WO2013051275A1 - 超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法 - Google Patents

超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法 Download PDF

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WO2013051275A1
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carotid artery
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imt
wall
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惇也 大河内
鈴木　隆夫
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パナソニック株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus and a method for controlling the ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to a carotid artery diagnostic technique for early detection of arteriosclerosis.
  • cardiovascular diseases such as ischemic diseases such as cerebral infarction and myocardial infarction.
  • ischemic diseases such as cerebral infarction and myocardial infarction.
  • it is important to detect signs of arteriosclerosis early and treat them.
  • IMT Intima-Media Thickness
  • the carotid artery is the target of measurement, because the carotid artery is a frequent site of arteriosclerosis, and the carotid artery is relatively shallow at 2 to 3 cm from the skin surface and can be easily measured by ultrasound. It is.
  • IMT is measured based on a B-mode image which is an ultrasonic diagnostic image of a cross section (hereinafter referred to as a long-axis cross section) along the long axis direction of the blood vessel (the direction in which the blood vessel is elongated).
  • a B-mode image which is an ultrasonic diagnostic image of a cross section (hereinafter referred to as a long-axis cross section) along the long axis direction of the blood vessel (the direction in which the blood vessel is elongated).
  • FIG. 16 is a schematic diagram showing a B-mode image showing a long-axis cross section of a blood vessel in the carotid artery.
  • the blood vessel wall closer to the ultrasound probe 100 is the proximal wall 12 a and the distal wall that is the far-side blood vessel wall. 12b.
  • a space between the proximal wall 12a and the distal wall 12b is a lumen 12c that is a region through which blood flows.
  • the blood vessel 11 which is the carotid artery is a central carotid artery (hereinafter abbreviated as CCA) located on the central side, an internal carotid artery (Internal Carotid Artery: hereinafter abbreviated as ICA) and an external carotid artery (abbreviated as ICA). External Carrotid Artery (hereinafter abbreviated as ECA). Between the CCA and the ICA and ECA, there is a common carotid artery sphere (Bulb of the Common Carotid Artery: hereinafter abbreviated as “Bulb”). In addition, there is a common carotid artery bifurcation (Bifurcation of the Common Carrotid Art: hereinafter abbreviated as Bif) at a portion branched from the bulb to the ICA and the ECA.
  • CCA central carotid artery
  • ICA Internal Carotid Artery
  • ICA External Carrotid
  • a region of interest (Region of Interest: hereinafter referred to as ROI 13) 13 is determined so as to straddle the blood vessel wall.
  • a lumen-intima (hereinafter abbreviated as LI) boundary and a medial-adventia (hereinafter abbreviated as MA) boundary of the blood vessel wall in the ROI 13 are detected.
  • the blood vessel wall in the ROI 13 is defined as the IMT measurement range.
  • IMT is calculated from the distance between the LI boundary and the MA boundary.
  • Non-Patent Document 1 a distal wall having a range of 1 cm toward the CCA side starting from the boundary 14 between the CCA and the bulb (hereinafter referred to as the CCA-bulb boundary 14) is used. It is recommended to measure IMT as the measurement range.
  • Patent Documents 1 and 2 propose a technique for automating the determination of the ROI 13.
  • Patent Document 1 adds and averages intensity values for each pixel of a B-mode image of a long-axis cross section of a blood vessel acquired by transmitting and receiving an ultrasonic beam.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus which extracts the position of the blood vessel wall using the inflection point of the intensity value in the transmission direction of the ultrasonic beam and determines the ROI 13 on the B-mode image is disclosed.
  • Patent Document 2 discloses an ultrasonic diagnostic apparatus that determines the ROI 13 by binarizing a luminance signal in a heart wall B-mode image and detecting the heart wall two-dimensionally.
  • Patent Documents 1 and 2 are techniques for determining the ROI so as to straddle the vascular wall, and are not configured to automatically determine the ROI for IMT measurement in the long axis direction of the vascular wall. Therefore, in such a method, the operator has to determine the ROI in the longitudinal direction of the carotid artery. As a result, it was difficult for non-experts to measure, and it took time for the inspection to improve measurement accuracy.
  • the present invention provides an ultrasonic diagnostic apparatus for measuring an IMT of a vascular wall of a carotid artery, and automatically determines an ROI that defines a measurement range for measuring an IMT, even if it is not an expert. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic diagnostic apparatus and an ultrasonic diagnostic apparatus control method capable of quickly measuring IMT with a simple operation.
  • an ultrasonic diagnostic apparatus is an ultrasonic diagnostic apparatus that is configured to be connectable with an ultrasonic probe and measures an IMT of a blood vessel wall of a carotid artery,
  • a receiving unit that receives a signal based on the reflected ultrasonic wave from the signal and generates a received signal; and at least one of the positions of each part constituting the vascular wall of the carotid artery based on the received signal, or a relative relationship between the positions
  • a blood vessel feature calculation unit that detects a boundary position between the common carotid artery and the common carotid artery sphere based on a change in the longitudinal direction of the carotid artery of the position information, and
  • An ultrasonic diagnostic apparatus control method is an ultrasonic diagnostic apparatus control method for measuring an IMT of a blood vessel wall of a carotid artery, wherein an ultrasonic probe is connectable.
  • Blood vessel feature calculating step for detecting a boundary position between the common carotid artery and the common carotid artery sphere based on a change in the longitudinal direction of the carotid artery of the position information, and based on the boundary position, Measure IMT And having a ROI determining step of determining a ROI defining the measurement range of the order, and IMT measurement step of measuring an IMT of the blood vessel wall included in the ROI.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus can automatically determine the ROI that defines the measurement range for measuring the IMT of the vascular wall of the carotid artery. Can be measured quickly.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of an ultrasound diagnostic apparatus 200 according to one aspect of Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a functional configuration of a blood vessel feature calculation unit 3 in the ultrasonic diagnostic apparatus 200 according to one aspect of Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an IMT measurement unit 5 in the ultrasonic diagnostic apparatus 200 according to one aspect of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an operation related to IMT measurement of the ultrasonic diagnostic apparatus 200 according to one aspect of the first embodiment.
  • (A) is the schematic which shows the blood vessel diameter in the major axis direction of the carotid artery calculated in the blood vessel diameter calculation part 31 in Embodiment 1.
  • FIG. 1 is the schematic which shows the blood vessel diameter in the major axis direction of the carotid artery calculated in the blood vessel diameter calculation part 31 in Embodiment 1.
  • FIG. 1 is the schematic which shows the blood vessel diameter in the major axis
  • FIG. 10 is a flowchart showing an operation related to IMT measurement of the ultrasonic diagnostic apparatus 201 according to one aspect of the second embodiment.
  • A is the schematic which shows the position of the vascular wall in the major axis direction of the carotid artery calculated in the vascular wall vascular feature calculation part 15 calculation part 15 in Embodiment 2.
  • FIG. (B) is the schematic which showed the position change of the blood-vessel wall in the direction (arrow direction of a figure (a)) toward the periphery from the center in a figure (a).
  • 10 is a block diagram illustrating a configuration of a blood vessel feature calculation unit 16 in an ultrasound diagnostic apparatus 202 according to one aspect of Embodiment 3.
  • FIG. (A) is the schematic which showed the magnitude
  • FIG. 10 is a flowchart showing an operation related to IMT measurement of the ultrasonic diagnostic apparatus 202 according to one aspect of the third embodiment.
  • 10 is a block diagram illustrating a functional configuration of an ultrasound diagnostic apparatus 203 according to one aspect of Embodiment 4.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a blood vessel feature calculation unit 18 in an ultrasonic diagnostic apparatus 203 according to one aspect of a fourth embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an operation related to IMT measurement of the ultrasonic diagnostic apparatus 203 according to one aspect of the fourth embodiment.
  • A is the schematic which shows IMT in the major axis direction of the carotid artery calculated in the IMT measurement part 17 in Embodiment 4.
  • FIG. (B) is the schematic which showed the change of IMT in the direction (arrow direction of a figure (a)) toward the periphery from the center in a figure (a). It is the schematic which shows the B mode image showing the long-axis cross section of the blood vessel in a carotid artery.
  • Non-Patent Document 2 shows a method for detecting the CCA-Bulb boundary 14.
  • the CCA-Bulb boundary 14 is expressed as an inflection point of the blood vessel wall when forming a bulb at the distal end of the CCA, and the inflection point is in the vicinity of the transition from the CCA to the bulb. Is defined as an intersection extending from the CCA side and the bulb side, and the intersection is defined as a CCA-bulb boundary 14.
  • the inventors have practically used to determine the ROI 13 that defines the IMT measurement range with reference to the CCA-bulb boundary 14 detected using the CCA-bulb boundary 14 detection method described in Non-Patent Document 2.
  • the CCA-Bulb boundary 14 may not be detected depending on the subject.
  • the IMT measurement range cannot be automatically determined, and the operator himself / herself cannot determine the IMT. It is necessary to determine the measurement range. Therefore, the CCA-Bulb boundary 14 detection method described in Non-Patent Document 2 is considered to have low practicality as a method for determining the IMT measurement range even if it is automated.
  • the CCA-Bulb boundary 14 can be detected when a B-mode image of the carotid artery close to the ideal shape is obtained.
  • a B-mode image of the carotid artery with a unique shape was obtained, it was found that the CCA-Bulb boundary 14 could not be detected and the IMT measurement range could not be determined.
  • the CCA-Bulb boundary 14 may be difficult to observe using an ultrasonic diagnostic apparatus or because of the bending of the neck during observation.
  • the inflection point cannot be detected, and as a result, the CCA-bulb boundary 14 cannot be detected.
  • at least one of the front wall and the rear wall of the blood vessel in the bulb is flat, and bending is difficult to recognize in the blood vessel wall of the CCA-bulb boundary 14 of at least one of the front wall and the rear wall of the blood vessel. This is the case.
  • the CCA-Bulb is used regardless of the shape of the subject's carotid artery. It is necessary to detect the boundary 14, and it is desirable to establish such a detection method as a heading inspection method. Furthermore, since IMT measurement is usually performed at regular intervals to diagnose the progress, it is also necessary to perform measurement in the same measurement range every time in order to perform accurate measurement. .
  • the inventors have intensively studied a method for detecting the CCA-Bulb boundary 14 regardless of the shape of the subject's carotid artery and the situation when acquiring the B-mode image, and have found one embodiment of the present invention.
  • the inventors have arrived at the ultrasonic diagnostic apparatus according to the aspect.
  • An ultrasonic diagnostic apparatus which is an aspect of an embodiment for carrying out the present invention is an ultrasonic diagnostic apparatus that is configured to be connectable with an ultrasonic probe and measures an IMT of a blood vessel wall of a carotid artery.
  • a transmitting unit that supplies the ultrasonic probe with a transmission signal for causing the ultrasonic probe to transmit ultrasonic waves along the longitudinal cross section of the carotid artery; and from the carotid artery received by the ultrasonic probe.
  • a reception unit that receives a signal based on reflected ultrasound and generates a reception signal; and at least one of positions of the respective parts constituting the vascular wall of the carotid artery based on the reception signal or a relative relationship between the positions Extracting position information, and detecting a boundary position between the common carotid artery and the common carotid artery sphere based on a change in the longitudinal direction of the carotid artery of the position information, and the IMT based on the boundary position
  • the measurement range for measurement And ROI determining unit that determines a ROI13, characterized in that a IMT measurement part for measuring the IMT of the blood vessel wall included in the ROI.
  • the “positional information” includes at least one of information indicating the position of each part constituting the vascular wall of the carotid artery and information indicating the relative relationship between the positions of each part constituting the vascular wall.
  • Position of each part constituting the blood vessel wall refers to the position of each part appearing in the cross-sectional view of the blood vessel wall. And so on.
  • the “relative relationship between the positions of each part constituting the blood vessel wall” is a relative relationship between the positions of the respective parts appearing in the cross-sectional view of the blood vessel wall.
  • the inner diameter of the blood vessel refers to the thickness of the blood vessel wall represented by the distance between the position of the membrane boundary and the position of the outer periphery of the outer membrane.
  • the blood vessel feature calculating unit further comprises a central / peripheral determining unit that determines a peripheral direction and a central direction of the carotid artery based on the position information
  • the ROI determination unit may be configured to determine the ROI based on a peripheral direction and a central direction of the carotid artery.
  • the positional information includes the distance between the position of the lumen-intima boundary of the proximal wall and the position of the lumen-intima boundary of the distal wall, and the position of the medial epicardial boundary of the proximal wall
  • the diameter of the blood vessel represented by either the distance between the position of the membranous epicardial boundary of the distal wall and the distance between the outer peripheral position of the proximal wall and the outer peripheral position of the distal wall It is good.
  • the position information may be information related to at least one position of a lumen-intima boundary position, a media-epicardium boundary position, or a peripheral position of a blood vessel.
  • the blood vessel feature calculation unit includes a position of the lumen-intima boundary at the same position in the longitudinal direction of the carotid artery obtained from a plurality of frames of received signals acquired within a certain period, the media The boundary position may be detected from a change in the position of the outer membrane boundary or the position of the outer periphery of the blood vessel.
  • the thickness of the blood vessel wall may be an IMT indicated by an interval between a lumen-intima boundary position and a media-epicardial boundary position.
  • the apparatus further comprises: a display unit; and an image forming unit that generates a B-mode image signal for causing the display unit to display a B-mode image based on the received signal.
  • the position information may be extracted based on the B-mode image signal.
  • the position information may be configured based on a coordinate position when a B-mode image is displayed on the display unit.
  • a control method of an ultrasonic diagnostic apparatus configured to connect an ultrasonic probe so as to measure an IMT of a vascular wall of the carotid artery, the length of the carotid artery being connected to the ultrasonic probe.
  • a blood vessel feature calculation step for detecting a boundary position between the common carotid artery and the common carotid artery sphere based on a change in the longitudinal direction of the carotid artery, and a measurement range for measuring the IMT based on the boundary position ROI And ROI determination step of constant may be configured to have a IMT measurement step of measuring an IMT of the blood vessel wall included in the ROI.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus 200 according to one aspect of the first embodiment.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 200 is configured to be electrically connectable to an ultrasonic probe 100 that transmits and receives ultrasonic waves toward a subject.
  • FIG. 1 shows a state in which an ultrasound probe 100 is connected to the ultrasound diagnostic apparatus 200.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 200 includes a controller 400 and a display unit 300.
  • the controller 400 includes a transmission unit 1, a reception unit 2, a blood vessel feature calculation unit 3, an ROI determination unit 4, an IMT measurement unit 5, an image formation unit 6, and a display control unit 7.
  • the transmission unit 1 generates a pulsed or continuous wave electrical signal for causing the ultrasonic probe 100 to transmit an ultrasonic wave, and performs a transmission process of supplying the signal to the ultrasonic probe 100 as a transmission signal.
  • the ultrasonic probe 100 has a transducer array in which a plurality of piezoelectric elements (not shown) are arranged in a row.
  • the ultrasonic probe 100 converts a transmission signal that is a pulsed or continuous wave electric signal supplied from the transmission unit 1 into a pulsed or continuous wave ultrasonic wave, and places the transducer array on the skin surface of the subject.
  • An ultrasonic beam is irradiated from the skin surface of the subject toward the carotid artery in the contacted state.
  • the ultrasonic probe 100 is arranged so that the transducer array is parallel to the long-axis direction of the carotid artery along the carotid artery. Fire.
  • the ultrasonic probe 100 receives an ultrasonic echo signal that is a reflected ultrasonic wave from the subject, converts the echo signal into an electric signal by the transducer array, and supplies the electric signal to the receiving unit 2. To do. In this electrical signal, the amplitude of the echo signal is converted into a voltage value.
  • the receiving unit 2 performs a receiving process of amplifying the electrical signal received from the ultrasound probe 100 and performing A / D conversion to generate a received signal.
  • This received signal is supplied to the blood vessel feature calculation unit 3, the IMT measurement unit 5, and the image forming unit 6.
  • This received signal is composed of, for example, a plurality of signals having a direction along the transducer array and a depth direction away from the transducer array, and each signal is an A / D converted electric signal converted from the amplitude of the echo signal. It is a digital signal.
  • the image forming unit 6 generates B-mode image data including the carotid artery based on the received signal, and supplies the B-mode image data to the blood vessel feature calculation unit 3, the IMT measurement unit 5, and the display control unit 7.
  • This B-mode image data is an image signal obtained by performing coordinate transformation mainly on the received signal so as to correspond to the orthogonal coordinate system in order to be displayed on the screen of the display unit 300.
  • the blood vessel feature calculation unit 3 analyzes the feature of the blood vessel shape from the received signal or the B-mode image data, and detects the CCA-Bulb boundary 14. Information about the detected CCA-bulb boundary 14 is supplied to the ROI determination unit 4 and the display control unit 7.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the blood vessel feature calculation unit 3 in the ultrasonic diagnostic apparatus 200 according to one aspect of the first embodiment of the present invention.
  • the blood vessel feature calculation unit 3 includes a blood vessel wall detection unit 30, a blood vessel diameter calculation unit 31, a central / peripheral determination unit 32, and a CCA-Bulb boundary detection unit 33, as shown in FIG.
  • the blood vessel wall detecting unit 30 extracts the blood vessel wall from the received signal from the receiving unit 2 or the B mode image data from the image forming unit 6, and detects the coordinate position of the blood vessel wall on the B mode image. Specifically, position information indicating the position of each part constituting the vascular wall of the carotid artery is extracted from the received signal generated by the receiving unit 2, and the coordinate position when displaying the B-mode image on the display unit 300 is detected. Alternatively, position information indicating the position of each part constituting the vascular wall of the carotid artery is directly extracted from the B-mode image data generated by the image forming unit 6, and the coordinate position when displaying the B-mode image on the display unit 300 is obtained. It is good also as a structure to detect.
  • the position information of the blood vessel wall is extracted along the long axis direction of the carotid artery, and the change in the long axis direction is also calculated.
  • the change in the long axis direction of the position information of the blood vessel wall represents the characteristic of the carotid artery blood vessel.
  • the blood vessel diameter calculation unit 31 calculates the blood vessel diameter from the distance between the coordinate position of the proximal wall and the coordinate position of the distal wall based on the coordinate position of the blood vessel wall detected by the blood vessel wall detection unit 30.
  • This blood vessel diameter information is extracted along the long axis direction of the carotid artery, and the change in the long axis direction is also calculated.
  • the change in the long axis direction of the positional information related to the blood vessel diameter represents the characteristic of the carotid artery blood vessel.
  • the central / peripheral determination unit 32 determines the central direction and the peripheral direction based on the coordinate position of the blood vessel wall detected by the blood vessel wall detection unit 30. Based on the change in the long axis direction of the position information of the blood vessel wall in the received signal or the B-mode image data, which of the two ends in the long axis direction is the central direction and which is the distal direction is calculated. Specifically, when the distance between the coordinate position of the proximal wall and the coordinate position of the distal wall increases along the long axis direction, the blood vessel diameter gradually increases from the CCA toward the bulb. Indicates that the direction is the distal direction.
  • the CCA-Bulb boundary detection unit 33 detects the CCA-Bulb boundary 14 based on the change in the major axis direction of the blood vessel diameter calculated by the blood vessel diameter calculation unit 31. The detection method will be described later.
  • the information obtained by the central / peripheral determination unit 32 and the CCA-Bulb boundary detection unit 33 is also supplied to the display control unit 7.
  • the ROI determination unit 4 determines an appropriate position for determining the ROI 13 that defines a predetermined measurement range for measuring the IMT, based on the CCA-Bulb boundary 14 received from the blood vessel feature calculation unit 3 and the information on the central direction and the peripheral direction. To decide. Then, the ROI determination unit 4 supplies position information for determining the ROI 13 to the IMT measurement unit 5 and the display control unit 7.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the IMT measurement unit 5 in the ultrasonic diagnostic apparatus 200 according to one aspect of the first embodiment.
  • the IMT measurement unit 5 includes an LI-MA detection unit 50 and a calculation unit 51.
  • the LI-MA detection unit 50 detects the position of the LI boundary and the position of the MA boundary in the vascular wall of the carotid artery based on the received signal or the signal included in the ROI 13 of the B-mode image data. Then, the calculation unit 51 measures the interval between the position of the LI boundary and the position of the MA boundary as IMT.
  • a method for detecting the position of the LI boundary and the position of the MA boundary for measurement as IMT is based on a known method or the like.
  • the LI-MA detection unit 50 can detect the LI boundary and the MA boundary by using a method described in, for example, WO 2007/108359 based on the signal intensity waveform of the received signal.
  • the calculation unit 51 calculates the IMT maximum thickness (maxIMT) and average thickness (meanIMT) in the ROI 13 as an IMT value based on the LI boundary and the MA boundary detected by the LI-MA detection unit 50.
  • the display control unit 7 includes information on the CCA-bulb boundary 14 supplied from the blood vessel feature calculation unit 3, position information on the ROI 13 supplied from the ROI determination unit 4, measurement results of IMT supplied from the IMT measurement unit 5, and The B mode image data supplied from the image forming unit 6 is displayed on the display unit 300.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an operation related to IMT measurement of the ultrasonic diagnostic apparatus 200 according to one aspect of the first embodiment.
  • the transmission and reception of the ultrasonic beam to the subject including the carotid artery are acquired by a general method, and thus description thereof is omitted here. That is, the operation until the ROI 13 is automatically determined and the IMT in the determined ROI 13 is measured will be described.
  • Step 1 (S1) the blood vessel feature calculation unit 3 extracts a blood vessel wall based on the reception signal supplied from the reception unit 2 or the B-mode image data supplied from the image forming unit 6 and displays it on the B-mode image.
  • the coordinate position of each position of the blood vessel wall to be detected is detected.
  • Each position of the blood vessel wall refers to the position of each LI boundary and the coordinate position of the MA boundary in the proximal wall and the distal wall of the carotid artery.
  • the blood vessel wall detection unit 30 performs smoothing by applying a low-pass filter to the reception signal supplied from the reception unit 2 or the B-mode image data supplied from the image forming unit 6 as preprocessing. I do. Thereafter, the received signal or the B-mode image data is differentiated with respect to the depth direction of the subject that has transmitted the ultrasonic beam, and the positions where the differential values indicate the minimum value and the maximum value are respectively the proximal wall and the distal wall. Extract as Then, the coordinate positions of the extracted proximal wall and distal wall are detected.
  • the position information of the lumen intima boundary, the medial epicardial boundary, and the outer periphery of the blood vessel wall that is the outermost part of the blood vessel are extracted, and the longitudinal direction of the carotid artery of this position information Based on this change, the boundary position between the common carotid artery CCA and the common carotid artery bulbous bulb is detected.
  • the intima and media of the blood vessel wall are easily deformed due to the influence of the heartbeat, and when a plaque is formed in the blood vessel lumen, it becomes impossible to detect an appropriate blood vessel position. It is more desirable to extract the outer membrane boundary or the outer peripheral position of the blood vessel wall as the blood vessel wall.
  • Step 2 (S2) the blood vessel diameter calculation unit 31 calculates the difference between the coordinate position of the proximal wall and the coordinate position of the distal wall detected by the blood vessel wall detection unit 30 in the major axis direction of the blood vessel. The blood vessel diameter at each position is calculated.
  • the distance to a plurality of positions on the distal wall with respect to the coordinate position with the proximal wall is calculated.
  • the shortest distance among the calculated distances is calculated as the blood vessel diameter. This is performed on the proximal wall at each position in the long axis direction, and the blood vessel diameter at each position in the long axis direction of the blood vessel is calculated.
  • the correct blood vessel diameter can be calculated even when the blood vessel displayed in the B-mode image is bent.
  • the structure which calculates the distance of a proximal wall and a distal wall based on the coordinate position with a distal wall may be sufficient.
  • FIG. 5A is a schematic diagram showing the blood vessel diameter in the major axis direction of the carotid artery calculated by the blood vessel diameter calculation unit 31.
  • FIG. 5B is a schematic diagram showing changes in blood vessel diameter in the direction from the center to the periphery in FIG. 5A (the arrow direction in FIG. 5A).
  • the vertical axis represents the blood vessel diameter and the horizontal axis represents the major axis direction.
  • Step 3 (S3) In step 3 (S3), in the central / peripheral determination unit 32, the central direction and the peripheral direction of the carotid artery displayed in the B-mode image from the blood vessel diameter at each position in the long axis direction of the blood vessel calculated by the blood vessel diameter calculation unit 31. To decide. That is, since the blood vessel diameter of the bulb is larger than that of the CCA, the direction in which the blood vessel diameter is large is the distal direction. Therefore, the central direction and the peripheral direction can be determined by detecting the direction in which the blood vessel diameter increases based on the change waveform of the blood vessel diameter in FIG.
  • Step 4 (S4) the CCA-Bulb boundary detector 33 detects the CCA-Bulb boundary 14 based on the change waveform of the blood vessel diameter in the major axis direction obtained in Step 2 (S2) (FIG. 5A). To detect.
  • the blood vessel diameter in CCA extends at a substantially constant value in the long axis direction.
  • the bulb is substantially spherical, the blood vessel diameter increases rapidly from the CCA to the bulb. Therefore, as shown in FIG. 5A, the rising portion where the blood vessel diameter suddenly increases becomes the CCA-bulb boundary 14. Thereby, the CCA-Bulb boundary 14 can be detected.
  • step 1 (S1), step 2 (S2), step 3 (S3), and step 4 (S4) described above constitute the blood vessel feature calculation step 7 (S7).
  • Step 5 (S5) the ROI determination unit 4 determines the ROI 13 based on the central direction and the distal direction determined in step 3 (S3) and the CCA-bulb boundary 14 detected in step 4 (S4). For example, it is desirable to determine the ROI 13 on the distal wall in the range of up to 1 cm from the detected CCA-Bulb boundary 14 toward the central side. As a result, the measurement range recommended in Non-Patent Document 1 can be handled as the ROI 13.
  • Step 6 (S6) the IMT measurement unit 5 measures the IMT in the ROI 13 determined in step 4. Based on the position of the LI boundary and the position of the MA boundary in the vascular wall of the carotid artery detected in step 1 (S1), the calculation unit 51 measures the interval between the position of the LI boundary and the position of the MA boundary as IMT. . Thereafter, the measurement result is displayed on the display unit 300, and the series of operations of IMT measurement in the ultrasonic diagnostic apparatus 200 is completed.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 200 for example, even when a B-mode image having a large curvature in the major axis direction from CCA to Bulb is obtained, Focusing on the fact that the diameter itself does not depend on the curvature in the major axis direction, the diameter is detected as the CCA-bulb boundary 14.
  • the CCA-bulb boundary 14 can be detected regardless of the shape of the subject's carotid artery, and the CCA-bulb boundary 14 can be automatically detected with higher accuracy.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 201 uses the blood vessel feature calculation unit 3 in the ultrasonic diagnostic apparatus 200 according to the first embodiment based on the change in the major axis direction of the blood vessel wall and the common carotid artery CCA and the common carotid artery sphere.
  • the blood vessel feature calculation unit 15 that detects the boundary position with the bulb is changed.
  • the CCA-bulb boundary 14 is detected based on a change in blood vessel diameter in the vicinity of the CCA-bulb boundary 14.
  • the CCA-bulb boundary 14 is detected by the change in the coordinate position of the blood vessel wall.
  • the constituent elements other than the blood vessel feature calculation unit 3 in the ultrasonic diagnostic apparatus 201 according to the second embodiment are the same as those shown in the block diagram of the ultrasonic diagnostic apparatus 200 shown in FIG. To do.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a functional configuration of the blood vessel feature calculation unit 15 in the ultrasonic diagnostic apparatus 201 according to one aspect of the second embodiment.
  • the blood vessel feature calculation unit 15 includes a blood vessel wall detection unit 30, a blood vessel diameter calculation unit 31, a central / peripheral determination unit 32, and a CCA-Bulb boundary detection unit 33, as shown in FIG.
  • the blood vessel wall detecting unit 30, the blood vessel diameter calculating unit 31, and the central / peripheral determining unit 32 are the same as those in the first embodiment. Therefore, explanation is omitted.
  • the CCA-bulb boundary detection unit 33B detects the CCA-bulb boundary 14 based on the coordinate position of the blood vessel wall on the B-mode image detected by the blood vessel wall detection unit 30. That is, the blood vessel feature calculation unit 15 extracts the position information of the outer periphery of the blood vessel wall, which is the outermost part of the blood vessel, based on the received signal or the B mode image data, Based on the change of the positional information in the longitudinal direction of the carotid artery, the boundary position between the common carotid artery CCA and the common carotid sphere Bulb is detected.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an operation related to IMT measurement of the ultrasonic diagnostic apparatus 201 according to one aspect of the second embodiment. As in the first embodiment, the operation until the ROI 13 is automatically determined and the IMT in the determined ROI 13 is measured will be described.
  • Step 11 (S11) the blood vessel feature calculation unit 15 extracts a blood vessel wall based on the reception signal supplied from the reception unit 2 or the B-mode image data supplied from the image forming unit 6 and displays it on the B-mode image.
  • the coordinate position of each position of the blood vessel wall to be detected is detected.
  • the description of the same parts as those in step 1 (S1) of the first embodiment will be omitted.
  • the difference from step 1 (S1) is that a change waveform of the coordinate position in the major axis direction is obtained from the extracted coordinate position of at least one of the proximal wall and the distal wall.
  • FIG 8A is a schematic diagram showing the position of the blood vessel wall in the long axis direction of the carotid artery calculated by the blood vessel feature calculation unit 15 in the second embodiment.
  • (B) is the schematic which showed the position change of the blood-vessel wall in the direction (arrow direction of a figure (a)) toward the periphery from the center in a figure (a).
  • the position of the blood vessel wall at least one or more pieces of position information are used among the position information regarding the position of the lumen-intima boundary, the media-epicardium boundary, and the outer periphery of the blood vessel wall that is the outermost part of the blood vessel. It is preferable.
  • the intima and media of the blood vessel wall are easily deformed due to the influence of the heartbeat, and when a plaque is formed in the blood vessel lumen, it is difficult to detect an appropriate blood vessel position. It is desirable to extract, as the blood vessel wall, the position of the boundary between the intima and the intima or the outer peripheral position of the blood vessel wall that has little influence.
  • Step 12 (S12) and Step 13 (S13) Step 12 (S12) and step 13 (S13) are the same as step 2 (S2) and step 3 (S3) of the first embodiment, respectively. Therefore, explanation is omitted.
  • step 12 (S12) and step 13 (S13) the ROI 13 (step 15 (S15)), which will be described later, is determined based on the CCA-bulb boundary 14 detected in step 14 (S14). It is a step for determining a direction in order to determine a position. Therefore, when the CCA-Bulb boundary 14 is set as the IMT measurement position, it is not necessary to determine the central direction and the distal direction, so steps 12 (S12) and 13 (S13) are not necessary, and the corresponding block The configurations of the blood vessel diameter calculating unit 31 and the central / peripheral determining unit 32 are not necessary.
  • Step 14 (S14) the CCA-Bulb boundary detection unit 33 determines the CCA-Bulb boundary 14 based on the change waveform of the coordinate position in the major axis direction obtained in Step 11 (S11) (FIG. 8A).
  • the CCA-bulb boundary 14 is detected by paying attention to the fact that the blood vessel diameter increases rapidly from the CCA to the bulb. This is the same as in the first embodiment.
  • the difference from the first embodiment is that a blood vessel wall appearing on the B-mode image is used instead of the blood vessel diameter.
  • a feature is that a rising portion where the change waveform rapidly increases from the coordinate position of the blood vessel wall is detected as the CCA-bulb boundary 14. Therefore, as shown in FIG. 8A, the rising portion where the blood vessel wall suddenly increases becomes the CCA-Bulb boundary 14. Thereby, the CCA-Bulb boundary 14 can be detected.
  • step 11 (S11), step 12 (S12), step 13 (S13), and step 14 (S14) described above constitute blood vessel feature calculation step 17 (S17).
  • Step 15 (S15) and Step 16 (S16) Step 15 (S15) and step 16 (S16) are the same as step 5 (S5) and step 6 (S6) in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
  • the CCA-bulb boundary 14 is changed such that the change in the blood vessel diameter near the CCA-bulb boundary 14 is small and the blood vessel diameter of the CCA is changed.
  • the CCA-Bulb boundary 14 can be detected by changing the coordinate position of the blood vessel wall.
  • ⁇ Embodiment 3 >> ⁇ About configuration> (overall structure)
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 202 according to the third embodiment causes the blood vessel feature calculation unit 3 in the ultrasonic diagnostic apparatus 200 according to the first embodiment to perform the common carotid artery CCA based on the change amount of the blood vessel diameter caused by the pulsation of the blood vessel.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 202 detects the change amount of the blood vessel diameter due to the pulsation along the major axis direction, and detects the rising portion where the change amount starts to increase. CCA-Bulb boundary 14 is detected.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of the blood vessel feature calculation unit 16 in the ultrasonic diagnostic apparatus 202 according to one aspect of the third embodiment.
  • the difference from the first embodiment is that the blood vessel diameter calculation unit 31 is replaced with a blood vessel wall pulsation calculation unit 34.
  • Other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • the blood vessel wall pulsation calculating unit 34 detects the amount of movement of the blood vessel wall based on a plurality of frames of received signals or B-mode image data within a certain period. For example, it is preferable to detect the amount of movement of the blood vessel wall from a plurality of frames of received signals or B-mode image data during one heartbeat period as a fixed period.
  • the coordinate position of a plurality of positions on the blood vessel wall of the reception signal of one frame or B-mode image data is detected. This process is performed on a plurality of frames of received signals or B-mode image data within one heartbeat cycle. And the change of each coordinate position in the several position of the blood vessel wall is detected. The point at which the change amount of the coordinate position between the frames is maximized is detected as the movement amount of the blood vessel wall. Further, the change in the major axis direction of the change amount of the blood vessel diameter is acquired from the change waveform in the major axis direction of the movement amount of the blood vessel wall. That is, by taking the difference from the change amount of the proximal wall coordinate position and the distal wall coordinate position detected by the blood vessel wall detection unit 30, the change amount of the blood vessel diameter at each position in the long axis direction of the blood vessel is obtained. calculate.
  • FIG. 10A is a schematic diagram showing the amount of change in blood vessel diameter in the major axis direction of the carotid artery calculated by the blood vessel wall pulsation calculating unit 34 according to Embodiment 3 as the pulsation size.
  • B) is the schematic which showed the change of the magnitude
  • About operation> The operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 202 having the above configuration will be described with reference to the drawings.
  • FIG. 11 is a flowchart showing an operation related to IMT measurement of the ultrasonic diagnostic apparatus 202 according to one aspect of the third embodiment. As in the first embodiment, the operation until the ROI 13 is automatically determined and the IMT in the determined ROI 13 is measured will be described.
  • Step 21 (S21) the blood vessel feature calculation unit 16 extracts a blood vessel wall based on the reception signal supplied from the reception unit 2 or the B-mode image data supplied from the image forming unit 6 and displays it on the B-mode image. Each position of the blood vessel wall is detected as it is done. The description of the same parts as those in step 1 (S1) of the first embodiment will be omitted. The difference from step 1 (S1) is that the position of the blood vessel wall is detected for a plurality of frames of received signals or B-mode image data.
  • step 22 (S22) the blood vessel wall pulsation calculation unit 34 focuses on a plurality of positions on the blood vessel wall based on the reception signals of the plurality of frames or the B-mode image data, and detects the coordinate position for each of the plurality of frames. Then, the distance between the coordinate positions when the change in the coordinate position in the plurality of frames becomes the maximum at a plurality of positions on the blood vessel wall is calculated and detected as a change waveform of the movement amount of the blood vessel wall in the major axis direction. Further, the change in the major axis direction of the change amount of the blood vessel diameter is acquired from the change waveform in the major axis direction of the movement amount of the blood vessel wall.
  • Step 23 (S23) In step 23 (S23), the central and distal directions are detected.
  • the method is the same as that described in another example of step 3 (S3) of the first embodiment. That is, the central direction and the peripheral direction are determined by tracking changes in the coordinate position of the blood vessel wall based on the received signals of a plurality of frames or B-mode image data.
  • Step 24 (S24) the CCA-Bulb boundary detection unit 33 detects a rising portion where the change waveform suddenly increases based on the change waveform (FIG. 10A) obtained in step 22 (S22). It is detected as a bulb boundary 14. Furthermore, the change waveform shown in FIG. 10B can be obtained by second-order differentiation of the change waveform shown in FIG. 10A, and the maximum value can be detected as the CCA-Bulb boundary 14. Thereby, the rising portion is further clarified, and the rising portion can be easily identified.
  • step 21 (S21), step 22 (S22), step 23 (S23), and step 24 (S24) described above constitute the blood vessel feature calculation step 27 (S27).
  • Step 25 (S25), Step 26 (S26) Thereafter, the process proceeds to step 25 (S25) and step 26 (S26).
  • the change in the blood vessel diameter caused by the pulsation of the blood vessel becomes larger using the vicinity of the CCA-Bulb boundary 14 as a boundary.
  • the CCA-Bulb boundary 14 can be detected from the magnitude of the change amount of the blood vessel diameter caused by the motion.
  • ⁇ Embodiment 4 >> ⁇ About configuration> (overall structure)
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 203 according to the fourth embodiment has a configuration in which the blood vessel feature calculation unit 3 in the ultrasonic diagnostic apparatus 200 according to the first embodiment detects the CCA-Bulb boundary 14 based on the IMT value of the blood vessel wall. There is a feature in that the blood vessel feature calculation unit 18 is changed.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 203 detects the thickness of the blood vessel wall along the long axis direction, and detects the rising portion where the thickness of the blood vessel wall starts to increase, thereby detecting the CCA-Bulb boundary. 14 is detected.
  • the thickness of the blood vessel wall the thickness of the blood vessel wall derived from the boundary between the intima and the lumen and the boundary between the outer membrane and the extravascular tissue may be used.
  • the thickness is correlated with the thickness of the blood vessel wall. The structure based on a certain IMT value is shown.
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating a functional configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus 203 according to one aspect of the fourth embodiment.
  • the components other than the IMT measurement unit 17 and the blood vessel feature calculation unit 18 in the ultrasound diagnostic apparatus 203 according to the fourth embodiment are the same as the respective components illustrated in the block diagram of the ultrasound diagnostic apparatus 200 illustrated in FIG. Yes, the description is omitted.
  • the IMT measurement unit 17 analyzes the received signal or B-mode image data, extracts the LI boundary and the MA boundary of the carotid artery, and measures the IMT based on the coordinate position. Then, a change waveform of the IMT value in the major axis direction of the blood vessel is acquired.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of the blood vessel feature calculation unit 18 in the ultrasonic diagnostic apparatus 203 according to one aspect of the fourth embodiment.
  • the blood vessel feature calculation unit 18 includes a central / peripheral determination unit 32 and a CCA-bulb boundary detection unit 33. Based on the IMT value calculated by the IMT measurement unit 5, the central and peripheral directions, CCA -Detect the bulb boundary 14; ⁇ About operation> The operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 203 having the above configuration will be described with reference to the drawings.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating an operation related to IMT measurement of the ultrasonic diagnostic apparatus 203 according to one aspect of the fourth embodiment. As in the first embodiment, the operation until the ROI 13 is automatically determined and the IMT in the determined ROI 13 is measured will be described.
  • Step 31 (S31) IMT values at a plurality of positions in the carotid artery are calculated based on reception signals of a plurality of frames or B-mode image data within a predetermined period. For example, it is preferable to calculate the IMT value from a plurality of frames of received signals or B-mode image data in one heartbeat period as a fixed period. And the change waveform of the IMT value in the major axis direction of the carotid artery is acquired.
  • FIG. 15A is a schematic diagram showing IMT in the longitudinal direction of the carotid artery calculated by the IMT measurement unit 17 in the fourth embodiment.
  • (B) is the schematic which showed the change of IMT in the direction (arrow direction of a figure (a)) toward the periphery from the center in a figure (a).
  • step 32 an IMT value is calculated using a plurality of frames of received signals or B-mode image data in step 31 (S31) for use in determining the central / peripheral direction.
  • Step 32 (S32) Step 32 (S32) detects the central and peripheral directions. Here, it is detected from the IMT value.
  • the IMT value per heartbeat increases when the blood vessel contracts, and decreases when expanded. From this point, it is possible to detect the IMT value at the position of a predetermined blood vessel wall in the reception signals or B-mode image data of a plurality of frames, and to detect the central / peripheral direction from the change in the IMT value between frames. .
  • Step 33 (S33) In step 33 (S33), in the CCA-Bulb boundary detection unit 33, based on the change waveform (FIG. 15A) obtained in step 31 (S31), the rising portion where the change waveform suddenly increases is determined as CCA- It is detected as a bulb boundary 14. Further, it is possible to obtain the change waveform shown in FIG. 15B by second-order differentiation of the change waveform shown in FIG. 15A and to detect the maximum value as the CCA-Bulb boundary 14. Thereby, the rising portion is further clarified, and the rising portion can be easily identified.
  • step 31 S31
  • step 32 S32
  • step 33 S33
  • S36 blood vessel feature calculation step 36
  • Step 34 (S34), Step 34 (S35)) Thereafter, the process proceeds to step 34 (S34) and step 35 (S35). Since this is the same as step 5 (S5) and step 6 (S6) in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the thickness of the blood vessel wall increases in the vicinity of the CCA-Bulb boundary 14 in the direction of the thickness of the blood vessel wall in the long axis direction.
  • the CCA-bulb boundary 14 can be detected from the magnitude of the change amount.
  • step 1 (S1), step 11 (S11), and step 21 (S21) the blood vessel feature calculation units 3, 15 and 16 are supplied from the reception signal supplied from the reception unit 2 or from the image forming unit 6.
  • the blood vessel wall detection unit 30 performs smoothing on the B-mode image data by applying a low-pass filter as preprocessing. Thereafter, the received signal or the B-mode image data is differentiated with respect to the depth direction of the subject that has transmitted the ultrasonic beam, and the positions where the differential values indicate the minimum value and the maximum value are respectively the proximal wall and the distal wall. It was set as the structure extracted as. However, the above-described detection of the blood vessel wall is an example, and other methods can be adopted.
  • an averaging filter in which the weights of surrounding pixels are changed can be used. Any filter may be used as long as it is a filter for the purpose of smoothing. Moreover, you may emphasize an edge by binarizing.
  • blood vessels may be detected by using correlation. Furthermore, a blood vessel may be detected from a difference in the elastic modulus of the tissue or a blood flow region. This is because the influence of noise and errors can be reduced by detecting the blood vessel position using a plurality of frames.
  • step 5 step 15 (S15), step 25 (S25) and step 34 (S34), step 4 (S4), step 14 (S14), step 24 (S24) and step 33 (S33)
  • the measurement range or the measurement position ROI 13 is determined at a predetermined position in either the central direction or the distal direction with reference to the CCA-bulb boundary 14 detected in (1).
  • a position where the CCA-bulb boundary 14 is present may be used as the IMT measurement position.
  • Step 3 (S3), Step 13 (S13), Step 23 (S23) and Step 32 (S32) and their blocks, which are the central and peripheral determinations, are determined.
  • the structure of the part 32 becomes unnecessary.
  • the CCA-bulb boundary 14 is detected based on the amount of change in the blood vessel diameter caused by the pulsation in the longitudinal direction of the carotid artery. In the fourth embodiment, the CCA-bulb boundary 14 is detected based on the thickness of the blood vessel wall in the longitudinal direction of the carotid artery.
  • the ROI 13 that defines the measurement range for measuring the IMT can be automatically determined.
  • the measurement position or measurement range in the IMT measurement even for a carotid artery having a shape that does not have an inflection point on the CCA-bulb boundary 14 or is difficult to observe.
  • the measurement position or measurement range can be automatically determined more accurately, and the IMT can be measured quickly with a simple operation even if it is not an expert.
  • the present invention can automatically determine the ROI that defines the measurement range for measuring the IMT of the vascular wall of the carotid artery, and can quickly measure the IMT with a simple operation even if it is not an expert.
  • the present invention can be widely used for an ultrasonic diagnostic apparatus and a control method of the ultrasonic diagnostic apparatus.

Abstract

　超音波探触子が接続可能に構成され、頚動脈の血管壁のＩＭＴを計測する超音波診断装置であって、超音波探触子に頚動脈の長軸断面に沿って超音波を送信させるための送信信号を超音波探触子に供給する送信部と、超音波探触子が受信した頚動脈からの反射超音波に基づく信号を受信し受信信号を生成する受信部と、受信信号に基づき、頚動脈の血管壁を構成する各部の位置、又は位置の相対的な関係の少なくとも１つを含む位置情報を抽出し、位置情報の頚動脈の長軸方向の変化に基づき総頚動脈と総頚動脈球部との境界位置を検出する血管特徴算出部と、境界位置を基準に、ＩＭＴを計測するための計測範囲を規定するＲＯＩを決定するＲＯＩ決定部と、ＲＯＩに含まれる血管壁のＩＭＴを計測するＩＭＴ計測部とを備えたことを特徴とする。

Description

超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法
　本発明は、超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法に関し、特に、動脈硬化を早期に発見するための頚動脈の診断技術に関する。
　近年、脳梗塞や心筋梗塞などの虚血性疾患のような循環器系疾患に罹る患者が増加している。これらの疾患を予防するには、動脈硬化の兆候を早期に発見し治療を行うことが重要である。
　動脈硬化を判定する指標として、頚動脈における内膜中膜複合体の厚さ（Ｉｎｔｉｍａ－Ｍｅｄｉａ　Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ：以下、ＩＭＴと省略する。）の計測が注目されている。その計測方法として、非侵襲的かつ簡便に実施できるという理由で、超音波検査が普及しつつある。このＩＭＴの計測において、頚動脈を計測対象とした理由は頚動脈が動脈硬化の好発部位であるということの他、頚動脈は皮膚表面から２～３ｃｍと比較的浅く超音波による計測が容易に行えるからである。そして、通常、血管の長軸方向（血管が伸長した方向）に沿った断面（以後、長軸断面と称する）の超音波診断画像であるＢモード画像に基づきＩＭＴの計測が行われる。
　図１６は、頚動脈における血管の長軸断面を表したＢモード画像を示す概略図である。図１６に示すように、Ｂモード画像１０に表示された血管１１のうち、超音波探触子１００に近い側の血管壁は近位壁１２ａであり、遠い側の血管壁である遠位壁１２ｂである。そして、近位壁１２ａと遠位壁１２ｂとの間は、血液が流れる領域である内腔１２ｃである。頚動脈である血管１１は、中枢側に位置する総頚動脈（Ｃｏｍｍｏｎ　Ｃａｒｏｔｉｄ　Ａｒｔｅｒｙ：以下、ＣＣＡと略す。）、末梢側に位置する内頚動脈（Ｉｎｔｅｒｎａｌ　Ｃａｒｏｔｉｄ　Ａｒｔｅｒｙ：以下、ＩＣＡと略す。）および外頚動脈（Ｅｘｔｅｒｎａｌ　Ｃａｒｏｔｉｄ　Ａｒｔｅｒｙ：以下、ＥＣＡと略す。）とから構成される。そして、ＣＣＡとＩＣＡおよびＥＣＡとの間には総頚動脈球部（Ｂｕｌｂ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｏｍｍｏｎ　Ｃａｒｏｔｉｄ　Ａｒｔｅｒｙ：以下、Ｂｕｌｂと略す。）がある。また、ＢｕｌｂからＩＣＡとＥＣＡとに分岐する部分に、総頚動脈分岐部（Ｂｉｆｕｒｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｏｍｍｏｎ　Ｃａｒｏｔｉｄ　Ａｒｔｅｒｙ：以下、Ｂｉｆと略す。）がある。
　ＩＭＴの計測は、以下の手順で行う。先ず、図１６に示すようなＢモード画像を取得した後、血管壁を跨ぐように関心領域（Ｒｅｇｉｏｎ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｒｅｓｔ：以後、ＲＯＩ１３とする。）１３を決定する。次に、ＲＯＩ１３内の血管壁の内腔－内膜（Ｌｕｍｅｎ－Ｉｎｔｉｍａ：以下、ＬＩと略す。）境界と中膜－外膜（Ｍｅｄｉａ－Ａｄｖｅｎｔｉｔｉａ：以下、ＭＡと略す。）境界を検出し、ＲＯＩ１３内の血管壁をＩＭＴ計測範囲として規定する。そして、ＬＩ境界とＭＡ境界の距離からＩＭＴを算出する。ＩＭＴの計測範囲については、例えば、非特許文献１では、ＣＣＡとＢｕｌｂとの境界１４（以下、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４とする。）を起点としてＣＣＡ側に向けて１ｃｍの範囲の遠位壁を計測範囲としてＩＭＴを計測することが推奨されている。
　このＩＭＴ計測範囲を規定するＲＯＩ１３を決定する操作を手動で行わなければならず操作が煩雑であった。そのため、煩雑な操作を軽減し、より簡便にＩＭＴ計測を行うために、例えば、特許文献１および２では、ＲＯＩ１３の決定を自動化するための技術が提案されている。例えば、特許文献１には、超音波ビームを送受信することで取得した血管の長軸断面のＢモード画像のピクセル毎の強度値を加算し平均する。そして、超音波ビームの送信方向における強度値の変曲点を用いて血管壁の位置を抽出し、Ｂモード画像上にＲＯＩ１３を決定する超音波診断装置が開示されている。また、特許文献２は、心臓壁Ｂモード画像における輝度信号を２値化し、心臓壁を２次元的に検出することで、ＲＯＩ１３を決定する超音波診断装置が開示されている。
特開２０１０－１１９８４２号公報 特開２００２－１２５９７１号公報
Ｓｔｅｉｎ　ＪＨ，ｅｔ　ａｌ．ＡＳＥ　ＣＯＮＳＥＮＳＵＳ　ＳＴＡＴＥＭＥＮＴ　Ｕｓｅ　ｏｆ　Ｃａｒｏｔｉｄ　Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ　ｔｏ　Ｉｄｅｎｔｉｆｙ　Ｓｕｂｃｌｉｎｉｃａｌ　Ｖａｓｃｕｌａｒ　Ｄｉｓｅａｓｅ　ａｎｄ　Ｅｖａｌｕａｔｅ　Ｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒ　Ｄｉｓｅａｓｅ　Ｒｉｓｋ：Ａ　Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ　Ｓｔａｔｅｍｅｎｔ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ　Ｅｃｈｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙ　Ｃａｒｏｔｉｄ Ｉｎｔｉｍａ－Ｍｅｄｉａ　Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　Ｔａｓｋ　Ｆｏｒｃｅ　Ｅｎｄｏｒｓｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｆｏｒ　Ｖａｓｃｕｌａｒ　Ｍｅｄｉｃｉｎｅ．Ｊ　Ａｍ　Ｓｏｃ　Ｅｃｈｏｃａｒｄｉｏｇｒ．２００８；２１：９３－１１１． 早期動脈硬化研究会、"ｍａｘＩＭＴの計測"、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成２２年９月９日、［平成２３年９月３０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｍｔ－ｃａ．ｃｏｍ／ｃｏｎｔｅｎｔｓ／ｅ０８．ｈｔｍｌ＞
　しかしながら、特許文献１および２の構成は、血管壁を跨ぐようにＲＯＩを決定する技術であって、血管壁の長軸方向におけるＩＭＴ計測のためのＲＯＩを自動的に決定できる構成ではない。したがって、このような方法では頸動脈の長軸方向についてはＲＯＩを操作者が決定しなければならなかった。その結果、熟練者でなければ測定が難しく、また測定精度を高めるためには検査に時間を要した。
　本発明は、上記問題点に鑑み、頚動脈の血管壁のＩＭＴを計測する超音波診断装置において、ＩＭＴを計測するための計測範囲を規定するＲＯＩを自動的に決定することにより熟練者でなくとも簡便な操作でＩＭＴを迅速に測定することができる超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る超音波診断装置は、超音波探触子が接続可能に構成され、頚動脈の血管壁のＩＭＴを計測する超音波診断装置であって、前記超音波探触子に前記頚動脈の長軸断面に沿って超音波を送信させるための送信信号を前記超音波探触子に供給する送信部と、当該超音波探触子が受信した前記頚動脈からの反射超音波に基づく信号を受信し受信信号を生成する受信部と、前記受信信号に基づき、前記頚動脈の血管壁を構成する各部の位置、又は当該位置の相対的な関係の少なくとも１つを含む位置情報を抽出し、当該位置情報の前記頚動脈の長軸方向の変化に基づき総頚動脈と総頚動脈球部との境界位置を検出する血管特徴算出部と、前記境界位置を基準に、前記ＩＭＴを計測するための計測範囲を規定するＲＯＩを決定するＲＯＩ決定部と、前記ＲＯＩに含まれる血管壁のＩＭＴを計測するＩＭＴ計測部とを備えたことを特徴とする。
　また、本発明の一態様に係る超音波診断装置の制御方法は、超音波探触子が接続可能に構成され、頚動脈の血管壁のＩＭＴを計測する超音波診断装置の制御方法であって、前記超音波探触子に前記頚動脈の長軸断面に沿って超音波を送信させるための送信信号を前記超音波探触子に供給する送信ステップと、当該超音波探触子が受信した前記頚動脈からの反射超音波に基づく信号を受信し受信信号を生成する受信ステップと、前記受信信号に基づき、前記頚動脈の血管壁を構成する各部の位置、又は当該位置の相対的な関係の少なくとも１つを含む位置情報を抽出し、当該位置情報の前記頚動脈の長軸方向の変化に基づき総頚動脈と総頚動脈球部との境界位置を検出する血管特徴算出ステップと、前記境界位置を基準に、前記ＩＭＴを計測するための計測範囲を規定するＲＯＩを決定するＲＯＩ決定ステップと、前記ＲＯＩに含まれる血管壁のＩＭＴを計測するＩＭＴ計測ステップとを有することを特徴とする。
　本発明の一態様に係る超音波診断装置は、頚動脈の血管壁のＩＭＴを計測するための計測範囲を規定するＲＯＩを自動的に決定することができ、熟練者でなくとも簡便な操作でＩＭＴを迅速に測定することができる。
実施の形態１の一態様に係る超音波診断装置２００の機能構成を示すブロック図である。 実施の形態１の一態様に係る超音波診断装置２００における血管特徴算出部３の機能構成を示すブロック図である。 実施の形態１の一態様に係る超音波診断装置２００におけるＩＭＴ計測部５の構成を示すブロック図である。 実施の形態１の一態様に係る超音波診断装置２００のＩＭＴ測定に関する動作を示すフローチャートである。 （ａ）は、実施の形態１における血管径算出部３１において算出した頸動脈の長軸方向における血管径を示す概略図である。（ｂ）は、図（ａ）における中枢から末梢に向けた方向(図（ａ）の矢印方向)における血管径の変化を示した概略図である。 実施の形態２の一態様に係る超音波診断装置２０１における血管特徴算出部１５の機能構成を示すブロック図である。 実施の形態２の一態様に係る超音波診断装置２０１のＩＭＴ測定に関する動作を示すフローチャートである。 （ａ）は、実施の形態２における血管壁血管特徴算出部１５算出部１５において算出した頸動脈の長軸方向における血管壁の位置を示す概略図である。（ｂ）は、図（ａ）における中枢から末梢に向けた方向(図（ａ）の矢印方向)における血管壁の位置変化を示した概略図である。 実施の形態３の一態様に係る超音波診断装置２０２における血管特徴算出部１６の構成を示すブロック図である。 （ａ）は、実施の形態３における血管壁拍動算出部３４において算出した頸動脈の長軸方向における血管径の変化量の大きさを拍動の大きさとして示した概略図である。（ｂ）は、図（ａ）における中枢から末梢に向けた方向(図（ａ）の矢印方向)における血管壁の拍動の大きさの変化を示した概略図である。 実施の形態３の一態様に係る超音波診断装置２０２のＩＭＴ測定に関する動作を示すフローチャートである。 実施の形態４の一態様に係る超音波診断装置２０３の機能構成を示すブロック図である。 実施の形態４の一態様に係る超音波診断装置２０３における血管特徴算出部１８の構成を示すブロック図である。 実施の形態４の一態様に係る超音波診断装置２０３のＩＭＴ測定に関する動作を示すフローチャートである。 （ａ）は、実施の形態４におけるＩＭＴ計測部１７において算出した頸動脈の長軸方向におけるＩＭＴを示す概略図である。（ｂ）は、図（ａ）における中枢から末梢に向けた方向(図（ａ）の矢印方向)におけるＩＭＴの変化を示した概略図である。 頚動脈における血管の長軸断面を表したＢモード画像を示す概略図である。
≪本発明を実施するための形態に至った経緯について≫
　超音波診断装置において、ＩＭＴの計測範囲を規定するＲＯＩ１３を決定するために各種の検討が行われている。例えば、非特許文献２では、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４の検出方法が示されている。当該文献では、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４はＣＣＡの末梢端でＢｕｌｂを形成する際の血管壁の変曲点として表され、変曲点はＣＣＡからＢｕｌｂへの移行部付近でそれぞれ外膜と中膜との境界線をＣＣＡ側とＢｕｌｂ側から延長した交点として求め、その交点をＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４として規定する。
　発明者らは、この非特許文献２に記載されたＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４の検出方法を用いて検出したＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を基準として、ＩＭＴの計測範囲を規定するＲＯＩ１３を決定することの実用性について鋭意検討を行った。例えば、非特許文献１の推奨する所定の計測範囲を規定するＲＯＩ１３に決定することができるか否かについて検討した。
　しかしながら、非特許文献２の方法では、被検体によってＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を検出できない場合があり、その場合にはＩＭＴの計測範囲を自動的に決定することができず、操作者自らがＩＭＴの計測範囲を決定することが必要となる。したがって、非特許文献２に記載されたＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４の検出方法は、仮に自動化したとしてもＩＭＴの計測範囲を決定する方法としての実用性は低いと考えた。
　そして、その要因について検討した。非特許文献２の方法では、理想的な形状に近い頚動脈のＢモード画像が得られた場合にはＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を検出することができる。一方、特異な形状の頚動脈のＢモード画像が得られた場合には、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を検出することができず、ＩＭＴ計測範囲を決定することができないことが判明した。例えば、被検体の頸動脈にＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４の血管壁に屈曲がない場合には変曲点を検出することは難しい。また、被検体の頸動脈にＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４が存在していた場合でも、超音波診断装置を用いて観察し難い形状である場合や観察する際の首の曲げ方等からＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４の変曲点が観察されない場合等には、変曲点を検出することができず、その結果、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を検出することができない。例えば、Ｂｕｌｂにおける血管の前壁、後壁の少なくともいずれか一方が平坦であり、血管の前壁、後壁の少なくともいずれか一方のＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４の血管壁に屈曲が認識し難い場合が、上記に該当する。そして、変曲点を観察し難いＢモード画像が得られた場合には、更に変曲点を観察し易いＢモード画像を取得するための操作を何度も行わなければならず、最終的には測定できない場合もあるという診断上の課題もあった。
　頚動脈の血管壁のＩＭＴを計測する超音波診断装置において、ＩＭＴを計測するための計測範囲を規定するＲＯＩ１３を自動的に決定するためには、被検体の頸動脈の形状にかかわらずＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を検出することが必要であり、そのような検出方法を見出し検査方法として確立することが望ましい。さらに、ＩＭＴの計測は、通常、一定期間毎に計測を行いその経過を診断するものであることから、正確な測定を行うために、毎回、同一の計測範囲において計測を行うことも必要となる。
　そこで、発明者らは、被検体の頸動脈の形状やＢモード画像を取得する際の状況にかかわらずＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を検出する方法について鋭意検討を行い、本発明の実施の形態の一態様に係る超音波診断装置に想到するに至った。
　以下、実施の形態の一態様に係る超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法について、図面を参照しながら説明する。
≪本発明を実施するための形態の概要≫
　本発明を実施するための形態の一態様である超音波診断装置は、超音波探触子が接続可能に構成され、頚動脈の血管壁のＩＭＴを計測する超音波診断装置であって、前記超音波探触子に前記頚動脈の長軸断面に沿って超音波を送信させるための送信信号を前記超音波探触子に供給する送信部と、当該超音波探触子が受信した前記頚動脈からの反射超音波に基づく信号を受信し受信信号を生成する受信部と、前記受信信号に基づき、前記頚動脈の血管壁を構成する各部の位置、又は当該位置の相対的な関係の少なくとも１つを含む位置情報を抽出し、当該位置情報の前記頚動脈の長軸方向の変化に基づき総頚動脈と総頚動脈球部との境界位置を検出する血管特徴算出部と、前記境界位置を基準に、前記ＩＭＴを計測するための計測範囲を規定するＲＯＩ１３を決定するＲＯＩ決定部と、前記ＲＯＩに含まれる血管壁のＩＭＴを計測するＩＭＴ計測部とを備えたことを特徴とする。
　ここで、「位置情報」とは、頚動脈の血管壁を構成する各部の位置を示す情報、および血管壁を構成する各部の位置の相対的な関係を示す情報の少なくとも一方を含む。「血管壁を構成する各部の位置」とは、血管壁の断面図に現れる各部の位置であり、例えば、内腔内膜境界の位置、中膜外膜境界の位置、外膜の外周の位置などを指す。「血管壁を構成する各部の位置の相対的な関係」とは、血管壁の断面図に現れる各部の位置同士の相対的な関係であり、例えば、内腔内膜境界の位置間の間隔で表される血管内径、外膜の外周の位置間の間隔で表される血管外径、内腔内膜境界の位置と中膜外膜境界の位置との間隔で表されるＩＭＴ、内腔内膜境界の位置と外膜の外周の位置との間隔で表される血管壁の厚さ等を指す。
　また、別の態様では、前記血管特徴算か出部は、前記位置情報に基づき前記頚動脈の末梢方向と中枢方向を決定する中枢・末梢決定部をさらに備え、
　前記ＲＯＩ決定部は、前記頚動脈の末梢方向と中枢方向に基づきＲＯＩを決定する構成としてもよい。
　また、別の態様では、前記位置情報は、近位壁の内腔内膜境界の位置と遠位壁の内腔内膜境界の位置との間隔、近位壁の中膜外膜境界の位置と遠位壁の中膜外膜境界の位置との間隔、又は近位壁の外膜の外周位置と遠位壁の外膜の外周位置との間隔の何れかで示される血管径である構成としてもよい。
　また、別の態様では、前記位置情報は、内腔内膜境界の位置、中膜外膜境界の位置又は血管の外周の位置の少なくとも１以上の位置に関する情報である構成としてもよい。
　また、別の態様では、前記血管特徴算出部は、一定期間内に取得した複数フレームの受信信号から得られる前記頚動脈の長軸方向の同一位置における前記内腔内膜境界の位置、前記中膜外膜境界の位置、又は前記血管の外周の位置の変化から前記境界位置を検出する構成としてもよい。
　また、別の態様では、前記血管壁の膜厚は、内腔内膜境界の位置と中膜外膜境界の位置との間隔で示されるＩＭＴである構成としてもよい。
　また、別の態様では、表示部と、前記受信信号に基づき、前記表示部にＢモード画像を表示させるためのＢモード画像信号を生成する画像形成部とをさらに備え、前記血管特徴算出部は、前記Ｂモード画像信号に基づき前記位置情報を抽出する構成としてもよい。
　また、別の態様では、前記位置情報は、前記表示部にＢモード画像を表示するときの座標位置を基準に示される構成としてもよい。
　また、別の態様では、超音波探触子が接続可能に構成され、頚動脈の血管壁のＩＭＴを計測する超音波診断装置の制御方法であって、前記超音波探触子に前記頚動脈の長軸断面に沿って超音波を送信させるための送信信号を前記超音波探触子に供給する送信ステップと、当該超音波探触子が受信した前記頚動脈からの反射超音波に基づく信号を受信し受信信号を生成する受信ステップと、前記受信信号に基づき、前記頚動脈の血管壁を構成する各部の位置、又は当該位置の相対的な関係の少なくとも１つを含む位置情報を抽出し、当該位置情報の前記頚動脈の長軸方向の変化に基づき総頚動脈と総頚動脈球部との境界位置を検出する血管特徴算出ステップと、前記境界位置を基準に、前記ＩＭＴを計測するための計測範囲を規定するＲＯＩを決定するＲＯＩ決定ステップと、前記ＲＯＩに含まれる血管壁のＩＭＴを計測するＩＭＴ計測ステップとを有する構成としてもよい。
≪実施の形態１≫
　以下、実施の形態１の一態様に係る超音波診断装置について、図面を参照しながら説明する。
＜構成について＞
　（全体構成）
　図１は、実施の形態１の一態様に係る超音波診断装置２００の構成を示すブロック図である。超音波診断装置２００は、被験体に向けて超音波を送受信する超音波探触子１００に電気的に接続可能に構成されている。図１は、超音波診断装置２００に超音波探触子１００が接続された状態を示す。超音波診断装置２００は、制御器４００および表示部３００を備える。制御器４００は、送信部１、受信部２、血管特徴算出部３、ＲＯＩ決定部４、ＩＭＴ計測部５、画像形成部６および表示制御部７とを備える。
　（送信部１）
　送信部１は、超音波探触子１００に超音波を送信させるためのパルス状または連続波の電気信号を生成し、送信信号として超音波探触子１００へ供給する送信処理を行う。
　（超音波探触子１００）
　超音波探触子１００は、図示しない複数の圧電素子が列状に多数配列された振動子列を有する。超音波探触子１００は、送信部１から供給されたパルス状または連続波の電気信号である送信信号をパルス状または連続波の超音波に変換し、振動子列を被検体の皮膚表面に接触させた状態で被検体の皮膚表面から頚動脈に向けて超音波ビームを照射する。この際、頚動脈の長軸断面のＢモード画像を取得するために、振動子列が頚動脈に沿い頸動脈の長軸方向と平行となるように超音波探触子１００を配置し、超音波ビームを発射する。そして、超音波探触子１００は、被検体からの反射超音波である超音波エコー信号を受信し、振動子列によりエコー信号を電気信号に変換して、この電気信号を受信部２に供給する。この電気信号では、エコー信号の振幅が電圧値に変換されている。
　（受信部２）
　受信部２は、超音波探触子１００から受信した電気信号を増幅してＡ／Ｄ変換を行い受信信号を生成する受信処理を行う。この受信信号は血管特徴算出部３、ＩＭＴ計測部５および画像形成部６へ供給される。この受信信号は、例えば、振動子列に沿った方向と振動子列から離れる深さ方向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である。
　（画像形成部６）
　画像形成部６は、受信信号に基づき頚動脈を含むＢモード画像データを生成し、血管特徴算出部３、ＩＭＴ計測部５および表示制御部７へ供給する。このＢモード画像データは、表示部３００の画面に表示するために、主に受信信号に対し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。
　（血管特徴算出部３）
　血管特徴算出部３は、受信信号またはＢモード画像データから血管形状の特徴を解析し、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を検出する。そして、検出したＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４に関する情報をＲＯＩ決定部４、および表示制御部７へ供給する。
　図２は、本発明の実施の形態１の一態様に係る超音波診断装置２００における血管特徴算出部３の構成を示すブロック図である。血管特徴算出部３は、図２に示すように血管壁検出部３０、血管径算出部３１、中枢・末梢決定部３２およびＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界検出部３３を備える。
　血管壁検出部３０は、受信部２からの受信信号または画像形成部６からのＢモード画像データから血管壁を抽出し、Ｂモード画像上の血管壁の座標位置を検出する。具体的には、受信部２が生成した受信信号から頚動脈の血管壁を構成する各部の位置を示す位置情報を抽出し、表示部３００にＢモード画像を表示するときの座標位置を検出する。または、画像形成部６が生成したＢモード画像データから、直接、頚動脈の血管壁を構成する各部の位置を示す位置情報を抽出し、表示部３００にＢモード画像を表示するときの座標位置を検出する構成としても良い。この血管壁の位置情報を、頚動脈の長軸方向に渡って抽出し、その長軸方向の変化についても算出する。この血管壁の位置情報の長軸方向の変化は、頸動脈の血管の特徴を表す。
　血管径算出部３１は、血管壁検出部３０で検出された血管壁の座標位置を基に、近位壁の座標位置と遠位壁の座標位置間の距離から血管径を算出する。この血管径の情報を、頚動脈の長軸方向に渡って抽出し、その長軸方向の変化についても算出する。この血管径に関する位置情報の長軸方向の変化は、頸動脈の血管の特徴を表す。
　中枢・末梢決定部３２は、血管壁検出部３０で検出した血管壁の座標位置に基づき中枢方向、末梢方向を決定する。受信信号又はＢモード画像データにおける血管壁の位置情報の長軸方向の変化に基づき、長軸方向の両端のうち何れが中枢方向であって、何れが末梢方向であるかを算出する。具体的には、近位壁の座標位置と遠位壁の座標位置との間の距離が長軸方向に沿って拡大する場合、ＣＣＡからＢｕｌｂに向けて血管径が序々に大きくなるので、その方向が末梢方向であることを示す。
　ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界検出部３３は、血管径算出部３１で算出された血管径の長軸方向の変化に基づき、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を検出する。検出方法については、後述する。
　なお、図２に示していないが、中枢・末梢決定部３２、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界検出部３３で得られた情報は、表示制御部７へも供給される構成となっている。
（ＲＯＩ決定部４）
　ＲＯＩ決定部４は、血管特徴算出部３から受信したＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４と中枢方向、末梢方向の情報に基づき、ＩＭＴを計測するための所定の計測範囲を規定するＲＯＩ１３を決定する適切な位置を決定する。そして、ＲＯＩ決定部４は、ＲＯＩ１３を決定する位置情報をＩＭＴ計測部５および表示制御部７へ供給する。例えば、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４の位置情報と、中枢方向、末梢方向に関する情報に基づき、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４の位置を起点としてＣＣＡ側に向けて１ｃｍの範囲の遠位壁にＲＯＩ１３を決定することが好ましい。上述の非特許文献１において示された範囲を、ＲＯＩ１３として規定することができる。
（ＩＭＴ計測部５）
　図３は、実施の形態１の一態様に係る超音波診断装置２００におけるＩＭＴ計測部５の構成を示すブロック図である。ＩＭＴ計測部５は、図３に示すように、ＬＩ－ＭＡ検出部５０と演算部５１とを備える。具体的には、受信信号またはＢモード画像データのうちＲＯＩ１３に含まれる信号に基づき、ＬＩ－ＭＡ検出部５０において、頸動脈の血管壁におけるＬＩ境界の位置とＭＡ境界の位置とを検出する。そして、演算部５１において、ＬＩ境界の位置とＭＡ境界の位置との間の間隔をＩＭＴとして計測する。ここで、ＩＭＴとして計測するためにＬＩ境界の位置とＭＡ境界の位置とを検出する方法については、公知方法等に基づく。例えば、ＬＩ－ＭＡ検出部５０は、受信信号の信号強度波形に基づき、例えば、ＷＯ２００７／１０８３５９号公報に記載された方法を用いることで、ＬＩ境界とＭＡ境界とを検出することが出来る。
　また、演算部５１は、ＬＩ－ＭＡ検出部５０で検出したＬＩ境界およびＭＡ境界に基づき、ＲＯＩ１３内のＩＭＴの最大厚（ｍａｘＩＭＴ）や平均厚（ｍｅａｎＩＭＴ）をＩＭＴ値として算出する。
 （表示制御部７）
　表示制御部７は、血管特徴算出部３から供給されたＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４に関する情報、ＲＯＩ決定部４から供給されたＲＯＩ１３の位置情報、ＩＭＴ計測部５から供給されたＩＭＴの計測結果、および画像形成部６から供給されたＢモード画像データを表示部３００に表示させる。
＜動作について＞
　以上の構成からなる超音波診断装置２００の動作について、図４のフローチャートを用いて説明する。図４は、実施の形態１の一態様に係る超音波診断装置２００のＩＭＴ測定に関する動作を示すフローチャートである。頚動脈を含む被検体への超音波ビームの送信および受信については、一般的な方法により取得されるものであるので、ここでは説明を省略する。すなわち、ＲＯＩ１３を自動的に決定し、決定されたＲＯＩ１３内のＩＭＴの計測を行うまでの動作について説明する。
　（ステップ１（Ｓ１））
　ステップ１（Ｓ１）では、血管特徴算出部３において、受信部２から供給された受信信号または画像形成部６から供給されたＢモード画像データに基づき血管壁を抽出し、Ｂモード画像上に表示される血管壁の各位置の座標位置を検出する。血管壁の各位置とは、頸動脈の近位壁と遠位壁における、各々のＬＩ境界の位置とＭＡ境界の座標位置を指す。
　具体的には、例えば、受信部２から供給された受信信号または画像形成部６から供給されたＢモード画像データに対し、血管壁検出部３０が前処理として、ローパスフィルタをかけることで平滑化を行う。その後、受信信号またはＢモード画像データを、超音波ビームを送信した被検体の深さ方向に対して微分を行ない、微分値が最小値及び最大値を示す位置をそれぞれ近位壁および遠位壁として抽出する。そして、抽出された近位壁および遠位壁の座標位置を検出する。受信信号又はＢモード画像データに基づき、内腔内膜境界、中膜外膜境界、血管の最も外側の部分である血管壁の外周の位置情報を抽出し、この位置情報の頚動脈の長軸方向の変化に基づき総頚動脈ＣＣＡと総頚動脈球部Ｂｕｌｂとの境界位置を検出する。ここで、血管壁の内膜および中膜は心拍の影響を受けて変形しやすいことや、血管内腔にプラークができた場合に適切な血管位置の検出ができなくなるため、その影響の少ない中膜外膜境界または血管壁の外周位置を血管壁として抽出することがより望ましい。
　（ステップ２（Ｓ２））
　ステップ２（Ｓ２）では、血管径算出部３１において、血管壁検出部３０で検出された近位壁の座標位置と遠位壁の座標位置からその差分をとることで、血管の長軸方向における各位置の血管径を算出する。
　具体的には、近位壁のある座標位置を基準とした遠位壁の複数位置に対する距離を算出する。算出した距離の中から最短の距離を、血管径として算出する。これを、長軸方向における各位置の近位壁に対して行い、血管の長軸方向の各位置における血管径を算出する。この手法を用いることで、Ｂモード画像に表示される血管が曲がっている場合等においても正しい血管径を算出することができる。なお、遠位壁のある座標位置に基づき、近位壁と遠位壁との距離を算出する構成であってもよい。図５（ａ）は、血管径算出部３１において算出した頸動脈の長軸方向における血管径を示す概略図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）における中枢から末梢に向けた方向(図５（ａ）の矢印方向)における血管径の変化を示した概略図である。図５（ａ）では、縦軸を血管径、横軸を長軸方向を示す。
　（ステップ３（Ｓ３））
　ステップ３（Ｓ３）では、中枢・末梢決定部３２において、血管径算出部３１で算出された血管の長軸方向の各位置における血管径からＢモード画像に表示される頚動脈の中枢方向、末梢方向を決定する。すなわち、Ｂｕｌｂの血管径はＣＣＡに比べ大きいことから、血管径が大きい方向が末梢方向となる。したがって、ステップ２で得られた図５（ａ）の血管径の変化波形に基づき、血管径が大きくなる方向を検出することで、中枢方向、末梢方向を決定することができる。
　（ステップ４（Ｓ４））
　ステップ４（Ｓ４）では、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界検出部３３において、ステップ２（Ｓ２）で得られた長軸方向における血管径の変化波形（図５（ａ））に基づき、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を検出する。ＣＣＡにおける血管径は、長軸方向にほぼ一定の値で伸長している。一方、Ｂｕｌｂは略球状であることからその血管径は、ＣＣＡからＢｕｌｂにわたって急激に大きくなる。したがって、図５（ａ）に示すように、血管径が急激に大きくなる立ち上がり部分がＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４となる。これにより、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を検出することができる。
　さらに、図５（ａ）に示す変化波形を２次微分することにより、図５（ｂ）に示す変化波形を取得し、その最大値をＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４として検出することも可能である。これにより、さらに、立ち上がり部分が明確となり、立ち上がり部分を容易に特定することができる。
　以上、説明したステップ１（Ｓ１）、ステップ２（Ｓ２）、ステップ３（Ｓ３）およびステップ４（Ｓ４）は、血管特徴算出ステップ７（Ｓ７）を構成する。
　（ステップ５（Ｓ５））
　ステップ５（Ｓ５）では、ＲＯＩ決定部４において、ステップ３（Ｓ３）で決定された中枢方向および末梢方向と、ステップ４（Ｓ４）で検出されたＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４に基づきＲＯＩ１３を決定する。例えば、検出されたＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を起点として中枢側に向けて１ｃｍまでの範囲の遠位壁にＲＯＩ１３として決定することが望ましい。これにより、上記非特許文献１で推奨されている計測範囲をＲＯＩ１３として対応することができる。
　（ステップ６（Ｓ６））
　ステップ６（Ｓ６）では、ＩＭＴ計測部５において、ステップ４で決定されたＲＯＩ１３内のＩＭＴを計測する。ステップ１（Ｓ１）で検出した頸動脈の血管壁におけるＬＩ境界の位置とＭＡ境界の位置に基づき、演算部５１において、ＬＩ境界の位置とＭＡ境界の位置との間の間隔をＩＭＴとして計測する。その後、計測結果を表示部３００に表示する等して、超音波診断装置２００におけるＩＭＴ計測の一連の動作を終了する。
＜効果＞
　以上の構成により、実施の形態１の一態様に係る超音波診断装置２００は、例えば、ＣＣＡからＢｕｌｂにかけて長軸方向の湾曲が大きい形状のＢモード画像が得られた場合であっても、血管径自体は、その長軸方向の湾曲に依存しないことに着目してＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４であるとして検出する。かかる構成によって、被検体の頸動脈の形状にかかわらずＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を検出することができ、より精度の高いＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４の自動検出が可能となる。これにより、頚動脈の血管壁のＩＭＴを計測する超音波診断装置において、ＩＭＴを計測するための計測範囲を規定するＲＯＩ１３を自動的に決定することができる。その結果、ＩＭＴの計測において、より正確に計測位置あるいは計測範囲を自動で決定することができ、熟練者でなくともＩＭＴを正確かつ迅速に測定することができる。
≪実施の形態２≫
＜構成について＞
　（全体構成）
　実施の形態２に係る超音波診断装置２０１は、実施の形態１に係る超音波診断装置２００における血管特徴算出部３を、血管壁の長軸方向の変化に基づき総頚動脈ＣＣＡと総頚動脈球部Ｂｕｌｂとの境界位置を検出する血管特徴算出部１５に変更した点に特徴がある。実施の形態１係る超音波診断装置２００では、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４付近での血管径の変化に基づきＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を検出する。実施の形態２は、血管壁の座標位置の変化によりＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を検出する。実施の形態２に係る超音波診断装置２０１における血管特徴算出部３以外の構成要素は、図１に示した超音波診断装置２００のブロック図に示した各構成要素と同じであり、説明を省略する。
　（血管特徴算出部１５）
　図６は、実施の形態２の一態様に係る超音波診断装置２０１における血管特徴算出部１５の機能構成を示すブロック図である。血管特徴算出部１５は、図６に示すように血管壁検出部３０、血管径算出部３１、中枢・末梢決定部３２およびＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界検出部３３を備える。このうち、血管壁検出部３０、血管径算出部３１および中枢・末梢決定部３２は、実施の形態１と同様である。そのため、説明を省略する。
　ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界検出部３３Ｂは、血管壁検出部３０で検出されたＢモード画像上の血管壁の座標位置に基づきＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を検出する。すなわち、血管特徴算出部１５は、受信信号又はＢモード画像データに基づき、内腔内膜境界、中膜外膜境界、血管の最も外側の部分である血管壁の外周の位置情報を抽出し、この位置情報の頚動脈の長軸方向の変化に基づき総頚動脈ＣＣＡと総頚動脈球部Ｂｕｌｂとの境界位置を検出する。ここで、血管壁の内膜および中膜は心拍の影響を受けて変形しやすいことや、血管内腔にプラークができた場合に適切な血管位置の検出ができなくなるため、その影響の少ない中膜外膜境界または血管壁の外周位置を血管壁として抽出することがより望ましい。
＜動作について＞
　以上の構成からなる実施の形態２の一態様に係る超音波診断装置２０１の動作について、図７を用いて説明する。図７は、実施の形態２の一態様に係る超音波診断装置２０１のＩＭＴ測定に関する動作を示すフローチャートである。なお、実施の形態１同様、ＲＯＩ１３を自動的に決定し、決定されたＲＯＩ１３内のＩＭＴの計測を行うまでの動作について説明する。
　（ステップ１１（Ｓ１１））
　ステップ１１（Ｓ１１）では、血管特徴算出部１５において、受信部２から供給された受信信号または画像形成部６から供給されたＢモード画像データに基づき血管壁を抽出し、Ｂモード画像上に表示される血管壁の各位置の座標位置を検出する。実施の形態１のステップ１（Ｓ１）と同一である部分は説明を省略する。ステップ１（Ｓ１）と異なる点は、抽出された近位壁および遠位壁の少なくともいずれか一方の座標位置から、長軸方向における座標位置の変化波形を取得する点である。図８（ａ）は、実施の形態２における血管特徴算出部１５において算出した頸動脈の長軸方向における血管壁の位置を示す概略図である。（ｂ）は、図（ａ）における中枢から末梢に向けた方向(図（ａ）の矢印方向)における血管壁の位置変化を示した概略図である。ここで、血管壁の位置としては、内腔内膜境界、中膜外膜境界、血管の最も外側の部分である血管壁の外周の位置に関する位置情報のうち、少なくとも１以上の位置情報を用いることが好ましい。
　なお、実施の形態１同様、血管壁の内膜および中膜は心拍の影響を受けて変形しやすいことや、血管内腔にプラークができた場合、適切な血管位置の検出が難しくなるため、その影響の少ない中膜外膜境界の位置または血管壁の外周位置を血管壁として抽出することが望ましい。
　（ステップ１２（Ｓ１２）およびステップ１３（Ｓ１３））
　ステップ１２（Ｓ１２）およびステップ１３（Ｓ１３）は、それぞれ実施の形態１のステップ２（Ｓ２）およびステップ３（Ｓ３）と同様である。そのため、説明を省略する。
　尚、ステップ１２（Ｓ１２）およびステップ１３（Ｓ１３）は、後述するＲＯＩ１３の決定（ステップ１５（Ｓ１５））において、ステップ１４（Ｓ１４）で検出したＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を基準として、計測範囲あるいは計測位置を決定するため方向を決定するためのステップである。したがって、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４をＩＭＴの計測位置とする場合は、中枢方向、末梢方向を決定する必要がないため、ステップ１２（Ｓ１２）とステップ１３（Ｓ１３）は不要であり、それに対応するブロックである血管径算出部３１および中枢・末梢決定部３２の構成は不要となる。
　（ステップ１４（Ｓ１４））
　ステップ１４（Ｓ１４）では、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界検出部３３において、ステップ１１（Ｓ１１）で得られた長軸方向における座標位置の変化波形（図８（ａ））に基づき、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を検出する。ＣＣＡからＢｕｌｂにわたって血管径が急激に大きくなることに着目してＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を検出する。この点は、実施の形態１と同様である。実施の形態１と異なる点は、血管径に変えてＢモード画像上に現れる血管壁を用いる点である。血管壁の座標位置からその変化波形が急激に大きくなる立ち上がり部分をＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４として検出する点に特徴がある。したがって、図８（ａ）に示すように、血管壁が急激に大きくなる立ち上がり部分がＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４となる。これにより、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を検出することができる。
　さらに、図８（ａ）に示す変化波形を２次微分することにより、図８（ｂ）に示す変化波形を取得し、その最大値をＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４として検出することも可能である。これにより、さらに、立ち上がり部分が明確となり、立ち上がり部分を容易に特定することができる。
　以上、説明したステップ１１（Ｓ１１）、ステップ１２（Ｓ１２）、ステップ１３（Ｓ１３）およびステップ１４（Ｓ１４）は、血管特徴算出ステップ１７（Ｓ１７）を構成する。
　（ステップ１５（Ｓ１５）およびステップ１６（Ｓ１６））
　ステップ１５（Ｓ１５）およびステップ１６（Ｓ１６）は、実施の形態１におけるステップ５（Ｓ５）およびステップ６（Ｓ６）と同様であるため、説明を省略する。
　以上、説明したとおり、実施の形態２に係る超音波診断装置２０１では、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４付近での血管径の変化が小さくＣＣＡの血管径に変化がある等、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を、血管壁の座標位置の変化によりＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を検出することができる。
≪実施の形態３≫
＜構成について＞
　（全体構成）
　実施の形態３に係る超音波診断装置２０２は、実施の形態１に係る超音波診断装置２００における血管特徴算出部３を、血管の拍動に起因する血管径の変化量に基づき総頚動脈ＣＣＡと総頚動脈球部Ｂｕｌｂとの境界位置を検出する血管特徴算出部１６に変更した点に特徴がある。血管の拍動に起因する血管径の変化量は、中枢から末梢にかけて変化し、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４付近を境に大きくなる。したがって、実施の形態３に係る超音波診断装置２０２は、この拍動に起因する血管径の変化量を長軸方向に沿って検出し、変化量が大きくなり始めるその立ち上がり部分を検出することによりＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を検出する。実施の形態３に係る超音波診断装置２０２における血管特徴算出部１６以外の構成要素は、図１に示した超音波診断装置２００のブロック図に示した各構成要素と同じであり、説明を省略する。
（血管特徴算出部１６）
　以下、血管特徴算出部１６の構成について、図面を用いて説明する。図９は、実施の形態３の一態様に係る超音波診断装置２０２における血管特徴算出部１６の構成を示すブロック図である。実施の形態１と異なる点は、血管径算出部３１が血管壁拍動算出部３４に置き換わった点である。他の構成については、実施の形態１と同様である。
　血管壁拍動算出部３４は、一定期間内に複数フレームの受信信号あるいはＢモード画像データに基づき、血管壁の移動量を検出する。例えば、一定期間として１心拍周期中の複数フレームの受信信号あるいはＢモード画像データにから血管壁の移動量を検出することが好ましい。
　具体的には、先ず、１つのフレームの受信信号あるいはＢモード画像データの血管壁の複数位置の座標位置を検出する。この処理を、１心拍周期内の複数フレームの受信信号あるいはＢモード画像データにおいて行う。そして、血管壁の複数位置におけるそれぞれの座標位置の変化を検出する。このフレーム間の座標位置の変化量が最大となる点を血管壁の移動量として検出する。さらに、血管壁の移動量の長軸方向の変化波形から、血管径の変化量の長軸方向の変化を取得する。すなわち、血管壁検出部３０で検出された近位壁の座標位置と遠位壁の座標位置の変化量からその差分をとることで、血管の長軸方向における各位置の血管径の変化量を算出する。
　そして、複数位置における血管径の変化量から、図１０（ａ）に示すような波形を取得する。図１０（ａ）は、実施の形態３における血管壁拍動算出部３４において算出した頸動脈の長軸方向における血管径の変化量の大きさを拍動の大きさとして示した概略図である。（ｂ）は、図（ａ）における中枢から末梢に向けた方向(図（ａ）の矢印方向)における血管の拍動の大きさの変化を示した概略図である。
＜動作について＞
　以上の構成からなる超音波診断装置２０２の動作について、図面を用いて説明する。図１１は、実施の形態３の一態様に係る超音波診断装置２０２のＩＭＴ測定に関する動作を示すフローチャートである。なお、実施の形態１同様、ＲＯＩ１３を自動的に決定し、決定されたＲＯＩ１３内のＩＭＴの計測を行うまでの動作について説明する。
　（ステップ２１（Ｓ２１））
　ステップ２１（Ｓ１１）では、血管特徴算出部１６において、受信部２から供給された受信信号または画像形成部６から供給されたＢモード画像データに基づき血管壁を抽出し、Ｂモード画像上に表示されるときの血管壁の各位置を検出する。実施の形態１のステップ１（Ｓ１）と同一である部分は説明を省略する。ステップ１（Ｓ１）と異なる点は、複数フレームの受信信号あるいはＢモード画像データに対して、血管壁の位置を検出する点である。
　（ステップ２２（Ｓ２２））
　ステップ２２（Ｓ２２）では、血管壁拍動算出部３４において、複数フレームの受信信号あるいはＢモード画像データに基づき、血管壁の複数位置に着目し、その座標位置を複数フレームごとに検出する。そして、血管壁の複数位置において、複数フレームにおける座標位置の変化が最大となるときの、座標位置間の距離を算出し、長軸方向における血管壁の移動量の変化波形として検出する。さらに、血管壁の移動量の長軸方向の変化波形から、血管径の変化量の長軸方向の変化を取得する。すなわち、血管壁検出部３０で検出された近位壁の座標位置と遠位壁の座標位置の変化量からその差分をとることで、図１０（ａ）に示すような、血管の長軸方向における血管径の変化量を算出する。
　（ステップ２３（Ｓ２３））
　ステップ２３（Ｓ２３）では、中枢・末梢方向の検出を行う。ここでは、実施の形態１のステップ３（Ｓ３）の別例で説明した方法と同様である。すなわち、複数フレームの受信信号あるいはＢモード画像データに基づき、血管壁のある座標位置の変化を追跡することで中枢方向および末梢方向を決定する。
　（ステップ２４（Ｓ２４））
　ステップ２４（Ｓ２４）は、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界検出部３３において、ステップ２２（Ｓ２２）で得られた変化波形（図１０（ａ））に基づき、その変化波形が急激に大きくなる立ち上がり部分をＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４として検出する。さらに、図１０（ａ）に示す変化波形を２次微分することにより、図１０（ｂ）に示す変化波形を取得し、その最大値をＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４として検出することも可能である。これにより、さらに、立ち上がり部分が明確となり、立ち上がり部分を容易に特定することができる。
　以上、説明したステップ２１（Ｓ２１）、ステップ２２（Ｓ２２）、ステップ２３（Ｓ２３）およびステップ２４（Ｓ２４）は、血管特徴算出ステップ２７（Ｓ２７）を構成する。
　（ステップ２５（Ｓ２５）、ステップ２６（Ｓ２６））
　その後、ステップ２５（Ｓ２５）、ステップ２６（Ｓ２６）に移行するが実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
　以上、説明したとおり、実施の形態３に係る超音波診断装置２０２では、血管の拍動に起因する血管径の変化は、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４付近を境に大きくなることを利用して、拍動に起因する血管径の変化量の大きさからＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を検出することができる。
≪実施の形態４≫
＜構成について＞
　（全体構成）
　実施の形態４に係る超音波診断装置２０３は、実施の形態１に係る超音波診断装置２００における血管特徴算出部３を、血管壁のＩＭＴ値に基づき、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を検出する構成とした血管特徴算出部１８に変更した点に特徴がある。血管壁の厚みは、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４からＢｕｌｂ側にわたって、急激に大きくなる。したがって、実施の形態３に係る超音波診断装置２０３は、この血管壁の厚みを長軸方向に沿って検出し、血管壁の厚みが大きくなり始めるその立ち上がり部分を検出することによりＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を検出する。血管壁の厚みとして、内膜と内腔との境界および外膜と血管外組織との境界から導き出される血管壁の厚みを用いてもよいが、実施の形態４では、血管壁の厚みと相関のあるＩＭＴ値に基づく構成を示す。
　図１２は、実施の形態４の一態様に係る超音波診断装置２０３の機能構成を示すブロック図である。実施の形態４に係る超音波診断装置２０３におけるＩＭＴ計測部１７、血管特徴算出部１８以外の構成要素は、図１に示した超音波診断装置２００のブロック図に示した各構成要素と同じであり、説明を省略する。
　（ＩＭＴ計測部１７）
　ＩＭＴ計測部１７は、受信信号またはＢモード画像データを解析し、頚動脈のＬＩ境界とＭＡ境界を抽出し、その座標位置に基づきＩＭＴの測定を行う。そして、血管の長軸方向におけるＩＭＴ値の変化波形を取得する。
　（血管特徴算出部１８）
　図１３は、実施の形態４の一態様に係る超音波診断装置２０３における血管特徴算出部１８の構成を示すブロック図である。血管特徴算出部１８は、図１３に示すように、中枢・末梢決定部３２、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界検出部３３から構成され、ＩＭＴ計測部５で算出したＩＭＴ値に基づき中枢方向および末梢方向、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を検出する。
＜動作について＞
　以上の構成からなる超音波診断装置２０３の動作について、図面を用いて説明する。図１４は、実施の形態４の一態様に係る超音波診断装置２０３のＩＭＴ測定に関する動作を示すフローチャートである。なお、実施の形態１同様、ＲＯＩ１３を自動的に決定し、決定されたＲＯＩ１３内のＩＭＴの計測を行うまでの動作について説明する。
　（ステップ３１（Ｓ３１））
　ステップ３１（Ｓ３１）では、一定期間内における複数フレームの受信信号あるいはＢモード画像データに基づき頚動脈における複数位置でのＩＭＴ値を算出する。例えば、一定期間として１心拍周期中の複数フレームの受信信号あるいはＢモード画像データにからＩＭＴ値を算出することが好ましい。そして、頚動脈の長軸方向におけるＩＭＴ値の変化波形を取得する。図１５（ａ）は、実施の形態４におけるＩＭＴ計測部１７において算出した頸動脈の長軸方向におけるＩＭＴを示す概略図である。（ｂ）は、図（ａ）における中枢から末梢に向けた方向(図（ａ）の矢印方向)におけるＩＭＴの変化を示した概略図である。
　なお、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４の検出をするためには１枚のフレームの受信信号あるいはＢモード画像データに基づくＩＭＴ値を算出するだけで十分である。後述するステップ３２（Ｓ３２）において、中枢・末梢方向を決定する際に使用するために、ステップ３１（Ｓ３１）で複数フレームの受信信号あるいはＢモード画像データを用いＩＭＴ値を算出する。
　（ステップ３２（Ｓ３２））
　ステップ３２（Ｓ３２）は、中枢・末梢方向を検出する。ここではＩＭＴ値から検出する。１心拍あたりのＩＭＴ値は、血管が収縮するとＩＭＴ値が大きくなり、拡張するとＩＭＴ値が小さくなる。この点から、複数フレームの受信信号あるいはＢモード画像データのうち、ある所定の血管壁の位置でのＩＭＴ値を検出し、フレーム間のＩＭＴ値の変化から中枢・末梢方向を検出することができる。
　（ステップ３３（Ｓ３３））
　ステップ３３（Ｓ３３）は、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界検出部３３において、ステップ３１（Ｓ３１）で得られた変化波形（図１５（ａ））に基づき、その変化波形が急激に大きくなる立ち上がり部分をＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４として検出する。さらに、図１５（ａ）に示す変化波形を２次微分することにより、図１５（ｂ）に示す変化波形を取得し、その最大値をＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４として検出することも可能である。これにより、さらに、立ち上がり部分が明確となり、立ち上がり部分を容易に特定することができる。
　以上、説明したステップ３１（Ｓ３１）、ステップ３２（Ｓ３２）、およびステップ３３（Ｓ３３）は、血管特徴算出ステップ３６（Ｓ３６）を構成する。
　（ステップ３４（Ｓ３４）、ステップ３４（Ｓ３５））
　その後、ステップ３４（Ｓ３４）、ステップ３５（Ｓ３５）に移行する。実施の形態１におけるステップ５（Ｓ５）、ステップ６（Ｓ６）と同様であるため説明を省略する。
　以上、説明したとおり、実施の形態４に係る超音波診断装置２０３では、血管壁の厚みは、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４付近を境に大きくなることを利用して、血管壁の厚み長軸方向における変化量の大きさからＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を検出することができる。
≪変形例≫
　以上、実施の形態に係る超音波診断装置について説明したが、例示した超音波診断装置を以下のように変形することも可能であり、本発明が上述の実施形態で示した通りの超音波診断装置に限られないことは勿論である。
（１）ステップ１（Ｓ１）、ステップ１１（Ｓ１１）およびステップ２１（Ｓ２１）では、血管特徴算出部３、１５および１６において、受信部２から供給された受信信号または画像形成部６から供給されたＢモード画像データに対し、血管壁検出部３０が前処理として、ローパスフィルタをかけることで平滑化を行う。その後、受信信号またはＢモード画像データを、超音波ビームを送信した被検体の深さ方向に対して微分を行ない、微分値が最小値及び最大値を示す位置をそれぞれ近位壁および遠位壁として抽出する構成とした。しかしながら、上記の血管壁の検出は１例であって、他の方法を採ることもできる。例えば、前処理として、周辺画素の重み付けを変えた平均化フィルタや、メディアンフィルタなどを用いることもできる。平滑化を目的とするフィルタであればどのような構成のものであっても良い。また、２値化を行うことでエッジを強調させてよい。また、相関を用いることで血管の検出を行ってもよい。さらに、組織の弾性率の違いや血流領域より血管を検出してもよい。なぜなら、複数フレームを用いて血管位置を検出することにより、ノイズや誤差の影響を小さくすることができるためである。
（２）ステップ３（Ｓ３）、ステップ１３（Ｓ１３）、ステップ２３（Ｓ２３）およびステップ３３（Ｓ３３）では、中枢・末梢決定部３２において、血管の拍動による脈波が中枢方向から末梢方向に向けて伝搬することから、脈波の伝搬方向を検出することで血管壁の中枢方向および末梢方向を決定することも可能である。すなわち、血管の拍動による血管壁の経時変化を取得するために、複数フレームの受信信号あるいはＢモード画像データに基づき、血管壁のある座標位置の変化を追跡することで中枢方向および末梢方向を決定することができる。
　さらに、中枢・末梢決定部３２において、血液が中枢方向から末梢方向へ向けて流れることから、血流の方向から中枢方向および末梢方向を決定することも可能である。この場合、ドプラー機能等を用いた血流を検出する構成を備えることが可能となる。
（３）ステップ５（Ｓ５）、ステップ１５（Ｓ１５）、ステップ２５（Ｓ２５）およびステップ３４（Ｓ３４）において、ステップ４（Ｓ４）、ステップ１４（Ｓ１４）、ステップ２４（Ｓ２４）およびステップ３３（Ｓ３３）で検出したＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４を基準として、中枢方向又は末梢方向の何れかにおける所定の位置に計測範囲あるいは計測位置であるＲＯＩ１３を決定する構成とした。しかしながら、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４のある位置をＩＭＴの計測位置としてもよい。その場合には、中枢方向、末梢方向を決定する必要がないため、ステップ３（Ｓ３）、ステップ１３（Ｓ１３）、ステップ２３（Ｓ２３）およびステップ３２（Ｓ３２）およびそのブロックである中枢・末梢決定部３２の構成は不要となる。
≪まとめ≫
　以上のように、実施の形態１では頚動脈の長軸方向における血管壁の座標位置に基づく長軸方向における血管径の変化に基づきＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４の検出を、実施の形態２では頚動脈の長軸方向における血管壁の座標位置の変化に基づきＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４の検出を、実施の形態３では頚動脈の長軸方向における拍動に起因する血管径の変化量に基づきＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４の検出を、実施の形態４では頚動脈の長軸方向における血管壁の厚みに基づきＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４の検出をする構成を示した。
　このような構成により、頚動脈の血管壁のＩＭＴを計測する超音波診断装置において、ＩＭＴを計測するための計測範囲を規定するＲＯＩ１３を自動的に決定することができる。特に、ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界１４の変曲点のない、あるいは観察し難い形状の頚動脈であっても、ＩＭＴの計測における計測位置あるいは計測範囲を自動かつ正確に決定することが可能となる。その結果、ＩＭＴの計測において、より正確に計測位置あるいは計測範囲を自動で決定することができ、熟練者でなくとも簡便な操作でＩＭＴを迅速に測定することができる。
≪補足≫
　以上で説明した実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程、工程の順序などは一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない工程については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。
　また、発明の理解の容易のため、上記各実施の形態で挙げた各図の構成要素の縮尺は実際のものと異なる場合がある。また本発明は上記各実施の形態の記載によって限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
　さらに、超音波診断装置においては基板上に回路部品、リード線等の部材も存在するが、電気的配線、電気回路について照明装置等の技術分野における通常の知識に基づいて様々な態様を実施可能であり、本発明の説明として直接的には無関係のため、説明を省略している。尚、上記示した各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。
　本発明は、頚動脈の血管壁のＩＭＴを計測するための計測範囲を規定するＲＯＩを自動的に決定することができ、熟練者でなくとも簡便な操作で迅速にＩＭＴの計測を行うことができる超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法等に、広く活用することが可能である。
　１　送信部
　２　受信部
　３、１５、１６、１８　血管特徴算出部
　４　ＲＯＩ決定部
　５、１７　ＩＭＴ計測部
　６　画像形成部
　７　表示制御部
　１０　Ｂモード画像
　１１　血管
　１２ａ　近位壁
　１２ｂ　遠位壁
　１３　ＲＯＩ（関心領域）
　１４　ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界
　３０　血管壁検出部
　３１　中枢・末梢決定部
　３２　ＣＣＡ－Ｂｕｌｂ境界検出部
　３３　血管径算出部
　３４　血管壁拍動算出部
　５０　ＬＩ－ＭＡ検出部
　５１　演算部
　１００　超音波探触子
　２００、２０１、２０２、２０３　超音波診断装置
　４００　制御器
　３００　表示部

Claims (10)

  1. 　超音波探触子が接続可能に構成され、頚動脈の血管壁のＩＭＴを計測する超音波診断装置であって、
    　前記超音波探触子に前記頚動脈の長軸断面に沿って超音波を送信させるための送信信号を、前記超音波探触子に供給する送信部と、
    　当該超音波探触子が受信した前記頚動脈からの反射超音波に基づく信号を受信し受信信号を生成する受信部と、
    　前記受信信号に基づき、前記頚動脈の血管壁を構成する各部の位置、又は当該位置の相対的な関係の少なくとも１つを含む位置情報を抽出し、前記位置情報の前記頚動脈の長軸方向の変化に基づき総頚動脈と総頚動脈球部との境界位置を検出する血管特徴算出部と、
    　前記境界位置を基準に、前記ＩＭＴを計測するための計測範囲を規定するＲＯＩを決定するＲＯＩ決定部と、
    　前記ＲＯＩに含まれる血管壁のＩＭＴを計測するＩＭＴ計測部と、
    を備えた超音波診断装置。
  2. 　前記血管特徴算出部は、前記位置情報に基づき前記頚動脈の末梢方向と中枢方向を決定する中枢・末梢決定部をさらに備え、
    　前記ＲＯＩ決定部は、前記頚動脈の末梢方向と中枢方向に基づきＲＯＩを決定する請求項１に記載の超音波診断装置。
  3. 　前記位置情報は、近位壁の内腔内膜境界の位置と遠位壁の内腔内膜境界の位置との間隔、近位壁の中膜外膜境界の位置と遠位壁の中膜外膜境界の位置との間隔、又は近位壁の外膜の外周位置と遠位壁の外膜の外周位置との間隔の何れかで示される血管径である請求項１または２に記載の超音波診断装置。
  4. 　前記位置情報は、内腔内膜境界の位置、中膜外膜境界の位置又は血管の外周の位置の少なくとも１以上の位置に関する情報である請求項１または２に記載の超音波診断装置。
  5. 　前記血管特徴算出部は、一定期間内に取得した複数フレームの受信信号から得られる前記頚動脈の長軸方向の同一位置における前記内腔内膜境界の位置、前記中膜外膜境界の位置、又は前記血管の外周の位置の変化から前記境界位置を検出する請求項４に記載の超音波診断装置。
  6. 　前記位置情報は、血管壁の膜厚である請求項１に記載の超音波診断装置。
  7. 前記血管壁の膜厚は、内腔内膜境界の位置と中膜外膜境界の位置との間隔で示されるＩＭＴである請求項６記載の超音波診断装置。
  8. 　表示部と、
    　前記受信信号に基づき、前記表示部にＢモード画像を表示させるためのＢモード画像信号を生成する画像形成部とをさらに備え、
    　前記血管特徴算出部は、前記Ｂモード画像信号に基づき前記位置情報を抽出する請求項１または２に記載の超音波診断装置。
  9. 　前記位置情報は、前記表示部にＢモード画像を表示するときの座標位置を基準に示される請求項８記載の超音波診断装置。
  10. 　超音波探触子が接続可能に構成され、頚動脈の血管壁のＩＭＴを計測する超音波診断装置の制御方法であって、
    　前記超音波探触子に前記頚動脈の長軸断面に沿って超音波を送信させるための送信信号を前記超音波探触子に供給する送信ステップと、
    　当該超音波探触子が受信した前記頚動脈からの反射超音波に基づく信号を受信し受信信号を生成する受信ステップと、
    　前記受信信号に基づき、前記頚動脈の血管壁を構成する各部の位置、又は当該位置の相対的な関係の少なくとも１つを含む位置情報を抽出し、当該位置情報の前記頚動脈の長軸方向の変化に基づき総頚動脈と総頚動脈球部との境界位置を検出する血管特徴算出ステップと、
    　前記境界位置を基準に、前記ＩＭＴを計測するための計測範囲を規定するＲＯＩを決定するＲＯＩ決定ステップと、
    　前記ＲＯＩに含まれる血管壁のＩＭＴを計測するＩＭＴ計測ステップと、
    を有する超音波診断装置の制御方法。
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