超声波诊断装置以及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及超声波诊断装置以及方法。在生物体等对象组织为粘弹性体的情况下，剪切波的传播速度随着剪切波的频率而发生变化。超声波诊断装置通过来自位移生成部(10)的信号从超声波探头(1)照射位移生成用送波波束而产生剪切波之后，通过位移检测部(30)对生物体组织照射脉冲波，检测剪切波的粒子速度，根据由粘弹性解析部(34)检测得到的剪切波的粒子速度的波形的时间广度来估计粘性参数，并在显示部(7)中显示估计出的粘弹性。

【技术实现步骤摘要】
超声波诊断装置以及方法
本专利技术涉及通过超声波收发来进行与被检测体的粘弹性相关的测量的技术。
技术介绍
作为乳腺癌、肝硬化、血管病等的诊断方法，存在根据超声波回波信号诊断被检测体内部的硬度的方法(弹性成像技术)，来代替医生的触诊。在基于弹性成像技术的硬度的诊断中，操作者将超声波探针压入被检测体即生物体表面并进行加压，使被检测体内部的组织产生位移。根据加压所引起的生物体组织的压缩前后的回波信号来估计压缩方向的位移，求得位移的空间微分量即变形。进而，根据变形和应力算出与硬度相关的值，例如杨氏模量。在该方法中，具有如下课题：作为拍摄对象，局限于容易从体表加压之处所存在的内脏器官。例如，作为在体表与肝脏之间的间介层，存在滑动面，因此使足够的位移产生那样的加压是困难的。因而，存在如下技术：采用位移生成用超声波会聚波束、即，推力波束(pushbeam)，或者推力脉冲来对被检测体内部施加声音放射压，抑制间介层的影响并使对象组织位移，由此进行硬度的诊断。在这些技术中，对在会聚波束的前进方向上产生的组织的位移量进行图像化，或根据伴随着焦点处的组织位移而在与会聚波束的前进方向垂直的方向上产生的剪切波的传播速度的估计来算出刚性率或杨氏模量之类的弹性率。如果采用该技术，则期待减小上述的滑动面等的间介层的影响的效果等。进而，近年来，作为慢性肝疾患或肿瘤的诊断信息在临床现场利用弹性成像技术不断扩大中，想要实现包括粘性的粘弹性测量的技术正在不断被开发。本来、由于体组织为具有粘性和弹性这两种特性的粘弹性体，因此更加期待基于实际情况的高精度的粘弹性评估技术。在粘弹性的评估中，除了根据剪切波的群速度算出刚性率和杨氏模量之外，还需要粘性系数等粘性参数的估计。在粘弹性的评估中，如美国公开US2007/0038095号公报和美国公开US2011/0063950号公报中所公开的那样，具有采用粒子速度(ParticleVelocity)波形的手法。
技术实现思路
在粘弹性的评估中，在对象组织为粘弹性体的情况下，剪切波的传播速度随着剪切波的频率而产生变化，但采用上述粒子速度波形的粘弹性评估具有难以受到体动等的剪切波以外的频率分量的影响之类的优点。另一方面，在美国公开US2007/0038095号公报中，将经AM调制的推力波束照射到对象组织。由于使具有100～1kHz程度的频率的剪切波产生，因此在最大15ms期间照射推力波束。此外，在美国公开US2011/0063950号公报中，每一次的推力波束的照射时间为1ms，但需要每隔10ms照射多次推力波束(toneburst)。如上那样，在现有的方法中，由于总计的推力波束的照射时间长，因此存在在生物体内部的局部的温度上升变大之虞。为了抑制这种局部的温度上升，需要例如采用一次1ms以内的更少的照射次数/照射时间下的推力波束的照射来评估粘性。粘性对于剪切波的影响在于包括频率依赖性在内的相位速度或衰减率的不同。由于该影响伴随着剪切波的传播而放大，因此基本上传播距离越长越适于粘弹性测量。即、粘弹性测量的优选条件之一为使高振幅的剪切波产生，这意味着与上述的温度上升所产生的限制条件同时成立变得困难。本专利技术的目的在于，提供一种解决上述的课题，将生物体组织的温度上升抑制到最小限度，能高精度地解析粘性参数的超声波诊断装置以及粘性参数估计方法。为了实现上述的目的，在本专利技术中提供以下的超声波诊断装置，即具有：位移生成部，其对被检测体内施加声音放射压来使被检测体内产生位移；位移检测部，其通过在被检测体的多个位置上发送接收超声波来检测在被检测体内产生的剪切波的粒子速度；以及粘弹性解析部，其通过粒子速度来估计粘性参数，粘弹性解析部根据粒子速度波形的时间广度来估计粘性参数。此外，为了实现上述的目的，在本专利技术中，提供以下的超声波诊断装置中的粘性参数估计方法，即对被检测体内施加声音放射压来使被检测体内产生位移，通过在被检测体的多个位置上发送接收超声波来检测在被检测体内产生的剪切波的粒子速度，并根据检测出的粒子速度波形的时间广度来估计粘性参数。专利技术效果根据本专利技术，能将生物体组织的温度上升抑制到最小限度，并且能高精度地评估粘性参数。附图说明图1为表示实施例1相关的超声波诊断装置的一系统结构的图。图2为说明实施例1相关的超声波探头所产生的位移生成的图。图3为说明实施例1相关的超声波探头所产生的超声波的波束形成的图。图4为说明实施例1相关的粘性参数的计算时序的图。图5A为表示实施例1相关的剪切波的粒子速度检测处理的一例的图。图5B为表示实施例1相关的粒子速度检测处理的另一例的图。图6A为表示实施例1相关的剪切波的位移的时间波形的图。图6B为表示实施例1相关的剪切波的粒子速度的时间波形的图。图7A为表示实施例1相关的粒子速度的时间波形的一例的图。图7B为表示实施例1相关的粒子速度的时间波形的另一例的图。图8为说明粘弹性模型的图。图9A为表示剪切波的传播速度的频率依赖性的图。图9B为表示没有粘性的情况下的剪切波的粒子速度波形的一例的图。图9C为表示有粘性的情况下的剪切波的粒子速度波形的一例的图。图10A为表示实施例1相关的具有粘性的情况下的粒子速度的时间波形的图。图10B为说明实施例1相关的具有粘性的情况下的粒子速度的距离衰减特性的图。图11A为说明实施例1相关的根据粒子速度的时间波形的正的峰值和负的峰值来估计粘性参数的处理的图。图11B为表示实施例1相关的用于根据粒子速度的时间波形来估计粘性参数的处理的模块图。图12为说明实施例1相关的粒子速度波形和距离衰减特性的图。图13A为说明实施例1相关的剪切波的距离衰减特性的图。图13B为说明实施例1相关的用于根据剪切波的距离衰减特性来估计粘性参数的处理的图。图14A为表示实施例1相关的粘性参数的表示例的图。图14B为表示实施例1相关的粘性参数的表示例的图。图15为表示实施例2相关的超声波诊断装置的一系统结构的图。图16为表示实施例2中的粘性参数的计算时序的图。图17A为说明实施例2中的ROI重新设定处理的图。图17B为表示实施例2中的ROI重新设定处理的标示例的图。图18为表示实施例2中的测量区域的决定过程的图。标号说明1超声波探头2收发切换开关3中央控制部4彩色DSC5黑白DSC6合成部7显示部10位移生成部12送波波束条件设定部13位移生成用送波波束生成部20第一超声波收发部30位移检测部31第二超声波收发部32位移运算部33测定范围设定部34粘弹性解析部38反馈参数决定部50彩色标度设定部51、52相关运算80Voigt模型100超声波探头1的各元件101正的峰值102负的峰值110t(xn)111、131FFT112、132粘性参数α的评估113、133拟合114、134η输出130p(xn)或者p(xn)’141标绘显示1422D彩色地图143彩色标度171测量区域ROI的重新设定172测量区域181粘性参数182ROI控制具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。在各附图中，相同的标号表示同一构成要素。实施例1第1实施例为以下的超声波诊断装置以及粘性参数估计方法的实施例，即，该超声波诊断装置具有对被检测体内施加声音放射压来在被检测体内位移的位移生成部10；通过对被检测体的至少本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波诊断装置，其特征在于，具有：位移生成部，其对被检测体内施加声音放射压来使被检测体内产生位移；位移检测部，其通过在上述被检测体的多个位置上发送接收超声波来检测在上述被检测体内产生的剪切波的粒子速度；和粘弹性解析部，其根据上述粒子速度来估计粘性参数，上述粘弹性解析部根据上述粒子速度波形的时间广度来估计上述粘性参数。

【技术特征摘要】
2013.11.08 JP 2013-2325391.一种超声波诊断装置，其特征在于，具有：位移生成部，其对被检测体内施加声音放射压来使被检测体内产生位移；位移检测部，其通过在上述被检测体的多个位置上发送接收超声波来检测在上述被检测体内产生的剪切波的粒子速度；和粘弹性解析部，其根据上述粒子速度来估计粘性参数，上述粘弹性解析部根据在上述多个位置上检测出的上述粒子速度波形的时间广度，通过拟合来估计上述粘性参数。2.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于，上述粘弹性解析部根据上述粒子速度成为正和负的两个时刻来算出上述粒子速度波形的时间广度。3.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于，上述粘弹性解析部根据上述粒子速度成为过零值的时刻、或者成为上述过零值的时刻前后的上述粒子速度的积分值，来算出上述粒子速度波形的时间广度。4.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于，上述粘弹性解析部采用指数曲线来进行上述拟合。5.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于，上述粘弹性解析部算出上述粒子速度的中心频率。6.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于，上述粒子速度通过一个参考信号与由上述位移检测部在不同的时刻所接收到的多个信号的相关运算而被计算出。7.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于，上述粒子速度通过由上述位移检测部在不同的时刻所接收到的多个信号彼此的相关运算而...

【专利技术属性】
技术研发人员：田原麻梨江，吉川秀树，田中宏树，
申请(专利权)人：日立阿洛卡医疗株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP