(57)【要約】【課題】エコー信号に対するゲインに対してゲイン減少処理を行なうべきかについて、より精度が良好な判定を行なうことができる超音波装置を提供する。【解決手段】超音波診断装置は、被検体に対して送信された第一の超音波のエコー信号に基づいて、エコー信号の強度に応じた輝度を有するＢモード画像のデータを作成する作成機能と、前記被検体に対して送信された第二の超音波のエコー信号に基づいて、被検体における動きの情報として速度値等を検出する動き検出機能と、前記第一の超音波のエコー信号の強度が第一の閾値ｔｈ１未満であり、なおかつ前記速度値が第二の閾値ｔｈ２以上である場合、前記第一の超音波のエコー信号に対するゲインがゲイン減少処理の対象であると判定する判定機能と、を実行する制御回路を備える。【選択図】図４
2020099462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対して送信された第一の超音波のエコー信号に基づいて、該エコー信号の強度に応じた表示情報を有する超音波画像のデータを作成する作成機能と、
前記被検体に対して送信された第二の超音波のエコー信号に基づいて、被検体における動きの情報を検出する動き検出機能と、
前記第一の超音波のエコー信号の強度と、前記動きの情報とに基づいて、前記第一の超音波のエコー信号に対するゲインがゲイン減少処理の対象であるか否かを判定する判定機能と、
を実行する制御回路を備える、超音波装置。
【請求項２】
前記エコー信号の強度に関する第一の閾値と、動きの大きさを示す数値である前記動きの情報に関する第二の閾値とを記憶する記憶回路を備え、
前記判定機能は、前記エコー信号の強度と前記第一の閾値とを比較し、なおかつ前記動きの情報と前記第二の閾値とを比較して、前記判定を行なう、請求項１に記載の超音波装置。
【請求項３】
前記第一の閾値及び前記第二の閾値は、前記第一及び第二の超音波の送受信が行われる被検体の部位に応じて記憶されている、請求項２に記載の超音波装置。
【請求項４】
前記部位は、血管及び心臓の少なくとも一方を含む、請求項３に記載の超音波装置。
【請求項５】
前記部位は血管を含む部位であり、
前記判定機能は、前記エコー信号の強度が前記第一の閾値未満であり、なおかつ前記動きの情報が前記第二の閾値以上である場合、前記第一の超音波のエコー信号に対するゲインがゲイン減少処理の対象であると判定する、請求項４に記載の超音波装置
【請求項６】
前記第一の閾値は、血管壁における超音波のエコー信号の強度として設定された値であり、前記第二の閾値は、血流の動きとして想定される最低の値として設定された値である、請求項５に記載の超音波装置。
【請求項７】
前記部位は心臓を含む部位であり、
前記第一の閾値は、第三の閾値と第四の閾値であり、前記第三の閾値よりも前記第四の閾値の方が大きい値であり、
前記判定機能は、前記エコー信号の強度が前記第三の閾値未満であり、なおかつ前記動きの情報が前記第二の閾値以上である場合、前記第一の超音波のエコー信号に対するゲインがゲイン減少処理の対象であると判定し、前記エコー信号の強度が前記第四の閾値以上であり、なおかつ前記動きの情報が前記第二の閾値未満である場合、前記第一の超音波のエコー信号に対するゲインがゲイン減少処理の対象であると判定する、請求項４に記載の超音波装置
【請求項８】
前記動き検出機能は、ドプラ処理を行なって動きの情報を検出する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の超音波装置。
【請求項９】
前記動きの情報は、速度及びパワーの少なくとも一方である、請求項８に記載の超音波装置。
【請求項１０】
前記ドプラ処理は、カラードプラ処理、パワードプラ処理、パルスドプラ処理及び連続波ドプラ処理の少なくとも一つである、請求項９に記載の超音波装置。
【請求項１１】
前記動き検出機能は、Ｂフロー処理を行なって動きの情報を検出する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の超音波装置。
【請求項１２】
前記制御回路は、さらに、
前記判定機能の判定に従って、前記第一の超音波のエコー信号に対するゲインを設定するゲイン設定機能と、
該ゲイン設定機能によって設定されたゲインを用いて前記第一の超音波のエコー信号の信号強度を調整する調整機能と、を実行し、
前記ゲイン設定機能は、前記ゲイン減少処理の対象であると判定された前記エコー信号に対するゲインとして、１未満のゲインを設定して前記ゲイン減少処理を行ない、
前記調整機能は、前記ゲイン設定機能によって設定された１未満のゲインを用いて前記第一の超音波のエコー信号の信号強度を減弱する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の超音波装置。
【請求項１３】
前記ゲイン設定機能は、前記ゲイン減少処理の対象ではないと判定されたエコー信号に対するゲインとして、１以上のゲインを設定し、
前記調整機能は、前記ゲイン設定機能によって設定された１以上のゲインを用いる、請求項１２に記載の超音波装置。
【請求項１４】
前記ゲイン設定機能は、前記ゲイン減少処理の対象ではないと判定されたエコー信号のゲインとして、ＴＧＣ（Ｔｉｍｅ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理及びＬＧＣ（Ｌａｔｅｒａｌ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理の少なくとも一方を行なうことができるゲインを設定する、請求項１３に記載の超音波装置。
【請求項１５】
前記超音波画像は、Ｂモード画像であり、前記表示情報は輝度である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の超音波装置。
【請求項１６】
第一の超音波と第二の超音波は、共通の超音波である、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の超音波装置。
【請求項１７】
超音波装置の制御回路に、
被検体に対して送信された第一の超音波のエコー信号に基づいて、該エコー信号の強度に応じた表示情報を有する超音波画像のデータを作成する作成機能と、
前記被検体に対して送信された第二の超音波のエコー信号に基づいて、被検体における動きの情報を検出する動き検出機能と、
前記第一の超音波のエコー信号の強度と、前記動きの情報とに基づいて、前記第一の超音波のエコー信号に対するゲインがゲイン減少処理の対象であるか否かを判定する判定機能と、
を実行させる超音波装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲイン調整を行なう超音波装置及びその制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波装置として、自動ＴＧＣ（Ｔｉｍｅ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）機能などのゲイン自動調整機能を有する超音波装置がある。このゲイン自動調整機能では、ゲイン調整処理前に画像の輝度（エコー信号の強度）に基づいて、組織部などの非ノイズ部であるのかノイズ部であるのかが判定され、ノイズと判定された部分とノイズではない（非ノイズ）と判定された部分とで、異なるゲインを用いたゲイン調整が行われる場合がある。例えば、輝度（エコー信号の強度）が閾値以下である部分は、ノイズ部と判定され、輝度（エコー信号の強度）が閾値を超える部分は、非ノイズ部と判定される。ノイズ部と判定されたエコー信号に対してはゲインを下げることにより、ノイズを抑制することができる（例えば、特許文献１参照）。また、非ノイズ部と判定されたエコー信号に対しては、ゲインを上げてエコー信号を強調する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４０５０１７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、本願発明者らは、上述のノイズ判定手法について、より改良すべき点を検討した。具体的には、輝度値（エコー信号の強度）が閾値を超えている場合であっても、ノイズである場合がある。例えば、血管内において血管壁による超音波の多重反射が生じている場合、閾値を超えるような輝度のノイズが生じることがある。また、心臓においても、閾値を超えるような輝度のノイズが生じることがある。このような場合、上述の手法では、信号強度が閾値を超えるノイズのゲインを下げることができず、ノイズを抑制することができない。そこで、本願発明者らは、エコー信号に対するゲインに対してゲイン減少処理を行なうべきかについて、より精度が良好な判定手法について検討し、本願発明に至った。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の課題を解決するためになされた一の観点の発明は、被検体に対して送信された第一の超音波のエコー信号に基づいて、該エコー信号の強度に応じた表示情報を有する超音波画像のデータを作成する作成機能と、前記被検体に対して送信された第二の超音波のエコー信号に基づいて、被検体における動きの情報を検出する動き検出機能と、前記第一の超音波のエコー信号の強度と、前記動きの情報とに基づいて、前記第一の超音波のエコー信号に対するゲインがゲイン減少処理の対象であるか否かを判定する判定機能と、を実行する制御回路を備える、超音波装置である。
【発明の効果】
【０００６】
上記観点の発明によれば、前記判定機能により、前記第一の超音波のエコー信号の強度の他、前記動きの情報に基づいて、前記第一の超音波のエコー信号に対するゲインがゲイン減少処理の対象であるか否かが判定されることにより、より精度が良好な判定を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態の超音波診断装置の一例を示すブロック図である。
【図２】実施形態の超音波診断装置における制御回路の機能ブロック図の一例である。
【図３】判定機能による判定対象となる複数の二次元領域の各々を示す説明図である。
【図４】本例における判定機能による判定を説明する図である。
【図５】本例の判定機能による判定との比較例としての判定を説明する図である。
【図６】本例の変形例における判定機能による判定を説明する図である。
【図７】実施形態の超音波診断装置における制御回路の機能ブロック図の他例である。
【図８】実施形態の超音波診断装置における制御回路の機能ブロック図の他例である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について説明する。以下、本発明に係る超音波装置の一例として、診断等を目的として被検体の超音波画像を表示する超音波診断装置について説明する。
【０００９】
図１に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送信回路３、受信回路４、制御回路５、表示デバイス６、入力デバイス７、記憶回路８を備える。前記超音波診断装置１は、コンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）としての構成を備えている。
【００１０】
超音波プローブ２は、超音波トランスデューサー（図示省略）を有し、この超音波トランスデューサーにおいて、被検体の生体組織に対して超音波を送信し、そのエコー信号を受信する。
【００１１】
送信回路３は、超音波プローブ２による超音波の送信を制御する。具体的には、送信回路３は、制御回路５からの制御信号に基づいて、超音波プローブ２を駆動させて所定の送信パラメータ（ｐａｒａｍｅｔｅｒ）を有する超音波を送信させる。
【００１２】
受信回路４は、超音波プローブ２から被検体に送信され、被検体内で反射して超音波プローブ２で受信された超音波のエコー信号について、整相加算処理等の信号処理を行なう。受信回路４は、制御回路５からの制御信号に基づいて信号処理を行なう。
【００１３】
送信回路３及び受信回路４は、ハードウェアによって構成されてもよい。ただし、超音波診断装置１は、このようにハードウェアとしての送信回路３及び受信回路４を備える代わりに、送信回路３及び受信回路４の機能を、ソフトウェアによって実現するようになっていてもよい。すなわち、制御回路５が記憶回路８に記憶されたプログラムを読み出して上述した送信回路３及び受信回路４の機能を実行するようになっていてもよい。
【００１４】
制御回路５は、超音波診断装置の各部を制御し、各種の信号処理や画像処理などを行なう。制御回路５は、例えば１つまたは複数のプロセッサを含むことができる。任意選択的に、制御回路５は、中央制御器回路（ＣＰＵ）、１つまたは複数のマイクロプロセッサ、グラフィック制御器回路（ＧＰＵ）、または特定の論理命令に従って入力データを処理することができる他の任意の電子部品を含むことができる。制御回路５は、記憶回路８に格納されたプログラムを読み出して命令を実行することができる。ここにおける記憶回路８は、後述する有形の非一時的なコンピュータ可読媒体である。
【００１５】
図２は、本例における制御回路５の例示的な機能ブロック図である。制御回路５は、調整機能５１、Ｂモード処理機能５２、ドプラ処理機能５３、判定機能５４、ゲイン設定機能５５及び画像データ作成機能５６を実行する。制御回路５は、記憶回路８からプログラムを読み出して、これらの機能を実行する。制御回路５は、機能ブロック図として図２に示されているが、回路および／またはソフトウェアモジュールの集合体として構成されていてもよい。また、制御回路５は、専用ハードウェアボード、ＤＳＰ（Ｄｅｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、１つまたは複数のプロセッサ、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ならびに／もしくは１つまたは複数のプロセッサに指示するよう構成される有形の非一時的コンピュータ可読媒体の任意の組み合わせを使用して実施することができる。制御回路５は、本発明における制御回路の実施の形態の一例である。
【００１６】
調整機能５１は、受信回路４から出力されたエコーデータのデータ値を、ゲイン設定機能５５によって設定されたゲインを用いて調整する機能である。ここでのエコーデータは、Ｂモード画像用の超音波の送受信によって得られた第一のエコーデータである。調整機能５１による調整機能は、エコーデータを減弱する減弱処理とエコーデータを増強する増強処理とを含む。減弱処理により、Ｂモード画像のノイズを低減することが可能である。調整機能５１は、本発明における調整機能の実施の形態の一例である。また、Ｂモード画像用の超音波の送受信によって得られた第一のエコーデータは、本発明における第一の超音波のエコー信号の実施の形態の一例である。
【００１７】
Ｂモード処理機能５２は、調整機能５１によって調整されたエコーデータに対し、対数圧縮処理、包絡線検波処理等のＢモード処理を行い、Ｂモードデータを作成する機能である。
【００１８】
ドプラ処理機能５３は、受信回路４から出力されたエコーデータに対してドプラ処理を行なってドプラデータを作成する機能である。ここでのエコーデータは、ドプラ処理用の超音波の送受信によって得られた第二のエコーデータである。ドプラ処理機能５３によるドプラデータの作成により、被検体における動きの情報を検出することができる。ドプラ処理は、例えばカラードプラ処理である。ドプラ処理機能５３は、本発明における動き検出機能の実施の形態の一例である。また、ドプラ処理用の超音波の送受信によって得られた第二のエコーデータは、本発明における第二の超音波のエコー信号の実施の形態の一例である。
【００１９】
判定機能５４は、受信回路４から出力されたエコーデータのデータ値とドプラデータとに基づいて、調整機能５１による調整対象であるエコーデータがゲイン減少処理の対象であるか否かを判定する機能である。判定機能５４によって用いられる前記エコーデータは、Ｂモード画像用の超音波の送受信によって得られた第一のエコーデータである。詳細な判定の手法については後述する。判定機能５４は、本発明における判定機能の実施の形態の一例である。また、第一のエコーデータのデータ値は、本発明における第一の超音波のエコー信号の強度の実施の形態の一例である。また、ドプラデータは、本発明における動きの情報の実施の形態の一例である。
【００２０】
ゲイン設定機能５５は、判定機能５４の判定に従って、調整機能５１によってエコーデータの調整に用いられるゲインを設定する機能である。ゲイン設定機能５５によるゲインの設定は、ゲイン調整処理と定義される。このゲイン調整処理のうち、ゲインが１未満に設定されることは、ゲイン減少処理と定義される。ゲイン設定機能５５は、本発明におけるゲイン設定機能の実施の形態の一例である。
【００２１】
画像データ作成機能５２は、Ｂモードデータをスキャンコンバータ（ｓｃａｎ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）によって走査変換してＢモード画像データを作成する機能である。また、画像データ作成機能は、ドプラデータに基づいてカラードプラ画像データを作成してもよい。
【００２２】
Ｂモード処理機能５２及び画像データ作成機能５６は、本発明における作成機能の実施の形態の一例である。また、Ｂモードデータ及びＢモード画像データは、本発明における超音波画像のデータの実施の形態の一例である。
【００２３】
図１に戻り、表示デバイス６は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）や有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどである。表示デバイス６には、例えばＢモード画像データに基づいて作成され、エコー信号の強度に応じた表示情報である輝度情報を有するＢモード画像が表示される。
【００２４】
入力デバイス７は、操作者による指示の入力や情報の入力などの操作を受け付けるデバイスである。入力デバイス７は、操作者からの指示や情報の入力を受け付けるボタン及びキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）などを含み、さらにトラックボール（ｔｒａｃｋｂａｌｌ）等のポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）などを含んで構成されている。ちなみに、ボタンには、ハードキーのほか、表示デバイス６に表示されるソフトキーも含まれる。また、入力デバイス７は、タッチパネルを含んでいてもよい。この場合、ボタンには、タッチパネルに表示されるソフトキーが含まれる。
【００２５】
記憶回路８は、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＲＡＭ、ＲＯＭ、および／またはＥＥＰＲＯＭなどの有形の非一時的又は一時的なコンピュータ可読媒体とすることができる。記憶回路８は、Ｂモードデータ、Ｂモード画像データ、ドプラデータ及びカラードプラ画像データ、その他表示デバイス６に表示される文字や図形及びその他のデータを格納するために使用することができる。また、記憶回路８は、受信回路４から出力されたエコーデータを格納するために使用することができる。受信回路４から出力されたエコーデータは、Ｂモード画像用の超音波の送受信によって得られた第一のエコーデータ及びドプラ処理用の超音波の送受信によって得られた第二のエコーデータを含む。
【００２６】
なお、記憶回路８は、直ちに表示されるようにスケジュールされていない取得されたＢモードデータ、Ｂモード画像データ、ドプラデータ及びカラードプラ画像データを格納するために使用されてもよい。
【００２７】
また、記憶回路８は、例えば、グラフィカルユーザインターフェース、１つまたは複数のデフォルト画像表示設定、ならびに／もしくは（例えば、制御回路５のための）プログラムされた命令などに対応するファームウェアもしくはソフトウェアを格納するために使用することができる。
【００２８】
次に、本例の超音波診断装置１の作用について説明する。超音波プローブ２は、被検体に対してＢモード画像用の超音波の送受信を行なう。これにより、第一のエコーデータが取得される。本例では、被検体における血管を含む部位について前記超音波の送受信が行われて第一のエコーデータが取得される。また、超音波プローブ２は、Ｂモード画像用の超音波の送受信が行われた被検体の断面と同一断面について、ドプラ処理用の超音波の送受信を行なう。これにより、第二のエコーデータが取得される。ドプラ処理機能５３は、第二のエコーデータに対してカラードプラ処理を行なってカラードプラデータを得る。
【００２９】
判定機能５４は、第一のエコーデータとカラードプラデータとに基づいて、第一のエコーデータ、すなわち調整機能５１による調整対象であるデータに対するゲインが、ゲイン減少処理の対象であるか否かを判定する。具体的に説明する。判定機能５４は、第一のエコーデータのデータ値と第一の閾値ｔｈ１とを比較し、なおかつ前記カラードプラデータのデータ値と第二の閾値ｔｈ２とを比較して、前記判定を行なう。第一の閾値ｔｈ１は、本発明におけるエコー信号の強度に関する第一の閾値の実施の形態の一例である。また、第二の閾値ｔｈ２は、本発明における動きの情報に関する第二の閾値の実施の形態の一例である。
【００３０】
判定機能５４は、図３に示すように、超音波のスキャン範囲Ｓ（Ｂモード画像の範囲）を分割した複数の二次元領域Ｒの各々について判定を行なう。
【００３１】
第一のエコーデータのデータ値は、Ｂモード画像の輝度に対応するエコー信号の信号強度が大きくなるほど大きくなる。判定機能５４は、複数の二次元領域Ｒの各々における第一のエコーデータのデータ値の平均値ＡＶ１を第一の閾値ｔｈ１と比較する。また、カラードプラデータのデータ値は、本例では速度値である。判定機能５４は、複数の二次元領域Ｒの各々における速度値の平均値ＡＶ２を第二の閾値ｔｈ２と比較する。
【００３２】
第一の閾値ｔｈ１及び第二の閾値ｔｈ２は、超音波の送受信が行われる被検体の部位に応じて記憶回路８に記憶されている。本例では、第一の閾値ｔｈ１及び第二の閾値ｔｈ２として、被検体における血管を含む部位に応じた値である第一の閾値ｔｈ１及び第二の閾値ｔｈ２が記憶回路８に記憶されている。第一の閾値ｔｈ１は、例えば血管壁における超音波のエコー信号の強度として設定された値である。また、第二の閾値ｔｈ２は、例えば血流の動きとして想定される最低の値として設定された値である。
【００３３】
判定機能５４は、平均値ＡＶ１が第一の閾値ｔｈ１未満であり、なおかつ平均値ＡＶ２が第二の閾値ｔｈ２以上である場合、第一のエコーデータに対するゲインがゲイン減少処理の対象であると判定する。一方、判定機能５４は、平均値ＡＶ１が第一の閾値ｔｈ１以上である場合、または前記平均値ＡＶ２が第二の閾値ｔｈ２未満である場合、第一のエコーデータに対するゲインがゲイン減少処理の対象ではないと判定する。図４において、斜線で示された部分Ｐが、平均値ＡＶ１が第一の閾値ｔｈ１未満であり、なおかつ前記平均値ＡＶ２が第二の閾値ｔｈ２以上である領域である。また、図４において、ドット（ｄｏｔ）で示された部分Ｑが、平均値ＡＶ１が第一の閾値ｔｈ１以上であるか、または平均値ＡＶ２が第二の閾値ｔｈ２未満である領域である。
【００３４】
例えば、本例との比較例として、本例とは異なり、図５に示すように第一のエコーデータのデータ値についてのみ第一の閾値ｔｈ１′（ｔｈ１′＜ｔｈ１）を設定し、第一のエコーデータの平均値ＡＶ１が第一の閾値ｔｈ１′未満であれば、その第一のエコーデータに対するゲインがゲイン減少処理の対象であると判定する場合について説明する。この場合、図５における部分Ｐ１及び部分Ｑ１については、第一のエコーデータに対するゲインがゲイン減少処理の対象であると判定される。部分Ｐ１は、第一のエコーデータの平均値ＡＶ１が第一の閾値ｔｈ１′未満であり、なおかつドプラデータの平均値ＡＶ２が第二の閾値ｔｈ２以上の領域である。部分Ｑ１は、平均値ＡＶ１が第一の閾値ｔｈ１′未満であり、なおかつドプラデータの平均値ＡＶ２が第二の閾値ｔｈ２未満の領域である。
【００３５】
一方、図５における部分Ｐ２、Ｑ２、Ｑ３及びＱ４については、第一のエコーデータに対するゲインがゲイン減少処理の対象ではないと判定される。部分Ｐ２は、第一のエコーデータの平均値ＡＶ１が第一の閾値ｔｈ１′以上で第一の閾値ｔｈ１未満であり、なおかつドプラデータの平均値ＡＶ２が第二の閾値ｔｈ２以上の領域である。また、部分Ｑ２は、第一のエコーデータの平均値ＡＶ１が第一の閾値ｔｈ１′以上で第一の閾値ｔｈ１未満であり、なおかつドプラデータの平均値ＡＶ２が第二の閾値ｔｈ２未満の領域である。また、部分Ｑ３は、第一のエコーデータの平均値ＡＶ１が第一の閾値ｔｈ１を上回り、なおかつドプラデータの平均値ＡＶ２が第二の閾値ｔｈ２未満の領域である。また、部分Ｑ４は、第一のエコーデータの平均値ＡＶ１が第一の閾値ｔｈ１を上回り、なおかつドプラデータの平均値ＡＶ２が第二の閾値ｔｈ２以上の領域である。
【００３６】
部分Ｐ１及びＰ２を合わせた領域が部分Ｐである。また、部分Ｑ１〜Ｑ４を合わせて領域が部分Ｑである。
【００３７】
図５に示す第一の閾値ｔｈ１′による上述の判定が行われてゲイン減少処理が行われることにより、Ｂモード画像において低輝度で表示されるべき血管の内部に、部分Ｐ１に属するようなノイズが生じている場合、このノイズを低減することができる。一方で、血管内において血管壁による超音波の多重反射が生じると、第一のエコーデータのデータ値が第一の閾値ｔｈ１′以上になる場合がある（部分Ｐ２）。この場合、ゲイン減少処理が行われず、ノイズを低減することができない。その反対に、第一のエコーデータのデータ値が部分Ｑ１に属する場合は、ゲイン減少処理が行われる。しかし、この部分Ｑ１は、被検体において動きがあまりなく、Ｂモード画像においてあまり輝度が高くない部分であり、被検体の組織に該当する可能性が高い。組織から得られたエコーデータのゲインについてゲイン減少処理が行われると、Ｂモード画像において、組織の部分が低輝度で表示されることになり、好ましくない。
【００３８】
第一の閾値ｔｈ１′がより高い値、例えば第一の閾値ｔｈ１と同じ値に設定されて上述の判定が行われることにより、上述の多重反射による血管内のノイズを低減することができる。しかし、第一の閾値ｔｈ１′を高くすると、組織のエコーデータのゲインがゲイン減少処理の対象となってしまう。
【００３９】
そこで、本例では、判定機能５４は、第一のエコーデータのデータ値の他、動きの情報を含むカラードプラデータのデータ値をも用いて判定を行なうことにより、部分Ｐ１の他、部分Ｐ２に該当する領域Ｒから得られた第一のエコーデータのゲインを、ゲイン減少処理の対象とすることができる。これにより、多重反射による血管内のノイズを低減することができる。一方、部分Ｑ２〜Ｑ４の他、部分Ｑ１に該当する領域Ｒから得られた第一のエコーデータのゲインについては、ゲイン減少処理の対象から外すことができる。これにより、より精度よくゲイン減少処理を行なうべきか否かを判定することができる。
【００４０】
ゲイン設定機能５５は、複数の領域Ｒの各々について、第一のエコーデータに対するゲインを設定する。ゲイン設定機能５５は、判定機能５４によりゲイン減少処理の対象と判定されたゲインとして、１未満のゲインを設定する。一方、ゲイン設定機能５５は、判定機能５４によりゲイン減少処理の対象ではないと判定されたゲインとして、１以上のゲインを設定する。１以上のゲインが設定される場合、領域Ｒの位置に応じて、後述のＴＧＣ（Ｔｉｍｅ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理及びＬＧＣ（Ｌａｔｅｒａｌ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理の少なくとも一方を行なうことができるゲインを設定してもよい。
【００４１】
調整機能５１は、ゲイン設定機能５５によって設定されたゲインを用いて、第一のエコーデータの調整を行なう。ゲインが１未満である場合、調整機能５１は第一のエコーデータの減弱処理を行なう。これにより、ノイズを低減することができる。一方、ゲインが１を上回る場合、調整機能５１は第一のエコーデータの増強処理を行なう。なお、調整機能５１は、ゲインが１である場合、第一のエコーデータのデータ値を変えずにＢモード処理機能５２へ出力する。
【００４２】
ゲインが１以上である場合、調整機能５１によってＴＧＣ処理及びＬＧＣ処理の少なくとも一方が行われる。調整機能５１によって得られたエコーデータは、Ｂモード処理機能５２によってＢモード処理され、Ｂモードデータが作成される。そして、画像データ作成機能５６が、Ｂモードデータに基づくＢモード画像データを作成してＢモード画像が表示デバイスに表示される。
【００４３】
次に、変形例について説明する。被検体における心臓を含む部位についてのＢモード画像を取得する例について説明する。本例では、第一のエコーデータに関する閾値として、図６に示す第三の閾値ｔｈ３及び第四の閾値ｔｈ４（ｔｈ３＜ｔｈ４）が記憶回路８に記憶されている。また、カラードプラデータに関する閾値として、第五の閾値ｔｈ５が記憶されている。なお、図６のスケール（ｓｃａｌｅ）は、図４及び図５とは異なっている。
【００４４】
第三の閾値ｔｈ３は、心臓の組織における超音波のエコー信号の強度として想定される最低の信号強度として設定された値である。また、第四の閾値ｔｈ４は、例えば肋骨などの骨のエコー信号の信号強度として設定された値である。第三の閾値ｔｈ３及び第四の閾値ｔｈ４は、本発明におけるエコー信号の強度に関する第一の閾値及び第三、第四の閾値の実施の形態の一例である。また、第五の閾値ｔｈ５は、例えば心臓における動きとして想定される最低の値として設定された値である。第五の閾値ｔｈ５は、本発明における動きの情報に関する第二の閾値の実施の形態の一例である。
【００４５】
判定機能５４は、第一のエコーデータのデータ値の平均値ＡＶ１と第三の閾値ｔｈ３及び第四の閾値ｔｈ４とを比較し、なおかつ前記カラードプラデータの速度値の平均値ＡＶ２と第五の閾値ｔｈ５とを比較して、前記判定を行なう。より具体的には、判定機能５４は、平均値ＡＶ１が第三の閾値ｔｈ３未満であり、なおかつ平均値ＡＶ２が第五の閾値ｔｈ５以上である場合、第一のエコーデータに対するゲインがゲイン減少処理の対象であると判定する。図６において、斜線で示された部分Ｐ１０が、平均値ＡＶ１が第三の閾値ｔｈ３未満であり、なおかつ平均値ＡＶ２が第五の閾値ｔｈ５以上である領域である。
【００４６】
また、判定機能５４は、平均値ＡＶ１が第四の閾値ｔｈ４以上であり、なおかつ平均値ＡＶ２が第五の閾値ｔｈ５未満である場合も同様に、第一のエコーデータに対するゲインがゲイン減少処理の対象であると判定する。図６において、斜線で示された部分Ｐ１１が、平均値ＡＶ１が第四の閾値ｔｈ４以上であり、なおかつ平均値ＡＶ２が第五の閾値ｔｈ５未満である領域である。
【００４７】
一方、判定機能５４は、平均値ＡＶ１が第三の閾値ｔｈ３以上でありなおかつ第四の閾値ｔｈ４未満である場合、平均値ＡＶ１が第三の閾値ｔｈ３未満でありなおかつ平均値ＡＶ２が第五の閾値ｔｈ５未満である場合、平均値ＡＶ１が第四の閾値ｔｈ４以上でありなおかつ平均値ＡＶ２が第五の閾値ｔｈ５以上である場合、第一のエコーデータに対するゲインがゲイン減少処理の対象ではないと判定する。図６において、ドットで示された部分Ｑ１０が、平均値ＡＶ１が第三の閾値ｔｈ３以上でありなおかつ第四の閾値ｔｈ４未満である領域である。また、図６において、同様にドットで示された部分Ｑ１１が、平均値ＡＶ１が第三の閾値ｔｈ３未満でありなおかつ平均値ＡＶ２が第五の閾値ｔｈ５未満である領域である。また、図６において、同様にドットで示された部分Ｑ１２が、平均値ＡＶ１が第四の閾値ｔｈ４以上でありなおかつ平均値ＡＶ２が第五の閾値ｔｈ５以上である領域である。
【００４８】
例えば、本例との比較例として、本例とは異なり、ドプラデータの平均値ＡＶ２についての閾値判定は行わず、第一のエコーデータのデータ値について第三の閾値ｔｈ３のみを設定し、第一のエコーデータの平均値ＡＶ１が第三の閾値ｔｈ３未満であれば、その第一のエコーデータに対するゲインがゲイン減少処理の対象であると判定する場合について説明する。この場合、図６における部分Ｐ１１については、第一のエコーデータに対するゲインがゲイン減少処理の対象ではないと判定される。しかし、この部分Ｐ１１は、被検体において動きがあまりなく、Ｂモード画像において輝度が比較的高い部分である。心臓を含む部位のＢモード画像において輝度が比較的高い部分があり、なおかつこの部分には動きがない場合、骨の反射によって現れたノイズである可能性が高い。しかし、第一のエコーデータの平均値ＡＶ１が第三の閾値ｔｈ３未満ではないため、ゲイン減少処理は行われず、ノイズを低減することができない。
【００４９】
また、第一のエコーデータの平均値ＡＶ１が第三の閾値ｔｈ３未満であれば、その第一のエコーデータに対するゲインがゲイン減少処理の対象であると判定する場合、図６における部分Ｑ１１はゲイン減少処理の対象になる。ここで、心臓を含む部位について超音波画像を取得した直後に、肝臓についても心臓を含む部位についての撮影条件と同じ条件で超音波画像を取得する場合がある。この場合、図６における部分Ｑ１１には、肝臓の組織が含まれる場合があるものの、ゲイン減少処理が行われるので、Ｂモード画像において低輝度で表示されてしまい、好ましくない。
【００５０】
そこで、本例では、判定機能５４は、第一のエコーデータのデータ値の他、動きの情報を含むカラードプラデータのデータ値をも用いて判定を行なうことにより、部分Ｐ１１についてもゲイン減少処理の対象とすることができる。これにより、骨の反射の影響によるノイズを低減することができる。また、本例では、部分Ｑ１１についてはゲイン減少処理の対象からは外すことができるので、例えばＢモード画像において肝臓の組織をより画像化することができる。
【００５１】
以上、本発明を上記実施形態によって説明したが、本発明はその主旨を変更しない範囲で種々変更実施可能なことはもちろんである。例えば、カラードプラデータのデータ値として、速度値の代わりにパワー値が用いられてもよい。また、ドプラ処理機能５３によるドプラ処理として、カラードプラ処理の代わりに、パワードプラ処理、パルスドプラ処理又は連続波ドプラ処理が行われて被検体における動きの情報が検出されてもよい。
【００５２】
また、図７に示すように、制御回路５は、ドプラ処理機能５３の代わりにＢフロー処理機能５７を実行するようになっていてもよい。この場合、判定機能５４は、ドプラデータに代わり、Ｂフロー処理機能５７によって得られるＢフローデータに含まれる速度値等の被検体における動きの情報を用いて上述の判定を行なう。
【００５３】
また、被検体における動きの情報として、２種類の情報（例えば速度値及びパワー値）が用いられてもよい。この場合、判定機能５４は、第一のエコーデータのデータ値と２種類の動き情報の３軸を用いて、ゲイン減少処理の対象であるか否かの判定を行なってもよい。
【００５４】
また、制御回路５において、図８に示すようにＢモード処理機能５２と調整機能５１の位置が入れ替わっていてもよい。すなわち、受信回路４から出力されたエコーデータに対してＢモード処理機能５２によるＢモード処理が行われてＢモードデータが作成され、このＢモードデータに対して調整機能５１による調整が行われてもよい。
【００５５】
また、Ｂモード画像用の超音波と、ドプラ処理やＢフロー処理を行なうための超音波は、共通であってもよい。例えば、Ｂモード画像用の超音波のエコー信号に基づいてドプラ処理やＢフロー処理を行なってもよい。また、ドプラ処理又はＢフロー処理用の超音波のエコー信号に基づいて、Ｂモード画像を作成してもよい。
【００５６】
また、上記実施形態は、
被検体に対して送信された第一の超音波のエコー信号に基づいて、該エコー信号の強度に応じた表示情報を有する超音波画像のデータを作成する作成し、
前記被検体に対して送信された第二の超音波のエコー信号に基づいて、被検体における動きの情報を検出し、
前記第一の超音波のエコー信号の強度と、前記動きの情報とに基づいて、前記第一の超音波のエコー信号に対するゲインがゲイン減少処理の対象であるか否かを判定する、超音波装置の制御方法としてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１  超音波診断装置
５  制御回路
８  記憶回路
５１  調整機能
５２  Ｂモード処理機能
５３  ドプラ処理機能
５４  判定機能
５５  ゲイン設定機能
５６  画像データ作成機能
５７  Ｂフロー処理機能
【図１】
2020099462.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年2月27日(2020.2.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対して送信された第一の超音波のエコー信号に基づいて、該エコー信号の強度に応じた表示情報を有する超音波画像のデータを作成する作成機能と、
前記被検体に対して送信された第二の超音波のエコー信号に基づいて、被検体における動きの情報を検出する動き検出機能と、
前記第一の超音波のエコー信号の強度と、前記動きの情報とに基づいて、前記第一の超音波のエコー信号に対するゲインがゲイン減少処理の対象であるか否かを判定する判定機能と、
を実行する制御回路を備える、超音波装置。
【請求項２】
前記エコー信号の強度に関する第一の閾値と、動きの大きさを示す数値である前記動きの情報に関する第二の閾値とを記憶する記憶回路を備え、
前記判定機能は、前記エコー信号の強度と前記第一の閾値とを比較し、なおかつ前記動きの情報と前記第二の閾値とを比較して、前記判定を行なう、請求項１に記載の超音波装置。
【請求項３】
前記第一の閾値及び前記第二の閾値は、前記第一及び第二の超音波の送受信が行われる被検体の部位に応じて記憶されている、請求項２に記載の超音波装置。
【請求項４】
前記部位は、血管及び心臓の少なくとも一方を含む、請求項３に記載の超音波装置。
【請求項５】
前記部位は血管を含む部位であり、
前記判定機能は、前記エコー信号の強度が前記第一の閾値未満であり、なおかつ前記動きの情報が前記第二の閾値以上である場合、前記第一の超音波のエコー信号に対するゲインがゲイン減少処理の対象であると判定する、請求項４に記載の超音波装置
【請求項６】
前記第一の閾値は、血管壁における超音波のエコー信号の強度として設定された値であり、前記第二の閾値は、血流の動きとして想定される最低の値として設定された値である、請求項５に記載の超音波装置。
【請求項７】
前記部位は心臓を含む部位であり、
前記第一の閾値は、第三の閾値と第四の閾値であり、前記第三の閾値よりも前記第四の閾値の方が大きい値であり、
前記判定機能は、前記エコー信号の強度が前記第三の閾値未満であり、なおかつ前記動きの情報が前記第二の閾値以上である場合、前記第一の超音波のエコー信号に対するゲインがゲイン減少処理の対象であると判定し、前記エコー信号の強度が前記第四の閾値以上であり、なおかつ前記動きの情報が前記第二の閾値未満である場合、前記第一の超音波のエコー信号に対するゲインがゲイン減少処理の対象であると判定する、請求項４に記載の超音波装置
【請求項８】
前記動き検出機能は、ドプラ処理を行なって動きの情報を検出する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の超音波装置。
【請求項９】
前記動きの情報は、速度及びパワーの少なくとも一方である、請求項８に記載の超音波装置。
【請求項１０】
前記ドプラ処理は、カラードプラ処理、パワードプラ処理、パルスドプラ処理及び連続波ドプラ処理の少なくとも一つである、請求項９に記載の超音波装置。
【請求項１１】
前記動き検出機能は、Ｂフロー処理を行なって動きの情報を検出する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の超音波装置。
【請求項１２】
前記制御回路は、さらに、
前記判定機能の判定に従って、前記第一の超音波のエコー信号に対するゲインを設定するゲイン設定機能と、
該ゲイン設定機能によって設定されたゲインを用いて前記第一の超音波のエコー信号の信号強度を調整する調整機能と、を実行し、
前記ゲイン設定機能は、前記ゲイン減少処理の対象であると判定された前記エコー信号に対するゲインとして、１未満のゲインを設定して前記ゲイン減少処理を行ない、
前記調整機能は、前記ゲイン設定機能によって設定された１未満のゲインを用いて前記第一の超音波のエコー信号の信号強度を減弱する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の超音波装置。
【請求項１３】
前記ゲイン設定機能は、前記ゲイン減少処理の対象ではないと判定されたエコー信号に対するゲインとして、１以上のゲインを設定し、
前記調整機能は、前記ゲイン設定機能によって設定された１以上のゲインを用いる、請求項１２に記載の超音波装置。
【請求項１４】
前記ゲイン設定機能は、前記ゲイン減少処理の対象ではないと判定されたエコー信号のゲインとして、ＴＧＣ（Ｔｉｍｅ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理及びＬＧＣ（Ｌａｔｅｒａｌ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理の少なくとも一方を行なうことができるゲインを設定する、請求項１３に記載の超音波装置。
【請求項１５】
前記超音波画像は、Ｂモード画像であり、前記表示情報は輝度である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の超音波装置。
【請求項１６】
第一の超音波と第二の超音波は、共通の超音波である、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の超音波装置。
【請求項１７】
超音波装置の制御回路に、
被検体に対して送信された第一の超音波のエコー信号に基づいて、該エコー信号の強度に応じた表示情報を有する超音波画像のデータを作成する作成機能と、
前記被検体に対して送信された第二の超音波のエコー信号に基づいて、被検体における動きの情報を検出する動き検出機能と、
前記第一の超音波のエコー信号の強度と、前記動きの情報とに基づいて、前記第一の超音波のエコー信号に対するゲインがゲイン減少処理の対象であるか否かを判定する判定機能と、
を実行させる超音波装置の制御プログラム。