JP2010220801A - 超音波診断装置およびその制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】生体組織における弾性をより正確に反映した弾性画像を表示することができる超音波診断装置及びその制御プログラムを提供する。
【解決手段】超音波診断装置１は、生体組織に対する超音波の送受信により得られたエコー信号に基づいて、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物理量算出部５１と、所定数の色相情報を割り当てるダイナミックレンジＤＲを前記物理量に設定し、前記ダイナミックレンジＤＲに割り当てられた色相情報に基づいて、前記物理量算出部で算出された物理量を色相情報に変換してフレーム毎の弾性画像データを作成する弾性画像データ作成部５２と、を備え、弾性画像データ作成部５２は、前記物理量算出部５１によって算出された前記物理量の最小算出値Ｘ_ＭＩＮと最大算出値Ｘ_ＭＡＸとを考慮してフレーム毎に前記ダイナミックレンジＤＲを設定することを特徴とする。
【選択図】図３

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超音波診断装置及びその制御プログラムに関する。

通常のＢモード画像と生体組織の硬さ又は軟らかさを表す弾性画像とを合成して表示させ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、弾性画像は次のようにして作成される。先ず、被検体の生体組織に対し、圧迫とその弛緩を繰り返しながら超音波の送受信を行い、エコー信号を取得する。そして、得られたエコー信号に基づいて、生体組織の弾性に関する物理量を算出し、この物理量を色相情報に変換してカラーの弾性画像を作成する。

弾性画像の作成にあたっては、先ず所定数の色相情報を割り当てるダイナミックレンジを前記物理量に設定する。そして、このダイナミックレンジに割り当てられた色相情報に基づいて、算出された物理量を色相情報に変換し弾性画像データを作成する。

特開２００８−７３４１７号公報

ところで、上記特許文献１では、予め設定された物理量の上限値と下限値との間を前記ダイナミックレンジとしている。しかし、算出された前記物理量の分布範囲が、前記ダイナミックレンジを逸脱した場合、前記ダイナミックレンジを有効に利用した弾性画像を作成することができず、前記ダイナミックレンジから外れた物理量の算出値については、同一の色相情報に変換されることになる。従って、生体組織における弾性の相違が色相の相違として現れず、生体組織における弾性を正確に反映した弾性画像を得られない場合があった。

本発明が解決しようとする課題は、生体組織における弾性をより正確に反映した弾性画像を表示することができる超音波診断装置及びその制御プログラムを提供することである。

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、生体組織に対する超音波の送受信により得られたエコー信号に基づいて、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物理量算出部と、所定数の色相情報を割り当てるダイナミックレンジを前記物理量に設定し、前記ダイナミックレンジに割り当てられた色相情報に基づいて、前記物理量算出部で算出された物理量を色相情報に変換してフレーム毎の弾性画像データを作成する弾性画像データ作成部と、を備え、該弾性画像データ作成部は、前記物理量算出部によって算出された前記物理量の最小算出値と最大算出値とを考慮してフレーム毎に前記ダイナミックレンジを設定す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、前記弾性画像データ作成部は、前記最小算出値と前記最大算出値との間を前記ダイナミックレンジとする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１の観点の発明において、前記弾性画像データ作成部は、前記最小算出値と前記最大算出値との間において、前記最小算出値から所定の上限値まで、又は所定の下限値から前記最大算出値までを前記ダイナミックレンジと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３の観点の発明において、前記弾性画像データ作成部は、前記最大算出値に対して所定の割合で小さい値を前記上限値とし、また前記最小算出値に対して所定の割合で大きい値を前記下限値と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３の観点の発明において、前記弾性画像データ作成部は、前記物理量算出部で算出された算出データのうち、前記最大算出値を示す算出データから算出値の大きい順に数えて所定のデータ数目にあたる算出データが示す値を前記上限値とし、また前記最小算出値を示す算出データから算出値の小さい順に数えて所定のデータ数目にあたる算出データが示す値を前記下限値とする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３の観点の発明において、前記最大算出値よりも所定量小さい値以上の範囲における物理量の算出データの平均値を前記上限値とし、また前記最小算出値よりも所定量大きい値以下の範囲における物理量の算出データの平均値を前記下限値とする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１〜６のいずれか一の観点の発明において、前記弾性画像データ作成部は、前記ダイナミックレンジにおける色相情報の割り当てを線形に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１〜６のいずれか一の観点の発明において、前記弾性画像データ作成部は、前記ダイナミックレンジにおける色相情報の割り当てを非線形に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８の観点の発明において、前記弾性画像データ作成部は、生体組織が軟らかい方よりも硬い方における色相情報の割り当て数を多く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、第１〜９のいずれか一の観点の発明において、前記ダイナミックレンジをどのような範囲に設定するかを入力する操作部を備えることを特徴とする超音波診断装置である。

第１１の観点の発明は、コンピュータに、生体組織に対する超音波の送受信により得られたエコー信号に基づいて、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物理量算出機能と、所定数の色相情報を割り当てるダイナミックレンジを前記物理量に設定し、前記ダイナミックレンジに割り当てられた色相情報に基づいて、前記物理量算出部で算出された物理量を色相情報に変換してフレーム毎の弾性画像データを作成する弾性画像データ作成機能と、を実行させ、該弾性画像データ作成機能にあっては、前記物理量算出機能によって算出された前記物理量の最小算出値と最大算出値とを考慮してフレーム毎に前記ダイナミックレンジを設定することを特徴とする超音波診断装置の制御プログラムである。

第１２の観点の発明は、第１１の観点の発明において、前記弾性画像データ作成機能は、前記最小算出値と最大算出値との間を前記ダイナミックレンジとすることを特徴とする超音波診断装置の制御プログラムである。

第１３の観点の発明は、第１１の観点の発明において、前記弾性画像データ作成機能は、前記最小算出値と前記最大算出値との間において、前記最小算出値から所定の上限値まで、又は所定の下限値から前記最大算出値までを前記ダイナミックレンジとすることを特徴とする超音波診断装置の制御プログラムである。

本発明によれば、前記物理量の最小算出値と最大算出値とを考慮してフレーム毎に前記ダイナミックレンジが設定されるので、前記物理量の算出値の分布範囲に応じた前記ダイナミックレンジの設定を行うことができる。これにより、前記ダイナミックレンジを有効に利用した弾性画像データを作成することができ、生体組織における弾性をより正確に反映した弾性画像を表示することができる。

また、生体組織に対する圧迫が適切な強さで行われなかったことなどが原因で、前記最大算出値やこれに近い算出値、又は前記最小算出値やこれに近い算出値が適正な値ではない場合がある。従って、前記最大算出値と前記最小算出値との間において、前記最大算出値に対して所定の割合で小さい値を上限値として設定し、又は前記最小算出値に対して所定の割合で大きい値を下限値として設定し、前記最小算出値から前記上限値まで、又は前記下限値から前記最大算出値までを前記ダイナミックレンジとすることにより、ダイナミックレンジから適正な算出値ではない可能性がある範囲を除外することができる。これにより、前記ダイナミックレンジを有効に利用した弾性画像データを作成することができる。

また、前記最小算出値から前記上限値まで、又は前記下限値から前記最大算出値までを前記ダイナミックレンジとする場合に、前記物理量算出部で算出された値のうち、前記最大算出値を示す算出データから算出値の大きい順に数えて所定のデータ数目にあたる算出データが示す値を上限値として設定し、また前記物理量算出部で算出された値のうち、前記最小算出値を示す算出データから算出値の小さい順に数えて所定のデータ数目にあたる算出データが示す値を下限値として設定することにより、前記最小算出値や前記最大算出値がフレーム毎に大きく異なり、前記最小算出値と前記最大算出値との間隔が大きく異なったとしても、前記ダイナミックレンジの大きさを安定させることができる。これにより、前記物理量に対する色相情報の割り当てがフレーム毎にばらつくことを抑制することができ、表示画像の同一部分については、できるだけ同一の色相を表示させることができる。

また、前記最小算出値から前記上限値まで、又は前記下限値から前記最大算出値までを前記ダイナミックレンジとする場合に、前記最大算出値よりも所定量小さい値以上の範囲における物理量の算出データの平均値を前記上限値とし、また前記最小算出値よりも所定量大きい値以下の範囲における物理量の算出データの平均値を前記下限値とすることによっても、前記最小算出値や前記最大算出値がフレーム毎に大きく異なったとしても、前記ダイナミックレンジの大きさを安定させることができる

また、生体組織において、悪性の腫瘍がある部分は硬くなっていることから、軟らかい方よりも硬い方における色相情報の割り当て数を多くすることにより、硬い部分の弾性の違いを色相の違いとしてより細かく表示することができる。これにより、悪性の腫瘍をより明確に識別することができる。

さらに、前記ダイナミックレンジをどのような範囲に設定するかを前記操作部において入力できるようにすることで、前記物理量の算出値の分布に応じたダイナミックレンジが設定されて、操作者にとって最適な弾性画像を表示することができる。

本発明に係る超音波診断装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。 図１に示す超音波診断装置の弾性画像処理部の構成を示すブロック図である。 変位分布グラフ及び色相情報変換グラフを示す図であって、色相情報への変換を説明するための図である。 図３に示す色相情報変換グラフの詳細を説明するための図である。 従来における色相情報への変換の一例を説明するための図である。 第一実施形態の変形例における色相情報変換グラフを説明するための図である。 第二実施形態における変位分布グラフ及び色相情報変換グラフを示す図である。 図７に示す色相情報変換グラフの詳細を説明するための図である。 第三実施形態における変位分布グラフ及び色相情報変換グラフを示す図である。 変位分布グラフ及び色相情報変換グラフを示し、変位の最大算出値と最小算出値との間をダイナミックレンジとした場合に、変位の分布に応じてダイナミックレンジの大きさ及び色相情報変換グラフが異なることを説明するための図である。 第四実施形態における変位分布グラフ及び色相情報変換グラフを示す図である。

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図１〜図５に基づいて説明する。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、さらに制御部８及び操作部９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。この超音波プローブ２を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を所定のスキャンパラメータで駆動させてスキャン面を走査させる。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う。

前記Ｂモード処理部４は、前記送受信部３から出力されたエコー信号に対し、対数圧縮処理、包絡線検波処理等のＢモード処理を行い、フレーム毎のＢモード画像データを作成する。

前記弾性画像処理部５は、前記送受信部３から出力されたエコー信号に基づいて、フレーム毎の弾性画像データを作成する。前記弾性画像処理部５は、スキャン面全体についての弾性画像データを作成してもよく、また関心領域（ＲＯＩ：Ｒｅｇｉｏｎ Ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）についてのみ弾性画像データを作成してもよい。

前記弾性画像処理部５についてもう少し詳しく説明すると、この弾性画像処理部５は、図２に示すように物理量算出部５１及び弾性画像データ作成部５２を有する。前記物理量算出部５１は、前記送受信部３から出力された音線毎のエコー信号に基づいて、生体組織の弾性に関する物理量として、前記超音波プローブ２による圧迫とその弛緩によって生じた生体組織の変形による変位（以下、単に「変位」と云う）を算出する（物理量算出機能）。具体的には、前記物理量算出部５１は、同一音線上における時間的に異なる二つのエコー信号の相関処理を行って変位の算出を行う。前記物理量算出部５１は、本発明における物理量算出部の実施の形態の一例である。

前記弾性画像データ作成部５２は、前記物理量算出部５１によって算出された変位を色相情報に変換し、弾性画像データを作成する（弾性画像データ作成機能）。前記弾性画像データ作成部５２は、所定数の色相情報を割り当てるダイナミックレンジＤＲを変位に設定し、前記ダイナミックレンジＤＲに割り当てられた色相情報に基づいて、色相情報への変換を行う。ここで、前記ダイナミックレンジＤＲは、前記物理量算出部５１によって算出された変位の最小算出値Ｘ_ＭＩＮと最大算出値Ｘ_ＭＡＸとを考慮してフレーム毎に設定される。詳細は後述する。前記弾性画像データ作成部５２は、本発明における弾性画像データ作成部の実施の形態の一例である。

前記Ｂモード画像処理部４で作成されたＢモード画像データと、前記弾性画像処理部で作成された弾性画像データは、前記合成部６で合成される。具体的には、この合成部６は、前記Ｂモード画像データと前記弾性画像データとを加算処理し、前記表示部７に表示する超音波画像データを作成する。そして、前記合成部６で得られた超音波画像データは、白黒のＢモード画像とカラーの弾性画像とが合成された超音波画像として前記表示部７に表示される。

前記制御部８は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）で構成され、図示しない記憶部に記憶された制御プログラムを読み出し、前記物理量算出機能や前記弾性画像データ作成機能など、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。また、前記操作部９は、操作者が指示や情報を入力するためのキーボード及びポインティングデバイス（図示省略）などを含んで構成されている。

さて、本例の超音波診断装置１の作用について説明する。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へ超音波を送信させ、そのエコー信号を取得する。このとき、前記超音波プローブ２により、被検体への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。

前記Ｂモード画像処理部４は、前記送受信部３からのエコー信号に基づいてＢモード画像データを作成する。また、前記弾性画像処理部５は、前記送受信部３からのエコー信号に基づいて弾性画像データを作成する。

弾性画像データの作成について詳しく説明する。前記弾性画像処理部５では、先ず前記物理量算出部５１が生体組織の変形による変位の算出を行う。次に、前記弾性画像データ作成部５２が、前記物理量算出部５１によって算出された変位を色相情報に変換し、弾性画像データの作成を行う。

色相情報への変換について、具体的に図３を参照して説明する。図３において、符号Ａは、前記物理量算出部５１によって算出された一フレーム分の変位の分布を表す変位分布グラフである。この変位分布グラフＡにおいては、横軸は変位を表し縦軸は度数を表しており、Ｘ_ＭＩＮは変位の最小算出値、Ｘ_ＭＡＸは変位の最大算出値である。また、符号Ｂは、前記物理量算出部５１によって算出された変位を色相情報に変換するための色相情報変換グラフである。この色相情報変換グラフＢにおいては、横軸は変位を表し縦軸は色相情報を表す。この色相情報変換グラフＢにおいて、前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮと前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸとの間が前記ダイナミックレンジＤＲになっている。

なお、変位分布グラフＡは説明の便宜上図示したものであり、ダイナミックレンジＤＲの設定にあたっては、前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮと前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸとが把握できれば十分であって、変位分布グラフＡを求めずともよい。

前記色相情報変換グラフＢについて図４に基づいて詳細に説明する。この図４に示す前記色相情報変換グラフＢにおいて、縦軸の色相情報としては、Ｍ個の色相情報、すなわち色相１，色相２，・・・，色相Ｍを有しており、前記ダイナミックレンジＤＲには、Ｍ個の色相情報が割り当てられている。本例では前記ダイナミックレンジＤＲにおける色相情報の割り当てが線形になっている。従って、横軸の変位は、色相情報に対応して、前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮと前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸとの間が、Ｍ段階に等間隔で区分けされ各区分に色相情報が割り当てられている。そして、前記ダイナミックレンジＤＲに割り当てられたＭ個の色相情報に基づいて、変位が色相情報に変換される。例えば、前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮと変位Ｘ_１との間の変位が色相１に変換され、変位Ｘ_１と変位Ｘ_２との間の変位が色相２に変換され、変位Ｘ_Ｎと最大算出値Ｘ_ＭＡＸとの間の変位が色相Ｍに変換されるようになっている。

前記弾性画像データ作成部５２において前記色相情報変換グラフＢに従って作成された弾性画像データ及び前記Ｂモード画像処理部４において作成されたＢモード画像データは、前記合成部６で合成される。そして、この合成部６で得られた超音波画像が前記表示部７に表示される。

ここで、従来における色相情報への変換の一例について図５に基づいて説明する。この図５に示す例では、予め設定された変位の下限値ＳＸ_ＭＩＮと上限値ＳＸ_ＭＡＸとの間をダイナミックレンジＤＲとし、色相情報への変換を行う。図５では、変位分布グラフＡにおける最小算出値Ｘ_ＭＩＮから最大算出値Ｘ_ＭＡＸまでの範囲と、前記ダイナミックレンジＤＲの範囲（前記下限値ＳＸ_ＭＩＮから前記上限値ＳＸ_ＭＡＸまでの範囲）とが一致せず、変位の分布範囲が、前記ダイナミックレンジＤＲの範囲から逸脱する。このようなことから、色相情報変換グラフＢは、前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮから前記下限値ＳＸ_ＭＩＮまでは傾きを有さず水平になる。従って、前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮから変位Ｘ_１（図５では図示省略）までの変位については、同じ色相情報（具体的には色相１）に変換されるので、この範囲の変位に相当する弾性を有する部分については、弾性の相違を画像化できない。

一方、前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸから前記上限値ＳＸ_ＭＡＸまでの範囲については、前記変位分布グラフＡが存在しないにもかかわらず、色相情報が割りあてらられている。従って、弾性画像において、表示されない色相（色相Ｌ〜色相Ｍ）を有する。以上より、前記ダイナミックレンジＤＲを有効に利用できず、偏った色相の弾性画像が表示されることになる。

これに対し、本例では図３及び図４に示すように前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮと前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸとの間を前記ダイナミックレンジＤＲとするので、変位の算出値の分布範囲に応じたダイナミックレンジＤＲの設定を行うことができる。従って、図５に示すように同じ色相情報に変換される変位の範囲が広くなったり、前記変位分布グラフＡが存在しないにもかかわらず色相情報の割り当てが行われるといったことがない。これにより、前記ダイナミックレンジＤＲを有効に利用した弾性画像データを作成することができ、生体組織における弾性の相違をより詳細に画像化することができる。以上により、生体組織における弾性をより正確に反映した弾性画像を表示することができる。

次に、第一実施形態の変形例について図６に基づいて説明する。この変形例の色相情報変換グラフＢでは、前記ダイナミックレンジＤＲに色相情報が非線形に割り当てられている。すなわち、変位Ｘ_Ｃを境にして前記色相情報変換グラフＢの傾きが変わっている。ここで、前記色相情報変換グラフＢの傾きが変わると、一つの色相情報が割り当てられる変位の間隔が異なるものとなる。言い換えれば、所定の変位の間隔あたりの色相情報の割り当て数が異なるものとなる。具体的には、傾きが大きくなるほど色相情報の割り当て数が増え、一方で傾きが小さくなるほど色相情報の割り当て数が減る。

本例では、変位が大きい方（生体組織が軟らかい方）、すなわち前記Ｘ_Ｃから前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸまでの範囲よりも、変位が小さい方（生体組織が硬い方）、すなわち前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮから前記変位Ｘ_Ｃまでの範囲の方が、色相情報変換グラフＢの傾きが大きく、色相情報の割り当て数が多くなる。具体的に説明すると、例えば図６において、前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮと前記変位Ｘ_１との間、前記変位Ｘ_Ｃと前記変位Ｘ_Ｃ＋１との間、前記変位Ｘ_Ｎと前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸとの間は、同じ間隔である。そして、前記変位Ｘ_Ｃと前記変位Ｘ_Ｃ＋１との間については色相Ｃに変換され、前記最小算出値Ｘ_Ｎと前記変位Ｘ_ＭＡＸとの間については色相Ｍに変換される。一方、前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮと前記変位Ｘ_１との間については、二つの色相情報が割り当てられている。すなわち、前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮ及び前記変位Ｘ_１の中間である変位［Ｘ_ＭＩＮ＋｛（Ｘ_１−Ｘ_ＭＩＮ）／２｝］と前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮとの間については色相１に変換され、前記変位［Ｘ_ＭＩＮ＋｛（Ｘ_１−Ｘ_ＭＩＮ）／２｝］と前記変位Ｘ１との間については色相２に変換される。従って、前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮと前記変位Ｘ_Ｃとの間は、前記変位Ｘ_Ｃと前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸとの間の二倍の色相情報が割り当てられている。

ここで、生体組織において、悪性の腫瘍がある部分は硬くなり、変位が小さくなる。従って、前記のように変位が大きい方よりも小さい方における色相情報の割り当て数を多くすることにより、硬い部分の弾性の違いを色相の違いとしてより細かく表示することができる。これにより悪性の腫瘍をより明確に識別することができる。

ちなみに、前記変位Ｘ_Ｃは、例えば前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮと前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸの間隔の二分の一の位置など、前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮと前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸの間隔に応じて設定されるようになっていてもよい。この場合、前記変位Ｘ_Ｃは、フレーム毎に前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮと前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸが変動することに伴って変動することになる。ただし、前記変位Ｘ_Ｃはこのように設定されるものに限られず、例えば固定値になっていてもよい。前記変位Ｘ_Ｃの位置は、前記操作部９から入力できるようになっていてもよい。

（第二実施形態）
次に、第二実施形態について図７に基づいて説明する。この第二実施形態では、第一実施形態とは異なり、前記弾性画像データ作成部５２は、図７に示すように、前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮと前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸとの間において、前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮから所定の上限値Ｘ_Ｕまでを前記ダイナミックレンジＤＲとする。前記上限値Ｘ_Ｕは、例えば最大算出値Ｘ_ＭＡＸの大きさに対してＰ％小さい値であり、前記操作部９において、数値Ｐを入力することにより設定される。

なお、本例においても、変位分布グラフＡは説明の便宜上図示したものであり、ダイナミックレンジＤＲの設定にあたっては、前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮと前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸとが把握できれば十分であって、変位分布グラフＡを求めずともよい。

上記のように、前記ダイナミックレンジＤＲを前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮから所定の上限値Ｘ_Ｕまでとすることにより、前記色相情報変換グラフＢは、前記ダイナミックレンジＤＲの部分は所定の傾きを有し、前記上限値Ｘ_Ｕから前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸまでは水平になる。このような色相情報変換グラフＢとなることにより、前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮから所定の上限値Ｘ_Ｕまでは、図８に示すように色相１，色相２，・・・，色相Ｍが割り当てられる。また、前記上限値Ｘ_Ｕから前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸまでは、前記ダイナミックレンジＤＲにおける変位Ｘ_Ｕ−１と変位Ｘ_Ｕとの間に割り当てられた色相Ｍが割り当てられる。

ここで、図７に示す変位分布グラフＡは不連続となっており、前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸを含むイレギュラー部分Ａａを有する。このようなイレギュラー部分Ａａ、すなわち最大算出値Ｘ_ＭＡＸやこれに近い算出値は、前記超音波プローブ２による圧迫が適切な強さで行われなかったことなどが原因で、適切な物理量が算出されていない部分である可能性がある。従って、本例のように、前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸの大きさに対して所定の割合で小さい値である前記上限値Ｘ_Ｕから前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸまでを前記ダイナミックレンジＤＲから除外することにより、イレギュラー部分Ａａを除外して前記ダイナミックレンジＤＲが設定される。これにより、前記ダイナミックレンジＤＲを有効に利用することができる。

ちなみに、前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮと前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸとの間において、特に図示しないが、前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮに対して所定の割合（Ｐ％）で大きい変位である下限値を設定し、この下限値から前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸまでを前記ダイナミックレンジＤＲとしてもよい。これにより、前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮやこれに近い算出値を除外して前記ダイナミックレンジＤＲを設定することができる。

（第三実施形態）
次に、第三実施形態について図９に基づいて説明する。この第三実施形態では、前記弾性画像データ作成部５２は、前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮと前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸとの間において、前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮから所定の上限値Ｘ_Ｕまでを前記ダイナミックレンジＤＲとする点は、第二実施形態と同様であるが、前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸを示す算出データから算出値の大きい順に数えてα個目の算出データが示す変位を前記上限値Ｘ_Ｕとする点で第二実施形態と異なる。すなわち、図９に示す変位分布グラフＡにおいて、前記上限値Ｘ_Ｕは、前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸを示す算出データから算出値の大きい順に数えてα個目の算出データが示す変位である。前記数値αは前記操作部９において入力され設定される。

ここで、前記超音波プローブ２による圧迫が適切な強さで行われなかったことなどが原因で、前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸが適正に算出されないと、例えばフレーム毎に前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮと前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸとの間隔が大きく異なることがある。例えば、図１０に示すように、あるフレームＦ１においては、イレギュラー部分ＡＦ１ａを有する変位分布グラフＡＦ１となり、最大算出値Ｘ１_ＭＡＸが得られ、別のフレームＦ２においては、イレギュラー部分ＡＦ２ａを有する変位分布グラフＡＦ２となり、最大算出値Ｘ２_ＭＡＸが得られたとする（最小算出値Ｘ_ＭＩＮは、フレームＦ１，Ｆ２とも同一）。この場合に、第一実施形態と同様に前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮと前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸとの間を前記ダイナミックレンジＤＲとした場合を考えると、フレームＦ１においては、ダイナミックレンジＤＲ１が最小算出値Ｘ_ＭＩＮと最大算出値Ｘ１_ＭＡＸとの間になり、色相情報変換グラフＢＦ１が得られる。一方、フレームＦ２においては、ダイナミックレンジＤＲ２が最小算出値Ｘ_ＭＩＮと最大算出値Ｘ２_ＭＡＸとの間になり、色相情報変換グラフＢＦ２が得られる。前記ダイナミックレンジＤＲ１と前記ダイナミックレンジＤＲ２は大きさが異なり、前記色相情報変換グラフＢＦ１と前記色相情報変換グラフＢＦ２は傾きが異なる。これら色相情報変換グラフＢＦ１，ＢＦ２に基づいて、フレームＦ１，Ｆ２における色相情報の変換を行う場合、例えばある変位Ｘ_Ａについて、フレームＦ１，Ｆ２で異なる色相情報に変換され、変位に対する色相情報の割り当てがフレーム毎にばらつくことになる。

一方、本例のように前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮから前記上限値Ｘ_Ｕまでを前記ダイナミックレンジＤＲとすれば、フレーム毎に前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮと前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸとの間隔が大きく異なっていても、フレーム毎のイレギュラー部分Ａａのデータ数が大きく異ならなければ、上述のように前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮから最大算出値Ｘ_ＭＡＸまでをダイナミックレンジＤＲとする場合に比べると、フレーム間でのダイナミックレンジの大きさを安定させることができ、フレーム毎の色相情報変換グラフＢの傾きの相違を抑制することができる。従って、変位に対する色相情報の割り当てがフレーム毎にばらつくことを抑制することができ、表示画像の同一部分については、できるだけ同一の色相を表示させることができる。

ちなみに、前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮと前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸとの間において、特に図示しないが、前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮを示す算出データから算出値の小さい順に数えてα個目の算出データが示す変位である下限値を設定し、この下限値から前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸまでを前記ダイナミックレンジＤＲとしてもよい。このようにすることによっても、前記ダイナミックレンジＤＲの大きさを安定させることができる。

（第四実施形態）
次に、第四実施形態について図１１に基づいて説明する。この第四実施形態においても、前記弾性画像データ作成部５２は、前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮと前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸとの間において、前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮから前記上限値Ｘ_Ｕまでを前記ダイナミックレンジＤＲとする点は、第二，第三実施形態と同様である。ただし、本例では、前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮと前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸとの間において、前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸよりも所定量小さい値である変位Ｘ_Ｂ以上の範囲における変位の算出データの平均値を前記上限値Ｘ_Ｕとする点で、第二，第三実施形態と異なる。ここで、前記変位Ｘ_Ｂは、例えば前記変位分布グラフＡを構成する全算出データのうち、変位が大きいものからＱ％にあたる算出データが示す変位である。この変位Ｘ_Ｂは、操作者が前記操作部９において前記数値Ｑを入力することにより設定される。そして、前記変位Ｘ_Ｂが設定されると、この変位Ｘ_Ｂから前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸまでの範囲の算出データの平均値が、前記上限値Ｘ_Ｕとして算出される。

本例のように前記ダイナミックレンジＤＲを設定することによっても、フレーム毎に前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮと前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸとの間隔が大きく異なっていても、フレーム間でのダイナミックレンジＤＲの大きさを安定させることができる。

ちなみに、前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮと前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸとの間において、特に図示しないが前記最小算出値Ｘ_ＭＩＮよりも所定量大きい値以下の範囲における変位の算出データの平均値を下限値として設定し、この下限値から前記最大算出値Ｘ_ＭＡＸまでを前記ダイナミックレンジＤＲとしてもよい。このようにすることによっても、前記ダイナミックレンジＤＲの大きさを安定させることができる。

以上、本発明を前記各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、前記物理量算出部５１は、生体組織の弾性に関する物理量として、生体組織の変形による変位の代わりに生体組織の歪みや弾性率を算出してもよい。

また、どのようなダイナミックレンジを設定すれば操作者にとって最適な弾性画像を得られるかは、前記物理量算出部５１によって算出された変位の分布に起因する。従って、例えば操作者が弾性画像を見ながら、最適な弾性画像が表示されるように、前記第一〜第四実施形態において説明した前記ダイナミックレンジＤＲの設定のうち、いずれの設定にするかを前記操作部９において選択することができるようになっていてもよい。このように前記ダイナミックレンジＤＲをどのような範囲に設定するかを前記操作部９において入力できるようにすることで、生体組織の弾性に関する物理量の算出値の分布に応じたダイナミックレンジＤＲが設定されて、操作者にとって最適な弾性画像を表示することができる。

１ 超音波診断装置
５１ 物理量算出部
５２ 弾性画像データ作成部
ＤＲ ダイナミックレンジ
Ｘ_ＭＩＮ 最小算出値
Ｘ_ＭＡＸ 最大算出値
Ｘ_Ｕ 上限値

Claims (13)

1. 生体組織に対する超音波の送受信により得られたエコー信号に基づいて、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物理量算出部と、
   所定数の色相情報を割り当てるダイナミックレンジを前記物理量に設定し、前記ダイナミックレンジに割り当てられた色相情報に基づいて、前記物理量算出部で算出された物理量を色相情報に変換してフレーム毎の弾性画像データを作成する弾性画像データ作成部と、を備え、
   該弾性画像データ作成部は、前記物理量算出部によって算出された前記物理量の最小算出値と最大算出値とを考慮してフレーム毎に前記ダイナミックレンジを設定する
   ことを特徴とする超音波診断装置。
2. 前記弾性画像データ作成部は、前記最小算出値と前記最大算出値との間を前記ダイナミックレンジと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。
3. 前記弾性画像データ作成部は、前記最小算出値と前記最大算出値との間において、前記最小算出値から所定の上限値まで、又は所定の下限値から前記最大算出値までを前記ダイナミックレンジと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。
4. 前記弾性画像データ作成部は、前記最大算出値に対して所定の割合で小さい値を前記上限値とし、また前記最小算出値に対して所定の割合で大きい値を前記下限値とすることを特徴とする請求項３に記載の超音波診断装置。
5. 前記弾性画像データ作成部は、前記物理量算出部で算出された算出データのうち、前記最大算出値を示す算出データから算出値の大きい順に数えて所定のデータ数目にあたる算出データが示す値を前記上限値とし、また前記最小算出値を示す算出データから算出値の小さい順に数えて所定のデータ数目にあたる算出データが示す値を前記下限値とすることを特徴とする請求項３に記載の超音波診断装置。
6. 前記最大算出値よりも所定量小さい値以上の範囲における物理量の算出データの平均値を前記上限値とし、また前記最小算出値よりも所定量大きい値以下の範囲における物理量の算出データの平均値を前記下限値とすることを特徴とする請求項３に記載の超音波診断装置。
7. 前記弾性画像データ作成部は、前記ダイナミックレンジにおける色相情報の割り当てを線形にす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。
8. 前記弾性画像データ作成部は、前記ダイナミックレンジにおける色相情報の割り当てを非線形にす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。
9. 前記弾性画像データ作成部は、生体組織が軟らかい方よりも硬い方における色相情報の割り当て数を多くすることを特徴とする請求項８に記載の超音波診断装置。
10. 前記ダイナミックレンジをどのような範囲に設定するかを入力する操作部を備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
11. コンピュータに、
    生体組織に対する超音波の送受信により得られたエコー信号に基づいて、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物理量算出機能と、
    所定数の色相情報を割り当てるダイナミックレンジを前記物理量に設定し、前記ダイナミックレンジに割り当てられた色相情報に基づいて、前記物理量算出部で算出された物理量を色相情報に変換してフレーム毎の弾性画像データを作成する弾性画像データ作成機能と、を実行させ、
    該弾性画像データ作成機能にあっては、前記物理量算出機能によって算出された前記物理量の最小算出値と最大算出値とを考慮してフレーム毎に前記ダイナミックレンジを設定する
    ことを特徴とする超音波診断装置の制御プログラム。
12. 前記弾性画像データ作成機能は、前記最小算出値と最大算出値との間を前記ダイナミックレンジとすることを特徴とする請求項１１に記載の超音波診断装置の制御プログラム。
13. 前記弾性画像データ作成機能は、前記最小算出値と前記最大算出値との間において、前記最小算出値から所定の上限値まで、又は所定の下限値から前記最大算出値までを前記ダイナミックレンジとすることを特徴とする請求項１１に記載の超音波診断装置の制御プログラム。

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