JP2020156731A - 超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、及び超音波観測装置の作動プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】スクリーニング後に超音波画像の精査を行う場合に、精査に適した超音波画像を生成することができる超音波観測装置を提供すること。【解決手段】超音波観測装置は、超音波画像に第１の画像処理を施した第１の超音波画像を生成する第１画像生成部と、第１の画像処理とは異なる第２の画像処理を施した第２の超音波画像を生成する第２画像生成部と、第１の超音波画像と第２の超音波画像との差分が所定の値以下である場合には、第１の超音波画像を基準画像とし、第１の超音波画像と第２の超音波画像との差分が所定の値より大きい場合は、第２の超音波画像を基準画像として選択する基準画像選択部と、基準画像に対して、第３の画像処理を施した第３の超音波画像を生成する第３画像生成部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、及び超音波観測装置の作動プログラムに関する。

従来、医療分野において、超音波振動子が観測対象に対して送受信して得られた超音波信号に基づいて超音波画像を生成する超音波観測装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。

医師等の観察者は、スクリーニングにより病変の有無を確認した後、病変の精査を行うことがある。スクリーニング時と精査時とでは超音波画像に求められる画質は異なる傾向にあり、超音波観測装置では任意の画像処理を施せるようになっている。特にスクリーニング時には組織構造を見やすくするため、辺縁を強調したり、繋がりを滑らかにする画像処理を施すことがある。

特開２００７−１１７１６７号公報

そのため、スクリーニングしやすいように画像処理が施された超音波画像は、超音波画像に本来はない情報の付加や本来あった情報の欠落が生じることがあり、結果として、超音波画像の精査を行う場合に、精査に適さない画像になっている場合がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、スクリーニング後に超音波画像の精査を行う場合に、精査に適した超音波画像を生成することができる超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、及び超音波観測装置の作動プログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、観測対象に対して送信した超音波が前記観測対象によって反射された超音波エコーを電気信号に変換したエコー信号に基づいて超音波画像を生成する超音波観測装置であって、前記超音波画像に第１の画像処理を施した第１の超音波画像を生成する第１画像生成部と、前記超音波画像に前記第１の画像処理とは異なる第２の画像処理を施した第２の超音波画像を生成する第２画像生成部と、前記第１の超音波画像と前記第２の超音波画像との差分が所定の値以下である場合には、前記第１の超音波画像を基準画像とし、前記第１の超音波画像と前記第２の超音波画像との差分が前記所定の値より大きい場合は、前記第２の超音波画像を前記基準画像として選択する基準画像選択部と、前記基準画像に対して、第３の画像処理を施した第３の超音波画像を生成する第３画像生成部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記第２の画像処理は、前記超音波画像に与える影響を前記第１の画像処理よりも低減させた画像処理であることを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記基準画像選択部は、前記第１の超音波画像及び前記第２の超音波画像に基づく特徴量を算出して、該特徴量に基づいて前記第１の超音波画像と前記第２の超音波画像との差分を算出することを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記第３の画像処理は、前記基準画像に基づく特徴量の変化量が所定の範囲内に収まる処理であることを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記第１の超音波画像又は前記第２の超音波画像の少なくともいずれか一方の構造に基づいた領域に分割する領域分割部を備え、前記基準画像選択部は、前記領域毎に前記第１の超音波画像又は前記第２の超音波画像を前記基準画像として選択し、前記第３画像生成部は、前記第３の画像処理として、前記領域毎の前記基準画像に対して異なる画像処理を施すことを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記第１の超音波画像又は前記第２の超音波画像は、時系列順の前又は後の複数の前記第１の超音波画像又は前記第２の画像処理の画素を比較して生成されることを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る超音波観測装置の作動方法は、観測対象に対して送信した超音波が前記観測対象によって反射された超音波エコーを電気信号に変換したエコー信号に基づいて超音波画像を生成する超音波観測装置の作動方法であって、第１画像生成部が、前記超音波画像に第１の画像処理を施した第１の超音波画像を生成する第１画像生成ステップと、第２画像生成部が、前記超音波画像に前記第１の画像処理とは異なる第２の画像処理を施した第２の超音波画像を生成する第２画像生成ステップと、基準画像選択部が、前記第１の超音波画像と前記第２の超音波画像との差分が所定の値以下である場合には、前記第１の超音波画像を基準画像とし、前記第１の超音波画像と前記第２の超音波画像との差分が前記所定の値より大きい場合は、前記第２の超音波画像を前記基準画像として選択する基準画像選択ステップと、第３画像生成部が、前記基準画像に対して、第３の画像処理を施した第３の超音波画像を生成する第３画像生成ステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る超音波観測装置の作動プログラムは、観測対象に対して送信した超音波が前記観測対象によって反射された超音波エコーを電気信号に変換したエコー信号に基づいて超音波画像を生成する超音波観測装置の作動プログラムであって、第１画像生成部が、前記超音波画像に第１の画像処理を施した第１の超音波画像を生成する第１画像生成ステップと、第２画像生成部が、前記超音波画像に前記第１の画像処理とは異なる第２の画像処理を施した第２の超音波画像を生成する第２画像生成ステップと、基準画像選択部が、前記第１の超音波画像と前記第２の超音波画像との差分が所定の値以下である場合には、前記第１の超音波画像を基準画像とし、前記第１の超音波画像と前記第２の超音波画像との差分が前記所定の値より大きい場合は、前記第２の超音波画像を前記基準画像として選択する基準画像選択ステップと、第３画像生成部が、前記基準画像に対して、第３の画像処理を施した第３の超音波画像を生成する第３画像生成ステップと、を超音波観測装置に実行させることを特徴とする。

本発明によれば、スクリーニング後に超音波画像の精査を行う場合に、精査に適した超音波画像を生成することができる超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、及び超音波観測装置の作動プログラムを実現することができる。

図１は、本発明の実施の形態１に係る超音波観測装置を備えた超音波診断システムの構成を模式的に示す図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係る超音波観測装置が行う処理の概要を示すフローチャートである。 図３は、本発明の実施の形態２に係る超音波観測装置を備えた超音波診断システムの構成を模式的に示す図である。 図４は、本発明の実施の形態２に係る超音波観測装置が行う処理の概要を示すフローチャートである。 図５は、表示装置に表示される第１の超音波画像の一例を表す図である。 図６は、第１の超音波画像を領域に分割する様子を表す図である。 図７は、前後の第１の超音波画像を比較する様子を表す図である。

以下に、図面を参照して本発明に係る超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、及び超音波観測装置の作動プログラムの実施の形態を説明する。なお、これらの実施の形態により本発明が限定されるものではない。以下の実施の形態においては、本発明は、超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、及び超音波観測装置の作動プログラム一般に適用することができる。

また、図面の記載において、同一又は対応する要素には適宜同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る超音波観測装置を備えた超音波診断システムの構成を模式的に示す図である。図１に示す超音波診断システム１は、観測対象である被検体へ超音波を送信し、該被検体で反射された超音波を受信する超音波内視鏡２と、超音波内視鏡２が取得した超音波信号に基づいて超音波画像を生成する超音波観測装置３と、超音波観測装置３が生成した超音波画像を表示する表示装置４と、を備える。

超音波内視鏡２は、その先端部に、超音波観測装置３から受信した電気的なパルス信号を超音波パルス（音響パルス）に変換して観測対象に対して送信するとともに、観測対象によって反射された超音波エコーを電圧変化で表現する電気的なエコー信号（超音波信号）に変換して出力する超音波振動子２１を有する。超音波振動子２１は、コンベックス型の振動子により実現される。ただし、超音波振動子２１は、ラジアル型、リニア型等の振動子により実現される構成であってもよい。超音波内視鏡２は、超音波振動子２１をメカ的に走査させるものであってもよいし、超音波振動子２１として複数の素子をアレイ状に設け、送受信にかかわる素子を電子的に切り替えたり、各素子の送受信に遅延をかけたりすることで、電子的に走査させるものであってもよい。

超音波内視鏡２は、通常は撮像光学系及び撮像素子を有しており、被検体の消化管（食道、胃、十二指腸、大腸）、又は呼吸器（気管、気管支）へ挿入され、消化管、呼吸器やその周囲臓器（膵臓、胆嚢、胆管、胆道、リンパ節、縦隔臓器、血管等）を撮像することが可能である。また、超音波内視鏡２は、撮像時に被検体へ照射する照明光を導くライトガイドを有する。このライトガイドは、先端部が超音波内視鏡２の被検体への挿入部の先端まで達している一方、基端部が照明光を発生する光源装置に接続されている。

超音波観測装置３は、送受信部３１と、信号処理部３２と、画像処理部３３と、フレームメモリ３４と、第１画像生成部３５と、第２画像生成部３６と、基準画像選択部３７と、第３画像生成部３８と、入力部３９と、記憶部４０と、制御部４１と、を備える。

送受信部３１は、超音波内視鏡２と電気的に接続され、所定の波形及び送信タイミングに基づいて送信信号（パルス信号）を超音波振動子２１へ送信するとともに、超音波振動子２１から電気的な受信信号であるエコー信号（以下、ＲＦデータという）を受信する。

送受信部３１は、制御部４１が出力する各種制御信号を超音波内視鏡２に対して送信するとともに、超音波内視鏡２から識別用のＩＤを含む各種情報を受信して制御部４１へ送信する機能も有する。

信号処理部３２は、送受信部３１から受信したＲＦデータをもとにデジタルのＢモード用受信データを生成する。具体的には、信号処理部３２は、ＲＦデータに対してバンドパスフィルタ、包絡線検波、対数変換等公知の処理を施し、デジタルのＢモード用受信データを生成する。対数変換では、ＲＦデータを基準電圧で除した量の常用対数をとってデシベル値で表現する。Ｂモード用受信データは、超音波パルスの反射の強さを示す受信信号の振幅又は強度が、超音波パルスの送受信方向（深度方向）に沿って並んだ複数のラインデータからなる。信号処理部３２は、生成した１フレーム分のＢモード用受信データを、画像処理部３３へ出力する。信号処理部３２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）や各種演算回路等を用いて実現される。

画像処理部３３は、信号処理部３２から受信したＢモード用受信データに基づいてＢモード画像データ（以下、超音波画像という）を生成する。画像処理部３３は、信号処理部３２から出力されたＢモード用受信データに対して、スキャンコンバーター処理、ゲイン処理、コントラスト処理等の公知の技術を用いた信号処理を行うとともに、表示装置４における画像の表示レンジに応じて定まるデータステップ幅に応じたデータの間引き等を行うことによってＢモード画像データである超音波画像を生成する。スキャンコンバーター処理では、Ｂモード用受信データのスキャン方向を、超音波のスキャン方向から表示装置４の表示方向に変換する。Ｂモード画像である超音波画像は、色空間としてＲＧＢ表色系を採用した場合の変数であるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の値を一致させたグレースケール画像である。

画像処理部３３は、信号処理部３２からのＢモード用受信データに走査範囲を空間的に正しく表現できるよう並べ直す座標変換を施した後、Ｂモード用受信データ間の補間処理を施すことによってＢモード用受信データ間の空隙を埋め、超音波画像を生成する。画像処理部３３は、ＣＰＵや各種演算回路等を用いて実現される。

フレームメモリ３４は、例えばリングバッファを用いて実現され、画像処理部３３により生成された１フレームの超音波画像を時系列に沿って記憶する。フレームメモリ３４は、複数のフレームの超音波画像を時系列に沿って記憶するものであってもよい。この場合、フレームメモリ３４は、容量が不足すると（所定のフレーム数の超音波画像を記憶すると）、最も古い超音波画像を最新の超音波画像で上書きすることで、最新の超音波画像を時系列順に所定フレーム数記憶する。

第１画像生成部３５は、超音波画像に第１の画像処理を施した第１の超音波画像を生成する。第１の画像処理は、例えば超音波画像内の所望の領域を強調する処理（以下、強調処理という）、超音波画像のノイズを除去する処理（以下、ノイズカット処理という）、超音波画像を平滑化する処理（以下、平滑化処理という）等である。第１の画像処理を施すことにより、超音波画像内の所望の領域が視認しやすく、観察者がスクリーニングしやすい超音波画像を生成することができる。換言すると、第１の超音波画像は、例えばスクリーニング用の画像である。第１画像生成部３５は、ＣＰＵや各種演算回路等を用いて実現される。

第２画像生成部３６は、超音波画像に第１の画像処理とは異なる第２の画像処理を施した第２の超音波画像を生成する。第２の画像処理は、例えば超音波画像に与える影響を第１の画像処理よりも低減させた画像処理である。具体的には、第２の画像処理は、例えば、第１の画像処理のうち、強調処理と平滑化処理は行わず、ノイズカット処理は行う処理である。また、第２の画像処理は、第１の画像処理の強調処理、平滑化処理、ノイズカット処理の各処理が超音波画像に与える影響を低減させた処理であってもよい。また、画像処理部３３が生成した超音波画像に追加の画像処理を施さずにそのまま第２の超音波画像としてもよい。第２の超音波画像は、本来はない情報の付加や本来あった情報の欠落が生じていない精査に適した画像である。第２画像生成部３６は、ＣＰＵや各種演算回路等を用いて実現される。

基準画像選択部３７は、第１の超音波画像と第２の超音波画像との差分が所定の値以下である場合には、第１の超音波画像を基準画像とし、第１の超音波画像と第２の超音波画像との差分が所定の値より大きい場合は、第２の超音波画像を基準画像として選択する。具体的には、基準画像選択部３７は、第１の超音波画像と第２の超音波画像とに基づく特徴量を算出して、算出した特徴量に基づいて第１の超音波画像と第２の超音波画像との差分を算出する。特徴量は、例えば、超音波画像内の構造体の数、超音波画像内の所定の領域における平均輝度値、超音波画像内に描出される輪郭線の本数や端部、分岐の数等により評価される輪郭線の複雑さ等であるが、詳細は後述する。基準画像選択部３７は、ＣＰＵや各種演算回路等を用いて実現される。

第３画像生成部３８は、基準画像に対して、第３の画像処理を施した第３の超音波画像を生成する。第３画像生成部３８は、ＣＰＵや各種演算回路等を用いて実現される。ここで、第３の超音波画像は、例えば精査を行う場合の画像である。

入力部３９は、キーボード、マウス、トラックボール、トラックパッド、タッチパネル等の操作者インタフェースを用いて実現され、各種情報の入力を受け付ける。入力部３９は、受け付けた情報を制御部４１に出力する。

記憶部４０は、超音波診断システム１を動作させるための各種プログラム、及び超音波診断システム１の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータ等を記憶する。

また、記憶部４０は、超音波診断システム１の作動方法を実行するための作動プログラムを含む各種プログラムを記憶する。作動プログラムは、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク等のコンピュータによって読み取ることが可能な記録媒体に記録して広く流通させることも可能である。なお、上述した各種プログラムは、通信ネットワークを介してダウンロードすることによって取得することも可能である。ここでいう通信ネットワークは、例えば既存の公衆回線網、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等によって実現されるものであり、有線、無線を問わない。

以上の構成を有する入力部３９は、各種プログラム等が予めインストールされたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及び各処理の演算パラメータやデータ等を記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を用いて実現される。

制御部４１は、超音波診断システム１全体を制御する。制御部４１は、演算及び制御機能を有するＣＰＵや各種演算回路等を用いて実現される。制御部４１は、記憶部４０が記憶、格納する情報を記憶部４０から読み出し、超音波観測装置３の作動方法に関連した各種演算処理を実行することによって超音波観測装置３を統括して制御する。なお、制御部４１を信号処理部３２、画像処理部３３、第１画像生成部３５、第２画像生成部３６、基準画像選択部３７、第３画像生成部３８と共通のＣＰＵ等を用いて構成することも可能である。

図２は、本発明の実施の形態１に係る超音波観測装置が行う処理の概要を示すフローチャートである。まず、第１画像生成部３５は、超音波画像に第１の画像処理を施した第１の超音波画像を生成する（ステップＳ１）。

続いて、第２画像生成部３６は、超音波画像に第２の画像処理を施した第２の超音波画像を生成する（ステップＳ２）。

そして、基準画像選択部３７は、第１の超音波画像と第２の超音波画像との差分に基づいて、第１の超音波画像又は第２の超音波画像のいずれか一方を基準画像として選択する（ステップＳ３）。具体的には、基準画像選択部３７は、第１の超音波画像と第２の超音波画像とに基づく特徴量の差分が所定の値以下である場合には、第１の超音波画像を基準画像とし、第１の超音波画像と第２の超音波画像とに基づく特徴量の差分が所定の値より大きい場合は、第２の超音波画像を基準画像として選択する。

さらに、第３画像生成部３８は、第１の超音波画像又は第２の超音波画像である基準画像に対して、第３の画像処理を施した第３の超音波画像を生成する（ステップＳ４）。

その後、表示装置４は、超音波観測装置３の出力に基づいて、第３の超音波画像を表示する（ステップＳ５）。

以上説明したように、超音波観測装置３は、第１の超音波画像と第２の超音波画像とに基づく特徴量の差分に基づいて、差分が所定の値以下の場合には第１の超音波画像を基準画像として第３の超音波画像を生成し、差分が所定の値より大きい場合には第２の超音波画像を基準画像として第３の超音波画像を生成する。

特徴量が超音波画像内の構造体の数である場合、超音波画像内の構造体の数の増減が所定の値以下の場合に第１の超音波画像を基準画像として選択し、超音波画像内の構造体の数の増減が所定の値以下の範囲で画像処理を施し、第３の超音波画像を生成する。一方、超音波画像内の構造体の数の増減が所定の値より大きい場合、超音波観測装置３は、第２の超音波画像を基準画像として選択し、超音波画像内の構造体の数の増減が所定の値以下の範囲で画像処理を施し第３の超音波画像を生成する。なお、超音波画像内の構造体の数は、超音波画像内の輝度値の分布から検出することができる。

第１の超音波画像において、強調処理によって超音波画像内の構造体の数が増加してしまう場合がある。また、第１の超音波画像において、平滑化処理によって超音波画像内の構造体の数が減少してしまう場合がある。このように、第１の画像処理によって、超音波画像内の構造体の数の増減が生じた場合に、超音波観測装置３は、第２の超音波画像を基準画像として第３の超音波画像を生成するため、観察者は、適切な精査を行うことができる。

特徴量が超音波画像内の所定の領域として例えば超音波画像内の臓器が写っている領域である充実性領域における平均輝度値である場合、超音波画像内の充実性領域の平均輝度値の変化量が所定の値以下の場合に第１の超音波画像を基準画像として選択し、平均輝度の変化量が所定の値以下の範囲で画像処理を施し、第３の超音波画像を生成する。一方、超音波画像内の充実性領域の平均輝度値の変化量が所定の値より大きい場合、超音波観測装置３は、第２の超音波画像を基準画像として選択し、平均輝度の変化量が所定の値以下の範囲で画像処理を施し、第３の超音波画像を生成する。なお、充実性領域は、ユーザが超音波画像を観察して定めてもよいし、公知の手段によって超音波観測装置３が自動的に検出してもよい。

特徴量が超音波画像内に描出される輪郭線の本数や端部、分岐の数等により評価される輪郭線の複雑さである場合、超音波画像内に描出される輪郭線の複雑さの変化量が所定の値以下の場合に第１の超音波画像を基準画像として選択し、輪郭線の複雑さの変化量が所定の値以下の範囲で画像処理を施し、第３の超音波画像を生成する。一方、超音波画像内に描出される輪郭線の複雑さの変化量が所定の値より大きい場合、超音波観測装置３は、第２の超音波画像を基準画像として選択し、輪郭線の複雑さの変化量が所定の値以下の範囲で画像処理を施し、第３の超音波画像を生成する。

なお、第３の画像処理は、基準画像に対して追加の画像処理を施さなくてもよい。この場合、第１の超音波画像又は第２の超音波画像を第３の超音波画像として生成してもよい。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係る超音波観測装置を備えた超音波診断システムの構成を模式的に示す図である。図３に示す超音波診断システム１Ａにおいて、超音波観測装置３Ａは、基準画像選択部３７Ａと、領域分割部４２Ａと、第３画像生成部３８Ａと、を備える。その他の超音波診断システム１Ａの構成は、実施の形態１で説明した超音波診断システム１の構成と同様であるから、適宜説明を省略する。

領域分割部４２Ａは、第１の超音波画像又は第２の超音波画像の少なくともいずれか一方の構造に基づいた領域に分割する。具体的には、領域分割部４２Ａは、例えば第１の超音波画像を、臓器の実質部が写っている領域（以下、充実性領域という）、管腔やのう胞等の領域（以下、管腔・のう胞領域）、管腔やのう胞等の辺縁の領域（以下、辺縁領域という）に分割する。領域分割部４２Ａは、第２の超音波画像の構造に基づいて、第２の超音波画像を領域に分割してもよい。また、領域分割部４２Ａは、第１の超音波画像及び第２の超音波画像から算出した構造に関する特徴量に基づいて、第１の超音波画像又は第２の超音波画像を領域に分割してもよい。

基準画像選択部３７Ａは、分割した領域毎に第１の超音波画像又は第２の超音波を基準画像として選択する。

第３画像生成部３８Ａは、第３の画像処理として、領域毎の基準画像に対して異なる画像処理を施す。

図４は、本発明の実施の形態２に係る超音波観測装置が行う処理の概要を示すフローチャートである。まず、実施の形態１と同様に、ステップＳ１、Ｓ２の処理を行い、第１の超音波画像及び第２の超音波画像を生成する。

図５は、表示装置に表示される第１の超音波画像の一例を表す図である。図５に示すように、第１の超音波画像１０には、管腔又はのう胞である領域１１が含まれている。

続いて、領域分割部４２Ａは、第１の超音波を構造に基づいた領域に分割する（ステップＳ１１）。図６は、第１の超音波画像を領域に分割する様子を表す図である。図６に示すように、領域分割部４２Ａは、第１の超音波画像を充実性領域Ａ１、管腔・のう胞領域Ａ２−１、Ａ２−２、及び辺縁領域Ａ３−１、Ａ３−２に分割する。具体的には、領域分割部４２Ａは、第１の超音波画像の構造に基づく特徴量を算出し、算出した特徴量に基づいて、第１の超音波画像を充実性領域Ａ１、管腔・のう胞領域Ａ２−１、Ａ２−２、及び辺縁領域Ａ３−１、Ａ３−２に分割する。

その後、基準画像選択部３７Ａは、分割した領域毎に第１の超音波画像又は第２の超音波を基準画像として選択する（ステップＳ１２）。具体的には、基準画像選択部３７Ａは、例えば、充実性領域Ａ１、及び辺縁領域Ａ３−１、Ａ３−２の基準画像を第１の超音波画像、管腔・のう胞領域Ａ２−１、Ａ２−２の基準画像を第２の超音波画像として選択する。

そして、第３画像生成部３８Ａは、領域毎の基準画像に対して異なる画像処理を施した第３の超音波画像を生成する（ステップＳ４）。具体的には、第３画像生成部３８Ａは、基準画像が第１の超音波画像である充実性領域Ａ１、及び辺縁領域Ａ３−１、Ａ３−２に対しては強調処理、ノイズカット処理、及び平滑化処理を施し、基準画像が第２の超音波画像である管腔・のう胞領域Ａ２−１、Ａ２−２に対してはノイズカット処理を施し、第３の超音波画像を生成する。ただし、第３画像生成部３８Ａは、領域毎に異なる画像処理を施してもよい。具体的には、第３画像生成部３８Ａは、充実性領域Ａ１に対しては強調処理、ノイズカット処理、及び平滑化処理を施し、管腔・のう胞領域Ａ２−１、Ａ２−２に対してはノイズカット処理を施し、辺縁領域Ａ３−１、Ａ３−２に対しては強調処理、及び平滑化処理を施し、第３の超音波画像を生成してもよい。また、充実性領域Ａ１、管腔・のう胞領域Ａ２−１、Ａ２−２、又は辺縁領域Ａ３−１、Ａ３−２が複数の分断された領域である場合、分断されたそれぞれの領域に異なる画像処理を施してもよい。

その後、表示装置４は、超音波観測装置３Ａの出力に基づいて、第３の超音波画像を表示する（ステップＳ５）。

以上説明したように、実施の形態２によれば、基準画像に対して領域毎に異なる画像処理を施すため、観察者は、より観察しやすい画像に対して適切な精査を行うことができる。

（変形例１）
上述した実施の形態では、時系列に並べられた第１の超音波画像から１枚の画像を選択し、選択した画像に対応した第３の超音波画像を生成する構成を説明したが、これに限られない。第１の超音波画像又は第２の超音波画像は、時系列順の前又は後の複数の第１の超音波画像又は第２の超音波画像の画素を比較して生成されてもよい。

図７は、前後の第１の超音波画像を比較する様子を表す図である。図７の（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１画像生成部３５は、時系列順の前後３枚の第１の超音波画像１０ａ、１０ｂ、１０ｃを比較し、画素毎に輝度値の最頻値を採用して第１の超音波画像を生成する。その結果、第１の超音波画像１０ａ、１０ｂ、１０ｃのノイズが除去され、図５のようなノイズの含まれない第１の超音波画像を得ることができる。なお、図７は、画素を比較する説明のための模式図であり、実際には超音波画像にはより細かい画素が含まれ、各画素内は単一の輝度値である。

同様に、第２画像生成部３６は、時系列順の前後複数の第２の超音波画像を比較して、ノイズを除去した第２の超音波画像を生成する。

変形例１によれば、ノイズが少ない第１の超音波画像及び第２の超音波画像を生成することができるため、ノイズの少ない基準画像に基づいて第３の超音波画像を生成できる。よって、観察者は、ノイズの少ない第３の超音波画像で精査することができる。

なお、上述した実施の形態では、第１画像生成部３５、第２画像生成部３６、第３画像生成部３８（３８Ａ）が超音波画像に対して画像処理を施す例を説明したが、第１画像生成部３５、第２画像生成部３６、第３画像生成部３８（３８Ａ）は、エコー信号に対して画像処理を施してもよい。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、以上のように表し、かつ記述した特定の詳細及び代表的な実施の形態に限定されるものではない。従って、添付のクレーム及びその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１、１Ａ 超音波診断システム
２ 超音波内視鏡
３、３Ａ 超音波観測装置
４ 表示装置
２１ 超音波振動子
３１ 送受信部
３２ 信号処理部
３３ 画像処理部
３４ フレームメモリ
３５ 第１画像生成部
３６ 第２画像生成部
３７、３７Ａ 基準画像選択部
３８、３８Ａ 第３画像生成部
３９ 入力部
４０ 記憶部
４１ 制御部
４２Ａ 領域分割部

Claims (8)

1. 観測対象に対して送信した超音波が前記観測対象によって反射された超音波エコーを電気信号に変換したエコー信号に基づいて超音波画像を生成する超音波観測装置であって、
   前記超音波画像に第１の画像処理を施した第１の超音波画像を生成する第１画像生成部と、
   前記超音波画像に前記第１の画像処理とは異なる第２の画像処理を施した第２の超音波画像を生成する第２画像生成部と、
   前記第１の超音波画像と前記第２の超音波画像との差分が所定の値以下である場合には、前記第１の超音波画像を基準画像とし、前記第１の超音波画像と前記第２の超音波画像との差分が前記所定の値より大きい場合は、前記第２の超音波画像を前記基準画像として選択する基準画像選択部と、
   前記基準画像に対して、第３の画像処理を施した第３の超音波画像を生成する第３画像生成部と、
   を備えることを特徴とする超音波観測装置。
2. 前記第２の画像処理は、前記超音波画像に与える影響を前記第１の画像処理よりも低減させた画像処理であることを特徴とする請求項１に記載の超音波観測装置。
3. 前記基準画像選択部は、前記第１の超音波画像及び前記第２の超音波画像に基づく特徴量を算出して、該特徴量に基づいて前記第１の超音波画像と前記第２の超音波画像との差分を算出することを特徴とする請求項１に記載の超音波観測装置。
4. 前記第３の画像処理は、前記基準画像に基づく特徴量の変化量が所定の範囲内に収まる処理であることを特徴とする請求項３に記載の超音波観測装置。
5. 前記第１の超音波画像又は前記第２の超音波画像の少なくともいずれか一方の構造に基づいた領域に分割する領域分割部を備え、
   前記基準画像選択部は、前記領域毎に前記第１の超音波画像又は前記第２の超音波画像を前記基準画像として選択し、
   前記第３画像生成部は、前記第３の画像処理として、前記領域毎の前記基準画像に対して異なる画像処理を施すことを特徴とする請求項１に記載の超音波観測装置。
6. 前記第１の超音波画像又は前記第２の超音波画像は、時系列順の前又は後の複数の前記第１の超音波画像又は前記第２の画像処理の画素を比較して生成されることを特徴とする請求項１に記載の超音波観測装置。
7. 観測対象に対して送信した超音波が前記観測対象によって反射された超音波エコーを電気信号に変換したエコー信号に基づいて超音波画像を生成する超音波観測装置の作動方法であって、
   第１画像生成部が、前記超音波画像に第１の画像処理を施した第１の超音波画像を生成する第１画像生成ステップと、
   第２画像生成部が、前記超音波画像に前記第１の画像処理とは異なる第２の画像処理を施した第２の超音波画像を生成する第２画像生成ステップと、
   基準画像選択部が、前記第１の超音波画像と前記第２の超音波画像との差分が所定の値以下である場合には、前記第１の超音波画像を基準画像とし、前記第１の超音波画像と前記第２の超音波画像との差分が前記所定の値より大きい場合は、前記第２の超音波画像を前記基準画像として選択する基準画像選択ステップと、
   第３画像生成部が、前記基準画像に対して、第３の画像処理を施した第３の超音波画像を生成する第３画像生成ステップと、
   を含むことを特徴とする超音波観測装置の作動方法。
8. 観測対象に対して送信した超音波が前記観測対象によって反射された超音波エコーを電気信号に変換したエコー信号に基づいて超音波画像を生成する超音波観測装置の作動プログラムであって、
   第１画像生成部が、前記超音波画像に第１の画像処理を施した第１の超音波画像を生成する第１画像生成ステップと、
   第２画像生成部が、前記超音波画像に前記第１の画像処理とは異なる第２の画像処理を施した第２の超音波画像を生成する第２画像生成ステップと、
   基準画像選択部が、前記第１の超音波画像と前記第２の超音波画像との差分が所定の値以下である場合には、前記第１の超音波画像を基準画像とし、前記第１の超音波画像と前記第２の超音波画像との差分が前記所定の値より大きい場合は、前記第２の超音波画像を前記基準画像として選択する基準画像選択ステップと、
   第３画像生成部が、前記基準画像に対して、第３の画像処理を施した第３の超音波画像を生成する第３画像生成ステップと、
   を超音波観測装置に実行させることを特徴とする超音波観測装置の作動プログラム。

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