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▶ ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシーの特許一覧
(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】6293452
(24)【登録日】2018年2月23日
(45)【発行日】2018年3月14日
(54)【発明の名称】超音波診断装置及び画像解析装置
(51)【国際特許分類】
A61B 8/00 20060101AFI20180305BHJP
【ＦＩ】
A61B8/00
【請求項の数】10
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2013-225158(P2013-225158)
(22)【出願日】2013年10月30日
(65)【公開番号】特開2015-84898(P2015-84898A)
(43)【公開日】2015年5月7日
【審査請求日】2016年10月21日
(73)【特許権者】
【識別番号】300019238
【氏名又は名称】ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100137545
【弁理士】
【氏名又は名称】荒川 聡志
(72)【発明者】
【氏名】神山 直久
【審査官】
宮川 哲伸
(56)【参考文献】
【文献】
特表２０１１−５２１７６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２０１１−５２１７６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０１−１４１６４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００７−３１９４９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１１−１１０１８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０８−１３１４３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
国際公開第２００６／０５９６６８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特開２００４−１６２６８（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】
被検体に対する超音波の送受信を行なう超音波プローブと、
該超音波プローブの位置の時間変化の情報に応じた模様からなるパタン画像のデータを作成するパタン画像データ作成部と、
前記超音波プローブによって得られた超音波のエコー信号に基づく超音波画像データの一部として前記パタン画像のデータを有する画像データを作成するデータ作成部と、
を備えることを特徴とする超音波診断装置。
該超音波プローブの位置の時間変化の情報に応じた模様からなるパタン画像のデータを作成するパタン画像データ作成部と、
前記超音波プローブによって得られた超音波のエコー信号に基づく超音波画像データの一部として前記パタン画像のデータを有する画像データを作成するデータ作成部と、
を備えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項2】
前記超音波プローブの位置を検出する位置検出部を備え、
前記パタン画像データ作成部は、前記位置検出部で検出された位置情報の時間変化に基づいて前記パタン画像のデータを作成する
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
前記パタン画像データ作成部は、前記位置検出部で検出された位置情報の時間変化に基づいて前記パタン画像のデータを作成する
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項3】
前記超音波プローブの加速度を検出する加速度検出部と、
加速度検出部で検出された加速度に基づいて前記超音波プローブの速度情報を算出する速度算出部と、
を備え、
前記パタン画像データ作成部は、前記速度情報に基づいて前記パタン画像のデータを作成する
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
加速度検出部で検出された加速度に基づいて前記超音波プローブの速度情報を算出する速度算出部と、
を備え、
前記パタン画像データ作成部は、前記速度情報に基づいて前記パタン画像のデータを作成する
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項4】
前記データ作成部は、前記超音波画像データと前記パタン画像のデータとを合成して、前記画像データを作成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項5】
前記パタン画像データ作成部は、一フレーム毎に前記パタン画像のデータを作成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項6】
前記超音波画像データはＢモード画像データであり、前記パタン画像は、前記超音波プローブの位置の時間変化の情報に応じた濃淡及び形状を有する模様からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項7】
前記データ作成部によって作成された前記画像データが記憶される記憶部を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項8】
前記データ作成部によって作成された前記画像データに基づく画像が表示される表示部を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項9】
前記データ作成部によって作成された前記画像データに基づいて、パタン認識処理によって前記パタン画像を抽出する処理を含む画像解析処理を行なう画像解析部であって、前記パタン画像に対応する前記超音波プローブの位置の時間変化の情報を用いた画像解析処理を行なう画像解析部を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項10】
請求項１〜８に記載された前記超音波診断装置の前記データ作成部によって作成された前記画像データに基づいて、パタン認識処理によって前記パタン画像を抽出する処理を含む画像解析処理を行なう画像解析装置であって、前記パタン画像に対応する前記超音波プローブの位置の時間変化の情報を用いた画像解析処理を行なうことを特徴とする画像解析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、被検体に対して超音波の送受信を行なって超音波画像データを作成する超音波診断装置及び画像解析装置に関する。
【背景技術】
【0002】
超音波画像により、例えば臓器の委縮、変形、拘束、腫瘍などの構造物の診断を行なうことが可能である。また、超音波画像における肝臓や甲状腺、筋肉などの実質の明るさ、不均一さなどから、その脂肪化や硬変といったびまん性の疾患の診断が行われる。さらに、超音波画像に基づいて、乳房における乳管の拡張や乳腺構造の乱れなどが診断される場合もある。これらの診断を自動的に行なうために、あるいは人間による診断を補助するために、画像解析処理が行なわれる場合がある（例えば、非特許文献１参照）。
【0003】
画像解析処理としては、例えばパタン（ｐａｔｔｅｒｎ）認識処理が行われる場合がある。より詳細には、正常と診断される超音波画像のパタンと、異常と診断される超音波画像のパタンとを記憶しておき、これらのパタンと、得られた超音波画像のパタンとをパタン認識技術を用いて比較することにより、被検体の疾患の有無を判別あるいは定量化できることが期待されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】利光弘企、蜂屋弘之、山口匡、「微小病変組織抽出のための３次元フィルタの設計」、電子情報通信学会２０１０ソサイエティ大会（大阪）講演論文集、２０１０年９月、Ｓ９−Ｓ１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、三次元の構造物に対して画像解析処理による診断を行なう場合、先ず被検体における三次元領域の超音波画像データ（ボリュームデータ：ｖｏｌｕｍｅ ｄａｔａ）を取得する。そして、例えば、乳管の三次元形状に基づいた診断を行なう場合、ボリュームデータを構成する各フレーム（ｆｒａｍｅ）の超音波画像データにおいてパタン認識処理等によって抽出された乳管の断面形状から、三次元の乳管の形状を特定し、診断が行われる。
【0006】
前記ボリュームデータは、例えば機械的に超音波振動子列を搖動させる三次元超音波プローブや、二次元配置された超音波振動子によって三次元空間に対して超音波の走査を行なう超音波プローブによって取得することができる。あるいは、一断面についての超音波の送受信を行なう超音波プローブを、被検体の体表面上において移動させることによっても、前記ボリュームデータを取得することができる。
【0007】
超音波プローブを移動させて三次元領域の超音波画像データを取得する場合、移動速度が一定ではない場合もある。この場合、移動速度が一定であると仮定して、前記ボリュームデータにおける各フレームにおいて抽出された断面から三次元形状を特定すると、実際の被検体における診断対象の三次元形状とは異なる形状となり、正確な診断を行なうことができないおそれがある。従って、エコー信号を取得する時の超音波プローブの動き方が考慮された正確な診断を行なえるようにすることが求められている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上述の課題を解決するためになされた一の観点の発明は、被検体に対する超音波の送受信を行なう超音波プローブと、この超音波プローブの位置の時間変化の情報に応じた模様からなるパタン画像のデータを作成するパタン画像データ作成部と、前記超音波プローブによって得られた超音波のエコー信号に基づく超音波画像データの一部として前記パタン画像のデータを有する画像データを作成するデータ作成部と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。
【発明の効果】
【0009】
上記観点の発明によれば、前記超音波プローブの位置の時間変化の情報に応じた模様からなる前記パタン画像のデータを、超音波画像データの一部として有する画像データが作成される。従って、この画像データに基づいて、前記超音波プローブの動き方が考慮された正確な診断を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の実施形態における超音波診断装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図2】表示制御部の構成を示すブロック図である。
【図3】超音波の送受信を行なう超音波プローブの移動を説明する図である。
【図4】あるフレームについての速度情報の算出を説明する図である。
【図5】超音波プローブの移動方向を説明する図である。
【図6】一部にパタン画像を有するＢモード画像を示す図である。
【図7】パタン画像の一例を示す図である。
【図10】乳管を示す模式図である。
【図12】一定速度で超音波プローブを移動したことを前提とした場合において、各フレームのＢモード画像データにおけるパタン認識処理による抽出によって特定される乳管の三次元形状を示す図である。
【図13】超音波プローブの動きを示す図である。
【図14】パタン画像を有するＢモード画像が表示された表示部を示す図である。
【図15】パタン画像の他例を一部に有するＢモード画像を示す図である。
【図16】パタン画像の他例を示す拡大図である。
【図17】パタン画像の他例を示す拡大図である。
【図18】パタン画像の他例を一部に有するＢモード画像を示す図である。
【図19】パタン画像の他例を一部に有するＢモード画像を示す図である。
【図20】パタン画像の他例を一部に有するＢモード画像を示す図である。
【図21】第四変形例における超音波診断装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図22】第四変形例における表示制御部の構成を示すブロック図である。
【図23】第五変形例における超音波診断装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図24】第五変形例における表示制御部の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送受信ビームフォーマ３、エコーデータ処理部４、表示制御部５、表示部６、操作部７、制御部８及び記憶部９を備える。
【0012】
前記超音波プローブ２は、アレイ（ａｒｒａｙ）状に配置された複数の超音波振動子を有して構成され、この超音波振動子によって被検体に対して超音波を送信し、そのエコー信号を受信する。
【0013】
前記超音波プローブ２には、例えばホール素子で構成される前記磁気センサ１０が設けられている。この磁気センサ１０により、例えば磁気発生コイルで構成される磁気発生部１１から発生する磁気が検出されるようになっている。前記磁気センサ１０における検出信号は、前記表示制御部５へ入力されるようになっている。前記磁気センサ１０における検出信号は、図示しないケーブルを介して前記表示制御部５へ入力されてもよいし、無線で前記表示制御部５へ入力されてもよい。前記磁気発生部１１及び前記磁気センサ１０は、後述のように前記超音波プローブ２の位置及び傾きを検出するために設けられている。
【0014】
前記送受信ビームフォーマ３は、前記超音波プローブ２から所定の走査条件で超音波を送信するための電気信号を、前記制御部８からの制御信号に基づいて前記超音波プローブ２に供給する。また、前記送受信ビームフォーマ３は、前記超音波プローブ２で受信したエコー信号について、整相加算処理等の信号処理を所定の受信パラメータで行ない、信号処理後のエコーデータを前記エコーデータ処理部４へ出力する。
【0015】
前記エコーデータ処理部４は、前記送受信ビームフォーマ３から出力されたエコーデータに対し、超音波画像を作成するための信号処理などを行なう。例えば、前記エコーデータ処理部４は、Ｂモード処理を行なう。前記Ｂモード処理は、対数圧縮処理、包絡線検波処理等を含む。前記Ｂモード処理によってＢモードデータが作成される。
【0016】
前記表示制御部５は、図２に示すように、位置算出部５１、超音波画像データ作成部５２、パタン画像データ作成部５３、合成部５４、表示画像制御部５５及び画像解析部５６を有する。前記位置算出部５１は、前記磁気センサ１０からの磁気検出信号に基づいて、三次元空間において、前記磁気発生部１１を原点とする座標系における前記超音波プローブ２の位置情報（以下、「プローブ位置情報」と云う）を算出する。さらに、前記位置算出部５１は、前記プローブ位置情報に基づいてエコー信号の前記座標系における位置情報（超音波画像の位置情報）を算出してもよい。前記位置算出部５１及び前記磁気センサ１０は、本発明における位置検出部の実施の形態の一例である。
【0017】
前記超音波画像データ作成部５２は、前記エコーデータ処理部４で得られたローデータ（ｒａｗ ｄａｔａ）をスキャンコンバータ（Ｓｃａｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）によって走査変換して超音波画像データを作成する。例えば、この超音波画像データとして、前記超音波画像データ作成部５２は、前記Ｂモードデータを走査変換してＢモード画像データを作成する。
【0018】
前記パタン画像データ作成部５３は、前記位置算出部５１によって算出された前記プローブ位置情報の時間変化、すなわち前記超音波プローブ２の速度情報を算出する。この速度情報には、速さの値のほか、移動方向も含まれる。そして、前記パタン画像データ作成部５３は、前記超音波プローブ２の速度情報に応じた模様からなるパタン画像のデータを作成する。詳細は後述する。前記パタン画像データ作成部５３は、本発明におけるパタン画像データ作成部の実施の形態の一例である。
【0019】
前記合成部５４は、前記パタン画像のデータと前記Ｂモード画像データとを合成し、前記パタン画像のデータを一部に有するＢモード画像データを作成する。前記合成部５４は、本発明におけるデータ作成部の実施の形態の一例である。また、前記パタン画像のデータを一部に有するＢモード画像データは、本発明におけるデータ作成部によって作成される画像データの実施の形態の一例である。
【0020】
前記表示画像制御部５５は、前記Ｂモード画像データに基づく超音波画像を前記表示部６に表示させる。
【0021】
前記画像解析部５６は、前記パタン画像のデータを一部に有する超音波画像データに基づいて画像解析を行なう。詳細は後述する。前記画像解析部５６は、本発明における画像解析部の実施の形態の一例である。
【0022】
前記表示部６は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）や有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどである。前記表示部６は、本発明における表示部の実施の形態の一例である。
【0023】
前記操作部７は、特に図示しないが、操作者が指示や情報を入力するためのキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）、ダイヤル（ｄｉａｌ）及びポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）などを含んで構成されている。
【0024】
前記制御部８は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であり、前記記憶部９に記憶された制御プログラムを読み出し、前記超音波診断装置１の各部における機能を実行させる。
【0025】
前記記憶部９は、例えばＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）や半導体メモリ（ｍｅｍｏｒｙ）などである。この記憶部９には、例えば前記パタン画像のデータを一部に有する前記Ｂモード画像データが記憶される。前記記憶部９には、前記Ｂモードデータなどが記憶されてもよい。前記記憶部９は、本発明における記憶部の実施の形態の一例である。
【0026】
さて、本例の超音波診断装置１の作用について説明する。ここでは、先ず被検体についてのＢモード画像データの取得とその記憶について説明した後、このＢモード画像データに基づく診断について説明する。
【0027】
先ず、被検体についてのＢモード画像データの取得とその記憶について説明する。操作者は、被検体の体表面に前記超音波プローブ２を当接する。そして、この超音波プローブ２において超音波の送受信が行われ、そのエコー信号に基づいて、Ｂモード画像データが作成される。
【0028】
操作者は、図３に示すように、超音波の送受信を行なっている前記超音波プローブ２を、体表面Ｓの上において、例えば矢印の方向へ移動させる。これにより、被検体の三次元領域におけるデータ、すなわちボリュームデータが取得される。このボリュームデータは、異なる時間に取得された複数フレームのＢモード画像データからなる。
【0029】
ちなみに、図３において、Ｚ方向は、前記超音波プローブ２のエレベーション（ｅｌｅｖａｔｉｏｎ）方向である。また、Ｘ方向は、前記超音波プローブ２のアジマス（ａｚｉｍｕｔｈ）方向である。前記ボリュームデータは、前記超音波プローブ２をＺ方向に移動させることによって取得される。
【0030】
超音波の送受信時には、前記位置算出部５１は、前記磁気センサ１０（図３では図示省略）からの磁気検出信号に基づいて、プローブ位置情報を算出する。これにより、各フレームのＢモード画像データは、前記プローブ位置情報を有する。
【0031】
前記パタン画像データ作成部５３は、前記プローブ位置情報の時間変化、すなわち前記超音波プローブ２の速度情報をフレーム毎に算出する。具体的には、前記パタン画像データ作成部５３は、あるフレームＦｎ（ｎ：フレーム番号）における前記速度情報を、フレームＦｎの位置及び時間の情報と、フレームＦｎの直前のフレームＦ（ｎ−１）の位置及び時間の情報とから算出する。
【0032】
例えば、図４に示すように、前記フレームＦ（ｎ−１）の取得時刻をｔ１とし、前記フレームＦｎの取得時刻をｔ２とする。時刻ｔ２と時刻ｔ１との時間差をΔｔとすると、前記パタン画像データ作成部５３は、前記時間差Δｔと、前記フレームＦ（ｎ−１）及び前記フレームＦｎの各々の位置情報とに基づいて、前記フレームＦｎにおける前記速度情報を算出する。前記フレームＦｎ，Ｆ（ｎ−１）の各々の位置情報としては、前記フレームＦｎ，Ｆ（ｎ−１）の各々における互いに対応する代表点の位置情報が用いられてもよい。
【0033】
前記速度情報には、速さの値の他、前記超音波プローブ２の移動方向が含まれる。ただし、移動方向は、図５に示すように、一軸上における一方の方向と他方の方向の二方向（矢印で示された方向）のみであってもよい。この場合、前記速度情報における移動方向は、正負の符号で表わされる。
【0034】
前記パタン画像作成部５３は、前記速度情報に応じた模様からなるパタン画像ＰＩのデータを、フレーム毎に作成する。このパタン画像ＰＩのデータは、図６に示すように、Ｂモード画像ＢＩのデータ（Ｂモード画像データ）の一部として前記記憶部９に記憶されるデータである。
【0035】
前記パタン画像ＰＩは、Ｂモード画像における前記画像解析部５６によるパタン認識処理のアルゴリズム（ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）によって認識可能な画像である。前記パタン画像ＰＩは、前記速度情報に応じた濃淡及び形状を有する。
【0036】
具体的に、前記パタン画像ＰＩについて図７〜図９に基づいて説明する。このパタン画像ＰＩは、黒色の四角形ＳＱと、この四角形ＳＱの中に配置された白色の三角形ＴＲとからなる。前記三角形ＴＲは、底辺が前記四角形ＳＱの上下方向における中央に位置しており、前記速度情報に応じた形態（濃淡及び形状）を有する。具体的には、前記三角形ＴＲは、速さの値が大きくなるほど、高さが大きくなる。ここでは、図７の三角形ＴＲよりも図８の三角形ＴＲの方が、高さが大きく、図７のパタン画像ＰＩよりも図８のパタン画像ＰＩの方が、超音波プローブ２の速さの値が大きいことを示す。
【0037】
また、前記三角形ＴＲは、移動方向に応じた形状を有する。ここでは、前記三角形ＴＲは、一方の方向（＋の方向）と他方の方向（−の方向）とで、底辺と対向する頂点の位置が逆になっている。図７及び図８と、図９とでは、前記三角形ＴＲは、前記頂点の位置が逆になっており、移動方向が逆であることを示している。
【0038】
前記合成部５４は、前記パタン画像のデータと前記Ｂモード画像データとを合成し、上述の図７に示すように、前記パタン画像ＰＩのデータを一部に有するＢモード画像ＢＩのデータ（Ｂモード画像データ）Ｄを作成する。前記合成部５４によって作成された前記データＤは、前記記憶部９に記憶される。
【0039】
次に、前記パタン画像のデータを一部に有するＢモード画像データに基づく診断について説明する。前記画像解析部５６は、前記記憶部９から読み出された前記データＤに対して、画像解析処理を行ない、診断を行なう。画像解析処理は、パタン認識処理を用いた処理である。パタン認識処理は、画像における二次元の濃淡（輝度）の変化を捉えて、所定の形状を抽出する処理である。抽出される形状は、予め前記記憶部９に記憶されている。
【0040】
例えば、図１０に示す形状を有する乳管ＢＤについて診断を行なう場合を例に挙げて説明する。前記乳管ＢＤにおいて、位置Ｐ１から位置Ｐ２までの区間Ｐ１２においては、前記超音波プローブ２を速度Ｖ１で移動させながら超音波の送受信を行なう。一方、前記乳管ＢＤにおいて、前記位置Ａ２から位置Ａ３までの区間Ｐ２３においては、速度Ｖ１よりも遅い速度Ｖ２（すなわち、Ｖ２＜Ｖ１）で前記超音波プローブを移動させながら超音波の送受信を行なったとする。これにより、図１１に示すように、前記位置Ｐ１から前記位置Ｐ２までの区間においては、距離Ｄ１の間隔で一フレームのＢモード画像データＢＩＤが取得され、前記位置Ｐ２から前記位置Ｐ３までの区間においては、距離Ｄ２の間隔で一フレームのＢモード画像データＢＩＤが取得される。なお、図１１におけるＢモード画像データＢＩＤの取得時間間隔は、等しいものとする。
【0041】
前記画像解析部５６は、各フレームのＢモード画像データＢＩＤにおいて、パタン認識処理を行なって、乳管を抽出する。ここで、前記区間Ｐ２３においては、前記区間Ｐ１２よりも前記超音波プローブ２の移動速度が遅い。従って、仮に前記位置Ｐ１から前記位置Ｐ３まで一定速度で前記超音波プローブ２が移動したことを前提にして、各フレームにおいて抽出された乳管の断面形状から三次元の乳管の形状を特定すると、図１２に示すように、前記区間Ｐ２３の部分が実際よりも長くなり、実際の形状とは異なる形状になる。仮に、このような形状が異常であると診断されるべきものであるとすると、正確な診断を行なうことができない。
【0042】
しかし、本例では、速度情報を考慮して、乳管の三次元形状を特定することができる。具体的に説明する。前記画像解析部５６は、パタン認識処理によって、前記Ｂモード画像データＢＩＤにおいて、前記乳管ＢＤのほか、前記パタン画像ＰＩを抽出する。
【0043】
ここで、前記記憶部９には、速度情報と対応付けて複数のパタン画像が予め記憶されている。前記画像解析部５６は、前記Ｂモード画像データＢＩＤにおいて抽出された前記パタン画像ＰＩと前記記憶部９に記憶された前記パタン画像とを比較して、対応する速度情報を特定する。
【0044】
前記画像解析部５６は、各フレームにおいて抽出された乳管の断面形状から三次元の乳管の形状を特定する際に、前記速度情報を用いる。これにより、各フレームのＢモード画像データＢＩＤの位置を特定することができる。具体的には、図１１に示すように、前記区間Ｐ２３におけるＢモード画像データＢＩＤの各々の間の距離（距離Ｄ２）が、前記区間Ｐ１２におけるＢモード画像データＢＩＤの各々の間の距離（距離Ｄ１）よりも短いことを特定することができる。
【0045】
前記画像解析部５６は、前記速度情報を用いて特定された乳管の三次元形状に基づいて、診断を行なう。このように、速度情報が考慮されることによって、実際の形状に即した形状を特定することができるので、診断を正確に行なうことができる。
【0046】
なお、前記画像解析部５６による診断結果は、医師等が最終的な診断を行なうための補助的なものであってもよい。
【0047】
ところで、Ｂモード画像データなどの超音波画像データは、ＤＩＣＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）という規格で取り扱われることが多い。ここで、ＤＩＣＯＭ画像は、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）やＡＶＩ（Ａｕｄｉｏ Ｖｉｄｅｏ Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ）といった形式に変換されることがある。このようにＤＩＣＯＭ画像が他の形式に変換されると、画像データのヘッダ（ｈｅａｄｅｒ）情報は失われてしまう。
【0048】
しかし、本例によれば、前記超音波プローブ２の速度情報は、ヘッダ情報としてではなく、前記パタン画像として前記Ｂモード画像データの一部として記憶されている。従って、データ形式が変換されても、速度情報が失われることはない。
【0049】
また、本例によれば、前記パタン画像は、前記速度情報に応じたからなるので、前記乳管など二次元形状を抽出するパタン認識処理のアルゴリズム（Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）を用いることにより、前記パタン画像を認識することができる。
【0050】
次に、実施形態の変形例について説明する。先ず、第一変形例について説明する。上述において、前記速度情報は、乳管の三次元形状を特定するために用いられているが、前記画像解析部５６は、前記速度情報を診断に用いてもよい。例えば、前記速度情報における速さの値の変化や移動方向の変化など、超音波プローブ２の移動パタンの情報が、診断の一要因として用いられてもよい。具体的には、上述のように、前記超音波プローブ２の移動速度が遅くなった場合や、図１３に示すように、前記超音波プローブ２の移動方向が逆方向になった場合は、病変等の異常を発見した可能性がある。
【0051】
そこで、前記パタン画像から特定された前記速度情報における速さの値の変化や、符号の変化などが、予め異常なものとして設定された変化に該当し、なおかつ前記パタン認識処理によって特定される形状が異常である場合、前記画像解析部５６は、異常と診断する。
【0052】
ちなみに、上述の実施形態において、乳管の三次元形状を特定するために前記速度情報が用いられる場合であっても、移動方向の向き（速度情報の符号）も考慮されて三次元形状が特定されてもよい。
【0053】
次に、第二変形例について説明する。図１４に示すように、前記パタン画像ＰＩを有するＢモード画像ＢＩが表示部に表示されてもよい。この場合、前記画像解析部５６ではなく、医師等が、前記Ｂモード画像ＢＩにおける観察部分や前記パタン画像ＰＩを見て、このパタン画像ＰＩから特定される速度情報も考慮して、診断を行なってもよい。
【0054】
次に、第三変形例について説明する。ここでは、前記パタン画像ＰＩの他例について説明する。前記パタン画像ＰＩは、図１５に示すように、黒色部ＢＬと輝度変化部ＢＣとからなる。この輝度変化部ＢＣは、速さの値に応じて輝度が変化する。例えば、前記輝度変化部ＢＣは、速さの値が大きくなると輝度値が高くなり、速さの値が小さくなると輝度値が低くなる。また、前記輝度変化部ＢＣは、前記黒色部ＢＬに対する位置関係が、前記超音波プローブ２の移動方向に応じて変わる。例えば、前記超音波プローブ２が、一方の方向（＋の方向）に移動する時は、図１６に示すように、前記輝度変化部ＢＣは、前記黒色部ＢＬに対して上側に位置する。また、前記超音波プローブ２が、他方の方向（−の方向）に移動する時は、図１７に示すように、前記輝度変化部ＢＣは、前記黒色部ＢＬに対して下側に位置する。
【0055】
また、前記パタン画像ＰＩは、図１８に示すように、黒色の帯状部ＢＥと、この帯状部ＢＥの中に配置された白色の円ＣＣとからなっていてもよい。前記帯状部ＢＥにおける前記円ＣＣの位置が、速度情報を示している。具体的に説明すると、前記帯状部ＢＥの長手方向における中央ＣＥの位置は、速度が零である。そして、前記帯状部ＢＥにおける前記中央ＣＥよりも一方側（上側）の領域は、一方の移動方向（＋の方向）を示し、前記中央ＣＥよりも他方側（下側）の領域は、他方の移動方向（−の方向）を示す。そして、前記中央ＣＥから離れるほど、速さの値が大きいことを示す。
【0056】
前記黒色の帯状部ＢＥと前記円ＣＣとからなるパタン画像ＰＩは、縦方向ではなく、図１９に示すように横方向の画像であってもよい。
【0057】
また、前記パタン画像ＰＩは、図２０に示す帯状部ＢＥからなっていてもよい。この帯状部ＢＥは、黒色部ＢＬと、この黒色部ＢＬの両端側に位置する輝度変化部ＢＣ１，ＢＣ２とからなる。この輝度変化部ＢＣ１，ＢＣ２は、速さの値に応じて輝度が変化する。例えば、前記輝度変化部ＢＣ１，ＢＣ２は、速さの値が大きくなると輝度値が高くなり、速さの値が小さくなると輝度値が低くなる。また、前記超音波プローブ２が、一方の方向（＋の方向）に移動する時は、一方の前記輝度変化部ＢＣ１の輝度が変化し、他方の方向（−の方向）に移動する時は、他方の前記輝度変化部ＢＣ２の輝度が変化する。
【0058】
ちなみに、図６及び図１５では、前記超音波画像ＢＩとして、前記超音波プローブ２がリニアプローブである場合の超音波画像が示されているが、図１６では、前記超音波画像ＢＩとして、前記超音波プローブ２がコンベックスプローブである場合の超音波画像が示されている。
【0059】
その他、前記パタン画像ＰＩは、速度情報に応じた模様からなる画像であればよく、上述の例に限られるものではない。
【0060】
次に、第四変形例について説明する。図２１に示すように、前記超音波診断装置１において、前記超音波プローブ２には、前記磁気センサ１０の代わりに、加速度センサ１２が設けられていてもよい。この場合、前記磁気センサ１０は不要である。
【0061】
前記表示制御部５は、図２２に示すように、前記超音波画像データ作成部５２、前記パタン画像データ作成部５３、前記合成部５４、前記表示画像制御部５５、前記画像解析部５６のほか、加速度算出部５７及び速度算出部５８を有する。
【0062】
前記加速度算出部５７は、前記加速度センサ１２の検出信号に基づいて、前記超音波プローブの加速度情報を算出する。前記加速度センサ１２及び前記加速度算出部５７は、本発明における加速度検出部の実施の形態の一例である。
【0063】
前記速度算出部５８は、前記加速度情報に基づいて、前記超音波プローブ２の速度情報を算出する。前記速度算出部５８は、本発明における速度算出部の実施の形態の一例である。
【0064】
本例では、前記パタン画像データ作成部５３は、前記速度算出部５８で算出された速度情報に応じた前記パタン画像ＰＩのデータを、フレーム毎に作成する。
【0065】
次に、第五変形例について説明する。前記パタン画像のデータを一部に有するＢモード画像のデータに対するパタン認識処理は、前記超音波診断装置１において行なう場合に限定されるものではない。前記超音波診断装置１は、図２３に示す画像解析装置１００に、前記パタン画像のデータを一部に有するＢモード画像のデータを出力し、この画像解析装置１００において、前記画像解析部５６と同様にしてパタン認識処理を行なってもよい。前記画像解析装置１００は、本発明における画像解析装置の実施の形態の一例である。
【0066】
この第五変形例においては、図２４に示すように、前記表示制御部５は、画像解析部５６を有していなくてもよい。
【0067】
以上、本発明を前記実施形態によって説明したが、本発明はその主旨を変更しない範囲で種々変更実施可能なことはもちろんである。例えば、パタン認識処理を用いた診断は一例であり、上述のものに限られるものではない。
【0068】
また、前記超音波プローブ２の位置の時間変化の情報は、速度情報に限られるものではなく、例えば加速度情報などであってもよい。
【符号の説明】
【0069】
１ 超音波診断装置２ 超音波プローブ
６ 表示部
９ 記憶部
１０ 磁気センサ
１２ 加速度センサ
５１ 位置算出部
５３ パタン画像データ作成部
５４ 合成部
５６ 画像解析部
５７ 加速度算出部
５８ 速度算出部