JP2010119630A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被検体に負担をかけることもなく、また装置の処理負担が大きくなることもなく、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を表示させることができる超音波診断装置を提供する。
【解決手段】超音波の送受信を行って得られたフレームデータを記憶する記憶部８を備え、さらに、時間的に異なる二つのフレームデータを前記記憶部８に記憶されたフレームデータの中から選択する選択部と、選択部によって選択された二つのフレームデータから、変位フレームデータを作成する変位フレームデータ作成部と、前記物理量フレームデータについて、生体組織の弾性画像を作成するデータとして適切であるかという観点からの評価を行う評価部と、評価部により適切と評価された物理量フレームデータに基づいて弾性画像の作成を行う弾性画像作成部とを有する弾性画像処理部５を備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、超音波診断装置に関し、特に生体組織の硬さ又は軟らかさを表す弾性画像を表示することができる超音波診断装置に関する。

通常のＢモード画像上に、生体組織の硬さ又は軟らかさを表す弾性画像を重畳して表示する超音波診断装置が、例えば特許文献１などに開示されている。この種の超音波診断装置において、弾性画像は以下のようにして作成される。先ず、被検体に超音波プローブを当接した状態でプローブによる圧迫とその弛緩を繰り返しながら超音波の送受信を行う。そして、このような超音波の送受信を行って得られた時間的に異なる二つのフレームデータから、生体組織における各部の弾性に関する物理量を算出する。そして、算出された弾性に関する物理量に基づいて、生体組織の弾性をカラーで画像化する。

ところで、このような超音波診断装置において、二つのフレームデータの間隔によっては、生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像が得られない場合がある。そこで、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を得ることができるように、前記物理量として、生体組織の変位を計測するための二つのフレームデータの間のフレーム間隔数を調節できる超音波診断装置が、特許文献２などに開示されている。
特開２０００−６０８５３号公報 特開２００５−３３４１９６号公報

しかし、特許文献２に開示された超音波診断装置のように、超音波の送受信を行いながらフレームデータの間隔を調節するようにした場合、適切な間隔に調節されるまで、プローブによる被検体への圧迫と弛緩を繰り返して送受信を行うことになり、被検体に負担をかけることになる。また、超音波の送受信を行いながらフレームデータの間隔を調節すると、超音波診断装置における処理負担が大きくなるため、リアルタイム性が損なわれるとともに、装置の大型化にもつながる。

本発明が解決しようとする課題は、被検体に負担をかけることもなく、また装置の処理負担が大きくなることもなく、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を表示させることができる超音波診断装置を提供することにある。

この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、第１の観点の発明は、超音波の送受信を行って得られたフレームデータを記憶する記憶手段と、超音波の送受信を行って前記フレームデータを取得するフレームデータ取得過程後に、時間的に異なる二つのフレームデータを前記記憶手段に記憶されたフレームデータの中から選択する選択手段と、該選択手段によって選択された二つのフレームデータから、生体組織における各部の弾性に関する物理量データからなる物理量フレームデータを作成する物理量フレームデータ作成手段と、前記物理量フレームデータについて、生体組織の弾性画像を作成するデータとして適切であるかという観点からの評価を行う評価手段と、該評価手段により適切と評価された物理量フレームデータに基づいて弾性画像の作成を行う弾性画像作成手段と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。

第２の観点の発明は、第１の観点の発明において、前記評価手段は、前記物理量フレームデータについての評価として、弾性画像を作成するか否かについて判断を行うための弾性画像作成基準を満たすか否かの評価を行い、前記弾性画像作成手段は、弾性画像作成基準を満たした物理量フレームデータに基づいて弾性画像の作成を行うことを特徴とする超音波診断装置である。

第３の観点の発明は、第２の観点の発明において、前記評価手段が、評価対象である物理量フレームデータについて弾性画像作成基準を満たさないと評価した場合、前記選択手段は別の組み合わせのフレームデータを選択し、前記物理量フレームデータ作成手段は、新たに選択された組み合わせのフレームデータに基づいて、前記評価手段の対象となる新たな物理量フレームデータを作成することを特徴とする超音波診断装置である。

第４の観点の発明は、第２の観点の発明において、前記評価手段が、評価対象である物理量フレームデータについて弾性画像作成基準を満たさないと評価した場合、前記物理量フレームデータ作成手段は、生体組織における各部の弾性に関する物理量の演算法を変更して、前記評価手段の評価対象となる新たな物理量フレームデータを作成することを特徴とする超音波診断装置である。

第５の観点の発明は、第２〜４のいずれか一の観点の発明において、前記評価手段は、前記物理量フレームデータを構成する物理量データ又は該物理量データを得るための相関演算で算出される相関係数に基づいて、弾性画像作成基準を満たすか否かの評価を行うことを特徴とする超音波診断装置である。

第６の観点の発明は、第１の観点の発明において、前記物理量フレームデータ作成手段は、複数の物理量フレームデータを作成し、前記評価手段は、前記物理量フレームデータについての評価として、複数の物理量フレームデータを比較して、いずれの物理量フレームデータが生体組織の弾性を最も正確に反映した弾性画像を作成することができるデータとして最適であるかを評価し、前記弾性画像作成手段は、前記評価手段によって最適と評価された物理量フレームデータに基づいて弾性画像の作成を行うことを特徴とする超音波診断装置である。

第７の観点の発明は、第６の観点の発明において、前記物理量フレームデータ作成手段は、前記選択手段によって選択された複数組のフレームデータから複数の物理量フレームデータを作成することを特徴とする超音波診断装置である。

第８の観点の発明は、第６の観点の発明において、前記物理量フレームデータ作成手段は、生体組織における各部の弾性に関する物理量の演算法を変えることにより、複数の物理量フレームデータを作成することを特徴とする超音波診断装置である。

第９の観点の発明は、第６〜８のいずれか一の観点の発明において、前記評価手段は、前記物理量フレームデータを構成する物理量データ又は該物理量データを得るための相関演算で算出される相関係数に基づいて、いずれの物理量フレームデータが生体組織の弾性を最も正確に反映した弾性画像を作成することができるデータとして最適であるかを評価することを特徴とする超音波診断装置である。

第１０の観点の発明は、超音波の送受信を行って得られたフレームデータを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されたフレームデータの中から、時間的に異なる二つのフレームデータを、超音波の送受信を行って前記フレームデータを取得するフレームデータ取得過程後に選択する選択手段と、該選択手段によって選択するフレームデータの間隔を設定する設定手段と、前記選択手段によって選択された二つのフレームデータから、生体組織における各部の弾性に関する物理量データからなる物理量フレームデータを作成する物理量フレームデータ作成手段と、前記物理量フレームデータに基づいて弾性画像の作成を行う弾性画像作成手段と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。

本発明によれば、前記記憶手段に記憶されたフレームデータの中から時間的に異なる二つのフレームデータが選択され、この二つのフレームデータから作成された物理量フレームデータについて、前記評価手段により、生体組織の弾性画像を作成するデータとして適切であるかという観点からの評価が行われる。そして、前記評価手段により適切と評価された物理量フレームデータに基づいて弾性画像が作成されるので、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を表示させることができる。

また、従来のように被検体に対して超音波の送受信を行いながらフレーム間隔を調節して弾性画像を作成するのではなく、超音波の送受信時、すなわちフレームデータ取得過程において記憶されたフレームデータの中から、フレームデータ取得過程後に前記評価手段による評価が行なわれて適切な組み合わせのフレームデータが選択され、弾性画像が作成されるので、従来よりも被検体の負担や装置の処理負担が軽減される。以上により、被検体に負担をかけることもなく、また装置の処理負担が大きくなることもなく、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を表示させることができる。

また、他の発明によれば、前記記憶手段に記憶されたフレームデータの中から、前記設定手段によって設定された間隔の二つのフレームデータが、前記選択手段によって選択され、この二つのフレームデータから作成された物理量フレームデータに基づいて弾性画像が作成される。従って、前記設定手段によって適切なフレームデータの間隔を設定することにより、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を表示させることができる。

また、前記他の発明においても、従来のように被検体に対して超音波の送受信を行いながらフレーム間隔を調節して弾性画像を作成するのではなく、フレームデータ取得過程において記憶されたフレームデータの中から、フレームデータ取得過程後に二つのフレームデータが選択され、弾性画像が作成されるので、従来よりも被検体の負担や装置の処理負担が軽減される。以上により、被検体に負担をかけることもなく、また装置の処理負担が大きくなることもなく、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を表示させることができる。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
（第一実施形態）
先ず、第一実施形態について説明する。図１は、本発明に係る超音波診断装置の実施の形態の構成の一例を示すブロック図、図２は、図１に示す超音波診断装置における弾性画像処理部の詳細構成を示すブロック図、図３は、変位フレームデータを示す概念図である。

図１に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送受信部３、Ｂモード画像処理部４、弾性画像処理部５、合成部６、表示部７を備え、さらに記憶部８、制御部９及び操作部１０を備える。

前記超音波プローブ２は、被検体に対して超音波の送受信を行うものであり、被検体に当接させた状態で圧迫と弛緩を繰り返しながら超音波の送受信を行うことにより、弾性画像を得ることができる。

前記送受信部３は、前記超音波プローブ２を駆動させてスキャン面を走査する。また、前記超音波プローブ２で得られたエコー信号について、整相加算処理等の信号処理を行い、この信号処理後のＲａｗデータを前記Ｂモード画像処理部４や弾性画像処理部５へ出力するとともに、前記記憶部８へ出力する。この記憶部８には、Ｒａｗデータがフレーム単位で、すなわちフレームデータとして記憶される。前記記憶部８は、本発明における記憶手段の実施の形態の一例である。

前記Ｂモード画像処理部４は、後述するようにフレームデータ取得過程においてＢモード画像と弾性画像とを合成して得られた超音波画像を表示する場合、すなわちリアルタイムで弾性画像を表示する場合、前記送受信部３からの音線毎のＲａｗデータに対し、対数圧縮、包絡線検波等の信号処理を行ってＢモード画像を作成する。また、前記Ｂモード画像処理部４は、フレームデータ取得過程後に弾性画像を表示する場合には、前記記憶部８から読み出したフレームデータに対し、音線毎に対数圧縮、包絡線検波等の信号処理を行ってＢモード画像を作成する。

前記弾性画像処理部５は、図２に示すように、選択部５１、変位フレームデータ作成部５２、評価部５３及び弾性画像作成部５４を有する。リアルタイムで弾性画像を表示する場合、前記変位フレームデータ作成部５２は、前記送受信部３から順次フレーム単位で入力されるＲａｗデータ、すなわちフレームデータに基づいて、生体組織の変形による変位を算出し、図３に示すように、生体組織における各部の変位データＤからなる変位フレームデータＨＦＤを作成する。具体的には、前記変位フレームデータ作成部５２は、時間的に異なる二つのフレームデータについて、相関ウィンドウ毎に相関演算を行って各部の変位を算出し、変位フレームデータＨＦＤを作成する。ちなみに、一の相関ウィンドウからは一の変位データＤが作成される。

ここで、前記変位フレームデータ作成部５２によって算出される生体組織の変形による変位は、生体組織における各部の弾性に関する物理量の一例である。そして、変位フレームデータは、本発明における物理量フレームデータの実施の形態の一例であり、また前記変位フレームデータ作成部５２は、本発明における物理量フレームデータ作成部の実施の形態の一例である。

一方、フレームデータ取得過程後に弾性画像を表示する場合、前記記憶部８に記憶されたフレームデータの中から、時間的に異なる二つのフレームデータを、前記選択部５１が選択する。この選択部５１は、本発明における選択手段の実施の形態の一例である。そして、変位フレームデータ作成部５２は、前記選択部５１で選択された二つのフレームデータから、前記と同様にして変位フレームデータＨＦＤを作成する。

前記記憶部８に記憶されたフレームデータに基づいて変位フレームデータＨＦＤが作成された場合、この変位フレームデータＨＦＤについて、前記評価部５３は弾性画像を作成するデータとして適切であるかという観点からの評価を行う。本例では、この評価として、弾性画像を作成するか否かについて判断を行うための弾性画像作成基準を満たすか否かの評価を行う。詳細については後述する。前記評価部５３は、本発明における評価手段の実施の形態の一例である。

前記弾性画像作成部５４は、変位フレームデータＨＦＤに基づいて弾性画像の作成を行う。具体的には、前記弾性画像作成部５４は、赤、緑、青の色相情報を各変位データＤに応じて付与し、カラーの弾性画像を作成する。前記弾性画像作成部５４は、本発明における弾性画像作成手段の実施の形態の一例である。

前記弾性画像作成部５４は、フレームデータ取得過程後に弾性画像を表示する場合、変位フレームデータＨＦＤが、弾性画像作成基準を満たしていると評価された場合に弾性画像の作成を行う。

前記Ｂモード画像処理部４で作成されたＢモード画像及び前記弾性画像処理部５で作成された弾性画像は、前記合成部６で合成される。具体的には、この合成部６では、Ｂモード画像と弾性画像とを加算処理することにより、超音波画像が作成される。前記合成部６で合成されて得られた超音波画像は、前記表示部７に表示される。

前記制御部９は、前記送受信部３、前記Ｂモード画像処理部４、前記弾性画像処理部５、前記合成部６及び前記表示部７を制御する。また、前記操作部１０では、操作者によって各種の指示が入力されるようになっている。

さて、第一実施形態の超音波診断装置１の作用について説明すると、前記送受信部３は、前記超音波プローブ２から被検体の生体組織に超音波を送信させ、フレームデータを取得する（フレームデータ取得過程）。前記送受信部３は、フレームデータの取得を、所定の周期で行う。そして、フレームデータ取得過程では、前記超音波プローブ２を生体組織の表面に当接させた状態で、前記超音波プローブ２による圧迫と弛緩を繰り返す。フレームデータ取得過程で取得されるフレームデータは、前記Ｂモード画像処理部４や前記弾性画像処理部５へ出力されるとともに、前記記憶部８に記憶される。

本例の超音波診断装置１では、フレームデータ取得過程において、超音波画像の表示（すなわち、リアルタイムの表示）を行うことができるとともに、フレームデータ取得過程後に超音波画像の表示を行うこともできる。リアルタイムでの表示を行う場合、フレームデータ取得過程において、前記Ｂモード画像処理部４及び前記弾性画像処理部５へ、前記送受信部３からフレームデータが入力される。そして、前記Ｂモード画像処理部４で作成されたＢモード画像及び前記弾性画像処理部５で作成された弾性画像が、前記合成部６で合成され、得られた超音波画像が前記表示部７に表示される。

次に、フレームデータ取得過程後に画像表示を行う場合について説明する。前記Ｂモード画像処理部４及び前記弾性画像処理部５は、前記記憶部８に記憶されたフレームデータからＢモード画像及び弾性画像を作成する。

前記弾性画像処理部５による弾性画像の作成について、図４〜図６に基づいて詳細に説明する。図４は、フレームデータ取得過程後に画像表示を行う場合における弾性画像の作成のフローチャートを示す図、図５及び図６は、弾性画像の作成を説明するための概念図である。

図４において、先ずステップＳ１では前記弾性画像処理部５の選択部５１が、図５に示すように、前記記憶部８に記憶されたフレームデータＦＤ１，フレームデータＦＤ２，フレームデータＦＤ３，フレームデータＦＤ４，フレームデータＦＤ５，・・・の中から二つのフレームデータを選択する。ちなみに、前記記憶部８に記憶されたフレームデータは、フレームデータＦＤ１からフレームデータＦＤ２，フレームデータＦＤ３，・・・の順に取得されたものとする。

前記選択部５１によって選択される二つのフレームデータのうち、一つはＢモード画像を作成するフレームデータとする。そして、前記選択部５１は、もう一つのフレームデータを、Ｂモード画像を作成するフレームデータよりも後の時相のフレームデータの中から選択する。例えば、図５に示すように、フレームデータＦＤ１に基づいてＢモード画像フレームデータＢＦＤ１を作成する場合には、前記選択部５１は、先ずフレームデータＦＤ１を選択する。そして、前記選択部５１は、フレームデータＦＤ１以外のもう一つのフレームデータとして、ここではフレームデータＦＤ２を選択するものとする。

なお、本発明においては、選択部５１によってＢモード画像を作成するフレームデータのほかに選択されるフレームデータは、Ｂモード画像を作成するフレームデータよりも後の時相である必要はなく、Ｂモード画像を作成するフレームデータよりも前の時相のフレームデータであってもよい。

ステップＳ１においてフレームデータＦＤ１とフレームデータＦＤ２とが選択されると、ステップＳ２では、前記変位フレームデータ作成部５２がフレームデータＦＤ１とフレームデータＦＤ２とに基づいて変位フレームデータＨＦＤ１を作成する。次に、ステップＳ３では、前記評価部５３が、変位フレームデータＨＦＤ１におけるエラー変位データの割合を求める。例えば、前記評価部５３は、変位フレームデータＨＦＤ１における変位データのうち、予め設定された所定の変位の範囲に入っていない変位データをエラーとし、エラーとなった変位データ（エラー変位データ）が、変位フレームデータＨＦＤ１全体においてどれくらいの割合になっているかを求める。

ステップＳ３において、変位フレームデータＨＦＤ１におけるエラー変位データの割合が求められると、ステップＳ４において、前記評価部５３がエラー変位データの割合が所定の割合以下になっているか否かの評価を行う。このステップＳ４における評価は、弾性画像作成基準を満たすか否かの評価に相当し、エラー変位データの割合が所定の割合になっていることが弾性画像作成基準に相当する。

ステップＳ４において、エラー変位データの割合が所定の割合以下になっていると評価された場合（ステップＳ４においてＹＥＳ）、ステップＳ５へ移行し、前記弾性画像作成部５４は、図５に示すように、変位フレームデータＨＦＤ１に基づいて弾性画像フレームデータＥＦＤ１を作成する。

一方、ステップＳ４においてエラー変位データの割合が所定の割合を超えていると評価された場合（ステップＳ４においてＮＯ）、ステップＳ１の処理へ戻る。そして、前記選択部５１は、フレームデータＦＤ１以外にもう一つ選択されるフレームデータを、前のステップＳ１の処理で選択されたフレームデータ以外のフレームデータから選択しなおす。ここでは、図６に示すように、フレームデータＦＤ３が選択されるものとする。このようにして再度フレームデータの選択が行われると、再びステップＳ２の処理が行われ、フレームデータＦＤ１とフレームデータＦＤ３とから、変位フレームデータＨＦＤ１′が作成される。この変位フレームデータＨＦＤ１′が作成されると、ステップＳ３の処理を経た後、ステップＳ４においてエラー変位データの割合が所定の割合以下であるか否かの評価が行われる。そして、エラー変位データの割合が所定の割合以下である場合、ステップＳ５において変位フレームデータＨＦＤ１′に基づいて弾性画像フレームデータＥＦＤ１′が作成される。従って、ステップＳ１〜ステップＳ４の処理が行われることにより、ステップＳ５において、エラー変位データの割合が所定の割合以下の変位フレームデータに基づいて弾性画像が作成される。

以上のようにしてＢモード画像と弾性画像とが作成されると、前記合成部において両画像が合成され、得られた超音波画像が前記表示部７に表示される。

ちなみに、次フレーム以降の超音波画像（前記Ｂモード画像フレームデータＢＦＤ１と前記弾性画像フレームデータＥＦＤ１とから作成された超音波画像の次のフレーム以降の超音波画像）を作成する場合、Ｂモード画像を作成するフレームデータは、前のフレームの超音波画像を作成するために用いたフレームデータＦＤ１よりも後の時相のフレームデータから選択される。そして、前記選択部５１は、Ｂモード画像を作成するフレームデータのほか、これ以外にもう一つ選択されるフレームデータを、Ｂモード画像を作成するフレームデータよりも後の時相のフレームデータを選択する。例えば、次フレームの超音波画像の作成にあたり、フレームデータＦＤ２に基づいてＢモード画像フレームデータを作成する場合、前記選択部５１は、フレームデータＦＤ２のほか、これ以外にもう一つ選択されるフレームデータを、フレームデータＦＤ２よりも後の時相のフレームデータの中から選択する。そして、選択された二つのフレームデータに基づいて前記と同様にして弾性画像フレームデータを作成し、これを前記フレームデータＦＤ２に基づいて作成したＢモード画像フレームデータと合成して超音波画像を作成する。

以上説明した本例の超音波診断装置１によれば、前記評価部５３により、変位フレームデータについて、生体組織の弾性画像を作成するデータとして適切であるかという観点からの評価として、変位フレームデータにおいてエラー変位データの割合が所定の割合以下であるか否かの評価が行われる。そして、この評価結果に応じて弾性画像が作成されることにより、エラー変位データの割合が所定の割合以下の変位フレームデータに基づいて弾性画像が作成される。これにより、前記記憶部８に記憶されたフレームデータの中から適切な組み合わせのフレームデータに基づいて作成された変位フレームデータから弾性画像が作成されることになる。従って、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を表示させることができる。

また、従来のように被検体に対して超音波の送受信を行いながらフレーム間隔を調節して弾性画像を作成するのではなく、超音波の送受信時、すなわちフレームデータ取得過程において記憶されたフレームデータの中から、フレームデータ取得過程後に適切な組み合わせのフレームデータが選択されて弾性画像が作成されるので、被検体の負担や装置の処理負担が軽減される。以上により、被検体に負担をかけることもなく、また装置の処理負担が大きくなることもなく、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を表示させることができる。

次に、第一実施形態の変形例について説明する。図７は、第一実施形態の変形例において、フレームデータ取得過程後に画像表示を行う場合の弾性画像の作成のフローチャートを示す図、図８は、第一実施形態の変形例における弾性画像の作成を説明するための概念図である。

図７に示すフローチャートでは、基本的には図４のフローチャートと同じ処理がされるが、ステップＳ４において、エラー変位データの割合が所定の割合を超えていると評価された場合は（ステップＳ４においてＮＯ）、再びステップＳ２の処理へ移行する。

ここで、同じ組み合わせのフレームデータを用いて変位フレームデータを作成する場合であっても、例えば相関ウィンドウの大きさが異なるものになるように異なる相関演算の式を用いるなど、相関演算法が異なると、エラー変位データの割合が変わることがある。そこで、ステップＳ４から再度ステップＳ２の処理へ移行した場合、前回の処理と同じ組み合わせのフレームデータを用い、前回の処理とは異なる相関演算法を用いて新たな変位フレームデータを作成する。例えば、図８に示すように、前回のステップＳ２の処理で、フレームデータＦＤ１とフレームデータＦＤ２とから、第一の相関演算法を用いて変位フレームデータＨＦＤ１を作成し、この変位フレームデータＨＦＤ１がエラーとなった場合、第一の相関演算法とは異なる第二の相関演算法を用いて、同じくフレームデータＦＤ１とフレームデータＦＤ２とから変位フレームデータＨＦＤ１′を作成する。この変位フレームデータＨＦＤ１′が作成されると、ステップＳ３の処理を経た後、ステップＳ４においてエラー変位データの割合が所定の割合以下であるか否かの評価が行われる。そして、エラー変位データの割合が所定の割合以下である場合、ステップＳ５において変位フレームデータＨＦＤ１′に基づいて弾性画像フレームデータＥＦＤ１が作成される。従って、ステップＳ１〜ステップＳ４の処理が行われることにより、ステップＳ５において、エラー変位データの割合が所定の割合以下の変位フレームデータに基づいて弾性画像が作成される。

以上説明した変形例によれば、ある組み合わせのフレームデータから作成された変位フレームデータにおけるエラー変位データの割合が所定の割合を超えており、弾性画像を作成する変位フレームデータとして適切でない場合に、同じ組み合わせのフレームデータについて異なる相関演算法を用いて新たな変位フレームデータを作成することにより、弾性画像作成基準を満たす変位フレームデータを作成することが可能になる。

（第二実施形態）
次に、第二実施形態について説明する。以下、第一実施形態とは異なる点について説明する。

この第二実施形態の超音波診断装置１においては、第一実施形態と異なり、フレームデータ取得過程後に画像表示を行う場合、前記変位フレームデータ作成部５２は、前記記憶部８に記憶されたフレームデータから複数の変位フレームデータを作成する。そして、前記評価部５３による評価として、本例では前記変位フレームデータ作成部５２によって作成された複数の変位フレームデータを比較し、いずれの変位フレームデータが生体組織の弾性を最も正確に反映した弾性画像を作成することができるデータとして最適であるかを評価する。前記弾性画像作成部５４は、最適と評価された変位フレームデータに基づいて弾性画像を作成する。以下、第二実施形態の超音波診断装置１において、フレームデータ取得過程後に画像表示を行う場合の弾性画像の作成について詳細に説明する。

図９は、第二実施形態において、フレームデータ取得過程後に画像表示を行う場合の弾性画像の作成のフローチャートを示す図、図１０は、第二実施形態における弾性画像の作成を説明するための概念図である。図９において、先ずステップＳ１０では、前記弾性画像処理部５の選択部５１が、図１０に示すように前記記憶部８に記憶されたフレームデータＦＤ１，フレームデータＦＤ２，フレームデータＦＤ３，フレームデータＦＤ４，フレームデータＦＤ５，・・・の中から二つのフレームデータを複数組選択する。

本例においても、各組を構成する二つのフレームデータのうち、一つはＢモード画像を作成するフレームデータとし、もう一つはＢモード画像を作成するフレームデータよりも後の時相のフレームデータとする。従って、各組を構成する二つのフレームデータのうち、一つはＢモード画像を作成するフレームデータであり、共通のフレームデータになっている。例えば、フレームデータＦＤ１に基づいてＢモード画像フレームデータＢＦＤ１を作成する場合には、前記選択部５１は、先ず前記フレームデータＦＤ１を選択する。そして、前記選択部５１は、もう一つのフレームデータとして、例えばフレームデータＦＤ２，フレームデータＦＤ３及びフレームデータＦＤ４を選択する。すなわち、前記選択部５１により、合計で三組（フレームデータＦＤ１とフレームデータＦＤ２の組、フレームデータＦＤ１とフレームデータＦＤ３の組、フレームデータＦＤ１とフレームデータＦＤ４の組）が選択される。

ステップＳ１０において三組のフレームデータが選択されると、ステップＳ１１では、前記変位フレームデータ作成部５２が、各組のフレームデータに基づいて三つの変位フレームデータを作成する。すなわち、前記変位フレームデータ作成部５２は、フレームデータＦＤ１とフレームデータＦＤ２とに基づいて変位フレームデータＨＦＤ１を作成し、フレームデータＦＤ１とフレームデータＦＤ３とに基づいて変位フレームデータＨＦＤ２を作成し、フレームデータＦＤ１とフレームデータＦＤ４とに基づいて変位フレームデータＨＦＤ３を作成する。

ステップＳ１１において三つの変位フレームデータＨＦＤ１，ＨＦＤ２，ＨＦＤ３が作成されると、ステップＳ１２において、前記評価部５３は、各変位フレームデータＨＦＤ１，ＨＦＤ２，ＨＦＤ３を構成する変位データを得る際の相関演算において算出される相関係数の平均値を、各変位フレームデータ毎に求める。変位フレームデータＨＦＤ１における相関係数の平均値をＣ_ＡＶ１、変位フレームデータＨＦＤ２における相関係数の平均値をＣ_ＡＶ２、変位フレームデータＨＦＤ３における相関係数の平均値をＣ_ＡＶ３とする。ちなみに、ここでは相関係数Ｃは、０≦Ｃ≦１とする。

ステップＳ１２において、相関係数の平均値Ｃ_ＡＶ１，Ｃ_ＡＶ２，Ｃ_ＡＶ３が算出されると、ステップＳ１３において、前記評価部５３はこれら相関係数の平均値Ｃ_ＡＶ１，Ｃ_ＡＶ２，Ｃ_ＡＶ３を比較し、いずれの変位フレームデータが生体組織の弾性を最も正確に反映した弾性画像を作成することができるデータとして最適であるかを評価する。ここでは、この評価として、相関係数の平均値が最も１に近い値であった変位フレームデータはどれかを評価する。そして、前記評価部５３は、相関係数の平均値が最も１に近い値であった変位フレームデータを、弾性画像を作成するための変位フレームデータとして選択する。例えば、前記評価部５３は、Ｃ_ＡＶ２が最も１に近い値であった場合、変位フレームデータＨＦＤ２を選択する。

ステップＳ１３において、前記評価部５３によって変位フレームデータＨＦＤ２が選択されると、ステップＳ１４において、前記弾性画像作成部５４は、この変位フレームデータＨＦＤ２に基づいて弾性画像フレームデータＥＦＤ１を作成する。

ちなみに、次のフレームの超音波画像を作成する場合、Ｂモード画像を作成するフレームデータは、前記フレームの超音波画像を作成するために用いたフレームデータよりも後の時相のフレームデータから選択される。そして、ステップＳ１０の処理において、前記選択部５１は、Ｂモード画像を作成するフレームデータのほか、これ以外にもう一つ選択されるフレームデータを、Ｂモード画像を作成するフレームデータよりも後の時相のフレームデータの中から複数選択する。例えば、前記表示部７に表示された超音波画像におけるＢモード画像がフレームデータＦＤ１に基づいて作成された場合の次のフレームは、フレームデータＦＤ２に基づいてＢモード画像フレームデータを作成する。そして、前記選択部５１は、フレームデータＦＤ２のほか、これ以外にもう一つ選択されるフレームデータを、フレームデータＦＤ２よりも後の時相のフレームデータの中から複数選択する。

以上説明した本例の超音波診断装置１によれば、前記評価部５３により、複数の変位フレームデータについて、それぞれの相関係数の平均値が比較され、いずれの変位フレームデータが生体組織の弾性画像を作成する変位フレームデータとして最適であるかについての評価が行われる。そして、この評価結果に応じて弾性画像が作成されることにより、相関係数の平均値が最も１に近い変位フレームデータに基づいて弾性画像が作成される。これにより、前記記憶部８に記憶されたフレームデータの中からより適切な組み合わせのフレームデータに基づいて作成された変位フレームデータから弾性画像が作成されることになる。従って、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を表示させることができる。また、第一実施形態と同様に、被検者に負担をかけることも、装置の処理負担が大きくなることもない。

次に、この第二実施形態の第一変形例について説明する。上述の説明では、ステップＳ１０では複数組のフレームデータを選択したが、この変形例では一組のフレームデータのみを選択してもよい。この場合、ステップＳ１１では、異なる相関演算法を用いて複数の変位フレームデータを作成する。そして、上述のステップＳ１２〜ステップＳ１４の処理を行って弾性画像を作成する。

次に、この第二実施形態の第二変形例について説明する。この第二変形例も、上述のステップＳ１０〜ステップＳ１５を経て弾性画像を作成するものであるが、上述のステップＳ１１において、複数組のフレームデータから変位フレームデータを作成する際に、一組のフレームデータから、異なる相関演算法によって複数の変位フレームデータを作成してもよい。すなわち、上述のように、フレームデータＦＤ１とフレームデータＦＤ２の組、フレームデータＦＤ１とフレームデータＦＤ３の組、フレームデータＦＤ１とフレームデータＦＤ４の組から変位フレームデータを作成する場合にあっては、それぞれの組について複数の相関演算法を用いて変位フレームデータを作成する。従って、一組のフレームデータから、例えば二種類の相関演算法を用いて二つの変位フレームデータを作成する場合、三組のフレームデータから合計で六つの変位フレームデータが作成される。

（第三実施形態）
次に、第三実施形態について説明する。この第三実施形態の超音波診断装置１は、前記各実施形態と異なり、前記評価部５３による評価を行わずに、前記選択部５１によって選択されるフレームデータの間隔を、前記操作部１０からの入力することによって調節し、弾性画像の作成を行う。この第三実施形態では、フレームデータ取得過程後に画像表示を行う場合の弾性画像の作成が前記各実施形態と異なっており、これについて図１１〜図１３に基づいて説明する。

図１１は、第三実施形態において、フレームデータ取得過程後に画像表示を行う場合の弾性画像の作成のフローチャートを示す図、図１２及び図１３は、第三実施形態における弾性画像の作成を説明するための概念図である。図１１において、先ずステップＳ２０では、前記弾性画像処理部５の選択部５１が、図１２に示すように、所定の周期で取得されて前記記憶部８に記憶されたフレームデータＦＤ１，フレームデータＦＤ２，フレームデータＦＤ３，フレームデータＦＤ４，フレームデータＦＤ５，・・・の中から二つのフレームデータを選択する。

本例においても、選択される二つのフレームデータのうち、一つはＢモード画像を作成するフレームデータとし、もう一つはＢモード画像を作成するフレームデータよりも後の時相のフレームデータとする。選択される二つのフレームデータの間隔は、前記操作部１０において入力され、前記制御部９によって前記選択部５１に設定される。前記制御部９及び前記操作部１０は、本発明における設定手段の実施の形態の一例である。本例では、選択される二つのフレームデータの間隔として、Ｂモード画像を作成するフレームデータから、もう一つ選択されるフレームデータまでのフレーム数が前記操作部１０から入力され、前記選択部５１に設定される。ここでは、先ず前記操作部１０においてフレーム数「１」が入力され、Ｂモード画像を作成するフレームデータのほかに選択されるフレームデータとして、Ｂモード画像を作成するフレームデータと隣接するフレームデータが選択されるものとする。すなわち、図１２に示すように、フレームデータＦＤ１に基づいてＢモード画像フレームデータＢＦＤ１を作成する場合、前記選択部５１は、フレームデータＦＤ１とこれに隣接するフレームデータＦＤ２とを選択する。

ステップＳ１０においてフレームデータＦＤ１とフレームデータＦＤ２とが選択されると、ステップＳ２１では、前記変位フレームデータ作成部５２がフレームデータＦＤ１とフレームデータＦＤ２とに基づいて変位フレームデータＨＦＤ１を作成する。次に、ステップＳ２２では、ステップＳ２１で作成された変位フレームデータＨＦＤ１に基づいて、前記弾性画像作成部５４が弾性画像フレームデータＥＦＤ１を作成し、この弾性画像が前記合成部６においてＢモード画像と合成されて前記表示部７に表示される。

前記表示部７に表示される次フレームの超音波画像を作成するときには、フレームデータＦＤ１の次のフレームデータであるフレームデータＦＤ２に基づいてＢモード画像フレームデータＢＦＤ２を作成し、またステップＳ２０〜ステップＳ２２の処理を経て、フレームデータＦＤ２とフレームデータＦＤ３に基づいて変位フレームデータＨＦＤ２を作成して弾性画像フレームデータＥＦＤ２を作成し、表示画像を作成する。以降、このような処理を繰り返し、前記表示部７に超音波画像を表示させる。

操作者は、前記表示部７に表示される超音波画像を見ながら、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像が表示されるように、前記選択部５１によって選択されるフレームデータの間隔を、前記操作部１０において入力し、これを調節することができる。例えば、図１２に示すように、Ｂモード画像を作成するフレームデータと隣接するフレームデータを選択して弾性画像を作成し超音波画像を表示させた後、前記操作部１０においてフレーム数「２」を入力して選択されるフレームデータの間隔を変え、図１３に示すように、Ｂモード画像を作成するフレームデータから２フレーム目のフレームデータを選択するようにして弾性画像フレームデータの作成を行い、超音波画像の表示を行うことができる。具体的には、フレームデータＦＤｎに基づいてＢモード画像フレームデータＢＦＤｎを作成する場合、フレームデータＦＤｎとフレームデータＦＤ（ｎ＋２）とが選択される。そして、これらに基づいて変位フレームデータＨＦＤｎを作成して弾性画像フレームデータＥＦＤｎを作成し、これをＢモード画像フレームデータＢＦＤｎと合成して超音波画像を作成し表示させる。次のフレームの超音波画像を表示させるには、例えばフレームデータＦＤ（ｎ＋１）に基づいてＢモード画像フレームデータＢＦＤ（ｎ＋１）を作成する場合は、フレームデータＦＤ（ｎ＋１）とフレームデータＦＤ（ｎ＋３）とを選択する。そして、これらに基づいて変位フレームデータＨＦＤ（ｎ＋１）を作成して弾性画像フレームデータＥＦＤ（ｎ＋１）を作成した後、前記Ｂモード画像フレームデータＢＦＤ（ｎ＋１）と前記弾性画像フレームデータＥＦＤ（ｎ＋１）とを合成して超音波画像を作成する。このようにして前記選択部５１によって選択されるフレームデータの間隔を調節し、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像が得られたと思われるフレーム間隔で固定して、以後の弾性画像の作成を行う。

本例によれば、前記制御部９及び前記操作部１０によって、適切なフレームデータの間隔を設定することにより、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を表示させることができる。また、前記各実施形態と同様に、フレームデータ取得過程において記憶されたフレームデータの中から、フレームデータ取得過程後に二つのフレームデータが選択され、弾性画像が作成されるので、被検体に負担をかけることも、装置の処理負担が大きくなることもない。

以上、本発明を前記実施形態によって説明したが、この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、第一実施形態のステップＳ３において、前記評価部５３は、変位フレームデータを構成する変位データについて、この変位データ毎に存在する相関係数が所定の値以下になっているか否かを判断し、所定の値以下になっている変位データを相関エラーとして、その割合を変位フレームデータ全体において求めてもよい。

また、第二実施形態において、ステップＳ１２で各変位フレームデータにおける相関係数の平均値を求める代わりに、各変位フレームデータについて、第一実施形態と同様にしてエラー変位データの割合を求めてもよい。この場合、ステップＳ１３では、前記評価部５３は、各変位フレームデータについて求めたエラー変位データの割合を比較し、エラー変位データの割合が最も低い変位フレームデータを、弾性画像を作成するための変位フレームデータとして選択する。そして、次のステップＳ１４では、前記弾性画像作成部５４は、ステップＳ１３で選択された変位フレームデータに基づいて弾性画像フレームデータを作成する。

本発明に係る超音波診断装置の実施の形態の構成の一例を示すブロック図である。 図１に示す超音波診断装置における弾性画像処理部の詳細構成を示すブロック図である。 変位フレームデータを示す概念図である。 フレームデータ取得過程後に画像表示を行う場合における弾性画像の作成のフローチャートを示す図である。 弾性画像の作成を説明するための概念図である。 弾性画像の作成を説明するための概念図である。 第一実施形態の変形例において、フレームデータ取得過程後に画像表示を行う場合の弾性画像の作成のフローチャートを示す図である。 第一実施形態の変形例における弾性画像の作成を説明するための概念図である。 第二実施形態において、フレームデータ取得過程後に画像表示を行う場合の弾性画像の作成のフローチャートを示す図である。 第二実施形態における弾性画像の作成を説明するための概念図である。 第三実施形態において、フレームデータ取得過程後に画像表示を行う場合の弾性画像の作成のフローチャートを示す図である。 第三実施形態における弾性画像の作成を説明するための概念図である。 第三実施形態における弾性画像の作成を説明するための概念図である。

符号の説明

１ 超音波診断装置
８ 記憶部
９ 制御部（設定手段）
１０ 操作部（設定手段）
５１ 選択部
５２ 変位フレームデータ作成部
５３ 評価部
５４ 弾性画像作成部

Claims (10)

1. 超音波の送受信を行って得られたフレームデータを記憶する記憶手段と、
   超音波の送受信を行って前記フレームデータを取得するフレームデータ取得過程後に、時間的に異なる二つのフレームデータを前記記憶手段に記憶されたフレームデータの中から選択する選択手段と、
   該選択手段によって選択された二つのフレームデータから、生体組織における各部の弾性に関する物理量データからなる物理量フレームデータを作成する物理量フレームデータ作成手段と、
   前記物理量フレームデータについて、生体組織の弾性画像を作成するデータとして適切であるかという観点からの評価を行う評価手段と、
   該評価手段により適切と評価された物理量フレームデータに基づいて弾性画像の作成を行う弾性画像作成手段と、
   を備えることを特徴とする超音波診断装置。
2. 前記評価手段は、前記物理量フレームデータについての評価として、弾性画像を作成するか否かについて判断を行うための弾性画像作成基準を満たすか否かの評価を行い、
   前記弾性画像作成手段は、弾性画像作成基準を満たした物理量フレームデータに基づいて弾性画像の作成を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記評価手段が、評価対象である物理量フレームデータについて弾性画像作成基準を満たさないと評価した場合、前記選択手段は別の組み合わせのフレームデータを選択し、
   前記物理量フレームデータ作成手段は、新たに選択された組み合わせのフレームデータに基づいて、前記評価手段の対象となる新たな物理量フレームデータを作成する
   ことを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
4. 前記評価手段が、評価対象である物理量フレームデータについて弾性画像作成基準を満たさないと評価した場合、前記物理量フレームデータ作成手段は、生体組織における各部の弾性に関する物理量の演算法を変更して、前記評価手段の評価対象となる新たな物理量フレームデータを作成する
   ことを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
5. 前記評価手段は、前記物理量フレームデータを構成する物理量データ又は該物理量データを得るための相関演算で算出される相関係数に基づいて、弾性画像作成基準を満たすか否かの評価を行う
   ことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
6. 前記物理量フレームデータ作成手段は、複数の物理量フレームデータを作成し、
   前記評価手段は、前記物理量フレームデータについての評価として、複数の物理量フレームデータを比較して、いずれの物理量フレームデータが生体組織の弾性を最も正確に反映した弾性画像を作成することができるデータとして最適であるかを評価し、
   前記弾性画像作成手段は、前記評価手段によって最適と評価された物理量フレームデータに基づいて弾性画像の作成を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
7. 前記物理量フレームデータ作成手段は、前記選択手段によって選択された複数組のフレームデータから複数の物理量フレームデータを作成する
   ことを特徴とする請求項６に記載の超音波診断装置。
8. 前記物理量フレームデータ作成手段は、生体組織における各部の弾性に関する物理量の演算法を変えることにより、複数の物理量フレームデータを作成する
   ことを特徴とする請求項６に記載の超音波診断装置。
9. 前記評価手段は、前記物理量フレームデータを構成する物理量データ又は該物理量データを得るための相関演算で算出される相関係数に基づいて、いずれの物理量フレームデータが生体組織の弾性を最も正確に反映した弾性画像を作成することができるデータとして最適であるかを評価する
   ことを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
10. 超音波の送受信を行って得られたフレームデータを記憶する記憶手段と、
    前記記憶手段に記憶されたフレームデータの中から、時間的に異なる二つのフレームデータを、超音波の送受信を行って前記フレームデータを取得するフレームデータ取得過程後に選択する選択手段と、
    該選択手段によって選択するフレームデータの間隔を設定する設定手段と、
    前記選択手段によって選択された二つのフレームデータから、生体組織における各部の弾性に関する物理量データからなる物理量フレームデータを作成する物理量フレームデータ作成手段と、
    前記物理量フレームデータに基づいて弾性画像の作成を行う弾性画像作成手段と、
    を備えることを特徴とする超音波診断装置。

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