JP4795749B2 - 超音波診断装置及び超音波信号解析プログラム - Google Patents

Description

本発明は、血流等の速度計測を行い、医学診断に有効な情報を提供するための超音波診断装置及び超音波信号解析プログラムに関する。

超音波診断装置は超音波パルス反射法により、体表から生体内の軟組織の断層像を無侵襲に得る医療用画像機器である。この超音波診断装置は、他の医療用画像機器に比べ、小型で安価、Ｘ線などの被爆がなく安全性が高い、血流イメージングが可能等の特長を有し、心臓、腹部、泌尿器、および産婦人科などで広く利用されている。

この超音波画像診断装置においては、取得したエコー信号に基づいて生成される超音波画像の他に、エコー信号を用いた定量的解析による臨床学的情報を提供することができる。定量的解析は、形態学的情報に関するものと血流情報に関するものとがある。特に後者においては、ドプラ波形を用いて計算されるＰＩ（Pulsatility Index）、ＲＩ（Resistance Index）、Ｓ／Ｄ（Systelic Velocity/Diastoric Velocity）等の血流指標が代表的である。これらの血流指標の取得は、例えば次の様にして実行される。

まず、ドプラモードにより収集されたドプラ波形が、例えば図１５の様に表示される。操作者は、速度０を示すベースラインＬをマニュアル操作によって任意の位置に移動させることで、ドプラ波形の表示スケールを決定する。表示スケールが決定されると、ドプラ波形の近似形状を所定の方向（図１６では、速度の正方向）に関して波形を抽出するオードトレース処理が実行され、これにより抽出された図１４に示すような近似波形Ｗａを用いて、ＰＩ、ＲＩ、Ｓ／Ｄといった血流の定量的指標が計算される。

ところで、従来の超音波診断装置では、オートトレース処理において近似波形を抽出する方向（トレース方向）は、オートトレース前に人為的に設定する必要がある。そのため、操作者がトレース方向の設定を失念した場合には、前回設定又は初期設定のトレース方向によるオートトレース処理が実行されることになる。

しかしながら、前回設定又は初期設定のトレース方向が、必ずしも現在実行しようとしているオートトレース処理に適切なものとは限らない。より具体的には、例えば、ドプラモードにより収集されるドプラ波形は、血流方向によって図１７に示すように主な成分がべースラインＬｂよりも下側に出現する場合がある。係る場合、操作者がトレース方向の設定を失念し、前回のトレース方向設定（例えば図１６のトレース方向設定）が実行されていた場合には、図１８に示すような近似波形Ｗａが抽出されることになる。従って、操作者は、オートトレース処理の度にトレース方向の設定を確認する必要があり、操作性に欠ける。また誤ったトレース方向によるオートトレース処理を行った場合には、オートトレース処理のやり直しを強いられるため、作業全体の効率が低下することになり、操作者及び被操作者の精神的、身体的負担が増えることになる。

なお、本願に関連する公知文献としては、次の様なものがある。
特開平６−１３３９７２号公報

本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、超音波診断装置の定量的解析で利用されるオートトレース処理において、トレース方向を適切に自動設定することができる超音波診断装置、及び超音波信号解析プログラムを提供することを目的としている。

本発明は、上記目的を達成するため、次のような手段を講じている。

請求項１に記載の発明は、供給される駆動信号に基づいて被検体に超音波を送信し、当該送信超音波によって得られるエコー信号に基づいて、それぞれ血流の速度方向を示す第１の方向及び第２の方向のうちの少なくとも一方に関する血流ドプラ情報を生成するドプラ情報生成ユニットと、前記血流ドプラ情報のオートトレース波形を生成するオートトレース波形生成ユニットと、前記オートトレース波形を用いた解析を実行して解析結果を取得する解析ユニットと、前記ドプラ情報のベースラインの位置に基づいて、前記第１の方向又は前記第２の方向のいずれを対象とするかの判定を行う判定ユニットと、前記解析結果を表示する表示ユニットと、を具備する超音波診断装置である。
請求項１２に記載の発明は、コンピュータに、供給される駆動信号に基づいて被検体に超音波を送信し、当該送信超音波によって得られるエコー信号に基づいて、それぞれ血流の速度方向を示す第１の方向及び第２の方向のうちの少なくとも一方に関する血流ドプラ情報を生成させるドプラ情報生成機能と、前記血流ドプラ情報のオートトレース波形を生成させるオートトレース波形生成機能と、前記オートトレース波形を用いた解析を実行して解析結果を取得させる解析機能と、前記ドプラ情報のベースラインの位置に基づいて、前記第１の方向又は前記第２の方向のいずれを対象とするかの判定させる判定機能と、前記解析結果を表示する表示機能と、を実現させることを特徴とする超音波信号解析プログラムである。

以上本発明によれば、超音波診断装置の定量的解析で利用されるオートトレース処理において、トレース方向を適切に自動設定することができる超音波診断装置、及び超音波信号解析プログラムを実現できる。

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

図１は、本実施形態に係る超音波診断装置１０のブロック構成を示した図である。同図に示すように、本超音波診断装置１０は、超音波プローブ１２、入力装置１３、モニタ１４、送受信ユニット２１、Ｂモード処理ユニット２２、ドプラ処理ユニット２３、データ解析部２４、画像生成回路２５、画像メモリ２６、制御プロセッサ２７、記憶部２８、インタフェース部３０、を具備している。以下、個々の構成要素の機能について説明する。

超音波プローブ１２は、超音波送受信ユニット２１からの駆動信号に基づき超音波を発生し、被検体からの反射波を電気信号に変換する複数の圧電振動子、当該圧電振動子に設けられる整合層、当該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している。当該超音波プローブ１２から被検体Ｐに超音波が送信されると、当該送信超音波は、体内組織の音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、エコー信号として超音波プローブ１２に受信される。このエコー信号の振幅は、反射することになった反射することになった不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。また、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エコーは、ドプラ効果により移動体の超音波送信方向の速度成分を依存して、周波数偏移を受ける。

入力装置１３は、装置本体１１に接続され、オペレータからの各種パラメータ条件の設定及び変更指示、関心領域（ＲＯＩ）の設定指示等を装置本体１１にとりこむための各種スイッチ・ボタン１３ａ、トラックボール１３ｂ、マウス１３ｃ、キーボード１３ｄ等を有している。

モニタ１４は、画像生成回路２５からのビデオ信号に基づいて、生体内の形態学的情報や、血流情報を画像として表示する。

送受信ユニット２１は、図示しないトリガ発生回路、遅延回路およびパルサ回路等を有している。パルサ回路では、所定のレート周波数ｆｒ Ｈｚ（周期；１／ｆｒ秒）で、送信超音波を形成するためのレートパルスが繰り返し発生される。また、遅延回路では、チャンネル毎に超音波をビーム状に集束し且つ送信指向性を決定するのに必要な遅延時間が、各レートパルスに与えられる。トリガ発生回路は、このレートパルスに基づくタイミングで、プローブ１２に駆動パルスを印加する。

また、送受信ユニット２１は、図示していないアンプ回路、Ａ／Ｄ変換器、加算器等を有している。アンプ回路では、プローブ１２を介して取り込まれたエコー信号をチャンネル毎に増幅する。Ａ／Ｄ変換器では、増幅されたエコー信号に対し受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与え、その後加算器において加算処理を行う。この加算により、エコー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、受信指向性と送信指向性とにより超音波送受信の総合的なビームが形成される。

Ｂモード処理ユニット２２は、送受信ユニット２１からエコー信号を受け取り、対数増幅、包絡線検波処理などを施し、信号強度が輝度の明るさで表現されるＢモード情報を生成する。このＢモード情報は、画像生成回路２５に送信され、反射波の強度を輝度にて表したＢモード画像としてモニタ１４に表示される。

ドプラ処理ユニット２３は、送受信ユニット２１から受け取ったエコー信号から速度情報を周波数解析し、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、平均速度、分散、パワー等の血流情報を多点について求める。得られた血流情報はドプラ情報として画像生成回路２５に送られ、平均速度画像、分散画像、パワー画像、これらの組み合わせ画像としてモニタ１４にカラー表示される。

データ解析部２４は、Ｂモード処理ユニット２２から受け取るＢモード情報、又はドプラ処理ユニット２３から受け取るドプラ情報に基づいて、定量的な解析処理を実行する。定量的な解析処理としては、Ｂモード情報を用いて輝度情報の時間変化をプロットする輝度変化曲線（ＴＩＣ：Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｃｕｒｖｅ）の作成処理、ドプラ情報を用いてＰＩ、ＲＩ、Ｓ／Ｄ等の定量的な血流指標を求める血流情報計測処理がある。

なお、代表的な血流情報であるＰＩ、ＲＩ、Ｓ／Ｄは、それぞれ次の式（１）〜（３）に示すように定義されている。

ＰＩ＝（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）／Ｖｍｅａｎ （１）
ＲＩ＝（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）／Ｖｍａｘ （２）
Ｓ／Ｄ＝Ｖｍａｘ／Ｖｅｄ （３）
ここで、Ｖｍａｘは血流速度の最大値、Ｖｍｉｎは血流速度の最小値、Ｖｍｅａｎは血流速度の平均値、Ｖｅｄは拡張末期における血流速度をそれぞれ意味している。

上記血流情報計測は、トレース方向に関するオートトレース処理によって得られたドプラ波形を用いて実行される。データ解析部２４は、このオートトレース処理のトレース方向を自動的に決定するトレース方向自動決定機能を有している。この機能については、後で詳しく説明する。

画像生成回路２５は、信号処理回路、スキャンコンバータ、イメージフォーマッタ（それぞれ図示せず）を有している。まず、信号処理回路は、超音波スキャンの走査線信号列のレベルで画質を決定するようなフィルタリングを行う。信号処理回路の出力はスキャンコンバータに送られると同時に、画像メモリ２６に保存される。スキャンコンバータは、超音波スキャンの走査線信号列から、テレビなどに代表される一般的なビデオフォーマットの走査線信号列に変換する。この出力はイメージフォーマッタへ送られ、ここでは、輝度やコントラストの調整や、空間フィルタなどの画像処理、種々の設定パラメータの文字情報、目盛、後述する第１の基準線又は第２の基準線等と共に合成され、ビデオ信号としてモニタ１４に出力する。また、イメージフォーマッタは、入力装置１３からの所定の操作に応答して、モニタ１４に表示されるベースラインの位置、ドプラ波形の表示スケール等を制御する。

画像メモリ２６は、画像生成回路２５から受信した画像データを格納する記憶メモリから成る。この画像データは、例えば診断の後に操作者が呼び出すことが可能となっており、静止画的に、あるいは複数枚を使って動画的に再生することが可能でなる。

制御プロセッサ２７は、情報処理装置（計算機）としての機能を持ち、本超音波診断装置本体の動作を静的又は動的に制御する。

インタフェース部３０は、入力装置１３、ネットワーク、新たな外部記憶装置（図示せず）に関するインタフェースである。当該装置によって得られた超音波画像等のデータや解析結果等は、インタフェース部３０よって、ネットワークを介して他の装置に転送可能である。

（トレース方向自動決定機能）
次に、データ解析部２４において実行されるトレース方向自動決定機能の詳細について説明する。本トレース方向自動決定機能は、ドプラ波形の表示スケールを制御するための第１の基準線と、操作者が任意に位置設定可能な第２の基準線との位置関係に応じて、トレース方向を自動的に判定するものである。以下、説明を簡単にするため、第１の基準線をドプラ波形表示のベースライン（血流速度＝０を示す線）とし、第２の基準線をドプラ波形表示領域を上下（縦軸方向）に半分ずつに分割する直線とする。

図２は、モニタ１４に表示されたドプラ波形Ｗｏ、ベースラインＬｂ、第２の基準線Ｌ２、ドプラモードによる走査領域を示した超音波画像Ｉをそれぞれ示している。なお、同図では第２の基準線が表示されている例を示したが、必要に応じて設定により隠すことも可能である。

図２の例に示すドプラ波形は、第２の基準線Ｌ２よりも上側の領域に多く出現している。係る場合、操作者は、ドプラ波形をより観察しやすくするため、マニュアル操作又は自動的操作によりベースラインＬｂを下に移動させ、図３に示すようにドプラ波形の表示スケールを変更する。

ベースラインＬｂの位置が決定（すなわち、ドプラ波形の表示スケールが決定）すると、データ解析部２４は、ベースラインＬｂの位置が第２の基準線Ｌ２よりも下側に存在することを検出し、図４に示すように、ベースラインＬｂよりも上の方向（前方方向：すなわち、プローブに近づいてくる血流方向）をトレース方向としてオートトレース処理を実行する。このように、ベースラインＬｂの位置が第２の基準線Ｌ２よりも下側である場合にトレース方向を前方方向とするのは、係る場合ではベースラインＬｂよりも上側の表示領域が広くなるように表示スケールが決定されており、ベースラインＬｂよりも上側（前方方向）にドプラ波形の多くの部分が出現していると考えられるからである。

一方、図５に示す様に、ベースラインＬｂの位置が第２の基準線Ｌ２よりも上側に設定された場合には、データ解析部２４は、ベースラインＬｂと第２の基準線Ｌ２との位置関係から、図６に示すように、ベースラインＬｂよりも下の方向（後方方向：すなわち、プローブに近づいてくる血流方向）をトレース方向としてオートトレース処理を実行する。このように、ベースラインＬｂの位置が第２の基準線Ｌ２よりも下側である場合にトレース方向を後方方向とするのは、係る場合ではベースラインＬｂよりも下側の表示領域が広くなるように表示スケールが決定されており、ベースラインＬｂよりも下側（後方方向）にドプラ波形の多くの部分が出現していると考えられるからである。

以上述べた例においては、第１の基準線をベースラインＬｂとし、第２の基準線をドプラ波形表示領域を上下半分に分割する直線とした。しかしながら、これに限定される必要はなく、ドプラ波形表示領域の横軸に平行な所望の直線を各基準線として選択することができる。

図７は、ドプラ波形表示領域を上下半分に分割する直線よりも所定量下の位置する直線Ｌ３を第２の基準線として選択した例を示した図である。係る場合においても、データ解析部２４は、第１の基準線と第２の基準線との位置関係に基づいて上述した判定を行うことでトレース方向を決定し、図８に示すように決定された方向に関するオートトレース処理を実行する。

（変形例１）
次に、本トレース方向自動決定機能の変形例について説明する。本変形例に係るトレース方向自動決定機能は、ドプラ波形表示座標の上側の領域に予め設定された範囲（基準範囲）に第１の基準線が存在するか否かに基づいて、トレース方向を自動的に決定するものである。

図９は、ドプラ波形表示領域に設定された基準範囲Ｒｓの一例を示した図である。なお、基準範囲Ｒｓについても、必要に応じて設定により所定の形態により表示したり隠したりすることができる。

同図に示すように、第１の基準線としてのベースラインＬｂは、基準範囲Ｒｓ内に存在している。データ解析部２４は、基準範囲Ｒｓ内にベースラインＬｂが存在していることを検出すると、ベースラインＬｂよりも下側（後方方向）にドプラ波形の多くの部分が出現していると判定し、図１０に示すようにトレース方向を後方方向に決定し、オートトレース処理を実行する。

一方、ベースラインＬｂは、基準範囲Ｒｓ外に存在している場合には、データ解析部２４は、ベースラインＬｂよりも上側（前方方向）にドプラ波形の多くの部分が出現していると判定し、トレース方向を前方方向に決定し、オートトレース処理を実行する。

なお、基準範囲Ｒｓの設定位置は任意である。従って、例えば図９、図１０の例とは逆にドプラ波形表示座標の下側の領域に設定することも可能である。

また、本変形例は、基準範囲Ｒｓの二つの境界線を既述の第２の基準線とし、これらとベースラインＬｂとの位置関係に応じてトレース方向を決定する手法と捉えることもできる。

（変形例２）
次に、本トレース方向自動決定機能の他の変形例について説明する。他の変形例に係るトレース方向自動決定機能は、ドプラ波形表示領域にマスク領域（オートトレース処理の対象外とする領域）が設定された場合には、当該マスク領域を除いたドプラ波形表示領域（オートトレース処理対象領域）において、上記実施形態又は変形例１に係るトレース方向自動決定を実行するものである。この例に係る機能は、例えば臍帯血流の様に互いに逆方向の血流が複雑に配置された部位の定量的解析等において、一方の血流のみを抽出し、他方の血流情報を除去したい場合等に実益がある。

図１１は、本変形例に係るトレース方向自動決定機能を説明するための図であり、ドプラ波形表示領域にマスク領域が設定されたモニタ画面の一例を示した図である。同図において、例えばオートトレース処理対象領域内において改めて第２の基準線の位置を設定し、さらにベースラインＬｂの位置を決定する。データ解析部２４は、このオートトレース処理対象領域における第２の基準線とベースラインＬｂとの位置関係に基づいてトレース方向を決定し、当該決定されたトレース方向に関するオートトレース処理を実行する。

なお、作業性の観点から、マスク領域においては第２の基準線、第１の基準線、ベースラインＬｂは設定不可能な構成であることが好ましい。

（動作）
次に、本超音波診断装置１０の血流情報計測処理における動作について、図１２を参照しながら説明する。図１２は、血流情報計測処理において実行される各処理の流れを示したフローチャートである。

同図に示すように、まず、所定のシーケンスに従う撮影によってドプラ情報が取得され、ドプラ波形が所定のスケールでモニタ１４に表示される（ステップS１）。画像生成回路２５は、モニタに表示されたドプラ波形のベースラインの移動指示に応答して、モニタ１４に表示されるドプラ波形のスケールを変更する（ステップＳ２）。

次に、データ解析部２４は、ステップＳ２において設定されたベースラインと予め設定された第２の基準線との位置関係を判定し（ステップＳ3）、ベースラインが第２の基準線よりも下と判定した場合には、トレース方向を前方方向に決定する（ステップＳ４）。一方、ベースラインが第２の基準線よりも上と判定した場合には、トレース方向を後方方向に決定する（ステップＳ４´）。

次に、データ解析部２４は、ステップＳ４又はＳ４´において決定されたトレース方向に関してオートトレース処理を実行してドプラ波形の近似値を取得し(ステップＳ５)、この近似値を用いて各種定量値を計算する。計算された各種定量値は、モニタに所定の形態で表示され、操作者に提示される（ステップＳ６）。

以上述べた構成によれば、次の効果を得ることができる。

本超音波診断装置によれば、ドプラ波形の表示スケールを決定するための第１の基準線と予め所望の位置に設定される第２の基準線との位置関係に応じて、又は第１の基準線が予め所望の位置に設定される基準範囲内に存在するか否かに応じて、オートトース処理におけるトレース方向を自動的に決定することができる。そのため、血流情報計測処理においてトレース方向を人為的に決定せずとも、適切なトレース方向によるオートトレース処理を実行することができる。従って、作業全体の効率を向上させることができ、操作者及び被操作者の精神的、身体的負担を軽減させることができる。

また、本超音波診断装置によれば、ドプラ波形表示領域にマスク領域が設定されている場合であっても、ドプラ波形表示領域からマスク領域を除いたオートトレース処理対象領域における第１の基準線と第２の基準線との位置関係等に応じて、オートトース処理におけるトレース方向を自動的に決定することができる。そのため、特定の血流速度のみに注目した血流情報計測を行なう場合であっても、同様の効果を得ることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態に係る超音波診断装置は、解析対象の自動判別機能を有するものである。すなわち、第１の実施形態に置いては、オートトレース処理を行う前にトレース方向を自動決定（トレース方向自動決定機能）し、決定されたトレース方向についてオートトレース処理、定量的解析を行うものであった。これに対し、本実施形態では、オートトレース処理は前方方向及び後方方向の双方向について行った後、ベースラインの位置に基づいて、解析対象を前方向に対応する波形か後方向に対応する波形かを判別する。そして、判定された方向に対応するドプラ波形の近似値のみを対象として定量的解析を行う。

なお、ベースラインの位置に基づく解析対象の判定においては、第１の実施形態において説明した全ての手法を適用することができる。以下においては、説明を具体的にするため、ベースラインと中央線との位置関係に基づいて解析対象を判定する場合を例とする。

図１３は、本実施形態に係る装置による血流情報計測処理における各処理の流れを示したフローチャートである。同図に示すように、まず、所定のシーケンスに従う撮影によってドプラ情報が取得され、ドプラ波形が所定のスケールでモニタ１４に表示される（ステップＳ１１）。画像生成回路２５は、モニタに表示されたドプラ波形のベースラインの移動指示に応答して、モニタ１４に表示されるドプラ波形のスケールを変更する（ステップＳ１２）。

次に、データ解析部２４は、前方方向及び後方方向の双方向に関してオートトレース処理を実行し、各方向についてのドプラ波形の近似値を取得する(ステップＳ１３)。

次に、データ解析部２４は、ステップＳ２において設定されたベースラインと予め設定された第２の基準線との位置関係を判定し、ベースラインが第２の基準線よりも下と判定した場合には、前方方向に関するドプラ波形の近似値を解析対象とし、一方、ベースラインが第２の基準線よりも上と判定した場合には、後方方向に関するドプラ波形の近似値を解析対象と決定する（ステップＳ１４）。

次に、データ解析部２４は、ステップＳ１４において解析対象として決定されたドプラ波形の近似値を用いて各種定量値を計算する（ステップＳ１５）。計算された各種定量値は、モニタに所定の形態で表示され、操作者に提示される（ステップＳ１６）。

以上述べた構成によれば、ドプラ波形の表示スケールを決定するための第１の基準線と予め所望の位置に設定される第２の基準線との位置関係に応じて、又は第１の基準線が予め所望の位置に設定される基準範囲内に存在するか否かに応じて、解析対象とすべきドプラ波形の近似値を決定することができる。そのため、血流情報計測処理において解析対象とするドプラ波形の近似値を人為的に決定せずとも、診断に有益な解析結果を自動的に選択することができる。従って、作業全体の効率を向上させることができ、操作者及び被操作者の精神的、身体的負担を軽減させることができる。

なお、本実施形態における超音波診断装置においても、第１の実施形態で説明した変形例１、変形例２を適用可能である。係る場合には、図１７のステップＳ１４の判定において、各変形例において説明したものと同様の判定が実行される。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態に係る超音波診断装置は、表示対象の自動判別機能を有するものである。すなわち、本実施形態では、オートトレース処理は前方方向及び後方方向の双方向について行った後、各方向に関する波形を用いて定量的解析を行う。そして、ベースラインの位置に基づいて、表示対象を前方向に対応する波形か後方向に対応する波形かを判別し、判定された方向に対応するドプラ波形の近似値のみを解析結果として表示するものである。

なお、ベースラインの位置に基づく表示対象の判定においては、第１の実施形態において説明した全ての手法を適用することができる。以下においては、第２の実施形態と同じく、説明を具体的にするため、ベースラインと中央線との位置関係に基づいて解析対象を判定する場合を例とする。

図１４は、本実施形態に係る装置による血流情報計測処理における各処理の流れを示したフローチャートである。同図に示すように、まず、所定のシーケンスに従う撮影によってドプラ情報が取得され、ドプラ波形が所定のスケールでモニタ１４に表示される（ステップＳ２１）。画像生成回路２５は、モニタに表示されたドプラ波形のベースラインの移動指示に応答して、モニタ１４に表示されるドプラ波形のスケールを変更する（ステップＳ２２）。

次に、データ解析部２４は、前方方向及び後方方向の双方向に関してオートトレース処理を実行し、各方向についてのドプラ波形の近似値を取得する(ステップＳ２３)。

次に、データ解析部２４は、取得されたドプラ波形の近似値を用いて、それぞれの方向に関する各種定量値を計算する（ステップＳ２４）。

次に、データ解析部２４は、ステップＳ２において設定されたベースラインと予め設定された第２の基準線との位置関係を判定し、ベースラインが第２の基準線よりも下と判定した場合には、前方方向に関する定量値を表示対象とし、一方、ベースラインが第２の基準線よりも上と判定した場合には、後方方向に関する定量値を表示対象と決定する（ステップＳ２５）。表示対象とされた定量値は、モニタに所定の形態で表示され、操作者に提示される（ステップＳ２６）。

以上述べた構成によれば、ドプラ波形の表示スケールを決定するための第１の基準線と予め所望の位置に設定される第２の基準線との位置関係に応じて、又は第１の基準線が予め所望の位置に設定される基準範囲内に存在するか否かに応じて、表示対象とすべき解析結果を決定することができる。そのため、血流情報計測処理において表示対象とする解析結果を人為的に決定せずとも、診断に有益な解析結果を自動的に選択することができる。従って、作業全体の効率を向上させることができ、操作者及び被操作者の精神的、身体的負担を軽減させることができる。

なお、本実施形態における超音波診断装置においても、第１の実施形態で説明した変形例１、変形例２を適用可能である。係る場合には、図１７のステップＳ２５の判定において、各変形例において説明したものと同様の判定が実行される。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。

（１）例えば、上述したトレース方向自動決定処理、及びこれを含む血流情報計測処理は、当該各処理をコンピュータに実行させるためのプログラムをワークステーション等の画像処理装置や超音波診断装置にて展開することによっても実現可能である。

（２）上記各実施形態においては、ドプラ波形の座標領域に一つの第２の基準線又は一つの基準範囲を設定し、これと第１の基準線（ベースライン）との位置関係を基準としたトレース方向の決定について説明した。しかしながら、座標領域に設定できる第２の基準線及び基準範囲を一つに限定する必要はなく、複数の第２の基準線及び基準範囲が設定できる構成であってもよい。係る場合には、それぞれの第２の基準線（又はそれぞれの基準範囲）と第１の基準線とにつき、上記実施形態にて説明したトレース方向の決定処理を実行すればよい。

（３）上記第１の実施形態においては、オートトレース処理によるトレース方向の自動決定について説明した。しかしながら、波形抽出は必須の要件ではない。例えば、図１２のステップＳ５において、波形に限定されないドプラ情報（例えば、波形ではなく、所定の時間間隔で収集する速度値等）を所定の方向に関して近似的に抽出する場合においても、当該近似する方向を上記実施形態にて述べた手法によって自動決定することができる。

（４）上記実施形態においては、オートトレース処理によって抽出された近似波形を表示する例を示した。しかしながら、この近似波形の表示は必須ではなく、最終的な解析結果が表示される構成であればよい。

（５）上記各実施形態においては、最終的に装置側によって選択された方向に関する解析結果を表示する例を示した。しかしながら、これに拘泥されることなく、設定変更により、前方方向及び後方方向の双方に関する解析結果も同時に又は順番に表示できるようにしてもよい。

（６）上記各実施形態において、表示される解析結果が前方方向のものであるか後方方向のものであるかを判定可能な形態にて表示するようにしてもよい。具体例としては、ドプラ波形と共に表示、”Forward”,”Reverse”等の文字情報との表示、前方方向を青、後方方向を赤等の色彩表示等を挙げることができる。

また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

図１は、本実施形態に係る超音波診断装置１０のブロック構成を示した図である。 図２は、モニタ１４に表示されたドプラ波形Ｗ、ベースラインＬｂ、第２の基準線Ｌ２、ドプラモードによる走査領域を示した超音波画像Ｉをそれぞれ示している。 図３は、ドプラ波形の表示スケールが変更された図２のモニタ画面を示した図である。 図４は、オートトレース処理が施されたドプラ波形を含むモニタ画面を示した図である。 図５は、ベースラインが第２の基準線よりも上側に設定された場合のモニタ画面を示した図である。 図６は、ベースラインが第２の基準線よりも上側に設定された場合のオートトレース処理を説明するための図である。 図７は、ドプラ波形表示領域を上下半分に分割する直線よりも所定量下に位置する直線Ｌ３を第２の基準線として選択した例を示した図である。 図８は、図７の例に対してオートトレース処理が施されたドプラ波形を含むモニタ画面を示した図である。 図９は、ドプラ波形表示領域に設定された基準範囲Ｒｓの一例を示した図である。 図１０は、ベースラインが基準範囲Ｒｓ内に存在する場合のオートトレース処理を説明するための図である。 図１１は、本変形例に係るトレース方向自動決定機能を説明するための図であり、ドプラ波形表示領域にマスク領域が設定されたモニタ画面の一例を示した図である。 図１２は、血流情報計測処理において実行される各処理の流れを示したフローチャートである。 図１３は、第２の実施形態に係る装置による血流情報計測処理における各処理の流れを示したフローチャートである。 図１４は、第３の実施形態に係る装置による血流情報計測処理における各処理の流れを示したフローチャートである。 図１５は、従来のオートトレース処理を説明するための図である。 図１６は、従来のオートトレース処理を説明するための図である。 図１７は、従来のオートトレース処理を説明するための図である。 図１８は、従来のオートトレース処理を説明するための図である。

符号の説明

１０…超音波診断装置、１２…超音波プローブ、１３…入力装置、１４…モニタ、２１…送受信ユニット、２２…Ｂモード処理ユニット、２３…ドプラ処理ユニット、２５…画像生成回路、２６…画像メモリ、２７…制御プロセッサ、２８…記憶部、２９…パラメータ管理部、３０…インタフェース部

Claims (22)

1. 供給される駆動信号に基づいて被検体に超音波を送信し、当該送信超音波によって得られるエコー信号に基づいて、それぞれ血流の速度方向を示す第１の方向及び第２の方向のうちの少なくとも一方に関する血流ドプラ情報を生成するドプラ情報生成ユニットと、
   前記血流ドプラ情報のオートトレース波形を生成するオートトレース波形生成ユニットと、
   前記オートトレース波形を用いた解析を実行して解析結果を取得する解析ユニットと、
   前記ドプラ情報のベースラインの位置に基づいて、前記第１の方向又は前記第２の方向のいずれを対象とするかの判定を行う判定ユニットと、
   前記解析結果を表示する表示ユニットと、
   を具備する超音波診断装置。
2. 前記オートトレース波形生成ユニットは、前記判定ユニットによって判定された方向に関する前記オートトレース波形のみを生成することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
3. 前記オートトレース波形生成ユニットは、前記第１の方向及び前記第２の方向の双方に関する前記オートトレース波形を生成し、
   前記解析ユニットは、前記判定ユニットによって判定された方向に関する前記オートトレース波形を用いた解析を実行して前記解析結果を取得すること、
   を特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
4. 前記オートトレース波形生成ユニットは、前記第１の方向及び前記第２の方向の双方に関する前記オートトレース波形を生成し、
   前記解析ユニットは、前記第１の方向及び前記第２の方向の双方に関する前記オートトレース波形を用いた解析を実行して、前記第１の方向及び前記第２の方向の双方に関する前記解析結果を取得し、
   前記表示ユニットは、前記判定ユニットによって判定された方向に関する前記解析結果を表示すること、
   を特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
5. 前記判定ユニットは、前記ドプラ情報の表示領域に設定される基準線と前記ベースラインとの位置関係に応じて、前記判定を行う請求項２乃至４のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
6. 前記判定ユニットは、前記第１の方向を前記送信超音波の送信源に近づく方向とし、前記第２の方向を前記送信源から遠ざかる方向とした場合に、
   前記ベースラインが前記基準線よりも下に存在する場合には、前記第１の方向に関する前記血流ドプラ情報のオートトレース波形を生成し、
   前記第１の座標軸が前記基準線よりも上に存在する場合には、前記第２の方向に関する前記血流ドプラ情報のオートトレース波形を生成すること、
   を特徴とする請求項５記載の超音波診断装置。
7. 前記基準線を所望の位置に変更するための変更ユニットをさらに具備し、
   前記判定ユニットは、前記変更ユニットによる変更後の前記基準線を用いて、前記判定を行うこと、
   を特徴とする請求項５記載の超音波診断装置。
8. 前記判定ユニットは、前記ベースラインが前記ドプラ情報の表示領域に設定される第１の範囲に存在するか否かに応じて、前記第１の方向又は前記第２の方向のいずれを対象と
   するかの判定を行う請求項２乃至４のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
9. 前記第１の範囲を変更するための変更ユニットをさらに具備し、
   前記判定ユニットは、前記変更ユニットによる変更後の前記第１の範囲を用いて、前記判定を行うこと、
   を特徴とする請求項８記載の超音波診断装置。
10. 前記ドプラ情報の表示領域に、前記ベースラインの移動及び設定、前記血流ドプラ情報のオートトレース波形生成を禁止する禁止領域を設定する設定ユニットをさらに具備し、
    前記判定ユニットは、前記禁止領域外において設定された前記ベースラインの位置に応じて、前記判定を実行すること、
    を特徴とする請求項２乃至４のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
11. 前記表示ユニットは、前記ベースラインを所定の形態にて表示する請求項１乃至１０のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
12. コンピュータに、
    供給される駆動信号に基づいて被検体に超音波を送信し、当該送信超音波によって得られるエコー信号に基づいて、それぞれ血流の速度方向を示す第１の方向及び第２の方向のうちの少なくとも一方に関する血流ドプラ情報を生成させるドプラ情報生成機能と、
    前記血流ドプラ情報のオートトレース波形を生成させるオートトレース波形生成機能と、
    前記オートトレース波形を用いた解析を実行して解析結果を取得させる解析機能と、
    前記ドプラ情報のベースラインの位置に基づいて、前記第１の方向又は前記第２の方向のいずれを対象とするかの判定させる判定機能と、
    前記解析結果を表示する表示機能と、
    を実現させることを特徴とする超音波信号解析プログラム。
13. 前記オートトレース波形生成機能は、前記判定機能によって判定された方向に関する前記オートトレース波形のみを生成することを特徴とする請求項１２記載の超音波信号解析プログラム。
14. 前記オートトレース波形生成機能は、前記第１の方向及び前記第２の方向の双方に関する前記オートトレース波形を生成し、
    前記解析機能は、前記判定機能によって判定された方向に関する前記オートトレース波形を用いた解析を実行して前記解析結果を取得すること、
    を特徴とする請求項１２記載の超音波信号解析プログラム。
15. 前記オートトレース波形生成機能は、前記第１の方向及び前記第２の方向の双方に関する前記オートトレース波形を生成し、
    前記解析機能は、前記第１の方向及び前記第２の方向の双方に関する前記オートトレース波形を用いた解析を実行して、前記第１の方向及び前記第２の方向の双方に関する前記解析結果を取得し、
    前記表示機能は、前記判定機能によって判定された方向に関する前記解析結果を表示すること、
    を特徴とする請求項１２記載の超音波信号解析プログラム。
16. 前記判定機能は、前記ドプラ情報の表示領域に設定される基準線と前記ベースラインとの位置関係に応じて、前記判定を行う請求項１３乃至１５のうちいずれか一項記載の超音波信号解析プログラム。
17. 前記判定機能は、前記第１の方向を前記送信超音波の送信源に近づく方向とし、前記第２の方向を前記送信源から遠ざかる方向とした場合に、
    前記ベースラインが前記基準線よりも下に存在する場合には、前記第１の方向に関する前記血流ドプラ情報のオートトレース波形を生成し、
    前記第１の座標軸が前記基準線よりも上に存在する場合には、前記第２の方向に関する前記血流ドプラ情報のオートトレース波形を生成すること、
    を特徴とする請求項１６記載の超音波信号解析プログラム。
18. 前記基準線を所望の位置に変更するための変更機能をさらに具備し、
    前記判定機能は、前記変更機能による変更後の前記基準線を用いて、前記判定を行うこと、
    を特徴とする請求項１６記載の超音波信号解析プログラム。
19. 前記判定機能は、前記ベースラインが前記ドプラ情報の表示領域に設定される第１の範囲に存在するか否かに応じて、前記第１の方向又は前記第２の方向のいずれを対象とするかの判定を行う請求項１３乃至１５のうちいずれか一項記載の超音波信号解析プログラム。
20. 前記第１の範囲を変更するための変更機能をさらに具備し、
    前記判定機能は、前記変更機能による変更後の前記第１の範囲を用いて、前記判定を行うこと、
    を特徴とする請求項１９記載の超音波信号解析プログラム。
21. 前記ドプラ情報の表示領域に、前記ベースラインの移動及び設定、前記血流ドプラ情報のオートトレース波形生成を禁止する禁止領域を設定する設定機能をさらに具備し、
    前記判定機能は、前記禁止領域外において設定された前記ベースラインの位置に応じて、前記判定を実行すること、
    を特徴とする請求項１３乃至１５のうちいずれか一項記載の超音波信号解析プログラム。
22. 前記表示機能は、前記ベースラインを所定の形態にて表示する請求項１２乃至２１のうちいずれか一項記載の超音波信号解析プログラム。

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