JP2016112285A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】関心領域を利用して得られる弾性情報の信頼性を高める改良技術を提供する。【解決手段】関心領域設定部６０は、ユーザが指定した指定点に基づいて、複数フレームに亘って各フレームごとに腫瘍ＲＯＩ（腫瘍の関心領域）を設定する。フレーム選択部７０は、関心領域設定部６０により各フレームごとに設定される腫瘍ＲＯＩの大きさに基づいて、複数フレームの中から診断用フレームを選択する。診断情報演算部８０は、フレーム選択部７０により選択された診断用フレーム内の弾性情報に基づいて、脂肪と腫瘍（腫瘤）の弾性値の比率であるＦＬＲを算出する。【選択図】図１

Description

本発明は、超音波診断装置に関し、特に、被検体内の弾性情報を得る技術に関する。

超音波診断装置において、例えば腫瘍等の硬さに関する弾性情報（組織のひずみや弾性率等）を得る技術が知られている。例えば、超音波のプローブにより被検体の体表から被検体内の組織を圧迫し、その圧迫により被検体内に生じる組織のひずみ等を超音波で計測するエラストグラフィが有名である。

例えば、特許文献１には、エラストグラフィにより生体組織の弾性情報を得る超音波診断装置において、超音波画像内の病変部と脂肪層の各々に対して関心領域を設定する技術が記載されている。特許文献１の超音波診断装置は、超音波画像内における画素の輝度値等に基づいて、組織の境界等を特定することにより、ユーザ操作の負担を軽減しつつ、弾性情報に係る診断において好適な関心領域の設定を可能としている。そして、設定された関心領域における弾性情報から、腫瘍等の病変部における診断情報が得られる。

エラストグラフィにおいては、組織に対する圧迫等が適切に行われて信頼性の高い弾性情報を得ることが望ましい。例えば、特許文献２には、弾性情報の変動サイクルを検出して得られる変動パターンに基づいて弾性画像の安定度を評価する超音波診断装置が記載されている。

国際公開第２０１３／１８３４３２号パンフレット 国際公開第２０１１／１０２４０１号パンフレット

上述した背景技術に鑑み、本願の発明者は、超音波診断装置により得られる弾性情報の信頼性を高める技術について研究開発を重ねてきた。特に、関心領域を利用して得られる弾性情報に注目した。

本発明は、その研究開発の過程において成されたものであり、その目的は、関心領域を利用して得られる弾性情報の信頼性を高める改良技術を提供することにある。

上記目的にかなう好適な超音波診断装置は、超音波を送受するプローブと、被検体から得られる超音波の受信信号に基づいて、各フレームごとに被検体内の弾性情報を得る弾性情報演算部と、ユーザから得られる被検体内の位置情報に基づいて、複数フレームに亘って各フレームごとに弾性情報の関心領域を設定する関心領域設定部と、各フレームごとに設定される前記関心領域の大きさに基づいて、複数フレームの中から弾性情報の診断用フレームを選択するフレーム選択部と、を有することを特徴とする。

関心領域を利用して得られる弾性情報の信頼性は、関心領域の設定状態に依存する。例えば、診断対象内に関心領域を設定し、その関心領域内において診断対象の弾性情報を得る場合には、比較的小さな関心領域から限定的に弾性情報を得るよりも、比較的大きな関心領域から広く弾性情報を得る方が、弾性情報の統計的な信頼性が高められる。

上記装置によれば、各フレームごとに設定される関心領域の大きさに基づいて、複数フレームの中から弾性情報の診断用フレームが選択される。そのため、例えば、比較的大きな関心領域が設定されたフレームを診断用フレームとして選択することにより、比較的小さな関心領域のフレームを選択する場合よりも、診断用フレームの関心領域から得られる弾性情報の統計的な信頼性が高められる。

望ましい具体例において、前記関心領域設定部は、被検体内の診断対象に関心領域を設定するにあたり、ユーザから得られる前記位置情報に基づいて各フレーム内における当該関心領域の位置を決定し、各フレームごとにそのフレーム内における診断対象の形態に応じて当該関心領域の大きさを決定する、ことを特徴とする。

望ましい具体例において、前記フレーム選択部は、複数フレームの中から、大きさに係る判定条件を満たす大きな関心領域が設定されたフレームを前記診断用フレームとして選択する、ことを特徴とする。

望ましい具体例において、前記関心領域設定部は、複数フレームに亘って各フレームごとに被検体内の診断対象である腫瘍の関心領域を設定し、前記フレーム選択部は、各フレームごとに設定される腫瘍の関心領域の大きさに基づいて、複数フレームの中から腫瘍に係る弾性情報の診断用フレームを選択する、ことを特徴とする。

望ましい具体例において、前記超音波診断装置は、診断用フレーム内における腫瘍の関心領域から得られる腫瘍の弾性情報と、当該診断用フレーム内における脂肪の関心領域から得られる脂肪の弾性情報と、に基づいて、腫瘍と脂肪の弾性情報の比率に係る診断情報を導出する、ことを特徴とする。

望ましい具体例において、前記超音波診断装置は、被検体内の弾性情報に基づいて、複数フレームに亘って各フレームごとに弾性画像を形成する弾性画像形成部と、複数フレームの弾性画像に基づいて、各フレームごとにフレーム方向における弾性画像の連続性に係る評価情報を得る弾性画像評価部と、をさらに有し、前記フレーム選択部は、各フレームごとに得られる弾性画像の連続性に係る評価情報に基づいて、複数フレームの中から診断用フレームを選択する、ことを特徴とする。

望ましい具体例において、前記弾性画像評価部は、ユーザから得られる前記位置情報に基づいて弾性画像内に評価領域を設定し、当該評価領域内において弾性画像の連続性を評価して評価情報を得る、ことを特徴とする。

望ましい具体例において、前記超音波診断装置は、超音波の受信信号に基づいて、複数フレームに亘って各フレームごとに断層画像を形成する断層画像形成部と、複数フレームの断層画像に基づいて、各フレームごとにフレーム方向における断層画像の連続性に係る評価情報を得る断層画像評価部と、をさらに有し、前記フレーム選択部は、各フレームごとに得られる断層画像の連続性に係る評価情報に基づいて、複数フレームの中から診断用フレームを選択する、ことを特徴とする。

望ましい具体例において、前記断層画像評価部は、ユーザから得られる前記位置情報に基づいて断層画像内に評価領域を設定し、当該評価領域内において断層画像の連続性を評価して評価情報を得る、ことを特徴とする。

本発明により、関心領域を利用して得られる弾性情報の信頼性を高める改良技術が提供される。例えば、本発明の好適な態様によれば、各フレームごとに設定される関心領域の大きさに基づいて、複数フレームの中から弾性情報の診断用フレームが選択されるため、例えば、比較的大きな関心領域が設定されたフレームを診断用フレームとして選択することにより、比較的小さな関心領域のフレームを選択する場合よりも、診断用フレームの関心領域から得られる弾性情報の統計的な信頼性が高められる。

本発明の実施において好適な超音波診断装置の全体構成を示す図である。 断層画像の連続性に係る評価の具体例を示す図である。 弾性画像の連続性に係る評価の具体例を示す図である。 腫瘍ＲＯＩの大きさに係る評価の具体例を示す図である。 診断用フレームの選択に係る具体例を説明するための図である。 図１の超音波診断装置によるＦＬＲ診断の好適な具体例を示す図である。

図１は、本発明の実施において好適な超音波診断装置の全体構成を示す図である。プローブ１０は、診断対象（注目部位）を含む被検体に対して超音波を送受する超音波探触子である。プローブ１０は、超音波を送受する複数の振動素子を備えており、複数の振動素子が送受信部１２によって送信制御されて送信ビームが形成される。また、複数の振動素子が注目部位を含む領域内から超音波を受波し、これにより得られた信号が送受信部１２へ出力され、送受信部１２が受信ビームを形成して受信ビームに沿って受信信号（エコーデータ）が収集される。なお、超音波の送受において、送信開口合成等の技術が利用されてもよい。

断層画像形成部２０は、送受信部１２から得られる受信信号に基づいて超音波の断層画像に係る画像データを形成する。断層画像形成部２０は、受信信号に対して、必要に応じて、ゲイン補正、ログ圧縮、検波、輪郭強調、フィルタ処理等の信号処理を行うことにより、例えば、注目部位を含む被検体内の断面におけるＢモード画像の画像データ（断層画像データ）を形成する。断層画像形成部２０は、複数フレーム（複数時相）の断層画像データを形成する。断層画像形成部２０において形成された複数フレームの断層画像データは、断層画像記憶部２２に記憶される。

変位計測部３０は、送受信部１２から得られる受信信号に基づいて被検体内における組織の変位を計測する。例えば、変位計測部３０は、受信信号に基づいて複数時相に亘って形成される複数フレームのフレームデータのうち、互いに異なる時相に対応した２つのフレームデータに対して、１次元または２次元の相関演算処理を行うことにより、各フレーム内（各フレームデータ内）つまり断層画像内の各計測点ごとに、その計測点における組織の変位を示す変位ベクトル、すなわち変位の方向と大きさに関する１次元または２次元の変位ベクトルを導出し、これにより、断層画像内の複数の計測点における変位ベクトルの分布を得る。変位ベクトルを導出するにあたっては、例えばブロックマッチング法や位相勾配法などが利用される。

ブロックマッチング法においては、各フレーム内つまり断層画像内が、縦方向に数画素かつ横方向に数画素からなる各ブロックにより、複数のブロックに分けられ、各ブロックごとに、一方のフレーム内のブロックに最も類似するブロックが他方のフレーム内で探索される。これにより、各フレーム内の各計測点（各ブロック）ごとに時相間における変位が算出され、例えば２次元の変位ベクトルが得られる。なお、複数のブロックの探索結果を参照して、予測符号化すなわち差分により標本値を決定する処理等を行って、各計測点の変位ベクトルを得るようにしてもよい。

また、位相勾配法においては、各フレームを構成する受信信号からその受信信号の波の位相情報を得て、時相間における位相情報の変化から受信信号の波の移動量を算出し、各フレーム内の各計測点の変位を導出することにより、例えば受信ビーム方向の１次元の又は各フレーム内における二次元の変位ベクトルを得るようにしてもよい。

弾性情報演算部４０は、被検体から得られる超音波の受信信号に基づいて、各フレームごとに被検体内の弾性情報を得る。例えば、弾性情報演算部４０は、超音波の受信信号に基づいて変位計測部３０において計測された変位を利用し、被検体内における組織の弾性情報（例えば歪み又は弾性率など）を導出する。弾性情報演算部４０は、例えば、互いに異なる時相に対応した２つのフレームデータ間で計測された各計測点における変位ベクトルに基づいて、複数の計測点について各計測点ごとに組織の歪みや弾性率等を算出する。また、弾性情報演算部４０は、複数時相に亘って各時相（各フレーム）ごとに、そのフレーム内の複数の計測点における組織の歪みや弾性率等の弾性情報を算出する。

弾性情報演算部４０において組織の弾性情報（例えば歪みや弾性率など）を得る場合には、例えば、プローブ１０が被検体に押し当てられ、被検体の体表から被検体内の組織が圧迫され、その圧迫による組織の変位が計測される。その際に、例えば図示省略した圧力センサが、プローブ１０の送受波面と被検体の体表との間の圧力を検出し、図示省略した応力計測部が、圧力センサにより検出された圧力に基づいて、被検体内部の各計測点における応力を計測してもよい。

弾性情報演算部４０は、応力計測部において計測される応力を参照して、各計測点における組織の弾性率を算出する。歪みのデータは、組織の移動量、例えば変位を空間微分することによって算出される。また、弾性率のデータは、応力の変化を歪みの変化で除することによって算出される。

例えば、各フレーム内つまり断層画像内の位置ｘについて、変位計測部３０により計測された変位をＬ（ｘ）、応力計測部により計測された応力をＰ（ｘ）とすると、歪みΔＳ（ｘ）は、Ｌ（ｘ）を空間微分することによって算出することができるため、例えば、「ΔＳ（ｘ）＝ΔＬ（ｘ）／Δｘ」という式を用いて歪みを算出することができる。また、弾性率データのヤング率Ｙｍ（ｘ）は「Ｙｍ（ｘ）＝ΔＰ（ｘ）／ΔＳ（ｘ）」という式によって導出することができる。例えば、このヤング率Ｙｍから、フレームデータ内つまり断層画像内の各計測点に相当する組織の弾性率が得られる。なお、ヤング率とは、物体に加えられた単純引張り応力と、引張りに平行に生じる歪みに対する比である。

弾性画像形成部５０は、弾性情報演算部４０から得られる弾性情報を視覚的に示す弾性画像の画像データを形成する。弾性画像は、公知の技術によって形成することができる。弾性画像形成部５０は、例えば、各フレーム内における各計測点の弾性値（組織の歪みや弾性率）を示した弾性フレームデータを形成する。弾性フレームデータには、各計測点に対してその計測点における弾性値に応じた色相情報が付与され、弾性フレームデータに基づいて、各計測点に対して光の３原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）を付した弾性画像が形成される。

弾性画像形成部５０において形成された複数フレームの弾性画像データ（弾性フレームデータ）は、弾性情報記憶部５２に記憶される。なお、弾性情報記憶部５２には、弾性画像データを得るにあたって利用された弾性情報も記憶される。つまり、色相情報に変換される前の弾性情報演算部４０において得られた弾性情報も弾性情報記憶部５２に記憶される。

関心領域設定部６０は、断層画像記憶部２２から得られる断層画像データ内において、注目部位に対して関心領域（ＲＯＩ）を設定する。図１の超音波診断装置は、様々な組織等の弾性情報を得ることができ、その中でも特に、乳腺等の診断において好適な診断値となるＦＬＲ（Fat Lesion Ratio）を算出する機能を備えている。ＦＬＲは、脂肪と腫瘤の弾性値の比率（脂肪の弾性値／腫瘤の弾性値）である。関心領域設定部６０は、例えば、ＦＬＲにおける診断対象である腫瘍に関する関心領域（腫瘍ＲＯＩ）と、比較対象となる脂肪に関する関心領域（脂肪ＲＯＩ）を設定する。

腫瘍ＲＯＩは、各フレームの断層画像データ内において腫瘍の領域に設定される。関心領域設定部６０は、各フレームの断層画像データ内において、例えば特許文献１に詳述される公知の手法により、円形の腫瘍ＲＯＩを設定する。具体的には、医師等のユーザから腫瘍に対して設定された指定点に基づいて、例えば指定点を中心として腫瘍の内側において、できるだけ大きな円形の腫瘍ＲＯＩが設定される。例えば、断層画像データ内における画素の輝度値等に基づいて、腫瘍と他組織との境界が特定され、腫瘍と他組織との境界の腫瘍側においてできるだけ大きな、望ましくは腫瘍の内側において境界に接する、円形の腫瘍ＲＯＩが設定される。

関心領域設定部６０は、例えば、ユーザが指定した指定点に基づいて、複数フレームに亘って指定点の位置を固定的に維持しつつ、各フレームごとに、腫瘍の内側において、望ましくは腫瘍に内接するできるだけ大きな円形の腫瘍ＲＯＩを設定する。なお、関心領域設定部６０は、ユーザの指定点をそのまま腫瘍ＲＯＩの中心とせず、例えば、特許文献１に詳述される公知の手法により、指定点の近傍において、最大限に大きな円形の腫瘍ＲＯＩが設定されるように、腫瘍ＲＯＩの中心点を探索してもよい。

こうして、関心領域設定部６０により円形の腫瘍ＲＯＩが設定される。これに対し、脂肪ＲＯＩは、例えば、医師等のユーザが、表示部９２に表示される超音波の断層画像を視覚的に確認して、その断層画像内において、脂肪ＲＯＩの中心位置と半径の大きさを調整することにより設定される。また、特許文献１に詳述される公知の手法により、脂肪に対するユーザの操作を省略して、脂肪ＲＯＩが設定されてもよい。例えば、断層画像データ内における画素の輝度値等に基づいて、組織の境界等を特定することにより、ユーザ操作の負担を軽減しつつ、望ましくはユーザ操作を必要とせず、脂肪ＲＯＩが設定されてもよい。

例えば、医師等のユーザが、所望のフレームの断層画像データ内の腫瘍に対して指定点を指定することにより、関心領域設定部６０が複数フレームの各フレームごとに、腫瘍ＲＯＩと脂肪ＲＯＩを設定することが望ましい。つまり、ユーザが所望のフレームにおいて腫瘍に対して１つの指定点を指定する操作のみで、複数フレームに亘って各フレームごとに腫瘍ＲＯＩと脂肪ＲＯＩが設定されることが望ましい。なお、脂肪ＲＯＩは、フレーム選択部７０において選択される診断用フレームのみに設定されてもよい。

フレーム選択部７０は、関心領域設定部６０により各フレームごとに設定される腫瘍ＲＯＩの大きさに基づいて、複数フレームの中から診断用フレームを選択する。なお、フレーム選択部７０は、断層画像評価部２４と弾性画像評価部５４から得られる評価情報も参照しつつ、複数フレームの中から診断用フレームを選択する。断層画像評価部２４と弾性画像評価部５４とフレーム選択部７０における処理については後に詳述する。

診断情報演算部８０は、弾性情報記憶部５２から得られる弾性情報に基づいて、診断対象である腫瘍などの診断情報を得る。腫瘍に関する診断情報の好適な具体例はＦＬＲである。診断情報演算部８０は、フレーム選択部７０により選択された診断用フレーム内の弾性情報に基づいてＦＬＲを算出する。ＦＬＲは、脂肪と腫瘍（腫瘤）の弾性値の比率（脂肪の弾性値／腫瘍の弾性値）である。脂肪の弾性値としては、診断用フレームの脂肪ＲＯＩ内における歪みの平均値が好適であり、腫瘍の弾性値としては、診断用フレームの腫瘍ＲＯＩ内における歪みの平均値が好適である。

表示処理部９０は、断層画像記憶部２２に記憶された断層画像データと、弾性情報記憶部５２に記憶された弾性フレームデータと、診断情報演算部８０から得られる診断情報に基づいて、弾性情報の診断に係る表示画像を形成する。表示処理部９０は、例えば、断層画像データに基づくＢモード画像や、弾性フレームデータに基づく弾性画像などを示した表示画像を形成する。また、診断情報演算部８０において算出されたＦＬＲの数値やグラフ等を含む表示画像が形成されることが望ましい。表示処理部９０において形成された表示画像は表示部９２に表示される。

制御部１００は、図１に示す超音波診断装置内を全体的に制御する。制御部１００による全体的な制御には、操作デバイス９４を介して医師等のユーザから受け付けた指示も反映される。

図１に示す構成（符号を付された各部）のうち、送受信部１２，断層画像形成部２０，断層画像評価部２４，変位計測部３０，弾性情報演算部４０，弾性画像形成部５０，弾性画像評価部５４，関心領域設定部６０，フレーム選択部７０，診断情報演算部８０，表示処理部９０の各部は、例えば、電気電子回路やプロセッサ等のハードウェアを利用して実現することができ、その実現において必要に応じてメモリ等のデバイスが利用されてもよい。また、上記各部に対応した機能の全て又は一部が、ＣＰＵやプロセッサやメモリ等のハードウェアと、ＣＰＵやプロセッサの動作を規定するソフトウェア（プログラム）の協働により実現されてもよい。

断層画像記憶部２２と弾性情報記憶部５２は、例えば半導体メモリやハードディスク等の記憶デバイスで実現することができる。なお、１つの記憶デバイス、例えば１個のメモリ内に断層画像記憶部２２と弾性情報記憶部５２が実現されてもよいし、断層画像記憶部２２と弾性情報記憶部５２がそれぞれ個別の記憶デバイスで実現されてもよい。

表示部９２の好適な具体例は、液晶ディスプレイ等であり、操作デバイス９４は、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、タッチパネル、その他のスイッチ類等のうちの少なくとも一つにより実現できる。そして、制御部１００は、例えば、ＣＰＵやプロセッサやメモリ等のハードウェアと、ＣＰＵやプロセッサの動作を規定するソフトウェア（プログラム）との協働により実現することができる。

図１の超音波診断装置の全体構成は以上のとおりである。次に、当該超音波診断装置における画像の連続性に係る評価とフレーム選択の機能について説明する。なお、図１に示した構成（符号を付した各部）については以下の説明において図１の符号を利用する。

図２は、断層画像の連続性に係る評価の具体例を示す図である。断層画像評価部２４は断層画像記憶部２２に記憶された複数フレームの断層画像データについて、各フレームごとにフレーム方向における断層画像データの連続性に係る評価情報を得る。

断層画像評価部２４は、例えば、評価対象となる現フレームの断層画像データと、現フレームよりも過去（例えば１フレーム前）の前フレームにおける断層画像データを比較することにより、評価対象となる現フレームにおける断層画像の連続性に係る評価情報を得る。その評価情報の好適な具体例は相関値である。

断層画像評価部２４は、例えば、断層画像記憶部２２に記憶された複数フレームの断層画像データについて、各フレームを次々に評価対象とし、つまり各フレームを現フレームとし、各フレームごとに前フレームの断層画像データとの間における相関値を算出する。そして、複数フレーム（複数時相）に亘って、各フレームごとに相関値が算出される。

被検体の弾性情報を得るにあたって、医師等のユーザは、まず、表示部９２に表示される被検体内の断層画像を見ながら、例えば腫瘍などの診断対象の位置を確認する。その確認においては、プローブ１０の姿勢（位置や方向）が適宜に調整されつつ、複数フレームに亘って断層画像が形成され、診断において好適な断面が探索される。そして、腫瘍等の診断対象を好適に捉える断面が見つかるまで、プローブ１０の姿勢が調整される。

プローブ１０の姿勢が調整されている期間においては、そのプローブ１０を利用して得られる断層画像が比較的大きく変化するため相関値が比較的小さくなる。一方、プローブ１０の姿勢の調整が終了してプローブ１０の姿勢が安定すると、望ましくはプローブ１０の位置が固定されると、断層画像の変化が小さくなるため相関値が比較的大きくなる。

したがって、断層画像データから得られる相関値が小さい場合には、断層画像の連続性が低く（連続的ではなく）、プローブ１０の姿勢が調整中であり、未だ弾性情報の診断に適していない状態であることがわかり、断層画像データから得られる相関値が大きい場合に、断層画像の連続性が高く（連続的であり）、プローブ１０の姿勢が安定して、弾性情報の診断に適した良好な状態であることが予想できる。

なお、断層画像の連続性に係る評価情報として、上述した相関値に代えて差分値を利用してもよい。差分値を利用する場合には、例えば、現フレームと前フレームにおいて互いに対応する画素位置における輝度の差分が算出され、フレーム内の全画素位置における差分の平均値（または合計値）がそのフレームの差分値とされる。そして、差分値が大きいほど断層画像の連続性が低く、差分値が小さいほど断層画像の連続性が高いと評価すればよい。

また、断層画像評価部２４は、医師等のユーザが腫瘍に対して設定した指定点に基づいて断層画像内に評価領域を設定し、その評価領域内において断層画像の連続性を評価してもよい。例えば、ユーザが指定した指定点を中心として矩形または円形等の評価領域が設定され、その評価領域内の断層画像に関する相関値または差分値に基づいて、断層画像の連続性が評価されてもよい。

図３は、弾性画像の連続性に係る評価の具体例を示す図である。弾性画像評価部５４は弾性情報記憶部５２に記憶された複数フレームの弾性画像データ（弾性フレームデータ）について、各フレームごとにフレーム方向における弾性画像データの連続性に係る評価情報を得る。

弾性画像評価部５４は、例えば、評価対象となる現フレームの弾性画像データと、現フレームよりも過去（例えば１フレーム前）の前フレームにおける弾性画像データを比較することにより、評価対象となる現フレームにおける弾性画像の連続性に係る評価情報を得る。その評価情報の好適な具体例は差分値である。

弾性画像評価部５４は、例えば、弾性情報記憶部５２に記憶された複数フレームの弾性画像データについて、各フレームを次々に評価対象とし、つまり各フレームを現フレームとし、各フレームごとに前フレームの弾性画像データとの間における差分値を算出する。例えば、現フレームと前フレームにおいて互いに対応する画素位置における弾性値の差分が算出され、フレーム内の全画素位置における差分の平均値（または合計値）が、そのフレームの差分値とされる。そして、複数フレーム（複数時相）に亘って、各フレームごとに差分値が算出される。

被検体の弾性情報を得るにあたって、例えばエラストグラフィでは、医師等のユーザが手でプローブ１０を操作してプローブ１０を被検体の体表に押し当てることにより、被検体内の組織に圧迫が加えられる。したがって、被検体内における圧迫の状態は、医師等のユーザによる手の操作に依存する。一般的には、圧迫の状態が安定している期間に得られた弾性情報が診断に利用されることが望ましい。

プローブ１０による圧迫が不安定な期間においては、被検体内における圧迫の状態も不安定であり、その圧迫に伴う組織のゆがみ等に基づく弾性情報も不安定なものとなる。そのため、弾性画像も時間的に不安定となり、時相間（フレーム間）における変化も大きくなり差分値も大きくなる。一方、プローブ１０による圧迫が安定していれば、被検体内における圧迫の状態も安定して弾性情報も安定したものとなる。そのため、弾性画像も時間的に安定し、時相間（フレーム間）における変化が小さくなり差分値も小さくなる。

したがって、弾性画像データから得られる差分値が大きい場合には、弾性画像の連続性が低く（連続的ではなく）、プローブ１０による圧迫が不安定であり、未だ弾性情報の診断に適していない状態であることがわかり、弾性画像データから得られる差分値が小さい場合に、弾性画像の連続性が高く（連続的であり）、プローブ１０による圧迫が安定し、弾性情報の診断に適した良好な状態であることが予想できる。なお、弾性画像の連続性に係る評価情報として、上述した差分値に代えて相関値を利用してもよい。

また、弾性画像評価部５４は、医師等のユーザが腫瘍に対して設定した指定点に基づいて弾性画像内に評価領域を設定し、その評価領域内において弾性画像の連続性を評価してもよい。例えば、ユーザが指定した指定点を中心として矩形または円形等の評価領域が設定され、その評価領域内の弾性画像に関する差分値または相関値に基づいて、弾性画像の連続性が評価されてもよい。

図４は、腫瘍ＲＯＩの大きさに係る評価の具体例を示す図である。関心領域設定部６０は、断層画像記憶部２２から得られる断層画像データ内において、注目部位である腫瘍に対して関心領域（腫瘍ＲＯＩ）を設定する。図４には、複数フレームの断層画像と、各フレームの断層画像内において腫瘍に対して設定される腫瘍ＲＯＩの具体例が図示されている。

医師等のユーザは、表示部９２に表示される被検体内の断層画像を見ながら、腫瘍が断層画像内に映し出されるように、プローブ１０の位置や姿勢等を調整する。これにより、例えば、図４に示す複数フレームの断層画像が形成される。そして、ユーザは、例えば、表示部９２に表示される複数フレームの断層画像を確認しつつ、所望の断面（所望のフレーム）内において、例えばマウスやトラックボール等の位置指定が可能な操作デバイス９４を利用して、腫瘍の断面に対して指定点を指定する。

関心領域設定部６０は、ユーザが指定した指定点に基づいて、複数フレームに亘って各フレームごとに腫瘍ＲＯＩを設定する。関心領域設定部６０は、例えば、ユーザが指定した指定点を中心とし、腫瘍の内側においてできるだけ大きな、望ましくは腫瘍に内接する円形の腫瘍ＲＯＩを設定する。なお、関心領域設定部６０は、ユーザの指定点をそのまま腫瘍ＲＯＩの中心とせず、例えば、特許文献１に詳述される公知の手法により、指定点の近傍において最大限に大きな円形の腫瘍ＲＯＩが設定されるように、腫瘍ＲＯＩの中心点を探索してもよい。

図４には、複数フレームに亘って各フレームごとに設定された腫瘍ＲＯＩの具体例が図示されている。図４に示すように、断層画像内における腫瘍の形態、特に腫瘍の大きさに応じて、腫瘍ＲＯＩの大きさが複数フレームに亘って変化する。

フレーム選択部７０は、各フレーム内における腫瘍ＲＯＩの半径により腫瘍ＲＯＩの大きさを評価し、腫瘍ＲＯＩの大きさ（半径）に基づいて、複数フレームの中から腫瘍の弾性情報を診断するにあたって好適な診断用フレームを選択する。なお、フレーム選択部７０は、診断用フレームの選択において、断層画像評価部２４と弾性画像評価部５４から得られる評価情報を参照することが望ましい。

図５は、診断用フレームの選択に係る具体例を説明するための図である。図５には、フレーム１からフレーム６までの複数フレームの断層画像と弾性画像の具体例が図示されており、さらに、断層画像の連続性と弾性画像の連続性と腫瘍ＲＯＩの大きさに係る評価結果の具体例が図示されている。

フレーム選択部７０は、断層画像の連続性に係る評価結果と、弾性画像の連続性に係る評価結果と、腫瘍ＲＯＩの大きさに係る評価結果に基づいて、これらの評価結果に基づく総合的な判定により、腫瘍の弾性情報に係る診断（弾性診断）に適した診断用フレームを選択する。

例えば、フレーム選択部７０は、断層画像の連続性と弾性画像の連続性が共に高い（連続的であり良好）と判定された選択候補フレームのうち、腫瘍ＲＯＩが大きいと判定されたフレームを診断用フレームとして選択する。図５に示す具体例では、フレーム１からフレーム６までの複数フレームの中から腫瘍の弾性診断に適した診断用フレームとして、フレーム５が選択される。

なお、図５に示す具体例において、フレーム選択部７０は、各フレームごとに、そのフレーム内における腫瘍ＲＯＩの半径に応じて、その腫瘍ＲＯＩの大きさを「大」「中」「小」に大別している。例えば、腫瘍ＲＯＩの半径が第１閾値よりも大きければその腫瘍ＲＯＩが「大」と判定され、腫瘍ＲＯＩの半径が第１閾値から第２閾値（第１閾値よりも小さい）までの範囲内にあればその腫瘍ＲＯＩが「中」と判定され、腫瘍ＲＯＩの半径が第２閾値よりも小さければその腫瘍ＲＯＩが「小」と判定される。もちろん、他の判定条件により、腫瘍ＲＯＩの大きさが「大」「中」「小」に大別されてもよいし、腫瘍ＲＯＩの大きさが例えば「大」「小」の二つに大別されてもよい。

また、フレーム選択部７０は、複数の診断用フレームを選択してもよい。例えば、断層画像記憶部２２と弾性情報記憶部５２に記憶された複数フレームの中から、３フレーム程度を診断用フレームとして選択してもよい。例えば、断層画像と弾性画像の連続性が良好である複数フレームの中から、腫瘍ＲＯＩの半径が大きい方から順に３フレーム程度が診断用フレームとされてもよい。

また、表示処理部９０は、フレーム選択部７０により選択された診断用フレームを明示した表示画像を形成することが望ましい。例えば、複数フレームの弾性画像に対応したサムネイル画像を並べて表示した表示画像内において、診断用フレームに対して他のフレームとは異なる表示処理を施して、医師等のユーザが視覚的に診断用フレームを識別できるようにしてもよい。もちろん、診断用フレームに対応した弾性画像または断層画像を大きく表示した表示画像が形成されてもよい。

そして、フレーム選択部７０において診断用フレームが選択されると、診断用フレームに対応した弾性画像データと弾性情報に基づいて、脂肪と腫瘍の弾性値の比率であるＦＬＲ（Fat Lesion Ratio）が算出される。

図６は、図１の超音波診断装置によるＦＬＲ診断の好適な具体例を示す図である。図６に示す表示フレームは、ＦＬＲの診断において表示部９２に表示される弾性画像と断層画像の具体例である。医師等のユーザは、表示部９２に次々に表示される複数フレームの弾性画像と断層画像を確認しつつ、例えば所望の断層画像（所望の表示フレーム）内において、例えばマウスやトラックボール等の操作デバイス９４を利用して、腫瘍の断面に対して指定点を指定する。

図６に示す指定フレームは、ユーザにより腫瘍の指定点が指定されたフレームである。ユーザにより指定点が設定されると、関心領域設定部６０は、ユーザが指定した指定点に基づいて、複数フレームに亘って各フレームごとに腫瘍ＲＯＩを設定する（図４参照）。

そして、フレーム選択部７０は、腫瘍ＲＯＩの大きさに係る評価結果に基づいて、断層画像の連続性に係る評価結果と弾性画像の連続性に係る評価結果を踏まえ、腫瘍の弾性情報に係る診断（ＦＬＲ診断）に適した診断用フレームを選択する（図５参照）。図６に示す診断用フレームは、フレーム選択部７０により選択された診断用フレームの具体例である。

診断用フレームが選択されると、関心領域設定部６０は、診断用フレーム内に脂肪ＲＯＩを設定する。脂肪ＲＯＩは、脂肪ＲＯＩに関するユーザからの操作を必要とせずに、自動的に設定されることが望ましい。例えば、特許文献１に詳述される公知の手法により、断層画像（画像データ）内における画素の輝度値等に基づいて、組織の境界等を特定することにより、脂肪の断面内に脂肪ＲＯＩが設定される。

こうして、診断用フレームが選択され、さらに診断用フレーム内に腫瘍ＲＯＩと脂肪ＲＯＩが設定されると、診断情報演算部８０は、弾性情報記憶部５２から得られる診断用フレーム内の弾性情報に基づいてＦＬＲを算出する。ＦＬＲは、脂肪と腫瘤の弾性値の比率（脂肪の弾性値／腫瘤の弾性値）である。脂肪の弾性値としては、診断用フレームの脂肪ＲＯＩ内における歪みの平均値が好適であり、腫瘍の弾性値としては、診断用フレームの腫瘍ＲＯＩ内における歪みの平均値が好適である。算出されたＦＬＲは、例えば数値またはグラフ等により、表示部９２に表示される。

なお、弾性情報記憶部５２に記憶された全てのフレームについて、各フレームごとに腫瘍ＲＯＩと脂肪ＲＯＩが設定されてＦＬＲが算出されてもよい。この場合において、表示処理部９０は、フレーム選択部７０により選択された診断用フレームを明示した表示画像を形成することが望ましい。例えば、複数フレームの弾性画像に対応したサムネイル画像を並べて表示した表示画像内において、診断用フレームに対して他のフレームとは異なる表示処理を施して、医師等のユーザが視覚的に診断用フレームとその診断用フレームから得られるＦＬＲを識別できることが望ましい。

図６を利用して説明したＦＬＲ診断の好適な具体例によれば、医師等のユーザは、腫瘍の指定点を指定する操作のみにより、ＦＬＲの診断において好適な診断用フレームから、その腫瘍に係るＦＬＲを得ることができる。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。

１０ プローブ、１２ 送受信部、２０ 断層画像形成部、２４ 断層画像評価部、３０ 変位計測部、４０ 弾性情報演算部、５０ 弾性画像形成部、５４ 弾性画像評価部、６０ 関心領域設定部、７０ フレーム選択部、８０ 診断情報演算部、９０ 表示処理部、９２ 表示部、９４ 操作デバイス、１００ 制御部。

Claims (9)

1. 超音波を送受するプローブと、
   被検体から得られる超音波の受信信号に基づいて、各フレームごとに被検体内の弾性情報を得る弾性情報演算部と、
   ユーザから得られる被検体内の位置情報に基づいて、複数フレームに亘って各フレームごとに弾性情報の関心領域を設定する関心領域設定部と、
   各フレームごとに設定される前記関心領域の大きさに基づいて、複数フレームの中から弾性情報の診断用フレームを選択するフレーム選択部と、
   を有する、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
2. 請求項１に記載の超音波診断装置において、
   前記関心領域設定部は、被検体内の診断対象に関心領域を設定するにあたり、ユーザから得られる前記位置情報に基づいて各フレーム内における当該関心領域の位置を決定し、各フレームごとにそのフレーム内における診断対象の形態に応じて当該関心領域の大きさを決定する、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
3. 請求項１または２に記載の超音波診断装置において、
   前記フレーム選択部は、複数フレームの中から、大きさに係る判定条件を満たす大きな関心領域が設定されたフレームを前記診断用フレームとして選択する、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の超音波診断装置において、
   前記関心領域設定部は、複数フレームに亘って各フレームごとに被検体内の診断対象である腫瘍の関心領域を設定し、
   前記フレーム選択部は、各フレームごとに設定される腫瘍の関心領域の大きさに基づいて、複数フレームの中から腫瘍に係る弾性情報の診断用フレームを選択する、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の超音波診断装置において、
   診断用フレーム内における腫瘍の関心領域から得られる腫瘍の弾性情報と、当該診断用フレーム内における脂肪の関心領域から得られる脂肪の弾性情報と、に基づいて、腫瘍と脂肪の弾性情報の比率に係る診断情報を導出する、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の超音波診断装置において、
   被検体内の弾性情報に基づいて、複数フレームに亘って各フレームごとに弾性画像を形成する弾性画像形成部と、
   複数フレームの弾性画像に基づいて、各フレームごとにフレーム方向における弾性画像の連続性に係る評価情報を得る弾性画像評価部と、
   をさらに有し、
   前記フレーム選択部は、各フレームごとに得られる弾性画像の連続性に係る評価情報に基づいて、複数フレームの中から診断用フレームを選択する、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
7. 請求項６に記載の超音波診断装置において、
   前記弾性画像評価部は、ユーザから得られる前記位置情報に基づいて弾性画像内に評価領域を設定し、当該評価領域内において弾性画像の連続性を評価して評価情報を得る、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の超音波診断装置において、
   超音波の受信信号に基づいて、複数フレームに亘って各フレームごとに断層画像を形成する断層画像形成部と、
   複数フレームの断層画像に基づいて、各フレームごとにフレーム方向における断層画像の連続性に係る評価情報を得る断層画像評価部と、
   をさらに有し、
   前記フレーム選択部は、各フレームごとに得られる断層画像の連続性に係る評価情報に基づいて、複数フレームの中から診断用フレームを選択する、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
9. 請求項８に記載の超音波診断装置において、
   前記断層画像評価部は、ユーザから得られる前記位置情報に基づいて断層画像内に評価領域を設定し、当該評価領域内において断層画像の連続性を評価して評価情報を得る、
   ことを特徴とする超音波診断装置。

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