特許 5797364 超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、及び超音波観測装置の作動プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5797364

(24)【登録日】2015年8月28日

(45)【発行日】2015年10月21日

(54)【発明の名称】超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、及び超音波観測装置の作動プログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/00 20060101AFI20151001BHJP

【ＦＩ】

   A61B8/00

【請求項の数】20

【全頁数】31

(21)【出願番号】特願2015-529363(P2015-529363)

(86)(22)【出願日】2014年11月4日

(86)【国際出願番号】JP2014079163

【審査請求日】2015年6月10日

(31)【優先権主張番号】特願2013-252224(P2013-252224)

(32)【優先日】2013年12月5日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000000376

【氏名又は名称】オリンパス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】江田 弘孝

【審査官】 伊藤 幸仙

(56)【参考文献】

【文献】 特許第４６７７１９９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 国際公開第２０１２／０６３９２９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−３２３６２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０５５３６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ８／００ − ８／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

検査中の検体に向けて超音波を送信するとともに前記検査中の検体により反射された超音波を超音波探触子によって受信し、受信した超音波に基づいて画像を生成する超音波観測装置において、
前記受信した超音波に基づき、前記検査中の検体の特徴量を抽出する演算部と、
前記演算部が抽出した前記特徴量と、前記特徴量の抽出時に用いられたパラメータとを含むデータセットを前記検体の識別情報と関連づけた複数の検査データを記憶する記憶部と、
前記検査中の検体と同一の前記識別情報を有する検体に対して過去に実施された検査における前記検査データのうち、所定の条件を満たす検査データを選択するデータ選択部と、
前記データ選択部によって選択された前記検査データに含まれる前記特徴量と、前記演算部が抽出した前記検査中の検体に関する前記特徴量とのうちの一方の特徴量を、他方の特徴量を抽出した際に用いたパラメータを用いて前記演算部に再抽出させる実行制御部と、
を備えることを特徴とする超音波観測装置。

【請求項2】

前記受信した超音波に基づいて画像データを生成する画像処理部と、
前記検査中の検体に対する前記超音波探触子の相対的な位置を表す相対位置情報を取得する位置情報取得手段と、
をさらに備え、
前記データセットは、観測点の位置情報と、該観測点に関して前記演算部が抽出した前記特徴量と、該観測点に関して前記画像処理部が生成した画像データと、前記画像データの生成時にそれぞれ用いられたパラメータとをさらに含み、
前記データ選択部は、前記位置情報取得手段が取得した前記相対位置情報をもとに前記複数のデータセットを検索して、前記所定の条件を満たす検査データを選択することを特徴とする請求項１に記載の超音波観測装置。

【請求項3】

前記所定の条件は、前記データセットに含まれる前記位置情報によって表される前記観測点の位置が、前記検査中の検体に対する前記超音波探触子の相対的な位置から最も近く、且つ該相対的な位置の所定の範囲内であること、を特徴とする請求項１に記載の超音波観測装置。

【請求項4】

前記データ選択部が前記所定の条件を満たす検査データを選択した際に、該検査データが選択された旨を外部に通知する通知手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の超音波観測装置。

【請求項5】

前記通知手段は、前記データ選択部が選択した前記検査データに含まれる画像データに基づく画像を画面に表示させる表示部であることを特徴とする請求項４に記載の超音波観測装置。

【請求項6】

前記通知手段は、音声、通知音、又はテキスト表示により、前記検査データが選択された旨を通知することを特徴とする請求項４に記載の超音波観測装置。

【請求項7】

外部からの操作に応じた信号を前記実行制御部に入力する入力部をさらに備え、
前記実行制御部は、前記検査データが選択された旨を通知した後で前記入力部から入力される所定の信号に応じて、前記演算部に前記一方の特徴量の再抽出を開始させることを特徴とする請求項４に記載の超音波観測装置。

【請求項8】

前記実行制御部は、前記データ選択部が前記所定の条件を満たす検査データを選択した際に、前記演算部に前記一方の特徴量の再抽出を開始させることを特徴とする請求項１に記載の超音波観測装置。

【請求項9】

前記画像処理部は、
前記特徴量に基づいて特徴量画像データを生成し、
前記一方の特徴量が再抽出された場合に、前記他方の特徴量に基づく特徴量画像データを生成した際に用いたパラメータを用いて、再抽出された前記一方の特徴量に基づく特徴量画像データを生成することを特徴とする請求項２に記載の超音波観測装置。

【請求項10】

前記画像処理部は、さらに、再抽出された前記一方の特徴量に基づいて生成した第１の特徴量画像データと、前記他方の特徴量に基づいて生成した第２の特徴量画像データとの差分を表す差分画像データを生成することを特徴とする請求項９に記載の超音波観測装置。

【請求項11】

前記画像処理部は、
前記受信した超音波に基づいてＢモード画像データを生成し、
前記差分画像データを生成した場合に、さらに、前記差分画像データと前記Ｂモード画像データとを合成した合成画像データを生成することを特徴とする請求項１０に記載の超音波観測装置。

【請求項12】

前記画像処理部は、さらに、前記Ｂモード画像データに基づくＢモード画像と前記特徴量画像データに基づく特徴量画像との少なくとも１つと、前記合成画像データに基づく合成画像とを含む画面を表す表示用の画像データを生成することを特徴とする請求項１１に記載の超音波観測装置。

【請求項13】

前記画像処理部は、前記一方の特徴量が再抽出された場合に、さらに、再抽出された前記一方の特徴量と前記他方の特徴量とを対比させたグラフ又は表を表す画像データを生成することを特徴とする請求項２に記載の超音波観測装置。

【請求項14】

前記位置情報取得手段は、
前記超音波探触子の位置を表す位置情報を取得する探触子位置情報取得部と、
前記検査中の検体の位置を表す位置情報を取得する患者位置情報取得部と、
前記超音波探触子の位置情報と、前記検査中の検体の位置情報とに基づいて、前記検査中の検体に対する前記超音波探触子の相対的な位置座標を算出する位置情報算出部と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の超音波観測装置。

【請求項15】

前記探触子位置情報取得部は、
前記超音波探触子に設けられた第１のマーカと、
前記第１のマーカを検出して検出信号を出力するセンサ部と、
を有し、
前記患者位置情報取得部は、
前記検査中の検体の体表に装着された第２のマーカと、
前記第２のマーカを撮像して画像を生成する光学カメラと、
を有することを特徴とする請求項１４に記載の超音波観測装置。

【請求項16】

前記演算部は、前記受信した超音波に対して周波数スペクトル解析を行うことにより周波数スペクトルを算出し、該周波数スペクトルに対する近似処理の結果を用いて前記特徴量を抽出することを特徴とする請求項１に記載の超音波観測装置。

【請求項17】

前記演算部は、前記受信した超音波から高調波信号を抽出し、該高調波信号の包絡線の振幅を前記特徴量として抽出することを特徴とする請求項１に記載の超音波観測装置。

【請求項18】

前記演算部は、前記受信した超音波に基づいて前記検体における歪み量を計測し、該歪み量を前記特徴量として抽出することを特徴とする請求項１に記載の超音波観測装置。

【請求項19】

検査中の検体に向けて超音波を送信するとともに前記検査中の検体により反射された超音波を超音波探触子によって受信し、受信した超音波に基づいて画像を生成する超音波観測装置の作動方法において、
演算部が、前記受信した超音波に基づき、前記検査中の検体の特徴量を抽出する演算ステップと、
データ選択部が、前記演算部が抽出した前記特徴量と、前記特徴量の抽出時に用いられたパラメータとを含むデータセットを前記検体の識別情報と関連づけた検査データであって前記検査中の検体と同一の前記識別情報を有する検体に対して過去に実施された検査における検査データのうち、所定の条件を満たす検査データを選択するデータ選択ステップと、
実行制御部が、前記データ選択ステップで選択された前記検査データに含まれる前記特徴量と、前記演算ステップで抽出された前記検査中の検体に関する前記特徴量とのうちの一方の特徴量を、他方の特徴量を抽出した際に用いたパラメータを用いて前記演算部に再抽出させる実行制御ステップと、
を含むことを特徴とする超音波観測装置の作動方法。

【請求項20】

検査中の検体に向けて超音波を送信するとともに前記検査中の検体により反射された超音波を超音波探触子によって受信し、受信した超音波に基づいて画像を生成する超音波観測装置に、
演算部が、前記受信した超音波に基づき、前記検査中の検体の特徴量を抽出する演算ステップと、
データ選択部が、前記演算部が抽出した前記特徴量と、前記特徴量の抽出時に用いられたパラメータとを含むデータセットを前記検体の識別情報と関連づけた検査データであって前記検査中の検体と同一の前記識別情報を有する検体に対して過去に実施された検査における検査データのうち、所定の条件を満たす検査データを選択するデータ選択ステップと、
実行制御部が、前記データ選択ステップで選択された前記検査データに含まれる前記特徴量と、前記演算ステップで抽出された前記検査中の検体に関する前記特徴量とのうちの一方の特徴量を、他方の特徴量を抽出した際に用いたパラメータを用いて前記演算部に再抽出させる実行制御ステップと、
を実行させることを特徴とする超音波観測装置の作動プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、超音波を用いて検体の組織を観測する超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、及び超音波観測装置の作動プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、過去に実施された検査の結果を利用して診断を行う技術が知られている。例えば、特許文献１には、診断対象である撮影画像に過去の付加情報を重畳して表示する、或いは、過去に撮影された撮影画像とこれに対応づけられた付加情報とを重畳して表示手段に表示した後、撮影画像だけを最新の撮影画像に替えて表示するといった表示態様が可能な医用画像表示システムが開示されている。

【0003】

また、特許文献２には、同一患者について取得された、撮影時期が異なる複数の医用画像から、同一腫瘤の特徴パラメータの経時的変化を検出し、該経時的変化に基づいて腫瘤の良性又は悪性の判別結果を補正する診断支援装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−６１６９号公報

【特許文献2】特開２００５−３２３６２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特許文献１においては、患者情報をもとに抽出された過去の撮影画像の付加情報を、画面表示される画像に重畳させて表示するだけなので、操作者は、観測中の部位の経時的な変化を直接的に把握することができない。

【0006】

また、上記特許文献２においては、既に取得済みの複数の画像から特定の部位をそれぞれ抽出し、該特定の部位における特徴パラメータをそれぞれ算出するので、操作者は、検査の最中に、観測中の部位の経時的な変化を直接的に把握することができない。

【0007】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、観測中の部位の経時的な変化をユーザが直接的に把握することができる超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、及び超音波観測装置の作動プログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る超音波観測装置は、検体に向けて超音波を送信するとともに前記検体により反射された超音波を超音波探触子によって受信し、受信した超音波に基づいて画像を生成する超音波観測装置において、前記受信した超音波の特徴量を抽出する演算部と、前記受信した超音波に基づいて画像データを生成する画像処理部と、検査対象である患者に対する前記超音波探触子の相対的な位置を表す相対位置情報を取得する位置情報取得手段と、観測点の位置情報と、該観測点に関して前記演算部が抽出した前記特徴量と、該観測点に関して前記画像処理部が生成した画像データと、前記特徴量の抽出時及び前記画像データの生成時にそれぞれ用いられたパラメータとを含む複数のデータセットを、前記患者の識別情報と関連づけて記憶する記憶部と、前記位置情報取得手段が取得した前記相対位置情報をもとに前記複数のデータセットを検索して、所定の条件を満たすデータセットを選択するデータ選択部と、前記データ選択部が前記所定の条件を満たすデータセットを選択した場合に、前記演算部に対し、前記データ選択部が選択したデータセットに含まれる特徴量と、前記演算部が抽出した最新の特徴量とのうちの一方の特徴量を、他方の特徴量を抽出した際に用いたパラメータを用いて再抽出させる実行制御部と、を備えることを特徴とする。

【0009】

上記超音波観測装置において、前記所定の条件は、前記データセットに含まれる前記位置情報によって表される前記観測点の位置が、前記患者に対する前記超音波探触子の相対的な位置から最も近く、且つ該相対的な位置の所定の範囲内であること、を特徴とする。

【0010】

上記超音波観測装置は、前記データ選択部が前記所定の条件を満たすデータセットを選択した際に、該データセットが選択された旨を外部に通知する通知手段をさらに備えることを特徴とする。

【0011】

上記超音波観測装置において、前記通知手段は、前記データ選択部が選択したデータセットに含まれる画像データに基づく画像を画面に表示させる表示部であることを特徴とする。

【0012】

上記超音波観測装置において、前記通知手段は、音声、通知音、又はテキスト表示により、前記データセットが選択された旨を通知することを特徴とする。

【0013】

上記超音波観測装置は、外部からの操作に応じた信号を前記実行制御部に入力する入力部をさらに備え、前記実行制御部は、前記データセットが選択された旨を通知した後で前記入力部から入力される所定の信号に応じて、前記演算部に前記一方の特徴量の再抽出を開始させることを特徴とする。

【0014】

上記超音波観測装置において、前記実行制御部は、前記データ選択部が前記所定の条件を満たすデータセットを選択した際に、前記演算部に前記一方の特徴量の再抽出を開始させることを特徴とする。

【0015】

上記超音波観測装置において、前記画像処理部は、前記特徴量に基づいて特徴量画像データを生成し、前記一方の特徴量が再抽出された場合に、前記他方の特徴量に基づく特徴量画像データを生成した際に用いたパラメータを用いて、再抽出された前記一方の特徴量に基づく特徴量画像データを生成することを特徴とする。

【0016】

上記超音波観測装置において、前記画像処理部は、さらに、再抽出された前記一方の特徴量に基づいて生成した第１の特徴量画像データと、前記他方の特徴量に基づいて生成した第２の特徴量画像データとの差分を表す差分画像データを生成することを特徴とする。

【0017】

上記超音波観測装置において、前記画像処理部は、前記受信した超音波に基づいてＢモード画像データを生成し、前記差分画像データを生成した場合に、さらに、前記差分画像データと前記Ｂモード画像データとを合成した合成画像データを生成することを特徴とする。

【0018】

上記超音波観測装置において、前記画像処理部は、さらに、前記Ｂモード画像データに基づくＢモード画像と前記特徴量画像データに基づく特徴量画像との少なくとも１つと、前記合成画像データに基づく合成画像とを含む画面を表す表示用の画像データを生成することを特徴とする。

【0019】

上記超音波観測装置において、前記画像処理部は、前記一方の特徴量が再抽出された場合に、さらに、再抽出された前記一方の特徴量と前記他方の特徴量とを対比させたグラフ又は表を表す画像データを生成することを特徴とする。

【0020】

上記超音波観測装置において、前記位置情報取得手段は、前記超音波探触子の位置を表す位置情報を取得する探触子位置情報取得部と、前記患者の位置を表す位置情報を取得する患者位置情報取得部と、前記超音波探触子の位置情報と、前記患者の位置情報とに基づいて、前記患者に対する前記超音波探触子の相対的な位置座標を算出する位置情報算出部と、を備えることを特徴とする。

【0021】

上記超音波観測装置において、前記探触子位置情報取得部は、前記超音波探触子に設けられた第１のマーカと、前記第１のマーカを検出して検出信号を出力するセンサ部と、を有し、前記患者位置情報取得部は、前記患者の体表に装着された第２のマーカと、前記第２のマーカを撮像して画像を生成する光学カメラと、を有することを特徴とする。

【0022】

上記超音波観測装置において、前記演算部は、前記受信した超音波に対して周波数スペクトル解析を行うことにより周波数スペクトルを算出し、該周波数スペクトルに対する近似処理の結果を用いて前記特徴量を抽出することを特徴とする。

【0023】

上記超音波観測装置において、前記演算部は、前記受信した超音波から高調波信号を抽出し、該高調波信号の包絡線の振幅を前記特徴量として抽出することを特徴とする。

【0024】

上記超音波観測装置において、前記演算部は、前記受信した超音波に基づいて前記検体における歪み量を計測し、該歪み量を前記特徴量として抽出することを特徴とする。

【0025】

本発明に係る超音波観測装置の作動方法は、検体に向けて超音波を送信するとともに前記検体により反射された超音波を超音波探触子によって受信し、受信した超音波に基づいて画像を生成する超音波観測装置の作動方法において、演算部が、前記受信した超音波の特徴量を抽出する演算ステップと、画像処理部が、前記受信した超音波に基づいて画像データを生成する画像処理ステップと、位置情報取得手段が、検査対象である患者に対する前記超音波探触子の相対的な位置を表す相対位置情報を取得する位置情報取得ステップと、観測点の位置情報と、該観測点に関して前記演算部が抽出した前記特徴量と、該観測点に関して前記画像処理部が生成した画像データと、前記特徴量の抽出時及び前記画像データの生成時にそれぞれ用いられたパラメータとを含み、前記患者の識別情報と関連づけて記憶部に記憶された複数のデータセットを、データ選択部が前記位置情報取得ステップにおいて取得された前記相対位置情報をもとに検索して、所定の条件を満たすデータセットを選択するデータ選択ステップと、前記所定の条件を満たすデータセットが選択された場合に、実行制御部が、前記演算部に対し、選択された前記データセットに含まれる特徴量と、前記演算部が抽出した最新の特徴量とのうちの一方の特徴量を、他方の特徴量を抽出した際に用いたパラメータを用いて再抽出させる実行制御ステップと、を含むことを特徴とする。

【0026】

本発明に係る超音波観測装置の作動プログラムは、検体に向けて超音波を送信するとともに前記検体により反射された超音波を超音波探触子によって受信し、受信した超音波に基づいて画像を生成する超音波観測装置に、演算部が、前記受信した超音波の特徴量を抽出する演算ステップと、画像処理部が、前記受信した超音波に基づいて画像データを生成する画像処理ステップと、位置情報取得手段が、検査対象である患者に対する前記超音波探触子の相対的な位置を表す相対位置情報を取得する位置情報取得ステップと、観測点の位置情報と、該観測点に関して前記演算部が抽出した前記特徴量と、該観測点に関して前記画像処理部が生成した画像データと、前記特徴量の抽出時及び前記画像データの生成時にそれぞれ用いられたパラメータとを含み、前記患者の識別情報と関連づけて記憶部に記憶された複数のデータセットを、データ選択部が前記位置情報取得ステップにおいて取得された前記相対位置情報をもとに検索して、所定の条件を満たすデータセットを選択するデータ選択ステップと、前記所定の条件を満たすデータセットが選択された場合に、実行制御部が、前記演算部に対し、選択された前記データセットに含まれる特徴量と、前記演算部が抽出した最新の特徴量とのうちの一方の特徴量を、他方の特徴量を抽出した際に用いたパラメータを用いて再抽出させる実行制御ステップと、を実行させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0027】

本発明によれば、患者に対する超音波探触子の相対位置情報をもとに、記憶部に記憶されている複数のデータセットを検索し、所定の条件を満たすデータセットが選択された場合に、演算部により抽出された最新の特徴量と選択されたデータセットに含まれる特徴量とのいずれか一方を、他方の特徴量の抽出時に用いられたパラメータを用いて再抽出するので、両特徴量を対比することが可能となり、ユーザは、観測中の部位の経時的な変化を直接的に把握することができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】図１は、本発明の実施の形態１に係る超音波観測装置の構成例を示すブロック図である。

【図2】図２は、本発明の実施の形態１に係る超音波観測装置の構成例を示す模式図である。

【図3】図３は、図１に示す検査データ記憶部が記憶する検査データのデータ構造を説明するための模式図である。

【図4】図４は、図１に示す超音波観測装置の動作を示すフローチャートである。

【図5】図５は、患者の体内に超音波内視鏡の挿入部を挿入した状態を示す模式図である。

【図6】図６は、Ｂモード画像の表示例を示す模式図である。

【図7】図７は、図１に示す特徴量解析部が実行する周波数解析処理を示すフローチャートである。

【図8】図８は、一つの音線のデータ配列を模式的に示す図である。

【図9】図９は、図１に示す特徴量解析部が算出した周波数スペクトルの例を示す図である。

【図10】図１０は、図１に示すデータ選択部が実行する記録データの判定方法を説明するための模式図である。

【図11】図１１は、図１に示すデータ選択部が実行する記録データの判定方法を説明するための模式図である。

【図12】図１２は、周波数特徴量画像及び周波数特徴量を含む表示画面の表示例を示す模式図である。

【図13】図１３は、条件を満たす過去の記録データがあると判定された場合に表示される画面の例を示す模式図である。

【図14】図１４は、Ｂモード画像と、該Ｂモード画像に差分画像が重畳された合成画像を含む表示画面の表示例を示す模式図である。

【図15】図１５は、本発明の実施の形態１の変形例３に係る超音波観測装置の構成例を示すブロック図である。

【図16】図１６は、Ｂモード画像と、該Ｂモード画像に差分画像が重畳された合成画像を含む表示画面の別の表示例を示す模式図である。

【図17】図１７は、本発明の実施の形態１の変形例７における減衰補正方法を説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、本発明に係る超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、及び超音波観測装置の作動プログラムの実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、これらの実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、各図面の記載において、同一部分には同一の符号を附して示している。

【0030】

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る超音波観測装置の構成例を示すブロック図である。同図に示す超音波観測装置１は、超音波を用いて検体を観測する装置である。また、図２は、超音波観測装置１の構成例を示す模式図である。

【0031】

超音波観測装置１は、外部に超音波パルスを出力するとともに、外部で反射された超音波エコーを受信する超音波探触子２と、該超音波探触子２との間で電気信号の送受信を行う送受信部３と、超音波エコーを変換した電気的なエコー信号に対して所定の演算処理を施す演算部４と、超音波エコーを変換した電気的なエコー信号に対応する画像データの生成を行う画像処理部５と、当該超音波観測装置１に対する各種情報の入力を受け付ける入力部６と、液晶又は有機ＥＬ等からなる表示パネルを用いて実現され、画像処理部５が生成した画像を含む各種情報を表示する表示部７と、エコー信号に対する演算処理及び画像処理にそれぞれ用いられるパラメータや、これらの処理の結果等の各種情報を記憶する記憶部８と、超音波観測装置１の動作制御を行う制御部９と、患者１５０に対する超音波探触子２の相対的な位置関係を表す相対位置情報を取得する位置情報取得部としてのセンサ部１０とを備える。

【0032】

超音波探触子２は、送受信部３から受信した電気的なパルス信号を超音波パルス（音響パルス信号）に変換して送信すると共に、検体で反射された超音波エコーを受信して電気的なエコー信号に変換する複数の超音波振動子からなる信号変換部２１と、当該超音波探触子２の位置を検知するためのマーカ部２２とを有する。超音波探触子２は、複数の超音波振動子に対するメカ的な制御により所定の方向に超音波を送信して検体を走査するものであってもよいし（機械走査式とも呼ばれる）、複数の超音波振動子に対する電子的な制御により所定の方向に超音波を送信して検体を走査するものであってもよい（電子走査式とも呼ばれる）。

【0033】

図２に示すように、実施の形態１においては、患者１５０の体内に挿入される挿入部１１ａの先端部に超音波探触子２を設け、超音波により患者１５０の体内を観測する超音波内視鏡１１に本発明を適用する例を説明する。もちろん、本発明は一般的な体外式超音波探触子に適用することも可能である。

【0034】

マーカ部２２は、後述するセンサ部１０によって検出可能な部材によって形成される。本実施の形態１のように、超音波探触子２を患者１５０の体内に挿入する場合、一例として、永久磁石や、電流が流れることにより磁界を発生するコイルのように、患者１５０の体外から検出可能な磁界発生部材によってマーカ部２２を形成すると良い。

【0035】

送受信部３は、超音波探触子２と電気的に接続され、パルス信号を超音波探触子２に送信するとともに、超音波探触子２からエコー信号を受信する。より詳細には、送受信部３は、予め設定された波形及び送信タイミングに基づいてパルス信号を生成し、この生成したパルス信号を超音波探触子２へ送信する。また、送受信部３は、受信したエコー信号に増幅、フィルタリング等の処理を施した後、Ａ／Ｄ変換することによってデジタルＲＦ信号を生成して出力する。なお、超音波探触子２が電子走査式である場合、送受信部３は、複数の超音波振動子に対応したビーム合成用の多チャンネル回路を有する。以下において、送受信部３により生成されたデジタルＲＦ信号のことを音線データという。

【0036】

演算部４は、送受信部３から出力された音線データから特徴量を抽出する。言い換えると、超音波エコーの受信方向における検体の特徴量を取得する。本実施の形態１においては、特徴量の一例として周波数特徴量を抽出する。より詳細には、本実施の形態１における演算部４は、送受信部３が出力した音線データに高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を施して周波数解析を行うことにより周波数スペクトルを算出する周波数解析部４１と、周波数解析部４１が算出した各箇所の周波数スペクトルに対し、回帰分析に基づく近似処理及び超音波が伝播する際に該超音波の受信深度および周波数に応じて発生する減衰の寄与を削減する減衰補正処理を行うことにより、検体の特徴量を抽出する特徴量抽出部４２と、を有する。

【0037】

周波数解析部４１は、各ラインの音線データに対し、所定のデータ量からなるＦＦＴデータ群を高速フーリエ変換することによって音線上の複数の箇所（データ位置）における周波数スペクトルを算出する。一般に、周波数スペクトルは、検体の組織性状によって異なる傾向を示す。これは、周波数スペクトルが、超音波を散乱する散乱体としての検体の大きさ、密度、音響インピーダンス等と相関を有しているためである。なお、本実施の形態１において、「組織性状」とは、例えば癌、内分泌腫瘍、粘液性腫瘍、正常組織、脈管などのいずれかである。

【0038】

特徴量抽出部４２は、回帰分析によって周波数スペクトルを一次式（回帰直線）で近似することにより、この近似した一次式を特徴付ける減衰補正前の特徴量（以下、補正前特徴量という）を抽出する。具体的には、特徴量抽出部４２は、まず、一次式の傾きａ₀および切片ｂ₀を補正前特徴量として抽出する。なお、近似部１２４は、傾きａ₀および切片ｂ₀以外の補正前特徴量として、周波数帯域（ｆ_L＜ｆ＜ｆ_H）の中心周波数ｆ_M＝（ｆ_L＋ｆ_H）／２における強度（Mid-band fitともいう）ｃ₀＝ａ₀ｆ_M＋ｂ₀を算出してもよい。

【0039】

３つの特徴量のうち、傾きａ₀は、超音波の散乱体の大きさと相関を有し、一般に散乱体が大きいほど傾きが小さな値を有すると考えられる。また、切片ｂ₀は、散乱体の大きさ、音響インピーダンスの差、散乱体の密度（濃度）等と相関を有している。具体的には、切片ｂ₀は、散乱体が大きいほど大きな値を有し、音響インピーダンスが大きいほど大きな値を有し、散乱体の密度（濃度）が大きいほど大きな値を有すると考えられる。中心周波数ｆ_Mにおける強度（以下、単に「強度」という）ｃ₀は、傾きａ₀と切片ｂ₀から導出される間接的なパラメータであり、有効な周波数帯域内の中心におけるスペクトル強度を与える。このため、強度ｃ₀は、散乱体の大きさ、音響インピーダンスの差、散乱体の密度に加えて、Ｂモード画像の輝度とある程度の相関を有していると考えられる。なお、特徴量抽出部４２が算出する近似多項式は一次式に限定されるわけではなく、二次以上の近似多項式を用いることも可能である。

【0040】

続いて、特徴量抽出部４２は、超音波が伝播する際に該超音波の受信深度及び周波数に応じて発生する減衰の寄与を削減する減衰補正処理を行う。
一般に、超音波の減衰量Ａ（ｆ，ｚ）は、
Ａ（ｆ，ｚ）＝２αｚｆ ・・・（１）
と表される。ここで、αは減衰率であり、ｚは超音波の受信深度であり、ｆは周波数である。式（１）からも明らかなように、減衰量Ａ（ｆ，ｚ）は、周波数ｆに比例している。減衰率αの具体的な値は、観察対象が生体である場合、０．０〜１．０（ｄＢ／ｃｍ／ＭＨｚ）、より好ましくは０．３〜０．７（ｄＢ／ｃｍ／ＭＨｚ）であり、生体の部位に応じて定まる。例えば、観察対象が膵臓である場合には、α＝０．６（ｄＢ／ｃｍ／ＭＨｚ）と定めることがある。なお、本実施の形態１において、減衰率αの値を入力部６からの入力によって設定または変更可能な構成としてもよい。

【0041】

特徴量抽出部４２は、近似処理により取得した補正前特徴量（傾きａ₀，切片ｂ₀，強度ｃ₀）を、以下のように減衰補正することによって特徴量を抽出する。
ａ＝ａ₀＋２αｚ …（２）
ｂ＝ｂ₀ …（３）
ｃ＝ｃ₀＋２αｚｆ_M（＝ａｆ_M＋ｂ） …（４）
式（２）、（４）からも明らかなように、特徴量抽出部４２は、超音波の受信深度ｚが大きいほど、補正量が大きい補正を行う。また、式（３）によれば、切片に関する補正は恒等変換である。これは、切片が周波数０（Ｈｚ）に対応する周波数成分であって減衰の影響を受けないためである。

【0042】

補正済みの特徴量に対応する直線は、次式によって表される。
Ｉ＝ａｆ＋ｂ＝（ａ₀＋２αｚ）ｆ＋ｂ₀ …（５）
この式（５）からも明らかなように、補正済みの特徴量に対応する直線は、補正前特徴量に対応する直線と比較して、傾きが大きく、かつ切片が同じである。

【0043】

なお、より好ましくは、演算部４に、送受信部３が出力した音線データに対して受信深度によらず増幅率を一定とする増幅補正を行う増幅補正部が設けられる。ここで、送受信部３においては、通常、アナログ信号波形の振幅を全周波数帯域にわたって均一に増幅させるＳＴＣ（Sensitivity Time Control）補正が行われる。超音波の振幅を利用するＢモード画像を生成する際には、ＳＴＣ補正を行うことによって十分な効果を得ることができる一方で、超音波の周波数スペクトルを算出するような場合には、超音波の伝播に伴う減衰の影響を正確に排除できるわけではない。この問題を解決するには、Ｂモード画像を生成する際にＳＴＣ補正を施した受信信号を出力する一方、周波数スペクトルに基づいた画像を生成する際に、Ｂモード画像を生成するための送信とは異なる新たな送信を行い、ＳＴＣ補正を施していない受信信号を出力することが考えられる。ところがこの場合には、受信信号に基づいて生成される画像データのフレームレートが低下してしまうという問題がある。そこで、生成される画像データのフレームレートを維持しつつ、Ｂモード画像用にＳＴＣ補正を施した信号に対して一度ＳＴＣ補正の影響を排除するために、周波数解析部４１の前段において、増幅率の補正を行う。

【0044】

画像処理部５は、音線データにおける振幅を輝度に変換して表示するＢモード画像データを生成するＢモード画像データ生成部５１と、音線データから抽出された特徴量を輝度に変換して表示する特徴量画像データを生成する特徴量画像データ生成部５２と、同一の患者に対する過去の検査において記憶された画像データとの差異を表す差分画像データを生成する比較画像データ生成部５３と、これらの各部において生成された画像データを用いて、表示用の画像データを作成する表示画像データ生成部５４と、を有する。

【0045】

Ｂモード画像データ生成部５１は、デジタルＲＦ信号（音線データ）に対してバンドパスフィルタ、対数変換、ゲイン処理、コントラスト処理等の公知の技術を用いた信号処理を行うとともに、表示部７における画像の表示レンジに応じて定まるデータステップ幅に応じたデータの間引き等を行うことによってＢモード画像データを生成する。

【0046】

本実施の形態１において、特徴量画像データ生成部５２は、特徴量抽出部４２が抽出した周波数特徴量を画素値に変換することにより、特徴量画像データを生成する。この特徴量画像データにおいて各画素に割り当てられる情報は、周波数解析部４１が周波数スペクトルを算出する際のＦＦＴデータ群のデータ量に応じて定められる。具体的には、例えば１つのＦＦＴデータ群のデータ量に対応する画素領域には、そのＦＦＴデータ群から算出される周波数スペクトルの特徴量に対応する情報が割り当てられる。なお、本実施の形態１において、特徴量画像データを生成する際に使用する特徴量の数は任意に設定することが可能である。

【0047】

比較画像データ生成部５３は、リアルタイム（最新）の観測点において抽出された特徴量に基づく特徴量画像データと、データ選択部９２により選択されたデータに含まれる特徴量画像データ（即ち、最新の観測点と同一又は近傍の過去の観測点における特徴量画像データ）との差分を算出することにより、差分画像データを生成する。

【0048】

表示画像データ生成部５４は、リアルタイム（最新）の観測点において抽出された特徴量と、データ選択部９２により選択されたデータに含まれる特徴量とを対比するグラフ又は表を表す画像データや、Ｂモード画像データと差分画像データとを用いた合成画像データを生成し、これらの画像データに基づく画面を表示部７に表示するための画像データを作成する。

【0049】

入力部６は、キーボード、マウス、タッチパネル、カードリーダ等のインタフェースを用いて実現され、操作者等により外部からなされた操作に応じた信号を制御部９に入力する。具体的には、入力部６は、患者１５０を特定するための患者識別情報や、関心領域の設定指示や、各種動作の開始指示等を受け付け、これらの情報や指示を表す信号を制御部９に入力する。ここで、関心領域とは、表示部７に表示されたＢモード画像に対して、超音波観測装置１の操作者が入力部６によって指定する画像中の領域のことである。

【0050】

記憶部８は、実施の形態１に係る超音波観測装置１の作動プログラムや所定のＯＳを起動するプログラム等が予め記憶されたＲＯＭ、及び各処理において用いられるパラメータやデータ等を記憶するＲＡＭ等を用いて実現される。より詳細には、記憶部８は、周波数解析部４１が行う周波数解析処理の際に使用する窓関数を記憶する窓関数記憶部８１と、観測が行われた観測点ごとに、周波数解析結果を含む検査データを記憶する検査データ記憶部８２と、を有する。

【0051】

窓関数記憶部８１は、Hamming、Hanning、Blackmanなどの窓関数のうち少なくともいずれか一つの窓関数を記憶している。

【0052】

図３は、検査データ記憶部８２が記憶する検査データのデータ構造を説明するための模式図である。図３においては、患者１５０内の臓器（食道１５１、胃１５２、肝臓１５３、膵臓１５４）と、該臓器内において超音波観測が行われた観測点Ｐ１〜Ｐ４に関する記録データとを関連付けて示している。

【0053】

図３に示すように、検査データ記憶部８２は、患者１５０に対して実施された１回の検査ごとに、患者１５０を特定するための患者識別情報（患者ＩＤ、患者名等）と、検査を特定するための検査識別情報（検査ＩＤ、検査日時等）と、観測点Ｐ１〜Ｐ４ごとに作成された記録データＤ（Ｐ１）〜Ｄ（Ｐ４）とを格納する。各記録データＤ（Ｐ１）〜Ｄ（Ｐ４）は、観測点Ｐ１〜Ｐ４の位置情報、観測点Ｐ１〜Ｐ４に関して画像処理部５が生成した画像データ、観測点Ｐ１〜Ｐ４に関して演算部が取得した特徴量（例えば周波数特徴量）、該特徴量を取得する際に用いられた演算パラメータ、画像データ生成の際に用いられた画像処理パラメータ、過去の検査との間における特徴量の対比結果等を含むデータセットである。このうち、画像データは、Ｂモード画像データや、特徴量画像データや、差分画像データを含む。また、演算パラメータは、特徴量を抽出するための関心領域の大きさ及び位置、減衰補正の係数、周波数スペクトルの近似方法、窓関数等を含む。画像処理パラメータは、Ｂモード画像及び特徴量画像を生成するためのゲイン、コントラスト、ガンマ補正係数等を含む。

【0054】

制御部９は、入力部６から入力された関心領域の設定指示に従ってＢモード画像に対して関心領域を設定する関心領域設定部９１と、患者１５０に対する超音波探触子２の相対位置情報に基づいて記憶部８から所定の条件を満たす情報を取得するデータ選択部９２と、センサ部１０から出力された情報に基づき、患者１５０に対する超音波探触子２の相対的な位置座標を算出する位置情報算出部９３と、演算部４における演算処理及び画像処理部５における画像処理の実行を制御する実行制御部９４と、表示部７における表示動作を制御する表示制御部９５と、を有する。

【0055】

データ選択部９２は、位置情報算出部９３が算出した超音波探触子２の相対的な位置座標に基づいて記憶部８に記憶された検査データを検索することにより、検査対象の患者１５０と同一の患者に対して過去に実施された検査において取得された、最新の観測点と同一又は近傍の観測点に関するデータを選択する。

【0056】

位置情報算出部９３は、患者位置情報取得部１０１から出力された情報に基づいて患者１５０の位置座標を算出し、基準位置情報として記憶部８に記憶させると共に、探触子位置情報取得部１０２から出力された情報に基づいて超音波探触子２の位置座標を算出し、さらに、基準位置情報をもとに超音波探触子２の位置座標を患者１５０に対する相対位置座標に変換する。そして、この相対位置座標を、観測中の部位に関するデータと関連づけて、該観測点の位置情報として記憶部８に記憶させる。

【0057】

センサ部１０は、患者１５０の位置や姿勢を取得する患者位置情報取得部１０１と、超音波探触子２の位置や姿勢を取得する探触子位置情報取得部１０２と、を有する。

【0058】

図２に示すように、患者位置情報取得部１０１は、例えば、２台の光学カメラ１０１ａと、患者１５０の体表に装着された基準マーカ１０１ｂとによって構成される。基準マーカ１０１ｂとしては、例えば、目立つ色で彩色されたカラーボールやカラー円盤等、光学カメラ１０１ａで写した画像内において容易に検出可能な物体が用いられる。基準マーカ１０１ｂは、患者１５０の体表の所定の少なくとも３か所に配置される。２台の光学カメラ１０１ａは、これらの基準マーカ１０１ｂが各視野内に入り、且つ、互いに異なる方向からこれらの基準マーカ１０１ｂを撮像可能な位置に配置されている。

【0059】

各光学カメラ１０１ａは、基準マーカ１０１ｂを撮像することにより生成した画像データを出力する。これに応じて、位置情報算出部９３は、基準マーカ１０１ｂが写った２つの画像の各々から基準マーカ１０１ｂの位置を検出し、公知のステレオビジョンの手法により各基準マーカ１０１ｂの位置を測定する。それによって得られた少なくとも３つの基準マーカ１０１ｂの位置情報を、当該検査における患者１５０の位置情報（基準位置情報）として記憶部８に記憶させる。

【0060】

なお、患者位置情報取得部１０１の構成は、上述した光学カメラ１０１ａ及び基準マーカ１０１ｂからなる構成に限定されない。例えば、磁石からなる少なくとも３つの基準マーカと、これらの基準マーカから発生する磁界を互いに異なる位置において検出する複数の磁気センサとによって患者位置情報取得部１０１を構成しても良い。

【0061】

探触子位置情報取得部１０２は、超音波探触子２に設けられたマーカ部２２に応じて構成される。例えばマーカ部２２が永久磁石やコイルによって形成される場合、探触子位置情報取得部１０２は、複数の磁気センサによって構成される。この場合、探触子位置情報取得部１０２は、マーカ部２２から発生した磁界を検出し、該磁界の強度を表す検出信号を出力する。これに応じて、位置情報算出部９３は、マーカ部２２の位置座標を算出する。さらに、位置情報算出部９３は、基準位置情報をもとに、マーカ部２２の位置座標を相対位置座標に変換し、その時点における超音波探触子２の相対位置情報として出力する。

【0062】

このようなセンサ部１０と、上述した位置情報算出部９３とが、患者１５０に対する超音波探触子２の相対的な位置を表す相対位置情報を取得する相対位置情報取得手段を構成する。

【0063】

以上の機能構成を有する超音波観測装置１の超音波探触子２及びセンサ部１０以外の構成要素は、演算及び制御機能を有するＣＰＵを備えたコンピュータ１ａを用いて実現される。超音波観測装置１が備えるＣＰＵは、記憶部８が記憶、格納する情報及び上述した超音波観測装置１の作動プログラムを含む各種プログラムを記憶部８から読み出すことにより、本実施の形態１に係る超音波観測装置１の作動方法に関連した演算処理を実行する。

【0064】

なお、本実施の形態１に係る超音波観測装置の作動プログラムは、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して広く流通させることも可能である。

【0065】

次に、超音波観測装置１の動作について説明する。図４は、超音波観測装置１の動作を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１０において、超音波観測装置１は、患者１５０の位置を表す基準位置情報を取得する。即ち、図２に示すように、少なくとも３つの基準マーカ１０１ｂを２つの光学カメラ１０１ａによって撮像し、それによって得られた画像から基準マーカ１０１ｂの位置を測定し、この測定結果を基準位置情報とする。基準マーカ１０１ｂの数を少なくとも３つとすることで、患者１５０の体表の所定位置を通る平面を基準面として設定することができる。

【0066】

続くステップＳ１１において、超音波観測装置１は、患者ＩＤ、患者名、生年月日、性別等を含む患者識別情報を取得する。超音波観測装置１は、これらの患者識別情報を、入力部６に対してなされた入力操作に従って取得する。具体的には、キーボードに対するテキスト入力や所定のマウス操作に従って患者識別情報を取得することができる。或いは、患者のカルテに記載されたバーコードをバーコードリーダによって読み取ることにより患者識別情報を取得しても良い。さらには、ネットワークサーバを介して患者識別情報を取得しても良い。この後、図５に示すように、超音波内視鏡１１の挿入部１１ａを患者１５０内に挿入する。

【0067】

ステップＳ１２において、フリーズを解除する指示信号が入力部６から入力されると（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、超音波観測装置１は、超音波探触子２の位置情報の測定を開始する（ステップＳ１３）。即ち、制御部９の制御に従って探触子位置情報取得部１０２が作動を開始し、これに応じて、位置情報算出部９３が、探触子位置情報取得部１０２から出力された検出信号を取得してマーカ部２２の位置座標を算出すると共に、基準位置情報をもとに患者１５０に対する超音波探触子２の相対位置情報を算出する。

【0068】

一方、フリーズを解除する指示信号が入力されない場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、超音波観測装置１は動作を終了する。

【0069】

ステップＳ１３に続くステップＳ１４において、超音波観測装置１は、超音波探触子２によって新規の検体の測定を行う。即ち、超音波探触子２から検体に向けて超音波パルスを送信すると共に、該検体によって反射された超音波エコーを受信し、該超音波エコーを電気信号に変換してさらにデジタル信号に変換することにより音線データを取得する。

【0070】

続くステップＳ１５において、Ｂモード画像データ生成部５１は、ステップＳ１４において取得した音線データをもとに、Ｂモード画像データを生成する。Ｂモード画像は、色空間としてＲＧＢ表色系を採用した場合の変数であるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の値を一致させたグレースケール画像である。

【0071】

このとき、関心領域の設定がなされていない場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）、制御部９は、Ｂモード画像データ生成部５１が生成したＢモード画像データをもとに、Ｂモード画像を表示部７に表示させる制御を行う（ステップＳ１７）。図６は、Ｂモード画像の表示例を示す模式図である。図６に示す表示画面２００は、ＩＤ、名前、性別等の患者識別情報が情報表示領域２０１と、画像表示領域２０２とを含む。この画像表示領域２０２に、超音波探触子２が受信した超音波エコーに基づくＢモード画像２０３が表示される。

【0072】

その後、データを記録する指示信号が入力部６から入力された場合（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、制御部９は、このときの超音波探触子２の相対位置情報を観測点の位置情報として、Ｂモード画像データ及び該Ｂモード画像の生成時に用いられた画像処理パラメータと共に１つのデータセットとして検査データ記憶部８２に記憶させる（ステップＳ１９）。その後、超音波観測装置１の動作はステップＳ２０に移行する。一方、データを記録する指示信号が入力されない場合（ステップＳ１８：Ｎｏ）、超音波観測装置１の動作はそのままステップＳ２０に移行する。

【0073】

ステップＳ２０において、動作を終了する指示が入力部６によって入力されたとき（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、超音波観測装置１は動作を終了する。これに対し、動作を終了する指示が入力部６によって入力されないとき（ステップＳ２０：Ｎｏ）、超音波観測装置１の動作はステップＳ１３に戻る。

【0074】

一方、ステップＳ１６において、入力部６を介して関心領域が設定された場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、演算部４は、ステップＳ１４において取得した音線データに対する特徴量解析を行う（ステップＳ２１）。本実施の形態１においては、特徴量解析の一例として、周波数解析部４１が、ＦＦＴ演算による周波数解析を行うことによって周波数スペクトルを算出する。なお、周波数解析においては、画像の全領域を関心領域として設定することも可能である。

【0075】

図７は、特徴量解析処理（周波数解析処理）を示すフローチャートである。
まず、周波数解析部４１は、解析対象の音線を識別するカウンタｋをｋ₀とする（ステップＳ２１１）。

【0076】

続いて、周波数解析部４１は、ＦＦＴ演算用に取得する一連のデータ群（ＦＦＴデータ群）を代表するデータ位置（受信深度に相当）Ｚ^(k)の初期値Ｚ^(k)₀を設定する（ステップＳ２１２）。図８は、１つの音線のデータ配列を模式的に示す図である。同図に示す音線ＳＲ_kにおいて、白または黒の長方形は、１つのデータを意味している。音線ＳＲ_kは、送受信部３が行うＡ／Ｄ変換におけるサンプリング周波数（例えば５０ＭＨｚ）に対応した時間間隔で離散化されている。図８では、音線ＳＲ_kの１番目のデータ位置を初期値Ｚ^(k)₀として設定した場合を示しているが、初期値の位置は任意に設定することができる。

【0077】

その後、周波数解析部４１は、データ位置Ｚ^(k)のＦＦＴデータ群を取得し（ステップＳ２１３）、取得したＦＦＴデータ群に対し、窓関数記憶部８１が記憶する窓関数を作用させる（ステップＳ２１４）。このようにＦＦＴデータ群に対して窓関数を作用させることにより、ＦＦＴデータ群が境界で不連続になることを回避し、アーチファクトが発生するのを防止することができる。

【0078】

続いて、周波数解析部４１は、データ位置Ｚ^(k)のＦＦＴデータ群が正常なデータ群であるか否かを判定する（ステップＳ２１５）。ここで、ＦＦＴデータ群は、２のべき乗のデータ数を有している必要がある。以下、ＦＦＴデータ群のデータ数を２ⁿ（ｎは正の整数）とする。ＦＦＴデータ群が正常であるとは、データ位置Ｚ^(k)がＦＦＴデータ群で前から２^n-1番目の位置であることを意味する。換言すると、ＦＦＴデータ群が正常であるとは、データ位置Ｚ^(k)の前方に２^n-1−１（＝Ｎとする）個のデータがあり、データ位置Ｚ^(k)の後方に２^n-1（＝Ｍとする）個のデータがあることを意味する。図８に示す場合、ＦＦＴデータ群Ｆ₂、Ｆ₃はともに正常である。なお、図８ではｎ＝４（Ｎ＝７，Ｍ＝８）の場合を例示している。

【0079】

ステップＳ２１５における判定の結果、データ位置Ｚ^(k)のＦＦＴデータ群が正常である場合（ステップＳ２１５：Ｙｅｓ）、周波数解析部４１は、後述するステップＳ２１７に移行する。

【0080】

ステップＳ２１５における判定の結果、データ位置Ｚ^(k)のＦＦＴデータ群が正常でない場合（ステップＳ２１５：Ｎｏ）、周波数解析部４１は、不足分だけゼロデータを挿入することによって正常なＦＦＴデータ群を生成する（ステップＳ２１６）。ステップＳ２１５において正常でないと判定されたＦＦＴデータ群は、ゼロデータを追加する前に窓関数が作用されている。このため、ＦＦＴデータ群にゼロデータを挿入してもデータの不連続は生じない。ステップＳ２１６の後、周波数解析部４１は、後述するステップＳ２１７に移行する。

【0081】

ステップＳ２１７において、周波数解析部４１は、ＦＦＴデータ群を用いてＦＦＴ演算を行うことにより、複素数からなる周波数スペクトルを得る（ステップＳ２１７）。この結果、例えば図９に示すようなスペクトルＣ₁が得られる。

【0082】

続いて、周波数解析部４１は、データ位置Ｚ^(k)をステップ幅Ｄで変化させる（ステップＳ２１８）。ステップ幅Ｄは、記憶部８が予め記憶しているものとする。図８では、Ｄ＝１５の場合を例示している。ステップ幅Ｄは、Ｂモード画像データ生成部５１がＢモード画像データを生成する際に利用するデータステップ幅と一致させることが望ましいが、周波数解析部４１における演算量を削減したい場合には、そのデータステップ幅より大きい値を設定してもよい。

【0083】

その後、周波数解析部４１は、データ位置Ｚ^(k)が音線ＳＲ_kにおける最大値Ｚ^(k)_maxより大きいか否かを判定する（ステップＳ２１９）。データ位置Ｚ^(k)が最大値Ｚ^(k)_maxより大きい場合（ステップＳ２１９：Ｙｅｓ）、周波数解析部４１はカウンタｋを１増加させる（ステップＳ２２０）。一方、データ位置Ｚ^(k)が最大値Ｚ^(k)_max以下である場合（ステップＳ２１９：Ｎｏ）、周波数解析部４１はステップＳ２１３へ戻る。このようにして、周波数解析部４１は、音線ＳＲ_kに対して、［｛（Ｚ^(k)_max−Ｚ^(k)₀）／Ｄ｝＋１］個のＦＦＴデータ群に対するＦＦＴ演算を行う。ここで、［Ｘ］は、Ｘを超えない最大の整数を表す。

【0084】

ステップＳ２２０の後、周波数解析部４１は、カウンタｋが最大値ｋ_maxより大きいか否かを判定する（ステップＳ２２１）。カウンタｋがｋ_maxより大きい場合（ステップＳ２２１：Ｙｅｓ）、周波数解析部４１は一連のＦＦＴ演算を終了する。一方、カウンタｋがｋ_max以下である場合（ステップＳ２２１：Ｎｏ）、周波数解析部４１はステップＳ２１２に戻る。

【0085】

このようにして、周波数解析部４１は、（ｋ_max−ｋ₀＋１）本の音線の各々について複数回のＦＦＴ演算を行う。

【0086】

なお、ここでは、あらかじめ入力部６によって特定の関心領域の設定入力を受け付けて、その関心領域内においてのみ周波数解析処理を行っているが、周波数解析部４１が超音波信号を受信したすべての領域に対して周波数解析処理を行うようにしても良い。

【0087】

ステップＳ２１に続くステップＳ２２において、演算部４は、特徴量解析の結果に基づき、音線データから特徴量を抽出する。本実施の形態１においては、特徴量抽出部４２が、周波数解析部４１が算出したＰ個の周波数スペクトルを回帰分析し、さらに減衰補正を行うことによって特徴量を抽出する。具体的には、特徴量抽出部４２は、周波数帯域ｆ_LOW＜ｆ＜ｆ_HIGHの周波数スペクトルを近似する一次式を回帰分析によって算出することにより、３つの補正前特徴量ａ₀、ｂ₀、ｃ₀を算出する。図９に示す直線Ｌ₁は、この処理によって得られる補正前の回帰直線である。

【0088】

特徴量抽出部４２は、さらに、データ位置Ｚ^(k)の値を上述した式（２）〜（４）の受信深度ｚに代入することにより、補正済みの特徴量である傾きａ，切片ｂ，強度ｃを算出する。図９に示す直線Ｌ₁’は、このステップＳ２２において得られる回帰直線である。

【0089】

続くステップＳ２３において、画像処理部５は、ステップＳ２２において抽出された特徴量をもとに特徴量画像データを生成する。本実施の形態１においては、特徴量画像データ生成部５２が、ステップＳ２２において抽出された周波数特徴量をもとに特徴量画像データを生成する。具体的には、特徴量画像データは、Ｂモード画像に対して設定された関心領域ＲＯＩ内の各画素のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に、切片ｂを均等に割り当てたグレースケールの画像データである。或いは、関心領域ＲＯＩ内の各画素のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に傾きａ、切片ｂ、強度ｃをそれぞれ割り当てることにより、カラーの特徴量画像データを生成しても良い。または、関心領域ＲＯＩ内の各画素のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に傾きａ、切片ｂ、強度ｃをそれぞれ割り当てたカラーの画像データとＢモード画像データとを所定の比率で混合させることによって特徴量画像データを生成しても良い。

【0090】

ステップＳ２４において、データ選択部９２は、以下の条件を満たす記録データが検査データ記憶部８２に記憶されているか否かを判定する。まず、データ選択部９２は、患者識別情報をもとに、検査中の患者１５０と同一の患者に対して過去に実施された検査の検査データを検索する。このとき、当該患者１５０に対して過去に実施された検査が複数ある場合、直近の日付の検査を選択する。

【0091】

続いて、データ選択部９２は、現在の超音波探触子２の相対位置情報をもとに、選択した検査データに含まれる各記録データの位置情報を参照し、位置情報が現在の超音波探触子２の相対位置情報と最も近い記録データを選択する。例えば図３に示すように、過去の検査データに観測点Ｐ１〜Ｐ４に関する記録データＤ（Ｐ１）〜Ｄ（Ｐ４）が格納されている場合において、図５に示すように、超音波探触子２が食道１５１の上部に位置するとき、該超音波探触子２に対して観測点Ｐ１の位置が最も近いので、記録データＤ（Ｐ１）が選択される。

【0092】

さらに、データ選択部９２は、超音波探触子２が、選択された記録データにおける表示判定範囲に含まれるか否かを判定する。表示判定範囲とは、観測点からの距離が所定の範囲内である領域のことであり、データの記録が行われた各観測点に対して設定される。例えば図１０及び図１１に示すように、観測点Ｐ１〜Ｐ４に対して、表示判定範囲Ｒ１〜Ｒ４がそれぞれ設定される。

【0093】

ここで、図１０に示す位置に超音波探触子２が存在する場合、超音波探触子２に最も近い観測点は、観測点Ｐ３である。しかしながら、このとき、超音波探触子２は、観測点Ｐ３の表示判定範囲Ｒ３に含まれていない。この場合、データ選択部９２は、条件を満たす記録データはないと判定する（ステップＳ２４：Ｎｏ）。

【0094】

一方、図１１に示す位置に超音波探触子２が存在する場合、超音波探触子２に最も近い観測点は観測点Ｐ３であり、且つ、超音波探触子２は、観測点Ｐ３の表示判定範囲Ｒ３に含まれている。この場合、データ選択部９２は、条件を満たす記録データがあると判定する（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）。

【0095】

ステップＳ２４において、条件を満たす過去の記録データはないと判定された場合（ステップＳ２４：Ｎｏ）、超音波観測装置１は、実行制御部９４の制御の下で、特徴量画像及び特徴量を含む表示画面を生成して表示部７に表示する（ステップＳ２５）。具体的には、表示画像データ生成部５４が、ステップＳ２３において生成された特徴量画像データに基づく周波数特徴画像と、ステップＳ２２において抽出された周波数特徴量とを含む表示画面の画像データを生成し、制御部９が、この画像データに基づく表示画面を表示部７に表示させる。

【0096】

図１２は、ステップＳ２５において表示される表示画面の例を示す模式図である。図１２に示す表示画面２１０は、ＩＤ、名前、性別等の患者識別情報や、抽出された周波数特徴量に関する情報や、ゲインやコントラスト等の超音波画質情報等が表示される情報表示領域２１１と、第１画像表示領域２１２と、第２画像表示領域２１３とを含む。特徴量に関する情報としては、特徴量（傾きａ、切片ｂ、強度ｃ）の他、関心領域の内部に位置する複数のＦＦＴデータ群の周波数スペクトルの特徴量の平均、標準偏差を利用した表示を行うことも可能である。

【0097】

また、第１画像表示領域２１２には、ステップＳ１５において生成されたＢモード画像データに基づくＢモード画像２０３が表示される。一方、第２画像表示領域２１３には、ステップＳ２３において生成された特徴量画像データに基づく周波数特徴量画像２１４が表示される。このように、Ｂモード画像２０３と周波数特徴量画像２１４とを並べて表示することにより、操作者は関心領域における組織性状を正確に把握することができる。

【0098】

なお、ステップＳ２５においては、Ｂモード画像２０３と周波数特徴量画像２１４とを必ずしも並べて表示する必要はなく、例えば周波数特徴量画像２１４のみを単独で表示しても良い。

【0099】

また、その後のステップＳ１８において、データを記録する指示信号が入力された場合（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）には、超音波探触子２の相対位置情報（即ち、観測点の位置情報）、Ｂモード画像データ、特徴量画像データ、周波数特徴量、特徴量解析に用いられた演算パラメータ、Ｂモード画像データ及び特徴量画像データの生成にそれぞれ用いられた画像処理パラメータが、１つのデータセットとして検査データ記憶部８２に記憶させる（ステップＳ１９）。続くステップＳ２０は、上述したとおりである。

【0100】

一方、ステップＳ２４において、条件を満たす過去の記録データがあると判定された場合（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、超音波観測装置１は、実行制御部９４の制御の下で、当該過去の記録データを選択して取得し、記録データに含まれるＢモード画像データに基づく過去のＢモード画像と、リアルタイムに観測中のＢモード画像とを含む画面を表示部７に表示する（ステップＳ２６）。このような画面表示を介して、条件を満たす過去の記録データが存在する旨を操作者に通知することができ、操作者は、現在の観測点の近傍に、過去のデータとの対比が可能な観測点が存在することを認識することができる。即ち、本実施の形態１において、表示部７は、条件を満たす過去の記録データが選択された旨を操作者に通知する通知手段としても機能する。

【0101】

図１３は、ステップＳ２６における画面の表示例を示す模式図である。図１３に示す表示画面２２０においては、情報表示領域２１１に、ＩＤ、名前、性別等の患者識別情報の他、条件を満たす過去の記録データが取得された検査を特定するための情報（検査日等）が表示される。

【0102】

また、第１画像表示領域２１２には、選択された過去の記録データに含まれるＢモード画像データに基づくＢモード画像２２２が表示される。一方、第２画像表示領域２１３には、ステップＳ１５において生成されたＢモード画像データに基づくリアルタイムのＢモード画像２０３が表示される。このとき、画像処理部５は、過去の記録データから画像処理パラメータ（ゲイン、コントラスト、ガンマ補正係数等）を取得し、これらの画像処理パラメータを用いて、リアルタイムのＢモード画像を再生成しても良い。

【0103】

操作者は、表示画面２２０に表示された過去のＢモード画像２２２を参照しながら超音波探触子２の位置を調整することにより、リアルタイムに観測中のＢモード画像２０３に写った検体を、過去のＢモード画像２２２に写った検体に合わせ込む。これにより、過去のＢモード画像２２２とリアルタイムのＢモード画像２０３とを正確に対比することができる。

【0104】

ステップＳ２７において、実行制御部９４は、画像をフリーズする指示信号が入力部６から入力されたか否かを判定する。画像をフリーズする指示信号が入力されない場合（ステップＳ２７：Ｎｏ）、超音波観測装置１の動作はステップＳ１８に移行する。

【0105】

一方、画像をフリーズする指示信号が入力された場合（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、実行制御部９４は、この指示信号をトリガーとして、選択された過去の検査データから演算パラメータ及び画像処理パラメータを取得し（ステップＳ２８）、これらのパラメータを用いて、ステップＳ１４において取得された音線データに対する処理を、演算部４及び画像処理部５に対し再実行させる（ステップＳ２９〜Ｓ３１）。

【0106】

具体的には、ステップＳ２９において、周波数解析部４１は、ステップＳ２８において取得された演算パラメータを用いて、ステップＳ１４において取得された音線データに対する特徴量解析を再実行する。なお、特徴量解析処理の詳細は、ステップＳ２１と同様である。

【0107】

また、ステップＳ３０において、特徴量抽出部４２は、特徴量解析の再実行により得られた解析結果に基づいて、音線データから特徴量を再抽出する。なお、特徴量抽出処理については、ステップＳ２２と同様である。

【0108】

さらに、ステップＳ３１において、画像処理部５は、ステップＳ２８において取得された画像処理パラメータを用いて、ステップＳ３０において再抽出された特徴量をもとに特徴量画像データを再生成する。特徴量画像データの生成処理については、ステップＳ２３と同様である。また、この際に、画像処理部５は、該画像処理パラメータを用いて、Ｂモード画像データを再生成しても良い。

【0109】

続くステップＳ３２において、比較画像データ生成部５３は、選択された過去の記録データから過去の特徴量画像データを取得し、該過去の特徴量画像データと、ステップＳ３１において再生成された特徴量画像データとの差分画像データを生成する。この差分画像データは、当該観測点における検体の過去の検査時から今回の検査時までの経時的な変化を表す。

【0110】

ステップＳ３３において、表示画像データ生成部５４は、選択された過去の記録データに含まれる過去の特徴量（本実施の形態１においては周波数特徴量）と、ステップＳ３０において再抽出された今回の特徴量（同上）とを対比して示すグラフ又は表の画像データを生成する。

【0111】

ステップＳ３４において、超音波観測装置１は、ステップＳ３２において生成された差分画像データに基づく差分画像、及びステップＳ３３において生成されたグラフ又は表を含む表示画面を生成して表示部７に表示する。

【0112】

図１４は、ステップＳ３４において生成された表示画面の表示例を示す模式図である。図１４に示す表示画面２３０においては、情報表示領域２１１に、患者識別情報及び超音波画質情報の他、過去の検査において抽出された周波数特徴量と今回の検査において抽出された周波数特徴量とを対比して示すグラフ２３１が表示される。なお、グラフ２３１の代わりに、周波数特徴量の対比をテキストで示す表を表示しても良い。

【0113】

また、第１画像表示領域２１２には、ステップＳ１５において生成されたＢモード画像データに基づくＢモード画像２０３が表示される。なお、ステップＳ３１においてＢモード画像データも再生成した場合には、再生成されたＢモード画像データに基づくＢモード画像が表示される。一方、第２画像表示領域２１３には、該Ｂモード画像データとステップＳ３２において生成された差分画像データとを所定の比率で混合させた合成画像２３２が表示される。或いは、Ｂモード画像に設定された関心領域ＲＯＩ内を差分画像に置換した合成画像を生成しても良い。操作者は、このような表示画面２３０を参照することにより、関心領域ＲＯＩにおける検体の経時的な変化を直接的且つ正確に把握することができる。

【0114】

その後のステップＳ１８において、データを記録する指示信号が入力された場合（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）には、超音波探触子２の相対位置情報（即ち、観測点の位置情報）、Ｂモード画像データ、再生成された特徴量画像データ、差分画像データ、再抽出された周波数特徴量、該周波数特徴量の対比結果（グラフ又は表）、特徴量解析の再実行に用いられた演算パラメータ、及びＢモード画像データ及び特徴量画像データの再生成にそれぞれ用いられた画像処理パラメータが、１つのデータセットとして検査データ記憶部８２に記憶させる（ステップＳ１９）。続くステップＳ２０は、上述したとおりである。

【0115】

以上説明したように、本実施の形態１によれば、過去の検査においてデータが記録された観測点と同一又は近傍の観測点において観測を行う際に、過去の検査時と同じパラメータで周波数解析及び特徴量の抽出と画像生成とを行うので、過去の検査と今回の検査との間で、当該観測点における検体の特徴量や画像を正確に対比することができる。このような特徴量や画像を対比して示す画面を表示することにより、ユーザは、過去の検査時から今回の検査時までに生じた検体の特徴量の経時的な変化を直接的に把握することが可能となる。

【0116】

（変形例１）
次に、本実施の形態１の変形例１について説明する。
上記実施の形態１においては、過去の検査時に使用したパラメータを用いて、リアルタイムに取得された音線データに対する処理を行った（ステップＳ２９〜Ｓ３１参照）。しかしながら、反対に、リアルタイムな処理（ステップＳ２１〜Ｓ２３参照）の際に用いられたパラメータを用いて、過去の記録データ側を再処理しても良い。この場合も、過去のデータ及び今回のデータに対し、同じパラメータを用いて特徴量解析及び画像処理を行うので、両者を正確に対比することが可能となる。

【0117】

（変形例２）
次に、本発明の実施の形態１の変形例２について説明する。
上記実施の形態１においては、入力部６から入力された指示信号をトリガーとして（ステップＳ２７参照）、特徴量解析の再実行（ステップＳ２９参照）〜特徴量画像の再生成（ステップＳ３１参照）を行った。しかしながら、条件を満たす過去の記録データがあると判定された時点で（ステップＳ２４参照）、これらの再処理を自動的に開始する構成としても良い。

【0118】

（変形例３）
次に、本発明の実施の形態１の変形例３について説明する。
上記実施の形態１においては、条件を満たす過去の記録データがあると判定された場合に（ステップＳ２４参照）、過去の時点におけるＢモード画像及びリアルタイムに表示されるＢモード画像を表示部７に表示させることで、当該過去の記録データが存在する旨を操作者に通知した。しかしながら、通知方法はこれに限定されず、例えば、「超音波探触子の近傍に、記録された過去のデータあります。」といったメッセージを表示部７にテキスト表示させたり、同様のメッセージを音声で通知したり、通知音を発生させるなどしても良い。音声や通知音で通知を行う場合、図１５に示す超音波観測装置３０１のように、制御部９の制御の下で音声や通知音を発生させるスピーカ３０２を通知手段として設ければ良い。

【0119】

このように、テキストメッセージや音声等により通知を行う場合、実行制御部９４は、過去のＢモード画像を表示させる指示信号が入力部６から入力された際に、過去のＢモード画像及びリアルタイムのＢモード画像を含む画面（図１３参照）を表示部６に表示させる。それにより、操作者は、所望のタイミングで過去のＢモード画像を参照し、リアルタイムのＢモード画像に写った検体を、過去のＢモード画像に写った検体に合わせ込むことができる。

【0120】

（変形例４）
次に、本発明の実施の形態１の変形例４について説明する。
過去の記録データにおける特徴量と今回の検査において算出された特徴量の対比結果や差分画像の表示態様は、図１４に示す表示画面２３０に限定されず、種々の表示態様が可能である。例えば、過去の記録データにおける特徴量に基づく特徴量画像と、再抽出された特徴量に基づく特徴量画像とを並べて表示しても良い。或いは、過去の記録データにおけるＢモード画像と、該過去の記録データにおける画像処理パラメータを用いて再生成したリアルタイムのＢモード画像とを並べて表示しても良い。

【0121】

また、別の例として、図１６に示すように、３つの画像を並べて表示しても良い、図１６に示す表示画面２４０は、患者識別情報、超音波画質情報、及び周波数特徴量と対比して示すグラフ２３１と、３つの画像表示領域２４１〜２４３とを含む。

【0122】

第１画像表示領域２４１には、ステップＳ１５において生成されたＢモード画像データに基づくＢモード画像２０３が表示される。第２画像表示領域２４２には、ステップＳ２３において生成された特徴量画像データに基づく周波数特徴量画像２１４が表示される。さらに、第３画像表示領域２４３には、差分画像をＢモード画像に重畳した合成画像２３２が表示される。

【0123】

（変形例５）
次に、本発明の実施の形態１の変形例５について説明する。
本発明を体外式の超音波探触子に適用する場合、探触子位置情報取得部１０２の構成としては、磁気センサの他、さらに様々な構成を適用することができる。例えば、探触子位置情報取得部１０２を２台の光学カメラによって構成し、超音波探触子が写った画像から該超音波探触子の位置や姿勢（患者に対する角度等）を検出しても良い。この場合、患者位置情報取得部１０１と探触子位置情報取得部１０２とを共通の光学カメラで構成することも可能である。或いは、超音波探触子に重力センサを設けることにより、該超音波探触子の姿勢を検出しても良い。

【0124】

（変形例６）
次に、本発明の実施の形態１の変形例６について説明する。
図４に示すステップＳ２２又はＳ３０において周波数特徴量を抽出する際には、周波数スペクトルの回帰分析を行う前に減衰補正を行っても良い。

【0125】

図１７は、本変形例７における減衰補正方法を説明するための模式図である。ステップＳ２１又はＳ２９において、例えば図１７に示す周波数スペクトル曲線Ｃ₂が取得された場合、特徴量抽出部４２は、上述した式（１）の減衰量Ａを強度Ｉに加える補正を全ての周波数ｆに対して行うことにより、新たな周波数スペクトル曲線Ｃ₂'を得る。これにより、超音波の伝播に伴う減衰の寄与を削減した周波数スペクトルを得ることができる。

【0126】

この後、特徴量抽出部４２は、減衰補正された全ての周波数スペクトルを回帰分析することによって周波数スペクトルの特徴量を抽出する。具体的には、特徴量抽出部４２は、回帰分析によって一次式の傾きａ、切片ｂ及び中心周波数ｆ_MIDにおける強度ｃを算出する。図１７に示す直線Ｌ₂は、周波数スペクトル曲線Ｃ₂に対して特徴量抽出処理を行うことによって得られる回帰直線（切片ｂ₂）である。

【0127】

このような補正方法によっても、操作者は、周波数特徴量画像によって表される検体の組織性状をより正確に把握することが可能になる。

【0128】

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
図４に示すステップＳ２１又はＳ２９において実行される特徴量解析としては、周波数解析の他にも、公知の種々の解析法を適用することができる。本実施の形態２においては、コントラストハーモニックエコー（ＣＨＥ）法により得られた超音波エコーに対する造影解析を適用する場合を説明する。

【0129】

ＣＨＥ法とは、患者の体内にマイクロバブル等の造影剤を導入し、該造影剤に超音波が照射されることにより発生する高調波信号を抽出して画像化し、血流情報を取得する技術である。ＣＨＥ法の詳細については、例えば特開２０１０−２５９６７２号公報を参照されたい。

【0130】

ＣＨＥ法を行う場合、図４に示すステップＳ２１又はＳ２９において、演算部４は、送受信部３から出力された音線データに対して造影解析を行う。より詳細には、位相を１８０°ずらした２つの超音波信号を超音波探触子２から続けて送信し、これらの超音波エコーをそれぞれ受信することにより生成された音線データに対し、演算部４は、これらの音線データを加算することにより、基本波成分が相殺され、且つ２次高調波成分が強調された信号を生成する。

【0131】

或いは、位相が同じで振幅が１：ｎの２つの超音波信号を超音波探触子２から続けて送信し、これらの超音波エコーをそれぞれ受信することにより生成された音線データに対し、演算部４が一方の音線データをｎ倍して他方の音線データから減算することにより、基本波成分が相殺され、且つ２次高調波成分が強調された信号を生成しても良い。

【0132】

或いは、超音波信号を超音波探触子２から１回送信し、その超音波エコーを受信することにより生成された音線データに対し、演算部４がハイパスフィルタ処理を施すことにより、高調波成分を抽出しても良い。

【0133】

また、この場合、ステップＳ２２又はＳ３０において、演算部４は、高調波成分の信号に対して包絡線検出処理を施し、該包絡線の振幅を特徴量として抽出する。

【0134】

また、この場合、ステップＳ２３又はＳ３１において、特徴量画像データ生成部５２は、Ｂモード画像に対して設定された関心領域ＲＯＩ内の各画素のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に、演算部４により抽出された特徴量（包絡線の振幅）を均等に割り当てることにより、ＣＨＥ画像データを生成する。

【0135】

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。
図４に示すステップＳ２１及びＳ２９において実行される特徴量解析として、超音波エラストグラフィ法により得られた超音波エコーに対する弾性解析を行っても良い。超音波エラストグラフィ法は、組織弾性イメージングとも呼ばれ、超音波探触子を患者の体表に当接させて押圧し、生体組織が圧迫されたときに生じる該生体組織の変位（ひずみ）の分布を画像化することにより、生体組織の硬さを可視化する技術である。生体組織は硬いほど変形しにくいため変位は小さくなり、柔らかいほど変位は大きくなる。超音波エラストグラフィ法の詳細については、例えば特開２００７−１０５４００号公報を参照されたい。

【0136】

超音波エラストグラフィ法を行う場合、図４に示すステップＳ２１又はＳ２９において、演算部４は、送受信部３から出力された音線データに対して弾性解析を行う。より詳細には、演算部４は、送受信部３から出力された音線データをフレームごとに蓄積し、最新のフレームデータ（１フレーム分の音線データ）と、該最新のフレームデータの所定時間前のフレームデータとに対して１次元又は２次元相関処理を施すことにより、断層像上の各点における変位又は移動ベクトル（変位の方向及び大きさ）を計測する。

【0137】

この場合、ステップＳ２２又はＳ３０において、演算部４は、断層像上の各点における変位又は移動ベクトルの大きさを特徴量（歪み量）として抽出する。

【0138】

また、この場合、ステップＳ２３又はＳ３１において、特徴量画像データ生成部５２は、演算部４が抽出した断層像上の各点における歪み量に対し、座標空間におけるスムージング処理、コントラスト最適化処理や、フレーム間における時間軸方向におけるスムージング処理等の画像処理を施す。そして、Ｂモード画像に対して設定された関心領域ＲＯＩ内の各画素のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に、画像処理後の歪み量に応じた画素値（輝度）を均等に割り当てることにより、グレースケールの弾性画像データを生成する。具体的には、歪み量が多いほど、輝度が高くなるようにする。或いは、歪み量に応じて、各色に対する画素値の割当量を変化させることにより、カラーの弾性画像データを生成しても良い。具体的には、歪み量が多い画素にはＲ（赤）の割当量を多くし、歪み量が少ない画素にはＢ（青）の割当量を多くする。

【0139】

以上、本発明の実施の形態１〜３及び変形例を説明したが、本発明は、実施の形態１〜３及び変形例に限定されるものではなく、各実施の形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成できる。例えば、各実施の形態や変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を除外して形成しても良いし、異なる実施の形態や変形例に示した構成要素を適宜組み合わせて形成しても良い。

【符号の説明】

【0140】

１、３０１ 超音波観測装置
２ 超音波探触子
３ 送受信部
４ 演算部
５ 画像処理部
６ 入力部
７ 表示部
８ 記憶部
９ 制御部
１０ センサ部
１１ 超音波内視鏡
２１ 信号変換部
２２ マーカ部
４１ 周波数解析部
４２ 特徴量抽出部
５１ Ｂモード画像データ生成部
５２ 特徴量画像データ生成部
５３ 比較画像データ生成部
５４ 表示画像データ生成部
８１ 窓関数記憶部
８２ 検査データ記憶部
９１ 関心領域設定部
９２ データ選択部
９３ 位置情報算出部
９４ 実行制御部
９５ 表示制御部
１０１ 患者位置情報取得部
１０２ 探触子位置情報取得部
１５０ 患者
３０２ スピーカ

【要約】

超音波観測装置は、観測点の位置を表す位置情報と、該観測点に関して演算部が抽出した特徴量と、該観測点に関して画像処理部が生成した画像データと、特徴量の抽出時及び画像データの生成時にそれぞれ用いられたパラメータとを含む複数のデータセットを記憶する記憶部と、患者と超音波探触子との相対的な位置を表す相対位置情報をもとに複数のデータセットを検索して、所定の条件を満たすデータセットを選択するデータ選択部と、該所定の条件を満たすデータセットが選択された場合に、演算部に、該データセットに含まれるパラメータを用いて特徴量を再抽出させる実行制御部とを備える。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図15】

【図17】

【図6】

【図12】

【図13】

【図14】

【図16】