JP5334413B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検体に関する歪みや弾性率などの弾性データに基づき弾性画像を再構成する超音波診断装置に関する。

被検体を撮像する超音波診断装置は、被検体の生体組織の構造を例えばＢモード像として表示していた。近年では、被検体の生体組織の硬さや柔らかさを表す弾性画像を表示する超音波診断装置が、例えば特許文献１に開示されている。弾性画像を生成する方法として、特許文献１では、診断部位に圧力を加えたときの生体組織に関する時系列画像を取得し、取得した時系列画像の相関を取って生体組織の変位および歪みを算出するとともに、被検体との接触面における圧力を計測又は推定する。算出した変位と圧力から、断層像の各点の弾性率を演算により求め、各点の弾性率からその分布を示す弾性画像を構成している。構成した弾性画像の要素データ（弾性データ）には弾性率の値に応じて色相情報もしくは白黒輝度情報を付与し、表示画面に表示させている。これにより、各部位の色相によって、その部位の弾性率の大きさが認識可能な弾性画像を表示できる。

非特許文献１には、（ａ）脂質、（ｂ）平滑筋と膠原繊維の混合組織について予め弾性率の平均値と標準偏差とを求めておき、超音波診断装置で得た弾性画像上の各点を、上記（ａ）脂質領域、（ｂ）平滑筋と膠原繊維の混合領域、（ｃ）それ以外の組織領域に分類し、各領域を着色して表示することを開示している。

特開平５−３１７３１３号公報 臨床病理 2003;51:8:805-812

特許文献１の技術では弾性画像から生体組織の硬さや軟らかさの程度を把握できるが、その弾性画像の生体組織の硬さの程度をどう解釈するかは、すべて検査者の判断に委ねられる。一般に、その生体組織の硬さは、生体の組織が異なれば大きく異なる。特許文献１の技術は、組織毎の弾性率の差異に基づいて組織を色分けする技術である。しかし、同じ生体組織であっても、組織の性質や状態あるいは良悪性（以下、組織性状と適宜総称する）によって大きく変化する。このため、検査者の知識量や経験や熟練度によって組織性状の判断内容が異なることがある。一方、非特許文献１の技術では、組織性状の差異に基づく色分けは考慮されておらず、同一組織であれば同一色となる可能性が高い。したがって、非特許文献１の技術では組織の性質や状態あるいは良悪性といった組織性状の判別は容易ではない。

本発明の目的は、診断部位の組織性状を的確かつ容易に鑑別可能な弾性画像を表示することのできる超音波診断装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明では、以下のような超音波診断装置を提供する。すなわち、被検体との間で超音波を送受する超音波探触子と、超音波探触子の受信信号に基づき被検体に関する弾性データを求める弾性データ構成手段と、被検体の弾性データの分布を示す弾性画像を生成する画像生成手段と、弾性データの値に基づいて異なる組織が識別可能となるように弾性画像の表示態様を設定する表示態様設定手段とを有する超音波診断装置であって、表示態様設定手段は、一つの組織内を弾性データの値に応じて異なる表示態様とするものである。これにより、弾性データによって診断部位の組織性状を識別し、異なる表示態様で表示することができるため、的確かつ容易に鑑別可能な弾性画像を表示することができる。

上記表示態様設定手段の第１の態様としては、弾性データの値に応じて一つの組織内の変性の状態を識別し、一つの組織内を変性の状態に応じて異なる表示態様とする構成にすることができる。

例えば、表示態様設定手段は、一つの組織内に変性の状態に応じて異なる色情報を付与する色情報付与手段を有する構成にすることができる。この場合、色情報は、色相と輝度とを含むようにし、色情報付与手段は、一つの組織内で、変性の状態に応じて色相と輝度の内の少なくとも一方を連続的に変化させる構成にすることができる。また、一つの組織内で、変性した部分に同一の色相を付与し、変性した部分の変性の状態に応じて、色相の輝度を連続的に変化させる構成にすることもできる。

上述の表示態様設定手段の第２の態様としては、弾性データの値に応じて一つの組織内の変性の種類を識別し、一つの組織内を変性の種類に応じて異なる表示態様とする構成にすることが可能である。例えば、表示態様設定手段は、表示態様として色情報を付与する色情報付与手段を有する構成にすることができる。例えば、表示態様として模様を付与することができる。また、例えば、表示態様として弾性特性を表す数値情報を付与することも可能である。

上記色情報付与手段は、弾性データの範囲を前記変性の種類毎に分割し、一つの組織内の各点の弾性データが含まれる弾性データ範囲に対応して各点に異なる色情報を付与する構成にすることができる。色情報付与手段は、更に、２以上の変性の種類に対応する弾性データ範囲が重なる範囲を別の弾性データ範囲として分割する構成にすることができる。また、色情報付与手段は、弾性データ範囲の境界において、色情報が離散的に変化するように色情報を付与することもできる。

上記色情報付与手段は、一つの組織内の同一の変性の種類に同一の色情報が割り当てられる様に色情報の付与を制御することが可能である。例えば、色情報付与手段は、弾性データ範囲を予め複数種類用意しておき、同一の変性の種類に同一の色情報が割り当てられる様に弾性データ範囲の種類を選択する構成にすることができる。

また、本発明の超音波診断装置は、変性の種類毎の弾性データの値を被検体毎に記憶する記憶手段を有する構成にすることができ、色情報付与手段は、記憶手段に記憶された複数の弾性データに基づいて、変性の種類毎の弾性データ範囲を定める構成にすることも可能である。

また、上述した色情報付与手段は、弾性データ範囲に色情報を対応づけるマップを格納する格納部を有する構成にすることができ、マップにしたがって画像の各点に色情報を付与することができる。その場合、格納部には、被検体の診断部位ごとに予め１種類以上のマップを格納することができ、色情報付与手段は、被検体の診断部位に応じて、マップを選択して用いることが可能である。マップは、表示手段にカラーバーとして表示することが可能である。

上述した色情報付与手段が付与する色情報は、色相と輝度のうち少なくとも一方を含む構成にすることができる。色情報付与手段は、同一色相が付与された弾性データ範囲内の弾性データを有する点に、さらに弾性データの値に応じて異なる輝度を付与することが可能である。

本発明において、変性の種類とは、例えば、癌組織、熱硬化した組織、繊維化した組織、冷却により硬化した組織、および、ホルモン療法により軟化した組織の少なくとも一つである。

本発明において、弾性データとは、例えば、弾性率、粘弾性率、歪み量、粘性、変位量、応力およびポアソン比の少なくとも一つである。

また、本発明の超音波診断装置は、表示手段に表示された弾性画像への関心領域の設定を受け付け、関心領域内の各点の弾性データの統計情報を取得して、統計情報を前記カラーバー上の弾性データ範囲または関心領域に対応付けて表示する構成にすることができる。カラーバーと同様に色分けされた背景領域を表示手段に表示し、平均値の時間変化を表すグラフを背景領域に重ねて表示する構成にすることも可能である。

本発明によれば、診断部位の組織性状を的確かつ容易に鑑別可能な弾性画像を表示するのにより好適な超音波診断装置を実現できる。例えば、診断部位の組織種類および変性の種類によって色情報や模様や弾性特性を表す数値情報が付与された弾性画像を表示できる。また、同じ変性の種類であっても、変性の状態によって表示態様を異なる弾性画像を表示できる。

本発明を適用した超音波診断装置の一実施形態について図面を参照して説明する。本形態の超音波診断装置は、被検体の濃淡断層像（例えば白黒断層像）と、被検体の生体組織の硬さ又は軟らかさを表す弾性画像との双方を撮像して表示するものである。

図１は、本実施形態の超音波診断装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、超音波診断装置は、被検体１との間で超音波を送受する超音波探触子１０（以下、探触子１０という）と、探触子１０に駆動信号を供給する送信手段としての送信回路１２と、探触子１０から出力される受信信号を処理する受信手段としての受信回路１３及び整相加算回路１４と、超音波送受信制御回路３０と、断層像を生成する断層像撮像系１０１と、弾性画像を生成する弾性画像撮像系１０２とを備えている。さらに、超音波診断装置は、断層像と弾性画像を切り替えまたは加算する切替加算部４４と、画像表示部２０と、シネメモリ部５２と、装置制御インターフェイス部５０と、圧力計測部２７とを備えている。

弾性画像撮像系１０２は、弾性データ構成部１６と、カラースキャンコンバータ２３とを含んでいる。弾性データ構成部１６は、整相加算回路１４から出力される受信信号に基づき被検体１の生体組織の各点の弾性データを求め、弾性フレームデータを生成する。カラースキャンコンバータ２３は、弾性フレームデータを構成する要素データ（弾性データ）に異なる表示態様情報を付与し、適切な座標変換処理などにより弾性データの分布を示す弾性画像データを生成する。ここでいう表示態様情報には、色情報の他、その要素データの表示される領域に予め定めた模様を表示するための模様情報や、弾性特性を表すために付与される数値情報も含む。また、色情報は、色相情報および輝度情報のうち少なくとも一方を含む。

本実施の形態では、カラースキャンコンバータ２３は、弾性データに基づき、脂肪や乳腺等の組織の種類のみならず、組織性状（変性の情報）を鑑別し、組織および変性情報が異なる部分は、異なる表示態様で表示するため情報を付与する。すなわち組織の種類、および、変性の種類（癌組織、熱硬化した組織、繊維化した組織、冷却により硬化した組織、および、ホルモン療法により軟化した組織等）が異なる場合には、異なる色情報、模様情報、弾性特性を表す数値情報およびこれらの組み合わせ情報のいずれかを付与する。また、同一の組織の種類または同一の変性の種類であっても、変性の状態が異なる場合には、弾性データの大小によって変性の状態を把握し、異なる表示態様を付与する。例えば、同一の組織内または同一の変性の種類の組織内で、変性の状態が異なる場合には、色相と輝度のうち少なくとも一方を連続的に変化させる。

組織の種類、および、変性の種類ごとに付与される色相情報、白黒輝度情報および模様情報は、組織の種類および変性の種類の境界で離散的に色相、輝度および模様が変化するように予め定められている。組織の種類および変性の種類は、弾性データの値によって鑑別される。これにより、組織の種類または組織性状が異なる境界を弾性画像上で認識することができる。カラースキャンコンバータ２３の詳しい構成および動作については後述する。

なお、本実施の形態において弾性データとは、被検体１の生体組織についての弾性特性、および、弾性に関連する特性を示す数値データであり、弾性率（例えばヤング率）、粘弾性率、歪み量、粘性、変位量、応力およびポアソン比のうちの少なくとも１以上を含む。２以上の弾性データを用いる場合には、それぞれ別の弾性画像を生成することが可能である。また、２以上の弾性データの画像を重ね合わせて、一画像として表示することも可能である。例えば、ヤング率と、粘弾性とを同時に一画像として、表示する場合、弾性画像の１ピクセルが、ＣＲＴ等の１画素よりも大きいことを利用し、弾性画像の隣接する２ピクセルを一組とし、左側のピクセルにヤング率に基づいて付与した表示態様を、右側のピクセルに粘弾性に基づいて付与した表示態様を表示することができる。この場合、例えば、ヤング率の色相は暖色系の５つの色相に、粘弾性の色相は寒色系の５つの色相にする等して両表示態様が見分けられるようにする。これにより、弾性画像がピクセルごとにモザイク状に色分け等され、同時に２つの弾性データを表示することが可能である。

以下、より詳細に超音波診断装置について説明する。図２（Ａ）、（Ｂ）は、図１の超音波探触子１０の拡大図である。図２に示すように、探触子１０は、機械式又は電子的なビーム走査によって被検体１との間で超音波を送受するプローブである。図２（Ａ）に示すように、探触子１０は、被検体１側の平面に振動子が複数配列され、それらの振動子により超音波送受面側に長方形の振動子群２４が形成されている。ここでの各振動子は、被検体１に向けて超音波を送波するとともに、被検体１から発生した反射エコーを受波して受信信号に変換する素子である。なお、本形態の探触子１０は、被検体１の体表に接触させる形態のものであるが、経直腸探触子、経食道探触子、術中用探触子、血管内探触子など、様々な形態のものを用いることができる。

また、探触子１０は、図２（Ａ）に示すように、振動子群２４の周辺に圧力センサ２６ａ、２６ｂが装着されている。例えば、圧力センサ２６ａは、振動子群２４の一方の長辺に沿って配設されている。圧力センサ２６ｂは、振動子群２４の他方の長辺に沿って配設されている。このような圧力センサ２６ａ、２６ｂは、図１に示した圧力計測部２７に接続されている。圧力計測部２７は、圧力センサ２６ａ、２６ｂの検出値に基づき、被検体１との接触面における圧力を計測又は推定して圧力データとして出力する計測器である。ただし、探触子１０は、図２（Ａ）の形態に限られず、振動子群２４を備え、かつ、被検体１の体表に加えられた圧力を計測する機能を備えたものであれば、どのような形態でも探触子１０として用いることができる。例えば、図２（Ｂ）に示すように、振動子群２４の被検体１側を被覆する参照変形体２５が装着された構成のものを用いることもできる。

このような探触子１０により、被検体１との間で超音波を送受しつつ、被検体１を圧迫する撮像方法（Ｓｔａｔｉｃ Ｅｌａｓｔｇｒａｐｈｙ）が行われる。圧迫操作として、例えば、被検体１の体表に探触子１０の超音波送受面を接触させ、用手法的に探触子１０を上下動させて被検体１を圧迫（加圧又は減圧）する。ただし、この形態に限らず、被検体１に圧力を付与する形態を適用すればよい。

一方、送信回路１２は、超音波送受信制御回路３０から出力される指令に応じ、駆動信号としてのパルス信号を生成し、生成したパルス信号を探触子１０に供給する。受信回路１３は、超音波送受信制御回路３０から出力される指令に応じ、探触子１０から出力される受信信号を受信して増幅などの処理を施して整相加算回路１４に出力する。整相加算回路１４は、受信回路１３から出力される受信信号の位相を整相して加算する。なお、整相加算回路１４から出力される受信信号をＲＦ信号と称する。

整相加算回路１４の後段には、断層像撮像系１０１と弾性画像撮像系１０２が配置されている。断層像撮像系１０１は、信号処理部３４と白黒スキャンコンバータ３６とを含んでいる。信号処理部３４は、整相加算回路１４から出力されるＲＦ信号に対し、ゲイン補正、ログ圧縮、検波、輪郭強調などの処理を施して断層像フレームデータを構成する。白黒スキャンコンバータ３６は、信号処理部３４から出力される断層像フレームデータを白黒断層像データに変換して切替加算部４４に出力する。

弾性画像撮像系１０２は、上述したように弾性データ構成部１６とカラースキャンコンバータ２３とを含む。弾性データ構成部１６は、図１に示したように、ＲＦ信号フレームデータ選択部１５と、変位計測部１７と、弾性データ演算部１９と、弾性データ処理部２１とを備えている。ＲＦ信号フレームデータ選択部１５は、整相加算回路１４から時系列に出力されるＲＦ信号を格納して１組のＲＦ信号フレームデータを選択する。変位計測部１７は、ＲＦ信号フレームデータ選択部１５から出力される１組のＲＦ信号フレームデータに基づき、断層像の各計測点に対応する被検体１の移動量又は変位を計測して変位フレームデータを生成する。弾性データ演算部１９は、変位計測部１７から出力される変位フレームデータと、圧力計測部２７から出力される圧力データとに基づき、断層像の各計測点に対応する被検体１の弾性データ（弾性率（例えばヤング率）、粘弾性率、歪み量、粘性、変位量、応力およびポアソン比のうちの少なくとも１以上）を演算し、弾性フレームデータを生成する。弾性データ処理部２１は、弾性データ演算部１９から出力される弾性フレームデータに所定の信号処理を施す。

弾性データ構成部１６の各部の構成および動作についてさらに説明する。ＲＦ信号フレームデータ選択部１５は、整相加算回路１４から出力される複数のＲＦ信号をフレーム単位で格納するフレームメモリと、フレームメモリから一組すなわち２つのＲＦ信号フレームデータを選択する選択部を有する。ここでいうＲＦ信号フレームデータは、一画面（フレーム）に対応するＲＦ信号群から構成されたものである。例えば、ＲＦ信号フレームデータ選択部１５は、整相加算回路１４から時系列に出力されるＲＦ信号をフレーム単位でＲＦ信号フレームデータとして順次確保する。ＲＦ信号フレームデータ（Ｎ）を第１のデータとして選択するとともに、ＲＦ信号フレームデータ（Ｎ）よりも従前に確保された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）を第２のデータとして選択する。ここでの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。

変位計測部１７は、ＲＦ信号フレームデータ選択部１５が選択した第１および第２のＲＦ信号フレームデータに対して相関処理を施すことにより、断層像の各計測点の変位量又は変位ベクトル（変位の方向と大きさ）を計測し、弾性データ演算部１９に変位フレームデータとして出力する。例えば、ＲＦ信号フレームデータ選択部１５から出力されるＲＦ信号フレームデータ（Ｎ）とＲＦ信号フレームデータ（Ｘ）に対して相関処理を施し、変位量または変位ベクトルを求める。相関処理については、一次元相関又は二次元相関のいずれでもよい。また、変位ベクトルの検出法としては、ブロック・マッチング法やグラジェント法を適用できる（例えば特開平５−３１７３１３号公報）。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す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である。

弾性データ演算部１９は、変位計測部１７から出力される変位フレームデータ（例えば変位ベクトル）と圧力計測部２７から出力される圧力データに基づき、断層像の各計測点の弾性データ（弾性率、粘弾性率、歪み量、粘性、変位量、応力およびポアソン比のうちの少なくとも１以上）を予め定めた演算方法により演算し、演算した弾性データをフレーム単位に束ねて弾性フレームデータを生成し、生成した弾性フレームデータを弾性データ処理部２１に出力する。例えば、弾性データのうち歪み量は、圧力データを必要とせず、生体組織の移動量例えば変位を空間微分することにより求められる。また、弾性率の一つであるヤング率Ｙｍは、数１式に示すように、圧力（応力）を歪み量で除算することにより求められる。数１式の添え字ｉ，ｊは、フレームデータの各座標を示す。
（数１式） Ｙｍ_ｉ，ｊ＝圧力（応力）_ｉ，ｊ／歪み量_ｉ，ｊ
（ｉ，ｊ＝１，２，３，・・・）

この他、スティフネスパラメ一タβ、圧弾性係数Ｅｐ、増分弾性係数Ｅｉｎｃなどの他のパラメータを用いて弾性率を演算してもよい（例えば特開平５−３１７３１３号公報）。

弾性データ処理部２１は、弾性データ演算部１９から出力される弾性フレームデータに対し、座標平面内におけるスムージング処理、コントラスト最適化処理、フレーム間における時間軸方向のスムージング処理などを施してカラースキャンコンバータ２３に出力する。

カラースキャンコンバータ２３は、その詳細な構造を図３に示すように弾性データ処理部２１から出力される弾性フレームデータの要素データ（弾性データ）に色情報（色相情報および白黒輝度情報の少なくとも一方）または模様情報の表示態様を付与するマッピング機能と、マッピング機能が施された弾性データに対して所定の座標変換処理などを施して切替加算部４４に出力する機能を有する。具体的には、カラースキャンコンバータ２３は、図３に示すように、メモリ回路４６と色情報変換回路１８と座標変換回路４８と鑑別マップデータ格納部１２２とを有し、これらの機能を実現する。

メモリ回路４６は、弾性データ処理部２１から出力される弾性フレームデータを格納する。鑑別マップデータ格納部１２２には、鑑別マップデータ２２が予め格納されている。色情報変換回路１８は、鑑別マップデータ２２に従って、メモリ回路４６から読み出される弾性フレームデータの各弾性データに対して、色相情報および白黒輝度情報の少なくとも一方を割り当てる。座標変換回路４８は、色情報変換回路１８から出力される弾性フレームデータに対し、所定の座標変換処理を施して切替加算部４４にカラー弾性画像データすなわち色相情報フレームデータとして出力する。

ここでの鑑別マップデータ２２は、被検体１に関する弾性データの大きさに応じて、対応する組織の種類および変性の種類（組織性状）を示す色情報（色相情報および輝度情報の少なくとも一方）を割り当てるための、予め定めたマッピング関数である。なお、鑑別マップデータ２２については、後で詳しく説明する。この鑑別マップデータ２２は、被検体１の診断部位ごとに予め複数準備されており、制御指令に応じて一つの鑑別マップデータが選択される。

座標変換回路４８は、色情報変換回路１８から出力される弾性フレームデータに対し、制御指令に応じて、例えば縦横比整合のための補間処理や極座標への変換処理を施す。これによって、現在の計測状況に則した座標関係を有する画像がカラー弾性画像データとして構築される。構築されたカラー弾性画像データは、座標変換回路４８から切替加算部４４に出力される。

切替加算部４４は、白黒スキャンコンバータ３６から出力される白黒断層像データとカラースキャンコンバータ２３から出力される弾性画像データとを切り替えていずれか一方を画像表示部２０に表示するか、もしくは、白黒断層像データと弾性画像データとを加算して画像表示部２０に出力する。例えば、切替加算部４４は、白黒断層像データとカラー弾性画像データの一方を選択して画像表示部２０に表示させてもよい。また、白黒断層像データとカラー弾性画像データの両方を選択して画像表示部２０の２画面表示機能により並べて同時に表示させてもよい。あるいは、白黒断層像データとカラー弾性画像データとを所定の重み係数に基づき加算等して合成することにより、半透明な重畳画像を生成して画像表示部２０に表示させてもよい。これにより、被検体１に関する診断情報を画像表示部２０に表示することができ、検査者はこの画像を見て診断を行うことができる。

さらに、本形態の切替加算部４４は、カラー弾性画像データとともに鑑別マップデータ２２を画像表示部２０に表示させる機能と、カラー弾性画像上に設定された関心領域の組織性状を示す指標を画像表示部２０に表示させる機能も有する。例えば、切替加算部４４は、鑑別マップデータ２２を、被検体１の弾性データと色相情報との対応関係、ならびに、被検体１の組織の種類および組織性状と色相情報又は輝度情報との対応関係を認識できるように構成したカラーバーとして表示することができる。具体的な表示例については、後述の実施例５において説明する。

装置制御インターフェイス部５０は、検査者から指示を受け付け、その指示に応じて超音波診断装置を制御する指令を生成する。例えば、装置制御インターフェイス部５０は、キーボードなどの入力手段が検査者から受け付けた鑑別マップデータ２２の選択指令をカラースキャンコンバータ２３に出力する。また、マウスなどの入力手段が検査者から受け付けた入力指令に応じ、画像表示部２０に表示されたカラー弾性画像上に関心領域を設定する指示をカラースキャンコンバータ２３に出力する。

このように構成される超音波診断装置の動作について説明する。まず、被検体１の例えば体表に探触子１０の超音波送受面側を接触させる。超音波送受信制御回路３０から出力される指令に応じ、探触子１０に駆動信号が所定の時間間隔で送信回路１２により供給される。供給された駆動信号に応じ、探触子１０から超音波が繰り返して被検体１に送波される。被検体１内を伝播する過程で超音波は反射エコーとして反射する。反射エコーは、探触子１０により次々に受渡されることによって受信信号に変換される。変換された受信信号は、受信回路１３及び整相加算回路１４により時系列のＲＦ信号として処理される。処理された時系列のＲＦ信号は、信号処理部３４とＲＦ信号フレームデータ選択部１５の双方に出力される。

被検体１との間で超音波を送受するに際して、被検体１の体表に対して探触子１０を用手法的に上下動する。これによって、被検体１が加圧又は減圧される。被検体１に加えられた圧力は、圧力センサ２６ａ、２６ｂを介して圧力計測部２７により計測される。

整相加算回路１４から出力されたＲＦ信号に基づき、信号処理部３４及び白黒スキャンコンバータ３６により白黒断層像データが構成される。白黒断層像データは、装置制御インターフェイス部５０の制御指令に応じ、切替加算部４４を介して画像表示部２０に表示される。

一方、整相加算回路１４から出力されたＲＦ信号に基づき、ＲＦ信号フレームデータ選択部１５及び変位計測部１７により、断層像の各計測点に対応する被検体１の移動量又は変位に関する変位フレームデータが求められる。求められた変位フレームデータと圧力計測部２７から出力される圧力データとに基づき、弾性データ演算部１９及び弾性データ処理部２１により弾性フレームデータが再構成される。

弾性データ処理部２１から出力される弾性フレームデータは、そのデータを構成する各弾性データに対し、鑑別マップデータ２２に従って、カラースキャンコンバータ２３の色情報変換回路１８により色相情報および輝度情報の少なくとも一方が付与される。すなわち、被検体１に関する弾性データの大きさに対応する組織の種類および変性の種類（組織性状）ごとに、予め設定された色相情報および輝度情報の少なくとも一方が付与される。これによって、弾性画像データが構成される。弾性画像データは、装置制御インターフェイス部５０の制御指令に応じ、切替加算部４４を介して画像表示部２０に表示される。

本実施形態によれば、鑑定マップデータ２２は、弾性データの値を、組織の種類および変性の種類（組織性状）の違いに対応する複数の範囲に分割し、それぞれに異なる色相および輝度の少なくとも一方を割り当てる特別なマップデータとして構築されている。したがって、弾性データ処理部２１から出力される弾性フレームデータの各弾性データに対して、鑑定マップデータ２２に則して色相情報および輝度情報の少なくとも一方を色情報変換回路１８により割り当てると、その弾性フレームデータは、診断部位の硬さそのものを反映したものではなく、その硬さから推定される組織の種類または変性の種類が、色相又は輝度として直接的に反映されたものとなる。このような弾性フレームデータに対応する弾性画像を画像表示部２０に表示することにより、診断部位の組織の種類および変性の種類を客観的かつ定量的に画像から鑑別できる。その結果、診断組織の病変などを的確かつ容易に診断して診断効率や険査精度を向上できる。

ここで本実施形態の鑑別マップデータ２２の実施例および比較例について図４ないし図８を参照して説明する。

＜実施例１＞
実施例１として、乳腺組織用マップデータ２２ａについて図４を参照して説明する。乳腺組織用マップデータ２２ａは、弾性データとして弾性係数を用い、乳房組織の種類および組織の性状（変性の種類）に対応させて、弾性係数を複数の範囲に分け、それぞれに異なる色相情報を割り当てるものである。すなわち、変性のない組織である脂肪、乳腺組織および繊維組織、ならびに変性のある乳管組織である乳管癌および浸潤性乳管癌に対応する弾性係数の範囲に対して、それぞれ異なる色相を割り当てている。また、乳管癌と繊維組織とは弾性係数の範囲が一部重なるため、重なる弾性係数の範囲については、乳管癌もしくは繊維組織のいずれの可能性もあることがわかるように、さらに別の色相が割り当てられている。具体的には、図４の乳腺組織用マップデータ２２ａは、脂肪に青色、乳腺組織に水色、繊維組織に緑色、乳管癌又は繊細組織のいずれの可能性もある組織に黄色、乳管癌にピンク色、浸潤性乳管癌に赤色の色相が割り当てられている。ただし、色相については必要に応じて変更することが可能である。なお、図４では、図示の都合上、各組織に対応する色相を模様の種類によって示している。また、図４において、各組織ごとに付した模様を、マップデータ２２ａの色相に変えて使用することも可能である。その場合、鑑別された弾性画像の各組織には、図４の模様が表示される。

一般に、組織の硬さは、その性状により大きく異なることが知られている。例えば、癌はその進行とともに硬くなることが知られており、触診はその硬さの違いを検知して診断する一つの方法であるといえる。超音波診断装置は、従来より弾性係数等を演算により求めて弾性画像を生成できるが、関心部位の硬さから、その組織が癌かどうかを判断するのは、検査者の知識や経験に依存していた。本実施例の鑑別マップデータ２２ａを用いることにより、組織の種類（脂肪、乳腺組織、繊維組織）および変性の種類２種（乳管癌および浸潤性乳管癌）を弾性係数に予め対応付けることができる。これにより、検査者の知識や経験に依らず、弾性データから得られる客観情報として、組織の種類および変性の種類を色相によって表示できる。

このように、実施例１の乳腺組織用鑑別マップデータ２２ａを適用してカラー弾性画像を表示すると、そのカラー弾性画像は、乳房の断面画像が組織および変性の種類ごとに色相で分離されたものになる。したがって、本例のカラー弾性画像を参照することにより、乳腺の組織性状を客観的に鑑別できる。

なお、図４に示した線図１１１は、カラーマップデータ２２ａの弾性係数の範囲と色相との対応関係を定めるために、予め求めておいた乳房組織における組織の種類および変性の種類と弾性係数との関係を示すものである。線図１１１の縦軸は、弾性係数を示し、横軸は組織性状を示している。このような関係は、予め実験により求めたものを用いることができる。もしくは、例えばKrouskopらにより報告されている情報を用いることもできる（T.A.Krouskop et al, Ultrasonic Imaging,1998）。

なお、本実施例１の鑑別マップデータ２２ａと比較するため、従来のカラーマップデータ６０を図４に併せて示した。比較例のカラーマップデータ６０は、図５に示すように弾性データの大きさだけに対応させて、関数６２，６４，６６により連続的に階調が変化する色相（青、緑、赤）情報が割り当てられている。例えば、図５では弾性係数が０［ｋＰａ］〜４００［ｋＰａ］に向かうにつれて青色から緑色、弾性係数が４００［ｋＰａ］〜８００［ｋＰａ］に向かうにつれて緑色から赤色が割り当てられている。

図４に示した比較例のカラーマップデータ６０では、例えば、青緑色に示される領域は、乳管癌と繊維組織の両方にまたがっており、連続的にその階調が変化しているため、乳管癌と繊維組織の境界（弾性係数３００ｋＰａ付近と２２０ｋＰａ付近）を見分けることはできない。また、乳管癌と繊維組織の両方の可能性がある弾性係数の範囲（２２０〜３００ｋＰａ）を認識することもできない。よって、青緑で表示された画像から、組織の変性の有無の可能性を見分けることはできない。これに対し、実施例１では、乳管癌と繊維組織の境界（弾性係数３００ｋＰａ付近と２２０ｋＰａ付近）は、ピンクと黄色の境界、黄色と緑色の境界として、明確に見分けることができる。また、乳管癌と繊維組織の両方の可能性がある弾性係数の範囲（２２０〜３００ｋＰａ）は、黄色として認識することができる。

同様に、比較例のカラーマップデータ６０によりカラー弾性画像を表示したとき、その弾性画像の緑色に対応する注目組織が乳管癌と浸潤性乳管癌のどちらであるかを鑑別するのは困難である。この点、本実施例１のカラーマップデータ２２ａで得られるカラー弾性画像は、赤色によって浸潤性乳管癌であることが鑑別でき、ピンク色によって乳管癌であることが鑑別できる。また、黄色によって乳管癌もしくは繊維組織の両方の可能性がある領域を鑑別できる。

＜実施例２＞
実施例２として、別の態様の乳腺組織用鑑別マップデータ２２ｂを図６を用いて説明する。この鑑別マップデータ２２ｂは、組織の種類および変性の種類ごとに異なる色相を割り当てているという点では、実施例１のマップデータ２２ａと同じであるが、各色相内において、弾性係数の大小に対応させて色相に連続的に輝度を変化させている。すなわち、各組織の種類および変性の有無を示す色相にそれぞれ連続的に変化する輝度を与え、グラデーションを付加している点で実施例１とは異なっている。例えば、浸潤性乳管癌は、弾性係数が増加、すなわち変性の状態が変化するにつれて、輝度の大きい（明るい）赤色が割り当てられている。

本実施例２のマップデータ２２ｂによれば、弾性画像の色相の差により乳腺組織の種類および変性の種類（乳管癌、浸潤性乳管癌）を鑑別しつつ、色相の輝度を視認することにより、その変性の状態（変性の度合い）または弾性係数の大きさを認識できる。これにより、検査者は、その組織の変性の種類および変性の状態（変性の度合い）の情報を、実施例１の色相のみの鑑別マップデータ２２ａの場合よりもより具体的に認識できる。したがって、診断組織の病変などをより的確かつ容易に診断して診断効率や検査精度をさらに向上できる。なお、輝度情報に変えて、階調を連続的に変化させる構成にすることも可能である。

＜実施例３＞
実施例３として、さらに別の態様の乳腺組織用鑑別マップデータ２２ｃを図７を用いて説明する。鑑別マップデータ２２ｃは、実施例１および２のマップデータ２２ａおよび２２ｂと異なり、乳腺組織が良性か悪性か（変性していない組織か変性している組織か）で異なる色相を割り当てている。すなわち、図７に示すように、乳管癌および浸潤性乳管癌の弾性係数の範囲には赤色、脂肪と乳腺組織と繊維組織の弾性係数の範囲には水色、乳管癌と繊維組織とが重なりあう弾性係数の範囲には黄色が割り当てられている。図７の鑑別マップデータ２２ｃを用いることにより、弾性画像から良性（水色）か悪性（赤色）か、それとも両方の可能があるか（黄色）を直接的に明確に認識できる。

＜実施例４＞
本発明は、乳腺組織のみならず、任意の対象部位に適用できる。実施例４では、一例として、前立腺組織用鑑別マップデータ２２ｄを図８を用いて説明する。図８の鑑別マップデータ２２ｄでは、グラフ１１２のように前立腺の変性のない組織（前立腺（前部）および前立腺（後部））の弾性係数の範囲には、水色が割り当てられ、良性の変性のある組織（前立腺肥大症）の弾性係数の範囲には黄色が割り当てられ、悪性の変性のある組織（前立腺癌）の弾性係数の範囲には赤色が割り当てられている。このような前立腺組織用マップデータ２２ｄを適用することにより、前立腺の組織および変性の種類（性状）を弾性係数に基づいて客観的に判別できる。

上述のように、鑑別マップデータ２２としては、上述の実施例１〜４のように診断部位ごとに１種以上を準備することができるため、これらを全て鑑別マップデータ格納部１２２に予め格納しておき、装置制御インターフェイス部５０が検査者から受け付けるマップデータ選択指令に応じ、一つの鑑別マップデータ２２を選択してカラースキャンコンバータ２３に受け渡すような構成にすることができる。

例えば、乳腺組織用鑑別マップデータ２２ａ〜２２ｃと前立腺組織用マップデータ２２ｄを鑑別データマップ格納部１２２に予め格納しておき、乳腺を診断する場合、乳腺組織用マップデータ２２ａ〜２２ｃのうち診断目的に適した１つを検査者が選択する。診断目的としては、例えば乳腺組織構造と変性の種類を知りたい場合には鑑別マップデータ２２ａを選択し、乳腺組織構造と変性の有無に加えて変性の状態（変性の度合い）を知りたい場合には鑑別マップデータ２２ｂを選択し、変性の有無を主に知りたい場合には鑑別マップデータ２２ｃを選択することができる。また、前立腺を診断する場合は、前立腺組織用マップデータ２２ｄを選択する。これにより、診断部位ごとの硬さの特性および診断目的に応じて組織種類および変性の種類（性状）に色相を付与できる。したがって、種々の診断目的に応じて、複数種の診断部位の組織性状を診断する場合でも、各診断部位の組織性状をより迅速かつ的確に鑑別できる。

＜実施例５＞
実施例１乃至４では、各種の鑑別マップデータ２２ａ〜２２ｄについて説明してきたが、実施例５では、これら鑑別マップデータ２２ａ〜２２ｄを用いて、弾性画像を表示する場合の表示動作及び、関心領域の設定方法等のユーザインターフェイスについて説明する。

実施例５の表示例として、前立腺組織用マップデータ２２ｄを用いて生成した弾性画像を画像表示部２０における表示した例を図９に示す。図９のように、画像表示部２０の表示画面には、弾性画像データ７０の表示領域７２と、前立腺の組織性状を示すマップデータ２２ｄの表示領域７４とが設けられている。

弾性画像７０の表示領域７２には、弾性画像７０に関心領域７５を設定するためのマーク（例えばマウスカーソル）である矢印７８が、装置制御インターフェイス部５０によって表示されている。装置制御インターフェイス部５０は、検査者が矢印７８を移動させることにより、所望の形状の関心領域７５を設定する動作を受け付け、その領域を弾性画像７０上に表示させる。また、装置制御インターフェイス部５０は、関心領域７５内の弾性データの平均値を演算するよう弾性データ演算部１９に指示し、演算結果の数値（図９では９２ｋＰａ）を、表示領域７４の鑑別マップデータ２２ｄの表示上に、その値を指す矢印８０を表示することにより示す。併せて表示領域７６に平均値の数値を表示する。また、図１０のように平均値を関心領域７５の近傍に数値として表示してもよい。平均値の他に、関心領域７５内の弾性データの偏差値を演算し、演算結果を関心領域７５の近傍に表示することも可能である。

また、予め弾性データ演算部１９内のメモリに、弾性データ（ここでは弾性係数）と、病変の可能性を示す確率（％）、および病変名を対応付けるテーブルを格納しておくことにより、関心領域７５の弾性データの平均値に対応する、病変の可能性を示す確率、病変名を領域７６に表示させることも可能である。

これにより、検査者は、画像と弾性率の対応関係を容易に把握できるとともに、超音波診断装置にデータとして格納されている病変名や病変の確率の表示を見ることができる。よって、検査者の判断を補助する情報となる。

また、探触子１０を用手法的に上下動させて被検体１を圧迫する際、圧迫に伴って組織の位置が変動するため、変動にあわせて関心領域７５を追従（トラッキング）させて表示することもできる。具体的には、変位計測部１７により組織の変位を検出し、検出結果を装置制御インターフェイス部５０が受け取り、関心領域７５の表示を移動させることにより、関心領域を組織の変位に追従させることが実現できる。この場合、関心領域７５の各画素に対応する弾性データの例えば平均値をリアルタイムに更新し、更新した平均値を関心領域７５の近傍もしくは、領域７６に表示することも可能である。

また、複数の関心領域Ｒｌ、Ｒ２を同時に設定できるように構成することも可能である。例えば、図１０に示すように、装置制御インターフェイス部５０は、第１の関心領域Ｒ１として関心領域７５の設定を検査者から受け付け、第２の関心領域Ｒ２として関心領域８４の設定を検査者から受け付ける。この場合、前立腺組織用鑑別マップデータ２２ｄの表示に対し、関心領域７５の弾性データの平均（例えば９２ｋＰａ）に対応する色相を指す矢印８０を表示するとともに、関心領域８４の弾性データ（例えば４７ｋＰａ）に対応する色相を指す矢印８２を表示することができる。

図９および図１０の表示動作及びユーザインターフェイスによれば、関心領域７５を対話的、いわばインタラクティブに設定して表示指標を視認することにより、関心領域の組織性状を客観的かつ定量的に鑑別できる。また、関心領域の組織性状に対応する硬さや色相を視覚的に簡単に把握できる。したがって、検査者の使い勝手が向上するため、診断効率や検査精度をより一層向上できる。なお、表示形態については、装置制御インターフェイス部５０により指定又は選択できる。

なお、図９および図１０では、弾性画像７０上で関心領域７５，８４の設定を受け付ける構成を示したが、これに限らず、領域７２に断層像（Ｂモード画像）を表示させ、断層像上で関心領域の設定を受け付けることも可能である。この場合、断層像の示す組織の構造に応じて関心領域を設定できる。なお、断層像上で関心領域の設定を受け付けた場合であっても、弾性データの平均値等は、上記と同様に演算により求め、矢印８０や領域７６に表示することができる。

また、実施例５では、関心領域の設定を検査者から受け付ける構成について説明したが、公知の関心領域の自動設定方法を用いて、関心領域を自動設定することももちろん可能である。例えば、弾性画像上での色相が変化している境界や、断層像上で輝度が急激に変化している周辺部分等に関心領域の境界を設定することができる。

＜実施例６＞
つぎに、実施例６として、図１０の表示例に加えて、さらに関心領域７５の弾性データ（弾性係数）の時間変化を示すグラフ１１３を表示する例について図１１を用いて説明する。

被検体１の組織の弾性データは、非線形弾性特性を有し、探触子１０による被検体１の圧迫操作によって非線形に変化するため、一時刻における弾性データのみで組織性状を鑑別した場合、その時刻の弾性データが特異な値を示している可能性を完全に否定できない。また、圧迫条件が適切であるかどうかの判断が難しい場合もある。そこで、図１１の表示例では、弾性画像データ７０の表示領域７２と、前立腺の組織の種類および変性の種類（性状）を示す鑑別マップデータ２２ｄの表示領域７４とに加えて、弾性データの時間変化を示すグラフ１１３を表示する領域１１４を設け、関心領域７５、８４の弾性データの平均値の時間変化を示している。グラフ１１３は、縦軸が弾性データ（弾性係数）を示し、横軸が時間経過を示し、グラフ１１３の背景領域は縦軸方向について鑑別マップデータ２２ｄと同様に色分けされている。

このグラフ１１３に、関心領域７５、８４の弾性データの変化曲線１１１，１１２を示すことにより、変化曲線１１１，１１２が鑑別マップデータ２２ｄの示す１つの組織性状の弾性データの範囲にとどまっているのか、それとも、時刻によっては隣接する組織の種類または変性の種類の弾性データの範囲に入っているかを、容易に把握することができる。これにより、検査者は、一時刻の弾性画像データのみならず、それ以前の時刻の弾性データを認識して総合的に組織性状を鑑別することができる。また、変化曲線１１１，１１２の振幅により、圧迫条件の適否も判断することが可能になる。

なお、グラフ１１３に表示するデータは、一種類の弾性データ（弾性係数）のみならず、粘弾性率、歪み量、粘性、変位量、応力およびポアソン比等の他の弾性データを併せて表示することも可能である。また、粘弾性率や弾性率の非線形性を示すパラメータ等を演算して表示することも可能である。

グラフ１１３に、弾性データの変化率の時間経過を示すグラフを表示することも可能である。

また、図１１のグラフ１１３では、背景領域を鑑別マップデータ２２ｄの表示に対応させて色分けしているが、変化曲線１１１，１１２自体を色分けすることも可能である。

＜実施例７＞
実施例７として、高密度焦点式超音波（ＨＩＦＵ：high-intensity focused ultrasound）での治療効果を判定するための前立腺組織用鑑別マップデータ２２ｅおよび画像表示例を図１２（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。

ＨＩＦＵによる治療は、治療用の探触子から強力な超音波を発振し、小さな領域に高密度の超音波を収束する方法であり、その焦点における温度は６０〜９０°の高温になり、高温にさらされた癌の病巣は破壊されて死滅する。ＨＩＦＵの小さな焦点を前立腺内部で少しずつ移動させていき、癌組織全体に照射することにより、治療が行われる。熱変性により組織は硬くなるので、治療効果レベルに対応させて硬さの程度の範囲分けがされた鑑別マップデータ２２ｅを用いることにより、癌組織全域にわたって均一に治療が施されたかどうかを画像で確認することができる。

具体的には、図１２（ａ）に示した鑑別マップデータ２２ｅは、良性の変性（前立腺肥大症）と変性のない組織（前立腺全部および後部）に対応する弾性係数の範囲（０〜約８０ｋＰａ）に水色が割り当てられ、悪性の変性（前立腺癌）に対応する弾性係数の範囲（８０〜１１５ｋＰａ）に赤色が割り当てられている。この赤色の弾性係数の範囲は、ＨＩＦＵ治療をしていないか、ＨＩＦＵ治療をしたが熱変性が生じしていない（治療効果０％）の領域を示している。さらに、ＨＩＦＵ治療により所定の熱変性が生じ所定値の硬さに至ったことを示す弾性係数の範囲（１１５〜１３０ｋＰａ）には黄色が割り当てられ、十分な熱変性が生じ所定値以上の硬さに至ったことを示す弾性係数の範囲（１３０ｋＰａ以上）には緑色が割り当てられている。

この鑑別マップデータ２２ｅを使用した場合、治療前の表示領域７０の弾性画像データ１２１は、図１２（ｂ）に示すように、図９と同様に前立腺癌の領域１２２が赤く表示される。ＨＩＦＵにより領域１２２に対して１５回照射を行った後の弾性画像データ１２１は、図１２（ｃ）のように、多くの部分に十分な熱変性が生じ緑色領域１２３に変化しているが、一部は十分な熱変性が生じておらず黄色領域１２４であることが、把握できる。そこで、黄色領域１２４に対して、さらにＨＩＦＵ照射を施した場合、図１２（ｄ）のように、黄色領域１２４も緑色領域１２３に変化しており、十分な熱変性が起きたことを把握できる。

ＨＩＦＵの照射装置では、照射位置の設定を行うことができるが、その位置の熱変性の度合いは把握することができない。本実施例の鑑別マップデータ２２ｅを備えた超音波診断装置をＨＩＦＵ照射装置と併用することにより、熱変性が不十分な領域を画像の色相により明確に把握できるため、確実な治療を施すことができる。

なお、実施例７ではＨＩＦＵを例に説明したが、これに限らずＲＦＡ（経皮的ラジオ波焼灼療法）や、癌組織を急速に冷却して治療するクライオ療法等他の療法にも適用することができる。その場合は、鑑別マップデータ２２ｅの黄色および緑色の弾性係数の範囲を、それぞれの療法に併せて適切に設定する。

＜実施例８＞
実施例８として、前立腺癌のホルモン療法を判定するための前立腺組織用鑑別マップデータ２２ｆおよび画像表示例を図１３（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。
前立腺癌のホルモン療法は、治療効果が表れると癌組織が変性し、軟らかくなるという特徴がある。治療効果レベルに対応させて硬さの程度の範囲分けがされた鑑別マップデータ２２ｆを用いることにより、治療効果が表れているかどうかを画像で確認することができる。

具体的には、図１３（ａ）に示した鑑別マップデータ２２ｆは、前立腺癌に対応する弾性係数の範囲（８０ｋＰａ以上）に赤色が割り当てられ、それより若干軟らかい弾性係数の範囲（７０〜８０ｋＰａ）の範囲には黄色が割り当てられ、正常組織以下に軟らかい弾性係数の範囲（７０ｋＰａ以下）に緑色が割り当てられている。

この鑑別マップデータ２２ｆを使用した場合、表示領域７２の画像データ１３１において、治療開始前に赤色の領域は、前立腺癌の硬さを示している領域であり、この領域に関心領域１３２を設定する。ホルモン療法の開始後の画像データ１３１において関心領域１３２が黄色領域に変化していた場合には、所定の治療効果（例えば効果７０％）により軟らかくなったことが確認できる。さらに、ホルモン療法を継続し、画像データ１３１において関心領域１３２が緑色に表示された場合には、十分な治療効果（例えば効果１００％）が表れたことを確認できる。

このように、鑑別マップデータ２２ｆを用いることにより、前立腺癌のホルモン療法においても変性の度合いを画像の色相により明確に把握できるため、治療効果を容易に把握することができる。

＜実施例９＞
上述してきた実施例１〜８で用いた鑑別データマップ２２ａ〜２２ｆは、探触子１０を上下させる圧迫操作により、診断すべき対象組織に生じている全歪み量が所定の範囲内である場合における各組織の弾性率（図４の線図１１１等）に基づいて構築したマップである。ただし、全歪み量とは、微小な圧迫前後で計測された歪み量（ε（ｔ））を圧迫ゼロ状態（時刻ｔ＝０）から時刻ｔまで積算した値（全歪み量＝Σε（ｔ））である。例えば、全歪み量１０％とは、圧迫ゼロ状態における特定組織の圧迫方向の長さを基準にして、圧迫によって、その組織の歪んだ長さの割合が１０％であることを意味する。例えば、圧迫ゼロ状態で５ｃｍの組織があり、圧迫によって４ｃｍになったとすると、全歪み量２０％になる。本実施例では、この％を全歪み量として記載している。

しかしながら、全歪み量が異なると図１４に示したように、弾性率（弾性係数）が各組織ごとに変化する。この組織ごとの弾性率の変化率（グラフの勾配）は、繊維組織の弾性率グラフと乳管癌の弾性率グラフと交差していることからもわかるように、組織によって大きく異なる。例えば、全歪み量２０％においては、乳管癌（ピンク）の弾性係数の方が繊維組織（緑）の弾性係数よりも大きいのに対し、全歪み量１０％においては、繊維組織（緑）の弾性係数の方が、乳管癌（ピンク）の弾性係数よりも大きい。

よって、本実施例９では、高精度な組織鑑別を行うために、全歪み量に対応させて複数の鑑別データマップを用意し、鑑別データマップ格納部１２２に格納する構成とする。鑑別データマップは、全歪み量ごとに用意しておくことが望ましいが、少なくとも図１４のように、異なる組織のグラフ（例えば、繊維組織の弾性率グラフと乳管癌の弾性率グラフ）が交差する前後で２種類（鑑別データマップ２２ａと全歪み量１０％の鑑別データマップ２２ｇ）を用意することが望ましい。

複数の鑑別データマップ２２ａおよび２２ｇを用意した上で、弾性係数を演算すると同時に、全歪み量も演算し、全歪み量に応じて対応する鑑別データマップ２２ａまたは２２ｇを選択する。選択した鑑別データマップ２２ａまたは２２ｇを用いて、弾性画像データの各点ごとに、その点の弾性係数に対応させて組織の鑑別を行う構成にする。

例えば、図１５（ａ）のように、全歪み量１０％において計測された弾性画像データは、図１４の鑑別データマップ２２ｇを用いて色分けされる。また、全歪み量２０％において計測された弾性画像データは、図１５（ｂ）のように、図１４の鑑別データマップ２２ａを用いて色分けされる。これにより、関心領域の腫瘍は、全歪み量１０％のときに弾性係数１００ｋＰａである場合は、鑑別データマップ２２ｇにより、図１５（ａ）に示すようにピンク色、すなわち乳管癌と鑑別されて表示されることになる。ところが、さらに圧迫して全歪み量２０％にすると、図１４の乳管癌のグラフからわかるように乳管癌の組織は、弾性係数は３３０ｋＰａ前後の値を示すので、全歪み量１０％の鑑別データマップ２２ａのまま鑑別すると、赤色に表示されて浸潤性乳管癌と誤って鑑別されてしまうことになる。しかし、全歪み量２０％の鑑別データマップ２２ａを用いることにより、弾性係数３３０ｋＰａの部分組織は、図１５（ｂ）に示すようにピンク色に表示され、図１５（ａ）と同様に乳管癌と鑑別されることになる。つまり、全歪み量に応じて弾性データを分割する範囲を変更して、その変更に対応する鑑別データマップを用いることによって組織に加えられる全歪み量によらずに同じ部分組織を正しく鑑別することが可能になる。なお、鑑別データマップを選択する際に用いる全歪み量の値としては、関心領域１５１における全歪み量の平均値を求めて、これを用いることができる。

以上のように、実施例９によれば、全歪み量によって同じ組織であっても弾性データ（弾性係数）が変化することを考慮して組織の鑑別を行うことができるため、高精度な鑑別を行うことができる。

上記実施例１〜９に示した鑑別データマップでは、組織の種類および変性の種類（性状）に対応する弾性データ範囲は、予め定めた値であったが、弾性データ範囲を、実測した弾性データ等に基づき、演算によって求める構成にすることも可能である。例えば、複数の被検体を撮像して取得した、変性した部分組織と変性していない部分組織の弾性データを、メモリ回路４６の一部領域等の記憶領域に累積記憶していき、その記憶領域に記憶された複数の弾性データを統計処理して変性した部分組織と変性していない部分組織の弾性データ範囲を決定する構成とすることができる。例えば、同じ部分組織の弾性データの平均値をａ、標準偏差をσとすると、ａ±σ、ａ±２σ等を、その組織の弾性データの範囲とすることができる。

なお、上述してきた実施の形態において、切替加算部４４と画像表示部２０に接続するシネメモリ部５２に、切替加算部４４から出力される白黒断層像データ又は弾性画像データを格納することも可能である。格納した白黒断層像データ又は弾性画像データを装置制御インターフェイス部５０の制御指令に応じて画像表示部２０に出力することができるため、超音波撮像中に白黒断層像とカラー弾性画像をリアルタイムに表示できるほか、超音波診断装置の停止後も必要に応じて画像を再生表示できる。したがって、被検体１を臨機応変に診断できるから、診断効率又は検査精度がより一層向上する。

本実施形態は、検査者が必要とするのは、関心部位の硬さの値そのものではなく、その部位の変性の有無等の組織性状と病変の確率であるという事情を踏まえてなされたものである。このような事情に鑑み、超音波診断装置に適用される色情報変換回路１８は、鑑別データマップ２２を用いて、その領域の組織性状の示す弾性データに対応する色相情報および白黒輝度情報を割り当てる。これによれば、画像表示部２０に最終的に表示されるカラー弾性画像は、関心部位の組織性状を直接的に画像化したものとなる。したがって、そのカラー弾性画像を参照することにより、関心部位の変性の有無等の組織性状を即座に画像鑑別でき、臨床上有用な超音波診断装置を実現できる。なお、弾性データの値に相関したインデックス値、例えば図１０の２つの関心領域Ｒ１とＲ２との間の歪みの比等を用いてカラー弾性画像を構成してもよい。

本発明を適用した一実施形態の超音波診断装置の構成を示すブロック図である。 （Ａ）図１の超音波探触子１０の斜視図、（Ｂ）図１の超音波探触子１０の別の構成を示す斜視図である。 図１のカラースキャンコンバータの詳細構成を示すブロック図である。 実施例１の鑑別マップデータ２２ａ、比較例のカラーマップデータ６０、ならびに、乳腺組織と弾性係数との関係を示すグラフ１１１を示す説明図である。 比較例のカラーマップデータを示す説明図である。 実施例２の鑑別マップデータ２２ｂ、および乳腺組織と弾性係数との関係を示すグラフ１１１を示す説明図である。 実施例３の鑑別マップデータ２２ｃ、および乳腺組織と弾性係数との関係を示すグラフ１１１を示す説明図である。 実施例４の鑑別マップデータ２２ｄ、および前立腺組織と弾性係数との関係を示すグラフ１１２を示す説明図である。 実施例５の画像表示部２０における表示例を示す説明図である。 実施例５において、関心領域を２箇所に設定した場合の画像表示部２０における表示例を示す説明図である。 実施例６の画像表示部２０における表示例を示す説明図である。 （ａ）実施例７の鑑別マップデータ２２ｄ、および前立腺組織と弾性係数との関係を示すグラフ１１２を示す説明図であり、（ｂ）〜（ｄ）ＨＩＦＵ照射前、照射後、再照射後の表示例をそれぞれ示す説明図である。 （ａ）実施例８の鑑別マップデータ２２ｄ、および前立腺組織と弾性係数との関係を示すグラフ１１２を示す説明図であり、（ｂ）〜（ｄ）ホルモン療法前、ホルモン療法開始後、ホルモン療法効果が表れた後の表示例をそれぞれ示す説明図である。 実施例９で用いる鑑別データマップ２２ａ、２２ｇと、組織の弾性係数が全歪み量で変化することを示すグラフである。 （ａ）は、実施例９において、全歪み量が１０％である場合に、図９の鑑別データマップ２２ｇを用いて色分けした弾性画像を示す説明図であり、（ｂ）は、実施例９において、全歪み量が２０％である場合に、図９の鑑別データマップ２２ａを用いて色分けした弾性画像を示す説明図である。

符号の説明

１０…探触子、１２…送信回路、１３…受信回路、１６…弾性データ構成部、１８…色情報変換回路、２０…画像表示部、２３…カラースキャンコンバータ、４４…切替加算部、４６…メモリ回路、４８…座標変換回路、５０…装置制御インターフェイス部、５２…シネメモリ部、１０１…断層像撮像系、１０２…弾性画像撮像系、１２２…鑑別データマップ格納部。

Claims (12)

1. 被検体との間で超音波を送受する超音波探触子と、
   前記超音波探触子の受信信号に基づき前記被検体に関する弾性データを求める弾性データ構成手段と、
   前記被検体の弾性データの分布を示す弾性画像を生成する画像生成手段と、
   前記弾性画像に色情報を付与する色情報付与手段であって、前記弾性データの値に基づいて前記被検体の組織の種類ごとに異なる色相を割り当てるとともに、前記それぞれの組織の色相内において前記弾性データの値の大小に対応させて前記色相の輝度を連続的に変化させる色情報付与手段とを有し、
   前記色情報付与手段は、前記弾性データの値に基づいて前記組織内の変性の種類を識別し、一つの前記組織内において前記変性の種類ごとに異なる色相を割り当て、その際、変性の種類に対応する弾性データの値の範囲が、２以上の変性の種類で重なる範囲を別の変性の種類として異なる色情報を割り当てることを特徴とする超音波診断装置。
2. 請求項１に記載の超音波診断装置において、前記色相の輝度の変化は、変性の度合いに対応していることを特徴とする超音波診断装置。
3. 請求項１または２に記載の超音波診断装置において、
   前記色情報付与手段は、前記弾性画像に前記弾性データの値を表す数値情報をさらに付与することを特徴とする超音波診断装置。
4. 請求項１に記載の超音波診断装置において、
   前記色情報付与手段は、前記組織の種類の境界において、前記色相が不連続に変化するように前記色相を付与することを特徴とする超音波診断装置。
5. 請求項１記載の超音波診断装置において、
   前記変性の種類毎の弾性データの値を被検体毎に記憶する記憶手段を有し、
   前記色情報付与手段は、前記記憶手段に記憶された複数の弾性データに基づいて、前記変性の種類を識別することを特徴とする超音波診断装置。
6. 請求項１に記載の超音波診断装置において、
   前記変性の種類とは、癌組織、熱硬化した組織、繊維化した組織、冷却により硬化した組織、および、ホルモン療法により軟化した組織の少なくとも一つであることを特徴とする超音波診断装置。
7. 請求項１に記載の超音波診断装置において、
   前記色情報付与手段は、弾性データの値と色情報を対応づけるマップを格納する格納部を有し、該マップにしたがって前記弾性画像の各点に色情報を付与することを特徴とする超音波診断装置。
8. 請求項７に記載の超音波診断装置において、
   前記格納部には、被検体の診断部位ごとに予め１種類以上の前記マップが格納され、前記色情報付与手段は、前記被検体の診断部位に応じて、前記マップを選択して用いることを特徴とする超音波診断装置。
9. 請求項７または８に記載の超音波診断装置において、
   前記マップは、カラーバーとして前記弾性画像とともに表示手段に表示されることを特徴とする超音波診断装置。
10. 請求項１に記載の超音波診断装置において、前記弾性データとは、弾性率、粘弾性率、歪み量、粘性、変位量、応力およびポアソン比の少なくとも１つであることを特徴とする超音波診断装置。
11. 請求項９に記載の超音波診断装置において、
    前記弾性画像の前記表示手段への表示を制御する制御手段を備え、
    前記制御手段は、前記表示手段に表示された弾性画像上に関心領域の設定を受け付け、前記関心領域内の各点の弾性データの統計情報を取得して、前記統計情報を前記カラーバーまたは前記関心領域に対応付けて表示することを特徴とする超音波診断装置。
12. 請求項１１に記載の超音波診断装置において、
    前記制御手段は、前記カラーバーと同様に色分けされた背景領域を前記表示手段に表示し、前記平均値の時間変化を表すグラフを前記背景領域に重ねて表示することを特徴とする超音波診断装置。