(57)【要約】【課題】本発明は、複数の超音波データを用いてその超音波データの経時的変化を検出し、検出された経時的変化の推移をカラーで示す変化推移映像を提供する超音波システムおよび方法に関する。【解決手段】本発明における超音波システムは、超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して複数の超音波データを順次的に取得する超音波データ取得部と、前記超音波データ取得部に連結されて、前記複数の超音波データの経時的変化を検出し、前記経時的変化をカラーで示す変化推移映像を形成するプロセッサとを備える。【選択図】図１
2011115580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して複数の超音波データを順次的に取得する超音波データ取得部と、
前記超音波データ取得部に連結されて、前記複数の超音波データの経時的変化を検出し、前記経時的変化をカラーで示す変化推移映像を形成するプロセッサと
を備えることを特徴とする超音波システム。
【請求項２】
前記プロセッサは、
前記複数の超音波データを用いて複数の超音波映像を形成する第１の映像形成部と、
前記複数の超音波映像のそれぞれに対して所定の同じ位置における輝度値を検出する輝度値検出部と、
前記輝度値に基づいて前記経時的変化の推移を検出する変化推移検出部と、
前記経時的変化の推移に基づいて前記変化推移映像を形成する第２の映像形成部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の超音波システム。
【請求項３】
前記変化推移検出部は、
前記検出された輝度値を用いて前記所定の位置における最大輝度値を設定する最大輝度値設定部と、
前記設定された最大輝度値を用いて前記所定の位置における最小インデックスを設定する最小インデックス設定部と、
前記最小インデックスを正規化して正規化値を算出する正規化部と
前記検出された輝度値を用いて前記複数の超音波映像に対する前記所定の位置の平均輝度値を算出する平均輝度値算出部と
を備えることを特徴とする請求項２に記載の超音波システム。
【請求項４】
前記経時的変化の推移は、最大輝度値、最小インデックス情報の正規化値、平均輝度値、輝度値の累積関数の正規化関数、予め定められたしきい値以上の輝度値の最初インデックス情報、輝度値の分散、輝度値の標準偏差、輝度値の歪度（ｓｋｅｗｎｅｓｓ）、輝度値の尖度（ｋｕｒｔｏｓｉｓ）、最小輝度値、Ｎ番目（Ｎは１以上の整数）の超音波映像の輝度値、輝度値グラジエント（ｇｒａｄｉｅｎｔ）の方位（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）変化関数および輝度値グラジエントの位相（ｐｈａｓｅ）変化関数のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２または３に記載の超音波システム。
【請求項５】
前記第１の映像形成部は、互いに異なるインデックス情報を含む前記複数の超音波映像を形成し、
前記インデックス情報は、超音波映像の形成時間または前記超音波映像の形成順序を含むことを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の超音波システム。
【請求項６】
前記超音波データ取得部は、互いに異なるインデックス情報を含む前記複数の超音波データを取得し、
前記インデックス情報は、超音波データの形成時間または超音波データの形成順序を含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の超音波システム。
【請求項７】
前記プロセッサは、
前記複数の超音波データに対して強度値を検出する強度値検出部と、
前記強度値を用いて前記経時的変化の推移を検出する変化推移検出部と、
前記経時的変化の推移を用いて前記変化推移映像を形成する映像形成部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の超音波システム。
【請求項８】
前記経時的変化の推移は、最大強度値、最小インデックス情報の正規化値、平均強度値、強度値の累積関数の正規化関数、予め定められたしきい値以上の強度値の最初インデックス情報、強度値の分散、強度値の標準偏差、強度値の歪度、強度値の尖度、最小強度値、Ｎ番目の超音波データの強度値、強度値グラジエントの方位変化関数、輝度値グラジエントの位相変化関数、超音波データの位相、超音波データの減衰および超音波データの強度値のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項６に記載の超音波システム。
【請求項９】
ａ）超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して複数の超音波データを順次取得する段階と、
ｂ）前記複数の超音波データの経時的変化を検出する段階と、
ｃ）前記検出された経時的変化をカラーで示す変化推移映像を形成する段階と
を備えることを特徴とする変化推移映像提供方法。
【請求項１０】
前記段階ｂ）は、
ｂ１）前記複数の超音波データを用いて複数の超音波映像を形成する段階と、
ｂ２）前記複数の超音波映像のそれぞれに対して所定の同じ位置における輝度値を検出する段階と、
ｂ３）前記輝度値に基づいて前記経時的変化の推移を検出する段階と
を備えることを特徴とする請求項９に記載の変化推移映像提供方法。
【請求項１１】
前記段階ｂ１）は、
互いに異なるインデックス情報を含む前記複数の超音波映像を形成する段階を備え、
前記インデックス情報は、超音波映像の形成時間または前記超音波映像の形成順序を含むことを特徴とする請求項１０に記載の変化推移映像提供方法。
【請求項１２】
前記経時的変化の推移は、最大輝度値、最小インデックス情報の正規化値、平均輝度値、輝度値の累積関数の正規化関数、予め定められたしきい値以上の輝度値の最初インデックス情報、輝度値の分散、輝度値の標準偏差、輝度値の歪度、輝度値の尖度、最小輝度値、Ｎ番目（Ｎは１以上の整数）の超音波映像の輝度値、輝度値グラジエントの方位変化関数および輝度値グラジエントの位相変化関数のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項９ないし１１のいずれかに記載の変化推移映像提供方法。
【請求項１３】
前記段階ａ）は、
互いに異なるインデックス情報を含む前記複数の超音波データを取得する段階を備え、
前記インデックス情報は、超音波データの形成時間または超音波データの形成順序を含むことを特徴とする請求項９ないし１２のいずれかに記載の変化推移映像提供方法。
【請求項１４】
前記段階ｂ）は、
前記複数の超音波データに対して強度値を検出する段階と、
前記強度値を用いて前記経時的変化の推移を検出する段階と
を備えることを特徴とする請求項９に記載の変化推移映像提供方法。
【請求項１５】
前記変化推移は、最大強度値、最小インデックス情報の正規化値、平均強度値、強度値の累積関数の正規化関数、予め定められたしきい値以上の強度値の最初インデックス情報、強度値の分散、強度値の標準偏差、強度値の歪度、強度値の尖度、最小強度値、Ｎ番目の超音波データの強度値、強度値グラジエントの方位変化関数、輝度値グラジエントの位相変化関数、超音波データの位相、超音波データの減衰および超音波データの強度値のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１４に記載の変化推移映像提供方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波システムに関し、特に、超音波映像の経時的変化をカラーの変化推移映像として提供する超音波システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波システムは、無侵襲および非破壊特性を有しており、対象体内部の情報を得るために医療分野で広く用いられている。超音波システムは、対象体を直接切開して観察する外科手術の必要がなく、対象体の内部組織を高解像度の映像で医師に提供することができるため、医療分野で非常に重要なものとして用いられている。
【０００３】
超音波システムは、超音波信号を対象体に送信し、対象体から反射される超音波信号（即ち、超音波エコー信号）を受信して超音波映像を形成する。超音波システムは、超音波信号の送受信を順次的に行って複数の超音波映像を形成する。
【０００４】
従来は、複数の超音波映像を合成して合成映像を形成し、そこで形成された合成映像をディスプレイ部に表示するか、または複数の超音波映像をディスプレイ部に順次表示していた。しかしこれでは、超音波映像の輝度値がどのように変化していくかの推移を観測できない問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−０５０３８９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、複数の超音波データを用いてその経時的変化を検出し、そこで検出された経時的変化の推移をカラーで示す変化推移映像を提供する超音波システムおよび方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の超音波システムは、超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して複数の超音波データを順次的に取得する超音波データ取得部と、前記超音波データ取得部に連結されて、前記複数の超音波データの経時的変化を検出し、前記変化推移をカラーで示す変化推移映像を形成するプロセッサとを備える。
【０００８】
また、本発明の変化推移映像提供方法は、ａ）超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して複数の超音波データを順次取得する段階と、ｂ）前記複数の超音波データの経時的変化を検出する段階と、ｃ）前記経時的変化の推移をカラーで示す変化推移映像として形成する段階とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、様々なカラーモデル（ｃｏｌｏｒ  ｍｏｄｅｌ）を用いて，超音波映像の輝度値または超音波データの強度値の変化を変化推移映像として提供することができ、超音波映像の輝度値が経時的にどのように変化するかの変化推移を容易に観測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施例における超音波システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施例における超音波データ取得部の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施例におけるプロセッサの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１実施例によって映像の経時的な変化を検出して変化推移映像を形成する順序を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１実施例における複数の超音波映像、輝度値、最大輝度値、最小インデックス、最小インデックス正規化値および平均輝度値を示す例示図である。
【図６】本発明の第２実施例における超音波システムの構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２実施例における超音波データ取得部の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２実施例におけるプロセッサの構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２実施例によって超音波データの経時的変化を検出して変化推移映像を形成する順序を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００１２】
第１実施例
図１は、本発明の第１実施例における超音波システムの構成を示すブロック図である。図１を参照すると、超音波システム１００は、超音波データ取得部１１０、プロセッサ１２０、格納部１３０およびディスプレイ部１４０を備える。
【００１３】
超音波データ取得部１１０は、超音波信号を対象体に送信し、対象体から反射される超音波信号（即ち、超音波エコー信号）を受信して超音波データを取得する。
【００１４】
図２は、本発明の第１実施例における超音波データ取得部１１０の構成を示すブロック図である。図２を参照すると、超音波データ取得部１１０は、送信信号形成部１１１、複数の電気音響変換素子（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ  ｅｌｅｍｅｎｔ：以下単に変換素子と呼ぶ）（図示せず）を含む超音波プローブ１１２、ビームフォーマ（ｂｅａｍ  ｆｏｒｍｅｒ）１１３および超音波データ形成部１１４を備える。
【００１５】
送信信号形成部１１１は、変換素子および集束点を考慮して、超音波映像を得るための送信信号を形成する。超音波映像は、対象体から反射される超音波エコー信号の反射係数を２次元映像で示すＢモード（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  ｍｏｄｅ）映像、ドップラ効果（Ｄｏｐｐｌｅｒ  ｅｆｆｅｃｔ）を用いて動く対象体の速度をドップラスペクトル（Ｄｏｐｐｌｅｒ  ｓｐｅｃｔｒｕｍ）で示すＤモード（ｄｏｐｐｌｅｒ  ｍｏｄｅ）映像、ドップラ効果を用いて動く対象体の速度をカラーで示すＣモード（ｃｏｌｏｒ  ｍｏｄｅ）映像、超音波エコー信号の反射係数を３次元映像で示す３Ｄモード（ｔｈｒｅｅ-ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  ｍｏｄｅ）映像などを含む。送信信号形成部１１１は、送信信号を順次的に形成して、複数の超音波映像のそれぞれを得るための送信信号を形成する。
【００１６】
超音波プローブ１１２は、送信信号形成部１１１から送信信号が提供されると、送信信号を超音波信号に変換して対象体に送信し、対象体から反射される超音波エコー信号を受信して受信信号を形成する。受信信号は、アナログ信号である。超音波プローブ１１２は、送信信号形成部１１１から順次的に提供される送信信号に基づいて、超音波信号の送受信を順次的に行って複数の受信信号を形成する。
【００１７】
ビームフォーマ１１３は、超音波プローブ１１２から受信信号が提供されると、受信信号をアナログデジタル変換してデジタル信号を形成する。また、ビームフォーマ１１３は、変換素子および集束点を考慮して、デジタル信号を受信集束させて受信集束信号を形成する。ビームフォーマ１１３は、超音波プローブ１１２から順次的に提供される受信信号に基づいて、アナログデジタル変換および受信集束を順次的に行って複数の受信集束信号を形成する。
【００１８】
超音波データ形成部１１４は、ビームフォーマ１１３から受信集束信号が提供されると、受信集束信号を用いて超音波データを形成する。超音波データ形成部１１４は、ビームフォーマ１１３から順次的に提供される受信集束信号に基づいて、超音波データの形成を順次的に行って、複数の超音波映像のそれぞれに対応する超音波データを形成する。また、超音波データ形成部１１４は、超音波データを形成するのに必要な様々な信号処理（例えば、利得（ｇａｉｎ）調節等）を受信集束信号に行うこともできる。
【００１９】
再び図１を参照すると、プロセッサ１２０は、超音波データ取得部１１０に連結される。プロセッサ１２０は、超音波データ取得部１１０から順次的に提供される超音波データを用いて複数の超音波映像を形成し、複数の超音波映像を用いてその映像の経時的変化を検出する。
【００２０】
この経時的変化の推移は、最大輝度値、最小インデックスの正規化値、平均輝度値、輝度値の累積関数の正規化関数、予め定められたしきい値以上の輝度値の最初インデックス情報、輝度値の分散、輝度値の標準偏差、輝度値の歪度（ｓｋｅｗｎｅｓｓ）、輝度値の尖度（ｋｕｒｔｏｓｉｓ）、最小輝度値、Ｎ（Ｎは１以上の整数）番目の超音波映像の輝度値、輝度値グラジエント（ｇｒａｄｉｅｎｔ：輝度値の変化度）の方位（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）変化関数および輝度値グラジエントの位相（ｐｈａｓｅ）変化関数のうち少なくとも１つを含む。
【００２１】
以下、説明の便宜上、変化推移は、最大輝度値、最小インデックスの正規化値および平均輝度値を含むものとして説明する。しかし、変化推移は、必ずしもこれに限定されない。また、プロセッサ１２０は、算出された変化推移をカラーで示す映像（以下、変化推移映像という）を形成する。
【００２２】
図３は、本発明の第１実施例におけるプロセッサ１２０の構成を示すブロック図である。プロセッサ１２０は、第１の映像形成部１２１、映像抽出部１２２、輝度値検出部１２３、変化推移検出部１２４および第２の映像形成部１２５を備える。また、変化推移検出部１２４は、図３に示すように、最大輝度値設定部１２４ａ、最小インデックス設定部１２４ｂ、正規化部１２４ｃおよび平均輝度値算出部１２４ｄを備える。
【００２３】
図４は、本発明の第１実施例によって超音波映像の経時的変化を検出して変化推移映像を形成する順序を示すフローチャートである。図４を参照すると、第１の映像形成部１２１は、超音波データ取得部１１０から超音波データが提供されると、超音波データを用いてインデックス情報を含む超音波映像を形成する（Ｓ１０２）。本実施例において、インデックス情報は、超音波映像の形成時間または超音波映像の形成順序を含む。第１の映像形成部１２１は、超音波データ取得部１１０から順次的に提供される超音波データに基づいて、超音波映像の形成を順次的に行って複数の超音波映像を形成する。第１の映像形成部１２１で形成された超音波映像は、格納部１３０に順次的に格納される。
【００２４】
映像抽出部１２２は、格納部１３０から複数の超音波映像を抽出する（Ｓ１０４）。一例として、映像抽出部１２２は、図５に示すように、格納部１３０に最初に格納された超音波映像Ｕ１から直近（８番目）に格納された超音波映像Ｕ８まで抽出する。
【００２５】
輝度値検出部１２３は、映像抽出部１２２で抽出された複数の超音波映像に対して、任意の位置ｐの輝度値I（ｐ）を検出する（Ｓ１０６）。一例として、輝度値検出部１２３は、図５に示すように、超音波映像Ｕ１〜Ｕ８のそれぞれに対して、任意の位置ｐの輝度値Ｉ（ｐ）である「２０」、「１０」、「１０」、「１０」、「３０」、「２００」、「２００」、「１９０」を検出する。
【００２６】
任意の位置ｐは、２次元超音波映像（Ｂモード映像、Ｄモード映像およびＣモード映像）の場合、超音波映像の任意のピクセルを示し、３次元超音波映像（３Ｄモード映像）の場合、超音波映像の任意のボクセルを示す。なお、任意の位置ｐは、抽出された超音波映像(本実施例では超音波映像Ｕ１〜Ｕ８)において、それぞれ同じ位置であることが好ましい。これにより、各超音波映像の輝度値の経時的変化を正確に把握することができる。
【００２７】
最大輝度値設定部１２４ａは、検出された輝度値を用いて任意の位置ｐの最大輝度値を検出し（Ｓ１０８）、検出された最大輝度値を用いて任意の位置ｐの最大輝度値を設定する（Ｓ１１０）。一例として、最大輝度値設定部１２４ａは、下の式を用いて最大輝度値Ｉｍａｘ（ｐ）を設定することができる。
【００２８】
【数１】
2011115580.tif 000003
【００２９】
式１において、ｉは、インデックス情報を示す。即ち、最大輝度値設定部１２４ａは、例えば、図５に示すように、超音波映像Ｕ１に対する輝度値「２０」を最大輝度値Ｉｍａｘ（ｐ）として設定する。
【００３０】
最大輝度値設定部１２４ａは、超音波映像Ｕ１に対する任意の位置ｐの最大輝度値Ｉｍａｘ（ｐ）「２０」と、超音波映像Ｕ２に対する任意の位置ｐの輝度値「１０」とを比較して、超音波映像Ｕ２に対する任意の位置ｐの輝度値が超音波映像Ｕ１に対する任意の位置ｐの最大輝度値Ｉｍａｘ（ｐ）より小さいものと判断した場合、超音波映像Ｕ２に対する任意の位置ｐの最大輝度値を「２０」と設定する。
【００３１】
また、最大輝度値設定部１２４ａは、超音波映像Ｕ１に対する任意の位置ｐの最大輝度値Ｉｍａｘ（ｐ）「２０」と、超音波映像Ｕ５に対する任意の位置ｐの輝度値「３０」とを比較して、超音波映像Ｕ５に対する任意の位置ｐの輝度値が超音波映像Ｕ１に対する任意の位置ｐの最大輝度値Ｉｍａｘ（ｐ）より大きいものと判断した場合、超音波映像Ｕ５に対する任意の位置ｐの最大輝度値を「３０」と設定する。
【００３２】
最大輝度値設定部１２４ａは、前述のような順序を行って、超音波映像Ｕ１〜Ｕ８に対する任意の位置ｐの最大輝度値「２０」、「２０」、「２０」、「２０」、「３０」、「２００」、「２００」、「２００」を設定する。
【００３３】
最小インデックス設定部１２４ｂは、検出された最大輝度値を用いて複数の超音波映像に対して、任意の位置ｐに最小インデックスを設定する（Ｓ１１２）。ここで、最小インデックスは、最大輝度値が検出された超音波映像のインデックスである。一例として、最小インデックス設定部１２４ｂは、下の式を用いて最小インデックスＭｍｉｎ（ｐ）を設定することができる。
【００３４】
【数２】
2011115580.tif 000004
【００３５】
即ち、最小インデックス設定部１２４ｂは、図５に示すように、超音波映像Ｕ１に対する任意の位置ｐの輝度値が最大輝度値であるため、超音波映像Ｕ１に対する任意の位置ｐに超音波映像Ｕ１に対応するインデックス情報「１」を最小インデックスとして設定する。
【００３６】
最小インデックス設定部１２４ｂは、超音波映像Ｕ２〜Ｕ４に対する任意の位置ｐの輝度値が最大輝度値ではなく、超音波映像Ｕ２〜Ｕ４に対する任意の位置ｐの最大輝度値が超音波映像Ｕ１に対する任意の位置ｐの最大輝度値として設定されているため、超音波映像Ｕ２〜Ｕ４に対する任意の位置ｐに、超音波映像Ｕ１に該当するインデックス情報「１」を最小インデックスとして設定する。
【００３７】
また、最小インデックス設定部１２４ｂは、超音波映像Ｕ５に対する任意の位置ｐの輝度値が最大輝度値であるため、超音波映像Ｕ５に対する任意の位置ｐに、超音波映像Ｕ５に該当するインデックス情報「５」を最小インデックスとして設定する。
【００３８】
最小インデックス設定部１２４ｂは、前述のような順序で演算を行って、超音波映像Ｕ１〜Ｕ８に対する任意の位置ｐに最小インデックス「１」、「１」、「１」、「１」、「５」、「６」、「６」、「６」を設定する。
【００３９】
正規化部１２４ｃは、複数の超音波映像に対して最小インデックスの正規化を行って正規化値を算出する（Ｓ１１４）。一例として、正規化部１２４ｃは、下の式を用いて最小インデックスの正規化を行って正規化値ＮＭｍｉｎ（ｐ）を算出することができる。
【００４０】
【数３】
2011115580.tif 000005
【００４１】
ここで、ｉは、同じ最小インデックスの累積回数を示す。例えば、最大輝度値Ｉｍａｘ（Ｐ）「２０」を基準として、超音波映像Ｕ１に対するｉは「１」、超音波映像Ｕ２に対するｉは「２」、超音波映像Ｕ３に対するｉは「３」、超音波映像Ｕ４に対するｉは「４」であり、最大輝度値Ｉｍａｘ（Ｐ）「３０」を基準として、超音波映像Ｕ５に対するｉは「１」であり、最大輝度値Ｉｍａｘ（Ｐ）「２００」を基準として、超音波映像Ｕ６に対するｉは「１」、超音波映像Ｕ７に対するｉは「２」、超音波映像Ｕ６に対するｉは「３」である。
【００４２】
即ち、正規化部１２４ｃは、式３を用いて、超音波映像Ｕ１に対する任意の位置ｐの最小インデックス「１」を正規化して正規化値「１」を算出する。正規化部１２４ｃは、式３を用いて、超音波映像Ｕ２に対する任意の位置ｐの最小インデックス「１」を正規化して正規化値「１/２」を算出する。正規化部１２４ｃは、前述のような順序を行って、超音波映像Ｕ１〜Ｕ８に対する任意の位置ｐの正規化値「１」、「１/２」、「１/３」、「１/４」、「１」、「１」、「１/２」、「１/３」を算出する。
【００４３】
平均輝度値算出部１２４ｄは、輝度値検出部１２３で検出された輝度値を用いて、複数の超音波映像に対する任意の位置ｐの平均輝度値を算出する（Ｓ１１６）。一例として、平均輝度値算出部１２４ｄは、下の式を用いて平均輝度値を算出する。
【００４４】
【数４】
2011115580.tif 000006
【００４５】
ここで、Ｉは、超音波映像の数を示す。
【００４６】
即ち、平均輝度値算出部１２４ｄは、超音波映像Ｕ１に対する任意の位置ｐの輝度値「２０」を用いて、超音波映像Ｕ１に対する任意の位置ｐの平均輝度値「２０」を算出する。平均輝度値算出部１２４ｄは、超音波映像Ｕ１およびＵ２に対する任意の位置ｐの輝度値「２０」および「１０」を用いて、超音波映像Ｕ２に対する任意の位置ｐの平均輝度値「１５」を算出する。平均輝度値算出部１２４ｄは、超音波映像Ｕ１〜Ｕ３に対する任意の位置ｐの輝度値「２０」、「１０」および「１０」を用いて、超音波映像Ｕ３に対する任意の位置ｐの平均輝度値「１３.３３」を算出する。平均輝度値算出部１２４ｄは、前述のような順序で演算を行って、超音波映像Ｕ１〜Ｕ８に対する任意の位置ｐの平均輝度値「２０」、「１５」、「１３.３３」、「１２.５」、「１６」、「４６.６７」、「６８.５７」、「８３．７５」を算出する。
【００４７】
第２の映像形成部１２５は、変化推移、即ち、正規化値ＮＭｍｉｎ（ｐ）、平均輝度値および最大輝度値Ｉｍａｘ（ｐ）を用いて、変化推移映像を形成する（Ｓ１１８）。ここで、変化推移映像は、様々なカラーモデル（ｃｏｌｏｒ  ｍｏｄｅｌ）、例えば、ＨＳＶモデル、ＨＳＢモデル、ＲＧＢモデル、ＣＭＹＫモデル、Ｌａｂモデルなどを用いて形成することができる。
【００４８】
一例として、第２の映像形成部１２５は、正規化部１２４ｃで算出された正規化値、最大輝度値設定部１２４ａで設定された最大輝度値および平均輝度値算出部１２４ｄで算出された平均輝度値を、下の式に適用して、変化推移映像のピクセル（またはボクセル）をなすＨチャンネルＨ（ｐ）、ＳチャンネルＳ（ｐ）およびＶチャンネルＶ（ｐ）のそれぞれに対応するチャンネル値を算出して変化推移映像を形成する。
【００４９】
【数５】
2011115580.tif 000007
【００５０】
前述した例では、正規化値、最大輝度値および平均輝度値を用いて、Ｈチャンネル、ＳチャンネルおよびＶチャンネルのそれぞれのチャンネル値を算出することを説明したが、他の実施例では、正規化値、最大輝度値および平均輝度値を用いて、少なくとも１つのチャンネルのチャンネル値を算出し、残りのチャンネルのチャンネル値を予め定められた値として設定することもできる。
【００５１】
一方、第２の映像形成部１２５は、複数の変化推移に対応するカラーマップに基づいて、変化推移に対応するカラーをカラーマップから抽出し、抽出されたカラーを用いて変化推移映像を形成することもできる。
【００５２】
再び図１を参照すると、格納部１３０は、プロセッサ１２０で形成された超音波映像を順次的に格納する。ここで、超音波映像は、インデックス情報を含む。
【００５３】
ディスプレイ部１４０は、プロセッサ１２０で形成された変化推移映像を表示する。また、ディスプレイ部１４０は、プロセッサ１２０で形成された超音波映像を表示することもできる。
【００５４】
第２実施例
図６は、本発明の第２実施例における超音波システムの構成を示すブロック図である。図６を参照すると、超音波システム２００は、超音波データ取得部２１０、格納部２２０、プロセッサ２３０およびディスプレイ部２４０を備える。
【００５５】
超音波データ取得部２１０は、超音波信号を対象体に送信し、対象体から反射される超音波信号（即ち、超音波エコー信号）を受信して超音波データを取得する。
【００５６】
図７は、本発明の第２実施例における超音波データ取得部２１０の構成を示すブロック図である。図７を参照すると、超音波データ取得部２１０は、送信信号形成部２１１、複数の変換素子を含む超音波プローブ２１２、ビームフォーマ２１３および超音波データ形成部２１４を備える。
【００５７】
送信信号形成部２１１は、変換素子および集束点を考慮して、超音波映像を得るための送信信号を形成する。超音波映像は、Ｂモード映像、Ｄモード映像、Ｃモード映像、３Ｄモード映像などを含む。送信信号形成部２１１は、送信信号を順次的に形成して、複数の超音波映像のそれぞれを得るための送信信号を形成する。
【００５８】
超音波プローブ２１２は、送信信号形成部２１１から送信信号が提供されると、送信信号を超音波信号に変換して対象体に送信し、対象体から反射される超音波エコー信号を受信して受信信号を形成する。受信信号は、アナログ信号である。超音波プローブ２１２は、送信信号形成部２１１から順次的に提供される送信信号に基づいて、超音波信号の送受信を順次的に行って複数の受信信号を形成する。
【００５９】
ビームフォーマ２１３は、超音波プローブ２１２から受信信号が提供されると、受信信号をアナログデジタル変換してデジタル信号を形成する。また、ビームフォーマ２１３は、変換素子および集束点を考慮して、デジタル信号を受信集束させて受信集束信号を形成する。ビームフォーマ２１３は、超音波プローブ２１２から順次的に提供される受信信号に基づいて、アナログデジタル変換および受信集束を順次的に行って複数の受信集束信号を形成する。
【００６０】
超音波データ形成部２１４は、ビームフォーマ２１３から受信集束信号が提供されると、受信集束信号を用いて超音波データを形成する。本実施例において、超音波データ形成部２１４は、インデックス情報を含む超音波データを形成する。インデックス情報は、超音波データの形成時間または超音波データの形成順序を含む。超音波データ形成部２１４は、ビームフォーマ２１３から順次的に提供される受信集束信号に基づいて、超音波データの形成を順次的に行って、複数の超音波映像のそれぞれに対応する超音波データを形成する。また、超音波データ形成部２１４は、超音波データを形成するのに必要な様々な信号処理（例えば、利得（ｇａｉｎ）調節等）を受信集束信号に行うこともできる。
【００６１】
再び図６を参照すると、格納部２２０は、超音波データ取得部２１０で取得された複数の超音波データを順次的に格納する。
【００６２】
プロセッサ２３０は、超音波データ取得部２１０および格納部２２０に連結される。プロセッサ２３０は、複数の超音波データを用いてそのデータの経時的変化を検出する。この経時的変化の推移は、最大強度値、最小インデックスの正規化値、平均強度値、強度値の累積関数の正規化関数、予め定められたしきい値以上の強度値の最初インデックス情報、強度値の分散、強度値の標準偏差、強度値の歪度、強度値の尖度、最小強度値、Ｎ番目の超音波データの強度値、強度値グラジエントの方位変化関数、輝度値グラジエントの位相変化関数、超音波データの位相、超音波データの減衰および超音波データの強度値のうち少なくとも１つを含む。以下、説明の便宜上、変化推移が最大強度値、最小インデックスの正規化値および平均強度値を含むものとして説明する。しかし、変化推移は必ずしもこれに限定されない。また、プロセッサ２３０は、算出された変化推移をカラーで示す変化推移映像を形成する。
【００６３】
図８は、本発明の第２実施例におけるプロセッサの構成を示すブロック図である。プロセッサ２３０は、超音波データ抽出部２３１、強度値検出部２３２、変化推移検出部２３３および映像形成部２３４を備える。また、変化推移検出部２３３は、最大強度値設定部２３３ａ、最小インデックス設定部２３３ｂ、正規化部２３３ｃおよび平均強度値算出部２３３ｄを備える。
【００６４】
図９は、本発明の第２実施例によって映像の経時的変化を検出して変化推移映像を形成する順序を示すフローチャートである。図９を参照すると、超音波データ抽出部２３１は、格納部２２０から複数の超音波データを抽出する（Ｓ２０２）。一例として、超音波データ抽出部２３１は、格納部２２０に最初に格納された超音波データから直近に格納された超音波データ、例えば、８番目に格納された超音波データまで抽出する。
【００６５】
強度値検出部２３２は、抽出された複数の超音波データを用いて強度値を検出する（Ｓ２０４）。一例として、強度値検出部２３２は、超音波データと超音波映像との間のスキャン変換関係を用いて、複数の超音波映像の任意のピクセルｐに対応する超音波データを検出し、検出された超音波データの強度値を検出する。
【００６６】
最大強度値設定部２３３ａは、検出された強度値を用いて任意の位置ｐの最大強度値を検出し（Ｓ２０６）、検出された最大強度値を用いて任意の位置ｐの最大強度値を設定する（Ｓ２０８）。本実施例において、最大強度値を検出および設定する方法は、第１実施例で最大輝度値を検出および設定する方法と類似するため、詳細に説明しない。
【００６７】
最小インデックス設定部２３３ｂは、検出された最大強度値を用いて複数の超音波データに対応する複数の超音波映像の任意の位置ｐに最小インデックスを設定する（Ｓ２１０）。最小インデックスは、最大強度値が検出された超音波データのインデックスである。本実施例において、最小インデックスを設定する方法は、第１実施例で最小インデックスを設定する方法と類似するため、詳細に説明しない。
【００６８】
正規化部２３３ｃは、複数の超音波データに対して最小インデックスの正規化を行って正規化値を算出する（Ｓ２１２）。本実施例において、最小インデックスを正規化する方法は、第１実施例で最小インデックスを正規化する方法と類似するため、詳細に説明しない。
【００６９】
平均強度値算出部２３３ｄは、強度値検出部２３２で検出された強度値を用いて複数の超音波データに対応する複数の超音波映像の任意の位置ｐの平均強度値を算出する（Ｓ２１４）。本実施例において、平均強度値を算出する方法は、第１実施例で平均輝度値を算出する方法と類似するため、詳細に説明しない。
【００７０】
映像形成部２３４は、変化推移検出部２３３で検出された変化推移、即ち、正規化値、平均強度値および最大強度値を用いて変化推移映像を形成する（Ｓ２１６）。ここで、変化推移映像は、様々なカラーモデル、例えば、ＨＳＶモデル、ＨＳＢモデル、ＲＧＢモデル、ＣＭＹＫモデル、Ｌａｂモデルなどを用いて形成されることができる。
【００７１】
一方、映像形成部２３４は、複数の変化推移に対応するカラーマップに基づいて、変化推移に対応するカラーをカラーマップから抽出し、抽出されたカラーを用いて変化推移映像を形成することもできる。
【００７２】
再度図６を参照すると、ディスプレイ部２４０は、プロセッサ２３０で形成された変化推移映像を表示する。
【００７３】
本発明は、望ましい実施例によって説明および例示をしたが、当業者であれば添付した特許請求の範囲の事項および範疇を逸脱することなく、様々な変形および変更が可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１００、２００：超音波システム
１１０、２１０：超音波データ取得部
１２０，２３０：プロセッサ
１３０，２２０：格納部
１４０，２４０：ディスプレイ部
１１１、２１１：送信信号形成部
１１２，２１２：超音波プローブ
１１３、２１３：ビームフォーマ
１１４，２１４：超音波データ形成部
１２１：第１の映像形成部
１２２：映像抽出部
１２３：輝度値検出部
１２４：変化推移検出部
１２４ａ：最大輝度値設定部
１２４ｂ：最小インデックス設定部
１２４ｃ：正規化部
１２４ｄ：平均輝度値算出部
１２５：第２の映像形成部
２３１：超音波データ抽出部
２３２：強度値検出部
２３３：変化推移検出部
２３３ａ：最大強度値設定部
２３３ｂ：最小インデックス設定部
２３３ｃ：正規化部
２３３ｄ：平均強度値算出部
２３４：映像形成部
【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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