(57)【要約】      （修正有）【課題】微細な血管分岐レベルの診断において、ひとつひとつの血管内を流れる造影剤の速度や量を反映した画像が得られる超音波診断装置を提供する。【解決手段】超音波診断装置は、超音波プローブと、送受信手段と、第１の領域ではバブルを破壊しない音圧で、第２の領域ではバブルを破壊する音圧で超音波をそれぞれ送信する第１の送信を連続的に実行し、第１の送信後に、第２の領域ではバブルを破壊しない音圧で超音波を送信しあるいは超音波の送信を停止し、第１の領域ではバブルを破壊しない音圧で超音波を送信する第２の送信を、第１の送信の期間に比べ短い期間に亘って連続的に実行し、第２の送信後に、第１の送信を再度連続的に実行することでバブルの塊を形成する送受信制御手段と、送受信手段が受信した超音波に起因するエコー信号に基づいて超音波画像を生成する画像生成手段と、生成された超音波画像を表示する表示手段と、を具備する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
造影剤バブルが投与された被検体の所定部位を超音波で走査して超音波診断画像を取得する超音波診断装置において、
超音波プローブと、
前記超音波プローブを駆動することにより、前記被検体に超音波を送受信する送受信手段と、
前記所定部位のうち第１の領域について前記造影剤バブルを破壊しない音圧で、前記所定部位のうち第２の領域については前記造影剤バブルを破壊する音圧で前記超音波をそれぞれ送信する第１の送信を連続的に実行し、
前記第１の送信後に、前記第２の領域については前記造影剤バブルを破壊しない音圧で前記超音波を送信しあるいは前記超音波の送信を停止し、前記第１の領域については前記造影剤バブルを破壊しない音圧で前記超音波を送信する第２の送信を、前記第１の送信の期間に比べ短い期間に亘って連続的に実行し、
前記第２の送信後に、前記第１の送信を再度連続的に実行することで前記造影剤バブルの塊を形成する送受信制御手段と、
前記送受信手段が受信した超音波に起因するエコー信号に基づいて、超音波画像を生成する画像生成手段と、
前記生成された超音波画像を表示する表示手段と、
を具備することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記第２の送信を実行するタイミングに関する入力操作を受け付ける入力手段をさらに具備し、
前記送受信制御手段は、前記入力操作に基づいて前記タイミングを設定し、前記設定されたタイミングに従って前記第２の送信を実行するために前記送受信手段を制御すること、
を特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記第１及び前記第２の送信を実行する時間間隔に関する入力操作を受け付ける入力手段をさらに具備し、
前記送受信制御手段は、前記入力操作に基づいて、前記時間間隔を設定し、前記設定された時間間隔に従って前記第１及び第２の送信を実行するために前記送受信手段を制御すること、
を特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記第１の送信の期間に比べ短い期間は、
前記造影剤バブルが前記第１の領域内に留まる程度の時間間隔であり、且つ前記超音波画像によって目視可能な程度に進む程度の時間間隔であること、
を特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記画像生成手段により生成された超音波画像のうち、前記第２の送信前に生成された第１の画像と、前記第２の送信後に生成された第２の画像とを使用して、差分演算を実行し、複数の差分画像を生成する画像処理手段をさらに具備すること、
を特徴とする請求項４記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記第１の送信の期間に比べ短い期間は、ドプラモードにより検出された血流の速度に応じて設定されること、
を特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記画像処理手段は、前記複数枚の差分画像を使用して、輝度に関する最大値保持演算と最小値保持演算と積分演算と平均演算とのうち少なくとも一つを実行すること、
を特徴とする請求項５記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記表示手段は、前記第１の画像と前記差分画像とを重畳表示すること、
を特徴とする請求項５記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記表示手段は、前記第１の画像と前記差分画像とを互いに異なる色調で表示すること、
を特徴とする請求項８記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記第２の領域を操作者の指示に従って入力するための入力手段をさらに具備していることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
前記送受信制御手段は、３次元領域に対して超音波の送受信を制御し、
前記画像生成手段は、前記超音波画像として３次元画像または前記３次元画像の投影画像を生成すること、
を特徴とする請求項１乃至請求項１０のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波造影剤を用いて行う造影エコー法において、毛細血管レベルの微小血流環流と毛細血管より比較的速い血管血流の微細構造を診断情報として提示することが可能な超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断は、超音波プローブを体表から当てるだけの簡単な操作で心臓の拍動や胎児の動きをリアルタイム表示で得られ、かつ安全性が高いため繰り返して検査が行えるほか、Ｘ線、ＣＴ、ＭＲＩなどの診断機器に比べてシステムの規模が小さく、ベッドサイドに移動していっての検査も容易に行えるなど簡便である。
【０００３】
また、超音波診断装置は、それが具備する機能の種類によって様々に異なるが、小型なものとしては、片手で持ち運べる程度のものが開発されており、またＸ線等のように被曝の影響がないため、産科や在宅医療等でも使用することができる。
【０００４】
近年、静脈投与型の超音波造影剤が製品化され、「造影エコー法」が行われるようになってきている。この手法は、例えば心臓や肝臓等の検査で静脈から超音波造影剤を注入して血流信号を増強し、血流動態の評価を行うことを目的としている。造影剤の多くは微小気泡が反射源として機能するものである。気泡というデリケートな基材の性質上、通常の診断レベルの超音波照射であっても、その機械的作用によって気泡が壊れ、結果的にスキャン面からの信号強度は低下してしまう。
【０００５】
したがって、還流の動的な様子をリアルタイムで観察するためには、低音圧の超音波を照射して画像化する等、スキャンによる気泡の崩壊を低減させることが必要となってくる。しかしながら、このような低音圧の超音波照射による画像化は、信号／ノイズ（Ｓ／Ｎ）比が低下してしまうため、それを補うための信号処理が必要となる。
【０００６】
また、前記のように気泡が崩壊するという特徴を生かし、以下のような手法が考案されている。すなわち、低音圧照射下でスキャン面に充満していく気泡の動態を観察しているときに、照射音圧を高音圧に切り替えてスキャン面内（厳密には照射体積内）の気泡を崩壊させ、高温圧の照射を停止した後に再び照射音圧を低音圧に切り替えてスキャン面内に流入していく気泡の様子を観察する手法である。この手法はｒｅｐｌｅｎｉｓｈｍｅｎｔ（再環流）法と呼ばれている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
ところで、超音波断層画像は２次元画像として扱われるが、実際にはある方向へ超音波を照射して１次元的情報を取得し、それを繰り返し走査することで２次元画像を生成している。すなわち、１回の超音波照射は１次元的に行われているわけである。
【０００８】
そこで近年、高音圧の超音波を照射する領域を診断画像の１次元的範囲に限定し、診断画像内の局所領域の気泡のみを崩壊させることで、描出されている複数の血管像のうち、ある血管内を流れている気泡のみを選択的に消失させる手法が開発された。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−１５５８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、高音圧の超音波を照射する領域を診断画像の１次元的範囲に限定し、診断画像内の局所領域の気泡のみを崩壊させても、ひとつひとつの血管内を流れる造影剤の速度や量が反映された画像を得ることはできなかった。
【００１１】
本発明は、前記事情を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、微細な血管分岐レベルの診断において、ひとつひとつの血管内を流れる造影剤の速度や量を反映した超音波診断画像が得られる超音波診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の超音波診断装置は次のように構成されている。
【００１３】
造影剤バブルが投与された被検体の所定部位を超音波で走査して超音波診断画像を取得する超音波診断装置は、超音波プローブと、前記超音波プローブを駆動することにより、前記被検体に超音波を送受信する送受信手段と、前記所定部位のうち第１の領域について前記造影剤バブルを破壊しない音圧で、前記所定部位のうち第２の領域については前記造影剤バブルを破壊する音圧で前記超音波をそれぞれ送信する第１の送信を連続的に実行し、前記第１の送信後に、前記第２の領域については前記造影剤バブルを破壊しない音圧で前記超音波を送信しあるいは前記超音波の送信を停止し、前記第１の領域については前記造影剤バブルを破壊しない音圧で前記超音波を送信する第２の送信を、前記第１の送信の期間に比べ短い期間に亘って連続的に実行し、前記第２の送信後に、前記第１の送信を再度連続的に実行することで前記造影剤バブルの塊を形成する送受信制御手段と、前記送受信手段が受信した超音波に起因するエコー信号に基づいて、超音波画像を生成する画像生成手段と、前記生成された超音波画像を表示する表示手段と、を具備する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、微細な血管分岐レベルの診断において、ひとつひとつの血管内を流れる造影剤の速度や量を反映した画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る超音波診断装置を示すブロック図。
【図２】同実施の形態に係る超音波パルスの送受信形態を示す概略図。
【図３】同実施の形態に係る低音圧の超音波パルスを送受信することにより構成された超音波断層画像を示す概略図。
【図４】同実施の形態に係るパラメータ設定を示す概念図。
【図５】同実施の形態に係るスキャンシーケンスを示すフローチャート。
【図６】同実施の形態に係る超音波断層画像を示す概略図。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るスキャンシーケンスを示すフローチャート。
【図８】同実施の形態に係る差分画像を示す概略図。
【図９】同実施の形態に係る差分画像に最大保持演算を施して取得した診断画像を示す概略図。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係るスキャンシーケンスを示すフローチャート。
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係るスキャンシーケンスを示すフローチャート。
【図１２】同実施の形態に係る超音波断層画像を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１〜図６を参照しながら本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００１７】
まず、図１を参照しながら本発明の超音波診断装置の構成について説明する。
【００１８】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る超音波診断装置を示すブロック図である。
【００１９】
図１に示すように、この超音波診断装置は、装置本体１０、超音波プローブ１２、入力装置１３、モニター１４（表示手段）から構成される。
【００２０】
以下、個々の構成要素の機能について説明する。
【００２１】
装置本体１０は、送受信ユニット２１（送受信手段）、Ｂモード処理ユニット２２、ドプラ処理ユニット２３、画像生成回路２４（画像生成手段）、制御プロセッサ２５（送受信制御手段、画像処理手段）、内部記憶装置２６、インタフェース２９、記憶部３０を具備している。
【００２２】
これら送受信ユニット２１、Ｂモード処理ユニット２２、ドプラ処理ユニット２３、画像生成回路２４、制御プロセッサ２５、内部記憶装置２６、インタフェース２９、記憶部３０は、集積回路などのハードウェアで構成されることもあるが、ソフトウェア的にモジュール化されたソフトウェアプログラムであっても良い。
【００２３】
送受信ユニット２１は、トリガ発生回路、遅延回路、パルサ回路など（いずれも図示しない）を有している。パルサ回路は、所定のレート周波数ｆｒ［Ｈｚ］（周期は１／ｆｒ秒）で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。遅延回路は、チャンネルごとに前記送信超音波をビーム状に集束するとともに、送信指向性を決定するのに必要な遅延時間を各レートパルスに与え、被検体Ｐをスキャンするための超音波パルスを形成する。この遅延情報を変化させることで、超音波プローブ１２の振動子面に対する超音波パルスの送信方向を任意に調整することができる。トリガ発生回路は、前記レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ１２に駆動パルスを印加する。
【００２４】
なお、送受信ユニット２１は、制御プロセッサ２５の指示に従ってスキャンシーケンス（後述する）を実行するための機能、例えば遅延情報、送信周波数、送信駆動電圧などを瞬時に変更する機能を有している。特に送信駆動電圧の変更については、瞬間的にその値を切り替えられるリニアアンプ型の発信回路、または複数の電源ユニットを電気的に切り替える機構によって実現される。
【００２５】
また、送受信ユニット２１は、アンプ回路、Ａ／Ｄ変換器、加算器など（いずれも図示しない）を有している。アンプ回路は、超音波プローブ１２から取り込まれたエコー信号（後述する）をチャンネルごとに増幅する。Ａ／Ｄ変換器は、増幅されたエコー信号に対して受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与える。加算器は、遅延時間が与えられたエコー信号の加算処理を行う。この加算により、エコー信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調され、受信指向性と送信指向性とにより超音波送受信の総合的なビームが形成される。
【００２６】
Ｂモード処理ユニット２２は、送受信ユニット２１から受け取ったエコー信号に対数増幅、包絡線検波処理などを施して、信号強度が輝度で表現されるデータを生成する。このデータは、画像生成回路２４に送られ、反射波の強度を輝度で表したＢモード画像としてモニター１４に表示される。
【００２７】
ドプラ処理ユニット２３は、送受信ユニット２１から受け取ったエコー信号に基づき速度情報を周波数解析し、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、平均速度、分散、パワーなどの血流情報を多点について求める。この血流情報は、画像生成回路２４に送られ、平均速度画像、分散画像、パワー画像、及びこれらの組み合せ画像としてモニター１４にカラー表示される。
【００２８】
画像生成回路２４は、スキャンにより得られた走査線信号列を、テレビジョンなどに代表される一般的なビデオフォーマットの走査線信号列に変換して超音波断層画像を生成する。また、画像生成回路２４は、画像データを格納する記憶メモリを有しており、例えば診断後に、オペレータが検査中に記録した画像を呼び出せるようになっている。
【００２９】
制御プロセッサ２５は、情報処理装置としての機能を有し、この超音波診断装置の全ての動作を制御している。特に制御プロセッサ２５は、超音波送受信、画像生成、表示、スキャンシーケンス（後述する）、差分演算、最大値保持演算、平均演算、積分演算、重畳表示などを実行するための制御プログラムを内部記憶装置２６から読み出してソフトウェア格納部３０ｂ上に展開し、各種処理に関する演算や制御などを実行する。
【００３０】
内部記憶装置２６は、超音波送受信、画像生成、表示、スキャンシーケンス、差分演算、最大値保持演算、平均演算、積分演算、重畳表示などを実行するための制御プログラムや、診断情報（例えば患者ＩＤ、医師の所見など）、診断プロトコル、送受信条件、その他のデータ群を格納している。また、必要に応じて、画像メモリ３０ａ中の画像の保管などにも使用される。内部記憶装置２６に保管されたデータは、インタフェース２９を経由して外部周辺装置へ転送可能となっている。
【００３１】
インタフェース２９は、入力装置１３、ネットワーク、新たな外部記憶装置（図示しない）に関するインタフェースである。超音波診断装置により得られた診断画像などのデータや解析結果などは、インタフェース２９とネットワークを介して他の装置に転送可能となっている。
【００３２】
記憶部３０は、画像メモリ３０ａ、ソフトウェア格納部３０ｂを有している。画像メモリ３０ａは、画像生成回路２４から受信した画像データを格納する記憶メモリから構成される。この画像データは、例えば診断後にオペレータが呼び出すことが可能であり、呼び出した画像データを静止画的に、あるいは複数枚の画像データを使って動画的に再生することが可能となっている。また、画像メモリ３０ａは、送受信ユニット２１の出力信号（「ＲＦ信号」と呼ばれる）、Ｂモード処理ユニット２２の出力信号、その他の生データ、あるいはネットワークを介して取得した画像データなどを必要に応じて記憶する。ソフトウェア格納部３０ｂは、超音波送受信、画像生成、表示、スキャンシーケンス、差分演算、最大値保持演算、平均演算、積分演算、重畳表示などを実行する際に、これらを実行するための必要な制御プログラムを一時的に記憶する。
【００３３】
超音波プローブ１２は、被検体Ｐからの反射波を電気信号に変換する複数の圧電振動子、当該圧電振動子に設けられる音響整合層、当該圧電振動子から後方へ超音波が伝播するのを防止するバッキング材などを具備しており、送受信ユニット２１からの駆動信号に基づいて送信超音波を発生する。
【００３４】
当該超音波プローブ１２から被検体Ｐに超音波が送信されると、当該送信超音波は、被検体Ｐ内の音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、エコー信号として超音波プローブ１２に受信される。このエコー信号の振幅は、反射することとなった不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。また、送信された超音波パルスが血流や心臓壁などの移動体で反射すると、エコー信号はドプラ効果により移動体の超音波送信方向の速度成分を応じて周波数偏移を受ける。
【００３５】
入力装置１３は装置本体１０に接続されており、オペレータからの各種指示、条件、関心領域（ＲＯＩ）の設定指示、種々の画質条件設定指示等を装置本体１０に取り込むためのトラックボール１３ａ（設定手段）、各種スイッチ１３ｂ、ボタン１３ｃ（タイミング指示手段）、マウス１３ｄ（設定手段）、キーボード１３ｅ（設定手段）などを具備している。
【００３６】
ボタン１３ｃは、スキャンシーケンスの開始を指示するとともに、高音圧の超音波パルスの送信（後述する）を停止させるタイミングを指示するためのものである。なお、ボタン１３ｃの代わりにスイッチ１３ｂなどを用いて、高音圧パルスの送信を停止させるようにしてもよい。
【００３７】
また、トラックボール１３ａは高音圧の超音波パルスの送信方向Ｄを設定するためのものであり、マウス１３ｄは高音圧の超音波パルスの停止時間（所定時間間隔）、送信範囲Ｒ、停止回数及びその間隔などを設定するためのものである。なお、マウス１３ｄの代わりにキーボード１３ｅを用いて、高音圧の超音波パルスの停止時間、送信範囲Ｒ、停止回数及びその間隔などを設定してもよい。
【００３８】
モニター１４は、画像生成回路２４から得られたビデオフォーマットの走査線信号列に基づいて、被検体Ｐ内の形態学的情報や、血流情報を診断画像として表示する。
【００３９】
次に、図２〜図６を参照しながら前記構成の超音波診断装置を使用する際の作用について説明する。
【００４０】
（前提）
本実施の形態では、被検体Ｐに投与する造影剤として、低音圧の超音波を送信してもバブルが破壊されずハーモニック信号を放出し、長時間の映像化が可能な、いわゆる「次世代造影剤」を使用する。また、持続注入ポンプなどを使用して造影剤を微量かつ一定量に投与することで、体内の造影剤濃度が比較的長時間に亘って一定に保たれるように配慮している。
【００４１】
（超音波パルスの送信形態）
図２は同実施の形態に係る超音波パルスの送受信の形態を示す概略図である。
【００４２】
図２（ａ）に示すように、通常のＢモード画像を生成する場合、遅延回路内の遅延情報を変化させることで、超音波パルスの送受信方向を変えながらＮ回の超音波送受信を行う。そして、この超音波送受信により得られたＮ本の走査線Ｓ１に基づいて、１フレーム分の超音波断層画像を構成する。なお、１方向に連続して超音波パルスを送受信し、１本分の走査線情報を得る手法も存在するが、Ｂモード画像を生成するという目的は同じであるため、ここでは省略する。
【００４３】
一方、図２（ｂ）に示すように、Ｂモード画像とＭモード画像を同時に生成する場合、遅延回路内の遅延情報を変化させることで、Ｂモード画像を生成するための超音波パルスの送受信と、Ｍモード画像用の超音波パルスの送受信とを交互に繰り返しながら、２Ｎ回の超音波送受信を行う。そして、Ｂモード画像用のＮ回の超音波送受信により得られたＮ本の走査線Ｓ１に基づいて１フレーム分の超音波断層画像を構成するとともに、Ｍモード画像用のＮ回の超音波送受信により得られたＮ本の走査線Ｓ２に基づいてエコー信号の時間変化情報を構成する。
【００４４】
この場合、レート周波数（１［ｓｅｃ］に行われる超音波パルスの送受信回数）をｆｒ［Ｈｚ］とすると、Ｂモード画像は２Ｎ／ｆｒ［ｓｅｃ］に１枚の割合で生成される。また、Ｍモード画像は、２／ｆｒ［ｓｅｃ］に一度の割合で同一方向の受信信号を得るため、非常に早い動きにも追従した情報を描画することが可能となる。
【００４５】
なお、本実施の形態では、Ｍモード画像用の超音波パルスの送受信方向を超音波プローブ１２の振動子面に対して垂直な方向としているが、これに限定されるものではない。また、Ｂモード画像用の超音波送受信と、Ｍモード画像用の超音波送受信とを交互にしているが、この割合についても任意に変更可能である。
【００４６】
（低音圧の超音波パルスによる血管構造の描出）
図３は同実施の形態に係る低音圧の超音波パルスを送受信することにより構成された超音波断層画像を示す概略図である。
【００４７】
本実施の形態では、まず低音圧の超音波パルス（第１の超音波）で被検体Ｐをスキャンする。なお、本実施の形態では、前述したように被検体Ｐに投与する造影剤として、低音圧の超音波パルスを送信してもバブルが破壊されずハーモニック信号を放出し、長時間の映像化が可能な、いわゆる「次世代造影剤」を使用している。そのため、図３に示すように、低音圧の超音波パルスで被検体Ｐをスキャンすると、スキャン面内の殆んど全ての血管構造が超音波断層画像に描出される。
【００４８】
（パラメータ設定）
図４は同実施の形態に係るパラメータ設定を示す概念図である。
【００４９】
低音圧の超音波パルスで被検体Ｐをスキャンすることにより、超音波断層画像上に血管構造が描出されたら、その血管構造を見ながらトラックボール１３ａ、マウス１３ｄあるいはキーボード１３ｅなどを操作し、図４に示すように、スキャンシーケンスを実行するために必要なパラメータの設定を行う。
【００５０】
パラメータとしては、高音圧パルス（後述する）の送信の停止時間、高音圧パルスの送信周波数、高音圧パルスの送信方向Ｄ、高音圧パルスの送信範囲Ｒなどがある。ここで重要なのは、高音圧パルスの送信方向Ｄを血流状態が見たい血管の基幹部に向け、その血管の血流速度に応じて停止時間を設定することである。
【００５１】
例えば、肝動脈の血流速度が２０［ｃｍ／ｓｅｃ］程度であり、門脈の血流速度が１０［ｃｍ／ｓｅｃ］程度であるように、血管の種類により血流速度は大きく異なっている。また、血管の抹消に行けば、さらに血流速度が速くなる可能性もある。そのため、全ての血管に対して同じ停止時間を設定すると、塊バブルｂ（後述する）の長さに差が生じることになる。
【００５２】
そこで、本実施の形態では、対象となる血流速度を５［ｃｍ／ｓｅｃ］〜３０［ｃｍ／ｓｅｃ］程度であると考え、また視認性や拡散度合いを勘案して塊バブルｂの長さが０．３［ｃｍ］〜１０［ｃｍ］程度が好ましいと考え、高音圧パルスの停止時間を０．０１［ｓｅｃ］〜２［ｓｅｃ］の範囲内で調整できるようにしている。
【００５３】
なお、本実施の形態に係るスキャンシーケンスでは、対象血管を肝動脈、停止時間を０．５［ｓｅｃ］、送信範囲Ｒを走査線３本分、送信周波数を２［ＭＨｚ］としている。
【００５４】
（スキャンシーケンス）
図５は同実施の形態に係るスキャンシーケンスを示すフローチャート、図６は同実施の形態に係る超音波断層画像を示す概略図である。
【００５５】
スキャンシーケンスを実行するために必要なパラメータ設定が終了したら、ボタン１３ｃを押し、送信方向Ｄを中心として走査線３本分に相当する領域Ａ（以下、「照射領域」と称する。）の音圧をバブルが実質的に破壊される高音圧に切り替える。これにより、低音圧の超音波パルス（以下、「低音圧パルス」と称する。）と高音圧の超音波パルス（以下、「高音圧パルス」と称する。）が混在した超音波パルスによるスキャンが開始される（ステップＳ１１）。このときの超音波断層画像を図６（ａ）に示す。この図に示すように、高音圧パルスを送信している最中は、その音圧により照射領域Ａに存在するバブルが破壊されるため、時間が経過すると対象血管Ｊの基幹部Ｋから抹消にかけて血流情報が消失する。
【００５６】
次に、超音波断層画像を見ながら所望のタイミングでボタン１３ｃを押して（ステップＳ１２）、高音圧パルスの送信を停止させる（ステップＳ１３）。なお、このとき高音圧パルスの送信を停止させる代わりに、低音圧パルスを送信してもよい。高音圧パルスの送信が停止すると、対象血管Ｊ中のバブルが基幹部Ｋから抹消に流れ始め、基幹部Ｋの下流に向かって血流情報が拡大してゆく。
【００５７】
そして、高音圧パルスの送信を停止させてから０．５［ｓｅｃ］が経過すると（ステップＳ１４）、自動的に高音圧パルスの送信が再開され（ステップＳ１５）、再び低音圧パルスと高音圧パルスが混在したスキャンが開始される。このときの超音波断層画像を図６（ｂ）に示す。この図に示すように、高音圧パルスの送信を再開すると、照射領域Ａに存在するバブルが再び破壊され、高音圧パルスの送信が停止していた間（０．５［ｓｅｃ］）に対象血管Ｊの基幹部Ｋの下流に流れ出した部分が基幹部Ｋの上流側のバブルから切り離され、小さな塊となって血管の下流に流れてゆく。
【００５８】
この小さな塊となったバブルｂ（以下、「塊バブル」と称する。）は、図６（ｃ）に示すように、血管の形状に沿って分岐あるいは希釈される。これにより、オペレータは、超音波断層画像上で塊バブルｂが分岐する様子や希釈される様子を見て、血流の良いところ、悪いところを確認することができる。
【００５９】
そして、所望の血流情報が得られたら（ステップＳ１６のＹＥＳ）、そのままスキャンシーケンスを終了する（ステップＳ１７）。また、再び血流情報を見たい場合は（ステップＳ１６のＮＯ）、超音波断層画像を見ながら所望のタイミングでボタン１３ｃを押し（ステップＳ１２）、前記同様の手続を行うことで、塊バブルｂが分岐する様子や希釈される様子を繰り返し見ることができる。
【００６０】
前記構成の超音波診断装置によれば、対象血管Ｊの基幹部Ｋに対して高音圧パルスの送信を行っている状態から、オペレータからの指示により０．５［ｓｅｃ］だけ高音圧パルスの送信を停止させている。
【００６１】
これにより、高音圧パルスの送信を停止させてから０．５［ｓｅｃ］が経過すると、対象血管Ｊの基幹部Ｋの下流側に塊バブルｂが形成されるから、この塊バブルｂが分岐する様子や、希釈される様子を見ることにより、対象血管Ｊ内の血流状態を確認することができる。
【００６２】
また、入力装置１３に高音圧パルスを停止するタイミングを指示するためのボタン１３ｃを設けている。そのため、オペレータがタイミングを指示してから高音圧パルスの送信が実際に停止されるまでのタイムラグが少なく、オペレータが望んだ瞬間の血流情報を得ることができる。
【００６３】
なお、本実施の形態では、高音圧パルスの送信を１回だけ停止させる例を説明しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、マウス１３ｄあるいはキーボード１３ｅの操作により、高音圧パルスの停止回数及び停止間隔を設定できるようにすれば、対象血管中に複数の塊バブルｂを所定時間ごとに発生させることができるから、これらの塊バブルｂを見ることで、塊バブルｂの分岐や希釈の状態が時間の経過とともに変化していく様子を見ることができる。
【００６４】
また、本実施の形態では、対象血管が肝動脈ということで、人為的に高音圧パルスの停止時間を肝動脈に最適な０．５［ｓｅｃ］としているが、例えばドプラ処理ユニット２３で血流速度を検出し、検出した血流速度から対象血管に最適な停止時間を算出するようにしてもよい。
【００６５】
また、送受信ユニット２１に対して超音波パルスを３次元的に送受信する機能を持たせるとともに、画像生成回路２４に対して３次元ボリウムデータから３次元画像または３次元画像の２次元投影像を生成する機能を持たせることで、送受信ユニット２１が受信した３次元ボリウムデータからより多くの情報を得ることができる。
【００６６】
次に、図７と図８を参照しながら本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００６７】
図７は本発明の第２の実施の形態に係るスキャンシーケンスを示すフローチャート、図８は同実施の形態に係る差分画像を示す概略図である。
【００６８】
図７に示すように、本実施の形態に係るにスキャンシーケンスは、第１の実施の形態に係るスキャンシーケンスに対して、更にステップＳ２１とステップＳ２２（いずれも後述する）を加えたものである。
【００６９】
すなわち、本実施の形態に係るスキャンシーケンスでは、オペレータによりボタン１３ｃが押されると（ステップＳ１２）、その直前の超音波断層画像を示す画像フレームが基準画像フレームＦ０として記録される（ステップＳ２１）。この基準画像フレームＦ０は、図６（ａ）に示されるように、高音圧パルスの送信により対象血管Ｊ内のバブルを選択的に消失させた状態の画像フレームである。
【００７０】
また、高音圧パルスの送信が開始されると（ステップＳ１５）、低音圧パルスのスキャンにより順次生成される画像フレームＦ１、Ｆ２、…に対して、基準画像フレームＦ０との間で輝度差分演算が施される。これにより、図８（ａ）や図８（ｂ）に示すように、塊バブルｂのみを抽出して示す差分画像フレームＦ１−Ｆ０、Ｆ２−Ｆ０、…が生成される（ステップＳ２２）。このようにすれば、塊バブルｂ以外の血流情報が超音波断層画像から消失するので、塊バブルｂの分岐する様子や希釈される様子を視認し易くなる。
【００７１】
また、モニター１４に基準画像フレームＦ０と差分画像フレームＦ１−Ｆ０、Ｆ２−Ｆ０、…を互いに異なる色調で重畳表示すれば、血管構造と塊バブルｂの分岐や希釈とを対応付けることができるから、どの血管分岐で血流が悪くなっているか、などを視認し易くなる。
【００７２】
なお、前述の差分画像フレームＦ１−Ｆ０、Ｆ２−Ｆ０、…を表示する際に、画像フレームの空間的に対応する画素の輝度を比較し、高輝度の方を選択的に表示する、いわゆる最大保持演算を施してもよい。この最大保持演算を施せば、図９に示すように、塊バブルｂの軌跡が血管構造となって映像化されるから、更に多くの情報を得ることができる。
【００７３】
また、前述の差分画像フレームＦ１−Ｆ０、Ｆ２−Ｆ０、…を表示する際に、画像フレームＦ１、Ｆ２、…の空間的に対応する画素の輝度値を加算してゆき、その加算後における輝度を表示する、いわゆる積分演算を施してもよい。この積分演算を施せば、血管内における塊バブルｂの粗密具合を輝度で表すことができる。
【００７４】
更に、前述の差分画像フレームＦ１−Ｆ０、Ｆ２−Ｆ０、…を表示する際に、画像フレームＦ１、Ｆ２、…の空間的に対応する画素の輝度値の平均値を演算して表示する、いわゆる平均演算を施してもよい。この平均演算を施しても、積分演算と類似した効果を得ることができる。
【００７５】
次に、図１０を参照しながら本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００７６】
図１０は本発明の第３の実施の形態に係るスキャンシーケンスを示すフローチャートである。
【００７７】
図１０に示すように、本実施の形態に係るスキャンシーケンスは、第２の実施の形態に係るスキャンシーケンスに対して、更にステップＳ３１を付加したものである。
【００７８】
すなわち、本実施の形態に係るスキャンシーケンスでは、ボタン１３ｃが押されてから（ステップＳ１２）、基準画像フレームＦ０を記録する（ステップＳ２１）までの間に、高音圧パルスで被検体Ｐをスキャンして（ステップＳ３１）、スキャン面内に存在するバブルを全て破壊する。これにより、バブルが血管の抹消部分や組織内に入り込んでいても、これらに起因する不要な血流情報に邪魔されることのない、鮮明な超音波診断画像を取得することができる。
【００７９】
次に、図１１と図１２を参照しながら本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、ここでは前記実施の形態と同様の構成、作用については、その説明を省略することとする。
【００８０】
図１１は本発明の第４の実施の形態に係るスキャンシーケンスを示すフローチャート、図１２は同実施の形態に係る超音波断層画像を示す概略図である。
【００８１】
本実施の形態は、塊バブルｂの代わりに塊ボイドｖが分岐する様子や希釈される様子を見ることにより、血流状態を確認するものである。以下、詳細に説明する。
【００８２】
（スキャンシーケンス）
スキャンシーケンスを実行するためのパラメータ設定が終了したら、ボタン１３ｃを押して低音圧パルスによる被検体Ｐのスキャンを開始する（ステップＳ４１）。なお、本実施の形態でも、第１の実施の形態と同じ「次世代造影剤」を使用している。そのため、図１３に示すように、このスキャンにより取得された超音波断層画像には、スキャン面内の殆んど全ての血管構造が描出されている。
【００８３】
また、パラメータとしては、高音圧パルスの送信時間（所定時間間隔）、高音圧パルスの送信周波数、高音圧パルスの送信方向Ｄ、高音圧パルスの送信範囲Ｒなどがある。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態に係るパラメータと対応させて、送信時間を０．５［ｓｅｃ］、送信範囲Ｒを走査線３本分、送信周波数を２［ＭＨｚ］としている。
【００８４】
そして、低音圧パルスの送受信により超音波断層画像上に血管構造が描出されたら、この血管構造を見ながら所望のタイミングでボタン１３ｃを押し（ステップＳ４２）、照射領域Ａ（送信方向Ｄを中心として走査線３本分に相当する領域Ａ）に対して高音圧パルスの送信を開始する（ステップＳ４３）。
【００８５】
このときの超音波断層画像を図１２（ａ）に示す。この図に示すように、高音圧パルスが送信されている最中は、その音圧により照射領域Ａに存在するバブルが破壊されるため、対象血管Ｊの基幹部Ｋから抹消にかけて血流情報が消失した部分が形成される。
【００８６】
そして、高音圧パルスを送信してから０．５［ｓｅｃ］が経過すると（ステップＳ４４）、自動的に高音圧パルスの送信が停止され（ステップＳ４５）、再び低音圧パルスのみによるスキャンが開始される。このときの超音波断層画像を図１２（ｂ）に示す。この図に示すように、高音圧パルスの送信を停止すると、血流情報が再び対象血管Ｊの基幹部Ｋの下流側に拡大してゆき、高音圧パルスの送信を行っていた間（０．５［ｓｅｃ］）に血流情報が消失した部分が小さな塊となって血管の下流に移動してゆく。
【００８７】
この小さな塊となった血流情報の消失した部分ｖ（以下、「塊ボイド」と称する。）は、図１２（ｃ）に示すように、対象血管Ｊの形状に沿って分岐し、あるいは拡散により希釈される。これにより、超音波断層画像で塊ボイドｖが分岐する様子や希釈される様子を見ることにより、血流状態が良いところ、悪いところ等を確認することができる。
【００８８】
そして、所望の情報が得られたら（ステップＳ４６のＹＥＳ）、そのままスキャンシーケンスが終了となる（ステップＳ４７）。再び血流情報を見たい場合は（ステップＳ４６のＮＯ）、超音波断層画像を見ながら所望のタイミングでボタン１３ｃを押し（ステップＳ４２）、前記同様の手続を行うことで、再び塊ボイドｖが分岐する様子や希釈される様子を見ることができる。
【００８９】
本実施の形態のように、低音圧パルスの送信だけを実行している状態から、所望のタイミングで高音圧パルスの送信を開始し、０．５［ｓｅｃ］が経過した後、再び高音圧パルスの送信を停止するようにしても、血流情報の消失部分からなる塊ボイドｖに着目することで、第１の実施の形態と同様に、ひとつひとつの血管中を流れる血流の良し悪しを視認することができる。
【００９０】
なお、高音圧パルスの照射領域Ａを設定するために、トラックボール１３ａとマウス１３ｄあるいはキーボード１３ｅを用いているが、オペレータが診断画像を見ながら簡単に操作できるのであれば、これに限定されるものではない。
【００９１】
本発明は、前記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１２…超音波プローブ、１３ａ…トラックボール（設定手段）、１３ｃ…ボタン（タイミング指示手段）、１３ｄ…マウス（設定手段）、１３ｅ…キーボード（設定手段）、１４…モニター（表示手段）、２１…送受信ユニット（送受信手段）、２４…画像生成回路（画像生成手段）、２５…制御プロセッサ（送受信制御手段、画像処理手段）、ｂ…塊バブル（造影剤バブル）、Ｐ…被検体。
【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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