JP2016209449A - 超音波診断装置及びその制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】櫛状エコーが表れている程度を定量化することができる超音波診断装置を提供する。【解決手段】被検体における所定の深さにおいて所定のビーム幅を有する第一の超音波が送信されるように第一の送信条件を設定し、前記所定の深さにおいて前記所定のビーム幅とは異なるビーム幅を有する第二の超音波が送信されるように第二の送信条件を設定して、超音波を送信させる送信制御部と、前記第一の超音波の送信によって得られた前記走査線の各々における代表値データが前記走査線の順に並ぶ第一のデータ列と、前記第二の超音波の送信によって得られた前記代表値データが前記走査線の順に並ぶ第二のデータ列との相関係数を演算する相関関係演算部と、バーＢａにおける前記相関係数を示すインジケータＩｎを表示部６に表示させる画像表示制御部と、を備えることを特徴とする。【選択図】図８

Description

本発明は、櫛状エコーを定量化する超音波診断装置及びその制御プログラムに関する。

超音波診断装置において、被検体に対する超音波の送受信によって得られたエコー信号に基づいて、Ｂモード画像が作成され表示される。被検体の肝臓についてのＢモード画像において、周囲と比べて輝度が低い直線状の低輝度領域が音線方向に表れることがある。低輝度領域は、超音波の走査方向において複数表れるため、Ｂモード画像には、縞状の模様が存在しているように見える。この縞状の模様は、櫛状エコーと呼ばれている。

櫛状エコーは、脂肪化を伴うびまん性肝疾患の肝臓についてのＢモード画像において観察される。従って、Ｂモード画像における櫛状エコーは、診断情報として有用であるとの報告がされている（例えば、非特許文献１参照）。

若杉他、Ｊ Ｍｅｄ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ ｖｏｌ．２６ Ｎｏ．１２、１９９９年、ｐ．１１８５−ｐ．１１９５

櫛状エコーは、肝臓表面の凹凸や肝臓実質の硬さの影響により、Ｂモード画像に表れるといわれている。病状が進行するほど、肝臓表面の凹凸がよりはっきりし、肝臓実質がより固くなるため、Ｂモード画像において、低輝度領域とそれ以外の領域との輝度の差がより大きくなり、櫛状エコーが表れる程度が大きくなる。そこで、本願発明者は、櫛状エコーが表れている程度、すなわち縞状の模様における低輝度領域とそれ以外の領域との輝度の差の大きさの程度が、診断に有用であることに着目した。本願発明者は、櫛状エコーが表れている程度を定量化することについて鋭意検討し、本願発明に至った。

上記課題を解決するためになされた一の観点の発明は、被検体に対して超音波の送受信を複数の走査線の各々に対して順次行なって一走査面についての超音波のエコー信号を取得する超音波プローブと、前記被検体における所定の深さにおいて所定のビーム幅を有する第一の超音波が前記超音波プローブから送信されるように第一の送信条件を設定し、前記所定の深さにおいて前記所定のビーム幅とは異なるビーム幅を有する第二の超音波が前記超音波プローブから送信されるように第二の送信条件を設定して、前記超音波プローブから前記第一の超音波と前記第二の超音波とを送信させる送信制御部と、前記走査線の各々において得られたエコー信号に基づく複数のデータを代表する代表値データを、前記走査線の各々について算出する代表値データ作成部と、前記第一の超音波の送信によって得られた前記代表値データが前記走査線の順に並ぶ第一のデータ列と、前記第二の超音波の送信によって得られた前記代表値データが前記走査線の順に並ぶ第二のデータ列との相関関係に関する値を演算する相関関係演算部と、前記相関関係に関する値に応じた画像を表示部に表示させる画像表示制御部と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。

他の観点の発明は、被検体に対して超音波の送受信を複数の走査線の各々に対して順次行なって一走査面についての超音波のエコー信号を取得する超音波プローブと、前記被検体において第一の走査面と該第一の走査面とは異なる第二の走査面について、前記超音波プローブから超音波を送信させる送信制御部と、前記走査線の各々において得られたエコー信号に基づく複数のデータを代表する代表値データを、前記走査線の各々について算出する代表値データ作成部と、前記第一の走査面において得られた前記代表値データが前記走査線の順に並ぶ第一のデータ列と、前記第二の走査面において得られた前記代表値データが前記走査線の順に並ぶ第二のデータ列との相関関係に関する値を演算する相関関係演算部と、前記相関関係に関する値に応じた画像を表示部に表示させる画像表示制御部と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。

上記一の観点の発明によれば、互いに異なるビーム幅を有する超音波の送信によって得られた第一のデータ列及び第二のデータ列の相関関係に関する値に応じた画像が表示部に表示される。ここで、被検体における所定の深さにおける超音波のビーム幅に応じて櫛状エコーが表れる程度が異なる。そして、櫛状エコーが表れている程度が大きいほど、前記データ列において前記代表値データの各々の差が大きくなり、櫛状エコーが表れる程度が小さいほど、前記データ列において前記代表値データの各々の差が小さくなる。従って、前記第一のデータ列及び前記第二のデータ列の相関関係に関する値が表示されることにより、櫛状エコーが表れている程度を定量化して表示することができる。

上記他の観点の発明によれば、前記第一の走査面において得られた前記第一のデータ列と、前記第一の走査面とは異なる前記第二の走査面において得られた前記第二のデータ列との相関関係に関する値に応じた画像が表示部に表示される。ここで、櫛状エコーが表れる場合、前記第一の走査面と前記第二の走査面とで、櫛状エコーが表れる位置が異なる。しかも、櫛状エコーが表れる程度が大きくなるほど、前記データ列において前記代表値データの各々の差が大きくなり、櫛状エコーが表れる程度が小さいほど、前記データ列において前記代表値データの各々の差が小さくなる。従って、櫛状エコーが表れる程度によって、前記第一の走査面において得られた前記第一のデータ列と前記第二の走査面において得られた第二のデータ列との相関関係が異なる。一方、櫛状エコーが全く表れない場合、前記第一のデータ列と前記第二のデータ列との相関は、櫛状エコーが表れた場合と比べて高くなる。従って、前記第一のデータ列及び前記第二のデータ列の相関関係に関する値に応じた画像が表示されることにより、櫛状エコーが表れている程度を定量化して表示することができる。

本発明の第一実施形態の超音波診断装置の概略構成を示すブロック図である。 表示処理部の構成を示すブロック図である。 第一実施形態の超音波診断装置の作用を示すフローチャートである。 被検体に送信される第一の超音波の説明図である。 一つの走査線におけるＢモードデータの説明図である。 データ列の説明図である。 被検体に送信される第二の超音波の説明図である。 相関係数に応じた画像の一例を示す図である。 相関係数に応じた画像の一例を示す図である。 第二実施形態の超音波診断装置の作用を示すフローチャートである。 被検体におけるある走査面についてのＢモード画像を示す図である。 図１１とは被検体において異なる走査面についてのＢモード画像を示す図である。 図１１及び図１２とは被検体において異なる走査面についてのＢモード画像を示す図である。 図１１〜図１３に示されたＢモード画像のＢモードデータに基づいて得られたデータ列を示す図である。 櫛状エコーが表れたＢモード画像を示す図である。 図１５とは被検体において異なる走査面における櫛状エコーが表れたＢモード画像を示す図である。 図１５及び図１６に示されたＢモード画像のＢモードデータに基づいて得られたデータ列を示す図である。

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。
（第一実施形態）
先ず、第一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、送受信ビームフォーマ３、エコーデータ処理部４、表示処理部５、表示部６、操作部７、制御部８、記憶部９を備える。超音波診断装置１は、コンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）としての構成を備えている。

超音波プローブ２は、アレイ（ａｒｒａｙ）状に配置された複数の超音波振動子を有して構成され、これら超音波振動子によって被検体に対して超音波を送信し、そのエコー信号を受信する。超音波プローブ２は、被検体に対して超音波の送受信を複数の走査線の各々に対して順次行なって一走査面についての超音波のエコー信号を取得する。超音波プローブ２は、本発明における超音波プローブの実施の形態の一例である。

超音波プローブ２は、超音波振動子が、一方向（アジマス（ａｚｉｍｕｔｈ）方向）のみに配列された１Ｄアレイの超音波プローブであってもよい。また、超音波プローブ２は、互いに直交する二方向、すなわちアジマス方向とエレベーション（ｅｌｅｖａｔｉｏｎ）方向に超音波振動子が配列された超音波プローブであってもよい。互いに直交する二方向に超音波振動子が配列された超音波プローブには、１．７５Ｄアレイの超音波プローブや２Ｄアレイの超音波プローブが含まれる。

送受信ビームフォーマ３は、超音波プローブ２から所定の送信条件で超音波を送信するための電気信号を、制御部８からの制御信号に基づいて超音波プローブ２に供給する。また、送受信ビームフォーマ３は、超音波プローブ２で受信したエコー信号について、制御部８からの制御信号に基づいて、Ａ／Ｄ変換、整相加算処理等の信号処理を所定の受信条件で行ない、信号処理後のエコーデータをエコーデータ処理部４へ出力する。前記送信条件及び前記受信条件は、制御部８から送受信ビームフォーマ３への制御信号によって設定される。制御部８及び送受信ビームフォーマ３は、本発明における送信制御部の実施の形態の一例である。

エコーデータ処理部４は、送受信ビームフォーマ３から出力されたエコーデータに対し、例えば、対数圧縮処理、包絡線検波処理を含むＢモード処理を行い、Ｂモードデータを作成する。ただし、エコーデータ処理部４は、ドプラ（ｄｏｐｐｌｅｒ）処理など、他の処理を行ってもよい。

表示処理部５は、図２に示すように、代表値データ作成部５１、データ列作成部５２、相関関係演算部５３及び画像表示制御部５４を有する。代表値データ作成部５１は、前記走査線の各々において得られたエコー信号に基づく複数のデータを代表する代表値データを、前記走査線の各々について算出する処理を行なう。前記走査線の各々においては、エコー信号に基づく複数の前記Ｂモードデータが得られる。前記走査線の各々において得られたエコー信号に基づく複数のデータは、複数の前記Ｂモードデータである。代表値データについては後述する。代表値データ作成部５１は、本発明における代表値データ作成部の実施の形態の一例である。また、代表値データ作成部５１による処理の機能は、本発明における代表値データ作成機能の実施の形態の一例である。

データ列作成部５２は、前記代表値データが前記走査線の順に並ぶデータ列を作成する処理を行なう。詳細は後述する。

相関関係演算部５３は、二つの前記データ列の相関関係に関する値を演算する処理を行なう。詳細は後述する。相関関係演算部５３は、本発明における相関関係演算部の実施の形態の一例である。また、相関関係演算部５３による処理の機能は、本発明における相関関係演算機能の実施の形態の一例である。

画像表示制御部５４は、エコーデータ処理部４において得られたデータをスキャンコンバータ（ｓｃａｎ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）によって走査変換して超音波画像データを作成し、この超音波画像データに基づく超音波画像を表示部６に表示させる処理を行なう。例えば、画像表示制御部５４は、前記Ｂモードデータをスキャンコンバータによって走査変換してＢモード画像データを作成し、このＢモード画像データに基づくＢモード画像（超音波断層像）を表示部６に表示させる。

超音波診断装置１において、Ｂモード画像データなどの超音波画像データに変換される前のデータを、ローデータ（ｒａｗ ｄａｔａ）と云うものとする。ローデータには、エコーデータやＢモードデータが含まれる。代表値データ作成部５１、データ列作成部５２及び相関関係演算部５３による処理の対象は、本例ではローデータである。

また、画像表示制御部５４は、前記相関関係に関する値に応じた画像を表示部６に表示させる処理も行なう。画像表示制御部５４は、本発明における画像表示制御部の実施の形態の一例である。また、画像表示制御部５４による処理の機能は、本発明における画像表示制御機能の実施の形態の一例である。

表示部６は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）や有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどである。操作部７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。

制御部８は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサーである。この制御部８は、記憶部９に記憶されたプログラムを読み出し、超音波診断装置１の各部を制御する。例えば、制御部８は、記憶部９に記憶されたプログラムを読み出し、読み出されたプログラムにより、上述した送受信ビームフォーマ３、エコーデータ処理部４及び表示処理部５の機能を実行させる。

制御部８は、送受信ビームフォーマ３の機能のうちの全て、エコーデータ処理部４の機能のうちの全て及び表示処理部５の機能のうちの全ての機能をプログラムによって実行してもよいし、一部の機能のみをプログラムによって実行してもよい。制御部８が一部の機能のみを実行する場合、残りの機能は回路等のハードウェアによって実行されてもよい。

なお、送受信ビームフォーマ３、エコーデータ処理部４及び表示処理部５の機能は、回路等のハードウェアによって実現されてもよい。

記憶部９は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ：ハードディスクドライブ）や、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）及び／又はＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の半導体メモリ（Ｍｅｍｏｒｙ）などである。超音波診断装置１は、記憶部９として、ＨＤＤ、ＲＡＭ及びＲＯＭの全てを有していてもよい。また、記憶部９は、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）などの可搬性の記憶媒体であってもよい。

制御部８によって実行されるプログラムは、ＨＤＤやＲＯＭなどの非一過性の記憶媒体に記憶されている。また、前記プログラムは、ＣＤやＤＶＤなどの可搬性を有し非一過性の記憶媒体に記憶されていてもよい。

次に、本例の超音波診断装置１の作用について、図３のフローチャートに基づいて説明する。ここでは、被検体の肝臓についてのＢモード画像を取得する例について説明する。

先ず、ステップＳ１では、所定の送受信条件が設定されて超音波プローブ２において超音波の送受信が行われる。本例では、被検体における所定の深さにおいて、所定のビーム幅Ｗを有する超音波が超音波プローブ２から送信されるように送信条件が設定され、被検体に対して超音波が送信される。設定される前記送信条件には、送信フォーカス（ｆｏｃｕｓ）や送信開口の幅（超音波を送信する超音波振動子の数）が含まれる。所定のビーム幅Ｗとなるように、送信フォーカス及び送信開口の幅のうちいずれか一方のみが設定されてもよく、両方が設定されてもよい。

例えば、ここでは、所定のビーム幅Ｗとして、図４に示すように、被検体における体表Ｓから所定の深さＤの位置において、第一のビーム幅Ｗ１を有する第一の超音波Ｕ１が送信される。第一の超音波Ｕ１が送信される超音波の送信条件を、第一の送信条件というものとする。

一点鎖線ＣＬで示された深さＤの位置は、肝臓の表面である。図４に示された第一の超音波Ｕ１により、超音波の一つの走査線（音線）が形成される。第一の超音波Ｕ１は、複数の走査線の各々について順次送信され、一つの走査面についてその超音波のエコー信号が受信される。従って、一フレーム分の第一の超音波Ｕ１が送受信される。

ちなみに、体表Ｓから所定の深さＤの位置において、第一のビーム幅Ｗ１を有する受信ビームが形成されるように、受信条件が設定されてもよい。

次に、ステップＳ２では、ステップＳ１で取得されたエコー信号に基づいて、Ｂモードデータが作成される。Ｂモードデータは、図５に示すように、前記走査線の各々においてｍ個得られる。図５において、符号ＢＤがＢモードデータを示し、符号ＳＬが走査線を示している。前記代表値データ作成部５１は、前記走査線の各々において、ｍ個のＢモードデータのデータ値の平均値を算出して平均値データＤａｖを作成する。この平均値データＤａｖは、代表値データの実施の形態の一例である。平均値データＤａｖは、一つの走査線におけるすべてのＢモードデータのデータ値の平均値でなくともよい。例えば、平均値データＤａｖは、被検体において肝臓の表面よりも深い部分から得られたエコー信号に基づくＢモードデータの平均値であってもよい。

Ｂモードデータが作成されると、このＢモードデータに基づくＢモード画像が表示部６に表示されてもよい。

次に、ステップＳ３では、データ列作成部５２は、平均値データＤａｖが走査線の順に並ぶデータ列を作成する。第一の超音波Ｕ１の送信によって得られたエコー信号に基づくデータ列を第一のデータ列というものとする。

前記データ列について、図６に基づいて説明する。符号ＤＬは、データ列を示している。このデータ列ＤＬを示す波形（グラフ）において、縦軸は、平均値データＤａｖのデータ値を示し、横軸は走査線の位置を示す。図６においては、Ｂモード画像ＢＩにおける走査線の位置と平均値データＤａｖにおける走査線の位置とが対応するように、Ｂモード画像ＢＩと平均値データＤａｖとが示されている。Ｂモード画像ＢＩ上に示された矢印Ａｒは、走査線の位置を示している。この矢印Ａｒで示された走査線における平均値データＤａｖは、データ列ＤＬにおける点Ｐで示されている。データ列ＤＬは、走査線の各々における平均値データＤａｖを走査線の順に並べて構成されている。図６では、データ列ＤＬは、一方向（水平方向）に平均値データＤａｖが並べられている。

ちなみに、図６は説明のための図であり、図６に示されたデータ列が表示部６に表示されるものではない。

次に、ステップＳ４では、超音波の送受信及びＢモードデータの作成等を含むステップＳ１〜Ｓ３の処理が、ｎフレーム目であるか否かが制御部８によって判定される。例えば、ｎ＝２である。ｎ＝２に限られるものではないが、ｎ≧２とする。

ステップＳ４において、ステップＳ１〜Ｓ３の処理がｎフレーム目ではないと判定された場合（ステップＳ４において「ＮＯ」）、ステップＳ１の処理へ戻る。このステップＳ１では、前ループにおけるステップＳ１とは異なる送信条件が設定される。ここでは、所定のビーム幅Ｗとして、図７に示すように、被検体における体表Ｓから所定の深さＤの位置において、第二のビーム幅Ｗ２を有する第二の超音波Ｕ２が送信される。第二のビーム幅Ｗ２は、図７において二点鎖線で示された第一の超音波Ｕ１における第一のビーム幅Ｗ１よりも大きくなっている。第二の超音波Ｕ２が送信される超音波の送信条件を、第二の送信条件というものとする。

一フレーム分の第二の超音波Ｕ２が送信されてそのエコー信号が受信されると、ステップＳ２において、このエコー信号に基づくＢモードデータが作成され、平均値データＤａｖが作成される。そして、この平均値データＤａｖに基づいて、ステップＳ３において、第二のデータ列が作成される。

ステップＳ４において、ステップＳ１〜Ｓ３の処理がｎフレーム目であると判定された場合（ステップＳ４において「ＹＥＳ」）、ステップＳ５の処理へ移行する。ここでは、ｎ＝２であるものとし、ステップＳ３において、第一データ列及び第二データ列が作成されているものとする。ステップＳ５では、相関関係演算部５３は、第一のデータ列と第二のデータ列との間で相関演算を行ない、相関係数を演算する。この相関係数は、第一のデータ列と第二のデータ列との相関関係に関する値の一例である。

櫛状エコーが表れる程度と相関係数との関係について説明する。肝臓の表面における超音波のビーム幅に応じて、Ｂモード画像に櫛状エコーが表れる程度が異なる。具体的には、肝臓の表面に凹凸が存在していたり、肝臓実質が硬かったりする場合、肝臓の表面におけるビーム幅が細くなるほど、Ｂモード画像において櫛状エコーが表れる程度が大きくなる。一方、肝臓の表面に凹凸が存在していたり、肝臓実質が硬かったりする場合であっても、肝臓の表面におけるビーム幅が太くなるほど、Ｂモード画像において櫛状エコーが表れる程度が小さくなる。従って、第一の超音波Ｕ１の送信によって得られたエコー信号に基づくＢモード画像の方が、第二の超音波Ｕ２の送信によって得られたエコー信号に基づくＢモード画像よりも、櫛状エコーが表れる程度が大きい。

櫛状エコーが表れている程度が大きいほど、低輝度領域における走査線とそれ以外の領域における走査線との輝度の差が大きくなる。従って、データ列を構成する平均値データＤａｖの各々の差が大きくなり、データ列を示す波形の凹凸が大きくなる。一方、櫛状エコーが表れている程度が小さいほど、低輝度領域における走査線とそれ以外の領域における走査線との輝度の差が小さくなる。従って、データ列を構成する平均値データＤａｖの各々の差が小さくなり、データ列を示す波形の凹凸が小さくなる。

ここで、肝臓の表面におけるビーム幅が大きい場合、櫛状エコーが表れる程度が小さく、しかも疾患の程度が異なっていても、櫛状エコーが表れる程度の差は小さい。従って、肝臓の表面におけるビーム幅が大きい場合、データ列を示す波形は凹凸が小さく、疾患の程度が異なっていても、データ列を示す波形の形状の違いが小さい。一方、肝臓の表面におけるビーム幅が小さい場合、櫛状エコーが表れる程度が大きく、しかも疾患の程度が異なっていると、櫛状エコーが表れる程度の差が大きい。具体的には、病状が進行するほど、櫛状エコーがよりはっきりと表れる。従って、肝臓の表面におけるビーム幅が小さい場合、データ列を示す波形は凹凸が大きく、疾患の程度が異なっていると、データ列を示す波形の形状の違いが大きい。従って、病状が進行するほど、第一のデータ列を示す波形と第二のデータ列を示す波形との違いが大きくなり、第一のデータ列と第二のデータ列との間の相関係数は小さくなる。

また、正常肝である場合、すなわち肝臓の表面に凹凸がなく、肝臓実質が硬くもなっていない場合、櫛状エコーは表れないため、第一のデータ列と第二のデータ列との間の相関係数は大きい。

以上説明したことから、病状の進行に応じて変わる櫛状エコーが表れる程度を、相関係数によって定量化することができる。具体的には、相関係数が小さいほど櫛状エコーが表れる程度が小さくなり、相関係数が大きいほど櫛状エコーが表れる程度が大きくなる。

ここで、ステップＳ１において設定される前記第一の送信条件及び前記第二の送信条件は、櫛状エコーがＢモード画像に表れる場合に、前記第一のデータ列及び前記第二のデータ列の間の相関係数ができるだけ小さくなるように設定される。

次に、ステップＳ６では、画像表示制御部５４は、ステップＳ５において算出された相関係数に応じた画像を表示部６に表示させる。相関係数に応じた画像は、Ｂモード画像とともに表示されてもよい。例えば、相関係数に応じた画像は、相関係数を示す数字であってもよい。また、相関係数に応じた画像は、図８に示すように、バーＢａ（ｂａｒ）及びインジケータＩｎを含んで構成されていてもよい。バーＢａは、相関係数を示しており、本例では、左端が相関係数１．０を示し、右側ほどより小さい相関係数を示している。バーＢａにおけるインジケータＩｎの位置によって、ステップＳ５において算出された相関係数が示されている。

また、相関係数に応じた画像は、図９に示すように、Ｂモード画像ＢＩと合成されたカラー画像ＣＩであってもよい。このカラー画像ＣＩは、図９ではドット（ｄｏｔ）で示されているが、背景のＢモード画像ＢＩが、相関係数に応じた透過度で透過する半透明のカラー画像ＣＩである。このカラー画像ＣＩは、一つの色相からなる画像であり、相関係数が高いほど透過度が低くなる半透明の画像である。表示部６には、カラーバーＣＢが表示されている。このカラーバーＣＢは、カラー画像ＣＩの透過度を示し、上方ほど透過度が低いことを示している。

相関係数に応じた画像が表示されることにより、超音波診断装置１のユーザーは、病状の進行度合いを診断することができる。

（第二実施形態）
次に、第二実施形態について説明する。第二実施形態の超音波診断装置１の構成は第一実施形態と同一である。以下、第一実施形態と異なる事項について説明する。

本例では、超音波プローブは、１．７５Ｄアレイの超音波プローブや２Ｄアレイの超音波プローブである。

本例の作用について、図１０のフローチャートに基づいて説明する。ここでも、被検体の肝臓についてのＢモード画像を取得する例について説明する。

先ず、ステップＳ１１では、所定の送受信条件で超音波プローブ２において超音波の送受信が行われる。ここでは、被検体における第一の走査面について、一フレーム分の超音波の送受信が行われる。

次に、ステップＳ１２では、ステップＳ１１で取得されたエコー信号に基づいてＢモードデータが作成された後に、前記代表値データ作成部５１により、第一実施形態のステップＳ２と同様にして平均値データＤａｖが作成される。本例でも、Ｂモードデータが作成されると、このＢモードデータに基づくＢモード画像が表示部６に表示されてもよい。

次に、ステップＳ１３では、データ列作成部５２は、平均値データＤａｖが走査線の順に並ぶデータ列を作成する。第一の走査面において得られたエコー信号に基づくデータ列を第一のデータ列というものとする。

次に、ステップＳ１４では、ｎ個の走査面についての超音波の送受信が完了したか否かが制御部８によって判定される。例えば、ｎ＝２である。ｎ＝２に限られるものではないが、ｎ≧２とする。

ステップＳ１４において、ｎ個の走査面についての超音波の送受信が完了していないと判定された場合（ステップＳ１４において「ＮＯ」）、ステップＳ１１の処理へ戻る。このステップＳ１１では、前ループにおける走査面とは異なる走査面について一フレーム分の超音波の送受信が行われる。ここでは、第一の走査面とは異なる第二の走査面について超音波の送受信が行われる。第二の走査面は、第一の走査面から、この第一の走査面と交差する方向に所定の距離の位置に存在する。

なお、送受信条件は変更されず、第一の走査面の送受信条件と同じ送受信条件で第二の走査面について超音波の送受信が行われてもよい。

第二の走査面について一フレーム分のエコー信号が受信されると、ステップＳ１２において、このエコー信号に基づくＢモードデータが作成され、平均値データＤａｖが作成される。そして、この平均値データＤａｖに基づいて、ステップＳ１３において、第二のデータ列が作成される。

ステップＳ１４において、ｎ個の走査面についての超音波の送受信が完了したと判定された場合（ステップＳ１４において「ＹＥＳ」）、ステップＳ５の処理へ移行する。ここでは、ｎ＝２であるものとし、ステップＳ１３において、第一データ列及び第二データ列が作成されているものとする。ステップＳ１５では、相関関係演算部５３は、第一のデータ列と第二のデータ列との間で相関演算を行ない、相関係数を演算する。

ここで、第二実施形態において得られる相関係数について説明する。正常な肝臓のＢモード画像に関しては、走査面が異なると、例えば図１１〜図１３に示すように、画像が変化する。図１１〜図１３の各々に示された第一のＢモード画像ＢＩ１の走査面、第二のＢモード画像ＢＩ２の走査面及び第三のＢモード画像ＢＩ３の走査面は、それぞれの走査面に対して互いに直交する方向において所定の距離を有している。

このように、異なる走査面についての第一のＢモード画像ＢＩ１、第二のＢモード画像ＢＩ２及び第三のＢモード画像ＢＩ３は、画像としての相関は低い。しかし、本願発明者は、異なる走査面についてのＢモードデータに基づいて得られるデータ列について相関係数を求めたところ、相関係数は高くなることが分かった。すなわち、図１４に示すように、第一のＢモード画像ＢＩ１のＢモードデータに基づいて得られたデータ列ＤＬ−Ａと、第二のＢモード画像ＢＩ２のＢモードデータに基づいて得られたデータ列ＤＬ−Ｂと、第三のＢモード画像ＢＩ３のＢモードデータに基づいて得られたデータ列ＤＬ−Ｃは、互いに相関が高い。例えば、データ列ＤＬ−Ａ及びデータ列ＤＬ−Ｂの間の相関係数は、０．９８８であり、データ列ＤＬ−Ａ及びデータ列ＤＬ−Ｃの間の相関係数は、０．９６１である。

一方、櫛状エコーが表れたＢモード画像について説明する。図１５に示す第四のＢモード画像ＢＩ４の走査面及び図１６に示す第五のＢモード画像ＢＩ５の走査面も、それぞれの走査面に対して互いに直交する方向において所定の距離を有している。そして、第四のＢモード画像ＢＩ４及び第五のＢモード画像ＢＩ５には、櫛状エコーが表れている。

本願発明者は、図１７に示すように、第四のＢモード画像ＢＩ４のＢモードデータに基づいて得られたデータ列ＤＬ−Ｄ及び第五のＢモード画像ＢＩ５のＢモードデータに基づいて得られたデータ列ＤＬ−Ｅの間の相関係数を求めたところ、０．８７９であった。櫛状エコーが表れない正常な肝臓のＢモード画像についてのデータ列と比べて、櫛状エコーが表れたＢモード画像についてのデータ列の相関係数が低いのは、走査面によって、櫛状エコーが表れる位置が異なるためであると考えられる。すなわち、櫛状エコーが表れる位置が異なっている二つのＢモード画像データのデータ列の波形は異なるものになるため、相関係数が低い。そして、櫛状エコーが表れる程度は、病状が進行するほど大きくなるため、二つのデータ列の波形がより大きく異なり相関係数が小さくなる。従って、第一実施形態と同様に、病状の進行に応じて変わる櫛状エコーが表れる程度を、相関係数によって定量化することができる。

次に、ステップＳ１６では、画像表示制御部５４は、ステップＳ５において算出された相関係数に応じた画像を表示部６に表示させる。相関係数に応じた画像は、Ｂモード画像とともに表示されてもよい。相関係数に応じた画像は、第一実施形態と同一であるので、ここでは説明を省略する。

本例によっても、第一実施形態と同一の効果を得ることができる。

以上、本発明を前記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、上述した第一実施形態のステップＳ４及び第二実施形態のステップＳ１４においては、ｎ＝２であり、一組の第一のデータ列及び第二のデータ列が作成されている。しかし、ｎ≧３であってもよく、二対以上の第一のデータ列及び第二のデータ列が作成され、各々の対について相関係数が演算されてもよい。この場合、演算によって得られた複数の相関係数のうち、いずれか一つの相関係数又は複数の相関係数を示す数字が表示されてもよい。また、複数の相関係数のうち、いずれか一つの相関係数が選択されて、バーＢａ及びインジケータＩｎや、カラー画像ＣＩが表示されてもよい。選択されるいずれか一つの相関係数は、例えば最も低い相関係数である。

また、第一実施形態において、一フレーム分の第一の超音波Ｕ１が送受信された後に、一フレーム分の第二の超音波Ｕ２が送受信されているが、これに限られるものではない。例えば、一つの走査線について、第一の超音波Ｕ１と第二の超音波Ｕ２とが送信及び受信された後に、前記走査線とは異なる他の走査線について第一の超音波Ｕ１と第二の超音波Ｕ２とが送信及び受信されて、一フレーム分の第一の超音波Ｕ１及び第二の超音波Ｕ２が、送信及び受信されてもよい。

また、第一実施形態及び第二実施形態において、前記代表値データは、平均値データＤａｖに限られるものではなく、走査線の各々におけるＢモードデータなどのデータを代表するデータであればよい。例えば、代表値データとして、平均値データＤａｖの代わりに、走査線の各々におけるデータを積分して得られた積分値データが用いられてもよい。

また、第一のデータ列と第二のデータ列との相関関係に関する値は、相関係数に限られるものではない。例えば、第一のデータ列と第二のデータ列との相関関係に関する値は、第一のデータ列及び第二のデータ列において、互いに対応するデータの間で差分演算が行なわれ、この差分演算によって得られた差の各々の和であってもよい。

また、代表値データ作成部５１、データ列作成部５２及び相関関係演算部５３による処理の対象は、ローデータではなく、超音波画像データであってもよい。

１ 超音波診断装置
２ 超音波プローブ
３ 送受信ビームフォーマ
６ 表示部
８ 制御部
５１ 代表値データ作成部
５３ 相関関係演算部
５４ 画像表示制御部

Claims (12)

1. 被検体に対して超音波の送受信を複数の走査線に対して行なって一走査面についての超音波のエコー信号を取得する超音波プローブと、
   前記被検体における所定の深さにおいて所定のビーム幅を有する第一の超音波が前記超音波プローブから送信されるように第一の送信条件を設定し、前記所定の深さにおいて前記所定のビーム幅とは異なるビーム幅を有する第二の超音波が前記超音波プローブから送信されるように第二の送信条件を設定して、前記超音波プローブから前記第一の超音波と前記第二の超音波とを送信させる送信制御部と、
   前記走査線の各々において得られたエコー信号に基づく複数のデータを代表する代表値データを、前記走査線の各々について算出する代表値データ作成部と、
   前記第一の超音波の送信によって得られた前記代表値データが前記走査線の順に並ぶ第一のデータ列と、前記第二の超音波の送信によって得られた前記代表値データが前記走査線の順に並ぶ第二のデータ列との相関関係に関する値を演算する相関関係演算部と、
   前記相関関係に関する値に応じた画像を表示部に表示させる画像表示制御部と、
   を備えることを特徴とする超音波診断装置。
2. 前記送信条件は、送信フォーカス及び送信開口の幅のうち少なくとも一方であ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. 前記送信制御部は、前記第一の超音波を一フレーム分送信させた後に、前記第二の超音波を一フレーム分送信させることを特徴とする請求項１又は２に記載の超音波診断装置。
4. 前記送信制御部は、一つの走査線について、前記第一の超音波と前記第二の超音波とを送信させた後に、前記走査線とは異なる他の走査線について前記第一の超音波と前記第二の超音波とを送信させることを特徴とする請求項１又は２に記載の超音波診断装置。
5. 被検体に対して超音波の送受信を複数の走査線に対して行なって一走査面についての超音波のエコー信号を取得する超音波プローブと、
   前記被検体において第一の走査面と該第一の走査面とは異なる第二の走査面について、前記超音波プローブから超音波を送信させる送信制御部と、
   前記走査線の各々において得られたエコー信号に基づく複数のデータを代表する代表値データを、前記走査線の各々について算出する代表値データ作成部と、
   前記第一の走査面において得られた前記代表値データが前記走査線の順に並ぶ第一のデータ列と、前記第二の走査面において得られた前記代表値データが前記走査線の順に並ぶ第二のデータ列との相関関係に関する値を演算する相関関係演算部と、
   前記相関関係に関する値に応じた画像を表示部に表示させる画像表示制御部と、
   を備えることを特徴とする超音波診断装置。
6. 前記超音波プローブは、互いに直交する二方向に超音波振動子が並んでいる超音波プローブであることを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
7. 前記代表値データは、前記走査線におけるデータ値を平均した平均値データ又は前記走査線におけるデータを積分して得られた積分値データであ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. 前記相関関係に関する値は、前記第一のデータ列及び前記第二のデータ列の間で相関演算を行なって得られた相関係数又は前記第一のデータ列及び前記第二のデータ列において互いに対応するデータの間で差分演算を行なって得られた値であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
9. プロセッサーと、被検体に対して超音波の送受信を複数の走査線に対して行なって一走査面についての超音波のエコー信号を取得する超音波プローブとを備えた超音波診断装置であって、
   前記プロセッサーは、
   前記被検体における所定の深さにおいて所定のビーム幅を有する第一の超音波が前記超音波プローブから送信されるように第一の送信条件を設定し、前記所定の深さにおいて前記所定のビーム幅とは異なるビーム幅を有する第二の超音波が前記超音波プローブから送信されるように第二の送信条件を設定して、前記超音波プローブから前記第一の超音波と前記第二の超音波とを送信させる送信制御機能と、
   前記走査線の各々において得られたエコー信号に基づく複数のデータを代表する代表値データを、前記走査線の各々について算出する代表値データ作成機能と、
   前記第一の超音波の送信によって得られた前記代表値データが前記走査線の順に並ぶ第一のデータ列と、前記第二の超音波の送信によって得られた前記代表値データが前記走査線の順に並ぶ第二のデータ列との相関関係に関する値を演算する相関関係演算機能と、
   前記相関関係に関する値に応じた画像を表示部に表示させる表示画像制御機能と、
   をプログラムによって実行する
   ことを特徴とする超音波診断装置。
10. プロセッサーと、被検体に対して超音波の送受信を複数の走査線に対して行なって一走査面についての超音波のエコー信号を取得する超音波プローブとを備えた超音波診断装置であって、
    前記プロセッサーは、
    前記被検体において第一の走査面と該第一の走査面とは異なる第二の走査面について、前記超音波プローブから超音波を送信させる送信制御機能と、
    前記走査線の各々において得られたエコー信号に基づく複数のデータを代表する代表値データを、前記走査線の各々について算出する代表値データ作成機能と、
    前記第一の走査面において得られた前記代表値データが前記走査線の順に並ぶ第一のデータ列と、前記第二の走査面において得られた前記代表値データが前記走査線の順に並ぶ第二のデータ列との相関関係に関する値を演算する相関関係演算機能と、
    前記相関関係に関する値に応じた画像を表示部に表示させる画像表示制御機能と、
    をプログラムによって実行する
    ことを特徴とする超音波診断装置。
11. プロセッサーと、被検体に対して超音波の送受信を複数の走査線に対して行なって一走査面についての超音波のエコー信号を取得する超音波プローブとを備えた超音波診断装置の制御プログラムであって、
    前記プロセッサーに、
    前記被検体における所定の深さにおいて所定のビーム幅を有する第一の超音波が前記超音波プローブから送信されるように第一の送信条件を設定し、前記所定の深さにおいて前記所定のビーム幅とは異なるビーム幅を有する第二の超音波が前記超音波プローブから送信されるように第二の送信条件を設定して、前記超音波プローブから前記第一の超音波と前記第二の超音波とを送信させる送信制御機能と、
    前記走査線の各々において得られたエコー信号に基づく複数のデータを代表する代表値データを、前記走査線の各々について算出する代表値データ作成機能と、
    前記第一の超音波の送信によって得られた前記代表値データが前記走査線の順に並ぶ第一のデータ列と、前記第二の超音波の送信によって得られた前記代表値データが前記走査線の順に並ぶ第二のデータ列との相関関係に関する値を演算する相関関係演算機能と、
    前記相関関係に関する値に応じた画像を表示部に表示させる表示画像制御機能と、
    を実行させる
    ことを特徴とする超音波診断装置の制御プログラム。
12. プロセッサーと、被検体に対して超音波の送受信を複数の走査線に対して行なって一走査面についての超音波のエコー信号を取得する超音波プローブとを備えた超音波診断装置の制御プログラムであって、
    前記プロセッサーに、
    前記被検体において第一の走査面と該第一の走査面とは異なる第二の走査面について、前記超音波プローブから超音波を送信させる送信制御機能と、
    前記走査線の各々において得られたエコー信号に基づく複数のデータを代表する代表値データを、前記走査線の各々について算出する代表値データ作成機能と、
    前記第一の走査面において得られた前記代表値データが前記走査線の順に並ぶ第一のデータ列と、前記第二の走査面において得られた前記代表値データが前記走査線の順に並ぶ第二のデータ列との相関関係に関する値を演算する相関関係演算機能と、
    前記相関関係に関する値に応じた画像を表示部に表示させる画像表示制御機能と、
    を実行させる
    ことを特徴とする超音波診断装置の制御プログラム。