(57)【要約】【課題】超音波診断装置を利用した血管の診断における改良技術を提供する。【解決手段】Ｂモード画像形成部２０は、血管の長軸断面を含んだＢモード画像データを形成する。記憶画像選択部３０は、被検者の安静時状態におけるＢモード画像データと、駆血状態の後に最大となる血管径を含む最大径期間におけるＢモード画像データをデータ記憶部５０に記憶する。Ｂモード画像データと共に生体信号データがデータ記憶部５０に記憶され、Ｒ波時相抽出部６０は、データ記憶部５０に記憶された複数時相のＢモード画像データの中から、生体信号データを参照して、Ｒ波の時相に対応したＢモード画像データを選択する。表示画像形成部８０は、Ｒ波の時相に対応した複数のＢモード画像データに基づいて、ＦＭＤによる血管内皮機能評価に係る表示画像を形成する。【選択図】図１
2014050536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を送受するプローブと、
プローブを送信制御することにより、生体内の血管を含む診断領域から受信信号を得る送受信部と、
診断期間内において複数時相に亘って得られる受信信号に基づいて、各時相ごとに診断領域の画像データを形成する画像データ形成部と、
診断期間内で選択される注目期間内における複数時相の画像データと、生体内の拍動を計測して得られる生体信号データと、を対応付けて記憶するデータ記憶部と、
注目期間内における複数時相の画像データの中から、生体信号データに基づいて、拍動周期内の特定時相の画像データを抽出する特定時相抽出部と、
特定時相の画像データ内において血管壁の位置を特定する血管壁特定部と、
血管壁の位置に基づいて得られる血管径の表示画像を形成する表示画像形成部と、
を有する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波診断装置において、
前記表示画像形成部は、特定時相の画像データ内に指定されたラインに対応したＡモード波形を含む表示画像を形成する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の超音波診断装置において、
前記表示画像形成部は、特定時相の画像データ内に指定されたラインから得られるライン画像を複数時相に亘って並べたＭモード画像を含む表示画像を形成する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項４】
請求項３に記載の超音波診断装置において、
前記表示画像形成部は、血管壁特定部において特定された血管壁の位置を示すマーカを前記Ｍモード画像内に表示する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の超音波診断装置において、
前記表示画像形成部は、血管壁の位置に基づいて算出される血管径について、前記Ｍモード画像の時間軸方向に沿った血管径の変化波形を含む表示画像を形成し、血管径の変化波形の時間軸と前記Ｍモード画像の時間軸とを揃えて表示する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項６】
請求項３から５のいずれか１項に記載の超音波診断装置において、
前記表示画像形成部は、血管内のドプラ情報に基づいて得られる血流速または血流量について、前記Ｍモード画像の時間軸方向に沿った血流速または血流量の変化波形を含む表示画像を形成し、血流速または血流量の変化波形の時間軸と前記Ｍモード画像の時間軸とを揃えて表示する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の超音波診断装置において、
前記血管壁特定部は、前記画像データ内において、血管の内腔に対応した内腔領域を特定し、内腔領域から血管外側に向かう画素値の変化に基づいて血管の内膜を特定し、内膜の位置を前記血管壁の位置とする、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置に関し、特に血管の診断に好適な超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置を利用した血管の診断、例えば血管内皮機能評価の方法として血流反応性血管拡張（ＦＭＤ：Flow Mediated Dilatation）が知られている（例えば特許文献１，２参照）。
【０００３】
ＦＭＤによる血管内皮機能測定は、血管の内皮機能の評価や動脈硬化の評価などに有用とされている。その測定手順は、例えば次のとおりである。まず被検者の安静時における上腕動脈の血管径を計測し、次に被検者の前腕部分をカフなどで５分程度駆血する。その後駆血を解除すると上腕動脈の血管径が拡張し、徐々に安静時の血管径に戻る。そして、駆血解除からの血管径変化と安静時の血管の状態から上腕動脈の内皮機能が評価される。
【０００４】
ＦＭＤによる血管内皮機能評価において、血管径の測定には超音波診断装置が利用されている。例えば、超音波診断装置のエコートラッキング処理により、安静時、駆血時、駆血解除後の血管壁の位置がトラッキングされ、例えば、安静時から駆血解除後までの血管径の変化波形などが形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２６７９７７号公報
【特許文献２】特開２００４−１２９９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＦＭＤによる血管内皮機能評価において、血管径は、安静時から駆血解除後に亘って約１０分間ほど連続的に測定される。その測定には、測定位置の超音波ビームに沿って得られるラインデータが利用され、そのラインデータ内においてトラッキングされる血管壁の位置に基づいて血管径が算出される。そのため、例えば約１０分間ほどの長時間に亘ってラインデータ内において血管壁の位置がトラッキングされ、また、その長時間に亘って得られるラインデータがメモリ等に記憶されていた。
【０００７】
ところが、ＦＭＤによる血管内皮機能評価において血管径の値が必要とされる時相は、約１０分間ほどの長時間のうちの一部の期間に限られており、長時間に亘って記憶されるラインデータのうちの殆どが不要とされていた。また、長時間に亘る診断のため、その診断の期間に得られるＢモード画像などの画像データのデータ容量が膨大になり、記憶デバイスなどに画像データを記憶することが困難であった。
【０００８】
このような背景において、本願の発明者らは、超音波診断装置を利用した血管の診断、例えば血管内皮機能評価について研究開発を重ねてきた。
【０００９】
本発明は、その研究開発の過程において成されたものであり、その目的は、超音波診断装置を利用した血管の診断における改良技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的にかなう好適な超音波診断装置は、超音波を送受するプローブと、プローブを送信制御することにより、生体内の血管を含む診断領域から受信信号を得る送受信部と、診断期間内において複数時相に亘って得られる受信信号に基づいて、各時相ごとに診断領域の画像データを形成する画像データ形成部と、診断期間内で選択される注目期間内における複数時相の画像データと、生体内の拍動を計測して得られる生体信号データと、を対応付けて記憶するデータ記憶部と、注目期間内における複数時相の画像データの中から、生体信号データに基づいて、拍動周期内の特定時相の画像データを抽出する特定時相抽出部と、特定時相の画像データ内において血管壁の位置を特定する血管壁特定部と、血管壁の位置に基づいて得られる血管径の表示画像を形成する表示画像形成部と、を有することを特徴とする。
【００１１】
上記超音波診断装置によれば、血管壁特定部が画像データ内において血管壁の位置を特定しているため、例えば連続する複数の時相に亘って血管壁の位置をトラッキングする必要がない。そのため、診断期間内の全ての画像データを記憶せずに、注目期間内における画像データを選択的に記憶することが可能になる。
【００１２】
望ましい具体例において、前記表示画像形成部は、特定時相の画像データ内に指定されたラインに対応したＡモード波形を含む表示画像を形成する、ことを特徴とする。
【００１３】
望ましい具体例において、前記表示画像形成部は、特定時相の画像データ内に指定されたラインから得られるライン画像を複数時相に亘って並べたＭモード画像を含む表示画像を形成する、ことを特徴とする。
【００１４】
望ましい具体例において、前記表示画像形成部は、血管壁特定部において特定された血管壁の位置を示すマーカを前記Ｍモード画像内に表示する、ことを特徴とする。
【００１５】
望ましい具体例において、前記表示画像形成部は、血管壁の位置に基づいて算出される血管径について、前記Ｍモード画像の時間軸方向に沿った血管径の変化波形を含む表示画像を形成し、血管径の変化波形の時間軸と前記Ｍモード画像の時間軸とを揃えて表示することを特徴とする。
【００１６】
望ましい具体例において、前記表示画像形成部は、血管内のドプラ情報に基づいて得られる血流速または血流量について、前記Ｍモード画像の時間軸方向に沿った血流速または血流量の変化波形を含む表示画像を形成し、血流速または血流量の変化波形の時間軸と前記Ｍモード画像の時間軸とを揃えて表示する、ことを特徴とする。
【００１７】
望ましい具体例において、前記血管壁特定部は、前記画像データ内において、血管の内腔に対応した内腔領域を特定し、内腔領域から血管外側に向かう画素値の変化に基づいて血管の内膜を特定し、内膜の位置を前記血管壁の位置とする、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、超音波診断装置を利用した血管の診断における改良技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施において好適な超音波診断装置の全体構成図である。
【図２】ＦＭＤにおける診断期間と注目期間の選択を説明するための図である。
【図３】Ｒ波時相のＢモード画像データの抽出を説明するための図である。
【図４】Ｂモード画像とＡモード波形の具体例を示す図である。
【図５】Ｍモード画像の具体例を示す図である。
【図６】ＦＭＤによる血管内皮機能評価に係る表示画像の具体例を示す図である。
【図７】１つのフレームデータが示す画素群の概念図である。
【図８】マスク処理が施されたフレームデータ画像の概念図である。
【図９】マスク上端画素およびマスク下端画素を示す図である。
【図１０】内腔領域の前壁側の輪郭線を求める処理を説明するための図である。
【図１１】内腔領域の前壁側の輪郭線を求める処理を示すフローチャートである。
【図１２】前壁輪郭線画素群および後壁輪郭線画素群を示す図である。
【図１３】１つのライン画像における画素値の分布を示す概念図である。
【図１４】内膜点を探索する処理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、本発明の実施において好適な超音波診断装置（本超音波診断装置）の全体構成図である。プローブ１０は、超音波を送受する超音波探触子であり、被検体（生体）内の血管を含む診断領域で超音波ビームを走査する。本超音波診断装置において、プローブ１０は、例えば、リニアプローブが好適であり、電子的走査により血管の長軸方向に沿って超音波ビームを移動させる。なお、リニアプローブとは異なる走査態様のプローブ１０が利用されてもよいし、電子的走査または電子的走査と機械的走査の組み合わせにより診断領域内で超音波ビームを立体的に走査するプローブ１０が利用されてもよい。
【００２１】
送受信部１２は、プローブ１０が備える複数の振動素子を送信制御して送信ビームを形成し、送信ビームを診断領域内で走査させる。また、送受信部１２は、複数の振動素子から得られる複数の受信信号を整相加算処理して受信ビームを形成し、診断領域内の全域から受信信号を収集する。つまり、送受信部１２は、送信ビームフォーマと受信ビームフォーマの機能を備えている。
【００２２】
Ｂモード画像形成部２０は、診断領域内から収集される受信信号に基づいて、診断領域のＢモード画像（断層画像）データを形成する。つまり、血管の長軸断面を含んだ断層画像の画像データが形成される。
【００２３】
なお、血管の長軸断面を含んだ断層画像のＢモード画像データに加えて、その断層画像内のドプラ情報が得られてもよい。そして、断層画像内の各点における速度を表すドプラ画像データが形成されてもよい。
【００２４】
本超音波診断装置は、血流反応性血管拡張（ＦＭＤ：Flow Mediated Dilatation）による血管内皮機能評価において好適な機能を備えている。ＦＭＤによる血管内皮機能評価においては、安静時から駆血解除後に亘って約１０分間ほどの診断期間内で、複数時相に亘って各時相ごとにＢモード画像形成部２０がＢモード画像データを形成する。
【００２５】
Ｂモード画像形成部２０において形成されたＢモード画像データは、表示画像形成部８０に送られ、そのＢモード画像データに対応した画像が表示部９０に表示される。つまり安静時から駆血解除後に亘る診断期間内における複数時相のＢモード画像、すなわち、血管の断層画像に関する動画像が表示部９０に表示される。
【００２６】
また、Ｂモード画像形成部２０において形成されたＢモード画像データは、記憶画像選択部３０に送られる。記憶画像選択部３０は、操作デバイス４０を介して入力されるユーザ（検査者）の操作に応じて、診断期間内で選択される注目期間内における複数時相のＢモード画像データをデータ記憶部５０に記憶する。データ記憶部５０は、例えばハードディスクや半導体メモリ等の記憶デバイスである。
【００２７】
図２は、ＦＭＤにおける診断期間と注目期間の選択を説明するための図である。図２には、ＦＭＤの診断中における血管径の変化が示されている。なお、横軸が診断時刻（計測時刻）であり縦軸が血管径を示している。
【００２８】
本超音波診断装置を利用したＦＭＤの診断においては、例えば上腕動脈の血管が診断対象とされ、被検者の安静時状態から血管のＢモード画像データが形成される。図２において、期間Iが安静時状態である。
【００２９】
次に、被検者の前腕部がカフなどで駆血される。図２において、期間IIが駆血状態である。血管径は駆血直後から徐々に減少した後、ほぼ一定値を維持する。駆血は例えば５分程度行われる。駆血状態の期間IIにおいても血管のＢモード画像データが形成される。
【００３０】
そして、駆血状態の後にカフが開放される。図２において、期間IIIがカフ開放後の期間である。カフが開放されると、血管径は、開放直後から例えば３０秒から４０秒程度経過した時刻Ｔ１ごろから拡大をはじめる。そして血管径が最大値に達した後、徐々に減少して安静時状態の血管径に戻る。カフ開放後の期間IIIにおいても血管のＢモード画像データが形成される。
【００３１】
本超音波診断装置では、期間Iから期間IIIまでの全期間に亘って、各時相ごとに血管のＢモード画像データが形成され、血管の断層画像に関する動画像が表示部９０（図１）に表示される。
【００３２】
さらに、本超音波診断装置は、ＦＭＤの診断結果として、％ＦＭＤ（パーセントＦＭＤ）を算出する。％ＦＭＤは次式により算出される。
（数１）％ＦＭＤ＝（（開放後最大径−安静時径）／安静時径）×１００
つまり、％ＦＭＤの算出においては、安静時における血管径である安静時径と、カフを開放した後の血管径の最大値である開放後最大径が必要となる。
【００３３】
そこで、本超音波診断装置は、図２に示す期間Iから期間IIIまでの全診断期間のうち、安静時状態の期間Iにおける１０心拍程度の期間と、カフ開放後の期間IIIにおける最大血管径を含む期間を注目期間として、注目期間内における複数時相のＢモード画像データをデータ記憶部５０（図１）に記憶する。
【００３４】
図１に戻り、注目期間のＢモード画像データは、記憶画像選択部３０において選択される。記憶画像選択部３０は、操作デバイス４０を介して入力されるユーザ（検査者）の操作に応じて、注目期間内における複数時相のＢモード画像データをデータ記憶部５０に記憶する。
【００３５】
ＦＭＤの診断において、検査者は、まず、被検者の安静時状態において、操作デバイス４０を操作して、安静時状態における複数時相のＢモード画像データを記憶する指示を入力する。この操作を受けて、記憶画像選択部３０は、例えば、予め設定されている記録時間（例えば１０秒程度）のＢモード画像データをデータ記憶部５０に記憶する。
【００３６】
なお、後に説明するように、被検体内の拍動（心拍）の計測結果である生体信号データが得られているため、記憶画像選択部３０は、生体信号データを参照して、例えば、予め設定されている心拍数（例えば１０心拍程度）のＢモード画像データをデータ記憶部５０に記憶するようにしてもよい。
【００３７】
安静時状態における診断の後に、被検者の前腕部がカフなどで駆血され、期間IIの駆血状態における診断が行われる（図２参照）。但し、％ＦＭＤの算出においては、期間IIの駆血状態での血管径が不要であるため、この期間IIのＢモード画像データは、データ記憶部５０に記憶しなくてもよい。もちろん、参考データとして、期間IIにおけるＢモード画像データをデータ記憶部５０に記憶するようにしてもよい。
【００３８】
駆血状態の後にカフが開放されると、検査者は、表示部９０に表示されるＢモード画像つまり血管の断層画像に関する動画像を見ながら、例えば血管径が最大となるタイミングで操作デバイス４０を操作して、最大血管径を含む期間（最大径期間）における複数時相のＢモード画像データを記憶する指示を入力する。この操作を受けて、記憶画像選択部３０は、例えば、予め設定されている記録時間（例えば数十秒程度または数十心拍程度）だけ、操作のタイミングから遡った期間のＢモード画像データをデータ記憶部５０に記憶する。
【００３９】
つまり、動画像で最大径を確認した直後のタイミングでユーザが操作するため、そのタイミングから数十秒だけ遡って、最大径が含まれるようにＢモード画像データが記憶される。もちろん、ユーザ操作のタイミングよりも時間的に前のＢモード画像データに加えてそのタイミングよりも時間的に後のＢモード画像データが例えば数十秒程度記憶されてもよい。
【００４０】
また、駆血状態の後にカフが開放され、血管径が拡大をはじめる時刻Ｔ１（図２参照）を含む開放期間におけるＢモード画像データをデータ記憶部５０に記憶するようにしてもよい。
【００４１】
このように、本超音波診断装置は、安静時から駆血解除後に亘って約１０分間ほどの長期間の診断期間内で、ＦＭＤの診断において必要とされる最小限のＢモード画像データを選択的にデータ記憶部５０に記憶する。そのため、診断期間の全Ｂモード画像データを記憶する場合に比べて、データ記憶部５０の記憶容量を大幅に小さくすることができる。また、ＦＭＤの診断において必要とされる最小限のＢモード画像データが選択されているため、データ記憶部５０に記憶されたデータを利用する後段の処理における負荷も軽減される。
【００４２】
データ記憶部５０には、被検体内の拍動（心拍）の計測結果である生体信号データも記憶される。例えば心電計などにより計測される心電波形などの生体信号のデータが記憶される。なお、生体信号データはＢモード画像データに対応付けられて記憶される。つまり各時相ごとに得られて記憶されるＢモード画像データに対して、そのＢモード画像データの時相と生体信号データの時相とを対応付けて、Ｂモード画像データと共に生体信号データがデータ記憶部５０に記憶される。
【００４３】
Ｒ波時相抽出部６０は、データ記憶部５０に記憶された複数時相のＢモード画像データの中から、各時相のＢモード画像データに対応付けられた生体信号データを参照して、生体信号データのＲ波の時相に対応したＢモード画像データを選択する。血管径は脈動の影響で一心拍内において変化している。つまり、血管径は、図２に示す巨視的な変化に加えて、微視的に見ると脈動の影響で周期的に変化している。そこで、血管径の評価における脈動の影響を低減または除去するために、Ｒ波時相抽出部６０においてＲ波の時相に対応したＢモード画像データが選択される。
【００４４】
図３は、Ｒ波時相のＢモード画像データの抽出を説明するための図である。図３には、データ記憶部５０に記憶されているＢモード画像データ（符号Ｂ）の具体例が示されている。つまり、安静時状態における安静期間と、カフを開放した直後の開放期間と、最大となる血管径を含んだ最大径期間における複数時相のＢモード画像データが示されている。Ｂモード画像データは、例えば、取得された順に、つまり時相順に記憶されている。
【００４５】
Ｒ波時相抽出部６０は、データ記憶部５０に記憶されている複数時相のＢモード画像データの中から、Ｒ波の時相に対応したＢモード画像データを選択する。つまり、図３において「Ｒ波」と図示された複数のＢモード画像データが、例えば時相順に次々に抽出される。そして、安静期間と開放期間と最大径期間から得られるＲ波の時相に対応した複数のＢモード画像データが、例えば時相順に次々に血管壁特定部７０へ送られる。
【００４６】
なお、ドプラ画像データが形成されている場合には、Ｒ波の時相に対応した複数のＢモード画像データと共に、各Ｂモード画像データに対応したドプラ画像データも、血管壁特定部７０を介して表示画像形成部８０へ送られる。
【００４７】
図１に戻り、血管壁特定部７０は、Ｒ波の時相に対応した各Ｂモード画像データ内において血管壁の位置を特定する。血管壁特定部７０は、各Ｂモード画像データ内において、血管の内腔に対応した内腔領域を特定し、内腔領域から血管外側に向かう画素値の変化に基づいて血管の内膜を特定し、内膜の位置を血管壁の位置とする。なお、血管壁特定部７０による血管壁（内膜）の位置を特定する処理については、後に図７〜図１４を利用して詳述する。血管壁特定部７０において血管壁の位置を特定された各Ｂモード画像データ、つまり、Ｒ波の時相に対応した複数のＢモード画像データは、表示画像形成部８０に送られる。
【００４８】
表示画像形成部８０は、Ｒ波の時相に対応した複数のＢモード画像データに基づいて、血管径の計測に係る表示画像、特に、ＦＭＤによる血管内皮機能評価に係る表示画像を形成する。表示画像形成部８０は、ＦＭＤによる血管内皮機能評価に係る表示画像として、Ｂモード画像、Ａモード波形、Ｍモード画像、血管径変化波形、％ＦＭＤ（パーセントＦＭＤ）の算出結果などを含んだ表示画像を形成する。表示画像形成部８０において形成された表示画像は、モニタなどの表示デバイスで構成される表示部９０に表示される。
【００４９】
図４は、Ｂモード画像とＡモード波形の具体例を示す図である。図４におけるＢモード画像は、Ｒ波の時相に対応したＢモード画像データに対応した画像であり、Ｂモード画像内には、血管の長軸断面が映し出されている。Ｒ波の時相に対応した複数のＢモード画像のうち、例えばユーザ（検査者）によって指定された時相のＢモード画像が表示される。もちろん、複数時相のＢモード画像が例えば時相順に次々に表示されてもよい。
【００５０】
Ａモード波形は、Ｂモード画像内に指定されたラインＬ上における深さ方向の輝度値の変化を示す波形である。例えば、ユーザがＢモード画像内の所望の位置にラインＬを設定し、そのラインＬに対応したＡモード波形が形成される。ラインＬは１列の画素列に対応付けられてＡモード波形がその１列の画素列に沿った輝度値の変化を示してもよいし、ラインＬが複数の画素列に対応付けられてＡモード波形がその複数の画素列から得られる輝度値の平均値の変化を示してもよい。
【００５１】
また、Ａモード波形内に、血管壁特定部７０（図１）において特定された血管壁の位置を示す血管壁マーカｍを表示してもよい。血管壁は、浅い側の前壁と深い側の後壁のそれぞれについて特定され、前壁と後壁に対応した２つの血管壁マーカｍがＡモード波形内に表示される。これら２つの血管壁マーカｍの間の距離が血管径となる。
【００５２】
図５は、Ｍモード画像の具体例を示す図である。Ｍモード画像の形成においては、Ｂモード画像データ内に指定されたラインＬ（図４参照）から得られるライン画像が利用される。Ｍモード画像は、ラインＬから得られるライン画像を複数時相に亘って時間軸方向に沿って並べた画像である。
【００５３】
つまり、Ｒ波時相抽出部６０（図１）により、時相１、時相２、時相３、・・・の順に次々に抽出された複数のＢモード画像データの各々から得られるライン画像に基づいて、Ｍモード画像が形成される。
【００５４】
なお、Ｍモード画像内に、血管壁特定部７０（図１）において特定された血管壁の位置を示す血管壁マーカｍを表示してもよい。例えば、図５に示すように、前壁と後壁に対応した２つの血管壁マーカｍがＭモード画像内に表示される。
【００５５】
図６は、ＦＭＤによる血管内皮機能評価に係る表示画像の具体例を示す図である。図６に示す表示画像は、Ｂモード画像（Ｂ）、Ａモード波形（Ａ）、Ｍモード画像（Ｍ）、血管径変化波形（Ｄ）、血流速変化波形（Ｖ）を含んでいる。
【００５６】
Ｂモード画像とＡモード波形の具体例は、図４を利用して説明したとおりであり、Ｍモード画像の具体例は、図５を利用して説明したとおりである。図６に示す血管径変化波形は、血管壁特定部７０（図１）において特定された血管壁の位置に基づいて算出される血管径の時間変化を示す波形である。つまり、横軸を時間軸、縦軸を血管径の値として、各時相ごとに算出される血管径を示したものが血管径変化波形である。
【００５７】
なお、血管径変化波形の時間軸とＭモード画像の時間軸は、互いに揃えて表示される。また、血管径変化波形とＭモード画像内における特定の時相、例えば、血管径が最大となる時相に時相カーソルＴを表示させてもよい。もちろん、血管径が最小となる時相や安静時の時相を示すカーソルが表示されてもよい。
【００５８】
さらに、表示画像内には、％ＦＭＤ（パーセントＦＭＤ）の算出結果や血管径の値なども表示される。％ＦＭＤの値（１０．７％）は、安静時における血管径である安静時径とカフを開放した後の血管径の最大値である開放後最大径に基づいて、既に説明した（数１）により算出される。
【００５９】
そして、血管径として、例えば、安静時の血管径（３．９２ｍｍ）と最大値の血管径（４．３４ｍｍ）が表示される。また、最大時と安静時の血管径の差分値（０．４２ｍｍ）が表示されてもよい。
【００６０】
なお、ドプラ画像データが得られている場合には、そのドプラ画像データに基づいて血管内の血流速や血流量が算出されてもよい。血流速や血流量の算出には、例えば参考文献（特開平９−２４８３０４号公報）に記載された技術を利用することが望ましい。
【００６１】
例えば、Ｂモード画像内に指定されたラインＬ（図４参照）上において、血管壁と血管壁の間、つまり血管内における複数点のドプラ情報に基づいて、ラインＬに直交する方向の速度を算出し、複数点における速度の平均値を血流速とする。また、複数点における速度の平均値である血流速と、血管壁と血管壁の間の距離である血管径から、血流量が算出される。
【００６２】
図６に示す血流速変化波形は、血流速の時間変化を示す波形である。つまり、横軸を時間軸、縦軸を血流速の値として、各時相ごとに算出される血流速を示したものが血流速変化波形である。なお、血流速変化波形に代えて、または、血流速変化波形と共に、血流量変化波形を表示するようにしてもよい。
【００６３】
なお、血流速変化波形の時間軸と血管径変化波形の時間軸とＭモード画像の時間軸は、互いに揃えて表示される。また、特定の時相、例えば、血管径が最大となる時相や血流速が最大となる時相などに時相カーソルＴを表示させてもよい。
【００６４】
さらに、表示画像内には、％Ｖｅｌ．（パーセントＶｅｌ．）の算出結果や血流速の値なども表示される。％Ｖｅｌ．の値（１２４．４％）は、安静時における血流速（安静時血流速）とカフを開放した後の血流速の最大値である最大血流速に基づいて、例えば次式により算出される。
％Ｖｅｌ．＝（（最大血流速−安静時血流速）／安静時血流速）×１００
【００６５】
次に、図１の血管壁特定部７０における処理について詳述する。血管壁特定部７０は、Ｒ波の時相に対応した各Ｂモード画像データ内において血管壁の位置を特定する。血管壁は、血管の内側から順に内膜と中膜と外膜で構成される。内膜に囲まれた血管内側の領域は内腔領域と称される。図１の超音波診断装置では、血管壁特定部７０が、各時相のＢモード画像データ内において、血管の内腔に対応した内腔領域を特定し、内腔領域から血管外側に向かう画素値の変化に基づいて血管の内膜を特定し、内膜の位置を血管壁の位置とする。
【００６６】
＜内腔特定処理＞
内腔特定処理の具体例について説明する。この処理においては、初めに、フレームデータ（各時相のＢモード画像データ）に対して画素値調整処理が実行され、次に、フレームデータに対して画素値の平均化および２値化を施すマスク処理が実行される。そして、内腔領域の画素群の候補となる１つの画素または複数の画素の集合であるマスクが各ライン画像から検出され、各マスクの上端の画素および下端の画素が、それぞれ、マスク上端画素およびマスク下端画素として検出される。さらに、各ライン画像から検出されたマスク上端画素およびマスク下端画素に基づいて、内腔領域の前壁側の輪郭線および内腔領域の後壁側の輪郭線が求められ、これらの輪郭線に基づいて内腔領域が特定される。以下、各処理について順に説明する。
【００６７】
「画素値調整処理」
血管壁特定部７０は、処理対象のフレームデータ（Ｂモード画像データ）に対し画素値調整処理を施す。この画素値調整処理は画素値の大小を強調する処理である。すなわち、この処理においては、処理対象のフレームデータに対し、画素値の基準値Ｓｔが指定される。そして、基準値Ｓｔよりも大きい画素値を有する画素については画素値がそれよりも大きい値に変更され、基準値Ｓｔよりも小さい画素値を有する画素については画素値がそれよりも小さい値に変更される。また、基準値Ｓｔと同一の画素値を有する画素については画素値が維持される。基準値Ｓｔは、例えば、ユーザによって指定される値、フレームデータにおける画素値の最大値と最小値との中間の値（中央値）、あるいはフレームデータにおける画素値の平均値などである。１つの処理例として、血管壁特定部７０は、フレームデータに含まれる各画素値Ｄについて、以下の（数２）に従って、画素値Ｄを変更する。
【００６８】
（数２）  Ｄ＝ｔａｎθ・（Ｄ−Ｓｔ）＋Ｓｔ
θは、例えば、血管壁特定部７０において予め設定される値、あるいはユーザによって指定される値である。θは（数２）で表される直線の傾き角度を示し、好ましくは４５°以上の値である。θが大きい程、画素値の大小の強調の程度が大きくなる。
【００６９】
「マスク処理」
血管壁特定部７０は、画素値調整処理が施されたフレームデータについてマスク処理を施す。マスク処理は、フレームデータ画像の各画素について平均化を行い、さらに、平均化された各画素について２値化を行う処理である。
【００７０】
図７には、１つのフレームデータが示す画素群が概念的に示されている。フレームデータ画像は、横方向に並べられた複数のライン画像によって構成される。このフレームデータ画像は、縦方向が被検体の深さ方向と一致し、横方向に伸びる血管断面を表すものとする。フレームデータにおいては、縦方向にＭ個の画素が配列され、横方向にＮ個の画素が配列されている。また、縦方向にはＨ１〜ＨＭのアドレスが割り当てられ、横方向にはＬ１〜ＬＮのアドレスが割り当てられている。
【００７１】
血管壁特定部７０は、アドレス（Ｌｉ，Ｈｊ）の画素について、次のような処理によってマスク処理を行う。血管壁特定部７０はアドレス（Ｌｉ，Ｈ１）〜アドレス（Ｌｉ，ＨＭ）の画素値の平均値をマスク判定値Ｋとして求める。そして、アドレス（Ｌｉ，Ｈｊ−ｐ）〜アドレス（Ｌｉ，Ｈｊ＋ｐ）の画素値の平均値を区間平均値ＩＴＶｍｅａｎ（Interval mean）として求める。ただし、ｊ≦ｐである場合には、アドレス（Ｌｉ，Ｈ１）〜アドレス（Ｌｉ，Ｈｊ＋ｐ）の画素値の平均値を区間平均値ＩＴＶｍｅａｎとして、ｊ≧Ｍ−ｐ＋１である場合には、アドレス（Ｌｉ，Ｈｊ−ｐ）〜アドレス（Ｌｉ，ＨＭ）の画素値の平均値を区間平均値ＩＴＶｍｅａｎとする。すなわち、ｊ≦ｐまたはｊ≧Ｍ−ｐ＋１である場合に、アドレス（Ｌｉ，Ｈｊ）の画素の前壁側または後壁側にある画素の数がｐ個より少ないため、前壁側または後壁側にある画素の限りにおいて区間平均値ＩＴＶｍｅａｎを求める。
【００７２】
血管壁特定部７０は、求められた区間平均値ＩＴＶｍｅａｎがマスク判定値Ｋを超える場合には、アドレス（Ｌｉ，Ｈｊ）の新たな画素値として０を設定し、求められた区間平均値ＩＴＶｍｅａｎがマスク判定値Ｋ以下である場合には、アドレス（Ｌｉ，Ｈｊ）の新たな画素値として１を設定する。  
【００７３】
例えば、アドレス（Ｌ３，Ｈ７）に対し、ｐ＝５のマスク処理を施す場合には、図７に示されるアドレス（Ｌ３，Ｈ２）〜アドレス（Ｌ３，Ｈ１２）の画素群に基づいて区間平均値Ａｖが求められ、区間平均値ＩＴＶｍｅａｎとマスク判定値Ｋとの比較に基づく２値化が行われる。また、アドレス（Ｌ７，Ｈ３）に対し、ｐ＝５のマスク処理を施す場合には、図７に示されるアドレス（Ｌ７，Ｈ１）〜アドレス（Ｌ３，Ｈ８）の画素群に基づいて区間平均値ＩＴＶｍｅａｎが求められ、区間平均値ＩＴＶｍｅａｎとマスク判定値Ｋとの比較に基づく２値化が行われる。
【００７４】
図８には、マスク処理が施されたフレームデータ画像が概念的に示されている。図８において網掛けが施された画素は、画素値が１に設定された画素であり、網掛けが施されていない画素は、画素値が０に設定された画素である。以下、画素値が１である画素を有効画素と称する。このようなマスク処理によれば、フレームデータ画素が平滑化された上で内腔領域を示す候補となる画素が有効画素として求められる。
【００７５】
「マスクの検出、ならびにマスク上端画素およびマスク下端画素の検出」
血管壁特定部７０は、次に説明する処理に従って、マスク処理が施されたフレームデータについて血管の内腔領域の上下の輪郭線を求め、内腔領域を特定する。ここでは横方向のアドレスがＬｉ（ｉ＝１〜Ｎ）である画素群によって示されるライン画像を符号「Ｌｉ」を以て表すこととする。
【００７６】
血管壁特定部７０は、図８でフレームデータが示す複数のライン画像のそれぞれについて、有効画素からなるマスクを検出する。マスクは、内腔領域を構成する候補となる区間であり、１つの画素または複数の画素の集合である。血管壁特定部７０は、有効画素の各座標値に基づき、ライン画像Ｌ１〜ＬＮのそれぞれからマスクを検出する。
【００７７】
例えば、図８に示されるフレームデータについて、血管壁特定部７０は、ライン画像Ｌ１から１２画素の長さを有するマスクを検出し、ライン画像Ｌ２から１画素の長さを有するマスクおよび４画素の長さを有するマスクを検出する。また、ライン画像Ｌ３から１３画素の長さを有するマスクを検出し、ライン画像Ｌ４から６画素の長さを有するマスクを検出する。血管壁特定部７０は、ライン画像Ｌ５〜ＬＮのそれぞれについても、同様にしてマスクを検出する。
【００７８】
マスクを検出した後、血管壁特定部７０は、マスクの長さが所定の閾値ＴＨ以上であるマスクについて、マスクの上端の画素をマスク上端画素として検出し、マスクの下端の画素をマスク下端画素として検出する。マスク上端画素およびマスク下端画素の検出は、それぞれの座標値を取得することで行われる。なお、マスクの長さが所定の閾値ＴＨ未満であるマスクについては、マスク上端画素およびマスク下端画素の検出から除外される。
【００７９】
図９には、閾値ＴＨを６画素長とした場合について検出されたマスク上端画素およびマスク下端画素が点「●」を付された画素として示されている。ライン画像Ｌ２、Ｌ７、Ｌ８およびＬ１９における画素長が６画素未満のマスクについては、マスク上端画素およびマスク下端画素の検出対象から除外されている。
【００８０】
ここでは、説明の便宜上、閾値ＴＨを６画素長としているが、実際の画素は図９に示されている画素より微細であるため、画素長換算による閾値ＴＨは、実際にはこれより大きい値となる。好ましくは被検体における血管径よりも短い長さに相当する画素長とする。
【００８１】
「輪郭線および内腔領域の特定」
マスク上端画素およびマスク下端画素を検出した後、血管壁特定部７０は、マスク上端画素およびマスク下端画素の各座標値に基づいて、内腔領域の前壁側および後壁側の各輪郭線を求め、内腔領域を特定する。内腔領域の各輪郭線は、次のようにして求められる。
【００８２】
血管壁特定部７０は、フレームデータ画像を横切る方向にマスク上端画素を探索し、内腔領域の前壁側の輪郭線を求める元となり得る複数のマスク上端画素を検出する。この探索においては、先に検出されたマスク上端画素の位置を基準として、深さの差異が所定値以下であるという条件の下で、マスク上端画素の右側方向に次のマスク上端画素を探索する。血管壁特定部７０は、内腔領域の前壁側の輪郭線を求める元となり得る画素として検出された複数のマスク上端画素の各位置に基づいて前壁側の輪郭線を求める。また、血管壁特定部７０は、前壁側の輪郭線を求める処理と同様の処理によって、後壁側の輪郭線を求める。血管壁特定部７０は、前壁側の輪郭線と後壁側の輪郭線との間に挟まれる領域を内腔領域として特定する。
【００８３】
「内腔領域を特定する処理の具体例」
マスク上端画素およびマスク下端画素を検出し、内腔領域の輪郭線を求め、内腔領域を特定する処理の具体例について、図１０および図１１を参照して説明する。図１０および図１１には、内腔領域の前壁側の輪郭線を求める処理を説明するための概念図およびフローチャートが、それぞれ示されている。
【００８４】
血管壁特定部７０は、図１１のフローチャートに示される処理において、マスク上端画素を前壁側の輪郭線を求める元となり得る複数のグループに分類する。そして、前壁側の輪郭線を求めるのに最も適したグループを選択し、そのグループに属する複数のマスク上端画素の各位置に基づいて前壁側の輪郭線を求める。以下、詳細について図１１のフローチャートに沿って説明する。
【００８５】
血管壁特定部７０は、縦方向に伸びる検索開始線ＳＰをライン画像Ｌ１の左側に設定し検索開始線ＳＰ上に間隔δで検索開始点ＳＰＡ〜ＳＰＥを設定する（Ｓ３０１）。ここで間隔δは、例えば、診断対象とする血管の内径の最小値とする。また、検索開始点は、説明の便宜上、ＳＰＡ〜ＳＰＥの５個としているが、フレームデータ画像の縦方向の長さに応じた個数の検索開始点が設定される。血管壁特定部７０は、検索開始線ＳＰの右側に隣接するライン画像Ｌ１を、マスク前壁側画素を探索する探索ライン画像とする（Ｓ３０２）。
【００８６】
血管壁特定部７０は、探索ライン画像上においてマスク上端画素を探索する（Ｓ３０３）。すなわち、探索ライン画像に沿って、マスク上端画素が検出されるか否かを判定する（Ｓ３０４）。そして、探索ライン画像上にマスク上端側画素を検出したときは、そのマスク上端画素と、探索開始点ＳＰＺ、すなわち探索開始点ＳＰＡ〜ＳＰＥのうち処理対象として選択している探索開始点との間の深さの差異ｄが間隔δ以下であるか否かを判定する（Ｓ３０５）。
【００８７】
血管壁特定部７０は、この差異ｄが間隔δ以下である場合には、探索ライン画像のマスク上端画素をグループＧｒＺ、すなわち探索開始点ＳＰＺに対応するグループに含める（Ｓ３０６）。なお、探索ライン画像にこのようなマスク上端画素が複数ある場合には、探索開始点ＳＰＺとの深さの差異が最小のものをグループＧｒＺに含める。血管壁特定部７０は、探索ライン画像としていたライン画像Ｌ１を、後述の処理において基準とする基準ライン画像とし（Ｓ３０７）、ライン画像Ｌ１の右側に隣接するライン画像Ｌ２を新たな探索ライン画像とする（Ｓ３０８）。
【００８８】
他方、血管壁特定部７０は、探索ライン画像のマスク上端画素と、探索開始点ＳＰＺとの深さの差異ｄが間隔δを超える場合には、探索ライン画像のマスク上端画素をグループＧｒＺに含めずにステップＳ３０８に移行する（Ｓ３０５）。
【００８９】
血管壁特定部７０は、ステップＳ３０４において探索ライン画像のマスク上端画素が検出されなかった場合、または、ステップＳ３０５において、探索ライン画像のマスク上端画素と、探索開始点ＳＰＺとの深さの差異ｄが間隔δを超えると判定した場合には、探索ライン画像としていたライン画像Ｌ１の右側に隣接するライン画像Ｌ２を新たな探索ライン画像とする（Ｓ３０８）。
【００９０】
血管壁特定部７０は、新たな探索ライン画像上においてマスク上端側画素を探索する（Ｓ３０９）すなわち、探索ライン画像に沿って、マスク上端画素が検出されるか否かを判定する（Ｓ３１０）。そして、探索ライン画像上にマスク上端側画素を検出したときは、そのマスク上端画素と、基準ライン画像のマスク上端画素（ステップＳ３０７を迂回し、ステップＳ３０８からステップＳ３０９に移行した場合には探索開始点ＳＰＺ、以下、同様とする。）との深さの差異ｄが間隔δ以下であるか否かを判定する（Ｓ３１１）。
【００９１】
血管壁特定部７０は、この差異ｄが間隔δ以下である場合には、探索ライン画像のマスク上端画素をグループＧｒＺに含める（Ｓ３１２）。なお、探索ライン画像にこのようなマスク上端画素が複数ある場合には、基準ライン画像のマスク上端画素との深さの差異が最小のものをグループＧｒＺに含める。血管壁特定部７０は、探索ライン画像が、最も右側のライン画像ＬＮであるか否かを判定する（Ｓ３１３）。そして、探索ライン画像がライン画像ＬＮであるときは処理を終了し、ライン画像ＬＮでないときは探索ライン画像としていたライン画像を新たな基準ライン画像とする（Ｓ３１４）。血管壁特定部７０は、さらに、探索ライン画像としていたライン画像の右側に隣接するライン画像を新たな探索ライン画像として（Ｓ３１５）、ステップＳ３０９に戻る。
【００９２】
他方、血管壁特定部７０は、探索ライン画像のマスク上端画素と、基準ライン画像のマスク上端画素との深さの差異ｄが間隔δを超える場合には、探索ライン画像のマスク上端画素をグループＧｒＺに含めずにステップＳ３１６に移行する（Ｓ３１１）。
【００９３】
血管壁特定部７０は、ステップＳ３１０において探索ライン画像のマスク上端画素が検出されなかった場合、または、ステップＳ３１１において、探索ライン画像のマスク上端画素と、基準ライン画像のマスク上端画素との深さの差異ｄが間隔δを超えると判定した場合は、探索ライン画像が、最も右側のライン画像ＬＮであるか否かを判定する（Ｓ３１６）。そして、探索ライン画像がライン画像ＬＮであるときは処理を終了し、ライン画像ＬＮでないときは、探索ライン画像の右側に隣接するライン画像を新たな探索ライン画像とし（Ｓ３１５）、ステップＳ３０９に戻る。
【００９４】
例として、図１０の探索開始点ＳＰＣに対応するグループＧｒＣについて説明する。ライン画像Ｌ１を探索ライン画像として検出されるマスク上端画素α１、α７およびα１１は、探索開始点ＳＰＣとの深さの差異が間隔δを超えるためグループＧｒＣに含めない。ライン画像Ｌ２を探索ライン画像として検出されるマスク上端画素α８は、探索開始点ＳＰＣとの深さの差異が間隔δ以下であるため、グループＧｒＣに含める。ライン画像Ｌ３を探索ライン画像として検出されるマスク上端画素α３は、マスク上端画素α８との深さの差異が間隔δを超えるため、グループＧｒＣに含めない。ライン画像Ｌ４を探索ライン画像として検出されるマスク上端画素α４およびα１３は、マスク上端画素α８との深さの差異が間隔δを超えるため、グループＧｒＣに含めない。ライン画像Ｌ５を探索ライン画像として検出されるマスク上端画素α９は、マスク上端画素α８との深さの差異が間隔δ以下であるため、グループＧｒＣに含める。ライン画像Ｌ６を探索ライン画像として検出されるマスク上端画素α１０は、マスク上端画素α９との深さの差異が間隔δ以下であるため、グループＧｒＣに含める。このようにして、マスク上端画素α７〜α１０をグループＧｒＣに含める。
【００９５】
同様にして、検索開始点ＳＰＡに対応するグループＧｒＡにマスク上端画素α１〜α６を含め、検索開始点ＳＰＢに対応するグループＧｒＢにマスク上端画素α２〜α６を含める。また、検索開始点ＳＰＤに対応するグループＧｒＤにマスク上端画素α７〜α１０を含め、検索開始点ＳＰＥに対応するグループＧｒＥにマスク上端画素α１１〜α１５を含める。
【００９６】
各グループについては、図１１のステップＳ３０６およびＳ３０７、または、Ｓ３１１〜Ｓ３１４が迂回された回数、すなわち、ライン画像Ｌ１〜ＬＮのうち、マスク上端画素がグループＧｒＺに含められなかったものの数がペナルティとしてカウントされる。ペナルティは、輪郭線を求めるのに適さないグループである度合いを示す。例えば、図１０に示されるライン画像Ｌ１〜Ｌ６に着目すると、グループＧｒＡについては、ライン画像Ｌ１〜Ｌ６のそれぞれから１つのマスク上端画素をグループＧｒＡに含めたためペナルティは０となる。グループＧｒＢについては、ライン画像Ｌ１のマスク上端画素をグループＧｒＢに含めなかったためペナルティは１となる。グループＧｒＣについては、ライン画像Ｌ１、Ｌ３およびＬ４のマスク上端画素をグループＧｒＣに含めなかったためペナルティは３となる。グループＧｒＤについては、ライン画像Ｌ３およびＬ４のマスク上端画素をグループＧｒＤに含めなかったためペナルティは２となる。そして、グループＧｒＥについては、ライン画像Ｌ３のマスク上端画素をグループＧｒＥに含めなかったためペナルティは１となる。
【００９７】
血管壁特定部７０は、グループＧｒＡ〜ＧｒＥのうち、ペナルティが最も小さいグループに属するマスク上端画素の集合を抽出する。図１０に示される例では、グループＧｒＡに属するマスク上端画素の集合を抽出することとなる。血管壁特定部７０は、抽出された画素の集合を補間して得られる画素の集合を、内腔領域の前壁側の輪郭線を示す前壁側輪郭線画素群とし各座標値を求める。図１２には前壁側輪郭線画素群４４を太線で示している。
【００９８】
血管壁特定部７０は、各ライン画像におけるマスク下端画素についても同様の処理を実行し、内腔領域の後壁側の輪郭線を示す後壁側輪郭線画素群の各座標値を求める。図１２には後壁側輪郭線画素群４６を太線で示している。
【００９９】
血管壁特定部７０はフレームデータ画像に含まれる画素のうち、前壁側輪郭線画素群、後壁側輪郭線画素群、および、前壁側輪郭線画素群と後壁側輪郭線画素群との間に挟まれる画素群を内腔領域を示す画素群として特定し、各画素の座標値を取得する。
【０１００】
このような処理によれば、ペナルティが最も小さいグループに属するマスク上端画素に基づいて、前壁側輪郭線画素群および後壁側輪郭線画素群が特定される。これによって、最も確かな内腔領域の画素群の座標値が求められる。こうして特定された内腔領域の画素群の各座標値は、以下に詳述する内膜特定処理に用いられる。
【０１０１】
＜内膜特定処理＞
内膜特定処理において、血管壁特定部７０が実行する処理について説明する。内膜特定処理は、上述した内腔特定処理により血管の内腔領域を特定されたフレームデータ（各時相のＢモード画像データ）に対して実行され、内腔領域の輪郭を表す輪郭線を用いて、内腔領域から血管壁にかけての領域が特定され、その領域における輝度、すなわち画素値の修正が行われる。これによって、内膜が強調され、内膜が強調されたフレームデータに基づいて内膜が特定される。内膜特定処理には、各処理を容易にするための補間処理、フィルタ処理等の補助的な処理が含まれる。以下、内膜特定処理の各ステップについて順に説明する。  
【０１０２】
血管壁特定部７０は、内膜特定処理の対象とするフレームデータをＲ波時相抽出部６０を介してデータ記憶部５０から読み込む。血管壁特定部７０は、フレームデータにおいて隣り合う画素に補間処理を施し、フレームデータ画像の画素数を増加させる。これによって、表示される画像の分解能を向上させ視認性を向上させることができる。
【０１０３】
血管壁特定部７０は、補間処理が施されたフレームデータについて、上述した内腔特定処理を施し、フレームデータ画像について内腔領域を特定する。
【０１０４】
血管壁特定部７０は、内腔領域が特定されたフレームデータに対し、内腔ノイズフィルタ処理を施す。この処理は、内腔領域の各画素について、画素値が所定の閾値以下である場合に、その画素値を０に置き換える処理である。これによって、超音波診断装置を構成する各回路で生じる電気的なノイズ、超音波の多重反射等によって血管内腔等に生じるノイズを低減することができる。
【０１０５】
血管壁特定部７０は、内腔ノイズフィルタ処理が施されたフレームデータに基づいて、血管壁内点設定処理を実行する。この処理は、フレームデータが示す各ライン画像について、血管壁上に演算用の血管壁内点を設定する処理である。血管壁内点は、後述の内膜強調処理における演算に用いられる。
【０１０６】
図１３には、１つのライン画像における画素値の分布が概念的に示されている。図中におけるＬＥ、ＭＢ、ＰＣ、ＡｖＢおよびＥＭの符号は、それぞれ、Lumen Estimation，Max of Brightness，Point of Center，AVerage Brightness，およびEstimate Mediaを示す。ｘ軸は超音波の深さ方向の位置を示し、ｙ軸は画素値を示す。ここでｘ軸の正方向は深さが深い方向を示すものとする。点ＬＥａｎｔは内腔特定処理によって特定された内腔領域の前壁側の輪郭を示し、点ＬＥｐｏｓｔは、内腔特定処理によって特定された内腔領域の後壁側の輪郭を示す。
【０１０７】
血管壁特定部７０は、点ＬＥａｎｔよりも血管中心から離れる側の領域において画素値が最大となる、ｘ軸上の点ＭＢａｎｔを特定する。そして、点ＬＥａｎｔから点ＭＢａｎｔまでの区間における画素平均値ＡｖＢａｎｔを求め、さらに、画素値が画素平均値ＡｖＢａｎｔとなるｘ軸上の点のうち血管中心に最も近い点を血管壁内点ＥＭａｎｔとして設定する。
【０１０８】
同様に、血管壁特定部７０は、図１３に示されるように点ＬＥｐｏｓｔよりも血管中心から離れる側の領域において画素値が最大となる、ｘ軸上の点ＭＢｐｏｓｔを特定する。そして、点ＬＥｐｏｓｔから点ＭＢｐｏｓｔまでの区間における画素平均値ＡｖＢｐｏｓｔを求め、さらに、画素値が画素平均値ＡｖＢｐｏｓｔとなるｘ軸上の点のうち血管中心に最も近い点を血管壁内点ＥＭｐｏｓｔとして設定する。一般に、内膜は、中膜および外膜に比べて薄いため、このようにして求められた血管壁内点ＥＭａｎｔおよびＥＭｐｏｓｔは、中膜から外膜にかけての領域に位置することが多い。
【０１０９】
血管壁特定部７０は、このような処理により、内腔領域フィルタ処理が施されたフレームデータが示す各ライン画像について、血管壁内点ＥＭａｎｔおよびＥＭｐｏｓｔを設定する。
【０１１０】
血管壁特定部７０は、内腔領域フィルタ処理が施されたフレームデータに対し、平均化フィルタ処理を施す。平均化フィルタ処理は、処理対象の画素と、その画素の周辺の画素とを平均値計算の母集団に含めて平均値を求め、処理対象の画素の画素値を、その求められた平均値に置き換えるものである。このような平均化フィルタ処理には、例えば、処理対象の画素と、その上方向のｋ個の画素（上方向にある画素の個数がｋ未満であるときは上方向の総ての画素）とを平均値計算の母集団に含めて平均値を求め、求められた平均値を処理対象の画素の画素値とする処理、あるいは、処理対象の画素と、その下方向のｋ個の画素（下方向にある画素の個数がｋ未満であるときは、下方向の総ての画素）とを平均値計算の母集団に含めて平均値を求め、求められた平均値を処理対象の画素の画素値とする処理がある。この処理は、一般にｋタップ移動平均フィルタ処理と称される。
【０１１１】
また、処理対象の画素と、その右方向のｋ個の画素（右方向にある画素の個数がｋ未満であるときは、右方向の総ての画素）とを平均値計算の母集団に含めて平均値を求め、求められた平均値を処理対象の画素の画素値とする処理、あるいは、処理対象の画素と、その左方向のｋ個の画素（左方向にある画素の個数がｋ未満であるときは、左方向の総ての画素）とを平均値計算の母集団に含めて平均値を求め、求められた平均値を処理対象の画素の画素値とする処理を実行してもよい。
【０１１２】
さらに、処理対象の画素と、その画素を囲む画素とを平均値計算の母集団に含めて平均値（処理対象の画素を囲む画素の総てが存在しない場合には、存在する画素の限りにおける平均値）を求め、求められた平均値を処理対象の画素の画素値とする処理を実行してもよい。
【０１１３】
フレームデータに対して、平均化フィルタ処理を施すことで、フレームデータ画像が平滑化され、内膜の欠落部分を減少させることができる。
【０１１４】
血管壁特定部７０は、平均化フィルタ処理が施されたフレームデータに対し、内膜を強調する内膜強調処理を施す。内膜強調処理において、血管壁特定部７０は、フレームデータが示す各ライン画像について次のような処理を実行する。
【０１１５】
血管壁特定部７０は、処理対象のライン画像について、血管壁内点ＥＭａｎｔとＥＭｐｏｓｔの中点ＰＣ（血管中心点）のｘ座標値を血管中心点座標ｘｃとして求める。さらに、血管中心点ＰＣおよび血管壁内点ＥＭａｎｔの中点のｘ座標値を前壁側血管内座標ｘａとして求め、血管中心点ＰＣおよび血管壁内点ＥＭｐｏｓｔの中点のｘ座標値を後壁側血管内座標ｘｐとして求める。そして、ライン画像に含まれる各画素の画素値Ｄ（ｘ）を、次の（数３）〜（数５）に基づいて修正し、最適化する。
【０１１６】
（数３）Ｄ（ｘ）＝Ｄ（ｘ）＋Ｇ・Ｗ（ｘ）
ここで、Ｇは所定の定数であり、例えば、処理対象のライン画像における画素平均値である。また、ｘ≧ｘｃのときは、
（数４）Ｗ（ｘ）＝γ・（ｘ−ｘｐ）
ｘ＜ｘｃのときは、
（数５）Ｗ（ｘ）＝−γ・（ｘ−ｘａ）
【０１１７】
γは規格化定数であり、例えば、１／（ｘｐ−ｘａ）である。このようにγを決定することで、ｘｃ−２（ｘｃ−ｘａ）≦ｘ≦ｘｃのｘの範囲、および、ｘｃ≦ｘ≦ｘｃ＋２（ｘｐ−ｘｃ）の範囲のそれぞれにおいて、−０．５以上０．５以下の範囲でＷ（ｘ）の値が規格化される。（数３）は、画素値Ｄ（ｘ）を、ｘ座標値に依存する修正値Ｇ・Ｗ（ｘ）を加算して修正することを意味する。（数４）および（数５）に示されるＷ（ｘ）は、血管中心点から内膜に近づくにつれて値が増加する関数である。すなわち、定数Ｇは一定値であるため、血管中心点から内膜に近づくにつれて関数Ｗ（ｘ）の値が増加し、内膜が強調される。より具体的には、血管中心点より前壁側の領域においては、前壁側血管内座標点（ｘ＝ｘａ）で値が０となる増加関数がＷ（ｘ）とされ、血管中心点より後壁側の領域においては、後壁側血管内座標点（ｘ＝ｘｐ）で値が０となる減少関数がＷ（ｘ）とされる。
【０１１８】
なお（数４）および（数５）に示されるように、一次関数によって直線的にＷ（ｘ）を規定する他、２次以上の関数、指数関数等によって曲線的にＷ（ｘ）を規定してもよい。この場合においても、ｘｃ−２（ｘｃ−ｘａ）≦ｘ≦ｘｃのｘの範囲、および、ｘｃ≦ｘ≦ｘｃ＋２（ｘｐ−ｘｃ）の範囲のそれぞれにおいて、−０．５以上０．５以下の範囲でＷ（ｘ）の値を規格化してもよい。
【０１１９】
血管壁特定部７０は、このような処理により、平滑化フィルタ処理が施されたフレームデータが示す各ライン画像について、（数３）〜（数５）を適用して内膜を強調する処理を実行する。
【０１２０】
血管壁特定部７０は、内膜強調処理が施されたフレームデータに基づいて、内膜線を求める処理を実行する。この処理は、各ライン画像について内膜点を探索することで行われる。図１４には、内膜点を探索する処理を説明する概念図として、１つのライン画像における画素値の分布が示されている。図中におけるＩＰの符号は、Intima Pointを示す。
【０１２１】
血管壁特定部７０は、点ＬＥａｎｔよりも血管中心から離れる側の領域における点ＬＥａｎｔに最も近い変曲点のｘ座標値を前壁側内膜点ＩＰａｎｔの座標値ｘＩａｎｔとして求める。この座標値ｘＩａｎｔは、点ＬＥａｎｔからｘ軸の負方向に向かって傾きの絶対値を順次求めていったときに、傾きの絶対値が最初に最大値をとる点のｘ座標値である。
【０１２２】
同様に、血管壁特定部７０は、点ＬＥｐｏｓｔよりも血管中心から離れる側の領域における、点ＬＥｐｏｓｔに最も近い変曲点のｘ座標値を後壁側内膜点ＩＰｐｏｓｔの座標値ｘＩｐｏｓｔとして求める。この座標値ｘＩｐｏｓｔは、点ＬＥｐｏｓｔからｘ軸の正方向に向かって傾きの絶対値を順次求めていったときに、傾きの絶対値が最初に最大値をとる点のｘ座標値である。
【０１２３】
血管壁特定部７０は、このような処理により、フレームデータが示す各ライン画像について前壁側内膜点ＩＰａｎｔの座標値ｘＩａｎｔおよび後壁側内膜点ＩＰｐｏｓｔの座標値ｘＩｐｏｓｔを求める。血管壁特定部７０は、各ライン画像について求められた前壁側内膜点ＩＰａｎｔを補間し、前壁側の内膜の断面形状を示す内膜線（内膜線を表す画素群の各座標値）を求める。さらに、各ライン画像について求められた後壁側内膜点ＩＰｐｏｓｔを補間し、後壁側の内膜を示す内膜線（内膜線を表す画素群の各座標値）を求める。
【０１２４】
こうして、図１の血管壁特定部７０において特定された、前壁側および後壁側の内膜線を表す画素群の各座標値が血管壁の位置とされ、図１の表示画像形成部８０において利用される。そして、表示画像形成部８０が、例えば図６に示した表示画像を形成し、その表示画像が図１の表示部９０に表示される。
【０１２５】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。
【符号の説明】
【０１２６】
１０  プローブ、１２  送受信部、２０  Ｂモード画像形成部、３０  記憶画像選択部、４０  操作デバイス、５０  データ記憶部、６０  Ｒ波時相抽出部、７０  血管壁特定部、８０  表示画像形成部、９０  表示部。
【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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