JP5859946B2 - 計測装置及びその制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、血管径や血管壁の壁厚などを計測する計測装置及びその制御プログラムに関する。

血管の弾性率などを算出するために、超音波画像に設定された計測基準箇所を追跡して血管の壁厚などを計測する超音波診断装置が特許文献１に開示されている。

特開２０１２−１８３２６１号公報

ところで、血管の短軸断面における血管の壁厚や血管径として、複数個所の壁厚や血管径の平均値を算出する場合がある。ここで、血管の短軸断面における血管壁のうち、上部や下部など、超音波の音線方向に対する角度が大きい部分は、エコー信号の反射率が大きいため、超音波画像において血管壁とそれ以外の部分とのコントラストが明瞭である。従って、血管壁の動きを正確に追跡することができる。

しかし、血管壁のうち、超音波の音線方向に対する角度が小さい部分は、エコー信号の反射率が小さいため、超音波画像において血管壁とそれ以外の部分とのコントラストが明瞭ではなく、血管壁の動きを正確に追跡することが困難な場合がある。従って、エコー信号の強度が小さい部分の壁厚や径を含めて平均値を算出すると、正確な値を得ることができない場合がある。

以上のことから、計測基準箇所の計測値が不正確になることを防止することができる計測装置及びその制御プログラムが望まれている。

上述の課題を解決するためなされた発明は、被検体から得られた超音波のエコー信号に基づいて作成された超音波画像において設定された計測基準箇所に基づいて計測値を算出する計測値算出部と、前記計測基準箇所について、前記エコー信号の反射率もしくはそれに影響を与えるパラメータに関する評価値又は被検体における生体組織構造の方向性に関する評価値を算出する評価値算出部と、前記計測基準箇所に基づいて算出される前記計測値に対する信頼度を、前記評価値に基づいて判定する判定部と、を備えることを特徴とする計測装置である。

上記観点の発明によれば、エコー信号の反射率に関する評価値又は被検体における生体組織構造の方向性に関する評価値に基づいて、前記計測基準箇所において算出される前記計測値に対する信頼度を判定するので、エコー信号の反射率もしくは反射率に影響を与えるパラメータの影響によって、計測値が不正確になることを防止することができる。

本発明の実施形態における超音波診断装置の概略構成の一例を示すブロック図である。 制御部で実行される機能のブロック図である。 表示部に表示された血管の短軸断面のＢモード画像を示す図である。 第一の円及び第二の円を設定する作用を示すフローチャートである。 第一の円及び第二の円の設定の説明図であり、三点を指定した状態を示す図である。 第一の円及び第二の円の設定の説明図であり、図５において設定された三点を通る第一の円が設定された状態を示す図である。 第一の円及び第二の円の設定の説明図であり、図５において設定された第一の円から血管の外壁の輪郭を探索することを説明する図である。 第一の円及び前記第二の円の設定の説明図であり、第二の円が設定された状態を示す図である。 第一の円及び第二の円の距離の平均値の算出を説明する図である。 複数の画素の集合体からなる点を説明する図である。 内径の平均値の算出を説明する図である。 外径の平均値の算出を説明する図である。 計測の作用を示すフローチャートである。 輝度の変化率の平均値を求める一部分を説明する図である。 複数の画素の集合体からなる点における輝度の変化率を、一部の画素から算出することを説明する図である。 生体組織構造の方向と超音波の音線方向との角度を説明する図である。 生体組織構造の方向と超音波の音線方向に対して直交する方向との角度を説明する図である。 生体組織構造の方向の特定を説明する図である。 生体組織構造の方向の特定を説明する図である。 生体組織構造の方向の特定を説明する図である。 超音波の音線方向に対する±θｔｈ１の範囲を説明する図である。 超音波の音線方向に直交する方向に対する±θｔｈ２の範囲を説明する図である。 血管の輪郭の抽出を説明する図であり、血管壁における二点を指定した状態を示す図である。 血管の輪郭の抽出を説明する図であり、内壁の輪郭上の点及び外壁の輪郭上の点が特定された状態を示す図である。 血管の輪郭の抽出を説明する図であり、内壁及び外壁の輪郭の抽出を説明する図である。 血管の輪郭の抽出を説明する図であり、内壁及び外壁の輪郭が抽出されたことを説明する図である。

以下、本発明の実施形態について図１〜図１４に基づいて詳細に説明する。図１に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送受信ビームフォーマ３、エコーデータ処理部４、表示制御部５、表示部６、操作部７、制御部８及び記憶部９を備える。前記超音波診断装置１は、本発明における計測装置の実施の形態の一例である。

前記超音波プローブ２は、アレイ状に配置された複数の超音波振動子（図示省略）を有して構成され、この超音波振動子によって被検体に対して超音波を送信し、そのエコー信号を受信する。

前記送受信ビームフォーマ３は、前記超音波プローブ２から所定の走査条件で超音波を送信するための電気信号を、前記制御部８からの制御信号に基づいて前記超音波プローブ２に供給する。また、前記送受信ビームフォーマ３は、前記超音波プローブ２で受信したエコー信号について、Ａ／Ｄ変換、整相加算処理等の信号処理を行ない、信号処理後のエコーデータを前記エコーデータ処理部４へ出力する。

前記エコーデータ処理部４は、前記送受信ビームフォーマ３から出力されたエコーデータに対し、超音波画像を作成するための信号処理を行なう。例えば、前記エコーデータ処理部４は、対数圧縮処理、包絡線検波処理等を含むＢモード処理を行ない、Ｂモードデータを作成する。

前記表示制御部５は、前記Ｂモードデータに対し、スキャンコンバータ（Ｓｃａｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）による走査変換を行なってＢモード画像データを作成し、このＢモード画像データに基づくＢモード画像を前記表示部６に表示させる。

前記表示部６は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）などで構成される。前記操作部７は、操作者が指示や情報を入力するためのキーボード及びポインティングデバイス（図示省略）などを含んで構成されている。

前記制御部８は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であり、前記記憶部９に記憶された制御プログラムを読み出し、前記超音波診断装置１の各部における機能を実行させる。例えば、前記送受信ビームフォーマ３、前記エコーデータ処理部４、前記表示制御部５の機能は、前記制御プログラムによって実行されてもよい。

さらに、前記制御部８は、図２に示された輪郭設定部８１、評価値算出部８２、平均値算出部８３、判定部８４の機能を実行させる。詳細は後述する。前記評価値算出部８２は、本発明における評価値算出部の実施の形態の一例であり、その機能は本発明における評価値算出機能の実施の形態の一例である。また、前記平均値算出部８３は、本発明における計測値算出部の実施の形態の一例であり、その機能は本発明における計測値算出機能の実施の形態の一例である。また、前記判定部８４は、本発明における判定部の実施の形態の一例であり、その機能は本発明における判定機能の実施の形態の一例である。

前記記憶部９は、例えばＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）や半導体メモリ（ｍｅｍｏｒｙ）などである。

さて、本例の超音波診断装置１の作用について説明する。ここでは、前記超音波診断装置１を用いて、被検体の血管に対する計測を行なう場合の作用について説明する。血管に対する計測は、例えば血管の短軸断面における血管壁の壁厚や血管径の計測などである。これら計測は、血管壁の動きを追跡して行われる。

計測を行なうにあたり、先ず被検体に対して前記超音波プローブ２によって超音波の送受信を行なってエコー信号を取得する。前記超音波プローブ２の向きは、被検体の血管の走向方向に対して、前記超音波プローブ２のアジマス（ａｚｉｍｕｔｈ）方向（超音波振動子の配列方向）が直交する向きとする。そして、前記超音波プローブ２によって取得されたエコー信号に基づいて、前記エコーデータ処理部４がＢモードデータを作成する。このＢモードデータは、ローデータ（ｒａｗ ｄａｔａ）であり、前記記憶部９に記憶される。超音波の送受信時に、リアルタイムのＢモード画像が表示されてもよい。

計測は、超音波の送受信終了後に行われる。具体的には、先ず前記記憶部９からＢモードデータが読み出される。そして、このＢモードデータに基づいて、前記表示制御部５がＢモード画像データを作成して、図３に示すように前記表示部６にＢモード画像ＢＩを表示させる。このＢモード画像ＢＩは、一点鎖線で示された血管ＢＬの短軸断面の画像である。

前記表示部６にＢモード画像ＢＩが表示されると、血管ＢＬの血管壁の内壁を示す第一の円Ｃと、外壁を示す第二の円Ｃ２とを設定する。この第一の円Ｃ１及び第二の円Ｃ２の設定は、静止画のＢモード画像ＢＩにおいて行われる。具体的に、図４のフローチャートに基づいて説明する。先ず、ステップＳ１では、操作者は、前記操作部７を用いて前記表示部６に表示されたカーソル（図示省略）によって、図５に示すように、前記Ｂモード画像ＢＩにおいて血管ＢＬの内壁の三点ｐ１，ｐ２，ｐ３を指定する。ちなみに、図５では、血管ＢＬは図示省略している。

次に、ステップＳ２では、前記輪郭設定部８１は、図６に示すように、前記ステップＳ１において指定された点ｐ１，ｐ２，ｐ３を通る第一の円Ｃ１を設定する。この第一の円Ｃ１は、血管の内壁の輪郭を示す円である。

ステップＳ２において前記第一の円Ｃ１が設定されると、ステップＳ３では、前記輪郭設定部８１は、前記第一の円Ｃ１の外側にこの第一の円Ｃ１よりも径が大きい第二の円Ｃ２を設定する。例えば、前記輪郭設定部８１は、図７に示すように、前記点ｐ１，ｐ２，ｐ３から前記円Ｃ１の外側に向かって、血管の外壁の輪郭を探索し、Ｂモード画像ＢＩの輝度差又は輝度の変化率が所定の閾値よりも大きくなる点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を特定する。ちなみに、前記輪郭設定部８１は、エコー信号の強度（Ｂモードデータのデータ値）に基づいて輝度差又は輝度の変化率を算出し、前記Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を特定する。点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が特定されると、前記輪郭設定部８１は、図８に示すように、点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を通る第二の円Ｃ２を設定する。この第二の円Ｃ２は、血管の外壁の輪郭を示す円である。

前記第一の円Ｃ１及び前記第二の円Ｃ２は、前記表示部６に表示されてもよいし、表示されなくてもよい。

なお、ここでは円を設定することとしているが、円ではなく楕円が設定されてもよい。すなわち、前記第一の円Ｃ１の代わりに第一の楕円Ｃ１′が設定され、前記第二の円Ｃ２の代わりに第二の楕円Ｃ２′が設定されてもよい。

以上のようにして前記第一の円Ｃ１及び前記第二の円Ｃ２が設定されると、血管ＢＬの計測を開始する。計測は、前記第一の円Ｃ１及び前記第二の円Ｃ２（または、第一の楕円Ｃ１′及び第二の楕円Ｃ２′）上の点に基づいて行われる。ここでは、血管の拍動に伴う前記第一の円Ｃ１及び前記第二の円Ｃ２（または、第一の楕円Ｃ１′及び第二の楕円Ｃ２′）上の点の動きを追跡して、複数の時相において計測が行われる。計測は、血管の壁厚や血管径などの計測である。

壁厚としては、各時相において平均の壁厚Ｗａｖが算出される。具体的には、例えば図９に示す第一の円Ｃ１及び第二の円Ｃ２は同心円ではない場合、第一の円Ｃ１における点Ｐｉｎと第二の円Ｃ２における点Ｐｏｕｔとの距離Ｘが複数算出され、この複数の距離Ｘの平均値が、平均の壁厚として算出される。なお、図９においては、前記第一の円Ｃ１及び前記第二の円Ｃ２において、点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔはそれぞれ五点ずつしか図示されておらず、一部のみが図示されている。

前記点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔは、隣り合う複数画素からなる点である。この点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔは、Ｂモード画像において動きを追跡する対象であり、例えば図１０に示されるような隣り合う複数の画素ｐｉｄ，ｐｉｂの集合体である。点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔの動きを追跡する手法としては、例えばオプティカルフロー法などの公知の手法が用いられる。

図１０では、第一の円Ｃ１における点Ｐｉｎが図示されている。画素ｐｉｄは、図１０においてドット（ｄｏｔ）を有する部分であり、この部分は血管の内腔に該当する。また、画素ｐｉｂは、ドットを有さない部分であり、この部分は血管壁に該当する。従って、図において太線ｗｌで示された前記画素ｐｉｄ及び前記画素ｐｉｂの間が内壁の輪郭になる。すなわち、前記点Ｐｉｎは、内壁の輪郭を含む。

例えば、第一の円Ｃ１及び第二の円Ｃ２ではなく、第一の楕円Ｃ１′及び第二の楕円Ｃ２′が設定された場合、血管径としては、各時相において平均の血管径Ｄａｖが算出される。血管径として、内径と外径の両方を算出してもよい。具体的には、図１１に示すように、前記第一の楕円Ｃ１′上の二点Ｐｉｎ，Ｐｉｎの距離Ｙｉが複数算出され、この距離Ｙｉの平均値が内径の平均値として算出される。また、図１２に示すように、前記第二の楕円Ｃ２′上の二点Ｐｏｕｔ，Ｐｏｕｔの距離Ｙｏが複数算出され、この距離Ｙｏの平均値が外径の平均値として算出される。

なお、図１１及び図１２において、点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔは、六点ずつしか図示されておらず、一部のみが図示されている。

ちなみに、前記点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔは、本発明における計測基準箇所の実施の形態の一例である。

ここで、前記超音波プローブ２へのエコー信号の反射率が小さい部分は、計測誤差が大きい恐れがあるため、平均の壁厚Ｗａｖ及び平均の血管径Ｄａｖの算出に用いない点を特定した後に、計測を行なう。なお、平均の壁厚Ｗａｖ及び平均の血管径Ｄａｖの算出に用いない点は、計測自体を行なわなくてもよい。

具体的に、計測のフローについて図１３のフローチャートに基づいて説明する。先ず、ステップＳ１１では、平均の壁厚Ｗａｖ及び平均の血管径Ｄａｖの算出に用いない点を特定するための基準として、前記判定部８４が前記超音波プローブ２へのエコー信号の反射率に関する基準評価値を算出する。

基準評価値の算出について詳細に説明する。先ず、前記判定部８４は、図１４に示された前記第一の円Ｃ１及び前記第二の円Ｃ２の一部分ｏ１，ｏ２，ｏ３，ｏ４における全ての点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔについて、前記画素ｐｉｄ，ｐｉｂの輝度の変化率Ｂｒ（後述）の平均値Ｂｒａｖを算出する（第一の楕円Ｃ１′及び第二の楕円Ｃ２′も同様）。前記第一の円Ｃ１及び前記第二の円Ｃ２の一部分ｏ１，ｏ２，ｏ３，ｏ４は、血管壁の上部と下部に位置し、超音波の音線方向に対して直交或いは直交に近い角度を有する部分である。このように、超音波の音線方向に対して比較的大きい角度を有する部分は、前記超音波プローブ２へのエコー信号の反射率が大きく、血管壁とそれ以外の部分とのコントラストが明瞭である。前記第一の円Ｃ１及び前記第二の円Ｃ２の一部分ｏ１，ｏ２，ｏ３，ｏ４における点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔは、本発明において、エコー信号の反射率が大きいとして予め設定された所定の計測基準箇所の実施の形態の一例である。

前記第一の円Ｃ１及び前記第二の円Ｃ２の一部分ｏ１，ｏ２，ｏ３，ｏ４は、例えばその円周を複数に等分割して得られる一区画であってもよい。

各点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔの輝度の変化率Ｂｒは、各点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔにおける全ての画素ｐｉｄの輝度の平均と全ての画素ｐｉｂの輝度の平均とに基づいて算出する。ここで、例えば前記画素ｐｉｄは所定の閾値よりも大きい輝度を有する画素であり、前記画素ｐｉｂは所定の閾値以下の輝度を有する画素である。

次に、前記判定部８４は、下記（式１）により、基準評価値Ｅを算出する。
Ｅ＝ｋ×Ｂｒａｖ ・・・（式１）
ただし、ｋ＜１である。ｋは、血管壁の追跡をできるだけ正確に行うことができる輝度の変化率を、基準評価値Ｅとして得ることができる値に設定される。基準評価値Ｅは、本発明における基準評価値の実施の形態の一例である。

次に、ステップＳ１２では、前記平均値算出部８３は、平均の壁厚Ｗａｖや平均の血管径Ｒａｖを算出する。その算出にあたり、前記判定部８４は、前記各点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔにおける輝度の変化率Ｂｒと前記基準評価値Ｅとを比較し、各点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔに基づいて算出される計測値（前記距離Ｘ、前記距離Ｙｉ及び前記距離Ｙｏ）に対する信頼度を判定する。具体的には、前記判定部８４は、Ｅ≦Ｂｒである点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔに基づいて算出される計測値は信頼度が高く、平均の壁厚Ｗａｖや平均の血管径Ｄａｖを算出する計測値として用いることができると判定する。ただし、前記判定部８４による判定時に、前記計測値は算出されていなくてもよいし、算出されていてもよい。

前記平均値算出部８３は、前記判定部８４によって特定されたＥ≦Ｂｒである点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔのみを用いて前記距離Ｘ、前記距離Ｙｉ及び前記距離Ｙｏを算出し、平均の壁厚Ｗａｖや平均の血管径Ｒａｖを算出する。これにより、Ｅ＞Ｂｒである点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔが除かれて、平均の壁厚Ｗａｖや平均の血管径Ｄａｖが算出される。平均の壁厚Ｗａｖや平均の血管径Ｄａｖは、本発明における反映値の実施の形態の一例である。

前記距離Ｘを算出するための点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔのうち、少なくともいずれか一点の輝度の変化率Ｂｒが前記基準評価値Ｅよりも小さければ、その距離Ｘは平均の壁厚Ｗａｖを算出するための距離には含めない。また、前記距離Ｙｉを算出するための点Ｐｉｎ１，Ｐｉｎ２のうち、少なくともいずれか一点の輝度の変化率Ｂｒが前記基準評価値Ｅよりも小さければ、その距離Ｙｉは内径の平均値を算出するための距離には含めない。さらに、前記距離Ｙｏを算出するための点Ｐｏｕｔ１，Ｐｏｕｔ２のうち、少なくともいずれか一点の輝度の変化率Ｂｒが前記基準評価値Ｅよりも小さければ、その距離Ｙｏは、外径の平均値を算出するための距離には含めない。

前記各点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔにおける輝度の変化率Ｂｒは、前記評価値算出部８２によって算出される。この各点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔにおける輝度の変化率Ｂｒは、本発明におけるエコー信号の反射率に関する評価値の実施の形態の一例である。

前記平均値算出部８３は、前記点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔの血管の拍動に伴う動きを追跡し、例えば最小径の血管及び最大径の血管のそれぞれについて、平均の壁厚Ｗａｖや平均の血管径Ｄａｖを算出し、変化率などを算出する。

本例によれば、輝度の変化率Ｂｒが基準評価値Ｅよりも小さい点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔから算出される距離Ｘ，Ｙｉ，Ｙｏを含めないで、平均の壁厚Ｗａｖや平均の血管径Ｒａｖが算出されるので、エコー信号の反射率の影響によって、算出される平均値が不正確になることを防止することができる。

次に、変形例について説明する。基準評価値Ｅの算出において、前記判定部８４は、前記第一の円Ｃ１及び前記第二の円Ｃ２（または、第一の楕円Ｃ１′及び第二の楕円Ｃ２′）の一部分ｏ１，ｏ２，ｏ３，ｏ４における全ての点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔではなく、一部の複数の点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔについて、前記輝度の変化率Ｂｒの平均値Ｂｒａｖを算出してもよい。また、前記判定部８２は、前記第一の円Ｃ１及び前記第二の円Ｃ２（または、第一の楕円Ｃ１′及び第二の楕円Ｃ２′）の一部分ｏ１，ｏ２，ｏ３，ｏ４のうちのいずれか一つ又は複数における全て又は一部の複数の点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔについて、前記平均値Ｂｒａｖを算出してもよい。すなわち、前記判定部８４は、例えば前記第一の円Ｃ１の一部分ｏ１における全て又は一部の複数の点Ｐｉｎについての前記平均値Ｂｒａｖを算出してもよい。また、前記判定部８４は、例えば前記第一の円Ｃ１の一部分ｏ１及びｏ３における全て又は一部の複数の点Ｐｉｎについての前記平均値Ｂｒａｖを算出してもよい。

また、前記判定部８４は、下記（式２）により、前記基準評価値Ｅを算出してもよい。
Ｅ＝ｋ×Ｂｒ ・・・（式２）
すなわち、前記判定部８４は、前記第一の円Ｃ１及び前記第二の円Ｃ２（または、第一の楕円Ｃ１′及び第二の楕円Ｃ２′）の一部分ｏ１，ｏ２，ｏ３，ｏ４のいずれかにおける一点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔについての前記輝度の変化率Ｂｒに前記係数ｋ（ｋ＜１）を乗算して前記基準評価値Ｅを算出してもよい。

さらに、点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔにおける輝度の変化率Ｂｒは、点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔにおける一部の画素から算出されてもよい。例えば、図１５に示すように、点Ｐｉｎにおける輝度の変化率Ｂｒが、一点鎖線で囲まれた一部の画素ｐｉｄ１，ｐｉｄ２の平均と一部の画素ｐｉｂ１，ｐｉｂ２の輝度の平均とに基づいて算出されてもよい。

（第二実施形態）
次に、第二実施形態について説明する。第二実施形態の超音波診断装置１のブロック構成は、第一実施形態と同様であり説明を省略する。

第二実施形態の超音波診断装置１の作用について説明する。第二実施形態では、計測のフロー以外は第一実施形態と同様である。第二実施形態における計測のフローは、図１３に示す第一実施形態のフローとは異なり、基準評価値は設定されている。基準評価値は、第一実施形態とは異なっており後述する。

本例における平均の壁厚Ｗａｖの算出及び平均の血管径Ｄａｖの算出について説明する。平均の壁厚Ｗａｖ又は平均の血管径Ｄａｖが算出される前に、前記評価値算出部８２は、前記点Ｐｉｎ及び前記点Ｐｏｕｔについて、基準線ｂｌに対する生態組織構造の方向ｂｔの角度θを算出する。この角度θは、本発明における生体組織構造の方向性に関する評価値の実施の形態の一例である。また、前記基準線ｂｌの方向は、本発明における所定の基準方向の実施の形態の一例である。

例えば、基準線ｂｌは、図１６に示すように、超音波の音線方向ｓｌであってもよく、この超音波の音線方向ｓｌと生体組織構造の方向ｂｔとの角度θが算出されてもよい。また、図１７に示すように、基準線ｂｌは、超音波の音線方向と直交する方向ｏｓｌであってもよく、この直交する方向ｏｓｌと生体組織構造の方向ｂｔとの角度θが算出されてもよい。

生体組織構造の方向ｂｔは、ここでは血管壁の方向である。生体組織構造の方向ｂｔは、Ｂモード画像などの超音波画像におけるエコー信号の空間強度分布（輝度分布）から特定される。具体的には、点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔにおける空間輝度分布に基づいて輝度勾配ベクトルを算出し、前記方向ｂｔを特定する。例えば、図１８に示すように、点Ｐｉｎ又は点Ｐｏｕｔにおいて、水平方向に画素ｐｉｄ及び画素ｐｉｂが並んでいる場合、水平方向を生体組織構造の方向ｂｔとする。また、図１９に示すように、点Ｐｉｎ又は点Ｐｏｕｔにおいて、垂直方向に画素ｐｉｄ及び画素ｐｉｂが並んでいる場合、垂直方向を生体組織構造の方向ｂｔとする。また、図２０に示すように、点Ｐｉｎ又は点Ｐｏｕｔにおいて、斜め方向に画素ｐｉｄ及び画素ｐｉｂが並んでいる場合、斜め方向を生体組織構造の方向ｂｔとする。

前記平均値算出部８３による平均の壁厚Ｗａｖや平均の血管径Ｄａｖの算出にあたり、前記判定部８４は、前記各点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔにおける角度θと基準評価値Ｅ′とを比較して信頼度の判定を行なう。ここでの基準評価値Ｅ′は、基準線ｂｌに対して設定された角度である。例えば、前記判定部８４は、点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔにおいて算出された角度θが、例えば図２１に示すように、基準線ｂｌである超音波の音線方向ｓｌに対して±θｔｈ１の範囲内であれば（図２１においてドット（ｄｏｔ）で示された範囲内であれば）、その点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔに基づいて算出される計測値（前記距離Ｘ、前記距離Ｙｉ及び前記距離Ｙｏ）は信頼度が高いと判定する。ここでは、±θｔｈ１が前記基準評価値Ｅ′である。

また、前記判定部８４は、点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔにおいて算出された角度θが、例えば図２２に示すように、基準線ｂｌである超音波の音線方向と直交する方向ｏｓｌに対して±θｔｈ２の範囲内ではない場合に（図２２においてドットで示された範囲内である場合に）、その点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔに基づいて算出される計測値（前記距離Ｘ、前記距離Ｙｉ及び前記距離Ｙｏ）は信頼度が高いと判定する。ここでは、±θｔｈ２が前記基準評価値Ｅ′である。

前記±θｔｈ１，±θｔｈ２は、デフォルト（ｄｅｆａｕｌｔ）で記憶されていてもよいし、操作者によって設定されてもよい。前記±θｔｈ１，±θｔｈ２は、本発明における基準評価値の実施の形態の一例である。前記θｔｈ１，θｔｈ２は、エコー信号の反射率を確保することができ、血管壁の追跡をできるだけ正確に行なうことができるか否かという観点から設定される。

前記平均値算出部８３は、前記判定部８４によって前記±θｔｈ１，±θｔｈ２の範囲内であると判定されたＰｉｎ，Ｐｏｕｔを、平均の壁厚Ｗａｖや平均の血管径Ｄａｖの算出に用いる。

本例によれば、血管壁の動きをできるだけ正確に行うことができる角度を有する部分における点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔを用いて平均の壁厚Ｗａｖや平均の血管径Ｄａｖが算出されるので、エコー信号の反射率の影響によって、算出される平均値が不正確になることを防止することができる。

以上、本発明を前記各実施形態によって説明したが、本発明はその主旨を変更しない範囲で種々変更実施可能なことはもちろんである。例えば、実際の血管壁の輪郭が、前記第一の円Ｃ１及び前記第二の円Ｃ２とは異なる場合があるため、前記輪郭設定部８１は、前記第一の円Ｃ１及び前記第二の円Ｃ２における点を探索開始点として、Ｂモード画像において血管壁の輪郭を探索し、これを抽出してもよい。前記第一の円Ｃ１における点を探索開始点として抽出される血管壁の輪郭は、血管の内壁の輪郭である。また、前記第二の円Ｃ２における点を探索開始点として抽出される血管壁の輪郭は、血管の外壁の輪郭である。この場合、上述のようにして抽出された血管の内壁の輪郭上の点及び外壁の輪郭上の点を計測基準箇所として、上記実施形態と同様にして平均の壁厚Ｗａｖや平均の血管径Ｄａｖなどの算出が行われる。

前記血管の輪郭の抽出は、前記第一の円Ｃ１及び前記第二の円Ｃ２を設定することなく、以下のようにして行われてもよい。すなわち、先ず、操作者が、Ｂモード画像上において、図２３に示すように、血管壁の任意の複数点をカーソル等で指定する。図２３では、点ｐｐ１，ｐｐ２の二点が指定されている。前記輪郭設定部８１は、前記点ｐｐ１，ｐｐ２を探索開始点として、内壁側と外壁側のそれぞれの方向へ向かって、内壁と外壁の探索を行なう。前記輪郭設定部８１は、輝度差や輝度の変化率に基づいて、図２４に示すように、内壁の輪郭上の点ｐｐｉ１，ｐｐｉ２及び外壁の輪郭上の点ｐｐｏ１，ｐｐｏ２を特定する。

次に、前記輪郭設定部８１は、図２５に示すように、前記内壁上の点ｐｐｉ１，ｐｐｉ２及び外壁上の点ｐｐｏ１，ｐｐｏ２を探索開始点として、例えば矢印の方向へ向かって内壁及び外壁の探索を行ない、輪郭を抽出する。前記輪郭設定部８１は、Ｂモード画像の輝度の変化率に基づいて、図２６に示すように、内壁の輪郭Ｏｉｎ及び外壁の輪郭Ｏｏｕｔを抽出する。なお、図２６では、前記内壁の輪郭Ｏｉｎ及び前記外壁の輪郭Ｏｏｕｔは、真円で示されているが、真円とは限らないものとする。

なお、内壁の輪郭Ｏｉｎ及び外壁の輪郭Ｏｏｕｔの抽出手法は上述に限られるものではない。例えば、操作者がＢモード画像上で内壁の輪郭と思われる点及び外壁の輪郭と思われる点をカーソル等で指定し、指定された点を探索開始点として、前記輪郭設定部８１がＢモード画像において内壁の輪郭及び外壁の探索を行ない抽出してもよい。

また、上記各実施形態において、輝度の変化率の代わりに輝度差（輝度の変化量）が用いられてもよい。

また、上記各実施形態において、輝度の変化率や輝度差の代わりに、本発明における評価値として、エコー信号の強度（超音波画像の輝度）が用いられてもよい。この場合、前記評価値算出部８２は、例えば、点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔを構成する画素におけるエコー信号の強度の平均値（輝度の平均値）を前記評価値として算出する。また、前記評価値算出部８２は、前記一部分ｏ１，ｏ２，ｏ３，ｏ４における全て（又は一部）の点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔのエコー信号の強度の平均値の平均演算を行なう。そして、前記評価値算出部８２は、この平均演算で得られた値を、上述の（式１）において、輝度の変化率Ｂｒの平均値Ｂｒａｖの代わりに用いて前記基準評価値Ｅを算出する。前記平均値算出部８３は、このようにして算出された基準評価値Ｅと各点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔにおけるエコー信号の強度の平均値とを比較し、この平均値が前記評価値Ｅ以上であるＰｉｎ，Ｐｏｕｔを用いて平均の壁厚Ｗａｖや平均の血管径Ｄａｖを算出する。

また、上記各実施形態においては、計測値として、平均の壁厚Ｗａｖや平均の血管径Ｄａｖを算出する場合について説明したが、計測値として必ずしも平均値を算出する必要はない。例えば、前記判定部８４によって信頼度が高いと判定された点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔの追跡結果を、特開２０１２−９０８２１号公報に記載されているように前記表示部６に表示してもよい。また、前記判定部８４によって信頼度が高いと判定された点Ｐｉｎ，Ｐｏｕｔの距離を、前記特開２０１２−９０８２１号公報に記載されているように、一つだけ前記表示部６に表示してもよい。

さらに、上記実施形態では、超音波診断装置において本発明に係る計測装置を実現する例について説明したが、本発明に係る計測装置は、超音波診断装置以外の機器において実施されてもよい。例えば、本発明に係る計測装置は、パーソナルコンピュータ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）などの汎用のコンピュータにおいて実施されてもよい。この場合、超音波診断装置から、Ｂモードデータなどのローデータ又はＢモード画像データなどの画像データを、例えば汎用のコンピュータに取り込んで、この汎用のコンピュータにおいて、上記実施形態で説明した処理を行なう。

１ 超音波診断装置（計測装置）
８２ 評価値算出部
８３ 平均値算出部（計測値算出部）
８４ 判定部

Claims (12)

1. 被検体から得られた超音波のエコー信号に基づいて作成された超音波画像において設定された計測基準箇所に基づいて計測値を算出する計測値算出部と、
   前記計測基準箇所について、前記エコー信号の反射率に関する評価値を算出する評価値算出部であって、前記計測基準箇所における前記エコー信号の強度、前記エコー信号の強度の変化率又は前記エコー信号の強度の変化量を前記評価値として算出する評価値算出部と、
   前記計測基準箇所に基づいて算出される前記計測値に対する信頼度を、前記評価値に基づいて判定する判定部と、
   を備え、
   前記判定部は、基準評価値と前記各計測基準箇所における前記評価値とを比較して判定を行ない、
   前記基準評価値は、前記計測基準箇所のうち所定の計測基準箇所におけるエコー信号の強度、エコー信号の変化率又はエコー信号の強度の変化量に所定の係数を乗じて算出された値である
   ことを特徴とする計測装置。
2. 被検体から得られた超音波のエコー信号に基づいて作成された超音波画像において設定された計測基準箇所に基づいて計測値を算出する計測値算出部と、
   前記計測基準箇所について、被検体における生体組織構造の方向性に関する評価値を算出する評価値算出部であって、前記評価値として、前記超音波画像から特定される生体組織構造の方向と所定の基準方向との角度を前記評価値として算出する評価値算出部と、
   前記計測基準箇所に基づいて算出される前記計測値に対する信頼度を、前記評価値に基づいて判定する判定部と、
   を備えることを特徴とする計測装置。
3. 前記判定部は、基準評価値と前記各計測基準箇所における前記評価値とを比較して判定を行ない、
   前記基準評価値は、前記所定の基準方向に対して設定された所定の角度である
   ことを特徴とする請求項２に記載の計測装置。
4. 前記所定の計測基準箇所は、エコー信号の反射率が大きいとしてあらかじめ設定された計測基準箇所であることを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
5. 前記判定部によって信頼度が高いと判定された計測基準箇所に基づいて算出された計測値が表示される表示部を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の計測装置。
6. 被検体から得られた超音波のエコー信号に基づいて作成された超音波画像において設定された計測基準箇所に基づいて計測値を算出する計測値算出部と、
   前記計測基準箇所について、前記エコー信号の反射率に関する評価値又は被検体における生体組織構造の方向性に関する評価値を算出する評価値算出部と、
   前記計測基準箇所に基づいて算出される前記計測値に対する信頼度を、前記評価値に基づいて判定する判定部と、
   を備え、
   前記計測値算出部は、前記判定部によって信頼度が高いと判定された複数の計測基準箇所の計測値を反映した反映値を算出する
   ことを特徴とする計測装置。
7. 前記反映値は、複数の前記計測基準箇所の計測値の平均値であることを特徴とする請求項６に記載の計測装置。
8. 前記計測値算出部は、前記被検体の血管を対象とした計測値を算出することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の計測装置。
9. 前記血管を対象とした計測値は、血管の短軸断面における値であることを特徴とする請求項８に記載の計測装置。
10. 前記血管を対象とした計測値は、血管の複数個所における血管径又は血管壁の壁厚であることを特徴とする請求項９に記載の計測装置。
11. コンピュータに、
    被検体から得られた超音波のエコー信号に基づいて作成された超音波画像において設定された計測基準箇所に基づいて計測値を算出する計測値算出機能と、
    前記計測基準箇所について、前記エコー信号の反射率に関する評価値を算出する評価値算出機能であって、前記計測基準箇所における前記エコー信号の強度、前記エコー信号の強度の変化率又は前記エコー信号の強度の変化量を前記評価値として算出する評価値算出機能と、
    前記計測基準箇所に基づいて算出される前記計測値に対する信頼度を、前記評価値に基づいて判定する判定機能と、
    を実行させ、
    前記判定機能は、基準評価値と前記各計測基準箇所における前記評価値とを比較して判定を行ない、
    前記基準評価値は、前記計測基準箇所のうち所定の計測基準箇所におけるエコー信号の強度、エコー信号の変化率又はエコー信号の強度の変化量に所定の係数を乗じて算出された値である
    ことを特徴とする計測装置の制御プログラム。
12. コンピュータに、
    被検体から得られた超音波のエコー信号に基づいて作成された超音波画像において設定された計測基準箇所に基づいて計測値を算出する計測値算出機能と、
    前記計測基準箇所について、被検体における生体組織構造の方向性に関する評価値を算出する評価値算出機能であって、前記評価値として、前記超音波画像から特定される生体組織構造の方向と所定の基準方向との角度を前記評価値として算出する評価値算出機能と、
    前記計測基準箇所に基づいて算出される前記計測値に対する信頼度を、前記評価値に基づいて判定する判定機能と、
    を実行させることを特徴とする計測装置の制御プログラム。