(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波探触子が接続可能に構成され、頚動脈の血管壁のＩＭＴを計測する超音波診断装置であって、
前記超音波探触子に前記頚動脈の長軸断面に沿って超音波を送信させるための送信信号を、前記超音波探触子に供給する送信部と、
当該超音波探触子が受信した前記頚動脈からの反射超音波に基づく信号を受信し受信信号を生成する受信部と、
前記受信信号に基づき、前記頚動脈の血管壁を構成する各部の位置、又は当該位置の相対的な関係の少なくとも１つを含む位置情報を抽出し、前記位置情報の前記頚動脈の長軸方向の変化に基づき総頚動脈と総頚動脈球部との境界位置を検出する血管特徴算出部と、
前記境界位置を基準に、前記ＩＭＴを計測するための計測範囲を規定するＲＯＩを決定するＲＯＩ決定部と、
前記ＲＯＩに含まれる血管壁のＩＭＴを計測するＩＭＴ計測部と、
を備えた超音波診断装置。
【請求項２】
前記血管特徴算出部は、前記位置情報に基づき前記頚動脈の末梢方向と中枢方向を決定する中枢・末梢決定部をさらに備え、
前記ＲＯＩ決定部は、前記頚動脈の末梢方向と中枢方向に基づきＲＯＩを決定する請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記位置情報は、近位壁の内腔内膜境界の位置と遠位壁の内腔内膜境界の位置との間隔、近位壁の中膜外膜境界の位置と遠位壁の中膜外膜境界の位置との間隔、又は近位壁の外膜の外周位置と遠位壁の外膜の外周位置との間隔の何れかで示される血管径である請求項１または２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記位置情報は、内腔内膜境界の位置、中膜外膜境界の位置又は血管の外周の位置の少なくとも１以上の位置に関する情報である請求項１または２に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記血管特徴算出部は、一定期間内に取得した複数フレームの受信信号から得られる前記頚動脈の長軸方向の同一位置における前記内腔内膜境界の位置、前記中膜外膜境界の位置、又は前記血管の外周の位置の変化から前記境界位置を検出する請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記位置情報は、血管壁の膜厚である請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記血管壁の膜厚は、内腔内膜境界の位置と中膜外膜境界の位置との間隔で示されるＩＭＴである請求項６記載の超音波診断装置。
【請求項８】
表示部と、
前記受信信号に基づき、前記表示部にＢモード画像を表示させるためのＢモード画像信号を生成する画像形成部とをさらに備え、
前記血管特徴算出部は、前記Ｂモード画像信号に基づき前記位置情報を抽出する請求項１または２に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記位置情報は、前記表示部にＢモード画像を表示するときの座標位置を基準に示される請求項８記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
超音波探触子が接続可能に構成され、頚動脈の血管壁のＩＭＴを計測する超音波診断装置の制御方法であって、
前記超音波探触子に前記頚動脈の長軸断面に沿って超音波を送信させるための送信信号を前記超音波探触子に供給する送信ステップと、
当該超音波探触子が受信した前記頚動脈からの反射超音波に基づく信号を受信し受信信号を生成する受信ステップと、
前記受信信号に基づき、前記頚動脈の血管壁を構成する各部の位置、又は当該位置の相対的な関係の少なくとも１つを含む位置情報を抽出し、当該位置情報の前記頚動脈の長軸方向の変化に基づき総頚動脈と総頚動脈球部との境界位置を検出する血管特徴算出ステップと、
前記境界位置を基準に、前記ＩＭＴを計測するための計測範囲を規定するＲＯＩを決定するＲＯＩ決定ステップと、
前記ＲＯＩに含まれる血管壁のＩＭＴを計測するＩＭＴ計測ステップと、
を有する超音波診断装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法に関し、特に、動脈硬化を早期に発見するための頚動脈の診断技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、脳梗塞や心筋梗塞などの虚血性疾患のような循環器系疾患に罹る患者が増加している。これらの疾患を予防するには、動脈硬化の兆候を早期に発見し治療を行うことが重要である。【０００３】
動脈硬化を判定する指標として、頚動脈における内膜中膜複合体の厚さ（Ｉｎｔｉｍａ−Ｍｅｄｉａ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ：以下、ＩＭＴと省略する。）の計測が注目されている。その計測方法として、非侵襲的かつ簡便に実施できるという理由で、超音波検査が普及しつつある。このＩＭＴの計測において、頚動脈を計測対象とした理由は頚動脈が動脈硬化の好発部位であるということの他、頚動脈は皮膚表面から２〜３ｃｍと比較的浅く超音波による計測が容易に行えるからである。そして、通常、血管の長軸方向（血管が伸長した方向）に沿った断面（以後、長軸断面と称する）の超音波診断画像であるＢモード画像に基づきＩＭＴの計測が行われる。【０００４】
図１６は、頚動脈における血管の長軸断面を表したＢモード画像を示す概略図である。図１６に示すように、Ｂモード画像１０に表示された血管１１のうち、超音波探触子１００に近い側の血管壁は近位壁１２ａであり、遠い側の血管壁である遠位壁１２ｂである。そして、近位壁１２ａと遠位壁１２ｂとの間は、血液が流れる領域である内腔１２ｃである。頚動脈である血管１１は、中枢側に位置する総頚動脈（Ｃｏｍｍｏｎ  Ｃａｒｏｔｉｄ  Ａｒｔｅｒｙ：以下、ＣＣＡと略す。）、末梢側に位置する内頚動脈（Ｉｎｔｅｒｎａｌ  Ｃａｒｏｔｉｄ  Ａｒｔｅｒｙ：以下、ＩＣＡと略す。）および外頚動脈（Ｅｘｔｅｒｎａｌ  Ｃａｒｏｔｉｄ  Ａｒｔｅｒｙ：以下、ＥＣＡと略す。）とから構成される。そして、ＣＣＡとＩＣＡおよびＥＣＡとの間には総頚動脈球部（Ｂｕｌｂ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｃｏｍｍｏｎ  Ｃａｒｏｔｉｄ  Ａｒｔｅｒｙ：以下、Ｂｕｌｂと略す。）がある。また、ＢｕｌｂからＩＣＡとＥＣＡとに分岐する部分に、総頚動脈分岐部（Ｂｉｆｕｒｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｃｏｍｍｏｎ  Ｃａｒｏｔｉｄ  Ａｒｔｅｒｙ：以下、Ｂｉｆと略す。）がある。【０００５】
ＩＭＴの計測は、以下の手順で行う。先ず、図１６に示すようなＢモード画像を取得した後、血管壁を跨ぐように関心領域（Ｒｅｇｉｏｎ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ：以後、ＲＯＩ１３とする。）１３を決定する。次に、ＲＯＩ１３内の血管壁の内腔−内膜（Ｌｕｍｅｎ−Ｉｎｔｉｍａ：以下、ＬＩと略す。）境界と中膜−外膜（Ｍｅｄｉａ−Ａｄｖｅｎｔｉｔｉａ：以下、ＭＡと略す。）境界を検出し、ＲＯＩ１３内の血管壁をＩＭＴ計測範囲として規定する。そして、ＬＩ境界とＭＡ境界の距離からＩＭＴを算出する。ＩＭＴの計測範囲については、例えば、非特許文献１では、ＣＣＡとＢｕｌｂとの境界１４（以下、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４とする。）を起点としてＣＣＡ側に向けて１ｃｍの範囲の遠位壁を計測範囲としてＩＭＴを計測することが推奨されている。【０００６】
このＩＭＴ計測範囲を規定するＲＯＩ１３を決定する操作を手動で行わなければならず操作が煩雑であった。そのため、煩雑な操作を軽減し、より簡便にＩＭＴ計測を行うために、例えば、特許文献１および２では、ＲＯＩ１３の決定を自動化するための技術が提案されている。例えば、特許文献１には、超音波ビームを送受信することで取得した血管の長軸断面のＢモード画像のピクセル毎の強度値を加算し平均する。そして、超音波ビームの送信方向における強度値の変曲点を用いて血管壁の位置を抽出し、Ｂモード画像上にＲＯＩ１３を決定する超音波診断装置が開示されている。また、特許文献２は、心臓壁Ｂモード画像における輝度信号を２値化し、心臓壁を２次元的に検出することで、ＲＯＩ１３を決定する超音波診断装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１１９８４２号公報
【特許文献２】特開２００２−１２５９７１号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｓｔｅｉｎ  ＪＨ，ｅｔ  ａｌ．ＡＳＥ  ＣＯＮＳＥＮＳＵＳ  ＳＴＡＴＥＭＥＮＴ  Ｕｓｅ  ｏｆ  Ｃａｒｏｔｉｄ  Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ  ｔｏ  Ｉｄｅｎｔｉｆｙ  Ｓｕｂｃｌｉｎｉｃａｌ  Ｖａｓｃｕｌａｒ  Ｄｉｓｅａｓｅ  ａｎｄ  Ｅｖａｌｕａｔｅ  Ｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒ  Ｄｉｓｅａｓｅ  Ｒｉｓｋ：Ａ  Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ  Ｓｔａｔｅｍｅｎｔ  ｆｒｏｍ  ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｅｃｈｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙ  Ｃａｒｏｔｉｄ Ｉｎｔｉｍａ−Ｍｅｄｉａ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｔａｓｋ  Ｆｏｒｃｅ  Ｅｎｄｏｒｓｅｄ  ｂｙ  ｔｈｅ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｖａｓｃｕｌａｒ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ．Ｊ  Ａｍ  Ｓｏｃ  Ｅｃｈｏｃａｒｄｉｏｇｒ．２００８；２１：９３−１１１．
【非特許文献２】早期動脈硬化研究会、“ｍａｘＩＭＴの計測”、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成２２年９月９日、［平成２３年９月３０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｍｔ−ｃａ．ｃｏｍ／ｃｏｎｔｅｎｔｓ／ｅ０８．ｈｔｍｌ＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１および２の構成は、血管壁を跨ぐようにＲＯＩを決定する技術であって、血管壁の長軸方向におけるＩＭＴ計測のためのＲＯＩを自動的に決定できる構成ではない。したがって、このような方法では頸動脈の長軸方向についてはＲＯＩを操作者が決定しなければならなかった。その結果、熟練者でなければ測定が難しく、また測定精度を高めるためには検査に時間を要した。【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑み、頚動脈の血管壁のＩＭＴを計測する超音波診断装置において、ＩＭＴを計測するための計測範囲を規定するＲＯＩを自動的に決定することにより熟練者でなくとも簡便な操作でＩＭＴを迅速に測定することができる超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る超音波診断装置は、超音波探触子が接続可能に構成され、頚動脈の血管壁のＩＭＴを計測する超音波診断装置であって、前記超音波探触子に前記頚動脈の長軸断面に沿って超音波を送信させるための送信信号を前記超音波探触子に供給する送信部と、当該超音波探触子が受信した前記頚動脈からの反射超音波に基づく信号を受信し受信信号を生成する受信部と、前記受信信号に基づき、前記頚動脈の血管壁を構成する各部の位置、又は当該位置の相対的な関係の少なくとも１つを含む位置情報を抽出し、当該位置情報の前記頚動脈の長軸方向の変化に基づき総頚動脈と総頚動脈球部との境界位置を検出する血管特徴算出部と、前記境界位置を基準に、前記ＩＭＴを計測するための計測範囲を規定するＲＯＩを決定するＲＯＩ決定部と、前記ＲＯＩに含まれる血管壁のＩＭＴを計測するＩＭＴ計測部とを備えたことを特徴とする。【００１２】
また、本発明の一態様に係る超音波診断装置の制御方法は、超音波探触子が接続可能に構成され、頚動脈の血管壁のＩＭＴを計測する超音波診断装置の制御方法であって、前記超音波探触子に前記頚動脈の長軸断面に沿って超音波を送信させるための送信信号を前記超音波探触子に供給する送信ステップと、当該超音波探触子が受信した前記頚動脈からの反射超音波に基づく信号を受信し受信信号を生成する受信ステップと、前記受信信号に基づき、前記頚動脈の血管壁を構成する各部の位置、又は当該位置の相対的な関係の少なくとも１つを含む位置情報を抽出し、当該位置情報の前記頚動脈の長軸方向の変化に基づき総頚動脈と総頚動脈球部との境界位置を検出する血管特徴算出ステップと、前記境界位置を基準に、前記ＩＭＴを計測するための計測範囲を規定するＲＯＩを決定するＲＯＩ決定ステップと、前記ＲＯＩに含まれる血管壁のＩＭＴを計測するＩＭＴ計測ステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一態様に係る超音波診断装置は、頚動脈の血管壁のＩＭＴを計測するための計測範囲を規定するＲＯＩを自動的に決定することができ、熟練者でなくとも簡便な操作でＩＭＴを迅速に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１の一態様に係る超音波診断装置２００の機能構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１の一態様に係る超音波診断装置２００における血管特徴算出部３の機能構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１の一態様に係る超音波診断装置２００におけるＩＭＴ計測部５の構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態１の一態様に係る超音波診断装置２００のＩＭＴ測定に関する動作を示すフローチャートである。
【図５】（ａ）は、実施の形態１における血管径算出部３１において算出した頸動脈の長軸方向における血管径を示す概略図である。（ｂ）は、図（ａ）における中枢から末梢に向けた方向(図（ａ）の矢印方向)における血管径の変化を示した概略図である。
【図６】実施の形態２の一態様に係る超音波診断装置２０１における血管特徴算出部１５の機能構成を示すブロック図である。
【図７】実施の形態２の一態様に係る超音波診断装置２０１のＩＭＴ測定に関する動作を示すフローチャートである。
【図８】（ａ）は、実施の形態２における血管壁血管特徴算出部１５算出部１５において算出した頸動脈の長軸方向における血管壁の位置を示す概略図である。（ｂ）は、図（ａ）における中枢から末梢に向けた方向(図（ａ）の矢印方向)における血管壁の位置変化を示した概略図である。
【図９】実施の形態３の一態様に係る超音波診断装置２０２における血管特徴算出部１６の構成を示すブロック図である。
【図１０】（ａ）は、実施の形態３における血管壁拍動算出部３４において算出した頸動脈の長軸方向における血管径の変化量の大きさを拍動の大きさとして示した概略図である。（ｂ）は、図（ａ）における中枢から末梢に向けた方向(図（ａ）の矢印方向)における血管壁の拍動の大きさの変化を示した概略図である。
【図１１】実施の形態３の一態様に係る超音波診断装置２０２のＩＭＴ測定に関する動作を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態４の一態様に係る超音波診断装置２０３の機能構成を示すブロック図である。
【図１３】実施の形態４の一態様に係る超音波診断装置２０３における血管特徴算出部１８の構成を示すブロック図である。
【図１４】実施の形態４の一態様に係る超音波診断装置２０３のＩＭＴ測定に関する動作を示すフローチャートである。
【図１５】（ａ）は、実施の形態４におけるＩＭＴ計測部１７において算出した頸動脈の長軸方向におけるＩＭＴを示す概略図である。（ｂ）は、図（ａ）における中枢から末梢に向けた方向(図（ａ）の矢印方向)におけるＩＭＴの変化を示した概略図である。
【図１６】頚動脈における血管の長軸断面を表したＢモード画像を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
≪本発明を実施するための形態に至った経緯について≫
超音波診断装置において、ＩＭＴの計測範囲を規定するＲＯＩ１３を決定するために各種の検討が行われている。例えば、非特許文献２では、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４の検出方法が示されている。当該文献では、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４はＣＣＡの末梢端でＢｕｌｂを形成する際の血管壁の変曲点として表され、変曲点はＣＣＡからＢｕｌｂへの移行部付近でそれぞれ外膜と中膜との境界線をＣＣＡ側とＢｕｌｂ側から延長した交点として求め、その交点をＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４として規定する。
【００１６】
発明者らは、この非特許文献２に記載されたＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４の検出方法を用いて検出したＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を基準として、ＩＭＴの計測範囲を規定するＲＯＩ１３を決定することの実用性について鋭意検討を行った。例えば、非特許文献１の推奨する所定の計測範囲を規定するＲＯＩ１３に決定することができるか否かについて検討した。
【００１７】
しかしながら、非特許文献２の方法では、被検体によってＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を検出できない場合があり、その場合にはＩＭＴの計測範囲を自動的に決定することができず、操作者自らがＩＭＴの計測範囲を決定することが必要となる。したがって、非特許文献２に記載されたＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４の検出方法は、仮に自動化したとしてもＩＭＴの計測範囲を決定する方法としての実用性は低いと考えた。
【００１８】
そして、その要因について検討した。非特許文献２の方法では、理想的な形状に近い頚動脈のＢモード画像が得られた場合にはＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を検出することができる。一方、特異な形状の頚動脈のＢモード画像が得られた場合には、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を検出することができず、ＩＭＴ計測範囲を決定することができないことが判明した。例えば、被検体の頸動脈にＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４の血管壁に屈曲がない場合には変曲点を検出することは難しい。また、被検体の頸動脈にＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４が存在していた場合でも、超音波診断装置を用いて観察し難い形状である場合や観察する際の首の曲げ方等からＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４の変曲点が観察されない場合等には、変曲点を検出することができず、その結果、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を検出することができない。例えば、Ｂｕｌｂにおける血管の前壁、後壁の少なくともいずれか一方が平坦であり、血管の前壁、後壁の少なくともいずれか一方のＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４の血管壁に屈曲が認識し難い場合が、上記に該当する。そして、変曲点を観察し難いＢモード画像が得られた場合には、更に変曲点を観察し易いＢモード画像を取得するための操作を何度も行わなければならず、最終的には測定できない場合もあるという診断上の課題もあった。
【００１９】
頚動脈の血管壁のＩＭＴを計測する超音波診断装置において、ＩＭＴを計測するための計測範囲を規定するＲＯＩ１３を自動的に決定するためには、被検体の頸動脈の形状にかかわらずＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を検出することが必要であり、そのような検出方法を見出し検査方法として確立することが望ましい。さらに、ＩＭＴの計測は、通常、一定期間毎に計測を行いその経過を診断するものであることから、正確な測定を行うために、毎回、同一の計測範囲において計測を行うことも必要となる。
【００２０】
そこで、発明者らは、被検体の頸動脈の形状やＢモード画像を取得する際の状況にかかわらずＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を検出する方法について鋭意検討を行い、本発明の実施の形態の一態様に係る超音波診断装置に想到するに至った。
【００２１】
以下、実施の形態の一態様に係る超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法について、図面を参照しながら説明する。
≪本発明を実施するための形態の概要≫
本発明を実施するための形態の一態様である超音波診断装置は、超音波探触子が接続可能に構成され、頚動脈の血管壁のＩＭＴを計測する超音波診断装置であって、前記超音波探触子に前記頚動脈の長軸断面に沿って超音波を送信させるための送信信号を前記超音波探触子に供給する送信部と、当該超音波探触子が受信した前記頚動脈からの反射超音波に基づく信号を受信し受信信号を生成する受信部と、前記受信信号に基づき、前記頚動脈の血管壁を構成する各部の位置、又は当該位置の相対的な関係の少なくとも１つを含む位置情報を抽出し、当該位置情報の前記頚動脈の長軸方向の変化に基づき総頚動脈と総頚動脈球部との境界位置を検出する血管特徴算出部と、前記境界位置を基準に、前記ＩＭＴを計測するための計測範囲を規定するＲＯＩ１３を決定するＲＯＩ決定部と、前記ＲＯＩに含まれる血管壁のＩＭＴを計測するＩＭＴ計測部とを備えたことを特徴とする。
【００２２】
ここで、「位置情報」とは、頚動脈の血管壁を構成する各部の位置を示す情報、および血管壁を構成する各部の位置の相対的な関係を示す情報の少なくとも一方を含む。「血管壁を構成する各部の位置」とは、血管壁の断面図に現れる各部の位置であり、例えば、内腔内膜境界の位置、中膜外膜境界の位置、外膜の外周の位置などを指す。「血管壁を構成する各部の位置の相対的な関係」とは、血管壁の断面図に現れる各部の位置同士の相対的な関係であり、例えば、内腔内膜境界の位置間の間隔で表される血管内径、外膜の外周の位置間の間隔で表される血管外径、内腔内膜境界の位置と中膜外膜境界の位置との間隔で表されるＩＭＴ、内腔内膜境界の位置と外膜の外周の位置との間隔で表される血管壁の厚さ等を指す。
【００２３】
また、別の態様では、前記血管特徴算か出部は、前記位置情報に基づき前記頚動脈の末梢方向と中枢方向を決定する中枢・末梢決定部をさらに備え、
前記ＲＯＩ決定部は、前記頚動脈の末梢方向と中枢方向に基づきＲＯＩを決定する構成としてもよい。
【００２４】
また、別の態様では、前記位置情報は、近位壁の内腔内膜境界の位置と遠位壁の内腔内膜境界の位置との間隔、近位壁の中膜外膜境界の位置と遠位壁の中膜外膜境界の位置との間隔、又は近位壁の外膜の外周位置と遠位壁の外膜の外周位置との間隔の何れかで示される血管径である構成としてもよい。
【００２５】
また、別の態様では、前記位置情報は、内腔内膜境界の位置、中膜外膜境界の位置又は血管の外周の位置の少なくとも１以上の位置に関する情報である構成としてもよい。
【００２６】
また、別の態様では、前記血管特徴算出部は、一定期間内に取得した複数フレームの受信信号から得られる前記頚動脈の長軸方向の同一位置における前記内腔内膜境界の位置、前記中膜外膜境界の位置、又は前記血管の外周の位置の変化から前記境界位置を検出する構成としてもよい。
【００２７】
また、別の態様では、前記血管壁の膜厚は、内腔内膜境界の位置と中膜外膜境界の位置との間隔で示されるＩＭＴである構成としてもよい。
【００２８】
また、別の態様では、表示部と、前記受信信号に基づき、前記表示部にＢモード画像を表示させるためのＢモード画像信号を生成する画像形成部とをさらに備え、前記血管特徴算出部は、前記Ｂモード画像信号に基づき前記位置情報を抽出する構成としてもよい。
【００２９】
また、別の態様では、前記位置情報は、前記表示部にＢモード画像を表示するときの座標位置を基準に示される構成としてもよい。
【００３０】
また、別の態様では、超音波探触子が接続可能に構成され、頚動脈の血管壁のＩＭＴを計測する超音波診断装置の制御方法であって、前記超音波探触子に前記頚動脈の長軸断面に沿って超音波を送信させるための送信信号を前記超音波探触子に供給する送信ステップと、当該超音波探触子が受信した前記頚動脈からの反射超音波に基づく信号を受信し受信信号を生成する受信ステップと、前記受信信号に基づき、前記頚動脈の血管壁を構成する各部の位置、又は当該位置の相対的な関係の少なくとも１つを含む位置情報を抽出し、当該位置情報の前記頚動脈の長軸方向の変化に基づき総頚動脈と総頚動脈球部との境界位置を検出する血管特徴算出ステップと、前記境界位置を基準に、前記ＩＭＴを計測するための計測範囲を規定するＲＯＩを決定するＲＯＩ決定ステップと、前記ＲＯＩに含まれる血管壁のＩＭＴを計測するＩＭＴ計測ステップとを有する構成としてもよい。
≪実施の形態１≫
以下、実施の形態１の一態様に係る超音波診断装置について、図面を参照しながら説明する。
＜構成について＞
（全体構成）
図１は、実施の形態１の一態様に係る超音波診断装置２００の構成を示すブロック図である。超音波診断装置２００は、被験体に向けて超音波を送受信する超音波探触子１００に電気的に接続可能に構成されている。図１は、超音波診断装置２００に超音波探触子１００が接続された状態を示す。超音波診断装置２００は、制御器４００および表示部３００を備える。制御器４００は、送信部１、受信部２、血管特徴算出部３、ＲＯＩ決定部４、ＩＭＴ計測部５、画像形成部６および表示制御部７とを備える。
【００３１】
（送信部１）
送信部１は、超音波探触子１００に超音波を送信させるためのパルス状または連続波の電気信号を生成し、送信信号として超音波探触子１００へ供給する送信処理を行う。
【００３２】
（超音波探触子１００）
超音波探触子１００は、図示しない複数の圧電素子が列状に多数配列された振動子列を有する。超音波探触子１００は、送信部１から供給されたパルス状または連続波の電気信号である送信信号をパルス状または連続波の超音波に変換し、振動子列を被検体の皮膚表面に接触させた状態で被検体の皮膚表面から頚動脈に向けて超音波ビームを照射する。この際、頚動脈の長軸断面のＢモード画像を取得するために、振動子列が頚動脈に沿い頸動脈の長軸方向と平行となるように超音波探触子１００を配置し、超音波ビームを発射する。そして、超音波探触子１００は、被検体からの反射超音波である超音波エコー信号を受信し、振動子列によりエコー信号を電気信号に変換して、この電気信号を受信部２に供給する。この電気信号では、エコー信号の振幅が電圧値に変換されている。
【００３３】
（受信部２）
受信部２は、超音波探触子１００から受信した電気信号を増幅してＡ／Ｄ変換を行い受信信号を生成する受信処理を行う。この受信信号は血管特徴算出部３、ＩＭＴ計測部５および画像形成部６へ供給される。この受信信号は、例えば、振動子列に沿った方向と振動子列から離れる深さ方向からなる複数の信号からなり、各信号はエコー信号の振幅から変換された電気信号をＡ／Ｄ変換したデジタル信号である。
【００３４】
（画像形成部６）
画像形成部６は、受信信号に基づき頚動脈を含むＢモード画像データを生成し、血管特徴算出部３、ＩＭＴ計測部５および表示制御部７へ供給する。このＢモード画像データは、表示部３００の画面に表示するために、主に受信信号に対し直交座標系に対応するように座標変換を施した画像信号である。
【００３５】
（血管特徴算出部３）
血管特徴算出部３は、受信信号またはＢモード画像データから血管形状の特徴を解析し、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を検出する。そして、検出したＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４に関する情報をＲＯＩ決定部４、および表示制御部７へ供給する。
【００３６】
図２は、本発明の実施の形態１の一態様に係る超音波診断装置２００における血管特徴算出部３の構成を示すブロック図である。血管特徴算出部３は、図２に示すように血管壁検出部３０、血管径算出部３１、中枢・末梢決定部３２およびＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界検出部３３を備える。
【００３７】
血管壁検出部３０は、受信部２からの受信信号または画像形成部６からのＢモード画像データから血管壁を抽出し、Ｂモード画像上の血管壁の座標位置を検出する。具体的には、受信部２が生成した受信信号から頚動脈の血管壁を構成する各部の位置を示す位置情報を抽出し、表示部３００にＢモード画像を表示するときの座標位置を検出する。または、画像形成部６が生成したＢモード画像データから、直接、頚動脈の血管壁を構成する各部の位置を示す位置情報を抽出し、表示部３００にＢモード画像を表示するときの座標位置を検出する構成としても良い。この血管壁の位置情報を、頚動脈の長軸方向に渡って抽出し、その長軸方向の変化についても算出する。この血管壁の位置情報の長軸方向の変化は、頸動脈の血管の特徴を表す。
【００３８】
血管径算出部３１は、血管壁検出部３０で検出された血管壁の座標位置を基に、近位壁の座標位置と遠位壁の座標位置間の距離から血管径を算出する。この血管径の情報を、頚動脈の長軸方向に渡って抽出し、その長軸方向の変化についても算出する。この血管径に関する位置情報の長軸方向の変化は、頸動脈の血管の特徴を表す。
【００３９】
中枢・末梢決定部３２は、血管壁検出部３０で検出した血管壁の座標位置に基づき中枢方向、末梢方向を決定する。受信信号又はＢモード画像データにおける血管壁の位置情報の長軸方向の変化に基づき、長軸方向の両端のうち何れが中枢方向であって、何れが末梢方向であるかを算出する。具体的には、近位壁の座標位置と遠位壁の座標位置との間の距離が長軸方向に沿って拡大する場合、ＣＣＡからＢｕｌｂに向けて血管径が序々に大きくなるので、その方向が末梢方向であることを示す。
【００４０】
ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界検出部３３は、血管径算出部３１で算出された血管径の長軸方向の変化に基づき、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を検出する。検出方法については、後述する。
【００４１】
なお、図２に示していないが、中枢・末梢決定部３２、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界検出部３３で得られた情報は、表示制御部７へも供給される構成となっている。
（ＲＯＩ決定部４）
ＲＯＩ決定部４は、血管特徴算出部３から受信したＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４と中枢方向、末梢方向の情報に基づき、ＩＭＴを計測するための所定の計測範囲を規定するＲＯＩ１３を決定する適切な位置を決定する。そして、ＲＯＩ決定部４は、ＲＯＩ１３を決定する位置情報をＩＭＴ計測部５および表示制御部７へ供給する。例えば、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４の位置情報と、中枢方向、末梢方向に関する情報に基づき、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４の位置を起点としてＣＣＡ側に向けて１ｃｍの範囲の遠位壁にＲＯＩ１３を決定することが好ましい。上述の非特許文献１において示された範囲を、ＲＯＩ１３として規定することができる。
（ＩＭＴ計測部５）
図３は、実施の形態１の一態様に係る超音波診断装置２００におけるＩＭＴ計測部５の構成を示すブロック図である。ＩＭＴ計測部５は、図３に示すように、ＬＩ−ＭＡ検出部５０と演算部５１とを備える。具体的には、受信信号またはＢモード画像データのうちＲＯＩ１３に含まれる信号に基づき、ＬＩ−ＭＡ検出部５０において、頸動脈の血管壁におけるＬＩ境界の位置とＭＡ境界の位置とを検出する。そして、演算部５１において、ＬＩ境界の位置とＭＡ境界の位置との間の間隔をＩＭＴとして計測する。ここで、ＩＭＴとして計測するためにＬＩ境界の位置とＭＡ境界の位置とを検出する方法については、公知方法等に基づく。例えば、ＬＩ−ＭＡ検出部５０は、受信信号の信号強度波形に基づき、例えば、ＷＯ２００７／１０８３５９号公報に記載された方法を用いることで、ＬＩ境界とＭＡ境界とを検出することが出来る。
【００４２】
また、演算部５１は、ＬＩ−ＭＡ検出部５０で検出したＬＩ境界およびＭＡ境界に基づき、ＲＯＩ１３内のＩＭＴの最大厚（ｍａｘＩＭＴ）や平均厚（ｍｅａｎＩＭＴ）をＩＭＴ値として算出する。
【００４３】
（表示制御部７）
表示制御部７は、血管特徴算出部３から供給されたＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４に関する情報、ＲＯＩ決定部４から供給されたＲＯＩ１３の位置情報、ＩＭＴ計測部５から供給されたＩＭＴの計測結果、および画像形成部６から供給されたＢモード画像データを表示部３００に表示させる。
＜動作について＞
以上の構成からなる超音波診断装置２００の動作について、図４のフローチャートを用いて説明する。図４は、実施の形態１の一態様に係る超音波診断装置２００のＩＭＴ測定に関する動作を示すフローチャートである。頚動脈を含む被検体への超音波ビームの送信および受信については、一般的な方法により取得されるものであるので、ここでは説明を省略する。すなわち、ＲＯＩ１３を自動的に決定し、決定されたＲＯＩ１３内のＩＭＴの計測を行うまでの動作について説明する。
【００４４】
（ステップ１（Ｓ１））
ステップ１（Ｓ１）では、血管特徴算出部３において、受信部２から供給された受信信号または画像形成部６から供給されたＢモード画像データに基づき血管壁を抽出し、Ｂモード画像上に表示される血管壁の各位置の座標位置を検出する。血管壁の各位置とは、頸動脈の近位壁と遠位壁における、各々のＬＩ境界の位置とＭＡ境界の座標位置を指す。
【００４５】
具体的には、例えば、受信部２から供給された受信信号または画像形成部６から供給されたＢモード画像データに対し、血管壁検出部３０が前処理として、ローパスフィルタをかけることで平滑化を行う。その後、受信信号またはＢモード画像データを、超音波ビームを送信した被検体の深さ方向に対して微分を行ない、微分値が最小値及び最大値を示す位置をそれぞれ近位壁および遠位壁として抽出する。そして、抽出された近位壁および遠位壁の座標位置を検出する。受信信号又はＢモード画像データに基づき、内腔内膜境界、中膜外膜境界、血管の最も外側の部分である血管壁の外周の位置情報を抽出し、この位置情報の頚動脈の長軸方向の変化に基づき総頚動脈ＣＣＡと総頚動脈球部Ｂｕｌｂとの境界位置を検出する。ここで、血管壁の内膜および中膜は心拍の影響を受けて変形しやすいことや、血管内腔にプラークができた場合に適切な血管位置の検出ができなくなるため、その影響の少ない中膜外膜境界または血管壁の外周位置を血管壁として抽出することがより望ましい。
【００４６】
（ステップ２（Ｓ２））
ステップ２（Ｓ２）では、血管径算出部３１において、血管壁検出部３０で検出された近位壁の座標位置と遠位壁の座標位置からその差分をとることで、血管の長軸方向における各位置の血管径を算出する。
【００４７】
具体的には、近位壁のある座標位置を基準とした遠位壁の複数位置に対する距離を算出する。算出した距離の中から最短の距離を、血管径として算出する。これを、長軸方向における各位置の近位壁に対して行い、血管の長軸方向の各位置における血管径を算出する。この手法を用いることで、Ｂモード画像に表示される血管が曲がっている場合等においても正しい血管径を算出することができる。なお、遠位壁のある座標位置に基づき、近位壁と遠位壁との距離を算出する構成であってもよい。図５（ａ）は、血管径算出部３１において算出した頸動脈の長軸方向における血管径を示す概略図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）における中枢から末梢に向けた方向(図５（ａ）の矢印方向)における血管径の変化を示した概略図である。図５（ａ）では、縦軸を血管径、横軸を長軸方向を示す。
【００４８】
（ステップ３（Ｓ３））
ステップ３（Ｓ３）では、中枢・末梢決定部３２において、血管径算出部３１で算出された血管の長軸方向の各位置における血管径からＢモード画像に表示される頚動脈の中枢方向、末梢方向を決定する。すなわち、Ｂｕｌｂの血管径はＣＣＡに比べ大きいことから、血管径が大きい方向が末梢方向となる。したがって、ステップ２で得られた図５（ａ）の血管径の変化波形に基づき、血管径が大きくなる方向を検出することで、中枢方向、末梢方向を決定することができる。
【００４９】
（ステップ４（Ｓ４））
ステップ４（Ｓ４）では、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界検出部３３において、ステップ２（Ｓ２）で得られた長軸方向における血管径の変化波形（図５（ａ））に基づき、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を検出する。ＣＣＡにおける血管径は、長軸方向にほぼ一定の値で伸長している。一方、Ｂｕｌｂは略球状であることからその血管径は、ＣＣＡからＢｕｌｂにわたって急激に大きくなる。したがって、図５（ａ）に示すように、血管径が急激に大きくなる立ち上がり部分がＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４となる。これにより、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を検出することができる。
【００５０】
さらに、図５（ａ）に示す変化波形を２次微分することにより、図５（ｂ）に示す変化波形を取得し、その最大値をＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４として検出することも可能である。これにより、さらに、立ち上がり部分が明確となり、立ち上がり部分を容易に特定することができる。
【００５１】
以上、説明したステップ１（Ｓ１）、ステップ２（Ｓ２）、ステップ３（Ｓ３）およびステップ４（Ｓ４）は、血管特徴算出ステップ７（Ｓ７）を構成する。
【００５２】
（ステップ５（Ｓ５））
ステップ５（Ｓ５）では、ＲＯＩ決定部４において、ステップ３（Ｓ３）で決定された中枢方向および末梢方向と、ステップ４（Ｓ４）で検出されたＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４に基づきＲＯＩ１３を決定する。例えば、検出されたＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を起点として中枢側に向けて１ｃｍまでの範囲の遠位壁にＲＯＩ１３として決定することが望ましい。これにより、上記非特許文献１で推奨されている計測範囲をＲＯＩ１３として対応することができる。
【００５３】
（ステップ６（Ｓ６））
ステップ６（Ｓ６）では、ＩＭＴ計測部５において、ステップ４で決定されたＲＯＩ１３内のＩＭＴを計測する。ステップ１（Ｓ１）で検出した頸動脈の血管壁におけるＬＩ境界の位置とＭＡ境界の位置に基づき、演算部５１において、ＬＩ境界の位置とＭＡ境界の位置との間の間隔をＩＭＴとして計測する。その後、計測結果を表示部３００に表示する等して、超音波診断装置２００におけるＩＭＴ計測の一連の動作を終了する。
＜効果＞
以上の構成により、実施の形態１の一態様に係る超音波診断装置２００は、例えば、ＣＣＡからＢｕｌｂにかけて長軸方向の湾曲が大きい形状のＢモード画像が得られた場合であっても、血管径自体は、その長軸方向の湾曲に依存しないことに着目してＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４であるとして検出する。かかる構成によって、被検体の頸動脈の形状にかかわらずＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を検出することができ、より精度の高いＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４の自動検出が可能となる。これにより、頚動脈の血管壁のＩＭＴを計測する超音波診断装置において、ＩＭＴを計測するための計測範囲を規定するＲＯＩ１３を自動的に決定することができる。その結果、ＩＭＴの計測において、より正確に計測位置あるいは計測範囲を自動で決定することができ、熟練者でなくともＩＭＴを正確かつ迅速に測定することができる。
≪実施の形態２≫
＜構成について＞
（全体構成）
実施の形態２に係る超音波診断装置２０１は、実施の形態１に係る超音波診断装置２００における血管特徴算出部３を、血管壁の長軸方向の変化に基づき総頚動脈ＣＣＡと総頚動脈球部Ｂｕｌｂとの境界位置を検出する血管特徴算出部１５に変更した点に特徴がある。実施の形態１係る超音波診断装置２００では、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４付近での血管径の変化に基づきＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を検出する。実施の形態２は、血管壁の座標位置の変化によりＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を検出する。実施の形態２に係る超音波診断装置２０１における血管特徴算出部３以外の構成要素は、図１に示した超音波診断装置２００のブロック図に示した各構成要素と同じであり、説明を省略する。
【００５４】
（血管特徴算出部１５）
図６は、実施の形態２の一態様に係る超音波診断装置２０１における血管特徴算出部１５の機能構成を示すブロック図である。血管特徴算出部１５は、図６に示すように血管壁検出部３０、血管径算出部３１、中枢・末梢決定部３２およびＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界検出部３３を備える。このうち、血管壁検出部３０、血管径算出部３１および中枢・末梢決定部３２は、実施の形態１と同様である。そのため、説明を省略する。
【００５５】
ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界検出部３３Ｂは、血管壁検出部３０で検出されたＢモード画像上の血管壁の座標位置に基づきＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を検出する。すなわち、血管特徴算出部１５は、受信信号又はＢモード画像データに基づき、内腔内膜境界、中膜外膜境界、血管の最も外側の部分である血管壁の外周の位置情報を抽出し、この位置情報の頚動脈の長軸方向の変化に基づき総頚動脈ＣＣＡと総頚動脈球部Ｂｕｌｂとの境界位置を検出する。ここで、血管壁の内膜および中膜は心拍の影響を受けて変形しやすいことや、血管内腔にプラークができた場合に適切な血管位置の検出ができなくなるため、その影響の少ない中膜外膜境界または血管壁の外周位置を血管壁として抽出することがより望ましい。
＜動作について＞
以上の構成からなる実施の形態２の一態様に係る超音波診断装置２０１の動作について、図７を用いて説明する。図７は、実施の形態２の一態様に係る超音波診断装置２０１のＩＭＴ測定に関する動作を示すフローチャートである。なお、実施の形態１同様、ＲＯＩ１３を自動的に決定し、決定されたＲＯＩ１３内のＩＭＴの計測を行うまでの動作について説明する。
【００５６】
（ステップ１１（Ｓ１１））
ステップ１１（Ｓ１１）では、血管特徴算出部１５において、受信部２から供給された受信信号または画像形成部６から供給されたＢモード画像データに基づき血管壁を抽出し、Ｂモード画像上に表示される血管壁の各位置の座標位置を検出する。実施の形態１のステップ１（Ｓ１）と同一である部分は説明を省略する。ステップ１（Ｓ１）と異なる点は、抽出された近位壁および遠位壁の少なくともいずれか一方の座標位置から、長軸方向における座標位置の変化波形を取得する点である。図８（ａ）は、実施の形態２における血管特徴算出部１５において算出した頸動脈の長軸方向における血管壁の位置を示す概略図である。（ｂ）は、図（ａ）における中枢から末梢に向けた方向(図（ａ）の矢印方向)における血管壁の位置変化を示した概略図である。ここで、血管壁の位置としては、内腔内膜境界、中膜外膜境界、血管の最も外側の部分である血管壁の外周の位置に関する位置情報のうち、少なくとも１以上の位置情報を用いることが好ましい。
【００５７】
なお、実施の形態１同様、血管壁の内膜および中膜は心拍の影響を受けて変形しやすいことや、血管内腔にプラークができた場合、適切な血管位置の検出が難しくなるため、その影響の少ない中膜外膜境界の位置または血管壁の外周位置を血管壁として抽出することが望ましい。
【００５８】
（ステップ１２（Ｓ１２）およびステップ１３（Ｓ１３））
ステップ１２（Ｓ１２）およびステップ１３（Ｓ１３）は、それぞれ実施の形態１のステップ２（Ｓ２）およびステップ３（Ｓ３）と同様である。そのため、説明を省略する。
【００５９】
尚、ステップ１２（Ｓ１２）およびステップ１３（Ｓ１３）は、後述するＲＯＩ１３の決定（ステップ１５（Ｓ１５））において、ステップ１４（Ｓ１４）で検出したＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を基準として、計測範囲あるいは計測位置を決定するため方向を決定するためのステップである。したがって、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４をＩＭＴの計測位置とする場合は、中枢方向、末梢方向を決定する必要がないため、ステップ１２（Ｓ１２）とステップ１３（Ｓ１３）は不要であり、それに対応するブロックである血管径算出部３１および中枢・末梢決定部３２の構成は不要となる。
【００６０】
（ステップ１４（Ｓ１４））
ステップ１４（Ｓ１４）では、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界検出部３３において、ステップ１１（Ｓ１１）で得られた長軸方向における座標位置の変化波形（図８（ａ））に基づき、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を検出する。ＣＣＡからＢｕｌｂにわたって血管径が急激に大きくなることに着目してＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を検出する。この点は、実施の形態１と同様である。実施の形態１と異なる点は、血管径に変えてＢモード画像上に現れる血管壁を用いる点である。血管壁の座標位置からその変化波形が急激に大きくなる立ち上がり部分をＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４として検出する点に特徴がある。したがって、図８（ａ）に示すように、血管壁が急激に大きくなる立ち上がり部分がＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４となる。これにより、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を検出することができる。
【００６１】
さらに、図８（ａ）に示す変化波形を２次微分することにより、図８（ｂ）に示す変化波形を取得し、その最大値をＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４として検出することも可能である。これにより、さらに、立ち上がり部分が明確となり、立ち上がり部分を容易に特定することができる。
【００６２】
以上、説明したステップ１１（Ｓ１１）、ステップ１２（Ｓ１２）、ステップ１３（Ｓ１３）およびステップ１４（Ｓ１４）は、血管特徴算出ステップ１７（Ｓ１７）を構成する。
【００６３】
（ステップ１５（Ｓ１５）およびステップ１６（Ｓ１６））
ステップ１５（Ｓ１５）およびステップ１６（Ｓ１６）は、実施の形態１におけるステップ５（Ｓ５）およびステップ６（Ｓ６）と同様であるため、説明を省略する。
【００６４】
以上、説明したとおり、実施の形態２に係る超音波診断装置２０１では、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４付近での血管径の変化が小さくＣＣＡの血管径に変化がある等、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を、血管壁の座標位置の変化によりＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を検出することができる。
≪実施の形態３≫
＜構成について＞
（全体構成）
実施の形態３に係る超音波診断装置２０２は、実施の形態１に係る超音波診断装置２００における血管特徴算出部３を、血管の拍動に起因する血管径の変化量に基づき総頚動脈ＣＣＡと総頚動脈球部Ｂｕｌｂとの境界位置を検出する血管特徴算出部１６に変更した点に特徴がある。血管の拍動に起因する血管径の変化量は、中枢から末梢にかけて変化し、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４付近を境に大きくなる。したがって、実施の形態３に係る超音波診断装置２０２は、この拍動に起因する血管径の変化量を長軸方向に沿って検出し、変化量が大きくなり始めるその立ち上がり部分を検出することによりＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を検出する。実施の形態３に係る超音波診断装置２０２における血管特徴算出部１６以外の構成要素は、図１に示した超音波診断装置２００のブロック図に示した各構成要素と同じであり、説明を省略する。
（血管特徴算出部１６）
以下、血管特徴算出部１６の構成について、図面を用いて説明する。図９は、実施の形態３の一態様に係る超音波診断装置２０２における血管特徴算出部１６の構成を示すブロック図である。実施の形態１と異なる点は、血管径算出部３１が血管壁拍動算出部３４に置き換わった点である。他の構成については、実施の形態１と同様である。
【００６５】
血管壁拍動算出部３４は、一定期間内に複数フレームの受信信号あるいはＢモード画像データに基づき、血管壁の移動量を検出する。例えば、一定期間として１心拍周期中の複数フレームの受信信号あるいはＢモード画像データにから血管壁の移動量を検出することが好ましい。
【００６６】
具体的には、先ず、１つのフレームの受信信号あるいはＢモード画像データの血管壁の複数位置の座標位置を検出する。この処理を、１心拍周期内の複数フレームの受信信号あるいはＢモード画像データにおいて行う。そして、血管壁の複数位置におけるそれぞれの座標位置の変化を検出する。このフレーム間の座標位置の変化量が最大となる点を血管壁の移動量として検出する。さらに、血管壁の移動量の長軸方向の変化波形から、血管径の変化量の長軸方向の変化を取得する。すなわち、血管壁検出部３０で検出された近位壁の座標位置と遠位壁の座標位置の変化量からその差分をとることで、血管の長軸方向における各位置の血管径の変化量を算出する。
【００６７】
そして、複数位置における血管径の変化量から、図１０（ａ）に示すような波形を取得する。図１０（ａ）は、実施の形態３における血管壁拍動算出部３４において算出した頸動脈の長軸方向における血管径の変化量の大きさを拍動の大きさとして示した概略図である。（ｂ）は、図（ａ）における中枢から末梢に向けた方向(図（ａ）の矢印方向)における血管の拍動の大きさの変化を示した概略図である。
＜動作について＞
以上の構成からなる超音波診断装置２０２の動作について、図面を用いて説明する。図１１は、実施の形態３の一態様に係る超音波診断装置２０２のＩＭＴ測定に関する動作を示すフローチャートである。なお、実施の形態１同様、ＲＯＩ１３を自動的に決定し、決定されたＲＯＩ１３内のＩＭＴの計測を行うまでの動作について説明する。
【００６８】
（ステップ２１（Ｓ２１））
ステップ２１（Ｓ１１）では、血管特徴算出部１６において、受信部２から供給された受信信号または画像形成部６から供給されたＢモード画像データに基づき血管壁を抽出し、Ｂモード画像上に表示されるときの血管壁の各位置を検出する。実施の形態１のステップ１（Ｓ１）と同一である部分は説明を省略する。ステップ１（Ｓ１）と異なる点は、複数フレームの受信信号あるいはＢモード画像データに対して、血管壁の位置を検出する点である。
【００６９】
（ステップ２２（Ｓ２２））
ステップ２２（Ｓ２２）では、血管壁拍動算出部３４において、複数フレームの受信信号あるいはＢモード画像データに基づき、血管壁の複数位置に着目し、その座標位置を複数フレームごとに検出する。そして、血管壁の複数位置において、複数フレームにおける座標位置の変化が最大となるときの、座標位置間の距離を算出し、長軸方向における血管壁の移動量の変化波形として検出する。さらに、血管壁の移動量の長軸方向の変化波形から、血管径の変化量の長軸方向の変化を取得する。すなわち、血管壁検出部３０で検出された近位壁の座標位置と遠位壁の座標位置の変化量からその差分をとることで、図１０（ａ）に示すような、血管の長軸方向における血管径の変化量を算出する。
【００７０】
（ステップ２３（Ｓ２３））
ステップ２３（Ｓ２３）では、中枢・末梢方向の検出を行う。ここでは、実施の形態１のステップ３（Ｓ３）の別例で説明した方法と同様である。すなわち、複数フレームの受信信号あるいはＢモード画像データに基づき、血管壁のある座標位置の変化を追跡することで中枢方向および末梢方向を決定する。
【００７１】
（ステップ２４（Ｓ２４））
ステップ２４（Ｓ２４）は、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界検出部３３において、ステップ２２（Ｓ２２）で得られた変化波形（図１０（ａ））に基づき、その変化波形が急激に大きくなる立ち上がり部分をＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４として検出する。さらに、図１０（ａ）に示す変化波形を２次微分することにより、図１０（ｂ）に示す変化波形を取得し、その最大値をＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４として検出することも可能である。これにより、さらに、立ち上がり部分が明確となり、立ち上がり部分を容易に特定することができる。
【００７２】
以上、説明したステップ２１（Ｓ２１）、ステップ２２（Ｓ２２）、ステップ２３（Ｓ２３）およびステップ２４（Ｓ２４）は、血管特徴算出ステップ２７（Ｓ２７）を構成する。
【００７３】
（ステップ２５（Ｓ２５）、ステップ２６（Ｓ２６））
その後、ステップ２５（Ｓ２５）、ステップ２６（Ｓ２６）に移行するが実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【００７４】
以上、説明したとおり、実施の形態３に係る超音波診断装置２０２では、血管の拍動に起因する血管径の変化は、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４付近を境に大きくなることを利用して、拍動に起因する血管径の変化量の大きさからＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を検出することができる。
≪実施の形態４≫
＜構成について＞
（全体構成）
実施の形態４に係る超音波診断装置２０３は、実施の形態１に係る超音波診断装置２００における血管特徴算出部３を、血管壁のＩＭＴ値に基づき、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を検出する構成とした血管特徴算出部１８に変更した点に特徴がある。血管壁の厚みは、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４からＢｕｌｂ側にわたって、急激に大きくなる。したがって、実施の形態３に係る超音波診断装置２０３は、この血管壁の厚みを長軸方向に沿って検出し、血管壁の厚みが大きくなり始めるその立ち上がり部分を検出することによりＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を検出する。血管壁の厚みとして、内膜と内腔との境界および外膜と血管外組織との境界から導き出される血管壁の厚みを用いてもよいが、実施の形態４では、血管壁の厚みと相関のあるＩＭＴ値に基づく構成を示す。
【００７５】
図１２は、実施の形態４の一態様に係る超音波診断装置２０３の機能構成を示すブロック図である。実施の形態４に係る超音波診断装置２０３におけるＩＭＴ計測部１７、血管特徴算出部１８以外の構成要素は、図１に示した超音波診断装置２００のブロック図に示した各構成要素と同じであり、説明を省略する。
【００７６】
（ＩＭＴ計測部１７）
ＩＭＴ計測部１７は、受信信号またはＢモード画像データを解析し、頚動脈のＬＩ境界とＭＡ境界を抽出し、その座標位置に基づきＩＭＴの測定を行う。そして、血管の長軸方向におけるＩＭＴ値の変化波形を取得する。
【００７７】
（血管特徴算出部１８）
図１３は、実施の形態４の一態様に係る超音波診断装置２０３における血管特徴算出部１８の構成を示すブロック図である。血管特徴算出部１８は、図１３に示すように、中枢・末梢決定部３２、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界検出部３３から構成され、ＩＭＴ計測部５で算出したＩＭＴ値に基づき中枢方向および末梢方向、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を検出する。
＜動作について＞
以上の構成からなる超音波診断装置２０３の動作について、図面を用いて説明する。図１４は、実施の形態４の一態様に係る超音波診断装置２０３のＩＭＴ測定に関する動作を示すフローチャートである。なお、実施の形態１同様、ＲＯＩ１３を自動的に決定し、決定されたＲＯＩ１３内のＩＭＴの計測を行うまでの動作について説明する。
【００７８】
（ステップ３１（Ｓ３１））
ステップ３１（Ｓ３１）では、一定期間内における複数フレームの受信信号あるいはＢモード画像データに基づき頚動脈における複数位置でのＩＭＴ値を算出する。例えば、一定期間として１心拍周期中の複数フレームの受信信号あるいはＢモード画像データにからＩＭＴ値を算出することが好ましい。そして、頚動脈の長軸方向におけるＩＭＴ値の変化波形を取得する。図１５（ａ）は、実施の形態４におけるＩＭＴ計測部１７において算出した頸動脈の長軸方向におけるＩＭＴを示す概略図である。（ｂ）は、図（ａ）における中枢から末梢に向けた方向(図（ａ）の矢印方向)におけるＩＭＴの変化を示した概略図である。
【００７９】
なお、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４の検出をするためには１枚のフレームの受信信号あるいはＢモード画像データに基づくＩＭＴ値を算出するだけで十分である。後述するステップ３２（Ｓ３２）において、中枢・末梢方向を決定する際に使用するために、ステップ３１（Ｓ３１）で複数フレームの受信信号あるいはＢモード画像データを用いＩＭＴ値を算出する。
【００８０】
（ステップ３２（Ｓ３２））
ステップ３２（Ｓ３２）は、中枢・末梢方向を検出する。ここではＩＭＴ値から検出する。１心拍あたりのＩＭＴ値は、血管が収縮するとＩＭＴ値が大きくなり、拡張するとＩＭＴ値が小さくなる。この点から、複数フレームの受信信号あるいはＢモード画像データのうち、ある所定の血管壁の位置でのＩＭＴ値を検出し、フレーム間のＩＭＴ値の変化から中枢・末梢方向を検出することができる。
【００８１】
（ステップ３３（Ｓ３３））
ステップ３３（Ｓ３３）は、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界検出部３３において、ステップ３１（Ｓ３１）で得られた変化波形（図１５（ａ））に基づき、その変化波形が急激に大きくなる立ち上がり部分をＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４として検出する。さらに、図１５（ａ）に示す変化波形を２次微分することにより、図１５（ｂ）に示す変化波形を取得し、その最大値をＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４として検出することも可能である。これにより、さらに、立ち上がり部分が明確となり、立ち上がり部分を容易に特定することができる。
【００８２】
以上、説明したステップ３１（Ｓ３１）、ステップ３２（Ｓ３２）、およびステップ３３（Ｓ３３）は、血管特徴算出ステップ３６（Ｓ３６）を構成する。
【００８３】
（ステップ３４（Ｓ３４）、ステップ３４（Ｓ３５））
その後、ステップ３４（Ｓ３４）、ステップ３５（Ｓ３５）に移行する。実施の形態１におけるステップ５（Ｓ５）、ステップ６（Ｓ６）と同様であるため説明を省略する。
【００８４】
以上、説明したとおり、実施の形態４に係る超音波診断装置２０３では、血管壁の厚みは、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４付近を境に大きくなることを利用して、血管壁の厚み長軸方向における変化量の大きさからＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を検出することができる。
≪変形例≫
以上、実施の形態に係る超音波診断装置について説明したが、例示した超音波診断装置を以下のように変形することも可能であり、本発明が上述の実施形態で示した通りの超音波診断装置に限られないことは勿論である。
（１）ステップ１（Ｓ１）、ステップ１１（Ｓ１１）およびステップ２１（Ｓ２１）では、血管特徴算出部３、１５および１６において、受信部２から供給された受信信号または画像形成部６から供給されたＢモード画像データに対し、血管壁検出部３０が前処理として、ローパスフィルタをかけることで平滑化を行う。その後、受信信号またはＢモード画像データを、超音波ビームを送信した被検体の深さ方向に対して微分を行ない、微分値が最小値及び最大値を示す位置をそれぞれ近位壁および遠位壁として抽出する構成とした。しかしながら、上記の血管壁の検出は１例であって、他の方法を採ることもできる。例えば、前処理として、周辺画素の重み付けを変えた平均化フィルタや、メディアンフィルタなどを用いることもできる。平滑化を目的とするフィルタであればどのような構成のものであっても良い。また、２値化を行うことでエッジを強調させてよい。また、相関を用いることで血管の検出を行ってもよい。さらに、組織の弾性率の違いや血流領域より血管を検出してもよい。なぜなら、複数フレームを用いて血管位置を検出することにより、ノイズや誤差の影響を小さくすることができるためである。
（２）ステップ３（Ｓ３）、ステップ１３（Ｓ１３）、ステップ２３（Ｓ２３）およびステップ３３（Ｓ３３）では、中枢・末梢決定部３２において、血管の拍動による脈波が中枢方向から末梢方向に向けて伝搬することから、脈波の伝搬方向を検出することで血管壁の中枢方向および末梢方向を決定することも可能である。すなわち、血管の拍動による血管壁の経時変化を取得するために、複数フレームの受信信号あるいはＢモード画像データに基づき、血管壁のある座標位置の変化を追跡することで中枢方向および末梢方向を決定することができる。
【００８５】
さらに、中枢・末梢決定部３２において、血液が中枢方向から末梢方向へ向けて流れることから、血流の方向から中枢方向および末梢方向を決定することも可能である。この場合、ドプラー機能等を用いた血流を検出する構成を備えることが可能となる。
（３）ステップ５（Ｓ５）、ステップ１５（Ｓ１５）、ステップ２５（Ｓ２５）およびステップ３４（Ｓ３４）において、ステップ４（Ｓ４）、ステップ１４（Ｓ１４）、ステップ２４（Ｓ２４）およびステップ３３（Ｓ３３）で検出したＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４を基準として、中枢方向又は末梢方向の何れかにおける所定の位置に計測範囲あるいは計測位置であるＲＯＩ１３を決定する構成とした。しかしながら、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４のある位置をＩＭＴの計測位置としてもよい。その場合には、中枢方向、末梢方向を決定する必要がないため、ステップ３（Ｓ３）、ステップ１３（Ｓ１３）、ステップ２３（Ｓ２３）およびステップ３２（Ｓ３２）およびそのブロックである中枢・末梢決定部３２の構成は不要となる。
≪まとめ≫
以上のように、実施の形態１では頚動脈の長軸方向における血管壁の座標位置に基づく長軸方向における血管径の変化に基づきＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４の検出を、実施の形態２では頚動脈の長軸方向における血管壁の座標位置の変化に基づきＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４の検出を、実施の形態３では頚動脈の長軸方向における拍動に起因する血管径の変化量に基づきＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４の検出を、実施の形態４では頚動脈の長軸方向における血管壁の厚みに基づきＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４の検出をする構成を示した。
【００８６】
このような構成により、頚動脈の血管壁のＩＭＴを計測する超音波診断装置において、ＩＭＴを計測するための計測範囲を規定するＲＯＩ１３を自動的に決定することができる。特に、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界１４の変曲点のない、あるいは観察し難い形状の頚動脈であっても、ＩＭＴの計測における計測位置あるいは計測範囲を自動かつ正確に決定することが可能となる。その結果、ＩＭＴの計測において、より正確に計測位置あるいは計測範囲を自動で決定することができ、熟練者でなくとも簡便な操作でＩＭＴを迅速に測定することができる。
≪補足≫
以上で説明した実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程、工程の順序などは一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない工程については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。
【００８７】
また、発明の理解の容易のため、上記各実施の形態で挙げた各図の構成要素の縮尺は実際のものと異なる場合がある。また本発明は上記各実施の形態の記載によって限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００８８】
さらに、超音波診断装置においては基板上に回路部品、リード線等の部材も存在するが、電気的配線、電気回路について照明装置等の技術分野における通常の知識に基づいて様々な態様を実施可能であり、本発明の説明として直接的には無関係のため、説明を省略している。尚、上記示した各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明は、頚動脈の血管壁のＩＭＴを計測するための計測範囲を規定するＲＯＩを自動的に決定することができ、熟練者でなくとも簡便な操作で迅速にＩＭＴの計測を行うことができる超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法等に、広く活用することが可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１  送信部
２  受信部
３、１５、１６、１８  血管特徴算出部
４  ＲＯＩ決定部
５、１７  ＩＭＴ計測部
６  画像形成部
７  表示制御部
１０  Ｂモード画像
１１  血管
１２ａ  近位壁
１２ｂ  遠位壁
１３  ＲＯＩ（関心領域）
１４  ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界
３０  血管壁検出部
３１  中枢・末梢決定部
３２  ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界検出部
３３  血管径算出部
３４  血管壁拍動算出部
５０  ＬＩ−ＭＡ検出部
５１  演算部
１００  超音波探触子
２００、２０１、２０２、２０３  超音波診断装置
４００  制御器
３００  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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【図１５】
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【図１６】
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