特許 5954764 超音波診断装置、画像処理装置及び画像処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5954764

(24)【登録日】2016年6月24日

(45)【発行日】2016年7月20日

(54)【発明の名称】超音波診断装置、画像処理装置及び画像処理方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/08 20060101AFI20160707BHJP

【ＦＩ】

   A61B8/08

【請求項の数】16

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2011-270567(P2011-270567)

(22)【出願日】2011年12月9日

(65)【公開番号】特開2012-139487(P2012-139487A)

(43)【公開日】2012年7月26日

【審査請求日】2014年10月23日

(31)【優先権主張番号】特願2010-277186(P2010-277186)

(32)【優先日】2010年12月13日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】東芝メディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】穐山 充男

(72)【発明者】

【氏名】阿部 康彦

【審査官】 冨永 昌彦

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００６／０６４６７６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−１６８８０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１５５８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０７９８０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０３０６５１４（ＵＳ，Ａ１）

(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】

被検体の複数心拍分の超音波画像群から、少なくとも１心拍分の超音波画像群を第１の部分データとして受け付ける入力部と、
前記第１の部分データの収集期間における前記被検体の心拍数を基準心拍数とし、前記第１の部分データとは異なる時期の当該被検体の超音波画像群から前記基準心拍数と概一致する心拍数を有する超音波画像群を第２の部分データとして選択する選択部と、
を備える、超音波診断装置。

【請求項2】

前記第１の部分データに属する超音波画像の少なくとも１つと、前記第２の部分データに属する超音波画像の少なくとも１つとを所定の表示部に表示するように制御する制御部、
を更に備える、請求項１に記載の超音波診断装置。

【請求項3】

前記第１の部分データに基づいて求められた指標値と、前記第２の部分データに基づいて求められた指標値とを所定の表示部に表示するように制御する制御部、
を更に備える、請求項１に記載の超音波診断装置。

【請求項4】

前記選択部は、前記第１の部分データの収集期間と略同じ収集期間の超音波画像群を前記第２の部分データとして選択する、請求項１に記載の超音波診断装置。

【請求項5】

前記第１の部分データと前記第２の部分データとを用いて、部分データ間の経時的な差異情報を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記差異情報を所定の表示部に表示するように制御する制御部と、
を更に備える、請求項１に記載の超音波診断装置。

【請求項6】

前記取得部は、前記被検体の関心領域における心壁の運動情報を定量化した定量化情報を前記第１の部分データ及び前記第２の部分データから算出し、各部分データから算出した定量化情報間の経時的な差異を前記差異情報として取得する、請求項５に記載の超音波診断装置。

【請求項7】

前記選択部は、前記第１の部分データが選択される超音波画像群である第１のデータ群とは異なる時期に収集済みの前記被検体の超音波画像群である第２のデータ群から前記第２の部分データの選択処理を行なう、請求項１〜６のいずれか一つに記載の超音波診断装置。

【請求項8】

前記選択部により前記第２の部分データとして選択された超音波画像群を第２の候補部分データとして所定の表示部に表示する制御部、
を更に備え、
前記選択部は、前記制御部の制御により前記所定の表示部に表示された前記第２の候補部分データを参照した操作者が前記第１の部分データの比較対象であると判断した場合に、当該第２の候補部分データを第２の部分データとして確定する、請求項７に記載の超音波診断装置。

【請求項9】

前記第１の部分データと前記第２の部分データとを用いて、部分データ間の経時的な差異情報を取得する取得部と、
前記第１の部分データと撮影部位が同一である超音波画像群を、前記第２のデータ群、又は、前記第２の部分データから特定する特定部とを更に備え、
前記特定部により前記第１の部分データと撮影部位が同一の超音波画像群が前記第２のデータ群から特定された場合、前記選択部は、当該超音波画像群を前記第２の部分データの選択対象とし、
前記特定部により前記第１の部分データと撮影部位が同一の超音波画像群が前記第２の部分データから特定された場合、前記取得部は、当該超音波画像群を部分データ間の経時的な差異情報の取得対象とする、請求項７に記載の超音波診断装置。

【請求項10】

前記特定部は、更に、前記第１の部分データと撮影断面が同一である超音波画像群を、前記第２のデータ群、又は、前記第２の部分データから特定し、
前記特定部により前記第１の部分データと撮影部位及び撮影断面の双方が同一である超音波画像群が前記第２のデータ群から特定された場合、前記選択部は、当該超音波画像群を前記第２の部分データの選択対象とし、
前記特定部により前記第１の部分データと撮影部位及び撮影断面の双方が同一である超音波画像群が前記第２の部分データから特定された場合、前記取得部は、当該超音波画像群を前記差異情報の取得対象とする、請求項９に記載の超音波診断装置。

【請求項11】

前記選択部は、前記第１の部分データが選択される超音波画像群である第１のデータ群とは異なる時期に収集される前記被検体の超音波画像群を第２のデータ群とし、第２のデータ群の収集中に検出された被検体の心拍数の検出結果から前記第２の部分データを選択して所定の記憶部に格納する、請求項１〜６のいずれか一つに記載の超音波診断装置。

【請求項12】

前記選択部の前記所定の記憶部に対する格納処理の有無を操作者に報知するための情報が所定の出力部から出力されるように制御する制御部、
を更に備える、請求項１１に記載の超音波診断装置。

【請求項13】

前記入力部は、前記第２のデータ群の収集期間を受け付け、
前記選択部は、前記入力部が受け付けた前記収集期間中に前記第２の部分データの選択処理を実行することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の超音波診断装置。

【請求項14】

前記選択部は、前記第２の部分データが選択されなかった場合、前記基準心拍数に最も近い心拍数を有する超音波画像群を、前記第２の部分データとして前記所定の記憶部に格納することを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか一つに記載の超音波診断装置。

【請求項15】

被検体の複数心拍分の医用画像群から、少なくとも１心拍分の医用画像群を第１の部分データとして受け付ける入力部と、
前記第１の部分データの収集期間における前記被検体の心拍数を基準心拍数とし、前記第１の部分データとは異なる時期の当該被検体の医用画像群から前記基準心拍数と概一致する心拍数を有する医用画像群を第２の部分データとして選択する選択部と、
を備える、画像処理装置。

【請求項16】

入力部が、被検体の複数心拍分の医用画像群から、少なくとも１心拍分の医用画像群を第１の部分データとして受け付け、
選択部が、前記第１の部分データの収集期間における前記被検体の心拍数を基準心拍数とし、前記第１の部分データとは異なる時期の当該被検体の医用画像群から前記基準心拍数と概一致する心拍数を有する医用画像群を第２の部分データとして選択する、
ことを含む、画像処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、超音波診断装置、画像処理装置及び画像処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、心疾患の診断では、心エコーにより心壁運動を定量的に評価する定量的評価法が行われている。心エコーを用いた定量的評価法では、少なくとも1心拍以上の心臓の超音波画像を用いて種々の壁運動情報を定量化するアプリケーションが用いられている。かかるアプリケーションとしては、例えば、超音波画像に特有のスペックルパターンに基づいて、超音波画像上の心筋に設定した点を追跡するスペックルトラッキングを用いて、心壁運動を定量化するものが知られている。

【0003】

更に、かかるアプリケーションを用いて、術前、術後などの取得時期の異なる複数の超音波画像をそれぞれ解析して壁運動情報を定量化し、それら定量化情報の差異により、心機能の変化に関する評価が行われている。例えば、異なる時期に収集された画像間で、心機能の変化を定量的に解析する場合では、Ｒ波を基準にして心位相を揃えることで、定量化情報の差異を取得していた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−１１５３７２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、心拍数（Heart Rate）は、一般的に、健常者においても１０％弱の生理的な揺らぎを有している。また、不整脈疾患では心房細動に代表されるように心拍数が安定しない症例も多い。更に、虚血性心疾患の診断で用いられるストレスエコー（stress-echo）では、負荷状態に応じて積極的に心拍数を変動させている。

【0006】

このため、心機能の変化を定量的に解析した結果の信頼性を高めるためには、多数の心拍の動画データを収集しておいて、より心拍数の近しいデータ同士を選択して比較を行うことが好適である。しかし、多数の心拍を含むデータから似た心拍数のデータ同士を探す作業は、困難であり、検査時間を要してしまう。

【0007】

このように、従来では、異なる時期に収集された画像間で、単純にＲ波を基準にして定量化データを比較した結果は、信頼性が低い場合があり、信頼性が高い比較結果を取得するには、操作者に負担がかかってしまっていた。

【課題を解決するための手段】

【0008】

実施形態の超音波診断装置は、入力部と、選択部とを備える。入力部は、被検体の複数心拍分の超音波画像群から、少なくとも１心拍分の超音波画像群を第１の部分データとして受け付ける。選択部は、前記第１の部分データの収集期間における前記被検体の心拍数を基準心拍数とし、前記第１の部分データとは異なる時期の当該被検体の超音波画像群から前記基準心拍数と概一致する心拍数を有する超音波画像群を第２の部分データとして選択する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成を説明するための図である。

【図2】図２は、心拍数の生理的な揺らぎを説明するための図である。

【図3】図３は、第１の部分データを説明するための図である。

【図4】図４は、第１の実施形態に係る選択部を説明するための図（１）である。

【図5A】図５Ａは、第１の実施形態に係る選択部を説明するための図（２）である。

【図5B】図５Ｂは、第１の実施形態に係る選択部を説明するための図（３）である。

【図6】図６は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の選択処理を説明するためのフローチャートである。

【図7】図７は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の解析処理を説明するためのフローチャートである。

【図8】図８は、第２の実施形態に係る画像処理部を説明するための図である。

【図9A】図９Ａは、特定部を説明するための図（１）である。

【図9B】図９Ｂは、特定部を説明するための図（２）である。

【図10】図１０は、第２の実施形態に係る超音波診断装置の選択処理を説明するためのフローチャートである。

【図11】図１１は、第３の実施形態に係る選択部を説明するための図である。

【図12】図１２は、第３の実施形態に係る超音波診断装置の選択処理を説明するためのフローチャートである。

【図13A】図１３Ａは、選択処理の変形例を説明するための図（１）である。

【図13B】図１３Ｂは、選択処理の変形例を説明するための図（２）である。

【図13C】図１３Ｃは、選択処理の変形例を説明するための図（３）である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して、超音波診断装置の実施形態を詳細に説明する。

【0011】

（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成を説明するための図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、超音波プローブ１と、出力装置２と、入力装置３と、心電計４と、装置本体１０とを有する。

【0012】

超音波プローブ１は、装置本体１０と着脱自在に接続される。超音波プローブ１は、複数の圧電振動子を有し、これら複数の圧電振動子は、後述する装置本体１０が有する送受信部１１から供給される駆動信号に基づき超音波を発生する。また、超音波プローブ１は、被検体Ｐからの反射波を受信して電気信号に変換する。また、超音波プローブ１は、圧電振動子に設けられる整合層と、圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材などを有する。

【0013】

超音波プローブ１から被検体Ｐに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体Ｐの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号として超音波プローブ１が有する複数の圧電振動子にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、送信された超音波パルスが、移動している血流や心臓壁などの表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。

【0014】

なお、第１の実施形態は、図１に示す超音波プローブ１が、複数の圧電振動子が一列で配置された１次元超音波プローブである場合や、一列に配置された複数の圧電振動子が機械的に揺動される１次元超音波プローブである場合、複数の圧電振動子が格子状に２次元で配置された２次元超音波プローブである場合のいずれであっても適用可能である。２次元超音波プローブは、超音波を集束して送信することで、被検体Ｐを２次元で走査することが可能である。

【0015】

入力装置３は、マウス、キーボード、ボタン、パネルスイッチ、タッチコマンドスクリーン、フットスイッチ、トラックボールなどを有し、超音波診断装置の操作者からの各種設定要求を受け付け、装置本体１０に対して受け付けた各種設定要求を転送する。

【0016】

例えば、第１の実施形態に係る入力装置３は、心壁運動を解析するための超音波画像群の選択指定を操作者から受け付ける。また、第１の実施形態に係る入力装置３は、心壁運動を解析するために、超音波画像群から算出される心壁運動の定量化情報の種別の指定を操作者から受け付ける。なお、第１の実施形態に係る入力装置３が受け付ける各種指定内容については、後に詳述する。

【0017】

出力装置２は、モニタやスピーカなどを有する。出力装置２のモニタは、超音波診断装置の操作者が入力装置３を用いて各種設定要求を入力するためのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示したり、装置本体１０において生成された超音波画像などを表示したりする。また、出力装置２のスピーカは、音声を出力する。例えば、出力装置２のスピーカは、装置本体１０の処理状況を操作者に報知するために、ビープ音などの所定の音声を出力する。

【0018】

心電計４は、装置本体１０と接続され、超音波走査が行なわれる被検体Ｐの心電図（ＥＣＧ：Electrocardiogram）を取得する。心電計４は、取得した心電図を装置本体１０に送信する。

【0019】

装置本体１０は、超音波プローブ１が受信した反射波に基づいて超音波画像を生成する装置である。装置本体１０は、図１に示すように、送受信部１１と、Ｂモード処理部１２と、ドプラ処理部１３と、画像生成部１４と、画像メモリ１５と、内部記憶部１６と、画像処理部１７と、制御部１８とを有する。

【0020】

送受信部１１は、トリガ発生回路、送信遅延回路およびパルサ回路などを有し、超音波プローブ１に駆動信号を供給する。パルサ回路は、所定のレート周波数で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。また、送信遅延回路は、超音波プローブ１から発生される超音波をビーム状に集束して送信指向性を決定するために必要な圧電振動子ごとの送信遅延時間を、パルサ回路が発生する各レートパルスに対し与える。また、トリガ発生回路は、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ１に駆動信号（駆動パルス）を印加する。すなわち、送信遅延回路は、各レートパルスに対し与える送信遅延時間を変化させることで、圧電振動子面からの送信方向を任意に調整する。

【0021】

なお、送受信部１１は、後述する制御部１８の指示に基づいて、所定のスキャンシーケンスを実行するために、送信周波数、送信駆動電圧などを瞬時に変更可能な機能を有している。特に、送信駆動電圧の変更は、瞬間にその値を切り替え可能なリニアアンプ型の発信回路、または、複数の電源ユニットを電気的に切り替える機構によって実現される。

【0022】

また、送受信部１１は、アンプ回路、Ａ／Ｄ変換器、受信遅延回路、加算器などを有し、超音波プローブ１が受信した反射波信号に対して各種処理を行なって反射波データを生成する。アンプ回路は、反射波信号をチャンネルごとに増幅してゲイン補正処理を行なう。Ａ／Ｄ変換器は、ゲイン補正された反射波信号をＡ／Ｄ変換する。受信遅延回路は、デジタルデータに受信指向性を決定するのに必要な受信遅延時間を与える。加算器は、受信遅延回路により受信遅延時間が与えられた反射波信号の加算処理を行なって反射波データを生成する。加算器の加算処理により、反射波信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。

【0023】

このように、送受信部１１は、超音波の送受信における送信指向性と受信指向性とを制御する。

【0024】

Ｂモード処理部１２は、送受信部１１から反射波データを受信し、対数増幅、包絡線検波処理などを行なって、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ（Ｂモードデータ）を生成する。

【0025】

ドプラ処理部１３は、送受信部１１から受信した反射波データから速度情報を周波数解析し、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、平均速度、分散、パワーなどの移動体情報を多点について抽出したデータ（ドプラデータ）を生成する。

【0026】

画像生成部１４は、Ｂモード処理部１２及びドプラ処理部１３が生成したデータから超音波画像を生成する。すなわち、画像生成部１４は、Ｂモード処理部１２が生成したＢモードデータから反射波の強度を輝度にて表したＢモード画像を生成する。また、画像生成部１４は、ドプラ処理部１３が生成したドプラデータから移動体情報を表す平均速度画像、分散画像、パワー画像、又は、これらの組み合わせ画像としてのカラードプラ画像を生成する。

【0027】

また、画像生成部１４は、超音波画像に、種々のパラメータの文字情報、目盛り、ボディーマークなどを合成した合成画像を生成することもできる。

【0028】

ここで、画像生成部１４は、一般的には、超音波走査の走査線信号列を、テレビなどに代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換（スキャンコンバート）し、表示用画像としての超音波画像を生成する。また、画像生成部１４は、スキャンコンバート以外に種々の画像処理として、例えば、スキャンコンバート後の複数の画像フレームを用いて、輝度の平均値画像を再生成する画像処理（平滑化処理）や、画像内で微分フィルタを用いる画像処理（エッジ強調処理）などを行なう。

【0029】

画像メモリ１５は、画像生成部１４が生成した超音波画像を記憶するメモリである。ここで、画像生成部１４は、超音波画像と当該超音波画像を生成するために行なわれた超音波走査の時間とを、心電計４から送信された心電図に対応付けて画像メモリ１５に格納する。すなわち、後述する画像処理部１７は、画像メモリ１５に格納されたデータを参照することで、超音波画像を生成するために行なわれた超音波走査時の心位相や心拍数（ＨＲ：Heart Rate）を取得することができる。

【0030】

また、画像メモリ１５は、画像生成部１４が生成した超音波画像に対応付けて、心電図の情報以外にも、患者ＩＤ、検査日、検査対象部位、ボディーマークなどといった種々の付帯情報も記憶する。また、画像メモリ１５は、Ｂモード処理部１２やドプラ処理部１３が生成したデータを記憶することも可能である。なお、Ｂモード処理部１２やドプラ処理部１３が生成したデータは、生データとも呼ばれる。

【0031】

内部記憶部１６は、超音波送受信、画像処理及び表示処理を行なうための制御プログラムや、診断情報（例えば、患者ＩＤ、医師の所見など）や、診断プロトコルや各種ボディーマークなどの各種データを記憶する。また、内部記憶部１６は、必要に応じて、画像メモリ１５が記憶する画像の保管などにも使用される。また、内部記憶部１６が記憶するデータは、図示しないインターフェースを経由して、外部の周辺装置へ転送することができる。

【0032】

画像処理部１７は、画像メモリ１５が記憶する超音波画像に対して各種画像処理を行なう処理部であり、図１に示すように、選択部１７ａ及び取得部１７ｂを有する。なお、第１の実施形態に係る画像処理部１７が行なう処理については、後に詳述する。

【0033】

制御部１８は、超音波診断装置の処理全体を制御する。具体的には、制御部１８は、入力装置３を介して操作者から入力された各種設定要求や、内部記憶部１６から読込んだ各種制御プログラム及び各種データに基づき、送受信部１１、Ｂモード処理部１２、ドプラ処理部１３、画像生成部１４及び画像処理部１７の処理を制御する。また、制御部１８は、画像メモリ１５が記憶する超音波画像や、画像処理部１７により行われる各種処理を指定するためのＧＵＩ、画像処理部１７の処理結果などを出力装置２のモニタにて表示するように制御する。また、制御部１８は、画像処理部１７の処理結果に基づいて、出力装置２のスピーカが所定の音声を出力するように制御する。

【0034】

以上、第１の実施形態に係る超音波診断装置の全体構成について説明した。かかる構成のもと、操作者は、第１の実施形態に係る超音波診断装置を用いて、術前、術後などのように、異なる時期に画像収集が行なわれた超音波画像群間で、心機能の変化に関する評価を行なう。

【0035】

しかし、前述したように、心拍数（ＨＲ：Heart Rate）は、一般的に、健常者においても１０％弱の生理的な揺らぎを有している。また、不整脈疾患では心房細動に代表されるように心拍数が安定しない症例も多い。更に、虚血性心疾患の診断で用いられるストレスエコー（stress-echo）では、負荷状態に応じて積極的に心拍数を変動させている。

【0036】

ここで、比較対象となる画像群間の心拍数が異なっている場合、各画像群から算出された心壁運動の定量化情報の経時的な差異情報は、本来期待される結果に対して異なる場合がある。これは、生理的な揺らぎにより心拍数が異なる場合でも、収縮期の時間は、あまり変わらず、拡張期の時間（拡張早期から心房収縮期の間の期間）が支配的に変わるという臨床的な現象があるためである。図２は、心拍数の生理的な揺らぎを説明するための図である。

【0037】

すなわち、図２に示すように、ＨＲが低い場合とＨＲが高い場合とを比較すると、収縮期の時間は、略同一であるが、拡張期の時間は、ＨＲが低い場合の方が、ＨＲが高い場合より長い。このような心拍数の生理的な揺らぎがある場合に、Ｒ波を基準に定量化データが得られていると心房収縮期の時間が異なってしまう。例えば、従来では、Ｒ波の間隔（ＲＲ間隔）を１００％とし、Ｒ波からの経過時間をＲＲ間隔に対する相対値に変換したうえで、収集時期の異なる１心拍分の超音波画像群間を比較することが一般的に行なわれている。しかし、かかる場合、画像群間で心拍数が異なっていると、経時的な差異情報は、同一の心位相を比較したデータとはならない。

【0038】

また、ストレスエコーの場合には、積極的に心拍数を変えることから、同一の心位相であっても心拍数のばらつきは、生理的な揺らぎよりも一般に大きくなる。このような場合には、多数の心拍の動画データを収集しておいて、より心拍数の近しいデータ同士を選択して比較を行うのが好適であるが、多数の心拍を含むデータから似た心拍数のデータ同士を探す作業は困難であり、検査時間を要してしまう。かかる問題は、上述した心房細動のような不整脈疾患の場合についても同様である。

【0039】

このように、従来の方法では、異なる時期に収集された画像間で、単純にＲ波を基準にして定量化情報を比較した結果は、信頼性が低い場合があり、信頼性が高い比較結果を取得するには、操作者に負担がかかってしまっていた。

【0040】

そこで、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、異なる時期の間での心機能の変化を定量的に解析する際の信頼性を容易に向上させるため、図１に示す画像処理部１７を用いた処理が行なわれる。

【0041】

まず、入力装置３は、被検体Ｐの複数心拍分の超音波画像群から、少なくとも１心拍分の超音波画像群を第１の部分データとして受け付ける。ここで、第１の部分データが選択される超音波画像群を第１のデータ群とし、第１の部分データの選択が操作者により行なわれるとする。かかる場合、入力装置３は、被検体Ｐの複数心拍分の超音波画像群を含む第１のデータ群から、操作者が選択した少なくとも１心拍分の超音波画像群を第１の部分データとして受け付ける。図３は、第１の部分データを説明するための図である。

【0042】

例えば、操作者は、図３に示すように、心機能の変化を解析する対象となる被検体Ｐの「患者ＩＤ：Ａ」及び「検査日：Ｄ１」を入力装置３に入力する。これにより、制御部１８は、「検査日：Ｄ１」における被検体Ｐの複数心拍分の超音波画像群を含む第１のデータ群を画像メモリ１５から取得し、例えば、出力装置２のモニタにて動画表示、又は、サムネール表示させる。そして、操作者は、モニタを参照して、単一心拍分、又は、複数心拍分の超音波画像群を、心機能の変化を解析するための一方の画像群である第１の部分データとして選択する。なお、モニタに表示される超音波画像には、心電計４から取得された心拍数も同時に表示される。

【0043】

そして、操作者は、例えば、図３に示すように、連続する３心拍分の超音波画像群を第１の部分データとして選択する。入力装置３が受け付けた第１の部分データの情報は、制御部１８を介して、図１に示す画像処理部１７の選択部１７ａに通知される。

【0044】

図１に示す選択部１７ａは、入力装置３が受け付けた第１の部分データの収集期間における被検体Ｐの心拍数を基準心拍数とする。ここで、第１の実施形態では、選択部１７ａは、基準心拍数から基準心拍期間を算出する。心拍数は、例えば、１秒間で心臓が拍動する回数であり、心拍期間は、例えば、心拍数の逆数である。すなわち、心拍期間は、心臓が１回拍動するために要する時間であり、例えば、ＲＲ間隔に相当する時間である。第１の部分データが複数心拍分である場合、選択部１７ａは、各心拍の心拍期間の平均値を基準心拍期間として算出する。図４、図５Ａ及び図５Ｂは、第１の実施形態に係る選択部を説明するための図である。

【0045】

例えば、選択部１７ａは、画像メモリ１５から「患者ＩＤ：Ａ、検査日：Ｄ１」の第１の部分データ（３心拍分）に対応付けられている心電図を用いて、各心拍の心拍期間（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）を取得する。そして、選択部１７ａは、「Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３」の平均値「（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）／３」を基準心拍期間「Ｔ」として設定する。なお、第１の部分データが単一心拍分である場合、選択部１７ａは、第１の部分データの心拍数をそのまま基準心拍数として設定し、基準心拍期間を算出する。また、複数心拍分の第１の部分データから算出される基準心拍期間は、例えば、中央値など、平均値以外の統計学的に算出される代表値が用いられる場合であっても良い。

【0046】

そして、選択部１７ａは、第１の部分データとは異なる時期の被検体Ｐの超音波画像群から基準心拍数に対して所定の範囲内にある心拍数を有する超音波画像群を第２の部分データとして選択する。ここで、第２の部分データが選択される超音波画像群を第２データ群とする。また、第１の実施形態では、基準心拍数に対応する基準心拍期間を用いるとする。かかる場合、選択部１７ａは、第１のデータ群とは異なる時期の被検体Ｐの超音波画像群である第２のデータ群から基準心拍期間に対して所定の範囲内にある心拍期間を有する超音波画像群を第１の部分データの比較対象である第２の部分データとして選択する。なお、第１の実施形態は、基準心拍数を用いて第２部分データの選択が行なわれる場合であっても良い。

【0047】

ここで、第１の実施形態に係る選択部１７ａは、第１のデータ群とは異なる時期に収集済みの被検体Ｐの超音波画像群を第２のデータ群として選択処理を行なう。すなわち、操作者は、第１の部分データの比較対象となる第２の部分データを選択するための第２のデータ群を画像メモリ１５に格納済みのデータ群から選択する。

【0048】

例えば、操作者は、図５Ａに示すように、第２のデータ群を指定するために、被検体Ｐの「患者ＩＤ：Ａ」及び「検査日：Ｄ２」を入力装置３に入力する。なお、検査日「Ｄ２」は、検査日「Ｄ１」以降の日付であっても、検査日「Ｄ１」以前の日付であっても良い。また、検査日は、一つである場合に限定されるものではなく、例えば、Ｄ１以外の検査日が複数選択される場合であっても良い。

【0049】

そして、選択部１７ａは、例えば、図５Ａに示すように、「患者ＩＤ：Ａ」及び「検査日：Ｄ２」が対応付けられた超音波画像群全てを第２のデータ群として、第２の部分データの選択処理を行なう。

【0050】

なお、第１の実施形態は、以下に説明するように、「患者ＩＤ：Ａ」及び「検査日：Ｄ２」が対応付けられた超音波画像群から操作者が選択した画像群を第２のデータ群とする場合であっても良い。第２のデータ群の選択処理が行なわれる場合、例えば、操作者の表示要求に応じて、制御部１８は、「検査日：Ｄ２」における被検体Ｐの第２のデータ群を画像メモリ１５から取得し、例えば、出力装置２のモニタにて動画表示、又は、サムネール表示させる。そして、操作者は、モニタを参照して、単一心拍分、又は、複数心拍分の超音波画像群を第２のデータ群として選択する。例えば、操作者は、図５Ａに示す連続する６心拍分の超音波画像群を、第２のデータ群として選択する。

【0051】

そして、選択部１７ａは、第２のデータ群を１心拍分ごとの超音波画像群に分割し、分割した各超音波画像群を探索対象群として、選択処理を行なう。

【0052】

具体的には、選択部１７ａは、予め設定された所定の閾値「α」を用いて選択処理を行なう。例えば、選択部１７ａは、先頭の探索対象群から順に、「α」を用いて、図５Ａに示す各探索対象群の収集期間における心拍期間「Ｔ’１，Ｔ’２，Ｔ’３，Ｔ’４，Ｔ’５，Ｔ’６，・・・」と、基準心拍期間「Ｔ」との比較を行なう。

【0053】

すなわち、選択部１７ａは、図５の（Ｂ）に示すように、基準心拍期間「Ｔ」と、探索対象群心拍期間「Ｔ’」との差分の絶対値「ｄＴ」を算出する。そして、選択部１７ａは、「ｄＴ」と「α」との比較を行なう。ここで、選択部１７ａは、「ｄＴ＜α」である場合、探索対処群の心拍期間が基準心拍期間に概一致すると判定し、当該探索対象群を第２の部分データとして選択する。一方、選択部１７ａは、「ｄＴ」が「α」以上である場合、探索対処群の心拍期間が基準心拍期間に一致していないと判定し、当該探索対象群を第２の部分データとして選択しない。

【0054】

かかる選択部１７ａの選択処理が行なわれることで、操作者は、多数の心拍を含むデータから似た心拍数のデータ同士を探す作業を行なうことなく、次の解析処理に進むことが出来る。なお、選択部１７ａは、第１の部分データの収集期間と略同じ収集期間の超音波画像群を第２の部分データとして選択する場合であっても良い。かかる場合、例えば、第１の部分データが連続３心拍であるならば、選択部１７ａは、連続３心拍の超音波画像群を第２の部分データとして選択する。

【0055】

しかし、第１の部分データと心拍数が概一致する第２の部分データが自動選択されたとしても、部分データ同士の「画質や観察箇所」が異なっている場合、差異情報が本来期待される結果に対して異なる場合がある。

【0056】

かかる現象は、超音波診断装置の撮影において、多々発生する。それは、超音波診断装置では、超音波プローブ１などの位置調整が難しいことが原因にある。具体的には、患者によって心臓を描出する超音波プローブ１の向きや位置が異なったり、患者の体勢によっては患者に苦痛を与えてしまったりして、収集中に、何度も超音波プローブ１の位置や患者の体勢の調整を行うためである。

【0057】

このため、第１の実施形態では、第２の部分データが選択された後、以下の処理が行なわれる。すなわち、制御部１８は、選択部１７ａにより第２の部分データとして選択された超音波画像群を第２の候補部分データとして出力装置２のモニタに表示するように制御する。そして、選択部１７ａは、制御部１８の制御によりモニタに表示された第２の候補部分データを参照した操作者が第１の部分データの比較対象であると判断した場合に、当該第２の候補部分データを第２の部分データとして確定する。

【0058】

すなわち、操作者は、モニタを参照して、第２の候補部分データの画質及び観察箇所が、第１の部分データと同一であるか否かを判定する。例えば、第１の部分データが被検体Ｐの心臓を検査するために収集された画像群であり、かつ、第１の部分データが被検体Ｐの心臓における心尖部四腔像を撮影した画像群であるとする。この場合、操作者は、第２の候補部分データが被検体Ｐの肝臓を検査するために収集された画像群であった場合、撮影部位が異なることから、第２の部分データとして採用しないと判定する。

【0059】

また、操作者は、第２の候補部分データが被検体Ｐの心臓における心尖部二腔像や肋骨左縁長軸像、肋骨左縁短軸像などを撮影した画像群肝臓を検査するために収集された画像群であった場合、撮影断面が異なることから、第２の部分データとして採用しないと判定する。また、操作者は、第２の候補部分データが被検体Ｐの心臓における心尖部四腔像を撮影した画像群肝臓を検査するために収集された画像群であったとしても、例えば、コントラスト値など、画質が異なると判定した場合、第２の部分データとして採用しないと判定する。

【0060】

一方、操作者は、第２の候補部分データの撮影部位、撮影断面及び画質が、第１の部分データの撮影部位、撮影断面及び画質が同一である場合、例えば、入力装置３が有する「確定ボタン」を押下する。これにより、選択部１７ａは、操作者が第１の部分データの比較対象として採用すると判定した第２の候補部分データを第２の部分データとして確定する。例えば、選択部１７ａは、画像メモリ１５において、第２の部分データとして確定された超音波画像群の付帯情報として「第２の部分データ」であることを示すフラグを付与する。

【0061】

図１に戻って、画像処理部１７が有する取得部１７ｂは、第１の部分データと第２の部分データとを用いて、部分データ間の経時的な差異情報を取得する。具体的には、取得部１７ｂは、被検体Ｐの関心領域における心壁の運動情報を定量化した定量化情報を第１の部分データ及び第２の部分データから算出し、各部分データから算出した定量化情報間の経時的な差異を差異情報として取得する。そして、制御部１８は、取得部１７ｂにより取得された差異情報を出力装置２のモニタに表示するように制御する。

【0062】

より具体的には、取得部１７ｂは、各部分データに描出された心筋組織に設定された追跡点をスペックルパターンに基づいて追跡することで、操作者が指定した関心領域にある心壁の運動情報を定量化した定量化情報を算出する。例えば、取得部１７ｂは、各部分データに描出された心臓の内腔容積を心位相ごとに算出する。

【0063】

或いは、取得部１７ｂは、心筋組織の歪み（心筋ストレイン）、心筋組織の歪み率（心筋ストレインレート）、心筋組織の心筋組織の変位（心筋変位）、又は、心筋組織の変位速度（心筋速度）を心位相ごとに算出する。例えば、取得部１７ｂは、心筋組織全体における心位相ごとの内腔容積、心筋ストレイン、心筋ストレインレート、心筋速度を算出する。又は、取得部１７ｂは、局所的な心筋組織（例えば、心室など）における心位相ごとの内腔容積、心筋ストレイン、心筋ストレインレート、心筋速度を算出する。ここで、第１の部分データ及び第２の部分データが複数心拍分のデータである場合、取得部１７ｂは、心位相ごとの内腔容積、心筋ストレイン、心筋ストレインレート、心筋速度などの値の平均値を算出することも出来る。

【0064】

或いは、取得部１７ｂは、第１の部分データ及び第２の部分データが複数心拍分のデータ群である場合、各心拍の心壁運動の定量化情報として、心筋容積を算出したり、心筋容積に平均的な心筋密度値を乗算することで心筋重量を算出したりする。また、取得部１７ｂは、心筋重量を体表面積で規格化することでＭａｓｓ−Ｉｎｄｅｘを算出する。

【0065】

そして、取得部１７ｂは、第１の部分データにおける心壁運動の定量化情報と第２の部分データにおける心壁運動の定量化情報との差分値を差分情報として算出する。又は、取得部１７ｂは、差異情報として、第１の部分データ及び第２の部分データにおける心壁運動の各定量化情報を操作者が容易に比較できるように、表や、グラフ、画像などを生成する。例えば、取得部１７ｂは、第１の部分データ及び第２の部分データの心位相ごとの内腔容積をプロットしたグラフを生成する。

【0066】

或いは、取得部１７ｂは、第１の部分データ及び第２の部分データの心位相ごとの局所的な心筋ストレインを、予め設定されたＬＵＴ（Look Up Table）に基づきカラーに変換したうえで、例えば、Polar-mapにマッピングした分布画像を時系列に沿って複数生成する。

【0067】

そして、制御部１８の制御により、出力装置２のモニタは、取得部１７ｂが取得した差異情報を表示する。

【0068】

次に、図６及び図７を用いて、第１の実施形態に係る超音波診断装置の処理について説明する。図６は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の選択処理を説明するためのフローチャートである。また、図７は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の解析処理を説明するためのフローチャートである。

【0069】

図６に示すように、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、第１のデータ群から第１の部分データが選択されたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。すなわち、制御部１８は、操作者が入力装置３を介して、第１の部分データを選択したか否かを判定する。ここで、第１の部分データが選択されていない場合（ステップＳ１０１否定）、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、待機状態となる。

【0070】

一方、第１の部分データが選択された場合（ステップＳ１０１肯定）、制御部１８から第１の部分データが選択されたことを通知された選択部１７ａは、基準心拍期間（Ｔ）を算出する（ステップＳ１０２）。そして、選択部１７ａは、第２のデータ群が選択されたか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ここで、第２のデータ群が選択されていない場合（ステップＳ１０３否定）、選択部１７ａは、待機状態となる。

【0071】

一方、第２のデータ群が選択された場合（ステップＳ１０３肯定）、選択部１７ａは、第２のデータ群における探索対象群数「Ｎ」を取得する（ステップＳ１０４）。すなわち、選択部１７ａは、第２のデータ群が「Ｎ」心拍分のデータ群であることを取得する。そして、選択部１７ａは、「ｉ＝１」と設定し（ステップＳ１０５）、探索対象群「ｉ」の心拍期間と基準心拍期間との差異の絶対値「ｄＴ（ｉ）」を算出する（ステップＳ１０６）。

【0072】

そして、選択部１７ａは、「ｄＴ（ｉ）」が予め設定された閾値「α」より小さいか否かを判定する（ステップＳ１０７）。ここで、「ｄＴ（ｉ）」が閾値「α」より小さい場合（ステップＳ１０７肯定）、出力装置２のモニタは、制御部１８の制御により、探索対象群「ｉ」を第２の候補部分データとして表示する（ステップＳ１０８）。そして、選択部１７ａは、第２の部分データとして探索対象群「ｉ」が操作者により採用されたか否かを判定する（ステップＳ１０９）。

【0073】

ここで、探索対象群「ｉ」が操作者により採用された場合（ステップＳ１０９肯定）、選択部１７ａは、探索対象群「ｉ」を第２の部分データとして確定する（ステップＳ１１０）。

【0074】

ここで、ステップＳ１１０の処理後、又は、「ｄＴ（ｉ）」が閾値「α」以上である場合（ステップＳ１０７否定）、探索対象群「ｉ」が操作者により採用されなかった場合（ステップＳ１０９否定）、選択部１７ａは、「ｉ＝Ｎ」であるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。ここで、「ｉ」が「Ｎ」より小さい場合（ステップＳ１１１否定）、選択部１７ａは、「ｉ＝ｉ＋１」と設定し（ステップＳ１１２）、ステップＳ１０６に戻って、次の探索対象群「ｉ」の心拍期間と基準心拍期間との差異の絶対値「ｄＴ（ｉ）」を算出する。

【0075】

一方、「ｉ＝Ｎ」である場合（ステップＳ１１１肯定）、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、選択処理を終了する。

【0076】

そして、図７に示すように、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、第２の部分データが確定されたか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ここで、第２の部分データが確定されていない場合（ステップＳ２０１否定）、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、待機状態となる。

【0077】

一方、第２の部分データが確定された場合（ステップＳ２０１肯定）、取得部１７ｂは、第１の部分データ及び第２の部分データそれぞれから、心壁運動の定量化情報を算出する（ステップＳ２０２）。

【0078】

そして、取得部１７ｂは、第１の部分データ及び第２の部分データそれぞれの心壁運動の定量化情報の経時的な差異情報を取得する（ステップＳ２０３）。その後、制御部１８の制御により、出力装置２のモニタは、経時的な差異情報を表示し（ステップＳ２０４）、処理を終了する。

【0079】

上述してきたように、第１の実施形態では、入力装置３は、被検体Ｐの複数心拍分の超音波画像群を含む第１のデータ群から、操作者が選択した少なくとも１心拍分の超音波画像群を第１の部分データとして受け付ける。そして、選択部１７ａは、入力装置３が受け付けた第１の部分データの収集期間における被検体Ｐの心拍数を基準心拍数とする。そして、選択部１７ａは、第１のデータ群とは異なる時期の被検体Ｐの超音波画像群である第２のデータ群から基準心拍期間に対して所定の範囲内にある心拍数を有する超音波画像群を第１の部分データの比較対象である第２の部分データとして選択する。具体的には、第１の実施形態では、選択部１７ａは、第１のデータ群とは異なる時期に収集済みの被検体Ｐの超音波画像群を第２のデータ群として選択処理を行なう。なお、本実施形態では、選択部１７ａは、基準心拍数から算出した基準心拍期間と、選択対象の第２のデータ群の心拍数から算出した心拍期間との比較により、第２の部分データを選択する。

【0080】

すなわち、第１の実施形態では、第１の部分データとは異なる時間で得られた第２のデータ群から、第１の部分データの心拍期間と概一致する心拍期間の第２の部分データを自動的に選択することが出来る。これにより、操作者は、多数の心拍を含むデータから似た心拍数のデータ同士を探す作業を行なうことなく、心拍数が似たデータ同士を用いて、心機能の解析に進むことが出来る。従って、第１の実施形態では、異なる時期の間での心機能の変化を定量的に解析する際の信頼性を容易に向上させることが可能となる。

【0081】

また、第１の実施形態では、制御部１８は、選択部１７ａにより第２の部分データとして選択された超音波画像群を第２の候補部分データとして出力装置２のモニタに表示するように制御する。そして、選択部１７ａは、制御部１８の制御によりモニタに表示された第２の候補部分データを参照した操作者が第１の部分データの比較対象であると判断した場合に、当該第２の候補部分データを第２の部分データとして確定する。

【0082】

すなわち、第１の実施形態では、第２の候補部分データの中から、第１の部分データと「画質や観察箇所」が同一となる超音波画像群を操作者が選択し、操作者が選択した第２の候補部分データを第２の部分データとして確定することが出来る。従って、第１の実施形態では、異なる時期の間での心機能の変化を定量的に解析する際の信頼性を確実に向上させることが可能となる。

【0083】

また、第１の実施形態では、取得部１７ｂは、第１の部分データと第２の部分データとを用いて、部分データ間の経時的な差異情報を取得する。具体的には、取得部１７ｂは、被検体Ｐの関心領域における心壁の運動情報を定量化した定量化情報を第１の部分データ及び第２の部分データから算出し、各部分データから算出した定量化情報間の経時的な差異を差異情報として取得する。そして、制御部１８は、差異情報を出力装置２のモニタに表示するように制御する。すなわち、第１の実施形態では、異なる時期の間での心機能の変化の定量的解析処理及び解析結果の出力処理を、第２の部分データの選択が行なわれた同一の装置内で実行することが出来る。

【0084】

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、第２の部分データの確定が自動的に実行される場合について、図８などを用いて説明する。図８は、第２の実施形態に係る画像処理部を説明するための図である。

【0085】

図８に示すように、第２の実施形態に係る画像処理部１７は、図１に示す第１の実施形態に係る画像処理部１７と比較して、特定部１７ｃを更に有する点が異なる。以下、これを中心に説明する。なお、第２の実施形態でも、第１の実施形態と同様に、収集済みの第２のデータ群から、第１の部分データと心拍数が概一致する第２の部分データが選択部１７ａにより選択される。なお、第２の実施形態でも、選択部１７ａは、第１の部分データの収集期間と略同じ収集期間の超音波画像群を第２の部分データとして選択する場合であっても良い。また、第２の実施形態でも、心拍数を用いた選択処理が行なわれる場合であっても、心拍期間を用いた選択処理が行なわれる場合であっても良い。

【0086】

そして、特定部１７ｃは、第１の部分データと撮影部位及び撮影断面の双方が同一となる超音波画像群を、第２の部分データから特定する。そして、第２の実施形態に係る選択部１７ａは、特定部１７ｃにより特定された超音波画像群を第２の部分データとして確定する。図９Ａ及び図９Ｂは、特定部を説明するための図である。

【0087】

例えば、特定部１７ｃは、超音波画像に付与されている付帯情報である検査対象部位を参照する。そして、特定部１７ｃは、図９Ａに示すように、第２の部分データとして選択された超音波画像群の中で、「検査対象部位：心臓」が付与されている超音波画像群を、第１の部分データと撮影部位が同一である超音波画像群として特定する。

【0088】

更に、特定部１７ｃは、第１の部分データと撮影部位が同一である超音波画像群の中から、第１の部分データと撮影断面が同一である超音波画像群を特定する。具体的には、特定部１７ｃは、第１の部分データと撮影部位が同一である超音波画像群において、各超音波画像の特徴量を画像処理により解析することで、第１の部分データと特徴量が略一致する超音波画像群を、第１の部分データと撮影断面が同一である超音波画像群として特定する。例えば、第１の部分データが心尖部四腔像である場合、特定部１７ｃは、図９Ｂに示すように、撮影部位が心臓である各超音波画像を閾値処理することで、２値化画像を生成する。そして、特定部１７ｃは、図９Ｂに示すように、２値化画像を解析することで、４つの心腔を特徴量として取得する。そして、特定部１７ｃは、図９Ｂに示すように、４つの心腔が特徴量として取得された超音波画像を、右心房（ＲＡ）、右心室（ＲＶ）、左心房（ＬＡ）および左心室（ＬＶ）が描出されている心尖部四腔像であると判定する。

【0089】

そして、第２の実施形態に係る取得部１７ｂは、特定部により第１の部分データと撮影部位及び撮影断面が同一の超音波画像群が第２の部分データから特定された場合、当該超音波画像群を差異情報の取得対象とする。

【0090】

次に、図１０を用いて、第２の実施形態に係る超音波診断装置の処理について説明する。図１０は、第２の実施形態に係る超音波診断装置の選択処理を説明するためのフローチャートである。なお、第２の実施形態に係る超音波診断装置の解析処理は、図７を用いて説明した第１の実施形態に係る超音波診断装置の解析処理と同様であるので、説明を省略する。

【0091】

図１０に示すように、第２の実施形態に係る超音波診断装置は、第１のデータ群から第１の部分データが選択されたか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ここで、第１の部分データが選択されていない場合（ステップＳ２０１否定）、第２の実施形態に係る超音波診断装置は、待機状態となる。

【0092】

一方、第１の部分データが選択された場合（ステップＳ２０１肯定）、選択部１７ａは、基準心拍期間（Ｔ）を算出する（ステップＳ２０２）。そして、選択部１７ａは、第２のデータ群が選択されたか否かを判定する（ステップＳ２０３）。ここで、第２のデータ群が選択されていない場合（ステップＳ２０３否定）、選択部１７ａは、待機状態となる。

【0093】

一方、第２の部分データが選択された場合（ステップＳ２０３肯定）、選択部１７ａは、第２のデータ群における探索対象群数「Ｎ」を取得する（ステップＳ２０４）。そして、選択部１７ａは、「ｉ＝１」と設定し（ステップＳ２０５）、探索対象群「ｉ」の心拍期間と基準心拍期間との差異の絶対値「ｄＴ（ｉ）」を算出する（ステップＳ２０６）。

【0094】

そして、選択部１７ａは、「ｄＴ（ｉ）」が予め設定された閾値「α」より小さいか否かを判定する（ステップＳ２０７）。ここで、「ｄＴ（ｉ）」が閾値「α」より小さい場合（ステップＳ２０７肯定）、出力装置２のモニタは、制御部１８の制御により、探索対象群「ｉ」を第２の候補部分データとして表示する（ステップＳ２０８）。そして、選択部１７ａは、特定部１７ｃにより探索対象群「ｉ」が第１の部分データの撮影部位及び撮影断面と同一であると特定されたか否かを判定する（ステップＳ２０９）。

【0095】

ここで、特定部１７ｃにより探索対象群「ｉ」が第１の部分データの撮影部位及び撮影断面と同一であると特定された場合（ステップＳ２０９肯定）、選択部１７ａは、探索対象群「ｉ」を第２の部分データとして確定する（ステップＳ２１０）。

【0096】

ここで、ステップＳ２１０の処理後、又は、「ｄＴ（ｉ）」が閾値「α」以上である場合（ステップＳ２０７否定）、探索対象群「ｉ」が第１の部分データの撮影部位及び撮影断面と同一であると特定されなかった場合（ステップＳ２０９否定）、選択部１７ａは、「ｉ＝Ｎ」であるか否かを判定する（ステップＳ２１１）。ここで、「ｉ」が「Ｎ」より小さい場合（ステップＳ２１１否定）、選択部１７ａは、「ｉ＝ｉ＋１」と設定し（ステップＳ２１２）、ステップＳ２０６に戻って、次の探索対象群「ｉ」の心拍期間と基準心拍期間との差異の絶対値「ｄＴ（ｉ）」を算出する。

【0097】

一方、「ｉ＝Ｎ」である場合（ステップＳ２１１肯定）、第２の実施形態に係る超音波診断装置は、選択処理を終了する。なお、第２の実施形態は、ステップＳ２０８の表示処理が行なわれない場合であっても良い。

【0098】

上述してきたように、第２の実施形態では、特定部１７ｃは、第１の部分データと撮影部位が同一である超音波画像群を、第２の部分データから特定する。更に、特定部１７ｃは、第１の部分データと撮影断面が同一である超音波画像群を、第２の部分データから特定する。そして、取得部１７ｂは、特定部１７ｃにより第１の部分データと撮影部位及び撮影断面が同一の超音波画像群が第２の部分データから特定された場合、当該超音波画像群を差異情報の取得対象とする。

【0099】

すなわち、第２の実施形態では、第１の実施形態において操作者が行なっていた観察部位が同一であるか否かの判定も自動的に行なうことが出来る。従って、第２の実施形態では、操作者にかかる負担を更に軽減することが可能となる。

【0100】

なお、特定部１７ｃは、以下に説明する変形例を行なう場合であっても良い。例えば、特定部１７ｃは、超音波画像に付与されているボディーマークに基づいて、撮影部位が同一であること超音波画像群を第２の部分データから特定する場合であっても良い。また、特定部１７ｃは、撮影部位及び撮影断面とともに、更に、各超音波画像のコントラスト値など、画質を評価可能なパラメータを算出することで、第２の部分データから第１の部分データと同一の画質を有する超音波画像を特定する場合であっても良い。

【0101】

また、特定部１７ｃによる特定処理は、第２のデータ群を対象として行なわれる場合であっても良い。特定部１７ｃにより第１の部分データと撮影部位及び撮影断面が同一の超音波画像群が第２のデータ群から特定された場合、選択部１７ａは、当該超音波画像群を第２の部分データの選択対象とする。

【0102】

また、第２の実施形態は、特定部１７ｃにより第１の部分データと撮影部位が同一である超音波画像群が第２のデータ群、又は、第２の部分データから特定される場合であっても良い。特定部１７ｃにより第１の部分データと撮影部位が同一の超音波画像群が第２のデータ群から特定された場合、選択部１７ａは、当該超音波画像群を第２の部分データの選択対象とする。また、特定部１７ｃにより第１の部分データと撮影部位が同一の超音波画像群が第２の部分データから特定された場合、取得部１７ｂは、当該超音波画像群を差異情報の取得対象とする。

【0103】

また、第２の実施形態は、特定部１７ｃにより第１の部分データと画質が同一である超音波画像群が第２のデータ群から特定され、選択部１７ａが当該超音波画像群を第２の部分データの選択対象とする場合であっても良い。

【0104】

上記の変形例によっても、操作者にかかる負担を更に軽減することが可能となる。

【0105】

（第３の実施形態）
第１の実施形態及び第２の実施形態では、第２の部分データの選択処理が、超音波画像の収集後に行なわれる場合について説明した。第３の実施形態では、第２の部分データの選択処理が、超音波画像の収集中に実行される場合について説明する。

【0106】

第３の実施形態に係る画像処理部１７は、図１に示す第１の実施形態に係る画像処理部１７と同様に構成されるが、選択部１７ａの処理が第１の実施形態とは異なる。以下、これを中心にして説明する。

【0107】

まず、第３の実施形態においても、第１の実施形態で説明したように、操作者が選択した第１の部分データから基準心拍期間（Ｔ）が選択部１７ａにより算出される。なお、第３の実施形態でも、心拍数を用いた選択処理が行なわれる場合であっても良い。

【0108】

そして、第３の実施形態に係る選択部１７ａは、第１のデータ群とは異なる時期に収集される超音波画像群を第２のデータ群とし、第２のデータ群の収集中に検出された被検体Ｐの心拍数の検出結果から第２の部分データを選択して画像メモリ１５に格納する。なお、第３の実施形態でも、選択部１７ａは、第１の部分データの収集期間と略同じ収集期間の超音波画像群を第２の部分データとして選択する場合であっても良い。

【0109】

例えば、第３の実施形態では、画像収集に先立ち、操作者により、第１の部分データと撮影部位及び撮影部位が同一となるように超音波プローブ１の位置調整が行なわれる。更に、第３の実施形態では、操作者により、第１の部分データの画質と同一になるように、画質調整が行なわれる。

【0110】

上記の調整が行なわれた後、例えば、心尖部四腔像の収集が開始され、第３の実施形態に係る選択部１７ａの処理が開始される。例えば、操作者は、入力装置３が有する保存データ収集モード用のスイッチを押下することで、第３の実施形態に係る選択部１７ａの処理を開始させる。まず、選択部１７ａは、１心拍分の超音波画像群が収集されるごとに、当該超音波画像群の収集期間における心拍数を心電計４から取得された心電図から検出する。そして、選択部１７ａは、第１の実施形態と同様に、検出した心拍数である心拍期間（Ｔ’）と、基準心拍期間（Ｔ）と、所定の閾値（α）とに基づいて、収集された１心拍分の超音波画像群が、第２の部分データであるか否かを判定する。

【0111】

そして、第３の実施形態に係る選択部１７ａは、第２の部分データとして選択した超音波画像群を画像メモリ１５に格納する。図１１は、第３の実施形態に係る選択部を説明するための図である。

【0112】

例えば、選択部１７ａは、第２の部分データとして選択した超音波画像群を画像メモリ１５内に設定された第２の部分データ記憶領域１５ａ（図１１を参照）に格納する。

【0113】

そして、第３の実施形態に係る制御部１８は、選択部１７ａの画像メモリ１５に対する格納処理の有無を操作者に報知するための情報が出力装置２のスピーカから出力されるように制御する。例えば、制御部１８は、選択部１７ａにより第２の部分データが格納された場合、ビープ音を出力装置２のスピーカから出力させる。或いは、制御部１８は、選択部１７ａにより第２の部分データが格納された場合、「格納中」の文字列を出力装置２のモニタに表示させても良い。

【0114】

なお、第２のデータの収集期間は、操作者により入力装置３を介して設定される。すなわち、入力装置３は、第２のデータ群の収集期間を受け付け、選択部１７ａは、入力装置３が受け付けた収集期間中に第２の部分データの選択処理を実行する。また、選択部１７ａは、収集期間の残り時間を算出し、制御部１８は、選択部１７ａが算出した残り時間をモニタに表示させても良い。

【0115】

ただし、第２のデータ群の収集期間は、例えば、操作者により入力装置３が有する「Freezeボタン」が押下された時点で終了する場合であっても良い。

【0116】

ここで、選択部１７ａは、第２の部分データが選択されなかった場合、基準心拍数に最も近い心拍数を有する超音波画像群を、第２の部分データとして第２の部分データ記憶領域１５ａに格納する。本実施形態では、選択部１７ａは、第２の部分データが選択されなかった場合、基準心拍期間に最も近い心拍期間を有する超音波画像群を、第２の部分データとして第２の部分データ記憶領域１５ａに格納する。かかる処理を行なうために、第３の実施形態では、例えば、図１１に示すように、画像メモリ１５内に一時保存データ記憶領域１５ｂが設定される。

【0117】

すなわち、選択部１７ａは、選択処理開始後に、最初に第２の部分データとして選択されなかった超音波画像群をそのまま破棄するのではなく、当該超音波画像群を一旦、一時保存データ記憶領域１５ｂに格納する。そして、選択部１７ａは、新規に選択不可と判定した超音波画像群が出現した場合、当該超音波画像群の心拍期間と基準心拍期間との差異の絶対値（ｄＴ_ｎｅｗ）と、一時保存データ記憶領域１５ｂに格納済みの超音波画像群の心拍期間と基準心拍期間との差異の絶対値（ｄＴ_ｏｌｄ）とを算出する。そして、「ｄＴ_ｎｅｗ」が「ｄＴ_ｏｌｄ」より小さい場合、新規に選択不可と判定した超音波画像群を一時保存データ記憶領域１５ｂに上書きする。一方、「ｄＴ_ｎｅｗ」が「ｄＴ_ｏｌｄ」以上である場合、新規に選択不可と判定した超音波画像群を廃棄する。

【0118】

選択部１７ａは、上記の処理を収集期間中に実行する。そして、選択部１７ａは、収集期間が終了した時点で、第２の部分データが第２の部分データ記憶領域１５ａに格納されていない場合、一時保存データ記憶領域１５ｂに格納されている一時保存データを第２の部分データとする。そして、選択部１７ａは、一時保存データを第２の部分データ記憶領域１５ａに移動させる。

【0119】

次に、図１２を用いて、第３の実施形態に係る超音波診断装置の処理について説明する。図１２は、第３の実施形態に係る超音波診断装置の選択処理を説明するためのフローチャートである。なお、第３の実施形態に係る超音波診断装置の解析処理は、図７を用いて説明した第１の実施形態に係る超音波診断装置の解析処理と同様であるので、説明を省略する。

【0120】

図１２に示すように、第３の実施形態に係る超音波診断装置は、第１のデータ群から第１の部分データが選択されたか否かを判定する（ステップＳ３０１）。ここで、第１の部分データが選択されていない場合（ステップＳ３０１否定）、第３の実施形態に係る超音波診断装置は、待機状態となる。

【0121】

一方、第１の部分データが選択された場合（ステップＳ３０１肯定）、制御部１８から第１の部分データが選択されたことを通知された選択部１７ａは、基準心拍期間（Ｔ）を算出する（ステップＳ３０２）。そして、選択部１７ａは、収集期間の設定とともに、画像収集の開始要求を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ３０３）。ここで、画像収集の開始要求を受け付けない場合（ステップＳ３０３否定）、第３の実施形態に係る超音波診断装置は、待機状態となる。

【0122】

一方、画像収集の開始要求を受け付けた場合（ステップＳ３０３肯定）、第３の実施形態に係る超音波診断装置は、超音波画像の収集を開始する（ステップＳ３０４）。同時に、選択部１７ａは、収集開始からの経過時間の計測も開始する。

【0123】

そして、選択部１７ａは、例えば、心電図のＲ波を検出することで、１心拍分の超音波画像が収集されたか否かを判定する（ステップＳ３０５）。ここで、１心拍分の超音波画像が収集されていない場合（ステップＳ３０５否定）、選択部１７ａは、１心拍分の超音波画像が収集されるまで待機する。

【0124】

一方、１心拍分の超音波画像が収集された場合（ステップＳ３０５肯定）、選択部１７ａは、収集された超音波画像群の心拍期間と基準心拍期間との差異の絶対値「ｄＴ」を算出する（ステップＳ３０６）。そして、選択部１７ａは、「ｄＴ」が閾値「α」より小さいか否かを判定する（ステップＳ３０７）。

【0125】

ここで、「ｄＴ」が閾値「α」より小さい場合（ステップＳ３０７肯定）、収集された超音波画像群を第２の部分データとして第２の部分データ記憶領域１５ａに格納する（ステップＳ３０８）。そして、制御部１８の制御により、出力装置２のスピーカは、ビープ音を出力する（ステップＳ３０９）。

【0126】

一方、「ｄＴ」が閾値「α」以上である場合（ステップＳ３０７否定）、選択部１７ａは、一時保存データ記憶領域１５ｂに一時保存データが格納されているか否かを判定する（ステップＳ３１０）。ここで、一時保存データが格納されていない場合（ステップＳ３１０否定）、選択部１７ａは、収集された超音波画像群を一時保存データとして一時保存データ記憶領域１５ｂに格納する（ステップＳ３１１）。

【0127】

一方、一時保存データが格納されている場合（ステップＳ３１０肯定）、選択部１７ａは、収集された超音波画像群の心拍期間と基準心拍期間との差異の絶対値「ｄＴ_ｎｅｗ」が、格納済みの一時保存データの心拍期間と基準心拍期間との差異の絶対値「ｄＴ_ｏｌｄ」より小さいか否かを判定する（ステップＳ３１２）。

【0128】

ここで、「ｄＴ_ｎｅｗ」が「ｄＴ_ｏｌｄ」より小さい場合（ステップＳ３１２肯定）、選択部１７ａは、収集された超音波画像群を一時保存データとして一時保存データ記憶領域１５ｂに上書きする（ステップＳ３１３）。

【0129】

そして、ステップＳ３０９の処理後、又は、ステップＳ３１１の処理後、又は、ステップＳ３１３の処理後、又は、「ｄＴ_ｎｅｗ」が「ｄＴ_ｏｌｄ」以上である場合（ステップＳ３１２否定）、選択部１７ａは、収集期間が経過したか否かを判定する（ステップＳ３１４）。ここで、収集期間が経過していない場合（ステップＳ３１４否定）、選択部１７ａは、ステップＳ３０５に戻って、新規に１心拍分の超音波画像群が収集されたか否かを判定する。

【0130】

一方、収集期間が経過した場合（ステップＳ３１４肯定）、選択部１７ａは、第２の部分データ記憶領域１５ａに第２の部分データが１つ以上格納されているか否かを判定する（ステップＳ３１５）。ここで、第２の部分データ記憶領域１５ａに第２の部分データが格納されていない場合（ステップＳ３１５否定）、選択部１７ａは、一時保存データを第２の部分データとして第２の部分データ記憶領域１５ａに格納する（ステップＳ３１６）、処理を終了する。

【0131】

一方、第２の部分データ記憶領域１５ａに第２の部分データが１つ以上格納されている場合（ステップＳ３１５肯定）、選択部１７ａは、処理を終了する。

【0132】

上述してきたように、第３の実施形態では、選択部１７ａは、第１のデータ群とは異なる時期に収集される超音波画像群を第２のデータ群とし、第２のデータ群の収集中に検出された被検体Ｐの心拍数の検出結果から第２の部分データを選択して画像メモリ１５の第２の部分データ記憶領域１５ａに格納する。

【0133】

すなわち、第３の実施形態では、操作者により、第１の部分データと撮影部位、撮影部位及び画質が同一になるよう調整が行なわれた後に、画像収集が実行され、選択部１７ａによる選択処理が画像収集中にリアルタイムで実行される。従って、第３の実施形態では、心拍数が概一致し、観察部位及び画質が同一である第２の部分データを自動的に選択することが出来、異なる時期の間での心機能の変化を定量的に解析する際の信頼性を容易に向上させることが可能となる。

【0134】

また、第３の実施形態では、制御部１８は、選択部１７ａの第２の部分データ記憶領域１５ａに対する格納処理の有無を操作者に報知するための情報が出力装置２から出力されるように制御する。従って、第３の実施形態では、操作者がリアルタイムに第２の部分データが収集されたか否かを容易に認識することが可能となる。

【0135】

また、第３の実施形態では、入力装置３は、第２のデータ群の収集期間を受け付け、選択部１７ａは、入力装置３が受け付けた収集期間中に第２の部分データの選択処理を実行する。従って、第３の実施形態では、選択部１７ａの実行期間を操作者が任意に指定することが出来る。

【0136】

また、第３の実施形態では、選択部１７ａは、第２の部分データが選択されなかった場合、基準心拍数（基準心拍期間）に最も近い心拍数（心拍期間）を有する超音波画像群を、第２の部分データとして第２の部分データ記憶領域１５ａに格納する。すなわち、第３の実施形態では、第２の部分データの選択処理だけでなく、一時保存データの選択処理も実行する。従って、第３の実施形態では、心機能の変化を定量的に解析するためのデータ群を確保することが可能となる。

【0137】

なお、上述した第１〜第３の実施形態は、以下で説明する変形例が行なわれる場合であっても良い。すなわち、制御部１８は、第１の部分データに属する超音波画像の少なくとも１つと、第２の部分データに属する超音波画像の少なくとも１つとを出力装置２のモニタに表示するように制御しても良い。例えば、制御部１８は、第１の部分データのＲ波に対応する超音波画像と、第２の部分データのＲ波に対応する超音波画像とを並列表示させる。或いは、例えば、制御部１８は、第１の部分データと第２の部分データとの心時相を合わせたうえで、動画表示させる。

【0138】

また、制御部１８は、差異情報だけでなく、第１の部分データに基づいて求められた指標値と、第２の部分データに基づいて求められた指標値とをモニタに表示するように制御しても良い。例えば、制御部１８は、差異情報の算出元となった第１の部分データの指標値と第２の部分データの指標値とを表示させても良い。

【0139】

また、第１の部分データは、例えば、操作者が指定した基準心拍数や撮像部位、撮像断面などの情報を用いて、上述した選択部１７ａ及び特定部１７ｃが第１のデータ群から選択する場合であっても良い。

【0140】

また、選択部１７ａは、図１３Ａ、図１３Ｂ及び図１３Ｃに示す選択処理を行なっても良い。図１３Ａ、図１３Ｂ及び図１３Ｃは、選択処理の変形例を説明するための図である。第２部分データの選択対象となるデータ群は、上述したように、第１の部分データとは異なる時期の被検体Ｐの超音波画像群である。従って、選択部１７ａは、図１３Ａに示すように、第１のデータ群から選択された第１の部分データと心拍数が略一致する第２部分データを、第１のデータ群から選択しても良い。

【0141】

また、選択部１７ａは、第１のデータ群から複数の第１の部分データが選択された場合、第２のデータ群から複数の第１の部分データそれぞれに対応する第２の部分データを選択しても良い。例えば、図１３Ｂに示すように、第１のデータ群から第１の部分データＡ及び第２の部分データＢが選択されたとする。かかる場合、選択部１７ａは、図１３Ｂに示すように、第２のデータ群から、第１の部分データＡと心拍数が略一致する第２部分データＡを選択し、第１の部分データＢと心拍数が略一致する第２部分データＢを選択する。

【0142】

また、選択部１７ａは、第１のデータ群から選択された第１の部分データと心拍数が略一致する第２部分データを、第２のデータ群から選択した後に、第２部分データと心拍数が略一致する部分データを、再度、第１のデータ群から選択する場合であっても良い。例えば、選択部１７ａは、図１３Ｃに示すように、第１の部分データＡに対応する第２部分データＡを第２のデータ群から選択する。

【0143】

しかし、第２部分データＡの心拍数に近い心拍数となる部分データは、第１の部分データＡ以外にも第１のデータ群に存在する可能性がある。差異情報を用いて解析を行なう場合、心拍数がより近接した部分データ間で比較することが望ましい。そこで、選択部１７ａは、第２部分データＡを第１の部分データとし、第１のデータ群を第２のデータ群として第２の部分データの選択処理を行なう。これにより、選択部１７ａは、例えば、図１３Ｃに示すように、第１の部分データＡよりも、第２部分データＡの心拍数に近い第１の部分データＢを第１のデータ群から選択する。

【0144】

なお、上述した第１〜第３の実施形態及び変形例では、超音波診断装置において第１及び第２の部分データの選択処理と、指標値や差異情報の取得処理及び表示処理とが行なわれる場合について説明した。しかし、上述した第１〜第３の実施形態は、超音波診断装置において第１及び第２の部分データ群の選択処理が行なわれ、取得処理及び表示処理が超音波診断装置以外のワークステーションなどで実行される場合であっても良い。

【0145】

また、上述した第１〜第３の実施形態及び変形例に係る超音波診断装置による画像群の選択処理は、超音波診断装置とは独立に設置された画像処理装置により、実行される場合であっても良い。具体的には、図１に示す入力装置３、画像処理部１７及び制御部１８の表示制御機能を有する画像処理装置が、超音波診断装置、又は、ＰＡＣＳのデータベースや、電子カルテシステムのデータベースから受信したデータ群を受信して上述した画像群選択処理を行なう場合であってもよい。

【0146】

また、上記の画像処理装置が実行する画像群選択処理の対象となる医用画像は、超音波画像である場合であっても、Ｘ線ＣＴ装置により撮影されたＸ線ＣＴ画像や、Ｘ線診断装置により撮影されたＸ線画像、ＭＲＩ装置により撮影されたＭＲＩ画像である場合であっても良い。

【0147】

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行される画像処理プログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。

【0148】

また、上記で説明した画像処理方法は、あらかじめ用意された画像処理プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。この画像処理プログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、この画像処理プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。

【0149】

以上、説明したとおり、第１の実施形態〜第３の実施形態及び変形例によれば、異なる時期の間での心機能の変化を定量的に解析する際の信頼性を容易に向上させることが可能となる。

【0150】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0151】

１ 超音波プローブ
２ 出力装置
３ 入力装置
４ 心電計
１０ 装置本体
１１ 送受信部
１２ Ｂモード処理部
１３ ドプラ処理部
１４ 画像生成部
１５ 画像メモリ
１６ 内部記憶部
１７ 画像処理部
１７ａ 選択部
１７ｂ 取得部
１８ 制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13A】

【図13B】

【図13C】

【図9A】

【図9B】