(57)【要約】時相および位置関係の整った断層画像と組織特性画像の重畳表示を可能にすることで、被検体組織の構造と特性の関係を容易かつ詳細に観察可能な優れた超音波診断装置を提供する。制御部（１００）が、超音波送受信の動作時（ライブモード時）には、断層画像を連続して更新しモニタ（１０７）に表示させるとともに断層画像メモリ（１１０）に格納させ、組織特性画像としての弾性率画像を心拍ごとに更新しモニタに表示させるとともに組織特性画像メモリとしての弾性率画像メモリ（１１１）に格納させ、超音波送受信の停止時（シネモード時）には、弾性率画像を弾性率画像メモリから読み出し、また弾性率画像に同期した断層画像を断層画像メモリから読み出してモニタに表示させる。
2004110280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対して超音波を送受信する超音波送受信手段と、
受信信号から前記被検体の構造を表す断層画像を作成する断層画像処理部と、
受信信号を解析して前記被検体の組織の物理的特性を表す組織特性画像を作成する組織特性画像処理部と、
前記断層画像および前記組織特性画像を格納する記憶手段と、
少なくとも前記断層画像と前記組織特性画像を合成する画像合成部と、
少なくとも前記断層画像と前記組織特性画像を表示する表示手段と、
超音波送受信の動作時には、前記断層画像を任意の周期で更新し前記表示手段に表示させるとともに前記記憶手段に格納させ、前記組織特性画像を前記断層画像とは異なる周期で更新し前記表示手段に表示させるとともに前記記憶手段に格納させ、超音波送受信の停止時には、過去に取得した任意の組織特性画像と当該組織特性画像に同期した断層画像をそれぞれ前記記憶手段から読み出して前記表示手段に表示させる制御手段とを備えた超音波診断装置。
【請求項２】
前記表示手段は、第１の表示領域と第２の表示領域に分割され、前記第１の表示領域には少なくとも前記断層画像を表示し、前記第２の表示領域には少なくとも前記組織特性画像が重畳された前記断層画像を表示し、
前記制御手段は、超音波送受信の動作時には、前記断層画像を前記表示手段の少なくとも前記第１の表示領域に表示させ、前記組織特性画像を前記表示手段の前記第２の表示領域に表示させ、
超音波送受信の停止時には、前記組織特性画像と当該組織特性画像に同期した断層画像をそれぞれ前記記憶手段から読み出して前記表示手段の少なくとも前記第２の表示領域に表示させる請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】
超音波送受信の動作時には、前記第２の表示領域に、前記組織特性画像に同期した断層画像を表示させる請求項２記載の超音波診断装置。
【請求項４】
超音波送受信の停止時には、前記第１の表示領域に、前記組織特性画像に同期した断層画像を表示させる請求項２または３記載の超音波診断装置。
【請求項５】
超音波送受信の停止時には、前記第２の表示領域に、前記第１の表示領域に表示される断層画像を含む期間から求められた組織特性画像と、当該組織特性画像に同期した断層画像とを重畳表示させる請求項２または３記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記画像合成部は、前記断層画像および前記組織特性画像の少なくとも一方に対応した情報を含む関連波形を、前記断層画像および前記組織特性画像と合成して前記表示手段の表示画面上に表示し、
前記制御手段は、超音波送受信の停止時には、現在表示している組織特性画像を作成した期間の前記関連波形を強調表示させる請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記組織特性画像は弾性率画像である請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記組織特性画像は歪み量画像または歪み率画像である請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記組織特性画像は粘性率画像である請求項１記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、断層画像と組織特性画像を重畳表示する超音波診断装置に関する。
【背景技術】  従来の超音波診断装置は、超音波を被検体に照射し、その反射エコー信号の強度を対応する画素の輝度に変換することで、被検体の構造を断層画像として得るものであった。また、近年、反射エコー信号の位相を解析することで、被検体の動きを精密に測定し、そこから被検体の弾性率を求めるという試みがある。
従来例１として、反射エコー信号を検波した出力信号の振幅と位相の両者を用いて、被検体の瞬間的な位置を決定することによって高精度なトラッキングを行ない、拍動による大振幅変位運動上の微小振動を捕らえる方法が提案されている（例えば、特開平１０−００５２２６号公報参照）。
また、従来例２として、従来例１の方法をさらに発展させ、心拍による血管壁の内面および外面の各大振幅変位運動を精密にトラッキングし、大振幅変位運動に重畳されている微小振動の運動速度を求め、その差から血管壁の局所弾性率を求める方法、および弾性率の空間分布を断層画像に重畳表示する装置が提案されている（例えば、特開２０００−２２９０７８号公報参照）。
しかしながら、上記従来例２には、弾性率画像と断層画像の表示方法および装置の動作については何ら記載されていない。上記従来例２によれば、弾性率の計測には、１心拍分の血管壁の動きをトラッキングして、微小振動の振幅を求める必要がある。つまり、弾性率画像は１心拍に１回しか更新されない。つまり、１心拍は約１秒であるので、弾性率画像のフレームレートは約１フレーム／秒となる。一方、断層画像は一般的に、１秒間に１５〜３０フレーム表示される。したがって、弾性率画像を単純に断層画像に重畳表示したのでは、フレームレートが大幅に異なるため、弾性率がどの部分のものか分からないという問題があった。
【発明の開示】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、超音波送受信の停止時、つまりシネモード時に、時相および位置関係の整った断層画像と弾性率画像をはじめとする組織特性画像の重畳表示を可能にすることで、被検体組織の構造と特性の関係を容易かつ詳細に観察可能な優れた超音波診断装置を提供することにある。
前記の目的を達成するため、本発明に係る超音波診断装置は、被検体に対して超音波を送受信する超音波送受信手段と、受信信号から被検体の構造を表す断層画像を作成する断層画像処理部と、受信信号を解析して被検体の組織の物理的特性を表す組織特性画像を作成する組織特性処理部と、断層画像および組織特性画像を格納する記憶手段（断層画像メモリ、組織特性画像メモリ）と、少なくとも断層画像と組織特性画像を合成する画像合成部と、少なくとも断層画像と組織特性画像を表示する表示手段と、超音波送受信の動作時（ライブモード時）には、断層画像を任意の周期で更新し表示手段に表示させるとともに記憶手段に格納させ、組織特性画像を断層画像とは異なる周期で更新し表示手段に表示させるとともに記憶手段に格納させ、超音波送受信の停止時（シネモード時）には、過去に取得した任意の組織特性画像とその組織特性画像に同期した断層画像をそれぞれ記憶手段から読み出して表示手段に表示させる制御手段とを備えた構成をとる。
この構成によれば、ライブモードでは、リアルタイムで断層画像が得られるため、位置合わせなどのプローブ操作やゲインなどの各種設定操作を容易に行なうことができ、シネモードでは、被検体組織の構造と特性の時相および位置関係が整った断層画像と組織特性画像を得ることができる。
上記構成の超音波診断装置において、表示手段は、第１の表示領域と第２の表示領域に分割され、第１の表示領域には少なくとも断層画像を表示し、第２の表示領域には少なくとも組織特性画像が重畳された断層画像を表示し、制御手段は、超音波送受信の動作時には、断層画像を表示手段の少なくとも第１の表示領域に表示させ、組織特性画像を表示手段の第２の表示領域に表示させ、超音波送受信の停止時には、組織特性画像と当該組織特性画像に同期した断層画像をそれぞれ記憶手段から読み出して表示手段の少なくとも第２の表示領域に表示させることが好ましい。
この構成によれば、表示画面を２分割することで、組織特性画像によって隠されてしまう部分も同時に見ることができるようになり、ライブモードでは、位置合わせなどのプローブ操作やゲインなどの各種設定操作がさらに容易に行なうことができ、シネモードでは、時相が一致した断層画像と組織特性画像を同時に得ることができるため、両者を比較して、被検体組織の構造と特性の関係を容易に把握することができる。
また、超音波送受信の動作時には、第２の表示領域に、組織特性画像に同期した断層画像を表示させることが好ましい。これにより、ライブモードでも、第２の表示領域には、被検体組織の構造と特性の位置関係の整った断層画像と組織特性画像が表示されるため、診断結果をすぐに得ることができる。
また、超音波送受信の停止時には、第１の表示領域に、組織特性画像に同期した断層画像を表示させることが好ましい。これにより、シネモードでは、時相が一致した断層画像と組織特性画像を同時に得ることができるため、両者を比較して、被検体組織の構造と特性の関係を容易に把握することができる。
また、超音波送受信の停止時には、前記第２の表示領域に、前記第１の表示領域に表示される断層画像を含む期間から求められた組織特性画像と、当該組織特性画像に同期した断層画像とを重畳表示させることが好ましい。これにより、第１の表示領域には、１フレーム単位で断層画像を表示することができるため、組織特性計算に用いた期間中に被検体組織の構造の動的な変化を詳細に調べることができる。
また、前記画像合成部は、前記断層画像および前記組織特性画像の少なくとも一方に対応した情報を含む関連波形を、前記断層画像および前記組織特性画像と合成して前記表示手段の表示画面上に表示し、前記制御手段は、超音波送受信の停止時には、現在表示している組織特性画像を作成した期間の前記関連波形を強調表示させることが好ましい。これにより、組織特性画像とそれが作成された期間の心電波形または心音波形とを視覚的に対応付けることができる。
また、組織特性は弾性率であることが好ましい。これにより、被検体組織の構造を表す断層画像と位置関係が整った、被検体組織の硬さ柔らかさを表す弾性率画像が得られる。
または、組織特性は歪み量または歪み率であることが好ましい。これにより、被検体組織の構造を表す断層画像と位置関係が整った、被検体組織の変形しやすさの特性を良好に表すことができる。
または、組織特性は粘性率であることが好ましい。これにより、被検体組織の構造を表す断層画像と位置関係が整った、被検体組織の粘り気の特性を良好に表すことができる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の各実施の形態に係る超音波診断装置の一構成例を示すブロック図である。
図２は、本発明の実施の形態１における心電または心音波形、断層画像表示フレーム、および弾性率画像表示フレームを示すタイミングチャートである。
図３は、図２におけるライブモード時のモニタ表示画面の一例を示す図である。
図４は、図２におけるフリーズ直後のモニタ表示画面の一例を示す図である。
図５は、図２におけるシネモード時のモニタ表示画面の一例を示す図である。
図６は、本発明の実施の形態１の変形例におけるモニタ表示画面の一例を示す図である。
図７は、本発明の実施の形態２に係る超音波診断装置におけるライブモード時のモニタ表示画面の一例を示す図である。
図８は、本発明の実施の形態２に係る超音波診断装置におけるシネモード時のモニタ表示画面の一例を示す図である。
図９は、本発明の実施の形態２における心電または心音波形、左側断層画像表示フレーム、右側断層画像表示フレーム、および弾性率画像表示フレームを示すタイミングチャートである。
図１０は、本発明の実施の形態２の変形例における心電または心音波形、左側断層画像表示フレーム、右側断層画像表示フレーム、および弾性率画像表示フレームを示すタイミングチャートである。
図１１は、本発明の実施の形態２の別の変形例における心電または心音波形、左側断層画像表示フレーム、右側断層画像表示フレーム、および弾性率画像表示フレームを示すタイミングチャートである。
図１２は、本発明の実施の形態２の別の変形例における心電または心音波形、左側断層画像表示フレーム、右側断層画像表示フレーム、および弾性率画像表示フレームを示すタイミングチャートである。
図１３は、図１１または図１２におけるシネモード時のモニタ表示画面の一例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。
なお、本発明の実施の形態では、組織特性画像を弾性率画像として説明するが、本発明の趣旨はこれに限るものではなく、組織の歪み量画像、歪み率画像、粘性率画像など、断層画像とは異なる周期で取得される、すべての被検体組織の組織特性画像に対して本発明を適用することが可能である。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る超音波診断装置の一構成例を示すブロック図である。図１において、制御手段としての制御部１００は、超音波診断装置全体の動作を制御するものである。この制御には、信号処理の各種パラメータの設定、送受信のタイミング制御、フリーズキー押下によるライブ／シネモードの切り換え、モード制御、画面表示の制御などすべての制御が含まれる。
送信部１０２は、制御部１００からの指示を受けて、探触子１０１を駆動し、探触子１０１は送信部１０２からの送信駆動信号を超音波に変換して被検体に照射するとともに、被検体内部から反射してきた超音波エコーを電気信号に変換する。受信部１０３は、受信信号を増幅するとともに、定められた位置／方向からの超音波のみを検出する。
断層画像処理部１０４は、バンドパスフィルタ、対数増幅器、検波器などからなり、被検体の内部構造を画像化する。断層画像は、通常１秒間に１５〜３０フレーム作成される。本実施の形態では、組織の物理的特性を表す組織特性として弾性率を用いることから、組織特性画像処理部である弾性率画像処理部１０５は、受信信号から血圧変化による被検体組織の歪み量を計測し、血圧測定部１０８で測定した血圧差と歪み量から組織の局所弾性率を計算し、それを画像化する。ここで、本実施の形態では、弾性率を算出する手段として、例えば従来例２に開示されるアルゴリズムを用いる。つまり、１心拍分の組織の動きを追跡して組織の歪を求め、１心拍中の最高血圧と最低血圧から弾性率が計算される。つまり、弾性率画像は、１心拍に１回作成される。
画像合成部１０６は、断層画像処理部１０４で作成された断層画像と、弾性率画像処理部１０５で作成された弾性率画像、さらに心電または心音測定部１０９で得られた心電波形または心音波形を合成し、表示手段としてのモニタ１０７上に表示する。また、記憶手段としての断層画像メモリ１１０および弾性率画像メモリ１１１は、それぞれ、断層画像および弾性率画像を格納し、波形メモリ１１２は心音波形または心電波形を格納する。
次に、以上のように構成された超音波診断装置の動作について、図２から図５を参照してさらに詳細に説明する。
図２は、超音波送受信の動作時にデータを更新している状態（以後、ライブモードと称する）と、超音波送受信の停止時に過去のデータを参照する状態（以後、シネモードと称する）における、モニタ１０７上に表示する心電波形２０４、断層画像２００の表示フレーム、および弾性率画像２０１の表示フレームを示すタイミングチャートである。
図３は、図２におけるライブモード時のモニタ１０７の表示画面を、図４は、図２におけるフリーズキーを押下し、シネモードに移行した直後のモニタ１０７の表示画面を、図５は、図２におけるシネモードで画像戻し操作を実行した時のモニタ１０７の表示画面を示している。
図３から図５に示すように、モニタ１０７の表示画面には、断層画像２００上に弾性率画像２０１が重畳表示されるほか、断層画像２００の反射強度と画面上の輝度との対応を示す反射強度スケール２０２、弾性率と画面上の色調または輝度との対応を示す弾性率スケール２０３、心電または心音波形２０４などが表示される。図３から図５の断層画像２００および弾性率画像２０１は、一例として、粥腫３０２のある血管の長軸断面（血管壁３０１）を示している。
以下、図２のタイミングに従って説明する。
まず、ライブモードでは、断層画像２００は１５〜３０フレーム／秒で連続的に更新され、常に最新の画像が表示される。一方、断層画像２００に重畳表示される弾性率画像２０１は、１心拍中の組織の歪み量と血圧差から弾性率が計算されて作成されるので、心拍に同期して更新され、１心拍前の心拍期間から得られた弾性率画像２０１が表示される。弾性率画像２０１と時相と位置関係が対応する（以後、“同期する”という）断層画像２００は、その心拍期間中のいずれかの画像であるが、ここでは心拍期間の最初の断層画像とする。
つまり、図２を参照すると、弾性率画像表示フレームＣは、心拍期間ｃにおける受信信号に基づいて計算された弾性率から作成されるので、弾性率画像表示フレームＣと同期しているのは、心拍期間ｃの最初の断層画像表示フレーム２のみである。したがって、ライブモードでは、図３の表示画面に示すように、弾性率画像２０１が表す弾性率と断層画像２００が表す組織構造は一致しない。
ライブモードにおいて、断層画像２００と弾性率画像２０１は、それぞれ、断層画像メモリ１１０と弾性率画像メモリ１１１に格納される。また、心電または心音測定部１０９で得られた心音波形または心電波形は、連続的に画面表示されるとともに、波形メモリ１１２に格納される。
次に、フリーズキーを押下し、超音波送受信を停止し、シネモードに移行した直後は、図４に示すように、最新の弾性率画像２０１と、それに同期した断層画像２００がモニタ１０７上に表示される。図２を参照すると、フリーズキーを押下した時点での最新の弾性率画像２０１の表示フレームＤ（以下、２０１（Ｄ）のように示す）は、心拍期間ｄの歪み量に基づいて作成された弾性率画像であるので、それに同期した断層画像２００の心拍期間ｄの最初の断層画像である表示フレーム７（２００（７））が断層画像メモリ１１０から読み出されてモニタ１０７上に表示される。また、図４に示すように、心電波形または心音波形２０４において、弾性率画像表示フレーム２０１（Ｄ）を作成した心拍期間ＣＣ（＝ｄ）を示す心電波形または心音波形が、輝度または色調変化により強調表示される（図中、太線で示す）。
シネモードでは、画像を戻す／送る操作により過去の画像を参照することができる。本実施の形態では、弾性率画像表示フレームとそれに同期した断層画像表示フレームのみがそれぞれ弾性率画像メモリ１１１と断層画像メモリ１１０から読み出されて表示される。図２を参照すると、画像戻し操作を実行すると、１つ前の弾性率画像２０１の表示フレームＣ（２０１（Ｃ））が弾性率画像メモリ１１１から読み出され、またこの弾性率画像表示フレーム２０１（Ｃ）に同期した断層画像２００の表示フレーム２（２００（２））が断層画像メモリ１１０から読み出されて表示される。
図５に示すように、弾性率画像表示フレーム２０１（Ｃ）と断層画像表示フレーム２００（２）が重畳表示され、表示されている弾性率画像を作成した心拍期間ＣＣ（＝ｃ）を示す、心電波形または心音波形２０４の部分が、輝度または色調変化により強調表示される（図中、太線で示す）。
図２において、その後、画像送り操作を実行すると、弾性率画像表示フレームＣの１つ後の弾性率画像表示フレームＤが弾性率画像メモリ１１１から読み出され、また、弾性率画像表示フレームＤに同期した断層画像表示フレーム７が断層画像メモリ１１０から読み出されて、モニタ１０７上に表示される。
以上のように、本実施の形態によれば、ライブモードでは、リアルタイムで断層画像が得られるため、位置合わせなどのプローブ操作やゲインなどの各種設定操作を容易に行なうことができ、シネモードでは、被検体組織の構造と弾性率の時相および位置関係が整った断層画像と弾性率画像を得ることができる。
なお、弾性率画像２０１の断層画像２００への重畳のオン／オフを行なえるようにすることで、弾性率と構造の関係の把握をより容易なものとすることが可能である。
さらに、図６に示すように、断層画像２００上に破線で示す検査対象領域（ＲＯＩ：Ｒｅｇｉｏｎ  Ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）２０８のみを表示し、ＲＯＩ２０８に対応する弾性率画像２０１を別の領域に表示することによっても、同様の効果を得ることができる。
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る超音波診断装置について説明する。なお、本実施の形態による超音波診断装置は、実施の形態１の説明で参照した図１に示す構成と同じ構成を有し、実施の形態１と異なるのは、モニタ１０７の表示画面を２分割し、一方の表示領域（左側表示領域）には断層画像のみを、他方の表示領域（右側表示領域）には弾性率画像２０１を重畳した断層画像を表示する点にある。
図７は、ライブモード時のモニタ１０７の表示画面を、図８は、シネモードで画像戻し操作を実行した時のモニタ１０７の表示画面を示している。図９は、ライブモードとシネモードにおける、モニタ１０７上に表示する心電または心音波形２０４、弾性率画像２０１が重畳されない左側断層画像２０５の表示フレーム、弾性率画像２０１が重畳される右側断層画像２０６の表示フレーム、および弾性率画像２０１の表示フレームを示すタイミングチャートである。
図９において、弾性率画像２０１が重畳された右側断層画像２０６については実施の形態１と同様である。一方、左側断層画像２０５の表示フレームは、シネモードにおいて、弾性率画像２０１の表示フレームと同期している。
このように、表示画面を２分割したことにより、弾性率画像２０１によって隠されてしまう部分も同時に見ることができるようになり、ライブモードでは、位置合わせなどのプローブ操作やゲインなどの各種設定操作がさらに容易に行なうことができ、シネモードでは、時相が一致した断層画像と弾性率画像を同時に得ることができるため、両者を比較して、被検体組織の構造と弾性率の関係を容易に把握することができる。
図１０は、本実施の形態の変形例による、ライブモードとシネモードにおける、モニタ１０７上に表示する心電または心音波形２０４、弾性率画像２０１が重畳されない左側断層画像２０５の表示フレーム、弾性率画像２０１が重畳される右側断層画像２０６の表示フレーム、および弾性率画像２０１の表示フレームを示すタイミングチャートである。
図１０を参照すると、ライブモードでも、右側断層画像２０６の表示フレーム２は、弾性率画像２０１の表示フレームＣに同期している。シネモードにおける動作は、図９の場合と同様である。
以上のように、本実施の形態の変形例によれば、ライブモードでも、右側断層画像２０６の右側表示領域には、被検体組織の構造と弾性率の位置関係の整った断層画像と弾性率画像２０１が表示されるため、診断結果をすぐに得ることができる。
図１１および図１２は、本実施の形態の別の変形例による、ライブモードとシネモードにおける、モニタ１０７上に表示する心電または心音波形２０４、弾性率画像２０１が重畳されない左側断層画像２０５の表示フレーム、弾性率画像２０１が重畳される右側断層画像２０６の表示フレーム、および弾性率画像２０１の表示フレームを示すタイミングチャートである。図１１および図１２のライブモードにおける動作はそれぞれ図９および図１０の場合と同様である。以下、主に相違点について説明する。
まず、フリーズキーを押下し、シネモードに移行した直後は、図１１または図１２を参照すると、右側断層画像２０６の右側表示領域には、最新の弾性率画像の表示フレームＤとそれに対応する断層画像の表示フレーム７が表示されるが、左側断層画像２０５の左側表示領域には、最新の断層画像の表示フレーム１３が表示される。
次に、シネモードおいて画像戻し操作を行なうと、左側断層画像２０５の左側表示領域には、１フレーム前の断層画像が順に断層画像メモリ１１０から読み出されて表示される（表示フレーム１２、１１、１０、…）。一方、右側断層画像２０６の右側表示領域には、左側断層画像２０５に現在表示しているフレームを含む心拍期間より得られた弾性率画像表示フレーム２０１（Ｄ）が弾性率画像メモリ１１１から読み出され、また、その弾性率画像表示フレーム２０１（Ｄ）に同期した断層画像表示フレーム２０６（７）が断層画像メモリ１１０から読み出されて表示される。
ただし、フリーズキーを押下したタイミングの画像を含む心拍期間は完結していないので、そのときは直前に得られた弾性率画像表示フレームとそれに対応する断層画像表示フレームが表示される。
したがって、図１１または図１２に示す動作によれば、画像戻し操作を行なう度に、左側断層画像２０５の左側表示領域には、１フレーム前の断層画像が順に断層画像メモリ１１０から読み出されて表示されるが、右側断層画像２０６の右側表示領域には、左側断層画像２０５の含まれる心拍期間がｄからｃへ変わるとき、つまり左側断層画像２０５が表示フレーム７から６へと更新され表示される時にはじめて、弾性率画像表示フレーム２０１（Ｄ）およびそれに対応する断層画像表示フレーム２０６（７）から、弾性率画像表示フレーム２０１（Ｃ）およびそれに対応する断層画像２０６（２）へと更新され表示される。
図１３は、図１１または図１２における画像戻し操作を実行した結果、弾性率画像表示フレーム２０１（Ｃ）およびそれに対応する断層画像表示フレーム２０６（２）へと更新された時の表示画面を示している。左側断層画像２０５の左側表示領域には断層画像表示フレーム２０５（５）が表示され、右側断層画像２０６の右側表示領域には、弾性率画像表示フレーム２０１（Ｃ）と断層画像表示フレーム２０６（２）が重畳表示されている。また、表示されている弾性率画像を作成した心拍期間を示す心電波形または心音波形２０４の部分が、輝度または色調変化により強調表示され（図中、太線で示す）、左側断層画像２０５の表示フレーム２０５（５）の時相を示すマーカ２０７が波形の下に表示される。
以上のように、本実施の形態の別の変形例によれば、左側断層画像２０５の左側表示領域には、１フレーム単位で断層画像を表示することができるため、弾性率計算に用いた心拍期間中に被検体組織の構造の動的な変化を詳細に調べることができる。
なお、実施の形態１と同様に、弾性率画像２０１の右側断層画像２０６への重畳のオン／オフを行なえるようにすることで、弾性率と構造の関係の把握をより容易なものとすることが可能である。
なお、本発明の実施の形態では、１心拍の血圧変化に応じた被検体組織の歪み量を計算し、弾性率を求める超音波診断装置について説明したが、本発明は、外部からの圧迫弛緩または加振によって生じた受信信号の変化から計算した、組織の歪み量、歪み率、弾性率、粘性率などの被検体の組織特性を求める超音波診断装置に対しても適用することができる。この場合、組織特性画像の生成周期は、外部からの圧迫弛緩または加振による周期とすることが好ましい。
また、モニタ１０７の表示画面に表示される１次元波形は、心電や心音に限られるものではなく、リアルタイム血圧波形や血管内径変化波形などの被検体情報を示す波形や、組織追跡波形や組織厚み変化波形、歪み量波形などの弾性率を求めるための途中経過を示す波形など、あらゆる種類の関連波形をを表示可能である。これにより、被検体情報を示す波形を表示させた場合には、別途表示装置を参照することなく、１つの画面から必要な被検体情報を得ることができ、途中経過を示す波形を表示させた場合には、最終的な組織特性を求めるために用いた情報を詳細に観察することができる。すなわち、断層画像および組織特性画像の少なくとも一方に対応した情報を含む波形を表示することにより、表示される画像に関連した情報を効果的に参照することが可能となる。さらに、弾性率画像を作成した期間を強調表示させる方法としては、輝度または色調の変化に限らず、太線、細線、点線といった線種の変化や、四角、丸、括弧などで囲むなど、あらゆる強調方法を使用可能である。これにより、弾性率画像を作成した期間の波形情報を、一目で認識することができる。
産業上の利用の可能性
本発明によれば、時相および位置関係の整った断層画像と組織特性画像を重畳表示することができるため、被検体組織の構造と特性の関係を容易かつ詳細に観察可能な優れた超音波診断装置を提供できる。
【図１】
2004110280.tif 000003
【図２】
2004110280.tif 000004
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2004110280.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成17年4月27日(2005.4.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対して超音波を送受信する超音波送受信手段と、
受信信号から前記被検体の構造を表す断層画像を作成する断層画像処理部と、
受信信号を解析して前記被検体の組織の物理的特性を表す組織特性画像を作成する組織特性画像処理部と、
前記断層画像および前記組織特性画像を格納する記憶手段と、
少なくとも前記断層画像と前記組織特性画像を合成する画像合成部と、
少なくとも前記断層画像と前記組織特性画像を表示する表示手段と、
超音波送受信の動作時には、前記断層画像を任意の周期で更新し前記表示手段に表示させるとともに前記記憶手段に格納させ、前記組織特性画像を前記断層画像とは異なる周期で更新し前記表示手段に表示させるとともに前記記憶手段に格納させ、超音波送受信の停止時には、過去に取得した任意の組織特性画像と当該組織特性画像に同期した断層画像をそれぞれ前記記憶手段から読み出して前記表示手段に表示させる制御手段とを備えた超音波診断装置。
【請求項２】
前記表示手段は、第１の表示領域と第２の表示領域に分割され、前記第１の表示領域には少なくとも前記断層画像を表示し、前記第２の表示領域には少なくとも前記組織特性画像が重畳された前記断層画像を表示し、
前記制御手段は、超音波送受信の動作時には、前記断層画像を前記表示手段の少なくとも前記第１の表示領域に表示させ、前記組織特性画像を前記表示手段の前記第２の表示領域に表示させ、
超音波送受信の停止時には、前記組織特性画像と当該組織特性画像に同期した断層画像をそれぞれ前記記憶手段から読み出して前記表示手段の少なくとも前記第２の表示領域に表示させる請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】
超音波送受信の動作時には、前記第２の表示領域に、前記組織特性画像に同期した断層画像を表示させる請求項２記載の超音波診断装置。
【請求項４】
超音波送受信の停止時には、前記第１の表示領域に、前記組織特性画像に同期した断層画像を表示させる請求項２または３記載の超音波診断装置。
【請求項５】
超音波送受信の停止時には、前記第２の表示領域に、前記第１の表示領域に表示される断層画像を含む期間から求められた組織特性画像と、当該組織特性画像に同期した断層画像とを重畳表示させる請求項２または３記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記画像合成部は、前記断層画像および前記組織特性画像の少なくとも一方に対応した情報を含む関連波形を、前記断層画像および前記組織特性画像と合成して前記表示手段の表示画面上に表示し、
前記制御手段は、超音波送受信の停止時には、現在表示している組織特性画像を作成した期間の前記関連波形を強調表示させる請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記組織特性画像は弾性率画像である請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記組織特性画像は歪み量画像または歪み率画像である請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記組織特性画像は粘性率画像である請求項１記載の超音波診断装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断層画像と組織特性画像を重畳表示する超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の超音波診断装置は、超音波を被検体に照射し、その反射エコー信号の強度を対応する画素の輝度に変換することで、被検体の構造を断層画像として得るものであった。また、近年、反射エコー信号の位相を解析することで、被検体の動きを精密に測定し、そこから被検体の弾性率を求めるという試みがある。
【０００３】
従来例１として、反射エコー信号を検波した出力信号の振幅と位相の両者を用いて、被検体の瞬間的な位置を決定することによって高精度なトラッキングを行ない、拍動による大振幅変位運動上の微小振動を捕らえる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、従来例２として、従来例１の方法をさらに発展させ、心拍による血管壁の内面および外面の各大振幅変位運動を精密にトラッキングし、大振幅変位運動に重畳されている微小振動の運動速度を求め、その差から血管壁の局所弾性率を求める方法、および弾性率の空間分布を断層画像に重畳表示する装置が提案されている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開平１０−００５２２６号公報
【特許文献２】特開２０００−２２９０７８号公報参照
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来例２には、弾性率画像と断層画像の表示方法および装置の動作については何ら記載されていない。上記従来例２によれば、弾性率の計測には、１心拍分の血管壁の動きをトラッキングして、微小振動の振幅を求める必要がある。つまり、弾性率画像は１心拍に１回しか更新されない。つまり、１心拍は約１秒であるので、弾性率画像のフレームレートは約１フレーム／秒となる。一方、断層画像は一般的に、１秒間に１５〜３０フレーム表示される。したがって、弾性率画像を単純に断層画像に重畳表示したのでは、フレームレートが大幅に異なるため、弾性率がどの部分のものか分からないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、超音波送受信の停止時、つまりシネモード時に、時相および位置関係の整った断層画像と弾性率画像をはじめとする組織特性画像の重畳表示を可能にすることで、被検体組織の構造と特性の関係を容易かつ詳細に観察可能な優れた超音波診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するため、本発明に係る超音波診断装置は、被検体に対して超音波を送受信する超音波送受信手段と、受信信号から被検体の構造を表す断層画像を作成する断層画像処理部と、受信信号を解析して被検体の組織の物理的特性を表す組織特性画像を作成する組織特性処理部と、断層画像および組織特性画像を格納する記憶手段（断層画像メモリ、組織特性画像メモリ）と、少なくとも断層画像と組織特性画像を合成する画像合成部と、少なくとも断層画像と組織特性画像を表示する表示手段と、超音波送受信の動作時（ライブモード時）には、断層画像を任意の周期で更新し表示手段に表示させるとともに記憶手段に格納させ、組織特性画像を断層画像とは異なる周期で更新し表示手段に表示させるとともに記憶手段に格納させ、超音波送受信の停止時（シネモード時）には、過去に取得した任意の組織特性画像とその組織特性画像に同期した断層画像をそれぞれ記憶手段から読み出して表示手段に表示させる制御手段とを備えた構成をとる。
【０００８】
この構成によれば、ライブモードでは、リアルタイムで断層画像が得られるため、位置合わせなどのプローブ操作やゲインなどの各種設定操作を容易に行なうことができ、シネモードでは、被検体組織の構造と特性の時相および位置関係が整った断層画像と組織特性画像を得ることができる。
【０００９】
上記構成の超音波診断装置において、表示手段は、第１の表示領域と第２の表示領域に分割され、第１の表示領域には少なくとも断層画像を表示し、第２の表示領域には少なくとも組織特性画像が重畳された断層画像を表示し、制御手段は、超音波送受信の動作時には、断層画像を表示手段の少なくとも第１の表示領域に表示させ、組織特性画像を表示手段の第２の表示領域に表示させ、超音波送受信の停止時には、組織特性画像と当該組織特性画像に同期した断層画像をそれぞれ記憶手段から読み出して表示手段の少なくとも第２の表示領域に表示させることが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、表示画面を２分割することで、組織特性画像によって隠されてしまう部分も同時に見ることができるようになり、ライブモードでは、位置合わせなどのプローブ操作やゲインなどの各種設定操作がさらに容易に行なうことができ、シネモードでは、時相が一致した断層画像と組織特性画像を同時に得ることができるため、両者を比較して、被検体組織の構造と特性の関係を容易に把握することができる。
【００１１】
また、超音波送受信の動作時には、第２の表示領域に、組織特性画像に同期した断層画像を表示させることが好ましい。これにより、ライブモードでも、第２の表示領域には、被検体組織の構造と特性の位置関係の整った断層画像と組織特性画像が表示されるため、診断結果をすぐに得ることができる。
【００１２】
また、超音波送受信の停止時には、第１の表示領域に、組織特性画像に同期した断層画像を表示させることが好ましい。これにより、シネモードでは、時相が一致した断層画像と組織特性画像を同時に得ることができるため、両者を比較して、被検体組織の構造と特性の関係を容易に把握することができる。
【００１３】
また、超音波送受信の停止時には、前記第２の表示領域に、前記第１の表示領域に表示される断層画像を含む期間から求められた組織特性画像と、当該組織特性画像に同期した断層画像とを重畳表示させることが好ましい。これにより、第１の表示領域には、１フレーム単位で断層画像を表示することができるため、組織特性計算に用いた期間中に被検体組織の構造の動的な変化を詳細に調べることができる。
【００１４】
また、前記画像合成部は、前記断層画像および前記組織特性画像の少なくとも一方に対応した情報を含む関連波形を、前記断層画像および前記組織特性画像と合成して前記表示手段の表示画面上に表示し、前記制御手段は、超音波送受信の停止時には、現在表示している組織特性画像を作成した期間の前記関連波形を強調表示させることが好ましい。これにより、組織特性画像とそれが作成された期間の心電波形または心音波形とを視覚的に対応付けることができる。
【００１５】
また、組織特性は弾性率であることが好ましい。これにより、被検体組織の構造を表す断層画像と位置関係が整った、被検体組織の硬さ柔らかさを表す弾性率画像が得られる。
【００１６】
または、組織特性は歪み量または歪み率であることが好ましい。これにより、被検体組織の構造を表す断層画像と位置関係が整った、被検体組織の変形しやすさの特性を良好に表すことができる。
【００１７】
または、組織特性は粘性率であることが好ましい。これにより、被検体組織の構造を表す断層画像と位置関係が整った、被検体組織の粘り気の特性を良好に表すことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、時相および位置関係の整った断層画像と組織特性画像を重畳表示することができるため、被検体組織の構造と特性の関係を容易かつ詳細に観察可能な優れた超音波診断装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２０】
なお、本発明の実施の形態では、組織特性画像を弾性率画像として説明するが、本発明の趣旨はこれに限るものではなく、組織の歪み量画像、歪み率画像、粘性率画像など、断層画像とは異なる周期で取得される、すべての被検体組織の組織特性画像に対して本発明を適用することが可能である。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る超音波診断装置の一構成例を示すブロック図である。図１において、制御手段としての制御部１００は、超音波診断装置全体の動作を制御するものである。この制御には、信号処理の各種パラメータの設定、送受信のタイミング制御、フリーズキー押下によるライブ／シネモードの切り換え、モード制御、画面表示の制御などすべての制御が含まれる。
【００２２】
送信部１０２は、制御部１００からの指示を受けて、探触子１０１を駆動し、探触子１０１は送信部１０２からの送信駆動信号を超音波に変換して被検体に照射するとともに、被検体内部から反射してきた超音波エコーを電気信号に変換する。受信部１０３は、受信信号を増幅するとともに、定められた位置／方向からの超音波のみを検出する。
【００２３】
断層画像処理部１０４は、バンドパスフィルタ、対数増幅器、検波器などからなり、被検体の内部構造を画像化する。断層画像は、通常１秒間に１５〜３０フレーム作成される。本実施の形態では、組織の物理的特性を表す組織特性として弾性率を用いることから、組織特性画像処理部である弾性率画像処理部１０５は、受信信号から血圧変化による被検体組織の歪み量を計測し、血圧測定部１０８で測定した血圧差と歪み量から組織の局所弾性率を計算し、それを画像化する。ここで、本実施の形態では、弾性率を算出する手段として、例えば従来例２に開示されるアルゴリズムを用いる。つまり、１心拍分の組織の動きを追跡して組織の歪を求め、１心拍中の最高血圧と最低血圧から弾性率が計算される。つまり、弾性率画像は、１心拍に１回作成される。
【００２４】
画像合成部１０６は、断層画像処理部１０４で作成された断層画像と、弾性率画像処理部１０５で作成された弾性率画像、さらに心電または心音測定部１０９で得られた心電波形または心音波形を合成し、表示手段としてのモニタ１０７上に表示する。また、記憶手段としての断層画像メモリ１１０および弾性率画像メモリ１１１は、それぞれ、断層画像および弾性率画像を格納し、波形メモリ１１２は心音波形または心電波形を格納する。
【００２５】
次に、以上のように構成された超音波診断装置の動作について、図２から図５を参照してさらに詳細に説明する。
【００２６】
図２は、超音波送受信の動作時にデータを更新している状態（以後、ライブモードと称する）と、超音波送受信の停止時に過去のデータを参照する状態（以後、シネモードと称する）における、モニタ１０７上に表示する心電波形２０４、断層画像２００の表示フレーム、および弾性率画像２０１の表示フレームを示すタイミングチャートである。
【００２７】
図３は、図２におけるライブモード時のモニタ１０７の表示画面を、図４は、図２におけるフリーズキーを押下し、シネモードに移行した直後のモニタ１０７の表示画面を、図５は、図２におけるシネモードで画像戻し操作を実行した時のモニタ１０７の表示画面を示している。
【００２８】
図３から図５に示すように、モニタ１０７の表示画面には、断層画像２００上に弾性率画像２０１が重畳表示されるほか、断層画像２００の反射強度と画面上の輝度との対応を示す反射強度スケール２０２、弾性率と画面上の色調または輝度との対応を示す弾性率スケール２０３、心電または心音波形２０４などが表示される。図３から図５の断層画像２００および弾性率画像２０１は、一例として、粥腫３０２のある血管の長軸断面（血管壁３０１）を示している。
【００２９】
以下、図２のタイミングに従って説明する。
【００３０】
まず、ライブモードでは、断層画像２００は１５〜３０フレーム／秒で連続的に更新され、常に最新の画像が表示される。一方、断層画像２００に重畳表示される弾性率画像２０１は、１心拍中の組織の歪み量と血圧差から弾性率が計算されて作成されるので、心拍に同期して更新され、１心拍前の心拍期間から得られた弾性率画像２０１が表示される。弾性率画像２０１と時相と位置関係が対応する（以後、“同期する”という）断層画像２００は、その心拍期間中のいずれかの画像であるが、ここでは心拍期間の最初の断層画像とする。
【００３１】
つまり、図２を参照すると、弾性率画像表示フレームＣは、心拍期間ｃにおける受信信号に基づいて計算された弾性率から作成されるので、弾性率画像表示フレームＣと同期しているのは、心拍期間ｃの最初の断層画像表示フレーム２のみである。したがって、ライブモードでは、図３の表示画面に示すように、弾性率画像２０１が表す弾性率と断層画像２００が表す組織構造は一致しない。
【００３２】
ライブモードにおいて、断層画像２００と弾性率画像２０１は、それぞれ、断層画像メモリ１１０と弾性率画像メモリ１１１に格納される。また、心電または心音測定部１０９で得られた心音波形または心電波形は、連続的に画面表示されるとともに、波形メモリ１１２に格納される。
【００３３】
次に、フリーズキーを押下し、超音波送受信を停止し、シネモードに移行した直後は、図４に示すように、最新の弾性率画像２０１と、それに同期した断層画像２００がモニタ１０７上に表示される。図２を参照すると、フリーズキーを押下した時点での最新の弾性率画像２０１の表示フレームＤ（以下、２０１（Ｄ）のように示す）は、心拍期間ｄの歪み量に基づいて作成された弾性率画像であるので、それに同期した断層画像２００の心拍期間ｄの最初の断層画像である表示フレーム７（２００（７））が断層画像メモリ１１０から読み出されてモニタ１０７上に表示される。また、図４に示すように、心電波形または心音波形２０４において、弾性率画像表示フレーム２０１（Ｄ）を作成した心拍期間ＣＣ（＝ｄ）を示す心電波形または心音波形が、輝度または色調変化により強調表示される（図中、太線で示す）。
【００３４】
シネモードでは、画像を戻す／送る操作により過去の画像を参照することができる。本実施の形態では、弾性率画像表示フレームとそれに同期した断層画像表示フレームのみがそれぞれ弾性率画像メモリ１１１と断層画像メモリ１１０から読み出されて表示される。図２を参照すると、画像戻し操作を実行すると、１つ前の弾性率画像２０１の表示フレームＣ（２０１（Ｃ））が弾性率画像メモリ１１１から読み出され、またこの弾性率画像表示フレーム２０１（Ｃ）に同期した断層画像２００の表示フレーム２（２００（２））が断層画像メモリ１１０から読み出されて表示される。
【００３５】
図５に示すように、弾性率画像表示フレーム２０１（Ｃ）と断層画像表示フレーム２００（２）が重畳表示され、表示されている弾性率画像を作成した心拍期間ＣＣ（＝ｃ）を示す、心電波形または心音波形２０４の部分が、輝度または色調変化により強調表示される（図中、太線で示す）。
【００３６】
図２において、その後、画像送り操作を実行すると、弾性率画像表示フレームＣの１つ後の弾性率画像表示フレームＤが弾性率画像メモリ１１１から読み出され、また、弾性率画像表示フレームＤに同期した断層画像表示フレーム７が断層画像メモリ１１０から読み出されて、モニタ１０７上に表示される。
【００３７】
以上のように、本実施の形態によれば、ライブモードでは、リアルタイムで断層画像が得られるため、位置合わせなどのプローブ操作やゲインなどの各種設定操作を容易に行なうことができ、シネモードでは、被検体組織の構造と弾性率の時相および位置関係が整った断層画像と弾性率画像を得ることができる。
【００３８】
なお、弾性率画像２０１の断層画像２００への重畳のオン／オフを行なえるようにすることで、弾性率と構造の関係の把握をより容易なものとすることが可能である。
【００３９】
さらに、図６に示すように、断層画像２００上に破線で示す検査対象領域（ＲＯＩ：Region Of Interest）２０８のみを表示し、ＲＯＩ２０８に対応する弾性率画像２０１を別の領域に表示することによっても、同様の効果を得ることができる。
【００４０】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る超音波診断装置について説明する。なお、本実施の形態による超音波診断装置は、実施の形態１の説明で参照した図１に示す構成と同じ構成を有し、実施の形態１と異なるのは、モニタ１０７の表示画面を２分割し、一方の表示領域（左側表示領域）には断層画像のみを、他方の表示領域（右側表示領域）には弾性率画像２０１を重畳した断層画像を表示する点にある。
【００４１】
図７は、ライブモード時のモニタ１０７の表示画面を、図８は、シネモードで画像戻し操作を実行した時のモニタ１０７の表示画面を示している。図９は、ライブモードとシネモードにおける、モニタ１０７上に表示する心電または心音波形２０４、弾性率画像２０１が重畳されない左側断層画像２０５の表示フレーム、弾性率画像２０１が重畳される右側断層画像２０６の表示フレーム、および弾性率画像２０１の表示フレームを示すタイミングチャートである。
【００４２】
図９において、弾性率画像２０１が重畳された右側断層画像２０６については実施の形態１と同様である。一方、左側断層画像２０５の表示フレームは、シネモードにおいて、弾性率画像２０１の表示フレームと同期している。
【００４３】
このように、表示画面を２分割したことにより、弾性率画像２０１によって隠されてしまう部分も同時に見ることができるようになり、ライブモードでは、位置合わせなどのプローブ操作やゲインなどの各種設定操作がさらに容易に行なうことができ、シネモードでは、時相が一致した断層画像と弾性率画像を同時に得ることができるため、両者を比較して、被検体組織の構造と弾性率の関係を容易に把握することができる。
【００４４】
図１０は、本実施の形態の変形例による、ライブモードとシネモードにおける、モニタ１０７上に表示する心電または心音波形２０４、弾性率画像２０１が重畳されない左側断層画像２０５の表示フレーム、弾性率画像２０１が重畳される右側断層画像２０６の表示フレーム、および弾性率画像２０１の表示フレームを示すタイミングチャートである。
【００４５】
図１０を参照すると、ライブモードでも、右側断層画像２０６の表示フレーム２は、弾性率画像２０１の表示フレームＣに同期している。シネモードにおける動作は、図９の場合と同様である。
【００４６】
以上のように、本実施の形態の変形例によれば、ライブモードでも、右側断層画像２０６の右側表示領域には、被検体組織の構造と弾性率の位置関係の整った断層画像と弾性率画像２０１が表示されるため、診断結果をすぐに得ることができる。
【００４７】
図１１および図１２は、本実施の形態の別の変形例による、ライブモードとシネモードにおける、モニタ１０７上に表示する心電または心音波形２０４、弾性率画像２０１が重畳されない左側断層画像２０５の表示フレーム、弾性率画像２０１が重畳される右側断層画像２０６の表示フレーム、および弾性率画像２０１の表示フレームを示すタイミングチャートである。図１１および図１２のライブモードにおける動作はそれぞれ図９および図１０の場合と同様である。以下、主に相違点について説明する。
【００４８】
まず、フリーズキーを押下し、シネモードに移行した直後は、図１１または図１２を参照すると、右側断層画像２０６の右側表示領域には、最新の弾性率画像の表示フレームＤとそれに対応する断層画像の表示フレーム７が表示されるが、左側断層画像２０５の左側表示領域には、最新の断層画像の表示フレーム１３が表示される。
【００４９】
次に、シネモードおいて画像戻し操作を行なうと、左側断層画像２０５の左側表示領域には、１フレーム前の断層画像が順に断層画像メモリ１１０から読み出されて表示される（表示フレーム１２、１１、１０、…）。一方、右側断層画像２０６の右側表示領域には、左側断層画像２０５に現在表示しているフレームを含む心拍期間より得られた弾性率画像表示フレーム２０１（Ｄ）が弾性率画像メモリ１１１から読み出され、また、その弾性率画像表示フレーム２０１（Ｄ）に同期した断層画像表示フレーム２０６（７）が断層画像メモリ１１０から読み出されて表示される。
【００５０】
ただし、フリーズキーを押下したタイミングの画像を含む心拍期間は完結していないので、そのときは直前に得られた弾性率画像表示フレームとそれに対応する断層画像表示フレームが表示される。
【００５１】
したがって、図１１または図１２に示す動作によれば、画像戻し操作を行なう度に、左側断層画像２０５の左側表示領域には、１フレーム前の断層画像が順に断層画像メモリ１１０から読み出されて表示されるが、右側断層画像２０６の右側表示領域には、左側断層画像２０５の含まれる心拍期間がｄからｃへ変わるとき、つまり左側断層画像２０５が表示フレーム７から６へと更新され表示される時にはじめて、弾性率画像表示フレーム２０１（Ｄ）およびそれに対応する断層画像表示フレーム２０６（７）から、弾性率画像表示フレーム２０１（Ｃ）およびそれに対応する断層画像２０６（２）へと更新され表示される。
【００５２】
図１３は、図１１または図１２における画像戻し操作を実行した結果、弾性率画像表示フレーム２０１（Ｃ）およびそれに対応する断層画像表示フレーム２０６（２）へと更新された時の表示画面を示している。左側断層画像２０５の左側表示領域には断層画像表示フレーム２０５（５）が表示され、右側断層画像２０６の右側表示領域には、弾性率画像表示フレーム２０１（Ｃ）と断層画像表示フレーム２０６（２）が重畳表示されている。また、表示されている弾性率画像を作成した心拍期間を示す心電波形または心音波形２０４の部分が、輝度または色調変化により強調表示され（図中、太線で示す）、左側断層画像２０５の表示フレーム２０５（５）の時相を示すマーカ２０７が波形の下に表示される。
【００５３】
以上のように、本実施の形態の別の変形例によれば、左側断層画像２０５の左側表示領域には、１フレーム単位で断層画像を表示することができるため、弾性率計算に用いた心拍期間中に被検体組織の構造の動的な変化を詳細に調べることができる。
【００５４】
なお、実施の形態１と同様に、弾性率画像２０１の右側断層画像２０６への重畳のオン／オフを行なえるようにすることで、弾性率と構造の関係の把握をより容易なものとすることが可能である。
【００５５】
なお、本発明の実施の形態では、１心拍の血圧変化に応じた被検体組織の歪み量を計算し、弾性率を求める超音波診断装置について説明したが、本発明は、外部からの圧迫弛緩または加振によって生じた受信信号の変化から計算した、組織の歪み量、歪み率、弾性率、粘性率などの被検体の組織特性を求める超音波診断装置に対しても適用することができる。この場合、組織特性画像の生成周期は、外部からの圧迫弛緩または加振による周期とすることが好ましい。
【００５６】
また、モニタ１０７の表示画面に表示される１次元波形は、心電や心音に限られるものではなく、リアルタイム血圧波形や血管内径変化波形などの被検体情報を示す波形や、組織追跡波形や組織厚み変化波形、歪み量波形などの弾性率を求めるための途中経過を示す波形など、あらゆる種類の関連波形をを表示可能である。これにより、被検体情報を示す波形を表示させた場合には、別途表示装置を参照することなく、１つの画面から必要な被検体情報を得ることができ、途中経過を示す波形を表示させた場合には、最終的な組織特性を求めるために用いた情報を詳細に観察することができる。すなわち、断層画像および組織特性画像の少なくとも一方に対応した情報を含む波形を表示することにより、表示される画像に関連した情報を効果的に参照することが可能となる。さらに、弾性率画像を作成した期間を強調表示させる方法としては、輝度または色調の変化に限らず、太線、細線、点線といった線種の変化や、四角、丸、括弧などで囲むなど、あらゆる強調方法を使用可能である。これにより、弾性率画像を作成した期間の波形情報を、一目で認識することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明によれば、時相および位置関係の整った断層画像と組織特性画像を重畳表示することができるため、被検体組織の構造と特性の関係を容易かつ詳細に観察可能な優れた超音波診断装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の各実施の形態に係る超音波診断装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１における心電または心音波形、断層画像表示フレーム、および弾性率画像表示フレームを示すタイミングチャートである。
【図３】図２におけるライブモード時のモニタ表示画面の一例を示す図である。
【図４】図２におけるフリーズ直後のモニタ表示画面の一例を示す図である。
【図５】図２におけるシネモード時のモニタ表示画面の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１の変形例におけるモニタ表示画面の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る超音波診断装置におけるライブモード時のモニタ表示画面の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る超音波診断装置におけるシネモード時のモニタ表示画面の一例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２における心電または心音波形、左側断層画像表示フレーム、右側断層画像表示フレーム、および弾性率画像表示フレームを示すタイミングチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態２の変形例における心電または心音波形、左側断層画像表示フレーム、右側断層画像表示フレーム、および弾性率画像表示フレームを示すタイミングチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態２の別の変形例における心電または心音波形、左側断層画像表示フレーム、右側断層画像表示フレーム、および弾性率画像表示フレームを示すタイミングチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態２の別の変形例における心電または心音波形、左側断層画像表示フレーム、右側断層画像表示フレーム、および弾性率画像表示フレームを示すタイミングチャートである。
【図１３】図１１または図１２におけるシネモード時のモニタ表示画面の一例を示す図である。
【国際調査報告】
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