(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の被観察部位に向けて超音波を照射し、被検体の被観察部位からのエコー信号を受信する超音波トランスデューサが配された超音波プローブを有し、前記エコー信号をデジタル化した音線データから超音波画像を生成し、これを表示する超音波診断装置において、
前記被検体が発する周期的な振動に基づいた振動信号を取得する振動信号取得手段と、
前記振動信号の１周期内の複数の点に同期したタイミング信号を受けて、前記複数の点における複数フレーム分の音線データを元に、生体組織の硬さを定量的に表す弾性画像を生成する弾性画像生成部と、
前記被観察部位の振動と前記振動信号の元となる振動との間の時間的なずれを補正する補正量を設定変更する第１設定変更手段とを備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記音線データを複数フレーム分記憶する第１記憶手段と、
前記振動信号を複数周期分記憶する第２記憶手段とを備え、
前記弾性画像生成部は、前記第２記憶手段に記憶された振動信号の１周期内の複数の点に対応した、複数フレーム分の音線データを前記第１記憶手段から読み出し、この読み出した複数フレーム分の音線データを用いて前記生成を行うことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記振動信号の波形を画像表示する第１画像表示手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記複数の点の位置を設定変更する第２設定変更手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記被検体の形状を表すボディマークを表示する第２画像表示手段と、
前記ボディマーク上で前記被観察部位を設定変更する第３設定変更手段と、
前記第３設定変更手段による前記被観察部位の設定変更に応じて、前記複数の点の位置を自動的に設定変更する第１自動設定変更手段とを備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記第３設定変更手段による前記被観察部位の設定変更に応じて、前記被観察部位の振動と前記振動信号の元となる振動との間の時間的なずれを補正する補正量を自動的に設定変更する第２自動設定変更手段を備えたことを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記振動信号は、心臓の動きを電気的に表した心電図信号であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記弾性画像生成部は、前記複数フレーム分の音線データから、深さ方向の生体組織の歪みを算出することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記音線データの超音波キャリア成分を除去するフィルターと、
前記音線データをリサンプリングするリサンプラとを備え、
前記弾性画像生成部は、前記超音波キャリア成分の除去、および前記リサンプリングが施された音線データを用いて、前記生成を行うことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記音線データからＢモード画像を生成するＢモード処理部と、
前記Ｂモード画像を構成するＲＧＢ画像のうち、少なくとも１つの画像に前記弾性画像を重ねて表示する第３画像表示手段とを備えたことを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
前記超音波プローブは、体腔内に挿入して使用される体腔内診断用であることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項１２】
前記超音波プローブは、前記被検体の体腔内の被観察部位の光学像を撮像する撮像素子を有する超音波内視鏡であることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項１３】
前記超音波プローブは、前記超音波トランスデューサを円筒の外周に複数個配置したラジアル電子走査方式であることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体組織の硬さを定量的に表す弾性画像を生成・表示する機能を備えた超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療分野において、超音波画像を利用した医療診断が実用化されている。超音波画像は、超音波プローブから被検体の被観察部位に超音波を照射し、超音波プローブとコネクタを介して接続された超音波観測器で、生体からのエコー信号を電気的に検出することによって得られる。
【０００３】
また、超音波を走査しながら照射することにより、超音波断層画像（Ｂモード画像）を得ることも可能で、超音波を送受信する超音波トランスデューサを機械的に回転あるいは揺動、もしくはスライドさせるメカニカルスキャン走査方式の超音波プローブや、複数の超音波トランスデューサをアレイ状に配列し、駆動する超音波トランスデューサを電子スイッチなどで選択的に切り替える電子スキャン走査方式の超音波プローブを用いた超音波診断も行われている。
【０００４】
さらに、近年、被検体の被観察部位に外圧を加え、そのときに取得した２フレーム分の音線データ（エコー信号をデジタル化したもの）に基づいて、被観察部位の歪みを算出し、これを元に被観察部位の硬さを定量的に表す弾性画像を生成・表示する手法（硬さ診断；elastography）が提案されている（特許文献１および２参照）。この硬さ診断によって、従来Ｂモード画像による形状情報では困難であった、癌などの病変組織の早期診断が可能となり、腫瘍の良悪性を容易に識別することができるようになった。
【０００５】
特許文献１に記載の超音波診断装置では、術者が超音波プローブの先端を体表に押し付けることで、被観察部位に外圧を与えているので、外圧の程度や外圧を与える速度が安定せず、弾性画像が時間的に不連続なトビのある画像となり、硬さ診断が困難になるという問題があった。この問題を解決するために、特許文献２に記載の超音波診断装置では、超音波プローブの先端を体表に自動的に押し付ける自動圧迫手段を設け、圧迫動作の再現性を良くすることで、弾性画像の画質劣化を防いでいる。
【０００６】
特許文献１および２に記載の超音波診断装置は、ともに体表用超音波プローブを用いた例であるが、最近の研究では、電子内視鏡の鉗子口に挿入される細径の超音波プローブや、超音波トランスデューサとともに撮像素子が搭載された超音波内視鏡といった、体腔内診断用超音波プローブを用いた硬さ診断の有用性が示唆されている（非特許文献１参照）。そこで、超音波内視鏡を用いて、その先端に配されたバルーンを収縮することによって被観察部位に外圧を与え、弾性画像を得るようにした超音波内視鏡システムが提案されている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００３−２５０８０３号公報
【特許文献２】特開２００５−１３２８３号公報
【非特許文献１】内田博起、他９名、「膵疾患診断における超音波内視鏡Elastographyの有用性」、Jpn J Med Ultrasonics Vol.32 Supplement(2005) 78-SY017、p.S105
【特許文献３】特開２００１−２２４５９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献３に記載の技術では、バルーンやこれを収縮させる機構が必要となり、部品コストが嵩むという問題があった。また、非特許文献１に類する体腔内診断用超音波プローブに硬さ診断を導入した例においては、弾性画像表示の安定化が指摘されており、画質の安定した断層画像を得るための技術が待望されている。
【０００８】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、安価な構成で、画質の安定した弾性画像を得ることができる超音波診断装置を提供することを目的とする。
【０００９】
上記目的を達成するために、被検体の被観察部位に向けて超音波を照射し、被検体の被観察部位からのエコー信号を受信する超音波トランスデューサが配された超音波プローブを有し、前記エコー信号をデジタル化した音線データから超音波画像を生成し、これを表示する超音波診断装置において、前記被検体が発する周期的な振動に基づいた振動信号を取得する振動信号取得手段と、前記振動信号の１周期内の複数の点に同期したタイミング信号を受けて、前記複数の点における複数フレーム分の音線データを元に、生体組織の硬さを定量的に表す弾性画像を生成する弾性画像生成部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
前記音線データを複数フレーム分記憶する第１記憶手段と、前記振動信号を複数周期分記憶する第２記憶手段とを備え、前記弾性画像生成部は、前記第２記憶手段に記憶された振動信号の１周期内の複数の点に対応した、複数フレーム分の音線データを前記第１記憶手段から読み出し、この読み出した複数フレーム分の音線データを用いて前記生成を行うことが好ましい。
【００１１】
前記振動信号の波形を画像表示する第１画像表示手段を備えることが好ましい。また、前記複数の点の位置を設定変更する第１設定変更手段を備えることが好ましい。さらに、前記被観察部位の振動と前記振動信号の元となる振動との間の時間的なずれを補正する補正量を設定変更する第２設定変更手段を備えることが好ましい。
【００１２】
前記被検体の形状を表すボディマークを表示する第２画像表示手段と、前記ボディマーク上で前記被観察部位を設定変更する第３設定変更手段と、前記第３設定変更手段による前記被観察部位の設定変更に応じて、前記複数の点の位置を自動的に設定変更する第１自動設定変更手段とを備えることが好ましい。また、前記第３設定変更手段による前記被観察部位の設定変更に応じて、前記被観察部位の振動と前記振動信号の元となる振動との間の時間的なずれを補正する補正量を自動的に設定変更する第２自動設定変更手段を備えることが好ましい。
【００１３】
前記振動信号は、心臓の動きを電気的に表した心電図信号であることが好ましい。
【００１４】
前記弾性画像生成部は、前記複数フレーム分の音線データから、深さ方向の生体組織の歪みを算出することが好ましい。
【００１５】
前記音線データの超音波キャリア成分を除去するフィルターと、前記音線データをリサンプリングするリサンプラとを備え、前記弾性画像生成部は、前記超音波キャリア成分の除去、および前記リサンプリングが施された音線データを用いて、前記生成を行うことが好ましい。
【００１６】
前記音線データからＢモード画像を生成するＢモード処理部と、前記Ｂモード画像を構成するＲＧＢ画像のうち、少なくとも１つの画像に前記弾性画像を重ねて表示する第３画像表示手段とを備えることが好ましい。
【００１７】
前記超音波プローブは、体腔内に挿入して使用される体腔内診断用であることが好ましい。また、前記超音波プローブは、前記被検体の体腔内の被観察部位の光学像を撮像する撮像素子を有する超音波内視鏡であることが好ましい。さらに、前記超音波プローブは、前記超音波トランスデューサを円筒の外周に複数個配置したラジアル電子走査方式であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の超音波診断装置によれば、被検体が発する周期的な振動に基づいた振動信号を取得する振動信号取得手段と、振動信号の１周期内の複数の点に同期したタイミング信号を受けて、複数の点における複数フレーム分の音線データを元に、生体組織の硬さを定量的に表す弾性画像を生成する弾性画像生成部とを備えたので、安価な構成で、画質の安定した弾性画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１において、本発明の超音波診断装置２は、超音波内視鏡１０と、超音波内視鏡１０にコネクタ（図示せず）を介して接続された超音波観測器１１とを備えている。超音波内視鏡１０は、円筒状のバッキング材１２の外周に複数個の超音波トランスデューサ１３が配置された、いわゆるラジアル電子走査方式が採用されている。
【００２０】
超音波内視鏡１０の先端には、超音波トランスデューサ１３とともに、被検体の体腔内の被観察部位の光学像を撮像するＣＣＤなどの撮像素子１４が配されている。超音波診断装置２では、撮像素子１４で出力された撮像信号から生成される内視鏡画像を、図示しない内視鏡用モニタで観察することが可能となっている。
【００２１】
超音波トランスデューサ１３には、送信部１５および受信部１６が接続されている。体腔内の被観察部位に超音波を走査する際には、送信部１５により、複数個の超音波トランスデューサ１３のうち、隣り合う数個〜数十個が１つのブロックとして同時に駆動される。また、被観察部位からのエコー信号を受信する際には、受信部１６により、１つのブロックが同時に駆動される。さらに、超音波トランスデューサ１３を励振させるための駆動信号およびエコー信号の一回の送受信毎に、駆動すべき超音波トランスデューサ１３が１〜数個ずつずらされ、駆動信号およびエコー信号を送受信する超音波トランスデューサ１３が選択的に切り替えられる。
【００２２】
超音波観測器１１は、ＣＰＵ１７により全体を統括的に制御される。ＣＰＵ１７は、駆動信号およびエコー信号の送受信タイミングを規定する基準パルスを送信部１５および受信部１６に送信して、これらの動作を制御する。
【００２３】
送信部１５は、ＣＰＵ１７の制御の下に、超音波トランスデューサ１３に駆動信号を送信する。受信部１６は、ＣＰＵ１７の制御の下に、超音波トランスデューサ１３で取得された被観察部位からのエコー信号を受信し、複数個分のエコー信号を所定時間ずつ遅延させて、これらのエコー信号の位相が全て揃うように調整して加算した後、Ａ／Ｄ変換を施してデジタルの音線データを生成する。
【００２４】
シネメモリ１８は、受信部１６で、例えば、３０フレーム／秒のフレームレートで生成される音線データを、連続した数フレーム分、例えば１００フレーム分記憶する。シネメモリ１８に記憶された音線データは、Ｂモード処理部１９、ドップラー処理部２０、および弾性画像生成部２１に出力される。
【００２５】
図２において、Ｂモード処理部１９は、シネメモリ１８から出力された音線データの超音波キャリア成分を除去するフィルター４０、ゲインおよびダイナミックレンジを調整する対数圧縮処理回路４１、超音波の伝搬距離（深さ）に相当する時間に対して感度を調節するＳＴＣ（Sensitivity Time Control）処理回路４２、およびリサンプラ４３などの各種信号処理回路を有している。Ｂモード処理部１９は、これらの信号処理回路４０〜４３で、シネメモリ１８から出力された音線データに対して各種信号処理を施し、Ｂモード画像を生成する。
【００２６】
図１に戻って、ドップラー処理部２０は、シネメモリ１８から出力された音線データから血流情報を取得して、周知の血流イメージング（ＣＤＩ；Color Doppler Imaging）法を用いて、カラードップラー画像を生成する。弾性画像生成部２１は、詳しくは後述するように、２フレーム分の音線データを元に、生体組織の硬さを定量的に表す弾性画像を生成する。
【００２７】
デジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣ；Digital Scan Converter）２２は、Ｂモード処理部１９、ドップラー処理部２０、および弾性画像生成部２１から出力される各種画像のデータに対してラスター変換を施し、テレビ信号の走査方式（ＮＴＳＣ方式）に変換する。画像メモリ２３は、ＤＳＣ２２でラスター変換されたデータを格納する。Ｄ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ）２４は、ＤＳＣ２２によりＮＴＳＣ方式に変換された信号を再びアナログ信号に変換する。モニタ２５は、Ｄ／Ａ２４で変換されたアナログ信号を画像として表示する。
【００２８】
ＣＰＵ１７には、前述の送信部１５、受信部１６の他に、ＲＯＭ２６、ＲＡＭ２７、ＥＣＧ（Electrocardiogram；心電図）メモリ２８、および操作卓２９が接続されている。ＲＯＭ２６は、例えばフラッシュメモリからなり、超音波診断装置２を動作させるために必要な各種プログラムやデータが記憶されている。ＣＰＵ１７は、ＲＯＭ２６から必要なプログラムやデータを作業用メモリであるＲＡＭ２７に読み出して、各部の動作制御を実行する。
【００２９】
ＥＣＧメモリ２８には、ＥＣＧ用Ａ／Ｄ変換器（ＥＣＧ  Ａ／Ｄ）３０を介して、心電図計３１が接続されている。心電図計３１は、被検体の心臓の動きを電気的にモニタリングし、心臓の動きに応じたアナログの心電図信号を出力する。ＥＣＧ  Ａ／Ｄ３０は、心電図計３１から出力されたアナログの心電図信号をデジタル変換し、デジタルの心電図信号を出力する。ＥＣＧメモリ２８は、ＥＣＧ  Ａ／Ｄ３０でデジタル化された心電図信号を、複数周期、例えば１００周期分記憶する。
【００３０】
図３に示すように、ＥＣＧメモリ２８に記憶される心電図信号は、一般に、心房の電気的興奮を反映する波であるＰ波、心室の電気的興奮を反映する波であるＱ、Ｒ、Ｓ波、および、興奮した心室の心筋細胞が再分極する過程を反映した波であるＴ波からなり、Ｐ波からＴ波末尾までの１周期分が通常０．４秒以内に収まっている。
【００３１】
ＣＰＵ１７は、ＥＣＧメモリ２８に記憶された心電図信号の１周期内の２点、例えば、図３に示すＰ波の極大点付近のａ点（凡例●で表す。）、およびＲ波の立ち下がりの半値幅付近のｂ点（凡例■で表す。）に同期したタイミング信号を発生させ、これを弾性画像生成部２１に出力する。なお、後述するように、これらａ、ｂ点は、操作卓２９のトラックボール５３（図６参照）の操作により設定変更される。
【００３２】
図４に示すように、弾性画像生成部２１は、ＣＰＵ１７からのタイミング信号を受けて、ａ、ｂ点における２フレームで同位置の音線データＡ、Ｂをシネメモリ１８から取得し、音線データＡ、Ｂの波形の１〜ｎ＋１個の極大点間の距離ｄA1〜ｄAn、ｄB1〜ｄBnを求める。そして、次式を計算することにより、深さ方向の生体組織の歪み（Strain;Ｓｔ）を算出する。
Ｓｔ＝（ｄAj−ｄBj）／ｄAj  （但し、ｊ＝１〜ｎ）
【００３３】
本実施形態では、この弾性画像生成部２１で算出した生体組織の歪みＳｔを、生体組織の硬さを表す指標として用いる。
【００３４】
弾性画像生成部２１は、フリーズが解除されてライブ画像を取得している際には、ＣＰＵ１７からタイミング信号が発せられたときに記憶された音線データをリアルタイムでシネメモリ１８から読み出し、これを元に生体組織の歪みＳｔを算出する。また、図５に示すように、弾性画像生成部２１は、ＥＣＧメモリ２８に記憶された心電図信号の１周期内の２点に対応した２フレーム分の音線データをシネメモリ１８から読み出し、これを元に生体組織の歪みＳｔを算出して弾性画像を生成することも可能となっている。つまり、ライブ画像取得時と同様の弾性画像表示を、シネループ再生により行うことができる。
【００３５】
図６に示すように、操作卓２９には、数値を設定変更する際や、項目を選択する際などに操作されるテンキー５０、超音波内視鏡１０による画像の取得の一時停止とライブ画像の取得とを切り替える際に操作されるフリーズ／解除スイッチ５１、心電図信号上のａ、ｂ点のうち、位置を設定変更する点を選択するための選択スイッチ５２、およびａ、ｂ点の位置を設定変更する際に操作されるトラックボール５３が配されている。ＣＰＵ１７は、この操作卓２９から入力される各種操作入力信号に応じて、各部を動作させる。
【００３６】
硬さ診断において、モニタ２５には、図７に示すように、検査日や患者番号などの情報ウィンドウ６０とともに、弾性画像（ハッチングで示す。）が合成されたＢモード画像（２点鎖線で示す。）の画像ウィンドウ６１、ＥＣＧメモリ２８からの心電図信号の波形を示す波形ウィンドウ６２、および、被観察部位の振動と心電図信号の元となる心臓の動きとの間の時間的なずれを補正する補正量（Delay）を示す補正量ウィンドウ６３が表示される。
【００３７】
弾性画像は、Ｂモード画像を構成するＲＧＢ画像のうち、Ｒ画像に重ねて表示され、例えば、赤色が濃い（ハッチングの密度が高い）程柔らかい部位、赤色が薄い（ハッチングの密度が低い）程硬い部位というように、赤色の濃さによって生体組織の硬さが表現される。
【００３８】
心電図信号の波形には、ａ、ｂ点を表す凡例●、■が合成表示される。操作卓２９のトラックボール５３が操作されると、選択スイッチ５２で選択された点の凡例が波形上で移動される。これにより、ａ、ｂ点の位置が設定変更される。なお、波形ウィンドウ６２による心電図信号の波形の表示は、リアルタイムで表示してもよいし、代表的な波形を間欠的に表示してもよい。
【００３９】
補正量は、テンキー５０で被観察部位に応じた数値を入力することにより、設定変更することが可能となっている。この補正量は、被観察部位と心臓との距離に依存する値で、被観察部位と心臓との距離が離れる程大きい値が設定される。なお、モニタ２５には、弾性画像が合成されたＢモード画像の他に、単独のＢモード画像や、ドップラー画像が合成されたＢモード画像などが表示される。これらの表示の切り替えは、操作卓２９に配された表示切り替えボタン（図示せず）が操作されることにより行われる。
【００４０】
次に、上記構成を有する超音波診断装置２の動作手順について説明する。撮像素子１４により取得された内視鏡画像が内視鏡用モニタで観察されながら、体腔内の被観察部位が探索され、超音波内視鏡１０の先端が被観察部位に到達し、フリーズ／解除スイッチ５１が操作されてフリーズが解除されると、ＣＰＵ１７の制御の下に、送信部１５から所望のブロックの超音波トランスデューサ１３に駆動信号が送信される。所望のブロックの超音波トランスデューサ１３は、この駆動信号により励振され、これにより被観察部位に超音波が照射される。
【００４１】
駆動信号の送信後、送信部１５および受信部１６の送受信が切り替えられ、所望のブロックの超音波トランスデューサ１３で取得された被観察部位からのエコー信号が受信部１６で受信される。
【００４２】
受信部１６では、複数個分のエコー信号が所定時間ずつ遅延されて、これらのエコー信号の位相が全て揃うように整相加算された後、Ａ／Ｄ変換が施されてデジタルの音線データが生成される。その後、駆動すべき超音波トランスデューサ１３が１〜数個ずつずらされながら、上記処理が最後のブロックまで行われる。
【００４３】
複数個の超音波トランスデューサ１３による走査が終了すると、受信部１６で生成された１フレーム分の音線データが、シネメモリ１８に記憶される。シネメモリ１８に記憶された音線データは、Ｂモード処理部１９、ドップラー処理部２０、および弾性画像生成部２１に出力される。
【００４４】
Ｂモード処理部１９では、シネメモリ１８から出力された音線データの超音波キャリア成分がフィルター４０で除去され、対数圧縮処理回路４１でゲインおよびダイナミックレンジが調整される。そして、ＳＴＣ処理回路４２でＳＴＣ処理が施され、リサンプラ４３でリサンプリングが行われて、Ｂモード画像が生成される。
【００４５】
ドップラー処理部２０では、シネメモリ１８から出力された音線データから血流情報が取得され、周知の血流イメージング法によってカラードップラー画像が生成される。
【００４６】
ここで、ＥＣＧメモリ２８には、ＥＣＧ  Ａ／Ｄ３０でデジタル変換された心電図計３１からの心電図信号が逐次記憶されており、トラックボール５３により予め設定された、心電図信号のａ、ｂ点に同期したタイミング信号が、ＣＰＵ１７から弾性画像生成部２１に出力されている。
【００４７】
弾性画像生成部２１では、ＣＰＵ１７からのタイミング信号を受けて、ａ、ｂ点における２フレーム分の音線データがシネメモリ１８からリアルタイムで読み出され、これらを元に深さ方向の生体組織の歪みＳｔが算出される。そして、生体組織の歪みＳｔの算出結果に基づいた弾性画像が生成される。
【００４８】
Ｂモード処理部１９、ドップラー処理部２０、および弾性画像生成部２１で生成された各種画像のデータは、ＤＳＣ２２でラスター変換が施され、画像メモリ２３に格納された後、Ｄ／Ａ２４により再びアナログ信号に変換され、モニタ２５に画像として表示される。
【００４９】
硬さ診断においては、弾性画像がＲ画像に重ねて表示されたＢモード画像がモニタ２５に表示され、赤色の濃さにより生体組織の硬さが表現される。また、操作卓２９のトラックボール５３を操作することで、選択スイッチ５２で選択された点の位置が設定変更される。さらに、テンキー５０で数値を入力することにより、補正量が設定変更される。
【００５０】
また、シネループ再生を行う際には、ＥＣＧメモリ２８に記憶された心電図信号の１周期内の２点に対応した２フレーム分の音線データがシネメモリ１８から弾性画像生成部２１に読み出され、弾性画像生成部２１にて、読み出した２フレーム分の音線データを元に弾性画像が生成される。
【００５１】
以上説明したように、超音波診断装置２は、心電図信号を取得し、心電図信号の１周期内の２点における２フレーム分の音線データを元に、生体組織の硬さを定量的に表す弾性画像を生成するので、従来のように被観察部位に外圧を与えるための部品や機構が不要となる。また、ＥＣＧメモリ２８やＥＣＧ  Ａ／Ｄ３０などの心電図モニタ機能は、一般的な超音波診断装置に標準で装備されているので、特に仕様を変更することなく、従来の超音波診断装置を利用することができる。
【００５２】
シネメモリ１８に複数フレーム分の音線データを記憶させ、ＥＣＧメモリ２８に複数周期分の心電図信号を記憶させ、シネループ再生が可能な構成としたので、フリーズのタイミングが遅れて、診断に関わる重要な画像の取得を逃してしまうおそれがない。
【００５３】
心電図信号の１周期内の２点ａ、ｂ、および補正量の設定変更を可能としたので、被観察部位に適した硬さ診断を行うことができ、常に画質の安定した弾性画像を得ることができる。また、生体組織の歪みＳｔを元に弾性画像を生成するようにしたので、弾性画像の生成に掛かる処理時間を短くすることができ、弾性画像をリアルタイムで表示することができる。さらに、Ｂモード画像のＲ画像に弾性画像を重ねて表示するようにしたので、弾性画像用の画像メモリを設ける必要がなく、製造コストを抑えることができる。
【００５４】
なお、体腔内では、心臓の動きによる生体組織の変動が大きいため、上記実施形態のように体腔内に挿入して使用される超音波内視鏡１０に本発明を適用すれば、硬さ診断の有用性をより高めることができる。また、上記実施形態のようなラジアル電子走査方式の超音波内視鏡１０に本発明を適用すれば、広い表示範囲で硬さ診断を行うことができるので、さらに硬さ診断の有用性を高めることができる。
【００５５】
上記実施形態では、トラックボール５３およびテンキー５０を操作することにより、ａ、ｂ点および補正量を設定変更しているが、図８に示すように、被検体の形状を表すボディマーク７０をモニタ２５に表示し、検査項目リスト７１から被観察部位の番号をテンキー５０により入力することで、ボディマーク７０上のカーソル７２を選択された被観察部位に移動させるとともに、選択された被観察部位に応じて、ＣＰＵ１７によりａ、ｂ点および補正量を自動的に設定変更するようにしてもよい。この場合、検査項目リスト７１に挙げられる被観察部位に対応したａ、ｂ点および補正量を、予めＲＯＭ２６に記憶しておき、テンキー５０により被観察部位が選択されたときに、ＲＯＭ２６から対応するａ、ｂ点および補正量をＣＰＵ１７に読み出して、設定変更を行うようにする。このようにすれば、テンキー５０やトラックボール５３を操作することなく、簡単且つ確実にａ、ｂ点および補正量の設定変更を行うことができる。
【００５６】
上記実施形態では、シネメモリ１８から弾性画像生成部２１に音線データを直接読み出しているが、図９に示すように、Ｂモード処理部１９のフィルター４０およびリサンプラ４３でフィルター処理およびリサンプリングが施された音線データを、弾性画像生成部２１に出力するようにしてもよい。あるいは、図１０に示すように、受信部１６とシネメモリ１８との間に、フィルター４０と同様の機能をもつフィルター８０を配し、フィルター処理後の音線データを弾性画像生成部２１に出力するようにしてもよい。これにより、弾性画像生成部２１に出力される音線データは、上記実施形態の場合と比較して、超音波キャリア成分が除去されたデータ量が少ないものとなり、弾性画像の生成に掛かる処理時間をさらに短縮化することができる。この手法は、例えば、粘膜下層厚の変化を観察する際など、弾性画像を生成するための音線データのサンプル点が少なくても済む場合に採用すれば、特に有効である。
【００５７】
上記実施形態では、心電図信号の１周期内の２点における２フレーム分の音線データを元に弾性画像を生成しているが、サンプリング数は２点に限定されず、２点以上であってもよい。また、被検体が発する周期的な振動に基づいた振動信号として、心電図信号を用いているが、被検体が自発的に発する振動に基づいた信号であればよく、例えば、呼吸や脳波などに基づいた信号を用いてもよい。
【００５８】
なお、本発明は、超音波内視鏡１０で採用したラジアル電子走査方式に限らず、複数の超音波トランスデューサを扇状に配置したコンベックス電子走査方式を採用した場合も有効である。また、電子内視鏡の鉗子口に挿入して使用される細径の超音波プローブや、体表用超音波プローブについても、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の超音波診断装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】Ｂモード処理部の概略構成を示すブロック図である。
【図３】心電図信号の波形を示す説明図である。
【図４】弾性画像生成部による生体組織の歪みを算出する処理を概念的に示す説明図である。
【図５】弾性画像生成部によるシネループ再生の処理を概念的に示す説明図である。
【図６】操作卓の構成を示す平面図である。
【図７】硬さ診断におけるモニタの表示例を示す説明図である。
【図８】硬さ診断におけるモニタの別の表示例を示す説明図である。
【図９】超音波観測器の別の構成を示すブロック図である。
【図１０】超音波観測器のさらに別の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６０】
２  超音波診断装置
１０  超音波内視鏡
１１  超音波観測器
１３  超音波トランスデューサ
１４  撮像素子
１７  ＣＰＵ
１８  シネメモリ
１９  Ｂモード処理部
２１  弾性画像生成部
２５  モニタ
２８  ＥＣＧメモリ
２９  操作卓
３１  心電図計
４０、８０  フィルター
４３  リサンプラ
５０  テンキー
５３  トラックボール
７０  ボディマーク
【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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【図９】
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【図１０】
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