(57)【要約】【課題】被検体に投与された造影剤を観察する際に、各種操作を簡便なものとし、オペレータの作業負荷を軽減することができる超音波撮像装置を実現する。【解決手段】造影剤流入開始検出手段６２により、Ｂモード画像の関心領域が有する平均画素値の輝度変化から、造影剤の撮像領域内への流入を自動的に検出し、つづいて警告音の発生、タイマー７０の起動および表示、平均画素値の大きさを示すインディケータの表示を自動で行うので、造影剤の撮像領域内への流入後に行う後処理を自動的に起動し、オペレータの手間を省くと共に、造影剤が流入した後のＢモード画像３３の観察および最適化にオペレータを集中させることを実現させる。【選択図】図２
2009028194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内の撮像領域のＢモード画像情報を取得する画像取得部と、
前記Ｂモード画像情報を表示する表示部と、
前記Ｂモード画像情報を用いて、前記被検体に投与された造影剤が、前記撮像領域に流入を開始する流入タイミングを検出する造影剤流入開始検出手段と、
前記流入タイミングに同期して、前記造影剤が前記撮像領域に流入を開始した後に行う後処理を起動する後処理起動手段と、
を備える超音波撮像装置。
【請求項２】
前記造影剤流入開始検出手段は、前記Ｂモード画像情報のＢモード画像に生じる輝度変化を検出する輝度変化検出手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の超音波撮像装置。
【請求項３】
前記輝度変化検出手段は、前記輝度変化のタイミングを、前記流入タイミングとすることを特徴とする請求項２に記載の超音波撮像装置。
【請求項４】
前記超音波撮像装置は、前記表示部に表示された前記撮像領域のＢモード画像に、関心領域を設定する関心領域設定手段を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の超音波撮像装置。
【請求項５】
前記輝度変化検出手段は、前記関心領域のＢモード画像の輝度変化を検出することを特徴とする請求項４に記載の超音波撮像装置。
【請求項６】
前記輝度変化検出手段は、前記Ｂモード画像に含まれる画素値の平均画素値を算出する平均画素値算出手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の超音波撮像装置。
【請求項７】
前記輝度変化検出手段は、前記平均画素値が閾値を越える際に、前記輝度変化が生じたとすることを特徴とする請求項６に記載の超音波撮像装置。
【請求項８】
前記平均画素値算出手段は、前記平均画素値の時間変化を示すタイムインテンシティカーブを保存する記録部を備えることを特徴とする請求項６または７に記載の超音波撮像装置。
【請求項９】
前記輝度変化検出手段は、前記Ｂモード画像情報に含まれる画素値の中の最大画素値を求める最大画素値算出手段を備えることを特徴とする請求項５ないし８のいずれか一つに記載の超音波撮像装置。
【請求項１０】
前記輝度変化検出手段は、前記最大画素値が閾値を越える際に、前記輝度変化が生じたとすることを特徴とする請求項９に記載の超音波撮像装置。
【請求項１１】
前記輝度変化検出手段は、前記Ｂモード画像情報に含まれる画素値のヒストグラムを求めるヒストグラム算出手段を備えることを特徴とする請求項５ないし１０のいずれか一つに記載の超音波撮像装置。
【請求項１２】
前記輝度変化検出手段は、前記ヒストグラムの分布が時間変化する際に、前記輝度変化が生じたとすることを特徴とする請求項１１に記載の超音波撮像装置。
【請求項１３】
前記輝度変化検出手段は、前記平均画素値算出手段、前記最大画素値算出手段または前記ヒストグラム算出手段を選択するスイッチを備えることを特徴とする請求項６、９および１１に記載の超音波撮像装置。
【請求項１４】
前記超音波撮像装置は、警告音を発生するスピーカを備えることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか一つに記載の超音波撮像装置。
【請求項１５】
前記後処理起動手段は、前記流入タイミングに同期して、前記スピーカに警告音を発生させる警告音発生手段を備えることを特徴とする請求項１４に記載の超音波撮像装置。
【請求項１６】
前記超音波撮像装置は、注意喚起の発光を行うランプを備えることを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか一つに記載の超音波撮像装置。
【請求項１７】
前記後処理起動手段は、前記流入タイミングに同期して、前記ランプを発光させるランプ点灯手段を備えることを特徴とする請求項１６に記載の超音波撮像装置。
【請求項１８】
前記後処理起動手段は、前記流入タイミングに同期してカウントを開始するタイマーを備えることを特徴とする請求項１ないし１７のいずれか一つに記載の超音波撮像装置。
【請求項１９】
前記後処理起動手段は、前記流入タイミングに同期して、前記表示部に前記タイマーの時間情報を表示するタイマー表示制御手段を備えることを特徴とする請求項１８に記載の超音波撮像装置。
【請求項２０】
前記後処理起動手段は、前記流入タイミングに同期して、前記平均画素値の情報、前記最大画素値の情報または前記ヒストグラムの情報を表示部に表示する検出情報表示手段を備えることを特徴とする請求項１ないし１９のいずれか一つに記載の超音波撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、造影剤が投与された被検体のＢモード（ｍｏｄｅ）画像を表示する超音波撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、被検体に造影剤を投与し、この投与された造影剤を超音波撮像装置のＢモード画像を用いて撮像することが行われる。この造影剤は、気泡を多数含む液体からなり、被検体に投与された造影剤は、時間と共に体内を循環する。この際、超音波撮像装置から発せられた超音波は、造影剤から強く反射され、造影剤を高い信号強度のＢモード画像として描出する。体内を循環する造影剤の時間変化は、例えばタイムインテンシティカーブ（Ｔｉｍｅ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｃｕｒｖｅ；ＴＩＣと略称する）を求めることにより、臨床上有用な情報をオペレータに提供する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
オペレータ（ｏｐｅｒａｔｏｒ）は、被検体に造影剤を投与の後に、超音波プローブ（ｐｒｏｂｅ）を被検体に密着させ、目的とする患部に造影剤が流入するのを待つ。この間、オペレータは、造影剤の投与に同期したタイマー（ｔｉｍｅｒ）を起動し、Ｂモード画像を参照しつつ撮像領域の位置および明るさ等の概略の設定を行う。そして、撮像領域に造影剤が流入すると、オペレータは、超音波プローブを保持しつつ、撮像位置および輝度等をさらに調節して最適な画像の取得に努める。
【特許文献１】特開２００６―１０２０３０号公報、（第１頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記背景技術によれば、オペレータの作業は、煩雑であり、オペレータは、造影剤の最適な画像の取得に集中することが容易でない。すなわち、オペレータは、造影剤の投与を行った後に、タイマーの起動、並びに、撮像位置および輝度等の調整と言った操作を、超音波プローブを保持しつつ、造影剤の撮像領域への流入タイミング（ｔｉｍｉｎｇ）を見計らって行う必要があった。
【０００５】
特に近年、造影剤は、構成要素である気泡が、超音波の照射により破壊されるものから、超音波の照射により破壊されず拡縮運動を繰り返し行うものも使用されるようになって来ている。この造影剤は、超音波を繰り返し照射し、被検体内の動態を長時間観測することを可能にする。
【０００６】
一方、この造影剤を用いた撮像では、被検体に繰り返し造影剤を投与することは好ましくなく、一度の投与で確実に最適な画像を取得することが求められる。この際、上述した作業の煩雑さは、最適な画像の取得を妨げるものとなる。
【０００７】
これらのことから、被検体に投与された造影剤を観察する際に、各種操作を簡便なものとし、オペレータの作業負荷を軽減することができる超音波撮像装置をいかに実現するかが重要となる。
【０００８】
この発明は、上述した背景技術による課題を解決するためになされたものであり、被検体に投与された造影剤を観察する際に、各種操作を簡便なものとし、オペレータの作業負荷を軽減することができる超音波撮像装置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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、第１の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、被検体内の撮像領域のＢモード画像情報を取得する画像取得部と、前記Ｂモード画像情報を表示する表示部と、前記Ｂモード画像情報を用いて、前記被検体に投与された造影剤が、前記撮像領域に流入を開始する流入タイミングを検出する造影剤流入開始検出手段と、前記流入タイミングに同期して、前記造影剤が前記撮像領域に流入を開始した後に行う後処理を起動する後処理起動手段とを備える。
【００１０】
この第１の観点による発明では、造影剤流入開始検出手段により、Ｂモード画像情報を用いて、被検体に投与された造影剤が、撮像領域に流入を開始する流入タイミングを自動的に検出し、後処理起動手段により、流入タイミングに同期して、造影剤が撮像領域に流入を開始した後に行う後処理を起動する。
【００１１】
また、第２の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第１の観点に記載の超音波撮像装置において、前記造影剤流入開始検出手段が、前記Ｂモード画像情報のＢモード画像に生じる輝度変化を検出する輝度変化検出手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、第３の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第２の観点に記載の超音波撮像装置において、前記輝度変化検出手段が、前記輝度変化のタイミングを、前記流入タイミングとすることを特徴とする。
【００１３】
この第３の観点の発明では、輝度変化検出手段により、造影剤の流入を検出する。
【００１４】
また、第４の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第１ないし３の観点のいずれか一つに記載の超音波撮像装置において、前記超音波撮像装置が、前記表示部に表示された前記撮像領域のＢモード画像に、関心領域を設定する関心領域設定手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
この第４の観点の発明では、輝度変化の検出を行う領域を、限定された最適の位置にする。
【００１６】
また、第５の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第４の観点に記載の超音波撮像装置において、前記輝度変化検出手段が、前記撮像領域または前記関心領域のＢモード画像の輝度変化を検出することを特徴とする。
【００１７】
この第５の観点の発明では、撮像領域の全域または特定の関心領域の、いずれかで輝度変化を検出する。
【００１８】
また、第６の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第５の観点に記載の超音波撮像装置において、前記輝度変化検出手段が、前記Ｂモード画像に含まれる画素値の平均画素値を算出する平均画素値算出手段を備えることを特徴とする。
【００１９】
この第６の観点の発明では、平均画素値を、輝度変化を現すパラメータとする。
【００２０】
また、第７の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第６の観点に記載の超音波撮像装置において、前記輝度変化検出手段は、前記平均画素値が閾値を越える際に、前記輝度変化が生じたとすることを特徴とする。
【００２１】
また、第８の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第６の観点に記載の超音波撮像装置において、前記平均画素値算出手段が、前記平均画素値の時間変化を示すタイムインテンシティカーブを保存する記録部を備えることを特徴とする。
【００２２】
この第８の観点の発明では、タイムインテンシティカーブの参照を、可能にする。
【００２３】
また、第９の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第５ないし８の観点のいずれか一つに記載の超音波撮像装置において、前記輝度変化検出手段が、前記Ｂモード画像情報に含まれる画素値の中の最大画素値を求める最大画素値算出手段を備えることを特徴とする。
【００２４】
この第９の観点の発明では、最大画素値を、輝度変化を現すパラメータとする。
【００２５】
また、第１０の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第９の観点に記載の超音波撮像装置において、前記輝度変化検出手段が、前記最大画素値が閾値を越える際に、前記輝度変化が生じたとすることを特徴とする。
【００２６】
また、第１１の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第５ないし１０の観点のいずれか一つに記載の超音波撮像装置において、前記輝度変化検出手段が、前記Ｂモード画像情報に含まれる画素値のヒストグラムを求めるヒストグラム算出手段を備えることを特徴とする。
【００２７】
この第１１の観点の発明では、ヒストグラムを、輝度変化を現すパラメータとする。
【００２８】
また、第１２の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第１１の観点に記載の超音波撮像装置において、前記輝度変化検出手段が、前記ヒストグラムの分布が時間変化する際に、前記輝度変化が生じたとすることを特徴とする。
【００２９】
また、第１３の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第６、９および１１の観点に記載の超音波撮像装置において、前記輝度変化検出手段が、前記平均画素値算出手段、前記最大画素値算出手段または前記ヒストグラム算出手段を選択するスイッチを備えることを特徴とする。
【００３０】
この第１３の観点の発明では、輝度変化を現すパラメータを、選択する。
【００３１】
また、第１４の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第１ないし１３の観点のいずれか一つに記載の超音波撮像装置において、前記超音波撮像装置が、警告音を発生するスピーカを備えることを特徴とする。
【００３２】
また、第１５の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第１４の観点に記載の超音波撮像装置において、前記後処理起動手段が、前記流入タイミングに同期して、前記スピーカに警告音を発生させる警告音発生手段を備えることを特徴とする。
【００３３】
この第１５の観点の発明では、オペレータに、造影剤の流入を、簡易に知らせる。
【００３４】
また、第１６の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第１ないし１５の観点のいずれか一つに記載の超音波撮像装置において、前記超音波撮像装置が、注意喚起の発光を行うランプを備えることを特徴とする。
【００３５】
また、第１７の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第１６の観点に記載の超音波撮像装置において、前記後処理起動手段が、前記流入タイミングに同期して、前記ランプを発光させるランプ点灯手段を備えることを特徴とする。
【００３６】
この第１７の観点の発明では、オペレータに、造影剤の流入を、簡易に知らせる。
【００３７】
また、第１８の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第１ないし１７の観点のいずれか一つに記載の超音波撮像装置において、前記後処理起動手段が、前記流入タイミングに同期してカウントを開始するタイマーを備えることを特徴とする。
【００３８】
この第１８の観点の発明では、造影剤の流入からの経過時間を計測する。
【００３９】
また、第１９の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第１８の観点に記載の超音波撮像装置において、前記後処理起動手段が、前記流入タイミングに同期して、前記表示部に前記タイマーの時間情報を表示するタイマー表示制御手段を備えることを特徴とする。
【００４０】
この第１９の観点の発明では、造影剤の流入からの経過時間を、表示する。
【００４１】
また、第２０の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第１ないし１９の観点のいずれか一つに記載の超音波撮像装置において、前記後処理起動手段が、前記平均画素値の情報、前記最大画素値の情報または前記ヒストグラムの情報を表示部に表示する検出情報表示手段を備えることを特徴とする。
【００４２】
この第２０の観点の発明では、平均画素値、最大画素値またはヒストグラムの情報を表示し、輝度の変化を、オペレータに認識させる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、被検体に投与された造影剤が撮像領域に流入する流入タイミングを自動的に検出し、この流入タイミングに同期して、タイマーの起動等の造影剤の流入後に生じる後処理を起動することとしているので、オペレータの作業負担を軽減し、ひいてはオペレータを、造影剤を含むＢモード画像の取得に集中させ、好適なＢモード画像を一度の造影剤投与で取得することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる超音波撮像装置を実施するための最良の形態について説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
（実施の形態１）
【００４５】
まず、本実施の形態１にかかる超音波撮像装置１００の全体構成について説明する。図１は、本実施の形態１にかかる超音波撮像装置１００の全体構成を示すブロック（ｂｌｏｃｋ）図である。超音波撮像装置１００は、超音波プローブ１０、画像取得部１０２、画像メモリ（ｍｅｍｏｒｙ）１０４、画像表示制御部１０５、表示部１０６、入力部１０７、スピーカ（ｓｐｅａｋｅｒ）１０９、ランプ（ｌａｍｐ）１０１および制御部１０８を含む。
【００４６】
超音波プローブ１０は、超音波を送受信するための部分、つまり被検体２の撮像断面の特定方向に超音波を照射し、被検体２の内部からその都度反射された超音波エコー（ｅｃｈｏ）を時系列的な音線として受信する。超音波プローブ１０は、圧電素子がアレイ（ａｒｒａｙ）状に配列された探触子アレイを含み、この配列の方向を向く電子走査方向を含む２次元断層画像情報を取得する。
【００４７】
画像取得部１０２は、送受信部およびＢモード処理部等を含む。送受信部は、超音波プローブ１０と同軸ケーブル（ｃａｂｌｅ）によって接続されており、超音波プローブ１０の圧電素子を駆動するための電気信号を発生する。また、送受信部は、受信した反射超音波エコーの初段増幅も行う。
【００４８】
Ｂモード処理部は、送受信部で増幅された反射超音波エコー信号からＢモード画像をリアルタイム（ｒｅａｌ ｔｉｍｅ）で生成するための処理を行う。
【００４９】
画像メモリ１０４は、画像取得部１０２で取得されたＢモード画像情報等を保存する、大容量メモリである。画像メモリ１０４は、例えばハードディスク（ｈａｒｄ  ｄｉｓｋ）等から構成される。
【００５０】
画像表示制御部１０５は、Ｂモード処理部で生成されたＢモード画像情報等の表示フレームレート（ｆｒａｍｅ ｒａｔｅ）変換、並びに、画像表示の形状や位置制御を行う。
【００５１】
表示部１０６は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）あるいはＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等からなり、Ｂモード画像等の表示を行う。
【００５２】
入力部１０７は、キーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）、マウス（ｍｏｕｓｅ）等からなり、オペレータにより、操作入力信号が入力される。入力部１０７は、例えば、Ｂモードによる表示あるいはドップラ（ｄｏｐｐｌｅｒ）処理の表示を選択するための操作入力、表示された画像情報に画像処理を行うためのカーソル（ｃｕｒｓｏｒ）等による指定、各種閾値の設定を行う操作入力等が行われる。
【００５３】
制御部１０８は、入力部１０７から入力された操作入力信号および予め記憶したプログラム（ｐｒｏｇｒａｍ）やデータ（ｄａｔａ）に基づいて、超音波撮像装置各部の動作を制御する画像取得制御部および画像メモリ１０４に保存された２次元断層画像情報を用いて、画像処理を行う画像処理部を含む。
【００５４】
ランプ１０１は、制御部１０８からの指示により、発光する。この発光では、オペレータの関心を引くような色、例えば赤色等が用いられる。
【００５５】
スピーカ１０９は、制御部１０８からの指示により、音を発生する。この音は、オペレータの関心を引くような警告音を発生するものである。
【００５６】
図２は、制御部１０８の機能的な構成を示すブロック図である。制御部１０８は、画像取得制御部５９、画像処理部６０および後処理起動手段６８を含む。
【００５７】
画像取得制御部５９は、被検体２のＢモード画像情報の取得を制御し、取得されたＢモード画像情報の表示および画像メモリ１０４への保存等の制御を行う。
【００５８】
画像処理部６０は、画像メモリ１０４のＢモード画像情報を用いて演算処理等を行い、被検体２に投与された造影剤が、目的とする撮像領域に流入するタイミングを自動検出する。画像処理部６０は、関心領域設定手段６１および造影剤流入開始検出手段６２を含む。
【００５９】
関心領域設定手段６１は、表示部１０６の画面に表示されたＢモード画像に関心領域（ＲＯＩ；Ｒｅｇｉｏｎ  Ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）を設定する。この関心領域は、入力部１０７のマウス等を用いて、画面上に存在するカーソルの位置を指定し、例えば円形の関心領域を設定する。また、関心領域設定手段６１は、設定された関心領域に対応する画像メモリ１０４の２次元断層画像情報を抽出し、造影剤流入開始検出手段６２に送信する。
【００６０】
造影剤流入開始検出手段６２は、平均画素値算出手段６３、最大画素値算出手段６４、ヒストグラム算出手段６５、輝度変化検出手段６６およびスイッチ（ｓｗｉｔｃｈ）６９を含む。平均画素値算出手段６３は、設定された関心領域の２次元断層画像情報または撮像領域のすべてを含む２次元断層画像情報の画素値の平均を行い、平均画素値を求める。ここで、画素値をＡｉ，画素位置のパラメータ（ｐａｒａｍｅｔｅｒ）をｉ，関心領域または撮像領域の画素数をＮとすると、平均画素値ＡＶは、
【００６１】
ＡＶ＝（ΣＡｉ）／Ｎ
で算出される。なお、加算を現すΣのパラメータは、ｉ＝１〜Ｎで、式中では省略した。なお、平均画素値算出手段６３は、図示しない記録部を有し、求められた平均画素値の情報が時系列を持って保存される。この記録部の情報は、ＴＩＣ（タイムインテンシティカーブ）の情報を形成する。
【００６２】
最大画素値算出手段６４は、設定された関心領域の２次元断層画像情報または撮像領域のすべてを含む２次元断層画像情報の画素値の最大画素値を求める。ここで、画素値をＡｉ，画素位置のパラメータをｉ，関心領域または撮像領域の画素数をＮとすると、最大画素値ＡＭは、
【００６３】
ＡＭ＝Ｍａｘ（Ａ１、Ａ２、・・・、Ａｎ）
で算出される。なお、ヒストグラム（ｈｉｓｔｏｇｒａｍ）算出手段６５については、後に詳述する。
【００６４】
スイッチ６９は、入力部１０７からの入力信号により、平均画素値算出手段６３、最大画素値算出手段６４およびヒストグラム算出手段６５のいずれか一つを選択する。オペレータは、２次元断層画像情報が関心領域のみのものか、あるいは撮像領域の全領域を含むものか、さらに造影剤による検査の対象が、血液中かあるいは組織中か等により、最適な検出方法を選択する。
【００６５】
輝度変化検出手段６６は、平均画素値算出手段６３、最大画素値算出手段６４またはヒストグラム算出手段６５で算出される平均画素値、最大画素値またはヒストグラム等の情報を用いて、Ｂモード画像の輝度変化を検出し、輝度変化検出信号を発生する。
【００６６】
輝度変化検出手段６６には、予め入力部１０７から、閾値情報が入力される。造影剤が撮像領域または関心領域に流入を開始する際に、平均画素値または最大画素値は、画素値が増加する。この閾値情報は、造影剤が流入したかどうかを判定する場合の基準値として用いられ、平均画素値または最大画素値が閾値情報の閾値を超える場合に、造影剤が流入したと判定され、この判定が行われたタイミングを流入タイミングとする。なお、閾値情報は、検出方法、撮像部位等を考慮し実験的に決定される。
【００６７】
後処理起動手段６８は、輝度変化検出手段６６により発生された輝度変化検出信号を起動信号として、造影剤が撮像領域に流入した後に行われる後処理を起動する。図２に示す後処理起動手段６８では、警告音の発生、ランプの点灯、タイマーの起動およびインディケータ（ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）の表示を行う例が示されている。後処理起動手段６８は、警告音発生手段７３、ランプ点灯手段７４、タイマー７０、タイマー表示制御手段７１および検出情報表示手段７２を含む。
【００６８】
警告音発生手段７３は、輝度変化検出手段６６からの輝度変化検出信号に同期して、スピーカ１０９に警告音を発生させる。
【００６９】
ランプ点灯手段７４は、輝度変化検出手段６６からの輝度変化検出信号に同期して、ランプ１０１を発光させる。
【００７０】
タイマー７０は、輝度変化検出手段６６からの輝度変化検出信号に同期して、零から時間の計測を開始する。タイマー表示制御手段７１は、輝度変化検出手段６６からの検出パルスに同期して、タイマー７０で計測されつつある時間情報の表示を開始する。タイマー表示制御手段７１は、タイマー７０の時間情報を、リアルタイムに画像表示制御部１０５へ送信し、表示部１０６に表示する。
【００７１】
検出情報表示手段７２は、輝度変化検出手段６６からの輝度変化検出信号に同期して、表示部１０６に平均画素値、最大画素値、タイムインテンシティカーブ、ヒストグラム等の検出情報を表示する。なお、本実施の形態１では、検出情報表示手段７２は、表示部１０６に平均画素値を示すインディケータを、表示する。
【００７２】
つぎに、本実施の形態１にかかる制御部１０８の動作について、図３を用いて説明する。図３は、制御部１０８の動作を示すフローチャート（ｆｌｏｗ‐ｃｈａｒｔ）である。まず、オペレータは、制御部１０８に初期設定を行う（ステップＳ３０１）。この初期設定では、入力部１０７から、Ｂモードの選択、造影剤の撮像領域への流入を自動検出する造影剤流入開始検出手段の起動、検出処理の方法、閾値の入力等の設定を行う。なお、本実施の形態１では、検出処理の方法としては、平均画素値算出手段６３が選択された場合を示す。
【００７３】
その後、オペレータは、被検体２に超音波プローブ１０を密着させ、表示部１０６に目的とする撮像領域のＢモード画像を描出させつつ、関心領域（ＲＯＩ；Ｒｅｇｉｏｎ  Ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）の設定を行う（ステップＳ３０２）。この関心領域の設定では、例えば、表示部１０６のＢモード画像に描出される被検体２の血管に、関心領域を設定する。図４は、表示部１０６に表示されるＢモード画像３３に描出された血管３２に、関心領域３１を設定した例である。関心領域３１は、Bモード画像３３に描出された血管３２内の、撮像領域に血液３４が流入する部分に設定される。
【００７４】
その後、オペレータは、被検体２に造影剤の投与を行う（ステップＳ３０３）。オペレータは、被検体２の静脈に造影剤を投与する。投与後この造影剤は、静脈から心臓を経由して動脈に入り、被検体２の体内を循環する。この循環で、造影剤は、動脈内を概ね塊状の状態のまま移動し、所定時間の後に各種臓器、例えば肝臓に流入する。そして、造影剤は、この循環を繰り返しつつ、徐々に拡散し、肝臓等の組織部の細胞内に取り込まれる。
【００７５】
その後、制御部１０８は、造影剤流入開始検出手段６２により、造影剤流入開始検出処理を行う（ステップS３０４）。図５は、造影剤流入開始検出手段６２で行われる造影剤流入開始検出処理の動作を示すフローチャートである。図５では、造影剤流入開始を、Bモード画像３３に設定された関心領域３１の平均画素値の変化から検出する。ここで、ステップS３０１で行われた初期設定により、スイッチ６９では、平均画素値算出手段６３が選択されているものとする。
【００７６】
平均画素値算出手段６３は、関心領域設定手段６１から、Bモード画像３３に設定された関心領域３１の最新の２次元断層画像情報を取得し（ステップS５００）、この２次元断層画像情報に含まれる画素値の平均画素値を算出する（ステップS５０１）。そして、輝度変化検出手段６６は、この平均画素値を、入力部１０７から設定された閾値と比較し、閾値を越えたかどうかを判定する（ステップS５０２）。輝度変化検出手段６６は、平均画素値が閾値を越えない場合には（ステップS５０２否定）、ステップS５００に移行し、再度関心領域３１の２次元断層画像情報を取得する。また、輝度変化検出手段６６は、平均画素値が閾値を越える場合には（ステップS５０２肯定）、造影剤が撮像領域に流入した流入タイミングにあるとして輝度変化検出信号を発生し（ステップS５０３）、本造影剤流入開始検出処理を終了する。なお、算出された平均画素値は、順次図示しない記録部に保存され、以下に述べるＴＩＣの情報を形成する。
【００７７】
図６は、関心領域３１の平均画素値が時間変化する様子を示すＴＩＣを、例示したものである。横軸は、時間を示し、縦軸は、関心領域３１の平均画素値を示している。当初ＴＩＣは、造影剤が未流入であるので、低い平均画素値で概ね一定する造影剤未流入時期８６を有する。
【００７８】
造影剤は、Bモード画像３３の撮像領域に到達すると、血管３２の画像中に高輝度の塊状領域として流入する。血液の流入部分に設定された関心領域３１の平均画素値は、造影剤の流入に伴って上昇し、造影剤流入時期８７を形成する。造影剤は、血液中で塊状状態を概ね維持しつつ移動し、関心領域３１を通過して行く。これに伴い平均画素値は、再び低下し、概ね造影剤未流入時期８６と同様の平均画素値になる。ここで、造影剤の流入を検出する閾値は、造影剤未流入時期８６の平均画素値の変動幅を越える、最小の値となるように実験的に決定される。
【００７９】
その後、図３に戻り、後処理起動手段６８は、輝度変化検出信号に基づいて、造影剤が撮像領域に入力した後の後処理起動処理を開始する（ステップS３０６）。
【００８０】
図７は、後処理起動手段６８の動作を示すフローチャートである。まず、後処理起動手段６８は、輝度変化検出信号が入力したかどうかを判定する（ステップＳ７００）。後処理起動手段６８は、輝度変化検出信号が入力していない場合には（ステップＳ７００否定）、輝度変化検出信号が入力するまでこの判断処理を繰り返す。
【００８１】
また、後処理起動手段６８は、輝度変化検出信号が入力した場合には（ステップＳ７００肯定）、造影剤が撮像領域に流入を開始する流入タイミングにあるとして、タイマー７０を起動する（ステップＳ７０１）。これにより、タイマー７０は、造影剤流入後の経過時間情報を含むものとなる。
【００８２】
その後、後処理起動手段６８は、警告音発生手段７３を用いて、スピーカ１０９から警告音を発する（ステップＳ７０２）。この警告音により、オペレータは、Ｂモード画像３３の詳細を観察すること無く、撮像領域への造影剤の流入を認識する。
【００８３】
その後、後処理起動手段６８は、タイマー表示制御手段７１を起動する（ステップＳ７０３）。タイマー表示制御手段７１は、タイマー７０の経過時間情報を、所定の時間間隔を持って画像表示制御部１０５に送信する。そして、画像表示制御部１０５は、撮像領域に造影剤が流入してからの経過時間情報を、Bモード画像３３と共に表示する．
【００８４】
その後、後処理起動手段６８は、検出情報表示手段７２を起動し、表示部１０６に検出情報を示すインディケータを表示する（ステップＳ７０４）。検出情報表示手段７２は、平均画素値算出手段６３で算出された平均画素値の情報を、画像表示制御部１０５に送信する。そして、撮像領域に造影剤が流入してからの平均画素値情報を、Bモード画像３３と共に表示部１０６に表示する。
【００８５】
図８は、Ｂモード画像３３と共に表示される経過時間情報および平均画素値情報の一例を示す図である。表示部１０６の表示画面には、Ｂモード画像３３と共に、タイマー表示部８１およびインディケータ８２を含む。タイマー表示部８１は、タイマー７０でカウント（ｃｏｕｎｔ）された経過時間情報を、リアルタイムに数値表示する。また、インディケータ８２は、関心領域３１の平均画素値の大きさを、上下方向に伸縮する伸縮表示部８３の大きさで表示する。なお、インディケータ８２は、平均画素値の大きさ、数値表示することもできる。
【００８６】
その後、オペレータは、警告音またはタイマー表示部８１の表示開始等により、造影剤の撮像領域への流入を認識し、超音波プローブ１０の位置または利得等の微調節を行いつつ、Ｂモード画像３３に描出される造影剤の観察を行い（ステップＳ３０７）、本処理を終了する。
【００８７】
上述してきたように、本実施の形態１では、造影剤流入開始検出手段６２により、関心領域３１が有する平均画素値の輝度変化から、造影剤の撮像領域内への流入を自動的に検出し、つづいて警告音の発生、タイマー７０の起動および表示、平均画素値の大きさを示すインディケータ８２の表示を自動で行うので、造影剤の撮像領域内への流入後に行う後処理を自動的に起動し、オペレータの手間を省くと共に、造影剤が流入した後のＢモード画像３３の観察および最適化にオペレータを集中させることができる。
【００８８】
また、本実施の形態１では、平均画素値算出手段６３を用いて関心領域３１の平均画素値を算出し、この平均画素値が閾値を越える際に、造影剤が撮像領域に流入したとしたが、スイッチ６９により、平均画素値算出手段６３を選択する代わりに最大画素値算出手段６４を選択し、関心領域３１の最大画素値を算出し、この最大画素値が閾値を越える際に、造影剤が撮像領域に流入したとすることもできる。なお、最大画素値算出手段６４が選択された場合には、インディケータ８２の表示内容は、最大画素値の情報とする。
【００８９】
また、本実施の形態１では、関心領域３１をＢモード画像３３に設定し、関心領域３１の平均画素値または最大画素値から造影剤の流入を判定することとしたが、関心領域３１の設定を行わず、全撮像領域を含むＢモード画像３３の２次元断層画像情報をすべて用いて、平均画素値または最大画素値を算出し、造影剤の流入を判定することもできる。
【００９０】
また、本実施の形態１では、表示部１０６にタイマー表示部８１およびインディケータ８２を表示する例を示したが、図６に示したタイムインテンシティカーブ（ＴＩＣ）を、Ｂモード画像３３と共に表示部１０６に表示することもできる。
【００９１】
また、本実施の形態１では、後処理起動手段６８は、警告音発生手段７３およびタイマー７０等を起動することとしたが、造影剤が撮像領域に流入した後に行われるルーチン（ｒｏｕｔｉｎｅ）操作、例えば利得調整等を、マクロプログラム（ｍａｃｒｏ  ｐｒｏｇｒａｍ）として記録しておき、このマクロプログラムを輝度変化検出信号に同期して起動することもできる。これにより、造影剤が撮像領域に流入した後に行われるオペレータのルーチン操作を、一層軽減することができる。
【００９２】
また、本実施の形態１では、後処理起動手段６８は、警告音発生手段７３を起動することとしたが、同時にまたは代わりに、ランプ点灯手段７４に送信された輝度変化検出信号に基づいて、ランプ１０１を発光させ、オペレータに注意の喚起を促すこともできる。これにより、オペレータは、造影剤が撮像領域に流入した流入タイミングを、一層容易に認識することができる。
（実施の形態２）
【００９３】
ところで、上記実施の形態１では、撮像領域または関心領域の２次元断層画像情報を用いて平均画素値または最大画素値を算出し、これら画素値の輝度変化から造影剤の流入を検出することとしたが、撮像領域または関心領域の画素値のヒストグラムを算出し、このヒストグラムの時間変化から造影剤の撮像領域への流入を検出することもできる。そこで、本実施の形態２では、撮像領域の２次元断層画像情報から画素値のヒストグラムを算出し、このヒストグラムの時間変化から造影剤の撮像領域への流入を検出する場合を示すことにする。
【００９４】
ここで、超音波撮像装置１００の構成は、図１および図２に示したものと全く同様であるので、説明を省略する。つぎに、制御部１０８の動作は、図３に示したフローチャートのステップＳ３０１の初期設定、ステップＳ３０３の関心領域の設定およびステップＳ３０４の造影剤流入開始検出処理を除いて全く同様であり、ここでは異なる部分のみを述べる。
【００９５】
まず、ステップＳ３０１の初期設定でオペレータは、入力部１０７から、スイッチ６９を切り換える設定を行い、ヒストグラム算出手段６５を選択する。
【００９６】
その後、オペレータは、ステップＳ３０３の関心領域の設定を行わず、後述するヒストグラムの算出は、撮像領域の全領域を含む２次元断層画像情報を用いて行われる。
【００９７】
その後、制御部１０８の造影剤流入開始検出手段６２は、造影剤流入開始検出処理を行う。図９は、本実施の形態２にかかる造影剤流入開始検出処理の動作を示すフローチャートである。まず、ヒストグラム算出手段６５は、撮像領域の２次元断層画像情報を、画像メモリ１０４から取得する（ステップＳ９０１）。
【００９８】
その後、ヒストグラム算出手段６５は、この２次元断層画像情報の画素値を用いて、ヒストグラムを算出する（ステップＳ９０２）。図１０は、ヒストグラム算出手段６５により、Ｂモード画像３３を用いて算出されたヒストグラムを示す説明図である。図１０（Ａ）は、造影剤が撮像領域に流入していない場合のヒストグラム９１の図である。横軸は、画素値を示し、縦軸は、画素数（度数）を示している。なお、画素値は、全６４階調の場合を例示している。Ｂモード画像３３の画素値は、零から全階調の半分の階調を有する画素値の間に概ね存在し、これらの画素値は、被検体２の組織部が有する値である。
【００９９】
図１０（Ｂ）は、造影剤が撮像領域に流入した場合のヒストグラム９２の図である。図１０（Ａ）に示した組織部の画素が示す分布に加え、造影剤の流入により、高い画素値部分に新たなピーク（ｐｅａｋ）が発生する。なお、ヒストグラム算出手段６５は、図示しない記録部を有し、算出されたヒストグラムの情報が時系列を持って保存される。この記録部の情報は、以下に述べるヒストグラムの差分等を行う際に用いられる。
【０１００】
その後、ヒストグラム算出手段６５は、算出されたヒストグラムと、これ以前に算出された記録部のヒストグラムとの差分を行い、差分ヒストグラムを算出する（ステップＳ９０３）。そして、造影剤流入開始検出手段６２の輝度変化検出手段６６は、差分ヒストグラムに画素数が閾値を越える画素値が存在するかどうかを判定する（ステップＳ９０４）。
【０１０１】
ここで、輝度変化検出手段６６は、差分ヒストグラムに画素数が閾値を越える画素値が存在しない場合には（ステップＳ９０４否定）、ヒストグラムに変化がなく、造影剤が撮像領域に流入していないので、ステップＳ９０１に移行し、後続するフレームの２次元断層画像情報を取得する。
【０１０２】
また、輝度変化検出手段６６は、差分ヒストグラムに画素数が閾値を越える画素値が存在する場合には（ステップＳ９０４肯定）、ヒストグラムに変化が生じ、造影剤が撮像領域に流入したと考えられるので、輝度変化検出信号を発生する（ステップＳ９０５）。
【０１０３】
図１０（Ｃ）は、ヒストグラム９１および９２が差分されて生じる差分ヒストグラム９３を示す説明図である。差分ヒストグラム９３は、造影剤の流入により画素数の変化を生じた画素値部分のみが抽出される。造影剤は、拡がりを持った塊状の状態を概ね維持したまま、血管中を流れる。差分ヒストグラム９３は、この塊状部分の拡がりが大きい程、画素値のばらつきが大きくなり、拡がったものとなる。ここで、差分ヒストグラム９３が有するピークのピーク画素数が、閾値を越える場合には、所定の投与量の造影剤が検出されたと見なし、撮像領域に造影剤が流入した流入タイミングにあり、輝度変化検出手段６６は、輝度変化検出信号を発生する。
【０１０４】
上述してきたように、本実施の形態２では、ヒストグラム算出手段６５により、撮像領域の２次元断層画像情報からヒストグラムを算出し、取得時間の異なるヒストグラムの差分から、撮像領域の輝度変化を高い精度で求めることができる。
【０１０５】
また、本実施の形態２では、ヒストグラム算出手段６５により、撮像領域のヒストグラムを求めたが、同様に撮像領域に関心領域を設定し、この関心領域のヒストグラムを求め、輝度変化を検出することもできる。
【０１０６】
また、本実施の形態２では、ヒストグラム算出手段６５により、撮像領域のヒストグラムを求めたが、このヒストグラムを表示部１０６に表示させ、目視により造影剤の撮像領域への流入を判定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】超音波撮像装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】制御部の機能的な構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１にかかる超音波撮像装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】関心領域が設定されたＢモード画像の一例を示す説明図である。
【図５】実施の形態１にかかる造影剤流入開始検出処理の動作を示すフローチャートである。
【図６】ＴＩＣ（タイムインテンシティカーブ）の一例を示す説明図である。
【図７】実施の形態１にかかる後処理起動処理の動作を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態１にかかる表示部の構成を示す説明図である。
【図９】実施の形態２にかかる造影剤流入開始検出処理の動作を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態２にかかるヒストグラムおよび差分ヒストグラムの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１０８】
２  被検体
１０  超音波プローブ
３１  関心領域
３２  血管
３３  Ｂモード画像
３４  血液
５９  画像取得制御部
６０  画像処理部
６１  関心領域設定手段
６２  造影剤流入開始検出手段
６３  平均画素値算出手段
６４  最大画素値算出手段
６５  ヒストグラム算出手段
６６  輝度変化検出手段
６８  後処理起動手段
６９  スイッチ
７０  タイマー
７１  タイマー表示制御手段
７２  検出情報表示手段
７３  警告音発生手段
７４  ランプ点灯手段
８１  タイマー表示部
８２  インディケータ
８３  伸縮表示部
８６  造影剤未流入時期
８７  造影剤流入時期
９１、９２  ヒストグラム
９３  差分ヒストグラム
１００  超音波撮像装置
１０１  ランプ
１０２  画像取得部
１０４  画像メモリ
１０５  画像表示制御部
１０６  表示部
１０７  入力部
１０８  制御部
１０９  スピーカ
【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】
2009028194.tif 000009
【図８】
2009028194.tif 000010
【図９】
2009028194.tif 000011
【図１０】
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