WO2023047876A1

WO2023047876A1 - 超音波診断システム、及び超音波診断システムの作動方法

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Publication number: WO2023047876A1
Application number: PCT/JP2022/031869
Authority: WO
Inventors: 勝也山本; 康彦森本
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2021-09-21
Filing date: 2022-08-24
Publication date: 2023-03-30
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Abstract

本発明は、加振パルスからなる送信信号を送信した後の休止期間に、既存の送信回路を用いて、超音波振動子の分極処理を行うことができ、ワークフローの低下がなく、性能を維持したまま観察対象部位の検査を継続することができる超音波診断システム、及びその作動方法を提供する。これにより、超音波診断システムの制御回路は、超音波発生用送信信号、及び分極処理用送信信号を生成するように制御すると共に、音響放射圧を発生させる加振用超音波を少なくとも含む超音波を発生させる送信信号の送信後に、超音波発生用送信信号、及び分極処理用送信信号の送信の際に発生する音響出力値に応じた分極処理時間を休止期間以内に設定し、分極処理時間において、少なくとも加振用超音波を送信した複数の超音波振動子に対して、分極処理用送信信号を送信して分極処理を行うように送信回路を制御する。

Description

超音波診断システム、及び超音波診断システムの作動方法

　本発明は、観察対象部位の組織の硬さなどを評価する超音波エラストグラフィーを実施する際に、脱分極した複数の超音波振動子に対して分極処理を行う超音波診断システム、及び超音波診断システムの作動方法に関する。

　経消化管による胆膵観察を目的とする超音波診断システムとして、内視鏡の先端部に超音波観察部を設けた超音波内視鏡が用いられている。このような超音波診断システムは、被検体の体腔内において複数の超音波振動子をそれぞれ駆動させて超音波を送受信することで被検体の体腔内の超音波画像を取得する。この超音波診断システムでは、被検体の体腔内に入れた状態で感度低下を回避する必要がある。
　超音波診断システムにおいて複数の超音波振動子は、例えば、圧電素子である単結晶振動子によって構成されており、通常、分極した状態で用いられる。単結晶振動子によって構成された超音波振動子は、高感度にて超音波を受信することが可能であるが、駆動時間が長くなるにつれて分極の度合いが低下する脱分極現象が生じることがある。脱分極現象が生じると、超音波振動子の受信感度が低下してしまい、超音波画像の画質に影響を及ぼす虞がある。このため、単結晶振動子の脱分極の対策として、再分極処理（単に分極処理とも言う）を行うことで感度が回復することも知られている。

　脱分極のリスクは、振動子の厚さ、即ち共振周波数と相関があり、振動子の厚い（低周波）の振動子ほど、リスクが低くなる。そのため、体表用で単結晶振動子を用いた振動子を用いる場、１～６ＭＨｚの低周波数帯域で用いることで、脱分極のリスクを回避している。
　これに対し、被検体の体腔内において各超音波振動子を駆動して超音波を送受信する場合、超音波の周波数を７～８ＭＨｚレベルの高周波帯域に設定する必要があるため、比較的厚みが薄い振動子を利用することになるが、振動子の厚みが薄くなるほど、脱分極現象の発生リスクが高くなる。このため、厚みが薄い振動子の場合には再分極のプロセスが必要となる。

　そのため、これまでに、超音波診断装置における脱分極に対する技術が開発されてきている。一例を挙げて説明すると、特許文献１に記載の圧電センサー装置としての超音波センサーは、圧電体及びこの圧電体を挟む一対の電極を有する圧電素子と、圧電素子から出力された検出信号を検出する検出処理を実施する検出回路と、圧電素子に分極用電圧を印加して分極処理を実施する専用の分極処理回路とを有する。このような構成の特許文献１に記載の超音波センサーでは、検出回路で脱分極を圧電素子間の特性の差分から検出し、専用の分極処理回路を用いて、分極処理を行うことで、分極を回復させることができる。なお、分極処理は、例えば、電源投入されるタイミング、検出処理を実施する旨の要求信号が入力されるタイミング（毎受信タイミング）、あるいは検出処理の終了後に所定の待機移行時間が経過したタイミングで実施される。これにより、圧電素子に脱分極現象が生じたとしても、その圧電素子を再度分極させることができ、圧電素子の受信感度を維持することが可能となる。

　別の例を挙げると、特許文献２に記載の超音波センサーは、圧電素子と、圧電素子を駆動する駆動回路とを有する。駆動回路は、まず、第１の電位Ｖ１によって圧電素子の分極を維持する工程、次に、最大電位ＶＨと最小電位ＶＬを少なくとも１回ずつ付与して圧電素子に超音波を送信させる工程、次に、第２の電位Ｖ２で圧電素子を待機させる工程、次に、第２の電位Ｖ２から第３の電位Ｖ３へ上昇させる工程、次に、圧電素子が超音波を受信する間、第３の電位Ｖ３を維持する工程、次に、第３の電位Ｖ３から第１の電位Ｖ１へ戻す工程を有する駆動波形によって圧電素子を駆動する。このような構成の特許文献２に記載の超音波診断装置では、上記の６つの工程を有する駆動波形によって圧電素子を駆動することで、圧電素子の分極を維持しながら圧電素子を駆動することが可能となる。即ち、特許文献２には、圧電素子を駆動する波形を工夫することで、脱分極を防ぐ点が記載されている。

　また、特許文献３、及び４に記載の超音波診断装置は、超音波振動子アレイを用いて被検体へ超音波を送信し、及び超音波の反射波を受信する超音波観察部を備える超音波内視鏡と、受信信号に基づいて超音波画像を生成する超音波用プロセッサ装置と、を備え、超音波用プロセッサ装置は、超音波診断を行うための超音波の送信、及び反射波の受信が行われていない非診断期間内において、複数の超音波振動子に対して分極処理を行う制御回路と、を備える。このような構成の特許文献３、又は４に記載の超音波システムにおいては、超音波画像を取得する時間とは異なる非診断時間において、超音波画像の画質に影響を及ぼすことなく、また、既存の回路構成の大幅な変更、及び回路規模の拡大を招くことなく、超音波内視鏡の超音波振動子に送信信号を送信する既存の送信回路を用いて、超音波振動子の分極処理を行うことができるとしている。

　ところで、従来より組織の硬さを評価する手法として、外力により組織を変形させて、その変形から硬さを推定し、組織の硬さを画像化、又は数値化することで評価する画像診断を行う超音波エラストグラフィーがある。従来の用手的圧迫による超音波エラストグラフィーでは、超音波プローブを観察対象部位に押し付けて観察対象の組織の動き等の変形をＢモード画像上で観察し、変形の少ないものは硬く、変形の大きいものは柔らかいなどのように、変形の大きさで組織の硬さを評価する手法であり、ストレインエラストグラフィー(Strain Elastography)として知られている。即ち、ストレインエラストグラフィーは、加圧による歪み(Strain)を診るものである。
　これに対し、ストレインエラストグラフィーにおいて、近年、超音波プローブを物理的に押し付け観察対象の組織を変形させるのではなく、超音波の照射によって物体を後方に押しやる力が生じる物理現象であるＡＲＦＩ（アーフィ―：Acoustic Radiation Force Impulse：音波照射力インパルス）を利用して、観察対象の組織を変形させて組織の変位を測ることで組織の硬さを評価するＡＲＦＩイメージング（ARFI Imaging）、即ちＡＲＦＩエラストグラフィー（ARFI Elastography）が知られている。

　また、ストレインエラストグラフィーに対して、ＡＲＦＩを利用して、観察対象の組織内に剪断弾性波（剪断波）（ＳＷ：Shear Wave）を発生させ、その剪断弾性波の伝搬速度、即ち音速を測定して、組織の硬さを評価するシェアウェーブイメージング（Shear Wave Imaging）、即ちシェアウェーブエラストグラフィー（ＳＷＥ：Shear Wave Elastography）も知られている。即ち、シェアウェーブエラストグラフィーは、剪断波の伝搬速度を測定するものである。
　これらのＡＲＦＩイメージング、及びＳＷイメージングは、プッシュパルス（Push Pulse）と呼ばれる加振パルスによる強い超音波の照射により、組織の歪みを発生させ、組織の変位量、又は組織に発生した剪断波の音速から組織の硬さを評価する手法である。

　また、特許文献５に記載の超音波システムは、超音波トランスデューサ要素のアレイを持つ超音波プローブと、超音波トランスデューサ要素に結合される送信チャンネルを持ち、それぞれの送信間隔の間に非対称な送信信号を要素に印加する送信ビーム形成器とを有する。この超音波システムは、プローブトランスデューサのポーリング（分極）を強化する非対称送信信号を用いて超音波プローブの要素を駆動する。このような構成の特許文献５に記載の超音波システムにおいては、超音波プローブの要素が、体内のせん断波の測定のための剪断波プッシュパルス（Push Pulse）のような長時間の高エネルギー圧力波を生成するのに使用されるとき、非対称波形を用いることにより、脱分極を防ぐことができるとしている。

特開２０１３－００５１３７号公報（特許第５８７４２０８号）特開２０１７－１４３３５３号公報特開２０２０－０００６０１号公報特開２０２０－０００６２５号公報特表２０１８－５１９０５２号公報

　以上のように、特許文献１～５の各々に記載の超音波センサー、超音波装置、超音波診断装置、及び超音波システムでは、圧電体からなる圧電素子、超音波振動子、及び超音波プローブの超音波トランスデューサ要素等の分極を再分極して回復させる、又は維持することが可能である。
　しかしながら、特許文献１に記載の超音波センサーのように、再度分極を行うための専用回路、及び脱分極の検出機構等を設けることはハードウェアの変更要素が大きく、既存のシステムに搭載するのは非常に困難であるという問題がある。
　また、特許文献２に記載の超音波センサーにおいては、脱分極を防止し、分極を維持するために、各駆動波形中に直流成分を入れることによって駆動波形のパルス長が長くなるため、フレームレートが低下して超音波画像の画質に影響を及ぼす可能性があるという問題がある。また、このような駆動波形を使って脱分極を防ぐには、画質と脱分極のリスクとのトレードオフとなるという問題がある。

　また、特許文献３、及び４に記載の超音波診断装置においては、超音波画像の取得のための診断期間が長かったり、頻繁に設けられていたりすると、非診断期間に再分極処理を行うことができても、結果的に、超音波振動子に超音波の送信、及び反射波の受信を行わせる期間が長くなってしまい、超音波振動子の脱分極が進んでしまい、超音波振動子による超音波の送信、及び反射波の受信を停止し、超音波振動子の再分極を図る期間を設けなければならないという問題がある。
　また、再分極プロセスには、通常、画像描出と異なる送信波形を用いるため、超音波出力は弱いが、上記の従来の超音波装置等において、スキャン走査中に実施するとフレームレートが低下してしまうという問題がある。

　ところで、超音波エラストグラフィーを実施する超音波システムにおいて、ＡＲＦＩイメージング、及びシェアウェーブイメージングを実施する際に加振パルス(以下、プッシュパルスともいう)を送信すると、観察対象の組織に短時間で強い超音波を入力することになる。生体内へ入力可能な時間平均強度は、米国ＦＤＡ（Food and Drug Administration：アメリカ食品医薬品局）のガイダンスでは、市販前通知５１０（ｋ）として、生体への安全性の問題から、減衰空間ピーク時間平均強度(Ｉspta.α)を７２０ｍＷ／ｃｍ^２以下にすることが定められている。５１０（ｋ）
（https://www.fda.gov/media/71100/download：Marketing Clearance of Diagnostic Ultrasound Systems and Transducers：診断用超音波システム、及びトランスデューサのマーケティングクリアランス）
　このため、強力な超音波出力を行った際には減衰空間ピーク時間平均強度(Ｉspta.α)を下げるため、休止期間（フリーズ区間）を入れる必要がある。

　図１３に、シェアウェーブ（ＳＷ）を用いた例を示す。プッシュパルスＰ１の送信後、シェアウェーブを検出するための超音波(Track Pulse：トラックパルスＰ２)の送受信を実施した後、休止期間３に入る。ここで、図１３で左側に示す太線は、超音波振動子（の圧電素子）４８へのプッシュパルスＰ１の送信を示し、一点鎖線は、トラックパルスＰ２の送信を示し、２点鎖線は、トラックパルスＰ２の反射波Ｐ３の受信を示す。また、単一プッシュパルスＰ１（ｎ＝１）、又は複数の同時プッシュパルスＰ１の送信後、トラックパルスＰ２の送信を開始するまでのプッシュパルス送信期間１は、０．２～５ｍｓであり、トラックパルスＰ２（ｎ＝１００００）の送信開始から反射波Ｐ３の受信終了までのトラックパルス送受信期間２は、２０ｍｓであり、トラックパルスＰ２の反射波Ｐ３の受信終了から、次のプッシュパルスＰ１の送信開始までの間が休止期間３となる。
　一方、単結晶を用いた超音波振動子を用いる場合、強力な電圧印加は脱分極のリスクが上がるため、プッシュパルス後、速やかに再分極を行う必要がある。再分極プロセスにおいては、プローブの帯域外のパルス駆動となるため、素子（超音波振動子）からの超音波出力はほとんどなく、時間平均強度への影響も低く抑えられる。

　なお、特許文献５に記載の超音波システムのように、超音波トランスデューサ要素に印加する送信信号がプッシュパルスを含む場合であっても、非対称な送信信号にすることにより、超音波トランスデューサ要素の分極を維持することができるが、送信信号の信号波形の振幅非対称性は、圧電材料の分極を強化する方向においてより大きな電界を、及び圧電材料の分極に対抗して劣化する方向においてより小さな電界を生成することにより、分極を強化するものである。このため、超音波トランスデューサ要素の分極によって信号波形の振幅非対称性を選択する必要があるという問題があった。
　また、超音波トランスデューサ要素にプッシュパルスを含む送信信号を印加した場合、分極を維持することはできても、時間平均強度が上記制限値を超えてしまい、休止期間を設ける必要が生じ、時間平均強度に応じた休止期間によっては、ワークフローが低下してしまうという問題もあった。

　本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、観察対象部位の組織の硬さなどの状態を検査するために、音響放射圧を発生させる加振用超音波を含む超音波を発生させることができる加振パルスからなる超音波発生用送信信号を送信した後の休止期間に、この送信信号を送信した既存の送信回路を用いて、超音波振動子の分極処理を行うことができ、ワークフローの低下がなく、性能を維持したまま観察対象部位の検査を継続することができる超音波診断システム、及び超音波診断システムの作動方法を提供することにある。

　上記目的を達成するために、本発明の第１の態様の超音波診断システムは、超音波画像を取得すると共に、音響放射圧を用いて診断対象の組織の硬さの評価を行う超音波診断システムであって、複数の超音波振動子が配列された超音波振動子アレイを用いて音響放射圧による組織の加振を行うための加振用超音波を少なくとも含む超音波を送信し、かつ組織からの反射波を受信する超音波観察部と、複数の超音波振動子から超音波を発生させるために、複数の超音波振動子にそれぞれ印加する駆動パルスからなる超音波発生用送信信号を送信する送信回路、複数の超音波振動子が受信した反射波の受信信号を出力する受信回路、及び受信信号に基づいて組織の硬さを評価する評価部を備える超音波用プロセッサ装置と、を有し、超音波用プロセッサ装置は、更に、超音波の送信、及び反射波の受信を行わせると共に、超音波の送信後の全ての超音波の送信の休止期間内において、送信回路を用いて超音波を送信した複数の超音波振動子に対して分極処理を行わせる制御回路を備え、制御回路は、駆動パルスからなる超音波発生用送信信号を生成するように送信回路を制御し、複数の超音波振動子に送信する分極処理用送信信号を生成するように送信回路を制御すると共に、音響放射圧を発生させる加振用超音波を少なくとも含む超音波を発生させる超音波発生用送信信号の送信後に、超音波発生用送信信号、及び分極処理用送信信号の送信の際に発生する音響出力値に応じて分極処理を実施する分極処理時間を休止期間以内に設定し、分極処理時間において、少なくとも加振用超音波を送信した複数の超音波振動子に対して、送信回路から分極処理用送信信号を送信して分極処理を行う。

　ここで、制御回路は、組織に対するユーザの操作に対応して、分極処理における音響出力値を計算し、音響出力値が予め設定された音響出力の指標値以下となるように、分極処理時間を休止期間以内において制御することが好ましい。
　また、制御回路は、超音波の送信によって発生する複数の超音波振動子の脱分極のレベルを駆動パルスからなる超音波発生用送信信号の送信時間から算出し、算出した脱分極のレベルから分極処理における音響出力値を計算し、計算された音響出力値に応じて分極処理時間を休止期間以内において制御することが好ましい。
　また、送信回路は、複数の超音波振動子の少なくとも一部に、超音波発生用送信信号として加振パルスからなる第１の送信信号を送信して、複数の超音波振動子から加振用超音波を発生させて組織に送信して組織を押圧して変位させ、受信回路は、受信信号として組織からの反射波の第１の受信信号を受信し、評価部は、第１の受信信号から得られた超音波画像に基づいて組織の変位を算出して組織の硬さを評価するものであり、休止期間は、第１の送信信号の送信終了後から次の第１の送信信号の送信開始までの期間であることが好ましい。

　また、送信回路は、複数の超音波振動子の少なくとも一部に、超音波発生用送信信号として加振パルスからなる第１の送信信号を送信して、複数の超音波振動子から加振用超音波を発生させて組織に送信して組織を押圧して変位させた後、続いて組織の変位を検出するための検出パルスからなる第２の送信信号を送信して検出用超音波を発生させて組織に送信し、受信回路は、受信信号として組織からの検出用超音波の反射波の第２の受信信号を受信し、評価部は、第２の受信信号から得られた超音波画像に基づいて組織の変位を算出して組織の硬さを評価するものであり、休止期間は、第２の送信信号の送信終了後から次の第１の送信信号の送信開始までの期間であることが好ましい。
　また、送信回路は、複数の超音波振動子の少なくとも一部に、超音波発生用送信信号として加振パルスからなる第１の送信信号を送信して、複数の超音波振動子から加振用超音波を発生させて組織に送信して組織を加振して剪断波を発生させた後、続いて剪断波の音速を検出するための検出パルスからなる第３の送信信号を送信して検出用超音波を発生させて剪断波が発生している組織に送信し、受信回路は、受信信号として組織からの検出用超音波の反射波の第３の受信信号を受信し、評価部は、第３の受信信号に基づいて剪断波の音速を算出して組織の硬さを評価するものであり、休止期間は、第３の送信信号の送信終了後から次の第１の送信信号の送信開始までの期間であることが好ましい。
　また、更に、内視鏡画像を取得するための内視鏡観察部、及び超音波観察部を備える超音波内視鏡を有することが好ましい。

　また、上記目的を達成するために、本発明の第２の態様の超音波診断システムの作動方法は、超音波画像を取得すると共に、音響放射圧を用いて診断対象の組織の硬さの評価を行う超音波診断システムの作動方法であって、超音波診断システムは、複数の超音波振動子が配列された超音波振動子アレイを有する超音波観察部と、複数の超音波振動子に超音波発生用送信信号を送信する送信回路、複数の超音波振動子が受信した反射波の受信信号を出力する受信回路、及び受信信号に基づいて組織の硬さを評価する評価部を備える超音波用プロセッサ装置と、を有し、複数の超音波振動子から超音波を発生させるために、送信回路を制御して、複数の超音波振動子にそれぞれ印加する駆動パルスからなる超音波発生用送信信号を生成する第１の信号生成ステップと、送信回路で生成された超音波発生用送信信号を複数の超音波振動子に送信して、複数の超音波振動子に駆動パルスを印加して音響放射圧を発生させる加振用超音波を少なくとも含む超音波を発生させ、発生された超音波を組織に送信する第１の送信ステップと、超音波が送達された組織からの反射波を複数の超音波振動子で受信し、複数の超音波振動子が受信した反射波に基づく受信信号を受信回路から出力する出力ステップと、評価部が受信回路から出力された受信信号に基づいて組織の硬さを評価する評価ステップと、超音波の送信後の全ての超音波の送信の休止期間内において、超音波を送信した複数の超音波振動子に対して分極処理を行わせるために、送信回路を制御して、複数の超音波振動子に送信する分極処理用送信信号を生成する第２の信号生成ステップと、音響放射圧を発生させる加振用超音波を少なくとも含む超音波を発生させる超音波発生用送信信号の送信後の休止期間内において、超音波発生用送信信号、及び分極処理用送信信号の送信の際に発生する音響出力値に応じて分極処理を実施する分極処理時間を休止期間以内に設定する設定ステップと、分極処理時間において、少なくとも加振用超音波を送信した複数の超音波振動子に対して、送信回路から分極処理用送信信号を送信して分極処理を行う分極ステップと、を有する。

　ここで、設定ステップは、組織に対するユーザの操作に対応して、分極処理における音響出力値を計算し、音響出力値が予め設定された音響出力の指標値以下となるように、分極処理時間を休止期間以内において設定することが好ましい。
　また、設定ステップは、超音波の送信によって発生する複数の超音波振動子の脱分極のレベルを駆動パルスからなる超音波発生用送信信号の送信時間から算出し、算出した脱分極のレベルから分極処理における音響出力値を計算し、計算された音響出力値に応じて分極処理時間を休止期間以内において制御することが好ましい。
　また、第１の送信ステップは、送信回路から複数の超音波振動子の少なくとも一部に、超音波発生用送信信号として加振パルスからなる第１の送信信号を送信して加振用超音波を発生させて組織に送信して組織を押圧して変位させるものであり、出力ステップは、受信回路によって、受信信号として組織からの反射波に基づく第１の受信信号を受信し、反射波に基づく第１の受信信号を受信回路から出力するものであり、評価ステップは、評価部によって第１の受信信号から得られた超音波画像に基づいて組織の変位を算出して組織の硬さを評価するものであり、休止期間は、第１の送信信号の送信終了後から次の第１の送信信号の送信開始までの期間であることが好ましい。

　また、第１の送信ステップは、送信回路から複数の超音波振動子の少なくとも一部に、超音波発生用送信信号として加振パルスからなる第１の送信信号を送信して、加振用超音波を発生させて組織に送信し、組織を押圧して変位させるものであり、更に、組織を変位させた後、続いて送信回路を制御して、組織の変位を検出するための検出パルスからなる第２の送信信号を生成する第３の信号生成ステップと、送信回路から検出パルスからなる第２の送信信号を複数の超音波振動子に送信して、検出用超音波を発生させて組織に送信する第２の送信ステップと、を有し、出力ステップは、受信回路によって、受信信号として組織からの検出用超音波の反射波に基づく第２の受信信号を受信するものであり、評価ステップは、評価部によって第２の受信信号から得られた超音波画像に基づいて組織の変位を算出して組織の硬さを評価するものであり、休止期間は、第２の送信信号の送信終了後から次の第１の送信信号の送信開始までの期間であることが好ましい。
　また、第１の送信ステップは、送信回路から複数の超音波振動子の少なくとも一部に、超音波発生用送信信号として加振パルスからなる第１の送信信号を送信して、加振用超音波を発生させて組織に送信して組織を加振して剪断波を発生させるものであり、更に、剪断波を発生させた後、続いて送信回路を制御して、剪断波の音速を検出するための検出パルスからなる第３の送信信号を生成する第４の信号生成ステップと、送信回路から検出パルスからなる第３の送信信号を複数の超音波振動子に送信して検出用超音波を発生させて剪断波が発生している組織に送信する第３の送信ステップと、を有し、出力ステップは、受信回路によって、受信信号として組織からの検出用超音波の反射波の第３の受信信号を受信し、評価ステップは、評価部によって第３の受信信号に基づいて剪断波の音速を算出して組織の硬さを評価するものであり、休止期間は、第３の送信信号の送信終了後から次の第１の送信信号の送信開始までの期間であることが好ましい。

　本発明によれば、観察対象部位の組織の硬さなどの状態を検査する超音波エラストグラフィーを実施する際に、音響放射圧を発生させる加振用超音波を含む超音波を発生させることができる加振パルスからなる超音波発生用送信信号を送信した後の休止期間に、この送信信号を送信した既存の送信回路を用いて、超音波振動子の分極処理を行うことができ、ワークフローの低下がなく、性能を維持したまま観察対象部位の検査を継続することができる。
　本発明によれば、超音波を発生させる送信信号、及び分極処理を行う送信信号の送信の際に発生する音響出力値に応じた分極処理時間を休止期間内に適切に設定することができ、設定された分極処理時間において超音波振動子に適切に分極処理を行うことができる。

　本発明によれば、超音波画像の画質を低下させることなく、複数の超音波振動子の受信感度を常に良好に保つことができ、したがって、超音波画像の画質に影響を及ぼすことなく、常に高画質な超音波画像を取得することができる。
　また、本発明によれば、超音波内視鏡の超音波振動子に送信信号を送信する既存の送信回路を用いて複数の超音波振動子の分極処理を行うため、既存の回路構成を大幅に変更することなく、また、回路規模の拡大を招くことなく、超音波振動子の分極処理を行うことができる。
　本発明によれば、単結晶振動子を採用する際にも、その分極に対して最適な波形で再分極することができる高感度の超音波内視鏡を有する超音波診断システムを提供でき、また、高感度の超音波内視鏡において単結晶振動子の分極に対する再分極を最適な波形で行うことができる超音波診断システムの作動方法を提供できる。

本発明の一実施形態に係る超音波診断システムの概略構成を示す図である。図１に示す超音波内視鏡の挿入部の先端部及びその周辺を示す平面図である。図２に示す超音波内視鏡の挿入部の先端部を図２に図示のＩ－Ｉ断面にて切断したときの断面を示す図である。図１に示す超音波用プロセッサ装置の構成を示すブロック図である。図４に示す送信回路から送信されるプッシュパルス、トラックパルス、及び分極用駆動パルスの送信期間を示すタイムチャートである。図４に示す送信回路から送信される分極用駆動パルスの駆動波形の一例を示すグラフである。図６Ａに示す分極用駆動パルスの駆動波形の感度と周波数の関係を示すグラフである。図４に示す送信回路から送信される分極用駆動パルスの駆動波形の他の一例を示すグラフである。図６Ａに示す分極用駆動パルスの駆動波形、及び図７Ａに示す分極用駆動パルスの駆動波形の感度と周波数の関係を示すグラフである。図４に示す送信回路から送信される分極用駆動パルスのパルス波形の他の一例を示すグラフである。図８Ａに示す分極用駆動パルスの駆動波形の感度と周波数の関係を示すグラフである。図４に示す送信回路から送信される分極用駆動パルスのパルス波形の他の一例を示すグラフである。図８Ｃに示す分極用駆動パルスの駆動波形の感度と周波数の関係を示すグラフである。図１に示す超音波診断システムを用いた診断処理の流れを示す図である。図９に示す診断ステップの組織の硬さ評価ステップの手順を示す図である。図９に示す診断ステップの画像生成ステップの手順を示す図である。表示モードを表す一例の概念図である。従来の超音波システムにおいて、シェアウェーブを実施した例を示す図である。

　本発明の一実施形態に係る超音波診断システムを、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、以下に詳細に説明する。
　なお、本実施形態は、本発明の代表的な実施態様であるが、あくまでも一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。
　また、本明細書において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。

　＜＜超音波診断システムの概要＞＞
　本実施形態に係る超音波診断システム１０について、図１を参照しながら、その概要を説明する。図１は、超音波診断システム１０の概略構成を示す図である。
　超音波診断システム１０は、超音波を用いて、超音波画像を取得したり、被検体である患者の体内の観察対象部位の状態、特に組織の硬さを評価したりして診断を行う（以下、超音波診断ともいう）ために用いられる。この超音波診断システム１０は、特に、音響放射圧（Acoustic Radiation Pressure）を用いて観察対象部位（以下、診断対象ともいう）の組織の硬さの評価を行うものであり、観察対象部位の硬さを評価して観察対象部位の状態及び異常の有無を超音波診断する超音波エラストグラフィー（Ultrasonic Elastography）を実施することができる。なお、超音波エラストグラフィーは、観察対象部位の組織の歪みを診るストレインエラストグラフィーと、観察対象部位の組織のシェアウェーブの伝搬速度を測定するシェアウェーブエラストグラフィーとに大別されるが、本発明では、両方とも実施することができる。
　ここで、観察対象部位は、患者の体表側からは検査な困難な部位であり、例えば胆嚢又は膵臓である。超音波診断システム１０を用いることにより、患者の体腔である食道、胃、十二指腸、小腸、及び大腸等の消化管を経由して、観察対象部位の状態及び異常の有無を超音波診断することが可能である。

　なお、以下では、超音波診断システム１０は、超音波診断を行う機能と、内視鏡画像を取得する機能とを備えるものとして説明するが、本発明においては、超音波診断を行う機能のみを有し、超音波診断のみを行うものであっても良い。即ち、本発明の超音波診断システム１０は、後述する超音波観察部３６、及び内視鏡観察部３８を備える超音波内視鏡１２を有している必要はなく、内視鏡画像の取得に必要な内視鏡観察部３８、光源装置１８、及び内視鏡観察のみに必要な構成要素を有しておらず、超音波エラストグラフィーを実施することができ、かつ超音波画像を取得するための超音波観察部３６、及び超音波観察のみに必要な構成要素を有しているものであっても良い。

　超音波診断システム１０は、超音波画像、及び内視鏡画像を取得するものであり、図１に示すように、超音波内視鏡１２と、超音波用プロセッサ装置１４と、内視鏡用プロセッサ装置１６と、光源装置１８と、モニタ２０と、送水タンク２１ａと、吸引ポンプ２１ｂと、操作卓１００とを有する。
　超音波内視鏡１２は、内視鏡スコープであり、患者の体腔内に挿入される挿入部２２と、医師又は技師等の術者（ユーザ）によって操作される操作部２４と、挿入部２２の先端部４０に取り付けられた超音波振動子ユニット４６（図２、及び図３を参照）と、を備える。術者は、超音波内視鏡１２の機能によって、患者の体腔内壁の内視鏡画像と、観察対象部位の超音波画像を取得する。
　ここで、「内視鏡画像」は、患者の体腔内壁を光学的手法によって撮影することで得られる画像である。また、「超音波画像」は、患者の体腔内から観察対象部位に向かって送信された超音波の反射波（エコー）を受信し、その受信信号を画像化することで得られる画像である。
　なお、超音波内視鏡１２については、後の項で詳しく説明する。

　超音波用プロセッサ装置１４は、ユニバーサルコード２６及びその端部に設けられた超音波用コネクタ３２ａを介して超音波内視鏡１２に接続される。超音波用プロセッサ装置１４は、超音波内視鏡１２の超音波振動子ユニット４６を制御して、診断対象の組織の加振を行うための音響放射圧を発生させる加振用超音波、必要に応じて更に、組織の歪み、又は組織に発生した剪断波を検出するための検出用超音波等の超音波を送信させる。また、超音波用プロセッサ装置１４は、送信された超音波の反射波（エコー）を超音波振動子ユニット４６が受信したときの受信信号を画像化して超音波画像を生成する。
　なお、超音波用プロセッサ装置１４については、後の項で詳しく説明する。

　内視鏡用プロセッサ装置１６は、ユニバーサルコード２６及びその端部に設けられた内視鏡用コネクタ３２ｂを介して超音波内視鏡１２に接続される。内視鏡用プロセッサ装置１６は、超音波内視鏡１２（詳しくは、後述する固体撮像素子８６）によって撮像された観察対象隣接部位の画像データを取得し、取得した画像データに対して所定の画像処理を施して内視鏡画像を生成する。
　ここで、「観察対象隣接部位」とは、患者の体腔内壁のうち、観察対象部位と隣り合う位置にある部分である。
　なお、本実施形態では、超音波用プロセッサ装置１４及び内視鏡用プロセッサ装置１６が、別々に設けられた２台の装置（コンピュータ）によって構成されている。ただし、これに限定されるものではなく、１台の装置によって超音波用プロセッサ装置１４及び内視鏡用プロセッサ装置１６の双方が構成されてもよい。

　光源装置１８は、ユニバーサルコード２６及びその端部に設けられた光源用コネクタ３２ｃを介して超音波内視鏡１２に接続される。光源装置１８は、超音波内視鏡１２を用いて観察対象隣接部位を撮像する際に、赤光、緑光及び青光の３原色光からなる白色光又は特定波長光を照射する。光源装置１８が照射した光は、ユニバーサルコード２６に内包されたライトガイド（不図示）を通じて超音波内視鏡１２内を伝搬し、超音波内視鏡１２（詳しくは、後述する照明窓８８）から出射される。これにより、観察対象隣接部位が光源装置１８からの光によって照らされる。

　モニタ２０は、超音波用プロセッサ装置１４及び内視鏡用プロセッサ装置１６に接続されており、超音波用プロセッサ装置１４により生成された超音波画像、及び内視鏡用プロセッサ装置１６により生成された内視鏡画像を表示する。超音波画像及び内視鏡画像の表示方式としては、いずれか一方の画像を切り替えてモニタ２０に表示する方式でもよく、両方の画像を同時に表示する方式でもよい。超音波画像及び内視鏡画像の表示モードについては後述する。
　なお、本実施形態では、一台のモニタ２０に超音波画像及び内視鏡画像を表示するが、超音波画像表示用のモニタと、内視鏡画像表示用のモニタとが別々に設けられてもよい。また、モニタ２０以外の表示形態、例えば、術者が携帯する端末のディスプレイに表示する形態にて超音波画像及び内視鏡画像を表示してもよい。

　操作卓１００は、超音波診断に際して術者が必要な情報を入力したり、超音波用プロセッサ装置１４に対して超音波診断の開始指示を行うなどのために設けられた装置である。操作卓１００は、例えば、キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッド及びタッチパネル等によって構成されている。操作卓１００が操作されると、その操作内容に応じて超音波用プロセッサ装置１４のＣＰＵ（制御回路）１５２（図４参照）が装置各部（例えば、後述の受信回路１４２及び送信回路１４４）を制御する。

　具体的に説明すると、術者は、超音波診断を開始する前段階で、検査情報（例えば、年月日及びオーダ番号等を含む検査オーダ情報、患者ＩＤ及び患者名等を含む患者情報、及び、検査内容及び検査対象部位の情報）を操作卓１００にて入力する。検査情報の入力完了後、術者が操作卓１００を通じて超音波診断の開始を指示すると、超音波用プロセッサ装置１４のＣＰＵ１５２が、入力された検査情報に基づいて超音波診断が実施されるように超音波用プロセッサ装置１４各部を制御する。
　また、術者は、超音波診断の実施に際して、各種の制御パラメータを操作卓１００にて設定することが可能である。制御パラメータとしては、例えば、ライブモード及びフリーズモードの選択結果、表示深さ（深度）の設定値、及び、超音波画像生成モードの選択結果等が挙げられる。
　ここで、「ライブモード」は、所定のフレームレートにて得られる超音波画像（動画像）を逐次表示（リアルタイム表示）するモードである。「フリーズモード」は、過去に生成された超音波画像（動画像）の１フレームの画像（静止画像）を、後述のシネメモリ１５０から読み出して表示するモードである。

　本実施形態において選択可能な超音波画像生成モードは、複数存在し、具体的には、Ｂ（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ）モード、ＣＦ（ＣｏｌｏｒＦｌｏｗ）モード及びＰＷ（ＰｕｌｓｅＷａｖｅ）モードである。Ｂモードは、超音波エコーの振幅を輝度に変換して断層画像を表示するモードである。ＣＦモードは、平均血流速度、フロー変動、フロー信号の強さ又はフローパワー等を様々な色にマッピングしてＢモード画像に重ねて表示するモードである。ＰＷモードは、パルス波の送受信に基づいて検出される超音波エコー源の速度（例えば、血流の速度）を表示するモードである。
　なお、上述した超音波画像生成モードは、あくまでも一例であり、上述した３種類のモード以外のモード、例えば、Ａ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）モード、Ｍ（Ｍｏｔｉｏｎ）モード及び造影モード等が更に含まれてもよいし、ドップラー画像を得るモードが含まれていても良い。
　ところで、上述したように、本実施形態においては、術者は、超音波診断のための検査として、操作卓１００にて超音波エラストグラフィーを選択することができるのは言うまでもない。

　＜＜超音波内視鏡１２の構成＞＞
　次に、超音波内視鏡１２の構成について、既出の図１、及び図２～図４を参照しながら説明する。図２は、超音波内視鏡１２の挿入部２２の先端部及びその周辺を拡大して示した平面図である。図３は、超音波内視鏡１２の挿入部２２の先端部４０を図２に図示のＩ－Ｉ断面にて切断したときの断面を示す断面図である。
　超音波内視鏡１２は、前述したように挿入部２２及び操作部２４を有する。挿入部２２は、図１に示すように先端側（自由端側）から順に、先端部４０、湾曲部４２及び軟性部４３を備える。先端部４０には、図２に示すように超音波観察部３６及び内視鏡観察部３８が設けられている。超音波観察部３６には、図３に示すように、複数の超音波振動子４８を備える超音波振動子ユニット４６が配置されている。
　また、図２に示すように先端部４０には処置具導出口４４が設けられている。処置具導出口４４は、鉗子、穿刺針、若しくは高周波メス等の処置具（不図示）の出口となる。また、処置具導出口４４は、血液及び体内汚物等の吸引物を吸引する際の吸引口にもなる。

　湾曲部４２は、先端部４０よりも基端側（超音波振動子ユニット４６が設けられている側とは反対側）に連設された部分であり、湾曲自在である。軟性部４３は、湾曲部４２と操作部２４との間を連結している部分であり、可撓性を有し、細長く延びた状態で設けられている。
　挿入部２２及び操作部２４の各々の内部には、送気送水用の管路及び吸引用の管路が、それぞれ複数形成されている。更に、挿入部２２及び操作部２４の各々の内部には、一端が処置具導出口４４に通じる処置具チャンネル４５が形成されている。
　次に、超音波内視鏡１２の構成要素のうち、超音波観察部３６、内視鏡観察部３８、送水タンク２１ａ及び吸引ポンプ２１ｂ、並びに操作部２４に関して詳しく説明する。

　（超音波観察部）
　超音波観察部３６は、超音波画像を取得するために設けられた部分であり、挿入部２２の先端部４０において先端側に配置されている。超音波観察部３６は、図３に示すように超音波振動子ユニット４６と、複数の同軸ケーブル５６と、ＦＰＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）６０とを備える。
　超音波振動子ユニット４６は、超音波探触子（プローブ）に相当し、患者の体腔内において、後述する複数の超音波振動子４８が配列された超音波振動子アレイ５０を用いて超音波を送信し、且つ、観察対象部位にて反射した超音波の反射波（エコー）を受信して受信信号を出力する。本実施形態に係る超音波振動子ユニット４６は、コンベックス型であり、放射状（円弧状）に超音波を送信する。ただし、超音波振動子ユニット４６の種類（型式）については特にこれに限定されるものではなく、超音波を送受信できるものであれば他の種類でもよく、例えば、セクタ型、リニア型及びラジアル型等であってもよい。

　超音波振動子ユニット４６は、図３に示すように、バッキング材層５４と、超音波振動子アレイ５０と、音響整合層７４と、音響レンズ７６とを積層させることで構成されている。
　超音波振動子アレイ５０は、一次元アレイ状に配列された複数の超音波振動子４８（超音波トランスデューサ）からなる。より詳しく説明すると、超音波振動子アレイ５０は、Ｎ個（例えば、Ｎ＝１２８）の超音波振動子４８が先端部４０の軸線方向（挿入部２２の長手軸方向）に沿って凸湾曲状に等間隔で配列されることで構成されている。なお、超音波振動子アレイ５０は、複数の超音波振動子４８を二次元アレイ状に配置して構成されたものであってもよい。

　Ｎ個の超音波振動子４８の各々は、圧電素子である単結晶振動子の両面に電極を配置することで構成されている。単結晶振動子としては、水晶、ニオブ酸リチウム、マグネシウムニオブ酸鉛（ＰＭＮ）、マグネシウムニオブ酸鉛－チタン酸鉛（ＰＭＮ－ＰＴ）、亜鉛ニオブ酸鉛（ＰＺＮ）、亜鉛ニオブ酸鉛－チタン酸鉛（ＰＺＮ－ＰＴ）、インジウムニオブ酸鉛（ＰＩＮ）、チタン酸鉛（ＰＴ）、タンタル酸リチウム、ランガサイト、及び酸化亜鉛のいずれかが用いられる。
　電極は、複数の超音波振動子４８の各々に対して個別に設けられた個別電極（不図示）と、複数の超音波振動子４８に共通の振動子グランド（不図示）とからなる。また、電極は、同軸ケーブル５６及びＦＰＣ６０を介して超音波用プロセッサ装置１４と電気的に接続される。

　なお、本実施形態に係る超音波振動子４８は、患者の体腔内の超音波画像を取得する理由から、７ＭＨｚ～８ＭＨｚレベルの比較的高周波数で駆動（振動）する必要がある。そのために、超音波振動子４８を構成する圧電素子の厚みは、比較的薄く設計されており、例えば、７５μｍ～１２５μｍであり、好ましくは９０μｍ～１１０μｍである。
　各超音波振動子４８には、パルス状の駆動電圧である診断用駆動パルスが、入力信号（送信信号）として、超音波用プロセッサ装置１４から同軸ケーブル５６を通じて供給される。この駆動電圧が超音波振動子４８の電極に印加されると、圧電素子が伸縮して超音波振動子４８が駆動（振動）する。この結果、超音波振動子４８からパルス状の超音波が出力される。このとき、超音波振動子４８から出力される超音波の振幅は、その超音波振動子４８が超音波を出力した際の強度（出力強度）に応じた大きさとなっている。ここで、出力強度は、超音波振動子４８から出力された超音波の音圧の大きさとして定義される。
　また、本実施形態に係る超音波振動子４８は、駆動パルスとして、超音波エラストグラフィーを実施するための強力な超音波出力のプッシュパルス等の加振パルスが送信されて加振用超音波を発生させるのみならず、加振用超音波による観察対象部位の組織の変位（歪み）、又は加振用超音波による観察対象部位の組織の加振により発生した横波である剪断弾性波、即ち剪断波（シェアウェーブ）を検出するためのトラックパルス等の検出パルスが送信されて検出用超音波を発生させるものである。

　また、各超音波振動子４８は、超音波の反射波（エコー）を受信すると、これに伴って振動（駆動）し、各超音波振動子４８の圧電素子が電気信号を発生する。超音波エラストグラフィーを実施する際には、各超音波振動子４８が受信する反射波は、加振パルスにより発生した加振用超音波を受けて押圧されて変位した観察対象部位の組織から直接反射される反射波であっても良いし、加振用超音波を受けて押圧されて変位した観察対象部位の組織の変位（歪み）を検出するための検出パルスにより発生した検出用超音波の反射波であっても良いし、加振用超音波を受けて加振された観察対象部位の組織において発生した剪断波を（シェアウェーブ）を検出するための検出用超音波の反射波であっても良い。
　各超音波振動子４８が発生する電気信号は、超音波の受信信号として各超音波振動子４８から超音波用プロセッサ装置１４に向けて出力される。この時、超音波振動子４８から出力される電気信号の大きさ（電圧値）は、その超音波振動子４８が超音波を受信した際の受信感度に応じた大きさとなっている。ここで、受信感度は、超音波振動子４８が送信する超音波の振幅に対する、その超音波振動子４８が超音波を受信して出力した電気信号の振幅の比として定義される。

　本実施形態では、Ｎ個の超音波振動子４８をマルチプレクサ１４０（図４参照）などの電子スイッチで順次駆動させることで、超音波振動子アレイ５０が配された曲面に沿った走査範囲、例えば曲面の曲率中心から数十ｍｍ程度の範囲で超音波が走査される。より詳しく説明すると、超音波画像としてＢモード画像（断層画像）を取得する場合には、マルチプレクサ１４０の開口チャンネル選択により、Ｎ個の超音波振動子４８のうち、連続して並ぶｍ個（例えば、ｍ＝Ｎ／２）の超音波振動子４８（以下では、駆動対象振動子と言う）に駆動電圧が供給される。これにより、ｍ個の駆動対象振動子が駆動され、開口チャンネルの各駆動対象振動子から超音波が出力される。ｍ個の駆動対象振動子から出力された超音波は、直後に合成され、その合成波（超音波ビーム）が観察対象部位に向けて送信される。その後、ｍ個の駆動対象振動子の各々は、観察対象部位にて反射された超音波（エコー）を受信し、その時点での受信感度に応じた電気信号（受信信号）を出力する。

　そして、上記一連の工程（すなわち、駆動電圧の供給、超音波の送受信、及び電気信号の出力）は、Ｎ個の超音波振動子４８における駆動対象振動子の位置を１つずつ（１個の超音波振動子４８ずつ）ずらして繰り返し行われる。具体的に説明すると、上記一連の工程は、Ｎ個の超音波振動子４８のうち、一方の端に位置する超音波振動子４８を中心とする、その両側のｍ個の駆動対象振動子から開始される。そして、上記一連の工程は、マルチプレクサ１４０による開口チャンネルの切り替えによって駆動対象振動子の位置がずれる度に繰り返される。最終的に、上記一連の工程は、Ｎ個の超音波振動子４８のうち、他端に位置する超音波振動子４８を中心とする、その両側のｍ個の駆動対象振動子に至るまで、計Ｎ回繰り返して実施される。

　バッキング材層５４は、超音波振動子アレイ５０の各超音波振動子４８を裏面側から支持する。また、バッキング材層５４は、超音波振動子４８から発せられた超音波、若しくは観察対象部位にて反射された超音波（エコー）のうち、バッキング材層５４側に伝播した超音波を減衰させる機能を有する。なお、バッキング材は、硬質ゴム等の剛性を有する材料からなり、超音波減衰材（フェライト及びセラミックス等）が必要に応じて添加されている。
　音響整合層７４は、超音波振動子アレイ５０の上に重ねられており、患者の人体と超音波振動子４８との間の音響インピーダンス整合をとるために設けられている。音響整合層７４が設けられていることにより、超音波の透過率を高めることが可能となる。音響整合層７４の材料としては、音響インピーダンスの値が超音波振動子４８の圧電素子に比して、より患者の人体のものの値に近い様々な有機材料を用いることができる。音響整合層７４の材料としては、具体的にはエポキシ系樹脂、シリコンゴム、ポリイミド及びポリエチレン等が挙げられる。

　音響整合層７４上に重ねられた音響レンズ７６は、超音波振動子アレイ５０から発せられる超音波を観察対象部位に向けて収束させるためのものである。なお、音響レンズ７６は、例えば、シリコン系樹脂（ミラブル型シリコンゴム（ＨＴＶゴム）、液状シリコンゴム（ＲＴＶゴム）等）、ブタジエン系樹脂、及びポリウレタン系樹脂等からなり、必要に応じて酸化チタン、アルミナ若しくはシリカ等の粉末が混合される。
　ＦＰＣ６０は、各超音波振動子４８が備える電極と電気的に接続される。複数の同軸ケーブル５６の各々は、その一端にてＦＰＣ６０に配線されている。そして、超音波内視鏡１２が超音波用コネクタ３２ａを介して超音波用プロセッサ装置１４に接続されると、複数の同軸ケーブル５６の各々は、その他端（ＦＰＣ６０側とは反対側）にて超音波用プロセッサ装置１４と電気的に接続される。

　更に、本実施形態において、超音波内視鏡１２は、内視鏡側メモリ５８（図４参照）を備えている。内視鏡側メモリ５８は、超音波診断時に複数の超音波振動子４８の駆動時間を記憶しても良い。厳密には、内視鏡側メモリ５８は、複数の超音波振動子４８のうちの駆動対象振動子の累積駆動時間を記憶しても良い。累積駆動時間が所定値を超えた超音波振動子４８を駆動対象振動子から外し、外した超音波振動子４８に対して分極処理を施すようにしても良い。
　なお、本実施形態では、超音波診断の実施期間中、つまり、超音波画像（動画像）の取得が開始されてから終了されるまでの期間（より詳しくは、ライブモードで超音波診断が実施された時間）を累積駆動時間としているが、これに限定されるものではなく、駆動対象振動子に駆動電圧を供給した時間を累積駆動時間としてもよい。

　超音波内視鏡１２が超音波用プロセッサ装置１４と接続された状態において、超音波用プロセッサ装置１４のＣＰＵ１５２が内視鏡側メモリ５８にアクセスし、内視鏡側メモリ５８に記憶された累積駆動時間を読み取ることもできる。また、超音波用プロセッサ装置１４のＣＰＵ１５２は、内視鏡側メモリ５８に記憶された累積駆動時間をデフォルト値に書き換えたり、超音波診断の実施に伴って累積駆動時間が変化した場合には新たな累積駆動時間に更新したりしても良い。

　（内視鏡観察部）
　内視鏡観察部３８は、内視鏡画像を取得するために設けられた部分であり、挿入部２２の先端部４０において超音波観察部３６よりも基端側に配置されている。内視鏡観察部３８は、図２～図３に示すように観察窓８２、対物レンズ８４、固体撮像素子８６、照明窓８８、洗浄ノズル９０及び配線ケーブル９２等によって構成されている。
　観察窓８２は、挿入部２２の先端部４０において軸線方向（挿入部２２の長手軸方向）に対して斜めに傾けられた状態で取り付けられている。観察窓８２から入射されて観察対象隣接部位にて反射された光は、対物レンズ８４で固体撮像素子８６の撮像面に結像される。

　固体撮像素子８６は、観察窓８２及び対物レンズ８４を透過して撮像面に結像された観察対象隣接部位の反射光を光電変換して、撮像信号を出力する。固体撮像素子８６としては、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）、及びＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：相補形金属酸化膜半導体）等が利用可能である。固体撮像素子８６で出力された撮像画像信号は、挿入部２２から操作部２４まで延設された配線ケーブル９２を経由して、ユニバーサルコード２６により内視鏡用プロセッサ装置１６に伝送される。

　照明窓８８は、観察窓８２の両脇位置に設けられている。照明窓８８には、ライトガイド（不図示）の出射端が接続されている。ライトガイドは、挿入部２２から操作部２４まで延設され、その入射端は、ユニバーサルコード２６を介して接続された光源装置１８に接続されている。光源装置１８で発せられた照明光は、ライトガイドを伝わり、照明窓８８から観察対象隣接部位に向けて照射される。
　洗浄ノズル９０は、観察窓８２及び照明窓８８の表面を洗浄するために挿入部２２の先端部４０に形成された噴出孔であり、洗浄ノズル９０からは、空気又は洗浄用液体が観察窓８２及び照明窓８８に向けて噴出される。なお、本実施形態において、洗浄ノズル９０から噴出される洗浄用液体は、水、特に脱気水である。ただし、洗浄用液体については、特に限定されるものではなく、他の液体、例えば、通常の水（脱気されていない水）であってもよい。

　（送水タンク及び吸引ポンプ）
　送水タンク２１ａは、脱気水を貯留するタンクであり、送気送水用チューブ３４ａにより光源用コネクタ３２ｃに接続されている。なお、脱気水は、洗浄ノズル９０から噴出される洗浄用液体として用いられる。
　吸引ポンプ２１ｂは、処置具導出口４４を通じて体腔内の吸引物（洗浄用に供給された脱気水を含む）を吸引する。吸引ポンプ２１ｂは、吸引用チューブ３４ｂにより光源用コネクタ３２ｃに接続されている。なお、超音波診断システム１０は、所定の送気先に空気を送気する送気ポンプなどを備えていてもよい。

　挿入部２２及び操作部２４内には、処置具チャンネル４５と送気送水管路（不図示）が設けられている。
　処置具チャンネル４５は、操作部２４に設けられた処置具挿入口３０と処置具導出口４４との間を連絡している。また、処置具チャンネル４５は、操作部２４に設けられた吸引ボタン２８ｂに接続している。吸引ボタン２８ｂは、処置具チャンネル４５のほかに、吸引ポンプ２１ｂに接続されている。
　送気送水管路は、その一端側で洗浄ノズル９０に通じており、他端側では、操作部２４に設けられた送気送水ボタン２８ａに接続している。送気送水ボタン２８ａは、送気送水管路のほかに、送水タンク２１ａに接続されている。

　（操作部）
　操作部２４は、超音波診断の開始時、診断中及び診断終了時等において術者によって操作される部分であり、その一端にはユニバーサルコード２６の一端が接続されている。また、操作部２４は、図１に示すように、送気送水ボタン２８ａ、吸引ボタン２８ｂ、一対のアングルノブ２９、並びに処置具挿入口（鉗子口）３０を有する。
　一対のアングルノブ２９の各々を回動すると、湾曲部４２が遠隔的に操作されて湾曲変形する。この変形操作により、超音波観察部３６及び内視鏡観察部３８が設けられた挿入部２２の先端部４０を所望の方向に向けることが可能となる。

　処置具挿入口３０は、鉗子等の処置具（不図示）を挿通するために形成された孔であり、処置具チャンネル４５を介して処置具導出口４４と連絡している。処置具挿入口３０に挿入された処置具は、処置具チャンネル４５を通過した後に処置具導出口４４から体腔内に導入される。
　送気送水ボタン２８ａ及び吸引ボタン２８ｂは、２段切り替え式の押しボタンであり、挿入部２２及び操作部２４の各々の内部に設けられた管路の開閉を切り替えるために操作される。

　＜＜超音波用プロセッサ装置の構成＞＞
　超音波用プロセッサ装置１４は、超音波振動子ユニット４６に超音波を送受信させ、且つ、超音波受信時に超音波振動子４８（詳しくは駆動対象素子）が出力した受信信号を画像化して超音波画像を生成する。また、超音波用プロセッサ装置１４は、生成した超音波画像をモニタ２０に表示する。
　更に、本実施形態において、超音波用プロセッサ装置１４は、Ｎ個の超音波振動子４８のうちの分極対象振動子に対して分極用電圧を供給して分極対象振動子を分極する。この分極処理を実行することにより、超音波診断の繰り返し実施によって脱分極した超音波振動子４８を再度分極することができ、これにより、超音波振動子４８の超音波に対する受信感度を良好なレベルまで回復させることが可能となる。

　超音波用プロセッサ装置１４は、図４に示すように、マルチプレクサ１４０、受信回路１４２、送信回路１４４、Ａ／Ｄコンバータ１４６、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）１４８、シネメモリ１５０、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）１５２、及びＤＳＣ（ＤｉｇｉｔａｌＳｃａｎＣｏｎｖｅｒｔｅｒ）１５４を有する。
　受信回路１４２、及び送信回路１４４は、超音波内視鏡１２の超音波振動子アレイ５０と電気的に接続する。マルチプレクサ１４０は、Ｎ個の超音波振動子４８の中から最大ｍ個の駆動対象振動子を選択し、そのチャンネルを開口させる。

　送信回路１４４は、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、パルサー（パルス発生回路１５８）、及びＳＷ（スイッチ）等からなり、ＭＵＸ（マルチプレクサ１４０）に接続される。なお、ＦＰＧＡの代わりにＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）を用いても良い。
　送信回路１４４は、超音波振動子ユニット４６から超音波を送信するために、ＣＰＵ１５２から送られてくる制御信号に従って、マルチプレクサ１４０により選択された駆動対象振動子に対して超音波送信用の駆動電圧を供給する回路である。駆動電圧は、パルス状の電圧信号（送信信号）であり、ユニバーサルコード２６及び同軸ケーブル５６を介して駆動対象振動子の電極に印加される。
　送信回路１４４は、制御信号に基づいて送信信号を生成するパルス発生回路１５８を有しており、ＣＰＵ１５２の制御により、パルス発生回路１５８を用いて、複数の超音波振動子４８を駆動して超音波を発生させる送信信号を生成して複数の超音波振動子４８に供給する。

　また、送信回路１４４は、ＣＰＵ１５２の制御により超音波診断を行う場合に、パルス発生回路１５８を用いて、超音波診断を行うための駆動電圧を有する超音波発生用送信信号を生成する。ここで、超音波エラストグラフィーを実施するためには、送信回路１４４のパルス発生回路１５８は、超音波発生用送信信号として、超音波振動子４８において加振用超音波を発生させる加振パルス、即ちプッシュパルスからなる第１の送信信号を生成する必要がある。また、パルス発生回路１５８は、超音波振動子４８において検出用超音波を発生させる超音波発生用送信信号として、プッシュパルスによる加振用超音波によって診断対象の組織に生じた歪みを検出するための検出パルスからなる第２の送信信号、又はプッシュパルスによる加振用超音波によって診断対象の組織に生じた剪断波の伝搬速度を測定するための検出パルスからなる第３の送信信号も生成する必要がある。
　また、ＣＰＵ１５２の制御により、プッシュパルスによる加振用超音波のみが診断対象の組織に送信された後、又は加振用超音波、及び検出パルスによる検出用超音波が診断対象の組織に送信された後に、分極処理を行う場合に、超音波発生用送信信号を生成する場合と同じパルス発生回路１５８を用いて、分極処理を行うための分極用電圧を有する分極処理用送信信号を生成する。

　なお、プッシュパルスからなる第１の送信信号が、超音波振動子４８に送信されると、超音波振動子４８から発生した加振用超音波が診断対象の組織に送信されて、組織を変位させて歪みを発生させる、又は組織を加振し剪断波を発生させる。この時、加振用超音波に対する、歪みが発生した組織からの反射波（エコー）を超音波振動子４８は受信して第１の受信信号を発生する。
　ところで、検出パルスからなる第２の送信信号、及び第３の送信信号が超音波振動子４８に送信されると、それぞれ超音波振動子４８から発生した検出用超音波が、歪みを発生した組織、及び剪断波が発生した組織に送信されて、それぞれ検出用超音波に対する、歪みが発生した組織からの反射波（エコー）、及び剪断波が発生した組織からの剪断波に応じた反射波（エコー）を超音波振動子４８は受信して第２の受信信号、及び第３の受信信号を発生する。

　受信回路１４２は、超音波（エコー）を受信した駆動対象振動子から出力される電気信号、即ち受信信号を受信する回路である。受信回路１４２は、超音波振動子４８からそれぞれ発生された、歪みが発生した組織からの加振用超音波の反射波の第１の受信信号、歪みが発生した組織からの検出用超音波の反射波の第２の受信信号、又は剪断波が発生した組織からの検出用超音波の反射波の第３の受信信号を受信する。
　また、受信回路１４２は、ＣＰＵ１５２から送られてくる制御信号に従って、超音波振動子４８から受信した受信信号を増幅し、増幅後の信号をＡ／Ｄコンバータ１４６に引き渡す。Ａ／Ｄコンバータ１４６は、受信回路１４２と接続しており、受信回路１４２から受け取った受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、変換後のデジタル信号をＡＳＩＣ１４８に出力する。

　ＡＳＩＣ１４８は、Ａ／Ｄコンバータ１４６と接続しており、図４に示すように、位相整合部１６０、Ｂモード画像生成部１６２、ＰＷモード画像生成部１６４、ＣＦモード画像生成部１６６、評価部１６８、及びメモリコントローラ１５１を構成している。
　なお、本実施形態では、ＡＳＩＣ１４８のようなハードウェア回路によって上述の機能（具体的には、位相整合部１６０、Ｂモード画像生成部１６２、ＰＷモード画像生成部１６４、ＣＦモード画像生成部１６６、評価部１６８、及びメモリコントローラ１５１）を実現しているが、これに限定されるものではない。中央演算装置（ＣＰＵ）と各種データ処理を実行させるためのソフトウェア（コンピュータプログラム）とを協働させることで上記の機能を実現させてもよい。
　位相整合部１６０は、Ａ／Ｄコンバータ１４６によりデジタル信号化された受信信号（受信データ）に対して遅延時間を与えて整相加算する（受信データの位相を合わせてから加算する）処理を実行する。整相加算処理により、超音波エコーの焦点が絞り込まれた音線信号が生成される。

　Ｂモード画像生成部１６２、ＰＷモード画像生成部１６４及びＣＦモード画像生成部１６６は、超音波振動子ユニット４６が超音波（エコー）を受信した際に複数の超音波振動子４８のうちの駆動対象振動子が出力する電気信号（厳密には、受信データを整相加算することで生成された音声信号）に基づいて、超音波画像を生成する。
　Ｂモード画像生成部１６２は、患者の内部（体腔内）の断層画像であるＢモード画像を生成する画像生成部である。Ｂモード画像生成部１６２は、順次生成される音線信号に対し、ＳＴＣ（ＳｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙＴｉｍｅｇａｉｎＣｏｎｔｒｏｌ）によって、超音波の反射位置の深度に応じて伝搬距離に起因する減衰の補正を施す。また、Ｂモード画像生成部１６２は、補正後の音線信号に対して包絡線検波処理及びＬｏｇ（対数）圧縮処理を施して、Ｂモード画像（画像信号）を生成する。

　ＰＷモード画像生成部１６４は、所定方向における血流の速度を表示する画像を生成する画像生成部である。ＰＷモード画像生成部１６４は、位相整合部１６０によって順次生成される音線信号のうち、同一方向における複数の音線信号に対して高速フーリエ変換を施すことで周波数成分を抽出する。その後、ＰＷモード画像生成部１６４は、抽出した周波数成分から血流の速度を算出し、算出した血流の速度を表示するＰＷモード画像（画像信号）を生成する。
　ＣＦモード画像生成部１６６は、所定方向における血流の情報を表示する画像を生成する画像生成部である。ＣＦモード画像生成部１６６は、位相整合部１６０によって順次生成される音線信号のうち、同一方向における複数の音線信号の自己相関を求めることで、血流に関する情報を示す画像信号を生成する。その後、ＣＦモード画像生成部１６６は、上記の画像信号に基づき、Ｂモード画像生成部１６２によって生成されるＢモード画像信号に血流に関する情報を重畳させたカラー画像としてのＣＦモード画像（画像信号）を生成する。

　評価部１６８は、超音波振動子ユニット４６が反射波（超音波エコー）を受信した際に複数の超音波振動子４８のうちの駆動対象振動子が出力する電気信号（厳密には、受信データを整相加算することで生成された音声信号）に基づいて、診断対象の組織の硬さを評価する。
　評価部１６８は、受信回路１４２が、第１の受信信号を受信した場合には第１の受信信号から、第２の受信信号を受信した場合には第２の受信信号から、得られた超音波画像、例えばＢモード画像生成部１６２によって生成されたＢモード超音波画像に基づいて、診断対象の組織の変位（歪み）を算出して組織の硬さを評価する。また、評価部１６８は、受信回路１４２が第３の受信信号を受信した場合には、第３の受信信号に基づいて、診断対象の組織に発生した剪断波の音速を算出して組織の硬さを評価する。
　これらの硬さの評価については、以下のＵＲＬを参照して行うことができる。
　　https://www.jstage.jst.go.jp/article/mit/32/2/32_75/_pdf

　メモリコントローラ１５１は、Ｂモード画像生成部１６２、ＰＷモード画像生成部１６４又はＣＦモード画像生成部１６６が生成した画像信号をシネメモリ１５０に格納する。
　ＤＳＣ１５４は、ＡＳＩＣ１４８に接続されており、Ｂモード画像生成部１６２、ＰＷモード画像生成部１６４又はＣＦモード画像生成部１６６が生成した画像の信号を通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号に変換（ラスター変換）し、画像信号に階調処理等の各種の必要な画像処理を施した後にモニタ２０に出力する。
　シネメモリ１５０は、１フレーム分又は数フレーム分の画像信号を蓄積するための容量を有する。ＡＳＩＣ１４８が生成した画像信号は、ＤＳＣ１５４に出力される一方で、メモリコントローラ１５１によってシネメモリ１５０にも格納される。フリーズモード時には、メモリコントローラ１５１がシネメモリ１５０に格納された画像信号を読み出し、ＤＳＣ１５４に出力する。これにより、モニタ２０には、シネメモリ１５０から読み出された画像信号に基づく超音波画像（静止画像）が表示されるようになる。

　ＣＰＵ１５２は、超音波用プロセッサ装置１４の各部を制御する制御部（制御回路）として機能し、受信回路１４２、送信回路１４４、Ａ／Ｄコンバータ１４６、及びＡＳＩＣ１４８と接続されており、これらの機器を制御する。具体的に説明すると、ＣＰＵ１５２は、操作卓１００と接続しており、操作卓１００にて入力された検査情報、及び制御パラメータ等に従って超音波用プロセッサ装置１４各部を制御する。
　また、ＣＰＵ１５２は、超音波内視鏡１２が超音波用コネクタ３２ａを介して超音波用プロセッサ装置１４に接続されると、ＰｎＰ（ＰｌｕｇａｎｄＰｌａｙ）等の方式により超音波内視鏡１２を自動認識する。その後、ＣＰＵ１５２は、超音波内視鏡１２の内視鏡側メモリ５８にアクセスし、内視鏡側メモリ５８に記憶された累積駆動時間を読み取ることもできる。

　更に、ＣＰＵ１５２は、超音波診断終了時に内視鏡側メモリ５８にアクセスし、内視鏡側メモリ５８に記憶された累積駆動時間を、直前に実施していた超音波診断の所要時間の分だけ加算した値に更新しても良い。
　なお、本実施形態では、超音波内視鏡１２に累積駆動時間が記憶されることとしたが、これに限定されるものではなく、超音波用プロセッサ装置１４側に累積駆動時間が超音波内視鏡１２毎に記憶されていてもよい。

　ところで、従来は、上述したように、超音波診断の実施期間中に、パルス発生回路１５８において加振パルス（プッシュパルス）を生成し、送信回路１４４から超音波振動子アレイ５０の複数の超音波振動子４８にそれぞれ供給して、短時間で強力な加振用超音波を発生させて診断対象の組織に出力すると、減衰空間ピーク時間平均強度（以下、単に時間平均強度ともいう）Ｉspta.αが高くなるため、又は、時間平均強度Ｉspta.αが米国ＦＤＡの制限値７２０ｍＷ／ｃｍ^２を超えるため、若しくは超える恐れがあるため、短時間で強力な加振用超音波を出力した後は、休止期間（フリーズ期間）を設けていた。
　また、プッシュパルスを複数の超音波振動子４８に供給して短時間で強力な加振用超音波を発生させて診断対象の組織に出力した後、更に続けてパルス発生回路１５８において検出パルス（以下、トラックパルスともいう）を生成し、送信回路１４４から複数の超音波振動子４８にそれぞれ供給して検出用超音波を組織に向けて出力すると、更に時間平均強度Ｉspta.αが高くなるために、検出用超音波の出力後、休止期間（フリーズ期間）を設けていたことは、上述した通りである。

　このように、診断対象の組織の硬さを評価する超音波診断の実施期間中に複数の超音波振動子４８から短時間で強力な加振用超音波を組織に向けて出力した後、又は短時間で強力な加振用超音波を出力し、更に続けて検出用超音波を組織に向けて出力した後、減衰空間ピーク時間平均強度Ｉspta.αが高くなり、米国ＦＤＡの制限値７２０ｍＷ／ｃｍ^２を超えるため、若しくは超える恐れがあることから、休止期間（フリーズ期間）を設ける必要があり、超音波診断のフレームレートの低下をもたらしていた。
　しかしながら、本発明では、この休止期間中に、時間平均強度Ｉspta.αを低下させるために、送信回路１４４（パルス発生回路１５８）を制御して、パルス状の駆動電圧である分極用駆動パルスを生成させて、超音波振動子アレイ５０の複数の超音波振動子４８にそれぞれ供給して、各超音波振動子４８の分極処理を行う。

　より詳しくは、ＣＰＵ１５２は、送信回路１４４のパルス発生回路１５８に接続されており、超音波診断の実施期間中であって、パルス発生回路１５８において加振パルス（プッシュパルス）を生成し、送信回路１４４から超音波振動子アレイ５０の複数の超音波振動子４８にそれぞれ供給して、短時間で強力な加振用超音波を発生させて診断対象の組織に出力した後、又は、プッシュパルスを複数の超音波振動子４８に供給し、続けて更にパルス発生回路１５８において検出パルス（トラックパルス）を生成し、送信回路１４４から複数の超音波振動子４８にそれぞれ供給して、加振用超音波、続いて検出用超音波を発生させて診断対象の組織に順次出力した後、プッシュパルスの送信も、トラックパルスの送信も行われておらず、したがって、加振用超音波の出力も、検出用超音波の出力も行われていない休止期間の間に、送信回路１４４（パルス発生回路１５８）を制御して、パルス状の駆動電圧である分極用駆動パルスを生成させて、超音波振動子アレイ５０の複数の超音波振動子４８にそれぞれ供給して、各超音波振動子４８の分極処理を行う。

　なお、本発明においては、分極用駆動パルスは、診断対象の組織を加振して変位させ、又は剪断波を発生させるためのプッシュパルス、及び組織の変位による歪み、又は剪断波を検出するためのトラックパルス、若しくは診断対象の超音波画像を取得するための画像用駆動パルス等の診断用駆動パルスを生成する送信回路１４４によって生成されるものである。即ち、送信回路１４４は、分極用駆動パルスを生成するための新たな回路構成を有していない既存の送信回路と同じ回路構成を持つものである。
　ここで、送信回路１４４は、プッシュパルス、及びトラックパルスの硬さ評価用駆動電圧、若しくは画像用駆動パルスの画像用駆動電圧、及び分極用駆動パルスの分極用駆動電圧の少なくとも２つの駆動電圧を設定できる設定可能電圧範囲を有している。組織の硬さ評価を行う場合には、設定可能電圧範囲内の硬さ評価用駆動電圧に設定し、超音波画像を取得する場合には、設定可能電圧範囲内の画像用駆動電圧に設定し、分極処理を行う場合には、同じ設定可能電圧範囲内の硬さ評価用駆動電圧とも、画像用駆動電圧とも、異なる分極用駆動電圧に設定する。なお、本発明においては、分極用駆動電圧は、硬さ評価用駆動電圧よりも、画像用駆動電圧よりも、高い電圧に設定されることが好ましく、設定可能電圧範囲内のより高い電圧に設定されることがより好ましく、上限の電圧に設定されることが最も好ましい。
　また、分極用駆動パルス（メインローブ）は、プッシュパルス、及びトラックパルス、並びに画像用駆動パルス等の診断用駆動パルスが有するプローブ周波数帯域とは異なる周波数帯域の駆動パルスである。

　したがって、分極処理時に超音波振動子４８に印加される駆動電圧は、組織の硬さ評価時、及び超音波画像の取得時等の超音波診断時に超音波振動子４８に印加される診断用駆動電圧と異なり、より高い電圧であると言える。また、分極処理時に超音波振動子４８に印加される分極用駆動パルス波が、組織の硬さ評価時、及び超音波画像の取得時等の超音波診断時に超音波振動子４８に印加されるプッシュパルス波、及びトラックパルス波、並びに画像用駆動パルス波等の診断用駆動パルス波と同じ送信回路１４４によって生成され、プッシュパルス波、及びトラックパルス波、並びに画像用駆動パルス波等の診断用駆動パルス波と同じ設定可能電圧範囲内の異なる分極用駆動電圧であり、超音波診断のためのプローブ周波数帯域と異なる周波数の駆動パルスであると言える。このように、分極処理を行う再分極プロセスにおいては、上述したように、分極用駆動電圧は、診断用駆動電圧より高いものの、分極用駆動パルスは、診断用駆動パルスのプローブ周波数帯域と異なる周波数の駆動パルスであるので、分極処理が行われている超音波振動子４８から超音波が出力されることはほとんどなく、空間ピーク時間平均強度への影響は低く抑えられると言える。
　以上から、本発明は、既存の送信回路構成を有し、超音波診断と同じ駆動パルス出力用の送信回路１４４を用いて、超音波診断のための診断用駆動パルスと同じ設定可能電圧範囲内の駆動電圧、かつプローブ周波数帯域と異なる周波数の分極用駆動パルスを出力し、組織の硬さ評価時のプッシュパルスの印加後、又はプッシュパルスの印加、及びこれに続くトラックパルスの印加後の休止期間中に、超音波内視鏡１２の超音波振動子４８の分極処理を行うものである。

　分極用駆動電圧分極用駆動パルスの駆動電圧の大きさ（電圧値、又は電位）は、送信回路１４４の設定可能電圧範囲内において、超音波用プロセッサ装置１４に接続されている超音波内視鏡１２が有する超音波振動子４８の仕様（詳しくは、超音波振動子４８の厚み及び材質）に応じて、ＣＰＵ１５２が再分極の効果が得られる条件を満たす適切な値に設定することになっている。また、分極用駆動パルスの駆動電圧の供給時間は、プッシュパルスの送信後、又はプッシュパルスの送信、及びこれに続くトラックパルスの送信後の駆動パルスを全く打たない休止期間内の時間である必要があるが、超音波振動子４８の状態、特に、減衰空間ピーク時間平均強度に影響を与える駆動パルス送信後に超音波振動子４８に発生する減衰空間ピーク時間平均音響出力の値に応じて、あるいは更に、累積駆動時間、及び超音波振動子４８の仕様（詳しくは、超音波振動子４８の厚み及び材質）に応じて、ＣＰＵ１５２が再分極の効果が得られる条件を満たす適切な値に設定することになっている。その後、ＣＰＵ１５２は、上記の減衰空間ピーク時間平均音響出力、及び減衰空間ピーク時間平均強度の値、あるいは更に、累積駆動時間、及び設定値に基づいて分極処理を行う。

　本発明において、図５に示すように、プッシュパルスを送信し、続いてトラックパルスを送信した後、再分極を実施する場合について説明する。
　図５に示す例では、プッシュパルス（ｎ＝１）を送信してから、トラックパルスの送信を開始する直前までの時間は、プッシュパルス期間Ｔｘとし、０．２～５ｍｓである。このプッシュパルス期間Ｔｘは、図１３に示すプッシュパルス送信期間１と同じである。
　次に、図５では、トラックパルス（ｎ＝１００００）の送信を開始してからトラックパルスの送信を終了し、分極処理を開始する直前までの時間は、トラックパルス期間Ｔｙとし、２０ｍｓである。このトラックパルス期間Ｔｙは、図１３に示すトラックパルス送受信期間２と同じである。
　また、分極処理（分極用駆動パルスの送信）を開始してから次のプッシュパルスの送信開始までの時間は、分極処理期間Ｔｚとし、プッシュパルス、及びトラックパルスが送信されない駆動パルスの休止期間である。この分極処理期間Ｔｚは、駆動パルスの休止期間であるという意味では、図１３に示す休止期間３と同じである。しかしながら、分極処理期間Ｔｚは、その期間の全部において分極処理が行われない場合もあるので、その場合には、分極処理が行われる時間と、プッシュパルス、及びトラックパルスの送信も分極用駆動パルスの送信による分極処理も行われない完全に休止する休止時間との和となる。

　ここで、プッシュパルス期間Ｔｘにおいて、超音波振動子ユニット４６の複数の超音波振動子４８へのプッシュパルスの送信の際に超音波振動子４８において発生する音響出力値、即ち減衰空間ピーク時間平均音響出力の値をＸ（ｍＪ／ｃｍ^２）とする。減衰空間ピーク時間平均音響出力は、単位時間内に超音波振動子ユニット４６の複数の超音波振動子４８から超音波の進行方向に垂直な単位面積に放射される超音波のエネルギーを表す。
　次に、トラックパルス期間Ｔｙにおいて、超音波振動子４８へのトラックパルスの送信の際に超音波振動子４８において発生する減衰空間ピーク時間平均音響出力の値をＹ（ｍＪ／ｃｍ^２）とする。
　また、分極処理期間Ｔｚにおいて、超音波振動子４８への分極処理の際に、超音波振動子４８において発生する減衰空間ピーク時間平均音響出力（以下、単に、時間平均音響出力ともいう）の値をＺ（ｍＪ／ｃｍ^２）とする。

　以上のように、プッシュパルス期間をＴｘ、トラックパルス期間をＴｙ、分極処理期間をＴｚとし、それぞれの期間の音響出力値、即ち時間平均音響出力の値をそれぞれＸ、Ｙ、及びＺとした際に、これらの総計の減衰空間ピーク時間平均強度Ｉspta.α（ｍＷ/ｃｍ^２）は、下記式（１）で計算される。
　　　Ｉspta.α＝（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）／（Ｔｘ＋Ｔｙ＋Ｔｚ）　………（１）
　こうして求められる時間平均強度Ｉspta.αが、７２０ｍＷ/ｃｍ^２以下となった場合に、次のプッシュパルスの送信、若しくは、超音波画像取得のための他のモードスキャンを再開することができる。
　本発明においては、時間平均音響出力の値Ｘ、Ｙ、及びＺに基づく時間平均強度Ｉspta.αの算出は、ＣＰＵ１５２で行う。ＣＰＵ１５２は、駆動パルス、即ちトラックパルス、トラックパルス、及び分極用駆動パルスの送信の際に発生する音響出力値、即ち空間ピーク時間平均音響出力の値Ｘ、Ｙ、及びＺに応じて、具体的には、これらの音響出力値Ｘ、Ｙ、及びＺから、減衰空間ピーク時間平均強度Ｉspta.αを算出し、算出された時間平均強度Ｉspta.αに応じて、即ち、算出された時間平均強度Ｉspta.αと、米国ＦＤＡの制限値７２０ｍＷ/ｃｍ^２とを比較した上で、必要な分極処理時間をプッシュパルス、及びトラックパルスが送信されない休止期間である分極処理期間Ｔｚ内に設定する。
　各モード（各期間Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚ）におけるＸ、Ｙ、Ｚの値は、以下のようにして計算することができる。例えば、衰空間ピーク時間平均音響出力の値をＹの場合には、トラックパルス期間Ｔｙにおいて、
　１）１パルスの減衰ピーク時間平均音響出力値ｙ（ｍＪ／ｃｍ^２）を算出しておく。
　２）この期間Ｔｙにおいて上記１）のパルスを駆動する回数Ｎを求めておき、値ｙに回数Ｎを掛け算して、Ｙの値を求める（Ｙ＝Ｎ＊ｙ）。
　Ｘ、及びＺの値も、同様にして求めることができる。
　モードによって、値Ｘ、Ｙ、Ｚに複数のパルスが含まれる可能性もあり、装置内で１パルスごとの値（ｘ、ｙ、ｚ）を保持して置き、適宜計算する方法、もしくは予め決められたパルスの組み合わせの条件表を用意して置き、それを参照する方法等によって求めることができる。

　なお、プッシュパルス期間Ｔｘ、及びトラックパルス期間Ｔｙは、診断対象、又は観察対象部位の組織の位置、及び／又は範囲によって変動する。このため、術者（ユーザ）によって設定されたＲＯＩ（関心領域）に応じて、プッシュパルス期間Ｔｘ、及びトラックパルス期間Ｔｙ、並びに時間平均音響出力の値Ｘ、及びＹが決まることから、ＣＰＵ１５２は、それに応じて、分極処理期間Ｔｚ、及び時間平均音響出力の値Ｚの制御を実施することができる。即ち、ＣＰＵ１５２は、診断対象の組織に対する術者の操作に対応して、分極処理を実施するに当たり、分極処理における、具体的には分極処理に入る前（直前）における超音波振動子４８の音響出力値（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）を計算し、音響出力値（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）が予め設定された音響出力の指標値以下となるように、分極処理を行う分極処理時間を分極処理期間Ｔｚ（休止期間３）以内において制御するものである。
　また、ＣＰＵ１５２は、プッシュパルス、及びトラックパルスの送信によって発生する超音波振動子４８の脱分極のレベルをプッシュパルス、及びトラックパルスの送信時間から算出し、算出した脱分極のレベルから分極処理直前の音響出力値（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）を計算し、計算された音響出力値（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）に応じて分極処理時間を分極処理期間Ｔｚ（休止期間３）以内において制御するものである。
　なお、計算された直前の超音波振動子４８の音響出力値（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）が指標値以下となる分極処理時間、及び音響出力値（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）に応じた分極処理時間は、予めＣＰＵ１５２に設定されているものである。
　以下に、具体的な一例を示す。
　例えば、Ｘ：５０ｍＪ／ｃｍ^２、Ｙ：２０ｍＪ／ｃｍ^２、Ｚ：２ｍＪ／ｃｍ^２であり、
　Ｘ＋Ｙ＋Ｚ=７２ｍＪ／ｃｍ^２、
　Ｔｘ＋Ｔｙ＝０．０５ｓ
の場合、Ｔｚは０．０５ｓ以上でないと、上限値をオーバーする。
　ここで、Ｚ＝２は、固定値（これだけやれば大丈夫という値）でも良いし、現在の脱分極状態から計算しても良い。必要な分極処理の強さが決まれば、Ｚが決まり、全体の時間をＴｚでコントロールして、７２０ｍＪ／ｃｍ^２以下に抑えるというものである。

　ところで、プッシュパルスの印加による診断対象の組織の変位（歪み）から組織の硬さを評価するＡＲＦＩイメージングにおいては、図５に示すように、プッシュパルス期間Ｔｘ、トラックパルス期間Ｔｙ、及び分極処理期間Ｔｚからなる場合がある。
　このようなＡＲＦＩイメージングにおいては、ＣＰＵ１５２による制御によって、送信回路１４４からプッシュパルス（第１の送信信号）を超音波振動子４８に送信し、超音波振動子４８において発生した加振用超音波を診断対象の組織に送信し、組織を加振して変位させ、続いて、組織の変位（歪み）を検出するためのトラックパルス（第２の送信信号）を超音波振動子４８に送信し、超音波振動子４８において発生した検出用超音波を変位した組織に送信し、組織の変位（歪み）に応じた検出用超音波の反射波を超音波振動子４８で受信し、受信回路１４２から超音波振動子４８が受信した反射波に基づく受信信号（第２の受信信号）を出力して、評価部１６８において、第２の受信信号に基づいて組織の変位（歪み）を算出し、変位（歪み）に基づいて組織の硬さを評価する。
　この場合において、プッシュパルス、及びトラックパルスの休止期間は、分極処理期間Ｔｚであり、トラックパルス（第２の送信信号）の送信終了後から次の第１の送信信号の送信開始までの期間である。なお、本発明においては、トラックパルス（第２の送信信号）の送信終了を検知してトリガ信号を発生するトリガ発生回路を設けておき、トリガ信号に基づいて、分極処理を開始するようにしても良い。

　なお、ＡＲＦＩイメージングにおいては、ＣＰＵ１５２による制御によって、送信回路１４４からプッシュパルス（第１の送信信号）を送信した超音波振動子４８から発生した加振用超音波を診断対象の組織に送信し、組織を加振して変位させ、変位（歪み）による組織からの加振用超音波の反射波を超音波振動子４８で受信し、受信回路１４２から超音波振動子４８が受信した反射波に基づく受信信号（第１の受信信号）を出力して、評価部１６８において第１の受信信号に基づいて組織の変位（歪み）を算出し、変位（歪み）に基づいて組織の硬さを評価することもある。
　したがって、この場合には、トラックパルスは、送信されない。このため、トラックパルス期間Ｔｙは０（Ｔｙ＝０）であり、減衰空間ピーク時間平均音響出力の値Ｙも０ｍＪ／ｃｍ^２（Ｙ＝０）であるので、図５に示す例を始めとして、上述した様々な例において、Ｔｙ＝０、及びＹ＝０とすればよい。
　したがって、このようなＡＲＦＩイメージングにおいて、減衰空間ピーク時間平均強度Ｉspta.α（ｍＷ/ｃｍ^２）を算出する場合には、上記式（１）において、Ｔｙ＝０、及びＹ＝０として、Ｉspta.αを算出すればよい。
　このＡＲＦＩイメージングでは、プッシュパルス期間Ｔｘ後、直ぐに分極処理期間Ｔｚが始まることになる。したがって、プッシュパルスの休止期間は、分極処理期間Ｔｚであり、第１の送信信号の送信終了後から次の第１の送信信号の送信開始までの期間である。なお、本発明においては、プッシュパルス（第１の送信信号）の送信終了を検知してトリガ信号を発生するトリガ発生回路を設けておき、トリガ信号に基づいて、分極処理を開始するようにしても良い。

　一方、シェアウェーブイメージングにおいては、プッシュパルスの印加による診断対象の組織に発生した横波（剪断波）の音速をトラックパルスで検出し、検出した音速から組織の硬さを評価する。このシェアウェーブイメージングにおいては、図５に示すように、プッシュパルス期間Ｔｘ、トラックパルス期間Ｔｙ、及び分極処理期間Ｔｚからなる。このようなシェアウェーブイメージングにおいては、ＣＰＵ１５２による制御によって、送信回路１４４からプッシュパルス（第１の送信信号）を超音波振動子４８に送信し、超音波振動子４８において発生した加振用超音波を診断対象の組織に送信し、組織を加振して剪断波を発生させ、続いて、発生した剪断波の音速を検出するためのトラックパルス（第３の送信信号）を超音波振動子４８に送信し、超音波振動子４８において発生した検出用超音波を剪断波が発生している組織に送信し、剪断波の音速に応じて検出用超音波の反射波を超音波振動子４８で受信し、受信回路１４２から超音波振動子４８が受信した反射波に基づく受信信号（第３の受信信号）を出力して、評価部１６８において、第３の受信信号に基づいて組織に発生した剪断波の音速を算出し、算出された音速に基づいて組織の硬さを評価する。
　この場合において、プッシュパルス、及びトラックパルスの休止期間は、分極処理期間Ｔｚであり、第３の送信信号の送信終了後から次の第１の送信信号の送信開始までの期間である。なお、本発明においては、トラックパルス（第３の送信信号）の送信終了を検知してトリガ信号を発生するトリガ発生回路を設けておき、トリガ信号に基づいて、分極処理を開始するようにしても良い。

　ところで、米国ＦＤＡのガイダンスでは、空間ピーク時間平均強度(Spatial Peak Temporal Average Intensity)Ｉsptaは、音波（超音波）の進行方向に垂直な単位面積を単位時間内に通過する音響エネルギーを表し、時間平均強度が最大である、又は特定の領域内で極大となる音場内の点における時間平均強度の値（ｍＷ／ｃｍ^２）であると定義されており、減衰空間ピーク時間平均強度Ｉspta_．３は、軟組織の音響減衰を考慮して０．３ｄＢｃｍ^－1 ＭＨｚ^－1だけ下げられた（減衰された）Ｉsptaの値であると定義されている。

　空間ピーク時間平均強度Ｉsptaは、以下のようにして、求めることができる。
　まず、駆動パルスのパルス二乗積分（パルス強度積分：Pulse Integral Intensity）ＰII（ｍＪ／ｃｍ^２）を観測したパルス全体の二乗を積分することで求めることができ、下記式（２）で表すことができる。

ここで、ｐ（ｔ）は瞬時音圧（ＭＰａ）であり、Δｔはサンプル間隔（μｓ）であり、ρは、密度（ｋｇ／ｍ^３）であり、ｃは、水中での音速(ｍ／ｓ)である。
　なお、ρ＝１０００ｋｇ／ｍ^３であるとしてパルス二乗積分ＰIIの単位換算をすると、下記式（３）から（ｍＪ／ｃｍ^２）であることが分かる。

　次に、空間ピーク時間平均強度Ｉsptaは、下記式（４）又は（５）によって計算することができる。
　まず、Ｉspta（ｍＷ/ｃｍ^２）は、スキャン（scan）モード（Ｂモード、ＣＤモード）か、ノンスキャン（non-scan）モード（Ｍモード、ＰＷモード）かで計算が異なる。
　ノンスキャンモードの場合
　　　Ｉspta＝ＰII×ＰＲＦ　　　　　　　　　　　　　　　　…（４）
　　　　ＰＲＦ：パルス繰り返し周波数（ｋＨｚ）
　スキャンモードの場合
　　　Ｉspta＝ＰII×ｋ×ＦＲ　　　　　　　　　　　　　　　…（５）
　　　　ＦＲ：フレームレート（ｆｒａｍｅ／ｓ）
　　　　ｋ：ビームの重なり分の重み付け
　以上から、減衰空間ピーク時間平均強度Ｉspta.α（ｍＷ/ｃｍ^２）は、こうして、上記式（４）又は（５）に従って求められた空間ピーク時間平均強度Ｉsptaから下記式（６）によって求めることができる。

　　　　Ｉspta.α：減衰空間ピーク時間平均強度（ｍＷ/ｃｍ^２）
　　　　Ｉspta：空間ピーク時間平均強度（ｍＷ/ｃｍ^２）
　　　　α：音響減衰係数
　　　　ｚ：プローブの外部開口から，関心点までの距離
　　　　ｆ_ａｗｆ：音響作動周波数

　以上のようにして、求められた減衰空間ピーク時間平均強度Ｉspta.αに基づいて、プッシュパルスを送信した超音波振動子４８、及びプッシュパルスを送信し、続いてトラックパルスを送信した超音波振動子４８に、分極処理を行う分極処理時間を設定することもできるし、分極処理を行う際の分極用駆動パルスの駆動電圧（分極用駆動電圧）、分極用駆動パルスの駆動周波数等を設定することもできる。
　なお、駆動パルスのパルス二乗積分（パルス強度積分）ＰII（ｍＪ／ｃｍ^２）から以下のようにして、減衰空間ピーク時間平均強度Ｉspta.αを求めることもできる。
　まず、上記式（６）と同様の計算を行って、パルス強度積分ＰII（ｍＪ／ｃｍ^２）から下記式（７）によって減衰パルス強度積分ＰII.α（ｍＪ／ｃｍ^２）を求めることができる。
　　　ＰII.α＝ＰII・１０^{－α・ｚ・ｆａｗｆ／１０}　　　　　　　…（７）
　次に、下記式(８)のように、減衰パルス強度積分ＰII.αに、超音波振動子４８が駆動パルスを送信した回数Ｎを掛けて、駆動パルスを送信した全送信時間Ｔで割り算して減衰空間ピーク時間平均強度Ｉspta.αを求めることができる。
　　　Ｉspta.α＝ＰII.α・Ｎ／Ｔ　　　　　　　　　　　…（８）
　ここで、衰空間ピーク時間平均音響出力の値Ｘ、Ｙ、Ｚは、上記式（８）のＰII.α・Ｎに相当する。
　なお、上記（８）の全送信時間Ｔは１フレームの時間で示す必要があり、単体モードの場合は上記（８）のＴに１フレームの時間を入れますが、色々な送信が混ざったモードの場合には、全部のモードを含めた全体の時間で割ことになる。
　各モード（各期間Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚ）におけるＸ、Ｙ、Ｚから下記式（９）に従って、減衰空間ピーク時間平均強度Ｉspta.αを、求めることができる。
　　Ｉspta.α＝Ｘ／（Ｔｘ＋Ｔｙ＋Ｔｚ）＋Ｙ／（Ｔｘ＋Ｔｙ＋Ｔｚ）＋
　　　　　　　　Ｚ／（Ｔｘ＋Ｔｙ＋Ｔｚ）
　　　　　　　＝（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）/（Ｔｘ＋Ｔｙ＋Ｔｚ）　　　…（９）

　即ち、本発明においては、ＣＰＵ（制御回路）１５２は、診断対象の組織の硬さの評価による診断を行う場合には、加振用超音波、又は更に検出用超音波を発生させる複数の超音波振動子４８にそれぞれ印加するプッシュパルス、又は更にトラックパルス等の診断用駆動パルス（送信信号）、若しくは、超音波画像の取得を行う場合には、超音波画像の取得のための超音波を発生させる複数の超音波振動子４８にそれぞれ印加する診断用駆動パルスを生成するように送信回路１４４（パルス発生回路１５８）を制御する。
　一方、ＣＰＵ（制御回路）１５２は、分極処理を行う場合には、複数の超音波振動子４８の分極処理を行うために、診断用駆動パルスと同じ設定可能電圧範囲内の異なる分極用駆動電圧であり、超音波画像の取得のための超音波探触子（超音波振動子ユニット４６）としてのプローブ周波数帯域と異なる周波数の分極用駆動パルスを生成するように送信回路を制御する。
　その結果、本発明では、診断用駆動パルスの印加後に分極処理を行う場合には、分極用駆動パルスが複数の超音波振動子４８に印加され、分極用駆動パルスによって複数の超音波振動子４８の分極処理が行われる。

　次に、本発明において送信回路１４４から超音波振動子４８に送信される分極用駆動パルス（分極用送信波）の駆動波形（送信波形）、及びパルス波形について説明する。
　図６Ａ、及び図６Ｂは、図４に示す送信回路から送信される分極用駆動パルスの駆動波形の一例のグラフ、及びその駆動波形の感度と周波数の関係を示すグラフである。図６Ａに示す駆動波形は、周波数１．２５ＭＨｚのユニポーラの１つの波の波形である。
　本発明においては、分極用駆動パルスの駆動波形は、特に制限的では無いが、図６Ａに示すユニポーラの波形を持ち、図６Ｂに実線で示す周波数特性を持つ駆動波形を有する分極用駆動パルスを用いて超音波振動子４８の分極処理を行うことが好ましい。図６Ｂに示す例では、例えば、－２０ｄＢ以上のレベルの感度において、超音波画像を取得するためのプローブ周波数帯域は、破線で示すように、約２．７ＭＨｚ～約１１．７ＭＨｚであるのに対し、実線で示す分極用駆動パルスの駆動波形のメインローブの帯域は、約２．３ＭＨｚ以下である。即ち、分極用駆動パルスの周波数の帯域特性と、診断用駆動パルスの周波数の帯域特性とは、－２０ｄＢ以上のレベルの感度において重ならない。

　即ち、本発明では、図６Ｂに示すように、分極用駆動パルスの駆動波形においては、メインローブの周波数帯域と、破線で示すプローブ周波数帯域とは、感度－２０ｄＢ以上のレベルが重ならないことが好ましい。また、メインローブの周波数帯域は、感度－２０ｄＢ以上のレベルにおいて、プローブ周波数帯域より低周波であることが好ましい。この理由は、分極処理において、余分な超音波出力を防いで、超音波画像への影響等を減らし、温度上昇を防いで、温度上昇による被検体の体腔への影響等を減らす必要があるからである。特に、被検体の体腔内に挿入する超音波内視鏡１２の先端部分の上限温度は、体腔等に影響を与えないように厳しく制限されており、温度上昇を防ぐ必要がある。

　本発明においては、分極用駆動パルス（メインローブ）をプローブ周波数帯域外で送信するので、超音波振動子４８への投入エネルギーが小さくなり、温度上昇は抑えられる。また、プローブ周波数帯域外は、超音波振動子４８が共振する共振帯域外であるので、分極用駆動パルス（メインローブ）を超音波振動子４８に印加しても、出力音圧も小さくなる。
　図６Ｂに示す分極用駆動パルスの駆動波形においては、メインローブの他に、プローブ周波数帯域内において、メインローブに付随して、同じく実線で示す１つ以上、図６Ｂに示す例では４つのサイドローブが生じていることが分かる。プローブ周波数帯域内のこれらのサイドローブの最大感度は、図６Ｂに示すように、全て－１０ｄＢ以下であることが好ましく、これらのサイドローブの感度の平均は、－２０ｄＢ以下であることが好ましい。この理由は、以下の通りである。
　一般的に、プローブの周波数特性の仕様は、送受信感度の-２０ｄＢの帯域で表現される。これは、感度のピークから１／１０以下の信号はほとんど画像に影響しない点から決められているからである。一方、送信波の帯域についてはプローブと異なり、送信部分のみであるため、２０ｄＢ／２＝１０ｄＢのレベルが閾値となる。そのため、送信成分として考えると－１０ｄＢの方がより好ましいからである。

　また、本発明においては、分極用駆動パルスの駆動波形は、特に制限的では無く、図７Ａに示すバイポーラの波形であっても良いが、図６Ａに示すように、ユニポーラの波形であることが好ましい。この理由は、図７Ｂに示す駆動波形の周波数特性のように、メインローブの感度は、実線で示すユニポーラの波形でも、１点鎖線で示すバイポーラの波形でも変わらないが、４つのサイドローブの感度は、いずれも、ユニポーラの波形の方が、バイポーラの波形より低いからである。
　このため、送信波形を図６Ａに示すようなユニポーラの波形にすることにより、メインローブだけでなく、高調波成分が抑えられ、より高い効果が期待できる。

　また、図８Ａに示すように、分極用駆動パルスとして、ユニポーラの波形で複数、図８Ａに示す例では２つのパルス波の送信を行っても良い。図８Ａに示す分極用駆動パルスは、図６Ａに示す分極用駆動パルスの駆動波形を２つのパルス波を含む駆動波形を持つ。図８Ａに示す分極用駆動パルスの駆動波形の周波数特性を図８Ｂに示す。図８Ｂに示す駆動波形の周波数特性は、図６Ｂに示す駆動波形の周波数特性と、メインローブの波形が異なるが、サイドローブの波形は、あまり大きな変化がない。
　また、図８Ｃに示すように、分極用駆動パルスの駆動波形をユニポーラの波形で波形間に最小クロック数分の時間を開けた複数のパルス波形を繋いだ分極用駆動パルスの送信を行うことが好ましい。即ち、本発明では、送信回路１４４は、分極用駆動パルスとして、複数のユニポーラの波形を、この波形の間隔を超音波用プロセッサ装置１４において規定される最小クロック数の時間空けて出力することが好ましい。
　この理由は、分極処理には直流電圧を印加することが最適であるが、本発明のように、既存の送信回路構成を有する送信回路１４４を用いる場合には直流電圧の送信ができないからである。

　なお、超音波診断システム１０に用いられている超音波用プロセッサ装置１４の送信回路１４４のパルサー（パルス発生回路１５８）の種類によって、最小、及び最大の時間幅が決まっている。このため、最小の時間幅として、送信回路１４４において規定される最小クロック数の時間を用い、複数のユニポーラの波形の間に最小の時間幅を挟み、直流電圧に近い分極処理波形とすることで高い再分極効果が期待できる。なお、２つユニポーラのパルス波形の最小時間幅、即ち最強パルス幅は、送信回路１４４のパルサー（パルス発生回路１５８）の仕様によって決まっている。この仕様を守るような制御を送信回路１４４内の上述したＦＰＧＡから出している。
　また、図８Ｄに２点鎖線で示すように、分極用駆動パルスの駆動波形として、図８Ｃに示す複数のユニポーラの波形を組み合わせて用いることにより、図８Ｄに実線で示す１つのユニポーラの波形をからなる分極用駆動パルスの駆動波形よりも、サイドローブの最大感度を低下させることができる。
　なお、図示しないが、プッシュパルス、及びトラックパルスの駆動波形、及びパルス波形については、基本的に画像描出用と同様の周波数帯域を使用するが、プッシュパルスだけが数ｍｓの間、打ち続ける長いバースト波となり、かなり狭い帯域となる。

　＜＜超音波診断システムの動作例について＞＞
　次に、超音波診断システム１０の動作例として、超音波診断に関する一連の処理（以下、診断処理とも言う）の流れを、図９～図１１を参照しながら説明する。図９は、超音波診断システム１０を用いた診断処理の流れを示す図である。図１０は、図９に示す診断ステップの組織の硬さ評価ステップの手順を示す図である。図１１は、図９に示す診断ステップの画像生成ステップの手順を示す図である。

　超音波内視鏡１２が超音波用プロセッサ装置１４、内視鏡用プロセッサ装置１６及び光源装置１８に接続された状態で超音波診断システム１０各部の電源が投入されると、それをトリガとして診断処理が開始される。診断処理では、図９に示すように、先ず入力ステップが実施される（Ｓ００１）。入力ステップでは、術者が操作卓１００を通じて検査情報及び制御パラメータ等を入力する。入力ステップが完了すると、診断開始の指示があるまで、待機ステップが実施される（Ｓ００２）。この待機ステップを利用して、超音波用プロセッサ装置１４のＣＰＵ１５２が、超音波内視鏡１２の内視鏡側メモリ５８から累積駆動時間を読み取る（Ｓ００３）。

　続いて、術者からの診断開始指示があると（Ｓ００４でＹｅｓ）、ＣＰＵ１５２が、超音波用プロセッサ装置１４各部を制御して診断ステップを実施する（Ｓ００５）。
　診断ステップでは、まず、診断として硬さ診断を実施するか否かの判定（Ｓ０１１）を行い、硬さ診断を実施する場合には（Ｓ０１１でＹｅｓ）、ＣＰＵ１５２が、超音波用プロセッサ装置１４各部を制御して硬さ診断ステップを実施する（Ｓ０１２）。診断として硬さ診断を実施しない場合には（Ｓ０１１でＮｏ）、ＣＰＵ１５２が、超音波用プロセッサ装置１４各部を制御して画像生成ステップを実施する（Ｓ０１３）。
　硬さ診断ステップ、及び画像生成ステップが終了すると、ＣＰＵ１５２は、超音波診断が終了したか否かを判定する（Ｓ０１４）。超音波診断が終了していない場合（Ｓ０１４でＮｏ）、診断ステップのスタートの硬さ診断の実施の判定ステップＳ０１１へ戻り、硬さ診断ステップ、及び画像生成ステップが、診断終了条件が成立するまで繰り返し実施される。診断終了条件として、例えば、術者が操作卓１００を通じて診断終了を指示しても良い。

　診断ステップ（Ｓ００５）の硬さ診断ステップ（Ｓ０１２）は、図１０に示す流れに沿って進行し、硬さ評価としてＳＷＥ（シェアウェーブエラストグラフィー）を実施するか否かの判定（Ｓ０２１）を行い、ＳＷＥを実施する場合には（Ｓ０２１でＹｅｓ）、ＣＰＵ１５２が、超音波用プロセッサ装置１４各部を制御してプッシュパルス、及びトラックパルスを用いて診断対象の組織に発生させた剪断波の音速を算出し（Ｓ０２２）、算出された剪断波の音速に基づいて組織の硬さを評価する（Ｓ０２３）。
　硬さ評価としてＳＷＥを実施しない場合には（Ｓ０２１でＮｏ）、トラックパルスを用いるか否かの判定（Ｓ０２４）を行う。トラックパルスを用いる場合には（Ｓ０２４でＹｅｓ）、ＣＰＵ１５２が、超音波用プロセッサ装置１４各部を制御してプッシュパルス、及びトラックパルスを用いて診断対象の組織の変位（歪み）を算出し（Ｓ０２５）、算出された変位（歪み）に基づいて組織の硬さを評価する（Ｓ０２６）。

　トラックパルスを用いない場合には（Ｓ０２４でＮｏ）、ＣＰＵ１５２が、超音波用プロセッサ装置１４各部を制御してプッシュパルスのみを用いて診断対象の組織の変位（歪み）を算出し（Ｓ０２７）、算出された変位（歪み）に基づいて組織の硬さを評価する（Ｓ０２８）。
　続いて、ＣＰＵ１５２は、硬さ評価が終了したか否かを判定する（Ｓ０２９）。硬さ評価が終了していない場合（Ｓ０２９でＮｏ）、硬さ診断ステップ（Ｓ０１２）のスタートのＳＷＥの判定ステップＳ０２１へ戻り、各硬さ評価（Ｓ０２３、Ｓ０２６、Ｓ０２８）は、硬さ評価終了条件が成立するまで繰り返し実施される。硬さ評価終了条件としては、例えば、術者が操作卓１００を通じて診断終了を指示すること等が挙げられる。
　なお、硬さ診断ステップ（Ｓ０１２）においては、剪断波の音速の算出ステップ（Ｓ０２２）、各変位（歪み）の算出ステップ（Ｓ０２５、Ｓ０２７）、及び各硬さ評価ステップ（Ｓ０２３、Ｓ０２６、Ｓ０２８）の間に、同時に分極処理が行われる。

　診断ステップ（Ｓ００５）の画像生成ステップ（Ｓ０１２）は、図１１に図示の流れに沿って進行し、指定された画像生成モードがＢモードである場合には（Ｓ０３１でＹｅｓ）、Ｂモード画像を生成するように超音波用プロセッサ装置１４各部を制御する（Ｓ０３２）。また、指定された画像生成モードがＢモードではなく（Ｓ０３１でＮｏ）ＣＦモードである場合には（Ｓ０３３でＹｅｓ）、ＣＦモード画像を生成するように超音波用プロセッサ装置１４各部を制御する（Ｓ０３４）。更に、指定された画像生成モードがＣＦモードではなく（Ｓ０３３でＮｏ）ＰＷモードである場合には（Ｓ０３５でＹｅｓ）、ＰＷモード画像を生成するように超音波用プロセッサ装置１４各部を制御する（Ｓ０３６）。なお、指定された画像生成モードがＰＷモードではない場合には（Ｓ０３６でＮｏ）、ステップＳ０３７へ進む。
　続いて、ＣＰＵ１５２は、画像生成が終了したか否かを判定する（Ｓ０３７）。画像生成が終了していない場合（Ｓ０３７でＮｏ）、画像生成モードの判定ステップＳ０３１へ戻り、各画像生成モードによる超音波画像の生成は、画像生成終了条件が成立するまで繰り返し実施される。画像生成終了条件としては、例えば、術者が操作卓１００を通じて診断終了を指示すること等が挙げられる。

　一方、画像生成終了条件が成立して超音波画像生成が終了すると（Ｓ０３７でＹｅｓ）、ＣＰＵ１５２は、それまで実施していた超音波画像生成の所要時間を、ステップＳ００３で内視鏡側メモリ５８から読み取った累積駆動時間に加算し、内視鏡側メモリ５８に記憶された累積駆動時間を加算後の累積駆動時間に更新する（Ｓ０３８）。画像生成ステップにおける上記一連の工程（Ｓ０３１～Ｓ０３８）が終了した時点で画像生成ステップ（Ｓ０１３）が終了する。
　続いて、図９に戻って、診断ステップ（Ｓ００５）が終了すると、超音波診断システム１０各部の電源がオフとなり（Ｓ００６でＹｅｓ）、診断処理が終了する。一方で、超音波診断システム１０各部の電源がオン状態で維持される場合には（Ｓ００６でＮｏ）、入力ステップＳ００１に戻り、上述した診断処理の各ステップを繰り返すことになる。

　次に、超音波振動子４８は、超音波診断を行うために超音波画像を生成する場合には、超音波画像生成のための超音波の送信、及びその反射波の受信が行われた時間、つまり、複数の超音波振動子４８の累積駆動時間に応じて、超音波振動子４８の両面に付与された双極子が減少して脱分極が進行する。このため、超音波振動子４８が脱分極しているか否かを直接判定することができないため、例えば前述の超音波振動子４８の累積駆動時間に基づいて超音波振動子４８が脱分極しているか否かを判定し、超音波診断を行うための複数の超音波振動子４８の累積駆動時間が規定時間以上となった場合に分極処理を行う必要がある。
　規定時間は、時間のデフォルト値が設定されていてもよいし、ユーザの指示により任意の時間を設定可能としてもよい。なお、規定時間とは、任意の時間であって、数時間のオーダでもよいし、数フレーム時間のオーダでもよい。

　また、ユーザの指示により、分極処理の開始を指示するボタンが押下された場合に分極処理を開始することができる。つまり、ユーザの指示により、任意のタイミングで分極処理を開始させることができる。
　ボタンは、操作卓１００のタッチパネル内において表示される電子的なボタンでもよいし、あるいは超音波内視鏡１２の操作部２４に設けられる機械的なボタンでもよい。
　造影モードの場合、超音波振動子４８から送信される超音波は、一般的に造影剤に含まれるバブルを破壊しない低い出力に設定される。そのため、画像のＳ／Ｎ比が低下するため、脱分極による感度低下の悪影響が出やすい。一般的に造影剤に含まれるバブルを破壊しない低い出力に設定される。そのため、画像のＳ／Ｎ比が低下するため、脱分極による感度低下の悪影響が出やすい。

　また、超音波振動子４８の脱分極が進行してその受信感度が低下すると、表示深さが比較的深い位置において取得された超音波画像は、表示深さが比較的浅い位置において取得された超音波画像よりもＳ／Ｎ比が悪く、画質が低下しやすい。これに応じて、超音波診断を行うための超音波画像の表示深さが一定深さ以上に設定された場合に分極処理を開始することもできる。
　ユーザの指示により、超音波診断を行うための超音波画像の表示深さを、例えば深さが４ｃｍの位置、及び１０ｃｍの位置というように設定することができる。例えば、前述の一定深さが５ｃｍに設定されているとすると、超音波画像の表示深さが深さ４ｃｍの位置に設定された場合には分極処理を開始せず、深さ１０ｃｍの位置に設定された場合には分極処理を開始する。

　同様に、超音波振動子４８の脱分極が進行してその受信感度が低下すると、表示深さが比較的深い位置において取得されたＢモードの超音波画像は、表示深さが比較的浅い位置において取得されたＢモードの超音波画像よりも輝度が低下しやすい。これに応じて、表示深さが一定深さ以上に設定されて取得されたＢモードの超音波画像の輝度が一定輝度以下の場合に分極処理を開始しても良い。
　一定輝度は、輝度のデフォルト値が設定されていてもよいし、ユーザの指示により任意の輝度を設定可能としてもよい。

　また、超音波診断の実施期間中の超音波画像を解析することにより、ユーザが穿刺中である、ステントのリリース中である、超音波画像の取得開始から３０分が経過している等のように、ユーザが超音波画像を閲覧しながら何らかの処置を行っていることを認識することができる。この場合、処置中は、内視鏡画像、Ｘ線透視画像と併用して使用する場合が多く、超音波画像が主たる注視画像として使われる場合に比べて、超音波画像の細部を注視していないため、画質に拘らず好適に分極処理を行うことができる。これに応じて、ユーザが超音波画像を閲覧しながら処置を行っていることが、超音波画像に基づいて認識された場合に分極処理を開始しても良い。

　また、超音波診断システム１０は、超音波画像、及び内視鏡画像を取得し、これらの超音波画像、及び内視鏡画像を、様々な表示モードによってモニタ２０に表示させることができる。
　図１２に示すように、表示モードには、超音波画像のみを表示する第１の表示モード、ピクチャ・イン・ピクチャ（ＰｉｎＰ）により、超音波画像を内視鏡画像よりも大きく表示する第２の表示モード、同じくＰｉｎＰにより、超音波画像を内視鏡画像よりも小さく表示する第３の表示モード、及び内視鏡画像のみを表示する第４の表示モードがある。
　ユーザの指示により、第１～第４の表示モードを任意に切り替えて表示させることができる。
　ここで、第３の表示モードの場合、超音波画像が内視鏡画像よりも小さく表示されるため、画質に拘らず好適に分極処理を行うことができる。これに応じて、第３の表示モードに設定されて、ピクチャ・イン・ピクチャにより、超音波画像が内視鏡画像よりも小さく表示された場合に分極処理を行うようにしても良い。

　なお、分極処理の要因について例示して説明したが、上記各要因以外であっても、任意の要因に基づいて分極処理を開始しても良い。
　また、分極処理の終了条件は、例えば分極処理の累積処理時間が一定時間に到達した場合、ユーザにより分極処理の終了が指示された場合、造影モードから他の超音波画像生成モードに変更された場合、超音波診断を行うための超音波の表示深さが一定深さ未満に設定された場合、ユーザが処置中であることが、内視鏡画像に基づいて認識されなくなった場合、超音波の表示深さが比較的深い位置において取得されたＢモードの超音波画像の輝度が一定輝度よりも大きくなった場合、第３表示モードから他の表示モードに変更された場合などが考えられるが、これ以外の終了条件によって分極処理を終了させてもよい。

　＜＜本発明の超音波診断システム１０の有効性について＞＞
　超音波診断システム１０は、超音波診断の実施期間中に、プッシュパルス送信による加振用超音波の送信後、又はプッシュパルス送信による加振用超音波の送信に続くトラックパルスの送信による検出用超音波の送信後の診断用駆動パルスの休止期間内において直ちに分極処理を行う。そのため、超音波診断の実施期間中であっても、プッシュパルス、又は更にトラックパルスの送信等によって上昇した、又は上昇して制限値を超えた減衰空間ピーク時間平均強度Ｉspta.αを制限値以下まで、直ちに低下させることができるので、フレームレートを低下させること無く、また、診断対象の組織の硬さ診断の性能を低下させること無く、また、そのための組織の超音波画像の画質を低下させることなく、複数の超音波振動子４８の送受信感度を常に良好に保つことができ、したがって常に高精度の硬さ診断を行うことができ、高画質な超音波画像を取得することができる。
　また、超音波診断システム１０は、既存の送信回路１４４、より詳しくはパルス発生回路１５８を用いて分極処理を行うため、既存の回路を大幅に変更することなく、超音波診断の実施期間中に分極処理を行うことができる。

　なお、超音波振動子４８の総数、及び開口チャンネル数は、任意の個数に変更してもよい。例えば、開口チャンネル数が超音波振動子４８の総数と同じ場合、前述の分極処理１、２という２つの分極処理用の送信信号の代わりに、１２８個の超音波振動子４８を駆動するための１つの分極処理用の送信信号を供給することもできる。あるいは、開口チャンネル数が超音波振動子４８の総数の４分の１である場合、それぞれ、３２個の超音波振動子４８を駆動する分極処理１～４という４つの分極処理用の送信信号を供給することもできる。

　以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良、及び変更をしてもよいのはもちろんである。

　１０　超音波診断システム
　１２　超音波内視鏡
　１４　超音波用プロセッサ装置
　１６　内視鏡用プロセッサ装置
　１８　光源装置
　２０　モニタ
　２１ａ　送水タンク
　２１ｂ　吸引ポンプ
　２２　挿入部
　２４　操作部
　２６　ユニバーサルコード
　２８ａ　送水送気ボタン
　２８ｂ　吸引ボタン
　２９　アングルノブ
　３０　処置具挿入口
　３２ａ　超音波用コネクタ
　３２ｂ　内視鏡用コネクタ
　３２ｃ　光源用コネクタ
　３４ａ　送気送水用チューブ
　３４ｂ　吸引用チューブ
　３６　超音波観察部
　３８　内視鏡観察部
　４０　先端部
　４２　湾曲部
　４３　軟性部
　４４　処置具導出口
　４５　処置具チャンネル
　４６　超音波振動子ユニット
　４８　超音波振動子
　５０　超音波振動子アレイ
　５４　バッキング材層
　５６　同軸ケーブル
　５８　内視鏡側メモリ
　６０　ＦＰＣ
　７４　音響整合層
　７６　音響レンズ
　８２　観察窓
　８４　対物レンズ
　８６　固体撮像素子
　８８　照明窓
　９０　洗浄ノズル
　９２　配線ケーブル
　１００　操作卓
　１４０　マルチプレクサ
　１４２　受信回路
　１４４　送信回路
　１４６　Ａ／Ｄコンバータ
　１４８　ＡＳＩＣ
　１５０　シネメモリ
　１５１　メモリコントローラ
　１５２　ＣＰＵ
　１５４　ＤＳＣ
　１５８　パルス発生回路
　１６０　位相整合器
　１６２　Ｂモード画像生成部
　１６４　ＰＷモード画像生成部
　１６６　ＣＦモード画像生成部
　１６８　評価部

Claims

　超音波画像を取得すると共に、音響放射圧を用いて診断対象の組織の硬さの評価を行う超音波診断システムであって、
　複数の超音波振動子が配列された超音波振動子アレイを用いて前記音響放射圧による前記組織の加振を行うための加振用超音波を少なくとも含む超音波を送信し、かつ前記組織からの反射波を受信する超音波観察部と、
　前記複数の超音波振動子から前記超音波を発生させるために、前記複数の超音波振動子にそれぞれ印加する駆動パルスからなる超音波発生用送信信号を送信する送信回路、前記複数の超音波振動子が受信した前記反射波の受信信号を出力する受信回路、及び前記受信信号に基づいて前記組織の硬さを評価する評価部を備える超音波用プロセッサ装置と、を有し、
　前記超音波用プロセッサ装置は、更に、前記超音波の送信、及び前記反射波の受信を行わせると共に、前記超音波の送信後の全ての超音波の送信の休止期間内において、前記送信回路を用いて前記超音波を送信した前記複数の超音波振動子に対して分極処理を行わせる制御回路を備え、
　前記制御回路は、前記駆動パルスからなる前記超音波発生用送信信号を生成するように前記送信回路を制御し、前記複数の超音波振動子に送信する分極処理用送信信号を生成するように前記送信回路を制御すると共に、前記音響放射圧を発生させる前記加振用超音波を少なくとも含む前記超音波を発生させる前記超音波発生用送信信号の送信後に、前記超音波発生用送信信号、及び前記分極処理用送信信号の送信の際に発生する音響出力値に応じて前記分極処理を実施する分極処理時間を前記休止期間以内に設定し、
　前記分極処理時間において、少なくとも前記加振用超音波を送信した前記複数の超音波振動子に対して、前記送信回路から前記分極処理用送信信号を送信して前記分極処理を行うことを特徴とする超音波診断システム。
　前記制御回路は、前記組織に対するユーザの操作に対応して、前記分極処理における前記音響出力値を計算し、前記音響出力値が予め設定された音響出力の指標値以下となるように、前記分極処理時間を前記休止期間以内において制御する請求項１に記載の超音波診断システム。
　前記制御回路は、前記超音波の送信によって発生する前記複数の超音波振動子の脱分極のレベルを前記駆動パルスからなる前記超音波発生用送信信号の送信時間から算出し、算出した前記脱分極のレベルから前記分極処理における前記音響出力値を計算し、計算された前記音響出力値に応じて前記分極処理時間を前記休止期間以内において制御する請求項１又は２に記載の超音波診断システム。
　前記送信回路は、前記複数の超音波振動子の少なくとも一部に、前記超音波発生用送信信号として加振パルスからなる第１の送信信号を送信して、前記複数の超音波振動子から前記加振用超音波を発生させて前記組織に送信して前記組織を押圧して変位させ、
　前記受信回路は、前記受信信号として前記組織からの前記反射波の第１の受信信号を受信し、
　前記評価部は、前記第１の受信信号から得られた超音波画像に基づいて前記組織の変位を算出して前記組織の硬さを評価するものであり、
　前記休止期間は、前記第１の送信信号の送信終了後から次の前記第１の送信信号の送信開始までの期間である請求項１又は２に記載の超音波診断システム。
　前記送信回路は、前記複数の超音波振動子の少なくとも一部に、前記超音波発生用送信信号として加振パルスからなる第１の送信信号を送信して、前記複数の超音波振動子から前記加振用超音波を発生させて前記組織に送信して前記組織を押圧して変位させた後、続いて前記組織の変位を検出するための検出パルスからなる第２の送信信号を送信して検出用超音波を発生させて前記組織に送信し、
　前記受信回路は、前記受信信号として前記組織からの前記検出用超音波の前記反射波の第２の受信信号を受信し、
　前記評価部は、前記第２の受信信号から得られた超音波画像に基づいて前記組織の変位を算出して前記組織の硬さを評価するものであり、
　前記休止期間は、前記第２の送信信号の送信終了後から次の前記第１の送信信号の送信開始までの期間である請求項１又は２に記載の超音波診断システム。
　前記送信回路は、前記複数の超音波振動子の少なくとも一部に、前記超音波発生用送信信号として加振パルスからなる第１の送信信号を送信して、前記複数の超音波振動子から前記加振用超音波を発生させて前記組織に送信して前記組織を加振して剪断波を発生させ後、続いて前記剪断波の音速を検出するための検出パルスからなる第３の送信信号を送信して検出用超音波を発生させて前記剪断波が発生している前記組織に送信し、
　前記受信回路は、前記受信信号として前記組織からの前記検出用超音波の前記反射波の第３の受信信号を受信し、
　前記評価部は、前記第３の受信信号に基づいて前記剪断波の音速を算出して前記組織の硬さを評価するものであり、
　前記休止期間は、前記第３の送信信号の送信終了後から次の前記第１の送信信号の送信開始までの期間である請求項１又は２に記載の超音波診断システム。
　更に、内視鏡画像を取得するための内視鏡観察部、及び前記超音波観察部を備える超音波内視鏡を有する請求項１又は２に記載の超音波診断システム。
　超音波画像を取得すると共に、音響放射圧を用いて診断対象の組織の硬さの評価を行う超音波診断システムの作動方法であって、
　前記超音波診断システムは、複数の超音波振動子が配列された超音波振動子アレイを有する超音波観察部と、前記複数の超音波振動子に超音波発生用送信信号を送信する送信回路、前記複数の超音波振動子が受信した反射波の受信信号を出力する受信回路、及び前記受信信号に基づいて前記組織の硬さを評価する評価部を備える超音波用プロセッサ装置と、を有し、
　前記複数の超音波振動子から前記超音波を発生させるために、前記送信回路を制御して、前記複数の超音波振動子にそれぞれ印加する駆動パルスからなる超音波発生用送信信号を生成する第１の信号生成ステップと、
　前記送信回路で生成された前記超音波発生用送信信号を前記複数の超音波振動子に送信して、前記複数の超音波振動子に前記駆動パルスを印加して前記音響放射圧を発生させる前記加振用超音波を少なくとも含む前記超音波を発生させ、発生された前記超音波を前記組織に送信する第１の送信ステップと、
　前記超音波が送達された前記組織からの反射波を前記複数の超音波振動子で受信し、前記複数の超音波振動子が受信した前記反射波に基づく受信信号を前記受信回路から出力する出力ステップと、
　前記評価部が前記受信回路から出力された前記受信信号に基づいて前記組織の硬さを評価する評価ステップと、
　前記超音波の送信後の全ての超音波の送信の休止期間内において、前記超音波を送信した前記複数の超音波振動子に対して分極処理を行わせるために、前記送信回路を制御して、前記複数の超音波振動子に送信する分極処理用送信信号を生成する第２の信号生成ステップと、
　前記音響放射圧を発生させる前記加振用超音波を少なくとも含む前記超音波を発生させる前記超音波発生用送信信号の送信後の前記休止期間内において、前記超音波発生用送信信号、及び前記分極処理用送信信号の送信の際に発生する音響出力値に応じて前記分極処理を実施する分極処理時間を前記休止期間以内に設定する設定ステップと、
　前記分極処理時間において、少なくとも前記加振用超音波を送信した前記複数の超音波振動子に対して、前記送信回路から前記分極処理用送信信号を送信して前記分極処理を行う分極ステップと、を有することを特徴とする超音波診断システムの作動方法。
　前記設定ステップは、前記組織に対するユーザの操作に対応して、前記分極処理における前記音響出力値を計算し、前記音響出力値が予め設定された音響出力の指標値以下となるように、前記分極処理時間を前記休止期間以内において設定する請求項８に記載の超音波診断システムの作動方法。
　前記設定ステップは、前記超音波の送信によって発生する前記複数の超音波振動子の脱分極のレベルを前記駆動パルスからなる前記超音波発生用送信信号の送信時間から算出し、算出した前記脱分極のレベルから前記分極処理における前記音響出力値を計算し、計算された前記音響出力値に応じて前記分極処理時間を前記休止期間以内において制御する請求項８又は９に記載の超音波診断システムの作動方法。
　前記第１の送信ステップは、前記送信回路から前記複数の超音波振動子の少なくとも一部に、前記超音波発生用送信信号として加振パルスからなる第１の送信信号を送信して前記加振用超音波を発生させて前記組織に送信して前記組織を押圧して変位させるものであり、
　前記出力ステップは、前記受信回路によって、前記受信信号として前記組織からの前記反射波に基づく第１の受信信号を受信し、前記反射波に基づく前記第１の受信信号を前記受信回路から出力するものであり、
　前記評価ステップは、前記評価部によって前記第１の受信信号から得られた超音波画像に基づいて前記組織の変位を算出して前記組織の硬さを評価するものであり、
　前記休止期間は、前記第１の送信信号の送信終了後から次の前記第１の送信信号の送信開始までの期間である請求項８又は９に記載の超音波診断システムの作動方法。
　前記第１の送信ステップは、前記送信回路から前記複数の超音波振動子の少なくとも一部に、前記超音波発生用送信信号として加振パルスからなる第１の送信信号を送信して、前記加振用超音波を発生させて前記組織に送信し、前記組織を押圧して変位させるものであり、
　更に、前記組織を変位させた後、続いて前記送信回路を制御して、前記組織の変位を検出するための検出パルスからなる第２の送信信号を生成する第３の信号生成ステップと、
　前記送信回路から前記検出パルスからなる前記第２の送信信号を前記複数の超音波振動子に送信して、検出用超音波を発生させて前記組織に送信する第２の送信ステップと、を有し、
　前記出力ステップは、前記受信回路によって、前記受信信号として前記組織からの前記検出用超音波の前記反射波に基づく第２の受信信号を受信するものであり、
　前記評価ステップは、前記評価部によって前記第２の受信信号から得られた超音波画像に基づいて前記組織の変位を算出して前記組織の硬さを評価するものであり、
　前記休止期間は、前記第２の送信信号の送信終了後から次の前記第１の送信信号の送信開始までの期間である請求項８又は９に記載の超音波診断システムの作動方法。
　前記第１の送信ステップは、前記送信回路から前記複数の超音波振動子の少なくとも一部に、前記超音波発生用送信信号として加振パルスからなる第１の送信信号を送信して、前記加振用超音波を発生させて前記組織に送信して前記組織を加振して剪断波を発生させるものであり、
　更に、前記剪断波を発生させた後、続いて前記送信回路を制御して、前記剪断波の音速を検出するための検出パルスからなる第３の送信信号を生成する第４の信号生成ステップと、
　前記送信回路から前記検出パルスからなる前記第３の送信信号を前記複数の超音波振動子に送信して検出用超音波を発生させて前記剪断波が発生している前記組織に送信する第３の送信ステップと、を有し、
　前記出力ステップは、前記受信回路によって、前記受信信号として前記組織からの前記検出用超音波の前記反射波の第３の受信信号を受信し、
　前記評価ステップは、前記評価部によって前記第３の受信信号に基づいて前記剪断波の音速を算出して前記組織の硬さを評価するものであり、
　前記休止期間は、前記第３の送信信号の送信終了後から次の前記第１の送信信号の送信開始までの期間である請求項８又は９に記載の超音波診断システムの作動方法。