WO2012172756A1 - 超音波診断装置およびそれを用いた超音波計測方法 - Google Patents

超音波診断装置およびそれを用いた超音波計測方法 Download PDF

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WO2012172756A1
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measurement
frames
measurement target
imt
probe
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川端　章裕
右田　学
剛智 福元
真樹子 占部
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パナソニック株式会社
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    • A61B8/54—Control of the diagnostic device
    • A61B8/543—Control of the diagnostic device involving acquisition triggered by a physiological signal

Definitions

  • the present application relates to an ultrasonic diagnostic apparatus and an ultrasonic measurement method using the same.
  • IMT Intima-MediaThickness
  • IMT is the thickness of the intima-media complex of the vascular wall of the carotid artery, and the layer (intima 24) visible between the vascular lumen 23 and the outer membrane 25 shown in FIG. Thickness.
  • the IMT generally uses an ultrasonic diagnostic apparatus, and includes a boundary between the blood vessel lumen 23 and the intima (hereinafter referred to as a lumen-intima boundary 26) and a boundary between the media and the outer membrane 25 (hereinafter referred to as a medium). This is determined by measuring the distance between the two boundaries.
  • a lumen-intima boundary 26 a boundary between the blood vessel lumen 23 and the intima
  • a medium a boundary between the media and the outer membrane 25
  • a predetermined IMT measurement range 30 is set along the long axis direction of the carotid artery 20 (the direction in which the blood vessel has expanded), and the IMT measured in this IMT measurement range 30.
  • the maximum thickness (maxIMT) and the average thickness (meanIMT) are used as IMT values.
  • the IMT measurement range 30 be set to 1 cm on the distal side (head side) of the common carotid artery (CCA) in the carotid artery 20.
  • the conventional ultrasonic diagnostic apparatus has a problem that accurate measurement is difficult unless it is a skilled person who has been sufficiently trained to measure the state of a blood vessel as a measurement target part.
  • an ultrasonic beam is transmitted and received in a state where the probe is arranged on the neck surface so that the longitudinal direction of the carotid artery coincides with the longitudinal direction of the probe surface of the probe. .
  • the ultrasonic beam transmitted from the probe is scanned so as to scan the vicinity of the center (that is, the central axis of the carotid artery) in the cross section perpendicular to the long axis direction of the carotid artery (hereinafter referred to as the short axis cross section).
  • Accurate IMT measurement is performed by arranging the probe (hereinafter, the arrangement state of the probe is referred to as “the probe captures the vicinity of the center of the short-axis cross section of the blood vessel”). Can do.
  • the position and shape of the carotid artery cannot be seen from the skin surface of the neck muscle, and the carotid artery itself is thin, and its position and shape vary from person to person. For this reason, it is not easy to arrange the probe at a position where the vicinity of the center in the short-axis cross section of the carotid artery can be cut. As a result, accurate IMT measurement can be performed only by skilled workers who have performed sufficient training, and IMT measurement cannot be easily performed.
  • One non-limiting exemplary embodiment of the present application provides an ultrasonic diagnostic apparatus and a measurement method using the same that can easily perform accurate IMT measurement even without being an expert.
  • An ultrasonic diagnostic apparatus is an ultrasonic diagnostic apparatus that is configured to be connectable to a probe having a transducer and that performs a predetermined measurement process on a measurement target region of a subject. Consists of a transmission process for driving the probe and transmitting ultrasonic waves to the subject including the measurement target part, and a received signal based on the reflected ultrasonic waves from the subject including the measurement target part received by the probe.
  • the received signal processing for generating a frame to be generated is performed a plurality of times at different times to generate a plurality of the frames, and at least two or more measurement target frames to be measured are selected from the plurality of frames, Extract a measurable area where the measurement process can be performed based on each of the received signals from the measurement target parts included in at least two measurement target frames, and combine the measurable areas It allows a control unit that performs predetermined measurement processing on the measurement target region.
  • An ultrasonic measurement method is an ultrasonic measurement method for performing predetermined measurement on a measurement target portion of a subject using ultrasonic waves emitted from the probe, Driving and transmitting ultrasonic waves, and received signal processing for generating a frame composed of received signals based on reflected ultrasonic waves from the subject including the measurement target portion received by the probe, Performing a plurality of times at different times, a first step of generating a plurality of frames, a second step of selecting at least two measurement target frames to be measured from the plurality of frames, and at least two Combining the measurable area with a third step of extracting a measurable area where the measurement process can be performed based on each of the received signals from the measurement target part included in the measurement target frame. And by, and a fourth step of performing predetermined measurement process corresponding to the measurement target region.
  • the probe even if the probe is displaced from the correct position of the measurement target region with respect to the subject, the probe is strictly adjusted to correct the deviation. It is not necessary to adjust the position, and appropriate measurement processing can be performed by combining a plurality of measurement target frames.
  • Embodiment 1 is a block diagram showing Embodiment 1 of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention. It is a flowchart which shows operation
  • A) is a figure which shows the long-axis cross section of a carotid artery
  • (b) is a figure which shows the time change waveform of the internal diameter of the carotid artery by the discharge of the blood from a heart.
  • A) And (b) is a figure which shows the positional relationship of the probe arrange
  • (A) is a top view which shows an example of the positional relationship of the probe and carotid artery at the time of IMT measurement
  • (b) is a figure which shows the tomogram of a carotid artery.
  • (A) is a top view which shows an example of the positional relationship of the probe and carotid artery at the time of IMT measurement
  • (b) is a figure which shows the tomogram of a carotid artery.
  • (A) is a top view which shows an example of the positional relationship of the probe and carotid artery at the time of IMT measurement
  • (b) is a figure which shows the tomogram of a carotid artery.
  • FIG. 1 is a block diagram showing Embodiment 1 of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention.
  • the controller 40 includes an ultrasonic transmission / reception processor 2, a tomogram processor 3, a diastole end detector 4, a measurement target frame selector 5, a measurable region extractor 6, a measurement processor 7, a controller 8, and an image.
  • a synthesis unit 9 is included.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 100 does not include the probe 1 and a general-purpose probe 1 can be connected. However, the ultrasonic diagnostic apparatus 100 may include the probe 1.
  • the ultrasonic transmission / reception processing unit 2, the measurement target frame selection unit 5, the control unit 8, and the image synthesis unit 9 are realized by, for example, known hardware using various electronic components.
  • the tomographic image processing unit 3, the end diastole detection unit 4, the measurable region extraction unit 6, and the measurement processing unit 7 may be configured by software or hardware.
  • the reception signal generated by the ultrasonic transmission / reception processing unit 2 may be a digital signal.
  • the control unit 8 includes a computing unit such as a microcomputer and software.
  • the probe 1 has an ultrasonic transducer, transmits the ultrasonic wave through the ultrasonic transducer to the subject including the measurement target portion, receives the reflected ultrasonic wave, and converts it into an electrical signal.
  • the measurement target portion here refers to the IMT measurement range 30 shown in FIG.
  • the ultrasonic transmission / reception processing unit 2 is configured such that the probe 1 is detachable.
  • a driving pulse is supplied to the ultrasonic transducer of the probe 1 at a predetermined timing, and transmission processing is performed so that the probe transmits ultrasonic waves.
  • it receives the reflected ultrasonic wave by receiving the converted electric signal from the probe 1 and performing reception processing necessary for constructing an ultrasonic tomographic image, such as amplification and detection of the electric signal. Generate a signal.
  • the ultrasonic transmission / reception processing unit 2 repeatedly and continuously performs transmission processing, sequentially generates reception signals, and generates a plurality of frames from the generated reception signals.
  • the term “frame” as used herein refers to a single received signal necessary for constructing a single tomographic image, or a single tomographic image constructed based on this single received signal. Point to.
  • the tomographic image processing unit 3 receives the reception signal generated by the ultrasonic transmission / reception processing unit 2, performs coordinate conversion of the received signal, and sequentially constructs a tomographic image that is a two-dimensional image of the ultrasonic image for each frame. For example, tomographic images as shown in FIG. 16 are sequentially constructed. As shown in FIG. 16, by scanning the ultrasonic beam in the x direction, a reception signal based on the reflected ultrasonic wave is obtained for each acoustic line (indicated by a broken line) that is the path of the ultrasonic beam. A tomographic image is constructed.
  • the end diastole detection unit 4 detects the end diastole timing from the reception signal generated by the ultrasonic transmission / reception processing unit 2. Specifically, first, the reception signal generated by the ultrasonic transmission / reception processing unit 2 is processed to extract pulsation information of a blood vessel to be measured.
  • the pulsation information of the blood vessel mentioned here includes, for example, a change in the inner diameter of the blood vessel.
  • the end diastole timing refers to the last timing of the diastole of the heart, that is, the timing immediately before the start of cardiac contraction.
  • the measurement target frame selection unit 5 selects at least two or more measurement target frames to be subjected to IMT measurement from the tomographic images of the plurality of frames generated by the tomographic image processing unit 3.
  • a plurality of frames included in a predetermined period before and after the end diastole detected by the end diastole detection unit 4 are selected as measurement target frames.
  • the measurable area extraction unit 6 extracts, for each measurement target frame, an area that can be sufficiently measured from the measurement target parts in each measurement target frame.
  • the measurement processing unit 7 performs a predetermined measurement process on the area that can be measured by the measurement area extraction unit 6.
  • IMT measurement first, in the IMT measurement range 30, two types of blood vessel boundaries, ie, a lumen-intima boundary 26 and a media-media boundary 27 of the carotid artery 20 to be measured are detected, and the detected lumens are detected.
  • the measurement process is performed by calculating the distance between the intima boundary 26 and the intima-outer membrane boundary 27 as an IMT value.
  • the IMT value may be maxIMT, which is the maximum value of the distance between the lumen intima boundary 26 and the medial epicardial boundary 27 in the IMT measurement range 30, or mean IMT, which is an average value. It may be an IMT based on statistical processing.
  • the control unit 8 controls each block and confirms the measurement result of the measurement processing unit 7 as an IMT measurement value. It is also possible to perform control so that when the operator confirms the IMT measurement value as the IMT measurement value, it automatically shifts to the frozen state so that the tomographic image in which the operator has confirmed the result of the IMT measurement value can be confirmed on the display 10 described later. It is.
  • the freeze state here refers to a state in which transmission / reception of ultrasonic waves is generally stopped and image display is stopped in the field of ultrasonic diagnostic apparatuses. In the present embodiment, in addition to a state in which transmission / reception of ultrasonic waves is stopped and image display is stopped, a state in which only one of transmission / reception stop and image display is stopped is also performed.
  • the image synthesizing unit 9 is configured so that the display 10 can be connected, so that the tomographic image generated by the tomographic image processing unit 3 and the measurement result of the measurement processing unit 7 can be displayed on the connected display 10. Synthesize.
  • the display 10 is a monitor connected to the image composition unit 9 and displaying the image signal.
  • Embodiment 1 Next, the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 100 shown in Embodiment 1 will be described using IMT measurement as an example.
  • the flowchart shown in FIG. 2 represents a typical operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the first embodiment.
  • step S101 the ultrasonic transmission / reception processing unit 2 performs transmission control and reception control of the ultrasonic signal, and transmits the ultrasonic wave by driving the probe 1. Further, the reflected ultrasonic wave reflected from the subject carotid artery and received by the probe 1 is subjected to signal processing in the same manner as a general ultrasonic diagnostic apparatus to generate a received signal, and 1 is generated from the generated received signal. Construct reception signals for frames.
  • the reception signal in which the frame is configured is sent to the tomographic image processing unit 3 and the end diastole detection unit 4. This operation is performed multiple times at different times. That is, a reception signal for one frame is sequentially formed.
  • step S102 the received signal sent from the ultrasonic transmission / reception processing unit 2 is processed by the tomographic image processing unit 3, and a plurality of tomographic images corresponding to frames at different times are constructed.
  • step S103 the end diastole detection unit 4 analyzes the received signal sent from the ultrasonic transmission / reception processing unit 2, extracts blood vessel pulsation information, and detects the end diastole timing. If the detected timing is not the end diastole, the process returns to step S101 again to continue the ultrasonic transmission / reception process. When the detected timing is the end diastole, the process proceeds to the next step (step S104).
  • this end diastole can be detected using the technique described in Japanese Patent No. 4189405, for example.
  • a technique for detecting this end diastole will be specifically described with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b).
  • FIG. 3A schematically shows a cross section along the long axis of the blood vessel
  • FIG. 3B shows a measurement point A on the front wall 21 and a measurement point on the rear wall 22 of the blood vessel as shown in FIG.
  • a blood vessel inner diameter change waveform which is a change in the distance to B, is shown.
  • a blood vessel contracts in accordance with the amount of blood flowing inside and the flow rate. Since the blood flow velocity increases and the blood pressure increases during the systole of the heart, the inner diameter of the blood vessel (distance between the measurement point A and the measurement point B) increases during this systole and the thickness of the blood vessel wall It gets smaller.
  • the blood flow rate is slowed and the blood pressure is lowered, so that the inner diameter of the blood vessel in the diastole is reduced and the thickness of the blood vessel wall is increased. That is, since the thickness of the blood vessel wall changes in synchronization with the heartbeat, the IMT value also changes depending on the timing of measurement. Therefore, the inner wall of the blood vessel changes with time due to the pumping of blood from the heart, and a pulse-like waveform as shown in FIG. 3B is observed.
  • the ECG R-wave trigger timing (the peak portion of the waveform below FIG. 3B) that is normally used to acquire the end diastole described in Non-Patent Document 1 will be described as a reference.
  • FIG. 3 (b) the inner wall thickness of the blood vessel changes due to the blood from the heart.
  • the ECG R-wave trigger timing the inner diameter of the blood vessel once decreases, then increases rapidly, and gradually returns to the original diameter.
  • the end of diastole is when the inner diameter becomes the smallest before the inner diameter suddenly increases.
  • the ECG R-wave trigger timing is considered to be the end diastole in the heart, there is a time difference before the heart beat is transmitted to the carotid artery.
  • Deviation occurs with respect to end diastole. Therefore, in the present embodiment, as described above, the timing when the inner diameter becomes the smallest before the inner diameter of the blood vessel suddenly increases is defined as the end diastole. Since the IMT value is measured when the thickness of the blood vessel wall becomes maximum, it is recommended that the ideal timing for performing IMT measurement is the end diastole.
  • the configuration for detecting the end diastole using the received signal is shown in order to easily detect the optimum timing of IMT measurement.
  • it may be configured to detect the end diastole using a normal ECG. In this case, it is not necessary to send a signal from the ultrasound transmission / reception processing unit 2 in FIG. 1 to the end diastole detection unit 4, and an ECG is connected to the end diastole detection unit 4.
  • the measurement target frame selection unit 5 in step S104 based on the end diastole timing detected by the end diastole detection unit 4, A plurality of frames within a predetermined period before and after the end diastole are selected as measurement target frames used for IMT measurement.
  • the frame of this period is not acquired at the end diastole timing, but it can be practically used for IMT measurement.
  • a plurality of predetermined frames before and after the end diastole may be selected as the measurement target frame.
  • the tomographic images are buffered in the memory for the required number of frames and buffered when the end diastole is detected.
  • the tomographic image may be selected (the tomographic image buffering means is omitted in FIG. 1).
  • the measurable area extraction unit 6 extracts an area that can be used for measurement from the measurement target frame from the measurement target frame.
  • the probe 1 preferably captures the vicinity of the center of the short-axis cross section of the blood vessel. Therefore, the measurable region extraction unit 6 extracts a region imaged by passing the ultrasonic beam through the vicinity of the center of the blood vessel from the measurement target portions of each measurement target frame. More specific description will be given below.
  • 4 (a) and 4 (b) are diagrams showing the positional relationship between the probe arranged on the subject and the short-axis cross section of the blood vessel.
  • Ultrasonic waves are reflected at boundaries where there is a difference in acoustic impedance, such as tissue boundaries, and the ultrasonic waves are reflected more strongly as they are perpendicular to the boundary surface, and a clear echo signal is obtained. Therefore, as shown in FIG. 4A, when the probe 1 is applied to the subject so that the probe 1 catches the vicinity of the center of the blood vessel (that is, the path of the ultrasonic wave indicated by the broken line portion is the blood vessel. The ultrasonic waves are perpendicular to the lumen inner membrane boundary 26 and the media outer membrane boundary 27 of the blood vessel, and a strong and clear reflection (echo signal) is obtained at both boundaries.
  • a strong and clear reflection echo signal
  • a clear echo signal is obtained in an area captured by passing an ultrasonic beam near the center of the blood vessel in a measurement target part of the measurement target frame, and unclear in an area captured without passing near the center. Echo signal can be obtained. Therefore, an area where an unclear echo signal is obtained is not used for measurement, and an area where a clear echo signal is obtained is extracted as an area that can be used for measurement. This process is performed in each measurement target frame.
  • the measurable region extraction unit 6 first temporarily detects two types of blood vessel boundaries, that is, the lumen inner membrane boundary 26 and the media outer membrane boundary 27 based on the luminance information of the tomographic image. To do. Next, in the tomographic image, as shown in FIG. 16, it is detected whether or not there is a rise in luminance from the blood vessel lumen 23 side to the intima 24 side on the detected acoustic line at the lumen-intima boundary 26 position.
  • the measurable area extraction unit 6 determines and extracts a measurable area based on this result.
  • the vicinity of the center of the short-axis cross section of the blood vessel in which the above two types of boundaries are clearly depicted is, for example, the distance from the center of the blood vessel cross section to the acoustic line shown in FIG. Say.
  • this value is not strictly limited because it depends on the subject, the measurement accuracy of the ultrasonic diagnostic apparatus, measurement conditions, and the like.
  • the probe 1 When performing IMT measurement, it is common to measure using a predetermined length, for example, 1 cm is recommended as the IMT measurement range 30. Therefore, as shown in FIG. 5, the probe 1 is placed on the long-axis section of the carotid artery 20 (perpendicular to the short-axis direction of the blood vessel) so that the probe 1 can catch the vicinity of the center of the blood vessel in the IMT measurement range 30 of 1 cm. (Cross section). Specifically, the probe 1 is arranged so that the longitudinal direction of the probe surface and the long axis direction of the carotid artery 20 are parallel and the scan surface constituted by the ultrasonic beam to be scanned includes the central axis of the carotid artery 20. Arrange for the subject.
  • the probe 1 When the probe 1 is arranged along the major axis direction of the carotid artery 20 so as to capture the vicinity 31 of the center of the short axis section of the carotid artery 20 as shown in FIG.
  • the probe 1 captures the vicinity 31 of the center of the carotid artery 20 in the range.
  • This is an ideal state.
  • the tomographic image clearly shows the lumen-intima boundary 26 and the media-media boundary 27 in the entire range of the IMT measurement range 30. Accordingly, since the IMT can be measured in the entire range of the IMT measurement range 30, the entire range of the IMT measurement range 30 is extracted as a measurable region.
  • the IMT measurement range 30 is longer than the range in the vicinity of the center 31 of the carotid artery 20, a skilled person who has been sufficiently trained to place the probe 1 at the position shown in FIG. Otherwise it is difficult. Therefore, when the normal operator arranges the probe 1, for example, it becomes as shown in FIG. 7 (a) and FIG. 8 (a).
  • the probe 1 is disposed obliquely with respect to the longitudinal direction of the carotid artery 20, and the probe 1 captures the vicinity 31 of the center of the blood vessel only at the center of the IMT measurement range 30. Indicates the state. In this case, in the tomographic image, the lumen intima boundary 26 and the medial epicardial boundary 27 are clearly depicted only at the central portion of the IMT measurement range 30, and these boundaries are unclear at the end. That is, as shown in FIG. 7B, the boundary is clear only in the portion where the probe 1 captures the vicinity 31 of the blood vessel center (the solid line portion between the lumen-intima boundary 26 and the media-media boundary 27).
  • the other portions are unclear. Accordingly, at the end of the IMT measurement range 30 in the broken line portion, the lumen-intima boundary 26 and the media-media epicardium boundary 27 are unclear and IMT cannot be measured, and only the central portion of the solid line portion can be measured. Extracted as a region.
  • the probe 1 arranged in the long axis direction of the carotid artery 20 is arranged obliquely with respect to the long axis direction of the carotid artery 20 as in FIG. Only the right end of the probe 1 shows a state where the probe 1 captures the vicinity 31 of the center of the carotid artery 20.
  • the lumen intima boundary 26 and the medial epicardial boundary 27 are not drawn at the left end, but this is because the probe 1 starts from the vicinity 31 of the center of the blood vessel. It is far off, indicating that these boundaries are not depicted in the tomographic image.
  • the right end portion (solid line portion) of the IMT measurement range 30 is extracted as the measurable region at the center portion of the IMT measurement range 30, but the other portions cannot be used for IMT measurement.
  • step S106 After extracting the measurable area for each measurement target frame as described above, the process proceeds to step S106, and the measurement processing unit 7 performs IMT measurement processing.
  • the measurement processing unit 7 in the IMT measurement range 30 of each measurement target frame uses two types of blood vessels, that is, a lumen-intima boundary 26 and a media-media boundary 27 based on tomographic luminance information and the like. Detect boundaries. At this time, detection processing of these boundaries is performed on a region where the lumen inner membrane boundary 26 and the media outer membrane boundary 27 are clearly depicted in the tomographic image, that is, the measurable region. Alternatively, among the results temporarily detected by the measurable area extraction unit 6, the measurement result of the measurable area portion may be output to the measurement processing unit 7, and the measurement processing unit 7 may perform IMT measurement using the output. . An IMT value is calculated from the distance between the detected lumen-intima boundary 26 and media-epicardium boundary 27.
  • the measurement processing unit 7 calculates the IMT value in each measurement target frame, and then combines the measurable area in each measurement target frame to determine the final IMT value. This procedure will be specifically described below.
  • FIG. 9 shows the detection results of the lumen-intima boundary 26 and the media-endocardium boundary 27 on the tomogram in three measurement target frames acquired within a predetermined period before and after the end diastole.
  • the “segment number” shown in FIG. 9 is defined as the position or order of a segment that is a reference unit (length) for determining whether or not the measurable area extraction unit 6 is a measurable area in the IMT measurement range 30. For example, when the length of the IMT measurement range 30 is 1 cm and the IMT measurement range 30 is divided into 20 segments, the length of each segment is 0.5 mm. The length of the segment can be determined according to the resolution of the probe 1 to be used and the required IMT measurement accuracy.
  • the segments in which the lumen inner membrane boundary 26 and the media outer membrane boundary 27 are drawn with solid lines represent segments in which these boundaries are clearly drawn.
  • the measurable region extraction unit 6 This is an area extracted as a measurable area.
  • a segment in which the lumen-intima boundary 26 and the media-endocardium boundary 27 are drawn with broken lines indicates that these boundaries are unclear segments, and those segments that are not drawn are detected by these boundaries. Represents a segment that could not be done.
  • These segments are areas that were not extracted as measurable areas by the measurable area extracting unit 6. As shown in FIG.
  • the reason for becoming a measurable region or a non-measurable region is that the carotid artery This is because, even if the movement of the internal tissue included and the operator fixes the probe 1, subtle blurring actually occurs.
  • the lumen inner membrane boundary 26 and the media outer membrane boundary 27 are clearly depicted only in the measurement target frame 3. Therefore, the IMT value is measured from the tomographic image of the measurement target frame 3 in the range of these segments.
  • the lumen inner membrane boundary 26 and the media outer membrane boundary 27 are clearly depicted in both the measurement target frames 2 and 3. Therefore, in these segments, the IMT value is measured from the tomographic images of the measurement target frames 2 and 3.
  • the detected IMT values of the lumen intima boundary and the medial epicardial boundary are calculated for each of the frames, and the average of the IMT values may be obtained for each segment.
  • a frame in which the lumen intima boundary 26 and the medial epicardial boundary 27 are more clearly depicted is determined for each segment, and the lumen intima boundary 26 and the medial epicardial boundary are determined using the determined frame. 27 detection and IMT value calculation may be performed.
  • the IMT value is calculated from the tomographic image of the measurement target frame 2.
  • the IMT value is calculated from the tomographic images of the measurement target frames 1 and 2.
  • the IMT value is calculated from the tomographic image of the measurement target frame 1.
  • the measurement target frames 1 to 3 have a measurable region that is only part of the IMT measurement range 30. In other words, it is possible to measure the IMT value over substantially the entire IMT measurement range 30. If the IMT value is measured for each segment and the maximum value in all segments is determined, maxIMT is obtained. Moreover, meanIMT is calculated
  • the measurement processing unit 7 measures the IMT values in the IMT measurement range 30 of the entire range by combining the measurable regions extracted in the respective measurement target frames by the measurable region extraction unit 6. showed that.
  • the IMT values in the IMT measurement range 30 of the entire range may not be measured.
  • the IMT measurement may be partially performed using only the measurable region extracted from the IMT measurement range 30. At this time, the greater the measurable area, that is, the more measurable segments, the more accurate maxIMT and meanIMT that are measured.
  • the probe 1 cannot be properly held and the region (segment) where the probe 1 captures the vicinity 31 of the blood vessel changes, a plurality of measurement target frames are combined.
  • the IMT value can be appropriately measured. Therefore, it is possible to easily measure the IMT value even if it is not an expert.
  • the IMT value can be measured within a predetermined range within the IMT measurement range 30, the maxIMT and meanIMT obtained from this are considered to be sufficiently accurate, the IMT measurement value is confirmed, and the measurement is completed. It can also be controlled. Hereinafter, this control will be described in detail with reference to FIG.
  • the control unit 8 uses each measurement target frame used in the IMT measurement process of the measurement processing unit 7 in step S107. It is determined whether or not the total of the measurable areas occupies a predetermined ratio in the IMT measurement range 30. At this time, if the predetermined ratio is not satisfied, the process returns to step S101 to continue the measurement. On the other hand, when the total of the measurable area is equal to or greater than the predetermined ratio, the process proceeds to step S108, and the control unit 8 determines the IMT measurement value. At that time, by automatically shifting the apparatus to the freeze state, the operator can confirm on the display 10 a tomographic image in which the result of the IMT measurement value is confirmed.
  • the total ratio of the measurable area necessary for determining the IMT measurement value may be 100% (the entire area of the IMT measurement range 30 (for example, 1 cm), or a constant ratio smaller than 1. If this ratio is increased, the accuracy of the IMT value is improved, and if the ratio is decreased, IMT measurement can be performed even if it is slightly deviated from an appropriate position, so that the operability is improved. If 75% of the range 30, the total measurable area is 7.5 mm or more, the IMT measurement value is determined.
  • the above-mentioned 1 cm wide IMT measurement range 30 is divided into 20 segments of 0.5 mm each. In the example of dividing into two, if there are 15 or more measurable segments, the IMT measurement value is determined.
  • the measurable areas in the same area overlap in a predetermined number or more of measurement target frames, and the ratio of the overlapping measurable areas is a predetermined value in the IMT measurement range 30. If it is above, it is also possible to determine the IMT measurement value and control to complete the measurement.
  • IMT measurement is possible with only one frame of measurement target frame 3
  • IMT measurement is possible in two frames of measurement target frames 2 and 3
  • measurement is performed in segments 8 and 9
  • IMT measurement is possible in all three frames of target frames 1 to 3
  • IMT measurement is possible in two frames of measurement target frames 1 and 2 in segments 10 to 18, and IMT measurement is possible in only one frame of measurement target frame 1 in segments 19 and 20 It is.
  • 16 segments of segments 3 to 18 that can be measured with two or more measurement target frames are 75% or more (15 or more segments) of the IMT measurement range 30. For this reason, the control unit 8 determines the IMT measurement value and completes the measurement.
  • the image synthesizing unit 9 synthesizes the IMT measurement value measured by the measurement processing unit 7 and the tomographic image constructed by the tomographic image processing unit 3 to display the display 10. By outputting to the operator, the operator can check the diagnostic image and the measurement result.
  • FIG. 11 is a block diagram showing Embodiment 2 of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention. Blocks having the same functions as those in Embodiment 1 are given the same numbers, and descriptions thereof are omitted. Further, the present embodiment will be described by taking IMT measurement of the carotid artery as an example.
  • the measurement target frame selection unit 50 includes a plurality of measurement target frames to be subjected to IMT measurement among a plurality of tomographic images generated by the tomographic image processing unit 3. Select. However, the measurement target frame selection unit 5 of the first embodiment selects a plurality of frames included in a predetermined period before and after the end diastole detected by the end diastole detection unit 4 as the measurement target frames. On the other hand, the measurement target frame selection unit 50 according to the present embodiment selects a frame obtained at each end diastole timing detected during one cardiac cycle by the end diastole detection unit 4 as a measurement target frame.
  • the frame recording unit 11 records the tomographic image of the end-diastolic frame selected by the measurement target frame selection unit 50 and reads a plurality of recorded tomographic images to measure the region that can be measured as a measurement target frame 6. To hand.
  • the control unit 80 controls each block as well as the control unit 8 of the first embodiment, and confirms the measurement result of the measurement processing unit 7 as an IMT measurement value. It is also possible to perform control so that when the operator confirms the IMT measurement value as the IMT measurement value, it automatically shifts to the frozen state so that the operator can confirm the tomographic image in which the result of the IMT measurement value is confirmed. .
  • the difference from the control unit 8 of the first embodiment is that control is performed to discard a frame (tomographic image) recorded in the frame recording unit 11 when a predetermined condition is met.
  • Step S203 returns to step S201 and continues the transmission / reception process of ultrasonic waves when the timing detected by the end diastole detection unit 4 is not the end diastole, as in step S103.
  • the process proceeds to the next step S204.
  • step S209 the frame recording unit 11 records a tomographic image of the end diastole frame selected by the measurement target frame selection unit 50. Then, a tomographic image of an end-diastolic frame corresponding to a predetermined heart rate recorded in the frame recording unit 11 (for example, 3 frames when the predetermined heart rate is 3 heartbeats) is read and measured as a measurement target frame. Output to the possible area extraction unit 6.
  • the predetermined number of frames for example, 3 frames
  • only the recorded frames may be used as measurement target frames.
  • the operations of the measurable area extraction unit 6 and the measurement processing unit 7 are the same as those in the first embodiment, and the processes in steps S205 and S206 are the same as steps S105 and S106 in the first embodiment, respectively.
  • the measurement target frame is the end-diastolic frame for a plurality of heartbeats read from the frame recording unit 11.
  • step S207 the control unit 80 performs the same processing as in the control unit 8 in step S107 of the first embodiment, and the total of the measurable area of the measurement target frame used in the IMT measurement process of the measurement processing unit 7 is It is determined whether or not it occupies a predetermined area or more in the IMT measurement range 30. When this condition is satisfied, the control unit 80 determines the IMT measurement value in step S208 as in the control unit 8 in step S108 of the first embodiment. Further, at this time, the apparatus can be controlled to automatically shift to the frozen state.
  • the frame recorded in the frame recording unit 11 can be discarded.
  • the fact that there is no measurable region means that the position of the probe 1 has completely shifted from the vicinity 31 of the center of the blood vessel, and it can be considered that the measurement has been interrupted. Therefore, the previous frame is discarded so as not to be used for the subsequent measurement.
  • the frame recorded in the frame recording unit 11 can be discarded (from the operation unit and the operation unit to the control unit).
  • the path to 80 is omitted in FIG. 11).
  • parameters related to measurement area change and ultrasonic transmission / reception in the ultrasonic transmission / reception processing unit 2 (for example, scanning line density, presence / absence of parallel reception or number of parallel receptions, transmission frequency, transmission power, transmission interval) Change, and parameters (gain, dynamic range, presence / absence of filter processing or characteristics) relating to tomogram construction in the tomogram processor 3.
  • the frame recorded in the frame recording unit 11 can be discarded (from the movement detection unit and the detection unit of the probe 1).
  • the path to the control unit 80 is omitted in FIG. 11).
  • a means for detecting the movement of the probe 1 there are a method for determining from a change in a tomographic image, a method for providing a sensor such as an angle sensor to the probe 1, and the like.
  • the fact that the probe 1 has moved greatly means that the measurement site is different from that before that, and the previous frame is discarded so that it will not be used for the subsequent measurement.
  • FIG. 13 shows the result of rendering the lumen intima boundary and the medial epicardial boundary in each tomogram of the end-diastolic frame for 6 heartbeats selected as the measurement target frame (end-diastolic frames 1 to 6).
  • An example is shown.
  • the frame before the end diastole frame 1 is not considered.
  • the meanings of the segments in FIG. 13, solid lines, and dotted lines are the same as those in FIG. 9 in the first embodiment.
  • the determination condition in step S207 is that the IMT measurement value is determined when IMT measurement is possible in the entire range of the IMT measurement range 30 (all 20 segments) in any one of the measurement target frames, and the measurement is completed. Shall.
  • the measurement target frame selecting unit 50 selects the end diastole frame 1 and the frame recording unit 11 records the data of the frame. Then, the end diastole frame 1 is read from the frame recording unit 11 and output to the measurable region extraction unit 6.
  • the measurable area extracting unit 6 extracts the segments 10 to 20 as measurable areas, and the measurement processing unit 7 measures the IMT using the extracted segments of the measurable area.
  • the control unit 80 determines whether the measurable area is equal to or greater than a predetermined ratio. In the end diastole frame 1 alone, IMT measurement is possible only in 11 segments, so the IMT measurement value is not yet determined.
  • the measurement target frame selection unit 50 selects the end diastole frame 2 and the frame recording unit 11 records the data of the frame.
  • the end diastole frames 1 and 2 are read from the frame recording unit 11 and output to the measurable region extraction unit 6. Similar to the first heartbeat, the measurable area extraction unit 6 and the measurement processing unit 7 perform the above-described operation, and the control unit 80 determines whether the measurable area is equal to or greater than a predetermined ratio. Even if the end diastole frames 1 and 2 are combined, since the IMT measurement is possible only in 13 segments of the segments 8 to 20, the IMT measurement value is not yet determined.
  • the measurement target frame selection unit 50 selects the end diastole frame 3 and the frame recording unit 11 records the frame data. Then, end-diastolic frames 1 to 3 are read from the frame recording unit 11.
  • the measurable area extraction unit 6 and the measurement processing unit 7 perform the above-described operation. As shown in FIG. 13, there is no measurable segment in the end diastole frame 3. Therefore, as described above, the control unit 80 determines that the conditions for discarding the frames recorded in the frame recording unit 11 are met, and causes the frame recording unit 11 to discard the data of the end-diastolic frames 1 to 3. Instruct. As a result, even when the end-diastolic frames 1 to 3 are combined, the IMT measurement value is not yet determined, and the measurement is repeated (steps S210, S211 and S201).
  • the measurement target frame selection unit 50 selects the end diastole frame 4 and the frame data is recorded in the frame recording unit 11. Since the previous frame is discarded in the frame recording unit 11, only the end diastole frame 4 is read from the frame recording unit 11. Thereafter, similar processing is performed, and the control unit 80 determines whether or not the measurable area is equal to or greater than a predetermined ratio. Since the IMT measurement is possible only in the six segments 15 to 20 in the end diastole frame 4, the control unit 80 does not yet determine the IMT measurement value.
  • the measurement target frame selection unit 50 selects the end diastole frame 5 and the frame data is recorded in the frame recording unit 11. Then, end-diastolic frames 4 and 5 are read from the frame recording unit 11. Even if the end-diastolic end frames 4 and 5 are combined, the IMT measurement is possible only in the 14 segments 7 to 20, so the control unit 80 does not yet determine the IMT measurement value.
  • the measurement target frame selecting unit 50 selects the end diastole frame 6 and the frame recording unit 11 records the frame data. Then, end-diastolic frames 4 to 6 are read from the frame recording unit 11.
  • the measurable area extraction unit 6 and the measurement processing unit 7 execute the above-described operation, and the IMT value is measured.
  • the control unit 80 determines that the measurable area is equal to or greater than a predetermined ratio, and the IMT measured by the measurement processing unit 7 The value is confirmed as the IMT measurement value, thereby completing the measurement.
  • the apparatus can be controlled to automatically shift to the frozen state.
  • the end-diastolic frame of one heartbeat does not occupy a sufficient proportion of the IMT measurement range 30
  • the end-diastolic ends of a plurality of heartbeats If the measurable area satisfies the sufficient range of the IMT measurement range 30 by combining the frames, the IMT can be appropriately measured. Therefore, IMT can be easily measured.
  • the measurement target frame selection unit 50 of this embodiment selects a measurement target frame from a plurality of frames (for example, three frames) before and after the end of diastole, like the measurement target frame selection unit 5 of the first embodiment. May be.
  • the frame recording unit 11 records the selected three frames at a time.
  • the measurable area extraction unit 6, the measurement processing unit 7, and the control unit 8 perform the above-described processing using three measurement target frames per heartbeat.
  • control unit 80 determines to discard the frame recorded in the frame recording unit 11 when there is no measurable area in any of the three measurement target frames of one heartbeat. May be. Alternatively, when no measurable area exists in at least one or two of the three measurement target frames of one heartbeat, it may be determined to discard the frame recorded in the frame recording unit 11.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus of the present embodiment can be used for various measurements other than the IMT measurement of the carotid artery, as in the first embodiment.
  • FIG. 14 is a block diagram showing Embodiment 3 of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention. Blocks having the same functions as those in Embodiment 1 are given the same numbers, and descriptions thereof are omitted. In the third embodiment, IMT measurement will be described as an example.
  • Embodiment 1 performs IMT measurement from a tomogram, but this embodiment differs from Embodiment 1 in that IMT measurement is performed from a received signal. Further, in the present embodiment, IMT measurement is performed from the received signal itself, but it may be configured to perform IMT measurement from information (for example, luminance information) for constructing a tomographic image generated from the received signal.
  • information for example, luminance information
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 102 includes a controller 42.
  • the controller 42 includes an ultrasonic transmission / reception processor 2, a tomogram processor 3, a diastole end detector 4, a measurement target frame selector 51, a measurable area extractor 61, a measurement processor 71, a controller 81, and an image.
  • a synthesis unit 9 is included.
  • the ultrasonic transmission / reception processing unit 2 adds the generated reception signal to the tomographic image processing unit 3 and the end diastole detection unit 4 and outputs it to the measurement target frame selection unit 51.
  • the measurement target frame selection unit 51 selects at least two or more measurement target frames to be subjected to IMT measurement from the reception signals of the plurality of frames generated by the ultrasonic transmission / reception processing unit 2.
  • a plurality of frames including the end diastole detected by the end diastole detection unit 4 and included in a predetermined period before and after the end diastole are selected as measurement target frames. .
  • the measurable area extraction unit 61 extracts, for each measurement target frame, an area that can be sufficiently measured from the measurement target parts in each measurement target frame. To do.
  • the frame data to be handled is not the tomographic luminance information but the received signal itself. For this reason, the measurable area to be extracted is not an area on the tomographic image, but a portion that can be measured in the received signal group constituting the frame.
  • the measurement processing unit 71 performs a predetermined measurement process on the area that can be measured and extracted by the measurable area extraction unit 61 as in the measurement processing unit 7 of the first embodiment.
  • the data of each frame is measured using the received signal itself, not the luminance information of the tomographic image.
  • the measurable area extracting unit 61 and the measurement processing unit 71 perform the above-described processing using the amplitude information of the reception signal that constitutes the frame instead of the luminance information of the tomographic image. Thereby, the same processing as that of the measurable area extraction unit 6 and the measurement processing unit 7 of the first embodiment is performed. Specifically, in the process of extracting the measurable region, instead of determining whether the lumen-intima boundary 26 and the media-media boundary 27 are clearly depicted in the tomographic image, the lumen is displayed on the received signal. It is determined whether the change in amplitude corresponding to the intima boundary 26 and the intima-exterior boundary 27 appears clearly.
  • the measurable region that is, the received signal group constituting the frame, from the portion where the measurement process can be performed, from the lumen intima boundary 26 and the media outer membrane Two types of blood vessel boundaries with the boundary 27 are detected.
  • the control unit 81 controls each block as well as the control unit 8 of the first embodiment, and confirms the measurement result of the measurement processing unit 71 as an IMT measurement value. It is also possible to perform control so that when the operator confirms the IMT measurement value as the IMT measurement value, it automatically shifts to the frozen state so that the operator can confirm the tomographic image in which the result of the IMT measurement value is confirmed. .
  • the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 102 shown in the third embodiment is the same as the flowchart shown in FIG. 2 of the first embodiment except that the amplitude information of the received signal constituting the frame is used instead of the luminance information of the tomographic image described above.
  • the operation is the same as described with reference to FIG.
  • the measurable area is extracted and measured using the amplitude information of the received signal instead of the tomogram. For this reason, unlike Embodiment 1, it can process without depending on the setting and parameter at the time of constructing a tomographic image.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus can be used for various measurements other than the IMT measurement of the carotid artery.
  • FIG. 15 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. Blocks having the same functions as those in Embodiments 1 to 3 are given the same numbers, and descriptions thereof are omitted. Also in the present embodiment, description will be made by taking IMT measurement of the carotid artery as an example.
  • the present embodiment is different from the first embodiment in that IMT measurement is performed from a received signal.
  • IMT measurement is performed from the received signal itself.
  • IMT measurement is performed from information (for example, luminance information) for constructing a tomographic image generated from the received signal. Needless to say, it may be.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 103 includes a controller 43.
  • the controller 43 includes an ultrasonic transmission / reception processing unit 2, a tomographic image processing unit 3, a diastole end detection unit 4, a measurement target frame selection unit 52, a measurable region extraction unit 61, a measurement processing unit 71, a control unit 82, and an image.
  • a synthesis unit 9 is included.
  • the ultrasonic transmission / reception processing unit 2 outputs the generated reception signal to the measurement target frame selection unit 52 in addition to the tomographic image processing unit 3 and the end diastole detection unit 4.
  • the measurement target frame selection unit 52 selects two or more measurement target frames to be subjected to IMT measurement from among a plurality of reception signals generated by the ultrasonic transmission / reception processing unit 2.
  • the frame of the end diastole timing detected by the end diastole detection unit 4 is selected as the measurement target frame.
  • the frame recording unit 12 records the reception signal of the end diastole frame selected by the measurement target frame selection unit 52 and reads the reception signals of a plurality of recorded frames to extract a measurable region as the measurement target frame. To the unit 61.
  • the operation of the frame recording unit 12 is the same as that of the frame recording unit 11 of the second embodiment, except that the reception signal constituting the frame is recorded instead of the luminance information of the tomographic image.
  • the operations of the measurable area extraction unit 61 and the measurement processing unit 71 are the same as those in the third embodiment.
  • the control unit 82 controls each block as well as the control unit 80 of the second embodiment, and determines the measurement result of the measurement processing unit 71 as the IMT measurement value. In addition, when a predetermined condition is met, control is performed to discard the frame (received signal) recorded in the frame recording unit 12. It is also possible to perform control so that when the operator confirms the IMT measurement value as the IMT measurement value, it automatically shifts to the freeze state so that the operator can confirm the tomographic image in which the result of the IMT measurement value is confirmed.
  • the operation of the ultrasound diagnostic apparatus 103 shown in the fourth embodiment is the same as the flowchart shown in FIG. The operation is the same as described above.
  • the measurable area is extracted and measured using the amplitude information of the received signal instead of the tomogram. For this reason, unlike Embodiment 2, it can process without depending on the setting and parameter at the time of constructing a tomographic image.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus can be used for various measurements other than the IMT measurement of the carotid artery.
  • various techniques in the body of the subject such as IMT measurement, blood vessel diameter measurement, fetal measurement, and the like can be performed easily and accurately even by non-experts. Can be measured.
  • the measurement process is performed by extracting each measurable region based on the reception signals or tomographic images of a plurality of frames acquired at a plurality of times and combining them.
  • the above-described measurement can be performed without using a complicated probe such as a 3D probe or a 4D probe. That is, accurate measurement can be realized even by using an array probe in which transducers are arranged in a one-dimensional direction, which is a general simple probe.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus even if the probe is displaced from the correct position of the measurement target portion with respect to the subject, the exact position of the probe is corrected to correct the deviation. It is not necessary to make adjustments, and appropriate measurement processing can be performed if the measurable region satisfies a sufficient range of the measurement target region by combining a plurality of measurement target frames.

Abstract

　本願に開示された超音波診断装置は、振動子を有する探触子が接続可能に構成され、被検体の計測対象部位に対して所定の計測処理を行う超音波診断装置であって、探触子を駆動し、計測対象部位を含む被検体へ超音波を送信する送信処理と、前記探触子によって受信した前記計測対象部位を含む被検体からの反射超音波に基づく受信信号から構成されるフレームを生成する受信信号処理とを、異なる時間で複数回行うことで、複数の前記フレームを生成し、前記複数のフレームから、計測対象となる計測対象フレームを少なくとも２以上選択し、前記少なくとも２以上の計測対象フレームに含まれる前記計測対象部位からの受信信号の各々に基づき前記計測処理の実施が可能な計測可能領域を抽出し、前記計測可能領域を組み合わせることによって、前記計測対象部位に対する所定の計測処理を行う制御器を備える。

Description

超音波診断装置およびそれを用いた超音波計測方法
　本願は、超音波診断装置およびそれを用いた超音波計測方法に関する。
　動脈硬化の診断において、頸動脈の内中膜複合体厚（Ｉｎｉｔｉｍａ－ＭｅｄｉａＴｈｉｃｋｎｅｓｓ、以下ＩＭＴと略す。）は、初期の粥状硬化を知る重要な指標である。ＩＭＴは、頸動脈の血管壁の内膜と中膜の複合体の厚さのことであり、図１６に示す血管内腔２３と外膜２５との間に見える層（内中膜２４）の厚さをいう。
　ＩＭＴは、一般的に超音波診断装置を用い、血管内腔２３と内膜との境界（以後、内腔内膜境界２６とする。）および中膜と外膜２５との境界（以後、中膜外膜境界２７とする。）を検出し、２つの境界間の距離を計測することによって求められる。例えば、特許文献１や特許文献２では、このＩＭＴを自動的に計測する超音波診断装置が開示されている。
　これらＩＭＴの計測においては、図１６に示すように頸動脈２０の長軸方向（血管が伸長した方向）に沿って所定のＩＭＴ計測範囲３０を設定し、このＩＭＴ計測範囲３０で計測されるＩＭＴの最大厚（ｍａｘＩＭＴ）や平均厚（ｍｅａｎＩＭＴ）をＩＭＴ値とすることが一般である。例えば、非特許文献１では、ＩＭＴ計測範囲３０を頸動脈２０のうち総頸動脈（ＣＣＡ：Ｃｏｍｍｏｎ　Ｃａｒｏｔｉｄ　Ａｒｔｅｒｙ）の遠位側（頭側）の端１ｃｍに設定することが推奨されている。
特開２００８－１６８０１６号公報 特開２０１０－０２２５６５号公報
Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ　Ｅｃｈｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙ　Ｆｅｂｒｕａｒｙ　２００８（９３～１１１頁）
　従来の超音波診断装置は、血管の状態を計測対象部位として計測しようとする場合、十分に訓練を積んだ熟練者でなければ、正確な計測が困難であるという課題を有していた。
　例えば、ＩＭＴ計測をする場合には、頸動脈の長軸方向と探触子のプローブ面の長手方向とが一致するように探触子を首筋表面に配置した状態で超音波ビームの送受信を行う。その際、探触子から送信する超音波ビームが、頸動脈の長軸方向に対する垂直断面（以後、短軸断面とする。）における中心近傍（つまり頸動脈の中心軸）を走査するように探触子を配置(以下、このような探触子の配置状態を「探触子が血管の短軸断面の中心近傍を捉えている」という。）することによって、正確なＩＭＴの計測を行うことができる。
　しかしながら、頸動脈の位置や形は首筋の皮膚表面からは見えず、また、頸動脈自体も細く、その位置や形は個人ごとに異なる。このため、頸動脈の短軸断面における中心近傍を切断できる位置に探触子を配置することは容易ではない。その結果、正確なＩＭＴの計測を行うことができるのは、十分な訓練を積んだ熟練者に限られ、簡便にＩＭＴの計測を行うことができなった。
　一方、ＩＭＴを正しく測定できる位置に探触子を配置できたとしても、操作者自身が手に探触子を持ってその配置を維持しなければならない、このため、操作者が、探触子を適切な位置で保持しながら、ＩＭＴの計測作業を行うのは容易ではない。
　本願の、限定的ではない例示的なある実施の形態は、熟練者でなくても正確なＩＭＴの計測を簡便に行うことができる超音波診断装置およびそれを用いた計測方法を提供する。
　本発明の一態様に係る超音波診断装置は、振動子を有する探触子が接続可能に構成され、被検体の計測対象部位に対して所定の計測処理を行う超音波診断装置であって、探触子を駆動し、計測対象部位を含む被検体へ超音波を送信する送信処理と、前記探触子によって受信した前記計測対象部位を含む被検体からの反射超音波に基づく受信信号から構成されるフレームを生成する受信信号処理とを、異なる時間で複数回行うことで、複数の前記フレームを生成し、前記複数のフレームから、計測対象となる計測対象フレームを少なくとも２以上選択し、前記少なくとも２以上の計測対象フレームに含まれる前記計測対象部位からの受信信号の各々に基づき前記計測処理の実施が可能な計測可能領域を抽出し、前記計測可能領域を組み合わせることによって、前記計測対象部位に対する所定の計測処理を行う制御器を備える。
　本発明の一態様に係る超音計測方法は、探触子が発する超音波を用いて、被検体の計測対象部位に対して所定の計測を行う超音波計測方法であって、探触子を駆動し、超音波を送信する送信処理と、前記探触子によって受信した前記計測対象部位を含む被検体からの反射超音波に基づく受信信号から構成されるフレームを生成する受信信号処理とを、異なる時間で複数回行うことで、複数の前記フレームを生成する第一の工程と、前記複数のフレームから、計測対象となる計測対象フレームを少なくとも２以上選択する第二の工程と、前記少なくとも２以上の計測対象フレームに含まれる前記計測対象部位からの受信信号の各々に基づき前記計測処理の実施が可能な計測可能領域を抽出する第三の工程と、前記計測可能領域を組み合わせることによって、前記計測対象部位に対応する所定の計測処理を行う第四の工程とを含む。
　本願に開示された超音波診断装置によれば、探触子が被検体に対し、計測対象部位の正しい位置からずれて配置されたとしても、そのずれを修正するために探触子を厳密に位置調整する必要がなく、複数の計測対象フレームを組み合わせることによって、適切な計測処理を行うことが可能となる。
　その結果、計測対象部位の状態を正しく計測できる適切な位置に探触子を厳密に配置しなくても、計測対象部位を正しく計測できるため、熟練者でなくても容易に正確な計測が行える。
本発明による超音波診断装置の実施の形態１を示すブロック図である。 本発明による超音波診断装置の実施の形態１の動作を示すフローチャートである。 （ａ）は頸動脈の長軸断面を示す図であり、（ｂ）は心臓からの血液の拍出による頸動脈の内径の時間的な変化波形を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、被検体に配置された探触子と血管の短軸断面との位置関係を示す図である。 ＩＭＴ計測時の探触子と頸動脈との位置関係を示す斜視図である。 （ａ）は、ＩＭＴ計測時の探触子と頸動脈との位置関係の一例を示す上面図であり、（ｂ）は頸動脈の断層像を示す図である。 （ａ）は、ＩＭＴ計測時の探触子と頸動脈との位置関係の一例を示す上面図であり（ｂ）は、頸動脈の断層像を示す図である。 （ａ）は、ＩＭＴ計測時の探触子と頸動脈との位置関係の一例を示す上面図であり（ｂ）は、頸動脈の断層像を示す図である。 心拡張末期の前後の所定の期間に３枚のフレームが存在した場合の、各断層像における内腔内膜境界と中膜外膜境界の描出の様子の一例を示す図である。 心拡張末期の前後の所定の期間に３枚のフレームが存在した場合の、各断層像における内腔内膜境界と中膜外膜境界の描出の様子の一例を示す図である。 本発明による超音波診断装置の実施の形態２を示すブロック図である。 本発明による超音波診断装置の実施の形態２の動作を示すフローチャートである。 ６心拍分の心拡張末期のフレームの各断層像における内腔内膜境界と中膜外膜境界の描出の様子の一例を示す図である。 本発明による超音波診断装置の実施の形態３を示すブロック図である。 本発明による超音波診断装置の実施の形態４を示すブロック図である。 頸動脈の長軸断面とＩＭＴの計測範囲を示す図である。
　以下に、本発明の超音波診断装置およびそれを用いた計測方法の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
　（実施の形態１）
　図１は、本発明による超音波診断装置の実施の形態１を示すブロック図である。
　図１に示す超音波診断装置１００は、制御器４０を備える。この制御器４０は、超音波送受信処理部２、断層像処理部３、心拡張末期検出部４、計測対象フレーム選択部５、計測可能領域抽出部６、計測処理部７、制御部８および画像合成部９を含む。本実施の形態では、超音波診断装置１００は探触子１を備えておらず、汎用の探触子１が接続可能である。ただし、超音波診断装置１００は探触子１を備えていてもよい。
　超音波送受信処理部２、計測対象フレーム選択部５、制御部８、画像合成部９は、例えば、種々の電子部品等を用いた公知のハードウエアによって実現される。また、断層像処理部３、心拡張末期検出部４、計測可能領域抽出部６、計測処理部７はソフトウエアによって構成してもよいし、ハードウエアによって構成してもよい。ソフトウエアによりこれらを構成する場合には、超音波送受信処理部２によって生成される受信信号はデジタル信号であってもよい。制御部８は、例えば、マイコンなどの演算器とソフトウエア等によって構成される。
　探触子１は、超音波振動子を有し、超音波振動子を通じて超音波を、計測対象部位を含む被検体に対して送信するとともに、その反射超音波を受信して電気信号に変換する。なお、実施の形態１では、ＩＭＴを計測対象として説明を行うため、ここでいう計測対象部位とは、図１６に示したＩＭＴ計測範囲３０のことを指す。
　超音波送受信処理部２は、探触子１が脱着可能に構成されている。探触子１の超音波振動子に所定のタイミングで駆動パルスを供給し、探触子が超音波を送信するように駆動する送信処理を行う。また、反射超音波を受信して変換された電気信号を探触子１から受け取り、その電気信号の増幅、検波などの、超音波の断層像の構築などに必要な受信処理を行うことで受信信号を生成する。超音波送受信処理部２は、送信処理を繰り返し連続して行い、逐次受信信号を生成し、生成した受信信号から複数のフレームを生成する。なお、ここでいうフレームとは、１枚の断層像を構築する上で必要な一つのまとまりの受信信号、あるいは、この一つのまとまりの受信信号に基づき構築された１枚の断層像のことを指す。
　断層像処理部３は、超音波送受信処理部２で生成した受信信号を受け取り、受信信号の座標変換などを行って、超音波画像の二次元画像である断層像をフレームごとに逐次構築する。例えば、図１６に示すような断層画像を逐次構築する。図１６に示すように、超音波ビームをｘ方向に走査することによって、超音波ビームの進路である音響線（破線で示す）ごとに反射超音波に基づく受信信号が得られ、1フレーム分の断層画像が構成される。
　心拡張末期検出部４は、超音波送受信処理部２で生成した受信信号から、心拡張末期のタイミングを検出する。具体的には、まず超音波送受信処理部２で生成した受信信号を処理し、計測対象である血管の拍動情報を抽出する。なお、ここでいう血管の拍動情報とは、例えば、血管の内径変化が挙げられる。また、心拡張末期のタイミングとは、心臓の拡張期の最後のタイミング、すなわち、心臓の収縮が始まる直前のタイミングをいう。
　計測対象フレーム選択部５は、断層像処理部３で生成した複数のフレームの断層像のうち、ＩＭＴ計測の対象となる少なくとも２つ以上の計測対象フレームを選択する。実施の形態１においては、心拡張末期検出部４で検出された心拡張末期を含み、その前後の所定期間内に含まれる複数のフレームを計測対象フレームとして選択する。
　計測可能領域抽出部６は、各々の計測対象フレームにおける計測対象部位のうち、十分に計測処理が可能な領域を計測対象フレームごとに抽出する。
　計測処理部７は、計測可能領域抽出部６で抽出された計測処理が可能な領域を対象に、所定の計測処理を行う。ＩＭＴ計測の場合は、まず、ＩＭＴ計測範囲３０において、計測対象となる頸動脈２０の内腔内膜境界２６と中膜外膜境界２７との２種の血管境界を検出し、検出した内腔内膜境界２６と中膜外膜境界２７との間の距離をＩＭＴ値として算出することで計測処理を行う。ＩＭＴ値は、ＩＭＴ計測範囲３０における内腔内膜境界２６と中膜外膜境界２７との距離の最大値であるｍａｘＩＭＴ、あるいは、平均値であるｍｅａｎＩＭＴであってもよく、他の算術結果や統計処理に基づくＩＭＴであってもよい。
　制御部８は、各ブロックを制御するとともに、計測処理部７の計測結果をＩＭＴ計測値として確定する。また、操作者がＩＭＴ計測値の結果を確定した断層像を後述する表示器１０で確認できるように、ＩＭＴ計測値として確定した際に自動的にフリーズ状態に移行するように制御することも可能である。なお、ここでいうフリーズ状態とは、超音波診断装置の分野では一般的に超音波の送受信を停止し、画像表示を静止させた状態のことを指す。本実施の形態では、超音波の送受信を停止して画像表示を静止させた状態に加え、送受信の停止と画像表示の静止のいずれか一方だけを行った状態も意味する。
　画像合成部９は、表示器１０が接続可能に構成されており、断層像処理部３で生成した断層像と計測処理部７の計測結果とを、接続された表示器１０に表示できるように合成する。
　表示器１０は、画像合成部９に接続され、その画像信号を表示するモニタである。
　次に、実施の形態１に示す超音波診断装置１００の動作について、ＩＭＴ計測を例に説明する。図２に示すフローチャートは、実施の形態１の超音波診断装置１００の典型的な動作を表している。
　ステップＳ１０１において、超音波送受信処理部２は、超音波信号の送信制御、受信制御を行い、探触子１を駆動することにより超音波を送信する。また、被検体である頸動脈から反射して探触子１で受信した反射超音波を、一般的な超音波診断装置同様に信号処理を行って受信信号を生成し、生成した受信信号から１フレーム分の受信信号を構成する。フレームが構成された受信信号は、断層像処理部３および心拡張末期検出部４に送られる。この操作は異なる時間で複数回行われる。つまり逐次、１フレーム分の受信信号が構成される。
　次に、ステップＳ１０２において、超音波送受信処理部２から送られてきた受信信号は、断層像処理部３によって処理され、異なる時間ごとのフレームに対応した断層像が複数構築される。
　そして、ステップＳ１０３において、心拡張末期検出部４は、超音波送受信処理部２から送られてきた受信信号を解析し、血管の拍動情報を抽出し、心拡張末期のタイミングを検出する。検出したタイミングが心拡張末期ではなかった場合は、再度、ステップＳ１０１に戻って超音波の送受信処理を継続する。検出したタイミングが心拡張末期であった場合は、次のステップ（ステップＳ１０４）に進む。
　なお、この心拡張末期は、例えば、日本国特許第４１８９４０５号に記載された技術を用いて検出することができる。図３（ａ）および（ｂ）を参照しながらこの心拡張末期を検出する技術を具体的に説明する。
　図３（ａ）は血管の長軸に沿った断面を模式的に示し、（ｂ）は図３（ａ）に示すように、血管の前壁２１の計測点Ａと後壁２２の計測点Ｂとの間の距離の変化である血管の内径変化波形を示している。血管は、その内部を流れる血液の量や流速に対応して収縮する。心臓の収縮期には血流速度が速くなり血圧が高くなるので、この収縮期における血管の内径（上述の計測点Ａと計測点Ｂとの間の距離）は大きくなるとともに、血管壁の厚さは小さくなる。一方、心臓の拡張期には血流速度が遅くなり血圧が低くなるので、拡張期における血管の内径は小さくなり、血管壁の厚さは大きくなる。すなわち、血管壁の厚さは心拍に同期して変化するため、ＩＭＴ値も計測するタイミングによって変化する。したがって、血管の内壁は、心臓からの血液の拍出によって時間的に変化し、図３（ｂ）に示すような脈波状の波形が観測される。
　具体的に、非特許文献１に記載の心拡張末期を取得するために通常使用されるＥＣＧのＲ波トリガタイミング（図３（ｂ）の下の波形のピーク部分）を基準に説明する。図３（ｂ）に示すように、心臓からの血液の拍出によって血管の内壁厚さは変化する。ＥＣＧのＲ波トリガタイミング直後、血管の内径は一旦小さくなり、その後、急激に大きくなり、徐々にもとの径に戻っていく。この内径が急激に大きくなる前の、内径が最も小さくなるときが心拡張末期である。なお、ＥＣＧのＲ波トリガタイミングは、心臓における心拡張末期であるとみなされるが、心臓の拍動が頸動脈に伝わるまでには時差が生じることから、頸動脈における心拡張末期は、心臓における心拡張末期に対してズレが生じる。したがって、本実施の形態では、上述のとおり、血管の内径が急激に大きくなる前の、内径が最も小さくなるときのタイミングを心拡張末期と定義している。ＩＭＴ値は、血管壁の厚さが最大になったときに計測するが推奨されているため、ＩＭＴ計測をすべき理想的なタイミングは、心拡張末期となる。
　以上のことから、図３（ａ）に示すように、対象となる血管の前壁２１と後壁２２とに計測点ＡおよびＢを設定し、受信信号の振幅や位相を解析することで、計測点ＡおよびＢの動きを追跡する。動脈は心拍によって収縮拡張を繰り返していることから、計測点ＡおよびＢの間の距離は、図３（ｂ）に示す周期的な動きをするので、これを血管の内径変化波形として検出する。そして、内径変化波形から内径が急激に大きくなるタイミングを検出し、この一定時間前のタイミングを心拡張末期とすることができる。
　なお、実施の形態１においては、簡便にＩＭＴ計測の最適なタイミングを検出するため、受信信号を用いた心拡張末期の検出する構成を示した。しかし、通常のＥＣＧを用いて心拡張末期を検出する構成であってもよい。この場合、図１における超音波送受信処理部２から心拡張末期検出部４へ信号を送出する必要はなく、心拡張末期検出部４にはＥＣＧが接続される。
　ステップＳ１０３において心拡張末期検出部４が心拡張末期のタイミングを検出した場合、ステップＳ１０４において、計測対象フレーム選択部５は、心拡張末期検出部４で検出された心拡張末期のタイミングに基づき、心拡張末期を含み、その前後の所定期間内の複数フレームを、ＩＭＴ計測に用いる計測対象フレームとして選択する。
　なお、血管壁の厚さが最大になったときにＩＭＴ計測することが推奨されていると上述したが、心拡張末期の前後、特に心拡張末期の前（目安としては１００ミリ秒程度だが、これに限定されるものではない。）の期間は血管の収縮が比較的緩やかであるため、ＩＭＴ値もほとんど変化しない。したがって、この期間のフレームは、厳密には心拡張末期のタイミングで取得されていないが、実用上、十分にＩＭＴ計測に使用することができる。また、心拡張末期の前後の期間により計測対象フレームを選択するのではなく、心拡張末期の前後の所定の複数のフレームを、計測対象フレームとして選択してもよい。すなわち、例えば、フレームレートが毎秒３０フレームであれば、心拡張末期の前の３フレームを選択するようにすれば、上述の心拡張末期の前の１００ミリ秒の間のフレームが選択されることになる。このため、心拡張末期の前の所定数のフレームを選択することと、心拡張末期の前後の期間を決定し、決定した期間に取得されるフレームを選択することとは本質的には差異はない。
　さらに、検出した心拡張末期より前のフレームを計測対象フレームとするには、必要なフレーム数分だけ断層像をメモリなどにバッファリングしておき、心拡張末期が検出された時点でバッファリングされた断層像を選択するように構成すればよい（図１では、断層像のバッファリング手段は、省略している。）。
　ＩＭＴ値の正確な計測のためには、血管の内腔内膜境界２６と中膜外膜境界２７とが受信信号上に明瞭に描出されていることが好ましい。このために、ステップＳ１０５において、計測可能領域抽出部６は、計測対象フレームから、計測対象部位のうち、計測に使用することができる領域を抽出する。血管壁の厚さを正しく計測するためには、探触子１が血管の短軸断面の中心近傍を捉えていることが好ましい。したがって、計測可能領域抽出部６は、各々の計測対象フレームの計測対象部位のうち、血管の中心近傍を超音波ビームが通ることによって撮影されている領域を抽出する。以下により具体的な説明を行う。
　図４（ａ）および（ｂ）は、被検体に配置された探触子と血管の短軸断面との位置関係を示す図である。
　超音波は組織境界など音響インピーダンスに差異がある境界で反射し、超音波が境界面に垂直にあたるほど強く反射し、明瞭なエコー信号が得られる。したがって、図４（ａ）に示すように探触子１が血管の中心近傍を捉えるように探触子１が被検体に当てられているとき（すなわち、波線部で示す超音波の進路が血管の中心近傍を通るとき）、超音波は血管の内腔内膜境界２６および中膜外膜境界２７に垂直にあたり、両境界で強く明瞭な反射（エコー信号）が得られる。一方、図４（ｂ）に示すように超音波の進路が血管の中心近傍を通らない場合は、超音波が血管の両境界に垂直にあたらないため、弱く不明瞭な反射（エコー信号）しか得られない。そのため、内腔内膜境界２６および中膜外膜境界２７が、ぼやけて分離されずに描出されたり、内腔内膜境界が描出されたりする。
　したがって、計測対象フレームの計測対象部位のうち、血管の中心近傍を超音波ビームが通ることによって撮影された領域では明瞭なエコー信号が得られ、中心近傍を通らないで撮影された領域では不明瞭なエコー信号が得られる。そのため、不明瞭なエコー信号が得られた領域は計測に使用せず、明瞭なエコー信号が得られた領域を計測に使用することができる領域として抽出する。この処理は、それぞれの計測対象フレームにおいて行われる。
　より具体的には、計測可能領域抽出部６は、まず、断層像の輝度情報などを基に血管の内腔内膜境界２６と中膜外膜境界２７との２種の血管境界を仮検出する。次に、断層像において、図１６に示すように、検出された内腔内膜境界２６位置の音響線上において、血管内腔２３側から内中膜２４側にかけて輝度の立ち上がりが存在するか、検出された中膜外膜境界２７位置の音響線において、内中膜２４側から外膜側にかけて輝度の立ち上がりが存在するか、および、検出された内腔内膜境界２６位置および中膜外膜境界２７位置の間の音響線上において輝度の落ち込みがあるかなどを評価する。これにより、血管境界の位置で断層像に内腔内膜境界２６および中膜外膜境界２７が明瞭に描出されているか否かを判定する。計測可能領域抽出部６は、この結果に基づき、計測可能領域を決定し、抽出する。
　なお、上述の２種の境界が明瞭に描出される血管の短軸断面の中心近傍とは、例えば、血管断面の中心から図４（ａ）に示す音響線までの距離が０．５ｍｍ程度以内をいう。ただし、この値は、被検体や、超音波診断装置の計測精度、計測条件などにも依存するため、厳密に限定されるものではない。
　さらに具体的な説明を、ＩＭＴ計測を例に説明する。
　ＩＭＴ計測をする場合、ＩＭＴ計測範囲３０として１ｃｍが推奨されるなど、所定の長さを使って計測されることが一般的である。したがって、図５に示すように１ｃｍのＩＭＴ計測範囲３０で探触子１が血管の中心近傍を捉えられるように、探触子１を頸動脈２０の長軸断面（血管の短軸方向に対する垂直断面）に合わせるように配置する。具体的には、プローブ面の長手方向と頸動脈２０の長軸方向とが平行となり、スキャンする超音波ビームによって構成されるスキャン面が頸動脈２０の中心軸を含むように探触子１を被検体に対して配置する。
　図６（ａ）に示すように頸動脈２０の短軸断面の中心近傍３１を捉えるように探触子１が頸動脈２０の長軸方向に沿って配置された場合、ＩＭＴ計測範囲３０の全範囲において探触子１が頸動脈２０の中心近傍３１を捉える。これは理想的な状態であるといえる。この場合、断層像には図６（ｂ）に示すようにＩＭＴ計測範囲３０の全範囲において内腔内膜境界２６と中膜外膜境界２７とが明瞭に描出される。したがって、ＩＭＴ計測範囲３０の全範囲でＩＭＴを計測可能であるから、ＩＭＴ計測範囲３０の全範囲が計測可能領域であるとして抽出される。
　しかしながら、頸動脈２０の中心近傍３１の範囲に対してＩＭＴ計測範囲３０は長いため、図６（ａ）の示す位置に探触子１を配置するには、十分に訓練を積んだ熟練者でなければ困難である。したがって、通常の操作者が探触子１を配置した場合、例えば、図７（ａ）および図８（ａ）のようになる。
　図７（ａ）は、頸動脈２０の長軸方向に対して探触子１が斜めに配置され、ＩＭＴの計測範囲３０の中央部でのみ探触子１が血管の中心近傍３１を捉えた状態を示している。この場合、断層像にはＩＭＴ計測範囲３０の中央部でのみ内腔内膜境界２６と中膜外膜境界２７とが明瞭に描出され、端部ではこれらの境界は不明瞭になる。すなわち、図７（ｂ）に示すように、探触子１が血管の中心近傍３１を捉えた部分（内腔内膜境界２６と中膜外膜境界２７との実線部分）のみ、境界が明瞭に抽出され、それ以外の部分（内腔内膜境界２６と中膜外膜境界２７との破線部分）は、境界が不明瞭になる。したがって、破線部分のＩＭＴ計測範囲３０の端部では内腔内膜境界２６と中膜外膜境界２７とが不明瞭でＩＭＴを計測することができない領域とし、実線部分の中央部のみが計測可能領域として抽出される。
　図８（ａ）も図７（ａ）と同様に頸動脈２０の長軸方向に配置された探触子１が頸動脈２０の長軸方向に対して斜めに配置され、ＩＭＴの計測範囲３０の右端部でのみ、探触子１が頸動脈２０の中心近傍３１を捉えた状態を示している。この場合、図８（ｂ）に示すように、左端部で内腔内膜境界２６と中膜外膜境界２７とが描かれていないが、これは探触子１が血管の中心近傍３１から大きく外れており、断層像にこれらの境界が描出されないことを表している。この場合は、ＩＭＴ計測範囲３０の右端部（実線部分）がＩＭＴ計測範囲３０の中央部が計測可能領域として抽出されるが、それ以外の部分はＩＭＴ計測に用いることはできない。
　以上のようにそれぞれの計測対象フレームに対して計測可能領域を抽出した後、ステップＳ１０６に進み、計測処理部７においてＩＭＴの計測処理を行う。
　計測処理部７は、まず、それぞれの計測対象フレームのＩＭＴ計測範囲３０において、断層像の輝度情報などを基に血管の内腔内膜境界２６と中膜外膜境界２７との２種の血管境界を検出する。このとき、断層像に内腔内膜境界２６と中膜外膜境界２７とが明瞭に描出されている領域、すなわち、計測可能領域に対してこれらの境界の検出処理を行う。あるいは、計測可能領域抽出部６が仮検出した結果のうち、計測可能領域部分の計測結果を計測処理部７へ出力し、計測処理部７がその出力を用いてＩＭＴの測定を行ってもよい。検出した内腔内膜境界２６と中膜外膜境界２７との間の距離からＩＭＴ値を算出する。
　計測処理部７は、各計測対象フレームにおいてＩＭＴ値を算出した後、それぞれの計測対象フレームにおける計測可能領域を組み合わせ、最終的なＩＭＴ値を決定する。この手順を以下に具体的に説明する。
　図９は、心拡張末期前後の所定の期間内に取得された３つの計測対象フレームにおける、断層像上の内腔内膜境界２６および中膜外膜境界２７の検出結果を示している。図９に示す「セグメント番号」は、ＩＭＴ計測範囲３０において、計測可能領域抽出部６が計測可能領域かどうかを判定する基準単位（長さ）であるセグメントの位置あるいは順番として定義される。例えば、ＩＭＴ計測範囲３０の長さが１ｃｍであり、ＩＭＴ計測範囲３０が２０のセグメントに分割されている場合、各セグメントの長さは、０．５ｍｍである。セグメントの長さは、用いる探触子１の分解能や求められるＩＭＴ測定の精度に応じて決定することができる。
　図９において、内腔内膜境界２６および中膜外膜境界２７が実線で描画されたセグメントは、これらの境界が明瞭に描出されているセグメントであることを表し、計測可能領域抽出部６において、計測可能領域として抽出された領域である。一方、内腔内膜境界２６および中膜外膜境界２７が破線で描画されたセグメントは、これらの境界が不明瞭なセグメントであることを表し、描画されていないセグメントは、これらの境界が検出できなかったセグメントを表す。これらのセグメントは、計測可能領域抽出部６において、計測可能領域として抽出されなかった領域である。図９に示すように、所定の位置に探触子１を配置して異なる時間で複数のフレームを取得しても、計測可能領域となったり非計測可能領域となったりする理由は、頚動脈を含む体内組織の動きや、操作者が探触子１を固定したとしても実際には微妙なブレが生じていたりするからである。
　図９に示すように、セグメント１～６については、計測対象フレーム３においてのみ内腔内膜境界２６および中膜外膜境界２７が明瞭に描出されている。このため、これらのセグメントの範囲は、計測対象フレーム３の断層像からＩＭＴ値を計測する。
　セグメント７および８については、計測対象フレーム２および３の両方で内腔内膜境界２６および中膜外膜境界２７が明瞭に描出されている。このためこれらのセグメントでは、計測対象フレーム２および３の断層像からＩＭＴ値を計測する。２つのフレームを組み合わせるには、両フレームのそれぞれで内腔内膜境界および中膜外膜境界の検出ＩＭＴ値の算出とを行い、セグメントごとにＩＭＴ値の平均を求めればよい。あるいは、セグメントごとに内腔内膜境界２６および中膜外膜境界２７がより明瞭に描出されているフレームを決定し、決定したフレームを用いて、内腔内膜境界２６および中膜外膜境界２７の検出とＩＭＴ値の算出とを行うようにしてもよい。
　残りのセグメントについても同様に処理が行われる。具体的には、セグメント９～１４については、計測対象フレーム２の断層像からＩＭＴ値を算出する。セグメント１５については、計測対象フレーム１および２の断層像からＩＭＴ値を算出する。セグメント１６～２０については、計測対象フレーム１の断層像からＩＭＴ値を算出する。
　このように計測対象フレーム１～３の３枚のフレームを組み合わせてＩＭＴ値を計測することにより、計測対象フレーム１～３のいずれもＩＭＴ計測範囲３０の一部しか計測可能領域がないにも関わらず、実質的にはＩＭＴ計測範囲３０の全範囲でＩＭＴ値を計測することが可能となる。セグメントごとにＩＭＴ値が計測を、すべてのセグメントにおける最大値を決定すれば、ｍａｘＩＭＴが求められる。また、すべてのセグメントの平均値を求めることにより、ｍｅａｎＩＭＴが求められる。
　なお、図９では、計測可能領域抽出部６がそれぞれの計測対象フレームにおいて抽出した計測可能領域を組み合わせることにより、計測処理部７が、全範囲のＩＭＴ計測範囲３０でのＩＭＴ値を計測する例を示した。しかしながら、それぞれの計測対象フレームで抽出された計測可能領域を組み合わせたとしても全範囲のＩＭＴ計測範囲３０でのＩＭＴ値を計測することができない場合がある。この場合は、ＩＭＴ計測範囲３０の抽出された計測可能領域だけを用いて、部分的にＩＭＴ計測をすればよい。このとき計測可能領域が広い、すなわち計測可能なセグメントが多いほど、計測されるｍａｘＩＭＴやｍｅａｎＩＭＴの正確性が向上する。
　図７や図８に示すように、探触子１が頸動脈２０の血管の中心近傍３１からずれている場合は、本来、ＩＭＴ計測範囲３０の十分な範囲でＩＭＴを計測することができない。よって、そのずれを修正すべく探触子１の位置調整が必要となるが、頸動脈２０のように計測対象が細い場合、図６に示すように、探触子１が血管の中心近傍３１を捉えた状態になるように探触子１の位置を調整するには非常に細かな探触子１の移動が必要であり、熟練者でなければ難しい作業である。また、図６のような状態にできたとしても、その状態で探触子１を保持するのも困難な作業である。
　しかし、本発明によれば、探触子１を適切に保持できず、探触子１が血管の中心近傍３１を捉えている領域（セグメント）が変化したとしても、複数の計測対象フレームを組み合わせることによって計測可能領域がＩＭＴ計測範囲３０の十分な割合を占める場合には、適切にＩＭＴ値を計測することができる。よって、熟練者でなくともＩＭＴ値を容易に計測することが可能となる。
　ここで、ＩＭＴ計測範囲３０のうちの所定の範囲以上でＩＭＴ値が計測できたら、ここから求められるｍａｘＩＭＴやｍｅａｎＩＭＴが十分な正確性があると考えて、ＩＭＴ計測値を確定し、計測を完了するように制御することもできる。以下、この制御について図２を参照して詳しく説明する。
　上述したようにステップＳ１０６において、ＩＭＴ計測範囲３０の各セグメントにおいて、ＩＭＴ値を測定したのち、ステップＳ１０７において、制御部８が、計測処理部７のＩＭＴ計測処理で使われたそれぞれの計測対象フレームの計測可能領域の合計が、ＩＭＴ計測範囲３０のうち、所定の割合を占めるか否かを判定する。この際、所定の割合を満たされなかった場合は、ステップＳ１０１に戻って計測を継続する。一方、計測可能領域の合計が所定の割合以上である場合、ステップＳ１０８に進み、制御部８がＩＭＴ計測値を確定する。また、その際に、装置を自動的にフリーズ状態に移行させることで、操作者がＩＭＴ計測値の結果が確定した断層像を表示器１０上で確認することができる。
　ＩＭＴ計測値を確定するために必要な計測可能領域の合計の割合は、１００％としてもよいし（ＩＭＴ計測範囲３０の全領域（例えば１ｃｍ）、１より小さい一定の割合であってもよい。この割合を大きくすればＩＭＴ値の正確性が向上し、割合を小さくすれば適切な位置から多少ずれていてもＩＭＴ計測が可能となるため、操作性が向上する。例えば、割合を、ＩＭＴ計測範囲３０の７５％とすれば、計測可能領域が合わせて７．５ｍｍ以上であれば、ＩＭＴ計測値が確定される。上述の１ｃｍ幅のＩＭＴ計測範囲３０を０．５ｍｍずつの２０個のセグメントに分割する例では、計測可能なセグメントが１５個以上あれば、ＩＭＴ計測値が確定されることになる。
　また、より正確性を向上させるために、同一領域における計測可能領域が、所定数以上の計測対象フレームで重複し、その重複した計測可能領域の割合が、ＩＭＴ計測範囲３０のうち、所定の値以上であれば、ＩＭＴ計測値を確定し、計測を完了するように制御することも可能である。
　具体的に図１０を用いて説明する。図１０におけるセグメントや、実線や点線の意味するところは、図９と同じである。ここでは、ＩＭＴ計測範囲３０の７５％以上（１５個以上のセグメント）において、２以上の計測対象フレームでＩＭＴ計測可能な場合、ＩＭＴ計測値を確定し、計測を完了するものとして説明する。
　図１０に示すように、セグメント１および２では計測対象フレーム３の１フレームのみでＩＭＴ計測可能、セグメント３～７では計測対象フレーム２および３の２フレームでＩＭＴ計測可能、セグメント８および９では計測対象フレーム１～３の３フレーム全てでＩＭＴ計測可能、セグメント１０～１８では計測対象フレーム１および２の２フレームでＩＭＴ計測可能、セグメント１９および２０では計測対象フレーム１の１フレームのみでＩＭＴ計測可能である。結局、２以上の計測対象フレームでＩＭＴ計測可能なのは、セグメント３～１８の１６個のセグメントであり、これはＩＭＴ計測範囲３０の７５％以上（１５個以上のセグメント）である。このため、制御部８はＩＭＴ計測値を確定し、計測を完了する。
　一方、仮に同じ条件（ＩＭＴ計測範囲３０の７５％以上で、２以上の計測対象フレームにおけるＩＭＴ計測が可能なときに、ＩＭＴ計測値を確定し計測を完了）を図９の例に用いる場合、セグメント７、８および１５の３個のセグメントにおいてのみ、２以上の計測対象フレームでＩＭＴの計測が可能である。したがって、図９に示す結果が得られた場合には、ＩＭＴ計測値を完了せずにステップＳ１０１に戻って計測を継続する。
　このような手順によってＩＭＴ計測を行う場合、計測対象フレームのうち一つのフレームでＩＭＴ計測可能であればＩＭＴ計測値を確定する場合と比べて、より正確な計測値を得ることができる。なお、図２には図示していないが、画像合成部９で、計測処理部７で計測されたＩＭＴ計測値と断層像処理部３で構築された断層像とを合成して、表示器１０に出力することによって、診断画像と計測結果を操作者が確認できる。
　本実施の形態では、頸動脈のＩＭＴ計測を例に本発明を説明した。しかし、本発明はこれに限らず、その他の計測にも適用可能である。例えば、大腿動脈におけるＩＭＴ計測にも応用可能である。また、腹部大動脈の血管径の計測において、血管の前壁と後壁が明瞭に描出されている領域を計測可能領域として本実施の形態を用いてもよい。さらに、胎児計測などの場合も、例えば大腿骨などの計測部位が明瞭に描出されている領域を計測可能領域として本実施の形態を用いてもよい。
　（実施の形態２）
　図１１は、本発明の超音波診断装置の実施の形態２を示すブロック図である。実施の形態１と同じ機能を有するブロックには同じ番号を付与し、説明を省略する。また、頸動脈のＩＭＴ計測を例として本実施の形態を説明する。
　超音波診断装置１０１は、制御器４１を備える。この制御器４１は、超音波送受信処理部２、断層像処理部３、心拡張末期検出部４、計測対象フレーム選択部５０、フレーム記録部１１、計測可能領域抽出部６、計測処理部７、制御部８０および画像合成部９を含む。
　計測対象フレーム選択部５０は、実施の形態１の計測対象フレーム選択部５と同様に、断層像処理部３で生成した複数フレームの断層像のうち、ＩＭＴ計測の対象となる複数の計測対象フレームを選択する。ただし、実施の形態１の計測対象フレーム選択部５は、心拡張末期検出部４で検出された心拡張末期の前後の所定期間内に含まれる複数のフレームを計測対象フレームとして選択した。これに対し、本実施の形態の計測対象フレーム選択部５０は、心拡張末期検出部４で一心周期中に検出されたそれぞれの心拡張末期のタイミングで得られるフレームを計測対象フレームとして選択する。
　フレーム記録部１１は、計測対象フレーム選択部５０で選択された心拡張末期のフレームの断層像を記録するとともに、記録済みの複数の断層像を読み出して、計測対象フレームとして計測可能領域抽出部６に受け渡す。
　制御部８０は、実施の形態１の制御部８と同様、各ブロックを制御するとともに、計測処理部７の計測結果をＩＭＴ計測値として確定する。また、操作者がＩＭＴ計測値の結果を確定した断層像を表示器１０で確認できるように、ＩＭＴ計測値として確定した際に自動的にフリーズ状態に移行するように制御することも可能である。実施の形態１の制御部８と異なる点は、所定の条件に合致した場合に、フレーム記録部１１に記録されたフレーム（断層像）を破棄する制御を行う。
　次に、実施の形態２に示す超音波診断装置１０１の動作について、ＩＭＴ計測を例に説明する。図１２に示すフローチャートは、実施の形態２の超音波診断装置１０１の典型的な動作を表している。
　探触子１、超音波送受信処理部２、断層像処理部３、心拡張末期検出部４の動作は、実施の形態１と同様であり、図１２に示すステップＳ２０１、ステップＳ２０２、ステップＳ２０３は、それぞれ図２のステップＳ１０１、ステップＳ１０２、ステップＳ１０３に対応する。
　ステップＳ２０３は、ステップＳ１０３と同様、心拡張末期検出部４が検出したタイミングが心拡張末期ではなかった場合は、ステップＳ２０１に戻って超音波の送受信処理を継続する。一方、心拡張末期検出部４の検出したタイミングが心拡張末期であった場合は、次のステップＳ２０４に進む。
　ステップＳ２０４において、計測対象フレーム選択部５０が、心拡張末期検出部４によって検出された各心周期における心拡張末期のタイミングに基づき、心拡張末期のタイミングに対応するフレームの断層像が、ＩＭＴ計測に用いる計測対象フレームとして選択される。
　次いで、ステップＳ２０９において、フレーム記録部１１が、計測対象フレーム選択部５０で選択された心拡張末期のフレームの断層像を記録する。そして、フレーム記録部１１に記録済みの所定の心拍数分の心拡張末期のフレーム（例えば、所定の心拍数が３心拍である場合は３フレーム）の断層像を読み出して、計測対象フレームとして計測可能領域抽出部６に出力する。
　ここで、フレーム記録部１１に記録済みのフレーム数が、上記の所定のフレーム数（例えば、３フレーム）に満たない場合は、記録済みのフレームだけで計測対象フレームとしてもよいし、図１２には図示していないが、ステップＳ２０１に戻って超音波の送受信処理を継続するようにしてもよい。
　計測可能領域抽出部６および計測処理部７の動作は、実施の形態１と同様であり、ステップＳ２０５、Ｓ２０６では、それぞれ実施の形態１のステップＳ１０５、Ｓ１０６と同様に処理する。ただし、計測対象フレームは、フレーム記録部１１から読み出された複数心拍分の心拡張末期のフレームとなる。
　ステップＳ２０７において、制御部８０が、実施の形態１のステップＳ１０７の制御部８と同様に処理して、計測処理部７のＩＭＴ計測処理で使われた計測対象フレームの計測可能領域の合計が、ＩＭＴ計測範囲３０のうちの所定の領域以上を占めるかどうかを判定する。この条件が満たされた場合は、実施の形態１のステップＳ１０８の制御部８と同様に、ステップＳ２０８で制御部８０がＩＭＴ計測値を確定させる。また、このとき装置を自動的にフリーズ状態に移行させるように制御することができることも同様である。
　ステップＳ２０７で所定の条件が満たされなかった場合は、ステップＳ２１０において、制御部８０は、フレーム記録部１１に記録されたフレーム（断層像）を破棄するか否かを判定する。この判定条件としては、例えば、以下のような条件が考えられる。
　第１に、最新の心拍の計測対象フレームに計測可能領域がまったく存在しないとき、フレーム記録部１１に記録されたフレームを破棄するようにできる。計測可能領域がまったく存在しないということは、そこで血管の中心近傍３１から探触子１の位置が完全にずれたということであり、計測が途切れたと考えることができる。よって、それ以前のフレームは、以降の計測に使わないように破棄する。
　第２に、操作者によって所定の操作がなされ、その操作イベントを制御部８０が受け付けたときに、フレーム記録部１１に記録されたフレームを破棄するようにできる（操作部および操作部から制御部８０へのパスは図１１では省略）。所定の操作としては、計測領域の変更や、超音波送受信処理部２における超音波の送受信に関するパラメータ（例えば、走査線密度、並列受信の有無または並列受信数、送信周波数、送信パワー、送信間隔）の変更、断層像処理部３における断層像構築に関するパラメータ（ゲイン、ダイナミックレンジ、フィルタ処理の有無または特性）の変更などがある。これらの変更があった場合はそれ以前と計測条件が変わったということなので、それ以前のフレームは、以降の計測に使わないように破棄する。
　第３に、探触子１が操作者によって大きく動かされたことを検知したら、フレーム記録部１１に記録されたフレームを破棄するようにできる（探触子１の移動の検知部および検知部から制御部８０へのパスは図１１では省略）。探触子１の移動を検知する手段としては、断層像の変化から判定する方法や、探触子１に角度センサなどのセンサを設ける方法などがある。探触子１が大きく動いたということは、それ以前と計測部位が異なるということなので、それ以前のフレームは、以降の計測に使わないように破棄する。
　以上のような条件に合致する場合には、ステップＳ２１１で、フレーム記録部１１に記録済みのフレームを破棄する。そして、ステップＳ２１０で条件に合致する場合、しない場合ともに、ステップＳ２０１に戻って計測を継続する。
　図１３を用いて上述の手順をより具体的に説明する。図１３は、計測対象フレームとして選択された６心拍分の心拡張末期のフレーム（心拡張末期フレーム１～６）の、各断層像における内腔内膜境界と中膜外膜境界の描出結果の一例を示している。ここでは、説明を容易にするため、心拡張末期フレーム１より前のフレームは考慮しないこととする。図１３におけるセグメントや、実線や点線の意味するところは、実施の形態１における図９と同じである。ステップＳ２０７における判定条件は、計測対象フレームのうちいずれかのフレームで、ＩＭＴ計測範囲３０の全範囲（２０個すべてのセグメント）でＩＭＴ計測可能なときにＩＭＴ計測値を確定し、計測を完了するものとする。
　まず、最初の心拍の心拡張末期では、計測対象フレーム選択部５０が心拡張末期フレーム１を選択し、フレーム記録部１１にそのフレームのデータが記録される。そして、フレーム記録部１１から心拡張末期フレーム１が読み出されて、計測可能領域抽出部６に出力される。計測可能領域抽出部６は、セグメント１０～２０を計測可能領域として抽出し、計測処理部７は抽出された計測可能領域のセグメントを用いてＩＭＴを計測する。次いで、制御部８０は、計測可能領域が所定の割合以上かどうか判定する。心拡張末期フレーム１だけでは１１個のセグメントでのみＩＭＴ計測可能であるため、まだＩＭＴ計測値は確定されない。
　次に、２心拍目の心拡張末期では、計測対象フレーム選択部５０が心拡張末期フレーム２を選択し、フレーム記録部１１にそのフレームのデータが記録される。そして、フレーム記録部１１から心拡張末期フレーム１および２が読み出されて、計測可能領域抽出部６に出力される。最初の心拍と同様に、計測可能領域抽出部６および計測処理部７は上述した動作を実行し、制御部８０は、計測可能領域が所定の割合以上かどうか判定する。心拡張末期フレーム１および２を組み合わせてもセグメント８～２０の１３個のセグメントでのみＩＭＴ計測可能なので、まだＩＭＴ計測値は確定されない。
　３心拍目の心拡張末期でも同様に、計測対象フレーム選択部５０が心拡張末期フレーム３を選択し、フレーム記録部１１にフレームデータが記録される。そして、フレーム記録部１１から心拡張末期フレーム１～３が読み出される。計測可能領域抽出部６および計測処理部７は上述した動作を実行する。図１３に示すように、心拡張末期フレーム３には、計測可能なセグメントが一つも存在しない。このため制御部８０は、上述したようにフレーム記録部１１に記録済みのフレームを破棄する条件に合致すると判定し、フレーム記録部１１に、心拡張末期フレーム１～３のデータを破棄するように指示する。その結果、心拡張末期フレーム１～３を組み合わせても、まだＩＭＴ計測値は確定されず、計測を繰り返す（ステップＳ２１０、Ｓ２１１、Ｓ２０１）。
　４心拍目の心拡張末期では、計測対象フレーム選択部５０が心拡張末期フレーム４を選択し、フレーム記録部１１にそのフレームデータが記録される。フレーム記録部１１において以前のフレームは破棄されているので、フレーム記録部１１から心拡張末期フレーム４のみが読み出される。以下、同様の処理が行われ、制御部８０は、計測可能領域が所定の割合以上かどうか判定する。心拡張末期フレーム４でセグメント１５～２０の６個のセグメントでのみＩＭＴ計測可能なので、制御部８０は、まだＩＭＴ計測値を確定しない。
　５心拍目の心拡張末期でも同様に、計測対象フレーム選択部５０が心拡張末期フレーム５を選択し、フレーム記録部１１にそのフレームデータが記録される。そして、フレーム記録部１１から心拡張末期フレーム４および５が読み出される。心拡張末期フレーム４および５を組み合わせてもセグメント７～２０の１４個のセグメントでのみＩＭＴ計測可能なので、制御部８０は、まだＩＭＴ計測値を確定しない。
　６心拍目の心拡張末期では、計測対象フレーム選択部５０が心拡張末期フレーム６を選択し、フレーム記録部１１にそのフレームデータが記録される。そして、フレーム記録部１１から心拡張末期フレーム４～６が読み出される。計測可能領域抽出部６および計測処理部７が上述した動作を実行しＩＭＴ値が計測される。心拡張末期フレーム４～６を組み合わせるとセグメント１～２０のすべてでＩＭＴ計測可能となるので、制御部８０は計測可能領域が所定割合以上であると判定し、計測処理部７で計測されたＩＭＴ値をＩＭＴ計測値として確定する、これにより、計測が完了する。このとき、実施の形態１と同じく、装置を自動的にフリーズ状態に移行させるように制御することもできる。
　以上、説明したように本実施の形態によれば、１つの心拍の心拡張末期のフレームにおける計測可能領域がＩＭＴ計測範囲３０の十分な割合を占めていなくても、複数の心拍の心拡張末期のフレームを組み合わせることによって計測可能領域がＩＭＴ計測範囲３０の十分な範囲を満たせば、適切にＩＭＴを計測することができる。よって、ＩＭＴを容易に計測することが可能となる。
　なお、本実施形態の計測対象フレーム選択部５０は、実施の形態１の計測対象フレーム選択部５のように、心拡張末期の前後の複数のフレーム（例えば、３フレーム）を計測対象フレームを選択してもよい。この場合、フレーム記録部１１は選択された３フレームを一度に記録する。計測可能領域抽出部６、計測処理部７および制御部８は、１心拍あたり３つの計測対象フレームを用いて上述の処理を行う。
　また、この場合、制御部８０は、１心拍の３つの計測対象フレームのうち、いずれのフレームにも計測可能領域がまったく存在しないとき、フレーム記録部１１に記録されたフレームを破棄するように判定してもよい。あるいは、１心拍の３つの計測対象フレームのうち、少なくとも１つまたは２つのフレームに計測可能領域がまったく存在しないとき、フレーム記録部１１に記録されたフレームを破棄するように判定してもよい。
　本実施の形態の超音波診断装置は、実施の形態１と同様、頸動脈のＩＭＴ計測以外の様々な計測に用いることができる。
　（実施の形態３）
　図１４は、本発明による超音波診断装置の実施の形態３を示すブロック図である。実施の形態１と同じ機能を有するブロックには同じ番号を付与し、説明を省略する。また、実施の形態３においても、ＩＭＴ計測を例に説明する。
　実施の形態１は断層像からＩＭＴ計測を行っていたが、本実施の形態は受信信号からＩＭＴ計測を行う点が実施の形態１と異なる。また、本実施の形態では、受信信号そのものからＩＭＴ計測を行うが、受信信号から生成する断層像を構築するための情報（例えば、輝度情報）からＩＭＴ計測を行う構成であっても良い。
　超音波診断装置１０２は、制御器４２を備える。この制御器４２は、超音波送受信処理部２、断層像処理部３、心拡張末期検出部４、計測対象フレーム選択部５１、計測可能領域抽出部６１、計測処理部７１、制御部８１および画像合成部９を含む。
　超音波送受信処理部２は、生成した受信信号を、断層像処理部３および心拡張末期検出部４に加えて、計測対象フレーム選択部５１に出力する。
　計測対象フレーム選択部５１は、超音波送受信処理部２で生成した複数のフレームの受信信号のうち、ＩＭＴ計測の対象となる少なくとも２つ以上の計測対象フレームを選択する。本実施の形態においては、実施の形態１と同様に、心拡張末期検出部４で検出された心拡張末期を含み、その前後の所定期間内に含まれる複数のフレームを計測対象フレームとして選択する。
　計測可能領域抽出部６１は、実施の形態１の計測可能領域抽出部６と同様に、各々の計測対象フレームにおける計測対象部位のうち、十分に計測処理が可能な領域を計測対象フレームごとに抽出する。ただし扱うフレームのデータは断層像の輝度情報ではなく、受信信号そのものである。このため、抽出される計測可能領域は、断層像上の領域ではなく、フレームを構成する受信信号群のうち計測処理が可能な部分である。
　計測処理部７１は、実施の形態１の計測処理部７と同様に、計測可能領域抽出部６１で抽出された計測処理が可能な領域を対象に、所定の計測処理を行う。ただし各フレームのデータは断層像の輝度情報ではなく、受信信号そのものを用いて計測処理を行う。
　計測可能領域抽出部６１および計測処理部７１は、断層像の輝度情報の代わりにフレームを構成する受信信号の振幅情報を用い、上述した処理を行う。これにより、それぞれ実施の形態１の計測可能領域抽出部６および計測処理部７と同様の処理が行われる。具体的には、計測可能領域の抽出処理において、断層像に内腔内膜境界２６および中膜外膜境界２７が明瞭に描出されているか否かを判定する代わりに、受信信号上に内腔内膜境界２６および中膜外膜境界２７に対応する振幅の変化が明瞭に現れているかが判断される。また、ＩＭＴ計測処理において、受信信号の振幅情報に基づいて、計測可能領域すなわちフレームを構成する受信信号群のうち計測処理が可能な部分から、血管の内腔内膜境界２６と中膜外膜境界２７との２種の血管境界が検出される。
　制御部８１は、実施の形態１の制御部８と同様、各ブロックを制御するとともに、計測処理部７１の計測結果をＩＭＴ計測値として確定する。また、操作者がＩＭＴ計測値の結果を確定した断層像を表示器１０で確認できるように、ＩＭＴ計測値として確定した際に自動的にフリーズ状態に移行するように制御することも可能である。
　実施の形態３に示す超音波診断装置１０２の動作は、上述の断層像の輝度情報の代わりにフレームを構成する受信信号の振幅情報を用いること以外、実施の形態１の図２に示すフローチャートを参照して説明した動作と同じである。
　本実施の形態によれば、断層像ではなく受信信号の振幅情報を用いて計測可能領域の抽出や計測処理を行う。このため、実施の形態１と異なり、断層像を構築する際の設定やパラメータに依存せずに処理することができる。
　なお、実施の形態１と同様、本実施の形態の超音波診断装置は、頸動脈のＩＭＴ計測以外の様々な計測に用いることができる。
　（実施の形態４）
　図１５は、本発明の実施の形態４における超音波診断装置のブロック図である。実施の形態１～３と同じ機能を有するブロックには同じ番号を付与し、説明を省略する。また、本実施の形態においても、頸動脈のＩＭＴ計測を例に説明する。
　実施の形態２は断層像からＩＭＴ計測を行う構成であるのに対し、本実施の形態は、受信信号からＩＭＴ計測を行う点で実施の形態１と異なる。また、本実施の形態では、受信信号そのものからＩＭＴ計測を行うが、実施の形態３と同じく、受信信号から生成する断層像を構築するための情報（例えば、輝度情報）からＩＭＴ計測を行う構成であっても良いことはいうまでもない。
　超音波診断装置１０３は、制御器４３を備える。この制御器４３は、超音波送受信処理部２、断層像処理部３、心拡張末期検出部４、計測対象フレーム選択部５２、計測可能領域抽出部６１、計測処理部７１、制御部８２および画像合成部９を含む。
　超音波送受信処理部２は、生成した受信信号を、断層像処理部３および心拡張末期検出部４に加えて、計測対象フレーム選択部５２に出力する。
　計測対象フレーム選択部５２は、超音波送受信処理部２で生成した複数のフレームの受信信号のうち、ＩＭＴ計測の対象となる２つ以上の計測対象フレームを選択する。本実施の形態においては、実施の形態２と同様に、心拡張末期検出部４で検出された心拡張末期のタイミングのフレームを計測対象フレームとして選択する。
　フレーム記録部１２は、計測対象フレーム選択部５２で選択された心拡張末期のフレームの受信信号を記録するとともに、記録済みの複数のフレームの受信信号を読み出して、計測対象フレームとして計測可能領域抽出部６１に出力する。フレーム記録部１２の動作は、断層像の輝度情報の代わりにフレームを構成する受信信号を記録すること以外、実施の形態２のフレーム記録部１１と同様である。
　計測可能領域抽出部６１および計測処理部７１の動作は、実施の形態３と同様である。
　制御部８２は、実施の形態２の制御部８０と同様、各ブロックを制御するとともに、計測処理部７１の計測結果をＩＭＴ計測値として確定する。また、所定の条件に合致した場合に、フレーム記録部１２に記録されたフレーム（受信信号）を破棄する制御を行う。操作者がＩＭＴ計測値の結果を確定した断層像を表示器１０で確認できるように、ＩＭＴ計測値として確定した際に自動的にフリーズ状態に移行するように制御することも可能である。
　実施の形態４に示す超音波診断装置１０３の動作は、上述の断層像の輝度情報の代わりにフレームを構成する受信信号の振幅情報を用いること以外、実施の形態２の図１２に示すフローチャートを用いて説明した動作と同様である。
　本実施の形態によれば、断層像ではなく受信信号の振幅情報を用いて計測可能領域の抽出や計測処理を行う。このため、実施の形態２と異なり、断層像を構築する際の設定やパラメータに依存せずに処理することができる。
　なお、実施の形態１と同様、本実施の形態の超音波診断装置は、頸動脈のＩＭＴ計測以外の様々な計測に用いることができる。
　このように、実施の形態１～４の超音波診断装置によれば、熟練者でなくても、簡便で正確にＩＭＴの計測や、血管径の計測、胎児の計測等、被験者の体内の種々の部位の計測を行うことができる。
　また、本実施の形態１～４によれば、複数の時間で取得した複数のフレームの受信信号または断層像に基づき、それぞれの計測可能領域を抽出し、それを組み合わせることで計測処理を行うので、３Ｄプローブや４Ｄプローブといった複雑なプローブを用いなくても、上述の計測を行うことが可能である。つまり、一般的な簡易なプローブである、一次元方向に振動子を配列したアレイプローブを用いても正確な計測が実現できる。
　本願に開示された超音波診断装置によれば、探触子が被検体に対し、計測対象部位の正しい位置からずれて配置されたとしても、そのずれを修正すべく探触子の厳密な位置調整を行う必要がなく、複数の計測対象フレームを組み合わせることによって計測可能領域が計測対象部位の十分な範囲を満たせば、適切な計測処理を行うことが可能となる。
　その結果、計測対象部位の状態を正しく計測できる適切な位置に探触子を厳密に配置しなくても、計測対象部位の状態を正しく計測できるため、熟練者でなくても容易に正確な計測が行える。
　したがって、ユーザ習熟度の許容範囲が広く、操作性に優れた装置として有効であり、例えば、頸動脈のＩＭＴ計測など、種々の体内組織や体内組織の部位の計測に広く活用することが可能である。
　１　探触子
　２　超音波送受信処理部
　３　断層像処理部
　４　心拡張末期検出部
　５、５０、５１、５２　計測対象フレーム選択部
　６、６１　計測可能領域抽出部
　７、７１　計測処理部
　８、８０、８１、８２　制御部
　９　画像合成部
　１０　表示器
　１１、１２　フレーム記録部
　２０　頸動脈
　２１　前壁
　２２　後壁
　２３　血管内腔
　２４　内中膜
　２５　外膜
　２６　内腔内膜境界
　２７　中膜外膜境界
　３０　ＩＭＴ計測範囲
　３１　血管の中心近傍
　４０、４１、４２、４３　制御器
　１００、１０１、１０２、１０３　超音波診断装置

Claims (13)

  1. 　振動子を有する探触子が接続可能に構成され、被検体の計測対象部位に対して所定の計測処理を行う超音波診断装置であって、
    　探触子を駆動し、計測対象部位を含む被検体へ超音波を送信する送信処理と、前記探触子によって受信した前記計測対象部位を含む被検体からの反射超音波に基づく受信信号から構成されるフレームを生成する受信信号処理とを、異なる時間で複数回行うことで、複数の前記フレームを生成し、
    　前記複数のフレームから、計測対象となる計測対象フレームを少なくとも２以上選択し、
    　前記少なくとも２以上の計測対象フレームに含まれる前記計測対象部位からの受信信号の各々に基づき前記計測処理の実施が可能な計測可能領域を抽出し、
    　前記計測可能領域を組み合わせることによって、前記計測対象部位に対する所定の計測処理を行う制御器
    を備えた超音波診断装置。
  2. 　前記制御器は、
    　前記複数のフレームの受信信号から前記複数のフレームにそれぞれ対応した複数の断層像を構築し、
    　前記複数のフレームの断層画像における前記計測対象部位の部分に基づき、前記複数のフレームから、計測対象となる計測対象フレームを少なくとも２以上選択し、
    　前記計測対象フレームの断層像に含まれる前記計測対象部位からの断層像の各々に基づき、前記計測処理の実施が可能な計測可能領域を抽出し、
    　前記計測可能領域における断層像部分を組み合わせ、組み合わせを用いて前記所定の計測処理を行う、請求項１に記載の超音波診断装置。
  3. 　前記制御器は、前記計測可能領域における受信信号部分を組み合わせ、組み合せを用いて前記所定の計測処理を行う、請求項１に記載の超音波診断装置。
  4. 　前記制御器は、組み合わせた前記計測可能領域が、前記計測対象部位の全範囲に対して所定の割合以上を占めた場合、前記計測処理の結果を計測値として確定する、請求項１から３のいずれかに記載の超音波診断装置。
  5. 　前記制御器は、前記計測可能領域のうち、同一領域が所定数以上の前記計測対象フレームで重複しており、前記同一領域の組み合わせが、前記計測対象部位の全範囲に対して所定の割合以上を占めた場合、前記計測処理の結果を計測値として確定する、請求項１から３のいずれかに記載の超音波診断装置。
  6. 　前記制御器は、前記計測処理の結果を計測値として確定後、自動的にフリーズ状態に移行する、請求項１から５のいずれかに記載の超音波診断装置。
  7. 　前記計測対象部位は血管の一部であって、
    　前記制御器は、内腔内膜境界及び中膜外膜境界が描出されている領域を計測可能領域として抽出し、前記計測可能領域を前記血管に沿って組み合わせて、前記血管の内中膜複合体厚を計測する、請求項１から６のいずれかに記載の超音波診断装置。
  8. 　前記制御器は、さらに前記被検体の心拍中の心拡張末期を検出し、
    　検出された前記心拡張末期を含む所定期間内において、異なる時間で取得される複数のフレームを計測対象フレームとして選択する、請求項７に記載の超音波診断装置。
  9. 　前記制御器は、さらに前記被検体の心拍中の心拡張末期を検出し、
    　検出された前記心拡張末期を基準としてその前後の所定数の複数のフレームを計測対象フレームとして選択する請求項７に記載の超音波診断装置。
  10. 　前記制御器は、さらに前記被検体の心拍中の心拡張末期を検出し、
    　異なる時間で検出された複数の心拡張末期のタイミングでそれぞれ得られるフレームのうち、少なくとも２以上のフレームを計測対象フレームとして選択して記憶し、
    　前記記憶された少なくとも２以上の計測対象フレームから前記計測可能領域を抽出する請求項７に記載の超音波診断装置。
  11. 　前記制御器は、前記記憶された少なくとも２以上の計測対象フレームのうち、所定の条件に合致した計測対象フレームがあった場合、前記記憶された少なくとも２以上の計測対象フレームを破棄する請求項１０に記載の超音波診断装置。
  12. 　探触子が発する超音波を用いて、被検体の計測対象部位に対して所定の計測を行う超音波計測方法であって、
    　探触子を駆動し、超音波を送信する送信処理と、前記探触子によって受信した前記計測対象部位を含む被検体からの反射超音波に基づく受信信号から構成されるフレームを生成する受信信号処理とを、異なる時間で複数回行うことで、複数の前記フレームを生成する第一の工程と、
    　前記複数のフレームから、計測対象となる計測対象フレームを少なくとも２以上選択する第二の工程と、
    　前記少なくとも２以上の計測対象フレームに含まれる前記計測対象部位からの受信信号の各々に基づき前記計測処理の実施が可能な計測可能領域を抽出する第三の工程と、
    　前記計測可能領域を組み合わせることによって、前記計測対象部位に対応する所定の計測処理を行う第四の工程、
    とを含む超音波計測方法。
  13. 　前記第一の工程は、前記複数のフレームを構成する受信信号から前記複数のフレームに対応した複数の断層像をさらに構築し、
    　前記第二の工程は、前記複数のフレームの断層画像における前記計測対象部位の部分に基づき、前記複数のフレームから、計測対象となる計測対象フレームを少なくとも２以上選択し、
    　前記第三の工程は、前記計測対象フレームの断層像に含まれる前記計測対象部位からの断層像の各々に基づき、前記計測処理の実施が可能な計測可能領域を抽出し、
    　前記第四の工程は、前記計測可能領域における断層像部分を組み合わせることで、前記計測対象部位に対応する断層像の計測処理を行う請求項１２に記載の超音波計測方法。
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