(57)【要約】【課題】超音波診断画像で生体組織の形態とその運動状態との関係を的確に把握し、また、Ｍモード像により表示される生体組織の形態とその運動状態との関係を的確に把握し、さらに、生体組織の形態とその弾性との関係を的確に診断する。【解決手段】超音波診断装置１は、被検体から発生する反射エコー信号を受信して濃淡断層像を構成する断層像構成部１８と、時系列の反射エコー信号に基づいて被検体の生体組織の運動速度を求めてカラー速度画像を構成する速度画像構成部２４と、濃淡断層像と前記カラー速度画像を合成する画像合成部２８と、画像を表示する表示部３４とを備え、画像合成部は、濃淡断層像とカラー速度画像を合成するにあたって生体組織の形態と運動速度の双方を認識可能に輝度と色相を調整して合成する。【選択図】　　図１
2004135934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に時間間隔をおいて超音波を繰り返し送信し、該超音波の送信に対応する時系列の反射エコー信号を受信して濃淡断層像を構成する断層像構成部と、前記時系列の反射エコー信号に基づいて前記被検体の生体組織の運動速度を求めてカラー速度画像を構成する速度画像構成部と、前記濃淡断層像と前記カラー速度画像を合成する画像合成部と、該合成された画像を表示する表示部とを備え、
前記画像合成部は、前記濃淡断層像と前記カラー速度画像を合成するにあたって生体組織の形態と運動速度の双方を認識可能に輝度と色相を調整して合成することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
被検体に時間間隔をおいて超音波を繰り返し送信し、該超音波の送信に対応する時系列の反射エコー信号を受信して濃淡Ｍモード像を構成するＭモード像構成部と、前記時系列の反射エコー信号に基づいて前記被検体の生体組織の運動速度を求めてカラー速度画像を構成する速度画像構成部と、前記Ｍモード像と前記カラー速度画像を合成する画像合成部と、該合成された画像を表示する表示部とを備え、
前記画像合成部は、前記Ｍモード像と前記カラー速度画像を合成するにあたって生体組織の形態変化と該変化の速度の双方を認識可能に輝度と色相を調整して合成することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】
被検体に時間間隔をおいて超音波を繰り返し送信し、該超音波の送信に対応する時系列の反射エコー信号を受信して濃淡断層像を構成する断層像構成部と、前記時系列の反射エコー信号に基づいて前記被検体の生体組織の変位を計測して弾性情報を求めてカラー弾性画像を構成する弾性画像構成部と、前記濃淡断層像と前記弾性画像を合成する画像合成部と、該合成された画像を表示する表示部とを備え、
前記画像合成部は、前記濃淡断層像と前記カラー弾性画像を合成するにあたって生体組織の形態と弾性情報の双方を認識可能に輝度と色相を調整して合成することを特徴とする超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波診断装置に係り、具体的には被検体の断層画像と生体組織の運動部位の運動速度を表す速度画像又は被検体の生体組織の硬さや柔らかさ等を表す弾性画像とを重ねて表示する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
超音波診断装置は、被検体に当接させた探触子を介して被検体に時間間隔をおいて超音波を繰り返し送信し、被検体から発生する時系列の反射エコー信号を受信し、その反射エコー信号に基づいて濃淡断層像例えば白黒断層像を得る装置である。
【０００３】
このような超音波診断装置において、被検体から発生する時系列の反射エコー信号に基づいて生体組織の運動部位の運動速度を演算し、演算された運動速度の大きさに応じて運動速度の画像を構成する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特公平０５−７６３０２号公報
【発明が解決しようとする課題】
ところで、現在、カラー速度画像を濃淡断層像に重畳表示する試みがなされている。つまり、カラー速度画像と濃淡断層像を別々に表示すると、観者例えば医師は、目線をずらして両方の画像を対比観察しなければならないから、カラー速度画像を断層像に重畳表示して対応させることにより、被検体の生体組織の形態変化とその運動速度を把握することができる。
【０００５】
しかし、カラー速度画像を濃淡断層像に重畳表示すると、重ねられた部分ではどちらか一方の画像が表示されないことになる。つまり、カラー速度画像が優先して表示されると、同一部位の断層像が表示されないことになるから、生体組織の形態変化とその部位の運動速度を対比して視察することができない。例えば、心臓の弁を観察して血管の動脈硬化を診断する場合、弁が所定の形状で動いているかという点と所定の速度で動いているかを対応付けて観察したい場合があるが、このような要望には対応できない。
【０００６】
このような問題は、濃淡Ｍモード像にカラー速度画像を重畳表示させる場合も同様に生じる。つまり、Ｍモード像とは、被検体から発生する反射エコー信号に基づいて構成した画像であって、モニタ画面に横軸を時間軸として縦軸に例えば心臓の弁の形態変化を時系列的に表示したものであり、これに弁の形態変化の速度（運動速度）を重ねて表示する場合が相当する。
【０００７】
さらに、カラー速度画像に代えてカラー弾性画像を濃淡断層像に重畳表示させる場合も同様な問題が生じる。つまり、反射エコー信号から弾性情報例えば生体組織の硬さ、軟らかさ及び歪み並びに弾性率など求めて弾性画像を構成し、その弾性画像と断層像を重畳表示すると、重ねられた部分ではどちらか一方の画像が表示されないことになる。したがって、生体組織の形態と弾性とを的確に対応付けて把握したい場合があるが、このような要望には対応できない。
【０００８】
本発明の第１の目的は、超音波断層像で生体組織の形態変化とその運動速度との関係を的確に把握することにある。
【０００９】
また、第２の目的は、超音波Ｍモード像で生体組織の形態変化とその運動速度との関係を的確に把握することにある。
【００１０】
さらに、第３の目的は、超音波断層像で生体組織の形態とその弾性との関係を的確に診断可能にすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するため、本発明の超音波装置は、被検体に時間間隔をおいて超音波を繰り返し送信し、超音波の送信に対応する時系列の反射エコー信号を受信して濃淡断層像を構成する断層像構成部と、時系列の反射エコー信号に基づいて前記被検体の生体組織の運動速度を求めてカラー速度画像を構成する速度画像構成部と、濃淡断層像と前記カラー速度画像を合成する画像合成部と、合成された画像を表示する表示部とを備え、画像合成部は、濃淡断層像とカラー速度画像を合成するにあたって生体組織の形態と運動速度の分布の双方を認識可能に輝度と色相を調整して合成することを特徴とする。
【００１２】
これによれば、合成画像は、異なる生体組織の境界や生体組織の動き及び形状変化などが表示されると同時に、それら組織の各部位における運動状態つまり運動速度の変化がカラー画像に重ねて表示されるから、生体組織とその運動状態との関係を的確に把握することができる。つまり、合成画像の各画素の輝度情報及び色相情報は、濃淡断層像とカラー速度画像の画素情報が加算されて両方の画像の情報を含んだものとなる。
【００１３】
その結果、例えば、心臓の弁を診断する場合、カラー速度画像上に、弁の形態がうっすらと描出されるから、その弁の輪郭と組織の動きを同一画像で同時に観察できるので、弁が所定の形態を保持したまま所定の速度で動いているかどうかを確認することができる。したがって、血管の動脈硬化などの診断を的確に行うことが可能になる
この場合において、濃淡断層像とカラー速度画像をそれぞれ重み付けして加算することにより、合成画像の原色信号すなわちＲＧＢ信号を所定範囲内に調整するようにしてもよい。これによれば、濃淡断層像の輝度の値が大きい場合でも、その断層像とカラー速度画像とを合成した画像の原色信号すなわちＲＧＢ信号を視覚的に認識しやすいように調整することができる。また、濃淡断層像の輝度情報を光の３原色とみなすことにより、設定割合でカラー速度画像の色相情報と加算することができる。
【００１４】
ところで、カラー速度画像の信号は輝度と色相を含むＲＧＢ信号であるから、その信号に濃淡断層像の輝度を加算すると、カラー速度画像の輝度の変化に呼応して色相が変わることがある。つまり、色相が示す運動速度が実際の生体組織の運動速度とは異なるものになるおそれがある。そこで、カラー速度画像の色相情報を輝度情報と色差情報に変換し、変換された輝度情報に濃淡断層像の輝度情報を加算して合成画像を作成することにより、カラー速度画像の色相を変化させずに、輝度だけを変化させて合成画像を作成することが望ましい。すなわち、カラー速度画像の信号を輝度信号と色差信号とに変換して分離し、その輝度信号にのみ断層像の輝度信号を加算すれば、色差信号すなわち色相に影響を与えず、カラー速度画像の輝度のみを調整することが可能となる。このとき、カラー速度画像の輝度と濃淡断層像の輝度を設定割合で加算することのより、合成画像の輝度を視覚的に見易い輝度に調整するようにしてもよい。
【００１５】
さらに、カラー速度画像は予め設定された関心領域内について作成するようにしてもよい。生体組織全体についてカラー速度画像を構成する場合に比べ、カラー画像の構成時間を短縮することができ、表示画像のフレームレートを向上させることができる。
【００１６】
また、組織の運動速度と色相との対応関係を容易に把握するために、色変換マップを表示部に表示させてもよい。また、重み付け、設定割合及び関心領域並びに色変換マップは、それぞれ可変設定するようにしてもよい。これにより、例えば生体組織の性質に応じて各パラメータを任意に設定することが可能となる。
【００１７】
次に、上記第２の目的を達成するため、本発明の超音波診断装置は、濃淡断層像にカラー速度画像を加算合成することに代えて、被検体からの反射エコー信号に基づいて濃淡Ｍモード像を構成するＭモード構成部を設け、速度画像を生体組織の形態変化とその形態変化の速度の双方を認識可能に濃淡Ｍモード像とカラー速度画像の輝度と色相を調整して合成するようにしてもよい。
【００１８】
これによれば、合成画像の各画素の輝度情報及び色相情報は、濃淡Ｍモード画像とカラー速度画像の画素情報を加算したものとなるから、両方の画像の情報を含んだ合成画像となる。したがって、合成画像には、生体組織の形態変化が時系列的に表示されると同時に、それら組織の各部位における運動速度の変化がカラー画像により重ねて表示される。その結果、カラー速度画像上に生体組織の形態がうっすらと描出されるので、その組織の輪郭など視認することができ、Ｍモードにおいて生体組織の形態とその運動状態との対応関係を的確に把握することができる。
【００１９】
この場合において、Ｍモード像とカラー速度画像をそれぞれ重み付けして加算することが好ましい。また、Ｍモード像の輝度情報を光の３原色とみなすことにより、設定割合でカラー速度画像の色相情報と加算することができる。また、カラー速度画像の色相情報を輝度情報と色差情報に変換し、変換された輝度情報にＭモード像の輝度情報を加算して合成画像を作成することが望ましい。このとき、カラー速度画像の輝度情報とＭモード像の輝度情報を設定割合で加算するようにしてもよい。
【００２０】
また、カラー速度画像は予め設定された関心領域内について作成するようにしてもよい。さらに、色変換マップを前記表示部に表示させてもよい。また、重み付け、設定割合及び関心領域並びに色変換マップは、それぞれ可変設定するようにしてもよい。
【００２１】
そして、上記第３の目的を達成するため、本発明の超音波診断装置は、濃淡断層像にカラー速度画像を加算合成することに代えて、被検体からの反射エコー信号に基づいて生体組織の弾性例えば歪みや弾性率を表すカラー弾性画像を構成する弾性画像構成部を設け、速度画像を生体組織の形態と弾性の双方を認識可能に輝度と色相を調整して合成するようにしてもよい。
【００２２】
これによれば、合成画像の各画素の輝度情報及び色相情報は、濃淡断層像とカラー弾性画像の画素情報を加算したものとなるから、両方の画像の情報を含んだ合成画像となる。したがって、合成画像には、異なる生体組織の境界や生体組織の動き及び形状変化などが表示されると同時に、それら組織の各部位の弾性情報がカラー画像により重ねて表示される。その結果、カラー速度画像上に生体組織の形態がうっすらと描出されるので、その組織の輪郭などを視認することができ、生体組織の形態とその弾性との対応関係を的確に把握することができる。
【００２３】
この場合において、カラー弾性画像の色相情報を輝度情報と色差情報に変換し、変換された輝度情報に濃淡断層像の輝度情報を加算して合成画像を作成することが望ましい。また、カラー弾性画像の輝度情報と濃淡断層像の輝度情報を設定割合で加算するようにしてもよい。また、予め設定された関心領域に特定させてカラー弾性画像を作成することが好ましい。さらに、色変換マップを表示部に表示するようにしてもよい。設定割合及び関心領域並びに色変換マップは、それぞれ可変設定するようにしてもよい。
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
最初に、本発明を適用してなる超音波装置の最も好ましい実施形態を説明する。すなわち、カラー速度画像の色相情報（ＲＧＢ）を輝度情報（Ｙ）と色差情報（Ｕ、Ｖ）に変換して白黒断層像に合成する第１の実施形態を図１乃至図３を参照して説明する。図１は本発明を適用した超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。図２は画像合成部の構成を示す概念図である。図３は合成画像の具体的な表示例である。
【００２４】
図１に示すように、超音波診断装置１には、被検体に当接させて用いる探触子１０と、探触子１０を介して被検体に時間間隔をおいて超音波を繰り返し送信する送信部１２と、被検体から発生する時系列の反射エコー信号を受信する受信部１４と、受信された反射エコーを整相加算して受波信号を時系列に生成する整相加算部１６とが設けられている。
【００２５】
また、整相加算部１６からの受波信号に基づいて被検体の濃淡断層像例えば白黒断層像を構成する断層像構成部１８と、構成された断層像信号をテレビ同期で読み出すための信号に変換する白黒ＤＳＣ２０が備えられている。また、整相加算部１６の受波信号から被検体の生体組織の運動速度を求める速度演算部２２と、求められた運動速度に基づいてカラー速度画像を構成する速度画像構成部２４と、構成されたカラー速度画像の信号を表示用の信号に変換するカラーＤＳＣ２６とが備えられている。
【００２６】
そして、白黒ＤＳＣ２０の白黒断層像とカラーＤＳＣ２６のカラー速度画像とを合成する画像合成部２８と、合成された画像を表示する表示部３４が設けられている。また、画像合成部２８には、制御部３０を介して操作卓３２が備えられている。
【００２７】
このように構成される超音波診断装置の動作について説明する。超音波診断装置１は、被検体に当接させた探触子１０を介して被検体に時間間隔をおいて送信部１２により超音波を繰り返し送信し、被検体から発生する時系列の反射エコー信号が受信部１４により受信されて整相加算部１６で受波信号として整相加算され、その受波信号は断層像構成部１８と白黒ＤＳＣ２０により白黒断層像に変換して表示される。この表示される白黒断層像は、生体組織の境界、生体組織の動き及び形状などの生体組織の形態分布を示すものとなる。
【００２８】
また、整相加算部１６からの受波信号は複素信号に変換され、その複素信号は複素関係にある他の受波信号とに混合されて生体組織の運動に係る運動速度が速度演算部２２により算出される。算出された運動速度は速度画像構成部２４とカラーＤＳＣ１８によりカラー速度画像に変換して表示される。このカラー速度画像は、生体組織の運動状態すなわち運動速度の変化を示すカラー画像となる。例えば、組織の動きが速い部位には赤色（Ｒ）コードが付与され、遅い部位には青色（Ｂ）コードが付与された画像となる。そして、変換された白黒断層像とカラー速度画像は画像合成部２８により合成すなわち混合され、合成画像は表示部３４に表示される。
【００２９】
ここで、本発明の画像合成部２８について詳細に説明する。図２に示すとおり、画像合成部２８は、画像データを格納するフレームメモリ４０と、格納された画像の信号を変換する信号変換部４２と、画像信号を合成する信号合成部４４とを含んで構成されている。
【００３０】
まず、白黒ＤＳＣ２０からの白黒断層像とカラーＤＳＣ２６からのカラー速度画像がフレームメモリ４０に格納される。このとき、格納されたカラー速度画像の色相信号は輝度情報と色相情報を含む原色信号（ＲＧＢ信号）である。次に、そのＲＧＢ方式の信号は信号変換部４２により輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｕ＝Ｂ−Ｙ、Ｖ＝Ｇ−Ｙ）からなるＹＵＶ方式の信号に変換される。そして、変換されたＹＵＶ方式のカラー速度画像は、輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｕ，Ｖ）に分離され、分離した信号のうち輝度信号（Ｙ）にのみ制御部３０の指令に応じた設定割合すなわち合成比率に基づいて白黒断層像の輝度信号が加算される。
【００３１】
すなわち、カラー速度画像のＲＧＢ信号をその方式のまま断層像の輝度信号に混合すると、ＲＧＢ信号は輝度情報と色相情報を含んだ信号であるから、輝度を変化させると、その変化に呼応して色相も変化する場合がある。その変化を調整するためには、入力されるデータに応じて動的に画像の合成比率を調整する複雑な制御が必要である。そこで、本発明の画像合成部２８は、カラー速度画像のＲＧＢ信号を輝度情報（Ｙ）と色相情報（Ｕ，Ｖ）に変換し、その輝度情報（Ｙ）にのみ断層像の輝度情報を信号合成部４４により加算することとしている。したがって、カラー速度画像の色相を変化させずに、カラー速度画像の輝度だけを変化させて生体組織の形態分布と運動速度分布の両方を反映させた合成画像を得ている。
【００３２】
その結果、例えば、心筋を診断する場合、合成画像を視察するだけで、心筋の形態と運動速度との対応関係を的確に把握することができる。つまり、カラー速度画像上に心筋の形状がうっすらと描出されるので、その心筋の輪郭や動きを運動速度と同時に観察できる。したがって、心筋がどのような形状で動いているかという点とどのような速度で動いているかという点を同一画面上で対比観察することができ、的確な診断を行うことができる。
【００３３】
ここで、本実施形態における白黒断層像とカラー速度画像を合成する処理の一例について説明する。まず、数１式に示すように、カラー速度画像のＲＧＢ信号（原色信号）をＹＵＶ信号に変換する。そして、ＹＵＶ方式に変換されたカラー速度画像の輝度信号（Ｙ）と白黒断層像の輝度信号とを設定割合（ｋ）で加算する。その結果、数３式に示すような合成画像のＹＵＶ信号が得られる。なお、ＲＧＢ方式からＹＵＶ方式への変換係数をａ１乃至ａ９としており、また、断層像の輝度信号をＢＷとしている。また、ｋは操作卓３２から任意に設定される合成割合であり、ゼロより大きく１より小さい値である。
【００３４】
【数１】
カラー速度画像の輝度信号（Ｙ）
＝ａ１×原色信号Ｒ＋ａ２×原色信号Ｇ＋ａ３×原色信号Ｂ
カラー速度画像の色差信号（Ｕ）
＝ａ４×原色信号Ｒ＋ａ５×原色信号Ｇ＋ａ６×原色信号Ｂ
カラー速度画像の色差信号（Ｖ）
＝ａ７×原色信号Ｒ＋ａ８×原色信号Ｇ＋ａ９×原色信号Ｂ
【００３５】
【数２】
合成画像の輝度信号（Ｙｏｕｔ）
＝ａ１×｛（１−ｋ）原色信号Ｒ＋ｋ×ＢＷ｝
＋ａ２×｛（１−ｋ）原色信号Ｇ＋ｋ×ＢＷ｝
＋ａ３×｛（１−ｋ）原色信号Ｂ＋ｋ×ＢＷ｝
合成画像の色差信号（Ｕｏｕｔ）
＝ａ４×原色信号Ｒ＋ａ５×原色信号Ｇ＋ａ６×原色信号Ｂ
合成画像の色差信号（Ｖｏｕｔ）
＝ａ７×原色信号Ｒ＋ａ８×原色信号Ｇ＋ａ９×原色信号Ｂ
数１式と数２式から分かるように、合成画像のＹＵＶ信号は、カラー速度画像の輝度信号（Ｙ）のみに断層像の輝度信号（ＢＷ）を混合したものとなっている。したがって、合成画像は、色相の値を変化させずに輝度のみを変化させて断層像とカラー速度画像の両方の情報を反映させたものとなる。その結果、合成画像は、生体組織分布と正確な組織速度分布との両方を表示するから、生体組織の形態とその運動状態との関係を的確に把握することができる。
【００３６】
このように合成される画像の表示例を図３を参照して説明する。図３には、白黒断層像と、カラー速度画像と、重畳画像と、合成画像とが示されている。図３Ａに示すように、白黒断層像は心筋５８の形態を表示している。また、図３Ｂに示すように、カラー速度画像は関心領域における心筋５８の運動速度にカラーを付した画像５１を表示している。また、図３Ｃに示すように、重畳画像は白黒断層像にカラー速度画像５１を重ねた画像を表示している。そして、図３Ｄに示すように、合成画像には、白黒断層像とカラー速度画像を画像構成部２８により合成した画像が表示されている。
【００３７】
図３Ｃの重畳画像では、白黒断層像とカラー速度画像とが重ねられた部分では、カラー速度画像５１が優先して表示されているので、その部分では心筋５８の画像が上書きされて表示されない。したがって、この重畳画像を視察するだけでは、心筋５８の形態つまり境界、動き、形状変化と心筋の運動速度とを対応付けて視察することができない。
【００３８】
一方、図３Ｄの合成画像５３では、白黒断層像とカラー速度画像とが重ねられた部分では、カラー速度画像５１上にうっすらと心筋５８の形態が表示される。したがって、この合成画像を視察するだけで、心筋５８の形態とその運動速度との関係を的確に把握することができる。なお、合成画像５３には、操作卓２８により設定された色変換マップ５９が表示されている。この色変換マップ５９により心筋５８の運動速度と色相との対応関係を容易に把握することができる。
【００３９】
また、本実施形態では、画像合成部２８により合成処理する領域を予め設定された関心領域に特定して処理している。例えば、速度画像構成部２４は、カラー速度画像を構成する際、画像の構成範囲を制御部３０の指令に応じて予め設定した関心領域内に特定する。これにより、構成されるカラー速度画像は、被検体の関心領域内の生体組織のみに特定した画像となる。したがって、被検体の生体組織全体に渡ってカラー速度画像を構成する場合に比べ、画像構成時間を短縮することができ、表示画像のフレームレートを向上させることができる。なお、設定される関心領域は、表示画面上でユーザインターフェース例えば操作卓３２を用いて任意に設定変更される。
（実施形態２）
次に、第２の実施形態について説明する。すなわち、白黒断層像の輝度情報をＲＧＢ信号に変換してカラー速度画像の色相情報（ＲＧＢ）と合成する例を図４を参照して説明する。
【００４０】
図２の実施形態の画像合成部２８では、カラー速度画像のＲＧＢ信号をＹＵＶ信号に変換して合成する信号変換部４２を備えていたが、図４に示す画像構成部は白黒断層像の輝度信号をＲＧＢ信号に変換して合成する信号変換部４２ａを備えている。
【００４１】
図４に示すように、画像構成部２８は、フレームメモリ４０と信号変換部４２ａと信号合成部４４ａとを含んで構成されている。まず、白黒ＤＳＣ２０からの白黒断層像データとカラーＤＳＣ２６からのカラー速度画像データがフレームメモリ４０に格納される。格納された白黒断層像データの輝度信号が信号変換部４２ａによりＲＧＢ方式の信号に変換される。そして、変換された信号は、制御部３０の指令に応じた設定割合で信号合成部４４ａによりカラー速度画像のＲＧＢ信号に加算合成される。したがって、白黒断層像とカラー速度画像との合成画像が得られる。
【００４２】
このとき、得られた合成画像の各画素の輝度情報及び色相情報は、白黒断層像とカラー速度画像の画素情報を加算したものとなるから、両方の画像の情報を含んだものとなる。その結果、合成画像には、生体組織の形態などが表示されると同時に、それら組織の各部位における運動速度の変化が重ねて表示される。
【００４３】
さらに、本実施形態の画像合成部２８は、複雑な信号変換処理を必要としないので、画像合成の加算処理を高速に行うことができるとともに、加算制御回路を簡素化することができる。すなわち、白黒断層像とカラー速度画像を合成する場合、カラー速度画像の色相変化が許容範囲にある場合には本実施形態を適用することが有用となる。
【００４４】
ここで、本実施形態における白黒断層像とカラー速度画像を合成する処理の一例について説明する。数３式に示すように、白黒断層像の輝度信号を信号変換部４２ａによりＲＧＢ方式の信号に変換する。そして、数４式に示すように、白黒断層像のＲＧＢ信号とカラー速度画像のＲＧＢ信号を信号合成部４４ａによりそれぞれの属性を有する信号毎に設定割合（ｋｒ、ｋｇ、ｋｂ）で加算する。したがって合成画像を得ることができる。なお、ｋｒ、ｋｇ、ｋｂは操作卓３２から任意に設定される合成割合であり、それぞれゼロより大きく１より小さい値である。
【００４５】
【数３】
断層像信号（Ｒ）＝断層像輝度信号（ＢＷ）
断層像信号（Ｇ）＝断層像輝度信号（ＢＷ）
断層像信号（Ｂ）＝断層像輝度信号（ＢＷ）
【００４６】
【数４】
合成画像信号（Ｒｏｕｔ）
＝（１−ｋｒ）×カラー速度信号（Ｒ）＋ｋｒ×断層像信号（Ｒ）
合成画像信号（Ｇｏｕｔ）
＝（１−ｋｇ）×カラー速度信号（Ｇ）＋ｋｇ×断層像信号（Ｇ）
合成画像信号（Ｂｏｕｔ）
＝（１−ｋｂ）×カラー速度信号（Ｂ）＋ｋｂ×断層像信号（Ｂ）
このとき、数４式からわかるように、合成画像（Ｒｏｕｔ、Ｇｏｕｔ、Ｂｏｕｔ）は、カラー速度画像と断層像画像にそれぞれ重み付けを加味して加算されたものとなる。このように重み付けをすれば、合成画像の原色信号すなわちＲＧＢ信号を所定範囲内に調整することが可能となる。つまり、濃淡断層像の輝度の値が大きい場合、その輝度をカラー速度画像に加算すると、合成された画像のＲＧＢ信号は所定範囲を越える場合があり、視覚的に見え難い画像となることがある。そこで、合成画像のＲＧＢ信号を所定範囲になるように断層像とカラー速度画像とにそれぞれ重み付けを施して加算すれば、視認し易い画像を得ることができる。
（実施形態３）
第３の実施形態について説明する。図１に示す超音波診断装置１では、白黒断層像とカラー速度画像とを合成する例を説明したが、本実施形態では白黒Ｍモード像とカラー速度画像とを合成する例を図５及び図６を用いて説明する。
【００４７】
図５は白黒Ｍモード像とカラー速度画像とを合成する超音波診断装置２の構成例を示すブロック図である。図６は本実施形態の合成画像の具体的な表示例を示している。図５に示すとおり、超音波診断装置２には、図１に示す超音波診断装置１の断層像構成部１８に代えてＭモード像構成部６０が設けられている。
【００４８】
このＭモード像構成部６０は、整相加算部１６からの受波信号に基づいて被検体の白黒Ｍモード像を構成するものである。ここで、Ｍモード像は、モニタ画面に、横軸を時間軸として縦軸に例えば心臓の弁の形態変化を時系列に表示するものであって、モニタ画面に横軸を時間軸として縦軸に例えば心臓の弁の形態変化を時系列的に表示したものである。このＭモード像に弁の形態変化の速度（運動速度）が重ねられて表示される。すなわち、この超音波診断装置２では、Ｍモード像構成部６０により構成された白黒Ｍモード像が白黒ＤＳＣ２０により表示信号に変換され、変換されたＭモード像信号はカラーＤＳＣ２６からのカラー速度画像と画像合成部２８により合成されて合成画像を得ている。
【００４９】
このように得られた合成画像の表示例を図６を参照して説明する。図６には、白黒Ｍモード像と、カラー速度画像と、重畳画像と、合成画像とが示されている。図６Ａに示すように、白黒Ｍモード像は心臓の弁６８の形態変化を時系列的に表示している。また、図６Ｂに示すように、カラー速度画像は心臓の弁６８の動きにカラーを付した運動速度の画像６９を表示している。また、図６Ｃに示すように、重畳画像はＭモード像にカラー速度画像を重ねて表示されたものである。そして、図６Ｄに示すように、合成画像６３はＭモード像とカラー速度画像を画像合成部２８により合成して表示されたものである。なお、ここで、各表示画面の横軸は時間の経過を示しており、縦軸は被検体内の深度を示している。
【００５０】
図６Ｃの重畳画像では、Ｍモード像とカラー速度画像とが重ねられて表示される際、カラー速度画像が優先して表示されているので、弁６８の画像が運動速度画像６９に上書きされて表示されていない。したがって、弁６８の形態変化とその変化の速度とを対応付けて視察することができない。
【００５１】
一方、図６Ｄの合成画像は、Ｍモード像とカラー速度画像が画像合成部２８により合成されたものであるから、運動速度画像６９上にうっすらと弁６８の形態が表示されている。したがって、合成画像を視察するだけで、弁６８の形態とその運動状態との対応関係を的確に把握することができる。その結果、弁が所定の形態を保持したまま所定の速度で動いているかどうかを確認することができるので、血管の動脈硬化などの診断を的確に行うことが可能になる
なお、合成画像には、操作卓２８により設定された色変換マップ６５が表示されている。この色変換マップ６５により弁の運動速度と色相との対応関係を容易に把握することができる。なお、本実施形態における画像合成処理は第１の実施形態で説明した処理を適用することができる。すなわち、本実施形態は第１の実施形態の断層像構成部１８に代えてＭモード像構成部６０を適用した例であるから、他の構成及び動作については第１の実施形態と同様である。
（実施形態４）
第４の実施形態について説明する。図１に示す超音波診断装置１では、白黒断層像とカラー速度画像とを合成する例を説明したが、本実施形態では、白黒断層像とカラー弾性画像とを合成する例を図７及び図８を用いて説明する。
【００５２】
図７は白黒Ｍモード像とカラー弾性画像とを合成する超音波診断装置３の構成例を示すブロック図である。図８は本実施形態における合成画像の具体的な表示例を示している。図７に示すとおり、超音波診断装置３には、図１に示す超音波診断装置１の速度演算部２２に代えて弾性データ演算部７１が設けられとともに、速度画像構成部２４に代えて弾性画像構成部７２が設けられている。
【００５３】
この弾性データ演算部７１は、整相加算部１６から時系列に生成される受波信号から１組の受波信号を選択し、その１組の信号を１次元又は２次元相関処理して生体組織の変位を求め、求められた変位から弾性データ例えば生体組織の歪みや弾性率を算出するものである。また、弾性画像構成部７２は、弾性データ演算部７１により算出された弾性データに基づいて弾性画像を構成するものである。すなわち、この超音波診断装置３では、白黒ＤＳＣ２０からの白黒断層像とカラーＤＳＣからのカラー弾性画像とが画像合成部２８で合成して合成画像を得ている。
【００５４】
このように得られた合成画像の表示例を図８を参照して説明する。図８には、白黒断層像と、カラー弾性画像と、重畳画像と、合成画像とが示されている。図８Ａに示すように、白黒断層像は腫瘍８４を含む生体組織の形態を示している。また、図８Ｂに示すように、カラー弾性画像は、生体組織の歪みや弾性率に関する弾性分布を示しており、腫瘍８４の周囲の生体組織において硬化した部位である硬化領域８５を含んで表示されている。また、図８Ｃに示すように、重畳画像には、白黒断層像にカラー弾性画像が重ねられて表示されている。そして、図８Ｄに示すように、合成画像には、白黒断層像とカラー弾性画像とが画像合成部２８により合成して表示されている。
【００５５】
図８Ｃの重畳画像では、白黒断層像とカラー弾性画像とを重ねて表示する際、カラー弾性画像が優先して表示されているので、腫瘍８４の画像は硬化領域８５の画像によって上書きされ、腫瘍８４の画像が表示されていない。したがって、この重畳画像を観察しただけでは、腫瘍８４の大きさと硬化領域８５の広がり具合を対応付けて視察することができない。
【００５６】
一方、図８Ｄの合成画像では、白黒断層像とカラー弾性画像とが画像合成部により合成されているので、硬化領域８５の画像上にうっすらと腫瘍８４の形態が表示されている。したがって、合成画像を視察するだけで、腫瘍８４の大きさと硬化領域８５の広がりを相対的に把握することできるから、手術による摘出範囲を的確に決めることが可能になる。
【００５７】
このとき、合成画像８４には、操作卓２８により設定された色変換マップ８６が表示されている。この色変換マップ８６により生体組織の弾性と色相との対応関係を容易に把握することができる。
【００５８】
なお、本実施形態における画像の合成処理は第１の実施形態で説明した処理を適用することができる。すなわち、本実施形態は第１の実施形態の速度演算部２２と速度画像構成部２４とに代えて弾性データ演算部７１と弾性画像構成部７２を適用した例であるから、他の構成及び動作については第１の実施形態と同様である。
【００５９】
【発明の効果】
本発明の１つによれば、超音波診断画像で生体組織の形態とその運動状態との関係を的確に把握することができる。
【００６０】
また、本発明の他の１つによれば、超音波診断画像でＭモード像により表示される生体組織の形態とその運動状態との関係を的確に把握することができる。
【００６１】
さらに、本発明の他の１つによれば、超音波診断画像で生体組織の形態とその弾性との関係を的確に診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の画像合成部の構成を示す概念図である。
【図３】第１の実施形態における合成画像の具体的な表示例を示している。
【図４】第２の実施形態における画像構成部の構成を示す概念図である。
【図５】第３の実施形態における超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。
【図６】第３の実施形態における合成画像の具体的な表示例を示している。
【図７】第４の実施形態における超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。
【図８】第４の実施形態における合成画像の具体的な表示例を示している。
【符号の説明】
１　　超音波診断装置
１８　断層像構成部
２０　白黒ＤＳＣ
２４　速度画像構成部
２６　カラーＤＳＣ
２８　画像構成部
３２　操作卓
３４　表示部
４２　信号変換部
４４　信号合成部
６０　Ｍモード像構成部
７１　弾性データ演算部
７２　弾性画像構成部
【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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【図８】
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