JP3932482B2

JP3932482B2 - 超音波診断装置

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Publication number: JP3932482B2
Application number: JP2002304399A
Authority: JP
Inventors: 剛松村; 聡玉野; 毅三竹; 毅椎名; 誠山川
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2002-10-18
Filing date: 2002-10-18
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2022-10-18
Also published as: US20060052702A1; CN1705460A; EP1554982A4; JP2004135929A; EP1554982A1; CN101427931B; WO2004039262A1; CN100450446C; CN101427931A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波診断装置に係り、具体的には被検体の断層画像と被検体の生体組織の硬さや柔らかさ等を表す弾性画像とを例えば重ねて表示する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
超音波診断装置は、被検体に当接させた探触子を介して被検体に時間間隔をおいて超音波を繰り返し送信し、被検体から発生する時系列の反射エコー信号を受信し、その反射エコー信号に基づいて濃淡断層像例えば白黒のＢモード像を得る装置として知られている。
【０００３】
このような超音波診断装置において、被検体から発生する時系列の反射エコー信号に基づいて被検体の生体組織の変位を計測し、計測された変位から弾性情報例えば生体組織の硬さ、軟らかさ、歪み、弾性率などを求め、求められた弾性情報からカラー弾性画像を構成する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この場合、カラー弾性画像と断層像を別々に表示すると、観者例えば医師は、目線をずらして両方の画像を対比しなければならないから、精度の高い対比観察を行うことができない。そこで、カラー弾性画像を断層像に重畳表示して両画像を対応させることにより、被検体の生体組織の硬い部位又は軟らかい部位を判断できるようにしている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−３１７３１３号公報
【特許文献２】
特開平２０００−６０８５３号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献２のように、カラー弾性画像を断層像に重畳表示すると、重ねられた部分ではどちらか一方の画像が表示されないことになる。つまり、カラー弾性画像が優先して表示されると、同一部位の断層像が表示されない。例えば、動きのある臓器等を診断しようとする場合、その動きと弾性変化の両方を観察することができなくなるという問題がある。特に、弾性変化と臓器の形状変化との関係を観察したい場合があるが、このような要望には対応できない。また、生体組織の硬化領域と被検体の部位との対応関係を的確に把握できないから、例えば、癌の腫瘍の周囲に存在する硬化領域がその腫瘍の大きさに対してどのように広がっているかの識別が難しくなる。その結果、手術による摘出範囲を的確に決めることができないおそれがある。
【０００６】
本発明は、超音波診断画像で生体組織とその弾性との関係を的確に診断可能にすることを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の超音波診断装置は、被検体に時間間隔をおいて超音波を繰り返し送信し、該超音波の送信に対応する時系列の反射エコー信号を受信して濃淡断層像を構成する断層像構成部と、前記時系列の反射エコー信号に基づいて前記被検体の生体組織の変位を計測して弾性情報を求めてカラー弾性画像を構成する弾性画像構成部と、前記濃淡断層像の輝度情報と前記カラー弾性画像の弾性情報を座標ごとに設定割合で加算して、前記濃淡断層像の注目領域の大きさに対する前記カラー弾性画像の硬化領域の広がり具合を相互に対比できる合成画像を作成する画像合成部と、該作成された合成画像を表示する表示部とを備えた構成とする。
【０００８】
これによれば、合成画像の各画素の輝度情報及び色相情報は、濃淡断層像とカラー弾性像の画素情報を設定割合で加算したものとなるから、両方の画像の情報を含んだ合成画像になる。したがって、合成画像には、異なる生体組織の境界や、生体組織の動き及び形状変化などが表示されると同時に、それら組織の各部位の弾性情報がカラー画像により重ねて表示されるから、生体組織とその弾性の関係を的確に診断可能になる。
【０００９】
その結果、例えば、生体組織に腫瘍がある場合、その腫瘍の周囲の生体組織には弾性が硬化している領域が存在するから、本発明の合成画像によれば、腫瘍の大きさと硬化領域の広がり具合の両方を反映した画像が得られるので、その硬化領域の広がりと腫瘍の大きさを相対的に対比することができ、癌等の摘出範囲を的確に決めることができる。
【００１０】
この場合において、合成に係る設定割合、つまり濃淡断層像とカラー弾性画像にそれぞれ重み付けを施すことにより、濃淡断層像による生体組織形態の画像あるいはカラーによる弾性の画像のいずれか一方の画像を重視した所望の表示画像を得ることができる。
【００１１】
また、合成画像を作成する場合、断層像の輝度情報を光の３原色すなわちＲＧＢ信号に変換し、変換された信号を設定割合でカラー弾性画像の色相情報と加算する画像構成部とするのが好ましい。
【００１２】
また、予め設定された関心領域のカラー弾性画像を作成するのが望ましい。これにより、弾性画像構成部は、被検体の関心領域内の生体組織に特定してカラー弾性画像を構成することができる。したがって、生体組織全体に渡ってカラー弾性画像を構成する場合に比べ、カラー画像の構成時間を短縮することができ、表示画像のフレームレートを向上させることができる。
【００１３】
さらに、設定割合および関心領域をそれぞれ可変設定するようにしてもよい。これにより、設定割合や関心領域を被検体の観察すべき生体組織に性質に応じて各パラメータを任意に設定することが可能となる。
【００１４】
また、本発明の超音波診断装置は、濃淡断層像にカラー弾性画像を設定割合で加算合成することに代えて、弾性情報の設定閾値に基づいてカラー弾性画像の弾性が異なる組織の境界線を検出する輪郭検出部を設け、これにより検出された境界線が濃淡断層像に重ねて表示するようにしてもよい。
【００１５】
これにより、表示画像は、生体組織の動き及び形状変化などが表示されると同時に、弾性が異なる生体組織の境界線すなわち輪郭が重ねて表示されるから、生体組織の動き及び形状変化と弾性との対応関係を的確に診断することができる。
【００１６】
ところで、上述によって作成された濃淡断層像、カラー弾性画像及びこれらの合成画像並びに境界線画像の４つの画像のうち、少なくとも２つを選択する画像選択部を設け、これにより、選択された２つの画像を表示部の同一画面上の２つの表示領域に並べて表示させるようにすることができる。
【００１７】
これにより、例えば、合成画像と濃淡断層像とを選択して表示させると、合成画像上で生体組織の形態と弾性との対応関係を知覚した後、その関係を画面に表示させた濃淡断層像と対比観察させることで再確認することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本発明を適用してなる超音波診断装置の第１の実施形態について、図１乃至図４を用いて説明する。図１は本発明を適用した超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。図２は画像合成部の構成を示す概念図である。図３と図４はそれぞれ断層像、弾性画像、合成画像の具体的な表示例を示している。
【００１９】
図１に示すように、超音波診断装置１には、被検体に当接させて用いる探触子１０と、探触子１０を介して被検体に時間間隔をおいて超音波を繰り返し送信する送信部１２と、被検体から発生する時系列の反射エコー信号を受信する受信部１４と、受信された反射エコーを整相加算してＲＦ信号フレームデータを時系列に生成する整相加算部１６とが設けられている。
【００２０】
また、整相加算部１６からのＲＦ信号フレームデータに基づいて被検体の濃淡断層像例えば白黒断層像を構成する断層像構成部１８と、整相加算部１６のＲＦ信号フレームデータから被検体の生体組織の変位を計測して弾性データを求めてカラー弾性画像を構成する弾性画像構成部２０とが備えられている。そして、白黒断層像とカラー弾性画像を合成する画像合成部２２と、合成された合成画像を表示する表示部２４が設けられている。
【００２１】
探触子１０は、複数の振動子を配設して形成されており、電子的にビーム走査を行って被検体に振動子を介して超音波を送受信する機能を有している。
【００２２】
送信部１２は、探触子１０を駆動して超音波を発生させるための送波パルスを生成するとともに、送信される超音波の収束点をある深さに設定する機能を有している。また、受信部１４は、探触子１０で受信した反射エコー信号について所定のゲインで増幅してＲＦ信号すなわち受波信号を生成するものである。
【００２３】
整相加算部１６は、受信部１４で増幅されたＲＦ信号を入力して位相制御し、一点又は複数の収束点に対し超音波ビームを形成してＲＦ信号フレームデータを生成するものである。
【００２４】
断層像構成部１８は、信号処理部３０と白黒スキャンコンバータ３２を含んで構成されている。ここで、信号処理部３０は、整相加算部１６からのＲＦ信号フレームデータを入力してゲイン補正、ログ圧縮、検波、輪郭強調、フィルタ処理等の信号処理を行い断層像データを得るものである。また、白黒スキャンコンバータ３２は、信号処理部３０からの断層像データをディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、変換された複数の断層像データを時系列に記憶するフレームメモリと、制御コントローラを含んで構成されている。その白黒スキャンコンバータ３２は、制御コントローラによりフレームメモリに格納された被検体内の断層フレームデータを１画像として取得し、取得された断像フレームデータをテレビ同期で読み出すための信号に変換するものである。
【００２５】
また、弾性画像構成部２０は、ＲＦ信号選択部３４と、変位計測部３５と、圧力計測部３６と、弾性データ演算部３７と、弾性信号処理部３８と、カラースキャンコンバータ３９とを含んで構成されており、整相加算部１６の後段に分岐して設けられている。
【００２６】
ＲＦ信号選択部３４は、フレームメモリと、選択部とを含んで構成されている。そのＲＦ信号選択部３４は、整相加算部１６からの複数のＲＦ信号フレームデータをフレームメモリに格納し、格納されたＲＦ信号フレームデータ群から選択部により１組すなわち２つのＲＦ信号フレームデータを選び出すものである。例えば、ＲＦ信号選択部３４は、整相加算部１６から時系列すなわち画像のフレームレートに基づいて生成されるＲＦ信号フレームデータをフレームメモリ内に順次確保し、制御部２６からの指令に応じて現在確保されたＲＦ信号フレームデータ（Ｎ）を第１のデータとして選択部で選択すると同時に、時間的に過去に確保されたＲＦ信号フレームデータ群（Ｎ−１、Ｎ−２、Ｎ−３…Ｎ―Ｍ）の中から１つのＲＦ信号フレームデータ（Ｘ）を選択するものである。なお、ここでＮ、Ｍ、ＸはＲＦ信号フレームデータに付されたインデックス番号であり、自然数とする。
【００２７】
変位計測部３５は、１組のＲＦ信号フレームデータから生体組織の変位などを求めるものである。例えば、変位計測部３５は、ＲＦ信号選択部３４により選択された１組のデータすなわちＲＦ信号フレームデータ（Ｎ）及びＲＦ信号フレームデータ（Ｘ）から１次元或いは２次元相関処理を行って、断層像の各点に対応する生体組織おける変位や移動ベクトルすなわち変位の方向と大きさに関する１次元又は２次元変位分布を求める。ここで、移動ベクトルの検出にはブロックマッチング法を用いる。ブロックマッチング法とは、画像を例えばＮ×Ｎ画素からなるブロックに分け、関心領域内のブロックに着目し、着目しているブロックに最も近似しているブロックを前のフレームから探し、これ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を行う。
【００２８】
圧力計測部３６は、被検体の診断部位における体腔内圧力を計測、推定するものである。例えば、被検体の体表面に接触させて用いる探触子１０には、圧力センサを有する圧力計測部が取り付けられており、その探触子１０のヘッドを加圧、減圧することで被検体の診断部位の体腔内に応力分布を与える。このとき、任意の時相において、圧力センサは、探触子ヘッドにより体表面に加えられた圧力を計測して保持するようにしている。
【００２９】
弾性データ演算部３７は、変位計測部３５からの計測値例えば移動ベクトルと圧力計測部３６からの圧力値とから断層像上の各点に対応する生体組織の歪みや弾性率を演算し、その歪みや弾性率に基づいて弾性画像信号すなわち弾性フレームデータを生成するものである。
【００３０】
このとき、歪みのデータは、生体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、圧力の変化を移動量の変化で除することによって計算される。例えば、変位計測部３５により計測された変位をΔＬ、圧力計測部３６により計測された圧力をΔＰとすると、歪み（Ｓ）は、ΔＬを空間微分することによって算出することができるから、Ｓ＝ΔＬ／ΔＸという式を用いて求められる。また、弾性率データのヤング率Ｙ_ｍは、Ｙ_ｍ＝（ΔＰ）／（ΔＬ／Ｌ）という式によって算出される。このヤング率Ｙ_ｍから断層像の各点に相当する生体組織の弾性率が求められるので、２次元の弾性画像データを連続的に得ることができる。なお、ヤング率とは、物体に加えらえた単純引張り応力と、引張りに平行に生じるひずみに対する比である。
【００３１】
弾性データ処理部３８は、フレームメモリと画像処理部とを含んで構成されており、弾性データ演算部３７から時系列に出力される弾性フレームデータをフレームメモリに確保し、確保されたフレームデータを制御部２６の指令に応じて画像処理部により画像処理を行うものである。
【００３２】
カラースキャンコンバータ３９は、弾性データ処理部３８からの弾性フレームデータに基づいて色相情報に変換するものである。つまり、弾性フレームデータに基づいて光の３原色すなわち赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に変換するものである。例えば、歪みが大きい弾性データを赤色コードに変換すると同時に、歪みが小さい弾性データを青色コードに変換する。
【００３３】
そして、本発明に係る画像合成部２２は、図２に示すように、フレームメモリ５０と、画像処理部５１と、画像選択部５２とを備えて構成されている。ここで、フレームメモリ５０は、白黒スキャンコンバータ３２からの断層像データとカラースキャンコンバータ３９からの弾性画像データとを格納するものである。また、画像処理部５１は、フレームメモリ５０に確保された断層像データと弾性画像データを制御部２６の指令に応じて設定割合で加算して合成するものである。合成画像の各画素の輝度情報及び色相情報は、白黒断層像とカラー弾性像の各情報を設定割合で加算したものとなる。さらに、画像選択部５２は、フレームメモリ５０内の断層像データと弾性画像データ及び画像処理部５１の合成画像データのうちから画像表示部２４に表示する画像を制御部２６の指令に応じて選択するものである。
【００３４】
このように構成される超音波診断装置１の動作について説明する。超音波診断装置１は、被検体に当接させた探触子１０を介して被検体に時間間隔をおいて送信部１２により超音波を繰り返し送信し、被検体から発生する時系列の反射エコー信号が受信部１４により受信されて整相加算されてＲＦ信号フレームデータが生成される。そのＲＦ信号フレームデータに基づいて断層像構成部１８により濃淡断層像例えば白黒Ｂモード像が得られる。このとき、探触子１０を一定方向走査すると、一枚の断層像が得られる。一方、整相加算部１６により整相加算されたＲＦ信号フレームデータに基づいて弾性画像構成部２０によりカラー弾性画像が得られる。そして、得られた白黒断層像とカラー弾性画像を画像合成部２２により加算して合成画像を作成する。
【００３５】
ここで、本発明に係る画像合成部２２の処理の一例を説明する。以下の説明では、画像処理部５１に入力される断層像データを（断層像データ）_ｉ，ｊ、弾性画像データを（弾性画像データ）_ｉ，ｊとしている。ここで、（ｉ，ｊ）はデータ要素の座標を示している。
【００３６】
まず、白黒の輝度情報を有する断層像データを色相情報に変換する。変換後の断層像データが白黒輝度情報と同じビット長であるとすると、変換された断層像データに関する色相データ、すなわち光の３原色（ＲＧＢ）のデータは次の数１のように表される。
【００３７】
【数１】
（断層像データＲ）_ｉ，ｊ＝（断層像データ）_ｉ，ｊ
（断層像データＧ）_ｉ，ｊ＝（断層像データ）_ｉ，ｊ
（断層像データＢ）_ｉ，ｊ＝（断層像データ）_ｉ，ｊ
次に、変換された断層像データと弾性画像データを設定割合（α）で加算して合成する。ここで、設定割合（α）は、生体組織の性質などに応じて観者により操作卓２８から予め任意に設定されており、ゼロより大きく１より小さい値である。この設定割合（α）を用いると、生成される合成画像は、数２に示すように合成される。そして、合成された合成画像は、画像選択部５２により選択されて表示部２４に表示される。
【００３８】
【数２】
（合成画像データＲ）_ｉ，ｊ
＝（１−α）×（断層像データＲ）_ｉ，ｊ＋α×（弾性画像データＲ）_ｉ，ｊ
（合成画像データＧ）_ｉ，ｊ
＝（１−α）×（断層像データＧ）_ｉ，ｊ＋α×（弾性画像データＧ）_ｉ，ｊ
（合成画像データＢ）_ｉ，ｊ
＝（１−α）×（断層像データＢ）_ｉ，ｊ＋α×（弾性画像データＢ）_ｉ，ｊ
このように合成される画像について図３と図４を用いて説明する。図３は、断層像と弾性画像を合成せずに重畳表示した場合の表示例であり、図４は、本実施形態による断層像と弾性画像との合成画像の表示例である。また、図３Ａと図４Ａは、腫瘍６０が表示されている白黒断層像である。また、図３Ｂと図４Ｂは、腫瘍６０の周囲における生体組織の硬化領域６１が表示されているカラー弾性画像である。そして、図３Ｃには、白黒断層像にカラー弾性画像が重畳された画像が表示されており、図４Ｃには、画像合成部２２により白黒断層像とカラー弾性画像が合成された画像が表示されている。
【００３９】
まず、図３Ｃに示すように、白黒断層像による空間分布情報すなわち生体組織形態が弾性画像による弾性分布情報によって上書きされている。つまり、弾性画像が白黒断層像に優先して重ねられているので、両画像を相互に対比することができない。図３Ｃの合成画像では、腫瘍６０の画像が硬化領域６１の画像に上書きされて塗り替えられているため、腫瘍６０の大きさと硬化領域６１の広がり具合を相対的に対応付けることが困難となっている。
【００４０】
一方、図４Ｃに示すように、合成画像は、図４Ａの白黒断層像と図４Ｂのカラー弾性画像を各座標点において設定割合（α）で加算したものであるから、両方の画像の情報が反映された画像となっている。したがって、図４Ｃに示す画像には、硬化領域６１の画像上に腫瘍６０の形態がうっすらと表示されているので、腫瘍６０の輪郭を識別することができる。このように硬化領域６１の画像が視覚的にいわば半透明的に重畳して表示されているため、腫瘍６０の大きさに対する硬化領域６１の広がり具合を同一画像上で相対的に対比することができ、手術による摘出範囲を的確に決めることができる。
【００４１】
このように本実施形態の超音波装置は、弾性画像による生体組織の弾性と断層像による超音波反射強度の分布すなわち生体組織形態を同一画像上で相互に対比できる画像を表示することができる。すなわち、断層像と弾性画像を相互にいわば半透明にした画像を表示することができるので、生体組織とその弾性との関係を的確に診断することが可能になる。
【００４２】
（実施形態２）
本発明を適用してなる超音波診断装置の第２の実施形態を説明する。第１の実施形態では、白黒断層像と弾性画像を設定割合（α）で加算して合成する例をを説明したが、それに代えて、本実施形態では、弾性画像の硬化領域の輪郭すなわち境界線を示す画像を断層像に合成する例を説明する。
【００４３】
本発明に係る画像合成部２２は、図２に示した構成に加えて輪郭検出部を備えて構成している。輪郭検出部とは、例えば設定された閾値に基づいて生体組織における異なる弾性を有する領域の境界線を検出して抽出するものである。
【００４４】
ここで、輪郭検出部について詳細に説明する。以下の説明では、輪郭検出部に入力される弾性画像データを（弾性画像データＸ）_ｉ，ｊ、輪郭検出部から出力される画像データを（輪郭画像データＸ）_ｉ，ｊとする。
【００４５】
まず、輪郭検出部は、（弾性画像データＸ）_ｉ，ｊに画像処理フィルターを用いて２値化する。例えば、平滑フィルターやメジアンフィルターを施し、予め操作卓２８により設定された閾値（Ｔ１）に基づいて（画像データＸ）_ｉ，ｊを２値化する。これにより、（弾性画像データＸ）_ｉ，ｊは、閾値（Ｔ１）より小さい領域と閾値（Ｔ１）より大きい領域の２つの領域に明確に分離される。
【００４６】
次に、（弾性画像データＸ）_ｉ，ｊにおいて分離された２つの領域の境界に相当する座標位置（ｉ，ｊ）に例えば数値１を代入して置換すると同時に、他の座標に数値０を代入する。これにより、２つの領域に境界に相当する座標だけが数１となるので、その境界だけを表示する（輪郭画像データＸ）_ｉ，ｊが生成される。
【００４７】
更に、別の閾値の境界線も同時に画像化することもできる。例えば、別の閾値（Ｔ２）に基づいて（弾性画像データＸ）_ｉ，ｊを２つの領域に分離し、その分離された境界に対応する座標（ｉ，ｊ）に例えば数値２を代入して置換する。この数値２を代入した座標と上記数値１を代入した座標を抽出すれば、２本の境界線を表す輪郭画像を得ることができる。このように、観者の所望に応じて閾値を設定することにより複数の境界線を有する輪郭画像を生成することができる。
【００４８】
そして、得られた輪郭画像とカラー弾性画像が設定割合（α）に基づいて画像処理部５２により加算合成される。その合成画像は、画像選択部５２により選択されて表示される。
【００４９】
このような輪郭検出処理を施した具体的な表示例について図５を用いて説明する。図５は、白黒断層像と弾性画像から抽出された輪郭画像を合成処理して表示させた画像の一例である。図５Ａに示すとおり、白黒断層像は腫瘍６０を含んで表示されている。また、図５Ｂに示すとおり、輪郭画像には輪郭画像には第１の閾値により検出された第１の境界線７０と第２の閾値により検出された第２の境界線７１が表示されている。そして、図５Ｃに示すとおり、白黒断層像と輪郭画像を合成した合成画像が表示されている。なお、合成処理の手順は第１の実施形態で説明した手順と同様である。
【００５０】
このように、図５Ｃの画像には、腫瘍６０を含む硬化領域に関する境界線７０と、生体組織が例えば石灰化した領域に関する境界線７１の両方の画像が、断層像に合成されて表示されている。したがって、図５Ｃに示す画像を観察すれば、生体組織形態と弾性が異なる境界との対応関係を的確に診断することができる。これにより、例えば、癌の治療において、腫瘍６０の広がりや大きさに対する硬化領域６１の広がりを相互に対比できることになるから、その広がりの相対的な違いを一目瞭然に把握することができ、被検体の摘出範囲を的確に決めることができる。
【００５１】
この場合において、白黒断層像に輪郭画像をそれぞれ重み付けをして合成する例を説明したが、これに代えて単に重畳表示するようにしてもよい。すなわち、輪郭画像の輪郭線の幅は小さいので、その輪郭線により覆い隠される断層像の領域も小さくなる。したがって、両方の画像データを重畳表示させても、位置対応の不明瞭性、不明確性の度合いが小さくなるので、相互に対応関係を把握することができる。このとき、重畳表示する場合、設定割合（α）の値を０若しくは１として両方の画像を合成すればよい。
【００５２】
また、弾性画像に基づいて輪郭画像を作成する例を説明したが、断層画像に基づいて輪郭画像を構成してもよい。また、閾値の値、閾値の個数及び設定割合すなわち混合の比率α、並びに輪郭検出部の機能を画像合成部２２において有効にするか無効にするかの決定は、それぞれユーザインターフェース例えば操作卓１８により任意に設定変更される。
【００５３】
以上、２つの実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明に係る超音波診断装置は、これに限られるものではない。例えば、画像合成部２２により合成処理される領域を予め設定された関心領域に特定して処理することができる。すなわち、弾性画像構成部２０は、被検体の生体組織の異なる弾性に色相を付加してカラー弾性画像を構成する際、画像の構成範囲を制御部２６の指令に応じて予め設定した関心領域内に特定してカラー画像を構成することができる。したがって、被検体の生体組織全体に渡ってカラー弾性画像を構成する場合に比べ、画像構成時間を短縮することができるのため、表示画像のフレームレートを向上させることができる。なお、関心領域すなわち表示画像上の設定領域は、ユーザインターフェース例えば操作卓２８により任意に設定変更される。
【００５４】
また、本実施形態の画像選択部５２は、白黒断層像と弾性画像の合成画像を選択して表示部２４に表示させているが、表示させる画像を任意に選択することができる。例えば、生成される画像には、断層像、弾性画像、合成画像、断層像の輪郭画像、弾性画像の輪郭画像などがあるが、画像選択部５２は、その生成された画像群のうちから任意の画像を複数選択して同一画面上で並べて表示させることができる。このようにすれば、例えば、断層像と合成画像とを選択してその両方の画像を並べて表示することができるから、合成画像上で生体組織の形態と弾性との対応関係を知覚した後、その関係を画面に表示させた濃淡断層像と対比観察させることで再確認することができる。
【００５５】
また、本実施形態の変位計測部３５は、断層像の各点に相当する生体組織の移動ベクトルを検出する際、ブロックマッチング法を用いているが、これに代えてグラジェント法などの技術を用いることができる。例えば、２画像データの同一領域における自己相関を計算して変位を算出する方法を用いることができる。
【００５６】
さらに、本実施形態の探触子１０には、複数の振動子を配設して形成される電子走査形のものを用いているが、これに代えて１つの振動子を有してなる機械式走査形の探触子を用いてもよい。また、この探触子１０は、被検体の体表面に接触させるものであるが、経食道探触子や血管内探触子を用いた場合でも本発明を適用することができる。
【００５７】
また、本実施形態における画像の合成処理では、白黒断層像にカラー弾性画像を合成する例を説明したが、生体組織の性質等に応じて変更することができる。例えば、青系の色相が付された濃淡断層像と赤系の色相が付された濃淡弾性画像を合成するようにしてもよい。
【００５８】
また、本実施形態の弾性データ演算部３７は、生体組織の歪み（Ｓ）とヤング率Ｙ_ｍを求めて弾性画像データを生成しているが、これに代えてスティフネスパラメータ（β）、圧弾性係数（Ｅｐ）、増分弾性係数（Ｅｉｎｃ）などの動脈壁の硬さや物性を表すパラメータを求めて弾性率を生成してもよい。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、超音波診断画像で生体組織とその弾性との関係を的確に診断可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】画像構成部の構成を示す概念図である。
【図３】断層像にカラー弾性画像を重畳させる画像の表示例である。
【図４】断層像とカラー弾性画像の合成させる画像の表示例である。
【図５】断層像と輪郭画像を合成させる画像の表示例である。
【符号の説明】
１超音波診断装置
１８断層像構成部
２０弾性画像構成部
２２画像合成部
２４画像表示部
２６制御部
２８操作卓
５２画像選択部

Claims

被検体に時間間隔をおいて超音波を繰り返し送信し、該超音波の送信に対応する時系列の反射エコー信号を受信して濃淡断層像を構成する断層像構成部と、前記時系列の反射エコー信号に基づいて前記被検体の生体組織の変位を計測して弾性情報を求めてカラー弾性画像を構成する弾性画像構成部と、前記濃淡断層像の輝度情報と前記カラー弾性画像の弾性情報を座標ごとに設定割合で加算して、前記濃淡断層像の注目領域の大きさに対する前記カラー弾性画像の硬化領域の広がり具合を相互に対比できる合成画像を作成する画像合成部と、該作成された合成画像を表示する表示部とを備えてなる超音波診断装置。
前記画像合成部は、前記断層像の輝度情報を光の３原色とみなし、設定割合で前記カラー弾性画像の色相情報と加算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。
前記弾性画像構成部は、予め設定された関心領域のカラー弾性画像を作成す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。
前記画像合成部は、前記設定割合、前記関心領域の少なくとも１つを可変設定する手段を備えてなる請求項１乃至３に記載の超音波診断装置。
前記弾性画像構成部は、前記弾性情報として前記被検体の生体組織の歪みを求め、該求めた歪みが小さい弾性情報を青色コードに変換して前記カラー弾性画像を構成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。
前記弾性画像構成部は、前記弾性情報として前記被検体の生体組織の歪みを求め、該求めた歪みが大きい弾性情報を赤色コードに変換して前記カラー弾性画像を構成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。
前記画像合成部は、前記濃淡断層像の輝度情報を構成する座標（ｉ、ｊ）の（断層像データ）_ｉ，ｊを、下記数１に示すように３原色ＲＧＢの（断層像データＲ）_ｉ，ｊ、（断層像データＧ）_ｉ，ｊ、（断層像データＢ）_ｉ，ｊに変換し、前記カラー弾性画像の弾性情報を構成する座標（ｉ、ｊ）ごとの３原色ＲＧＢの（弾性画像データＲ）_ｉ，ｊ、（弾性画像データＧ）_ｉ，ｊ、（弾性画像データＢ）_ｉ，ｊを下記数２に示すように設定割合αで加算して（合成画像データＲ）_ｉ，ｊ、（合成画像データＧ）_ｉ，ｊ、（合成画像データＢ）_ｉ，ｊの合成画像を作成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。