(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波造影剤が投与された被検体内の所定部位に超音波探触子を介して超音波を送信して得られた反射超音波のうち、前記被検体の組織からの反射成分に基づき複数フレームのＢモード画像と、前記超音波造影剤からの反射成分に基づき複数フレームの造影画像とを各々時系列に生成する超音波診断装置であって、
基準フレームのＢモード画像中に関心領域を設定する関心領域設定部と、
前記基準フレームを除く他のＢモード画像中に前記関心領域内と対応する対応関心領域を設定する対応関心領域設定部と、
前記造影画像に、同じ反射超音波に依拠して生成されたＢモード画像の前記関心領域又は前記対応関心領域に対応する造影画像関心領域と、当該造影画像関心領域に含まれる複数の局所領域とを設定し、当該局所領域に含まれる画素に対する造影画像の輝度に基づく評価値の前記複数フレームにおける最大値が、前記複数の局所領域中最大である局所領域に対する、前記複数フレームの造影画像に基づいて最大時間輝度曲線を決定する最大ＴＩＣ決定部とを備えた
超音波診断装置。
【請求項２】
前記最大ＴＩＣ決定部は、前記最大値が前記複数の局所領域の中で最大である局所領域を特定局所領域に決定する
請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記最大ＴＩＣ決定部は、さらに、前記最大時間輝度曲線に基づきＴＩＣパラメータを算出するＴＩＣパラメータ算出部を備えた
請求項１又は２の何れか１項に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記最大ＴＩＣ決定部は、前記最大時間輝度曲線を記録媒体又は外部に出力する
請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記最大ＴＩＣ決定部は、前記ＴＩＣパラメータを記録媒体又は外部に出力する
請求項３に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
さらに、前記最大時間輝度曲線を表示部に表示させる表示制御部を備えた
請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
さらに、前記造影画像、及び前記特定局所領域を表示部に表示させる表示制御部を備えた
請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
さらに、前記ＴＩＣパラメータを表示部に表示させる表示制御部を備えた
請求項３に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記対応関心領域には、前記関心領域内の画像と同一又は類似する画像が存在する
請求項１から８の何れか１項に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記他のＢモード画像における前記対応関心領域の位置は、前記基準フレームのＢモード画像における前記関心領域の位置と同じである
請求項１から９の何れか１項に記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
前記対応関心領域設定部は、動き補償により前記対応関心領域を設定する
請求項１から９の何れか１項に記載の超音波診断装置。
【請求項１２】
前記評価値は、前記造影画像関心領域に含まれる１以上画素に対する造影画像の輝度の算術平均値である
請求項１から１１の何れか１項に記載の超音波診断装置。
【請求項１３】
前記最大時間輝度曲線は、前記複数フレームの造影画像における前記特定局所領域の輝度からなる信号シーケンスである
請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項１４】
前記最大時間輝度曲線は、前記特定局所領域に対する前記複数フレームの造影画像に基づく輝度からなる信号シーケンスを時間軸上にプロットし曲線補間処理または平滑化処理を施した時間−輝度曲線である
請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項１５】
前記複数フレームの造影画像の各々に設定された複数の前記局所領域の一部は互いに重なっている
請求項１から１４の何れか１項に記載の超音波診断装置。
【請求項１６】
前記局所領域は円又は楕円形状である
請求項１から１５の何れか１項に記載の超音波診断装置。
【請求項１７】
前記特定局所領域決定部は、前記複数フレームの造影画像の各々のフレームに含まれる前記造影画像関心領域内の局所領域のうち、当該局所領域に含まれる造影画像に基づく輝度の前記複数フレームにおける最大値が、前記造影画像関心領域内で１からＬ番目（Ｌは１ｍ以下の自然数）までの局所領域を第ｋ特定局所領域（ｋはＬ以下の自然数）として決定する
請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項１８】
さらに、前記造影画像に前記第ｋ特定局所領域を重畳して表示部に表示させる表示制御部を備えた
請求項１７に記載の超音波診断装置。
【請求項１９】
前記表示制御部は、さらに、前記第ｋ特定局所領域に含まれる造影画像に基づく輝度の前記複数フレームにおける最大値をヒストグラム形式で表示部に表示させる
請求項１７に記載の超音波診断装置。
【請求項２０】
前記関心領域を第１の関心領域、前記対応関心領域を第１の対応関心領域、前記造影画像関心領域を第１の造影画像関心領域、前記特定局所領域を第１の特定局所領域としたとき、
前記関心領域設定部は、検査者からの複数の入力に基づきＢモード画像中に、さらに１以上の第２の関心領域を設定し、
前記対応関心領域設定部は、前記基準フレームを除く他のＢモード画像中に前記第２の関心領域に対応する第２の対応関心領域を設定し、
前記最大ＴＩＣ決定部は、前記造影画像に、依拠する反射超音波を一にする前記Ｂモード画像の前記第２の関心領域又は前記第２の対応関心領域の各々対して１以上の第２の造影画像関心領域と、当該第２の造影画像関心領域に含まれる複数の局所領域とを設定し、当該局所領域に含まれる画素に対する造影画像の輝度に基づく評価値の前記複数フレームにおける最大値が、同じ前記第２の造影画像関心領域に含まれる前記複数の局所領域中最大である第２の特定局所領域を検出し、当該特定局所領域に対する前記複数フレームの造影画像に基づいて前記第２の造影画像関心領域毎に最大時間輝度曲線を決定する
請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項２１】
前記被検体内の所定部位は乳腺である
請求項１から２０の何れか１項に記載の超音波診断装置。
【請求項２２】
超音波造影剤が投与された被検体内の所定部位に超音波探触子を介して超音波を送信して得られた反射超音波のうち、前記被検体の組織からの反射成分に基づき複数フレームのＢモード画像と、前記超音波造影剤からの反射成分に基づき複数フレームの造影画像とを各々時系列に生成する超音波診断装置の制御方法であって、
１の基準フレームのＢモード画像中に関心領域を設定し、
前記基準フレームを除く他のＢモード画像中に前記関心領域に対応する対応関心領域を設定し、
前記造影画像に、同じ反射超音波に依拠して生成されたＢモード画像の前記関心領域又は前記対応関心領域に対応する造影画像関心領域と、当該造影画像関心領域に含まれる複数の局所領域とを設定し、当該局所領域に含まれる造影画像の輝度に基づく評価値の前記複数フレームにおける最大値が、前記複数の局所領域の中最大である局所領域に対する、前記複数フレームの造影画像に基づいて最大時間輝度曲線を決定する
超音波診断装置の制御方法。
【請求項２３】
さらに、前記最大値が前記複数の局所領域の中で最大である局所領域を特定局所領域として決定する
請求項２２に記載の超音波診断装置の制御方法。
【請求項２４】
さらに、前記最大時間輝度曲線に基づきＴＩＣパラメータを算出する
請求項２２又は２３の何れか１項に記載の超音波診断装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、超音波診断装置、及びその制御方法に関し、特に、超音波造影剤が投与された被検体に超音波を送信して得られた反射超音波に基づき腫瘍の種別を判断するための情報を得る超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、超音波プローブにより被検体内部に超音波を送信し、被検体組織の音響インピーダンスの差異により生じる超音波反射波（エコー）を受信する。さらに、この受信から得た電気信号に基づいて、被検体の内部組織の構造を示す超音波断層画像を生成し、画像を例えばモニタ上に表示するものである。超音波診断装置は、被検体への侵襲が少なく、リアルタイムに体内組織の状態を断層画像などで観察できるため、生体の形態診断に広く用いられている。
【０００３】
造影超音波法は、被検体組織との音響インピーダンスの差異が大きく強い超音波反射波が得られる気泡を主成分とする超音波造影剤を血管に投与して造影剤が流入した血管部分を高輝度に画像化する検査方法であり、この方法により血流の検出性能を向上することができる。
癌診断では、癌と疑われる腫瘍を探すスクリーニング検査の後、腫瘍が良性であるか悪性であるかを判定する良悪性鑑別を行う。近年、造影超音波画像の時間的、空間的な変化に基づき、腫瘍の良悪性鑑別や腫瘍の種別を判定する検査が行われている。例えば、肝癌腫瘍の診断においては、投与した造影剤が腫瘍に到達した後、造影超音波画像又は超音波画像中の腫瘤の存在する領域（以後、「腫瘤領域」とする）に設定した関心領域（Region of Interest, ROI）内の全体的な輝度の時間的な変化を示す時間輝度曲線（Time Intensity Curve, TIC）を観察し、時間輝度曲線の形状解析に基づき良悪性や種別を鑑別することが行なわれている（例えば、非特許文献１）。
【０００４】
一方、乳腺腫瘤の造影超音波診断においては、腫瘤領域全体よりも腫瘤領域内で最も染影される局所領域（例えば直径２ｍｍ程度の円領域）の時間輝度曲線を計測し観察することが良悪性鑑別などに有用であるとの臨床的報告がなされている（例えば、非特許文献２）。この検査では、造影超音波画像における腫瘤領域内の最高輝度点の抽出は検査者の手技により行われていた。これに関連して造影超音波画像の視認性向上するための各種技術が提案されている（特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開公報ＷＯ２００６−０５１８３１号
【特許文献２】特開２００９−１００９７１号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】飯島尋子  Innervision(29・1)2014,P113-115
【非特許文献２】佐藤 恵美  「乳房造影超音波検査の時間輝度曲線解析における関心領域設定方法の検討」2014年10月、日本乳腺甲状腺超音波医学会
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、造影超音波画像は時間的にも空間的にも輝度が変化するために、検査者が主観的判断に基づき最高輝度を採る局所領域の時間輝度曲線を正確かつ客観的に抽出することは難しかった。また、検査の効率も悪かった。そのため、検査結果の客観性と検査効率を高めるためには、検査者に高度な熟練を要した。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡易な演算処理によって腫瘤領域内の最高輝度を採る局所領域の時間輝度曲線の検出を正確かつ効率的に行える超音波診断装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る、超音波診断装置は、超音波造影剤が投与された被検体内の所定部位に超音波探触子を介して超音波を送信して得られた反射超音波のうち、前記被検体の組織からの反射成分に基づき複数フレームのＢモード画像と、前記超音波造影剤からの反射成分に基づき複数フレームの造影画像とを各々時系列に生成する超音波診断装置であって、基準フレームのＢモード画像中に関心領域を設定する関心領域設定部と、前記基準フレームを除く他のＢモード画像中に前記関心領域内と対応する対応関心領域を設定する対応関心領域設定部と、前記造影画像に、同じ反射超音波に依拠して生成されたＢモード画像の前記関心領域又は前記対応関心領域に対応する造影画像関心領域と、当該造影画像関心領域に含まれる複数の局所領域とを設定し、当該局所領域に含まれる画素に対する造影画像の輝度に基づく評価値の前記複数フレームにおける最大値が、前記複数の局所領域中最大である局所領域に対する前記複数フレームの造影画像に基づいて最大時間輝度曲線を決定する最大ＴＩＣ決定部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様に係る超音波診断装置及びその制御方法によれば、簡易な演算処理によって腫瘤領域内の最高輝度を採る局所領域の時間輝度曲線を抽出することができる。その結果、検査結果の正確性と客観性を向上するとともに、検査効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態に係る超音波診断装置１００を含む超音波診断システム１０００の機能ブロック図である。
【図２】送信部１０３の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】受信部１０４の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】Ｂモード画像生成部１０５、造影画像生成部１０６の構成を示す機能ブロック図である。
【図５】ＴＩＣ処理部１０８の構成を示す機能ブロック図である。
【図６】超音波画像の生成処理のフローチャートである。
【図７】最大ＴＩＣ決定処理のフローチャートである。
【図８】基準となるフレーム化Ｂモード画像中に関心領域を表示する表示画像の例を示す図である。
【図９】基準となるフレーム化Ｂモード画像中に関心領域を表示する表示画像の例を示す写真である。
【図１０】動き補償による対応関心領域の設定処理における同一又は類似するＢモード画像の探索動作の説明図である。
【図１１】動き補償による対応関心領域の設定処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１２】（ａ）は、フレーム化造影画像中に造影画像関心領域を設定する例を示す模式図、（ｂ）は、フレーム化造影画像中の造影画像関心領域内の局所領域内の画素についての平均輝度を算出する例を示す模式図である。
【図１３】（ａ）は、局所領域ごとにＴＩＣを算出する例を示す模式図、（ｂ）は、局所領域ごとに算出したＴＩＣにおいて評価値のフレーム間ＴＩＣ最大値を算出する例を示す模式図、（ｃ）は、フレーム間ＴＩＣ最大値の中から決定された局所領域ＴＩＣ最大値、最大ＴＩＣの例を示した模式図である。
【図１４】最大ＴＩＣのデータ構造を示す模式図である。
【図１５】（ａ）（ｂ）は、表示される表示画像の構成を示す模式図である。
【図１６】（ａ）（ｂ）は、表示画像の一例を示す写真である。
【図１７】変形例１に係る複数の特定局所領域と複数の特定局所領域に対する複数の最大時間輝度曲線を示した表示画像の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
≪実施の形態≫
以下、実施の形態に係る超音波診断装置１００を含む超音波診断システム１０００について、図面を参照しながら説明する。
＜超音波診断システム１０００＞
１．構成概要
図１は、実施の形態に係る超音波診断装置１００を含む超音波診断システム１０００の機能ブロック図である。図１に示すように、超音波診断システム１０００は、被検体に向けて超音波を送信しその反射波の受信する先端表面に列設された複数の振動子１０１ａを有する超音波プローブ１０１（以下、「プローブ１０１」とする）、プローブ１０１に超音波の送受信を行わせプローブ１０１からの出力信号に基づき超音波画像を生成する超音波診断装置１００、検査者からの操作入力を受け付ける操作入力部１１２、超音波画像を画面上に表示する表示部１１３を有する。プローブ１０１、操作入力部１１２、表示部１１３は、それぞれ、超音波診断装置１００に各々接続可能に構成されている。図１は超音波診断装置１００に、プローブ１０１、操作入力部１１２、表示部１１３が接続された状態を示している。なお、プローブ１０１、操作入力部１１２、表示部１１３が、超音波診断装置１００に含まれる態様であってもよい。
【００１２】
次に、超音波診断装置１００に外部から接続される各要素について説明する。
２．プローブ１０１
プローブ１０１は、例えば一次元方向（以下、「振動子配列方向」とする）に配列された複数の振動子１０１ａを有する。プローブ１０１は、後述の送信部１０３から供給されたパルス状の電気信号（以下、「送信信号」とする）をパルス状の超音波に変換する。プローブ１０１は、プローブ１０１の振動子側外表面を被検体の皮膚表面に当接させた状態で、複数の振動子から発せられる複数の超音波からなる超音波ビームを測定対象に向けて送信する。そして、プローブ１０１は、被検体からの複数の超音波反射波（以下、「反射超音波」とする）を受信し、複数の振動子によりこれら反射超音波をそれぞれ電気信号に変換して受信部１０４に供給する。
【００１３】
３．操作入力部１１２
操作入力部１１２は、検査者からの超音波診断装置１００に対する各種設定・操作等の各種操作入力を受け付け、関心領域設定部１０７を介して制御部１１１に出力する。
操作入力部１１２は、例えば、表示部１１３と一体に構成されたタッチパネルであってもよい。この場合、表示部１１３に表示された操作キーに対してタッチ操作やドラッグ操作を行うことで超音波診断装置１００の各種設定・操作を行うことができ、超音波診断装置１００がこのタッチパネルにより操作可能に構成される。また、操作入力部１１２は、例えば、各種操作用のキーを有するキーボードや、各種操作用のボタン、レバー等を有する操作パネルであってもよい。また、表示部１１３に表示されるカーソルを動かすためのトラックボール、マウスまたはフラットパッド等であってもよい。または、これらを複数用いてもよく、これらを複数組合せた構成のものであってもよい。
【００１４】
４．表示部１１３
表示部１１３は、いわゆる画像表示用の表示装置であって、後述する表示制御部１１０からの画像出力を画面に表示する。表示部１１３には、液晶ディスプレイ、ＣＲＴ、有機ＥＬディスプレイ等を用いることができる。
＜超音波診断装置１００の構成概要＞
次に、実施の形態に係る超音波診断装置１００について説明する。
【００１５】
超音波診断装置１００は、プローブ１０１の複数ある振動子１０１ａのうち、送信又は受信の際に用いる振動子を各々に選択し、選択された振動子に対する入出力を確保するマルチプレクサ部１０２、超音波の送信を行うためにプローブ１０１の各振動子１０１ａに対する高電圧印加のタイミングを制御する送信部１０３と、プローブ１０１で受信した反射超音波に基づき、受信ビームフォーミングして音響線信号を生成する受信部１０４を有する。また、受信部１０４からの出力信号である音響線信号のうち被検体の組織からの反射成分に基づき時系列にフレーム化超音波画像（Ｂモード画像）を生成するＢモード画像生成部１０５を有する。Ｂモード画像生成部１０５では、後述する方法により基本周波数成分に対応する画像を生成するが、このような画像は基本波画像と呼ばれることもある。さらに、音響線信号のうち造影剤からの反射成分に基づき時系列にフレーム化造影画像を生成する造影画像生成部１０６を有する。また、操作入力部１１２からの操作入力に基づき関心領域を設定する関心領域設定部１０７、関心領域を示す情報とフレーム化造影画像とに基づき時間輝度曲線を決定するＴＩＣ処理部１０８を有する。また、受信部１０４が出力する音響線信号、Ｂモード画像生成部１０５が出力するＢモード画像、造影画像生成部１０６が出力する造影画像、ＴＩＣ処理部１０８が出力する時間輝度曲線（以後、「ＴＩＣ」とする）を保存するデータ格納部１０９、表示画像を構成して表示部１１３に表示させる表示制御部１１０、さらに、各構成要素を制御する制御部１１１を備える。
【００１６】
このうち、マルチプレクサ部１０２、送信部１０３、受信部１０４、Ｂモード画像生成部１０５、造影画像生成部１０６、関心領域設定部１０７、ＴＩＣ処理部１０８は、超音波信号処理回路１５０を構成する。
超音波診断装置１００を構成する各要素、例えば、マルチプレクサ部１０２、送信部１０３、受信部１０４、Ｂモード画像生成部１０５、造影画像生成部１０６、関心領域設定部１０７、ＴＩＣ処理部１０８、表示制御部１１０、制御部１１１は、それぞれ、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）などのハードウェア回路により実現される。あるいは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＧＰＧＰＵ（Ｇｅｎｅｒａｌ−Ｐｕｒｐｏｓｅ  ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ  ｏｎ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やプロセッサなどのプログラマブルデバイスとソフトウェアにより実現される構成であってもよい。これらの構成要素は一個の回路部品とすることができるし、複数の回路部品の集合体にすることもできる。また、複数の構成要素を組合せて一個の回路部品とすることができるし、複数の回路部品の集合体にすることもできる。
【００１７】
データ格納部１０９は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、半導体メモリ等を用いることができる。また、データ格納部１０９は、超音波診断装置１００に外部から接続された記憶装置であってもよい。
なお、本実施の形態に係る超音波診断装置１００は、図１で示した構成の超音波診断装置に限定されない。例えば、マルチプレクサ部１０２が不要な構成もあるし、プローブ１０１に送信部１０３や受信部１０４、またその一部などが内蔵される構成であってもよい。
【００１８】
＜超音波診断装置１００の各部構成＞
次に、超音波診断装置１００に含まれる各ブロックの構成について説明する。
１．送信部１０３
送信部１０３は、マルチプレクサ部１０２を介してプローブ１０１と接続され、プローブ１０１から超音波の送信を行うために、プローブ１０１に存する複数の振動子１０１ａの全てもしくは一部に当たる送信振動子列に含まれる複数の振動子各々に対する高電圧印加のタイミングを制御する回路である。
【００１９】
図２は、送信部１０３の構成を示す機能ブロック図である。図２に示すように、送信部１０３は、送信信号発生部１０３１、送信信号処理部１０３２を備える。
（１）送信信号発生部１０３１
送信信号発生部１０３１は、制御部１１１からの送信制御信号に基づき、プローブ１０１に存する振動子に超音波ビームを送信させるためのパルス信号ｓｐを発生する。本実施の形態では、２回のパルス信号を発生する。１回目のパルス信号ｓｐ１と２回目のパルス信号ｓｐ２とは位相が反転している。
【００２０】
（２）送信信号処理部１０３２
送信信号処理部１０３２は、送信信号発生部１０３１からのパルス信号ｓｐに基づき、プローブ１０１に存する複数の振動子１０１ａ中、送信振動子列に含まれる各振動子に超音波ビームを送信させるための送信信号ｓｃを供給する送信処理を行う回路である。位相が反転した２回のパルス信号ｓｐ１、ｓｐ２に基づき２回の位相が反転した送信信号ｓｃ１、ｓｃ２が各振動子に供給され、各回ごとに送信信号の供給に伴う反射超音波の受信が行われる。送信振動子列は、マルチプレクサ部１０２によって選択される。
【００２１】
送信処理では、超音波ビームの送信タイミングを振動子毎に遅延時間を設定し、遅延時間だけ超音波ビームの送信を遅延させて超音波ビームのフォーカシングを行ってもよい。
送信部１０３は、超音波送信ごとに送信振動子列を列方向に漸次移動させながら超音波送信を繰り返し、プローブ１０１に存する全ての振動子１０１ａから超音波送信を行う。送信振動子列に含まれる振動子の位置を示す情報は制御部１１１を介してデータ格納部１０９に出力される。以後、送信部１０３より、同一の送信振動子列から行われる超音波送信を「送信イベント」と称呼する。また、同一の送信振動子列から受信処理を間に挟むことなく行われる超音波送信を「送信カウント」と称呼する。上述した位相が反転した２回の送信信号ｓｃ１、ｓｃ２の供給は同じ送信イベントに属し、ｓｃ１、ｓｃ２各々は異なる送信カウントに属する。
【００２２】
２．受信部１０４の構成
受信部１０４は、プローブ１０１で受信した反射超音波に基づき、複数の振動子１０１ａで得られた電気信号から音響線信号を生成する回路である。なお、「音響線信号」とは、整相加算処理がされたあとのある観測点に対する受波信号である。
図３は、受信部１０４の構成を示す機能ブロック図である。図３に示すように、受信部１０４は、受信入力部１０４１、受波信号遅延部１０４２、受波信号加算部１０４３、フィルタ１０４４、受波信号保持部１０４５Ａ、１０４５Ｂ、整相加算部１０４６を備える。
【００２３】
（１）受信入力部１０４１
受信入力部１０４１は、マルチプレクサ部１０２を介してプローブ１０１と接続され、送信カウントに同期してプローブ１０１において反射超音波に基づき受波信号（ＲＦ信号）を生成する回路である。ここで、受波信号ｒｆ（ＲＦ信号）とは、送信信号ｓｃの送信に基づいて各振動子にて受信された反射超音波から変換された電気信号をＡ／Ｄ変換したデジタル信号であり、受波信号ｒｆは各振動子にて受信された超音波の送信方向（被検体の深さ方向）に連なった信号の列（受波信号列）から構成されている。
【００２４】
本例では、上述のとおり、各送信イベントごとに、送信信号はｓｃ１、ｓｃ２とから構成されているので、各送信信号ｓｃの送信に対応して取得される受波信号（受波信号列）も、送信信号ｓｃ１、ｓｃ２に各々対応した受波信号ｒｆ１、ｒｆ２から構成される。受波信号ｒｆ１、ｒｆ２は、送信カウントの順に時系列に生成される。
受信入力部１０４１は、送信イベントに同期して選択される受信振動子の各々が得た反射超音波に基づいて、送信カウントごとに各受信振動子に対する受波信号ｒｆの列を生成する。受信振動子列はプローブ１０１に存する複数の振動子１０１ａの一部又は全部にあたる振動子列から構成されており、送信イベントに同期してマルチプレクサ部１０２によって選択される。
【００２５】
送信部１０３は、送信イベントに同期して送信振動子列を列方向に漸次移動させながら超音波送信を繰り返し、プローブ１０１に存する複数の振動子１０１ａ全体から超音波送信を行う。生成された受波信号ｒｆは、受波信号遅延部１０４２、及び受波信号加算部１０４３に出力される。
（２）受波信号遅延部１０４２
受波信号遅延部１０４２は、各送信イベントにおける１回目の送信カウントより得られた各受信振動子に対する受波信号ｒｆ１を保持するコンピュータ読み取り可能な記録媒体を含む回路である。保持されている受波信号ｒｆ１は、受波信号加算部１０４３、及びフィルタ１０４４に出力される。
【００２６】
（３）受波信号加算部１０４３
受波信号加算部１０４３は、受波信号遅延部１０４２より出力される１回目の送信カウントより得られた受波信号ｒｆ１と、受信入力部１０４１より出力される２回目の送信カウントより得られた受波信号ｒｆ２とを入力として、両者を各受信振動子に対する信号ごとに加算する回路である。受波信号は、位相が反転した２回の送信信号ｓｃ１、ｓｃ２による反射超音波に基づいているため、基本波成分は位相反転しているが、２次高調波成分は同位相となる。そのため．加算により基本波成分は相殺されて除去され、２次高調波成分は２倍化されて残存し、２次高調波成分のみを抽出することができる。受波信号ｒｆ１とｒｆ２とが加算された受波信号の２次高調波成分ｒｆｈは、受波信号保持部１０４５Ｂに出力される。
【００２７】
（４）フィルタ１０４４
フィルタ１０４４は、受波信号遅延部１０４２より出力される１回目の送信カウントより得られた受波信号ｒｆ１を入力として、受波信号ｒｆ１から２次高調波成分を除去するローパスフィルタである。抽出された受波信号の基本成分ｒｆｆは、受波信号保持部１０４５Ａに出力される。
【００２８】
（５）受波信号保持部１０４５Ａ、１０４５Ｂ
受波信号保持部１０４５Ａ、１０４５Ｂは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、半導体メモリ等を用いることができる。受波信号保持部１０４５Ａは、送信イベントに同期してフィルタ１０４４から、各受信振動子に対する受波信号の基本成分ｒｆｆを入力し、１枚のフレーム音響線信号が生成されるまでの間これを保持する。受波信号保持部１０４５Ｂは、送信イベントに同期して受波信号加算部１０４３から、各受信振動子に対する受波信号の２次高調波成分ｒｆｈを入力し、１枚のフレーム音響線信号が生成されるまでの間これを保持する。
【００２９】
なお、受波信号保持部１０４５Ａ、１０４５Ｂには、例えば、ハードディスク、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等を用いることができる。超音波診断装置１００に外部から接続された記憶装置であってもよい。また、データ格納部１０９の一部であってもよい。
（６）整相加算部１０４６
整相加算部１０４６では、送信イベントに同期して被検体内の観測点から各受信振動子が受信した受波信号ｒｆに遅延処理を施した後、加算して音響線信号ｄｓを生成する回路である（以後、受波信号ｒｆｆ、ｒｆｈにおいて、基本波成分、２次高調波成分に対する処理を区別しない場合には、ｒｆにｆ、ｈを付記しないこととする。音響線信号ｄｓについても同様である）。
【００３０】
整相加算部１０４６は、受波信号の基本波成分ｒｆｆに対する処理を行うための遅延処理部１０４６１Ａ、加算部１０４６２Ａ、及び合成部１０４６３Ａと、受波信号の２次高調波成分ｒｆｈに対する処理を行うための遅延処理部１０４６１Ｂ、加算部１０４６２Ｂ、及び合成部１０４６３Ｂを備える（以後、各要素において、両成分に対する処理を区別しない場合には、要素番号にＡ、Ｂを付記しないこととする。）
遅延処理部１０４６１は、受信振動子列内の受信振動子に対する受波信号（受波信号列）から、観測点と受信振動子各々との間の距離の差を音速値で除した受信振動子各々への反射超音波の到達時間差（遅延量）により補償して、観測点からの反射超音波に基づく各受信振動子に対応する受波信号として同定する回路である。遅延処理部１０４６１Ａは、受波信号保持部１０４５Ａから受波信号の基本波成分ｒｆｆを入力して上記処理を行う。遅延処理部１０４６１Ｂは、受波信号保持部１０４５Ｂから受波信号の２次高調波成分ｒｆｈを入力して上記処理を行う。
【００３１】
加算部１０４６２は、遅延処理部１０４６１から出力される各受信振動子に対応して同定された受波信号を入力として、それらを加算して、観測点に対する整相加算された音響線信号を生成する回路である。ここでは、１回の送信イベントに同期して受信振動子列中心を通り振動子列と垂直であって単一振動子幅の被検体深さ方向に沿った１本の音響線信号ｄｓを生成する。
【００３２】
合成部１０４６３は、送信イベントに同期して生成される音響線信号からフレーム音響線信号ｄｓを合成する回路である。合成部１０４６３Ａは、受波信号の基本波成分ｒｓｆに基づきフレーム音響線信号の基本波成分ｄｓｆを合成する。合成部１０４６３Ｂは、受波信号の２次高調波成分ｒｆｈに基づきフレーム音響線信号の２次高調波成分ｄｓｈを合成する。合成部１０４６３では、複数の送信イベントに同期して生成された複数本の音響線信号ｄｓを列方向に合成することにより、１フレームの音響線信号を生成する。
【００３３】
ここで、「フレーム」とは、１枚の超音波画像を構築する上で必要な画像信号からなる信号群の単位をさす。１フレーム分の合成された音響線信号を「フレーム化音響線信号」とする。送信イベントに同期して音響線信号が生成される領域は、上記に限定されるものではなく、任意の領域に設定してもよい。
合成されたフレーム化音響線信号の基本波成分ｄｓｆ、フレーム化音響線信号の２次高調波成分ｄｓｈは、各々データ格納部１０９に出力され保存される。
【００３４】
３．Ｂモード画像生成部１０５
Ｂモード画像は、主に被検体の組織からの反射成分である音響線信号の基本波成分の強さを輝度によって表したものである。図４は、Ｂモード画像生成部１０５及び造影画像生成部１０６の構成を示す機能ブロック図である。図４に示すように、Ｂモード画像生成部１０５は、データ格納部１０９からフレーム音響線信号の基本波成分ｄｓｆを入力として、フレーム音響線信号の基本波成分ｄｓｆに対して包絡線検波、対数圧縮などの処理を実施してその強度に対応した輝度信号へと変換し、その輝度信号を直交座標系に座標変換を施すことでフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆを生成する。Ｂモード画像生成部１０５はこの処理をフレーム毎に逐次行い、生成したフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆをデータ格納部１０９に出力する。
【００３５】
４．造影画像生成部１０６
造影画像は、主に被検体に存在する超音波造影剤（以後、「造影剤」とする）からの反射成分である音響線信号の２次高調波成分の強さを輝度によって表したものである。図４に示すように、造影画像生成部１０６は、データ格納部１０９からフレーム化音響線信号の２次高調波成分ｄｓｈを入力として、フレーム化音響線信号の２次高調波成分ｄｓｈに対して包絡線検波、対数圧縮などの処理を実施してその強度に対応した輝度信号へと変換し、その輝度信号を直交座標系に座標変換を施すことでフレーム化造影画像ｓｇｈを生成する。造影画像生成部１０６はこの処理をフレーム毎に逐次行い、生成したフレーム化造影画像ｓｇｈをデータ格納部１０９に出力する。
【００３６】
５．関心領域設定部１０７
関心領域設定部１０７は、操作入力部１１２を介して検査者により指定された基準となるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆ０及び関心領域ｒｏｉｆ０を示す情報に基づき関心領域ｒｏｉｆ０を設定し、ＴＩＣ処理部１０８に出力する。ここで基準となるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆ０とは時系列の複数のフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉのうち、検査者からの操作入力により関心領域ｒｏｉｆ０の選択に用いられるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉである。また、関心領域ｒｏｉｆ０とは、同様に検査者からの操作入力により腫瘍の種別の判定に用いられるフレーム化Ｂモード画像内の領域であり、具体的には、フレーム化Ｂモード画像中で検査者が腫瘤領域であると考える領域である。
【００３７】
しかしながら、関心領域設定部１０７は、基準となるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆ０及び関心領域ｒｏｉｆ０を他の方法により検出する構成としてもよい。例えば、複数のフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉから画像の輝度や位置関係に基づいて腫瘤領域を含む画像領域を検出することにより、関心領域ｒｏｉｆ０が自動的に設定される構成であってもよい。
【００３８】
６．ＴＩＣ処理部１０８
ＴＩＣ処理部１０８は、データ格納部１０９からフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆ、フレーム化造影画像ｓｇｈをそれぞれ読み込み、関心領域設定部１０７から出力される基準となるフレーム化Ｂモード画像及び関心領域を示す情報を入力として、後述する造影剤画像関心領域内の複数の局所領域について、複数のフレーム化造影画像からＴＩＣを算出し、算出した各ＴＩＣの最大輝度が複数の局所領域の中で最大であるＴＩＣを最大ＴＩＣとして決定する。ここで、「局所領域」とは、造影剤画像関心領域内に存する関心領域よりも小さな画像領域であり１以上の画素から構成される。また、「ＴＩＣ」とは、複数フレームの造影画像における関心領域内の局所領域の輝度（例えば、輝度平均値）からなる信号シーケンス（時系列データ）である。
【００３９】
図５は、ＴＩＣ処理部１０８の構成を示す機能ブロック図である。図５に示すように、ＴＩＣ処理部１０８は、対応関心領域設定部１０８１、及び最大ＴＩＣ決定部１０８２を備え、最大ＴＩＣ決定部１０８２は、局所領域輝度算出部１０８２１、局所領域輝度保持部１０８２２、フレーム間ＴＩＣ最大値算出部１０８２３、局所領域ＴＩＣ最大値決定部１０８２４、ＴＩＣパラメータ算出部１０８２５を備える。
【００４０】
（１）対応関心領域設定部１０８１
対応関心領域設定部１０８１は、基準となるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆ０を除く他のフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉ（ｉはｎ以下の自然数であり、フレームを識別する番号である）の中に、基準となるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆ０中の関心領域ｒｏｉｆ０内のＢモード画像と対応する対応関心領域ｒｏｉｆｉを設定する。
【００４１】
具体的には、対応関心領域設定部１０８１は、先ず、関心領域設定部１０７から出力される基準となるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆ０及び関心領域ｒｏｉｆ０を示す情報を入力する。そして、基準となるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆ０は、基準となる画像である。対応関心領域設定部１０８１は、データ格納部１０９からフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉを読み込み、基準となるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆ０を除く他のフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉの中に、基準となるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆ０中の関心領域ｒｏｉｆ０内のＢモード画像と対応するＢモード画像が存在する領域を検出し、その領域を対応関心領域ｒｏｉｆｉに設定する。本実施の形態では、対応関心領域ｒｏｉｆｉ内のＢモード画像が、関心領域ｒｏｉｆ０内のＢモード画像と同一であるか又は類似していることを、対応関心領域ｒｏｉｆｉ設定の要件とした。例えば、対応関心領域設定部１０８１は、フレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉにおける対応関心領域ｒｏｉｆｉの位置が、基準となるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆ０における関心領域ｒｏｉｆ０の位置と同じになるように、対応関心領域ｒｏｉｆｉを設定してもよい。
【００４２】
しかしながら、対応関心領域ｒｏｉｆｉは、関心領域ｒｏｉｆ０内のＢモード画像と対応するＢモード画像が存在する領域を検出する他の方法により検出される領域であってもよい。例えば、対応関心領域設定部１０８１は、動き補償を利用して対応関心領域ｒｏｉｆｉを設定してもよい。対応関心領域ｒｏｉｆｉ設定方法の詳細については後述する。各フレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉにおける対応関心領域ｒｏｉｆｉの位置を示す情報は局所領域輝度算出部１０８２１に出力される。
【００４３】
（２）局所領域輝度算出部１０８２１
局所領域輝度算出部１０８２１は、フレーム化造影画像ｓｇｈｉに、同じ反射超音波に依拠して生成されたフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉの関心領域ｒｏｉｆ０又は対応関心領域ｒｏｉｆｉに対応する造影画像関心領域ｒｏｉｈｉと、造影画像関心領域ｒｏｉｈｉに含まれる１以上の画素からなる複数の局所領域ｓｐｔｊ（ｊはｍ以下の自然数）を設定する。そして、局所領域ｓｐｔｊに含まれる１以上の画素の造影画像の輝度に基づく評価値ｖｌｊを、全てのフレーム化造影画像ｓｇｈｉの局所領域ｓｐｔｊについて算出する。本実施の形態では、局所領域ｓｐｔｊ内の１以上の画素についての造影画像の算術平均値を評価値ｖｌｊとした。しかしながら、評価値ｖｌｊは、局所領域ｓｐｔｊに含まれる画素の造影画像の輝度に基づき算出される、例えば最大値、相乗平均値等、他のパラメータであってもよい。算出されたフレーム化造影画像ｓｇｈｉにおける造影画像関心領域ｒｏｉｈｉ内の局所領域ｓｐｔｊの評価値ｖｌｊは、局所領域輝度保持部１０８２２に出力され、局所領域輝度保持部１０８２２は評価値ｖｌｊを保持する。
（３）フレーム間ＴＩＣ最大値算出部１０８２３
フレーム間ＴＩＣ最大値算出部１０８２３は、局所領域輝度保持部１０８２２に保持されている評価値ｖｌｊの中から、局所領域ｓｐｔｊごとにフレーム間ＴＩＣ最大値ｔｉｃｊmaxを検出する。フレーム間ＴＩＣ最大値ｔｉｃｊmaxは、局所領域ｓｐｔｊごとに評価値ｖｌｊに基づきＴＩＣ（時間輝度曲線）ｔｉｃｊを算出し、各ＴＩＣｔｉｃｊについて評価値ｖｌｊのフレーム間ＴＩＣ最大値ｔｉｃｊmaxを算出することにより検出する。このとき、フレーム間ＴＩＣ最大値算出部１０８２３は、各ＴＩＣｔｉｃｊに対しカーブフィテイング（曲線補完処理）を行い、ＴＩＣを整形した整形ＴＩＣｆｔｉｃｊを算出し、整形ＴＩＣｆｔｉｃｊを用いてフレーム間ＴＩＣ最大値ｔｉｃｊmaxを算出してもよい。
【００４４】
検出されたフレーム間ＴＩＣ最大値ｔｉｃｊmaxは局所領域ＴＩＣ最大値決定部１０８２４に出力される。
（４）局所領域ＴＩＣ最大値決定部１０８２４
局所領域ＴＩＣ最大値決定部１０８２４は、各局所領域ｓｐｔｊに対するフレーム間ＴＩＣ最大値ｔｉｃｊmaxの中から局所領域ＴＩＣ最大値ｔｉｃＸmaxを検出する。そして、局所領域ＴＩＣ最大値ｔｉｃＸmaxが検出された局所領域ｓｐｔｊを特定局所領域ｓｐｔＸ、局所領域ＴＩＣ最大値ｔｉｃＸmaxを含むＴＩＣを最大ＴＩＣfｔｉｃＸとして特定する。局所領域ＴＩＣ最大値決定部１０８２４は、局所領域ＴＩＣ最大値ｔｉｃＸmax、最大ＴＩＣｆｔｉｃＸ、及び特定局所領域ｓｐｔＸを表示制御部１１０に出力する。
【００４５】
（５）ＴＩＣパラメータ算出部１０８２５
ＴＩＣパラメータ算出部１０８２５は、最大ＴＩＣfｔｉｃＸの波形形状に基づき各種診断用ＴＩＣパラメータを算出する。算出された各種ＴＩＣパラメータは表示制御部１１０に出力される。
７．表示制御部１１０
表示制御部１１０は、フレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉ、及びフレーム化造影画像ｓｇｈｉを表示部１１３に、例えば、並べて表示させるよう表示画像を構成して表示部１１３に表示させる処理を行う。ここで、フレーム化Ｂモード画像とは、表示部１１３の表示画面に表示される１フレームの画像を指す。また、フレーム化造影画像とは、表示部１１３の表示画面に表示される１フレームの画像を指す。Ｂモード画像と造影画像を区別しないときは、超音波画像と総称する。
【００４６】
さらに、ＴＩＣ処理部１０８により出力された最大ＴＩＣfｔｉｃＸに基づきＴＩＣを示す画像を構成し表示部１１３に表示させる。このとき、ＴＩＣ処理部１０８により出力された局所領域最大値ｔｉｃＸmaxを最大ＴＩＣfｔｉｃＸとともに表示してもよい。また、ＴＩＣ処理部１０８により出力され、特定局所領域ｓｐｔＸを、例えば、Ｂモード画像ｓｇｆ又は造影画像ｓｇｈと重畳させて表示画像を構成し表示部１１３に表示させてもよい。
【００４７】
ＴＩＣ処理部１０８により生成された整形ＴＩＣｆｔｉｃｊを示す画像を表示部１１３に表示させてもよい。
また、ＴＩＣパラメータ算出部１０８２５において最大ＴＩＣfｔｉｃＸの波形形状に基づき算出された各種ＴＩＣパラメータを表示部１１３に表示させてもよい。
８．その他の構成
データ格納部１０９は、生成されたＢモード画像信号ｓｇｆ、それに対応する造影画像ｓｇｈを逐次記録する記録媒体である。データ格納部１０９は、フレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉと、それに対応するフレーム化造影画像ｓｇｈｉとを関連付けて逐次記録する。また、フレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉと、それに対応するフレーム化造影画像ｓｇｈｉとを関連付ける方法として、フレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉと対応するフレーム化造影画像ｓｇｈｉとを１つの画像にまとめて記録する構成としてもよい。ここで、時間的に連続した一定時間内に得られた受波信号に基づき構築された複数フレームからなるＢモード画像ｓｇｆ１〜ｎが、Ｂモード画像の動画ファイルの一単位を構成する。時間的に連続した一定時間内に得られた受波信号に基づき構築された造影画像ｓｇｈ１〜ｎが、造影画像の動画ファイルの一単位を構成する。
【００４８】
制御部１１１は、操作入力部１１２からの指令に基づき、超音波診断装置１００内の各ブロックを制御する。制御部１１１にはＣＰＵ等のプロセッサを用いることができる。
＜動作について＞
以上の構成からなる超音波診断装置１００の動作について説明する。
１．超音波検査時の動作の概要
図６は、本実施の形態に係る超音波診断装置１００における超音波画像の形成処理のフローチャートである。
【００４９】
以下の説明は、検査者が被検者に造影剤を投与した後の動作を想定している。
［ステップＳ１１０］
最初に、フレーム識別番号ｉを初期化（ステップＳ１００）したのち、送信部１０３は、造影剤を多く含む高調波成分を取り出すために、位相が反転した２回の送信信号ｓｃ１、ｓｃ２を送信する。そして、受信部１０４は、受信した２つの受波信号ｒｆ１、ｒｆ２を加算した加算信号である受波信号の２次高調波成分ｒｆｈと、片方を反転させて加算した後１／２を乗算した反転加算信号ｒｆ１との２つの信号を生成する。
また、同相で振幅が異なる送信信号を２回送信し、受信した２つの受波信号を加減算することで受波信号のｒｆｈとｒｆ１に相当する信号を生成してもよい。受信部１０４は、前者の受波信号の２次高調波成分ｒｆｈを整相加算し、さらに１フレーム分の信号を合成してフレーム化音響線信号の２次高調波成分ｄｓｈｉを生成し、データ格納部１０９を介して造影画像生成部１０６へ出力する。
【００５０】
一方、受信部１０４は、後者の反転加算信号ｒｆ１に、高調波成分を抑制するフィルタ処理を施し、処理後の信号である受波信号の基本波成分ｒｆｆを整相加算し、さらに１フレーム分の信号を合成してフレーム化音響線信号の基本波成分ｄｓｆｉを生成し、データ格納部１０９を介してＢモード画像生成部１０５へ出力する。
次に、Ｂモード画像生成部１０５は、受信部１０４より出力されたフレーム化音響線信号の基本波成分ｄｓｆｉを直交検波して振幅値に変換し、得られた振幅値が表示画像の解像度及び階調に合うように、当該振幅値に間引き及び対数圧縮を行う。さらに、Ｂモード画像生成部１０５は、処理後の信号に、スキャンラインを実スケールに合わせるスキャンコンバートと呼ばれる補間処理を行うことで、フレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉを生成する。
【００５１】
同様に、造影画像生成部１０６は、受信部１０４より出力されたフレーム化音響線信号の２次高調波成分ｄｓｈｉを直交検波して振幅値に変換し、対数圧縮してスキャンコンバートを行うことでフレーム化造影画像ｓｇｈｉを生成する。
［ステップＳ１１１］
次に、Ｂモード画像生成部１０５は、受波信号の基本波成分ｒｆｆから形成された超音波画像であるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉをデータ格納部１０９に保存する。また、造影画像生成部１０６は、受波信号の２次高調波成分ｒｆｈから形成された超音波画像であるフレーム化造影画像ｓｇｈｉをデータ格納部１０９に保存する。
【００５２】
［ステップＳ１１２］
さらに、検査者がリアルタイムに超音波画像を確認できるように、表示制御部１１０は、データ格納部１０９からフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉ、フレーム化造影画像ｓｇｈｉを読み込み、Ｂモード画像、造影画像を含む表示画像を作成する。表示部１１３は作成された表示画像を表示する。
【００５３】
［ステップＳ１１３］
次に、検査者が操作入力部１１２を介して超音波画像の表示停止を指示すると、送信部１０３及び受信部１０４は超音波の送受信を停止し、Ｂモード画像生成部１０５及び造影画像生成部１０６は超音波画像の生成処理を停止する。そして、表示部１１３は、停止直前に表示制御部１１０が作成した超音波画像を表示する。それ以外の場合については、フレーム識別番号ｉをインクリメントして、ステップＳ１１０に戻り、次の超音波画像の生成処理を行う。つまり、ステップＳ１１０〜Ｓ１１２の処理によりある時刻の超音波画像が生成され、この一連の処理が、複数の時刻に対して時系列に行われる。
【００５４】
２．最大ＴＩＣ決定処理
次に、本実施の形態に係る最大ＴＩＣ決定処理について説明する。図７は、本実施の形態に係る超音波診断装置１００における最大ＴＩＣ決定処理のフローチャートである。
以下の説明は、図６に示すステップＳ１１３において表示停止が指示された後の動作を想定している。
【００５５】
［ステップＳ２０１］
検査者が操作入力部１１２を介して、時系列に生成された複数のフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉ（ｉはｎ以下の自然数）の中から関心領域ｒｏｉｆ０の選択に用いる基準となるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆ０を選択する。選択は、例えば、検査者が表示部１１３に表示されるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉを見ながら、操作入力部１１２への操作入力により表示するフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉのフレームｉをスクロールする等により、関心領域ｒｏｉｆ０の選択に供することができるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉを選択することにより行う。表示制御部１１０は、検査者からの操作入力に基づきデータ格納部１０９から指示されたフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉを読み込み、表示画像を作成して表示部１１３に表示する。フレーム識別番号ｉが同じ造影剤画像ｓｇｈｉを同時に並べて表示してもよい。
【００５６】
検査者により操作入力部１１２に、表示部１１３に表示されているフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉを基準となるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆ０に選択することを示す操作入力があったときには、関心領域設定部１０７はフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉを基準となるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆ０に設定し、表示制御部１１０は表示部１１３にフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉを継続して表示する。関心領域設定部１０７は、フレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉを識別するフレーム識別番号ｉ等の情報を基準となるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆ０を特定する情報としてＴＩＣ処理部１０８に出力する。
【００５７】
しかしながら、上述のとおり、関心領域設定部１０７が、複数のフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉから、画像の輝度や位置関係に基づいて腫瘤領域を含む画像領域を検出し、関心領域ｒｏｉｆ０を自動的に設定してもよい。
［ステップＳ２０２］
検査者は操作入力部１１２を介して、表示部１１３に表示されている基準となるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆ０中に腫瘍の種別の判定に用いる関心領域ｒｏｉｆ０を設定する。
【００５８】
図８は、ステップＳ２０２の処理において、基準となるフレーム化Ｂモード画像中に関心領域を設定する例を示す模式図である。図８に示すように、検査者は、操作入力部１１２として、例えば、マウス又はトラックボール等の入力デバイスを用いて、表示部１１３に表示されるポインタＰを動かして関心領域ｒｏｉｆ０を設定する。このとき、関心領域ｒｏｉｆ０は基準となるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆ０中の腫瘤領域を取り囲むように設定することが好ましい。図９は、ステップＳ２０２の処理において、基準となるフレーム化Ｂモード画像中に関心領域を表示する表示画像の例を示す写真である。図９に示すように、検査者は、表示されるポインタＰを移動させて、ポインタＰが基準となるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆ０中の腫瘤領域を取り囲むような状態にして関心領域ｒｏｉｆ０を設定する。関心領域ｒｏｉｆ０の大きさは腫瘤領域の大きさに応じて、例えば、組織の実寸換算において直径１ｃｍから数ｃｍ（３から４ｃｍ）の範囲に設定することが好ましい。
【００５９】
関心領域設定部１０７は、ＴＩＣ処理部１０８に設定された関心領域ｒｏｉｆ０の位置情報を出力する。
［ステップＳ２０４］
先ず、フレーム識別番号ｉを初期化（ステップＳ２０３）したのち、ステップＳ２０４において、対応関心領域設定部１０８１は、フレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉの中に、基準となるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆ０中の関心領域ｒｏｉｆ０内のＢモード画像と同一であるか又は類似しているＢモード画像が存在する対応関心領域ｒｏｉｆｉを設定する。ステップＳ２０３において、フレーム識別番号ｉが基準となるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆ０が選択されたフレームの識別番号である場合には、以降の処理を行わずステップＳ２０７に進む。
【００６０】
対応関心領域設定部１０８１により設定される他のフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉにおける対応関心領域ｒｏｉｆｉの位置は、基準となるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆ０における関心領域ｒｏｉｆ０の位置と同し位置としてもよい。また、対応関心領域設定部１０８１は、動き補償を利用して対応関心領域ｒｏｉｆｉを設定してもよい。
以下、動き補償を利用した場合の対応関心領域ｒｏｉｆｉ設定方法の一例について説明する。
【００６１】
図１０は、動き補償による対応関心領域の設定処理における同一又は類似するＢモード画像の探索動作の説明図である。図１０に示すように、本探索動作では、フレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉ上に動き検出窓３０２を設定し、基準となるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆ０上の関心領域テンプレート３０１と比較して類似度（誤差値、相関値、等）を動き検出窓３０２内の画像との類似度により算出する。関心領域テンプレート３０１には、例えば、関心領域ｒｏｉｆ０よりも少し大きく、関心領域ｒｏｉｆ０内のＢモード画像を含む画像を用いることができる。スキャンライン３０３の方向に動き検出窓３０２を移動させて、各位置における動き検出窓３０２内のＢモード画像部分について類似度を算出する。動き検出窓３０２がフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉ全体を掃引するよう動き検出窓３０２を移動させながらこの処理を繰り返し、類似度が最大となる位置３０２ｘでの動き検出窓３０２内の関心領域ｒｏｉｆ０に相当する画像部分を、フレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉにおける対応関心領域ｒｏｉｆｉとする。
【００６２】
図１１は、動き補償による対応関心領域の設定処理の詳細を示すフローチャートであり、図７のステップＳ２０４における処理の一例を示したものである。図１１において、先ず図１０に示すように、フレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉ上の左上隅部に動き検出窓３０２の初期位置を設定し、関心領域テンプレート３０１と動き検出窓３０２内のＢモード画像部分との類似度を算出する（Ｓ２０４１）。類似度は、関心領域テンプレート３０１と動き検出窓３０２内のＢモード画像部分との輝度情報の誤差値を画素毎に算出し、動き検出窓３０２に含まれる全画素において総和することにより算出する。あるいは、関心領域テンプレート３０１と動き検出窓３０２内のＢモード画像部分との輝度情報の相関値を算出して求めてもよい。そして、動き検出窓３０２が初期位置にある場合には算出した類似度を最大値とし、それ以外の場合にはそれまでに算出した類似度との大小を比較する（Ｓ２０４２）。
【００６３】
算出した類似度が最大値より大きい場合には新たに算出した類似度を最大値とし動き検出窓３０２の位置を保存し（Ｓ２０４３）、それ以外の場合にはＳ２０４４に進む。
次に、フレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉ上において動き検出窓３０２の位置をスキャンライン３０３に沿ってＸ方向又はＹ方向に微小量移動させて各位置にて類似度を算出する。フレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉの全領域にて類似度の算出を完了した場合（Ｓ２０４５）には、Ｓ２０４３にて保存していた動き検出窓３０２の位置を、類似度が最大である動き検出窓３０２の位置３０２Ｘとして認定する（Ｓ２０４６）。
【００６４】
各フレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉにおける対応関心領域ｒｏｉｆｉの位置情報は局所領域輝度算出部１０８２１に出力される。
関心領域テンプレートは、フレーム識別番号が大きくなるについて徐々に変更していっても良い。例えば、基準となるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆ０中の関心領域ｒｏｉｆ０内のＢモード画像と、対応関心領域ｒｏｉｆｉのＢモード画像との重み付け和として更新したり、所定の識別番号毎に、対応関心領域ｒｏｉｆｉのＢモード画像を関心領域テンプレートとしても良い。
【００６５】
［ステップＳ２０５、Ｓ２０６］
次に、局所領域輝度算出部１０８２１は、フレーム化造影画像ｓｇｈｉに、フレーム識別番号ｉが同一であるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉの対応関心領域ｒｏｉｆｉに対応する造影画像関心領域ｒｏｉｈｉを設定する（フレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉが基準となるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆ０である場合には関心領域ｒｏｉｆ０に対応する造影画像関心領域ｒｏｉｈｉを設定する）。
【００６６】
図１２（ａ）は、ステップＳ２０５の処理において、フレーム化造影画像ｓｇｈｉ中に造影画像関心領域ｒｏｉｈｉを設定する例を示す模式図である。図１２（ａ）に示すように、フレーム化造影画像ｓｇｈｉ中における造影画像関心領域ｒｏｉｈｉの位置は、フレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉ中における対応関心領域ｒｏｉｆｉの位置と同じである。
さらに、局所領域輝度算出部１０８２１は、造影画像関心領域ｒｏｉｈｉに含まれる１以上の画素からなる複数の局所領域ｓｐｔｊ（ｊはｍ以下の自然数）を設定し、局所領域ｓｐｔｊに含まれる１以上の画素に対する造影画像の輝度に基づく評価値ｖｌｊを、全てのフレーム化造影画像ｓｇｈｉの局所領域ｓｐｔｊについて算出する。
【００６７】
局所領域ｓｐｔｊの大きさは例えば、直径２ｍｍ以上５ｍｍ以下としてもよい。腫瘤内において毛細血管が密集する領域の大きさに相応する寸法であるからである。局所領域ｓｐｔｊが例えば、直径２ｍｍ未満であるなど小さい場合には、例えば、体動や呼吸に伴う被検体内の組織の動きより各フレームにおける局所領域ｓｐｔｊに含まれる組織が変動し、ＴＩＣ内の輝度変動が大きくなる。他方、局所領域ｓｐｔｊが、例えば、直径５ｍｍより大きい場合には、腫瘤内の毛細血管が密集する領域以外の組織を含むことになるため、ＴＩＣ内の輝度の絶対値が小さくなり適切な診断の障害となりえる。局所領域ｓｐｔｊは円又は楕円形状としてもよく、また矩形形状としてもよい。複数の局所領域ｓｐｔｊの一部は互いに重なっていてもよい。
【００６８】
局所領域ｓｐｔｊの大きさを上記範囲とした場合、局所領域ｓｐｔｊには例えば、約１００個から約２００個の画素が含まれる。本実施の形態では、上述のとおり、局所領域ｓｐｔｊ内の画素についての造影画像の算術平均値を評価値ｖｌｊとした。図１２（ｂ）は、ステップＳ２０６の処理において、フレーム化造影画像ｓｇｈｉ中の造影画像関心領域ｒｏｉｈｉ内の局所領域ｓｐｔｊ内の画素についての平均輝度を算出する例を示す模式図である。
【００６９】
算出されたフレーム化造影画像ｓｇｈｉにおける造影画像関心領域ｒｏｉｈｉ内の全ての局所領域ｓｐｔｊの評価値ｖｌｊは局所領域輝度保持部１０８２２に出力され保持される。
そして、ステップＳ２０７において、全フレームの処理を完了していない場合には、フレーム識別番号ｉをインクレメントしてステップＳ２０４に戻り、全フレームの処理を完了した場合にはステップＳ２０８に進む。
【００７０】
［ステップＳ２０８、Ｓ２０９、Ｓ２１０］
次に、ステップＳ２０８において、フレーム間ＴＩＣ最大値算出部１０８２３は、局所領域輝度保持部１０８２２に保持されている評価値ｖｌｊの中から、局所領域ｓｐｔｊごとに評価値ｖｌｊに基づきＴＩＣ（時間輝度曲線）ｔｉｃｊを算出する。
図１３（ａ）は、ステップＳ２０８の処理において、局所領域ｓｐｔｊごとにＴＩＣｔｉｃｊを算出する例を示す模式図である。図１３（ａ）に示すように、フレーム間ＴＩＣ最大値算出部１０８２３は、ＴＩＣｔｉｃｊに対しさらにカーブフィテイング（曲線補完処理）や平滑化処理を行い、ＴＩＣを整形した整形ＴＩＣｆｔｉｃｊを算出してもよい。
【００７１】
次に、ステップＳ２０９において、フレーム間ＴＩＣ最大値算出部１０８２３は、各ＴＩＣｔｉｃｊについて評価値ｖｌｊのフレーム間ＴＩＣ最大値ｔｉｃｊmaxを算出する。
図１３（ｂ）は、ステップＳ２０９の処理において、局所領域ｓｐｔｊごとに算出したＴＩＣｔｉｃｊにおいて評価値ｖｌｊのフレーム間ＴＩＣ最大値ｔｉｃｊmaxを算出する例を示す模式図である。図１３（ｂ）に示すように、各ＴＩＣｔｉｃｊにおいて評価値ｖｌｊの最大値をフレーム間ＴＩＣ最大値ｔｉｃｊmaxとして算出する。このとき、ＴＩＣを整形した整形ＴＩＣｆｔｉｃｊを用いてフレーム間ＴＩＣ最大値ｔｉｃｊmaxを算出してもよい。これにより、フレーム間ＴＩＣ最大値ｔｉｃｊmax算出における誤差を減少することができる。
【００７２】
次に、ステップＳ２１０において、局所領域ＴＩＣ最大値決定部１０８２４は、各局所領域ｓｐｔｊに対するフレーム間ＴＩＣ最大値ｔｉｃｊmaxの中から最大であるものを局所領域ＴＩＣ最大値ｔｉｃＸmaxとして決定する。そして、局所領域ＴＩＣ最大値ｔｉｃＸmaxが検出された局所領域ｓｐｔｊを特定局所領域ｓｐｔＸ、局所領域ＴＩＣ最大値ｔｉｃＸmaxを含むＴＩＣを最大ＴＩＣｆｔｉｃＸとして特定する。
【００７３】
図１３（ｃ）は、ステップＳ２１０の処理において、フレーム間ＴＩＣ最大値ｔｉｃｊmaxの中から決定された局所領域ＴＩＣ最大値ｔｉｃＸmax、最大ＴＩＣｆｔｉｃＸの例を示した模式図である。
図１４は、最大ＴＩＣｆｔｉｃＸのデータ構造を示す模式図である。図１４に示すように、最大ＴＩＣｆｔｉｃＸは、複数フレームの造影画像ｓｇｈｉにおける特定局所領域ｓｐｔＸ内の画素の平均輝度を示す信号からなる信号シーケンスである。
【００７４】
決定された局所領域ＴＩＣ最大値ｔｉｃＸmax、最大ＴＩＣｆｔｉｃＸ、及び特定局所領域ｓｐｔＸは表示制御部１１０に出力される。
さらに、ステップＳ２１０の処理において、ＴＩＣパラメータ算出部１０８２５は、最大ＴＩＣｆｔｉｃＸの波形形状に基づき各種診断用ＴＩＣパラメータを算出してもよい。ここでも、ＴＩＣを整形した整形ＴＩＣｆｔｉｃｊを用いて各種診断用ＴＩＣパラメータを算出することが好ましい。算出された各種ＴＩＣパラメータは表示制御部１１０に出力される。
【００７５】
［ステップＳ２１１］
図１５（ａ）（ｂ）は、ステップＳ２１１の処理において、表示される表示画像の構成を示す模式図である。
表示制御部１１０は、Ｂモード画像ｓｇｆ、造影画像ｓｇｈを表示部１１３に、例えば、並べて表示させるよう表示画像を構成して表示部１１３に表示させる。また、図１５（ａ）に示すように、特定局所領域ｓｐｔＸを、造影画像ｓｇｈに重畳させて表示画像を構成し表示部１１３に表示させる。また、図１５（ｂ）に示すように、さらに、最大ＴＩＣｆｔｉｃＸに基づきＴＩＣを示す画像を構成し、局所領域最大値ｔｉｃＸmaxを最大ＴＩＣｆｔｉｃＸとともに表示部１１３に表示させる。
【００７６】
図１６（ａ）は、表示画像の一例を示す写真である。特定局所領域ｓｐｔＸを造影画像ｓｇｈに重畳させてＢモード画像ｓｇｆと並べて表示画像を構成し、さらに、所領域最大値ｔｉｃＸmaxを最大ＴＩＣｆｔｉｃＸとともに表示部１１３に表示させている。このように、造影画像ｓｇｈに重畳させて特定局所領域ｓｐｔＸを表示し、併せて、特定局所領域ｓｐｔＸにおける最大ＴＩＣｆｔｉｃＸを表示することにより、検査者が腫瘤領域内の最高輝度点である特定局所領域ｓｐｔＸと、最高輝度を採る最大ＴＩＣｆｔｉｃＸの波形形状を容易に把握することができる。
【００７７】
また、表示制御部１１０は、ＴＩＣパラメータ算出部１０８２５において最大ＴＩＣｆｔｉｃＸの波形形状に基づき算出された各種ＴＩＣパラメータを表示部１１３に表示させてもよい。図１６（ｂ）は、表示画像の一例を示す写真である。図１６（ａ）に示した表示画像に加えて、さらに、各種ＴＩＣパラメータを表示部１１３を表示部１１３に表示させている。ＴＩＣパラメータとしては、例えば、ＰＩ（ＴＩＣの最大値）、ＭＴＴ（ＴＩＣの半値幅）、ＳＬＯＰＥ（ＴＩＣの立ち上がり傾斜）、ＴＴＰ（造影開始からＴＩＣが最大となるまでの時間）、ＡＵＣ（ＴＩＣ下方の面積）を表示してもよい。
【００７８】
これにより、検査者が腫瘤領域内の最高輝度を採る最大ＴＩＣｆｔｉｃＸの波形形状に基づく各種ＴＩＣパラメータを容易に把握することができる。
以上により、図７に示した最大ＴＩＣ決定処理が終了する。
＜効  果＞
以上、説明したように本実施の形態に係る超音波診断装置１００によれば、基準となるフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆ０中に関心領域ｒｏｉｆ０を設定する関心領域設定部１０７と、基準フレームｓｇｆ０を除く他のフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉ中に関心領域ｒｏｉｆ０内と対応する対応関心領域ｒｏｉｆｉを設定する対応関心領域設定部１０８１と、フレーム化造影画像ｓｇｈｉに、同じ反射超音波に依拠して生成されたフレーム化Ｂモード画像ｓｇｆｉの関心領域ｒｏｉｆ０又は対応関心領域ｒｏｉｆｉに対応する造影画像関心領域ｒｏｉｈｉと、造影画像関心領域ｒｏｉｈｉに含まれる１以上の画素からなる複数の局所領域ｓｐｔｊを設定し、局所領域ｓｐｔｊに含まれる画素に対する造影画像の輝度に基づく評価値ｖｌｊの複数フレームｓｇｈｉにおける最大値が、複数の局所領域ｓｐｔｊ中最大である局所領域ｓｐｔＸを検出し、当該検出した局所領域ｓｐｔＸに対する複数フレームの造影画像ｓｇｈｉに基づいて最大時間輝度曲線ｆｔｉｃＸを決定する最大ＴＩＣ決定部１０８２とを備えた構成を採る。
【００７９】
係る構成により、簡易な演算処理によって腫瘤領域内の最高輝度を採る時間輝度曲線ｆｔｉｃＸを抽出することができる。その結果、検査結果の正確性と客観性を向上するとともに、検査効率を向上することができる。
また、別の態様では、上記した態様において、最大ＴＩＣ決定部１０８２は、最大値が複数の局所領域ｓｐｔｊの中で最大である局所領域を特定局所領域ｓｐｔＸとして決定する構成であってもよい。
【００８０】
この構成により、さらに、腫瘤領域内の最高輝度を採る特定局所領域ｓｐｔＸを抽出することができ、検査者はフレーム化造影画像ｓｇｈｉ中の特定局所領域ｓｐｔＸの位置を容易に把握することができ、各種の評価や診断を行うことができる。
また、別の態様では、上記した態様において、さらに、最大時間輝度曲線ｆｔｉｃＸに基づきＴＩＣパラメータを算出するＴＩＣパラメータ算出部１０８２５を備えた構成であってもよい。
【００８１】
この構成により、簡易な演算処理によって腫瘤領域内の最高輝度を採る時間輝度曲線から診断用ＴＩＣパラメータを抽出することができる。
また、別の態様では、上記した態様において、超音波診断装置１００の検査対象である被検体内の所定部位は乳腺であってもよい。
この構成により、例えば、乳腺腫瘤の造影超音波診断においては、腫瘤領域全体ではなく、腫瘤領域内で最も染影される最高輝度点が採る時間輝度曲線を簡易に計測でき、計測した時間輝度曲線を観察して腫瘍の良悪性鑑別や治療効果判定を行うことができる。
【００８２】
＜変形例１＞
実施の形態に係る超音波診断装置１００では、例えば、図１３（ｃ）に示すように、最大ＴＩＣ決定部１０８２は、該造影画像関心領域に含まれる複数の局所領域に含まれる画素に対する輝度に基づく評価値の複数フレームにおける最大値が、複数の局所領域中最大である特定局所領域を検出し、当該特定局所領域に対する複数フレームの造影画像に基づいて最大時間輝度曲線を決定する構成とした。しかしながら、上記評価値の複数フレームにおける最大値が複数の局所領域中最大である場合のみならず、造影画像関心領域内で１からＬ番目（Ｌはｍ以下の自然数）までの局所領域を第ｋ特定局所領域（ｋはＬ以下の自然数）として検出し、当該第ｋ特定局所領域に対する複数フレームの造影画像に基づいてＬ個の最大時間輝度曲線を決定する構成としてもよい。
【００８３】
図１７は、変形例１に係る複数の特定局所領域と複数の特定局所領域に対する複数の最大時間輝度曲線を示した表示画像の模式図である。図１７に示すように、変形例１に係る構成では、局素領域の輝度に基づく評価値の複数フレーム間における最大値が複数の局所領域中大きい方から順に、局所領域Ａ、Ｄ、Ｃ、Ｂが検出され、造影画像中に表示される。さらに、局所領域Ａ、Ｄ、Ｃ、Ｂに対する複数フレームの造影画像に基づいて定まる４本の最大時間輝度曲線が表示される。第ｋ特定局所領域（ｋ＝１〜Ｌ、Ｌ＝４）各々に対する４個の最大時間輝度曲線を決定する場合である。
【００８４】
このように、変形例２では、腫瘤領域を取り囲んだ関心領域中に複数の高輝度局所領域が存在する場合でも、それぞれの高輝度局所領域に対して、簡易な演算処理によって各高輝度局所領域の採る時間輝度曲線を抽出することができる。その結果、腫瘤領域に複数の高輝度局所領域がある場合でも、検査結果の正確性と客観性を向上するとともに、検査効率を向上することができる。
【００８５】
上記において、さらに、表示制御部は、１からｋ番目までの第ｋ特定局所領域に含まれる造影画像に基づく輝度の複数フレームにおける最大値をヒストグラム形式で表示部に表示させてもよい。検査者は１からｋ番目までの最大時間輝度曲線の複数フレームにおける最大値の分布を容易に把握することができる。
＜変形例２＞
実施の形態に係る超音波診断装置１００では、例えば、図８に示すように、関心領域設定部１０７は、検査者からの入力に基づき１の基準となるフレーム化Ｂモード画像中に単一の関心領域を設定する構成とした。しかしながら、基準となるフレーム化Ｂモード画像中に設定する関心領域の数は単数に限られず、複数の関心領域を設定し、各々の関心領域において最大輝度を採る最大時間輝度曲線や特定局所領域を決定する構成としてもよい。
【００８６】
具体的には、変形例２に係る超音波診断装置では、超音波診断装置１００において、関心領域を第１の関心領域、対応関心領域を第１の対応関心領域、造影画像関心領域を第１の造影画像関心領域、特定局所領域を第１の特定局所領域としたとき、関心領域設定部１０７は、検査者からの複数の入力に基づき１のフレーム化Ｂモード画像中に、さらに１以上の第２の関心領域を設定し、対応関心領域設定部１０８１は、基準フレームを除く他のフレーム化Ｂモード画像中に第２の関心領域に対応する第２の対応関心領域を設定し、最大ＴＩＣ決定部１０８２は、フレーム化造影画像に、依拠する反射超音波を一にするフレーム化Ｂモード画像の第２の関心領域又は第２の対応関心領域の各々対して１以上の第２の造影画像関心領域と、当該第２の造影画像関心領域に含まれる複数の局所領域とを設定し、当該局所領域に含まれる画素に対する造影画像の輝度に基づく評価値の複数フレームにおける最大値が、同じ第２の造影画像関心領域に含まれる複数の局所領域中最大である第２の特定局所領域を検出し、当該特定局所領域に対する複数フレームの造影画像に基づいて第２の造影画像関心領域毎に最大時間輝度曲線を決定する構成を有する。
【００８７】
これにより、基準となるフレーム化Ｂモード画像中に複数の腫瘤領域が存在する場合でも、それぞれの腫瘤領域に対して、簡易な演算処理によって各腫瘤領域内の最高輝度を採る時間輝度曲線を抽出することができる。その結果、複数の腫瘤領域がある場合でも、検査結果の正確性と客観性を向上するとともに、検査効率を向上することができる。
＜その他の変形例＞
なお、本発明を上記実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、以下のような場合も本発明に含まれる。
【００８８】
例えば、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、上記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、上記マイクロプロセッサは、上記コンピュータプログラムにしたがって動作するとしてもよい。例えば、本発明の超音波診断装置の診断方法のコンピュータプログラムを有しており、このプログラムに従って動作する（又は接続された各部位に動作を指示する）コンピュータシステムであってもよい。
【００８９】
また、上記超音波診断装置の全部、もしくは一部、またビームフォーミング部の全部又は一部を、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記録媒体、ハードディスクユニットなどから構成されるコンピュータシステムで構成した場合も本発明に含まれる。上記ＲＡＭ又はハードディスクユニットには、上記各装置と同様の動作を達成するコンピュータプログラムが記憶されている。上記マイクロプロセッサが、上記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、各装置はその機能を達成する。
【００９０】
また、上記の各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、１つのシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ（大規模集積回路））から構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。なお、ＬＳＩは、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。上記ＲＡＭには、上記各装置と同様の動作を達成するコンピュータプログラムが記憶されている。上記マイクロプロセッサが、上記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。例えば、本発明のビームフォーミング方法がＬＳＩのプログラムとして格納されており、このＬＳＩがコンピュータ内に挿入され、所定のプログラム（ビームフォーミング方法）を実施する場合も本発明に含まれる。
【００９１】
なお、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサー（Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を利用してもよい。
【００９２】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。
また、各実施の形態に係る、超音波診断装置の機能の一部又は全てを、ＣＰＵ等のプロセッサがプログラムを実行することにより実現してもよい。上記超音波診断装置の診断方法や、ビームフォーミング方法を実施させるプログラムが記録された非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体であってもよい。プログラムや信号を記録媒体に記録して移送することにより、プログラムを独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい、また、上記プログラムは、インターネット等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。
【００９３】
上記実施形態に係る超音波診断装置では、記憶装置であるデータ格納部を超音波診断装置内に含む構成としたが、記憶装置はこれに限定されず、半導体メモリ、ハードディスクドライブ、光ディスクドライブ、磁気記憶装置、等が、超音波診断装置に外部から接続される構成であってもよい。
また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。
【００９４】
また、上記のステップが実行される順序は、本発明を具体的に説明するために例示するためのものであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時（並列）に実行されてもよい。
また、超音波診断装置には、プローブ及び表示部が外部から接続される構成としたが、これらは、超音波診断装置内に一体的に具備されている構成としてもよい。
【００９５】
また、上記実施の形態においては、プローブは、複数の圧電素子が一次元方向に配列されたプローブ構成を示した。しかしながら、プローブの構成は、これに限定されるものではなく、例えば、複数の圧電変換素子を２次元方向に配列した２次元配列振動子や、一次元方向に配列された複数の振動子を機械的に揺動させて三次元の断層画像を取得する揺動型プローブを用いてもよく、測定に応じて適宜使い分けることができる。例えば、２次元に配列されたプローブを用いた場合、圧電変換素子に電圧を与えるタイミングや電圧の値を個々に変化させることによって、送信する超音波ビームの照射位置や方向を制御することができる。
【００９６】
また、プローブは、送受信部の一部の機能をプローブに含んでいてもよい。例えば、送受信部から出力された送信電気信号を生成するための制御信号に基づき、プローブ内で送信電気信号を生成し、この送信電気信号を超音波に変換する。併せて、受信した反射超音波を受波信号に変換し、プローブ内で受波信号に基づき音響線信号を生成する構成を採ることができる。
【００９７】
実施の形態に係る超音波診断装置１００では、送信部１０３、受信部１０４の構成は、実施の形態に記載した構成以外にも、適宜変更することができる。
例えば、送信部１０３は、実施の形態では、プローブ１０１に存する複数の振動子１０１ａの一部に当たる送信振動子列からなる送信振動子列を設定し、超音波送信ごとに送信振動子列を列方向に漸次移動させながら超音波送信を繰り返し、プローブ１０１に存する全ての振動子１０１ａから超音波送信を行う構成とした。
【００９８】
しかしながら、プローブ１０１に存する全ての振動子１０１ａから超音波送信を行う構成としてもよい。超音波送信を繰り返すことなく、一度の超音波送信で超音波照射領域全域から反射超音波を受信できる。
また、実施の形態では、観測点の存在領域は、受信振動子列の列中心を通り振動子列と垂直であって単一振動子幅の直線状の領域とした。
【００９９】
しかしながら、これに限定されるものではなく、超音波照射領域に含まれる任意の領域に設定してもよい。例えば、受信振動子列の列中心を通り振動子列に垂直な直線を中心線とする複数の振動子幅の帯状の矩形領域としてもよい。
また、各実施の形態に係る超音波診断装置、及びその変形例の機能のうち少なくとも一部を組み合わせてもよい。更に上記で用いた数字は、全て本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。  さらに、本実施の形態に対して当業者が思いつく範囲内の変更を施した各種変形例も本発明に含まれる。
【０１００】
≪まとめ≫
以上、説明したように、本実施の形態に係る超音波診断装置は、超音波造影剤が投与された被検体内の所定部位に超音波探触子を介して超音波を送信して得られた反射超音波のうち、前記被検体の組織からの反射成分に基づき複数フレームのＢモード画像と、前記超音波造影剤からの反射成分に基づき複数フレームの造影画像とを各々時系列に生成する超音波診断装置であって、基準フレームのＢモード画像中に関心領域を設定する関心領域設定部と、前記基準フレームを除く他のＢモード画像中に前記関心領域内と対応する対応関心領域を設定する対応関心領域設定部と、前記造影画像に、同じ反射超音波に依拠して生成されたＢモード画像の前記関心領域又は前記対応関心領域に対応する造影画像関心領域と、当該造影画像関心領域に含まれる複数の局所領域とを設定し、当該局所領域に含まれる画素に対する造影画像の輝度に基づく評価値の前記複数フレームにおける最大値が、前記複数の局所領域中最大である局所領域に対する前記複数フレームの造影画像に基づいて最大時間輝度曲線を決定する最大ＴＩＣ決定部とを備えた構成を採る。
【０１０１】
係る構成により、簡易な演算処理によって腫瘤領域内の最高輝度を採る時間輝度曲線を抽出することができる。その結果、検査結果の正確性と客観性を向上するとともに、検査効率を向上することができる。
また、別の態様では、上記した何れかの態様において、前記最大ＴＩＣ決定部は、前記最大値が前記複数の局所領域の中で最大である局所領域を特定局所領域として決定する構成であってもよい。
【０１０２】
係る構成により、さらに、腫瘤領域内の最高輝度を採る特定局所領域を抽出することができる。
また、別の態様では、上記した何れかの態様において、前記最大ＴＩＣ決定部は、さらに、前記最大時間輝度曲線に基づきＴＩＣパラメータを算出するＴＩＣパラメータ算出部を備えた構成であってもよい。
【０１０３】
係る構成により、簡易な演算処理によって腫瘤領域内の最高輝度を採る時間輝度曲線から診断用ＴＩＣパラメータを抽出することができる。
以上により、例えば、乳腺腫瘤の造影超音波診断においては、腫瘤領域全体ではなく、腫瘤領域内で最も染影される最高輝度点が採る時間輝度曲線を簡易に計測でき、計測した時間輝度曲線を観察して腫瘍の良悪性鑑別を行うことができる。
【０１０４】
また、別の態様では、上記した何れかの態様において、前記最大ＴＩＣ決定部は、前記最大時間輝度曲線を記録媒体又は外部に出力する構成であってもよい。また、別の態様では、上記した何れかの態様において、前記最大ＴＩＣ決定部は、前記ＴＩＣパラメータを記録媒体又は外部に出力する構成であってもよい。
係る構成により、出力した腫瘤領域内の最高輝度を採る時間輝度曲線、時間輝度曲線から算出した診断用ＴＩＣパラメータを他の機器やソフトウェアにて利用することができ、各種の評価や診断を行うことができる。
【０１０５】
また、別の態様では、上記した何れかの態様において、さらに、前記最大時間輝度曲線を表示部に表示させる表示制御部を備えた構成であってもよい。また、別の態様では、上記した何れかの態様において、さらに、前記造影画像、及び前記特定局所領域を表示部に表示させる表示制御部を備えた構成であってもよい。また、別の態様では、上記した何れかの態様において、さらに、前記ＴＩＣパラメータを表示部に表示させる表示制御部を備えた構成であってもよい。
【０１０６】
係る構成により、表示した腫瘤領域内の最高輝度を採る時間輝度曲線、時間輝度曲線から算出した診断用ＴＩＣパラメータ、フレーム化造影画像中の特定局所領域の位置を検査者が容易に把握することができ、各種の評価や診断を行うことができる。
また、別の態様では、上記した何れかの態様において、前記対応関心領域には、前記関心領域内の画像と同一又は類似する画像が存在する構成であってもよい。
【０１０７】
係る構成により、ＴＩＣ内の輝度変動の誤差が大きくなることを防止できる。
また、別の態様では、上記した何れかの態様において、前記他のＢモード画像における前記対応関心領域の位置は、前記基準フレームのＢモード画像における前記関心領域の位置と同じである構成であってもよい。
係る構成により、簡易な処理により、前記関心領域内の画像と同一又は類似する画像が存在する対応関心領域を設定できる。
【０１０８】
また、別の態様では、上記した何れかの態様において、前記対応関心領域設定部は、動き補償により前記対応関心領域を設定する構成であってもよい。  係る構成により、簡易な演算処理によりフレーム化Ｂモード画像中に関心領域内と対応する対応関心領域を設定することができ、体動や呼吸に伴う被検体内の組織の動きより各フレームにおける局所領域に含まれる組織が変動し、ＴＩＣ内の輝度変動の誤差が大きくなることを防止できる。
【０１０９】
また、別の態様では、上記した何れかの態様において、前記造影画像関心領域に含まれる複数の局所領域に含まれる造影画像に基づく輝度は、前記複数の局所領域に含まれる造影画像の示す平均輝度である構成であってもよい。
係る構成により、簡易な演算処理により局所領域に含まれる画素に対する造影画像の輝度の状態を適切にあらわす評価値を算出することができる。
【０１１０】
また、別の態様では、上記した何れかの態様において、前記最大時間輝度曲線は、前記複数フレームの造影画像における前記特定局所領域の輝度からなる信号シーケンスである構成であってもよい。
係る構成により、容易に時間輝度曲線を他の機器やソフトウェアにて利用することができ、各種の評価や診断を行うことができる。
【０１１１】
また、別の態様では、上記した何れかの態様において、前記最大時間輝度曲線は、前記特定局所領域に対する前記複数フレームの造影画像に基づく輝度からなる信号シーケンスを時間軸上にプロットし曲線補間処理または平滑化処理を施した時間−輝度曲線である構成であってもよい。
係る構成により、曲線補間処理を施した最大時間輝度曲線を用いて精度よく評価値の複数フレームにおける最大値を算出することができる。
【０１１２】
また、別の態様では、上記した何れかの態様において、前記複数フレームの造影画像の各々に設定された複数の前記局所領域の一部は互いに重なっている構成であってもよい。
係る構成により、体動や呼吸に伴う被検体内の組織の動きより各フレームにおける局所領域に含まれる組織が変動し、ＴＩＣ内の輝度変動の誤差が大きくなることをより一層防止できる。
【０１１３】
また、別の態様では、上記した何れかの態様において、前記局所領域は円又は楕円形状である構成であってもよい。
係る構成により、局所領域の一部は互いに重なっている構成を容易に実現できる。
また、別の態様では、上記した何れかの態様において、前記特定局所領域決定部は、前記複数フレームの造影画像の各々のフレームに含まれる前記造影画像関心領域内の局所領域のち、当該局所領域に含まれる造影画像に基づく輝度の前記複数フレームにおける最大値が、前記造影画像関心領域内で１からＬ番目（Ｌははｍ以下の自然数）である局所領域を第ｋ特定局所領域（ｋはＬ以下の自然数）として決定する構成であってもよい。
【０１１４】
係る構成により、腫瘤領域を取り囲んだ関心領域中に複数の高輝度局所領域が存在する場合でも、それぞれの高輝度局所領域に対して、簡易な演算処理によって各高輝度局所領域の最高輝度を採る時間輝度曲線を抽出することができ、腫瘤領域に複数の高輝度局所領域がある場合でも、検査結果の正確性と客観性を向上するとともに、検査効率を向上することができる。
【０１１５】
また、別の態様では、上記した何れかの態様において、さらに、前記造影画像に前記第ｋ特定局所領域を重畳して表示部に表示させる表示制御部を備えた構成であってもよい。
係る構成により、検査者は、造影画像上における１からｋ番目までの最大時間輝度曲線が通る特定局所領域の位置を容易に把握することができる。
また、別の態様では、上記した何れかの態様において、前記表示制御部は、さらに、前記第ｋ特定局所領域に含まれる造影画像に基づく輝度の前記複数フレームにおける最大値をヒストグラム形式で表示部に表示させる構成であってもよい。
【０１１６】
係る構成により、検査者は１からｋ番目までの最大時間輝度曲線の複数フレームにおける最大値の分布を容易に把握することができる。
また、別の態様では、上記した何れかの態様において、前記関心領域を第１の関心領域、前記対応関心領域を第１の対応関心領域、前記造影画像関心領域を第１の造影画像関心領域、前記特定局所領域を第１の特定局所領域としたとき、前記関心領域設定部は、検査者からの複数の入力に基づきＢモード画像中に、さらに１以上の第２の関心領域を設定し、前記対応関心領域設定部は、前記基準フレームを除く他のＢモード画像中に前記第２の関心領域に対応する第２の対応関心領域を設定し、前記最大ＴＩＣ決定部は、前記造影画像に、依拠する反射超音波を一にする前記Ｂモード画像の前記第２の関心領域又は前記第２の対応関心領域の各々対して１以上の第２の造影画像関心領域と、当該第２の造影画像関心領域に含まれる複数の局所領域とを設定し、当該局所領域に含まれる画素に対する造影画像の輝度に基づく評価値の前記複数フレームにおける最大値が、同じ前記第２の造影画像関心領域に含まれる前記複数の局所領域中最大である第２の特定局所領域を検出し、当該特定局所領域に対する前記複数フレームの造影画像に基づいて前記第２の造影画像関心領域毎に最大時間輝度曲線を決定する構成であってもよい。
【０１１７】
係る構成により、基準となるＢモード画像中に複数の腫瘤領域が存在する場合でも、それぞれの腫瘤領域に対して、簡易な演算処理によって各腫瘤領域内の最高輝度を採る時間輝度曲線を抽出することができ、複数の腫瘤領域がある場合でも、検査結果の正確性と客観性を向上するとともに、検査効率を向上することができる。
また、別の態様では、上記した何れかの態様において、前記被検体内の所定部位は乳腺であってもよい。
【０１１８】
係る構成により、乳腺腫瘤の造影超音波診断において、腫瘤領域全体ではなく、腫瘤領域内で最も染影される最高輝度点が採る時間輝度曲線を簡易に計測でき、計測した時間輝度曲線を観察して腫瘍の良悪性鑑別を行うことができる。
また、本実施の形態に係る超音波診断装置の制御方法は、超音波探触子を介して超音波造影剤が投与された被検体内の所定部位に超音波を送信して得られた反射超音波のうち、前記被検体の組織からの反射成分に基づき複数フレームのＢモード画像と、前記超音波造影剤からの反射成分に基づき複数フレームの造影画像とを各々時系列に生成する超音波診断装置の制御方法であって、１の基準フレームのＢモード画像中に関心領域を設定し、前記基準フレームを除く他のＢモード画像中に前記関心領域に対応する対応関心領域を設定し、前記造影画像に、同じ反射超音波に依拠して生成されたＢモード画像の前記関心領域又は前記対応関心領域に対応する造影画像関心領域と、当該造影画像関心領域に含まれる１以上の画素からなる複数の局所領域とを設定し、当該局所領域に含まれる造影画像の輝度に基づく評価値の前記複数フレームにおける最大値が、前記複数の局所領域の中最大である局所領域に対する前記複数フレームの造影画像に基づいて最大時間輝度曲線を決定する構成であってもよい。また、別の態様では、上記した何れかの態様において、さらに、前記最大値が前記複数の局所領域の中で最大である局所領域を特定局所領域として決定する構成であってもよい。また、別の態様では、上記した何れかの態様において、さらに、前記最大時間輝度曲線に基づきＴＩＣパラメータを算出する構成であってもよい。
【０１１９】
係る構成により、簡易な演算処理によって腫瘤領域内の最高輝度を採る時間輝度曲線、腫瘤領域内の最高輝度を採る特定局所領域、時間輝度曲線から診断用ＴＩＣパラメータを抽出することができる。その結果、検査結果の正確性と客観性を向上するとともに、検査効率を向上することができる。
≪補足≫
以上で説明した実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程、工程の順序などは一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない工程については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。
【０１２０】
また、発明の理解の容易のため、上記各実施の形態で挙げた各図の構成要素の縮尺は実際のものと異なる場合がある。また本発明は上記各実施の形態の記載によって限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
さらに、超音波診断装置においては基板上に回路部品、リード線等の部材も存在するが、電気的配線、電気回路について当該技術分野における通常の知識に基づいて様々な態様を実施可能であり、本発明の説明として直接的には無関係のため、説明を省略している。なお、上記示した各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本開示にかかる超音波信号処理装置、超音波診断装置、超音波信号処理方法、及びコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体は、従来の超音波診断装置の性能向上、特に画質向上として有用である。また本開示は超音波への適用のみならず、複数のアレイ素子を用いたセンサ等の用途にも応用できる。
【符号の説明】
【０１２２】
１０１    プローブ
１０１ａ  超音波振動子
１０２  マルチプレクサ部
１０３  送信部
１０３１  送信信号発生部
１０３２  送信信号処理部
１０４  受信部
１０４１  受信入力部
１０４２  受波信号遅延部
１０４３  受波信号加算部
１０４４  フィルタ部
１０４５  受波信号保持部
１０４６  整相加算部
１０４６１  遅延処理部
１０４６２  加算部
１０４３３  合成部
１０５  Ｂモード画像生成部
１０６  造影画像生成部
１０７  関心領域設定部
１０８  ＴＩＣ処理部
１０８１  対応関心領域設定部
１０８２  最大ＴＩＣ決定部
１０８２１  局所領域平均輝度算出部
１０８２２  局所領域平均輝度保持部
１０８２３  フレーム間ＴＩＣ最大値算出部
１０８２４  局所領域ＴＩＣ最大値算出部
１０８２５  ＴＩＣパラメータ算出部
１０９  データ格納部
１１０  表示制御部
１１１  制御部
１１２  操作入力部
１１３  表示部
１５０  超音波信号処理回路
【図１】
0006358192.tif 000002
【図２】
0006358192.tif 000003
【図３】
0006358192.tif 000004
【図４】
0006358192.tif 000005
【図５】
0006358192.tif 000006
【図６】
0006358192.tif 000007
【図７】
0006358192.tif 000008
【図８】
0006358192.tif 000009
【図９】
0006358192.tif 000010
【図１０】
0006358192.tif 000011
【図１１】
0006358192.tif 000012
【図１２】
0006358192.tif 000013
【図１３】
0006358192.tif 000014
【図１４】
0006358192.tif 000015
【図１５】
0006358192.tif 000016
【図１６】
0006358192.tif 000017
【図１７】
0006358192.tif 000018