(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象組織に対して超音波を送受するプローブと、
プローブを制御することにより複数の超音波ビームを形成して各超音波ビームごとに受信信号を得る送受信部と、
各超音波ビームごとに受信信号に基づいて対象組織の表面に対応した表面ポイントを抽出することにより、複数の超音波ビームに対応した複数の表面ポイントを特定する表面特定部と、
少なくとも１つの表面ポイントで構成される測定ポイントセットに基づいて対象組織の形態に関する測定量を得ることにより、前記複数の表面ポイントを対象とした組み合わせにより得られる複数パターンの測定ポイントセットから複数サンプルの測定量を収集する形態測定部と、
前記測定量を示した表示画像を形成する表示画像形成部と、
を有する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波診断装置において、
前記表面特定部は、各超音波ビームごとに複数の時刻に亘って受信信号上で移動する表面ポイントをトラッキングし、
前記表示画像形成部は、各超音波ビームの受信信号の波形とその受信信号上でトラッキングされる表面ポイントの位置を示した表示画像を形成する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の超音波診断装置において、
前記表示画像形成部は、前記複数サンプルの測定量から得られる当該測定量に関する統計結果を示した表示画像を形成する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の超音波診断装置において、
前記表示画像形成部は、時刻に対応した軸とその軸に沿って動かされる時刻カーソルによって特定される時刻に対応した表示画像を形成する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の超音波診断装置において、
前記表示画像形成部は、前記測定ポイントセットとして選出されるのに不適当な表面ポイントまたは当該表面ポイントに対応した超音波ビームを示した表示画像を形成する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の超音波診断装置において、
各超音波ビームの受信信号に含まれる表面ポイントに対応した部分の波形に基づいて、当該表面ポイントが前記測定ポイントセットとして選出されるのに適当か不適当かを判定する表面判定部をさらに有する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項７】
複数の超音波ビームから得られる対象組織の表面に対応した複数の表面ポイントに基づいて対象組織を評価する組織評価装置であって、
少なくとも１つの表面ポイントで構成される測定ポイントセットに基づいて対象組織の形態に関する測定量を得ることにより、前記複数の表面ポイントを対象とした組み合わせにより得られる複数パターンの測定ポイントセットから複数サンプルの測定量を収集する形態測定部と、
前記複数サンプルの測定量に基づいて当該測定量に関する統計量を得る統計処理部と、
前記統計量を示した表示画像を形成する表示画像形成部と、
を有する、
ことを特徴とする組織評価装置。
【請求項８】
複数の超音波ビームから得られる対象組織の表面に対応した複数の表面ポイントに基づいて対象組織を評価するためのプログラムであって、
少なくとも１つの表面ポイントで構成される測定ポイントセットに基づいて対象組織の形態に関する測定量を得ることにより、前記複数の表面ポイントを対象とした組み合わせにより得られる複数パターンの測定ポイントセットから複数サンプルの測定量を収集する形態測定手段、
前記複数サンプルの測定量に基づいて当該測定量に関する統計量を得る統計処理手段、
としてコンピュータを機能させる、
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置に関し、特に骨などの対象組織を評価するための超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
骨形成や骨癒合の評価はＸ線写真に大きく依存しているが、Ｘ線写真では骨強度を定量的に診断することは困難である。骨強度の従来の測定法として測定対象のサンプル骨の強度試験が知られているものの、サンプル骨の摘出手術が必要であり侵襲的である。また、骨量や骨密度の測定法として、汎用Ｘ線ＣＴの利用、ＤＸＡ（二重エネルギー吸収測定法）装置などが実用化に至っている。しかし、これらはあくまで骨量を測定する手段であって、骨強度を評価することはできない。また、Ｘ線を照射する点では非侵襲的であるとは言えない。
【０００３】
このほかの骨強度を定量評価する試みとしては、創外固定器に歪みゲージを装着してその固定器の歪みを計測する歪みゲージ法、骨に外部から振動を加え固有振動数を評価する振動波法、降伏応力を生じた骨から発生する音波を検出するアコースティックエミッション法などが既存の方法として挙げられる。しかし、これらの方法は適応できる治療法に制限があること、骨に侵襲を加える必要があること、さらに評価精度などの点において問題が残されている。
【０００４】
こうした背景において、本願の発明者らは、骨の力学的特性を非侵襲的かつ定量的に評価する超音波診断装置を提案している。例えば、特許文献１に記載された超音波診断装置は、複数のエコー信号から得られる複数の表面ポイントに基づいて骨の力学的特性を評価するものであり、例えば、骨に対して外的作用を及ぼした場合における骨の力学的特性が評価される。これにより、エコー信号に基づく骨表面の表面ポイントデータから、生体内の骨の力学的特性を非侵襲的かつ定量的に評価することができるという極めて画期的な技術である。また、本願の発明者らは、特許文献２，３において、例えば骨などの対象組織を評価する場合に好適な表示画像などを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１５２０７９号公報
【特許文献２】特開２００７−２８９２３２号公報
【特許文献３】特開２０１０−２２４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した背景技術に鑑み、本願の発明者らは、超音波を利用して例えば骨などの対象組織を評価する際の改良技術について研究開発を重ねてきた。
【０００７】
本発明は、その研究開発の過程において成されたものであり、その目的は、超音波を利用した対象組織の評価に関する精度を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的にかなう好適な超音波診断装置は、対象組織に対して超音波を送受するプローブと、プローブを制御することにより複数の超音波ビームを形成して各超音波ビームごとに受信信号を得る送受信部と、各超音波ビームごとに受信信号に基づいて対象組織の表面に対応した表面ポイントを抽出することにより、複数の超音波ビームに対応した複数の表面ポイントを特定する表面特定部と、少なくとも１つの表面ポイントで構成される測定ポイントセットに基づいて対象組織の形態に関する測定量を得ることにより、前記複数の表面ポイントを対象とした組み合わせにより得られる複数パターンの測定ポイントセットから複数サンプルの測定量を収集する形態測定部と、前記測定量を示した表示画像を形成する表示画像形成部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、複数パターンの測定ポイントセットから複数サンプルの測定量が得られるため、例えば、１つの測定ポイントセットのみから測定量が得られる場合と比較して、測定量の信頼性が高められて評価の精度が向上する。
【００１０】
望ましい具体例において、前記表面特定部は、各超音波ビームごとに複数の時刻に亘って受信信号上で移動する表面ポイントをトラッキングし、前記表示画像形成部は、各超音波ビームの受信信号の波形とその受信信号上でトラッキングされる表面ポイントを示した表示画像を形成する、ことを特徴とする。
【００１１】
望ましい具体例において、前記表示画像形成部は、前記複数サンプルの測定量から得られる当該測定量に関する統計結果を示した表示画像を形成する、ことを特徴とする。
【００１２】
望ましい具体例において、前記表示画像形成部は、時刻に対応した軸とその軸に沿って動かされる時刻カーソルによって特定される時刻に対応した表示画像を形成する、ことを特徴とする。
【００１３】
望ましい具体例において、前記表示画像形成部は、前記測定ポイントセットとして選出されるのに不適当な表面ポイントまたは当該表面ポイントに対応した超音波ビームを示した表示画像を形成する、ことを特徴とする。
【００１４】
望ましい具体例において、各超音波ビームの受信信号に含まれる表面ポイントに対応した部分の波形に基づいて、当該表面ポイントが前記測定ポイントセットとして選出されるのに適当か不適当かを判定する表面ポイント判定部をさらに有する、ことを特徴とする。
【００１５】
また、上記目的にかなう好適な組織評価装置は、複数の超音波ビームから得られる対象組織の表面に対応した複数の表面ポイントに基づいて対象組織を評価する組織評価装置であって、少なくとも１つの表面ポイントで構成される測定ポイントセットに基づいて対象組織の形態に関する測定量を得ることにより、前記複数の表面ポイントを対象とした組み合わせにより得られる複数パターンの測定ポイントセットから複数サンプルの測定量を収集する形態測定部と、前記複数サンプルの測定量に基づいて当該測定量に関する統計量を得る統計処理部と、前記統計量を示した表示画像を形成する表示画像形成部と、を有することを特徴とする。
【００１６】
また、上記目的にかなう好適なプログラムは、複数の超音波ビームから得られる対象組織の表面に対応した複数の表面ポイントに基づいて対象組織を評価するためのプログラムであって、少なくとも１つの表面ポイントで構成される測定ポイントセットに基づいて対象組織の形態に関する測定量を得ることにより、前記複数の表面ポイントを対象とした組み合わせにより得られる複数パターンの測定ポイントセットから複数サンプルの測定量を収集する形態測定手段、前記複数サンプルの測定量に基づいて当該測定量に関する統計量を得る統計処理手段、としてコンピュータを機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、超音波を利用した対象組織の評価に関する精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施において好適な超音波診断装置の全体構成を示す図である。
【図２】トラッキング用ビームの設定画面を説明するための図である。
【図３】表面ポイントの良否の判定結果を含んだ画像を示す図である。
【図４】角度演算部における角度の算出を説明するための図である。
【図５】角度の算出結果に関する表示画像を示す図である。
【図６】ヒストグラムを利用した信頼性の評価を説明するための図である。
【図７】エコートラッキングエラーの確認を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に本発明の好適な実施形態を説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施において好適な超音波診断装置の全体構成を示す図である。図１の超音波診断装置により診断される対象組織は、例えば、骨や血管などの生体内組織である。図１には、対象組織の好適な一例である骨６０が図示されている。
【００２１】
複合型プローブ１０は、対象組織である骨６０に対して超音波を送受する超音波探触子である。複合型プローブ１０は、プローブＡとプローブＢを備えており、プローブＡとプローブＢの各々が、例えば被検者の体表に当接されてその被検者の体内にある骨６０に対して超音波を送受する。プローブＡは複数の振動素子を備えており、また、プローブＢも複数の振動素子を備えている。プローブＡとプローブＢは、各々が例えばリニア電子走査型のプローブであり、例えば互いの相対的な配置関係が適宜調整できることが望ましい。なお、複合型プローブ１０が１つのリニア電子走査型の探触子で構成され、その探触子の一部をプローブＡとして機能させ、他の一部をプローブＢとして機能させてもよい。
【００２２】
送受信部１４は、プローブＡが備える複数の振動素子を制御して超音波ビーム１２を形成し、超音波ビーム１２に沿って受信信号を得る。また、送受信部１４は、プローブＢが備える複数の振動素子を制御して超音波ビーム１２を形成し、超音波ビーム１２に沿って受信信号を得る。送受信部１４は、プローブＡを制御して、例えば骨６０の長軸断面内において超音波ビーム１２を電子走査する。同様に、送受信部１４は、プローブＢを制御して、例えば骨６０の長軸断面内において超音波ビーム１２を電子走査する。
【００２３】
断層画像形成部１８は、プローブＡにより収集された受信信号に基づいてプローブＡに対応した断層画像（Ｂモード画像）を形成し、プローブＢにより収集された受信信号に基づいてプローブＢに対応した断層画像（Ｂモード画像）を形成する。形成された断層画像は、表示画像形成部３０を介して、モニタなどの表示部３２に表示される。
【００２４】
送受信部１４で得られた受信信号は、エコートラッキング処理部２２へも出力される。エコートラッキング処理部２２は、超音波ビーム１２に沿って得られる受信信号から、骨６０の表面部を抽出してトラッキングする、いわゆるエコートラッキング処理を行うものである。エコートラッキング処理には、例えば、特開２００１−３０９９１８号公報に詳述される技術が利用される。この技術の概要は次のとおりである。
【００２５】
超音波ビーム１２に沿って得られる受信信号は骨６０の表面に対応する部分で大きな振幅を有している。単に振幅の大きな部分として骨６０の表面部を捉えた場合、大きな振幅の範囲の中のどの部分が表面部に対応するのかが不明であり、結果として大きな振幅の範囲程度の抽出誤差（一般的な超音波診断装置では０．２ｍｍ程度）が生じてしまう。これに対し、エコートラッキング処理では、受信信号（エコー信号）の代表点としてゼロクロス点が検知され、検知されたゼロクロス点をトラッキングすることで抽出精度を飛躍的に高めている。例えば、０．００２ｍｍ程度にまで精度を高めることが可能である。
【００２６】
ゼロクロス点は、トラッキングゲート期間内において受信信号の振幅が正から負へ、または、負から正へと極性が反転するタイミングとして検知される。ゼロクロス点が検知されると、その点を中心として新たにトラッキングゲートが設定される。そして、次のタイミングで形成される超音波ビーム１２の受信信号においては、新たに設定されたトラッキングゲート期間内でゼロクロス点が検知される。このようにして、各超音波ビーム１２ごとに、受信信号のゼロクロス点が表面ポイントとしてトラッキングされ、複合型プローブ１０を基準として、骨６０の表面の位置が高精度に計測される。
【００２７】
エコートラッキング処理には、例えば数本の超音波ビーム１２が利用される。トラッキング用のビームは、断層画像形成に利用されている多数の超音波ビーム１２の中から選択されてもよく、あるいは、断層画像形成を中断して数本のトラッキング用のビームのみが形成されてもよい。
【００２８】
エコートラッキング処理に利用される数本の超音波ビーム１２（トラッキング用ビーム）の位置は、例えばユーザ（検査者）が設定する。その設定のために利用される画像が表示画像形成部３０により形成されて表示部３２に表示される。
【００２９】
図２は、トラッキング用ビームの設定画面を説明するための図である。図２（Ａ）は、プローブＡに関する設定画面であり、プローブＡに対応したＢモード画像内に、トラッキング用の超音波ビーム１２に対応したビームライン（破線）が表示される。Ｂモード画像は、断層画像形成部１８（図１）において形成され、骨表面や皮膚表面などを映し出している。ユーザは、例えばこのＢモード画像を参照して、トラッキング用の超音波ビーム１２の本数や位置を設定する。
【００３０】
トラッキング用の超音波ビーム１２は、左側エリアＬ内に数本設定され、右側エリアＲ内にも数本設定される。例えば図２に示すように、左側エリアＬ内においてＸ軸方向に沿って４本の超音波ビーム１２が設定され、右側エリアＲ内においてＸ軸方向に沿って４本の超音波ビーム１２が設定される。トラッキング用の超音波ビーム１２の本数や、各超音波ビーム１２のＸ軸方向の位置は、例えばマウスやキーボードやタッチパネルなどの操作デバイス４２を利用してユーザが設定する。もちろん、超音波ビーム１２の本数や位置が予め決められた値に設定されてもよい。
【００３１】
各超音波ビーム１２に対応したビームライン上には、トラッキングゲートＴＧも表示される。このトラッキングゲートＴＧの初期位置も、操作デバイス４２を利用してユーザが設定する。ユーザは、骨表面を跨ぐようにトラッキングゲートＴＧを設定することが望ましい。
【００３２】
図２（Ｂ）は、プローブＢに関する設定画面であり、プローブＡの場合と同様に、プローブＢに対応したＢモード画像内にトラッキング用の超音波ビーム１２に対応したビームラインが図示されている。プローブＢについても、例えば、左側エリアＬ内においてＸ軸方向に沿って４本の超音波ビーム１２が設定され、右側エリアＲ内においてＸ軸方向に沿って４本の超音波ビーム１２が設定される。トラッキング用の超音波ビーム１２の本数や各超音波ビーム１２のＸ軸方向の位置は、例えば操作デバイス４２を利用してユーザが設定する。また、トラッキングゲートＴＧの初期位置も、操作デバイス４２を利用してユーザが設定する。プローブＢに関する設定画面は、プローブＡに関する設定画面と同時に並べて表示されてもよいし、プローブＡに関する設定画面と別々に表示されてもよい。
【００３３】
図１に戻り、エコートラッキング処理に利用される数本の超音波ビーム１２が設定されると、エコートラッキング処理部２２において、各超音波ビーム１２ごとに前述したエコートラッキング処理が実行される。表面判定部２３は、各超音波ビーム１２の受信信号に含まれる表面ポイントに対応した部分の波形に基づいて、その表面ポイントが後に説明する測定ポイントセットとして選出されるのに適当か不適当かを判定する。その判定には、例えば、特開２００９−６１０７９号公報に詳述される技術が利用される。
【００３４】
つまり、表面判定部２３は、各超音波ビーム１２の受信信号のエンベロープに含まれる骨の表面ポイントに対応した山状の部分の形状に基づいて、その表面ポイントの良否を判定する。例えば、表面ポイントに対応した山状の部分の高さと勾配が、所定の条件を満たす場合に、その表面ポイントが測定ポイントセットとして選出されるのに適当であると判定する。
【００３５】
表面判定部２３は、エコートラッキング処理に利用される全ての超音波ビーム１２について表面ポイントの良否を判定する。そして、表面ポイントの良否の判定結果を含んだ画像が表示画像形成部３０により形成されて表示部３２に表示される。
【００３６】
図３は、表面ポイントの良否の判定結果を含んだ画像を示す図である。図３には、プローブＡに関する画像例が図示されている。図３に示す画像の上側には、表面ポイントに対応した部分の受信信号波形６２が表示されている。受信信号波形６２は、エコートラッキング用の各超音波ビームごとに表示される。図２を利用して説明した例では、プローブＡについて、左側エリアＬ内に４本と右側エリアＲ内の４本の合計８本の超音波ビームが設定されており、図３にはそれら８本の超音波ビームに関する受信信号波形６２が図示されている。つまり、ビーム番号♯１〜♯８の超音波ビームに関する結果が表示されている。なお、図３の画像はビーム番号♯９までの表示が可能であるもののビーム番号♯９のビームは利用されていないため、その波形は表示されていない。
【００３７】
各超音波ビームに関する受信信号波形６２には、表面ポイントの良否マーク６３が設けられている。図３の例においては、黒で塗りつぶされた良否マーク６３が「良（適当）」を示しており、白抜きの良否マーク６３が「否（不適当）」を示している。つまり、図３の例においては、ビーム番号♯１〜♯８の超音波ビームのうち、ビーム番号♯２の超音波ビームのみが不適当であると判定されている。
【００３８】
図３に示す画像の下側には、各超音波ビームに関するビーム情報６４が示されている。ビーム情報６４は、エコートラッキング用の各超音波ビームに関する情報で構成される。つまり、各超音波ビームの位置（例えば図２のＸ軸方向の座標値）と表面ポイントの良否が示されている。なお、各超音波ビームの表面ポイントの良否については、良否マーク６３と同様な表示態様であり、黒で塗りつぶされた丸印が「良（適当）」を示しており、白抜きの丸印が「否（不適当）」を示している。
【００３９】
さらに、ビーム情報６４には、各超音波ビームごとにマニュアル設定ボタンが設けられている。そして、ユーザがこのマニュアル設定ボタン（丸印の部分）を操作することにより、各超音波ビームの表面ポイントの良否結果が変更される。例えば、ユーザが受信信号波形６２の形状等から表面ポイントの良否を判断してマニュアル設定ボタンを操作することにより、表面判定部２３（図１）の判定結果に関わらず、ユーザの判断を優先的に設定することなどが可能になる。
【００４０】
なお、プローブＢについても、図３の画像例と同様に、各超音波ビームの表面ポイントに対応した部分の受信信号波形６２と、各超音波ビームに関するビーム情報６４が表示される。そして、プローブＢについても、各超音波ビームごとに、表面ポイントの良否が表示され、必要に応じてユーザがマニュアル設定ボタンを操作することにより、表面ポイントの良否結果を変更することができる。
【００４１】
図１に戻り、表面判定部２３により表面ポイントの良否が判定されると、角度演算部２４は、骨６０に関する測定量として、骨６０の角度を算出する。角度演算部２４は、良（適当）と判定された表面ポイントを利用する。
【００４２】
図４は、角度演算部２４における角度の算出を説明するための図である。図２に示したトラッキング用ビームの設定画面と同様に、図４（Ａ）には、プローブＡに対応したＢモード画像とビームライン（破線）が図示されており、図４（Ｂ）には、プローブＢに対応したＢモード画像とビームライン（破線）が図示されている。
【００４３】
角度の演算には、プローブＡに関する左側エリアＬ内の４本の超音波ビームの中から、１本の超音波ビームが選択される。その際には、表面判定部２３（図１）において良好と判定された表面ポイントの超音波ビームが選択される。例えば、図４（Ａ）に示す超音波ビーム１２ＡＬが選択されたとする。また、プローブＡに関する右側エリアＲ内においても１本の超音波ビームが選択される。例えば、図４（Ａ）に示す超音波ビーム１２ＡＲが選択されたとする。
【００４４】
そして、超音波ビーム１２ＡＬ上においてトラッキングされる表面ポイントの位置（ＸＹ平面内の座標値）と、超音波ビーム１２ＡＲ上においてトラッキングされる表面ポイントの位置（ＸＹ平面内の座標値）に基づいて、これら２つの表面ポイントを通る直線Ａが設定される。
【００４５】
プローブＡの場合と同様に、プローブＢに関する左側エリアＬ内において１本の超音波ビームが選択され、プローブＢに関する右側エリアＲ内においても１本の超音波ビームが選択される。例えば、図４（Ｂ）に示す超音波ビーム１２ＢＬと超音波ビーム１２ＢＲが選択されたとする。そして、超音波ビーム１２ＢＬ上においてトラッキングされる表面ポイントの位置（ＸＹ平面内の座標値）と、超音波ビーム１２ＢＲ上においてトラッキングされる表面ポイントの位置（ＸＹ平面内の座標値）に基づいて、これら２つの表面ポイントを通る直線Ｂが設定される。
【００４６】
プローブＡに対応した直線ＡとプローブＢに対応した直線Ｂが設定されると、直線Ａと直線Ｂの交差角度が算出され、この交差角度が骨の角度とされる。
【００４７】
骨の角度は、良好と判定された表面ポイントに対応した全ての超音波ビームを対象として算出される。例えば、図４に示す１６本の超音波ビームの全てが良好であり選択対象となる場合には、プローブＡに関する左側エリアＬ内の４本と、プローブＡに関する右側エリアＲ内の４本と、プローブＢに関する左側エリアＬ内の４本と、プローブＢに関する右側エリアＲ内の４本と、から得られる組み合わせにより、２５６（４×４×４×４）パターンの測定セット（角度の算出に利用される４つの表面ポイントのセット）が得られる。そして、２５６パターンの測定セットに対応した２５６サンプルの角度が算出される。
【００４８】
図１に戻り、エコートラッキング処理部２２は、複数の時刻に亘って表面ポイントをトラッキングしており、角度演算部２４は、トラッキングされる表面ポイントに基づいて、複数の時刻に亘って骨の角度を算出する。例えば、骨６０に対して複数の時刻に亘って荷重が加えられつつ骨の角度が算出される。角度演算部２４は、各時刻ごとに、複数パターンの測定セットに対応した複数サンプルの角度を算出する。なお、骨６０に加えられる荷重値は、荷重計測部５０により計測される。
【００４９】
統計処理部２６は、複数の測定セットから得られた複数サンプルの角度に基づいて、各時刻ごとに、角度に関する統計量を算出する。そして、角度に関する統計量の算出結果を含んだ画像が表示画像形成部３０により形成されて表示部３２に表示される。
【００５０】
図５は、角度の算出結果に関する表示画像を示す図である。ヒストグラムは、複数パターンの測定セットから得られる角度の分布を示しており、横軸に各角度の値を示して縦軸に各角度のカウント数（測定セット数）を示している。
【００５１】
最頻値は、ヒストグラムの中で最もカウント数が多い角度である。複数パターンの測定セットから得られる角度の標準偏差や標準誤差も表示される。標準偏差ＳＤと標準誤差ＳＥは、例えば次式により算出される。なお、次式において、ｎは標本数つまり測定セットのパターン総数であり、ｘは各角度の値である。
【００５２】
【数１】
0005406077.tif 000002
【００５３】
また、複数パターンの測定セットから得られる角度の信頼区間も表示される。例えば、公知のｔ分布を用いて区間推定が行われ、９５パーセントの信頼区間が算出され、その信頼区間の低値（区間の下限）と高値（区間の上限）が表示される。９５パーセントの信頼区間の低値と高値は、例えばＴＩＮＶ関数を利用して次式により算出される。なお、次式におけるｎも標本数、つまり測定セットのパターン数である。
【００５４】
【数２】
0005406077.tif 000003
【００５５】
上述した角度に関する統計量の表示に加えて、図５の表示画像には、荷重グラフや角度グラフも表示される。荷重グラフは、骨に対して加えられた荷重を示しており、横軸に時刻を示して縦軸に各時刻における荷重値を示している。また、角度グラフは、複数の測定セットから得られた複数サンプルの角度の平均値を示しており、横軸に時刻を示して縦軸に各時刻における角度の平均値を示している。なお、角度の平均値に代えて、複数の測定セットから得られた複数サンプルの角度に関する他の代表値、例えば最大値や最頻値などが利用されてよい。
【００５６】
さらに、図５に示す表示画像内には、時間軸とその軸に沿って動かされる時刻カーソル７２が設けられている。この時刻カーソル７２は、時間軸に沿って移動させることが可能であり、例えばユーザが所望の位置に時刻カーソル７２を移動させて時刻を設定することができる。これにより、時刻カーソル７２に対応した時刻に対応したヒストグラムが表示され、また、荷重グラフや角度グラフ内に表示されるカーソル（破線の直線）も時刻カーソル７２に対応した時刻に移動する。
【００５７】
図５に示す画像を利用することにより、例えば複数の時刻に亘ってヒストグラムを確認することができる。さらに、ヒストグラムを確認することにより、複数の測定セットから得られた角度の信頼性を評価することができる。
【００５８】
図６は、ヒストグラムを利用した信頼性の評価を説明するための図である。図６（Ｉ）には、比較的信頼性の高い測定結果が示されている。図４を利用して説明したように、本実施形態においては、良好と判定された表面ポイントに対応した全ての超音波ビームを利用して骨の角度を算出している。測定に利用される表面ポイントは異なるものの、算出される角度は同じ時刻（同じ荷重）における同じ骨に関する角度である。そのため、測定が良好であれば、例えば、図６（Ｉ）に示すように、１つの山状の単峰性のヒストグラムが得られる。例えば、ヒストグラムの尖鋭度が急峻であればあるほど、計測結果のばらつきが少ない信頼性の高い測定結果となる。
【００５９】
これに対し、図６（ＩＩ）に示すように、２つの山状に分布したヒストグラムが得られた場合には、測定において何らかのエラー等が発生している可能性が考えられ、計測結果の信頼性に疑問が生じる。
【００６０】
そこで、ユーザは、例えば、図５に示す時刻カーソル７２を移動させ、各時刻のヒストグラムの分布を確認する。例えば、図６（ＩＩ）に示した角度グラフ内において、単純な増加傾向が乱れている時刻ｔｂなどにおいてヒストグラムを確認する。そして、例えば、図６（ＩＩ）に示すような乱れたヒストグラムが得られる場合には、エコートラッキングのエラーなどを確認する。ちなみに、時刻ｔｂにおいてエコートラッキングのエラーが発生すると、時刻ｔｂ以降の時刻においても、そのエラーが継続されて乱れたヒストグラムとなる可能性が高い。
【００６１】
図７は、エコートラッキングエラーの確認を説明するための図である。図７には、表面ポイントに対応した部分の受信信号波形、つまり図３に示した受信信号波形６２と同等な表示画像が図示されている。図７には、時刻１から時刻３までの各時刻におけるビーム番号♯ｎの受信信号波形が図示されている。また、各時刻の受信信号波形内には、トラッキングポイントＴＰも表示される。トラッキングポイントＴＰは、複数の時刻に亘ってトラッキングされる表面ポイントの位置を示している。
【００６２】
時刻１において、トラッキングポイントＴＰは、右側の波形部分ＰＲ内に設定されている。この位置が例えば実際の骨の表面に対応している。そして、時刻２においても、トラッキングポイントＴＰは、右側の波形部分ＰＲ内に設定されている。つまり、時刻１から時刻２に亘って、トラッキングポイントＴＰが実際の骨の表面をトラッキングしている。
【００６３】
ところが、時刻３においては、トラッキングポイントＴＰが、左側の波形部分ＰＬ内に移動している。波形部分ＰＬ内にも比較的振幅の大きな部分があるため、エコートラッキング処理において、波形部分ＰＬのピークを骨の表面であると誤認してしまうと、図７に示すような現象が発生する。
【００６４】
そこで、ユーザは、例えば、図６（ＩＩ）に示すような乱れたヒストグラムが得られる場合に、そのヒストグラムが得られた時刻の近傍において、各超音波ビームのエコートラッキングエラーを確認する。そして、エコートラッキングエラーであると判断された場合には、例えば図３に示す画像内のマニュアル設定ボタンを操作して、エコートラッキングエラーであるビーム番号の表面ポイントを不適当として測定対象から除外する。
【００６５】
これにより、装置での判定が困難なトラッキングエラーを確認することが可能になる。そして、トラッキングが良好であると判断された複数の表面ポイントのみが利用されて複数サンプルの角度が算出されることにより、角度の信頼性が高められる。その結果、例えば骨粗鬆症などの骨代謝疾患の診断における評価の精度が向上する。もちろん、骨以外の血管などを対象とする場合にも評価の精度が向上する。
【００６６】
以上、本発明の好適な実施形態として、図１の超音波診断装置について説明したが、図１に示した構成のうち、例えば断層画像形成部１８とエコートラッキング処理部２２と表面判定部２３と角度演算部２４と統計処理部２６と表示画像形成部３０のうちのいくつか又は全ての機能に対応したプログラムを利用し、コンピュータを組織評価装置として機能させてもよい。つまり、コンピュータが備えるＣＰＵやハードディスクやメモリなどのハードウェアと上記プログラムとが協働して統計処理部２６等の機能が実現される。
【符号の説明】
【００６７】
１０  複合型プローブ、１４  送受信部、１８  断層画像形成部、２２  エコートラッキング処理部、２３  表面判定部、２４  角度演算部、２６  統計処理部、３０  表示画像形成部。
【図１】
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【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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