JP6434642B2 - 音速算出システムおよび音速算出方法 - Google Patents

音速算出システムおよび音速算出方法 Download PDF

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Description

この発明は，音速算出システムおよび音速算出方法に関する。
被検体内の所望の領域の音速を算出するために，異なる２点における音速を算出し，その２点間の平均音速を算出するものが考えられている(特許文献１)。また，超音波プローブに，所定の送信焦点を形成するように超音波を送信させることを複数回行わせ，送信焦点から得られる超音波エコーにもとづいて，音速を算出するものも考えられている(特許文献２)。
また，送信焦点を設定し，音速を設定するもの(特許文献３)，被検体内の２点以上に対して超音波を各々送信フォーカスし，受信することにより，環境音速を決定するもの(特許文献４，５)，音速を決定する位置が焦点近傍の場合には第１の素子データを用い，焦点近傍でない場合には第２の素子データを用いて音速を決定するもの(特許文献６)なども考えられている。さらに，関心領域の深さに応じて焦点距離を変更するものなどもある(特許文献７)。
特開2010-207490号公報 特開2014-79568号公報 特開2014-140410号公報 特開2013-208495号公報 特開2011-92686号公報 特開2014-68806号公報 特開2003-93389号公報
しかしながら，特許文献１から７のいずれにおいても，被検体における関心領域を通る超音波エコーと被検体における関心領域を通らない超音波エコーとを考慮していないので，被検体における関心領域での音速が，被検体における他の領域での音速と異なる場合には，被検体における関心領域での音速を正確に算出できない。
この発明は，被検体における関心領域での音速を精度良く算出することを目的とする。
この発明による音速算出システムは，複数の音響波振動子が配列されている音響波プローブ，音響波振動子を駆動して音響波振動子から被検体に音響波を送信させる送信駆動手段，被検体に音響波を送信し被検体からの音響波エコーを受信する音響波振動子から出力される音響波エコー信号を用いて被検体の音響波画像を生成する音響波画像生成手段，音響波画像生成手段によって生成された音響波画像に対して，関心領域を設定する関心領域設定手段，音響波画像における関心領域に対応する被検体における関心領域の音響波の送信方向に最も離れている部分に，複数の音響波振動子のうち第１の一部の音響波振動子から送信される音響波の焦点を設定する焦点設定手段，ならびに焦点設定手段によって設定された焦点からの音響波エコーを受信する第２の一部の音響波振動子のうち，焦点からの距離が最も近い位置にある第１の音響波振動子と，第１の音響波振動子以外である第２の音響波振動子であって焦点および被検体における関心領域を通過する直線上に位置し，かつ第１の音響波振動子を間に挟む２つの第２の音響波振動子と，第１の音響波振動子と第２の音響波振動子との間にある他の音響波振動子と，から出力される音響波エコー信号を用いて，被検体における関心領域の音速を算出する音速算出手段を備えていることを特徴とする。
この発明は，音速算出方法も提供している。すなわち，この方法は，送信駆動手段が，複数の音響波振動子が配列されている音響波プローブに含まれている音響波振動子を駆動して音響波振動子から被検体に音響波を送信させ，音響波画像生成手段が，被検体に音響波を送信し被検体からの音響波エコーを受信する音響波振動子から出力される音響波エコー信号を用いて被検体の音響波画像を生成し，関心領域設定手段が，音響波画像生成手段によって生成された音響波画像に対して，関心領域を設定し，焦点設定手段が，音響波画像における関心領域に対応する被検体における関心領域の音響波の送信方向に最も離れている部分に，複数の音響波振動子のうち第１の一部の音響波振動子から送信される音響波の焦点を設定し，音速算出手段が，焦点設定手段によって設定された焦点からの音響波エコーを受信する第２の一部の音響波振動子のうち，焦点からの距離が最も近い位置にある第１の音響波振動子と，第１の音響波振動子以外である第２の音響波振動子であって焦点および被検体における関心領域を通過する直線上に位置し，かつ第１の音響波振動子を間に挟む２つの第２の音響波振動子と，第１の音響波振動子と第２の音響波振動子との間にある他の音響波振動子と，から出力される音響波エコー信号を用いて，被検体における関心領域の音速を算出するものである。
被検体における関心領域は，たとえば，円の二つの半径と弧で囲まれた形状であり，音響波の送信方向に最も離れている部分は，被検体における関心領域のうち音響波プローブから最も離れている弧の中央である。
焦点と第１の音響波振動子とを結ぶ直線を第１の直線とし，被検体における関心領域の４つの頂点のうち焦点から最も遠い位置にある第１の頂点と焦点とを結ぶ直線を第２の直線とした場合に，音速算出手段は，たとえば，第２の音響波振動子を第２の直線上に位置する音響波振動子に設定した上で，第１の音響波振動子と第２の音響波振動子と他の音響波振動子とから出力される音響波エコー信号を用いて被検体における関心領域の音速を算出する。
焦点と複数の音響波振動子のうち焦点から最も遠い位置にある第３の音響波振動子とを結ぶ直線を第３の直線とした場合には，音速算出手段は，たとえば，第１の直線と第２の直線とのなす角である第１の角度が，第１の直線と第３の直線とのなす角である第２の角度より小さい場合には，第２の音響波振動子を第２の直線上に位置する音響波振動子に設定した上で，第１の音響波振動子と第２の音響波振動子と他の音響波振動子とから出力される音響波エコー信号を用いて被検体における関心領域の音速を算出し，第１の角度が第２の角度よりも大きい場合には，第２の音響波振動子を第３の音響波振動子に設定した上で，第１の音響波振動子と第２の音響波振動子と他の音響波振動子とから出力される音響波エコー信号を用いて被検体における関心領域の音速を算出する。
第２の一部の音響波振動子は，たとえば，設定された焦点から被検体における関心領域の音速計算に用いられる音響波エコーを同時に受信する事が可能な最大数の音響波振動子からなる。焦点と第２の一部の音響波振動子のうち焦点から最も遠い位置にある第４の音響波振動子とを結ぶ直線を第４の直線とした場合に，音速算出手段は，たとえば，第１の直線と第２の直線とのなす角である第１の角度が，第１の直線と第４の直線とのなす角である第３の角度より小さい場合には，第２の音響波振動子を第２の直線上に位置する音響波振動子に設定した上で，第１の音響波振動子と第２の音響波振動子と他の音響波振動子とから出力される音響波エコー信号を用いて被検体における関心領域の音速を算出し，第１の角度が，第３の角度よりも大きい場合には，第２の音響波振動子を第４の音響波振動子に設定した上で，第１の音響波振動子と第２の音響波振動子と他の音響波振動子とから出力される音響波エコー信号を用いて被検体における関心領域の音速を算出する。
第２の一部の音響波振動子に含まれる第５の音響波振動子であって，第５の音響波振動子は，焦点と第１の音響波振動子との距離である第１の距離と，焦点と第５の音響波振動子との距離である第２の距離との差が所定の検出限界幅に最も近い第５の音響波振動子であり，焦点と第２の一部の音響波振動子のうち焦点から最も遠い位置にある第５の音響波振動子とを結ぶ直線を第５の直線とした場合に，音速算出手段は，たとえば，第１の直線と第２の直線とのなす角である第１の角度が，第１の直線と第５の直線とのなす角である第４の角度より小さい場合には，第２の音響波振動子を第２の直線上に位置する音響波振動子に設定した上で，第１の音響波振動子と第２の音響波振動子と他の音響波振動子とから出力される音響波エコー信号を用いて被検体における関心領域の音速を算出し，第１の角度が，第４の角度よりも大きい場合には，第２の音響波振動子を第５の音響波振動子に設定した上で，第１の音響波振動子と第２の音響波振動子と他の音響波振動子とから出力される音響波エコー信号を用いて被検体における関心領域の音速を算出する。
第２の一部の音響波振動子は，設定された焦点から被検体における関心領域の音速計算に用いられる音響波エコーを同時に受信することが可能な最大数の音響波振動子からなり，焦点と複数の音響波振動子のうち焦点から最も遠い位置にある第３の音響波振動子とを結ぶ直線を第３の直線とし，焦点と第２の一部の音響波振動子のうち焦点から最も遠い位置にある第４の音響波振動子とを結ぶ直線を第４の直線とし，かつ第１の直線と第２の直線とのなす角である第１の角度が，第１の直線と第４の直線とのなす角である第３の角度より大きい場合において，音速算出手段は，たとえば，第１の直線と第２の直線とのなす角である第１の角度が，第１の直線と第３の直線とのなす角である第２の角度より小さい場合には，第２の音響波振動子を第４の音響波振動子に設定した上で，第１の音響波振動子と第２の音響波振動子と他の音響波振動子とから出力される音響波エコー信号を用いて被検体における関心領域の音速を算出し，第１の角度が第２の角度よりも大きい場合には，第２の音響波振動子を第３の音響波振動子に設定した上で，第１の音響波振動子と第２の音響波振動子と他の音響波振動子とから出力される音響波エコー信号を用いて被検体における関心領域の音速を算出する。
第２の一部の音響波振動子は，設定された焦点から被検体における関心領域の音速計算に用いられる音響波エコーを同時に受信することが可能な最大数の音響波振動子からなり，第２の一部の音響波振動子に含まれる第５の音響波振動子であって，第５の音響波振動子は，焦点と第１の音響波振動子との距離である第１の距離と，焦点と第５の音響波振動子との距離である第２の距離との差が所定の検出限界幅に最も近い第５の音響波振動子であり，焦点と複数の音響波振動子のうち焦点から最も遠い位置にある第３の音響波振動子とを結ぶ直線を第３の直線とし，焦点と第２の一部の音響波振動子のうち焦点から最も遠い位置にある第４の音響波振動子とを結ぶ直線を第４の直線とし，焦点と第２の一部の音響波振動子のうち焦点から最も遠い位置にある第５の音響波振動子とを結ぶ直線を第５の直線とし，かつ第１の直線と第２の直線とのなす角である第１の角度が，第１の直線と第４の直線とのなす角である第３の角度より小さい場合において，音速算出手段は，たとえば，第１の直線と第２の直線とのなす角である第１の角度が，第１の直線と第５の直線とのなす角である第４の角度より大きい場合には，第２の音響波振動子を第２の直線上に位置する音響波振動子に設定した上で，第１の音響波振動子と第２の音響波振動子と他の音響波振動子とから出力される音響波エコー信号を用いて被検体における関心領域の音速を算出し，第１の角度が第４の角度よりも小さい場合には，第２の音響波振動子を第５の音響波振動子に設定した上で，第１の音響波振動子と第２の音響波振動子と他の音響波振動子とから出力される音響波エコー信号を用いて被検体における関心領域の音速を算出する。
音響波プローブは，たとえば，複数の音響波振動子が円弧状に配列されているコンベックス型の音響波プローブでもある。
音響波プローブは，リニア型音響波プローブでもよい。この場合，被検体における関心領域は矩形であり，音響波の送信方向に最も離れている部分は，被検体における関心領域のうち音響波プローブから音響波の送信方向に離れている辺の中央である。
この発明によると，被検体の音響波画像が生成され，生成された音響波画像に対して，関心領域が設定される。音響波画像における関心領域に対応する被検体における関心領域の音響波の送信方向に最も離れている部分に，音響波の焦点が設定される。音響波プローブから音響波が送信されると焦点から音響波エコーが生じる。音響波エコーが超音波振動子において受信されると，超音波エコーを受信した超音波振動子から超音波エコー信号が出力する。焦点からの距離が最も近い位置にある第１の音響波振動子と，焦点および被検体における関心領域を通過する直線上に位置し，第１の音響波振動子を間に挟む第２の音響波振動子と，第１の音響波振動子と第２の音響波振動子との間にある他の音響波振動子と，から出力される超音波エコー信号を用いて被検体の関心領域における音速が算出される。被検体における関心領域を通らない超音波エコーを利用されずに，被検体における関心領域を通る超音波エコーを利用して被検体における関心領域の音速が算出されるから，精度良く音速を算出することができる。
超音波診断装置の電気的構成を示すブロック図である。 超音波画像の一例である。 超音波診断装置の処理手順のフローチャートである。 超音波診断装置の処理手順のフローチャートである。 超音波画像に設定された関心領域の一例である。 超音波プローブから超音波が送信されている様子を示す。 超音波プローブから超音波が送信されている様子を示す。 超音波プローブから超音波が送信されている様子を示す。 超音波プローブから超音波が送信されている様子を示す。 超音波プローブから超音波が送信されている様子を示す。 超音波プローブから超音波が送信されている様子を示す。 超音波プローブから超音波が送信されている様子を示す。 超音波プローブから超音波が送信されている様子を示す。 超音波プローブから超音波が送信されている様子を示す。 超音波プローブから超音波が送信されている様子を示す。 超音波プローブから超音波が送信されている様子を示す。 超音波プローブから超音波が送信されている様子を示す。 使用角度を決定する処理手順を示すフローチャートである。 超音波プローブから超音波が送信されている様子を示す。
この実施例においては，音響波として超音波が用いられるが，超音波に限定されるものではなく，被検体，測定条件などに応じて適切な周波数が選択されれば，可聴周波数の音響波を用いるようにしてもよい。
図１は，この発明の実施例を示すもので，超音波診断装置１(音速算出システム)の電気的構成を示すブロック図である。
超音波診断装置１の全体の動作は，制御装置２によって統括される。
制御装置２には，超音波診断装置１を操作するユーザ（医師，看護師，技師など)によって操作される操作装置３および所定のデータ等が格納される格納装置４が接続されている。
超音波診断装置１には，超音波プローブ10が含まれている。この実施例による超音波プローブ10は，コンベックス型であり，複数の超音波振動子が円弧状に配列されている(図６など参照)。
制御装置２から出力される制御信号は，走査制御装置５に与えられる。走査制御装置５において，超音波プローブ10に含まれる複数の超音波振動子のうち超音波を送信する超音波振動子および超音波プローブ10から送信される超音波の送信方向が設定される。超音波を送信する超音波振動子を設定する制御信号および超音波の送信方向を設定する制御信号は，走査制御装置５から送信制御装置７に与えられる。また，走査制御装置５において，超音波プローブ10に含まれる複数の超音波振動子のうち，被検体からの超音波エコーを受信する超音波振動子が設定される。超音波エコーを受信する超音波振動子を設定する制御信号は，走査制御装置５から受信制御装置13に与えられる。
超音波診断装置１には，送信遅延パターン記憶装置６も含まれている。送信遅延パターン記憶装置６には，超音波プローブ10から超音波を送信するときに用いられる送信遅延パターンが複数記憶されている。走査制御装置５から与えられた超音波の送信方向を設定する制御信号にもとづいて，送信遅延パターン記憶装置６に記憶されている複数の送信遅延パターンの中から送信制御装置７によって送信遅延パターンが選択される。選択された送信遅延パターンにしたがって，超音波プローブ10から超音波が送信されるように，送信制御装置７によって駆動信号発生装置８が制御される。駆動信号発生装置８によって超音波プローブ10が制御されることにより，超音波プローブ10に含まれている複数の超音波振動子のうち，走査制御装置５によって設定された超音波振動子から被検体に超音波が送信される。制御装置２，走査制御装置５，送信遅延パターン記憶装置６，送信制御装置７および駆動信号発生装置８が超音波プローブ10に含まれている超音波振動子(音響波振動子)を駆動して超音波振動子から被検体に超音波(音響波)を送信する送信駆動手段となる。
被検体に超音波が送信されると，被検体から超音波エコーが生じ，超音波プローブ10に含まれる複数の超音波振動子において受信される。超音波振動子から，超音波エコー信号が出力され，増幅装置11に与えられる。超音波エコー信号は，増幅装置11において増幅され，Ａ／Ｄ(アナログ／ディジタル)変換回路12において，ディジタルの超音波エコー・データに変換される。超音波エコー・データは，受信制御装置13に入力する。
超音波診断装置１には，受信遅延パターン記憶装置14も含まれている。受信遅延パターン記憶装置14には，超音波エコー・データに対して受信フォーカス処理を行う場合に用いられる複数の受信遅延パターンが記憶されている。受信制御装置13において，走査制御装置５から与えられる制御信号にもとづいて，受信遅延パターン記憶装置14に記憶されている複数の受信遅延パターンの中から１つの受信遅延パターンが選択される。選択された受信遅延パターンと音速算出装置18から受信制御装置13に与えられる設定音速値とにもとづいて，複数の超音波エコー・データに遅延を与えて加算することにより，受信制御装置13において受信フォーカス処理が行われる。受信フォーカス処理により，生成されたデータに対して包絡線検波処理が行われる。音速算出装置18から受信制御装置13に与えられる設定音速値は，音速が算出されていない初期状態では，一般的な生体内の音速Ｃ０（１５３０ｍ／ｓまたは１５４０ｍ／ｓ）とされる。その後，算出された平均音速Ｃｉが利用される。
受信フォーカス処理における超音波エコー・データの遅延量は，被検体内の音速にもとづいて定められる。一般には，生体内の音速Ｃ０として，１５３０ｍ／ｓまたは１５４０ｍ／ｓが設定されているが，実際には，生体内の組織によって音速が異なっている。そこで，被検体内の平均音速Ｃｉを設定し，受信遅延パターンにおける遅延量Ｄ０（ｊ）に（Ｃ０／Ｃｉ）を乗ずることにより，複数の遅延量Ｄ１（ｊ）＝（Ｃ０／Ｃｉ）・Ｄ０（ｊ）が決定される（ｊ＝１，２，・・・，Ｎ）。ただし，Ｎは，使用される超音波振動子の数である。
受信制御装置13において生成されたデータは，ＳＴＣ（sensitivity time control）装置15に与えられる。ＳＴＣ装置15において，受信制御装置13から与えられたデータに対して，超音波の反射位置の深度に応じて距離による減衰補正が行われる。ＳＴＣ装置15において減衰補正されたデータは，ＤＳＣ（digital scan converter）16に与えられる。ＤＳＣ16において，減衰補正された音線データが通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像データとなるようにラスタ変換され，階調処理等の必要な画像処理が行われることにより，Ｂモード画像データが生成される。生成されたＢモード画像データが表示装置21に与えられることにより，表示装置21によって表示装置21の表示画面30に被検体の超音波画像（Ｂモード画像）が表示される。ＳＴＣ装置15およびＤＳＣ16が音響波画像生成手段となる。
図２は，表示装置21の表示画面30に表示される超音波画像31の一例を示している。
超音波プローブ10は，コンベックス型であるため，得られる超音波画像31は，２つの円弧と２つの直線とで囲まれている形状となっている。医師は，超音波画像31を見て被検体を診断する。
また，制御装置２によって，音速算出装置18が制御され，音速算出装置18によって設定音速が平均音速Ｃｉに順次変更させられる。フォーカス判定装置17によって，設定音速が平均音速Ｃｉに変更されたときの受信フォーカス処理におけるビーム集束度が判定される。
たとえば，フォーカス判定装置17は，受信制御装置13によって生成されたデータを高速フーリエ変換することにより，生成されたデータにおける高域成分の比率（例えば，高域成分対中域成分の比）が最大になったときにビーム集束度が最大であると判定する。また，ＤＳＣから出力されるＢモード画像データを高速フーリエ変換することにより，Ｂモード画像データにおける空間周波数の高域成分の比率が最大になったときにビーム集束度が最大であると判定しても良い。
音速値計算装置18は，フォーカス判定装置17においてビーム集束度が最大と判定された場合に，被検体に設定される焦点からの超音波エコーまでの距離を，被検体に設定される焦点から超音波プローブ10に含まれる超音波振動子が受信する時間で除することにより被検体の平均音速Ｃｉを算出する。この音速算出についての詳細は，後述する。
画像表示制御装置20は，操作装置３を用いたユーザの操作に従って，生成されたＢモード画像データと，音速算出装置18において算出された平均音速Ｃｉを表すデータとのうちの少なくとも１つを選択して，表示用の画像データを生成する。表示装置21は，表示用の画像データに基づいて超音波画像もしくは平均音速Ｃｉを表示する。超音波画像と平均音速Ｃｉとを表示するようにしてもよい。
次に，被検体内における音速(平均音速Ｃｉ)算出方法について説明する。
図３および図４は，音速算出処理手順を示すフローチャートであり，制御装置２の処理手順を示している。図５は，表示装置21の表示画面30に表示される超音波画像31の一例である。
図５に示すように，被検体の超音波画像31が表示装置21の表示画面30に表示されると，超音波診断装置１のユーザは，操作装置３(関心領域設定手段)を用いて超音波画像31における関心領域32を設定する(ステップＳ１)。設定された関心領域32は，超音波画像31上に表示される。つづいて，焦点33が制御装置２によって設定される(ステップＳ２)。設定された焦点33も，超音波画像31上に表示される。焦点33は，超音波プローブ10から被検体に送信される超音波の集束位置を表している。この実施例では，超音波画像31における関心領域32のうち超音波の送信方向のもっとも離れている部分に焦点33が設定される。
表示装置21の表示画面30上で関心領域32および焦点33が設定されると，表示画面30における関心領域32に対応する被検体における関心領域に焦点が設定される。
図６は，超音波プローブ10から被検体に超音波ｗが送信される様子を示している。
超音波プローブ10には，円弧状に配列されている複数の超音波振動子41から79が含まれている。円弧状の中心Ｏから超音波プローブ10の反対側に向かって超音波プローブ10から超音波ｗが被検体に送信される。超音波プローブ10に含まれている複数の超音波振動子40-79のうち，第１の一部の超音波振動子(音響波振動子)56-64から超音波が被検体に送信されるが(第１の一部の超音波振動子とは，超音波を送信する超音波振動子をいう。超音波プローブ10に含まれる一部の超音波振動子でもよいし，すべての超音波振動子41-79でもよい。また，後述する第２の一部の超音波振動子51-69と同じでもよい。)，他の超音波振動子から超音波が送信されるようにしてもよい。表示画面30上で設定された超音波画像31における関心領域32に対応する被検体における関心領域35のうち，超音波の送信方向にもっとも離れている部分に制御装置２(焦点設定手段)によって焦点Ｆが設定される。図６に示す例では，被検体の関心領域35は，円の二つの半径と弧で囲まれた形状であるから，超音波ｗの送信方向に最も離れている部分は，関心領域35のうち超音波プローブ10から最も離れている弧の中央となる。中央は，完全に中央でなくとも，実質的に中央と見做せる部分であればよい。被検体において設定される焦点Ｆは，表示装置21の表示画面30に設定された焦点33に対応する。焦点Ｆは，第１の一部の超音波振動子56-64から送信される超音波ｗが収束する位置である。
駆動信号発生装置８から超音波プローブ10に駆動信号が与えられると，焦点Ｆに集束するように第１の一部の超音波振動子56-64から超音波ｗが送信される(ステップＳ４)。
この実施例では，焦点Ｆからの超音波エコーは，超音波プローブ10に含まれる複数の超音波振動子41-79のうち，第２の一部の超音波振動子51-69において受信される。第２の一部の超音波振動子51-69とは，焦点Ｆからの超音波エコーを受信する超音波振動子をいう。第２の一部の超音波振動子51-69は，第１の一部の超音波振動子56-64と同じでもよく，超音波プローブ10に含まれる複数の超音波振動子41-79のすべてでもよい。
焦点Ｆからの超音波エコーを受信する第２の一部の超音波振動子51-69のうち，焦点Ｆからの距離がもっとも近い位置にある超音波振動子60(図６に示す場合，複数の超音波振動子41-79の中央の超音波振動子)を，第１の超音波振動子60ということにする。図６の場合，第１の超音波振動子60の送信方向である第１の直線Ｌ１上に焦点Ｆが位置する。また，第２の一部の超音波振動子51-69のうち，第１の超音波振動子60以外であって，焦点Ｆおよび被検体における関心領域35を通過する直線Ｌ２上に位置し，かつ第１の超音波振動子60を間に挟む２つの超音波振動子(図６に示す場合では，超音波振動子51および69)51および69を第２の超音波振動子ということにする。また，第２の一部の超音波振動子51-69のうち，第１の超音波振動子60と一方の第２の超音波振動子51との間にある超音波振動子52-59および第１の超音波振動子60と他方の第２の超音波振動子69との間にある超音波振動子61-68を他の超音波振動子ということにする。
この実施例では，第２の一部の超音波振動子51-69のうち，第１の超音波振動子60，２つの第２の超音波振動子51および69ならびに他の超音波振動子52-59および61-69から出力される超音波エコー信号を用いて，被検体における関心領域35の音速(平均音速Ｃｉ)が音速算出装置18(音速算出手段)において算出される。第２の一部の超音波振動子51-69のうち，第１の超音波振動子60，２つの第２の超音波振動子51および69ならびに他の超音波振動子52-59および61-69から出力される超音波エコー信号は，増幅装置11において増幅され，Ａ／Ｄ変換回路12においてディジタルの超音波エコー・データに変換される。超音波エコー・データは，受信制御装置13に与えられ，受信制御装置13において超音波エコー・データから音線データが生成される。音線データは，フォーカス判定装置17に入力し，フォーカス判定装置17における判定が行われる。フォーカス判定装置17における判定結果を表すデータは音速算出装置18に入力し，被検体の音速が算出される(ステップＳ５)。
音速の算出に利用される超音波エコーは，その経路のうち被検体の関心領域35を通過する割合が大きい。そのような超音波エコーにもとづいて音速が算出されるから，算出された音速は，被検体の関心領域35における音速を精度良く表すこととなる。このようにして算出された音速は，画像表示制御装置20の制御のもとに表示装置21の表示画面30に表示される(ステップＳ６)。
図７は，他の実施例を示すもので，超音波プローブ10から被検体に超音波ｗが送信される様子を示している。
表示画面30における関心領域32に対応して，被検体における関心領域35が設定されている。被検体における関心領域35の送信方向に最も離れている部分に焦点Ｆが設定されている。
焦点Ｆと，焦点Ｆからの距離がもっとも近い位置にある第１の超音波振動子60とを結ぶ直線は第１の直線Ｌ１である。また，被検体における関心領域35の４つの頂点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３およびＰ４のうち，焦点Ｆから最も遠い位置にある２つの第１の頂点Ｐ１およびＰ２と焦点Ｆとを結ぶ直線を第２の直線Ｌ２とする。この場合，第２の超音波振動子が，制御装置２(音速算出手段)によって第２の直線Ｌ２上に位置する超音波振動子49および71に設定される。
第１の一部の超音波振動子56-64から超音波ｗが送信され，焦点Ｆからの超音波エコーが第２の一部の超音波振動子49-71において受信される。第１の超音波振動子60と，２つの第２の超音波振動子49および71と，２つの第２の超音波振動子49および71のうち，一方の第２の超音波振動子49と第１の超音波振動子60との間の他の超音波振動子50-59および他方の第２の超音波振動子71と第１の超音波振動子60との間の他の超音波振動子61-70と，から出力される超音波エコー信号を用いて被検体における関心領域35の音速が音速算出装置18において算出される。
超音波エコーの焦点Ｆから第２の一部の超音波振動子49-71への経路に対して，被検体における関心領域35の経路の割合が高くなるので，被検体における関心領域35の音速をより正確に算出できる。
制御装置２(音速算出手段)によって第２の直線Ｌ２上に位置する超音波振動子49および71に第２の超音波振動子が明確に設定処理される必要は必ずしもなく，被検体における関心領域35の頂点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３およびＰ４のうち焦点Ｆから最も遠い２つの頂点Ｐ１およびＰ２と焦点Ｆとを通過する２つの第２の直線Ｌ２で挟まれる範囲に存在する超音波振動子49-71から出力される超音波エコー信号を用いて被検体における関心領域35の音速が算出されればよい。
図８および図９は，他の実施例を示すもので，超音波プローブ10から被検体に超音波ｗが送信される様子を示している。
図８および図９のいずれにおいても，表示画面30における関心領域32に対応して，被検体における関心領域35が設定されている。被検体における関心領域35の送信方向に最も離れている部分に焦点Ｆが設定されている。
焦点Ｆと，焦点Ｆからの距離がもっとも近い位置にある第１の超音波振動子60とを結ぶ直線は第１の直線Ｌ１である。また，被検体における関心領域35の４つの頂点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３およびＰ４のうち，焦点Ｆから最も遠い位置にある２つの第１の頂点Ｐ１およびＰ２と焦点Ｆとを結ぶ直線が第２の直線Ｌ２である。さらに，超音波プローブ10に含まれる複数の超音波振動子41-79のうち焦点Ｆから最も遠い位置にある超音波振動子を第３の超音波振動子とし，焦点Ｆと第３の超音波振動子を結ぶ直線を第３の直線Ｌ３とする。
図８に示す場合，複数の超音波振動子41-79のうち焦点Ｆから最も遠い位置にある超音波振動子は，超音波振動子41および79であり，これらの超音波振動子41および79が第３の超音波振動子とされる。焦点Ｆと超音波振動子41および79のそれぞれとを結ぶ直線が第3の直線Ｌ３である。
第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第３の直線Ｌ３とのなす角である第２の角度θ２より小さくなる。そのように，第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第３の直線Ｌ３とのなす角である第２の角度θ２より小さい場合には，第２の超音波振動子が第２の直線Ｌ２上に位置する超音波振動子49および71に設定され，第１の超音波振動子60，第２の超音波振動子49および71ならびに第１の超音波振動子60と一方の第２の超音波振動子49との間の他の超音波振動子50-59および第１の超音波振動子60と他方の第２の超音波振動子71との間の他の超音波振動子61-70から出力される超音波エコー信号を用いて音速算出装置18において音速が算出される。
図９に示す超音波プローブ10Ａには，図８に示した超音波プローブ10に含まれている複数の超音波振動子41-79よりも少ない複数の超音波振動子53-67が含まれている。
複数の超音波振動子53-67のうち焦点Ｆから最も遠い位置にある超音波振動子は，超音波振動子53および67であり，これらの超音波振動子53および67が第３の超音波振動子とされる。焦点Ｆと超音波振動子53および67のそれぞれとを結ぶ直線が第３の直線Ｌ３となる。
図９に示す場合，第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第３の直線Ｌ３とのなす角である第２の角度θ２より大きくなる。そのように，第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第３の直線Ｌ３とのなす角である第２の角度θ２より大きい場合には，第２の超音波振動子が第３の超音波振動子53および67に設定され，第１の超音波振動子60，設定された第２の超音波振動子53および67ならびに第１の超音波振動子60と一方の第２の超音波振動子53との間の他の超音波振動子54-59および第１の超音波振動子60と他方の第２の超音波振動子67との間の他の超音波振動子61-66から出力される超音波エコー信号を用いて音速算出装置18において音速が算出される。
図８に示す実施例においても，制御装置２(音速算出手段)によって第２の直線Ｌ２上に位置する超音波振動子49および71が第２の超音波振動子に明確に設定される必要は必ずしもなく，第３の直線Ｌ３上に位置する超音波振動子41および79が第３の超音波振動子に明確に設定される必要は必ずしもない。第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第３の直線Ｌ３とのなす角である第２の角度θ２より小さい場合に，２つの第２の直線Ｌ２で挟まれる範囲(第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１に含まれる範囲)に存在する超音波振動子49-71から出力される超音波エコー信号を用いて被検体における関心領域35の音速が算出されればよい。
また，図９に示す実施例においても，制御装置２(音速算出手段)によって第２超音波振動子を第３の超音波振動子に明確に設定する必要は必ずしもない。第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第３の直線Ｌ３とのなす角である第２の角度θ２より大きい場合に，２つの第３の直線Ｌ３で挟まれる範囲(第１の直線Ｌ１と第３の直線Ｌ３とのなす角である第２の角度θ２に含まれる範囲)に存在する超音波振動子53-67から出力される超音波エコー信号を用いて被検体における関心領域35の音速が算出されればよい。
第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１と，第１の直線Ｌ１と第３の直線Ｌ３とのなす角である第２の角度θ２とが等しい場合には，図８に示すようにして被検体における関心領域35の音速が算出されてもよいし，図９に示すようにして被検体における関心領域35の音速が算出されてもよい。第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１と，第１の直線Ｌ１と第３の直線Ｌ３とのなす角である第２の角度θ２とが等しい場合でも，２つの第２の直線Ｌ２で挟まれる範囲(第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１に含まれる範囲)または２つの第３の直線Ｌ３で挟まれる範囲(第１の直線Ｌ１と第３の直線Ｌ３とのなす角である第２の角度θ２に含まれる範囲)に存在する超音波振動子から出力される超音波エコー信号を用いて被検体における関心領域35の音速が算出されればよい。
図10および図11は，他の実施例を示すもので，超音波プローブ10から被検体に超音波ｗが送信される様子を示している。
図10および図11のいずれにおいても，表示画面30における関心領域32に対応して，被検体における関心領域35が設定されている。被検体における関心領域35の送信方向に最も離れている部分に焦点Ｆが設定されている。
図10および図11においても焦点Ｆと，焦点Ｆからの距離がもっとも近い位置にある第１の超音波振動子60とを結ぶ直線は第１の直線Ｌ１である。また，被検体における関心領域35の４つの頂点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３およびＰ４のうち，焦点Ｆから最も遠い位置にある２つの第１の頂点Ｐ１およびＰ２と焦点Ｆとを結ぶ直線が第２の直線Ｌ２である。
さらに，図10および図11に示す超音波プローブ10においては，超音波プローブ10に含まれている複数の超音波振動子41-79のうち，被検体における関心領域35の音速計算に用いられる超音波エコーを同時に受信することが可能な最大数の超音波振動子が第２の一部の超音波振動子となる。さらに，第２の一部の超音波振動子のうち焦点Ｆから最も遠い位置にある超音波振動子を第４の超音波振動子とする。また，焦点Ｆと第４の超音波振動子とを結ぶ直線を第４の直線Ｌ４とする。
図10においては，被検体における関心領域35の音速計算に用いられる超音波エコーを同時に受信することが可能な最大数の超音波振動子は，超音波振動子44-76とする。第２の一部の超音波振動子44-76のうち焦点Ｆから最も遠い位置にある第４の超音波振動子は，超音波振動子44および76である。
図10では，第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第４の直線Ｌ４とのなす角である第３の角度θ３より小さい。このように，第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第４の直線Ｌ４とのなす角である第３の角度θ３より小さい場合には，第２の超音波振動子が第２の直線Ｌ２上に位置する超音波振動子49および71に制御装置２(音速算出手段)によって設定される。第１の超音波振動子60，第２の超音波振動子49および71ならびに一方の第２の超音波振動子49と第１の超音波振動子60との間に存在する他の超音波振動子50-59および他方の第２の超音波振動子71と第１の超音波振動子60との間に存在する他の超音波振動子61-70から出力される超音波エコー信号を用いて，被検体における関心領域35の音速が音速算出装置18によって算出される。
図10に示す実施例においても，制御装置２(音速算出手段)によって第２の超音波振動子を第２の直線Ｌ２上に位置する超音波振動子49および71に明確に設定する必要は必ずしもない。第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第４の直線Ｌ４とのなす角である第３の角度θ３より小さい場合に，２つの第２の直線Ｌ２で挟まれる範囲(第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１に含まれる範囲)に存在する超音波振動子49-71から出力される超音波エコー信号を用いて被検体における関心領域35の音速が算出されればよい。
図11においては，被検体における関心領域35の音速計算に用いられる超音波エコーを同時に受信することが可能な最大数の超音波振動子は，超音波振動子53-67とする。第２の一部の超音波振動子は，超音波振動子53-67となる。第２の一部の超音波振動子53-67のうち焦点Ｆから最も遠い位置にある第４の超音波振動子は，超音波振動子53および67である。
図11では，第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第４の直線Ｌ４とのなす角である第３の角度θ３より大きい。このように，第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第４の直線Ｌ４とのなす角である第３の角度θ３より大きい場合には，第２の超音波振動子49および71を第４の超音波振動子53および67に制御装置２(音速算出手段)によって設定される。第１の超音波振動子60，第２の超音波振動子49および71ならびに第２の超音波振動子と設定された一方の第４の超音波振動子53と第１の超音波振動子60との間に存在する他の超音波振動子54-59および他方の第４の超音波振動子67と第１の超音波振動子60との間に存在する他の超音波振動子61-66から出力される超音波エコー信号を用いて，被検体における関心領域35の音速が音速算出装置18によって算出される。
図11に示す実施例においても，制御装置２(音速算出手段)によって第２の超音波振動子を第４の超音波振動子53および67に明確に設定する必要は必ずしもない。第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第４の直線Ｌ４とのなす角である第３の角度θ３より大きい場合に，２つの第４の直線Ｌ４で挟まれる範囲(第１の直線Ｌ１と第４の直線Ｌ４とのなす角である第３の角度θ３に含まれる範囲)に存在する超音波振動子53-67から出力される超音波エコー信号を用いて被検体における関心領域35の音速が算出されればよい。
第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１と，第１の直線Ｌ１と第４の直線Ｌ４とのなす角である第３の角度θ３とが等しい場合には，図10に示すようにして被検体における関心領域35の音速が算出されてもよいし，図11に示すようにして被検体における関心領域35の音速が算出されてもよい。
図12および図13は，他の実施例を示すもので，超音波プローブ10から被検体に超音波ｗが送信される様子を示している。
図12および図13のいずれにおいても，被検体における関心領域35の送信方向に最も離れている部分に焦点Ｆが設定されている。
図12および図13においても焦点Ｆと，焦点Ｆからの距離がもっとも近い位置にある第１の超音波振動子60とを結ぶ直線は第１の直線Ｌ１である。また，被検体における関心領域35の４つの頂点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３およびＰ４のうち，焦点Ｆから最も遠い位置にある２つの第１の頂点Ｐ１およびＰ２と焦点Ｆとを結ぶ直線が第２の直線Ｌ２である。
さらに，図12および図13に示す超音波プローブ10においては，第２の一部の超音波振動子に含まれる第５の超音波振動子が設定される。この第５の超音波振動子は，焦点Ｆと第１の超音波振動子60との距離である第１の距離と，焦点Ｆと第５の超音波振動子との距離である第２の距離との差が所定の検出限界幅に最も近いものである。焦点Ｆと第５の超音波振動子とを結ぶ直線を第５の直線Ｌ５とする。
図12においては，被検体における関心領域35Ａは，超音波ｗの送信方向の長さの方が超音波プローブ10の円弧方向の長さよりも長くなるように設定されている。
第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第５の直線Ｌ５とのなす角である第４の角度θ４より小さい。第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第５の直線Ｌ５とのなす角である第４の角度θ４より小さい場合には，第２の超音波振動子が第５の超音波振動子56および64に設定される。第１の超音波振動子60，第２の超音波振動子56および64ならびに一方の第２の超音波振動子56と第１の超音波振動子60との間の他の超音波振動子57-59および他方の第２の超音波振動子64と第１の超音波振動子60との間の他の超音波振動子61-63から出力される超音波エコー信号を用いて被検体における関心領域35Ａの音速が音速算出装置18において算出される。
図12においても制御装置２(音速算出手段)によって，第２の超音波振動子が第２の直線Ｌ２上に位置する超音波振動子58および62に明確に設定される必要は必ずしも無い。第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第５の直線Ｌ５とのなす角である第４の角度θ４より小さい場合に，２つの第５の直線Ｌ５で挟まれる範囲(第１の直線Ｌ１と第５の直線Ｌ５とのなす角である第４の角度θ４に含まれる範囲)に存在する超音波振動子56-64から出力される超音波エコー信号を用いて被検体における関心領域35Ａの音速が算出されればよい。
図13においては，超音波画像31における関心領域32に対応する被検体における関心領域35が設定されている。
第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第５の直線Ｌ５とのなす角である第４の角度θ４より大きい。第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第５の直線Ｌ５とのなす角である第４の角度θ４より大きい場合には，第２の超音波振動子が第２の直線Ｌ２上に位置する超音波振動子49および71に設定される。第１の超音波振動子60，設定された第２の超音波振動子58および62ならびに一方の第２の超音波振動子49と第１の超音波振動子60との間の他の超音波振動子50-59および他方の第２の超音波振動子71と第１の超音波振動子60との間の他の超音波振動子61-70から出力される超音波エコー信号を用いて被検体における関心領域35の音速が音速算出装置18において算出される。
図13においても制御装置２(音速算出手段)によって，第２の超音波振動子が第５の超音波振動子に明確に設定される必要は必ずしも無い。第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第５の直線Ｌ５とのなす角である第４の角度θ４より大きい場合に，２つの第２の直線Ｌ２で挟まれる範囲(第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１に含まれる範囲)に存在する超音波振動子49-71から出力される超音波エコー信号を用いて被検体における関心領域35の音速が算出されればよい。
第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１と，第１の直線Ｌ１と第５の直線Ｌ５とのなす角である第４の角度θ４とが等しい場合には，図12に示すようにして被検体における関心領域35Ａの音速が算出されてもよいし，図13に示すようにして被検体における関心領域35の音速が算出されてもよい。
図14および図15は，他の実施例を示すもので，超音波プローブ10から被検体に超音波ｗが送信される様子を示している。
図14および図15のいずれにおいても，表示画面30における関心領域32に対応して，被検体における関心領域35が設定されている。被検体における関心領域35の送信方向に最も離れている部分に焦点Ｆが設定されている。
図14および図15においても焦点Ｆと，焦点Ｆからの距離がもっとも近い位置にある第１の超音波振動子60とを結ぶ直線は第１の直線Ｌ１である。また，被検体における関心領域35の４つの頂点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３およびＰ４のうち，焦点Ｆから最も遠い位置にある２つの第１の頂点Ｐ１およびＰ２と焦点Ｆとを結ぶ直線が第２の直線Ｌ２である。
さらに，図14および図15に示す超音波プローブ10においては，被検体における関心領域35の音速計算に用いられる超音波エコーを同時に受信することが可能な最大数の超音波振動子が第２の一部の超音波振動子となる。さらに，複数の超音波振動子41-79のうち焦点Ｆから最も遠い位置にある超音波振動子41および79を第３の超音波振動子とする。また，焦点Ｆと第３の超音波振動子41および第３の超音波振動子79のそれぞれとを結ぶ直線を第３の直線Ｌ３とする。さらに，第２の一部の超音波振動子のうち焦点Ｆから最も遠い位置にある超音波振動子を第４の超音波振動子とする。また，焦点Ｆと第４の超音波振動子とを結ぶ直線を第４の直線Ｌ４とする。
さらに，第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第４の直線Ｌ４とのなす角である第３の角度θ３より大きい。
図14において，第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第３の直線Ｌ３とのなす角である第２の角度θ２より小さい。このように，第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第３の直線Ｌ３とのなす角である第２の角度θ２より小さい場合には，第２の超音波振動子が第４の超音波振動子53および67に設定される。第１の超音波振動子60と第２の超音波振動子53および67と一方の第２の超音波振動子53と第１の超音波振動子60との間の他の超音波振動子54-59と他方の第２の超音波振動子67と第１の超音波振動子60との間の他の超音波振動子61-66とから出力される超音波エコー信号を用いて，音速算出装置18において被検体における関心領域35の音速が算出される。
図14において，制御装置２(音速算出手段)によって，第２の超音波振動子が第４の超音波振動子に明確に設定される必要は必ずしも無い。第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第４の直線Ｌ４とのなす角である第３の角度θ３より大きい場合であって，第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第３の直線Ｌ３とのなす角である第２の角度θ２より小さい場合に，２つの第４の直線Ｌ４で挟まれる範囲(第１の直線Ｌ１と第４の直線Ｌ４とのなす角である第３の角度θ３に含まれる範囲)に存在する超音波振動子53-67から出力される超音波エコー信号を用いて被検体における関心領域35の音速が算出されればよい。
図15においては，超音波プローブ10Ｂには複数の超音波振動子51-69が含まれている。
第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第３の直線Ｌ３とのなす角である第２の角度θ２より大きい。このように，第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第３の直線Ｌ３とのなす角である第２の角度θ２より大きい場合には，第２の超音波振動子が第３の超音波振動子51および69に設定される。第１の超音波振動子60と，第２の超音波振動子51および69と，一方の第２の超音波振動子51から第１の超音波振動子60までの間の他の超音波振動子52-59と，第１の超音波振動子60から他方の第２の超音波振動子69までの間の他の超音波振動子61-68と，から出力される超音波エコー信号を用いて音速算出装置18において被検体における関心領域35の音速が算出される。
第１の角度θ１と第２の角度θ２とが等しい場合には，図14に示すようにして被検体における関心領域35の音速が算出されてもよいし，図15に示すようにして被検体における関心領域35の音速が算出されてもよい。
図16および図17は，さらに他の実施例を示すもので，超音波プローブ10から被検体に超音波ｗが送信される様子を示している。
図16および図17のいずれにおいても，表示画面30における関心領域32に対応して，被検体における関心領域35が設定されている。被検体における関心領域35の送信方向に最も離れている部分に焦点Ｆが設定されている。
図16および図17においても焦点Ｆと，焦点Ｆからの距離がもっとも近い位置にある第１の超音波振動子60とを結ぶ直線は第１の直線Ｌ１である。また，被検体における関心領域35の４つの頂点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３およびＰ４のうち，焦点Ｆから最も遠い位置にある２つの第１の頂点Ｐ１およびＰ２と焦点Ｆとを結ぶ直線が第２の直線Ｌ２である。
さらに，図16および図17に示す超音波プローブ10においても，被検体における関心領域35の音速計算に用いられる超音波エコーを同時に受信することが可能な最大数の超音波振動子が第２の一部の超音波振動子となる。さらに，複数の超音波振動子41-79のうち焦点Ｆから最も遠い位置にある超音波振動子41および79を第３の超音波振動子とする。また，焦点Ｆと第３の超音波振動子41および第３の超音波振動子79のそれぞれとを結ぶ直線を第３の直線Ｌ３とする。さらに，第２の一部の超音波振動子のうち焦点Ｆから最も遠い位置にある超音波振動子を第４の超音波振動子とする。また，焦点Ｆと第４の超音波振動子とを結ぶ直線を第４の直線Ｌ４とする。
さらに，第２の一部の超音波振動子に含まれる第５の超音波振動子が，焦点Ｆと第１の超音波振動子60との距離である第１の距離と，焦点Ｆと第５の超音波振動子との距離である第２の距離との差が所定の検出限界幅に最も近いものとして規定される。また，焦点Ｆと第２の一部の超音波振動子のうち焦点Ｆから最も遠い位置にある第５の超音波振動子とを結ぶ直線を第５の直線Ｌ５とする。
さらに，第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第４の直線Ｌ４とのなす角である第３の角度θ３より小さい。
図16において，第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第５の直線Ｌ５とのなす角である第４の角度θ４より大きい。このように，第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第５の直線Ｌ５とのなす角である第４の角度θ４より大きい場合には，第２の超音波振動子が第２の直線Ｌ２上に位置する超音波振動子49および71に設定される。第１の超音波振動子60と第２の超音波振動子49および71と一方の第２の超音波振動子49と第１の超音波振動子60との間の他の超音波振動子50-59と第１の超音波振動子60から他方の第２の超音波振動子71の間の他の超音波振動子61-70から出力される超音波エコー信号を用いて，音速算出装置18において被検体における関心領域35の音速が算出される。
図16において，制御装置２(音速算出手段)によって，第２の超音波振動子が第２の直線Ｌ２上に位置する超音波振動子に明確に設定される必要は必ずしも無い。第１の角度θ１が第３の角度θ３よりも小さい場合であって，かつ第１の角度θ１が第４の角度θ４よりも大きい場合に，２つの第２の直線Ｌ２で挟まれる範囲(第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１に含まれる範囲)に存在する超音波振動子49-71から出力される超音波エコー信号を用いて被検体における関心領域35の音速が算出されればよい。
図17においては，第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第５の直線Ｌ５とのなす角である第４の角度θ４より小さい。このように，第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とのなす角である第１の角度θ１が，第１の直線Ｌ１と第５の直線Ｌ５とのなす角である第４の角度θ４より小さい場合には，第２の超音波振動子が，第５の超音波振動子41および79に設定される。第１の超音波振動子60と設定された第２の超音波振動子41および79と，一方の第２の超音波振動子41と第１の超音波振動子60との間の他の超音波振動子42-59と第１の超音波振動子60から他方の第２の超音波振動子79の間の他の超音波振動子61-78から出力される超音波エコー信号を用いて，音速算出装置18において被検体における関心領域35の音速が算出される。
図17において，制御装置２(音速算出手段)によって，第２の超音波振動子が第５超音波振動子に明確に設定される必要は必ずしも無い。第１の角度θ１が第３の角度θ３よりも小さい場合であって，かつ第１の角度θ１が第４の角度θ４よりも小さい場合に，２つの第５の直線Ｌ５で挟まれる範囲(第１の直線Ｌ１と第５の直線Ｌ５とのなす角である第４の角度θ４に含まれる範囲)に存在する超音波振動子41-79から出力される超音波エコー信号を用いて被検体における関心領域35の音速が算出されればよい。
第１の角度θ１と第４の角度θ４とが等しい場合には，図16に示すようにして被検体における関心領域35の音速が算出されてもよいし，図17に示すようにして被検体における関心領域35の音速が算出されてもよい。
図18は，第１の角度θ１から第４の角度θ４に応じて，使用角度θを決定する処理手順を示すフローチャートである。決定した使用角度θの範囲に含まれる超音波振動子から出力される超音波エコー信号を用いて被検体における関心領域の音速が算出される。
第１の角度θ１が第３の角度θ３以上の場合には（ステップＳ11でＮＯ），第１の角度θ１が第２の角度θ２より小さいかどうかが制御装置２によって判断される（ステップＳ12）。第１の角度θ１が第２の角度θ２よりも小さい場合には（ステップＳ12でＹＥＳ），使用角度θは第３の角度θ３と決定される（ステップＳ13）。第１の角度θ１が第２の角度θ２以上の場合には（ステップＳ12でＮＯ)，使用角度θは，第２の角度θ２と決定される（ステップＳ14）。
第１の角度θ１が第３の角度θ３より小さい場合には（ステップＳ11でＹＥＳ），第４の角度θ４が第１の角度θ１よりも小さいかどうかが制御装置２によって判断される（ステップＳ15）。第４の角度θ４が第１の角度θ１より小さい場合には（ステップＳ15でＹＥＳ），使用角度θは第１の角度θ１と決定される（ステップＳ16）。第４の角度θ４が第１の角度θ１以上の場合には（ステップＳ15でＮＯ），使用角度θは第４の角度θ４と決定される（ステップＳ17）。
図18のステップＳ11において，第１の角度θ１が第３の角度θ３と等しい場合にステップＳ15の処理に以降してもよい。また，ステップＳ12おいて，第１の角度θ１が第２の角度θ２と等しい場合に，使用角度θを第３の角度θ３と決定してもよい。さらに，ステップＳ15において，第４の角度θ４が第１の角度θ１と等しい場合に，使用角度θを第１の角度θ１と決定してもよい。
図19は，他の実施例を示すもので，超音波プローブ10Ｃから被検体に超音波ｗが送信される様子を示している。
超音波プローブ10Ｃは，リニア型の超音波プローブ10Ｃである。超音波プローブ10Ｃには複数の超音波振動子81から101が一直線状に配列されている。
超音波プローブ10Ｃの送信方向は，超音波プローブ10Ｃの超音波振動子81-101の配列方向に垂直方向であり，被検体に向かう方向である。被検体における関心領域36が設定されており，被検体における関心領域36は矩形である。被検体における関心領域36の送信方向に最も離れている部分に焦点Ｆが設定されている。
第１の一部の超音波振動子90-94から被検体に対して超音波ｗが送信され，焦点Ｆからの超音波エコーが第２の一部の超音波振動子87-97において受信される。第１の超音波振動子90-94と第２の超音波振動子87-97とが同じでもよいし，超音波プローブ10Ｃに含まれる複数の超音波振動子81-101のすべてが第１の一部の超音波振動子または第２の一部の超音波振動子でもよいし，超音波プローブ10Ｃに含まれる複数の超音波振動子81-101のすべてが第１の一部の超音波振動子および第２の一部の超音波振動子でもよい。
焦点Ｆと，焦点Ｆからの距離がもっとも近い位置にある第１の超音波振動子92とを結ぶ直線は第１の直線Ｌ１である。また，被検体における関心領域36の４つの頂点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３およびＰ４のうち，焦点Ｆから最も遠い位置にある２つの第１の頂点Ｐ１およびＰ２と焦点Ｆとを結ぶ直線が第２の直線Ｌ２である。
設定された焦点Ｆからの超音波エコーを受信する第２の一部の超音波振動子87-97のうち，焦点Ｆからの距離が最も近い位置にある第１の超音波振動子92と，第１の超音波振動子60以外である第２の超音波振動子であって焦点Ｆおよび被検体における関心領域35を通過する直線Ｌ２上に位置し，かつ第１の超音波振動子92を間に挟む２つの第２の超音波振動子87および97と，第１の超音波振動子92と一方の第２の超音波振動子87との間にある他の超音波振動子88-91と，第１の超音波振動子92と他方の第２の超音波振動子97との間にある他の超音波振動子93-96から出力される超音波エコー信号を用いて，被検体における関心領域36の音速が音速算出装置18において算出される。
１ 超音波診断装置(音速算出システム)
２ 制御装置(送信制御手段，音速算出手段，焦点設定手段，音速算出手段)
３ 操作装置(関心領域設定手段)
５ 操作制御装置(送信制御手段)
７ 送信制御装置(送信制御手段)
８ 駆動信号発生装置(送信制御手段)
10，10Ａ，10Ｂ，10Ｃ 超音波プローブ(音響波プローブ)
15 ＳＴＣ装置(音響波画像生成手段)
16 ＤＳＣ(音響波画像生成手段)
18 音速算出装置(音速算出手段)

Claims (11)

  1. 複数の音響波振動子が配列されている音響波プローブ，
    音響波振動子を駆動して音響波振動子から被検体に音響波を送信させる送信駆動手段，
    上記被検体に上記音響波を送信し上記被検体からの音響波エコーを受信する音響波振動子から出力される音響波エコー信号を用いて上記被検体の音響波画像を生成する音響波画像生成手段，
    上記音響波画像生成手段によって生成された音響波画像に対して，関心領域を設定する関心領域設定手段，
    上記音響波画像における関心領域に対応する上記被検体における関心領域の上記音響波の送信方向に最も離れている部分に，上記複数の音響波振動子のうち第１の一部の音響波振動子から送信される音響波の焦点を設定する焦点設定手段，ならびに
    上記焦点設定手段において設定された焦点からの上記音響波エコーを受信する第２の一部の音響波振動子のうち，上記焦点からの距離が最も近い位置にある第１の音響波振動子と，上記第１の音響波振動子以外である第２の音響波振動子であって上記焦点および上記被検体における関心領域を通過する直線上に位置し，かつ上記第１の音響波振動子を間に挟む２つの第２の音響波振動子と，上記第１の音響波振動子と上記第２の音響波振動子との間にある他の音響波振動子と，から出力される音響波エコー信号を用いて，上記被検体における関心領域の音速を算出する音速算出手段，
    を備えた音速算出システム。
  2. 上記被検体における関心領域は，円の二つの半径と弧で囲まれた形状であり，
    上記音響波の送信方向に最も離れている部分は，上記被検体における関心領域のうち上記音響波プローブから最も離れている弧の中央である，
    請求項１に記載の音速算出システム。
  3. 上記焦点と上記第１の音響波振動子とを結ぶ直線を第１の直線とし，上記被検体における関心領域の４つの頂点のうち上記焦点から最も遠い位置にある第１の頂点と上記焦点とを結ぶ直線を第２の直線とした場合に，
    上記音速算出手段は，上記第２の音響波振動子を上記第２の直線上に位置する音響波振動子に設定した上で，上記第１の音響波振動子と上記第２の音響波振動子と上記他の音響波振動子とから出力される音響波エコー信号を用いて上記被検体における関心領域の音速を算出する，
    請求項２に記載の音速算出システム。
  4. 上記焦点と上記複数の音響波振動子のうち上記焦点から最も遠い位置にある第３の音響波振動子とを結ぶ直線を第３の直線とした場合に，
    上記音速算出手段は，
    上記第１の直線と上記第２の直線とのなす角である第１の角度が，上記第１の直線と上記第３の直線とのなす角である第２の角度より小さい場合には，上記第２の音響波振動子を上記第２の直線上に位置する音響波振動子に設定した上で，上記第１の音響波振動子と上記第２の音響波振動子と上記他の音響波振動子とから出力される音響波エコー信号を用いて上記被検体における関心領域の音速を算出し，
    上記第１の角度が上記第２の角度よりも大きい場合には，上記第２の音響波振動子を上記第３の音響波振動子に設定した上で，上記第１の音響波振動子と上記第２の音響波振動子と上記他の音響波振動子とから出力される音響波エコー信号を用いて上記被検体における関心領域の音速を算出する，
    請求項３に記載の音速算出システム。
  5. 上記第２の一部の音響波振動子は，上記設定された焦点から上記被検体における関心領域の音速計算に用いられる上記音響波エコーを同時に受信する事が可能な最大数の音響波振動子からなり，
    上記焦点と上記第２の一部の音響波振動子のうち上記焦点から最も遠い位置にある第４の音響波振動子とを結ぶ直線を第４の直線とした場合に，
    上記音速算出手段は，
    上記第１の直線と上記第２の直線とのなす角である第１の角度が，上記第１の直線と上記第４の直線とのなす角である第３の角度より小さい場合には，上記第２の音響波振動子を上記第２の直線上に位置する音響波振動子に設定した上で，上記第１の音響波振動子と上記第２の音響波振動子と上記他の音響波振動子とから出力される音響波エコー信号を用いて上記被検体における関心領域の音速を算出し，
    上記第１の角度が，上記第３の角度よりも大きい場合には，上記第２の音響波振動子を上記第４の音響波振動子に設定した上で，上記第１の音響波振動子と上記第２の音響波振動子と上記他の音響波振動子とから出力される音響波エコー信号を用いて上記被検体における関心領域の音速を算出する
    請求項３に記載の音速算出システム。
  6. 上記第２の一部の音響波振動子に含まれる第５の音響波振動子であって，
    上記第５の音響波振動子は，上記焦点と上記第１の音響波振動子との距離である第１の距離と，上記焦点と上記第５の音響波振動子との距離である第２の距離との差が所定の検出限界幅に最も近い第５の音響波振動子であり，
    上記焦点と上記第２の一部の音響波振動子のうち上記焦点から最も遠い位置にある第５の音響波振動子とを結ぶ直線を第５の直線とした場合に，
    上記音速算出手段は，
    上記第１の直線と上記第２の直線とのなす角である第１の角度が，上記第１の直線と上記第５の直線とのなす角である第４の角度より大きい場合には，上記第２の音響波振動子を上記第２の直線上に位置する音響波振動子に設定した上で，上記第１の音響波振動子と上記第２の音響波振動子と上記他の音響波振動子とから出力される音響波エコー信号を用いて上記被検体における関心領域の音速を算出し，
    上記第１の角度が，上記第４の角度よりも小さい場合には，上記第２の音響波振動子を上記第５の音響波振動子に設定した上で，上記第１の音響波振動子と上記第２の音響波振動子と上記他の音響波振動子とから出力される音響波エコー信号を用いて上記被検体における関心領域の音速を算出する，
    請求項３に記載の音速算出システム。
  7. 上記第２の一部の音響波振動子は，上記設定された焦点から上記被検体における関心領域の音速計算に用いられる上記音響波エコーを同時に受信することが可能な最大数の音響波振動子からなり，
    上記焦点と上記複数の音響波振動子のうち上記焦点から最も遠い位置にある第３の音響波振動子とを結ぶ直線を第３の直線とし，
    上記焦点と上記第２の一部の音響波振動子のうち上記焦点から最も遠い位置にある第４の音響波振動子とを結ぶ直線を第４の直線とし，かつ
    上記第１の直線と上記第２の直線とのなす角である第１の角度が，上記第１の直線と上記第４の直線とのなす角である第３の角度より大きい場合において，
    上記音速算出手段は，
    上記第１の直線と上記第２の直線とののなす角である第１の角度が，上記第１の直線と上記第３の直線とのなす角である第２の角度より小さい場合には，上記第２の音響波振動子を上記第４の音響波振動子に設定した上で，上記第１の音響波振動子と上記第２の音響波振動子と上記他の音響波振動子とから出力される音響波エコー信号を用いて上記被検体における関心領域の音速を算出し，
    上記第１の角度が上記第２の角度よりも大きい場合には，上記第２の音響波振動子を上記第３の音響波振動子に設定した上で，上記第１の音響波振動子と上記第２の音響波振動子と上記他の音響波振動子とから出力される音響波エコー信号を用いて上記被検体における関心領域の音速を算出する，
    請求項３に記載の音速算出システム。
  8. 上記第２の一部の音響波振動子は，上記設定された焦点から上記被検体における関心領域の音速計算に用いられる上記音響波エコーを同時に受信することが可能な最大数の音響波振動子からなり，
    上記第２の一部の音響波振動子に含まれる第５の音響波振動子であって，
    上記第５の音響波振動子は，上記焦点と上記第１の音響波振動子との距離である第１の距離と，上記焦点と上記第５の音響波振動子との距離である第２の距離との差が所定の検出限界幅に最も近い第５の音響波振動子であり，
    上記焦点と上記複数の音響波振動子のうち上記焦点から最も遠い位置にある第３の音響波振動子とを結ぶ直線を第３の直線とし，
    上記焦点と上記第２の一部の音響波振動子のうち上記焦点から最も遠い位置にある第４の音響波振動子とを結ぶ直線を第４の直線とし，
    上記焦点と上記第２の一部の音響波振動子のうち上記焦点から最も遠い位置にある第５の音響波振動子とを結ぶ直線を第５の直線とし，かつ
    上記第１の直線と上記第２の直線とのなす角である第１の角度が，上記第１の直線と上記第４の直線とのなす角である第３の角度より小さい場合において，
    上記音速算出手段は，
    上記第１の直線と上記第２の直線とのなす角である第１の角度が，上記第１の直線と上記第５の直線とのなす角である第４の角度より大きい場合には，上記第２の音響波振動子を上記第２の直線上に位置する音響波振動子に設定した上で，上記第１の音響波振動子と上記第２の音響波振動子と上記他の音響波振動子とから出力される音響波エコー信号を用いて上記被検体における関心領域の音速を算出し，
    上記第１の角度が上記第４の角度よりも小さい場合には，上記第２の音響波振動子を上記第５の音響波振動子に設定した上で，上記第１の音響波振動子と上記第２の音響波振動子と上記他の音響波振動子とから出力される音響波エコー信号を用いて上記被検体における関心領域の音速を算出する，
    請求項３に記載の音速算出システム。
  9. 上記音響波プローブは，上記複数の音響波振動子が円弧状に配列されているコンベックス型の音響波プローブである，
    請求項２に記載の音速算出システム。
  10. 上記音響波プローブは，リニア型音響波プローブであり，
    上記被検体における関心領域は矩形であり，
    上記音響波の送信方向に最も離れている部分は，上記被検体における関心領域のうち上記音響波プローブから音響波の送信方向に離れている辺の中央である，
    請求項１に記載の音速算出システム。
  11. 送信駆動手段が，複数の音響波振動子が配列されている音響波プローブに含まれている上記音響波振動子を駆動して上記音響波振動子から被検体に音響波を送信させ，
    音響波画像生成手段が，上記被検体に上記音響波を送信し上記被検体からの音響波エコーを受信する音響波振動子から出力される音響波エコー信号を用いて上記被検体の音響波画像を生成し，
    関心領域設定手段が，上記音響波画像生成手段によって生成された音響波画像に対して，関心領域を設定し，
    焦点設定手段が，上記音響波画像における関心領域に対応する上記被検体における関心領域の上記音響波の送信方向に最も離れている部分に，上記複数の音響波振動子のうち第１の一部の音響波振動子から送信される音響波の焦点を設定し，
    音速算出手段が，上記焦点設定手段によって設定された焦点からの上記音響波エコーを受信する第２の一部の音響波振動子のうち，上記焦点からの距離が最も近い位置にある第１の音響波振動子と，上記第１の音響波振動子以外である第２の音響波振動子であって上記焦点および上記被検体における関心領域を通過する直線上に位置し，かつ上記第１の音響波振動子を間に挟む２つの第２の音響波振動子と，上記第１の音響波振動子と上記第２の音響波振動子との間にある他の音響波振動子と，から出力される音響波エコー信号を用いて，上記被検体における関心領域の音速を算出する，
    音速算出方法。
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