(57)【要約】  頸動脈の血管壁の特性を計測する超音波診断装置であって、頸動脈に対し超音波の送受信行う送受信処理部と、複数位置における頸動脈の断面の受信信号に基づき、頸動脈の長軸方向と垂直な短軸断面を示す複数の短軸断面画像を生成する短軸断面画像生成部と、複数の短軸断面画像のうち、内頸動脈及び外頸動脈の短軸断面が含まれる特定短軸断面画像を選択する短軸断面画像選択部と、特定短軸断面画像における、内頸動脈及び外頸動脈の短軸断面の座標位置に基づき、頸動脈の短軸断面と平行な平面内における探触子の頸動脈に対する相対角度を算出する相対角度算出部とを備えた。
2013108592.tif 000002
【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、頸動脈の血管壁の特性を計測する超音波診断装置であって、
前記超音波探触子を駆動し、前記頸動脈の断面と直交する方向の異なる複数の位置において前記断面に対して超音波を送信するための送信信号を供給する送信処理と、前記超音波探触子が受信した前記頸動脈からの反射超音波に基づき、前記複数位置における前記頸動脈の断面の受信信号を生成する受信処理とを行う送受信処理部と、
前記複数位置における前記頸動脈の断面の受信信号に基づき、前記頸動脈の長軸方向と垂直な短軸断面を示す複数の短軸断面画像を生成する短軸断面画像生成部と、
前記複数の短軸断面画像のうち、内頸動脈及び外頸動脈の短軸断面が含まれる特定短軸断面画像を選択する短軸断面画像選択部と、
前記特定短軸断面画像における、前記内頸動脈及び前記外頸動脈の短軸断面の座標位置に基づき、前記頸動脈の短軸断面と平行な平面内における前記探触子の前記頸動脈に対する相対角度を算出する相対角度算出部と、
を備えた超音波診断装置。
【請求項２】
前記短軸断面画像選択部は、さらに総頸動脈又は総頸動脈球部の短軸断面が含まれる第２特定短軸断面画像を選択し、
前記相対角度算出部は、さらに前記第２特定短軸断面画像における前記総頸動脈又は前記総頸動脈球部の短軸断面の座標位置に基づき、前記頸動脈の短軸断面と平行な平面内における前記探触子の前記頸動脈に対する相対角度を算出する
請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記相対角度算出部で算出された前記相対角度を、操作者に報知する報知手段をさらに備えた、請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記相対角度算出部は、前記内頸動脈及び前記外頸動脈の短軸断面の中心座標の位置、又は前記内頸動脈、前記外頸動脈及び前記総頸動脈若しくは前記総頸動脈球部の短軸断面の中心座標の位置に基づき、前記頸動脈の短軸断面と平行な平面内における前記探触子の相対角度を算出する、請求項１〜３のいずれか一つに記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記短軸断面画像選択部は、総頸動脈分岐部が含まれる短軸断面画像を基準に特定短軸断面画像又は第２特定短軸断面画像を選択する、請求項１〜４のいずれか一つに記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記短軸断面画像選択部は、前記複数の短軸断面画像に存在する前記頸動脈の短軸断面の数に基づき前記総頸動脈分岐部が含まれる短軸断面画像を特定する、請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記相対角度が適切か否かを判定する相対角度判定部を備えた、請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記相対角度判定部は、予め設定された基準角度を保持し、前記相対角度算出部で算出された相対角度と前記基準角度とのズレが閾値の範囲内であれば、前記相対角度が適切であると判定する、請求項７に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記報知手段は、前記相対角度判定部における判定結果を前記操作者に報知する、請求項７または８に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記相対角度判定部が、前記相対角度は適切であると判定した場合に、前記総頸動脈分岐部が含まれる短軸断面画像を基準に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に含まれる断面の受信信号か前記頸動脈の血管壁の特性としてＩＭＴを測定するＩＭＴ計測部と、
をさらに備えた請求項７又は８の何れかに記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
超音波探触子が接続可能に構成され、頸動脈の血管壁の特性を計測する超音波診断装置であって、
前記超音波探触子を駆動し、前記頸動脈の断面と直交する方向の異なる複数の位置において前記断面に対して超音波を送信するための送信信号を供給する送信処理と、前記超音波探触子が受信した前記頸動脈からの反射超音波に基づき、前記複数位置における前記頸動脈の断面の受信信号を生成する受信処理とを行う送受信処理部と、
前記複数位置における前記頸動脈の断面の受信信号に基づき、前記頸動脈の長軸方向と垂直な短軸断面を示す複数の短軸断面画像を生成する短軸断面画像生成部と、
前記複数の短軸断面画像のうち、内頸動脈及び外頸動脈の短軸断面が含まれる特定短軸断面画像と、総頸動脈又は総頸動脈球部の短軸断面が含まれる第２特定短軸断面画像とを選択する短軸断面画像選択部と、
前記特定短軸断面画像及び前記第２特定短軸断面画像における、前記内頸動脈及び前記総頸動脈、前記内頸動脈及び前記総頸動脈球部、前記外頸動脈及び前記総頸動脈、又は前記外頸動脈及び前記総頸動脈球部の何れかの短軸断面の座標位置に基づき、前記頸動脈の短軸断面と平行な平面内における前記探触子の前記頸動脈に対する相対角度を算出する相対角度算出部と、
を備えた超音波診断装置。
【請求項１２】
前記相対角度算出部で算出された前記相対角度を、操作者に報知する報知手段をさらに備えた、請求項１１に記載の超音波診断装置。
【請求項１３】
前記相対角度算出部は、前記内頸動脈及び前記総頸動脈若しくは前記総頸動脈球部の短軸断面の中心座標の位置、又は前記外頸動脈及び前記総頸動脈若しくは前記総頸動脈球部の短軸断面の中心座標の位置に基づき、前記頸動脈の短軸断面と平行な平面内における前記探触子の相対角度を算出する、請求項１１〜１２のいずれか一つに記載の超音波診断装置。
【請求項１４】
前記短軸断面画像選択部は、総頸動脈分岐部が含まれる短軸断面画像を基準に特定短軸断面画像又は第２特定短軸断面画像を選択する、請求項１１〜１３のいずれか一つに記載の超音波診断装置。
【請求項１５】
前記相対角度が適切か否かを判定する相対角度判定部をさらに備え、
前記相対角度判定部が、前記相対角度は適切であると判定した場合に、前記総頸動脈分岐部が含まれる短軸断面画像を基準に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に含まれる断面の受信信号か前記頸動脈の血管壁の特性としてＩＭＴを測定するＩＭＴ計測部と、
をさらに備えた請求項１４に記載の超音波診断装置。
【請求項１６】
超音波探触子が接続可能に構成され、頸動脈の血管壁の特性を計測する超音波診断装置の制御方法であって、
前記超音波探触子を駆動し、前記頸動脈の断面と直交する方向の異なる複数の位置において前記断面に対して超音波を送信するための送信信号を供給する送信処理と、前記超音波探触子が受信した前記頸動脈からの反射超音波に基づき、前記複数位置における前記頸動脈の断面の受信信号を生成する受信処理とを行う第１の工程と、
前記複数位置における前記頸動脈の断面の受信信号に基づき、前記頸動脈の長軸方向と垂直な短軸断面を示す複数の短軸断面画像を生成する第２の工程と、
前記複数の短軸断面画像のうち、内頸動脈及び外頸動脈の短軸断面が含まれる特定短軸断面画像を選択する第３の工程と、
前記特定短軸断面画像における、前記内頸動脈及び前記外頸動脈の短軸断面の座標位置に基づき、前記頸動脈の短軸断面と平行な平面内における前記探触子の前記頸動脈に対する相対角度を算出する第４の工程と、
を含む超音波診断装置の制御方法。
【請求項１７】
前記第３の工程では、さらに総頸動脈又は総頸動脈球部の短軸断面が含まれる第２特定短軸断面画像を選択し、
前記第４の工程では、さらに前記第２特定短軸断面画像における前記総頸動脈又は前記総頸動脈球部の短軸断面の座標位置に基づき、前記頸動脈の短軸断面と平行な平面内における前記探触子の前記頸動脈に対する相対角度を算出する、
請求項１６記載の超音波診断装置の制御方法。
【請求項１８】
前記相対角度を操作者に報知する第５の工程をさらに含む、請求項１６または１７に記載の超音波診断装置の制御方法。
【請求項１９】
前記第３の工程において、総頸動脈分岐部が含まれる短軸断面画像を基準に特定短軸断面画像又は第２特定短軸断面画像を選択し、
前記相対角度が適切であると判定した場合に、前記総頸動脈分岐部が含まれる短軸断面画像を基準にＩＭＴを計測するための計測範囲を規定するＲＯＩを決定する第６の工程と、
前記ＲＯＩに含まれる断面の受信信号か前記頸動脈の血管壁の特性としてＩＭＴを測定する第７の工程と、
をさらに含む請求項１６または１７に記載の超音波診断装置の制御方法。
【請求項２０】
超音波探触子が接続可能に構成され、頸動脈の血管壁の特性を計測する超音波診断装置の制御方法であって、
前記超音波探触子を駆動し、前記頸動脈の断面と直交する方向の異なる複数の位置において前記断面に対して超音波を送信するための送信信号を供給する送信処理と、前記超音波探触子が受信した前記頸動脈からの反射超音波に基づき、前記複数位置における前記頸動脈の断面の受信信号を生成する受信処理とを行う第１の工程と、
前記複数位置における前記頸動脈の断面の受信信号に基づき、前記頸動脈の長軸方向と垂直な短軸断面を示す複数の短軸断面画像を生成する第２の工程と、
前記複数の短軸断面画像のうち、内頸動脈及び外頸動脈の短軸断面が含まれる特定短軸断面画像と、総頸動脈又は総頸動脈球部の短軸断面が含まれる第２特定短軸断面画像とを選択する第３の工程と、
前記特定短軸断面画像及び前記第２特定短軸断面画像における、前記内頸動脈及び前記総頸動脈、前記内頸動脈及び前記総頸動脈球部、前記外頸動脈及び前記総頸動脈、又は前記外頸動脈及び前記総頸動脈球部の何れかの短軸断面の座標位置に基づき、前記頸動脈の短軸断面と平行な平面内における前記探触子の前記頸動脈に対する相対角度を算出する第４の工程と
を含む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頸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、頸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。このＩＭＴは、頸動脈における初期の粥状硬化を知る重要な指標である。【０００４】
図１４は、頸動脈の血管の伸長した方向における断面（以下、「長軸断面」と称する）を示した断面図である。血管は、血管壁２０１と血管内腔２０４からなる。血管壁２０１は、内側から外側に向けて、内膜２０２、中膜２０３、外膜２０５から構成される。内中膜２０６は、内膜２０２と中膜２０３の複合体であり、ＩＭＴは内中膜２０６の厚さを指す。超音波診断装置を用いて、血管内腔２０４と外膜２０５との間に内中膜２０６を視認することができる。【０００５】
ＩＭＴ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、超音波検査を用いる。このＩＭＴの計測において、頸動脈を計測対象とした理由は頸動脈が動脈硬化の好発部位であるということの他、頸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、血管の長軸方向の超音波診断画像である２次元画像に基づきＩＭＴの計測が行われる。具体的には、図１４における血管内腔２０４と内膜２０２との境界（以後、「内腔内膜境界２０７」とする。）および中膜２０３と外膜２０５との境界（以後、「中膜外膜境界２０８」とする。）を検出することで、ＩＭＴを計測できる。【０００６】
図１５は、頸動脈の血管の長軸方向における構造を示した斜視図である。頸動脈は、図１５に示すように、頸動脈である血管は、中枢側に位置する総頸動脈２１３（Ｃｏｍｍｏｎ  Ｃａｒｏｔｉｄ  Ａｒｔｅｒｙ：以下、ＣＣＡと略す。）、末梢側に位置する内頸動脈２１５（Ｉｎｔｅｒｎａｌ  Ｃａｒｏｔｉｄ  Ａｒｔｅｒｙ：以下、ＩＣＡと略す。）および外頸動脈２１６（Ｅｘｔｅｒｎａｌ  Ｃａｒｏｔｉｄ  Ａｒｔｅｒｙ：以下、ＥＣＡと略す。）とから構成される。そして、ＣＣＡ２１３とＩＣＡ２１５およびＥＣＡ２１６との間には総頸動脈球部２１４（Ｂｕｌｂ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｃｏｍｍｏｎ  Ｃａｒｏｔｉｄ  Ａｒｔｅｒｙ：以下、Ｂｕｌｂと略す。）がある。また、Ｂｕｌｂ２１４からＩＣＡ２１５とＥＣＡ２１６とに分岐する部分に、総頸動脈分岐部２１７（Ｂｉｆｕｒｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｃｏｍｍｏｎ  Ｃａｒｏｔｉｄ  Ａｒｔｅｒｙ：以下、Ｂｉｆと略す。）がある。【０００７】
図１６は、頸動脈の血管の長軸断面方向の２次元画像を示す模式図である。ＩＭＴ計測範囲２１２を超音波診断装置によって計測する場合、図１６に示すように、皮膚表面から相対的に遠い血管壁（以下、遠位壁２０９と称する）又は、近い血管壁（以下、近位壁２１０と称する）を跨ぐように関心領域（Ｒｅｇｉｏｎ  ｏｆ  ｉｎｔｅｒｅｓｔ：以下、ＲＯＩ２１１と略する）を決定する。図１６においては、遠位壁２０９にＲＯＩ２１１を決定した例を示している。そして、ＲＯＩ２１１内の血管壁をＩＭＴ計測範囲２１２として規定し、このＩＭＴ計測範囲２１２で計測されるＩＭＴの最大厚（ｍａｘＩＭＴ）や平均厚（ｍｅａｎＩＭＴ）をＩＭＴ値として計測する。このＩＭＴ計測範囲２１２としては、非特許文献１では、図１５に示すようにＣＣＡ２１３とＢｕｌｂ２１４との境界２１９（以下、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界２１９とする。）を起点としてＣＣＡ側に向けて１ｃｍの範囲をＩＭＴ計測範囲２１２として推奨している。【０００８】
そして、このＩＭＴ計測範囲２１２を規定するＲＯＩ２１１を決定する煩雑な操作を軽減し、より簡便にＩＭＴ計測を行うための各種方法が提案されている。例えば、非特許文献２では、ＣＣＡ２１３とＢｕｌｂ２１４とのＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界２１９たる変曲点を検出し、この変曲点を基準としてＩＭＴ計測範囲を設定する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｅｃｈｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙ  Ｆｅｂｒｕａｒｙ  ２００８（９３〜１１１頁）
【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１０月５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】
【００１０】
ＩＭＴ計測はその疾病の性質上、定期的にＩＭＴ計測を行う必要であり、正確な診断を行うためには毎回同一の位置でＩＭＴ計測を行うことが望ましい。【００１１】
図１７は、超音波診断装置を用いて頸動脈の血管壁の特性を計測するときの、被検体の頸動脈付近の皮膚に超音波探触子を当てた状態を示した模式図である。同一の測定位置で正確な診断を行うためには、被検体の頸動脈方向に沿った適切な位置に、超音波探触子を当てる必要である。さらに、被検体の頸動脈を中心とした超音波探触子の角度についても所定の適切な角度で超音波探触子を皮膚に当てる必要である。頸動脈を中心とした超音波探触子の角度が変動すると、ＩＭＴ計測の際、頸動脈の血管壁の長軸方向と垂直な断面（以後、「短軸断面」とする）において、同一の位置に超音波を照射することが困難となるからである。【００１２】
ここで、「短軸断面」とは、頸動脈の長軸方向に対して垂直方向であって、探触子からの超音波を送受信する方向（以下、「深さ方向」とする。）と、頸動脈の長軸方向および深さ方向に対し垂直な方向（以下、「短軸方向」とする。）とで構成される平面に存する血管断面のことをいう。【００１３】
図１８は、超音波探触子と頸動脈の血管の位置関係を短軸方向から見た模式断面図であり、（ａ）は、超音波探触子の中心軸と頸動脈の血管中心が一致した状態を、（ｂ）は超音波探触子の中心軸と頸動脈の血管中心の角度がズレた状態を示す。図１７（ａ）に示すように、超音波探触子２が、頸動脈の中心軸２２０の真上にあり、頸動脈に向けて垂直に超音波が照射される場合には、皮膚表面と垂直な長軸断面の遠位壁である正規の測定位置にてＩＭＴ測定を行うことができる。他方、図１８（ｂ）に示すように、超音波探触子２が、頸動脈の中心軸２２０から例えば右方にズレた位置にあり、頸動脈に斜めに超音波が照射される場合には、皮膚表面と垂直な長軸断面の遠位壁から左方に離れた血管壁の部分にてＩＭＴ測定を行うこととなる。このように、被検体の頸動脈を中心とした超音波探触子の角度が変動すると測定位置のズレが発生し、血管壁の同じ位置にてＩＭＴ計測を行うことができない。【００１４】
上述の非特許文献２は、頸動脈の長軸断面において血管壁の所定の位置にＩＭＴ計測範囲を決定するための方法であって、頸動脈の短軸断面において血管壁の適切な位置にＩＭＴ計測範囲を決定する方法ではない。そのため非特許文献２の方法では、少なくとも短軸方向断面においては毎回同一の位置にＩＭＴ計測範囲を設定することはできず、当該方法は常に正確な診断を行う方法としては不十分である。【００１５】
さらに、頸動脈は被検体によってその位置や形状が異なる。また、被検体が同一であっても、例えば、首の上下方向、左右方向の曲がり具合等、首の状態によって頸動脈の位置が変動する。これらの変動要因を考慮し、頸動脈の短軸断面において血管壁の所定の位置にＩＭＴ計測範囲を決定する方法を確立することが必要である。【００１６】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、頸動脈の短軸断面における血管壁の所定の位置にＩＭＴ計測範囲を決定す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】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明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、頸動脈の血管壁の特性を計測する超音波診断装置であって、前記超音波探触子を駆動し、前記頸動脈の断面と直交する方向の異なる複数の位置において前記断面に対して超音波を送信するための送信信号を供給する送信処理と、前記超音波探触子が受信した前記頸動脈からの反射超音波に基づき、前記複数位置における前記頸動脈の断面の受信信号を生成する受信処理とを行う送受信処理部と、前記複数位置における前記頸動脈の断面の受信信号に基づき、前記頸動脈の長軸方向と垂直な短軸断面を示す複数の短軸断面画像を生成する短軸断面画像生成部と、前記複数の短軸断面画像のうち、内頸動脈及び外頸動脈の短軸断面が含まれる特定短軸断面画像を選択する短軸断面画像選択部と、前記特定短軸断面画像における、前記内頸動脈及び前記外頸動脈の短軸断面の座標位置に基づき、前記頸動脈の短軸断面と平行な平面内における前記探触子の前記頸動脈に対する相対角度を算出する相対角度算出部とを備えたことを特徴とする。【００１８】
また、本発明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、頸動脈の血管壁の特性を計測する超音波診断装置の制御方法であって、前記超音波探触子を駆動し、前記頸動脈の断面と直交する方向の異なる複数の位置において前記断面に対して超音波を送信するための送信信号を供給する送信処理と、前記超音波探触子が受信した前記頸動脈からの反射超音波に基づき、前記複数位置における前記頸動脈の断面の受信信号を生成する受信処理とを行う第１の工程と、前記複数位置における前記頸動脈の断面の受信信号に基づき、前記頸動脈の長軸方向と垂直な短軸断面を示す複数の短軸断面画像を生成する第２の工程と、前記複数の短軸断面画像のうち、内頸動脈及び外頸動脈の短軸断面が含まれる特定短軸断面画像を選択する第３の工程と、前記特定短軸断面画像における、前記内頸動脈及び前記外頸動脈の短軸断面の座標位置に基づき、前記頸動脈の短軸断面と平行な平面内における前記探触子の前記頸動脈に対する相対角度を算出する第４の工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、上記構成によって、首筋の皮膚表面に当接した超音波探触子の頸動脈の短軸断面と平行な平面内における角度を適切に測定し管理することができる。そのため、短軸断面において毎回同一の位置に計測範囲を決定できる。それゆえ、ＩＭＴ計測等の頸動脈における血管壁の特性計測を、毎回、正確に実施することができ、正確な診断を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態１に係る超音波診断装置１の機能構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係る超音波診断装置１において超音波探触子２を頸動脈の長軸方向と垂直にスキャンする状態を示す模式図である。
【図３】実施の形態１に係る超音波診断装置１において取得した短軸断面画像３００を含む受信信号のフレームを表す図である。
【図４】実施の形態１に係る超音波診断装置１における短軸断面画像選択部１０の機能構成を示すブロック図である。
【図５】実施の形態１に係る超音波診断装置１における相対角度算出部１１の機能構成を示すブロック図である。
【図６】実施の形態１に係る超音波診断装置１の動作を示すフローチャートである。
【図７】（ａ）は、頸動脈を順方向（矢印方向）に沿った異なる複数の位置を示す模式図、（ｂ）は、（ａ）中の（Ａ）〜（Ｄ）の位置で得られた頸動脈の２次元画像を示す模式断面図である。
【図８】実施の形態１に係る超音波診断装置１における頸動脈の短軸断面と平行な平面内における探触子の頸動脈に対する相対角度の算出方法の一例を示す模式断面図である。
【図９】実施の形態２に係る超音波診断装置１Ａの機能構成を示すブロック図である。
【図１０】実施の形態２に係る超音波診断装置１Ａにおける短軸断面画像選択部１０Ａの機能構成を示すブロック図である。
【図１１】実施の形態２に係る超音波診断装置１Ａにおける相対角度算出部１１Ａの機能構成を示すブロック図である。
【図１２】実施の形態２に係る超音波診断装置１Ａの動作を示すフローチャートである。
【図１３】実施の形態２に係る超音波診断装置１Ａにおける頸動脈の短軸断面と平行な平面内における探触子の頸動脈に対する相対角度の算出方法の一例を示す模式断面図である。
【図１４】頸動脈の血管の長軸方向における断面を示した断面図である。
【図１５】頸動脈の血管の長軸方向における構造を示した斜視図である。
【図１６】頸動脈の血管の長軸断面方向の２次元画像を示す模式図である。
【図１７】超音波診断装置を用いて頸動脈の血管壁の特性を計測するときの、被検体の頸動脈付近の皮膚に超音波探触子を当てた状態を示す模式図である。
【図１８】超音波探触子と頸動脈の血管の位置関係を短軸方向から見た模式断面図であり、（ａ）は、超音波探触子の中心軸と頸動脈の血管中心が一致した状態を、（ｂ）は超音波探触子の中心軸と頸動脈の血管中心の角度がズレた状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、実施の形態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、頸動脈の血管壁の特性を計測する超音波診断装置であって、前記超音波探触子を駆動し、前記頸動脈の断面と直交する方向の異なる複数の位置において前記断面に対して超音波を送信するための送信信号を供給する送信処理と、前記超音波探触子が受信した前記頸動脈からの反射超音波に基づき、前記複数位置における前記頸動脈の断面の受信信号を生成する受信処理とを行う送受信処理部と、前記複数位置における前記頸動脈の断面の受信信号に基づき、前記頸動脈の長軸方向と垂直な短軸断面を示す複数の短軸断面画像を生成する短軸断面画像生成部と、前記複数の短軸断面画像のうち、内頸動脈及び外頸動脈の短軸断面が含まれる特定短軸断面画像を選択する短軸断面画像選択部と、前記特定短軸断面画像における、前記内頸動脈及び前記外頸動脈の短軸断面の座標位置に基づき、前記頸動脈の短軸断面と平行な平面内における前記探触子の前記頸動脈に対する相対角度を算出する相対角度算出部とを備えたことを特徴とする。
【００２２】
また、別の態様では、前記短軸断面画像選択部は、さらに総頸動脈又は総頸動脈球部の短軸断面が含まれる第２特定短軸断面画像を選択し、前記相対角度算出部は、さらに前記第２特定短軸断面画像における前記総頸動脈又は前記総頸動脈球部の短軸断面の座標位置に基づき、前記頸動脈の短軸断面と平行な平面内における前記探触子の前記頸動脈に対する相対角度を算出する構成であってもよい。
【００２３】
また、別の態様では、前記相対角度算出部で算出された前記相対角度を、操作者に報知する報知手段をさらに備えた構成であってもよい。
【００２４】
また、別の態様では、前記相対角度算出部は、前記内頸動脈及び前記外頸動脈の短軸断面の中心座標の位置、又は前記内頸動脈、前記外頸動脈及び前記総頸動脈若しくは前記総頸動脈球部の短軸断面の中心座標の位置に基づき、前記頸動脈の短軸断面と平行な平面内における前記探触子の相対角度を算出する構成であってもよい。
【００２５】
また、別の態様では、前記短軸断面画像選択部は、総頸動脈分岐部が含まれる短軸断面画像を基準に特定短軸断面画像又は第２特定短軸断面画像を選択する構成であってもよい。
【００２６】
また、別の態様では、前記短軸断面画像選択部は、前記複数の短軸断面画像に存在する前記頸動脈の短軸断面の数に基づき前記総頸動脈分岐部が含まれる短軸断面画像を特定する構成であってもよい。
【００２７】
また、別の態様では、前記相対角度が適切か否かを判定する相対角度判定部を備えた構成であってもよい。
【００２８】
また、別の態様では、前記相対角度判定部は、予め設定された基準角度を保持し、前記相対角度算出部で算出された相対角度と前記基準角度とのズレが閾値の範囲内であれば、前記相対角度が適切であると判定する構成であってもよい。
【００２９】
また、別の態様では、前記報知手段は、前記相対角度判定部における判定結果を前記操作者に報知する構成であってもよい。
【００３０】
また、別の態様では、前記相対角度判定部が、前記相対角度は適切であると判定した場合に、前記総頸動脈分岐部が含まれる短軸断面画像を基準に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に含まれる断面の受信信号か前記頸動脈の血管壁の特性としてＩＭＴを測定するＩＭＴ計測部とをさらに備えた構成であってもよい。
【００３１】
また、別の態様では、超音波探触子が接続可能に構成され、頸動脈の血管壁の特性を計測する超音波診断装置であって、前記超音波探触子を駆動し、前記頸動脈の断面と直交する方向の異なる複数の位置において前記断面に対して超音波を送信するための送信信号を供給する送信処理と、前記超音波探触子が受信した前記頸動脈からの反射超音波に基づき、前記複数位置における前記頸動脈の断面の受信信号を生成する受信処理とを行う送受信処理部と、前記複数位置における前記頸動脈の断面の受信信号に基づき、前記頸動脈の長軸方向と垂直な短軸断面を示す複数の短軸断面画像を生成する短軸断面画像生成部と、前記複数の短軸断面画像のうち、内頸動脈及び外頸動脈の短軸断面が含まれる特定短軸断面画像と、総頸動脈又は総頸動脈球部の短軸断面が含まれる第２特定短軸断面画像とを選択する短軸断面画像選択部と、前記特定短軸断面画像及び前記第２特定短軸断面画像における、前記内頸動脈及び前記総頸動脈、前記内頸動脈及び前記総頸動脈球部、前記外頸動脈及び前記総頸動脈、又は前記外頸動脈及び前記総頸動脈球部の何れかの短軸断面の座標位置に基づき、前記頸動脈の短軸断面と平行な平面内における前記探触子の前記頸動脈に対する相対角度を算出する相対角度算出部とを備えた構成であってもよい。
【００３２】
また、本発明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、頸動脈の血管壁の特性を計測する超音波診断装置の制御方法であって、前記超音波探触子を駆動し、前記頸動脈の断面と直交する方向の異なる複数の位置において前記断面に対して超音波を送信するための送信信号を供給する送信処理と、前記超音波探触子が受信した前記頸動脈からの反射超音波に基づき、前記複数位置における前記頸動脈の断面の受信信号を生成する受信処理とを行う第１の工程と、前記複数位置における前記頸動脈の断面の受信信号に基づき、前記頸動脈の長軸方向と垂直な短軸断面を示す複数の短軸断面画像を生成する第２の工程と、前記複数の短軸断面画像のうち、内頸動脈及び外頸動脈の短軸断面が含まれる特定短軸断面画像を選択する第３の工程と、前記特定短軸断面画像における、前記内頸動脈及び前記外頸動脈の短軸断面の座標位置に基づき、前記頸動脈の短軸断面と平行な平面内における前記探触子の前記頸動脈に対する相対角度を算出する第４の工程とを含むことを特徴とする。
【００３３】
また、別の態様では、前記第３の工程では、さらに総頸動脈又は総頸動脈球部の短軸断面が含まれる第２特定短軸断面画像を選択し、前記第４の工程では、さらに前記第２特定短軸断面画像における前記総頸動脈又は前記総頸動脈球部の短軸断面の座標位置に基づき、前記頸動脈の短軸断面と平行な平面内における前記探触子の前記頸動脈に対する相対角度を算出する構成であってもよい。
【００３４】
また、別の態様では、前記相対角度を操作者に報知する第５の工程をさらに含む構成であってもよい。
【００３５】
また、別の態様では、前記第３の工程において、総頸動脈分岐部が含まれる短軸断面画像を基準に特定短軸断面画像又は第２特定短軸断面画像を選択し、前記相対角度が適切であると判定した場合に、前記総頸動脈分岐部が含まれる短軸断面画像を基準にＩＭＴを計測するための計測範囲を規定するＲＯＩを決定する第６の工程と、前記ＲＯＩに含まれる断面の受信信号か前記頸動脈の血管壁の特性としてＩＭＴを測定する第７の工程とをさらに含む構成であってもよい。
【００３６】
また、別の態様では、超音波探触子が接続可能に構成され、頸動脈の血管壁の特性を計測する超音波診断装置の制御方法であって、前記超音波探触子を駆動し、前記頸動脈の断面と直交する方向の異なる複数の位置において前記断面に対して超音波を送信するための送信信号を供給する送信処理と、前記超音波探触子が受信した前記頸動脈からの反射超音波に基づき、前記複数位置における前記頸動脈の断面の受信信号を生成する受信処理とを行う第１の工程と、前記複数位置における前記頸動脈の断面の受信信号に基づき、前記頸動脈の長軸方向と垂直な短軸断面を示す複数の短軸断面画像を生成する第２の工程と、前記複数の短軸断面画像のうち、内頸動脈及び外頸動脈の短軸断面が含まれる特定短軸断面画像と、総頸動脈又は総頸動脈球部の短軸断面が含まれる第２特定短軸断面画像とを選択する第３の工程と、前記特定短軸断面画像及び前記第２特定短軸断面画像における、前記内頸動脈及び前記総頸動脈、前記内頸動脈及び前記総頸動脈球部、前記外頸動脈及び前記総頸動脈、又は前記外頸動脈及び前記総頸動脈球部の何れかの短軸断面の座標位置に基づき、前記頸動脈の短軸断面と平行な平面内における前記探触子の前記頸動脈に対する相対角度を算出する第４の工程とを含む構成であってもよい。
【００３７】
以下に、本発明の超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
≪実施の形態１≫
以下、実施の形態１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に係る超音波診断装置１の機能構成を示すブロック図である。
【００３８】
超音波診断装置１は、被験体に向けて超音波を送受信する超音波探触子２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１に超音波探触子２が接続された状態を示す。超音波診断装置１は、制御器４００を備える。制御器４００は、送受信処理部３、長軸断面画像生成部４、長軸断面画像保持部５、短軸断面画像生成部６、短軸断面画像保持部７を備える。さらに、輪郭抽出部８、３次元Ｖｏｌｕｍｅデータ保持部９、短軸断面画像選択部１０、相対角度算出部１１、相対角度判定部１２、ＲＯＩ決定部１３、ＩＭＴ計測部１４および表示制御部１５を備える。それぞれのブロックは制御部（不図示）によって制御されている。そして、表示制御部１５は、表示器１６と接続した構成となっている。
（超音波探触子２）
超音波探触子２は、図２に示すように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。さらに、配列方向と直交する方向（以下、揺動方向とする。）にこの振動子列が機械的に揺動可能に構成された、いわゆる揺動探触子である。
【００３９】
超音波探触子２は、後述の送受信処理部３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頸動脈に向けて超音波ビームを照射する。その際、頸動脈の長軸断面の２次元画像を取得するために、振動子列が頸動脈に沿い頸動脈の長軸方向に沿うように超音波探触子２を配置し、超音波ビームを発射する。そして、超音波探触子２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、この電気信号を送受信処理部３に供給する。これにより、送受信処理部３は、頸動脈の長軸断面の２次元画像を生成するための受信信号を取得する。
【００４０】
さらに、超音波探触子２は、図２に示すように振動子列を配列方向と直交する方向に揺動させて、頸動脈の短軸断面の２次元画像を生成するための超音波エコー信号を取得する。具体的には、超音波探触子２は振動子が搖動させた各位置での頸動脈の長軸断面の２次元画像を生成するための超音波エコー信号を取得する。その際、超音波探触子の各振動子の間隔と、超音波探触子の搖動方向において頸動脈の長軸断面の２次元画像を取得する間隔は略同一が望ましい。例えば、振動子の配列方向において各振動子の間隔が、０．２５ｍｍとすると、仮にフレームレートが２０フレーム／ｓｅｃの超音波診断装置の場合、例えば、４から６ｍｍ／ｓｅｃ、好ましくは約５ｍｍ／ｓｅｃの速度で探触子列の搖動を行う。これにより、０．２から０．３ｍｍ間隔、好ましくは約０．２５ｍｍ間隔の頸動脈の長軸断面の２次元画像を取得することができる。
【００４１】
以上、説明したように、超音波探触子２は、その配列方向が頸動脈の長軸方向に沿うように皮膚表面に当接され、その状態で超音波ビームが送信される。そして、振動子列の揺動に対応して、それぞれの揺動位置で取得される超音波エコー信号を受信し、電気信号へと変換し、この電気信号が送受信処理部３に供給される。
（送受信処理部３）
送受信処理部３は、超音波探触子２に超音波ビーム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２へ供給する送信処理を行う。
【００４２】
送受信処理部３は、超音波探触子２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、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。
【００４３】
ここでは、頸動脈の短軸方向における複数の搖動位置において取得した、複数フレームの長軸断面の受信信号が生成される。
（長軸断面画像生成部４）
長軸断面画像生成部４は、送受信処理部３からの複数フレームの長軸断面の受信信号に基づき、超音波探触子２の振動子の揺動位置のうち、所定の搖動位置における振動子毎の受信信号に基づき頸動脈の長軸断面画像を生成する。この長軸断面画像は、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。
【００４４】
実施の形態１では、図２に示す振動子の揺動範囲の中心位置における頸動脈の長軸断面画像を生成する構成としている。ここで、中心位置とは、送受信処理部３において長軸断面の受信信号を取得した揺動方向における複数の位置のうち中央にある位置である。中心位置において送受信処理部３にて長軸断面の受信信号を取得していない場合には平均化又は補間処理を行う。すなわち、長軸断面の受信信号を取得した位置のうち中心位置近傍の複数の搖動位置での受信信号を用いて、これらを平均化又は補間処理することにより中心位置における頸動脈の長軸断面画像を生成する。また、揺動方向における複数の位置での頸動脈の長軸断面画像を選択する構成であってもよい。
（長軸断面画像保持部５）
長軸断面画像生成部４で生成した長軸断面画像は、長軸断面画像保持部５に保存される。上述の揺動方向における複数の位置での頸動脈の長軸断面画像を生成する構成では、長軸断面画像は取得された順に長軸断面画像保持部５に保存される。
（短軸断面画像生成部６）
短軸断面画像生成部６は、送受信処理部３からの受信信号に基づき、単一の振動子に対応した各揺動位置毎の受信信号から頸動脈の短軸断面画像３００を生成する。この短軸断面画像３００は、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。そして、この処理を振動子毎に行い、振動子列方向において、一方の端部の振動子から他方の端部の振動子まで連続した複数フレームの短軸断面画像３００を生成する。
（短軸断面画像保持部７）
図３は、実施の形態１に係る超音波診断装置１において取得した短軸断面画像３００を含む受信信号のフレームを表す図である。短軸断面画像保持部７は、複数フレームの短軸断面画像３００を、例えば、探触子列における一方の端部の振動子で生成された短軸断面画像３００から順にフレームナンバーを付して記憶する。
（輪郭抽出部８）
輪郭抽出部８は、短軸断面画像保持部７にて記憶された複数フレームの短軸断面画像３００を、例えばエッジ検出処理のような一般的な画像処理手法を用いることで、頸動脈の血管壁部分の輪郭部分を抽出する。
（３次元Ｖｏｌｕｍｅデータ保持部９）
３次元Ｖｏｌｕｍｅデータ保持部９は、輪郭抽出部８で得られた短軸断面画像３００の輪郭部分をフレーム毎に記憶する。以後、これら輪郭抽出された複数フレームの短軸断面画像３００のデータの集合群を３次元Ｖｏｌｕｍｅデータという。
（短軸断面画像選択部１０）
短軸断面画像選択部１０では、Ｂｉｆ２１７の位置に相当するフレームの短軸断面画像３００を特定し選択する。この短軸断面画像選択部１０は、図４に示すように血管位置検出部１００、血管断面数割出部１０１及びフレーム選択部１０２から構成される。
【００４５】
［血管位置検出部１００］
血管位置検出部１００は、３次元Ｖｏｌｕｍｅデータにおけるそれぞれの短軸断面画像３００に対し、短軸断面画における血管の座標位置を特定する。例えば、輪郭部分の短軸断面における血管壁の座標位置を検出する。さらに、それぞれの輪郭部分の長軸方向における座標位置を、短軸断面画像３００を取得した振動子の探触子列における位置から特定する。
【００４６】
［血管断面数割出部１０１］
血管断面数割出部１０１は、３次元Ｖｏｌｕｍｅデータにおいて、環状の輪郭部分の数として表される頸動脈の断面数を割出す。
【００４７】
［フレーム選択部１０２］
フレーム選択部１０２は、３次元Ｖｏｌｕｍｅデータのうち、Ｂｉｆ２１７の位置に相当するフレームの短軸断面画像３００を特定し選択する。Ｂｉｆ２１７とは、Ｂｕｌｂ２１４からＩＣＡ２１５とＥＣＡ２１６とに分岐する部分をいう。血管断面数割出部１０１にて割り出した頸動脈の断面数が１から２に変化する短軸断面画像３００が含まれるフレームを、Ｂｉｆ２１７の位置に相当する短軸断面画像３００のフレームとして選択する。
（相対角度算出部１１）
相対角度算出部１１は、図５に示すように中心座標検出部１１０および角度算出部１１１から構成される。
【００４８】
［中心座標検出部１１０］
中心座標検出部１１０は、短軸断面画像選択部１０で特定し選択されたフレームの短軸断面画像３００において、ＩＣＡおよびＥＣＡの中心座標の位置を検出する。すなわち、ＩＣＡおよびＥＣＡそれぞれに相当する輪郭部分から、それぞれの中心座標の位置を検出する。中心座標の検出は、例えば、輪郭部分の重心を算出する方法等、公知の方法を用いることができる。
【００４９】
［角度算出部１１１］
角度算出部１１１は、中心座標検出部１１０で検出された短軸断面画像３００におけるＩＣＡ２１５およびＥＣＡ２１６の２つの中心座標から、短軸断面画像３００に含まれるＩＣＡ２１５およびＥＣＡ２１６の、短軸断面画像３００のフレームに対する相対角度を算出する。短軸断面画像３００のフレームは超音波探触子２を基準に設定されている。そのため、短軸断面画像３００に含まれるＩＣＡ２１５およびＥＣＡ２１６の、短軸断面画像３００のフレームに対する角度を算出することで、頸動脈の短軸断面と平行な平面内での超音波探触子２の角度を算出することができる。
（相対角度判定部１２）
相対角度判定部１２は、角度算出部１１１で算出された相対角度に基づき、頸動脈の短軸断面と平行な平面内での超音波探触子２の角度が、適切に配置されているか否かを判定する。この判定では、初診でのＩＭＴ計測では角度算出部１１１で算出された相対角度と、予め設定された推奨角度からなる基準角度とを対比し、その結果が所定の閾値の角度内であれば、超音波探触子２が適切な角度で配置されていると判断する。さらに、第２回目以降のＩＭＴ計測では、過去の計測時に記憶したときの超音波探触子２の相対角度からなる基準角度とを対比し、その結果が所定の閾値の角度内であれば、超音波探触子２が適切な角度で配置されていると判断する。
【００５０】
これにより、初診でのＩＭＴ測定時では、被検体によって異なる頸動脈の位置や形状にかかわらず、頸動脈の短軸断面において血管壁の所定の位置にＩＭＴ計測範囲を決定することができる。また、定期的なＩＭＴ計測においても、計測時の首の上下、左右方向の曲がり具合等、首の状態等の変動要因によらず、毎回同一の位置でＩＭＴ計測を行うことができ、正確な診断を行うことができる。
（表示制御部１５、表示器１６）
この角度算出部１１１で算出された相対角度および相対角度判定部１２で判定された判定結果は、表示制御部１５を介して表示器１６に表示される。操作者は、相対角度が基準角度に対してズレが生じている場合には、その表示器１６の表示を確認しながら、基準角度に合うように超音波探触子２の角度を調節する。
【００５１】
なお、実施の形態１では、表示器１６にて、算出された相対角度および判定結果を表示する構成としたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、操作者に算出された相対角度や判定結果を知らせる構成であればよく、例えば、基準角度と現在の角度の差を表示器１６に表示したり、表示器１６以外に、音、音声、警告灯等で報知する手段等を用いてもよい。
（ＲＯＩ決定部１３）
相対角度判定部１２において、超音波探触子２が適切な角度で配置されたと判定された場合、ＲＯＩ決定部１３は相対角度判定部１２からの判定信号を受けてＩＭＴ計測を実施するために、長軸断面画像保持部５に記憶された長軸断面画像を用いてＲＯＩ２１１を決定する。
【００５２】
具体的には、ＲＯＩ決定部１３は、短軸断面画像選択部１０で検出したＢｉｆ２１７の位置に基づき、ＩＭＴ計測を行う範囲を規定するＲＯＩ２１１を決定する。すなわち、ＲＯＩ決定部１３は、短軸断面画像選択部１０で検出したＢｉｆ２１７の位置に基づき、長軸断面画像保持部５に記憶された長軸断面画像において、予め決定したＩＭＴ計測範囲２１２に対応する位置を選択する。例えば、非特許文献２の方法に基づき、図１２に示すように長軸断面画像上の内腔内膜境界と中膜外膜境界とを検出し、血管壁を跨ぐようにＲＯＩ２１１を決定する。
【００５３】
なお、本実施の形態では、超音波探触子２が適切な角度で配置されたと判定されると、自動的にＲＯＩを決定してＩＭＴ計測を行う構成とした。しかしながら、操作者が、表示器１６に表示される超音波探触子２が適切な角度で配置されたとの判定結果を見てＲＯＩを手動で決定する構成としてもよい。
（ＩＭＴ計測部１４）
ＩＭＴ計測部１４は、ＲＯＩ２１１内のＩＭＴを計算し、ｍａｘ（最大）ＩＭＴやｍｅａｎ（平均）ＩＭＴを、ＩＭＴ値として算出する。そして、算出されたＩＭＴ値を、表示制御部１５を介して表示器１６に表示する。
【００５４】
すなわち、ＩＭＴ計測部１４は、長軸断面画像保持部５に記憶された長軸断面画像においてＲＯＩ決定部１３で選択された範囲にてＩＭＴ計測を行う。上述のとおり、血管壁２０１は、内側から外側に向けて、内膜２０２、中膜２０３、外膜２０５から構成され、ＩＭＴは内膜２０２と中膜２０３の複合体である内中膜２０６の厚さである。ＩＭＴ計測部１４において、長軸断面画像保持部５に記憶された長軸断面画像上の血管内腔２０４と外膜２０５との間に内中膜２０６を検出することによりＩＭＴを測定する。
【００５５】
具体的には、長軸断面画像保持部５に記憶された長軸断面画像のうちＲＯＩ２１１に含まれる信号に基づき、ＩＭＴ計測部１４において、ＲＯＩ２１１内の血管壁の内腔内膜境界２０７と中膜外膜境界２０８の位置とを検出する。そして、内腔内膜境界２０７と中膜外膜境界２０８の位置との間隔をＩＭＴとして計測する。
【００５６】
ここで、ＩＭＴとして計測するために内腔内膜境界２０７と中膜外膜境界２０８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、ＩＭＴ計測部１４は、長軸断面画像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、内腔内膜境界２０７と中膜外膜境界２０８とを検出することが出来る。
【００５７】
そして、これらＩＭＴ計測の結果を、表示器１６に表示する。また、短軸断面画像３００のフレーム毎の輪郭部分をフレーム順に繋ぎ合わせて頸動脈の３次元画像を構築し、この３次元画像にＩＭＴ計測を行ったＩＭＴ計測範囲２１２を３次元画像とともに表示すれば、操作者により分かりやすく使い勝手がよい情報表示ができる。
＜動作について＞
以上の構成からなる超音波診断装置１の動作をフローチャートを用いて説明する。図６は、実施の形態１に係る超音波診断装置１の動作を示すフローチャートである。
（ステップ１（Ｓ０１））
ステップ１（Ｓ０１）では、超音波探触子２を振動子の配列方向が頸動脈の長軸方向に沿うように首筋の皮膚表面に当接した状態で、送受信処理部３は、超音波の送受信処理を行い、超音波探触子２からの電気信号に基づき受信信号を生成する。超音波探触子２の振動子列を頸動脈の短軸方向に搖動させ、頸動脈の短軸方向における複数の搖動位置においてエコー信号を取得する。この複数フレームの長軸断面のエコー信号に基づく電気信号から、複数フレームの長軸断面の受信信号を生成する。
（ステップ２（Ｓ０２））
ステップ２（Ｓ０２）では、長軸断面画像生成部４が、ステップ１（Ｓ０１）で取得した複数フレームの長軸断面の受信信号に基づき、超音波探触子２の振動子の揺動位置のうち、所定の搖動位置における振動子毎の受信信号に基づき頸動脈の長軸断面画像を生成する。ここでは、振動子列の揺動範囲の中心位置における頸動脈の長軸断面画像を生成する構成としている。
（ステップ３（Ｓ０３））
ステップ３（Ｓ０３）では、長軸断面画像生成部４がステップ１（Ｓ０１）で生成した長軸断面画像を、制御器４００が長軸断面画像保持部５に保存する。
（ステップ４（Ｓ０４）
ステップ４（Ｓ０４）では、短軸断面画像生成部６が、ステップ１（Ｓ０１）で生成した受信信号から、１つの振動子の揺動位置毎の受信信号から頸動脈の短軸断面画像３００を生成する。すなわち、振動子毎に対応した短軸断面画像３００のフレームを複数生成する。この処理を振動子毎に行い、振動子列方向において、一方の端部の振動子から他方の端部の振動子まで連続した複数フレームの短軸断面画像３００を生成する。そして、図３に示すように、これら複数フレームの短軸断面画像３００を、一方の端部の振動子で生成された短軸断面画像３００から順にフレームナンバーを付して短軸断面画像保持部７に保存する。
（ステップ５（Ｓ０５））
ステップ５（Ｓ０５）では、輪郭抽出部８が、短軸断面画像保持部７で記憶された複数フレームの短軸断面画像３００に対し、例えば、例えばエッジ検出処理のような一般的な画像処理手法によって、頸動脈の輪郭部分を抽出する。そして、これらフレーム毎に輪郭抽出された短軸断面画像３００を、３次元Ｖｏｌｕｍｅデータとして３次元Ｖｏｌｕｍｅデータ保持部９に保存する。
【００５８】
（ステップ６（Ｓ０６）
ステップ６（Ｓ０６）では、血管位置検出部１００が、３次元Ｖｏｌｕｍｅデータ保持部９に保存された短軸断面画像３００に対し、血管の座標位置を特定する。例えば、画像スキャンにより輪郭部分の短軸断面における血管壁の座標位置を検出し、その輪郭部分がフレーム内の位置を特定する。さらに、それぞれの輪郭部分の長軸方向における座標位置も特定する。長軸方向の座標位置は、短軸断面画像３００を取得した探触子列を構成する振動子の位置から定まる。
【００５９】
（ステップ７（Ｓ０７））
ステップ７（Ｓ０７）では、血管断面数割出部１０１が、短軸断面画像３００のフレーム毎に、フレームに含まれる血管断面数を割出す。ここで割出される血管断面数は、原則、ＣＣＡにおいて得られたフレームでは１つであり、ＩＣＡおよびＥＣＡで得られたフレームでは２つである。
（ステップ８（Ｓ０８））
ステップ８（Ｓ０８）では、フレーム選択部１０２が、血管断面数割出部１０１で割出された血管断面数に基づきＢｉｆ２１７を検出し、Ｂｉｆ２１７が含まれる短軸断面画像３００のフレームを選択する。Ｂｉｆ２１７は、Ｂｕｌｂ２１４からＩＣＡ２１５およびＥＣＡ２１６にわたって分岐する部分である。したがって、ＣＣＡ２１３からＩＣＡ２１５およびＥＣＡ２１６に向けて、１つの短軸断面から２つの短軸断面に移行するフレームを選択することにより、Ｂｉｆ２１７に相当する短軸断面画像３００のフレームを選択することができる。
【００６０】
図７（ａ）は、頸動脈を順方向（矢印方向）に沿った異なる複数の位置を示す模式図、（ｂ）は、（ａ）中の（Ａ）〜（Ｄ）の位置で得られた頸動脈の２次元画像を示す模式断面図である。図７（ｂ）に示す短軸断面画像３００のうち、短軸断面画像（Ａ）はＣＣＡ２１３にて、短軸断面画像（Ｂ）はＢｉｆ２１７近傍のＢｕｌｂ２１４にて、短軸断面画像（Ｃ）はＢｉｆ２１７にて、そして、短軸断面画像（Ｄ）はＩＣＡ２１５及びＥＣＡ２１６にて取得した血管の短軸断面画像３００を示す。
【００６１】
上述のとおり、Ｂｉｆ２１７は、ＣＣＡ２１３、Ｂｕｌｂ２１４から、ＩＣＡ２１５とＥＣＡ２１６とに分岐する部分である。そのため、図７（ｂ）中の（Ｃ）に示されるＩＣＡ２１５の輪郭とＥＣＡ２１６の輪郭とが接し、１つの短軸断面画像３００の輪郭として現れる位置をＢｉｆ２１７と特定することができる。したがって、（Ｃ）に示される短軸断面画像３００のフレームを、Ｂｉｆ２１７が含まれる短軸断面画像３００のフレームとして選択する。
【００６２】
なお、実施の形態１では、フレーム選択部１０２にてＢｉｆ２１７に相当する位置のフレームを選択する構成を示したが、必ずしもＢｉｆ２１７に相当する位置のフレームを選択する構成に限定する必要はない。例えば、Ｂｉｆ２１７からＩＣＡ２１５、ＥＣＡ２１６側に向けて所定数離れたフレームを選択する構成であってもよい。
【００６３】
また、図７（ｂ）に示す短軸断面画像（Ｂ）のように、Ｂｉｆ２１７近傍であって、Ｂｉｆ２１７からＢｕｌｂ２１４側のフレームであって、ＩＣＡ２１５とＥＣＡ２１６との断面が、一部つながっているフレームを選択してもよい。すなわち、後述するステップ９（Ｓ０９）において、相対角度算出部１１がＩＣＡ２１５とＥＣＡ２１６の２つの断面あるいは、それに相当する断面の２つの中心座標が得られるフレームであればよい。
【００６４】
したがって、フレーム選択部１０２で選択するＩＣＡ２１５とＥＣＡ２１６の２つの短軸断面を含むフレームには、ＩＣＡ２１５とＥＣＡ２１６とが独立して２つの短軸断面が得られるフレームに加え、ＩＣＡ２１５とＥＣＡ２１６との短軸断面がつながっているがＩＣＡ２１５とＥＣＡ２１６の中心座標を特定できるフレームを含む。
（ステップ９（Ｓ０９））
ステップ９（Ｓ０９）では、相対角度算出部１１が、フレーム選択部１０２で選択されたフレームの２つの短軸断面画像３００のそれぞれの中心座標を検出する。図８は、実施の形態１に係る超音波診断装置１における頸動脈の短軸断面と平行な平面内での探触子の頸動脈に対する相対角度の算出方法の一例を示す模式断面図である。図８は、フレーム選択部１０２で選択されたＢｉｆ２１７が含まれる短軸断面画像３００のフレームの一例であり、Ｙ軸は、振動子列の揺動範囲の中心位置における超音波探触子２からの超音波を送受信する深さ方向、Ｘ軸はＹ軸と直交する方向を示している。
【００６５】
図８に示すように、ステップ９（Ｓ０９）では、中心座標検出部１１０が、フレーム内のＸ軸、Ｙ軸に基づき、ＩＣＡ２１５およびＥＣＡ２１６それぞれの短軸断面画像３００の中心座標３０１および３０２を検出する。なお、ここでいう中心座標とは、それぞれの輪郭部分の重心（輪郭部分の各座標位置の平均値に相当する座標位置）や、それぞれの輪郭部分のＸ、Ｙ座標のそれぞれの上限、下限の座標の中心位置を意味する。
（ステップ１０（Ｓ１０））
ステップ１０（Ｓ１０）では、角度算出部１１１が、頸動脈に対する超音波探触子２の相対角度を算出する。図８に示すように、角度算出部１１１が、この２つの中心座標３０１および３０２を結ぶ線のＸ軸に対する角度θを算出する。これにより、振動子列の揺動範囲の中心位置における超音波探触子２からの超音波を送受信するＹ軸方向及びＹ軸と直交するＸ軸方向を基準として、超音波探触子２がどのような角度を向いているかを算出することができる。すなわち、頸動脈の短軸断面と平行な平面内での超音波探触子２の相対角度を算出できる。
（ステップ１１（Ｓ１１））
ステップ１１（Ｓ１１）では、相対角度判定部１２は、ステップ１０（Ｓ１０）で算出した角度が適切な相対角度であるか否かを判定する。判定は、以下のように行う。
【００６６】
被験者に対して初診でのＩＭＴ計測では、ステップ１０（Ｓ１０）で角度算出部１１１が算出した相対角度と、予め設定された推奨角度からなる基準角度とを対比し、相対角度が所定の閾値の範囲内であるか否かを判定する。閾値の範囲内であれば、超音波探触子２が適切な角度で配置されていると判断する。
【００６７】
被験者に対して２回目以降のＩＭＴ計測では、ステップ１０（Ｓ１０）で角度算出部１１１が算出した相対角度と、過去の計測時に記憶したときの超音波探触子２の相対角度からなる基準角度とを対比し、相対角度が所定の閾値の範囲内であるか否かを判定する。その結果、相対角度が所定の閾値の角度内であれば、超音波探触子２が過去測定時と同様の角度で配置されていると判断する。
【００６８】
この判定結果は、表示制御部１５を介して、表示器１６に表示される。すなわち、操作者は、首筋表面に配置された超音波探触子２の短軸断面と平行な平面内での相対角度の実測値と、相対角度判定部１２で判定された判定結果とを、表示器１６にてリアルタイムに確認することができる。
【００６９】
超音波探触子２が適切な角度で配置されていなければ、ステップ１（Ｓ０１）に戻り、操作者は表示器１６に表示された判定結果に基づき、操作者は、表示器１６を確認しながら、超音波探触子２が適切な角度となるように超音波探触子２の角度を調節する。ステップ１（Ｓ０１）〜ステップ１１（Ｓ１１）のステップを、超音波探触子２が適切な角度となるまで繰り返し行う。
【００７０】
超音波探触子２の角度が適切な角度となれば、ステップ１２（Ｓ１２）に移行する。ステップ１２（Ｓ１２）への移行は、制御器４００により自動で行われる。しかしながら、操作者が、表示器１６を確認して手動で行うこともできる。
（ステップ１２（Ｓ１２））
ステップ１１（Ｓ１１）にて超音波探触子２が適切な角度で配置されると、ステップ１２（Ｓ１２）では、ＲＯＩ決定部１３が、ステップ８（Ｓ０８）で検出されたＢｉｆ２１７に基づきＩＭＴ計測範囲２１２を決定する。すなわち、ＲＯＩ決定部１３は、Ｂｉｆ２１７の位置に基づき、長軸断面画像保持部５に記憶された長軸断面画像において、予め決定したＩＭＴ計測範囲２１２に対応する位置を選択することにより、ＩＭＴ計測を行う範囲を規定するＲＯＩ２１１を決定する。例えば、非特許文献２の方法に基づき、図１２に示すように長軸断面画像上の内腔内膜境界と中膜外膜境界とを検出し、血管壁を跨ぐようにＲＯＩ２１１を決定する。
【００７１】
本実施の形態では、ステップ１２（Ｓ１２）では、ステップ１１（Ｓ１１）において、超音波探触子２が適切な角度で配置されたと判定されると、自動的にＲＯＩを決定してＩＭＴ計測を行う構成としている。しかしながら、操作者が、表示器１６に表示される超音波探触子２が適切な角度で配置されたとの判定結果を見てＲＯＩを手動で決定できる構成とすることもできる。
（ステップ１３（Ｓ１３））
ステップ１３（Ｓ１３）では、ＩＭＴ計測部１４は、ステップ３（Ｓ０３）にて長軸断面画像保持部５で記憶された長軸断面画像に基づき、ＩＭＴ計測を行う。そして、その計測結果は、表示制御部１５を介して表示器１６に表示される。具体的には、ＩＭＴ計測部１４は、長軸断面画像保持部５で記憶された長軸断面画像におけるＲＯＩ決定部１３で決定された範囲においてＩＭＴ計測を行う。例えば、ＩＭＴ計測範囲２１２内の、最大厚（ｍａｘＩＭＴ）や平均厚（ｍｅａｎＩＭＴ）といった測定結果を用い、ＩＭＴ値を確定し、ＩＭＴ測定が完了する。
＜効果＞
以上の構成により、本実施の形態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では、ＩＣＡ２１５およびＥＣＡ２１６の２つの短軸断面を含む短軸断面画像３００に基づき、頸動脈に対する超音波探触子２の相対角度を算出する。さらに、算出された角度が適切な相対角度であるか否かを判定し、判定結果を操作者に報知する。また、算出された相対角度が適切な角度である場合にＩＭＴ測定を行う。
【００７２】
これにより、頸動脈の短軸断面における血管壁の適切な位置にＩＭＴ計測範囲を決定することができる。具体的には、初診時のＩＭＴ測定では、被検体によって異なる頸動脈の位置や形状にかかわらず、頸動脈の短軸断面において血管壁の所定の位置にＩＭＴ計測範囲を決定することができる。また、定期的なＩＭＴ計測においても、計測時の首の上下、左右方向の曲がり具合等、首の状態等の変動要因によらず、毎回同一の位置でＩＭＴ計測を行うことができ、正確な診断を行うことができる。
【００７３】
また、現在の頸動脈の短軸断面と平行な平面内における超音波探触の角度と本来あるべき適切な角度とを表示部で表示し操作者に知らせることができる。それゆえ、操作者はこの報知手段に基づき、リアルタイムで探触子を適切な角度へと調節することができる。従来、頸動脈の短軸断面の血管壁のＩＭＴ計測範囲は熟練者でなければ決定が難しく測定精度を高めるためには検査に時間を要したが、本実施の形態によれば、リアルタイムで探触子を適切な角度へと調節することができるために、簡便にＩＭＴ計測を行うことができる。
【００７４】
＜実施の形態２＞
実施の形態１に係る超音波診断装置１は、短軸断面画像選択部１０において、Ｂｉｆに相当するフレームの短軸断面画像３００を選択し、相対角度算出部１１においてＩＣＡ２１５およびＥＣＡ２１６に基づき、頸動脈の短軸断面と平行な平面内での探触子の相対角度を求める構成を示した。実施の形態２に係る超音波診断装置１Ａは、より精度を高い相対角度を算出するために、ＩＣＡ２１５とＥＣＡ２１６の短軸断面を含む短軸断面画像３００に加え、Ｂｕｌｂ２１４あるいはＣＣＡ２１３の短軸断面を含む短軸断面画像３００に基づき探触子の相対角度を求める点に特徴がある。
【００７５】
＜構成について＞
（全体構成）
以下、実施の形態２に係る超音波診断装置１Ａの具体的な構成について説明する。図９は、実施の形態２に係る超音波診断装置１Ａの機能構成を示すブロック図である。実施の形態２に係る超音波診断装置１Ａは、図９に示すように、制御器４００Ａにおける短軸断面画像選択部１０Ａおよび相対角度算出部１１Ａの構成が、図１に示した実施の形態１に係る超音波診断装置１と相違する。それ以外の構成は、図１に示した各構成要素と同じであり、説明を省略する。以下、実施の形態２に係る超音波診断装置の具体的な構成について図１に基づき説明する。
（短軸断面画像選択部１０Ａ）
図１０は、実施の形態２に係る超音波診断装置１Ａにおける短軸断面画像選択部１０Ａの機能構成を示すブロック図である。短軸断面画像選択部１０Ａは、図１０に示すように、実施の形態１同様、血管位置検出部１００、血管断面数割出部１０１およびフレーム選択部１０２Ａから構成される。血管位置検出部１００および血管断面数割出部１０１は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。フレーム選択部１０２Ａは、３次元Ｖｏｌｕｍｅデータから２つのフレームを選択する。一つは、実施の形態１と同様、Ｂｉｆ２１７の位置に相当するフレームである。もう一つは、Ｂｉｆ２１７からＣＣＡ２１３側に所定数離れたフレームである。
（中心座標相対角度算出部１１Ａ）
図１１は、実施の形態２に係る超音波診断装置１Ａにおける相対角度算出部１１Ａの機能構成を示すブロック図である。中心座標相対角度算出部１１Ａは、実施の形態１と同様に、中心座標検出部１１０Ａおよび角度算出部１１１Ａから構成される。
【００７６】
中心座標検出部１１０Ａは、短軸断面画像選択部１０Ａで選択された２つのフレームの短軸断面画像３００において、それぞれの輪郭部分の中心座標の位置を検出する。すなわち、中心座標検出部１１０Ａは、一方のフレームでは、ＩＣＡ２１５およびＥＣＡ２１６の輪郭部分の中心座標を、もう一方のフレームでは、ＣＣＡ２１３あるいはＢｕｌｂ２１４の輪郭部分から、それぞれの中心座標を検出する。
【００７７】
角度算出部１１１Ａは、中心座標検出部１１０Ａで検出された３つの中心座標に基づき、頸動脈の短軸断面と平行な平面内での超音波探触子２の頸動脈に対する相対角度を算出する。
【００７８】
＜動作について＞
以上の構成からなる超音波診断装置１Ａの動作をフローチャートを用いて説明する。図１２は、実施の形態２に係る超音波診断装置１Ａの動作を示すフローチャートである。
【００７９】
（ステップ１（Ｓ０１）からステップ７（Ｓ０７）まで）
超音波の送受信処理を行うステップ１（Ｓ０１）から、生成した短軸断面画像３００のフレームから各フレームにおける血管断面数を割出すステップ７（Ｓ０７）までは、実施の形態１に係る超音波診断装置１と同様であるため説明を省略する。
【００８０】
（ステップ８Ａ（Ｓ０８Ａ））
ステップ８Ａ（Ｓ０８Ａ）では、フレーム選択部１０２Ａが、血管断面数割出部１０１で割出された血管断面数に基づきＢｉｆ２１７を検出し、超音波探触子２の頸動脈に対する相対角度を演算するための２つのフレームを選択する。
【００８１】
まず、実施の形態１と同様、Ｂｉｆ２１７を検出する。そして、Ｂｉｆ２１７に相当するフレーム（以下、基準フレームとする。）からＩＣＡ２１５及びＥＣＡ２１６方向側（以下、末梢方向とする。）に向かって所定数離れたフレームと、ＣＣＡ２１３方向側（以下、中枢方向とする。）に向かって所定数離れたフレームとを選択する。
【００８２】
この２つのフレームを選択する場合、フレーム選択部１０２Ａは、末梢方向側においては、実施の形態１と同様、ＩＣＡ２１５およびＥＣＡ２１６の短軸断面が得られるフレームを選択する。また、中枢方向側においては、フレーム選択部１０２Ａは、ＣＣＡ２１３又はＢｕｌｂ２１４の短軸断面が得られるフレームを選択する。
【００８３】
（ステップ９Ａ（Ｓ０９Ａ））
ステップ９Ａ（Ｓ０９Ａ）では、相対角度算出部１１Ａが、フレーム選択部１０２Ａで選択された２つのフレーム内のＩＣＡ２１５、ＥＣＡ２１６およびＣＣＡ２１３の短軸断面のそれぞれの中心座標を検出する。中心座標の検出方法は、実施の形態１と同様である。
【００８４】
（ステップ１０Ａ（Ｓ１０Ａ））
ステップ１０Ａ（Ｓ１０Ａ）では、ステップ９Ａ（Ｓ０９Ａ）で検出されたＩＣＡ２１５、ＥＣＡ２１６およびＣＣＡ２１３の短軸断面のそれぞれの中心座標から、角度算出部１１１Ａにおいて、頸動脈の短軸断面と平行な平面内での探触子の頸動脈に対する相対角度を算出する。超音波探触子２の相対角度算出の一例を、図面を用いて説明する。
【００８５】
図１３は、実施の形態２に係る超音波診断装置１Ａにおける頸動脈の短軸断面と平行な平面内での探触子の頸動脈に対する相対角度の算出方法の一例を示す模式断面図である。フレーム選択部１０２で選択された２つのフレーム内のＩＣＡ２１５、ＥＣＡ２１６およびＣＣＡ２１３のＸ、Ｙ座標状の位置を示す。ここでは、説明を容易にするため、ＩＣＡ２１５、ＥＣＡ２１６およびＣＣＡ２１３の短軸断面を同一平面上に示している。図８と同様に、Ｙ軸は、振動子列の揺動範囲の中心位置における超音波探触子２からの超音波を送受信する深さ方向、Ｘ軸はＹ軸と直交する方向を示している。
【００８６】
ステップ１０Ａ（Ｓ１０Ａ）では、まず、ＣＣＡ２１３の中心座標３０３およびＩＣＡ２１５の中心座標３０１を結ぶ線と、ＣＣＡ２１３の中心座標３０３およびＥＣＡ２１６の中心座標３０２を結ぶ線とで形成される角度θ１を算出する。そして、ＣＣＡ２１３の中心座標３０３からθ１の２等分線を基準線３０４として設定する。次いで、この基準線３０４とＹ軸とから導き出される角度を算出するθ２を算出する。この角度θ２が、頸動脈の短軸断面と平行な平面内での超音波探触子２の相対角度となる。これにより、振動子列の揺動範囲の中心位置における超音波探触子２からの超音波を送受信するＹ軸方向及びＹ軸と直交するＸ軸方向を基準として、超音波探触子２がどのような角度を向いているかを算出することができる。すなわち、頸動脈の短軸断面と平行な平面内での超音波探触子２の相対角度を算出できる。
【００８７】
このように、本実施の形態では、短軸断面画像３００を含む所定数離れた複数のフレームから抽出した、ＩＣＡ２１５、ＥＣＡ２１６およびＣＣＡ２１３の３つの短軸断面の中心座標に基づき、頸動脈の短軸断面と平行な平面内での探触子の相対角度を算出する。これにより、Ｂｉｆ２１７を含む単一の短軸断面画像３００のフレームを用いて相対角度を検出する実施の形態１に示した構成よりも、精度よく相対角度を算出することができる。
【００８８】
（ステップ１１Ａ（Ｓ１１Ａ））
ステップ１１Ａ（Ｓ１１Ａ）では、相対角度判定部１２は、予め設定された角度や過去の計測時に記憶した超音波探触子２の相対角度を基準角度として、相対角度判定部１２は、ステップ１０Ａ（Ｓ１０Ａ）で算出された角度が適切な相対角度であるか否かを判定する。判定方法は、実施の形態１に係る超音波診断装置１と同様であり説明を省略する。ステップ１１Ａ（Ｓ１１Ａ）では、基準角度が、ＩＣＡ２１５、ＥＣＡ２１６およびＣＣＡ２１３の３つの短軸断面の中心座標に基づき算出した、頸動脈の短軸断面と平行な平面内での探触子の相対角度である点が、実施の形態１と相違する。
【００８９】
そして、この判定結果は、表示制御部１５を介して、表示器１６に表示される。適切な角度で超音波探触子２が配置されれば、ステップ１２（Ｓ１２）に移行し、適切な角度で超音波探触子２が配置されていなければ、ステップ１（Ｓ０１）に戻り、操作者は表示器１６に表示された判定結果に基づき、適切な角度で配置できるように超音波探触子２の角度を調節する。
【００９０】
（ステップ１２（Ｓ１２）、ステップ１３（Ｓ１３））
ステップ１２（Ｓ１２）では、ステップ１１Ａ（Ｓ１１Ａ）で超音波探触子２が適切な角度で配置されると、ＲＯＩ決定部１３はＩＭＴ計測範囲２１２を決定する。ステップ１３（Ｓ１３）では、ＩＭＴ計測部１４は、ステップ３（Ｓ０３）にて長軸断面画像保持部５で記憶された長軸断面画像に基づきＩＭＴ計測を行う。そして、その計測結果は、表示制御部１５を介して表示器１６に表示される。ステップ１２（Ｓ１２）、ステップ１３（Ｓ１３）は、実施の形態１に係る超音波診断装置１と同様であるため、説明を省略する。
＜効果＞
以上の構成により、実施の形態２に係る超音波診断装置１Ａでは、短軸断面画像３００を含む所定数離れた複数のフレームから抽出した、ＩＣＡ２１５、ＥＣＡ２１６およびＣＣＡ２１３の３つの短軸断面の中心座標に基づき、頸動脈の短軸断面と平行な平面内での探触子の相対角度を算出することで、実施の形態１よりもさらに精度よく相対角度が算出できる。上述したように、非特許文献１では、図１５に示すようにＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界２１９を起点としてＣＣＡ側に向けて１ｃｍの範囲をＩＭＴ計測範囲２１２として推奨している。これに対し、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界２１９を挟んだ位置にあるＩＣＡ２１５、ＥＣＡ２１６およびＣＣＡ２１３からなる３つの短軸断面画像３００から、頸動脈の短軸断面と平行な平面内での探触子の頸動脈に対する相対角度を求める構成により、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界２１９を挟むことで、より、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界２１９に近い相対角度を、実施の形態１よりも、高い精度で算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の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。
【００９１】
（１）実施の形態１及び実施の形態２に係る超音波診断装置では、超音波探触子２に、図２に示すような揺動探触子を用い、次のような構成とした。すなわち、頸動脈の長軸断面と直交する方向の異なる複数の位置においてこの長軸断面に対して超音波を送信するための送信信号を供給する送信処理と、超音波探触子２が受信した頸動脈からの反射超音波に基づき、複数位置における頸動脈の長軸断面の受信信号を生成する受信処理とを行う送受信処理部３を備える構成とした。
【００９２】
しかしながら、本発明はこれに限定されず、頸動脈の長軸断面と短軸断面の超音波エコー信号を取得できる構成であれば、他の構成であってもよい。
【００９３】
例えば、２次元に振動子を配列した２次元振配列動子を有する探触子を用い、一方の振動子の配列方向に配列された振動子を頸動脈の長軸方向に沿うように皮膚表面に当接させた状態で、もう一方の配列方向に超音波ビームを順次走査すれば、頸動脈の長軸断面と短軸断面の超音波エコー信号を取得できる。
【００９４】
あるいは、頸動脈の短軸断面と直交する方向の異なる複数の位置においてこの短軸断面に対して超音波を送信するための送信信号を供給する送信処理と、超音波探触子２が受信した頸動脈からの反射超音波に基づき、複数位置における頸動脈の短軸断面の受信信号を生成する受信処理とを行う送受信処理部３を備える構成としてもよい。
【００９５】
（２）実施の形態１及び実施の形態２に係る超音波診断装置では、ＲＯＩ決定部１３およびＩＭＴ計測部１４において、長軸断面画像生成部４で生成した長軸断面画像に基づきＩＭＴ計測を行う構成を示した。しかしながら、実際には長軸断面画像を用いず送受信処理部３で生成した受信信号からＩＭＴ計測を行う構成であってもよい。受信信号に基づきＩＭＴ計測を行う場合は、図１に示す長軸断面画像生成部４の構成は不要となる。長軸断面画像保持部５は長軸断面画像を生成するための受信信号を記憶する構成となる。また、これに伴い、図５のステップ２（Ｓ０２）は不要となり、ステップ３（Ｓ０３）は長軸断面画像を生成するための受信信号を保存するステップとなる。
【００９６】
（３）実施の形態１に係る超音波診断装置１では、ＩＣＡ２１５とＥＣＡ２１６の２つの短軸断面画像３００から、実施の形態２に係る超音波診断装置１Ａでは、ＩＣＡ２１５又はＥＣＡ２１６およびＣＣＡ２１３の３つの短軸断面画像３００から、頸動脈の短軸断面と平行な平面内での探触子の頸動脈に対する相対角度を求める構成を示した。しかしながら、ＩＣＡ２１５、ＥＣＡ２１６およびＣＣＡ２１３の２つの短軸断面画像３００のうち、少なくとも２つの短軸断面画像３００であれば、頸動脈の短軸断面と平行な平面内での探触子の頸動脈に対する相対角度を算出することができる。したがって、実施の形態２のように２つのフレームの短軸断面画像３００を選択し、ＣＣＡの中心座標とＩＣＡあるいはＥＣＡの一方の中心座標とで相対角度を求める構成であってもよい。上述したように、非特許文献１では、図１５に示すようにＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界２１９を起点としてＣＣＡ２１３側に向けて１ｃｍの範囲をＩＭＴ計測範囲２１２として推奨している。これに対し、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界２１９を挟んだ位置にあるＩＣＡ２１５又はＥＣＡ２１６およびＣＣＡ２１３からなる２つの短軸断面画像３００から、頸動脈の短軸断面と平行な平面内での探触子の頸動脈に対する相対角度を求める構成により、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界２１９を挟むことで、より、ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界２１９に近い相対角度を精度よく算出することができる。
【００９７】
したがって、本変形例に係る超音波診断装置は、超音波探触子を駆動し、頸動脈の断面と直交する方向の異なる複数の位置において断面に対して超音波を送信するための送信信号を供給する送信処理と、超音波探触子が受信した頸動脈からの反射超音波に基づき、複数位置における頸動脈の断面の受信信号を生成する受信処理とを行う送受信処理部と、複数位置における頸動脈の断面の受信信号に基づき、頸動脈の長軸方向と垂直な短軸断面を示す複数の短軸断面画像を生成する短軸断面画像生成部と、複数の短軸断面画像のうち、内頸動脈及び外頸動脈の短軸断面が含まれる特定短軸断面画像と、総頸動脈又は総頸動脈球部の短軸断面が含まれる第２特定短軸断面画像とを選択する短軸断面画像選択部と、特定短軸断面画像及び第２特定短軸断面画像における、内頸動脈及び総頸動脈、内頸動脈及び総頸動脈球部、外頸動脈及び総頸動脈、又は外頸動脈及び総頸動脈球部の何れかの短軸断面の座標位置に基づき、頸動脈の短軸断面と平行な平面内における探触子の頸動脈に対する相対角度を算出する相対角度算出部とを備えた構成であればよい。
（４）実施の形態１及び実施の形態２に係る超音波診断装置におけるＩＭＴ計測部１４は、頸動脈の長軸断面画像において、ＲＯＩ決定部１３で決定されたＲＯＩ２１１に含まれる部分からＩＭＴを測定する構成とした。しかしながら、ＲＯＩ決定部１３で選択されたＲＯＩ２１１に含まれる複数のフレームに対応する短軸断面画像を短軸断面画像保持部７から取得し、当該短軸断面画像に基づきそれぞれのフレーム毎にＩＭＴ計測を行う構成としても良い。短軸方向から血管の断面を示した血管の断層像からＩＭＴを測定する方法については、例えば、ＷＯ２０１２／１０５１６２号公報等に記載の方法に基づく。実施の形態１及び実施の形態２に係る超音波診断装置と同様に、Ｂｉｆ２１７を検出しＢｉｆ２１７に基づきＲＯＩ２１１を決定し、振動子列と血管中心とのズレの影響を受けることなく、血管の中心近傍を含む短軸画像からＩＭＴを計測することができる。
（５）実施の形態１及び実施の形態２に係る超音波診断装置では、ＲＯＩに含まれる断面の受信信号か頸動脈の血管壁の特性としてＩＭＴを測定する構成とした。しかしながら、本発明はこれに限定されず、頸動脈の血管壁の特性として、他の性状を測定する構成であってもよい。頸動脈の血管壁の特性として、例えば、粘弾性特性といった頸動脈の性状特性の計測にも用いることができる。粘弾性特性の例としては、頸動脈の弾性値、ひずみ量、粘度が挙げられる。
【００９８】
また、頸動脈の血管壁の特性として、例えば、脳梗塞の要因である頸動脈プラークの有無や厚みを測定する場合にも、本発明は有効である。頸動脈の短軸方向断面におけるプラークの測定位置を特定し、毎回同じ位置において、プラークの大きさの推移を見ることができる。
【００９９】
さらに、頸動脈の血管壁の特性として、拍動に起因したＩＭＴ測定値の時間的な変化を測定することにより血管壁の弾性率を測定する場合にも、本発明は有効である。毎回同じ測定位置において測定し、検査の精度を向上することができる。
≪まとめ≫
以上のように、実施の形態に係る超音波診断装置では、短軸断面画像３００に基づき、頸動脈の短軸断面と平行な平面内における頸動脈に対する超音波探触子の相対角度を算出する。さらに、算出された角度が適切な相対角度であるか否かを判定し判定結果を操作者に報知する。また、算出された相対角度が適切な場合にＩＭＴ測定に進む。これにより、頸動脈の短軸断面における血管壁の適切な位置にＩＭＴ計測範囲を決定することができ、毎回同一の位置でＩＭＴ計測を行うことができ、正確な診断を行うことができる。また、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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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】
【０１０２】
本発明は、頸動脈の血管壁の特性を計測する際、首筋の皮膚表面に当接した超音波探触子の頸動脈の短軸断面と平行な平面内における角度を適切に測定し管理することができ、熟練者でなくとも簡便な操作で迅速に血管壁の特性を正確に計測できる。そのため、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】
【０１０３】
１、１Ａ  超音波診断装置
２  超音波探触子
３  送受信処理部
４  長軸断面画像生成部
５  長軸断面画像保持部
６  短軸断面画像生成部
７  短軸断面画像保持部
８  輪郭抽出部
９  ３次元Ｖｏｌｕｍｅデータ保持部
１０、１０Ａ  短軸断面画像選択部
１１、１１Ａ  相対角度算出部
１２  相対角度判定部
１３  ＲＯＩ決定部
１４  ＩＭＴ計測部
１５  表示制御部
１６  表示器
１００  血管位置検出部
１０１  血管断面数割出部
１０２、１０２Ａ  フレーム選択部
１１０、１１０Ａ  中心座標検出部
１１１、１１１Ａ  角度算出部
２０１  血管壁
２０２  内膜
２０３  中膜
２０４  血管内腔
２０５  外膜
２０６  内中膜
２０７  内腔内膜境界
２０８  中膜外膜境界
２０９  後位壁
２１０  前位壁
２１１  関心領域（ＲＯＩ）
２１２  ＩＭＴ計測範囲
２１３  総頸動脈（ＣＣＡ）
２１４  総頸動脈球部（Ｂｕｌｂ）
２１５  内頸動脈（ＩＣＡ）
２１６  外頸動脈（ＥＣＡ）
２１７  総頸動脈分岐部（Ｂｉｆ）
２１９  ＣＣＡ−Ｂｕｌｂ境界
３００  短軸断面画像
３０１、３０２、３０３  中心座標
３０４  基準線
４００、４００Ａ  制御器
【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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【国際調査報告】
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