JP5411272B2 - 超音波血管検査装置 - Google Patents

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Description

本発明は、超音波プローブを用いて血管断面画像を生成する技術に関するものである。
複数個の超音波発振子が直線的に配列された超音波アレイ探触子を用いて生体の皮膚下の血管（動脈等）の径などを測定することが行われている。たとえば、特許文献１では、互いに平行な第１および第２の超音波アレイ探触子とそれらの中央部を連結する第３の超音波アレイ探触子とから成るＨ型の超音波プローブを用い、その第３の超音波アレイ探触子を前記血管に平行な状態でその血管の中心線上に位置させることにより、その血管の内腔径や内中膜複合体の厚みなどを計測する超音波血管検査装置が提案されている。そのような超音波血管検査装置の一例を示す特許文献１の装置は、前記超音波プローブの位置決め状態を制御する多軸駆動装置を備えており、前記第１の超音波アレイ探触子による第1の短軸超音波画像と前記第２の超音波アレイ探触子による第２の短軸超音波画像とに基づき、前記第１の超音波アレイ探触子から前記血管の中心までの距離と前記第２の超音波アレイ探触子から前記血管の中心までの距離とが互いに等しくなるように、前記多軸駆動装置を作動させて前記超音波プローブを位置決めする。更に、前記第１および第２の短軸超音波画像の何れでもそれらの幅方向中央部に前記血管の画像を位置させるように、前記多軸駆動装置を作動させて前記超音波プローブを位置決めする。
特開２００９−０８９９１１号公報
しかし、実際には、前記第３の超音波アレイ探触子の直下の血管は湾曲している場合もあり、前記特許文献１の超音波血管検査装置により自動的に超音波プローブが位置決めされただけでは、必ずしも前記第３の超音波アレイ探触子による長軸超音波画像が血管径の計測可能な明瞭な画像にならない場合があった。そのため、例えば、自動的に超音波プローブが位置決めされた後に、オペレータが手動操作で、前記長軸超音波画像を血管径の計測可能な明瞭な画像になるように、超音波プローブの位置を微調整していた。そして、このようなオペレータの手動操作による超音波プローブの位置決め（微調整）作業は熟練を必要とするとともに作業能率を低いものとしているという課題があった。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、熟練の程度が低いオペレータの操作であっても明瞭な血管の超音波画像を能率良く得ることが可能な超音波血管検査装置を提供することにある。
前記目的を達成するための本発明の要旨とするところは、（ａ）生体の表皮上に配置された超音波プローブを用いて超音波の反射波信号に基づきその生体の表皮下の血管の縦断面画像を生成する血管縦断面画像生成手段を備えた超音波血管検査装置であって、（ｂ）前記血管の縦断面画像内でその血管の内中膜複合体を表す画像の明瞭度を示す指標値を算出する指標値算出手段を含み、(ｃ)前記指標値算出手段は、前記血管の縦断面画像内の一対の血管壁断面のうち前記超音波プローブに近い側の血管壁断面である前壁における前記内中膜複合体を表す画像の明瞭度を示す前壁画像明瞭度指標値と、前記一対の血管壁断面のうち前記超音波プローブから遠い側の血管壁断面である後壁における前記内中膜複合体を表す画像の明瞭度を示す後壁画像明瞭度指標値とを算出することにある。
このようにすれば、超音波血管検査装置のオペレータは、前記血管の縦断面画像（血管縦断面画像）からその画像の明瞭度を直接に判断する必要が無く、前記血管の内中膜複合体を表す画像の明瞭度を示す指標値から客観的にその画像の明瞭度を判断できるので、その指標値がより改善するように超音波プローブの位置が修正されることにより、そのオペレータの熟練の程度が低くても明瞭な血管縦断面画像を能率良く得ることが可能である。また、前記指標値算出手段は、前記血管の縦断面画像内の一対の血管壁断面のうち前記超音波プローブに近い側の血管壁断面である前壁における前記内中膜複合体を表す画像の明瞭度を示す前壁画像明瞭度指標値と、前記一対の血管壁断面のうち前記超音波プローブから遠い側の血管壁断面である後壁における前記内中膜複合体を表す画像の明瞭度を示す後壁画像明瞭度指標値とを算出する。このようにすれば、前記血管縦断面画像内の前記前壁および前記後壁の各々がより明瞭な画像となるように、前記超音波プローブを位置決めすることが可能である。
ここで、好適には、（ａ）前記超音波プローブの前記血管の長手方向の相互に異なる複数の受信位置で受信された複数の前記反射波信号の各々に対し、その反射波信号の大きさと前記血管の径方向位置との関係において、その反射波信号の大きさが予め定められた第１ピーク判定閾値を超える第１ピークと、その第１ピークの発生位置よりも前記血管の径方向外側に発生し前記反射波信号の大きさが予め定められた谷判定閾値よりも小さい谷と、前記第１ピークの発生位置から前記谷を介して前記血管の径方向外側の予め定められたピーク間隔閾値を超えない範囲内で発生し前記反射波信号の大きさが予め定められた第２ピーク判定閾値を超える第２ピークとを検出する反射波認識制御を、前記前壁および前記後壁のそれぞれで実行する反射波認識制御手段が設けられており、（ｂ）前記指標値算出手段は、前記反射波認識制御手段が前記前壁において前記反射波認識制御の実行により前記複数の反射波信号のうち前記第１ピークと前記谷と前記第２ピークとの全部を検出した反射波信号の数に基づいて前記前壁画像明瞭度指標値を算出し、前記反射波認識制御手段が前記後壁において前記反射波認識制御の実行により前記複数の反射波信号のうち前記第１ピークと前記谷と前記第２ピークとの全部を検出した反射波信号の数に基づいて前記後壁画像明瞭度指標値を算出する。このようにすれば、前記前壁画像明瞭度指標値と前記後壁画像明瞭度指標値とがばらつきの無い基準に基づき算出されるので、複数の血管検査の相互間で対比可能な前記前壁画像明瞭度指標値と前記後壁画像明瞭度指標値とを得ることができる。
また、好適には、前記反射波認識制御手段は、予め定められた前記血管の長手方向の観測対象範囲内で受信された前記反射波信号に対して、前記反射波認識制御を実行する。このようにすれば、前記血管縦断面画像の生成のために前記超音波プローブで受信された複数の前記反射波信号の全てに対して上記反射波認識制御が実行される場合に比較して、前記前壁画像明瞭度指標値と前記後壁画像明瞭度指標値とを算出する際の制御負荷を軽減することが可能である。
また、好適には、前記反射波信号の大きさとは、その反射波信号の振幅またはその反射波信号の振幅を前記血管の縦断面画像を表示するための輝度に置き換えたときのその輝度の高さである。このようにすれば、前記第１ピーク、前記谷、および前記第２ピークの検出が容易になる。
また、好適には、（ａ）前記超音波プローブは、複数個の超音波発振子が直線的に前記血管の長手方向とは直交して配列された互いに平行な一対の第１短軸超音波アレイ探触子および第２短軸超音波アレイ探触子と、その第１短軸超音波アレイ探触子およびその第２短軸超音波アレイ探触子の一方又は両方の中央部に隣接して設けられ複数個の超音波発振子が直線的に前記血管の長手方向に配列された長軸用超音波アレイ探触子とを一平面に備えており、（ｂ）前記血管縦断面画像生成手段は、前記長軸用超音波アレイ探触子で受信された前記超音波の反射波信号に基づき前記血管の縦断面画像を生成する。このようにすれば、実用化されている超音波プローブを用いて、前記血管縦断面画像を生成できる。
また、好適には、前記超音波血管検査装置は（ａ）前記第１短軸用超音波アレイ探触子による超音波画像を表示する第１短軸画像表示領域と、前記第２短軸用超音波アレイ探触子による超音波画像を表示する第２短軸画像表示領域と、前記血管の縦断面画像を表示する長軸画像表示領域とを有する画像表示装置と、（ｂ）前記超音波プローブの位置決め状態を制御する多軸駆動装置とが設けられており、（ｃ）前記第１短軸用超音波アレイ探触子から前記血管の中心までの距離と前記第２短軸用超音波アレイ探触子から前記血管の中心までの距離とが互いに等しくなるように、且つ、前記第１短軸画像表示領域および前記第２短軸画像表示領域の何れでもそれらの幅方向中央部に前記血管の画像を位置させるように、前記多軸駆動装置を作動させて前記超音波プローブを位置決めする短軸画像位置確定手段と、（ｄ）前記短軸画像位置確定手段による前記超音波プローブの位置決め完了後に、前記前壁画像明瞭度指標値および前記後壁画像明瞭度指標値に基づく算出値が予め定められた目標範囲内になるように、前記多軸駆動装置を作動させて前記超音波プローブを位置決めする超音波プローブ位置修正手段とを、含む。このようにすれば、オペレータの操作負担を軽減することができ、そのオペレータの熟練の程度が更に低くても明瞭な血管縦断面画像を得ることが可能である。
また、好適には、（ａ）前記血管の阻血開放前にその血管の安静径を予め測定し、阻血開放後に前記血管の最大径を測定し、前記血管の安静径に対する阻血開放後の径変化割合の最大値を算出する血管径測定手段が設けられており、（ｂ）前記指標値算出手段は、前記安静径の測定時における前記前壁画像明瞭度指標値および前記後壁画像明瞭度指標値と、前記最大径の測定時における前記前壁画像明瞭度指標値および前記後壁画像明瞭度指標値とに基づいて、前記血管径測定手段により算出された前記血管の安静径に対する阻血開放後の径変化割合の最大値の信頼度を示す指標値を算出する。このようにすれば、前記血管の安静径に対する阻血開放後の径変化割合の最大値を複数対比する場合に、その最大値毎に得られた上記信頼度を示す指標値を用いることで、測定精度の悪いデータ（最大値）を排除することが可能となり、例えば、ＦＭＤ評価結果の信頼性をより引き上げることが可能である。
また、好適には、前記指標値算出手段は、前記前壁画像明瞭度指標値および前記後壁画像明瞭度指標値の各々を、その指標値の大きさに応じて連続的に変化し相互に対比可能な画像として画像表示装置に表示させる。このようにすれば、オペレータは、それらの指標値が数値で表示されている場合と比較して、直感的に画像の明瞭度を判断でき前記前壁および前記後壁の画像をより迅速に明瞭なものとすることが可能となる。
本発明の一実施例である超音波血管検査装置の全体的な構成を表した図である。 図１の超音波血管検査装置に用いられる超音波プローブの血管に対する姿勢を表すためのｘｙｚ軸直交座標軸を説明する図である。 図２の超音波プローブから超音波が放射される計測対象である血管の多層膜構成を説明するための拡大図である。 血管の超音波画像が生成される際に所定の計測位置に位置決めされた図２の超音波プローブと血管との位置関係を示し、そのときのモニタ画面表示装置に表示される血管の超音波画像を示した図である。 図２の超音波プローブからの超音波で測定される阻血開放後の血管内腔径の変化を例示したタイムチャートである。 図１のモニタ画面表示装置の長軸画像表示領域に表示された血管縦断面画像の一例を示した図であって、血管壁の内中膜複合体の明瞭度が高い画像を示す図である。 図１のモニタ画面表示装置の長軸画像表示領域に表示された血管縦断面画像の一例を示した図６とは別の図であって、血管壁の内中膜複合体の明瞭度が低い画像を示す図である。 図１の超音波血管検査装置に含まれる電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明する第１実施例の機能ブロック線図である。 図２の長軸用超音波アレイ探触子で受信されたその受信位置が血管長手方向で相互に異なる複数の反射波信号を例示した図である。 図９に示された複数の反射波信号のうちの１本の反射波信号を、信号振幅を縦軸とし血管の径方向位置を横軸とする２次元座標系に示した図である。 図１０と血管縦断面画像との相互関係を説明するために、図１のモニタ画面表示装置の長軸画像表示領域に表示された血管縦断面画像を模式的に示した図である。 図１０と同一の反射波信号を示した図であって、その反射波信号の波形が示す血管組織を説明する図である。 図１のモニタ画面表示装置に表示された血管縦断面画像と血管横断面画像と前壁画像明瞭度指標値および後壁画像明瞭度指標値とを例示する図である。 図１３の前壁画像明瞭度指標値および後壁画像明瞭度指標値の表示部分を拡大した図である。 図８電子制御装置の制御作動の要部、すなわち、血管縦断面画像を生成し血管の内中膜複合体を表す画像の明瞭度を示す指標値を算出する制御作動を説明するための第１実施例のフローチャートである。 図８電子制御装置の制御作動の図１５とは別の要部、すなわち、ＦＭＤ評価の計測精度を示す指標値を算出する制御作動を説明するための第１実施例のフローチャートである。 図１の超音波血管検査装置に含まれる電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明する第２実施例の機能ブロック線図であって、図８に相当する図である。 図１７電子制御装置の制御作動の要部、すなわち、超音波プローブをＦＭＤ計測可能な位置に自動的に位置決めする制御作動を説明するための第２実施例のフローチャートであって、図１５に相当する図である。 図１４においてモニタ画面表示装置に表示されている前壁画像明瞭度指標値および後壁画像明瞭度指標値の表示を示した図であって、図１４とは異なる別の表示パターン例を示した図である。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、センサ保持器１０に保持されたプローブユニット１２を用いて、生体１４の上腕１６の皮膚１８（厳密には表皮）の上からその皮膚１８直下に位置する動脈等の血管２０の非侵襲的な超音波診断を行う超音波血管検査装置２２（以下、「血管検査装置２２」という）の全体的な構成を表した図である。
プローブユニット１２は、血管２０に関連する生体情報すなわち血管パラメータを検出するためのセンサとして機能するものであって、互いに平行な一対の第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａおよび第２短軸用超音波アレイ探触子２４ｂとそれらの長手方向中央部を連結する長軸用超音波アレイ探触子２４ｃとを一平面上すなわち平坦な探触面２７に有して成るＨ型の超音波プローブ２４と、その超音波プローブ２４をｘｙｚ方向において位置決めし且つｘ軸及びｚ軸まわりの回転角度を位置決めするための多軸駆動装置（位置決め装置）２６とを備えている。それら第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａ、第２短軸用超音波アレイ探触子２４ｂ、および長軸用超音波アレイ探触子２４ｃは、たとえば圧電セラミックスから構成された多数個の超音波振動子（超音波発振子）ａ１〜ａｎが直線的に配列されることにより長手状にそれぞれ構成されている。
図２は、本実施例で用いられるｘｙｚ軸直交座標軸を説明するためのものであり、第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａの長手方向と平行でその第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａの直下に位置し血管２０又はその付近を通る方向をｘ軸とし、長軸用超音波アレイ探触子２４ｃの長手方向と平行でｘ軸と直交する方向をｙ軸とし、第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａの長手方向と長軸用超音波アレイ探触子２４ｃの長手方向との交点を通り且つ前記ｘ軸方向およびｙ軸方向に直交する方向をｚ軸とする。超音波プローブ２４は、多軸駆動装置２６によりｘ軸方向に並進、および、ｘ軸およびｚ軸まわりに回動させられるようになっている。
図３に示すように、たとえば上腕動脈である血管２０は、内膜Ｌ１、中膜Ｌ２、外膜Ｌ３から成る３層構造を備えている。超音波の反射は音響インピーダンスの異なる部分で発生することから、実際は血管内腔の血液と内膜Ｌ１の境界面、および中膜Ｌ２と外膜Ｌ３との境界面が白く表示され、組織が白黒の班で表示される。
図１に戻って、血管検査装置２２は、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って入力信号を処理するＣＰＵを有する所謂マイクロコンピュータから構成された電子制御装置２８と、モニタ画面表示装置（画像表示装置）３０と、超音波駆動制御回路３２と、３軸駆動モータ制御回路３４とを備えている。上記電子制御装置２８によって超音波駆動制御回路３２から駆動信号が供給されてプローブユニット１２の超音波プローブ２４の第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａ、第２短軸用超音波アレイ探触子２４ｂ、および長軸用超音波アレイ探触子２４ｃからよく知られたビームフォーミング駆動によりビーム状の超音波が順次放射され、その第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａおよび第２短軸用超音波アレイ探触子２４ｂおよび長軸用超音波アレイ探触子２４ｃにより検知された超音波反射信号を受けてその超音波反射信号の処理が行われることによって、皮膚１８下の超音波画像が発生させられモニタ画面表示装置３０に表示される。
ここで、モニタ画面表示装置３０は、図４（ａ）に示すように、第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａによる超音波画像を表示する第１短軸画像表示領域Ｇ１と、第２短軸用超音波アレイ探触子２４ｂによる超音波画像を表示する第２短軸画像表示領域Ｇ２と、長軸用超音波アレイ探触子２４ｃによる超音波画像（血管縦断面画像）を表示する長軸画像表示領域Ｇ３とを有している。さらには、それらの第１短軸画像表示領域Ｇ１と第２短軸画像表示領域Ｇ２と長軸画像表示領域Ｇ３とは、皮膚１８からの深さ寸法を示す共通の縦軸を備えたものである。なお、図４（ａ）内の「ImA，ImB」はそれぞれ血管２０の横断面である。
また、モニタ画面表示装置３０は、ＦＭＤ（血流依存性血管拡張反応）の評価に際しては、その内膜の径の変化率すなわち内腔径の拡張率Ｒを時系列的に表示する。
また、上記ＦＭＤの評価および血管２０の超音波画像が生成されるに際して、超音波プローブ２４は、血管２０に対して所定の計測位置PT1となるよう電子制御装置２８によって３軸駆動モータ制御回路３４から駆動信号を供給された多軸駆動装置２６が駆動することにより位置決めさせられる。上記所定の計測位置PT1とは、上記第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａおよび第２短軸用超音波アレイ探触子２４ｂが血管２０に対して直交する位置、且つ、長軸用超音波アレイ探触子２４ｃが血管２０に対して平行となる位置である。図４（ａ）（ｂ）を用いて説明すれば、上記所定の計測位置PT1とは、その図４において「ａ＝ｂ，ｃ＝ｄ，ｅ＝ｆ」となる位置であり、すなわち、上記第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａから血管２０の中心までの距離と上記第２短軸用超音波アレイ探触子２４ｂから血管２０の中心までの距離とが互いに等しく、且つ、第１短軸画像表示領域Ｇ１および第２短軸画像表示領域Ｇ２の何れでもそれらの幅方向中央部に血管２０の画像が位置させられた計測位置である。
センサ保持器１０は、三次元空間内の所望の位置すなわち所定の計測位置PT1において生体１４の上腕１６の皮膚１８の上からその皮膚１８直下に位置する血管２０を変形させない程度に軽く接触させる状態でプローブユニット１２を所望の姿勢で保持する。上記プローブユニット１２の超音波プローブ２４の端面と皮膚１８との間には、通常、超音波の減衰、境界面における反射や散乱を抑制して超音波画像を明瞭とするためのよく知られたゼリー、オリーブ油、グリセリン等のカップリング剤や、水を樹脂製袋内に閉じ込めた水袋が介在させられる。
上記センサ保持器１０は、たとえば磁気的吸着力により机、台座等に固定されるマグネット台３６と、前記プローブユニット１２が固定されるユニット固定具３８と、マグネット台３６およびユニット固定具３８に一端が固定され且つ球状に形成された先端部４２を備えた連結部材４４、４５と、それら連結部材４４、４５を介して、マグネット台３６とユニット固定具３８とを相対移動可能に連結し支持する自在アーム４０とを備えている。上記自在アーム４０は、相互に回動可能に連結された２つのリンク４６、４７と、そのリンク４６、４７の一端にて前記各先端部４２に所定の抵抗が付勢されつつその先端部４２に対して回曲可能に嵌め入れられた勘合穴４８をそれぞれ有する回曲関節部５０、５１と、各リンク４６、４７の他端にてその他端を相互に相対回動可能に連結し且つその連結箇所を貫設するねじ穴に螺合されたおねじ付き固定ノブ５２が締め付けられることで得られる締着力により相対回動不能にされる回動関節部５４とを、有する。
多軸駆動装置２６は、ｘ軸回動アクチュエータにより超音波プローブ２４のｘ軸まわりの回動位置を位置決めするためにユニット固定具３８に固定されるｘ軸回動（ヨーイング）機構と、ｘ軸回動アクチュエータによって超音波プローブ２４のｘ軸方向の並進位置を位置決めするためのｘ軸並進機構と、ｚ軸アクチュエータにより超音波プローブ２４のｚ軸まわりの回動位置を位置決めするためのｚ軸回動機構とから構成されている。多軸駆動装置２６は、このような構成により、超音波プローブ２４の位置決め状態を制御する。
図１において、超音波駆動制御回路３２は、電子制御装置２８からの指令に従って、たとえば上記第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａを構成する一列に配列された多数個の超音波振動子ａ１乃至ａｎのうち、その端の超音波振動子ａ１ら、一定数の超音波振動子群たとえば１５個のａ１乃至ａ１５毎に所定の位相差を付与しつつ１０ＭＨｚ程度の周波数で同時駆動するビームフォーミング駆動することにより超音波振動子の配列方向において収束性の超音波ビームを血管２０に向かって順次放射させ、超音波振動子を１個ずつずらしながらその超音波ビームをスキャン（走査）させたときの放射毎の反射波を受信して電子制御装置２８へ入力させる。
電子制御装置２８は、上記反射波に基づいて画像を合成し、皮膚１８下における血管２０の横断面画像（短軸画像）、あるいは縦断面画像（長軸画像）を生成させて、モニタ画面表示装置（画像表示装置）３０にそれぞれ表示させる。また、その画像から、血管２０の径或いは内皮７０の直径である内皮径（内腔径）ｄ１などが算出される。また、血管内皮機能を評価するために、虚血反応性充血後のＦＭＤ（血流依存性血管拡張反応）を表す血管内腔径の拡張率（変化率）Ｒ（％）［＝１００×（ｄ１−ｄａ）／ｄａ］が算出される。なお、上記式の「ｄａ」は安静時の血管内腔径（ベース径、安静径）を示している。
図５は、阻血（駆血）開放後の血管内腔径ｄ１の変化を例示したタイムチャートである。図５では、t1時点が阻血開放時を表しており、t2時点から血管内腔径ｄ１が拡張し始め、t3時点で血管内腔径ｄ１がその最大値ｄMAXに達していることが示されている。従って、電子制御装置２８が算出する血管内腔径の拡張率Ｒは、t3時点で最大になる。
ＦＭＤ評価のための前記阻血は、図１に示すように、電子制御装置２８が備えるカフ圧制御部５６（カフ圧制御手段５６）が空気ポンプ５８からの元圧を圧力制御弁６０で制御して上腕１６に巻回されたカフ６２に供給し、そのカフ６２の圧力（カフ圧）を生体１４の最高血圧を超える所定の阻血カフ圧にまで昇圧することにより行われる。このとき、上記カフ圧制御部５６は上記カフ圧を検出するための圧力センサ６４からの信号でそのカフ圧を検出する。そして、図５においては、例えば、カフ圧制御部５６は、阻血開放前の所定時間すなわちt1時点前の所定時間にわたって上記カフ圧を上記阻血カフ圧で維持し、阻血開放時（t1時点）に上記カフ圧を直ちに大気圧にまで減圧する。
本実施例では、多軸駆動装置２６が駆動されことにより、超音波プローブ２４が前記所定の計測位置PT1に位置決めされるので、基本的には、図６の長軸画像表示領域Ｇ３に表示された血管縦断面画像のように、血管２０の内膜Ｌ１と中膜Ｌ２とを併せた内中膜複合体IMC（intima-media complex）の明瞭度が高い画像が得られる。この図６について説明すると、上記血管縦断面画像内の一対の血管壁断面のうち超音波プローブ２４に近い側の血管壁断面である前壁BRFと超音波プローブ２４から遠い側の血管壁断面である後壁BRBとの何れでも内中膜複合体IMCの低エコー帯（図６の黒いライン）BLIMCが血管２０の長手方向に連続性を有して明瞭に表示されているので、図６は内中膜複合体IMCの明瞭度が高い画像であると言える。このような明瞭な画像に基づきＦＭＤ評価のような血管画像診断がなされれば、それは十分に精度の高い画像診断であると言える。
一方で、超音波プローブ２４が前記所定の計測位置PT1に位置決めされたとしても、血管２０が湾曲している等に起因して、図６のような内中膜複合体IMCの明瞭度が高い血管縦断面画像が得られない場合もある。例えば、図７のような内中膜複合体IMCの明瞭度が低い血管縦断面画像となる場合である。図７では、図６と異なり、前壁BRFおよび後壁BRBの何れでも血管内腔と血管壁との境界が血管２０の長手方向に不連続であり、更に、それらの内中膜複合体IMCの低エコー帯BLIMCが殆ど画像から認識できず明瞭ではない。この図７のような不明瞭な内中膜複合体IMCの血管縦断面画像である場合には、例えばオペレータが超音波プローブ２４の位置を微調整して前壁BRFおよび後壁BRBの内中膜複合体IMCをより明瞭にする操作を行う。本実施例の血管検査装置２２はその微調整を支援する制御機能を有しており、その制御機能の要部を図８を用いて説明する。
図８は、血管検査装置２２に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図８に示すように、電子制御装置２８に設けられた血管画像評価部１００（図１参照）は、画像生成実行判断部としての画像生成実行判断手段８０と、血管断面画像生成部としての血管断面画像生成手段８２と、指標値算出部としての指標値算出手段８４と、血管径測定部としての血管径測定手段８８とを備えている。
画像生成実行判断手段８０は、血管２０の超音波画像を超音波プローブ２４を用いて取得するか否かをを判断する。すなわち、その血管２０の超音波画像の取得開始と取得終了とを判断する。
例えば、血管２０の超音波画像を取得するために操作されるスイッチが血管検査装置２２に設けられている場合には、画像生成実行判断手段８０は、そのスイッチがＯＮに切り替えられると上記超音波画像の取得を開始すると判断し、そのスイッチがＯＦＦに切り替えられると上記超音波画像の取得を終了すると判断する。
血管断面画像生成手段８２は、血管縦断面画像生成手段として機能し、生体１４の表皮上に配置された超音波プローブ２４を用いて超音波の反射波信号SGECに基づき生体１４の表皮下の血管２０の縦断面画像（血管縦断面画像）を逐次生成する。具体的には、長軸用超音波アレイ探触子２４ｃで順次且つ繰返し受信された超音波の反射波信号SGECに基づき上記血管縦断面画像を逐次生成する。例えば、上記血管２０の縦断面画像とは、図６または図７に示されるような長軸画像表示領域Ｇ３に表示される画像であり、血管断面画像生成手段８２が一般的なＢモード法などを用いて生成する。
ここで、１つの前記血管縦断面画像の生成の際、詳細には、血管断面画像生成手段８２は、長軸用超音波アレイ探触子２４ｃで受信された前記超音波の反射波信号SGECに基づき前記血管縦断面画像を生成する。すなわち、血管断面画像生成手段８２は、長軸用超音波アレイ探触子２４ｃにおいてその長手方向に所定の反射波受信間隔（ラインピッチ）PCRVで超音波の反射波信号SGECを走査して受信し、その受信された複数の反射波信号SGECに基づいて前記血管縦断面画像を生成する。
更に、血管断面画像生成手段８２は、血管横断面画像生成手段としても機能し、第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａで順次且つ繰返し受信された前記超音波の反射波信号SGECに基づき第１短軸画像表示領域Ｇ１に表示させる血管２０の横断面画像（血管横断面画像）を逐次生成し、第２短軸用超音波アレイ探触子２４ｂで順次且つ繰返し受信された前記超音波の反射波信号SGECに基づき第２短軸画像表示領域Ｇ２に表示させる血管２０の横断面画像を逐次生成する。血管断面画像生成手段８２は、例えば、画像生成実行判断手段８０が上記超音波画像の取得を開始すると判断してから終了すると判断するまで、モニタ画面表示装置３０上に表示される画像にちらつきが生じない所定以上の周期ＴAで上記血管縦断面画像および上記血管横断面画像の生成を繰り返し行う。
指標値算出手段８４は、血管断面画像生成手段８２が生成する前記血管縦断面画像内で血管２０の内中膜複合体IMCを表す画像の明瞭度を示す指標値を算出する。例えば、血管断面画像生成手段８２が血管縦断面画像を生成する毎に、その指標値を逐次算出する。具体的には、その指標値は上記血管縦断面画像内の前壁BRFおよび後壁BRBのそれぞれについて算出される。すなわち、指標値算出手段８４は、上記血管縦断面画像内の前壁BRFにおける内中膜複合体IMCを表す画像の明瞭度を示す前壁画像明瞭度指標値XCRFと、上記血管縦断面画像内の後壁BRBにおける内中膜複合体IMCを表す画像の明瞭度を示す後壁画像明瞭度指標値XCRBとを算出する。指標値算出手段８４は、その前壁画像明瞭度指標値XCRFと後壁画像明瞭度指標値XCRBとを算出するために、反射波認識制御部としての反射波認識制御手段８６を備えている。なお、上記内中膜複合体IMCを表す画像の明瞭度とは、内中膜複合体IMCは血管２０の長手方向に沿って存在しているのであるから、上記血管縦断面画像においてその内中膜複合体IMCを表す低エコー帯BLIMC及び高エコー帯の画像が血管２０の長手方向において連続的に認識できる度合いであると言える。また、確認的に述べるが、上記前壁画像明瞭度指標値XCRFと上記後壁画像明瞭度指標値XCRBとを総括して表現すれば、それらは前記内中膜複合体IMCを表す画像の明瞭度を示す指標値であると説明できる。
反射波認識制御手段８６は、血管断面画像生成手段８２が前記血管縦断面画像を生成するために受信された複数の反射波信号SGECを、例えば血管断面画像生成手段８２が血管縦断面画像を生成する毎に取得する。例えば血管断面画像生成手段８２から取得する。１つの血管縦断面画像を生成するための上記複数の反射波信号SGECについて見れば、その複数の反射波信号SGECの各々は、長軸用超音波アレイ探触子２４ｃの血管長手方向の相互に異なる受信位置で受信されたものである。すなわち、反射波認識制御手段８６は、図９に例示するように、長軸用超音波アレイ探触子２４ｃでの受信位置が血管長手方向で相互に異なる複数の反射波信号SGECを取得する。
反射波認識制御手段８６は、取得した上記複数の反射波信号SGECの各々に対し、図１０のような反射波信号SGECの信号振幅AMSGと血管２０の径方向位置PTRとの関係において、その反射波信号SGECの信号振幅AMSGが予め定められた第１ピーク判定閾値LT1PKを超える第１ピークPK1と、その第１ピークPK1の発生位置よりも血管２０の径方向外側に発生し反射波信号SGECの信号振幅AMSGが予め定められた谷判定閾値LTBTMよりも小さい谷BTMと、前記第１ピークPK1の発生位置から谷BTMを介して血管２０の径方向外側の予め定められたピーク間隔閾値LTSPを超えない範囲内で発生し反射波信号SGECの信号振幅AMSGが予め定められた第２ピーク判定閾値LT2PKを超える第２ピークPK2とを検出する反射波認識制御を、前記前壁BRFおよび前記後壁BRBのそれぞれで実行する。この反射波認識制御を図１０を用いて具体的に説明する。
図１０は、反射波信号SGECの信号振幅AMSG（信号強度AMSG）を縦軸とし血管２０の径方向位置PTRを横軸とする座標系に、１つ（１本）の反射波信号SGECの前壁BRFまたは後壁BRBに該当する部分を表した図である。例えば、図１０に表された反射波信号SGECが前壁BRFに該当する部分であるとすれば、図１０の矢印AR01は図１１の血管縦断面画像における矢印AR02に対応する一方で、図１０に表された反射波信号SGECが後壁BRBに該当する部分であるとすれば、図１０の矢印AR01は図１１の矢印AR03に対応する。なお、図１０では、第１ピークPK1、谷BTM、及び、第２ピークPK2のそれぞれで反射波信号SGECの波形が鋭角に尖っているがこれは一例であり、例えば、第１ピークPK1、谷BTM、及び、第２ピークPK2の何れかではその波形が鋭角に尖らずに台形のように略平坦になっている場合もある。
反射波認識制御手段８６は、先ず、反射波信号SGECにおいて血管内腔に該当する部分を認識する。例えば、血管２０の横断面画像（短軸画像）から認識してもよいし、前壁BRFおよび後壁BRBのそれぞれを示す反射波信号SGECの該当部分の中間位置を血管内腔であると認識してもよい。また、本実施例では、後述するように、予め定められた血管２０の長手方向の観測対象範囲AOB（図１１参照）内で受信された反射波信号SGECに対して前記反射波認識制御が実行されるので、上記血管内腔に該当する部分が認識されるのは、前記血管縦断面画像を生成する基となる複数の反射波信号SGECのうち前記観測対象範囲AOBで受信された反射波信号SGECのみでよい。
そして、前記反射波認識制御において、反射波認識制御手段８６は、前壁BRFおよび後壁BRBの何れか一方で、図１０の矢印AR01のように血管内腔側から血管外側に向けて反射波信号SGECの信号振幅AMSGを認識して行き、信号振幅AMSGが前記第１ピーク判定閾値LT1PKを超える極大点が存在すればそれを第１ピークPK1として検出する。次に、その第１ピークPK1の発生位置（図１０の横軸位置）よりも血管２０の径方向外側で信号振幅AMSGが前記谷判定閾値LTBTMよりも小さい極小点が存在すればそれを谷BTMとして検出する。次に、前記第１ピークPK1の発生位置から谷BTMを介して血管２０の径方向外側の前記ピーク間隔閾値LTSPを超えない範囲内で信号振幅AMSGが前記第２ピーク判定閾値LT2PKを超える極大点が存在すればそれを第２ピークPK2として検出する。前壁BRFおよび後壁BRBの一方で第１ピークPK1と谷BTMと第２ピークPK2との検出が完了した後、その前壁BRFおよび後壁BRBの他方でも同一の反射波信号SGECに対し同様の検出を行う。反射波認識制御手段８６は、このような前壁BRFおよび後壁BRBのそれぞれでの前記反射波認識制御を前記複数の反射波信号SGECの各々に対し実行する。
ここで、前記反射波認識制御において、反射波信号SGECの信号振幅AMSGが前記第１ピーク判定閾値LT1PK、前記谷判定閾値LTBTM、及び前記第２ピーク判定閾値LT2PKと比較されるが、その比較対象は上記信号振幅AMSGに限られるわけではなく、前記血管縦断面画像と関連する反射波信号SGECの大きさであればよく、例えば、上記信号振幅AMSGが輝度変調されて血管縦断面画像（Ｂモード長軸画像）を表示するための輝度に置き換えられたときのその輝度の高さなどでもよい。また、前記第１ピーク判定閾値LT1PK、前記谷判定閾値LTBTM、及び前記第２ピーク判定閾値LT2PKは、例えば、第１ピークPK1と谷BTMと第２ピークPK2とのそれぞれに対応する超音波画像が相互に異なった模様として視認できるように実験的に定められており、前記谷判定閾値LTBTMは前記第１ピーク判定閾値LT1PK及び前記第２ピーク判定閾値LT2PKよりも小さい値に設定されている。また、図１０では第１ピークPK1よりも第２ピークPK2の方が大きいように図示されているが逆に第１ピークPK1よりも第２ピークPK2の方が小さい場合もあり得るので、前記第１ピーク判定閾値LT1PK及び前記第２ピーク判定閾値LT2PKはそれら相互の大小関係に特に制限はなく、それらの判定閾値LT1PK，LT2PKが相互に異なる値とされていてもよいし同一の値とされていても差し支えない。また、図１２に示すように、反射波信号SGECの谷BTMを含む第１ピークPK1と第２ピークPK2との間は前記血管縦断面画像では内中膜複合体IMCの前記低エコー帯BLIMCとして認識されるので、前記ピーク間隔閾値LTSPは、例えば、生体の内中膜複合体IMCの厚さに基づいて実験的に設定されている。また、反射波認識制御手段８６は、前記血管縦断面画像の基となる複数の反射波信号SGECの全部に対して前記反射波認識制御を実行してもよいが、本実施例では演算負荷の軽減のため、図１１に示すように、予め定められた血管２０の長手方向の観測対象範囲AOB内で受信された反射波信号SGECに対して、前記反射波認識制御を実行する。この観測対象範囲AOBは、例えば、長軸用超音波アレイ探触子２４ｃの長手方向幅の一部であり固定されていてもオペレータなどにより設定変更可能とされていてもよく、前記血管縦断面画像内の内中膜複合体IMCの明瞭度を判断できるように実験的に設定されている。
図１０は、前記反射波認識制御の実行により第１ピークPK1と谷BTMと第２ピークPK2との全てが検出される反射波信号SGECの例を示しているが、第１ピークPK1と谷BTMと第２ピークPK2との何れか又は何れもが検出されない反射波信号SGECも存在する。そこで、反射波認識制御手段８６は、前記観測対象範囲AOBで受信された複数の反射波信号SGECのうち、上記反射波認識制御の実行により第１ピークPK1と谷BTMと第２ピークPK2との全部を検出した反射波信号SGECの数QLSG、すなわち、ピーク認識ライン数QLSGを、前壁BRFと後壁BRBとの各々について記憶する。例えば、図９に示すように、前記反射波認識制御の実行対象となる反射波信号SGECの数（ライン数、本数）が１３本（＝観測対象範囲AOB／反射波受信間隔PCRV）であるとする。この場合、反射波認識制御手段８６は、その１３本の反射波信号SGECの各々に対し前記反射波認識制御を前壁BRFおよび後壁BRBのそれぞれで実行する。そして、図９のNo.3及びNo.4の反射波信号SGECのように破線L01で示す箇所で第１ピークPK1を検出できなかった場合には、これら２本をピーク認識ライン数QLSGに含めずに、ピーク認識ライン数QLSGを１１本（＝１３−２）と記憶する。
反射波認識制御手段８６が前記観測対象範囲AOBで受信された複数の反射波信号SGECに対する前記反射波認識制御の実行を完了した後、指標値算出手段８４は、反射波認識制御手段８６が前壁BRFにおいて前記反射波認識制御の実行により前記複数の反射波信号SGECのうち前記第１ピークPK1と前記谷BTMと前記第２ピークPK2との全部を検出した反射波信号SGECの数QLSG（ピーク認識ライン数QLSG）に基づいて前記前壁画像明瞭度指標値XCRFを算出する。そして、指標値算出手段８４は、反射波認識制御手段８６が後壁BRBにおいて前記反射波認識制御の実行により前記複数の反射波信号SGECのうち前記第１ピークPK1と前記谷BTMと前記第２ピークPK2との全部を検出した反射波信号の数QLSG（ピーク認識ライン数QLSG）に基づいて前記後壁画像明瞭度指標値XCRBを算出する。具体的には、指標値算出手段８４は、下記式（１）により前記前壁画像明瞭度指標値XCRFすなわち前壁スコアXCRFを算出し、下記式（２）により前記後壁画像明瞭度指標値XCRBすなわち後壁スコアXCRBを算出する。なお、下記式（１）及び下記式（２）において、「XCRF」は上記前壁スコアXCRFを示し、「XCRB」は上記後壁スコアXCRBを示し、「QLFSG」は前壁BRFにおけるピーク認識ライン数QLSGを示し、「QLBSG」は後壁BRBにおけるピーク認識ライン数QLSGを示し、「PCRV」は前記反射波受信間隔（ラインピッチ）PCRVを示し、「AOB」は前記観測対象範囲（観測エリア幅）AOBを示す。
XCRF＝（QLFSG×PCRV）／AOB×１００ ・・・（１）
XCRB＝（QLBSG×PCRV）／AOB×１００ ・・・（２）
このようにして、指標値算出手段８４は、前記前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび前記後壁画像明瞭度指標値XCRBを逐次算出する。上記式（１）、式（２）から判るように、何れの画像明瞭度指標値XCRF，XCRBも、その変化範囲が「０〜１００」である相対値である。そして、指標値算出手段８４は、それらの算出をする毎に、その前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBの各々を、図１３の二点鎖線L02で囲んで示すように、モニタ画面表示装置３０に前記血管縦断面画像および前記血管横断面画像とともに逐次表示させる。具体的には、図１３の二点鎖線L02で囲まれた部分の拡大図である図１４に示すように、指標値算出手段８４は、前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBの各々を、数値表示するとともに、その指標値XCRF，XCRBの大きさに応じて連続的に変化し相互に対比可能な画像乃至は図形として、モニタ画面表示装置３０に表示させる。図１４では、前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBの各々は、その大きさが大きくなるほど中心角及び面積が拡大し共通の直線を境とする線対称を成す一対の扇形の扇形グラフ（図１４の黒色部分）で表現されており、最大値の「１００」になるとその扇形グラフはその面積が最大となって半円形となる。そして、それらの指標値XCRF，XCRBが何れも最大値になると上記半円形は１つの完全な円形を構成する。
血管径測定手段８８は、前記血管縦断面画像から非侵襲的に血管内腔径ｄ１を測定する。具体的には、血管径測定手段８８は、ＦＭＤ評価で、血管２０の阻血開放後の血管２０の径変化割合（血管内腔径ｄ１の拡張率Ｒ）を測定するために、その血管２０の阻血開放前に安静時の血管内腔径ｄａ（安静径ｄａ）を予め測定する。また、血管径測定手段８８は、ＦＭＤ評価のために、阻血開放後の予め定められた血管径測定期間TIME1内に血管内腔径ｄ１を逐次測定し、更に、その測定した血管内腔径ｄ１と前記安静径ｄａとから血管２０の径変化割合Ｒを逐次算出する。例えば、血管径測定手段８８は、図５に示されるように阻血開放時からその後変化する血管内腔径ｄ１を上記血管径測定期間TIME1にわたって時間経過に従って逐次連続的に測定する。或いは、阻血開放時を基準として血管内腔径ｄ１が略最大になると予測される測定時点を１又は２以上実験的に求めておき、その測定時点で血管内腔径ｄ１を測定してもよい。前記血管径測定期間TIME1は、阻血開放後の血管内腔径ｄ１の最大値ｄMAXを測定するために阻血開放時を基準として実験的に設定され血管径測定手段８８に記憶された血管内腔径ｄ１の測定期間であり、図５に示すように血管内腔径ｄ１がその最大値ｄMAXに到達する時点（t3時点）を含み且つ阻血開放時（t1時点）から開始する。従って、血管径測定手段８８は、阻血開放後に血管２０の最大径（最大内腔径）ｄMAXを測定することになる。
更に、血管径測定手段８８は、上記血管径測定期間TIME1の経過後に、血管２０の前記安静径ｄａに対する阻血開放後の最大径変化割合ＲMAX、すなわち、その安静径ｄａを基準とした阻血開放後の血管２０の径変化割合（拡張率Ｒ）の最大値ＲMAX（％）［＝１００×（ｄMAX−ｄａ）／ｄａ］を血管拡張率評価値（%FMD値）として算出する。そして、その算出した血管拡張率評価値ＲMAXをモニタ画面表示装置３０に表示させる。
指標値算出手段８４は、前述の機能に加え、前記安静径ｄａの測定時における前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBと、阻血開放後の前記最大径ｄMAXの測定時における前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBとを算出する。そして、その安静径ｄａの測定時における前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBと、その最大径ｄMAXの測定時における前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBとに基づいて、血管径測定手段８８により算出された血管２０の安静径ｄａに対する阻血開放後の最大径変化割合（血管拡張率評価値）ＲMAXの信頼度を示す指標値XCRFMDすなわちＦＭＤ信頼度指標値XCRFMDを算出する。例えば、指標値算出手段８４は、前記安静径ｄａの測定時における前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBの平均値を安静径測定時スコアXCR1として算出し、前記最大径ｄMAXの測定時における前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBの平均値を最大径測定時スコアXCR2として算出する。そして、その安静径測定時スコアXCR1と最大径測定時スコアXCR2とから下記式（３）により前記ＦＭＤ信頼度指標値XCRFMDを算出する。指標値算出手段８４は、その算出したＦＭＤ信頼度指標値XCRFMDを、モニタ画面表示装置３０に前記血管拡張率評価値ＲMAXとともに表示させる。そのＦＭＤ信頼度指標値XCRFMDは、前述したように上記血管拡張率評価値ＲMAXの信頼度を示す指標値であり、換言すれば、その血管拡張率評価値ＲMAXの計測精度を示す指標値であって、ＦＭＤ信頼度指標値XCRFMDはその値が大きいほど上記血管拡張率評価値ＲMAXの計測精度が高いことを示すものである。
XCRFMD＝（XCR1＋XCR2）／２ ・・・（３）
電子制御装置２８に設けられた表示制御手段９０（表示制御部９０）は、図１３および図１４に示すように、血管断面画像生成手段８２が生成した前記血管縦断面画像および前記血管横断面画像をモニタ画面表示装置３０に逐次表示し、指標値算出手段８４が算出した前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBを数値および図形（扇形グラフ）でモニタ画面表示装置３０に逐次表示する。
また、表示制御手段９０は、ＦＭＤ評価が実施された場合、すなわち、血管径測定手段８８が血管拡張率評価値ＲMAXを算出した場合には、その血管拡張率評価値ＲMAXと前記ＦＭＤ信頼度指標値XCRFMDとをモニタ画面表示装置３０に表示する。
図１５は、血管検査装置２２（電子制御装置２８）の制御作動の要部、すなわち、前記血管縦断面画像を生成し血管２０の内中膜複合体IMCを表す画像の明瞭度を示す指標値を算出する制御作動を説明するためのフローチャートである。この図１５に示す制御作動は、単独で或いは他の制御作動と並列的に実行される。
先ず、画像生成実行判断手段８０に対応するステップ（以下、「ステップ」を省略する）ＳＡ１においては、血管２０の超音波画像の取得を開始するか否かが判断される。このＳＡ１の判断が肯定された場合、すなわち、前記超音波画像の取得を開始する場合には、ＳＡ２へ移る。一方、このＳＡ１の判断が否定された場合には、図１５のフローチャートは終了する。
血管断面画像生成手段８２に対応するＳＡ２においては、長軸用超音波アレイ探触子２４ｃにおいてその長手方向に所定の反射波受信間隔PCRVで超音波の反射波信号SGECが走査され受信（取得）される。そして、その受信された複数の反射波信号SGECすなわちＢモード長軸画像データが電子制御装置２８の記憶装置等に記憶され、その受信された複数の反射波信号SGECに基づいて前記血管縦断面画像が生成される。
指標値算出手段８４および反射波認識制御手段８６に対応するＳＡ３では、前記反射波認識制御が、前記観測対象範囲AOBで受信された複数の反射波信号SGECの各々に対し前記前壁BRFにおいて実行される。そして、前記前壁画像明瞭度指標値（前壁スコア）XCRFが、前壁BRFにおいて上記反射波認識制御の実行により上記複数の反射波信号SGECのうち前記第１ピークPK1と前記谷BTMと前記第２ピークPK2との全部を検出した反射波信号SGECの数QLSG（QLFSG）に基づいて算出される。
指標値算出手段８４および反射波認識制御手段８６に対応するＳＡ４では、前記反射波認識制御が、前記観測対象範囲AOBで受信された複数の反射波信号SGECの各々に対し前記後壁BRBにおいて実行される。そして、前記後壁画像明瞭度指標値（後壁スコア）XCRBが、後壁BRBにおいて上記反射波認識制御の実行により上記複数の反射波信号SGECのうち前記第１ピークPK1と前記谷BTMと前記第２ピークPK2との全部を検出した反射波信号SGECの数QLSG（QLBSG）に基づいて算出される。
表示制御手段９０に対応するＳＡ５では、図１３および図１４に示すように、前記ＳＡ２にて生成された前記血管縦断面画像とともに、前記ＳＡ３で算出された前記前壁スコアXCRFと前記ＳＡ４で算出された前記後壁スコアXCRBとがモニタ画面表示装置３０にリアルタイムで表示される。例えば、図１４に示すように、その前壁スコアXCRFと後壁スコアXCRBとはそれぞれ、０〜１００の間で変化する数値で表示されるとともに、前壁スコアXCRFと後壁スコアXCRBとの両方が最大値の「１００」になれば完全な円形となる一対の扇形グラフで表示される。
画像生成実行判断手段８０に対応するＳＡ６においては、血管２０の超音波画像の取得を終了するか否かが判断される。このＳＡ６の判断が肯定された場合、すなわち、上記超音波画像の取得を終了する場合には、図１５のフローチャートは終了する。一方、このＳＡ６の判断が否定された場合、すなわち、上記超音波画像の取得を継続する場合には、ＳＡ２に戻る。従って、前記ＳＡ２からＳＡ５までのステップが、上記超音波画像の取得開始時から終了時まで繰り返し実行される。例えば、極めて短いサイクルで繰り返し実行される。
図１６は、図１５とは別の血管検査装置２２（電子制御装置２８）の制御作動の要部、すなわち、ＦＭＤ評価の計測精度を示す指標値を算出する制御作動を説明するためのフローチャートである。この図１６に示す制御作動は、単独で或いは他の制御作動と並列的に実行される。
先ず、指標値算出手段８４および反射波認識制御手段８６に対応するＳＢ１においては、前記反射波認識制御が、ＦＭＤ評価での前記阻血開放前の安静径ｄａを測定するための前記血管縦断面画像の基となる複数の反射波信号SGECの各々に対し、前壁BRFおよび後壁BRBのそれぞれにおいて実行される。詳細には、その複数の反射波信号SGECの全部に対してではなく、前記観測対象範囲AOBで受信された複数の反射波信号SGECの各々に対し、前記反射波認識制御が実行される。そして、その反射波認識制御の実行結果から上記安静径ｄａの測定時における前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBが算出され、それらの平均値が前記安静径測定時スコアXCR1として算出される。
指標値算出手段８４および反射波認識制御手段８６に対応するＳＢ２においては、前記反射波認識制御が、ＦＭＤ評価での前記阻血開放後の最大径ｄMAXを測定するための前記血管縦断面画像の基となる複数の反射波信号SGECの各々に対し、前壁BRFおよび後壁BRBのそれぞれにおいて実行される。詳細には前記ＳＢ１と同様に、その複数の反射波信号SGECの全部に対してではなく、前記観測対象範囲AOBで受信された複数の反射波信号SGECの各々に対し、前記反射波認識制御が実行される。そして、その反射波認識制御の実行結果から上記最大径ｄMAXの測定時における前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBが算出され、それらの平均値が前記最大径測定時スコアXCR2として算出される。
指標値算出手段８４に対応するＳＢ３においては、ＦＭＤ信頼度指標値XCRFMDが、上記安静径測定時スコアXCR1と最大径測定時スコアXCR2とから前記式（３）により算出される。
表示制御手段９０に対応するＳＢ４においては、上記ＦＭＤ信頼度指標値XCRFMDが、ＦＭＤ評価結果例えば前記血管拡張率評価値（%FMD値）ＲMAXとともに、モニタ画面表示装置３０に表示される。
本実施例には次のような効果（Ａ１）乃至（Ａ８）がある。（Ａ１）本実施例によれば、血管断面画像生成手段（血管縦断面画像生成手段）８２は、生体１４の表皮上に配置された超音波プローブ２４を用いて超音波の反射波信号SGECに基づき生体１４の表皮下の血管２０の縦断面画像を逐次生成する。そして、指標値算出手段８４は、血管断面画像生成手段８２が生成する上記血管２０の縦断面画像内でその血管２０の内中膜複合体IMCを表す画像の明瞭度を示す指標値を算出する。従って、血管検査装置２２のオペレータは、上記血管２０の縦断面画像（血管縦断面画像）からその画像の明瞭度を直接に判断する必要が無く、上記血管２０の内中膜複合体IMCを表す画像の明瞭度を示す指標値から客観的にその画像の明瞭度を判断できるので、その指標値がより改善するように超音波プローブ２４の位置を容易に微調整することができ、そのオペレータの熟練の程度が低くても明瞭な血管縦断面画像を能率良く得ることが可能である。
（Ａ２）また、本実施例によれば、指標値算出手段８４は、前記血管縦断面画像内の前壁BRFにおける内中膜複合体IMCを表す画像の明瞭度を示す前壁画像明瞭度指標値XCRFと、上記血管縦断面画像内の後壁BRBにおける内中膜複合体IMCを表す画像の明瞭度を示す後壁画像明瞭度指標値XCRBとを算出するので、例えば、オペレータが、その前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBに基づき、上記血管縦断面画像内の前壁BRFおよび後壁BRBの各々がより明瞭な画像となるように能率良く超音波プローブ２４を位置決めすることが可能である。
（Ａ３）また、本実施例によれば、反射波認識制御手段８６は、長軸用超音波アレイ探触子２４ｃの血管長手方向の相互に異なる受信位置で受信された複数の反射波信号SGECの各々に対し、図１０のような反射波信号SGECの信号振幅AMSGと血管２０の径方向位置PTRとの関係において、その反射波信号SGECの信号振幅AMSGが予め定められた第１ピーク判定閾値LT1PKを超える第１ピークPK1と、その第１ピークPK1の発生位置よりも血管２０の径方向外側に発生し反射波信号SGECの信号振幅AMSGが予め定められた谷判定閾値LTBTMよりも小さい谷BTMと、前記第１ピークPK1の発生位置から谷BTMを介して血管２０の径方向外側の予め定められたピーク間隔閾値LTSPを超えない範囲内で発生し反射波信号SGECの信号振幅AMSGが予め定められた第２ピーク判定閾値LT2PKを超える第２ピークPK2とを検出する前記反射波認識制御を、前記前壁BRFおよび前記後壁BRBのそれぞれで実行する。そして、指標値算出手段８４は、反射波認識制御手段８６が前壁BRFにおいて前記反射波認識制御の実行により前記複数の反射波信号SGECのうち前記第１ピークPK1と前記谷BTMと前記第２ピークPK2との全部を検出した反射波信号SGECの数QLSGに基づいて前記前壁画像明瞭度指標値XCRFを算出し、反射波認識制御手段８６が後壁BRBにおいて前記反射波認識制御の実行により前記複数の反射波信号SGECのうち前記第１ピークPK1と前記谷BTMと前記第２ピークPK2との全部を検出した反射波信号の数QLSGに基づいて前記後壁画像明瞭度指標値XCRBを算出する。従って、その前壁画像明瞭度指標値XCRFと後壁画像明瞭度指標値XCRBとがばらつきの無い基準に基づき算出されるので、複数の血管検査の相互間で対比可能な上記前壁画像明瞭度指標値XCRFと上記後壁画像明瞭度指標値XCRBとを得ることができる。
（Ａ４）また、本実施例によれば、反射波認識制御手段８６は、予め定められた血管２０の長手方向の観測対象範囲AOB内で受信された反射波信号SGECに対して、前記反射波認識制御を実行するので、前記血管縦断面画像の生成のために長軸用超音波アレイ探触子２４ｃで受信された複数の反射波信号SGECの全てに対して上記反射波認識制御が実行される場合に比較して、前記前壁画像明瞭度指標値XCRFと前記後壁画像明瞭度指標値XCRBとを算出する際の制御負荷を軽減することが可能である。
（Ａ５）また、本実施例によれば、前記反射波認識制御において、反射波信号SGECの信号振幅AMSGが前記第１ピーク判定閾値LT1PK、前記谷判定閾値LTBTM、及び前記第２ピーク判定閾値LT2PKと比較されるので、その反射波信号SGECにおける前記第１ピークPK1、前記谷BTM、および前記第２ピークPK2の検出が容易である。なお、上記反射波信号SGECの信号振幅AMSGに替えてその信号振幅AMSGの輝度変調後の輝度の高さが、上記第１ピーク判定閾値LT1PK、上記谷判定閾値LTBTM、及び上記第２ピーク判定閾値LT2PKと比較されても同様である。
（Ａ６）また、本実施例によれば、図２に示すように、超音波プローブ２４は、複数個の超音波発振子が直線的に血管２０の長手方向とは直交して配列された互いに平行な一対の第１短軸超音波アレイ探触子２４ａおよび第２短軸超音波アレイ探触子２４ｂと、その第１短軸超音波アレイ探触子２４ａおよびその第２短軸超音波アレイ探触子２４ｂの中央部に隣接して設けられ複数個の超音波発振子が直線的に血管２０の長手方向に配列された長軸用超音波アレイ探触子２４ｃとを一平面に備えている。そして、血管縦断面画像生成手段８２は、その長軸用超音波アレイ探触子２４ｃで受信された超音波の反射波信号SGECに基づき前記血管縦断面画像を生成する。従って、実用化されている超音波プローブを用いて、上記血管縦断面画像を生成できる。
（Ａ７）また、本実施例によれば、血管径測定手段８８は、血管２０の阻血開放前に血管２０の安静径ｄａを予め測定し、血管２０の阻血開放後に血管２０の最大径ｄMAXを測定し、その血管２０の安静径ｄａに対する阻血開放後の径変化割合の最大値ＲMAXを算出する。そして、指標値算出手段８４は、上記安静径ｄａの測定時における前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBと、上記最大径ｄMAXの測定時における前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBとに基づいて、血管径測定手段８８により算出された血管２０の安静径ｄａに対する阻血開放後の最大径変化割合ＲMAXの信頼度を示す指標値（ＦＭＤ信頼度指標値）XCRFMDを算出する。従って、血管２０の安静径ｄａに対する阻血開放後の径変化割合の最大値ＲMAXを複数対比する場合に、その最大値ＲMAX毎に得られた上記ＦＭＤ信頼度指標値XCRFMDを用いることで、測定精度の悪いデータ（最大値ＲMAX）を排除することが可能となり、例えば、ＦＭＤ評価結果の信頼性をより引き上げることが可能である。また、臨床の現場において、ＦＭＤ信頼度指標値XCRFMDが低い場合には再検査をするなどの客観的な判断をすることが可能となる。また、ＦＭＤ信頼度指標値XCRFMDは、オペレータがＦＭＤ評価において血管内腔径ｄ１の計測を練習する場合に、その上達度を客観的に評価できる目安にもなる。
（Ａ８）また、本実施例によれば、図１４に示すように、指標値算出手段８４は、前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBの各々を、数値表示するとともに、その指標値XCRF，XCRBの大きさに応じて連続的に変化し相互に対比可能な画像乃至は図形（扇形グラフ）として、モニタ画面表示装置３０に表示させる。従って、オペレータは、それらの指標値XCRF，XCRBが数値だけで表示されている場合と比較して、直感的に画像の明瞭度を判断でき前壁BRFおよび後壁BRBの画像をより迅速に明瞭なものとすることが可能となる。
続いて、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
前述の第１実施例は、血管検査装置２２のオペレータが生体１４の表皮上に配置された超音波プローブ２４の位置を手動操作で微調整するために、前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBが算出されてそれらが表示されるものであるが、前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBに基づき多軸駆動装置２６を駆動して、前記血管縦断面画像内の内中膜複合体IMCの明瞭度が一定限度以上となるように、超音波プローブ２４の位置を自動的に微調整するも可能である。本第２実施例では、その超音波プローブ２４の位置を自動的に微調整する制御について説明する。この第２実施例の制御は、前述の第１実施例の表示制御に替えて実行されてもよいが、上記第１実施例の表示制御と同時に実行されてもよい。以下、第１実施例と共通する点の説明は省略し、主として第１実施例と異なる点について説明する。
図１７は、血管検査装置２２（血管画像評価部１００）に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図であって、第１実施例の図８に相当する図である。本実施例の血管画像評価部１００は、第1実施例と同様に血管断面画像生成手段８２と指標値算出手段８４と血管径測定手段８８とを備え、更に、短軸画像位置確定部としての短軸画像位置確定手段２１０と、超音波プローブ位置修正部としての超音波プローブ位置修正手段２１２とを備えている。そして、超音波プローブ位置修正手段２１２は、長軸画像スコア算出部としての長軸画像スコア算出手段２１４を備えている。
血管断面画像生成手段８２は、第１実施例と同様に、第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａで受信された超音波の反射波信号SGECに基づき第１短軸画像表示領域Ｇ１に表示させる血管２０の横断面画像すなわち第１血管横断面画像を逐次生成し、第２短軸用超音波アレイ探触子２４ｂで受信された超音波の反射波信号SGECに基づき第２短軸画像表示領域Ｇ２に表示させる血管２０の横断面画像すなわち第２血管横断面画像を逐次生成し、長軸用超音波アレイ探触子２４ｃで受信された超音波の反射波信号SGECに基づき長軸画像表示領域Ｇ３に表示させる血管２０の縦断面画像すなわち血管縦断面画像を逐次生成する。
短軸画像位置確定手段２１０は、血管断面画像生成手段８２により生成された前記第１血管横断面画像および前記第２血管横断面画像のそれぞれにおいて血管２０の中心位置CRBV（血管横断面中心CRBV）を認識する。そして、短軸画像位置確定手段２１０は、第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａから血管２０の中心（血管横断面中心CRBV）までの距離と第２短軸用超音波アレイ探触子２４ｂから血管２０の中心（血管横断面中心CRBV）までの距離とが互いに等しくなるように、且つ、第１短軸画像表示領域Ｇ１および第２短軸画像表示領域Ｇ２の何れでもそれらの幅方向中央部に血管２０の画像を位置させるように、多軸駆動装置２６を作動させて超音波プローブ２４を位置決めする。図４を用いて説明すれば、その図４において「ａ＝ｂ，ｃ＝ｄ，ｅ＝ｆ」となるように、すなわち、超音波プローブ２４が前記所定の計測位置PT1に配置されるように、多軸駆動装置２６を作動させて超音波プローブ２４を位置決めする。例えば、前記第１血管横断面画像および前記第２血管横断面画像のそれぞれでの上記所定の計測位置PT1に対する血管中心位置CRBVのずれ（ずれ量及びずれ方向）と、多軸駆動装置２６が有する各アクチュエータの超音波プローブ２４を上記所定の計測位置PT1に位置決めするための作動量との関係を予め実験的に求め短軸画像位置確定手段２１０に設定しておく。短軸画像位置確定手段２１０は、前記第１血管横断面画像および前記第２血管横断面画像のそれぞれにおいて、血管中心位置CRBVを認識した上でその血管中心位置CRBVの上記所定の計測位置PT1に対するずれ（ずれ量及びずれ方向）を算出する。そして、その算出した血管中心位置CRBVのずれが零または略零とみなせる所定の許容範囲内であるか否かを判断し、その血管中心位置CRBVのずれが零または上記所定の許容範囲内ではないと判断した場合には、前記予め設定された血管中心位置CRBVのずれと多軸駆動装置２６が有する各アクチュエータの作動量との関係から、上記算出した血管中心位置CRBVのずれに基づき上記各アクチュエータの作動量を決定し多軸駆動装置２６を作動させる。短軸画像位置確定手段２１０は、このような血管中心位置CRBVの認識、血管中心位置CRBVの上記所定の計測位置PT1に対するずれの算出、及び、多軸駆動装置２６の作動を、前記血管中心位置CRBVのずれが零または前記所定の許容範囲内となるまで、例えば血管断面画像生成手段８２が第１血管横断面画像及び第２血管横断面画像を生成する毎に繰り返し行う。そして、その血管中心位置CRBVのずれが零または前記所定の許容範囲内となったと判断した場合には、多軸駆動装置２６の作動を終了し、血管横断面画像に基づく超音波プローブ２４の位置決めが完了した旨を超音波プローブ位置修正手段２１２に出力する。
長軸画像スコア算出手段２１４は、指標値算出手段８４により算出された前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBに基づいて、血管縦断面画像内での内中膜複合体IMCを表す画像の明瞭度を前壁BRF及び後壁BRBの全体について示す算出値BRFBすなわち総合明瞭度指標値BRFBを算出する。例えば、その総合明瞭度指標値BRFBは、前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBの平均値或いは合計値であるが、本実施例ではそれら指標値XCRF，XCRBの平均値すなわち指標平均値とされる。また、長軸画像スコア算出手段２１４は、例えば、指標値算出手段８４が前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBを算出する毎に、換言すれば、血管断面画像生成手段８２が血管縦断面画像を生成するための超音波の反射波信号SGECが受信（取得）される毎に、上記総合明瞭度指標値BRFBを逐次算出する。
超音波プローブ位置修正手段２１２は、短軸画像位置確定手段２１０による超音波プローブ２４の位置決め完了後に、前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBに基づく算出値（総合明瞭度指標値BRFB）が予め定められた判定値（指標平均判定値）LBR1FB以上になるように、多軸駆動装置２６を作動させて超音波プローブ２４を位置決めする、すなわち、超音波プローブ２４の位置を微調整する。上記指標平均判定値LBR1FBは、例えば、血管径を測定可能な程度に血管縦断面画像内の内中膜複合体IMCが明瞭となる値に実験的に設定されている。具体的に言えば、超音波プローブ位置修正手段２１２は、長軸画像スコア算出手段２１４により算出された総合明瞭度指標値BRFBが前記指標平均判定値LBR1FB以上であるか否かを判断し、その総合明瞭度指標値BRFBがその指標平均判定値LBR1FB以上ではないと判断した場合には、その総合明瞭度指標値BRFBを増加させる方向に多軸駆動装置２６を作動させて超音波プローブ２４の位置を所定の微小量だけずらす。そして、超音波プローブ位置修正手段２１２は、この超音波プローブ２４の位置を所定の微小量だけずらすことを、総合明瞭度指標値BRFBが前記指標平均判定値LBR1FB以上となるまで繰り返し実行し、総合明瞭度指標値BRFBが前記指標平均判定値LBR1FB以上になったと判断した場合には、多軸駆動装置２６の作動を終了し、超音波プローブ２４の位置の微調整が完了した旨を血管径測定手段８８に出力する。なお、超音波プローブ位置修正手段２１２は、超音波プローブ２４の位置の微調整をする場合には、例えば、多軸駆動装置２６を作動させて超音波プローブ２４の位置を上記所定の微小量だけ移動させ、その次のサイクルで総合明瞭度指標値BRFBがその移動前に対して減少した場合は、超音波プローブ２４の位置をその移動前に戻し更に反対側に上記所定の微小量だけ移動させる。また、前記指標平均判定値LBR1FB以上の範囲が、本発明の予め定められた目標範囲に対応する。
血管径測定手段８８は、第１実施例で説明した機能に加え、超音波プローブ位置修正手段２１２から超音波プローブ２４の位置の微調整が完了した旨を受けた場合に、ＦＭＤ計測、具体的には、血管内腔径ｄ１（ｄａ，ｄMAX）の計測を開始する。
図１８は、本実施例の血管検査装置２２（電子制御装置２８）の制御作動の要部、すなわち、超音波プローブ２４をＦＭＤ計測可能な位置に自動的に位置決めする制御作動を説明するためのフローチャートであって、第１実施例の図１５に相当する図である。なお、図１８のＳＣ６、ＳＣ７、ＳＣ８はそれぞれ、図１５のＳＡ２、ＳＡ３、ＳＡ４と同じであるので、その説明を省略する。この図１８に示す制御作動は、単独で或いは他の制御作動と並列的に実行される。
血管断面画像生成手段８２に対応するＳＣ１においては、Ｂモード短軸画像データが取得される。すなわち、第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａにおいてその長手方向に所定の反射波受信間隔PCRVで超音波の反射波信号SGECが走査され受信（取得）され、第２短軸用超音波アレイ探触子２４ｂにおいてその長手方向に所定の反射波受信間隔PCRVで超音波の反射波信号SGECが走査され受信（取得）される。その取得された上記Ｂモード短軸画像データ（反射波信号SGEC）は電子制御装置２８の記憶装置等に記憶される。そして、第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａで受信された超音波の反射波信号SGECに基づき前記第１血管横断面画像が生成され、第２短軸用超音波アレイ探触子２４ｂで受信された超音波の反射波信号SGECに基づき前記第２血管横断面画像が生成される。
短軸画像位置確定手段２１０に対応するＳＣ２においては、モニタ画面表示装置３０の左右の短軸画像すなわち前記第１血管横断面画像および前記第２血管横断面画像のそれぞれにおいて、血管２０の中心位置CRBVが認識される。
短軸画像位置確定手段２１０に対応するＳＣ３においては、前記第１血管横断面画像および前記第２血管横断面画像のそれぞれにおいて、血管中心位置CRBVの前記所定の計測位置PT1に対するずれ（ずれ量及びずれ方向）が算出される。
短軸画像位置確定手段２１０に対応するＳＣ４においては、上記ＳＣ３にて算出された血管中心位置CRBVのずれが零または略零であるか否かが判断される。このＳＣ４の判断が肯定された場合、すなわち、上記血管中心位置CRBVのずれが零または略零である場合には、ＳＣ６に移る。一方、このＳＣ４の判断が否定された場合には、ＳＣ５に移る。
短軸画像位置確定手段２１０に対応するＳＣ５においては、多軸駆動装置２６が有する各アクチュエータすなわちプローブホルダモーターが上記血管中心位置CRBVのずれを減少させるように制御される。例えば、予め実験的に設定された関係から、上記血管中心位置CRBVのずれに基づきそのずれを減少させる方向に多軸駆動装置２６が作動させられる。ＳＣ５の次はＳＣ１に戻る。
ＳＣ８の次のＳＣ９においては、ＳＣ７で算出された前壁画像明瞭度指標値（前壁スコア）XCRFおよびＳＣ８で算出された後壁画像明瞭度指標値（後壁スコア）XCRBの平均値が算出され、その平均値が、前記総合明瞭度指標値BRFBすなわち前記血管縦断面画像（長軸画像）のスコアとされる。このＳＣ９は、長軸画像スコア算出手段２１４に対応する。
超音波プローブ位置修正手段２１２に対応するＳＣ１０においては、上記ＳＣ９で算出された総合明瞭度指標値BRFBが前記指標平均判定値（閾値）LBR1FB以上であるか否かが判断される。このＳＣ１０の判断が肯定された場合、すなわち、上記総合明瞭度指標値BRFBが上記指標平均判定値LBR1FB以上である場合には、ＳＣ１２に移る。一方、このＳＣ１０の判断が否定された場合には、ＳＣ１１に移る。
超音波プローブ位置修正手段２１２に対応するＳＣ１１においては、多軸駆動装置２６が有する各アクチュエータ（プローブホルダモーター）が上記総合明瞭度指標値BRFBを増加させる方向に制御される。例えば、超音波プローブ２４の位置が多軸駆動装置２６の作動により前記所定の微小量だけ移動させられ、その次のサイクルで総合明瞭度指標値BRFBがその移動前に対して減少した場合は、超音波プローブ２４の位置がその移動前に戻され更に反対側に上記所定の微小量だけ移動させられる。ＳＣ１１の次はＳＣ６に戻る。
血管径測定手段８８に対応するＳＣ１２においては、ＦＭＤ計測、具体的には、血管内腔径ｄ１（ｄａ，ｄMAX）の計測が開始される。
本実施例には、前述の第１実施例の効果に加え、更に次のような効果がある。本実施例によれば、短軸画像位置確定手段２１０は、第１短軸用超音波アレイ探触子２４ａから血管２０の中心（血管横断面中心CRBV）までの距離と第２短軸用超音波アレイ探触子２４ｂから血管２０の中心（血管横断面中心CRBV）までの距離とが互いに等しくなるように、且つ、モニタ画面表示装置３０の第１短軸画像表示領域Ｇ１および第２短軸画像表示領域Ｇ２の何れでもそれらの幅方向中央部に血管２０の画像を位置させるように、多軸駆動装置２６を作動させて超音波プローブ２４を位置決めする。そして、超音波プローブ位置修正手段２１２は、短軸画像位置確定手段２１０による超音波プローブ２４の位置決め完了後に、前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBに基づく算出値（総合明瞭度指標値BRFB）が予め定められた指標平均判定値LBR1FB以上になるように、多軸駆動装置２６を作動させて超音波プローブ２４を位置決めする。従って、オペレータの操作負担を軽減することができる。また、オペレータが前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBを増加させるように手動操作で超音波プローブ２４の位置を微調整する場合と比較して、そのオペレータの熟練の程度が更に低くても明瞭な血管縦断面画像を得ることが可能である。また、超音波プローブ２４の位置の微調整による血管縦断面画像の明瞭化までをも含めたＦＭＤ計測の自動化を実現できる。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
例えば、前述の実施例において、前記前壁画像明瞭度指標値XCRFは前記式（１）により算出され、前記後壁画像明瞭度指標値XCRBは前記式（２）により算出されるが、それら前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBはその他の方法により算出されることも考え得る。
また、前述の実施例の図１４において、前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBの各々は前記扇形グラフでモニタ画面表示装置３０に表示されるが、図１９に例示するような棒グラフなどその他の表示方法が採用されても差し支えない。また、前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBの各々は数値表示されるとともに図形（扇形グラフ）としてもモニタ画面表示装置３０に表示されるが、数値表示と図形表示の何れか一方のみの表示方法であっても差し支えない。
また、前述の実施例の図１３において、前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBの各々は、前記血管縦断面画像および前記血管横断面画像を表示するモニタ画面表示装置３０に表示されているが、そのモニタ画面表示装置３０とは別の独立した表示装置に表示されても差し支えない。
また、前述の実施例において、前記ＦＭＤ信頼度指標値XCRFMDは、前記安静径ｄａの測定時における前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBの平均値と、前記最大径ｄMAXの測定時における前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBの平均値とを更に前記式（３）により平均して算出されるが、そのようして算出されることに限定されるものではない。例えば、それらの指標値XCRF，XCRBの全ての合計値であっても差し支えない。
また、前述の実施例において、反射波認識制御手段８６は、図１０に示すような反射波信号SGECに対し前記反射波認識制御を実行するが、その実行に先立って、その反射波信号SGECによく知られた先鋭化（鮮鋭化）フィルタを適用し、その反射波信号SGECのピークと谷とをより際立たせ明瞭なものとする先鋭化処理を行ってもよい。その先鋭化処理には、例えば、よく知られたアンシャープマスキング法や選択的画像鮮鋭化法などが用いられる。そのアンシャープマスキング法とは、ボケた画像からその画像の２次微分画像（ラプラシアン画像）を引くことにより画像の鮮鋭化を行う方法である。また、選択的画像鮮鋭化法とは、画像のエッジ部分に対するラプラシアン画像のみを抽出することにより、ノイズの影響を抑えて画像のエッジ部分を選択的に鮮鋭化する方法である。
また、前述の実施例においては、超音波プローブ２４の位置決め後にＦＭＤ計測が実施される例が説明されているが、本発明は、ＩＭＴ（Intima-media thickness）検査や頚動脈を超音波で観測するような制御装置においても有効に適用できる。
また、前述の実施例において、前壁画像明瞭度指標値XCRFおよび後壁画像明瞭度指標値XCRBは、前記反射波認識制御の実行結果に基づいて算出されるが、前記血管縦断面画像内の内中膜複合体IMCの明瞭度と関連付けられて算出されるのであれば、他の方法により算出されても差し支えない。
また、前述の実施例において、電子制御装置２８は血管径測定手段８８を備えているが、これを備えていない電子制御装置２８も考え得る。
また、前述の実施例において、図１の上腕１６は、例えば人体の上腕である。
また前述した複数の実施例はそれぞれ、例えば優先順位を設けるなどして、相互に組み合わせて実施することができる。
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
１４：生体
２０：血管
２２：血管検査装置（超音波血管検査装置）
２４：超音波プローブ
２４ａ：第１短軸用超音波アレイ探触子
２４ｂ：第２短軸用超音波アレイ探触子
２４ｃ：長軸用超音波アレイ探触子
２６：多軸駆動装置
３０：モニタ画面表示装置（画像表示装置）
８２：血管断面画像生成手段（血管縦断面画像生成手段）
８４：指標値算出手段
８６：反射波認識制御手段
８８：血管径測定手段
２１０：短軸画像位置確定手段
２１２：超音波プローブ位置修正手段
IMC：内中膜複合体
BRF：前壁
BRB：後壁
SGEC：反射波信号

Claims (8)

  1. 生体の表皮上に配置された超音波プローブを用いて超音波の反射波信号に基づき該生体の表皮下の血管の縦断面画像を生成する血管縦断面画像生成手段を備えた超音波血管検査装置であって、
    前記血管の縦断面画像内で該血管の内中膜複合体を表す画像の明瞭度を示す指標値を算出する指標値算出手段を含み、
    前記指標値算出手段は、前記血管の縦断面画像内の一対の血管壁断面のうち前記超音波プローブに近い側の血管壁断面である前壁における前記内中膜複合体を表す画像の明瞭度を示す前壁画像明瞭度指標値と、前記一対の血管壁断面のうち前記超音波プローブから遠い側の血管壁断面である後壁における前記内中膜複合体を表す画像の明瞭度を示す後壁画像明瞭度指標値とを算出する
    ことを特徴とする超音波血管検査装置。
  2. 前記超音波プローブの前記血管の長手方向の相互に異なる複数の受信位置で受信された複数の前記反射波信号の各々に対し、該反射波信号の大きさと前記血管の径方向位置との関係において、該反射波信号の大きさが予め定められた第１ピーク判定閾値を超える第１ピークと、該第１ピークの発生位置よりも前記血管の径方向外側に発生し前記反射波信号の大きさが予め定められた谷判定閾値よりも小さい谷と、前記第１ピークの発生位置から前記谷を介して前記血管の径方向外側の予め定められたピーク間隔閾値を超えない範囲内で発生し前記反射波信号の大きさが予め定められた第２ピーク判定閾値を超える第２ピークとを検出する反射波認識制御を、前記前壁および前記後壁のそれぞれで実行する反射波認識制御手段が設けられており、
    前記指標値算出手段は、前記反射波認識制御手段が前記前壁において前記反射波認識制御の実行により前記複数の反射波信号のうち前記第１ピークと前記谷と前記第２ピークとの全部を検出した反射波信号の数に基づいて前記前壁画像明瞭度指標値を算出し、前記反射波認識制御手段が前記後壁において前記反射波認識制御の実行により前記複数の反射波信号のうち前記第１ピークと前記谷と前記第２ピークとの全部を検出した反射波信号の数に基づいて前記後壁画像明瞭度指標値を算出する
    ことを特徴とする請求項１に記載の超音波血管検査装置。
  3. 前記反射波認識制御手段は、予め定められた前記血管の長手方向の観測対象範囲内で受信された前記反射波信号に対して、前記反射波認識制御を実行する
    ことを特徴とする請求項２に記載の超音波血管検査装置。
  4. 前記反射波信号の大きさとは、該反射波信号の振幅または該反射波信号の振幅を前記血管の縦断面画像を表示するための輝度に置き換えたときの該輝度の高さである
    ことを特徴とする請求項２又は３に記載の超音波血管検査装置。
  5. 前記超音波プローブは、複数個の超音波発振子が直線的に前記血管の長手方向とは直交して配列された互いに平行な一対の第１短軸超音波アレイ探触子および第２短軸超音波アレイ探触子と、該第１短軸超音波アレイ探触子および該第２短軸超音波アレイ探触子の一方又は両方の中央部に隣接して設けられ複数個の超音波発振子が直線的に前記血管の長手方向に配列された長軸用超音波アレイ探触子とを一平面に備えており、
    前記血管縦断面画像生成手段は、前記長軸用超音波アレイ探触子で受信された前記超音波の反射波信号に基づき前記血管の縦断面画像を生成する
    ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の超音波血管検査装置。
  6. 前記第１短軸用超音波アレイ探触子による超音波画像を表示する第１短軸画像表示領域と、前記第２短軸用超音波アレイ探触子による超音波画像を表示する第２短軸画像表示領域と、前記血管の縦断面画像を表示する長軸画像表示領域とを有する画像表示装置と、
    前記超音波プローブの位置決め状態を制御する多軸駆動装置とが設けられており、
    前記第１短軸用超音波アレイ探触子から前記血管の中心までの距離と前記第２短軸用超音波アレイ探触子から前記血管の中心までの距離とが互いに等しくなるように、且つ、前記第１短軸画像表示領域および前記第２短軸画像表示領域の何れでもそれらの幅方向中央部に前記血管の画像を位置させるように、前記多軸駆動装置を作動させて前記超音波プローブを位置決めする短軸画像位置確定手段と、
    前記短軸画像位置確定手段による前記超音波プローブの位置決め完了後に、前記前壁画像明瞭度指標値および前記後壁画像明瞭度指標値に基づく算出値が予め定められた目標範囲内になるように、前記多軸駆動装置を作動させて前記超音波プローブを位置決めする超音波プローブ位置修正手段と
    を、含むことを特徴とする請求項５に記載の超音波血管検査装置。
  7. 前記血管の阻血開放前に該血管の安静径を予め測定し、阻血開放後に前記血管の最大径を測定し、前記血管の安静径に対する阻血開放後の径変化割合の最大値を算出する血管径測定手段が設けられており、
    前記指標値算出手段は、前記安静径の測定時における前記前壁画像明瞭度指標値および前記後壁画像明瞭度指標値と、前記最大径の測定時における前記前壁画像明瞭度指標値および前記後壁画像明瞭度指標値とに基づいて、前記血管径測定手段により算出された前記血管の安静径に対する阻血開放後の径変化割合の最大値の信頼度を示す指標値を算出する ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の超音波血管検査装置。
  8. 前記指標値算出手段は、前記前壁画像明瞭度指標値および前記後壁画像明瞭度指標値の各々を、その指標値の大きさに応じて連続的に変化し相互に対比可能な画像として画像表示装置に表示させる
    ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の超音波血管検査装置。
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