特許 5974200 超音波観測装置

(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】5974200

(24)【登録日】2016年7月22日

(45)【発行日】2016年8月23日

(54)【発明の名称】超音波観測装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/08 20060101AFI20160809BHJP

【ＦＩ】

   A61B8/08

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-501479(P2016-501479)

(86)(22)【出願日】2015年9月7日

(86)【国際出願番号】JP2015075328

【審査請求日】2016年1月13日

(31)【優先権主張番号】特願2014-211786(P2014-211786)

(32)【優先日】2014年10月16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】100076233

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 進

(74)【代理人】

【識別番号】100101661

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 靖

(74)【代理人】

【識別番号】100135932

【弁理士】

【氏名又は名称】篠浦 治

(72)【発明者】

【氏名】中辻 知宏

【審査官】 右▲高▼ 孝幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開2003-61959（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開2007-330764（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開2011-194228（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開2012-55687（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開2012-210507（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開2013-81764（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ８／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の関心領域に輝度の時間的変化を解析する際の第２の関心領域を設定し、前記第２の関心領域内における輝度の時間的変化を計算することができる超音波観測装置であって、
超音波の送受信方向を第１の方向、及び、第２の方向に変更することによって、超音波ビームの２次元走査が可能な超音波探触子と、
前記超音波探触子による前記超音波ビームの送受信方向を制御する送受信部と、
前記超音波ビームを前記第１の方向、及び、前記第２の方向に走査した結果からＢモード画像のボリュームデータを生成する画像処理部と、
前記第１の関心領域が明瞭に描出されている際の画像を基準画像として設定する入力部と、
前記基準画像を記憶する基準画像記憶部と、
前記ボリュームデータのうち、前記入力部で設定された前記基準画像と類似する画像が常に表示されるよう走査平面を補正する第１の位置補正部と、
前記第１の位置補正部によって補正された走査平面のみにおいて前記超音波ビームを送受信し、得られた動画を記憶する動画記憶部と、
前記第１の関心領域に設定された前記第２の関心領域内における造影輝度の時間的変化を計算するＴＩＣ解析部と、
前記動画記憶部に記憶された前記走査平面上の前記第１の関心領域の移動に同期して、ＴＩＣ解析を行う際の前記第２の関心領域の位置を自動で補正する第２の位置補正部と、
前記超音波探触子に設けられ、前記超音波探触子の位置及び向きを検出するセンサと、
前記センサから得られた前記超音波探触子の位置及び向きの情報を記憶する位置情報記憶部と、を備え、
前記第１の位置補正部は、前記位置情報記憶部から読み出した前記超音波探触子の位置及び向きの情報に基づいて、前記基準画像記憶部で記憶した前記基準画像が常に表示されるように、前記走査平面を自動で補正し、
前記第２の位置補正部は、前記位置情報記憶部から読み出した前記超音波探触子の位置及び向きの情報に基づいて、前記第２の関心領域の位置を自動で補正し、
前記送受信部は、さらに前記超音波ビームの出力を制御し、前記ボリュームデータ取得時の超音波ビーム出力よりも、前記造影輝度の時間的変化データ取得時の超音波ビーム出力の方が大きくなるよう出力を制御することを特徴とする超音波観測装置。

【請求項2】

前記第１の位置補正部は、前記ボリュームデータに対して、前記記憶部で記憶した基準画像との相関値を演算し、
前記送受信部は、前記相関値が最も大きくなるように前記走査平面を前記第２の方向へ移動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3】

前記第２の位置補正部は、前記第１の関心領域の輪郭抽出を行うことで、前記第１の関心領域の移動に同期して前記第２の関心領域の位置を自動で補正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4】

前記センサは、ジャイロセンサまたは磁気センサ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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、超音波観測装置に関し、特に、関心領域内における輝度の時間的変化を計算することができる超音波観測装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

被検体に対して超音波を送受信することにより、被検体内部の音響特性を表す超音波画像を生成し、被検体の検査や診断に利用する超音波観測装置が医療分野等において広く用いられるようになっている。

【0003】

医療分野等において用いられる超音波観測装置は、被検体に対して超音波を送受信可能な超音波探触子を備え、被検体の断面像であるＢモード画像を生成する。Ｂモード画像は、超音波ビームを所定の走査平面上において走査することによって得られる。

【0004】

例えば、特許第４８０１２２９号公報には、処置具を用いた処置の様子を走査平面上から逸れることなく、良好に観測し続けることができるように、Ｂモード画像のボリュームデータを取得した後、全走査平面で相関を取ることにより、常に最適な（最も相関が高い）走査平面を表示する超音波観測装置が開示されている。

【0005】

また、このような超音波観測装置は、超音波造影剤を用いた客観的な診断方法として、ＴＩＣ（Time Intensity Curve）解析が存在する。このＴＩＣ解析は、走査平面上の関心領域にＴＩＣ解析用の関心領域（ＲＯＩ）を設定し、そのＲＯＩ内における造影輝度の時間的変化を計算するものである。

【0006】

例えば、特開２０１１−２５４９６３号公報には、造影剤が投与された被検体の所定部位を含む２次元領域または３次元領域を被走査領域として、少なくとも１つの解析領域に関する輝度時間曲線を生成した後、解析領域に関する造影剤の停滞時間を解析し、停滞時間に応じて異なる色相を割り当てて表示する超音波診断装置が開示されている。

【0007】

しかしながら、従来のＴＩＣ解析では、手振れ等によりプローブの位置または向きがずれると、設定したＲＯＩ外に走査平面上の関心領域がずれてしまうため、関心領域における造影輝度の時間的変化を正確に把握（評価）することができないという課題があった。

【0008】

特許第４８０１２２９号公報の技術では、走査平面のずれを補正することができるが、各々の走査平面上における関心領域のずれは補正することができない。一方、特開２０１１−２５４９６３号公報の技術では、３次元超音波イメージングを利用すると、単一面ではなく、組織の体積を撮像するため、２次元イメージング画像のずれを克服することができる。

【0009】

しかし、ＴＩＣ解析するためには、各症例で取得したボリュームデータ（動画）を保存しておく必要あり、データ容量が大きくなってしまうという課題があった。

【0010】

そこで、本発明は、ＴＩＣ解析の際のデータ容量を抑えつつ、関心領域に対してプローブがずれても正確に造影輝度の時間的変化を把握することができる超音波観測装置を提供することを目的とする。

【発明の開示】

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の一態様の超音波観測装置は、第１の関心領域に輝度の時間的変化を解析する際の第２の関心領域を設定し、前記第２の関心領域内における輝度の時間的変化を計算することができる超音波観測装置であって、超音波の送受信方向を第１の方向、及び、第２の方向に変更することによって、超音波ビームの２次元走査が可能な超音波探触子と、前記超音波探触子による前記超音波ビームの送受信方向を制御する送受信部と、前記超音波ビームを前記第１の方向、及び、前記第２の方向に走査した結果からＢモード画像のボリュームデータを生成する画像処理部と、前記第１の関心領域が明瞭に描出されている際の画像を基準画像として設定する入力部と、前記基準画像を記憶する基準画像記憶部と、前記ボリュームデータのうち、前記入力部で設定された前記基準画像と類似する画像が常に表示されるよう走査平面を補正する第１の位置補正部と、前記第１の位置補正部によって補正された走査平面のみにおいて前記超音波ビームを送受信し、得られた動画を記憶する動画記憶部と、前記第１の関心領域に設定された前記第２の関心領域内における造影輝度の時間的変化を計算するＴＩＣ解析部と、前記動画記憶部に記憶された前記走査平面上の前記第１の関心領域の移動に同期して、ＴＩＣ解析を行う際の前記第２の関心領域の位置を自動で補正する第２の位置補正部と、前記超音波探触子に設けられ、前記超音波探触子の位置及び向きを検出するセンサと、前記センサから得られた前記超音波探触子の位置及び向きの情報を記憶する位置情報記憶部と、を備え、前記第１の位置補正部は、前記位置情報記憶部から読み出した前記超音波探触子の位置及び向きの情報に基づいて、前記基準画像記憶部で記憶した前記基準画像が常に表示されるように、前記走査平面を自動で補正し、前記第２の位置補正部は、前記位置情報記憶部から読み出した前記超音波探触子の位置及び向きの情報に基づいて、前記第２の関心領域の位置を自動で補正し、前記送受信部は、さらに前記超音波ビームの出力を制御し、前記ボリュームデータ取得時の超音波ビーム出力よりも、前記造影輝度の時間的変化データ取得時の超音波ビーム出力の方が大きくなるよう出力を制御する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１の実施形態に係る超音波観測装置の全体構成を示すブロック図である。

【図2】ＴＩＣ解析を行わない場合の処理の流れの例を説明するためのフローチャートである。

【図3】ＴＩＣ解析を行う場合の処理の流れの例を説明するためのフローチャートである。

【図4】ステップＳ４及びＳ１５の走査平面の最適化の処理の流れの例を説明するためのフローチャートである。

【図5】第２の実施形態に係る超音波観測装置の全体構成を示すブロック図である。

【図6A】ＴＩＣ解析用のＲＯＩの位置の自動補正について説明するための図である。

【図6B】ＴＩＣ解析用のＲＯＩの位置の自動補正について説明するための図である。

【図6C】ＴＩＣ解析用のＲＯＩの位置の自動補正について説明するための図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0013】

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

【0014】

（第１の実施形態）
まず、図１を用いて第１の実施形態の超音波観測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観測装置の全体構成を示すブロック図である。図１に示す超音波観測装置１は、超音波を用いて検体を観察する装置である。

【0015】

超音波観測装置１は、検体へ超音波パルスを出力するとともに、検体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、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、キーボード、マウス、タッチパネル等のインターフェースを用いて実現され、各種情報の入力を受け付ける入力部６と、液晶または有機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、検体から取得した画像及び動画を含む各種情報を記憶する記憶部８と、超音波観測装置１の全体の動作制御を行う制御部９と、を備えて構成されている。

【0016】

超音波探触子２は、２次元に配列された超音波振動子により、送受方向を第１の方向、及び、第２の方向に変更することで、超音波ビームの２次元走査が可能に構成されている。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に変換するとともに、外部の検体で反射された超音波エコーを再度電気的なエコー信号に変換する。

【0017】

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。具体的には、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に送信する。また、送受信部３は、受信したエコー信号に増幅、及び、フィルタリング等の処理を施した後、Ａ／Ｄ変換することにより、デジタル信号を生成して制御部９に出力する。

【0018】

入力部６は、ＴＩＣ（Time Intensity Curve）解析を行うために、関心領域が明瞭に描出されている際の画像を基準画像として設定する基準画像指示部１０を有する。ここで、基準画像は、関心領域の大きさ、輪郭の明瞭さ等に応じてユーザによって予め作成されるものである。なお、基準画像の設定は、基準画像指示部１０に限定されるものではなく、例えば、基準画像設定ボタンを設けても良いし、図示しない動画記録ボタンと連動させても良い。

【0019】

画像処理部５は、エコー信号の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１７と、検体に流入した造影剤から反射した信号を用いて、造影画像データを生成する造影画像データ生成部１８とを有する。

【0020】

Ｂモード画像データ生成部１７で生成されるデータは、ボリュームデータである。なお、ボリュームデータを取得する際の超音波パワー（ＭＩ値）は、造影剤の破壊を最小限に抑えられるように制御しても良い。

【0021】

記憶部８は、検体に造影剤を投与し、検体に流入した造影剤からの信号を用いて取得した造影画像データ（動画）を記憶する動画記憶部１５と、基準画像指示部１０で設定された基準画像を記憶する基準画像記憶部１６とを有する。

【0022】

動画記憶部１５では、データ容量を抑えるため、関心領域が表示されているボリュームデータの任意の平面の動画を保存する。Ｂモード画像データ生成部１７で生成されるＢモード画像のボリュームデータは、動画記憶部１５に保存せずに、走査平面の位置を補正する演算のためのみに使用される。

【0023】

演算部４は、ＴＩＣ解析を行うＴＩＣ解析部１１と、ＴＩＣ解析を行う際の関心領域の移動に対して、走査平面のずれを補正する第１位置補正部１２と、走査平面上の関心領域の輪郭抽出を行うことで、走査平面上の関心領域の移動に同期してＴＩＣ解析用のＲＯＩの位置を自動で補正する第２位置補正部１３と、Ｂモード画像データ生成部１７により生成されたＢモード画像のボリュームデータと、基準画像記憶部１６に記憶された基準画像との相関値を演算する相関演算部１４とを有する。

【0024】

第１位置補正部１２では、取得したボリュームデータと基準画像との相関を取り、相関値が最も大きくなる走査平面を表示部７に表示させるため、送受信部３の第２の方向へ走査平面を移動させる。より具体的には、第１位置補正部１２は、常に入力部６で設定された基準画像と類似する画像が表示されるように走査平面を補正する。最適な走査平面の決定方法については後述する。

【0025】

取得したボリュームデータと基準画像との相関の演算方法としては、生成したＢモード画像に対して、基準画像をテンプレートとしてパターンマッチングと呼ばれる画像処理を行い、Ｂモード画像中のエコーパターンと基準画像との類似度を算出する。この画像処理は、例えば、関心領域の輪郭によるパターンマッチング、あるいは、画像上に表示される隣接する臓器によるパターンマッチングであっても良い。Ｂモード画像中のエコーパターンと基準画像との類似度が高いほど、相関値は高くなる。なお、パターンマッチングは、周知の技術であるため、詳細は省略する。

【0026】

なお、ボリュームデータを取得する際、造影剤の破壊を最小限に抑えるために超音波パワー（ＭＩ値）を抑えていた場合は、最適な平面（最も相関が大きくなる走査平面）に対して、通常Ｂモード画像及び造影モード画像を取得する際と同じ超音波パワーで照射する。

【0027】

第２位置補正部１３では、第１位置補正部１２で決定した走査平面画像上の関心領域をテンプレートとし、上述したパターンマッチング処理を用いることで関心領域の移動に同期してＴＩＣ解析用のＲＯＩの位置を自動で補正する。

【0028】

次に、このように構成された超音波観測装置１の動作について説明する。まず、ＴＩＣ解析を行わない場合の動作について説明する。図２は、ＴＩＣ解析を行わない場合の処理の流れの例を説明するためのフローチャートである。

【0029】

入力部６からのフリーズ解除の操作が入力されると、超音波探触子２より超音波エコーが送受信され、測定が開始される。まず、造影モードに切り替えられ（ステップＳ１）、入力部６から動画記録開始の操作が入力されると、通常動画の記録が開始される（ステップＳ２）。

【0030】

超音波探触子２より受信した超音波エコーからＢモード画像のボリュームデータが画像処理部５により生成される（ステップＳ３）。なお、ボリュームデータを取得する際の超音波パワー（ＭＩ値）は、造影剤の破壊を最小限に抑えられるよう、壊れない程度に制御してもよい。

【0031】

次に、第１位置補正部１２にて、走査平面の最適化が実行される（ステップＳ４）。このステップＳ４の処理では、ボリュームデータと基準画像との相関を取り、最も相関の高い走査平面を最適な走査平面とし、その走査平面の画像を表示し続ける。

【0032】

最適な走査平面にて造影モード用に走査される（ステップＳ５）。すなわち、ステップＳ５の処理では、最適な走査平面のみにおいて、Ｂモード画像、及び、造影モード画像を取得するための超音波エコーが送信されることになる。次に、画像処理部５により、超音波エコーからＢモード画像、造影画像が生成される（ステップＳ６）。

【0033】

次に、入力部６から動画記録終了の操作があったか否かが判定される（ステップＳ７）。動画記録終了の操作がないと判定された場合（ステップＳ７：ＮＯ）、ステップＳ４に戻り、同様の処理を繰り返す。一方、動画記録終了の操作があったと判定された場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、動画記録が終了して、動画が保存され（ステップＳ９）、処理を終了する。

【0034】

次に、ＴＩＣ解析を行う場合の動作について説明する。図３は、ＴＩＣ解析を行う場合の処理の流れの例を説明するためのフローチャートである。

【0035】

入力部６からのフリーズ解除の操作が入力されると、超音波探触子２より超音波エコーが送受信され、測定が開始される。まず、造影モードに切り替えられ（ステップＳ１１）、基準画像の設定が行われる（ステップＳ１２）。ＴＩＣ解析を行う場合、造影輝度の時間的変化を知りたい関心領域が明瞭に表示される画像を基準画像指示部１０にて予め設定する。なお、ステップＳ１２の処理は、ステップＳ１３の動画記録に連動されてもよい。この設定された基準画像は、基準画像記憶部１６に記憶される。

【0036】

入力部６から動画記録開始の操作が入力されると、動画の記録が開始される（ステップＳ１３）。超音波探触子２より受信した超音波エコーからＢモード画像のボリュームデータが画像処理部５により生成される（ステップＳ１４）。なお、ボリュームデータを取得する際の超音波パワー（ＭＩ値）は、造影剤の破壊を最小限に抑えられるよう、壊れない程度に制御してもよい。

【0037】

第１位置補正部１２にて、走査平面の最適化を実行する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５の処理では、ボリュームデータと基準画像との相関を取り、最も相関の高い走査平面を最適な走査平面とし、その走査平面の画像を表示し続ける。

【0038】

最適な走査平面のみにおいて、Ｂモード画像、造影画像を取得するための超音波エコーを送信する（ステップＳ１６）。送信する超音波エコーは、通常Ｂモード画像、及び、造影モード画像を取得する際と同じ超音波パワー（ＭＩ値）で照射する。

【0039】

画像処理部５により、超音波エコーからＢモード画像、造影画像が生成される（ステップＳ１７）。入力部６から動画記録終了の操作があったか否かが判定される（ステップＳ１８）。動画記録終了の操作がないと判定された場合（ステップＳ１８：ＮＯ）、ステップＳ１５に戻り、同様の処理を繰り返す。一方、動画記録終了の操作があったと判定された場合（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、動画記録が終了して、動画が保存される（ステップＳ１９）。

【0040】

次に、ＴＩＣ解析を行う場合、記録しておいた動画を呼び出し（ステップＳ２０）、読み出した動画から関心領域にＴＩＣ解析用のＲＯＩを設定する（ステップＳ２１）。入力部６からＴＩＣ解析開始の操作が入力されると、ＴＩＣ解析が開始され、第２位置補正部１３により、ＴＩＣ解析用のＲＯＩの位置ずれが自動で補正される（ステップＳ２２）。

【0041】

ステップＳ２２の処理では、走査平面上の関心領域の輪郭抽出を行うことで、関心領域の移動に同期してＴＩＣ解析用のＲＯＩの位置が自動で補正される。最後に、ＴＩＣ解析用のＲＯＩ内における造影輝度の時間的変化を算出し、算出した造影輝度の時間的変化を例えばグラフ等で表示し（ステップＳ２３）、処理を終了する。

【0042】

ここで、ステップＳ４及びＳ１５の走査平面の最適化の処理について、図４を用いて説明する。図４は、ステップＳ４及びＳ１５の走査平面の最適化の処理の流れの例を説明するためのフローチャートである。

【0043】

まず、走査平面を超音波探触子２の第２の方向の走査範囲の一端（Ｎ＝１）に設定する（ステップＳ３１）。次に、第１の方向に走査し（ステップＳ３２）、Ｂモード画像データ生成部１７によりＢモード画像が生成される（ステップＳ３３）。次に、相関演算部１４により、生成されたＢモード画像と基準画像記憶部１６に記憶された基準画像との相関値が算出される（ステップＳ３４）。

【0044】

次に、第２の方向が全位置（Ｎ＝Ｎｍａｘ）で走査したか否かが判定される（ステップＳ３５）。第２の方向が全位置（Ｎ＝Ｎｍａｘ）で走査していないと判定された場合（ステップＳ３５：ＮＯ）、走査平面を超音波探触子２の第２の方向の他端側に所定値（Ｎ＝Ｎ＋１）だけ移動させて設定する（ステップＳ３６）。そして、ステップＳ３２に戻り、同様の処理を繰り返すことで、Ｂモード画像と基準画像との相関値を算出する。

【0045】

これらの処理を第２の方向に関して全位置（Ｎ＝Ｎｍａｘ）で走査完了するまで繰り返す。第２の方向が全位置（Ｎ＝Ｎｍａｘ）で走査したと判定された場合（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、第１位置補正部１２により、算出した相関値の中から最大となった位置に走査平面を移動する（ステップＳ３７）。ステップＳ３７の処理が終了して、最適な走査平面が決定すると、図２のステップＳ５または図３のステップＳ１６に戻り、最適な走査平面での走査が行われる。

【0046】

以上の処理により、拍動、手振れ等による関心領域がＴＩＣ解析を行いたい関心領域からずれた場合でも、関心領域のずれに応じてＴＩＣ解析を行いたい関心領域を自動的に補正することができる。また、Ｂモード画像データ生成部１７で生成されるＢモード画像のボリュームデータは、動画記憶部１５に保存せずに、走査平面の位置を補正するためのみに使用される。この結果、超音波観測装置１は、データ容量を抑えつつ、拍動、手振れ等による関心領域のずれを３次元的に補正し、正確に関心領域内の観察及びＴＩＣ解析演算結果を把握することができる。

【0047】

よって、本実施形態の超音波観測装置によれば、ＴＩＣ解析の際のデータ容量を抑えつつ、関心領域に対してプローブがずれても正確に造影輝度の時間的変化を把握することができる。

【0048】

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。

【0049】

図５は、第２の実施形態に係る超音波観測装置の全体構成を示すブロック図である。なお、図５において、図１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

【0050】

図５に示すように、超音波観測装置１ａは、図１の超音波観測装置１の超音波探触子２、演算部４、及び、記憶部８に代わり、それぞれ超音波探触子２ａ、演算部４ａ、及び、記憶部８ａを用いて構成されている。

【0051】

超音波探触子２ａは、図１の超音波探触子２に対して、信号変換部２１、及び、センサ部２２を追加して構成されている。また、演算部４ａは、図１の演算部４に対して、第１位置補正部１２、及び、第２位置補正部１３に代わり、それぞれ第１位置補正部１２ａ、及び、第２位置補正部１３ａを有するとともに、図１の相関演算部１４が削除されて構成されている。さらに、記憶部８ａは、図１の記憶部８に対して、位置情報記憶部２３が追加されて構成されている。

【0052】

信号変換部２１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に変換するとともに、外部の検体で反射された超音波エコーを再度電気的なエコー信号に変換する。

【0053】

センサ部２２は、例えば、ジャイロセンサ、磁気センサ等で構成され、超音波探触子２ａの位置及び向きの情報を検出する。センサ部２２により検出された超音波探触子２ａの位置及び向きの情報は、制御部９を介して記憶部８ａに入力される。

【0054】

記憶部８ａの位置情報記憶部２３は、基準画像取得時の位置情報を記憶するとともに、センサ部２２により検出された超音波探触子２ａの位置及び向きの情報を随時記憶する。

【0055】

第１位置補正部１２ａは、ＴＩＣ解析を行う際の関心領域の移動に対して、走査平面のずれを補正する。このとき、第１位置補正部１２ａは、位置情報記憶部２３に記憶されている超音波探触子２ａの位置及び向きの情報に基づいて、走査平面を移動させる。

【0056】

また、第２位置補正部１３ａは、走査平面上の関心領域の移動に同期して、ＴＩＣ解析用のＲＯＩの位置を自動で補正する。このとき、第２位置補正部１３ａは、位置情報記憶部２３に記憶されている超音波探触子２ａの位置及び向きの情報に基づいて、走査平面上のＲＯＩ位置を自動で補正する。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。

【0057】

次に、このように構成された超音波観測装置１ａの動作について説明する。ＴＩＣ解析を行わない場合、及び、ＴＩＣ解析を行う場合の処理は、図２〜図４と略同様であり、異なる処理のみ説明する。

【0058】

第２の実施形態では、図２のステップＳ４及び図３のステップＳ１５の走査平面の最適の処理が第１の実施形態と異なる。第２実施形態では、超音波探触子２ａに設けられたセンサ部２２により超音波探触子２ａの位置及び方向を取得する。そして、第１位置補正部１２ａにより、取得した超音波探触子２の位置及び方向から、基準画像がどの方向にどれだけ動いたかを検知することで、その検知情報を基にボリュームデータから走査平面を補正し、基準画像を表示し続ける。

【0059】

また、第２の実施形態では、図３のステップＳ２２のＴＩＣ解析用のＲＯＩの自動補正の処理が第１の実施形態と異なる。第２の実施形態では、超音波探触子２ａに設けられたセンサ部２２が検知した位置及び向きの情報が位置情報記憶部２３から読み出され、第２位置補正部１３ａにより、読み出された位置及び向きの情報に基づいて、ＴＩＣ解析用のＲＯＩの位置が自動で補正される。その他の処理は、図２〜図４と同様である。

【0060】

ここで、ＴＩＣ解析用のＲＯＩの位置の自動補正について図６Ａ〜図６Ｃを用いて説明する。図６Ａ〜図６Ｃは、ＴＩＣ解析用のＲＯＩの位置の自動補正について説明するための図である。

【0061】

まず、図６Ａに示すように、走査平面上の関心領域にＴＩＣ解析用のＲＯＩが設定される。手振れ等によりプローブの位置または向きがずれると、図６Ｂに示すように、関心領域がＴＩＣ解析用のＲＯＩ外にずれてしまう。

【0062】

この場合、第２位置補正部１３ａは、センサ部２２により検知され、位置情報記憶部２３に記憶されている超音波探触子２ａの位置及び向きの情報に基づいて、図６Ｃに示すように、ＴＩＣ解析用のＲＯＩの位置を自動で補正する。

【0063】

このように、本実施形態の超音波観測装置１ａは、走査平面の最適化、及び、ＴＩＣ解析用のＲＯＩの位置の自動補正の手法が第１の実施形態と異なる。本実施形態の超音波観測装置１ａは、超音波探触子２ａにセンサ部２２を設け、超音波探触子２ａの位置及び向きの情報を取得し、これらの情報に基づいて、走査平面の最適化、及び、ＴＩＣ解析用のＲＯＩの位置を自動に補正するようにしている。

【0064】

その他の構成及び動作は第１の実施形態と同様である。そのため、本実施形態の超音波観測装置１ａは、第１の実施形態と同様に、ＴＩＣ解析の際のデータ容量を抑えつつ、関心領域に対してプローブがずれても正確に造影輝度の時間的変化を把握することができる。

【0065】

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。

【0066】

表示部７は、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に表示する画像は、観察しているライブ画像とし、基準画像と最も相関値が大きくなる際の画像（ＴＩＣ解析用の動画）は、装置内に保存（例えば、動画記憶部１５に記憶）し、ＴＩＣ解析を行う際に読み出して使用する。その他の構成は、第１または第２の実施形態と同様である。

【0067】

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。

【0068】

表示部７は、画像処理部５で生成した画像を含む各種情報を表示する。表示部７に表示する画像は、相関演算部１４において演算された、基準画像と最も相関値が大きくなる際の画像（ＴＩＣ解析用の動画）とする。なお、表示部７は、基準画像と最も相関値が大きくなる際の画像と、観察しているライブ画像とを同時に表示するようにしても良い。このとき、相関演算部１４にて基準画像と最も相関値が大きくなる際の画像のみをＴＩＣ解析用の動画として装置内に保存する。その他の構成は、第１または第２の実施形態と同様である。

【0069】

なお、第３の実施形態及び第４の実施形態では、相関演算用にＢモード画像データ生成部１７で生成されるＢモード画像のボリュームデータを、基準画像と最も相関値が大きくなる際の画像、及び／又は、観察しているライブ画像と、表示部７に同時に表示しても良い。

【0070】

なお、本明細書における各フローチャート中の各ステップは、その性質に反しない限り、実行順序を変更し、複数同時に実行し、あるいは実行毎に異なった順序で実行してもよい。

【0071】

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。

【0072】

本出願は、２０１４年１０月１６日に日本国に出願された特願２０１４−２１１７８６号公報を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。

【要約】

超音波観測装置１は、超音波の送受信方向を第１及び第２の方向に変更することで、超音波ビームの２次元走査が可能な超音波探触子２と、超音波ビームの送受信方向を制御する送受信部３と、超音波ビームを第１及び第２の方向に走査した結果からＢモード画像のボリュームデータを生成する画像処理部５と、第１の関心領域が明瞭に描出されている際の画像を基準画像として設定する入力部６と、基準画像を記憶する記憶部８と、常に入力部６で設定された基準画像と類似する画像が表示されるよう走査平面を補正する演算部４とを備え、演算部４は、走査平面上の第１の関心領域の移動に同期して、輝度の時間的変化を解析する際の第２の関心領域の位置を自動で補正する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】