(57)【要約】【課題】適正な測定結果をユーザーに報知してユーザーの操作性や利便性を向上できる超音波測定装置、プログラム及び超音波測定装置の制御方法等の。【解決手段】超音波測定装置は、走査面に沿ってスキャンしながら超音波ビームを送信すると共に超音波ビームによる超音波エコーを受信する超音波トランスデューサーデバイスと、超音波トランスデューサーデバイスからの受信信号に基づき処理を行う処理装置を含む。処理装置は、測定箇所表面に対する走査面の方向が第１の方向〜第Ｋの方向である場合の第１〜第ＫのＡモード波形データ群を受信信号に基づいて取得するデータ取得部と、第１〜第ＫのＡモード波形データ群に基づいて測定結果用Ａモード波形データを選択する選択部と、選択された測定結果用Ａモード波形データ及び測定結果用Ａモード波形データ群の少なくとも一方に基づいて報知用データを生成し、生成された報知用データを出力する報知制御部を含む。【選択図】      図５
2014087448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査面に沿ってスキャンしながら超音波ビームを送信すると共に前記超音波ビームによる超音波エコーを受信する超音波トランスデューサーデバイスと、
前記超音波トランスデューサーデバイスからの受信信号に基づいて処理を行う処理装置と、
を含み、
前記処理装置は、
測定箇所表面に対する前記超音波トランスデューサーデバイスの前記走査面の方向が第１の方向〜第Ｋ（Ｋは２以上の整数）の方向である場合の第１のＡモード波形データ群〜第ＫのＡモード波形データ群を、前記受信信号に基づいて取得するデータ取得部と、
前記第１のＡモード波形データ群〜前記第ＫのＡモード波形データ群に基づいて、測定結果用Ａモード波形データを選択する選択部と、
選択された前記測定結果用Ａモード波形データ及び前記測定結果用Ａモード波形データに対応する測定結果用Ａモード波形データ群の少なくとも一方に基づいて、報知用データを生成し、生成された前記報知用データを出力する報知制御部と、
を含むことを特徴とする超音波測定装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記報知制御部は、
前記選択部が、前記走査面の方向が第Ｌ（１≦Ｌ≦Ｋ）の方向であるときのＡモード波形データを前記測定結果用Ａモード波形データとして選択した場合に、前記走査面の方向が前記第Ｌの方向であるときの前記測定結果用Ａモード波形データ及び前記測定結果用Ａモード波形データ群の少なくとも一方に基づいて、前記報知用データを生成し、生成された前記報知用データを出力することを特徴とする超音波測定装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記報知制御部は、
前記走査面の方向が前記第Ｌの方向であるときの前記測定結果用Ａモード波形データ群に基づいて、前記報知用データとしてＢモード画像を生成し、生成された前記Ｂモード画像を出力することを特徴とする超音波測定装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記報知制御部は、
前記走査面の方向が前記第Ｌの方向であるときの超音波測定結果を表す数字、文字又は記号の画像又は前記超音波測定結果を表す音声を、前記報知用データとして生成し、生成された前記画像又は前記音声を出力することを特徴とする超音波測定装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記選択部は、
前記第１のＡモード波形データ群〜前記第ＫのＡモード波形データ群から第１のＡモード波形データ〜第ＫのＡモード波形データを求め、求められた前記第１のＡモード波形データ〜前記第ＫのＡモード波形データの中から、注目ピーク波形での振幅が最大となるＡモード波形データを、前記測定結果用Ａモード波形データとして選択することを特徴とする超音波測定装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記報知制御部は、
選択された前記測定結果用Ａモード波形データに対応する前記測定結果用Ａモード波形データ群に基づいて、前記報知用データとしてＢモード画像を生成し、生成された前記Ｂモード画像を出力することを特徴とする超音波測定装置。
【請求項７】
請求項５又は６において、
前記選択部は、
前記第１のＡモード波形データ群〜前記第ＫのＡモード波形データ群の各Ａモード波形データ群の平均化処理又は前記各Ａモード波形データ群からの代表Ａモード波形データの選択処理を行うことで、前記第１のＡモード波形データ群〜前記第ＫのＡモード波形データ群から前記第１のＡモード波形データ〜前記第ＫのＡモード波形データを求めることを特徴とする超音波測定装置。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれかにおいて、
前記選択部は、
前記第１のＡモード波形データ群〜前記第ＫのＡモード波形データ群のうちの第Ｍ（１≦Ｍ＜Ｋ）のＡモード波形データ群から求められた第ＭのＡモード波形データの注目ピーク波形での振幅と、第Ｍ＋１のＡモード波形データ群から求められた第Ｍ＋１のＡモード波形データの注目ピーク波形での振幅とを比較し、前記第ＭのＡモード波形データと前記第Ｍ＋１のＡモード波形データのうち、注目ピーク波形での振幅が大きいと判断された一方のＡモード波形データを選択して保存し、他方のＡモード波形データ及び前記他方のＡモード波形データに対応するＡモード波形データ群を削除する処理を行うことを特徴とする超音波測定装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかにおいて、
Ａモード波形の振幅と深度との相関を表す相関データを記憶する相関データ記憶部を含み、
前記選択部は、
注目ピーク波形での振幅と深度の相関が前記相関データに基づき適正と判断されたＡモード波形データを、前記測定結果用Ａモード波形データとして選択することを特徴とする超音波測定装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかにおいて、
超音波測定の対象となる被検体の基準Ａモード波形データを記憶する基準データ記憶部を含み、
前記選択部は、
前記第１のＡモード波形データ群〜前記第ＫのＡモード波形データ群から第１のＡモード波形データ〜第ＫのＡモード波形データを求め、求められた前記第１のＡモード波形データ〜前記第ＫのＡモード波形データの各Ａモード波形データと前記基準データ記憶部に記憶された前記基準Ａモード波形データとの比較処理を行って、前記第１のＡモード波形データ〜前記第ＫのＡモード波形データの中から前記測定結果用Ａモード波形データを選択することを特徴とする超音波測定装置。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記選択部は、
前記第１のＡモード波形データ〜前記第ＫのＡモード波形データのうち、注目ピーク波形での振幅が、前記基準Ａモード波形データの注目ピーク波形での振幅と最も近いＡモード波形データを、前記測定結果用Ａモード波形データとして選択することを特徴とする超音波測定装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかにおいて、
被検体であるユーザーに対して、前記超音波トランスデューサーデバイスの前記走査面の方向のガイド指示処理を行うガイド指示部を含むことを特徴とする超音波測定装置。
【請求項１３】
請求項１２において、
前記ユーザーのモーションを検知するモーションセンサーを有し、
前記ガイド指示部は、
前記モーションセンサーからのモーション検出信号に基づいて、前記走査面の方向のガイド指示処理を行うことを特徴とする超音波測定装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１１のいずれかにおいて、
前記超音波トランスデューサーデバイスの前記走査面の方向を変化させる方向制御を行う方向制御部を含み、
前記データ取得部は、
前記方向制御部による方向制御により前記超音波トランスデューサーデバイスの前記走査面の方向が変化することで得られる前記第１のＡモード波形データ群〜前記第ＫのＡモード波形データ群を取得することを特徴とする超音波測定装置。
【請求項１５】
走査面に沿ってスキャンしながら超音波ビームを送信すると共に前記超音波ビームによる超音波エコーを受信する超音波トランスデューサーデバイスからの受信信号に基づいて処理を行うためのプログラムであって、
測定箇所表面に対する前記超音波トランスデューサーデバイスの前記走査面の方向が第１の方向〜第Ｋ（Ｋは２以上の整数）の方向である場合の第１のＡモード波形データ群〜第ＫのＡモード波形データ群を、前記受信信号に基づいて取得するデータ取得部と、
前記第１のＡモード波形データ群〜前記第ＫのＡモード波形データ群に基づいて、測定結果用Ａモード波形データを選択する選択部と、
選択された前記測定結果用Ａモード波形データ及び前記測定結果用Ａモード波形データに対応する測定結果用Ａモード波形データ群の少なくとも一方に基づいて、報知用データを生成し、生成された前記報知用データを出力する報知制御部として、
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。
【請求項１６】
走査面に沿ってスキャンしながら超音波ビームを送信すると共に前記超音波ビームによる超音波エコーを受信する超音波トランスデューサーデバイスからの受信信号に基づいて処理を行う超音波測定装置の制御方法であって、
測定箇所表面に対する前記超音波トランスデューサーデバイスの前記走査面の方向が第１の方向〜第Ｋ（Ｋは２以上の整数）の方向である場合の第１のＡモード波形データ群〜第ＫのＡモード波形データ群を、前記受信信号に基づいて取得し、
前記第１のＡモード波形データ群〜前記第ＫのＡモード波形データ群に基づいて、測定結果用Ａモード波形データを選択し、
選択された前記測定結果用Ａモード波形データ及び前記測定結果用Ａモード波形データに対応する測定結果用Ａモード波形データ群の少なくとも一方に基づいて、報知用データを生成し、生成された前記報知用データを出力することを特徴とする超音波測定装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波測定装置、プログラム及び超音波測定装置の制御方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物に向けて超音波を出射し、対象物内部における音響インピーダンスの異なる界面からの反射波を受信する装置として、例えば被検体である人体の内部を検査するための超音波測定装置が知られている。そして、一般的な超音波測定装置では、超音波プローブと、測定結果を表示する表示部とは、別筺体で構成されている。
【０００３】
一方、超音波測定装置の応用例として、内臓脂肪の測定や血流量の測定など、被検体の表層の画像診断を行うヘルスケア分野への展開が期待されている。このようなヘルスケア分野では、超音波プローブと表示部とを一体化して装置のコンパクト化を図ることが望まれる。
【０００４】
ここで、ユーザーが自ら超音波プローブをその体に当てて、生体情報を測定するシーンを想定する。すると、測定箇所によっては、ユーザーが表示部の画面を見ることが出来ない状態で、超音波プローブを体に当てて測定を行う必要がある。このため、超音波ビームの走査面の方向が理想的な方向とずれてしまい、正しい測定結果を得ることができないおそれがある。これは、例えば表示部が一体に設けられた超音波測定装置において大きな問題となる。また、表示部が一体となっていない超音波測定装置においても、適切な測定のために表示部の画像を操作者が注視して、超音波ビームの走査面の方向等の測定状態が適切になるように調整する必要があり、測定操作が簡単ではなかったという問題がある。なお超音波測定装置の従来技術としては例えば特許文献１等に開示される技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−９５１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の幾つかの態様によれば、適正な測定結果をユーザーに報知してユーザーの操作性や利便性を向上できる超音波測定装置、プログラム及び超音波測定装置の制御方法等を提供できる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、走査面に沿ってスキャンしながら超音波ビームを送信すると共に前記超音波ビームによる超音波エコーを受信する超音波トランスデューサーデバイスと、前記超音波トランスデューサーデバイスからの受信信号に基づいて処理を行う処理装置と、を含み、前記処理装置は、測定箇所表面に対する前記超音波トランスデューサーデバイスの前記走査面の方向が第１の方向〜第Ｋ（Ｋは２以上の整数）の方向である場合の第１のＡモード波形データ群〜第ＫのＡモード波形データ群を、前記受信信号に基づいて取得するデータ取得部と、前記第１のＡモード波形データ群〜前記第ＫのＡモード波形データ群に基づいて、測定結果用Ａモード波形データを選択する選択部と、選択された前記測定結果用Ａモード波形データ及び前記測定結果用Ａモード波形データに対応する測定結果用Ａモード波形データ群の少なくとも一方に基づいて、報知用データを生成し、生成された前記報知用データを出力する報知制御部と、を含む超音波測定装置に関係する。
【０００８】
本発明の一態様によれば、走査面に沿って超音波ビームを順次送信する超音波トランスデューサーデバイスからの受信信号に基づいて、測定箇所表面に対する超音波トランスデューサーの走査面の方向が第１〜第Ｋの方向である場合の第１〜第ＫのＡモード波形データ群が取得される。例えば第１〜第Ｋの各Ａモード波形データ群は、走査面の方向が第１〜第Ｋの各方向である状態のときに、超音波ビームがスキャンすることで、取得されるデータ群である。そして、取得された第１〜第ＫのＡモード波形データ群に基づいて、例えば所定の判定基準にしたがって適正な測定結果用Ａモード波形データが選択され、それに基づく報知用データが生成されて、報知部によりユーザーに報知される。従って、適正な測定結果をユーザーに報知することが可能になり、ユーザーの操作性や利便性等を向上できる。
【０００９】
また本発明の一態様では、前記報知制御部は、前記選択部が、前記走査面の方向が第Ｌ（１≦Ｌ≦Ｋ）の方向であるときのＡモード波形データを前記測定結果用Ａモード波形データとして選択した場合に、前記走査面の方向が前記第Ｌの方向であるときの前記測定結果用Ａモード波形データ及び前記測定結果用Ａモード波形データ群の少なくとも一方に基づいて、前記報知用データを生成し、生成された前記報知用データを出力してもよい。
【００１０】
このようにすれば、走査面の方向が第Ｌの方向であるときのＡモード波形データが、測定結果用Ａモード波形データとして選択されると、選択された測定結果用Ａモード波形データ及びそれに対応する測定結果用Ａモード波形データ群の少なくとも一方に基づいて、報知用データが生成されるようになる。従って、適正な走査面の方向であるときのＡモード波形データを自動的に選択して、それに対応する測定結果等をユーザーに報知できるようになる。
【００１１】
また本発明の一態様では、前記報知制御部は、前記走査面の方向が前記第Ｌの方向であるときの前記測定結果用Ａモード波形データ群に基づいて、前記報知用データとしてＢモード画像を生成し、生成された前記Ｂモード画像を出力してもよい。
【００１２】
このようにすれば、測定結果用Ａモード波形データが選択された際の走査面の方向である第Ｌの方向でのＢモード画像を、測定結果画像として表示部に表示できるようになる。
【００１３】
また本発明の一態様では、前記報知制御部は、前記走査面の方向が前記第Ｌの方向であるときの超音波測定結果を表す数字、文字又は記号の画像又は前記超音波測定結果を表す音声を、前記報知用データとして生成し、生成された前記画像又は前記音声を出力してもよい。
【００１４】
このようにすれば、測定結果用Ａモード波形データが選択された際の走査面の方向である第Ｌの方向での超音波測定結果を表す数字、文字又は記号の画像や、超音波測定結果を表す音声を、ユーザーに対して報知できるようになる。
【００１５】
また本発明の一態様では、前記選択部は、前記第１のＡモード波形データ群〜前記第ＫのＡモード波形データ群から第１のＡモード波形データ〜第ＫのＡモード波形データを求め、求められた前記第１のＡモード波形データ〜前記第ＫのＡモード波形データの中から、注目ピーク波形での振幅が最大となるＡモード波形データを、前記測定結果用Ａモード波形データとして選択してもよい。
【００１６】
このようにすれば、第１〜第ＫのＡモード波形データ群から求められた第１〜第ＫのＡモード波形データの中から、注目ピーク波形での振幅が最大となるＡモード波形データを検索することで、適正な走査面の方向であるときの測定結果等をユーザーに報知できるようになる。
【００１７】
また本発明の一態様では、前記報知制御部は、選択された前記測定結果用Ａモード波形データに対応する前記測定結果用Ａモード波形データ群に基づいて、前記報知用データとしてＢモード画像を生成し、生成された前記Ｂモード画像を出力してもよい。
【００１８】
このようにすれば、第１〜第ＫのＡモード波形データの中から、例えば所定の判定基準に基づき測定結果用Ａモード波形データが選択されると、測定結果用Ａモード波形データに対応する測定結果用Ａモード波形データ群に基づいて、Ｂモード画像が生成されて表示されるようになる。
【００１９】
また本発明の一態様では、前記選択部は、前記第１のＡモード波形データ群〜前記第ＫのＡモード波形データ群の各Ａモード波形データ群の平均化処理又は前記各Ａモード波形データ群からの代表Ａモード波形データの選択処理を行うことで、前記第１のＡモード波形データ群〜前記第ＫのＡモード波形データ群から前記第１のＡモード波形データ〜前記第ＫのＡモード波形データを求めてもよい。
【００２０】
このようにすれば、第１〜第ＫのＡモード波形データ群から平均化処理や選択処理により第１〜第ＫのＡモード波形データを求め、求められた第１〜第ＫのＡモード波形データの中から、測定結果用Ａモード波形データを選択できるようになる。
【００２１】
また本発明の一態様では、前記選択部は、前記第１のＡモード波形データ群〜前記第ＫのＡモード波形データ群のうちの第Ｍ（１≦Ｍ＜Ｋ）のＡモード波形データ群から求められた第ＭのＡモード波形データの注目ピーク波形での振幅と、第Ｍ＋１のＡモード波形データ群から求められた第Ｍ＋１のＡモード波形データの注目ピーク波形での振幅とを比較し、前記第ＭのＡモード波形データと前記第Ｍ＋１のＡモード波形データのうち、注目ピーク波形での振幅が大きいと判断された一方のＡモード波形データを選択して保存し、他方のＡモード波形データ及び前記他方のＡモード波形データに対応するＡモード波形データ群を削除する処理を行ってもよい。
【００２２】
このようにすれば、注目ピーク波形での振幅が大きい方のＡモード波形データを保存して残す一方で、振幅が小さい方のＡモード波形データやそれに対応するＡモード波形データ群を削除できるようになる。従って、使用記憶容量の節約等を図りながら、適切な測定結果用Ａモード波形データを選択できるようになる。
【００２３】
また本発明の一態様では、Ａモード波形の振幅と深度との相関を表す相関データを記憶する相関データ記憶部を含み、前記選択部は、注目ピーク波形での振幅と深度の相関が前記相関データに基づき適正と判断されたＡモード波形データを、前記測定結果用Ａモード波形データとして選択してもよい。
【００２４】
このようにすれば、Ａモード波形の振幅と深度の相関が適正であるか否かを相関データに基づき判断して、振幅と深度の相関が適正なＡモード波形データの中から、測定結果用Ａモード波形データを選択できるようになる。
【００２５】
また本発明の一態様では、超音波測定の対象となる被検体の基準Ａモード波形データを記憶する基準データ記憶部を含み、前記選択部は、前記第１のＡモード波形データ群〜前記第ＫのＡモード波形データ群から第１のＡモード波形データ〜第ＫのＡモード波形データを求め、求められた前記第１のＡモード波形データ〜前記第ＫのＡモード波形データの各Ａモード波形データと前記基準データ記憶部に記憶された前記基準Ａモード波形データとの比較処理を行って、前記第１のＡモード波形データ〜前記第ＫのＡモード波形データの中から前記測定結果用Ａモード波形データを選択してもよい。
【００２６】
このようにすれば、測定の基準となる基準Ａモード波形データを予め用意して基準データ記憶部に記憶させておくことで、当該基準Ａモード波形データに即した測定結果用Ａモード波形データを選択し、それに対応する報知用データを生成してユーザーに報知できるようになる。
【００２７】
また本発明の一態様では、前記選択部は、前記第１のＡモード波形データ〜前記第ＫのＡモード波形データのうち、注目ピーク波形での振幅が、前記基準Ａモード波形データの注目ピーク波形での振幅と最も近いＡモード波形データを、前記測定結果用Ａモード波形データとして選択してもよい。
【００２８】
このようにすれば、基準Ａモード波形データの波形に近い適正な測定結果用Ａモード波形データを選択して、それに対応する報知用データを生成してユーザーに報知できるようになる。
【００２９】
また本発明の一態様では、被検体であるユーザーに対して、前記超音波トランスデューサーデバイスの前記走査面の方向のガイド指示処理を行うガイド指示部を含んでもよい。
【００３０】
このようにすれば、超音波トランスデューサーデバイスの走査面の方向が適正な方向になるようにユーザーに対してガイド指示を行い、ガイド指示にしたがってユーザーが走査面の方向を変化させることで、適正な走査面の方向でのＡモード波形データを、測定結果用Ａモード波形データとして選択できるようになる。
【００３１】
また本発明の一態様では、前記ユーザーのモーションを検知するモーションセンサーを有し、前記ガイド指示部は、前記モーションセンサーからのモーション検出信号に基づいて、前記走査面の方向のガイド指示処理を行ってもよい。
【００３２】
このようにすれば、モーションセンサーからのモーション検出信号を利用して、超音波トランスデューサーデバイスの走査面の方向が適正な方向になるように、ユーザーに対してガイド指示を行うことで可能になる。
【００３３】
また本発明の一態様では、前記超音波トランスデューサーデバイスの前記走査面の方向を変化させる方向制御を行う方向制御部を含み、前記データ取得部は、前記方向制御部による方向制御により前記超音波トランスデューサーデバイスの前記走査面の方向が変化することで得られる前記第１のＡモード波形データ群〜前記第ＫのＡモード波形データ群を取得してもよい。
【００３４】
このようにすれば、超音波トランスデューサーデバイスの走査面の方向を、方向制御部による方向制御により変化させ、この方向の変化により得られる第１〜第ＫのＡモード波形データ群を取得できるようになる。そして、これらの第１〜第ＫのＡモード波形データ群に基づいて測定結果用Ａモード波形データを選択することで、それに対応する適正な測定結果等をユーザーに報知できるようになる。
【００３５】
また本発明の他の態様は、走査面に沿ってスキャンしながら超音波ビームを送信すると共に前記超音波ビームによる超音波エコーを受信する超音波トランスデューサーデバイスからの受信信号に基づいて処理を行うためのプログラムであって、測定箇所表面に対する前記超音波トランスデューサーデバイスの前記走査面の方向が第１の方向〜第Ｋ（Ｋは２以上の整数）の方向である場合の第１のＡモード波形データ群〜第ＫのＡモード波形データ群を、前記受信信号に基づいて取得するデータ取得部と、前記第１のＡモード波形データ群〜前記第ＫのＡモード波形データ群に基づいて、測定結果用Ａモード波形データを選択する選択部と、選択された前記測定結果用Ａモード波形データ及び前記測定結果用Ａモード波形データに対応する測定結果用Ａモード波形データ群の少なくとも一方に基づいて、報知用データを生成し、生成された前記報知用データを出力する報知制御部として、コンピュータを機能させるプログラムに関係する。
【００３６】
また本発明の他の態様は、走査面に沿ってスキャンしながら超音波ビームを送信すると共に前記超音波ビームによる超音波エコーを受信する超音波トランスデューサーデバイスからの受信信号に基づいて処理を行う超音波測定装置の制御方法であって、測定箇所表面に対する前記超音波トランスデューサーデバイスの前記走査面の方向が第１の方向〜第Ｋ（Ｋは２以上の整数）の方向である場合の第１のＡモード波形データ群〜第ＫのＡモード波形データ群を、前記受信信号に基づいて取得し、前記第１のＡモード波形データ群〜前記第ＫのＡモード波形データ群に基づいて、測定結果用Ａモード波形データを選択し、選択された前記測定結果用Ａモード波形データ及び前記測定結果用Ａモード波形データに対応する測定結果用Ａモード波形データ群の少なくとも一方に基づいて、報知用データを生成し、生成された前記報知用データを出力する超音波測定装置の制御方法に関係する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本実施形態の超音波測定装置の構成例。
【図２】図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は超音波測定装置の具体的な機器構成の例。
【図３】図３（Ａ）〜図３（Ｄ）は超音波測定装置を用いた測定の説明図。
【図４】Ａモード波形及びＢモード画像の説明図。
【図５】本実施形態の手法の説明図。
【図６】図６（Ａ）〜図６（Ｃ）はリニアスキャン方式、セクタースキャン方式の説明図。
【図７】リニアスキャン方式、セクタースキャン方式の詳細を説明する図。
【図８】超音波測定結果を表す数字等の画像が表示される測定結果画像の例。
【図９】本実施形態の手法の詳細な処理を示すフローチャート。
【図１０】Ａモード波形の振幅と深度の相関を表す相関データの説明図。
【図１１】基準Ａモード波形データを用いる本実施形態の手法の説明図。
【図１２】基準Ａモード波形データを用いる本実施形態の手法の説明図。
【図１３】図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）はガイド指示処理についての説明図。
【図１４】基準Ａモード波形データを用いる本実施形態の手法の詳細な処理を示すフローチャート。
【図１５】超音波トランスデューサーデバイスの超音波ビームの走査面の方向の制御手法の説明図。
【図１６】図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）は、超音波トランスデューサー素子の構成例。
【図１７】超音波トランスデューサーデバイスの構成例。
【図１８】図１８（Ａ）、図１８（Ｂ）は、各チャンネルに対応して設けられる超音波トランスデューサー素子群の構成例。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００３９】
１．超音波測定装置
図１に、本実施形態の超音波測定装置（超音波診断装置）の構成例を示す。この超音波測定装置は、超音波トランスデューサーデバイス１００と処理装置２００を含む。また記憶部２５０、報知部４３９を含むことができる。なお本実施形態の超音波測定装置は図１の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
【００４０】
超音波トランスデューサーデバイス１００は、走査面に沿ってスキャンしながら超音波ビームを送信すると共に超音波ビームによる超音波エコーを受信する。圧電素子を用いるタイプを例にとれば、超音波トランスデューサーデバイス１００は、複数の超音波トランスデューサー素子（超音波素子アレイ）と、複数の開口がアレイ状に配置された基板とを有する。複数の超音波トランスデューサー素子の各超音波トランスデューサー素子は、複数の開口の各開口を塞ぐ振動膜と、振動膜の上に設けられた下部電極、上部電極及び圧電体膜を備える圧電素子部とを有する。超音波トランスデューサーデバイス１００の詳細については後述する。なお、超音波トランスデューサーデバイス１００としては、後に詳述する圧電素子（薄膜圧電素子）を用いるタイプのトランスデューサーを採用できるが、本実施形態はこれに限定されない。例えばc-ＭＵＴ（Capacitive Micro-machined Ultrasonic Transducers）などの容量性素子を用いるタイプのトランスデューサーを採用してもよいし、バルクタイプのトランスデューサーを採用してもよい。
【００４１】
処理装置２００は、超音波測定装置の各種の制御処理や、超音波トランスデューサーデバイス１００の送信処理、受信処理などを行う。この処理装置２００は、送信回路２１０、受信回路２２０、マルチプレクサー２２２、送受信切替回路２２４、制御部２３０を含む。なお、これらの構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
【００４２】
送信回路２１０は、マルチプレクサー２２２を介して超音波トランスデューサーデバイス１００に対して送信信号を出力する。具体的には、送信回路２１０は、送信期間において、制御部２３０の制御に基づいて送信信号を生成し、マルチプレクサー２２２に対して出力する。この送信回路２１０は、超音波のパルス信号を出力するパルサー等により構成できる。
【００４３】
マルチプレクサー２２２（選択回路）は、制御部２３０の制御に基づいて、超音波トランスデューサーデバイス１００の駆動電極線（チャンネル）のうちの少なくとも１つを選択し、選択された駆動電極線に対して送信回路２１０からの送信信号を出力する。例えばマルチプレクサー２２２が第1の駆動電極線を選択した場合には、送信期間には送信信号が第1の駆動電極線に出力される。なお、マルチプレクサー２２２は、複数本（ｎ本）の駆動電極線（複数チャンネル）の全てを同じタイミングで選択してもよいし、順番に所定本数ずつ選択してもよい。
【００４４】
受信回路２２０は、超音波トランスデューサーデバイス１００からの受信信号（エコー信号）の受信処理を行う。具体的には、受信回路２２０は、マルチプレクサー２２２及び送受信切替回路２２４を介して超音波トランスデューサーデバイス１００からの受信信号を受け、受信信号の増幅、ゲイン設定、周波数設定、Ａ／Ｄ変換などの受信処理を行う。受信処理の結果は、検出データ（検出情報）として制御部２３０に入力される。この受信回路２２０は、例えば低雑音増幅器、電圧制御アッテネーター、プログラマブルゲインアンプ、ローパスフィルター、Ａ／Ｄコンバーターなどにより構成できる。
【００４５】
送受信切替回路２２４は、複数個（ｎ個）のスイッチ素子により構成され、制御部２３０の制御に基づいて、送信信号及び受信信号の切り換えを行う。具体的には、送信期間には複数個のスイッチ素子をオフ状態に設定することで、送信回路２１０から出力された送信信号が受信回路２２０に入力されることを防止する。一方、受信期間には複数個のスイッチ素子をオン状態に設定することで、超音波トランスデューサーデバイス１００からの受信信号が受信回路２２０に入力されるようになる。
【００４６】
制御部２３０は、送信回路２１０、受信回路２２０、マルチプレクサー２２２、送受信切替回路２２４を制御する。例えば、制御部２３０は、送信回路２１０に対して送信信号の生成及び出力処理の制御を行い、受信回路２２０に対して受信信号の周波数設定やゲインなどの制御を行う。
【００４７】
記憶部２５０は、各種のデータを記憶するものであり、例えばＲＡＭやＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等により実現される。記憶部２５０は、波形データ記憶部２５２、相関データ記憶部２５４、基準データ記憶部２５６を含む。
【００４８】
そして本実施形態では、制御部２３０（処理装置２００）が、データ取得部２３２と、選択部２３４と、報知制御部２３５と、ガイド指示部２３８を含む。
【００４９】
報知制御部２３５は報知用データを生成して出力する。そして報知部４３９に報知用データ（測定結果）を報知させる。例えば報知部４３９の動作をオンにして、報知用データを出力させる。例えば報知制御部２３５は、表示制御部２３６、音制御部２３７を含む。報知制御部２３５の表示制御部２３６は、報知部４３９の表示部４４０の表示制御を行い、報知用データである測定結果の画像を表示させる。。音制御部２３７は、報知部４３９の音出力部４４２の制御を行い、報知用データである測定結果の音声を出力させる。
【００５０】
報知部４３９はユーザー（測定者）に対して測定結果を報知するものであり、例えば表示部４４０や音出力部４４２などで実現される。報知部４３９は超音波測定装置が有する装置であってもよいし、超音波測定装置とは別の装置（例えば外部ディスプレイ）であってもよい。表示部４４０としては、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等の種々のディスプレイを想定できる。音出力部４４２としては、スピーカー等を想定できる。
【００５１】
データ取得部２３２は、測定箇所表面に対する超音波トランスデューサーデバイス１００の走査面の方向が第１〜第Ｋ（Ｋは２以上の整数）の方向である場合の第１〜第ＫのＡモード波形データ群を、超音波トランスデューサーデバイス１００からの受信信号に基づいて取得する。例えば測定期間においてユーザーが超音波プローブをスイングさせたり、後述する図１５のように方向制御部２４０が走査面の方向制御を行うことにより、測定箇所表面に対する超音波ビームの走査面の方向が変化する。データ取得部２３２は、このような走査面の方向の変化期間において、受信回路２２０からの受信信号に基づき、第１〜第ＫのＡモードデータ波形群（複数のＡモード波形データ群）を取得する。取得されたＡモード波形データ群は波形データ記憶部２５２に記憶されて保存される。
【００５２】
ここで、測定箇所表面は、例えば超音波プローブが当てられる測定箇所の表面であり、例えば体等の物体の表面である。走査面は、超音波トランスデューサーデバイス１００が、リニアスキャンやセクタースキャンなどによりスキャンしながら複数の超音波ビームの各超音波ビームを送信（発信）する場合に、例えばこれらの複数の超音波ビームが沿う面である。測定箇所表面に対する超音波ビームの走査面の方向は、測定箇所表面を基準とした走査面の相対的な方向（角度）である。
【００５３】
超音波トランスデューサーデバイス１００は、電気信号（電圧信号）である送信信号を送信回路２１０から受け、これを超音波に変換して超音波ビームを送信（出射）する。そして超音波トランスデューサーデバイス１００は、超音波ビームによる超音波エコーを受信すると、超音波エコーを電気信号（電圧信号）である受信信号に変換する。データ取得部２３２は、この受信信号によりＡモード波形データ群を取得する。各Ａモード波形データ群は、例えば超音波トランスデューサーデバイス１００の各スキャンにより得られるＡモード波形データの群である。例えば１回目のスキャンにより第１のＡモード波形データ群が取得され、２回目のスキャンにより第２のＡモード波形データ群が取得され、・・・・Ｋ回目のスキャンにより第ＫのＡモード波形データ群が取得される。
【００５４】
選択部２３４は、データ取得部２３２により取得された第１〜第ＫのＡモード波形データ群に基づいて、測定結果用Ａモード波形データを選択する。例えば選択部２３４は、第１〜第ＫのＡモード波形データ群から第１〜第ＫのＡモード波形データを求める。具体的には選択部２３４は、第１〜第ＫのＡモード波形データ群の各Ａモード波形データ群の平均化処理又は各Ａモード波形データ群からの代表Ａモード波形データの選択処理を行うことで、第１〜第Ｋの各Ａモード波形データ群から第１〜第Ｋの各Ａモード波形データを求める。例えば、各Ａモード波形データ群に属する複数のＡモード波形データの例えば各深度での各振幅の平均値を求める処理を行って、各Ａモード波形データ群に対応する各Ａモード波形データを求める。或いは、各Ａモード波形データ群に属する複数のＡモード波形データの中から、超音波トランスデューサーデバイス１００の所定位置（例えば中央位置）の素子群からの受信信号に基づくＡモード波形データを、代表Ａモード波形データとして選択する処理を行って、各Ａモード波形データ群に対応する各Ａモード波形データを求める。
【００５５】
そして選択部２３４は、求められた第１〜第ＫのＡモード波形データの中から、所定の判定基準に基づいて測定結果用Ａモード波形データを選択する。所定の判定基準は、測定結果として用いるのに適正なＡモード波形データを選択するための基準である。具体的には選択部２３４は、求められた第１〜第ＫのＡモード波形データの中から、注目ピーク波形での振幅が最大となるＡモード波形データを、測定結果用Ａモード波形データとして選択する。注目ピーク波形は、Ａモード波形に現れるピーク波形の中で、測定結果用Ａモード波形データを選択するのに適したピーク波形として、予め想定されているピーク波形であり、例えば骨等の注目生体組織に対応するピーク波形である。
【００５６】
例えば選択部２３４は、第１〜第ＫのＡモード波形データ群のうちの第Ｍ（１≦Ｍ＜Ｋ）のＡモード波形データ群から求められた第ＭのＡモード波形データの注目ピーク波形での振幅と、第Ｍ＋１のＡモード波形データ群から求められた第Ｍ＋１のＡモード波形データの注目ピーク波形での振幅とを比較する。そして、第ＭのＡモード波形データと第Ｍ＋１のＡモード波形データのうち、注目ピーク波形での振幅が大きいと判断された一方のＡモード波形データを選択して保存する。即ち、波形データ記憶部２５２に記憶して保存する。そして他方のＡモード波形データ及び他方のＡモード波形データに対応するＡモード波形データ群を削除する処理を行う。
【００５７】
報知制御部２３５は、選択された測定結果用Ａモード波形データ及び測定結果用Ａモード波形データに対応する測定結果用Ａモード波形データ群の少なくとも一方に基づいて、報知用データを生成し、生成された報知用データを出力する。例えば報知部４３９の報知制御を行って、報知用データを出力する。具体的には、報知制御部２３５の表示制御部２３６が、表示部４４０の表示制御を行ったり、報知制御部２３５の音制御部２３７が、音出力部４４２の音制御を行って、報知用データである測定結果の画像や測定結果の音声を出力させる。ここで、測定結果用Ａモード波形データに対応する測定結果用Ａモード波形データ群とは、例えば選択部２３４が測定結果用Ａモード波形データを選択した場合に、その測定結果用Ａモード波形データの生成（平均化処理や選択処理による生成）に用いられたＡモード波形データ群である。
【００５８】
例えば、選択部２３４が、走査面の方向が第Ｌ（１≦Ｌ≦Ｋ）の方向であるときのＡモード波形データ（第ＬのＡモード波形データ）を測定結果用Ａモード波形データとして選択したとする。この場合には、報知制御部２３５は、走査面の方向が第Ｌの方向であるときの測定結果用Ａモード波形データ及び測定結果用Ａモード波形データ群の少なくとも一方に基づいて、報知用データを生成する。そして、生成された報知用データ（画像、音）を出力する。
【００５９】
例えば報知制御部２３５（表示制御部２３６）は、走査面の方向が第Ｌの方向であるときの測定結果用Ａモード波形データ群に基づいて、報知用データとしてＢモード画像を生成し、生成されたＢモード画像を、報知部４３９である表示部４４０に表示する制御を行う。例えば第１〜第ＫのＡモード波形データ群から第１〜第ＫのＡモード波形データが求められ、第１〜第ＫのＡモード波形データの中から、注目ピーク波形での振幅が最大となるＡモード波形データが、測定結果用Ａモード波形データとして選択されたとする。この場合には報知制御部２３５は、選択された測定結果用Ａモード波形データに対応する測定結果用Ａモード波形データ群に基づいて、報知用データとしてＢモード画像を生成し、生成されたＢモード画像を出力する。例えば表示部４４０にＢモード画像を表示する制御を行う。例えば、測定結果用Ａモード波形データ群の各Ａモード波形データの振幅を輝度値に変換することでＢモード画像を生成して、表示部４４０に表示する制御を行う。
【００６０】
但し、本実施形態における報知用データはＢモード画像には限定されず、種々の報知用データを想定できる。例えば報知制御部２３５は、走査面の方向が第Ｌの方向であるときの超音波測定結果を表す数字、文字又は記号の画像、或いは超音波測定結果を表す音声を、報知用データとして生成して出力する。例えば生成された画像又は音声を報知部４３９により報知する制御を行う。具体的には、生成された画像を表示部４４０に表示する制御を行ったり、生成された音声を音出力部４４２により出力する制御を行う。更に具体的には、測定されたユーザーの脂肪厚や筋厚などの超音波測定結果を表す数字、文字又は記号の画像を表示したり、超音波測定結果を読み上げる制御を行う。
【００６１】
また本実施形態では、相関データ記憶部２５４が、Ａモード波形の振幅と深度との相関を表す相関データを、例えば測定箇所に対応づけて記憶する。そして選択部２３４は、注目ピーク波形での振幅と深度の相関が相関データに基づき適正と判断されたＡモード波形データを、測定結果用Ａモード波形データとして選択する。例えば選択部２３４は、相関データに基づき適正と判断された複数のＡモード波形データ（第１〜第ＫのＡモード波形データ）の中から、測定結果用Ａモード波形データを選択する。
【００６２】
基準データ記憶部２５６は、超音波測定の対象となる被検体（ユーザー、動物等）の基準Ａモード波形データを記憶する。基準Ａモード波形データは、被検体に対する超音波測定の基準となＡモード波形データとして予め測定等されて、基準データ記憶部２５６の記憶されているデータである。選択部２３４は、超音波測定により取得された複数のＡモード波形データと、基準データ記憶部２５６に記憶された基準Ａモード波形データとの比較処理を行って、複数のＡモード波形データの中から、測定結果用Ａモード波形データを選択する。具体的には、選択部２３４は、第１〜第ＫのＡモード波形データ群から、例えば上述した平均化処理や選択処理等により第１〜第ＫのＡモード波形データを求める。そして、求められた第１〜第ＫのＡモード波形データの各Ａモード波形データと基準データ記憶部２５６に記憶された基準Ａモード波形データとの比較処理を行って、第１〜第ＫのＡモード波形データの中から測定結果用Ａモード波形データを選択する。例えば、第１〜第ＫのＡモード波形データのうち、注目ピーク波形での振幅が、基準Ａモード波形データの注目ピーク波形での振幅と最も近いＡモード波形データを、測定結果用Ａモード波形データとして選択する。
【００６３】
ガイド指示部２３８は、被検体であるユーザーに対して、超音波トランスデューサーデバイス１００の走査面の方向のガイド指示処理を行う。即ち、適切な測定結果を得ることができる超音波ビームの走査面の方向を、画像或いは音声等のガイド情報を用いてユーザーに指示する。例えば本実施形態の超音波測定装置には、後述するように、ユーザーのモーションを検知するモーションセンサーを設けることができる。モーションセンサーは例えば加速度センサー又はジャイロセンサー等である。ガイド指示部２３８は、モーションセンサーからのモーション検出信号に基づいて、走査面の方向のガイド指示処理を行う。即ち、ガイド指示部２３８は、モーション検出信号に基づいて、超音波プローブの動きを検出し、ユーザーが適切な方向に超音波ビームの走査面の方向を向けるようにするためのガイド指示処理を行う。
【００６４】
なお、本実施形態の超音波測定装置は、その処理の少なくとも一部をプログラムにより実現してもよい。この場合には、ＣＰＵ等のプロセッサーがプログラムを実行することで、本実施形態の超音波測定装置の処理が実現される。具体的には、情報記憶媒体に記憶されたプログラムが読み出され、読み出されたプログラムをＣＰＵ等のプロセッサーが実行する。ここで、情報記憶媒体（コンピューターにより読み取り可能な媒体）は、プログラムやデータなどを格納するものであり、その機能は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）、光ディスク（ＤＶＤ、ＣＤ等）、或いはメモリー（カード型メモリー、ＲＯＭ等）などにより実現できる。そして、ＣＰＵ等のプロセッサーは、情報記憶媒体に格納されるプログラム（データ）に基づいて本実施形態の種々の処理を行う。即ち、情報記憶媒体には、本実施形態の各部（データ取得部、選択部、報知制御部、ガイド指示部、記憶部等）としてコンピューター（操作部、処理部、記憶部、出力部を備える装置）を機能させるためのプログラム（各部の処理をコンピューターに実行させるためのプログラム）が記憶される。
【００６５】
図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に、本実施形態の超音測定装置（広義には電子機器）の具体的な機器構成の例を示す。図２（Ａ）はハンディタイプの超音波測定装置４００の例であり、図２（Ｂ）は据置タイプの超音測定装置４００の例である。図２（Ｃ）は超音波プローブ３００が本体に内蔵された一体型の超音波測定装置４００の例である。
【００６６】
図２（Ａ）、図２（Ｂ）の超音波測定装置４００は、超音波プローブ３００と超音波測定装置本体４０１（広義には電子機器本体）を含み、超音波プローブ３００と超音波測定装置本体４０１はケーブル３１２により接続される。超音波プローブ３００の先端部分には、プローブヘッド３２０が設けられており、超音波測定装置本体４０１には、画像を表示する表示部４４０が設けられている。図２（Ｃ）では、表示部４４０を有する超音波測定装置４００に超音波プローブ３００が内蔵されている。図２（Ｃ）の場合、超音波測定装置４００は、例えばスマートフォンなどの汎用の携帯情報端末により実現できる。
【００６７】
２．本実施形態の手法
図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、超音波プローブ３００をユーザーの人体の測定箇所に当てて、脂肪や筋肉の状態を測定している様子を示す図である。図３（Ａ）は、ユーザーの上腕後部に超音波プローブ３００を当てた場合である。この場合には、図３（Ｃ）に模式的に示すＢモード画像が表示部４４０に表示される。図３（Ｂ）は、大腿後部に超音波プローブ３００を当てた場合である。この場合には、図３（Ｄ）に模式的に示すＢモード画像が表示部４４０に表示される。これらのＢモード画像では、骨の部分の輝度が最も明るくなっている。骨は、周囲の生体組織よりも超音波の反射率が高く、Ａモード波形の振幅も高くなるからである。
【００６８】
図３（Ａ）、図３（Ｂ）のような測定を行った場合に、ユーザーが、測定箇所に対する超音波プローブ３００の姿勢を確認しつつ、図３（Ｃ）、図３（Ｄ）に示すようなＢモード画像を注視して適正な測定になっているのかを調整するのは困難であるという課題がある。即ち、図３（Ａ）、図３（Ｂ）のようにユーザーの人体の後部側の測定箇所に超音波プローブ３００を当てながら測定を行った場合には、超音波測定装置の表示部４４０に表示されるＢモード画像を、ユーザーが確認しながら、適正な測定になっているのかを調整するのは難しい。つまり、ユーザーが自ら測定する際に、測定結果の成否をＢモード画像を見ながら判断することは困難である。特に図２（Ａ）、図２（Ｃ）のようなハンディタイプの超音波測定装置では、超音波プローブ３００と表示部４４０との距離が近い。このため、超音波プローブ３００を測定箇所に当てながら、表示部４４０に表示された測定結果画像であるＢモード画像をユーザーが確認するのは困難となる。
【００６９】
さて、超音波測定装置には、Ａモード、Ｂモードと呼ばれる表示方法（測定方法）がある。図４に示すようにＡモードにおいては、深度（深さ方向の距離）に対する超音波信号（受信信号）の振幅が描かれたＡモード波形が表示される。Ｂモードにおいては、超音波信号の振幅を輝度に変換して２次元画像として描かれたＢモード画像が表示される。例えば骨のように超音波の反射率が高い生体組織は、高い輝度である白色で描かれる。一方、超音波の反射率が低い生体組織は、低い輝度である黒色で描かれる。このＢモード画像は、Ａモード波形データの振幅を輝度に変換すること生成できる。
【００７０】
そして本実施形態では、図４のＡ１、Ａ２に示すように、骨等の特定の生体組織に対応するピーク波形の振幅が、測定箇所表面（体の表面）に対する超音波ビームの走査面の方向（走査面と測定箇所表面とのなす角度）に応じて変化することに着目して、図５に示す手法を採用している。
【００７１】
例えば図５のＢ１、Ｂ２、Ｂ３では、測定箇所表面に対する超音波ビームの走査面の方向を変化させることで得られる複数のＡモード波形データが取得されている。例えばＢ１、Ｂ２、Ｂ３では、各々、走査面の方向が第１、第２、第３の方向ＤＲ１、ＤＲ２、ＤＲ３である場合のＡモード波形データが取得されている。このとき、方向ＤＲ１、ＤＲ２は、測定箇所の体の表面に対して垂直な方向ではなく、適正な走査面の方向となっていない。このため、Ｂ１、Ｂ２のＡモード波形データでは、骨に対応する注目ピーク波形での振幅が小さくなっている。なお、図３のＢ１、Ｂ２、Ｂ３は、走査面の方向が方向ＤＲ１、ＤＲ２、ＤＲ３である場合に取得されたＡモード波形データ群に対して、平均化処理や選択処理などを行うことにより求められたＡモード波形データである。
【００７２】
一方、方向ＤＲ３は、測定箇所の体の表面に対して垂直な方向になっており、適正な走査面の方向となっている。このため、Ｂ３のＡモード波形データでは、骨に対応する注目ピーク波形での振幅が、Ｂ１、Ｂ２のＡモード波形データでの振幅よりも大きくなっており、最大となっている。即ち、超音波ビームの走査面の方向が適正である場合には、注目ピーク波形の振幅も大きくなる。
【００７３】
そこで本実施形態では、複数のＡモード波形データ（第１〜第ＫのＡモード波形データ。以下、同様）の中から、Ｂ３に示すように注目ピーク波形の振幅が最大（所定の閾値以上）となるＡモード波形データを、測定結果用Ａモード波形データとして選択する。そして、選択された測定結果用Ａモード波形データに基づく測定結果画像（広義には報知用データ）を、表示部４４０（広義には報知部）に表示する。即ち、図５では、走査面の方向がＤＲ１、ＤＲ２、ＤＲ３（広義には第１〜第Ｋの方向）であるＢ１、Ｂ２、Ｂ３のＡモード波形データ（広義には第１〜第ＫのＡモード波形データ群から求められた第１〜第ＫのＡモード波形データ）のうち、走査面の方向がＤＲ３（広義には第Ｌの方向）であるＢ３のＡモード波形データ（広義には第ＬのＡモード波形データ）が、測定結果用Ａモード波形データとして選択される。そして、選択されたＢ３のＡモード波形データに基づくＢモード画像（当該Ａモード波形データに対応するＡモード波形データ群により生成されたＢモード画像）が、測定結果画像として表示される。
【００７４】
このようにすれば、測定箇所の体の表面に対して、超音波ビームの走査面の方向が垂直（略垂直）になるというような、適正な走査面の方向であるときのＡモード波形データが選択されて、対応するＢモード画像が表示されるようになる。例えばユーザーが、超音波ビームの走査面の方向を変えながら超音波プローブを自身の体に当てて測定を行うと、適正な走査面の方向に対応するＢモード画像が自動的に生成されて、表示部４４０に表示されるようになる。従って、ユーザーが表示部４４０の画面を見ることが出来ないような状態であっても、図５のＢ３のように走査面の方向が理想的な方向であるときのＢモード画像が表示されるようになり、正しい測定結果を得ることが可能になる。
【００７５】
例えば図２（Ａ）、図２（Ｃ）のようなハンディタイプの超音波測定装置等では、ユーザーが表示部４４０の画面を見ながら、適正な走査面の方向を模索して測定を行うことは難しいという問題がある。
【００７６】
この点、本実施形態の手法によれば、ユーザーが表示部４４０の画面を確認しなくても、適正な走査面の方向に対応するＢモード画像が自動的に生成されて、測定結果画像をして表示されるようになるため、上記のような問題を解消し、ユーザーの操作性や利便性を向上できる。また、本実施形態によれば、例えば測定時においては、表示部４４０の表示をオフにし、図５のＢ３のＡモード波形データにより得られた最適なＢモード画像のみを、測定終了後に表示部４４０に表示することも可能になる。即ち、測定期間において順次得られるＢモード画像を順次表示するのではなく、注目ピーク波形の振幅が最大となるときのＢモード画像だけを表示するようにする。このようにすれば、表示部４４０の表示オン期間の短縮化を図れ、超音波測定装置の低消費電力化等が可能になり、特にハンディタイプの超音波装置における消費電力の節約を実現できる。
【００７７】
なお、振幅の大小の比較処理の対象となる注目ピーク波形は、例えば各測定箇所に対応づけて設定しておくことが望ましい。例えば図３（Ｃ）、図３（Ｄ）に示すように、体の表面からの骨の深度は、測定箇所によって異なっているため、注目ピーク波形の深度範囲の設定についても、測定箇所ごとに異ならせておく。そして、ユーザーが測定箇所を入力すると、入力された測定箇所に対応する深度範囲の設定を読み出して、図５のＢ１、Ｂ２、Ｂ３に示すように、その深度範囲に存在する注目ピーク波形の振幅の比較処理を行うようにする。このようにすれば、各測定箇所における適正な注目ピーク波形を選択して、その振幅の大小を比較し、適正な走査面の方向に対応するＢモード画像を表示することが可能になる。
【００７８】
また、以上では人体の脂肪厚や筋厚の測定に本実施形態の手法を適用した場合について説明したが、本実施形態はこれに限定されない。例えば肉牛や豚などの畜産物の出荷時期の確認や肉質の確認に本実施形態の手法を適用してもよい。例えば肉牛の肉質（脂肪交雑）を判定するためのロース芯の位置検出に、本実施形態の手法を適用してもよい。
【００７９】
さて、図５のＢモード画像は、図６（Ａ）のリニアスキャン方式で生成された画像の例である。なお、Ｂモード画像やＡモード波形データの生成・取得手法は、これに限定されず、図６（Ｂ）のようなセクタースキャン方式であってもよい。
【００８０】
図６（Ａ）のリニアスキャン方式では、例えば、超音波の送受信の１チャンネルごとにシフトしながらＡモード波形データが取得され、例えば１回分のリニアスキャンで取得されたＡモード波形データ群の振幅を輝度に変換することで、Ｂモード画像が生成される。この場合に、図５のＢ１〜Ｂ３で説明した選択処理の対象となる各Ａモード波形データは、例えば１回分のリニアスキャンで取得されたＡモード波形データ群の平均化処理により求めることができる。即ち、Ａモード波形データ群のＡモード波形データの各深度での各振幅の平均化処理を行うことで、Ｂ１〜Ｂ３の選択処理の対象となる各Ａモード波形データを求める。或いは、１回分のリニアスキャンで取得されたＡモード波形データ群の中から代表Ａモード波形データ（例えばリニアスキャンにおける中央付近のＡモード波形データ）を選択し、Ｂ１〜Ｂ３の選択処理の対象となる各Ａモード波形データとして、この代表Ａモード波形データを用いてもよい。
【００８１】
図７は、リニアスキャン方式、セクタースキャン方式の詳細を説明する図である。リニアスキャン方式においては、マルチプレクサー２２２は、超音波トランスデューサーデバイス１００のチャンネルＣＨ１〜ＣＨ６４の中から、リニアスキャンの対象となるチャンネルを順次選択する動作を行う。
【００８２】
例えば、まず、チャンネルＣＨ１〜ＣＨ８がリニアスキャンの対象として選択され、送信回路２１０からの送信信号（送信パルス）が、マルチプレクサー２２２を介して超音波トランスデューサーデバイス１００のチャンネルＣＨ１〜ＣＨ８に出力される。これにより、例えば図６（Ａ）の超音波ビームＢＭ１が送信（照射、発信）される。そして、チャンネルＣＨ１〜ＣＨ８からの受信信号が、マルチプレクサー２２２、送受信切替回路２２４を介して、受信回路２２０に入力される。
【００８３】
次に、チャンネルＣＨ２〜ＣＨ９がリニアスキャンの対象として選択され、送信回路２１０からの送信信号がチャンネルＣＨ２〜ＣＨ９に出力される。これにより、例えば図６（Ａ）の超音波ビームＢＭ２が送信される。そして、チャンネルＣＨ２〜ＣＨ９からの受信信号が受信回路２２０に入力される。このようにして、リニアスキャンによるチャンネルの選択が順次行われ、最後にチャンネルＣＨ５７〜ＣＨ６４が選択されて、例えば図６（Ａ）の超音波ビームＢＭｊが送信される。これにより、１回分のスキャン（リニアスキャン）が終了し、次に２回目のスキャンが行われる。
【００８４】
本実施形態のＡモード波形データ群は、例えば、このような１回分のスキャンで取得される複数のＡモード波形データにより構成される群である。これらの複数のＡモード波形データに対する平均化処理や選択処理を行うことで、各Ａモード波形データ群（第１〜第Ｋの各Ａモード波形データ群）に対応する各Ａモード波形データ（第１〜第Ｋの各Ａモード波形データ）が求められる。
【００８５】
一方、セクタースキャン方式では、例えばチャンネルＣＨ１〜ＣＨ６４の全てのチャンネルが選択される。そして、送信回路２１０からの送信信号が超音波トランスデューサーデバイス１００の全てのチャンネルＣＨ１〜ＣＨ６４に対して出力される。これにより図６（Ｂ）の超音波ビームＢＭ１〜ＢＭｊが送信される。
【００８６】
この場合に、セクタースキャン方式では、送信回路２１０の送信信号の送信開始タイミングの遅延制御を行うことで、図６（Ｂ）ような方向に超音波ビームＢＭ１〜ＢＭｊが送信されるようになる。例えば図６（Ｂ）の超音波ビームＢＭ１の送信は、紙面において左側の超音波トランスデューサー素子の送信開始タイミングを遅くし、右側の超音波トランスデューサー素子の送信開始タイミングを早くすることで実現される。一方、超音波ビームＢＭｊの送信は、紙面において左側の超音波トランスデューサー素子の送信開始タイミングを早くし、右側の超音波トランスデューサー素子の送信開始タイミングを遅くすることで実現される。
【００８７】
そして図６（Ａ）、図６（Ｂ）において、超音波トランスデューサーデバイス１００の走査面は、各スキャンにおいて送信される超音波ビームＢＭ１〜ＢＭｊが沿う面であり、図６（Ａ）、図６（Ｂ）の紙面に平行な面である。
【００８８】
なお、図６（Ａ）のリニアスキャンでは、選択されたチャンネル（例えばチャンネルＣＨ１〜ＣＨ８）の幅に対応する出射幅ＷＳの超音波ビームが超音波トランスデューサーデバイス１００から出射される。また図６（Ｂ）のセクタースキャンでは、ライン状のデバイス幅全体（或いはセクタースキャンの対象チャンネルの幅）にわたる出射幅ＷＳの超音波ビームが超音波トランスデューサーデバイス１００から出射される。そして図６（Ｃ）に示すように、送信信号の遅延制御や音響レンズ等により、スキャン方向での幅がフォーカス点ＦＰにおいて集束するように超音波ビームの送信フォーカス制御が行われる。
【００８９】
また、図５では、報知データである測定結果画像がＢモード画像である場合の例を示したが、本実施形態の測定結果画像はこれに限定されず、例えば超音波測定結果を表す数字、文字又は記号等の画像であってもよい。例えば図５において走査面の方向がＤＲ３（第Ｌの方向）であるときの超音波測定結果を表す数字等の画像を、測定結果画像として表示部４４０に表示してもよい。図８は、このような測定結果を表す数字画像の例である。図８の測定結果画像では、上腕後部の部位を超音波測定することにより得られた脂肪厚や筋厚の数字が、その標準値の数字と共に表示されている。これらの測定結果は、例えば図５のＢ３で選択されたＡモード波形データ等の解析処理を行うことで求めることができる。また本実施形態の報知データは、測定結果を表す音声等であってもよい。例えば図８に示すような測定結果を音声により読み上げてもよい。
【００９０】
図９は本実施形態の処理の詳細を示すフローチャートである。まず、ユーザーにより超音波の測定開始コマンドが入力されたか否かが判断される（ステップＳ１）。そして、ユーザーにより測定開始コマンドが入力されてから、測定終了コマンドが入力されるまでの期間である測定期間において、Ａモード波形データ群が取得されて、図１の波形データ記憶部２５２に記憶される（ステップＳ２、Ｓ３）。即ち、測定期間においてユーザーが超音波プローブを測定箇所に当てながらスイング動作を行う。例えば、ユーザーは、超音波プローブのヘッドのライン状素子列のライン配列方向（スキャン方向）を回転中心として超音波プローブをスイングさせる。すると、図５で説明したように各走査面方向におけるＡモード波形データ群が取得されて、波形データ記憶部２５２に保存される。なお、ユーザーは、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）の超音波測定装置の操作ボタンやタッチパネルを操作することで、測定開始コマンドや測定終了コマンドを入力できる。
【００９１】
測定期間が終了すると、波形データ記憶部２５２に記憶されたＡモード波形データ群が読み出され、上述した平均化処理や選択処理により、各Ａモード波形データ群から各Ａモード波形データが求められる（ステップＳ４）。そして、後述する相関データに基づいて、骨のピーク波形での振幅と深度の相関が適正と判断されるＡモード波形データが抽出される（ステップＳ５）。
【００９２】
次に、抽出されたＡモード波形データの中から、図５のＢ３に示すように骨のピーク波形での振幅が最大となるＡモード波形データが、測定結果用Ａモード波形データとして選択される（ステップＳ６）。なお、選択されずに使用されなかったＡモード波形データ（及び対応するＡモード波形データ群）は例えば削除される。そして、選択された測定結果用Ａモード波形データに対応するＡモード波形データ群に基づいて、Ｂモードが画像が生成されて、表示部４４０に表示される（ステップＳ７）。例えば図５のＢ３のように、超音波の走査面の方向が体の表面に対して垂直である時にリニアスキャンにより取得されたＡモード波形データ群に基づいて、Ｂモード画像が生成されて、表示部４４０に表示される。このようにすることで、ユーザーは、超音波プローブを測定箇所に当ててスイング動作を行うだけで、適正な走査面の方向でのリニアスキャンにより得られたＢモード画像が自動的に生成されて、表示部４４０に表示されるようになる。
【００９３】
図１０は、図９のステップＳ５で用いられる相関データを説明する模式図である。例えばＡモード波形の振幅（超音波の受信信号の振幅）は、体の表面からの深度に応じて減衰する。そこで、図１０に示すようなＡモード波形の振幅と深度との相関を表す相関データを、図１の相関データ記憶部２５４に記憶しておく。例えば、上腕後部、大腿後部等の各測定箇所に対応づけて、Ａモード波形の振幅と深度との相関を表す相関データを記憶しておく。
【００９４】
そして、注目ピーク波形での振幅と深度の相関が、相関データに基づき適正と判断されたＡモード波形データを、測定結果用Ａモード波形データとして選択するようにする。例えば図５の選択処理の対象となるＡモード波形データを、相関データに基づいて抽出しておき、抽出されたＡモード波形データの中から測定結果用Ａモード波形データを選択する。
【００９５】
例えば、当該測定箇所における注目ピーク波形（骨）が、ＤＰ１〜ＤＰ２の深度範囲に存在する場合には、図１０の相関データに基づいて、その注目ピーク波形の振幅はＡＰ１〜ＡＰ２の振幅範囲内になると判断できる。そこで、注目ピーク波形の振幅が、ＡＰ１〜ＡＰ２の振幅範囲内にあるＡモード波形データだけを、図５の選択処理の対象となる波形データとして抽出するようにする。このようにすれば、例えば超音波プローブが、想定される方向とは全く違った方向を向いている場合等に得られたＡモード波形データを、図５の選択処理の対象から除外することが可能になり、処理の効率化等を図れるようになる。
【００９６】
なお、本実施形態の処理は図９に示した処理に限定されず種々の変形実施が可能である。例えば変形例の処理について以下に説明する。
【００９７】
この変形例の処理では、まず１回目のリニアスキャンを行い、これにより取得された複数（例えば５７個）のＡモード波形データを、第１のＡモード波形データ群として記憶する。また、取得された複数のＡモード波形データの平均化処理を行って、第１のＡモード波形データを生成する。
【００９８】
次の所定のタイミングで、２回目のリニアスキャンを行い、例えば１回目の走査面の方向（第１の方向）とは異なる走査面の方向（第２の方向）において取得された複数のＡモード波形データを、第２のＡモード波形データ群として記憶する。また、取得された複数のＡモード波形データの平均化処理を行って、第２のＡモード波形データを生成する。
【００９９】
そして、第１のＡモード波形データの振幅最大値と第２のＡモード波形データの振幅最大値を比較する。そして、振幅最大値が大きい方のＡモード波形データを、暫定的な測定結果用Ａモード波形データとして選択・保存し、小さい方のＡモード波形データ及びそれに対応するＡモード波形データ群を破棄する。
【０１００】
次の所定のタイミングで、３回目のリニアスキャンを行い、例えば２回目の走査面の方向とは異なる走査面の方向（第３の方向）において取得された複数のＡモード波形データを、第３のＡモード波形データ群として記憶する。また、取得された複数のＡモード波形データの平均化処理を行って、第３のＡモード波形データを生成する。
【０１０１】
そして、第３のＡモード波形データの振幅最大値と、前回までに選択・保存された測定結果用Ａモード波形データの振幅最大値を比較する。そして、振幅最大値が大きい方のＡモード波形データを、更新後の測定結果用Ａモード波形データとして選択・保存し、小さい方のＡモード波形データ及びそれに対応するＡモード波形データ群を破棄する。
【０１０２】
以上の処理を、所定回数（Ｋ回）、繰り返す。そして、Ｋ回目のリニアスキャンと、第ＫのＡモード波形データに基づく測定結果用Ａモード波形データの選択・保存が終了すると、その測定結果用Ａモード波形データ及びその測定結果用Ａモード波形データに対応する測定結果用Ａモード波形データ群の少なくとも一方に基づいて、報知用データを生成する。そして、生成された報知用データを報知部４３９により報知する。例えば例えば測定結果用Ａモード波形データ群に基づいてＢモード画像を生成し、表示部４４０に表示する。或いは図８のような測定結果の文字・数字等を表示したり、測定結果を音声で読み上げる。
【０１０３】
この変形例の処理によれば、不要となったＡモード波形データやそれに対応するＡモード波形データ群が順次破棄されるようになるため、記憶部２５０の使用記憶容量を節約できる。なお、以上では、図６（Ａ）のリニアスキャンに本実施形態の手法を適用した場合を主に例にとり説明したが、図６（Ｂ）のセクタースキャン等にも本実施形態の手法が適用可能である。
【０１０４】
３．基準Ａモード波形データ
超音波測定装置の適用例として、例えばトレーニング後の脂肪厚や筋厚を測定して、トレーニング効果等を確かめるという適用例が考えられる。このようなトレーニング効果を確かめるためには、測定データとの比較対象となる基準データが必要になる。
【０１０５】
そこで本実施形態では、図１の基準データ記憶部２５６に対して、超音波測定の対象となるユーザー等の被検体の基準Ａモード波形データを記憶しておく。そして、超音波測定により取得されたＡモード波形データ群から求められた各Ａモード波形データと、基準データ記憶部２５６に記憶された基準Ａモード波形データとの比較処理を行って、測定結果用Ａモード波形データを選択する。
【０１０６】
例えば図１１に示すように、まず初回の測定時には、ユーザーを指導するトレーナーが、ユーザーの体の測定箇所に対して超音波プローブ３００を当てて、脂肪厚や筋厚を求めるための超音波測定を行い、その測定結果が、基準Ａモード波形データとして保存される。即ち、測定された基準Ａモード波形データが、ユーザーの個人データとして基準データ記憶部２５６に保存される。技量の高いトレーナーが測定することで、より正確で適切なＡモード波形データが、そのユーザーの基準Ａモード波形データとして記録されるようになる。
【０１０７】
次に、今度はユーザーが、例えばトレーニングの終了後に、測定箇所に対して超音波プローブ３００を当てて測定を行う。そして図１２に示すように、ユーザーの測定により取得された複数のＡモード波形データと、トレーナーにより測定されて保存された基準Ａモード波形データとの比較処理が行われる。この比較処理により、ユーザーにより測定された複数のＡモード波形データの中から測定結果用Ａモード波形データが選択され、選択された測定結果用Ａモード波形データに対応するＢモード画像が生成されるようになる。なお、図１２に示す複数のＡモード波形データは、前述した例えばＫ回のスキャンにより取得された第１〜第ＫのＡモード波形データ群に対して、平均化処理や選択処理を行うことで求められた第１〜第ＫのＡモード波形データに相当する。
【０１０８】
具体的には、上述の比較処理では、ユーザーにより測定された複数のＡモード波形データ（第１〜第ＫのＡモード波形データ）の注目ピーク波形の振幅と、保存されている基準Ａモード波形データの注目ピーク波形の振幅とが比較される。そして複数のＡモード波形データのうち、注目ピーク波形での振幅が、基準Ａモード波形データの注目ピーク波形での振幅と最も近いＡモード波形データが、測定結果用Ａモード波形データとして選択されて、Ｂモード画像が生成される。
【０１０９】
前述したように、ユーザーが自ら測定する場合には、ユーザーは、測定結果の成否をＢモード画像を見ながら判断するのは難しいという課題がある。
【０１１０】
この点、本実施形態では、適正で理想的な基準Ａモード波形データが予め測定されて記録されている。そして、ユーザーが超音波プローブをスイングしてその走査面を変化させながら測定を行うと、測定された複数のＡモード波形データの中から、記録されている基準Ａモード波形データに対してその波形が近いＡモード波形データが、測定結果用Ａモード波形データとして選択される。例えば骨のピーク波形での振幅が近いＡモード波形データが選択される。そして、選択された測定結果用Ａモード波形データに対応するＢモード画像が、測定終了後にユーザーに表示されて、ユーザーは測定結果を確認できるようになる。即ち、ユーザーは、測定箇所に超音波プローブをスイングしながら当てて測定を行うだけで、基準Ａモード波形データのように、適正な走査面の方向に向いている際のＡモード波形データが、自動的に選択され、対応するＢモード画像が測定後にユーザーに表示されるようになる。
【０１１１】
例えば、基準Ａモード波形データが、熟練した技量を有するトレーナーにより測定されたものである場合には、ユーザーの測定により得られた複数のＡモード波形データの中から、トレーナーの測定時における超音波プローブと同様の当て方に対応するＡモード波形データが、測定結果用Ａモード波形データとして自動的に選択されるようになる。従って、ユーザーが超音波プローブの当て方に対してそれほど気を遣わなくても、ユーザーの各測定時において、理想的な超音波プローブの当て方に対応したＡモード波形データが自動的に選択されて、Ｂモード画像として表示されるようになるため、ユーザーの利便性や操作性を格段に向上できる。
【０１１２】
なお本実施形態では、被検体であるユーザーに対して、超音波ビームの走査面の方向のガイド指示を行うようにしてもよい。このガイド指示の処理は図１のガイド指示部２３８が行う。
【０１１３】
図１３（Ａ）は、このガイド指示処理により生成される画像の例である。例えば、ユーザーの測定時における骨（注目ピーク波形）の位置が、トレーナーの測定時における骨の位置とずれている場合には、これらの位置が一致するように超音波プローブの当て方を変更するガイド指示を、ユーザーに対して行う。具体的には、トレーナーの測定により取得された基準Ａモード波形データでの注目ピーク波形の位置（深度）と、ユーザーの測定により取得されたＡモード波形データでの注目ピーク波形の位置（深度）との比較処理を行い、この比較処理の結果に基づいて、図１３（Ａ）に示すようなガイド指示を行う。このようにすれば、ユーザーは、トレーナーの測定時と同様の当て方で超音波プローブを測定箇所に当てることが可能になり、ユーザーの利便性や操作性を向上できる。
【０１１４】
また図１３（Ｂ）に示すように、超音波プローブ３００（超音波測定装置）に、ユーザーのモーション（動き）を検知するモーションセンサー３１０を内蔵させ、このモーションセンサー３１０からのモーション検出信号に基づいて、走査面の方向のガイド指示処理を行うようにしてもよい。このモーションセンサー３１０としては、加速度センサー（例えば６軸加速度センサー）などを想定できる。
【０１１５】
図１３（Ｂ）の手法によれば、モーションセンサー３１０からのモーション検出信号に基づいて、トレーナーが測定した際の超音波プローブ３００の方向・位置情報を記録することができる。そして、ユーザーの測定時においても、モーションセンサー３１０からのモーション検出信号に基づいて、超音波プローブ３００の方向・位置情報を求め、求められた方向・位置情報と、トレーナーが測定した際の方向・位置情報との比較処理を行う。そして、この比較処理の結果に基づいて、トレーナーが測定した際の方向・位置と一致するようにするガイド指示を、ユーザーに対して行う。これにより、例えば、常に同じ測定箇所において同じ当て方で行った測定データを蓄積することができ、詳細な脂肪厚、筋肉厚等の変化をユーザーが把握できるようになる。
【０１１６】
なお、図１３（Ａ）では、画像によるガイド指示を行う場合の例を示したが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、音声によるガイド指示や、ＬＥＤなどの表示器によるガイド指示を行うようにしてもよい。例えば、超音波プローブをどのような方向・位置で当てるかを、音声などを用いてユーザーに提示する。このようにすればユーザーは、表示部４４０に表示される画像を確認しなくても、超音波プローブの適正な当て方を音声等によって確認できるようになり、ユーザーの利便性等を向上できる。
【０１１７】
図１４は、図１２で説明した本実施形態の処理の詳細を示すフローチャートである。まず、前提として、初回の測定時においては、トレーナーが適正な超音波プローブの当て方で測定を行い、その測定結果が、ユーザーの個人データである基準Ａモード波形データとして基準データ記憶部２５６に記憶される。
【０１１８】
その後にユーザーが測定を行う場合には、ステップＳ１１〜Ｓ１３が処理が行われる。このステップＳ１１〜Ｓ１３の処理は、図９のステップＳ１〜Ｓ３と同様であるため、説明を省略する。
【０１１９】
測定終了コマンドが入力されて、測定期間が終了すると、波形データ記憶部２５２に記憶されたＡモード波形データ群が読み出され、各Ａモード波形データ群から平均化処理等により各Ａモード波形データが求められる（ステップＳ１４）。また、基準データ記憶部２５６に記憶された基準Ａモード波形データが読み出される（ステップＳ１５）。そして、求められたＡモード波形データの中から、骨のピーク波形での振幅が、基準Ａモード波形データと最も近いＡモード波形データが、測定結果用Ａモード波形データとして選択される（ステップＳ１６）。なお、選択されずに使用されなかったＡモード波形データ及び対応するＡモード波形データ群は削除される。そして、選択された測定結果用Ａモード波形データに対応するＡモード波形データ群に基づいて、Ｂモード画像が生成されて、表示部４４０に表示される（ステップＳ１７）。このようにすれば、ユーザーは、超音波プローブを測定箇所に当ててスイング動作を行うだけで、トレーナーの測定時と同様の適正な走査面の方向でのリニアスキャンにより得られたＢモード画像が自動的に生成されて、表示部４４０に表示されるようになる。
【０１２０】
なお、図９のステップＳ２や図１４のステップＳ１２では、測定期間において超音波ビームの走査面の方向を変化させるために、ユーザーが超音波プローブをスイング動作させる場合について説明したが、本実施形態はこれに限定されない。例えば図１５に示すようにメカニカル・スキャンにより超音波の走査面の方向を変化させてもよい。
【０１２１】
例えば図１５において、制御部２３０が有する方向制御部２４０は、超音波ビームの走査面の方向を変化させる方向制御を行う。データ取得部２３２は、方向制御部２４０による方向制御により超音波ビームの走査面の方向が変化することで得られる複数のＡモード波形データ群を取得する。そして選択部２３４は、走査面の方向の制御により取得された複数のＡモード波形データ群に基づいて、測定結果用Ａモード波形データの選択を行う。
【０１２２】
具体的には、方向制御部２４０は、モーター等の駆動機構により構成される駆動部１１０に対して、走査面の方向を制御するための駆動制御信号を出力する。駆動制御信号を受けた駆動部１１０は、超音波トランスデューサーデバイス１００の走査面の方向を変化させる駆動動作を行う。即ち、メカニカル・スキャンにより、超音波トランスデューサーデバイス１００からの超音波ビームの走査面の方向を制御する。これにより、測定期間において、様々な走査面の方向でのＡモード波形データ群を取得することが可能になる。そして、このようにして取得された複数のＡモード波形データ群に基づいて、図５、図１２等で説明した手法により測定結果用Ａモード波形データを選択して、対応するＢモード画像を生成するようにする。このようにすれば、測定期間においてユーザーが超音波プローブのスイング動作を行わなくても、様々な走査面の方向の超音波ビームが自動的に出射され、これにより取得された複数のＡモード波形データ群に基づいて、適正な測定結果用Ａモード波形データが自動的に選択されるようになる。従って、ユーザーの作業負担等を軽減でき、操作性や利便性を更に向上できるようになる。
【０１２３】
４．超音波トランスデューサー素子
図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）に、図１の超音波トランスデューサーデバイス１００が有する超音波トランスデューサー素子ＵＥの構成例を示す。本構成例の超音波トランスデューサー素子ＵＥは、振動膜（メンブレン、支持部材）ＭＢと、圧電素子部とを有する。圧電素子部は、第１電極層（下部電極）ＥＬ１、圧電体膜（圧電体層）ＰＥ、第２電極層（上部電極）ＥＬ２を有する。なお、本実施形態の超音波トランスデューサー素子ＵＥは図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
【０１２４】
図１６（Ａ）は、基板（シリコン基板）ＳＵＢに形成された超音波トランスデューサー素子ＵＥの、素子形成面側の基板に垂直な方向から見た平面図である。図１６（Ｂ）は、図１６（Ａ）のＡ−Ａ’に沿った断面を示す断面図である。
【０１２５】
第１電極層ＥＬ１は、振動膜ＭＢの上層に例えば金属薄膜で形成される。この第１電極層ＥＬ１は、図１６（Ａ）に示すように素子形成領域の外側へ延長され、隣接する超音波トランスデューサー素子ＵＥに接続される配線であってもよい。
【０１２６】
圧電体膜ＰＥは、例えばＰＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛）薄膜により形成され、第１電極層ＥＬ１の少なくとも一部を覆うように設けられる。なお、圧電体膜ＰＥの材料は、ＰＺＴに限定されるものではなく、例えばチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ３）、チタン酸鉛ランタン（（Ｐｂ、Ｌａ）ＴｉＯ３）などを用いてもよい。
【０１２７】
第２電極層ＥＬ２は、例えば金属薄膜で形成され、圧電体膜ＰＥの少なくとも一部を覆うように設けられる。この第２電極層ＥＬ２は、図１６（Ａ）に示すように素子形成領域の外側へ延長され、隣接する超音波トランスデューサー素子ＵＥに接続される配線であってもよい。
【０１２８】
振動膜（メンブレン）ＭＢは、例えばＳｉＯ２薄膜とＺｒＯ２薄膜との２層構造により開口ＯＰを塞ぐように設けられる。この振動膜ＭＢは、圧電体膜ＰＥ及び第１、第２電極層ＥＬ１、ＥＬ２を支持すると共に、圧電体膜ＰＥの伸縮に従って振動し、超音波を発生させることができる。
【０１２９】
空洞領域ＣＡＶは、シリコン基板ＳＵＢの裏面（素子が形成されない面）側から反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等によりエッチングすることで形成される。この空洞領域ＣＡＶの開口ＯＰより超音波が放射される。
【０１３０】
超音波トランスデューサー素子ＵＥの下部電極は、第１電極層ＥＬ１により形成され、上部電極は、第２電極層ＥＬ２により形成される。具体的には、第１電極層ＥＬ１のうちの圧電体膜ＰＥに覆われた部分が下部電極を形成し、第２電極層ＥＬ２のうちの圧電体膜ＰＥを覆う部分が上部電極を形成する。即ち、圧電体膜ＰＥは、下部電極と上部電極に挟まれて設けられる。
【０１３１】
圧電体膜ＰＥは、下部電極と上部電極との間、即ち第１電極層ＥＬ１と第２電極層ＥＬ２との間に電圧が印加されることで、面内方向に伸縮する。圧電体膜ＰＥの一方の面は第１電極層ＥＬ１を介して振動膜ＭＢに接合されているが、他方の面には第２電極層ＥＬ２が形成されるものの、第２電極層ＥＬ２上には他の層が形成されない。そのため圧電体膜ＰＥの振動膜ＭＢ側が伸縮しにくく、第２電極層ＥＬ２側が伸縮し易くなる。従って、圧電体膜ＰＥに電圧を印加すると、空洞領域ＣＡＶ側に凸となる撓みが生じ、振動膜ＭＢを撓ませる。圧電体膜ＰＥに交流電圧を印加することで、振動膜ＭＢが膜厚方向に対して振動し、この振動膜ＭＢの振動により超音波が開口ＯＰから放射される。圧電体膜ＰＥに印加される電圧（駆動電圧）は、例えばピークからピークで１０〜３０Ｖであり、周波数は例えば１〜１０ＭＨｚである。
【０１３２】
超音波トランスデューサー素子ＵＥは、出射された超音波が対象物で反射されて戻ってくる超音波エコーを受信する受信素子としても動作する。超音波エコーにより振動膜ＭＢが振動し、この振動によって圧電体膜ＰＥに応力が加わり、下部電極と上部電極との間に電圧が発生する。この電圧を受信信号として取り出すことができる。
【０１３３】
５．超音波トランスデューサーデバイス
図１７に、超音波トランスデューサーデバイス１００（素子チップ）の構成例を示す。本構成例の超音波トランスデューサーデバイス１００は、複数の超音波トランスデューサー素子群ＵＧ１〜ＵＧ６４、駆動電極線ＤＬ１〜ＤＬ６４（広義には第１〜第ｎの駆動電極線。ｎは２以上の整数）、コモン電極線ＣＬ１〜ＣＬ８（広義には第１〜第ｍのコモン電極線。ｍは２以上の整数）を含む。なお、駆動電極線の本数（ｎ）やコモン電極線の本数（ｍ）は、図１７に示す本数には限定されない。
【０１３４】
複数の超音波トランスデューサー素子群ＵＧ１〜ＵＧ６４は、第２の方向Ｄ２（スキャン方向）に沿って６４列に配置される。ＵＧ１〜ＵＧ６４の各超音波トランスデューサー素子群は、第１の方向Ｄ１（スライス方向）に沿って配置される複数の超音波トランスデューサー素子を有する。
【０１３５】
図１８（Ａ）に、超音波トランスデューサー素子群ＵＧ（ＵＧ１〜ＵＧ６４）の例を示す。図１８（Ａ）では、超音波トランスデューサー素子群ＵＧは第１〜第４の素子列により構成される。第１の素子列は、第１の方向Ｄ１に沿って配置される超音波トランスデューサー素子ＵＥ１１〜ＵＥ１８により構成され、第２の素子列は、第１の方向Ｄ１に沿って配置される超音波トランスデューサー素子ＵＥ２１〜ＵＥ２８により構成される。第３の素子列（ＵＥ３１〜ＵＥ３８）、第４の素子列（ＵＥ４１〜ＵＥ４８）も同様である。これらの第１〜第４の素子列には、駆動電極線ＤＬ（ＤＬ１〜ＤＬ６４）が共通接続される。また、第１〜第４の素子列の超音波トランスデューサー素子にはコモン電極線ＣＬ１〜ＣＬ８が接続される。
【０１３６】
そして図１８（Ａ）の超音波トランスデューサー素子群ＵＧが、超音波トランスデューサーデバイスの１チャンネルを構成する。即ち、駆動電極線ＤＬが１チャンネルの駆動電極線に相当し、送信回路からの１チャンネルの送信信号は駆動電極線ＤＬに入力される。また駆動電極線ＤＬからの１チャンネルの受信信号は駆動電極線ＤＬから出力される。なお、１チャンネルを構成する素子列数は図１８（Ａ）のような４列には限定されず、４列よりも少なくてもよいし、４列よりも多くてもよい。例えば図１８（Ｂ）に示すように、素子列数は１列であってもよい。
【０１３７】
図１７に示すように、駆動電極線ＤＬ１〜ＤＬ６４（第１〜第ｎの駆動電極線）は、第１の方向Ｄ１に沿って配線される。駆動電極線ＤＬ１〜ＤＬ６４のうちの第ｊ（ｊは１≦ｊ≦ｎである整数）の駆動電極線ＤＬｊ（第ｊのチャンネル）は、第ｊの超音波トランスデューサー素子群ＵＧｊの超音波トランスデューサー素子が有する第１の電極（例えば下部電極）に接続される。
【０１３８】
超音波を出射する送信期間には、送信信号ＶＴ１〜ＶＴ６４が駆動電極線ＤＬ１〜ＤＬ６４を介して超音波トランスデューサー素子に供給される。また、超音波エコー信号を受信する受信期間には、超音波トランスデューサー素子からの受信信号ＶＲ１〜ＶＲ６４が駆動電極線ＤＬ１〜ＤＬ６４を介して出力される。
【０１３９】
コモン電極線ＣＬ１〜ＣＬ８（第１〜第ｍのコモン電極線）は、第２の方向Ｄ２に沿って配線される。超音波トランスデューサー素子が有する第２の電極は、コモン電極線ＣＬ１〜ＣＬ８のうちのいずれかに接続される。具体的には、例えば図１７に示すように、コモン電極線ＣＬ１〜ＣＬ８のうちの第ｉ（ｉは１≦ｉ≦ｍである整数）のコモン電極線ＣＬｉは、第ｉ行に配置される超音波トランスデューサー素子が有する第２の電極（例えば上部電極）に接続される。
【０１４０】
コモン電極線ＣＬ１〜ＣＬ８には、コモン電圧ＶＣＯＭが供給される。このコモン電圧ＶＣＯＭは一定の直流電圧であればよく、０Ｖ、即ちグランド電位（接地電位）でなくてもよい。
【０１４１】
そして送信期間では、送信信号電圧とコモン電圧との差の電圧が超音波トランスデューサー素子に印加され、所定の周波数の超音波が放射される。
【０１４２】
なお、超音波トランスデューサー素子の配置は、図１７に示すマトリックス配置に限定されず、いわゆる千鳥配置等であってもよい。
【０１４３】
また図１６（Ａ）〜図１８（Ｂ）では、１つの超音波トランスデューサー素子が送信素子及び受信素子の両方に兼用される場合について示したが、本実施形態はこれに限定されない。例えば送信素子用の超音波トランスデューサー素子、受信素子用の超音波トランスデューサー素子を別々に設けて、アレイ状に配置してもよい。
【０１４４】
なお、以上のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語（電子機器、電子機器本体等）と共に記載された用語（超音波測定装置、超音測定装置本体等）は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また超音波測定装置、超音波トランスデューサーデバイス、超音波トランスデューサー素子等の構成、動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。
【符号の説明】
【０１４５】
１００  超音波トランスデューサーデバイス、１１０  駆動部、
２００  処理装置、２１０  送信回路、２２０  受信回路、
２２２  マルチプレクサー、２２４  送受信切替回路、２３０  制御部、
２３２  データ取得部、２３４  選択部、２３５  報知制御部、２３６  表示制御部、
２３７  音制御部、２３８  ガイド指示部、２４０  方向制御部、２５０  記憶部、
２５２  波形データ記憶部、２５４  相関データ記憶部、２５６  基準データ記憶部、
３００  超音波プローブ、３１０  モーションセンサー、３１２  ケーブル、
３２０  プローブヘッド、４００  超音波測定装置、４０１  超音波測定装置本体、
４３９  報知部、４４０  表示部、４４２  音出力部、
ＵＥ  超音波トランスデューサー素子、ＥＬ１  第１の電極層、
ＥＬ２  第２の電極層、ＰＥ  圧電体膜、ＭＢ  振動膜、ＣＡＶ  空洞領域、
ＳＵＢ  シリコン基板、ＯＰ  開口、
ＤＬ１〜ＤＬ６４  駆動電極線、ＣＬ１〜ＣＬ６４  コモン電極線、
ＶＴ１〜ＶＴ６４  送信信号、ＶＲ１〜ＶＲ６４  受信信号、ＶＣＯＭ  コモン電圧、
ＤＲ１、ＤＲ２、ＤＲ３  第１、第２、第３の方向
【図１】
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【図２】
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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３】
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【図４】
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【図５】
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【図１３】
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