專利名稱：超聲波診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過超聲波收發(fā)來檢測出被檢體內(nèi)部的硬度的差異的超聲波診斷裝置。
背景技術(shù)：
作為乳癌、肝硬化、血管疾病等的診斷方法，有根據(jù)超聲波回波信號來診斷被檢體內(nèi)部的硬度從而代替醫(yī)生的觸診的方法(彈性成像(elastography)技術(shù))。在基于彈性成像技術(shù)的硬度診斷中，操作者將探測器推抵到被檢體表面并進(jìn)行壓迫，使生物體內(nèi)部的組織產(chǎn)生位移(下面將其稱為現(xiàn)有方式)。根據(jù)由于壓迫而產(chǎn)生的生物體組織的壓縮前后的回波信號來估計壓縮方向的位移，求取位移的空間微分量即形變。進(jìn)而，根據(jù)形變和應(yīng)力來算出與硬度相關(guān)的值，例如楊氏模量。在該現(xiàn)有方式中，有拍攝對象僅限于存在于來自體表的壓迫較容易的位置的臟器的課題。例如，由于在體表和肝臟之間，作為間隔層存在滑動面，因此，進(jìn)行使肝臟產(chǎn)生充分位移這樣的壓迫是困難的。因此，在現(xiàn)有方式中，用彈性成像技術(shù)來算出肝臟的內(nèi)部的硬度是困難的。因而，有如下技術(shù)通過將超聲波的聚焦波束照射到被檢體內(nèi)部，對被檢體內(nèi)部施加輻射壓力，抑制間隔層的影響而使對象組織位移，從而進(jìn)行硬度的診斷。例如有專利文獻(xiàn) 1所記載的ARFI (Acoustic Radiation Force Imaging，聲輻射力脈沖成像)和非專利文獻(xiàn) 1所記載的SSI (Supersonic Shear Lnaging，超聲剪切成像)。在這些技術(shù)中，估計在聚焦波束的前進(jìn)方向上產(chǎn)生的組織的位移量來算出楊氏模量，或者估計伴隨位移而在與聚焦波束的前進(jìn)方向垂直的方向上產(chǎn)生的橫波的速度來算出剪切模量(shear modulus)。剪切模量由于比起楊氏模量，根據(jù)組織的種類而可取的值的范圍更為廣泛，因此能期待更高精度的診斷。若使用該技術(shù)，則除了能得到減小上述的滑動面等間隔層的影響的效果之外，由于通過超聲波而使組織位移，因此能期待技藝依賴性少的診斷。另一方面，在非專利文獻(xiàn)2中示出了如下的可能性對被檢體照射頻率不同的2個聚焦波束，接收作為頻率的差分的差拍信號(beat signal)，能根據(jù)差拍信號的頻譜的峰值來診斷血管的硬度。在此，假設(shè)血管的形狀為環(huán)，應(yīng)用了環(huán)的固有振動頻率依賴于楊氏模量的事實。先行技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 美國專利申請公開第20040068184號非專利文獻(xiàn)1 :M. Tanter 等，Ultrasound in Med. &Biol.，Vol. 34，No. 9， pp.1373-1386,2008# # ^lJ i； K 2 :X. Zhang φ, Proc. of the 2007IEEE Ultrasonics Symposium, pp.1717-1719,2007非專利文獻(xiàn) 3 :H. Yamamoto and S. Haginuma, Rept. Natl. Food Res. Inst, No. 44pp. 20-24，1984
發(fā)明的概要發(fā)明要解決的課題若將超聲波的聚焦波束發(fā)送到被檢體內(nèi)，則由于在被檢體內(nèi)所產(chǎn)生的聲能較大， 因此對生物體組織的影響也較大。另外，若考慮安全性而降低聲能，則組織的位移會變小， 導(dǎo)致穿透(橫波的傳播距離)的降低。因此，期望高靈敏度且考慮了安全性的攝像技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
用于解決課題的手段在本發(fā)明中，通過使組織產(chǎn)生位移來激發(fā)與此相伴而產(chǎn)生的橫波。為此，發(fā)送以組織的兩處為焦點的超聲波的聚焦波束。此時，按照針對各焦點的聚焦波束成為脈沖線性調(diào)頻信號(在實施例1中說明)的方式來一邊使開啟/關(guān)閉的切換周期進(jìn)行掃頻一邊進(jìn)行超聲波收發(fā)。在對2個焦點的聚焦波束的開啟/關(guān)閉的定時是交替的，且2個焦點的距離為由切換周期和組織固有的橫波速度所決定的波長λ的(η+1/2)倍(η為非負(fù)整數(shù))時，2個波相互干涉，能獲得大的振幅。另外，在切換周期成為組織的硬度和形狀所固有的頻率時， 振幅變大。通過這些方法能以較小的超聲波的強度來使位移量較大。其結(jié)果，能提高使用了輻射壓力的彈性成像拍攝的靈敏度。進(jìn)而由于通過使用脈沖線性調(diào)頻來進(jìn)行發(fā)送，能容易地擴(kuò)展切換周期的頻帶，因此能廣范圍地搜索能在測定對象部位獲得高靈敏度的切換周期。另外，通過使得能夠任意地設(shè)定焦點的數(shù)量和位置，能覆蓋廣闊的診斷區(qū)域。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，由于使用脈沖線性調(diào)頻信號來使由多個聚焦超聲波產(chǎn)生的橫波彼此干涉，能夠增大橫波的振幅值，因此能提高針對發(fā)送波的組織的位移量(下面也稱作發(fā)送靈敏度)。另外，通過將聚焦部位設(shè)為多個，能使在被檢體內(nèi)產(chǎn)生的能量分散，能實現(xiàn)與熱作用以及機(jī)械作用相關(guān)的安全性的提高。另外，若使用脈沖線性調(diào)頻來進(jìn)行發(fā)送，則能擴(kuò)展切換周期的頻帶，能以可在測定部位獲得高發(fā)送靈敏度的切換周期來進(jìn)行發(fā)送，從而提高了魯棒性。


圖1是表示實施例1的超聲波診斷裝置的系統(tǒng)構(gòu)成的框圖。圖2是表示實施例1的用超聲波探頭進(jìn)行的測定的方法的說明圖。圖3是說明實施例1的用超聲波探頭進(jìn)行的超聲波的波束形成的圖。圖4是表示實施例1的聚焦波束所產(chǎn)生的被檢體組織的位移和緩和的時間變化的坐標(biāo)圖。圖5是說明實施例1中的測定方法的序列的圖。圖6(a) (c)是說明實施例1中的2個焦點的距離和溫度上升的關(guān)系的圖。圖7(a)是表示以實施例1的測定方法而產(chǎn)生的橫波的穿透(penetration)的坐標(biāo)圖；圖7(b)是表示以實施例1的測定方法將聚焦波束照射到2個焦點的情況以及將聚焦波束照射到1個焦點的情況的、被檢體組織的位移和聲強的關(guān)系的坐標(biāo)圖。圖8(a)是從重視發(fā)送靈敏度的觀點來說明基于實施例1的技術(shù)的從各焦點產(chǎn)生的橫波的波形和發(fā)生了干涉的橫波的波形，圖8(b)是從重視安全性的觀點來進(jìn)行說明的圖。圖9是說明實施例1的被檢體組織的位移方向和橫波傳播方向的圖。圖10是表示實施例1的硬度檢測方法的流程圖。圖11(a)以及(b)是說明實施例1的硬度測定結(jié)果的顯示方法的圖。圖12是說明實施例2中的測定方法的序列的圖。圖13是說明實施例2中的其它的測定方法的序列的圖。圖14(a) (c)是說明針對實施例3的8個焦點進(jìn)行測定的方法的圖。圖15是說明實施例3中的測定方法的序列的圖。圖16(a)是說明在實施例3中使用的環(huán)狀的陣列探頭的立體圖，(b_l)以及(b_2) 是說明使用陣列探頭來進(jìn)行2個焦點的測定的方法的圖。圖17是表示實施例4的使用2個超聲波探頭的超聲波診斷裝置的系統(tǒng)構(gòu)成的框圖。圖18(a)以及(b)是說明實施例4的使用了 2個超聲波探頭的測定方法的圖。圖19是說明能在實施例4中使用的2焦點固定型的超聲波換能器的前端部的構(gòu)成的圖。圖20(a)以及(b)是表示在實施例5中，將組織假定為球體的情況下的諧振頻率的頻譜分布和固有振動頻率的關(guān)系的坐標(biāo)圖。圖21是表示實施例5的超聲波診斷裝置的系統(tǒng)構(gòu)成的框圖。圖22是表示實施例5中的合計攝像時間和溫度上升的關(guān)系的坐標(biāo)圖。圖23(a_l)是表示將聚焦波束照射到1個焦點來使組織變形，在多個位置(X1、X2、 X3、X4)測定出的位移和時間的關(guān)系的坐標(biāo)圖；圖23(a-2)是表示對位移成為峰值的時間和各觀測位置的關(guān)系進(jìn)行線性近似后的直線的坐標(biāo)圖；圖23(b-l)是說明實施例5中的將聚焦波束照射到2個焦點的情況下的觀測點A、B的圖；圖23(b-2)是表示此時的觀測點A、B 的位移和時間的關(guān)系的坐標(biāo)圖；圖23(b-3)是說明針對各觀測位置的位移量的絕對值和橫波的傳播方向的圖。
具體實施例方式下面來說明本發(fā)明的實施方式的例子。在圖1中示出實施方式的超聲波診斷裝置的整體構(gòu)成。該超聲波診斷裝置具備 向著未圖示的被檢體進(jìn)行超聲波束的收發(fā)的超聲波探頭1 ；使被檢體內(nèi)產(chǎn)生位移的位移生成部10 ；檢測在被檢體內(nèi)產(chǎn)生的位移的位移檢測部20 ；用于控制位移生成部10和位移檢測部20的中央控制部3 ；收發(fā)切換開關(guān)2 ；和數(shù)字掃描變換器4。位移生成部10包括位移生成用發(fā)送波形生成部11、焦點位置設(shè)定部12、位移生成用發(fā)送波束生成部13、和波束時間設(shè)定部14。位移檢測部20包括位移檢測用發(fā)送波形生成部21、位移檢測用發(fā)送波束生成部22、位移檢測用接收波束運算部23、檢波部25、和硬度頻譜計算部26。超聲波探頭1經(jīng)由收發(fā)切換開關(guān)2而與位移生成用發(fā)送波束生成部13、波束時間設(shè)定部14、位移檢測用發(fā)送波束生成部22、以及位移檢測用接收波束運算部23連接。在超聲波探頭1內(nèi)，排列配置有將電信號變換為超聲波信號的多個元件。
首先，說明位移生成部10的各部的動作。位移生成用發(fā)送波形生成部11生成預(yù)先確定的位移生成用的發(fā)送波形。位移生成用發(fā)送波束生成部13使用在位移生成用發(fā)送波形生成部11中作出的波形，生成傳遞給超聲波探頭1的每個元件的發(fā)送信號。此時，位移生成用發(fā)送波束生成部13通過對每個元件的發(fā)送信號賦予規(guī)定的延遲或權(quán)重，按照從超聲波探頭1發(fā)送的超聲波波束聚焦在由焦點位置設(shè)定部12所設(shè)定的位置上的方式來產(chǎn)生發(fā)送信號。來自位移生成用發(fā)送波束生成部13的發(fā)送信號(電信號)被傳遞到超聲波探頭1。超聲波探頭1將發(fā)送信號變換為超聲波信號。由此，向未圖示的被檢體照射位移生成用超聲波波束。此時，焦點位置設(shè)定部12設(shè)定規(guī)定的多個焦點(焦點F1、F2)，波束時間設(shè)定部14按照以規(guī)定的切換周期交替地反復(fù)將位移生成用超聲波波束照射到多個焦點 (焦點F1、F2)的方式(脈沖線性調(diào)頻信號(burst chirp signal))，來設(shè)定位移生成用超聲波波束的照射開始時間和結(jié)束時間。位移生成部10的各部的動作由中央控制部3來控制。接下來，說明位移檢測部20的各部的動作。在照射位移生成用超聲波波束后，為了檢測被檢體內(nèi)組織的位移，而照射位移檢測用超聲波波束。位移檢測用發(fā)送波束生成部 22與位移生成用超聲波波束相同地，使用由位移檢測用發(fā)送波形生成部21作出的波形，生成傳遞給超聲波探頭1的每個元件的發(fā)送信號。此時，位移檢測用發(fā)送波束生成部22通過對每個元件的發(fā)送信號賦予規(guī)定的延遲時間或權(quán)重，按照從超聲波探頭1發(fā)送的位移檢測用的超聲波波束聚焦在期望的位移檢測點的方式來生成發(fā)送信號。超聲波探頭1接受該發(fā)送信號，將位移檢測用超聲波波束照射到期望的位移檢測點。所照射的位移檢測用超聲波波束的一部分在被檢體內(nèi)反射而成為回波信號，并返回到探頭1。回波信號在超聲波探頭1中被變換為電信號。位移檢測用接收波束運算部23 取得超聲波探頭1的接收信號，進(jìn)行用于波束形成的整相加法運算。位移檢測用接收波束運算部23的輸出在檢波部25中被進(jìn)行了包絡(luò)線檢波、log壓縮、帶通濾波器所進(jìn)行的濾波、 增益控制等信號處理后，由硬度頻譜計算部26計算與硬度相關(guān)的值。檢波部25以及硬度頻譜計算部26的輸出在掃描變換器4中被變換為圖像信號，在顯示部5中顯示為表示硬度的數(shù)值或圖像。位移檢測部20的動作通過中央控制部3來控制。實施例1在本實施例1中，如圖2所示，對使用線性陣列型的超聲波探頭1，使其與被檢體的體表面接觸，將位移生成用超聲波波束(下面也會記為聚焦波束)聚焦在2個焦點的情況進(jìn)行說明。2個焦點在體內(nèi)的目標(biāo)斷層面中處于不同的2個光柵上(掃描線上)，且位于距離體表面相同深度的位置。如圖3所示，在各焦點聚焦的超聲波的波束形成通過如下方式來實現(xiàn)求取各焦點與超聲波探頭1的各元件100的位置間的距離，通過將元件間的距離差除以對象物的音速來算出延遲時間，位移生成用發(fā)送波束生成部13將該延遲時間賦予給每個元件100的發(fā)送信號，并進(jìn)行發(fā)送。若將聚焦波束照射到焦點上，則與伴隨著傳播的超聲波的吸收和散射相應(yīng)地產(chǎn)生輻射壓力。通常，在焦點處輻射壓力最大，在焦點區(qū)域的生物體組織上產(chǎn)生與被檢體表面垂直方向的位移。另外，若停止照射聚焦波束，則位移量緩和(圖4)。通過該輻射壓力的生成，以聚焦點為起點，在與被檢體表面平行的方向上產(chǎn)生并傳播橫波(圖2)。接下來，說明基于本專利中提出的脈沖線性調(diào)頻法的聚焦波束的發(fā)送方法。在本實施例1中，從1個超聲波探頭1對圖2所示的被檢體組織的焦點Fl和焦點F2交替照射聚焦波束，由此交替地使焦點Fl、F2產(chǎn)生位移。對各焦點的聚焦波束的照射的開啟/關(guān)閉的切換定時由波束時間設(shè)定部14設(shè)定，對2個焦點的照射的開始以及結(jié)束在中央控制部3 中進(jìn)行控制。使用圖5來說明對焦點F1、F2交替照射聚焦波束時的、聚焦波束照射的切換定時。 如圖5所示，在實施例1中，一邊對被檢體組織的焦點Fl和焦點F2交替反復(fù)照射聚焦波束，一邊慢慢降低對1個焦點照射超聲波束的照射時間。即，使從焦點Fl向焦點F2切換超聲波波束的照射的周期(T1、T2、T3、……Tm……Tend，m為照射的反復(fù)的次數(shù))隨著反復(fù)次數(shù)m增大而降低(掃頻，swe印)。實際上，以切換周期Tm來切換傳遞給探頭1的電信號 (發(fā)送信號)的焦點位置(下面將此稱為脈沖線性調(diào)頻法)。在圖5中，示出了切換周期Tm 與T(m+1)之間的間隔ΔΤπι( = T(m+1)-Tm)為負(fù)的常數(shù)時的位移生成發(fā)送波束的序列。另外，在圖5中，位移生成用發(fā)送波束表示位移生成用發(fā)送波束生成部13傳遞給超聲波探頭的電信號的開啟/關(guān)閉定時，位移檢測用發(fā)送波束表示位移檢測用發(fā)送波束生成部22傳遞給超聲波探頭1的電信號的開啟/關(guān)閉定時。位移檢測用接收波束表示位移檢測用接收波束運算部23從超聲波探頭接受的電信號的開啟/關(guān)閉定時。通過波束時間設(shè)定部14以及收發(fā)切換開關(guān)2的動作，根據(jù)圖5的序列中所示的定時，對超聲波探頭1傳遞用于交替向焦點Fl以及焦點F2發(fā)送聚焦波束的位移生成用發(fā)送波束，且為了檢測出規(guī)定的位置的位移，將用于發(fā)送檢測用超聲波波束的位移檢測用發(fā)送波束傳遞給超聲波探頭 1。在被檢體內(nèi)反射而返回超聲波探頭1的回波信號根據(jù)圖5的位移檢測用接收波束的開啟/關(guān)閉定時被位移檢測用接收波束運算部23接受。實際上，使位移檢測用接收波束開啟的動作是如下動作在收發(fā)切換開關(guān)2中，斷開位移檢測用發(fā)送波束生成部22與超聲波探頭1的連接，進(jìn)行位移檢測用接收波束運算部23與超聲波探頭1的連接，取得接收信號，并進(jìn)行用于波束形成的整相加法運算。使用圖5，來進(jìn)一步詳細(xì)說明基于脈沖線性調(diào)頻法的聚焦波束的發(fā)送方法。設(shè)照射最初的聚焦波束的時刻為t = 0。收發(fā)切換開關(guān)2在t = 0將位移生成用發(fā)送波束生成部13與探頭1連接，向探頭1傳遞位移生成用發(fā)送波束(電信號)，對焦點Fl照射聚焦波束(開啟(=1))，在焦點Fl產(chǎn)生位移。此時，對焦點F2的聚焦波束的照射為關(guān)閉(=0) 的狀態(tài)。由此，橫波從焦點Fl傳播。此時，對焦點Fl的聚焦波束在時刻t為STl 時總是為開啟狀態(tài)。接下來，在時刻t = Tl，通過波束時間設(shè)定部14以及焦點位置設(shè)定部 12的動作來切換位移生成用發(fā)送波束的波形，在使焦點Fl的聚焦波束關(guān)閉的同時，使焦點 F2的聚焦波束開啟，在焦點F2產(chǎn)生位移。由此，橫波從焦點F2傳播。因而，在時刻t為 Tl^ t^ T1+T1時，對焦點Fl的聚焦波束成為關(guān)閉，對焦點F2的聚焦波束成為開啟。此時，從兩個焦點Fl向焦點F2的聚焦波束的切換周期為Tl (Tm, m = 1)。第m = 1次的聚焦波束的照射結(jié)束后，收發(fā)切換開關(guān)2將位移檢測用發(fā)送波束生成部22和探頭1連接。探頭將位移檢測用的聚焦波束照射到規(guī)定的位置。接下來，在收發(fā)切換開關(guān)2中，斷開位移檢測用發(fā)送波束生成部22與超聲波探頭1的連接，進(jìn)行位移檢測用接收波束運算部23與超聲波探頭1的連接。位移檢測用接收波束運算部23取得來自規(guī)定的位置的超聲波信號的回波信號的接收信號，進(jìn)行用于波束形成的整相加法運算。接下來，進(jìn)行第m= 2次的聚焦波束的照射。使聚焦波束的切換周期(照射時間)T2(Tm,m = 2)比Tl短規(guī)定的時間，來進(jìn)行對焦點Fl和F2的聚焦波束的照射和位移檢測。 對各焦點的突發(fā)信號(burst signal)(聚焦波束)的聲強的大小既可以與Tl時相同，也可以不同。一邊縮短照射時間(切換周期)Tm —邊反復(fù)進(jìn)行上述步驟直到規(guī)定次數(shù)為止。伴隨著聚焦波束的照射，在焦點Fl和焦點F2產(chǎn)生的橫波一邊傳播一邊彼此干涉， 或抵消，或增強。另一方面，在各焦點，在位移的同時產(chǎn)生熱。接下來，說明2個焦點間的距離的合適的范圍。在圖2中，設(shè)2個焦點間的距離為 d。隨著d的值變小、即隨著焦點Fl與焦點F2間的距離靠近，橫波的干涉的程度變大。但是，若焦點的距離靠近，則由于熱傳導(dǎo)而焦點間的區(qū)域的溫度上升E可能變得大于焦點上的溫度，對被檢體組織帶來的影響變大，安全性上并不理想。反之，若將d設(shè)得過大，則雖然抑制了溫度上升，提高了安全性，但干涉的程度也變小。因而，d的最合適值是2個焦點之間的區(qū)域中的溫度上升的最大值與各焦點上的溫度上升的最大值相等、且會產(chǎn)生橫波的干涉的值。具體來說，最合適值d依賴于焦點的深度、聚焦波束的照射時間、頻率、診斷部位 (對生物體的音速、超聲波吸收、熱傳導(dǎo)率等產(chǎn)生影響)等。由于生物體的熱傳導(dǎo)率為大約 0. 6W/m/K，因此在照射時間為數(shù)ms時，在焦點附近，溫度上升的范圍與聚焦波束的寬度為相同程度，為了使2個焦點之間的區(qū)域的溫度上升的最大值與各焦點上的溫度上升的最大值相等，需要與聚焦波束的寬度相同或為聚焦波束的寬度以上的距離d。具體使用圖6 (a)、 (b)、(c)來對其進(jìn)行說明。在圖6(a)、(b)、(c)中，示出了在聚焦波束的寬度與聚焦型換能器的波束寬度大致相等、設(shè)為焦點位置上的超聲波能量密度首次成為零的區(qū)域(圓)的直徑的情況下的距離d與溫度上升E的關(guān)系。從圖6(a)、(b)、(c)所示的各焦點上的溫度上升的波形可知，溫度上升在焦點Fl、F2的位置上成為最大，在超過波束寬度d的地方成為零。因此，在圖6(a)所示那樣距離d大于波束寬度的情況、和圖6(b)所示那樣距離d等于波束寬度的情況下，各焦點上的溫度上升的最大值與將各溫度上升合并后的整體的溫度上升的最大值相同。另一方面，在如圖6(c)所示那樣距離d小于波束寬度時，整體的溫度上升的最大值比虛線所示的各焦點位置上的溫度上升的最大值增加了 ΔΕ。因此，可知只要將距離d設(shè)為與波束的寬度相同或為波束寬度以上，就能確保與溫度上升相關(guān)的安全性。在此，說明進(jìn)行測定時的最合適值d的設(shè)定。例如在肝臟的診斷的情況下，在焦點深度為4cm，F(xiàn)值為1，載波頻率為2MHz時，波束寬度為1.8mm。其中，F(xiàn)值通過焦點深度/ 口徑而計算出，波束寬度通過(2.44XF值X載波信號的波長)而計算出。另外，在設(shè)波束的照射時間即切換周期Tm的平均值為180ys，橫波的速度為lm/s時，橫波的波長λ為大約0. 2mm。進(jìn)而，在該載波頻率下，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，能檢波的橫波的傳播距離的最大值為大約 6mm。根據(jù)這些值，使用波束寬度、最大傳播距離、橫波的波長λ，按照滿足10 λ < d < 30 λ 的方式來設(shè)定d的值。同樣地，在診斷乳房的情況下，在焦點深度為2cm，F(xiàn)值為1，載波頻率為7MHz時，波束寬度計算為0. 5mm。在切換周期的平均值為110μ s，橫波的速度為lm/s 時，橫波的波長λ為大約0.1mm。在該載波頻率下，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，能檢波的橫波的傳播距離的最大值為大約3mm。因此，按照滿足5 λ < d < 30 λ的方式來設(shè)定d的值。通過中央控制部3從未圖示的存儲器中讀取該值d，并設(shè)定于焦點位置設(shè)定部12中。進(jìn)而，根據(jù)設(shè)定的d的值和預(yù)測的橫波速度的值，來決定與切換周期相關(guān)的值。接下來，說明位移檢測部20的硬度頻譜計算部沈中的與硬度相關(guān)的值的算出方法。在本實施例中，一邊使切換周期Tm變化，一邊求取在2個焦點Fl、F2產(chǎn)生的橫波進(jìn)行干涉而振幅變大時的切換周期，并進(jìn)行硬度的測定。在此，說明干涉波放大的條件。將切換周期Tm的倒數(shù)表示為切換頻率(反復(fù)頻率)fm,設(shè)fm = 1/Tm。在此，干涉波放大而位移量的絕對值成為峰值(極大值)的條件是2個焦點間的距離d成為波長λ的(η+1/2)倍的情況，能用下述的式(1)來表示(圖7(a))。此時的切換頻率fm用fM(n)來表示。kXd = (2 π fM(n)/c) Xd = 2 π (η+1/2)......(1)其中，k為波數(shù)( = 2π/λ)，c為橫波速度，η為0或正整數(shù)(η = 0、1、2……)。 橫波速度c為在組織性狀中固有的值。若假設(shè)成為峰值的切換周期Tm的值為ΤΜ(η)，則TM(n) = l/fM(n)，因此根據(jù)式(1) 如下述的式(2)那樣導(dǎo)出TM(n)。Tm(η) = d/cX (2/(2n+l))...... (2)例如，在η = 1、d = 2[mm]時，在 c = 1 [m/s]時，Tm(I) = 1. 3[ms] (fM(l)= 750[Hz])，在 c = 5[m/s]時，Im(I) = 0. 3[ms] (fM(l) = 3. 8[kHz]) 如先前所述，橫波速度c依賴于組織的硬度，由于硬度越硬則c越大，因此能根據(jù) Tm (η)的值來估計組織的硬度。2個焦點F1、F2之間的聚焦波束的開啟和關(guān)閉的切換周期Tm優(yōu)選控制在數(shù)Hz 數(shù)kHz的范圍內(nèi)。在本發(fā)明中，特征在于并不是通過聚焦波束的載波信號的周期，而通過2個焦點 F1、F2間的切換周期Tm即開啟和關(guān)閉的時間控制來進(jìn)行硬度測定。因此，通過提高載波的頻率，能使波束的寬度變窄，以高空間分辨率來進(jìn)行拍攝。具體來說，在硬度頻譜解析部沈中，對來自檢波部25的輸出信號進(jìn)行頻譜解析， 算出振幅值成為最大值的fM和與其對應(yīng)的TM，并計算與硬度相關(guān)的值。若使用本發(fā)明的技術(shù)，如圖7(b)所示，在對各焦點的聲強相等的情況下，與僅對 1個焦點輻射聚焦波束的情況相比，使從2個焦點產(chǎn)生的橫波干涉的情況能獲得更大的位移。在圖8 (a)中示出從1個焦點產(chǎn)生的橫波的信號波形、和從2個焦點產(chǎn)生的橫波的干涉波形。其中，在圖8(a)中，假設(shè)對1個焦點照射聚焦波束，在能觀測到橫波的位移時的最小的振幅為1。例如，如圖8(a)所示，在對各焦點的聚焦波束所產(chǎn)生的橫波的振幅為1 時，在切換周期成為Tm時，干涉波的振幅比干涉前的振幅大(理想為2倍)，能提高針對發(fā)送波的位移的生成效率即發(fā)送靈敏度。另外，在希望重視安全性的情況下，如圖8(b)所示那樣，減小對各焦點的聚焦波束的聲強。雖然在干涉前的橫波的振幅小于1時不能測定橫波的位移，但在干涉前的橫波的振幅大于0. 5的情況下，切換周期為Tm時的干涉波的振幅變大(理想為2倍)，振幅成為1以上，因此能檢測出位移。另外，在頻率、聚焦波束的形狀等相同的情況下，除了控制上述位移生成用的聚焦波束的振幅來降低聲強的方法以外，還有在聚焦波束開啟的時間Tm中，在最后的(η為正的實數(shù))設(shè)置關(guān)閉的時間，由此來提高安全性的方法。這種情況下，要注意即使設(shè)置關(guān)閉時間也不會改變切換周期Tm。在本實施例的硬度測定方法中，連結(jié)2個焦點Fl、F2的線段并不限于與體表面平行的情況，也可以相對于體表面傾斜。其中，在位移檢測用發(fā)送波束生成部22中，對輸入給位移檢測用接收波束運算部23的接收波束進(jìn)行控制，以使得接收波束的方向不與橫波的前進(jìn)方向平行，而且兩者盡可能正交。其原因在于，如圖9所示，由于橫波的傳播方向成為與位移方向即位移生成用聚焦波束的方向垂直的方向，因此若接收波束的傳播方向與橫波的傳播方向平行，則會喪失針對位移的檢測靈敏度。因此，連結(jié)2個焦點F1、F2的線段優(yōu)選設(shè)定為與體表面平行，且設(shè)定為不與體表面垂直(相同光柵上)。另外，照射位移檢測用的超聲波波束的位移檢測點需要設(shè)法設(shè)定于如圖9的A那樣的地方，并盡可能不采用B那樣位移極小的地方。這樣的考慮在像僅對1個焦點進(jìn)行聚焦波束的照射的情況那樣將橫波的傳播觀察為過渡性的現(xiàn)象的情況下并不是那么重要。但是，在如本實施例那樣，對2個焦點照射聚焦波束，并檢測以2個焦點為音源的橫波的干涉所引起的位移的情況下，由于位移量的絕對值(=振幅值)的極大點和極小點交替分布，因此優(yōu)選對位移進(jìn)行監(jiān)視的光柵選擇估計成為位移量的絕對值的極大點的地方，或設(shè)定多點的監(jiān)視點，設(shè)法將極大點包含在觀測點中。在進(jìn)行多點監(jiān)視的情況下，也可以將極大點上的位移和極小點上的位移的絕對值的差分值作為位移量。圖10中示出本實施例的超聲波診斷裝置進(jìn)行的硬度診斷方法的流程圖。測定方法有對1組的焦點進(jìn)行測定的方法，和在斷層面內(nèi)的某區(qū)域中，對多個焦點的組的位置一邊進(jìn)行掃描一邊進(jìn)行測定的方法。首先，說明對1組的焦點進(jìn)行測定的方法。在步驟HO中開始診斷。在步驟Hl中， 首先顯示對位移檢測用的超聲波進(jìn)行收發(fā)而拍攝的圖像。設(shè)顯示的圖像為B型圖像或以現(xiàn)有方式拍攝的彈性成像的像。接下來，在步驟H2中設(shè)定焦點F1、F2。2個焦點將2個焦點的中心點(在此為連結(jié)各組的2個焦點間的直線的中心點)設(shè)定為POI (Point of Interest，興趣點)，并設(shè)定 2個焦點間的距離d。POI既可以由操作者一邊觀察在步驟Hl中顯示的圖像一邊使用未圖示的輸入裝置(鍵盤、鼠標(biāo)、觸控面板等)來進(jìn)行設(shè)定，而且，也可以將根據(jù)所拍攝的圖像的亮度值和組織的形狀等而計算出的估計值自動地設(shè)定于焦點位置設(shè)定部12。在自動地設(shè)定 2個焦點的情況下也可以省去步驟HI。在操作者手動進(jìn)行設(shè)定的情況下，能避開血管等來設(shè)定焦點。在此，如前所述，將2個焦點間的距離設(shè)定為小于2個橫波相互干涉的距離、且大于照射到各焦點的聚焦波束的寬度的值。在由操作者來決定焦點位置情況下，在畫面上顯示前述的距離d的最合適值(或最合適的距離d的最大值和最小值)，據(jù)此來決定位置。 設(shè)定了距離d后，根據(jù)預(yù)想的橫波的速度來決定式O)的η的值和最合適的觀測點。在此， 觀測點在橫波的傳播距離內(nèi)，根據(jù)橫波的位移的絕對值的極大點、或包含極大點的多個位置來決定。也可以將決定的η和觀測位置顯示于畫面。接下來，在步驟Η3中，設(shè)定2個焦點Fl、F2間的聚焦波束的照射時間的切換周期 Tm的初始值Tstot、最終值Tmd、以及間隔Δ Τ。將初始值Tstart、最終值Tmd設(shè)定為針對測定部位和2個焦點間的距離d，能在滿足式O)的范圍內(nèi)獲得峰值的值。該設(shè)定值既可以按照測定部位、深度、焦點間的距離等而自動地設(shè)定，也可以由操作者使用輸入裝置來進(jìn)行設(shè)定。反之，也可以先決定η和觀測點，再決定距離d。其中距離d是上述的范圍內(nèi)的值。這種情況下，顛倒步驟H3和步驟H2的順序。在步驟H4-1中，設(shè)定測定范圍。首先，設(shè)定橫波的觀測點(位移檢測點)。觀測點的設(shè)定可以自動進(jìn)行設(shè)定，或者由操作者用輸入裝置來進(jìn)行設(shè)定。另外，決定在觀測點上的橫波傳播的振幅(數(shù)Pm 數(shù)十μπι)的檢波中使用的光柵和光柵上的采樣點。在各光柵中，按照對于預(yù)想的橫波的頻率滿足尼奎斯特定理(Nyquist theorem)的方式來設(shè)定位移檢測用波束的接收的PRF(反復(fù)被發(fā)送的脈沖的頻率)。例如，在光柵與橫波的位移的方向相同的情況下，設(shè)PRF為橫波的頻率的2倍以上。接下來，在步驟H4-2中，取得在相關(guān)運算(在后面的橫波的位移檢測時進(jìn)行)中使用的參照信號。參照信號是針對測定范圍內(nèi)的光柵，通過與后述的步驟H6-1相同的位移檢測用波束的收發(fā)而取得的。另外，也可以使用在步驟Hl中顯示的B型像的信號數(shù)據(jù)來作為參照信號。在這種情況下，能省去步驟H4-2的工序。在步驟H5中，以Tl = Tstart的切換周期對2個焦點F2、F2交替發(fā)送脈沖線性調(diào)頻信號(聚焦波束)，在2個焦點產(chǎn)生橫波。在步驟H6-1中，在步驟H4-1所設(shè)定的測定范圍內(nèi)進(jìn)行用于觀測橫波的位移檢測用波束的收發(fā)。各測定點上的位移檢測既可以在從脈沖線性調(diào)頻信號成為關(guān)閉起到在全部的觀測點上橫波都到來并穿過為止的期間中總是進(jìn)行檢測，也可以預(yù)先根據(jù)焦點與觀測點的距離、和估計的橫波速度來求取橫波到來后到穿過為止的時間，僅在該時間進(jìn)行檢測。后者由于更能提高PRF，因此能進(jìn)行高精度的位移檢測。在檢波部25中對接收信號在帶通濾波等的信號處理中提取出相當(dāng)于fm的信號后，進(jìn)行公知的相關(guān)運算，來計算橫波的位移。 相關(guān)運算使用參照信號、和通過位移檢測用波束而接收到的每單位時間的回波信號來進(jìn)行計算。通過該計算，能獲得各觀測點上的橫波的時間波形。在步驟H10，判定前一個切換周期Tm是否為Tend。若不是Tend，則再度返回步驟H4-2 或步驟H5，并以下一個T(m+1)的切換周期來發(fā)送脈沖線性調(diào)頻信號。在返回步驟H4-2的情況下，由于再度取得參照信號，因此基于測定中的焦點位置的偏離的相關(guān)運算的魯棒性較大。在將2個焦點的位置的移動返回步驟H5的情況下，能縮短測定時間。在Tend的情況下，在步驟H6-2的工序中，對B型像或現(xiàn)有方式下拍攝的彈性成像的像進(jìn)行拍攝。在圖5的序列中，未圖示拍攝的順序。在使用在步驟Hl中顯示的圖像的情況下，還能省去步驟H6-2的工序。在步驟H7中，根據(jù)針對不同的切換周期(或切換頻率)的位移量的絕對值的關(guān)系來進(jìn)行頻譜解析，根據(jù)成為峰值的頻率fM和頻率 來計算與硬度相關(guān)的值，并將結(jié)果顯示于畫面。另外，在設(shè)定多個觀測點(位移檢測點)的情況下，進(jìn)行頻譜解析的觀測點使用橫波的位移量的絕對值的峰值具有最大的值的觀測點的時間波形。在與步驟Hl或步驟Η6-2中拍攝的B型像、或以現(xiàn)有方式拍攝的彈性成像的像相同的畫面上將計算結(jié)果顯示成數(shù)值。所顯示的硬度的值使用與Tm對應(yīng)的橫波速度C、根據(jù)橫波速度而計算出的剪切彈性模量或楊氏模量等。另外，既可以在與B型圖像或已有的彈性成像圖像相同的畫面上用2個畫面來顯示以Tm或fm為橫軸、以位移量/形變量/亮度值等為縱軸的坐標(biāo)圖，也可以切換來顯示。進(jìn)而，如圖11(a)所示，可以將2個焦點F1、F2的位置、距離d重疊于圖像上來進(jìn)行顯示，或者也可以與聚焦波束照射時間的切換周期的初始值Tstart、最終值Tmd以及間隔ΔΤ—起顯示在畫面內(nèi)。由此，操作者能觀察所顯示的圖像或坐標(biāo)圖，改變2個焦點的位置、距離d、切換周期的初始值Tstot、最終值Tmd以及間隔Δ T 等測定參數(shù)，來再次進(jìn)行測定。在步驟Η8中，由操作者來判斷是否結(jié)束測定。在再次重新設(shè)定2個焦點的位置、 切換周期的初始值Tstart、最終值Tmd以及間隔ΔΤ、與測定范圍相關(guān)的值，來進(jìn)行測定的情況下，能返回步驟H2、步驟H3或者步驟H4-1來重新進(jìn)行診斷。在不進(jìn)行再次測定的情況下，在步驟H9結(jié)束測定。在此，說明在改變Tm來進(jìn)行測定的期間被檢體發(fā)生移動的情況下的、補正基于移動的焦點位置的方法。在從步驟HlO返回步驟H4-2并取得參照信號時，通過超聲波收發(fā)來取得包含在步驟H2中設(shè)定的焦點位置以及估計的焦點位置的移動位置的二維數(shù)據(jù)，并利用公知的矢量映射(vector matching)法，使用在步驟Hl中顯示的B型像的數(shù)據(jù)中相應(yīng)范圍的數(shù)據(jù)、以前的步驟H-2中取得的二維數(shù)據(jù)，來算出焦點的移動量的矢量。根據(jù)算出的移動量的矢量來計算當(dāng)前的2個焦點的位置，并將其重疊在在步驟Hl中取得的B型像上而在畫面上顯示2個焦點的位置的軌跡，由此操作者能觀測到被檢體的移動。另外，也可以在步驟H-2中取得幀內(nèi)的全部的數(shù)據(jù)，使用其中的相應(yīng)范圍的數(shù)據(jù)來計算移動量。這種情況下， 也可以在顯示位置的軌跡的同時，還更新幀的B型像。對應(yīng)于移動后的2個焦點的位置還對參照信號進(jìn)行補正。移動量的計算可以在針對各切換周期Tm的每次位移檢測之后進(jìn)行，或在多個Tm之后進(jìn)行。在步驟H4-2中，在每次計算移動量的情況下，針對移動的魯棒性提高。另外，在針對多個Tm的位移檢測之后計算移動量的情況下，由于能縮短測定時間，因此在不怎么移動的情況下是有效的。除了在步驟H4-2中顯示焦點位置的軌跡之外，也可以在顯示步驟H7的硬度時，顯示移動量的軌跡、 在步驟H2中設(shè)定的焦點位置和最終的焦點位置、在步驟H2中設(shè)定的焦點位置和最終的位置的矢量等。另外，也可以在相同畫面上相鄰顯示沒有進(jìn)行焦點位置的補正的情況下的測定結(jié)果和進(jìn)行了補正的情況下的測定結(jié)果這2個結(jié)果，或者也可以切換來進(jìn)行顯示。操作者能夠確認(rèn)即使進(jìn)行測定的地方移動硬度也沒什么變化，或確認(rèn)測定結(jié)果中存在偏差等。在對1組的焦點反復(fù)進(jìn)行多次測定的情況下，例如，既可以僅顯示最新測定的結(jié)果的數(shù)值，而且，也可以將每次測定的結(jié)果存儲于未圖示的記錄介質(zhì)中，列舉多個測定結(jié)果的數(shù)值，或使用表、坐標(biāo)圖等來進(jìn)行顯示。另外，也可以顯示多個測定結(jié)果的平均值或分散值等。平均值或分散值使用針對相同的2個焦點的每次測定的結(jié)果的值，或者使用在空間上不同的2個焦點上進(jìn)行測定的結(jié)果。除了顯示為數(shù)值以外，還有將多處的測定結(jié)果二維顯示為灰色標(biāo)度(gray scale)的亮度值或色表(color map)的方法。這種情況下，既可以在B型像上重疊色表來進(jìn)行顯示，或者在與B型圖像或現(xiàn)有方式的彈性成像圖像相同的畫面上用2個畫面來顯示，也可以切換顯示。還可以顯示色帶(color bar)。另外，也可以與數(shù)值一起顯示。顯示的二維圖像既可以僅使用最近測定的結(jié)果來進(jìn)行顯示，也可以顯示多個測定結(jié)果的平均值。接下來，說明在斷層面內(nèi)的某區(qū)域中，設(shè)定多個焦點的組，對這些焦點的組的位置一邊進(jìn)行掃描一邊進(jìn)行測定的方法。其中，以與前面說明了的不掃描而進(jìn)行測定的情況下的流程圖不同的部分為中心來進(jìn)行說明。在圖10的步驟H2中，將多個2個焦點的組設(shè)定為LOI (Line of Interest，興趣線)或ROI (Region of Interest，興趣區(qū)域)。在LOI的情況下，將2個焦點的組的中心點設(shè)定在某直線上，在ROI的情況下，將2個焦點的組的中心點設(shè)定在四角或測定部位的輪廓的形狀等上。也可以由操作者使用輸入裝置來輸入LOI或R0I。另外，也可以通過圖像處理從在步驟Hl中顯示的斷層像中提取測定部位的輪廓等，從而自動地設(shè)定LOI或R0I。在 LOI和ROI的設(shè)定之后，設(shè)定各組的2個焦點的距離、焦點的組的個數(shù)、以及多個焦點的組的中心點間的距離。其中，使各組的2個焦點的距離在前述的范圍內(nèi)。另外，各焦點的組的距離按照在各焦點的組中傳播的橫波彼此不重疊的方式來進(jìn)行設(shè)定。此時，由于橫波的傳播距離>聚焦波束的波束寬度，因此，在各焦點的組的測定時產(chǎn)生的溫度上升不會相互干擾。 在由操作者進(jìn)行輸入的情況下，顯示能設(shè)定的各組的2個焦點的距離、焦點的組的個數(shù)、以及多個焦點的組的中心點間的距離。焦點的組的中心點既可以按照等間隔配置的方式進(jìn)行設(shè)定，也可以不是等間隔配置。在步驟H4-1中，自動地、或由操作者用輸入裝置來設(shè)定針對各焦點的組的測定范圍。另外，設(shè)定針對各焦點的組的進(jìn)行測定的順序。在進(jìn)行設(shè)定時，相鄰的順序的2個焦點的組選擇盡可能遠(yuǎn)離的地方(例如左上和右下)。這是為了盡可能避免給對各2個焦點的聚焦波束的輻射所引起的生物體的溫度上升帶來的影響。在步驟H5、步驟H6-1的步驟中，以在步驟H4_l中設(shè)定的順序，對各焦點的組進(jìn)行切換周期Tm的脈沖線性調(diào)頻信號的發(fā)送、以及位移檢測。在步驟H7中進(jìn)行顯示時，例如，既可以將色表重疊在步驟H6-2所拍攝的B型像上來重疊進(jìn)行色表顯示，或者也可以在與B型圖像相同的畫面上用2個畫面來進(jìn)行顯示，也可以切換進(jìn)行顯示。還可以顯示色帶。另外， 也可以顯示LOI、R0I、焦點的位置。操作者確認(rèn)硬度并沒有因為進(jìn)行測定的地方不同而有大的變化，或確認(rèn)根據(jù)地方不同而存在偏差。另外，關(guān)于與所顯示的二維硬度相關(guān)的結(jié)果， 在由操作者使用輸入裝置指示了 ROI內(nèi)的任意的點的情況下，也可以在畫面上顯示與硬度相關(guān)的值。另外，也可以計算針對多個焦點的組的測定結(jié)果的平均值或分散值，并在畫面上顯不。在此，與1組焦點時相同，在進(jìn)行測定的期間，在斷層面內(nèi)各焦點的組的位置有移動的可能性。因此，與1個組的測定的情況相同，在第2次以后的步驟H4-2中計算各焦點的組移動的矢量，并更新參照信號。如圖11(b)所示，在步驟H7中按照通過計算而求出的移動的矢量來補正焦點的位置或顯示硬度的位置，并顯示最終的各組的焦點的位置。另外， 移動量的矢量與只對1組測定時相同，也可以在改變切換周期Tm時一邊進(jìn)行更新一邊將焦點位置的軌跡重疊在B型像上來進(jìn)行顯示。下面，敘述實施例1的硬度的測定方法的變化。如圖7(a)所示，對于1個組的2個焦點的硬度測定，在能觀測到多個峰值的情況下，能根據(jù)用多個切換周期TM(n)使用式( 而算出的多個c的值的平均值來進(jìn)行估計。而且，還能根據(jù)成為峰值的切換周期TM(n)的間隔ΔΤΜ = ΤΜ(η+1)-ΤΜ(η)來估計硬度，或者根據(jù)多個切換周期的間隔△ Tm的平均值來估計硬度。在此，△ Tm根據(jù)式( 如下述式(3)那樣導(dǎo)出。Δ Tm = d/c X (-4/ ((2n+l) X (2n+3)))......(3)另外，在上述的實施例1中，按照對2個焦點F1、F2的聚焦波束交替地照射(開啟 /關(guān)閉)的方式進(jìn)行控制，但也可以按照同時照射(開啟/關(guān)閉)的方式進(jìn)行控制，從而能在同時刻使2個焦點Fl、F2產(chǎn)生位移。這種情況下，由于干涉波放大而具有峰值的條件是在2個焦點的距離d為橫波的波長λ的(η+l)倍時，因此與式⑴對應(yīng)而成為式0)。kXd = (2 31 f/c) Xd = 2 31 ((n+1)......(4)另外，作為高精度的硬度測定方法，也可以在第一次，先粗略地設(shè)定切換周期的間隔Δ T來進(jìn)行測定，并求取ΤΜ，在下一次的測定中，以Tm附近的切換周期來更細(xì)微地設(shè)定Δ T，由此求取更詳細(xì)的Tm的值。另外，在上述的實施例1中，以各切換周期Tm分別對2個焦點F1、F2照射一次聚焦波束，然后變更為下一切換周期T(m+1)，但并不限于此，也可以在以相同的切換周期Tm對2 個焦點F1、F2交替地反復(fù)進(jìn)行多次聚焦波束的照射后，再設(shè)定為下一切換周期T(m+1)。通過以相同的Tm來交替地反復(fù)進(jìn)行多次照射，能進(jìn)行更高靈敏度的測定。在上述的實施例1中，使切換周期Tm的值從較大的值向較小的值變化，但也可以反過來，使其從較小的值向較大的值變化。另外，ΔΤπι除了固定值以外，還可以是等比級數(shù)等的根據(jù)某函數(shù)而變更的值。進(jìn)而，在實施例1中，說明了根據(jù)峰值(極大值)來估計硬度的方法，但也可以用極小值。這種情況下，在圖7(a)中，使用1 1 = 2π、4π……的值。另外，還能根據(jù)極大值與極小值的間隔來進(jìn)行估計。極大值與極小值的間隔為式(3)所示的峰值的間隔Δ Tm的1/2 倍，因此與測定峰值的間隔相比能縮短時間。進(jìn)而，在實施例1中，說明了對2個焦點照射聚焦波束的方法，但還能在生物體內(nèi)的一條直線上等間隔地設(shè)定2個以上的多個焦點(例如是4個)，對隔了 1個焦點的各焦點，以與焦點Fl或焦點F2相同的序列來照射聚焦波束(例如對于4個焦點，從端部起依次為圖5的焦點Fl的序列、焦點F2的序列、焦點Fl的序列、焦點F2的序列)。由此，由于彼此干涉的波的數(shù)量增加，因此能進(jìn)一步在確保安全性的同時提高靈敏度。在實施例1中，一邊使聚焦波束的開啟/關(guān)閉的切換頻率fm進(jìn)行掃頻一邊進(jìn)行超聲波收發(fā)，但也能僅用特定的切換頻率fm來進(jìn)行測定。例如，以圖12的方法來進(jìn)行測定。 這種情況下，根據(jù)基于脈沖線性調(diào)頻法的硬度診斷而獲得的橫波速度c來設(shè)定為最合適的焦點間的距離d、特定的切換周期而進(jìn)行測定，由此能進(jìn)行更高精度的測定。進(jìn)而，還考慮使切換頻率fm固定并改變焦點間的距離d來進(jìn)行測定的方法。在該方法中，由于能使聚焦波束的聚焦位置變化，因此能進(jìn)行更安全的測定。另外，也可以取代切換突發(fā)的切換頻率fm來發(fā)送波束，而通過使用包含多個fm的隨機(jī)波，使聚焦波束的照射以及位移檢測用波束的收發(fā)成為一次。在橫波的位移計算后進(jìn)行頻譜解析，計算針對多個fm的位移。由此，能縮短測定時間。測定對象例如能舉出肝臟、胸部、血管等。實施例2在實施例2中，將對2個焦點中的1個焦點的聚焦波束的波束照射時間的切換周期保持為恒定，僅改變對另一個焦點的波束照射時間的切換周期。即，是對相位進(jìn)行掃描的方法。使用圖12來說明實施例2。如圖12的聚焦波束的序列所示那樣，將焦點Fl以及焦點F2為開啟狀態(tài)的時間寬度設(shè)為Ta(固定)。另外，按照使從對焦點Fl的聚焦波束成為開啟起直到對焦點F2的聚焦波束成為開啟為止的時間寬度Tm的值如Tl ( = Tstart = Ta)、 T2、T3……那樣以恒定的間隔Δ T漸漸變小的方式來進(jìn)行控制。在個方法中，由于不用改變對焦點Fl的切換周期的值的設(shè)定，因而能縮短測定時間。在2個焦點的各自中，由于聚焦波束成為開啟的時間寬度都是Ta，因此2個焦點上的聲能以及位移量相同。另外，如圖13所示，將焦點F1、焦點F2成為開啟的時間寬度(照射時間)固定在Tb，通過將Tb設(shè)定得充分短，能使得焦點Fl與焦點F2成為開啟的時間不會重疊。這種情況下，由于能分開對2個焦點照射聚焦波束，因而沒有波束間的干涉的影響。使從對焦點 Fl的聚焦波束成為開啟起直到對焦點F2的聚焦波束成為開啟為止的時間寬度Tm如(Tm = Tl ( = TstaJ、T2、T3……)那樣以恒定的間隔ΔΤ漸漸變小。也能用使Tm的值漸漸變大的方法。在圖10的流程圖的步驟Η3中，除了設(shè)定初始值Tstart、最終值Tend、以及時間間隔ΔΤ 以外，還設(shè)定Ta和Tb。實施例3在本實施方式中，說明為了進(jìn)行測定部位的二維的硬度的診斷，在多個地方使波束聚焦來進(jìn)行測定的情況。在圖14中示出了對位于同心圓上的8個聚焦點F1、F2、F3、F4、 F5、F6、F7、F8進(jìn)行測定的情況下的聚焦波束的照射方向、以及與此相伴而產(chǎn)生的橫波的傳播方向。在本實施例中，將焦點數(shù)量設(shè)為8個點，但焦點數(shù)量并不限于此。在圖14(a)、(b)、 (c)中示出了 2個焦點的組的變化。例如，在圖14(a)中，相鄰的點即焦點Fl與焦點F2、焦點F2與焦點F3、焦點F3與焦點F4……構(gòu)成組。這些組的測定在想要測定組織形狀的輪廓的硬度的情況下特別有效。另外，在圖14(b)中，焦點Fl與焦點F2、焦點F2與焦點F3、焦點F3與焦點F4……是相對的2個焦點的組。這種情況下，在想要測定測定部位的內(nèi)部硬度的情況下是有用的。對應(yīng)的組并不限于此，也可以如圖14(c)所示那樣，隔開1個焦點而構(gòu)成組，也可以是此外的組合。針對圖14(a)、(b)、(c)的各自的結(jié)果的顯示方法，既可以顯示用2對的組而測定的硬度的測定值的平均值或分散值，也可以用亮度圖像或色表來進(jìn)行二維顯示。而且，也可以對圖14(a)、(b)、(c)的2種以上的變化的測定值的平均值或分散值、二維顯示等進(jìn)行顯示。在此，如前所述，連結(jié)各個組的2個焦點的線段按照不位于垂直于體表面的方向即不位于超聲波探頭1的相同的光柵上的方式來配置。既可以由操作者利用輸入裝置來決定測定部位和成對的組，也可以設(shè)定在根據(jù)先前拍攝的圖像而估計出的部位。另外，在本實施例中，同心圓狀地設(shè)定了焦點，但形狀并不限于此。也可以在診斷裝置內(nèi)的未圖示的存儲器中預(yù)先保存多個形狀的信息，例如與圓、四角形相關(guān)的信息，并由操作者在畫面上自由進(jìn)行移動或變形來決定上述的組。進(jìn)而，也可以是由操作者輸入各個點的任意形狀。進(jìn)行超聲波收發(fā)的2個焦點的組的順序，在圖14(a)中，既可以以Fl與F2、F2與 F3、F3與F4的順序設(shè)置為順時針，也可以設(shè)置為逆時針。另外，也可以像Fl與F2、F3與 F4、F5與F6那樣隔開一個焦點來進(jìn)行設(shè)定。對于圖14(b)和圖14(c)也能控制進(jìn)行測定的組的順序。在本實施例3中，只要在圖10的流程圖中追加直到對全部的2個焦點的組的測定結(jié)束為止反復(fù)進(jìn)行步驟H5、步驟H6-1、步驟H6-2的工序即可。焦點的組的設(shè)定自動地或由操作者來設(shè)定。在由操作者進(jìn)行設(shè)定的情況下，在步驟H2中進(jìn)行設(shè)定。接下來，說明實施例3的變化。為了提高幀速率，在如圖14(b)中的焦點Fl與焦點F2、焦點F5與焦點F6那樣使連結(jié)2個焦點的線段彼此正交的情況下，由于橫波的傳播方向相差90度，因此可以如圖15 的序列那樣，在1組的脈沖線性調(diào)頻的序列中，組合另一個組的脈沖線性調(diào)頻。例如，假設(shè)針對向焦點Fl與F2的聚焦波束的切換周期為Tl、T2、T3、……、Tm。此時，假設(shè)針對向焦點F5與焦點F6的聚焦波束的切換周期為Si、S2、S3、……、Sm(Sm = ηXTm, η為正的實數(shù))。其中Tm興Sm。如此，若針對各組的切換頻率不同，則產(chǎn)生的橫波的頻率也不同。兩者的切換頻率只要沒有進(jìn)入到各自的頻帶寬度之中，則在位移計測后能通過濾波處理而進(jìn)行分離。此時，對各組的焦點間的距離進(jìn)行如下設(shè)定。例如，若假設(shè)橫波速度c在兩者的焦點的組之間為大致相同，則根據(jù)橫波速度c =波長/切換周期(=波長X切換頻率)的關(guān)系，在切換周期Sm為Tm的N倍時，波長也為N倍。因此，在Sm = NXTm的情況下，若將焦點F5與焦點F6間的距離設(shè)定為焦點Fl與焦點F2間的距離的N倍，則能對與焦點Fl和焦點F2同等程度的橫波速度進(jìn)行測定。焦點Fl與焦點F2成為開啟的時間和焦點F5與焦點 F6成為開啟的時間既可以相同，也可以不同。在圖12中，通過使向焦點F2與焦點F5的聚焦波束成為關(guān)閉的時刻為相同時間，能在剛成為關(guān)閉后立刻發(fā)送位移檢測用波束。位移檢測用的超聲波波束的方向控制為能觀測到2個橫波的最合適的位置、即按照位移檢測用的超聲波波束與2個橫波的前進(jìn)方向的任意一個都不平行、且盡可能正交的方式進(jìn)行控制。另外，在圖10的流程圖中，在步驟Η2中指定正交的2組焦點，按照1組焦點間的距離為另一對的N倍的距離的方式來進(jìn)行設(shè)定。進(jìn)而，在步驟Η3中，若設(shè)定了對2個焦點的聚焦波束的照射時間的切換周期的初始值Tstmt、最終值Tmd、以及間隔Δ Τ，則對于在步驟 Η2指定的與N倍的距離對應(yīng)的組，自動地設(shè)定切換周期的初始值Sstart、最終值Smd、以及間隔AS。作為進(jìn)一步的變化，代替對乳房進(jìn)行測定的情況下的線性陣列型的探頭，按照包圍乳房的全周的方式來安裝如圖16(a)所示那樣的環(huán)狀的陣列探頭200，從而能進(jìn)行硬度的診斷。多個環(huán)狀陣列探頭的各探頭110配置在環(huán)狀陣列探頭200的圓周上，通過對環(huán)狀陣列探頭的各探頭110電子地施加延遲，能在位于環(huán)的內(nèi)側(cè)的部位的被檢體內(nèi)的任意部位使聚焦波束聚焦。如此，例如能舉出如下方法如圖16(b-l)那樣，對位于被檢體內(nèi)的某個圓周上的2個不同的焦點Fl、F2輻射聚焦波束，并測定與硬度相關(guān)的值。在對各焦點照射聚焦波束時，通過對各焦點使用相對于圓的中心為相反側(cè)的探頭組，比起使用靠近的探頭， 能使用更多的探頭，容易作出期望的波束形狀。另外，在如圖6(b-2)所示那樣，2個焦點相對于圓的中心位于相反的方向的情況下，由于能分別從相反方向照射聚焦波束，因此能減小波束間的干涉。因此，若使用環(huán)狀陣列探頭的各探頭110，則能更有效率地進(jìn)行沿著圖14 所示的圓周的硬度的診斷。實施例4使用圖17來說明實施例4。在本實施例中，使用位移生成用和檢測用這2個超聲波探頭。能分別單獨使發(fā)送用的探頭和接收用的探頭的位置移動。在測定中，例如如圖 18(a)那樣，將被檢體置于位移生成用超聲波探頭6和位移檢測用超聲波探頭7之間，在位移生成用超聲波探頭6中發(fā)送聚焦波束，在位移檢測用超聲波探頭7中進(jìn)行位移檢測用超聲波波束的收發(fā)。另外，也可以如圖18(b)所示那樣，在預(yù)先固定探頭彼此之間的角度的狀態(tài)下，將2個探頭設(shè)置于被檢體表面。設(shè)置的方法、2個超聲波探頭的位置關(guān)系采用易于檢測出作為目標(biāo)的測定部位和位移的最適合的方法。位移生成用超聲波探頭6也可以使用線性陣列型的探頭。另外，也可以使用如圖19所示那樣的2焦點固定型的超聲波換能器300。圖19表示2焦點固定型的超聲波換能器的截面形狀。2焦點固定型的超聲波換能器300是將具有相同曲率(即焦點距離)且具有相同口徑的2個凹面型換能器A、B以開口面平行排列的狀態(tài)，使開口面的中心位置分開距離d來進(jìn)行組合的構(gòu)造。其中，除去了兩個換能器相互重疊的部分。由此，在將2焦點固定型的超聲波換能器300與體表面接觸時，在體內(nèi)的目標(biāo)斷層面上，能對距離2焦點固定型的超聲波換能器300相同的深度、且在位移檢測用超聲波探頭7的長軸方向(電子掃描方向)分開距離d的2個點照射聚焦波束。在此，在比被檢體內(nèi)的2個焦點位置更深的位置， 且在2焦點固定型的超聲波換能器300的中心軸上，存在對2個焦點照射的聚焦波束交叉的地方。因此，若同時開啟對2個焦點的聚焦波束，則在交叉的位置F'也有產(chǎn)生位移的可能性。為了避免這種情況，也可以在組合2個凹面型的換能器A、B時，以期望的斷層面為中心，向正負(fù)方向轉(zhuǎn)動相同角度后再粘接。由此，由于2個聚焦波束所交叉的點彼此成為扭曲的位置關(guān)系，因此，能僅在2個焦點產(chǎn)生位移。其中，焦點間的距離d按照轉(zhuǎn)動角度而成為比不進(jìn)行轉(zhuǎn)動時的距離d小的值。由于2焦點固定型的超聲波換能器300的焦點間的距離d為固定，因此在想要改變距離的情況下，預(yù)先準(zhǔn)備幾種組合的2焦點型換能器，根據(jù)進(jìn)行診斷的部位和條件，而隨時選擇換能器來使用。相對于體表面的位移生成用超聲波探頭6的位置的調(diào)整，在使用線性陣列型的超聲波探頭的情況下，電子地控制于在焦點位置設(shè)定部12中設(shè)定的焦點上。另外，在使用2 焦點固定型的超聲波換能器的情況下，既可以機(jī)械地進(jìn)行控制，也可以由操作者自身利用緊固件和工作臺等來進(jìn)行2焦點固定型的超聲波換能器的位置調(diào)整。在此，2個焦點既可以由操作者一邊觀察先前拍攝的B型圖像或以現(xiàn)有方式所拍攝的彈性成像圖像，一邊使用未圖示的輸入裝置(鍵盤、鼠標(biāo)、觸控面板等)來決定，而且， 也可以將根據(jù)所拍攝的圖像的亮度值和組織的形狀等而計算出的估計值設(shè)定于焦點位置設(shè)定部12。在由操作者自身進(jìn)行了焦點位置的調(diào)整的情況下，省略了焦點位置設(shè)定部12以及圖10的流程圖的步驟H2的工序。另外，由于發(fā)送用和接收用的超聲波探頭分開，因此能在位移檢測用接收波束剛結(jié)束了焦點位置的掃描后，立刻發(fā)送下一位移生成發(fā)送波束，能縮短時間。另外，由于不再介由收發(fā)切換開關(guān)2，因此能使聚焦波束與位移檢測用的收發(fā)波的載波頻率分開，因此，能在聚焦波束的發(fā)送的同時，進(jìn)行位移檢測用波束的收發(fā)。由此，既能監(jiān)視位移為最大的狀態(tài)，也能提高幀速率。固定型的超聲波換能器也可以是具有2點以上的多個焦點的換能器。但是，隨著焦點個數(shù)的增加，相對于相同輸入電壓，各焦點上的聚焦超聲波的聲強變小，因而位移量也會變小。另外，除了 2焦點固定型的超聲波換能器300以外，還能使用在期望的攝像面內(nèi)的空間中具有2個焦點的構(gòu)造的焦點固定型的超聲波換能器。其中，除去在縱向(垂直于體表的方向)排列2個焦點的構(gòu)造的超聲波換能器。實施例5在本實施例中，說明將癌等的組織假設(shè)為球體時的情況下的根據(jù)諧振頻率來進(jìn)行硬度的診斷的方法。例如，相對于橫波彈性模量μ的球體的固有諧振頻率具有如圖20所示那樣的頻譜分布(非專利文獻(xiàn)幻。若將與圖中的縱軸的ο交叉時的頻率設(shè)為諧振頻率，則可知在與正常部位(μ = 1)相比癌(μ = 30)的橫波彈性模量大30倍時，諧振頻率變大約7倍。在圖21中示出本實施例的系統(tǒng)構(gòu)成圖。與實施例1不同的是，硬度頻譜計算部沈由頻譜解析部30、硬度運算部位大小估計部32、硬度運算部31構(gòu)成這一點。在根據(jù)球體的諧振頻率來進(jìn)行硬度的診斷的情況下，在硬度運算部位大小估計部32中，根據(jù)B型圖像或以現(xiàn)有方式拍攝的彈性成像圖像，通過圖像處理來求取球的半徑r。也可以由操作者來輸入半徑r。在由頻譜解析部30解析了成為峰值的切換頻率fM之后，在硬度運算部31中，根據(jù)半徑r和頻率fM來計算橫波彈性模量等的硬度的值。將硬度運算部位大小估計部32所估計的半徑r在顯示部5上顯示為數(shù)值或者具有半徑r的圓，而且，顯示峰值的頻率和橫波彈性模量。在此說明了球體，但也能使用圓、橢圓、環(huán)等、最適合診斷部位的形狀的固有諧振頻率。在這些實施例中，考察測定所需要的時間。在此，如圖22所示，被檢體內(nèi)的溫度上升依賴于聚焦波束的照射時間、照射時間間隔。即使在聲強相同的情況下，基于脈沖線性調(diào)頻法的一次聚焦波束的照射時間越長，多個聚焦波束照射的時間間隔越短，則溫度上升的上升率就越大。為了確保生物體的安全性，按照最大溫度上升小于l°c的方式來控制照射時間和照射時間間隔?？紤]以數(shù)百μ s 數(shù)ms的切換周期來進(jìn)行基于脈沖線性調(diào)頻法的波束的發(fā)送的情況下的溫度上升。例如，通過基于生物體的熱傳導(dǎo)率的計算，在聲強為lkW/cm2、生物體的衰減率為0. 5dB/cm/MHz、照射時間為Ims時，預(yù)計最大上升溫度為約0. 1°C程度。另外， 根據(jù)計算結(jié)果，從最大上升溫度返回到波束照射前的初始狀態(tài)的溫度為止的時間(緩和時間)為大約k。因此，為了確保針對溫度的安全性，需要將從針對某焦點的組的基于脈沖線性調(diào)頻法的波束發(fā)送的結(jié)束時刻起直到針對同一焦點的組的下一脈沖線性調(diào)頻的發(fā)送開始時刻為止的時間間隔設(shè)成總是為^以上，或者在直到上升溫度成為1°C為止的期間， 多次進(jìn)行脈沖線性調(diào)頻信號的發(fā)送來進(jìn)行測定。以實施例1的圖5為例對此進(jìn)行說明。在此，設(shè)參照信號的取得僅為最初的一次。假設(shè)脈沖線性調(diào)頻信號的照射時間TB，位移檢測用波束的收發(fā)時間為TO⑵，從發(fā)送了位移檢測用波束后起直到照射下一脈沖線性調(diào)頻信號為止的時間為TO (3)，從最后的位移檢測用波束的接收結(jié)束的時刻起直到下一次為止的時間(待機(jī)時間)為T(K4)。首先，考慮對1個焦點的組來進(jìn)行測定的情況。為了使測定時間為最短，將Τ0(3) 設(shè)為0。此時，Tm的個數(shù)m由1°C/(1次波束照射所產(chǎn)生的溫度上升El)來決定。因此，在 El為0. 1°C的情況下，m = 10。若假設(shè)TO⑴、以及ΤΒ+Τ0⑵、圖22的步驟H7的斷層像取得時間全部為大約10ms，則(10+10X10+10) = 120ms，測定結(jié)束。此時，幀速率為l/120ms = SHz0其中，由于在測定后溫度上升大約1°C，因此，直到再次成為原來的溫度為止，都不開始下一測定而成為待機(jī)狀態(tài)(TO (4)=大約5秒)。也可以在待機(jī)時間中進(jìn)行其它部位的測定。在重視安全性的情況下，若將TO (3)設(shè)為5秒，則由于溫度成為與測定開始時相同的溫度，因此能與溫度上升無關(guān)地決定m。這種情況下，測定時間與m大致成正比，例如，在 m = 5時，成為5X5 = 25秒，幀速率成為0. 04。另外，即使不設(shè)置待機(jī)時間也可以進(jìn)行下一測定。TO (3)可以設(shè)定在從0到5秒的范圍內(nèi)。若T0(3)較小，則測定時間變短，但Tm的個數(shù)會受到限制，從而待機(jī)時間變長。另外，若T0C3)較大，則能測定的Tm的個數(shù)增加，待機(jī)時間變短，但測定時間變長?？紤]掃描多個焦點的組來進(jìn)行測定的情況。設(shè)焦點的組的個數(shù)為10。在設(shè)TO (3) =0的情況下，相對于上述的1個焦點的組的情況，成為(10+10X10X10+10) = 1020ms。 此時幀速率成為0.1。另外，在T0(3) = 5秒時，只要各焦點的組中的溫度上升不會影響到其它的焦點的組，就可以在Τ0(3)的期間進(jìn)行多組的測定。因此，幀速率與1個焦點的組的情況的測定時間相同。在測定時，針對聲強、TB、T0C3)等參數(shù)的、最高上升溫度、緩和時間、溫度上升區(qū)域等信息預(yù)先存儲在未圖示的記錄介質(zhì)中，按照以最合適的幀速率進(jìn)行測定的方式來由中央控制部3進(jìn)行控制。到達(dá)待機(jī)時間之后，也可以用畫面顯示或聲音來通知操作者。另外， 在圖10的步驟H3的工序中，也可以顯示測定的所需時間、能設(shè)定的Tm的個數(shù)、待機(jī)時間、 Tall =(測定的所需時間+待機(jī)時間)等。接下來，討論硬度測定中的誤差。在圖23(a_l)、(a_2)中示出了對1個焦點照射波束來使組織變形，在橫波的傳播方向上在等間隔的多個位置(例如XI、X2、X3、X4)測定產(chǎn)生的橫波的位移，并導(dǎo)出位移與時間的關(guān)系的方法。在該方法中，如圖23 (a-2)所示那樣，能根據(jù)對位移成為峰值的時間與各觀測位置的關(guān)系進(jìn)行線性近似時的直線的傾斜度來估計橫波的速度C。此時，在位移波形中，存在虛線所示的噪聲，成為求取峰值時的誤差。為了減小誤差，可以考慮提高采樣頻率，在算出峰值時使用盡可能多的數(shù)據(jù)的方法。但是，在該方法中，在求取峰值的運算中能使用的波形信號的數(shù)據(jù)限于峰值附近的數(shù)據(jù)。另外，作為其它的方法，有用波形整體進(jìn)行擬合(fitting)的方法。這種情況下雖然能使用位移波形的全部數(shù)據(jù)，但由于必須假定位移波形的形狀，因此峰值的位置存在偏離的可能性。另外， 在用低通濾波器來除去位移波形的噪聲的情況下，由于波形自身的形狀也發(fā)生變形，因此峰值位置存在偏離的可能性。接下來，使用圖23(b_l)、(b-2)、(b-3)來說明在本實施例中提出的2焦點脈沖線性調(diào)頻法中的誤差。例如，在圖23(b-l)中，在某切換周期Tm時，在觀測位置A上，位移量的絕對值成為極大值，在觀測位置B上，位移量的絕對值成為極小值(圖23 (b-2))。在橫波的位移方向的多個觀測位置上進(jìn)行監(jiān)視的情況下，針對各觀測位置的位移量的絕對值成為例如圖23(b-3)那樣的曲線。如前所述，在改變切換周期Tm時，根據(jù)位移量的絕對值成為峰值時(圖7(a))的切換周期TM，來估計橫波速度。在該方法中，如圖23 (b-2)所示那樣， 在位移波形中存在虛線所示的噪聲，在計算極大值時成為誤差。在此，為了除去噪聲，可以計算位移的絕對值的積分值。例如，針對觀測點A的積分值是不為0的值，與此相對針對觀測點B的積分值大致成為零。在該積分運算中，可以使用波形信號的全部數(shù)據(jù)，另外無需考慮波形形狀的變化等。因此，在提出的方法中，可以說與圖23(a_l)、(a-2)的方法相比，由于能使用較多的數(shù)據(jù)來進(jìn)行硬度的測定，因而誤差較小。在上述全部的實施例中，也可以取代線性陣列型的探頭而使用二維探頭。另外，在探頭中能使用陶瓷、高分子、半導(dǎo)體的探頭等，但并不限于此。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
本發(fā)明能夠應(yīng)用于超聲波裝置領(lǐng)域。符號的說明1超聲波探頭2收發(fā)切換開關(guān)3中央控制部4數(shù)字掃描變換器5 顯示部10位移生成部11位移生成用發(fā)送波形生成部12焦點位置設(shè)定部13位移生成用發(fā)送波束生成部14波束時間設(shè)定部20位移檢測部21位移檢測用發(fā)送波形生成部22位移檢測部發(fā)送波束生成部23位移檢測用接收波束運算部25檢波部26硬度頻譜計算部30頻譜解析部31硬度運算部32硬度運算部位大小估計部100超聲波探頭1的各元件110環(huán)狀陣列探頭的各探頭200環(huán)狀陣列探頭300 2焦點固定型的超聲波換能器
權(quán)利要求
1.一種超聲波診斷裝置，其特征在于，具有超聲波探頭，其使生物體組織的焦點位置位移，發(fā)送產(chǎn)生橫波的聚焦波束，并發(fā)送用于檢測由所述橫波引起的所述組織的位移的位移檢測用波束，且接收所述位移檢測用波束的來自所述生物體的回波信號；焦點位置設(shè)定部，其設(shè)定多個所述焦點位置，并在照射到所述多個焦點位置的聚焦波束所產(chǎn)生的橫波發(fā)生干涉的位置設(shè)定焦點位置；和位移檢測部，其根據(jù)所述回波信號來檢測由所述橫波引起的組織的位移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述超聲波診斷裝置還具有發(fā)送波束時間設(shè)定部，該發(fā)送波束時間設(shè)定部設(shè)定發(fā)送所述聚焦波束的時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述超聲波診斷裝置還具有位移檢測部，該位移檢測部根據(jù)所述回波信號來算出所述組織的硬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述超聲波診斷裝置還具有顯示部，該顯示部顯示所算出的所述硬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述發(fā)送波束時間設(shè)定部按照針對不同的所述多個位置，所述聚焦波束的開啟和關(guān)閉切換周期相同的方式來設(shè)定發(fā)送時間。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述發(fā)送波束時間設(shè)定部針對不同的所述多個位置，設(shè)定所述聚焦波束的開啟和關(guān)閉切換周期不同的發(fā)送時間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述發(fā)送波束時間設(shè)定部在使針對所述多個位置的所述切換周期的至少一個按照成為周期或相位的線性調(diào)頻信號的方式在時間上變化的同時，設(shè)定發(fā)送時間。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述發(fā)送波束時間設(shè)定部在使針對所述多個位置的所述切換周期的至少一個按照成為周期或相位的線性調(diào)頻信號的方式在時間上變化的同時，設(shè)定發(fā)送時間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 不同的所述多個位置為2個。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述發(fā)送波束時間設(shè)定部同時進(jìn)行對所述多個位置的所述聚焦波束的照射。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述發(fā)送波束時間設(shè)定部交替進(jìn)行對所述多個位置的所述聚焦波束的照射。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述多個焦點位置相對于所述超聲波探頭可變。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于，所述多個焦點位置比所述聚焦波束的焦點上的波束寬度大，且比能檢波的橫波的傳播距離小。
14.一種超聲波診斷裝置，其特征在于，具有使生物體的組織的焦點位置位移，并發(fā)送產(chǎn)生橫波的聚焦波束的超聲波探頭； 發(fā)送用于檢測由所述橫波引起的所述組織的位移的位移檢測用波束，并接收所述位移檢測用波束的來自所述生物體的回波信號的超聲波探頭；焦點位置設(shè)定部，其設(shè)定多個所述焦點位置，并在照射到所述多個焦點位置的聚焦波束所產(chǎn)生的橫波發(fā)生干涉的位置設(shè)定焦點位置；和位移檢測部，其根據(jù)所述回波信號來檢測由所述橫波引起的組織的位移。
15.一種超聲波診斷裝置，能與位移檢測用波束生成裝置連接，其中該位移檢測用波束生成裝置發(fā)送用于檢測生物體組織的位移的位移檢測用波束，所述超聲波診斷裝置的特征在于，具有超聲波探頭，其使生物體組織的焦點位置位移，發(fā)送產(chǎn)生橫波的聚焦波束，接收所述位移檢測用波束的來自所述生物體的回波信號；焦點位置設(shè)定部，其設(shè)定多個所述焦點位置，并在照射到所述多個焦點位置的聚焦波束所產(chǎn)生的橫波發(fā)生干涉的位置設(shè)定焦點位置；和位移檢測部，其根據(jù)所述回波信號來檢測由所述橫波引起的組織的位移。
16.一種生物體的組織的硬度測定方法，使用了超聲波診斷裝置，該超聲波診斷裝置具備向生物體發(fā)送超聲波并接收來自所述生物體的回波信號的超聲波探頭，所述生物體的組織的硬度測定方法的特征在于， 經(jīng)由所述超聲波探頭來進(jìn)行以下動作，即經(jīng)由所述探頭來收發(fā)用于測定所述生物體的組織的位置的參考波束， 對所述生物體的組織的第1焦點發(fā)送使所述組織位移的第1聚焦波束， 對所述生物體的組織的第2焦點發(fā)送產(chǎn)生與由所述第1聚焦波束產(chǎn)生的橫波發(fā)生干涉的橫波的第2聚焦波束，收發(fā)用于測定所述第1聚焦波束以及所述第2聚焦波束照射后的所述生物體組織的位置的位移檢測用波束，根據(jù)接收到的所述參考波束和所述位移檢測用波束，來檢測由所述發(fā)生了干涉的橫波引起的所述組織的位移。
全文摘要
在將超聲波聚焦波束發(fā)送到被檢體內(nèi)來診斷硬度的輻射壓力彈性成像技術(shù)中，需要考慮高靈敏度和安全性。在本發(fā)明中，作為使組織位移和激發(fā)橫波的單元，向兩處發(fā)送聚焦波束。另外，按照成為脈沖線性調(diào)頻信號的方式來對發(fā)送波束進(jìn)行時間控制，一邊使發(fā)送頻率進(jìn)行掃頻一邊進(jìn)行超聲波收發(fā)。此時，在2個焦點間的距離與發(fā)送頻率成為波長的整數(shù)倍時，2個波相互干涉，能獲得大的振幅。另外，在發(fā)送頻率在組織中成為特有的諧振頻率時，振幅變大。由此，能以較小的發(fā)送波形的強度來提高靈敏度。進(jìn)而，由于使用脈沖線性調(diào)頻來進(jìn)行發(fā)送能容易地擴(kuò)展發(fā)送頻率的頻帶，因此可以使用測定對象部位的靈敏度高的頻率。通過任意設(shè)定焦點的數(shù)量和位置，能覆蓋寬的區(qū)域。
文檔編號A61B8/08GK102481143SQ20108003304
公開日2012年5月30日 申請日期2010年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者東隆, 橋場邦夫, 田原麻梨江 申請人:株式會社日立醫(yī)療器械