JP5777650B2 - 超音波診断装置および超音波画像生成方法 - Google Patents

Description

本発明は、超音波診断装置および超音波画像生成方法に係り、特に、超音波プローブから超音波の送受信を行うことで得られた受信信号に基づいて超音波画像を生成し、表示部に超音波画像を表示する超音波診断装置に関する。

従来から、医療分野において、超音波画像を利用した超音波診断装置が実用化されている。一般に、この種の超音波診断装置は、超音波プローブのアレイトランスデューサから被検体内に向けて超音波ビームを送信し、被検体からの超音波エコーをアレイトランスデューサで受信して、その受信信号を診断装置本体で電気的に処理することにより超音波画像が生成される。

また、近年、例えば、特許文献１〜３に開示されているように、超音波画像を生成する際に、超音波画像について膨張処理および収縮処理などのモルフォロジー処理を行うことでノイズ除去やエッジ強調などの画像処理を施し、画質を改善した超音波画像を生成する超音波診断装置が提案されている。

ＷＯ０９／１２８２１３号公報 特開平１１−２７２８６５号公報 特開２００３−０９８１１７号公報

エッジ強調において、微分を用いる方法では、画像の変化率（傾き）の大きな場所をエッジと判定するのに対し、膨張処理および収縮処理を用いる方法では、画像の変化（変化量、落差）が大きい場所をエッジと判定するため、小さな粒状ノイズの影響を受けにくく、より人間の間隔に近いエッジ判定を行うことができる。

超音波診断に際して、超音波画像内の所定のノイズを除去し所定の構造物のエッジを強調したい場合に、特許文献１〜３に記載の膨張処理および収縮処理を用いて超音波画像内のノイズ除去および構造物のエッジ強調をすることは可能である。しかし、膨張処理および収縮処理を用いたエッジ強調は、強調の掛け過ぎによるオーバーシュートまたはアンダーシュートの発生を招く可能性がある。オーバーシュートとは、エッジの立ち上がり部分が上に突出する現象をいい、アンダーシュートとは、エッジの立ち下がり部分が下に突出する現象をいう。これらオーバーシュートおよびアンダーシュートは、特に、ノイズ除去の目的で平滑化処理を行った場合に、ボケてしまったエッジ部分を復元するために強調を掛けた際に発生することが多い。

超音波画像にエッジ強調を掛けた場合、特に、オーバーシュートが問題となる。本来、薄いはずの静脈壁にオーバーシュートが発生することで動脈のように見えてしまったり、また、甲状腺などの実質の辺縁に発生することで、辺縁の粗像と勘違いされてしまったりする恐れがある。そのため、これらオーバーシュートの発生は超音波画像に基づく超音波診断において誤診を招く危険性がある。
逆に、アンダーシュートについては、血管などの黒く抜けた部分のエッジの立下がり部分はダイナミックレンジで蹴られてしまうため目立たないが、オーバーシュートと同様に誤診を招く可能性が無いわけではない。

そこで、本発明の目的は、超音波画像のエッジ強調処理の際に、超音波画像におけるオーバーシュートまたはアンダーシュートの発生を抑制することができる超音波診断装置および超音波画像生成方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、超音波プローブにより被検体に向けて超音波を送信し、得られた受信データに基づいて診断装置本体により超音波画像データを生成し、超音波画像を表示する超音波診断装置であって、超音波画像データに対して膨張半径に基づいて膨張処理を施して膨張画像データを生成する膨張処理部と、超音波画像データに対して膨張半径と大きさの異なる収縮半径に基づいて収縮処理を施して収縮画像データを生成する収縮処理部と、膨張画像データと収縮画像データとの差分をとって差分画像データを生成する差分処理部と、差分画像データに基づいて超音波画像データにエッジ強調処理を施してエッジ強調画像データを生成するエッジ強調部とを備えることを特徴とする超音波診断装置を提供する。

また、膨張半径は収縮半径より大きくてもよく、膨張半径は収縮半径の２倍以上であることが好ましく、更に、膨張半径と収縮半径との比は、３：１〜５：１であることが好ましい。

また、膨張半径は収縮半径より小さくてもよい。

また、超音波画像の画素ごとに周辺輝度値を算出する輝度値算出部と、膨張処理に用いる膨張半径と収縮処理に用いる収縮半径とをそれぞれ制御する半径制御部とを更に備え、半径制御部は、周辺輝度値に基づいて画素ごとに膨張半径および収縮半径をそれぞれ制御することが好ましい。

また、周辺輝度値は、画素に対応する複数の周辺画素の輝度値の平均値であることが好ましい。

また、半径制御部は、輝度値算出部で算出された周辺輝度値が所定値より低い場合には膨張半径が収縮半径より大きくなるように制御し、輝度値算出部で算出された周辺輝度値が所定値より高い場合には膨張半径が収縮半径より小さくなるように制御することが好ましい。

また、本発明は、超音波プローブにより被検体に向けて超音波を送信し、得られた受信データに基づいて診断装置本体により超音波画像データを生成し、超音波画像を表示する超音波画像生成方法であって、超音波画像データに対して膨張半径に基づいて膨張処理を施して膨張画像データを生成するとともに、超音波画像データに対して膨張半径と大きさの異なる収縮半径に基づいて収縮処理を施して収縮画像データを生成し、膨張画像データと収縮画像データとの差分をとって差分画像データを生成し、差分画像データに基づいて超音波画像データのエッジ強調処理を施してエッジ強調画像データを生成し、エッジ強調画像データに基づいて超音波画像を表示することを特徴とする超音波画像生成方法を提供する。

本発明によれば、エッジ強調の際に超音波画像におけるオーバーシュートまたはアンダーシュートの発生を抑えることで適切なエッジ強調処理のなされた超音波画像を提供することができ、超音波診断における誤診を防ぐことができる。

本発明の実施の形態１に係る超音波診断装置の全体構成を示すブロック図である。 本発明に係る超音波診断装置において肝臓を撮影した際の超音波画像の一例である。 図２に示す超音波画像において、点線で囲まれた肝静脈部分Ａを抜き出した超音波画像である。 図３に示す超音波画像の点線Ｂ−Ｂのプロファイルと、膨張半径ｒａを３画素（ピクセル）として膨張処理を施した場合と収縮半径ｒｂを３画素として収縮処理を施した場合における点線Ｂ−Ｂのそれぞれのプロファイルを示すグラフである。 図３に示す超音波画像の点線Ｂ−Ｂのプロファイルと、膨張半径ｒａを５画素として膨張処理を施した場合と収縮半径ｒｂを１画素として収縮処理を施した場合における点線Ｂ−Ｂのそれぞれのプロファイルを示すグラフである。 図３に示す超音波画像の点線Ｂ−Ｂのプロファイルと、図４に示す膨張処理を行った場合のプロファイルと収縮処理を行った場合のプロファイルとの差分および図５に示す膨張処理を行った場合のプロファイルと収縮処理を行った場合のプロファイルとの差分をそれぞれ示すグラフである。 図３に示す超音波画像の点線Ｂ−Ｂのプロファイルと、従来の差分画像データに基づいて超音波画像にエッジ強調処理を施した場合と本発明に係る差分画像データに基づいて超音波画像にエッジ強調処理を施した場合における点線Ｂ−Ｂのそれぞれのプロファイルを示すグラフである。 （Ａ）は、図３に示す超音波画像において、従来のエッジ強調処理を施した場合の強調超音波画像であり、（Ｂ）は、図３に示す超音波画像において、本発明に係るエッジ強調処理を施した場合の強調超音波画像である。 本発明の実施の形態２に係る超音波診断装置の全体構成を示すブロック図である。

以下、この発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
実施の形態１
図１は、実施の形態１に係る超音波診断装置の全体構成を示すブロック図である。超音波診断装置は、超音波プローブ１とこの超音波プローブ１に接続された診断装置本体２とを備えている。
超音波プローブ１は、アレイトランスデューサ３を備え、このアレイトランスデューサ３に送受信部４が接続され、送受信部４に送受信制御部５が接続されている。

診断装置本体２は、超音波プローブ１の送受信部４に接続された信号処理部１１に画像処理部１２、表示制御部１３、画像表示部１４が順次接続され、これら信号処理部１１、画像処理部１２および表示制御部１３のそれぞれに本体制御部１５が接続される。
また、超音波プローブ１の送受信制御部５と診断装置本体２の本体制御部１５とが互いに接続されている。

また、画像処理部１２は、信号処理部１１に接続された膨張処理部１６、同じく信号処理部１１に接続された収縮処理部１７、膨張処理部１６および収縮処理部１７のそれぞれに接続し、膨張処理部１６で利用する膨張半径ｒａおよび収縮処理部１７で利用する収縮半径ｒｂが記憶された内部メモリ１８、膨張処理部１６および収縮処理部１７に接続された差分処理部１９、信号処理部１１および差分処理部１９のそれぞれに接続されたエッジ強調部２０をそれぞれ備える。

超音波プローブ１のアレイトランスデューサ３は、１次元または２次元のアレイ状に配列された複数の超音波トランスデューサを有している。これら複数の超音波トランスデューサは、それぞれ送受信部４から供給される送信信号に従って超音波を送信するとともに被検体からの超音波エコーを受信して受信信号を出力する。各超音波トランスデューサは、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）に代表される圧電セラミックや、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）に代表される高分子圧電素子、ＰＭＮ−ＰＴ（マグネシウムニオブ酸・チタン酸鉛固溶体）に代表される圧電単結晶等からなる圧電体の両端に電極を形成した振動子によって構成される。

そのような振動子の電極に、パルス状または連続波の送信信号電圧を印加すると、圧電体が伸縮し、それぞれの振動子からパルス状または連続波の超音波が発生して、それらの超音波の合成により超音波ビームが形成される。また、それぞれの振動子は、伝搬する超音波を受信することにより伸縮して電気信号を発生し、それらの電気信号は、超音波の受信信号として出力される。

送受信部４は、送受信制御部５からの制御信号に応じて選択された送信遅延パターンに基づいて、アレイトランスデューサ３の複数の超音波トランスデューサから送信される超音波が超音波ビームを形成するようにそれぞれの送信信号の遅延量を調節して複数の超音波トランスデューサに供給する。
また、送受信部４は、アレイトランスデューサ３の各超音波トランスデューサから送信される受信信号を増幅してＡ／Ｄ変換した後、送受信制御部５からの制御信号に応じて選択された受信遅延パターンに基づいて設定される音速または音速の分布に従い、各受信信号にそれぞれの遅延を与えて加算することにより、受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理により、超音波エコーの焦点が絞り込まれた受信データ（音線信号）が生成される。

送受信制御部５は、診断装置本体２の本体制御部１５から伝送される各種の制御信号に基づいて、超音波プローブ１の各部の制御を行う。送受信制御部５の指示により送受信部４で生成された受信データは、順次、診断装置本体２の信号処理部１１へ出力される。

一方、診断装置本体２の信号処理部１１は、受信データに基づいて超音波画像データを生成し、画像処理部１２の膨張処理部１６、収縮処理部１７、およびエッジ強調部２０にそれぞれ出力する。
画像処理部１２は、超音波画像データにノイズ除去やエッジ強調などの所定の画像処理を施す。具体的な画像処理は、画像処理部１２内の膨張処理部１６、収縮処理部１７、差分処理部１９およびエッジ強調部２０で行われる。

膨張処理部１６は、内部メモリ１８に予め記憶された膨張半径ｒａに基づいて信号処理部１１から出力された超音波画像データの膨張処理を行い、膨張画像データを生成する。生成された膨張画像データは差分処理部１８へ出力される。
ここで膨張処理とは、所定の画素において、その画素を中心に膨張半径ｒａの範囲に含まれる全ての画素の値を参照した場合に、その膨張半径ｒａの範囲に含まれる画素のうち、最も大きい値をその中心の画素の値とする処理をいう。
また、収縮処理部１７は、内部メモリ１８に予め記憶された収縮半径ｒｂに基づいて信号処理部１１から出力された超音波画像データの収縮処理を行い、収縮画像データを生成する。生成された収縮画像データは差分処理部１９へ出力される。
ここで収縮処理とは、所定の画素において、その画素を中心に収縮半径ｒｂの範囲に含まれる全ての画素の値を参照した場合に、その収縮半径ｒｂの範囲に含まれる画素のうち、最も小さい値をその中心の画素の値とする処理をいう。

内部メモリ１８は、膨張処理部１６で膨張処理に利用する膨張半径ｒａと、収縮処理部１７で収縮処理に利用する収縮半径ｒｂとを記憶し、必要に応じて膨張処理部１６および収縮処理部１７にこれらの情報を出力する。なお、膨張半径ｒａおよび収縮半径ｒｂは、例えば、オペレータにより図示しない操作入力部から入力されることで本体制御部１５を通じて内部メモリ１８に記憶される。
従来のエッジ処理では、膨張半径ｒａと収縮半径ｒｂとは同じ値とされるが、本発明に係るエッジ処理では膨張半径ｒａと収縮半径ｒｂとは異なる値とされる。つまり、膨張半径ｒａと収縮半径ｒｂとは異なる値が入力される。より具体的には、膨張半径ｒａを収縮半径ｒｂよりも大きく設定（ｒａ＞ｒｂ）することで超音波画像におけるオーバーシュートの発生を抑えることができ、収縮半径ｒｂを膨張半径ｒａよりも大きく設定（ｒｂ＞ｒａ）することで超音波画像におけるアンダーシュートの発生を抑えることができる。

差分処理部１９は、膨張処理部１６から出力された膨張画像データと収縮処理部１７から出力された収縮画像データとの差分をとり、差分画像データを生成する。生成された差分画像データは、エッジ強調部２０へ出力される。
エッジ強調部２０は、信号処理部１１から出力された超音波画像データと、差分処理部１９から出力された差分画像データとに基づいて超音波画像にエッジ強調処理を施す。具体的には、超音波画像データに、差分画像データを掛け合わせることで超音波画像のエッジが強調されたエッジ強調画像データを生成する。生成されたエッジ強調画像データは、表示制御部１３に出力される。

表示制御部１３は、画像処理部１２のエッジ強調部２０から出力されたエッジ強調画像データを画像表示部１４で表示可能な表示画像データに変換し、本体制御部１５の指示に基づいて画像表示部１４にエッジ強調処理を施した超音波画像を表示する。
画像表示部１４は、例えば、ＬＣＤ等のディスプレイ装置を含んでおり、表示制御部１３の制御の下で、超音波画像を表示する。

本体制御部１５は、オペレータにより図示しない操作入力部から入力された操作指示により、診断装置本体２内の各部の制御を行う。
なお、信号処理部１１、画像処理部１２および表示制御部１３は、ＣＰＵと、ＣＰＵに各種の処理を行わせるための動作プログラムから構成されるが、それらをデジタル回路で構成してもよい。

次に、本発明の実施の形態１に係る超音波診断装置の動作を説明する。
オペレータは、超音波プローブ１を被検体の診断箇所（例えば、肝臓）付近の皮膚に接触させ、超音波診断を開始する。

超音波プローブ１の送受信部４からの駆動信号に基づいてアレイトランスデューサ３の複数の超音波トランスデューサから順次超音波ビームが被検体内に送信され、複数の超音波トランスデューサで受信された被検体からの受信信号が、送受信部４に順次出力されて受信データが生成される。これら受信データは、診断装置本体２の信号処理部１１に順次出力される。
信号処理部１１は、受信データに基づいて超音波画像データを生成し、画像処理部１２の膨張処理部１６、収縮処理部１７、およびエッジ強調部２０にそれぞれ出力する。

膨張処理部１６では内部メモリ１８に予め記憶された膨張半径ｒａに基づいて超音波画像データに対する膨張処理が行われ、膨張画像データが生成される。また、収縮処理部１７では、内部メモリ１８に予め記憶された収縮半径ｒｂに基づいて超音波画像データに対する収縮処理が行われ、収縮画像データが生成される。なお、内部メモリ１８に予め記憶された膨張半径ｒａと収縮半径ｒｂとは異なる値が設定されている。膨張処理部１６で生成された膨張画像データおよび収縮処理部１７で生成された収縮画像データは、それぞれ差分処理部１９へ出力される。

差分処理部１９は、膨張処理部１６で生成された膨張画像データと収縮処理部１７で生成された収縮画像データとに基づいて差分画像データを生成する。差分処理部１９は、差分画像データをエッジ強調部２０へ出力する。

エッジ強調部２０は、信号処理部１１から出力された超音波画像データと差分処理部１９から出力された差分画像データに基づいてエッジ強調画像データを生成する。具体的には、超音波画像データと差分画像データとを掛け合わせることでエッジ強調画像データを生成する。
エッジ強調画像データは、表示制御部１３へ出力され、画像表示部１４で表示可能な表示画像データに変換され、本体制御部１５の指示により画像表示部１４で表示される。本体制御部１５を通じて表示制御部１３により画像表示部１４に適切にエッジ強調がなされた超音波画像が表示される。

次に、従来例として膨張半径ｒａと収縮半径ｒｂとを同じ値としてエッジ強調処理を施した強調超音波画像と、実施例として膨張半径ｒａと収縮半径ｒｂとを異なる値としてエッジ強調処理を施した強調超音波画像とを比較する。従来例では、膨張半径ｒａと収縮半径ｒｂとはともに３画素（ピクセル）とし、実施例では、膨張半径ｒａを５画素、収縮半径ｒｂを１画素とする。

図２は、信号処理部１１で生成された超音波画像データに基づく肝臓の超音波画像である。図２に示すように、肝実質の中に、黒く走る肝静脈が確認できる。
そして、図２における点線Ａで囲まれた肝静脈部分を拡大した図が図３である。図３の点線Ｂ−Ｂに示すプロファイルに基づいて、従来のエッジ強調処理と本発明に係るエッジ強調処理とを比較する。

図４は、図３に示す超音波画像の点線Ｂ−Ｂのプロファイルと、従来のエッジ強調処理のとおり、膨張半径ｒａおよび収縮半径ｒｂをそれぞれ等しく３画素として膨張処理および収縮処理を施した場合の膨張画像および収縮画像における点線Ｂ−Ｂのプロファイルをそれぞれ示すグラフである。なお、図４以降のグラフの縦軸は輝度値であり、横軸は距離を表す画素（ピクセル）である。

これに対して、図５は、図３に示す超音波画像の点線Ｂ−Ｂのプロファイルと、本発明に係るエッジ強調処理として、膨張半径ｒａと収縮半径ｒｂとを異なる値、つまり膨張半径ｒａを５画素、収縮半径ｒｂを３画素として膨張処理および収縮処理を施した場合の膨張画像および収縮画像における点線Ｂ−Ｂのプロファイルをそれぞれ示すグラフである。

従来のエッジ強調処理のとおり、膨張半径ｒａおよび収縮半径ｒｂをそれぞれ等しく３画素とした場合、図４のグラフに示すように、元データに対してそれぞれ等しく膨張処理および収縮処理が行われているのが分かる。これに対して、本発明に係るエッジ強調処理として膨張半径ｒａを５画素、収縮半径ｒｂを１画素として膨張処理および収縮処理を行った場合、図５のグラフに示すように、膨張処理によって元データが大きく変化しているのに対して、収縮処理は元データからほとんど変化していないことが分かる。

図６は、図３の点線Ｂ−Ｂに示すプロファイル（元データ）と、従来のエッジ処理のとおり膨張半径ｒａおよび収縮半径ｒｂをそれぞれ等しく３画素とした場合の差分画像データに対応するプロファイルと、本発明に係るエッジ処理のとおり膨張半径ｒａと収縮半径ｒｂとを異なる値、つまり膨張半径ｒａを５画素、収縮半径ｒｂを１画素とした場合の差分画像データに対応するプロファイルをそれぞれ示すグラフである。膨張半径ｒａを５画素、収縮半径ｒｂを１画素とした差分画像データの方が、膨張半径ｒａおよび収縮半径ｒｂをそれぞれ等しく３画素とした差分画像データよりも、各々の輝度値のピークが肝静脈の内側に寄っている。つまり、本発明に係る差分画像データは、エッジの立ち下がり側に寄って抽出されていることが分かる。

図７は、図３の点線Ｂ−Ｂに示すプロファイル（元データ）と、従来のエッジ処理のとおり膨張半径ｒａおよび収縮半径ｒｂをそれぞれ等しく３画素としてエッジ強調処理を施したエッジ強調画像データに対応するプロファイルと、本発明に係るエッジ処理のとおり膨張半径ｒａと収縮半径ｒｂとを異なる値、つまり膨張半径ｒａを５画素、収縮半径ｒｂを３画素としてエッジ強調処理を施したエッジ強調画像データに対応するプロファイルをそれぞれ示すグラフである。
また、図３の超音波画像に対応して、図８（Ａ）は、従来のエッジ処理のとおり膨張半径ｒａおよび収縮半径ｒｂをそれぞれ等しく３画素としてエッジ強調処理を施した強調超音波画像であり、図８（Ｂ）は、本発明に係るエッジ処理のとおり膨張半径ｒａと収縮半径ｒｂとを異なる値、つまり膨張半径ｒａを５画素、収縮半径ｒｂを３画素としてエッジ強調処理を施した強調超音波画像である。

図８（Ａ）は、点線で囲んだ部分からも分かるように、黒く写る肝静脈の付近でオーバーシュートが起こり、画像が白くなってしまっている。また、図８（Ａ）に対応する図７のグラフを確認しても、肝静脈の前後でオーバーシュートとみられる急な強調が行われていることが分かる。
よって、エッジ強調処理を施した図８（Ａ）の超音波画像に基づいてオペレータや医師が診断を行った場合に、白く写るオーバーシュートによって肝静脈を血管壁の厚い肝動脈と誤診する可能性がある。

これに対して、図８（Ｂ）は、黒い肝静脈の付近でオーバーシュートが発生しておらず、また、図７の対応するグラフを確認しても、従来のエッジ強調のグラフと比較して適切なエッジ強調が行われており、オーバーシュートを発生させずに肝静脈と肝実質との境界をシャープに描画できていることが分かる。
なお、図８（Ａ）、図８（Ｂ）において、本来はエッジの立ち下がり部分にアンダーシュートが発生しているはずであるが、画像表示時のダイナミックレンジに蹴られるため、プロファイルには現れていない。

以上から明らかなように、実施の形態１に係る超音波診断装置では、膨張半径ｒａと収縮半径ｒｂとに予め差を設けることで、特に、膨張半径ｒａを収縮半径ｒｂより大きく設定することで、エッジ強調の際に超音波画像におけるオーバーシュートの発生を抑制することができ、オペレータや医師は、オーバーシュートによる誤診の心配なく超音波画像に基づいて適切な診断を行うことができる。また、同様に、収縮半径ｒｂを膨張半径ｒａよりも大きく設定することで超音波画像におけるアンダーシュートの発生を抑えることができる。

実施の形態２
実施の形態１に係る超音波診断装置では、内蔵メモリ１８において膨張半径ｒａおよび収縮半径ｒｂを予め設定しておき、これら膨張半径ｒａおよび収縮半径ｒｂに基づいて、超音波画像データに対して一様な膨張処理および一様な収縮処理を行っている。
これに対して、超音波画像の領域ごとに膨張半径ｒａおよび収縮半径ｒｂをそれぞれ制御することで、より好適なエッジ強調を行うことができる。

実施の形態２に係る超音波診断装置は、例えば、図１に示す診断装置本体２の画像処理部１２において、更に輝度値算出部２１と半径制御部２２とを追加し、図９に示す診断装置本体１０２の画像処理部１１２としたものである。なお、実施の形態２に係る超音波診断装置は、上述の輝度値算出部２１と半径制御部２２とを追加した以外は、実施の形態１に係る超音波診断装置と同様の構成である。
信号処理部１１は、画像処理部１２の膨張処理部１６、収縮処理部１７、エッジ強調部２０に接続されるとともに、輝度値算出部２１に接続される。
また、輝度値算出部２１は、半径制御部２２に接続され、半径制御部２２は、内蔵メモリ１８に接続され、内部メモリ１８は膨張処理部１６および収縮処理部１７にそれぞれ接続される。

画像処理部１１２の輝度値算出部２１は、超音波画像データに基づいて、所定の画素に対する複数の周辺画素の輝度値の平均値を周辺輝度値として算出する。算出された画素ごとの周辺輝度値の情報は、半径制御部２１へ出力される。
半径制御部２１は、画素ごとの周辺輝度値の情報から、画素ごとの膨張半径ｒａおよび収縮半径ｒｂを決定する。具体的には、周辺輝度値が所定値より高い場合は、収縮半径ｒｂを膨張半径ｒａよりも大きくし（ｒｂ＞ｒａ）、周辺輝度値が所定値より低い場合は、膨張半径ｒａを収縮半径ｒｂよりも大きくする（ｒａ＞ｒｂ）ように、膨張処理部１６における膨張半径ｒａと収縮処理部１７における収縮半径ｒｂを制御する。半径制御部２１によって決定された画素ごとの膨張半径ｒａおよび収縮半径ｒｂの情報は、内部メモリ１８に記憶される。

膨張処理部１６は、半径制御部２１が決定し内部メモリ１８に記憶された膨張半径ｒａに基づいて膨張処理を行い、また収縮処理部１７は、半径制御部２１が決定し内部メモリ１８に記憶された収縮半径ｒｂに基づいて収縮処理を行う。

なお、実施の形態２に係る超音波診断装置の画像処理部１１２の輝度値算出部２１および半径制御部２２以外の構成および動作は実施の形態１と同様である。
本発明の実施の形態２に係る超音波診断装置は、超音波画像の輝度値の情報を利用することで、比較的輝度値の低い領域周辺（血管などで黒く抜けている領域）ではオーバーシュートの発生を抑制するような半径に制御し、逆に、比較的輝度の高い領域周辺（石灰化や骨など）では、アンダーシュートの発生を抑制するような半径に制御することで、超音波画像に対してより適切な強調処理を掛けることができ、より適切な強調処理のなされた超音波画像を表示することができる。

本発明において、膨張半径ｒａと収縮半径ｒｂとの比率は、オーバーシュートとアンダーシュートのどちらをどの程度抑えたいか、被写体の種類（肝臓等）などに寄るが、超音波画像の血管等の抜け部分において、オーバーシュートを抑える際の１つの指針としては、膨張半径ｒａを収縮半径ｒｂの２倍以上に設定するとよい。特に、膨張半径ｒａ：収縮半径ｒｂは、３：１〜５：１程度が好ましい。
また、適切な膨張半径ｒａおよび収縮半径ｒｂの値については、入力画像の解像度、被写体の種類、撮影条件（超音波プローブ１の帯域や中心周波数）、送信する超音波の周波数や帯域幅、スキャンライン密度、受信時の検波処理などのフィルタ特性、ハーモニックイメージング等の画像化方法などによって異なる。なお、オーダーとしては、通常の超音波画像に対して数画素程度となる。

以上、本発明の実施の形態１および実施の形態２に係る超音波診断装置について詳細に説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよい。

１ 超音波プローブ、 ２、１０２ 診断装置本体、 ３ アレイトランスデューサ、 ４ 送受信部、 ５ 送受信制御部、 １１ 信号処理部、 １２、１１２ 画像処理部、 １３ 表示制御部、 １４ 画像表示部、 １５ 本体制御部、 １６ 膨張処理部、 １７ 収縮処理部、 １８ 内部メモリ、 １９ 差分処理部、 ２０ エッジ強調部、 ２１ 輝度値算出部、 ２２ 半径制御部、 ｒａ 膨張半径、 ｒｂ 収縮半径。

Claims (9)

1. 超音波プローブにより被検体に向けて超音波を送信し、得られた受信データに基づいて診断装置本体により超音波画像データを生成し、超音波画像を表示する超音波診断装置であって、
   前記超音波画像データに対して膨張半径に基づいて膨張処理を施して膨張画像データを生成する膨張処理部と、
   前記超音波画像データに対して前記膨張半径と大きさの異なる収縮半径に基づいて収縮処理を施して収縮画像データを生成する収縮処理部と、
   前記膨張画像データと前記収縮画像データとの差分をとって差分画像データを生成する差分処理部と、
   前記差分画像データに基づいて前記超音波画像データにエッジ強調処理を施してエッジ強調画像データを生成するエッジ強調部とを備えることを特徴とする超音波診断装置。
2. 前記膨張半径は前記収縮半径より大きいことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記膨張半径は前記収縮半径の２倍以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の超音波診断装置。
4. 前記膨張半径と前記収縮半径との比は、３：１〜５：１であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の超音波診断装置。
5. 前記膨張半径は前記収縮半径より小さいことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
6. 前記超音波画像の画素ごとに周辺輝度値を算出する輝度値算出部と、
   前記膨張処理に用いる前記膨張半径と前記収縮処理に用いる前記収縮半径とをそれぞれ制御する半径制御部とを更に備え、
   前記半径制御部は、前記周辺輝度値に基づいて前記画素ごとに前記膨張半径および前記収縮半径をそれぞれ制御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。
7. 前記周辺輝度値は、前記画素に対応する複数の周辺画素の輝度値の平均値であることを特徴とする請求項６に記載の超音波診断装置。
8. 前記半径制御部は、前記輝度値算出部で算出された前記周辺輝度値が所定値より低い場合には前記膨張半径が前記収縮半径より大きくなるように制御し、前記輝度値算出部で算出された前記周辺輝度値が所定値より高い場合には前記膨張半径が前記収縮半径より小さくなるように制御することを特徴とする請求項６または７に記載の超音波診断装置。
9. 超音波プローブにより被検体に向けて超音波を送信し、得られた受信データに基づいて診断装置本体により超音波画像データを生成し、超音波画像を表示する超音波画像生成方法であって、
   前記超音波画像データに対して膨張半径に基づいて膨張処理を施して膨張画像データを生成するとともに、前記超音波画像データに対して前記膨張半径と大きさの異なる収縮半径に基づいて収縮処理を施して収縮画像データを生成し、
   前記膨張画像データと前記収縮画像データとの差分をとって差分画像データを生成し、
   前記差分画像データに基づいて前記超音波画像データのエッジ強調処理を施してエッジ強調画像データを生成し、
   前記エッジ強調画像データに基づいて超音波画像を表示することを特徴とする超音波画像生成方法。