JP6666804B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、超音波診断装置に関し、特に、弾性画像を形成する技術に関する。

組織の弾性画像を形成する超音波診断装置が知られている。例えば、被検体の体表から被検体内の組織を圧迫し、その圧迫により生じる組織の変位を超音波で計測することにより、組織の弾性画像を形成するエラストグラフィが知られている。エラストグラフィでは時間的に近接する２つのフレームからなるフレームペア間における変位情報に基づいて弾性画像が形成される。

例えば、特許文献１には、エラストグラフィにより生体組織の弾性画像を形成する超音波診断装置において、記憶されたフレームデータから変位演算のための適切なペアを抽出する技術が記載されている。また、特許文献２には、変位演算のためのフレームデータのフレーム間隔を調整し、適切な弾性画像を得る技術が記載されている。

特開２０１０−１１９６３０号公報 特許第５８０２７９０号公報

ところで、例えばエラストグラフィにおいて弾性画像の形成に利用されるフレームデータは、被検体内における組織の圧迫状態や被検体内における組織の性状などの診断状況の影響を受け易い面がある。したがって、例えば、変位演算のためのフレームペアを選ぶにあたっては、診断状況に応じた適切なフレームペアを選択することが望ましい。そこで、本願に係る発明（本発明）においては、例えば診断状況に応じた適切なフレームペアを選択するにあたり、複数時相に亘って形成される弾性画像の継続性に注目した。

本発明の目的の一つは、複数時相の弾性画像を形成するにあたり弾性画像の継続性を向上させることにある。

上記目的にかなう好適な超音波診断装置は、超音波を送受することにより得られた複数時相に対応した複数フレームの中から、対象フレームと複数のペア候補フレームを選択するフレーム選択手段と、前記対象フレームと前記各ペア候補フレームとに基づく変位演算により、前記各ペア候補フレームごとに変位フレームを得る変位演算手段と、継続性の判定条件により代表変位フレームを選択する手段であって、前記複数のペア候補フレームに対応した複数の変位フレームの中から、過去に選択された複数時相の代表変位フレームとの継続性の判定条件を満たす変位フレームを代表変位フレームとして選択する継続性判定手段と、前記継続性判定手段により次々に選択される複数時相の代表変位フレームに基づいて複数時相の弾性画像を形成する画像形成手段と、を有することを特徴とする。

上記構成において、対象フレームは変位演算の対象となるフレームである。例えば、複数時相の弾性画像をリアルタイムで表示する場合には、対象フレームは現在フレーム（演算対象となる最新フレーム）であることが望ましい。また、例えば、複数時相の弾性画像をリアルタイムで表示する場合に、複数のペア候補フレームは過去フレームであることが望ましい。例えば、対象フレームである現在フレーム（時相Ｎ）から、１時相前（時相Ｎ−１）と２時相前（Ｎ−２）と３時相前（Ｎ−３）の過去フレームが複数のペア候補フレームとされる。もちろん、Ｎ−１〜Ｎ−３以外の時相の過去フレームが複数のペア候補フレームとされてもよいし、ペア候補フレームのフレーム数は２または４以上であってもよい。さらに、例えば、後に説明する継続性の判定結果などに応じて、ペア候補フレームのフレーム数を適応的に変更する構成としてもよい。

また、上記構成において、継続性判定手段は、継続性の判定条件により代表変位フレームを選択する。継続性判定手段は、過去に選択された複数時相の代表変位フレームとの継続性の判定条件を満たす変位フレームを代表変位フレームとして選択する。継続性には例えば時間方向の統計的な連続性が含まれる。例えば、過去に選択された複数時相の代表変位フレームに関する統計的な性質に類似または合致する変位フレームが、継続性の判定条件を満たす変位フレームとされる。統計的な性質には、例えばフレーム内における変位分布（又は歪などの弾性情報の分布）の状況、変位分布の偏り（例えば左右方向の偏りや上下方向の偏り）などが含まれる。

そして、上記構成の超音波診断装置によれば、継続性の判定条件を満たす変位フレームが代表変位フレームとして選択され、次々に選択される複数時相の代表変位フレームに基づいて複数時相の弾性画像が形成される。これにより、弾性画像の継続性が向上する。

望ましい具体例において、前記超音波診断装置は、前記複数のペア候補フレームに対応した複数の変位フレームの中に前記継続性の判定条件を満たす変位フレームが無い場合に、過去に選択された代表変位フレームまたは過去の時相の断層画像を再利用して複数時相の弾性画像を形成することを特徴とする。

望ましい具体例において、前記継続性判定手段は、過去に選択された複数時相の代表変位フレームから得られる統計的な指標値と、各変位フレームから得られる指標値が一致条件を満たす場合に、当該変位フレームが前記継続性の判定条件を満たすと判定することを特徴とする。

望ましい具体例において、前記継続性判定手段は、過去に選択された複数時相の代表変位フレームに関する変位分布または弾性情報分布の統計的な指標値と、各変位フレームの変位分布または弾性情報分布の指標値が一致条件を満たす場合に、当該変位フレームが前記継続性の判定条件を満たすと判定することを特徴とする。

望ましい具体例において、前記継続性判定手段は、過去に選択された複数時相の代表変位フレームに関する変位分布または弾性情報分布の偏りを示す統計的な指標値と、各変位フレームの変位分布または弾性情報分布の偏りを示す指標値が一致条件を満たす場合に、当該変位フレームが前記継続性の判定条件を満たすと判定することを特徴とする。

望ましい具体例において、前記継続性判定手段は、過去に選択された複数時相の代表変位フレームに関する変位分布または弾性情報分布の左右方向の偏りを示す統計的な指標値と、各変位フレームの変位分布または弾性情報分布の左右方向の偏りを示す指標値が一致条件を満たす場合に、当該変位フレームが前記継続性の判定条件を満たすと判定することを特徴とする。

本発明により、複数時相の弾性画像を形成するにあたり弾性画像の継続性が向上する。例えば、本発明の好適な態様によれば、継続性の判定条件を満たす変位フレームが代表変位フレームとして選択され、次々に選択される複数時相の代表変位フレームに基づいて複数時相の弾性画像が形成されることにより、弾性画像の継続性が向上する。

本発明の実施において好適な超音波診断装置の全体構成を示す図である。 弾性画像が形成されるまでの処理の具体例１を示す図である。 継続性の判定条件の具体例を説明するための図である。 継続性の判定に利用される指標値の具体例を示す図である。 図１の超音波診断装置を利用した弾性診断の具体例１を示す図である。 弾性画像が形成されるまでの処理の具体例２を示す図である。 図１の超音波診断装置を利用した弾性診断の具体例２を示す図である。

図１は、本発明の実施において好適な超音波診断装置の全体構成を示す図である。プローブ１０は、診断対象（注目部位）を含む被検体に対して超音波を送受する超音波探触子である。プローブ１０は、超音波を送受する複数の振動素子を備えており、複数の振動素子が送受信部１２によって送信制御されて送信ビームが形成される。また、複数の振動素子が注目部位を含む領域内から超音波を受波し、これにより得られた信号が送受信部１２へ出力され、送受信部１２が受信ビームを形成して受信ビームに沿って受信信号（エコーデータ）が収集される。なお、超音波の送受において、送信開口合成等の技術が利用されてもよい。

断層画像形成部２０は、送受信部１２から得られる受信信号に基づいて超音波の断層画像の画像データを形成する。断層画像形成部２０は、受信信号に対して、必要に応じて、ゲイン補正、ログ圧縮、検波、輪郭強調、フィルタ処理等の信号処理を行うことにより、例えば、注目部位を含む被検体内の断面におけるＢモード画像の画像データ（断層画像データ）を形成する。断層画像形成部２０は、複数フレーム（複数時相）の断層画像データを形成する。

フレーム記憶部３０は、送受信部１２から得られる受信信号に基づくフレームデータを記憶する。フレーム記憶部３０には、複数時相に対応した複数フレームのフレームデータが記憶される。例えば、断層画像に対応したフレームデータが複数時相に亘って次々にフレーム記憶部３０に記憶される。

フレーム選択部４０は、フレーム記憶部３０に記憶された複数時相に対応した複数フレーム（フレームデータ）の中から、変位演算の対象となる対象フレームと複数のペア候補フレームを選択する。フレーム選択部４０は、例えば、対象フレームとして最新のフレームである現在フレームを選択し、複数のペア候補フレームとして複数の過去フレームを選択する。

変位演算部５０は、対象フレームと各ペア候補フレームとに基づく変位演算により、各ペア候補フレームごとに変位フレームを得る。変位演算部５０は、例えば、現在フレームと各過去フレームのペアで構成される２フレーム（２つのフレームデータ）に対して、１次元または２次元の相関演算処理を行うことにより、フレーム内（フレームデータ内）つまり断層画像内の各計測点ごとに、その計測点における組織の変位を示す変位ベクトル、すなわち変位の方向と大きさに関する１次元または２次元の変位ベクトルを導出し、これにより、フレーム内（断層画像内）の複数の計測点における変位ベクトルの分布を示す変位フレームを形成する。変位ベクトルを導出するにあたっては、例えばブロックマッチング法や位相勾配法などが利用される。

ブロックマッチング法においては、フレーム内つまり断層画像内が、縦方向に数画素かつ横方向に数画素からなる各ブロックにより、複数のブロックに分けられ、各ブロックごとに、一方のフレーム内のブロックに最も類似するブロックが他方のフレーム内で探索される。これにより、各フレーム内の各計測点（各ブロック）ごとに時相間（２つのフレーム間）における変位が算出され、例えば２次元の変位ベクトルが得られる。なお、複数のブロックの探索結果を参照して、予測符号化すなわち差分により標本値を決定する処理等を行って、各計測点の変位ベクトルを得るようにしてもよい。

また、位相勾配法においては、各フレームを構成する受信信号からその受信信号の波の位相情報を得て、時相間（２つのフレーム間）における位相情報の変化から受信信号の波の移動量を算出し、フレーム内の各計測点の変位を導出することにより、例えば、受信ビーム方向（深さ方向）の１次元の又はフレーム内における二次元の変位ベクトルを得るようにしてもよい。

変位演算部５０は現在フレームと各過去フレームに基づいて変位フレームを形成する。変位演算部５０は、現在フレームが選択される度に、その現在フレームとペアを成す複数の過去フレームに対応した複数の変位フレームを形成する。

継続性判定部６０は、現在フレームとペアを成す複数の過去フレームに対応した複数の変位フレームの中から、継続性の判定条件により、代表変位フレームを選択する。継続性判定部６０は、後に詳述する継続性の判定条件を満たす変位フレームを代表変位フレームとして選択する。

弾性画像形成部７０は、継続性判定部６０により次々に選択される複数時相の代表変位フレームに基づいて複数時相の弾性画像を形成する。弾性画像形成部７０は、例えば、代表変位フレーム内の各計測点における変位ベクトルに基づいて、複数の計測点について各計測点ごとに組織の歪みや弾性率等の弾性情報を算出する。そして、弾性画像形成部７０は、代表変位フレームに基づいて得られる弾性情報を視覚的に示す弾性画像の画像データを形成する。

弾性画像は、公知の技術によって形成することができる。弾性画像形成部７０は、例えば、各フレーム内における各計測点の弾性値（組織の歪みや弾性率）を示した弾性画像データ（弾性画像のフレームデータ）を形成する。弾性画像データには、各計測点に対してその計測点における弾性値に応じた色相情報が付与され、弾性画像データに基づいて、各計測点に対して光の３原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）を付した弾性画像が形成される。例えば、各フレーム内において、平均的な硬さの組織部分が緑（Ｇ）を基調とした色で表現され、相対的に硬い組織部分が青（Ｂ）を基調とした色で表現され、相対的に柔らかい組織部分が赤（Ｒ）を基調とした色で表現される。

表示処理部８０は、断層画像形成部２０から得られる断層画像データと、弾性画像形成部７０から得られる弾性画像データに基づいて、弾性情報の診断に係る表示画像を形成する。表示処理部８０は、例えば、断層画像データに基づくＢモード画像と弾性画像データに基づく弾性画像を左右に並べて配置した表示画像を形成する。表示処理部８０において形成された表示画像は表示部８２に表示される。

制御部１００は、図１に示す超音波診断装置内を全体的に制御する。制御部１００による全体的な制御には、操作デバイス９０を介して医師等のユーザから受け付けた指示も反映される。

図１に示す構成（符号を付された各部）のうち、送受信部１２，断層画像形成部２０，フレーム選択部４０，変位演算部５０，継続性判定部６０，弾性画像形成部７０，表示処理部８０の各部は、例えば電気電子回路やプロセッサ等のハードウェアを利用して実現することができ、その実現において必要に応じてメモリ等のデバイスが利用されてもよい。また、上記各部に対応した機能の全て又は一部が、ＣＰＵやプロセッサやメモリ等のハードウェアと、ＣＰＵやプロセッサの動作を規定するソフトウェア（プログラム）の協働により実現されてもよい。

フレーム記憶部３０は、例えば半導体メモリやハードディスクドライブ等の記憶デバイスで実現することができる。表示部８２の好適な具体例は、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ等であり、操作デバイス９０は、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、タッチパネル、その他のスイッチ類等のうちの少なくとも一つにより実現できる。そして制御部１００は、例えば、ＣＰＵやプロセッサやメモリ等のハードウェアと、ＣＰＵやプロセッサの動作を規定するソフトウェア（プログラム）との協働により実現することができる。

図１の超音波診断装置の全体構成は以上のとおりである。次に、当該超音波診断装置による継続性の判定に係る機能について説明する。なお、図１に示した構成（符号を付した各部）については、以下の説明において図１の符号を利用する。

図２は、弾性画像が形成されるまでの処理の具体例１を示す図である。図２において、フレーム列は、フレーム記憶部３０に記憶された複数フレームである。図２には、フレーム列の具体例として、時相Ｎ−３から時相Ｎ＋２までの複数時相に対応した複数フレームが図示されている。

フレーム選択部４０は、フレーム記憶部３０に記憶された複数時相に対応した複数フレームの中から、現在フレームと複数の過去フレームを選択する。図２に示す具体例では、例えば、フレーム列の中から、時相Ｎに対応した現在フレームＮと、時相Ｎ−１，時相Ｎ−２，時相Ｎ−３に対応した３つの過去フレームＮ−１，Ｎ−２，Ｎ−３が選択される。

変位演算部５０は、現在フレームＮと、各過去フレームＮ−１，Ｎ−２，Ｎ−３に基づいて変位フレームを形成する。図２には、現在フレームＮと過去フレームＮ−１から得られる変位フレームＮ−１と、現在フレームＮと過去フレームＮ−２から得られる変位フレームＮ−２と、現在フレームＮと過去フレームＮ−３から得られる変位フレームＮ−３が例示されている。

継続性判定部６０は、現在フレームＮとペアを成す過去フレームＮ−１，Ｎ−２，Ｎ−３に対応した複数の変位フレームＮ−１，Ｎ−２，Ｎ−３の中から、継続性の判定条件により、現在フレームＮに関する代表変位フレームＮを選択する。図２の具体例では、過去フレームＮ−１が代表変位フレームＮとして選択され、代表変位フレームＮに基づいて、現在フレームＮ（時相Ｎ）に対応した弾性画像Ｎが形成される。

継続性判定部６０は、過去に選択された複数時相の代表変位フレームとの継続性の判定条件を満たす変位フレームを代表変位フレームとして選択する。そこで、継続性判定部６０による継続性の判定に関する具体例について説明する。

図３は、継続性の判定条件の具体例を説明するための図である。継続性判定部６０は、例えば、過去に選択された複数時相の代表変位フレームから得られる統計的な指標値と、各変位フレームから得られる指標値が一致条件を満たす場合に、その変位フレームが継続性の判定条件を満たすと判定する。例えば、過去に選択された複数時相の代表変位フレームに関する変位分布または弾性情報分布の統計的な指標値と、各変位フレームの変位分布または弾性情報分布の指標値が一致条件を満たす場合に、その変位フレームが継続性の判定条件を満たすと判定される。

図３には、過去に選択された複数時相の代表変位フレームに関する指標値の時間変化が図示されている。図３において、横軸は時間軸であり、縦軸は指標値の大きさを示している。そして、実線の波形が、時相Ｎまでの複数時相の代表変位フレームに関する指標値の時間変化を示している。

現在フレームＮ（時相Ｎ）に関する代表変位フレームを選択する場合に、継続性判定部６０は、統計的な指標値として、時相Ｎまでの複数時相の代表変位フレームに関する指標値の平均である平均指標値Ｎを利用する。そして、現在フレームＮについて得られた複数の変位フレームＮ−１，Ｎ−２，Ｎ−３の中から、指標値が平均指標値Ｎとの間で一致条件を満たす変位フレームを代表変位フレームとして選択する。

例えば、図３に示す具体例では、変位フレームＮ−１の指標値が平均指標値Ｎに一致するため、変位フレームＮ−１が代表変位フレームとして選択される。なお、平均指標値Ｎに完全一致する場合の他にも、例えば、平均指標値Ｎとの差が許容範囲内（平均指標値Ｎとの差が定められた閾値を下回る）の場合に、一致条件を満たすと判定されてもよい。

図４は、継続性の判定に利用される指標値の具体例を示す図である。継続性判定部６０は、指標値として、例えば、変位フレーム内における変位分布の偏りに係る指標値を利用する。

継続性判定部６０は、評価対象となるフレーム内に右側評価領域Ｒと左側評価領域Ｌを設定する。そして、継続性判定部６０は、右側評価領域Ｒにおける変位分布と左側評価領域Ｌにおける変位分布を比較することにより、そのフレーム内における変位分布の左右方向の偏りを示す評価値を算出する。

図４には、評価対象となる変位フレームに設定される右側評価領域Ｒ（破線で示す矩形領域）と左側評価領域Ｌ（一点鎖線で示す矩形領域）の具体例が図示されている。図４に示す具体例のように、右側評価領域Ｒと左側評価領域Ｌは、互いに離れていることが望ましいものの、互いに接触又は重なり合う部分があってもよい。

継続性判定部６０は、例えば、右側評価領域Ｒ内の複数の計測点における変位量の平均値（又は合計値）を右側変位量Ｒとし、左側評価領域Ｌ内の複数の計測点における変位量の平均値（又は合計値）を左側変位量Ｌとし、右側変位量Ｒと左側変位量Ｌに基づいて左右の偏りを示す指標値を算出する。例えば、右側変位量Ｒの方が大きいほど（右偏りほど）絶対値の大きな正の値となり、左側変位量Ｌの方が大きいほど（左偏りほど）絶対値の大きな負の値となる指標値が算出される。

なお、継続性判定部６０は、例えば、変位分布に基づいて導出される組織の歪みや弾性率等の弾性情報の分布から指標値を得るようにしてもよい。例えば、右側評価領域Ｒ内の複数の計測点における弾性率の平均値（又は合計値）を右側変位量Ｒとし、左側評価領域Ｌ内の複数の計測点における弾性率の平均値（又は合計値）を左側変位量Ｌとし、右側変位量Ｒと左側変位量Ｌに基づいて左右の偏りを示す指標値が算出されてもよい。

継続性判定部６０は、過去に選択された複数時相の代表変位フレームをフレーム記憶部３０から得て、各時相ごとに代表変位フレームの指標値を算出することにより、指標値の時間変化（例えば図３，図４の実線の波形）を導出する。また、継続性判定部６０は、選択候補となる複数の変位フレーム（例えば、図２，図３の変位フレームＮ−１，Ｎ−２，Ｎ−３）について、各変位フレームごとに指標値を算出する。そして、継続性判定部６０は、例えば、複数時相の代表変位フレームに関する平均指標値との間で一致条件を満たす変位フレームを代表変位フレームとして選択する。

なお、図４に示す具体例では、評価領域（右側評価領域Ｒと左側評価領域Ｌ）を矩形領域としているが、評価領域の形状は、その他の多角形や円形や楕円形等であってもよい。また、フレーム内の全域を対象として評価領域が設定されてもよいし、弾性画像内で色付け処理の対象となる関心領域内を対象として評価領域が設定されてもよい。さらに、必要に応じて、左右方向とは異なる方向（例えば上下方向またはその他の方向）に複数の評価領域を並べて、左右方向とは異なる方向における変位分布（または弾性情報分布）の偏りから指標値を得るようにしてもよい。

図５は、図１の超音波診断装置を利用した弾性診断の具体例１を示すフローチャートである。まず、医師や検査技師等のユーザが、例えば操作デバイス９０を操作して超音波診断装置をエラストグラフィモード（弾性診断モード）とし、エラストグラフィを開始する（Ｓ５０１）。例えば、医師や検査技師等のユーザにより、プローブ１０が被検者の体表に押し当てられ、被検者の体表から被検者体内の組織が圧迫され、その圧迫による組織の変位が計測される。なお、ユーザが意図的に圧迫の動作を行わなくても、プローブ１０を被検者の体表に軽く当てるだけ、ユーザの手の振動（震え）や被検者の体動（呼吸や拍動）等により、弾性診断を行うことが可能である。

エラストグラフィが開始され、フレーム記憶部３０に、複数時相に対応した複数フレームのフレームデータが記憶されると、フレーム選択部４０により、フレーム記憶部３０に記憶された複数時相に対応した複数フレームの中から、変位演算の対象となる現在フレームＮと過去フレームＮ−１，Ｎ−２，Ｎ−３が選択される（Ｓ５０２）。また、変位演算部５０により、現在フレームＮと、各過去フレームＮ−１，Ｎ−２，Ｎ−３に基づいて、変位フレームＮ−１，Ｎ−２，Ｎ−３が生成される（Ｓ５０３）。

そして、継続性判定部６０により、複数の変位フレームＮ−１，Ｎ−２，Ｎ−３の中から、継続性の判定条件により、現在フレームＮに関する代表変位フレームＮが選択される（Ｓ５０４）。さらに、弾性画像形成部７０により、代表変位フレームＮに基づく弾性画像が形成され（Ｓ５０５）、表示処理部８０により形成された弾性画像の表示画像が表示部８２に表示される（Ｓ５０６）。

Ｓ５０２からＳ５０６までの処理は現在フレームＮが更新される度に繰り返され、複数時相の弾性画像が表示部８２に表示される。継続性の判定条件を満たす変位フレームが代表変位フレームとして選択され、次々に選択される複数時相の代表変位フレームに基づいて複数時相の弾性画像が形成されて表示されるため、例えば弾性画像のリアルタイム表示における継続性が向上する。

例えば、ユーザが被検体内における組織の圧迫状態を意図的に右偏り（左偏り）とした診断を行っているのであれば、右偏り（左偏り）の変位フレームが代表変位フレームとして選択され、ユーザの意図どおりに右偏り（左偏り）の弾性画像が継続的に形成される。また、被検体内における組織の性状が右偏り（左偏り）であれば、右偏り（左偏り）の変位フレームが代表変位フレームとして選択され、被検体内における組織の性状どおりに右偏り（左偏り）の弾性画像が継続的に形成される。もちろん、手ぶれ等の影響に伴うノイズを多く含む変位フレームが代表変位フレームとして選択されるリスクも軽減または回避される。

図６は、弾性画像が形成されるまでの処理の具体例２を示す図である。図６において、フレーム列は、フレーム記憶部３０に記憶された複数フレームである。図６には、フレーム列の具体例として、時相Ｎ−３から時相Ｎ＋２までの複数時相に対応した複数フレームが図示されている。

フレーム選択部４０は、フレーム記憶部３０に記憶された複数時相に対応した複数フレームの中から、現在フレームと複数の過去フレームを選択する。図６に示す具体例では、例えば、フレーム列の中から、時相Ｎに対応した現在フレームＮと、時相Ｎ−１，時相Ｎ−２，時相Ｎ−３に対応した３つの過去フレームＮ−１，Ｎ−２，Ｎ−３が選択される。

変位演算部５０は、現在フレームＮと、各過去フレームＮ−１，Ｎ−２，Ｎ−３に基づいて変位フレームを形成する。図６には、現在フレームＮと過去フレームＮ−１から得られる変位フレームＮ−１と、現在フレームＮと過去フレームＮ−２から得られる変位フレームＮ−２と、現在フレームＮと過去フレームＮ−３から得られる変位フレームＮ−３が例示されている。

継続性判定部６０は、現在フレームＮとペアを成す過去フレームＮ−１，Ｎ−２，Ｎ−３に対応した複数の変位フレームＮ−１，Ｎ−２，Ｎ−３の中から、継続性の判定条件により、現在フレームＮに関する代表変位フレームＮを選択する。継続性判定部６０による継続性の判定に関する具体例は、図３，図４を利用して説明したとおりである。

図６は、複数の変位フレームＮ−１，Ｎ−２，Ｎ−３の中に継続性の判定条件を満たす変位フレームが無い場合の具体例を示している。複数の変位フレームＮ−１，Ｎ−２，Ｎ−３の中に継続性の判定条件を満たす変位フレームが無い場合には、過去に選択された代表変位フレームまたは過去の時相の断層画像を再利用して複数時相の弾性画像が形成される。例えば、過去の時相の断層画像Ｎ−１と断層画像Ｎ−２の少なくとも一方を利用し、現在フレームＮ（時相Ｎ）に対応した弾性画像Ｎが形成される。もちろん、過去に代表フレームとして選択された変位フレームに基づいて弾性画像Ｎが形成されてもよい。

なお、弾性画像形成部７０が時相Ｎに対応した弾性画像Ｎを次々に形成し、表示処理部８０が時相Ｎに対応した表示画像Ｎ（弾性画像の表示画像Ｎ）を得る際には、例えば次式に示す時間軸方向（フレーム方向）のフィルタ処理を行うことが望ましい。

〔数１〕表示画像Ｎ＝α×弾性画像Ｎ＋（１−α）×表示画像Ｎ−１

つまり、現在フレームＮ（時相Ｎ）に対応した弾性画像Ｎと１時相前の表示画像Ｎ−１とに基づいて表示画像Ｎが得られる。なお、数１式における係数αは、表示画像Ｎを形成する際の弾性画像Ｎの重み付けである。数１式に示すフィルタ処理の演算は、例えばＩＩＲフィルタ等によって実現することができる。

数１式に示すフィルタ処理を利用することにより、例えば、継続性の判定条件を満たす変位フレームが無く、弾性画像Ｎとして弾性画像Ｎ−１が再利用され、時相Ｎ−１と時相Ｎの２時相において同一内容の弾性画像が利用されたとしても、数１式により、表示画像Ｎ−１とは異なる表示画像Ｎを得ることができる。つまり、継続性の判定条件を満たす変位フレームが無く同一内容の弾性画像が再利用されたとしても、同一内容の表示画像が続くことを回避することができる。

図７は、図１の超音波診断装置を利用した弾性診断の具体例２を示すフローチャートである。なお、図７に示すＳ７０１からＳ７０３までの処理は、図５のＳ５０１からＳ５０３までの処理と同じであるため、図７のＳ７０４からの処理を説明する。

変位演算部５０により、現在フレームＮと、各過去フレームＮ−１，Ｎ−２，Ｎ−３に基づいて、変位フレームＮ−１，Ｎ−２，Ｎ−３が生成されると、継続性判定部６０は、継続性の判定条件により、現在フレームＮに関する代表変位フレームＮを選択する（Ｓ７０４）。変位フレームＮ−１，Ｎ−２，Ｎ−３の中に継続性の判定条件を満たす変位フレームがあれば、その変位フレームが代表変位フレームとして選択される。一方、変位フレームＮ−１，Ｎ−２，Ｎ−３の中に継続性の判定条件を満たす変位フレームが無ければ、過去に選択された代表変位フレームまたは過去の時相の断層画像が再利用される。つまり再利用フレームが選択される。

そして、弾性画像形成部７０により、代表変位フレームまたは再利用フレームに基づいて弾性画像が形成され（Ｓ７０５）、表示処理部８０により形成された弾性画像の表示画像が表示部８２に表示される（Ｓ７０６）。Ｓ７０２からＳ７０６までの処理は現在フレームＮが更新される度に繰り返され、複数時相の弾性画像の表示画像が表示部８２に表示される。

図７に示す具体例２においても、継続性の判定条件を満たす変位フレームが代表変位フレームとして選択され、次々に選択される複数時相の代表変位フレームに基づいて複数時相の弾性画像が形成されて表示されるため、例えば弾性画像のリアルタイム表示における継続性が向上する。また、例えば、継続性の判定条件を満たす変位フレームが無く同一内容の弾性画像が再利用されたとしても、例えば数１式に示すフィルタ処理を利用することにより、同一内容の表示画像が続くことを回避することができる。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。

１０ プローブ、１２ 送受信部、２０ 断層画像形成部、３０ フレーム記憶部、４０ フレーム選択部、５０ 変位演算部、６０ 継続性判定部、７０ 弾性画像形成部、８０ 表示処理部、８２ 表示部、９０ 操作デバイス、１００ 制御部。

Claims (6)

1. 超音波を送受することにより得られた複数時相に対応した複数フレームの中から、対象フレームと複数のペア候補フレームを選択するフレーム選択手段と、
   前記対象フレームと前記各ペア候補フレームとに基づく変位演算により、前記各ペア候補フレームごとに変位フレームを得る変位演算手段と、
   継続性の判定条件により代表変位フレームを選択する手段であって、前記複数のペア候補フレームに対応した複数の変位フレームの中から、過去に選択された複数時相の代表変位フレームとの継続性の判定条件を満たす変位フレームを代表変位フレームとして選択する継続性判定手段と、
   前記継続性判定手段により次々に選択される複数時相の代表変位フレームに基づいて複数時相の弾性画像を形成する画像形成手段と、
   を有する、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
2. 請求項１に記載の超音波診断装置において、
   前記複数のペア候補フレームに対応した複数の変位フレームの中に前記継続性の判定条件を満たす変位フレームが無い場合に、過去に選択された代表変位フレームまたは過去の時相の断層画像を再利用して複数時相の弾性画像を形成する、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
3. 請求項１または２に記載の超音波診断装置において、
   前記継続性判定手段は、過去に選択された複数時相の代表変位フレームから得られる統計的な指標値と、各変位フレームから得られる指標値が一致条件を満たす場合に、当該変位フレームが前記継続性の判定条件を満たすと判定する、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の超音波診断装置において、
   前記継続性判定手段は、過去に選択された複数時相の代表変位フレームに関する変位分布または弾性情報分布の統計的な指標値と、各変位フレームの変位分布または弾性情報分布の指標値が一致条件を満たす場合に、当該変位フレームが前記継続性の判定条件を満たすと判定する、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の超音波診断装置において、
   前記継続性判定手段は、過去に選択された複数時相の代表変位フレームに関する変位分布または弾性情報分布の偏りを示す統計的な指標値と、各変位フレームの変位分布または弾性情報分布の偏りを示す指標値が一致条件を満たす場合に、当該変位フレームが前記継続性の判定条件を満たすと判定する、
   ことを特徴とする超音波診断装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の超音波診断装置において、
   前記継続性判定手段は、過去に選択された複数時相の代表変位フレームに関する変位分布または弾性情報分布の左右方向の偏りを示す統計的な指標値と、各変位フレームの変位分布または弾性情報分布の左右方向の偏りを示す指標値が一致条件を満たす場合に、当該変位フレームが前記継続性の判定条件を満たすと判定する、
   ことを特徴とする超音波診断装置。