JP6305699B2 - 超音波診断装置及び超音波イメージングプログラム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、超音波診断装置及び超音波イメージングプログラムに関する。

従来、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ー（Elastography）が知られている。エラストグラフィーは、例えば、肝硬変等、病変の進行度に応じて生体組織の硬さが変化する疾患の診断に利用されている。エラストグラフィーにおいて、生体組織を変位させて硬さを評価する方法は、以下の２つに大別される。

１つ目の方法は、超音波プローブで体表から生体組織を圧迫・開放した際に観測される走査断面内の各点の歪みの大きさから、相対的な硬さを可視化する方法である。また、２つ目の方法は、体表から生体組織に音響放射力や機械的振動を与えてせん断波（shear wave）による変位を発生させ、走査断面内の各点における変位を経時的に観測することで、せん断波の伝播速度を求めて、弾性率を求める方法である。前者の方法では、歪みの局所的な大きさは、超音波プローブを用手的に動かす大きさに依存し、周囲と比較した時に着目領域が相対的に硬いか軟らかいかという評価が行われる。これに対して、後者の方法では、着目領域の絶対的な弾性率を求めることができる。

しかし、後者の方法で、音響放射力を与えて生体組織に変位を発生させる場合、変位発生用バースト波（プッシュパルス）のビーム形状により、特に、浅部において、せん断波の観測に適した変位分布を与えることができない。具体的には、プッシュパルスにより幅広い範囲の生体組織が変位して、方位（lateral）方向の変位伝播を高精度に捉えることができない。その結果、生体組織の硬さを示す硬さ画像にアーチファクトが発生する。

特開２０１２−１００９９７号公報

Song et al., Comb-Push Ultrasound Shear Elastography (CUSE): A Novel Method for Two-Dimensional Shear Elasticity Imaging of Soft Tissues, IEEE Medical imaging, 31(9), pp.1821, 2012 Tanter et al., Quantitative assessment of breast lesion viscoelasticity: initial clinical results using supersonic shear imaging, Ultrasound in Medicine and Biology, 34(4), pp.1373, 2008

本発明が解決しようとする課題は、生体組織の硬さを示す高画質な画像を得ることができる超音波診断装置及び超音波イメージングプログラムを提供することである。

実施形態の超音波診断装置は、記憶部と、設定部と、送信部と、信号処理部と、画像生成部とを備える。記憶部は、フォーカス深さを含む変位発生用超音波の送信条件ごとに、関心領域の上限深さ及び下限深さを示す深さ情報を記憶する。設定部は、入力部を介した操作者からの指示に従って観察用の領域を走査領域として設定し、前記観察用の領域の上限深さ及び下限深さと、前記深さ情報とに基づいて、第１の関心領域及び前記第１の関心領域と深さ方向で隣接する、又は、深さ方向で一部が重複する第２の関心領域を含む複数の関心領域を、前記観察用の領域を網羅するように設定する。送信部は、音響放射力に基づいて生体組織に変位を発生させる変位発生用超音波を、前記第１の関心領域に対応する第１の送信条件及び前記第２の関心領域に対応する第２の送信条件を少なくとも含む複数の送信条件により超音波プローブから送信させ、前記変位発生用超音波の送信ごとに発生する前記走査領域内の生体組織の変位を観測する観測用超音波を前記超音波プローブから複数回送信させる。信号処理部は、前記超音波プローブから送信された複数の観測用超音波それぞれに対応する複数の反射波データを解析して前記走査領域に対応する複数の変位情報を取得し、取得した前記複数の変位情報に基づく分布情報を、前記複数の送信条件それぞれで算出する。画像生成部は、前記複数の送信条件それぞれに対応する複数の前記分布情報に基づいて、前記複数の送信条件それぞれに対応する複数の画像データを生成し、当該複数の画像データを前記複数の関心領域に基づいて合成した合成画像データを生成する。

図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。 図２は、従来技術を説明するための図（１）である。 図３は、従来技術を説明するための図（２）である。 図４は、従来技術を説明するための図（３）である。 図５は、従来技術を説明するための図（４）である。 図６は、第１の実施形態の概念を説明するための図（１）である。 図７は、第１の実施形態の概念を説明するための図（２）である。 図８は、ＲＯＩ設定の一例を説明するための図である。 図９は、深さ情報のテーブルの一例を説明するための図（１）である。 図１０は、深さ情報のテーブルの一例を説明するための図（２）である。 図１１は、第１の実施形態に係る設定部の処理の一例を示す図である。 図１２は、第１の実施形態に係る制御部による表示制御を説明するための図である。 図１３は、第１の実施形態に係る送信部を説明するための図である。 図１４は、第１の実施形態に係る画像生成部を説明するための図（１）である。 図１５は、第１の実施形態に係る画像生成部を説明するための図（２）である。 図１６は、第１の実施形態に係る画像生成部を説明するための図（３）である。 図１７は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の処理例を説明するためのフローチャートである。 図１８は、第２の実施形態を説明するための図である。 図１９は、第２の実施形態に係る超音波診断装置の処理例を説明するためのフローチャートである。 図２０は、第２の実施形態の第１変形例を説明するための図である。 図２１は、第２の実施形態の第２変形例を説明するための図である。 図２２は、第３の実施形態を説明するための図（１）である。 図２３は、第３の実施形態を説明するための図（２）である。

以下、添付図面を参照して、超音波診断装置の実施形態を詳細に説明する。

（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置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は、超音波プローブ１と、モニタ２と、入力装置３と、装置本体１０とを有する。

超音波プローブ１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１０が有する送信部１１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１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１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。

超音波プローブ１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、反射波信号として超音波プローブ１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。

なお、第１の実施形態は、図１に示す超音波プローブ１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。

入力装置３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、超音波診断装置の操作者からの各種設定要求を受け付け、装置本体１０に対して受け付けた各種設定要求を転送する。

モニタ２は、超音波診断装置の操作者が入力装置３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１０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。

装置本体１０は、超音波プローブ１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、送信部１１と、受信部１２と、信号処理部１３と、画像生成部１４と、画像メモリ１５と、内部記憶部１６と、設定部１７と、制御部１８とを有する。

送信部１１は、超音波送信における送信指向性を制御する。具体的には、送信部１１は、レートパルサ発生器、送信遅延部、送信パルサ等を有し、超音波プローブ１に駆動信号を供給する。レートパルサ発生器は、所定のレート周波数（ＰＲＦ：Pulse Repetition Frequency）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。レートパルスは、送信遅延部を通ることで異なる送信遅延時間を有した状態で送信パルサへ電圧を印加する。すなわち、送信遅延部は、超音波プローブ１から発生される超音波をビーム状に集束して送信指向性を決定するために必要な振動子ごとの送信遅延時間を、レートパルサ発生器が発生する各レートパルスに対し与える。送信パルサは、かかるレートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ１に駆動信号（駆動パルス）を印加する。送信方向或いは送信遅延時間は、後述する内部記憶部１６に記憶されており、送信部１１は、内部記憶部１６を参照して、送信指向性を制御する。

駆動パルスは、送信パルサからケーブルを介して超音波プローブ１内の振動子まで伝達した後に、振動子において電気信号から機械的振動に変換される。この機械的振動は、生体内部で超音波として送信される。振動子ごとに異なる送信遅延時間を持った超音波は、収束されて、所定方向に伝搬していく。送信遅延部は、各レートパルスに対し与える送信遅延時間を変化させることで、振動子面からの送信方向を任意に調整する。送信部１１は、超音波ビームの送信に用いる振動子の数及び位置（送信開口）と、送信開口を構成する各振動子の位置に応じた送信遅延間とを制御することで、送信指向性を与える。例えば、送信部１１の送信遅延回路は、送信遅延時間をパルサ回路が発生する各レートパルスに対し与えることで、超音波送信の深さ方向における集束点（送信フォーカス）の位置を制御する。

なお、送信部１１は、後述する制御部１８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、または、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。

超音波プローブ１が送信した超音波の反射波は、超音波プローブ１内部の振動子まで到達した後、振動子において、機械的振動から電気的信号（反射波信号）に変換され、受信部１２に入力される。

受信部１２は、超音波受信における受信指向性を制御する。具体的には、受信部１２は、プリアンプ、Ａ／Ｄ変換部、受信遅延部及び加算部等を有し、超音波プローブ１が受信した反射波信号に対して各種処理を行なって反射波データを生成する。プリアンプは、反射波信号をチャンネルごとに増幅してゲイン補正処理を行なう。Ａ／Ｄ変換部は、ゲイン補正された反射波信号をＡ／Ｄ変換し、受信遅延部は、受信指向性を決定するのに必要な受信遅延時間をチャンネルごとに与える。加算部は、受信遅延時間が与えられた反射波信号（デジタル信号）を加算して、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る。受信方向或いは受信遅延時間は、後述する内部記憶部１６に記憶されており、受信部１２は、内部記憶部１６を参照して、受信指向性を制御する。なお、第１の実施形態に係る受信部１２は、並列同時受信を行なうことも可能である。

信号処理部１３は、受信部１２が反射波信号から生成した反射波データに対して各種の信号処理を行う。信号処理部１３は、受信部１２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。

また、信号処理部１３は、受信部１２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、信号処理部１３は、移動体の運動情報として、平均速度、分散値、パワー値等を各サンプル点で抽出した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。

ここで、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、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ー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、エラストグラフィーを実行可能な装置である。

すなわち、第１の実施形態に係る送信部１１は、音響放射力で生じるせん断波により変位を発生させる変位発生用超音波（プッシュパルス）を超音波プローブ１から送信させる。そして、第１の実施形態に係る送信部１１は、変位発生用超音波（プッシュパルス）により発生する変位を観測する観測用超音波（観測用パルス）を、走査領域内の複数の走査線それぞれで超音波プローブ１から複数回送信させる。観測用パルスは、プッシュパルスにより発生したせん断波の伝播速度を、走査領域内の各サンプル点で観測するために送信される。通常、観測用パルスは、走査領域内の各走査線に対して、複数回（例えば、１００回）、送信される。受信部１２は、走査領域内の各走査線で送信された観測用パルスの反射波信号から、反射波データを生成する。

そして、信号処理部１３は、走査領域内の各走査線で複数回送信された観測用パルスの反射波データを解析して走査領域の硬さの分布を示す硬さ分布情報を算出する。具体的には、信号処理部１３は、プッシュパルスによって発生したせん断波の伝搬速度を各サンプル点で測定することで、走査領域の硬さ分布情報を生成する。

例えば、信号処理部１３は、観測用パルスの反射波データを周波数解析する。これにより、信号処理部１３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）を複数時相に渡って生成する。そして、信号処理部１３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、信号処理部１３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渡って算出する。続いて、信号処理部１３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、信号処理部１３は、各サンプル点で最大変位が得られた時間を、各サンプル点におけるせん断波の到達時間として取得する。続いて、信号処理部１３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搬速度を算出する。以下、「せん断波の伝播速度」を、「せん断速度」と記載する。

そして、信号処理部１３は、せん断速度をカラーコード化し、対応するサンプル点にマッピングすることで、硬さ分布情報を生成する。硬い組織ではせん断速度が大きく、柔らかい組織ではせん断速度が小さくなる。すなわち、せん断速度の値は、組織の硬さ（弾性率）を示す値となる。上記の場合、観測用パルスは、組織ドプラ用の送信パルスである。なお、上記のせん断速度は、信号処理部１３が、各サンプル点で変位が最大となる時間に基づくのではなく、隣接する走査線における組織の変位の相互相関により検出することで算出する場合であっても良い。

なお、信号処理部１３は、せん断速度から、ヤング率又はせん断弾性率を算出し、算出したヤング率又はせん断弾性率により硬さ分布情報を生成しても良い。せん断速度、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として用いることができる。以下では、信号処理部１３が、生体組織の硬さを表す物理量としてせん断速度を用いる場合について説明する。

ここで、１回のプッシュパルス送信で発生するせん断波は、伝播とともに、減衰する。広い領域に渡ってせん断速度を観測しようとした場合、ある特定の一つの走査線において送信されたプッシュパルスにより発生したせん断波は、伝播に伴い減衰し，プッシュパルス位置から十分離れると、やがて観測不可能となる。

かかる場合、プッシュパルスを方位方向における複数の位置において送信する必要がある。具体的には、走査領域（或いは、関心領域）は、方位方向に沿って複数の領域に分割される。送信部１１は、各分割領域において観測用パルスを送受信する前に、それぞれ異なった走査線位置においてプッシュパルスを送信し、せん断波を発生させる。この際、典型的には，プッシュパルスの送信位置は、各領域の近傍に設定される。かかる送信位置の移動は、例えば、変更される領域の左端からの距離が予め設定されたテーブルを送信部１１が参照することで行なわれる。また、同時並列受信数が少数に限定されている場合、送信部１１は、プッシュパルスを１回送信した後に、ある領域の各走査線で観測用パルスを複数回送信する処理を、方位方向に沿って分割された複数の領域それぞれで繰り返す。

画像生成部１４は、信号処理部１３が生成したデータから超音波画像データを生成する。画像生成部１４は、信号処理部１３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、画像生成部１４は、信号処理部１３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。

また、画像生成部１４は、信号処理部１３によって生成された硬さ分布情報から、生体組織の硬さがカラー表示された硬さ画像データを生成する。例えば、画像生成部１４は、硬さ画像データとしてせん断速度画像データを生成する。

ここで、画像生成部１４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、画像生成部１４は、超音波プローブ１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、画像生成部１４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、画像生成部１４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。

すなわち、Ｂモードデータ、ドプラデータ及び硬さ分布情報は、スキャンコンバート処理前の超音波画像データであり、画像生成部１４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、画像生成部１４は、信号処理部１３が３次元のデータ（３次元Ｂモードデータ、３次元ドプラデータ及び３次元硬さ分布情報）を生成した場合、超音波プローブ１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、画像生成部１４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なって、表示用の２次元画像データを生成する。

画像メモリ１５は、画像生成部１４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１５は、信号処理部１３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１５が記憶するＢモードデータやドプラデータ、硬さ分布情報は、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、画像生成部１４を経由して表示用の超音波画像データとなる。

内部記憶部１６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、内部記憶部１６は、必要に応じて、画像メモリ１５が記憶する画像データの保管等にも使用される。また、内部記憶部１６が記憶するデータは、図示しないインタフェース部を介して、外部装置へ転送することができる。

設定部１７は、送信部１１に対して超音波送信の条件を設定する。具体的には、設定部１７は、送信部１１が超音波プローブ１から送信させるプッシュパルスの送信条件を設定する。なお、第１の実施形態に係る設定部１７が行なう処理については、後に詳述する。

制御部１８は、超音波診断装置の処理全体を制御する。具体的には、制御部１８は、入力装置３を介して操作者から入力された各種設定要求や、内部記憶部１６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、送信部１１、受信部１２、信号処理部１３、画像生成部１４及び設定部１７の処理を制御する。また、制御部１８は、画像メモリ１５が記憶する表示用の超音波画像データをモニタ２にて表示するように制御する。

なお、装置本体１０に内蔵される送信部１１及び受信部１２等は、集積回路等のハードウェアにより構成されることもあるが、ソフトウェア的にモジュール化されたプログラムにより構成される場合もある。

以上、第１の実施形態に係る超音波診断装置の全体構成について説明した。かかる構成のもと、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、プッシュパルス送信を行なって、生体組織の硬さを映像化する。

ここで、従来では、１種類の送信条件でプッシュパルスを送信するために、広範囲で高精度な硬さ画像データを得ることが困難であった。これについて、図２〜図５を用いて説明する。図２〜図５は、従来技術を説明するための図である。

生体組織の変位発生用にプッシュパルス送信を行なう場合、ある程度の深い部分に十分な大きさの変位を発生させるためには、ある程度の大きな送信開口で深部にフォーカスした送信条件でプッシュパルスを送信する必要がある。図２に示す左図は、超音波プローブ１の走査領域内で、硬さ画像データを表示するために設定された関心領域（ＲＯＩ：Region Of Interest）を示している。また、図２に示す中央図は、ＲＯＩの深部にフォーカスされたプッシュパルスが、超音波プローブ１で設定された広い送信開口から送信されている様子を示している。

かかる送信条件により、深部では、せん断波が伝播する様子が捉えやすくなるが、浅い部分では、期待されるせん断波伝播の様子が見られず、せん断速度が正確に求められない。図２に示す右図は、ＲＯＩの深部にフォーカスされたプッシュパルスにより硬さ画像データとして生成されたせん断速度画像データを例示している。図２の右図に示すように、ＲＯＩの深部にフォーカスされたプッシュパルスにより生成されたせん断速度画像データでは、近距離領域（浅部）において、せん断速度が可視化できない領域（可視化不能領域）が生じる。この可視化不能領域により、図２の右図に示すせん断速度画像データは、アーチファクトのように見えてしまう。

近距離領域（浅部）の可視化不能領域は、プッシュパルス発生位置において、せん断波の伝播が観測できないことが要因であることが知られている。近距離領域の可視化不能領域を生じさせない方法としては、図３に示すように、プッシュパルスの発生位置を、ＲＯＩから遠ざける方法が考えられる。図４に示す画像データ１００Ａは、ＲＯＩの左端に対してプッシュパルスを送信させて生成されたせん断速度画像データである。また、図４に示す画像データ１００Ｂは、ＲＯＩの左端から左側に離した位置でプッシュパルスを送信させて生成されたせん断速度画像データである。また、図４に示す画像データ１００Ｃは、ＲＯＩの左端から更に左側に離した位置でプッシュパルスを送信させて生成されたせん断速度画像データである。しかし、画像データ１００Ａ、画像データ１００Ｂ及び画像データ１００Ｃのいずれにも、浅部において、せん断速度（単位：ｍ／ｓ）が高いアーチファクトが発生している。

すなわち、浅部のせん断速度が精度良く求められない原因は、深部の観測感度を保証するために初期変位を発生させる幅（開口幅）が広くなり、理想的なせん断波の伝播が生じないためであると考えられる。更に、プッシュパルスを送信する位置を、ＲＯＩから遠ざけると、発生したせん断波がＲＯＩに到達するまでに減衰し、特に、深部では発生する変位が小さくなる。図５に示す画像データ２００Ａは、画像データ１００Ａの生成時に算出された各サンプル点の最大変位（単位：μｍ）を画像化した最大変位画像データである。また、図５に示す画像データ２００Ｂは、画像データ１００Ｂの生成時に算出された各サンプル点の最大変位を画像化した最大変位画像データである。また、図５に示す画像データ２００Ｃは、画像データ１００Ｃの生成時に算出された各サンプル点の最大変位を画像化した最大変位画像データである。画像データ２００Ａ、画像データ２００Ｂ及び画像データ２００Ｃを比較すると、プッシュパルス送信位置がＲＯＩから遠ざかることで、ＲＯＩ内で（特に、ＲＯＩの深部で）、最大変位が小さくなっている様子が観察される。

従って、プッシュパルス送信位置を、ＲＯＩから遠ざけると、図３に示すように、特に、深部では発生する変位が小さい領域が生じることになる。その結果、深部での変位を感度良く捉える事ができず、ペネトレーションが悪化する。例えば、図４に示すように、画像データ１００Ｂ及び画像データ１００Ｃでは、深部において、画像データ１００Ａでは見られなかったせん断速度の高い領域が、アーチファクトのように更に発生している。一方で、拍動等、せん断波以外の要因により動きが発生する生体組織では、少しでも大きな変位を生じさせることが、高精度な硬さ画像データを取得するうえで、必要となる。

しかし、従来では、１種類の送信条件でプッシュパルスを送信することから、広範囲で高精度な硬さ画像データを得ることが困難である。このため、実際の臨床現場では、プッシュパルスの性質によりアーチファクトが発生した場合であっても、観察者は、硬さ画像データで可視化された情報が、生体組織の硬さを正しく反映した情報であるのか、無視するべきノイズの情報であるのかが判断できない場合があった。そこで、本実施形態では、広範囲で高精度な硬さ画像データを得るために、複数種類の送信条件でプッシュパルスを送信する。

図６及び図７は、第１の実施形態の概念を説明するための図である。図６に示す画像データ３００Ａは、例えば、プッシュパルスのフォーカスを４ｃｍの近距離に設定した場合に生成されたせん断速度画像データである。また、図７に示す画像データ３００Ｂは、例えば、プッシュパルスのフォーカスを８ｃｍの遠距離に設定した場合に生成されたせん断速度画像データである。近距離にフォーカスした画像データ３００Ａでは、浅部で変位が発生して高精度にせん断速度が求められているため、浅部が高画質である。しかし、画像データ３００Ａでは、深部で変位が発生していないため、深部での画質が低下している（図６の楕円内を参照）。これに対して、遠距離にフォーカスした画像データ３００Ｂでは、深部で変位が発生して高精度にせん断速度が求められているため、深部が高画質である。しかし、画像データ３００Ｂでは、浅部で変位が発生していないため、浅部での画質が低下している（図７の楕円内を参照）。

しかし、フォーカスを４ｃｍの近距離に設定した送信条件のプッシュパルスで変位が発生する領域と、フォーカスを８ｃｍの遠距離に設定した送信条件のプッシュパルスで変位が発生する領域とを組み合わせると、ＲＯＩ全体を網羅することができる。すなわち、画像データ３００Ａ及び画像データ３００Ｂを組み合わせれば、ＲＯＩ全体で高画質なせん断速度画像データを生成することができる。

そこで、第１の実施形態に係る送信部１１は、生体組織の硬さを示す高画質な画像を得るために、音響放射力で生じるせん断波により変位を発生させる変位発生用超音波（プッシュパルス）を、複数の送信条件により超音波プローブ１から独立に送信させる。そして、送信部１１は、各変位発生用超音波により発生する変位を観測する観測用超音波（観測用パルス）を、走査領域内の複数の走査線それぞれで超音波プローブ１から複数回送信させる。

そして、信号処理部１３は、上記の硬さ分布情報を、複数の送信条件それぞれで算出する。そして、画像生成部１４は、複数の送信条件それぞれの硬さ分布情報を用いて、複数の送信条件それぞれに対する複数の硬さ画像データを生成する。そして、画像生成部１４は、これら複数の硬さ画像データを合成した合成画像データを、走査領域の硬さ画像データとして生成する。

上記の複数の送信条件それぞれは、プッシュパルスのフォーカス深さ、送信開口、送信周波数及びバースト長（波数）の少なくとも１つが異なる。そして、上記の複数の送信条件は、設定部１７により設定される。すなわち、設定部１７は、複数のプッシュパルスそれぞれで生体組織においてせん断速度が観測される領域を組み合わせた領域が、せん断速度を観測する走査領域を網羅するように、複数の送信条件を設定する。換言すると、設定部１７は、ある送信条件のプッシュパルスで生成されたせん断速度画像データの可視化不能領域が、別の送信条件のプッシュパルスで生成されたせん断速度画像データでは可視化可能領域となるように、複数の送信条件を設定する。

具体的には、設定部１７は、走査領域として操作者が設定した関心領域（ＲＯＩ）を、複数の分割領域に分割し、各分割領域の生体組織の略全てにおいてせん断速度が観測されるプッシュパルスの送信条件を設定する。すなわち、設定部１７は、関心領域を分割した各分割領域の生体組織の略全てにおいてせん断速度が観測されるプッシュパルス送信条件を設定して、複数の送信条件を設定する。

例えば、設定部１７は、関心領域を深さ方向で複数の分割領域に分割する。そして、画像生成部１４は、複数の送信条件それぞれに対応する複数の硬さ画像データを、複数の分割領域に基づいて合成して、合成データを生成する。

ここで、第１の実施形態に係る内部記憶部１６は、複数の送信条件ごとに、当該送信条件で送信されるプッシュパルスによりせん断速度が観測される深さ方向の上限深さ及び下限深さを対応付けた深さ情報を記憶する。そして、第１の実施形態に係る設定部１７は、操作者が設定した関心領域の上限深さ及び下限深さと、上記の深さ情報とに基づいて、複数の送信条件を設定する。

以下、図面を参照して、第１の実施形態に係る設定部１７等が行なう処理について詳細に説明する。なお、以下では、分割領域を「分割ＲＯＩ」と記載する。図８は、ＲＯＩ設定の一例を説明するための図である。

まず、操作者は、図８の左図に示すように、超音波プローブ１を操作して、生体組織の硬さを観察したい領域を含む領域のＢモード走査を行なう。これにより、Ｂモード画像データ２０が表示され、操作者は、例えば、入力装置３のボタンを押下して、設定部１７の処理を開始させる開始指示を入力する。開始指示を受け付けた制御部１８は、図８の左図に示すように、せん断波伝播を観察する領域を示す初期ＲＯＩ３０を、Ｂモード画像データ２０上に重畳表示させる。操作者は、必要に応じて、入力装置３のマウス等を操作して、初期ＲＯＩ３０の位置や大きさを変更する。これにより、操作者は、図８の右図に示すように、観察用のＲＯＩ４０を決定する。

そして、設定部１７は、ＲＯＩ４０を複数の分割ＲＯＩに分割する。第１の実施形態では、設定部１７は、内部記憶部１６に予め格納された深さ情報のテーブルを参照して、ＲＯＩ４０を深さ方向に沿って複数の分割ＲＯＩに分割する。図９及び図１０は、深さ情報のテーブルの一例を説明するための図である。

第１の実施形態に係る内部記憶部１６は、図９に例示するように、「送信条件番号」ごとに、深さ情報としての「可視化上限深さ」及び「可視化下限深さ」と、送信条件としての『「開口幅」、「フォーカス深さ」、「駆動電圧」、「周波数」及び「バースト長」』とを対応付けた深さ情報を記憶する。これらの情報は、例えば、ファントム等を用いた予備試験により、予め取得され、内部記憶部１６に格納される。

図９に例示する「送信条件番号：１」では、「開口幅：ａ１、フォーカス深さ：ｄ１」等の送信条件で送信されるプッシュパルスを用いた場合、せん断速度が高精度に観測される上限の深さ（可視化上限深さ）が「ｘ１」であり、せん断速度が高精度に観測される下限の深さ（可視化下限深さ）が「ｙ１」であることを示している。また、図９に例示する「送信条件番号：２」では、「開口幅：ａ２、フォーカス深さ：ｄ２」等の送信条件で送信されるプッシュパルスを用いた場合、可視化上限深さが「ｘ２」であり、可視化下限深さが「ｙ２」であることを示している。例えば、「フォーカス深さ：ｄ１」は、「（ｘ１＋ｙ１）／２」であり、「フォーカス深さ：ｄ２」は、「（ｘ２＋ｙ２）／２」である。

ここで、各送信条件番号で可視化上限深さと可視化下限深さとで定まる深さ方向の範囲は、互いに重複されるように設定される。例えば、図１０に示すように、深さ方向において、「ｘ１〜ｙ１」と「ｘ２〜ｙ２」とは、「ｘ２〜ｙ１」の範囲を共有している。

なお、内部記憶部１６は、深さ情報ごとに、プッシュパルスの送信位置を送信条件として記憶していても良い。例えば、「ｘ１、ｙ１」の深さ情報に対しては、関心領域の一方の端から距離「Ｊ１」分離れた位置をプッシュパルス送信位置とし、「ｘ２、ｙ２」の深さ情報に対しては、関心領域の一方の端から距離「Ｊ２（Ｊ２＜Ｊ１）」分離れた位置をプッシュパルス送信位置とする送信条件を記憶していても良い。

図１１は、第１の実施形態に係る設定部の処理の一例を示す図である。まず、設定部１７は、図１１の（Ａ）の左図に示すように、ＲＯＩ４０の下限深さ「Ｙ」と、ＲＯＩ４０の上限深さ「Ｘ」とを取得する。そして、設定部１７は、ＲＯＩ４０の下限深さ「Ｙ」で、せん断波を観測することが可能なプッシュパルスの送信条件を、図９に例示する「可視化下限深さ」を参照して、決定する。すなわち、設定部１７は、「Ｙ」より深く、かつ、「Ｙ」との差が最小となる「可視化下限深さ」を探索する。図１１の（Ａ）の左図では、設定部１７は、「下限深さ：ｙ２」を探索する。これにより、設定部１７は、図１１の（Ａ）の左図に示すように、「送信条件番号：２」の送信条件を、「１番目のプッシュパルス送信条件」として決定する。

そして、設定部１７は、「１番目のプッシュパルス送信条件」、すなわち、「送信条件番号：２」の可視化上限深さ「ｘ２」が、ＲＯＩ４０の上限深さ「Ｘ」より浅いかを判定する。図１１の（Ａ）の中央図では、「Ｘ＜ｘ２」であることから、設定部１７は、「１番目のプッシュパルス送信条件」ではＲＯＩ４０内に可視化不能領域が発生すると判断して、「２番目のプッシュパルス送信条件」の決定処理に進む。なお、設定部１７は、図１１の（Ａ）の右図に示すように、「Ｘ＜ｘ２」であることから、ＲＯＩ４０内に、「ｘ２〜Ｙ」の分割ＲＯＩ４０Ａを設定する。

そして、設定部１７は、図１１の（Ｂ）の左図に示すように、分割ＲＯＩ４０Ａの上限深さ「ｘ２」で、せん断波を観測することが可能なプッシュパルスの送信条件を、図９に例示する「可視化下限深さ」を参照して、決定する。すなわち、設定部１７は、「ｘ２」より深く、かつ、「ｘ２」との差が最小となる「可視化下限深さ」を探索する。図１１の（Ｂ）の左図では、設定部１７は、「下限深さ：ｙ１」を探索する。これにより、設定部１７は、図１１の（Ｂ）の左図に示すように、「送信条件番号：１」の送信条件を、「２番目のプッシュパルス送信条件」として決定する。

そして、設定部１７は、「２番目のプッシュパルス送信条件」、すなわち、「送信条件番号：１」の可視化上限深さ「ｘ１」が、ＲＯＩ４０の上限深さ「Ｘ」より浅いかを判定する。図１１の（Ｂ）の中央図では、「Ｘ＞ｘ１」であることから、設定部１７は、「２番目のプッシュパルス送信条件」により、「１番目のプッシュパルス送信条件」で発生する可視化不能領域を可視化可能であると判断する。そして、設定部１７は、図１１の（Ｂ）の右図に示すように、「Ｘ＞ｘ１」であることから、ＲＯＩ４０内に、「Ｘ〜ｙ１」の分割ＲＯＩ４０Ｂを設定する。そして、設定部１７は、ＲＯＩ４０を網羅する複数の分割ＲＯＩを設定したことから、送信条件の設定処理を終了する。このように、設定部１７は、「ｎ番目のプッシュパルス送信条件」の可視化上限深さが、ＲＯＩ４０の上限深さ「Ｘ」より浅くなるまで、送信条件の決定処理を繰り返す。

ここで、制御部１８は、設定部１７が分割した複数の分割ＲＯＩをモニタ２に表示させる。図１２は、第１の実施形態に係る制御部による表示制御を説明するための図である。

例えば、制御部１８の制御により、モニタ２は、図１２の（Ａ）に示すように、Ｂモード画像データ２０の上に、分割ＲＯＩ４０Ａ及び分割ＲＯＩ４０Ｂを重畳表示する。或いは、モニタ２は、図１２の（Ｂ）に示すように、Ｂモード画像データ２０の上に、ＲＯＩ４０とともに、分割ＲＯＩ４０Ａと分割ＲＯＩ４０Ｂとの境界線４０Ｃを重畳表示させる。境界線４０Ｃは、例えば、「（ｘ２＋ｙ１）／２」の位置に設定される。

図１２の（Ａ）、或いは、図１２の（Ｂ）に示す画面を参照することで、操作者は、自身が設定したＲＯＩ４０の全体で、高精度なせん断速度画像データを得るために、何種類の独立したプッシュパルス送信が必要となるのかを、予め確認することができる。上記の一例では、操作者は、ＲＯＩ４０が２つに分割されていることから、２種類の独立したプッシュパルス送信が必要であることを確認する。なお、図１２の（Ｃ）については、後に説明する。

そして、操作者が、上記の画面を確認して、設定部１７の設定を了承し、せん断速度画像データの撮影開始要求を入力すると、制御部１８の制御により、以下の処理が開始される。図１３は、第１の実施形態に係る送信部を説明するための図である。

上記の一例では、送信部１１は、まず、図１３の左図に示すように、「１番目のプッシュパルス送信条件」によりプッシュパルス５０Ａを送信する。プッシュパルス５０Ａは、図１３の左図に示すように、小さい送信開口幅により、分割ＲＯＩ４０Ａの深さ方向の範囲内にフォーカスされたプッシュパルスである。そして、送信部１１及び受信部１２の制御により、超音波プローブ１は、ＲＯＩ４０内で、観測用パルスの送受信を実行する。

そして、送信部１１は、図１３の右図に示すように、「２番目のプッシュパルス送信条件」によりプッシュパルス５０Ｂを送信する。プッシュパルス５０Ｂは、図１３の右図に示すように、大きい送信開口幅により、分割ＲＯＩ４０Ｂの深さ方向の範囲内にフォーカスされたプッシュパルスである。そして、送信部１１及び受信部１２の制御により、超音波プローブ１は、ＲＯＩ４０内で、観測用パルスの送受信を実行する。

ここで、図１３の左図と右図とを比較すると、プッシュパルス５０Ｂの送信位置は、プッシュパルス５０Ａの送信位置より離れた位置となっている。図１３に示す一例は、送信部１１が、「送信条件番号：２」に対応する距離「Ｊ２」を用いて、プッシュパルス５０Ａの送信位置を調整し、「送信条件番号：１」に対応する距離「Ｊ１」を用いて、プッシュパルス５０Ｂの送信位置を調整していることを示している。図１３の左図では、Ｊ２が「０」である場合を例示している。

なお、送信部１１は、典型的な生体組織内でのせん断波伝播距離と，ＲＯＩ４０の方位方向における幅とを用いて、プッシュパルス５０Ａ及びプッシュパルス５０Ｂの送信位置の数を設定する。また、送信部１１は、プッシュパルス５０Ａ及びプッシュパルス５０Ｂの送信位置の数が複数である場合、１か所におけるプッシュパルス送信により観測用パルスを送信する方位方向の範囲を設定する。更に、送信部１１は、プッシュパルス５０Ａ及びプッシュパルス５０Ｂの送信位置の数が複数である場合、１か所におけるプッシュパルス送信により観測用パルスを送信する方位方向の範囲を変更しても良い。これらの設定情報は、例えば、内部記憶部１６に予め格納されている。

そして、信号処理部１３は、「１番目のプッシュパルス送信条件」に対するＲＯＩ４０の硬さ分布情報を生成し、「２番目のプッシュパルス送信条件」に対するＲＯＩ４０の硬さ分布情報を生成する。図１４〜図１６は、第１の実施形態に係る画像生成部を説明するための図である。

例えば、画像生成部１４は、図１４の左図に示すように、「１番目のプッシュパルス送信条件」のせん断速度画像データ２１１と、「２番目のプッシュパルス送信条件」のせん断速度画像データ２１２とを生成する。そして、例えば、画像生成部１４は、図１４の左図に示すように、せん断速度画像データ２１１から「ｘ２〜Ｙ」の範囲を切り出し、せん断速度画像データ２１２から「Ｘ〜ｘ２」の範囲を切り出す。そして、画像生成部１４は、切り出した２つの画像データを結合する。これにより、画像生成部１４は、図１４の右図に示すように、せん断速度画像データ２１を生成する。せん断速度画像データ２１は、ＲＯＩ４０の全体で、高精度なせん断速度がマッピングされた硬さ画像データとなる。

図１４の右図では、Ｂモード画像データ２０に、せん断速度画像データ２１が重畳され、更に、分割ＲＯＩ４０Ａ及び分割ＲＯＩ４０Ｂの範囲を示す点線の枠線が重畳されている。

なお、画像生成部１４が行なう画像合成処理は、図１４に例示する処理に限定されるものではない。例えば、画像生成部１４は、図１５の（Ａ）に示すように、せん断速度画像データ２１１から「ｙ１〜Ｙ」の範囲を切り出し、せん断速度画像データ２１２から「Ｘ〜ｙ１」の範囲を切り出し、切り出した２つの画像データを結合して、せん断速度画像データ２１を生成しても良い。或いは、例えば、画像生成部１４は、図１５の（Ｂ）に示すように、せん断速度画像データ２１１から「（ｘ２＋ｙ１）／２〜Ｙ」の範囲を切り出し、せん断速度画像データ２１２から「Ｘ〜（ｘ２＋ｙ１）／２」の範囲を切り出し、切り出した２つの画像データを結合して、せん断速度画像データ２１を生成しても良い。

或いは、例えば、画像生成部１４は、図１５の（Ｃ）に示すように、せん断速度画像データ２１１から「ｙ１〜Ｙ」の範囲を切り出し、せん断速度画像データ２１２から「Ｘ〜ｘ２」の範囲を切り出す。そして、例えば、画像生成部１４は、図１５の（Ｃ）に示すように、せん断速度画像データ２１１の「ｘ２〜ｙ１」の範囲と、せん断速度画像データ２１２の「ｘ２〜ｙ１」の範囲とを、深さ方向に線形に設定された係数を用いた重み付け加算や、加算平均により、混合する。そして、画像生成部１４は、これら３つの画像データを結合することで、せん断速度画像データ２１を生成しても良い。図１５の（Ｃ）に例示する画像合成処理により、分割ＲＯＩ間の境界がアーチファクトのように見えてしまうことを回避することができる。

図１６に示す画像データ３００は、設定部１７が設定した２つの分割ＲＯＩに基づいて、画像生成部１４が、図６に示す画像データ３００Ａの上部と、図７に示す画像データ３００Ｂの下部とを結合したせん断速度画像データを示している。画像データ３００では、画像データ３００Ａのアーチファクトと画像データ３００Ｂのアーチファクトとが除去され、高精度なせん断速度がマッピングされた硬さ画像データとなっている。

なお、本実施形態は、例えば、せん断速度画像データ２１１とせん断速度画像データ２１２とを加算平均して合成した画像データを、せん断速度画像データ２１として生成しても良い。これによっても、せん断速度画像データ２１１のアーチファクトと、せん断速度画像データ２１２のアーチファクトとが平均化処理により軽減されたせん断速度画像データ２１を生成することが可能である。

また、本実施形態は、各分割ＲＯＩに限定して硬さ分布情報及び硬さ画像データを生成し、複数の分割ＲＯＩの硬さ画像データを、ＲＯＩの分割様式に応じて、合成しても良い。

このように、第１の実施形態では、操作者は、自身が設定したＲＯＩ４０の大きさを気にすることなく、ＲＯＩ４０が広範囲であってもその全領域において高画質のせん断速度画像データを得ることができる。上記の一例では、ＲＯＩ４０を深さ方向の幅に応じて、２段に分割し、浅い領域には、浅い焦点距離と狭い開口幅を持つプッシュパルスを照射して、せん断速度画像データ２１２を生成する。そして、深い領域には、深い焦点距離と広い開口幅を持つプッシュパルスを照射して、せん断速度画像データ２１１を生成する。そして、最後に、２つのせん断速度画像データを結合して、表示する。

更に、操作者は、図１２の（Ａ）に例示する画面や図１２の（Ｂ）に例示する画面を参照することで、何種類の異なるプッシュパルス送信が必要かを確認することができる。ただし、上述したせん断速度画像データの生成処理からも明らかであるが、例えば、２種類の送信条件でプッシュパルスを送信する場合、１フレームのせん断速度画像データを生成するために要する時間は、従来と比較して、２倍となる。操作者は、検査状況に応じて、フレームレートを高く保っておきたい場合は、分割ＲＯＩの境界を参照して、分割が行なわれないように、ＲＯＩ４０を再調整することができる。例えば、操作者は、図１２の（Ｃ）に示すように、１種類のプッシュパルスで高画質なせん断速度画像データが生成されるように、ＲＯＩ４０を、分割ＲＯＩ４０Ｂ内に収まる大きさのＲＯＩ４１に再調整する。かかる場合、「１番目のプッシュパルス送信条件」により、ＲＯＩ４１のせん断速度画像データが生成表示される。

次に、図１７を用いて、第１の実施形態に係る超音波診断装置の処理の一例について説明する。図１７は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の処理例を説明するためのフローチャートである。

図１７に示すように、第１の実施形態に係る超音波診断装置の制御部１８は、操作者から設定部１７の処理を開始させる開始指示を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ここで、開始指示を受け付けない場合（ステップＳ１０１否定）、制御部１８は、開始指示を受け付けるまで待機する。

一方、開始指示を受け付けた場合（ステップＳ１０１肯定）、制御部１８の制御により、モニタ２は、ＲＯＩ設定用ＧＵＩを表示する（ステップＳ１０２、図８を参照）。そして、制御部１８は、ＲＯＩが決定されたか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ここで、ＲＯＩが決定されない場合（ステップＳ１０３否定）、制御部１８は、ＲＯＩが設定されるまで待機する。一方、ＲＯＩが設定された場合（ステップＳ１０３肯定）、設定部１７は、「ｎ＝１」に設定し（ステップＳ１０４）、ＲＯＩの下限深さと深さ情報のテーブルとを参照して、ｎ番目のプッシュパルス送信条件を決定する（ステップＳ１０５）。そして、設定部１７は、ｎ番目のプッシュパルス送信条件の可視化上限深さを取得する（ステップＳ１０６）。

そして、設定部１７は、ｎ番目のプッシュパルス送信条件の可視化上限深さが、ＲＯＩの上限深さより浅いか否かを判定する（ステップＳ１０７）。ここで、ｎ番目のプッシュパルス送信条件の可視化上限深さが、ＲＯＩの上限深さより深い場合（ステップＳ１０７否定）、設定部１７は、「ｎ＝ｎ＋１」と「ｎ」をインクリメントして（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０５に戻って、ｎ番目のプッシュパルス送信条件を決定する。

一方、ｎ番目のプッシュパルス送信条件の可視化上限深さが、ＲＯＩの上限深さより浅い場合（ステップＳ１０７肯定）、設定部１７は、「ｎ＝Ｎ」に設定し（ステップＳ１０９）、Ｎ個の送信条件を設定し、Ｎ個の分割ＲＯＩを設定した旨を制御部１８に通知する。設定部１７が設定した送信条件及び分割ＲＯＩの位置情報は、制御部１８の制御により、例えば、内部記憶部１６に格納される。

そして、制御部１８の制御により、モニタ２は、Ｎ個の分割ＲＯＩの境界を表示する（ステップＳ１１０）。なお、ステップＳ１１０の後、操作者は、図１２の（Ｃ）に例示するように、ＲＯＩの再調整を行なっても良い。以下では、Ｎ個の分割ＲＯＩが操作者により了承されたものとして、説明する。

そして、制御部１８は、操作者からせん断速度画像データの撮影開始要求を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１１１）。ここで、撮影開始要求を受け付けない場合（ステップＳ１１１否定）、制御部１８は、撮影開始要求を受け付けるまで待機する。

一方、撮影開始要求を受け付けた場合（ステップＳ１１１肯定）、制御部１８は、「ｎ＝１」に設定する（ステップＳ１１２）。そして、制御部１８の制御により、送信部１１は、内部記憶部１６からｎ番目のプッシュパルス送信条件を取得し、ｎ番目のプッシュパルス送信条件により、超音波プローブ１から、プッシュパルスを送信させる（ステップＳ１１３）。

そして、送信部１１及び受信部１２の制御により、超音波プローブ１は、ＲＯＩ内で、観測用パルスの送受信を実行し（ステップＳ１１４）、信号処理部１３は、ＲＯＩ内の各点（各サンプル点）で、変位を算出して、硬さ分布情報を生成する（ステップＳ１１５）。そして、画像生成部１４は、ｎ番目のプッシュパルス送信条件でのせん断速度画像データを生成する（ステップＳ１１６）。そして、制御部１８は、「ｎ＝Ｎ」であるか否かを判定する（ステップＳ１１７）。ここで、「ｎ＝Ｎ」でない場合（ステップＳ１１７否定）、制御部１８は、「ｎ＝ｎ＋１」と「ｎ」をインクリメントし（ステップＳ１１８）、送信部１１は、ステップＳ１１３に戻って、ｎ番目のプッシュパルス送信条件により、超音波プローブ１から、プッシュパルスを送信させる。

一方、「ｎ＝Ｎ」である場合（ステップＳ１１７肯定）、制御部１８の指示により、画像生成部１４は、Ｎ個のせん断速度画像データを合成して、合成画像データを生成する（ステップＳ１１９）。そして、制御部１８の制御により、モニタ２は、ＲＯＩ全体のせん断速度画像データである合成画像データを表示する（ステップＳ１２０）。これにより、せん断速度画像データの撮影処理が終了する。

なお、操作者が入力した要求が、せん断速度画像データの動画像の撮影要求であった場合、制御部１８の制御により、ステップＳ１１２〜ステップＳ１２０の処理が、撮影終了要求を受け付けるまで繰り返される。

上述したように、第１の実施形態では、内部記憶部１６は、複数のプッシュパルス送信条件ごとに、可視化上限深さ及び可視化下限深さが対応付けられた深さ情報のテーブルを記憶する。そして、設定部１７は、操作者が設定したＲＯＩの深さ方向の幅と、深さ情報とから、ＲＯＩを分割した各領域で可視化不能領域が発生しない送信条件を設定することで、複数種類のプッシュパルス送信条件を設定する。すなわち、第１の実施形態では、設定部１７は、ＲＯＩ内の各場所に応じて、理想的なせん断波が発生するプッシュパルスを与えるために、深さ情報のテーブルを用いる。これにより、画像生成部１４は、各プッシュパルス送信条件に対応する硬さ画像データ（上記では、せん断速度画像データ）を複数生成し、生成した複数の硬さ画像データを、ＲＯＩの分割パターンに応じて合成する。かかる合成画像データは、アーチファクトが略除去された硬さ画像データとなる。従って、第１の実施形態では、生体組織の硬さを示す高画質な画像を得ることができる。また、第１の実施形態では、例えば、得られたせん断速度画像データが、信頼できる画像であるのか否か、操作者が判断に迷う機会を減らすことができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、ＲＯＩに対する複数種類のプッシュパルス送信条件を、深さ情報のテーブルから探索して設定する場合について説明した。第２の実施形態では、ＲＯＩに対する複数種類のプッシュパルス送信条件を、撮影対象となる被検体Ｐに応じて適応的に設定する場合について、図１８等を用いて説明する。図１８は、第２の実施形態を説明するための図である。

第２の実施形態に係る超音波診断装置は、図１に示す第１の実施形態に係る超音波診断装置と同様に構成される。ただし、第２の実施形態に係る設定部１７は、以下の処理を行なう。

まず、第２の実施形態に係る設定部１７は、所定の送信条件で送信されたプッシュパルスに対応するＲＯＩの硬さ画像データにおいて信頼度が低い領域を求める。そして、設定部１７は、この信頼度が低い領域の一部の領域で生体組織においてせん断速度が観測される送信条件を新たな所定の送信条件に設定する。具体的には、設定部１７は、所定の送信条件の硬さ画像データにおいて信頼度が低い深さ方向の領域を求める。そして、設定部１７は、この信頼度が低い深さ方向の領域の一部の深さ方向の領域で生体組織においてせん断速度が観測される送信条件を新たな所定の送信条件に設定する。

そして、設定部１７は、この処理を繰り返すことで、ＲＯＩに対する複数種類のプッシュパルス送信条件を設定する。例えば、第２の実施形態に係る設定部１７は、図１８の（Ａ）に示すように、第１の実施形態と同様、操作者が設定したＲＯＩ４０の上限深さ「Ｘ」及び下限深さ「Ｙ」を取得する。そして、設定部１７は、深さ情報のテーブルを参照して、下限深さ「Ｙ」から、図１８の（Ａ）に示すように、「送信条件番号：２」の送信条件を、「１番目のプッシュパルス送信条件」として決定する。

そして、第２の実施形態では、送信部１１、受信部１２、信号処理部１３及び画像生成部１４の処理により、設定部１７が設定した「１番目のプッシュパルス送信条件」に対応するせん断速度画像データ２１１ａが生成される（図１８の（Ａ）を参照）。そして、設定部１７は、せん断速度画像データ２１１ａにおいて、局所的な小領域でのせん断速度の値の分散や標準偏差に基づいて、信頼度の低い領域を決定する。或いは、設定部１７は、せん断速度画像データ２１１ａに対応する最大変位画像データの各点における変位の大きさに基づいて、信頼度の低い領域を決定する。

例えば、設定部１７は、図１８の（Ａ）に示すように、フォーカス深さ「ｘａ」より浅い領域で信頼度が低いと判定し、「ｘａ〜Ｙ」で信頼度が高いと判定する。そして、設定部１７は、例えば、図１８の（Ａ）に示すように、フォーカス深さ「ｘａ」のプッシュパルス送信条件ｂを設定する。設定部１７は、フォーカス深さ「ｘａ」のプッシュパルスを送信するための送信開口や、駆動電圧、送信周波数、バースト長を設定することで、プッシュパルス送信条件ｂを設定する。なお、設定部１７は、図１８の（Ａ）に示すように、「Ｘ＜ｘａ」であることから、ＲＯＩ４０内に、「ｘａ〜Ｙ」の分割ＲＯＩを設定する。上記の一例では、設定部１７は、ＲＯＩ４０の最深部を含む領域に適した送信条件を深さ情報のテーブルから探索し、残余の領域に適した送信条件を画像解析により求める。

そして、図１８の（Ｂ）に示すように、設定部１７が設定した「プッシュパルス送信条件ｂ」に対応するせん断速度画像データ２１１ｂが生成される。そして、設定部１７は、せん断速度画像データ２１１ｂを解析して、図１８の（Ｂ）に示すように、深さ「ｘｂ」より浅い領域で信頼度が低く、深さ「ｙｂ」より深い領域で信頼度が低いと判定する。また、設定部１７は、せん断速度画像データ２１１ｂの「ｘｂ〜ｙｂ」で信頼度が高いと判定する。そして、設定部１７は、例えば、図１８の（Ｂ）に示すように、フォーカス深さ「ｘｂ」のプッシュパルス送信条件ｃを設定する。なお、設定部１７は、図１８の（Ｂ）に示すように、「Ｘ＜ｘｂ」であることから、ＲＯＩ４０内に、「ｘｂ〜ｙｂ」の分割ＲＯＩを設定する。

そして、図１８の（Ｃ）に示すように、設定部１７が設定した「プッシュパルス送信条件ｃ」に対応するせん断速度画像データ２１１ｃが生成される。そして、設定部１７は、せん断速度画像データ２１１ｃを解析して、図１８の（Ｂ）に示すように、深さ「ｘｃ」より深い領域で信頼度が低いと判定する。ここで、設定部１７は、図１８の（Ｃ）に示すように、せん断速度画像データ２１１ｃで「Ｘ〜ｘｃ」で信頼度が高いことから、送信条件の新規設定を行なわず、ＲＯＩ４０内に、「Ｘ〜ｘｃ」の分割ＲＯＩを設定する。すなわち、設定部１７は、ＲＯＩ４０を網羅する複数の分割ＲＯＩを設定したことから、送信条件の設定処理を終了する。

そして、画像生成部１４は、せん断速度画像データ２１１ａ、せん断速度画像データ２１１ｂ及びせん断速度画像データ２１１ｃを、「ｘａ〜Ｙ」、「ｘｂ〜ｙｂ」及び「Ｘ〜ｘｃ」の分割パターンに基づいて合成し、合成画像データをＲＯＩ４０のせん断速度画像データとして出力する。なお、画像合成処理は、第１の実施形態で説明した処理が適用される。また、第１の実施形態で説明した内容は、複数の送信条件が画像解析により適応的に設定される以外、第２の実施形態でも適用可能である。

次に、図１９を用いて、第２の実施形態に係る超音波診断装置の処理の一例について説明する。図１９は、第２の実施形態に係る超音波診断装置の処理例を説明するためのフローチャートである。

図１９に示すように、第２の実施形態に係る超音波診断装置の制御部１８は、操作者から設定部１７の処理を開始させる開始指示を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ここで、開始指示を受け付けない場合（ステップＳ２０１否定）、制御部１８は、開始指示を受け付けるまで待機する。

一方、開始指示を受け付けた場合（ステップＳ２０１肯定）、制御部１８の制御により、モニタ２は、ＲＯＩ設定用ＧＵＩを表示する（ステップＳ２０２）。そして、制御部１８は、ＲＯＩが決定されたか否かを判定する（ステップＳ２０３）。ここで、ＲＯＩが決定されない場合（ステップＳ２０３否定）、制御部１８は、ＲＯＩが設定されるまで待機する。一方、ＲＯＩが設定された場合（ステップＳ２０３肯定）、設定部１７は、「ｎ＝１」に設定し（ステップＳ２０４）、ｎ番目のプッシュパルス送信条件を決定する（ステップＳ２０５）。第２の実施形態では、１番目のプッシュパルス送信条件は、第１の実施形態と同様に設定される。

そして、設定部１７の通知を受けた制御部１８の制御により、送信部１１は、ｎ番目のプッシュパルス送信条件により、超音波プローブ１から、プッシュパルスを送信させる（ステップＳ２０６）。そして、送信部１１及び受信部１２の制御により、超音波プローブ１は、ＲＯＩ内で、観測用パルスの送受信を実行し（ステップＳ２０７）、信号処理部１３は、ＲＯＩ内の各点（各サンプル点）で、変位を算出して、硬さ分布情報を生成する（ステップＳ２０８）。そして、画像生成部１４は、ｎ番目のプッシュパルス送信条件でのせん断速度画像データを生成する（ステップＳ２０９）。

そして、設定部１７は、画像解析によりｎ番目のプッシュパルス送信条件における可視化上限深さ及び可視化下限深さを決定する（ステップＳ２１０）。そして、設定部１７は、ｎ番目のプッシュパルス送信条件の可視化上限深さが、ＲＯＩの上限深さより浅いか否かを判定する（ステップＳ２１１）。ここで、ｎ番目のプッシュパルス送信条件の可視化上限深さが、ＲＯＩの上限深さより深い場合（ステップＳ２１１否定）、設定部１７は、「ｎ＝ｎ＋１」と「ｎ」をインクリメントして（ステップＳ２１２）、ステップＳ２０５に戻って、ｎ番目のプッシュパルス送信条件を決定する。２番目以降は、設定部１７は、適応的のプッシュパルス送信条件を決定する。

一方、ｎ番目のプッシュパルス送信条件の可視化上限深さが、ＲＯＩの上限深さより浅い場合（ステップＳ２１１肯定）、設定部１７は、「ｎ＝Ｎ」に設定し（ステップＳ２１３）、Ｎ個の分割ＲＯＩを設定した旨を制御部１８に通知する。

そして、制御部１８の制御により、モニタ２は、Ｎ個の分割ＲＯＩの境界を表示する（ステップＳ２１４）。この処理は、第１の実施形態の図１２（Ａ）や図１２（Ｂ）で説明した処理と同様である。

そして、制御部１８の指示により、画像生成部１４は、Ｎ個のせん断速度画像データを合成して、合成画像データを生成する（ステップＳ２１５）。そして、制御部１８の制御により、モニタ２は、ＲＯＩ全体のせん断速度画像データである合成画像データを表示する（ステップＳ２１６）。これにより、せん断速度画像データの撮影処理が終了する。

なお、操作者が入力した要求が、せん断速度画像データの動画像の撮影要求であった場合、制御部１８の制御により、ステップＳ２０４〜ステップＳ２１６の処理が、撮影終了要求を受け付けるまで繰り返される。或いは、最初の処理で設定部１７が設定した複数種類の送信条件とＲＯＩの分割パターンとを継続して利用して、せん断速度画像データが時系列に沿って生成表示されても良い。

上述したように、第２の実施形態では、ＲＯＩ内の各場所に応じて、理想的なせん断波が発生するプッシュパルスを与えるための複数のプッシュパルス送信条件を、撮影対象に応じて適応的に設定する。従って、第２の実施形態では、生体組織の硬さを示す高画質な画像を確実に得ることができる。

ところで、第１の実施形態で説明したように、プッシュパルスの送信位置は、せん断速度の観測感度を向上させるために、ＲＯＩの方位方向の幅に応じて、予め設定された値により変更される。しかし、せん断速度の観測感度を確実に向上させるためには、プッシュパルスの送信位置は、撮影部位に応じて適応的に変更されることが望ましい。すなわち、ＲＯＩは、方位方向に沿って適応的に分割されることが望ましい。図２０は、第２の実施形態の第１変形例を説明するための図である。

第２の実施形態の第１変形例に係る設定部１７は、所定の送信条件の硬さ画像データにおいて信頼度が低い方位方向の領域を求め、求めた方位方向の領域の一部の方位方向の領域で生体組織においてせん断速度が観測される送信条件を新たに設定する。

例えば、設定部１７は、図２０の（Ａ）に示すように、操作者が設定したＲＯＩ４０の上限深さ「Ｘ」及び下限深さ「Ｙ」と、方位方向の左端「Ｌ１」及び右端「Ｌ２」とを、取得する。そして、設定部１７は、深さ情報のテーブルを参照して、下限深さ「Ｙ」から、図２０の（Ａ）に示すように、「送信条件番号：２」の送信条件を、「１番目のプッシュパルス送信条件」として決定する。

そして、設定部１７は、図２０の（Ａ）に示すように、「１番目のプッシュパルス送信条件」に対応するせん断速度画像データ２１１ａにおいて、方位方向「Ｌａ〜Ｌ２」で信頼度が低いと判定し、「Ｌ１〜Ｌａ」で信頼度が高いと判定する。そして、設定部１７は、例えば、図２０の（Ａ）に示すように、送信位置「Ｌａ−ｍ」のプッシュパルス送信条件ｄを設定する。例えば、「ｍ」は、予め設定された値が用いられる。なお、設定部１７は、図２０の（Ａ）に示すように、「Ｌ２＞Ｌａ」であることから、ＲＯＩ４０内に、「Ｌ１〜Ｌａ」の分割ＲＯＩを設定する。

そして、図２０の（Ｂ）に示すように、設定部１７が設定した「プッシュパルス送信条件ｄ」に対応するせん断速度画像データ２１１ｄが生成される。そして、設定部１７は、せん断速度画像データ２１１ｄを解析して、図２０の（Ｂ）に示すように、方位方向「Ｌ１〜Ｌｄ」で信頼度が低いと判定する。ここで、設定部１７は、図２０の（Ｂ）に示すように、せん断速度画像データ２１１ｃで「Ｌｄ〜Ｌ」で信頼度が高いことから、送信条件の新規設定を行なわず、ＲＯＩ４０内に、「Ｌｄ〜Ｌ」の分割ＲＯＩを設定する。すなわち、設定部１７は、ＲＯＩ４０を網羅する複数の分割ＲＯＩを設定したことから、送信条件の設定処理を終了する。

そして、画像生成部１４は、せん断速度画像データ２１１ａ及びせん断速度画像データ２１１ｄを、「Ｌ１〜Ｌａ」及び「Ｌｄ〜Ｌ」の分割パターンに基づいて合成し、合成画像データをＲＯＩ４０のせん断速度画像データとして出力する。

なお、更に、せん断速度の観測感度を確実に向上させるためには、ＲＯＩは、深さ方向及び方位方向の双方に沿って適応的に分割されることが望ましい。図２１は、第２の実施形態の第２変形例を説明するための図である。

なお、設定部１７が図２１の（Ａ）で行なう処理は、図２０の（Ａ）で説明した処理と同様である。すなわち、設定部１７は、ＲＯＩ４０の下限深さ「Ｙ」から、図２１の（Ａ）に示すように、「送信条件番号：２」の送信条件を、「１番目のプッシュパルス送信条件」として決定する。そして、設定部１７は、図２１の（Ａ）に示すように、せん断速度画像データ２１１ａにおいて、「Ｌ１〜Ｌａ」で信頼度が高いと判定する。そして、設定部１７は、図２１の（Ａ）に示すように、送信位置「Ｌａ−ｍ」のプッシュパルス送信条件ｄを設定する。また、設定部１７は、図２１の（Ａ）に示すように、「Ｌ２＞Ｌａ」であることから、ＲＯＩ４０内に、「Ｌ１〜Ｌａ」の分割ＲＯＩを設定する。

そして、図２１の（Ｂ）に示すように、設定部１７が設定した「プッシュパルス送信条件ｄ」に対応するせん断速度画像データ２１１ｄ＃が生成される。そして、設定部１７は、せん断速度画像データ２１１ｄ＃を解析して、図２１の（Ｂ）に示すように、「方位方向：Ｌｄ＃〜Ｌ２、深さ方向：ｘｄ〜Ｙ」の領域で信頼度が高いと判定する。そして、設定部１７は、図２１の（Ｂ）に示すように、フォーカス深さ「ｘｄ」及び送信位置「Ｌｄ＃−ｍ」のプッシュパルス送信条件ｅを設定する。また、設定部１７は、図２１の（Ａ）に示すように、「ｘｄ＞Ｘ」であることから、ＲＯＩ４０内に、「方位方向：Ｌｄ＃〜Ｌ２、深さ方向：ｘｄ〜Ｙ」の分割ＲＯＩを設定する。

そして、図２１の（Ｃ）に示すように、設定部１７が設定した「プッシュパルス送信条件ｅ」に対応するせん断速度画像データ２１１ｅが生成される。そして、設定部１７は、せん断速度画像データ２１１ｅを解析して、図２１の（Ｃ）に示すように、「方位方向：Ｌｄ＃〜Ｌ２、深さ方向：ｘｅ〜Ｘ」の領域で信頼度が高いと判定し、この領域を分割ＲＯＩとして設定する。設定部１７は、ＲＯＩ４０を網羅する複数の分割ＲＯＩを設定したことから、送信条件の設定処理を終了する。

そして、画像生成部１４は、せん断速度画像データ２１１ａ、せん断速度画像データ２１１ｄ＃及びせん断速度画像データ２１１ｅを、「Ｌ１〜Ｌａ」、「方位方向：Ｌｄ＃〜Ｌ２、深さ方向：ｘｄ〜Ｙ」及び「方位方向：Ｌｄ＃〜Ｌ２、深さ方向：ｘｅ〜Ｘ」の分割パターンに基づいて合成し、合成画像データをＲＯＩ４０のせん断速度画像データとして出力する。

第１変形例及び第２変形例を行なうことでも、生体組織の硬さを示す高画質な画像を確実に得ることができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態では、第１の実施形態及び第２の実施形態で説明した処理を行なう場合に、適用可能な変形例について、図２２及び図２３を用いて説明する。図２２及び図２３は、第３の実施形態を説明するための図である。

第３の実施形態に係る設定部１７は、超音波プローブ１から送信される各プッシュパルスが該当する分割ＲＯＩに到達した際の到達パワー又は到達エネルギーが、略同一となるように複数の送信条件を設定する。例えば、設定部１７は、図２２の上図に示すように、「１番目のプッシュパルス送信条件」で送信されたプッシュパルス５０Ａが、分割ＲＯＩ４０Ａに到達した際の最大エネルギーの推定値「ＥＡｍａｘ」を算出する。また、例えば、設定部１７は、図２２の上図に示すように、「２番目のプッシュパルス送信条件」で送信されたプッシュパルス５０Ｂが、分割ＲＯＩ４０Ｂに到達した際の最大エネルギーの推定値「ＥＢｍａｘ」を算出する。

そして、設定部１７は、図２２の下図に示すように、「ＥＡｍａｘ」が「Ｅｍａｘ」となるプッシュパルス５０Ａ’が送信されるように、「１番目のプッシュパルス送信条件」のバースト長や音圧を調整する。また、設定部１７は、図２２の下図に示すように、「ＥＢｍａｘ」が「Ｅｍａｘ」となるとなるプッシュパルス５０Ｂ’が送信されるように、「２番目のプッシュパルス送信条件」のバースト長や音圧を調整する。

上記の処理を行なうことで、特に浅い領域に対するプッシュパルスバースト長や音圧等を小さくすることができ、必要とされるせん断速度の観測精度を保ったままで、超音波プローブ１に必要以上の発熱が起こることを回避することができる。

また、第３の実施形態では、設定部１７の処理を簡易にするために、ＲＯＩの深さ方向の幅に応じて予め決められた分割数、或いは、ＲＯＩの深さ方向の幅に応じて予め決められた分割幅により、操作者が設定したＲＯＩを分割しても良い。例えば、図２３の（Ａ）では、ＲＯＩの深さ方向の幅（ＷＤ）が「ＷＤ≦ＷＤ１」である場合は、「分割数：１」が設定され、「ＷＤ１＜ＷＤ≦ＷＤ２」である場合は、「分割数：２」が設定され、「ＷＤ２＜ＷＤ≦ＷＤ３」である場合は、「分割数：３」が設定され、「ＷＤ３＜ＷＤ≦ＷＤ４」である場合は、「分割数：４」が設定される。

設定部１７は、例えば、ＲＯＩ４０の深さ方向の幅「ＷＤ＝Ｙ−Ｘ」が「ＷＤ２＜ＷＤ≦ＷＤ３」である場合、ＲＯＩ４０を３段に等分し、３種類のプッシュパルス送信条件を設定する。例えば、第１の実施形態に係る設定部１７は、各段の中心深さ位置に最も近いフォーカス深さの送信条件をテーブルから取得する。また、例えば、第２の実施形態に係る設定部１７は、各段の中心深さ位置にフォーカスされた送信条件を算出する。

或いは、設定部１７は、ＲＯＩ４０の深さ方向の幅「ＷＤ＝Ｙ−Ｘ」を予め設定された分割幅「ｗＤ」で除算した値を四捨五入した値を、分割数としても良い。或いは、分割幅は、ＷＤの値に応じて、異なる値が設定されている場合であっても良い。

また、第３の実施形態に係る設定部１７は、プッシュパルスの送信回数、又は、プッシュパルスの送信条件数の上限値の範囲で、操作者が設定したＲＯＩを調整しても良い。すなわち、プッシュパルスの送信回数は、送信条件数、方位方向の幅、並びに、並列同時受信数により定まる。プッシュパルスの送信回数が多くなるほど、フレームレートは遅くなり、また、超音波プローブ１が発熱する。

そこで、この変形例では、予めプッシュパルスの送信回数、又は、プッシュパルスの送信条件数の上限値を設定しておく。そして、設定部１７は、上限値を超える数のプッシュパルス送信数が必要になるようなＲＯＩが設定できないように制限を加える。

例えば、図２３の（Ｂ）に示すように、「プッシュパルス条件数：１」が予め設定されているとする。設定部１７は、ＲＯＩ４０を分割ＲＯＩ４０Ａ及び分割ＲＯＩ４０Ｂに分割すると、プッシュパルス条件数が「２」となり、上限値「１」を超えると判定する。かかる場合、設定部１７は、例えば、図２３の（Ｂ）に示すように、ＲＯＩ４０を分割ＲＯＩ４０Ａに変更して、分割ＲＯＩ４０Ａに対応するプッシュパスル送信条件のみを用いて、エラストグラフィーを実行させる。

或いは、プッシュパルスの送信回数が「４」に設定されているとする。また、ＲＯＩ４０内で、「１番目のプッシュパルス送信条件」のプッシュパルス送信が３回必要であり、「２番目のプッシュパルス送信条件」のプッシュパルス送信が３回必要であるとする。係る場合、設定部１７は、プッシュパルスの送信回数が「４」となるように、ＲＯＩ４０を方位方向に「２／３」縮小する。かかる場合、分割ＲＯＩ４０Ａ及び分割ＲＯＩ４０Ｂは、それぞれ方位方向に「２／３」縮小される。

かかる上限値を用いた制限を加えることで、アーチファクトの出現を抑制することができる。

なお、上記の第１〜第３の実施形態の説明で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および当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、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。

また、第１〜第３の実施形態で説明した超音波イメージング方法は、予め用意された超音波イメージング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。この超音波イメージングプログラムは、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プログラムは、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非一時的な記録媒体に記録され、コンピュータによって非一時的な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。

以上、説明したとおり、第１〜第３の実施形態によれば、生体組織の硬さを示す高画質な画像を得ることができる。

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。

１１ 送信部
１３ 信号処理部
１４ 画像生成部
１６ 設定部

Claims (17)

1. フォーカス深さを含む変位発生用超音波の送信条件ごとに、関心領域の上限深さ及び下限深さを示す深さ情報を記憶する記憶部と、
   入力部を介した操作者からの指示に従って観察用の領域を走査領域として設定し、前記観察用の領域の上限深さ及び下限深さと、前記深さ情報とに基づいて、第１の関心領域及び前記第１の関心領域と深さ方向で隣接する、又は、深さ方向で一部が重複する第２の関心領域を含む複数の関心領域を、前記観察用の領域を網羅するように設定する設定部と、
   音響放射力に基づいて生体組織に変位を発生させる変位発生用超音波を、前記第１の関心領域に対応する第１の送信条件及び前記第２の関心領域に対応する第２の送信条件を少なくとも含む複数の送信条件により超音波プローブから送信させ、前記変位発生用超音波の送信ごとに発生する前記走査領域内の生体組織の変位を観測する観測用超音波を前記超音波プローブから複数回送信させる送信部と、
   前記超音波プローブから送信された複数の観測用超音波それぞれに対応する複数の反射波データを解析して前記走査領域に対応する複数の変位情報を取得し、取得した前記複数の変位情報に基づく分布情報を、前記複数の送信条件それぞれで算出する信号処理部と、
   前記複数の送信条件それぞれに対応する複数の前記分布情報に基づいて、前記複数の送信条件それぞれに対応する複数の画像データを生成し、当該複数の画像データを前記複数の関心領域に基づいて合成した合成画像データを生成する画像生成部と、
   を備える、超音波診断装置。
2. 入力部を介した操作者からの指示に従って観察用の領域を走査領域として設定し、第１の関心領域及び前記第１の関心領域と深さ方向で隣接する、又は、深さ方向で一部が重複する第２の関心領域を含む複数の関心領域を、前記観察用の領域を網羅するように設定する設定部と、
   音響放射力に基づいて生体組織に変位を発生させる変位発生用超音波を、前記第１の関心領域に対応する第１の送信条件及び前記第２の関心領域に対応する第２の送信条件を少なくとも含む複数の送信条件により超音波プローブから送信させ、前記変位発生用超音波の送信ごとに発生する前記走査領域内の生体組織の変位を観測する観測用超音波を前記超音波プローブから複数回送信させる送信部と、
   前記超音波プローブから送信された複数の観測用超音波それぞれに対応する複数の反射波データを解析して前記走査領域に対応する複数の変位情報を取得し、取得した前記複数の変位情報に基づく分布情報を、前記複数の送信条件それぞれで算出する信号処理部と、
   前記複数の送信条件それぞれに対応する複数の前記分布情報に基づいて、前記複数の送信条件それぞれに対応する複数の画像データを生成し、当該複数の画像データを前記複数の関心領域に基づいて合成した合成画像データを生成する画像生成部と、
   を備え、
   前記設定部は、所定の送信条件で送信された変位発生用超音波に対応する前記観察用の領域の前記分布情報に基づく画像データにおいて信頼度が低い領域を求め、求めた領域の一部の領域で生体組織においてせん断波伝播速度が観測される送信条件を新たな所定の送信条件として設定する処理を繰り返すことで、前記複数の送信条件を設定する、
   超音波診断装置。
3. 前記設定部は、前記所定の送信条件の前記分布情報に基づく画像データにおいて信頼度が低い深さ方向の領域を求め、求めた深さ方向の領域の一部の深さ方向の領域で生体組織においてせん断波伝播速度が観測される送信条件を新たな所定の送信条件として設定する、請求項２に記載の超音波診断装置。
4. 前記設定部は、前記所定の送信条件の前記分布情報に基づく画像データにおいて信頼度が低い方位方向の領域を求め、求めた方位方向の領域の一部の方位方向の領域で生体組織においてせん断波伝播速度が観測される送信条件を新たな所定の送信条件として設定する、請求項２に記載の超音波診断装置。
5. 前記設定部は、前記超音波プローブから送信される各変位発生用超音波が該当する関心領域に到達した際の到達パワー又は到達エネルギーが、略同一となるように前記複数の送信条件を設定する、請求項１〜４のいずれか一つに記載の超音波診断装置。
6. 前記設定部は、変位発生用超音波の送信回数、又は、変位発生用超音波の送信条件数の上限値の範囲で、前記観察用の領域を調整する、請求項１〜５のいずれか一つに記載の超音波診断装置。
7. 所定の走査領域内に、第１の関心領域及び前記第１の関心領域と深さ方向で隣接する、又は、深さ方向で一部が重複する第２の関心領域を含む複数の関心領域を設定し、超音波プローブから送信される各変位発生用超音波が該当する関心領域に到達した際の到達パワー又は到達エネルギーが、略同一となるように複数の送信条件を設定する設定部と、
   音響放射力に基づいて生体組織に変位を発生させる変位発生用超音波を、前記第１の関心領域に対応する第１の送信条件及び前記第２の関心領域に対応する第２の送信条件を少なくとも含む前記複数の送信条件により前記超音波プローブから送信させ、前記変位発生用超音波の送信ごとに発生する前記走査領域内の生体組織の変位を観測する観測用超音波を前記超音波プローブから複数回送信させる送信部と、
   前記超音波プローブから送信された複数の観測用超音波それぞれに対応する複数の反射波データを解析して前記走査領域に対応する複数の変位情報を取得し、取得した前記複数の変位情報に基づく分布情報を、前記複数の送信条件それぞれで算出する信号処理部と、
   前記複数の送信条件それぞれに対応する複数の前記分布情報に基づいて、前記複数の送信条件それぞれに対応する複数の画像データを生成し、当該複数の画像データを合成した合成画像データを生成する画像生成部と、
   を備える、超音波診断装置。
8. 前記設定部は、複数の変位発生用超音波それぞれで生体組織において発生するせん断波の伝播速度であるせん断波伝播速度が観測される領域を組み合わせた領域が前記走査領域を網羅するように、前記複数の送信条件を設定する、請求項７に記載の超音波診断装置。
9. 前記設定部は、前記走査領域として操作者が設定した観察用の領域に、前記複数の関心領域を設定し、各関心領域の生体組織の略全てにおいてせん断波伝播速度が観測される変位発生用超音波の送信条件を設定し、
   前記画像生成部は、前記複数の画像データを、前記複数の関心領域に基づいて合成して、前記合成画像データを生成する、請求項８に記載の超音波診断装置。
10. 複数の送信条件ごとに、当該送信条件で送信される変位発生用超音波によりせん断波伝播速度が観測される変位が発生する深さ方向の上限深さ及び下限深さを対応付けた深さ情報を記憶する記憶部、
    を更に備え、
    前記設定部は、前記観察用の領域の上限深さ及び下限深さと、前記深さ情報とに基づいて、前記複数の送信条件を設定する、請求項９に記載の超音波診断装置。
11. 前記設定部は、所定の送信条件で送信された変位発生用超音波に対応する前記観察用の領域の前記分布情報に基づく画像データにおいて信頼度が低い領域を求め、求めた領域の一部の領域で生体組織においてせん断波伝播速度が観測される送信条件を新たな所定の送信条件として設定する処理を繰り返すことで、前記複数の送信条件を設定する、請求項９に記載の超音波診断装置。
12. 前記信号処理部は、前記第１の送信条件により送信された前記変位発生用超音波に基づいて少なくとも前記第１の関心領域に対応する複数の変位情報に基づく第１の分布情報と、前記第２の送信条件により送信された前記変位発生用超音波に基づいて少なくとも前記第２の関心領域に対応する複数の変位情報に基づく第２の分布情報とを、少なくとも算出し、
    前記画像生成部は、前記第１の分布情報に基づいて第１の画像データを生成し、前記第２の分布情報に基づいて第２の画像データを生成し、少なくとも前記第１の画像データ及び前記第２の画像データの合成結果に基づいて前記合成画像データを生成する、請求項１〜１１のいずれか一つに記載の超音波診断装置。
13. 前記複数の関心領域を、表示部に表示させる制御部、
    を更に備える、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の超音波診断装置。
14. 前記複数の送信条件それぞれは、変位発生用超音波のフォーカス深さ、送信開口、送信周波数及びバースト長の少なくとも１つが異なる、請求項１〜１３のいずれか一つに記載の超音波診断装置。
15. 入力部を介した操作者からの指示に従って観察用の領域を走査領域として設定し、フォーカス深さを含む変位発生用超音波の送信条件ごとの関心領域の上限深さ及び下限深さを示す深さ情報と、前記観察用の領域の上限深さ及び下限深さとに基づいて、第１の関心領域及び前記第１の関心領域と深さ方向で隣接する、又は、深さ方向で一部が重複する第２の関心領域を含む複数の関心領域を、前記観察用の領域を網羅するように設定し、
    音響放射力に基づいて生体組織に変位を発生させる変位発生用超音波を、前記第１の関心領域に対応する第１の送信条件及び前記第２の関心領域に対応する第２の送信条件を少なくとも含む複数の送信条件により超音波プローブから送信させ、前記変位発生用超音波の送信ごとに発生する前記走査領域内の生体組織の変位を観測する観測用超音波を前記超音波プローブから複数回送信させ、
    前記超音波プローブから送信された複数の観測用超音波それぞれに対応する複数の反射波データを解析して前記走査領域に対応する複数の変位情報を取得し、取得した前記複数の変位情報に基づく分布情報を、前記複数の送信条件それぞれで算出し、
    前記複数の送信条件それぞれに対応する複数の前記分布情報に基づいて、前記複数の送信条件それぞれに対応する複数の画像データを生成し、当該複数の画像データを前記複数の関心領域に基づいて合成した合成画像データを生成する、
    各処理をコンピュータに実行させる、超音波イメージングプログラム。
16. 入力部を介した操作者からの指示に従って観察用の領域を走査領域として設定し、第１の関心領域及び前記第１の関心領域と深さ方向で隣接する、又は、深さ方向で一部が重複する第２の関心領域を含む複数の関心領域を、前記観察用の領域を網羅するように設定し、
    音響放射力に基づいて生体組織に変位を発生させる変位発生用超音波を、前記第１の関心領域に対応する第１の送信条件及び前記第２の関心領域に対応する第２の送信条件を少なくとも含む複数の送信条件により超音波プローブから送信させ、前記変位発生用超音波の送信ごとに発生する前記走査領域内の生体組織の変位を観測する観測用超音波を前記超音波プローブから複数回送信させ、
    前記超音波プローブから送信された複数の観測用超音波それぞれに対応する複数の反射波データを解析して前記走査領域に対応する複数の変位情報を取得し、取得した前記複数の変位情報に基づく分布情報を、前記複数の送信条件それぞれで算出し、
    前記複数の送信条件それぞれに対応する複数の前記分布情報に基づいて、前記複数の送信条件それぞれに対応する複数の画像データを生成し、当該複数の画像データを前記複数の関心領域に基づいて合成した合成画像データを生成する、
    各処理をコンピュータに実行させ、
    前記設定する処理は、所定の送信条件で送信された変位発生用超音波に対応する前記観察用の領域の前記分布情報に基づく画像データにおいて信頼度が低い領域を求め、求めた領域の一部の領域で生体組織においてせん断波伝播速度が観測される送信条件を新たな所定の送信条件として設定する処理を繰り返すことで、前記複数の送信条件を設定する、
    超音波イメージングプログラム。
17. 所定の走査領域内に、第１の関心領域及び前記第１の関心領域と深さ方向で隣接する、又は、深さ方向で一部が重複する第２の関心領域を含む複数の関心領域を設定し、超音波プローブから送信される各変位発生用超音波が該当する関心領域に到達した際の到達パワー又は到達エネルギーが、略同一となるように複数の送信条件を設定し、
    音響放射力に基づいて生体組織に変位を発生させる変位発生用超音波を、前記第１の関心領域に対応する第１の送信条件及び前記第２の関心領域に対応する第２の送信条件を少なくとも含む前記複数の送信条件により前記超音波プローブから送信させ、前記変位発生用超音波の送信ごとに発生する前記走査領域内の生体組織の変位を観測する観測用超音波を前記超音波プローブから複数回送信させ、
    前記超音波プローブから送信された複数の観測用超音波それぞれに対応する複数の反射波データを解析して前記走査領域に対応する複数の変位情報を取得し、取得した前記複数の変位情報に基づく分布情報を、前記複数の送信条件それぞれで算出し、
    前記複数の送信条件それぞれに対応する複数の前記分布情報に基づいて、前記複数の送信条件それぞれに対応する複数の画像データを生成し、当該複数の画像データを合成した合成画像データを生成する、
    各処理をコンピュータに実行させる、超音波イメージングプログラム。
    

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