特許 7196135 装置、その制御プログラム及びシステム

(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】

(24)【登録日】2022-12-16

(45)【発行日】2022-12-26

(54)【発明の名称】装置、その制御プログラム及びシステム

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/14 20060101AFI20221219BHJP

【ＦＩ】

A61B8/14

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020112958

(22)【出願日】2020-06-30

(65)【公開番号】P2022011665

(43)【公開日】2022-01-17

【審査請求日】2020-07-14

(73)【特許権者】

【識別番号】390041542

【氏名又は名称】ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ

(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】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】橋本 浩

【審査官】永田 浩司

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１２－５０９６９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００３／００５５３２４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平０８－１９４９８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第４０４０１１６（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ８／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プロセッサを備える装置であって、前記プロセッサは、
被検体に注入された造影剤によって反射された超音波の信号強度を示す複数フレームの造影画像における関心領域について、前記信号強度の時間変化を示す第１の時間強度曲線を作成すること、
該第１の時間強度曲線における極大値側の第１の包絡線と、前記第１の時間強度曲線における極小値側の第２の包絡線を作成すること、
前記複数フレームの中から選択された少なくとも１つのフレームの造影画像における前記関心領域の前記信号強度を特定することであって、ユーザインターフェースが、前記少なくとも１つのフレームの選択を行うユーザーの入力を受け付けると、前記複数フレームの中から、前記少なくとも１つのフレームの選択が行われる、前記関心領域の前記信号強度を特定すること、
前記選択されたフレームに対応する時間における前記第１の時間強度曲線上の前記信号強度の位置を、前記第１の包絡線と前記第２の包絡線の間の距離に対する割合で特定すること、
前記信号強度の時間変化を示す第２の時間変化曲線であって、前記選択されたフレームに対応する時間において前記割合の位置を通り、なおかつ前記選択されたフレームに対応する時間以外の他の時間について、前記第１の包絡線と前記第２の包絡線の間において、前記割合の位置から特定した位置を通る第２の時間強度曲線を作成すること
を実行するよう構成される
装置。

【請求項2】

前記プロセッサは、前記選択されたフレームに対応する時間以外の他の時間について、前記第１の包絡線と前記第２の包絡線の間において、前記割合と同じ割合の位置を特定し、該位置を通る前記第２の時間強度曲線を作成する、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記プロセッサは、
前記複数フレームの中から選択された複数のフレームの造影画像の各々における前記関心領域の前記信号強度を特定し、
前記選択された複数のフレームの各々に対応する時間について、前記割合を特定し、
前記選択された複数のフレームに対応する時間以外の他の時間について、前記第１の包絡線と前記第２の包絡線の間において、前記割合を用いた補間及び補外により特定した位置を通る前記第２の時間強度曲線を作成する、請求項１に記載の装置。

【請求項4】

前記プロセッサは、前記ユーザインタフェースにおいて選択されたフレームの造影画像における前記関心領域の前記信号強度を特定する、請求項１～３のいずれか一項に記載の装置。

【請求項5】

前記ユーザインタフェースが、前記複数フレームの中から、前記ユーザーが適切な画像として定められた条件を満たすと判断した造影画像のフレームを選択する入力を受け付け、
前記条件が、前記関心領域とターゲットの大きさが同じであり、かつ造影画像において前記関心領域に音響陰影が含まれていないことである、請求項１～４のいずれか一項に記載の装置。

【請求項6】

前記プロセッサは、前記第２の時間強度曲線と前記第１の時間強度曲線との交点に対応するフレームの造影画像のデータ群をメモリに記憶し、該メモリから前記データ群を読み出して該データ群に基づく造影画像の関心領域の第３の時間強度曲線を作成する、請求項１～５のいずれか一項に記載の装置。

【請求項7】

前記装置は超音波診断装置であって、造影剤が注入された被検体に対して超音波を送信し、該超音波のエコーを受信する超音波プローブをさらに備え、
前記プロセッサは、前記超音波のエコーに基づいて前記造影画像を作成する、請求項１～６のいずれか一項に記載の装置。

【請求項8】

前記装置は、造影剤が注入された被検体に対して超音波を送信し、該超音波のエコーを受信する超音波プローブを備える超音波診断装置とネットワークを介して接続されており、
前記造影画像は、前記超音波プローブが受信した前記超音波のエコーに基づいて作成された画像である、請求項１～６のいずれか一項に記載の装置。

【請求項9】

前記造影画像のデータは、前記超音波プローブが受信した前記超音波のエコーに基づいて前記超音波診断装置によって作成され、前記ネットワークを介して前記装置へ入力される、請求項８に記載の装置。

【請求項10】

プロセッサを備える装置の制御プログラムであって、前記プロセッサに、
被検体に注入された造影剤によって反射された超音波の信号強度を示す複数フレームの造影画像における関心領域について、前記信号強度の時間変化を示す第１の時間強度曲線を作成すること、
該第１の時間強度曲線における極大値側の第１の包絡線と、前記第１の時間強度曲線における極小値側の第２の包絡線を作成すること、
前記複数フレームの中から選択された少なくとも１つのフレームの造影画像における前記関心領域の前記信号強度を特定することであって、ユーザインターフェースが、前記少なくとも１つのフレームの選択を行うユーザーの入力を受け付けると、前記複数フレームの中から、前記少なくとも１つのフレームの選択が行われる、前記関心領域の前記信号強度を特定すること、
前記選択されたフレームに対応する時間における前記第１の時間強度曲線上の前記信号強度の位置を、前記第１の包絡線と前記第２の包絡線の間の距離に対する割合で特定すること、
前記信号強度の時間変化を示す第２の時間変化曲線であって、前記選択されたフレームに対応する時間において前記割合の位置を通り、なおかつ前記選択されたフレームに対応する時間以外の他の時間について、前記第１の包絡線と前記第２の包絡線の間において、前記割合の位置から特定した位置を通る第２の時間強度曲線を作成すること、を実行させるよう構成される装置の制御プログラム。

【請求項11】

前記ユーザインタフェースが、前記複数フレームの中から、前記ユーザーが適切な画像として定められた条件を満たすと判断した造影画像のフレームを選択する入力を受け付け、
前記条件が、前記関心領域とターゲットの大きさが同じであり、かつ造影画像において前記関心領域に音響陰影が含まれていないことである、請求項１０に記載の制御プログラム。

【請求項12】

超音波診断装置と、該超音波診断装置とネットワークを介して接続されたサーバとを有するシステムであって、
前記超音波診断装置は、
造影剤が注入された被検体に対して超音波を送信し、該超音波のエコーを受信する超音波プローブと、
前記造影剤によって反射された超音波の信号強度を示す造影画像を前記超音波のエコー信号に基づいて作成し、前記造影画像のデータを前記ネットワークを介して前記サーバへ出力する第１のプロセッサと、を備え、
前記サーバは、第２のプロセッサを備え、該第２のプロセッサは、
複数フレームの前記造影画像における関心領域について、前記信号強度の時間変化を示す第１の時間強度曲線を作成すること、
該第１の時間強度曲線における極大値側の第１の包絡線と、前記第１の時間強度曲線における極小値側の第２の包絡線を作成すること、
前記複数フレームの中から選択された少なくとも１つのフレームの造影画像における前記関心領域の前記信号強度を特定することであって、ユーザインターフェースが、前記少なくとも１つのフレームの選択を行うユーザーの入力を受け付けると、前記複数フレームの中から、前記少なくとも１つのフレームの選択が行われる、前記関心領域の前記信号強度を特定すること、
前記選択されたフレームに対応する時間における前記第１の時間強度曲線上の前記信号強度の位置を、前記第１の包絡線と前記第２の包絡線の間の距離に対する割合で特定すること、
前記信号強度の時間変化を示す第２の時間変化曲線であって、前記選択されたフレームに対応する時間において前記割合の位置を通り、なおかつ前記選択されたフレームに対応する時間以外の他の時間について、前記第１の包絡線と前記第２の包絡線の間において、前記割合の位置から特定した位置を通る第２の時間強度曲線を作成すること、を実行するよう構成されるシステム。

【請求項13】

前記ユーザインタフェースが、前記複数フレームの中から、前記ユーザーが適切な画像として定められた条件を満たすと判断した造影画像のフレームを選択する入力を受け付け、
前記条件が、前記関心領域とターゲットの大きさが同じであり、かつ造影画像において前記関心領域に音響陰影が含まれていないことである、請求項１２に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被検体に注入された造影剤の時間強度曲線を作成する装置、その制御プログラム及びシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

造影画像は、造影剤によって反射された超音波の信号強度を示す画像である。超音波診断装置では、造影画像に設定された関心領域（ＲＯＩ：Ｒｅｇｉｏｎ Ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）内について時間強度曲線が作成されることがある（例えば、特許文献１参照）。この時間強度曲線は、関心領域内の信号強度の時間変化を示し、ＴＩＣ（Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｃｕｒｖｅ）とも呼ばれる。

【0003】

時間強度曲線の特徴によって、腫瘍の鑑別診断をすることができる。例えば、ユーザーは、鑑別診断のため、造影画像において、ターゲットと参照部の各々に関心領域を設定する。一例では、ターゲットは腫瘤であり、参照部は腫瘤の周囲の正常な肝実質である。２つの関心領域内の各々の信号強度の比を分析することは、腫瘍の鑑別診断の助けとなりうる。また、時間強度曲線で評価可能なパラメータは、上述の２つの関心領域内の各々の信号強度の比の他にも数多くある。例えば、時間強度曲線の最大勾配、最小勾配、曲線の積分値（Ａｒｅａ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｕｒｖｅ）なども、時間強度曲線で評価可能なパラメータである。

【0004】

時間強度曲線で評価可能なパラメータのいくつかは、２０～３０秒間かそれ以上の計測値が必要で、被検体にとって長時間の息止めが難しい場合もある。このような場合、ユーザーは、被検体に「小さい呼吸」を指示する。そして、ユーザーは、呼吸によって超音波のスキャン断面が多少ずれることを許容しつつ、時間強度曲線の概形を評価する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】国際公開第２０１８／８７１９８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

呼吸によって超音波のスキャン断面がずれることは、関心領域内の腫瘤の信号の一部が肝実質の信号と入れ替わり、関心領域内の信号強度が変化することを引き起こしうる。また、例えば超音波プローブと体表との接触の悪さや、肺などの障壁によって発生した音響陰影の影響下に、ターゲットが周期的に入ってしまう場合にも、周期的に関心領域内の信号強度の変化が起こってしまう。これらは、時間強度曲線において凹凸の変動として現れ、本来得られるべき理想的な時間強度曲線からの乖離を生じさせる。このような乖離が大きくなるほど、時間強度曲線の評価パラメータの誤差も大きくなりうる。

【課題を解決するための手段】

【0007】

一態様において、装置は、プロセッサを備え、プロセッサは、被検体に注入された造影剤によって反射された超音波の信号強度を示す複数フレームの造影画像における関心領域について、前記信号強度の時間変化を示す第１の時間強度曲線を作成し、この第１の時間強度曲線における極大値側の第１の包絡線と、前記第１の時間強度曲線における極小値側の第２の包絡線を作成する。そして、プロセッサは、前記複数フレームの中から選択された少なくとも１つのフレームの造影画像であって、適切な画像として定められた条件を満たす造影画像における前記関心領域の前記信号強度を特定し、前記選択されたフレームに対応する時間における前記第１の時間強度曲線上の前記信号強度の位置を、前記第１の包絡線と前記第２の包絡線の間の距離に対する割合で特定する。さらに、プロセッサは、前記信号強度の時間変化を示す第２の時間変化曲線であって、前記選択されたフレームに対応する時間において前記割合の位置を通り、なおかつ前記選択されたフレームに対応する時間以外の他の時間について、前記第１の包絡線と前記第２の包絡線の間において、前記割合の位置から特定した位置を通る第２の時間強度曲線を作成する。

【0008】

他の態様において、システムは、超音波診断装置と、該超音波診断装置とネットワークを介して接続されたサーバとを有する。超音波診断装置は、造影剤が注入された被検体に対して超音波を送信し、該超音波のエコーを受信する超音波プローブと、前記造影剤によって反射された超音波の信号強度を示す造影画像を前記超音波のエコー信号に基づいて作成し、前記造影画像のデータを前記ネットワークを介して前記サーバへ出力する第１のプロセッサと、を備える。またサーバは、第２のプロセッサを備える。この第２のプロセッサは、複数フレームの前記造影画像における関心領域について、前記信号強度の時間変化を示す第１の時間強度曲線を作成し、この第１の時間強度曲線における極大値側の第１の包絡線と、前記第１の時間強度曲線における極小値側の第２の包絡線を作成する。そして、前記複数フレームの中から選択された少なくとも１つのフレームの造影画像であって、適切な画像として定められた条件を満たす造影画像における前記関心領域の前記信号強度を特定し、前記選択されたフレームに対応する時間における前記第１の時間強度曲線上の前記信号強度の位置を、前記第１の包絡線と前記第２の包絡線の間の距離に対する割合で特定する。さらに、第２のプロセッサは、前記信号強度の時間変化を示す第２の時間変化曲線であって、前記選択されたフレームに対応する時間において前記割合の位置を通り、なおかつ前記選択されたフレームに対応する時間以外の他の時間について、前記第１の包絡線と前記第２の包絡線の間において、前記割合の位置から特定した位置を通る第２の時間強度曲線を作成する。

【発明の効果】

【0009】

上記態様における装置及びシステムによれば、前記第１の時間強度曲線における極大値側の第１の包絡線と、前記第１の時間強度曲線における極小値側の第２の包絡線の間を通る前記第２の時間強度曲線が、前記割合の位置を用いて作成されることにより、より正確な時間強度曲線を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態による超音波診断装置の一例を示すブロック図である。

【図2】実施形態による時間強度曲線の作成処理の一例を示すフローチャートである。

【図3】関心領域が設定された造影画像を示す図であり、腫瘤が肝実質よりも高輝度である造影画像を示す図である。

【図4】第１の時間強度曲線を示す図である。

【図5】肝実質が腫瘤よりも高輝度である造影画像を示す図である。

【図6】スキャン面のずれを説明する図である。

【図7】スキャン面がずれた後の造影画像であって、腫瘤が肝実質よりも高輝度である造影画像を示す図である。

【図8】音響陰影が生じた造影画像を示す図である。

【図9】スキャン面がずれた後の造影画像であって、肝実質が腫瘤よりも高輝度である造影画像を示す図である。

【図10】第１の時間強度曲線に対する第１の包絡線及び第２の包絡線を示す図である。

【図11】第１の時間強度曲線において、選択された３フレームの信号強度を示す図である。

【図12】選択されたフレームに対応する時間における第１の時間強度曲線上の信号強度の位置を、第１の包絡線と第２の包絡線の間の距離に対する割合で特定することを説明する図である。

【図13】第２の時間強度曲線を示す図である。

【図14】第２実施形態によるシステムの一例を示すブロック図である。

【図15】第２実施形態による処理の一例を示すフローチャートであり、時間強度曲線が作成される前の処理の一例を示すフローチャートである。

【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。
（第１実施形態）
先ず、第１実施形態について説明する。図１に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送信ビームフォーマ３及び送信機４を含む。超音波プローブ２は、被検体に対して超音波スキャンを実行して超音波のエコーを受信する。より具体的には、超音波プローブ２は、パルス超音波を被検体（図示せず）に放射する複数の振動素子２ａを有する。複数の振動素子２ａは、送信ビームフォーマ３および送信機４によってドライブされパルス超音波を放射する。

【0012】

超音波診断装置１は、さらに受信機５及び受信ビームフォーマ６を含む。振動素子２ａから放射されたパルス超音波は、被検体内において反射して振動素子２ａに戻るエコーを生成する。エコーは、振動素子２ａによって電気信号に変換されてエコー信号となり、受信機５に入力される。エコー信号は、受信機５において所要のゲインによる増幅等が行なわれた後に受信ビームフォーマ６に入力され、この受信ビームフォーマ６において受信ビームフォーミングが行われる。受信ビームフォーマ６は、受信ビームフォーミング後の超音波データを出力する。

【0013】

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、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）、マイクロプロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、または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任意の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、後述のプロセッサ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。

【0014】

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、送信機４、受信機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内に設けられていてもよい。

【0015】

超音波診断装置１は、送信ビームフォーマ３、送信機４、受信機５、および受信ビームフォーマ６を制御するためのプロセッサ７も含む。さらに、超音波診断装置１は、ディスプレイ８、メモリ９及びユーザインタフェース１０を含む。

【0016】

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、超音波プローブ２を制御して超音波データを取得することができる。プロセッサ７は、振動素子２ａのどれがアクティブであるか、および超音波プローブ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はまた、ディスプレイ８とも電子通信しており、プロセッサ７は、超音波データを処理してディスプレイ８上に表示するための超音波画像にすることができる。「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。

【0017】

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、処理チェーンの早いうちに復調を実行することができる。

【0018】

プロセッサ７は、複数の選択可能な超音波モダリティに従った１つまたは複数の処理動作をデータに行うように構成されている。エコー信号が受信されるとき、データは走査セッション中にリアルタイムで処理することができる。この開示のために、「リアルタイム」という用語は、いかなる意図的な遅延もなく行われる手順を含むように定義される。

【0019】

また、データは、超音波の走査中に一時的にバッファ（図示せず）に格納し、ライブ操作またはオフライン操作でリアルタイムではなく処理することができる。この開示において、「データ」という用語は、本開示においては、超音波診断装置を用いて取得される１つまたは複数のデータセットを指すように使用することができる。

【0020】

超音波データは、プロセッサ７によって他のまたは異なるモード関連モジュール（例えば、Ｂモード、カラードップラ、Ｍモード、カラーＭモード、スペクトルドップラ、造影モード、エラストグラフィ、ＴＶＩ、歪み、歪み速度、など）で処理して超音波画像のデータを作ることができる。例えば、１つまたは複数のモジュールが、Ｂモード、カラードップラ、Ｍモード、カラーＭモード、スペクトルドップラ、造影モード、エラストグラフィ、ＴＶＩ、歪み、歪み速度、およびそれらの組合せ、などの超音波画像を生成することができる。本明細書では、特に造影モードで表示される造影画像について後述する。

【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が設けられてもよい。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ディスプレイ８に表示される。

【0022】

なお、走査変換演算前の超音波データをローデータ（ｒａｗ ｄａｔａ）というものとする。また、走査変換演算後のデータを画像データというものとする。

【0023】

プロセッサ７が複数のプロセッサを含む場合、プロセッサ７が担当する上述の処理タスクを、複数のプロセッサが担当してもよい。例えば、第１のプロセッサを使用して、ＲＦ信号を復調および間引きすることができ、第２のプロセッサを使用して、データをさらに処理した後、画像を表示することができる。

【0024】

また、例えば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、その処理機能は、単一のプロセッサで実行されてもよいし、複数のプロセッサで実行されてもよい。

【0025】

ディスプレイ８は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ディスプレイ、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどである。

【0026】

メモリ９は、任意の既知のデータ記憶媒体であり、非一過性の記憶媒体及び一過性の記憶媒体を含む。非一過性の記憶媒体は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ：ハードディスク）、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んでいてもよい。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。

【0027】

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。

【0028】

ユーザインタフェース１０は、操作者の入力を受け付けることができる。例えば、ユーザインタフェース１０は、ユーザーからの指示や情報の入力を受け付ける。ユーザインタフェース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）及びソフトキー等を含んで構成されている。ユーザインタフェース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。

【0029】

次に、本例の超波診断装置１における作用について説明する。先ず、超音波診断装置１は、造影剤が注入された被検体の造影画像を取得する。具体的には、プロセッサ７は、超音波プローブ２を制御して、造影剤が注入された被検体に対する超音波の送信を開始する。超音波プローブ２は、造影剤によって反射された超音波を含むエコーを受信する。プロセッサ７は、エコー信号に対して公知の処理を行なって、造影剤によって反射された超音波の信号強度を示す造影画像を作成する。造影画像は、例えば被検体の肝臓についての画像である。プロセッサ７は、造影画像のデータをメモリ９に記憶する。造影画像のデータに加え、Ｂモード画像のデータが取得されメモリ９に記憶されてもよい。

【0030】

メモリ９に記憶される造影画像のデータは、複数のフレームのデータであり、所要の時間の長さを有する。この時間の長さは、被検体にとって息止めが難しい時間の長さであり、一例では６０秒以上で、２分から５分の長さである。ただし、時間の長さは一例にすぎず、例示したものに限られるものではない。造影画像のデータは、被検体が呼吸をしながら取得される。

【0031】

次に、このようにして取得された造影画像についての時間強度曲線の作成について、図２に示すフローチャートに基づいて説明する。一例では、時間強度曲線が作成される造影画像はリアルタイム画像ではない画像である。先ず、ステップＳ１では、プロセッサ７は、メモリ９に記憶された造影画像のデータを読み出し、ディスプレイ８に表示する。プロセッサ７は、造影画像ＣＩを表示させるユーザーの入力をユーザインタフェース１０が受け付けると、造影画像ＣＩを表示してもよい。一例では、ディスプレイ８に表示される造影画像ＣＩは静止画像であり、メモリ９に記憶され読み出された複数のフレームの中から選択された１フレームの画像である。一例では、後述する関心領域Ｒの設定に適した造影画像ＣＩが、ユーザーによって選択され表示される。プロセッサ７は、造影画像ＣＩに加えて、Ｂモード画像（図示省略）をディスプレイ８に表示してもよい。

【0032】

次に、ステップＳ２では、図３に示すように、ディスプレイ８に表示された造影画像ＣＩに、関心領域Ｒが設定される。ユーザインタフェース１０は、ディスプレイ８に表示されている造影画像ＣＩに関心領域Ｒを設定するユーザーの入力を受け付ける。ユーザインタフェース１０が入力を受け付けると、プロセッサ７は、造影画像ＣＩに関心領域Ｒを設定する。

【0033】

関心領域Ｒは、造影画像ＣＩにおけるターゲットに配置される。一例では、ターゲットは腫瘤Ｍである。本明細書では、関心領域Ｒは、円形の腫瘤Ｍと同じ大きさである。また、本明細書では腫瘤Ｍは腫瘍であるものとする。

【0034】

次に、ステップＳ３では、プロセッサ７は、関心領域Ｒについて、図４に示す第１の時間強度曲線（ＴＩＣ）Ｔ１を作成する。第１の時間強度曲線Ｔ１は、関心領域Ｒ内の信号強度（輝度）の平均の時間変化である。図４において、第１の軸（ここでは横軸）が時間を示し、第２の軸（ここでは縦軸）が信号強度を示している（後述の図４以外の図についても同様）。第１の時間強度曲線ＴＩ１は、凹凸を有している。この凹凸が形成される要因について以下に説明する。

【0035】

被検体に注入された造影剤は、腫瘍に流入した後に、周囲の肝実質Ｐに流入する。従って、図３に示すように、まず関心領域Ｒの内部の信号強度が、その周囲の肝実質Ｐの信号強度よりも大きくなる。その後、図５に示すように、関心領域Ｒの内部の信号強度は、肝実質Ｐの信号強度よりも小さくなる。

【0036】

上述のように、造影画像は被検体が呼吸をしながら取得される。従って、呼吸に伴って超音波のスキャン面がずれる。これについて、図６に基づいて説明する。図６には、呼吸によってずれる前の第１のスキャン面ＳＰ１と、ずれた後の第２のスキャン面ＳＰ２が示されている。第１のスキャン面ＳＰ１の造影画像ＣＩが表示されている状態で、なおかつ腫瘤Ｍの全体が造影剤で染まった状態で、関心領域Ｒが設定される。従って、図３は第１のスキャン面ＳＰ１の造影画像ＣＩを示している。図６は、第１及び第２のスキャン面ＳＰ１、ＳＰ２と直交する平面図である。ここでは、腫瘤Ｍは球体であり、第１のスキャン面ＳＰ１は、球体である腫瘤Ｍの中心を通るものとする。

【0037】

超音波のスキャン面が、第１のスキャン面ＳＰ１から第２のスキャン面ＳＰ２に移動すると、第２のスキャン面ＳＰ２における腫瘤Ｍの幅Ｄ２は、第１のスキャン面ＳＰ１における腫瘤Ｍの幅Ｄ１よりも小さくなる。図７は、第２のスキャン面ＳＰ２の造影画像ＣＩを示し、腫瘤Ｍが周囲の肝実質Ｐよりも高輝度（信号強度が大）である状態を示す。第２のスキャン面ＳＰ２の造影画像ＣＩにおける腫瘤Ｍは、第１のスキャン面ＳＰ１のそれよりも小さい。一方、第１のスキャン面ＳＰ１における造影画像ＣＩが表示されている時に設定された関心領域Ｒ１は、スキャン面が移動してもそのままの大きさを維持する。従って、第２のスキャン面ＳＰ２の造影画像ＣＩにおいて、関心領域Ｒよりも腫瘤Ｍが小さくなる。これは、関心領域Ｒに、肝実質Ｐが含まれることを意味するので、関心領域Ｒの平均強度は、第１のスキャン面ＳＰ１におけるそれよりも小さくなる。スキャン面のずれに伴って関心領域Ｒの平均強度が小さくなると、第１の時間強度曲線Ｔ１に凹部が形成される。

【0038】

また、図８に示すように、造影画像ＣＩにおいて関心領域Ｒに音響陰影Ｓが含まれる場合も、関心領域Ｒの平均強度が小さくなる。音響陰影は、例えば超音波プローブ２と体表との接触の悪さや、肺などの障壁によって発生しうる。図８では、腫瘤Ｍが肝実質Ｐより高輝度である状態を示している。

【0039】

一方、図５は、肝実質Ｐが腫瘤Ｍよりも高輝度である第１のスキャン面ＳＰ１の造影画像ＣＩを示している。腫瘤Ｍと関心領域Ｒは同じ大きさであり、関心領域Ｒは肝実質Ｐを含んでいない。この状態からスキャン面がずれると、図９に示す状態となる。図９は、第２のスキャン面ＳＰ２の造影画像ＣＩを示す。第２のスキャン面ＳＰ２の造影画像ＣＩにおいては、腫瘤Ｍが小さくなり、関心領域Ｒは、腫瘤Ｍよりも高輝度である肝実質Ｐを含むので、関心領域Ｒの平均強度は、第１のスキャン面ＳＰ１におけるそれよりも大きくなる。このように、スキャン面のずれに伴って関心領域Ｒの平均強度が大きくなると、第１の時間強度曲線Ｔ１に凸部が形成される。

【0040】

ステップＳ３において第１の時間強度曲線Ｔ１が作成されると、ステップＳ４へ移行する。このステップＳ４では、プロセッサ７は、ステップＳ１においてメモリ９から読み出された複数のフレームの造影画像のデータのうち、少なくとも１つのフレームの造影画像のデータを選択する。ここで選択されるフレームの造影画像のデータは、適切な画像として定められた条件を満たす造影画像のデータである。

【0041】

適切な画像として定められた条件は、一例では断面が移動せず関心領域Ｒと腫瘤Ｍの大きさが同じであり、なおかつ造影画像ＣＩにおいて関心領域Ｒに音響陰影Ｓが含まれていないことである。関心領域Ｒと腫瘤Ｍの大きさが同じであるか否か、関心領域Ｒに音響陰影が含まれていないか否かは、一例では、造影画像ＣＩやこの造影画像ＣＩと対応するフレームのＢモード画像においてユーザーによって判断されてもよい。判断の助けとなるよう、Ｂモード画像にも関心領域Ｒが表示されていてもよい。

【0042】

プロセッサ７は、一例ではユーザインタフェース１０が、フレームの選択を行なうユーザーの入力を受け付けると、上述のフレームの選択を行なう。例えば、ユーザインタフェース１０は、ディスプレイ８に表示された複数フレームの造影画像ＣＩの中から、適切な画像として定められた条件を満たすとユーザーが判断した適切な造影画像ＣＩのフレームを選択する入力を受け付ける。

【0043】

次に、ステップＳ５では、プロセッサ７は、図１０に示すように、第１の時間強度曲線Ｔ１に対する第１の包絡線Ｅ１及び第２の包絡線Ｅ２を作成する。第１の包絡線Ｅ１は、第１の時間強度曲線Ｔ１における極大値及び極小値のうち、極大値により近い包絡線、言い換えれば第１の時間強度曲線Ｔ１の極大値側の包絡線である。第２の包絡線Ｅ２は、第１の時間強度曲線Ｔ１における極大値及び極小値のうち、極小値により近い包絡線、言い換えれば第１の時間強度曲線Ｔ１の極小値側の包絡線である。

【0044】

ステップＳ６では、プロセッサ７は、ステップＳ４において選択されたフレームの造影画像ＣＩにおける関心領域Ｒの信号強度ＳＩを特定する。この信号強度ＳＩは、関心領域Ｒ内の信号強度（輝度）の平均である。この信号強度ＳＩとして、図１１には、第１の時間強度曲線Ｔ１における３つの点Ｐｔ１、Ｐｔ２、Ｐｔ３の信号強度ＳＩ１、ＳＩ２、ＳＩ３が示されている。点Ｐｔ１～Ｐｔ３は、ステップＳ４において選択されたフレームに対応する。

【0045】

ステップＳ６では、さらにプロセッサ７は、ステップＳ４において選択されたフレームに対応する時間における第１の時間強度曲線Ｔ１上の信号強度の縦軸方向における位置を、第１の包絡線Ｅ１と第２の包絡線Ｅ２の間の距離Ｄに対する割合αで特定する。例えばプロセッサ７は、図１１に示された時間ｔ１、ｔ２、ｔ３における信号強度ＳＩ１～ＳＩ３の位置を、第１の包絡線Ｅ１と第２の包絡線Ｅ２の間の距離Ｄに対する割合α１、α２、α３で特定する。図１２に基づいてもう少し詳しく説明する。図１２には第１の時間強度曲線Ｔ１における点Ｐｔ３（時間ｔ３、信号強度ＳＩ３）が示されている。ここでは、割合α３の特定を例にして説明する。時間ｔ３において、第１の包絡線Ｅ１と第２の包絡線Ｅ２の間の縦軸方向における距離Ｄは、第１の包絡線Ｅ１上の点Ｐｍａｘと第２の包絡線Ｅ２上の点Ｐｍｉｎの間隔である。プロセッサ７は、時間ｔ３における信号強度ＳＩ３の位置として、距離Ｄを基準とする点Ｐｍｉｎからの割合α３を特定する。

【0046】

割合α３の特定についてより詳しく説明する。信号強度ＳＩ３、点Ｐｍａｘの信号強度ＳＩｍａｘ及び点Ｐｍｉｎの信号強度ＳＩｍｉｎの関係は、α３を用いて下記（式１）のように表せる。
ＳＩ３＝ＳＩｍａｘ×α３＋ＳＩｍｉｎ（１－α３） ・・・（式１）
ただし、０≦α３≦１である。

【0047】

プロセッサ７は、信号強度ＳＩ３、ＳＩｍａｘ、ＳＩｍｉｎの値を用いて（式１）からα３を算出する。プロセッサ７は、割合α１、α２についても同様にして算出する。

【0048】

次に、ステップＳ７では、プロセッサ７は、割合α１～α３に基づいて、図１３において破線で示す第２の時間強度曲線Ｔ２を作成する。第２の時間強度曲線Ｔ２は第１の包絡線Ｅ１と第２の包絡線Ｅ２の間を通る。より具体的には、第２の時間強度曲線Ｔ２は、選択されたフレームに対応する時間ｔ１～ｔ３において割合α１～α３（信号強度ＳＩ１～ＳＩ３）の位置を通る。なおかつ第２の時間強度曲線Ｔ２は、時間ｔ１～ｔ３以外の他の時間について、第１の包絡線Ｅ１と第２の包絡線Ｅ２の間において、割合α１～α３の位置から特定した位置を通る。具体的には、プロセッサ７は、時間ｔ１～ｔ３以外の他の時間について、第１の包絡線Ｅ１と第２の包絡線Ｅ２の間において、割合α１～α３を用いた補間及び補外により、第２の時間強度曲線Ｔ２が通る位置を特定する。

【0049】

次に、ステップＳ８では、プロセッサ７は、第１の時間強度曲線Ｔ１及び第２の時間強度曲線Ｔ２をディスプレイ８に表示する。プロセッサ７は、第２の時間強度曲線Ｔ２の概形を評価する公知の評価パラメータを算出してもよい。第２の時間強度曲線Ｔ２は、適切な画像として定められた条件を満たす造影画像ＣＩにおける信号強度から、第１の包絡線Ｅ１と第２の包絡線Ｅ２の間の距離Ｄに対する割合αを算出し、この割合αを用いて作成されるので、より正確な時間強度曲線である。このため、第２の時間強度曲線Ｔ２を用いれば、誤差の少ない評価パラメータを得ることができる。これは、腫瘍の鑑別診断をより正確に行なうことを可能とする。

【0050】

プロセッサ７は、第２の時間強度曲線Ｔ１と第１の時間強度曲線Ｔ１との交点に対応するフレームの造影画像ＣＩのデータからなるデータ群をメモリ９に記憶してもよい。プロセッサ７は、メモリ９からこのデータ群を読み出し、データ群に基づく造影画像ＣＩの関心領域の第３の時間強度曲線（図示省略）を作成してもよい。

【0051】

次に、第１実施形態の変形例について説明する。先ず、第１変形例について説明する。第１変形例では、ステップＳ６において、プロセッサ７は、ステップＳ４において選択された１つのフレームに対応する時間における１つの割合αのみを算出してもよい。第１変形例では、ステップＳ４において、１つのフレームのみが選択されるようになっていてもよい。

【0052】

プロセッサ７は、算出されたこの１つの割合αを通るよう、ステップＳ７において第２の時間強度曲線Ｔ２を作成する。なおかつ、プロセッサ７は、算出された１つの割合αに対応する時間以外の時間について、第１の包絡線Ｅ１と第２の包絡線Ｅ２の間において割合αと同じ割合の位置を特定し、この位置を通るよう第２の時間強度曲線Ｔ２を作成する。

【0053】

次に、第２変形例について説明する。ステップＳ４において、プロセッサ７は、ユーザインタフェース１０における入力を用いる代わりに、画像認識を用いて、適切な画像として定められた条件を満たす造影画像のフレームを選択してもよい。例えばプロセッサ７は、Ｂモード画像において適切な画像として定められた条件、すなわち関心領域Ｒと腫瘤Ｍの大きさが同じであり、関心領域Ｒに音響陰影が含まれていないフレームを画像認識によって選択する。画像認識には、機械学習の技術が用いられてもよい。このＢモード画像のフレームの選択は、選択されるＢモード画像のフレームと対応する造影画像のフレームを選択することを意味し、適切な画像として定められた条件を満たす造影画像のフレームを選択することを意味する。

【0054】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。図１４に示すシステム１００は、超音波診断装置１とサーバ１０１を備える。超音波診断装置１及びサーバ１０１は、ネットワーク１０２を介して接続されている。

【0055】

超音波診断装置１は、第１実施形態と同様の構成であり、各構成要素についての詳細な説明を省略する。ただし、第２実施形態では、超音波診断装置１のプロセッサ７を、第１のプロセッサ７として説明する。超音波診断装置１の構成要素として、図１４では第１のプロセッサ７のみが図示されているが、第２実施形態における超音波診断装置１は、他にも図１に示された構成要素を有している。

【0056】

サーバ１０１は、例えばワークステーションであってもよく、超音波診断装置１を含む複数の超音波診断装置を管理する管理センターに設置されていてもよい。サーバ１０１は、公知のサーバの構成要素を有し、第２のプロセッサ１０３、第２のディスプレイ１０４、第２のメモリ１０５及び第２のユーザインタフェース１０６を有している。

【0057】

次に、本例のシステム１００における作用について説明する。システム１００では、第１の時間強度曲線Ｔ１及び第２の時間強度曲線Ｔ２は、サーバ１０１において作成される。

【0058】

図１５は、第１の時間強度曲線Ｔ１及び第２の時間強度曲線Ｔ２が作成される前の処理を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ１０１において、超音波診断装置１が造影画像ＣＩを取得する。すなわち、超音波プローブ２が被検体に対して超音波を送信し、第１のプロセッサ７がエコー信号に基づいて造影画像ＣＩを作成する。本例においても、Ｂモード画像が作成されてもよい。

【0059】

ステップＳ１０２では、第１のプロセッサ７は、造影画像ＣＩのデータをサーバ１０１へ送信する。造影画像ＣＩのデータは、超音波診断装置１からネットワーク１０２を介してサーバ１０１へ送信される。超音波診断装置１からサーバ１０１へ入力された造影画像ＣＩのデータは、第２のメモリ１０５に記憶される。例えば、超音波診断装置１からサーバ１０１へ送信される造影画像ＣＩのデータは、画像データである。なお、超音波診断装置１からサーバ１０１へＢモード画像のデータが送信され第２のメモリ１０５に記憶されてもよい。

【0060】

造影画像ＣＩのデータがサーバ１０１へ送信された後、第１の時間強度曲線Ｔ１及び第２の時間強度曲線Ｔ２が作成される。第１の時間強度曲線Ｔ１及び第２の時間強度曲線Ｔ２は、第１実施形態と同様に、図２に示すフローチャートに従って処理が行なわれる。ただし、処理の主体が第１実施形態と異なっており、第１の実施形態においてプロセッサ７が行なう処理を、第２のプロセッサ１０３が行なう。すなわち、先ずステップＳ１において第２のプロセッサ１０３が第２のメモリ１０５から造影画像のデータを読み出して第２のディスプレイ１０４に表示した後、ステップＳ２以降における処理が行なわれる。このステップＳ２以降では、第１実施形態においてプロセッサ７が行なっていた処理を、第２のプロセッサ１０３が行なう。また、第１実施形態においてユーザインタフェース１０が受け付けていた入力を、第２のユーザインタフェース１０６が受け付ける。ステップＳ８では、第１の時間強度曲線Ｔ１及び第２の時間強度曲線Ｔ２は、第２のディスプレイ１０４に表示される。

【0061】

超音波診断装置１からサーバ１０１へ送信される造影画像ＣＩのデータがローデータである場合、第２のプロセッサ１０３は、ローデータから造影画像ＣＩの画像データを作成し、ステップＳ１～ステップＳ８の処理が行なわれる。

【0062】

第２実施形態においても、第２のプロセッサ１０３は、第２の時間強度曲線Ｔ１と第１の時間強度曲線Ｔ１との交点に対応するフレームの造影画像ＣＩのデータからなるデータ群を、第２のメモリ１０５に記憶してもよい。また、第２のプロセッサ１０３が、第１実施形態と同様に、第２のメモリ１０５からデータ群を読み出して第３の時間強度曲線を作成してもよい。

【0063】

第２実施形態においても、第１実施形態の第１及び第２変形例と同様の処理が行なわれてもよい。

【0064】

本発明についてある特定の実施形態を参照して説明してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更を施してもよく、均等物に置換してもよい。加えて、本発明の範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために、多くの修正を行うことができる。したがって、本発明は、開示された特定の実施形態に限定されず、本発明が添付の特許請求の範囲内に属するすべての実施形態を含むことになることを意図している。

【0065】

例えば、第１及び第２の実施形態において説明した図２のフローチャートは一例であり、各ステップの順番は図２に図示されたものに限られるものではない。

【0066】

第１及び第２の実施形態は、造影画像ＣＩにおけるターゲットに設定された関心領域Ｒについて作成される第１の時間強度曲線Ｔ１を補正して第２の時間強度曲線Ｔ２を作成する例について説明している。特に図示しないが、造影画像において、ターゲットに加えて肝実質にも関心領域が設定され、時間強度曲線が作成されるようになっていてもよい。

【0067】

また、上記実施形態は、
プロセッサが、
被検体に注入された造影剤によって反射された超音波の信号強度を示す複数フレームの造影画像における関心領域について、前記信号強度の時間変化を示す第１の時間強度曲線を作成し、
該第１の時間強度曲線における極大値側の第１の包絡線と、前記第１の時間強度曲線における極小値側の第２の包絡線を作成し、
前記複数フレームの中から選択された少なくとも１つのフレームの造影画像であって、適切な画像として定められた条件を満たす造影画像における前記関心領域の前記信号強度を特定し、
前記選択されたフレームに対応する時間における前記第１の時間強度曲線上の前記信号強度の位置を、前記第１の包絡線と前記第２の包絡線の間の距離に対する割合で特定し、
前記信号強度の時間変化を示す第２の時間変化曲線であって、前記選択されたフレームに対応する時間において前記割合の位置を通り、なおかつ前記選択されたフレームに対応する時間以外の他の時間について、前記第１の包絡線と前記第２の包絡線の間において、前記割合の位置から特定した位置を通る第２の時間強度曲線を作成する、ことを含む装置の制御方法としてもよい。

【0068】

さらに、上記実施形態は、
超音波診断装置と、該超音波診断装置とネットワークを介して接続されたサーバとを有するシステムの制御方法であって、
前記超音波診断装置は、
造影剤が注入された被検体に対して超音波を送信し、該超音波のエコーを受信する超音波プローブと、
前記造影剤によって反射された超音波の信号強度を示す造影画像を前記超音波のエコー信号に基づいて作成し、前記造影画像のデータを前記ネットワークを介して前記サーバへ出力する第１のプロセッサと、を備え、
前記サーバは、第２のプロセッサを備えており、
前記方法は、前記第２のプロセッサの制御方法であって、
複数フレームの前記造影画像における関心領域について、前記信号強度の時間変化を示す第１の時間強度曲線を作成し、
該第１の時間強度曲線における極大値側の第１の包絡線と、前記第１の時間強度曲線における極小値側の第２の包絡線を作成し、
前記複数フレームの中から選択された少なくとも１つのフレームの造影画像であって、適切な画像として定められた条件を満たす造影画像における前記関心領域の前記信号強度を特定し、
前記選択されたフレームに対応する時間における前記第１の時間強度曲線上の前記信号強度の位置を、前記第１の包絡線と前記第２の包絡線の間の距離に対する割合で特定し、
前記信号強度の時間変化を示す第２の時間変化曲線であって、前記選択されたフレームに対応する時間において前記割合の位置を通り、なおかつ前記選択されたフレームに対応する時間以外の他の時間について、前記第１の包絡線と前記第２の包絡線の間において、前記割合の位置から特定した位置を通る第２の時間強度曲線を作成する、ことを含むシステムの制御方法としてもよい。

【符号の説明】

【0069】

１ 超音波診断装置
２ 超音波プローブ
７ プロセッサ、第１のプロセッサ
８ ディスプレイ
９ メモリ
１０ ユーザインタフェース
１００ システム
１０１ サーバ
１０２ ネットワーク
１０３ 第２のプロセッサ
１０４ 第２のディスプレイ
１０５ 第２のメモリ
１０６ 第２のユーザインタフェース

【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】