JP6214974B2 - 超音波診断装置、画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、超音波診断装置、画像処理装置及び画像処理方法に関する。

近年、超音波診断装置を用いた画像診断の手法として、生体組織の硬さを映像化するエラストグラフィーが実用化されている。エラストグラフィーでは、例えば、操作者が超音波プローブを加振して組織に対し圧迫及び開放を行うことにより生体組織表面に応力を加え、かかる応力により生ずる生体内部の組織の歪み（ストレイン：strain）に関する情報を硬さの情報として、反射波データから算出する。

かかる超音波診断装置で、組織の歪みに関する情報（以下、歪み情報）を算出するためには、組織の変位、又は、組織の移動速度を検出する必要がある。歪み情報を算出する方法としては、隣接フレーム間の組織の変位を超音波の受信ＲＦ信号の相互相関により検出する方法や、組織の移動速度をドプラ法により検出する方法、これら２つの方法を組み合わせる方法がある。

また、かかる方法で算出された歪み情報が適切であるかを操作者が判断するために、リファレンス情報を表示して、観察者に提供することが行なわれている。リファレンス情報は、生体組織に対する圧迫・開放が適切に行われているかどうかを示す情報である。例えば、受信データから算出されたフレーム内での組織の平均移動速度を縦軸とし、経過時間を横軸とする波形をリファレンス情報として表示する方法が知られている。

しかし、上記のリファレンス情報を参照しても、操作者は、どの時間のフレームが適切な歪み情報であるかを適切に判断することが困難であった。

特開２００９−１９５６１３号公報

本発明が解決しようとする課題は、適切な歪みに関する情報を操作者が容易に得ることができる超音波診断装置、画像処理装置及び画像処理方法を提供することである。

実施形態の超音波診断装置は、信号処理部と、指標演算部と、記憶部と、制御部とを備える。信号処理部は、被検体内に送信した超音波の反射波信号に基づいて、当該被検体内で圧迫及び開放されている組織の歪みに関する歪み情報を時系列に沿って生成する。指標演算部は、前記歪み情報の生成時における前記組織に対する圧迫又は開放の状態に関する指標を演算する。記憶部は、前記歪み情報に基づく画像データと、前記指標とを対応付けて記憶する。制御部は、前記指標に基づいて順位付けされた、複数の時相に対応する複数の前記画像データを、順位順に表示部に表示させる。

図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成例を示す図である。 図２は、従来技術の課題を説明するための図（１）である。 図３Ａは、従来技術の課題を説明するための図（２）である。 図３Ｂは、従来技術の課題を説明するための図（３）である。 図３Ｃは、従来技術の課題を説明するための図（４）である。 図４は、従来技術の課題を説明するための図（５）である。 図５は、第１の実施形態に係る制御部による表示制御の一例を示す図（１）である。 図６は、第１の実施形態に係る制御部による表示制御の一例を示す図（２）である。 図７は、第１の実施形態に係る制御部による表示制御の一例を示す図（３）である。 図８は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の処理例を説明するためのフローチャートである。 図９Ａは、第２の実施形態を説明するための図（１）である。 図９Ｂは、第２の実施形態を説明するための図（２）である。 図９Ｃは、第２の実施形態を説明するための図（３）である。

以下、添付図面を参照して、超音波診断装置の実施形態を詳細に説明する。

（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成例を示す図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、超音波プローブ１と、モニタ２と、入力装置３と、装置本体１０とを有する。

超音波プローブ１は、装置本体１０と着脱自在に接続される。超音波プローブ１は、超音波振動子として、電気可逆的変換素子や機械可逆的変換素子を有する。例えば、超音波プローブ１は、複数の圧電振動子を有する。これら複数の圧電振動子は、後述する装置本体１０が有する送受信部１１から供給される駆動信号に基づき超音波を発生する。また、超音波プローブ１は、被検体Ｐからの反射波を受信して電気信号に変換する。また、超音波プローブ１は、圧電振動子に設けられる整合層や、圧電振動子から後方への超音波の伝搬を防止するバッキング材等を有する。

超音波プローブ１から被検体Ｐに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体Ｐの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号として超音波プローブ１が有する複数の圧電振動子にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、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反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。

なお、第１の実施形態は、図１に示す超音波プローブ１が、複数の圧電振動子が一列で配置された１次元超音波プローブである場合や、一列に配置された複数の圧電振動子が機械的に揺動される１次元超音波プローブである場合、複数の圧電振動子が格子状に２次元で配置された２次元超音波プローブである場合のいずれであっても適用可能である。

入力装置３は、マウス、キーボード、ボタン、パネルスイッチ、タッチコマンドスクリーン、フットスイッチ、トラックボール等を有し、超音波診断装置の操作者からの各種設定要求を受け付け、装置本体１０に対して受け付けた各種設定要求を転送する。

例えば、入力装置３が有する終了ボタンやフリーズボタンを操作者が押下すると、超音波の送受信が終了し、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、一時停止状態となる。また、例えば、フリーズボタンを操作者が押下すると、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、リアルタイム表示モードからシネ再生モードに移行する。また、例えば、シネ再生モードに移行後、操作者がトラックボール等を回転させると、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、回転方向に応じて、画像メモリ１５（後述）に格納された複数フレーム分の画像データを動画再生する。

モニタ２は、超音波診断装置の操作者が入力装置３を用いて各種設定要求を入力するためのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示したり、装置本体１０において生成された各種画像データを表示したりする。

装置本体１０は、超音波プローブ１が受信した反射波に基づいて超音波画像データを生成する装置であり、図１に示すように、送受信部１１と、信号処理部１２と、画像生成部１３と、歪み情報処理部１４と、画像メモリ１５と、内部記憶部１６と、制御部１７とを有する。

送受信部１１は、トリガ発生回路、送信遅延回路及びパルサ回路等を有し、超音波プローブ１に駆動信号を供給する。パルサ回路は、所定のレート周波数で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。また、送信遅延回路は、超音波プローブ１から発生される超音波をビーム状に集束して送信指向性を決定するために必要な圧電振動子ごとの送信遅延時間を、パルサ回路が発生する各レートパルスに対し与える。また、トリガ発生回路は、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ１に駆動信号（駆動パルス）を印加する。すなわち、送信遅延回路は、各レートパルスに対し与える送信遅延時間を変化させることで、圧電振動子面からの送信方向を任意に調整する。

駆動パルスは、パルサ回路から超音波プローブ１内の圧電振動子まで伝達した後に、圧電振動子において電気信号から機械的振動に変換される。この機械的振動は、生体内部で超音波として送信される。ここで、圧電振動子ごとに異なる送信遅延時間を持った超音波は、収束されて、所定方向に伝搬していく。すなわち、送信遅延回路は、各レートパルスに対し与える送信遅延時間を変化させることで、圧電振動子面からの送信方向を任意に調整する。

なお、送受信部１１は、後述する制御部１７の指示に基づいて、所定のスキャンシーケンスを実行するために、送信周波数、送信駆動電圧等を瞬時に変更可能な機能を有している。特に、送信駆動電圧の変更は、瞬時にその値を切り替え可能なリニアアンプ型の発信回路、又は、複数の電源ユニットを電気的に切り替える機構によって実現される。

また、送受信部１１は、アンプ回路、Ａ／Ｄ変換器、加算器等を有し、超音波プローブ１が受信した反射波信号に対して各種処理を行なって反射波データを生成する。アンプ回路は、反射波信号をチャンネルごとに増幅してゲイン補正処理を行なう。Ａ／Ｄ変換器は、ゲイン補正された反射波信号をＡ／Ｄ変換し、受信指向性を決定するのに必要な受信遅延時間をチャンネルごとに与える。加算器は、与えられた受信遅延時間に基づき、反射波信号の加算処理を行なって反射波データを生成する。加算器の加算処理により、反射波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る。

このように、送受信部１１は、超音波の送受信における送信指向性と受信指向性とを制御する。なお、送受信部１１は、後述する制御部１７の制御により、遅延情報、送信周波数、送信駆動電圧、開口素子数等を瞬時に変更可能な機能を有している。また、送受信部１１は、１フレームもしくはレートごとに、異なる波形を送信して受信することも可能である。

なお、送受信部１１からの出力信号の形態は、ＲＦ（Radio Frequency）信号と呼ばれる位相情報が含まれる信号である場合や、包絡線検波処理後の振幅情報である場合等、種々の形態が選択可能である。

信号処理部１２は、送受信部１１から反射波データを受信し、受信した反射波データに対して各種信号処理を行なう処理部である。信号処理部１２は、図１に例示するように、Ｂモード処理部１２１と、血流情報処理部１２２と、組織情報処理部１２３とを有する。Ｂモード処理部１２１は、送受信部１１から反射波データを受信し、受信した反射波データに対して対数増幅、包絡線検波処理等を行なって、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ（Ｂモードデータ）を生成する。

血流情報処理部１２２は、送受信部１１から反射波データを受信し、受信した反射波データを周波数解析することで、走査範囲内にある血流のドプラ効果に基づく運動情報を抽出したデータ（血流ドプラデータ）を生成する。具体的には、血流情報処理部１２２は、移動体である血流の運動情報として、速度、分散値、パワー値等を、２次元空間又は３次元空間の多点に渡り抽出した血流ドプラデータを生成する。

組織情報処理部１２３は、送受信部１１から反射波データを受信し、受信した反射波データを用いて、移動体としての組織の運動に関する情報を生成する。ここで、組織情報処理部１２３は、エラストグラフィーを行なうエラストモードが指定された場合に、生体組織の硬さをカラー表示するための歪み情報を反射波データから生成する。具体的には、組織情報処理部１２３は、被検体Ｐ内に送信した超音波の反射波信号（反射波データ）に基づいて、当該被検体Ｐ内で圧迫及び開放されている組織の歪みに関する歪み情報を生成する。組織情報処理部１２３は、時系列に沿って複数の歪み情報を生成する。

なお、エラストモードでは、例えば、体表に当接した超音波プローブ１を操作者が手動で加振することで、組織の圧迫及び開放を行なって、組織を変形させる。また、エラストモードでは、例えば、超音波プローブ１を保持する操作者の微小な手の動きによる組織変形に基づいて、組織情報処理部１２３が歪み情報を生成する場合もある。

また、歪み情報を生成する方法としては、隣接フレーム間の組織の変位を超音波の受信ＲＦ信号の相互相関により検出する方法や、組織の移動速度をドプラ法（組織ドプラ法）により検出する方法、これら２つの方法を組み合わせる方法等が知られている。組織情報処理部１２３は、歪み情報を演算する方法として様々な方法を行なうことが可能である。

なお、エラストモードでは、超音波プローブ１から送信した高音圧の「Push Pulse」により組織を変形させる方法がある。かかる場合、組織情報処理部１２３は、組織を伝搬する横波であるせん断波（shear wave）を形成し、更に、せん断波の伝搬速度等に基づいて、歪み情報を生成する。

以下では、操作者が手動で超音波プローブ１を加振することで組織の圧迫及び組織の開放を繰り返して行ない、組織情報処理部１２３が組織ドプラ法により歪み情報を生成する場合について説明する。ただし、本実施形態は、上記の方法を含む公知の様々な方法により行なわれるエラストグラフフィー全てに適用することができる。

組織情報処理部１２３は、図１に示すように、速度演算部１２３ａと、歪み分布演算部１２３ｂと、歪み比演算部１２３ｃとを有する。

速度演算部１２３ａは、送受信部１１から反射波データを受信し、受信した反射波データを周波数解析することで、走査範囲内にある組織のドプラ効果に基づく運動情報を抽出したデータ（組織ドプラデータ）を生成する。具体的には、速度演算部１２３ａは、移動体である組織の運動情報として、速度、分散値、パワー値を、２次元空間又は３次元空間の多点に渡り抽出した組織ドプラデータを生成する。組織ドプラモードが設定されている場合、速度演算部１２３ａは、組織ドプラデータを後述する画像生成部１３に出力する。また、エラストモードが設定されている場合、速度演算部１２３ａは、組織ドプラデータの速度成分を、速度分布情報として、歪み分布演算部１２３ｂ等に出力する。

歪み分布演算部１２３ｂは、歪み情報として、歪みの空間分布を示す歪み分布を生成する。具体的には、歪み分布演算部１２３ｂは、速度分布情報の速度成分を時間積分することで変位を求める。そして、歪み分布演算部１２３ｂは、求めた変位を用いて所定の演算（例えば、空間的微分）を行なうことで、組織の局所的な歪み（ストレイン：strain）を求める。そして、歪み分布演算部１２３ｂは、求めた組織の局所的な歪みの値をカラーコード化し、対応する位置にマッピングすることで、歪み分布情報を生成する。硬い組織ほど変形しにくいので、硬い組織の歪みの値は小さくなり、軟らかい生体組織の歪みの値は大きくなる。すなわち、歪みの値は、組織の硬さ（弾性率）を示す値となる。

歪み比演算部１２３ｃは、別の歪み情報として、空間上の所定の２つの領域内の歪み分布の比により算出した歪み比を生成する。具体的には、歪み比演算部１２３ｃは、参照領域（reference region）の歪みの統計値を演算し、標的領域（target region）の歪みの統計値を演算する。統計値は、例えば、領域内の歪みの平均や、最大値、中央値、上位「ｎ」位の歪みの値等である。なお、上位「ｎ」位の歪みの値とは、領域内の各点に割り当てられた歪みの値の中で、大きい値から順に「ｎ」番目の値を意味し、「ｎ」は整数となる。参照領域は、例えば、繊維化が起こっていないと操作者が判断した領域に設定される。また、標的領域は、例えば、操作者が繊維化の程度を判定したい領域に設定される。なお、参照領域及び標的領域については、後述する。そして、歪み比演算部１２３ｃは、これら２つの歪みの統計値の比（歪み比）を演算する。ここで、歪み比は、硬いものほど高い値と定義される。このため、歪み比演算部１２３ｃは、参照領域内の歪みの統計値（例えば、平均値）を標的領域内の歪みの統計値（例えば、平均値）で割った値を歪み比として算出する。なお、歪み比演算部１２３ｃは、参照領域及び標的領域が設定された場合に、歪み比を演算する。

画像生成部１３は、信号処理部１２が生成したデータから超音波画像データを生成する。すなわち、画像生成部１３は、Ｂモード処理部１２１が生成したＢモードデータから反射波の強度を輝度にて表したＢモード画像データを生成する。また、画像生成部１３は、血流情報処理部１２２が生成した血流ドプラデータから血流の運動情報を表す速度画像データ、分散画像データ、パワー画像データ、又は、これらの組み合わせ画像としての血流ドプラ画像データを生成する。また、画像生成部１３は、組織情報処理部１２３が有する速度演算部１２３ａが生成した組織ドプラデータから組織の運動情報を表す速度画像データ、分散画像データ、パワー画像データ、又は、これらの組み合わせ画像としての組織ドプラ画像データを生成する。

そして、画像生成部１３は、組織情報処理部１２３が有する歪み分布演算部１２３ｂが生成した歪み分布情報から、生体組織の硬さがカラー表示された画像データを生成する。以下では、エラストモードで画像生成部１３が生成する画像データを、歪み画像データと記載する。

ここで、画像生成部１３は、超音波走査の走査線信号列を、テレビ等に代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換（スキャンコンバート）し、表示用画像としての超音波画像データを生成する。また、画像生成部１３は、スキャンコンバート以外に種々の画像処理として、例えば、スキャンコンバート後の複数の画像フレームを用いて、輝度の平均値画像を再生成する画像処理（平滑化処理）や、画像内で微分フィルタを用いる画像処理（エッジ強調処理）等を行なう。

また、画像生成部１３は、画像データを格納する記憶メモリを搭載しており、３次元画像の再構成処理等を行うことが可能である。また、画像生成部１３が搭載する記憶メモリから、例えば、診断の後に操作者が検査中に記録された画像を呼び出すことが可能となっている。

また、画像生成部１３は、生成した超音波画像データに、種々のパラメータの文字情報、目盛り、ボディマーク等を合成し、合成画像データをビデオ信号としてモニタ２に出力する。また、画像生成部１３は、複数の画像データを重畳した合成画像データを生成することも可能である。すなわち、信号処理部１２が生成するデータは、スキャンコンバート処理前の超音波画像データであり、画像生成部１３が生成するデータは、スキャンコンバート処理後の表示用の超音波画像データである。なお、信号処理部１２が生成した各種データは、生データ（Raw Data）とも呼ばれる。

歪み情報処理部１４は、エラストモード時に組織情報処理部１２３が生成した歪み情報を処理するための処理部である。歪み情報処理部１４は、図１に例示するように、指標演算部１４１と、リファレンス情報生成部１４２とを有する。なお、第１の実施形態に係る歪み情報処理部１４が行なう処理については、後に詳述する。

画像メモリ１５は、画像生成部１３が生成した画像データを記憶するメモリである。例えば、画像メモリ１５は、フリーズボタンが押下された直前の複数フレームに対応する超音波画像データ群を保存する。超音波診断装置は、この画像メモリ１５に記憶されている画像を連続表示（シネ表示）することで、超音波動画像を表示することも可能である。また、画像メモリ１５は、生データを記憶することも可能である。画像メモリ１５が記憶する生データは、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、画像生成部１３を経由して表示用の超音波画像データとなる。

なお、本実施形態に係る画像メモリ１５は、歪み情報処理部１４の出力結果も記憶するが、この点については、後に詳述する。

内部記憶部１６は、超音波送受信、画像処理及び表示処理を行なうための制御プログラムや、診断情報（例えば、患者ＩＤ、医師の所見等）や、診断プロトコルや各種ボディマーク等の各種データを記憶する。また、内部記憶部１６は、必要に応じて、画像メモリ１５が記憶する画像データの保管等にも使用される。なお、内部記憶部１６が記憶するデータは、図示しないインターフェース回路を経由して、外部の周辺装置へ転送することができる。

制御部１７は、超音波診断装置における処理全体を制御する。具体的には、制御部１７は、入力装置３を介して操作者から入力された各種設定要求や、内部記憶部１６から読込んだ各種制御プログラム及び各種データに基づき、送受信部１１、信号処理部１２、画像生成部１３及び歪み情報処理部１４の処理を制御する。また、制御部１７は、画像メモリ１５が記憶する超音波画像データ等をモニタ２にて表示するように制御する。

以上、第１の実施形態に係る超音波診断装置の全体構成について説明した。かかる構成のもと、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、エラストグラフィーを行なう。

ここで、従来では、組織情報処理部１２３が生成した歪み情報（歪み分布情報）が適切であるか否かを判断するために、超音波診断装置は、以下で説明するリファレンス情報を生成し、モニタ２に表示していた。リファレンス情報は、例えば、モニタ２にリアルタイムで表示されている歪み画像データの表示フレーム内での組織の平均移動速度を縦軸とし、経過時間を横軸とする波形である。平均移動速度（組織平均移動速度）は、歪み情報の生成時における組織に対する圧迫又は開放の状態に関する指標となる。また、歪み画像データの表示フレームとは、歪み画像データを生成するために行なわれた走査範囲の中で、実際に歪み分布をモニタ２に表示している領域である。

従来では、例えば、図１に示す指標演算部１４１は、速度演算部１２３ａが出力した速度分布情報から、モニタ２に表示されている歪み画像データの範囲内で、平均移動速度をリアルタイムで演算する。そして、従来では、例えば、図１に示すリファレンス情報生成部１４２は、平均移動速度を時間軸に沿ってプロットすることで波形となるリファレンス情報をリアルタイムで生成する。そして、従来では、制御部１７の制御により、モニタ２は、リファレンス情報をリアルタイムで表示する。

そして、従来では、操作者は、リアルタイムで表示されているリファレンス情報を参照し、例えば、適切な圧迫又は開放が行なわれたと判断した時点で、フリーズボタンを押下する。これにより、操作者は、画面を静止状態とする。フリーズボタンが押下されると、制御部１７の制御により、画像メモリ１５は、シネ再生を行なうために、フリーズボタンを押下した瞬間から所定の過去期間の複数フレームの画像フレームを、他のデータで上書きされないように記憶する。そして、操作者は、画像メモリ１５に記憶された複数フレームの歪み画像データを動画再生し、動画を参照する。これにより、操作者は、診断に適切であると思われる歪み画像データを選択する。

しかし、上記のリファレンス情報を参照しても、操作者は、どの時間のフレームが適切な歪み分布情報が描出されたフレームであるかを判断することが困難であった。これについて、図２、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ及び図４を用いて説明する。図２、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ及び図４は、従来技術の課題を説明するための図である。

図２は、リファレンス情報が表示される表示画面の従来例である。図２に示す一例では、画面全体１００の中に、Ｂモード・歪み分布情報重畳表示領域１１０とＢモード表示領域１２０とが並列して配置される。また、図２に示す一例では、画面全体１００の中で、これら２つの表示領域の下に、リファレンス情報表示領域１３０が配置され、リファレンス情報表示領域１３０の下に歪み比表示領域１４０が配置される。

Ｂモード表示領域１２０は、歪み画像データの生成に用いられた反射波データから生成された同一走査範囲のＢモード画像データが、その一部の領域に表示される領域である。Ｂモード・歪み分布情報重畳表示領域１１０は、歪み画像データが、その一部の領域に表示される領域である。Ｂモード・歪み分布情報重畳表示領域１１０の中には、歪み分布表示領域１１１がある。歪み分布表示領域１１１は、歪み画像データの歪み分布を表示する領域である。歪み分布表示領域１１１では、歪み分布情報とともに、所定の透過度で、同一領域のＢモード画像データが重畳表示される場合もある。

また、歪み分布表示領域１１１の中には、上述した歪み比演算部１２３ｃが歪み比を演算するための領域が、操作者により設定される。例えば、図２に示す１１２は、上述した参照領域であり、図２に示す１１３は、上述した標的領域である。歪み比演算部１２３ｃが演算した歪み比は、歪み比表示領域１４０に表示される。

そして、リファレンス情報表示領域１３０には、リファレンス情報生成部１４２が生成したリファレンス情報を表示する領域である。リファレンス情報は、指標演算部１４１が演算したフレームごとの平均移動速度を時間軸に沿ってプロットした波形となる。

図３Ａでは、リアルタイム表示時に、リファレンス情報表示領域１３０に表示されるリファレンス情報の一例を示している。また、図３Ｂでは、フリーズボタン押下時に、リファレンス情報表示領域１３０に表示されるリファレンス情報の一例を示している。また、図３Ｃでは、フリーズボタン押下後の再生時に、リファレンス情報表示領域１３０に表示されるリファレンス情報の一例を示している。また、図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに示す２０１は、組織平均移動速度の波形であり、２０２は、モニタ２に表示される時間軸カーソルを示している。また、図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに示す横軸は、各フレームが生成された時点での時間（ｔ）を示す時間軸である。すなわち、図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに示す横軸は、各フレームが生成された時相を示す。横軸のスケールや長さは、歪み画像データが生成されるフレームレートと、画像メモリ１５においてシネ再生用に割り当てられたメモリ容量とにより決定される。

ここで、図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに例示する組織平均移動速度の波形２０１では、組織平均移動速度である平均速度（Ｖ）が正であれば組織が「圧迫」されていることを示し、平均速度（Ｖ）が負であれば組織が「開放」されていることを示す。組織平均移動速度の波形２０１は、各フレームの圧迫開放の適切さ、すなわち、歪み情報の適切さを判断するための指標となる。例えば、組織平均移動速度の絶対値が大きいほど、歪み情報が適切であるとみなすことができる。

リアルタイム表示モード時では、図３Ａに示す時間軸カーソル２０２は、現在のモニタ２に表示されている最新のフレームの時相を示す位置に配置される。リアルタイム表示モード時では、操作者は、時間軸カーソル２０２を参照することで、リアルタイムで更新される最新の平均速度の値を把握することができる。時間軸カーソル２０２により、リファレンス情報が更新される。

フリーズボタンが押下されると、時間軸カーソル２０２は、図３Ｂに示すように、シネ再生モードに移行した時点のフレーム、すなわち、波形２０１の右端の位置に移行する。

シネ再生モードでは、制御部１７は、例えば、トラックボールの回転に応じて、画像メモリ１５から過去時相の歪み画像データ等を読み出し、モニタ２に表示させる。シネ再生モードでは、時間軸カーソル２０２は、図３Ｃに示すように、時間軸上において、表示している過去の時相に対応する位置に表示される。

図４は、シネ再生モードでモニタ２に表示される画面の一例を示している。モニタ２の表示画面では、図４に例示するように、歪み分布情報で描出される色に応じた歪みの大きさ（硬さ）を示すカラーバーともに、歪み画像データのフレームの一部が左側に表示され、歪み画像データと同一時相のＢモード画像データのフレームの一部が右側に表示される。Ｂモード画像データの右側には、図４に例示するように、輝度値の大きさを示すグレースケールのバーが表示されている。また、歪み画像データの内部には、参照領域を示す円（図中のＲを参照）と、標的領域を示す円（図中のＴを参照）とが表示される。また、Ｂモード画像データの内部にも、参照領域を示す円（図中のＲを参照）と、標的領域を示す円（図中のＴを参照）とが表示される。なお、図４に示す一例では、Ｂモード画像データが表示されていない場合を示している。

また、図４に例示するように、モニタ２は、歪み画像データの表示領域及びＢモード画像データの表示領域の下に、リファレンス情報である波形を時間軸カーソルとともに表示する。図４に例示する時間軸カーソルは、表示された過去フレームの時相を示している。また、モニタ２は、リファレンス情報の下に、標的領域の平均歪み「Ｓｔｒａｉｎ Ｔ：−０．９１％」、及び、参照領域の平均歪み「Ｓｔｒａｉｎ Ｒ：−０．５８％」、及び、歪み比「Ｓｔｒａｉｎ Ｒａｔｉｏ Ｔ：０．６４」を表示する。なお、図２及び図４に例示する表示形態は、あくまでも一例である。例えば、参照領域及び標的領域が設定されない場合、制御部１７は、歪み比表示領域１４０を配置しなくても良い。或いは、参照領域及び標的領域が設定されない場合、制御部１７は、歪み比表示領域１４０に文字情報を表示させないように制御しても良い。

しかし、操作者は、図４に例示する画面に表示されているリファレンス情報を参照しても、表示されている時間軸カーソルの位置に対応するフレームが最適であるか否かを一見して判断することができない。

そこで、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、適切な歪みに関する情報を操作者が容易に得るために、以下に説明する処理を行なう。

まず、指標演算部１４１は、歪み情報の生成時における組織に対する圧迫又は開放の状態に関する指標を演算する。指標演算部１４１は、指標の演算処理を所定の時間間隔で行なう。一例として、指標演算部１４１は、一定間隔で歪み情報が生成されるごとに、指標の演算処理を行なう。上記の一定間隔は、例えば、歪み画像データのフレームレートから決定される。或いは、指標演算部１４１は、予め設定された時間間隔で、指標の演算処理を行なう。例えば、指標演算部１４１は、１秒おきや、２秒おきに指標の演算処理を行なう。また、例えば、第１の実施形態に係る指標演算部１４１は、速度演算部１２３ａが演算した速度情報の分布から組織の速度の統計値を、指標として演算する。統計値は、組織速度の平均や、最大値、中央値、上位「ｎ」位の速度の値等である。なお、上位「ｎ」位の速度の値とは、領域内の各点に割り当てられた速度の値の中で、大きい値から順に「ｎ」番目の値を意味し、「ｎ」は整数となる。以下では、指標演算部１４１が、速度演算部１２３ａが演算した速度情報の分布から組織の速度の平均を、指標として演算する場合について説明する。ここで、第１の実施形態に係る指標演算部１４１が演算する平均速度は、歪み画像データの中で、実際に歪み分布をモニタ２に表示している領域内の組織の平均速度である。すなわち、第１の実施形態に係る指標演算部１４１は、指標として、上記した従来方法と同様に、組織平均移動速度を演算する。また、指標の演算対象となる領域は、例えば、繊維化の程度を診断したい組織全体又は組織に一部が含まれる関心領域であり、図２に示す歪み分布表示領域１１１である。上述した参照領域及び標的領域は、かかる関心領域内に設定される領域である。ただし、本実施形態は、指標として、組織平均速度の他に、関心領域における組織速度の統計値が用いられる場合でも適用可能である。

そして、第１の実施形態に係るリファレンス情報生成部１４２は、圧迫又は開放の状態に関する指標を時系列に沿った波形から構成される参照情報（リファレンス情報）として生成する。すなわち、第１の実施形態に係るリファレンス情報生成部１４２は、リファレンス情報として、上記した従来方法と同様に、組織平均移動速度の波形を生成する。なお、本実施形態は、リファレンス情報として、組織の移動最大速度の波形等、他の統計値の波形が生成される場合であっても良い。

ここで、第１の実施形態に係る画像メモリ１５は、歪み情報の生成時の時相と、当該歪み情報の生成時における指標とを対応付けて記憶する。具体的には、第１の実施形態に係る画像メモリ１５は、更に、歪み情報に基づく画像データを、当該歪み情報の生成時における時相及び指標に対応付けて記憶する。より具体的には、画像メモリ１５は、所定の時間間隔で演算された指標を当該指標の演算時に生成された歪み情報に基づく画像データに対応付けて記憶する。第１の実施形態では、画像メモリ１５は、時系列に沿って生成された複数の歪み分布情報に基づく複数の歪み画像データそれぞれを記憶する際に、各歪み画像データ生成時における組織の移動速度の統計値として組織平均移動速度も記憶する。なお、第１の実施形態は、リファレンス情報生成部１４２が組織平均移動速度と当該組織平均移動速度の時間情報（時相）とを対応付けて記憶し、画像メモリ１５が、歪み画像データと当該歪み画像データの時間情報（時相）とを対応付けて記憶する場合であっても良い。すなわち、第１の実施形態では、歪み画像データの生成時間での指標の値が特定可能であれば、様々な記憶形態を行なっても良い。

そして、第１の実施形態に係る制御部１７は、各時相に対応付けられた指標に基づいて、候補となる時相である候補時相を抽出する。ここで、候補時相は、診断の候補となる時相を示す。また、候補時相は、診断用として操作者に提示される表示用の候補となる画像データ（歪み画像データ）等、歪み情報に関する情報の時相を示す。そして、第１の実施形態に係る制御部１７は、候補時相に関する情報、又は、候補時相の歪み情報に関する情報の少なくとも一方をモニタ２に表示するように制御する。例えば、第１の実施形態に係る制御部１７は、画像メモリ１５が記憶する画像データ群の表示要求を操作者から受け付けた場合に、当該画像データ群を構成する各画像データに対応付けられた指標に基づいて、候補時相の抽出処理を行なう。そして、制御部１７は、候補時相の画像データに関する情報、すなわち、表示用の候補となる画像データに関する情報を、モニタ２に表示するように制御する。ここで、制御部１７の制御により、画像メモリ１５は、シネ再生を行なうために、フリーズボタンが押下された瞬間から所定の過去期間の複数フレームの画像フレームをリファレンス情報とともに、他のデータで上書きされないように記憶する。なお、第１の実施形態では、シネ再生用の各種データが、内部記憶部１６や、シネ再生用に別途設置された記憶部に格納される場合であっても良い。

ここで、第１の実施形態に係る制御部１７は、各時相に対応付けられた指標に基づいて、複数の候補時相を順位付けして抽出する。換言すると、制御部１７は、画像データ群を構成する各画像データに対応付けられた指標に基づいて、表示用の候補となる画像データを順位付けして複数選択する。具体的には、第１の実施形態に係る制御部１７は、画像メモリ１５が記憶する画像データ群の表示要求を操作者から受け付けた場合に、リファレンス情報に、候補時相を示す情報、すなわち、表示用の候補となる画像データの時相を示す情報を表示するように制御する。候補時相を示す情報（表示用の候補となる画像データの時相を示す情報）については、後に説明する。

すなわち、フリーズボタンが押下されると、第１の実施形態に係る制御部１７は、画像メモリ１５が記憶する各歪み画像データに対応付けられた組織平均移動速度に基づいて、表示用の候補となる複数の歪み画像データを順位付けして複数選択する。そして、第１の実施形態に係る制御部１７は、表示用の候補として選択した複数の歪み画像データそれぞれの時相に対応する複数の時間軸カーソルをリファレンス情報に重畳して表示させる。なお、以下では、制御部１７が行なう候補時相の抽出処理を、候補時相の選択処理と記載する場合がある。

以下、図５〜図７を用いて、上述した制御部１７の表示制御処理の一例について説明する。図５〜図７は、第１の実施形態に係る制御部による表示制御の一例を示す図である。なお、以下では、リファレンス情報が表示される表示画面が、図２に例示した従来例と同様であるとして説明する。

図５では、フリーズボタン押下時に、モニタ２に表示されるリファレンス情報の一例を示している。第１の実施形態でも、シネ再生モードに移行した時点のフレームの歪み分布情報が表示される。そして、フリーズボタン押下時では、図３の（Ｂ）と同様に、時間軸カーソル３０２は、シネ再生モードに移行した時点のフレーム、すなわち、組織平均移動速度の波形３０１の右端の位置に移行する（図５を参照）。

そして、第１の実施形態では、例えば、制御部１７は、絶対値が大きい上位３つの組織平均移動速度を選択する。一例として、制御部１７は、組織平均移動速度が「０」付近となる区間を除いた圧迫区間及び開放期間における組織平均移動速度の波形３０１のピークを特定する。そして、制御部１７は、組織平均移動速度の絶対値の大きさによってフレームに順位をつける。そして、制御部１７は、図５に示すように、上位３位となる３つの組織平均移動速度の波形３０１における位置と、上位３位となる３つの組織平均移動速度の順位と時相とを示す３つのマーカー（マーカー３０３ａ、マーカー３０３ｂ及びマーカー３０３ｃ）を表示させる。すなわち、制御部１７は、参照情報（リファレンス情報）に、表示用の候補となる歪み画像データの時相を示す情報とともに、当該画像データの順位に関する情報を表示するように制御する。換言すると、制御部１７は、更に、参照情報（リファレンス情報）に、候補時相を示す情報とともに、候補時相の順位に関する情報を表示するように制御する。

マーカー３０３ａは、絶対値が１位であることを示すマーカーであり、図５に示すように、「１」の文字と波形上の黒丸とで構成される。また、マーカー３０３ｂは、絶対値が２位であることを示すマーカーであり、図５に示すように、「２」の文字と波形上の黒丸とで構成される。また、マーカー３０３ｃは、絶対値が３位であることを示すマーカーであり、図５に示すように、「３」の文字と波形上の黒丸とで構成される。

なお、上記の選択処理において、制御部１７は、組織平均移動速度が「０」付近となる区間を除いた圧迫区間及び開放期間を特定する処理を行なわずに、単純に組織平均移動速度の接待値のみに基づいて順位付けを行なっても良い。また、上記の選択処理において、制御部１７は、圧迫区間のみや、開放区間のみに限定して、フレームの順位付けを行なっても良い。また、操作者に提示する候補の数は、例えば、操作者により、任意に変更可能である。

かかる表示制御により、モニタ２は、図６に例示するように、波形上に３つのマーカーを表示する。なお、図６では、図５に例示する黒丸に代わって、時間軸カーソルと同様の線分がマーカーとして用いられている。図４に例示する従来例と比較すると明らかであるように、図６に例示する画面を参照することで、操作者は、候補時相に関する情報を把握して、どの時間のフレームが適切な歪み情報であるかを容易に判断することができる。

そして、第１の実施形態に係る制御部１７は、操作者が行なった所定の操作に応じて、複数の候補時相に対応する複数の画像データを、予め設定された順（順位順、又は、時間順）にモニタ２に表示するように制御する。換言すると、制御部１７は、操作者が行なった所定の操作に応じて、選択した複数の画像データ（複数の歪み画像データ）を、予め設定された順（順位順、又は、時間順）にモニタ２に表示するように制御する。

すなわち、第１の実施形態では、シネ再生モードでは、操作者が、例えば、トラックボールを回転するに従って、順位が上位のフレームの歪み画像データを、画像メモリ１５から呼び出して、モニタ２に表示させる。

設定順が順位順である場合、トラックボールの回転に応じて表示されるフレームは、図５に例示する「マーカー３０３ａの位置に対応するフレーム、マーカー３０３ｂの位置に対応するフレーム、マーカー３０３ｃの位置に対応するフレーム」の順となる。また、設定順が時間順である場合、トラックボールの回転に応じて表示されるフレームは、図５に例示する「マーカー３０３ａの位置に対応するフレーム、マーカー３０３ｃの位置に対応するフレーム、マーカー３０３ｂの位置に対応するフレーム」の順となる。なお、回転方向が逆方向となった場合、表示順は、逆の方向となる。

例えば、「マーカー３０３ａの位置に対応するフレーム」を表示すると、モニタ２は、制御部１７の制御により、時間軸カーソル３０２の位置は、マーカー３０３ａの位置に移動する。操作者は、図７に例示するリファレンス情報を参照することで、順位１位の指標が演算された歪み画像データが表示されていることを把握することができる。なお、第１の実施形態では、歪み比は、例えば、リアルタイム表示モードかシネ再生モードかに関わらず、現在表示されているフレームについて再演算されて表示される。

次に、図８を用いて、第１の実施形態に係る超音波診断装置の処理の一例について説明する。図８は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の処理例を説明するためのフローチャートである。

図８に示すように、第１の実施形態に係る超音波診断装置の制御部１７は、エラストグラフィーのリアルタイム表示モードの開始要求を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ここで、リアルタイム表示モードの開始要求を受け付けない場合（ステップＳ１０１否定）、制御部１７は、リアルタイム表示モードの開始要求を受け付けるまで待機する。

一方、エラストグラフィーのリアルタイム表示モードの開始要求を受け付けた場合（ステップＳ１０１肯定）、制御部１７は、エラストモードでの処理を開始させる。そして、制御部１７は、１フレーム分の反射波データが生成されたか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ここで、１フレーム分の反射波データが生成されていない場合（ステップＳ１０２否定）、制御部１７は、１フレーム分の反射波データが生成されるまで待機する。

一方、１フレーム分の反射波データが生成された場合（ステップＳ１０２肯定）、制御部１７の制御により、速度演算部１２３ａは、速度（速度分布情報）を演算し（ステップＳ１０３）、歪み分布演算部１２３ｂは、歪み分布（歪み分布情報）を演算する（ステップＳ１０４）。また、領域が設定されている場合、歪み比演算部１２３ｃは、参照領域と標的領域との歪み比を演算する（ステップＳ１０５）。

そして、画像生成部１３は、歪み画像データを生成し（ステップＳ１０６）、指標演算部１４１は、指標（本実施形態では、組織の速度の平均）を算出し、リファレンス情報生成部１４２は、リファレンス情報を生成する（ステップＳ１０７）。なお、Ｂモード画像データの並列表示が行なわれる場合、超音波診断装置は、ステップＳ１０３〜ステップＳ１０６の処理と並行して、Ｂモード画像データの生成を行なう。また、本実施形態において、超音波診断装置は、ステップＳ１０３〜ステップＳ１０６の処理と平行して、表示用に、組織ドプラ画像データの生成を行なっても良い。

そして、制御部１７の表示制御により、モニタ２は、設定されたレイアウトで各種データを表示する（ステップＳ１０８、図２等を参照）。なお、画像メモリ１５は、ステップＳ１０８で表示された画像データと指標とを対応付けて記憶する。

そして、制御部１７は、動画再生モードへの移行要求を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１０９）。すなわち、制御部１７は、フリーズボタンが押下されたか否かを判定する。ここで、動画再生モードへの移行要求を受け付けない場合（ステップＳ１０９否定）、制御部１７は、ステップＳ１０２に戻って、新たな１フレーム分の反射波データが生成されたか否かを判定する。

一方、動画再生モードへの移行要求を受け付けた場合（ステップＳ１０９肯定）、制御部１７の制御により、モニタ２は、移行要求受け付け時の各種データを表示する（ステップＳ１１０）。ここで、ステップＳ１０９肯定の場合、制御部１７は、所定期間（所定過去期間）の指標と画像データとが、上書きされないように、画像メモリ１５内に保存する。

そして、制御部１７は、所定期間の指標に基づいて、複数の候補を選択し（ステップＳ１１１）、選択した複数の候補の時相を示す情報を、順位とともに、リファレンス情報に表示させる（ステップＳ１１２）。

そして、制御部１７は、動画再生指示を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１１３）。ここで、動画再生指示を受け付けない場合（ステップＳ１１３否定）、制御部１７は、動画再生指示を受け付けるまで待機する。

一方、動画再生指示を受け付けた場合（ステップＳ１１３肯定）、制御部１７の制御により、モニタ２は、複数の候補として選択された歪み画像データそれぞれを、設定順で表示し（ステップＳ１１４）、処理を終了する。

上述したように、第１の実施形態では、客観的な指標に基づいて、圧迫開放が適切であると判定される時相の候補を選択し、選択した候補の時相を操作者に表示する。かかる候補時相は、圧迫から開放へ移行する区間や、開放から圧迫へ移行する区間以外の区間の時相であり、開放による応力や圧迫による応力が略最大となる時相となる。候補の時相が提供されることで、操作者は、候補の時相に対応するフレームの歪み画像データを速やかに参照することができる。例えば、候補の時相に対応するフレームや、当該フレームの近傍のフレームを参照することができる。従って、第１の実施形態では、適切な歪みに関する情報を操作者が容易に得ることができる。

また、第１の実施形態では、候補となる時相を、順位付けを行なった上で複数選択し（抽出し）、かかる複数の候補の時相を操作者に表示する。従って、第１の実施形態では、適切な歪み情報が描出されたフレームの選択を、操作者が容易に行なうことができる。

また、第１の実施形態では、複数の候補の時相の各画像データが、操作者が行なう簡単な操作により順次表示される。かかる処理により、第１の実施形態では、適切な歪み情報が描出されたフレームの選択を、操作者が更に容易に行なうことができる。なお、第１の実施形態では、候補時相に関する情報のみを表示させる場合であっても、候補時相の画像データ（歪み画像データ）のみを表示させる場合であっても良い。また、第１の実施形態は、候補時相の歪み情報に関する情報として、候補時相の歪み画像データが表示される場合であっても、候補時相の歪み画像データ及び候補時相の歪み情報に関する値が表示される場合であっても、これら双方が表示される場合であっても良い。候補時相の歪み情報に関する値は、例えば、標的領域の変位の統計値や、標的領域及び参照領域それぞれの変位の統計値である。また、候補時相の歪み情報に関する値は、例えば、標的領域の歪みの統計値や、標的領域及び参照領域それぞれの歪みの統計値である。また、候補時相の歪み情報に関する値は、例えば、標的領域と参照領域との歪み比である。

ここで、第１の実施形態では、指標として、組織の速度（移動速度）の統計値（例えば、平均）を用いる場合について説明した。しかし、第１の実施形態では、指標として、組織の変位の統計値を用いても良い。ここで、組織の変位の統計値とは、関心領域における変位の平均値、最大値、中央値、上位「ｎ」位の変位の値等である。なお、上位「ｎ」位の変位の値とは、領域内の各点に割り当てられた変位の値の中で、大きい値から順に「ｎ」番目の値を意味し、「ｎ」は整数となる。組織の変位は、歪み分布演算部１２３ｂが歪みを演算する過程で求めている値であるので、指標演算部１４１は、例えば、歪み分布表示領域１１１内の平均変位を演算することが可能である。また、第１の実施形態では、指標として、組織の歪みの統計値を用いても良い。ここで、組織の歪みの統計値とは、関心領域における歪みの平均値、最大値、中央値、上位「ｎ」位の値等である。なお、上位「ｎ」位の歪みの値とは、領域内の各点に割り当てられた歪みの値の中で、大きい値から順に「ｎ」番目の値を意味し、「ｎ」は整数となる。かかる場合、指標演算部１４１は、歪み分布演算部１２３ｂが演算した歪み分布情報から、例えば、歪み分布表示領域１１１内の平均歪みを演算する。また、第１の実施形態では、指標として、組織の２つの領域内の歪み比の統計値を用いても良い。かかる２つの領域は、例えば、参照領域と標的領域である。ここで、歪み比の統計値とは、参照領域の歪みの平均値と標的領域の歪みの平均値との比、参照領域の歪みの最大値と標的領域の歪みの最大値との比、参照領域の歪みの中央値と標的領域の歪みの中央値との比、参照領域の歪みの上位「ｎ」位の値と標的領域の歪みの上位「ｎ」位の値との比等である。かかる場合、指標演算部１４１は、歪み比演算部１２３ｃが出力したデータを指標としてリファレンス情報生成部１４２に出力する。

また、第１の実施形態では、組織の統計的な変位、統計的な速度、統計的な歪み、統計的な歪み比を複数の組み合わせで演算し、これら複数の指標を用いて、候補の時相を選択（抽出）しても良い。このように、第１の実施形態では、指標演算部１４１は、組織の変位の統計値、組織の速度の統計値、組織の歪みの統計値、組織の２つの領域内の歪み比の統計値の少なくとも１つを指標として演算することができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、指標の一例として、組織の平均速度を用いる場合について説明したが、第２の実施形態では、組織の歪みの統計値及び分散を指標として用いる場合について、図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃを用いて説明する。図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃは、第２の実施形態を説明するための図である。

第２の実施形態に係る超音波診断装置は、図１に示す第１の実施形態に係る超音波診断装置と同様に構成される。ただし、第２の実施形態に係る指標演算部１４１は、組織の歪みの統計値及び分散を指標として演算する。ここで、組織の歪みの統計値は、第１の実施形態でも説明したように、組織の歪みの平均値、最大値、中央値等である。以下では、これを中心にして説明する。なお、以下で説明する内容以外は、第１の実施形態で説明した内容が第２の実施形態でも適用可能である。以下では、指標演算部１４１は、組織の歪みの平均及び分散を指標として演算する場合について説明する。

第２の実施形態に係る指標演算部１４１は、歪み分布演算部１２３ｂが演算した歪み分布情報を用いて、歪み分布表示領域１１１における歪みの平均及び歪みの分散を演算する。そして、指標演算部１４１は、歪みの平均を分散で割った値を指標として求める。そして、第２の実施形態に係るリファレンス情報生成部１４２は、かかる指標（平均歪み／分散）を時間軸に沿ってプロットした波形をリファレンス情報として生成する。画像メモリ１５は、指標を記憶する。

すなわち、第２の実施形態で用いられる指標は、分散に対する平均値の大小で表され、値が大きいほど平均値に対するばらつきが小さく、圧迫開放が適切に行なわれているとみなすことができる値となる。

図９Ａでは、リアルタイム表示時に、図２に示すリファレンス情報表示領域１３０に表示されるリファレンス情報の一例を示している。また、図９Ｂでは、フリーズボタン押下時に、リファレンス情報表示領域１３０に表示されるリファレンス情報の一例を示している。また、図９Ｃでは、フリーズボタン押下後の再生時に、リファレンス情報表示領域１３０に表示されるリファレンス情報の一例を示している。また、図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃに示す４０１は、指標「平均歪み／分散」の波形であり、４０２は、モニタ２に表示される時間軸カーソルを示している。また、図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃに示す横軸は、各フレームが生成された時点での時間（ｔ）を示す時間軸であり、歪み情報の生成時の時相である。横軸の目盛りスケールは、歪み画像データが生成されるフレームレートと、画像メモリ１５においてシネ再生用に割り当てられたメモリ容量とにより決定される。

ここで、図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃに例示する波形４０１では、「平均歪み／分散」が正であれば組織が「圧迫」されていることを示し、「平均歪み／分散」が負であれば組織が「開放」されていることを示す。波形４０１では、例えば、「平均歪み／分散」の絶対値が大きいほど、歪み情報が適切であるとみなすことができる。

リアルタイム表示モード時では、図９Ａに示す時間軸カーソル４０２は、現在のモニタ２に表示されている最新のフレームの時相を示す位置に配置される。リアルタイム表示モード時では、時間軸カーソル４０２により、リファレンス情報が更新される。

フリーズボタンが押下されると、時間軸カーソル４０２は、図９Ｂに示すように、シネ再生モードに移行した時点のフレーム、すなわち、波形４０１の右端の位置に移行する。そして、第２の実施形態では、第１の実施形態と同等に、指標に基づいて、フレームの順位付けが行なわれる。例えば、制御部１７は、「平均歪み／分散」の絶対値が大きい上位３つの時相の歪み画像データを表示用の複数の候補として選択する。

これにより、フリーズボタンが押下されると、リファレンス情報表示領域１３０には、図９Ｂに示すように、上位３位となる３つの「平均歪み／分散」の順位と時相とを示す３つのマーカー（マーカー４０３ａ、マーカー４０３ｂ及びマーカー４０３ｃ）が表示される。

マーカー４０３ａは、絶対値が１位であることを示すマーカーであり、図９Ｂに示すように、「１」の文字と波形上の黒丸とで構成される。また、マーカー４０３ｂは、絶対値が２位であることを示すマーカーであり、図９Ｂに示すように、「２」の文字と波形上の黒丸とで構成される。また、マーカー５０３ｃは、絶対値が３位であることを示すマーカーであり、図９Ｂに示すように、「３」の文字と波形上の黒丸とで構成される。

そして、第２の実施形態でも、シネ再生モードでは、操作者が、例えば、トラックボールを回転するに従って、順位が上位のフレームの歪み画像データを、画像メモリ１５から呼び出して、モニタ２に表示させる。

設定順が順位順である場合、トラックボールの回転に応じて表示されるフレームは、図９Ｂに例示する「マーカー４０３ａの位置に対応するフレーム、マーカー４０３ｂの位置に対応するフレーム、マーカー４０３ｃの位置に対応するフレーム」の順となる。また、設定順が時間順である場合、トラックボールの回転に応じて表示されるフレームは、図９Ｂに例示する「マーカー４０３ｂの位置に対応するフレーム、マーカー４０３ｃの位置に対応するフレーム、マーカー４０３ａの位置に対応するフレーム」の順となる。なお、回転方向が逆方向となった場合、表示順は、逆の方向となる。

かかるシネ再生モードでは、時間軸カーソル４０２は、図９Ｃに示すように、時間軸上において、表示している過去の時相に対応する位置に表示される。

なお、第２の実施形態に係る超音波診断装置が行なう処理は、図８を用いて説明した第１の実施形態に係る超音波診断装置が行なう処理において、指標が、例えば、「平均歪み／分散」である以外は同様であるので、説明を省略する。

上述したように、第２の実施形態では、平均値や最大値、中央値等の統計値とともに分散を用いることで、圧迫及び開放の状態をより客観的に判定可能な指標を求めることができる。

なお、第２の実施形態では、指標の一例として、「平均歪み／分散」を用いる場合について説明した。しかし、第２の実施形態では、指標として、組織の変位の平均や最大値、中央値等の統計値及び分散を用いても良い。組織の変位は、歪み分布演算部１２３ｂが歪みを演算する過程で求めている値であるので、例えば、指標演算部１４１は、歪み分布表示領域１１１内の「平均変位／分散」を演算することが可能である。また、第２の実施形態では、指標として、組織の歪みの平均及び分散を用いても良い。かかる場合、指標演算部１４１は、歪み分布演算部１２３ｂが演算した歪み分布情報から、歪み分布表示領域１１１内の「平均歪み／分散」を演算する。また、第２の実施形態では、指標として、歪み比の平均や最大値、中央値等の統計値及び分散を用いても良い。かかる２つの領域は、例えば、参照領域と標的領域である。かかる場合、指標演算部１４１は、歪み比演算部１２３ｃが出力したデータから、例えば、「平均歪み比／分散」を演算して、リファレンス情報生成部１４２に出力する。

また、第２の実施形態では、組織の統計的な変位及び分散、統計的な速度及び分散、統計的な歪み及び分散、統計的な歪み比及び分散を複数の組み合わせで演算し、これら複数の指標を用いて、候補の時相を選択しても良い。このように、第２の実施形態では、指標演算部１４１は、組織の変位の統計値及び分散、組織の速度の統計値及び分散、組織の歪みの統計値及び分散、組織の２つの領域内の歪み比の統計値及び分散のいずれか１つを指標として演算することができる。

なお、上記の第１の実施形態及び第２の実施形態では、指標に基づいて選択された複数の歪み画像データを、例えば、操作者のトラックボール操作に応じて、モニタ２に順次動画表示する場合について説明した。しかし、第１の実施形態及び第２の実施形態は、操作者からの表示要求を受け付けた場合に、表示用として選択した歪み画像データを含む歪み画像データ群をモニタ２に動画表示するように制御する場合であっても良い。すなわち、制御部１７は、操作者からの表示要求を受け付けた場合に、候補時相の歪み画像データを含む歪み画像データ群をモニタ２に動画表示するように制御しても良い。ここで、動画表示される歪み画像データ群は、例えば、指標に基づいて抽出された複数の歪み画像データである。かかる場合、動画表示される順番は、順位順であっても良いし、時間順であっても良い。

また、動画表示される歪み画像データ群は、以下に説明する歪み画像データ群であっても良い。例えば、操作者は、順位と時相とを示す複数のマーカーを参照して、１つのマーカーを指定する。かかる場合、制御部１７は、例えば、指定されたマーカーに対応する時相を中心とする所定時間（例えば、５秒間）に一定間隔で生成された歪み画像データ群をモニタ２に動画表示させる。各画像データが動画表示される動画の長さは、例えば、指標が演算された時間間隔に対応する。或いは、制御部１７は、例えば、指標に基づいて選択された複数の歪み画像データそれぞれについて、各歪み画像データが生成された時相を中心とする所定時間に生成された歪み画像データ群をモニタ２に動画表示させても良い。候補時相の歪み画像データとともに、当該歪み画像データの前後で生成された歪み画像データ群を動画表示させることで、より適切な歪み画像データが操作者により選択される可能性を向上させることができる。

また、かかる動画表示を行なう場合は、制御部１７は、上述したように、候補として選択された各歪み画像データに対応する時相を示すマーカーとして、ライン状のマーカーを表示させる場合に限定されるものではない。例えば、制御部１７は、ライン状のマーカーの代わりに、候補として選択された各歪み画像データに対応する時相を含む時間領域を示すマーカー（例えば、矩形のマーカー）を表示させても良い。

また、上記の第１の実施形態及び第２の実施形態では、複数の候補時相を抽出する場合について説明した。しかし、第１の実施形態及び第２の実施形態では、１つの候補を抽出する場合であっても良い。かかる候補は、例えば、上位３つの候補の時相の中で、１位の時相や、フリーズボタン押下時に最も近い時相が選択される。また、上記の第１の実施形態及び第２の実施形態では、操作者の指示を受け付けたことを契機として、候補時相の抽出処理、並びに、順位付け処理を行なう場合について説明した。しかし、第１の実施形態及び第２の実施形態では、新規に歪み情報や歪み画像データの生成と並列して、候補時相の抽出処理、並びに、順位付け処理が行なわれる場合であっても良い。

また、上記の第１の実施形態及び第２の実施形態で用いられる指標は、上述した以外の指標であっても良い。例えば、組織ドプラデータに含まれるドプラ情報の速度、分散、パワーの１つ、又は、複数を組み合わせたものが、指標として用いられる場合であっても良い。また、例えば、受信信号のＳ／Ｎ比を、指標として更に用いる場合であっても良い。また、例えば、過去の検査で、適切な歪み分布が得られた指標の時相を含む局所的な区間の波形を教師データとして記憶しておき、候補を選択する波形の中で、教師データの波形と類似度が高い区間を、候補の時相として選択する場合であっても良い。

また、上記の第１の実施形態及び第２の実施形態において、制御部１７は、各時相に対応付けられた指標と当該時相で生成されたＢモード画像データから得られる情報に基づいて、複数の候補時相を順位付けして抽出しても良い。Ｂモード画像データから得られる情報は、例えば、信号雑音比である。かかる場合、制御部１７は、例えば、ある時相における関心領域の平均移動速度の絶対値に、当該時相のＢモード画像データの関心領域におけるＳ／Ｎ比により定まる係数を乗算した値を用いて、複数の候補時相を順位付けして抽出することができる。例えば、良好なＳ／Ｎ比（値の高いＳ／Ｎ比）が得られた時相は、ノイズが少なく信頼性が高い画像が得られていると判断できるため、高い係数値が設定される。このような係数値の設定処理は、例えば、Ｓ／Ｎ比の値から係数を算出する関数や、Ｓ／Ｎ比の値と係数とを対応付けたデーブルを制御部１７に予め設定することで、実行される。

或いは、制御部１７は、各時相に対応付けられた指標と当該時相で生成された組織ドプラ画像データから得られる情報に基づいて、複数の候補時相を順位付けして抽出しても良い。組織ドプラデータから得られる情報は、例えば、信号雑音比である。ここで、制御部１７は、組織ドプラデータとして生成された各サンプル点の組織の分散値を用いる。組織ドプラデータの分散値は、Ｂモード画像データでのＳ／Ｎ比に対応する値として用いることができる。従って、制御部１７は、例えば、ある時相における関心領域の平均移動速度の絶対値に、当該時相の組織ドプラ画像データ（分散画像データ）の関心領域の値（分散値）により定まる係数を乗算した値を用いて、複数の候補時相を順位付けして抽出することができる。例えば、大きな分散値が得られた時相は、ドプラ信号間のばらつきが大きく信頼性の低い画像が得られていると判断できるため、低い係数値が設定される。このような係数値の設定処理は、例えば、分散値から係数を算出する関数や、分散値と係数とを対応付けたデーブルを制御部１７に予め設定することで、実行される。

なお、Ｂモード画像データや組織ドプラ画像データから得られる情報の値は、上記の値に限定されるものではない。例えば、制御部１７は、指標と、組織ドプラ画像データ（パワー画像データ）のパワー値とを用いて、複数の候補時相を順位付けして抽出しても良い。この場合、制御部１７は、パワー値が大きい時相を優先した順位付けを行なう。例えば、制御部１７は、大きな分散値が得られた時相には、高い係数値を設定する。また、制御部１７は、指標と、Ｂモード画像データの平均輝度値とを用いて、複数の候補時相を順位付けして抽出しても良い。この場合、制御部１７は、平均輝度値が大きい時相を優先した順位付けを行なう。例えば、制御部１７は、大きな平均輝度値が得られた時相には、高い係数値を設定する。

このように、歪み画像データと同じ時相で生成された他の画像データで得られる情報の値を更に用いることで、制御部１７は、例えば、平均移動速度の絶対値が大きい値で演算されているが、Ｓ／Ｎ比が悪い時相を、候補時相として抽出されることを回避できる。すなわち、制御部１７は、指標とともに、画像データ（Ｂモード画像データや組織ドプラ画像データ）から得られる情報の値を用いて、各時相の順位付けを行なうことで、信頼性の低い候補時相が抽出されることを回避することができる。

なお、信頼性の低い候補時相が抽出されることを回避するために、制御部１７は、以下の処理を行なっても良い。具体的には、制御部１７は、歪み画像データと同じ時相で生成された他の画像データで得られる情報の値が、所定の条件を満たさない時相を除外する。例えば、制御部１７は、Ｓ／Ｎ比が予め設定された閾値を下回る時相や、分散値が予め設定された閾値を上回る時相を除外する。そして、制御部１７は、残余の各時相に対応付けられた指標を用いて、複数の候補時相を順位付けして抽出する。これによっても、制御部１７は、例えば、平均移動速度の絶対値が大きい値で演算されているが、Ｓ／Ｎ比が悪い時相を、候補時相として抽出されることを回避できる。

或いは、制御部１７は、上記の除外処理と同等な処理として、歪み画像データと同じ時相で生成された他の画像データで得られる情報の値が、所定の条件を満たさない時相については、当該時相の指標に乗算する係数値を「０」としても良い。この場合、例えば、制御部１７は、Ｓ／Ｎ比が予め設定された閾値を下回る時相や、分散値が予め設定された閾値を上回る時相については、当該時相の指標に乗算する係数値を「０」として、複数の候補時相を順位付けして抽出する。

更に、上記の変形例において、制御部１７は、各時相に対応付けられた指標と、当該時相で生成されたＢモード画像データから得られる情報の値と、当該時相で生成された組織ドプラ画像データから得られる情報の値とに基づいて、複数の候補時相を順位付けして抽出しても良い。

また、第１の実施形態及び第２の実施形態で説明した画像処理方法は、医用画像データを保管するデータベースから反射波データを取得可能な画像処理装置により行なわれる場合であっても良い。

また、第１の実施形態及び第２の実施形態の説明において、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、組織情報処理部１２３は、血流情報処理部１２２に統合される場合であっても良い。また、例えば、歪み比演算部１２３ｃは、歪み情報処理部１４に設置される場合であっても良い。更に、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵ及び当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、或いは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。

また、第１の実施形態及び第２の実施形態で説明した画像処理方法は、あらかじめ用意された画像処理プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。この画像処理プログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、この画像処理プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＵＳＢメモリ及びＳＤカードメモリ等のＦｌａｓｈメモリ等のコンピュータで読み取り可能な非一時的な記録媒体に記録され、コンピュータによって非一時的な記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。

以上、説明したとおり、第１の実施形態及び第２の実施形態によれば、適切な歪みに関する情報を操作者が容易に得ることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ 超音波プローブ
２ モニタ
３ 入力装置
１０ 装置本体
１１ 送受信部
１２ 信号処理部
１２１ Ｂモード処理部
１２２ 血流情報処理部
１２３ 組織情報処理部
１２３ａ 速度演算部
１２３ｂ 歪み分布演算部
１２３ｃ 歪み比演算部
１３ 画像生成部
１４ 歪み情報処理部
１４１ 指標演算部
１４２ リファレンス情報生成部
１５ 画像メモリ
１６ 内部記憶部
１７ 制御部

Claims (20)

1. 被検体内に送信した超音波の反射波信号に基づいて、当該被検体内で圧迫及び開放されている組織の歪みに関する歪み情報を時系列に沿って生成する信号処理部と、
   前記歪み情報の生成時における前記組織に対する圧迫又は開放の状態に関する指標を演算する指標演算部と、
   前記歪み情報に基づく画像データと、前記指標とを対応付けて記憶する記憶部と、
   前記指標に基づいて順位付けされた、複数の時相に対応する複数の前記画像データを、順位順に表示部に表示させる制御部と、
   を備える、超音波診断装置。
2. 前記制御部は、前記複数の画像データを、前記順位順に前記表示部でシネ再生又は動画再生させる、請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記記憶部は、更に、前記歪み情報の生成時における時相を、当該歪み情報に基づく画像データ及び当該歪み情報の生成時における指標に対応付けて記憶し、
   前記制御部は、各時相に対応付けられた指標に基づいて複数の時相を順位付けして抽出する、請求項１又は２に記載の超音波診断装置。
4. 被検体内に送信した超音波の反射波信号に基づいて、当該被検体内で圧迫及び開放されている組織の歪みに関する歪み情報を時系列に沿って生成する信号処理部と、
   前記歪み情報の生成時における前記組織に対する圧迫又は開放の状態に関する指標を演算する指標演算部と、
   前記歪み情報に基づく画像データと、前記指標とを対応付けて記憶する記憶部と、
   前記指標に基づいて複数の時相を抽出し、順位付けを行う制御部と、
   を備える、超音波診断装置。
5. 前記制御部は、前記操作者が行なった所定の操作に応じて、前記複数の時相に対応する複数の画像データを、順位順、又は、時間順に前記表示部に表示するように制御する、請求項４に記載の超音波診断装置。
6. 前記制御部は、前記複数の画像データを、前記順位順、又は、前記時間順に前記表示部でシネ再生又は動画再生させる、請求項５に記載の超音波診断装置。
7. 前記記憶部は、更に、前記歪み情報の生成時における時相を、当該歪み情報に基づく画像データ及び当該歪み情報の生成時における指標に対応付けて記憶し、
   前記制御部は、各時相に対応付けられた指標に基づいて複数の時相を抽出する、請求項４〜６のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
8. 前記制御部は、各時相に対応付けられた指標に基づいて、複数の時相を順位付けして抽出する、又は、各時相に対応付けられた指標と当該時相で生成されたＢモード画像データ、或いは、組織ドプラ画像データから得られる情報とに基づいて、複数の時相を順位付けして抽出する、請求項７に記載の超音波診断装置。
9. 前記制御部は、更に、前記複数の時相に関する情報、又は、前記複数の時相の歪み情報に関する値の少なくとも一方を表示部に表示するように制御する、請求項１〜８のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
10. 前記圧迫又は開放の状態に関する指標を時系列に沿った波形から構成される参照情報として生成する参照情報生成部、
    を更に備え、
    前記制御部は、前記記憶部が記憶する画像データ群の表示要求を操作者から受け付けた場合に、前記参照情報に、前記複数の時相を示す情報を表示するように制御する、請求項１〜９のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
11. 前記制御部は、更に、前記参照情報に、前記複数の時相の順位に関する情報を表示するように制御する、請求項１０に記載の超音波診断装置。
12. 前記信号処理部は、前記歪み情報として、歪みの空間分布を示す歪み分布を生成する、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
13. 前記信号処理部は、前記歪み情報として、空間上の所定の２つの領域内の歪み分布の比により算出した歪み比を生成する、請求項１〜１２のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
14. 前記指標演算部は、前記組織の変位の統計値、前記組織の速度の統計値、前記組織の歪みの統計値、前記組織の２つの領域内の歪み比の統計値の少なくとも１つを前記指標として演算する、請求項１〜１３のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
15. 前記指標演算部は、前記組織の変位の統計値及び分散、前記組織の速度の統計値及び分散、前記組織の歪みの統計値及び分散、前記組織の２つの領域内の歪み比の統計値及び分散のいずれか１つを前記指標として演算する、請求項１〜１３のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
16. 前記指標演算部は、前記指標の演算処理を所定の時間間隔で行ない、
    前記記憶部は、前記所定の時間間隔で演算された指標を当該指標の演算時に生成された歪み情報に基づく画像データに対応付けて記憶する、請求項１〜１５のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
17. 被検体内に送信した超音波の反射波信号に基づいて、当該被検体内で圧迫及び開放されている組織の歪みに関する歪み情報を時系列に沿って生成する信号処理部と、
    前記歪み情報の生成時における前記組織に対する圧迫又は開放の状態に関する指標を演算する指標演算部と、
    前記歪み情報に基づく画像データと、前記指標とを対応付けて記憶する記憶部と、
    前記指標に基づいて順位付けされた、複数の時相に対応する複数の前記画像データを、順位順に表示部に表示させる制御部と、
    を備える、画像処理装置。
18. 被検体内に送信した超音波の反射波信号に基づいて、当該被検体内で圧迫及び開放されている組織の歪みに関する歪み情報を時系列に沿って生成する信号処理部と、
    前記歪み情報の生成時における前記組織に対する圧迫又は開放の状態に関する指標を演算する指標演算部と、
    前記歪み情報に基づく画像データと、前記指標とを対応付けて記憶する記憶部と、
    前記指標に基づいて複数の時相を抽出し、順位付けを行う制御部と、
    を備える、画像処理装置。
19. 信号処理部が、被検体内に送信した超音波の反射波信号に基づいて、当該被検体内で圧迫及び開放されている組織の歪みに関する歪み情報を時系列に沿って生成し、
    指標演算部が、前記歪み情報の生成時における前記組織に対する圧迫又は開放の状態に関する指標を演算し、
    制御部が、前記歪み情報に基づく画像データと、前記指標とを対応付けて記憶部に記憶させ、前記指標に基づいて順位付けされた、複数の時相に対応する複数の前記画像データを、順位順に表示部に表示させる、
    ことを含む、画像処理方法。
20. 信号処理部が、被検体内に送信した超音波の反射波信号に基づいて、当該被検体内で圧迫及び開放されている組織の歪みに関する歪み情報を時系列に沿って生成し、
    指標演算部が、前記歪み情報の生成時における前記組織に対する圧迫又は開放の状態に関する指標を演算し、
    制御部が、前記歪み情報に基づく画像データと、前記指標とを対応付けて記憶部に記憶させ、前記指標に基づいて複数の時相を抽出し、順位付けを行う、
    ことを含む、画像処理方法。