JP2017192516A - 超音波診断装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザが診断を行う際の利便性を高めること。
【解決手段】実施形態の超音波診断装置の送受信部は、カラードプラ画像生成用の第１の走査条件に従って、被検体の第１の走査領域に対する第１の超音波走査を、断続的に実行する。また、送受信部は、形態画像生成用の第２の走査条件に従って、被検体の第２の走査領域に対する第２の超音波走査を、断続的に実行する。処理部は、第１の超音波走査により収集された第１のエコーデータを基に、複数のカラードプラ画像を生成する。処理部は、第２の超音波走査により収集された第２のエコーデータを基に、複数の形態画像を生成する。処理部は、複数の形態画像を基に、複数の形態画像それぞれの輝度分布の時間変化が相対的に大きい時相、又は相対的に小さい時相を特定する。処理部は、複数のカラードプラ画像のうち、特定した時相に関するカラードプラ画像と、他のカラードプラ画像を識別する識別情報を生成する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、超音波診断装置及びプログラムに関する。

ドプラ（Doppler）効果に基づくドプラ法により、超音波の反射波から血流情報の生成及び表示を行う機能を備える超音波診断装置がある。近年、血流を高速、高分解能、高フレームレートに映像化することにより、動きの遅い組織に由来するクラッタ成分を大幅に抑制した血流情報が映像化されたカラードプラ画像を生成する技術が提案されている。このカラードプラ画像は、被検体の診断を行う際に医師などのユーザにより閲覧される。

特開平８−３３６５３４号公報 特開平５−１３０９９４号公報 特開平５−１３７７２８号公報 特開２００６−３１４６８８号公報

本発明が解決しようとする課題は、ユーザが診断を行う際の利便性を高めることができる超音波診断装置及びプログラムを提供することである。

実施形態の超音波診断装置は、送受信部と、処理部とを備える。送受信部は、カラードプラ画像生成用の第１の走査条件に従って、被検体の第１の走査領域に対する第１の超音波走査を、断続的に実行する。また、送受信部は、形態画像生成用の第２の走査条件に従って、被検体の第２の走査領域に対する第２の超音波走査を、断続的に実行する。処理部は、第１の超音波走査により収集された第１のエコーデータを基に、複数のカラードプラ画像を生成する。処理部は、第２の超音波走査により収集された第２のエコーデータを基に、複数の形態画像を生成する。処理部は、複数の形態画像を基に、複数の形態画像それぞれの輝度分布の時間変化が相対的に大きい時相、又は相対的に小さい時相を特定する。処理部は、複数のカラードプラ画像のうち、特定した時相に関するカラードプラ画像と、他のカラードプラ画像を識別する識別情報を生成する。

図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。 図２は、第１の実施形態に係るドプラモード用の超音波走査の一例を示す図である。 図３は、ＭＴＩフィルタが実行するフィルタ処理の一例を説明するための図である。 図４は、第１の実施形態に係る第１の超音波走査及び第２の超音波走査の一例を説明するための図である。 図５は、第１の実施形態に係る第１の超音波走査及び第２の超音波走査の他の例を説明するための図である。 図６は、第１の実施形態に係る処理回路が実行する処理の一例を説明するための図である。 図７Ａは、第１の実施形態に係る表示形態の一例を示す図である。 図７Ｂは、第１の実施形態に係る表示形態の一例を示す図である。 図８は、第１の実施形態に係る超音波診断装置が実行する超音波走査制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。 図９は、第２の実施形態に係る識別情報の一例を説明するための図である。 図１０は、第３の実施形態に係る識別情報の一例を説明するための図である。

以下、図面を参照して、実施形態に係る超音波診断装置及びプログラムを説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、超音波プローブ１０１と、入力装置１０２と、ディスプレイ１０３と、装置本体１００とを有する。超音波プローブ１０１、入力装置１０２及びディスプレイ１０３は、装置本体１００と通信可能に接続される。なお、被検体Ｐは、超音波診断装置１の構成に含まれない。

超音波プローブ１０１は、超音波の送受信を行う。例えば、超音波プローブ１０１は、複数の圧電振動子を有する。これら複数の圧電振動子は、後述する装置本体１００が有する送受信回路１１０から供給される駆動信号に基づき超音波を発生する。また、超音波プローブ１０１が有する複数の圧電振動子は、被検体Ｐからの反射波を受信して電気信号に変換する。また、超音波プローブ１０１は、圧電振動子に設けられる整合層と、圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有する。なお、超音波プローブ１０１は、装置本体１００と着脱自在に接続される。

超音波プローブ１０１から被検体Ｐに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体Ｐの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号として超音波プローブ１０１が有する複数の圧電振動子にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、送信された超音波パルスが、移動している血流や心臓壁等の表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。

なお、第１の実施形態に係る超音波プローブ１０１は、被検体Ｐを２次元で走査する１Ｄアレイプローブであっても、被検体Ｐを３次元で走査するメカニカル４Ｄプローブや２Ｄアレイプローブであっても適用可能である。

入力装置１０２は、マウス、キーボード、ボタン、パネルスイッチ、タッチコマンドスクリーン、フットスイッチ、トラックボール、ジョイスティック、フリーズボタン等の装置に対応する。入力装置１０２は、超音波診断装置１のユーザからの各種設定要求を受け付け、装置本体１００に対して受け付けた各種設定要求を転送する。

ディスプレイ１０３は、超音波診断装置１のユーザが入力装置１０２を用いて各種設定要求を入力するためのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示したり、装置本体１００において生成されたＢモード画像やカラードプラ等を表示したりする。例えば、ディスプレイ１０３は、液晶モニタやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）モニタ、タッチパネル等によって実現される。

装置本体１００は、超音波プローブ１０１が受信した反射波信号に基づいて超音波画像データを生成する装置である。図１に示す装置本体１００により生成される超音波画像データは、２次元の反射波信号に基づいて生成される２次元の超音波画像データであっても、３次元の反射波信号に基づいて生成される３次元の超音波画像データであってもよい。

装置本体１００は、図１に例示するように、送受信回路１１０と、Ｂモード処理回路１２０と、ドプラ処理回路１３０と、処理回路１４０と、画像メモリ１５０と、内部記憶回路１６０とを備える。送受信回路１１０、Ｂモード処理回路１２０、ドプラ処理回路１３０、処理回路１４０、画像メモリ１５０及び内部記憶回路１６０は、互いに通信可能に接続される。

送受信回路１１０は、処理回路１４０からの指示に基づいて、超音波プローブ１０１が行う超音波送受信を制御する。送受信回路１１０は、送受信部の一例である。例えば、第１の実施形態に係る送受信回路１１０は、処理回路１４０からの指示に基づいて、カラードプラ画像生成用の第１の走査条件に従って、被検体Ｐの第１の走査領域に対する第１の超音波走査を、断続的に実行するように超音波プローブ１０１が行う超音波送受信を制御する。また、送受信回路１１０は、処理回路１４０からの指示に基づいて、Ｂモード画像（形態画像）生成用の第２の走査条件に従って、被検体Ｐの第２の走査領域に対する第２の超音波走査を、断続的に実行するように超音波プローブ１０１が行う超音波送受信を制御する。すなわち、送受信回路１１０は、超音波プローブ１０１を介して、カラードプラ画像生成用の第１の走査条件に従って、被検体Ｐの第１の走査領域に対する第１の超音波走査を、断続的に実行する。また、送受信回路１１０は、超音波プローブ１０１を介して、Ｂモード画像生成用の第２の走査条件に従って、被検体Ｐの第２の走査領域に対する第２の超音波走査を、断続的に実行する。

送受信回路１１０は、パルス発生器、送信遅延回路、パルサ等を有し、超音波プローブ１０１に駆動信号を供給する。パルス発生器は、所定の繰り返し周波数（ＰＲＦ：Pulse Repetition Frequency）で送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。また、送信遅延回路は、超音波プローブ１０１から発生される超音波をビーム状に集束し、かつ送信指向性を決定するために必要な圧電振動子ごとの遅延時間を、パルス発生器が発生する各レートパルスに対し与える。また、パルサは、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ１０１に駆動信号（駆動パルス）を印加する。すなわち、送信遅延回路は、各レートパルスに対し与える遅延時間を変化させることで、圧電振動子面から送信される超音波の送信方向を任意に調整する。

なお、送受信回路１１０は、処理回路１４０からの指示に基づいて、所定のスキャンシーケンスを実行するために、送信周波数、送信駆動電圧等を瞬時に変更可能な機能を有している。特に、送信駆動電圧の変更は、瞬間にその値を切り替え可能なリニアアンプ型の発信回路、又は、複数の電源ユニットを電気的に切り替える機構によって実現される。

また、送受信回路１１０は、アンプ回路、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）変換器、受信遅延回路、加算器、直交検波回路等を有し、超音波プローブ１０１が受信した反射波信号に対して各種処理を行って反射波データ（エコーデータ）を生成する。

アンプ回路は、反射波信号をチャンネル毎に増幅してゲイン補正処理を行う。Ａ／Ｄ変換器は、ゲイン補正された反射波信号をＡ／Ｄ変換する。受信遅延回路は、デジタルデータに受信指向性を決定するのに必要な受信遅延時間を与える。加算器は、受信遅延回路により受信遅延時間が与えられた反射波信号の加算処理を行う。加算器の加算処理により、反射波信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。

そして、直交検波回路は、加算器の出力信号をベースバンド帯域の同相信号（Ｉ信号、Ｉ：In-phase）と直交信号（Ｑ信号、Ｑ：Quadrature-phase）とに変換する。そして、直交検波回路は、Ｉ信号及びＱ信号（以下、ＩＱ信号と記載する）を反射波データとして、バッファ１１１に格納する。なお、直交検波回路は、加算器の出力信号を、ＲＦ（Radio Frequency）信号に変換した上で、バッファ１１１に格納してもよい。ＩＱ信号や、ＲＦ信号は、位相情報が含まれる信号（受信信号）となる。

ここで、バッファ１１１は、送受信回路１１０が生成した反射波データ（ＩＱ信号）を一時的に記憶するバッファである。具体的には、バッファ１１１は、数フレーム分のＩＱ信号、又は、数ボリューム分のＩＱ信号を記憶する。例えば、バッファ１１１は、ＦＩＦＯ（First-In/First-Out）メモリであり、所定フレーム分のＩＱ信号を記憶する。そして、例えば、バッファ１１１は、新たに１フレーム分のＩＱ信号が送受信回路１１０にて生成された場合、生成時間が最も古い１フレーム分のＩＱ信号を破棄して、新たに生成された１フレーム分のＩ／Ｑ信号を記憶する。なお、バッファ１１１は、送受信回路１１０、Ｂモード処理回路１２０、及びドプラ処理回路１３０とそれぞれ通信可能に接続される。

なお、送受信回路１１０は、１回の超音波ビームの送信により得られる各圧電振動子の反射波信号から複数の受信フォーカスの反射波データを生成することができる。すなわち、送受信回路１１０は、並列同時受信処理を行うことが可能な回路である。なお、第１の実施形態は、送受信回路１１０が並列同時受信処理を実行できない場合であっても適用可能である。

Ｂモード処理回路１２０及びドプラ処理回路１３０は、送受信回路１１０が反射波信号から生成した反射波データに対して、各種の信号処理を行うプロセッサである。Ｂモード処理回路１２０は、バッファ１１１から読み出した反射波データに対して、対数増幅、包絡線検波処理、対数圧縮などを行って、多点の信号強度が輝度の明るさで表現されるＢモードデータを生成する。

なお、Ｂモード処理回路１２０は、フィルタ処理により、検波周波数を変化させることで、映像化する周波数帯域を変えることができる。このＢモード処理回路１２０のフィルタ処理機能を用いることにより、コントラストハーモニックイメージング（ＣＨＩ：Contrast Harmonic Imaging）や、ティッシュハーモニックイメージング（ＴＨＩ：Tissue Harmonic Imaging）等のハーモニックイメージングを実行可能である。

また、このＢモード処理回路１２０のフィルタ処理機能を用いることにより、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、ティッシュハーモニックイメージング（ＴＨＩ：Tissue Harmonic Imaging）を実行可能である。

また、ＣＨＩやＴＨＩのハーモニックイメージングを行う際、Ｂモード処理回路１２０は、上述したフィルタ処理を用いた方法とは異なる方法により、ハーモニック成分を抽出することができる。ハーモニックイメージングでは、振幅変調（ＡＭ：Amplitude Modulation）法や位相変調（ＰＭ：Phase Modulation）法、ＡＭ法及びＰＭ法を組み合わせたＡＭＰＭ法と呼ばれる映像法が行われる。ＡＭ法、ＰＭ法及びＡＭＰＭ法では、同一の走査線に対して振幅や位相が異なる超音波送信を複数回行う。これにより、送受信回路１１０は、各走査線で複数の反射波データを生成し出力する。そして、Ｂモード処理回路１２０は、各走査線の複数の反射波データを、変調法に応じた加減算処理することで、ハーモニック成分を抽出する。そして、Ｂモード処理回路１２０は、ハーモニック成分の反射波データに対して包絡線検波処理等を行って、Ｂモードデータを生成する。

ドプラ処理回路１３０は、バッファ１１１から読み出した反射波データを周波数解析することで、走査範囲内にある移動体のドプラ効果に基づく運動情報を抽出したドプラデータを生成する。具体的には、ドプラ処理回路１３０は、移動体の運動情報として、平均速度、平均分散値等を、複数のサンプル点それぞれで推定したドプラデータを生成する。ここで、移動体とは、例えば、血流や、心壁等の組織、造影剤である。血流には、例えば、心腔内の血流や、心壁内の血流がある。本実施形態に係るドプラ処理回路１３０は、血流の運動情報（血流情報）として、血流の平均速度、血流の平均分散値等を、複数のサンプル点それぞれで推定したドプラデータを生成する。

上記のドプラ処理回路１３０の機能を用いて、本実施形態に係る超音波診断装置１は、カラーフローマッピング法（ＣＦＭ：Color Flow Mapping）とも呼ばれるカラードプラ法を実行可能である。ＣＦＭ法では、超音波の送受信が複数の走査線上で複数回行われる。そして、ＣＦＭ法では、同一位置のデータ列に対してＭＴＩ(Moving Target Indicator)フィルタを掛けることで、静止している組織、或いは、動きの遅い組織に由来する信号（クラッタ信号）を抑制して、血流に由来する信号を抽出する。すなわち、ＣＦＭ法では、ＭＴＩフィルタにより、同一位置のデータ列から、動きの遅い組織に由来するクラッタ成分を抑制して、血流に由来する血流成分を抽出する。そして、ＣＦＭ法では、この血流信号から血流の速度、血流の分散等の血流情報を推定する。後述する処理回路１４０は、推定結果の分布を、例えば、２次元でカラー表示した超音波画像であるカラードプラ画像を生成する。ドプラ処理回路１３０は、複数のフレームの同一位置における複数の反射波データのデータ列に対してフレーム方向でフィルタ処理を行って、血流情報を収集する。

ＭＴＩフィルタとしては、通常、バタワース型のＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタや、多項式回帰フィルタ（Polynomial Regression Filter）等、係数が固定されたフィルタが用いられる。一方、本実施形態に係るドプラ処理回路１３０は、ＭＴＩフィルタとして、入力信号に応じて係数を変化させる適応型のＭＴＩフィルタを用いる。具体的には、本実施形態に係るドプラ処理回路１３０は、適応型のＭＴＩフィルタとして、「Eigenvector Regression Filter」と呼ばれているフィルタを用いる。固有ベクトルを用いた適応型ＭＴＩフィルタである「Eigenvector Regression Filter」は、「固有ベクトル型ＭＴＩフィルタとも称される。

固有ベクトル型ＭＴＩフィルタは、相関行列から固有ベクトルを計算し、計算した固有ベクトルから、クラッタ成分抑制処理に用いる係数を計算する。この方法は、主成分分析や、カルーネン・レーベル変換（Karhunen-Loeve transform）、固有空間法で使われている手法を応用したものである。

固有ベクトル型ＭＴＩフィルタを用いる第１の実施形態に係るドプラ処理回路１３０は、同一位置（同一サンプル点）の連続した反射波データのデータ列から、走査範囲の相関行列を計算する。例えば、ドプラ処理回路１３０は、相関行列の固有値及び当該固有値に対応する固有ベクトルを計算する。そして、ドプラ処理回路１３０は、例えば、各固有値の大きさに基づいて各固有ベクトルを並べた行列のランクを低減した行列を、クラッタ成分を抑制するフィルタ行列として計算する。ここで、ドプラ処理回路１３０は、例えば、予め設定された値、或いは、ユーザが指定した値により、低減される主成分の数、すなわち、ランクカット数の値を決定する。しかし、心臓や血管等、拍動により移動速度が時間により変化する組織が走査範囲内に含まれる場合、ランクカット数の値は、固有値の大きさから適応的に決定されることが好適である。すなわち、ドプラ処理回路１３０は、相関行列の固有値の大きさに応じて、低減する主成分の数を変更する。本実施形態では、ドプラ処理回路１３０は、固有値の大きさに応じて、低減するランク数を変更する。

ドプラ処理回路１３０は、フィルタ行列を用いて、同一位置の連続した反射波データのデータ列から、クラッタ信号が抑制され、血流信号が抽出されたデータ列を生成する。ドプラ処理回路１３０は、生成したデータを用いた自己相関演算等の演算を行って、血流情報を推定し、推定した血流情報をドプラデータとして出力する。

図２は、第１の実施形態に係るドプラ処理回路の構成の一例を示す図である。図２に例に示すように、ドプラ処理回路１３０は、ＭＴＩフィルタ１３１と、自己相関演算回路１３２と、平均速度／分散演算回路１３３とを有する。

図３は、ＭＴＩフィルタが実行するフィルタ処理の一例を説明するための図である。図３の例に示すように、ＭＴＩフィルタ１３１は、第「ｎ」フレームに対するフィルタ出力データ（血流信号）を得るために、同一位置における、第「ｎ」フレームの反射波データ（受信信号）と、過去の３フレーム（第「ｎ−３」フレーム〜第「ｎ−１」フレーム）の反射波データ（受信信号）と、過去の３フレームのフィルタ出力データ（血流信号）とを用いる。これらの反射波データは、後述するが、１フレームの走査範囲（第１の走査領域）を形成する複数の走査線それぞれで、１回ずつ超音波送受信を行なうことで生成された反射波データである。ＭＴＩフィルタ１３１のフィルタ処理により、クラッタ信号が除去された血流信号が高精度で抽出される。例えば、ＭＴＩフィルタ１３１にデータが無限長で連続して入力されるので、フィルタ処理で過渡応答が発生しない。なお、第「ｎ」フレームとは、例えば、超音波診断装置１がユーザから走査開始要求を受け付けて開始された第１の超音波走査において収集されたｎ番目の反射波データに対応する。

図２に戻り、自己相関演算回路１３２は、最新フレームの血流信号のＩＱ信号と、１フレーム前の血流信号のＩＱ信号との複素共役をとることで自己相関値を算出する。

平均速度／分散演算回路１３３は、自己相関演算回路１３２が算出した自己相関値から、平均速度及び分散を算出する。そして、平均速度／分散演算回路１３３は、平均速度及び分散をドプラデータとして処理回路１４０に出力する。

なお、ドプラ処理回路１３０は、更に、パワー演算回路と、パワー加算回路と、対数圧縮回路とを備えてもよい。パワー演算回路は、血流信号のＩＱ信号の実数部の絶対値の２乗と虚数部の絶対値の２乗とを加算して、パワーを算出する。パワーは、送信超音波の波長より小さい反射体（例えば、血球）による散乱の強さを示す値となる。パワー加算回路は、各点のパワーを任意のフレーム間で加算する。対数圧縮回路は、パワー加算回路の出力を対数圧縮し、対数圧縮したパワー加算器の出力をドプラデータとして出力する。

図１の説明に戻り、処理回路１４０は、各種の画像を生成する機能や、超音波診断装置１の処理全体を制御する機能を有する。まず、各種の画像を生成する機能について説明する。処理回路１４０は、第１の超音波走査により収集された反射波データを基に、複数のカラードプラ画像を生成する。また、処理回路１４０は、第２の超音波走査により収集された反射波データを基に、複数のＢモード画像を生成する。なお、処理回路１４０は、処理部の一例である。また、第１の超音波走査により収集された反射波データは、第１の反射波データ（第１のエコーデータ）の一例である。また、第２の超音波走査により収集された反射波データは、第２の反射波データ（第２のエコーデータ）の一例である。

例えば、処理回路１４０は、Ｂモード処理回路１２０及びドプラ処理回路１３０が生成したデータから超音波画像を生成する。具体例を挙げて説明すると、処理回路１４０は、Ｂモード処理回路１２０が生成した２次元のＢモードデータから反射波の強度を輝度で表した２次元Ｂモード画像を生成する。また、処理回路１４０は、ドプラ処理回路１３０が生成した２次元のドプラデータから血流情報が映像化された２次元ドプラ画像を生成する。２次元ドプラ画像は、速度画像、分散画像、又は、これらを組み合わせた画像である。処理回路１４０は、ドプラ画像として、血流情報がカラーで表示されるカラードプラ画像データを生成したり、１つの血流情報がグレースケールで表示されるドプラ画像データを生成したりする。

ここで、処理回路１４０は、一般的には、超音波走査の走査線信号列を、テレビ等に代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換（スキャンコンバート）し、表示用の超音波画像データを生成する。具体的には、処理回路１４０は、超音波プローブ１０１による超音波の走査形態に応じて座標変換を行うことで、表示用の超音波画像データを生成する。また、処理回路１４０は、スキャンコンバート以外に、種々の画像処理として、例えば、スキャンコンバート後の複数の画像フレームを用いて、輝度の平均値画像を再生成する画像処理（平滑化処理）や、画像内で微分フィルタを用いる画像処理（エッジ強調処理）等を行う。また、処理回路１４０は、超音波画像データに、種々のパラメータの文字情報、目盛り、ボディーマーク等を合成する。

すなわち、Ｂモードデータ及びドプラデータは、スキャンコンバート処理前の超音波画像データであり、処理回路１４０が生成するデータは、スキャンコンバート処理後の表示用の超音波画像データである。なお、Ｂモードデータ及びドプラデータは、生データ（Raw Data）とも呼ばれる。処理回路１４０は、スキャンコンバート処理前の２次元超音波画像データから、表示用の２次元超音波画像を生成する。

更に、処理回路１４０は、Ｂモード処理回路１２０が生成した３次元のＢモードデータに対して座標変換を行うことで、３次元Ｂモード画像を生成する。また、処理回路１４０は、ドプラ処理回路１３０が生成した３次元のドプラデータに対して座標変換を行うことで、３次元ドプラ画像を生成する。

更に、処理回路１４０は、ボリュームデータをディスプレイ１０３にて表示するための各種の２次元画像を生成するために、ボリュームデータに対してレンダリング処理を行う。処理回路１４０が行うレンダリング処理としては、例えば、断面再構成法（ＭＰＲ：Multi Planer Reconstruction）を行ってボリュームデータからＭＰＲ画像を生成する処理がある。また、処理回路１４０が行うレンダリング処理としては、例えば、３次元の情報を反映した２次元画像を生成するボリュームレンダリング（ＶＲ：Volume Rendering）処理がある。

次に、超音波診断装置１の処理全体を制御する機能について説明する。例えば、処理回路１４０は、入力装置１０２を介してユーザから入力された各種設定要求や、内部記憶回路１６０から読込んだ各種制御プログラム及び各種データに基づき、送受信回路１１０、Ｂモード処理回路１２０及びドプラ処理回路１３０の処理を制御する。また、処理回路１４０は、画像メモリ１５０や内部記憶回路１６０が記憶する表示用の超音波画像を表示するようにディスプレイ１０３を制御する。

例えば、処理回路１４０は、送受信回路１１０を介して超音波プローブ１０１を制御することで、超音波走査の制御を行う。通常、ＣＦＭ法では、血流像データであるカラードプラ画像とともに、組織像データであるＢモード画像の表示を行う。かかる表示を行うため、処理回路１４０は、第１の走査領域内の血流情報を取得する第１の超音波走査を超音波プローブ１０１に実行させる。第１の超音波走査は、例えば、ドプラモードでカラードプラ画像データを収集するための超音波走査である。また、処理回路１４０は、第１の超音波走査とともに、第２の走査領域内の組織形状の情報を取得する第２の超音波走査を超音波プローブ１０１に実行させる。第２の超音波走査は、例えば、ＢモードでＢモード画像データを収集するための超音波走査である。

また、処理回路１４０が実行する上述した各種の処理に対応するプログラムは、コンピュータによって実行可能な形態で内部記憶回路１６０に記憶されている。処理回路１４０は、各プログラムを内部記憶回路１６０から読み出し、読み出した各プログラムを実行することで上述した各種の処理を実行するプロセッサである。

また、上記の実施形態においては、単一の処理回路１４０にて、上述した各種の処理が実行されるものとして説明するが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより対応する処理を実行するものとしても構わない。

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ(Graphics Processing Unit)、或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは内部記憶回路１６０に保存されたプログラムを読み出し実行することで各種の機能を実現する。なお、内部記憶回路１６０にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで各種の機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。更に、各図における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。

画像メモリ１５０は、処理回路１４０が生成した表示用の画像データを記憶するメモリである。また、画像メモリ１５０は、Ｂモード処理回路１２０が生成したＢモードデータやドプラ処理回路１３０が生成したドプラデータを記憶することも可能である。画像メモリ１５０が記憶するＢモードデータやドプラデータは、例えば、診断の後にユーザが呼び出すことが可能となっており、処理回路１４０を経由して表示用の超音波画像となる。また、画像メモリ１５０は、送受信回路１１０が出力した反射波データを記憶することも可能である。

内部記憶回路１６０は、超音波送受信、画像処理及び表示処理を行うための制御プログラムや、診断情報（例えば、患者ＩＤ、医師の所見等）や、診断プロトコルや各種ボディーマーク等の各種データを記憶する。また、内部記憶回路１６０は、必要に応じて、処理回路１４０により生成された超音波画像の保管等にも使用される。また、内部記憶回路１６０が記憶するデータは、図示しないインターフェースを経由して、外部装置へ転送することができる。また、内部記憶回路１６０は、外部装置から図示しないインターフェースを経由して転送されたデータを記憶することも可能である。

ここで、例えば、超音波診断装置において、ユーザが、心壁などの動きが激しい組織に対して関心領域を設定し、心壁などの組織の毛細血管の血流が映像化されたカラードプラ画像（心筋灌流画像）を確認しようとする場合について説明する。一心拍において、心壁などの組織の動きが激しい（変動が比較的大きい）時相と、動きが穏やか（変動が比較的小さい）な時相とがある。動きが激しい時相において収集された反射波データのデータ列において、クラッタ成分のスペクトラムは、血流成分のスペクトラムと重なっている場合がある。このため、このような反射波データのデータ列に対してＭＴＩフィルタを掛けた場合には、血流成分とノイズ成分であるクラッタ成分とを分離することが困難であることがある。そのため、動きが激しい時相において収集された反射波データに基づいて生成される心筋灌流画像は、精細な画像ではない場合がある。このような精細ではない心筋灌流画像は、被検体の診断に有用であるとは言い難い。

一方、動きが穏やかな時相において収集された反射波データのデータ列において、クラッタ成分のスペクトラムは、血流成分のスペクトラムと重なっていない可能性が高い。このような反射波データのデータ列に対してＭＴＩフィルタを掛けた場合には、血流成分とクラッタ成分とを分離することができることがある。そのため、動きが穏やかな時相において収集された反射波データに基づいて生成される心筋灌流画像は、精細な画像である可能性が高い。このような精細な心筋灌流画像は、被検体の診断に有用である。

以上のことから、一心拍において生成される複数のカラードプラ画像には、診断に有用なカラードプラ画像と、診断に有用ではないカラードプラ画像とが混在していることとなる。

そこで、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、以下に説明するように、複数のカラードプラ画像のうち、どのカラードプラ画像が診断に有用な画像であるのかを示す診断に有用な情報をユーザに提示する。これにより、複数のカラードプラ画像のうち、どのカラードプラ画像が診断に有用な画像であるのかをユーザに容易に把握させることができる。そのため、ユーザが診断を行う際の利便性を高めることができる。

第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、血流を高速、高分解能、高フレームレートに映像化することにより、通常のドプラ法と比較してクラッタ成分を大幅に抑制した血流情報を得るドプラモード用の超音波走査を第１の超音波走査として実行する。例えば、第１の超音波走査は、複数の走査線で形成される走査範囲での超音波送受信により、同一位置の反射波データを複数フレームにわたって収集可能な走査形態を繰り返すことで、実行される。より具体的には、第１の実施形態で行なわれる第１の超音波走査は、複数の走査線で形成される走査範囲での超音波送受信を各走査線で１回とする走査形態を繰り返すことで、実行される。かかる走査形態は、通常のＢモードで行なわれる超音波走査と同じ走査形態であり、フレームレートを向上させるためにＣＦＭ法で行なわれている走査形態と同じ走査形態である。

また、超音波診断装置１は、第２の超音波走査として第２の走査領域の超音波走査を、第１の超音波走査の間に実行する。これにより、第１の実施形態では、第１の超音波走査と第２の超音波走査とで走査条件を独立に設定可能となる。

第１の超音波走査及び第２の超音波走査の一例について、図４を用いて説明する。図４は、第１の実施形態に係る第１の超音波走査及び第２の超音波走査の一例を説明するための図である。図４に示す「Ｂ」は、Ｂモード用の送受信条件を用いて超音波走査が行なわれる第２の走査領域を示している。また、図４に示す「Ｄ」は、カラードプラモード用の送受信条件を用いて超音波走査が行なわれる第１の走査領域を示している。例えば、図４に示す第１の超音波走査は、一般的なカラードプラ法のように、超音波を同一方向に複数回送信して、複数回反射波を受信するのではなく、各走査線で超音波送受信を１回行なっている。すなわち、処理回路１４０は、第１の超音波走査として、血流のドプラ画像データを収集する超音波走査を超音波プローブ１０１に実行させる指示を送受信回路１１０に送信する。そして、処理回路１４０は、第１の走査領域を形成する複数の走査線それぞれで取得した反射波データに対してフレーム方向でフィルタ処理を行なう指示をドプラ処理回路１３０に送信する。第１の実施形態に係る処理回路１４０は、第１の走査領域を形成する複数の走査線のそれぞれにおいて超音波送受信を１回行なうことで、第１の走査領域を形成する複数の走査線それぞれの受信信号を取得して、フィルタ処理を行なうフレーム方向のデータ列を取得するための超音波走査を、第１の超音波走査として実行させる。すなわち、第１の実施形態に係る処理回路１４０は、第１の超音波走査として、第１の走査領域を形成する複数の走査線それぞれで１回ずつ超音波送受信を行ない、複数フレーム分の反射波を用いて移動体の運動に関する情報を取得するための超音波走査を実行させる。

図４の例に示すように、処理回路１４０は、まず、第２の超音波走査として第２の走査領域の超音波走査を超音波プローブ１０１に実行させる指示を送受信回路１１０に送信する。これにより、図４の（１）に示すように、第２の超音波走査が実行される。Ｂモード処理回路１２０は、第２の超音波走査により得られた１フレーム分の反射波データに基づいて、１フレーム分のＢモードデータを生成する。１フレーム分のＢモードデータが生成されると、処理回路１４０は、生成された１フレーム分のＢモードデータに基づいてＢモード画像を生成する。このように、１回の第２の超音波走査で、１フレーム分のＢモード画像が生成される。

次に、処理回路１４０は、第１の走査領域の第１の超音波走査を超音波プローブ１０１に実行させる指示を送受信回路１１０に送信する。これにより、図４の（２）に示すように、第１の超音波走査が実行される。ドプラ処理回路１３０は、第１の超音波走査により得られた１フレーム分の反射波データに基づいて、１フレーム分のドプラデータを生成する。１フレーム分のドプラデータが生成されると、処理回路１４０は、生成された１フレーム分のドプラデータに基づいて、ドプラ画像として、血流情報がカラーで表示されるカラードプラ画像を生成したり、１つの血流情報がグレースケールで表示されるドプラ画像を生成したりする。このように、１回の第１の超音波走査で、１フレーム分のドプラ画像が生成される。

そして、処理回路１４０は、第２の超音波走査として第２の走査領域の超音波走査を超音波プローブ１０１に実行させる指示を送受信回路１１０に送信する。これにより、図４の（３）に示すように、第２の超音波走査が実行される。この結果、新たに１フレーム分のＢモード画像が生成される。そして、処理回路１４０は、第１の走査領域の第１の超音波走査を超音波プローブ１０１に実行させる指示を送受信回路１１０に送信する。これにより、図４の（４）に示すように、第１の超音波走査が実行される。この結果、新たに１フレーム分のドプラ画像が生成される。

そして、処理回路１４０は、第２の超音波走査として第２の走査領域の超音波走査を超音波プローブ１０１に実行させる指示を送受信回路１１０に送信する。これにより、図４の（５）に示すように、第２の超音波走査が実行される。この結果、新たに１フレーム分のＢモード画像が生成される。そして、処理回路１４０は、第１の走査領域の第１の超音波走査を超音波プローブ１０１に実行させる指示を送受信回路１１０に送信する。これにより、図４の（６）に示すように、第１の超音波走査が実行される。この結果、新たに１フレーム分のドプラ画像が生成される。

そして、処理回路１４０は、第２の超音波走査として第２の走査領域の超音波走査を超音波プローブ１０１に実行させる指示を送受信回路１１０に送信する。これにより、図４の（７）に示すように、第２の超音波走査が実行される。この結果、新たに１フレーム分のＢモード画像が生成される。そして、処理回路１４０は、第１の走査領域の第１の超音波走査を超音波プローブ１０１に実行させる指示を送受信回路１１０に送信する。これにより、図４の（８）に示すように、第１の超音波走査が実行される。この結果、新たに１フレーム分のドプラ画像が生成される。

ここで、図４の例に示すように、第１の走査領域のある走査線上の点Ｘは、（２）、（４）、（６）及び（８）の第１の超音波走査で１回ずつ走査される。ドプラ処理回路１３０は、「Ｄ」のフレーム間の同じ位置のデータ列（Ｘ_ｎ−３、Ｘ_ｎ−２、Ｘ_ｎ−１、Ｘ_ｎ）に対して、上記のフィルタ処理を行なうことで、点Ｘの血流の運動情報を出力する。

なお、図４の例では、第２の走査領域が第１の走査領域よりも大きい場合について説明したが、図５の例に示すように、第２の走査領域が第１の走査領域よりも小さくてもよい。なお、図５は、第１の実施形態に係る第１の超音波走査及び第２の超音波走査の他の例を説明するための図である。図５の例において、第２の走査領域が第１の走査領域よりも小さいことについて説明したが、それ以外のことについては、図４の例と同様であるため、説明を省略する。また、第１の走査領域の大きさと第２の走査領域の大きさとが同じであってもよい。

また、上述したように、第１の実施形態では、第１の超音波走査と第２の超音波走査とで走査条件を独立に設定可能である。このように、第１の実施形態では、Ｂモード用に最適な走査条件を設定し、カラードプラモード用に最適な走査条件を設定することができる。また、例えば、第１の実施形態では、第２超音波走査の走査条件として、ＰＭ法等のＴＨＩ用に最適な走査条件を設定することができる。従って、第１の実施形態では、同時に表示されるカラードプラ画像（例えば、上述した心筋灌流画像）とＢモード画像との画質を向上させることができる。なお、第２の超音波走査の走査条件は、第１の超音波走査の走査条件と、送信する超音波の周波数帯域および受信する超音波の周波数帯域のうち少なくとも一方が異なるようにしてもよい。例えば、第２の超音波走査の操作条件に含まれる送信する超音波の周波数帯域を、第１の超音波走査の操作条件に含まれる送信する超音波の周波数帯域よりも広くするとともに、第２の超音波走査の操作条件に含まれる受信する超音波の周波数帯域を、第１の超音波走査の操作条件に含まれる受信する超音波の周波数帯域よりも広くしてもよい。

また、処理回路１４０は、Ｂモード画像を生成するたびに、以下に説明する処理を行う。すなわち、処理回路１４０は、時間軸方向において、隣接する２枚のＢモード画像の輝度分布の時間変化を算出する。

例えば、処理回路１４０は、隣接する２枚のＢモード画像のうち、一方のＢモード画像の各画素の輝度と、他方のＢモード画像の対応する各画素の輝度との差分を算出する。そして、処理回路１４０は、画素ごとに算出された輝度の差分の合計を、隣接する２枚のＢモード画像の輝度分布の時間変化として算出する。そして、処理回路１４０は、算出した輝度の差分の合計が、所定の閾値未満であるか否かを判定する。

このようにして、処理回路１４０は、Ｂモード画像を生成するたびに、最も新しく生成されたＢモード画像と、このＢモード画像よりも１つ前に生成されたＢモード画像との輝度の差分の合計が所定の閾値未満であるか否かを判定する。

そして、処理回路１４０は、輝度の差分の合計が所定の閾値未満であると所定の回数以上連続して判定した場合には、連続して輝度の差分の合計が所定の閾値未満であると判定されたＢモード画像に対応する時相を、相対的に輝度分布の時間変化が小さい時相として特定する。

図６は、第１の実施形態に係る処理回路が実行する処理の一例を説明するための図である。図６の（１）には、図４の（１）に示す第２の超音波走査により得られた反射波データに基づいて生成されたＢモード画像が示されている。図６の（３）には、図４の（３）に示す第２の超音波走査により得られた反射波データに基づいて生成されたＢモード画像が示されている。図６の（５）には、図４の（５）に示す第２の超音波走査により得られた反射波データに基づいて生成されたＢモード画像が示されている。図６の（７）には、図４の（７）に示す第２の超音波走査により得られた反射波データに基づいて生成されたＢモード画像が示されている。

また、図６の（２）には、図４の（２）に示す第１の超音波走査により得られた反射波データに基づいて生成されたカラードプラ画像が示されている。図６の（４）には、図４の（４）に示す第１の超音波走査により得られた反射波データに基づいて生成されたカラードプラ画像が示されている。図６の（６）には、図４の（６）に示す第１の超音波走査により得られた反射波データに基づいて生成されたカラードプラ画像が示されている。図６の（８）には、図４の（８）に示す第１の超音波走査により得られた反射波データに基づいて生成されたカラードプラ画像が示されている。

処理回路１４０は、図６の（１）に示すＢモード画像を生成した段階では、１枚しかＢモード画像がないため、上述した隣接する２枚のＢモード画像の輝度分布の時間変化を算出する処理を行わない。そして、処理回路１４０は、図６の（３）に示すＢモード画像を生成した場合には、図６の（１）に示すＢモード画像の各画素の輝度と、図６の（３）に示すＢモード画像の対応する各画素の輝度との差分を算出する。そして、処理回路１４０は、画素ごとに算出された輝度の差分の合計を、図６の（１）に示すＢモード画像及び図６の（３）に示すＢモード画像の輝度分布の時間変化として算出する。そして、処理回路１４０は、算出した輝度の差分の合計が、所定の閾値未満であるか否かを判定する。

そして、処理回路１４０は、図６の（５）に示すＢモード画像を生成した場合には、図６の（３）に示すＢモード画像の各画素の輝度と、図６の（５）に示すＢモード画像の対応する各画素の輝度との差分を算出する。そして、処理回路１４０は、画素ごとに算出された輝度の差分の合計を、図６の（３）に示すＢモード画像及び図６の（５）に示すＢモード画像の輝度分布の時間変化として算出する。そして、処理回路１４０は、算出した輝度の差分の合計が、所定の閾値未満であるか否かを判定する。

そして、処理回路１４０は、図６の（７）に示すＢモード画像を生成した場合には、図６の（５）に示すＢモード画像の各画素の輝度と、図６の（７）に示すＢモード画像の対応する各画素の輝度との差分を算出する。そして、処理回路１４０は、画素ごとに算出された輝度の差分の合計を、図６の（５）に示すＢモード画像及び図６の（７）に示すＢモード画像の輝度分布の時間変化として算出する。そして、処理回路１４０は、算出した輝度の差分の合計が、所定の閾値未満であるか否かを判定する。

ここで、相対的に輝度分布の時間変化が小さい時相を特定する際に用いられる上述した所定の回数が３回である場合について説明する。この場合において、処理回路１４０は、図６の（１）に示すＢモード画像及び図６の（３）に示すＢモード画像、図６の（３）に示すＢモード画像及び図６の（５）に示すＢモード画像、及び、図６の（５）に示すＢモード画像及び図６の（７）に示すＢモード画像において、算出した輝度の差分の合計が、所定の閾値未満であると判定した場合、すなわち、３回連続して輝度の差分の合計が所定の閾値未満であると判定した場合には次の処理を行う。すなわち、処理回路１４０は、３回連続して輝度の差分の合計が所定の閾値未満であると判定された図６の（１）に示すＢモード画像から図６の（７）に示すＢモード画像までの範囲の時相を、相対的に輝度分布の時間変化が小さい時相として特定する。なお、図６の（１）に示すＢモード画像から図６の（７）に示すＢモード画像までの範囲の時相が、相対的に輝度分布の時間変化が小さい時相であると特定された場合には、図６の（２）に示すカラードプラ画像、図６の（４）に示すカラードプラ画像、及び、図６の（６）に示すカラードプラ画像に対応する時相も、相対的に輝度分布の時間変化が小さい時相となる。

ここで、相対的に輝度分布の時間変化が小さい時相とは、例えば、心壁などの組織の動きが穏やかな時相であると考えられる。そのため、処理回路１４０は、相対的に輝度分布の時間変化が小さい時相を特定することにより、心壁などの組織の動きが穏やかな時相を特定することができる。

そして、以降の処理においても、処理回路１４０は、輝度の差分の合計が所定の閾値以上であると判定するまで、Ｂモード画像を生成するたびに同様の処理を行う。そして、処理回路１４０は、輝度の差分の合計が所定の閾値以上であると判定すると、図６の（１）に示すＢモード画像から、最後に輝度の差分の合計が所定の閾値未満であると判定したＢモード画像までの範囲の時相を、相対的に輝度分布の時間変化が小さい時相として特定する。

そして、処理回路１４０は、複数のカラードプラ画像のうち、特定した時相に関するカラードプラ画像と、他のカラードプラ画像を識別する識別情報を生成する。例えば、図６の（２）に示すカラードプラ画像、図６の（４）に示すカラードプラ画像、及び、図６の（６）に示すカラードプラ画像に対応する時相が、相対的に輝度分布の時間変化が小さい時相である場合について説明する。この場合には、処理回路１４０は、複数のカラードプラ画像のうち、図６の（２）に示すカラードプラ画像、図６の（４）に示すカラードプラ画像、及び、図６の（６）に示すカラードプラ画像と、他のカラードプラ画像とを識別する赤色の枠を示す画像を生成する。そして、処理回路１４０は、生成した画像が示す赤色の枠が、図６の（２）に示すカラードプラ画像、図６の（４）に示すカラードプラ画像、及び、図６の（６）に示すカラードプラ画像のそれぞれの周囲を取り囲むように、赤色の枠を示す画像を、図６の（２）に示すカラードプラ画像、図６の（４）に示すカラードプラ画像、及び、図６の（６）に示すカラードプラ画像のそれぞれに合成する。したがって、特定した時相に関するカラードプラ画像が表示される際には、赤色の枠を示す画像もカラードプラ画像とともに表示される。

そして、処理回路は、例えば、図７Ａ及び図７Ｂに示すような表示制御を行なう。図７Ａ及び図７Ｂは、第１の実施形態に係る表示形態の一例を示す図である。なお、図７Ａでは、ディスプレイ１０３におけるカラードプラ画像とＢモード画像との位置関係を模式的に示すための図である。例えば、処理回路１４０は、リアルタイムで、Ｂモード画像及びカラードプラ画像を表示するリアルタイム表示モードでは、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、左側にＢモード画像の表示を行い、かつ、右側にＢモード画像とカラードプラ画像とを重畳させた重畳表示を行うように、ディスプレイ１０３を制御する。すなわち、処理回路１４０は、Ｂモード画像を新たに生成すると、新たに生成したＢモード画像で、既に表示されているＢモード画像を更新する。また、処理回路１４０は、カラードプラ画像を新たに生成すると、新たに生成したカラードプラ画像で、既に表示されているカラードプラ画像を更新する。なお、図７Ａ及び図７Ｂに示す例では、第２の走査領域内に第１の走査領域が設定されている。

例えば、図７Ｂは、図７Ａに示すＢモード画像がＴＨＩにより生成されたＢモード画像であり、図７Ａに示すカラードプラ画像が上述した心筋灌流画像である場合を示している。ここで、図７Ｂに示す心筋灌流画像は、相対的に輝度分布の時間変化が小さい時相に対応するカラードプラ画像であるため、心筋灌流画像とともに赤色の枠を示す画像２０が表示されている。すなわち、心筋灌流画像が強調されてハイライト表示されている。図７Ｂに示す心筋灌流画像は、相対的に輝度分布の時間変化が小さい時相に対応するカラードプラ画像であるため、心壁に滲み出ている血液の流れをユーザが確認できるような画質の良い画像である。このように、本実施形態に係る超音波診断装置１は、表示されている心筋灌流画像が、診断に有用な心筋灌流画像であることを示す情報として画像２０をユーザに対して提示する。これにより、複数の心筋灌流画像のうち、どの心筋灌流画像が診断に有用な画像であるのかをユーザに容易に把握させることができる。そのため、ユーザが診断を行う際の利便性を高めることができる。

なお、図７Ａ及び図７Ｂに示すＢモード画像は、通常のＢモード画像であっても良い。また、図７Ａ及び図７Ｂに示すカラードプラ画像は、心筋灌流画像以外のカラードプラ画像であっても良い。

また、処理回路１４０は、リアルタイムの表示制御以外にも他の表示制御を行ってもよい。例えば、処理回路１４０は、リアルタイム表示モードである場合に、ユーザがフリーズボタンを押下すると、リアルタイム表示モードからシネ再生モードに移行する。シネ再生モードでは、処理回路１４０は、画像メモリ１５０に記憶されたＢモード画像及びカラードプラ画像を取得する。そして、処理回路１４０は、ユーザによりトラックボールが回転されると、トラックボールの回転方向や回転量等に応じて、Ｂモード画像及びカラードプラ画像をディスプレイ１０３において動画再生する。なお、Ｂモード画像及びカラードプラ画像の表示形態は、例えば、先に図７Ａ及び図７Ｂを参照して説明したリアルタイム表示モードの表示態様と同様である。そのため、シネ再生モードにおいても、複数のカラードプラ画像のうち、どのカラードプラ画像が診断に有用な画像であるのかをユーザに容易に把握させることができる。そのため、ユーザが診断を行う際の利便性を高めることができる。

ただし、本実施形態では、リアルタイム表示モードとシネ再生モードでは、以下に説明するような違いがある。例えば、リアルタイム表示モードでは、リアルタイムでＢモード画像及びカラードプラ画像を表示できるものの、診断に有用な全てのカラードプラ画像について、ユーザに容易に把握させることができない場合がある。これは、処理回路１４０が、輝度の差分の合計が所定の閾値未満であると所定の回数連続して判定するまで、どのカラードプラ画像が診断に有用な画像であるのかを示す情報（先の例では、赤色の枠を示す画像２０）を生成しないからである。例えば、あるカラードプラ画像に対応する時相が、相対的に輝度分布の時間変化が小さい時相であっても、処理回路１４０が所定の回数以上連続して輝度の差分の合計が所定の閾値未満であると判定していない段階では、このカラードプラ画像に対して赤色の枠を示す画像２０が合成されない。そのため、リアルタイム表示モードにおいて、所定の回数以上連続して輝度の差分の合計が所定の閾値未満であると判定されていない段階では、診断に有用なカラードプラ画像であることを示す画像２０が合成されずに、診断に有用なカラードプラ画像がそのまま表示されてしまう場合がある。このため、リアルタイム表示モードでは、診断に有用な全てのカラードプラ画像をユーザに容易に把握させることができない場合がある。

一方、シネ再生モードでは、処理回路１４０が所定の回数以上連続して輝度の差分の合計が所定の閾値未満であると判定した後で、フリーズボタンが押された場合には、フリーズボタンが押された時点で、相対的に輝度分布の時間変化が小さい時相に対応する全てのカラードプラ画像に対して、診断に有用であることを示す情報が生成されている。このため、シネ再生モードでは、診断に有用な全てのカラードプラ画像をユーザに容易に把握させることができる。

次に、図８を用いて、第１の実施形態に係る超音波診断装置が実行する超音波走査制御処理の一例について説明する。図８は、第１の実施形態に係る超音波診断装置が実行する超音波走査制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。

図８に示すように、処理回路１４０は、超音波走査の開始要求（走査開始要求）を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。走査開始要求を受け付けない場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、処理回路１４０は、再び、ステップＳ１０１の判定を行う。

一方、走査開始要求を受け付けた場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、処理回路１４０は、第２の超音波走査を実行させ、Ｂモード画像を生成する（ステップＳ１０２）。そして、処理回路１４０は、第１の超音波走査を実行させ、カラードプラ画像を生成する。（ステップＳ１０３）。そして、処理回路１４０は、第２の超音波走査を実行させ、Ｂモード画像を生成する（ステップＳ１０４）。

そして、処理回路１４０は、ステップＳ１０２で生成されたＢモード画像と、ステップＳ１０４で生成されたＢモード画像との輝度の差分の合計を算出し、算出した輝度の差分の合計が所定の閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。輝度の差分の合計が所定の閾値以上である場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）には、処理回路１４０は、後述するステップＳ１０９へ進む。

一方、輝度の差分の合計が所定の閾値未満である場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）には、処理回路１４０は、所定の回数以上連続して、輝度の差分の合計が所定の閾値未満であると判定したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。輝度の差分の合計が所定の閾値未満であると連続して判定した回数が所定の回数未満である場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）には、処理回路１４０は、後述するステップＳ１０９へ進む。

一方、所定の回数以上連続して、輝度の差分の合計が所定の閾値未満であると判定した場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）には、処理回路１４０は、連続して輝度の差分の合計が所定の閾値未満であると判定されたＢモード画像に対応する時相を、相対的に輝度分布の時間変化が小さい時相として特定する（ステップＳ１０７）。また、ステップＳ１０７では、処理回路１４０は、連続して輝度の差分の合計が所定の閾値未満であると判定されたＢモード画像間のカラードプラ画像に対応する時相も、相対的に輝度分布の時間変化が小さい時相として特定する。

そして、処理回路１４０は、複数のカラードプラ画像のうち、特定した時相に関するカラードプラ画像と、他のカラードプラ画像とを識別する識別情報を生成する（ステップＳ１０８）。そして、処理回路１４０は、超音波走査の終了要求（走査終了要求）を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１０９）。走査終了要求を受け付けない場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、処理回路１４０は、ステップＳ１０３に戻る。なお、ステップＳ１０９からステップＳ１０３に戻った場合には、処理回路１４０は、ステップＳ１０３において、第１の超音波走査を実行させ、カラードプラ画像を生成し、ステップＳ１０４において、第２の超音波走査を実行させ、Ｂモード画像を生成し、ステップＳ１０５において、ステップＳ１０４で今回生成されたＢモード画像と、ステップＳ１０４で前回生成されたＢモード画像との輝度の差分の合計を算出し、算出した輝度の差分の合計が所定の閾値未満であるか否かを判定する。

一方、走査終了要求を受け付けた場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、処理回路１４０は、超音波走査制御処理を終了する。

以上、第１の実施形態に係る超音波診断装置１について説明した。上述したように、第１の実施形態に係る超音波診断装置１によれば、ユーザが診断を行う際の利便性を高めることができる。

ここで、第１の実施形態では、処理回路１４０は、相対的に輝度分布の時間変化が小さい時相を特定することで、心壁などの組織の動きが穏やかな時相を特定する場合について説明した。しかしながら、処理回路１４０は、相対的に輝度分布の時間変化が小さい時相を特定することで、同様の原理で、超音波プローブ１０１を操作する検査者の走査時の手のぶれが小さな時相や、被検体Ｐの呼吸等の動きが小さい時相を特定することもできる。そして、処理回路１４０は、生成した複数のカラードプラ画像のうち、検査者の走査時の手のぶれが小さい時相に対応するカラードプラ画像と、他のカラードプラ画像とを識別する識別情報を生成してもよい。これにより、生成された複数のカラードプラ画像のうち、検査者の走査時の手のぶれが小さい時相に対応するカラードプラ画像のような診断に有用なカラードプラ画像がどれであるのかを容易にユーザに把握させることができる。また、処理回路１４０は、生成した複数のカラードプラ画像のうち、被検体Ｐの呼吸等による動きが小さい時相に対応するカラードプラ画像と、他のカラードプラ画像とを識別する識別情報を生成してもよい。これにより、生成された複数のカラードプラ画像のうち、被検体Ｐの呼吸等による動きが小さい時相に対応するカラードプラ画像のような診断に有用なカラードプラ画像がどれであるのかを容易にユーザに把握させることができる。

また、第１の実施形態では、送受信回路１１０が、超音波プローブ１０１を介して、第１の超音波走査を１回実行するたびに、第２の超音波走査を実行する場合について説明した。しかしながら、送受信回路１１０は、第１の超音波走査を１回以外の所定の回数実行するたびに、第２の超音波走査を実行してもよい。すなわち、送受信回路１１０は、第１の超音波走査を少なくとも１回実行するたびに、第２の超音波走査を実行してもよい。

（第１の実施形態の変形例）
また、第１の実施形態では、処理回路１４０が、相対的に輝度分布の時間変化が小さい時相を特定する例について説明したが、相対的に輝度分布の時間変化が大きい時相を特定してもよい。

例えば、処理回路１４０は、Ｂモード画像を生成するたびに、最も新しく生成されたＢモード画像と、このＢモード画像よりも１つ前に生成されたＢモード画像との輝度の差分の合計が所定の閾値以上であるか否かを判定する。そして、処理回路１４０は、所定の回数以上連続して、輝度の差分の合計が所定の閾値以上であると判定したか否かを判定する。そして、所定の回数以上連続して、輝度の差分の合計が所定の閾値以上であると判定した場合には、処理回路１４０は、連続して輝度の差分の合計が所定の閾値以上であると判定されたＢモード画像に対応する時相を、相対的に輝度分布の時間変化が大きい時相として特定する。そして、処理回路１４０は、複数のカラードプラ画像のうち、特定した時相に関するカラードプラ画像と、他のカラードプラ画像を識別する識別情報を生成する。例えば、処理回路１４０は、識別情報としては、例えば、青色の枠を示す画像を生成し、特定した時相に関するカラードプラ画像に青色の枠を示す画像を合成する。

これにより、青色の枠が合成されていないカラードプラ画像を、診断に有用なカラードプラ画像としてユーザに容易に把握させることができる。したがって、第１の実施形態の変形例に係る超音波診断装置によれば、ユーザが診断を行う際の利便性を高めることができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、処理回路１４０が、識別情報として、赤色の枠を示す画像を生成する場合について説明したが、識別情報は、これに限られない。処理回路１４０は、識別情報として、診断に有用なカラードプラ画像であることをユーザに容易に把握させるためのインジケータとしてマークを生成してもよい。そこで、このような実施形態を第２の実施形態として説明する。

図９は、第２の実施形態に係る識別情報の一例を説明するための図である。第２の実施形態に係る処理回路１４０は、識別情報として、上述したマークを生成する。そして、図９の例に示すように、処理回路１４０は、複数のカラードプラ画像のうち、相対的に輝度分布の時間変化が小さい時相に関連するカラードプラ画像にマーク２１を合成し、ユーザによるトラックボールの操作に応じて、マーク２１が付与されたカラードプラ画像を含む複数のカラードプラ画像を順々にディスプレイ１０３に表示させる。これにより、マーク２１が付与されたカラードプラ画像を、診断に有用なカラードプラ画像としてユーザに容易に把握させることができる。したがって、第２の実施形態に係る超音波診断装置によれば、ユーザが診断を行う際の利便性を高めることができる。

（第３の実施形態）
また、処理回路１４０は、識別情報として、診断に有用なカラードプラ画像であることをユーザに知らせるためのグラフィックを生成してもよい。そこで、このような実施形態を第３の実施形態として説明する。

図１０は、第３の実施形態に係る識別情報の一例を説明するための図である。図１０の例では、複数のカラードプラ画像の中から、ユーザによるトラックボールの操作に応じたカラードプラ画像が表示される場合が示されている。また、図１０の例には、ディスプレイ１０３に表示中のカラードプラ画像が生成された順番を示すバー２２が示されている。すなわち、バー２２の位置は、ディスプレイ１０３に表示されるカラードプラ画像が切り替わるたびに、新たに表示されたカラードプラが生成された順番に対応する位置に移動される。

第３の実施形態に係る処理回路１４０は、相対的に輝度分布の時間変化が小さい時相に関連する複数のカラードプラ画像、すなわち、診断に有用な複数のカラードプラ画像のうち、生成された順番が最も小さいカラードプラ画像がディスプレイ１０３に表示された場合のバー２２の位置（最小順番位置）を特定する。また、処理回路１４０は、診断に有用な複数のカラードプラ画像のうち、生成された順番が最も大きいカラードプラ画像がディスプレイ１０３に表示された場合のバー２２の位置を特定する（最大順番位置）。そして、処理回路１４０は、図１０の例に示すように、最小順番位置から、最大順番位置までの範囲のグラフィック２３を生成する。このグラフィック２３は、診断に有用なカラードプラ画像が生成された順番を表す。

したがって、バー２２がグラフィック２３上に位置する場合には、表示中のカラードプラ画像は、診断に有用なカラードプラ画像となる。そのため、第３の実施形態に係る超音波診断装置によれば、ユーザにバー２２がグラフィック２３上に位置することを容易に把握させることにより、表示中のカラードプラ画像が、診断に有用なカラードプラ画像であることをユーザに容易に把握させることができる。したがって、第３の実施形態に係る超音波診断装置によれば、ユーザが診断を行う際の利便性を高めることができる。

また、上記の実施形態で説明した超音波走査制御処理は、予め用意された超音波走査制御処理プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この超音波走査制御処理プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この超音波走査制御処理プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、ユーザが診断を行う際の利便性を高めることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ 超音波診断装置
１１０ 送受信回路
１４０ 処理回路

Claims (10)

1. カラードプラ画像生成用の第１の走査条件に従って、被検体の第１の走査領域に対する第１の超音波走査を、断続的に実行し、
   形態画像生成用の第２の走査条件に従って、前記被検体の第２の走査領域に対する第２の超音波走査を、断続的に実行する、送受信部と、
   前記第１の超音波走査により収集された第１のエコーデータを基に、複数のカラードプラ画像を生成し、
   前記第２の超音波走査により収集された第２のエコーデータを基に、複数の形態画像を生成し、
   前記複数の形態画像を基に、前記複数の形態画像それぞれの輝度分布の時間変化が相対的に大きい時相、又は相対的に小さい時相を特定し、
   前記複数のカラードプラ画像のうち、特定した時相に関するカラードプラ画像と、他のカラードプラ画像を識別する識別情報を生成する、処理部と、
   を備える、超音波診断装置。
2. 前記処理部は、前記識別情報を基に、前記複数のカラードプラ画像の一部にインジケータを合成し、前記インジケータが付与されたカラードプラ画像を含む前記複数のカラードプラ画像を、順々に表示させる、請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記処理部は、前記識別情報を基に、前記複数のカラードプラ画像の一部をハイライト表示させる、請求項１に記載の超音波診断装置。
4. 前記処理部は、前記識別情報を基に、特定した時相に関するカラードプラ画像が生成された順番を表すグラフィックを生成し、生成したグラフィックを表示部に表示させる、請求項１に記載の超音波診断装置。
5. 前記送受信部は、前記第１の超音波走査を少なくとも１回実行するたびに、前記第２の超音波走査を実行する、請求項１〜４のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
6. 前記第２の走査条件は、前記第１の走査条件と、送信する超音波の周波数帯域および受信する超音波の周波数帯域のうち少なくとも一方が異なる、請求項１〜５のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
7. 前記第２の走査領域は、前記第１の走査領域より小さい、請求項１〜６のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
8. 前記第２の走査領域は、前記第１の走査領域より大きい、請求項１〜６のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
9. 前記第１の超音波走査は、複数の走査線で形成される前記第１の走査領域での超音波の送受信を各走査線で１回とする超音波走査である、請求項１〜８のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
10. カラードプラ画像生成用の第１の走査条件に従って、被検体の第１の走査領域に対する第１の超音波走査を断続的に実行し、形態画像生成用の第２の走査条件に従って、前記被検体の第２の走査領域に対する第２の超音波走査を断続的に実行する送受信部に接続されたコンピュータに、
    前記第１の超音波走査により収集された第１のエコーデータを基に、複数のカラードプラ画像を生成し、
    前記第２の超音波走査により収集された第２のエコーデータを基に、複数の形態画像を生成し、
    前記複数の形態画像を基に、前記複数の形態画像それぞれの輝度分布の時間変化が相対的に大きい時相、又は相対的に小さい時相を特定し、
    前記複数のカラードプラ画像のうち、特定した時相に関するカラードプラ画像と、他のカラードプラ画像を識別する識別情報を生成する、
    処理を実行させるためのプログラム。