(57)【要約】【課題】穿刺作業の手間を軽減可能な超音波画像処理装置、超音波測定装置、及び超音波画像処理方法を提供する。【解決手段】超音波画像処理装置は、第一方向を含む面内の対象物の内部断層画像を、第一方向に交差する第二方向に沿って複数取得する画像取得手段と、内部断層画像のそれぞれを、第一方向の法線で分割し、複数の分割画像を取得する画像分割手段と、複数の分割画像から、第一方向及び第二方向を含む面内で連続する連続線上の座標に対応した分割画像を抽出し、連続線に沿った座標順に並べて合成した合成断層画像を生成する画像合成手段と、を備える。【選択図】図１
2017158830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一方向を含む面内の対象物の内部断層画像を、前記第一方向に交差する第二方向に沿って複数取得する画像取得手段と、
前記内部断層画像のそれぞれを、前記第一方向の法線で分割し、複数の分割画像を取得する画像分割手段と、
前記複数の分割画像から、前記第一方向及び前記第二方向を含む面内で連続する連続線上の座標に対応した分割画像を抽出し、前記連続線に沿った座標順に並べて合成した合成断層画像を生成する画像合成手段と、
を備えることを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波画像処理装置において、
前記連続線は、直線である
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の超音波画像処理装置において、
前記画像合成手段により合成された前記合成断層画像を表示部に表示させる表示制御手段を備え、
前記画像合成手段は、前記連続線を前記第一方向及び前記第二方向を含む面内で移動させた際の複数の前記合成断層画像を生成し、
前記表示制御手段は、前記複数の前記合成断層画像を前記表示部に表示させる
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の超音波画像処理装置において、
前記複数の前記合成断層画像から所定の合成断層画像を選択する画像選択手段を備え、
前記表示制御手段は、前記画像選択手段に選択された前記合成断層画像を表示させる
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の超音波画像処理装置において、
前記画像選択手段に選択された前記合成断層画像に対応する前記連続線の位置を表示する断面位置表示手段を備える
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項６】
請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の超音波画像処理装置において、
前記画像合成手段は、前記第一方向及び前記第二方向を含む面内の第一点を通る前記連続線を、前記第一点を中心に回転させた際の前記複数の前記合成断層画像を生成する
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の超音波画像処理装置において、
前記第一点は、前記第一方向及び前記第二方向を含む面内の所定の矩形領域の頂点である
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載の超音波画像処理装置において、
前記画像合成手段は、前記矩形領域の各頂点を前記第一点として前記連続線を回転させた際の、前記複数の前記合成断層画像を生成する
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項９】
請求項７に記載の超音波画像処理装置において、
前記画像合成手段は、前記第一方向及び前記第二方向を含む面内の所定の矩形領域の各頂点のうち、互いに対角関係でない２つの頂点を前記第一点として前記連続線を回転させた際の、前記複数の前記合成断層画像を生成する
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項１０】
請求項７から請求項９のいずれか１項に記載の超音波画像処理装置において、
前記画像合成手段は、前記連続線と前記矩形領域の外周縁との交点を第一交点及び第二交点とした際に、前記第一点を、前記第一交点と前記第二交点とに交互に入れ替えて前記連続線を回転させる
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の超音波画像処理装置において、
前記画像合成手段は、前記連続線を回転させた後、回転方向を反転させる
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項１２】
請求項６に記載の超音波画像処理装置において、
前記連続線上の前記第一点を選択する第一点選択手段を備え、
前記画像合成手段は、前記第一点が前記連続線の端部でない場合に、前記第一点により分割される前記連続線のうちの一方を、前記第一点を中心に回転させた際の、前記複数の前記合成断層画像を生成する
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項１３】
超音波の送受信によって、第一方向を含む面内の対象物の内部断層画像を、前記第一方向に対して交差する第二方向に沿って複数取得する超音波プローブと、
前記超音波プローブから前記内部断層画像を取得する画像取得手段と、
前記内部断層画像のそれぞれを、前記第一方向の法線で分割し、複数の分割画像を取得する画像分割手段と、
前記複数の分割画像から、前記第一方向及び前記第二方向を含む面内で連続する連続線上の座標に対応した分割画像を抽出し、前記連続線に沿った座標順に並べて合成した合成断層画像を生成する画像合成手段と、
を備えることを特徴とする超音波測定装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の超音波測定装置において、
前記超音波プローブは、
前記第一方向及び前記第二方向に沿ってアレイ状に配置された複数の超音波トランスデューサーと、
前記第一方向に沿った前記超音波トランスデューサーの各々を結線する共通電極配線と、
前記第二方向に沿った前記超音波トランスデューサーの各々を結線する駆動電極配線と、
前記共通電極配線にバイアス電圧を出力するバイアス電圧出力部と、を備え、
前記バイアス電圧出力部は、前記超音波の受信を有効にする第一バイアス電圧と、前記超音波の受信を無効にする第二バイアス電圧と、を切り替える電圧切替部を含む
ことを特徴とする超音波測定装置。
【請求項１５】
第一方向を含む面内の対象物の内部断層画像を、前記第一方向に交差する第二方向に沿って複数取得する画像取得ステップと、
前記内部断層画像のそれぞれを、前記第一方向の法線で分割し、複数の分割画像を取得する画像分割ステップと、
前記複数の分割画像から、前記第一方向及び前記第二方向を含む面内で連続する連続線上の座標に対応した分割画像を抽出し、前記連続線に沿った座標順に並べて合成した合成断層画像を生成する画像合成ステップと、
を実施することを特徴とする超音波画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波画像処理装置、超音波測定装置、及び超音波画像処理方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体に対して穿刺針を挿入する穿刺作業において使用される超音波測定装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
特許文献１に記載の超音波測定装置(超音波診断装置)では、超音波プローブを生体に押し付けて超音波測定（超音波の送信処理及び受信処理）を行い、得られた内部断層画像を表示部に表示させる。この超音波プローブは、対象物を２次元で走査することで、２次元の内部断層画像（Ｂモード画像）を取得でき、かつ、超音波の送信角度を揺動させることで、３次元走査が可能（２次元の内部断層画像を）なメカニカルスキャンプローブで構成される。また、超音波測定装置は、画像生成部を備え、３次元走査を行った際の各内部断層画像から、穿刺針が映り込んだ画像を抽出し、これらの抽出した内部断層画像を重畳した重畳画像を表示させる。
これにより、施術者は、目標位置に対して穿刺針がどの程度挿入されているかをモニターに表示された重畳画像で確認することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１３９４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、穿刺作業では、穿刺針を挿入する血管の方向を正確に見極め、血管の方向に沿って穿刺針を挿入する必要がある。
上記特許文献１に記載の超音波測定装置では、超音波の送出方向を揺動させて複数の内部断層画像を取得し、穿刺針が映り込んだ内部断層画像を重畳させることで、穿刺針の位置を確認することはできるが、血管の方向を検出することができない。よって、血管に対して、穿刺針をどの方向から挿入すべきかを判定するには、例えば超音波プローブの位置や角度等の姿勢を施術者が調整することで、血管位置や血管の方向を確認する必要がある。
つまり、施術者は、超音波プローブの調整作業と、穿刺針の挿入作業と、内部断層画像の確認作業とを並行して行う必要があり、穿刺作業の軽減を十分に図れない。
【０００５】
本発明は、穿刺作業の手間を軽減可能な超音波画像処理装置、超音波測定装置、及び超音波画像処理方法を提供することを目的の１つとしており、以下において当該目的を達成可能な形態又は適用例を説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一適用例の超音波画像処理装置は、第一方向を含む面内の対象物の内部断層画像を、前記第一方向に交差する第二方向に沿って複数取得する画像取得手段と、前記内部断層画像のそれぞれを、前記第一方向の法線で分割し、複数の分割画像を取得する画像分割手段と、前記複数の分割画像から、前記第一方向及び前記第二方向を含む面内で連続する連続線上の座標に対応した分割画像を抽出し、前記連続線に沿った座標順に並べて合成した合成断層画像を生成する画像合成手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本適用例では、画像取得手段により、第二方向に沿った複数の内部断層画像を取得し、画像分割手段により、これらの内部断層画像を第一方向の法線で複数分割する。つまり、内部断層画像が、例えば第一方向と第一方向に直交する第三方向とを含む面内の画像である場合、分割された各画像（分割画像）は、第三方向に沿って長手となる画像であり、第一方向の座標毎にこれらの分割画像が生成されることになる。内部断層画像は、第二方向に沿って複数取得されるので、第一方向の座標ｘ及び第二方向の座標ｙに対して、１つの分割画像が対応して生成されることになる。そして、画像合成手段は、第一方向と第二方向とを含む面内で連続する連続線上の各座標（ｘ，ｙ）に対応した分割画像をそれぞれ抽出して、これらの抽出した分割画像を連続線に沿う座標順に並べて合成する。これにより、連続線に沿った合成断層画像を生成することができる。
このような本適用例では、例えば超音波測定を行う超音波プローブの位置や角度を施術者が変更することなく、所望の連続線の位置に対応した対象物（例えば生体）の合成断層画像を得ることができる。これにより、例えば穿刺作業を行う際に、血管の線方向を容易に検出でき、穿刺針を挿入する挿入方向を血管の線方向に揃えることで、穿刺作業の効率化及び穿刺成功率の向上を図れる。
【０００８】
本適用例の超音波画像処理装置において、前記連続線は、直線であることが好ましい。
穿刺作業を行う場合、一般に直線状の穿刺針を血管等の器官に挿入する。この場合、穿刺針の到達先の血管においても略直線状であり、その直線方向に穿刺針の挿入方向を一致又は略一致させることが好ましい。本適用例では、画像合成手段は、直線である連続線に対応した合成断層画像を合成するので、血管の方向が直線状となる位置を適切に判定することができる。
【０００９】
本適用例の超音波画像処理装置において、前記画像合成手段により合成された前記合成断層画像を表示部に表示させる表示制御手段を備え、前記画像合成手段は、前記連続線を前記第一方向及び前記第二方向を含む面内で移動させた際の複数の前記合成断層画像を生成し、前記表示制御手段は、前記複数の前記合成断層画像を前記表示部に表示させることが好ましい。
本適用例では、連続線を第一方向及び第二方向を含む面内で移動させた際の複数の合成断層画像を生成し、これらの複数の合成断層画像を表示部に表示させる。表示部への各合成断層画像の表示方法としては、連続線の移動と連動して合成断層画像をアニメーション表示（リアルタイム表示）させてもよく、複数の合成断層画像を一画面に複数並べて表示させてもよい。これにより、施術者は、連続線を移動させた際の各位置での合成断層画像に基づいて、施術対象の生体の内部構造を容易に把握することができる。
【００１０】
本適用例の超音波画像処理装置において、前記複数の前記合成断層画像から所定の合成断層画像を選択する画像選択手段を備え、前記表示制御手段は、前記画像選択手段に選択された前記合成断層画像を表示させることが好ましい。
本適用例では、上述のように連続線を移動させた際に複数の合成断層画像を表示部に表示させた上で、例えば施術者により操作等に基づいて、画像選択手段が合成断層画像を選択すると、表示制御手段は、その選択された合成断層画像を表示部に表示させる。これにより、施術者が確認したい位置での合成断層画像を表示部に表示させることができる。特に、合成断層画像を一定周期で順次切り替えてアニメーション表示（リアルタイム表示）する場合等では、アニメーション表示中の任意のタイミングで合成断層画像を表示部４に表示させることができる。
【００１１】
本適用例の超音波画像処理装置において、前記画像選択手段に選択された前記合成断層画像に対応する前記連続線の位置を表示する断面位置表示手段を備えることが好ましい。
本適用例では、上記において、画像選択手段により合成断層画像が選択された場合に、更に、断面位置表示手段は、その連続線の位置を表示させる。この断面位置表示手段としては、例えば、表示部において表示される合成断層画像の表示領域に重畳させて表示してもよく、その他の表示領域に表示してもよく、合成断層画像の表示と、連続線の位置の表示とを交互に切り替えて表示してもよい。また、合成断層画像を表示する表示部とは異なる他の表示装置に連続線の位置を表示させてもよい。例えば、超音波測定を実施する超音波プローブの上面に設けられた液晶ディスプレイ等に連続線を表示させてもよい。
本適用例では、表示部に表示された合成断層画像が、どの位置に対応した断面であるかが表示されるので、施術者は、合成断層画像とその位置とに基づいて、穿刺作業をより効率的に行うことができる。
【００１２】
本適用例の超音波画像処理装置において、前記画像合成手段は、前記第一方向及び前記第二方向を含む面内の第一点を通る前記連続線を、前記第一点を中心に回転させた際の前記複数の前記合成断層画像を生成することが好ましい。
本適用例では、連続線を、当該連続線を通る第一点を中心に回転させた際の各合成断層画像を生成する。例えば、連続線上にない点を中心に連続線を回転させる場合等では、第一方向及び第二方向を含む面内の所定領域内で、走査されない領域が存在する可能性があり、血管の検出精度が低下する。これに対して、本適用例では、前記所定領域内を網羅することができる。また、複数の合成断層画像のうち、血管の長軸方向の寸法が最大となる合成断層画像は、連続線が血管の線方向に略沿っていると判定することが可能となる。したがって、施術者は、血管の長軸方向の寸法が最大となる合成断層画像から、血管の線方向を容易に判断することができ、穿刺作業での穿刺針の挿入方向を容易に判断することが可能となる。
【００１３】
本適用例の超音波画像処理装置において、前記第一点は、前記第一方向及び前記第二方向を含む面内の所定の矩形領域の頂点であることが好ましい。
本適用例では、第一方向及び第二方向を含む面内の所定の矩形領域の頂点を第一点として連続線を回転させる。つまり、連続線上の一端（第一点）を固定し、他端を矩形領域の外周縁上に沿って移動させる。この場合、回転中心（第一点）とする頂点を適宜変更することにより、様々な方向に対する合成断層画像を得ることができ、施術者は、血管の線方向をより的確に判断することができる。
【００１４】
本適用例の超音波画像処理装置において、前記画像合成手段は、前記矩形領域の各頂点を前記第一点として前記連続線を回転させた際の、前記複数の前記合成断層画像を生成することが好ましい。
本適用例では、矩形領域の各頂点を回転中心として連続線を回転させた際に得られる複数の合成断層画像を生成する。これにより、各頂点を中心として連続線を回転させた際の各合成断層画像を取得できるので、血管の線方向がどのような方向であっても、当該血管の線方向に近い連続線を高精度に検出することができる。
【００１５】
本適用例の超音波画像処理装置において、前記画像合成手段は、前記第一方向及び前記第二方向を含む面内の所定の矩形領域の各頂点のうち、互いに対角関係でない２つの頂点を前記第一点として前記連続線を回転させた際の、前記複数の前記合成断層画像を生成することが好ましい。
本適用例では、互いに対角関係でない２つの頂点を回転中心として連続線を回転させる。互いに対角関係にある頂点回りに連続線を回転させる場合、検出可能な血管の線方向が略同じであり、その他の頂点を中心に連続線を回転させる走査を実施しない場合、血管の線方向を好適に探索できない。また、４つ全ての頂点を回転中心として走査を行った場合、検出可能な血管の線方向が略同じとなる方向を２回走査することになり、測定時間が長くなる。これに対して、本適用例では、互いに対角関係にない頂点回りに連続線を回転させた際の合成断層画像を生成するので血管の線方向を精度よく検出でき、かつ、測定時間も短縮できる。
【００１６】
本適用例の超音波画像処理装置において、前記画像合成手段は、前記連続線と前記矩形領域の外周縁との交点を第一交点及び第二交点とした際に、前記第一点を、前記第一交点と前記第二交点とに交互に入れ替えて前記連続線を回転させることが好ましい。
本適用例では、連続線の一端部と他端部とで回転中心とする第一点を交互に入れ替えて連続線を移動させるので、合成断層画像をアニメーション表示（リアルタイム表示）する際に、スムーズな表示を行える。
例えば、第一方向及び第二方向を含む面内の所定の矩形領域の頂点を時計回り方向に第一頂点、第二頂点、第三頂点、及び第四頂点とする。そして、第一頂点及び第二頂点を通る連続線を、第一頂点を回転中心として、連続線上に第四頂点が位置するまで回転させる。ここで、再び、第一頂点及び第二頂点を通る連続線を設定し直して、第二頂点を回転中心にして、連続線上に第三頂点が位置するまで回転させると、先に表示した合成断層画像のアニメーション表示と、後に表示された合成断層画像のアニメーション表示とが不連続となる。これに対し、本適用例では、第一点は、連続線の一端と他端とで交互に入れ替えることで、矩形領域の全体を走査する。例えば、第一頂点及び第二頂点を通る連続線を、第一頂点を回転中心とし、連続線上に第四頂点が位置するまで回転させた後、第四頂点を回転中心として連続線上に第三頂点が位置するまで移動させる。この場合、上記のようなアニメーション表示における不連続性が解消され、施術者は、表示部に表示された合成断層画像に基づいて、連続線の位置を把握しやすく、より効率的な穿刺作業を行える。
【００１７】
本適用例の超音波画像処理装置において、前記画像合成手段は、前記連続線を回転させた後、回転方向を反転させることが好ましい。
本適用例では、合成断層画像をアニメーション表示する場合等において、施術者から見た合成断層画像の方向と、実際の連続線の方向とが反転せず、内部構造を把握しやすくなる。
例えば、施術者から見て、左側に第一頂点及び第四頂点が位置し、右側に第二頂点及び第三頂点が位置する矩形領域の第一頂点及び第二頂点を通る連続線を、第一頂点を回転中心として連続線に第四頂点が位置するまで回転させる。この場合、施術者から見て、左側の第一頂点の位置が、表示部の合成断層画像においても左側に位置するように表示されるので、違和感がない。一方、次に第四頂点を回転中心として、連続線を回転させると、施術者から見て第四頂点が左側に位置しているにも拘らず、表示部に表示される合成断層画像では、第四頂点が右側に表示されることになり、実際の位置と反転してしまい、内部構造を判断しにくくなる。
これに対して、本適用例では、例えば、第一頂点及び第二頂点を通る連続線を、第一頂点を回転中心として連続線上に第四頂点が位置するまで回転させた後、回転方向を反転させて連続線上に第二頂点が位置するまで回転させる。そして、第二頂点を回転中心として、連続線上に第三交点が位置するまで回転させた後、回転方向を反転させて連続線上に第一頂点が位置するまで回転させる。この場合、施術者は、表示部に表示された合成断層画像と、実際の連続線との位置が反転していないので、合成断層画像に対する連続線の位置を把握しやすく、より効率的な穿刺作業を行える。
【００１８】
本適用例の超音波画像処理装置において、前記連続線上の前記第一点を選択する第一点選択手段を備え、前記画像合成手段は、前記第一点が前記連続線の端部でない場合に、前記第一点により分割される前記連続線のうちの一方を、前記第一点を中心に回転させた際の、前記複数の前記合成断層画像を生成することが好ましい。
本適用例では、画像合成手段は、第一点選択手段により選択された第一点を中心に連続線を分割し、分割した一方側を、第一点を中心に回転させる。この場合、例えば、血管が途中で分岐している場合や屈曲している場合に、分岐点や屈曲点に第一点が選択されることで、血管の線方向に沿った合成断層画像を取得することができる。
【００１９】
一適用例に係る超音波測定装置は、超音波の送受信によって、第一方向を含む面内の対象物の内部断層画像を、前記第一方向に対して交差する第二方向に沿って複数取得する超音波プローブと、前記超音波プローブから前記内部断層画像を取得する画像取得手段と、前記内部断層画像のそれぞれを、前記第一方向の法線で分割し、複数の分割画像を取得する画像分割手段と、前記複数の分割画像から、前記第一方向及び前記第二方向を含む面内で連続する連続線上の座標に対応した分割画像を抽出し、前記連続線に沿った座標順に並べて合成した合成断層画像を生成する画像合成手段と、を備えることを特徴とする。
本適用例では、上述した超音波画像処理装置と同様に、超音波プローブの位置や角度を施術者が変更することなく、所望の連続線の位置に対応した対象物（例えば生体）の内部断層画像（合成断層画像）を得ることができる。これにより、例えば穿刺作業を行う際に、穿刺針を挿入する挿入方向を、容易に、血管の線方向に揃えることが可能となり、穿刺作業の効率化及び穿刺成功率の向上を図れる。
【００２０】
本適用例の超音波測定装置において、前記超音波プローブは、前記第一方向及び前記第二方向に沿ってアレイ状に配置された複数の超音波トランスデューサーと、前記第一方向に沿った前記超音波トランスデューサーの各々を結線する共通電極配線と、前記第二方向に沿った前記超音波トランスデューサーの各々を結線する駆動電極配線と、前記共通電極配線にバイアス電圧を出力するバイアス電圧出力部と、を備え、前記バイアス電圧出力部は、前記超音波の受信を有効にする第一バイアス電圧と、前記超音波の受信を無効にする第二バイアス電圧と、を切り替える電圧切替部を含むことが好ましい。
【００２１】
本適用例では、第一方向及び第二方向に沿ってアレイ状に配置された超音波トランスデューサーのうちの第一方向に沿った超音波トランスデューサーの各々が、共通電極配線により接続され、第二方向に沿った超音波トランスデューサーの各々が、駆動電極配線により接続される。そして、電圧出力部は、超音波プローブにおいて、超音波を受信させる超音波受信処理において、受信を行う（受信信号を取り出したい）超音波トランスデューサーに対して、超音波の受信を有効にするための第一バイアス電圧を出力し、受信を行わない（受信信号を取得しない）超音波トランスデューサーに対して、受信を無効にする第二バイアス電圧を出力する。
つまり、超音波受信処理において、生体の内部断層構造を測定したい位置（測定領域）に対応した超音波トランスデューサーに第一バイアス電圧が出力され、それ以外の超音波トランスデューサーに対して第二バイアス電圧が出力される。これにより、測定領域以外の他の領域に対応する超音波トランスデューサーは、受信感度が低くなり、出力される受信信号も小さくなる。一方、測定領域に対応した超音波トランスデューサーは、受信感度が高くなり、内部断層構造に対応した受信信号を好適に得ることができる。
【００２２】
このような超音波プローブでは、第一バイアス電圧及び第二バイアス電圧を出力する共通電極配線を切り替えることで、２次元アレイ構造に配置された各超音波トランスデューサーのうち、測定領域に対応した超音波トランスデューサーで超音波測定（超音波送信処理及び超音波受信処理）を実施させることができる。例えば、第１の測定領域に対応した共通電極配線に第一バイアス電圧を出力し、その他の共通電極配線に第二バイアス電圧を出力することで、第１の測定領域に対応した内部断層構造を測定できる。また、第１の測定領域とは異なる第２の測定領域に対応した共通電極配線に第一バイアス電圧を出力し、その他の共通電極配線に第二バイアス電圧を出力するように、バイアス電圧の出力先を切り替えることで、第２の測定領域に対応した内部断層構造を測定できる。これにより、画像取得手段は、複数位置での内部断層構造を測定することができる。
【００２３】
一適用例の超音波画像処理方法は、第一方向を含む面内の対象物の内部断層画像を、前記第一方向に交差する第二方向に沿って複数取得する画像取得ステップと、前記内部断層画像のそれぞれを、前記第一方向の法線で分割し、複数の分割画像を取得する画像分割ステップと、前記複数の分割画像から、前記第一方向及び前記第二方向を含む面内で連続する連続線上の座標に対応した分割画像を抽出し、前記連続線に沿った座標順に並べて合成した合成断層画像を生成する画像合成ステップと、を実施することを特徴とする。
本適用例では、上述した超音波画像処理装置と同様に、超音波プローブの位置や角度を施術者が変更することなく、所望の連続線の位置に対応した対象物（例えば生体）の内部断層画像（合成断層画像）を得ることができる。これにより、例えば穿刺作業を行う際に、穿刺針を挿入する挿入方向を、容易に、血管の線方向に揃えることが可能となり、穿刺作業の効率化及び穿刺成功率の向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第一実施形態の超音波測定装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】第一実施形態の超音波プローブの概略構成を示す斜視図。
【図３】第一実施形態の超音波センサーの概略構成を示す平面図
【図４】図３の一部を拡大した超音波センサーの拡大平面図。
【図５】図４のＡ−Ａ線を切断した際の超音波センサーの概略断面図。
【図６】第一実施形態の超音波プローブの回路構成の概略を示すブロック図。
【図７】第一バイアス電圧と第二バイアス電圧との関係を示す図。
【図８】第一実施形態の超音波プローブを用いて生体の超音波測定処理を行う場合のイメージ図。
【図９】第一実施形態における超音波測定方法を示すフローチャート。
【図１０】図９における超音波画像取得処理を示すフローチャート。
【図１１】第一実施形態における超音波測定処理でのタイミングチャート。
【図１２】第一実施形態の超音波測定方法における素子部の駆動順を説明するための図。
【図１３】第一実施形態において、内部断層画像から生成される分割画像の一例を示す図。
【図１４】図９における合成画像表示処理を示すフローチャート。
【図１５】第一実施形態において、分割画像から生成される合成断層画像の一例を示す図。
【図１６】第一実施形態において、表示部の表示領域に表示される合成断層画像の一例を示す図。
【図１７】第一実施形態における連続線の移動手順を説明するための図。
【図１８】第一実施形態において、表示部に表示される合成断層画像の遷移の一例を示す図。
【図１９】第一実施形態の第二超音波測定処理のフローチャート。
【図２０】第一実施形態の連続線の全体を、第一点を中心にして回転させる際の移動手順を説明するための図。
【図２１】第一実施形態の連続線を、第一点を境に分離した場合の連続線の移動手順を説明するための図。
【図２２】第二実施形態における連続線の移動手順を説明するための図。
【図２３】第三実施形態における連続線の移動手順を説明するための図。
【図２４】連続線の移動手順の他の一例を示す図。
【図２５】連続線の移動手順のさらに他の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
［第一実施形態］
以下、第一実施形態に係る超音波測定装置について説明する。
図１は、第一実施形態の超音波測定装置１の概略構成を示すブロック図である。
図１に示すように、本実施形態の超音波測定装置１は、対象物（本実施形態では生体Ｐ）に対して固定される超音波プローブ２と、超音波プローブ２を制御して生体Ｐ内の内部断層画像を得る制御部３と、得られた内部断層画像が表示される表示部４と、を備えている。
【００２６】
本実施形態の超音波測定装置１は、例えば穿刺針１１（図８参照）を生体Ｐ内の所定の器官（例えば血管）に挿入する穿刺作業を行う際に好適に用いることができる。なお、以降の説明では、超音波測定装置１を穿刺作業に用いる場合を例示して説明するが、当該超音波測定装置１は、穿刺作業に限定されず、生体Ｐの患部位置を超音波診断する際にも利用できる。
超音波測定装置１では、穿刺作業において、超音波プローブ２を生体Ｐにおける穿刺を行いたい患部位置に固定し、超音波プローブ２から生体Ｐ内に超音波を送信する超音波送信処理、及び生体Ｐ内で反射された反射超音波を受信する超音波受信処理を行う。そして、超音波プローブ２は、超音波受信処理により得られた受信信号を制御部３に出力し、制御部３は受信信号に基づいて生体Ｐ内の内部断層画像を形成して表示部４に表示させる。
このような超音波測定装置１を用いることで、施術者は、表示部４に表示された内部断層画像を確認（観察）しながら、穿刺作業を効率的に行うことができる。
以下、本実施形態の超音波測定装置１の各構成について、詳細に説明する。
【００２７】
［超音波プローブ］
図２は、第一実施形態の超音波プローブ２の概略構成を示す斜視図である。
本実施形態の超音波プローブ２は、図２に示すように、筐体２１と、筐体２１の内部に収納される超音波センサー２２と、回路基板２５（図６参照）とを含んで構成されている。この超音波プローブ２は、例えば信号ケーブル２１１を介して制御部３に接続されており、超音波プローブ２と制御部３とが通信可能に接続される。
【００２８】
筐体２１は、例えば平面視が矩形状となる箱状部材であり、内部に超音波センサー２２や回路基板２５を収納する。この筐体２１は、生体Ｐに対向する一面（センサー面２１２）に、センサー窓２１２Ａが設けられており、当該センサー窓２１２Ａには、超音波センサー２２が外部（生体Ｐ側）に臨んで設けられている。
穿刺作業を実施する際には、超音波プローブ２は、生体Ｐに粘着層（図示略）により固定される。この際、センサー窓２１２Ａから露出する超音波センサー２２と生体Ｐとの間にジェル等の音響整合剤が充填され、超音波センサー２２と生体Ｐとの間での超音波の伝搬が効率良く行われる。
【００２９】
［超音波センサー］
次に、超音波センサー２２について説明する。
図３は、本実施形態の超音波センサー２２の概略構成を示す平面図である。図４は、図３の一部を拡大した平面図である。図５は、図４のＡ−Ａ線を断面した際の超音波センサー２２の概略断面図である。なお、図３及び図４においては、封止板２２２の表示を省略している。
この超音波センサー２２には、図３に示すように、アレイ領域２２Ａと、駆動端子領域２２Ｂと、共通端子領域２２Ｃとを有する。
アレイ領域２２Ａには、互いに交差（本実施形態では、直交を例示）するＸ方向（第一方向）及びＹ方向（第二方向）に沿って、２次元アレイ状に配置された複数の素子部２３が設けられている。各素子部２３は、図４に示すように、Ｘ方向及びＹ方向に沿ってアレイ配置された所定数の超音波トランスデューサー２４を含んで構成されている。
つまり、素子部２３は、Ｘ方向にｍ個（図４の例ではｍ＝５）、Ｙ方向にｎ個（図４の例では、ｎ＝１２）のｍ×ｎ個の超音波トランスデューサー２４を含んで構成され、超音波センサー２２は、Ｘ方向にＭ個（本実施形態ではＭ＝６４）、Ｙ方向にＮ個（本実施形態では、Ｎ＝１６）のＭ×Ｎ個の素子部２３により構成される。
【００３０】
上記のような超音波センサー２２は、例えば、図５に示すように、素子基板２２１、封止板２２２、及び音響整合層２２３等を含んで構成されている。
素子基板２２１は、図５に示すように、基部２２１Ａと、振動膜２２１Ｂと、圧電素子２２１Ｃと、を備えている。
基部２２１Ａは、例えばＳｉ等の半導体基板により構成されている。この基部２２１Ａには、各々の超音波トランスデューサー２４に対応した開口部２２１Ａ１が設けられている。本実施形態では、各開口部２２１Ａ１は、基部２２１Ａの基板厚み方向を貫通した貫通孔であり、当該貫通孔の一端側（封止板２２２側）に振動膜２２１Ｂが設けられる。
【００３１】
振動膜２２１Ｂは、例えばＳｉＯ２や、ＳｉＯ２及びＺｒＯ２の積層体等より構成され、基部２２１Ａの封止板２２２側全体を覆って設けられている。すなわち、振動膜２２１Ｂは、開口部２２１Ａ１を構成する隔壁２２１Ａ２により支持され、開口部２２１Ａ１の封止板２２２側を閉塞する。この振動膜２２１Ｂの厚み寸法は、基部２２１Ａに対して十分小さい厚み寸法となる。
【００３２】
圧電素子２２１Ｃは、図４及び図５に示すように、各開口部２２１Ａ１を閉塞する振動膜２２１Ｂ上にそれぞれ設けられている。この圧電素子２２１Ｃは、下部電極２２１Ｃ１、圧電膜２２１Ｃ２、及び上部電極２２１Ｃ３の積層体により構成されている。ここで、振動膜２２１Ｂのうち、開口部２２１Ａ１を閉塞する領域と、圧電素子２２１Ｃとにより、１つの超音波トランスデューサー２４が構成される。
【００３３】
このような超音波トランスデューサー２４では、下部電極２２１Ｃ１及び上部電極２２１Ｃ３の間に所定周波数の矩形波電圧が出力されることで、圧電膜２２１Ｃ２が変形され、これにより開口部２２１Ａ１を閉塞する振動膜２２１Ｂが振動することで、超音波が送信される（超音波送信処理）。また、振動膜２２１Ｂに超音波が入力されて振動膜２２１Ｂが振動すると、圧電膜２２１Ｃ２の下部電極２２１Ｃ１側と上部電極２２１Ｃ３側との間で電位差が生じる。これにより、下部電極２２１Ｃ１及び上部電極２２１Ｃ３の電位差を検出することで、超音波が受信されたことを検出することが可能となる（超音波受信処理）。
【００３４】
また、本実施形態では、上述のように、超音波トランスデューサー２４が、Ｘ方向及びＹ方向に沿ってアレイ状に配置されている。
ここで、下部電極２２１Ｃ１は、駆動電極配線であり、Ｙ方向に沿う直線状に形成され、Ｘ方向に沿って複数平行に配列される。つまり、下部電極２２１Ｃ１は、Ｙ方向に並ぶ複数の超音波トランスデューサー２４に跨って設けられ、これらを結線する。
また、本実施形態では、Ｘ方向にｍ個、Ｙ方向にｎ個の超音波トランスデューサー２４により１つの素子部２３が構成されているが、当該素子部２３を構成する超音波トランスデューサー２４において、下部電極２２１Ｃ１は互いに結線される。さらに、下部電極２２１Ｃ１は、上記のように、Ｙ方向に沿う直線状であり、Ｙ方向に並ぶＭ個の素子部２３に跨っている。つまり、Ｙ方向に並ぶ素子部２３は、下部電極２２１Ｃ１により接続されている。
具体的には、Ｘ方向に沿って並ぶｍ個の下部電極２２１Ｃ１は、Ｙ方向の両端部において、互いに駆動接続線２２１Ｄにより接続されている。また、各駆動接続線２２１Ｄの一部は、Ｙ方向に沿って駆動端子領域２２Ｂまで延び、図３に示すように、先端部に回路基板２５に接続される駆動端子２２１Ｄ１（ＳＩＧ端子）が設けられる。
【００３５】
一方、上部電極２２１Ｃ３は、共通電極配線であり、Ｘ方向に沿う直線状に形成され、Ｙ方向に沿って複数平行に配列される。つまり、上部電極２２１Ｃ３は、Ｘ方向に並ぶ複数の超音波トランスデューサー２４に跨って設けられ、これらを結線する。
また、１つの素子部２３を構成する超音波トランスデューサー２４において、上部電極２２１Ｃ３は互いに結線される。さらに、上部電極２２１Ｃ３は、Ｘ方向に沿う直線状であり、Ｘ方向に並ぶＮ個の素子部２３に跨っている。つまり、Ｘ方向に並ぶ素子部２３は、上部電極２２１Ｃ３により接続される。
具体的には、Ｙ方向に沿って並ぶｎ個の上部電極２２１Ｃ３は、Ｘ方向の両端部において、互いに共通接続線２２１Ｅにより接続されている。また、各共通接続線２２１Ｅの一部は、Ｘ方向に沿って共通端子領域２２Ｃまで延び、先端部に回路基板２５に接続される共通端子２２１Ｅ１（ＣＯＭ端子）が設けられる。
【００３６】
次に、超音波センサー２２を構成する封止板２２２について説明する。封止板２２２は、素子基板２２１に接合され、素子基板２２１を補強する。この封止板２２２は、Ｚ方向から見た平面視において、素子基板２２１の超音波トランスデューサー２４が配置される領域を覆って形成されており、例えば、Ｓｉ等の半導体基板や、絶縁体基板により構成される。なお、封止板２２２の材質や厚みは、超音波トランスデューサー２４の周波数特性に影響を及ぼすため、超音波トランスデューサー２４にて送受信する超音波の中心周波数に基づいて設定することが好ましい。
【００３７】
そして、この封止板２２２は、例えば、素子基板２２１の振動膜２２１Ｂ上に形成された接合膜２２２Ａにより素子基板２２１に接合される。接合膜２２２Ａは、基部２２１Ａの開口部２２１Ａ１以外の領域（開口部２２１Ａ１間の隔壁２２１Ａ２）に対応して設けられている。よって、接合膜２２２Ａにより振動膜２２１Ｂの振動が阻害されることがなく、各超音波トランスデューサー２４の間のクロストークも抑制できる。
また、図示は省略するが、封止板２２２は、下部電極２２１Ｃ１や上部電極２２１Ｃ３の端子に対向して貫通孔が設けられており、当該貫通孔に下部電極２２１Ｃ１や上部電極２２１Ｃ３と回路基板２５とを接続する電極が設けられる。電極としては、例えば貫通電極であってもよく、リード線やＦＰＣ等であってもよい。
【００３８】
音響整合層２２３は、図５に示すように、基部２２１Ａの開口部２２１Ａ１内を埋めるように、素子基板２２１の超音波の送受信側に設けられている。
このような音響整合層２２３は、超音波トランスデューサー２４から送信された超音波を生体Ｐに伝搬させ、また、生体Ｐ内で反射した超音波を効率よく超音波トランスデューサー２４に伝搬させる。このため、音響整合層２２３は、超音波トランスデューサー２４の音響インピーダンスと、生体Ｐの音響インピーダンスとの中間の音響インピーダンスに設定される必要がある。このような音響インピーダンスの素材としては、例えばシリコーン等を挙げることができる。
【００３９】
［回路基板］
次に、回路基板２５について説明する。
図６は、本実施形態の超音波プローブ２の回路構成の概略を示すブロック図である。
回路基板２５は、第一マルチプレクサ（第一ＭＵＸ２５１）と、第二マルチプレクサ（第二ＭＵＸ２５２）と、切替回路２５３と、送信回路２５４と、受信回路２５５と、電圧源２５６と、を含んで構成されている。
【００４０】
第一ＭＵＸ２５１は、駆動端子領域２２Ｂの各駆動端子２２１Ｄ１と、切替回路２５３とに接続される。第一ＭＵＸ２５１は、制御部３の制御に基づいて、駆動電圧（駆動信号）を出力する、又は受信信号を取り込む駆動端子２２１Ｄ１を切り替える。
第二ＭＵＸ２５２は、共通端子領域２２Ｃの各共通端子２２１Ｅ１と、電圧源２５６とに接続される。この第二ＭＵＸ２５２は、電圧切替部であって、後述の電圧源２５６とともにバイアス電圧出力部を構成する。つまり、第二ＭＵＸ２５２は、制御部３の制御に基づいて、電圧源２５６から出力された電圧を出力する共通端子２２１Ｅ１を切り替える。具体的には、第二ＭＵＸ２５２には、電圧源２５６から第一バイアス電圧Ｖ１及び第二バイアス電圧Ｖ２が入力されており、制御部３の制御の元、受信信号の取得対象となる素子部２３に接続された共通端子２２１Ｅ１に対して第一バイアス電圧Ｖ１を出力し、その他の共通端子２２１Ｅ１に第二バイアス電圧Ｖ２を出力する。
【００４１】
切替回路２５３は、制御部３の制御に基づいて、駆動端子２２１Ｄ１と送信回路２５４とを接続する送信接続、及び駆動端子２２１Ｄ１と受信回路２５５とを接続する受信接続のいずれかに切り替える。
送信回路２５４は、パルス波形の駆動信号を出力するパルサーを備える。この送信回路２５４は、超音波送信処理において、切替回路２５３が送信接続に切り替えられた際に、切替回路２５３及び第一ＭＵＸ２５１を介して、駆動端子２２１Ｄ１に駆動信号を出力する。なお、本実施形態では、駆動端子２２１Ｄ１には、常に所定電圧（例えば１５Ｖ）が印加されており、当該電圧に駆動信号が重畳されて出力される。
【００４２】
受信回路２５５は、超音波受信処理において、切替回路２５３が受信接続に切り替えられた際に、駆動端子２２１Ｄ１からの受信信号が入力される。この受信回路２５５は、例えばリニアノイズアンプ、Ａ／Ｄコンバーター等を含んで構成されており、入力された受信信号のデジタル信号への変換、ノイズ成分の除去、所望信号レベルへの増幅、整相加算処理等の各信号処理を実施した後、処理後の受信信号を制御部３に出力する。
【００４３】
電圧源２５６は、第一電圧源２５６Ａ及び第二電圧源２５６Ｂを備える。
第一電圧源２５６Ａは、共通端子２２１Ｅ１に出力する第一バイアス電圧Ｖ１を発生させて第二ＭＵＸ２５２に出力する。
第二電圧源２５６Ｂは、共通端子２２１Ｅ１に出力する第二バイアス電圧Ｖ２を発生させて第二ＭＵＸ２５２に出力する。
【００４４】
図７は、第一バイアス電圧Ｖ１と第二バイアス電圧Ｖ２との関係を示す図である。
本実施形態では、超音波を受信する場合、上部電極２２１Ｃ３（共通端子２２１Ｅ１）にバイアス電圧を出力し、振動膜２２１Ｂが振動した際に圧電膜２２１Ｃ２に発生する電位差を下部電極２２１Ｃ１に接続される駆動端子２２１Ｄ１から取り出す。バイアス電圧は、駆動端子２２１Ｄ１に出力される電圧と、共通端子２２１Ｅ１に出力される電圧との差であり、例えば駆動端子２２１Ｄ１に＋１５Ｖの電圧が出力され、共通端子２２１Ｅ１に１８Ｖの電圧が出力されている場合では、バイアス電圧は−３Ｖとなる。
【００４５】
ここで、図７に示すように、超音波トランスデューサー２４における超音波の受信感度は、バイアス電圧により変動する。
バイアス電圧を、受信感度が最大となるＶＢ１から降下させると、図７の矢印Ｄ１のように、徐々に受信感度が低下し、バイアス電圧がＶＢ２の際に受信感度が０近傍となる。さらに、バイアス電圧を降下させると、受信信号の位相が反転し、矢印Ｄ２に示すように再び受信感度が高くなり、バイアス電圧がＶＢ３の際に受信感度が最大となる。ＶＢ１とＶＢ３とにおける受信感度の絶対値は略同じであるが、受信信号の位相は反転する。
また、バイアス電圧をＶＢ３から徐々に上昇させると、図７の矢印Ｄ３に示すように、受信感度が徐々に低下し、バイアス電圧がＶＢ４の際に受信感度が０近傍となる。さらに、バイアス電圧を上昇させると、受信位相が反転し、矢印Ｄ４に示すように、再び受信感度が上昇して、バイアス電圧がＶＢ１となる際に受信感度が最大となる。
ここで、本実施形態では、第一バイアス電圧Ｖ１は、最大の受信感度が得られるように共通端子２２１Ｅ１に出力される電圧であり、駆動端子２２１Ｄ１に出力される電圧と、第一バイアス電圧Ｖ１との差がＶＢ１となる。当該第一バイアス電圧Ｖ１は、超音波送信時においても、共通端子２２１Ｅ１に出力される。
また、第二バイアス電圧Ｖ２は、第一バイアス電圧Ｖ１から電圧を降下させて、最初に受信感度が０（又は０を中心に所定範囲内の受信感度）となる際に共通端子２２１Ｅ１に出力される電圧であり、駆動端子２２１Ｄ１に出力される電圧と、第一バイアス電圧Ｖ１との差がＶＢ２となる。
【００４６】
［制御部］
次に、超音波測定装置１における制御部３について説明する。
制御部３は、超音波画像処理装置であって、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等により構成された演算部と、メモリー等により構成された記憶部とを含んで構成される。
記憶部には、超音波プローブ２を用いた超音波測定や、超音波測定結果に基づいた生体Ｐの内部断層画像の生成及び表示を行うための各種プログラムや各種データが記憶されている。
演算部は、記憶部に記憶された各種プログラムを読み込み実行することで、図１に示すように、送信制御手段３１、受信制御手段３２、画像取得手段３３、画像分割手段３４、画像合成手段３５、画像選択手段３６、第一点選択手段３７、及び表示制御手段３８等として機能する。また、制御部３には、その他、キーボード等により構成された入力操作部等が設けられていてもよい。
【００４７】
送信制御手段３１は、超音波プローブ２を制御して、超音波センサー２２の所定の素子部２３に属する超音波トランスデューサー２４から超音波を送信させる。具体的には、送信制御手段３１は、切替回路２５３を送信接続に切り替え、電圧源２５６からの第一バイアス電圧Ｖ１を各共通端子２２１Ｅ１に出力し、送信回路２５４からのパルス信号に基づいた駆動電圧（駆動信号）を所定の駆動端子２２１Ｄ１に出力する。
【００４８】
受信制御手段３２は、超音波プローブ２を制御して、超音波センサー２２の所定の素子部２３からの受信信号を取得する。具体的には、受信制御手段３２は、切替回路２５３を受信接続に切り替え、受信信号の取得対象となる素子部２３に対応した共通端子２２１Ｅ１に、電圧源２５６からの第一バイアス電圧Ｖ１を出力し、その他の共通端子２２１Ｅ１に第二バイアス電圧Ｖ２を出力する。また、受信信号の取得対象となる素子部２３に対応した駆動端子２２１Ｄ１から出力された受信信号を、受信回路２５５を介して取得する。
【００４９】
画像取得手段３３は、超音波プローブ２から送信された受信信号（画像信号）を取得し、生体Ｐの各位置における内部断層画像を生成（取得）する。
画像分割手段３４は、取得した各内部断層画像をＸ方向に対して直交する法線（Ｚ方向に沿った直線）で分割し、Ｚ方向に長手となる複数の分割画像にする。画像分割手段３４により分割される分割画像の数は特に限定されないが、Ｘ座標毎の分割画像を生成することが好ましい。例えば、内部断層画像の画像サイズが（ＸＭ×ＺＭ）である場合、画像分割手段３４は、Ｘ方向の各画素（１≦ｘ≦ＸＭ）に対応して、それぞれ、１×ＺＭの画像サイズの分割画像をＸＭ個生成することになる。また、内部断層画像は、Ｙ方向に沿って複数（例えばＹＭ個）取得される。本実施形態では、これらの内部断層画像に対して、−Ｙ側から順にＹ位置を示す座標ｙ＝１〜ＹＭを付す。これにより、各内部断層画像を分割した各分割画像は、ＸＹ平面内の座標にて示すことが可能となる。以降の説明にあたり、分割画像（ｓ，ｔ）は、ｙ＝ｔの内部断層画像における、ｘ＝ｓの位置の分割画像を指すものとする。
【００５０】
画像合成手段３５は、複数の分割画像を合成して合成断層画像を生成する。具体的には、画像合成手段３５は、ＸＹ平面における所定の連続線上の座標に対応する分割画像（ｓ，ｔ）を抽出し、連続線の座標順に繋ぎ合せることで合成断層画像を生成する。また、画像合成手段３５は、連続線をＸＹ平面内で移動させた際の各合成断層画像を生成する。この連続線は、本実施形態では直線であり、合成断層画像に対応した断面位置を示す直線となる。
【００５１】
画像選択手段３６は、超音波測定装置１の操作者（例えば施術者）の入力操作部の操作等により画像を選択する旨の操作信号が入力された場合に、合成断層画像を選択する。
すなわち、本実施形態では、画像合成手段３５は、連続線を移動させた際の合成断層画像を一定周期で生成し、生成された合成断層画像が表示部４にリアルタイム表示される。つまり、連続線をＸＹ平面で移動させた際の合成断層画像がアニメーション表示されることになる。画像選択手段３６は、アニメーション表示中の所定のタイミングで画像を選択する旨の操作入力が入力された際に、当該タイミングで表示部４に表示されている合成断層を選択する。なお、当該選択された合成断層画像は、選択された直後に表示部４に表示されてもよく、所定数の画像選択が行われた後に、一括で選択された画像が表示部４に表示されてもよい。
【００５２】
第一点選択手段３７は、操作者の入力操作部の操作により、表示部４の表示された内部断層画像や合成断層画像に対して位置が設定された場合に、その位置に対応した分割画像の（ｘ，ｙ）座標位置を選択する。
【００５３】
表示制御手段３８は、内部断層画像や合成断層画像を表示部４に表示させる。また、合成断層画像や合成断層画像のＸＹ平面での位置（連続線の位置）を表示部４に表示させる。
なお、制御部３の具体的な処理については後述する。
【００５４】
［超音波測定方法］
次に、上述したような超音波測定装置１を用いた超音波測定方法（超音波画像処理方法）について説明する。
図８は、本実施形態の超音波プローブ２を用いて生体Ｐの超音波測定処理を行う場合のイメージ図である。図９は、本実施形態における超音波測定方法を示すフローチャートである。
本実施形態の超音波測定装置１を用いた超音波測定方法では、例えば施術者（操作者）は、超音波プローブ２の筐体２１のセンサー窓２１２Ａに、生体Ｐと超音波センサー２２との間で超音波の伝搬効率を向上させるための音響整合剤（例えばジェル等）を塗布する。そして、図８に示すように、超音波プローブ２を、粘着テープ等を用いて生体Ｐの皮膚表面に固定する。
【００５５】
［内部断層画像の取得］
この後、施術者（操作者）により入力操作部が操作されて、超音波測定を開始する旨の操作信号が入力されると、まず、制御部３は、超音波画像取得処理を実施する（ステップＳ１；画像取得ステップ）。
図１０は、ステップＳ１の超音波画像取得処理のフローチャートである。図１１は、本実施形態における超音波測定処理でのタイミングチャートである。図１２は、本実施形態の超音波測定方法における素子部２３の駆動順を説明するための図である。
このステップＳ１では、制御部３は、超音波測定において駆動対象とする素子部２３の位置を示すＣＨ変数ｕ及びＣＯＭ変数ｖを初期化（ｕ＝１，ｖ＝１）する（ステップＳ１０１）。
ここで、ＣＨ変数ｕ（１≦ｕ≦Ｍ）は、駆動対象の素子部２３に対応した駆動端子２２１Ｄ１の位置（ＣＨ（１）〜ＣＨ（Ｍ））を示す変数であり、本実施形態では、−Ｘ側端部の駆動端子２２１Ｄ１の位置（ＣＨ（１））をｕ＝１とする。なお、本実施形態では、Ｍ＝６４である。また、ＣＯＭ変数ｖ（１≦ｖ≦Ｎ）は、駆動対象（受信信号の取得対象）の素子部２３に対応した共通端子２２１Ｅ１の位置（ＣＯＭ（１）〜ＣＯＭ（Ｎ））を示す変数であり、本実施形態では、−Ｙ側端部の共通端子２２１Ｅ１の位置（ＣＯＭ（１））をｖ＝１とする。なお、本実施形態では、Ｎ＝１６である。
【００５６】
次に、送信制御手段３１は、ＣＨ変数ｕ〜ＣＨ変数ｕ＋１に対応した素子部２３から超音波を送信させる超音波送信処理を実施する（ステップＳ１０２）。
具体的には、送信制御手段３１は、切替回路２５３を送信接続に切り替え、送信回路２５４と各駆動端子２２１Ｄ１とが接続される状態とする。なお、駆動端子２２１Ｄ１には、図１１に示すように、切替回路２５３の接続状態によらず、所定電圧（例えば１５Ｖ）が常に出力されている。つまり、駆動端子２２１Ｄ１には＋１５Ｖのバイアスが掛けられている。
また、送信制御手段３１は、第二ＭＵＸ２５２を制御して、電圧源２５６から出力される第一バイアス電圧Ｖ１を、全ての共通端子２２１Ｅ１に出力させる。例えば、バイアス電圧ＶＢ１が１５Ｖであり、駆動端子２２１Ｄ１に１５Ｖの電圧が出力されている場合では、超音波送信処理時に全ての共通端子２２１Ｅ１に、第一バイアス電圧Ｖ１と等しい０Ｖの電圧が出力される。
【００５７】
そして、送信制御手段３１は、送信回路２５４から、パルス波形の駆動信号を出力する。また、送信制御手段３１は、第一ＭＵＸ２５１を制御して、ＣＨ変数ｕ〜ＣＨ変数ｕ＋ｋに対応する駆動端子２２１Ｄ１に、駆動信号を出力する。これにより、ＣＨ（ｕ）〜ＣＨ（ｕ＋ｋ）の位置の駆動端子２２１Ｄ１に、パルス波形の駆動信号が出力され、当該駆動端子２２１Ｄ１に接続された各素子部２３（各超音波トランスデューサー２４）から超音波が送信される。なお、定数ｋは、例えば予め設定された値であってもよく、ユーザー（施術者等）により適宜変更される値であってもよい。本実施形態では、Ｘ方向に沿って隣り合う第一数（ｋ＋１個）のＣＨ（ｕ）〜ＣＨ（ｕ＋ｋ）の素子部２３から超音波が送信される。
【００５８】
例えば、ＣＨ変数ｕ＝１の場合では、図１１に示すように、ＣＨ（１）の位置の駆動端子２２１Ｄ１に駆動信号が出力され、ＣＨ（ｊ）の駆動端子２２１Ｄ１には駆動信号が出力されない（ｊは、３≦ｊ≦６４の整数）。この場合、図１２の１番目の状態に示すように、ＣＨ（１）とＣＨ（２）とに属する素子部２３から超音波が送信されることになる。
また、ＣＨ変数ｕ＝ｊの場合では、図１１に示すように、ＣＨ（ｊ）の駆動端子２２１Ｄ１に駆動信号が出力され、ＣＨ（１）の駆動端子２２１Ｄ１には駆動信号が出力されない。
【００５９】
なお、定数ｋ≧２の場合、超音波を送信する際は、電子フォーカスを行ってもよい。つまり、駆動信号を出力する複数の駆動端子２２１Ｄ１において、端部から中心部に向かって駆動信号の出力タイミングを遅延させる。これにより、所定深さ位置で収束する超音波を送信することができ、超音波測定における分解能を向上できる。
【００６０】
この後、受信制御手段３２は、ＣＯＭ変数ｖ〜ＣＯＭ変数ｖ＋ｉ（本実施形態では、ｉ＝４）に対応する素子部２３からの受信信号を取得する超音波受信処理を実施する（ステップＳ１０３）。
具体的には、受信制御手段３２は、切替回路２５３を受信接続に切り替え、受信回路２５５と各駆動端子２２１Ｄ１とが接続される状態とする。
また、受信制御手段３２は、第二ＭＵＸ２５２を制御して、電圧源２５６から出力される第一バイアス電圧Ｖ１を、ＣＯＭ変数ｖ〜ＣＯＭ変数ｖ＋ｉに対応した各共通端子２２１Ｅ１に出力させる。
【００６１】
なお、定数ｉは、例えば予め設定された値であってもよく、ユーザー（施術者等）により適宜変更される値であってもよい。本実施形態では、Ｙ方向に沿って隣り合う第二数（ｉ＋１個）のＣＯＭ（ｖ）〜ＣＯＭ（ｖ＋ｉ）の素子部２３の受信感度が他の素子部２３より大きくなり、内部断層画像の形成に適切な受信信号が取得される。
【００６２】
ここで、上述のように、超音波送信処理において、ＣＨ（ｕ）〜ＣＨ（ｕ＋ｋ）に対応する素子部２３から超音波が送信されるが、そのうちのＣＯＭ（ｖ）〜ＣＯＭ（ｖ＋ｉ）の素子部２３が、受信感度が高くなって、超音波受信処理における受信が有効となり、その他の素子部２３では、受信感度が０近傍となって受信が無効となる。これにより、受信が有効となる素子部２３からの受信信号のみが受信回路２５５を介して制御部３に入力される。なお、ＣＯＭ（ｖ）〜ＣＯＭ（ｖ＋ｉ）以外の他のＣＯＭ位置の素子部２３からの受信信号も制御部３に入力されるが、第二バイアス電圧が出力されているため、受信感度が低いために、受信信号も測定に影響が出ない程度に小さくなる。
つまり、ＣＨ（ｕ）〜ＣＨ（ｕ＋ｋ）に対応した駆動端子２２１Ｄ１に接続され、かつ、ＣＯＭ（ｖ）〜ＣＯＭ（ｖ＋ｉ）に対応した共通端子２２１Ｅ１に接続された素子部２３（超音波トランスデューサー２４）の直下（＋Ｚ側）が１回のステップＳ１０２及びステップＳ１０３による超音波測定の対象領域（測定領域Ｂ（図１１参照））となる。
【００６３】
具体例を挙げて説明すると、例えば、ＣＯＭ変数ｖ＝１の場合では、図１１に示すように、超音波受信処理時に、ＣＯＭ（１）の位置の共通端子２２１Ｅ１には、素子部２３（超音波トランスデューサー２４）での受信を有効にする第一バイアス電圧Ｖ１が出力される。
一方、ＣＯＭ（ｈ）の共通端子２２１Ｅ１には、超音波受信処理時に、素子部２３（超音波トランスデューサー２４）での受信を無効にする第二バイアス電圧Ｖ２が出力される（ｈは、５≦ｈ≦１６の整数）。なお、受信を無効にするバイアス電圧が−３Ｖである場合、第二バイアス電圧Ｖ２として１８Ｖの電圧が出力されることになる。
ここで、ＣＨ変数ｕ＝１の場合では、図１２の２番目の状態に示すように、超音波送信位置と、超音波の受信が有効とされた位置とが重なる測定領域Ｂに対応した各素子部２３から、超音波を検出した旨の受信信号が出力されることになる。したがって、図１１に示すように、ＣＨ（１）の駆動端子２２１Ｄ１から、超音波受信に起因する信号レベルの大きい受信信号が出力され、ＣＨ（ｊ）の駆動端子２２１Ｄ１からの受信信号は信号レベルが所定値未満となる。一方、ＣＨ変数ｕ＝ｊの場合では、ＣＨ（ｊ）の駆動端子２２１Ｄ１から信号レベルの大きい受信信号が出力され、ＣＨ（１）の駆動端子２２１Ｄ１からの受信信号は信号レベルが所定値未満となる。
また、ＣＯＭ変数ｖ＝ｈの場合でも同様であり、超音波が送信された位置と、第一バイアス電圧Ｖ１が出力された位置とが重なる素子部２３（測定領域Ｂに対応した素子部２３）から、超音波受信に起因する信号レベルの大きい受信信号が出力される。
【００６４】
この後、ＣＨ変数ｕに、所定値（例えば「１」）を加算し（ステップＳ１０４）、ＣＨ変数ｕ＋ｋが、Ｘ方向に並ぶ素子部２３の最大値Ｍ（本実施形態では、Ｍ＝６４）を越えたか否かを判定する（ステップＳ１０５）。
ステップＳ１０５において、Ｎｏと判定された場合は、ステップＳ１０２に戻る。つまり、図１２の３番目及び４番目の状態に示すように、超音波を送信するＣＨ位置を＋Ｘ側に移動させつつ、ＣＯＭ（ｖ）〜ＣＯＭ（ｖ＋ｉ）からの受信信号を取得するＸ方向に沿った走査処理を継続する。
【００６５】
一方、ステップＳ１０５において、Ｙｅｓと判定された場合は、図１２の５番目及び６番目の状態に示すように、超音波を送信するＣＨ位置が＋Ｘ側端部まで到達した（１回の走査処理が終了した）ことを意味する。すなわち、ＣＯＭ（１）〜ＣＯＭ（５）の位置に対応したＸ方向に沿う内部断層画像（ｙ＝１に対応した内部断層画像）に必要な受信信号が得られたことになる。
この場合、生体Ｐの次に断面位置に対する測定を開始する。これには、制御部３は、ＣＨ変数ｕを初期化し（ｕ＝１）、さらに、ＣＯＭ変数ｖに所定値（例えば「１」）を加算する（ステップＳ１０６）。そして、ＣＯＭ変数ｖ＋ｉが、Ｙ方向に並ぶ素子部２３の最大値Ｎ（本実施形態では、Ｎ＝１６）を越えたか否かを判定する（ステップＳ１０７）。
【００６６】
ステップＳ１０７において、Ｎｏと判定された場合は、ステップＳ１０２に戻る。つまり、図１２の７番目及び８番目の状態に示すように、受信信号を取得するＣＯＭ位置を＋Ｙ側に移動させ、ＣＯＭ（ｖ）〜ＣＯＭ（ｖ＋ｉ）に対する受信信号を順次取得する。以降、ステップＳ７においてＹｅｓと判定されるまで、Ｘ方向に沿った走査処理を複数回実施する。
【００６７】
一方、ステップＳ１０７において、Ｙｅｓと判定された場合は、アレイ領域２２Ａの全ての素子部２３に対する超音波の送受信処理が完了したことを意味する。
この場合は、画像取得手段３３は、超音波測定結果に基づいて、内部断層画像を形成（取得）する（ステップＳ１０８）。つまり、画像取得手段３３は、超音波の送信タイミングから受信タイミングに基づいた超音波の反射位置を画像化することで、ＣＯＭ（ｖ）〜ＣＯＭ（ｖ＋ｉ）に対応したＸ方向に沿った内部断層画像を生成する。本実施形態では、Ｘ方向に沿った走査処理により、１つの内部断層画像に対する受信信号を取得し、当該走査処理をＹ方向に沿って位置をずらしながら順次実施するため、Ｙ方向に沿った複数位置での内部断層画像をそれぞれ取得することができる。
【００６８】
［合成断層画像の表示］
図９に戻り、以上のようなステップＳ１の超音波画像取得処理の後、画像分割手段３４は、取得した各内部断層画像を複数の分割画像に分割する（ステップＳ２；画像分割ステップ）。
図１３は、内部断層画像から分割画像を生成する一例を示す図である。
ステップＳ２では、画像分割手段３４は、図１３に示すように、１つの内部断層画像につき、Ｘ方向の各画素（１≦ｘ≦ＸＭ）に対応したＸＭ個の分割画像（画像サイズ：１×ＺＭ）を生成する。
また、内部断層画像は、Ｙ方向に沿ってＹＭ個取得されるため、ＸＭ×ＹＭ個の分割画像が生成されることになる。
【００６９】
次に、制御部３は、ＸＹ平面において、内部断層構造の画像を表示させた位置を示す連続線を設定する（ステップＳ３）。このステップＳ３では、操作者（施術者）の入力操作部からの操作信号に基づいて、連続線を手動で設定するか、自動で連続線を移動させるかを設定することが可能である。例えば、操作者の手動により連続線の位置を示す操作信号が入力された場合は、手動モードとして判定して、入力された連続線が設定する。また、連続線の位置を示す操作信号が入力されなかった場合は、自動モードとして判定する。自動モードでは、予め設定された連続線を初期に設定し、当該連続線をＸＹ平面上の矩形領域内を自動移動させて走査する。
【００７０】
なお、ここで述べる矩形領域とは、アレイ領域２２Ａに略対応した領域であり、１≦ｘ≦ＸＭ、１≦ｙ≦ＹＭの領域となる。駆動端子２２１Ｄ１の総数がＭ、共通端子２２１Ｅ１の総数がＮであり、測定領域ＢのＸ方向の幅（ＣＨ数）はｋ＋１、Ｙ方向の幅（ＣＯＭ数）はｊ＋１となるので、ＸＭ＝Ｍ−ｋとなり、ＹＭ＝Ｎ−ｊとなる。本実施形態では、Ｍ＝６４、Ｎ＝１６、ｋ＝１、ｊ＝４であるので、１≦ｘ≦６３、１≦ｙ≦１２となる。
よって、この矩形領域内の各座標（ｓ，ｔ）には、それぞれ対応する分割画像（ｓ，ｔ）が存在することになる。
なお、以降の説明にあたり、矩形領域の４つの頂点を時計回りに、第一頂点（１、ＹＭ）、第二頂点（ＸＭ，ＹＭ）、第三頂点（１，ＹＭ）、第四頂点（１，１）と定義する。
そして、ステップＳ３において、自動モードとして判定された場合、制御部３は、初期の連続線を第一頂点及び第二頂点を通る直線として設定する。
【００７１】
この後、制御部３は、連続線に対応した合成断層画像を生成して表示させる合成画像表示処理を実施する（ステップＳ４；画像合成ステップ）。
図１４は、ステップＳ４の合成画像表示処理のフローチャートである。図１５は、合成断層画像の生成の一例を示す図である。図１６は、表示部に表示される合成断層画像の一例を示す図である。
合成画像表示処理では、図１３に示すように、画像合成手段３５は、ステップＳ２で分割された分割画像のうち、連続線の線上の座標に対応した各分割画像を抽出する（ステップＳ２０１）。すなわち、連続線の直線式ｙ＝ｆ（ｘ）を算出し、ｓ＝１〜ＸＭに対応したｔ＝ｆ（１）〜ｆ（ＸＭ）をそれぞれ算出し、分割画像（ｓ，ｔ）を抽出する。連続線の直線式のＸ座標値ｓに対応したＹ座標値ｔが整数でない場合、最も近い整数値をｔ値として用いてもよい。
【００７２】
次に、画像合成手段３５は、合成画像の座標系（横軸をＳ軸、縦軸をＺ軸）に対して、−Ｓ側端部に分割画像（１，ｆ（１））を配置し、＋Ｓ側に向かって順次ｓ＝２，３…ＸＭに対応した分割画像（ｓ，ｔ）を隣接配置し、各分割画像を合成して合成断層画像を生成する（ステップＳ２０２）。これにより、図１５に示すように、分割画像から合成断層画像が生成される。
【００７３】
この後、表示制御手段３８は、表示部４にステップＳ２０２にて生成した合成断層画像を表示させる（ステップＳ２０３）。
ここで、図１６に示すように、表示制御手段３８は、表示部４の表示領域４１内に、合成断層画像５１（又は、連続線がＸ方向と平行な場合は内部断層画像）と、合成断層画像５１に対応したアレイ領域２２Ａに対応した簡易アレイ画像５２と、アレイ領域２２Ａに対する連続線の位置を示す断面位置画像５３とを並べて表示させる。
この際、表示制御手段３８は、簡易アレイ画像５２にＸ軸画像５２Ｘ，Ｙ軸画像５２Ｙを表示させた上で、断面位置画像５３を重畳表示させる。これにより、施術者に、表示されている合成断層画像５１（内部断層画像）の断面位置を分かりやすく知らせることが可能となる。
【００７４】
図９に戻り、上記のような合成画像表示処理の後、画像選択手段３６は、操作者（施術者）による表示された合成断層画像５１を選択する旨の操作信号が入力されたか否かを判定する （ステップＳ５）。このステップＳ５において、Ｙｅｓと判定された場合は、画像選択手段３６は、操作信号が入力されたタイミングでの合成断層画像５１を記憶部に記憶する（ステップＳ６）。
すなわち、本実施形態では、自動モードで連続線が自動で移動される場合、連続線を移動させた際の合成断層画像を表示部４にリアルタイム表示（アニメーション表示）させる。よって、操作者は、観察したい断面位置での合成断層画像５１（内部断層画像）が表示された場合に、例えば、操作手段を操作（例えばマウスをクリックする等）することで画像を選択する。また、手動モードであっても、画像選択手段３６により画像が選択されることが可能であるので、同じ位置での合成断層画像を確認したい場合等において、連続線を再度設定する手間を省くことができる。
【００７５】
ステップＳ６の後、及びステップＳ５においてＮｏと判定された後、画像合成手段３５は、連続線を移動させるか否かを判定する（ステップＳ７）。このステップＳ７では、上述したステップＳ３において、連続線が手動入力されず、自動モードが設定されているか否かを判定する。
ステップＳ７において、Ｙｅｓと判定された場合は、制御部３の画像合成手段３５は、連続線を予め設定された方向に移動させる（ステップＳ８）。
【００７６】
本実施形態では、このステップＳ８において、以下のように連続線を移動させる。
図１７は、本実施形態における連続線の移動手順を説明するための図である。また、図１８は、本実施形態において、表示部４に表示される合成断層画像５１の遷移の一例を示す図である。
自動モードに設定された場合、ステップＳ３において、図１７に示すように、初期の連続線６１は、第一頂点Ｃ１及び第二頂点Ｃ２を通る直線に設定される。つまり、ステップＳ１において、最後に取得された内部断層画像の断面位置に対応した連続線６１が設定される。ここで、連続線６１と、矩形領域Ａｒ１の外周縁との交点のうち、第一頂点と重なる点を第一交点６１Ａとし、第二頂点と重なる点を第二交点６１Ｂとする。
本実施形態では、画像合成手段３５は、上記のような初期の連続線６１における第一交点６１Ａを回転中心（第一点）として、まず、第二交点６１Ｂを第三頂点Ｃ３に向かって移動させて連続線６１を回転させる。
第二交点６１Ｂが第三頂点Ｃ３に移動すると、次は、回転中心を第二交点６１Ｂに移動させ、第一交点６１Ａを、第一頂点Ｃ１から第四頂点Ｃ４に向かって移動させて連続線６１を回転させる。
第一交点６１Ａが第四頂点Ｃ４に移動すると、次は、再び回転中心を第一交点６１Ａに移動させ、第二交点６１Ｂを、第三頂点Ｃ３から第二頂点Ｃ２に向かって移動させて連続線６１を回転させる。
第二交点６１Ｂが第二頂点Ｃ２に移動すると、回転中心を第二交点６１Ｂに移動させ、第一交点６１Ａを、第四頂点Ｃ４から第一頂点Ｃ１に向かって移動させて連続線６１を回転させ、初期の連続線６１の位置に戻す。
【００７７】
このように本実施形態では、連続線６１における端点（第一交点６１Ａ及び第二交点６１Ｂ）を交互に入れ替えて回転中心として、矩形領域Ａｒ１の４つ頂点のそれぞれを中心として連続線６１を回転させる。
この場合、図１７に示すように、矩形領域Ａｒ１内の各位置に対して、それぞれ連続線６１の方向が異なる少なくとも２回の走査が実施される。例えば、矩形領域Ａｒ１内の所定座標（ｓ１，ｔ１）に対して、連続線６１の傾きが負となる場合（図１７の２番目に示す右下がりの連続線６１）に対応した合成断層画像と、連続線６１の傾きが正となる場合（図１７の６番目に示す右上がりの連続線６１）に対応した合成断層画像を得ることができる。したがって、血管の線方向（長軸方向）が左上から右下に向かっている場合、施術者は、前者の合成断層画像で血管の長軸方向を好適に判定でき、血管の長軸方向が左下から右上に向かっている場合、施術者は、後者の合成断層画像で血管の長軸方向を好適に判定できる。
【００７８】
ところで、連続線６１を移動させる量は、予め設定された量であり、例えば矩形領域における１座標分であってもよく、２座標分以上であってもよい。連続線６１を所定量移動させた後、後述するステップＳ９において、Ｙｅｓと判定されない限り、制御部３は、ステップＳ４の処理に戻る。つまり、ステップＳ９においてＹｅｓと判定されるまで、連続線６１を移動させつつ、上記ステップＳ４からステップＳ７の処理を繰り返し実施する。これにより、図１８に示すように、連続線６１の移動先に応じた合成断層画像が表示部４に順次表示され、連続線６１の移動に応じた合成断層画像５１（又は内部断層画像）がリアルタイム表示（アニメーション表示）される。
【００７９】
図９に戻り、以上のようなステップＳ８の後、制御部３は、連続線６１の移動を終了させるか否かを判定する（ステップＳ９）。ステップＳ９において、例えば操作者により合成断層画像５１のリアルタイム表示を終了させる旨の操作信号が得られた場合や、所定回数（又は所定時間）の連続線６１の移動による合成断層画像のリアルタイム表示を行った場合、制御部３は、ステップＳ９においてＹｅｓと判定する。ステップＳ９でＮｏと判定される場合は、上述したように、ステップＳ４の処理に戻る。
【００８０】
ステップＳ９においてＹｅｓと判定された場合、表示制御手段３８は、ステップＳ６において記憶された選択画像が有るか否かを判定する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０においてＹｅｓと判定された場合、表示制御手段３８は、記憶部に記憶された選択された合成断層画像５１（又は内部断層画像）を表示部４に表示させる。なお、選択された合成断層画像５１が複数ある場合は、複数の合成断層画像５１を順次切り替えて表示してもよく、表示部４の表示領域４１に対して一覧表示させてもよい。
【００８１】
ステップＳ１０においてＮｏと判定された場合、及びステップＳ１１の後、制御部３は測定処理を終了するか否かを判定する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２において、例えば操作者の入力操作により測定を終了させる旨の操作信号が入力された場合、測定処理を終了させる。また、ステップＳ１２においてＮｏと判定された場合、ステップＳ３に戻る。これにより、操作者は、自動モードでの合成断層画像５１の表示の後、手動モードで改めて連続線６１を指定して合成断層画像５１を表示させることもできる。また、手動モードの後、うまく血管の位置が判定できなかった場合等では、自動モードに切り替えて合成断層画像５１をリアルタイム表示させることもできる。
なお、ここでは、ステップＳ１２においてＮｏと判定された場合に、ステップＳ３に戻る例を示すが、ステップＳ１に戻ってもよい。生体Ｐを対象とした超音波測定では、時間経過によって血管の位置が変化する。この場合、ステップＳ１に戻って再度内部断層画像を取得することで、より精度の高い測定を実施することができる。
【００８２】
［回転中心を変更した合成断層画像の表示］
ところで、以上に示した例では、自動モードにおいて、連続線６１の端点（第一交点６１Ａ又は第二交点６１Ｂ）が矩形領域Ａｒ１の各頂点に位置した際に、その頂点回りで連続線６１を回転させた場合の合成断層画像５１の表示の例を示した。
これに対して、本実施形態では、図９に示すような超音波測定処理（第一超音波測定処理）の後、さらに、操作者が指定した任意の点を中心に連続線６１を回転させた際の合成断層画像を表示させる（第二超音波測定処理）ことも可能である。
図１９は、この第二超音波測定処理のフローチャートである。
【００８３】
この第二超音波測定処理は、例えば、上記第一超音波測定処理において、所定の合成断層画像５１が選択されて表示部４に表示させた後、第一点選択手段３７は、第一点を取得する。つまり、操作者による入力操作部の入力操作により、表示部４に表示された合成断層画像上の任意の一点を第一点として指定する旨の操作信号が入力された場合に、第一点選択手段３７は、その入力された点を第一点（回転中心となる点）として取得する（ステップＳ２１）。この第一点は、選択された合成断層画像５１上における点であり、合成断層画像５１を構成する分割画像（ｓ，ｔ）を示す点、つまり、連続線６１上にある点を示す。例えば、合成画像の座標系（横軸をＳ軸、縦軸をＺ軸）において、合成断層画像５１上の任意の点（ｓ，ｚ）が指定された場合、第一点選択手段３７は、当該任意の点（ｓ，ｚ）を含む分割画像（ｓ，ｔ）、すなわち、連続線６１上の点（ｓ，ｔ）が選択されたと判定する。
【００８４】
次に、第一点選択手段３７は、全体移動が選択されたか否かを判定する（ステップＳ２２）。ここで、全体移動とは、連続線６１全体を、第一点を中心に回転させる回転走査を意味する。また、全体移動ではない場合、本実施形態では、部分移動を行う。この部分移動とは、連続線６１上の点（ｓ，ｔ）を挟んで、連続線６１を２つの直線（第一連続線６１１（図２１参照）及び第二連続線６１２（図２１参照））に分割した際に、第一連続線６１１及び第二連続線６１２のそれぞれを個別に回転させる回転走査を意味する。なお、第一連続線６１１は、第一点よりも第一交点６１Ａ側の線分であり、第二連続線６１２は、第一点よりも第二交点６１Ｂ側の線分を示すものとする。
第一点選択手段３７は、操作者による入力操作部の操作によって、全体移動を指定する旨の操作信号が入力された場合に、ステップＳ２２においてＹｅｓと判定する。
【００８５】
図２０は、連続線６１の全体を、第一点６２を中心にして回転させる際の移動手順を説明するための図である。
ステップＳ２２において、Ｙｅｓと判定された場合、画像合成手段３５は、図２０に示すように、ステップＳ２１にて選択された第一点６２を回転中心として、連続線６１を回転させる（ステップＳ２３）。
回転角度は、ステップＳ８における連続線６１の移動と同様、予め設定された角度である。そして、画像合成手段３５は、ステップＳ４と同様の合成画像表示処理を実施して合成断層画像５１を表示させる（ステップＳ２４）。この際、ステップＳ５及びステップＳ６と同様、画像選択手段３６は、操作者（施術者）によって合成断層画像５１を選択する旨の操作信号が入力されたか否かを判定して（ステップＳ２５）、選択された場合は、その合成断層画像５１を記憶部に記憶する（ステップＳ２６）。
そして、制御部３は、連続線６１の移動を終了させるか否かを判定する（ステップＳ２７）。このステップＳ２７では、ステップＳ９と同様、例えば操作者により合成断層画像５１のリアルタイム表示を終了させる旨の操作信号が得られた場合や、所定角度（又は所定時間）の連続線６１の移動による合成断層画像５１のリアルタイム表示を行った場合に、制御部３は、Ｙｅｓと判定する。ステップＳ２７でＮｏと判定される場合は、上述のように、ステップＳ２３の処理に戻って、連続線６１を回転させた際の合成断層画像５１のリアルタイム表示を継続する。したがって、ステップＳ２７において、Ｙｅｓと判定されるまで、連続線６１が第一点を中心に回転され、その際に生成される合成断層画像５１が表示部４にリアルタイム表示されることになる。
【００８６】
図２１は、連続線６１を、第一点６２を境に分離した場合の連続線６１の移動手順を説明するための図である。
上述したステップＳ２２において、Ｎｏと判定された場合、画像合成手段３５は、連続線６１を、第一点６２を境界に、第一交点６１Ａ側の第一連続線６１１と、第二交点６１Ｂ側の第二連続線６１２とに分離する（ステップＳ２８）。そして、画像合成手段３５は、第二連続線６１２を、第一点６２を中心に回転させる（ステップＳ２９）。
具体的には、画像合成手段３５は、図２１に示すように、まず、第二連続線６１２を例えば時計回り方向に回転させ、その後、反時計回り方向に回転させる。例えば、第二交点６１Ｂが第二頂点Ｃ２及び第三頂点Ｃ３の間に位置する場合、まず、第二交点６１Ｂを、第二頂点Ｃ２に位置するまで第二連続線６１２を回転させ、その後、回転方向を反転させて、第二交点６１Ｂが第三頂点Ｃ３に位置するまで第二連続線６１２を回転させる。
【００８７】
この際の回転角度は、ステップＳ８やステップＳ２３と同様、予め設定された角度であり、画像合成手段３５は、ステップＳ４と同様に、第二連続線６１２が所定角度回転される毎に合成画像表示処理を実施して、表示部４に合成断層画像５１をリアルタイム表示させる（ステップＳ３０）。
また、ステップＳ５と同様、画像選択手段３６は、操作者（施術者）によって合成断層画像５１を選択する旨の操作信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ３１）。
ステップＳ３１においてＮｏと判定される場合は、ステップＳ２９に戻り、第二連続線６１２の移動を継続する。
一方、ステップＳ３１においてＹｅｓと判定された場合、画像合成手段３５は、第二連続線６１２の移動を停止し、第二連続線６１２を固定する（ステップＳ３２）。
【００８８】
ステップＳ３２の後、画像合成手段３５は、第一連続線６１１を移動させる（ステップＳ３３）。
具体的には、画像合成手段３５は、図２１に示すように、まず、第一連続線６１１を例えば反時計回り方向に回転させ、その後、時計回り方向に回転させる。例えば、第一交点６１Ａが第一頂点Ｃ１に位置する場合、まず、第一交点６１Ａが、第四頂点Ｃ４を経由して第三頂点Ｃ３に移動するまで第一連続線６１１を回転させ、その後、回転方向を反転させて、第一交点６１Ａが、第三頂点Ｃ３及び第一頂点Ｃ１を経由して第二頂点Ｃ２に移動するまで第一連続線６１１を回転させる。
この際の回転角度は、ステップＳ８やステップＳ２３、ステップＳ２９と同様、予め設定された角度であり、画像合成手段３５は、ステップＳ４と同様に、合成画像表示処理を実施して合成断層画像５１をリアルタイム表示させる（ステップＳ３４）。
【００８９】
また、ステップＳ５及びステップＳ６と同様、画像選択手段３６は、操作者（施術者）によって合成断層画像５１を選択する旨の操作信号が入力されたか否かを判定し（ステップＳ３５）、Ｙｅｓと判定された場合、合成断層画像５１を記憶部に記憶する（ステップＳ３６）。
【００９０】
そして、制御部３は、第一連続線６１１の移動を終了させるか否かを判定する（ステップＳ３７）。このステップＳ３７では、ステップＳ９と同様、例えば操作者により合成断層画像５１のリアルタイム表示を終了させる旨の操作信号が得られた場合や、所定角度（又は所定時間）の連続線６１の移動による合成断層画像５１のリアルタイム表示を行った場合に、制御部３は、Ｙｅｓと判定する。
ステップＳ３７においてＮｏと判定された場合は、ステップＳ３３に戻る。
ステップＳ３７においてＹｅｓと判定された場合は、図９のステップＳ１０からステップＳ１２までの処理と同様の処理（ステップＳ３８からステップＳ４０）を実施する。
【００９１】
［本実施形態の作用効果］
本実施形態の超音波測定装置１では、画像取得手段３３により、Ｙ方向に沿った複数の内部断層画像を取得した後、画像分割手段３４により、これらの内部断層画像をＸ方向の法線で複数分割した分割画像を生成する。そして、画像合成手段３５は、アレイ領域２２Ａと同一平面であるＸＹ平面で連続する連続線６１上の各座標（ｓ，ｔ）に対応した分割画像（ｓ，ｔ）をそれぞれ抽出し、これらの抽出した分割画像を連続線６１に沿う座標順に並べて合成して合成断層画像を生成する。
このため、施術者は、図８に示すように、超音波プローブ２を生体Ｐに対して固定した状態で、超音波プローブ２の位置や角度を変更することなく、所望の連続線の位置に対応した生体Ｐの断面構造を示す合成断層画像５１を確認することができる。これにより、例えば穿刺作業を行う際に、生体Ｐにおける血管の線方向を容易に把握することができるので、施術者は、穿刺針１１を挿入する挿入方向も、容易に判断することができる。したがって、穿刺作業の効率化及び穿刺成功率の向上を図れる。
【００９２】
本実施形態の超音波測定装置１では、連続線６１は直線である。このため、直線状の穿刺針１１を血管に挿入する際に、合成断層画像５１を確認することで、血管の線方向（長軸方向）を確認することができる。つまり、施術者は、血管の長軸方向の最大寸法が最も大きい合成断層画像５１と、その際の連続線６１の位置とを確認することで、穿刺針１１を挿入しやすい挿入方向を容易に判断することができる。
【００９３】
本実施形態の超音波測定装置１では、表示制御手段３８は、連続線６１を移動させた際の合成断層画像５１を表示部４にリアルタイム表示し、画像選択手段３６により画像を選択する旨の入力操作が行われた場合に、その入力操作が行われたタイミングでの合成断層画像５１を表示させる。これにより、施術者は、連続線６１を移動させた際の様々な位置での生体Ｐの断面構造を容易に確認することができる。また、施術者が指定したタイミングにおける所望の連続線６１に対応した合成断層画像５１を表示させることができるので、施術者が必要とする合成断層画像５１の確認も容易となる。
【００９４】
本実施形態の超音波測定装置１では、表示制御手段３８は、表示部４に、合成断層画像５１を表示させるとともに、その合成断層画像５１に対応した連続線６１の位置を、簡易アレイ画像５２及び断面位置画像５３を用いて表示させる。
これにより、施術者が、表示部４に表示されている合成断層画像５１が、生体Ｐにおけるどの位置に対応した画像であるかを容易に確認することができる。
【００９５】
本実施形態の超音波測定装置１では、画像合成手段３５は、第一点６２を通る連続線６１を、第一点６２を中心に回転させた際の合成断層画像５１を生成してリアルタイム表示させる。
これにより、矩形領域Ａｒ１内の各座標位置を通る内部断層画像をそれぞれ表示させることができる。また、第一点６２を操作者が設定入力することが可能であるので、例えば、血管上点を第一点６２として設定することで、血管の線方向が映り込んだ合成断層画像と、その際の連続線６１の位置を容易に取得することができる。これにより、穿刺作業の作業効率及び穿刺成功率をより向上させることができる。
【００９６】
本実施形態の超音波測定装置１では、画像合成手段３５は、第一点（回転中心）を矩形領域Ａｒ１における頂点として連続線６１を回転させる。
このように、矩形領域Ａｒ１の頂点位置を回転中心として連続線６１を回転させた際の合成断層画像を生成する場合、回転中心とする頂点を適宜変更することにより、様々な方向に対する合成断層画像を得ることができ、施術者は、血管の線方向をより的確に判断することができる。
【００９７】
本実施形態の超音波測定装置１において、画像合成手段３５は、矩形領域Ａｒ１の各頂点を回転中心として連続線６１を回転させた際の合成断層画像を生成する。
この場合、各頂点を中心として連続線を回転させた際の各合成断層画像を取得できるので、矩形領域Ａｒ１内において、血管の線方向がどのような方向に走っていても、血管の線方向に近い連続線を容易に検出することができる。また、施術者は、自動モードにより上記のような矩形領域Ａｒ１の頂点を中心とした走査を行って血管の線方向の見当をつけた後、図１９に示すように、第一点６２を指定した走査を行ったり、手動モードにより連続線を指定した合成断層画像の表示を行ったりすることで、より高精度に血管の線方向の検出が可能となる。
【００９８】
本実施形態では、画像合成手段３５は、連続線６１の第一交点６１Ａを回転中心として連続線６１を回転させたのち、第二交点を回転中心として連続線６１を回転させる。つまり、連続線６１を回転させる際の回転中心を、第一交点６１Ａと第二交点６１Ｂとで交互に切り替える。
これにより、生成された各合成断層画像をリアルタイム表示（アニメーション表示）させる際に、画像の左右位置が突然反転することがなく、連続線６１を移動に伴う合成断層画像の変化をスムーズに表示させることができる。
【００９９】
本実施形態の超音波測定装置１では、第一点選択手段３７により連続線６１上の第一点が選択され、更に、部分移動を行う旨の操作信号が入力された場合に、画像合成手段３５は、連続線６１を第一連続線６１１及び第二連続線６１２に分割する。そして、画像合成手段３５は、第一連続線６１１を、第一点６２を中心に回転させた際の合成断層画像、及び第二連続線６１２を、第一点６２を中心に回転させた際の合成断層画像をそれぞれリアルタイム表示させる。
この場合、例えば、血管が途中で分岐している場合や屈曲している場合に、分岐点や屈曲点に対応した位置に第一点６２が選択されることで、高精度に血管の線方向に沿った合成断層画像を取得することができる。これにより、施術者は、例えば、穿刺作業を行った後に、穿刺針が目標位置に正確に到達しているか、カテーテルが血管に対して正しく挿通されているか等を確認することができ、穿刺成功率の更なる向上を図れる。
【０１００】
本実施形態の超音波測定装置１における超音波プローブ２は、Ｘ方向及びＹ方向に沿った２次元アレイ状に配置された超音波トランスデューサー２４を有する。そして、これらの超音波トランスデューサー２４のうち、Ｘ方向に沿って配置された超音波トランスデューサー２４は、上部電極２２１Ｃ３（共通電極配線）により接続され、共通端子２２１Ｅ１から回路基板２５に接続される。また、Ｙ方向に沿って配置された超音波トランスデューサー２４は、下部電極２２１Ｃ１（駆動電極線）により接続され、駆動端子２２１Ｄ１から回路基板２５に接続される。そして、回路基板２５に設けられた電圧源２５６は、超音波受信処理を実施する際に、受信信号の取得対象となる超音波トランスデューサー２４（素子部２３）に対応した共通端子２２１Ｅ１に、超音波の受信を有効にするための第一バイアス電圧Ｖ１を出力し、その他の受信信号の取得対象外の超音波トランスデューサー２４（素子部２３）に対して、受信を無効にするための第二バイアス電圧Ｖ２を出力する。
このような構成では、取得した内部断層画像に対応した領域以外の超音波トランスデューサー２４では、受信感度が低くなり、受信信号が測定に影響が出ない程度に小さくなる。一方、内部断層画像を形成するために必要な領域に対応した超音波トランスデューサー２４では、受信感度が高く、内部断層画像の形成に必要な受信信号を好適に得ることができる。
そして、第一バイアス電圧Ｖ１及び第二バイアス電圧Ｖ２の出力先となる共通端子２２１Ｅ１を順次切り替えることで、受信信号の取得対象となる超音波トランスデューサー２４を切り替えることができる。よって、Ｘ方向に沿った内部断層画像を、Ｙ方向に沿って複数取得することができ、生体Ｐに対して３次元走査を行うことができる。これにより、本実施形態では、生体Ｐに対して超音波プローブ２を固定した状態でも、広範囲に亘る内部断層画像を取得することができる。したがって、施術者が超音波プローブ２の位置や角度等を調整する手間を低減できる。さらに、穿刺作業における穿刺針の位置も容易に取得でき、穿刺作業の負荷を飛躍的に軽減させることができる。これに加え、施術者が、穿刺針１１の操作に集中できるので、穿刺成功率の向上も図れ、穿刺失敗による感染症等の危険性も低減できる。
【０１０１】
［第二実施形態］
次に、第二実施形態について説明する。
上述した第一実施形態では、自動モードにおいて、図１７に示すように、各頂点回りで連続線６１を回転させた。これに対して、第二実施形態では、連続線６１の移動手順が上記第一実施形態と相違する。
【０１０２】
図２２は、第二実施形態における連続線６１の移動手順を説明するための図である。なお、以降の説明にあたり、既に説明した構成や工程（ステップ）については、同符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
本実施形態は、第一実施形態と同一の構成の超音波測定装置１により構成することができ、図９や図１９に示すように、上記第一実施形態と略同様の処理により生体Ｐに対する超音波測定処理を実施することができる。
本実施形態では、図９のステップＳ８において、連続線６１の移動手順が、第一実施形態と相違する。
すなわち、本実施形態では、図２２に示すように、第一頂点Ｃ１及び第二頂点Ｃ２に設定された連続線６１を第一頂点Ｃ１に位置する第一交点６１Ａを回転中心として回転させ、第二交点６１Ｂを、第三頂点Ｃ３を経由して第四頂点Ｃ４まで移動させる。
この後、第四頂点Ｃ４の第二交点６１Ｂを回転中心として、第一交点６１Ａを第一頂点Ｃ１から、第二頂点Ｃ２を経由して、第三頂点Ｃ３まで移動させる。
この後は、上記の回転方向を反転させて、第一交点６１Ａを第一頂点Ｃ１に、第二交点６１Ｂを第二頂点Ｃ２に戻す。
【０１０３】
本実施形態の超音波測定装置１において、画像合成手段３５は、矩形領域Ａｒ１のうち、互いに対角関係でない２つの頂点（例えば第一頂点Ｃ１及び第四頂点Ｃ４）を回転中心として連続線６１を回転させた走査が行われる。
互いに対角関係にある頂点回り（例えば、第一頂点Ｃ１と第三頂点Ｃ３等）では、連続線６１の傾きの正負が同じとなるので、検出可能な血管の線方向も略同じとなる。この場合、いずれか１つの合成断層画像（第一頂点Ｃ１回りに連続線６１を回転させた際の合成断層画像又は第三頂点Ｃ３回りに連続線６１を回転させた際の合成断層画像）を確認することで、施術者は、血管の線方向を容易に判定することが可能となる。つまり、４の頂点の全てを回転中心として連続線を回転させて内部断層画像を表示させる場合、所定の１点（ｓ，ｔ）を通り、形状が略同じとなる複数の合成断層画像が表示されることになって、測定時間が長くなる。これに対して、本実施形態では、互いに対角関係にない２つの頂点回りで連続線を回転させた際の合成断層画像を生成する。この場合でも、所定の１点（ｓ，ｔ）を通る合成断層画像が２回表示されることになるが、いずれも連続線６１の傾きの正負が異なる。したがって、測定時間の無駄を省略でき、迅速な測定を行うことができるとともに、血管の線方向を検出する際の検出精度の低下も抑制できる。
【０１０４】
［第三実施形態］
次に、第三実施形態について説明する。
上述した第二実施形態では、第一頂点Ｃ１回りに連続線６１を回転させた後、第四頂点Ｃ４を中心に連続線６１を回転させた。これに対して、第三実施形態では、第一頂点Ｃ１回りに連続線６１を回転させた後、一度、回転方向を反転させて連続線を回転させる点で、上記第二実施形態と相違する。
【０１０５】
図２３は、第三実施形態における連続線６１の移動手順を説明するための図である。
本実施形態は、第一実施形態と同一の構成の超音波測定装置１により構成することができ、図９や図１９に示すように、上記第一実施形態と略同様の処理により生体Ｐに対する超音波測定処理を実施することができる。
本実施形態では、図２３に示すように、画像合成手段３５は、第一頂点Ｃ１及び第二頂点Ｃ２に設定された連続線６１を第一頂点Ｃ１に位置する第一交点６１Ａを回転中心として回転させ、第二交点６１Ｂを、第三頂点Ｃ３を経由して第四頂点Ｃ４まで移動させる。
この後、本実施形態では、第一頂点Ｃ１に位置する第一交点６１Ａを回転中心として、連続線６１を反転させ、第二交点６１Ｂを、第四頂点Ｃ４から第三頂点Ｃ３を経由して第二頂点Ｃ２まで戻す。
【０１０６】
この後、画像合成手段３５は、第二頂点Ｃ２に位置する第二交点６１Ｂを回転中心として連続線６１を回転させ、第一交点６１Ａを、第一頂点Ｃ１から第四頂点Ｃ４を経由して第三頂点Ｃ３まで移動させる。そして、第二頂点Ｃ２に位置する第二交点６１Ｂを回転中心として、連続線６１を反転させ、第一交点６１Ａを、第三頂点Ｃ３から第四頂点Ｃ４を経由して第一頂点Ｃ１まで戻す。
【０１０７】
本実施形態の超音波測定装置１では、画像合成手段３５は、初期の連続線６１の位置から第一頂点Ｃ１を中心に連続線６１を回転させた後、元の初期の位置まで連続線６１を反転させ、その後、第二頂点Ｃ２を中心に連続線６１を回転させる。
この場合、合成断層画像をアニメーション表示した際に、施術者から見た第一交点６１Ａ及び第二交点６１Ｂの位置関係と、表示部４に表示される合成断層画像５１における左右方向とが一致するので、施術者は、生体Ｐの内部構造を把握しやすくなる。
例えば、施術者から見て、左側に第一頂点Ｃ１及び第四頂点Ｃ４が位置し、右側に第二頂点Ｃ２及び第三頂点Ｃ３が位置する矩形領域Ａｒ１に対し、第一頂点Ｃ１及び第二頂点Ｃ２を通る連続線６１を、第一頂点Ｃ１を回転中心として第二交点６１Ｂが第三頂点Ｃ３を経由して第四頂点が位置するまで回転させる。この場合、施術者から見て、左側の第一頂点Ｃ１の位置が、表示部４の合成断層画像５１においても左側に位置するように表示されて違和感がない。しかしながら、第二実施形態のように、その後第四頂点Ｃ４の第二交点６１Ｂを回転中心として、第一交点６１Ａが第二頂点Ｃ２を経由して第三頂点Ｃ３まで移動させると、施術者から見て第四頂点Ｃ４が左側に位置しているにも拘らず、表示部４に表示される合成断層画像５１では、第四頂点Ｃ４に対応する位置が右側となっており、実際とは左右が反転する。この場合、違和感がある画像となり内部構造を判断しにくくなる。
これに対して、本実施形態では、例えば、第一頂点Ｃ１及び第二頂点Ｃ２を通る連続線６１を、第一頂点Ｃ１を回転中心として第二交点６１Ｂが第四頂点Ｃ４に移動するまで連続線６１を回転させた後、回転方向を反転させて、第二交点６１Ｂを第二頂点Ｃ２に戻す。その後、第二頂点Ｃ２の第二交点６１Ｂを回転中心として、第一交点６１Ａが第三頂点Ｃ３に移動するまで連続線６１を回転させる。この場合、表示部４に表示された合成断層画像５１と、実際の連続線６１との位置が左右反転していないので、合成断層画像５１に対する連続線６１の位置が把握しやすくなる。これにより、施術者が、適切に生体Ｐの内部構造を把握することができ、穿刺作業の効率化及び穿刺成功率を向上させることができる。
【０１０８】
［変形例］
なお、上述の各実施形態は一例であり、その目的を達成できる範囲での変形、改良、及び各実施形態を適宜組み合わせる等によって得られる構成は、本発明に含まれるものである。
【０１０９】
上記第一実施形態において、画像合成手段３５が、第一頂点Ｃ１から第四頂点Ｃ４の各頂点回りで連続線６１を回転させる例を示したが、これに限定されない。
図２４は、連続線６１の他の移動手順の一例を示す図である。
図２４に示すように、画像合成手段３５は、第一頂点Ｃ１及び第二頂点Ｃ２に設定された連続線６１を第一頂点Ｃ１に位置する第一交点６１Ａを回転中心として回転させ、第二交点６１Ｂを、第三頂点Ｃ３を経由して第四頂点Ｃ４まで移動させる。
次に、画像合成手段３５は、第四頂点Ｃ４に位置する第二交点６１Ｂを回転中心として、第一交点６１Ａが、第一頂点Ｃ１から第二頂点Ｃ２を経由して第三頂点Ｃ３に位置するまで連続線６１を回転させる。
この後、画像合成手段３５は、第三頂点Ｃ３に位置する第一交点６１Ａを回転中心として、第二交点６１Ｂが、第四頂点Ｃ４から第一頂点Ｃ１を経由して第二頂点Ｃ２に位置するまで連続線６１を回転させる。
そして、画像合成手段３５は、第二頂点Ｃ２に位置する第二交点６１Ｂを回転中心として、第一交点６１Ａが、第三頂点Ｃ３から第四頂点Ｃ４を経由して第一頂点Ｃ１に位置するまで連続線６１を回転させる。
この場合、画像の反転が発生するものの、各頂点に対して連続線６１を９０度回転させた際の合成断層画像を表示させることができ、施術者は、血管の線方向をより検出しやすくなる。
【０１１０】
また、第一実施形態や図２４の例では、各頂点を回転中心として連続線を回転させる例、第二実施形態や第三実施形態は、互いに対角関係にない２つの頂点を回転中心として連続線を回転させる例であるが、３つの頂点を回転中心として連続線を回転させてもよい。図２５は、連続線６１の他の移動手順の一例を示す図である。
図２５に示す例では、画像合成手段３５は、第一頂点Ｃ１及び第二頂点Ｃ２に設定された連続線６１を第一頂点Ｃ１に位置する第一交点６１Ａを回転中心として回転させ、第二交点６１Ｂを、第三頂点Ｃ３を経由して第四頂点Ｃ４まで移動させる。
次に、画像合成手段３５は、第四頂点Ｃ４に位置する第二交点６１Ｂを回転中心として、第一交点６１Ａが、第一頂点Ｃ１から第二頂点Ｃ２に移動するまで連続線６１を回転させる。
この後、画像合成手段３５は、第二頂点Ｃ２に位置する第一交点６１Ａを回転中心として、第二交点６１Ｂが、第四頂点Ｃ４から第一頂点Ｃ１に移動するまで連続線６１を回転させる。
この場合、初期の連続線６１に対して第一交点６１Ａ及び第二交点６１Ｂの位置が逆転し、合成断層画像５１も左右反転した形で表示部４に表示されるが、再度同様の操作を行うことで、元の連続線６１の位置に戻すことができる。
【０１１１】
その他、第一実施形態から第三実施形態、図２４や図２５のような移動手順を操作者が適宜選択可能な構成としてもよく、第一交点６１Ａや第二交点６１Ｂをどこまで移動させるか等、適宜操作者が設定入力可能としてもよい。
【０１１２】
上記各実施形態において、連続線６１が直線である例を示したが、これに限定されない。連続線としては、例えば円弧状や波線状であってもよい。特に手動モードにおいては、操作者が連続線を示す式を手動にて入力することで、任意の形状の連続線を設定することができる。
【０１１３】
第一実施形態の第二超音波測定処理において、ステップＳ２２にてＮｏと判定された場合、第二連続線６１２のみを回転させた後、第二連続線６１２を固定して、第一連続線６１１を回転させたが、これに限定されない。例えば、第一連続線６１１を回転させた後、第二連続線６１２を回転させてもよい。
また、第一連続線６１１と第二連続線６１２とのうち、操作者が先に回転移動させる線を選択可能な構成としてもよい。
さらに、第一連続線６１１と第二連続線６１２とのうち、長さ寸法が短い一方をまず回転させ、その後、他方を回転させてもよい。
さらには、上記第一実施形態では、１つの第一点６２が選択される例を示したが、これに限定されない。第二超音波測定処理を繰り返し実施することで、第一点選択手段３７により選択される第一点の個数を増加することもできる。この場合、複雑な分岐構造の血管や、屈曲点が多い血管に対しても好適に血管の線方向に沿った合成断層画像を生成することができる。
【０１１４】
上記各実施形態において、Ｘ方向（第一方向）とＹ方向（第二方向）とが直交する例を示したが、交差していれば直交である必要はない。例えば、Ｘ方向とＹ方向とは６０度の角度を為していてもよい。
【０１１５】
上記実施形態では、表示制御手段３８は、断面位置表示手段としても機能し、表示部４に合成断層画像５１と、連続線６１の位置を示す断面位置画像５３を並べて表示させたが、これに限定されない。
例えば表示制御手段３８は、合成断層画像５１を表示させた状態で、操作者の入力操作に応じて、表示部４の表示を切り替えて断面位置画像５３を表示させてもよい。
また、例えば、超音波プローブ２の上面にディスプレイを設け、ディスプレイ上に断面位置画像５３を表示させてもよい。つまり、表示部４に表示されている合成断層画像５１に対応した連続線６１の位置が超音波プローブ２上に直接表示される。この場合、施術者は、表示部４に表示された合成断層画像５１に対応する連続線６１の位置をより把握しやすくなり、穿刺作業の更なる効率化及び穿刺成功率の向上を図ることができる。
【０１１６】
第一実施形態において、画像選択手段３６が、操作者の入力操作に基づいて画像を選択する例を示したが、これに限定されない。例えば、画像選択手段３６は、生成された各合成断層画像を画像解析して血管を特定し、血管の長軸方向の寸法が最大となる合成断層画像を選択する処理を行ってもよい。
【０１１７】
また、画像選択手段３６が設けられなくてもよい。上記実施形態では、自動で連続線６１を移動させることで、合成断層画像をリアルタイムで切り替えて表示するため、画像選択手段３６により画像を選択する構成とすることが有効である。しかしながら、例えば、連続線６１を移動させた際の各合成断層画像を、表示部４に一覧表示させる場合等では、画像を選択することなく、各時間での合成断層画像を表示部４に一覧表示させておくこともできる。この場合、画像選択手段３６が設けられていなくても、施術者は、表示部４に一覧表示された合成断層画像５１から所望の画像を見つけることができる。
【０１１８】
上記第一実施形態において、素子基板２２１は、基部２２１Ａに各々の超音波トランスデューサー２４に対応した開口部２２１Ａ１を備える構成を例示したが、これに限定されない。開口部２２１Ａ１は、超音波送信処理や超音波受信処理での振動膜２２１Ｂの振動領域を規定するものであり、隔壁２２１Ａ２により囲われた開口部２２１Ａ１に限定されない。例えば、基部２２１Ａには、Ｙ方向に長手状の開口部２２１Ａ１が設けられ、当該開口部２２１Ａ１を閉塞する振動膜２２１Ｂ上にＹ方向に沿って圧電素子２２１Ｃを配置する。そして、各圧電素子２２１Ｃ間に、振動膜２２１Ｂと封止板２２２とを接合する接合部を設ける構成としてもよい。このような構成では、開口部２２１Ａ１を構成する基部２２１Ａの隔壁２２１Ａ２と、接合部とにより、１つの超音波トランスデューサー２４における振動膜２２１Ｂの振動領域を規定することができる。また、開口部２２１Ａ１のサイズを比較的大きくできるので、超音波センサー２２の製造効率性も向上する。
【０１１９】
また、上記第一実施形態では、超音波センサー２２として、基部２２１Ａの開口部２２１Ａ１側から超音波が送信され、開口部２２１Ａ１から振動膜２２１Ｂに入力された超音波を受信する例を示したが、これに限定されない。例えば、超音波センサーとして、基部２２１Ａの開口部２２１Ａ１側に封止板２２２が接合され、振動膜２２１Ｂ側から超音波を送信し、振動膜２２１Ｂ側から入力された超音波を受信する構成としてもよい。
【０１２０】
さらに、第一実施形態では、基部２２１Ａの開口部２２１Ａ１を閉塞する振動膜２２１Ｂと圧電素子２２１Ｃとにより超音波トランスデューサー２４が構成される例を示したが、これに限定されない。
例えば、基板に対して振動膜を所定のエアギャップを介して配置し、基板と振動膜とに前記エアギャップを介して対向する電極を配置する構成としてもよい。この場合、電極間に周期駆動信号を出力させることで、電極間に静電引力を作用させ、振動膜を振動させる構成などとしてもよい。
【０１２１】
上記各実施形態において、Ｘ方向に沿った内部断層画像を取得するために、Ｘ方向に沿った走査処理を行い、当該走査処理を行う位置をＹ方向にずらすことで、複数の内部断層画像に対応した受信信号を取得した。これに対して、例えば、Ｙ方向に沿った走査処理を実施して、当該走査処理を行う位置をＸ方向にずらして、各測定領域に対する受信信号を取得し、Ｘ方向に沿った各測定領域での受信信号を合成することで、Ｘ方向に沿った内部断層画像を形成してもよい。
【０１２２】
その他、本発明の目的を達成できる範囲で上記各実施形態及び変形例を適宜組み合わせることで構成してもよく、また他の構造などに適宜変更してもよい。
【符号の説明】
【０１２３】
１…超音波測定装置、２…超音波プローブ、３…制御部（超音波画像処理装置）、４…表示部、１１…穿刺針、２１…筐体、２２…超音波センサー、２２Ａ…アレイ領域、２４…超音波トランスデューサー、３１…送信制御手段、３２…受信制御手段、３３…画像取得手段、３４…画像分割手段、３５…画像合成手段、３６…画像選択手段、３７…第一点選択手段、３８…表示制御手段、５１…合成断層画像、５２…簡易アレイ画像、５３…断面位置画像、６１…連続線、６１Ａ…第一交点、６１Ｂ…第二交点、６２…第一点、Ａｒ１…矩形領域、Ｂ…測定領域、Ｃ１…第一頂点、Ｃ２…第二頂点、Ｃ３…第三頂点、Ｃ４…第四頂点。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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