(57)【要約】【課題】  超音波を用いて被検体の組織性状を診断するにあたり、微小な異物の存在を容易に判断できるようにすることを目的とする。【解決手段】  被検体を超音波で走査することにより得られた複数のＲＦ信号各々より、所定の時間領域のＲＦ信号を抽出し、該各時間領域におけるＩＢ値を算出するＩＢ値算出工程（ステップＳ６０５）と、前記算出工程において算出された複数のＩＢ値の分散値を算出する分散値算出工程（ステップＳ６０６）と、前記分散値算出工程により算出された分散値に基づく情報を出力する出力工程（ステップＳ６０９）とを備えることを特徴とする。【選択図】  図６
2006320632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を超音波で走査することにより得られた複数のＲＦ信号各々より、所定の時間領域のＲＦ信号を抽出し、該各時間領域におけるＩＢ値を算出するＩＢ値算出手段と、
前記算出手段において算出された複数のＩＢ値の分散値を算出する分散値算出手段と、
前記分散値算出手段により算出された分散値に基づく情報を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする超音波信号処理装置。
【請求項２】
前記複数のＲＦ信号に基づいて生成された、前記被検体のＢモード画像を表示する表示手段と、
前記表示手段により表示されたＢモード画像の所定の位置にＲＯＩを設定するＲＯＩ設定手段と、を更に備え、
前記時間領域は、前記ＲＯＩ設定手段により設定されたＲＯＩの位置に対応して決定されることを特徴とする請求項１に記載の超音波信号処理装置。
【請求項３】
前記ＲＯＩ設定手段は、更に、
前記Ｂモード画像上において、ＲＯＩを配列する方向を特定するラインを複数設定するためのライン設定手段と、
前記ライン設定手段において設定された各ライン上に、同数のＲＯＩを配列するＲＯＩ配列手段と
を備えることを特徴とする請求項２に記載の超音波信号処理装置。
【請求項４】
前記ＲＦ信号は、カテーテルが備える超音波振動子をラジアル走査することにより得られた信号であり、前記ライン設定手段は、前記Ｂモード画像上における該カテーテルの中心位置から、放射状に等間隔で前記ラインを設定することを特徴とする請求項３に記載の超音波信号処理装置。
【請求項５】
被検体を超音波で走査することにより得られた複数のＲＦ信号各々より、所定の時間領域のＲＦ信号を抽出し、該各時間領域におけるＩＢ値を算出するＩＢ値算出手段と、
前記算出手段において算出された複数のＩＢ値を、互いに関連する時間領域ごとにＩＢ値群の加算平均を算出する加算平均値算出手段と、
前記加算平均値算出手段により、加算平均が算出されたＩＢ値群の分散値を算出する分散値算出手段と、
前記分散値算出手段により算出された分散値に基づく情報を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする超音波信号処理装置。
【請求項６】
前記複数のＲＦ信号に基づいて生成された、前記被検体のＢモード画像を表示する表示手段と、
前記表示手段により表示されたＢモード画像の所定の位置にＲＯＩを設定するＲＯＩ設定手段と、を更に備え、
前記時間領域は、前記ＲＯＩ設定手段により設定されたＲＯＩの位置に対応して決定されることを特徴とする請求項５に記載の超音波信号処理装置。
【請求項７】
前記ＲＯＩ設定手段は、更に、
前記Ｂモード画像上において、ＲＯＩを配列する方向を特定するラインを複数設定するためのライン設定手段と、
前記ライン設定手段において設定された各ライン上に、同数のＲＯＩを配列するＲＯＩ配列手段と
を備えることを特徴とする請求項６に記載の超音波信号処理装置。
【請求項８】
前記ＲＦ信号は、カテーテルが備える超音波振動子をラジアル走査することにより得られた信号であり、前記ライン設定手段は、前記Ｂモード画像上における該カテーテルの中心位置から、放射状に等間隔で前記ラインを設定することを特徴とする請求項７に記載の超音波信号処理装置。
【請求項９】
前記互いに関連する時間領域とは、前記各ラインにおいて、前記Ｂモード画像上における前記カテーテルの中心位置から、所定数番目のＲＯＩに対応する時間領域であることを特徴とする請求項８に記載の超音波信号処理装置。
【請求項１０】
前記ライン設定手段は、ユーザにより指定された２本のラインであって、前記Ｂモード画像上における前記カテーテルの中心位置から放射状に設定されたラインの間において、等間隔で前記ラインを設定することを特徴とする請求項４または８に記載の超音波信号処理装置。
【請求項１１】
前記ＲＯＩ配列手段は、前記ライン設定手段により設定された各ラインごとに、ユーザが指定した２つのＲＯＩの間において、等間隔でＲＯＩを配列することを特徴とする請求項４または８に記載の超音波信号処理装置。
【請求項１２】
前記分散値算出手段により算出された分散値を所定の閾値と比較する比較手段を更に備え、前記分散値に基づく情報とは、該分散値が所定の閾値より大きい旨の情報であることを特徴とする請求項１または５に記載の超音波信号処理装置。
【請求項１３】
前記超音波の周波数は、５０ＭＨｚ以上であることを特徴とする請求項１または５に記載の超音波信号処理装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の超音波信号処理装置を備える、血管内超音波診断用の超音波信号処理システム。
【請求項１５】
被検体を超音波で走査することにより得られた複数のＲＦ信号各々より、所定の時間領域のＲＦ信号を抽出し、該各時間領域におけるＩＢ値を算出するＩＢ値算出工程と、
前記算出工程において算出された複数のＩＢ値の分散値を算出する分散値算出工程と、
前記分散値算出工程により算出された分散値に基づく情報を出力する出力工程と
を備えることを特徴とする超音波信号処理方法。
【請求項１６】
前記複数のＲＦ信号に基づいて生成された、前記被検体のＢモード画像を表示する表示工程と、
前記表示工程により表示されたＢモード画像の所定の位置にＲＯＩを設定するＲＯＩ設定工程と、を更に備え、
前記時間領域は、前記ＲＯＩ設定工程により設定されたＲＯＩの位置に対応して決定されることを特徴とする請求項１５に記載の超音波信号処理方法。
【請求項１７】
前記ＲＯＩ設定工程は、更に、
前記Ｂモード画像上において、ＲＯＩを配列する方向を特定するラインを複数設定するためのライン設定工程と、
前記ライン設定工程において設定された各ライン上に、同数のＲＯＩを配列するＲＯＩ配列工程と
を備えることを特徴とする請求項１６に記載の超音波信号処理方法。
【請求項１８】
前記ＲＦ信号は、カテーテルが備える超音波振動子をラジアル走査することにより得られた信号であり、前記ライン設定工程は、前記Ｂモード画像上における該カテーテルの中心位置から、放射状に等間隔で前記ラインを設定することを特徴とする請求項１７に記載の超音波信号処理方法。
【請求項１９】
被検体を超音波で走査することにより得られた複数のＲＦ信号各々より、所定の時間領域のＲＦ信号を抽出し、該各時間領域におけるＩＢ値を算出するＩＢ値算出工程と、
前記算出工程において算出された複数のＩＢ値を、互いに関連する時間領域ごとにＩＢ値群の加算平均を算出する加算平均値算出工程と、
前記加算平均値算出工程により、加算平均が算出されたＩＢ値群の分散値を算出する分散値算出工程と、
前記分散値算出工程により算出された分散値に基づく情報を出力する出力工程と
を備えることを特徴とする超音波信号処理方法。
【請求項２０】
前記複数のＲＦ信号に基づいて生成された、前記被検体のＢモード画像を表示する表示工程と、
前記表示工程により表示されたＢモード画像の所定の位置にＲＯＩを設定するＲＯＩ設定工程と、を更に備え、
前記時間領域は、前記ＲＯＩ設定工程により設定されたＲＯＩの位置に対応して決定されることを特徴とする請求項１９に記載の超音波信号処理方法。
【請求項２１】
前記ＲＯＩ設定工程は、更に、
前記Ｂモード画像上において、ＲＯＩを配列する方向を特定するラインを複数設定するためのライン設定工程と、
前記ライン設定工程において設定された各ライン上に、同数のＲＯＩを配列するＲＯＩ配列工程と
を備えることを特徴とする請求項２０に記載の超音波信号処理方法。
【請求項２２】
前記ＲＦ信号は、カテーテルが備える超音波振動子をラジアル走査することにより得られた信号であり、前記ライン設定工程は、前記Ｂモード画像上における該カテーテルの中心位置から、放射状に等間隔で前記ラインを設定することを特徴とする請求項２１に記載の超音波信号処理方法。
【請求項２３】
前記互いに関連する時間領域とは、前記各ラインにおいて、前記Ｂモード画像上における前記カテーテルの中心位置から、所定数番目のＲＯＩに対応する時間領域であることを特徴とする請求項２２に記載の超音波信号処理方法。
【請求項２４】
前記ライン設定工程は、ユーザにより指定された２本のラインであって、前記Ｂモード画像上における前記カテーテルの中心位置から放射状に設定されたラインの間において、等間隔で前記ラインを設定することを特徴とする請求項１８または２２に記載の超音波信号処理方法。
【請求項２５】
前記ＲＯＩ配列工程は、前記ライン設定工程により設定された各ラインごとに、ユーザが指定した２つのＲＯＩの間において、等間隔でＲＯＩを配列することを特徴とする請求項１８または２２に記載の超音波信号処理方法。
【請求項２６】
前記分散値算出工程により算出された分散値を所定の閾値と比較する比較工程を更に備え、前記分散値に基づく情報とは、該分散値が所定の閾値より大きい旨の情報であることを特徴とする請求項１５または１９に記載の超音波信号処理方法。
【請求項２７】
請求項１５乃至２６のいずれかに記載の超音波信号処理方法をコンピュータによって実現させるための制御プログラムを格納した記憶媒体。
【請求項２８】
請求項１５乃至２６のいずれかに記載の超音波信号処理方法をコンピュータによって実現させるための制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を用いて組織性状診断等を行うための超音波信号処理技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、動脈硬化の診断やバルーンカテーテル、ステント等の高機能カテーテルによる血管内治療時の術前診断、あるいは術後の結果確認のために超音波診断装置が広く使用されている。
【０００３】
超音波診断装置の一例として、血管内超音波診断装置（ＩＶＵＳ：Ｉｎｔｒａ  Ｖａｓｃｕｌａｒ  Ｕｌｔｒａ  Ｓｏｕｎｄ）を例に挙げて説明する。一般に血管内超音波診断装置では、血管内において超音波振動子をラジアル走査させ、被検体内の反射体で反射されたエコー（反射波）を同じ超音波振動子で受信した後、増幅、検波等の処理を行い、エコー強度をグレースケールに変換することで、Ｂモード画像が表示されるよう構成されている。
【０００４】
しかし、Ｂモード画像のようなグレースケール表示では、血管内に堆積したプラーク内の大きな脂質のかたまりを描出することはできるが、プラークの形成過程初期における微小な脂質の存在を描出することは困難である。
【０００５】
一方、臨床的には、急性心筋梗塞などの急性冠症候群の原因として、不安定プラークの破綻が一因と考えられているため、プラークについての高精度な診断が望まれている。すなわち、プラークの破綻によりプラーク内の脂質が血管内に噴出され、前述の急性冠症候群へとつながることになるため、プラーク内に脂質成分を多く含むかどうかが重要な診断の指標となる。
【０００６】
このため、組織性状を十分に描出し、脂質を多く含むプラークかどうかを容易に判断できる超音波診断装置の開発が望まれている。
【０００７】
このような背景のもと、超音波診断装置では、例えば、Ｂモード画像の分解能を上げるべく、発信される超音波の周波数を高くしたり、あるいは、反射したエコーを受信することにより得られたＲＦ信号を解析し組織性状の診断を行ったりする手法が提案されている。例えば、解析断面上にＲＯＩ（ｒｅｇｉｏｎ  ｏｆ  ｉｎｔｅｅｒｅｓｔ：関心領域）を設定し、ＲＯＩ内のＲＦ信号のスペクトルからいくつかのパラメータを計算し、多変量解析により組織性状を描出する技術はその一例である。
【特許文献１】特開２００１−５４５２０号公報
【特許文献２】特開２００３−２６５４８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、周波数を高くし分解能を向上させることにより、より小さい脂質の描出を行う手法の場合、超音波の到達深度が浅くなるため診断できる範囲が限られてしまうという欠点がある。また、現在市販されている超音波振動子は４０ＭＨｚ程度のものであり、高周波数のものが血管内の組織性状の診断に一般的に使用できるかどうかは現時点では不明である。
【０００９】
また、ＲＦ信号を解析して組織性状診断を行う手法の場合、確立した手法は存在せず、現在でも開発段階の域を出ない。さらに、多変量解析により組織性状を描出する手法については、パラメータ数および解析量が多いことから、計算に時間がかかるうえ、使用する超音波振動子ごとに校正を行う必要があり、解析が容易でないという問題もある。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、超音波を用いて被検体の組織性状を診断するにあたり、微小な異物の存在を容易に判断できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために本発明に係る超音波信号処理装置は以下のような構成を備える。即ち、
被検体を超音波で走査することにより得られた複数のＲＦ信号各々より、所定の時間領域のＲＦ信号を抽出し、該各時間領域におけるＩＢ値を算出するＩＢ値算出手段と、
前記算出手段において算出された複数のＩＢ値の分散値を算出する分散値算出手段と、
前記分散値算出手段により算出された分散値に基づく情報を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、超音波を用いて被検体の組織性状を診断するにあたり、微小な異物の存在を容易に判断できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、必要に応じて添付図面を参照しながら本発明の各実施形態を詳細に説明する。
【００１４】
［第１の実施形態］
＜超音波信号処理システムの構成＞
図１は本発明の第１の実施形態にかかる超音波信号処理装置（１３０）を備える、血管内超音波診断用の超音波信号処理システム（１００）の構成を示す図である。
【００１５】
同図に示すように、血管内超音波診断用の超音波信号処理システム（１００）は、カテーテル１０１と超音波信号処理装置１３０とを備える。
【００１６】
カテーテル１０１は、先端内部に超音波振動子１０５を備えており、超音波振動子１０５は、カテーテル１０１が血管内に挿入された状態で、超音波信号送受信部１１０より信号線１０４、１０３を介して送信されたパルス波に基づいて超音波を血管の断面方向に発信するとともに、その反射波（エコー）を受信し、信号線１０３、１０４を介して超音波信号として超音波信号送受信部１１０に送信する。
【００１７】
超音波信号処理装置１３０は、モータ１０２、超音波信号送受信部１１０、信号処理回路１１３、モニタ１１４、モータ制御部１２０を備える。
【００１８】
カテーテル１０１において超音波振動子１０５は着脱可能に接続されたモータ１０２により回動自在に取り付けられており、超音波振動子１０５が血管内を円周方向に回動することで、血管内の所定の断面における円周方向の組織性状の診断に用いられる超音波信号を検出することができる。なお、モータ１０２の動作は信号処理回路１１３から信号線１２１を介して送信された制御信号に基づいて、モータ制御部１２０により制御される。
【００１９】
超音波信号送受信部１１０は、送信波回路１１１、受信波回路１１２を備える。送信波回路１１１は、信号処理回路１１３から信号線１１５を介して送信された制御信号に基づいて、カテーテル１０１内の超音波振動子１０５に対してパルス波を発信する。
【００２０】
また、受信波回路１１２は、カテーテル１０１内の超音波振動子１０５より超音波信号を受信する。受信された超音波信号は信号処理回路１１３にて所定の処理が施された後、モニタ１１４に出力される。
【００２１】
モニタ１１４では、信号処理回路１１３より出力された各種信号に基づいた画像が表示される。信号処理回路１１３は、ＲＦ信号（超音波信号をＡ／Ｄ変換して得られた信号）や、Ｂモード画像の生成に用いられるＢモード信号をモニタ１１４に対して出力できるとともに、これらＲＦ信号やＢモード信号に対して血管内超音波診断を行うために必要な各種処理を施し、これらの処理を施した信号を出力する。
【００２２】
＜血管内超音波診断時のカテーテル１０１の動作＞
図２は血管内超音波診断時のカテーテル１０１の動作を説明するための図である。図２（ａ）、（ｂ）はそれぞれカテーテル１０１が挿入された状態の血管の断面図および斜視図である。
【００２３】
図２（ａ）において、２０１はカテーテル１０１が挿入された血管断面を示している。上述のように、カテーテル１０１はその先端内部に超音波振動子１０５が取り付けられており、モータ１０２により矢印２０２方向に回動する。
【００２４】
超音波振動子１０５からは、各回動角度にて超音波の発信／受信が行われる。ライン１、２、・・・１０２４は各回動角度における超音波の発信方向を示している。本実施形態では、超音波振動子１０５が所定の血管断面（２０１）にて３６０度回動する間に、１０２４回の超音波の発信／受信が断続的に行われる。なお、３６０度回動する間における超音波の発信／受信回数は特にこれに限られず、任意に設定可能であるものとする。
【００２５】
このような超音波の発信／受信は、血管内を矢印２０３方向（図２（ｂ））に進むごとに行われる。なお、このように、矢印２０３方向へのカテーテル１０１の進行に合わせて、各血管断面における超音波の発信／受信を繰り返すスキャン（走査）を、以下では「ラジアルスキャン（ラジアル走査）」と称す。
【００２６】
＜超音波信号処理の概要＞
次に図３を用いて血管内超音波診断における、超音波信号の一般的な処理の概要について説明する。図３（ａ）は、超音波振動子１０５にて受信された反射波のＲＦ信号を示しており（図３（ａ）において横軸は時間を、縦軸は信号強度を示している）、所定の血管断面２０１における１ライン分の信号（例えば、ライン１における信号）である。
【００２７】
図３（ｂ）は、ＲＦ信号を信号処理回路１１３にて、増幅、検波等の処理を行い、エコー強度をグレースケールに変換することにより得られたＢモード信号を示している（図３（ｂ）において横軸は時間を、縦軸はグレースケールを示している）。なお、図３（ｂ）も所定の血管断面２０１における１ライン分の信号（例えば、ライン１におけるＢモード信号）である。
【００２８】
図３（ｃ）は、生成されたＢモード信号（本実施形態にあってはライン１〜ライン１０２４の各Ｂモード信号）を所定の血管断面２０１にて円周方向に配列することにより生成されたＢモード画像の一例を示している。３０１はＢモード画像上における血管であり、３０２は血管３０１内部に付着したプラークを示している。
【００２９】
＜信号処理回路１１３の構成＞
次に図５を用いて、本実施形態にかかる信号処理回路１１３の構成を説明する。図５は、本実施形態にかかる信号処理回路１１３の構成を示す図である。
【００３０】
図５において、５０１は中央演算処理装置（ＣＰＵ）、５０２は制御メモリ（ＲＯＭ）、５０３はメモリ（ＲＡＭ）である。５０４はモニタ１１４への出力装置であり、Ｂモード画像等の信号を出力する。５０５は入出力Ｉ／Ｆ装置であり、超音波信号送受信部１１１、モータ制御部１２０との間で信号の授受を行う。５０６は入力装置（トラックボール、マウス、キーボード等）、５０７は記憶装置（ＨＤＤ等）、５０８はバスである。
【００３１】
本実施形態にかかる超音波信号処理機能を実現するための制御プログラムやその制御プログラムで用いるデータは、記憶装置５０７に記憶されている（５０７−１〜５０７−８参照。詳細は後述）。これらの制御プログラムやデータは、ＣＰＵ５０１の制御のもと、バス５０８を通じて適宜メモリ５０３に取り込まれ、ＣＰＵ５０１によって実行される。
【００３２】
＜超音波信号処理装置１３０における血管内超音波診断のための処理＞
図６は、本発明の第１の実施形態にかかる超音波信号処理装置１３０における血管内超音波診断のための処理の流れを示す図である。図６を用いて血管内超音波診断のための処理の流れについて説明する。なお、説明にあたっては、図４に示すＢモード画像を参照しながら行うものとする。また、当該処理が実行されるにあたっては、超音波走査部５０７−１が動作し、上記ラジアル走査が完了していることが前提である。
【００３３】
ステップＳ６０１では、Ｂモード画像表示部５０７−２が動作し、モニタ１１４上にＢモード画像を表示する（図４の４００）。ステップＳ６０２では、モニタ１１４上に表示されたＢモード画像（４００）に基づいてユーザが指定したプラークエリア（４０１）をプラーク領域設定部５０７−３が認識し、当該認識したプラークエリア（４０１）をＩＢ値算出部５０７−５に設定する。
【００３４】
なお、Ｂモード画像が表示されたモニタ１１４上にて、ユーザが各種指定を行うに際しては、ＵＩ部５０７−７が動作し、ユーザが当該各種指定を入力装置５０６を介して行うことができる状態になっているものとする。
【００３５】
ステップＳ６０３では、ユーザは指定したプラークエリア４０１内に、カテーテル１０１の中心からＭ本のＲＯＩＬｉｎｅ（ＲＯＩを配列する方向を特定するライン）を指定する。
【００３６】
ステップＳ６０４では、ユーザが指定したＭ本のＲＯＩＬｉｎｅについて、ＲＯＩＬｉｎｅごとにＮ個のＲＯＩを指定する。ＲＯＩ設定部５０７−４では、ユーザが指定したＲＯＩを認識し、当該認識したＲＯＩをＩＢ値算出部５０７−５に設定する。
【００３７】
図４は、プラークエリアに１０ＲＯＩＬｉｎｅ（周方向）×５個（断面方向）＝５０個のＲＯＩを設定した様子を示している。なお、ここでは、説明の便宜上、１０本のＲＯＩＬｉｎｅをそれぞれＲＯＩＬｉｎｅ１、ＲＯＩＬｉｎｅ２、・・・ＲＯＩＬｉｎｅ１０と呼ぶこととする。また、各ＲＯＩＬｉｎｅに配されたＲＯＩのうち、カテーテル１０１に近い方のＲＯＩ群をＲＯＩＬａｙｅｒ１とし、カテーテル１０１から遠ざかるにつれて、それぞれのＲＯＩ群をＲＯＩＬａｙｅｒ２、３、４、５と呼ぶこととする。
【００３８】
さらに、各ＲＯＩはＲＯＩＬｉｎｅとＲＯＩｌａｙｅｒとにより定義することとする。例えば、ＲＯＩＬｉｎｅ２のＲＯＩＬａｙｅｒ１のＲＯＩは、ＲＯＩ［２］［１］、ＲＯＩＬｉｎｅ３のＲＯＩＬａｙｅｒ１のＲＯＩは、ＲＯＩ［３］［１］となる。
【００３９】
また、図４に示すように、ＲＯＩは断面方向と円周方向に所定の幅を有しており、本実施形態では、上記５０個のＲＯＩのサイズはすべて同じであるとする（なお、断面方向の幅は、ＲＦ信号における時間領域に対応する）。４０２は各ＲＯＩのサイズを説明するための図であり、本実施形態では、１つのＲＯＩに、８ライン×４点＝３２サンプルが含まれているものとする。
【００４０】
なお、超音波信号を２４０ＭＨｚでＡ／Ｄ変換した場合、３２サンプルは約０．１ｍｍに相当する。これは、１．５３０×１０6（ｍｍ／ｓｅｃ）／２（往復）×３２（サンプル）／２４０×１０6（サンプル／ｓｅｃ）＝０．１０２ｍｍにより算出される。また、超音波振動子１回転あたり、１０２４回の送受信を行う場合、８ラインは２．８度に相当する。これは、１０２４（ライン／回転）×３６０（度／回転）＝２．８度により算出される。
【００４１】
なお、超音波振動子の周波数が高いほど、詳細な解析が可能（高分解能での解析が可能）であり、プラーク内の微小な脂質の検出が可能となることから、超音波振動子の周波数は５０ＭＨｚ以上であることが望ましい。
【００４２】
図６に戻る。ステップＳ６０５では、ＩＢ値算出部５０７−５が動作し、各ＲＯＩ毎のＩＢ値（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒ：超音波後方散乱）を計算する。本実施形態にあっては、ＲＯＩ内の各ライン（計８ライン）のＩＢ値（合計）を計算する。
【００４３】
具体的には、まず、超音波信号をＡ／Ｄ変換して得られたＲＦ信号のＦＦＴを計算し、パワースペクトルを求める。パワースペクトルはＰ（ｆ）と周波数ｆの関数となる。各ＲＯＩごとのＩＢ値は、用いた超音波振動子の帯域を［ｆ１、ｆ２］とすると、パワースペクトルをｆ１からｆ２の範囲で積分し、計算に用いたＲＦ信号のサンプル数（本実施形態では３２サンプル）で除算し規格化することにより求めることができる。
【００４４】
数式を用いて説明すると、ＲＯＩ内のラインｎのＩＢ値は下式により求めることができる。
【００４５】
【数１】
2006320632.tif 000003
【００４６】
そして、当該ＲＯＩ内のすべてのラインごとのＩＢ値を加算平均することで、各ＲＯＩのＩＢ値を求めることができる。具体的には、ＲＯＩ［Ｍ］［Ｎ］のＩＢ値は下式により求めることができる。
【００４７】
【数２】
2006320632.tif 000004
【００４８】
ステップＳ６０６では、分散値算出部５０７−６が動作し、全ＲＯＩのＩＢ値の分散値を計算する。具体的には、下式により求められる。
【００４９】
【数３】
2006320632.tif 000005
【００５０】
ステップＳ６０９では、診断部５０７−８が動作し、予め定めた閾値（例えば、閾値＝３２）と比較して、当該計算された分散値の方が閾値より大きい場合には当該プラーク４０１には脂質が多く含まれると判断し、Ｂモード画像中に「Ｌｉｐｉｄ」等と表示する。
【００５１】
以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、プラークエリア内のＲＯＩのＩＢ値の分散値を計算し、閾値と比較することで、解析対象のプラークが脂質を含むものであるか否かを判断することが可能となる。また、解析対象となるプラークが安定なものか、不安定なものなのかを判断することが可能となる。さらに、本実施形態によれば、従来の手法と比して、計算時間を短縮し、容易に解析を行うことが可能となる。
【００５２】
［第２の実施形態］
上記第１の実施形態では、各ＲＯＩのＩＢ値を計算した後、全ＲＯＩのＩＢ値の分散値を計算し、該分散値と閾値とを比較することにより、解析対象のプラークが脂質を含むものであるか否かを判断することとしたが本発明は特にこれに限られない。
【００５３】
例えば、同じＲＯＩＬａｙｅｒのＭ個のＲＯＩ群ごとにＩＢ値を加算平均した後、当該加算平均した各ＲＯＩＬａｙｅｒのＩＢ値の分散値を計算し、該分散値と閾値とを比較することにより、解析対象のプラークが脂質を含むものであるか否かを判断するようにしてもよい。
【００５４】
図７は本発明の第２の実施形態にかかる超音波信号処理装置における、血管内超音波診断のための処理の流れを示す図である。同図においてステップＳ６０１からステップＳ６０５までの処理は、図６におけるステップＳ６０１からステップＳ６０５までの処理と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【００５５】
ステップＳ６０７では、同じＲＯＩＬａｙｅｒのＭ個のＲＯＩ群ごとにＩＢ値を加算平均する。具体的には、下式により求めることができる。
【００５６】
【数４】
2006320632.tif 000006
【００５７】
ステップＳ６０８では、加算平均したＲＯＩＬａｙｅｒのＩＢ値の分散値を計算する。具体的には、下式により求めることができる。
【００５８】
【数５】
2006320632.tif 000007
【００５９】
ステップＳ６０９では、ステップＳ６０８にて求めた分散値と、予め定めた閾値とを比較して、該分散値が該閾値より大きい場合には、当該プラークは脂質が多く含まれると判断し、Ｂモード画像中に「Ｌａｐｉｄ」等と表示する。
【００６０】
［第３の実施形態］
上記第１、第２の実施形態では、ユーザによるＲＯＩの指定方法について特に言及しなかったが、本発明にかかる超音波信号処理装置では、種々の指定方法によりＲＯＩを指定することができる。なお、ＲＯＩは、ＲＯＩＬｉｎｅの位置を指定し、当該指定された各ＲＯＩＬｉｎｅ上においてＲＯＩの配置を指定することにより指定することができる。そこで、以下では、ＲＯＩＬｉｎｅの位置の指定方法と、指定されたＲＯＩＬｉｎｅ上におけるＲＯＩの配置の指定方法とについて説明することとする。
【００６１】
＜ＲＯＩＬｉｎｅの指定方法＞
図８はＲＯＩＬｉｎｅの指定方法の一例を示す図である。当該例では、指定しようとするＲＯＩＬｉｎｅの数は予め定められており、ユーザはＲＯＩＬｉｎｅが配置される範囲のみを指定する。具体的には、図８（ａ）に示すように、ＲＯＩＬｉｎｅ８０１とＲＯＩＬｉｎｅ８０２とをユーザが指定すると、ＲＯＩＬｉｎｅ８０１とＲＯＩＬｉｎｅ８０２との間に、放射状に等間隔で８本のラインが自動的に指定される（図８（ｂ））。
【００６２】
このように、ＲＯＩＬｉｎｅが配置される範囲を指定する方法によれば、ユーザによるＲＯＩＬｉｎｅ指定の手間が省けることになる。
【００６３】
図９（ａ）、（ｂ）はＲＯＩＬｉｎｅの指定方法の他の例を示す図である。当該例では、指定しようとするＲＯＩＬｉｎｅ全てをユーザが指定する方法である。当該方法によれば、ユーザはＢモード画像を見ながら、任意の位置に任意の本数のＲＯＩＬｉｎｅを指定することができるため、ユーザ自由度の高い診断が期待できる。
【００６４】
＜ＲＯＩの配置の指定方法＞
次にＲＯＩＬｉｎｅ上におけるＲＯＩの配置の指定方法について説明する。なお、ここでは、説明の便宜上、上記図８の指定方法によりＲＯＩＬｉｎｅが指定されていた場合について説明する。ただし、図９の指定方法によりＲＯＩＬｉｎｅが指定された場合であってもよい。
【００６５】
図１０はＲＯＩの配置の指定方法の一例を示す図である。当該例では、ＲＯＩＬｉｎｅごとに配置されるＲＯＩの数が予め定められているものとし（５個／ＲＯＩＬｉｎｅ）、ユーザは、ＲＯＩＬｉｎｅ上のＲＯＩの配置範囲を指定する。具体的には、図１０（ａ）に示すように、ＲＯＩＬｉｎｅ１〜ＲＯＩＬｉｎｅ１００の各ＲＯＩＬｉｎｅにおいて、ＲＯＩの配置範囲を指定すべく、ＲＯＩ［１］［１］、ＲＯＩ［１］［５］、・・・ＲＯＩ［１０］［１］、ＲＯＩ［１０］［５］を配置する。
【００６６】
これにより、図１０（ｂ）に示すように、各ＲＯＩ間（例えば、ＲＯＩ［１］［１］とＲＯＩ［１］［５］間）には等間隔で３つのＲＯＩ（例えば、ＲＯＩ［１］［２］〜ＲＯＩ［１］［４］）が新たに自動的に配される。
【００６７】
このように、ＲＯＩＬｉｎｅ上のＲＯＩの配置範囲を指定する方法によれば、ユーザによるＲＯＩ配置の指定の手間が省けることになる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる超音波信号処理装置を備える、血管内超音波診断用の超音波信号処理システムの構成を示す図である。
【図２】血管内超音波診断時のカテーテルの動作を説明するための図である。
【図３】血管内超音波診断における、超音波信号の一般的な処理の概要を説明するための図である。
【図４】Ｂモード画像の一例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態にかかる超音波信号処理装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態にかかる超音波信号処理装置における血管内超音波診断のための処理の流れを示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態にかかる超音波信号処理装置における、血管内超音波診断のための処理の流れを示す図である。
【図８】ＲＯＩＬｉｎｅの指定方法の一例を示す図である。
【図９】ＲＯＩＬｉｎｅの指定方法の他の例を示す図である。
【図１０】ＲＯＩの配置の指定方法の一例を示す図である。
【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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