(57)【要約】【課題】信頼性の高い超音波の減衰の計測を行なうことができる位置を容易に特定して計測を行なうことができる超音波装置を提供する。【解決手段】超音波装置は、Ｂモード画像ＢＩにおいて、エコー信号の減衰を算出する対象の候補である部分Ｐを設定する設定機能と、部分Ｐにおけるエコー信号を近似した関数を算出する関数算出機能と、前記関数と前記エコー信号との誤差を算出する誤差算出機能と、前記関数が、前記エコー信号の減衰を算出する関数として適するか否かを、前記誤差に基づいて判定する判定機能と、判定機能によって前記エコー信号の減衰を算出する関数として適すると判定された関数に基づいて、前記部分Ｐにおける前記エコー信号の減衰を算出する減衰算出機能と、を実行する制御回路を有する。【選択図】図３
2020000354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対して超音波を送信し、該超音波のエコー信号を受信する超音波プローブと、
制御回路と、
を備え、
前記制御回路は、
前記被検体の超音波画像において、前記エコー信号の減衰を算出する対象の候補である部分を設定する設定機能と、
前記部分における前記エコー信号を近似した関数を算出する関数算出機能と、
前記関数と前記エコー信号との誤差を算出する誤差算出機能と、
前記関数が、前記エコー信号の減衰を算出する関数として適するか否かを、前記誤差に基づいて判定する判定機能と、
該判定機能によって前記エコー信号の減衰を算出する関数として適すると判定された関数に基づいて、前記部分における前記エコー信号の減衰を算出する減衰算出機能と、
を実行する、超音波装置。
【請求項２】
前記判定機能は、前記誤差が閾値以下であるか否かを判定し、前記誤差が閾値以下である関数を、前記エコー信号の減衰を算出する関数として適すると判定する、請求項１に記載の超音波装置。
【請求項３】
前記設定機能により前記エコー信号の減衰を算出する対象の候補である部分として設定された第一の部分の前記関数と、前記第一の部分のエコー信号との誤差が閾値を超えている場合、前記設定機能は、前記第一の部分とは異なる第二の部分を、前記エコー信号の減衰を算出する候補である部分として設定する、
請求項１又は２に記載の超音波装置。
【請求項４】
前記エコー信号の減衰を算出する対象の候補である部分を特定する操作者の入力を受け付ける入力デバイスを備え、
前記設定機能は、前記入力デバイスにおける入力によって特定された部分を、前記被検体の超音波画像に設定する、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の超音波装置。
【請求項５】
前記入力デバイスは、前記エコー信号の減衰を算出する対象の候補である部分を、前記被検体のＢモード画像において特定する操作者の入力を受け付ける、請求項４に記載の超音波装置。
【請求項６】
前記設定機能は、前記エコー信号の減衰を算出する対象の候補である部分として、前記超音波画像における異なる位置に複数の部分を設定し、
前記関数算出機能は、前記複数の部分の各々におけるエコー信号について前記関数を算出し、
前記誤差算出機能は、前記複数の部分の各々についての前記関数と、前記複数の部分の各々についてのエコー信号との誤差を算出し、
前記判定機能は、前記複数の部分の各々についての誤差が、閾値以下であるか否かを判定し、前記誤差が閾値以下である関数を、前記エコー信号の減衰を算出する関数として適すると判定し、
前記減衰算出機能は、前記判定機能によって前記エコー信号の減衰を算出することができる関数として適すると判定された一又は二以上の前記関数に基づいて、前記エコー信号の減衰を算出する、
請求項１に記載の超音波装置。
【請求項７】
前記減衰算出機能は、前記判定機能によって前記エコー信号の減衰を算出する関数として適すると判定された二以上の前記関数の各々について前記エコー信号の減衰を算出し、該減衰の統計値を算出する、請求項６に記載の超音波装置。
【請求項８】
前記関数算出機能は、前記判定機能によって前記エコー信号の減衰を算出する関数として適すると判定された二以上の前記関数の各々に対応する前記エコー信号を平均化して得られる信号を近似した関数を算出し、
前記減衰算出機能は、前記平均化して得られた信号を近似した前記関数に基づいて前記エコー信号の減衰を算出する、
請求項６に記載の超音波装置。
【請求項９】
前記減衰算出機能は、前記判定機能によって前記エコー信号の減衰を算出する関数として適すると判定された二以上の前記関数のうち、前記誤差が最も小さい関数に基づいて前記エコー信号の減衰を算出する、請求項６に記載の超音波装置。
【請求項１０】
前記設定機能は、前記複数の部分を順番に設定する、請求項６〜９のいずれか一項に記載の超音波装置。
【請求項１１】
前記制御回路は、前記判定機能によって前記誤差が閾値以下であると判定された部分である第三の部分と、前記判定機能によって前記誤差が閾値以下ではないと判定された部分である第四の部分の少なくとも一方を示す画像を、前記超音波画像に表示させる画像表示機能を実行する、請求項６〜１０のいずれか一項に記載の超音波装置。
【請求項１２】
前記誤差算出機能は、前記設定機能によって設定された前記部分の前記エコー信号における複数の点の各々と前記関数における複数の点の各々との誤差を算出した後、該誤差の平均値を算出し、
前記判定機能は、前記誤差の平均値に基づいて前記判定を行なう、
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】
前記減衰算出機能によって算出された減衰の値が報知される報知デバイスを備える、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の超音波装置。
【請求項１４】
前記判定機能によって前記エコー信号の減衰を算出する関数として適する関数が無いと判定された場合、前記エコー信号の減衰を算出することができないことを報知する報知デバイスを備える、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の超音波装置。
【請求項１５】
前記関数は、前記エコー信号の減衰特性を近似した関数である、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】
被検体に対して超音波を送信し、該超音波のエコー信号を受信する超音波プローブと、制御回路と、を備えた超音波装置の制御プログラムであって、
前記制御プログラムは、前記制御回路に、
前記被検体の超音波画像において、前記エコー信号の減衰を算出する対象の候補である部分を設定する設定機能と、
前記部分における前記エコー信号を近似した関数を算出する関数算出機能と、
前記関数と前記エコー信号との誤差を算出する誤差算出機能と、
前記関数が、前記エコー信号の減衰を算出する関数として適するか否かを、前記誤差に基づいて判定する判定機能と、
該判定機能によって前記エコー信号の減衰を算出する関数として適すると判定された関数に基づいて、前記部分における前記エコー信号の減衰を算出する減衰算出機能と、
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、減衰計測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】
近年の罹患者の増加に伴い、びまん性肝疾患の診断が注目されている。超音波の減衰量や減衰係数が、例えば脂肪肝の評価に有用であることは知られており、例えば特許文献１には減衰計測機能を有する超音波診断装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２１２５４２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、例えば肝臓における超音波の減衰（減衰量や減衰係数）を計測する場合、血管などの構造物や肝表面などからの反射波などの影響により、肝臓内で肝臓の組成を反映した信頼性の高い減衰を計測することができる位置は限られている。計測位置の決定は、Ｂ−ｍｏｄｅ画像をモニタ画像として使用した場合であっても困難である。そこで、信頼性の高い超音波の減衰の計測を行なうことができる位置を容易に特定して計測を行なうことができる超音波装置及びその制御プログラムが望まれる。
【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、被検体に対して超音波を送信し、該超音波のエコー信号を受信する超音波プローブと、制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記被検体の超音波画像において、前記エコー信号の減衰を算出する対象の候補である部分を設定する設定機能と、前記部分における前記エコー信号を近似した関数を算出する関数算出機能と、前記関数と前記エコー信号との誤差を算出する誤差算出機能と、前記関数が、前記エコー信号の減衰を算出する関数として適するか否かを、前記誤差に基づいて判定する判定機能と、この判定機能によって前記エコー信号の減衰を算出する関数として適すると判定された関数に基づいて、前記部分における前記エコー信号の減衰を算出する減衰算出機能と、を実行する、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、前記エコー信号の減衰を算出する対象の候補である部分について算出された前記関数が、前記判定機能により、エコー信号の減衰を算出する関数として適すると判定された場合、前記減衰算出機能により、前記部分における前記エコー信号の減衰が前記関数に基づいて算出される。これにより、信頼性の高い減衰を得ることができる位置が自動的に特定され、容易に減衰の計測を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施の形態の一例である超音波診断装置の概略を示すブロック図である。
【図２】制御回路の例示的な機能ブロック図である。
【図３】表示デバイスの画面の一例を示す図である。
【図４】第一実施形態の作用を示すフローチャートである。
【図５】Ｂモード画像において、エコー信号の減衰を算出する対象の候補である部分の設定を説明する図である。
【図６】関数と減衰計測用データとの誤差の算出を説明する図である。
【図７】部分の設定を説明する図である。
【図８】カラー画像を有する合成画像が表示された表示デバイスを示す図である。
【図９】第二実施形態の作用を示すフローチャートである。
【図１０】第二実施形態における部分の設定を説明する図である。
【図１１】第二実施形態の第三変形例において、カラー画像を有する合成画像が表示された表示デバイスを示す図である。
【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。
（第一実施形態）
先ず、第一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。また、送信回路３及び受信回路４は、ソフトウェアによって構成されてもよい。すなわち、送信回路３及び受信回路４は、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の機能を実行することにより実現されてもよい。
【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、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、Ｂモード処理機能５１、関数算出機能５２、誤差算出機能５３、判定機能５４、減衰算出機能５５、画像処理機能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。
【００１６】
Ｂモード処理機能５１は、受信回路４から出力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。Ｂモードデータは、記憶回路８に記憶されてもよい。
【００１７】
関数算出機能５２は、エコー信号の減衰特性を近似した関数Ｆを算出する機能である。誤差算出機能５３は、関数Ｆとエコー信号との誤差Ｅを算出する機能である。関数Ｆ及び誤差Ｅは、記憶回路８に記憶されてもよい。詳細は後述する。
【００１８】
判定機能５４は、関数Ｆが、エコー信号の減衰を算出する関数として適するか否かを、誤差Ｅに基づいて判定する機能である。減衰算出機能５５は、判定機能５４によってエコー信号の減衰を算出する関数として適すると判定された関数に基づいて、エコー信号の減衰Ａを算出する機能である。エコー信号の減衰Ａは、エコー信号の減衰の値であり、減衰量又は減衰係数を意味する。エコー信号の減衰Ａを示すデータは、記憶回路８に記憶されてもよい。
【００１９】
画像処理機能５６は、Ｂモード画像作成機能５６１、設定機能５６２、カラー画像作成機能５６３及び画像表示機能５６４を有する。Ｂモード画像作成機能５６１は、Ｂモード画像作成機能５６１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。Ｂモード画像作成機能５６１は、記憶回路８からＢモードデータを読み出して前記Ｂモード画像データを作成する。Ｂモード画像データは、記憶回路８に記憶されてもよい。
【００２０】
設定機能５６２は、Ｂモード画像データに基づいて表示デバイス５に表示されるＢモード画像において、エコー信号の減衰を算出する対象の候補である部分Ｐを設定する機能である。部分Ｐは、深さ方向に所要の長さを有する。Ｂモード画像は、本発明における被検体の超音波画像の実施の形態の一例である。
【００２１】
設定機能５６２は、入力デバイス７が受け付けた操作者の入力に基づいて、部分Ｐを設定する。入力デバイス７については後述するが、入力デバイス７は、部分Ｐを、被検体のＢモード画像において特定する操作者の入力を受け付ける。設定機能５６２は、入力デバイス７における入力によって特定された部分Ｐを、Ｂモード画像ＢＩに設定する。詳細は後述する。
【００２２】
カラー画像作成機能５６３は、判定機能５４によってエコー信号の減衰を算出する関数として適する関数が無いと判定された場合、エコー信号の減衰を算出することができないことを示すカラー画像データを作成する。カラー画像データは、記憶回路８に記憶されてもよい。
【００２３】
画像表示機能５６４は、Ｂモード画像データに基づくＢモード画像ＢＩを表示デバイス６に表示する。画像表示機能５６４は、記憶回路８に記憶されたＢモード画像データを読み出して、図３に示すようにＢモード画像ＢＩを表示する。また、画像表示機能５６４は、記憶回路８に記憶されたエコー信号の減衰Ａのデータを読み出し、表示デバイス６にエコー信号の減衰Ａを表示する。
【００２４】
Ｂモード画像ＢＩには、設定機能５６２によって部分Ｐが表示され設定される。設定機能５６２は、部分Ｐの他、破線ＬをＢモード画像ＢＩに表示する。破線Ｌは、超音波の複数の音線のうちの一音線に対応する位置において、部分Ｐを貫くように表示される。部分Ｐの設定については後述する。
【００２５】
画像表示機能５６４は、部分Ｐの体表からの深さの範囲Ｄを表示デバイス６に表示する。図３では、深さの範囲Ｄは、部分Ｐが体表からの深さが６．０ｃｍ〜１０．０ｃｍである範囲に設定されていることを示している。
【００２６】
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。
【００２７】
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。操作デバイス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、操作デバイス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。
【００２８】
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、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モード画像データ及びカラー画像データ、その他表示デバイス６に表示される文字や図形（本例では、部分Ｐ、破線Ｌ、エコー信号の減衰Ａ、深さの範囲Ｄなど）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、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。
【００２９】
次に、本例の超音波診断装置１の作用について図４のフローチャートに基づいて説明する。先ず、ステップＳ１では、超音波プローブ２がＢモード用の超音波の送受信を行ない、得られたエコー信号に基づいて、画像表示機能５６４が表示デバイス６にＢモード画像ＢＩを表示させる。
【００３０】
次に、ステップＳ３では、操作者は、入力デバイス７を用いて、部分Ｐを設定する入力を行なう。具体的には、先ず部分Ｐと破線Ｌとを表示させる操作者による入力を、入力デバイス７が受け付けると、図５に示すように、設定機能５６２が、破線Ｌ及び部分ＰをＢモード画像ＢＩにおける初期位置に表示する。初期位置は、記憶回路８に記憶されている。次に、破線Ｌ及び部分Ｐを、図５に示すように、Ｂモード画像ＢＩにおいて、矢印で示された左右方向（アジマス（ａｚｉｍｕｔｈ）方向、音線方向と直交する方向）に移動させる操作者の入力を入力デバイス７が受け付けると、設定機能５６２は、破線Ｌ及び部分Ｐを移動する。ここでは、破線Ｌに対する部分Ｐの位置は固定されており、操作者は、入力デバイス７を用いて破線Ｌを移動させることにより、Ｂモード画像ＢＩにおける部分Ｐの左右方向の位置を調節することができる。次に、入力デバイス７は、破線Ｌ及び部分Ｐの位置を確定させる操作者の入力を受け付ける。
【００３１】
ステップＳ３において、入力デバイス７が破線Ｌ及び部分Ｐの位置を確定させる入力を受け付けると、ステップＳ５では、設定機能５６２は、Ｂモード画像ＢＩにおいて破線Ｌ及び部分Ｐを設定する。
【００３２】
次に、ステップＳ７では、関数算出機能５２は、ステップＳ１における超音波の送受信の開始によって得られ、受信回路４から出力されたエコーデータに対して音場補正等の処理を行ない、減衰計測用データＭＤを作成する。次に、ステップＳ９では、関数算出機能５２は、減衰計測用データＭＤに基づいて、エコー信号の減衰特性を近似した関数Ｆを公知の手法で算出する。例えば、関数Ｆは、関数算出機能５２が、減衰計測用データを対数圧縮して得られたデータを、距離方向において包絡線振幅を用いて一次関数、二次関数又は指数関数に近似して得られた関数（一次関数、二次関数又は指数関数）である。この手法は、例えば、非特許文献である、「IEEE TRANSACTIONS ON BIOMEDICAL ENGINEERING, VOL. BME-30, NO. 8, AUGUST 1983, p.431-p.437, Measurement of Ultrasonic Attenuation Within Regions Selected from 8-Scan Images, KEVIN J. PARKER他」に開示されている。
【００３３】
関数算出機能５２が算出する関数Ｆは、減衰計測用データＭＤを複数の部分に分割し、該複数の部分の各々における周波数スペクトルを求め、該周波数スペクトルの各々の中心周波数を求めて、距離方向において一次関数又はガウス分布由来の関数に近似して得られた関数（一次関数又はガウス分布由来の関数）であってもよい。この手法は、例えば、非特許文献である「the American Institute of Ultrasound in Medicine, J Ultrasound Med 21, p.783-p.788, 2002, A New Method for Attenuation Coefficient Measurement in the Liver, Yasutomo Fujii他」や「World Federation for Ultrasound in Medicine & Biology, Ultrasound in Med. & Biol., Vol. 34, No. 11, p.1808 - p. 1819, 2008, HYBRID SPECTRAL DOMAIN METHOD FOR ATTENUATION SLOPE ESTIMATION, HYUNGSUK KIM他」に開示されている。
【００３４】
また、関数算出機能５２が算出する関数Ｆは、減衰計測用データＭＤの周波数スペクトルから正規化スペクトルを求め、周波数方向において一次関数又はスペクトルの理論式に近似して得られた関数（一次関数又はスペクトルの理論式）であってもよい。この手法は、例えば、非特許文献である、「Bio-Medical Materials and Engineering 24, p. 2811-2820, 2014, Evaluation of fatty proportion in fatty liver using least squares method with constraints, Xingsong Li他」に開示されている。
【００３５】
次に、ステップＳ１１では、誤差算出機能５３は、関数Ｆと減衰計測用データＭＤとの誤差を、関数Ｆとエコー信号との誤差Ｅとして算出する。誤差Ｅの算出について、図６に基づいて説明する。図６には、設定機能５６２によって設定された部分Ｐの減衰計測用データＭＤ及び関数Ｆが示されている。また、関数Ｆとして一次関数が示されている。誤差算出機能５３は、設定機能５６２によって設定された部分Ｐの減衰計測用データＭＤにおける複数の点ｐ１１、１２、１３、・・・、ｐ１ｎ（ｎ：任意の自然数）の各々と、関数Ｆにおける複数の点ｐ２１、２２、２３・・・、ｐ２ｎ（ｎ：任意の自然数）の各々との誤差を算出する。誤差算出機能５３は、算出した複数の誤差の平均値Ｅａｖを、誤差Ｅとして算出する。
【００３６】
次に、ステップＳ１３では、判定機能５４は、誤差の平均値Ｅａｖに基づいて、関数Ｆが、エコー信号の減衰を算出する関数として適するか否かを判定する。具体的には、判定機能５４は、誤差の平均値Ｅａｖが閾値Ｅｔｈと比較して前記判定を行なう。閾値Ｅｔｈは、記憶回路８に記憶されている。判定機能５４は、誤差の平均値Ｅａｖが閾値Ｅｔｈ以下である場合（Ｅａｖ≦Ｅｔｈ）、関数Ｆがエコー信号の減衰を算出する関数として適すると判定する（ステップＳ１３において「ＹＥＳ」）。一方、判定機能５４は、誤差の平均値Ｅａｖが閾値Ｅｔｈを超える場合（Ｅａｖ＞Ｅｔｈ）、関数Ｆがエコー信号の減衰を算出する関数として適しないと判定する（ステップＳ１３において「ＮＯ」）。
【００３７】
ステップＳ１３において関数Ｆがエコー信号の減衰を算出する関数として適すると判定された場合、ステップＳ１５の処理へ移行する。一方、ステップＳ１３において関数Ｆがエコー信号の減衰を算出する関数として適さないと判定された場合、ステップＳ１７の処理へ移行する。
【００３８】
ステップＳ１５では、減衰算出機能５５は、ステップＳ１３において、エコー信号の減衰を算出する関数として適すると判定された関数Ｆに基づいて、公知の手法でエコー信号の減衰Ａを算出する。例えば、関数Ｆが一次関数である場合、減衰算出機能５５は、関数Ｆの傾きをエコー信号の減衰Ａとして算出する。画像表示機能５６４は、ステップＳ１５で算出されたエコー信号の減衰Ａを、ステップＳ１６において、表示デバイス６に表示する（図３参照）。減衰Ａが表示される表示デバイス６は、本発明における報知デバイスの実施の形態の一例である。また、このステップＳ１６では、エコー信号の減衰Ａが算出された部分Ｐの体表からの深さの範囲Ｄも、表示デバイス６に表示する。
【００３９】
一方、ステップＳ１７では、判定機能５４は、処理を終了するか否かを判定する。具体的な判定手法は後述する。処理を終了しないと判定された場合（ステップＳ１７において「ＮＯ」）、ステップＳ５の処理へ戻る。このステップＳ５では、設定機能５６２は、部分Ｐの位置を初期位置から、図７に示すように矢印Ａ１で示す下方（体表から離れる方向）へ移動させ、部分Ｐを再設定する。設定機能５６２は、破線Ｌに沿って所要量下方へ部分Ｐを移動させる。所要量は、記憶回路８に記憶されている。再設定される部分Ｐの位置は、例えば再設定前の部分Ｐの一部分と重なる位置であってもよい。また、再設定前の部分Ｐの下端と再設定後の部分Ｐの上端とが接するような位置であってもよい。再設定前の部分Ｐは、本発明における第一の部分の実施の形態の一例である。また、再設定後の部分Ｐは、本発明における第二の部分の実施の形態の一例である。
【００４０】
ただし、設定機能５６２は、部分Ｐを再設定する時に、Ｂモード画像ＢＩにおいて表示された部分Ｐを移動させず、表示上は部分Ｐが静止した状態のままとしてもよい。
【００４１】
ステップＳ１３において、誤差の平均値Ｅａｖが閾値Ｅｔｈ以下になるまで、ステップＳ５〜Ｓ１７の処理が繰り返され、設定機能５６２による部分Ｐの下方への再設定が繰り返される。そして、部分Ｐの設定位置として最も深い位置として記憶回路８に記憶された位置に部分Ｐが設定され、この位置においても誤差の平均値Ｅａｖが閾値Ｅｔｈ以下ではないと判定された場合、設定機能５６２は部分Ｐの移動方向を上方へ変更する。具体的には、設定機能５６２は、部分Ｐの位置を初期位置から矢印Ａ２で示す上方（体表へ近づく方向）へ移動させ、部分Ｐを再設定する。そして、設定機能５６２は、下方への移動と同様にして、部分Ｐの上方への再設定を繰り返す。
【００４２】
上述のステップＳ１７において、判定機能５４は、被検体の体表からの部分Ｐの深さの範囲Ｄが所要の範囲Ｄｓになったか否かにより、処理を終了するか否かを判定する。所要の範囲Ｄｓは、例えば部分Ｐの設定位置の中で被検体の体表に最も近い位置であり、記憶回路８に記憶されている。
【００４３】
部分Ｐの深さの範囲Ｄが所要の範囲Ｄｓになっていない場合、判定機能５４は、処理を終了しないと判定する（ステップＳ１７において「ＮＯ」）。一方、部分Ｐの深さの範囲Ｄが所要の範囲Ｄｓになった場合、判定機能５４は、処理を終了すると判定する（ステップＳ１７において「ＹＥＳ」）。処理を終了するとの判定は、エコー信号の減衰を算出する関数として適する関数がないとの判定を意味する。
【００４４】
ステップＳ１７において処理を終了すると判定された場合、ステップＳ１８の処理へ移行する。このステップＳ１８では、カラー画像作成機能５６３が、Ｂモード画像データと合成するカラー画像データを作成する。画像表示機能５６４は、Ｂモード画像データとカラー画像データとを合成して合成画像データを作成する。そして、画像表示機能５６４は、合成画像データに基づいて、図８に示すように合成画像Ｉを表示デバイス６に表示させる。合成画像Ｉは、Ｂモード画像データに基づくＢモード画像ＢＩ及びカラー画像データに基づくカラー画像ＣＩを有する画像である。カラー画像ＣＩは、例えば背景のＢモード画像ＢＩが透過する半透明の色を有する画像である。カラー画像ＣＩは、エコー信号の減衰を算出することができないことを示す。カラー画像ＣＩが表示される表示デバイス６は、本発明における報知デバイスの実施の形態の一例である。
【００４５】
ステップＳ１８において、画像表示機能５６４は、エコー信号の減衰を算出することができないことを示す文字Ｘを、合成画像Ｉとともに表示デバイス６に表示させてもよい。
【００４６】
上述のステップＳ１〜Ｓ１８の処理は、Ｂモード画像ＢＩの一フレームごとに行われてもよい。
【００４７】
以上説明した本例によれば、エコー信号の減衰を算出する対象の候補である部分Ｐにおける関数Ｆが、エコー信号の減衰を算出する関数として適するか否かが判定機能５４により判定されて減衰が算出される。これにより、信頼性の高い減衰を得ることができる位置が自動的に特定され、容易に減衰の計測を行なうことができる。
【００４８】
（第二実施形態）
次に、  次に、第二実施形態の超音波診断装置１について説明する。以下、第一実施形態の超音波診断装置１と異なる事項について説明する。
【００４９】
本例の超音波診断装置１の構成及び機能ブロックは、図１及び図２に示された構成及び機能ブロックであるが、図２に示された複数の機能のうち、処理内容が第一実施形態と異なっている機能がある。詳細は後述する。
【００５０】
本例の超音波診断装置１では、Ｂモード画像の全領域に対し、エコー信号の減衰を算出する対象の候補である部分として複数の部分Ｐが設定され、減衰の算出が行なわれる。具体的に図９のフローチャートに基づいて説明する。
【００５１】
図９において、ステップＳ２１については、図４のフローチャートにおけるステップＳ１と同一である。ステップＳ２１において、一フレームのエコーデータが得られると、ステップＳ２３では、設定機能５６２が、図１０に示すようにＢモード画像ＢＩに部分Ｐを設定する。設定機能５６２は、先ず、予め記憶回路８に記憶された初期位置に部分Ｐを設定する。本例では、部分Ｐは、入力デバイス７における操作者の入力を受け付けることなく設定されてもよい。また、部分Ｐは、Ｂモード画像ＢＩに表示されなくてもよい。また、破線Ｌは設定されなくてもよい。ステップＳ２３において部分Ｐが設定されると、ステップＳ２５の処理へ移行する。
【００５２】
ステップＳ２５〜ステップＳ２９の処理は、図４のフローチャートにおけるステップＳ７〜Ｓ１１の処理と同様である。ステップＳ２９において誤差算出機能５３によって誤差Ｅが算出されると、ステップＳ３１の処理に移行する。ちなみに、ステップＳ２９において算出される誤差Ｅも、第一実施形態と同様に誤差の平均値Ｅａｖである。
【００５３】
ステップＳ３１では、判定機能５４は、誤差算出機能５３による誤差Ｅの算出を終了するか否かを判定する。誤差Ｅの算出を終了しないと判定された場合（ステップＳ３１において「ＮＯ」）、ステップＳ２３の処理へ戻る。このステップＳ２３では、設定機能５６２は、部分Ｐを初期位置から予め記憶された移動量及び移動方向の位置へ移動して、初期位置とは異なる位置に部分Ｐの再設定を行なう。第一実施形態と同様に、再設定された部分Ｐは、再設定前の部分Ｐの一部分と重なる位置であってもよいし、再設定前の部分Ｐと接するような位置であってもよい。部分Ｐが再設定されると、ステップＳ２５〜Ｓ３１の処理が行われ、再設定された部分における関数Ｆや誤差Ｅが算出される。
【００５４】
ステップＳ２３〜ステップＳ３１の処理が繰り返されることにより、設定機能５６２は、予め記憶された移動量及び移動方向の位置に、順番に部分Ｐを設定する。設定機能５６２は、部分ＰによってＢモード画像ＢＩの全領域がカバーされるように、例えば図１０において矢印で示す方向に、部分Ｐを順次設定する。ただし、図１０に示された矢印は一例であり、また全ての方向が示されているわけではない。
【００５５】
部分Ｐが、あらかじめ記憶された最後の位置に設定され、この位置についての誤差Ｅの算出が行われてステップＳ３１の処理へ移行すると、判定機能５４は誤差Ｅの算出を終了すると判定する（ステップＳ３１において「ＹＥＳ」）。この時点において、Ｂモード画像ＢＩの全領域をカバーするように設定された複数の部分Ｐの各々における減衰計測用データについての関数Ｆが記憶回路８に記憶されている。また、複数の部分Ｐの各々についての関数Ｆと減衰計測用データとの誤差Ｅ（平均値Ｅａｖ）が記憶回路８に記憶されている。
【００５６】
ステップＳ３１において、誤差の算出を終了すると判定された場合、ステップＳ３３の処理へ移行する。ステップＳ３３では、判定機能５４は、記憶回路８に記憶された複数の部分Ｐの各々についての誤差の平均値Ｅａｖが、閾値Ｅｔｈ以下であるか否かを判定する。そして、判定機能５４は、複数の部分Ｐのうち、誤差の平均値Ｅａｖが閾値Ｅｔｈ以下である部分Ｐが存在するか否か、言い換えれば誤差の平均値Ｅａｖが閾値Ｅｔｈ以下であり、エコー信号の減衰を算出する関数として適する関数Ｆが存在するか否かを判定する。
【００５７】
ステップＳ３３において、誤差の平均値Ｅａｖが閾値Ｅｔｈ以下であり、エコー信号の減衰を算出する関数として適する関数Ｆが存在すると判定された場合（ステップＳ３３において「ＹＥＳ」）、ステップＳ３５の処理へ移行する。このステップＳ３５では、減衰算出機能５５は、ステップＳ３３においてエコー信号の減衰を算出する関数として適すると判定された一又は二以上の関数Ｆに基づいてエコー信号の減衰Ａを算出する。ステップＳ３３においてエコー信号の減衰を算出する関数として適すると判定された関数Ｆが一つである場合、減衰算出機能５５は、その関数Ｆのみを用いて公知の手法でエコー信号の減衰Ａを算出する。
【００５８】
一方、ステップＳ３３においてエコー信号の減衰を算出する関数として適すると判定された関数Ｆが二以上である場合、二以上の関数Ｆの各々について公知の手法でエコー信号の減衰Ａを算出した後、これら減衰Ａの統計値を算出する。統計値は、例えば平均値である。
【００５９】
ステップＳ３５において算出された減衰Ａ又は減衰Ａの統計値は、ステップＳ３８において、画像表示機能５６４によって表示デバイス６に表示される。ただし、第一実施形態とは異なり、エコー信号の減衰Ａが算出された部分Ｐの体表からの深さの範囲Ｄは表示されなくてもよい。
【００６０】
一方、ステップＳ３３において、エコー信号の減衰を算出する関数として適する関数Ｆが存在しないと判定された場合（ステップＳ３３において「ＮＯ」）、ステップＳ３７の処理へ移行する。このステップＳ３７では、第一実施形態のステップＳ１８と同様に、画像表示機能５６４により、カラー画像ＣＩを有する合成画像Ｉが表示される。
【００６１】
本例によっても、信頼性の高い減衰の値を得ることができる位置において、容易に減衰の計測を行なうことができる。
【００６２】
次に、第二実施形態の変形例について説明する。先ず、第一変形例について説明する。ステップＳ３５において減衰の算出が行われる前に、関数算出機能５２は、判定機能５４によってエコー信号の減衰を算出する関数として適すると判定された二以上の関数Ｆに対応する部分Ｐの各々におけるエコー信号を平均化した平均化データＡＤを作成してもよい。この場合、関数算出機能５２は、エコー信号として、減衰の算出に適すると判定された関数Ｆに対応する減衰計測用データＭＤを用いて平均化を行ない、平均化データＡＤを作成してもよい。関数算出機能５２は、平均化データＡＤに基づいて、エコー信号の減衰特性を近似した関数Ｆを公知の手法で算出し、この関数Ｆに基づいて、減衰算出機能５５が減衰Ａの算出を行なう。
【００６３】
次に、第二変形例について説明する。ステップＳ３５において、減衰算出機能５５は、判定機能５４によってエコー信号の減衰を算出する関数として適すると判定された二以上の関数Ｆのうち、誤差Ｅ（誤差の平均値Ｅａｖ）が最も小さい関数Ｆに基づいて減衰Ａの算出を行なってもよい。
【００６４】
次に、第三変形例について説明する。ステップＳ３８において、画像表示機能５６４は、減衰Ａ又は減衰Ａの統計値を表示させるとともに、図１１に示すようにカラー画像ＣＩを表示デバイス６に表示させてもよい。図１１に示すカラー画像ＣＩも、ステップＳ１８、Ｓ３７において表示されるカラー画像ＣＩと同様に、Ｂモード画像ＢＩと合成されて合成画像Ｉを構成する。ただし、本例では、カラー画像ＣＩは、第一のカラー画像ＣＩ１及び第二のカラー画像ＣＩ２を有している。
【００６５】
第一のカラー画像ＣＩ１及び第二のカラー画像ＣＩ２は、互いに異なる色を有している。画像表示機能５６４は、Ｂモード画像ＢＩのうち、判定機能５４によって誤差Ｅが閾値Ｅｔｈ以下であると判定された部分に、第一のカラー画像ＣＩ１を表示させる。また、画像表示機能５６４は、Ｂモード画像ＢＩのうち、判定機能５４によって誤差Ｅが閾値Ｅｔｈ以下ではないと判定された部分に、第二のカラー画像ＣＩ２を表示させる。第一のカラー画像ＣＩ１が表示される部分は、本発明における第三の部分の実施の形態である。また、第二のカラー画像ＣＩ２が表示される部分は、本発明における第四の部分の実施の形態である。
【００６６】
第三変形例において、画像表示機能５６４は、第一のカラー画像ＣＩ１が表示される部分において、部分Ｐがいくつ存在するかを示す文字Ｙ１を表示デバイス６に表示させてもよい。この文字Ｓは、誤差Ｅが閾値Ｅｔｈ以下であった部分Ｐの数を示す。
【００６７】
ちなみに、図１１では、画像表示機能５６４により、減衰の平均値を示す文字Ｙ２が表示デバイス６に表示されている。また、画像表示機能５６４により、減衰の標準偏差を示す文字Ｙ３が表示デバイス６に表示されている。
【００６８】
なお、第三変形例において、第一のカラー画像ＣＩ１及び第二のカラー画像ＣＩ２のうち、いずれか一方のみが表示デバイスに表示されてもよい。
【００６９】
以上、本発明を前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、本発明は、診断を目的とした被検体の超音波画像を表示する超音波診断装置に限定されるものではない。本発明は、減衰を計測する超音波装置に適用することができる。例えば、本発明は、非破壊検査に用いられる超音波装置や、超音波を用いた骨密度測定装置、その他超音波のエコー信号に基づいた信号処理を行なう超音波装置であって、減衰が計測される超音波装置に適用することができる。
【００７０】
また、第一実施形態のステップＳ３において操作者の入力が行なわれる前に、画像表示機能５６４が、減衰に応じた色を有する画像とＢモード画像とが合成された画像を表示デバイス６に表示させてもよい。この場合、ステップＳ１において超音波の送受信が行われるとＢモード画像が作成され、またＢモード画像の領域の画素の各々について、減衰が算出される。操作者は、ステップＳ３において部分Ｐを設定する際に、減衰に応じた色を有する画像を参照して位置を決めてもよい。例えば、操作者は、同じような色を有する部分に、部分Ｐを設定する。
【符号の説明】
【００７１】
１  超音波診断装置
２  超音波プローブ
５  制御回路
６  表示デバイス
７  入力デバイス
８  記憶回路
５１  Ｂモード処理機能
５２  関数算出機能
５３  誤差算出機能
５４  判定機能
５５  減衰算出機能
５６  画像処理機能
５６１  Ｂモード画像作成機能
５６２  設定機能
５６３  カラー画像作成機能
５６４  画像表示機能
【図１】
2020000354.tif 000003
【図２】
2020000354.tif 000004
【図３】
2020000354.tif 000005
【図４】
2020000354.tif 000006
【図５】
2020000354.tif 000007
【図６】
2020000354.tif 000008
【図７】
2020000354.tif 000009
【図８】
2020000354.tif 000010
【図９】
2020000354.tif 000011
【図１０】
2020000354.tif 000012
【図１１】
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