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JP2007020998A - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents

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JP2007020998A
JP2007020998A JP2005209921A JP2005209921A JP2007020998A JP 2007020998 A JP2007020998 A JP 2007020998A JP 2005209921 A JP2005209921 A JP 2005209921A JP 2005209921 A JP2005209921 A JP 2005209921A JP 2007020998 A JP2007020998 A JP 2007020998A
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JP
Japan
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ultrasonic diagnostic
diagnostic apparatus
movement
frequency
displacement
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2005209921A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Sunakawa
和宏 砂川
Takashi Hagiwara
尚 萩原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonograph capable of differentiating characteristics of tissues in a living body only by ultrasonic measurement. <P>SOLUTION: A computing part 3 computes a moving speed or moving displacement of living tissues and a distortion variation by using signals from a transmitting and receiving part 2. A frequency analyzing part 4 performs a frequency analysis calculation on both the moving speed or the moving displacement of the living tissues and the coherence of the distortion variation which are obtained by the computing part 3 and a transfer function. A resonance element detecting part 5 detects the elements of vibrations due to resonances on the moving speed or the moving displacement of the living tissues, and the distortion variation based on the result determined by the frequency analyzing part 4. A tissue property differentiating part 6 differentiates the living tissues from a resonance frequency of the living tissues detected by the resonance element detecting part 5. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、超音波を用いて、生体組織の形状特性、または、性状特性を測定する超音波診断装置に関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that measures a shape characteristic or a characteristic characteristic of a living tissue using ultrasonic waves.

生体内組織の性状を識別・同定する手段の一つとして、特許文献1に示されているように、生体内組織を構成する弾性繊維、膠原線維、脂肪や血栓などに応じて、弾性率に相違があることを利用して、生体内組織に応力を加えたときの歪から弾性率を求める手法が知られている。   As one of means for identifying and identifying the properties of the tissue in the living body, as shown in Patent Document 1, the elastic modulus is adjusted according to the elastic fiber, collagen fiber, fat, thrombus, etc. constituting the tissue in the living body. A method for obtaining the elastic modulus from the strain when stress is applied to the tissue in the living body by utilizing the difference is known.

一方、特許文献2、あるいは、特許文献3に示されているように、圧電素子を共振させた硬さセンサを、生体組織表面に押し付けた際に、生体組織の硬さによって圧電素子のインピーダンスが変化し、圧電素子の共振周波数、あるいは、出力電圧が変化することを利用して、生体組織の硬さを検出する手法が知られている。   On the other hand, as shown in Patent Document 2 or Patent Document 3, when a hardness sensor that resonates a piezoelectric element is pressed against the surface of a living tissue, the impedance of the piezoelectric element depends on the hardness of the living tissue. There is a known technique for detecting the hardness of a living tissue by utilizing the fact that the resonance frequency of the piezoelectric element or the output voltage changes.

特開平10−5226号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-5226 特開平1−290529号公報JP-A-1-290529 特開平10−216124号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-216124

生体内組織に応力を加えたときの歪から弾性率を求める手法は、例えば、動脈壁の弾性率を求める場合、特許文献1に示されているように、超音波診断装置による歪計測の手段と、血圧計による応力計測の手段の、複数の計測手段を必要とし、また、複数の計測手段による計測できる部位が限られており、特に血圧計を適用できる生体の部位は上腕などに限定されてしまい、応力と歪の計測部位は同じ部位である必要があるため、超音波による歪計測を行う部位についても、血圧計が適用できる部位に限定されてしまう。   As a method for obtaining the elastic modulus from the strain when stress is applied to the tissue in the living body, for example, when obtaining the elastic modulus of the arterial wall, as shown in Patent Document 1, means for measuring strain by an ultrasonic diagnostic apparatus In addition, a plurality of measuring means of stress measuring means using a sphygmomanometer are required, and parts that can be measured by a plurality of measuring means are limited, and in particular, a part of a living body to which a sphygmomanometer can be applied is limited to the upper arm or the like Therefore, the stress and strain measurement parts need to be the same part, and therefore, the part where the ultrasonic strain measurement is performed is limited to the part where the sphygmomanometer can be applied.

また、特許文献2、3に示されているように、圧電素子を共振させた硬さセンサを、生体組織表面に押し付け、前記硬さセンサの共振周波数の変動を計測し、生体組織の硬さを検出する手法は、硬さセンサを設置する位置が、生体組織表面に限定され、生体組織内部の計測ができない。   Also, as shown in Patent Documents 2 and 3, a hardness sensor having a piezoelectric element resonated is pressed against the surface of a living tissue, and the fluctuation of the resonance frequency of the hardness sensor is measured to determine the hardness of the living tissue. In the method for detecting the position, the position where the hardness sensor is installed is limited to the surface of the living tissue, and measurement inside the living tissue is impossible.

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、超音波計測のみで生体内部の組織の性状特性を識別を行うことのできる超音波診断装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of identifying a property characteristic of a tissue inside a living body only by ultrasonic measurement.

一般的に、生体組織のような弾性体は、弾性率、粘性率、密度、形状などの要素に基づいた固有振動数を持つ。固有振動数は共振周波数とも言われ、共振周波数を含有した周波数帯域の振動が加わると、弾性体は共振する。弾性体の共振は、歪を伴わず並進する振動と、歪を伴う圧縮性の振動などの共振形態がある。   In general, an elastic body such as a living tissue has a natural frequency based on factors such as elastic modulus, viscosity, density, and shape. The natural frequency is also called a resonance frequency, and the elastic body resonates when vibration in a frequency band including the resonance frequency is applied. The resonance of the elastic body has resonance forms such as vibration that translates without distortion and compressive vibration that accompanies distortion.

図5は、心拍動に伴う動脈壁内膜と外膜の移動変位(動脈壁内膜の移動変位401aと動脈壁外膜の移動変位401b)と、動脈壁の歪変化量402に、ある単一の周波数の共振成分が重畳した場合の一心周期を拡大した模式図である。図5において、時間軸については、一心周期分を拡大表示している。動脈壁内膜と外膜の共振成分の振幅が同一となる並進であれば、動脈壁歪量を求める演算で相殺され、歪変化量に共振成分が現れないが、動脈壁内膜と外膜の共振成分の振幅が異なる歪を伴う圧縮性の振動である場合、図5に示すように、歪変化量402にも共振成分が現れる。   FIG. 5 is a graph showing the movement displacement of the arterial wall intima and adventitia (arterial wall intima movement displacement 401a and arterial wall adventitia movement displacement 401b) and the arterial wall strain change 402 according to the heartbeat. It is the schematic diagram which expanded one cardiac cycle when the resonant component of one frequency is superimposed. In FIG. 5, with respect to the time axis, one heart cycle is enlarged and displayed. If the amplitudes of the resonance components of the arterial wall intima and adventitia are the same, they are offset by the calculation to determine the amount of arterial wall distortion, and the resonance component does not appear in the amount of strain change. In the case of compressive vibration accompanied by strains having different amplitudes of resonance components, resonance components also appear in the strain change amount 402 as shown in FIG.

図6は、一心周期中の動脈壁内膜の移動変位と外膜の移動変位との間の、伝達関数の利得特性、振幅二乗コヒーレンス関数、および、再現性評価関数を示す模式図である。図5に示したように、ある単一の周波数の共振成分が重畳した場合、心拍動に伴う動脈壁内膜の移動変位と外膜の移動変位との間の伝達関数は、図6(a)に示すようなものとなる。   FIG. 6 is a schematic diagram showing the gain characteristic of the transfer function, the amplitude square coherence function, and the reproducibility evaluation function between the movement displacement of the arterial wall intima and the movement displacement of the adventitia during one cardiac cycle. As shown in FIG. 5, when a resonance component of a single frequency is superimposed, the transfer function between the movement displacement of the arterial wall intima and the movement displacement of the adventitia accompanying the heartbeat is as shown in FIG. ).

動脈壁内膜の移動変位401aと動脈壁外膜の移動変位401bの、血圧変化による振動の周波数成分は、動脈壁の歪を伴い動脈壁内膜と外膜との間では振動成分の振幅に差が生じる。この血圧変化による動脈壁の運動の周波数成分は直流から約数十Hzまでの周波数帯域であることが知られており、図6(a)においては、周波数帯域Aで示される。   The frequency component of the vibration due to the change in blood pressure of the arterial wall intima movement displacement 401a and the arterial wall epicardium movement displacement 401b has an amplitude of the vibration component between the arterial intima and the adventitia due to the arterial wall distortion. There is a difference. It is known that the frequency component of the motion of the arterial wall due to the blood pressure change is a frequency band from direct current to about several tens of Hz, and is shown in the frequency band A in FIG.

動脈壁内膜の移動変位401aと動脈壁外膜の移動変位401bの、圧縮性の共振による振動の周波数成分は、動脈壁の歪を伴うが、動脈壁内膜と外膜との間では振動成分の振幅の差は、血圧変化による歪と比べて小さい値となることが知られている。また、並進による共振の場合は、動脈壁内膜と外膜との間では振動成分の振幅の差は0となる。なお、この共振の周波数成分は、被検者によって差異があるが、血圧変化による動脈壁の運動の周波数成分と比較して、高い数十Hzから約百Hzまでの周波数帯域で存在する。この圧縮性の共振による振動の周波数成分は、図6(a)においては、周波数帯域Bで示される。   The frequency component of the vibration due to compressive resonance of the arterial wall intima movement displacement 401a and the arterial wall outer membrane movement displacement 401b is accompanied by distortion of the arterial wall. It is known that the difference in the amplitude of the component is smaller than the distortion due to the blood pressure change. Further, in the case of resonance by translation, the difference in amplitude of the vibration component is 0 between the arterial wall intima and the adventitia. The frequency component of this resonance varies depending on the subject, but exists in a higher frequency band from several tens of Hz to about one hundred Hz compared to the frequency component of arterial wall motion caused by changes in blood pressure. The frequency component of vibration due to this compressive resonance is indicated by frequency band B in FIG.

一方、図5に示したように、ある単一の周波数の共振成分が重畳した場合の心拍動に伴う動脈壁内膜と外膜の移動変位のコヒーレンスは、図6(b)に示すようなものとなる。   On the other hand, as shown in FIG. 5, the coherence of the movement displacement of the arterial wall intima and epicardium accompanying the heartbeat when the resonance component of a single frequency is superimposed is as shown in FIG. It will be a thing.

振幅二乗コヒーレンス関数は、0から1の間の値をとり、二つの信号の関連度が高い場合は1に近い値となる。したがって、振幅二乗コヒーレンス関数の値が0に近い場合は、関連の無いランダムノイズ成分と考えることができる。図6(b)に示すように、血圧変化による動脈壁の運動の周波数成分が存在する周波数帯域A、および、共振による振動の周波数成分が存在する周波数帯域B、すなわち直流から約百Hz程度の周波数帯域では、コヒーレンスの値が1に近い値となっており、動脈壁内膜の移動変位401aと動脈壁外膜の移動変位401bの関連度が高い、一方、約百Hz以上の周波数帯域Cではコヒーレンスの値が0に近い値となっており、主にランダムノイズ成分であることを示している。   The amplitude square coherence function takes a value between 0 and 1, and is close to 1 when the relevance of the two signals is high. Therefore, when the value of the amplitude square coherence function is close to 0, it can be considered as an unrelated random noise component. As shown in FIG. 6B, the frequency band A in which the frequency component of the arterial wall motion due to blood pressure change exists, and the frequency band B in which the frequency component of vibration due to resonance exists, that is, about 100 Hz from DC. In the frequency band, the coherence value is close to 1, and the relevance between the arterial wall intima movement displacement 401a and the arterial wall epicardium movement displacement 401b is high, while the frequency band C of about 100 Hz or more. The coherence value is close to 0, indicating that it is mainly a random noise component.

このように、心拍動に伴う動脈壁内膜と外膜の移動変位と、動脈壁の歪量変化について、周波数領域で伝達関数の利得特性とコヒーレンスを求めることにより、血圧変化による振動によるもの、共振による振動によるもの、および、ランダムノイズ成分と、分離することが可能となる。   In this way, by obtaining the gain characteristics and coherence of the transfer function in the frequency domain for the movement displacement of the arterial wall intima and outer membrane accompanying the heartbeat and the distortion amount change of the arterial wall, It is possible to separate from those caused by vibration due to resonance and random noise components.

本発明の超音波診断装置は、生体組織の形状特性、または、性状特性を測定する超音波診断装置であって、生体組織の運動速度を演算する速度演算部と、前記生体組織の移動変位を演算する移動変位演算部のいずれかと、前記運動速度、または、前記移動変位に基づいて、前記生体組織の歪変化量を演算する歪変化量演算部と、前記運動速度、移動変位、および、歪変化量の少なくとも一つについて、周波数解析する周波数解析部と、前記周波数解析部によって解析された周波数特性に基づき、前記運動速度、移動変位、および、歪変化量のうち少なくとも一つの信号について生体組織自体の共振による振動成分を検出する共振成分検出部と、前記共振成分検出部によって検出された生体組織の共振周波数に基づき、前記生体組織の性状の識別を行う組織性状識別部と、を備えるものである。   An ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention is an ultrasonic diagnostic apparatus that measures a shape characteristic or a characteristic characteristic of a biological tissue, and includes a speed calculation unit that calculates a movement speed of the biological tissue, and a movement displacement of the biological tissue. One of the movement displacement calculation units to be calculated, the movement speed, or the strain change amount calculation unit for calculating the strain change amount of the living tissue based on the movement displacement, the movement speed, the movement displacement, and the strain A biological tissue for at least one of the movement speed, displacement, and strain change based on a frequency analysis unit that performs frequency analysis on at least one of the changes, and a frequency characteristic analyzed by the frequency analysis unit Based on the resonance component detection unit that detects a vibration component due to its own resonance and the resonance frequency of the biological tissue detected by the resonance component detection unit, the characteristics of the biological tissue are identified. , A tissue characterization identification unit for performing those comprising.

本発明の超音波診断装置は、前記速度演算部、前記移動変位演算部、および、前記歪変化量演算部が、前記生体組織内に設定した複数の関心点、あるいは、関心領域について、前記運動速度、移動変位、歪変化量の空間分布を求める機能を有するものを含む。   In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the velocity calculation unit, the movement displacement calculation unit, and the strain change calculation unit calculate the motion for a plurality of points of interest or regions of interest set in the living tissue. Including those having the function of obtaining the spatial distribution of velocity, displacement, and strain variation.

本発明の超音波診断装置は、前記速度演算部、前記移動変位演算部、および、前記歪変化量演算部が、前記運動速度、移動変位、歪変化量の、空間的な平均値を求める機能を有するものを含む。   In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the speed calculation unit, the movement displacement calculation unit, and the strain change amount calculation unit obtain a spatial average value of the motion speed, the movement displacement, and the strain change amount. Including those having

本発明の超音波診断装置は、前記周波数解析部が、前記運動速度、移動変位、および、歪変化量の周波数スペクトルを演算する機能を有するものを含む。   In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the frequency analysis unit includes a function of calculating a frequency spectrum of the motion speed, movement displacement, and strain change amount.

本発明の超音波診断装置は、前記周波数解析部が、前記運動速度と移動変位のいずれかの、少なくとも二つの関心点の間の、コヒーレンスを演算する機能を有し、一定周期間の相関性を求めるものを含む。   In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the frequency analysis unit has a function of calculating coherence between at least two points of interest of either the movement speed or the movement displacement, and the correlation between the fixed periods. Including what you want.

本発明の超音波診断装置は、前記周波数解析部が、前記運動速度と移動変位のいずれかの、再現性評価関数を演算する機能を有し、一定周期間の周波数ごとの再現性を求めるものを含む。   In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the frequency analysis unit has a function of calculating a reproducibility evaluation function of either the movement speed or the movement displacement, and obtains reproducibility for each frequency during a certain period. including.

本発明の超音波診断装置は、前記周波数解析部が、前記運動速度と移動変位のいずれかの、少なくとも二つの関心点の間の、伝達関数を演算する機能を有し、一定周期間の利得特性を求めるものを含む。   In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the frequency analysis unit has a function of calculating a transfer function between at least two points of interest of either the movement speed or the movement displacement, and gain during a certain period. Includes those that require characteristics.

本発明の超音波診断装置は、前記共振成分検出部が、前記運動速度と移動変位のいずれかの、少なくとも一つの関心点の、一定周期間の周波数ごとの再現性、あるいは、少なくとも二つの関心点の間の、一定周期間のコヒーレンスと、少なくとも二つの関心点の間の、伝達関数の利得特性に基づき、前記運動速度、移動変位、および、歪変化量のいずれか、あるいは、全ての、生体組織自体の共振による振動成分を検出し、前記生体組織の性状を識別するものを含む。   In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, the resonance component detection unit may perform reproducibility for each frequency of a fixed period or at least two interests of at least one of the movement speed and the movement displacement. Based on the coherence between the points for a certain period and the gain characteristics of the transfer function between the at least two points of interest, any one or all of the motion speed, displacement, and strain variation, This includes detecting vibration components due to resonance of the living tissue itself and identifying the properties of the living tissue.

本発明の超音波診断装置は、前記共振成分検出部が、帯域通過フィルタ、および/あるいは、帯域制限フィルタを含有しており、共振成分以外の信号成分を除去が可能であるものを含む。   In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the resonance component detection unit includes a band pass filter and / or a band limiting filter, which can remove signal components other than the resonance component.

本発明によれば、超音波計測のみで生体内部の組織の性状特性を識別を行うことのできる超音波診断装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the ultrasonic diagnostic apparatus which can identify the property characteristic of the structure | tissue inside a biological body only by ultrasonic measurement can be provided.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態の超音波診断装置のブロック図である。図1の超音波診断装置20は、超音波プローブ1を用いて生体の形状特性または性状特性を測定するものであり、特に、生体組織の弾性率を測定するのに好適に用いられる。ここで、生体の形状特性とは、生体組織の形状、または、形状の時間変化による生体組織の運動速度やその積分値である移動変位、生体組織内に設定した2点間の歪変化量などをいう。生体の性状特性は、生体組織の弾性率などをいう。超音波診断装置20は、送受信部2、演算部3、周波数解析部4、共振成分検出部5、組織性状識別部6、表示部7、制御部104、および、記憶部105を備えている。   FIG. 1 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention. The ultrasonic diagnostic apparatus 20 of FIG. 1 measures the shape characteristic or the characteristic characteristic of a living body using the ultrasonic probe 1, and is particularly preferably used for measuring the elastic modulus of a living tissue. Here, the shape characteristic of the living body is the shape of the living body tissue, the movement speed of the living body tissue due to the time change of the shape, the movement displacement that is an integral value thereof, the strain change amount between two points set in the living body tissue, etc. Say. The characteristic property of a living body refers to the elastic modulus of a living tissue. The ultrasonic diagnostic apparatus 20 includes a transmission / reception unit 2, a calculation unit 3, a frequency analysis unit 4, a resonance component detection unit 5, a tissue property identification unit 6, a display unit 7, a control unit 104, and a storage unit 105.

超音波プローブ1は、測定対象である生体組織へ超音波を送信し、送信した超音波が生体組織において反射することにより得られる超音波エコーを受信するために用いられる。送受信部2は、超音波プローブ1を駆動する所定の駆動パルス信号を生成して超音波プローブ1に出力するとともに、超音波プローブ1で受信した超音波エコーを遅延合成する。   The ultrasonic probe 1 is used for transmitting an ultrasonic wave to a living tissue as a measurement target and receiving an ultrasonic echo obtained by reflecting the transmitted ultrasonic wave on the living tissue. The transmission / reception unit 2 generates a predetermined drive pulse signal for driving the ultrasonic probe 1 and outputs it to the ultrasonic probe 1, and delay-synthesizes the ultrasonic echo received by the ultrasonic probe 1.

演算部3は、送受信部2で遅延合成した信号を用いて、生体組織の運動速度、あるいは、移動変位、および、歪変化量を演算する。周波数解析部4は、演算部3で求められた生体組織の運動速度、移動変位、および、歪変化のコヒーレンス、および、伝達関数などの周波数解析演算を行う。   The computing unit 3 computes the movement speed or movement displacement and strain change amount of the living tissue using the signal delayed and synthesized by the transmission / reception unit 2. The frequency analysis unit 4 performs frequency analysis calculations such as the movement speed, movement displacement, strain change coherence, and transfer function obtained by the calculation unit 3.

共振成分検出部5は、周波数解析部4の判定結果に基づき、生体組織の運動速度、移動変位、および、歪変化について、共振による振動成分を検出する。組織性状識別部6は、共振成分検出部5で検出された生体組織の共振周波数に基づき、生体組織の識別を行う。表示部7は、組織性状識別部6で演算された生体組織の識別結果を表示する。   Based on the determination result of the frequency analysis unit 4, the resonance component detection unit 5 detects a vibration component due to resonance with respect to the movement speed, movement displacement, and strain change of the living tissue. The tissue property identification unit 6 identifies the biological tissue based on the resonance frequency of the biological tissue detected by the resonance component detection unit 5. The display unit 7 displays the identification result of the biological tissue calculated by the tissue property identification unit 6.

制御部104は、送受信部2、演算部3、周波数解析部4、共振成分検出部5、組織性状識別部6、および、表示部7の制御を行う。制御部104による制御のための各種情報は、記憶部105に記憶される。   The control unit 104 controls the transmission / reception unit 2, the calculation unit 3, the frequency analysis unit 4, the resonance component detection unit 5, the tissue property identification unit 6, and the display unit 7. Various types of information for control by the control unit 104 are stored in the storage unit 105.

超音波診断装置20を利用して、生体組織の一例である動脈壁の形状特性、または、性状特性を測定する場合、図4に示すように、超音波プローブ1で超音波を送受信し動脈壁の移動変位を計測し歪変化を演算する。図4には、動脈壁の内膜と外膜に関心点を設定し、心拍動に伴う移動変位、および、歪を計測する様子、および、動脈壁内膜と外膜の移動変位と、動脈壁の歪量変化の模式図が示されている。   When measuring the shape characteristic or property characteristic of an arterial wall, which is an example of a living tissue, using the ultrasonic diagnostic apparatus 20, as shown in FIG. Measure the displacement of the movement and calculate the strain change. FIG. 4 shows points of interest set on the intima and adventitia of the arterial wall, measurement of movement displacement and distortion associated with heartbeat, movement displacement of the arterial wall intima and adventitia, and arteries. A schematic diagram of the wall strain variation is shown.

具体的には、生体組織表面201に設置された、超音波プローブ1から、生体組織内の動脈202に、超音波が送信され、動脈202で生じた超音波エコーが、超音波プローブ1で受信される。これら送信される超音波と受信される超音波は、超音波ビーム301を形成する。超音波ビーム301上に位置する動脈壁の内膜と外膜に関心点を設定した場合、演算部3で内膜の移動変位波形401aと外膜の移動変位波形401bの差を求め、心拍動による血圧変化に伴う動脈壁の歪変化量402を求めることができる。   Specifically, an ultrasonic wave is transmitted from the ultrasonic probe 1 installed on the biological tissue surface 201 to the artery 202 in the biological tissue, and an ultrasonic echo generated in the artery 202 is received by the ultrasonic probe 1. Is done. These transmitted ultrasonic waves and received ultrasonic waves form an ultrasonic beam 301. When points of interest are set in the intima and adventitia of the arterial wall located on the ultrasound beam 301, the arithmetic unit 3 obtains the difference between the intima movement displacement waveform 401a and the epicardial movement displacement waveform 401b, and the heartbeat The amount of change 402 in the arterial wall strain associated with the change in blood pressure can be obtained.

図2は、演算部3のブロック図である。演算部3は、送受信部2、周波数解析部4、および、共振成分検出部5に接続されており、運動速度演算部31、あるいは、移動変位演算部32のいずれか、および、歪変化量演算部33を備えている。   FIG. 2 is a block diagram of the calculation unit 3. The calculation unit 3 is connected to the transmission / reception unit 2, the frequency analysis unit 4, and the resonance component detection unit 5, and either the motion speed calculation unit 31 or the movement displacement calculation unit 32 and the strain change amount calculation. A portion 33 is provided.

運動速度演算部31は、送受信部2を介して生体組織内から得られた超音波エコーを利用して、生体組織内に設定した関心点、あるいは、関心領域の運動速度を求めるものである。運動速度演算部31における各関心点、あるいは、各関心領域の運動速度の検出は、一般的に用いられているFFTドップラー法、自己相関法など、どの手法を用いてもよく、移動変位演算部32で得られた移動変位を微分することによって求めてもよい。なお、関心点、あるいは、関心領域は、少なくとも2箇所設定されるので、運動速度の空間分布を求めることができる。また、各関心点、あるいは、各関心領域の近傍の運動速度を同時に検出し、平均値を求めることも好適である。   The motion speed calculation unit 31 obtains the motion speed of the interest point or the region of interest set in the living tissue using the ultrasonic echo obtained from the living tissue via the transmission / reception unit 2. Any method such as the FFT Doppler method or the autocorrelation method generally used may be used to detect the motion speed of each point of interest or each region of interest in the motion speed calculation unit 31. The movement displacement calculation unit You may obtain | require by differentiating the movement displacement obtained by 32. Since at least two points of interest or regions of interest are set, the spatial distribution of motion speed can be obtained. It is also preferable to simultaneously detect the motion speeds near each interest point or each region of interest and obtain an average value.

移動変位演算部32は、送受信部2を介して生体組織内から得られた超音波エコーを利用して、生体組織内に設定した関心点、あるいは、関心領域の移動変位を求めるものである。移動変位演算部32における各関心点、あるいは、各関心領域の移動変位の検出は、一般的に用いられているFFTドップラー法、自己相関法など、どの手法を用いてもよく、運動速度演算部31で得られた運動速度を積分することによって求めてもよい。なお、関心点、あるいは、関心領域は、少なくとも2箇所設定されるので、移動変位の空間分布を求めることができる。また、各関心点、あるいは、各関心領域の近傍の移動変位を同時に検出し、平均値を求めることも好適である。   The movement displacement calculation unit 32 obtains the movement displacement of the interest point or the region of interest set in the living tissue by using the ultrasonic echo obtained from the living tissue via the transmission / reception unit 2. Any method such as the FFT Doppler method or the autocorrelation method that is generally used may be used to detect the movement displacement of each point of interest or each region of interest in the movement displacement calculation unit 32. You may obtain | require by integrating the motion speed obtained by 31. FIG. Since at least two points of interest or regions of interest are set, the spatial distribution of movement displacement can be obtained. It is also preferable to simultaneously detect the movement displacement in the vicinity of each interest point or each region of interest and obtain the average value.

歪変化量演算部33は、運動速度演算部31から得られた、超音波ビーム301上に設定した少なくとも2つ以上の関心点、または、関心領域の運動速度の差を積分することにより、あるいは、移動変位演算部32から得られた、超音波ビーム301上に設定した少なくとも2つ以上の関心点、または、関心領域の移動変位を利用することにより、歪変化量を求める。歪変化量演算部33における歪変化量の算出は、各関心点、あるいは、各関心領域の近傍の歪変化量を同時に検出し、平均値を求めることも好適である。ま、空間分布を求めてもよい。   The strain change amount calculation unit 33 integrates at least two or more interest points set on the ultrasonic beam 301 obtained from the motion speed calculation unit 31 or a difference in motion speed of the region of interest, or The distortion change amount is obtained by using the movement displacement of at least two points of interest or the region of interest set on the ultrasonic beam 301 obtained from the movement displacement calculation unit 32. For the calculation of the strain change amount in the strain change amount calculation unit 33, it is also preferable to simultaneously detect the strain change amount in the vicinity of each interest point or each region of interest and obtain the average value. In addition, the spatial distribution may be obtained.

図3は、周波数解析部4のブロック図である。周波数解析部4は、演算部3で求められた生体組織の運動速度、移動変位、および、歪変化のコヒーレンス、および、伝達関数などの周波数解析演算を行う。そして、一定周期間のコヒーレンス値、および、周波数ごとの減衰値から求められた閾値に基づき、運動速度、移動変位、および、歪変化量のいずれか、あるいは、全てについて、応力変化による振動成分、共振による振動成分、および、ノイズ成分を周波数領域で分離する。周波数解析部4は、コヒーレンス演算部41、伝達関数演算部42、再現性評価関数演算部44、および、周波数分離判定部43を備えている。   FIG. 3 is a block diagram of the frequency analysis unit 4. The frequency analysis unit 4 performs frequency analysis calculations such as the movement speed, movement displacement, strain change coherence, and transfer function obtained by the calculation unit 3. And based on the threshold value obtained from the coherence value for a certain period and the attenuation value for each frequency, the vibration component due to the stress change for any or all of the movement speed, the displacement of movement, and the strain change amount, The vibration component due to resonance and the noise component are separated in the frequency domain. The frequency analysis unit 4 includes a coherence calculation unit 41, a transfer function calculation unit 42, a reproducibility evaluation function calculation unit 44, and a frequency separation determination unit 43.

以下、図3から図6を用いて、周波数解析部4の動作について説明する。   Hereinafter, the operation of the frequency analysis unit 4 will be described with reference to FIGS. 3 to 6.

伝達関数演算部42は、動脈壁内膜の移動変位401aと動脈壁外膜の移動変位401bの間の伝達関数H(k)を求めるものである。図6(a)は、図5に示した動脈壁内膜の移動変位401aと動脈壁外膜の移動変位401bの間の、伝達関数H(k)の利得特性の一例である。この伝達関数H(k)は、クロススペクトル法を用い、(式1)で計算できる。   The transfer function calculation unit 42 obtains a transfer function H (k) between the arterial wall intima movement displacement 401a and the arterial wall outer membrane movement displacement 401b. FIG. 6A is an example of the gain characteristic of the transfer function H (k) between the arterial wall intima movement displacement 401a and the arterial wall adventitia movement displacement 401b shown in FIG. This transfer function H (k) can be calculated by (Equation 1) using the cross spectrum method.

Figure 2007020998
Figure 2007020998

ここで、Xi(k)は入力信号の周波数スペクトルすなわち動脈壁内膜の移動変位401aの周波数スペクトル、Yi(k)は出力信号の周波数スペクトルすなわち動脈壁外膜の移動変位401bのスペクトルである。また、iはM個の心周期の中のi番目の心周期を示し、iは1・・・i・・・Mの値をとる。kは離散的周波数、*は複素共役、Eは心周期間の平均操作を意味する。   Here, Xi (k) is the frequency spectrum of the input signal, that is, the frequency spectrum of the displacement displacement 401a of the arterial wall, and Yi (k) is the frequency spectrum of the output signal, that is, the spectrum of the displacement displacement 401b of the arterial wall. Further, i represents the i-th cardiac cycle among M cardiac cycles, and i takes a value of 1... I. k is a discrete frequency, * is a complex conjugate, and E is an average operation between cardiac cycles.

コヒーレンス演算部41は、振幅二乗コヒーレンス関数を用いて、一心周期ごとの周波数ごとの相関性を求める。振幅二乗コヒーレンス関数は、出力信号の中で入力信号に基づく成分のパワー比率であり、クロススペクトル法を用いると、(式2)で表される。   The coherence calculation unit 41 obtains the correlation for each frequency for each cardiac cycle using the amplitude square coherence function. The amplitude square coherence function is a power ratio of components based on the input signal in the output signal, and is expressed by (Expression 2) when the cross spectrum method is used.

Figure 2007020998
Figure 2007020998

ここで、Xi(k)は入力信号の周波数スペクトルすなわち動脈壁内膜の移動変位401aの周波数スペクトル、Yi(k)は出力信号の周波数スペクトルすなわち動脈壁外膜の移動変位401bのスペクトルである。また、iはM個の心周期の中のi番目の心周期を示し、iは1・・・i・・・Mの値をとる。kは離散的周波数、*は複素共役、Eは心周期間の平均操作を意味する。   Here, Xi (k) is the frequency spectrum of the input signal, that is, the frequency spectrum of the displacement displacement 401a of the arterial wall, and Yi (k) is the frequency spectrum of the output signal, that is, the spectrum of the displacement displacement 401b of the arterial wall. Further, i represents the i-th cardiac cycle among M cardiac cycles, and i takes a value of 1... I. k is a discrete frequency, * is a complex conjugate, and E is an average operation between cardiac cycles.

なお、コヒーレンス関数の代わりに、再現性評価関数を用いてもよい。再現性評価関数演算部44は、再現性評価関数を用いて、一心周期ごとの周波数ごとの再現性を求める。再現性評価関数は、クロススペクトル法を用いると、(式3)で表される。   A reproducibility evaluation function may be used instead of the coherence function. The reproducibility evaluation function calculation unit 44 obtains the reproducibility for each frequency for each cardiac cycle using the reproducibility evaluation function. When the cross spectrum method is used, the reproducibility evaluation function is represented by (Expression 3).

Figure 2007020998
Figure 2007020998

ここで、Xi(k)は入力信号の周波数スペクトルすなわち動脈壁内膜の移動変位401aの周波数スペクトル、Yi(k)は出力信号の周波数スペクトルすなわち動脈壁外膜の移動変位401bのスペクトルである。また、iはM個の心周期の中のi番目の心周期を示し、iは1・・・i・・・Mの値をとる。kは離散的周波数、*は複素共役、Eは心周期間の平均操作を意味する。再現性評価関数は、0から1の間の値をとり、周期間の再現性が高い場合は1に近い値となる。   Here, Xi (k) is the frequency spectrum of the input signal, that is, the frequency spectrum of the displacement displacement 401a of the arterial wall, and Yi (k) is the frequency spectrum of the output signal, that is, the spectrum of the displacement displacement 401b of the arterial wall. Further, i represents the i-th cardiac cycle among M cardiac cycles, and i takes a value of 1... I. k is a discrete frequency, * is a complex conjugate, and E is an average operation between cardiac cycles. The reproducibility evaluation function takes a value between 0 and 1, and is close to 1 when the reproducibility between cycles is high.

周波数分離判定部43は、コヒーレンス、あるいは、再現性が高い周波数帯域において、減衰量が予め設定した値以上となる周波数帯域を、共振が含まれる周波数帯域と判定し、残った周波数帯域を応力変化による振動の周波数帯域と判定する。したがって、図6に示すように、周波数帯域Aの周波数成分は血圧変化による振動によるもの、周波数帯域Bの周波数成分は共振による振動によるもの、周波数帯域Cの周波数成分はA、Bどちらの周波数帯域でもないノイズ成分と、分離することが可能となる。   The frequency separation determination unit 43 determines a frequency band in which attenuation is equal to or higher than a preset value in a frequency band having high coherence or reproducibility as a frequency band including resonance, and changes the remaining frequency band to a stress change. It is determined that the frequency band of vibration caused by. Therefore, as shown in FIG. 6, the frequency component in frequency band A is due to vibration due to blood pressure change, the frequency component in frequency band B is due to vibration due to resonance, and the frequency component in frequency band C is the frequency band of either A or B. However, it is possible to separate the noise component.

なお、コヒーレンス、あるいは、再現性が高い周波数帯域において、減衰量が予め設定した値以下となる周波数帯域を、応力変化による振動の周波数帯域と判定し、残った周波数帯域を共振が含まれる周波数帯域とするようにしてもよい。   In the frequency band where coherence or reproducibility is high, the frequency band where the attenuation is less than the preset value is determined as the frequency band of vibration due to stress change, and the remaining frequency band is the frequency band including resonance. You may make it.

共振成分検出部5は、周波数解析部4の判定結果に基づき、生体組織の運動速度、移動変位、および、歪変化について、共振による振動成分を検出するものである。共振成分検出部5は、フィルタを含有しており、共振成分以外の信号成分を除去することが可能である。フィルタの定数は、主に周波数解析部4で求められた伝達関数の利得特性と、振幅二乗コヒーレンス関数、あるいは、再現性評価関数の演算結果で自動的に設定される。   Based on the determination result of the frequency analysis unit 4, the resonance component detection unit 5 detects a vibration component due to resonance for the movement speed, movement displacement, and strain change of the living tissue. The resonance component detection unit 5 includes a filter and can remove signal components other than the resonance component. The constants of the filter are automatically set mainly by the calculation result of the gain characteristic of the transfer function obtained by the frequency analysis unit 4, the amplitude square coherence function, or the reproducibility evaluation function.

なお、フィルタの定数は、操作者が任意に設定できるようにするのでもよく、さらに、予め複数のフィルタ定数を設定しておき、操作者が選択できるような構成にしておくことも好適である。   The filter constants may be arbitrarily set by the operator, and it is also preferable to set a plurality of filter constants in advance so that the operator can select them. .

また、共振成分検出部5において、生体組織の運動速度、移動変位、および、歪変化に対してフィルタ処理を行う場合、対象としている心周期より以前の心周期の周波数解析部4の判定結果を用いてフィルタ特性を決定する。このようにして、対象としている心周期のデータに対してフィルタ処理を実施する手法は、演算の遅れ時間が少ないので、フィルタ処理時間が短時間で可能となり、好適である。   Further, when the resonance component detection unit 5 performs filter processing on the movement speed, movement displacement, and strain change of the living tissue, the determination result of the frequency analysis unit 4 of the cardiac cycle before the target cardiac cycle is displayed. To determine the filter characteristics. In this way, the method of performing the filtering process on the data of the target cardiac cycle is preferable because the calculation delay time is small and the filtering process time can be shortened.

さらに、共振成分検出部5において、対象としている心周期の、周波数解析部4の判定結果を用いて、当該心周期の生体組織の運動速度、移動変位、および、歪変化にフィルタ処理を実施する手法は、リアルタイムに最適なフィルタ処理が可能となるため好適である。   Further, the resonance component detection unit 5 performs a filtering process on the movement speed, movement displacement, and strain change of the living tissue in the cardiac cycle using the determination result of the frequency analysis unit 4 of the target cardiac cycle. This method is preferable because optimal filtering can be performed in real time.

組織性状識別部6は、共振成分検出部5で検出された生体組織の共振周波数に基づき、生体組織の識別を行うものである。生体組織の弾性モデルは、電気回路と相似性があり、弾性モデルにおける応力f(t)は、電気回路における電圧v(t)、弾性モデルにおける歪速度u(t)は、電気回路における電流i(t)、弾性モデルにおける質量mは、電気回路におけるインダクタンスL、弾性モデルにおける弾性率μ1は、電気回路における容量1/Cと、それぞれ相似性がある。電気回路における共振周波数f0は、(式4)で求められる。   The tissue property identification unit 6 identifies a biological tissue based on the resonance frequency of the biological tissue detected by the resonance component detection unit 5. The elastic model of biological tissue is similar to an electric circuit, the stress f (t) in the elastic model is the voltage v (t) in the electric circuit, and the strain rate u (t) in the elastic model is the current i in the electric circuit. (T) The mass m in the elastic model is similar to the inductance L in the electric circuit, and the elastic modulus μ1 in the elastic model is similar to the capacitance 1 / C in the electric circuit. The resonance frequency f0 in the electric circuit is obtained by (Equation 4).

Figure 2007020998
Figure 2007020998

この式を、弾性モデルに適用すると、電気回路との相似性から、(式5)で表される。   When this equation is applied to an elastic model, it is expressed by (Equation 5) from the similarity with an electric circuit.

Figure 2007020998
Figure 2007020998

電気回路におけるインダクタンスLに対応する弾性モデルの質量mは、生体組織の場合、密度が約1.1×10kg/mとほぼ一定の値であることから、共振周波数fから、電気回路でおける容量1/Cである弾性モデルの弾性率μ1を求めることができる。なお、共振周波数fのみを用いて、定性的に生体組織の識別を行うようにしてもよい。また、本実施の形態では、心臓の拍動に伴う生体自身が励起する振動について、共振成分を検出する手法を示したが、加振器などを用いて、生体組織表面から広帯域な振動を加え、生体組織の共振成分を検出するようにしてもよい。 The mass m of the elastic model corresponding to the inductance L in the electric circuit has a density of approximately 1.1 × 10 3 kg / m 3 in the case of a living tissue, and therefore, from the resonance frequency f 0 The elastic modulus μ1 of the elastic model having a capacity 1 / C in the circuit can be obtained. Note that using only the resonant frequency f 0, may be performed to identify the qualitative biological tissue. In the present embodiment, a method for detecting a resonance component for vibration excited by the living body accompanying the heartbeat has been described. However, a broadband vibration is applied from the surface of the living tissue using an exciter or the like. The resonance component of the living tissue may be detected.

表示部7は、組織性状識別部6で演算された生体組織の識別結果を表示するものである。識別結果表示は、一般的な超音波診断装置の表示機能であるBモード断層画像と同時に表示されるのが好ましく、また、超音波ビームを走査して、複数の関心点、あるいは、関心領域の生体組織の識別結果が求められる場合は、Bモード断層画像上に、生体組織の識別結果をカラー換算し、重畳させて表示させることも好適である。   The display unit 7 displays the identification result of the living tissue calculated by the tissue property identification unit 6. The identification result display is preferably displayed at the same time as a B-mode tomographic image which is a display function of a general ultrasonic diagnostic apparatus. In addition, by scanning an ultrasonic beam, a plurality of points of interest or regions of interest are displayed. When the identification result of the biological tissue is required, it is also preferable that the identification result of the biological tissue is color-converted and displayed on the B-mode tomographic image.

以上説明したように、超音波を用い、被検体によって異なる生体内の組織の運動速度、あるいは、移動変位などの、生体信号の周波数特性を利用して、超音波計測のみで生体内の組織自体の共振成分を検出し、この共振成分から被検体に応じた生体組織の性状の識別を行うことができる。   As described above, the tissue itself in the living body can be obtained only by ultrasonic measurement using the frequency characteristics of the living body signal such as the motion speed of the tissue in the living body or the displacement of the living body that is different depending on the subject using the ultrasonic wave. This resonance component can be detected, and the properties of the living tissue can be identified from the resonance component according to the subject.

本発明は、生体組織の形状特性または性状特性を測定する超音波診断装置に好適に用いられる。特に、動脈などの生体組織の生体組織の識別することによって生体組織の診断を行うことのできる超音波診断装置に好適に用いられる。   The present invention is suitably used for an ultrasonic diagnostic apparatus for measuring a shape characteristic or a characteristic characteristic of a living tissue. In particular, it is suitably used for an ultrasonic diagnostic apparatus capable of diagnosing a living tissue by identifying a living tissue such as an artery.

本発明の実施の形態の超音波診断装置のブロック図Block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention 本発明の実施の形態の超音波診断装置の演算部の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the calculating part of the ultrasound diagnosing device of embodiment of this invention 本発明の実施の形態の超音波診断装置の周波数解析部の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the frequency analysis part of the ultrasonic diagnosing device of embodiment of this invention 超音波プローブで超音波を送受信し動脈壁の移動変位を計測し歪変化を演算する様子を示す模式図Schematic diagram showing how the ultrasonic probe receives and transmits ultrasonic waves, measures the displacement of the arterial wall, and calculates the strain change 動脈壁の移動変位に共振による振動が重畳したときに歪変化に与える影響を説明する模式図Schematic diagram explaining the effect on strain change when vibration due to resonance is superimposed on the displacement of the arterial wall 一心周期中の動脈壁内膜の移動変位と外膜の移動変位との間の、伝達関数の利得特性、振幅二乗コヒーレンス関数、および、再現性評価関数を示す模式図Schematic diagram showing transfer function gain characteristics, amplitude squared coherence function, and reproducibility evaluation function between arterial intimal displacement and epicardial displacement during one cardiac cycle

符号の説明Explanation of symbols

1 超音波プローブ
2 送受信部
3 演算部
4 周波数解析部
5 共振成分分離部
6 組織性状識別部
7 表示部
31 運動速度演算部
32 移動変位演算部
33 歪変化量演算部
104 制御部
105 記憶部
201 生体組織表面
202 動脈
301 超音波ビーム
401a 動脈壁内膜の移動変位波形
401b 動脈壁外膜の移動変位波形
402 動脈壁の歪変化波形
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic probe 2 Transmission / reception part 3 Calculation part 4 Frequency analysis part 5 Resonance component separation part 6 Tissue property identification part 7 Display part 31 Movement speed calculation part 32 Movement displacement calculation part 33 Strain change amount calculation part 104 Control part 105 Storage part 201 Biological tissue surface 202 Arterial 301 Ultrasound beam 401a Arterial wall intima movement displacement waveform 401b Arterial wall outer membrane movement displacement waveform 402 Arterial wall distortion change waveform

Claims (9)

生体組織の形状特性、または、性状特性を測定する超音波診断装置であって、
生体組織の運動速度を演算する速度演算部と、前記生体組織の移動変位を演算する移動変位演算部のいずれかと、
前記運動速度、または、前記移動変位に基づいて、前記生体組織の歪変化量を演算する歪変化量演算部と、
前記運動速度、移動変位、および、歪変化量の少なくとも一つについて、周波数解析する周波数解析部と、
前記周波数解析部によって解析された周波数特性に基づき、前記運動速度、移動変位、および、歪変化量のうち少なくとも一つの信号について生体組織自体の共振による振動成分を検出する共振成分検出部と、
前記共振成分検出部によって検出された生体組織の共振周波数に基づき、前記生体組織の性状の識別を行う組織性状識別部と、
を備える超音波診断装置。
An ultrasonic diagnostic apparatus for measuring a shape characteristic or a characteristic characteristic of a biological tissue,
One of a speed calculation unit that calculates the movement speed of the biological tissue, and a movement displacement calculation unit that calculates the movement displacement of the biological tissue,
A strain change amount calculation unit that calculates a strain change amount of the living tissue based on the movement speed or the movement displacement;
A frequency analysis unit that performs frequency analysis on at least one of the movement speed, the movement displacement, and the strain change amount;
Based on the frequency characteristics analyzed by the frequency analysis unit, a resonance component detection unit that detects a vibration component due to resonance of the biological tissue itself with respect to at least one signal among the movement speed, movement displacement, and strain change amount;
Based on the resonance frequency of the biological tissue detected by the resonance component detection unit, a tissue property identification unit that identifies the property of the biological tissue;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
請求項1記載の超音波診断装置であって、
前記速度演算部、前記移動変位演算部、および、前記歪変化量演算部は、前記生体組織内に設定した複数の関心点、あるいは、関心領域について、前記運動速度、移動変位、歪変化量の空間分布を求める機能を有する超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
The speed calculation unit, the movement displacement calculation unit, and the strain change amount calculation unit are configured to calculate the motion speed, the movement displacement, and the strain change amount for a plurality of points of interest or regions of interest set in the living tissue. An ultrasonic diagnostic apparatus having a function for obtaining a spatial distribution.
請求項1または2記載の超音波診断装置であって、
前記速度演算部、前記移動変位演算部、および、前記歪変化量演算部は、前記運動速度、移動変位、歪変化量の、空間的な平均値を求める機能を有する超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein:
The speed calculation unit, the movement displacement calculation unit, and the strain change amount calculation unit are ultrasonic diagnostic apparatuses having a function of obtaining a spatial average value of the motion speed, the movement displacement, and the strain change amount.
請求項1ないし3のいずれか1項記載の超音波診断装置であって、
前記周波数解析部は、前記運動速度、移動変位、および、歪変化量の周波数スペクトルを演算する機能を有する超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The frequency analysis unit is an ultrasonic diagnostic apparatus having a function of calculating a frequency spectrum of the movement speed, movement displacement, and strain change amount.
請求項1ないし4のいずれか1項記載の超音波診断装置であって、
前記周波数解析部は、前記運動速度と移動変位のいずれかの、少なくとも二つの関心点の間の、コヒーレンスを演算する機能を有し、一定周期間の相関性を求める超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the frequency analysis unit has a function of calculating coherence between at least two points of interest of either the movement speed or the movement displacement, and obtains a correlation between fixed periods.
請求項1ないし4のいずれか1項記載の超音波診断装置であって、
前記周波数解析部は、前記運動速度と移動変位のいずれかの、再現性評価関数を演算する機能を有し、一定周期間の周波数ごとの再現性を求める超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein
The said frequency analysis part has a function which calculates the reproducibility evaluation function of either the said movement speed or movement displacement, and is an ultrasonic diagnostic apparatus which calculates | requires the reproducibility for every frequency for a fixed period.
請求項1ないし4のいずれか1項記載の超音波診断装置であって、
前記周波数解析部は、前記運動速度と移動変位のいずれかの、少なくとも二つの関心点の間の、伝達関数を演算する機能を有し、一定周期間の利得特性を求める超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the frequency analysis unit has a function of calculating a transfer function between at least two points of interest of either the movement speed or the movement displacement, and obtains a gain characteristic for a certain period.
請求項1ないし7のいずれか1項記載の超音波診断装置であって、
前記共振成分検出部は、前記運動速度と移動変位のいずれかの、少なくとも一つの関心点の、一定周期間の周波数ごとの再現性、あるいは、少なくとも二つの関心点の間の、一定周期間のコヒーレンスと、少なくとも二つの関心点の間の、伝達関数の利得特性に基づき、前記運動速度、移動変位、および、歪変化量のいずれか、あるいは、全ての、生体組織自体の共振による振動成分を検出し、前記生体組織の性状を識別する超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The resonance component detection unit is configured to reproduce at least one of the points of interest of the movement speed and the movement displacement for each frequency of a fixed period, or between a fixed period of at least two points of interest. Based on the coherence and the gain characteristics of the transfer function between at least two points of interest, any one or all of the movement speed, displacement, and strain variation, or all vibration components due to resonance of the living tissue itself An ultrasonic diagnostic apparatus for detecting and identifying a property of the living tissue.
請求項1ないし8のいずれか1項記載の超音波診断装置であって、
前記共振成分検出部は、帯域通過フィルタ、および/あるいは、帯域制限フィルタを含有しており、共振成分以外の信号成分を除去が可能である超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 8,
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the resonance component detection unit includes a band pass filter and / or a band limiting filter, and can remove signal components other than the resonance component.
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