(57)【要約】【課題】血流速度を求めることが困難な領域がある場合に、その領域を適切に表示することを目的とする。【解決手段】リニア走査面の左端のドプラ計測用超音波ビーム５０、リニア走査面の右端のドプラ計測用超音波ビーム５２、前壁３４および後壁３６で囲まれる領域が、超音波ビーム通過領域として求められる。表示画像形成部は、前壁面、積分経路５４および右端のドプラ計測用超音波ビームによって囲まれる上側の略三角形の領域を第１の積分領域５３として求める。さらに、表示画像形成部は、後壁面、積分経路５６、および左端のドプラ計測用超音波ビーム５２によって囲まれる下側の略三角形の領域を第２の積分領域５５として求める。表示画像形成部は、超音波ビーム通過領域から、第１の積分領域５３および第２の積分領域５５を取り除いた領域を不確定領域５７として求める。不確定領域５７は、例えば、ハッチングによって示される。【選択図】図４
2015131060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を送受信する送受信部と、
前記送受信部を制御して、前記送受信部によって送受信される超音波のビームを走査する制御部と、
前記送受信部で受信された超音波に基づき、断層画像データを生成する断層画像データ生成部と、
前記送受信部で受信された超音波に基づき、各超音波ビーム方向について血流速度の超音波ビーム方向成分を求めるドプラ計測部と、
時間経過と共に生成される複数の断層画像データに基づいて、循環器の壁面の運動速度を求める運動検出部と、
各超音波ビーム方向について求められた前記超音波ビーム方向成分と、前記壁面の運動速度とに基づいて、各超音波ビーム方向に対し、超音波ビームに直交する方向についての血流速度の成分である直交方向成分を求める速度演算部と、
前記複数の断層画像データのうち少なくとも１つに基づく断層画像と共に、前記直交方向成分が求められなかった不確定領域を表示部に表示する表示処理部と、
を備えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波診断装置において、
前記表示処理部は、
前記超音波ビーム方向成分および前記直交方向成分に基づいて、超音波ビーム走査面における血流速度を前記表示部に表示することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の超音波診断装置において、
前記運動検出部は、
前記複数の断層画像データが示す各断層画像から前記壁面の像を検出する検出部と、
各断層画像から検出された前記壁面の像に基づいて、前記壁面の運動速度を求める演算部と、を備えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の超音波診断装置において、
前記循環器は血管を含み、
前記制御部は、
前記超音波ビームを前記血管の長手方向に対して垂直でない方向とし、前記超音波ビームを前記血管の長手方向に沿ってリニア走査することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の超音波診断装置において、
前記速度演算部は、
前記壁面の運動速度に基づく値を積分の初期値とし、前記壁面上の位置を積分開始位置として、各超音波ビームに直交する方向に沿った積分を行うことにより前記直交方向成分を求め、
前記表示処理部は、
前記超音波ビームが走査された領域のうち、前記壁面上の積分開始位置が定まらず、前記積分の経路が通過しない領域を前記不確定領域として求めることを特徴とする超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置に関し、特に、血流速度を計測する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドプラ法によって被検体の血流速度を計測する超音波診断装置が広く用いられている。このような超音波診断装置では、ベクトル量である血流速度を矢印等によって断層画像に重ねて表示することで、血管、心臓等の循環器の診断が行われる。血流速度の超音波ビーム方向の成分はドプラ法によって計測され、超音波ビームに直交する方向の成分（直交方向成分）は演算によって求められる。血流速度の直交方向成分を求める技術としては、特許文献１に記載されているものがある。
【０００３】
図８には、特許文献１に先行技術として記載されている速度検出処理が概念的に示されている。この処理は、連続の式から血流速度の直交方向成分Ｖθを求めるものである。初めに各超音波ビーム方向について、血流速度の超音波ビーム方向成分Ｖｒがドプラ法により計測される。そして、超音波ビームに直交する直交経路Ｃにおいて、直交方向成分Ｖθの直交経路方向への変化量が超音波ビーム方向成分Ｖｒを用いて求められ、さらに、直交経路Ｃに沿って変化量を積分することで、直交方向成分Ｖθが求められる。積分開始位置Ｐは、心臓、血管等の循環器の壁面Ｗ上の位置であり、積分の初期値は、積分開始位置Ｐの運動速度の直交経路方向成分ＶＷである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１９２６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の速度検出処理では、直交経路Ｃにおける積分開始位置Ｐは循環器の壁面Ｗ上の位置とされ、積分の初期値は、積分開始位置Ｐの運動速度の直交経路方向成分ＶＷとされる。積分開始位置Ｐは断層画像に基づいて求められ、積分の初期値は時間経過と共に順次取得される複数の断層画像に基づいて求められる。
【０００６】
しかし、断層画像によっては、積分開始位置Ｐおよび積分の初期値が得られない場合があり、血流速度の直交方向成分を求めることが困難な場合がある。血流速度を求めることが困難な領域がある場合には、診断の妨げとなることがある。
【０００７】
本発明は、血流速度を求めることが困難な領域がある場合に、その領域を適切に表示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、超音波を送受信する送受信部と、前記送受信部を制御して、前記送受信部によって送受信される超音波のビームを走査する制御部と、前記送受信部で受信された超音波に基づき、断層画像データを生成する断層画像データ生成部と、前記送受信部で受信された超音波に基づき、各超音波ビーム方向について血流速度の超音波ビーム方向成分を求めるドプラ計測部と、時間経過と共に生成される複数の断層画像データに基づいて、循環器の壁面の運動速度を求める運動検出部と、各超音波ビーム方向について求められた前記超音波ビーム方向成分と、前記壁面の運動速度とに基づいて、各超音波ビーム方向に対し、超音波ビームに直交する方向についての血流速度の成分である直交方向成分を求める速度演算部と、前記複数の断層画像データのうち少なくとも１つに基づく断層画像と共に、前記直交方向成分が求められなかった不確定領域を表示部に表示する表示処理部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明における送受信部は、例えば、プローブ、およびプローブに送信信号を出力し、プローブから受信信号を取得する送受信回路を備えるものとする。本発明によれば、血流速度の直交方向成分が求められなかった不確定領域が表示される。これによって、循環器の診断が容易となる。不確定領域は、断層画像に重ねて表示してもよい。この場合、断層画像および不確定領域が重なる領域は、一方が他方を透過するように表示してもよい。
【００１０】
本発明に係る超音波診断装置は、望ましくは、前記表示処理部は、前記超音波ビーム方向成分および前記直交方向成分に基づいて、超音波ビーム走査面における血流速度を前記表示部に表示する。
【００１１】
本発明によれば、超音波ビーム方向成分および直交方向成分を含むベクトル量として、血流速度が表示される。直交方向成分が求められなかった領域は、不確定領域として表示されるため、循環器の診断における誤認を低減できる。
【００１２】
本発明に係る超音波診断装置は、望ましくは、前記運動検出部は、前記複数の断層画像データが示す各断層画像から前記壁面の像を検出する検出部と、各断層画像から検出された前記壁面の像に基づいて、前記壁面の運動速度を求める演算部と、を備える。
【００１３】
本発明によれば、循環器の壁面を検出する技術を用いて、壁面の運動速度が求められる。これによって、例えば、循環器の壁面を検出して断層画像と重ねて表示する処理と共に、血流速度の直交方向成分を求める処理を実行することができる。
【００１４】
本発明に係る超音波診断装置は、望ましくは、前記循環器は血管を含み、前記制御部は、前記超音波ビームを前記血管の長手方向に対して垂直でない方向とし、前記超音波ビームを前記血管の長手方向に沿ってリニア走査する。
【００１５】
本発明によれば、超音波ビームがリニア走査される。これによって、直交座標系において確立された演算方法を用いたデータ処理が可能となる。
【００１６】
本発明に係る超音波診断装置は、望ましくは、前記速度演算部は、前記壁面の運動速度に基づく値を積分の初期値とし、前記壁面上の位置を積分開始位置として、各超音波ビームに直交する方向に沿った積分を行うことにより前記直交方向成分を求め、前記表示処理部は、前記超音波ビームが走査された領域のうち、前記壁面上の積分開始位置が定まらず、前記積分の経路が通過しない領域を前記不確定領域として求める。
【００１７】
本発明によれば、血流速度の直交方向成分を求めるための演算と共に、不確定領域が求められる。これによって、不確定領域を求める処理が簡単となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、血流速度を求めることが困難な領域がある場合に、その領域を適切に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る超音波診断装置の構成を示す図である。
【図２】断層画像と血流速度ビーム方向成分との関係を概念的に示す図である。
【図３】質量保存則に基づく積分における処理を概念的に示す図である。
【図４】表示部に表示される画像の例を示す図である。
【図５】積分の初期値として補助定数が設定される位置を概念的に示す図である。
【図６】セクタ走査による断層画像およびドプラ計測用超音波ビームを概念的に示す図である。
【図７】表示部に表示される画像の例を示す図である。
【図８】先行技術に係る速度検出処理を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１には、本発明の実施形態に係る超音波診断装置が示されている。超音波診断装置は、被検体に対して送受信される超音波のビームを走査し、受信された超音波に基づいて断層画像を表示すると共に、被検体の血管内の血流速度を計測して表示する。血流速度は、方向および大きさを有するベクトル量であり、矢印等の図形や、色および輝度の組み合わせ、または２つの成分値によって表示される。
【００２１】
計測において、プローブ１０は被検体の表面に接触した状態とされる。プローブ１０は、複数の超音波振動子を備える。送受信回路１２は、制御部１４による制御に基づいてプローブ１０の各超音波振動子に送信信号を送信する。これによって、プローブ１０からは超音波が送信される。被検体内で反射した超音波がプローブ１０の各超音波振動子で受信されると、各超音波振動子は、電気信号を送受信回路１２に出力する。送受信回路１２は、各超音波振動子から出力された電気信号に対してレベル調整等を行うと共に整相加算を行う。
【００２２】
超音波診断装置は、次のようなＢモード計測によって断層画像を表示する。送受信回路１２は、制御部１４による制御に従い、プローブ１０において送信超音波ビームを形成し、その送信超音波ビームを被検体に対して走査する。また、送受信回路１２は、制御部１４による制御に従い、プローブ１０の各超音波振動子から出力された電気信号を整相加算して受信信号を生成し、断層画像データ生成部１６に出力する。これによって、送受信回路１２において受信超音波ビームが形成され、その受信超音波ビームに応じた受信信号が、送受信回路１２から断層画像データ生成部１６に出力される。
【００２３】
断層画像データ生成部１６は、各超音波ビーム方向に対して得られた受信信号に基づいて断層画像データを生成し、表示処理部２０に出力する。表示処理部２０は、断層画像データに基づく断層画像を表示部３０に表示する。
【００２４】
超音波診断装置は、次のようなドプラ計測によって血流速度を求め、断層画像に重ねて血流速度を表示部３０に表示する。Ｂモード計測用の超音波の送受信と、ドプラ計測用の超音波の送受信とは時分割で行われ、Ｂモード計測およびドプラ計測は時分割で行われる。
【００２５】
送受信回路１２は、制御部１４による制御に従い、プローブ１０において送信超音波ビームを形成し、その送信超音波ビームを被検体に対して走査する。また、送受信回路１２は、制御部１４による制御に従い、プローブ１０の各超音波振動子から出力された電気信号を整相加算して受信信号を生成し、ドプラ計測部１８に出力する。これによって、送受信回路１２において受信超音波ビームが形成され、その受信超音波ビームに応じた受信信号が、ドプラ計測用の受信信号として送受信回路１２からドプラ計測部１８に出力される。ドプラ計測部１８は、各超音波ビーム方向に対して得られた受信信号のドプラシフト周波数を解析し、各超音波ビーム上の各位置における血流速度の超音波ビーム方向成分（以下、血流速度ビーム方向成分とする。）を求める。ドプラ計測部１８は、血流速度ビーム方向成分が求められた各位置の座標値と共に、血流速度ビーム方向成分を表示処理部２０に出力する。
【００２６】
図２には、断層画像３２と血流速度ビーム方向成分４０との関係が概念的に示されている。この例では、プローブ１０によって形成される超音波ビーム４２が、ｘ軸正方向に対して角度φだけ傾けられ、ｙ軸方向に超音波ビーム４２がリニア走査されている。断層画像３２には、血管の前壁３４および後壁３６の像が現れている。前壁３４および後壁３６に挟まれた領域は血管内腔３８である。超音波ビームは血管の長手方向に対して垂直でない方向とされ、血管の長手方向に沿ってリニア走査される。図２には、ドプラ計測によって求められた各血流速度ビーム方向成分４０が、矢印によって概念的に示されている。
【００２７】
図１のドプラ計測部１８は、血流速度ビーム方向成分を求めるものの、超音波ビームに直交する方向の成分を求めることはできない。そこで、表示処理部２０は、以下に説明する質量保存則に基づく積分によって、断層画像データ生成部１６から時間経過と共に順次出力される複数の断層画像データと、各位置における血流速度ビーム方向成分とに基づいて、血流速度の超音波ビームに直交する方向の成分（以下、直交方向成分とする。）を求める。
【００２８】
図３には、質量保存則に基づく積分における処理が概念的に示されている。質量保存則に基づく積分においては、超音波ビーム方向にα軸、超音波ビームに直交する方向にβ軸が定められる。図３に示される例では、超音波ビーム方向がｘ軸方向（縦方向）に対し角度φだけ傾けられている。
【００２９】
直交方向成分Ｖβは、血流速度ビーム方向成分Ｖαのα軸方向の変化量（∂Ｖα／∂α）を、β軸方向に積分することで求められる。すなわち、点Ｑにおける直交方向成分Ｖβ（Ｑ）は次の（数１）によって表される。
【００３０】
【数１】
2015131060.tif 000003
【００３１】
ここで、積分開始位置Ｐは、関心領域４４内における前壁面上または後壁面上の位置である。前壁面上の位置を積分開始位置とすることが可能な場合には、前壁面上の点を積分開始位置Ｐとし、後壁面上の位置を積分開始位置とすることが可能な場合には、後壁面上の点を積分開始位置Ｐとすればよい。（数１）の右辺は、偏微分および積分で表されているが、実際の演算は、積分経路上の各位置におけるＶαの差分を加算合計することで行われる。
【００３２】
例えば、図３の点Ｑ１における直交方向成分Ｖβ（Ｑ１）は、後壁面上の位置Ｐ１を積分開始位置とし、点Ｑ１に至るβ軸方向の積分経路４６に沿って、血流速度ビーム方向成分Ｖαのα軸方向の変化量を積分することで求められる。また、点Ｑ２における直交方向成分Ｖβ（Ｑ２）は、前壁面上の位置Ｐ２を積分開始位置とし、点Ｑ２に至るβ軸方向の積分経路４８に沿って、血流速度ビーム方向成分Ｖαのα軸方向の変化量を積分することで求められる。
【００３３】
図１の表示処理部２０がこれらの積分値を求めるに際しては、積分開始位置Ｐにおける運動速度のβ軸方向成分Ｖβ（Ｐ）が積分の初期値として必要である。そこで、表示処理部２０は、断層画像データ生成部１６から時間経過と共に順次出力される複数の断層画像データに基づいて、積分開始位置Ｐの運動速度のβ軸方向成分を積分の初期値として求める。そして、求められた積分の初期値を用いて質量保存則に基づく積分を行い、血管内腔３８における各位置Ｑにおける直交方向成分Ｖβ（Ｑ）を求める。
【００３４】
表示処理部２０が、質量保存則に基づく積分に基づいて血流速度を求め、断層画像と共に血流速度を表示部３０に図形表示する具体的な処理について説明する。この処理の前提として、制御部１４、送受信回路１２、プローブ１０、および断層画像データ生成部１６は、Ｂモード計測によって断層画像データを生成する処理を繰り返し実行するものとする。これによって、断層画像データ生成部１６は、時間経過と共に複数の断層画像データを表示処理部２０に順次出力する。
【００３５】
表示処理部２０は、断層画像データ生成部１６から順次出力される断層画像データに基づいて、断層画像を動画として表示部３０に表示する。また、表示処理部２０は、１つの断層画像データに基づいて、断層画像を静止画として表示部３０に表示してもよい。
【００３６】
血管領域設定部２８は、トラックボール、マウス等のユーザインターフェースを備える。血管領域設定部２８は、表示部３０に表示された断層画像を参照したユーザの操作に基づいて、表示部３０に表示された断層画像上に血流速度を求める関心領域を設定する。
【００３７】
運動検出部２２は、複数の断層画像データが示す各断層画像から血管壁面の像を検出する検出部、および、各断層画像から検出された血管壁面の像に基づいて、血管壁面の運動速度を求める演算部を有する。すなわち、運動検出部２２は、断層画像データに基づいて、断層画像上の関心領域における血管壁面の像を検出し、検出された血管壁面の像に積分開始位置を設定する。そして、過去に遡った複数画像分の複数の断層画像データ、例えば、時間を前後して生成された２つの断層画像データに基づいて、積分開始位置の運動速度のβ軸方向成分を積分の初期値として求める。速度演算部２４は、求められた積分の初期値を用いて質量保存則に基づく積分を行い、積分経路上の各位置における直交方向成分を求める。
【００３８】
運動検出部２２は、前壁面および後壁面のそれぞれに沿って複数の積分開始位置を設定し、速度演算部２４は、各積分開始位置から質量保存則に基づく積分を行う。これによって、血管内腔の各位置における直交方向成分が求められる。前壁面に設定された積分開始位置に対する質量保存則に基づく積分、および、後壁面に設定された積分開始位置に対する質量保存則に基づく積分によって、２つの直交方向成分が重複して求められる位置が生じ得る。このような位置については、特許文献１に記載されているように、２つの直交方向成分を重み付け加算して、１つの直交方向成分を求めてもよい。
【００３９】
このような処理によって、血管内腔の各位置に対し、血流速度ビーム方向成分および直交方向成分によって表される血流速度が求められる。表示画像形成部２６は、血管内腔の各位置における血流速度を図形表示する血流速度データを生成し、断層画像に血流速度を示す図形を重ねた画像を表示部３０に表示する。
【００４０】
制御部１４は、送受信回路１２を制御して、ドプラ計測用の超音波ビームを繰り返しリニア走査する。これに伴い、運動検出部２２および速度演算部２４は、血管内腔の各位置における血流速度をリニア走査ごとに順次求める。表示画像形成部２６は、血流速度データを順次生成し、断層画像に血流速度を示す図形を重ねた画像を表示部３０に順次表示する。これによって、血管の運動と共に血流速度が表示部３０に表示される。
【００４１】
上記のように運動検出部２２は、血管壁面の像を検出する。表示画像形成部２６は、運動検出部２２の処理結果に基づいて、断層画像に血管壁面の像を線で示す等、血管壁面の像を強調して表示する処理を実行してもよい。
【００４２】
なお、ドプラ計測用の超音波ビームが通過しなかった領域については、血流速度は求められない。そのため、このような領域に血流速度は表示されない。また、ドプラ計測用の超音波ビームが通過した領域であっても、質量保存則に基づく積分の積分開始位置が定まらず、積分経路が通過しなかった領域については、直交方向成分が求められない。そこで、表示画像形成部２６は、積分開始位置が定まらず、積分経路が通過しなかった領域を不確定領域として求め、不確定領域を表示部３０に表示する。
【００４３】
表示画像形成部２６が不確定領域を求める処理について説明する。上述のように、ドプラ計測部１８からは、血流速度ビーム方向成分が求められた各位置の座標値が出力されており、表示画像形成部２６は、各位置の座標値に基づいて、超音波ビーム通過領域を求める。
【００４４】
次に表示画像形成部２６は、質量保存則に基づく積分の積分経路が通過した積分領域を求める。この処理は、速度演算部２４から各積分経路を表す情報を取得することで行われる。表示画像形成部２６は、超音波ビーム通過領域から積分領域を取り除いた領域を不確定領域として求める。
【００４５】
図４には、表示部３０に表示される画像が例示されている。この例では、リニア走査面の左端のドプラ計測用超音波ビーム５０、リニア走査面の右端のドプラ計測用超音波ビーム５２、前壁３４および後壁３６で囲まれる領域が、超音波ビーム通過領域として求められる。
【００４６】
また、表示画像形成部２６は、前壁面、積分経路５４および右端のドプラ計測用超音波ビーム５２によって囲まれる上側の略三角形の領域を第１の積分領域５３として求める。ここで、積分経路５４は、左端のドプラ計測用超音波ビーム５０と前壁面との交点を通る積分経路である。さらに、表示画像形成部２６は、後壁面、積分経路５６、および左端のドプラ計測用超音波ビーム５０によって囲まれる下側の略三角形の領域を第２の積分領域５５として求める。ここで、積分経路５６は、右端のドプラ計測用超音波ビーム５２と後壁面との交点を通る積分経路である。
【００４７】
表示画像形成部２６は、超音波ビーム通過領域から、第１の積分領域５３および第２の積分領域５５を取り除いた領域を不確定領域５７として求める。図４には、不確定領域５７が、ハッチングによって示されている。
【００４８】
表示画像形成部２６は、第１の積分領域５３および第２の積分領域５５に、血流速度を断像画像に重ねて表示部３０に図形表示する。表示画像形成部２６は、不確定領域５７には血流速度を表示しない。
【００４９】
なお、両端のドプラ計測用超音波ビームの間隔が十分に広い場合や、血管の延伸方向と各ドプラ計測用超音波ビームの方向とがなす角度が十分小さい場合には、不確定領域は生じず、不確定領域は表示部３０に表示されない。ここでは、右端および左端のドプラ計測用超音波ビームを表示部３０に表示しているが、これらのドプラ計測用超音波ビームは表示部３０に表示されなくてもよい。
【００５０】
このような処理によれば、血流速度の直交方向成分が求められない不確定領域が表示部３０に明確に表示される。これによって、循環器の診断が容易となる。
【００５１】
次に、質量保存則に基づく積分の応用例について説明する。上記の質量保存則に基づく積分では、超音波ビーム通過領域のうち、不確定領域については直交方向成分を求めないものとした。本応用例は、予め設定された補助定数を積分の初期値として用いることで、不確定領域について直交方向成分を求めるものである。
【００５２】
図５には、積分の初期値として補助定数が設定される位置が、線分ＡＢによって概念的に表されている。線分ＡＢは、右端のドプラ計測用超音波ビーム５２のうち、不確定領域５７を仕切る部分に対応する。運動検出部２２は、線分ＡＢに沿って複数の積分開始位置を設定し、各積分開始位置に積分の初期値として補助定数を設定する。各補助定数には、例えば、ユーザの操作によって適切な値が設定される。また、第１の積分領域５３または第２の積分領域５５で求められた血流速度の平均値、中央値等の統計値に基づいて各補助定数が設定されてもよい。速度演算部２４は、線分ＡＢ上の各積分開始位置に対して、β軸方向の経路に沿って質量保存則に基づく積分を行い、各積分経路上の各位置における直交方向成分を求める。
【００５３】
このような処理によって、不確定領域５７の各位置に対し、血流速度ビーム方向成分および直交方向成分によって表される血流速度が求められる。表示画像形成部２６は、不確定領域５７の各位置における血流速度を図形表示する血流速度データを生成し、断層画像に血流速度を示す図形を重ねた画像を表示部３０に表示する。
【００５４】
図５には、不確定領域５７に対して求められた血流速度が矢印によって示されている。表示画像形成部２６は、血流速度を示す矢印が透過して見えるように、不確定領域５７のハッチングを表示してもよい。
【００５５】
このような処理によれば、補助定数を用いることで、不確定領域について直交方向成分を求め、血流速度を求めることができる。さらに、血流速度を求めることが困難である不確定領域を、ユーザに明示すことができる。
【００５６】
次に、超音波ビームをセクタ走査する実施形態について説明する。超音波診断装置の構成は、リニア走査を行う場合の構成と同様であるため、ここでは図１を援用する。セクタ走査は、超音波ビームを揺動させて、超音波ビーム方向を変化させるものである。制御部１４は、送受信回路１２を制御して、プローブ１０においてＢモード計測用超音波ビームおよびドプラ計測用超音波ビームを時分割で形成し、各超音波ビームを被検体に対してセクタ走査する。
【００５７】
断層画像データ生成部１６は、セクタ走査に応じて送受信回路１２から出力された受信信号に基づいて断層画像データを生成し、表示処理部２０に出力する。ドプラ計測部１８は、セクタ走査に応じて送受信回路１２から出力された受信信号に基づいて、各超音波ビーム上の各位置での血流速度ビーム方向成分を求め、表示処理部２０に出力する。
【００５８】
図６には、セクタ走査による断層画像５８およびドプラ計測用超音波ビーム５９が概念的に示されている。この断層画像５８は、心臓の左心房６０および左心室６２を示している。左心室６２のうち破線で示された部分は、測定条件が良好でないことによって像が得られなかった部分である。図６においては、超音波ビーム方向がｒ軸方向とされ、超音波ビームに直交する方向がθ軸方向とされている。
【００５９】
ドプラ計測用超音波ビーム５９は、セクタ走査によって送受信点Ｏを中心に揺動する。ドプラ計測部１８においては、各方位における超音波ビーム５９上の各位置での血流速度ビーム方向成分Ｖｒ（ｒ軸方向成分）が求められる。
【００６０】
超音波ビーム５９上の各位置での直交方向成分Ｖθ（θ軸方向成分）は、質量保存則に基づく積分によって求められる。運動検出部２２は、断層画像データに基づいて、左心房６０の壁面および左心室６２の壁面に沿って複数の積分開始位置を設定する。そして、過去に遡った複数画像分の複数の断層画像データ、例えば、時間を前後して生成された２つの断層画像データに基づいて、断層画像５８上に設定された積分開始位置の運動速度のθ軸方向成分を積分の初期値として求める。図６の点Ｐは、複数の積分開始位置のうちの１つを示している。
【００６１】
速度演算部２４は、積分開始位置Ｐに対してθ軸方向に質量保存則に基づく積分を行い、積分経路上の点Ｑにおける直交方向成分Ｖθ（Ｑ）を求める。具体的には、点Ｑにおける直交方向成分Ｖθ（Ｑ）は次の（数２）によって表される。
【００６２】
【数２】
2015131060.tif 000004
【００６３】
この質量保存則に基づく積分の初期値Ｖθ（Ｐ）は、積分開始位置Ｐの運動速度のθ軸方向成分であり、上述のように、運動検出部２２によって求められる。（数２）の右辺は、偏微分および積分で表されているが、実際の演算は、積分経路上の各位置における（ｒ・Ｖｒ）の差分を加算合計することで行われる。
【００６４】
このような処理によって、左心房６０および左心室６２の各位置に対し、血流速度が求められる。表示画像形成部２６は、左心房６０および左心室６２の各位置における血流速度を矢印等の図形で表示する血流速度データを生成し、断層画像に血流速度を示す図形を重ねた画像を表示部３０に表示する。
【００６５】
上述のリニア走査を行う実施形態と同様の処理によって、表示画像形成部２６は、不確定領域６６を表示部３０に表示する。図６の例では、不確定領域６６がハッチングによって示されている。不確定領域６６は、断層画像５８において左心室６２の左右の内壁面の像が得られなかったために、質量保存則に基づく積分が行われなかった領域である。
【００６６】
なお、セクタ走査を行う本実施形態においても、リニア走査を行う実施形態と同様、積分の初期値として補助定数を設定することで、不確定領域６６における直交方向成分を求めてもよい。
【００６７】
図７には、表示部３０に表示される画像の例が示されている。表示部３０には、左心房６０および左心室６２の像が表示されている。左心房６０および左心室６２には、血流速度が色彩６８によって示されている。色彩６８は、例えば、プローブから遠ざかる方向を青、プローブに近づく方向を赤、その他の方向を中間色とする。また、血流速度の大きさが大きい程、色彩６８を表示する際の輝度を大きくしてもよい。不確定領域６６はハッチングによって示されている。
【００６８】
本発明に係る超音波診断装置によれば、血流速度が完全に求められない不確定領域が表示部に明示される。これによって、循環器の診断における誤認を低減できる。
【符号の説明】
【００６９】
１０  プローブ、１２  送受信回路、１４  制御部、１６  断層画像データ生成部、１８  ドプラ計測部、２０  表示処理部、２２  運動検出部、２４  速度演算部、２６  表示画像形成部、２８  血管領域設定部、３０  表示部、３２，５８  断層画像、３４  前壁、３６  後壁、３８  血管内腔、４０  血流速度ビーム方向成分、４２，５０，５２  超音波ビーム、４４  関心領域、４６，４８，５４，５６，６４  積分経路、５３  第１の積分領域、５５  第２の積分領域、５７，６６  不確定領域、６０  左心房、６２  左心室。
【図１】
2015131060.tif 000005
【図２】
2015131060.tif 000006
【図３】
2015131060.tif 000007
【図４】
2015131060.tif 000008
【図５】
2015131060.tif 000009
【図６】
2015131060.tif 000010
【図７】
2015131060.tif 000011
【図８】
2015131060.tif 000012