JP5486257B2 - 超音波診断装置及び弾性指標算出方法 - Google Patents

Description

本発明は、超音波エコーによって、生体組織を観察する超音波診断装置に関し、さらに詳しくは、血管壁の歪みや弾性率等の弾性指標を計測する超音波診断装置及び弾性指標の算出方法に関する。

脳梗塞や脳出血に代表される脳血管障害や、心筋梗塞，狭心症等の虚血性心疾患による治療患者が急増している。脳血管障害や虚血性心疾患のほとんどは動脈硬化を基礎病変として発病することが知られている。このため、こうした疾患を予防するためには、動脈硬化の兆候を未然に察知して、生活習慣を改善することが重要である。

動脈硬化を検査するために血管の性状を非侵襲的に評価する方法としては、従来より、脈波伝達速度（ＰＷＶ）や足関節上腕血圧比（ＡＢＩ）等を測定する方法が知られている。こうした血圧の測定によって動脈の性状を評価する方法は、広範囲の動脈の性状を平均化した総合的な評価に用いられる。

また、動脈硬化は血管壁が肥厚するとともに硬化した状態を言うが、症状が進行すると血管壁の一部分にプラークが生じ血管内腔が狭窄され、プラークが破裂することにより、血栓や塞栓が生じて、脳血管障害や虚血性心疾患が引き起こされることが知られている。このため、広範囲の動脈の平均的な性状だけでなく、血管壁の局所的な性状を評価する指標が求められており、動脈硬化の好発部位である頚動脈の内膜中膜複合体厚（maximum intima-media thickness; ＩＭＴ）を超音波エコーによって測定する方法が注目を集めている。

また、近年では、頚動脈の血管壁の心拍に応じた変位を測定することによって、ＩＭＴだけでなく、スティフネスパラメータβや歪み（ストレイン）、ストレインレート、弾性率といった血管壁の弾性を示す指標（以下、弾性指標という）が動脈硬化検査に取り入れられている（特許文献１，２）。こうした弾性指標を得るためには、心拍に応じて変位する頚動脈の血管壁をトラッキングしながら、精度良く血管壁の変位を測定する必要がある。このため、頚動脈に対して２つの異なる角度から超音波ビームを照射して得られるエコーデータを用いることにより、頚動脈の血管壁を精度良くトラッキングできるようにした超音波診断装置が知られている（特許文献３）。

また、正確な弾性指標を得るためには、血管の中央を通る方向で血管壁の変位量やＩＭＴを計測する必要がある。このため、２次元に超音波トランスデューサを配列した超音波プローブ（以下、２Ｄ超音波プローブという）を用いて、頚動脈の立体的なデータを取得し、頚動脈の中央を通る断面内でＩＭＴ等を測定するようにした超音波診断装置が知られている（特許文献４）。

さらに、超音波プローブを往復させながら頚動脈の断層画像を取得することにより、心拍に応じたＩＭＴの変化量を算出する超音波診断装置が知られている（特許文献５）。

ＷＯ２００３−０１５６３５ 特許第４０９１３６５ 特開２００６−３２５７０４号公報 特開２００６−０００４５６号公報 特開２００８−２３７６７０号公報

上述のように近年求められている弾性指標の算出には、頚動脈壁を高精度にトラッキングする必要がある。しかし、単に頚動脈壁を高精度にトラッキングするだけでは、再現性が良く、信頼性の高い弾性指標を算出することはできず、頚動脈壁の変位量及び変位速度に比べて十分なレートでエコーデータ（あるいはエコーデータからつくられる断層画像）を取得することが求められる。

例えば、頚動脈壁の歪みεは、一心拍中の血管壁厚の最大値Ｈｍａｘと、最大値Ｈｍａｘと最小値ｍｉｎの差分ΔＨとを用いて、ε＝ΔＨ／Ｈｍａｘで表される。このため、頚動脈壁の心拍に応じた変位量及び変位速度に比べて、エコーデータの取得レートが低い場合には、取得したエコーデータ内で頚動脈壁を高精度にトラッキングできたとしても、一心拍中の血管壁厚の最大値や最小値を正確に算出することができず、歪みεは算出するたびに異なる値となって再現性が確保できない。

したがって、頚動脈壁のトラッキングのために、特許文献３に記載されているように２方向から超音波ビームを照射して得られる２つのエコーデータを用いる場合には、エコーデータの取得レートは実質的に１／２に低下するので、信頼性の高い弾性指標を算出することは難しい。同様に、特許文献４に記載されているように２Ｄ超音波プローブを用いて頚動脈の３次元データを取得してからＩＭＴや弾性指標を算出するときには、さらに高いレートでエコーデータを取得する必要がある。

さらに、ＩＭＴや弾性指標は、本来、同一の箇所について算出するべきものであり、特許文献４のように、異なる箇所で算出したＩＭＴから信頼性の高い弾性指標を算出することは難しい。

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、頚動脈壁等の観察対象を高精度にトラッキングすると同時に、高フレームレートでエコーデータを取得し、信頼性の高い弾性指標を算出することができる超音波診断装置及び弾性指標算出方法を提供することを目的とする。

本発明の超音波診断装置は、超音波を送受信する複数の超音波トランスデューサと、各々の前記超音波トランスデューサに駆動信号を入力することにより、前記超音波トランスデューサの部分集合から超音波ビームを送信させるとともに、前記部分集合を前記超音波トランスデューサ２個分以上のピッチでずらし、かつ、直前に送信した前記超音波ビームとオーバーラップするように複数回前記超音波ビームを送信させる送信手段と、各前記超音波ビームの前記エコー信号から複数のラインに沿ったエコーデータを生成するとともに、各前記超音波ビームの前記オーバーラップした部分に対応する前記ラインについて重複して前記エコーデータを生成し、重複した前記エコーデータに基づいて位置合わせをした１フレーム分のエコーデータを生成するエコーデータ生成手段と、前記エコーデータを複数フレーム分記憶する記憶手段と、前記エコーデータに基づいて、観察している組織の弾性指標を算出する弾性指標算出手段と、前記エコーデータに基づいて、前記観察部位の空間的または経時的な画像を生成するとともに、前記画像を前記弾性指標に応じて染色した弾性指標画像を生成する画像生成手段と、を備えることを特徴とする。

また、フレームレートをＦＲ（１／ｓ）、１フレーム分の前記エコーデータを取得するまでに送信する前記超音波ビームの送信回数をＮ（回）、観察部位内における平均音速をＶｓ（ｍ／ｓ）、前記組織の深さの最大値をＤ（ｃｍ）とするときに、前記送信回数ＮがＮ≦（１／ＦＲ）×（Ｖｓ×１０^２／２Ｄ）の条件を満たすことを特徴とする。

また、前記弾性指標を算出する関心領域が指定されたときに、前記関心領域の幅及び深さに応じて、前記式１の条件を満たすように送信回数Ｎを定めるとともに、前記ピッチを定めることを特徴とする。

前記フレームレートＦＲが１００以上であることを特徴とする。

また、送信回数Ｎが５８以下で前記１フレームを構成することが好ましい。

また、前記超音波トランスデューサは２次元に配列されていることが好ましい。

また、方位方向５ｍｍ、レンズ方向５ｍｍ以上の範囲について前記エコーデータを生成し、かつ、前記送信回数Ｎが５８以下であることが好ましい。

また、血管を観察するときに、血管の中心軸方向に沿って、血管の中心軸を通る断面に寄与するエコーデータを抽出し、前記断面内で前記弾性指標を算出するとともに、前記弾性指標画像を生成することが好ましい。

また、血管を観察している最中に前記血管が移動した場合に、前記血管の移動量を算出し、前記移動量に応じて同一の断面についてのエコーデータを抽出することにより、前記弾性指標を算出するとともに、前記弾性指標画像を生成することが好ましい。

また、前記弾性指標は、前記組織の歪みまたは前記歪みから算出される値であることが好ましい。

また、前記弾性指標算出手段は、あるフレームについて前記ライン毎にエコーデータの波形の特徴に応じて複数の代表点を定め、他のフレームについてライン毎に前記代表点の位置を同定することにより、各々の前記代表点を複数フレーム間でトラッキングし、その後、代表点間距離をフレーム毎に算出し、前記代表点間距離の最大値と最大変化量に基づいて前記代表点間の組織の歪みを算出することを特徴とする。

本発明の弾性指標算出方法は、超音波を送受信する複数の超音波トランスデューサを用い、各々の前記超音波トランスデューサに駆動信号を入力することにより、前記超音波トランスデューサの部分集合から超音波ビームを送信させるとともに、前記部分集合を前記超音波トランスデューサ２個分以上のピッチでずらし、かつ、直前に送信した前記超音波ビームとオーバーラップするように複数回前記超音波ビームを送信する超音波ビーム送信ステップと、前記超音波ビームのエコーを受信することにより前記超音波トランスデューサが出力するエコー信号を受信する受信ステップと、各前記超音波ビームの前記エコー信号から複数のラインに沿ったエコーデータを生成するとともに、各前記超音波ビームの前記オーバーラップした部分に対応する前記ラインについて重複して前記エコーデータを生成し、重複した前記エコーデータに基づいて位置合わせをした１フレーム分のエコーデータを生成するエコーデータ生成ステップと、記憶手段に記憶された複数フレーム分の前記エコーデータのうち、任意のフレームについて、ライン毎にエコーデータの波形の特徴に応じて複数の代表点を定める代表点設定ステップと、他のフレームについて、ライン毎に前記代表点の位置を同定することにより、各々の前記代表点を複数フレーム間でトラッキングするトラッキングステップと、代表点間距離をフレーム毎に算出する代表点間距離算出ステップと、前記代表点間距離の最大値と最大変化量に基づいて前記代表点間の組織の歪みを算出する歪み算出ステップと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、頚動脈壁等の観察対象を高精度にトラッキングすると同時に、高フレームレートでエコーデータを取得し、信頼性の高い弾性指標を算出することができる。

超音波診断装置の概略的な構成を示す説明図である。 超音波診断装置の電気的構成を示すブロック図である。 頚動脈を観察する様子を示す説明図である。 超音波ビームの様態を示す説明図である。 エリアフォーマによって受信信号からエコーデータを作成する様態を示す説明図である。 断層画像の様態を示す説明図である。 歪みを算出する様態を示す説明図である。 歪み画像を生成する様子を示す説明図である。 ＲＯＩを指定して歪みを算出する様態を示す説明図である。 ２Ｄ超音波プローブによって超音波ビームを発信する様態を示す説明図である。 ２Ｄ超音波プローブによって頚動脈観察する様態を示す説明図である。

図１に示すように、超音波診断装置１０は、超音波プローブ１１から被検体内に超音波を発信し、そのエコーに基づいて被検体内の様子を画像化してモニタ１４に表示する装置であり、プロセッサ装置１２、操作部１３等から構成される。

超音波プローブ１１は、複数の超音波トランスデューサ１６（図２参照）によって超音波の送受信を行う探触子であり、超音波トランスデューサ１６が配列された先端部分を被検者の表面に当接させて使用される。また、超音波プローブ１１は、ケーブルによってプロセッサ装置１２に接続されており、その動作はプロセッサ装置１２によって制御される。

プロセッサ装置１２は、超音波診断装置１０の各部の動作を統括的に制御する制御装置であり、前述のように超音波プローブ１１によって超音波を送受信させたり、受信したエコーから断層画像を生成しモニタ１４に表示する。また、プロセッサ装置１２は、断層画像としてＢモード画像やＭモード画像を生成、表示させる他に、観察している組織の歪みや弾性率等の弾性指標を算出し、こうした弾性指標を表示した歪み画像を生成し、リアルタイムにモニタ１４に表示させる。

操作部１３は、キーボードやポインティングデバイス、種々のボタンやダイヤル等からなり、医師等のオペレータは、この操作部１３を用いて超音波診断装置１０を操作する。例えば、オペレータは、操作部１３を用いて、観察部位に応じた超音波診断装置１０の動作様態に関わる各種設定値を指定したり、超音波プローブ１１から発信する超音波ビームの焦点の深さを変更する。また、オペレータは、操作部１３を用いて、関心領域（以下、ＲＯＩという）を指定する。さらに、被検者の血圧等、他の機器によって取得されるデータは、操作部１３を用いて入力される。

図２に示すように、超音波プローブ１１は、複数の超音波トランスデューサ１６を１列に配列したものである。超音波トランスデューサ１６は、ピエゾ素子からなり、超音波を送受信する。また、各々の超音波トランスデューサ１６は、後述する送信部２２からマルチプレクサ２１を介して入力される駆動信号に基づいて、個別にパルス駆動される。例えば、超音波プローブ１１から超音波ビームを送信するときには、複数ある超音波トランスデューサ１６の全てを同時に駆動するのではなく、連続した一部分の超音波トランスデューサ１６を、各々タイミングを遅延させて駆動する。これにより、超音波プローブ１１は、被検体内の所定箇所に、超音波トランスデューサ１６複数個分の範囲に収束する幅広の超音波ビームを照射する。また、被検体内に送信した超音波ビームのエコーが超音波トランスデューサ１６に入射すると、各超音波トランスデューサ１６は、入射したエコーの振幅に応じたアナログのエコー信号を出力する。各超音波トランスデューサ１６が出力するエコー信号は、マルチプレクサ２１を介して後述する受信部２３に入力される。

プロセッサ装置１２は、マルチプレクサ２１、送信部２２、受信部２３、直交検波部２４、メモリ２６、エリアフォーマ２７（エコーデータ生成手段）、画像生成部２８、弾性指標算出部２９、制御部３０等から構成される。

マルチプレクサ２１は、前述のように送信部２２が出力する超音波トランスデューサ１６の駆動信号を、複数ある超音波トランスデューサ１６の中から必要な複数の超音波トランスデューサ１６に選択的に入力する。また、マルチプレクサ２１は、各超音波トランスデューサ１６が出力するエコー信号を、各々個別に受信部２３に入力する。

送信部２２は、超音波トランスデューサ１６に超音波を発生させる駆動信号を生成する。送信部２２が生成する駆動信号は、複数の超音波トランスデューサ１６のなかから、超音波トランスデューサ１６の部分集合を選択的にパルス駆動させる。また、送信部２２が生成する駆動信号は、超音波プローブ１１から送信させる超音波ビームの形状や、焦点の深さ，大きさ等に応じて、選択的に駆動する各超音波トランスデューサ１６を、それぞれタイミングを遅延させながら駆動する。さらに、送信部２２は、上述の超音波トランスデューサ１６の部分集合を、一定の方向に所定のピッチＰ（≧２）ずつずらしながら順に移動させ、間欠的に超音波ビームを送信させる。ピッチＰの大きさは、１フレームあたりの超音波ビームの送信回数Ｎに応じて決定される。このとき、各送信毎の超音波ビームの一部をオーバーラップさせ、連続した超音波ビームによって取得されるデータが、前回と今回の送受信で少なくとも一つのライン（走査線）について再取得されるように決定される。なお、ここでは、定められたピッチＰで超音波トランスデューサ１６の部分集合を移動させたときに、超音波ビームに１ラインのオーバーラップができるように、１回の超音波ビームの送信のために駆動する超音波トランスデューサ１６の個数（部分集合内の超音波トランスデューサの個数）を定めるとする。

受信部２３は、マルチプレクサ２１を介して各々の超音波トランスデューサ１６が出力するエコー信号を受信し、直交検波部２４に入力する。このとき、受信部２３は、アナログのエコー信号を増幅するとともに、デジタルデータに変換する。

直交検波部２４は、受信部２３から入力されたエコー信号の中心周波数と同じ周波数のｓｉｎ波、ｃｏｓ波を掛け、それぞれローパスフィルタを通すことにより、振幅及び位相の情報を持つ複素ベースバンド信号に変換する。直交検波部２４が出力する複素ベースバンド信号は、メモリ２６に一時的に記憶され、エリアフォーマ２７で利用される。

エリアフォーマ２７は、メモリ２６から複数の複素ベースバンド信号を読み出して整相加算することにより、１ライン毎に、被検体の深さ方向のデータ（以下、エコーデータ）を生成する。ここで生成されるエコーデータは、複数フレーム分がメモリ２６に記憶され、画像生成部２８や弾性指標算出部２９で利用される。

画像生成部２８は、所定数の一連のエコーデータに基づいて断層画像を生成する。例えば、画像生成部２８は、１フレーム分のエコーデータからＢモード画像を生成する。また、時間的に連続する複数フレーム分のエコーデータのうち、同一ラインのエコーデータからＭモード画像を生成する。さらに、画像生成部２８は、後述する弾性指標算出部２９で算出された弾性指標を表示した弾性指標画像を生成する。弾性指標画像は、被検体の各部ついて算出された弾性指標の値に基づいて、Ｂモード画像等の断層画像の対応箇所を、所定のカラーマップにしたがってカラーリングすることにより生成される。こうして画像生成部２８が生成した各種断層画像はモニタ１４に表示される。

弾性指標算出部２９は、例えば、複数フレーム分のエコーデータから、被検体内を細分化したエリア毎に、歪みεを算出する。まず、弾性指標算出部２９は、あるフレームのエコーデータの波形の特徴から、ライン毎に代表点を定める（代表点設定ステップ）。次に、エコーデータの位相や振幅等に基づくパターンマッチングにより、所定フレーム分のエコーデータについて、ライン毎に各代表点の位置を同定することにより、各代表点を複数フレーム間でトラッキングする（トラッキングステップ）。その後、隣接する代表点間距離をフレーム毎に算出するとともに、代表点間距離の最大値ｈａ、最小値ｈｂを求める。同時に、代表点間距離の最大値ｈａと最小値ｈｂの差を算出し、各代表点間距離の最大変化量Δｈ（＝ｈａ−ｈｂ）とする（代表点間距離算出ステップ）。そして、弾性指標算出部２９は、算出した代表点間距離の最大値ｈａと代表点間距離の最大変化量Δｈの値から、各代表点間の組織の歪みεを、ε＝Δｈ／ｈａにしたがって算出する（歪み算出ステップ）。また、オペレータによってＲＯＩが指定されたときには、弾性指標算出部２９は、ＲＯＩ内エリアについて、上述と同様に歪みεを算出する。こうして弾性指標算出部２９が算出した歪みεの値は、各代表点の位置情報とともにメモリ２６に記憶され、前述のように画像生成部２８による弾性指標画像の生成に用いられる。

制御部３０は、操作部１３からの入力を受けて、プロセッサ装置１２の各部を制御する。また、制御部３０は、１フレーム分のエコーデータを取得するために送信する超音波ビームの送信回数をＮ（回）、フレームレートをＦＲ（１／ｓ）、観察する部位の平均音速値をＶｓ（ｍ／ｓ）、弾性指標を算出する組織の深さの最大値をＤ（ｃｍ）とするときに、下記数１の条件式を満たすように、超音波ビームの送信回数Ｎを決定する。特に、下記数１の条件式を満たす整数のうち、最大のものを超音波ビームの送信回数Ｎとすることが好ましい。

[数１]
Ｎ≦１／ＦＲ × （Ｖｓ×１０^２）／２Ｄ

この数１の条件式は、以下のような意味を持つ。まず、人体内の平均音速値Ｖｓは１４００〜１６００（ｍ／ｓ）程度であり、ほぼ一定値とみなせる。このため、超音波診断装置１０の使用開始時に、この範囲内のある値に予め設定される。このとき、観察部位に応じて、超音波トランスデューサ１６から観察したい部位の深さＤ（例えば頚動脈の最も深い位置）までの距離を超音波が往復するのに要する時間は、２Ｄ／（Ｖｓ×１０^２）で表される。なお、制御部３０は、ＲＯＩが指定されていないときには、断層画像の最下端の深さを上述のＤの値として用い、ＲＯＩが指定されたときには、後述するようにＲＯＩの最も深い位置までの距離を上述のＤとして用いる（図９参照）。

一方、再現性の良い歪みεを算出するためには、一定時間Ｔ秒（例えば１心拍の秒数）内にＭ枚のＢモード画像に相当するエコーデータを取得する必要があり、１フレーム（Ｂモード画像１枚）分のエコーデータの取得のために超音波ビームをＮ回送信するものとする。すると、一定時間Ｔ内に、Ｎ×Ｍ（回）の超音波ビームを送信する必要があることになる。

しかし、前述のように、超音波の伝達に要する時間は、観察部位によって２Ｄ／（Ｖｓ×１０^２）で定められるので、一定時間Ｔ（秒）内では、超音波ビームを最大Ｔ×（Ｖｓ×１０^２）／２Ｄ回送信し、エコーデータを取得することができる。このため、Ｎ×Ｍは、Ｔ×（Ｖｓ×１０^２）／２Ｄ以下の値である必要がある。すなわち、送信回数Ｎは、Ｎ≦（Ｔ／Ｍ）×（Ｖｓ×１０^２）／２Ｄを満たす必要がある。ここで、Ｔ／Ｍ＝１／（Ｍ／Ｔ）であり、Ｍ／ＴはフレームレートＦＲに他ならない。これにより上述の数１の条件式が得られる。なお、１フレームあたりの超音波ビームの送信回数Ｎが数１の条件式の右辺の値よりも大きくなると、一定時間Ｔ内に取得されるエコーデータが少なく、これに基づいて算出した歪みεの再現性が悪くなり、信頼性が低くなる。

また、制御部３０は、上述のようにして定めた超音波ビームの送信回数Ｎと、１ライン分のエコーデータが対応する幅と、生成する断層画像の幅に応じて、超音波トランスデューサ１６の部分集合を移動させるピッチＰを決定する。例えば、Ｎ＝５８、１ラインのエコーデータが０．３ｍｍの幅に対応する断層画像に生成され、全体として３３ｍｍ幅分の断層画像を生成するときには、ピッチＰは、（３３ｍｍ／０．３ｍｍ）÷５８≒１．９以上の値で、最小の整数２に決定される。

以下、図３に示すように、超音波プローブ１１を頚動脈３２に沿って被検者の頚部３１に当接させながら頚動脈壁の観察を行う例を挙げて、超音波診断装置１０の動作様態を説明する。なお、頚動脈３１の深さは概ね２〜４ｃｍであるため、その観察に必要な深さＤは概ね３ｃｍ程度である。また、前述のように人体内の平均音速Ｖｓは１４００〜１６００ｍ／ｓである。さらに、健常者の頚動脈壁は１心拍で０．５ｍｍ程度変位し、その変位速度は５〜８ｍ／ｓ程度であることが分かっている。このため、再現性の良く、信頼性の高い歪みεを算出するためには、前述の代表点の計測誤差を頚動脈壁の変位量０．５ｍｍの１０％程度以下に抑え、精密にトラッキングする必要がある。したがって、健常者の頚動脈を観察する場合、０．０５（ｍｍ）÷５（ｍ／ｓ）＝０．０１（ｓ）であり、０．０５ｍｍの変位を捉えるために、フレームレートＦＲは少なくとも１００（１／ｓ）であることが必要である。さらに、高血圧等のために、心拍に応じた血管壁の動きが速い被検者の場合には、ＦＲ＝４００（１／ｓ）程度であることが望ましい。これらのことから、超音波診断装置１０では、数１の条件式でＤ＝３，Ｖｓ＝１４００，ＦＲ＝４００とし、１フレーム当たりの超音波ビームの送信回数Ｎを５８としてある。

また、超音波診断装置１０は、１１０ラインについてエコーデータを生成する。さらに、超音波診断装置１０は、１ラインにつき０．３ｍｍ幅のエリアに相当する画像を生成する。このため、超音波診断装置１０が生成するＢモード画像の幅方向は３３ｍｍとなる。また、前述のように、超音波診断装置１０では１フレームあたりの超音波ビームの送信回数Ｎを５８としたので、１回の超音波ビームの送信につき、少なくとも２ラインのエコーデータを生成すれば良いことになる。このため、前述の部分集合を移動ピッチＰは２としてある。

超音波診断装置１０によって頚動脈３１の観察を開始すると、送信部２２は、超音波ビーム１１から幅広の超音波ビームを被検体内に間欠的に送信させる。例えば、図４（Ａ）に示すように、１列に配列された超音波プローブ１６の一端からｎ番目の超音波トランスデューサ１６を中心として、これと隣り合うものを合わせたｎ−１〜ｎ＋１番目の計３個の超音波トランスデューサ１６の範囲に収束するように、ｎ−３〜ｎ＋３番目までの計７個の超音波トランスデューサ１６が各々遅延されながら駆動され、幅広の超音波ビーム３６［ｎ］が送信される。この超音波ビーム３７ｎの焦点３７は、超音波ビーム３６［ｎ］の幅がｎ−１〜ｎ＋１番目までの３個分の超音波トランスデューサ１６の幅になる深さであり、主として焦点３７近傍の組織からのエコーが超音波トランスデューサ１６に入力される。このため、焦点３７近傍の組織が鮮明に観察されることになる。なお、前述のように頚動脈３２の深さが概ね２〜４ｃｍであるため、焦点３７の深さは例えば３ｃｍに予め設定される。

また、超音波ビーム３６［ｎ］のエコーは、全ての超音波トランスデューサ１６に入力されるが、受信部２３は、超音波の送信に用いたｎ−３〜ｎ＋３番目までの７個の超音波トランスデューサ１６からエコー信号を選択的に受信する。そして、エリアフォーマ２７は、複素ベースバンド信号に変換されたエコー信号に基づいてｎ−１，ｎ，ｎ＋１番目の超音波トランスデューサ１６に各々対応するラインＬｎ−１，Ｌｎ，Ｌｎ＋１のエコーデータを生成する。

次いで、図４（Ｂ）に示すように、ピッチＰを２とし、駆動する超音波トランスデューサ１６の部分集合を２素子分ずらして、ｎ＋２番目の超音波トランスデューサ１６を中心として、ｎ−１〜ｎ＋５番目の計７個の超音波トランスデューサ１６を各々遅延しながら駆動する。これにより、ｎ＋２番目の超音波トランスデューサ１６を中心として、ｎ＋１〜ｎ＋３の３個分の超音波トランスデューサ１６の幅に収束する幅広の超音波ビーム３６［ｎ＋２］が被検体内に送信される。また、受信部２３は、超音波ビーム３６［ｎ］の場合と同様に、ｎ−３〜ｎ＋５番目の計７個の超音波トランスデューサ１６からエコー信号を選択的に受信する。そして、エリアフォーマ２７は、複素ベースバンド信号に変換されたエコー信号に基づいて、ｎ＋１，ｎ＋２，ｎ＋３番目の超音波トランスデューサ１６に各々対応するラインＬｎ＋１，Ｌｎ＋２，Ｌｎ＋３のエコーデータを生成する。

こうして幅広の超音波ビームの送信を繰返すことにより、超音波プローブ１１は超音波トランスデューサ１６の列幅分、被検体内を走査する。また、送信部２２は、超音波ビーム３６［ｎ＋２］を送信させるときに、超音波ビーム３６［ｎ］と超音波ビーム３６［ｎ＋２］を斜線で示すようにオーバーラップさせる。このため、超音波診断装置１０は、１回の超音波ビームの送信毎に３ライン分のエコーデータを生成するが、各回で１ライン分のエコーデータが重複し、超音波ビームの送信毎に、２ライン分のエコーデータを新たに生成する。したがって、幅広の超音波ビームを送信するとともに、部分集合（７個の超音波トランスデューサ）の移動ピッチＰを２とすることで、１回の超音波ビームの送信に対して１ライン分のエコーデータを生成する一般的な超音波診断装置と比較して、超音波診断装置１０は、約Ｐ倍（ここでは２倍）のレートでエコーデータを取得する。なお、重複するエコーデータは、超音波ビームの送信毎に生成される新たな２ライン分のエコーデータの位置合わせに利用される。

上述のように超音波ビームを送信した後には、選択的に受信した７個のエコーデータに基づいて、超音波ビームの送信毎に、以下のように３ライン分のエコーデータが生成される。図５（Ａ）に示すように、超音波ビーム３６［ｎ］を送信したときに、ラインＬｎ−１及びラインＬｎ上に強い散乱体３８ａ，３８ｂがあるとする。このとき、選択的に受信されるエコーデータｄｎ−３〜ｄｎ＋３には、これらの散乱体３８ａ，３８ｂに対応したシグナル３９ａ，３９ｂが振幅が現れる。但し、散乱体３８ａ，３８ｂの位置から、ｎ−３〜ｎ＋３番目の各超音波トランスデューサ１６までの距離は各々に異なるため、シグナル３９ａ，３９ｂが現れる位置は、各超音波トランスデューサ１６と各散乱体３８ａ，３８ｂからの距離に応じてエコー信号ｄｎ−３〜ｄｎ＋３毎に異なる。

このため、図５（Ｂ）に示すように、エリアフォーマ２７は、複素ベースバンド信号に変換されたエコー信号ｄｎ−３〜ｄｎ＋３を、同じ点からのシグナルＳｎ−１，Ｓｎ，Ｓｎ＋１の位置が揃うように位相を整合して加算することにより、ラインＬｎ−１，Ｌｎ，Ｌｎ＋１の深さ方向に対応したエコーデータＤｎ−１，Ｄｎ，Ｄｎ＋１をそれぞれ生成する。例えば、ラインＬｎのエコーデータを生成するときには、ラインＬｎ上の同じ点からのシグナルＳｎの位置が揃うように、エコー信号ｄｎ−３〜ｄｎ＋３を時刻方向にシフトさせながら加算する。これにより、図５（Ｃ）に示すように、エコーデータＤｎには、ラインＬｎ−１上の散乱体３８ｂからのシグナル３９ｂ等他のライン上の点からのシグナルはほぼノイズレベル程度に平均化され、実質的にラインＬｎ上の散乱体３８ａからのシグナル３９ａが強調されたシグナルだけ現れる。同様に、エコーデータＤｎ−１，Ｄｎ＋１には、それぞれラインＬｎ−１，Ｌｎ＋１上の散乱体からのシグナルを強調したシグナルだけが現れる。

図６（Ａ）に示すように、画像生成部２８は、上述のようにして生成されたエコーデータを並べ、各エコーデータの振幅を輝度としてマッピングすることにより、Ｂモード画像４１を生成する。こうして生成したＢモード画像４１には頚動脈３１の断面がグレースケールの濃淡として観察される。例えば、Ｂモード画像４１からは、内腔４２、内膜４６、中膜４７、外膜４８等の組織からなる頚動脈３１の断面層構造が観察される。

また、図６（Ｂ）に示すように、画像生成部２８は、時間的に連続する複数フレーム分のＢモード画像４１に対応するエコーデータから、例えばラインＬｎの１ラインのエコーデータを所定の幅を持たせて時系列に並べ、各エコーデータの振幅を輝度としてマッピングすることにより、Ｍモード画像４９を生成する。したがって、Ｍモード画像４９には、時刻に応じた頚動脈３１の変化が観察される。例えば、Ｍモード画像４９では、心拍に応じて、各組織４２，４６〜４８が深さ方向に変位し、頚動脈３１が拡張，収縮を繰返す様子が観察される。

こうして、画像生成部２８が断層画像を生成すると同時に、弾性指標算出部２９は、複数フレーム分のエコーデータに基づいて、頚動脈３１の各組織の歪みεを算出する。説明の便宜のため、図７（Ａ）に示すように、プラーク５１が形成されている部分を観察しているものとする。このとき、弾性指標算出部２９は、あるフレームのエコーデータをライン毎に読み出して、エコーデータの位相や振幅に基づいて代表点を定める。例えば、弾性指標算出部２９は、ラインＬｎ上のエコーデータにおいて、内腔４２と内膜４６の境界点、内膜４６と中膜４７の境界点、中膜４７内に５点、中膜４７と外膜４８の境界点、外膜４８と頚動脈３１外の組織との境界点を、それぞれＸ０〜Ｘ８の代表点として定める。

次に、図７（Ｂ）に示すように、複数フレーム分のエコーデータについて、代表点Ｘ０〜Ｘ８を定めたエコーデータをパターンマッチングし、各フレームのラインＬｎ上に、代表点Ｘ０〜Ｘ８を同定する。これにより、代表点Ｘ０〜Ｘ８の深さを時系列にトラッキングしたトラッキングデータを一時的に作成する。そして、弾性指標算出部２９は、トラッキングデータに基づいて、隣接する代表点間の距離を１心拍内で算出し、その最大値、最小値、及び最大変化量を求め、さらにこれらの値に基づいて代表点間にある組織の歪みεを算出する。

例えば、図７（Ｃ）に示すように、代表点間距離Ｘ１−Ｘ０を１心拍内で算出し、代表点間距離Ｘ１−Ｘ０の最大値ｈ１ａと最小値ｈ１ｂを求める。同時に、代表点間距離Ｘ１−Ｘ０の最大変化量Δｈ１（＝ｈ１ａ−ｈ１ｂ）を算出する。そして、歪みε１＝Δｈ１／ｈ１ａを算出する。ここで算出した歪みε１は、プラーク５１の頂部における内膜４２の心拍に応じた歪みを表している。

また、例えば、代表点間距離Ｘ５−Ｘ４を１心拍内で算出し、代表点間距離Ｘ５−Ｘ４の最大値ｈ５ａと最小値ｈ５ｂを求める。同時に、代表点間距離Ｘ５−Ｘ４の最大変化量Δｈ５を算出する。そして、歪みε５＝Δｈ５／ｈ５ａを算出する。ここで算出した歪みε５は、プラーク５１内部の心拍に応じた歪みを表している。

同様にして、弾性指標算出部２９は、他の代表点間距離及びその最大値，最小値を算出し、さらに各代表点間距離の最大変化量を求める。そして、これらを用いて各代表点間の組織の歪みεを算出する。また、ここではラインＬｎのエコーデータを例に説明したが、弾性指標算出部２９は、上述と同様にして、全ライン上で組織の歪みεを算出する。

こうして弾性指標算出部２９が歪みεを算出した後、図８に示すように、画像生成部２８は、歪みεの大きさを表すカラーマップに応じてＢモード画像４１を染色し、弾性指標画像を生成する。例えば、図８（Ａ）に示すように、ラインＬｎ上の画素を代表点Ｘ０〜Ｘ８で区切り、カラーマップ５２に応じて、これらの代表点間のエリアを染色する。なお、図８（Ａ）では、便宜上、カラーマップ５２を濃淡で表現しているが、実際は、例えば、歪みεが大きい（Ｈｉ）ほど青く、歪みεが小さい（Ｌｏｗ）ほど赤く染色する。同様にして、画像生成部２８は、Ｂモード画像４１の全体を染色することにより、図８（Ｂ）に示すように、弾性指標画像５３を生成する。こうして生成した弾性指標画像５３からは、頚動脈３１の断層構造が観察されると同時に、頚動脈壁の各組織の歪みεの大きさが観察される。また、Ｂモード画像４１では判別できないが、弾性指標画像５３では、プラーク５１の内部に周辺よりも歪みεが大きく、脂質等の柔らかい組織５１ａがあることを読み取ることができる。

上述のように、超音波診断装置１０では、幅広の超音波ビームを送信し、１回の超音波ビームの送信につき複数ラインのエコーデータを生成するとともに、１回の超音波ビームの送信時に駆動する超音波トランスデューサ１６の部分集合を２以上ずらす。このため、１回の超音波ビームの送信につき１ラインのエコーデータを生成する場合（いわゆるLine by Line）と比較して、高速に１フレーム分のエコーデータを取得することができ、ＦＲ＝４００もの高フレームレートを達成することができる。これにより、再現性が良く、信頼性の高い歪みεを算出することができる。

さらに、超音波診断装置１０は、１フレームあたりの超音波ビームの送信回数Ｎが、数１の条件式を満たす値になっていることで、上述のような高フレームレートでエコーデータを取得しながらも、高精細な断層画像の生成に必要なライン数のエコーデータを取得することができる。

なお、上述の実施形態では、１フレームのＢモード画像４１の全体について歪みεを算出し、弾性指標画像５３を生成するが、これに限らず、Ｂモード画像４１のうち、指定された一部分について歪みεを算出することが好ましい。例えば、図９（Ａ）に示すように、オペレータがＢモード画像４１を観察しながら、ＲＯＩ６１を指定したとする。このとき、超音波診断装置１０は、１フレームあたりの超音波ビームの送信回数を、ＲＯＩ６１の最も深い位置までの距離をＤの値として数１の条件式を満たす最大の整数に変更する。そして、図９（Ｂ）に示すように、超音波診断装置１０は、Ｂモード画像４１の全体ではなく、指定されたＲＯＩ６１内について前述のように歪みεを算出する。ＲＯＩ６１内をカラーマップ５２にしたがって染色した弾性指標画像６２を表示する。

また、図９（Ｂ）では、ＲＯＩ６１以外の部分も表示するが、図９（Ｃ）に示すように、ＲＯＩ６１内だけを拡大表示した弾性指標画像６３を生成し、表示しても良い。このように、指定されたＲＯＩ６１内について歪みεを算出し、ＲＯＩ６１の範囲内の弾性指標画像６３を生成するときには、ＲＯＩ６１の部分についてだけエコーデータを生成することが好ましい。このとき、超音波診断装置１０は、ＲＯＩ６１の幅Ｗ及びこの幅Ｗに含まれるライン数（超音波トランスデューサ１６の数）に応じて、数１の条件式を達成できるように超音波ビームの送信回数を定めると同時に、定めた送信回数ＮとＲＯＩ６１の幅Ｗに応じて、移動ピッチＰの幅を変更することが好ましい。このように、ＲＯＩ６１に応じて、送信回数Ｎや移動ピッチＰを定めることで、上述の実施形態と同様、再現性が良く、信頼性の高い歪みεを算出、表示することができる。

なお、上述の実施形態のように、頚動脈３１の性状を観察する場合、動脈硬化の初期病変の大きさは１〜１０ｍｍ程度といわれているため、少なくとも幅５ｍｍ以上の範囲についてエコーデータを生成することが好ましい。また、指定されたＲＯＩがこの範囲よりも小さいときにも、指定されたＲＯＩを含む幅５ｍｍ以上の範囲についてエコーデータを生成することが好ましい。

なお、上述の実施形態では、超音波トランスデューサ１６が１列に配列された例を説明したが、図１０（Ａ）に示すように、超音波トランスデューサ１６が２次元に配列された２Ｄ超音波プローブにおいても、上述の実施形態と同様にして、高フレームレートを達成し、再現性が良く、信頼性の高い歪みεを算出することができる。この場合、図１０（Ｂ）に斜線で示すように、１回の超音波ビームを照射するために駆動する超音波トランスデューサ１６の部分集合６６（ここでは５×５の計２５個）をｘ方向にピッチＰｘで移動させながらエコーデータを取得する。その後、一方の端まで走査したら、この部分集合６６をｙ方向にピッチＰｙで移動させ、再びｘ方向にピッチＰｘで移動させながらエコーデータを取得する。これを繰返すことにより、２Ｄ超音波プローブにおいてもいわゆるLine by Lineでは達成できない高フレームレートを達成し、信頼性の高い歪みεの算出に必要なエコーデータを取得することができる。

また、こうして２Ｄ超音波プローブを用いることにより、超音波トランスデューサ１６が１列に配列された超音波プローブ（以下、１Ｄ超音波プローブという）を用いる場合よりも、さらに再現性が良く、信頼性が高い歪みεを求めることができる。例えば、図１１（Ａ）に示すように、頚動脈３１に対して超音波プローブが傾斜して当接されることがある。この場合、１Ｄ超音波プローブでは、線７１に沿った頚動脈３１の断面が観察されることになるため、頚動脈３１の楕円形の断面７２が観察されることになる。歪みεは、頚動脈３１の中心軸７３を通るラインのエコーデータから算出したときに最も再現性の良く、信頼性が高くなり、他のラインでは中心軸７３から逸れる程、実際の歪みεからのずれが大きくなる。一方、２Ｄ超音波プローブでは、面７４上の全ラインについて３次元的にエコーデータを取得するため、図１１（Ｂ）に示すように、頚動脈３１の径が最大になり、面７４に垂直な断面を投影した線７６に沿って頚動脈３１の中心軸７３を通る断面７５のエコーデータを抽出し、これに基づいて歪みεを算出することができるので、常に再現性が良く、信頼性が高い。

また、図１１（Ｃ）に示すように、超音波プローブの中心が頚動脈３１の中心位置から横にずれて当接されることがある。この場合、１Ｄ超音波プローブでは、線７１に沿って、中心軸７３からずれた位置の断面７７しか観察できないので、中心軸７３を通るラインで算出するよりも歪みεの信頼性が低下する。一方、図１１（Ｄ）に示すように、２Ｄ超音波プローブでは、３次元的に取得したエコーデータから、中心軸７３を通る断面７８のエコーデータを抽出することにより、常に再現性が良く、信頼性が高い歪みεを算出することができる。

さらに、頚動脈３１を観察している最中に、心拍や被検体の動き、オペレータの手振れ等によって頚動脈３１が移動してしまうことがある。こうした場合にも、２Ｄ超音波プローブを用いれば、広範囲をカバーできるので断面７５，７８を走査する可能性が高くなるため、より容易に、再現性が良く、信頼性の高い歪みεを算出することができる。例えば、頚動脈３１が３次元的に移動したときに、３次元的に取得されたエコーデータから、頚動脈３１の移動前後のエコーデータに基づいて頚動脈３１の移動量（例えば中心軸の移動量）を算出し、これに応じて頚動脈３１の同一の断面のエコーデータを移動後のフレームのエコーデータから抽出する。そして、抽出したエコーデータから歪みεを算出すれば良い。なお、２Ｄ超音波プローブを用いるときには、１Ｄ超音波プローブとは異なる２Ｄ超音波プローブに特有の演算処理を行う回路等を予め設けておく必要がある。

なお、上述のように２Ｄ超音波プローブを用いて頚動脈３１の性状を観察する場合、前述のように動脈硬化の初期病変の大きさが１〜１０ｍｍ程度といわれているため、少なくとも方位方向５ｍｍ×レンズ方向５ｍｍの２５ｍｍ^２以上の範囲についてエコーデータを生成することが好ましい。ここで、レンズ方向とは、通常、超音波トランスデューサの前方に設けられる音響レンズが湾曲する方向（１Ｄ超音波プローブの場合のいわゆるエレベーション方向）であり、図１０（Ａ）ではｙ方向である。また、方位方向とは超音波トランスデューサの配列に沿った方向であり、レンズ方向に垂直な方向（１Ｄ超音波プローブの場合のいわゆるアジマス方向）であり、図１０（Ａ）ではｘ方向である。また、２Ｄ超音波プローブを用いる場合にも、指定されたＲＯＩの範囲が２５ｍｍ^２よりも小さいときには、指定されたＲＯＩを含む方位方向５ｍｍ×レンズ方向５ｍｍの２５ｍｍ^２以上の範囲についてエコーデータを生成することが好ましい。さらに、この範囲のエコーデータを生成するときには、超音波ビームの送信回数Ｎが５８以下であることが好ましい。

また、上述の実施形態では、弾性指標の一例として歪みεを算出する例を説明したが、これに限らず、ストレインレート、スティフネスパラメータβ、弾性率等、他の弾性指標を算出し、算出した弾性指標の値を表示する弾性指標画像５３を生成するようにしても良い。例えば、径方向の弾性率Ｅｒは、最大血圧と最小血圧の差をΔｐとするときに、Ｅｒ＝Δｐ／εで算出される。また、円周方向の弾性率Ｅθは、心臓拡張末期での血管内半径ｒと血管壁厚ｈを用いて、Ｅθ＝１／２×（ｒ／ｈ＋１）×Δｐ／εで表される。このため、こうした弾性率Ｅｒ，Ｅθを弾性指標として表示するときには、超音波診断装置１０とは別個に最大血圧と最小血圧の差Δｐを測定しておき、操作部１３で超音波診断装置１０にその値を入力する。また、血圧計と超音波診断装置１０を接続し、被検体の血圧が自動入力しても良い。

なお、上述の実施形態では、簡単のため１つの超音波トランスデューサ１６につき１ラインのエコーデータを生成する例を説明したが、１つの超音波トランスデューサ１６につき２以上のラインのエコーデータを生成しても良い。

なお、上述の実施形態では、１回の超音波ビームの送信のために、７個の超音波トランスデューサ１６を駆動し、そのエコーから、３個の超音波トランスデューサ１６に対応した３ライン分のエコーデータを生成するが、これに限らない。例えば、７より多くの超音波トランスデューサ１６を駆動して１回の超音波ビームを送信させても良いし、７より少ない数の超音波トランスデューサ１６を駆動して１回の超音波ビームを送信させても良い。また、１回の超音波ビームの送信毎に取得するエコーデータは、４ライン分以上のエコーデータを生成しても良い。

また、上述の実施形態では、Ｂモード画像４１を歪みεに応じて染色して弾性指標５３を生成する例を説明したが、Ｍモード画像４９等の他の画像を、歪みεに応じて染色した弾性指標画像を生成しても良い。

なお、上述の実施形態では、頚動脈３１の観察する例を説明したが、これに限らず、超音波診断装置１０は心臓のエコー検査にも好適に用いることができる。また、その他の部位の観察にも、超音波診断装置１０を用いることができる。

１０ 超音波診断装置
１１ 超音波プローブ
１２ プロセッサ装置
１３ 操作部
１４ モニタ
１６ 超音波トランスデューサ
２１ マルチプレクサ
２２ 送信部
２３ 受信部
２４ 直交検波部
２６ メモリ
２７ エリアフォーマ
２８ 画像生成部
２９ 弾性指標算出部
３０ 制御部
３１ 頚動脈
３６ 超音波ビーム
４１ Ｂモード画像
４９ Ｍモード画像
５１ プラーク
５２ カラーマップ
６１ ＲＯＩ（関心領域）

Claims (12)

1. 超音波を送受信する複数の超音波トランスデューサと、
   各々の前記超音波トランスデューサに駆動信号を入力することにより、前記超音波トランスデューサの部分集合から超音波ビームを送信させるとともに、前記部分集合を前記超音波トランスデューサ２個分以上のピッチでずらし、かつ、直前に送信した前記超音波ビームとオーバーラップするように複数回前記超音波ビームを送信させる送信手段と、
   前記超音波ビームのエコーを受信することにより前記超音波トランスデューサが出力するエコー信号を受信する受信手段と、
   各前記超音波ビームの前記エコー信号から複数のラインに沿ったエコーデータを生成するとともに、各前記超音波ビームの前記オーバーラップした部分に対応する前記ラインについて重複して前記エコーデータを生成し、重複した前記エコーデータに基づいて位置合わせをした１フレーム分のエコーデータを生成するエコーデータ生成手段と、
   前記エコーデータを複数フレーム分記憶する記憶手段と、
   前記エコーデータに基づいて、観察している組織の弾性指標を算出する弾性指標算出手段と、
   前記エコーデータに基づいて、前記観察部位の空間的または経時的な画像を生成するとともに、前記画像を前記弾性指標に応じて染色した弾性指標画像を生成する画像生成手段と、
   を備えることを特徴とする超音波診断装置。
2. フレームレートをＦＲ（１／ｓ）、１フレーム分の前記エコーデータを取得するまでに送信する前記超音波ビームの送信回数をＮ（回）、観察部位内における平均音速をＶｓ（ｍ／ｓ）、前記組織の深さの最大値をＤ（ｃｍ）とするときに、前記送信回数Ｎが
   Ｎ≦（１／ＦＲ）×（Ｖｓ×１０^２／２Ｄ）
   の条件を満たすことを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
3. 前記弾性指標を算出する関心領域が指定されたときに、
   前記関心領域の幅及び深さに応じて、前記式１の条件を満たすように送信回数Ｎを定めるとともに、前記ピッチを定めることを特徴とする請求項２記載の超音波診断装置。
4. 前記フレームレートＦＲが１００以上であることを特徴とする請求項２または３記載の超音波診断装置。
5. 送信回数Ｎが５８以下で前記１フレームを構成することを特徴とする請求項２ないし４いずれかに記載の超音波診断装置。
6. 前記超音波トランスデューサは２次元に配列されていることを特徴とする請求項１ないし５いずれかに記載の超音波診断装置。
7. 方位方向５ｍｍ、レンズ方向５ｍｍ以上の範囲について前記エコーデータを生成し、かつ、前記送信回数Ｎが５８以下であることを特徴とする請求項６記載の超音波診断装置。
8. 血管を観察するときに、血管の中心軸方向に沿って、血管の中心軸を通る断面に寄与するエコーデータを抽出し、前記断面内で前記弾性指標を算出するとともに、前記弾性指標画像を生成することを特徴とする請求項６または７記載の超音波診断装置。
9. 血管を観察している最中に前記血管が移動した場合に、前記血管の移動量を算出し、前記移動量に応じて同一の断面についてのエコーデータを抽出することにより、前記弾性指標を算出するとともに、前記弾性指標画像を生成することを特徴とする請求項６ないし８いずれかに記載の超音波診断装置。
10. 前記弾性指標は、前記組織の歪みまたは前記歪みから算出される値であることを特徴とする請求項１ないし９いずれかに記載の超音波診断装置。
11. 前記弾性指標算出手段は、あるフレームについて前記ライン毎にエコーデータの波形の特徴に応じて複数の代表点を定め、他のフレームについてライン毎に前記代表点の位置を同定することにより、各々の前記代表点を複数フレーム間でトラッキングし、その後、代表点間距離をフレーム毎に算出し、前記代表点間距離の最大値と最大変化量に基づいて前記代表点間の組織の歪みを算出することを特徴とする請求項１ないし１０いずれかに記載の超音波診断装置。
12. 超音波を送受信する複数の超音波トランスデューサを用い、各々の前記超音波トランスデューサに駆動信号を入力することにより、前記超音波トランスデューサの部分集合から超音波ビームを送信させるとともに、前記部分集合を前記超音波トランスデューサ２個分以上のピッチでずらし、かつ、直前に送信した前記超音波ビームとオーバーラップするように複数回前記超音波ビームを送信する超音波ビーム送信ステップと、
    前記超音波ビームのエコーを受信することにより前記超音波トランスデューサが出力するエコー信号を受信する受信ステップと、
    各前記超音波ビームの前記エコー信号から複数のラインに沿ったエコーデータを生成するとともに、各前記超音波ビームの前記オーバーラップした部分に対応する前記ラインについて重複して前記エコーデータを生成し、重複した前記エコーデータに基づいて位置合わせをした１フレーム分のエコーデータを生成するエコーデータ生成ステップと、
    記憶手段に記憶された複数フレーム分の前記エコーデータのうち、任意のフレームについて、ライン毎にエコーデータの波形の特徴に応じて複数の代表点を定める代表点設定ステップと、
    他のフレームについて、ライン毎に前記代表点の位置を同定することにより、各々の前記代表点を複数フレーム間でトラッキングするトラッキングステップと、
    代表点間距離をフレーム毎に算出する代表点間距離算出ステップと、
    前記代表点間距離の最大値と最大変化量に基づいて前記代表点間の組織の歪みを算出する歪み算出ステップと、
    を備えることを特徴とする弾性指標算出方法。

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