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特開2023-137178超音波画像表示システム、画像表示方法、および記憶媒体
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023137178
(43)【公開日】2023-09-29
(54)【発明の名称】超音波画像表示システム、画像表示方法、および記憶媒体
(51)【国際特許分類】
A61B 8/14 20060101AFI20230922BHJP
【ＦＩ】
A61B8/14
【審査請求】有
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022043246
(22)【出願日】2022-03-17
(71)【出願人】
【識別番号】319011672
【氏名又は名称】ジーイー・プレシジョン・ヘルスケア・エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100105588
【弁理士】
【氏名又は名称】小倉 博
(74)【代理人】
【識別番号】100129779
【弁理士】
【氏名又は名称】黒川 俊久
(74)【代理人】
【識別番号】100151286
【弁理士】
【氏名又は名称】澤木 亮一
(72)【発明者】
【氏名】神山 直久
(72)【発明者】
【氏名】大栗 拓真
【テーマコード（参考）】
4C601
【Ｆターム（参考）】
4C601DD06
4C601DD14
4C601DE06
4C601EE11
4C601HH05
4C601JB36
4C601JB50
4C601JC06
4C601JC11
4C601JC37
4C601KK02
4C601KK07
4C601KK25
4C601KK31
(57)【要約】 （修正有）
【課題】超音波画像に描出されている複数の部位の中から、注目している部位を特定する作業を支援する。
【解決手段】超音波プローブと、超音波プローブで被検体をスキャンすることにより得られた超音波画像を表示する表示部と、超音波プローブおよび表示部と通信する１つ又は複数のプロセッサとを含む超音波診断装置であって、１つまたは複数のプロセッサが、送信音圧が変化しながら被検体に超音波が送信されるとともに、被検体から反射されたエコー信号を受信するように、超音波プローブを制御すること、受信されたエコー信号を処理することにより得られたエコーデータに基づいて、異なる送信音圧に対応する複数の超音波画像（Ｕ１～Ｕｚ）を生成すること、複数の超音波画像（Ｕ１～Ｕｚ）に基づいて、エコー信号の送信音圧依存性を表す支援画像を生成すること、表示部に支援画像を表示させることを含む動作を実行する超音波診断装置。
【選択図】図７
【解決手段】超音波プローブと、超音波プローブで被検体をスキャンすることにより得られた超音波画像を表示する表示部と、超音波プローブおよび表示部と通信する１つ又は複数のプロセッサとを含む超音波診断装置であって、１つまたは複数のプロセッサが、送信音圧が変化しながら被検体に超音波が送信されるとともに、被検体から反射されたエコー信号を受信するように、超音波プローブを制御すること、受信されたエコー信号を処理することにより得られたエコーデータに基づいて、異なる送信音圧に対応する複数の超音波画像（Ｕ１～Ｕｚ）を生成すること、複数の超音波画像（Ｕ１～Ｕｚ）に基づいて、エコー信号の送信音圧依存性を表す支援画像を生成すること、表示部に支援画像を表示させることを含む動作を実行する超音波診断装置。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
超音波プローブと、
前記超音波プローブで被検体をスキャンすることにより得られた超音波画像を表示する表示部と、
前記超音波プローブおよび前記表示部と通信する１つ又は複数のプロセッサと
を含む超音波診断装置であって、
前記１つまたは複数のプロセッサが、
送信音圧が変化しながら前記被検体に超音波が送信されるとともに、前記被検体から反射されたエコー信号を受信するように、前記超音波プローブを制御すること、
受信されたエコー信号を処理することにより得られたエコーデータに基づいて、異なる送信音圧に対応する複数の超音波画像を生成すること、
前記複数の超音波画像に基づいて、エコー信号の送信音圧依存性を表す画像を生成すること、
前記表示部に、前記送信音圧依存性を表す画像を表示させること
を含む動作を実行する超音波画像表示システム。
前記超音波プローブで被検体をスキャンすることにより得られた超音波画像を表示する表示部と、
前記超音波プローブおよび前記表示部と通信する１つ又は複数のプロセッサと
を含む超音波診断装置であって、
前記１つまたは複数のプロセッサが、
送信音圧が変化しながら前記被検体に超音波が送信されるとともに、前記被検体から反射されたエコー信号を受信するように、前記超音波プローブを制御すること、
受信されたエコー信号を処理することにより得られたエコーデータに基づいて、異なる送信音圧に対応する複数の超音波画像を生成すること、
前記複数の超音波画像に基づいて、エコー信号の送信音圧依存性を表す画像を生成すること、
前記表示部に、前記送信音圧依存性を表す画像を表示させること
を含む動作を実行する超音波画像表示システム。
【請求項2】
前記超音波プローブから送信される超音波の送信音圧は、時間とともに増加する、請求項１に記載の超音波画像表示システム。
【請求項3】
前記エコー信号強度の送信音圧依存性を表す画像を生成することが、
前記複数の超音波画像に基づいて、エコー信号の送信音圧依存性を表す特徴量を求めること、
前記特徴量に基づいて、前記複数の超音波画像のうちの少なくとも１つの超音波画像が表す断面の中から、血管を含む血管領域を特定すること、
前記超音波画像に基づいて、前記血管領域が他の領域よりも強調された画像を、前記エコー信号の送信音圧依存性を表す画像として生成すること、
を含む、請求項２に記載の超音波画像表示システム。
前記複数の超音波画像に基づいて、エコー信号の送信音圧依存性を表す特徴量を求めること、
前記特徴量に基づいて、前記複数の超音波画像のうちの少なくとも１つの超音波画像が表す断面の中から、血管を含む血管領域を特定すること、
前記超音波画像に基づいて、前記血管領域が他の領域よりも強調された画像を、前記エコー信号の送信音圧依存性を表す画像として生成すること、
を含む、請求項２に記載の超音波画像表示システム。
【請求項4】
前記特徴量を求めることが、
前記複数の超音波画像に基づいて、送信音圧の変化量に対するエコー信号強度の変化量の比の最大値を、前記特徴量として求めることを含む、請求項３に記載の超音波画像表示システム。
前記複数の超音波画像に基づいて、送信音圧の変化量に対するエコー信号強度の変化量の比の最大値を、前記特徴量として求めることを含む、請求項３に記載の超音波画像表示システム。
【請求項5】
前記特徴量を求めることが、
前記被検体の断層面内の各点に対して前記比の最大値を求めることを含む、請求項４に記載の超音波画像表示システム。
前記被検体の断層面内の各点に対して前記比の最大値を求めることを含む、請求項４に記載の超音波画像表示システム。
【請求項6】
前記血管領域を特定することが、
前記比の最大値が前記血管に対応する値であるか否かを判定するための閾値と、前記比の最大値とを比較し、その比較結果に基づいて、前記血管領域を特定することを含む、請求項５に記載の超音波画像表示システム。
前記比の最大値が前記血管に対応する値であるか否かを判定するための閾値と、前記比の最大値とを比較し、その比較結果に基づいて、前記血管領域を特定することを含む、請求項５に記載の超音波画像表示システム。
【請求項7】
前記血管領域が、他の領域とは異なる色で表示される、および／又は前記他の領域とは異なる模様で表示される、請求項６に記載の超音波画像表示システム。
【請求項8】
前記１つまたは複数のプロセッサが、
前記血管領域が他の領域よりも強調された画像に、第１の血管を囲む第１の関心領域と、第２の血管を囲む第２の関心領域とを設置すること、
前記第１の関心領域の第１の時間強度曲線と、前記第２の関心領域の第２の時間強度曲線を作成すること、
前記第１の時間強度曲線と前記第２の時間強度曲線に基づいて、生体内圧を求めること
を含む動作を実行する、請求項６に記載の超音波画像表示システム。
前記血管領域が他の領域よりも強調された画像に、第１の血管を囲む第１の関心領域と、第２の血管を囲む第２の関心領域とを設置すること、
前記第１の関心領域の第１の時間強度曲線と、前記第２の関心領域の第２の時間強度曲線を作成すること、
前記第１の時間強度曲線と前記第２の時間強度曲線に基づいて、生体内圧を求めること
を含む動作を実行する、請求項６に記載の超音波画像表示システム。
【請求項9】
前記特徴量を求めることが、
前記複数の超音波画像に基づいて、第１の送信音圧における第１のエコー信号強度と、第２の送信音圧における第２のエコー信号強度との差を、前記特徴量として求めることを含む、請求項３に記載の超音波画像表示システム。
前記複数の超音波画像に基づいて、第１の送信音圧における第１のエコー信号強度と、第２の送信音圧における第２のエコー信号強度との差を、前記特徴量として求めることを含む、請求項３に記載の超音波画像表示システム。
【請求項10】
前記特徴量を求めることが、
前記被検体の断層面内の各点に対して、前記エコー信号強度の差を求めることを含む、請求項９に記載の超音波画像表示システム。
前記被検体の断層面内の各点に対して、前記エコー信号強度の差を求めることを含む、請求項９に記載の超音波画像表示システム。
【請求項11】
前記血管領域を特定することが、
前記エコー信号強度の差が前記血管に対応する値であるか否かを判定するための閾値と、前記エコー信号強度の差とを比較し、その比較結果に基づいて、前記血管領域を特定すること
を含む、請求項１０に記載の超音波画像表示システム。
前記エコー信号強度の差が前記血管に対応する値であるか否かを判定するための閾値と、前記エコー信号強度の差とを比較し、その比較結果に基づいて、前記血管領域を特定すること
を含む、請求項１０に記載の超音波画像表示システム。
【請求項12】
前記血管領域が、他の領域とは異なる色で表示される、および／又は前記他の領域とは異なる模様で表示される、請求項１１に記載の超音波画像表示システム。
【請求項13】
前記１つまたは複数のプロセッサが、
前記血管領域が他の領域よりも強調された画像に、第１の血管を囲む第１の関心領域と、第２の血管を囲む第２の関心領域とを設置すること、
前記第１の関心領域の第１の時間強度曲線と、前記第２の関心領域の第２の時間強度曲線を作成すること、
前記第１の時間強度曲線と前記第２の時間強度曲線に基づいて、生体内圧を求めること
を含む動作を実行する、請求項１１に記載の超音波画像表示システム。
前記血管領域が他の領域よりも強調された画像に、第１の血管を囲む第１の関心領域と、第２の血管を囲む第２の関心領域とを設置すること、
前記第１の関心領域の第１の時間強度曲線と、前記第２の関心領域の第２の時間強度曲線を作成すること、
前記第１の時間強度曲線と前記第２の時間強度曲線に基づいて、生体内圧を求めること
を含む動作を実行する、請求項１１に記載の超音波画像表示システム。
【請求項14】
超音波プローブが、送信音圧が変化しながら前記被検体に超音波を送信するとともに、前記被検体から反射されたエコー信号を受信すること、
受信されたエコー信号を処理することにより得られたエコーデータに基づいて、異なる送信音圧に対応する複数の超音波画像を生成すること、
前記複数の超音波画像に基づいて、エコー信号強度の送信音圧依存性を表す画像を生成すること、
を含む画像生成方法。
受信されたエコー信号を処理することにより得られたエコーデータに基づいて、異なる送信音圧に対応する複数の超音波画像を生成すること、
前記複数の超音波画像に基づいて、エコー信号強度の送信音圧依存性を表す画像を生成すること、
を含む画像生成方法。
【請求項15】
超音波プローブおよび表示部超と通信する1つ又は複数のプロセッサによって実行可能な１つ又は複数の命令が格納された、1つ又は複数の非一時的でコンピュータ読取可能な記録媒体であって、前記１つ又は複数の命令は、前記1つ又は複数のプロセッサに、
送信音圧が変化しながら前記被検体に超音波が送信されるとともに、前記被検体から反射されたエコー信号を受信するように、前記超音波プローブを制御すること、
受信されたエコー信号を処理することにより得られたエコーデータに基づいて、異なる送信音圧に対応する複数の超音波画像を生成すること、
前記複数の超音波画像に基づいて、エコー信号強度の送信音圧依存性を表す画像を生成すること、
を含む動作を実行させる、記憶媒体。
送信音圧が変化しながら前記被検体に超音波が送信されるとともに、前記被検体から反射されたエコー信号を受信するように、前記超音波プローブを制御すること、
受信されたエコー信号を処理することにより得られたエコーデータに基づいて、異なる送信音圧に対応する複数の超音波画像を生成すること、
前記複数の超音波画像に基づいて、エコー信号強度の送信音圧依存性を表す画像を生成すること、
を含む動作を実行させる、記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、超音波画像を表示する超音波画像表示システム、超音波画像を表示する画像表示方法、および超音波画像を表示するための命令が記憶された記憶媒体に関する。
【背景技術】
【0002】
超音波を利用した検査方法として、マイクロバブルの造影剤を利用した検査が知られている。造影超音波検査は、例えば、乳腺病変の質的診断、病変の広がり診断などに使用されている。
【0003】
また、造影超音波検査の手法として、ＳＨＡＰＥ（Subharmonic-aided pressure estimation)が知られている（非特許文献１参照）。ＳＨＡＰＥは、血管にＲＯＩ（Region of Interest）を設定し、バブルからのエコー信号の強弱に基づいて生体内圧力を推定する手法である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】Eisenbrey, J. R., et al. Chronic liver disease: noninvasive subharmonic aided pressure estimation of hepatic venous pressure gradient. Radiology. 268, (2), 581-588 (2013).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
生体内圧力は、被検体を診断する上で有用な情報であるので、ＳＨＡＰＥの手法を検査プロトコルに組み込んだ超音波検査の開発が進められている。
【0006】
しかし、ＳＨＡＰＥの手順は複雑であり、現状では万人が実施できるプロトコルではない。特に、最適なＲＯＩの設置場所を特定することは非常に難しく、熟練を要する作業となる。
【0007】
そこで、超音波画像に描出されている複数の部位の中から、注目している部位を特定する作業を支援する技術が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の第１の観点は、超音波プローブと、
前記超音波プローブで被検体をスキャンすることにより得られた超音波画像を表示する表示部と、
前記超音波プローブおよび前記表示部と通信する１つ又は複数のプロセッサと
を含む超音波診断装置であって、
前記１つまたは複数のプロセッサが、
送信音圧が変化しながら前記被検体に超音波が送信されるとともに、前記被検体から反射されたエコー信号を受信するように、前記超音波プローブを制御すること、
受信されたエコー信号を処理することにより得られたエコーデータに基づいて、異なる送信音圧に対応する複数の超音波画像を生成すること、
前記複数の超音波画像に基づいて、エコー信号の送信音圧依存性を表す画像を生成すること、
前記表示部に、前記送信音圧依存性を表す画像を表示させること
を含む動作を実行する超音波画像表示システムである。
前記超音波プローブで被検体をスキャンすることにより得られた超音波画像を表示する表示部と、
前記超音波プローブおよび前記表示部と通信する１つ又は複数のプロセッサと
を含む超音波診断装置であって、
前記１つまたは複数のプロセッサが、
送信音圧が変化しながら前記被検体に超音波が送信されるとともに、前記被検体から反射されたエコー信号を受信するように、前記超音波プローブを制御すること、
受信されたエコー信号を処理することにより得られたエコーデータに基づいて、異なる送信音圧に対応する複数の超音波画像を生成すること、
前記複数の超音波画像に基づいて、エコー信号の送信音圧依存性を表す画像を生成すること、
前記表示部に、前記送信音圧依存性を表す画像を表示させること
を含む動作を実行する超音波画像表示システムである。
【0009】
本発明の第２の観点は、超音波プローブが、送信音圧が変化しながら前記被検体に超音波を送信するとともに、前記被検体から反射されたエコー信号を受信すること、
受信されたエコー信号を処理することにより得られたエコーデータに基づいて、異なる送信音圧に対応する複数の超音波画像を生成すること、
前記複数の超音波画像に基づいて、エコー信号強度の送信音圧依存性を表す画像を生成すること、
を含む画像生成方法である。
受信されたエコー信号を処理することにより得られたエコーデータに基づいて、異なる送信音圧に対応する複数の超音波画像を生成すること、
前記複数の超音波画像に基づいて、エコー信号強度の送信音圧依存性を表す画像を生成すること、
を含む画像生成方法である。
【0010】
本発明の第３の観点は、超音波プローブおよび表示部超と通信する1つ又は複数のプロセッサによって実行可能な１つ又は複数の命令が格納された、1つ又は複数の非一時的でコンピュータ読取可能な記録媒体であって、前記１つ又は複数の命令は、前記1つ又は複数のプロセッサに、
送信音圧が変化しながら前記被検体に超音波が送信されるとともに、前記被検体から反射されたエコー信号を受信するように、前記超音波プローブを制御すること、
受信されたエコー信号を処理することにより得られたエコーデータに基づいて、異なる送信音圧に対応する複数の超音波画像を生成すること、
前記複数の超音波画像に基づいて、エコー信号強度の送信音圧依存性を表す画像を生成すること、
を含む動作を実行させる、記憶媒体である。
送信音圧が変化しながら前記被検体に超音波が送信されるとともに、前記被検体から反射されたエコー信号を受信するように、前記超音波プローブを制御すること、
受信されたエコー信号を処理することにより得られたエコーデータに基づいて、異なる送信音圧に対応する複数の超音波画像を生成すること、
前記複数の超音波画像に基づいて、エコー信号強度の送信音圧依存性を表す画像を生成すること、
を含む動作を実行させる、記憶媒体である。
【発明の効果】
【0011】
本発明では、送信音圧を変化させながら取得された複数の超音波画像に基づいて、エコー信号の送信音圧依存性を表す画像が生成される。エコー信号の音圧依存性は、被検体内の組織の種類によって異なるので、音圧依存性を表す画像を生成することにより、被検体の撮影部位の中から、注目部位を特定しやすくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の第１の実施形態の超音波診断装置１のブロック図である。
【図2】時間強度曲線８１ｃおよび８２ｃを示す図である。
【図3】ファントムを用いて取得した時間強度曲線を示す図である。
【図4】検査フローの一例を示す図である。
【図5】スキャンの説明図である。
【図6】ステップＳＴ３のフローの一例を示す図である。
【図7】比Ｒの最大値の求め方の説明図である。
【図8】断層面１１の他の点（ｘ２，ｙ２，ｚ２）における比Ｒの最大値を示す図である。
【図9】比Ｒの最大値を表す画像Ｗ１を示す図である。
【図10】超音波画像の断面から血管領域を特定する方法の説明図である。
【図11】支援画像１３を概略的に示す図である。
【図12】支援画像１３上に設置された関心領域１４および１５を示す図である。
【図13】関心領域１４の時間強度曲線ＴＩＣ１の説明図である。
【図14】関心領域１４の時間強度曲線ＴＩＣ１と、関心領域１５の時間強度曲線ＴＩＣ２を概略的に示す図である。
【図15】第２の実施形態におけるステップＳＴ３のフロー図である。
【図16】エコー信号強度の差の求め方の説明図である。
【図17】エコー信号強度の差ΔＶを表す画像Ｗ２を示す図である。
【図18】超音波画像の断面から血管領域を特定する方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、以下の形態に限定されることはない。
【0014】
(１)第１の実施形態
図１は、本発明の第１の実施形態の超音波診断装置１のブロック図である。
超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送信ビームフォーマ３、送信器４、受信器５、受信ビームフォーマ６、プロセッサ７、表示部８、メモリ９、およびユーザインターフェース１０を有している。
図１は、本発明の第１の実施形態の超音波診断装置１のブロック図である。
超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送信ビームフォーマ３、送信器４、受信器５、受信ビームフォーマ６、プロセッサ７、表示部８、メモリ９、およびユーザインターフェース１０を有している。
【0015】
超音波プローブ２は、アレイ状に配置された複数の振動素子２ａを有している。送信ビームフォーマ３および送信器４は、超音波プローブ２内に配列された複数の振動素子２ａをドライブし、振動素子２ａから超音波が送信される。振動素子２ａから送信された超音波は被検体（図１参照）内において反射し、反射エコーが振動素子２ａで受信される。振動素子２ａは、受信したエコーを電気信号に変換し、この電気信号をエコー信号として受信器５に出力する。受信器５はエコー信号に対して所定の処理を実行し、受信ビームフォーマ６に出力する。受信ビームフォーマ６は、受信器５から受け取った信号に受信ビームフォーミングを実行し、エコーデータを出力する。
【0016】
受信ビームフォーマ６は、ハードウェアビームフォーマであってもよいし、ソフトウェアビームフォーマであってもよい。受信ビームフォーマ６がソフトウェアビームフォーマである場合、受信ビームフォーマ６は、ｉ）グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）、ii）マイクロプロセッサ、iii）中央処理装置（ＣＰＵ）、iv）デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、v）論理演算を実行することができる他の種類のプロセッサ、のうちの１つまたは複数を含む１つまたは複数のプロセッサを備えることができる。受信ビームフォーマ６を構成するプロセッサは、プロセッサ７とは別のプロセッサで構成されていてもよいし、プロセッサ７で構成されていてもよい。
【0017】
超音波プローブ２は、送信ビームフォーミングおよび／または受信ビームフォーミングの全部または一部を行うための電気回路を含むことができる。例えば、送信ビームフォーマ３、送信器４、受信器５、および受信ビームフォーマ６の全部または一部は、超音波プローブ２内に設けることができる。
【0018】
プロセッサ７は、送信ビームフォーマ３、送信器４、受信器５、および受信ビームフォーマ６を制御する。また、プロセッサ７は、超音波プローブ２と電子通信している。プロセッサ７は、どの振動素子２ａをアクティブにするのかを制御し、更に、超音波プローブ２から送信される超音波ビームの形状を制御する。プロセッサ７は表示部８およびユーザインターフェース１０とも電子通信している。プロセッサ７は、エコーデータを処理して超音波画像を生成することができる。「電子通信」という用語は、有線通信と無線通信の両方を含むように定義することができる。プロセッサ７は、一実施形態によれば中央処理装置（ＣＰＵ）を含むことができる。他の実施形態によれば、プロセッサ７は、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、グラフィックスプロセッシングユニット（ＧＰＵ）、または他のタイプのプロセッサなど、処理機能を実行することができる他の電子構成要素を含むことができる。他の実施形態によれば、プロセッサ７は、処理機能を実行することができる複数の電子構成要素を含むことができる。例えばプロセッサ７は、中央処理装置、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、およびグラフィックスプロセッシングユニットを含む電子構成要素のリストから選択された２つ以上の電子構成要素を含むことができる。
【0019】
プロセッサ７は、ＲＦデータを復調する複合復調器（図示せず）を含むこともできる。別の実施形態では、処理チェーン（processing chain）の早い段階で復調を実行することができる。
【0020】
また、プロセッサ７は、受信ビームフォーマ６による処理によって得られたデータに基づいて、様々な超音波画像（例えば、Ｂモード画像、カラードップラ画像、Ｍモード画像、カラーＭモード画像、スペクトルドップラ画像、エラストグラフィ画像、ＴＶＩ画像、歪み画像、歪み速度画像、など）を生成することができる。また、１つまたは複数のモジュールが、これらの超音波画像を生成することができる。
【0021】
画像ビームおよび／または画像フレームは保存され、データがメモリに取得された時を示すタイミング情報を記録することができる。前記モジュールは、例えば、画像フレームを座標ビーム空間から表示空間座標に変換するために走査変換演算を実行する走査変換モジュールを含むことができる。被検体に処置が実施されている間にメモリから画像フレームを読み取り、その画像フレームをリアルタイムで表示する映像プロセッサモジュールを設けることもできる。映像プロセッサモジュールは画像フレームを画像メモリに保存することができ、超音波画像は画像メモリから読み取られ表示部８に表示される。
【0022】
本明細書において、「画像」という用語は、可視画像と可視画像を表すデータの両方を広く指すものとすることができる。また、「データ」という用語は、走査変換演算前の超音波データであるローデータ（ｒａｗ ｄａｔａ）と、走査変換演算後のデータである画像データを含み得る。
【0023】
尚、プロセッサ７が担当する上述の処理タスクを、複数のプロセッサで実行するようにしてもよい。
【0024】
また、受信ビームフォーマ６がソフトウェアビームフォーマである場合、ビームフォーマが実行する処理を、単一のプロセッサで実行させてもよいし、複数のプロセッサで実行させてもよい。
【0025】
表示部８は、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）表示部、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示部である。表示部８は、超音波画像を表示する。
【0026】
メモリ９は、任意の既知のデータ記憶媒体である。一例では、超音波画像表示ステムは、メモリとして、非一過性の記憶媒体および一過性の記憶媒体を含む。また、超音波画像表示システムは、複数のメモリを含むこともできる。非一過性の記憶媒体は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ：ハードディスクドライブ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性の記憶媒体である。非一過性の記憶媒体は、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）などの可搬性の記憶媒体を含むことができる。プロセッサ7によって実行されるプログラムは、非一過性の記憶媒体に記憶されている。一過性の記憶媒体は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの揮発性の記憶媒体である。
【0027】
メモリ９には、プロセッサ７による実行が可能な１つ又は複数の命令が格納されている。この１つ又は複数の命令は、プロセッサ７に、後述する第１および第２の実施形態で説明される動作を実行させる。
【0028】
尚、プロセッサ７は、外部記憶装置１９に有線接続又は無線接続することができるように構成することもできる。この場合、プロセッサ７に実行させる命令を、メモリ９と外部記憶装置１９との両方に分散させて記憶させることも可能である。
【0029】
ユーザインターフェース１０は、オペレータの入力を受け付けることができる。例えば、ユーザインターフェース１０は、オペレータからの指示や情報の入力を受け付ける。ユーザインターフェース１０は、キーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）、ハードキー（ｈａｒｄ ｋｅｙ）、トラックボール（ｔｒａｃｋｂａｌｌ）、ロータリーコントロール（ｒｏｔａｒｙ ｃｏｎｔｒｏｌ）およびソフトキー等を含んでいる。ユーザインターフェース１０は、ソフトキー等を表示するタッチスクリーンを含んでいてもよい。
超音波診断装置１は上記のように構成されている。
超音波診断装置１は上記のように構成されている。
【0030】
本実施形態では、マイクロバブルの造影剤を利用して検査を実行するＳＨＡＰＥについて説明する。ＳＨＡＰＥは、血管に関心領域（ＲＯＩ：Region of Interest）を設定し、バブルからのエコー信号の強弱に基づいて生体内圧力を推定する手法である。
【0031】
生体内圧力は、被検体を診断する上で有用な情報であるので、ＳＨＡＰＥの手法を検査プロトコルに組み込んだ超音波検査の開発が期待されている。
【0032】
しかし、ＳＨＡＰＥの手順は複雑であり、現状では万人が実施できるプロトコルではない。特に、最適な関心領域の設置場所を特定することは非常に難しく、熟練を要する作業となる。
【0033】
そこで、超音波画像に描出されている複数の部位の中から注目している部位を特定する作業を支援する技術が望まれている。
【0034】
この問題に対して、本願発明者は、オペレータが最適な関心領域の設置場所を容易に特定することができるように、オペレータを支援する方法を考えた。以下に、この方法の基本的な概念について説明する。
【0035】
図２は、被検体に造影剤を投与し、送信音圧を変化させながら被検体の断面をスキャンしたときに取得された時間強度曲線８１ｃおよび８２ｃを示す図である。曲線を表すグラフの横軸は送信音圧（時間）であり、縦軸はエコー信号強度である。
【0036】
時間強度曲線８１ｃは、血管に設置された関心領域８１における時間強度曲線である。一方、時間強度曲線８２ｃは、他の血管に設置された関心領域８２における時間強度曲線である。
【0037】
時間強度曲線８１ｃおよび８２ｃを比較すると、両方の時間強度曲線は概ね類似した曲線を示していることがわかる。
次に、血管における時間強度曲線と、血管以外の組織における時間強度曲線について検討する。
次に、血管における時間強度曲線と、血管以外の組織における時間強度曲線について検討する。
【0038】
図３は、ファントムを用いて取得した時間強度曲線を示す図である。
図３の左側には、ファントムの断面の超音波画像が示されている。超音波画像には、関心領域８３および８４が設定されている。関心領域８３は、ファントムの血管を模擬した部分に設置されている。一方、関心領域８４は、ファントムの血管以外の組織を模擬した部分に設置されている。
図３の左側には、ファントムの断面の超音波画像が示されている。超音波画像には、関心領域８３および８４が設定されている。関心領域８３は、ファントムの血管を模擬した部分に設置されている。一方、関心領域８４は、ファントムの血管以外の組織を模擬した部分に設置されている。
【0039】
時間強度曲線８３ｃは関心領域８３における曲線を表しており、時間強度曲線８４ｃは関心領域８４における曲線を表している。
【0040】
血管を模擬した部分に設置されている関心領域８３における時間強度曲線８３ｃを、実際の血管に設置された関心領域８１および８２における時間強度曲線８１ｃおよび８２ｃ（図２参照）と比較すると、時間強度曲線８３ｃは、時間強度曲線８１ｃおよび８２ｃと概ね類似した曲線を示していることがわかる。
【0041】
しかし、血管以外の組織を模擬した部分に設置されている関心領域８４から得られる時間強度曲線８４ｃは、実際の血管における時間強度曲線８１ｃおよび８２ｃとは大きく異なる曲線を示すことが分かった。
【0042】
本願発明者らは、この点に着目し、生体内の各組織におけるエコー信号の音圧依存性が、組織の種類によって異なることを見出した。そこで、本願発明者らは、生体内の組織によって音圧依存性が異なることを利用して、被検体の検査中にオペレータが最適な関心領域の設置場所を容易に特定することができる方法を考えた。
【0043】
以下に、上記の方法に従って実際に被検体を検査するときの検査フローについて、ＳＨＡＰＥを実行する例を取り上げて説明する。
【0044】
図４は、検査フローの一例を示す図である。
ステップＳＴ１では、オペレータは被検体の検査の準備をする。検査の準備ができたら、オペレータは、被検体に造影剤を投与する。
ステップＳＴ１では、オペレータは被検体の検査の準備をする。検査の準備ができたら、オペレータは、被検体に造影剤を投与する。
【0045】
ステップＳＴ２では、オペレータは、造影剤を投与してから、検査部位における造影剤の濃度が一定になったタイミングで、被検体のスキャンを開始する。例えば、肝臓の肝動脈と門脈の検査を行う場合、造影剤を投与してから６０秒～９０秒程度経過したタイミングで、被検体のスキャンを開始することができる。
【0046】
図５は、スキャンの説明図である。
スキャンが開始されると、プロセッサ７は、超音波プローブ２の送信音圧が時間とともに徐々に大きくなるように送信音圧を変化させながら、被検体５２の所定の断層面１１において超音波の送受信が実行されるように、超音波プローブ２を制御する。
スキャンが開始されると、プロセッサ７は、超音波プローブ２の送信音圧が時間とともに徐々に大きくなるように送信音圧を変化させながら、被検体５２の所定の断層面１１において超音波の送受信が実行されるように、超音波プローブ２を制御する。
【0047】
超音波プローブ２は複数の振動素子２ａ（図１参照）を有しており、振動素子２ａから超音波が送信される。振動素子２ａから送信された超音波は被検体５２内において反射し、反射エコーが振動素子２ａで受信される。振動素子２ａは、受信したエコーを電気信号に変換し、この電気信号をエコー信号として受信器５に出力する。受信器５はエコー信号に対して所定の処理を実行し、受信ビームフォーマ６に出力する。受信ビームフォーマ６は、受信器５から受け取った信号に受信ビームフォーミングを実行し、エコーデータを出力する。プロセッサ７は、受信ビームフォーマ６からのエコーデータに基づいて超音波画像を生成する。
【0048】
尚、スキャンは数秒～十数秒間程度実行することができ、スキャンにより、複数のフレームの超音波画像Ｕｊ（ｊ＝１～ｚ）を取得することができる。超音波画像Ｕ１～Ｕｚは、異なる送信音圧に対応する超音波画像である。超音波画像Ｕ１～Ｕｚは、メモリ９（図１参照）に記憶される。次に、ステップＳＴ３に進む。
【0049】
ステップＳＴ３では、プロセッサ７が、超音波画像Ｕ１～Ｕｚに基づいて、エコー信号の送信音圧依存性を表す画像を生成する。この画像は、後述するステップＳＴ４において、オペレータが血管に関心領域を設置するときに、オペレータの作業を支援する支援画像として使用されるものである。以下に、ステップＳＴ３の具体的なフローについて説明する。
【0050】
図６は、ステップＳＴ３のフローの一例を示す図である。
ステップＳＴ３は、ステップＳＴ３１－ＳＴ３３を含んでいる。以下に、ステップＳＴ３１－ＳＴ３３について順に説明する。
ステップＳＴ３は、ステップＳＴ３１－ＳＴ３３を含んでいる。以下に、ステップＳＴ３１－ＳＴ３３について順に説明する。
【0051】
ステップＳＴ３１では、プロセッサ７は、超音波画像Ｕ１～Ｕｚに基づいて、エコー信号の送信音圧依存性を表す特徴量を求める。第１の実施形態では、この特徴量として、送信音圧の変化量に対するエコー信号強度の変化量の比Ｒの最大値を求める。以下に、比Ｒの最大値の求め方について説明する。
【0052】
図７は、比Ｒの最大値の求め方の説明図である。
図７には曲線３１が示されている。曲線３１は、ステップＳＴ２において取得された超音波画像Ｕ１～ＵｚのピクセルＰ１～Ｐｚにおける送信音圧とエコー信号強度との関係を示す曲線（時間強度曲線）である。
図７には曲線３１が示されている。曲線３１は、ステップＳＴ２において取得された超音波画像Ｕ１～ＵｚのピクセルＰ１～Ｐｚにおける送信音圧とエコー信号強度との関係を示す曲線（時間強度曲線）である。
【0053】
プロセッサ７は、送信音圧ａ１（時点ｔ１）における超音波画像Ｕ１に含まれる複数のピクセルの中から、断層面１１の点（ｘ１，ｙ１，ｚ１）におけるピクセルＰ１を選択する。そして、送信音圧ａ１（時点ｔ１）におけるピクセルＰ１のピクセル値Ｖ１を読み出す。
【0054】
図７では、送信音圧ａ１（時点ｔ１）におけるピクセルＰ１のピクセル値Ｖ１を表すデータ点を符号「Ｓ１」で示してある。
【0055】
次に、プロセッサ７は、送信音圧ａ２（時点ｔ２）における超音波画像Ｕ２に含まれる複数のピクセルの中から、点（ｘ１，ｙ１，ｚ１）におけるピクセルＰ２を選択する。そして、送信音圧ａ２（時点ｔ２）におけるピクセルＰ２のピクセル値Ｖ２を読み出す。
【0056】
図７では、送信音圧ａ２（時点ｔ２）におけるピクセルＰ２のピクセル値Ｖ２を表すデータ点を符号「Ｓ２」で示してある。
【0057】
次に、プロセッサ７は、時間方向に隣接する２つのデータ点Ｓ１およびＳ２の送信音圧ａ１およびａ２とエコー信号強度Ｖ１およびＶ２に基づいて、送信音圧の変化量（ａ２－ａ１）に対するエコー信号強度の変化量（Ｖ２－Ｖ１）の比Ｒ（＝Ｒ２１）を計算する。
Ｒ２１＝（Ｖ２－Ｖ１）／（ａ２－ａ１）
プロセッサ７は、比Ｒ２１の値をメモリに記憶しておく。
Ｒ２１＝（Ｖ２－Ｖ１）／（ａ２－ａ１）
プロセッサ７は、比Ｒ２１の値をメモリに記憶しておく。
【0058】
次に、プロセッサ７は、送信音圧ａ３（時点ｔ３）における超音波画像Ｕ３に含まれる複数のピクセルの中から、点（ｘ１，ｙ１，ｚ１）におけるピクセルＰ３を選択する。そして、送信音圧ａ３（時点ｔ３）におけるピクセルＰ３のピクセル値Ｖ３を読み出す。
【0059】
図７では、送信音圧ａ３（時点ｔ３）におけるピクセルＰ３のピクセル値Ｖ３を表すデータ点を符号「Ｓ３」で示してある。
【0060】
次に、プロセッサ７は、時間方向に隣接する２つのデータ点Ｓ２およびＳ３の送信音圧ａ２およびａ３とエコー信号強度Ｖ２およびＶ３に基づいて、送信音圧の変化量（ａ３－ａ２）に対するエコー信号強度の変化量（Ｖ３－Ｖ２）の比Ｒ（＝Ｒ３２）を計算する。
Ｒ３２＝（Ｖ３－Ｖ２）／（ａ３－ａ２）
Ｒ３２＝（Ｖ３－Ｖ２）／（ａ３－ａ２）
【0061】
プロセッサ７は、比Ｒ３２と、メモリに記憶されている比Ｒ２１とを比較し、比Ｒ３２が比Ｒ２１以下の値である場合（Ｒ３２≦Ｒ２１）、Ｒ３２を破棄し、メモリに記憶されているＲ２１を保持する。一方、比Ｒ３２が比Ｒ２１よりも大きい場合（Ｒ３２＞Ｒ２１）、メモリに記憶されている比ＲをＲ２１からＲ３２に更新する。ここでは、Ｒ３２＞Ｒ２１であるとする。したがって、プロセッサ７は、比Ｒを、Ｒ２１からＲ３２に更新する。
【0062】
次に、プロセッサ７は、送信音圧ａ４（時点ｔ４）における超音波画像Ｕ４に含まれる複数のピクセルの中から、点（ｘ１，ｙ１，ｚ１）におけるピクセルＰ４を選択する。そして、送信音圧ａ４（時点ｔ４）におけるピクセルＰ４のピクセル値Ｖ４を読み出す。
【0063】
図７では、送信音圧ａ４（時点ｔ４）におけるピクセルＰ４のピクセル値Ｖ４を表すデータ点を符号「Ｓ４」で示してある。
【0064】
次に、プロセッサ７は、時間方向に隣接する２つのデータ点Ｓ３およびＳ４の送信音圧ａ３およびａ４とエコー信号強度Ｖ３およびＶ４に基づいて、送信音圧の変化量（ａ４－ａ３）に対するエコー信号強度の変化量（Ｖ４－Ｖ３）の比Ｒ（＝Ｒ４３）を計算する。
Ｒ４３＝（Ｖ４－Ｖ３）／（ａ４－ａ３）
Ｒ４３＝（Ｖ４－Ｖ３）／（ａ４－ａ３）
【0065】
プロセッサ７は、比Ｒ４３と、メモリに記憶されている比Ｒ３２とを比較し、比Ｒ４３が比Ｒ３２以下の値である場合（Ｒ４３≦Ｒ３２）、Ｒ４３を破棄し、メモリに記憶されているＲ３２を保持する。一方、Ｒ４３がＲ３２よりも大きい場合（Ｒ４３＞Ｒ３２）、メモリに記憶されている比ＲをＲ３２からＲ４３に更新する。ここでは、Ｒ４３≦Ｒ３２であるとする。したがって、プロセッサ７は、Ｒ４３を破棄し、比ＲをＲ３２に保持する。
【0066】
以下同様に、比Ｒを計算し、計算された比Ｒが、メモリに記憶されている比Ｒよりも大きい場合、メモリに記憶されている比Ｒを更新する。
【0067】
次に、送信音圧ａｉ－１（時点ｔｉ－１）、送信音圧ａｉ（時点ｔｉ）、および送信音圧ａｉ＋１（時点ｔｉ＋１）について説明する。
【0068】
プロセッサ７は、送信音圧ａｉ（時点ｔｉ）における超音波画像Ｕｉに含まれる複数のピクセルの中から、点（ｘ１，ｙ１，ｚ１）におけるピクセルＰｉを選択する。そして、送信音圧ａｉ（時点ｔｉ）におけるピクセルＰｉのピクセル値Ｖｉを読み出す。
【0069】
図７では、送信音圧ａｉ（時点ｔｉ）におけるピクセルＰｉのピクセル値Ｖｉを表すデータ点を符号「Ｓｉ」で示してある。
【0070】
次に、プロセッサ７は、時間軸方向に隣接する２つのデータ点Ｓｉ－１および点Ｓｉの送信音圧ａｉ－１およびａｉとエコー信号強度Ｖｉ－１およびＶｉに基づいて、送信音圧の変化量（ａｉ－ａｉ－１）に対するエコー信号強度の変化量（Ｖｉ－Ｖｉ－１）の比Ｒ（＝Ｒｉ,ｉ－１）を計算する。
Ｒｉ，ｉ－１＝（Ｖｉ－Ｖｉ－１）／（ａｉ－ａｉ－１）
Ｒｉ，ｉ－１＝（Ｖｉ－Ｖｉ－１）／（ａｉ－ａｉ－１）
【0071】
プロセッサ７は、比Ｒｉ,ｉ－１と、メモリに記憶された比Ｒの値とを比較する。ここでは、メモリに記憶された比ＲはＲ３２であるとする。したがって、プロセッサ７は、Ｒｉ,ｉ－１と、Ｒ３２とを比較する。そして、比Ｒｉ,ｉ－１が比Ｒ３２以下の値である場合（Ｒｉ,ｉ－１≦Ｒ３２）、Ｒｉ,ｉ－１を破棄し、メモリに記憶されているＲ３２を保持する。一方、Ｒｉ,ｉ－１がＲ３２よりも大きい場合（Ｒｉ,ｉ－１＞Ｒ３２）、メモリに記憶されている比ＲをＲ３２からＲｉ,ｉ－１に更新する。ここでは、Ｒｉ,ｉ－１≦Ｒ３２であるとする。したがって、プロセッサ７は、Ｒｉ,ｉ－１を破棄し、比ＲをＲ３２に保持する。
【0072】
次に、プロセッサ７は、送信音圧ａｉ＋１（時点ｔｉ＋１）における超音波画像Ｕｉ＋1に含まれる複数のピクセルの中から、点（ｘ１，ｙ１，ｚ１）におけるピクセルＰｉ＋1を選択する。そして、送信音圧ａｉ＋１（時点ｔｉ＋１）におけるピクセルＰｉのピクセル値Ｖｉ＋1を読み出す。
【0073】
図７では、送信音圧ａｉ＋１（時点ｔｉ＋１）におけるピクセルＰｉ＋１のピクセル値Ｖｉ＋１を表すデータ点を符号「Ｓｉ＋１」で示してある。
【0074】
次に、プロセッサ７は、時間方向に隣接する２つのデータ点Ｓｉ＋１および点Ｓｉの送信音圧ａｉ＋１およびａｉとエコー信号強度Ｖｉ＋１およびＶｉに基づいて、送信音圧の変化量（ａｉ＋１－ａｉ）に対するエコー信号強度の変化量（Ｖｉ＋１－Ｖｉ）の比Ｒ（＝Ｒｉ＋１,ｉ）を計算する。
Ｒｉ＋１，ｉ＝（Ｖｉ＋１－Ｖｉ）／（ａｉ＋１－ａｉ）
Ｒｉ＋１，ｉ＝（Ｖｉ＋１－Ｖｉ）／（ａｉ＋１－ａｉ）
【0075】
プロセッサ７は、比Ｒｉ＋１,ｉと、メモリに記憶された比Ｒ３２とを比較し、比Ｒｉ＋１,ｉが比Ｒ３２以下の値である場合（Ｒｉ＋１,ｉ≦Ｒ３２）、Ｒｉ＋１,ｉを破棄し、メモリに記憶されているＲ３２を保持する。一方、Ｒｉ＋１,ｉがＲ３２よりも大きい場合（Ｒｉ＋１,ｉ＞Ｒ３２）、メモリに記憶されている比ＲをＲ３２からＲｉ＋１,ｉに更新する。ここでは、Ｒｉ＋１,ｉ＞Ｒ３２であるとする。したがって、プロセッサ７は、Ｒ３２を破棄し、比ＲをＲ３２からＲｉ＋１,ｉに更新する。
【0076】
以下同様に、比Ｒを計算し、計算された比Ｒが、メモリに記憶されている比Ｒよりも大きい場合、メモリに記憶されている比Ｒを更新する。
【0077】
このようにして、プロセッサ７は、超音波画像Ｕ１～Ｕｚの中から、断層面１１内の点（ｘ１，ｙ１，ｚ１）に対応するピクセルＰ１～Ｐｚのピクセル値に基づいて比Ｒを計算し、断層面１１内の点（ｘ１，ｙ１，ｚ１）における比Ｒの最大値を求める。点（ｘ１，ｙ１，ｚ１）では、比Ｒ＝Ｒｉ＋1,ｉが最大値であるとする。したがって、プロセッサ７は、断層面１１内の点（ｘ１，ｙ１，ｚ１）では、比Ｒｉ＋1,ｉを比Ｒの最大値として求める。この最大値Ｒｉ＋1,ｉはメモリに記憶される。
【0078】
また、プロセッサ７は、断層面１１の他の点（ｘ，ｙ，ｚ）についても、上記の方法で比Ｒを計算し、比Ｒの最大値を求める。
【0079】
図８は、断層面１１の他の点（ｘ２，ｙ２，ｚ２）における比Ｒの最大値を示す図である。
図８には曲線３２が示されている。曲線３２は、超音波画像Ｕ１～ＵｚのピクセルＱ１～Ｑｚにおける送信音圧とエコー信号強度との関係を表す曲線（時間強度曲線）である。
図８には曲線３２が示されている。曲線３２は、超音波画像Ｕ１～ＵｚのピクセルＱ１～Ｑｚにおける送信音圧とエコー信号強度との関係を表す曲線（時間強度曲線）である。
【0080】
曲線３２上には、２つのデータ点ＦｋおよびＦｋ＋１が示されている。データ点Ｆｋは、送信音圧ａｋ（時点ｔｋ）における超音波画像ＵｋのピクセルＱｋのピクセル値Ｖｋを表している。また、データ点Ｆｋ＋１は、送信音圧ａｋ＋１（時点ｔｋ＋１）における超音波画像Ｕｋ＋１のピクセルＱｋ＋１のピクセル値Ｖｋ＋１を表している。
【0081】
断層面１１の点（ｘ２，ｙ２，ｚ２）においては、データ点ＦｋおよびＦｋ＋１における比Ｒｋ＋1,ｋが比Ｒの最大値として求められている。
【0082】
このように、断層面１１の点（ｘ，ｙ，ｚ）ごとに、比Ｒの最大値を求めることができる。図９に、断層面１１の各点（ｘ，ｙ，ｚ）における比Ｒの最大値を表す画像Ｗ１を示す。図９では、説明の便宜上、断層面１１内の点（ｘ1，ｙ1，ｚ1）における比Ｒの最大値Ｒｉ＋1,ｉと、点（ｘ２，ｙ２，ｚ２）における比Ｒの最大値Ｒｋ＋1,ｋのみを示しているが、他の点についても、比Ｒの最大値が求められている。
このようにして、比Ｒの最大値を表す画像Ｗ１を求めた後、ステップＳＴ３２に進む。
このようにして、比Ｒの最大値を表す画像Ｗ１を求めた後、ステップＳＴ３２に進む。
【0083】
ステップＳＴ３２では、比Ｒの最大値を表す画像Ｗ１に基づいて、各超音波画像Ｕｊ（ｊ＝１～ｚ）が表す断面の中から、血管を含む血管領域を特定する。
【0084】
図１０は、超音波画像の断面から血管領域を特定する方法の説明図である。
プロセッサ７は、ステップＳＴ３２１において、画像Ｗ１内の各点（ｘ，ｙ，ｚ）における比Ｒの最大値と閾値ＴＨ１とを比較する。閾値ＴＨ１は、比Ｒの最大値が、血管に対応する値であるのか、それとも、血管以外の組織に対応する値であるのかを判定するための値である。図３を参照しながら説明したように、血管領域では、送信音圧に対してエコー信号強度は急激に立ち上がるが、血管以外の他の組織の領域では、エコー信号強度は緩やかに変化するので、血管領域は、他の組織の領域よりも、比Ｒは大きい値になる傾向がある。したがって、血管の可能性が高い領域では、比Ｒの最大値は閾値ＴＨ１以上の値になり、血管の可能性が低い領域では、比Ｒの最大値は閾値ＴＨ１未満の値になる。このため、比Ｒの最大値を閾値ＴＨ１と比較することにより、画像Ｗ１の中から、血管の可能性が高い領域を特定することができる。図１０では、説明の便宜上、画像Ｗ１に含まれる２つの領域Ｃ１およびＣ２が、血管の可能性が高い領域として特定されている。
プロセッサ７は、ステップＳＴ３２１において、画像Ｗ１内の各点（ｘ，ｙ，ｚ）における比Ｒの最大値と閾値ＴＨ１とを比較する。閾値ＴＨ１は、比Ｒの最大値が、血管に対応する値であるのか、それとも、血管以外の組織に対応する値であるのかを判定するための値である。図３を参照しながら説明したように、血管領域では、送信音圧に対してエコー信号強度は急激に立ち上がるが、血管以外の他の組織の領域では、エコー信号強度は緩やかに変化するので、血管領域は、他の組織の領域よりも、比Ｒは大きい値になる傾向がある。したがって、血管の可能性が高い領域では、比Ｒの最大値は閾値ＴＨ１以上の値になり、血管の可能性が低い領域では、比Ｒの最大値は閾値ＴＨ１未満の値になる。このため、比Ｒの最大値を閾値ＴＨ１と比較することにより、画像Ｗ１の中から、血管の可能性が高い領域を特定することができる。図１０では、説明の便宜上、画像Ｗ１に含まれる２つの領域Ｃ１およびＣ２が、血管の可能性が高い領域として特定されている。
【0085】
次に、プロセッサ７は、ステップＳＴ３２２において、各超音波画像Ｕｊ（ｊ＝１～ｚ）の断面の中から、画像Ｗ１の領域Ｃ１およびＣ２に対応する領域を特定する。例えば、超音波画像Ｕ１を参照すると、超音波画像Ｕ１には２つの領域Ｄ１およびＤ２が特定されている。超音波画像Ｕ１の領域Ｄ１およびＤ２は、それぞれ、画像Ｗ１の領域Ｃ１およびＣ２に対応する領域である。超音波画像Ｕ１の領域Ｄ１およびＤ２が、超音波画像Ｕ１の血管領域として特定される。以下同様に、他の超音波画像Ｕ２～Ｕｚについても、画像Ｗ１の領域Ｃ１およびＣ２に基づいて、血管領域が特定される。
【0086】
このようにして、超音波画像Ｕｊごとに血管領域Ｄ１およびＤ２を特定することができる。尚、第１の実施形態では、全ての超音波画像Ｕ１～Ｕｚに対して血管領域Ｄ１およびＤ２を特定しているが、必ずしも全ての超音波画像Ｕ１～Ｕｚに対して血管領域Ｄ１およびＤ２を特定しなくてもよく、１つ以上の超音波画像に対して血管領域Ｄ１およびＤ２を特定してもよい。血管領域Ｄ１およびＤ２を特定した後、ステップＳＴ３３（図６参照）に進む。
【0087】
ステップＳＴ３３では、プロセッサ７が、ステップＳＴ３２で特定した血管領域Ｄ１およびＤ２が他の領域よりも視覚的に強調された支援画像を生成し、表示部に表示させる。図１１に、表示部に表示された支援画像１３を概略的に示す。支援画像１３は、例えば、超音波画像Ｕ１～Ｕｚのうちのいずれかの超音波画像Ｕｊに、視覚的に強調された血管領域Ｄ１およびＤ２を重畳することにより生成することができる。
【0088】
支援画像１３の血管領域Ｄ１およびＤ２は、他の領域よりも強調されて表示されている。血管領域Ｄ１およびＤ２を強調する方法としては、例えば、血管領域Ｄ１およびＤ２を他の領域とは別の色で表示する、血管領域Ｄ１およびＤ２を他の領域とは異なる模様で表示するなどが考えられる。また、血管領域Ｄ１およびＤ２を点滅表示することも可能である。
支援画像１３が表示されたらステップＳＴ３のフロー（図６参照）が終了する。
支援画像１３が表示されたらステップＳＴ３のフロー（図６参照）が終了する。
【0089】
【0090】
図１２は、支援画像１３上に設置された関心領域１４および１５を示す図である。
支援画像１３には、血管領域Ｄ１およびＤ２が他の領域よりも強調して表示されている。したがって、オペレータは、支援画像１３の中から、着目する血管を容易に特定することができる。オペレータは、ユーザインターフェース１０（図１参照）を操作して、関心領域を設置するための信号を入力する。プロセッサ７は、ユーザインターフェースから入力された信号に基づいて、支援画像１３上に、血管を囲む関心領域１４および１５を設置する。ここでは、関心領域１４および１５は、それぞれ、血管領域Ｄ１およびＤ２内の血管に設置されている。関心領域１４および１５を設置した後、ステップＳＴ５に進む。
支援画像１３には、血管領域Ｄ１およびＤ２が他の領域よりも強調して表示されている。したがって、オペレータは、支援画像１３の中から、着目する血管を容易に特定することができる。オペレータは、ユーザインターフェース１０（図１参照）を操作して、関心領域を設置するための信号を入力する。プロセッサ７は、ユーザインターフェースから入力された信号に基づいて、支援画像１３上に、血管を囲む関心領域１４および１５を設置する。ここでは、関心領域１４および１５は、それぞれ、血管領域Ｄ１およびＤ２内の血管に設置されている。関心領域１４および１５を設置した後、ステップＳＴ５に進む。
【0091】
ステップＳＴ５では、プロセッサ７は、関心領域１４の時間強度曲線と、関心領域１５の時間強度曲線を作成する。
【0092】
図１３は、関心領域１４の時間強度曲線ＴＩＣ１の説明図である。
関心領域１４にはｎ個のピクセルが含まれている。プロセッサ７は、先ず、超音波画像Ｕ１に対して設定された関心領域１４内のｎ個のピクセルのピクセル値の平均値Ｍ１を計算する。次に、プロセッサ７は、超音波画像Ｕ２に対して設定された関心領域１４内のｎ個のピクセルのピクセル値の平均値Ｍ２を計算する。
関心領域１４にはｎ個のピクセルが含まれている。プロセッサ７は、先ず、超音波画像Ｕ１に対して設定された関心領域１４内のｎ個のピクセルのピクセル値の平均値Ｍ１を計算する。次に、プロセッサ７は、超音波画像Ｕ２に対して設定された関心領域１４内のｎ個のピクセルのピクセル値の平均値Ｍ２を計算する。
【0093】
以下同様に、各超音波画像Ｕｊの関心領域１４内のｎ個のピクセルのピクセル値の平均値Ｍｊを計算する。
【0094】
図１３では、代表して、超音波画像Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４、Ｕｉ－1、Ｕｉ、Ｕｉ＋1、Ｕｋ、Ｕｚに対して求めた平均値Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍｉ－1、Ｍｉ、Ｍｉ＋1、Ｍｋ、Ｍｚが示されているが、全ての超音波画像Ｕ１～Ｕｚに対して平均値Ｍ１～Ｍｚが計算される。したがって、関心領域１４の時間強度曲線ＴＩＣ１を求めることができる。
【0095】
また、プロセッサ７は、関心領域１５の時間強度曲線ＴＩＣ２も作成する。したがって、関心領域１４の時間強度曲線ＴＩＣ１と、関心領域１５の時間強度曲線ＴＩＣ２が作成される。図１４に、関心領域１４の時間強度曲線ＴＩＣ１と、関心領域１５の時間強度曲線ＴＩＣ２を概略的に示す。
【0096】
次に、プロセッサ７は、時間強度曲線ＴＩＣ１およびＴＩＣ２の接線の傾きが最大になる時点を特定する。ここでは、時点ｔｉにおいて、接線の傾きが最大になるとする。プロセッサ７は、複数の超音波画像Ｕ１～Ｕｚの中から、接線の傾きが最大となる時点ｔｉの超音波画像Ｕｉを選択する。そして、時間強度曲線ＴＩＣ１の時点ｔｉにおける信号Ｍｉ１と、時間強度曲線ＴＩＣ２の時点ｔｉにおける信号Ｍｉ２との信号比を計算し、生体内圧を求め、フローを終了する。
【0097】
第１の実施形態では、ステップＳＴ４においてオペレータが関心領域１４および１５（図１２参照）を設置する前に、ステップＳＴ３において、血管領域Ｄ１およびＤ２が強調された支援画像１３（図１１参照）が表示される。支援画像１３は、血管領域Ｄ１およびＤ２が強調されているので、オペレータは血管の場所を容易に特定することができる。したがって、オペレータの関心領域１４および１５の設置作業を支援することができる。
【0098】
また、ＳＨＡＰＥの検査をする場合、検査部位における造影剤の濃度が一定になるまで待って被検体のスキャンを開始する。したがって、ＳＨＡＰＥの検査を行う場合、造影剤を投与してから６０秒～９０秒程度はスキャン待ちの時間となる。そこで、造影剤を投与してからＳＨＡＰＥのスキャンを開始するまでの時間に、別の造影検査（例えば、血管相の造影検査）を実行してもよい。このように、ＳＨＡＰＥのスキャン待ちの時間に、別の造影検査を実行することにより、１回の検査で複数の造影検査を行うことができる。
【0099】
尚、第１の実施形態では、比Ｒの最大値と閾値ＴＨ１とを比較している。しかし、複数の閾値を用意し、比Ｒの最大値を複数の閾値と比較してもよい。このように、比Ｒの最大値を複数の閾値と比較することにより、比Ｒの最大値を更に細かく分類することができるので、組織ごとに分類された支援画像を作成することが可能となる。
【0100】
（２）第２の実施形態
第１の実施形態では、比Ｒの最大値に基づいて支援画像１３を生成する例について説明したが、第２の実施形態では、エコー信号強度の差に基づいて支援画像１３を生成する例について説明する。
尚、第２の実施形態は、第１の実施形態と比較して、ステップＳＴ３（図４参照）が異なるが、他のステップは同じである。したがって、第２の実施形態の説明に当たってはステップＳＴ３について主に説明する。
第１の実施形態では、比Ｒの最大値に基づいて支援画像１３を生成する例について説明したが、第２の実施形態では、エコー信号強度の差に基づいて支援画像１３を生成する例について説明する。
尚、第２の実施形態は、第１の実施形態と比較して、ステップＳＴ３（図４参照）が異なるが、他のステップは同じである。したがって、第２の実施形態の説明に当たってはステップＳＴ３について主に説明する。
【0101】
図１５は、第２の実施形態におけるステップＳＴ３のフロー図である。
ステップＳＴ３０１では、プロセッサ７は、超音波画像Ｕ１～Ｕｚに基づいて、エコー信号の送信音圧依存性を表す特徴量を求める。第２の実施形態では、この特徴量として、エコー信号強度の差を求める。
ステップＳＴ３０１では、プロセッサ７は、超音波画像Ｕ１～Ｕｚに基づいて、エコー信号の送信音圧依存性を表す特徴量を求める。第２の実施形態では、この特徴量として、エコー信号強度の差を求める。
【0102】
図１６は、エコー信号強度の差の求め方の説明図である。
図１６には、曲線７１および７２が示されている。曲線７１は、断層面１１の点（ｘ１，ｙ１，ｚ１）における送信音圧に対するエコー信号強度の変化を表す時間強度曲線である。曲線７２は、断層面１１の点（ｘ２，ｙ２，ｚ２）における送信音圧に対するエコー信号強度の変化を表す時間強度曲線である。
図１６には、曲線７１および７２が示されている。曲線７１は、断層面１１の点（ｘ１，ｙ１，ｚ１）における送信音圧に対するエコー信号強度の変化を表す時間強度曲線である。曲線７２は、断層面１１の点（ｘ２，ｙ２，ｚ２）における送信音圧に対するエコー信号強度の変化を表す時間強度曲線である。
【0103】
先ず、曲線７１について説明する。
プロセッサ７は、送信音圧ａ１（時点ｔ１）における超音波画像Ｕ１から、点（ｘ１，ｙ１，ｚ１）におけるピクセルＰ１のエコー信号強度Ｖａを読み出す。曲線７１上のデータ点Ｓ１は、送信音圧ａ１（時点ｔ１）におけるエコー信号強度Ｖａを表している。
プロセッサ７は、送信音圧ａ１（時点ｔ１）における超音波画像Ｕ１から、点（ｘ１，ｙ１，ｚ１）におけるピクセルＰ１のエコー信号強度Ｖａを読み出す。曲線７１上のデータ点Ｓ１は、送信音圧ａ１（時点ｔ１）におけるエコー信号強度Ｖａを表している。
【0104】
次に、プロセッサ７は、送信音圧ａ１（時点ｔ１）から所定の時間経過した後の送信音圧ａｉ（時点ｔｉ）における超音波画像Ｕｉから、点（ｘ１，ｙ１，ｚ１）におけるピクセルＰｉのエコー信号強度Ｖｂを読み出す。曲線７１上のデータ点Ｓｉは、送信音圧ａｉ（時点ｔｉ）におけるエコー信号強度Ｖｂを表している。
【0105】
次に、プロセッサ７は、送信音圧ａｉ（時点ｔｉ）におけるエコー信号強度Ｖｂと、送信音圧ａ１（時点ｔ１）におけるエコー信号強度Ｖａとの差ΔＶ１（＝Ｖｂ－Ｖａ）を計算する。そして、このエコー信号強度の差ΔＶ１をメモリに記憶する。
【0106】
次に、曲線７２について説明する。
プロセッサ７は、送信音圧ａ１（時点ｔ１）における超音波画像Ｕ１から、点（ｘ２，ｙ２，ｚ２）におけるピクセルＱ１のエコー信号強度Ｖｃを読み出す。曲線７２上のデータ点Ｆ１は、送信音圧ａ１（時点ｔ１）におけるエコー信号強度Ｖｃを表している。
プロセッサ７は、送信音圧ａ１（時点ｔ１）における超音波画像Ｕ１から、点（ｘ２，ｙ２，ｚ２）におけるピクセルＱ１のエコー信号強度Ｖｃを読み出す。曲線７２上のデータ点Ｆ１は、送信音圧ａ１（時点ｔ１）におけるエコー信号強度Ｖｃを表している。
【0107】
次に、プロセッサ７は、送信音圧ａ１（時点ｔ１）から所定の時間経過した後の送信音圧ａｉ（時点ｔｉ）における超音波画像Ｕｉから、点（ｘ２，ｙ２，ｚ２）におけるピクセルＱｉのエコー信号強度Ｖｄを読み出す。曲線７２上のデータ点Ｆｉは、送信音圧ａｉ（時点ｔｉ）におけるエコー信号強度Ｖｄを表している。
【0108】
次に、プロセッサ７は、送信音圧ａｉ（時点ｔｉ）におけるエコー信号強度Ｖｄと、送信音圧ａ１（時点ｔ１）におけるエコー信号強度Ｖｃとの差ΔＶ２（＝Ｖｄ－Ｖｃ）を計算する。そして、このエコー信号強度の差ΔＶ２をメモリに記憶する。
【0109】
以下同様に、断層面１１の他の点においても、エコー信号強度の差ΔＶを計算する。したがって、断層面１１の点（ｘ，ｙ，ｚ）ごとに、エコー信号強度の差ΔＶを計算することができる。図１７に、断層面１１の各点（ｘ，ｙ，ｚ）におけるエコー信号強度の差ΔＶを表す画像Ｗ２を示す。図１７では、説明の便宜上、断層面１１内の点（ｘ1，ｙ1，ｚ1）におけるエコー信号強度の差ΔＶ１と、点（ｘ２，ｙ２，ｚ２）におけるエコー信号強度の差ΔＶ２のみを示しているが、他の点についても、エコー信号強度の差が求められている。
このようにして、エコー信号強度の差を表す画像Ｗ２を生成した後、ステップＳＴ３０２に進む。
このようにして、エコー信号強度の差を表す画像Ｗ２を生成した後、ステップＳＴ３０２に進む。
【0110】
ステップＳＴ３０２では、エコー信号強度の差を表す画像Ｗ２に基づいて、各超音波画像Ｕｊ（ｊ＝１～ｚ）が表す断面の中から、血管を含む血管領域を特定する。
【0111】
図１８は、超音波画像の断面から血管領域を特定する方法の説明図である。
プロセッサ７は、ステップＳＴ４２１において、画像Ｗ２内の各点（ｘ，ｙ，ｚ）におけるエコー信号強度の差と閾値ＴＨ２とを比較する。閾値ＴＨ２は、エコー信号強度の差が、血管に対応する値であるのか、それとも、血管以外の組織に対応する値であるのかを判定するための値である。図３を参照しながら説明したように、血管領域では、送信音圧に対してエコー信号強度は急激に立ち上がるが、血管以外の他の組織の領域では、エコー信号強度は緩やかに変化するので、血管領域は、他の領域よりも、エコー信号強度の差は大きい値になる傾向がある。したがって、血管の可能性が高い領域では、エコー信号強度の差は閾値ＴＨ２以上の値になり、血管の可能性が低い領域では、エコー信号強度の差は閾値ＴＨ２未満の値になる。このため、エコー信号強度の差を閾値ＴＨ２と比較することにより、画像Ｗ２の中から、血管の可能性が高い領域を特定することができる。図１８では、説明の便宜上、画像Ｗ２に含まれる２つの領域Ｃ１およびＣ２が、血管の可能性が高い領域として特定されている。
プロセッサ７は、ステップＳＴ４２１において、画像Ｗ２内の各点（ｘ，ｙ，ｚ）におけるエコー信号強度の差と閾値ＴＨ２とを比較する。閾値ＴＨ２は、エコー信号強度の差が、血管に対応する値であるのか、それとも、血管以外の組織に対応する値であるのかを判定するための値である。図３を参照しながら説明したように、血管領域では、送信音圧に対してエコー信号強度は急激に立ち上がるが、血管以外の他の組織の領域では、エコー信号強度は緩やかに変化するので、血管領域は、他の領域よりも、エコー信号強度の差は大きい値になる傾向がある。したがって、血管の可能性が高い領域では、エコー信号強度の差は閾値ＴＨ２以上の値になり、血管の可能性が低い領域では、エコー信号強度の差は閾値ＴＨ２未満の値になる。このため、エコー信号強度の差を閾値ＴＨ２と比較することにより、画像Ｗ２の中から、血管の可能性が高い領域を特定することができる。図１８では、説明の便宜上、画像Ｗ２に含まれる２つの領域Ｃ１およびＣ２が、血管の可能性が高い領域として特定されている。
【0112】
次に、プロセッサ７は、ステップＳＴ４２２において、各超音波画像Ｕｊ（ｊ＝１～ｚ）の断面の中から、画像Ｗ２の領域Ｃ１およびＣ２に対応する領域を特定する。例えば、超音波画像Ｕ１を参照すると、超音波画像Ｕ１には２つの領域Ｄ１およびＤ２が特定されている。超音波画像Ｕ１の領域Ｄ１およびＤ２は、それぞれ、画像Ｗ２の領域Ｃ１およびＣ２に対応する領域である。超音波画像Ｕ１の領域Ｄ１およびＤ２が、超音波画像Ｕ１の血管領域として特定される。以下同様に、他の超音波画像Ｕ２～Ｕｚについても、画像Ｗ２の領域Ｃ１およびＣ２に基づいて、血管領域が特定される。
【0113】
このようにして、超音波画像Ｕｊごとに血管領域Ｄ１およびＤ２を特定することができる。尚、必ずしも全ての超音波画像Ｕ１～Ｕｚに対して血管領域Ｄ１およびＤ２を特定しなくてもよく、１つ以上の超音波画像に対して血管領域Ｄ１およびＤ２を特定してもよい。血管領域Ｄ１およびＤ２を特定した後、ステップＳＴ３０３（図１５参照）に進む。
【0114】
ステップＳＴ３０３では、プロセッサ７が、ステップＳＴ３０２で特定した血管領域１２が視覚的に強調された支援画像１３を生成し、表示部に表示させる。支援画像１３が表示されたら図１５に示すステップＳＴ３のフローが終了する。
【0115】
支援画像１３が表示されたら、図４に示すステップＳＴ４～ＳＴ７が実行され、フローが終了する。
【0116】
第２の実施形態では、支援画像１３を生成するために、断層面１１内の点（ｘ，ｙ，ｚ）ごとに、エコー信号強度の差を求める（図１６のエコー信号強度の差ΔＶ１およびΔＶ２参照）。血管では、バブルの非線形性によって送信音圧とともにエコー信号強度は大きくなるので、エコー信号強度の差は大きな値になる傾向がある。一方、血管以外の組織では、血管とは異なり、送信音圧に対してエコー信号が緩やかな線形を描きながら上昇するので、エコー信号強度の差はあまり大きな値をとらない。このため、エコー信号強度の差の違いを反映した支援画像１３を生成することにより、血管領域を強調して表示することができる。したがって、オペレータの関心領域の設置作業を支援することができる。
【0117】
尚、第２の実施形態では、時点ｔ１を基準にして、エコー信号強度の差を計算している。しかし、時点ｔ１からずれた時点を基準にして、エコー信号強度の差を計算してもよい。
【0118】
尚、第１の実施形態では、エコー信号の送信音圧依存性を表す特徴量として、比Ｒの最大値を求める例を説明し、第２の実施形態では、エコー信号の送信音圧依存性を表す特徴量として、エコー信号強度の差を求める例を説明した。しかし、本発明では、エコー信号の送信音圧依存性を表すことができるのであれば、特徴量は、比Ｒの最大値又はエコー信号強度の差に限定されることはなく、別の特徴量を求めてもよい。例えば、超音波画像Ｕ１～Ｕｚから、断層面１１の点ごとに時間強度曲線を求め、時間強度曲線の時間積分を行い、その積分値を、エコー信号の送信音圧依存性を表す特徴量として求めてもよい。
【符号の説明】
【0119】
１ 超音波診断装置
２ 超音波プローブ
２ａ 振動素子
３ 送信ビームフォーマ
４ 送信器
５ 受信器
６ 受信ビームフォーマ
７ プロセッサ
８ 表示部
９ メモリ
１０ ユーザインターフェース
１１ 断層面
１２ 血管領域
１３ 支援画像
１４、１５、８１、８２、８３、８４ 関心領域
１９ 外部記憶装置
３１、３２、７１、７２ 曲線
５２ 被検体
８１ｃ、８２ｃ、８３ｃ、８４ｃ 時間強度曲線
２ 超音波プローブ
２ａ 振動素子
３ 送信ビームフォーマ
４ 送信器
５ 受信器
６ 受信ビームフォーマ
７ プロセッサ
８ 表示部
９ メモリ
１０ ユーザインターフェース
１１ 断層面
１２ 血管領域
１３ 支援画像
１４、１５、８１、８２、８３、８４ 関心領域
１９ 外部記憶装置
３１、３２、７１、７２ 曲線
５２ 被検体
８１ｃ、８２ｃ、８３ｃ、８４ｃ 時間強度曲線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】