(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波システムであって、
一群の超音波信号からなる超音波ビームを対象体に送信して前記対象体から反射される超音波ビームを受信して受信信号を形成して、前記超音波ビームの送受信を複数回行って複数の受信信号を形成するように動作する送受信部と、
前記複数の受信信号を用いて複数の第１の超音波映像を形成し、前記複数の第１の超音波映像それぞれで観測しようとする関心客体の中心を基準に放射方向に複数の放射スキャンラインを設定し、前記複数の放射スキャンラインを用いて前記複数の第１の超音波映像それぞれに該当する第２の超音波映像を形成するように動作する映像処理部と、
前記複数の第２の超音波映像を用いて弾性映像を形成するように動作する弾性映像形成部と
を備えることを特徴とする超音波システム。
【請求項２】
前記関心客体は、血管を含むことを特徴とする請求項１に記載の超音波システム。
【請求項３】
前記映像処理部は、
前記複数の受信信号それぞれに該当する第１の超音波映像を形成するように動作する第１の超音波映像形成部と、
前記複数の第１の超音波映像それぞれに対して前記関心客体の境界を検出するように動作する境界検出部と、
前記検出された関心客体の境界を用いて前記関心客体の中心を設定するように動作する中心設定部と、
前記関心客体の中心を基準に放射方向に前記複数の放射スキャンラインを設定するように動作する放射スキャンライン設定部と、
前記中心を基準に前記複数の放射スキャンラインを互いに平行に再構成して前記複数の第１の超音波映像それぞれに該当する第２の超音波映像を形成するように動作する第２の超音波映像形成部と
を備えることを特徴とする請求項２に記載の超音波システム。
【請求項４】
前記弾性映像形成部は、自己相関関数を用いて前記第２の超音波映像形成部で形成されたｎ（ｎは、１以上の整数）番目の第２の超音波映像と（ｎ＋１）番目の第２の超音波映像の弾性係数を求め、前記弾性係数を用いて前記弾性映像を形成するように動作することを特徴とする請求項３に記載の超音波システム。
【請求項５】
ＥＣＧ（ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｍ）信号を提供するように動作するＥＣＧ信号提供部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の超音波システム。
【請求項６】
前記送受信部は、前記ＥＣＧ信号によって前記超音波ビームを送受信して前記受信信号を形成するように動作することを特徴とする請求項５に記載の超音波システム。
【請求項７】
超音波システムであって、
一群の超音波信号からなる超音波ビームを複数のスキャンラインそれぞれに沿って対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波ビームを受信して第１の受信信号を形成し、超音波ビームをステアリング角度にステアリングされた前期複数のスキャンラインそれぞれに沿って前記対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波ビームを受信して第２の受信信号を形成し、前記超音波ビームの送受信を交互に複数回行うように動作する送受信部と、
前記複数の第１の受信信号及び前記複数の第２の受信信号それぞれに該当する第１の超音波映像及び第２の超音波映像、前記複数の第１の超音波映像及び前記複数の第２の超音波映像それぞれを用いて観測しようとする関心客体の中心を基準に設定された複数の放射スキャンラインを再構成した複数の第１の再構成映像及び複数の第２の再構成映像、及び前記複数の第１の再構成映像及び前記複数の第２の再構成映像を用いて複数の第１の補間映像及び複数の第２の補間映像を形成するように動作する映像処理部と、
前記複数の第１の再構成映像、前記複数の第１の補間映像、前記複数の第２の再構成映像及び前記複数の第２の補間映像を用いて合成映像を形成するように動作する合成映像形成部と、
前記合成映像を用いて弾性映像を形成するように動作する弾性映像形成部と
を備えることを特徴とする超音波システム。
【請求項８】
前記関心客体は、血管を含むことを特徴とする請求項７に記載の超音波システム。
【請求項９】
前記送受信部は、リニアプローブを備えることを特徴とする請求項７に記載の超音波システム。
【請求項１０】
前記映像処理部は、
前記第１の超音波映像、前記第１の再構成映像及び前記第１の補間映像を形成するように動作する第１の映像処理部と、
前記第２の超音波映像、前記第２の再構成映像及び前記第２の補間映像を形成するように動作する第２の映像処理部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の超音波システム。
【請求項１１】
前記第１の映像処理部は、
前記複数の第１の受信信号を用いて前記複数の第１の受信信号それぞれに該当する第１の超音波映像を形成するように動作する第１の超音波映像形成部と、
前記複数の第１の超音波映像それぞれに対して前記関心客体の境界を検出するように動作する第１の境界検出部と、
前記複数の第１の超音波映像に対して前記境界を用いて前記関心客体の中心を設定するように動作する中心設定部と、
前記第１の超音波映像それぞれに対して前記中心を基準に放射方向に前記複数の放射スキャンラインを設定するように動作する第１の放射スキャンライン設定部と、
前記中心を基準に前記複数の放射スキャンラインを互いに平行に再構成して前記複数の第１の超音波映像それぞれに該当する前記第１の再構成映像を形成するように動作する第１の再構成映像形成部と、
補間法を用いて前記複数の第１の再構成映像間の前記第１の補間映像を形成するように動作する第１の補間映像形成部と
を備えることを特徴とする請求項１０に記載の超音波システム。
【請求項１２】
前記第１の再構成映像形成部は、前記複数の放射スキャンラインで前記ステアリング角度にステアリングされたスキャンラインに該当しない放射スキャンラインを用いて前記第１の再構成映像を形成するように動作することを特徴とする請求項１１に記載の超音波システム。
【請求項１３】
前記第２の映像処理部は、
前記複数の第２の受信信号を用いて前記複数の第２の受信信号それぞれに該当する第２の超音波映像を形成するように動作する第２の超音波映像形成部と、
前記複数の第２の超音波映像それぞれに対して前記関心客体の境界を検出するように動作する第２の境界検出部と、
前記複数の第２の超音波映像それぞれに対して前記関心客体の境界を用いて前記関心客体の中心を設定するように動作する第２の中心設定部と、
前記複数の第２の超音波映像それぞれに対して前記関心客体の中心を基準に放射方向に前記複数の放射スキャンラインを設定するように動作する第２の放射スキャンライン設定部と、
前記中心を基準に前記複数の放射スキャンラインを互いに平行に再構成して前記複数の第２の超音波映像それぞれに該当する前記第２の再構成映像を形成するように動作する第２の再構成映像形成部と、
補間法を用いて前記複数の第２の再構成映像間の第２の補間映像を形成するように動作する第２の補間映像形成部と
を備えることを特徴とする請求項１２に記載の超音波システム。
【請求項１４】
前記第２の再構成映像形成部は、前記複数の放射スキャンラインで前記ステアリング角度にステアリングされたスキャンラインに該当する放射スキャンラインを用いて前記第２の再構成映像を形成するように動作することを特徴とする請求項１３に記載の超音波システム。
【請求項１５】
前記合成映像形成部は、
前記第１の補間映像形成部で形成されたｉ（ｉは１以上の整数）番目の第１の補間映像と前記第２の再構成映像形成部で形成されたｉ番目の第２の再構成映像を合成して第１の合成映像を形成するように動作する第１の合成映像形成部と、
前記第１の再構成映像形成部で形成された（ｉ＋１）番目の第１の再構成映像と前記第２の補間映像形成部で形成されたｉ番目の第２の補間映像を合成して第２の合成映像を形成するように動作する第２の合成映像形成部と
を備えることを特徴とする請求項１４に記載の超音波システム。
【請求項１６】
前記弾性映像形成部は、自己相関関数を用いて前記第１の合成形成部で形成されたｊ（ｊは、１以上の整数）番目の第１の合成映像と前記第２の合成映像形成部で形成されたｊ番目の第２の合成映像間の弾性係数を求め、前記弾性係数を用いて前記弾性映像を形成するように動作することを特徴とする請求項１５に記載の超音波システム。
【請求項１７】
前記関心客体の中心を用いて前記複数のスキャンラインそれぞれが前記関心客体の中心で交差する前記ステアリング角度を算出し、（２ｎ−１）（ｎは、１以上の整数）番目の第１の超音波映像を得るための超音波ビームが送受信される前記複数のスキャンラインそれぞれをステアリングせず、２ｎ番目の第２の超音波映像を得るための超音波ビームが送受信される前記複数のスキャンラインそれぞれを前記ステアリング角度にステアリングするように動作する制御部と
をさらに備えることを特徴とする請求項７〜１６のうちいずれか一項に記載の超音波システム。
【請求項１８】
超音波システムであって、
対象体の心臓拍動周期ごとにＥＣＧ（ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｍ）信号を提供するように動作するＥＣＧ信号提供部と、
（２ｎ−１）（ｎは、１以上の整数）番目の心臓拍動周期の間に一群の超音波信号からなる超音波ビームを複数のスキャンラインそれぞれに沿って対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波ビームを受信して第１の受信信号を形成し、２ｎ番目の心臓拍動周期の間に超音波ビームをステアリング角度にステアリングされた前記複数のスキャンラインそれぞれに沿って前記対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波ビームを受信して第２の受信信号を形成するように動作する送受信部と、
複数の第１の受信信号及び複数の第２の受信信号それぞれに該当する複数の第１の超音波映像及び複数の第２の超音波映像、前記複数の第１の超音波映像及び前記複数の第２の超音波映像それぞれを用いて観測しようとする関心客体の中心を基準に設定された複数の放射スキャンラインを再構成した複数の第１の再構成映像及び複数の第２の再構成映像、及び前記複数の第１の再構成映像及び前記複数の第２の再構成映像を用いて複数の第１の補間映像及び複数の第２の補間映像を形成するように動作する映像処理部と、
前記複数の第１の再構成映像、前記複数の第１の補間映像、前記複数の第２の再構成映像及び前記複数の第２の補間映像を用いて合成映像を形成するように動作する合成映像形成部と、
前記合成映像を用いて弾性映像を形成するように動作する弾性映像形成部と
を備えることを特徴とする超音波システム。
【請求項１９】
前記関心客体は、血管を含むことを特徴とする請求項１８に記載の超音波システム。
【請求項２０】
前記ＥＣＧ信号は、心臓の左心室の収縮開始前に提供される第１の信号及び前記左心室の弛緩開始前に提供される第２の信号を備えることを特徴とする請求項１８に記載の超音波システム。
【請求項２１】
前記送受信部は、
前記（２ｎ−１）番目の心臓拍動周期の間に前記第１の信号及び前記第２の信号それぞれによって前記超音波ビームを前記複数のスキャンラインそれぞれに沿って送受信して前記第１の受信信号を形成し、前記２ｎ番目の心臓拍動周期の間に前記第１の信号及び前記第２の信号それぞれによって前記超音波ビームを前記ステアリングされた複数のスキャンラインそれぞれに沿って送受信して前記第２の受信信号を形成するように動作することを特徴とする請求項２０に記載の超音波システム。
【請求項２２】
前記映像処理部は、
前記第１の超音波映像、前記第１の再構成映像及び前記第１の補間映像を形成するように動作する第１の映像処理部と、
前記第２の超音波映像、前記第２の再構成映像及び前記第２の補間映像を形成するように動作する第２の映像処理部と
を備えることを特徴とする請求項２１に記載の超音波システム。
【請求項２３】
前記第１の映像処理部は、
前記（２ｎ−１）番目の心臓拍動周期の間に前記第１の信号及び前記第２の信号それぞれによる第１の受信信号を用い、前記複数の第１の受信信号それぞれに該当する第１の超音波映像を形成するように動作する第１の超音波映像形成部と、
前記複数の第１の超音波映像それぞれに対して前記関心客体の境界を検出するように動作する第１の境界検出部と、
前記複数の第１の超音波映像それぞれに対して前記関心客体の境界を用いて前記関心客体の中心を設定するように動作する中心設定部と、
前記複数の第１の超音波映像それぞれに対して前記中心を基準に放射方向に前記複数の放射スキャンラインを設定するように動作する第１の放射スキャンライン設定部と、
前記中心を基準に前記複数の放射スキャンラインを互いに平行に再構成し、前記複数の第１の超音波映像それぞれに該当する前記第１の再構成映像を形成するように動作する第１の再構成映像形成部と
を備えることを特徴とする請求項２２に記載の超音波システム。
【請求項２４】
前記第１の再構成映像形成部は、前記複数の放射スキャンラインで前記ステアリング角度にステアリングされたスキャンラインに該当しない放射スキャンラインを用いて前記第１の再構成映像を形成するように動作することを特徴とする請求項２３に記載の超音波システム。
【請求項２５】
前記第２の映像処理部は、
前記２ｎ番目の心臓拍動周期の間に前記第１の信号及び前記第２の信号それぞれによる第２の受信信号を用い、前記複数の第２の受信信号それぞれに該当する第２の超音波映像を形成するように動作する第２の超音波映像形成部と、
前記複数の第２の超音波映像それぞれに対して前記関心客体の境界を検出するように動作する第２の境界検出部と、
前記複数の第２の超音波映像それぞれに対して前記関心客体の境界を用いて前記関心客体の中心を設定するように動作する第２の中心設定部と、
前記複数の第２の超音波映像それぞれに対して前記関心客体の中心を基準に放射方向に前記複数の放射スキャンラインを設定するように動作する第２の放射スキャンライン設定部と、
前記関心客体の中心を基準に前記複数の放射スキャンラインを互いに平行に再構成して前記複数の第２の超音波映像に該当する前記第２の再構成映像を形成するように動作する第２の再構成映像形成部と
を備えることを特徴とする請求項２３に記載の超音波システム。
【請求項２６】
前記第２の再構成映像形成部は、前記複数の放射スキャンラインで前記ステアリング角度にステアリングされたスキャンラインに該当する放射スキャンラインを用いて前記第２の再構成映像を形成するように動作することを特徴とする請求項２５に記載の超音波システム。
【請求項２７】
前記合成映像形成部は、前記第１の信号によって形成された第１の再構成映像及び第２の再構成映像を合成して第１の合成映像を形成し、前記第２の信号によって形成された第１の再構成映像及び第２の再構成映像を合成して第２の合成映像を形成するように動作することを特徴とする請求項２５に記載の超音波システム。
【請求項２８】
前記弾性映像形成部は、自己相関関数を用いて前記第１の合成映像と前記第２の合成映像間の弾性係数を求め、前記弾性係数を用いて弾性映像を形成するように動作することを特徴とする請求項２７に記載の超音波システム。
【請求項２９】
前記関心客体の中心を用いて前記複数のスキャンラインそれぞれが前記関心客体の中心で交差する前記ステアリング角度を算出し、前記ＥＣＧ信号を用いて前記（２ｎ−１）番目の心臓拍動周期の間に前記複数のスキャンラインをステアリングせず、前記２ｎ番目の心臓拍動周期の間に前記複数のスキャンラインを前記ステアリング角度にステアリングするように動作する制御部とをさらに備えることを特徴とする請求項１８〜２８のうちいずれか一項に記載の超音波システム。
【請求項３０】
超音波システムであって、
一群の超音波信号からなる超音波ビームを複数のスキャンラインそれぞれに沿って対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波ビームを受信して受信信号を形成し、前記超音波ビームの送受信を複数回行って複数の受信信号を形成し、前記複数のスキャンラインが前記対象体で観測しようとする関心客体の中心で交差するように前記対象体に向かって凹状形態を有する複数の変換素子を備える送受信部と、
複数の受信信号を用いて複数の第１の超音波映像を形成し、前記複数の第１の超音波映像それぞれに対して前記関心客体の中心を基準に放射方向に前記複数のスキャンラインに該当する複数の放射スキャンラインを設定し、前記複数の放射スキャンラインを用いて前記複数の第１の超音波映像それぞれに該当する第２の超音波映像を形成するように動作する映像処理部と、
複数の第２の超音波映像を用いて弾性映像を形成するように動作する弾性映像形成部と
を備えることを特徴とする超音波システム。
【請求項３１】
前記関心客体は、血管を含むことを特徴とする請求項３０に記載の超音波システム。
【請求項３２】
前記映像処理部は、
前記複数の受信信号それぞれに該当する第１の超音波映像を形成するように動作する第１の超音波映像形成部と、
前記複数の第１の超音波映像それぞれに対して前記関心客体の境界を検出するように動作する境界検出部と、
前記複数の第１の超音波映像それぞれに対して前記複数のスキャンラインが交差する交差点を前記関心客体の中心に設定するように動作する中心設定部と、
前記関心客体の中心を基準に放射方向に前記複数の放射スキャンラインを設定するように動作する放射スキャンライン設定部と、
前記関心客体の中心を基準に前記複数の放射スキャンラインを互いに平行に再構成して前記複数の第１の超音波映像それぞれに該当する第２の超音波映像を形成するように動作する第２の超音波映像形成部と
を備えることを特徴とする請求項３０に記載の超音波システム。
【請求項３３】
前記弾性映像形成部は、
前記第２の超音波映像形成部で形成されたｎ（ｎは、１以上の整数）番目の第２の超音波映像と（ｎ＋１）番目の第２の超音波映像の弾性係数を求め、前記弾性係数を用いて弾性映像を形成するように動作することを特徴とする請求項３２に記載の超音波システム。
【請求項３４】
ＥＣＧ（ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｍ）信号を提供するように動作するＥＣＧ信号提供部をさらに備えることを特徴とする請求項３０〜３３のうちいずれか一項に記載の超音波システム。
【請求項３５】
前記送受信部は、前記ＥＣＧ信号によって前記超音波ビームを送受信して前記受信信号を形成するように動作することを特徴とする請求項３４に記載の超音波システム。
【請求項３６】
送受信部、映像処理部及び弾性映像形成部を備える超音波システムの弾性映像形成方法であって、
ａ）前記送受信部で、一群の超音波信号からなる超音波ビームを対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波ビームを受信して受信信号を形成し、前記超音波ビームの送受信を複数回行って複数の受信信号を形成する段階と、
ｂ）前記映像処理部で、前記複数の受信信号を用いて前記複数の受信信号それぞれに該当する第１の超音波映像を形成する段階と、
ｃ）前記映像処理部で、前記複数の第１の超音波映像それぞれに対して観測しようとする関心客体の中心を基準に放射方向に複数の放射スキャンラインを設定する段階と、
ｄ）前記映像処理部で、前記複数の放射スキャンラインを用いて前記複数の第１の超音波映像それぞれに該当する第２の超音波映像を形成する段階と、
ｅ）前記弾性映像形成部で、前記複数の第２の超音波映像を用いて弾性映像を形成する段階と
を備えることを特徴とする弾性映像形成方法。
【請求項３７】
前記関心客体は、血管を含むことを特徴とする請求項３６に記載の弾性映像形成方法。
【請求項３８】
前記段階ｃ）は、
前記複数の第１の超音波映像それぞれに対して前記関心客体の境界を検出する段階と、
前記検出された関心客体の境界を用いて前記関心客体の中心を設定する段階と、
前記関心客体の中心を基準に放射方向に前記複数の放射スキャンラインを設定する段階と
を備えることを特徴とする請求項３７に記載の弾性映像形成方法。
【請求項３９】
前記段階ｄ）は、前記関心客体の中心を基準に前記複数の放射スキャンラインを互いに平行に再構成して前記複数の第１の超音波映像それぞれに該当する第２の超音波映像を形成する段階を備えることを特徴とする請求項３８に記載の弾性映像形成方法。
【請求項４０】
前記段階ｅ）は、
自己相関関数を用いて前記段階ｄ）で形成されたｎ（ｎは、１以上の整数）番目の第２の超音波映像と（ｎ＋１）番目の第２の超音波映像の弾性係数を求める段階と、
前記弾性係数を用いて前記弾性映像を形成する段階と
を備えることを特徴とする請求項３９に記載の弾性映像形成方法。
【請求項４１】
前記段階ａ）以前にＥＣＧ信号の提供を受ける段階をさらに備えることを特徴とする請求項３６に記載の弾性映像形成方法。
【請求項４２】
前記段階ａ）は、前記ＥＣＧ信号によって前記超音波ビームを送受信して前記受信信号を形成する段階を備えることを特徴とする請求項４１に記載の弾性映像形成方法。
【請求項４３】
送受信部、映像処理部、合成映像形成部、弾性映像形成部及び制御部を備える超音波システムの弾性映像形成方法であって、
ａ）前記送受信部で、一群の超音波信号からなる超音波ビームを複数のスキャンラインそれぞれに沿って対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波ビームを受信して第１の受信信号を形成する段階と、
ｂ）前記映像処理部で、前記第１の受信信号を用いて第１の超音波映像を形成し、前記第１の超音波映像それぞれに対して観測しようとする関心客体の中心を設定して中心情報を形成する段階と、
ｃ）前記制御部で、前記中心情報を用いて前記複数のスキャンラインのステアリングを制御する段階と、
ｄ）前記送受信部で、超音波ビームを前記ステアリングされた前記複数のスキャンラインそれぞれに沿って前記対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波ビームを受信して第２の受信信号を形成する段階と、
ｅ）前記映像処理部で、前記第２の受信信号を用いて第２の超音波映像を形成する段階と、
ｆ）前記段階ａ）〜前記段階ｅ）を複数回行う段階と、
ｇ）前記映像処理部で、複数の第１の超音波映像及び複数の第２の超音波映像それぞれを用いて前記関心客体の中心を基準に設定された複数の放射スキャンラインを再構成した第１の再構成映像及び第２の再構成映像と、前記第１の再構成映像及び前記第２の再構成映像を用いて第１の補間映像及び第２の補間映像を形成する段階と、
ｈ）前記合成映像形成部で、前記第１の再構成映像、前記第１の補間映像、前記第２の再構成映像及び前記第２の補間映像を用いて合成映像を形成する段階と、
ｉ）前記弾性映像形成部で、前記合成映像を用いて弾性映像を形成する段階と
を備えることを特徴とする弾性映像形成方法。
【請求項４４】
前記関心客体は、血管を含むことを特徴とする請求項４３に記載の弾性映像形成方法。
【請求項４５】
前記ｂ）は、
前記第１の超音波映像に対して前記関心客体の境界を検出する段階と、
前記境界を用いて前記関心客体の中心を設定する段階と
を備えることを特徴とする請求項４３に記載の弾性映像形成方法。
【請求項４６】
前記段階ｃ）は、
前記関心客体の中心を用いて前記複数のスキャンラインが前記関心客体の中心で交差する前記ステアリング角度を算出する段階と、
前記複数のスキャンラインを前記ステアリング角度にステアリングする段階と
を備えることを特徴とする請求項４５に記載の弾性映像形成方法。
【請求項４７】
前記段階ｅ）は、
前記第２の超音波映像に対して前記関心客体の境界を検出する段階と、
前記第２の超音波映像に対して前記関心客体の中心を用いて前記関心客体の中心を設定する段階と
を備えることを特徴とする請求項４６に記載の弾性映像形成方法。
【請求項４８】
前記段階ｇ）は、
ｇ１）前記複数の第１の超音波映像それぞれに対して前記中心を基準に放射方向に前記複数の放射スキャンラインを設定する段階と、
ｇ２）前記関心客体の中心を基準に前記複数の放射スキャンラインを互いに平行に再構成して前記複数の第１の超音波映像それぞれに該当する前記第１の再構成映像を形成する段階と、
ｇ３）補間法を用いて前記複数の第１の再構成映像間の第１の補間映像を形成する段階と、
ｇ４）前記複数の第２の超音波映像それぞれに対して前記関心客体の中心を基準に放射方向に前記複数の放射スキャンラインを設定する段階と、
ｇ５）前記中心を基準に前記複数の放射スキャンラインを互いに平行に再構成して前記複数の第２の超音波映像それぞれに該当する前記第２の再構成映像を形成する段階と、
ｇ６）補間法を用いて前記複数の第２の再構成映像間の第２の補間映像を形成する段階と
を備えることを特徴とする請求項４７に記載の弾性映像形成方法。
【請求項４９】
前記段階ｇ２）は、
前記複数の放射スキャンラインで前記ステアリング角度にステアリングされたスキャンラインに該当しない放射スキャンラインを用いて前記第１の再構成映像を形成する段階
を備えることを特徴とする請求項４８に記載の弾性映像形成方法。
【請求項５０】
前記段階ｇ５）は、前記複数の放射スキャンラインで前記ステアリング角度にステアリングされたスキャンラインに該当する放射スキャンラインを用いて前記第２の再構成映像を形成する段階を備えることを特徴とする請求項４９に記載の弾性映像形成方法。
【請求項５１】
前記段階ｈ）は、
前記段階ｇ３）で形成されたｉ（ｉは、１以上の整数）番目の第１の補間映像と前記段階ｇ４）で形成されたｉ番目の第２の再構成映像を合成して第１の合成映像を形成する段階と、
前記段階ｇ２）で形成された（ｉ＋１）番目の第１の再構成映像と前記段階ｇ５）で形成されたｉ番目の第２の補間映像を合成して第２の合成映像を形成する段階と
を備えることを特徴とする請求項５０に記載の弾性映像形成方法。
【請求項５２】
ＥＣＧ信号提供部、送受信部、映像処理部、合成映像形成部、弾性映像形成部及び制御部を備える超音波システムの弾性映像形成方法であって、
ａ）前記ＥＣＧ信号提供部で、対象体の心臓拍動周期ごとにＥＣＧ信号を提供する段階と、
ｂ）前記送受信部で、（２ｎ−１）番目の心臓拍動周期の間に一群の超音波信号からなる超音波ビームを複数のスキャンラインそれぞれに沿って前記対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波ビームを受信して第１の受信信号を形成する段階と、
ｃ）前記映像処理部で、前記第１の受信信号を用いて第１の超音波映像を形成し、前記第１の超音波映像で観測しようとする関心客体の中心を設定して中心情報を形成する段階と、
ｄ）前記制御部で、前記中心情報を用いて２ｎ番目の心臓拍動周期の間に前記複数のスキャンラインのステアリングを制御する段階と、
ｅ）前記送受信部で、前記２ｎ番目の心臓拍動周期の間に超音波ビームを前記ステアリングされた前記複数のスキャンラインそれぞれに沿って前記対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波ビームを受信して第２の受信信号を形成する段階と、
ｆ）前記映像処理部で、前記第２の受信信号を用いて第２の超音波映像を形成する段階と、
ｇ）前記段階ａ）〜前記段階ｆ）を複数回行う段階と、
ｈ）前記映像処理部で、前記複数の第１の超音波映像及び前記複数の第２の超音波映像それぞれを用いて前記関心客体の中心を基準に設定された複数の放射スキャンラインを再構成した第１の再構成映像及び第２の再構成映像を形成する段階と、
ｉ）前記合成映像形成部で、前記第１の再構成映像及び前記第２の再構成映像を合成して合成映像を形成する段階と、
ｊ）前記弾性映像形成部で、前記合成映像を用いて弾性映像を形成する段階と
を備えることを特徴とする弾性映像形成方法。
【請求項５３】
前記関心客体は、血管を含むことを特徴とする請求項５２に記載の弾性映像形成方法。
【請求項５４】
前記段階ａ）は、心臓の左心室の収縮開始前に提供される第１の信号及び前記左心室の弛緩開始前に提供される第２の信号を含むＥＣＧ信号を提供する段階を備えることを特徴とする請求項５２に記載の弾性映像形成方法。
【請求項５５】
前記段階ｂ）は、前記（２ｎ−１番目）の心臓拍動周期の間に前記第１の信号及び前記第２の信号それぞれによって前記超音波ビームを前記各スキャンラインに沿って送受信して前記第１の受信信号を形成する段階を備えることを特徴とする請求項５４に記載の弾性映像形成方法。
【請求項５６】
前記段階ｃ）は、
前記第１の超音波映像で前記関心客体の境界を検出する段階と、
前記境界を用いて前記関心客体の中心を設定する段階と
を備えることを特徴とする請求項５５に記載の弾性映像形成方法。
【請求項５７】
前記段階ｄ）は、
前記関心客体の中心を用いて前記複数のスキャンラインが前記関心客体の中心で交差する前記ステアリング角度を算出する段階と、
前記２番目の心臓拍動周期の間に前記複数のスキャンラインを前記ステアリング角度にステアリングする段階と
を備えることを特徴とする請求項５６に記載の弾性映像形成方法。
【請求項５８】
前記段階ｅ）は、前記２ｎ番目の心臓拍動周期の間に前記第１の信号及び前記第２の信号それぞれによって前記超音波ビームを前記ステアリングされた前記複数のスキャンラインそれぞれに沿って送受信して前記第２の受信信号を形成する段階を備えることを特徴とする請求項５７に記載の弾性映像形成方法。
【請求項５９】
前記段階ｆ）は、
前記第２の超音波映像で前記関心客体の境界を検出する段階と、
前記第２の超音波映像に対して前記関心客体の中心を用いて前記関心客体の中心を設定する段階と
を備えることを特徴とする請求項５８に記載の弾性映像形成方法。
【請求項６０】
前記段階ｈ）は、
ｈ１）前記複数の第１の超音波映像それぞれに対して前記関心客体の中心を基準に放射方向に前記複数の放射スキャンラインを設定する段階と、
ｈ２）前記関心客体の中心を基準に前記複数の放射スキャンラインを互いに平行に再構成して前記複数の第１の超音波映像それぞれに該当する前記第１の再構成映像を形成する段階と、
ｈ３）前記複数の第２の超音波映像それぞれに対して前記関心客体の中心を基準に放射方向に前記複数の放射スキャンラインを設定する段階と、
ｈ４）前記関心客体の中心を基準に前記複数の放射スキャンラインを互いに平行に再構成して前記複数の第２の超音波映像それぞれに該当する前記第２の再構成映像を形成する段階と
を備えることを特徴とする請求項５９に記載の弾性映像形成方法。
【請求項６１】
前記段階ｈ２）は、前記複数の放射スキャンラインで前記ステアリング角度にステアリングされたスキャンラインに該当しない放射スキャンラインを用いて前記第１の再構成映像を形成する段階を備えることを特徴とする請求項６０に記載の弾性映像形成方法。
【請求項６２】
前記段階ｈ４）は、前記複数の放射スキャンラインで前記ステアリング角度にステアリングされたスキャンラインに該当する放射スキャンラインを用いて前記第２の再構成映像を形成する段階を備えることを特徴とする請求項６０に記載の弾性映像形成方法。
【請求項６３】
前記段階ｉ）は、
前記第１の信号によって形成された第１の再構成映像及び第２の再構成映像を合成して第１の合成映像を形成する段階と、
前記第２の信号によって形成された第１の再構成映像及び第２の再構成映像を合成して第２の合成映像を形成する段階と
を備えることを特徴とする請求項６０に記載の弾性映像形成方法。
【請求項６４】
前記段階ｊ）は、
自己相関関数を用いて前記第１の合成映像と前記第２の合成映像との間の弾性係数を求める段階と、
前記弾性係数を用いて弾性映像を形成する段階と
を備えることを特徴とする請求項６３に記載の弾性映像形成方法。
【請求項６５】
複数のスキャンラインが対象体で観測しようとする関心客体の中心で交差するように前記対象体に向かって凹状形態を有する複数の変換素子を備える送受信部、映像処理部及び弾性映像形成部を備える超音波システムの弾性映像形成方法であって、
ａ）前記送受信部で、一群の超音波信号からなる超音波ビームを複数のスキャンラインそれぞれに沿って対象体に送信して前記対象体から反射される超音波ビームを受信して受信信号を形成し、前記超音波ビームの送受信を複数回行って複数の受信信号を形成する段階と、
ｂ）前記映像処理部で、前記複数の受信信号を用いて前記複数の受信信号それぞれに該当する第１の超音波映像を形成する段階と、
ｃ）前記映像処理部で、前記複数の第１の超音波映像それぞれに対して前記関心客体の中心を基準に放射方向に前記複数のスキャンラインに該当する複数の放射スキャンラインを設定する段階と、
ｄ）前記複数の放射スキャンラインを用いて前記複数の第１の超音波映像それぞれに該当する第２の超音波映像を形成する段階と、
ｅ）前記弾性映像形成部で、前記複数の第２の超音波映像を用いて弾性映像を形成する段階と
を備えることを特徴とする弾性映像形成方法。
【請求項６６】
前記関心客体は、血管を含むことを特徴とする請求項６５に記載の弾性映像形成方法。
【請求項６７】
前記段階ｃ）は、
前記複数の第１の超音波映像に対して前記関心客体の境界を検出する段階と、
前記複数の第１の超音波映像に対して前記複数のスキャンラインが交差する交差点を前記関心客体の中心に設定する段階と、
前記関心客体の中心を基準に放射方向に前記複数の放射スキャンラインを設定する段階と
を備えることを特徴とする請求項６５に記載の弾性映像形成方法。
【請求項６８】
前記段階ｄ）は、前記関心客体の中心を基準に前記複数の放射スキャンラインを互いに平行に再構成して前記複数の第１の超音波映像それぞれに該当する前記第２の超音波映像を形成する段階を備えることを特徴とする請求項６７に記載の弾性映像形成方法。
【請求項６９】
前記段階ｅ）は、
自己相関関数を用いて前記段階ｄ）で形成されたｎ（ｎは、１以上の整数）番目の第２の超音波映像と（ｎ＋１）番目の第２の超音波映像の弾性係数を求める段階と、
前記弾性係数を用いて弾性映像を形成する段階と
を備えることを特徴とする請求項６８に記載の弾性映像形成方法。
【請求項７０】
ＥＣＧ（ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｍ）信号の提供を受ける段階をさらに備えることを特徴とする請求項６５〜６９のうちいずれか一項に記載の弾性映像形成方法。
【請求項７１】
前記段階ａ）は、前記ＥＣＧ信号によって前記超音波ビームを送受信して前記受信信号を形成する段階を備えることを特徴とする請求項７０に記載の弾性映像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波システム及び方法に係り、特に、弾性映像を形成するうえで好適な超音波システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波システムは、無侵襲及び非破壊特性を有しており、対象体内部の情報を得るための医療分野で広く用いられている。超音波システムは、対象体を直接切開して観察する外科手術の必要なく、対象体内部の高解像度の映像を医師に提供することができるので、医療分野で非常に重要なものとして用いられている。
【０００３】
一般に、超音波システムは複数の変換素子を含むプローブを対象体の表面に接触させた状態で超音波信号を対象体に送信し、対象体から反射される超音波信号（以下、反射信号という）を受信する。超音波システムはプローブを介して受信された反射信号に基づいて対象体の超音波映像を形成し、形成された超音波映像をディスプレイ部を介してディスプレイする。超音波映像は、組織間の音響インピーダンス差に依存する反射係数を用いるＢモード（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  ｍｏｄｅ）で主に表現される。しかし、腫瘍や癌組織のように周辺の組織と反射係数の差が大きくない組織はＢモード超音波映像で観察され難い。
【０００４】
一方、対象体で観測しようとする客体（以下、関心客体という）、特に血管内の脂質（ｌｉｐｉｄ）または病変などを診断するために、超音波システムは血管内に挿入されたプローブを介して超音波信号を放射（ｒａｄｉａｌ）方向に送受信し、受信された反射信号に基づいて血管の超音波映像を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−６８０９４号公報
【特許文献２】特開２００８−２３７９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような血管内の超音波（ｉｎｔｅｒａｖａｓｃｕｌａｒ  ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ，ＩＶＵＳ）方式は、血管内にプローブを挿入して超音波信号を送受信するため、プローブを対象体に接触した状態で超音波信号を送受信する方式より超音波映像の解像度を高めることができるが、血管が損傷するおそれがある。
【０００７】
本発明は、プローブを観測しようとする関心客体内に挿入せず、関心客体の弾性映像を形成する超音波システム及び方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するために、本発明による超音波システムは、一群の超音波信号からなる超音波ビームを対象体に送信して前記対象体から反射される超音波ビームを受信して受信信号を形成して、前記超音波ビームの送受信を複数回行って複数の受信信号を形成するように動作する送受信部と、前記複数の受信信号を用いて複数の第１の超音波映像を形成し、前記複数の第１の超音波映像それぞれで観測しようとする関心客体の中心を基準に放射方向に複数の放射スキャンラインを設定し、前記複数の放射スキャンラインを用いて前記複数の第１の超音波映像それぞれに該当する第２の超音波映像を形成するように動作する映像処理部と、前記複数の第２の超音波映像を用いて弾性映像を形成するように動作する弾性映像形成部とを備える。
【０００９】
また、本発明による超音波システムは、一群の超音波信号からなる超音波ビームを複数のスキャンラインそれぞれに沿って対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波ビームを受信して第１の受信信号を形成し、超音波ビームをステアリング角度にステアリングされた前期複数のスキャンラインそれぞれに沿って前記対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波ビームを受信して第２の受信信号を形成し、前記超音波ビームの送受信を交互に複数回行うように動作する送受信部と、前記複数の第１の受信信号及び前記複数の第２の受信信号それぞれに該当する第１の超音波映像及び第２の超音波映像、前記複数の第１の超音波映像及び前記複数の第２の超音波映像それぞれを用いて観測しようとする関心客体の中心を基準に設定された複数の放射スキャンラインを再構成した複数の第１の再構成映像及び複数の第２の再構成映像、及び前記複数の第１の再構成映像及び前記複数の第２の再構成映像を用いて複数の第１の補間映像及び複数の第２の補間映像を形成するように動作する映像処理部と、前記複数の第１の再構成映像、前記複数の第１の補間映像、前記複数の第２の再構成映像及び前記複数の第２の補間映像を用いて合成映像を形成するように動作する合成映像形成部と、前記合成映像を用いて弾性映像を形成するように動作する弾性映像形成部とを備える。
【００１０】
また、本発明による超音波システムは、対象体の心臓拍動周期ごとにＥＣＧ（ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｍ）信号を提供するように動作するＥＣＧ信号提供部と、（２ｎ−１）（ｎは、１以上の整数）番目の心臓拍動周期の間に一群の超音波信号からなる超音波ビームを複数のスキャンラインそれぞれに沿って対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波ビームを受信して第１の受信信号を形成し、２ｎ番目の心臓拍動周期の間に超音波ビームをステアリング角度にステアリングされた前記複数のスキャンラインそれぞれに沿って前記対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波ビームを受信して第２の受信信号を形成するように動作する送受信部と、複数の第１の受信信号及び複数の第２の受信信号それぞれに該当する複数の第１の超音波映像及び複数の第２の超音波映像、前記複数の第１の超音波映像及び前記複数の第２の超音波映像それぞれを用いて観測しようとする関心客体の中心を基準に設定された複数の放射スキャンラインを再構成した複数の第１の再構成映像及び複数の第２の再構成映像、及び前記複数の第１の再構成映像及び前記複数の第２の再構成映像を用いて複数の第１の補間映像及び複数の第２の補間映像を形成するように動作する映像処理部と、前記複数の第１の再構成映像、前記複数の第１の補間映像、前記複数の第２の再構成映像及び前記複数の第２の補間映像を用いて合成映像を形成するように動作する合成映像形成部と、前記合成映像を用いて弾性映像を形成するように動作する弾性映像形成部とを備える。
【００１１】
また、本発明による超音波システムは、 一群の超音波信号からなる超音波ビームを複数のスキャンラインそれぞれに沿って対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波ビームを受信して受信信号を形成し、前記超音波ビームの送受信を複数回行って複数の受信信号を形成し、前記複数のスキャンラインが前記対象体で観測しようとする関心客体の中心で交差するように前記対象体に向かって凹状形態を有する複数の変換素子を備える送受信部と、複数の受信信号を用いて複数の第１の超音波映像を形成し、前記複数の第１の超音波映像それぞれに対して前記関心客体の中心を基準に放射方向に前記複数のスキャンラインに該当する複数の放射スキャンラインを設定し、前記複数の放射スキャンラインを用いて前記複数の第１の超音波映像それぞれに該当する第２の超音波映像を形成するように動作する映像処理部と、複数の第２の超音波映像を用いて弾性映像を形成するように動作する弾性映像形成部とを備える。
【００１２】
また、本発明による、送受信部、映像処理部及び弾性映像形成部を備える超音波システムの弾性映像形成方法は、ａ）前記送受信部で、一群の超音波信号からなる超音波ビームを対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波ビームを受信して受信信号を形成し、前記超音波ビームの送受信を複数回行って複数の受信信号を形成する段階と、ｂ）前記映像処理部で、前記複数の受信信号を用いて前記複数の受信信号それぞれに該当する第１の超音波映像を形成する段階と、ｃ）前記映像処理部で、前記複数の第１の超音波映像それぞれに対して観測しようとする関心客体の中心を基準に放射方向に複数の放射スキャンラインを設定する段階と、ｄ）前記映像処理部で、前記複数の放射スキャンラインを用いて前記複数の第１の超音波映像それぞれに該当する第２の超音波映像を形成する段階と、ｅ）前記弾性映像形成部で、前記複数の第２の超音波映像を用いて弾性映像を形成する段階とを備える。
【００１３】
また、本発明による、送受信部、映像処理部、合成映像形成部、弾性映像形成部及び制御部を備える超音波システムの弾性映像形成方法は、ａ）前記送受信部で、一群の超音波信号からなる超音波ビームを複数のスキャンラインそれぞれに沿って対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波ビームを受信して第１の受信信号を形成する段階と、ｂ）前記映像処理部で、前記第１の受信信号を用いて第１の超音波映像を形成し、前記第１の超音波映像それぞれに対して観測しようとする関心客体の中心を設定して中心情報を形成する段階と、ｃ）前記制御部で、前記中心情報を用いて前記複数のスキャンラインのステアリングを制御する段階と、ｄ）前記送受信部で、超音波ビームを前記ステアリングされた前記複数のスキャンラインそれぞれに沿って前記対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波ビームを受信して第２の受信信号を形成する段階と、ｅ）前記映像処理部で、前記第２の受信信号を用いて第２の超音波映像を形成する段階と、ｆ）前記段階ａ）〜前記段階ｅ）を複数回行う段階と、ｇ）前記映像処理部で、複数の第１の超音波映像及び複数の第２の超音波映像それぞれを用いて前記関心客体の中心を基準に設定された複数の放射スキャンラインを再構成した第１の再構成映像及び第２の再構成映像と、前記第１の再構成映像及び前記第２の再構成映像を用いて第１の補間映像及び第２の補間映像を形成する段階と、ｈ）前記合成映像形成部で、前記第１の再構成映像、前記第１の補間映像、前記第２の再構成映像及び前記第２の補間映像を用いて合成映像を形成する段階と、ｉ）前記弾性映像形成部で、前記合成映像を用いて弾性映像を形成する段階とを備える。
【００１４】
また、本発明による、ＥＣＧ信号提供部、送受信部、映像処理部、合成映像形成部、弾性映像形成部及び制御部を備える超音波システムの弾性映像形成方法は、ａ）前記ＥＣＧ信号提供部で、対象体の心臓拍動周期ごとにＥＣＧ信号を提供する段階と、ｂ）前記送受信部で、（２ｎ−１）番目の心臓拍動周期の間に一群の超音波信号からなる超音波ビームを複数のスキャンラインそれぞれに沿って前記対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波ビームを受信して第１の受信信号を形成する段階と、ｃ）前記映像処理部で、前記第１の受信信号を用いて第１の超音波映像を形成し、前記第１の超音波映像で観測しようとする関心客体の中心を設定して中心情報を形成する段階と、ｄ）前記制御部で、前記中心情報を用いて２ｎ番目の心臓拍動周期の間に前記複数のスキャンラインのステアリングを制御する段階と、ｅ）前記送受信部で、前記２ｎ番目の心臓拍動周期の間に超音波ビームを前記ステアリングされた前記複数のスキャンラインそれぞれに沿って前記対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波ビームを受信して第２の受信信号を形成する段階と、ｆ）前記映像処理部で、前記第２の受信信号を用いて第２の超音波映像を形成する段階と、ｇ）前記段階ａ）〜前記段階ｆ）を複数回行う段階と、ｈ）前記映像処理部で、前記複数の第１の超音波映像及び前記複数の第２の超音波映像それぞれを用いて前記関心客体の中心を基準に設定された複数の放射スキャンラインを再構成した第１の再構成映像及び第２の再構成映像を形成する段階と、ｉ）前記合成映像形成部で、前記第１の再構成映像及び前記第２の再構成映像を合成して合成映像を形成する段階と、ｊ）前記弾性映像形成部で、前記合成映像を用いて弾性映像を形成する段階とを備える。
【００１５】
また、本発明による、 複数のスキャンラインが対象体で観測しようとする関心客体の中心で交差するように前記対象体に向かって凹状形態を有する複数の変換素子を備える送受信部、映像処理部及び弾性映像形成部を備える超音波システムの弾性映像形成方法は、ａ）前記送受信部で、一群の超音波信号からなる超音波ビームを複数のスキャンラインそれぞれに沿って対象体に送信して前記対象体から反射される超音波ビームを受信して受信信号を形成し、前記超音波ビームの送受信を複数回行って複数の受信信号を形成する段階と、ｂ）前記映像処理部で、前記複数の受信信号を用いて前記複数の受信信号それぞれに該当する第１の超音波映像を形成する段階と、ｃ）前記映像処理部で、前記複数の第１の超音波映像それぞれに対して前記関心客体の中心を基準に放射方向に前記複数のスキャンラインに該当する複数の放射スキャンラインを設定する段階と、ｄ）前記複数の放射スキャンラインを用いて前記複数の第１の超音波映像それぞれに該当する第２の超音波映像を形成する段階と、ｅ）前記弾性映像形成部で、前記複数の第２の超音波映像を用いて弾性映像を形成する段階とを備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、プローブを観測しようとする関心客体内に挿入しなくても関心客体の弾性映像を形成して脂質または病変を観測することができる。また、本発明によれば、心臓の最大収縮及び弛緩時に提供されるＥＣＧ（ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｍ）信号によって形成される複数の超音波映像を用い、より正確な弾性映像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態による超音波システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態による映像処理部の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態による第１の超音波映像を示す例示図である。
【図４】本発明の第１実施形態による第１の超音波映像、血管中心、放射スキャンラインを示す例示図である。
【図５】本発明の第１実施形態による第２の超音波映像を示す例示図である。
【図６】本発明の第２実施形態による超音波システムの構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２実施形態による第１の映像処理部の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２実施形態による第２の映像処理部の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２実施形態によるステアリングされていないスキャンラインを示す例示図である。
【図１０】本発明の第２実施形態によるステアリング角度にステアリングされたスキャンラインを示す例示図である。
【図１１】本発明の第２実施形態によって形成される第１の超音波映像を示す例示図である。
【図１２】本発明の第２実施形態によって第１の超音波映像に設定される関心客体の中心及び関心客体の中心を基準に放射方向に設定された複数の放射スキャンラインを示す例示図である。
【図１３】本発明の第２実施形態によって関心客体の中心を基準に複数の放射スキャンラインを互いに平行に再構成して形成される第１の再構成映像を示す例示図である。
【図１４】本発明の第２実施形態によって関心客体の中心を基準に複数の放射スキャンラインを互いに平行に再構成して形成される第２の再構成映像を示す例示図である。
【図１５】本発明の第２実施形態によって補間法を用いて第１の再構成映像間に形成される第１の補間映像を示す例示図である。
【図１６】本発明の第２実施形態によって補間法を用いて第２の再構成映像間に形成される第２の補間映像を示す例示図である。
【図１７】本発明の第２実施形態によって第１の再構成映像、第１の補間映像、第２の再構成映像及び第２の補間映像を用いて形成される第１及び第２の合成映像を示す例示図である。
【図１８】本発明の第２実施形態によって第１の合成映像及び第２の合成映像を用いて形成される弾性映像を示す例示図である。
【図１９】本発明の第３実施形態による超音波システムの構成を示すブロック図である。
【図２０】本発明の第３実施形態による第１の映像処理部の構成を示すブロック図である。
【図２１】本発明の第３実施形態による第２の映像処理部の構成を示すブロック図である。
【図２２】本発明の第３実施形態によって第１の再構成映像及び第２の再構成映像を用いて形成される合成映像と、合成映像を用いて形成される弾性映像を示す例示図である。
【図２３】本発明の第４実施形態による超音波システムの構成を示すブロック図である。
【図２４】本発明の第４実施形態による変換素子、スキャンライン、血管及び脂質を示す例示図である。
【図２５】本発明の第４実施形態による映像処理部の構成を示すブロック図である。
【図２６】本発明の第４実施形態による第１の超音波映像を示す例示図である。
【図２７】本発明の第４実施形態によって第１の超音波映像に設定された関心客体の中心及び中心を基準に放射方向に設定された放射スキャンラインを示す例示図である。
【図２８】本発明の第４実施形態による第２の超音波映像を示す例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
実施形態１．
図１は、本発明の第１実施形態による超音波システム１００の構成を示すブロック図である。一方、超音波システム１００はＥＣＧ（ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｍ）信号を提供するように動作するＥＣＧ信号提供部（図示せず）及びユーザのインストラクションの入力を受けるように動作するユーザ入力部（図示せず）をさらに備えることができる。ユーザ入力部はコントロールパネル、キーボード、マウスなどを備える。
【００１９】
制御部１１０は、一群の超音波信号からなる超音波ビームの送受信を制御する。一方、制御部１１０はＥＣＧ信号によって超音波ビームが送受信されるように制御することもできる。一例として、制御部１１０は左心室の最大収縮時にＥＣＧ信号提供部からのＥＣＧ信号によって超音波ビームが送受信され、左心室の最大弛緩時にＥＣＧ信号提供部からのＥＣＧ信号によって超音波ビームが送受信されるように制御することもできる。制御部１１０は、関心客体の超音波映像及び弾性映像の形成とディスプレイを制御する。関心客体は対象体で観測しようとする客体である。これに合せて、制御部１１０は、超音波システム１００の動作を制御する。
【００２０】
送受信部１２０は、制御部１１０の制御によって、超音波ビームを対象体に送信して対象体から反射される超音波ビームを受信して受信信号を形成する。送受信部１２０は、超音波ビームの送受信を複数回行う。一方、送受信部１２０はＥＣＧ信号によって超音波ビームを送受信して受信信号を形成することもできる。本実施形態で、送受信部１２０は超音波信号を送受信するように動作する複数の変換素子（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ  ｅｌｅｍｅｎｔ）を備えるプローブ（図示せず）及び超音波信号の送信集束のための送信集束遅延量を提供して超音波ビームを形成し、超音波信号の受信集束のための受信集束遅延量を提供して受信信号を形成するように動作するビームフォーマ（図示せず）を備えることができる。
【００２１】
映像処理部１３０は、制御部１１０の制御によって送受信部１２０からの複数の受信信号を用いて複数の超音波映像を形成する。以下、説明の便宜上、関心客体を血管として説明するが、それだけに限定されない。
【００２２】
図２は、本発明の実施形態による映像処理部１３０の構成を示すブロック図である。第１の超音波映像形成部１３１は、送受信部１２０から複数の受信信号の入力を受け、受信信号それぞれに該当する超音波映像（以下、第１の超音波映像という）を形成する。本実施形態で、第１の超音波映像２１０は、図３に示した通り血管２１２及び脂質２１４を含む。
【００２３】
境界検出部１３２は、各第１の超音波映像２１０で観測しようとする関心客体である血管２１２の境界を検出する。境界は微分演算子による明るさ値の変化を用いて検出することができる。本実施形態で、境界検出部１３２はソーベル（Ｓｏｂｅｌ）、プレウィット（Ｐｒｅｗｉｔｔ）、ロバート（Ｒｏｂｅｒｔ）またはカニー（Ｃａｎｎｙ）マスクなどのような境界マスク（ｅｄｇｅ  ｍａｓｋ）を用いて血管２１２の境界を検出する。他の実施形態で、境界検出部１３２は構造テンソル（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｔｅｎｓｏｒ）を用いた固有値の差から血管２１２の境界を検出することができる。
【００２４】
中心設定部１３３は、境界検出部１３２によって検出された血管２１２の境界を用いて図４に示した通り血管２１２の中心（Ｏ）を設定する。前述した実施形態では中心設定部１３３が血管境界を用いて血管の中心を設定するものとして説明したが、それだけに限定されない。他の実施形態で、中心設定部１３３はユーザ入力部（図示せず）を介して第１の超音波映像２１０それぞれの血管２１２に対する中心情報の入力を受け、入力された中心情報を用いて血管２１２の中心（Ｏ）を設定することができる。
【００２５】
放射スキャンライン設定部１３４は、図４に示した通り第１の超音波映像２１０で血管２１２の中心（Ｏ）を基準に放射方向に複数のスキャンライン（以下、放射スキャンラインという）２２０を設定する。この時、放射スキャンライン設定部１３４は、第１の超音波映像２１０に設定された各放射スキャンライン２２０上に存在する複数のサンプリング点の位置情報、各サンプリング点で得られるデータなどを獲得する。
【００２６】
第２の超音波映像形成部１３５は、第１の超音波映像２１０それぞれに対して図５に示した通り、中心（Ｏ）を基準に複数の放射スキャンライン２２０を互いに平行に再構成し、再構成された複数の放射スキャンライン２２０を用いて第１の超音波映像２１０それぞれに該当する超音波映像（以下、第２の超音波映像という）２３０を形成する。
【００２７】
再び図１を参照すれば、弾性映像形成部１４０は自己相関（ａｕｔｏｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）関数を用いて第２の超音波映像形成部１３５で形成されたｎ（ｎは１以上の整数）番目の第２の超音波映像と（ｎ＋１）番目の第２の超音波映像との弾性係数を求め、求めた弾性係数を用いて弾性映像を形成する。即ち、弾性映像形成部１４０は血管の収縮と弛緩によって血管、脂質及び周辺組織の変形程度（変位、ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）に該当する弾性係数を求め、求めた弾性係数を用いて弾性映像を形成する。
【００２８】
ディスプレイ部１５０は、弾性映像形成部１４０で形成された弾性映像をディスプレイする。一方、ディスプレイ部１５０は映像処理部１３０で形成された第１の超音波映像及び第２の超音波映像をディスプレイすることもできる。
【００２９】
実施形態２．
図６は、本発明の第２実施形態による超音波システム３００の構成を示すブロック図である。一方、超音波システム３００はユーザのインストラクションの入力を受けるように動作するユーザ入力部（図示せず）をさらに備えることができる。ユーザ入力部はコントロールパネル、キーボード、マウスなどを備える。
【００３０】
制御部３１０は、一群の超音波信号からなる超音波ビームの送受信を制御する。また、制御部３１０は対象体内の関心客体の中心情報を用いて複数のスキャンラインそれぞれが関心客体の中心で交差するようにするステアリング（ｓｔｅｅｒｉｎｇ）角度を算出し、算出されたステアリング角度を用いて各スキャンラインのステアリングを制御する。即ち、制御部３１０は２ｎ−１（ｎは、１以上の整数）番目の超音波映像（以下、第１の超音波映像という）を得るための超音波ビームが送受信される各スキャンラインをステアリングせず、２ｎ番目の超音波映像（以下、第２の超音波映像という）を得るための超音波ビームが送受信される各スキャンラインをステアリング角度を用いてステアリングする。関心客体の中心情報は下記で説明する。これと合せて、制御部３１０は関心客体の第１及び第２の超音波映像、合成映像及び弾性映像の形成とディスプレイを制御する。一方、制御部３１０は超音波システム３００の動作を制御する。
【００３１】
送受信部３２０は、制御部３１０の制御によって、一群の超音波信号からなる超音波ビームをステアリングされていない各スキャンラインに沿って対象体に送信して対象体から反射される超音波ビームを受信して受信信号（以下、第１の受信信号という）を形成する。 送受信部３２０は、制御部３１０の制御によって、一群の超音波信号からなる超音波ビームをステアリング角度にステアリングされた各スキャンラインに沿って対象体に送信して対象体から反射される超音波ビームを受信して受信信号（以下、第２の受信信号という）を形成する。即ち、送受信部３２０は図９に示した通り超音波ビームをステアリングされていない各スキャンラインＳ１〜Ｓ１１に沿って送受信し、第１の受信信号を形成し、図１０に示した通り超音波ビームをステアリングされた各スキャンラインＳ１’〜Ｓ１１’に沿って送受信し、第２の受信信号を形成する。図９及び図１０において、図面符号４１２は血管を示し、図面符号４１４は脂質を示し、図面符号Ｏは中心を示す。送受信部３２０は前述した超音波ビームの送受信を交互に複数回行う。本実施形態で、送受信部３２０は超音波信号を送受信するように動作する複数の変換素子（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ  ｅｌｅｍｅｎｔ）を備えるリニアプローブ（図示せず）及び超音波信号の送信集束のための送信集束遅延量を提供して超音波ビームを形成し、超音波信号の受信集束のための受信集束遅延量を提供し、第１及び第２の受信信号を形成するように動作するビームフォーマ（ｂｅａｍ  ｆｏｒｍｅｒ）（図示せず）を備える。
【００３２】
第１の映像処理部３３０は、制御部３１０の制御によって、送受信部３２０からの複数の第１の受信信号を用いて第１の受信信号それぞれに該当する第１の超音波映像を形成する。第１の映像処理部３３０は第１の超音波映像それぞれに放射方向に複数のスキャンライン（以下、放射スキャンラインという）を設定し、複数の放射スキャンラインを再構成して第１の超音波映像それぞれに該当する映像（以下、第１の再構成映像という）を形成する。第１の映像処理部３３０は補間（ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）法を用いて第１の再構成映像間の補間映像（以下、第１の補間映像という）を形成する。
【００３３】
図７は、本発明の第２実施形態による第１の映像処理部３３０の構成を示すブロック図である。
第１の超音波映像形成部３３１は、送受信部３２０から順次に複数の第１の受信信号の入力を受け、図１１に示した通り第１の受信信号それぞれに該当する第１の超音波映像４１０を形成する。
【００３４】
境界検出部３３２は、第１の超音波映像４１０それぞれで観測しようとする関心客体である血管４１２の境界を検出する。境界は微分演算子による明るさ値の変化を用いて検出されることができる。本実施形態で、境界検出部３３２はソーベル（Ｓｏｂｅｌ）、プレウィット（Ｐｒｅｗｉｔｔ）、ロバート（Ｒｏｂｅｒｔ）またはカニー（Ｃａｎｎｙ）マスクなどのような境界マスク（ｅｄｇｅ  ｍａｓｋ）を用いて血管４１２の境界を検出する。他の実施形態で、境界検出部３３２は構造テンソル（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｔｅｎｓｏｒ）を用いた固有値の差から血管４１２の境界を検出することができる。
【００３５】
中心設定部３３３は、境界検出部３３２によって検出された血管４１２の境界を用い、図１２に示した通り血管４１２の中心（Ｏ）を設定して中心情報を形成する。前述した実施形態では中心設定部３３３が血管境界を用いて血管の中心を設定するものと説明したが、それだけに限定されない。他の実施形態で、中心設定部３３３はユーザから第１の超音波映像４１０それぞれの血管４１２に対する中心情報の入力を受けて血管の中心（Ｏ）を設定することもできる。前記したような中心情報は、制御部３１０に提供され、制御部３１０がステアリング角度を算出し、算出されたステアリング角度を用いて各スキャンラインのステアリングを制御するのに用いられる。
【００３６】
放射スキャンライン設定部３３４は、制御部３１０からのステアリング角度を用いて図１２に示した通り第１の超音波映像４１０それぞれで血管４１２の中心（Ｏ）を中心に複数の放射スキャンラインＲＳ１〜ＲＳ３４を設定する。この時、放射スキャンライン間の間隔（即ち、角度）は図１０に示した通りステアリング角度にステアリングされたスキャンライン間の間隔（即ち、角度）と同一であり、放射スキャンラインＲＳ１〜ＲＳ７、ＲＳ１４〜ＲＳ２４、ＲＳ３１〜ＲＳ３４が図１０のスキャンラインＳ１’〜Ｓ１１’に該当する。本実施形態で、放射スキャンライン設定部３３４は第１の超音波映像４１０に設定された各放射スキャンラインＲＳ１〜ＲＳ３４上に存在する複数のサンプリング点の位置情報、各サンプリング点で得られるデータなどを獲得する。
【００３７】
第１の再構成映像形成部３３５は、第１の超音波映像４１０それぞれに対して図１３に示した通り、中心（Ｏ）を基準に複数の放射スキャンラインＲＳ１〜ＲＳ３４を互いに平行に再構成し、再構成された複数の放射スキャンラインＲＳ１〜ＲＳ３４を用いて第１の超音波映像４１０それぞれに該当する第１の再構成映像４３０を形成する。この時、第１の再構成映像形成部３３５はステアリングされたスキャンラインＳ１’〜Ｓ１１’に該当しない放射スキャンラインＲＳ８〜ＲＳ１３、ＲＳ２５〜ＲＳ３０を用いて第１の再構成映像４３０を形成する。
【００３８】
第１の補間映像形成部３３６は、補間法を用いて第１の再構成映像形成部３３５で形成されたｋ（ｋは、１以上の整数）番目の第１の再構成映像と（ｋ＋１）番目の第１の再構成映像との間の第１の補間映像を形成する。本実施形態で、第１の補間映像形成部３３６は図１５に示した通り補間法を用いて第１の再構成映像形成部３３５で形成された最初の第１の再構成映像Ｍ１と２番目の第１の再構成映像Ｍ２との間の第１の補間映像ＭＩ１を形成し、２番目の第１の再構成映像Ｍ２と３番目の第１の再構成映像Ｍ３との間の第１の補間映像ＭＩ２を形成する。第１の補間映像形成部３３６は、前記したような過程を通じて複数の第１の補間映像ＭＩ１、ＭＩ２、ＭＩ３、ＭＩ４、…を形成する。
【００３９】
再び図６を参照すれば、第２の映像処理部３４０は、制御部３１０の制御によって、送受信部３２０からの複数の第２の受信信号を用いて第２の受信信号それぞれに該当する第２の超音波映像を形成する。第２の映像処理部３４０は、第２の超音波映像それぞれに複数の放射スキャンラインを設定し、複数の放射スキャンラインを再構成して第２の超音波映像それぞれに該当する再構成映像（以下、第２の再構成映像という）を形成する。第２の映像処理部３４０は、第２の再構成映像の間の補間法を用いて補間映像（以下、第２の補間映像という）を形成する。
【００４０】
図８は、本発明の第２実施形態による第２の映像処理部３４０の構成を示すブロック図である。
第２の超音波映像形成部３４１は、送受信部３２０から順次に複数の第２の受信信号の入力を受け、第１の映像処理部３３０の第１の超音波映像形成部３３１と同様に第２の受信信号それぞれに該当する第２の超音波映像を形成する。
【００４１】
境界検出部３４２は、第１の映像処理部３３０の境界検出部３３２と同様に、第２の超音波映像それぞれで観測しようとする関心客体である血管４１２の境界を検出する。
【００４２】
中心設定部３４３は、第１の映像処理部３３０の中心設定部３３３で形成された中心情報を用いて第２の超音波映像それぞれに対して血管の中心を設定する。
【００４３】
放射スキャンライン設定部３４４は、第２の超音波映像で血管の中心を基準に図１２に示した通り複数の放射スキャンラインＲＳ１〜ＲＳ３４を設定する。この時、放射スキャンライン間の間隔（即ち、角度）は図１０に示した通りステアリング角度にステアリングされたスキャンライン間の間隔（即ち、角度）と同一であり、放射スキャンラインＲＳ１〜ＲＳ７、ＲＳ１４〜ＲＳ２４、ＲＳ３１〜ＲＳ３４が図１０のスキャンラインＳ１’〜Ｓ１１’に該当する。本実施形態で放射スキャンライン設定部３４３は、第２の超音波映像に設定された各放射スキャンラインＲＳ１〜ＲＳ３４上に存在する複数のサンプリング点の位置情報、各サンプリング点で得られるデータなどを獲得する。
【００４４】
第２の再構成映像形成部３４５は、第２の超音波映像それぞれに対して図１４に示した通り、中心（Ｏ）を基準に複数の放射スキャンラインＲＳ１〜ＲＳ３４を互いに平行に再構成し、再構成された複数の放射スキャンラインＲＳ１〜ＲＳ３４を用いて第２の超音波映像それぞれに該当する第２の再構成映像４４０を形成する。この時、第２の再構成映像形成部３４４はステアリングされたスキャンラインＳ１’〜Ｓ１１’に該当する放射スキャンラインＲＳ１〜ＲＳ７、ＲＳ１４〜ＲＳ２４、ＲＳ３１〜ＲＳ３４を用いて第２の再構成映像４４０を形成する。
【００４５】
第２の補間映像形成部３４６は、第２の再構成映像形成部３４５で形成されたｋ（ｋは、１以上の整数）番目の第２の再構成映像と（ｋ＋１）番目の第２の再構成映像との間の補間法を用いて第２の補間映像を形成する。本実施形態で第２の補間映像形成部３４６は、図１６に示した通り第２の再構成映像形成部３４５で形成された最初の第２の再構成映像Ｎ１と２番目の第２の再構成映像Ｎ２との間の補間法を用いて第１の補間映像ＮＩ１を形成し、２番目の第２の再構成映像Ｎ２と３番目の第２の再構成映像Ｎ３との間の補間法を用いて第２の補間映像ＮＩ２を形成する。第２の補間映像形成部３４６は前記したような過程を通じて複数の第２の補間映像ＮＩ１、ＮＩ２、ＮＩ３、ＮＩ４、…を形成する。
【００４６】
再び図６を参照すれば、合成映像形成部３５０は第１の映像処理部３３０で形成されたｉ（ｉは、１以上の整数）番目の第１の補間映像と第２の映像処理部３４０で形成されたｉ番目の第２の再構成映像とを合成して合成映像（以下、第１の合成映像という）を形成する。これと合せて、合成映像形成部３５０は第１の映像処理部３３０で形成された（ｉ＋１）番目の第１の再構成映像と第２の映像処理部３４０で形成されたｉ番目の第２の補間映像とを合成して合成映像（以下、第２の合成映像という）を形成する。この時、第１の合成映像と第２の合成映像との形成は同時になされる。本実施形態で合成映像形成部３５０は、図１７に示した通り第１の映像処理部３３０で形成された最初の第１の補間映像ＭＩ１と第２の映像処理部３４０で形成された最初の第２の再構成映像Ｎ１とを合成して第１の合成映像ＭＣ１を形成する。
【００４７】
合成映像形成部３５０は、前記したような過程を通じて複数の第１の合成映像ＭＣ１、ＭＣ２、ＭＣ３、…を形成する。これと合せて、合成映像形成部３５０は、図１７に示した通り第１の映像処理部３３０で形成された２番目の第１の再構成映像Ｍ２と第２の映像処理部３４０で形成された最初の第２の補間映像ＮＩ１とを合成して第２の合成映像ＮＣ１とを形成する。合成映像形成部３５０は、前記したような過程を通じて複数の第２の合成映像ＮＣ１、ＮＣ２、ＮＣ３、…を形成する。一方、合成映像形成部３５０は第１の合成映像を形成するように動作する第１の合成映像形成部（図示せず）及び第２の合成映像を形成するように動作する第２の合成映像形成部（図示せず）を備える。
【００４８】
弾性映像形成部３６０は、自己相関関数を用いて合成映像形成部３５０で形成されたｊ（ｊは、１以上の整数）番目の第１の合成映像と第２の合成映像との間の弾性係数を求め、求めた弾性係数を用いて弾性映像を形成する。即ち、弾性映像形成部３６０は血管の収縮と弛緩によって血管、脂質及び周辺組織の変形程度（変位、ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）に該当する弾性係数を求め、求めた弾性係数を用いて弾性映像を形成する。本実施形態で弾性映像形成部３６０は、図１８に示した通り合成映像形成部３５０で形成された最初の第１の合成映像ＭＣ１と第２の合成映像ＮＣ１との間の弾性係数を求め、求めた弾性係数を用いて弾性映像Ｅ１を形成する。弾性映像形成部３６０は前記したような過程を通じて複数の弾性映像Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、…を形成する。
【００４９】
ディスプレイ部３７０は、弾性映像形成部３６０で形成された弾性映像をディスプレイする。一方、ディスプレイ部３７０は第１の映像処理部３３０で形成された第１の超音波映像、第１の再構成映像、第１の補間映像及び第１の合成映像と第２の映像処理部３４０で形成された第２の超音波映像、第２の再構成映像、第２の補間映像及び第２の合成映像をディスプレイすることもできる。
【００５０】
前述した超音波システム３００の第１の映像処理部３３０、第２の映像処理部３４０、合成映像形成部３５０及び弾性映像形成部３６０は、一つまたは複数のプロセッサとして具現できる。
【００５１】
実施形態３．
図１９は、本発明の第３実施形態による超音波システム５００の構成を示すブロック図である。一方、超音波システム５００はユーザのインストラクションの入力を受けるように動作するユーザ入力部（図示せず）をさらに備えることができる。ユーザ入力部はコントロールパネル、キーボード、マウスなどを備える。
【００５２】
ＥＣＧ信号提供部５１０は、心臓の拍動周期ごとにＥＣＧ（ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｍ）信号を提供する。本実施形態でＥＣＧ信号提供部５１０は、各心臓拍動周期ごとに左心室の収縮開始前に形成されるＰ波信号、ＱＲＳ波信号及び左心室の弛緩開始前に形成されるＴ波信号を含むＥＣＧ信号を提供する。
【００５３】
制御部５２０は、ＥＣＧ信号提供部５１０からのＥＣＧ信号と中心情報を用いて複数のスキャンラインそれぞれがステアリングされるステアリング角度を算出し、算出されたステアリング角度を用いて各スキャンラインのステアリングを制御する。中心情報は下記で説明する。本実施形態で制御部５２０は、ＥＣＧ信号提供部５１０から（２ｎ−１）（ｎは、１以上の整数）番目の心臓拍動周期の間に提供されるＥＣＧ信号によって各スキャンラインをステアリングせず、２ｎ番目の心臓拍動周期の間に提供されるＥＣＧ信号によって各スキャンラインをステアリング角度にステアリングする。また、制御部５２０はＥＣＧ信号を用いて一群の超音波信号からなる超音波ビームの送受信を制御する。本実施形態で制御部５２０は、ＥＣＧ信号のＰ波及びＴ波信号それぞれによって超音波ビームが送受信されるように制御する。制御部５２０は、対象体の第１及び第２の超音波映像、合成映像及び弾性映像の形成とディスプレイを制御する。一方、制御部５２０は超音波システム５００の動作を制御する。
【００５４】
送受信部５３０は、制御部５２０の制御によって超音波ビームを対象体に送信し、対象体から反射される超音波ビームを受信して受信信号を形成する。即ち、送受信部５３０は（２ｎ−１）番目の心臓拍動周期の間、ＥＣＧ信号のＰ波及びＴ波信号それぞれによって超音波ビームを第２実施形態の図９に示した通りステアリングされていない各スキャンラインＳ１〜Ｓ１１に沿って送受信して受信信号（以下、第１の受信信号という）を形成する。これと合せて、送受信部５３０は２ｎ番目の心臓拍動周期の間、ＥＣＧ信号のＰ波及びＴ波信号それぞれによって超音波ビームを第２実施形態の図１０に示した通りステアリングされた各スキャンラインＳ１’〜Ｓ１１’に沿って送受信し、受信信号（第２の受信信号という）を形成する。送受信部５３０は、前述した超音波ビームの送受信を複数回行う。本実施形態で送受信部５３０は、超音波信号を送受信するように動作する複数の変換素子（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ  ｅｌｅｍｅｎｔ）を備えるリニアプローブ（図示せず）及び超音波信号の送信集束のための送信集束遅延量を提供して超音波ビームを形成し、超音波信号の受信集束のための受信集束遅延量を提供して第１及び第２の受信信号を形成するように動作するビームフォーマ（ｂｅａｍ  ｆｏｒｍｅｒ）（図示せず）を備える。
【００５５】
第１の映像処理部５４０は、制御部５２０の制御によって、送受信部５３０からの複数の第１の受信信号を用いて第１の受信信号それぞれに該当する超音波映像（以下、第１の超音波映像という）を形成し、第１の超音波映像それぞれに放射方向に複数のスキャンライン（以下、放射スキャンラインという）を設定し、複数の放射スキャンラインを再構成して第１の超音波映像それぞれに該当する映像（以下、第１の再構成映像という）を形成する。
【００５６】
図２０は、本発明の第３実施形態による第１の映像処理部５４０の構成を示すブロック図である。
第１の超音波映像形成部５４１は、送受信部５３０から順次に複数の第１の受信信号の入力を受け、第１の受信信号それぞれに該当する第１の超音波映像を形成する。本実施形態で第１の超音波映像形成部５４１は、送受信部５３０から（２ｎ−１）番目の心臓拍動周期の間Ｐ波及びＴ波信号それぞれによって形成された第１の受信信号の入力を受け、第２実施形態での図１１に示した通り第１の受信信号それぞれに該当する第１の超音波映像を形成する。
【００５７】
境界検出部５４２は、第１の超音波映像形成部５４１からの第１の超音波映像それぞれに対して観測しようとする関心客体である血管の境界を検出する。本実施形態での境界検出部５４２は、第２実施形態での境界検出部３３２と同一なので詳細な説明は省略する。
【００５８】
中心設定部５４３は、境界検出部５４２によって検出された血管の境界を用いて血管の中心を設定し中心情報を形成する。本実施形態での中心設定部５４３は、第２実施形態での中心設定部３４３と同一なので詳細な説明は省略する。
【００５９】
放射スキャンライン設定部５４４は、制御部５２０からのステアリング角度を用いて第２実施形態での図１２に示した通り第１の超音波映像で血管の中心（Ｏ）を中心に複数の放射スキャンラインＲＳ１〜ＲＳ３４を設定する。この時、放射スキャンライン間の間隔（即ち、角度）は第２実施形態での図１０に示した通りステアリング角度にステアリングされたスキャンラインの間隔（即ち、角度）と同一であり、放射スキャンラインＲＳ１〜ＲＳ７、ＲＳ１４〜ＲＳ２４、ＲＳ３１〜ＲＳ３４が第２実施形態での図１０のスキャンラインＳ１’〜Ｓ１１’に該当する。本実施形態で放射スキャンライン設定部５４４は、第１の超音波映像に設定された各放射スキャンラインＲＳ１〜ＲＳ３４上に存在する複数のサンプリング点の位置情報、各サンプリング点で得られるデータなどを獲得する。
【００６０】
第１の再構成映像形成部５４５は、第１の超音波映像それぞれに対して第２実施形態での図１３に示した通り中心（Ｏ）を基準に複数の放射スキャンラインＲＳ１〜ＲＳ３４を互いに平行に再構成し、再構成された複数の放射スキャンラインＲＳ１〜ＲＳ３４を用いて第１の超音波映像それぞれに該当する第１の再構成映像を形成する。この時、第１の再構成映像形成部５４５はステアリングされたスキャンラインＳ１’〜Ｓ１１’に該当しない放射スキャンラインＲＳ８〜ＲＳ１３、ＲＳ２５〜ＲＳ３０を用いて第１の再構成映像を形成する。
【００６１】
再び図１９を参照すれば、第２の映像処理部５５０は、制御部５２０の制御によって、送受信部５３０からの複数の第２の受信信号を用いて第２の受信信号それぞれに該当する超音波映像（以下、第２の超音波映像という）を形成し、第２の超音波映像それぞれに複数の放射スキャンラインを設定し、複数の放射スキャンラインを再構成して第２の超音波映像それぞれに該当する再構成映像（以下、第２の再構成映像という）を形成する。
【００６２】
図２１は、本発明の第３実施形態による第２の映像処理部５５０の構成を示すブロック図である。
第２の超音波映像形成部５５１は、送受信部５３０から順次に複数の第２の受信信号の入力を受け、第２の受信信号それぞれに該当する第２の超音波映像を形成する。本実施形態で第２の超音波映像形成部５５１は、送受信部５３０から２ｎ番目の心臓拍動周期の間Ｐ波及びＴ波信号それぞれによって形成された第２の受信信号の入力を受け、第２実施形態での第２の超音波映像形成部３４１と同様に各第２の受信信号に該当する第２の超音波映像を形成する。
【００６３】
境界検出部５５２は、第２実施形態での境界検出部３４２と同様に、第２の超音波映像形成部５５１からの第２の超音波映像それぞれで観測しようとする関心客体である血管の境界を検出する。
【００６４】
中心設定部５５３は、第２実施形態の中心設定部３４３と同様に、第１の映像処理部５４０の中心設定部５４２で形成された中心情報を用いて第２の超音波映像それぞれに血管の中心を設定する。
【００６５】
放射スキャンライン設定部５５４は、第２の超音波映像それぞれに対して血管の中心を基準に第２実施形態での図１２に示した通り複数の放射スキャンラインＲＳ１〜ＲＳ３４を設定する。この時、放射スキャンライン間の間隔（即ち、角度）は第２実施形態での図１０に示した通りステアリング角度にステアリングされたスキャンライン間の間隔（即ち、角度）と同一であり、放射スキャンラインＲＳ１〜ＲＳ７、ＲＳ１４〜ＲＳ２４、ＲＳ３１〜ＲＳ３４が図１０のスキャンラインＳ１’〜Ｓ１１’に該当する。本実施形態で放射スキャンライン設定部５５４は、第２の超音波映像に設定された各放射スキャンラインＲＳ１〜ＲＳ３４上に存在する複数のサンプリング点の位置情報、各サンプリング点で得られるデータなどを獲得する。
【００６６】
第２の再構成映像形成部５５５は、第２の超音波映像それぞれに対して第２実施形態での図１４に示した通り、中心（Ｏ）を基準に複数の放射スキャンラインＲＳ１〜ＲＳ３４を互いに平行に再構成し、再構成された複数の放射スキャンラインＲＳ１〜ＲＳ３４を用いて第２の超音波映像それぞれに該当する第２の再構成映像を形成する。この時、第２の再構成映像形成部５５５はステアリングされたスキャンラインＳ１’〜Ｓ１１’に該当する放射スキャンラインＲＳ１〜ＲＳ７、ＲＳ１４〜ＲＳ２４、ＲＳ３１〜ＲＳ３４を用いて第２の再構成映像を形成する。
【００６７】
再び図１９を参照すれば、合成映像形成部５６０は、第１の映像処理部５４０からの第１の再構成映像と第２の映像処理部５５０からの第２の再構成映像とを合成して合成映像を形成する。この時、合成映像形成部５６０は合成映像で発生することができるモーション（ｍｏｔｉｏｎ）を除去するために第１の再構成映像及び第２の再構成映像間の動きの推定及び報償を行うことができる。動きの推定及び報償は従来知られた方法を用いて行われることができるので本実施形態では詳細な説明は省略する。本実施形態で合成映像形成部５６０は、図２０に示した通り最初の心臓拍動周期のＰ波信号に該当する第１の再構成映像ＭＰ１と２番目の心臓拍動周期のＰ波信号に該当する第２の再構成映像ＮＰ２とを合成して合成映像ＣＰ１を形成し、最初の心臓拍動周期のＴ波信号に該当する第１の再構成映像ＭＴ１と２番目の心臓拍動周期のＴ波信号に該当する第２の再構成映像ＮＴ２とを合成して合成映像ＣＴ１を形成する。合成映像形成部５６０は前記したような過程を通じて複数の合成映像ＣＰ１、ＣＴ１、ＣＰ２、ＣＴ２、ＣＰ３、ＣＴ３、…を形成する。
【００６８】
弾性映像形成部５７０は、自己相関（ａｕｔｏｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）関数を用いて合成映像形成部５６０で形成されたｋ（ｋは、１以上の整数）番目の合成映像と（ｋ＋１）番目の合成映像との間の弾性係数を求め、求めた弾性係数を用いて弾性映像を形成する。即ち、弾性映像形成部５７０は血管の収縮と弛緩によって血管、脂質及び周辺組織の変形程度（変位、ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）に該当する弾性係数を求め、求めた弾性係数を用いて弾性映像を形成する。本実施形態で弾性映像形成部５７０は、図２２に示した通り合成映像形成部５６０で形成された最初の合成映像ＣＰ１と２番目の合成映像ＣＴ１との間の弾性係数を求め、求めた弾性係数を用いて弾性映像Ｅ１を形成する。弾性映像形成部５７０は、前記したような過程を通じて複数の弾性映像Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、…を形成する。
【００６９】
ディスプレイ部５８０は、弾性映像形成部５７０で形成された弾性映像をディスプレイする。一方、ディスプレイ部５８０は、第１の映像処理部５４０で形成された第１の超音波映像及び第１の再構成映像、第２の映像処理部５５０で形成された第２の超音波映像及び第２の再構成映像、及び合成映像形成部５６０で形成された合成映像をディスプレイすることもできる。
【００７０】
前述した超音波システム５００の第１の映像処理部５４０、第２の映像処理部５５０、合成映像形成部５６０及び弾性映像形成部５７０は一つまたは複数のプロセッサとして具現できる。
【００７１】
実施形態４．
図２３は、本発明の第４実施形態による超音波システム７００の構成を示すブロック図である。一方、超音波システム７００はＥＣＧ（ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｍ）信号を提供するように動作するＥＣＧ信号提供部（図示せず）及びユーザのインストラクションの入力を受けるように動作するユーザ入力部（図示せず）をさらに備えることができる。ユーザ入力部はコントロールパネル、キーボード、マウスなどを備える。
【００７２】
制御部７１０は、一群の超音波信号からなる超音波ビームの送受信を制御する。一方、制御部７１０はＥＣＧ信号によって超音波ビームが送受信されるように制御することもできる。一例として、制御部７１０は左心室の最大収縮時にＥＣＧ信号提供部からのＥＣＧ信号によって超音波ビームが送受信され、左心室の最大弛緩時にＥＣＧ信号提供部からのＥＣＧ信号によって超音波ビームが送受信されるように制御することもできる。制御部７１０は、対象体の超音波映像及び弾性映像の形成とディスプレイを制御する。これと合せて、制御部７１０は超音波システム７００の動作を制御する。
【００７３】
送受信部７２０は、制御部７１０の制御によって、超音波ビームを複数のスキャンラインそれぞれに沿って対象体に送信して対象体から反射される超音波ビームを受信して受信信号を形成する。送受信部７２０は超音波ビームの送受信を複数回行う。一方、送受信部７２０はＥＣＧ信号によって超音波ビームを送受信して受信信号を形成することもできる。本実施形態で送受信部７２０は、図２４に示した通りスキャンラインＳ１〜Ｓ１１それぞれが観測しようとする関心客体である血管８１２の中心（Ｏ）で交差するように対象体に向かって凹状の形態を有し、超音波信号を送受信するように動作する複数の変換素子（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ  ｅｌｅｍｅｎｔ）７２２を含むプローブ（図示せず）及び超音波信号の送信集束のための送信集束遅延量を提供して超音波ビームを形成し、超音波信号の受信集束のための受信集束遅延量を提供して受信信号を形成するように動作するビームフォーマ（ｂｅａｍ  ｆｏｒｍｅｒ）（図示せず）を備える。図２４において、図面符号８１４は脂質を示す。以下、説明の便宜のために関心客体を血管であると説明するが、それだけに限定されない。
【００７４】
映像処理部７３０は、制御部７１０の制御によって送受信部７２０からの複数の受信信号を用いて複数の超音波映像を形成する。
【００７５】
図２５は、本発明の実施形態による映像処理部７３０の構成を示すブロック図である。
第１の超音波映像形成部７３１は、送受信部７２０から順次に複数の受信信号の入力を受け、受信信号それぞれに該当する超音波映像（以下、第１の超音波映像という）を形成する。本実施形態で第１の超音波映像８１０は、図２６に示した通り血管８１２及び脂質８１４を含む。
【００７６】
境界検出部７３２は、第１の超音波映像８１０それぞれに対して関心客体である血管８１２の境界を検出する。境界は微分演算子による明るさ値の変化を用いて検出されることができる。本実施形態で境界検出部７３２はソーベル（Ｓｏｂｅｌ）、プレウィット（Ｐｒｅｗｉｔｔ）、ロバート（Ｒｏｂｅｒｔ）またはカニー（Ｃａｎｎｙ）マスクなどのような境界マスク（ｅｄｇｅ  ｍａｓｋ）を用いて血管８１２の境界を検出する。他の実施形態で境界検出部７３２は、構造テンソル（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｔｅｎｓｏｒ）を用いた固有値の差から血管８１２の境界を検出することができる。
【００７７】
中心設定部７３３は、スキャンラインＳ１〜Ｓ１１が交差する交差点を血管８１２の中心（Ｏ）として設定する。一方、中心設定部７３３は血管の境界を用いて血管８１２の中心（Ｏ）を設定することもできる。
【００７８】
放射スキャンライン設定部７３４は、第１の超音波映像８１０それぞれに対して図２７に示した通り血管８１２の中心（Ｏ）を基準に放射方向に複数の放射スキャンラインＲＳ１〜ＲＳ２２を設定する。この時、放射スキャンラインの間の間隔（即ち、角度）は図２４に示されたスキャンラインＳ１〜Ｓ１１の間隔（即ち、角度）と同一である。本実施形態で放射スキャンライン設定部７３４は、第１の超音波映像８１０に設定された各放射スキャンラインＲＳ１〜ＲＳ３４上に存在する複数のサンプリング点の位置情報、各サンプリング点で得られるデータなどを獲得する。
【００７９】
第２の超音波形成部７３５は、第１の超音波映像８１０それぞれに対して図２８に示した通り中心（Ｏ）を基準に複数の放射スキャンラインＲＳ１〜ＲＳ２２を互いに平行に再構成し、再構成された複数の放射スキャンラインＲＳ１〜ＲＳ２２を用いて第１の超音波映像８１０それぞれに該当する超音波映像（以下、第２の超音波映像という）８２０を形成する。
【００８０】
再び図２３を参照すれば、弾性映像形成部７４０は、自己相関（ａｕｔｏｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）関数を用いて映像処理部７３０で形成されたｎ（ｎは、１以上の整数）番目の第２の超音波映像と（ｎ＋１）番目の第２の超音波映像との間の弾性係数を求め、求めた弾性係数を用いて弾性映像を形成する。即ち、弾性映像形成部７４０は血管の収縮と弛緩によって血管、脂質及び周辺組織の変形程度（変位、ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）に該当する弾性係数を求め、求めた弾性係数を用いて弾性映像を形成する。
【００８１】
ディスプレイ部７５０は、弾性映像形成部７４０で形成された弾性映像をディスプレイする。一方、ディスプレイ部７５０は映像処理部７３０で形成された第１及び第２の超音波映像をディスプレイすることもできる。
【００８２】
本発明が望ましい実施形態を解して説明され例示されたが、当業者であれば添付した特許請求の範囲の事項及び範疇を逸脱せず、様々な変形及び変更がなされることが分かる。
【符号の説明】
【００８３】
１１０、３１０、５２０、７１０  制御部
１２０、３２０、５３０、７２０  送受信部
１３０、７３０  映像処理部
１４０、３６０、５７０、７４０  弾性映像形成部
１５０、３７０、５８０、７５０  ディスプレイ部
１３１、３３１、５４１、７３１  第１の超音波映像形成部
１３２、３３２、３４２、５４２、５５２、７３２  境界検出部
１３３、３３３、３４３、５４３、５５３、７３３  中心設定部
１３４、３３４、３４４、５４４、５５４、７３４  放射スキャンライン設定部
１３５、３４１、５５１、７３５  第２の超音波映像形成部
３３０、５４０  第１の映像処理部
３４０、５５０  第２の映像処理部
３５０、５６０  合成映像形成部
３３５、５４５  第１の再構成映像形成部
３３６  第１の補間映像形成部
３４５、５５５  第２の再構成映像形成部
３４６  第２の補間映像形成部
５１０  ＥＣＧ信号提供部
【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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【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１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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