[發明專利]超聲波診斷裝置、信號處理裝置以及存儲介質

有效

• 申請號: 202010058532.6
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111789632B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 安田惇;井上敬章
• 申請（專利權）人: 富士膠片醫療健康株式會社
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 曾賢偉;范勝杰

本發明提供一種超聲波診斷裝置、信號處理裝置以及存儲介質，能夠高精度地計測剪切波的速度。根據通過對于檢查對象發送超聲波并接收反射波而得到的接收信號計算基于在檢查對象產生的剪切波的組織的位移的時間變化數據。將位移的時間變化數據轉換為表示以空間頻率和時間頻率為兩個軸的頻率空間的位移分布的波譜數據。通過在頻率空間中使波譜數據旋轉規定的角度，并對旋轉后的波譜數據實施濾波來提取規定的區域的波譜數據。基于提取出的規定的區域的波譜數據計算剪切波的速度。

技術領域

本發明涉及超聲波診斷裝置，涉及通過使在被檢體內產生剪切波，并計測其傳播速度來評價生物體組織的性狀的技術。

背景技術

超聲波、MRI(Magnetic?Resonance?Imaging：磁共振成像)、X射線CT(ComputedTomography：計算機斷層掃描)所代表的醫療用的圖像顯示裝置作為以數值或者圖像的形式提示不能目視觀察的生物體內的信息的裝置被廣泛利用。其中，利用超聲波顯示圖像的超聲波拍攝裝置與其他的裝置相比較具備較高的時間分辨率，例如具有能夠將搏動下的心臟成像而不模糊的性能。

在作為被檢體的生物體內傳播的波主要區別為縱波和橫波。超聲波拍攝裝置的產品所搭載的將組織形狀影像化的技術、計測血流速度的技術主要利用縱波(音速約1540m/s)的信息。

近年來，利用在生物體內傳播的橫波(以后，稱為剪切波)來評價組織的彈性率的技術受到關注，且正臨床應用于慢性肝疾病、癌。在該技術中，使成為計測對象的組織內部產生剪切波，并根據其傳播速度計算彈性率等表示彈性的評價指標。使剪切波產生的方法大致分為機械方式和放射壓方式。機械方式是利用振動器等對體表面給予1kHz左右的振動使剪切波產生的方式，需要成為振動源的驅動裝置。另一方面，放射壓方式是利用使超聲波集中到組織內的局部的聚焦超聲波對生物體內施加聲學放射壓，利用瞬時產生的組織位移使剪切波產生的方式。任意的方式都通過利用超聲波計測基于產生的剪切波的組織位移，來計算傳播速度。而且，根據計算出的剪切波的傳播速度，通過計算求出表示組織性狀的彈性率等特性值。

這樣，利用剪切波評價組織的彈性的方法由于能夠定量地計測彈性，所以在腫瘤診斷中極為重要，臨床價值較高。但是，公知有在使用剪切波計測組織彈性時，剪切波引起由組織構造產生的反射、折射、衍射以及衰減，使計測精度、再現率降低，使診斷性能劣化。

例如，專利文獻1公開了一種方法，通過計測在檢查對象傳播的剪切波的波面振幅的分布，對該數據進行傅立葉變換，并在傅立葉空間上進行濾波處理，將成為剪切波的計測對象的主分量與反射、折射以及衍射分量分開，提取主分量。

具體而言，在專利文獻1的技術中，通過將檢查對象的某深度z中的、傳播的剪切波的波面振幅數據繪制在方位方向-時間(x-t面)的二維平面上，并對其進行二維傅立葉變換，從而轉換為空間頻率k和時間頻率f的二維的傅立葉空間(k-f面)的二維平面上的強度分布。在k-f面上，剪切波的速度與連結波面振幅數據的點和原點的直線與k軸所成的角度θ成比例，所以進行取出規定的角度范圍的波面振幅數據的濾波處理，以便僅取出主分量附近的速度分量。通過對濾波處理后的k-f面上的波面振幅數據進行傅立葉逆變換，而轉換為實際空間(x-t面)，進行速度計算。通過對于所有深度z進行該處理，能夠作成x-z面整體的剪切波速度圖。

專利文獻1：日本特開2018-99180號公報

通過上述的放射壓方式，為了根據剪切波的傳播速度，通過計算高精度地求出表示組織性狀的彈性率，需要正確地計算傳播速度。例如，考慮有預先假定傳播方向并設置2個以上的計測點，正確地計測通過兩計測點所需要的時間，但剪切波不一定與計測線水平地傳播，會受到由體內的組織構造、音波傳播的物理原理引起的反射、折射、衍射以及衰減等的影響，所以包括各種頻率、行進方向分量。因此，難以不受反射波等的影響而高精度并且高再現性地計測剪切波的速度。

在專利文獻1所記載的技術中，應用傅立葉變換，能夠通過在傅立葉空間(k-f面)上取出規定的角度范圍的波面振幅數據的濾波處理來提取剪切波的主分量。