing circuit 120 is a processor that realizes the function corresponding to each program by reading each program from the storage device and executing it. In other words, the signal processing circuit 120 in a state in which each program has been read has the functions shown in the signal processing circuit 120 in FIG. 1. The processing functions executed by the analysis function 121 will be described later. The analysis function 121 is an example of an analysis unit.

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。 The image processing circuit 130 generates ultrasound image data from the data generated by the signal processing circuit 120. The image processing circuit 130 generates B-mode image data that represents the intensity of the reflected wave as brightness from the B-mode data generated by the signal processing circuit 120. The image processing circuit 130 also generates Doppler image data that represents moving object information from the Doppler data generated by the signal processing circuit 120. The Doppler image data is velocity image data, variance image data, power image data, or image data that is a combination of these.

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。 Here, the image processing circuit 130 generally converts (scan converts) the scan line signal sequence of the ultrasound scan into a scan line signal sequence of a video format, such as that of a television, to generate ultrasound image data for display. Specifically, the image processing circuit 130 generates ultrasound image data for display by performing coordinate conversion according to the ultrasound scanning form of the ultrasound probe 101. In addition to scan conversion, the image processing circuit 130 also performs various image processing, such as image processing (smoothing processing) that regenerates an average brightness image using multiple image frames after scan conversion, and image processing (edge emphasis processing) that uses a differential filter within the image. In addition, the image processing circuit 130 combines supplementary information (text information of various parameters, scales, body marks, etc.) with the ultrasound image data.

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。 That is, the B-mode data and Doppler data are ultrasound image data before scan conversion processing, and the data generated by the image processing circuit 130 is ultrasound image data for display after scan conversion processing. When the signal processing circuit 120 generates three-dimensional data (three-dimensional B-mode data and three-dimensional Doppler data), the image processing circuit 130 generates volume data by performing coordinate conversion according to the ultrasound scanning form of the ultrasound probe 101. Then, the image processing circuit 130 performs various rendering processes on the volume data to generate two-dimensional image data for display.

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。 The image memory 140 is a memory that stores image data for display generated by the image processing circuit 130. The image memory 140 can also store data generated by the signal processing circuit 120. The B-mode data and Doppler data stored in the image memory 140 can be called up by the operator after diagnosis, for example, and becomes ultrasound image data for display via the image processing circuit 130.

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。 The memory circuitry 150 stores various data such as control programs for transmitting and receiving ultrasound, image processing, and display processing, diagnostic information (e.g., patient ID, doctor's findings, etc.), diagnostic protocols, and various body marks. The memory circuitry 150 is also used to store image data stored in the image memory 140 as necessary. The data stored in the memory circuitry 150 can be transferred to an external device via an interface (not shown).

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。 The processing circuitry 160 controls the overall processing of the ultrasound diagnostic device 1. Specifically, the processing circuitry 160 controls the processing of the transmission/reception circuitry 110, the signal processing circuitry 120, and the image processing circuitry 130 based on various setting requests input by the operator via the input interface 102 and various control programs and various data read from the memory circuitry 150. The processing circuitry 160 also controls the display 103 to display ultrasound image data for display stored in the image memory 140.

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。 Furthermore, as shown in FIG. 1, the processing circuit 160 executes a calculation function 161, a generation function 162, and an output control function 163. The calculation function 161 is an example of a calculation unit. The generation function 162 is an example of a generation unit. The output control function 163 is an example of an output control unit.

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。 Here, for example, the processing functions executed by the calculation function 161, the generation function 162, and the output control function 163, which are components of the processing circuitry 160 shown in FIG. 1, are recorded in the form of a computer-executable program in a storage device (e.g., the storage circuitry 150) of the ultrasound diagnostic device 1. The processing circuitry 160 is a processor that realizes the function corresponding to each program by reading each program from the storage device and executing it. In other words, the processing circuitry 160 in a state in which each program has been read has each function shown in the processing circuitry 160 in FIG. 1. The processing functions executed by the calculation function 161, the generation function 162, and the output control function 163 will be described later.

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。 The term "processor (circuit)" used in the above description means, for example, a circuit such as a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), an Application Specific Integrated Circuit (ASIC), a programmable logic device (for example, a Simple Programmable Logic Device (SPLD), a Complex Programmable Logic Device (CPLD), and a Field Programmable Gate Array (FPGA)). The processor realizes its function by reading and executing a program stored in the memory circuit 150. Note that instead of storing a program in the memory circuit 150, the program may be directly built into the circuit of the processor. In this case, the processor realizes its function by reading and executing a program built into the circuit. Note that each processor in this embodiment is not limited to being configured as a single circuit for each processor, but may be configured as a single processor by combining multiple independent circuits to realize its function. Furthermore, multiple components in each figure may be integrated into a single processor to realize its function.

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。 Here, the ultrasound diagnostic device 1 according to the first embodiment is a device capable of performing elastography, which measures the stiffness of biological tissue and visualizes the distribution of the measured stiffness. Specifically, the ultrasound diagnostic device 1 according to the first embodiment is a device capable of performing shear wave elastography (SWE) by applying an acoustic radiation force to generate a displacement in biological tissue.

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。 In SWE, shear waves have the tendency to be reflected at the boundary between tissues with different stiffness. These reflected shear waves are superimposed on the shear waves generated directly from the push pulse, causing a change in the contour of the displacement waveform. This change in contour adversely affects the accuracy of estimating the displacement lag (time lag), preventing accurate stiffness measurement.

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。 2 and 3 are diagrams for explaining the reflection of shear waves. In the upper diagrams of Fig. 2 and Fig. 3, the elliptical hatched area located in the center of the ROI (Region Of Interest) indicates an area (structure) whose hardness is different from other areas. In other words, the outline of the hatched area corresponds to a structural boundary surface. In addition, the lower diagrams of Fig. 2 and Fig. 3 show a displacement waveform (time-displacement curve). In other words, in the lower diagrams of Fig. 2 and Fig. 3, the horizontal axis corresponds to time (the number of tracking pulse transmissions), and the vertical axis corresponds to the amplitude of the displacement. In addition, Fig. 2 is an example of a case where a push pulse is irradiated near the boundary surface. In addition, Fig. 3 is an example of a case where a push pulse is irradiated at a position farther away from the boundary surface than in Fig. 2.

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。 As shown in FIG. 2, when a push pulse is irradiated, a shear wave propagates from the position where the push pulse is irradiated (irradiation position). Here, shear wave A propagating from the irradiation position to the right in the figure is observed, for example, as a displacement waveform (dashed line) shown in the lower diagram of FIG. 2 at the transmission/reception position of the tracking pulse. Note that shear wave A is an example of a shear wave that propagates (directly) without reflection from the irradiation position of the push pulse to the transmission/reception position of the tracking pulse.

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。 On the other hand, shear wave B propagating from the irradiation position to the left in the figure is reflected at the boundary surface and then propagates to the right in the figure. For this reason, shear wave B is observed, for example, as a displacement waveform (dashed line) shown in the lower diagram of Figure 2 at the transmitting and receiving position of the tracking pulse.

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。 In other words, when a push pulse is applied near the boundary surface, the displacement waveform actually observed (solid line) has a broad shape due to the overlap of the displacement waveform generated by shear wave A (dashed line) and the displacement waveform generated by shear wave B (dash-dotted line).

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。 Also, as shown in Figure 3, when the push pulse is irradiated at a position farther away from the boundary surface than in Figure 2, the displacement waveform actually observed (solid line) has a twin peak shape, with the displacement waveform generated by shear wave C (dashed line) and the displacement waveform generated by shear wave D (dash-dotted line) overlapping.

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。 In this way, when the displacement waveform of the shear wave (shear wave A or shear wave C) that should be observed becomes broad or deformed into a twin peak, the amplitude and time (arrival time) of the peak differ from the displacement waveform that should be observed, which adversely affects the estimation accuracy and prevents stable hardness measurement.

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。 Therefore, the ultrasound diagnostic device 1 according to the first embodiment has the processing functions described below to support stable measurement of the stiffness of biological tissue.

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。 It has been explained that SWE is one of the very useful quantification techniques for, for example, diffuse liver disease, but this embodiment is not limited to diffuse liver disease. For example, this embodiment can be widely applied to sites and cases to which SWE can be applied.

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。 The analysis function 121 executes processing for measuring the hardness of biological tissue. For example, the analysis function 121 controls the transmission/reception circuit 110 to collect scan data by transmitting push pulses and transmitting/receiving tracking pulses. Note that the push pulse is a focused ultrasonic pulse that generates transverse waves called shear waves in biological tissue based on acoustic radiation force, and is an example of ultrasonic waves for generating shear waves. Also, the tracking pulse is an ultrasonic pulse that observes shear waves, and is an example of ultrasonic waves for observing shear waves.

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。 For example, the transmission/reception circuit 110 causes the ultrasonic probe 101 to transmit a push pulse to generate shear waves in biological tissue. The transmission/reception circuit 110 then causes the ultrasonic probe 101 to transmit a tracking pulse for observing the shear waves generated based on the push pulse. The tracking pulse is transmitted to observe the propagation speed of the shear waves generated by the push pulse at each sample point within the ROI. Typically, the tracking pulse is transmitted multiple times (e.g., 100 times) for each scanning line within the ROI. The transmission/reception circuit 110 generates reflected wave data (scan data) from the reflected wave signal of the tracking pulse transmitted for each scanning line within the ROI.

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。 Then, the analysis function 121 analyzes the reflected wave data of the tracking pulse transmitted multiple times on each scanning line within the ROI to calculate stiffness distribution data indicating the distribution of stiffness within the ROI. Specifically, the analysis function 121 generates stiffness distribution data of the ROI by measuring the propagation speed of the shear wave generated by the push pulse at each sample point.

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。 For example, the analysis function 121 performs frequency analysis on the reflected wave data of the tracking pulse. As a result, the analysis function 121 generates motion information (tissue Doppler data) over multiple time phases at each of the multiple sample points of each scanning line. Then, the analysis function 121 time-integrates the velocity components of the tissue Doppler data of multiple time phases obtained at each of the multiple sample points of each scanning line. As a result, the analysis function 121 calculates the displacement of each of the multiple sample points of each scanning line over multiple time phases. That is, the displacement is detected as a displacement waveform (time-displacement curve). That is, the analysis function 121 is an example of a detection unit that detects the movement (displacement) of tissue at each of multiple positions in the subject by analyzing scan data collected by transmitting push pulses and transmitting and receiving tracking pulses. Also, the displacement waveform is an example of waveform information that represents a time-series change in displacement.

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。 Then, the analysis function 121 determines the time when the displacement is maximum at each sample point. Then, the analysis function 121 determines the time when the maximum displacement is obtained at each sample point as the arrival time when the shear wave arrives at each sample point. Next, the analysis function 121 calculates the propagation speed of the shear wave at each sample point by performing spatial differentiation of the arrival time of the shear wave at each sample point. Note that the arrival time of the shear wave is not limited to only the time when the displacement is maximum at each sample point, and for example, the time when the amount of change in displacement at each sample point is maximum may be used.

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。 The analysis function 121 then generates information on the shear wave propagation velocity at each sample point within the ROI as stiffness distribution data. The shear wave propagation velocity is high in hard tissue and low in soft tissue. In other words, the value of the shear wave propagation velocity indicates the stiffness (elastic modulus) of the tissue. In the above case, the tracking pulse is a transmission pulse for tissue Doppler. Note that the above shear wave propagation velocity can also be calculated from the cross-correlation of tissue displacements in adjacent scan lines.

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。 The analysis function 121 may calculate the elastic modulus (Young's modulus, shear modulus) from the shear wave propagation speed, and generate stiffness distribution data from the calculated elastic modulus. The shear wave propagation speed, Young's modulus, and shear modulus can all be used as physical quantities (index values) that represent the stiffness of biological tissue. Stiffness is an example of a parameter that represents the properties of tissue (also referred to as a "tissue property parameter").

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。 Then, the analysis function 121 outputs the stiffness distribution data to the image processing circuit 130, which generates stiffness image data. Specifically, the image processing circuit 130 generates stiffness image data by assigning an image value according to the propagation speed of the shear wave at each sample point of the stiffness distribution data to each position within the ROI.

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。 Figure 4 is a diagram showing an example of a stiffness image according to the first embodiment. As shown in Figure 4, stiffness image data generated by the image processing circuit 130 is superimposed, for example, on a B-mode image I10 as a stiffness image I11 and displayed on the display 103.

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。 In this way, the analysis function 121 executes a process for measuring the stiffness of biological tissue. Note that the process for measuring the stiffness of biological tissue described above is merely an example, and is not limited to the above. For example, the analysis function 121 can apply any known technology related to elastography as long as it can detect the movement (e.g., displacement) of tissue caused by shear waves.

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。 The calculation function 161 calculates an index value related to the tissue movement at each of the multiple positions based on the tissue movement. For example, the calculation function 161 calculates a value related to the attenuation delay of the tissue movement (displacement) as the index value.

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。 As an example, the calculation function 161 calculates the index value using a threshold value for the magnitude of tissue movement. In other words, the calculation function 161 calculates the index value based on the displacement waveform and the threshold value. Specifically, the calculation function 161 calculates the time width during which the waveform information of the tissue movement is equal to or greater than the threshold value as the index value.

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。 Figures 5 to 10 are diagrams for explaining the processing of the calculation function 161 according to the first embodiment. Figures 5 to 10 exemplify a displacement waveform (time displacement curve) at a certain sample point. That is, in Figures 5 to 10, the horizontal axis corresponds to time (the number of tracking pulse transmissions), and the vertical axis corresponds to the amplitude of the displacement. That is, the observation time of the displacement in the displacement waveform is determined based on the interval and number of tracking pulse transmissions and receptions. Note that in Figures 5 to 10, the threshold is a preset value (fixed value). The threshold is, for example, input in advance by the operator and stored in the memory circuit 150.

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。 For example, the calculation function 161 calculates the time width during which the displacement waveform is equal to or greater than a threshold value as the index value. In the example shown in FIG. 5, the calculation function 161 calculates time T1 as the index value. In the example shown in FIG. 6, the calculation function 161 calculates time T2 as the index value. In the example shown in FIG. 7, the calculation function 161 calculates the sum of time T3 and time T4 as the index value. In the example shown in FIG. 8, the calculation function 161 calculates time T5 as the index value.

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。 The example shown in FIG. 9 is an example in which the observed displacement waveform is small and there is no time when the displacement waveform is equal to or greater than the threshold. In this case, the calculation function 161 calculates "0" as the index value. The example shown in FIG. 10 is an example in which the displacement waveform that is equal to or greater than the threshold does not decay below the threshold. In this case, the calculation function 161 calculates time T6 as the index value.

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。 In this way, the calculation function 161 calculates, for each sample point within the ROI, the time width (time interval) during which the displacement waveform is equal to or greater than the threshold value as an index value. In other words, the time width corresponds to the interval from the time the displacement value (amplitude) exceeds the threshold value to the time the displacement value falls below the threshold value, or the interval from the time the displacement value exceeds the threshold value to the time the displacement was last observed. This allows the calculation function 161 to express, as an index value, how broad the shape of the displacement waveform at each position is.

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。 Note that the process for calculating the index value described above is merely an example, and the embodiment is not limited to this. For example, the calculation function 161 does not necessarily have to calculate the value of the time width itself as the index value. As an example, the calculation function 161 may calculate a value obtained by adding, subtracting, multiplying or dividing the value of the time width by a predetermined value, or a value obtained by inputting the value of the time width into a predetermined function. In other words, the calculation function 161 can calculate a value that increases or decreases according to an increase or decrease in the value of the time width as the index value.

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。 For example, the calculation function 161 may use a percentage of the peak value in the waveform information of tissue movement as the threshold value, rather than a preset fixed value. For example, the calculation function 161 uses "a value that is 60% of the peak value" as the threshold value. In this case, the threshold value varies depending on the magnitude of the peak value of the displacement waveform, so that a value other than "0" is calculated even in the example shown in FIG. 9. Note that the percentage used as the threshold value is, for example, input in advance by the operator and stored in the memory circuitry 150.

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。 In addition, the calculation function 161 may calculate the number of peaks in the range where the waveform information of the tissue movement is equal to or greater than a threshold value as the index value, instead of the time width. When calculating the number of peaks as the index value, the calculation function 161 calculates, for example, "1" for the displacement waveform in FIG. 5 and "2" for the displacement waveforms in FIG. 6 to FIG. 10. In this way, the calculation function 161 can express as an index value whether the displacement waveform at each position has a single peak, twin peaks, or three or more peaks. Examples of index values other than the time width and the number of peaks will be described later in the modified examples.

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。 The generation function 162 generates a parametric image in which a pixel value corresponding to the index value of each of the multiple positions is assigned to each of the multiple positions. This parametric image is an example of a first index image.

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。 Figure 11 is a diagram for explaining the processing of the generation function 162 according to the first embodiment. As shown in Figure 11, the generation function 162 generates a parametric image I12 by assigning pixel values according to the index value of each position to each position within the ROI set on the B-mode image I10. Note that the area of the parametric image I12 corresponds to the area of the stiffness image I11.

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。 In this way, the generation function 162 generates the parametric image I12. Note that the processing of the generation function 162 can also be performed by the image processing circuit 130.

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。 The output control function 163 outputs the index value. For example, the output control function 163 causes the parametric image I12 generated by the generation function 162 to be displayed on the display 103.

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。 Figure 12 is a diagram for explaining the processing of the output control function 163 according to the first embodiment. As shown in Figure 12, the output control function 163 displays the parametric image I12 and the stiffness image I11 simultaneously on the display 103.

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。 Note that the content shown in FIG. 12 is merely an example and is not limited to the content shown. For example, the parametric image I12 and the stiffness image I11 do not have to be superimposed on the B-mode image I10. Also, for example, the parametric image I12 may be superimposed on the stiffness image I11.

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。 In addition, the output control function 163 does not necessarily have to display the parametric image I12. For example, the output control function 163 can also display the index value as a numerical value on the display 103. When displaying as a numerical value, it is preferable for the output control function 163 to display the index value at a position (sample point) specified by the operator, for example. When an area is specified by the operator, the output control function 163 may display a statistical value (average value, maximum value, minimum value, etc.) of the index value within the area, or may display the index value at a representative point within the area. In addition, when the parametric image I12 is not displayed, the processing circuit 160 may not have the generation function 162.

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。 In addition, the destination of the information output by the output control function 163 is not limited to the display 103. For example, the output control function 163 may transmit information to an external device connected to the ultrasound diagnostic device 1 via a network. In addition, the output control function 163 may store information in the memory circuitry 150 or a portable recording medium.

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。 Figure 13 is a flowchart showing the processing procedure by the ultrasound diagnostic device 1 according to the first embodiment. The processing procedure shown in Figure 13 is started when the operator inputs an instruction to start the elast mode, which is an imaging mode for performing elastography. Note that the detailed processing content in each processing procedure in Figure 13 is similar to the content explained as each processing function of the ultrasound diagnostic device 1, and therefore will be omitted as appropriate.

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。 As shown in FIG. 13, when an instruction to start the elast mode is input by the operator (step S101: Yes), the ultrasound diagnostic device 1 starts the processing from step S102 onwards. Note that, until an instruction to start the elast mode is input (step S101: No), the processing from step S102 onwards is not started, and the processing in FIG. 13 is in a standby state.

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。 When the ultrasound diagnostic device 1 is started, the analysis function 121 sets the ROI (step S102). For example, when the elastance mode is started, a B-mode image corresponding to the contact position of the ultrasound probe 101 is automatically displayed. The operator performs an input operation to place an ROI for displaying a stiffness image on the displayed B-mode image. The analysis function 121 sets the ROI at the position placed by the operator.

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。 Then, the analysis function 121 generates a stiffness image corresponding to the ROI (step S103). For example, when the operator presses the stiffness image capture button, the analysis function 121 controls the transmission/reception circuit 110 to transmit push pulses and transmit/receive tracking pulses to collect scan data for each position within the ROI. Then, the analysis function 121 generates a stiffness image corresponding to the ROI based on the collected scan data.

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。 Then, the calculation function 161 calculates an index value related to the attenuation of the movement based on the movement (displacement) of the tissue (step S104). For example, the calculation function 161 calculates the time width during which the displacement waveform is equal to or greater than a threshold value as the index value for each position within the ROI.

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。 Then, the generation function 162 generates a parametric image corresponding to the ROI (step S105). For example, the generation function 162 generates a parametric image by assigning a pixel value to each position in the ROI according to the index value of each position.

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。 Then, the output control function 163 displays the stiffness image and the parametric image (step S106). The output control function 163 displays the stiffness image and the parametric image side by side on the display 103.

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。 Note that the content shown in FIG. 13 is merely an example, and is not limited to the content shown. For example, after a displacement is detected, the process of calculating an index value (step S104) and the process of generating a parametric image (step S105) may be executed prior to the process of generating a stiffness image (step S103), or may be executed as parallel processes.

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。 As described above, in the ultrasound diagnostic device 1 according to the first embodiment, the transmission/reception circuit 110 collects scan data by transmitting ultrasound waves for generating shear waves and transmitting and receiving ultrasound waves for observing shear waves. Next, the analysis function 121 analyzes the scan data to detect tissue movement at each of multiple positions within the subject. Then, the calculation function 161 calculates an index value related to waveform information of the tissue movement at each of the multiple positions based on the tissue movement. Then, the output control function 163 outputs the index value. This allows the ultrasound diagnostic device 1 to support stable measurement of the stiffness of biological tissue.

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。 For example, the ultrasound diagnostic device 1 displays, together with the stiffness image, a parametric image having pixel values corresponding to the time width during which the displacement waveform is equal to or greater than a threshold value. By viewing this parametric image, the operator can determine whether or not scan data was collected at a stable position that is unlikely to contain reflected shear waves. This enables the ultrasound diagnostic device 1 to support stable measurement of the stiffness of biological tissue, such as by re-imaging the stiffness image as necessary.

(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。
(Variation 1)
In the first embodiment, a case where "displacement" is used as the movement of tissue has been described, but the embodiment is not limited thereto. For example, the ultrasound diagnostic device 1 can use "instantaneous displacement" or "instantaneous velocity" as the movement of tissue, instead of "displacement".

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。 For example, the velocity component of tissue Doppler data obtained in the process of measuring the stiffness of biological tissue described above corresponds to "instantaneous displacement." When the waveform information of the instantaneous displacement also contains a reflected shear wave component, a change in waveform similar to that of the waveform information of the displacement is observed. For this reason, the calculation function 161 can calculate the index value by treating the instantaneous displacement in the same way as the displacement.

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。 Note that "instantaneous velocity" is a value obtained by differentiating instantaneous displacement. Since instantaneous velocity has the same characteristics as displacement, the calculation function 161 can calculate the index value by treating instantaneous velocity in the same way as displacement.

(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。
(Variation 2)
In the first embodiment, the fixed value and the ratio used as the threshold may be set based on the distance in the azimuth direction from the irradiation position of the push pulse.

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。 It is known that the displacement caused by shear waves attenuates depending on the propagation distance of the shear waves. Therefore, the calculation function 161 sets the threshold value at each position based on the azimuthal distance from the push pulse irradiation position.

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。 For example, the calculation function 161 sets the threshold value of a sample point close to the irradiation position of the push pulse to a higher value than the threshold value of a sample point far from the irradiation position of the push pulse. This allows the calculation function 161 to set a threshold value according to the propagation distance of the shear wave.

(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。
(Variation 3)
Furthermore, the "threshold value according to the propagation distance of the shear wave" described in the second modification may be set based on a reference region.

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。 Figure 14 is a diagram for explaining the processing of the calculation function 161 according to the third modified example of the first embodiment. The upper diagram of Figure 14 illustrates a reference region R10 set on the stiffness image I11. The lower diagram of Figure 14 illustrates displacement waveforms at transmitting and receiving positions P1, P2, and P3 of the tracking pulse within the reference region R10. Note that in Figure 14, position P1 is closer to the push pulse irradiation position than position P2, and position P3 is farther from the push pulse irradiation position than position P2.

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。 As shown in FIG. 14, the operator sets a reference region R10 on the stiffness image I11. At this time, it is preferable to set the reference region R10 in a region where the tissue (or stiffness) appears uniform.

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。 Then, the calculation function 161 sets thresholds Th1, Th2, and Th3 (Th1>Th2>Th3) according to the propagation distance of the shear wave based on the amplitude of the displacement waveform at each position P1, P2, and P3. Here, threshold Th1 is the threshold when the propagation distance of the shear wave corresponds to position P1. Furthermore, threshold Th2 is the threshold when the propagation distance of the shear wave corresponds to position P2. Furthermore, threshold Th3 is the threshold when the propagation distance of the shear wave corresponds to position P3.

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。 In this way, the calculation function 161 sets the threshold value at each position based on the movement of the tissue in the reference region. Note that the reference region R10 may be set on the B-mode image I10 instead of the stiffness image I11.

(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。
(Variation 4)
In addition, the index value is not limited to the time width and the number of peaks, and for example, the area can be used. However, the area of the displacement waveform reflects not only the attenuation delay of the movement of the tissue but also the magnitude of the amplitude. Therefore, when the area is used, it is preferable to calculate the area after normalizing it with the amplitude value.

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。 For example, the calculation function 161 normalizes the amplitude of the displacement waveform at each of the multiple positions for which the index value is to be calculated. Specifically, the calculation function 161 normalizes the displacement waveform at each sample point in the ROI so that the peak amplitude value is 100%. The calculation function 161 then calculates the area of the region in which the normalized displacement waveform is equal to or greater than the threshold value. For example, when a displacement waveform such as that shown in FIG. 5 is obtained as the normalized displacement waveform, the calculation function 161 calculates the area of the region surrounded by the curve representing the displacement waveform and the threshold line (horizontal line).

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。 In this way, the calculation function 161 calculates, as an index value, the area of the region where the waveform information of the normalized tissue movement is equal to or greater than the threshold value.

(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。
(Variation 5)
Furthermore, the index value is not limited to the time width, the number of peaks, and the area, but may also be, for example, the time it takes to reach a certain attenuation rate.

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。 Figure 15 is a diagram for explaining the processing of the calculation function 161 according to the fifth modified example of the first embodiment. Figure 15 illustrates an example of a displacement waveform at a certain sample point. In Figure 15, the horizontal axis corresponds to time (the number of tracking pulse transmissions), and the vertical axis corresponds to the amplitude of the displacement.

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。 In the example of FIG. 15, the attenuation rate is set to "30%". In this case, the calculation function 161 calculates, as the index value, the time T7 until the peak of the displacement waveform reaches the attenuation rate of "30%". Note that the attenuation rate is input in advance by the operator and stored in the memory circuitry 150.

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。 In this way, the calculation function 161 calculates, as an index value, the time it takes for the peak value in the waveform information of the tissue movement to reach a predetermined attenuation rate. Note that the attenuation rate is not limited to 30% and can be set to any value.

(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。
(Variation 6)
Furthermore, as the index value, a combination of two or more values selected from the time width, the number of peaks, the area, and the time required to reach a certain attenuation rate can also be used.

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。 For example, the calculation function 161 calculates an index value by combining a time span (time T1 in FIG. 5) and a time required to reach a certain decay rate (time T7 in FIG. 15). The combination may be a simple addition value (T1+T7), or it may be calculated by inputting the value into an arbitrary function that performs weighting, etc.

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。 In other words, the calculation function 161 can calculate, as index values, at least one of the following: the time width during which the tissue movement waveform information is equal to or greater than the threshold, the number of peaks in the range in which the tissue movement waveform information is equal to or greater than the threshold, the area of the region in which the normalized tissue movement waveform information is equal to or greater than the threshold, and the time until the peak value in the tissue movement waveform information reaches a predetermined decay rate.

(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。
Second Embodiment
A propagation image is known as one of the techniques for displaying the reliability of the stiffness of biological tissue (Patent Document 2: JP 2015-131097 A). In the second embodiment, a case will be described in which the index value described in the first embodiment and the propagation image are combined to indicate the reliability of the stiffness of biological tissue as well as the stability of the measurement environment for the stiffness of the biological tissue.

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。 Figures 16 and 17 are diagrams for explaining the processing of the generation function 162 according to the second embodiment. Figure 16 shows an example of a propagation image. Figure 17 shows an example of a parametric image that combines the index value and the propagation image described in the first embodiment.

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。 As shown in FIG. 16, the generation function 162 has a function for generating a propagation image I13. Here, the propagation image I13 is an image in which a linear image (line image) is drawn in which positions where the arrival times of shear waves are approximately the same (for example, positions where the arrival times are approximately the same) are connected by a line. For example, the arrival times included within a predetermined range can be considered to be approximately the same. The propagation image I13 presents the operator with positions (lines) where shear waves arrive in approximately the same time, like contour lines drawn on a map. Note that, for example, the technology disclosed in JP 2015-131097 A (Patent Document 2) can be applied as a function for generating the propagation image I13.

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。 For example, the generation function 162 calculates the "degree of reach" of each position based on the arrival time of each position included in the ROI. This degree of reach is a value obtained by converting the arrival time of each position, with the maximum arrival time of each position included in the ROI being 100%. The generation function 162 then generates a line image L10 by connecting positions where the degree of reach is 30%. The generation function 162 also generates a line image L11 by connecting positions where the degree of reach is 60%. The generation function 162 also generates a line image L12 by connecting positions where the degree of reach is 90%. The generation function 162 then generates an image including the three line images L10, L11, and L12 as the propagation image I13. Note that, for example, an arbitrary pixel value is assigned with a transparency of 100% to the areas of the propagation image I13 where the line images L10, L11, and L12 are not depicted.

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。 Note that the content shown in FIG. 16 is merely an example and is not limited to this. For example, the line image may connect positions where the degree of reach is within a certain range, rather than connecting positions where the degree of reach is a constant value. For example, the generation function 162 may generate the line image L10 by connecting positions where the degree of reach is within 29% to 31%. Furthermore, the generation function 162 may use, for example, an integrated value of the time to reach, rather than using the degree of reach.

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。 In addition, in FIG. 16, each line image is depicted with a constant width, but in reality, as a result of connecting positions where the reach is approximately the same, a line image with varying widths (an image that becomes thicker and thinner) may be generated. In such a case, the generation function 162 may use the line image with varying widths as the propagation image as is, or may process the line image so that the width is constant and use it as the propagation image.

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。 As shown in the upper diagram of FIG. 17, the generation function 162 generates a parametric image I14 by assigning pixel values to each line image according to the index value of each position included in each line image. That is, the generation function 162 generates a line image L14 by assigning pixel values to the area of the line image L10 according to the index value of each position included in the line image L10. The generation function 162 also generates a line image L15 by assigning pixel values to the area of the line image L11 according to the index value of each position included in the line image L11. The generation function 162 also generates a line image L16 by assigning pixel values to the area of the line image L12 according to the index value of each position included in the line image L12. The generation function 162 then generates an image including the three line images L14, L15, and L16 as the parametric image I14. The parametric image I14 is an example of a second index image.

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。 In the upper diagram of Figure 17, for convenience of illustration, each line image L14, L15, L16 is uniformly hatched, but in reality, each position (each pixel) contained in each line image L14, L15, L16 is assigned an individual pixel value according to the index value. For example, when region R11 in Figure 17 is enlarged, as shown in the lower diagram of Figure 17, the line images are assigned pixel values according to their respective index values, and are not assigned uniform pixel values.

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。 In this way, the generation function 162 generates a parametric image I14 in which pixel values corresponding to the index values of each position included in a region where the arrival time of the shear wave falls within a predetermined range among multiple positions included in the ROI are assigned. This allows the ultrasound diagnostic device 1 according to the second embodiment to present to the operator the reliability of the stiffness of the biological tissue as well as the stability of the measurement environment for the stiffness of the biological tissue.

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。 Note that the above is merely an example, and is not limited to the above. For example, the propagation image I13 and the parametric image I14 are described in order for convenience of explanation, and do not indicate the order in which the generation function 162 generates the images. In other words, the generation function 162 can generate the parametric image I14 without generating the propagation image I13.

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。 In addition, in FIG. 17, a case where the parametric image I14 is superimposed on the B-mode image I10 is described, but the embodiment is not limited to this. For example, the parametric image I14 may be superimposed on the stiffness image I11, or may be displayed alone without being superimposed on any image. Furthermore, the parametric image I14 may be displayed in parallel with the stiffness image I11 and/or the parametric image I12.

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。 The process of generating the parametric image I14 is not limited to the process described in FIG. 17. For example, the generation function 162 can generate the parametric image I14 using a mask image that masks the areas of the propagation image I13 where the line images L10, L11, and L12 are not depicted. Specifically, the generation function 162 generates a mask image in which the areas of the propagation image I13 that are included in the line images L10, L11, and L12 are set to "1" and the areas of the propagation image I13 where the line images L10, L11, and L12 are not depicted are set to "0". Then, the generation function 162 uses the generated mask image to perform mask processing on the parametric image I12 shown in FIG. 11. As a result, the generation function 162 can generate the parametric image I14.

(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。
Other Embodiments
In addition to the above-described embodiment, the present invention may be embodied in various different forms.

(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。
(Analysis Equipment)
In the above embodiment, the ultrasonic diagnostic device 1 has been described as an example of an analysis device, but the embodiment is not limited to this. For example, the analysis device may be a medical information processing device capable of processing a group of scan data collected by ultrasonic scanning, such as a personal computer, a workstation, or a PACS viewer.

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。 Figure 18 is a block diagram showing an example of the configuration of an analysis device 200 according to another embodiment. The analysis device 200 is configured by a medical information processing device capable of processing a group of scan data collected by ultrasound scanning, such as a personal computer, a workstation, or a PACS viewer.

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。 As shown in FIG. 18, the analysis device 200 includes an input interface 201, a display 202, a memory circuit 210, and a processing circuit 220. The input interface 201, the display 202, the memory circuit 210, and the processing circuit 220 are connected to each other so as to be able to communicate with each other.

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。 The input interface 201 is an input device, such as a mouse, keyboard, or touch panel, for receiving various instructions and setting requests from an operator. The display 202 is a display device that displays medical images and a GUI that enables the operator to input various setting requests using the input interface 201.

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。 The memory circuit 210 is, for example, a NAND (Not AND) type flash memory or a HDD (Hard Disk Drive), and stores various programs for displaying medical image data and GUIs, as well as information used by the programs.

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。 The processing circuitry 220 is an electronic device (processor) that controls the overall processing in the analysis device 200. The processing circuitry 220 executes an analysis function 221, a calculation function 222, a generation function 223, and an output control function 224. The analysis function 221, the calculation function 222, the generation function 223, and the output control function 224 are recorded in the memory circuitry 210, for example, in the form of a program executable by a computer. The processing circuitry 220 reads out and executes each program to realize a function corresponding to each read program (the analysis function 221, the calculation function 222, the generation function 223, and the output control function 224).

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。 The analysis device 200 receives scan data collected by transmitting ultrasound for generating shear waves and transmitting and receiving ultrasound for observing shear waves, for example, from an ultrasound diagnostic device capable of performing elastography.

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。 In the analysis device 200, the analysis function 221 detects the movement of tissue at each of multiple positions within the subject by analyzing the scan data collected by transmitting ultrasound for generating shear waves and transmitting and receiving ultrasound for observing shear waves. The calculation function 222 calculates an index value related to the movement of tissue at each of the multiple positions based on the movement of tissue. The generation function 223 generates a first index image in which pixel values corresponding to the index value of each position are assigned to each of the multiple positions. The output control function 224 outputs the index value. This allows the analysis device 200 to support stable measurement of the stiffness of biological tissue.

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。 Note that the explanation in FIG. 18 is merely an example, and is not limited to the above explanation. For example, if the analysis device 200 outputs the index value as a numerical value, it does not need to be equipped with the generation function 223.

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。 In addition, each component of each device shown in the figure is a functional concept, and does not necessarily have to be physically configured as shown in the figure. In other words, the specific form of distribution and integration of each device is not limited to that shown in the figure, and all or part of it can be functionally or physically distributed and integrated in any unit depending on various loads, usage conditions, etc. Furthermore, each processing function performed by each device can be realized in whole or in part by a CPU and a program analyzed and executed by the CPU, or can be realized as hardware using wired logic. For example, it is possible to execute the processing functions of all of the transmission/reception circuit 110, signal processing circuit 120, image processing circuit 130, and processing circuit 160, or two or more arbitrarily selected circuits, in a single processing circuit.

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。 Furthermore, among the processes described in the above embodiments and variations, all or part of the processes described as being performed automatically can be performed manually, or all or part of the processes described as being performed manually can be performed automatically using known methods. In addition, the information including the processing procedures, control procedures, specific names, various data, and parameters shown in the above documents and drawings can be changed as desired unless otherwise specified.

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。 The analysis method described in the above embodiment and modified examples can be realized by executing a prepared analysis program on a computer such as a personal computer or a workstation. This analysis program can be distributed via a network such as the Internet. This ultrasound imaging method can also be recorded on a computer-readable recording medium such as a hard disk, flexible disk (FD), CD-ROM, MO, or DVD, and executed by being read from the recording medium by a computer.

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。 At least one of the embodiments described above can assist in the stable measurement of the stiffness of biological tissue.

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。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are within the scope of the invention and its equivalents as set forth in the claims, as well as the scope and gist of the invention.

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
REFERENCE SIGNS LIST 1 Ultrasound diagnostic device 120 Signal processing circuit 121 Analysis function 160 Processing circuit 161 Calculation function 162 Generation function 163 Output control function

Claims (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。
a detection unit that detects tissue movement at each of a plurality of positions within the subject by analyzing scan data collected by transmitting a first ultrasonic wave for generating a shear wave and transmitting and receiving a second ultrasonic wave for observing the shear wave;
a calculation unit that sets a threshold value for a magnitude of the tissue movement for each of the plurality of positions based on a distance from the irradiation position of the first ultrasonic wave to each of the plurality of positions in a lateral direction, and calculates an index value related to waveform information that represents a time series change of the tissue movement at each of the plurality of positions based on the tissue movement and the threshold value for each of the plurality of positions , as an index value that represents an influence of reflection at a boundary between tissues having different stiffnesses of shear waves ;
and an output control unit that outputs the index value ,
The calculation unit calculates, as the index value, a time width during which waveform information of the movement of the tissue is equal to or greater than a threshold value .
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。
The calculation unit calculates a value related to an attenuation delay of the movement of the tissue as the index value.
The analysis device according to claim 1 .
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、
請求項に記載の解析装置。
The calculation unit calculates the index value based on the waveform information and the threshold value.
The analysis device according to claim 1 .
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、
請求項に記載の解析装置。
The calculation unit calculates, as the index value , at least one of the number of peaks in a range where the waveform information of the tissue movement is equal to or greater than a threshold, the area of a region where the normalized waveform information of the tissue movement is equal to or greater than a threshold, and a time until a peak value in the waveform information of the tissue movement reaches a predetermined attenuation rate.
The analysis device according to claim 3 .
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。
The calculation unit uses, as the threshold value, a preset value or a ratio of the tissue movement to a peak value in the waveform information.
5. The analysis device according to claim 3 or 4 .
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、
請求項に記載の解析装置。
The calculation unit sets the threshold value at each position based on a movement of the tissue in a reference region.
The analysis device according to claim 1 .
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~のいずれか一つに記載の解析装置。
The detection unit detects at least one of a displacement, an instantaneous displacement, and an instantaneous velocity of the biological tissue as the movement of the tissue.
The analysis device according to any one of claims 1 to 6 .
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~のいずれか一つに記載の解析装置。
a generating unit that generates a first index image by assigning a pixel value corresponding to the index value of each of the plurality of positions to the first index image,
The analysis device according to any one of claims 1 to 7 .
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、
請求項に記載の解析装置。
The generating unit generates a second index image by allocating pixel values according to the index values of each position included in a region where the arrival time of the shear wave is included in a predetermined range among the plurality of positions.
The analysis device according to claim 8 .
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~のいずれか一つに記載の解析装置。
The observation time of the movement of the tissue in the waveform information is determined based on an interval and a number of times of transmission and reception of the second ultrasonic wave.
The analysis device according to any one of claims 1 to 9 .
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、
請求項に記載の解析装置。
The time span is
the interval between the time the tissue motion value exceeds the threshold and the time the tissue motion value falls below the threshold; or
the interval between the time the tissue motion value exceeded the threshold and the time the tissue motion was last observed;
Corresponding to,
The analysis device according to claim 4 .
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。
the first ultrasonic wave is a push pulse,
The second ultrasonic wave is a tracking pulse.
The analysis device according to any one of claims 1 to 11 .
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。
a transceiver unit that collects scan data by transmitting a first ultrasonic wave for generating a shear wave and transmitting and receiving a second ultrasonic wave for observing the shear wave;
a detection unit that detects tissue movement at each of a plurality of positions within a subject by analyzing the scan data;
a calculation unit that sets a threshold value for a magnitude of the tissue movement for each of the plurality of positions based on a distance from the irradiation position of the first ultrasonic wave to each of the plurality of positions in a lateral direction, and calculates an index value related to waveform information that represents a time series change of the tissue movement at each of the plurality of positions based on the tissue movement and the threshold value for each of the plurality of positions , as an index value that represents an influence of reflection at a boundary between tissues having different stiffnesses of shear waves ;
and an output control unit that outputs the index value ,
The calculation unit calculates, as the index value, a time width during which waveform information of the movement of the tissue is equal to or greater than a threshold .
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