(57)【要約】【課題】希望するトラッキング対象の部位と、実際にトラッキングされる部位とが異なり得る問題を解消すること。【解決手段】送受信制御部２０６が、血管に向けた超音波の送信および反射波の受信を制御する。第１のタイミングで得られた反射波の受信信号のうち、拍動に伴う血管の血管壁の移動をトラッキングするための信号部分が含まれている信号範囲および当該信号範囲中の信号波形テンプレートを設定部２３２が設定する。以降、受信信号のうちの信号範囲に対応する信号部分の信号波形と、信号波形テンプレートとが所定の相当条件を満たす第２のタイミングを検出部２３９が検出する。そして、トラッキング部２１０が、第２のタイミングからトラッキングを開始する。【選択図】図４
2015142630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
血管に向けた超音波の送信および反射波の受信を制御する送受信制御部と、
第１のタイミングで得られた前記反射波の受信信号のうち、拍動に伴う前記血管の血管壁の移動をトラッキングするための信号部分が含まれている信号範囲および当該信号範囲中の信号波形テンプレートを設定する設定部と、
前記受信信号のうちの前記信号範囲に対応する信号部分の信号波形と、前記信号波形テンプレートとが所定の相当条件を満たす第２のタイミングを検出する検出部と、
前記第２のタイミングから前記トラッキングを開始するトラッキング部と、
を備えた超音波測定装置。
【請求項２】
前記設定部は、前記血管の前壁の信号部分に係る前壁用信号範囲および前壁用信号波形テンプレートと、後壁の信号部分に係る後壁用信号範囲および後壁用信号波形テンプレートとを設定し、
前記検出部は、前記前壁用信号範囲に対応する信号部分の信号波形と前記前壁用信号波形テンプレートとが前記相当条件を満たし、且つ、前記後壁用信号範囲に対応する信号部分の信号波形と前記後壁用信号波形テンプレートとが前記相当条件を満たしたタイミングを前記第２のタイミングとして検出する、
請求項１に記載の超音波測定装置。
【請求項３】
前記血管は動脈である、
請求項１又は２に記載の超音波測定装置。
【請求項４】
血管に向けた超音波の送信および反射波の受信を制御することと、
第１のタイミングで得られた前記反射波の受信信号のうち、拍動に伴う前記血管の血管壁の移動をトラッキングするための信号部分が含まれている信号範囲および当該信号範囲中の信号波形テンプレートを設定することと、
前記受信信号のうちの前記信号範囲に対応する信号部分の信号波形と、前記信号波形テンプレートとが所定の相当条件を満たす第２のタイミングを検出することと、
前記第２のタイミングから前記トラッキングを開始することと、
を含む超音波測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波により測定する超音波測定装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波測定装置により生体情報を測定する一例として、血管機能の評価や血管疾患の判断が行われている。何れにおいても血管を測定対象とする場合には、拍動に伴う血管径の変化の計測、すなわち血管壁の位置を追跡して、血管壁の時間的な変位を計測する場合が多い。変位する部位の追跡技術は、一般的に「トラッキング」と呼ばれている。
【０００３】
トラッキングの手法には、超音波送受信により得られる画像に基づくエコートラッキング法（例えば特許文献１参照）や、送受信される超音波信号の位相情報に基づく位相差トラッキング法（例えば、特許文献２参照）などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−６８７３１号公報
【特許文献２】特開平１０−５２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
何れのトラッキング手法を採用するにしても、トラッキングを開始する前にトラッキング対象とする部位を指定する必要がある。しかし、従来手法によれば、希望するトラッキング対象の部位と、実際にトラッキングされる部位とが異なる場合が有り得た。
具体的に説明する。例えば、測定者が超音波送受信により得られた血管を含む生体の断面画像を見ながらトラッキング対象として血管壁の画像部分を指定し、トラッキングの開始指示を操作入力する場合を考える。この場合、まず問題となるのが、拍動に伴って血管壁が変位するため、トラッキング対象の指定自体が困難であることである。次に、血管壁の画像部分を指定できたとしても、実際にトラッキングが開始されるまでには時間差が生じるため、指定した画像部分とは異なる画像部分を対象としてトラッキングが行われる場合があった。こういった問題は、血管壁のうちの微細な局所部位を指定し、その局所部位の高精度な変位を測定したい場合には特に問題であった。
【０００６】
なお、超音波送受信により得られた画像を動画像として保存し、一時停止などを利用して、後からプレイバックしてトラッキングする方法が考えられるが、リアルタイムにトラッキングする場合には当然利用できない。
【０００７】
また、特許文献１には、複数の超音波ビームのうちの基準ビームと関連ビームについて、互いのエコー信号の相関から、基準ビームに設定されたトラッキング点に対応する関連ビーム上の位置をトラッキング点に転用・設定する技術が開示されている。しかし、そもそも基準ビーム上のトラッキング点の設定においては、上述した問題があることが明らかである。
【０００８】
本発明は、こうした事情を鑑みて、希望するトラッキング対象の部位と、実際にトラッキングされる部位とが異なり得る問題を解消することを目的として考案されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の課題を解決するための第１の発明は、血管に向けた超音波の送信および反射波の受信を制御する送受信制御部と、第１のタイミングで得られた前記反射波の受信信号のうち、拍動に伴う前記血管の血管壁の移動をトラッキングするための信号部分が含まれている信号範囲および当該信号範囲中の信号波形テンプレートを設定する設定部と、前記受信信号のうちの前記信号範囲に対応する信号部分の信号波形と、前記信号波形テンプレートとが所定の相当条件を満たす第２のタイミングを検出する検出部と、前記第２のタイミングから前記トラッキングを開始するトラッキング部と、を備えた超音波測定装置である。
【００１０】
また、他の発明として、血管に向けた超音波の送信および反射波の受信を制御することと、第１のタイミングで得られた前記反射波の受信信号のうち、拍動に伴う前記血管の血管壁の移動をトラッキングするための信号部分が含まれている信号範囲および当該信号範囲中の信号波形テンプレートを設定することと、前記受信信号のうちの前記信号範囲に対応する信号部分の信号波形と、前記信号波形テンプレートとが所定の相当条件を満たす第２のタイミングを検出することと、前記第２のタイミングから前記トラッキングを開始することと、を含む超音波測定方法を構成することとしてもよい。
【００１１】
この第１の発明等によれば、血管に向けて送信した超音波の反射波の受信信号のうち、拍動に伴う当該血管の血管壁の移動をトラッキングするための信号部分が含まれている信号範囲と当該信号範囲中の信号波形テンプレートとを設定する。この設定は第１のタイミングで得られた受信信号に基づいて行われる。従って、静止画像のようなある瞬間の受信信号に基づいて設定できるため、希望するトラッキング対象を精確に設定することができる。
【００１２】
そして、トラッキング対象の設定の後は、受信信号のうち、設定した信号範囲に対応する信号部分の信号波形と、設定した信号波形テンプレートとが所定の相当条件を満たす第２のタイミングが検出される。この第２のタイミングでもってトラッキングが開始される。よって、第１のタイミングと第２のタイミングとは時間差があっても問題とならず、希望するトラッキング対象の部位と、実際にトラッキングされる部位とが異なる問題が生じることがない。
【００１３】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記設定部は、前記血管の前壁の信号部分に係る前壁用信号範囲および前壁用信号波形テンプレートと、後壁の信号部分に係る後壁用信号範囲および後壁用信号波形テンプレートとを設定し、前記検出部は、前記前壁用信号範囲に対応する信号部分の信号波形と前記前壁用信号波形テンプレートとが前記相当条件を満たし、且つ、前記後壁用信号範囲に対応する信号部分の信号波形と前記後壁用信号波形テンプレートとが前記相当条件を満たしたタイミングを前記第２のタイミングとして検出する、超音波測定装置である。
【００１４】
この第２の発明によれば、血管の前壁および後壁それぞれについて、第１の発明の技法が適用され、前壁について相当条件を満たし、且つ、後壁についても相当条件を満たしたタイミングが第２のタイミングとされる。拍動にともなう前壁の変位量と後壁の変位量とは、超音波測定の対象とする血管やその位置、また被検者によっても異なる場合がある。しかし、前壁および後壁の一方の変位量が少ない場合であっても、他方の変位量は大きい。そのため、第２の発明のように、前壁および後壁それぞれについて第１の発明の技法を適用することで、希望するトラッキング対象の部位と、実際にトラッキングされる部位との一致の精確性を向上させることができる。
【００１５】
上述の第１および第２の発明において、測定対象の血管を動脈とする第３の発明を構成してもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】超音波測定装置のシステム構成例を示す図。
【図２】本実施形態の原理を説明するための図。
【図３】本実施形態の原理を説明するための図。
【図４】超音波測定装置の機能構成例を示す図。
【図５】信号範囲および信号波形テンプレートの設定の具体例を示す図。
【図６】記憶部の構成例を示す図。
【図７】測定処理の流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を適用した実施形態の一例を説明するが、本発明を適用可能な実施形態が以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１８】
図１は、本実施形態における超音波測定装置１０のシステム構成例を示す図である。超音波測定装置１０は、超音波の反射波を測定することにより被検体２の生体情報を測定する装置である。本実施形態では、生体情報の１つとして動脈である血管４に係る血圧や、ＩＭＴ（Intima Media Thickness：血管の内膜中膜複合体厚）といった血管系機能情報を測定する。図示の例では、頸動脈を測定対象の血管４としているが、橈骨動脈などの他の動脈を測定対象の血管４としてもよいことは勿論である。
【００１９】
超音波測定装置１０は、測定結果や操作情報を画像表示するための手段及び操作入力のための手段を兼ねるタッチパネル１２と、操作入力をするためのキーボード１４と、超音波プローブ１６（探触子）と、処理装置３０とを備える。処理装置３０には、制御基板３１が搭載されており、タッチパネル１２，キーボード１４，超音波プローブ１６などの装置各部と信号送受可能に接続されている。
【００２０】
制御基板３１には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３２や、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、各種集積回路の他、ＩＣメモリーやハードディスク等による記憶媒体３３と、外部装置とのデータ通信を実現する通信ＩＣ３４とが搭載されている。処理装置３０は、ＣＰＵ３２等で記憶媒体３３に記憶されている測定プログラムを実行することにより、超音波測定に係る血管４の血管壁のトラッキングを開始する制御を行い、血管４を対象とした血管系機能情報の測定などの本実施形態に係る各種機能を実現する。
【００２１】
具体的には、処理装置３０の制御により、超音波測定装置１０は超音波プローブ１６から被検体２へ超音波ビームを送信・照射し、その反射波を受信する。そして反射波の受信信号（以下単に「受信信号」と呼称する）を信号処理することにより、被検体２の生体内構造の位置情報や経時変化などの反射波データを生成することができる。反射波データには、いわゆるＡモード、Ｂモード、Ｍモード、カラードップラーの各モードの画像がこれに含まれる。超音波を用いた測定は所定周期で繰り返し実行される。測定単位を「フレーム」と呼称する。
【００２２】
また、超音波測定装置１０は、基準となる受信信号にトラッキングポイント（関心領域）を設定することで、異なるフレーム間で時系列にトラッキングポイントを追跡して変位を算出する、いわゆる「トラッキング」を行うことができる。本実施形態では、血管４の前壁および後壁をトラッキングポイントとするが、超音波測定装置１０は、このトラッキングポイントの設定および開始制御について特徴を有している。
【００２３】
［原理の説明］
トラッキングポイントの設定および開始制御の原理について説明する。
図２は、受信信号を信号処理した反射波データの概略を示す図であり、（１）が時間軸を、（２）が前壁に係る概略のＭモード画像を、（３）が後壁に係る概略のＭモード画像を、（４）が前壁に係る概略のＡモード画像を、（５）が後壁に係る概略のＡモード画像を示す。Ａモード画像は受信信号そのものとも言えるため、以下では受信信号と同義として説明する。超音波測定では血管４の前壁および後壁からの反射波は強く検出される。図２（４）および（５）に示した受信信号の信号部分は、前壁および後壁からの信号部分を含む周辺部分を切り出したものであり、一定の深さ範囲の信号部分である。
【００２４】
血管４の前壁および後壁は、拍動に伴って超音波プローブ１６から見て前後に（深さ方向に）変位している。このため、反射波信号のうち、前壁の部分および後壁の部分に着目すると、図２（２）〜（５）のように変位する。時刻ｔ１１〜ｔ１４が一拍分である。ただし、前壁および後壁は変位するが、一拍後には同一位置に戻る。例えば、図２（５）において、時刻ｔ１１の信号波形と、時刻ｔ１４の信号波形とにおいては、ほぼ同じ深さ位置に後壁のピークが表れている。本実施形態では、これを利用してトラッキングの開始制御を行う。
【００２５】
まず、第１のタイミングで得られた受信信号から、トラッキングを希望する対象を指定・設定する。いわば静止画像として、第１のタイミングで得られた受信信号の中からトラッキング対象を設定することができるため、例えば、受信信号を拡大等して精密に設定することができる。図２（５）に、後壁をトラッキング対象とした例を示す。時刻ｔ１１が第１のタイミングである。時刻ｔ１１の受信信号のうち、後壁の信号部分を含む深さ範囲を、トラッキング対象として希望する信号範囲（深さ範囲）として設定する。太実線で囲んだ領域である。また、この信号範囲内の信号波形がテンプレート波形として設定される。
【００２６】
信号範囲の設定が完了すると、以降、リアルタイムに取得される受信信号を継続的に監視する。具体的には、受信信号のうちの信号範囲内の信号波形と、テンプレート波形との相関演算を繰り返し行い、相関値が閾値条件を満たす第２のタイミングの到来を検出する。すなわち、受信信号のうちの信号範囲内の信号波形がテンプレート波形に相当する相当条件を満たす第２のタイミングを継続的に監視する。この第２のタイミングでもってトラッキングを開始する。
【００２７】
図２（６）に、相関値の変化を示す。相関値が閾値以上となったタイミングを第２のタイミングとして検出する。時刻ｔ１４が第２のタイミングである。図２（５）に示すように、時刻ｔ１４においては、第１のタイミングである時刻ｔ１１と同じ深さ位置に後壁が位置する。このため、希望するトラッキング対象の部位と、実際にトラッキングされる部位とが異なることがない。また、第２のタイミング（時刻ｔ１４）で取得された受信信号からトラッキングが開始されるため、トラッキングポイント（関心領域）は、第２のタイミングで取得された受信信号の中から設定される。具体的には、第２のタイミングで取得された受信信号のうち、信号範囲の信号部分をトラッキングポイント（関心領域）としてトラッキングを開始する。
【００２８】
トラッキング対象は、前壁および後壁の一方のみでもよいが、本実施形態では両方を指定・設定することとする。前壁および後壁の一方の変位量は大きいが、他方の変位量が小さい場合があるためである。この事象は、血管性状や血管周辺組織等に起因して生じ、測定対象とする血管や、測定する位置、或いは被検者によって生じ得る。前壁および後壁の一方の変位量が大きく、他方の変位量が小さい場合の例を図３に示す。図３では、前壁の変位量が小さく、後壁の変位量が大きい場合を示している。図の見方は図２と同じである。
【００２９】
図３において、前壁の深さ位置は拍動に関わらず略同一位置である。そのため、図３（６）に示す通り、前壁に係る相関値はほぼ一定の値となっており、閾値ＴＨ以上となる第２のタイミングは時刻ｔ２４よりも前に到来し得る。前壁および後壁の両方をトラッキング対象として指定・設定することで、より精確に第２のタイミングを検出することができる。
【００３０】
[機能構成の説明］
次に、本実施形態を実現するための機能構成について説明する。
図４は、本実施形態における超音波測定装置１０の機能構成例を示すブロック図である。超音波測定装置１０は、操作入力部１００と、超音波送受信部１０２と、処理部２００と、表示部３００と、記憶部５００とを備える。
【００３１】
操作入力部１００は、測定者による各種操作入力を受け付け、操作入力に応じた操作入力信号を処理部２００へ出力する。操作入力部１００は、ボタンスイッチやレバースイッチ、ダイヤルスイッチ、トラックパッド、マウス、などにより実現できる。図１の例ではタッチパネル１２やキーボード１４がこれに該当する。
【００３２】
超音波送受信部１０２は、処理部２００から出力されるパルス電圧で超音波を発信する。そして、発信した超音波の反射波を受信して電気信号に変換し、処理部２００へ出力する。図１の超音波プローブ１６がこれに該当する。
【００３３】
処理部２００は、例えば、ＣＰＵやＧＰＵ（Graphic Processor Unit）等のマイクロプロセッサーや、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＩＣ（Integrated Circuit）メモリーなどの電子部品によって実現される。そして、処理部２００は、各機能部との間でデータの入出力制御を行い、所定のプログラムやデータ、操作入力部１００からの操作入力信号、超音波送受信部１０２からの信号等に基づいて各種の演算処理を実行して被検体２の生体情報を算出する。図１の処理装置３０、制御基板３１が処理部２００に該当する。
【００３４】
処理部２００は、超音波制御部２０２と、トラッキング部２１０と、トラッキング開始制御部２３０と、前後壁検出部２４４と、血管系機能測定制御部２４８と、測定結果記録表示制御部２５０と、画像生成部２６０とを有する。
【００３５】
超音波制御部２０２は、血管に向けた超音波の送信および反射波の受信を制御する。例えば、駆動制御部２０４と、送受信制御部２０６と、受信信号合成部２０８とを有し、超音波測定を統合的に制御する。超音波制御部２０２は公知技術により実現できる。
【００３６】
駆動制御部２０４は、超音波プローブ１６から超音波パルスの送信タイミングを制御し、送信制御信号を送受信制御部２０６へ出力する。
【００３７】
送受信制御部２０６は、駆動制御部２０４からの送信制御信号に従ってパルス電圧を発生させて超音波送受信部１０２へ出力する。その際、送信遅延処理を行って各超音波振動子へのパルス電圧の出力タイミングの調整を行うことができる。また、超音波送受信部１０２から出力された信号の増幅やフィルター処理を行って、その結果を受信信号合成部２０８へ出力することができる。
【００３８】
受信信号合成部２０８は、必要に応じて遅延処理等を行っていわゆる受信信号のフォーカスに係る処理等を実行して受信信号データ５１６を含む反射波データ５１０（図６参照）を生成する。反射波データ５１０は、トラッキング開始制御部２３０およびトラッキング部２１０で使用される。
【００３９】
トラッキング開始制御部２３０は、上述したトラッキングの開始制御を行う機能部であり、設定部２３２と、抽出部２３７と、相関演算部２３８と、検出部２３９とを有する。本実施形態では、処理部２００がトラッキング開始制御プログラム５０２（図６参照）を読み出して実行することでトラッキング開始制御部２３０をソフトウェア的に実現することとして説明するが、ＦＰＧＡ等の電子回路によりハードウェアとして実現することとしてもよい。また、抽出部２３７、相関演算部２３８および検出部２３９をＦＰＧＡ等の電子回路で構成することとしてもよい。
【００４０】
設定部２３２は、トラッキング対象を設定する機能部であり、操作入力部１００の操作入力に従って、受信信号のうちの深さ方向の位置範囲（信号範囲）を設定する信号範囲設定部２３４と、受信信号のうちの信号範囲内の信号波形を信号波形テンプレートとして設定するテンプレート設定部２３６とを有する。信号範囲設定部２３４は、前壁用および後壁用それぞれの信号範囲を設定し、前壁用信号範囲データ５２１ａ、後壁用信号範囲データ５２１ｂ（包括して「信号範囲データ５２１」と呼称する）を記憶部５００に格納する（図６参照）。また、テンプレート設定部２３６も同様に、前壁用および後壁用それぞれの信号波形テンプレートを設定し、前壁用信号波形テンプレート５２３ａ、後壁用信号波形テンプレート５２３ｂ（包括して「信号波形テンプレート５２３」と呼称する）を記憶部５００に格納する。
【００４１】
信号範囲および信号波形テンプレートの設定について、図５を参照してより具体的に説明する。図５は、あるタイミング（第１のタイミング）に得られた反射波信号の一例を示す。設定部２３２は、例えば、受信信号を表示部３００に表示させる等して、操作入力部１００からの設定指示操作に従って、前壁用信号範囲ＦＷ（５２１ａ）と、後壁用信号範囲ＲＷ（５２１ｂ）とを設定する。信号範囲（前壁用信号範囲ＦＷおよび後壁用信号範囲ＲＷ）は、いずれも深さ位置の範囲を定めたデータである。信号範囲の設定にあたっては、受信信号を拡大表示する等して、精確に範囲設定可能である。
【００４２】
信号範囲の設定が完了すると、設定部２３２は、前壁用信号範囲ＦＷ内の信号部分を切り出して前壁用信号波形テンプレートＦＴ（５２３ａ）として設定し、後壁用信号範囲ＲＷ内の信号部分を切り出して前壁用信号波形テンプレートＲＴ（５２３ｂ）として設定する。
【００４３】
図４に戻る。抽出部２３７、相関演算部２３８および検出部２３９は、第２のタイミングの到来を検出するために機能する。
抽出部２３７は、超音波制御部２０２から随時出力される受信信号のうち、前壁用信号範囲ＦＷ内の信号部分と、後壁用信号範囲ＲＷ内の信号部分とを抽出して相関演算部２３８に出力する。
【００４４】
相関演算部２３８は、前壁用および後壁用それぞれについて、信号波形テンプレートと、抽出部２３７で抽出された信号部分との相関演算を行い、相関値を算出して検出部２３９に出力する。相関演算は、例えば、正規化相互相関やゼロ平均正規化相互相関などを利用することができる。
【００４５】
検出部２３９は、相関値が相当条件を満足するか、すなわち閾値以上となるかを検出することで、第２のタイミングの到来を検出する。第２のタイミングの到来を検出した場合には、トラッキング部２１０にトラッキング開始指示信号を出力する。
【００４６】
トラッキング部２１０は、検出部２３９からのトラッキング開始指示信号に応じてトラッキングを開始する。トラッキングポイント（関心領域）は、トラッキング開始指示信号が入力された時点の受信信号のうちの信号範囲の信号部分に設定する。これにより、トラッキング対象として希望する部位が確実にトラッキングポイントとして設定されることとなる。以降のトラッキング自体は公知の技術を適用できる。例えば、「エコートラッキング」や「位相差トラッキング」などの機能が実現される。
【００４７】
前後壁検出部２４４は、設定部２３２による設定の前段階として、受信信号から血管特徴点を検出する。具体的には、所定の信号強度以上の２つのピークであり、且つ、当該ピーク間の信号強度が血液を示す所定の低強度以下となる２つのピークを前壁および後壁として検出する。前壁および後壁の検出方法は、この方法に限られるものではなく、他の方法を採用してもよいことは勿論である。
【００４８】
血管系機能測定制御部２４８は、トラッキング部２１０により継続して位置測定される血管４の前壁および後壁の位置に基づいて血管径の変位を判定して、所与の血管系機能測定に係る制御を行う。例えば、スティフネスパラメーターを用いて血管径から血圧を推定する処理を実行して血圧を測定する等の演算制御を行う。
【００４９】
測定結果記録表示制御部２５０は、血管系機能の測定結果を記憶部５００に記憶させ、表示部３００に表示させるための制御を行う。
【００５０】
画像生成部２６０は、超音波測定や生体情報測定に必要な各種操作画面や測定結果を表示するための画像を生成して表示部３００へ出力する。
【００５１】
表示部３００は、画像生成部２６０から入力される画像データを表示する。図１のタッチパネル１２がこれに該当する。
【００５２】
記憶部５００は、ＩＣメモリーやハードディスク、光学ディスクなどの記憶媒体により実現され、各種プログラムや、処理部２００の演算過程のデータなどの各種データを記憶する。図１では、処理装置３０の制御基板３１に搭載されている記憶媒体３３がこれに該当する。なお、処理部２００と記憶部５００の接続は、装置内の内部バス回路による接続に限らず、ＬＡＮ（Local Area Network）やインターネットなどの通信回線で実現しても良い。その場合、記憶部５００は超音波測定装置１０とは別の外部記憶装置により実現されるとしてもよい。
【００５３】
そして、記憶部５００は、図６に示すように、測定プログラム５０１と、反射波データ５１０と、設定データ５２０と、相当条件データ５３０と、血管系機能測定データ５７０とを記憶する。勿論、これら以外にもフレーム識別情報や、各種フラグ、計時用のカウンター値などを適宜記憶することができる。
【００５４】
処理部２００は、測定プログラム５０１を読み出して実行することにより、超音波制御部２０２や、トラッキング開始制御部２３０、前後壁検出部２４４、血管系機能測定制御部２４８、測定結果記録表示制御部２５０、画像生成部２６０等の機能を実現する。また、測定プログラム５０１には、トラッキング開始制御部２３０の機能を実現するためのトラッキング開始制御プログラム５０２がサブルーチンプログラムとして含まれる。
なお、これらの機能部を電子回路等のハードウェアで実現する場合には、当該機能を実現させるためのプログラムの一部を省略することができる。
【００５５】
反射波データ５１０は、超音波測定により得られた反射波データであって、超音波制御部２０２によってフレーム毎に生成される。１つの反射波データ５１０は、例えば走査線ＩＤ５１２と、測定フレーム５１４と、受信信号データ（深さ−信号強度データ）５１６とを含む。勿論、これら以外のデータも適宜格納することができる。
【００５６】
設定データ５２０は、第１のタイミングの受信信号に基づき、設定部２３２が設定する信号範囲のデータである信号範囲データ５２１と、信号波形テンプレート５２３とを格納する。
【００５７】
相当条件データ５３０は、検出部２３９が第２のタイミングの到来を検出するための相関値の閾値条件を定めたデータであり、例えば、図２，３の閾値ＴＨが定められる。
【００５８】
血管系機能測定データ５７０は、トラッキング部２１０により追跡された血管４の前壁および後壁の位置を、対応する受信信号が得られた時刻情報と対応付けたデータや、前壁および後壁の位置から算出された血管径のデータ、血管径に基づいて算出された血圧のデータ等が格納される。
【００５９】
[処理の流れの説明]
次に、超音波測定装置１０の測定処理の動作について説明する。
【００６０】
図７は、本実施形態における超音波測定装置１０における測定処理の流れを説明するためのフローチャートである。
同処理にあたって、処理部２００が、超音波送受信部１０２の超音波振動子（走査線）毎に超音波ビームを送信させ、その反射波を受信して、記憶部５００に反射波データ５１０を随時記憶させる処理を開始していることとする。
【００６１】
まず、超音波の送受信によって随時得られている受信信号データ５１６に基づき、前後壁検出部２４４が、受信信号に特徴点が含まれているか否かを判定することで、特徴点が検出されるまで待機する（ステップＳ１：ＮＯ）。本実施形態では、特徴点は血管４の前壁および後壁を示すピークである。特徴点が検出されると（ステップＳ１：ＹＥＳ）、トラッキング開始制御部２３０によってトラッキング開始制御処理が行われる（ステップＳ３〜Ｓ７）。
【００６２】
すなわち、設定部２３２が、第１のタイミングで得られた受信信号を用いて、信号範囲および信号波形テンプレートの設定を行う（ステップＳ３）。次いで、以降の受信信号のうちの信号範囲内の信号部分を抽出部２３７が随時抽出し、相関演算部２３８が、当該信号部分が信号波形テンプレートに相当するか否かを、相当条件データ５３０を用いて判定する。具体的には、相関演算部２３８が当該信号部分と信号波形テンプレートとの相関演算を行い（ステップＳ５）、相関値が相当条件（閾値条件）を満たすか否か、すなわち第２のタイミングの到来を判定する（ステップＳ７）。相当条件を満たすまで（ステップＳ７：ＮＯ）、ステップＳ５〜Ｓ７の処理を繰り返して、第２のタイミングの到来を監視する。
【００６３】
相当条件を満たした場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、第２のタイミングが到来したとして検出部２３９がトラッキング開始指示信号をトラッキング部２１０に出力して、トラッキング部２１０がトラッキングを開始する（ステップＳ９）。そして、血管系機能測定制御部２４８が、血管系機能の測定を開始する（ステップＳ１１）。
その後、測定処理の終了の操作がなされた場合に（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、測定処理を終了する。
【００６４】
以上、本実施形態によれば、血管４に向けて送信した超音波の反射波を受信した受信信号のうち、拍動に伴う当該血管の血管壁の移動をトラッキングするための信号部分が含まれている信号範囲と当該信号範囲中の信号波形テンプレートとを設定する。この設定は第１のタイミングで得られた受信信号に基づいて行われる。従って、静止画像のようなある瞬間の受信信号に基づいて設定できるため、希望するトラッキング対象を精確に設定することができる。
【００６５】
そして、トラッキング対象の設定の後は、受信信号のうち、設定した信号範囲に対応する信号部分と、設定した信号波形テンプレートとが所定の相当条件を満たす第２のタイミングの到来が検出される。この第２のタイミングでもってトラッキングが開始される。よって、第１のタイミングと第２のタイミングとは時間差があるにも関わらず、時間差を問題とせず、希望するトラッキング対象の部位と、実際にトラッキングされる部位とが異なる問題が生じることがない。
【００６６】
なお、本発明の形態は上記実施形態に限るものではなく、適宜構成要素の追加・省略・変更を施すことができる。例えば、上記実施形態では、血管の前壁および後壁の両方をトラッキング対象とすることとして説明したが、一方のみをトラッキング対象としてもよいことは勿論である。
【００６７】
また、相関演算を行うこととして説明したが、相関値といった類似度の代わりに、二乗誤差（Sum of Squared Difference：ＳＳＤ）や絶対誤差（Sum of Absolute Difference：ＳＡＤ）といった相違度を用いてもよい。ただし、ＳＳＤやＳＡＤを用いる場合、値が小さいほど類似しているため、相当条件（閾値条件）は、閾値以下とする。
【符号の説明】
【００６８】
２…被検体、４…血管、１０…超音波測定装置、１６…超音波プローブ、３０…処理装置、３３…記憶媒体、１００…操作入力部、１０２…超音波送受信部、２００…処理部、２０２…超音波制御部、２１０…トラッキング部、２３０…トラッキング開始制御部、血管系機能測定制御部２４８、３００…表示部、５００…記憶部
【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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