超音波診断装置及びその制御プログラム
【課題】適切な状況下においてのみ、エラーフレームの弾性画像に代えて、所定の代替弾性画像を表示することができる超音波診断装置を提供する。
【解決手段】生体組織に超音波を送信して得られたエコー信号に基づいて、生体組織の弾性に関する物理量を算出する物理量データ処理部と、所定の基準を満たさないと判定されるエラーフレームであるフレームＦｎにおいて、このフレームＦｎについて算出された前記物理量に基づく弾性画像に代えて表示される所定の代替弾性画像の表示と非表示とを、フレームＦｎ，Ｆ（ｎ−１），Ｆ（ｎ−２），Ｆ（ｎ−３），Ｆ（ｎ−４）の合計５フレームにおける非エラーフレームの割合又はエラーフレームの割合に基づいて制御する表示画像制御部と、を備えることを特徴とする。
【解決手段】生体組織に超音波を送信して得られたエコー信号に基づいて、生体組織の弾性に関する物理量を算出する物理量データ処理部と、所定の基準を満たさないと判定されるエラーフレームであるフレームＦｎにおいて、このフレームＦｎについて算出された前記物理量に基づく弾性画像に代えて表示される所定の代替弾性画像の表示と非表示とを、フレームＦｎ，Ｆ（ｎ−１），Ｆ（ｎ−２），Ｆ（ｎ−３），Ｆ（ｎ−４）の合計５フレームにおける非エラーフレームの割合又はエラーフレームの割合に基づいて制御する表示画像制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置に関し、特に生体組織の硬さ又は軟らかさを表す弾性画像を表示する超音波診断装置及びその制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常のＢモード画像と、生体組織の硬さ又は軟らかさを表す弾性画像とを合成して表示させる超音波診断装置が、例えば特許文献１などに開示されている。この種の超音波診断装置において、弾性画像は次のようにして作成される。先ず、生体組織に対し、例えば超音波プローブによる圧迫とその弛緩を繰り返しながら超音波の送受信を行ってエコーを取得する。そして、得られたエコーデータに基づいて、生体組織の弾性に関する物理量を算出し、この物理量を色相情報に変換してカラーの弾性画像を作成する。ちなみに、生体組織の弾性に関する物理量としては、例えば生体組織の歪みなどを算出している。
【０００３】
ところで、圧迫動作から弛緩動作に変わるとき、あるいはその反対に弛緩動作から圧迫動作に変わるときは、圧迫動作も弛緩動作もなされない瞬間が存在することがある。また、特に慣れていない操作者が操作を行なう場合には圧迫及びその弛緩が弱いことがある。このように圧迫又は弛緩の度合いが足りず、生体組織の変形が不十分な場合には、相関演算の算出値が生体組織の弾性の違いに応じた差となって現れないことがある。この場合、算出された物理量は、生体組織の弾性を正確に反映したものとならない。
【０００４】
一方、圧迫とその弛緩の度合いが過剰である場合には、生体組織に横ずれが生じることがある。このような場合に取得されたエコー信号には横ずれによるノイズが含まれ、相関演算における相関係数が低くなるおそれがある。また、圧迫とその弛緩の度合いが過剰であると、生体組織の変形が大きすぎ、二つのエコー信号に設定される相関ウィンドウのマッチングがとれずに相関係数が低くなるおそれがある。ここで、相関演算における相関係数が低くなると、生体組織の弾性を正確に反映した物理量を得ることができない。
【０００５】
また、超音波の反射体が少ない領域や送信超音波が減衰によって到達しにくい生体組織の深部などにおいては、エコー信号の強度が不十分となる。このように信号強度が不十分なエコー信号についての相関演算の相関係数は低くなる。また、前記超音波プローブの圧迫とその弛緩の方向が超音波の音線方向と一致していない場合、上述の横ずれが生じるため、このような状態で取得されたエコー信号についての相関演算の相関係数も低くなる。従って、これらの場合にも、生体組織の弾性を正確に反映した物理量を得ることができない。
【０００６】
以上のように、生体組織の弾性を正確に反映していない物理量が得られ、このような物理量に基づいて作成された弾性画像は、実際の生体組織の弾性を反映した画像になっていない。従って、生体組織の弾性を正確に把握することができないおそれがある。そこで、特許文献２に示すように、エコー信号の信頼度に基づいてフレーム単位で重み付け係数を設定して、複数フレームのデータを重み付け加算して作成された代替弾性画像を表示する超音波診断装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３９３２４８２号公報
【特許文献２】特開２０１０−９９３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、複数フレームのデータを重み付け加算して作成された代替弾性画像をいかなる場合にも表示すると不都合な場合もある。例えば、エコー信号の信頼度が低いエラーフレームの割合が大きい状況においても、複数フレームのデータを加算して作成された代替弾性画像を表示させ続けることは適切ではない。そこで、適切な状況下においてのみ、エラーフレームの弾性画像に代えて、所定の代替弾性画像を表示することができる超音波診断装置及びその制御プログラムが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決するためになされた第１の観点の発明は、生体組織に超音波を送信して得られたエコー信号に基づいて、生体組織の弾性に関する物理量を算出する物理量算出部と、所定の基準を満たさないと判定されるエラーフレームにおいて、該エラーフレームについて算出された前記物理量に基づく弾性画像に代えて表示される所定の代替弾性画像の表示と非表示とを、所定の複数フレームにおける非エラーフレームの割合又はエラーフレームの割合に基づいて制御する表示画像制御部と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。
【００１０】
第２の観点の発明によれば、第１の観点の発明において、前記所定の複数フレームは、現フレームを含む直近の複数のフレームであることを特徴とする超音波診断装置である。
【００１１】
第３の観点の発明は、第１の観点の発明において、前記所定の複数フレームは、現フレームを含まない直近の複数のフレームであることを特徴とする超音波診断装置である。
【００１２】
第４の観点の発明は、第１〜３のいずれか一の観点の発明において、前記所定の代替弾性画像は、複数フレームの弾性画像を加算して得られた画像であることを特徴とする超音波診断装置である。
【００１３】
第５の観点の発明は、第１〜４の観点の発明において、前記エラーフレームの判定部を有し、該判定部は、判定対象のフレームの弾性画像が、生体組織の弾性を適切に反映した画像であるかという観点に基づいて、エラーフレームであるか否かの判定を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００１４】
第６の観点の発明によれば、第５の観点の発明において、前記物理量算出部は、同一音線上の時間的に異なるエコー信号に相関ウィンドウを設定し、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって前記物理量の算出を行なうものであり、前記超音波診断装置にあっては、前記物理量の平均をフレーム毎に算出する物理量平均部と、該物理量平均部による算出値を、予め設定された前記物理量の平均値と比較する比較部と、をさらに備えており、前記判定部は、前記比較部による比較結果に基づいて前記判定を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００１５】
第７の観点の発明は、第５の観点の発明において、前記物理量算出部は、同一音線上の時間的に異なるエコー信号に相関ウィンドウを設定し、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって前記物理量の算出を行なうものであり、前記超音波診断装置にあっては、前記相関ウィンドウ間の相関演算における相関係数の平均をフレーム毎に算出する相関係数平均部をさらに備えており、前記判定部は、前記相関係数平均部で得られた平均値に基づいて前記判定を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００１６】
第８の観点の発明は、第５の観点の発明において、前記物理量算出部は、同一音線上の時間的に異なるエコー信号に相関ウィンドウを設定し、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって前記物理量の算出を行なうものであり、前記超音波診断装置にあっては、所定の閾値以上の相関係数の相関演算が行なわれた相関ウィンドウについて得られた物理量の平均をフレーム毎に算出する物理量平均部と、予め設定された前記物理量の平均値に対する前記物理量平均部による算出値の比を算出する比算出部と、前記相関ウィンドウ間の相関演算における相関係数の平均をフレーム毎に算出する相関係数平均部と、前記比算出部の算出値と、前記相関係数平均部の算出値とを乗算する乗算部と、をさらに備え、前記判定部は、前記乗算部による算出値に基づいて前記判定を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００１７】
第９の観点の発明は、第５の観点の発明において、前記物理量算出部は、同一音線上の時間的に異なるエコー信号に相関ウィンドウを設定し、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって、前記物理量として正負の符合を伴う物理量の算出を行なうものであり、前記判定部は、一のフレームにおける前記正負の符号の割合に基づいて前記判定を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００１８】
第１０の観点の発明は、第５の観点の発明において、前記判定部は、各画素についてエラー画素であるか否かの判定を行ない、一のフレームにおけるエラー画素又は非エラー画素の割合に基づいてエラーフレームであるか否かの判定を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００１９】
第１１の観点の発明は、第１０の観点の発明において、前記判定部は、各画素について算出された前記物理量に基づいて、エラー画素であるか否かの判定を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００２０】
第１２の観点の発明は、第１０の観点の発明において、前記物理量算出部は、同一音線上の時間的に異なるエコー信号に相関ウィンドウを設定し、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって各画素について前記物理量の算出を行なうものであり、前記判定部は、各画素について行なわれた相関演算における相関係数に基づいてエラー画素であるか否かの判定を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００２１】
第１３の観点の発明は、第１〜１２のいずれか一の観点の発明において、前記表示画像制御部は、非エラーフレームについては、該非エラーフレームについて算出された前記物理量に基づく弾性画像を表示することを特徴とする超音波診断装置である。
【００２２】
第１４の観点の発明は、コンピュータに、生体組織に超音波を送信して得られたエコー信号に基づいて、生体組織の弾性に関する物理量を算出する物理量算出機能と、所定の基準を満たさないと判定されるエラーフレームにおいて、該エラーフレームについて算出された前記物理量に基づく弾性画像に代えて表示される所定の代替弾性画像の表示と非表示とを、所定の複数フレームにおける非エラーフレームの割合又はエラーフレームの割合に基づいて制御する表示画像制御機能と、を実行させることを特徴とする超音波診断装置の制御プログラムである。
【発明の効果】
【００２３】
上記観点の発明によれば、所定の基準を満たさないと判定されるエラーフレームの弾性画像に代えて表示される所定の代替弾性画像の表示と非表示とが、所定の複数フレームにおける非エラーフレームの割合又はエラーフレームの割合に基づいて制御されるので、適切な状況においてのみ、前記代替弾性画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る超音波診断装置の実施形態の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図２】歪みの算出を説明するための図である。
【図３】Ｂモード画像データ及び弾性画像データの作成の説明図である。
【図４】第一実施形態の超音波診断装置における表示制御部の構成を示すブロック図である。
【図５】図１に示す超音波診断装置における表示部の表示の一例を示す図である。
【図６】図１に示す超音波診断装置における表示部の表示の他例を示す図である。
【図７】図１に示す超音波診断装置における表示部の表示の他例を示す図である。
【図８】比算出部で用いられる関数のグラフを示す図である。
【図９】本発明における超音波診断装置の実施の形態の作用を示すフローチャートである。
【図１０】図８のステップＳ３における割合判定部による判定を説明するための図である。
【図１１】図８のステップＳ３における割合判定部による判定と、ステップＳ４，Ｓ５における超音波画像の表示とを具体的に説明するための図である。
【図１２】図８のステップＳ３における割合判定部による判定と、ステップＳ４，Ｓ５における超音波画像の表示とを具体的に説明するための図である。
【図１３】図８のステップＳ３における割合判定部による判定と、ステップＳ４，Ｓ５における超音波画像の表示とを具体的に説明するための図である。
【図１４】第二実施形態における表示制御部の構成を示すブロック図である。
【図１５】第三実施形態における表示制御部の構成を示すブロック図である。
【図１６】第四実施形態における表示制御部の構成を示すブロック図である。
【図１７】第五実施形態における表示制御部の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
（第一実施形態）
先ず、第一実施形態について図１〜図１３に基づいて説明する。図１に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送受信部３、Ｂモードデータ処理部４、物理量データ処理部５、表示制御部６、表示部７、操作部８、制御部９及びＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）１０を備える。
【００２６】
前記超音波プローブ２は、生体組織に対して超音波を送信しそのエコーを受信する。この超音波プローブ２を生体組織の表面に当接させた状態で圧迫と弛緩を繰り返したり、この超音波プローブ２から生体組織へ音響放射圧を加えたりして、生体組織を変形させながら超音波の送受信を行なって取得されたエコーデータに基づいて、後述のように弾性画像が作成される。
【００２７】
前記送受信部３は、前記超音波プローブ２を所定の走査条件で駆動させて音線毎の超音波の走査を行なう。また、前記超音波プローブ２で受信したエコー信号について、整相加算処理等の信号処理を行なう。前記送受信部３で信号処理されたエコー信号は、前記Ｂモード画像処理部４及び前記弾性画像処理部５に出力される。
【００２８】
前記Ｂモードデータ処理部４は、前記送受信部３から出力されたエコー信号に対し、対数圧縮処理、包絡線検波処理等のＢモード処理を行なってＢモードデータを作成する。Ｂモードデータは、前記Ｂモードデータ処理部４から前記表示制御部６へ出力される。
【００２９】
前記物理量データ処理部５は、前記送受信部３から出力されたエコーデータに基づいて、生体組織における各部の弾性に関する物理量を算出して物理量データを作成する（物理量算出機能）。前記物理量データ処理部５は、例えば特開２００８−１２６０７９号公報に記載されているように、一の走査面における同一音線上の時間的に異なるエコーデータに相関ウィンドウを設定し、この相関ウィンドウ間で相関演算を行なって前記弾性に関する物理量を画素毎に算出し、一フレーム分の物理量データを作成する。前記物理量データ処理部５は、前記弾性に関する物理量として、本例では歪みＳｔを算出する。前記物理量データ処理部５は、本発明における物理量算出部の実施の形態の一例であり、また前記物理量算出機能は本発明における物理量算出機能の実施の形態の一例である。
【００３０】
前記歪みＳｔの算出の一例について詳しく説明する。前記物理量データ処理部５は、図２に示すように、フレーム（ｉ），（ｉｉ）に属するエコー信号のそれぞれに相関ウィンドウを設定する。具体的には、前記物理量データ処理部５は、前記フレーム（ｉ）に属するエコー信号に相関ウィンドウＷ１を設定し、前記フレーム（ｉｉ）に属するエコー信号に相関ウィンドウＷ２を設定する。これら相関ウィンドウＷ１，Ｗ２は一画素に対応する。そして、前記物理量データ処理部５は、前記相関ウィンドウＷ１，Ｗ２間で相関演算を行なって前記歪みＳｔを算出する。
【００３１】
ここで、図２において、前記フレーム（ｉ），（ｉｉ）は、複数本の音線上において取得されたエコー信号からなる。図２では、前記フレーム（ｉ）における複数本の音線の一部として、五本の音線Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃ，Ｌ１ｄ，Ｌ１ｅが示され、また前記フレーム（ｉｉ）において前記音線Ｌ１ａ〜Ｌ１ｅに対応する音線として、音線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃ，Ｌ２ｄ，Ｌ２ｅが示されている。すなわち、前記音線Ｌ１ａ及び前記音線Ｌ２ａ、前記音線Ｌ１ｂ及び前記音線Ｌ２ｂ、前記音線Ｌ１ｃ及び前記音線Ｌ２ｃ、前記音線Ｌ１ｄ及び前記音線Ｌ２ｄ、前記音線Ｌ１ｅ及び前記音線Ｌ２ｅは、異なる二つのフレームに属し、時間的に異なる同一音線に該当する。また、図２においてＲ（ｉ），Ｒ（ｉｉ）は、後述する弾性画像表示領域Ｒ（図５，６参照）に対応する領域を示している。
【００３２】
例えば、前記音線Ｌ１ｃ上のエコー信号に、前記相関ウィンドウＷ１として相関ウィンドウＷ１ｃが設定され、前記音線Ｌ２ｃ上のエコー信号に、前記相関ウィンドウＷ２として相関ウィンドウＷ２ｃが設定されたとする。前記物理量データ処理部５は、前記相関ウィンドウＷ１ｃ，Ｗ２ｃ間で相関演算を行ない、歪みＳｔを算出する。前記物理量データ処理部５は、前記音線Ｌ１ｃ，Ｌ２ｃ上において、前記領域Ｒ（ｉ），Ｒ（ｉｉ）の上端１００から下端１０１まで相関ウィンドウＷ１ｃ，Ｗ２ｃを順次設定し、歪みＳｔを算出する。また、前記物理量データ処理部５は、前記領域Ｒ（ｉ），Ｒ（ｉｉ）内の他の音線についても同様にして歪みＳｔを算出する。
【００３３】
ここで、前記物理量データ処理部５によって算出される歪みＳｔは、生体組織が変形する方向に応じた正負の符号を伴って算出される。例えば、生体組織が圧縮される方向である場合には主に負の符号の変位が算出され、その反対に生体組織が圧縮前の状態に戻る場合には主に正の符号の変位が算出される。
【００３４】
ちなみに、図３に示すように、異なる二つのフレーム（ｉ），（ｉｉ）に属するエコー信号から一フレーム分の後述する弾性画像データが作成される。一方で、後述のＢモード画像データは、前記フレーム（ｉ），（ｉｉ）のいずれかのエコー信号から作成される。
【００３５】
前記表示制御部６には、前記Ｂモードデータ処理部４からのＢモードデータ及び前記物理量データ処理部５からの物理量データが入力されるようになっている。前記表示制御部６は、図４に示すようにメモリ６１１、Ｂモード画像データ作成部６１２、弾性画像データ作成部６１３、表示画像制御部６１４、物理量平均部６１５、比算出部６１６、エラー判定部６１７、割合判定部６１８を有している。
【００３６】
前記メモリ６１１には、前記Ｂモードデータ及び前記物理量データが記憶される。これらＢモードデータ及び物理量データは、音線毎のデータとして前記メモリ６１１に記憶される。ちなみに、後述するように、スキャンコンバータによりＢモード画像データに走査変換される前の前記Ｂモードデータ及び弾性画像データに走査変換される前の前記物理量データをローデータ（Ｒａｗ Ｄａｔａ）と云うものとする。
【００３７】
前記メモリ６１１は、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの半導体メモリで構成されている。ちなみに、前記Ｂモードデータ及び前記物理量データは、前記ＨＤＤ１０に記憶されるようになっていてもよい。
【００３８】
前記Ｂモード画像データ作成部６１２は、前記Ｂモードデータについてスキャンコンバータによる走査変換を行ない、エコーの信号強度に応じた輝度情報を有するＢモード画像データに変換する。前記Ｂモード画像データは例えば２５６階調の輝度情報を有する。
【００３９】
前記弾性画像データ作成部６１３は、スキャンコンバータによる走査変換を行ない、前記物理量データを歪みに応じた色相情報を有するカラー弾性画像データに変換する。前記カラー弾性画像データは例えば２５６階調の色相情報を有する。
【００４０】
前記表示画像制御部６１４は、表示画像制御機能を実行するものであり、図５〜図７に示す超音波画像Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３のいずれかの超音波画像を前記表示部７に表示する。前記表示画像制御部６１４は、後述するように非エラーフレームについては、前記Ｂモード画像データ及び前記カラー弾性画像データを加算処理することによって合成し、前記表示部７に表示する超音波画像Ｇ１の画像データを作成する。そして、前記表示画像制御部６１４は、前記画像データを、図５に示すように、白黒のＢモード画像ＢＧとカラーの弾性画像ＥＧとが合成された超音波画像Ｇ１として前記表示部７に表示する（表示画像制御機能）。すなわち、非エラーフレームについては、この非エラーフレームについて算出された歪みＳｔに基づく弾性画像ＥＧとＢモード画像ＢＧとが表示される。前記弾性画像ＥＧは、前記Ｂモード画像ＢＧに設定された弾性画像表示領域Ｒ内に半透明で（背景のＢモード画像が透けた状態で）表示される。
【００４１】
また、前記表示画像制御部６１４は、エラーフレームについては、このエラーフレームについて算出された歪みＳｔに基づく弾性画像ＥＧに代えて、図６に示すように所定の代替弾性画像ＥＧ′と前記Ｂモード画像ＢＧとを合成した超音波画像Ｇ２を表示するか、図７に示すように、弾性画像ＥＧ及び代替弾性画像ＥＧ′は表示せずにＢモード画像ＢＧのみからなる超音波画像Ｇ３を表示する（表示画像制御機能）。詳細は後述する。前記表示画像制御部６１４は、本発明における表示画像制御部の実施の形態の一例であり、また前記表示画像制御機能は本発明における表示画像制御機能の実施の形態の一例である。
【００４２】
前記物理量平均部６１５は、弾性画像ＥＧにおける歪みの平均値ＲＳｔＡＶをフレーム毎に算出する。具体的には、前記物理量平均部６１５は、前記弾性画像ＥＧを表示する領域である弾性画像表示領域Ｒ内の各画素について算出された歪みの平均値ＲＳｔＡＶを算出する。ちなみに、歪みＳｔは負になることもあることから、前記平均値ＲＳｔＡＶは負になることもあるものとする。前記物理量平均部６１５は、本発明における物理量平均部の実施の形態の一例である。
【００４３】
ただし、前記物理量平均部６１５は、前記弾性画像作成領域Ｒ（前記領域Ｒ（ｉ），Ｒ（ｉｉ））内において、歪みＳｔを算出するための相関演算における相関係数Ｃ（０≦Ｃ≦１）が所定値以上である画素の歪みＳｔの平均値ＲＳｔＡＶを算出してもよい。
【００４４】
前記比算出部６１６は、歪みの平均の理想値ＩＳｔＡＶに対する前記平均値ＲＳｔＡＶの比Ｒａ＝ＲＳｔＡＶ／ＩＳｔＡＶを算出し、さらに（式１）の演算を行なって算出値Ｙをフレーム毎に算出する。
Ｙ＝１．０−｜ｌｏｇ１０｜Ｒａ｜｜・・・（式１）
前記比算出部６１６は、本発明における比較部及び比算出部の実施の形態の一例である。また、前記理想値ＩＳｔＡＶは、本発明における予め設定された物理量の平均値の実施の形態の一例である。さらに、前記算出値Ｙは、本発明における比較部の比較結果及び比算出部の算出値の実施の形態の一例である。
【００４５】
ここで、前記理想値ＩＳｔＡＶについて説明する。生体組織の変形の度合いが小さすぎると、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を得ることができない。また、特に超音波プローブ２による生体組織への圧迫とその弛緩によって生体組織を変形させる場合には、圧迫とその弛緩の度合いが過剰であると生体組織に横ずれが生じ、この状態で得られたエコー信号に基づく弾性画像は、生体組織の弾性をより正確に反映した画像にならない。従って、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を得るためには、生体組織を適度に変形させることが必要である。前記理想値ＩＳｔＡＶは、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を得ることができる程度に適度に生体組織を変形させて超音波の送受信を行なった場合に、任意に設定される領域において得られる歪みＳｔの平均値である。この理想値ＩＳｔＡＶは、例えば実際の生体組織と同様に、腫瘍と同じ硬さの部分や正常組織と同じ硬さの部分などを有するファントム等を対象として実験を行ない、経験上得られる値である。また、この理想値ＩＳｔＡＶは、操作者が前記操作部８において設定できるようになっていてもよいし、デフォルトとして装置に記憶されていてもよい。
【００４６】
前記（式１）について説明すると、この（式１）は、前記比Ｒａを０から１までの範囲にするためのものであり、この（式１）で得られるＹは、前記理想値ＩＳｔＡＶに対する前記平均値ＲＳｔＡＶの比と同等である。この（式１）で表される関数をグラフで表すと、図８に示すグラフとなる。この図８に示すように、０≦Ｙ≦１となる。
【００４７】
また、０．１≦｜Ｒａ｜≦１０であるものとし、｜Ｒａ｜がこの範囲を超えた場合、Ｙは零とする。
【００４８】
前記比算出部６１６の算出値Ｙは、弾性画像のクオリティを表す数値であり、この算出値Ｙにより、生体組織の弾性をどの程度正確に反映した弾性画像であるかを知ることができる。具体的には、算出値Ｙが１に近くなるほど、弾性画像のクオリティとしては良好であることを意味し、一方で算出値Ｙが０に近くなるほど、弾性画像のクオリティとしては悪くなることを意味する。ここで、弾性画像のクオリティが良好であるとは、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像であることを意味し、一方で弾性画像のクオリティが悪いとは、生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像ではないことを意味する。
【００４９】
算出値Ｙと弾性画像のクオリティとの関係についてより詳細に説明すると、図８のグラフから分かるように、前記平均値ＲＳｔＡＶが前記理想値ＩＳｔＡＶと等しい場合（すなわち、｜Ｒａ｜が１）、算出値Ｙは１となる。従って、算出値Ｙが１、または１に近い値であれば、生体組織の変形の程度が適切であり、生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像が得られていることになる。
【００５０】
一方で、前記平均値ＲＳｔＡＶが前記理想値ＩＳｔＡＶと離れた値になるほど（すなわち、｜Ｒａ｜が１から離れた値になるほど）、算出値Ｙは零に近づく。ここで、前記平均値ＲＳｔＡＶが前記理想値ＩＳｔＡＶと離れた値になるということは、生体組織の変形の程度が適切ではないことを意味する。従って、算出値Ｙが零に近づくほど、生体組織の変形の程度が適切ではない結果、生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像が得られていないことになる。
【００５１】
前記エラー判定部６１７は、エラーフレームであるか否かを判定する。前記エラー判定部６１７は、各フレームにおけるエコー信号が、生体組織の弾性を適切に反映した弾性画像を得られるものであるかという観点に基づいて、エラーフレームであるか否かの判定を行なう。前記エラー判定部６１７は、本発明における判定部の実施の形態の一例である。
【００５２】
ここで、上述のように前記算出値Ｙにより、弾性画像が生体組織の弾性をどの程度正確に反映した画像であるかが分かる。従って、本例において、前記エラー判定部６１７は、前記算出値Ｙに基づいて、エラーフレームであるか否かを判定する。
【００５３】
前記割合判定部６１８は、所定の複数フレームにおける非エラーフレームの割合を算出し、所定の割合以上であるか否かを判定する。詳細は後述する。
【００５４】
前記表示部７は、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）などで構成される。前記操作部８は、操作者が指示や情報を入力するためのキーボード及びポインティングデバイス（図示省略）などを含んで構成されている。
【００５５】
前記制御部９は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を有して構成され、前記ＨＤＤ１０に記憶された制御プログラムを読み出し、前記物理量算出機能や前記表示画像制御機能などをはじめとする前記超音波診断装置１の各部における機能を実行させる。
【００５６】
さて、本例の超音波診断装置１の作用について説明する。先ず、前記送受信部３が、前記超音波プローブ２から被検体の生体組織へ超音波を送信させ、そのエコー信号を取得する。この時、生体組織を変形させながら超音波の送受信を行なう。生体組織を変形させる手法としては、例えば前記超音波プローブ２により、被検体への圧迫とその弛緩を繰り返す手法や、前記超音波プローブ２により被検体へ音響放射圧を加える手法などが挙げられる。
【００５７】
エコー信号が取得されると、前記Ｂモードデータ処理部４が前記Ｂモードデータを作成し、また前記物理量データ処理部５が前記物理量データを作成する。さらに、前記Ｂモード画像データ作成部６１２が前記Ｂモード画像データを作成し、前記弾性画像データ作成部６１３が前記カラー弾性画像データを作成する。そして、前記表示画像制御部６１４は、前記表示部７に超音波画像Ｇ１〜Ｇ３のいずれかの超音波画像を表示する。
【００５８】
前記超音波画像の表示について、図９のフローチャートに基づいて説明する。前記超音波診断装置１においては、フレーム毎に図９に示す処理を行い、前記超音波画像Ｇ１〜Ｇ３のいずれかの超音波画像を表示する。具体的に説明すると、先ず、ステップＳ１では、前記エラー判定部６１７は前記算出値Ｙに基づいてエラーフレームであるか否かの判定を行なう。具体的には、前記エラー判定部６１７は、前記算出値Ｙが閾値ＹＴＨ以下である場合、エラーフレームであると判定する。
【００５９】
前記閾値ＹＴＨについて説明すると、この閾値ＹＴＨは、この閾値ＹＴＨを超えるの算出値Ｙになっているフレームの弾性画像は、生体組織の弾性をある程度正確に表わしているとされる値に設定される。０≦Ｙ≦１であるため、閾値ＹＴＨも０以上１以下の範囲で設定される。前記閾値ＹＴＨは、前記ＨＤＤ１０などに予め記憶されていてもよいし、操作者が前記操作部８において入力することによって設定されてもよい。
【００６０】
前記ステップＳ１においてエラーフレームではないと判定された場合（ステップＳ１でＮＯ）、ステップＳ２の処理へ移行する。一方、前記ステップＳ１においてエラーフレームであると判定された場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、ステップＳ３の処理へ移行する。
【００６１】
前記ステップＳ２では、前記表示画像制御部６１４は前記超音波画像Ｇ１を表示する。一方、前記ステップＳ３では、前記割合判定部６１８は、所定の複数フレームとして、現フレームであるフレームＦｎを含む直近の複数フレーム、すなわち現在のフレームＦｎを含み、この現在のフレームＦｎから所定のフレーム数だけ時間的にさかのぼったフレームまでの複数フレームにおける非エラーフレームの割合を算出し、所定の割合以上であるか否かを判定する。非エラーフレームとは、算出値Ｙが前記閾値ＹＴＨを超えるフレームである。例えば、前記割合判定部６１８は、所定の複数フレームとして、図１０に示すように、現在のフレームＦｎ及びこの現在のフレームＦｎから４フレーム前までのフレームＦ（ｎ−１），Ｆ（ｎ−２），Ｆ（ｎ−３），Ｆ（ｎ−４）の合計５フレームにおける非エラーフレームの割合を算出する。そして、前記割合判定部６１８は、非エラーフレームの割合が５分のｍ（ｍは２，３，４のいずれか）以上であるか否かを判定する。
【００６２】
前記ステップＳ３において、非エラーフレームの割合が所定の割合以上であると判定されれば（ステップＳ３においてＹＥＳ）、ステップＳ４の処理へ移行する。一方で、前記ステップＳ３において、非エラーフレームの割合が所定の割合未満であると判定されれば（ステップＳ３においてＮＯ）、ステップＳ５の処理へ移行する。前記ステップＳ４では、前記表示画像制御部６１４は、所定の代替弾性画像ＥＧ′とＢモード画像ＢＧとを合成した超音波画像Ｇ２を表示する。一方、前記ステップＳ５では、前記表示画像制御部６１４は、Ｂモード画像ＢＧのみからなる超音波画像Ｇ３を表示する。
【００６３】
ここで、前記所定の代替弾性画像ＥＧ′について説明する。前記代替弾性画像ＥＧ′は、複数フレームのカラー弾性画像データを重み付け加算処理して得られるデータに基づく画像である。この重み付け加算処理は、エラーフレームである現在のフレームＦｎを含む直近の複数フレームについて行なってもよいし、現在のフレームＦｎを含まない直近の複数フレームについて行なってもよい。重み付け加算処理においては、エラーフレームの重み付け係数を非エラーフレームよりも低くすることが好ましい。
【００６４】
具体的に、前記ステップＳ３における前記割合判定部６１８による判定と、前記ステップＳ４，Ｓ５における超音波画像Ｇ２，Ｇ３の表示について、図１１〜図１３に基づいて説明する。図１１〜図１３において、実線が引かれたフレームは非エラーフレームであり、当該フレームの弾性画像ＥＧとＢモード画像ＢＧとが合成された超音波画像Ｇ１が表示されたフレームであることを意味する。また、破線が引かれたフレームはエラーフレームであり、当該フレームのカラー弾性画像データに基づく弾性画像ＥＧに代えて、前記代替弾性画像ＥＧ′がＢモード画像ＢＧと合成された超音波画像Ｇ２が表示されたフレームであることを意味する。線が無いフレームはエラーフレームであり、Ｂモード画像のみからなる超音波画像Ｇ３が表示されたフレーム（弾性画像が表示されないフレーム）であることを意味する。
【００６５】
ここで、前記割合判定部６１８は、Ｓ３において、非エラーフレームの割合が５分の２以上であるか否かを判定するものとし、５分の２以上であればステップＳ４の処理へ移行し、５分の２未満であればステップＳ５の処理へ移行する。
【００６６】
図１１において、フレームＦｎ，Ｆ（ｎ−１），Ｆ（ｎ−２），Ｆ（ｎ−３），Ｆ（ｎ−４）における非エラーフレームの割合は５分の３である。従って、ステップＳ４の処理へ移行し、前記代替弾性画像ＥＧ′が表示された前記超音波画像Ｇ２が表示される。また、図１２において、フレームＦｎ，Ｆ（ｎ−１），Ｆ（ｎ−２），Ｆ（ｎ−３），Ｆ（ｎ−４）における非エラーフレームの割合は５分の１である。従って、ステップＳ５の処理へ以降し、Ｂモード画像ＢＧのみの前記超音波画像Ｇ３が表示される。さらに、図１３において、フレームＦｎ，Ｆ（ｎ−１），Ｆ（ｎ−２），Ｆ（ｎ−３），Ｆ（ｎ−４）における非エラーフレームの割合は５分の２である。従って、ステップＳ４の処理へ移行し、前記代替弾性画像ＥＧ′が表示された前記超音波画像Ｇ２が表示される。
【００６７】
図１１〜図１３についてさらに説明する。先ず、図１１において、フレームＦ（ｎ＋１），Ｆ（ｎ＋２）はエラーフレームである。フレームＦ（ｎ＋１），Ｆｎ，Ｆ（ｎ−１），Ｆ（ｎ−２），Ｆ（ｎ−３）における非エラーフレームの割合は５分の２であり、フレームＦ（ｎ＋１）においては前記超音波画像Ｇ２が表示される。一方、Ｆ（ｎ＋２），Ｆ（ｎ＋１），Ｆｎ，Ｆ（ｎ−１），Ｆ（ｎ−２）における非エラーフレームの割合は５分の１であり、フレームＦ（ｎ＋２）においては前記超音波画像Ｇ３が表示される。図１１に示すように、フレームＦ（ｎ−５）〜Ｆ（ｎ−２）までは、連続して非エラーフレームであったにもかかわらず、フレームＦ（ｎ−１）以降はエラーフレームになった場合、途中までは代替弾性画像ＥＧ′が表示されるものの、ある時点からは代替弾性画像ＥＧ′は表示されなくなる。
【００６８】
ここで、超音波画像を表示しながらスキャン位置を変えて腫瘍などの病変部を探すスクリーニングを行なう場合においては、Ｂモード画像のみを観察することにより病変部を探したいという要請がある。従って、操作者が、スクリーニング時に、例えば前記超音波プローブ２による圧迫とその弛緩を一旦止めれば、前記算出値Ｙは閾値ＹＴＨ以下になり、図１１に示すフレームＦ（ｎ−１）以降のフレームのようにエラーフレームが連続して、Ｂモード画像ＢＧのみからなる超音波画像Ｇ３を自動的に表示させることができる。従って、非エラーフレームの割合が所定の割合以上である適切な状況においてのみ前記代替弾性画像ＥＧ′を表示させることができる。
【００６９】
次に、図１２において、フレームＦ（ｎ−４）〜Ｆ（ｎ−２）はエラーフレームである。フレームＦ（ｎ−４），Ｆ（ｎ−５），Ｆ（ｎ−６），Ｆ（ｎ−７），Ｆ（ｎ−８）における非エラーフレームの割合は５分の１であり、フレームＦ（ｎ−４）においては前記超音波画像Ｇ３が表示される。また、Ｆ（ｎ−３），Ｆ（ｎ−４），Ｆ（ｎ−５），Ｆ（ｎ−６），Ｆ（ｎ−７）における非エラーフレームの割合は５分の１であり、フレームＦ（ｎ−３）においては前記超音波画像Ｇ３が表示される。また、Ｆ（ｎ−２），Ｆ（ｎ−３），Ｆ（ｎ−４），Ｆ（ｎ−５），Ｆ（ｎ−６）における非エラーフレームの割合は５分の１であり、フレームＦ（ｎ−２）においては前記超音波画像Ｇ３が表示される。図１２に示すように、飛び飛びで非エラーフレームになっている場合は、スクリーニングなどを行なっている最中に、操作者が意図せずに前記超音波プローブ２の圧迫及びその弛緩を行なってしまう場合が考えられる。このような場合であっても、Ｂモード画像ＢＧのみからなる前記超音波画像Ｇ３を表示させることができるので、スクリーニングの妨げになりにくい。以上より、非エラーフレームの割合が所定の割合以上である
適切な状況においてのみ前記代替弾性画像ＥＧ′を表示させることができる。
【００７０】
次に、図１３において、フレームＦ（ｎ−８）〜Ｆ（ｎ−６），Ｆ（ｎ−３），Ｆ（ｎ−２），Ｆ（ｎ＋１）はエラーフレームである。前記フレームＦ（ｎ−８）〜Ｆ（ｎ−６），Ｆ（ｎ−３），Ｆ（ｎ−２）においては、非エラーフレームの割合が５分の２以上になっており、前記超音波画像Ｇ２が表示される。一方、前記フレームＦ（ｎ＋１）においては、非エラーフレームの割合が５分の１になっており、前記超音波画像Ｇ３が表示される。図１３に示すように、次第にエラーフレームの割合が増える場合、前記超音波プローブ２による圧迫とその弛緩を行なって弾性画像を表示させている状態から、スクリーニングへ移行する時である場合が考えられる。このような場合、非エラーフレームの割合が所定の割合以上である場合には、代替弾性画像ＥＧ′が表示されるものの、非エラーフレームの割合が所定の割合未満になるとＢモード画像ＢＧのみの表示になり、スクリーニングの妨げになりにくい。従って、適切な状況においてのみ前記代替弾性画像ＥＧ′を表示させることができる。
【００７１】
以上説明した本実施形態によれば、非エラーフレームの割合が所定の割合以上である場合には、エラーフレームについて前記代替弾性画像ＥＧ′を表示するので、実際の生体組織の弾性をできるだけ正確に反映した弾性画像を表示させることができる。一方、非エラーフレームの割合が所定の割合以上ではなくなると、Ｂモード画像ＢＧのみが表示されるので、エラーフレームの割合が増えた状況においては、代替弾性画像ＥＧ′を表示させ続けることを防止することができる。従って、適切な状況においてのみ代替弾性画像ＥＧ′を表示させることができる。
【００７２】
（第二実施形態）
次に、第二実施形態について図１４に基づいて説明する。なお、第一実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００７３】
本例において、前記表示制御部６は、前記メモリ６１１、前記Ｂモード画像データ作成部６１２、前記弾性画像データ作成部６１３、前記表示画像制御部６１４、エラー判定部６１７、割合判定部６１８のほか、相関係数平均部６１９を備えている。この相関係数平均部６１９は、本発明における相関係数平均部の実施の形態の一例である。
【００７４】
前記相関係数平均部６１９は、前記物理量データ処理部５によって行なわれた各画素毎の相関演算における相関係数Ｃの前記弾性画像表示領域Ｒ（前記領域Ｒ（ｉ），前記Ｒ（ｉｉ））における平均値ＣＡＶをフレーム毎に算出する。ここで、０≦Ｃ≦１であるので、０≦ＣＡＶ≦１である。相関演算における相関係数は、１に近づくほど生体組織の弾性をより正確に反映した変位を得ることができ、一方で零に近づくほど生体組織の弾性を正確に反映した変位を得ることができなくなる。従って、前記平均値ＣＡＶが１に近づくほど弾性画像ＥＧのクオリティが良好になり、一方で前記平均値ＣＡＶが零に近づくほど弾性画像ＥＧのクオリティが悪くなる。
【００７５】
本例では、図９に示す前記ステップＳ１において、前記エラー判定部６１７は前記相関係数Ｃの平均値ＣＡＶに基づいてエラーフレームであるか否かの判定を行なう。前記エラー判定部６１７は、前記平均値ＣＡＶが閾値ＣＴＨ以下である場合、エラーフレームであると判定する。
【００７６】
ここで、上述のように前記相関係数Ｃにより、前記弾性画像が生体組織の弾性をどの程度正確に反映した画像であるかが分かる。従って、本例では、前記エラー判定部６１７は、前記相関係数Ｃの平均値ＣＡＶに基づいてエラーフレームであるか否かの判定を行なう。
【００７７】
前記閾値ＣＴＨについて説明すると、この閾値ＣＴＨは、この閾値ＣＴＨを超える平均値ＣＡＶになっているフレームの弾性画像は、生体組織の弾性をある程度正確に表わしているとされる値に設定される。
【００７８】
以上説明した第二実施形態においても、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７９】
（第三実施形態）
次に、第三実施形態について図１５に基づいて説明する。なお、第一、第二実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００８０】
本例において、前記表示制御部６は、前記メモリ６１１、前記Ｂモード画像データ作成部６１２、前記弾性画像データ作成部６１３、前記表示画像制御部６１４、前記物理量平均部６１５、前記比算出部６１６、前記エラー判定部６１７、前記割合判定部６１８、前記相関係数平均部６１９のほか、乗算部６２０を有している。前記乗算部６２０は、本発明における乗算部の実施の形態の一例である。
【００８１】
本例において、前記物理量平均部６１５は、前記弾性画像表示領域Ｒ（前記領域Ｒ（ｉ），前記領域Ｒ（ｉｉ））において、相関係数Ｃが所定値以上である相関演算が行なわれた画素（相関ウィンドウ）の歪みＳｔの平均値ＲＳｔＡＶ′を算出する。そして、前記比算出部６１６が前記平均値ＲＳｔＡＶ′を前記平均値ＲＳｔＡＶの代わりに用いて前記比Ｒａを算出し、前記（式１）から前記算出値Ｙを算出する。また、前記相関係数平均部６１９は第二実施形態と同様に相関係数Ｃの平均値ＣＡＶを算出する。
【００８２】
前記乗算部６２０は、前記比算出部６１６で得られた算出値Ｙと、前記相関係数平均部６１９で得られた相関係数Ｃの平均値ＣＡＶとを乗算し、乗算値Ｍを算出する。この乗算値Ｍはフレーム毎に算出される。
【００８３】
前記乗算部６２０は、前記算出値Ｙと前記相関係数Ｃの平均値ＣＡＶとを乗算する時に、重み付けをして乗算してもよい。
【００８４】
ここで、０≦Ｙ≦１、０≦ＣＡＶ≦１であるので、０≦Ｍ≦１となる。前記乗算値Ｍは、前記算出値Ｙと前記平均値ＣＡＶとの乗算値であるため、乗算値Ｍが１に近づくほど弾性画像ＥＧのクオリティが良好になり、一方で乗算値Ｍが零に近づくほど弾性画像ＥＧのクオリティが悪くなる。
【００８５】
本例では、図９に示す前記ステップＳ１において、前記エラー判定部６１７は前記乗算値Ｍに基づいてエラーフレームであるか否かの判定を行なう。前記エラー判定部６１７は、前記乗算値Ｍが閾値ＭＴＨ以下である場合、エラーフレームであると判定する。
【００８６】
ここで、上述のように前記算出値Ｙ及び前記相関係数Ｃにより、弾性画像が生体組織の弾性をどの程度正確に反映した画像であるかが分かるため、前記乗算値Ｍによっても、弾性画像が生体組織の弾性をどの程度正確に反映した弾性画像であるかが分かる。従って、本例では、前記エラー判定部６１７は、前記乗算値Ｍに基づいてエラーフレームであるか否かの判定を行なう。
【００８７】
前記閾値ＭＴＨについて説明すると、この閾値ＭＴＨは、この閾値ＭＴＨを超える乗算値Ｍになっているフレームの弾性画像は、生体組織の弾性をある程度正確に表わしているとされる値に設定される。
【００８８】
以上説明した第三実施形態においても、第一、二実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８９】
（第四実施形態）
次に、第四実施形態について図１６に基づいて説明する。なお、第一〜第三実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００９０】
本例において、前記表示制御部６は、前記メモリ６１１、前記Ｂモード画像データ作成部６１２、前記弾性画像データ作成部６１３、前記表示画像制御部６１４、前記エラー判定部６１７、前記割合判定部６１８のほか、符号個数算出部６２１を有している。前記符号個数算出部６２１は、一のフレームにおいて画素毎に算出された歪みＳｔについて、正の符号の個数と負の符号の個数を求める。
【００９１】
本例では、図９に示す前記ステップＳ１において、前記エラー判定部６１７は、正の符号の個数と負の符号の個数の割合に基づいてエラーフレームであるか否かの判定を行なう。具体的には、以下の（式２）又は（式３）のいずれか一方の条件を満たせば、そのフレームを非エラーフレームであると判定し、一方で（式２）及び（式３）のいずれの条件も満たさない場合、そのフレームをエラーフレームであると判定する。
正の個数＞ｘ×負の個数・・・（式２）
負の個数＞ｘ×正の個数・・・（式３）
ただし、（式２）及び（式３）において、ｘ≧１である。このｘは操作者が前記操作部８において入力されて設定されてもよいし、予め前記ＨＤＤ１０などに記憶されていてもよい。
【００９２】
ここで、一のフレームにおける歪みＳｔの符号の割合と弾性画像ＥＧのクオリティとの関係について説明する。例えば、前記超音波プローブ２による圧迫とその弛緩が適切になされていれば、一のフレームにおける歪みＳｔの符合の割合としては、正又は負のいずれか一方の符合の割合が大きくなる。しかし、前記超音波プローブ２による圧迫とその弛緩の方向が適切でなく、生体組織に横ずれなどが生じている場合には、一のフレームにおける歪みＳｔの符合の割合は、正又は負のいずれか一方に偏らず、双方の符号の割合が拮抗したものになってくる。従って、正負の符合の割合により、弾性画像が生体組織の弾性をどの程度正確に反映した画像であるかが分かる。以上より、（式２）及び（式３）のいずれの条件も満たさない場合には、正負の符号の割合が拮抗するものになることから、そのフレームをエラーフレームと判定することにしたものである。
【００９３】
以上説明した第四実施形態においても、第一〜第三実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９４】
（第五実施形態）
次に、第五実施形態について図１７に基づいて説明する。なお、第一〜第四実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００９５】
本例において、前記表示制御部６は、前記メモリ６１１、前記Ｂモード画像データ作成部６１２、前記弾性画像データ作成部６１３、前記表示画像制御部６１４、エラー判定部６１７、割合判定部６１８を有する。
【００９６】
本例では、図９に示す前記ステップＳ１において、前記エラー判定部６１７は、前記第一〜第四実施形態とは異なり、先ず一のフレームの前記弾性画像作成領域Ｒ（前記領域Ｒ（ｉ），Ｒ（ｉｉ））内における各画素についてエラー画素であるか否かの判定を行なう。そして、エラーと判定された画素（エラー画素）又はエラーと判定されなかった画素（非エラー画素）の割合に基づいて、エラーフレームであるか否かを判定する。
【００９７】
本例では、前記エラー判定部６１７は、各画素毎に算出された歪みＳｔに基づいてエラー画素であるか否かの判定を行なう。例えば、前記エラー判定部６１７は、歪みＳｔが、予め設定された所定の範囲内にない場合にはエラー画素と判定する。或いは、前記エラー判定部６１７は、前記弾性画像作成領域Ｒ（前記領域Ｒ（ｉ），前記領域Ｒ（ｉｉ））内の歪みＳｔの統計分布に基づいて、各画素についてエラー画素であるか否かを判定してもよい。このように歪みＳｔの統計分布に基づいて判定を行なう場合には、例えば歪みＳｔの統計分布において、上位のｐパーセント又は下位のｐパーセントに属する歪みが算出された画素をエラーとしてもよい。なお、ｐは任意に設定される値である。
【００９８】
以上説明した第五実施形態においても、第一〜第四実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９９】
次に、第五実施形態の変形例について説明する。この変形例では、前記エラー判定部６１７は、各画素について行なわれた相関演算における相関係数Ｃに基づいてエラー画素であるか否かの判定を行なう。例えば、前記エラー判定部６１７は、相関係数Ｃが、所定値以下である場合にはエラー画素と判定する。
【０１００】
以上、本発明を前記各実施形態によって説明したが、本発明はその主旨を変更しない範囲で種々変更実施可能なことはもちろんである。例えば、前記割合判定部６１８は、非エラーフレームの割合ではなく、エラーフレームの割合を算出し、このエラーフレームの割合が所定の割合以下であるか否かを判定してもよい。この場合、前記表示画像制御部６１４は、エラーフレームの割合が所定の割合以下なら、前記所定の代替弾性画像ＥＧ′とＢモード画像ＢＧとを合成した超音波画像Ｇ２を表示し、エラーフレームの割合が所定の割合を超えていれば、Ｂモード画像ＢＧのみからなる超音波画像Ｇ３を表示してもよい。
【０１０１】
また、前記各実施形態において、非エラーフレームについては、そのフレームのデータのみに基づく弾性画像ＥＧが表示されるようになっているが、現フレームである非エラーフレームのカラー弾性画像データを、この現フレームの直前のフレームにおいて表示された弾性画像のカラー弾性画像データと重み付け加算して得られたデータに基づく弾性画像を表示するようにしてもよい。この場合、非エラーフレームについての重み付け係数は、エラーフレームについて重み付け加算処理を行なう場合におけるエラーフレームの重み付け係数よりも大きい値に設定する。
【０１０２】
また、重み付け加算処理はカラー弾性画像データを対象にするのではなく、このカラー弾性画像データに走査変換される前の物理量データを対象にして行ってもよい。
【０１０３】
また、前記物理量データ処理部５は、生体組織の弾性に関する物理量として、歪みの代わりに生体組織の変形による変位や弾性率などを算出してもよく、また他の公知の手法によって生体組織の弾性に関する物理量を算出してもよい。
【０１０４】
さらに、前記割合判定部６１８は、所定の複数フレームとして、現フレームであるフレームＦｎを含まない直近の複数フレーム、すなわち現在のフレームＦｎを含まず、この現在のフレームＦｎから所定のフレーム数だけ時間的にさかのぼったフレームまでの複数フレームにおける非エラーフレーム又はエラーフレームの割合を算出してもよい。
【符号の説明】
【０１０５】
１ 超音波診断装置
５ 物理量データ処理部（物理量算出部）
６１４ 表示画像制御部
６１５ 物理量平均部
６１６ 比算出部
６１７ エラー判定部
６１９ 相関係数平均部
６２０ 乗算部
ＥＧ 弾性画像
ＥＧ′ 代替弾性画像
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置に関し、特に生体組織の硬さ又は軟らかさを表す弾性画像を表示する超音波診断装置及びその制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常のＢモード画像と、生体組織の硬さ又は軟らかさを表す弾性画像とを合成して表示させる超音波診断装置が、例えば特許文献１などに開示されている。この種の超音波診断装置において、弾性画像は次のようにして作成される。先ず、生体組織に対し、例えば超音波プローブによる圧迫とその弛緩を繰り返しながら超音波の送受信を行ってエコーを取得する。そして、得られたエコーデータに基づいて、生体組織の弾性に関する物理量を算出し、この物理量を色相情報に変換してカラーの弾性画像を作成する。ちなみに、生体組織の弾性に関する物理量としては、例えば生体組織の歪みなどを算出している。
【０００３】
ところで、圧迫動作から弛緩動作に変わるとき、あるいはその反対に弛緩動作から圧迫動作に変わるときは、圧迫動作も弛緩動作もなされない瞬間が存在することがある。また、特に慣れていない操作者が操作を行なう場合には圧迫及びその弛緩が弱いことがある。このように圧迫又は弛緩の度合いが足りず、生体組織の変形が不十分な場合には、相関演算の算出値が生体組織の弾性の違いに応じた差となって現れないことがある。この場合、算出された物理量は、生体組織の弾性を正確に反映したものとならない。
【０００４】
一方、圧迫とその弛緩の度合いが過剰である場合には、生体組織に横ずれが生じることがある。このような場合に取得されたエコー信号には横ずれによるノイズが含まれ、相関演算における相関係数が低くなるおそれがある。また、圧迫とその弛緩の度合いが過剰であると、生体組織の変形が大きすぎ、二つのエコー信号に設定される相関ウィンドウのマッチングがとれずに相関係数が低くなるおそれがある。ここで、相関演算における相関係数が低くなると、生体組織の弾性を正確に反映した物理量を得ることができない。
【０００５】
また、超音波の反射体が少ない領域や送信超音波が減衰によって到達しにくい生体組織の深部などにおいては、エコー信号の強度が不十分となる。このように信号強度が不十分なエコー信号についての相関演算の相関係数は低くなる。また、前記超音波プローブの圧迫とその弛緩の方向が超音波の音線方向と一致していない場合、上述の横ずれが生じるため、このような状態で取得されたエコー信号についての相関演算の相関係数も低くなる。従って、これらの場合にも、生体組織の弾性を正確に反映した物理量を得ることができない。
【０００６】
以上のように、生体組織の弾性を正確に反映していない物理量が得られ、このような物理量に基づいて作成された弾性画像は、実際の生体組織の弾性を反映した画像になっていない。従って、生体組織の弾性を正確に把握することができないおそれがある。そこで、特許文献２に示すように、エコー信号の信頼度に基づいてフレーム単位で重み付け係数を設定して、複数フレームのデータを重み付け加算して作成された代替弾性画像を表示する超音波診断装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３９３２４８２号公報
【特許文献２】特開２０１０−９９３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、複数フレームのデータを重み付け加算して作成された代替弾性画像をいかなる場合にも表示すると不都合な場合もある。例えば、エコー信号の信頼度が低いエラーフレームの割合が大きい状況においても、複数フレームのデータを加算して作成された代替弾性画像を表示させ続けることは適切ではない。そこで、適切な状況下においてのみ、エラーフレームの弾性画像に代えて、所定の代替弾性画像を表示することができる超音波診断装置及びその制御プログラムが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決するためになされた第１の観点の発明は、生体組織に超音波を送信して得られたエコー信号に基づいて、生体組織の弾性に関する物理量を算出する物理量算出部と、所定の基準を満たさないと判定されるエラーフレームにおいて、該エラーフレームについて算出された前記物理量に基づく弾性画像に代えて表示される所定の代替弾性画像の表示と非表示とを、所定の複数フレームにおける非エラーフレームの割合又はエラーフレームの割合に基づいて制御する表示画像制御部と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。
【００１０】
第２の観点の発明によれば、第１の観点の発明において、前記所定の複数フレームは、現フレームを含む直近の複数のフレームであることを特徴とする超音波診断装置である。
【００１１】
第３の観点の発明は、第１の観点の発明において、前記所定の複数フレームは、現フレームを含まない直近の複数のフレームであることを特徴とする超音波診断装置である。
【００１２】
第４の観点の発明は、第１〜３のいずれか一の観点の発明において、前記所定の代替弾性画像は、複数フレームの弾性画像を加算して得られた画像であることを特徴とする超音波診断装置である。
【００１３】
第５の観点の発明は、第１〜４の観点の発明において、前記エラーフレームの判定部を有し、該判定部は、判定対象のフレームの弾性画像が、生体組織の弾性を適切に反映した画像であるかという観点に基づいて、エラーフレームであるか否かの判定を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００１４】
第６の観点の発明によれば、第５の観点の発明において、前記物理量算出部は、同一音線上の時間的に異なるエコー信号に相関ウィンドウを設定し、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって前記物理量の算出を行なうものであり、前記超音波診断装置にあっては、前記物理量の平均をフレーム毎に算出する物理量平均部と、該物理量平均部による算出値を、予め設定された前記物理量の平均値と比較する比較部と、をさらに備えており、前記判定部は、前記比較部による比較結果に基づいて前記判定を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００１５】
第７の観点の発明は、第５の観点の発明において、前記物理量算出部は、同一音線上の時間的に異なるエコー信号に相関ウィンドウを設定し、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって前記物理量の算出を行なうものであり、前記超音波診断装置にあっては、前記相関ウィンドウ間の相関演算における相関係数の平均をフレーム毎に算出する相関係数平均部をさらに備えており、前記判定部は、前記相関係数平均部で得られた平均値に基づいて前記判定を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００１６】
第８の観点の発明は、第５の観点の発明において、前記物理量算出部は、同一音線上の時間的に異なるエコー信号に相関ウィンドウを設定し、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって前記物理量の算出を行なうものであり、前記超音波診断装置にあっては、所定の閾値以上の相関係数の相関演算が行なわれた相関ウィンドウについて得られた物理量の平均をフレーム毎に算出する物理量平均部と、予め設定された前記物理量の平均値に対する前記物理量平均部による算出値の比を算出する比算出部と、前記相関ウィンドウ間の相関演算における相関係数の平均をフレーム毎に算出する相関係数平均部と、前記比算出部の算出値と、前記相関係数平均部の算出値とを乗算する乗算部と、をさらに備え、前記判定部は、前記乗算部による算出値に基づいて前記判定を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００１７】
第９の観点の発明は、第５の観点の発明において、前記物理量算出部は、同一音線上の時間的に異なるエコー信号に相関ウィンドウを設定し、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって、前記物理量として正負の符合を伴う物理量の算出を行なうものであり、前記判定部は、一のフレームにおける前記正負の符号の割合に基づいて前記判定を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００１８】
第１０の観点の発明は、第５の観点の発明において、前記判定部は、各画素についてエラー画素であるか否かの判定を行ない、一のフレームにおけるエラー画素又は非エラー画素の割合に基づいてエラーフレームであるか否かの判定を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００１９】
第１１の観点の発明は、第１０の観点の発明において、前記判定部は、各画素について算出された前記物理量に基づいて、エラー画素であるか否かの判定を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００２０】
第１２の観点の発明は、第１０の観点の発明において、前記物理量算出部は、同一音線上の時間的に異なるエコー信号に相関ウィンドウを設定し、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって各画素について前記物理量の算出を行なうものであり、前記判定部は、各画素について行なわれた相関演算における相関係数に基づいてエラー画素であるか否かの判定を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００２１】
第１３の観点の発明は、第１〜１２のいずれか一の観点の発明において、前記表示画像制御部は、非エラーフレームについては、該非エラーフレームについて算出された前記物理量に基づく弾性画像を表示することを特徴とする超音波診断装置である。
【００２２】
第１４の観点の発明は、コンピュータに、生体組織に超音波を送信して得られたエコー信号に基づいて、生体組織の弾性に関する物理量を算出する物理量算出機能と、所定の基準を満たさないと判定されるエラーフレームにおいて、該エラーフレームについて算出された前記物理量に基づく弾性画像に代えて表示される所定の代替弾性画像の表示と非表示とを、所定の複数フレームにおける非エラーフレームの割合又はエラーフレームの割合に基づいて制御する表示画像制御機能と、を実行させることを特徴とする超音波診断装置の制御プログラムである。
【発明の効果】
【００２３】
上記観点の発明によれば、所定の基準を満たさないと判定されるエラーフレームの弾性画像に代えて表示される所定の代替弾性画像の表示と非表示とが、所定の複数フレームにおける非エラーフレームの割合又はエラーフレームの割合に基づいて制御されるので、適切な状況においてのみ、前記代替弾性画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る超音波診断装置の実施形態の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図２】歪みの算出を説明するための図である。
【図３】Ｂモード画像データ及び弾性画像データの作成の説明図である。
【図４】第一実施形態の超音波診断装置における表示制御部の構成を示すブロック図である。
【図５】図１に示す超音波診断装置における表示部の表示の一例を示す図である。
【図６】図１に示す超音波診断装置における表示部の表示の他例を示す図である。
【図７】図１に示す超音波診断装置における表示部の表示の他例を示す図である。
【図８】比算出部で用いられる関数のグラフを示す図である。
【図９】本発明における超音波診断装置の実施の形態の作用を示すフローチャートである。
【図１０】図８のステップＳ３における割合判定部による判定を説明するための図である。
【図１１】図８のステップＳ３における割合判定部による判定と、ステップＳ４，Ｓ５における超音波画像の表示とを具体的に説明するための図である。
【図１２】図８のステップＳ３における割合判定部による判定と、ステップＳ４，Ｓ５における超音波画像の表示とを具体的に説明するための図である。
【図１３】図８のステップＳ３における割合判定部による判定と、ステップＳ４，Ｓ５における超音波画像の表示とを具体的に説明するための図である。
【図１４】第二実施形態における表示制御部の構成を示すブロック図である。
【図１５】第三実施形態における表示制御部の構成を示すブロック図である。
【図１６】第四実施形態における表示制御部の構成を示すブロック図である。
【図１７】第五実施形態における表示制御部の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
（第一実施形態）
先ず、第一実施形態について図１〜図１３に基づいて説明する。図１に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送受信部３、Ｂモードデータ処理部４、物理量データ処理部５、表示制御部６、表示部７、操作部８、制御部９及びＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）１０を備える。
【００２６】
前記超音波プローブ２は、生体組織に対して超音波を送信しそのエコーを受信する。この超音波プローブ２を生体組織の表面に当接させた状態で圧迫と弛緩を繰り返したり、この超音波プローブ２から生体組織へ音響放射圧を加えたりして、生体組織を変形させながら超音波の送受信を行なって取得されたエコーデータに基づいて、後述のように弾性画像が作成される。
【００２７】
前記送受信部３は、前記超音波プローブ２を所定の走査条件で駆動させて音線毎の超音波の走査を行なう。また、前記超音波プローブ２で受信したエコー信号について、整相加算処理等の信号処理を行なう。前記送受信部３で信号処理されたエコー信号は、前記Ｂモード画像処理部４及び前記弾性画像処理部５に出力される。
【００２８】
前記Ｂモードデータ処理部４は、前記送受信部３から出力されたエコー信号に対し、対数圧縮処理、包絡線検波処理等のＢモード処理を行なってＢモードデータを作成する。Ｂモードデータは、前記Ｂモードデータ処理部４から前記表示制御部６へ出力される。
【００２９】
前記物理量データ処理部５は、前記送受信部３から出力されたエコーデータに基づいて、生体組織における各部の弾性に関する物理量を算出して物理量データを作成する（物理量算出機能）。前記物理量データ処理部５は、例えば特開２００８−１２６０７９号公報に記載されているように、一の走査面における同一音線上の時間的に異なるエコーデータに相関ウィンドウを設定し、この相関ウィンドウ間で相関演算を行なって前記弾性に関する物理量を画素毎に算出し、一フレーム分の物理量データを作成する。前記物理量データ処理部５は、前記弾性に関する物理量として、本例では歪みＳｔを算出する。前記物理量データ処理部５は、本発明における物理量算出部の実施の形態の一例であり、また前記物理量算出機能は本発明における物理量算出機能の実施の形態の一例である。
【００３０】
前記歪みＳｔの算出の一例について詳しく説明する。前記物理量データ処理部５は、図２に示すように、フレーム（ｉ），（ｉｉ）に属するエコー信号のそれぞれに相関ウィンドウを設定する。具体的には、前記物理量データ処理部５は、前記フレーム（ｉ）に属するエコー信号に相関ウィンドウＷ１を設定し、前記フレーム（ｉｉ）に属するエコー信号に相関ウィンドウＷ２を設定する。これら相関ウィンドウＷ１，Ｗ２は一画素に対応する。そして、前記物理量データ処理部５は、前記相関ウィンドウＷ１，Ｗ２間で相関演算を行なって前記歪みＳｔを算出する。
【００３１】
ここで、図２において、前記フレーム（ｉ），（ｉｉ）は、複数本の音線上において取得されたエコー信号からなる。図２では、前記フレーム（ｉ）における複数本の音線の一部として、五本の音線Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃ，Ｌ１ｄ，Ｌ１ｅが示され、また前記フレーム（ｉｉ）において前記音線Ｌ１ａ〜Ｌ１ｅに対応する音線として、音線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃ，Ｌ２ｄ，Ｌ２ｅが示されている。すなわち、前記音線Ｌ１ａ及び前記音線Ｌ２ａ、前記音線Ｌ１ｂ及び前記音線Ｌ２ｂ、前記音線Ｌ１ｃ及び前記音線Ｌ２ｃ、前記音線Ｌ１ｄ及び前記音線Ｌ２ｄ、前記音線Ｌ１ｅ及び前記音線Ｌ２ｅは、異なる二つのフレームに属し、時間的に異なる同一音線に該当する。また、図２においてＲ（ｉ），Ｒ（ｉｉ）は、後述する弾性画像表示領域Ｒ（図５，６参照）に対応する領域を示している。
【００３２】
例えば、前記音線Ｌ１ｃ上のエコー信号に、前記相関ウィンドウＷ１として相関ウィンドウＷ１ｃが設定され、前記音線Ｌ２ｃ上のエコー信号に、前記相関ウィンドウＷ２として相関ウィンドウＷ２ｃが設定されたとする。前記物理量データ処理部５は、前記相関ウィンドウＷ１ｃ，Ｗ２ｃ間で相関演算を行ない、歪みＳｔを算出する。前記物理量データ処理部５は、前記音線Ｌ１ｃ，Ｌ２ｃ上において、前記領域Ｒ（ｉ），Ｒ（ｉｉ）の上端１００から下端１０１まで相関ウィンドウＷ１ｃ，Ｗ２ｃを順次設定し、歪みＳｔを算出する。また、前記物理量データ処理部５は、前記領域Ｒ（ｉ），Ｒ（ｉｉ）内の他の音線についても同様にして歪みＳｔを算出する。
【００３３】
ここで、前記物理量データ処理部５によって算出される歪みＳｔは、生体組織が変形する方向に応じた正負の符号を伴って算出される。例えば、生体組織が圧縮される方向である場合には主に負の符号の変位が算出され、その反対に生体組織が圧縮前の状態に戻る場合には主に正の符号の変位が算出される。
【００３４】
ちなみに、図３に示すように、異なる二つのフレーム（ｉ），（ｉｉ）に属するエコー信号から一フレーム分の後述する弾性画像データが作成される。一方で、後述のＢモード画像データは、前記フレーム（ｉ），（ｉｉ）のいずれかのエコー信号から作成される。
【００３５】
前記表示制御部６には、前記Ｂモードデータ処理部４からのＢモードデータ及び前記物理量データ処理部５からの物理量データが入力されるようになっている。前記表示制御部６は、図４に示すようにメモリ６１１、Ｂモード画像データ作成部６１２、弾性画像データ作成部６１３、表示画像制御部６１４、物理量平均部６１５、比算出部６１６、エラー判定部６１７、割合判定部６１８を有している。
【００３６】
前記メモリ６１１には、前記Ｂモードデータ及び前記物理量データが記憶される。これらＢモードデータ及び物理量データは、音線毎のデータとして前記メモリ６１１に記憶される。ちなみに、後述するように、スキャンコンバータによりＢモード画像データに走査変換される前の前記Ｂモードデータ及び弾性画像データに走査変換される前の前記物理量データをローデータ（Ｒａｗ Ｄａｔａ）と云うものとする。
【００３７】
前記メモリ６１１は、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの半導体メモリで構成されている。ちなみに、前記Ｂモードデータ及び前記物理量データは、前記ＨＤＤ１０に記憶されるようになっていてもよい。
【００３８】
前記Ｂモード画像データ作成部６１２は、前記Ｂモードデータについてスキャンコンバータによる走査変換を行ない、エコーの信号強度に応じた輝度情報を有するＢモード画像データに変換する。前記Ｂモード画像データは例えば２５６階調の輝度情報を有する。
【００３９】
前記弾性画像データ作成部６１３は、スキャンコンバータによる走査変換を行ない、前記物理量データを歪みに応じた色相情報を有するカラー弾性画像データに変換する。前記カラー弾性画像データは例えば２５６階調の色相情報を有する。
【００４０】
前記表示画像制御部６１４は、表示画像制御機能を実行するものであり、図５〜図７に示す超音波画像Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３のいずれかの超音波画像を前記表示部７に表示する。前記表示画像制御部６１４は、後述するように非エラーフレームについては、前記Ｂモード画像データ及び前記カラー弾性画像データを加算処理することによって合成し、前記表示部７に表示する超音波画像Ｇ１の画像データを作成する。そして、前記表示画像制御部６１４は、前記画像データを、図５に示すように、白黒のＢモード画像ＢＧとカラーの弾性画像ＥＧとが合成された超音波画像Ｇ１として前記表示部７に表示する（表示画像制御機能）。すなわち、非エラーフレームについては、この非エラーフレームについて算出された歪みＳｔに基づく弾性画像ＥＧとＢモード画像ＢＧとが表示される。前記弾性画像ＥＧは、前記Ｂモード画像ＢＧに設定された弾性画像表示領域Ｒ内に半透明で（背景のＢモード画像が透けた状態で）表示される。
【００４１】
また、前記表示画像制御部６１４は、エラーフレームについては、このエラーフレームについて算出された歪みＳｔに基づく弾性画像ＥＧに代えて、図６に示すように所定の代替弾性画像ＥＧ′と前記Ｂモード画像ＢＧとを合成した超音波画像Ｇ２を表示するか、図７に示すように、弾性画像ＥＧ及び代替弾性画像ＥＧ′は表示せずにＢモード画像ＢＧのみからなる超音波画像Ｇ３を表示する（表示画像制御機能）。詳細は後述する。前記表示画像制御部６１４は、本発明における表示画像制御部の実施の形態の一例であり、また前記表示画像制御機能は本発明における表示画像制御機能の実施の形態の一例である。
【００４２】
前記物理量平均部６１５は、弾性画像ＥＧにおける歪みの平均値ＲＳｔＡＶをフレーム毎に算出する。具体的には、前記物理量平均部６１５は、前記弾性画像ＥＧを表示する領域である弾性画像表示領域Ｒ内の各画素について算出された歪みの平均値ＲＳｔＡＶを算出する。ちなみに、歪みＳｔは負になることもあることから、前記平均値ＲＳｔＡＶは負になることもあるものとする。前記物理量平均部６１５は、本発明における物理量平均部の実施の形態の一例である。
【００４３】
ただし、前記物理量平均部６１５は、前記弾性画像作成領域Ｒ（前記領域Ｒ（ｉ），Ｒ（ｉｉ））内において、歪みＳｔを算出するための相関演算における相関係数Ｃ（０≦Ｃ≦１）が所定値以上である画素の歪みＳｔの平均値ＲＳｔＡＶを算出してもよい。
【００４４】
前記比算出部６１６は、歪みの平均の理想値ＩＳｔＡＶに対する前記平均値ＲＳｔＡＶの比Ｒａ＝ＲＳｔＡＶ／ＩＳｔＡＶを算出し、さらに（式１）の演算を行なって算出値Ｙをフレーム毎に算出する。
Ｙ＝１．０−｜ｌｏｇ１０｜Ｒａ｜｜・・・（式１）
前記比算出部６１６は、本発明における比較部及び比算出部の実施の形態の一例である。また、前記理想値ＩＳｔＡＶは、本発明における予め設定された物理量の平均値の実施の形態の一例である。さらに、前記算出値Ｙは、本発明における比較部の比較結果及び比算出部の算出値の実施の形態の一例である。
【００４５】
ここで、前記理想値ＩＳｔＡＶについて説明する。生体組織の変形の度合いが小さすぎると、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を得ることができない。また、特に超音波プローブ２による生体組織への圧迫とその弛緩によって生体組織を変形させる場合には、圧迫とその弛緩の度合いが過剰であると生体組織に横ずれが生じ、この状態で得られたエコー信号に基づく弾性画像は、生体組織の弾性をより正確に反映した画像にならない。従って、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を得るためには、生体組織を適度に変形させることが必要である。前記理想値ＩＳｔＡＶは、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を得ることができる程度に適度に生体組織を変形させて超音波の送受信を行なった場合に、任意に設定される領域において得られる歪みＳｔの平均値である。この理想値ＩＳｔＡＶは、例えば実際の生体組織と同様に、腫瘍と同じ硬さの部分や正常組織と同じ硬さの部分などを有するファントム等を対象として実験を行ない、経験上得られる値である。また、この理想値ＩＳｔＡＶは、操作者が前記操作部８において設定できるようになっていてもよいし、デフォルトとして装置に記憶されていてもよい。
【００４６】
前記（式１）について説明すると、この（式１）は、前記比Ｒａを０から１までの範囲にするためのものであり、この（式１）で得られるＹは、前記理想値ＩＳｔＡＶに対する前記平均値ＲＳｔＡＶの比と同等である。この（式１）で表される関数をグラフで表すと、図８に示すグラフとなる。この図８に示すように、０≦Ｙ≦１となる。
【００４７】
また、０．１≦｜Ｒａ｜≦１０であるものとし、｜Ｒａ｜がこの範囲を超えた場合、Ｙは零とする。
【００４８】
前記比算出部６１６の算出値Ｙは、弾性画像のクオリティを表す数値であり、この算出値Ｙにより、生体組織の弾性をどの程度正確に反映した弾性画像であるかを知ることができる。具体的には、算出値Ｙが１に近くなるほど、弾性画像のクオリティとしては良好であることを意味し、一方で算出値Ｙが０に近くなるほど、弾性画像のクオリティとしては悪くなることを意味する。ここで、弾性画像のクオリティが良好であるとは、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像であることを意味し、一方で弾性画像のクオリティが悪いとは、生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像ではないことを意味する。
【００４９】
算出値Ｙと弾性画像のクオリティとの関係についてより詳細に説明すると、図８のグラフから分かるように、前記平均値ＲＳｔＡＶが前記理想値ＩＳｔＡＶと等しい場合（すなわち、｜Ｒａ｜が１）、算出値Ｙは１となる。従って、算出値Ｙが１、または１に近い値であれば、生体組織の変形の程度が適切であり、生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像が得られていることになる。
【００５０】
一方で、前記平均値ＲＳｔＡＶが前記理想値ＩＳｔＡＶと離れた値になるほど（すなわち、｜Ｒａ｜が１から離れた値になるほど）、算出値Ｙは零に近づく。ここで、前記平均値ＲＳｔＡＶが前記理想値ＩＳｔＡＶと離れた値になるということは、生体組織の変形の程度が適切ではないことを意味する。従って、算出値Ｙが零に近づくほど、生体組織の変形の程度が適切ではない結果、生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像が得られていないことになる。
【００５１】
前記エラー判定部６１７は、エラーフレームであるか否かを判定する。前記エラー判定部６１７は、各フレームにおけるエコー信号が、生体組織の弾性を適切に反映した弾性画像を得られるものであるかという観点に基づいて、エラーフレームであるか否かの判定を行なう。前記エラー判定部６１７は、本発明における判定部の実施の形態の一例である。
【００５２】
ここで、上述のように前記算出値Ｙにより、弾性画像が生体組織の弾性をどの程度正確に反映した画像であるかが分かる。従って、本例において、前記エラー判定部６１７は、前記算出値Ｙに基づいて、エラーフレームであるか否かを判定する。
【００５３】
前記割合判定部６１８は、所定の複数フレームにおける非エラーフレームの割合を算出し、所定の割合以上であるか否かを判定する。詳細は後述する。
【００５４】
前記表示部７は、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）などで構成される。前記操作部８は、操作者が指示や情報を入力するためのキーボード及びポインティングデバイス（図示省略）などを含んで構成されている。
【００５５】
前記制御部９は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を有して構成され、前記ＨＤＤ１０に記憶された制御プログラムを読み出し、前記物理量算出機能や前記表示画像制御機能などをはじめとする前記超音波診断装置１の各部における機能を実行させる。
【００５６】
さて、本例の超音波診断装置１の作用について説明する。先ず、前記送受信部３が、前記超音波プローブ２から被検体の生体組織へ超音波を送信させ、そのエコー信号を取得する。この時、生体組織を変形させながら超音波の送受信を行なう。生体組織を変形させる手法としては、例えば前記超音波プローブ２により、被検体への圧迫とその弛緩を繰り返す手法や、前記超音波プローブ２により被検体へ音響放射圧を加える手法などが挙げられる。
【００５７】
エコー信号が取得されると、前記Ｂモードデータ処理部４が前記Ｂモードデータを作成し、また前記物理量データ処理部５が前記物理量データを作成する。さらに、前記Ｂモード画像データ作成部６１２が前記Ｂモード画像データを作成し、前記弾性画像データ作成部６１３が前記カラー弾性画像データを作成する。そして、前記表示画像制御部６１４は、前記表示部７に超音波画像Ｇ１〜Ｇ３のいずれかの超音波画像を表示する。
【００５８】
前記超音波画像の表示について、図９のフローチャートに基づいて説明する。前記超音波診断装置１においては、フレーム毎に図９に示す処理を行い、前記超音波画像Ｇ１〜Ｇ３のいずれかの超音波画像を表示する。具体的に説明すると、先ず、ステップＳ１では、前記エラー判定部６１７は前記算出値Ｙに基づいてエラーフレームであるか否かの判定を行なう。具体的には、前記エラー判定部６１７は、前記算出値Ｙが閾値ＹＴＨ以下である場合、エラーフレームであると判定する。
【００５９】
前記閾値ＹＴＨについて説明すると、この閾値ＹＴＨは、この閾値ＹＴＨを超えるの算出値Ｙになっているフレームの弾性画像は、生体組織の弾性をある程度正確に表わしているとされる値に設定される。０≦Ｙ≦１であるため、閾値ＹＴＨも０以上１以下の範囲で設定される。前記閾値ＹＴＨは、前記ＨＤＤ１０などに予め記憶されていてもよいし、操作者が前記操作部８において入力することによって設定されてもよい。
【００６０】
前記ステップＳ１においてエラーフレームではないと判定された場合（ステップＳ１でＮＯ）、ステップＳ２の処理へ移行する。一方、前記ステップＳ１においてエラーフレームであると判定された場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、ステップＳ３の処理へ移行する。
【００６１】
前記ステップＳ２では、前記表示画像制御部６１４は前記超音波画像Ｇ１を表示する。一方、前記ステップＳ３では、前記割合判定部６１８は、所定の複数フレームとして、現フレームであるフレームＦｎを含む直近の複数フレーム、すなわち現在のフレームＦｎを含み、この現在のフレームＦｎから所定のフレーム数だけ時間的にさかのぼったフレームまでの複数フレームにおける非エラーフレームの割合を算出し、所定の割合以上であるか否かを判定する。非エラーフレームとは、算出値Ｙが前記閾値ＹＴＨを超えるフレームである。例えば、前記割合判定部６１８は、所定の複数フレームとして、図１０に示すように、現在のフレームＦｎ及びこの現在のフレームＦｎから４フレーム前までのフレームＦ（ｎ−１），Ｆ（ｎ−２），Ｆ（ｎ−３），Ｆ（ｎ−４）の合計５フレームにおける非エラーフレームの割合を算出する。そして、前記割合判定部６１８は、非エラーフレームの割合が５分のｍ（ｍは２，３，４のいずれか）以上であるか否かを判定する。
【００６２】
前記ステップＳ３において、非エラーフレームの割合が所定の割合以上であると判定されれば（ステップＳ３においてＹＥＳ）、ステップＳ４の処理へ移行する。一方で、前記ステップＳ３において、非エラーフレームの割合が所定の割合未満であると判定されれば（ステップＳ３においてＮＯ）、ステップＳ５の処理へ移行する。前記ステップＳ４では、前記表示画像制御部６１４は、所定の代替弾性画像ＥＧ′とＢモード画像ＢＧとを合成した超音波画像Ｇ２を表示する。一方、前記ステップＳ５では、前記表示画像制御部６１４は、Ｂモード画像ＢＧのみからなる超音波画像Ｇ３を表示する。
【００６３】
ここで、前記所定の代替弾性画像ＥＧ′について説明する。前記代替弾性画像ＥＧ′は、複数フレームのカラー弾性画像データを重み付け加算処理して得られるデータに基づく画像である。この重み付け加算処理は、エラーフレームである現在のフレームＦｎを含む直近の複数フレームについて行なってもよいし、現在のフレームＦｎを含まない直近の複数フレームについて行なってもよい。重み付け加算処理においては、エラーフレームの重み付け係数を非エラーフレームよりも低くすることが好ましい。
【００６４】
具体的に、前記ステップＳ３における前記割合判定部６１８による判定と、前記ステップＳ４，Ｓ５における超音波画像Ｇ２，Ｇ３の表示について、図１１〜図１３に基づいて説明する。図１１〜図１３において、実線が引かれたフレームは非エラーフレームであり、当該フレームの弾性画像ＥＧとＢモード画像ＢＧとが合成された超音波画像Ｇ１が表示されたフレームであることを意味する。また、破線が引かれたフレームはエラーフレームであり、当該フレームのカラー弾性画像データに基づく弾性画像ＥＧに代えて、前記代替弾性画像ＥＧ′がＢモード画像ＢＧと合成された超音波画像Ｇ２が表示されたフレームであることを意味する。線が無いフレームはエラーフレームであり、Ｂモード画像のみからなる超音波画像Ｇ３が表示されたフレーム（弾性画像が表示されないフレーム）であることを意味する。
【００６５】
ここで、前記割合判定部６１８は、Ｓ３において、非エラーフレームの割合が５分の２以上であるか否かを判定するものとし、５分の２以上であればステップＳ４の処理へ移行し、５分の２未満であればステップＳ５の処理へ移行する。
【００６６】
図１１において、フレームＦｎ，Ｆ（ｎ−１），Ｆ（ｎ−２），Ｆ（ｎ−３），Ｆ（ｎ−４）における非エラーフレームの割合は５分の３である。従って、ステップＳ４の処理へ移行し、前記代替弾性画像ＥＧ′が表示された前記超音波画像Ｇ２が表示される。また、図１２において、フレームＦｎ，Ｆ（ｎ−１），Ｆ（ｎ−２），Ｆ（ｎ−３），Ｆ（ｎ−４）における非エラーフレームの割合は５分の１である。従って、ステップＳ５の処理へ以降し、Ｂモード画像ＢＧのみの前記超音波画像Ｇ３が表示される。さらに、図１３において、フレームＦｎ，Ｆ（ｎ−１），Ｆ（ｎ−２），Ｆ（ｎ−３），Ｆ（ｎ−４）における非エラーフレームの割合は５分の２である。従って、ステップＳ４の処理へ移行し、前記代替弾性画像ＥＧ′が表示された前記超音波画像Ｇ２が表示される。
【００６７】
図１１〜図１３についてさらに説明する。先ず、図１１において、フレームＦ（ｎ＋１），Ｆ（ｎ＋２）はエラーフレームである。フレームＦ（ｎ＋１），Ｆｎ，Ｆ（ｎ−１），Ｆ（ｎ−２），Ｆ（ｎ−３）における非エラーフレームの割合は５分の２であり、フレームＦ（ｎ＋１）においては前記超音波画像Ｇ２が表示される。一方、Ｆ（ｎ＋２），Ｆ（ｎ＋１），Ｆｎ，Ｆ（ｎ−１），Ｆ（ｎ−２）における非エラーフレームの割合は５分の１であり、フレームＦ（ｎ＋２）においては前記超音波画像Ｇ３が表示される。図１１に示すように、フレームＦ（ｎ−５）〜Ｆ（ｎ−２）までは、連続して非エラーフレームであったにもかかわらず、フレームＦ（ｎ−１）以降はエラーフレームになった場合、途中までは代替弾性画像ＥＧ′が表示されるものの、ある時点からは代替弾性画像ＥＧ′は表示されなくなる。
【００６８】
ここで、超音波画像を表示しながらスキャン位置を変えて腫瘍などの病変部を探すスクリーニングを行なう場合においては、Ｂモード画像のみを観察することにより病変部を探したいという要請がある。従って、操作者が、スクリーニング時に、例えば前記超音波プローブ２による圧迫とその弛緩を一旦止めれば、前記算出値Ｙは閾値ＹＴＨ以下になり、図１１に示すフレームＦ（ｎ−１）以降のフレームのようにエラーフレームが連続して、Ｂモード画像ＢＧのみからなる超音波画像Ｇ３を自動的に表示させることができる。従って、非エラーフレームの割合が所定の割合以上である適切な状況においてのみ前記代替弾性画像ＥＧ′を表示させることができる。
【００６９】
次に、図１２において、フレームＦ（ｎ−４）〜Ｆ（ｎ−２）はエラーフレームである。フレームＦ（ｎ−４），Ｆ（ｎ−５），Ｆ（ｎ−６），Ｆ（ｎ−７），Ｆ（ｎ−８）における非エラーフレームの割合は５分の１であり、フレームＦ（ｎ−４）においては前記超音波画像Ｇ３が表示される。また、Ｆ（ｎ−３），Ｆ（ｎ−４），Ｆ（ｎ−５），Ｆ（ｎ−６），Ｆ（ｎ−７）における非エラーフレームの割合は５分の１であり、フレームＦ（ｎ−３）においては前記超音波画像Ｇ３が表示される。また、Ｆ（ｎ−２），Ｆ（ｎ−３），Ｆ（ｎ−４），Ｆ（ｎ−５），Ｆ（ｎ−６）における非エラーフレームの割合は５分の１であり、フレームＦ（ｎ−２）においては前記超音波画像Ｇ３が表示される。図１２に示すように、飛び飛びで非エラーフレームになっている場合は、スクリーニングなどを行なっている最中に、操作者が意図せずに前記超音波プローブ２の圧迫及びその弛緩を行なってしまう場合が考えられる。このような場合であっても、Ｂモード画像ＢＧのみからなる前記超音波画像Ｇ３を表示させることができるので、スクリーニングの妨げになりにくい。以上より、非エラーフレームの割合が所定の割合以上である
適切な状況においてのみ前記代替弾性画像ＥＧ′を表示させることができる。
【００７０】
次に、図１３において、フレームＦ（ｎ−８）〜Ｆ（ｎ−６），Ｆ（ｎ−３），Ｆ（ｎ−２），Ｆ（ｎ＋１）はエラーフレームである。前記フレームＦ（ｎ−８）〜Ｆ（ｎ−６），Ｆ（ｎ−３），Ｆ（ｎ−２）においては、非エラーフレームの割合が５分の２以上になっており、前記超音波画像Ｇ２が表示される。一方、前記フレームＦ（ｎ＋１）においては、非エラーフレームの割合が５分の１になっており、前記超音波画像Ｇ３が表示される。図１３に示すように、次第にエラーフレームの割合が増える場合、前記超音波プローブ２による圧迫とその弛緩を行なって弾性画像を表示させている状態から、スクリーニングへ移行する時である場合が考えられる。このような場合、非エラーフレームの割合が所定の割合以上である場合には、代替弾性画像ＥＧ′が表示されるものの、非エラーフレームの割合が所定の割合未満になるとＢモード画像ＢＧのみの表示になり、スクリーニングの妨げになりにくい。従って、適切な状況においてのみ前記代替弾性画像ＥＧ′を表示させることができる。
【００７１】
以上説明した本実施形態によれば、非エラーフレームの割合が所定の割合以上である場合には、エラーフレームについて前記代替弾性画像ＥＧ′を表示するので、実際の生体組織の弾性をできるだけ正確に反映した弾性画像を表示させることができる。一方、非エラーフレームの割合が所定の割合以上ではなくなると、Ｂモード画像ＢＧのみが表示されるので、エラーフレームの割合が増えた状況においては、代替弾性画像ＥＧ′を表示させ続けることを防止することができる。従って、適切な状況においてのみ代替弾性画像ＥＧ′を表示させることができる。
【００７２】
（第二実施形態）
次に、第二実施形態について図１４に基づいて説明する。なお、第一実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００７３】
本例において、前記表示制御部６は、前記メモリ６１１、前記Ｂモード画像データ作成部６１２、前記弾性画像データ作成部６１３、前記表示画像制御部６１４、エラー判定部６１７、割合判定部６１８のほか、相関係数平均部６１９を備えている。この相関係数平均部６１９は、本発明における相関係数平均部の実施の形態の一例である。
【００７４】
前記相関係数平均部６１９は、前記物理量データ処理部５によって行なわれた各画素毎の相関演算における相関係数Ｃの前記弾性画像表示領域Ｒ（前記領域Ｒ（ｉ），前記Ｒ（ｉｉ））における平均値ＣＡＶをフレーム毎に算出する。ここで、０≦Ｃ≦１であるので、０≦ＣＡＶ≦１である。相関演算における相関係数は、１に近づくほど生体組織の弾性をより正確に反映した変位を得ることができ、一方で零に近づくほど生体組織の弾性を正確に反映した変位を得ることができなくなる。従って、前記平均値ＣＡＶが１に近づくほど弾性画像ＥＧのクオリティが良好になり、一方で前記平均値ＣＡＶが零に近づくほど弾性画像ＥＧのクオリティが悪くなる。
【００７５】
本例では、図９に示す前記ステップＳ１において、前記エラー判定部６１７は前記相関係数Ｃの平均値ＣＡＶに基づいてエラーフレームであるか否かの判定を行なう。前記エラー判定部６１７は、前記平均値ＣＡＶが閾値ＣＴＨ以下である場合、エラーフレームであると判定する。
【００７６】
ここで、上述のように前記相関係数Ｃにより、前記弾性画像が生体組織の弾性をどの程度正確に反映した画像であるかが分かる。従って、本例では、前記エラー判定部６１７は、前記相関係数Ｃの平均値ＣＡＶに基づいてエラーフレームであるか否かの判定を行なう。
【００７７】
前記閾値ＣＴＨについて説明すると、この閾値ＣＴＨは、この閾値ＣＴＨを超える平均値ＣＡＶになっているフレームの弾性画像は、生体組織の弾性をある程度正確に表わしているとされる値に設定される。
【００７８】
以上説明した第二実施形態においても、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７９】
（第三実施形態）
次に、第三実施形態について図１５に基づいて説明する。なお、第一、第二実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００８０】
本例において、前記表示制御部６は、前記メモリ６１１、前記Ｂモード画像データ作成部６１２、前記弾性画像データ作成部６１３、前記表示画像制御部６１４、前記物理量平均部６１５、前記比算出部６１６、前記エラー判定部６１７、前記割合判定部６１８、前記相関係数平均部６１９のほか、乗算部６２０を有している。前記乗算部６２０は、本発明における乗算部の実施の形態の一例である。
【００８１】
本例において、前記物理量平均部６１５は、前記弾性画像表示領域Ｒ（前記領域Ｒ（ｉ），前記領域Ｒ（ｉｉ））において、相関係数Ｃが所定値以上である相関演算が行なわれた画素（相関ウィンドウ）の歪みＳｔの平均値ＲＳｔＡＶ′を算出する。そして、前記比算出部６１６が前記平均値ＲＳｔＡＶ′を前記平均値ＲＳｔＡＶの代わりに用いて前記比Ｒａを算出し、前記（式１）から前記算出値Ｙを算出する。また、前記相関係数平均部６１９は第二実施形態と同様に相関係数Ｃの平均値ＣＡＶを算出する。
【００８２】
前記乗算部６２０は、前記比算出部６１６で得られた算出値Ｙと、前記相関係数平均部６１９で得られた相関係数Ｃの平均値ＣＡＶとを乗算し、乗算値Ｍを算出する。この乗算値Ｍはフレーム毎に算出される。
【００８３】
前記乗算部６２０は、前記算出値Ｙと前記相関係数Ｃの平均値ＣＡＶとを乗算する時に、重み付けをして乗算してもよい。
【００８４】
ここで、０≦Ｙ≦１、０≦ＣＡＶ≦１であるので、０≦Ｍ≦１となる。前記乗算値Ｍは、前記算出値Ｙと前記平均値ＣＡＶとの乗算値であるため、乗算値Ｍが１に近づくほど弾性画像ＥＧのクオリティが良好になり、一方で乗算値Ｍが零に近づくほど弾性画像ＥＧのクオリティが悪くなる。
【００８５】
本例では、図９に示す前記ステップＳ１において、前記エラー判定部６１７は前記乗算値Ｍに基づいてエラーフレームであるか否かの判定を行なう。前記エラー判定部６１７は、前記乗算値Ｍが閾値ＭＴＨ以下である場合、エラーフレームであると判定する。
【００８６】
ここで、上述のように前記算出値Ｙ及び前記相関係数Ｃにより、弾性画像が生体組織の弾性をどの程度正確に反映した画像であるかが分かるため、前記乗算値Ｍによっても、弾性画像が生体組織の弾性をどの程度正確に反映した弾性画像であるかが分かる。従って、本例では、前記エラー判定部６１７は、前記乗算値Ｍに基づいてエラーフレームであるか否かの判定を行なう。
【００８７】
前記閾値ＭＴＨについて説明すると、この閾値ＭＴＨは、この閾値ＭＴＨを超える乗算値Ｍになっているフレームの弾性画像は、生体組織の弾性をある程度正確に表わしているとされる値に設定される。
【００８８】
以上説明した第三実施形態においても、第一、二実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８９】
（第四実施形態）
次に、第四実施形態について図１６に基づいて説明する。なお、第一〜第三実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００９０】
本例において、前記表示制御部６は、前記メモリ６１１、前記Ｂモード画像データ作成部６１２、前記弾性画像データ作成部６１３、前記表示画像制御部６１４、前記エラー判定部６１７、前記割合判定部６１８のほか、符号個数算出部６２１を有している。前記符号個数算出部６２１は、一のフレームにおいて画素毎に算出された歪みＳｔについて、正の符号の個数と負の符号の個数を求める。
【００９１】
本例では、図９に示す前記ステップＳ１において、前記エラー判定部６１７は、正の符号の個数と負の符号の個数の割合に基づいてエラーフレームであるか否かの判定を行なう。具体的には、以下の（式２）又は（式３）のいずれか一方の条件を満たせば、そのフレームを非エラーフレームであると判定し、一方で（式２）及び（式３）のいずれの条件も満たさない場合、そのフレームをエラーフレームであると判定する。
正の個数＞ｘ×負の個数・・・（式２）
負の個数＞ｘ×正の個数・・・（式３）
ただし、（式２）及び（式３）において、ｘ≧１である。このｘは操作者が前記操作部８において入力されて設定されてもよいし、予め前記ＨＤＤ１０などに記憶されていてもよい。
【００９２】
ここで、一のフレームにおける歪みＳｔの符号の割合と弾性画像ＥＧのクオリティとの関係について説明する。例えば、前記超音波プローブ２による圧迫とその弛緩が適切になされていれば、一のフレームにおける歪みＳｔの符合の割合としては、正又は負のいずれか一方の符合の割合が大きくなる。しかし、前記超音波プローブ２による圧迫とその弛緩の方向が適切でなく、生体組織に横ずれなどが生じている場合には、一のフレームにおける歪みＳｔの符合の割合は、正又は負のいずれか一方に偏らず、双方の符号の割合が拮抗したものになってくる。従って、正負の符合の割合により、弾性画像が生体組織の弾性をどの程度正確に反映した画像であるかが分かる。以上より、（式２）及び（式３）のいずれの条件も満たさない場合には、正負の符号の割合が拮抗するものになることから、そのフレームをエラーフレームと判定することにしたものである。
【００９３】
以上説明した第四実施形態においても、第一〜第三実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９４】
（第五実施形態）
次に、第五実施形態について図１７に基づいて説明する。なお、第一〜第四実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００９５】
本例において、前記表示制御部６は、前記メモリ６１１、前記Ｂモード画像データ作成部６１２、前記弾性画像データ作成部６１３、前記表示画像制御部６１４、エラー判定部６１７、割合判定部６１８を有する。
【００９６】
本例では、図９に示す前記ステップＳ１において、前記エラー判定部６１７は、前記第一〜第四実施形態とは異なり、先ず一のフレームの前記弾性画像作成領域Ｒ（前記領域Ｒ（ｉ），Ｒ（ｉｉ））内における各画素についてエラー画素であるか否かの判定を行なう。そして、エラーと判定された画素（エラー画素）又はエラーと判定されなかった画素（非エラー画素）の割合に基づいて、エラーフレームであるか否かを判定する。
【００９７】
本例では、前記エラー判定部６１７は、各画素毎に算出された歪みＳｔに基づいてエラー画素であるか否かの判定を行なう。例えば、前記エラー判定部６１７は、歪みＳｔが、予め設定された所定の範囲内にない場合にはエラー画素と判定する。或いは、前記エラー判定部６１７は、前記弾性画像作成領域Ｒ（前記領域Ｒ（ｉ），前記領域Ｒ（ｉｉ））内の歪みＳｔの統計分布に基づいて、各画素についてエラー画素であるか否かを判定してもよい。このように歪みＳｔの統計分布に基づいて判定を行なう場合には、例えば歪みＳｔの統計分布において、上位のｐパーセント又は下位のｐパーセントに属する歪みが算出された画素をエラーとしてもよい。なお、ｐは任意に設定される値である。
【００９８】
以上説明した第五実施形態においても、第一〜第四実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９９】
次に、第五実施形態の変形例について説明する。この変形例では、前記エラー判定部６１７は、各画素について行なわれた相関演算における相関係数Ｃに基づいてエラー画素であるか否かの判定を行なう。例えば、前記エラー判定部６１７は、相関係数Ｃが、所定値以下である場合にはエラー画素と判定する。
【０１００】
以上、本発明を前記各実施形態によって説明したが、本発明はその主旨を変更しない範囲で種々変更実施可能なことはもちろんである。例えば、前記割合判定部６１８は、非エラーフレームの割合ではなく、エラーフレームの割合を算出し、このエラーフレームの割合が所定の割合以下であるか否かを判定してもよい。この場合、前記表示画像制御部６１４は、エラーフレームの割合が所定の割合以下なら、前記所定の代替弾性画像ＥＧ′とＢモード画像ＢＧとを合成した超音波画像Ｇ２を表示し、エラーフレームの割合が所定の割合を超えていれば、Ｂモード画像ＢＧのみからなる超音波画像Ｇ３を表示してもよい。
【０１０１】
また、前記各実施形態において、非エラーフレームについては、そのフレームのデータのみに基づく弾性画像ＥＧが表示されるようになっているが、現フレームである非エラーフレームのカラー弾性画像データを、この現フレームの直前のフレームにおいて表示された弾性画像のカラー弾性画像データと重み付け加算して得られたデータに基づく弾性画像を表示するようにしてもよい。この場合、非エラーフレームについての重み付け係数は、エラーフレームについて重み付け加算処理を行なう場合におけるエラーフレームの重み付け係数よりも大きい値に設定する。
【０１０２】
また、重み付け加算処理はカラー弾性画像データを対象にするのではなく、このカラー弾性画像データに走査変換される前の物理量データを対象にして行ってもよい。
【０１０３】
また、前記物理量データ処理部５は、生体組織の弾性に関する物理量として、歪みの代わりに生体組織の変形による変位や弾性率などを算出してもよく、また他の公知の手法によって生体組織の弾性に関する物理量を算出してもよい。
【０１０４】
さらに、前記割合判定部６１８は、所定の複数フレームとして、現フレームであるフレームＦｎを含まない直近の複数フレーム、すなわち現在のフレームＦｎを含まず、この現在のフレームＦｎから所定のフレーム数だけ時間的にさかのぼったフレームまでの複数フレームにおける非エラーフレーム又はエラーフレームの割合を算出してもよい。
【符号の説明】
【０１０５】
１ 超音波診断装置
５ 物理量データ処理部（物理量算出部）
６１４ 表示画像制御部
６１５ 物理量平均部
６１６ 比算出部
６１７ エラー判定部
６１９ 相関係数平均部
６２０ 乗算部
ＥＧ 弾性画像
ＥＧ′ 代替弾性画像
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体組織に超音波を送信して得られたエコー信号に基づいて、生体組織の弾性に関する物理量を算出する物理量算出部と、
所定の基準を満たさないと判定されるエラーフレームにおいて、該エラーフレームについて算出された前記物理量に基づく弾性画像に代えて表示される所定の代替弾性画像の表示と非表示とを、所定の複数フレームにおける非エラーフレームの割合又はエラーフレームの割合に基づいて制御する表示画像制御部と、
を備えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記所定の複数フレームは、現フレームを含む直近の複数のフレームであ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】
前記所定の複数フレームは、現フレームを含まない直近の複数のフレームであ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】
前記所定の代替弾性画像は、複数フレームの弾性画像を加算して得られた画像であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記エラーフレームの判定部を有し、該判定部は、判定対象のフレームの弾性画像が、生体組織の弾性を適切に反映した画像であるかという観点に基づいて、エラーフレームであるか否かの判定を行なうことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記物理量算出部は、同一音線上の時間的に異なるエコー信号に相関ウィンドウを設定し、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって前記物理量の算出を行なうものであり、
前記超音波診断装置にあっては、前記物理量の平均をフレーム毎に算出する物理量平均部と、該物理量平均部による算出値を、予め設定された前記物理量の平均値と比較する比較部と、をさらに備えており、
前記判定部は、前記比較部による比較結果に基づいて前記判定を行なう
ことを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記物理量算出部は、同一音線上の時間的に異なるエコー信号に相関ウィンドウを設定し、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって前記物理量の算出を行なうものであり、
前記超音波診断装置にあっては、前記相関ウィンドウ間の相関演算における相関係数の平均をフレーム毎に算出する相関係数平均部をさらに備えており、
前記判定部は、前記相関係数平均部で得られた平均値に基づいて前記判定を行なう
ことを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記物理量算出部は、同一音線上の時間的に異なるエコー信号に相関ウィンドウを設定し、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって前記物理量の算出を行なうものであり、
前記超音波診断装置にあっては、所定の閾値以上の相関係数の相関演算が行なわれた相関ウィンドウについて得られた物理量の平均をフレーム毎に算出する物理量平均部と、予め設定された前記物理量の平均値に対する前記物理量平均部による算出値の比を算出する比算出部と、前記相関ウィンドウ間の相関演算における相関係数の平均をフレーム毎に算出する相関係数平均部と、前記比算出部の算出値と、前記相関係数平均部の算出値とを乗算する乗算部と、をさらに備え、
前記判定部は、前記乗算部による算出値に基づいて前記判定を行なう
ことを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記物理量算出部は、同一音線上の時間的に異なるエコー信号に相関ウィンドウを設定し、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって、前記物理量として正負の符合を伴う物理量の算出を行なうものであり、
前記判定部は、一のフレームにおける前記正負の符号の割合に基づいて前記判定を行なう
ことを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記判定部は、各画素についてエラー画素であるか否かの判定を行ない、一のフレームにおけるエラー画素又は非エラー画素の割合に基づいてエラーフレームであるか否かの判定を行なうことを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
前記判定部は、各画素について算出された前記物理量に基づいて、エラー画素であるか否かの判定を行なうことを特徴とする請求項１０に記載の超音波診断装置。
【請求項１２】
前記物理量算出部は、同一音線上の時間的に異なるエコー信号に相関ウィンドウを設定し、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって各画素について前記物理量の算出を行なうものであり、
前記判定部は、各画素について行なわれた相関演算における相関係数に基づいてエラー画素であるか否かの判定を行なう
ことを特徴とする請求項１０に記載の超音波診断装置。
【請求項１３】
前記表示画像制御部は、非エラーフレームについては、該非エラーフレームについて算出された前記物理量に基づく弾性画像を表示することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項１４】
コンピュータに、
生体組織に超音波を送信して得られたエコー信号に基づいて、生体組織の弾性に関する物理量を算出する物理量算出機能と、
所定の基準を満たさないと判定されるエラーフレームにおいて、該エラーフレームについて算出された前記物理量に基づく弾性画像に代えて表示される所定の代替弾性画像の表示と非表示とを、所定の複数フレームにおける非エラーフレームの割合又はエラーフレームの割合に基づいて制御する表示画像制御機能と、
を実行させることを特徴とする超音波診断装置の制御プログラム。
【請求項１】
生体組織に超音波を送信して得られたエコー信号に基づいて、生体組織の弾性に関する物理量を算出する物理量算出部と、
所定の基準を満たさないと判定されるエラーフレームにおいて、該エラーフレームについて算出された前記物理量に基づく弾性画像に代えて表示される所定の代替弾性画像の表示と非表示とを、所定の複数フレームにおける非エラーフレームの割合又はエラーフレームの割合に基づいて制御する表示画像制御部と、
を備えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記所定の複数フレームは、現フレームを含む直近の複数のフレームであ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】
前記所定の複数フレームは、現フレームを含まない直近の複数のフレームであ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】
前記所定の代替弾性画像は、複数フレームの弾性画像を加算して得られた画像であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記エラーフレームの判定部を有し、該判定部は、判定対象のフレームの弾性画像が、生体組織の弾性を適切に反映した画像であるかという観点に基づいて、エラーフレームであるか否かの判定を行なうことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記物理量算出部は、同一音線上の時間的に異なるエコー信号に相関ウィンドウを設定し、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって前記物理量の算出を行なうものであり、
前記超音波診断装置にあっては、前記物理量の平均をフレーム毎に算出する物理量平均部と、該物理量平均部による算出値を、予め設定された前記物理量の平均値と比較する比較部と、をさらに備えており、
前記判定部は、前記比較部による比較結果に基づいて前記判定を行なう
ことを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記物理量算出部は、同一音線上の時間的に異なるエコー信号に相関ウィンドウを設定し、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって前記物理量の算出を行なうものであり、
前記超音波診断装置にあっては、前記相関ウィンドウ間の相関演算における相関係数の平均をフレーム毎に算出する相関係数平均部をさらに備えており、
前記判定部は、前記相関係数平均部で得られた平均値に基づいて前記判定を行なう
ことを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記物理量算出部は、同一音線上の時間的に異なるエコー信号に相関ウィンドウを設定し、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって前記物理量の算出を行なうものであり、
前記超音波診断装置にあっては、所定の閾値以上の相関係数の相関演算が行なわれた相関ウィンドウについて得られた物理量の平均をフレーム毎に算出する物理量平均部と、予め設定された前記物理量の平均値に対する前記物理量平均部による算出値の比を算出する比算出部と、前記相関ウィンドウ間の相関演算における相関係数の平均をフレーム毎に算出する相関係数平均部と、前記比算出部の算出値と、前記相関係数平均部の算出値とを乗算する乗算部と、をさらに備え、
前記判定部は、前記乗算部による算出値に基づいて前記判定を行なう
ことを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記物理量算出部は、同一音線上の時間的に異なるエコー信号に相関ウィンドウを設定し、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって、前記物理量として正負の符合を伴う物理量の算出を行なうものであり、
前記判定部は、一のフレームにおける前記正負の符号の割合に基づいて前記判定を行なう
ことを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記判定部は、各画素についてエラー画素であるか否かの判定を行ない、一のフレームにおけるエラー画素又は非エラー画素の割合に基づいてエラーフレームであるか否かの判定を行なうことを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
前記判定部は、各画素について算出された前記物理量に基づいて、エラー画素であるか否かの判定を行なうことを特徴とする請求項１０に記載の超音波診断装置。
【請求項１２】
前記物理量算出部は、同一音線上の時間的に異なるエコー信号に相関ウィンドウを設定し、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって各画素について前記物理量の算出を行なうものであり、
前記判定部は、各画素について行なわれた相関演算における相関係数に基づいてエラー画素であるか否かの判定を行なう
ことを特徴とする請求項１０に記載の超音波診断装置。
【請求項１３】
前記表示画像制御部は、非エラーフレームについては、該非エラーフレームについて算出された前記物理量に基づく弾性画像を表示することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項１４】
コンピュータに、
生体組織に超音波を送信して得られたエコー信号に基づいて、生体組織の弾性に関する物理量を算出する物理量算出機能と、
所定の基準を満たさないと判定されるエラーフレームにおいて、該エラーフレームについて算出された前記物理量に基づく弾性画像に代えて表示される所定の代替弾性画像の表示と非表示とを、所定の複数フレームにおける非エラーフレームの割合又はエラーフレームの割合に基づいて制御する表示画像制御機能と、
を実行させることを特徴とする超音波診断装置の制御プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−１９８７３（Ｐ２０１２−１９８７３Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５８８６９（Ｐ２０１０−１５８８６９）
【出願日】平成２２年７月１３日（２０１０．７．１３）
【出願人】（３０００１９２３８）ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー (1,125)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１３日（２０１０．７．１３）
【出願人】（３０００１９２３８）ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー (1,125)
【Ｆターム（参考）】
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