(57)【要約】【課題】超音波を用いたドラッグデリバリシステムにおいて、放出した薬剤の分布を定量的に把握させること。【解決手段】実施形態の超音波診断装置は、指標画像生成部１７及び制御部１９を備える。指標画像生成部１７は、微小担体が注入された被検体の所定部位に対して、微小担体を崩壊可能な所定音圧を有する超音波を照射する前及び当該所定音圧を有する超音波を照射した後に生成された超音波画像データである第１データ及び第２データの比較に基づいて指標値を算出し、算出した指標値に基づいて指標画像を生成する。制御部１９は、指標画像をモニタ２に表示させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小担体が注入された被検体の所定部位に対して、前記微小担体を崩壊可能な所定音圧を有する超音波を照射する前及び当該所定音圧を有する超音波を照射した後に生成された超音波画像データである第１データ及び第２データの比較に基づいて指標値を算出し、算出した指標値に基づいて指標画像を生成する指標画像生成部と、
前記指標画像を所定の表示部に表示させる制御部と、
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記指標画像生成部は、前記微小担体の特性に基づく係数と、前記指標値とに応じて定めた色調に基づいて前記指標画像を生成する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】
同一の所定部位に対して前記所定音圧を有する超音波を複数回照射する場合であって、
前記指標画像生成部は、前記第１データと、前記複数回分の第２データそれぞれとの比較に基づいて算出した指標値を加算した値に応じて定めた色調に基づいて前記指標画像を生成する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４】
同一の所定部位に対して前記所定音圧を有する超音波を複数回照射する場合であって、
前記指標画像生成部は、前記第１データと、前記複数回分の第２データそれぞれとの比較に基づいて算出した指標値に前記係数を乗算し、当該乗算した値を加算した値に応じて定めた色調に基づいて前記指標画像を生成することを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記指標画像と、当該指標画像の生成に用いられた超音波画像データに該当する超音波画像とを前記所定の表示部に並列表示、又は、重畳表示させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記所定音圧を有する超音波送信時の超音波プローブの位置情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した位置情報に基づいて、自装置以外の医用画像診断装置が生成した前記所定部位を含む３次元医用画像と前記指標画像との位置合わせを行なう位置合わせ部と、
を更に備え、
前記制御部は、前記位置合わせ部による位置合わせ処理結果に基づいて、前記指標画像と、当該指標画像の生成に用いられた超音波画像データの走査断面と略同一となる断面により前記３次元医用画像から生成された２次元医用画像とを前記所定の表示部に並列表示、又は、重畳表示させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記指標画像生成部は、複数の所定部位に対して前記所定音圧を有する超音波が照射された場合、当該複数の所定部位それぞれの指標画像を生成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記複数の所定部位それぞれの指標画像と、当該複数の所定部位それぞれの指標画像の生成に用いられた超音波画像データに該当する超音波画像それぞれとを前記所定の表示部に並列表示、又は、重畳表示させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記所定音圧を有する超音波送信時の超音波プローブの位置情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した位置情報に基づいて、前記複数の所定部位を含む３次元医用画像と前記複数の所定部位それぞれの指標画像との位置合わせを行なう位置合わせ部と、
を更に備え、
前記制御部は、前記位置合わせ部による位置合わせ処理結果に基づいて、前記３次元医用画像に前記複数の所定部位それぞれの指標画像を重畳した３次元画像から生成された２次元画像を前記所定の表示部に表示させることを特徴とする請求項７に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
微小担体が注入された被検体の所定部位に対して、前記微小担体を崩壊可能な所定音圧を有する超音波を照射する前及び当該所定音圧を有する超音波を照射した後に生成された超音波画像データである第１データ及び第２データの比較に基づいて指標値を算出し、算出した指標値に基づいて指標画像を生成する指標画像生成手順と、
前記指標画像を所定の表示部に表示させる制御手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、超音波診断装置及び画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドラッグデリバリシステム（ＤＤＳ：Drug  Delivery  System）の開発が進められている。ドラッグデリバリシステムは、薬物治療において、副作用を抑え治療効果を向上させることを目的とする技術である。具体的には、ドラッグデリバリシステムは、薬剤が標的部位（例えば、抗がん剤が腫瘍部位）に選択的に取り込まれるように、薬剤分布を空間的及び時間的にコントロールする技術である。
【０００３】
また、近年、ドラッグデリバリシステムでは、超音波を用いた技術が開発されている。超音波を用いたドラッグデリバリシステムでは、薬剤を内包したマイクロカプセルが被検体に注入され、かかるマイクロカプセルに対して強力な超音波が照射される。これにより、マイクロカプセルが崩壊し、薬剤が患部に放出される。
【０００４】
また、通常の音圧で超音波画像を撮影しながら、高音圧の超音波を照射することができる超音波診断装置も知られている。しかしながら、実際に薬剤を放出させた空間及び時間をユーザが定量的に把握することが困難であり、このため、超音波を用いたドラッグデリバリシステムでは、薬剤投与を正確にコントロールすることが難しい場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１８９５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、超音波を用いたドラッグデリバリシステムにおいて、放出した薬剤の分布を定量的に把握させることができる超音波診断装置及び画像処理プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の超音波診断装置は、指標画像生成部と、制御部とを備える。指標画像生成部は、微小担体が注入された被検体の所定部位に対して、前記微小担体を崩壊可能な所定音圧を有する超音波を照射する前及び当該所定音圧を有する超音波を照射した後に生成された超音波画像データである第１データ及び第２データの比較に基づいて指標値を算出し、算出した指標値に基づいて指標画像を生成する。制御部は、前記指標画像を所定の表示部に表示させる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成例を説明するための図である。
【図２】図２は、超音波を用いたドラッグデリバリシステムを説明するための図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る超音波診断装置が行なうスキャン制御の一例を説明するための図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る指標画像生成部の構成例を説明するための図である。
【図５】図５は、指標画像生成部の処理を説明するための図（１）である。
【図６】図６は、指標画像生成部の処理を説明するための図（２）である。
【図７】図７は、指標画像生成部の処理を説明するための図（３）である。
【図８】図８は、第１の実施形態における指標画像の表示形態を説明するための図（１）である。
【図９】図９は、第１の実施形態における指標画像の表示形態を説明するための図（２）である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態における指標画像の表示形態を説明するための図（３）である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１２は、第２の実施形態に係る超音波診断装置を説明するための図（１）である。
【図１３】図１３は、第２の実施形態に係る超音波診断装置を説明するための図（２）である。
【０００９】
以下、添付図面を参照して、超音波診断装置の実施形態を詳細に説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成例を説明するための図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、超音波プローブ１と、モニタ２と、入力装置３と、取得装置４と、装置本体１０とを有する。また、装置本体１０は、ネットワーク１００を介して外部装置５と接続される。
【００１１】
超音波プローブ１は、複数の圧電振動子を有し、これら複数の圧電振動子は、後述する装置本体１０が有する送受信部１１から供給される駆動信号に基づき超音波を発生する。また、超音波プローブ１は、被検体Ｐからの反射波を受信して電気信号に変換する。また、超音波プローブ１は、圧電振動子に設けられる整合層と、圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有する。なお、超音波プローブ１は、装置本体１０と着脱自在に接続される。
【００１２】
超音波プローブ１から被検体Ｐに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体Ｐの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号として超音波プローブ１が有する複数の圧電振動子にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、送信された超音波パルスが、移動している血流や心臓壁等の表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。
【００１３】
なお、第１の実施形態は、超音波プローブ１が、超音波により被検体Ｐを２次元で走査する超音波プローブである場合であっても、被検体Ｐを３次元で走査する超音波プローブである場合であっても適用可能である。被検体Ｐを３次元で走査する超音波プローブ１としては、被検体Ｐを２次元で走査する複数の超音波振動子を所定の角度（揺動角度）で揺動させることで、被検体Ｐを３次元で走査するメカニカルスキャンプローブがある。また、被検体Ｐを３次元で走査する超音波プローブ１としては、複数の超音波振動子がマトリックス状に配置されることで、被検体Ｐを３次元で超音波走査することが可能な２次元超音波プローブである。なお、２次元超音波プローブは、超音波を集束して送信することで、被検体Ｐを２次元で走査することも可能である。
【００１４】
また、本実施形態に係る超音波プローブ１は、超音波の音圧を、通常の超音波画像撮影モードの通常音圧からドラッグデリバリシステム（ＤＤＳ：Drug  Delivery  System）モードの高音圧に切り替えることが可能である。例えば、本実施形態に係る超音波プローブ１は、通常音圧としてＭＩ（Mechanical  Index）値が「０．０２」の超音波を被検体Ｐに送信し、ＤＤＳ用の高音圧を有する超音波としてＭＩ値が「１．０」の超音波を被検体Ｐの治療対象部位に照射することができる。なお、高音圧照射によるＤＤＳについては、後に詳述する。
【００１５】
入力装置３は、後述するインターフェース部２０を介して装置本体１０と接続される。入力装置３は、マウス、キーボード、ボタン、パネルスイッチ、タッチコマンドスクリーン、フットスイッチ、トラックボール、ジョイスティック等を有し、超音波診断装置の操作者からの各種設定要求を受け付け、装置本体１０に対して受け付けた各種設定要求を転送する。
【００１６】
モニタ２は、超音波診断装置の操作者が入力装置３を用いて各種設定要求を入力するためのＧＵＩ（Graphical  User  Interface）を表示したり、装置本体１０において生成された超音波画像等を表示したりする。
【００１７】
取得装置４は、超音波プローブ１の位置情報を取得する。具体的には、取得装置４は、超音波画像の撮影時における超音波プローブ１の３次元位置情報や、上述したＤＤＳ用の高音圧を有する超音波照射時における超音波プローブ１の３次元位置情報を取得する装置である。
【００１８】
例えば、取得装置４は、図１に示すように、超音波プローブ１に取り付けられたセンサ群４１と、トランスミッター４２と、信号処理部４３とを有する。センサ群４１は、位置センサであり、例えば、磁気センサである。トランスミッター４２は、任意の位置に配置され、自装置を中心として外側に向かって磁場を形成する。
【００１９】
センサ群４１は、トランスミッター４２によって形成された３次元の磁場を検出して、検出した磁場の情報を信号に変換して、信号処理部４３に出力する。信号処理部４３は、センサ群４１から受信した信号に基づいて、トランスミッター４２を原点とする空間におけるセンサ群４１の位置（座標）を算出し、算出した位置を後述する制御部１９に出力する。被検体Ｐの撮影は、超音波プローブ１に装着されたセンサ群４１が、トランスミッター４２の磁場を正確に検出することが可能な磁場エリア内で行われる。なお、第１の実施形態のセンサ群４１については、後に詳述する。
【００２０】
外部装置５は、後述するインターフェース部２０を介して装置本体１０と接続される装置である。例えば、外部装置５は、各種の医用画像のデータを管理するシステムであるＰＡＣＳ（Picture  Archiving  and  Communication  System）のデータベースや、医用画像が添付された電子カルテを管理する電子カルテシステムのデータベースなどである。或いは、外部装置５は、例えば、Ｘ線ＣＴ（Computed  Tomography）装置、ＭＲＩ（Magnetic  Resonance  Imaging）装置など、本実施形態に係る超音波診断装置以外の各種医用画像診断装置である。
【００２１】
すなわち、本実施形態に係る装置本体１０は、ＤＩＣＯＭ（Digital  Imaging  and  Communications  in  Medicine）に則った画像フォーマットに統一された各種医用画像を、インターフェース部２０を介して外部装置５から取得することができる。具体的には、本実施形態に係る装置本体１０は、インターフェース部２０を介して、被検体Ｐの各種医用画像を外部装置５から取得することができる。
【００２２】
装置本体１０は、超音波プローブ１が受信した反射波に基づいて超音波画像を生成する装置である。装置本体１０は、図１に示すように、送受信部１１と、Ｂモード処理部１２と、ドプラ処理部１３と、画像生成部１４と、画像メモリ１５と、内部記憶部１６と、指標画像生成部１７と、位置合わせ部１８と、制御部１９と、インターフェース部２０とを有する。
【００２３】
送受信部１１は、トリガ発生回路、送信遅延回路及びパルサ回路等を有し、超音波プローブ１に駆動信号を供給する。パルサ回路は、所定のレート周波数で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。また、送信遅延回路は、超音波プローブ１から発生される超音波をビーム状に集束して送信指向性を決定するために必要な圧電振動子ごとの遅延時間を、パルサ回路が発生する各レートパルスに対し与える。また、トリガ発生回路は、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ１に駆動信号（駆動パルス）を印加する。すなわち、遅延回路は、各レートパルスに対し与える遅延時間を変化させることで、圧電振動子面からの送信方向を任意に調整する。
【００２４】
なお、送受信部１１は、後述する制御部１９の指示に基づいて、所定のスキャンシーケンスを実行するために、送信周波数、送信駆動電圧等を瞬時に変更可能な機能を有している。特に、送信駆動電圧の変更は、瞬間にその値を切り替え可能なリニアアンプ型の発信回路、または、複数の電源ユニットを電気的に切り替える機構によって実現される。
【００２５】
また、送受信部１１は、アンプ回路、Ａ／Ｄ変換器、加算器等を有し、超音波プローブ１が受信した反射波信号に対して各種処理を行なって反射波データを生成する。アンプ回路は、反射波信号をチャンネルごとに増幅してゲイン補正処理を行なう。Ａ／Ｄ変換器は、ゲイン補正された反射波信号をＡ／Ｄ変換し、デジタルデータに受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与える。加算器は、Ａ／Ｄ変換器によって処理された反射波信号の加算処理を行なって反射波データを生成する。加算器の加算処理により、反射波信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。
【００２６】
このように、送受信部１１は、超音波の送受信における送信指向性と受信指向性とを制御する。
【００２７】
ここで、超音波プローブ１が３次元走査可能である場合、送受信部１１は、超音波プローブ１から被検体Ｐに対して３次元の超音波ビームを送信させ、超音波プローブ１が受信した３次元の反射波信号から３次元の反射波データを生成することも可能である。
【００２８】
更に、本実施形態に係る送受信部１１は、ＤＤＳ用の高音圧を有する超音波を超音波プローブ１から送信させることが可能である。
【００２９】
Ｂモード処理部１２は、送受信部１１から反射波データを受信し、対数増幅、包絡線検波処理等を行なって、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ（Ｂモードデータ）を生成する。
【００３０】
ドプラ処理部１３は、送受信部１１から受信した反射波データから速度情報を周波数解析し、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、平均速度、分散、パワー等の移動体情報を多点について抽出したデータ（ドプラデータ）を生成する。
【００３１】
なお、第１の実施形態に係るＢモード処理部１２及びドプラ処理部１３は、２次元の反射波データ及び３次元の反射波データの両方について処理可能である。すなわち、Ｂモード処理部１２は、２次元の反射波データから２次元のＢモードデータを生成し、３次元の反射波データから３次元のＢモードデータを生成することも可能である。また、ドプラ処理部１３は、２次元の反射波データから２次元のドプラデータを生成し、３次元の反射波データから３次元のドプラデータを生成することも可能である。
【００３２】
画像生成部１４は、超音波プローブ１が受信した反射波に基づいて超音波画像を生成する。すなわち、画像生成部１４は、Ｂモード処理部１２及びドプラ処理部１３が生成したデータから超音波画像データを生成する。具体的には、画像生成部１４は、Ｂモード処理部１２が生成した２次元のＢモードデータから反射波の強度を輝度にて表したＢモード画像データを生成する。また、画像生成部１４は、ドプラ処理部１３が生成した２次元のドプラデータから移動体情報を表す平均速度画像、分散画像、パワー画像、又は、これらの組み合わせ画像としてのカラードプラ画像データを生成する。
【００３３】
ここで、画像生成部１４は、一般的には、超音波走査の走査線信号列を、テレビなどに代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換（スキャンコンバート）し、表示用の超音波画像データを生成する。具体的には、画像生成部１４は、超音波プローブ１による超音波の走査形態に応じて座標変換処理や、信号値に応じて色調を変化させるＲＧＢ変換処理を行なうことで、表示用の超音波画像データを生成する。また、画像生成部１４は、超音波画像データに、種々のパラメータの文字情報、目盛り、ボディーマーク等を合成する。
【００３４】
すなわち、Ｂモードデータ及びドプラデータは、スキャンコンバート処理前の超音波画像データであり、画像生成部１４が生成するデータは、表示用の超音波画像データである。なお、以下では、Ｂモードデータ及びドプラデータのことを生データ（Raw  Data）と記載する場合がある。
【００３５】
また、画像生成部１４は、３次元の超音波画像データを生成することも可能である。すなわち、画像生成部１４は、Ｂモード処理部１２が生成した３次元のＢモードデータに対して座標変換処理やＲＧＢ変換処理を行なうことで、３次元のＢモード画像データを生成することも可能である。また、画像生成部１４は、ドプラ処理部１３が生成した３次元のドプラデータに対して座標変換処理やＲＧＢ変換処理を行なうことで、３次元のカラードプラ画像データを生成することも可能である。
【００３６】
また、画像生成部１４は、ボリュームデータに対して、各種レンダリング処理を行なうことも可能である。具体的には、画像生成部１４は、３次元の超音波画像データをレンダリング処理することで、表示用の２次元超音波画像データを生成することが可能である。更に、画像生成部１４は、自装置以外の医用画像診断装置が生成した３次元の医用画像データをレンダリング処理することで、表示用の２次元医用画像データを生成することが可能である。
【００３７】
画像生成部１４が行なうレンダリング処理としては、断面再構成法（ＭＰＲ：Multi  Planer  Reconstruction）を行なってＭＰＲ画像を再構成する処理がある。また、画像生成部１４が行なうレンダリング処理としては、３次元の情報を反映した２次元画像を生成するボリュームレンダリング（ＶＲ：Volume  Rendering）処理がある。
【００３８】
画像メモリ１５は、画像生成部１４が生成した超音波画像データを記憶するメモリである。また、画像メモリ１５は、Ｂモード処理部１２やドプラ処理部１３が生成した生データ（Raw  Data）を記憶することも可能である。
【００３９】
内部記憶部１６は、超音波送受信、画像処理及び表示処理を行なうための制御プログラムや、診断情報（例えば、患者ＩＤ、医師の所見など）や、診断プロトコルや各種ボディーマークなどの各種データを記憶する。また、内部記憶部１６は、必要に応じて、画像メモリ１５が記憶する画像データの保管などにも使用される。
【００４０】
また、内部記憶部１６は、外部装置５から転送された各種医用画像の保管にも使用される。具体的には、内部記憶部１６は、外部装置５から転送された被検体Ｐのボリュームデータ（３次元医用画像データ）を記憶する。
【００４１】
例えば、内部記憶部１６は、３次元のＸ線ＣＴ画像（以下、Ｘ線ＣＴボリュームデータと記載する）や、３次元のＭＲＩ画像（以下、ＭＲＩボリュームデータと記載する）、他の超音波診断装置にて生成された超音波ボリュームデータ等を記憶する。また、内部記憶部１６が記憶するデータは、後述するインターフェース部２０を経由して、外部の周辺装置（外部装置５）へ転送することができる。なお、本実施形態は、操作者が所望する画像データ（ボリュームデータ）がフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどの記憶媒体を介して、内部記憶部１６に格納される場合であっても適用可能である。また、本実施形態は、操作者が所望する画像データ（ボリュームデータ）を記憶する記憶装置が、内部記憶部１６以外に設置される場合であっても適用可能である。
【００４２】
また、内部記憶部１６は、取得装置４が、センサ群４１の位置情報を被検体Ｐの体表に対する超音波プローブ１の３次元位置情報として取得するためのオフセット情報を記憶する。なお、オフセット情報については、後に詳述する。
【００４３】
指標画像生成部１７は、超音波を用いたＤＤＳによる治療が行われる際に、Ｂモード処理部１２が生成したＢモードデータや、画像生成部１４が生成したＢモード画像データを用いて画像処理を行なう処理部である。また、位置合わせ部１８は、異なる医用画像データ間で、位置合わせ処理（Registration）を行なう処理部である。なお、指標画像生成部１７及び位置合わせ部１８については、後に詳述する。
【００４４】
制御部１９は、情報処理装置としての機能を実現する制御プロセッサ（ＣＰＵ：Central  Processing  Unit）であり、超音波診断装置の処理全体を制御する。具体的には、制御部１９は、入力装置３を介して操作者から入力された各種設定要求や、内部記憶部１６から読込んだ各種制御プログラム及び各種データに基づき、送受信部１１、Ｂモード処理部１２、ドプラ処理部１３、画像生成部１４、指標画像生成部１７及び位置合わせ部１８の処理を制御する。また、制御部１９は、画像メモリ１５が記憶する超音波画像データや、内部記憶部１６が記憶する各種画像データ、又は、指標画像生成部１７及び位置合わせ部１８による処理を行なうためのＧＵＩ、指標画像生成部１７及び位置合わせ部１８の処理結果などをモニタ２にて表示するように制御する。また、制御部１９は、操作者から入力装置３を介して受け付けたボリュームデータが外部装置５からネットワーク１００及びインターフェース部２０を介して内部記憶部１６に転送されるように、制御する。
【００４５】
インターフェース部２０は、入力装置３、ネットワーク１００及び外部装置５に対するインターフェースである。入力装置３が受け付けた操作者からの各種設定情報及び各種指示は、インターフェース部２０により、制御部１９に転送される。また、入力装置３が操作者から受け付けた画像データの転送要求は、インターフェース部２０により、ネットワーク１００を介して外部装置５に通知される。また、外部装置５が転送した画像データは、インターフェース部２０により、内部記憶部１６に格納される。
【００４６】
以上、第１の実施形態に係る超音波診断装置の全体構成について説明した。かかる構成において、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、通常音圧の超音波により超音波画像を撮影しながら、超音波を用いたドラッグデリバリシステムによる薬物治療を行なうための高音圧超音波を照射する。
【００４７】
すなわち、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、Ｂモード画像撮影用の通常音圧の超音波（例えば、ＭＩ値が「０．０２」の超音波）を、被検体Ｐの所定部位（例えば、腫瘍部位）を含む領域に送信することでＢモードスキャンを行なう。そして、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、ＤＤＳ用の高音圧を有する超音波（例えば、ＭＩ値が「１．０」の超音波）を、被検体Ｐの所定部位に照射する。図２は、超音波を用いたドラッグデリバリシステムを説明するための図である。
【００４８】
図２の（Ａ）に示すように、超音波を用いたＤＤＳでは、例えば、抗がん剤等の薬剤等の所定物質を内包するマイクロカプセルが被検体Ｐに注入される。例えば、図２の（Ａ）に示すマイクロカプセルは、被検体Ｐに静脈注入される。マイクロカプセルは、血流により、例えば、肝臓の腫瘍部位に到達する。すなわち、マイクロカプセルは、治療用の物質を治療対象部位に運ぶための微小な担体（キャリア）である。
【００４９】
操作者は、マイクロカプセルの注入後、図２の（Ｂ）の左図に示すように、マイクロカプセルを崩壊可能な所定音圧を有する高音圧の超音波を超音波プローブ１から照射させる。これにより、マイクロカプセルは、図２の（Ｂ）の右図に示すように、崩壊し、カプセル内の薬剤が放出される。
【００５０】
しかし、操作者は、Ｂモード画像を参照しながら高音圧照射を行なう際に、実際に薬剤を放出させた空間及び時間を定量的に把握することが困難である。このため、超音波を用いたドラッグデリバリシステムでは、薬剤投与を正確にコントロールすることが難しい場合があった。
【００５１】
そこで、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、以下の処理を行なう。図１に示す指標画像生成部１７は、マイクロカプセルが注入された被検体Ｐの所定部位に対して、マイクロカプセルを崩壊可能な所定音圧を有する超音波を照射する前及び当該所定音圧を有する超音波を照射した後に生成された超音波画像データである第１データ及び第２データの比較に基づいて指標値を算出し、算出した指標値に基づいて指標画像を生成する。具体的には、指標画像生成部１７は、第１データ及び第２データの間で輝度値の差分値を算出する。そして、指標画像生成部１７は、算出した差分値に応じて色調を変更したデータから指標画像（差分画像）を生成する。そして、制御部１９は、指標画像（差分画像）をモニタ２に表示させる。
【００５２】
マイクロカプセルの反射強度は、生体組織の反射強度と比較して高い。このため、通常音圧の超音波送信時に生成されたＢモードデータ（又は、Ｂモード画像データ）において、マイクロカプセルが崩壊した領域のＢモードデータ（又は、Ｂモード画像データ）の輝度値は低下することとなる。従って、マイクロカプセルが所定部位に到達した時点で生成されたＢモードデータ（又は、Ｂモード画像データ）である第１データの輝度値と、所定部位への高音圧照射によりマイクロカプセルが崩壊した後に生成されたＢモードデータ（又は、Ｂモード画像データ）の輝度値である第２データとの差分を用いることで生成される指標画像（差分画像）は、薬剤が放出された実際に薬剤が放出された空間的及び時間的な分布を示す分布画像となる。
【００５３】
かかる指標画像（差分画像、分布画像）を生成表示することで、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、超音波を用いたドラッグデリバリシステムにおいて、放出した薬剤の分布を定量的に把握させることを可能とする。以下、図３〜図１０等を用いて、第１の実施形態に係る超音波診断装置が行なう処理の具体例について詳細に説明する。
【００５４】
図３は、第１の実施形態に係る超音波診断装置が行なうスキャン制御の一例を説明するための図である。まず、第１の実施形態では、図３の（Ａ）に示すように、通常のＢモードスキャンにより、被検体ＰのＢモード画像の撮影が行なわれる。Ｂモードスキャンにより生成されたＢモード画像データは、制御部１９の制御により、モニタ２に表示される。操作者は、図３の（Ａ）に示すように、モニタ２に表示されたＢモード画像を参照して、高音圧照射を行なう所定部位である関心領域（ＲＯＩ：Region  Of  Interest）を、例えば、入力装置３のマウスなどを用いて指定する。
【００５５】
ＲＯＩの指定の後、図２の（Ａ）に例示したマイクロカプセルが、例えば、インジェクション装置により被検体Ｐに静脈注入される。この際、Ｂモードスキャンは継続して実行されており、制御部１９は、時系列に沿って順次生成されるＢモードデータ（又は、Ｂモード画像データ）のＲＯＩの輝度値（例えば、平均輝度値）を算出する。そして、制御部１９は、図３の（Ｂ）に示すように、ＲＯＩ内の輝度値（平均輝度値）が予め設定された閾値を越えたか否かを判定し、輝度値が閾値を越えた時点で、送受信部１１に対して高音圧照射を行なうよう、送受信部１１に指示を送出する。これにより、超音波プローブ１は、図３の（Ｃ）に示すように、ＲＯＩに対して高音圧照射を行なう。例えば、送受信部１１は、制御部１９の制御の下、操作者が設定したＲＯＩに対して高音圧照射が行なわれるように、超音波プローブ１の開口数や送信フォーカスを調整する。
【００５６】
なお、本実施形態は、高音圧照射のタイミングが、Ｂモード画像を参照する操作者により決定される場合であっても適用可能である。
【００５７】
そして、指標画像生成部１７は、上述した指標画像である差分画像（薬剤の分布画像）を生成する。なお、以下では、指標画像生成部１７が、Ｂモード処理部１２が生成した高音圧照射前後のＢモードデータを第１データ及び第２データとして処理を行なう場合について説明する。ただし、指標画像生成部１７は、画像生成部１４が生成した高音圧照射前後のＢモード画像データを第１データ及び第２データとして処理を行なう場合でも適用可能である。
【００５８】
図４は、第１の実施形態に係る指標画像生成部の構成例を説明するための図である。図４に示すように、第１の実施形態に係る指標画像生成部１７は、高音圧照射前後のＢモードデータを用いて指標画像（差分画像、分布画像）を出力するための処理部として、輝度差算出部１７ａと、乗算部１７ｂと、加算部１７ｃと、座標変換部１７ｄと、カラーマップ変換部１７ｅとを有する。また、第１の実施形態に係る指標画像生成部１７は、これら処理部の処理に用いられるデータや、処理結果を格納するための記憶部として、係数データ１７ｆ及び累積データ１７ｇを有する。図５〜図７は、指標画像生成部の処理を説明するための図である。
【００５９】
まず、輝度差算出部１７ａは、高音圧を有する超音波の照射前後に生成されたＢモードデータである第１データ及び第２データの間で輝度値の差分値を算出する。すなわち、輝度差算出部１７ａは、図５の（Ａ）に示すように、照射前のＢモードデータと照射後のＢモードデータとにおいて、同一走査線上の同一点の輝度値を取得し、取得した２つの輝度値の差分値を算出する。例えば、輝度差算出部１７ａは、照射前の輝度値から照射後の輝度値を差し引いた値を算出する。かかる処理により、輝度差算出部１７ａは、Ｂモードスキャンが行なわれた領域すべての差分値を算出する。
【００６０】
ここで、指標画像生成部１７は、輝度差算出部１７ａが算出した差分値に応じて色調を変更したデータから差分画像を生成する場合であっても良いが、第１の実施形態では、係数データ１７ｆに予め格納されているデータを用いて差分値の補正を行なう。すなわち、指標画像生成部１７は、微小担体（マイクロカプセル）の特性に基づく係数と、指標値とに応じて定めた色調に基づいて指標画像（差分画像）を生成する。具体的には、指標画像生成部１７は、所定物質を内包する微小担体（マイクロカプセル）の特性に基づく係数を差分値に乗算する。上述したように、マイクロカプセルの崩壊にともない、輝度値は低下する。かかる輝度値低下の傾向は、キャリアであるカプセルの素材や、放出される薬剤の種類により異なる。換言すると、薬物治療に用いられるマイクロカプセルごとに、輝度値変化の特性は異なる。
【００６１】
そこで、本実施形態では、薬物治療に用いられるマイクロカプセルに応じた指標画像（差分画像）を生成するために、マイクロカプセルの崩壊時における輝度値の変化特性に応じて差分値を補正する。
【００６２】
係数データ１７ｆは、薬物治療に用いられるマイクロカプセルごとに、当該マイクロカプセルの崩壊時における輝度値の変化特性に基づく係数を記憶する。かかる係数は、例えば、実験的に求められた値により、操作者や超音波診断装置の製造者により予め係数データ１７ｆに格納される。
【００６３】
そして、図４に示す乗算部１７ｂは、被検体Ｐに注入されたマイクロカプセルの係数（α）を係数データ１７ｆから取得し、図５の（Ｂ）に示すように、輝度差算出部１７ａが算出した差分値に係数（α）を乗算した乗算値を算出する。かかる処理により、乗算部１７ｂは、Ｂモードスキャンが行なわれた領域すべての差分値を算出する。
【００６４】
ここで、指標画像生成部１７は、乗算部１７ｂが算出した差分値を用いて指標画像（差分画像）を生成する場合であっても良いが、第１の実施形態では、更に、図４に示す加算部１７ｃの処理が行なわれる。通常、マイクロカプセルを用いた薬物治療では、同一の所定部位に対して高音圧を有する超音波が複数回照射される。かかる場合、超音波プローブ１が固定された状態で、例えば、図３に例示したスキャン制御により、Ｂモードスキャンと高音圧照射とが繰り返される。例えば、Ｂモードスキャンと高音圧照射とは、操作者が高音圧照射を終了する旨の指示を入力するまで繰り返される。或いは、Ｂモードスキャンと高音圧照射との繰り返し回数は、操作者により予め設定される。
【００６５】
同一の所定部位に対して所定音圧を有する超音波を複数回照射する場合、指標画像生成部１７は、第１データと、複数回分の第２データそれぞれとの比較に基づいて算出した指標値に係数を乗算し、当該乗算した値を加算した値に応じて定めた色調に基づいて指標画像を生成する。具体的には、指標画像生成部１７は、第１データと、複数回分の第２データそれぞれとの輝度値の差分値に係数を乗算し、当該乗算した値を加算する。図４に示す加算部１７ｃは、かかる加算処理を行なって、処理結果を累積データ１７ｇに格納する。以下、図６を用いて加算部１７ｃの処理について説明する。図６に示す一例では、高音圧照射が３回行なわれている。
【００６６】
図６に示す一例では、輝度差算出部１７ａは、１回目、２回目及び３回目ぞれぞれの照射前後のＢモードデータの差分値を順次算出する。そして、図６に示す一例では、乗算部１７ｂは、１回目、２回目及び３回目ぞれぞれの照射前後のＢモードデータの差分値に係数（α）を乗算した乗算値を順次算出する。
【００６７】
ここで、図６を用いて改めて第１データ及び第２データを説明すると、１回目における第１データは、１回目の照射直前にＢモードスキャンにより生成されたＢモードデータである。また、１回目における第２データは、１回目の照射終了直後のＢモードスキャンにより生成されたＢモードデータである。
【００６８】
或いは、高音圧照射時に、走査領域全体をＢモードスキャンすると同時にＲＯＩに対する高音圧照射を行なう並列スキャン制御を行なうことで、１回目における第２データは、１回目の照射中にＢモード処理部１２が生成したＢモードデータを用いても良い。かかる場合の第２データは、１回目の照射開始直後のＢモードデータであっても良いし、１回目の照射終了直前のＢモードデータであっても良い。
【００６９】
また、２回目及び３回目における第１データそれぞれは、２回目及び３回目の照射直前にＢモードスキャンにより生成されたＢモードデータである。なお、２回目及び３回目における第１データそれぞれは、１回目の照射直前にＢモードスキャンにより生成されたＢモードデータが代用される場合であっても良い。
【００７０】
また、２回目及び３回目における第２データそれぞれは、２回目及び３回目の照射終了直後のＢモードスキャンにより生成されたＢモードデータである。或いは、並列スキャン制御を行なうことで、２回目及び３回目における第２データそれぞれは、２回目及び３回目の照射中にＢモード処理部１２が生成したＢモードデータを用いても良い。かかる場合の第２データは、照射開始直後のＢモードデータであっても良いし、照射終了直前のＢモードデータであっても良い。
【００７１】
なお、上述した第１データ及び第２データの設定は、操作者や超音波診断装置の管理者により設定される。
【００７２】
そして、図６に示すように、加算部１７ｃは、乗算部１７ｂが算出した１回目の乗算値については、そのまま累積データ１７ｇに格納する。そして、加算部１７ｃは、乗算部１７ｂから２回目の乗算値を取得すると、図６に示すように、１回目の乗算値を累積データ１７ｇから取得し、１回目の乗算値に２回目の乗算値を加算し、加算結果「乗算値（１回目）＋乗算値（２回目）」を累積データ１７ｇに格納する。同様に、加算部１７ｃは、乗算部１７ｂから３回目の乗算値を取得すると、図６に示すように、「乗算値（１回目）＋乗算値（２回目）」を累積データ１７ｇから取得し、取得したデータに３回目の乗算値を加算し、加算結果「乗算値（１回目）＋乗算値（２回目）＋乗算値（３回目）」を累積データ１７ｇに格納する。かかる処理により、加算部１７ｃは、Ｂモードスキャンが行なわれた領域すべての加算値を算出する。
【００７３】
そして、図４に示す座標変換部１７ｄは、加算部１７ｃから累積データ１７ｇが記憶する累積加算結果を取得し、取得したデータに対して座標変換を行なう。すなわち、座標変換部１７ｄは、Ｂモードスキャンの各走査線上の多点における累積加算値に対してスキャン形状に応じたスキャンコンバートを行なう。
【００７４】
そして、図４に示すカラーマップ変換部１７ｅは、座標変換部１７ｄの座標変換後の各点（各画素）の加算値に応じて色調を変更することで、指標画像である差分画像（分布画像）を生成する。例えば、カラーマップ変換部１７ｅは、加算値に応じて、赤色の濃淡が割り当てられたＬＵＴ（Lookup  Table）を参照して、図７に示すように、放出された薬物の分布が赤色で描出され、更に、放出された薬物の量が赤色の濃淡で描出された指標画像である差分画像（分布画像）を生成する。
【００７５】
このように、本実施形態では、指標画像生成部１７は、第１データと、複数回分の第２データそれぞれとの輝度値の差分値に係数を乗算し、当該乗算した値を加算した値に応じて色調を変更したデータから差分画像を生成する。
【００７６】
なお、本実施形態は、高音圧照射が１回のみである場合であっても適用可能である。高音圧照射が１回の場合、差分画像は、「輝度差算出部１７ａ、座標変換部１７ｄ及びカラーマップ変換部１７ｅ」の処理により生成されても良いし、「輝度差算出部１７ａ、乗算部１７ｂ、座標変換部１７ｄ及びカラーマップ変換部１７ｅ」の処理により生成されても良い。すなわち、前者の場合、指標画像生成部１７は、差分値に応じて色調を変更したデータから指標画像である差分画像を生成する。また、後者の場合、指標画像生成部１７は、係数を差分値に乗算した値に応じて色調を変更したデータから指標画像である差分画像を生成する。
【００７７】
なお、本実施形態は、高音圧照射が同一部位に対して複数回行われる際に、乗算部１７ｂの処理を省略する場合であっても良い。かかる場合、指標画像生成部１７は、第１データと、複数回分の第２データそれぞれとの比較に基づいて算出した指標値を加算した値に応じて定めた色調に基づいて指標画像を生成する。具体的には、指標画像生成部１７は、第１データと、複数回分の第２データそれぞれとの輝度値の差分値を加算した値に応じて色調を変更したデータから指標画像である差分画像を生成する。
【００７８】
そして、表示制御を行なう制御部１９は、指標画像である差分画像をモニタ２に表示させる。ここで、制御部１９は、指標画像の表示に際して、様々な表示形態を行なうことができる。具体的には、制御部１９は、指標画像と並列表示、又は重畳表示させる画像として、自装置で生成された被検体Ｐの超音波画像を用いる（第１表示形態）。或いは、制御部１９は、指標画像と並列表示、又は重畳表示させる画像として、他の医用画像診断装置で生成された被検体Ｐの医用画像を用いる（第２表示形態）。
【００７９】
以下、第１の実施形態に係る第１表示形態及び第２表示形態について、図８〜図１０を用いて具体的に説明する。図８〜図１０は、第１の実施形態における指標画像の表示形態を説明するための図である。
【００８０】
第１表示形態では、制御部１９は、指標画像と、当該指標画像の生成に用いられた超音波画像データに該当する超音波画像とをモニタ２に並列表示、又は、重畳表示させる。具体的には、第１表示形態で用いられる超音波画像は、指標画像の生成に用いられた超音波画像データの走査断面と同一断面の超音波画像である。
【００８１】
例えば、第１表示形態で用いられる超音波画像は、第１データ又は第２データから画像生成部１４が生成した表示用のＢモード画像データである。或いは、例えば、第１表示形態で用いられる超音波画像は、マイクロカプセル注入前に画像生成部１４が生成した表示用のＢモード画像データである。
【００８２】
かかる超音波画像は、図８の（Ａ）に示すように、制御部１９の表示制御により、指標画像と並列表示される。或いは、かかる超音波画像は、図８の（Ｂ）に示すように、制御部１９の表示制御により、指標画像と重畳表示される。なお、指標画像と超音波画像との座標系は、同一の座標系となる。従って、図８の（Ｂ）に例示した第１表示形態を行なう場合、制御部１９は、指標画像と超音波画像とを単純に重畳させた重畳画像を画像生成部１４に生成させ、当該重畳画像をモニタ２に表示させる。
【００８３】
なお、第１表示形態では、指標画像とともに表示される超音波画像を３次元Ｂモード画像データのボリュームレンダリング画像やＭＰＲ画像とする場合であっても良い。かかる場合、制御部１９及び送受信部１１の制御により、３次元走査を実行可能な超音波プローブ１は、被検体Ｐの所定部位を含む領域を３次元走査する。これにより、画像生成部１４は、３次元Ｂモード画像データを生成する。
【００８４】
そして、制御部１９は、指標画像生成時における２次元走査面の情報を用いて、３次元Ｂモード画像データからＭＰＲ画像やボリュームレンダリング画像を画像生成部１４に生成させる。例えば、制御部１９は、指標画像生成時における２次元走査面と同一の断面で３次元Ｂモード画像データを切断したＭＰＲ画像を生成させる。或いは、制御部１９は、指標画像生成時における２次元走査面と同一の断面を基準面とするボリュームレンダリング画像を３次元Ｂモード画像データから生成させる。
【００８５】
一方、第２表示形態では、制御部１９は、取得装置４及び位置合わせ部１８と協同して表示制御を行なう。すなわち、取得装置４は、所定音圧（高音圧）を有する超音波送信時の超音波プローブ１の位置情報を取得する。位置合わせ部１８は、取得装置４が取得した位置情報に基づいて、自装置以外の医用画像診断装置が生成した所定部位(ＲＯＩ)を含む３次元医用画像と差分画像との位置合わせを行なう。そして、制御部１９は、位置合わせ部１８による位置合わせ処理結果に基づいて、指標画像と、当該指標画像の生成に用いられた超音波画像データの走査断面と略同一となる断面により３次元医用画像から生成された２次元医用画像とをモニタ２に並列表示、又は、重畳表示させる。
【００８６】
上述したように、取得装置４は、超音波プローブ１の３次元位置情報を取得する。具体的には、取得装置４は、超音波プローブ１に取り付けられた位置センサ（センサ群４１）を用いて３次元位置情報を取得する。
【００８７】
例えば、超音波プローブ１の表面には、図９の（Ａ）に示すように、センサ群４１として、磁気センサ４１ａ、磁気センサ４１ｂ及び磁気センサ４１ｃの３つの磁気センサが取り付けられる。磁気センサ４１ａ及び磁気センサ４１ｂは、図９の（Ａ）に示すように振動子が配列される方向に平行に取り付けられる。また、磁気センサ４１ｃは、図９の（Ａ）に示すように超音波プローブ１の上端近傍に、取り付けられる。
【００８８】
ここで、内部記憶部１６は、センサ群４１が取り付けられる位置情報として、例えば、図９の（Ｂ）に示すオフセット情報（Ｌ１〜Ｌ４）を記憶する。距離「Ｌ１」は、図９の（Ｂ）に示すように、磁気センサ４１ａ及び磁気センサ４１ｂそれぞれが取り付けられる位置を結ぶ直線と、磁気センサ４１ｃが取り付けられる位置との距離である。
【００８９】
また、距離「Ｌ２」は、磁気センサ４１ａ及び磁気センサ４１ｂそれぞれが取り付けられる位置を結ぶ直線と、振動子の配列面との距離である。換言すると、距離「Ｌ２」は、図９の（Ｂ）に示すように、磁気センサ４１ａ及び磁気センサ４１ｂそれぞれが取り付けられる位置を結ぶ直線と、被検体Ｐの体表との距離となる。
【００９０】
また、距離「Ｌ３」は、図９の（Ｂ）に示すように、磁気センサ４１ａと磁気センサ４１ｃとの振動子配列方向における距離である。また、距離「Ｌ４」は、図９の（Ｂ）に示すように、磁気センサ４１ｂと磁気センサ４１ｃとの振動子配列方向における距離である。
【００９１】
取得装置４の信号処理部４３は、図９の（Ｂ）に示すオフセット情報を用いることで、取得したセンサ群４１の位置（座標）から、超音波プローブ１の被検体Ｐの体表に対する３次元位置情報を取得することができる。すなわち、信号処理部４３は、超音波プローブ１の被検体Ｐの体表に対する位置とともに、超音波プローブ１の被検体Ｐの体表に対する傾きに関する情報を取得することができる。
【００９２】
位置合わせ部１８は、取得装置４が取得した位置情報に基づいて、例えば、図１０の（Ａ）に示すように、被検体ＰのＲＯＩを含むＸ線ＣＴボリュームデータにおいて、指標画像と略同一の断面を特定する。例えば、位置合わせ部１８は、Ｘ線ＣＴボリュームデータに付帯情報として対応付けられていた「被検体ＰのＸ線ＣＴ撮影時における体位」と、「Ｘ線ＣＴ装置の座標系に関する情報」とを取得する。そして、位置合わせ部１８は、付帯情報と取得装置４が取得した位置情報とから、指標画像と略同一の断面をＸ線ＣＴボリュームデータにて特定する。
【００９３】
制御部１９は、位置合わせ部１８が特定した断面によりＸ線ＣＴボリュームデータを切断したＭＰＲ画像を画像生成部１４に生成させる。更に、制御部１９は、図１０の（Ｂ）に示すように、ＭＰＲ画像と指標画像との重畳画像を画像生成部１４に生成させ、重畳画像をモニタ２に表示させる。
【００９４】
ここで、第２表示形態において、制御部１９は、図１０の（Ｂ）に示す重畳画像と、図８の（Ａ）に示す「差分画像の生成に用いられた超音波画像データに該当する超音波画像」とを並列表示させても良い（図１０の（Ｃ）を参照）。
【００９５】
上記した表示形態は、操作者により選択され、制御部１９は、選択された表示形態に応じて、表示制御を行なう。
【００９６】
なお、本実施形態は、取得装置４を用いることなく、位置合わせ部１８が位置合わせ処理を行なっても良い。例えば、位置合わせ部１８は、第１データ又は第２データに該当する超音波画像と、自装置以外の医用画像診断装置が生成した３次元医用画像との位置合わせ処理を、従来マルチモダリティの画像間での位置合わせに用いられる画像均一比（Ratio  image  uniformity）、相互情報量(Mutual  Information)等の指標を算出することで行なっても良い。
【００９７】
また、本実施形態は、取得装置４及び位置合わせ部１８の処理を用いずに、操作者が指標画像（又は、指標画像の生成に用いられた超音波画像データ等）と同一断面となる断面を、３次元医用画像のＭＰＲ画像を参照して、目視により位置合わせ処理を行なう場合であっても良い。
【００９８】
次に、図１１を用いて、第１の実施形態に係る超音波診断装置の処理について説明する。図１１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の処理を説明するためのフローチャートである。なお、以下では、ＢモードスキャンによりＲＯＩが設定された後にマイクロカプセルが注入され、更に、図１０の（Ｃ）を用いて説明した第２表示形態が選択された場合について説明する。
【００９９】
図１１に示すように、第１の実施形態に係る超音波診断装置の制御部１９は、ＲＯＩ内の平均輝度値が閾値を越えたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ここで、閾値を越えない場合（ステップＳ１０１否定）、制御部１９は、閾値を越えるまで待機する。
【０１００】
一方、閾値を越えた場合（ステップＳ１０１肯定）、制御部１９を介した送受信部１１の制御により、超音波プローブ１は、高音圧照射を行なう（ステップＳ１０２）。そして、輝度差算出部１７ａは、照射前後のＢモードデータ間の輝度値の差分値を算出する（ステップＳ１０３）。
【０１０１】
続いて、乗算部１７ｂは、差分値に係数を乗算することで乗算値を算出し（ステップＳ１０４）、加算部１７ｃは、ステップＳ１０４で算出された乗算値と累積データ１７ｇに格納されている乗算値とを加算して加算値を算出する（ステップＳ１０５）。なお、最初にステップＳ１０５の処理を行なう場合、加算部１７ｃは、ステップＳ１０４で算出された乗算値をそのまま累積データ１７ｇに格納する。
【０１０２】
その後、制御部１９は、高音圧照射終了の要求を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１０６）。ここで、照射終了でない場合（ステップＳ１０６否定）、制御部１９は、ステップＳ１０１に戻って、ＲＯＩ内の平均輝度値と閾値との比較判定処理を行なう。
【０１０３】
一方、照射終了である場合（ステップＳ１０６肯定）、制御部１９の制御により、座標変換部１７ｄは、累積データ１７ｇのデータを座標変換し（ステップＳ１０７）、カラーマップ変換部１７ｅは、座標変換されたデータをＲＧＢ変換する（ステップＳ１０８）。これにより、指標画像生成部１７は、指標画像である差分画像（分布画像）を生成する。
【０１０４】
そして、位置合わせ部１８は、取得装置４が取得した超音波プローブ１の位置情報に基づいて、差分画像とＸ線ＣＴボリュームデータとの位置合わせを行ない（ステップＳ１０９）、画像生成部１４は、指標画像（差分画像）とＸ線ＣＴボリュームデータのＭＰＲ画像との重畳画像を生成する（ステップＳ１１０）。
【０１０５】
そして、モニタ２は、制御部１９の制御の下、重畳画像と超音波画像（指標画像の生成に用いられた超音波画像データに該当する超音波画像）とを並列表示し（ステップＳ１１１）、処理を終了する。
【０１０６】
上述してきたように、第１の実施形態では、高音圧照射前後の画像データ間の比較に基づいた指標値としての「輝度値の差分値」を用いた指標画像（差分画像）を生成表示する。指標画像は、薬剤が放出された分布を示す分布画像となる。従って、操作者は、指標画像を参照することで、超音波を用いたドラッグデリバリシステムにおいて、放出した薬剤の分布を定量的に把握させることができる。
【０１０７】
また、指標画像を参照することで、操作者は、従来よりも薬剤投与を正確にコントロールすることができる。その結果、第１の実施形態では、患者（被検体Ｐ）のＱＯＬ（Quality  Of  Life）向上や、薬剤コストの低減を図ることができる。
【０１０８】
また、第１の実施形態では、治療に用いるマイクロカプセルの特性に応じた係数を用いるので、薬剤が放出された分布をより正確に示す指標画像を生成することができる。また、第１の実施形態では、同一部位に対して複数回高圧照射が行なわれる場合に、差分値や乗算値の加算値を用いて指標画像を生成するので、時系列に沿って繰り返される薬剤投与の状況を網羅した指標画像を生成することができる。
【０１０９】
また、第１の実施形態では、超音波画像や、他のモダリティで生成されたボリュームデータの２次元画像を指標画像と表示するので、操作者は、放出した薬剤の分布を容易に把握することができる。
【０１１０】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、例えば腫瘍部位の１断面である所定部位に対して高音圧照射が行なわれる場合について説明した。しかし、治療対象となる部位は、３次元的に拡がる３次元領域である。
【０１１１】
従って、超音波を用いたＤＤＳでは、腫瘍部位の複数断面である複数の所定部位に対して高音圧照射が、例えば、超音波プローブ１を傾けながら、又は、移動させながら行なわれる。第２の実施形態では、複数の所定部位に対して高音圧を有する超音波が照射される場合の処理について、図１２及び図１３を用いて説明する。図１２及び図１３は、第２の実施形態に係る超音波診断装置を説明するための図である。
【０１１２】
第２の実施形態に係る超音波診断装置は、図１を用いて説明した第１の実施形態に係る超音波診断装置と同様の構成となる。しかし、第２の実施形態に係る指標画像生成部１７は、複数の所定部位に対して所定音圧を有する超音波が照射された場合、当該複数の所定部位それぞれの指標画像（差分画像）を生成する。例えば、図１２の（Ａ）に示すように、操作者が被検体Ｐの体表において超音波プローブ１をずらしながら腫瘍部位の３つの異なる断面に対して高音圧照射を行なうとする。
【０１１３】
この場合、指標画像生成部１７は、例えば、第１の実施形態で説明したように、差分値、乗算値及び加算値を算出することで、図１２の（Ｂ）に示すように、３つの異なる照射断面それぞれの３つの指標画像（指標画像ａ、指標画像ｂ、指標画像ｃ）を時系列に沿って順次生成する。
【０１１４】
複数の指標画像が生成された場合、制御部１９は、第１の実施形態に係る第１表示形態と同様に、複数の所定部位それぞれの指標画像と、当該複数の所定部位それぞれの指標画像の生成に用いられた超音波画像データに該当する超音波画像それぞれとをモニタ２に並列表示、又は、重畳表示させる。
【０１１５】
例えば、制御部１９は、図１２の（Ｃ）に示すように、指標画像ａと指標画像ａの生成に用いられた超音波画像データの走査断面と同一断面のＢモード画像との重畳画像Ａを表示させる。また、制御部１９は、図１２の（Ｃ）に示すように、指標画像ｂと指標画像ｂの生成に用いられた超音波画像データの走査断面と同一断面のＢモード画像との重畳画像Ｂを表示させる。制御部１９は、図１２の（Ｃ）に示すように、指標画像ｃと指標画像ｃの生成に用いられた超音波画像データの走査断面と同一断面のＢモード画像との重畳画像Ｃを表示させる。
【０１１６】
なお、図１２の（Ｃ）に示す重畳画像Ａ〜Ｃは、並列表示される場合であっても良いし、動画表示される場合であっても良い。また、制御部１９は、指標画像と指標画像の走査断面と同一断面のＢモード画像とを並列表示させる場合であっても良い。
【０１１７】
或いは、複数の差分画像とともに表示される画像は、３次元医用画像（ボリュームデータ）である場合であっても良い。かかる場合、制御部１９は、取得装置４及び位置合わせ部１８と協同することで、表示制御を行なう。
【０１１８】
すなわち、取得装置４は、第１の実施形態と同様に、所定音圧を有する超音波送信時の超音波プローブ１の位置情報を取得する。そして、位置合わせ部１８は、第１の実施形態と同様に、取得装置４が取得した位置情報に基づいて、複数の所定部位を含む３次元医用画像と複数の所定部位それぞれの指標画像との位置合わせを行なう。
【０１１９】
そして、制御部１９は、位置合わせ部１８による位置合わせ処理結果に基づいて、３次元医用画像（ボリュームデータ）に複数の所定部位それぞれの指標画像を重畳した３次元画像から生成された２次元画像をモニタ２に表示させる。なお、位置合わせ処理は、第１の実施形態で説明したように、取得装置４及び位置合わせ部１８により行なわれる場合であっても良いし、位置合わせ部１８の単独処理により行なわれる場合であっても良いし、操作者により行なわれる場合であっても良い。
【０１２０】
ボリュームデータが、指標画像を生成した超音波診断装置が生成したボリュームデータ（超音波ボリュームデータ）である場合、制御部１９は、以下の表示制御を行なう。例えば、画像生成部１４は、位置合わせ処理結果に基づいて、図１３の（Ａ）に示すように、指標画像ａ〜ｃ（図１２の（Ｂ）を参照）それぞれを、超音波ボリュームデータ内に配置する。これにより、画像生成部１４は、指標画像ａ〜ｃから構成される３次元指標画像１０１と超音波ボリュームデータとのボリュームデータ２００を生成する。
【０１２１】
そして、画像生成部１４は、図１３の（Ａ）に示すように、ボリュームデータ２００をボリュームレンダリング処理することでＶＲ画像を生成する。制御部１９は、ＶＲ画像をモニタ２に表示させる。
【０１２２】
或いは、ボリュームデータが、指標画像を生成した超音波診断装置以外の医用画像診断装置が生成したボリュームデータ（Ｘ線ＣＴボリュームデータやＭＲＩボリュームデータ）である場合、制御部１９は、以下の表示制御を行なう。例えば、画像生成部１４は、位置合わせ処理結果に基づいて、図１３の（Ｂ）に示すように、指標画像ａ〜ｃ（図１２の（Ｂ）を参照）それぞれを、Ｘ線ＣＴボリュームデータ内に配置する。これにより、画像生成部１４は、指標画像ａ〜ｃから構成される３次元指標画像１０１とＸ線ＣＴボリュームデータとのボリュームデータ３００を生成する。
【０１２３】
そして、画像生成部１４は、図１３の（Ｂ）に示すように、ボリュームデータ３００をボリュームレンダリング処理することでＶＲ画像を生成する。制御部１９は、ＶＲ画像をモニタ２に表示させる。
【０１２４】
なお、制御部１９は、画像生成部１４にボリュームデータ２００やボリュームデータ３００からＭＰＲ画像を生成させ、当該ＭＰＲ画像をモニタ２に表示させても良い。かかる場合のＭＰＲ画像は、例えば、指標画像ａの断面によるＭＰＲ画像であっても良いし、例えば、指標画像ｂと直交する断面によるＭＰＲ画像であっても良い。
【０１２５】
上述してきたように、第２の実施形態では、異なる部位に対して高音圧照射が時系列に沿って順次行なわれる場合であっても、薬剤放出の分布を把握することができる。
【０１２６】
なお、上記の第１の実施形態及び第２の実施形態では、指標画像の生成処理及び表示制御処理がリアルタイムで実行される場合について説明した。しかし、第１の実施形態及び第２の実施形態で説明した指標画像の生成処理及び表示制御処理は、薬物治療終了後に実行される場合であっても良い。
【０１２７】
また、上記の第１の実施形態及び第２の実施形態では、高音圧照射が所定の走査断面において実行される場合について説明した。しかし、第１の実施形態及び第２の実施形態で説明した指標画像の生成処理及び表示制御処理は、高音圧照射が所定の３次元走査空間において実行される場合であっても良い。かかる場合、指標画像は、３次元指標画像となり、制御部１９は、３次元指標画像のＭＰＲ画像やＶＲ画像と、３次元医用画像のＭＰＲ画像やＶＲ画像とを表示させる。
【０１２８】
また、上記の第１の実施形態及び第２の実施形態に係る超音波診断装置が実行する画像処理方法は、あらかじめ用意された画像処理プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。この画像処理プログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
【０１２９】
以上、説明したとおり、第１の実施形態及び第２の実施形態によれば、超音波を用いたドラッグデリバリシステムにおいて、放出した薬剤の分布を定量的に把握させることができる。
【０１３０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１３１】
１  超音波プローブ
２  モニタ
３  入力装置
４  取得装置
４１  センサ群
４２  トランスミッター
４３  信号処理部
５  外部装置
１０  装置本体
１１  送受信部
１２  Ｂモード処理部
１３  ドプラ処理部
１４  画像生成部
１５  画像メモリ
１６  内部記憶部
１７  指標画像生成部
１７ａ  輝度差算出部
１７ｂ  乗算部
１７ｃ  加算部
１７ｄ  座標変換部
１７ｅ  カラーマップ変換部
１７ｆ  係数データ
１７ｇ  累積データ
１８  位置合わせ部
１９  制御部
２０  インターフェース部
１００  ネットワーク
【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９】
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【図１１】
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【図１３】
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【図８】
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【図１０】
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【図１２】
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