(57)【要約】【課題】  超音波プローブのプローブ姿勢の姿勢ずれを測定者等に報知することができる超音波測定装置等の提供。【解決手段】  超音波測定装置は、超音波の送受信制御を行う送受信部１１０と、測定対象の表面に対する超音波プローブのプローブ姿勢の姿勢ずれ検出処理を行う処理部１２０と、プローブ姿勢の姿勢ずれ情報を含む報知情報を出力する報知情報出力部１３０を含む。処理部１２０は、測定期間内の第１のタイミングの第１の受信信号に基づき第１の超音波画像を生成し、第２のタイミングの第２の受信信号に基づき第２の超音波画像を生成し、第１の超音波画像と第２の超音波画像に基づき、輝度勾配、アキュータンス、及び輝度勾配又はアキュータンスにより求められる値のいずれかである傾斜評価値を算出し、傾斜評価値に基づき、第１のタイミングと第２のタイミング間のプローブ姿勢の姿勢ずれ検出処理を行う。【選択図】  図１
2015054007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波トランスデューサーデバイスに対して超音波の送受信制御を行う送受信部と、
前記送受信部が受信した受信信号に基づいて、測定対象の表面に対する超音波プローブのプローブ姿勢の姿勢ずれ検出処理を行う処理部と、
前記姿勢ずれ検出処理の結果に基づいて、報知情報を出力する報知情報出力部と、
を含み、
前記処理部は、
測定期間内の第１のタイミングの第１の受信信号に基づいて、第１の超音波画像を生成し、前記測定期間内の第２のタイミングの第２の受信信号に基づいて、第２の超音波画像を生成し、前記第１の超音波画像及び前記第２の超音波画像に基づいて、輝度勾配、アキュータンス、或いは前記輝度勾配又は前記アキュータンスにより求められる値のいずれかである傾斜評価値を算出し、前記傾斜評価値に基づいて、前記第１のタイミングと前記第２のタイミング間における前記プローブ姿勢の前記姿勢ずれ検出処理を行い、
前記報知情報出力部は、
検出された前記プローブ姿勢の姿勢ずれ情報を含む前記報知情報を出力することを特徴とする超音波測定装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記処理部は、
前記第１の超音波画像及び前記第２の超音波画像において、輝度のピーク検出処理を行い、検出したピークに基づいて深度範囲を設定し、設定した前記深度範囲内において前記傾斜評価値を算出することを特徴とする超音波測定装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記処理部は、
前記第１の超音波画像を、前記超音波プローブの前記プローブ姿勢の基準姿勢を示す基準画像に設定し、前記基準画像における前記プローブ姿勢と、前記第２の超音波画像における前記プローブ姿勢との差を、前記プローブ姿勢の前記姿勢ずれとして検出することを特徴とする超音波測定装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記処理部は、
前記第１の超音波画像及び前記第２の超音波画像において、生体組織層の境界検出処理を行い、検出した組織境界に基づいて深度範囲を設定し、設定した前記深度範囲内において前記傾斜評価値を算出することを特徴とする超音波測定装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記処理部は、
前記第１の超音波画像及び前記第２の超音波画像において、特徴点検出処理を行い、検出した特徴点群に基づいて深度範囲を設定し、設定した前記深度範囲内において前記傾斜評価値を算出することを特徴とする超音波測定装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかにおいて、
前記報知情報出力部は、
前記測定対象の表面に対する前記プローブ姿勢の姿勢ずれ量及び姿勢ずれ方向の少なくとも一方を表す情報を、前記報知情報として出力することを特徴とする超音波測定装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかにおいて、
前記報知情報出力部は、
前記測定対象の表面に対する前記プローブ姿勢の姿勢変更指示量及び姿勢変更指示方向の少なくとも一方を表す情報を、前記報知情報として出力することを特徴とする超音波測定装置。
【請求項８】
請求項６又は７において、
前記報知情報出力部は、
前記報知情報として、画像情報を出力することを特徴とする超音波測定装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかにおいて、
前記傾斜評価値は、
Ｂモード画像における深さ方向での輝度変化の度合いを表す値であることを特徴とする超音波測定装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の超音波測定装置と、
前記報知情報を表示する表示部と、
を含むことを特徴とする超音波画像装置。
【請求項１１】
超音波トランスデューサーデバイスに対して超音波の送受信制御を行い、
測定期間内の第１のタイミングの第１の受信信号に基づいて、第１の超音波画像を生成し、
前記測定期間内の第２のタイミングの第２の受信信号に基づいて、第２の超音波画像を生成し、
前記第１の超音波画像及び前記第２の超音波画像に基づいて、輝度勾配、アキュータンス、及び輝度勾配又はアキュータンスにより求められる値のいずれかである傾斜評価値を算出し、
前記傾斜評価値に基づいて、測定対象の表面に対する超音波プローブのプローブ姿勢の姿勢ずれを検出する姿勢ずれ検出処理を行い、
検出された前記プローブ姿勢の姿勢ずれ情報を含む報知情報を出力することを特徴とする超音波測定装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波測定装置、超音波画像装置及び超音波測定装置の制御方法等に関係する。
【背景技術】
【０００２】
被検体である人体の内部を検査するために用いる装置として、対象物に向けて超音波を出射し、対象物内部における音響インピーダンスの異なる界面からの反射波を受信する超音波測定装置が注目されている。
【０００３】
さらに、超音波測定装置は、脂肪層や筋肉層の厚さの測定や血流量の測定など、被検体の表層の画像診断にも応用されており、特許文献１等において開示されている。
【０００４】
また、超音波測定装置等を用いて測定を行っている際には、超音波プローブの姿勢ずれが生じることが多い。姿勢ずれが発生したことを検出する発明としては、特許文献２及び特許文献３において開示される発明がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２３１９４５号公報
【特許文献２】特開２００８−１４９０４４号公報
【特許文献３】特開２００７−１３２６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
超音波測定装置を用いて測定を行う際には、測定箇所の表皮上に塗ったジェル等により、超音波プローブが滑って傾き、生体組織層の界面又は対象組織に対する超音波プローブのプローブ姿勢が適切な姿勢ではなくなってしまうことがある。
【０００７】
本発明の幾つかの態様によれば、超音波プローブのプローブ姿勢の姿勢ずれを測定者等に報知することができる超音波測定装置、超音波画像装置及び超音波測定装置の制御方法等を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、超音波トランスデューサーデバイスに対して超音波の送受信制御を行う送受信部と、前記送受信部が受信した受信信号に基づいて、測定対象の表面に対する超音波プローブのプローブ姿勢の姿勢ずれ検出処理を行う処理部と、前記姿勢ずれ検出処理の結果に基づいて、報知情報を出力する報知情報出力部と、を含み、前記処理部は、測定期間内の第１のタイミングの第１の受信信号に基づいて、第１の超音波画像を生成し、前記測定期間内の第２のタイミングの第２の受信信号に基づいて、第２の超音波画像を生成し、前記第１の超音波画像及び前記第２の超音波画像に基づいて、輝度勾配、アキュータンス、或いは前記輝度勾配又は前記アキュータンスにより求められる値のいずれかである傾斜評価値を算出し、前記傾斜評価値に基づいて、前記第１のタイミングと前記第２のタイミング間における前記プローブ姿勢の前記姿勢ずれ検出処理を行い、前記報知情報出力部は、検出された前記プローブ姿勢の姿勢ずれ情報を含む前記報知情報を出力する超音波測定装置に関係する。
【０００９】
本発明の一態様では、第１の超音波画像と第２の超音波画像とに基づいて、輝度勾配、アキュータンス、及び輝度勾配又はアキュータンスにより求められる値のいずれかである傾斜評価値を算出する。そして、算出した傾斜評価値に基づいて、測定対象の表面に対する超音波プローブのプローブ姿勢の姿勢ずれ検出処理を行い、検出されたプローブ姿勢の姿勢ずれ情報を含む報知情報を出力する。
【００１０】
これにより、超音波プローブの姿勢ずれを測定者等に報知することが可能になる。
【００１１】
また、本発明の一態様では、前記処理部は、前記第１の超音波画像及び前記第２の超音波画像において、輝度のピーク検出処理を行い、検出したピークに基づいて深度範囲を設定し、設定した前記深度範囲内において前記傾斜評価値を算出してもよい。
【００１２】
これにより、超音波画像の輝度値のピーク毎に傾斜評価値を算出すること等が可能になる。
【００１３】
また、本発明の一態様では、前記処理部は、前記第１の超音波画像を、前記超音波プローブの前記プローブ姿勢の基準姿勢を示す基準画像に設定し、前記基準画像における前記プローブ姿勢と、前記第２の超音波画像における前記プローブ姿勢との差を、前記プローブ姿勢の前記姿勢ずれとして検出してもよい。
【００１４】
これにより、少しずつ超音波プローブのプローブ姿勢がずれる場合であっても、プローブ姿勢の姿勢ずれを検出すること等が可能になる。
【００１５】
また、本発明の一態様では、前記処理部は、前記第１の超音波画像及び前記第２の超音波画像において、生体組織層の境界検出処理を行い、検出した組織境界に基づいて深度範囲を設定し、設定した前記深度範囲内において前記傾斜評価値を算出してもよい。
【００１６】
これにより、超音波画像の境界線毎に傾斜評価値を算出すること等が可能になる。
【００１７】
また、本発明の一態様では、前記処理部は、前記第１の超音波画像及び前記第２の超音波画像において、特徴点検出処理を行い、検出した特徴点群に基づいて深度範囲を設定し、設定した前記深度範囲内において前記傾斜評価値を算出してもよい。
【００１８】
これにより、超音波画像の特徴点毎に傾斜評価値を算出すること等が可能になる。
【００１９】
また、本発明の一態様では、前記報知情報出力部は、前記測定対象の表面に対する前記プローブ姿勢の姿勢ずれ量及び姿勢ずれ方向の少なくとも一方を表す情報を、前記報知情報として出力してもよい。
【００２０】
これにより、どの方向に又はどのくらいの角度だけプローブ姿勢がずれたかを、測定者が把握すること等が可能になる。
【００２１】
また、本発明の一態様では、前記報知情報出力部は、前記測定対象の表面に対する前記プローブ姿勢の姿勢変更指示量及び姿勢変更指示方向の少なくとも一方を表す情報を、前記報知情報として出力してもよい。
【００２２】
これにより、どの方向に又はどのくらいの角度だけプローブ姿勢を動かせば良いかを、測定者が把握すること等が可能になる。
【００２３】
また、本発明の一態様では、前記報知情報出力部は、前記報知情報として、画像情報を出力してもよい。
【００２４】
これにより、測定者が表示部を見て直感的に、プローブ姿勢の姿勢ずれや姿勢変更指示を把握すること等が可能になる。
【００２５】
また、本発明の一態様では、前記傾斜評価値は、Ｂモード画像における深さ方向での輝度変化の度合いを表す値であってもよい。
【００２６】
これにより、輝度変化に基づいて、超音波プローブの姿勢ずれを検出すること等が可能になる。
【００２７】
また、本発明の他の態様では、前記超音波測定装置と、前記報知情報を表示する表示部と、を含む超音波画像装置に関係する。
【００２８】
また、本発明の他の態様では、超音波トランスデューサーデバイスに対して超音波の送受信制御を行い、測定期間内の第１のタイミングの第１の受信信号に基づいて、第１の超音波画像を生成し、前記測定期間内の第２のタイミングの第２の受信信号に基づいて、第２の超音波画像を生成し、前記第１の超音波画像及び前記第２の超音波画像に基づいて、輝度勾配、アキュータンス、及び輝度勾配又はアキュータンスにより求められる値のいずれかである傾斜評価値を算出し、前記傾斜評価値に基づいて、測定対象の表面に対する超音波プローブのプローブ姿勢の姿勢ずれを検出する姿勢ずれ検出処理を行い、検出された前記プローブ姿勢の姿勢ずれ情報を含む報知情報を出力する超音波測定装置の制御方法に関係する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施形態のシステム構成例。
【図２】図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、超音波測定装置の具体的な機器構成の一例。
【図３】図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、測定時の様子の説明図。
【図４】図４（Ａ）は、Ｂモード画像の説明図であり、図４（Ｂ）は、Ａモード波形の説明図。
【図５】図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は、超音波プローブの姿勢ずれの説明図。
【図６】図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、姿勢ずれを表す報知情報の説明図。
【図７】第１の姿勢ずれ検出処理を行う際の全体の流れを説明するフローチャート。
【図８】図８（Ａ）〜図８（Ｆ）は、ピークに基づく傾斜評価値の説明図。
【図９】図９（Ａ）は、輝度勾配の説明図であり、図９（Ｂ）は、アキュータンスの説明図。
【図１０】第２の姿勢ずれ検出処理を行う際の全体の流れを説明するフローチャート。
【図１１】図１１（Ａ）〜図１１（Ｆ）は、境界線に基づく傾斜評価値の説明図。
【図１２】第３の姿勢ずれ検出処理を行う際の全体の流れを説明するフローチャート。
【図１３】図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）は、特徴点の検出処理の説明図。
【図１４】図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）は、特徴点の対応付け処理の説明図。
【図１５】図１５（Ａ）〜図１５（Ｆ）は、特徴点に基づく傾斜評価値の説明図。
【図１６】図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）は、超音波トランスデューサー素子の構成例。
【図１７】超音波トランスデューサーデバイスの構成例。
【図１８】図１８（Ａ）、図１８（Ｂ）は、各チャンネルに対応して設けられる超音波トランスデューサー素子群の構成例。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本実施形態について説明する。まず、本実施形態の概要を説明し、次に本実施形態のシステム構成例について説明する。そして、フローチャートを用いて本実施形態の処理の流れについて詳細に説明し、次に本実施形態の手法についてまとめる。さらに、超音波トランスデューサー素子及び超音波トランスデューサーデバイスの構成例について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００３１】
１．概要
被検体である人体の内部を検査するために用いる装置として、対象物に向けて超音波を出射し、対象物内部における音響インピーダンスの異なる界面からの反射波を受信する超音波測定装置が知られている。さらに、超音波測定装置の応用例としては、脂肪層や筋肉層の厚さの測定や血流量の測定など、被検体の表層の画像診断を行うポケット型超音波ビューアなどがあり、ヘルスケア分野への展開が期待されている。
【００３２】
そして、このような超音波測定装置に関する発明としては、特許文献１において開示される発明がある。特許文献１の皮下脂肪表示計測器は、小型で容易に取り扱え、かつ正確に脂肪層を計測でき、計測結果を詳細に判りやすく表示することができる。そのため、これを用いれば被検体の脂肪層の全体像を容易に把握できる。また、特許文献１の発明では、超音波断層情報（Ａモード波形）のピーク値を検出することで、皮下脂肪層と他層との境界を検出することもできる。
【００３３】
また、このような場合に正確な測定結果を得るためには、測定を行っている間、超音波プローブを生体組織層の界面又は対象組織に対して垂直に当てた状態を保つ必要がある。
【００３４】
しかし、実際には、超音波画像において組織境界が鮮明に映し出されているかを確認するために、測定者は測定中に表示部を注視していることが多く、測定箇所の表皮上に塗ったジェル等により、超音波プローブが滑って傾き、適切な姿勢ではなくなってしまうことがある。この場合には、超音波ビームの走査面の方向が理想的な方向とずれてしまい、正しい測定結果を得ることができないおそれがある。
【００３５】
また、脂肪層の厚さ等の測定を行う場合には、測定者がノンエキスパートである場合も多い。測定者がノンエキスパートである場合には、尚更、超音波プローブの姿勢を同じ姿勢に保ち続けることは困難である。さらに、超音波画像は似たような画像に見えるため、超音波プローブの姿勢が変わってしまっても、表示部を注視しているだけでは画像変化に気付かないことも多い。
【００３６】
そのため、超音波プローブの姿勢ずれが発生した場合には、超音波プローブの姿勢ずれを検出し、測定者に報知することが求められている。これに対し、超音波プローブの姿勢を検出する発明としては、以下で説明する特許文献２及び特許文献３に記載される発明がある。
【００３７】
まず、特許文献２には、被検者の胴体姿勢を基準とするために、被検者の頭部に角度センサーを設置し、超音波プローブにも角度センサーを設置して、両角度センサーから取得した情報に基づいて、姿勢角度を演算することで、被検者とプローブ姿勢を決定する発明が開示されている。
【００３８】
また、特許文献３において開示される超音波探傷装置は、圧力検出手段を有しており、圧力検出手段により被検体への探傷プローブの押し付け圧力を検出し、検出した圧力に基づいて、探傷プローブと被検体との接触状態を検出する。
【００３９】
特許文献２や特許文献３において開示される発明は、超音波プローブの姿勢や位置等を算出するが、角度センサーやひずみゲージ等を複数設置するため、専用装置を用いることが必須である。また、特許文献２の発明は、被検者の頭部に角度センサーを設置するため、被検者に負荷が掛かるという問題もある。さらに、センサーのキャリブレーション作業等も必要である。
【００４０】
本来であれば、被検者に負荷をかけず、専用装置を用いたり、キャリブレーション作業を行ったりもせずに、超音波プローブの姿勢ずれを検出できることが望ましい。
【００４１】
そこで、本実施形態の超音波測定装置等は、例えば超音波プローブが滑って傾くこと等による超音波プローブのプローブ姿勢の姿勢ずれを検出し、検出した姿勢ずれを測定者等に報知する。具体的には、異なるタイミングにおいて取得された複数のＢモード画像に対して画像解析を行うことより、超音波プローブのプローブ姿勢の姿勢ずれを検出する。そして、姿勢ずれが検出された際には、傾き量と傾き方向を可視化して、表示部に警告表示する。そのため、測定者は警告表示に従って、プローブ姿勢の姿勢ズレ補正動作やプローブ傾き調整を行うことで、適切な姿勢における超音波画像を観察又は取得することができる。
【００４２】
本実施形態は、被検者に負荷をかけることもないし、専用装置を用いたり、キャリブレーション作業を行ったりする必要もないため、極めて利用することが容易である。
【００４３】
２．システム構成例
次に、本実施形態の超音波測定装置１００及び超音波画像装置４００の構成例を図１に示す。超音波測定装置１００は、送受信部１１０と、処理部１２０と、報知情報出力部１３０と、を含む。さらに、超音波画像装置４００は、超音波測定装置１００と、表示部３００と、を含む。なお、超音波測定装置１００及びこれを含む超音波画像装置４００は、図１の構成に限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加したりするなどの種々の変形実施が可能である。例えば、超音波測定装置１００及びこれを含む超音波画像装置４００は、設定値等を入力するためのユーザインターフェース部（操作部）や記憶部を含んでいても良い。また、本実施形態の超音波測定装置１００及びこれを含む超音波画像装置４００の一部又は全部の機能は、通信により接続されたサーバーにより実現されてもよい。
【００４４】
次に各部で行われる処理について説明する。
【００４５】
まず、送受信部１１０は、超音波トランスデューサーデバイスに対して超音波の送受信制御を行う。例えば送受信部１１０は、送信パルス発生器と、送信遅延回路と、送受信切替スイッチと、受信遅延回路と、フィルター回路と、メモリと、Ａ／Ｄ変換回路等を含む。
【００４６】
具体的に、送信パルス発生器（パルサー回路）は、送信パルス電圧を印加させ、超音波プローブ２００を駆動させる。
【００４７】
また、送信遅延回路は、送波ビームをフォーカシングする。そのために、送信遅延回路は、送信パルス電圧の印加タイミングに関して、チャンネル間で時間差を与え、複数の振動素子から発生した超音波を集束させる。このように、遅延時間を変化させることにより、焦点距離を任意に変化させることが可能である。
【００４８】
また、送受信切替スイッチは、超音波の送受信の切り替え処理を行う。送受信切替スイッチは、送信時の振幅パルスが受信回路に入力されないように保護し、受信時の信号を受信回路に通す。
【００４９】
受信遅延回路は、受波ビームをフォーカシングする。ある反射体からの反射波は球面上に広がるため、受信遅延回路は、各振動子に到達する時間が同じになるように遅延時間を与え、遅延時間を考慮して反射波を加算する。
【００５０】
そして、フィルター回路は、受信信号に対して帯域通過フィルターによりフィルター処理を行い、雑音を除去する。
【００５１】
また、メモリは、フィルター回路から出力された受信信号を記憶するもので、その機能はＲＡＭ等のメモリやＨＤＤなどにより実現できる。
【００５２】
ここで、超音波プローブ２００は、超音波トランスデューサーデバイスを含む。
【００５３】
そして、超音波トランスデューサーデバイスは、走査面に沿って対象物をスキャンしながら、対象物に対して超音波ビームを送信すると共に、超音波ビームを送信したことにより得られる超音波エコーを受信する。圧電素子を用いるタイプを例にとれば、超音波トランスデューサーデバイスは、複数の超音波トランスデューサー素子（超音波素子アレイ）と、複数の開口がアレイ状に配置された基板とを有する。そして、超音波トランスデューサー素子としては、薄手の圧電素子と金属板（振動膜）を貼り合わせたモノモルフ（ユニモルフ）構造を用いたものを用いる。超音波トランスデューサー素子（振動素子）は、電気的な振動を機械的な振動に変換するものであるが、この場合には、圧電素子が面内で伸び縮みすると貼り合わせた金属板（振動膜）の寸法はそのままであるため反りが生じる。従って、圧電体膜に交流電圧を印加することで、振動膜が膜厚方向に対して振動し、この振動膜の振動により超音波が放射される。なお、圧電体膜に印加される電圧は、例えば１０〜３０Ｖであり、周波数は例えば１〜１０ＭＨｚである。
【００５４】
また、超音波トランスデューサーデバイスでは、近隣に配置された数個の超音波トランスデューサー素子で一つのチャンネルを構成し、１回に複数のチャンネルを駆動しながら、超音波ビームを順次移動させるものであってもよい。
【００５５】
なお、超音波トランスデューサーデバイスとしては、圧電素子（薄膜圧電素子）を用いるタイプのトランスデューサーを採用できるが、本実施形態はこれに限定されない。例えばｃ‐ＭＵＴ（Capacitive Micro-machined Ultrasonic Transducers）などの容量性素子を用いるタイプのトランスデューサーを採用してもよいし、バルクタイプのトランスデューサーを採用してもよい。超音波トランスデューサー素子及び超音波トランスデューサーデバイスのさらに詳細な説明については、後述する。
【００５６】
次に、処理部１２０は、送受信部１１０が受信した受信信号に基づいて、超音波プローブ２００のプローブ姿勢の姿勢ずれの検出処理を行う。
【００５７】
例えば、処理部１２０は、超音波の受信信号の振幅を主として解析して、被検体の内部構造を画像化したＢ（Brightness）モード画像（断層画像）のデータを生成し、生成したＢモード画像データに基づいて、超音波プローブ２００のプローブ姿勢の姿勢ずれの検出処理を行う。Ｂモード画像データとは、超音波のＡ（Amplitude）モード波形における振幅を点の明るさ（輝度）として表した画像データのことをいう。このようなＢモード画像データを生成する場合には、処理部１２０は、例えば検波処理部と、対数変換処理部と、ゲイン・ダイナミックレンジ調整部と、ＳＴＣ（Sensitivity Time Control）と、ＤＳＣ（Digital Scan Converter）と、を含む。
【００５８】
そして、検波処理部は、受信信号に対して絶対値（整流）処理を行った後に、低域通過フィルターをかけて、非変調信号を抽出する。
【００５９】
次に、対数変換処理部は、非変調信号に対してＬｏｇ圧縮を行い、受信信号の信号強度の最大部分と最小部分を同時に確認しやすいように、表現形式を変換する。
【００６０】
そして、ゲイン・ダイナミックレンジ調整部は、信号強度及び関心領域を調整する。具体的に、ゲイン調整処理では、Ｌｏｇ圧縮後の信号に対して、直流成分を加える。また、ダイナミックレンジ調整処理では、Ｌｏｇ圧縮後の信号に対して、任意の数を乗算する。
【００６１】
さらに、ＳＴＣは、生体組織での深さに応じて信号の増幅度（明るさ）を補正し、画面全体で一様な明るさの画像を取得する。
【００６２】
そして、ＤＳＣは、走査変換処理を行って、Ｂモード画像データを生成する。例えば、ＤＳＣは、バイリニアなどの補間処理により、ライン信号を画像信号に変換する。
【００６３】
なお、処理部１２０の機能は、各種プロセッサー（ＣＰＵ等）、ＡＳＩＣ（ゲートアレイ等）などのハードウェアや、プログラムなどにより実現できる。
【００６４】
また、報知情報出力部１３０は、プローブ姿勢の姿勢ずれの検出処理の結果に基づいて、表示部３００に報知情報を出力する。報知情報出力部１３０は、例えば表示部３００と有線又は無線により通信を行う通信部（インターフェース部）であってもよいし、画像出力部（画像生成部）であってもよい。
【００６５】
さらに、表示部３００は、報知情報出力部１３０から取得された報知情報を表示する。また、表示部３００は、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ、電子ペーパーなどにより実現できる。
【００６６】
ここで、本実施形態の超音波測定装置１００（広義には電子機器）の具体的な機器構成の例を図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示す。図２（Ａ）はハンディタイプの超音波測定装置１００の例であり、図２（Ｂ）は据置タイプの超音波測定装置１００の例である。図２（Ｃ）は超音波プローブ２００が本体に内蔵された一体型の超音波測定装置１００の例である。
【００６７】
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）の超音波測定装置１００は、超音波プローブ２００と超音波測定装置本体１０１（広義には電子機器本体）を含み、超音波プローブ２００と超音波測定装置本体１０１はケーブル２１０により接続される。また、超音波プローブ２００の先端部分には、プローブヘッド２２０が設けられており、超音波測定装置本体１０１には、画像を表示する表示部３００が設けられている。図２（Ｃ）では、表示部３００を有する超音波測定装置１００に超音波プローブ２００が内蔵されている。図２（Ｃ）の場合、超音波測定装置１００は、例えばスマートフォンなどの汎用の携帯情報端末により実現できる。
【００６８】
３．処理の詳細
まず、本実施形態の測定対象の一例として、被検体（人間）の腹部（腹直筋）を図３（Ａ）に示し、その際の被検体の腹部の断面図（エコー画像）を図３（Ｂ）に示す。図３（Ａ）のように、超音波プローブＰＢを腹部に押し付けた場合には、図３（Ｂ）に示す測定領域ＥＡの生体組織（生体組織層）の解析処理が行われる。なお、生体組織層とは、例えば脂肪層、筋肉層、骨、内臓及び血管等のことを指す。
【００６９】
また、超音波の画像表示方法は数種類あり、超音波の受信信号における振幅を輝度に変換して２次元画像として表示するＢモードと呼ばれる方法と、超音波の振幅をグラフとして描くＡモードと呼ばれる方法がある。具体的に、Ｂモード画像の一例を図４（Ａ）に示し、Ａモード波形の一例を図４（Ｂ）に示す。図４（Ａ）のＢモード画像では、縦軸が被検体の表層面からの深さを表している。一方で、図４（Ｂ）のＡモード波形は、図４（Ａ）のＢモード画像中の破線Ｌ１部分の輝度値を表しており、縦軸は表層面からの深さを表す。なお、前述したように、一般的なＡモード波形の横軸は、受信信号の振幅強度（受信強度）を表すが、図４（Ｂ）の例では振幅を輝度値に変換した値を用いている。このようなＢモード画像やＡモード波形を解析することにより、皮下脂肪層と筋肉層との境界はＢＤ１であり、筋肉層と内臓との境界はＢＤ２であると判別すること等が可能である。
【００７０】
ここで、超音波測定装置を用いて測定対象を計測する際には、繰り返し精度を高めるために毎回同じ場所に超音波プローブＰＢを当てることが必要となる。そのため、解剖学的に測定位置を予め決めておいて測定を行う。例えば腹部を測定する場合には、臍点横へ超音波プローブＰＢを約４ｃｍ移動させて、その位置から約４ｃｍ上部の位置を計測する。超音波プローブＰＢを当てる際には、図５（Ａ）に示すような位置Ｐ１に予めマーキングをしておく。
【００７１】
また、被検体の体内には必ずしも皮膚と垂直に生体組織層があるわけではなく、皮膚に対して生体組織層が斜めに傾いている場合も多い。組織境界が鮮明に映し出され、読影に適した図４（Ａ）のような超音波画像を取得するためには、図５（Ｂ）に示すように、超音波ビームの走査面の方向が、生体組織層の界面又は対象組織に対し垂直な方向ＤＲ１になるように、超音波プローブＰＢを当てる必要がある。そのため、測定者は表示部を注視しながら、超音波プローブＰＢの傾きを調整する。
【００７２】
ところが、姿勢調整後に測定を行う際に、表皮上に塗ったジェルによって、超音波プローブＰＢが滑って傾いてしまうことがある。測定者がノンエキスパートである場合には、適正な姿勢を保つことはなおさら困難であり、結果的に図５（Ｃ）に示すように、超音波ビームの走査面の方向が、適正な方向ＤＲ１と異なる方向ＤＲ２になってしまうことが度々ある。
【００７３】
そこで、本実施形態では、超音波プローブのプローブ姿勢の姿勢ずれを検出し、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、プローブ姿勢の姿勢ずれ情報を画像化してＢモード画像と共に表示し、姿勢ずれを測定者に報知する。例えば図６（Ａ）の例では、姿勢ずれ情報として、プローブ姿勢の姿勢ずれ量と姿勢ずれ方向を矢印画像ＳＳにより表示する。一方、図６（Ｂ）の例では、図６（Ａ）の場合と同じ姿勢ずれが生じた際の姿勢ずれ情報として、測定者に超音波プローブのプローブ姿勢を修正させるための姿勢変更指示量と姿勢変更指示方向を、矢印画像ＭＳにより表示している。なお、図６（Ａ）では、矢印画像ＳＳの向きが姿勢ずれ方向を表し、姿勢ずれ量が大きいほど、矢印画像ＳＳが長くなる。また、姿勢ずれ量が大きくなるほど、矢印画像ＳＳを太くしてもよい。図６（Ｂ）の矢印画像ＭＳについても同様である。さらに、図６（Ａ）と図６（Ｂ）のどちらの場合にも、測定者に姿勢の修正を促すメッセージＭＧ等も併せて表示してもよい。
【００７４】
３．１  第１の姿勢ずれ検出方法
第１の姿勢ずれ検出方法は、Ｂモード画像の任意のＸ座標における輝度のピークを検出し、検出したピークの周囲の輝度勾配又はアキュータンスに基づいて、二枚の超音波画像間の明瞭さの差を表す傾斜評価値を算出し、算出した傾斜評価値に基づいて、姿勢ずれを検出するものである。
【００７５】
また、二枚の超音波画像においてピークを検出し、検出したピークにおける輝度値の差に基づいて、姿勢ずれを検出する方法も考えられるが、この方法では、複数のピークが検出された際に、どのピークの輝度値を用いればよいかという問題がある。以下で詳述する第１の姿勢検出方法を用いれば、この問題を解決することが可能である。
【００７６】
以下では、第１の姿勢ずれ検出方法を行う場合の本実施形態の処理の流れについて、図７のフローチャートを用いて説明する。なお、図７では、Ｂモード画像を生成した後の処理から説明する。Ｂモード画像は、任意の方法で生成してもよい。また、Ｂモード画像は生成される度に記憶部に逐次一時的に格納されていき、処理に必要な画像が処理部１２０により逐次読み込まれるものとする。
【００７７】
まず、対となる超音波画像（Ｂモード画像）Ａ及び超音波画像Ｂを読み込む（Ｓ１２１）。ここで、超音波画像Ａは、第１のタイミングで得られるＢモード画像であり、超音波画像Ｂは、第１のタイミングと異なる第２のタイミングで得られるＢモード画像であるものとする。
【００７８】
そして、超音波画像Ａ及び超音波画像Ｂのピークを検出する（Ｓ１２２）。
【００７９】
図８（Ａ）〜図８（Ｆ）を用いて具体例を説明する。図８（Ａ）は、超音波プローブが適正な姿勢であるｔフレーム目（第１のタイミング）において取得されたＢモード画像（超音波画像Ａ）を表している。本例では、このＢモード画像のうち、任意のＸ座標ｘ１における深さ（Ｙ軸）方向での輝度値の変化に着目する。ｘ１における輝度値の変化を、図８（Ｂ）のグラフに表す。図８（Ｂ）のグラフは、横軸がＢモード画像の深さ（Ｙ軸座標値）を表し、縦軸が輝度値を表す。そして、図８（Ｂ）のグラフにおいて、輝度値が山なりになっている部分、すなわち輝度値の変化量が正から負に変わる点をピークとして検出し、この時の輝度値をピーク値として求める。なお、この際にはノイズを除去するために、前回のピーク（又はＹ＝０の点）からの振幅変化量が所与の閾値以上になった場合に限り、ピーク検出を行うものとする。
【００８０】
一方で、図８（Ｄ）は、超音波プローブの姿勢が傾いた（ｔ＋Δｔ）フレーム目（第２のタイミング）において取得されたＢモード画像（超音波画像Ｂ）を表しており、このＢモード画像の任意のＸ座標ｘ１における輝度値の変化を図８（Ｅ）のグラフに表す。図８（Ｅ）におけるピーク検出も、図８（Ｂ）を用いて前述した例と同様に行う。
【００８１】
次に、検出した各ピーク周辺の輝度に基づいて、傾斜評価値を求める（Ｓ１２３）。
【００８２】
まず、例えばピークがＮ（Ｎは正の整数）個ある場合に、図８（Ｂ）に示す超音波画像Ａの輝度値のグラフから、Ｎ番目のピークであるＹ＝１３３のピーク周辺の輝度値を抜き出すと、図８（Ｃ）のグラフのようになる。そして、Ｙ＝１３３のピークについて、輝度勾配を求める。
【００８３】
ここで、輝度勾配とは、画像上の所与の範囲における輝度変化の傾き（輝度変化の度合いを表す量）のことをいう。例えば、輝度勾配Ｇは、図９（Ａ）に示すように、Ｂモード画像のＹ軸座標上の位置ｙａから位置ｙｂにおける輝度変化（ｆＤ）の傾きを表す値であり、下式（１）により表される。
【００８４】
【数１】
2015054007.tif 000003
【００８５】
また、輝度勾配の替わりに下式（２）により表されるアキュータンスを求めても良い。
【００８６】
【数２】
2015054007.tif 000004
【００８７】
なお、式（２）において、Δｙは、図９（Ｂ）に示すように、Ｂモード画像のＹ軸座標上の位置ｙｉからｙｉ+１までの距離であり、Δｆｉは、位置ｙｉからｙｉ+１までにおける輝度変化量である。
【００８８】
そして、Ｎ番目のピークについて、Ｙ＝１３０〜Ｙ＝１３３の範囲で、輝度勾配Ｇｔ＿Ｎを求めると、Ｇｔ＿Ｎ＝２６．６７となり、アキュータンスＡｔ＿Ｎを求めると、Ａｔ＿Ｎ＝９．０６７となる。
【００８９】
なお、本処理は、図８（Ｃ）に例示したＮ番目（Ｙ＝１３３）のピークだけでなく、１番目から（Ｎ−１）番目までの他のピークについても同様に行い、各ピークについて輝度勾配又はアキュータンスを算出する。また、本例では、輝度変化の傾きが正になる範囲において輝度勾配又はアキュータンスを求めたが、輝度変化の傾きが負になる範囲における輝度勾配又はアキュータンスを求めてもよい。
【００９０】
さらに、図８（Ｅ）に示す超音波画像Ｂの輝度値についても同様に、例えばＭ（Ｍは正の整数）個ピークがあるうちのＭ番目（Ｙ＝１４２）のピーク周辺の輝度値を抜き出すと、図８（Ｆ）のグラフのようになる。そして、Ｍ番目のピークについて、輝度勾配Ｇｔ+Δｔ＿Ｍ又はアキュータンスＡｔ+Δｔ＿Ｍを求めると、Ｇｔ+Δｔ＿Ｍ＝１１．３となり、Ａｔ+Δｔ＿Ｍ＝６．３１４となる。また、１番目から（Ｍ−１）番目までの他のピークについても同様に輝度勾配又はアキュータンスを計算する。
【００９１】
そして、下式（３）に示すｔフレーム目の超音波画像Ａの平均輝度勾配Ｇｔと、下式（４）に示す（ｔ＋Δｔ）フレーム目の超音波画像Ｂの平均輝度勾配Ｇ（ｔ＋Δｔ）をそれぞれ求める。
【００９２】
【数３】
2015054007.tif 000005
【００９３】
【数４】
2015054007.tif 000006
【００９４】
平均輝度勾配は、各ピークについて求めた輝度勾配の平均値である。したがって、平均輝度勾配Ｇｔは、ｔフレーム目の超音波画像Ａの明瞭さを示す指標であり、平均輝度勾配Ｇ（ｔ＋Δｔ）は、（ｔ＋Δｔ）フレーム目の超音波画像Ｂの明瞭さを示す指標となる。
【００９５】
さらに、下式（５）に示すように、平均輝度勾配Ｇｔと平均輝度勾配Ｇ（ｔ＋Δｔ）との差ｖを、傾斜評価値として求める。
【００９６】
【数５】
2015054007.tif 000007
【００９７】
この傾斜評価値は、ｔフレーム目の超音波画像Ａと（ｔ＋Δｔ）フレーム目の超音波画像Ｂ間の明瞭さの差を表している。なお、輝度勾配の替わりにアキュータンスを求めた場合にも、下式（６）に示すように、傾斜評価値を求めることができる。また以下では、輝度勾配を用いて傾斜評価値を算出した場合について説明するが、アキュータンスを用いた場合にも、以下で説明する処理を適用することが可能である。
【００９８】
【数６】
2015054007.tif 000008
【００９９】
次に、求めた傾斜評価値に基づいて、警告表示画像を生成する（Ｓ１２４）。
【０１００】
ここで、超音波画像（Ｂモード画像）は、超音波プローブの走査面の方向が生体組織層の界面又は対象組織に対して垂直な方向に近付くほど、明瞭になり、エッジがシャープになるため、前述した平均輝度勾配が大きくなる。
【０１０１】
したがって、（ｔ＋Δｔ）フレーム目の平均輝度勾配Ｇ（ｔ＋Δｔ）が、ｔフレーム目の平均輝度勾配Ｇｔよりも大きい場合には、超音波プローブの走査面の方向が生体組織層の界面又は対象組織に対して垂直な方向により近付いたこと、すなわち超音波プローブの姿勢が適正な姿勢に近付いていることを示している。この際には、傾斜評価値として用いる平均輝度勾配の差ｖが正の値になる。よって、傾斜評価値が正の値である場合には、警告表示画像を非表示にする。
【０１０２】
一方で、（ｔ＋Δｔ）フレーム目の平均輝度勾配Ｇ（ｔ＋Δｔ）が、ｔフレーム目の平均輝度勾配Ｇｔよりも小さい場合、すなわち傾斜評価値が負の値である場合には、超音波プローブの走査面の方向が生体組織層の界面又は対象組織に対して垂直な方向から離れてしまい、超音波プローブの姿勢が適正な姿勢ではなくなってしまったと判断できる。また、傾斜評価値の絶対値が大きければ大きいほど、２枚の超音波画像間の明瞭さが大きく変化し、超音波プローブの姿勢が急激に傾いてしまったと判断できる。よって、この場合には、姿勢ずれが発生したことを報知する警告表示画像を生成する。警告表示画像は、例えば前述した図６（Ａ）の姿勢ずれ量及び姿勢ずれ方向を報知する矢印画像ＳＳであってもよいし、図６（Ｂ）の姿勢変更指示量及び姿勢変更指示方向を報知する矢印画像ＭＳであってもよい。矢印画像ＳＳ及び矢印画像ＭＳは、姿勢ずれ量が大きくなればなるほど、長く又は太くする。また、矢印画像の長さと太さを同時に変更してもよい。
【０１０３】
そして、超音波画像Ｂに警告表示画像を重ね合わせ、合成画像を生成し、表示部に合成画像を表示して（Ｓ１２５）、一連の処理を終了する。
【０１０４】
また、図７のフローチャートの処理後には、超音波プローブの姿勢ずれを確認した測定者が、超音波プローブの姿勢を修正して、再度測定を行い、図７のステップＳ１２１からの処理を繰り返す。この時、測定者が超音波プローブの姿勢を修正する際には、前述した傾斜評価値が正になるため、警告表示画像を非表示にする。ただし、姿勢変更指示方向への超音波プローブの姿勢変更量が、姿勢変更指示量よりも大きくなった場合には、反対方向に傾いてしまうため、傾斜評価値が負にもなり得る。この場合には、警告表示画像を表示する。
【０１０５】
３．２  第２の姿勢ずれ検出方法
第２の姿勢ずれ検出方法は、Ｂモード画像の境界線を検出し、検出した境界線の周囲の輝度勾配又はアキュータンスに基づいて、二枚の超音波画像間の明瞭さの差を表す傾斜評価値を算出し、算出した傾斜評価値に基づいて、姿勢ずれを検出するものである。
【０１０６】
具体的に、第２の姿勢ずれ検出方法を行う場合の本実施形態の処理の流れについて、図１０のフローチャートを用いて説明する。なお、ステップＳ２２１、Ｓ２２５及びＳ２２６は、図７のフローチャートのステップＳ１２１、Ｓ１２４及びＳ１２５の処理とそれぞれ同様のため、説明を省略する。
【０１０７】
まず、ステップＳ２２１において取得した超音波画像Ａ及び超音波画像Ｂのそれぞれにおいて、生体組織層の境界線を検出する（Ｓ２２２）。生体組織層の境界線とは、例えば、脂肪層と筋肉層との境界線や、筋肉層と骨や内臓との境界線などである。
【０１０８】
ここで、具体例を図１１（Ａ）〜図１１（Ｆ）に示す。図１１（Ａ）は、超音波プローブが適正な姿勢であるｔフレーム目において取得されたＢモード画像（超音波画像Ａ）であり、ここでは境界線の検出処理によって２つの境界線Ｓ１及びＳ２が検出されている。一方で、図１１（Ｄ）は、超音波プローブの姿勢が傾いた（ｔ＋Δｔ）フレーム目において取得されたＢモード画像（超音波画像Ｂ）であり、ここでも２つの境界線Ｓ３及びＳ４が検出されている。なお、境界線Ｓ１と境界線Ｓ３、境界線Ｓ２と境界線Ｓ４のそれぞれは、画像上の映り方に差異はあるが、実際には同じ組織境界である。
【０１０９】
次に、超音波画像Ａ及び超音波画像Ｂのそれぞれにおいて、境界線毎にピークを検出する（Ｓ２２３）。
【０１１０】
例えば、図１１（Ａ）の例では、境界線Ｓ１及びＳ２のそれぞれについてピークを検出するが、ここでは一例として境界線Ｓ２のピーク検出について説明する。
【０１１１】
まず本例では、Ｙ軸方向での境界線Ｓ２からの距離に応じて平均輝度値を計算する。ここで、平均輝度値とは、境界線からＹ軸方向へ任意の距離に位置する画素の輝度値の相加平均のことを言う。例えば、境界線との距離が０である場合の平均輝度値は、境界線上の全画素の輝度値の平均値であり、境界線との距離が＋５である場合の平均輝度値は、境界線からＢモード画像の深さ方向（図１１（Ａ）のＹ軸方向）に＋５だけ離れた位置にある全画素の輝度値の平均値である。すなわち、平均輝度値は、境界線の形状に沿って、境界線から見て同じ方向で、かつ境界線から所与の距離にある画素の輝度値を平均した値とも言える。
【０１１２】
ここで、その計算結果として得られるグラフを図１１（Ｂ）に示す。図１１（Ｂ）のグラフは、図１１（Ａ）のＢモード画像における境界線Ｓ２の周囲における平均輝度値を表すグラフであり、横軸が境界線Ｓ２からの距離を表し、縦軸が平均輝度値を表す。
【０１１３】
このようにして、境界線Ｓ２の周囲の平均輝度値を求め、平均輝度値の傾きが正から負に変わる境界線との距離をピークとして検出する（Ｓ２２３）。例えば、図１１（Ｂ）のグラフから、境界線Ｓ２との距離が−７〜６の範囲における平均輝度値を抜き出すと、図１１（Ｃ）のようになるが、図１１（Ｃ）のグラフにおいて、平均輝度値の傾きが正から負に変わる境界線との距離を探索すると、境界線Ｓ２との距離が±０となる線、すなわち境界線自体をピークとして検出できる。
【０１１４】
そして、平均輝度値を用いて、上式（１）の輝度勾配又は上式（２）のアキュータンスを求める。式（１）では、ｙａが検出したピークでの境界線との距離、ｙｂがピークではない任意の境界線との距離を表し、ｙａにおける平均輝度値と、ｙｂにおける平均輝度値との差をｆＤとする。式（２）についても同様に、ｙｉ及びｙｉ+１が境界線との距離を表し、ｙｉ及びｙｉ+１との差をΔｙと表し、ｙｉにおける平均輝度値と、ｙｉ+１における平均輝度値との差をΔｆｉとする。この処理は、超音波画像Ａの境界線だけでなく、図１１（Ｄ）〜図１１（Ｆ）に例示する超音波画像Ｂの境界線についても同様に行う。
【０１１５】
次に、求めた輝度勾配を下式（７）に代入し、２枚の超音波画像の各境界線における輝度勾配の変化量ｖｊを算出する。なお、下式（７）において、ｊは境界線番号を表す。また、超音波画像Ａと超音波画像Ｂにおいて対応する境界線についての輝度勾配を求める。すなわち、図１１（Ａ）〜図１１（Ｆ）の例では、境界線Ｓ１と境界線Ｓ３における輝度勾配の変化量と、境界線Ｓ２と境界線Ｓ４における輝度勾配の変化量をそれぞれ求める。
【０１１６】
【数７】
2015054007.tif 000009
【０１１７】
そして、境界線が複数ある場合には、下式（８）に従って、輝度勾配の平均変化量Ｖを傾斜評価値として求める（Ｓ２２４）。なお、本例において式（８）のｍは、検出された境界線の総数とする。
【０１１８】
【数８】
2015054007.tif 000010
【０１１９】
以降の処理の流れは、前述した例と同様である。
【０１２０】
３．３  第３の姿勢ずれ検出方法
第３の姿勢ずれ検出方法は、Ｂモード画像中の特徴点を検出し、検出した特徴点の周囲の輝度勾配又はアキュータンスに基づいて、二枚の超音波画像間の明瞭さの差を表す傾斜評価値を算出し、算出した傾斜評価値に基づいて、姿勢ずれを検出するものである。第３の姿勢ずれ検出方法は、内臓等を測定している際に特に有用である。
【０１２１】
具体的に、第３の姿勢ずれ検出方法を行う場合の本実施形態の処理の流れについて、図１２のフローチャートを用いて説明する。ステップＳ３２１、Ｓ３２６及びＳ３２７は、図７のフローチャートのステップＳ１２１、Ｓ１２４及びＳ１２５の処理とそれぞれ同様のため、説明を省略する。
【０１２２】
まず、ステップＳ３２１において読み込んだ超音波画像Ａ及び超音波画像Ｂの特徴点を抽出する（Ｓ３２２）。特徴点とは、画像中から際立って観測できる点のことをいう。図１３（Ａ）には、第１のタイミングであるｔフレーム目のＢモード画像（超音波画像Ａ）における特徴点を丸印で囲って表し、図１３（Ｂ）には、第２のタイミングであるｔ’（＝ｔ＋Δｔ）フレーム目のＢモード画像（超音波画像Ｂ）における特徴点を丸印で囲って表す。
【０１２３】
本例では、特徴点の抽出方法として、コーナー検出法等を用いるが、その他のコーナー部検出（固有値、ＦＡＳＴ特徴検出）を用いても良いし、ＳＩＦＴ（Scale invariant feature transform）に代表される局所特徴量記述子やＳＵＲＦ（Speeded Up Robust Feature）等を用いても良い。
【０１２４】
そして、超音波画像Ａ及び超音波画像Ｂにおいて抽出された特徴点群の中から、互いに対応する特徴点のペアを選択する（Ｓ３２３）。言い替えれば、超音波画像Ａにおける特徴点と同じ部位を指し示す特徴点を、超音波画像Ｂにおける特徴点群の中から特定（推定）し、二つの特徴点をペアとして対応付ける。本例では、ＲＡＮＳＡＣ（RANdom SAmple Consensus）を用いて対応点関係を特定するが、これ以外にも、最小二乗法、最小メジアン法、Ｍ推定法などといった手法を用いても良い。
【０１２５】
具体例として、超音波画像Ａ及び超音波画像Ｂにおいて対応付けを行った結果を図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）に示す。ここでは、図１４（Ａ）に示す超音波画像Ａと図１４（Ｂ）に示す超音波画像Ｂにおいて、対応付けができた白い丸印で示す特徴点を矢印で結んでいる。図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）に示すように、必ずしも全ての特徴点が対応付けできるわけではなく、また、必ずしも全ての特徴点を対応付けする必要もない。ただし、対応付けができた特徴点の数が多ければ多いほど、後の姿勢ずれの検出処理の精度が向上する。
【０１２６】
次に、超音波画像Ａ及び超音波画像Ｂのそれぞれにおいて、特徴点毎にピークを検出する（Ｓ３２４）。
【０１２７】
ここで、具体例を図１５（Ａ）〜図１５（Ｆ）に示す。図１５（Ａ）は、超音波プローブが適正な姿勢であるｔフレーム目において取得されたＢモード画像（超音波画像Ａ）の一部を示す画像であり、複数の特徴点が抽出されている。一方で、図１５（Ｄ）は、超音波プローブの姿勢が傾いた（ｔ＋Δｔ）フレーム目において取得されたＢモード画像（超音波画像Ｂ）の一部を示す画像であり、こちらも複数の特徴点が抽出されている。
【０１２８】
本例では、図１５（Ａ）に示す超音波画像Ａの特徴点ＳＰ１と、図１５（Ｄ）に示す超音波画像Ｂの特徴点ＳＰ２に着目して、以降の処理を説明する。特徴点ＳＰ２は、ステップＳ３２３において、特徴点ＳＰ１に対応付けられた特徴点である。ただし、以降の処理は、対応付けが行われた他の特徴点についても行うものである。
【０１２９】
まず、図１５（Ａ）に示す特徴点ＳＰ１の周囲における輝度値のグラフを図１５（Ｂ）に示す。図１５（Ｂ）のグラフは、横軸がＢモード画像の深さ方向（Ｙ座標）を表し、縦軸が輝度値を表す。
【０１３０】
そして、図１５（Ｂ）のグラフにおいて、輝度値の変化量が正から負に変わる部分をピークとして検出し、この時の輝度値を特徴点ＳＰ１の周囲のピーク値として求める（Ｓ３２４）。図１５（Ｅ）の特徴点ＳＰ２におけるピーク検出も、図１５（Ｂ）を用いて説明した例と同様に行う。
【０１３１】
次に、各特徴点のピーク周辺の輝度に基づいて、傾斜評価値を求める（Ｓ３２５）。本処理では、図１０のフローチャートのステップＳ２２４と同様の処理を行う。ただし、対応付けられた特徴点が複数ある場合には、上式（７）に表されるように、輝度勾配の差ｖｊが特徴点分の数だけ算出されるため、上式（８）と同様に、輝度勾配の差ｖｊの平均値Ｖを求め、これを傾斜評価値とする。なお、本例において式（７）のｊは、特徴点の番号を表し、式（８）のｍは、対応付けられた特徴点の数を表すものとする。また、測定箇所表面から各特徴点までの距離（Ｙ軸座標値）に応じて、輝度勾配に重み付けを行って平均した加重平均値を、傾斜評価値として求めても良い。
【０１３２】
以降の処理の流れは、前述した例と同様である。
【０１３３】
４．本実施形態の手法
次に、本実施形態の手法について説明する。
【０１３４】
以上の本実施形態の超音波測定装置１００は、超音波トランスデューサーデバイスに対して超音波の送受信制御を行う送受信部１１０と、送受信部１１０が受信した受信信号に基づいて、測定対象の表面に対する超音波プローブ２００のプローブ姿勢の姿勢ずれ検出処理を行う処理部１２０と、姿勢ずれ検出処理の結果に基づいて、報知情報を出力する報知情報出力部１３０と、を含む。そして、処理部１２０は、測定期間内の第１のタイミングの第１の受信信号に基づいて、第１の超音波画像を生成し、測定期間内の第２のタイミングの第２の受信信号に基づいて、第２の超音波画像を生成し、第１の超音波画像及び第２の超音波画像に基づいて、輝度勾配、アキュータンス、或いは輝度勾配又はアキュータンスにより求められる値のいずれかである傾斜評価値を算出し、傾斜評価値に基づいて、第１のタイミングと第２のタイミング間におけるプローブ姿勢の姿勢ずれ検出処理を行ってもよい。さらに、報知情報出力部１３０は、検出されたプローブ姿勢の姿勢ずれ情報を含む報知情報を出力する。
【０１３５】
なお、検出する超音波プローブ２００のプローブ姿勢の姿勢ずれは、測定対象表面に対する超音波プローブ２００の走査面の時間的な接触角度の変化を指すものであって、測定対象を測定する際における超音波プローブ２００の理想的な姿勢（例えば、測定対象が最も明瞭に映る超音波画像を取得可能な超音波プローブ２００の姿勢）からのずれを指すものではない。すなわち、プローブ姿勢の姿勢ずれは、第１のタイミングから第２のタイミングの間に発生したプローブ姿勢のずれのことである。
【０１３６】
本実施形態では、超音波トランスデューサーデバイスに対して超音波の送受信制御を行う。そして、測定期間内の第１のタイミングの第１の受信信号に基づいて、第１の超音波画像を生成し、測定期間内の第２のタイミングの第２の受信信号に基づいて、第２の超音波画像を生成する。さらに、生成した第１の超音波画像及び第２の超音波画像に基づいて、輝度勾配、アキュータンス、及び輝度勾配又はアキュータンスにより求められる値のいずれかである傾斜評価値を算出する。
【０１３７】
ここで、第２のタイミングとは、測定期間内において第１のタイミングよりも後のタイミングである。第１のタイミングと第２のタイミングは、超音波プローブのプローブ姿勢の姿勢ずれが発生し得る間隔だけ離れていることが望ましい。例えば本例では第１のタイミングと第２のタイミングは、数フレーム分、離れていることを想定している。ただし、これには限定されず、隣接する超音波出射タイミング（隣接フレーム）であってもよい。
【０１３８】
また、第１の受信信号とは、第１のタイミングにおいて出射した超音波に対する超音波エコーを受信した時に得られる信号のことをいう。
【０１３９】
同様に、第２の受信信号とは、第２のタイミングにおいて出射した超音波に対する超音波エコーを受信した時に得られる信号のことをいう。
【０１４０】
そして、第１の超音波画像とは、第１の受信信号に基づいて生成される超音波画像であり、例えば、前述した図８（Ａ）に示す超音波画像である。
【０１４１】
同様に、第２の超音波画像とは、第２の受信信号に基づいて生成される超音波画像であり、例えば、前述した図８（Ｄ）に示す超音波画像である。
【０１４２】
そして、傾斜評価値に基づいて、測定対象の表面に対する超音波プローブのプローブ姿勢の姿勢ずれを検出する姿勢ずれ検出処理を行い、検出された超音波プローブの姿勢ずれを報知する報知情報を出力する。
【０１４３】
ここで、報知情報とは、超音波プローブのプローブ姿勢の姿勢ずれを表す画像データや文字情報等である。さらに、報知情報は、姿勢ずれを報知する音声データや振動データ等であってもよい。なお、報知情報の具体例については後述する。
【０１４４】
これにより、２枚の超音波画像の輝度の差に基づいて、超音波プローブの姿勢ずれを検出することが可能になる。その結果、超音波プローブのプローブ姿勢の姿勢ずれを測定者等に報知することが可能になる。そして、測定者は、例えば表示部を注視するだけで、疎かになりがちな超音波プローブのプローブ姿勢の姿勢ずれの確認を行うことができる。さらに、測定者は警告表示に従って、プローブ姿勢の姿勢ズレ補正動作や姿勢調整を行って、適切な姿勢における超音波画像を観察又は取得することができる。
【０１４５】
また、本実施形態では、超音波画像のみから超音波プローブの姿勢ずれを検出するため、角度センサーなどの追加デバイスが不要であり、ソフトウェアアップデートなどにより従来装置でも容易に利用可能であるという利点もある。
【０１４６】
また、第１の超音波画像と第２の超音波画像は、１又は複数のフレーム間隔で得られる超音波画像であってもよい。
【０１４７】
これにより、超音波プローブの姿勢がずれる前後の超音波画像を取得すること等が可能になる。
【０１４８】
また、傾斜評価値は、Ｂモード画像における深さ方向での輝度変化の度合いを表す値であってもよい。
【０１４９】
ここで、傾斜評価値とは、２枚の超音波画像における明瞭さの変化の度合いを評価するために用いる値のことをいう。例えば傾斜評価値は、前述した上式（５）〜上式（８）により表される（平均）輝度勾配の差分値などである。ただし、これには限定されず、傾斜評価値として、各超音波画像の明瞭さを表す値、すなわち上式（１）〜上式（４）などにより表される値を用いても良い。つまり、傾斜評価値として、一つの値を算出してもよいし、複数の値を算出してもよい。具体的には、傾斜評価値として、輝度勾配を用いても良いし、アキュータンスを用いても良いし、輝度勾配又はアキュータンスにより求められる値を用いても良い。なお、輝度勾配は、上式（１）により表される値であり、アキュータンスは、上式（２）により表される値である。また、輝度勾配又はアキュータンスにより求められる値には、上式（３）〜上式（８）の式により求められる値が相当する。
【０１５０】
これにより、輝度変化に基づいて、超音波プローブの姿勢ずれを検出すること等が可能になる。なお、本実施形態では、超音波画像のうち一部の画素のみを姿勢ずれ検出処理を行っても良い。例えば、Ｂモード画像を構成するラインデータの一部のデータのみを用いてもよい。
【０１５１】
また、超音波画像の輝度変化を表す値として、輝度勾配又はアキュータンスを求めて、プローブ姿勢の姿勢ずれを検出すること等が可能になる。さらに、アキュータンスを用いる場合には、輝度勾配を用いる場合に比べて、より細かい輝度の変化を反映した傾斜評価値を求めることができる。一方で、輝度勾配を用いる場合には、アキュータンスを用いる場合よりも、計算量が小さいという利点がある。
【０１５２】
また、第１の姿勢ずれ検出処理として説明したように、処理部１２０は、第１の超音波画像及び第２の超音波画像において、輝度のピーク検出処理を行い、検出したピークに基づいて深度範囲を設定し、設定した深度範囲内において傾斜評価値を算出してもよい。
【０１５３】
例えば、深度範囲とは、図８（Ｃ）及び図８（Ｆ）において輝度値を抽出した、ピーク周辺のＹ軸座標範囲のことである。
【０１５４】
また、超音波画像の輝度のピーク検出処理は、Ｂモード画像を用いて行う。なお、ピーク検出処理を行う前には、超音波画像に対してスムージング処理を行っておくことが望ましい。スムージング処理とは、ノイズ等に起因する受信信号の細かな変動や、細かい輝度変化を滑らかに補正する処理である。スムージング処理を行うことで、ノイズによる細かい変動を除去し、本来ピークではない点をピークとして誤検出してしまうことを防ぐことができる。
【０１５５】
これにより、超音波画像の輝度値のピーク毎に傾斜評価値を算出すること等が可能になる。
【０１５６】
また、第２の姿勢ずれ検出処理として説明したように、処理部１２０は、第１の超音波画像及び第２の超音波画像において、生体組織層の境界検出処理を行い、検出した組織境界に基づいて深度範囲を設定し、設定した深度範囲内において傾斜評価値を算出してもよい。
【０１５７】
この場合の深度範囲とは、例えば前述した図１１（Ｃ）及び図１１（Ｆ）に示すような、境界線から所与の距離にあるＹ軸座標範囲のことである。図１１（Ａ）では、ΔＳ２により表される範囲であり、図１１（Ｄ）では、ΔＳ４により表される範囲である。本例の深度範囲は、境界線の形状に沿って、Ｘ座標毎にＹ軸座標範囲が異なる。
【０１５８】
これにより、超音波画像の境界線毎に傾斜評価値を算出すること等が可能になる。
【０１５９】
また、第３の姿勢ずれ検出処理として説明したように、処理部１２０は、第１の超音波画像及び第２の超音波画像において、特徴点検出処理を行い、検出した特徴点群に基づいて深度範囲を設定し、設定した深度範囲内において傾斜評価値を算出してもよい。
【０１６０】
例えば、深度範囲とは、前述した図１５（Ｃ）及び図１５（Ｆ）において輝度値を抽出した、特徴点のピーク周辺のＹ軸座標範囲のことである。
【０１６１】
これにより、超音波画像の特徴点毎に傾斜評価値を算出すること等が可能になる。
【０１６２】
次に、報知情報の報知方法について説明する。
【０１６３】
まず、報知情報出力部１３０は、測定対象の表面に対するプローブ姿勢の姿勢ずれ量及び姿勢ずれ方向の少なくとも一方を表す情報を、報知情報として出力してもよい。
【０１６４】
例えば、前述した図６（Ａ）の矢印画像ＳＳは、矢印の向きが姿勢ずれ方向を表し、矢印の長さ又は太さが姿勢ずれ量を表す画像（情報）である。
【０１６５】
これにより、どの方向に又はどのくらいの角度だけプローブ姿勢がずれたかを、測定者が把握すること等が可能になる。
【０１６６】
また、図６（Ａ）は、実際のプローブ姿勢の姿勢ずれ量と姿勢ずれ方向を表示しているが、姿勢ずれが発生した際に、プローブ姿勢をどう修正すれば良いかを測定者に指示するような報知情報を表示してもよい。
【０１６７】
すなわち、報知情報出力部１３０は、測定対象の表面に対するプローブ姿勢の姿勢変更指示量及び姿勢変更指示方向の少なくとも一方を表す情報を、報知情報として出力してもよい。
【０１６８】
例えば、前述した図６（Ｂ）の矢印画像ＭＳは、矢印の向きが姿勢変更方向を表し、矢印の長さ又は太さが姿勢変更量を表す画像（情報）である。
【０１６９】
これにより、どの方向に又はどのくらいの角度だけプローブ姿勢を動かせば良いかを、測定者が把握すること等が可能になる。
【０１７０】
また、姿勢ずれ方向を示す報知情報から超音波プローブを上下左右のどの方向に傾ければよいかが分かり、姿勢ずれ量を示す報知情報からどの程度の角度だけ、超音波プローブを傾ければ良いかが分かるため、測定者が被検体の体表に視線を動かさずに操作を行うこと等が可能になる。なお、図６（Ａ）に示す矢印画像ＳＳと図６（Ｂ）に示す矢印画像ＭＳは、同時に表示してもよい。
【０１７１】
また、報知情報出力部１３０は、報知情報として、画像情報を出力してもよい。
【０１７２】
これにより、測定者が表示部３００を見て直感的に、プローブ姿勢の姿勢ずれや姿勢変更指示を把握すること等が可能になる。
【０１７３】
さて、前述した図７のフローチャートのステップＳ１２４等では、傾斜評価値の絶対値と所与の閾値とを比較し、傾斜評価値の絶対値が所与の閾値以下である場合には、超音波プローブのプローブ姿勢がずれていないと判断し、傾斜評価値の絶対値が所与の閾値よりも大きい場合には、超音波プローブのプローブ姿勢がずれたと判断する。例えばこの場合には、第１の超音波画像として前回取得した超音波画像を用い、第２の超音波画像としては今回取得した超音波画像を用いる。すなわち、姿勢ずれ検出処理を行う度に、第１の超音波画像と第２の超音波画像とがそれぞれ変わるものである。この手法では、所与の閾値の大きさを変えることにより、検出する姿勢ずれの精度を調整することが可能である。
【０１７４】
しかし、この手法では姿勢ずれ検出処理を行うたびに、所与の閾値以下の姿勢ずれが続けて発生している場合には、各回の姿勢ずれ検出処理において姿勢ずれは検出されないが、測定を開始した時点での超音波プローブのプローブ姿勢（又は後述する基準姿勢）と比べると、所与の閾値よりも大きなずれが発生していることがある。
【０１７５】
そこで、プローブ姿勢の姿勢ずれ検出処理において、特定の超音波画像を第１の超音波画像として毎回用いても良い。
【０１７６】
すなわち、処理部１２０は、第１の超音波画像を、超音波プローブ２００のプローブ姿勢の基準姿勢を示す基準画像に設定し、基準画像におけるプローブ姿勢と、第２の超音波画像におけるプローブ姿勢との差を、プローブ姿勢の姿勢ずれとして検出してもよい。
【０１７７】
ここで、基準画像とは、超音波プローブ２００のプローブ姿勢が基準姿勢である場合において取得された超音波画像である。そして、基準姿勢とは、測定対象（測定箇所）の表面に対する適正な超音波プローブのプローブ姿勢であって、例えば超音波プローブの走査面の方向が生体組織層の界面又は対象組織に対して垂直な方向になる時の超音波プローブのプローブ姿勢のことをいう。また、基準姿勢は、測定開始時の超音波プローブのプローブ姿勢であってもよいし、測定者により設定された超音波プローブのプローブ姿勢であってもよい。
【０１７８】
これにより、少しずつ超音波プローブのプローブ姿勢がずれる場合であっても、プローブ姿勢の姿勢ずれを検出すること等が可能になる。すなわち、超音波プローブのプローブ姿勢が基準姿勢であった時から、今回の姿勢ずれ検出処理を行うまでに累積した姿勢ずれを検出すること等が可能になる。ただし、本実施形態はこれに限定されず、前述したように、前回の姿勢ずれ検出処理から今回の姿勢ずれ検出処理の間に生じた姿勢ずれを検出してもよい。
【０１７９】
また、傾斜評価値が最大になる超音波プローブ２００のプローブ姿勢と、第２の超音波画像における超音波プローブ２００のプローブ姿勢との差を、プローブ姿勢の姿勢ずれとして検出してもよい。
【０１８０】
なお、本実施形態の超音波測定装置１００及び超音波画像装置４００等は、その処理の一部または大部分をプログラムにより実現してもよい。この場合には、ＣＰＵ等のプロセッサーがプログラムを実行することで、本実施形態の超音波測定装置１００及び超音波画像装置４００等が実現される。具体的には、情報記憶媒体に記憶されたプログラムが読み出され、読み出されたプログラムをＣＰＵ等のプロセッサーが実行する。ここで、情報記憶媒体（コンピューターにより読み取り可能な媒体）は、プログラムやデータなどを格納するものであり、その機能は、光ディスク（ＤＶＤ、ＣＤ等）、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）、或いはメモリー（カード型メモリー、ＲＯＭ等）などにより実現できる。そして、ＣＰＵ等のプロセッサーは、情報記憶媒体に格納されるプログラム（データ）に基づいて本実施形態の種々の処理を行う。即ち、情報記憶媒体には、本実施形態の各部としてコンピューター（操作部、処理部、記憶部、出力部を備える装置）を機能させるためのプログラム（各部の処理をコンピューターに実行させるためのプログラム）が記憶される。
【０１８１】
５．超音波トランスデューサー素子
図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）に、超音波トランスデューサーデバイスの超音波トランスデューサー素子１０の構成例を示す。この超音波トランスデューサー素子１０は、振動膜（メンブレン、支持部材）５０と圧電素子部とを有する。圧電素子部は、第１電極層（下部電極）２１、圧電体層（圧電体膜）３０、第２電極層（上部電極）２２を有する。
【０１８２】
図１６（Ａ）は、基板（シリコン基板）６０に形成された超音波トランスデューサー素子１０の、素子形成面側の基板６０に垂直な方向から見た平面図である。図１６（Ｂ）は、図１６（Ａ）のＡ−Ａ’に沿った断面を示す断面図である。図１６（Ｃ）は、図１６（Ａ）のＢ−Ｂ’に沿った断面を示す断面図である。
【０１８３】
第１電極層２１は、振動膜５０の上層に例えば金属薄膜で形成される。この第１電極層２１は、図１６（Ａ）に示すように素子形成領域の外側へ延長され、隣接する超音波トランスデューサー素子１０に接続される配線であってもよい。
【０１８４】
圧電体層３０は、例えばＰＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛）薄膜により形成され、第１電極層２１の少なくとも一部を覆うように設けられる。なお、圧電体層３０の材料は、ＰＺＴに限定されるものではなく、例えばチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ３）、チタン酸鉛ランタン（（Ｐｂ、Ｌａ）ＴｉＯ３）などを用いてもよい。
【０１８５】
第２電極層２２は、例えば金属薄膜で形成され、圧電体層３０の少なくとも一部を覆うように設けられる。この第２電極層２２は、図１６（Ａ）に示すように素子形成領域の外側へ延長され、隣接する超音波トランスデューサー素子１０に接続される配線であってもよい。
【０１８６】
振動膜（メンブレン）５０は、例えばＳｉＯ２薄膜とＺｒＯ２薄膜との２層構造により開口４０を塞ぐように設けられる。この振動膜５０は、圧電体層３０及び第１、第２電極層２１、２２を支持すると共に、圧電体層３０の伸縮に従って振動し、超音波を発生させることができる。
【０１８７】
開口４０は、基板６０（シリコン基板）の裏面（素子が形成されない面）側から反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等によりエッチングすることで形成される。この開口４０の開口部４５のサイズによって超音波の共振周波数が決定され、その超音波は圧電体層３０側（図１６（Ａ）において紙面奥から手前方向）に放射される。
【０１８８】
超音波トランスデューサー素子１０の下部電極（第１電極）は、第１電極層２１により形成され、上部電極（第２電極）は、第２電極層２２により形成される。具体的には、第１電極層２１のうちの圧電体層３０に覆われた部分が下部電極を形成し、第２電極層２２のうちの圧電体層３０を覆う部分が上部電極を形成する。即ち、圧電体層３０は、下部電極と上部電極に挟まれて設けられる。
【０１８９】
６．超音波トランスデューサーデバイス
図１７に、超音波トランスデューサーデバイス（素子チップ）の構成例を示す。本構成例の超音波トランスデューサーデバイスは、複数の超音波トランスデューサー素子群ＵＧ１〜ＵＧ６４、駆動電極線ＤＬ１〜ＤＬ６４（広義には第１〜第ｎの駆動電極線。ｎは２以上の整数）、コモン電極線ＣＬ１〜ＣＬ８（広義には第１〜第ｍのコモン電極線。ｍは２以上の整数）を含む。なお、駆動電極線の本数（ｎ）やコモン電極線の本数（ｍ）は、図１７に示す本数には限定されない。
【０１９０】
複数の超音波トランスデューサー素子群ＵＧ１〜ＵＧ６４は、第２の方向Ｄ２（スキャン方向）に沿って６４列に配置される。ＵＧ１〜ＵＧ６４の各超音波トランスデューサー素子群は、第１の方向Ｄ１（スライス方向）に沿って配置される複数の超音波トランスデューサー素子を有する。
【０１９１】
図１８（Ａ）に、超音波トランスデューサー素子群ＵＧ（ＵＧ１〜ＵＧ６４）の例を示す。図１８（Ａ）では、超音波トランスデューサー素子群ＵＧは第１〜第４の素子列により構成される。第１の素子列は、第１の方向Ｄ１に沿って配置される超音波トランスデューサー素子ＵＥ１１〜ＵＥ１８により構成され、第２の素子列は、第１の方向Ｄ１に沿って配置される超音波トランスデューサー素子ＵＥ２１〜ＵＥ２８により構成される。第３の素子列（ＵＥ３１〜ＵＥ３８）、第４の素子列（ＵＥ４１〜ＵＥ４８）も同様である。これらの第１〜第４の素子列には、駆動電極線ＤＬ（ＤＬ１〜ＤＬ６４）が共通接続される。また、第１〜第４の素子列の超音波トランスデューサー素子にはコモン電極線ＣＬ１〜ＣＬ８が接続される。
【０１９２】
そして、図１８（Ａ）の超音波トランスデューサー素子群ＵＧが、超音波トランスデューサーデバイスの１チャンネルを構成する。即ち、駆動電極線ＤＬが１チャンネルの駆動電極線に相当し、送信回路からの１チャンネルの送信信号は駆動電極線ＤＬに入力される。また、駆動電極線ＤＬからの１チャンネルの受信信号は駆動電極線ＤＬから出力される。なお、１チャンネルを構成する素子列数は図１８（Ａ）のような４列には限定されず、４列よりも少なくてもよいし、４列よりも多くてもよい。例えば図１８（Ｂ）に示すように、素子列数は１列であってもよい。
【０１９３】
図１７に示すように、駆動電極線ＤＬ１〜ＤＬ６４（第１〜第ｎの駆動電極線）は、第１の方向Ｄ１に沿って配線される。駆動電極線ＤＬ１〜ＤＬ６４のうちの第ｊ（ｊは１≦ｊ≦ｎである整数）の駆動電極線ＤＬｊ（第ｊのチャンネル）は、第ｊの超音波トランスデューサー素子群ＵＧｊの超音波トランスデューサー素子が有する第１の電極（例えば下部電極）に接続される。
【０１９４】
超音波を出射する送信期間には、送信信号ＶＴ１〜ＶＴ６４が駆動電極線ＤＬ１〜ＤＬ６４を介して超音波トランスデューサー素子に供給される。また、超音波エコー信号を受信する受信期間には、超音波トランスデューサー素子からの受信信号ＶＲ１〜ＶＲ６４が駆動電極線ＤＬ１〜ＤＬ６４を介して出力される。
【０１９５】
コモン電極線ＣＬ１〜ＣＬ８（第１〜第ｍのコモン電極線）は、第２の方向Ｄ２に沿って配線される。超音波トランスデューサー素子が有する第２の電極は、コモン電極線ＣＬ１〜ＣＬ８のうちのいずれかに接続される。具体的には、例えば図１７に示すように、コモン電極線ＣＬ１〜ＣＬ８のうちの第ｉ（ｉは１≦ｉ≦ｍである整数）のコモン電極線ＣＬｉは、第ｉ行に配置される超音波トランスデューサー素子が有する第２の電極（例えば上部電極）に接続される。
【０１９６】
コモン電極線ＣＬ１〜ＣＬ８には、コモン電圧ＶＣＯＭが供給される。このコモン電圧ＶＣＯＭは一定の直流電圧であればよく、０Ｖ、即ちグランド電位（接地電位）でなくてもよい。
【０１９７】
そして送信期間では、送信信号電圧とコモン電圧との差の電圧が超音波トランスデューサー素子に印加され、所定の周波数の超音波が放射される。
【０１９８】
なお、超音波トランスデューサー素子の配置は、図１７に示すマトリックス配置に限定されず、いわゆる千鳥配置等であってもよい。
【０１９９】
また図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）では、１つの超音波トランスデューサー素子が送信素子及び受信素子の両方に兼用される場合について示したが、本実施形態はこれに限定されない。例えば送信素子用の超音波トランスデューサー素子、受信素子用の超音波トランスデューサー素子を別々に設けて、アレイ状に配置してもよい。
【０２００】
以上のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、超音波測定装置及び超音波画像装置の構成、動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。
【符号の説明】
【０２０１】
１００  超音波測定装置、１０１  超音波測定装置本体、１１０  送受信部、
１２０  処理部、１３０  報知情報出力部、２００  超音波プローブ、２１０  ケーブル、
２２０  プローブヘッド、３００  表示部、４００  超音波画像装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図４】
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【図６】
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【図８】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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