(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を超音波で走査することで、時相ごとに断層像データを取得する画像取得手段と、
所定時相に取得された断層像データに基づく断層像に対する特定組織の輪郭の指定を受け付け、各時相に取得された断層像データにおける前記特定組織の輪郭を構成する各点の位置を時相ごとにパターンマッチングによって求める輪郭追跡手段と、
前記輪郭を構成する各点の位置に基づいて、前記特定組織を構成する各部の歪みを時相ごとに求め、前記各部における歪みの時間変化率を示す歪み率を時相ごとに求め、前記各部における歪み率を前記各部における歪みの絶対値の最大値で除算することで、前記各部における規格化された歪み率を時相ごとに求め、前記規格化された歪み率の大きさに応じた色を前記各部に対して割り当てる演算手段と、
前記各時相に取得された断層像データに基づく断層像を時相ごとに表示手段に表示させ、さらに、前記各時相の断層像に表された前記特定組織の前記各部を、前記各部に対して割り当てられた色で表示させる表示制御手段と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記演算手段は、前記各部における歪みの絶対値の最大値と予め設定された閾値とを比較して、前記最大値が閾値以上となる箇所に対しては、前記規格化された歪み率の大きさに対応する色を割り当て、前記最大値が閾値未満となる箇所に対しては、前記規格化された歪み率の大きさに対応する色とは異なる特定の色を割り当て、
前記表示制御手段は、前記演算手段による色の割り当てに従って、前記断層像に表された前記特定組織の前記各部を、前記各部に対して割り当てられた色で表示させ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】
前記輪郭追跡手段によって求められた前記各時相における前記特定組織の輪郭を表すマーカを生成するマーカ生成手段を更に有し、
前記表示制御手段は、さらに、前記各時相の断層像に前記各時相の前記マーカを時相ごとに重ねて前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項４】
被検体を超音波で走査することで時相ごとに取得された断層像データを受け付け、さらに、所定時相に取得された断層像データに基づく断層像に対する特定組織の輪郭の指定を受け付け、各時相に取得された断層像データにおける前記特定組織の輪郭を構成する各点の位置を時相ごとにパターンマッチングによって求める輪郭追跡手段と、
前記輪郭を構成する各点の位置に基づいて、前記特定組織を構成する各部の歪みを時相ごとに求め、前記各部における歪みの時間変化率を示す歪み率を時相ごとに求め、前記各部における歪み率を前記各部における歪みの絶対値の最大値で除算することで、前記各部における規格化された歪み率を時相ごとに求め、前記規格化された歪み率の大きさに対応する色を前記各部に対して割り当てる演算手段と、
前記各時相に取得された断層像データに基づく断層像を時相ごとに表示手段に表示させ、さらに、前記各時相の断層像に表された前記特定組織の前記各部を、前記各部に対して割り当てられた色で表示させる表示制御手段と、
を有することを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項５】
コンピュータに、
被検体を超音波で走査することで時相ごとに取得された断層像データを受け付け、さらに、所定時相に取得された断層像データに基づく断層像に対する特定組織の輪郭の指定を受け付け、各時相に取得された断層像データにおける前記特定組織の輪郭を構成する各点の位置を時相ごとにパターンマッチングによって求める輪郭追跡機能と、
前記輪郭を構成する各点の位置に基づいて、前記特定組織を構成する各部の歪みを時相ごとに求め、前記各部における歪みの時間変化率を示す歪み率を時相ごとに求め、前記各部における歪み率を前記各部における歪みの絶対値の最大値で除算することで、前記各部における規格化された歪み率を時相ごとに求め、前記規格化された歪み率の大きさに対応する色を前記各部に対して割り当てる演算機能と、
前記各時相に取得された断層像データに基づく断層像を時相ごとに表示装置に表示させ、さらに、前記各時相の断層像に表された前記特定組織の前記各部を、前記各部に対して割り当てられた色で表示させる表示制御機能と、
を実行させることを特徴とする超音波画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、超音波によって被検体の超音波画像を取得し、その超音波画像を利用して被検体の運動状態を求める超音波診断装置に関する。また、超音波画像を利用して被検体の運動状態を求める超音波画像処理装置、及び超音波画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
心臓の心筋などの生体組織について、その機能を客観的かつ定量的に評価することは、その生体組織の診断にとって非常に重要である。例えば、超音波診断装置によって心臓の画像データを取得し、その画像データに基づく定量的な評価方法が提案されている。
【０００３】
例えば、画像のスペックルパターンを追跡することで、組織の変位や歪みなどの運動情報を求める手法が提案されている（例えば特許文献１参照）。この手法は、画像のスペックルパターンを用いてパターンマッチングを行っており、スペックルトラッキング（Ｓｐｅｃｋｌｅ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ）と称されている。
【０００４】
具体例として心臓の心筋を評価する場合、心臓に対して超音波を送信することで、心時相ごとに断層像データを取得する。そして、スペックルトラッキングによってパターンマッチングを行うことで、内膜と外膜の変位を心時相ごとに求めることができる。そして、各心時相における内膜と外膜の変位に基づいて、各時相における心筋の歪み（Ｓｔｒａｉｎ）を求め、さらに、歪みの時間変化率を表す歪み率（Ｓｔｒａｉｎ  Ｒａｔｅ）を求めることができる。この歪み率は、心臓が拡張する際の速度に対応する値である。歪み率が大きいほど、拡張能が正常であることを示している。従って、歪み率は、拡張能を評価するときの指標の１つとして用いられる。以上のように、変位、歪み、又は歪み率などの壁運動情報を求めることで、心臓の評価を行っている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１７５０４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、健康な心臓であっても、各心時相における歪みの絶対値にばらつきが生じてしまう。この歪みから求められる歪み率にも、そのばらつきは影響する。そのため、歪み率の絶対値を用いた評価方法では、心筋の各部の拡張能を適切に評価することは困難であった。
【０００７】
この発明は上記の問題点を解決するものであり、特定組織の歪みのばらつきの影響を低減し、特定組織の運動状態の評価に用いられる情報を提供する超音波診断装置、超音波画像処理装置、及び超音波画像処理プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、被検体を超音波で走査することで、時相ごとに断層像データを取得する画像取得手段と、所定時相に取得された断層像データに基づく断層像に対する特定組織の輪郭の指定を受け付け、各時相に取得された断層像データにおける前記特定組織の輪郭を構成する各点の位置を時相ごとにパターンマッチングによって求める輪郭追跡手段と、前記輪郭を構成する各点の位置に基づいて、前記特定組織を構成する各部の歪みを時相ごとに求め、前記各部における歪みの時間変化率を示す歪み率を時相ごとに求め、前記各部における歪み率を前記各部における歪みの絶対値の最大値で除算することで、前記各部における規格化された歪み率を時相ごとに求め、前記規格化された歪み率の大きさに応じた色を前記各部に対して割り当てる演算手段と、前記各時相に取得された断層像データに基づく断層像を時相ごとに表示手段に表示させ、さらに、前記各時相の断層像に表された前記特定組織の前記各部を、前記各部に対して割り当てられた色で表示させる表示制御手段と、を有することを特徴とする超音波診断装置である。
また、請求項４に記載の発明は、被検体を超音波で走査することで時相ごとに取得された断層像データを受け付け、さらに、所定時相に取得された断層像データに基づく断層像に対する特定組織の輪郭の指定を受け付け、各時相に取得された断層像データにおける前記特定組織の輪郭を構成する各点の位置を時相ごとにパターンマッチングによって求める輪郭追跡手段と、前記輪郭を構成する各点の位置に基づいて、前記特定組織を構成する各部の歪みを時相ごとに求め、前記各部における歪みの時間変化率を示す歪み率を時相ごとに求め、前記各部における歪み率を前記各部における歪みの絶対値の最大値で除算することで、前記各部における規格化された歪み率を時相ごとに求め、前記規格化された歪み率の大きさに対応する色を前記各部に対して割り当てる演算手段と、前記各時相に取得された断層像データに基づく断層像を時相ごとに表示手段に表示させ、さらに、前記各時相の断層像に表された前記特定組織の前記各部を、前記各部に対して割り当てられた色で表示させる表示制御手段と、を有することを特徴とする超音波画像処理装置である。
また、請求項５に記載の発明は、コンピュータに、被検体を超音波で走査することで時相ごとに取得された断層像データを受け付け、さらに、所定時相に取得された断層像データに基づく断層像に対する特定組織の輪郭の指定を受け付け、各時相に取得された断層像データにおける前記特定組織の輪郭を構成する各点の位置を時相ごとにパターンマッチングによって求める輪郭追跡機能と、前記輪郭を構成する各点の位置に基づいて、前記特定組織を構成する各部の歪みを時相ごとに求め、前記各部における歪みの時間変化率を示す歪み率を時相ごとに求め、前記各部における歪み率を前記各部における歪みの絶対値の最大値で除算することで、前記各部における規格化された歪み率を時相ごとに求め、前記規格化された歪み率の大きさに対応する色を前記各部に対して割り当てる演算機能と、前記各時相に取得された断層像データに基づく断層像を時相ごとに表示装置に表示させ、さらに、前記各時相の断層像に表された前記特定組織の前記各部を、前記各部に対して割り当てられた色で表示させる表示制御機能と、を実行させることを特徴とする超音波画像処理プログラムである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によると、特定組織の歪み率を歪みの絶対値の最大値で規格化することで、歪みの絶対値のばらつきの影響を低減することが可能となる。そのことにより、特定組織の運動状態をより適切に表示することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明の実施形態に係る超音波診断装置について図１を参照して説明する。図１は、この発明の第１実施形態に係る超音波診断装置を示すブロック図である。
【００１１】
超音波プローブ２には、複数の超音波振動子が所定方向（走査方向）に１列に配列された１次元アレイプローブ、又は、複数の超音波振動子が２次元的に配置された２次元アレイプローブが用いられる。また、超音波振動子が所定方向（走査方向）に配列され、超音波振動子を走査方向に直交する方向（揺動方向）に機械的に揺動可能な１次元アレイプローブを用いても良い。
【００１２】
送受信部３は送信部と受信部とを備え、超音波プローブ２に電気信号を供給して超音波を発生させ、超音波プローブ２が受信したエコー信号を受信する。
【００１３】
送受信部３の送信部は、図示しないクロック発生回路、送信遅延回路、及びパルサ回路を備えている。クロック発生回路は、超音波信号の送信タイミングや送信周波数を決めるクロック信号を発生する回路である。送信遅延回路は、超音波の送信時に遅延を掛けて送信フォーカスを実施する回路である。パルサ回路は、各超音波振動子に対応した個別経路（チャンネル）の数分のパルサを内蔵し、遅延が掛けられた送信タイミングで駆動パルスを発生し、超音波プローブ２の各超音波振動子に供給するようになっている。
【００１４】
送受信部３の受信部は、プリアンプ回路、Ａ／Ｄ変換回路、及び受信遅延・加算回路を備えている。プリアンプ回路は、超音波プローブ２の各超音波振動子から出力されるエコー信号を受信チャンネルごとに増幅する。Ａ／Ｄ変換回路は、増幅されたエコー信号をＡ／Ｄ変換する。受信遅延・加算回路は、Ａ／Ｄ変換後のエコー信号に対して受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与え、加算する。その加算により、受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。なお、この送受信部３によって加算処理された信号を「ＲＦデータ（生データ）」と称する場合がある。送受信部３は、ＲＦデータを信号処理部４に出力する。
【００１５】
なお、超音波プローブ２と送受信部３がこの発明の「画像取得手段」の１例に相当する。
【００１６】
信号処理部４は、Ｂモード処理部やＣＦＭ処理部などを備えて構成されている。Ｂモード処理部は、エコーの振幅情報の映像化を行う。具体的には、Ｂモード処理部は送受信部３から出力された受信信号に対してバンドパスフィルタ処理を行い、その後、出力信号の包絡線を検波し、検波されたデータに対して対数変換による圧縮処理を施す。また、ＣＦＭ処理部は、動いている血流情報の映像化を行う。血流情報には、速度、分散、パワー等の情報があり、血流情報は２値化情報として得られる。
【００１７】
画像生成部５は、走査線信号列で表される信号処理後のデータを、空間座標に基づいた座標系のデータに変換する（デジタルスキャンコンバージョン）。例えば、画像生成部５は、Ｂモード処理部から出力された信号処理後のデータに対してスキャンコンバージョン処理を施すことで、被検体の組織形状を表すＢモード画像データ（以下、「断層像データ」と称する場合がある）を生成する。そして、画像生成部５は、断層像データなどの超音波画像データを記憶部６に出力する。
【００１８】
また、ボリュームスキャンが行なわれている場合、画像生成部５は、信号処理部４からボリュームデータを受け、そのボリュームデータにボリュームレンダリングを行うことで３次元画像データを生成するようにしても良い。さらに、画像生成部５は、ボリュームデータにＭＰＲ処理（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｌａｎｎａｒ  Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）を施すことにより、ＭＰＲ画像データ（任意断面の画像データ）を生成するようにしても良い。そして、画像生成部５は、３次元画像データやＭＰＲ画像データなどの超音波画像データを記憶部６に出力する。
【００１９】
画像生成部５によって生成された断層像データや３次元画像データなどの超音波画像データは、記憶部６に記憶される。また、被検体のＥＣＧ信号が取得されている場合、制御部９は、ＥＣＧ信号（心電波形）を超音波診断装置１の外部から受け付け、超音波画像データにその超音波画像データが生成されたタイミングで受け付けた心時相を対応付けて記憶部６に記憶させる。
【００２０】
第１実施形態に係る超音波診断装置１は、被検体の心臓を超音波で走査することで、心臓を表す断層像データを心時相ごとに取得する。すなわち、超音波診断装置１は、心臓の動画像データを取得する。例えば、１心周期以上に亘って被検体の心臓を超音波で走査することで、１心周期以上に亘って複数の断層像データ（心臓の動画像データ）を取得する。また、ＥＣＧ信号が取得されている場合、制御部９は、各断層像データにその断層像データが生成されたタイミングで受け付けた心時相を対応付けて記憶部６に記憶させる。これにより、複数の断層像データのそれぞれに、断層像データが生成された心時相が対応付けられて記憶部６に記憶される。
【００２１】
表示制御部７は、記憶部６から断層像データを読み込み、その断層像データに基づく断層像を表示部８１に表示させる。例えば、操作者が操作部８２を用いて任意の心時相を指定すると、表示制御部７は指定された心時相が対応付けられた断層像データを記憶部６から読み込み、その断層像データに基づく断層像を表示部８１に表示させる。
【００２２】
画像処理部１０は、輪郭追跡部１１とマーカ生成部１２を備えている。画像処理部１０は、心臓を表す断層像上にて指定された輪郭を初期輪郭として設定し、取得された心時相が異なる２つの断層像間のパターンマッチングによって、各心時相における輪郭を構成する各点の位置を求める。
【００２３】
ここで、上記初期輪郭の指定方法について説明する。この実施形態では、特定組織としての心臓の内膜と外膜の輪郭を指定する場合について説明する。まず、操作者が操作部８２を用いて任意の心時相を指定する。表示制御部７は、操作者によって指定された心時相に取得された断層像データを記憶部６から読み込み、その断層像データに基づく断層像を表示部８１に表示させる。この実施形態では、心臓の断層像データを取得しているため、心臓の断層像が表示部８１に表示される。例えば、超音波の送受信によって心臓の横断面画像データを取得し、心臓の横断面画像を表示部８１に表示させる。
【００２４】
例えば、拡張末期（Ｒ波が検出された心時相）、又は、収縮末期（Ｒ波が検出された心時相から所定時間経過後の心時相）が操作者によって指定されると、表示制御部７は、拡張末期に取得された断層像データ、又は収縮末期に取得された断層像データを記憶部６から読み込み、その断層像データに基づく断層像を表示部８１に表示させる。断層像データには、その断層像データが取得された心時相が対応付けられて記憶部６に記憶されているため、表示制御部７は、拡張末期や収縮末期などの心時相に取得された断層像データを記憶部６から読み込んで、その心時相における断層像データに基づく断層像を表示部８１に表示させる。
【００２５】
心臓の断層像には、心臓の内膜や外膜の他、乳頭筋や腱索などが表されている。操作者は、表示部８１に表示されている心臓の断層像（例えば心臓の横断面画像）を観察しながら、操作部８２を用いて、心臓の断層像に表されている乳頭筋や腱索が含まれないように心臓の内膜の輪郭を指定する。心筋の評価においては、乳頭筋や腱索がノイズとなるため、乳頭筋や腱索を避けて内膜を指定する。例えば、操作者は操作部８２を用いて、断層像に表されている内膜の２次元的な輪郭をなぞることで、内膜の２次元的な輪郭を指定する。このように内膜の２次元的な輪郭が指定されると、ユーザインターフェース（ＵＩ）８から内膜の２次元的な輪郭の座標情報が制御部９を介して画像処理部１０に出力される。
【００２６】
さらに、操作者は操作部８２を用いて、断層像に表されている外膜の２次元的な輪郭をなぞることで、外膜の２次元的な輪郭を指定する。このように外膜の２次元的な輪郭が指定されると、ユーザインターフェース（ＵＩ）８から外膜の２次元的な輪郭の座標情報が制御部９を介して画像処理部１０に出力される。
【００２７】
画像処理部１０においては、輪郭追跡部１１が、内膜の輪郭の座標情報と外膜の輪郭の座標情報をユーザインターフェース（ＵＩ）８から受け付ける。ここで指定された内膜と外膜の２次元的な輪郭が、輪郭追跡部１１において内膜と外膜の初期輪郭に設定される。例えば、Ｒ波が検出された心時相における内膜と外膜の２次元的な輪郭が初期輪郭に設定される。
【００２８】
以上のように、操作者によって所定の心時相における内膜の２次元的な輪郭（内膜の初期輪郭）が指定されると、輪郭追跡部１１は、スペックルパターンを用いた２画像間のパターンマッチングによって、各心時相で取得された断層像データごとに、初期輪郭によって指定された内膜の２次元的な輪郭を構成する各点の位置を求める。そして、輪郭追跡部１１は、内膜の２次元的な輪郭を構成する各点を時間的に追跡（トラッキング）する。
【００２９】
例えば、輪郭追跡部１１は、初期輪郭に指定された内膜の輪郭を構成する各点の座標情報を受け、さらに、その初期輪郭が検出された断層像データ（以下、「断層像データＡ」と称する場合がある）の次の心時相に生成された断層像データ（以下、「断層像データＢ」と称する場合がある）を記憶部６から読み込む。そして、輪郭追跡部１１は、スペックルパターンを用いた時間的に連続する２つの断層像間（断層像Ａと次の断層像Ｂ）のパターンマッチングを行うことにより、初期輪郭に指定された内膜の輪郭を構成する各点の移動ベクトルを求める。この移動ベクトルは、輪郭を構成する各点の変位と、各点が変位した移動方向を表している。つまり、輪郭追跡部１１は、２つの断層像間のパターンマッチングを行い、スペックルの移動量を算出することで、輪郭を構成する各点の移動ベクトルを求める。このように輪郭を構成する各点の移動ベクトルを求めることで、初期輪郭が指定された断層像データＡの次の断層像データＢが生成された心時相における内膜の輪郭を構成する各点の位置が求められる。
【００３０】
さらに輪郭追跡部１１は、断層像データＢの次の心時相に生成された断層像データ（以下、「断層像データＣ」と称する場合がある）を記憶部６から読み込み、スペックルパターンを用いた時間的に連続する２つの断層像間（断層像Ｂと断層像Ｃ）のパターンマッチングによって、内膜の輪郭を構成する各点の移動ベクトルを求める。これにより、断層像データＣが生成された心時相における内膜の輪郭を構成する各点の位置が求められる。
【００３１】
以上のようにして、輪郭追跡部１１は、スペックルパターンを用いたパターンマッチングによって、初期輪郭に設定された内膜の輪郭を構成する各点における移動ベクトルを各断層像データが生成された心時相ごとに求め、内膜の輪郭を構成する各点における移動ベクトルを時間的に追跡する。その結果、内膜の２次元的な輪郭を構成する各点を時間的に追跡することが可能となる。例えば、輪郭追跡部１１は、１心周期に亘って取得された全ての断層像データについて、各心時相における内膜の２次元的な輪郭を構成する各点の位置を求める。これにより、１心周期に亘って、各心時相における内膜の２次元的な輪郭を構成する各点の位置が求められる。
【００３２】
また、外膜の２次元的な輪郭（外膜の初期輪郭）が設定されると、輪郭追跡部１１は、内膜の追跡と同様に、スペックルパターンを用いた２画像間のパターンマッチングによって、各心時相で生成された断層像データごとに、外膜の２次元的な輪郭を構成する各点の位置を求める。そして、輪郭追跡部１１は、外膜の２次元的な輪郭を構成する各点を時間的に追跡する。
【００３３】
なお、輪郭追跡部１１は、指定された内膜を構成する各点における法線ベクトルを求め、内膜からその法線ベクトル方向へ一定距離外側の位置を、心臓の外膜の２次元的な輪郭と定義しても良い。例えば、輪郭追跡部１１は、内膜の位置から８ｍｍ外側の位置を外膜の輪郭と定義する。この一定距離は、操作者によって任意の値に変えることが可能である。ここで定義された外膜の２次元的な輪郭は、輪郭追跡部１１において追跡対象となる外膜の初期輪郭に設定される。そして、輪郭追跡部１１は、外膜の２次元的な輪郭を構成する各点を時間的に追跡する。
【００３４】
そして、輪郭追跡部１１は、各心時相における内膜と外膜の２次元的な輪郭を構成する各点の座標情報を演算部２０に出力する。演算部２０は、歪み算出部２１、歪み率算出部２２、規格化部２３、及び色決定部２４を備えている。そして、演算部２０は、各心時相における内膜と外膜の２次元的な輪郭を構成する各点の座標情報を輪郭追跡部１１から受けて、心臓の壁運動情報を求める。以下、演算部２０を構成する各部の機能について説明する。
【００３５】
歪み算出部２１は、各心時相における内膜と外膜の２次元的な輪郭を構成する各点の座標情報に基づいて、各心時相における内膜と外膜の変位を求める。そして、歪み算出部２１は、各心時相における内膜と外膜の変位に基づいて、各心時相における心筋の歪み（Ｓｔｒａｉｎ）を求める。例えば、歪み算出部２１は、Ｒ波が検出された心時相を初期時相とし、その初期時相における内膜と外膜の２次元的な輪郭と、その他の心時相における内膜と外膜の２次元的な輪郭とを比べて、各心時相における内膜と外膜の変位を求める。そして、歪み算出部２１は、各心時相における変位に基づいて、各心時相における歪みを求める。
【００３６】
ここでは歪みの１例として、内膜と外膜の間の厚さ方向（壁厚方向）の歪みを求める場合について説明する。上述したように、各心時相における内膜と外膜の２次元的な輪郭が求められている場合、歪み算出部２１は、各心時相における内膜の２次元的な輪郭を構成する各点の座標情報と、各心時相における外膜の２次元的な輪郭を構成する各点の座標情報とに基づいて、各心時相における壁厚方向の歪みを求める。
【００３７】
壁厚方向の歪みを求めるための処理について、図２を参照して説明する。図２は、内膜と外膜の輪郭を模式的に示す図である。
【００３８】
例えば、歪み算出部２１は、輪郭追跡部１１によって求められた内膜の輪郭１００上の点１０１において、内膜の輪郭１００に直交する線を求める。そして、歪み算出部２１は、その直交する線が外膜の輪郭２００と交わる点２０１を求める。歪み算出部２１は、各心時相における内膜の輪郭１００上の点１０１と、外膜の輪郭２００上の点２０１との間の距離Ｌ（ｔ）に基づいて、各心時相における点１０１と点２０１間の歪み（壁厚方向の歪み）を求める。
【００３９】
例えば、内膜と外膜の初期輪郭が設定された心時相を初期時相とし、その初期時相における点１０１と点２０１との間の距離を距離Ｌ（０）とする。具体的には、Ｒ波が検出された心時相の断層像上で内膜と外膜の初期輪郭が指定された場合、Ｒ波が検出された心時相が初期時相となる。また、任意の心時相における点１０１と点２０１との間の距離を距離Ｌ（ｔ）とする。
【００４０】
そして、歪み算出部２１は、輪郭追跡部１１から各心時相における内膜と外膜の２次元的な輪郭を構成する各点の座標情報を受けて、任意の心時相における距離Ｌ（ｔ）と初期時相における距離Ｌ（０）との差分ΔＬ（ｔ）を求める。すなわち、歪み算出部２１は、Ｌ（ｔ）−Ｌ（０）＝ΔＬ（ｔ）を求める。この差分ΔＬ（ｔ）が、膜厚の変位に相当する。
【００４１】
次に、歪み算出部２１は、差分ΔＬ（ｔ）を初期時相における距離Ｌ（０）で除算することで、任意の心時相における壁厚方向の歪みＳ（ｔ）を求める。すなわち、歪み算出部２１は、ΔＬ（ｔ）／Ｌ（０）＝Ｓ（ｔ）を求める。
【００４２】
歪み算出部２１は、内膜の輪郭１００と外膜の輪郭２００において、所定間隔ごとに壁厚方向の歪みＳ（ｔ）を求める。すなわち、歪み算出部２１は、心臓の内膜と外膜において、複数箇所の歪みＳ（ｔ）を求める。例えば、歪み算出部２１は、輪郭１００、２００上において１°間隔ごとに壁厚方向の歪みＳ（ｔ）を求めることで、計３６０箇所の歪みＳ（ｔ）を求める。
【００４３】
以上のように、歪み算出部２１は、心筋の各箇所における壁厚方向の歪みＳ（ｔ）を心時相ごとに求める。そして、歪み算出部２１は、各心時相における各箇所の壁厚方向の歪みＳ（ｔ）を、歪み率算出部２２に出力する。
【００４４】
さらに、歪み算出部２１は、所定の心時相間において、心筋の各箇所における歪みの絶対値の最大値（最大歪みＳｍａｘ）を求める。そして、歪み算出部２１は、心筋の各箇所における最大歪みＳｍａｘを規格化部２３に出力する。例えば、１心周期に亘って心臓を評価する場合、歪み算出部２１は、その１心周期において、心筋の各箇所における最大歪みＳｍａｘを求める。
【００４５】
歪み率算出部２２は、各心時相における各箇所の壁厚方向の歪みＳ（ｔ）を時間微分することで、歪みＳ（ｔ）の時間変化率を表す歪み率（速度）ＳＲ（ｔ）を心時相ごとに求める。そして、歪み率算出部２２は、各心時相における各箇所の歪み率ＳＲ（ｔ）を規格化部２３に出力する。
【００４６】
規格化部２３は、各心時相における各箇所の歪み率ＳＲ（ｔ）を、各箇所の最大歪みＳｍａｘで除算する。すなわち、規格化部２３は、ＳＲ（ｔ）／Ｓｍａｘ＝ｎＳＲ（ｔ）を求める。そして、規格化部２３は、各心時相における各箇所のｎＳＲ（ｔ）を色決定部２４に出力する。
【００４７】
色決定部２４は、最大歪みＳｍａｘで規格化された歪み率ｎＳＲ（ｔ）の大きさに対応する色を決定する。例えば、色決定部２４は、規格化された歪み率ｎＳＲ（ｔ）の大きさによって異なる色を割り当てる。例えば、各歪み率ｎＳＲ（ｔ）の大きさに割り当てる色を予め決めておく。そして、歪み率ｎＳＲ（ｔ）の大きさと、色とが対応付けられたテーブルを予め作成して、記憶部（図示しない）に記憶させておく。このテーブルには、歪み率ｎＳＲ（ｔ）の大きさによって異なる色が対応付けられている。色決定部２４は、そのテーブルを参照することで、各心時相における各箇所の歪み率ｎＳＲ（ｔ）の大きさに対応する色を決定する。そして、色決定部２４は、各心時相における各箇所の座標情報と、その箇所に割り当てられた色を示す情報を表示制御部７に出力する。
【００４８】
表示制御部７は、各心時相に取得された断層像データに基づく断層像を表示部８１に表示させる。さらに、表示制御部７は、各心時相における心筋（内膜と外膜の間の範囲）の各箇所の座標情報と、各箇所に割り当てられた色を示す情報を色決定部２４から受ける。そして、表示制御部７は、各心時相の断層像上において、心筋の各箇所に、色決定部２４によって決定された色を割り当てて表示部８１に表示させる。このとき、表示制御部７は、各箇所を中心として所定の幅を持った範囲に、各箇所に対して決定された色を割り当てて表示部８１に表示させる。
【００４９】
ここで、各箇所に対する着色の１例について図３を参照して説明する。図３は、内膜と外膜の輪郭を模式的に示す図である。表示制御部７は、各心時相における心筋（内膜と外膜の間の範囲）の各箇所の座標情報と、各箇所に割り当てられた色を示す情報を色決定部２４から受けると、断層像に表された内膜の輪郭１００と外膜の輪郭２００の間の範囲の各箇所を、各箇所に対して決定された色を割り当てて表示部８１に表示させる。
【００５０】
例えば、表示制御部７は、内膜の輪郭１００上の点１０１と外膜の輪郭２００上の点２０１との間の範囲であって、円周方向に所定の幅を持った範囲３０１に、その箇所に対して決定された色を割り当てて表示部８１に表示させる。そして、規格化された歪み率ｎＳＲ（ｔ）を１°間隔ごとに求めている場合、表示制御部７は、１°間隔ごとに、規格化された歪み率ｎＳＲ（ｔ）の大きさに応じた色を割り当てて表示部８１に表示させる。例えば、表示制御部７は、内膜の輪郭１００上の点１０２と外膜の輪郭２００上の点２０２との間の範囲であって、円周方向に所定の幅を持った範囲に、その箇所に対して決定された色を割り当てて表示部８１に表示させる。同様に、表示制御部７は、内膜の輪郭１００上の点１０３と外膜の輪郭２００上の点２０３との間についても、その箇所に対して決定された色を割り当てて表示部８１に表示させる。
【００５１】
規格化された歪み率ｎＳＲ（ｔ）の大きさによって異なる色が割り当てられて表示部８１に表示されるため、その色を参照することで、心筋の各箇所における歪み率ｎＳＲ（ｔ）の大きさを容易に認識することができる。そして、表示部８１に表示されている色を観察することで、心臓の拡張能を評価することができる。すなわち、ある箇所に割り当てられている色が他の箇所と異なる場合、その箇所における拡張能の異常を容易に把握することができる。例えば、内膜の輪郭１００上の点１１０と外膜の輪郭２００上の点２１０との間の範囲３１０に、他の箇所とは異なる色が割り当てられている場合、その範囲３１０に相当する箇所の拡張能が異常であることを容易に把握することが可能となる。具体的には、その箇所における拡張能の低下又は増強を容易に把握することが可能となる。
【００５２】
また、画像処理部１０のマーカ生成部１２は、操作者によって指定された内膜と外膜の２次元的な輪郭の座標情報に基づいて、内膜と外膜の初期輪郭を表すマーカを生成する。そして、表示制御部７は、初期輪郭が指定された断層像データに基づく断層像を表示部８１に表示させ、さらに、その断層像に初期輪郭を表すマーカを重ねて表示部８１に表示させる。
【００５３】
また、マーカ生成部１２は、輪郭追跡部１１から各心時相における内膜と外膜の２次元的な輪郭を構成する各点の座標情報を受けると、各心時相における内膜と外膜の２次元的な輪郭を表すマーカを生成する。そして、表示制御部７は、各心時相に取得された断層像データに基づく断層像を心時相ごとに、順次、表示部８１に表示させる。さらに、表示制御部７は、各心時相における内膜と外膜の輪郭を表すマーカを、各心時相に取得された断層像に重ねて、順次、表示部８１に表示させる。そして、表示制御部７は、順次、断層像とマーカを更新して表示部８１に表示させる。
【００５４】
以上のようにして求められた内膜と外膜の輪郭、運動情報、及び断層像の１例を図４に示す。図４は、この発明の実施形態に係る超音波診断装置によって取得された画像と、壁運動情報を示す図である。
【００５５】
表示制御部７は、記憶部６から断層像データを読み込んでその断層像データに基づく断層像４００を表示部８１に表示させる。図４に示す例では、断層像４００は心臓の短軸像を表している。そして、表示制御部７は、その断層像データが取得された心時相に対応する内膜の輪郭を表すマーカ５００を断層像４００に重ねて表示部８１に表示させる。さらに、表示制御部７は、その断層像データが取得された心時相に対応する外膜の輪郭を表すマーカ６００をマーカ５００とともに断層像４００に重ねて表示部８１に表示させる。そして、表示制御部７は、各心時相に取得された断層像４００、内膜の輪郭を表すマーカ５００、及び外膜の輪郭を表すマーカ６００を、心時相ごとに順次更新して表示部８１に表示させる。
【００５６】
さらに、表示制御部７は、演算部２０によって求められた各心時相の壁運動情報を心時相ごとに表示部８１に表示させる。上述したように、演算部２０が、各心時相における各箇所の規格化された歪み率ｎＳＲ（ｔ）を求めて、その歪み率の大きさに応じた色を各箇所に割り当てている場合、図４に示すように、表示制御部７は、各箇所の規格化された歪み率の大きさに応じた色を、内膜のマーカ５００と外膜のマーカ６００との間の各箇所の領域に割り当てて、断層像４００に重ねて表示部８１に表示させる。
【００５７】
そして、表示制御部７は、各心時相に取得された断層像４００、内膜の輪郭を表すマーカ５００、外膜の輪郭を表すマーカ６００、及び壁運動情報を、心時相ごとに順次更新して表示部８１に表示させる。また、表示制御部７は、規格化された歪み率ｎＳＲ（ｔ）の大きさと、色とが対応付けられたカラーバー７００を表示部８１に表示させる。操作者は、かのカラーバー７００を参照することで、心臓の各箇所における心機能を評価することができる。
【００５８】
規格化された歪み率の大きさによって異なる色を割り当てて表示部８１に表示しているため、その色を観察することで、各箇所における拡張能の低下又は増強を容易に把握することが可能となる。
【００５９】
なお、演算部２０は、壁厚方向の歪みや歪み率以外にも、内膜（外膜）の変位や回転角を求めても良い。さらに、演算部２０は、変位又は回転角などの時間微分を求めても良い。
【００６０】
また、図４に示すように、演算部２０は、心臓の短軸像に重心位置を設定し、その重心位置から放射状に直線を引くことにより、ＡＳＥ（米国心エコー図学会）が推奨する領域ごとに短軸像を６分割しても良い。そして、演算部２０は、各領域に含まれる複数箇所の歪みや歪み率を求め、それら複数箇所における歪みの平均値や歪み率の平均値を求めることで、領域ごとに歪みの平均値や歪み率の平均値を求めても良い。図４に示す例では、演算部２０は、短軸像に相当する断層像４００を、ｉｎｔ（下壁）：Ｄ１、ｐｓｔ（後壁）：Ｄ２、ｌａｔ（側壁）：Ｄ３、ａｎｔ（前壁）：Ｄ４、ａｓｐ（前壁中隔）：Ｄ５、ｓｐ（後壁中隔）：Ｄ６の６つの領域に分割している。そして、演算部２０は、Ｄ１〜Ｄ６の領域ごとに、壁厚方向（内膜と外膜との間の厚さ方向）の歪みの平均値や歪み率の平均値を求めても良い。
【００６１】
また、演算部２０は、各領域における規格化された歪み率ｎＳＲ（ｔ）の平均値の時間変化をグラフで表しても良い。表示制御部７は演算部２０から歪みの平均値の時間変化を表すグラフデータを受けて、そのグラフを表示部８１に表示させる。例えば図４に示すように、表示制御部７は、演算部２０によって作成された、各領域における歪みの平均値の時間変化を表すグラフ８００を表示部８１に表示させる。図４中のグラフ８００において、横軸は時間［ｍｓ］を示し、縦軸が円周方向の歪み率（Ｒａｄｉａｌ  Ｓｔｒａｉｎ  Ｒａｔｅ）を示している。
【００６２】
さらに、表示制御部７は、ＥＣＧ波形を表示部８１に表示させ、表示部８１に表示している断層像データが取得された心時相を表すバー４０１を、そのＥＣＧ波形上に重ねて表示部８１に表示させても良い。そして、表示制御部７は、バー４０１をＥＣＧ波形上で移動させて表示させ、バー４０１が示す心時相における断層像４００、マーカ５００、及びマーカ６００を表示部８１に表示させる。さらに、表示制御部７は、バー４０１が示す心時相における各箇所の歪み率ｎＳＲ（ｔ）の大きさに応じた色を、各箇所に割り当てて表示部８１に表示させる。
【００６３】
ユーザインターフェース（ＵＩ）８は表示部８１と操作部８２を備えて構成されている。表示部８１は、ＣＲＴや液晶ディスプレイなどのモニタで構成されており、画面上に断層像や３次元画像などが表示される。操作部８２は、キーボード、マウス、トラックボール、又はＴＣＳ（Ｔｏｕｃｈ  Ｃｏｍｍａｎｄ  Ｓｃｒｅｅｎ）などで構成されており、操作者の操作によって各種の指示が与えられる。
【００６４】
制御部９は、超音波診断装置１の各部に接続されて、各部の動作を制御する。
【００６５】
また、画像処理部１０は、ＣＰＵと、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤなどの記憶部（図示しない）を備えて構成されている。記憶部には、画像処理部１０の各部の機能を実行するための画像処理プログラムが記憶されている。その画像処理プログラムには、輪郭追跡部１１の機能を実行するための輪郭追跡プログラム、及び、マーカ生成部１２の機能を実行するためのマーカ生成プログラムが含まれている。そして、ＣＰＵが、輪郭追跡プログラムを実行することにより、各心時相における内膜と外膜の輪郭を求める。また、ＣＰＵが、マーカ生成プログラムを実行することにより、内膜と外膜の輪郭を表すマーカを生成する。
【００６６】
また、演算部２０は、ＣＰＵと、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤなどの記憶部（図示しない）を備えて構成されている。記憶部には、演算部２０の機能を実行するための演算プログラムが記憶されている。その演算プログラムには、歪み算出部２１の機能を実行するための歪み算出プログラム、歪み率算出部２２の機能を実行するための歪み率算出プログラム、規格化部２３の機能を実行するための規格化プログラム、及び、色決定部２４の機能を実行するための色決定プログラムが含まれている。そして、ＣＰＵが、歪み算出プログラムを実行することにより、各心時相における各箇所の歪みを求める。また、ＣＰＵが、歪み率算出プログラムを実行することにより、各心時相における各箇所の歪み率を求める。また、ＣＰＵが、規格化プログラムを実行することで、各心時相における各箇所の歪み率を各箇所の歪みの絶対値の最大値で除算し、その結果、規格化された歪み率を求める。また、ＣＰＵが、色決定プログラムを実行することで、規格化された歪み率の大きさに応じた色を決定する。
【００６７】
また、表示制御部７は、ＣＰＵと、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤなどの記憶部（図示しない）を備えて構成されている。記憶部には、表示制御部７の機能を実行するための表示制御プログラムが記憶されている。そして、ＣＰＵがその表示制御プログラムを実行することにより、断層像、マーカ、及び壁運動情報を表示部８１に表示させる。
【００６８】
なお、この実施形態における画像処理プログラム、演算プログラム、及び表示制御プログラムが、この発明の「超音波画像処理プログラム」の１例に相当する。
【００６９】
以上のように、各箇所の歪み率を歪みの絶対値の最大値で規格化することで、歪み率に対する歪みのばらつきの影響を低減することが可能となる。そのことにより、歪み率を用いた拡張能評価をより安定して行うことが可能となる。
【００７０】
従来においては、規格化されていない歪み率を用いているため、歪みにばらつきが発生すると、歪み率はそのばらつきの影響を受けてしまう。その結果、各箇所に割り当てられる色もばらついてしまうため、拡張能の評価を安定して行うことが困難であった。これに対して、この実施形態に係る超音波診断装置１では、規格化された歪み率の大きさに応じた色を各箇所に割り当てて表示することで、歪みにばらつきが発生しても、そのばらつきを低減することができる。そのことにより、各箇所に割り当てられる色のばらつきを低減して表示することができるため、拡張能の評価をより安定して行うことが可能となる。
【００７１】
また、規格化された歪み率の大きさに応じた色を各箇所に割り当てて表示部８１に表示させることで、各箇所の色の違いを把握することで、各箇所における拡張能の評価を容易に行うことが可能となる。具体的には、各箇所の色の違いによって、各箇所の歪み率を容易に把握することができるため、各箇所の拡張能の低下又は増強を容易に把握することが可能となる。
【００７２】
（超音波画像処理装置）
また、内膜（外膜）の輪郭を追跡して壁運動情報を求める超音波画像処理装置を、超音波診断装置の外部に設けても良い。この超音波画像処理装置は、上述した記憶部６、表示制御部７、ユーザインターフェース８、画像処理部１０、及び演算部２０を備えている。そして、超音波画像処理装置は、取得された時間が連続する複数の断層像データを外部の超音波診断装置から取得し、それら複数の断層像データに基づいて、内膜（外膜）の輪郭を追跡して壁運動情報を求める。
【００７３】
超音波画像処理装置の外部に設置された超音波診断装置によって心臓を超音波で走査することで、心時相ごとに断層像データを取得する。そして、超音波画像処理装置は、超音波診断装置によって取得された複数の断層像データを受け付けて、それら複数の断層像データを記憶部６に記憶させる。そして、超音波画像処理装置の画像処理部１０は、各心時相における内膜（外膜）の２次元的な輪郭を構成する各点の位置を求めることで、内膜（外膜）の輪郭を追跡する。そして、超音波画像処理装置の演算部２０は、画像処理部１０によって追跡された内膜（外膜）の２次元的な輪郭を構成する各点の位置に基づいて、壁厚方向における規格化された歪み率を求める。さらに、演算部２０は、規格化された歪み率の大きさに応じた色を決定する。
【００７４】
以上のように、超音波診断装置の外部に設けられた超音波画像処理装置によっても、上述した超音波診断装置と同様に、各箇所の歪み率を歪みの絶対値の最大値で規格化することで、歪み率に対する歪みのばらつきの影響を低減することが可能となる。そのことにより、歪み率を用いた拡張能の評価をより安定して行うことができる。
【００７５】
（動作）
次に、この発明の実施形態に係る超音波診断装置の動作について、図５を参照して説明する。図５は、この発明の実施形態に係る超音波診断装置による一連の動作を説明するためのフローチャートである。この実施形態では、心臓を診断部位として、取得された時間が連続する複数の断層像データ（動画像データ）を取得し、その断層像データに基づいて、心機能の評価に供される心臓の内膜と外膜の２次元的な輪郭を追跡する。
【００７６】
（ステップＳ０１）
まず、超音波プローブ２を被検体に当てて、心臓に対して超音波を送信し、画像生成部５によって、各心時相の断層像データ（心臓の動画像データ）を生成する。例えば、１心周期以上に亘って超音波を送受信することで、１心周期以上に亘って各心時相の断層像データを生成する。制御部９は、超音波診断装置１の外部からＥＣＧ信号を受け付けて、生成された各断層像データにその断層像データが生成された時相を対応付けて記憶部６に記憶させる。
【００７７】
（ステップＳ０２）
次に、操作者が操作部８を用いて、心機能評価を行う時間の範囲を指定する。例えば、心臓の収縮期又は拡張期を指定する。
【００７８】
（ステップＳ０３）
次に、操作者が操作部８を用いて、初期輪郭を設定するための断層像が取得された心時相を指定する。例えば、操作者は、拡張末期（Ｒ波が検出された心時相）、又は、収縮末期（Ｒ波が検出された心時相から所定時間経過後の心時相）を指定する。
【００７９】
（ステップＳ０４）
操作者によって心時相が指定されると、表示制御部７はその心時相が対応付けられた断層像データを記憶部６から読み込んで、その断層像データに基づく断層像を表示部８１に表示させる。例えば、心臓の拡張末期の心時相が指定された場合、表示制御部７は、拡張末期の心時相が対応付けられた断層像データを記憶部６から読み込み、拡張末期の断層像を表示部８１に表示させる。
【００８０】
（ステップＳ０５）
例えば拡張末期の断層像が表示部８１に表示されている状態で、操作者は操作部８２を用いて、断層像に表された乳頭筋や腱索が含まれないように内膜の輪郭を指定する。操作者によって内膜の輪郭が指定されると、マーカ生成部１２はその内膜の輪郭を表すマーカを生成する。表示制御部７は、内膜の輪郭を表すマーカを、拡張末期の断層像に重ねて表示部８１に表示させる。さらに、操作者は操作部８２を用いて、外膜の輪郭を指定する。操作者によって外膜の輪郭が指定されると、マーカ生成部１２はその外膜の輪郭を表すマーカを生成する。表示制御部７は、外膜の輪郭を表すマーカを、拡張末期の断層像に重ねて表示部８１に表示させる。ここで指定された内膜の輪郭と外膜の輪郭は、初期輪郭として輪郭追跡部１１に設定される。
【００８１】
（ステップＳ０６）
輪郭追跡部１１は、初期輪郭が設定された断層像データの次の心時相にて取得された断層像データを記憶部６から読み込み、スペックルパターンを用いた２画像間のパターンマッチングによって、その心時相における内膜と外膜の２次元的な輪郭を構成する各点の位置を求める。そして、輪郭追跡部１１は、解析の時間の範囲に含まれる断層像データについて、各心時相における内膜と外膜の輪郭を構成する各点の位置を求める。例えば、ステップＳ０２において心臓の収縮期が指定された場合、輪郭追跡部１１は、その収縮期に含まれる断層像データについて、各心時相における内膜と外膜の輪郭を構成する各点の位置を求める。
【００８２】
（ステップＳ０７）
演算部２０の歪み算出部２１は、心筋の各箇所における壁厚方向の歪みＳ（ｔ）を心時相ごとに求める。さらに、歪み算出部２１は、それぞれの箇所ごとに、解析の時間の範囲における最大歪みＳｍａｘを求める。このとき、歪み算出部２１は、各箇所における歪みの絶対値の最大値を求め、その最大値を最大歪みＳｍａｘとする。例えば、ステップＳ０２において心蔵の収縮期が指定された場合、歪み算出部２１は、その収縮期における最大歪みＳｍａｘを求める。
【００８３】
（ステップＳ０８）
演算部２０の歪み率算出部２２は、各箇所の歪みＳ（ｔ）を時間微分することで、各箇所における歪み率ＳＲ（ｔ）を心時相ごとに求める。
【００８４】
（ステップＳ０９）
演算部２０の規格化部２３は、各箇所における歪み率ＳＲ（ｔ）を各箇所の最大歪みＳｍａｘで除算することで、規格化された歪み率ｎＳＲ（ｔ）を心時相ごとに求める。
【００８５】
（ステップＳ１０）
演算部２０の色決定部２４は、各箇所の規格化された歪み率ｎＳＲ（ｔ）の大きさに応じた色を、各箇所に割り当てる。
【００８６】
（ステップＳ１１）
マーカ生成部１２は、輪郭追跡部１１から各心時相の内膜と外膜の２次元的な輪郭を構成する各点の座標情報を受けて、内膜と外膜の輪郭を表すマーカを心時相ごとに生成する。
【００８７】
（ステップＳ１２）
表示制御部７は、各心時相に取得された断層像データに基づく断層像を表示部８１に表示させ、内膜と外膜の２次元的な輪郭を表す各心時相のマーカを各心時相の断層像に重ねて表示部８１に表示させる。さらに、表示制御部７は、色決定部２４によって各箇所に対して決定された色を、断層像上の各箇所に割り当てて表示部８１に表示させる。そして、表示制御部７は、各心時相に取得された断層像、内膜の輪郭を表すマーカ、及び外膜の輪郭を表すマーカを、心時相ごとに順次更新して表示部８１に表示させる。さらに、表示制御部７は、各箇所に対して心時相ごとに決定された色を、心時相ごとに各箇所に割り当てて順次更新して表示部８１に表示させる。
【００８８】
以上のように、規格化された歪み率の大きさに応じた色を断層像上の各箇所に割り当てて表示部８１に表示させることで、歪みのばらつきの影響を低減することが可能となる。そのことにより、心臓の拡張能の評価をより安定して行うことが可能となる。
【００８９】
［変形例］
上述した実施形態に係る超音波診断装置の変形例について説明する。
【００９０】
（変形例１）
上述した実施形態に係る超音波診断装置の変形例１について図６を参照して説明する。図６は、変形例１に係る超音波診断装置を示すブロック図である。変形例１に係る超音波診断装置１Ａは、演算部２０に代えて演算部２０Ａを備えている。演算部２０Ａ以外の構成は、上述した超音波診断装置１の構成と同じであるため、説明を省略する。
【００９１】
演算部２０Ａは、上述した実施形態に係る演算部２０と同様に、歪み算出部２１、歪み率算出部２２、規格化部２３、及び色決定部２４を備えている。変形例１に係る演算部２０Ａは、さらに判断部２５を備えている。
【００９２】
歪み算出部２１は、上述した実施形態と同様に、心臓の内膜と外膜において、所定間隔ごとに壁厚方向の歪みＳ（ｔ）を求める。すなわち、歪み算出部２１は、心臓の内膜と外膜において、複数箇所の歪みＳ（ｔ）を心時相ごとに求める。そして、歪み算出部２１は、各心時相における各箇所の壁厚方向の歪みＳ（ｔ）を、歪み率算出部２２に出力する。さらに、歪み算出部２１は、上述した実施形態と同様に、各箇所における最大歪みＳｍａｘを求めて、各箇所の最大歪みＳｍａｘを、歪み率算出部２２と規格化部２３と判断部２５に出力する。
【００９３】
判断部２５は、歪み算出部２１にて求められた各箇所における最大歪みＳｍａｘと、予め設定された閾値とを比較して、各箇所における最大歪みＳｍａｘが閾値以上か閾値未満かを判断する。判断部２５は、個々の箇所ごとに、最大歪みＳｍａｘと閾値とを比較して、個々の箇所ごとに、最大歪みＳｍａｘが閾値以上か閾値未満かを判断する。この閾値は、例えば、心臓の収縮能の低下を判断するための基準を用いる。この場合、最大歪みＳｍａｘが閾値未満であれば、収縮能が低下していると判断できる。また、最大歪みＳｍａｘが閾値以上であれば、収縮能は低下していないと判断できる。なお、この閾値は、予め決定されて図示しない記憶部に記憶させておく。判断部２５は、その記憶部に記憶されている閾値に基づいて、個々の箇所ごとに、最大歪みＳｍａｘが閾値以上か閾値未満かを判断する。そして、判断部２５は、閾値を用いた判断結果を歪み率算出部２２と色決定部２４に出力する。
【００９４】
最大歪みＳｍａｘが閾値以上の場合は、その箇所の収縮能が低下していないと判断できる。そのため、歪み率算出部２２は、判断部２５の判断に従って、最大歪みＳｍａｘが閾値以上と判断された箇所について、各心時相における歪み率ＳＲ（ｔ）を求める。そして、規格化部２３は、上述した実施形態と同様に、最大歪みＳｍａｘが閾値以上と判断された箇所における各心時相の歪み率ＳＲ（ｔ）を、その箇所の最大歪みＳｍａｘで除算することで、規格化された歪み率ｎＳＲ（ｔ）を求める。そして、規格化部２３は、最大歪みＳｍａｘが閾値以上と判断された箇所における各心時相の歪み率ｎＳＲ（ｔ）を色決定分２４に出力する。そして、色決定部２４は、上述した実施形態と同様に、規格化された歪み率ｎＳＲ（ｔ）の大きさに応じた色を決定する。すなわち、色決定部２４は、最大歪みＳｍａｘが閾値以上と判断された箇所については、規格化された歪み率ｎＳＲ（ｔ）の大きさに応じた色を割り当てる。そして、色決定部２４は、各心時相における各箇所の座標情報と、各箇所に対して決定された色を示す情報を表示制御部７に出力する。表示制御部７は、各心時相に取得された断層像データに基づく断層像を表示部８１に表示させ、さらに、最大歪みＳｍａｘが閾値以上となる箇所には、規格化された歪み率ｎＳＲ（ｔ）の大きさに応じた色を割り当てて表示部８１に表示させる。
【００９５】
一方、最大歪みＳｍａｘが閾値未満の場合は、その箇所の収縮能が低下していると判断できる。そのため、色決定部２４は、判断部２５の判断に従って、最大歪みＳｍａｘが閾値未満の箇所に対して、収縮能が低下していることを示すための特定の色を割り当てる。例えば、色決定部２４は、上述した規格化された歪み率ｎＳＲ（ｔ）に対して割り当てられる色とは異なる特定の色を、収縮能が低下している箇所（最大歪みＳｍａｘが閾値未満の箇所）に割り当てる。そして、色決定部２４は、最大歪みＳｍａｘが閾値未満となる箇所の座標情報と、その箇所に対して決定された特定の色を示す情報を表示制御部７に出力する。表示制御部７は、各心時相に取得された断層像データに基づく断層像を表示部８１に表示させ、さらに、最大歪みＳｍａｘが閾値未満となる箇所には、特定の色を割り当てて表示部８１に表示させる。
【００９６】
以上のように、表示制御部７は、最大歪みＳｍａｘが閾値以上となる箇所に対しては、断層像上のその箇所に対して、歪み率ｎＳＲ（ｔ）の大きさに対応する色を割り当てて表示部８１に表示させる。一方、表示制御部７は、最大歪みＳｍａｘが閾値未満となる箇所に対しては、断層像上のその箇所に対して、特定の色を割り当てて表示部８１に表示させる。特定の色が割り当てられている箇所は、収縮能が低下している箇所であるため、操作者は、断層像の各箇所に割り当てられている色を参照することで、収縮能が低下している箇所を容易に把握することが可能となる。また、最大歪みＳｍａｘが閾値以上となる箇所には、規格化された歪み率ｎＳＲ（ｔ）の大きさに応じた色が割り当てられているため、操作者は、その色を参照することで、拡張能の低下や増強を判断することが可能となる。
【００９７】
（変形例２）
次に、上述した実施形態に係る超音波診断装置の変形例２について説明する。変形例２に係る超音波診断装置では、各箇所における最大の歪み率又は最小の歪み率を、各箇所の最大歪みで除算することで、規格化された歪み率を求める。
【００９８】
歪み算出部２１は、上述した実施形態と同様に、各心時相における各箇所の歪みＳ（ｔ）を求める。さらに、歪み算出部２１は、上述した実施形態と同様に、所定の心時相間において、個々の箇所ごとに最大歪みＳｍａｘを求める。例えば、歪み算出部２１は、１心周期において、各箇所における最大歪みＳｍａｘを求める。
【００９９】
歪み率算出部２２は、上述した実施形態と同様に、各心時相における各箇所の歪み率ＳＲ（ｔ）を求める。さらに、変形例２では、歪み率算出部２２は、所定の心時相間において、個々の箇所ごとに最大歪み率ＳＲｍａｘ又は最小歪み率ＳＲｍｉｎを求める。例えば、歪み率算出部２２は、１心周期において、各箇所における最大歪み率ＳＲｍａｘ又は最小歪み率ＳＲｍｉｎを求める。そして、歪み率算出部２２は、各箇所における最大歪み率ＳＲｍａｘ又は最小歪み率ＳＲｍｉｎを規格化部２３に出力する。
【０１００】
変形例２においては、規格化部２３は、各箇所の最大歪み率ＳＲｍａｘ又は最小歪み率ＳＲｍｉｎを、各箇所の最大歪みＳｍａｘで除算することで、規格化された歪み率ｎＳＲ（ｔ）を求める。そして、規格化部２３は、各箇所の規格化された歪み率ｎＳＲ（ｔ）を色決定部２４に出力する。
【０１０１】
色決定部２４は、上述した実施形態と同様に、各箇所における規格化された歪み率ｎＳＲ（ｔ）の大きさに応じた色を決定する。
【０１０２】
そして、表示制御部７は、断層像を表示部８１に表示させ、さらに、各箇所に対して決定された色を、断層像上の各箇所に割り当てて表示部８１に表示させる。
【０１０３】
なお、各箇所によって歪み率が最大となる心時相が異なるため、表示制御部７は、例えば、各箇所の歪み率が最大又は最小となる心時相の平均の心時相に取得された断層像を表示部８１に表示させ、その断層像上の各箇所に色を割り当てて表示部８１に表示させる。
【０１０４】
また、表示制御部７は、任意の箇所の歪み率が最大又は最小となる心時相に取得された断層像を表示部８１に表示させ、その断層像上の各箇所に色を割り当てて表示部８１に表示させても良い。さらに、表示制御部７は、任意の心時相に取得された断層像を表示部８１に表示させ、その断層像上の各箇所に色を割り当てて表示部８１に表示させても良い。任意の箇所や任意の心時相は、操作者が操作部８２を用いて指定しても良いし、表示制御部７に予め設定されていても良い。
【０１０５】
なお、上述した実施形態、変形例１、及び変形例２では、演算部２０は、運動情報として壁厚方向の歪みと歪み率を求めている。これらは１例であり、例えば、演算部２０は、運動情報として円周方向の歪みや歪み率を求めても良いし、回転角やその時間微分を求めても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】この発明の実施形態に係る超音波診断装置を示すブロック図である。
【図２】内膜と外膜の輪郭を模式的に示す図である。
【図３】内膜と外膜の輪郭を模式的に示す図である。
【図４】この発明の実施形態に係る超音波診断装置で取得された画像と、運動情報を示す図である。
【図５】この発明の実施形態に係る超音波診断装置による一連の動作を示すフローチャートである。
【図６】変形例１に係る超音波診断装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１、１Ａ  超音波診断装置
２  超音波プローブ
３  送受信部
４  信号処理部
５  画像生成部
６  記憶部
７  表示制御部
８  ユーザインターフェース（ＵＩ）
９  制御部
１０  画像処理部
１１  輪郭追跡部
１２  マーカ生成部
２０、２０Ａ  演算部
２１  歪み算出部
２２  歪み率算出部
２３  規格化部
２４  色決定部
２５  判断部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図４】
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