(57)【要約】      （修正有）【課題】超音波の送信方向（深さ方向）に垂直な方向に血管の位置が変化する場合であっても、継続的な超音波測定を正しく行える超音波診断装置を提供する。【解決手段】超音波振動子によってＮ個（Ｎ＞３）の超音波が送信されて血管の反射波データを得ることができる超音波送受信部の超音波のうち、反射波データを用いて血管の深さ方向における血管壁をトラッキング部２３０がトラッキングする。また、対象走査線設定部２２４が、Ｍ個（Ｎ≧Ｍ＞１）の反射波データに含まれる血管壁を示す信号に基づいて、Ｍ個の超音波の中から血管の深さ方向における血管壁をトラッキングするための超音波を設定する。【選択図】図７
2015223201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波振動子によってＮ個（Ｎ＞３）の超音波が送信されて血管の反射波データを得ることができる超音波送受信部と、
前記反射波データを用いて前記血管の深さ方向における血管壁をトラッキングするトラッキング部と、
前記超音波のうち、Ｍ個（Ｎ≧Ｍ＞１）の前記反射波データに含まれる前記血管壁を示す信号に基づいて、Ｍ個の前記反射波データの中から前記血管の深さ方向における血管壁をトラッキングするための超音波を設定する超音波設定部と、
を備えた超音波計測装置。
【請求項２】
前記超音波設定部は、前記血管の深さ方向における血管壁をトラッキングするための前記超音波を随時設定変更する、
請求項１に記載の超音波計測装置。
【請求項３】
前記超音波設定部は、前記血管の深さ方向における血管壁をトラッキングするための前記超音波を基準に前記Ｍ個の前記超音波の中から前記血管の深さ方向における血管壁をトラッキングするための超音波を選択して設定する、
請求項２に記載の超音波計測装置。
【請求項４】
前記超音波設定部は、前記反射波データに含まれる前記信号位相差を算出して、前記血管の深さ方向における血管壁をトラッキングするための超音波を設定する、
請求項１〜３の何れか一項に記載の超音波計測装置。
【請求項５】
前記トラッキングは、前記血管壁の信号が含まれる前記反射波データの深さ方向の所与の範囲をトラッキング領域として、前記トラッキングを行い、
前記超音波設定部は、前記トラッキング領域に基づいて前記信号部分を判定する、
請求項１〜４の何れか一項に記載の超音波計測装置。
【請求項６】
前記血管壁は、前記超音波送受信部から見て前記血管の後壁であり、
前記超音波設定部は、前記血管壁を示す信号部分が最も深い位置に表れた前記超音波を前記血管の深さ方向における血管壁をトラッキングするための超音波に設定する、
請求項１〜５の何れか一項に記載の超音波計測装置。
【請求項７】
超音波振動子によってＮ個（Ｎ＞３）の超音波が送信されて血管の反射波データを得ることができる超音波送受信部の前記超音波のうち、前記反射波データを用いて前記血管の血管壁をトラッキングすることと、
前記超音波のうち、Ｍ個（Ｎ≧Ｍ＞１）の前記反射波データに含まれる前記血管壁を示す信号に基づいて、Ｍ個の前記超音波の中から前記血管の血管壁をトラッキングするための超音波を設定することと、
を含む超音波計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を用いて生体情報を測定する超音波計測装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波を用いて被検者の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、すなわち血管壁の位置を追跡して血管壁の時間的な変化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。トラッキングの手法には、超音波の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」や、送受信される超音波信号の位相差情報に基づく「位相差トラッキング」（例えば、特許文献１参照）などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】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】
【０００４】
しかしながら、位相差トラッキングには、追跡部位が超音波の送信方向（深さ方向）に対して垂直方向に移動すると、その変位を正しく追跡できないという問題がある。つまり、位相差トラッキングは、同一の走査線において異なるフレーム間の変位を時系列に追跡する技術、すなわち超音波の送信方向（深さ方向）の変位を追跡する技術である。このため、追跡部位が対象走査線に対して垂直方向に移動すると、対象走査線の受信信号に追跡部位に係る反射波が含まれない、或いは、異なる部位を追跡部位として認識してしまうことになり、正しく追従できない。
【０００５】
短い時間のトラッキングであれば問題になることが少ないかもしれないが、長時間にわたるトラッキングを行う場合には、上記の追従できない問題が顕在化し得る。例えば超音波測定において、血管壁を位相差トラッキングの追跡部位として一定時間にわたってトラッキングする場合、超音波プローブを被検者の測定対象の血管の直上の皮膚面に貼付して固定するが、被検者の動き（体動）に伴う筋肉の収縮などによって、生体内における血管の位置が変化し、超音波の送信方向（深さ方向）に垂直な方向に血管が変位し得る。こういった場合に問題となる。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、超音波の送信方向（以下単に「深さ方向」ともいう）に垂直な方向に血管の位置が変化する場合であっても、継続的な超音波測定を正しく行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための第１の発明は、超音波振動子によってＮ個（Ｎ＞３）の超音波が送信されて血管の反射波データを得ることができる超音波送受信部と、前記反射波データを用いて前記血管の深さ方向における血管壁をトラッキングするトラッキング部と、前記超音波のうち、Ｍ個（Ｎ≧Ｍ＞１）の前記反射波データに含まれる前記血管壁を示す信号に基づいて、Ｍ個の前記反射波データの中から前記血管の深さ方向における血管壁をトラッキングするための超音波を設定する超音波設定部と、を備えた超音波計測装置である。
【０００８】
また、他の発明として、超音波振動子によってＮ個（Ｎ＞３）の超音波が送信されて血管の反射波データを得ることができる超音波送受信部の前記超音波のうち、前記反射波データを用いて前記血管の血管壁をトラッキングすることと、前記超音波のうち、Ｍ個（Ｎ≧Ｍ＞１）の前記反射波データに含まれる前記血管壁を示す信号に基づいて、Ｍ個の前記超音波の中から前記血管の血管壁をトラッキングするための超音波を設定することと、を含む超音波計測方法を構成しても良い。
【０００９】
この第１の発明等によれば、超音波受信部が送信するＮ個の超音波のうち、トラッキングに用いる超音波が設定される。具体的には、Ｍ個の反射波データに含まれる血管壁を示す信号に基づいて、Ｍ個の超音波の中からトラッキングに用いる超音波が設定される。これにより、トラッキングの対象の血管壁の部位（追跡部位）が超音波の送信方向（深さ方向）に垂直な方向へ移動したとしても、その追跡部位を示す信号を反射波データに含む超音波をトラッキングに用いる超音波として追従して設定することが可能となる。よって、深さ方向に垂直な方向に血管の位置が変化する場合であっても継続的な超音波測定を正しく行うことが可能となる。
【００１０】
第２の発明として、第１の発明の超音波計測装置であって、前記超音波設定部は、前記血管の深さ方向における血管壁をトラッキングするための前記超音波を随時設定変更する、超音波計測装置を構成しても良い
【００１１】
この第２の発明によれば、トラッキングに用いる超音波が随時設定変更される。これにより、トラッキングを行いながら、トラッキングの対象とする血管壁の位置が深さ方向に垂直な方向へ変化することに対して、トラッキングに用いる超音波を追従・設定することで対応可能となる。
【００１２】
第３の発明として、第２の発明の超音波計測装置であって、前記超音波設定部は、前記血管の深さ方向における血管壁をトラッキングするための前記超音波を基準に前記Ｍ個の前記超音波の中から前記血管の深さ方向における血管壁をトラッキングするための超音波を選択して設定する、超音波計測装置を構成しても良い。
【００１３】
この第３の発明によれば、トラッキングに用いる超音波は、直前に設定されていたトラッキングに用いる超音波を基準にＭ個の超音波の中から選択して設定される。トラッキングに用いる超音波を随時設定変更する場合、その時間間隔が充分短いならば、トラッキングの対象の血管壁の位置が超音波の送信方向（深さ方向）に垂直な方向へ変化したとしてもその変化量は小さいため、新たにトラッキングに用いる超音波は、直前のトラッキングに用いた超音波に隣接するせいぜい数本の範囲の超音波となる。従って、トラッキングに用いる新たな超音波を速やかに選択して設定し、追従させることが可能となる。
【００１４】
第４の発明として、第１〜第３の何れかの発明の超音波計測装置であって、前記超音波設定部は、前記反射波データに含まれる前記信号位相差を算出して、前記血管の深さ方向における血管壁をトラッキングするための超音波を設定する、超音波計測装置を構成しても良い。
【００１５】
この第４の発明によれば、トラッキングに用いる超音波は、反射波データに含まれる血管壁を示す信号位相差を算出して設定される。血管壁を示す信号位相差は、この血管壁の相対的な深さ位置に応じたものとなる。血管の短軸断面は略円形状であるため、超音波毎に血管壁の深さ位置が異なる。そのため、信号位相差を算出することで、例えば血管壁のうちの最も深い位置の部分を判定することができる。
【００１６】
第５の発明として、第１〜第４の何れかの発明の超音波計測装置であって、前記トラッキングは、前記血管壁の信号が含まれる前記反射波データの深さ方向の所与の範囲をトラッキング領域として、前記トラッキングを行い、前記超音波設定部は、前記トラッキング領域に基づいて前記信号部分を判定する、超音波計測装置を構成しても良い。
【００１７】
この第５の発明によれば、血管壁の信号が含まれる反射波データの深さ方向の所与の範囲であるトラッキング領域に基づいて、走査線に係る反射波データの血管壁を示す信号部分が判定される。
【００１８】
第６の発明として、第１〜第５の何れかの発明の超音波計測装置であって、前記血管壁は、前記超音波送受信部から見て前記血管の後壁であり、前記超音波設定部は、前記血管壁を示す信号部分が最も深い位置に表れた前記超音波を前記血管の深さ方向における血管壁をトラッキングするための超音波に設定する、超音波計測装置を構成しても良い。
【００１９】
この第６の発明によれば、トラッキングに用いる超音波として、血管の後壁を示す信号部分が最も深い位置に現れた超音波が設定される。つまり、血管の中央付近を通る超音波が、トラッキングに用いる超音波として追従・設定される。これにより、血管径を追従して計測することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】超音波計測装置のシステム構成例。
【図２】超音波測定の原理を説明する図。
【図３】Ｂモード画像の一例。
【図４】血管位置の変化の一例。
【図５】対象走査線の判定原理の説明図。
【図６】対象走査線の追従の実験結果。
【図７】超音波計測装置の機能構成図。
【図８】超音波計測処理のフローチャート。
【図９】対象走査線を判定する他の手法を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［システム構成］
図１は、本実施形態における超音波計測装置１０のシステム構成図である。超音波計測装置１０は、超音波を利用して非侵襲で被検者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、頸動脈に係る血圧や、ＩＭＴ（Intima Media Thickness：内膜中膜複合体厚）といった血管系機能情報を測定する。
【００２２】
超音波計測装置１０は、本体装置２０と、超音波プローブ３０とを備える。超音波プローブ３０は、例えば数ＭＨｚ〜数十ＭＨｚの超音波の走査線であるパルス信号或いはバースト信号を送信及び受信する超音波振動子を有し、受信信号を本体装置２０に出力する。この超音波プローブ３０は、例えば、被検者２の頸動脈の直上に超音波振動子（図２参照）が位置するように被検者２の頸部皮膚面に貼付される。
【００２３】
本体装置２０は、超音波プローブ３０と有線接続されており、超音波プローブ３０を用いた超音波測定を行う。具体的には、超音波プローブ３０から、被検者２の皮下に向けて超音波の走査線（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」という）を信号処理することにより、被検者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、受信信号そのものの他、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。この測定単位を、「フレーム」と呼ぶ。
【００２４】
また、超音波計測装置１０は、基準となる走査線にトラッキング領域（トラッキングポイントや関心領域ともいう）を設定し、このトラッキング領域を異なるフレーム間で時系列に追跡して超音波の送信方向（深さ方向）の変位を算出する、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、血管の前壁及び後壁をトラッキング領域とするが、トラッキングの対象となる走査線（対象走査線）を随時設定変更する点に特徴を有する。
【００２５】
［原理］
（Ａ）超音波測定
図２は、超音波プローブ３０を被検者２の体表面に当てて超音波測定を行っている状態を概略的に示す図であり、血管４の短軸方向の断面図を示している。超音波プローブ３０には、複数（４個以上）の超音波振動子３２が列状に等間隔で配列されて内蔵されている。超音波振動子３２は、電気信号と超音波を変換する超音波トランスデューサーであり、１本の超音波ビーム（走査線）を図中において下方に向けて送信するとともに、その超音波の反射波を受信する。
【００２６】
そして、図３は、超音波測定の結果の一例であり、超音波振動子３２それぞれにおける受信信号の強度を輝度に変換した画像、すなわちＢモード画像を示している。図３において、縦方向は、生体表面からの深さ方向であり、横方向は、超音波振動子３２の配列方向すなわち走査線方向である。
【００２７】
（Ｂ）トラッキング
本実施形態では、血管径を計測するために血管４の前壁及び後壁をトラッキング領域としたトラッキングを行う。つまり、超音波振動子３２が送信する各走査線のうち、血管４の中心付近を通る１本の走査線３４ａを、トラッキングに用いる対象走査線とする。血管４の血管径を計測するためには、血管４の中心付近を通る走査線とする必要があるためである。そして、この対象走査線に係る反射波データにおいて血管４の前壁及び後壁それぞれに相当する信号部分をトラッキング領域として設定し、対象走査線に係る反射波データを用いて、このトラッキング領域の位置を連続する複数フレームに亘って追跡する。つまり、トラッキングは、トラッキング領域とした血管壁の深さ方向の変位を追跡する。
【００２８】
しかしながら、［発明が解決しようとする課題］欄で記述したように、深さ方向の変位を追従する従来のトラッキングは対象走査線が固定であるため、対象走査線と、追跡したい血管壁の所定部位（追跡部位）との相対位置が変化してしまうと、トラッキングが正しく行えないという問題がある。
【００２９】
図４（１）は、第ｎ１フレームにおけるＢモード画像、図４（２）は、そのＴフレーム後の第ｎ２フレームにおけるＢモード画像、を示している。また、図中左右方向が超音波振動子の列方向であり、縦軸が深さ方向を示している。また、白色点線が、走査線（超音波ビーム）を示している。図４に示す例では、時間変化に伴って、Ｂモード画像中の血管４の位置が、図中の右方向に変化している。つまり、血管４の中心付近を通る走査線（以下「中心走査線」という）も変化している。すなわち、第ｎ１フレームでは走査線３４ｂが中心走査線であるが、第ｎ２フレームでは、走査線３４ｂより右方の走査線３４ｃが中心走査線となっている。従って、走査線３４ｂを対象走査線としてトラッキングを行うと、第ｎ１フレームでは問題ないが、その後の第ｎ２フレームでは中心走査線ではないため、血管径を計測するための追跡部位である血管壁（前壁や後壁）を正しくトラッキングできず、血管径を正しく計測できないことになる。
【００３０】
（Ｃ）対象走査線の追従
この問題に対処するため、本実施形態では、トラッキングを行いながら、トラッキングの対象とする走査線（対象走査線）を随時設定変更する点に特徴を有している。
【００３１】
図５（１）は、複数の走査線のうち、隣接する３本の走査線３４ｄ〜３４ｆそれぞれの受信信号の波形を示している。３本の走査線３４ｄ〜３４ｆの位置関係は図５（２）に示すように、走査線３４ｅは、血管４の中心付近を通る中心走査線であり、走査線３４ｄ，３４ｆは、それぞれ、この中心走査線の左方向及び右方向に隣接する左隣接走査線及び右隣接走査線である。
【００３２】
そして、図５（１）では、これらの３本の走査線３４ｄ〜３４ｆそれぞれに係る受信信号として、血管の後壁の内腔内膜境界付近の信号部分の波形を示している。図５（１）の横軸が受信信号の遅れ、すなわち体表面からの深さ方向を示している。また、振幅が大きく表れている箇所が内腔内膜境界であり、図５（１）の信号波形では、マイナスのピークが表れている位置が内腔内膜境界である。この信号波形において、１周期分の波形部分Ｆに着目すると、各走査線３４ｄ〜３４ｆでは内腔内膜境界の深さ位置が異なるため、各走査線３４ｄ〜３４ｆの受信信号に位相差が生じている。各走査線の受信信号の位相差は、当該各走査線上における内腔内膜境界の相対的な深さ位置の差を表す。
【００３３】
図５に示す例では、走査線３４ｄ〜３４ｆのうち、中心走査線上の内腔内膜境界の深さ位置が最も深いため、走査線３４ｅの受信信号の位相が最も遅れている。このことから、隣接する３本の走査線のうち、受信信号の位相が最も遅れている走査線３４ｅが、血管４の中央付近を通る中心走査線であると判断することができる。
【００３４】
本実施形態では、この対象走査線の設定を随時行う。すなわち、トラッキングを行っている間、所定期間毎（例えば、１フレーム毎）に繰り返し行うことで、血管の中心付近を通る走査線を、トラッキングの対象とする対象走査線として追従している。
【００３５】
［実験結果］
図６は、中心走査線の追従の実験結果を示すグラフである。図６において、グラフの横軸は時間ｔ、縦軸は対象走査線として設定されている走査線番号である。また、時刻ｔ０，ｔｎそれぞれにおけるＢモード画像を併せて示している。体表面における超音波プローブ３０の位置は固定である。
【００３６】
この実験では、血管位置を超音波振動子の列方向に徐々に変化させて、対象走査線の追従を行った。具体的には、測定開始時刻ｔ０では、Ｂモード画像中の超音波振動子列のほぼ中央（走査線番号「２３」付近）に、血管４の中心が位置している。この状態から、血管の位置を徐々に右方向に移動させ、時刻ｔｎにおいて、血管の位置が右寄りの位置となる。その後、血管の中心位置が元の位置（Ｂモード画像中の超音波振動子列のほぼ中央）に戻るように、血管の位置を徐々に左方向に移動させる。また、対象走査線の設定更新は、１フレーム毎に行った。１フレームの間隔は１／５００［秒］であり、超音波振動子（＝走査線）の間隔は３００［μｍ］である。
【００３７】
図６のグラフによれば、血管の位置の移動に伴って、血管４の中心付近を通る走査線（中心走査線）が随時対象走査線となるように設定更新されている。つまり血管位置の変化に対象走査線の設定が追従していることがわかる。また、対象走査線の設定は、現在の対象走査線とその左右それぞれに隣接する走査線との合計３本の走査線のうちから新たな対象走査線を選択して設定しているため、対象走査線の追従は、１フレームで最大１本変更されるように行われている。
【００３８】
［機能構成］
図７は、超音波計測装置１０の機能構成例を示すブロック図である。図７によれば、超音波計測装置１０は、超音波送受信部１１０と、操作入力部１２０と、表示部１３０と、処理部２００と、記憶部３００とを備える。
【００３９】
超音波送受信部１１０は、超音波を送信及び受信する複数の超音波振動子を列状に配列して有する。超音波振動子それぞれは、処理部２００から入力されるパルス電圧に応じた超音波を送信するとともに、超音波の反射波を受信して電気信号である反射波信号に変換して処理部２００に出力する。図１の超音波プローブ３０がこれに該当する。
【００４０】
操作入力部１２０は、オペレーターによる各種操作入力を受け付け、操作入力に応じた操作信号を処理部２００へ出力する。例えば、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、マウス等により実現できる。
【００４１】
表示部１３０は、処理部２００からの表示信号に基づく各種表示を行う。例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やタッチパネルにより実現できる。
【００４２】
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１２０からの操作信号、超音波送受信部１１０からの反射波信号等に基づいて各種の演算処理を実行して、被検者２の生体情報を算出する。例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のマイクロプロセッサーや、ＡＳＩＣ、ＩＣメモリーなどの電子部品によって実現できる。本実施形態では、処理部２００は、超音波制御部２１０と、走査線追従部２２０と、トラッキング部２３０と、血管壁検出部２４０と、血管系機能測定部２５０と、測定結果記録表示制御部２６０とを有する。
【００４３】
超音波制御部２１０は、駆動制御部２１２と、送受信制御部２１４と、受信合成部２１６とを有し、超音波の送信及び反射波の受信を制御する。
【００４４】
駆動制御部２１２は、超音波送受信部１１０からの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２１４へ出力する。
【００４５】
送受信制御部２１４は、駆動制御部２１２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１１０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１１０から出力された反射波信号の増幅やフィルター処理を行って、その結果を受信合成部２１６へ出力する。
【００４６】
受信合成部２１６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反射波データ３２０を生成する。
【００４７】
反射波データ３２０は、フレーム毎に生成され、走査線それぞれについて、走査線の識別情報である走査線ＩＤ３２３と対応付けて、受信信号データ３２４、及び、この受信信号データ３２４から得られるＡモードデータ３２５を格納するとともに、各走査線のＡモードデータ３２５から得られるＢモードデータ３２６を格納している。
【００４８】
走査線追従部２２０は、候補走査線選択部２２２と、対象走査線設定部２２４とを有し、トラッキング部２３０によるトラッキングに用いられる対象走査線を追従するように随時設定変更する。
【００４９】
候補走査線選択部２２２は、所定時間毎（例えば、１フレーム毎）に、現在の対象走査線と、この対象走査線の左右に隣接する２本の走査線（右隣接走査線、左隣接走査線）との合計３本の走査線を候補走査線として選択する。
【００５０】
対象走査線設定部２２４は、候補走査線選択部２２２によって選択された３本の候補走査線のうちから、受信データに基づいて１本の走査線を選択して対象走査線として設定する。すなわち、隣接する２本の候補走査線の組み合わせ（具体的には、対象走査線と左隣接走査線の組み合わせ、及び、対象走査線と右隣接走査線の組み合わせ）毎に、それぞれの受信信号のうち、血管の後壁の内腔内膜境界に係る信号部分の位相差を求め、求めた位相差から内腔内膜境界の相対的な深さ位置を求める。そして、３本の候補走査線のうち、相対的な深さ位置が最も深い走査線を、血管の中央付近を通る走査線と判断し、新たな対象走査線として設定更新する。この対象走査線設定部２２４が、超音波設定部に相当する。
【００５１】
トラッキング部２３０は、反射波データに基づき、走査線追従部２２０によって設定されている対象走査線のＡモードデータを対象として、血管の前壁及び後壁それぞれに係る信号部分をトラッキング領域として設定し、設定したトラッキング領域の位置をフレーム間で追跡する、いわゆる公知の位相差トラッキングを行う。
【００５２】
血管壁検出部２４０は、受信信号から血管壁を検出する。具体的には、Ａモードデータにおいて、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、血管の前壁及び後壁として検出する。なお、前壁及び後壁の検出方法は、この方法に限られるものではなく、他の方法を用いても良いのは勿論である。
【００５３】
血管系機能測定部２５０は、トラッキング部２３０により追跡されている血管の前壁及び後壁の位置に基づいて血管径を算出して、所与の血管径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行ったり、血管径の変化から脈拍数を算出する処理等を行う。
【００５４】
測定結果記録表示制御部２６０は、血管系機能測定部２５０による血管系機能の測定結果を記憶部３００に記憶させたり、表示部１３０に表示させるための制御を行う。
【００５５】
記憶部３００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、処理部の演算過程のデータ等の各種データを記憶する。なお、処理部２００と記憶部３００の接続は、装置内の内部バス回路による接続に限らず、ＬＡＮ（Low Noise Amplifier）やインターネット等の通信回線で実現しても良い。その場合、記憶部３００は、超音波計測装置１０とは別の外部記憶装置により実現されるとしても良い。
【００５６】
本実施形態では、記憶部３００には、超音波計測プログラム３１０と、反射波データ３２０と、対象走査線情報３３０と、血管壁位置データ３４０と、血管径データ３５０と、血管系機能測定データ３６０とが記憶される。
【００５７】
超音波計測プログラム３１０は、処理部２００を走査線追従部２２０として機能させるための走査線追従プログラム３１２を含んでいる。対象走査線情報３３０は、トラッキング部２３０によるトラッキングの対象となっている対象走査線の情報であり、対象走査線ＩＤを含む。血管壁位置データ３４０は、血管壁検出部２４０によって検出された血管壁（前壁及び後壁）の深さ位置のデータである。血管径データ３５０は、血管系機能測定部２５０による血管系機能情報の測定において求められた、血管径（前壁と後壁との間隔）のデータである。血管系機能測定データ３６０は、血管系機能測定部２５０によって測定された、例えば血圧や脈拍数といった血管系機能情報である。
【００５８】
［処理の流れ］
図８は、超音波計測処理の流れを説明するフローチャートである。この処理は、処理部２００が超音波計測プログラム３１０を実行することで実現される。
【００５９】
図８によれば、先ず、超音波制御部２１０が、超音波送受信部１１０に全ての走査線を用いた超音波の送受信を行わせて、初期の反射波データ３２０を得る（ステップＳ１）。次いで、初期設定として、トラッキングに用いる対象走査線と（ステップＳ３）、トラッキング領域とを設定する（ステップＳ５）。具体的には、反射波データ３２０のうちのＢモードデータ３２６に基づくＢモード画像を表示部１３０に表示させて、オペレーターの操作に従って中心走査線に相当する対象走査線を設定する。また、同じくオペレーターの操作に従って、その対象走査線上に表れている血管の前壁及び後壁それぞれについて、内腔内膜境界を含むようにして、トラッキングの対象とする深さ位置の範囲であるトラッキング領域を設定する。なお、オペレーターの操作入力に従って中心走査線に相当する対象走査線及びトラッキング領域の設定を行うこととしたが、公知の技術を用いて自動的に設定することとしてもよい。ここでの設定は初期設定である。
【００６０】
次いで、処理部２００の走査線追従部２２０が対象走査線の設定更新を行う。すなわち、現在の対象走査線と、左右それぞれに隣接する走査線との合計３本の走査線を候補走査線として選択する（ステップＳ７）。次いで、超音波制御部２１０に候補走査線を用いた超音波の送受信制御を行わせて反射波データ３２０を生成させる（ステップＳ９）。そして、走査線追従部２２０は、候補走査線それぞれに係る受信信号のうち、血管の後壁のトラッキング領域に相当する信号部分について位相差を求める。求める位相差は、対象走査線と左隣の走査線との間の位相差、及び、対象走査線と右隣の走査線との位相差である。また、走査線追従部２２０は、求めた位相差から、隣接する候補走査線間における内腔内膜境界の相対的な深さ位置を求める（ステップＳ１１）。そして、相対的な深さ位置が最も深い候補走査線を、新たな対象走査線として設定更新する（ステップＳ１３）。
【００６１】
そして、トラッキング部２３０が、対象走査線の受信信号に基づき、前壁及び後壁それぞれについて内腔内膜境界をトラッキングしてトラッキング領域を更新し、前壁及び後壁それぞれの内腔内膜境界の位置（深さ位置）を算出する（ステップＳ１５）。続いて、血管系機能測定部２５０が、トラッキングされた前壁及び後壁の内腔内膜境界の位置から血管径を算出し、血管系機能の測定を行う（ステップＳ１７）。
【００６２】
その後、処理部２００が超音波測定を終了するか否かを判断し、終了するならば（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、超音波制御部２１０が、超音波送受信部１１０による超音波の送受信を終了させた後、超音波計測処理を終了する。終了しないならば（ステップＳ１９：ＮＯ）、ステップＳ７へ処理を移行する。
【００６３】
［作用効果］
このように、本実施形態の超音波計測装置１０によれば、超音波プローブ３０から送信可能なＮ個（Ｎ＞３）の走査線のうち、トラッキングに用いる対象走査線が設定される。具体的には、Ｍ個（Ｎ≧Ｍ＞１）の走査線に係る反射波データに含まれる血管壁を示す信号部分に基づいて、当該Ｍ個の走査線の中から対象走査線が設定更新される。これにより、トラッキングの対象となる血管壁の部位（追跡部位）が超音波の送信方向（深さ方向）に垂直な方向へ移動したとしても、その追跡部位を示す信号部分を反射波データに含む走査線を対象走査線として追従して設定することが可能となる。よって、深さ方向に垂直な方向に血管の位置が変化する場合であっても継続的な超音波測定を正しく行うことが可能となる。
【００６４】
［変形例］
なお、本発明の適用可能な実施形態がこれに限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。
【００６５】
（Ａ）候補走査線の数
上述の実施形態においては、候補走査線を、対象走査線と、その左右に隣接する走査線との３つ（Ｍ＝３）として説明したが、４以上であってもよい。すなわち、超音波プローブ３０が送信可能なＮ個の走査線のうち、Ｎ以下であり２以上のＭ個であれば、候補走査線は幾つでもよい。候補走査線の数を少なくすると、毎フレーム送受信する超音波の電力消費を低減させることができる（図８のステップＳ９参照）が、求められる候補走査線間の位相差の数が少なくなるため（図８のステップＳ１１参照）、血管が移動した場合の追従性が遅くなる。逆に、候補走査線の数を多くすると、血管が移動した場合の追従性が良いが、電力消費が大きくなる。
【００６６】
（Ｂ）トラッキング対象の部位
上述の実施形態では、トラッキング対象の詳細部位を、血管の前壁及び後壁それぞれの内腔内膜境界として説明したが、中膜外膜境界としてもよい。血管の前壁及び後壁がトラッキング対象であれば、その詳細部位は何れとしてもよい。
【００６７】
（Ｃ）対象走査線の判定手法
上述の実施形態では、血管の内腔内膜境界に係る信号波形の位相に基づいて対象走査線を判定することとして説明したが、中心走査線に相当する走査線を対象走査線として選択・設定することができれば別の手法を採用することとしてもよい。
【００６８】
例えば、超音波は透過媒質の境界で反射し、その境界面が超音波送信方向に対して直角であるほど反射信号が強く表れる。すなわち、図９に示されるＢモード画像のように、中心走査線の受信信号には後壁の内腔内膜境界が明確に表れるが、中心走査線から離れるに従って、超音波の送信方向と内腔内膜境界の境界面との成す角度が９０度から離れる結果、内腔内膜境界に係る反射波の受信信号強度が弱くなり、境界が視認できなくなる。図９では、中心走査線３４ｈと、その左右に隣接する走査線３４ｇ，３４ｉとの計３つの走査線３４ｇ〜３４ｉに係る内腔内膜境界での信号強度（反射波の受信信号強度）を示している。
【００６９】
そこで、上述した図８のステップＳ１１，Ｓ１３に代えて、候補走査線のうち、内腔内膜境界に係る信号強度が最も大きい走査線を対象走査線として設定更新することとすればよい。何れにせよ、Ｍ個の走査線に係る反射波データに含まれる血管壁を示す信号部分に基づいて、当該Ｍ個の走査線の中から対象走査線が設定される。
【００７０】
（Ｄ）対象走査線の設定更新の基準とする部位
上述の実施形態では、対象走査線の設定更新の際に基準とする血管の部位を後壁として説明したが、前壁としてもよい。その場合、各候補走査線に係る受信信号に表れた前壁の内腔内膜境界の深さ位置のうち、最も浅い位置にある候補走査線を新たな対象走査線として選択・設定するようにすればよい。
【００７１】
（Ｅ）超音波振動子と走査線の関係
１つの超音波振動子３２が１本の走査線を形成することとしてもよいが、複数の超音波振動子３２によって１本の走査線を形成することにしても良い。この場合、隣接する複数の超音波振動子３２によって１本の走査線を形成する。具体的には、超音波プローブ３０がＺ個の超音波振動子を一列に配列して有している場合、ｘ番目から（ｘ＋（ｍ−１））番目までの連続するｍ個の超音波振動子によって１本の走査線を形成することで、合計（Ｚ−（ｍ−１））本の走査線を形成することができる。
【符号の説明】
【００７２】
２  被検者、４  血管、１０  超音波計測装置、２０  本体装置、３０  超音波プローブ、１１０  超音波送受信部、１２０  操作入力部、１３０  表示部、２００  処理部、２１０  超音波制御部、２１２  駆動制御部、２１４  送受信制御部、２１６  受信合成部、２２０  走査線追従部、２２２  候補走査線選択部、２２４  対象走査線設定部、２３０  トラッキング部、２４０  血管壁検出部、２５０  血管系機能測定部、２６０  測定結果記録表示制御部、３００  記憶部、３１０  超音波計測プログラム、３１２  走査線追従プログラム、３２０  反射波データ、３３０  対象走査線情報、３４０  血管壁位置データ、３５０  血管径データ、３６０  血管系機能測定データ
【図１】
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【図２】
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【図７】
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【図８】
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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９】
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