JP6353929B2 - 超音波診断装置、及び弾性評価方法 - Google Patents
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Description
この技術では、計測対象となる組織内部にせん断波を発生させ、その伝搬速度から弾性を評価する。せん断波を発生させる手法は、機械方式と放射圧方式に大別される。機械方式は、バイブレータ等を利用して体表面に1kHz程度の振動を与えてせん断波を発生させる方式で、振動源となる駆動装置が必要である。一方、放射圧方式は、超音波を組織内の局所に集中させる集束超音波を利用して生体内に音響放射圧を加え、それに伴う組織変位によってせん断波を発生させる。いずれの方式も、発生したせん断波の伝搬に伴う生体内の組織変位を超音波を利用して計測し、組織の硬さに関する情報を評価する技術である。
更に治療経過に伴う弾性評価指標の変化も臨床的には重要である。そこで、治療前後の弾性評価指標分布の比率を取り、その数値の大小に応じて配色を変更した表示形態(図8C)も有効である。この場合には、図7の傾斜角または速度変化ΔVなど、治療前後の弾性評価指標の比率(相対比較)であれば同様の臨床効果を有する。
また、表示形態に関しては、図8A、図8B、図8Cには2次元画像の形態を例示しているが、検査対象の特定の領域にて弾性評価指標の計測を実行し、数値情報として表示する形態も本実施例の表示形態として含む。
検査対象に対し、超音波を送受信する探触子から、第1、第2、第3の超音波を送受信し、
前記第1の超音波信号による受信信号により前記検査対象の画像を生成し、
前記画像に基づき設定した計測領域に、前記第2の超音波を送信してせん断波を発生し、前記せん断波の伝搬速度を前記第3の超音波により計測する速度計測を、同一箇所で複数回計測し、
得られた複数の伝搬速度計測結果の変化を利用して前記検査対象の弾性評価指標を導出する、
ことを特徴とする弾性評価方法。
列記1に記載の弾性評価方法であって、
前記第1の超音波、或いは前記第3の超音波の送信による受信信号を利用し、前記検査対象の外力に伴う変化を応力指標として計測する、
ことを特徴とする弾性評価方法。
列記2に記載の弾性評価方法であって、
前記第3の超音波による応力指標の計測は、前記第3の超音波が伝搬する領域であって、前記せん断波が伝搬する領域以外の領域で実行する、
ことを特徴とする弾性評価方法。
列記3に記載の弾性評価方法であって、
計測される複数の前記伝搬速度と、各伝搬速度に対応する前記応力指標の関係を近似直線で評価し、その傾き角または速度変化を前記弾性評価指標とする、
ことを特徴とする弾性評価方法。
検査対象の計測領域にせん断波を発生し、前記せん断波の伝搬速度を、超音波により計測する速度計測部で計測された、前記伝搬速度に基づき前記検査対象の弾性を評価する弾性評価部と、
前記超音波の送信による受信信号を利用し、前記検査対象の外力に伴う変化を応力指標として計測する応力指標計測部と、を備え、
前記速度計測部において、同一個所で複数回の速度計測を行い、前記弾性評価部において、複数の速度計測結果の変化と前記応力指標を利用して、前記検査対象の弾性評価指標を導出することを特徴とする超音波診断装置。
Claims (15)
- 検査対象に対し、超音波を送受信する探触子から、第1、第2、第3の超音波を送受信する送受信部と、
前記第1の超音波信号による受信信号により前記検査対象の画像を生成する画像生成部と、
前記画像に基づき設定した計測領域に、前記第2の超音波を送信してせん断波を発生し、前記せん断波の伝搬速度を、前記第3の超音波により計測する速度計測部と、
前記伝搬速度に基づき前記検査対象の弾性を評価する弾性評価部と、を備え、
前記速度計測部において、同一個所で複数回の速度計測を行い、前記弾性評価部において、速度計測結果の変化を利用して前記検査対象の弾性評価指標を導出する、
ことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項1に記載の超音波診断装置であって、
応力指標計測部を更に備え、
前記応力指標計測部は、前記第1の超音波、或いは前記第3の超音波の送信による受信信号を利用し、前記検査対象の外力に伴う変化を応力指標として計測する、
ことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項2に記載の超音波診断装置であって、
前記応力指標計測部は、前記検査対象の心電図波形に基づき前記応力指標を導出する、
ことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項2に記載の超音波診断装置であって、
前記応力指標計測部は、前記第3の超音波を利用する前記応力指標を、前記第3の超音波が伝搬する領域から、前記せん断波が伝搬する領域を除く領域からの受信信号に基づき計測する、
ことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項2に記載の超音波診断装置であって、
前記弾性評価部は、前記速度計測部にて計測される複数の前記伝搬速度と、各伝搬速度に対応する前記応力指標の関係を近似直線で評価し、その傾き角または速度変化を前記弾性評価指標とする、
ことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項2に記載の超音波診断装置であって、
前記超音波の送信方向を制御する送信方向制御部を更に備え、
前記送信方向制御部は、互いに平行でない複数方向を確定して、前記複数方向に前記第2の超音波を送信し、
前記速度計測部は、前記複数方向の送信に対応する前記せん断波の伝搬速度を計測する、ことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項6に記載の超音波診断装置であって、
前記弾性評価部は、前記速度計測部にて計測される複数の前記伝搬速度と、各伝搬速度に対応する前記応力指標の関係を近似直線で評価し、各伝搬方向に係る前記近似直線の交点の速度数値を前記弾性評価指標として出力する、
ことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項6に記載の超音波診断装置であって、
応力軸同定部を更に備え、
前記応力軸同定部で、前記第1または第3の超音波を利用して、外力に起因する前記応力指標の変化が最大となる応力軸を同定し、
前記応力指標計測部は、前記応力軸上で前記応力指標を計測する、
ことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項8に記載の超音波診断装置であって、
前記送信方向制御部で確定される前記第2の超音波の送信方向は、前記応力軸と前記探触子の送信可能範囲を用いて最適化される、
ことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項2に記載の超音波診断装置であって、
周波数解析部を更に備え、
前記周波数解析部は、計測される前記せん断波の波形を周波数解析し、周波数依存性を有する指標を出力する、
ことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項10に記載の超音波診断装置であって、
前記弾性評価部は、前記速度計測部、前記応力指標計測部、および前記周波数解析部の出力に基づき、応力指標の影響を受けない前記伝搬速度と周波数の関係性を導出して無応力位相速度とし、前記無応力位相速度の周波数依存性に基づき、前記検査対象の粘弾性に係わる弾性評価指標を導出する、
ことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項1に記載の超音波診断装置であって、
表示部を更に備え、
前記表示部は、前記弾性評価部にて導出される前記弾性評価指標を、数値、グラフ、或いは画像として表示する、
ことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項1に記載の超音波診断装置であって、
前記弾性評価指標は、前記検査対象の変位、歪、粒子速度、群速度、位相速度、減衰率、ヤング率、剛性率、複素弾性率(貯蔵弾性率、損失弾性率)、体積弾性率、せん断波速度、縦波速度、粘性率、或いはポアソン比で得られる、物質の弾性に係わる数値情報である、
ことを特徴とする超音波診断装置。 - 探触子を用いた弾性評価方法であって、
検査対象の計測領域にせん断波を発生し、
前記探触子から超音波を送受信することにより、前記計測領域の前記せん断波の伝搬速度を、同一箇所で複数回計測し、
得られた複数の速度計測結果の変化を利用して前記検査対象の弾性評価指標を導出する、ことを特徴とする弾性評価方法。 - 請求項14に記載の弾性評価方法であって、
前記第1の超音波、或いは前記第3の超音波の送信による受信信号を利用し、前記検査対象の外力に伴う変化を応力指標として計測する、
ことを特徴とする弾性評価方法。
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