(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波プローブから送信した超音波の基本波に対応する帯域信号と、前記超音波の分周波あるいは高調波に対応する帯域信号とを、前記超音波プローブで受信した反射波に基づく信号から分離し、前記基本波に対応する帯域信号に基づく画像と、前記分周波あるいは高調波に対応する帯域信号に基づく画像を生成する処理部と、
第一の時相における前記基本波に対応する帯域信号に基づく画像と、前記第一の時相とは異なる第二の時相における前記基本波に対応する帯域信号に基づく画像との間の移動量を算出する移動量算出部と、
前記移動量算出部によって算出された前記移動量に基づいて、前記第一の時相における前記分周波あるいは高調波に対応する画像の位置と、前記第二の時相における前記分周波および高調波の少なくとも１つに対応する画像の位置とが一致するように、前記第一の時相における前記分周波あるいは高調波に対応する帯域信号に基づく画像の位置を補正する画像補正部と、
を備える、超音波診断装置。
【請求項２】
超音波造影剤を投与した被検体に対して超音波プローブから送信した超音波の反射波に基づいて生成された時系列に沿った複数の超音波画像の中で、第一の時相における超音波画像と、前記第一の時相とは異なる第二の時相における超音波画像との間における移動量を算出する移動量算出部と、
前記移動量算出部によって算出された移動量に基づいて、前記第一の時相における超音波画像を、前記第二の時相における超音波画像の位置と一致するように補正した補正画像を生成する画像補正部と、
前記画像補正部によって生成された前記補正画像と、前記第二の時相における超音波画像とを合成して合成画像を生成する画像合成部と、
前記画像合成部によって生成された前記合成画像を、所定の表示部に表示するように制御する表示制御部と、
を備える、超音波診断装置。
【請求項３】
前記第二の時相は、前記第一の時相より後の時相である、請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記移動量算出部は、前記超音波プローブから送信した前記超音波の送信周波数に相当する基本波を前記反射波から分離して生成された超音波画像である組織像を用いて前記移動量を算出し、
前記画像補正部および前記画像合成部は、前記送信周波数の分周波あるいは高調波を前記反射波から分離して生成された超音波画像である造影像を用いて、補正処理および画像合成処理を行なう、請求項２または３に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記移動量算出部は、前記第一の時相にて時系列に沿って既に生成された複数の造影像から操作者が所定の入力部を介して選択した選択造影像群に対応する組織像群である選択組織像群それぞれと、前記第二の時相の組織像との間における移動量をそれぞれ算出し、
前記画像補正部は、前記移動量算出部によって算出された前記選択組織像群ごとの移動量に基づいて、当該選択造影像群それぞれを、移動量算出処理に用いられた前記第二の時相の組織像に対応する造影像の位置と一致するように補正した補正造影像群を生成し、
前記画像合成部は、前記画像補正部によって生成された前記補正造影像群それぞれと、前記第二の時相の組織像に対応する造影像とを合成した合成画像群を生成し、
前記表示制御部は、前記画像合成部によって生成された前記合成画像群を、前記所定の表示部に動画表示するように制御する、請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記移動量算出部は、操作者が所定の入力部を介して予め設定した選択期間にて生成された前記第一の時相における組織像群である選択組織像群それぞれと、前記第二の時相の組織像との間における移動量をそれぞれ算出し、
前記画像補正部は、前記移動量算出部によって算出された前記選択組織像群ごとの移動量に基づいて、当該選択組織像群に対応する造影像群である選択造影像群それぞれを、移動量算出処理に用いられた前記第二の時相の組織像に対応する造影像の位置と一致するように補正した補正造影像群を生成し、
前記画像合成部は、前記画像補正部によって生成された前記補正造影像群それぞれと、前記第二の時相の組織像に対応する造影像とを合成した合成画像群を生成し、
前記表示制御部は、前記画像合成部によって生成された前記合成画像群を、前記所定の表示部に動画表示するように制御する、請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記移動量算出部は、前記第二の時相にて前記操作者が前記所定の入力部を介して指定した時点で生成された組織像を用いて移動量算出処理を行なう、または、前記第二の時相にて新規に組織像が生成されるごとに、当該組織像を用いて移動量算出処理を行なう、請求項５または６に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記移動量算出部は、前記第一の時相および前記第二の時相にて時系列に沿った複数の造影像および組織像が生成されたのちに、操作者が所定の入力部を介して選択した前記第一の時相における選択造影像群に対応する組織像群である選択組織像群それぞれと、前記操作者が前記所定の入力部を介して指定した前記第二の時相の造影像に対応する組織像との間における移動量をそれぞれ算出し、
前記画像補正部は、前記移動量算出部によって算出された前記選択組織像群ごとの移動量に基づいて、前記選択造影像群それぞれを、前記操作者が指定した前記第二の時相における造影像の位置と一致するように補正した補正造影像群を生成し、
前記画像合成部は、前記画像補正部によって生成された前記補正造影像群それぞれと、前記操作者が指定した前記第二の時相における造影像とを合成した合成画像群を生成し、
前記表示制御部は、前記画像合成部によって生成された前記合成画像群を、前記所定の表示部に動画表示するように制御する、請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記超音波プローブにより前記超音波を３次元で走査して３次元の組織像および３次元の造影像を時系列に沿って生成する場合であって、
前記移動量算出部は、３次元の選択組織像群それぞれと、前記第二の時相の３次元の組織像との間における移動量をそれぞれ算出し、
前記画像補正部は、前記移動量算出部によって算出された前記３次元の選択組織像群ごとの移動量に基づいて、当該３次元の選択組織像群に対応する３次元の選択造影像群それぞれを、移動量算出処理に用いられた前記第二の時相の３次元の組織像に対応する３次元の造影像の位置と一致するように補正した３次元補正造影像群を生成し、
前記画像合成部は、任意に設定された設定断面に対応する前記３次元の造影像の断面画像および前記３次元補正造影像群それぞれの断面画像を合成した合成画像群、または、前記設定断面に対応する前記３次元の造影像の断面画像と前記３次元補正造影像群それぞれとを合成した合成画像群を生成する、請求項５〜８のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記移動量算出部は、前記第二の時相にて前記操作者が前記所定の入力部を介して指定した時点で生成された３次元の組織像を用いて移動量算出処理を行なう、または、前記第二の時相にて新規に３次元の組織像が生成されるごとに、当該３次元の組織像を用いて移動量算出処理を行なう、請求項９に記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
前記画像合成部は、前記合成画像群を生成する際に、前記第一の時相における造影像と前記第二の時相における造影像との色調および／または透明度を変化させる、請求項４〜１０のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項１２】
超音波プローブから送信した超音波の基本波に対応する帯域信号と、前記超音波の分周波あるいは高調波に対応する帯域信号とを、前記超音波プローブで受信した反射波に基づく信号から分離し、前記基本波に対応する帯域信号に基づく画像と、前記分周波あるいは高調波に対応する帯域信号に基づく画像を生成する処理部と、
第一の時相における前記基本波に対応する帯域信号に基づく画像と、前記第一の時相とは異なる第二の時相における前記基本波に対応する帯域信号に基づく画像との間の移動量を算出する移動量算出部と、
前記移動量算出部によって算出された前記移動量に基づいて、前記第一の時相における前記分周波あるいは高調波に対応する画像の位置と、前記第二の時相における前記分周波および高調波の少なくとも１つに対応する画像の位置とが一致するように、前記第一の時相における前記分周波あるいは高調波に対応する帯域信号に基づく画像の位置を補正する画像補正部と、
を備える、画像処理装置。
【請求項１３】
超音波造影剤を投与した被検体に対して超音波プローブから送信した超音波の反射波に基づいて生成された時系列に沿った複数の超音波画像の中で、第一の時相における超音波画像と、前記第一の時相とは異なる第二の時相における超音波画像との間における移動量を算出する移動量算出部と、
前記移動量算出部によって算出された移動量に基づいて、前記第一の時相における超音波画像を、前記第二の時相における超音波画像の位置と一致するように補正した補正画像を生成する画像補正部と、
前記画像補正部によって生成された前記補正画像と、前記第二の時相における超音波画像とを合成して合成画像を生成する画像合成部と、
前記画像合成部によって生成された前記合成画像を、所定の表示部に表示するように制御する表示制御部と、
を備える、画像処理装置。
【請求項１４】
処理部が、超音波プローブから送信した超音波の基本波に対応する帯域信号と、前記超音波の分周波あるいは高調波に対応する帯域信号とを、前記超音波プローブで受信した反射波に基づく信号から分離し、前記基本波に対応する帯域信号に基づく画像と、前記分周波あるいは高調波に対応する帯域信号に基づく画像を生成し、
移動量算出部が、第一の時相における前記基本波に対応する帯域信号に基づく画像と、前記第一の時相とは異なる第二の時相における前記基本波に対応する帯域信号に基づく画像との間の移動量を算出し、
画像補正部が、前記移動量算出部によって算出された前記移動量に基づいて、前記第一の時相における前記分周波あるいは高調波に対応する画像の位置と、前記第二の時相における前記分周波および高調波の少なくとも１つに対応する画像の位置とが一致するように、前記第一の時相における前記分周波あるいは高調波に対応する帯域信号に基づく画像の位置を補正する、
ことを含む、画像処理方法。
【請求項１５】
移動量算出部が、超音波造影剤を投与した被検体に対して超音波プローブから送信した超音波の反射波に基づいて生成された時系列に沿った複数の超音波画像の中で、第一の時相における超音波画像と、前記第一の時相とは異なる第二の時相における超音波画像との間における移動量を算出し、
画像補正部が、前記移動量算出部によって算出された移動量に基づいて、前記第一の時相における超音波画像を、前記第二の時相における超音波画像の位置と一致するように補正した補正画像を生成し、
画像合成部が、前記画像補正部によって生成された前記補正画像と、前記第二の時相における超音波画像とを合成して合成画像を生成し、
表示制御部が、前記画像合成部によって生成された前記合成画像を、所定の表示部に表示するように制御する、
ことを含む、画像処理方法。
【請求項１６】
超音波造影剤を投与した後の第一の時相における超音波画像と、前記第一の時相より後の時相である第二の時相における超音波画像との間の移動量に基づいて、前記第一の時相における超音波画像を前記第二の時相における超音波画像の位置と一致するように補正した補正画像を生成するステップと、
前記補正画像と、前記第二の時相における超音波画像とを合成した合成画像を生成するステップと、
前記合成画像を表示するステップと、
を含む、画像処理方法。
【請求項１７】
超音波造影剤を投与した後の第一の時相における超音波画像と前記第一の時相より後の時相である第二の時相における超音波画像との間の移動量に基づいて、前記第一の時相における超音波画像を前記第二の時相における超音波画像の位置と一致するように補正した補正画像と、前記第二の時相における超音波画像とを合成した合成画像を表示する画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置、画像処理装置、画像処理方法および画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、超音波診断装置を用いた超音波検査においては、微小気泡を主成分とする超音波造影剤により血流信号を増強することで、血流を高感度に映像化した造影像を撮像する造影超音波検査が行なわれている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、肝腫瘍の「良性、悪性」の鑑別診断を目的とする腹部造影超音波検査においては、静脈内投与が可能な超音波造影剤を被検体に投与したのちに、以下で説明する２つの時相で撮像された造影像を評価することが推奨されている。
【０００４】
第一の時相は、動脈相あるいは血管早期相と呼ばれる時相である。血管早期相は、超音波造影剤注入から数十秒後までの時期に当たり、注入された超音波造影剤により動脈血流のダイナミックな観察が可能な時相である。
【０００５】
ここで、悪性肝腫瘍が主として動脈支配であることから、医師は、血管早期相における造影像を参照することで、肝腫瘍を栄養する血管の構造を確認することができる。特に、医師は、肝腫瘍に対する血流の動態を評価するために、超音波診断装置の動画表示機能を用いて、血管早期相における造影像の動画像を参照する。
【０００６】
第二の時相は、実質相または後期相と呼ばれる時相である。後期相は、超音波造影剤注入から約５分以降（約４分以降とする施設もある）の時期に当たり、肺循環により血流内の超音波造影剤が充分に減少した状態で、肝臓内に留まっている超音波造影剤の分布状態が観察可能な時相である。
【０００７】
ここで、上述したように悪性肝腫瘍が動脈支配であるのに対し、正常な肝細胞は、門脈支配であることが知られている。また、正常な肝細胞は、微細構造な血流の流路を有し、加えてクッパ細胞と呼ばれる貪食細胞を有する。これに対し、悪性肝腫瘍は、独自の組織構造を構築するために正常な肝細胞が持つ微細構造とクッパ細胞を失うとされている。
【０００８】
このため、正常な肝細胞では、貪食細胞により超音波造影剤が取り込まれているのに対し、悪性肝腫瘍では、超音波造影剤の取り込み度合が低くなる。その結果、後期相で撮像された造影像における高輝度部分は、基本的に正常な肝細胞から得られる信号となる。したがって、医師は、後期相における造影像を参照することで、肝腫瘍の形態を明瞭に観察することができる。特に、医師は、肝腫瘍の分布を確認するために、超音波造影剤の分布を静的に示す後期相の静止画像を、あるいは、３次元で超音波を走査可能な超音波プローブを用いる場合ならば、立体静止画像を参照する。
【０００９】
また、近年、肝腫瘍の鑑別だけではなく、さらに、肝腫瘍の悪性度（分化度）を診断することにより、適切な治療計画を立てることが望まれている。この場合、後期相で撮像された造影像における低輝度部分である肝腫瘍部分に対し、血管早期相で撮像された造影像における動脈の流入位置が、腫瘍内部にまで及んでいるのか、腫瘍の辺縁領域に集中しているのかを観察することで、医師は、肝腫瘍の悪性度を診断する。
【００１０】
このため、従来の超音波診断装置では、図１４に示すように、動脈相で撮像された造影像の動画像と後期相で撮像された造影像の静止画像とを並列表示し、医師は、並列表示された造影像を観察することで、肝腫瘍の鑑別および悪性度診断を行なっている。なお、図１４は、従来技術を説明するための図である。
【００１１】
しかし、従来の超音波診断装置にて表示される血管早期相および後期相における造影像は必ずしも同一断面ではなく、また、並列表示であるが故に動脈が肝腫瘍のどの位置まで侵入しているかを正確に把握することは困難であるため、医師は、肝腫瘍の鑑別および悪性度診断を精度よく行なうことができなかった。
【００１２】
そこで、精度よく肝腫瘍の鑑別および悪性度診断を行なうために、１回目に超音波造影剤を投与して後期相に達したあとに、再度２回目の超音波造影剤投与を行い、後期相の造影剤分布に新たに動脈相の造影剤分布が重畳表示された造影像を撮像する「Re-Injection法」が、近年、報告されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】（社）日本画像医療システム工業会編集  「医用画像・放射線機器ハンドブック」名古美術印刷株式会社  平成１３年、ｐ．２２１〜２２５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、上記した「Re-Injection法」では、精度よく肝腫瘍の鑑別および悪性度診断を行なうことができるものの、超音波造影剤を２回投与するため、被検体への身体的負担および医師の作業負担が増大し、さらに、検査時間が延長するため、検査効率が悪くなるという課題があった。
【００１５】
そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、高精度の肝腫瘍の鑑別および悪性度診断を効率よく行なうことが可能となる超音波診断装置、画像処理装置、画像処理方法および画像表示方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、超音波診断装置が、超音波プローブから送信した超音波の基本波に対応する帯域信号と、前記超音波の分周波あるいは高調波に対応する帯域信号とを、前記超音波プローブで受信した反射波に基づく信号から分離し、前記基本波に対応する帯域信号に基づく画像と、前記分周波あるいは高調波に対応する帯域信号に基づく画像を生成する処理部と、第一の時相における前記基本波に対応する帯域信号に基づく画像と、前記第一の時相とは異なる第二の時相における前記基本波に対応する帯域信号に基づく画像との間の移動量を算出する移動量算出部と、前記移動量算出部によって算出された前記移動量に基づいて、前記第一の時相における前記分周波あるいは高調波に対応する画像の位置と、前記第二の時相における前記分周波および高調波の少なくとも１つに対応する画像の位置とが一致するように、前記第一の時相における前記分周波あるいは高調波に対応する帯域信号に基づく画像の位置を補正する画像補正部と、を備える。
【００１７】
また、請求項２記載の本発明は、超音波診断装置が、超音波造影剤を投与した被検体に対して超音波プローブから送信した超音波の反射波に基づいて生成された時系列に沿った複数の超音波画像の中で、第一の時相における超音波画像と、前記第一の時相とは異なる第二の時相における超音波画像との間における移動量を算出する移動量算出部と、前記移動量算出部によって算出された移動量に基づいて、前記第一の時相における超音波画像を、前記第二の時相における超音波画像の位置と一致するように補正した補正画像を生成する画像補正部と、前記画像補正部によって生成された前記補正画像と、前記第二の時相における超音波画像とを合成して合成画像を生成する画像合成部と、前記画像合成部によって生成された前記合成画像を、所定の表示部に表示するように制御する表示制御部と、を備える。
【００１８】
また、請求項１２記載の本発明は、画像処理装置が、超音波プローブから送信した超音波の基本波に対応する帯域信号と、前記超音波の分周波あるいは高調波に対応する帯域信号とを、前記超音波プローブで受信した反射波に基づく信号から分離し、前記基本波に対応する帯域信号に基づく画像と、前記分周波あるいは高調波に対応する帯域信号に基づく画像を生成する処理部と、第一の時相における前記基本波に対応する帯域信号に基づく画像と、前記第一の時相とは異なる第二の時相における前記基本波に対応する帯域信号に基づく画像との間の移動量を算出する移動量算出部と、前記移動量算出部によって算出された前記移動量に基づいて、前記第一の時相における前記分周波あるいは高調波に対応する画像の位置と、前記第二の時相における前記分周波および高調波の少なくとも１つに対応する画像の位置とが一致するように、前記第一の時相における前記分周波あるいは高調波に対応する帯域信号に基づく画像の位置を補正する画像補正部と、を備える。
【００１９】
また、請求項１３記載の本発明は、画像処理装置が、超音波造影剤を投与した被検体に対して超音波プローブから送信した超音波の反射波に基づいて生成された時系列に沿った複数の超音波画像の中で、第一の時相における超音波画像と、前記第一の時相とは異なる第二の時相における超音波画像との間における移動量を算出する移動量算出部と、前記移動量算出部によって算出された移動量に基づいて、前記第一の時相における超音波画像を、前記第二の時相における超音波画像の位置と一致するように補正した補正画像を生成する画像補正部と、前記画像補正部によって生成された前記補正画像と、前記第二の時相における超音波画像とを合成して合成画像を生成する画像合成部と、前記画像合成部によって生成された前記合成画像を、所定の表示部に表示するように制御する表示制御部と、を備える。
【００２０】
また、請求項１４記載の本発明は、画像処理方法において、処理部が、超音波プローブから送信した超音波の基本波に対応する帯域信号と、前記超音波の分周波あるいは高調波に対応する帯域信号とを、前記超音波プローブで受信した反射波に基づく信号から分離し、前記基本波に対応する帯域信号に基づく画像と、前記分周波あるいは高調波に対応する帯域信号に基づく画像を生成し、移動量算出部が、第一の時相における前記基本波に対応する帯域信号に基づく画像と、前記第一の時相とは異なる第二の時相における前記基本波に対応する帯域信号に基づく画像との間の移動量を算出し、画像補正部が、前記移動量算出部によって算出された前記移動量に基づいて、前記第一の時相における前記分周波あるいは高調波に対応する画像の位置と、前記第二の時相における前記分周波および高調波の少なくとも１つに対応する画像の位置とが一致するように、前記第一の時相における前記分周波あるいは高調波に対応する帯域信号に基づく画像の位置を補正する、ことを含む。
【００２１】
また、請求項１５記載の本発明は、画像処理方法において、移動量算出部が、超音波造影剤を投与した被検体に対して超音波プローブから送信した超音波の反射波に基づいて生成された時系列に沿った複数の超音波画像の中で、第一の時相における超音波画像と、前記第一の時相とは異なる第二の時相における超音波画像との間における移動量を算出し、画像補正部が、前記移動量算出部によって算出された移動量に基づいて、前記第一の時相における超音波画像を、前記第二の時相における超音波画像の位置と一致するように補正した補正画像を生成し、画像合成部が、前記画像補正部によって生成された前記補正画像と、前記第二の時相における超音波画像とを合成して合成画像を生成し、表示制御部が、前記画像合成部によって生成された前記合成画像を、所定の表示部に表示するように制御する、ことを含む。
【００２２】
また、請求項１６記載の本発明は、画像処理方法において、超音波造影剤を投与した後の第一の時相における超音波画像と、前記第一の時相より後の時相である第二の時相における超音波画像との間の移動量に基づいて、前記第一の時相における超音波画像を前記第二の時相における超音波画像の位置と一致するように補正した補正画像を生成するステップと、前記補正画像と、前記第二の時相における超音波画像とを合成した合成画像を生成するステップと、前記合成画像を表示するステップと、を含む。
【００２３】
また、請求項１７記載の本発明は、画像表示方法において、超音波造影剤を投与した後の第一の時相における超音波画像と前記第一の時相より後の時相である第二の時相における超音波画像との間の移動量に基づいて、前記第一の時相における超音波画像を前記第二の時相における超音波画像の位置と一致するように補正した補正画像と、前記第二の時相における超音波画像とを合成した合成画像を表示する。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１、２、１２、１３、１４、１５、１６または１７記載の本発明によれば、高精度の肝腫瘍の鑑別および悪性度診断を効率よく行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、実施例１における超音波診断装置の構成を説明するための図である。
【図２】図２は、血管早期相における３次元組織像および３次元造影像を説明するための図である。
【図３Ａ】図３Ａは、画像選択用ＧＵＩ表示制御部を説明するための図（１）である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、画像選択用ＧＵＩ表示制御部を説明するための図（２）である。
【図４】図４は、移動量算出部および画像補正部を説明するための図である。
【図５Ａ】図５Ａは、動画合成部を説明するための図（１）である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、動画合成部を説明するための図（２）である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、動画合成部を説明するための図（３）である。
【図６】図６は、実施例１における超音波診断装置の画像選択処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】図７は、実施例１における超音波診断装置の動画表示処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】図８は、実施例２における超音波診断装置の構成を説明するための図である。
【図９】図９は、条件設定用ＧＵＩについて説明するための図である。
【図１０】図１０は、実施例２における超音波診断装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図１１は、第一の変形例を説明するための図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、第二の変形例を説明するための図（１）である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、第二の変形例を説明するための図（２）である。
【図１３】図１３は、第三の変形例を説明するための図である。
【図１４】図１４は、従来技術を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る超音波診断装置、画像処理装置、画像処理方法および画像表示方法の好適な実施例を詳細に説明する。なお、以下では、この発明に係る画像処理方法および画像表示方法を実行する画像処理装置が組み込まれた超音波診断装置を実施例として説明する。
【実施例１】
【００２７】
まず、図１を用いて、実施例１における超音波診断装置の構成について説明する。図１は、実施例１における超音波診断装置の構成を説明するための図である。図１に示すように、本実施例における超音波診断装置は、超音波プローブ１と、モニタ２と、入力装置３と、装置本体１０とを有する。
【００２８】
超音波プローブ１は、複数の振動子セルが集積された超音波振動子を内蔵し、この超音波振動子から発生する超音波を被検体内に超音波ビームとして送信する。また、超音波プローブ１は、超音波振動子の各振動子セルにおいて、被検体の内部組織からの反射波を受信する。
【００２９】
ここで、本実施例では、複数の超音波振動子がマトリックス（格子）状に配置された２次元超音波プローブを超音波プローブ１として用いることで、超音波ビームを２次元にて送信して被検体内を３次元で走査する場合について説明する。また、２次元超音波プローブは、超音波ビームを集束して送信して被検体内を２次元の断層面内で走査することも可能である。
【００３０】
なお、本実施例は、一列に配置された複数の超音波振動子を機械的に揺動することで、被検体内を３次元で走査するメカニカルスキャンプローブを超音波プローブ１として用いる場合であっても適用可能である。
【００３１】
モニタ２は、超音波診断装置の操作者が入力装置３を用いて各種設定要求を入力するためのＧＵＩ（Graphical  User  Interface）を表示したり、装置本体１０において生成された超音波画像を表示したりする。
【００３２】
入力装置３は、マウス、キーボード、ボタン、パネルスイッチ、タッチコマンドスクリーン、フットスイッチ、トラックボールなどを有し、超音波診断装置の操作者からの各種設定要求を受け付け、装置本体１０に対して受け付けた各種設定要求を転送する。
【００３３】
例えば、入力装置３は、操作者が押下するボタンとして、「フリーズボタン」を有する。「フリーズボタン」が押下されると、超音波の送受信が一時的に終了し、超音波診断装置は、一時停止状態となる。また、入力装置３は、本実施例に密接に関係するものとして、「画像選択ボタン」および「合成画像表示ボタン」を有するが、これについては、後に詳述する。
【００３４】
装置本体１０は、超音波プローブ１が受信した反射波に基づいて超音波画像を生成する装置であり、図１に示すように、送受信部１１と、Ｂモード処理部１２と、ドプラ処理部１３と、画像処理回路１４と、演算・制御回路１５と、画像前処理部１６と、内部記憶部１７と、メモリ１８とを有する。
【００３５】
送受信部１１は、超音波プローブ１と接続され、送受信部１１が内蔵するパルサーは、演算・制御回路１５の制御にしたがって、所定の遅延時間ごとに高電圧パルスを発生する。送受信部１１が内蔵するパルサーが発生した高電圧パルスは、超音波プローブ１ に内蔵される超音波振動子の各振動子セルに順次印加され、これにより、各振動子セルにおいて超音波が発生する。
【００３６】
また、送受信部１１は、超音波プローブ１が受信した反射波の受信信号が入力されると、プリアンプ（図示せず）によって受信信号に対してゲイン補正を行ない、ゲイン補正済み受信信号に対し、Ａ／Ｄ変換処理を行なう。そして、送受信部１１は、Ａ／Ｄ変換された受信信号を、バスを介して、一時的にメモリ１８に格納する。
【００３７】
また、送受信部１１は、演算・制御回路１５の制御にしたがって、必要とされるタイミングで、メモリ１８にて格納されているＡ／Ｄ変換された受信信号を読み出し、読み出したＡ／Ｄ変換された受信信号を、整相加算することで受信データとする。そして、送受信部１１は、演算・制御回路１５の制御にしたがって、受信データを、バスを介してＢモード処理部１２やドプラ処理部１３に送信する。
【００３８】
Ｂモード処理部１２は、受信した受信データに基づいて、信号強度が輝度の明るさで表現されるＢモード画像を構成するためのＢモード画像構成用データの生成処理を行なう。また、ドプラ処理部１３は、受信した受信データに基づいて、ドプラ効果を用いて血流などの平均速度、分散、パワーなどの移動体情報が画像化されたドプラ画像を構成するためのドプラモード画像構成用データの生成処理を行なう。
【００３９】
ここで、Ｂモード処理部１２は、周波数フィルタを有する。そして、Ｂモード処理部１２は、周波数フィルタを用いて、受信データのうち送信周波数に対応した基本波の帯域信号を分離して、被検体内の組織信号を抽出して、Ｂモードの組織画像（以下、組織像と記載する）を構成するためのＢモード組織画像構成用データを生成する。
【００４０】
また、Ｂモード処理部１２は、周波数フィルタを用いて、受信データのうち送信周波数の分周波あるいは高調波の帯域信号を分離して、超音波造影剤により増強された信号を抽出して、Ｂモードの造影画像（以下、造影像と記載する）を構成するためのＢモード造影画像構成用データを生成する。
【００４１】
そして、Ｂモード処理部１２は、生成したＢモード組織画像構成用データおよびＢモード造影画像構成用データを画像生成回路１４に送信するとともに、メモリ１８に格納する。また、ドプラ処理部１３は、生成したドプラモード画像構成用データを画像生成回路１４に送信するとともに、メモリ１８に格納する。
【００４２】
なお、Ｂモード処理部１２およびドプラ処理部１３は、２次元データおよび３次元データの両方について処理可能であり、本実施例においては、２次元超音波プローブである超音波プローブ１が受信した反射波から生成された３次元の受信データに基づいて、３次元画像構成用のデータ生成処理を行なう。
【００４３】
画像処理回路１４は、図１に示すように、画像生成部１４ａおよび動画合成部１４ｂを有する。画像生成部１４ａは、Ｂモード処理部１２またはドプラ処理部１３から受信した画像構成用のデータに対して直交座標系への変換処理（直交変換処理）やＤ／Ａ変換処理などを行なって、Ｂモード画像（組織像および造影像）やドプラ画像を生成する。
【００４４】
なお、画像生成部１４ａは、３次元画像構成用のデータを受信した場合は、３次元Ｂモード画像および３次元ドプラ画像を生成する。すなわち、画像生成部１４ａは、Ｂモード処理部１２から３次元Ｂモード組織画像構成用データおよび３次元Ｂモード造影画像構成用データを受信すると、３次元組織像および３次元造影像を生成する。また、画像生成部１４ａは、ドプラ処理部１３から３次元ドプラモード画像構成用データを受信すると、３次元ドプラ画像を生成する。
【００４５】
動画合成部１４ｂは、画像生成部１４ａが生成した画像を用いて、動画合成を行なう。具体的には、画像生成部１４ａが生成した血管早期相および後期相の造影像を用いて、動画合成を行なう。なお、動画合成部１４ｂについては、後に詳述する。
【００４６】
画像前処理部１６は、動画合成部１４ｂによる動画合成処理が行なわれる前に、画像生成部１４ａが生成した画像に対して前処理を行なう処理部であり、図１に示すように、画像選択用ＧＵＩ表示制御部１６ａと、移動量算出部１６ｂと、画像補正部１６ｃとを有する。なお、これらについては、動画合成部１４ｂとともに、後に詳述する。
【００４７】
メモリ１８は、送受信部１１から受信したデータや、Ｂモード処理部１２およびドプラ処理部１３から受信したデータや、画像処理回路１４によって生成された各種画像を記憶するメモリである。
【００４８】
内部記憶部１７は、超音波送受信、画像処理および表示処理を行なうための各種制御用条件や、診断情報（例えば、患者ＩＤ、医師の所見など）や、診断プロトコルなどの各種データを記憶する。また、内部記憶部１７は、必要に応じて、メモリ１８が記憶する画像の保管などにも使用される。
【００４９】
演算・制御回路１５は、上述した送受信部１１、Ｂモード処理部１２、ドプラ処理部１３、画像処理回路１４、画像前処理部１６など超音波診断装置の処理全体を、入力装置３から入力された各種設定要求と、内部記憶部１７が記憶する各種制御用条件に基づき制御する。
【００５０】
ここで、本実施例１における超音波診断装置は、腹部造影超音波検査を行なうために、超音波造影剤を投与した被検体に対して超音波プローブ１から送信した超音波の反射波に基づいて時系列に沿った複数の超音波画像（３次元組織像および３次元造影像）を生成する。そして、本実施例１における超音波診断装置は、血管早期相の造影像と、後期相の造影像とを重畳して表示させることで、高精度の肝腫瘍の鑑別および悪性度診断を効率よく行なうことが可能となる。
【００５１】
本実施例１における超音波診断装置が行なう重畳表示処理の具体的な一例について、図２〜５を用いて説明する。なお、図２は、血管早期相における３次元組織像および３次元造影像を説明するための図であり、図３Ａおよび図３Ｂは、画像選択用ＧＵＩ表示制御部を説明するための図であり、図４は、移動量算出部および画像補正部を説明するための図であり、図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃは、動画合成部を説明するための図である。
【００５２】
実施例１においては、まず、操作者により超音波プローブ１が被検体腹部にて固定された状態で、超音波造影剤が被検体の静脈に注入され、血管早期相（超音波造影剤注入から数十秒後までの時期）にて３次元走査（ボリュームスキャン）が行なわれる。
【００５３】
これにより、画像生成部１４ａは、Ｂモード処理部１２から３次元Ｂモード組織画像構成用データおよび３次元Ｂモード造影画像構成用データを順次受信して、図２に示すように、血管早期相における時系列に沿った３次元組織像および３次元造影像を生成してメモリ１８に格納する。ここで、図２に示すように、血管早期相の３次元造影像においては、動脈の血流動態が描出される。なお、画像生成部１４ａは、生成した３次元造影像から、所定の断面方向における断面画像（２次元造影像）も生成してメモリ１８に格納する。
【００５４】
ここで、操作者により、入力装置３の「画像選択ボタン」が押下されると、画像選択用ＧＵＩ表示制御部１６ａは、図３Ａに示すような画像選択用ＧＵＩを、モニタ２にて表示するように制御する。
【００５５】
具体的には、画像選択用ＧＵＩ表示制御部１６ａは、画像生成部１４ａが生成した血管早期相における時系列に沿った２次元造影像をメモリ１８から読み込み、これら２次元造影像を、図３Ａに示すように、縮小した状態で並列表示するように制御する。
【００５６】
ここで、操作者は、動画合成部１４ｂによる合成処理対象となる２次元造影像群を選択する。例えば、画像選択用ＧＵＩ表示制御部１６ａは、図３Ａに示すように、操作者が、２次元造影像群の始点となる画像と、２次元造影像群の終点となる画像とを入力装置３のマウスを用いて選択すると、選択された画像の枠が強調表示されるように制御する。なお、画像選択用ＧＵＩにて表示される造影像は、画像生成部１４ａが３次元造影像からボリュームレンダリング処理などのレンダリング処理によって生成したレンダリング画像であってもよい。
【００５７】
ここで、画像選択用ＧＵＩには、図３Ａに示すように、動画合成部１４ｂの合成処理において、色調を設定するための「Color Setting」領域（ＡおよびＢ）が表示されている。すなわち、「Color SettingのＡ」は、血管早期相における造影像を合成する際の色調を設定するための領域であり、「Color SettingのＢ」は、後期相における造影像を合成する際の色調（合成色）を設定するための領域である。
【００５８】
「Color SettingのＡ」または「Color SettingのＢ」の矩形部分が操作者により押下されると、画像選択用ＧＵＩ表示制御部１６ａは、図３Ｂに示すように、合成色設定用のカラーパレットを表示させる。カラーパレットを参照した操作者により、血管早期相および後期相それぞれの合成色が選択されると、画像選択用ＧＵＩ表示制御部１６ａは、図３の（Ａ）に示す「Color Setting」領域に、選択された合成色を表示させる。
【００５９】
また、画像選択用ＧＵＩ表示制御部１６ａは、カラーパレットとともに、図３Ｂに示すように、血管早期相および後期相それぞれの合成時における透明度を設定するためのスライドバーを表示させる。操作者は、スライドバーを移動させることで、血管早期相および後期相それぞれの合成時における透明度を設定する。
【００６０】
このようにして、画像選択用ＧＵＩを参照する操作者により合成処理対象となる血管早期相の２次元造影像群が設定されることで、重畳表示用範囲にある血管早期相の３次元造影像群および３次元組織像群が決定される。
【００６１】
そして、超音波診断装置が、操作者の指示により、後期相（超音波造影剤注入から約５分以降の時期）の直前からボリュームスキャンを再開すると、画像生成部１４ａは、Ｂモード処理部１２から３次元Ｂモード組織画像構成用データおよび３次元Ｂモード造影画像構成用データを順次受信して、後期相における時系列に沿った３次元組織像および３次元造影像を生成する。後期相における３次元造影像では、肝腫瘍部分が低輝度部分として描出される。
【００６２】
ここで、画像生成部１４ａは、後期相における３次元造影像から、所定の断面方向における断面画像である２次元造影像を生成する。２次元造影像は、演算・制御回路１５の制御によりモニタ２に表示される。そして、後期相の２次元造影像を参照する操作者により入力装置３の合成表示ボタンが押下されると、超音波の送受信が一時的に終了し、移動量算出部１６ｂによる処理が開始される。
【００６３】
移動量算出部１６ｂは、画像選択用ＧＵＩを参照した操作者により選択された重畳表示用範囲にある血管早期相の３次元組織像それぞれと、合成表示ボタン押下時の２次元造影像に対応する３次元組織像とを用いて移動量を算出する（図４の（１）参照）。
【００６４】
具体的には、移動量算出部１６ｂは、後期相の３次元組織像に対する血管早期相の３次元組織像それぞれの移動量を算出する。例えば、移動量算出部１６ｂは、選択された３次元組織像それぞれに対して、２値化処理、エッジ処理、または特徴量を抽出するフィルタ処理を行ない、処理済の３次元組織像間で、相互相関処理を行なうことで、後期相の３次元組織像に対する血管早期相の３次元組織像それぞれの移動量を３次元的に算出する。
【００６５】
なお、移動量算出部１６ｂの計算処理能力が低い場合は、移動量算出に際し、１走査線当たりのサンプル点数を間引くことにより演算量を減らすように設定することもできる。一方、移動量算出部１６ｂの計算処理能力が高い場合は、移動量算出に際し、逐次近似法を用いることもできる。
【００６６】
画像補正部１６ｃは、移動量算出部１６ｂが算出した移動量を用いて、重畳表示用範囲にある血管早期相の３次元組織像に対応する３次元造影像それぞれを、合成表示ボタン押下時における後期相の３次元組織像の位置と一致するように補正する（図４の（２）参照）。
【００６７】
動画合成部１４ｂは、合成表示ボタン押下時における後期相の３次元造影像と、画像補正部１６ｃによって生成された重畳表示用範囲（血管早期相）の補正済み３次元造影像それぞれとを合成する。すなわち、動画合成部１４ｂは、形態が明確となった腫瘍部分に対して、腫瘍を栄養する動脈の血流動態が時系列に沿って変化する動画用画像群を生成する。なお、動画合成部１４ｂは、画像選択用ＧＵＩを参照する操作者によって設定された表示用条件（合成色および透明度）に応じて、合成処理を行なう。
【００６８】
例えば、動画合成部１４ｂは、合成表示ボタン押下時において操作者が参照した後期相の２次元造影像の同一断面方向にて、重畳表示用範囲（血管早期相）の補正済み３次元造影像それぞれから補正済み２次元造影像を画像生成部１４ａに生成させる。そして、動画合成部１４ｂは、図５Ａに示すように、後期相の２次元造影像と、補正済み２次元造影像それぞれとを合成して動画用画像群を生成する。
【００６９】
あるいは、動画合成部１４ｂは、合成表示ボタン押下時において操作者が参照した後期相の２次元造影像の断面方向と直交する断面にて、後期相の３次元造影像と、重畳表示用範囲（血管早期相）の補正済み３次元造影像それぞれとから２次元造影像を画像生成部１４ａに生成させる。これにより、動画合成部１４ｂは、図５Ｂに示すように、図５Ａにて用いられた断面と直交する断面における動画用画像群を生成する。
【００７０】
あるいは、動画合成部１４ｂは、重畳表示用範囲（血管早期相）の補正済み３次元造影像から、操作者が指定した視点方向にボリュームレンダリング処理を行なったボリュームレンダリングを画像生成部１４ａに生成させる。さらに、動画合成部１４ｂは、合成表示ボタン押下時の３次元造影像から、操作者が指定した視点方向に直交する断面にて２次元造影像を画像生成部１４ａに生成させる。これにより、動画合成部１４ｂは、図５Ｃに示すように、腫瘍内部に動脈が入り込んでいく状態を示す動画用画像群を生成する。
【００７１】
そして、動画合成部１４ｂによって生成された動画用画像群は、演算・制御回路１５の制御により、モニタ２にて動画表示される。
【００７２】
次に、図６および図７を用いて、実施例１における超音波診断装置の処理について説明する。図６は、実施例１における超音波診断装置の画像選択処理を説明するためのフローチャートであり、図７は、実施例１における超音波診断装置の動画表示処理を説明するためのフローチャートである。
【００７３】
図６に示すように、実施例１における超音波診断装置は、被検体に超音波造影剤が注入されて、ボリュームスキャンの開始要求を操作者から入力装置３を介して受け付けると（ステップＳ６０１肯定）、画像生成部１４ａは、Ｂモード処理部１２から３次元Ｂモード組織画像構成用データおよび３次元Ｂモード造影画像構成用データを順次受信して、血管早期相における時系列に沿った３次元超音波画像（３次元組織像および３次元造影像）を生成してメモリ１８に格納する（ステップＳ６０２）。なお、本実施例では、血管早期相におけるボリュームスキャンが終了した時点で、超音波診断装置は、操作者の指示により、一旦、超音波の送受信を停止する。
【００７４】
そして、操作者により入力装置３の画像選択ボタンが押下されると（ステップＳ６０３肯定）、画像選択用ＧＵＩ表示制御部１６ａは、画像選択用ＧＵＩをモニタに表示するように制御する（ステップＳ６０４、図３参照）。
【００７５】
そののち、画像選択用ＧＵＩに表示された血管早期相の２次元造影像を参照する操作者により、重畳表示用範囲が選択され、表示用条件（合成色および透明度）が設定されると（ステップＳ６０５肯定）、超音波診断装置は、画像選択処理を終了する。
【００７６】
続いて、実施例１における超音波診断装置は、図７に示すように、後期相直前において、ボリュームスキャンの再開要求を操作者から入力装置３を介して受け付けると（ステップＳ７０１肯定）、画像生成部１４ａは、Ｂモード処理部１２から３次元Ｂモード組織画像構成用データおよび３次元Ｂモード造影画像構成用データを順次受信して、後期相における３次元超音波画像（３次元組織像および３次元造影像）を生成してメモリ１８に格納する（ステップＳ７０２）。なお、モニタ２は、画像生成部１４ａが後期相における３次元造影像から生成した２次元造影像を表示している。また、ボリュームスキャンの再開時には、血管早期相におけるボリュームスキャン実行時と同位置に超音波プローブ１が配置される。
【００７７】
そして、操作者により入力装置３の合成表示ボタンが押下されると（ステップＳ７０３肯定）、移動量算出部１６ｂは、合成表示ボタン押下時の２次元造影像に対応する３次元組織像と、画像選択用ＧＵＩを参照した操作者により選択された重畳表示用範囲にある血管早期相の３次元組織像それぞれとの移動量を算出する（ステップＳ７０４）。
【００７８】
そののち画像補正部１６ｃは、移動量算出部１６ｂが算出した移動量を用いて、重畳表示用範囲にある血管早期相の３次元組織像に対応する３次元造影像それぞれを、合成表示ボタン押下時における後期相の３次元組織像の位置と一致するように補正する（ステップＳ７０５）。
【００７９】
さらに、動画合成部１４ｂは、合成表示ボタン押下時における後期相の３次元造影像に、画像補正部１６ｃによって生成された重畳表示用範囲（血管早期相）の補正済み３次元造影像それぞれを表示用条件により合成し、演算・制御回路１５は、動画合成部１４ｂによって生成された動画用画像群をモニタ２にて動画表示するように制御して（ステップＳ７０６）、処理を終了する。
【００８０】
上述してきたように、実施例１では、画像生成部１４ａは、Ｂモード処理部１２から３次元Ｂモード組織画像構成用データおよび３次元Ｂモード造影画像構成用データを順次受信して、血管早期相における時系列に沿った３次元超音波画像（３次元組織像および３次元造影像）を生成する。そして、操作者により入力装置３の画像選択ボタンが押下されると、画像選択用ＧＵＩ表示制御部１６ａは、画像選択用ＧＵＩをモニタに表示するように制御する。画像選択用ＧＵＩに表示された血管早期相の２次元造影像を参照する操作者は、重畳表示用範囲を選択し、さらに、表示用条件（合成色および透明度）を設定する。
【００８１】
そして、画像生成部１４ａは、Ｂモード処理部１２から３次元Ｂモード組織画像構成用データおよび３次元Ｂモード造影画像構成用データを順次受信して、後期相における３次元超音波画像（３次元組織像および３次元造影像）を生成する。操作者により入力装置３の合成表示ボタンが押下されると、移動量算出部１６ｂは、合成表示ボタン押下時の２次元造影像に対応する３次元組織像と、画像選択用ＧＵＩを参照した操作者により選択された重畳表示用範囲にある血管早期相の３次元組織像それぞれとの移動量を算出する。そして、画像補正部１６ｃは、移動量算出部１６ｂが算出した移動量を用いて、重畳表示用範囲にある血管早期相の３次元組織像に対応する３次元造影像それぞれを補正する。
【００８２】
そして、動画合成部１４ｂは、合成表示ボタン押下時における後期相の３次元造影像に、画像補正部１６ｃによって生成された重畳表示用範囲（血管早期相）の補正済み３次元造影像それぞれを表示用条件により合成し、演算・制御回路１５は、動画合成部１４ｂによって生成された動画用画像群をモニタ２にて動画表示するように制御する。
【００８３】
したがって、実施例１では、形態が明確となった腫瘍部分に対して、腫瘍を栄養する動脈の血流動態が時系列に沿って変化する動画が表示されるので、医師は、腫瘍の形状、栄養血管の腫瘍に対する分布を同時に視認することができ、高精度の肝腫瘍の鑑別および悪性度診断を効率よく行なうことが可能になる。
【００８４】
また、実施例１では、設定された表示用条件により動画用画像群が生成されるので、動画像における腫瘍および栄養血管の視認性を向上することができ、より高精度の肝腫瘍の鑑別および悪性度診断を行なうことが可能になる。
【００８５】
なお、後期相を断面画像にて参照するために、操作者が２次元超音波プローブにより超音波ビームを集束して２次元走査を行なっている場合、本実施例における超音波診断装置は、合成表示ボタンが押下されたのちに、超音波の送受信条件を自動的に変更して、ボリュームスキャンを１回実行して３次元超音波画像を生成して移動量算出部１６ｂ、画像補正部１６ｃおよび動画合成部１４ｂによる処理を行なうことが可能である。
【実施例２】
【００８６】
上述した実施例１では、動画表示される血管早期相の造影像を超音波造影剤の注入後に選択する場合について説明した。実施例２では、動画表示される血管早期相の造影像を超音波造影剤の注入前に設定した条件により選択する場合について、図８および図９を用いて説明する。なお、図８は、実施例２における超音波診断装置の構成を説明するための図であり、図９は、条件設定用ＧＵＩについて説明するための図である。
【００８７】
図８に示すように、実施例２における超音波診断装置は、実施例１における超音波診断装置と比較して、画像選択用ＧＵＩ表示制御部１６ａの代わりに条件選択用ＧＵＩ表示制御部１６ｄおよび条件判定部１６ｅを有する点が異なる。以下、これらを中心に説明する。
【００８８】
条件選択用ＧＵＩ表示制御部１６ｄは、超音波造影剤の注入前に、操作者が入力装置３の条件選択用ボタンを押下すると、条件選択用ＧＵＩをモニタ２にて表示するように制御する。
【００８９】
条件選択用ＧＵＩには、図９に示すように、血管早期相における重畳表示用範囲を選択する条件を入力するための「重畳画像選択条件」の入力領域が表示されている。例えば、重畳表示用範囲を超音波造影剤注入後の「１０秒から２０秒」にて生成された超音波画像としたい場合、操作者は、「重畳画像選択条件」の入力領域に「１０」および「２０」を入力する。
【００９０】
また、実施例２においては、実施例１において用いられた「合成表示ボタン」ではなく、従来の超音波診断装置に設置されている「フリーズボタン」により、後期相における超音波画像が選択される。すなわち、実施例２においては、「フリーズボタン」が押下された時点で表示されている超音波画像が、移動量算出および動画合成の対象データとされる。
【００９１】
このため、条件選択用ＧＵＩには、図９に示すように、「フリーズボタン」が押下された時点が後期相であるか否かを判定する条件を入力するための「後期相判定条件」の入力領域が表示されている。例えば、後期相を超音波造影剤注入後の「３００秒から３６０秒」と設定したい場合、操作者は、「後期相判定条件」の入力領域に「３００」および「３６０」を入力する。
【００９２】
なお、条件選択用ＧＵＩには、図９に示すように、実施例１において説明した画像選択用ＧＵＩと同様に、色調を設定するための「Color Setting」領域（ＡおよびＢ）が表示されており、「Color SettingのＡ」または「Color SettingのＢ」の矩形部分が操作者により押下されると、合成色設定用のカラーパレットが透明度を設定するスライドバーとともに表示される。
【００９３】
条件判定部１６ｅは、超音波造影剤注入と同時に入力された操作者の指示により、超音波造影剤注入時からの経過時間を測定する。そして、条件判定部１６ｅは、「重畳画像選択条件」にて設定された時間帯で収集されたボリュームデータから生成された３次元組織像および３次元造影像を、移動量算出部１６ｂ、画像補正部１６ｃおよび動画合成部１４ｂによる処理対象となる「重畳表示用範囲の３次元超音波画像」として判定する。
【００９４】
また、条件判定部１６ｅは、「フリーズボタン」が押下された時点が「後期相判定条件」にて設定された時間帯であるか否かを判定する。条件判定部１６ｅは、「フリーズボタン」が押下された時点が「後期相判定条件」にて設定された時間帯である場合、移動量算出部１６ｂに対して、移動量算出処理を実行するように要求する。これにより、モニタ２おいて、血管早期相および後期相の合成動画像が表示される。
【００９５】
一方、条件判定部１６ｅは、「フリーズボタン」が押下された時点が「後期相判定条件」にて設定された時間帯でない場合、移動量算出部１６ｂに対して、移動量算出処理を実行しないように要求する。なお、この場合、条件判定部１６ｅの指示により、モニタ２にて、現時点が「後期相判定条件」にて設定された時間帯でないことを操作者に報知するメッセージを表示してもよい。
【００９６】
次に、図１０を用いて、実施例２における超音波診断装置の処理について説明する。図１０は、実施例２における超音波診断装置の処理を説明するためのフローチャートである。なお、以下では、ボリュームスキャンが中断されることなく、血管早期相と後期相との間にある門脈相においても超音波画像が生成される場合について説明する。
【００９７】
図１０に示すように、実施例２における超音波診断装置は、超音波造影剤の注入前に、条件選択用ボタンが押下されたことにより、条件選択用ＧＵＩの表示要求を受け付けると（ステップＳ１００１肯定）、条件選択用ＧＵＩ表示制御部１６ｄは、条件選択用ＧＵＩをモニタ２にて表示するように制御する（ステップＳ１００２）。
【００９８】
そして、条件選択用ＧＵＩを介して、操作者から重畳画像選択条件、後期相判定条件および表示用条件を受け付けると（ステップＳ１００３肯定）、超音波診断装置は、超音波造影剤が被検体に注入されて、ボリュームスキャンの開始要求を操作者から入力装置３を介して受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１００４）。
【００９９】
ボリュームスキャンの開始要求を受け付けない場合（ステップＳ１００４否定）、超音波診断装置は、待機状態となる。
【０１００】
一方、ボリュームスキャンの開始要求を受け付けた場合（ステップＳ１００４肯定）、条件判定部１６ｅは、超音波造影剤注入時からの経過時間の測定を開始する（ステップＳ１００５）。
【０１０１】
そして、画像生成部１４ａは、Ｂモード処理部１２から３次元Ｂモード組織画像構成用データおよび３次元Ｂモード造影画像構成用データを受信して、３次元超音波画像（３次元組織像および３次元造影像）を生成する（ステップＳ１００６）。
【０１０２】
ここで、条件判定部１６ｅは、経過時間が、重畳画像選択条件で設定された時間帯であるか否かを判定する（ステップＳ１００７）。
【０１０３】
重畳画像選択条件で設定された時間帯でない場合（ステップＳ１００７否定）、条件判定部１６ｅは、生成された３次元超音波画像を、非重畳用のデータとしてメモリ１８に格納する（ステップＳ１００９）。
【０１０４】
一方、重畳画像選択条件で設定された時間帯である場合（ステップＳ１００７肯定）、条件判定部１６ｅは、生成された３次元超音波画像を、重畳用のデータとしてメモリ１８に格納する（ステップＳ１００８）。
【０１０５】
ステップＳ１００８およびステップＳ１００９ののち、演算・制御回路１５は、フリーズボタンが押下されたか否かを判定する（ステップＳ１０１０）。
【０１０６】
フリーズボタンが押下されていない場合（ステップＳ１０１０否定）、ステップＳ１００６に戻り、画像生成部１４ａは、Ｂモード処理部１２から新規の３次元Ｂモード組織画像構成用データおよび３次元Ｂモード造影画像構成用データを受信して、３次元超音波画像（３次元組織像および３次元造影像）を生成する。
【０１０７】
フリーズボタンが押下された場合（ステップＳ１０１０肯定）、条件判定部１６ｅは、フリーズボタンが押下された時点が、後期相判定条件で設定された時間帯であるか否かを判定する（ステップＳ１０１１）。
【０１０８】
ここで、フリーズボタンが押下された時点が後期相判定条件で設定された時間帯でない場合（ステップＳ１０１１否定）、ステップＳ１００６に戻り、画像生成部１４ａは、Ｂモード処理部１２から新規の３次元Ｂモード組織画像構成用データおよび３次元Ｂモード造影画像構成用データを受信して、３次元超音波画像（３次元組織像および３次元造影像）を生成する。
【０１０９】
一方、フリーズボタンが押下された時点が後期相判定条件で設定された時間帯である場合（ステップＳ１０１１肯定）、移動量算出部１６ｂは、フリーズボタン押下時の３次元組織像と、重畳表示用範囲にある血管早期相の３次元組織像それぞれとの移動量を算出する（ステップＳ１０１２）。すなわち、後期相判定条件で設定された時間帯にてフリーズボタンが押下されるまでは、演算・制御回路１５の制御に基づいて、画像生成部１４ａによって３次元造影画像から生成された２次元造影像がモニタ２にて表示されている。
【０１１０】
そして、画像補正部１６ｃは、移動量算出部１６ｂが算出した移動量を用いて、重畳表示用範囲にある血管早期相の３次元組織像に対応する３次元造影像それぞれを、フリーズボタン押下時における後期相の３次元組織像の位置と一致するように補正する（ステップＳ１０１３）。
【０１１１】
そののち、動画合成部１４ｂは、合成表示ボタン押下時における後期相の３次元造影像に、画像補正部１６ｃによって生成された重畳表示用範囲（血管早期相）の補正済み３次元造影像それぞれを表示用条件により合成し、演算・制御回路１５は、動画合成部１４ｂによって生成された動画用画像群をモニタ２にて動画表示するように制御して（ステップＳ１０１４）、処理を終了する。
【０１１２】
上述してきたように、実施例２では、重畳画像選択条件および後期相判定条件を予め設定しておけば、フリーズボタンを押下するだけで、腫瘍部分に対して、腫瘍を栄養する動脈の血流動態が時系列に沿って変化する動画が表示されるので、医師は、高精度の肝腫瘍の鑑別および悪性度診断を簡便に行なうことが可能になる。
【０１１３】
なお、上記した実施例１および２では、腹部造影超音波検査実施中に、血管早期相と後期相との合成動画を表示する場合について説明した。しかし、上記した実施例１および２は、腹部造影超音波検査実施後に、血管早期相と後期相との合成動画を表示する場合であってもよい。これについて、図１１を用いて説明する。なお、図１１は、第一の変形例を説明するための図である。
【０１１４】
第一の変形例における超音波診断装置は、腹部造影超音波検査中にて生成した３次元組織像および３次元造影像すべてをメモリ１８または内部記憶部１７に保存する。そして、操作者の指示に基づいて、画像生成部１４ａは、例えば、保存された３次元造影像から２次元造影像を生成し、モニタ２は、２次元造影像を表示する。
【０１１５】
そして、操作者は、図１１に示すように、保存後の画像を選択し、移動量算出部１６ｂ、画像補正部１６ｃおよび動画合成部１４ｂは、選択された保存後の画像を用いてそれぞれの処理を実行することで、血管早期相と後期相との合成動画が表示される。
【０１１６】
また、上記した実施例１および２では、画像処理により３次元超音波画像間の移動量を算出する場合について説明した。しかし、上記した実施例１および２は、超音波プローブ１に取り付けた各種位置センサにより、３次元超音波画像間の移動量を算出する場合であってもよい。これについて、図１２Ａおよび図１２Ｂを用いて説明する。なお、図１２Ａおよび図１２Ｂは、第二の変形例を説明するための図である。
【０１１７】
第二の変形例における超音波診断装置においては、例えば、図１２Ａに示すように、超音波プローブ１に磁気センサ４が取り付けられ、さらに、被検体が横たわる寝台に磁気信号を発生する磁場発生コイル５が取り付けられる。そして、磁気センサ４は、磁場発生コイル５が発生した磁気信号を検出して、磁場発生コイル５に対する座標位置を算出することで、超音波プローブ１の移動量を算出する。そして、画像補正部１６ｃは、磁気センサ４が算出した移動量を用いて、３次元造影像の補正処理を実行する。
【０１１８】
あるいは、第二の変形例における超音波診断装置においては、例えば、図１２Ｂに示すように、超音波プローブ１がアームと接続される。そして、アームには、位置・角度センサ６が取り付けられる。位置・角度センサ６は、超音波プローブ１の寝台に対する位置と、超音波プローブ１の寝台に対する角度を検出する。そして、画像補正部１６ｃは、磁気センサ４が算出した位置および角度の移動量を用いて、３次元造影像の補正処理を実行する。
【０１１９】
また、上記した実施例１および２では、操作者が指定した時点で生成された後期相の３次元組織像を用いて重畳表示用範囲の３次元組織像それぞれの移動量算出処理が行なわれる場合について説明した。しかし、上記した実施例１および２は、後期相にて新規に３次元組織像が生成されるごとに、当該３次元組織像を用いて重畳表示用範囲の３次元組織像それぞれの移動量算出処理が行なわれる場合であってもよい。これについて、図１３を用いて説明する。なお、図１３は、第三の変形例を説明するための図である。
【０１２０】
第三の変形例における超音波診断装置においては、後期相の３次元組織像および３次元造影像が新規に生成されるごとに、リアルタイムで移動量算出処理、補正処理、画像合成処理および表示制御処理が行なわれる。例えば、移動量算出部１６ｂは、後期相となった時点以降に３次元組織像および３次元造影像が新規に生成されるごとに、新規に生成された後期相の３次元組織像と、重畳表示用範囲の３次元組織像それぞれとの移動量を算出する。そして、画像補正部１６ｃは、重畳表示用範囲にある血管早期相の３次元組織像に対応する３次元造影像それぞれを、移動量算出処理に用いられた後期相の３次元組織像とともに生成された３次元造影像の位置と一致するように補正する。そして、動画合成部１４ｂは、後期相の新規３次元造影像に、重畳表示用範囲の補正済み３次元造影像それぞれを合成する。そして、演算・制御回路１５は、後期相の新規３次元造影像ごとに生成された動画用画像群をモニタ２にて動画表示するように制御する。これにより、モニタ２は、図１３に示すように、後期相造影像１の動画用画像群、後期相造影像２の動画用画像群などを、リアルタイムで表示する。
【０１２１】
また、上記した実施例１および２では、移動量算出部１６ｂ、画像補正部１６ｃおよび動画合成部１４ｂの処理対象が、ボリュームスキャンによって生成されたデータ全体である場合について説明した。しかし、上記した実施例１および２は、移動量算出部１６ｂ、画像補正部１６ｃおよび動画合成部１４ｂの処理対象が、ボリュームスキャンによって生成されたデータのうち、操作者が設定した関心領域のみである場合であってもよい。
【０１２２】
また、上記した実施例１および２では、血管早期相における超音波画像が時系列に沿って複数選択される場合について説明した。しかし、上記した実施例１および２は、血管早期相における超音波画像が一つのみ選択される場合であってもよい。この場合、表示される合成画像は、静止画像となるが、適切な時点での血管早期相の造影像を選択することで、高精度の肝腫瘍の鑑別および悪性度診断を効率よく行なうことが可能になる。
【０１２３】
また、上記した実施例１および２では、後期相の３次元造影像から生成された断面画像が画像合成の対象となる場合について説明した。しかし、上記した実施例１および２は、後期相の３次元造影像から生成されたレンダリング画像が画像合成の対象となる場合であってもよい。
【０１２４】
また、上記した実施例１および２では、ボリュームスキャンによって生成された３次元超音波画像を用いる場合について説明した。しかし、上記した実施例１および２は、適切な観察断面方向を探索することにより、２次元スキャンによって生成された２次元超音波画像を用いる場合であってもよい。
【０１２５】
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
以上のように、本発明に係る超音波診断装置、画像処理装置、画像処理方法および画像表示方法は、超音波造影剤を投与した被検体に対して超音波プローブから送信した超音波の反射波に基づいて時系列に沿った複数の超音波画像を生成する場合に有用であり、特に、高精度の肝腫瘍の鑑別および悪性度診断を効率よく行なうことに適する。
【符号の説明】
【０１２７】
１  超音波プローブ
２  モニタ
３  入力装置
１０  装置本体
１１  送受信部
１２  Ｂモード処理部
１３  ドプラ処理部
１４  画像処理回路
１４ａ  画像生成部
１４ｂ  動画合成部
１５  演算・制御回路
１６  画像前処理部
１６ａ  画像選択用ＧＵＩ表示制御部
１６ｂ  移動量算出部
１６ｃ  画像補正部
１７  内部記憶部
１８  メモリ
【図１】
0005606143.tif 000002
【図２】
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【図３Ａ】
0005606143.tif 000004
【図３Ｂ】
0005606143.tif 000005
【図４】
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【図５Ａ】
0005606143.tif 000007
【図５Ｂ】
0005606143.tif 000008
【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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