JPWO2014034148A1 - 超音波診断装置、超音波診断装置の制御方法および超音波診断装置の制御器 - Google Patents

Abstract

頚動脈に対して所定の計測を行う超音波診断装置であって、超音波探触子から被検体に超音波を送信するための送信信号を生成する送信部と、超音波探触子が受信したエコー信号に基づき１枚の画像フレームに対応する複数の受信信号を取得する受信部と、深さ方向の各位置における受信信号の信号強度に基づき、最も血管らしさを示した位置を第１の血管候補位置と選定し、第１の血管候補位置よりも深い位置で最も血管らしさを示した位置を第２の血管候補位置として選定する血管候補位置選定部と、第１の血管候補位置および第２の血管候補位置における信号強度に基づき、第２の血管候補位置に対応する組織が血管であるか否かを判定し、その判定結果と深さ方向における頚動脈と頚静脈の位置関係に係る情報に基づき、いずれか一方を頚動脈の位置と決定する血管位置決定部と、決定した頚動脈の位置に基づき所定の計測を行う測定領域を設定する測定領域決定部とを備える。

Description

本願は、超音波診断装置、超音波診断装置の制御方法および超音波診断装置の制御器に関する。

近年、動脈硬化を患う人が増加しており、動脈硬化を診断するために、超音波診断装置を用いた頚動脈エコー検査が行われている。動脈硬化が進行すると動脈血管壁が厚くなって血管内腔が狭窄するため、動脈血管壁の厚さを計測することによって動脈硬化を診断することが可能である。血管壁は、血管内腔側から順に内膜、中膜、外膜の３層を有する構造を備えていることが知られており、頚動脈エコー検査では、この内膜と中膜をあわせた内中膜複合体厚（Ｉｎｔｉｍａ−Ｍｅｄｉａ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ：以下、ＩＭＴと略する。）を計測し、その値を動脈硬化の進行度合いの指標としている。

頚動脈に照射された超音波は、血管内腔と内膜との境界（以下、内腔内膜境界とする。）および中膜と外膜との境界（以下、中膜外膜境界とする。）で強く反射する。例えば、血管の伸長方向（以下、長軸方向とする。）に切断した頚動脈の断面（以下、長軸断面とする。）の断層画像では、図１２（ａ）に示すように、頚動脈の前壁２０１および後壁２０２に相当する部分が強い白線で表示される。そして、その後壁２０２（あるいは、前壁２０１）を拡大観察すると（図１２（ａ）の破線部分）、図１２（ｂ）に示すようにさらに２本の白線が表示される。これが、内腔内膜境界２０３、中膜外膜境界２０４である。頚動脈エコー検査では、この内腔内膜境界２０３と中膜外膜境界２０４との間の距離を内中膜複合体厚（ＩＭＴ）２０５として計測する。

従来、ＩＭＴ測定は、一般的な超音波診断装置に搭載されている距離計測機能を用いて、内腔内膜境界２０３および中膜外膜境界２０４の位置を手動で設定することにより計測されていた。これに対し、近年ではこのＩＭＴ計測を自動で行う超音波診断装置が開発されている。このような装置は、一般的に頚動脈の血管壁の概略の位置を測定領域として設定し、その測定領域内のＩＭＴ計測が行われるように構成されている。特許文献１は、この測定領域（すなわち、血管壁の概略の位置）を自動で設定する方法を開示している。

特開２０１０−１１９８４２号公報

上述した従来の技術では、正しく測定をしたり、測定の精度を高めるため、測定領域をより精度よく設定したりすることが求められていた。本願の限定的ではない例示的な実施形態は、測定領域を自動で精度良く設定することができる超音波診断装置、超音波診断装置の制御方法および超音波診断装置の制御器を提供する。

本願の一実施形態に係る超音波診断装置は、圧電変換素子を有する超音波探触子と接続可能に構成され、頚動脈に対して所定の計測を行う超音波診断装置であって、前記超音波探触子から前記頚動脈を含む被検体に超音波を送信するための送信信号を生成するように構成された送信部と、前記超音波探触子が受信したエコー信号に基づき１枚の画像フレームに対応する複数の受信信号を取得するように構成された受信部と、前記超音波の送信方向である深さ方向の各位置における前記受信信号の信号強度または前記受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度に基づき、前記深さ方向において、最も血管らしさを示した位置を第１の血管候補位置と選定し、前記第１の血管候補位置よりも深い位置で最も血管らしさを示した位置を第２の血管候補位置として選定するように構成された血管候補位置選定部と、前記第１の血管候補位置および前記第２の血管候補位置における受信信号の信号強度または前記受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度に基づき、前記第２の血管候補位置に対応する組織が血管であるか否かを判定し、その判定結果と前記深さ方向における前記頚動脈と頚静脈の位置関係に係る情報に基づき、前記第１の血管候補位置および前記第２の血管候補位置のいずれか一方を頚動脈の位置と決定するように構成された血管位置決定部と、決定した前記頚動脈の位置に基づき前記頚動脈に対して前記所定の計測を行う測定領域を設定するように構成された測定領域決定部とを備える。

本願の一実施形態に係る超音波診断装置、超音波診断装置の制御方法および超音波診断装置の制御器によれば、頚動脈に精度よく測定領域を設定することができる。

本発明の実施の形態１による超音波診断装置の概略ブロック図である。 本発明の実施の形態１による超音波診断装置のハードウエアの構成図である。 本発明の実施の形態１による超音波診断装置の測定領域設定部のブロック図である。 本発明の実施の形態１による超音波診断装置の動作フローチャートである。 本発明の実施の形態１による超音波診断装置の第１の特性値の算出方法の一例を説明する図である。 本発明の実施の形態１による超音波診断装置の第１の特性値の算出方法の一例を用いて頚動脈の血管中心を説明する図である。 本発明の実施の形態１による超音波診断装置の第１の特性値の算出方法の一例を用いて頚動脈の血管中心を説明する図である。 本発明の実施の形態２による超音波診断装置の測定領域設定部のブロック図である。 本発明の実施の形態２による超音波診断装置の動作フローチャートである。 本発明の実施の形態２による第２の特性値の算出方法を説明するための血管の断層画像である。 本発明の実施の形態２による超音波診断装置の第１の特性値の算出方法の一例を用いて頚動脈の血管中心を説明する図である。 本発明の実施の形態２による超音波診断装置の第１の特性値の算出方法の一例を用いて頚動脈の血管中心を説明する図である。 頚動脈の長軸断面の断層画像である。 本発明の実施の形態３による超音波診断装置の血管候補位置選定部および血管位置決定部の処理を説明する図である。 本発明の実施の形態４による超音波診断装置の測定領域設定部のブロック図である。 本発明の実施の形態４による超音波診断装置の血管候補位置選定部７２および血管位置決定部７３の処理を説明する図である。

本願発明者らは、特許文献１に開示された方法の特性を詳細に検討した。その結果、従来の超音波診断装置では、頚動脈と頚動脈に類似したパターンを有する頚動脈以外の組織が断層画像上に描出される受信信号が得られると、頚動脈以外の組織を頚動脈として誤検出し、誤った位置に測定領域が設定され、頚動脈の適切な位置には測定領域を精度良く設定できない場合があることが分かった。

本発明者は、上記のような場合でも、誤った位置に測定領域を設定することなく、測定領域を自動で精度良く設定することができる技術について鋭意検討を行い、新規な超音波診断装置を想到するに至った。本発明の一態様の概要は以下の通りである。

本発明の一態様に係る超音波診断装置は、圧電変換素子を有する超音波探触子と接続可能に構成され、頚動脈に対して所定の計測を行う超音波診断装置であって、前記超音波探触子から前記頚動脈を含む被検体に超音波を送信するための送信信号を生成するように構成された送信部と、前記超音波探触子が受信したエコー信号に基づき１枚の画像フレームに対応する複数の受信信号を取得するように構成された受信部と、前記超音波の送信方向である深さ方向の各位置における前記受信信号の信号強度または前記受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度に基づき、前記深さ方向において、最も血管らしさを示した位置を第１の血管候補位置と選定し、前記第１の血管候補位置よりも深い位置で最も血管らしさを示した位置を第２の血管候補位置として選定するように構成された血管候補位置選定部と、前記第１の血管候補位置および前記第２の血管候補位置における前記受信信号の信号強度または前記受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度に基づき、前記第２の血管候補位置に対応する組織が血管であるか否かを判定し、その判定結果と前記深さ方向における前記頚動脈と頚静脈の位置関係に係る情報に基づき、前記第１の血管候補位置および前記第２の血管候補位置のいずれか一方を前記頚動脈の位置と決定するように構成された血管位置決定部と、決定した前記頚動脈の位置に基づき前記頚動脈に対して前記所定の計測を行う測定領域を設定するように構成された測定領域決定部とを備える。

前記血管位置決定部は、前記第２の血管候補位置に対応する組織が血管であると判定すれば、前記第２の血管候補位置を前記頚動脈の位置と決定し、前記第２の血管候補位置に対応する組織が血管ではないと判定すれば、前記第１の血管候補位置を前記頚動脈の位置と決定してもよい。

超音波診断装置は、前記深さ方向における前記受信信号の信号強度または前記受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度を、予め備えた所定の基準パターンを用いてパターンマッチング処理を行うことで前記深さ方向の各位置における第１の特性値を算出するように構成された第１の特性値算出部を備え、前記血管候補位置選定部は、前記第１の特性値に基づき前記第１の血管候補位置および前記第２の血管候補位置を選定してもよい。

前記血管位置決定部は、前記第１の血管候補位置における第１の特性値および前記第２の血管候補位置における第１の特性値に基づき、前記第２の血管候補位置における組織が血管であるか否かを判定してもよい。

前記血管位置決定部は、前記第１の血管候補位置における第１の特性値に対する前記第２の血管位置候補位置における第１の特性値の比率または差分が、予め備えた所定の第１の条件を満たすか否かを判定し、前記比率または前記差分が、前記所定の第１の条件を満たせば、前記第２の血管候補位置における組織が血管であると判定し、前記所定の第１の条件を満たさなければ、前記第２の血管候補位置における組織が血管ではないと判定してもよい。

前記血管位置決定部は、前記第１の血管候補位置における第１の特性値に対する前記第２の血管位置候補位置における第１の特性値の比率または差分が、予め備えた所定の第２の条件および第３の条件を満たすか否かを判定し、前記比率または前記差分が、前記所定の第２の条件を満たせば前記第２の血管候補位置における組織が血管であると判定し、前記所定の第３の条件を満たせば、前記第２の血管候補位置における組織が血管ではないと判定してもよい。

超音波診断装置は、第２の特性値算出部をさらに備え、前記第２の特性値算出部は、前記比率または前記差分が、前記第２の条件および前記第３の条件のいずれも満たさなかった場合、前記第１の血管候補位置において、血管内腔に相当する位置の受信信号または受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度と、血管壁の前壁または後壁の少なくとも一方に相当する受信信号の信号強度または受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度とに基づき第２の特性値を算出してもよい。

前記血管位置決定部は、前記第２の特性値が予め備えた所定の第４の条件を満たすか否かを判定し、前記第２の特性値が前記第４の条件を満たせば、前記第１の血管候補位置に対応する組織は血管であると判定し、前記第４の条件を満たさなければ、前記第１の血管候補位置に対応する組織は血管ではないと判定してもよい。

前記所定の基準パターンは、前記受信信号の信号強度または前記受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度の前記深さ方向に沿って前記血管が示す信号強度パターンに基づき設定されていてもよい。

前記信号強度パターンは、前記深さ方向に沿って前記血管の前壁、血管内腔および後壁が示す信号強度パターンであってもよい。

前記血管候補位置選定部は、第５の条件として血管壁の前記受信信号の信号強度または前記受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度に基づき設定された所定の第５の閾値を備え、前記受信信号の信号強度または前記受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度を前記第５の閾値で閾値処理を行い、前記深さ方向において前記閾値処理により前記第５の閾値を超えた各々の位置に対し、第１の位置と前記第１の位置に隣接する第２の位置との距離を計測し、前記計測した距離のうち、最も距離が長い前記第１の位置および前記第２の位置間を第１の血管候補位置として選定し、前記第１の血管候補位置よりも深い位置で最も距離が長い前記第１の位置および前記第２の位置間を第２の血管候補位置として選定してもよい。

血管位置決定部は、第６の条件として血管内腔の前記受信信号の信号強度または前記受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度に基づき設定された所定の第６の閾値を備え、前記第２の血管候補位置に相当する前記受信信号の信号強度または前記受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度を前記第６の閾値で閾値処理を行い、前記第６の閾値を下回った前記受信信号の信号強度または前記受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度の深さ方向の距離に基づき前記第２の血管候補位置が血管であるか否かを判定してもよい。

前記受信信号から所定の処理が行われた信号は、前記受信信号の信号強度に対応した信号強度を示す信号であってもよい。

前記受信信号から所定の処理が行われた信号は、前記受信信号の信号強度に基づき変換された輝度信号または、前記受信信号から前記輝度信号を生成する過程の信号であってもよい。

超音波診断装置は、前記所定の計測として、前記測定範囲内の受信信号に基づきＩＭＴ計測を行うように構成されたＩＭＴ計測部をさらに備えていてもよい。

本発明の一態様に係る超音波診断装置の制御方法は、圧電変換素子を有する超音波探触子と接続可能に構成され、頚動脈に対して所定の計測を行う超音波診断装置の制御方法であって、超音波を送信するための送信信号を生成する工程Ａと、前記超音波探触子が受信した、前記頚動脈を含む被検体からの前記超音波のエコー信号に基づき１枚の画像フレームに対応する複数の受信信号を取得する工程Ｂと、前記超音波の送信方向である深さ方向の各位置における前記受信信号の信号強度または前記受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度に基づき、前記深さ方向において、最も血管らしさを示した位置を第１の血管候補位置と選定し、前記第１の血管候補位置よりも深い位置で最も血管らしさを示した位置を第２の血管候補位置として選定する工程Ｃと、前記第１の血管候補位置および前記第２の血管候補位置における前記受信信号の信号強度または前記受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度に基づき前記第２の血管候補位置に対応する組織が血管であるか否かを判定し、その判定結果と前記深さ方向における前記頚動脈と頚静脈の位置関係に係る情報に基づき、前記第１の血管候補位置および前記第２の血管候補位置のいずれか一方を前記頚動脈の位置と決定する工程Ｄと、決定した前記頚動脈の位置に基づき前記頚動脈に対して前記所定の計測を行う測定領域を設定する工程Ｅとを含む。

本発明の一態様に係る超音波診断装置の制御器は、圧電変換素子を有する超音波探触子と接続可能に構成され、頚動脈に対して所定の計測を行う超音波診断装置の制御器であって、前記超音波探触子から前記頚動脈を含む被検体に超音波を送信するための送信信号を生成するように構成された送信部と、前記超音波探触子が受信したエコー信号に基づき１枚の画像フレームに対応する複数の受信信号を取得するように構成された受信部と、前記超音波の送信方向である深さ方向の各位置における前記受信信号の信号強度または前記受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度に基づき、前記深さ方向において、最も血管らしさを示した位置を第１の血管候補位置と選定し、前記第１の血管候補位置よりも深い位置で最も血管らしさを示した位置を第２の血管候補位置として選定するように構成された血管候補位置選定部と、前記第１の血管候補位置および前記第２の血管候補位置における前記受信信号の信号強度または前記受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度に基づき前記第２の血管候補位置に対応する組織が血管であるか否かを判定し、その判定結果と前記深さ方向における前記頚動脈と頚静脈の位置関係に係る情報に基づき、前記第１の血管候補位置および前記第２の血管候補位置のいずれか一方を前記頚動脈の位置と決定するように構成された血管位置決定部と、決定した前記頚動脈の位置に基づき前記頚動脈に対して前記所定の計測を行う測定領域を設定するように構成された測定領域決定部とを備える。

以下に、本発明の実施の形態の一態様に係る超音波診断装置、超音波診断装置の制御方法および超音波診断装置の制御器について、図面とともに説明する。

（実施の形態１）
以下、実施の形態１による超音波診断装置、超音波診断装置の制御方法および超音波診断装置の制御器について、図面を参照しながら説明する。

図１Ａは、本発明の実施の形態１における超音波診断装置の構成を示す概略ブロック図である。

実施の形態１の超音波診断装置１００は、制御器１とユーザインターフェース２とを備え、超音波探触子１０１および表示器１０２と電気的に接続可能に構成されている。この制御器１は、送信部３、受信部４、断層画像処理部５、心拍情報取得部６、測定領域設定部７、ＩＭＴ計測部８、表示処理部９および制御部１０を含んでいる。

図１Ｂに超音波診断装置１００のハードウエア構成の一例を示す。ハードウエアの観点では、超音波診断装置１００は、例えば、パルサー５３、ＡＤコンバーター５５、増幅器５４、送信ビームフォーマー５６、受信ビームフォーマー５７、画像処理器５８、断層画像処理器５９、心電計６０、メモリ６１および演算処理器６２によって構成される。超音波探触子１０１は超音波を送受信する複数の圧電変換素子５１を含み、パルサー５３、ＡＤコンバーター５５および増幅器５４は、圧電変換素子５１の数に対応して複数用意される。メモリ６１には、図１Ａに示す各構成要素の機能を実現するため手順を規定したプログラム、および、各構成要素を所定の手順で動作させることにより、超音波診断装置１００、超音波探触子１０１および表示器１０２を制御し、ＩＭＴ測定を行うための手順を規定したプログラムが記憶されている。これらのプログラムがメモリ６１から逐次読みだされ、演算処理器６２により実行される。

図１Ａに示す各構成要素は、図１Ｂに示すハードウエアを用いて構成される。送信部３は、パルサー５３および送信ビームフォーマー５６によって構成される。受信部４は、増幅器５４、ＡＤコンバーター５５および受信ビームフォーマー５７によって構成される。断層画像処理部５、心拍情報取得部６および表示処理部９はそれぞれ、断層画像処理器５９、心電計６０および画像処理器５８によって構成される。制御部１０は、演算処理器６２およびメモリ６１によって構成される。測定領域設定部７およびＩＭＴ計測部８の機能はソフトウエアによって実現される。具体的には、メモリ６１に記憶されたプログラムを演算処理器６２が実行することにより、測定領域設定部７およびＩＭＴ計測部８の機能が実現される。つまり、測定領域設定部７およびＩＭＴ計測部８は、演算処理器６２およびプログラムによって構成されているともいえる。

上述したハードウエアの構成は一例であって種々の改変が可能である。たとえば、断層画像処理部５および心拍情報取得部６の機能は、ソフトウエアにより実現してもよい。また、送信ビームフォーマー５６および受信ビームフォーマー５７の機能をソフトウエアにより実現してもよい。演算処理器６２、メモリ６１および画像処理器５８を含むパソコンをこれらのハードウエアの換わりに用いてもよい。

また、制御器１の各機能ブロックについて、各々の機能ブロックの一部又は全部の機能を典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現することもできる。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。なお、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサー（ＲｅＣｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｌｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を利用してもよい。

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。

上述したように超音波探触子１０１は、複数の圧電変換素子５１を有し、この圧電変換素子５１それぞれが後述する送信部３からの送信電気信号を超音波へと変換し、超音波ビームを生成する。したがって、操作者は、被計測物である被検体表面に超音波探触子１０１を配置することで、被検体内部に超音波ビームを照射することができる。そして、超音波探触子１０１は、被検体内部からの反射超音波であるエコー信号を受信し、複数の圧電変換素子でそのエコー信号を受信電気信号へと変換して受信部４に供給する。

なお、実施の形態１においては、超音波探触子１０１は、複数の圧電変換素子５１が一次元方向に配列された超音波探触子１０１を例に説明するが、本発明はこれに限定されない。例えば、複数の圧電変換素子が２次元に配列された超音波探触子１０１や一次元方向に配列された複数の圧電変換素子が揺動する超音波探触子１０１などを用いることも可能である。また、超音波探触子１０１は、制御部１０の制御に基づき、送信部３は、超音波探触子１０１が使用する圧電変換素子の選択、圧電変換素子に電圧を与えるタイミングや電圧の値を個々に変化させることによって、送信する超音波ビームの照射位置や照射方向を制御することができる。

また、超音波探触子１０１は、後述する送信部３や受信部４の一部の機能を含んでいてもよい。例えば、超音波探触子１０１は、送信部３から出力された送信電気信号を生成するための制御信号（以下、「送信信号」とする。）に基づき、超音波探触子１０１内で送信電気信号を生成し、この送信信号を圧電変換素子により超音波に変換するとともに、受信したエコー信号を受信電気信号に変換し、超音波探触子１０１内で受信電気信号に基づき後述する受信信号を生成するように構成されていてもよい。

ユーザインターフェース２は、操作者から入力を受け取り、操作者の入力に基づく指令を超音波診断装置１００、具体的には、制御器１の制御部１０に出力する。

送信部３は、少なくとも送信部３で送信信号を生成し、超音波探触子１０１に超音波ビームを送信させる送信処理を行う。一例として、送信部３は、圧電変換素子５１を有する超音波探触子１０１から超音波ビームを送信するための送信信号を生成する送信処理を行い、この送信信号に基づき超音波探触子１０１に対して所定のタイミングで発生する高圧の送信電気信号を供給することで、超音波探触子１０１の圧電変換素子を駆動させる。これにより、超音波探触子１０１は、送信電気信号を超音波へと変換することで、被計測物である被検体に超音波ビームを照射することができる。

受信部４は、少なくとも受信部４がエコー信号に基づく受信信号を取得する処理を行う。一例として、受信部４は、超音波探触子１０１で変換された受信電気信号を増幅してＡ／Ｄ変換を行うことで受信信号を生成するとともに、各圧電変換素子で受信されたエコー信号に適切な遅延を与えて加算することで定められた位置または方向からの超音波のみを検出する。そして、送信部３による送信処理及び受信部４による受信処理を行うことで１枚の画像フレームに対応する複数の受信信号を取得し、これを繰り返し連続して行うことで複数の画像フレームに対応する複数の受信信号で取得する。そして、これら受信信号は、断層画像処理部５、測定領域設定部７およびＩＭＴ計測部８へ供給される。

なお、この受信信号は、例えば、超音波探触子１０１の振動子が配列された一次元方向（以下、配列方向とする。）と超音波の送信方向（以下、深さ方向とする。）からなる複数の信号からなり、各信号はエコー信号の振幅から変換された電気信号をＡ／Ｄ変換したデジタル信号を意味する。

断層画像処理部５は、一般的な超音波診断装置と同様の構造を備える。図示はしていないが、断層画像処理部５は、例えば各種フィルタ、検波器、対数増幅器、走査変換器、およびその他の信号／画像処理器などを含み、主に受信信号の振幅を解析して、被検体の内部構造が画像化されたデータ（以下、Ｂモード画像データとする。）を生成する。このＢモード画像データは、表示器１０２に表示するためのデータであって、主に受信信号の信号強度に応じた輝度信号へと変換し、その輝度信号を直交座標系に対応するように座標変換を施した画像信号である。受信信号はデジタル化されているため、受信信号の信号強度に応じた輝度信号への変換は、上述したハードウエアによらず、ソフトウエアによって実現してもよい。

心拍情報取得部６は、被検体から心拍同期信号を取得する。心拍情報取得部６は、例えば、心拡張末期を示すタイミングを取得する。心拍情報取得部６は、具体的には、心電計であって、Ｒ波のタイミングを心拍同期信号として測定領域設定部７およびＩＭＴ計測部８に出力する。なお、心拍情報取得部６は、心電計に限定されるものではなく、心音計を用いることも可能である。また、心拍情報取得部６は、例えば特許第４１８９４０５号に示すように、エコー信号、受信信号または超音波画像から取得する構成であってもよい。この場合、心拍情報取得部６の機能は、ソフトウエアによって構成され得る。なお、心時相は、１心拍中における所定のタイミングであればよく、心拡張末期に限定されるものでもない。

心拍情報取得部６に心電計あるいは心音計を用いる場合、心拍情報取得部６は必ずしも超音波診断装置１００に内蔵されている必要はない。この場合、超音波診断装置１００は心拍情報取得部６を含んでおらず、分離された別の機器として心電計あるいは心音計を超音波診断装置１００に接続し、被検体からの心拍同期信号を取得するように構成されていてもよい。

測定領域設定部７は、図２に示すように第１の特性値算出部７１、血管候補位置選定部７２、血管位置決定部７３および測定領域決定部７４を含み、受信部４の出力である受信信号を解析して、ＩＭＴを求める血管壁を含む領域に測定領域を設定する。なお、実施の形態１においては、測定領域を設定するための受信信号は、心拍情報取得部６の出力である心拍同期信号のタイミングで取得する例で説明する。

第１の特性値算出部７１は、心拍同期信号のタイミングで取得した深さ方向における各位置の受信信号の信号強度に基づき第１の特性値を算出する。この第１の特性値は、後述の血管候補位置選定部７２が血管候補となる位置を選定するために用いる指標である。

第１の特性値は、受信信号そのものの信号強度に基づき算出してもよいし、受信信号に基づき所定の処理が行われた信号の信号強度に基づき算出してもよい。この受信信号に基づき所定の処理が行われた信号とは、受信信号の信号強度に対応した信号強度を示す信号のことである。この受信信号に基づき所定の処理が行われた信号の具体的例としては、輝度信号や輝度信号を生成する過程で所定の処理が行われた信号である。この輝度信号や輝度信号を生成する過程で所定の処理が行われた信号は、受信信号の信号強度に対応する。実施の形態１においては、理解を容易にするために第１の特性値を、受信信号に基づき所定の処理が行われた信号で説明を行い、その具体例として輝度信号に基づき算出された第１の特性値で説明を行う。

なお、図１に示す超音波診断装置１００は、受信部４から測定領域設定部７（第１の特性値算出部７１）が受信信号を受け取るように示している。しかし、第１の特性値算出部７１が、受信信号に基づき所定の処理が行われた信号を用いて第１の特性値を算出する場合、第１の特性値算出部７１は、その受信信号に基づき所定の処理が行われた信号が生成された機能ブロックから供給された信号に基づき第１の特性値を算出するように構成される。したがって、輝度信号に基づき第１の特性値を算出する構成である場合、図示していないが、第１の特性値算出部７１は、断層画像処理部５で生成された輝度信号を用いて第1の特性値を算出することとなる。

第１の特性値算出部７１は、予め所定の基準パターンを有し、深さ方向における輝度信号の信号強度に対し、基準パターンを用いた一般的なパターンマッチング処理を行うことで第１の特性値を算出する。この基準パターンは、深さ方向において浅い位置から深い位置に沿って現れる血管の前壁、血管内腔および後壁の順に現れる特徴的な輝度信号の信号強度パターンに基づき設定されたものである。

血管候補位置選定部７２は、第１の特性値算出部７１で算出した第１の特性値に基づき第１の血管候補位置と第２の血管候補位置とを選定する。なお、ここでいう血管位置とは、深さ方向における前壁、血管内腔および後壁を含む範囲の一部または全部のことをいい、血管候補位置とはその血管位置の候補となり得る位置のことである。実施の形態１では、血管位置における特定の位置である基準位置に基づき血管候補位置を選定している。

血管候補位置選定部７２の詳細な説明を次に行う。血管候補位置選定部７２は、取得した深さ方向における輝度信号から、深さ方向において、もっとも血管らしさを示す位置を第１の血管候補位置として選定する。また、血管候補位置選定部７２は、第１の血管候補位置よりも深い位置における輝度信号から、深さ方向の第１の血管候補位置よりも深い領域において、最も血管らしさを示した位置を第２の血管候補位置として選定する。

より詳細には、血管候補位置選定部７２は、深さ方向における輝度信号の信号強度に基づくパターンマッチング処理で、最も基準パターンにマッチした位置を基準位置として第１の血管候補位置を選定する。そして、血管候補位置選定部７２は、第１の血管候補位置よりも深い位置における輝度信号の信号強度の中から最も基準パターンにマッチした位置を基準位置として第２の血管候補位置を選定する。すなわち、血管候補位置選定部７２で選定される血管候補位置は、基準位置を基準として深さ方向に血管の前壁、血管内腔および後壁を含む範囲の一部または全部における所定の範囲を血管位置として選定する。

血管位置決定部７３は、第１の血管候補位置および第２の血管候補位置に基づき、頚動脈の位置を決定する。具体的には、血管位置決定部７３は、第１の血管候補位置および第２の血管候補位置の輝度信号の信号強度に基づき、第２の血管候補位置に対応する組織が血管であるか否かを判定する。そして、血管位置決定部７３は、その判定結果と深さ方向における頚動脈と頚静脈の位置関係に基づき、第１の血管候補位置および第２の血管候補位置から頚動脈の位置を決定する。より詳細な説明は、以下において行う。

測定領域決定部７４は、血管位置決定部７３において頚動脈の位置として出力された位置を基準に、ＩＭＴ測定を行う範囲を規定する測定範囲を決定する。具体的には、測定領域決定部７４は、例えば、被検体表面に配置された超音波探触子１０１の圧電変換素子の配列方向（音響線方向）および深さ方向において、それぞれの所定の長さを有する矩形の領域を画定するための情報、つまり所定の形状および大きさの領域に関する情報を格納している。所定の長さは、ユーザインターフェース２による操作者からの入力によって変更可能であってもよい。測定領域決定部７４は、血管位置決定部７３で決定された頚動脈の血管位置を基準として、矩形の領域を観測領域内に配置し、測定領域を決定する。したがって、頚動脈の後壁をＩＭＴ測定の対象とする場合には、所定の測定領域の深さ方向の長さは、頚動脈の後壁を含む値であることが好ましい。測定領域決定部７４は、決定した測定領域の情報をＩＭＴ計測部８へ出力する。

ＩＭＴ計測部８は、測定領域設定部７から出力される測定領域の情報に基づき、測定領域内にある受信信号を解析して、頚動脈の血管壁の内腔内膜境界および中膜外膜境界を検出し、その間の距離を計測することでＩＭＴを算出する。そして、ＩＭＴ計測部８は、算出された測定領域内の境界間の距離のうち、例えば、最大値（ｍａｘＩＭＴ）、または平均値（ｍｅａｎＩＭＴ）をＩＭＴ値として算出する。なお、具体的なＩＭＴの算出手順は、例えば、特許第４８２９９６０号などに記述された一般的な方法を用いることができる。なお、本実施形態では、ＩＭＴ計測を行うタイミングは、心拍情報取得部６の出力である心拍同期信号のタイミングとしている。

表示処理部９は、断層画像処理部５からのＢモード画像データを断層画像として表示する処理を行う。また、表示処理部９は、ＩＭＴ計測部８からのＩＭＴ測定結果を表示器１０２に表示する処理を行う。なお、表示処理部９は、表示器１０２に表示する断層画像の測定領域内の血流内膜境界および中膜外膜境界を強調表示する処理を行ってもよく、また、断層画像上に測定領域を示す画像を重畳表示する処理を行ってもよい。これらの処理に基づき、表示器１０２には、断層画像、ＩＭＴ測定結果等が表示される。

制御部１０は、ユーザインターフェース２の指令に応じて、超音波診断装置１００全体（制御器１内の各ブロック）を制御する。

以上の構成からなる超音波診断装置１００の具体的な動作を、操作者の操作も踏まえて、図３の動作フローチャートを用いて説明する。なお、断層画像処理部５での処理は、一般的な超音波診断装置と同様であるため説明を省略し、頚動脈の血管壁に測定領域を設定し、その測定領域内のＩＭＴを計測する動作について説明する。

ステップ１（Ｓ０１）では、超音波探触子１０１を被検体の頸部表面に配置し、送信部３および受信部４の処理により、頚動脈の長軸断面を含む受信信号を逐次取得する。そして、送信部３の送信処理および受信部４の受信処理により、１枚の画像フレームに対応する複数の受信信号を取得する。これを繰り返すことによって１心拍期間中における複数の画像フレームに対応する受信信号を取得する。

ステップ２（Ｓ０２）では、心拍情報取得部６が、被検体からの所定のタイミングの心拍同期信号を取得し、測定領域設定部７およびＩＭＴ計測部８に出力する。なお、ここでは、前述の通り、心拍情報取得部６は、心拍同期信号としてＲ波のタイミングを取得する。

ステップ３（Ｓ０３）では、第１の特性値算出部７１が、心拍同期信号のタイミングで取得した深さ方向における各位置の受信信号の信号強度または受信信号に基づき所定の処理が行われた信号に基づき、一般的なパターンマッチング処理により第１の特性値を算出する。なお、ここでは、上述の通り、第１の特性値算出部７１は、断層画像処理部５から出力された輝度信号をパターンマッチング処理することで第１の特性値を算出する。

第１の特性値の算出方法の一例を、図４を用いて以下に説明する。

図４（ａ）は頚動脈の長軸断面を含む断層画像であって、図４（ａ）中の縦方向が超音波を送信する方向である深さ方向、横方向が音響線方向（音響線の配列方向）を示している。また、図４（ｂ）は、図４（ａ）で示した断層画像の深さ方向のそれぞれの位置において、所定の範囲の音響線方向の輝度信号を平均化した平均輝度信号を示す図である。第１の特性値算出部７１は、この平均輝度信号を用いて第１の特性値を算出する。

図４（ｃ）は、血管位置を検出するための基準パターンである。頚動脈の長軸断面の断層画像は、図４（ａ）から理解されるように、深さ方向に沿って浅い位置から深い位置にかけて順に前壁２０１、血管内腔２０６、後壁２０２の順に表示される。この場合、図４（ｂ）から理解されるように、前壁２０１に対応する平均輝度信号は、他の深さ位置における平均輝度信号よりも相対的に強く現れる。そして、血管内腔２０６の平均輝度信号は、他の深さ位置における平均輝度信号よりも相対的に弱くなる。後壁２０２に対応する平均輝度信号は、前壁２０１と同様に他の深さ位置における平均輝度信号よりも相対的に強くなる。これは、深さ方向における血管の特徴的な輝度信号の強度パターンである。

この基準パターンは、図４（ｃ）に示すように、上記のように深さ方向における浅い位置から深い位置にかけて現れる前壁２０１、血管内腔２０６、後壁２０２の頚動脈の特徴的な頚動脈の平均輝度信号の強度パターンに対応している。なお、頚動脈の平均輝度信号の強度パターンに対応するため、図４（ｃ）で示すような基準パターンを用いているが、この基準パターンは、第１の特性値の算出に用いる信号（すなわち、受信信号や受信信号に基づき所定野処理が行われた信号）の頚動脈特有の強度パターンに応じて、適宜変更してもよい。

そして、図４（ｂ）に示す平均輝度信号のそれぞれの深さ位置に対して、図４（ｃ）の基準パターンを用いたパターンマッチングを行うと、図４（ｄ）に示すマッチング係数が求められる。このマッチング係数が、第１の特性値である。パターンマッチングは、基準パターンの深さ方向の中心を平均輝度信号の深さ方向に設定された複数の計測点のそれぞれに一致させ、マッチング係数を求める。求めたマッチング係数を移動加重平均することによって、深さ方向の第１の特性値曲線を作成してもよい。

ステップ４（Ｓ０４）は、血管候補位置選定部７２が、第１の特性値に基づき、第１の血管候補位置と第２の血管候補位置を選定する。

ステップ３（Ｓ０３）で求めた第１の特性値（マッチング係数）は、基準パターンにマッチした部分ほど大きな値を示す。すなわち、基準パターンにマッチするほど、その位置が血管らしさを示している位置と評価されるため、血管候補位置選定部７２は、そのマッチした位置を血管候補位置として選定することができる。なお、実施の形態１では、血管候補位置選定部７２が、最も基準パターンにマッチした位置を基準位置として第１の血管候補位置を選定し、第１の血管候補位置よりも深い位置において最も基準パターンにマッチした位置を基準候補として第２の血管候補位置を選定する構成で説明する。従って、図４（ｃ）で示した基準パターンを用いた場合、血管候補位置選定部７２が選定する基準位置は、血管内腔に相当する特定の位置である。

一方、例えば、図４（ｃ）の基準パターンの正負を逆にした基準パターンを用いた場合、上記の説明とは逆に、第１の特性値が最小となる深さを血管候補位置として求めることができる。すなわち、この場合、最も基準パターンにマッチしなかった深さ位置が、頚動脈の血管位置となる。本願においては、血管の前壁、血管内腔および後壁の前記信号強度に対応した基準パターンの正負を逆にした基準パターンを用いた場合にも、第一の特性値が小さい値を示す部分ほど、「マッチした」と言うこととする。

ステップ４（Ｓ０４）を詳述する。血管候補位置選定部７２は、まず、図４（ｄ）の第１の特性値の極大点の中から最も大きい値を示す極大点に対応する深さ位置を基準位置として第１の血管候補位置を選定する。そして、第１の血管候補位置より深い位置に現れる極大点の中で最も大きい値を示す極大点に対応する深さ位置を、基準位置として第２の血管候補位置を選定する。

このように血管候補位置選定部７２が、第１の血管候補位置と第２の血管候補位置とを選定する理由を以下に説明する。

本来であれば、上述の通り基準パターンにマッチした部分は、血管らしさを示す位置と評価される。それゆえ、最も基準パターンにマッチした位置を基準として、一般的な深さ方向における血管の太さ（すなわち、深さ方向における前壁から後壁までの距離）を含む範囲を頚動脈の位置として決定することができる。しかしながら、断層画像上に頚動脈と頚静脈とが表示される画像フレームの受信信号が得られた場合、頚静脈も頚動脈と同じ血管であるがゆえに、同じような血管の特徴的な輝度信号の強度パターンを示してしまう。その結果、頚静脈を頚動脈の位置として誤検出してしまう場合がある。それゆえ、血管候補位置選定部７２が第１の血管候補位置と第２の血管候補位置とを選定し、後述するステップの処理により、頚動脈の位置を決定する。

ステップ５（Ｓ０５）では、血管位置決定部７３が、第１の血管候補位置と第２の血管候補位置とから頚動脈の位置を決定する。具体的には、図５および図６を用いて説明する。

図５（ａ）は、頚動脈および頚静脈が表示された断層画像であり、この断層画像の平均輝度信号に基づき（図５（ｂ））、所定の基準パターン（図５（ｃ））を用いてパターンマッチングを行うことにより、図５（ｄ）に示す第１の特性値を取得している。一方、図６（ａ）は、断層画像上に頚動脈のみが表示された画像であり、この断層画像の平均輝度信号に基づき（図６（ｂ））、図５（ｃ）と同じ所定の基準パターン（図６（ｃ））を用いてパターンマッチングをすることにより、図６（ｄ）に示す第１の特性値を取得している。

図５（ｄ）から理解されるように、第１の特性値の極大点の中から最も大きい値を示す極大点が第１の血管候補位置３０１の基準位置であり、第１の血管候補位置３０１より深い位置において、最も大きい値を示す極大点が第２の血管候補位置３０２の基準位置となる。

血管位置決定部７３は、第１の血管候補位置３０１および第２の血管候補位置３０２のいずれが頚動脈の位置であるかを、第１の血管候補位置３０１における基準位置の第１の特性値に対する第２の血管候補位置３０２における基準位置の第１の特性値の比率に基づいて決定する。

具体的には、血管位置決定部７３は、第１の条件として所定の第１の閾値を保持している。第１の閾値はたとえば０．９である。血管位置決定部７３は、第１の血管候補位置３０１における基準位置の第１の特性値に対する第２の血管候補位置３０２における基準位置の第１の特性値の比率を求め、この比率が第１の閾値以上（図５（ｄ）中には「僅差」と表示している。）であれば、第２の血管候補位置に対応する組織は、血管であると判定する。そして、血管位置決定部７３は、その判定結果に基づき第１の血管候補位置は頚静脈の位置であり、第２の血管候補位置は頚動脈の位置であると決定する。一方、比率が、第１の閾値より小さければ、血管位置決定部７３は、第２の血管候補位置に対応する組織は、血管以外の組織と判定し、第１の血管候補位置が頚動脈の位置であると決定する。

このように頚動脈の位置を決定する理由は以下の通りである。生体における頚動脈および頚静脈の位置の関係上、断層画像上には、必ず深さ方向において、相対的に浅い位置に頸静脈が現れ、相対的に深い位置に頚動脈が現れる。また、頚動脈も頚静脈も同じ血管であるので、算出した第１の特性値は、ほぼ近似した値を示す。したがって、上述のとおり、第１の血管候補位置３０１における基準位置の第１の特性値に対する第２の血管候補位置３０２における基準位置の第１の特性値の比率が１に近ければ（２つの第１の特性値が「僅差」）両者は血管であるといる。また、生体の頚動脈と頚静脈の位置関係を考慮すると第２の血管候補位置を頚動脈の位置と決定することができる。

図５（ｄ）では、頚動脈の位置に対応する第１の特性値が、頚静脈の位置に対応する第１の特性値より小さい場合で示した。しかし、断層画像上に頚動脈と頚静脈とが表示される画像フレームの受信信号が得られた場合には、頚動脈の位置に対応する第１の特性値が、頚静脈の位置に対応する第１の特性値より大きい場合もある。この場合においても、上記方法によると、取得した第１の特性値の中で最も大きい値を示す極大点に対応する深さ位置を基準位置として第１の血管候補位置を選定し、第１の血管候補位置よりも深い位置に現れる極大点の中で最も大きい値を示す極大点に対応する深さ位置を基準位置として第２の血管候補位置として選定するので、頚動脈より上にある頚静脈の位置が第１および第２の血管位置の候補となることはない。その結果、血管候補位置選定部７２は、筋肉層等の血管以外の他の組織を第２の血管候補位置として選定することとなる。この場合、第２の血管候補位置の第１の特性値は第１の血管候補位置の第１の特性値と比べて小さくなり、２つの第１の特性値の比率は第１の閾値よりも小さくなる。よって、血管位置決定部７３は、第２の血管候補位置に対応する組織は、血管以外の組織と判定し、第１の血管候補位置が頚動脈の位置であると決定する。よって、血管候補位置選定部７２は、適切に頚動脈の位置を決定することができる。

一方、図６のように断層画像上に頚動脈のみが表示される場合、図６（ｄ）から理解されるように、第１の特性値の極大点の中から最も大きい値を示す極大点が第１の血管候補位置３０３の基準位置であり、第１の血管候補位置３０３より深い位置において、最も大きい値を示す極大点が第２の血管候補位置３０４の基準位置となる。この場合、頚動脈より深い位置にさらに血管は存在しないため、第２の血管候補位置は、筋肉層等の血管以外の他の組織に設定される。

血管位置決定部７３は、第１の血管候補位置３０３の第１の特性値に対する第２の血管候補位置３０４の第１の特性値の比率を求め、第１の閾値と比較する。図６（ｄ）に示すように、第１の血管候補位置３０１における基準位置の第１の特性値に対する第２の血管候補位置３０２における基準位置の第１の特性値の比率が、第１の閾値未満（図６（ｄ）中には「僅差ではない」と表示している。）であるため、血管位置決定部７３は、第２の血管候補位置に対応する組織は、血管以外の組織と判定し、第１の血管候補位置を頚動脈の位置として決定する。

このように、断層画像上に頚動脈のみが表示される場合には、第１の血管候補位置および第２の血管候補位置の基準位置における第１の特性値に大きな乖離が生じるため、第２の血管候補位置は、血管の位置ではないと判定され、第１の血管候補位置を頚動脈の位置と決定できる。

なお、血管位置決定部７３が保持する第１の閾値は、第１の特性値を算出する受信信号または受信信号に基づく信号、パターンの形状、振幅の大きさ、パターン長といった基準パターンの種類に応じて、適宜設定することができる。

また、実施の形態１においては、血管位置決定部７３は、第１の血管候補位置３０１における基準位置の第１の特性値に対する第２の血管候補位置３０２における基準位置の第１の特性値の比率に基づき、頚動脈の血管候補を決定するように構成されていた。しかし、本発明はこれに限定されず、例えば、第１の血管候補位置の基準位置の第１の特性値と第２の血管候補位置の基準位置の第１の特性値との差分を求め、差分が第１の閾値よりも大きいか否か基づいて頚動脈の血管候補を決定するように構成されていてもよい。

ステップ６（Ｓ０６）では、測定領域決定部７４が、血管位置決定部７３で決定した頚動脈の位置を基準に、あらかじめ格納されていた所定の形状および大きさの領域に関する情報を用い、観測領域内に所定の範囲の測定領域を配置することで血管壁を跨ぐように測定領域を設定する。

具体的には、頚動脈の太さは４〜１０ｍｍ程度、ＩＭＴは最大５ｍｍ程度であるから、上端を決定した頚動脈の基準位置とし、あらかじめ決められた縦方向の長さを、例えば１０ｍｍ程度として、測定領域を設定すればよい。または、決定した頚動脈の位置から深さ方向に向けて閾値処理やパターンマッチングなどを用いて血管壁を検出し、その位置からあらかじめ決められた距離、例えば１ｍｍ程度だけ浅い方向を上端とし、あらかじめ決められた高さ、例えば６ｍｍ程度の測定領域を設定すればよい。

ステップ７（Ｓ０７）では、ＩＭＴ計測部８が、設定した測定領域に基づき、測定領域内のＩＭＴ計測を行う。例えば、測定領域内のＩＭＴの最大厚（ｍａｘＩＭＴ）や平均厚（ｍｅａｎＩＭＴ）をＩＭＴ値として確定する。

以上のように、実施の形態１で示した本発明の超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法は、断層画像に頚動脈および頚静脈の両方が含まれる場合であっても、頚動脈を含む測定領域をより精度よく決定することができる。

（実施の形態２）
以下、実施の形態２による超音波診断装置、超音波診断装置の制御方法および超音波診断装置の制御器について、図面を参照しながら説明する。実施の形態２の超音波診断装置は、頚動脈のＩＭＴを測定するためにより精度良く測定領域が設定可能である。

本実施の形態の超音波診断装置は、実施の形態１とは異なる構成を有する測定領域設定部７を備えている。その他の構成要素は実施の形態１と同一であるため、主として測定領域設定部７を説明する。測定領域設定部７は、図７に示すように第１の特性値算出部７１、血管候補位置選定部７２、血管位置決定部７６、測定領域決定部７４および第２の特性値算出部７５を含む。

第１の特性値算出部７１、血管候補位置選定部７２および測定領域決定部７４は、実施の形態１の超音波診断装置と同様に構成されている。

第２の特性値算出部７５は、第１の血管候補位置の血管内腔に相当する位置の受信信号の信号強度または受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度と、血管壁に相当する位置の受信信号の信号強度または受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度とに基づき、第２の特性値を算出する。具体的には、第１の血管候補位置の基準位置と、深さ方向において第１の血管候補位置の基準位置から所定の距離だけ離れた位置とにおける、受信信号の信号強度または受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度の比あるいは差を第２の特性値として算出する。なお、ここでは実施の形態１同様、第２の特性値算出部７５は、輝度信号を用い、第１の血管候補位置の基準位置の輝度と、深さ方向において第１の血管候補位置の基準位置から所定の距離だけ離れた位置の輝度とのコントラスト比を第２の特性値として算出する。第２の特性値算出部７５は、２つの位置におけるコントラストの差を第２の特性値として算出してもよい。

また、ここでいう深さ方向において第１の血管候補位置の基準位置から所定の距離離れた位置とは、深さ方向において、第１の血管候補位置を血管内腔の中心とした場合における血管壁に相当する位置である。この所定の距離は、頚動脈の太さが一般的４ｍｍ〜１０ｍｍ程度、ＩＭＴが最大５ｍｍ程度であるため、これを基準に設定することができる。

血管位置決定部７６は、実施の形態１と同様、第１の血管候補位置３０１の基準位置の第１の特性値に対する第２の血管候補位置３０２の基準位置の第１の特性値の比率に基づき、頚動脈の位置を決定する。血管位置決定部７６は、第１の閾値に代えて、第２、第３及び第４の閾値を保持している。実施の形態１では、求めた比率を所定の第１の閾値と比較することによって頚動脈の位置を決定していたが、実施の形態２は、求めた比率と、第２および第３の条件である第２および第３の閾値を用いて、頚動脈の位置を決定する。

また、血管位置決定部７６は、求めた比率と、所定の第２の閾値および所定の第３の閾値を用いて、頚動脈の血管位置を決定できなかった場合、第２の特性値と第４の条件である第４の閾値とを用いて頚動脈の位置を決定する。

以上の構成からなる超音波診断装置１００の具体的な動作を、操作者の操作も踏まえて、図８の動作フローチャートを用いて説明する。なお、実施の形態１と同様、断層画像処理部５での処理は、一般的な超音波診断装置と同様であるため説明を省略し、頚動脈の血管壁に測定領域を設定し、その測定領域内のＩＭＴを計測する動作を説明する。

また、本実施の形態における、ステップ１（Ｓ１０１）〜ステップ４（Ｓ１０４）、ステップ６（１０６）およびステップ７（１０７）は、それぞれ実施の形態１で説明した図３のステップ１（Ｓ０１）〜ステップ４（Ｓ０４）、ステップ６（０６）およびステップ７（０７）に対応し、これらステップと同様であるので説明を省略する。

ステップ５（Ｓ１０５）では、血管位置決定部７６が、第２の閾値と第３の閾値を用いて、第１の血管候補位置と第２の血管候補位置から頚動脈の位置を決定する。ここで、第２の閾値は、実施の形態１の第１の閾値より大きな値であって、第１の血管候補位置の第１の特性値に対する第２の血管候補位置の第１の特性値の比率が、第２の閾値以上であれば、実験的にほぼ確実に第２の血管候補位置に対応する組織が血管であると決定できる値に設定されている。また、第３の閾値は、実施の形態１の第１の閾値よりも小さい値であって、第１の血管候補位置の第１の特性値に対する第２の血管候補位置の第１の特性値の比率が、第３の閾値以下であれば、実験的にほぼ確実に第２の血管候補位置に対応する組織が血管でないと決定できる値に設定されている。

まず、実施の形態１と同様、血管位置決定部７６は、第１の血管候補位置と第２の血管候補位置のいずれが頚動脈の位置であるかを、第１の血管候補位置の基準位置における第１の特性値に対する第２の血管候補位置の基準位置における第１の特性値の比率により決定する。すなわち、第１の血管候補位置の基準位置における第１の特性値に対する第２の血管候補位置の基準位置における第１の特性値の比率を求める。比率が、第２の閾値以上であれば、第２の血管候補位置に相当する組織は血管であるので、頚動脈と頚静脈の位置関係により、血管位置決定部７６は第２の血管候補位置が頚動脈の位置と決定する。

この場合（図８の「Ｙｅｓ」の場合）、ステップ６（Ｓ１０６）に移行し、実施の形態１と同様、ステップ６（Ｓ１０６）で測定領域を設定し、ステップ７（Ｓ１０７）で測定領域内のＩＭＴ計測が行われる。

また、第１の血管候補位置の第１の特性値に対する第２の血管候補位置の第１の特性値の比率が、第３の閾値以下であれば、血管位置決定部７６は第１の血管候補位置を頚動脈の位置として決定する。求めた比率が第３の閾値以下であれば、第２の血管候補位置に対応する組織が血管ではないため、頚動脈と頚静脈の位置関係から、第１の血管候補位置を頚動脈の位置として決定することができるからである。

この場合も（図８の「Ｙｅｓ」の場合）、ステップ６（Ｓ１０６）に移行し、実施の形態１と同様、ステップ６（Ｓ１０６）で測定領域を設定し、ステップ７（Ｓ１０７）で測定領域内のＩＭＴ計測が行われる。

一方、第１の血管候補位置の基準位置における第１の特性値に対する第２の血管候補位置の基準位置における第１の特性値の比率が、第３の閾値より大きく、第２の閾値未満であれば、第１の特性値だけでは第２の血管候補位置に対応する組織が血管であるか否か判定できず、頚動脈の位置を正しく決定することができない。よって、この場合（図８の「Ｎｏ」の場合）、ステップ９（Ｓ１０９）に進む。

ステップ９（Ｓ１０９）では、第２の特性値算出部７５が、第２の特性値を算出する。第２の特性値の算出方法の一例を、図９を用いて具体的に説明する。

図９は、第１の血管候補位置に対応する組織の断層画像である。図９は、第１の血管候補位置が血管である場合を示している。

まず、第１の血管候補位置において基準位置の輝度を求めるために、第２の特性値算出部７５は、深さ方向において血管内腔に収まるように所定の範囲（以下、血管候補位置の所定の範囲３０５という。）を設定する。そして、音響線方向の輝度信号を平均化した平均輝度信号を、第１の血管候補位置の所定の範囲３０５内において平均することによって、第１の血管候補位置における基準位置の輝度（平均輝度信号の深さ方向の平均輝度信号）を算出する。頚動脈は一般的に太さが４ｍｍ〜１０ｍｍ程度、ＩＭＴが最大５ｍｍ程度であるため、これに基づいて血管候補位置の所定の範囲３０５を適宜設定することができる。

一方、第１の血管候補位置に対応する血管壁の輝度を求めるために、深さ方向において、血管壁（前壁２０１、後壁２０２の少なくともいずれか一方）内に収まるように所定の範囲（以下、血管壁の所定の範囲３０６という。）を設定する。そして、音響線方向の輝度信号を平均化した平均輝度信号を、血管壁の所定の範囲３０６内において平均することによって、第１の血管候補位置に対応する血管壁の輝度（平均輝度信号の深さ方向の平均輝度信号）を算出する。この場合も、上述の一般的な頚動脈の太さ、ＩＭＴの情報と、血管候補位置に基づき、血管壁の所定の範囲３０６を適宜設定することができる。

次に、算出した第１の血管候補位置の輝度およびその位置に対応する血管壁の輝度からその比率であるコントラスト比を第２の特性値として算出し、その結果を血管位置決定部７６に出力する。なお、ここではコントラスト比を算出する構成を示したが、算出した第１の血管候補位置の輝度とその血管に対応する血管壁の輝度との差分であるコントラストを算出する構成であってもよい。

ステップ１０（Ｓ１１０）は、血管位置決定部７６が、第４の閾値を用いて、第２の特性値に基づき、第１の血管候補位置と第２の血管候補位置とから頚動脈の位置を決定する。この第４の閾値は、血管内腔と血管壁の輝度のコントラスト比は、血管以外の他の組織と比較して大きいことを利用して適宜設定されるものであって、第１の血管候補位置における第２の特性値が、第４の閾値以上であれば、第１の血管候補位置を実験的にほぼ確実に血管と判定することができる値に設定する。

血管位置決定部７６は、算出した第２の特性値が、第４の閾値以上であれば、血管内腔と血管壁の輝度のコントラスト比は、血管以外の他の組織と比較して大きいことから、第１の血管候補位置に対応する組織は血管（すなわち、頚静脈）であると判定し、頚動脈と頚静脈の位置関係から、第２の血管候補位置を頚動脈の位置として決定する。一方、血管位置決定部７６は、算出した第２の特性値が、第４の閾値未満であれば、第１の血管候補位置に対応する組織が血管であるか否か判定できないため、この場合最も第１の特性値が大きい第１の血管候補位置を頚動脈の位置として決定し、ステップ６（１０６）へ移行する。

その後、実施の形態１と同様、ステップ６（Ｓ１０６）で測定領域を設定し、ステップ７（Ｓ１０７）で測定領域内のＩＭＴ計測が行われる。

次に、本実施の形態による超音波診断装置の制御方法において、第１の血管候補位置の基準位置における第１の特性値に対する第２の血管候補位置の基準位置における第１の特性値の比率が、第３の閾値より大きく、第２の閾値未満の場合、上述の手順によって、頚動脈に対してより精度良く測定領域が設定できる理由を図１０および図１１を用いて説明する。

図１０および図１１は、それぞれ、第１の血管候補位置の基準位置における第１の特性値に対する第２の血管候補位置の基準位置における第１の特性値の比率が、第３の閾値より大きく、第２の閾値未満である場合の一例である。この場合、血管位置決定部７６は、第２の血管候補位置に対応する組織が血管であるか否か判定できないので、頚動脈の位置が、第１の血管候補位置か第２の血管候補位置かを決定できない。そのため、血管位置決定部７６は、第２の特性値を用いて頚動脈の位置を決定する。

まず、図１０の例について説明する。図１０（ａ）は断層画像上に頚動脈および頚静脈が表示された画像であり、図１０（ｂ）はこの断層画像の深さ方向における平均輝度信号に基づく強度分布であり、図１０（ｃ）は前述同様の基準パターンを用いて移動平均加算することにより得た第１の特性値であり、図１０（ｄ）は第２の特性値を示している。上述したように、第２の特性値は、の第１の血管候補位置の基準位置においてのみ求めればよいが、図１０（ｄ）には、深さ方向の各位置で求めた値（分布）を示している。

図１０（ｃ）に示すように、第１の血管候補位置の第１の特性値に対する第２の血管候補位置の第１の特性値の比率が、実施の形態１で用いた第１の閾値未満ではあるが、その第１の閾値に近い値であった場合（図１０（ｃ）には「やや僅差」と表示している）を考える。断層画像上に頚動脈および頚静脈が表示されているため、第１の血管候補位置および第２の血管候補位置はそれぞれ頚動脈および頚静脈にある。

本来であれば、頚動脈、頚静脈ともに同じ血管であるため、第１の特性値は、僅差でなければならない。しかし、図１０の示す例のように、頚静脈の血管壁と血管内腔の輝度のコントラスト比が、頚動脈の血管壁と血管内腔の輝度のコントラスト比より顕著に良かった場合、第１の血管候補位置の第１の特性値が、相対的に高くなってしまう。これにより、第１の血管候補位置の第１の特性値と第２の血管候補位置の第１の特性値とに大きな差がでてしまう。よって、断層画像中（図１０（ａ））に頚動脈と頚静脈とが表示されていたとしても、頚静脈の位置である第１の血管候補位置を頚動脈の位置と誤検出してしまう可能性がある。

しかし、断層画像に表示される血管の血管内腔と血管壁の輝度のコントラスト比は、血管以外の他の組織と比較して大きい。このため、第２の特性値が第４の閾値以上であれば、第１の血管候補位置は血管であり、第１の血管候補位置も第２の血管候補位置も共に血管の位置を検出していると判断でき、頚動脈と頚静脈の位置関係から、第２の血管候補位置を頚動脈の位置として決定することができる。

次に、図１１の例について説明する。図１１（ａ）は断層画像上に頚動脈のみが表示され、全体的に多重エコーによるものと思われるノイズの多い画像である。図１１（ｂ）はこの断層画像の深さ方向における平均輝度信号に基づく強度分布であり、図１０（ｃ）は前述同様の基準パターンを用いて移動平均加算することにより得た第１の特性値であり、図１０（ｄ）は第２の特性値を示している。

図１１（ｃ）に示すように、第１の血管候補位置の基準位置における第１の特性値に対する第２の血管候補位置の基準位置における第１の特性値の比率が、実施の形態１で用いた第１の閾値以上ではあるが、その第１の閾値に近い値であった場合（図１１（ｃ）には「やや僅差」と表示している）を考える。断層画像上に頚動脈のみが表示されているため、第１の血管候補位置は頚動脈にあり、第２の血管候補位置は頚動脈以外の組織にある。

本来であれば、頚動脈と筋肉組織等の頚動脈以外の組織とは、組織が異なることから、第１の血管候補位置と第２の血管候補位置の基準位置における第１の特性値は、僅差ではない。しかし、図１１に示す例のように、頚動脈全体あるいは内腔にノイズがのることにより、本来、頚動脈の位置である第１の血管候補位置の基準位置における第１の特性値が、相対的に低くなってしまう。これにより、第１の血管候補位置の基準位置における第１の特性値と第２の血管候補位置の基準位置における第１の特性値とが、僅差となってしまう。よって、断層画像中（図１１（ａ））に頚静脈が表示されていなかったとしても、第２の血管候補位置を頚動脈の位置と誤検出してしまう可能性がある。

しかし、算出した第２の特性値が第４の閾値未満であれば、第２の血管候補位置に対応する組織が血管であるか否か判定できないため、最も第１の特性値が大きい第１の血管候補位置はノイズののった血管であると判定し、第１の血候補補位置を頚動脈の位置として決定する。

このように、実施の形態２で示した本発明の超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法によれば、断層画像に頚動脈および頚静脈の両方が含まれる場合であっても、頚動脈に対し、より精度よく測定領域を設定することができる。

（実施の形態３）
以下、実施の形態３による超音波診断装置、超音波診断装置の制御方法および超音波診断装置の制御器について、図面を参照しながら説明する。

実施の形態１の超音波診断装置では、血管候補位置選定部７２が、第１の特性値算出部７１の基準パターンに最もマッチした基準位置に基づき第１の血管候補位置を選定し、第１の血管候補位置よりも深い位置において基準パターンに最もマッチした基準位置に基づき第２の血管候補位置を選定していた。

実施の形態３の超音波装置は、実施の形態１の超音波診断装置と異なる構成を有する血管候補位置選定部７２および血管位置決定部７３を備える。血管候補位置選定部７２および血管位置決定部７３以外の構成は、実施の形態１および２と同様であるため、以下では、主として、血管候補位置選定部７２および血管位置決定部７３の説明を行う。

図１３において、図１３（ａ）は図５（ａ）と同じ断層画像であって、断層画像上に頚動脈および頚静脈が表示された断層画像である。また、図１３（ｂ）は図５（ｂ）と同じ平均輝度信号であって、図１３（ａ）の断層画像の平均輝度信号を示している。また、図１３（ｃ）は図５（ｃ）と同じ所定の基準パターンであり、図１３（ｄ）は図５（ｄ）と同じ第１の特性値であって、図１３（ｃ）に示す基準パターンを用いて図１３（ｂ）に示す平均輝度信号をパターンマッチング処理することで取得した第１の特性値を示している。

血管候補位置選定部７２は、図１３（ｄ）中に示しているように予め第１の特性値に対する所定の閾値を有する。そして、血管候補位置選定部７２は、第１の特性値算出部７１で算出された第１の特性値のうち、所定の閾値を超えた領域において、それぞれ第１の特性値の積分値を算出する。図１３（ｄ）では、第１の特性値が、所定の閾値により（ｉ）〜（ｖ）の５つの領域で区切られている例を示している。そして、血管候補位置選定部７２は、図１３（ｄ）の５つの領域のうち、最も積分値が高い領域に対応する位置を第１の血管候補位置と選定し（図１３（ｄ）においては領域（ｉｉ））、第１の血管候補位置より深い位置において最も積分値が高い領域を第２の血管候補位置と選定する（図１３（ｄ）においては領域（ｉｉｉ））。たとえば、最も積分値が高い領域における深さ方向の中心の位置を第１の血管候補位置と決定し、第１の血管候補位置より深い位置において、最も積分値が高い領域における深さ方向の中心の位置を第２の血管候補位置と決定する。

血管位置決定部７３は、第１の血管候補位置および第２の血管候補位置に基づき、頚動脈の位置を決定する。具体的には、血管位置決定部７３は、血管候補位置選定部７２で算出した第１の特性値が所定の閾値によって区切られた第１の血管候補位置に対応する積分値および、第２の血管候補位置に対応する積分値（第１の血管候補位置を含む図１３（ｄ）の領域(ii)の積分値および第２の血管候補位置を含む図１３（ｄ）の領域（ｉｉｉ）の積分値）に基づき、第２の血管候補位置に対応する組織が血管であるか否かを判定する。血管位置決定部７３は、第２の血管候補位置に対応する積分値が、第１の血管候補位置に対応する積分値と比較して、僅差であるか否かかによって、第２の血管候補位置が血管であるか否かを判定する。たとえば、実施の形態１と同様、２つの積分値の比率を求め、その比率が、所定の閾値以上であるか所定の閾値未満であるによって、第２の血管候補位置が血管であるか否かを判定する。そして、血管位置決定部７３は、その判定結果と深さ方向における頚動脈と頚静脈の位置関係に基づき、第１の血管候補位置および第２の血管候補位置から頚動脈の位置を決定する。

以上のように、第１の特性値を用いて実施の形態１に係る方法で第１および第２の血管候補位置を選定し、頚動脈の位置を決定する方法だけではなく、本実施の形態で示したように第１の特性値から求められた他の数値を用いることでも第１および第２の血管候補位置を選定し、頚動脈の位置を決定することもできる。

すなわち、本発明は、第１の特性値を用いて選定された血管らしい位置に相当する組織が血管であるか否かを判定し、それに基づき頚動脈の位置を決定することを、実施の形態１および３の例で示しただけであって、本発明は、これら実施の形態に限定されるものではないことは言うまでもない。

また、本実施の形態では、血管位置決定部７３が、第１の血管候補位置に対応する積分値（図１３（ｄ）の領域（ｉｉ））、第２の血管候補位置に対応する積分値（図１３（ｄ）の領域（ｉｉｉ））に基づき、第２の血管候補位置に対応する組織が血管であるか否かを判定する構成を示したが本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、血管位置決定部７３は、第１の特性値の積分値が最も大きい領域（図１３（ｄ）の領域（ｉｉ））内において、最も第１の特性値が高い位置（すなわち、最も基準パターンにマッチした位置）を第１の血管候補位置と決定し、第１の血管候補位置より深い位置において、最も積分値が高い領域（図１３（ｄ）の領域（ｉｉｉ））内の最も第１の特性値が高い位置を第２の血管候補位置と決定してもよい。また、実施の形態１と同様、このように決定した２つの血管候補位置における第１の特性値に基づき第２の血管候補位置が血管であるか否かを判定し、その判定結果をもって頚動脈の位置を決定する構成としてもよい。

（実施の形態４）
以下、実施の形態４による超音波診断装置、超音波診断装置の制御方法および超音波診断装置の制御器について、図面を参照しながら説明する。

実施の形態１〜３では、第１の特性値を用いて頚動脈の位置を決定する構成を示した。

実施の形態４の超音波診断装置は、第１の特性値を用いず、受信信号または輝度信号といった受信信号に基づき所定の処理が行われた信号に対して、所定の閾値を用いて血管候補位置を選定し、頚動脈位置を決定する。なお、実施の形態４においても、受信信号に基づき所定の処理が行われた信号である輝度信号を例で説明する。

実施の形態４の超音波診断装置の測定領域設定部７の構成を図１４に示す。図２で示した実施の形態１の測定領域設定部７とは、第１の特性値算出部７１を備えていない点が相違する。なお、測定領域決定部７４については、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

血管候補位置選定部７２は、第５の条件として予め輝度信号の信号強度に対する所定の第５の閾値を保持している。この第５の閾値は、適宜定められるものであるが、一般的に血管壁の輝度信号の信号強度は、他の組織の輝度信号の信号強度よりも相対的に大きいため、血管壁の輝度信号の信号強度に基づき相対的に大きい値を設定することが望ましい。

血管候補位置選定部７２の血管候補位置の選定方法について、図１５を用いて具体的に説明する。図１５のうち、図１５（ａ）は図５（ａ）と同じ断層画像であり、図１５（ｂ）は図５（ｂ）と同じ平均輝度信号の分布である。

血管候補位置選定部７２は、平均輝度信号の信号強度に対し、第５の閾値を用いて閾値処理を行う。図１５（ｂ）示す（Ａ）〜（Ｅ）は、血管候補位置選定部７２の閾値処理によって、輝度信号の信号強度が、第５の閾値を超えた位置である。なお、実際には、その他にも輝度信号の信号強度が第５の閾値を超えた位置があるが、説明の兼ね合いから（Ａ）〜（Ｅ）の５箇所で説明することにする。また、５の閾値を超えた位置が連続する領域である場合には、その連続する領域の深さ方向における中心を「第５の閾値を超えた位置」と定義する。 血管候補位置選定部７２は、第５の閾値を超えた（Ａ）〜（Ｅ）の位置のうち、深さ方向において、それぞれ隣接する位置間の距離を計測する。すなわち、図１５（ｂ）の深さ方向における（Ａ）−（Ｂ）間、（Ｂ）−（Ｃ）間、（Ｃ）−（Ｄ）間および（Ｄ）−（Ｅ）間の距離を計測する。

そして、血管候補位置選定部７２は、計測した（Ａ）−（Ｂ）間、（Ｂ）−（Ｃ）間、（Ｃ）−（Ｄ）間および（Ｄ）−（Ｅ）間の距離のうち、最も距離が長い（Ｃ）−（Ｄ）間の距離に相当する位置を第１の血管候補位置として選定する。たとえば、深さ方向における位置（Ｃ）および位置（Ｄ）の中心を第１の血管候補位置と決定する。そして、血管候補位置選定部７２は、第１の血管候補位置よりも深さ方向において深い位置において、最も距離が長い（Ｄ）−（Ｅ）間を第２の血管候補位置として選定する。たとえば、同様に、深さ方向における位置（Ｄ）および位置（Ｅ）の中心を第２の血管候補位置と決定する。

血管の輝度信号には、深さ方向に沿って前壁、血管内腔、後壁が順に現れ、前壁と後壁に相当する輝度信号の信号強度は、他の組織よりも相対的に大きく、血管内腔は他の組織よりも相対的に小さい。したがって、平均輝度信号の深さ方向の分布において、２つの輝度の高い位置が離れている部分は血管であると判断できる。

血管位置決定部７３は、第６の条件として予め輝度信号の信号強度に対する所定の第６の閾値を保持している。この第６の閾値は、適宜定められるものであるが、一般的に血管内腔の輝度信号の信号強度は、他の組織の輝度信号の信号強度よりも小さいため、血管内腔の輝度信号の信号強度に基づき相対的に小さい値を設定することが望ましい。

血管位置決定部７３は、第２の血管候補位置に対応する平均輝度信号の信号強度に対し、第６の閾値を用いて閾値処理を行い、予め備えた所定の第７の閾値を用いて頚動脈の位置を決定する。

具体的に図１５（ｂ）を用いて説明すると、血管位置決定部７３は、第２の血管候補位置の血管口腔に相当する位置である（Ｄ）−（Ｅ）間平均輝度信号の信号強度のうち、第６の閾値を下回った範囲（距離）について、予め備えた第７の閾値を用いて、第２の血管候補位置が血管であるか否かを判定する。なお、ここでは血管位置決定部７３が、第７の閾値を用いて、第２の血管候補位置が血管であるか否かを判定する構成を示しているが、第１の血管候補位置も血管であるか否かを判定する構成であってもよい。すなわち、血管位置決定部７３は、第７の閾値を用いて少なくとも第２の血管候補位置が血管であるか否かを判定する構成であればよい。

たとえば、第７の閾値は、血管候補位置選定部７２で選定された血管候補位置のうち、第６の閾値を下回った箇所（１乃至複数存在する。）に相当する距離が、一般的な頚動脈の血管内腔の深さ方向における距離として許容できる値に設定される。したがって、血管位置決定部７３は、第２の血管候補位置の第６の閾値を下回った箇所に相当する距離が、第７の閾値よりも大きければ、第２の血管候補位置は血管であると判定する。

図１５（ｂ）の例においては、第２の血管候補位置のうち、第６の閾値を下回った箇所（１乃至複数存在する。）に相当する距離が、第７の閾値を上回った例であって、この場合、血管位置決定部７３は、頚動脈と頚静脈の位置関係により、第２の血管候補位置を頚動脈と決定する。

一方、第２の血管候補位置が血管ではなく、他の組織である場合については、第２の血管候補位置の血管内腔に相当する平均輝度信号の信号強度が、そもそも第６の閾値を下回ることがない、または、第６の閾値を下回ったとしても、血管内腔のように深さ方向において一定の距離で相対的に輝度信号が低い部分が存在しないため第７の閾値を上回ることはない。したがって、血管位置決定部７３は、第２の血管候補位置に対応する組織は血管ではないと判定し、第１の血管候補位置を頚動脈と決定する。

以上のように、実施の形態４の超音波診断装置では、いわゆる閾値処理を用いて第１の血管候補位置および第２の血管候補位置を選定し、第２の血管候補位置が血管であるか否かを判定することにより、頚動脈の位置を決定する。この点からも理解されるように、本発明は、受信信号または受信信号に基づき所定の処理が行われた信号の信号強度から、血管らしい信号強度を示す少なくとも２つの血管候補位置を選定し、その２つの血管候補位置から頚動脈（あるいは頚静脈でも可能）の位置を決定することを要旨とするものである。したがって、実施の形態１〜４で示した実施例に限定されるものではない。

本願に開示された超音波診断装置、超音波診断装置の制御方法および超音波診断装置の制御器によれば、頚動脈に適切に測定領域を設定することができる。その結果、正確なＩＭＴ計測を実現することができる。

１ 制御器
２ ユーザインターフェース
３ 送信部
４ 受信部
５ 断層画像処理部
６ 心拍情報取得部
７ 測定領域設定部
８ ＩＭＴ計測部
９ 表示処理部
１０ 制御部
７１ 第１の特性値算出部
７２ 血管候補位置選定部
７３、７６ 血管位置決定部
７４ 測定領域決定部
７５ 第２の特性値算出部
１００ 超音波診断装置
１０１ 超音波探触子
１０２ 表示器
２０１ 前壁
２０２ 後壁
２０３ 内腔内膜境界
２０４ 中膜外膜境界
２０５ 内中膜複合体厚
２０６ 血管内腔
３０１、３０３ 第１の血管候補位置
３０２ ３０４ 第２の血管候補位置
３０５ 血管候補位置の所定の範囲
３０６ 血管壁の所定の範囲

Claims (17)

1. 圧電変換素子を有する超音波探触子と接続可能に構成され、頚動脈に対して所定の計測を行う超音波診断装置であって、
   前記超音波探触子から前記頚動脈を含む被検体に超音波を送信するための送信信号を生成するように構成された送信部と、
   前記超音波探触子が受信したエコー信号に基づき１枚の画像フレームに対応する複数の受信信号を取得するように構成された受信部と、
   前記超音波の送信方向である深さ方向の各位置における前記受信信号の信号強度または前記受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度に基づき、前記深さ方向において、最も血管らしさを示した位置を第１の血管候補位置と選定し、前記第１の血管候補位置よりも深い位置で最も血管らしさを示した位置を第２の血管候補位置として選定するように構成された血管候補位置選定部と、
   前記第１の血管候補位置および前記第２の血管候補位置における前記受信信号の信号強度または前記受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度に基づき、前記第２の血管候補位置に対応する組織が血管であるか否かを判定し、その判定結果と前記深さ方向における前記頚動脈と頚静脈の位置関係に係る情報に基づき、前記第１の血管候補位置および前記第２の血管候補位置のいずれか一方を前記頚動脈の位置と決定するように構成された血管位置決定部と、
   決定した前記頚動脈の位置に基づき前記頚動脈に対して前記所定の計測を行う測定領域を設定するように構成された測定領域決定部と、
   を備えた超音波診断装置。
2. 前記血管位置決定部は、前記第２の血管候補位置に対応する組織が血管であると判定すれば、前記第２の血管候補位置を前記頚動脈の位置と決定し、前記第２の血管候補位置に対応する組織が血管ではないと判定すれば、前記第１の血管候補位置を前記頚動脈の位置と決定する、請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記深さ方向における前記受信信号の信号強度または前記受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度を、予め備えた所定の基準パターンを用いてパターンマッチング処理を行うことで前記深さ方向の各位置における第１の特性値を算出するように構成された第１の特性値算出部を備え、
   前記血管候補位置選定部は、前記第１の特性値に基づき前記第１の血管候補位置および前記第２の血管候補位置を選定する、請求項１または２に記載の超音波診断装置。
4. 前記血管位置決定部は、前記第１の血管候補位置における第１の特性値および前記第２の血管候補位置における第１の特性値に基づき、前記第２の血管候補位置における組織が血管であるか否かを判定する、請求項３に記載の超音波診断装置。
5. 前記血管位置決定部は、前記第１の血管候補位置における第１の特性値に対する前記第２の血管位置候補位置における第１の特性値の比率または差分が、予め備えた所定の第１の条件を満たすか否かを判定し、
   前記比率または前記差分が、前記所定の第１の条件を満たせば、前記第２の血管候補位置における組織が血管であると判定し、前記所定の第１の条件を満たさなければ、前記第２の血管候補位置における組織が血管ではないと判定する、請求項４に記載の超音波診断装置。
6. 前記血管位置決定部は、前記第１の血管候補位置における第１の特性値に対する前記第２の血管位置候補位置における第１の特性値の比率または差分が、予め備えた所定の第２の条件および第３の条件を満たすか否かを判定し、
   前記比率または前記差分が、前記所定の第２の条件を満たせば前記第２の血管候補位置における組織が血管であると判定し、前記所定の第３の条件を満たせば、前記第２の血管候補位置における組織が血管ではないと判定する、請求項４に記載の超音波診断装置。
7. 第２の特性値算出部をさらに備え、
   前記第２の特性値算出部は、前記比率または前記差分が、前記第２の条件および前記第３の条件のいずれも満たさなかった場合、前記第１の血管候補位置において、血管内腔に相当する位置の受信信号または受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度と、血管壁の前壁または後壁の少なくとも一方に相当する受信信号の信号強度または受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度とに基づき第２の特性値を算出する、請求項６に記載の超音波診断装置。
8. 前記血管位置決定部は、前記第２の特性値が予め備えた所定の第４の条件を満たすか否かを判定し、前記第２の特性値が前記第４の条件を満たせば、前記第１の血管候補位置に対応する組織は血管であると判定し、前記第４の条件を満たさなければ、前記第１の血管候補位置に対応する組織は血管ではないと判定する、請求項７に記載の超音波診断装置。
9. 前記所定の基準パターンは、前記受信信号の信号強度または前記受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度の前記深さ方向に沿って前記血管が示す信号強度パターンに基づき設定されたものである、請求項３から８のいずれかに記載の超音波診断装置。
10. 前記信号強度パターンは、前記深さ方向に沿って前記血管の前壁、血管内腔および後壁が示す信号強度パターンである、請求項９に記載の超音波診断装置。
11. 前記血管候補位置選定部は、第５の条件として血管壁の前記受信信号の信号強度または前記受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度に基づき設定された所定の第５の閾値を備え、
    前記受信信号の信号強度または前記受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度を前記第５の閾値で閾値処理を行い、
    前記深さ方向において前記閾値処理により前記第５の閾値を超えた各々の位置に対し、第１の位置と前記第１の位置に隣接する第２の位置との距離を計測し、
    前記計測した距離のうち、最も距離が長い前記第１の位置および前記第２の位置間を第１の血管候補位置として選定し、
    前記第１の血管候補位置よりも深い位置で最も距離が長い前記第１の位置および前記第２の位置間を第２の血管候補位置として選定する、請求項１または２に記載の超音波診断装置。
12. 血管位置決定部は、第６の条件として血管内腔の前記受信信号の信号強度または前記受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度に基づき設定された所定の第６の閾値を備え、
    前記第２の血管候補位置に相当する前記受信信号の信号強度または前記受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度を前記第６の閾値で閾値処理を行い、
    前記第６の閾値を下回った前記受信信号の信号強度または前記受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度の深さ方向の距離に基づき前記第２の血管候補位置が血管であるか否かを判定する、請求項１１に記載の超音波診断装置。
13. 前記受信信号から所定の処理が行われた信号は、前記受信信号の信号強度に対応した信号強度を示す信号である、請求項１から１２のいずれかに記載の超音波診断装置。
14. 前記受信信号から所定の処理が行われた信号は、前記受信信号の信号強度に基づき変換された輝度信号または、前記受信信号から前記輝度信号を生成する過程の信号である、請求項１３に記載の超音波診断装置。
15. 前記所定の計測として、前記測定範囲内の受信信号に基づきＩＭＴ計測を行うように構成されたＩＭＴ計測部をさらに備えた、請求項１から１４のいずれかに記載の超音波診断装置。
16. 圧電変換素子を有する超音波探触子と接続可能に構成され、頚動脈に対して所定の計測を行う超音波診断装置の制御方法であって、
    超音波を送信するための送信信号を生成する工程Ａと、
    前記超音波探触子が受信した、前記頚動脈を含む被検体からの前記超音波のエコー信号に基づき１枚の画像フレームに対応する複数の受信信号を取得する工程Ｂと、
    前記超音波の送信方向である深さ方向の各位置における前記受信信号の信号強度または前記受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度に基づき、前記深さ方向において、最も血管らしさを示した位置を第１の血管候補位置と選定し、前記第１の血管候補位置よりも深い位置で最も血管らしさを示した位置を第２の血管候補位置として選定する工程Ｃと、
    前記第１の血管候補位置および前記第２の血管候補位置における前記受信信号の信号強度または前記受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度に基づき前記第２の血管候補位置に対応する組織が血管であるか否かを判定し、その判定結果と前記深さ方向における前記頚動脈と頚静脈の位置関係に係る情報に基づき、前記第１の血管候補位置および前記第２の血管候補位置のいずれか一方を前記頚動脈の位置と決定する工程Ｄと、
    決定した前記頚動脈の位置に基づき前記頚動脈に対して前記所定の計測を行う測定領域を設定する工程Ｅと、を含む超音波診断装置の制御方法。
17. 圧電変換素子を有する超音波探触子と接続可能に構成され、頚動脈に対して所定の計測を行う超音波診断装置の制御器であって、
    前記超音波探触子から前記頚動脈を含む被検体に超音波を送信するための送信信号を生成するように構成された送信部と、
    前記超音波探触子が受信したエコー信号に基づき１枚の画像フレームに対応する複数の受信信号を取得するように構成された受信部と、
    前記超音波の送信方向である深さ方向の各位置における前記受信信号の信号強度または前記受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度に基づき、前記深さ方向において、最も血管らしさを示した位置を第１の血管候補位置と選定し、前記第１の血管候補位置よりも深い位置で最も血管らしさを示した位置を第２の血管候補位置として選定するように構成された血管候補位置選定部と、
    前記第１の血管候補位置および前記第２の血管候補位置における前記受信信号の信号強度または前記受信信号から所定の処理が行われた信号の信号強度に基づき前記第２の血管候補位置に対応する組織が血管であるか否かを判定し、その判定結果と前記深さ方向における前記頚動脈と頚静脈の位置関係に係る情報に基づき、前記第１の血管候補位置および前記第２の血管候補位置のいずれか一方を前記頚動脈の位置と決定するように構成された血管位置決定部と、
    決定した前記頚動脈の位置に基づき前記頚動脈に対して前記所定の計測を行う測定領域を設定するように構成された測定領域決定部と、
    を備えた超音波診断装置の制御器。

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