超音波診断装置及び診断パラメータ計測用制御プログラム
【課題】複数の計測部位にて得られた計測画像データ及び診断パラメータの計測結果をパノラマ画像データの計測部位に対応させて表示する。
【解決手段】パノラマ画像データ生成部５２は、超音波プローブ３の移動に伴って生成された被検体の診断対象部位における複数の参照画像データを結合してパノラマ画像データを生成し、入力部８は、前記パノラマ画像データを構成する最新の参照画像データに基づいて計測部位を指定する。次いで、計測画像データ生成部５３は、前記計測部位に対する超音波送受信によって得られたドプラ信号に基づいて計測画像データを生成し、診断パラメータ計測部６は、前記計測画像データを用いて各種の診断パラメータを計測する。そして、表示部７は、診断対象部位に対して指定された複数の計測部位にて得られた計測画像データ及び診断パラメータの計測結果をパノラマ画像データの計測部位に対応させて表示する。
【解決手段】パノラマ画像データ生成部５２は、超音波プローブ３の移動に伴って生成された被検体の診断対象部位における複数の参照画像データを結合してパノラマ画像データを生成し、入力部８は、前記パノラマ画像データを構成する最新の参照画像データに基づいて計測部位を指定する。次いで、計測画像データ生成部５３は、前記計測部位に対する超音波送受信によって得られたドプラ信号に基づいて計測画像データを生成し、診断パラメータ計測部６は、前記計測画像データを用いて各種の診断パラメータを計測する。そして、表示部７は、診断対象部位に対して指定された複数の計測部位にて得られた計測画像データ及び診断パラメータの計測結果をパノラマ画像データの計測部位に対応させて表示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置及び診断パラメータ計測用制御プログラムに係り、特に、被検体に対する超音波送受信によって得られた時系列的な計測画像データデータを用いて各種診断パラメータの計測と表示を可能にする超音波診断装置及び診断パラメータ計測用制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、超音波プローブに内蔵された振動素子から発生する超音波パルスを被検体内に放射し、被検体組織の音響インピーダンスの差異によって生ずる超音波反射波を前記振動素子により受信して生体情報を収集するものであり、超音波プローブを体表面に接触させるだけの簡単な操作でリアルタイムの２次元画像や３次元画像が容易に観察できるため、生体臓器の機能診断や形態診断に広く用いられている。
【０００３】
生体内の組織あるいは血球からの反射波により生体情報を得る超音波診断法は、超音波パルス反射法と超音波ドプラ法の２つの大きな技術開発により急速な進歩を遂げ、これらの技術を用いてＢモード画像データを収集するＢモード法やカラードプラ画像データを収集するカラードプラ法は今日の超音波画像診断において不可欠なものとなっている。
【０００４】
一方、被検体の所定方向に対し超音波送受信を行なって得られた受信信号を処理してドプラ信号成分の周波数スペクトラム（以下では、スペクトラムデータと呼ぶ。）を生成し、このスペクトラムデータの時間的変化を計測することにより前記所定方向の計測部位における血流速度を定量的且つ正確に計測することが可能なドプラスペクトラム法や所定方向から得られた受信信号における反射強度（Ｂモードデータ）の時間的変化を計測することにより生体組織の運動機能を定量的に評価することが可能なＭモード法がある。
【０００５】
Ｍモード法によって得られるＭモード画像データは、被検体の同一方向に対し複数回の超音波送受信を繰り返し行なって得られた時系列的なＢモードデータを時間軸方向に順次配列することにより生成される。即ち、Ｍモード画像データは、通常、反射体までの距離を縦軸、時間を横軸とし、Ｂモードデータの振幅は輝度によって示される。
【０００６】
一方、ドプラスペクトラム法では、被検体の同一方向に対し所定間隔で複数回の超音波送受波を繰り返し行ない、血球などの移動反射体にて反射した超音波反射波を超音波パルスの中心周波数と略等しい周波数の基準信号を用いて直交位相検波しドプラ信号を検出する。そして、レンジゲートにより前記ドプラ信号の中から抽出した所望計測部位のドプラ信号を周波数分析することによりスペクトラムデータを生成し、前記計測部位に対して時系列的に得られる複数のスペクトラムデータを時間軸方向に順次配列することによりスペクトラム画像データを生成する。この場合、ドプラスペクトラム法によって生成されるスペクトラム画像データは、通常、周波数を縦軸、時間を横軸とし各周波数成分のパワー（強さ）は輝度（階調）によって示される。
【０００７】
尚、上述のレンジゲートを被検体の計測部位に対して正しく設定するために、レンジゲートの設定はＢモード画像データやカラードプラ画像データ（以下では、これらを纏めて参照画像データと呼ぶ。）の観測下において行なわれ、レンジゲートの位置を示す計測マーカが参照画像データに重畳表示される。
【０００８】
そして、計測部位に対して生成されたスペクトラム画像データやこのスペクトラム画像データに基づいて計測された各種診断パラメータの計測結果を計測マーカが重畳された参照画像データと共に表示する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００９】
この特許文献１に記載された方法では、先ず、時系列的に得られるスペクトラムデータの各々に対して最大周波数ｆｐを検出し、この最大周波数ｆｐの時間変化を示すトレース波形（トレンド波形）に基づいて心臓の収縮期Ｐｓ（Peak of systolic）及び拡張期Ｅｄ（End of diastolic）を検出する。そして、収縮期Ｐｓ及び拡張期Ｅｄに基づいて末梢血管の診断パラメータである心拍数ＨＲ（Heart Rate）、ＰＩ（Pulsatility Index）及びRＩ（Resistance Index）等の計測を行なう。
【００１０】
尚、トレース波形の生成、Ｐｓ及びＥｄの検出、ＰＩやＲＩ等の計測は、従来、フリーズされたスペクトラム画像データを用いたマニュアル操作が基本であったが、近年では、リアルタイム表示されたスペクトラム画像データを用いて自動的に行なう方法も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−８１０８１号公報
【特許文献２】米国特許第５６２８３２１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載された上述の方法では、比較的狭い領域に対して収集された参照画像データの観察下で当該被検体の診断に有効な１つの計測部位を指定し、この計測部位に対して生成されたスペクトラム画像データ等の計測画像データ及びこの計測画像データに基づいて得られた診断パラメータの計測結果が上述の参照画像データと共に表示する方式が適用されてきた。このため、例えば、比較的広範囲に走行している血管の上流における血流情報と下流における血流情報との比較、あるいは、分岐前の血流情報と分岐後の血流情報との比較等を参照画像データと対応させて観察することは困難であった。このため、診断精度や診断効率が低下するのみならず医師や検査師（以下では、これらを纏めて操作者と呼ぶ。）に対し大きな負担を与えていた。
【００１３】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、比較的広範囲な領域の表示が可能なパノラマ画像データの観測下で前記パノラマ画像データに示された複数からなる計測部位の各々に対する計測画像データの生成や診断パラメータの計測を容易かつ正確に行なうことが可能な超音波診断装置及び診断パラメータ計測用制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明の超音波診断装置は、被検体の所定方向に対する超音波送受信によって得られた計測画像データに基づいて診断パラメータを計測する超音波診断装置において、前記被検体に対して設定された超音波送受信方向に対し超音波パルスを送信し、前記超音波送受信方向から得られる超音波反射波を受信信号に変換する複数個の振動素子を有した超音波プローブと、前記超音波送受信方向に対して前記超音波パルスを送信するための駆動信号を前記振動素子に供給し、これらの振動素子から得られた複数チャンネルの受信信号を整相加算する送受信手段と、整相加算後の受信信号を処理して参照モードの超音波データ及び計測モードの超音波データを生成する超音波データ生成手段と、前記被検体の複数方向に対する超音波送受信によって得られた前記参照モードの超音波データに基づいて参照画像データを生成する参照画像データ生成手段と、前記超音波プローブの移動に伴って順次生成される複数の参照画像データを結合して広範囲なパノラマ画像データを生成するパノラマ画像データ生成手段と、前記パノラマ画像データに示された計測部位に対する超音波送受信によって得られた前記計測モードの超音波データに基づいて計測画像データを生成する計測画像データ生成手段と、前記計測画像データに基づいて前記診断パラメータを計測する診断パラメータ計測手段と、前記計測画像データ及び前記診断パラメータの計測結果の少なくとも何れかを前記パノラマ画像データと共に表示する表示手段とを備えたことを特徴としている。
【００１５】
又、請求項９に係る本発明の診断パラメータ計測用制御プログラムは、被検体の所定方向に対する超音波送受信によって得られた計測画像データに基づいて診断パラメータを計測する超音波診断装置に対し、前記超音波送受信方向に対して超音波パルスを送信するための駆動信号を超音波プローブが備える複数の振動素子に供給し、これらの振動素子から得られた複数チャンネルの受信信号を整相加算する送受信機能と、整相加算後の受信信号を処理して参照モードの超音波データ及び計測モードの超音波データを生成する超音波データ生成機能と、前記被検体の複数方向に対する超音波送受信によって得られた前記参照モードの超音波データに基づいて参照画像データを生成する参照画像データ生成機能と、前記超音波プローブの移動に伴って順次生成される複数の参照画像データを結合して広範囲なパノラマ画像データを生成するパノラマ画像データ生成機能と、前記パノラマ画像データに示された計測部位に対する超音波送受信によって得られた前記計測モードの超音波データに基づいて計測画像データを生成する計測画像データ生成機能と、前記計測画像データに基づいて前記診断パラメータを計測する診断パラメータ計測機能と、前記計測画像データ及び前記診断パラメータの計測結果の少なくとも何れかを前記パノラマ画像データと共に表示する表示機能を実行させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、比較的広範囲な領域の表示が可能なパノラマ画像データの観測下で前記パノラマ画像データに示された複数からなる計測部位の各々に対する計測画像データの生成や診断パラメータの計測を容易かつ正確に行なうことができる。このため、診断精度や診断効率を大幅に向上させることができ、更に、超音波検査における操作者の負担が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例における超音波診断装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】同実施例の超音波診断装置が備える送受信部及び超音波データ生成部の具体的な構成を示すブロック図。
【図３】同実施例の参照モード及び計測モードにおける超音波送受信方向を説明するための図。
【図４】同実施例におけるスペクトラムデータ生成部の基本動作を示すタイムチャート。
【図５】同実施例におけるパノラマ画像データの生成方法を説明するための図。
【図６】同実施例における計測画像データの具体例を示す図。
【図７】同実施例の計測画像データにおける収縮期Ｐｓ及び拡張期Ｅｄを示す図。
【図８】同実施例における表示データの具体例を示す図。
【図９】同実施例における診断パラメータ計測結果の表示手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１９】
以下に述べる本発明の実施例では、先ず、複数の振動素子が１次元配列された超音波プローブを振動素子の配列方向へ順次移動させながら収集した被検体の診断対象部位における複数の参照画像データを結合させて広範囲な画像データ（以下では、パノラマ画像データと呼ぶ。）を生成し、このパノラマ画像データを構成する最新の参照画像データに基づいて血流情報計測部位を指定する。次いで、指定された血流情報計測部位に対する超音波送受信によって得られるドプラ信号に基づいて計測画像データを生成し、この計測画像データを用いて診断パラメータを計測する。そして、前記診断対象部位に対して指定された複数からなる前記血流情報計測部位の各々にて得られた計測画像データ及び診断パラメータの計測結果をパノラマ画像データの血流情報計測部位に対応させて表示する。
【００２０】
尚、以下の実施例では、参照画像データとしてＢモード画像データを生成し、計測画像データとしてスペクトラム画像データを生成する場合について述べるが、参照画像データは、カラードプラ画像データであってもよく、カラードプラ画像データが重畳されたＢモード画像データであってもよい。又、計測画像データは、Ｂモードデータの時間的変化を示すＭモード画像データであっても構わない。更に、リニア走査方式の超音波送受信によって得られた受信信号に基づいて参照画像データを生成する場合について述べるが、セクタ走査方式やコンベックス走査方式等の他の走査方式を用いて参照画像データを収集してもよい。
【００２１】
（装置の構成）
本発明の実施例における超音波診断装置の構成と各ユニットの基本動作につき図１乃至図８を用いて説明する。尚、図１は、本実施例における超音波診断装置の全体構成を示すブロック図であり、図２は、この超音波診断装置が備える送受信部及び超音波データ生成部の具体的な構成を示すブロック図である。
【００２２】
図１に示す超音波診断装置１００は、被検体の検査対象領域（例えば、頚部）に対し超音波パルス（送信超音波）を送信し、この送信によって得られた超音波反射波（受信超音波）を電気信号（受信信号）に変換する複数個の振動素子が配列された超音波プローブ３と、前記検査対象領域の所定方向に対し超音波パルスを送信するための駆動信号を前記振動素子に供給し、これらの振動素子から得られる複数チャンネルの受信信号を整相加算する送受信部２と、整相加算後の受信信号を処理してＢモードデータ及びスペクトラムデータを生成する超音波データ生成部４と、超音波データ生成部４において得られたＢモードデータを超音波送受信方向に対応させて配列することにより参照画像データ及びパノラマ画像データを生成し、前記超音波データ生成部４において得られたスペクトラムデータを時間軸方向に配列することにより計測画像データを生成する画像データ生成部５と、計測画像データに基づいて各種の診断パラメータを計測する診断パラメータ計測部６を備えている。
【００２３】
又、超音波診断装置１００は、上述のパノラマ画像データに計測画像データ及び診断パラメータの計測結果を重畳あるいは合成して表示する表示部７と、被検体情報の入力、画像データ生成条件の設定、パノラマ画像データに対する血流情報計測部位の指定、各種コマンド信号の入力等を行なう入力部８と、参照画像データを生成する参照モード及び計測画像データを生成する計測モードにおける超音波送受信方向を制御する走査制御部９と、基準信号を発生する基準信号発生部１０と、上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部１１を備えている。
【００２４】
超音波プローブ３は、例えば、１次元配列されたＭ１個の図示しない振動素子をその先端部に有し、前記先端部を被検体の体表に接触させて超音波送受信を行なう。振動素子は電気音響変換素子であり、送信時には電気パルス（駆動信号）を超音波パルス（送信超音波）に変換し、受信時には超音波反射波（受信超音波）を電気的な受信信号に変換する機能を有している。そして、振動素子の各々は、図示しないＭ１チャンネルの多芯ケーブルを介して送受信部２に接続されている。尚、本実施例では、Ｍ１個の振動素子を有するリニア走査用の超音波プローブ３について述べるが、セクタ走査やコンベックス走査等に対応した超音波プローブであっても構わない。
【００２５】
次に、図２に示した送受信部２は、超音波プローブ３に設けられたＭ１個の振動素子の中からＭ２個の送信用振動素子とＭ３個の受信用振動素子を選択する素子選択部２１と、所定方向に送信音場を形成するためにＭ２個の送信用振動素子に対し所定の送信遅延時間と駆動振幅を有した駆動信号を供給する送信部２２と、前記所定方向に対して受信音場を形成するためにＭ３個の受信用振動素子から得られたＭ３チャンネルの受信信号を整相加算（受信信号の位相を合わせて加算合成）する受信部２３を備えている。
【００２６】
素子選択部２１は、後述の走査制御部９から供給される素子選択制御信号に基づき、送信時には、超音波プローブ３に備えられたＭ１個の振動素子の中から隣接したＭ２個の振動素子を送信振動素子群として選択し、受信時には、前記Ｍ１個の振動素子の中から隣接したＭ３個の振動素子を受信振動素子群として選択する。例えば、素子選択部２１は、超音波プローブ３が有するＭ１個の振動素子に対応したＭ１チャンネルの電子的なスイッチング回路を備え、これらのスイッチング回路の切り替え制御により送信振動素子群及び受信振動素子群の選択を行なう。そして、このとき選択された送信振動素子群は送信部２２に接続され受信振動素子群は受信部２３に接続される。この場合、送信振動素子群及び受信振動素子群は各々の中心位置が略一致するように選択される。そして、参照モードでは、上述の送信振動素子群及び受信振動素子群を振動素子の配列方向へレート間隔（後述する送信超音波の繰り返し周期）で順次シフトさせながら前記配列方向に垂直なθ＝０の方向に対して超音波送受信を行なうことにより、所謂、リニア走査を行なう。一方、計測モードでは、送信振動素子群及び受信振動素子群を配列方向の好適な位置に固定した状態で血流情報計測部位と交叉する方向θｄに対して超音波送受信を行なう。
【００２７】
次に、送信部２２は、レートパルス発生器２２１、送信遅延回路２２２及び駆動回路２２３を備えている。レートパルス発生器２２１は、図１の基準信号発生部１０から供給される基準信号を分周することにより送信超音波の繰り返し周期を決定するレートパルスを生成する。送信遅延回路２２２は、送信に使用されるＭ２個の振動素子と同数の独立な遅延回路から構成され、送信超音波を所定の深さに集束するための集束用遅延時間と所定方向θｄへ送信するための偏向用遅延時間をレートパルス発生器２２１から供給されるレートパルスに与える。駆動回路２２３は、送信遅延回路２２２と同数の独立な駆動回路を有し、送信遅延回路２２２にて上述の遅延時間が与えられたレートパルスに基づいて駆動信号を生成する。そして、素子選択部２１により超音波プローブ３にて配列されたＭ１個の振動素子の中から選択されたＭ２個の送信用振動素子を前記駆動信号によって駆動し、被検体内に送信超音波を放射する。
【００２８】
一方、受信部２３は、素子選択部２１により超音波プローブ３に内蔵されたＭ１個の振動素子の中から受信用として選択されたＭ３個の振動素子に対応するＭ３チャンネルのプリアンプ２３１、Ａ／Ｄ変換器２３２及び受信遅延回路２３３と加算器２３４を備え、受信用の振動素子からプリアンプ２３１を介して供給されたＭ３チャンネルの受信信号はＡ／Ｄ変換器２３２にてデジタル信号に変換されて受信遅延回路２３３に送られる。
【００２９】
受信遅延回路２３３は、所定の深さからの受信超音波を集束するための集束用遅延時間と所定方向θｄに対して受信指向性を設定するための偏向用遅延時間をＡ／Ｄ変換器２３２から出力されるＭ３チャンネルの受信信号の各々に与え、加算器２３４は、受信遅延回路２３３から供給される受信信号を加算合成する。即ち、受信遅延回路２３３と加算器２３４により、θ＝０あるいはθ＝θｄの方向から得られた受信信号は整相加算される。
【００３０】
但し、θ＝０の方向に対して超音波送受信を行なう参照モードのリニア走査では、送信超音波を所定の深さに集束するための集束用遅延時間と所定の深さからの受信超音波を集束するための集束用遅延時間のみが上述の送信遅延回路２２２及び受信遅延回路２３３によって与えられる。
【００３１】
次に、参照モード及び計測モードにおける超音波送受信方向につき図３を用いて更に詳しく説明する。図３では、超音波プローブ３に設けられたＭ１個の振動素子の中から１回の超音波送受信において選択されるＭ２個の送信用振動素子群及びＭ３個の受信用振動素子群を斜線によって示している。但し、ここでは説明を簡単にするためにＭ２＝Ｍ３としている。
【００３２】
図３（ａ）は、参照画像データの収集を目的とした参照モードにおける超音波送受信を示したものであり、この送受信法はリニア走査法として広く知られている。例えば、第１のレート区間では振動素子１乃至振動素子Ｍ２を選択駆動することによってη１の方向に対し超音波送受信を行ない、第２のレート区間では振動素子２乃至振動素子Ｍ２＋１を選択駆動することによってη２の方向に対し超音波送受信を行なう。更に、同様の手順を繰り返すことにより送信振動素子群及び受信振動素子群を振動素子の配列方向へレート間隔で順次シフトさせながら配列方向に垂直なθ＝０の方向に対して超音波送受信を行なう。
【００３３】
一方、図３（ｂ）は、計測画像データの収集を目的とした計測モードにおける超音波送受信を示したものであり、この場合、血流情報計測部位に対する超音波送受信に好適な位置にあるＭ２個の送信振動素子群及び受信振動素子群がＭ１個の振動素子の中から選択され、これらの振動素子群を駆動することにより所定方向η０（θｄ）に対して超音波送受信を行なう。
【００３４】
尚、計測画像データを収集する場合、図３（ｂ）に示した超音波送受信方向η０が血流情報計測部位に対し好適であるか否かを確認するために、通常、参照画像データの収集も並行して行なわれる。このような場合、例えば、η１に対する参照モードの超音波送受信を行なった後η０に対する計測モードの超音波送受信を行ない、η２に対する参照モードの超音波送受信を行なった後η０に対する計測モードの超音波送受信を行なう。即ち、η１、η０、η２、η０、η３、η０・・・に対する超音波送受信を順次行なうことにより参照画像データの観測下で計測画像データの収集における超音波送受信方向をモニタリングすることが可能となる。
【００３５】
上述のように、参照モードでは、血管構造を高分解能で観察することが可能な図３（ａ）のリニア走査方式が適用され、計測モードでは、ドプラ信号を高感度で計測するために超音波送受信方向をθｄ方向へ偏向させる図３（ｂ）の方法が通常用いられる。
【００３６】
図２へ戻って、超音波データ生成部４は、受信部２３の加算器２３４から出力される受信信号を処理してＢモードデータを生成するＢモードデータ生成部４１と、前記受信信号を直交検波してドプラ信号を検出し、このドプラ信号の周波数スペクトラムデータ（以下では、ドプラスペクトラムデータと呼ぶ。）を生成するスペクトラムデータ生成部４２を備えている。
【００３７】
Ｂモードデータ生成部４１は、包絡線検波器４１１と対数変換器４１２を備え、包絡線検波器４１１は、受信部２３の加算器２３４から供給された整相加算後の受信信号を包絡線検波し、対数変換器４１２は、包絡線検波された受信信号の振幅を対数変換してＢモードデータを生成する。
【００３８】
一方、スペクトラムデータ生成部４２は、π／２移相器４２１、ミキサ４２２−１及び４２２−２、ＬＰＦ（低域通過フィルタ）４２３−１及び４２３−２を備え、更に、ＳＨ（サンプルホールド回路）４２４−１及び４２４−２、ＢＰＦ（帯域通過フィルタ）４２５−１及び４２５−２、周波数分析器４２６を備えている。そして、受信部２３の加算器２３４から供給された受信信号を直交位相検波してドプラ信号を検出し、得られたドプラ信号に対して周波数分析を行なう。
【００３９】
次に、スペクトラムデータ生成部４２の構成と基本動作につき図４のタイムチャートを参照して更に詳しく説明する、スペクトラムデータ生成部４２が備える各ユニットの出力信号等を模式的に示した図４において、受信部２３の加算器２３４から出力された受信信号（図４の（ｃ））は、スペクトラムデータ生成部４２のミキサ４２２−１及び４２２−２の第１の入力端子に入力される。一方、この受信信号の中心周波数と略等しい周波数をもった基準信号発生部１０の基準信号（図４の（ａ））はミキサ４２２−１の第２の入力端子に直接供給され、π／２移相器４２１を介することにより位相が９０度だけシフトした基準信号はミキサ４２２−２の第２の入力端子に送られる。そして、ミキサ４２２−１及び４２２−２の出力は、ＬＰＦ４２３−１及び４２３−２に送られ、加算器２３４から出力される受信信号の周波数と基準信号発生部１０から供給される基準信号の周波数との和の成分が除去され、差の成分のみがドプラ信号として検出される（図４の（ｄ））。
【００４０】
次いで、ＳＨ４２４−１及び４２４−２には、ＬＰＦ４２３−１及び４２３−２から出力されたドプラ信号と、システム制御部１１が基準信号発生部１０の基準信号を分周して生成したサンプリングパルス（レンジゲートパルス）が供給され（図４の（ｅ））、このレンジゲートパルスの発生タイミングに対応した距離に位置する関心部位からのドプラ信号のみがサンプルホールドされる（図４の（ｆ））。尚、このレンジゲートパルスは、送信超音波の放射タイミングを示す周期Ｔｒのレートパルス（図４の（ｂ））から所定時間Ｔｓ後に発生し、この発生タイミングは入力部８において任意に設定される。
【００４１】
即ち、操作者は、遅延時間Ｔｓを変更することによって超音波プローブ３から距離Ｌｇだけ離れた血流情報計測部位に対してレンジゲートを設定し、このレンジゲートにより血流情報計測部位からのドプラ信号を選択的に検出することが可能となる。尚、超音波プローブ３から血流情報計測部位までの距離Ｌｇと遅延時間Ｔｓは、生体組織の音速度をＣとすれば、２Ｌｇ／Ｃ＝Ｔｓの関係にある。
【００４２】
次に、ＳＨ４２４−１及び４２４−２から出力された血流情報計測部位のドプラ信号に重畳する階段状のノイズ成分（図４の（ｆ））は、ＢＰＦ４２５−１及び４２５−２によって除去され（図４の（ｇ））、平滑化された上記ドプラ信号は、周波数分析器４２６へ供給される。尚、ＢＰＦ４２５−１及び４２５−２は、血流速度より遅い移動速度を有する血管や生体組織等に起因したドプラ信号（クラッタ信号）を排除する機能をも併せもっている。
【００４３】
一方、周波数分析器４２６は、図示しない演算回路と記憶回路を備え、前記記憶回路は、ＢＰＦ４２５−１及び４２５−２から出力された複素型のドプラ信号を保存し、前記演算回路は、前記記憶回路に保存されたドプラ信号の所定区間において周波数分析を行なってスペクトラムデータを生成する。
【００４４】
図１へ戻って、画像データ生成部５は、参照画像データ生成部５１、パノラマ画像データ生成部５２及び計測画像データ生成部５３を備えている。
【００４５】
参照画像データ生成部５１は、図示しない記憶回路を有し、参照モードにおいて超音波データ生成部４のＢモードデータ生成部４１から順次供給されるＢモードデータを超音波送受信方向に対応させて前記記憶回路に保存することにより参照画像データとしてのＢモード画像データを生成する。
【００４６】
一方、パノラマ画像データ生成部５２は、図示しない画像データ結合部と画像データ記憶部を備えている。前記画像データ結合部は、参照画像データ生成部５１から供給される最新の参照画像データと既に収集された参照画像データに基づいて生成され前記画像データ記憶部に一旦保存されているパノラマ画像データ（第１のパノラマ画像データ）とを結合することにより新たなパノラマ画像データ（第２のパノラマ画像データ）を生成する。具体的には、新たに収集された参照画像データと第１のパノラマ画像データの重複部分（共通の画像情報を有する画像データの領域）に対し、例えば、相互相関演算等のパターンマッチング処理を行なって画像データ間の相対的な位置ズレを検出し、この検出結果に基づいて位置補正した参照画像データ及び第１のパノラマ画像データとを結合して第２のパノラマ画像データを生成する。
【００４７】
そして、得られた第２のパノラマ画像データは、表示部７において表示され、更に、新たな第１のパノラマ画像データとして前記画像データ記憶部に保存される。即ち、パノラマ画像データ生成部５２の画像データ結合部は、超音波プローブ３の位置が更新される度に参照画像データ生成部５１から供給される参照画像データと自己の画像データ記憶部において既に保存されている第１のパノラマ画像データを結合して第２のパノラマ画像データを生成する。
【００４８】
図５は、パノラマ画像データの生成方法を説明するための図であり、図５（ａ）は、超音波プローブ３を被検体の頚部に接触させた状態で振動素子の配列方向に沿って移動させることにより収集された３枚の参照画像データＩｒａ乃至Ｉｒｃを示しており、図５（ｂ）は、これらの参照画像データを結合することによって生成されたパノラマ画像データＩｐｘを示している。
【００４９】
この場合、隣接して収集された参照画像データＩｒａの右領域と参照画像データＩｒｂの左領域は共通の画像情報を有しており、同様にして、参照画像データＩｒｂの右領域と参照画像データＩｒｃの左領域は共通の画像情報を有している。
【００５０】
パノラマ画像データ生成部５２が備える上述の画像データ結合部はこのようにして収集された参照画像データＩｒａ及びＩｒｂあるいは参照画像データＩｒｂ及びＩｒｃに対しパターンマッチング処理を行なって画像データ間の相対的な位置ズレを検出し、この検出結果に基づいて参照画像データを結合することによりパノラマ画像データを生成する。
【００５１】
即ち、超音波プローブ３を被検体の診断対象部位（頚部）に接触させることによって参照画像データＩｒａを収集し、次いで、超音波プローブ３を移動させることにより参照画像データＩｒｂ及びＩｒｃを順次収集する場合、前記画像データ結合部は、参照画像データ生成部５１から供給される参照画像データＩｒａを第１のパノラマ画像データとして画像データ記憶部に一旦保存する。次いで、超音波プローブ３の移動に伴って参照画像データ生成部５１から新たに供給される参照画像データＩｒｂと前記画像データ記憶部から読み出した第１のパノラマ画像データ（即ち、参照画像データＩｒａ）を結合して第２のパノラマ画像データを生成し、得られた第２のパノラマ画像データを表示部７に表示すると共に新たな第１のパノラマ画像データとして前記画像データ記憶部に保存する。
【００５２】
同様にして、前記画像データ結合部は、参照画像データ生成部５１から供給される参照画像データＩｒｃと前記画像データ記憶部から読み出した第１のパノラマ画像データを結合して第２のパノラマ画像データを生成し、得られた第２のパノラマ画像データを表示部７に表示すると共に新たな第１のパノラマ画像データとして前記画像データ記憶部に保存する。このような手順を繰り返すことにより広範囲なパノラマ画像データＩｐｘが生成される。尚、このとき表示部７に表示される第２のパノラマ画像データを構成している最新の参照画像データ（例えば、図５（ｂ）の参照画像データＩｒｃ）は動画像として略リアルタイム表示され、この参照画像データに示された血流情報計測部位に対し後述の計測マーカが入力部８によって設定される。
【００５３】
再び図１へ戻って、画像データ生成部５の計測画像データ生成部５３は、超音波データ生成部４のスペクトラムデータ生成部４２から所定の時間間隔で時系列的に供給されるスペクトラムデータの各々における最大周波数ｆｐを検出し、この最大周波数ｆｐの時間的変化を示すスペクトラム画像データを計測画像データとして生成する。
【００５４】
図６は、計測画像データ生成部５３によって生成される計測画像データの具体例を示したものであり、この計測画像データの左領域には、スペクトラムデータ生成部４２によって生成された最新のスペクトラムデータＢｘが縦軸を周波数（ｆ）、横軸をスペクトラムパワーＳ（ｆ）として示される。そして、最大血流速度に対応する最大周波数ｆｐは、スペクトラムデータＢｘと予め設定された閾値Ｓ０との比較によって検出され、このとき検出された最大周波数ｆｐの時間的変化を示すトレンド波形Ｃｘが計測画像データの右領域に示される。
【００５５】
次に、図１に示す診断パラメータ計測部６は、先ず、画像データ生成部５の計測画像データ生成部５３から供給される計測画像データを受信し、この計測画像データを構成する最大周波数ｆｐのトレンド波形Ｃｘに対し最大値及び最小値を検出することにより心臓の収縮期を示すＰｓ（Peak of Systolic）と拡張期を示すＥｄ（End of Diastolic）の位置（時刻）を検出する。
【００５６】
図７は、計測画像データのトレンド波形Ｃｘにおいて検出された収縮期Ｐｓと拡張期Ｅｄを示しており、これらの収縮期Ｐｓや拡張期Ｅｄを自動検出する場合、最大値を示す収縮期Ｐｓは比較的容易に検出可能であるが最小値を示す拡張期Ｅｄの検出は困難な場合が多い。このような拡張期Ｅｄの自動検出に際し、診断パラメータ計測部６は、例えば、トレンド波形Ｃｘを平滑化した後に行なわれる変曲点検出のための１次微分演算あるいは２次微分演算によって１心拍中に１つのＰｓと複数のＥｄ候補点を検出し、更に、これらのＥｄ候補点の中から、前記Ｐｓに対して所定範囲にあるＥｄ候補点を１つ選択することによって拡張期Ｅｄを検出する。
【００５７】
次いで、診断パラメータ計測部６は、収縮期Ｐｓにおける最大周波数ｆｐ（ｐｓ）及び拡張期Ｅｄにおける最大周波数ｆｐ（ｅｄ）に基づいて収縮期Ｐｓにおける最大血流速度Ｖｐｓ、拡張期Ｅｄにおける最大血流速度Ｖｅｄ及び最大周波数Ｖｐｓと最大周波数Ｖｅｄとの比Ｓ／Ｄを計測し、更に、Ｐｓ−Ｐｓ区間のトレンド波形Ｃｘに基づいて、血行動態の診断パラメータである心拍数ＨＲ（Heat Rate）、ＰＩ（Pulsatility Index）及びＲＩ（Resistance Index）などの計測を必要に応じて行なう。尚、上述のＰＩ及びＲＩは、通常、次式（１）に基づいて算出される。
【数１】
【００５８】
但し、図６に示すように、上式（１）におけるｈ１及びｈ２は、トレンド波形Ｃｘの収縮期Ｐｓにおける最大周波数ｆｐ（ｐｓ）及び収縮期Ｅｄにおける最大周波数ｆｐ（ｅｄ）の値であり、ｈ０は、最大周波数ｆｐの平均値を示している。
【００５９】
次に、図１の表示部７は、データ記憶部７１、表示データ生成部７２及びモニタ７３を備え、データ記憶部７１には、被検体の血流情報計測部位から得られた受信信号に基づいて計測画像データ生成部５３が生成した計測画像データ及びこの計測画像データを用いて診断パラメータ計測部６が計測した診断パラメータの計測結果が前記血流情報計測部位の位置情報を付帯情報として保存される。
【００６０】
一方、表示データ生成部７２は、画像データ生成部５のパノラマ画像データ生成部５２から供給されるパノラマ画像データや計測画像データ生成部５３から供給される計測画像データを所定の表示フォーマットに変換してモニタ７３に表示する。特に、入力部８において診断パラメータの計測結果表示コマンドが入力された場合、表示データ生成部７２は、データ記憶部７１に一旦保存された計測画像データ及び診断パラメータ計測結果を読み出し、パノラマ画像データ生成部５２から供給される広範囲なパノラマ画像データに上述の計測画像データ及び診断パラメータ計測結果を重畳させて表示データを生成する。そして、得られた表示データに対しＡ／Ｄ変換や表示フォーマット変換等のデータ変換処理を行なってモニタ７３に表示する。この場合、計測画像データ及び診断パラメータ計測結果はその付帯情報である血流情報計測部位の位置情報に基づき、パラメータ画像データに示された前記血流情報計測部位の各々に対応させて重畳表示あるいは並列表示される。
【００６１】
図８は、表示データ生成部７２が生成する表示データの具体例を示したものであり、この表示データは、参照画像データＩｒ１乃至Ｉｒ７の結合によって生成されたパノラマ画像データＩｐと、参照画像データＩｒ２、Ｉｒ４及びＩｒ７の血流情報計測部位Ｓｖ２、Ｓｖ４及びＳｖ７から収集されたドプラ信号に基づく計測画像データＤｍ１乃至Ｄｍ３と、これらの計測画像データに基づいて計測された診断パラメータＶｐｓ、Ｖｅｄ及びＳ／Ｄの計測結果Ｃｖ１乃至Ｃｖ３との合成によって生成される。
【００６２】
尚、図７では、リアルタイム表示される参照画像データＩｒ２、Ｉｒ４及びＩｒ７の観測下で血流情報計測部位Ｓｖ２、Ｓｖ４及びＳｖ７に対する計測画像データの生成と診断パラメータの計測が行なわれた場合を示しており、血流情報計測部位Ｓｖ２、Ｓｖ４及びＳｖ７には、入力部８によって設定されたレンジゲートの位置を示すレンジゲートマーカ（●）と血流情報計測部位に対する超音波送受信方向を示す走査線マーカ（一点鎖線）とからなる計測マーカが重畳される。
【００６３】
次に、図１の入力部８は、図示しない操作パネル上に表示パネルやキーボード、トラックボール、マウス、選択ボタン等の入力デバイスを備え、被検体情報の入力、参照画像データ、パノラマ画像データ及び計測画像データの生成条件の設定、パノラマ画像データに対する血流情報計測部位の指定、計測モードにおける超音波送受信方向θｄの設定、参照モード及び計測モードの選択、各種コマンド信号の入力等を行なう。
【００６４】
一方、走査制御部９は、参照用画像データの生成を目的とした参照モードにおける超音波送受信方向（図３（ａ）参照）や計測画像データの生成を目的とした計測モードにおける超音波送受信方向（図３（ｂ）参照）を制御するために送受信部２の素子選択部２１に対して素子選択制御信号を供給し、送信部２２の送信遅延回路２２２及び受信部２３の受信遅延回路２３３に対して遅延時間制御信号を供給する。
【００６５】
システム制御部１１は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、操作者によって入力部８から入力／設定／選択／指定された上述の情報は前記記憶回路に保存される。一方、前記ＣＰＵは、これらの情報に基づいて超音波診断装置１００が有する各ユニットやシステム全体を統括的に制御し、参照モードにおける参照画像データの生成、隣接して得られた参照画像データの結合によるパノラマ画像データの生成、このパノラマ画像データの血流情報計測部位における計測画像データの生成、更には、計測画像データに基づく各種診断パラメータの計測等を行なう。
【００６６】
（診断パラメータ計測結果の表示手順）
次に、本実施例における診断パラメータ計測結果の表示手順につき、図９のフローチャートに沿って説明する。尚、ここでは、図８において既に示したような７枚の参照画像データＩｒ１乃至Ｉｒ７に基づいて生成されたパノラマ画像データＩｐ、このパノラマ画像データＩｐに表示された血流情報計測部位Ｓｖ２、Ｓｖ４及びＳｖ７における計測画像データＤｍ１乃至Ｄｍ３及びこれらの計測画像データに基づいて計測された診断パラメータの計測結果Ｃｖ１乃至Ｃｖ３を夫々対応させて表示する場合について述べるが、参照画像データの枚数や血流情報計測部位の数は上述に限定されない。
【００６７】
被検体の検査対象部位（頚部）に対する超音波検査に先立ち、超音波診断装置１００の操作者は、入力部８において被検体情報の入力、参照画像データ生成条件、パノラマ画像データ生成条件及び計測画像データ生成条件の設定、計測モードにおける超音波送受信方向θｄの設定、参照モードの選択等を行ない、これらの入力／設定／選択情報をシステム制御部１１の記憶回路に保存する（図９のステップＳ１）。次いで、超音波プローブ３を検査対象部位の最初の位置に配置した後、超音波検査開始コマンドを入力部８にて入力する（図９のステップＳ２及びステップＳ３）。
【００６８】
入力部８からシステム制御部１１を介して上述のコマンド信号を受信した走査制御部９は、自己の記憶回路に予め保管されている参照モードの走査制御プログラムに基づいて送受信部２の素子選択部２１、送信遅延回路２２２及び受信遅延回路２３３を制御し被検体に対する超音波送受信を行なう。
【００６９】
一方、超音波データ生成部４のＢモードデータ生成部４１は、上述の超音波送受信によって得られた受信信号を処理してＢモードデータを生成し、画像データ生成部５の参照画像データ生成部５１は、Ｂモードデータ生成部４１から時系列的に供給されるＢモードデータを超音波送受信方向に対応させて自己の記憶回路に保存することにより参照画像データＩｒ１を生成する（図９のステップＳ４）。
【００７０】
次いで、パノラマ画像データ生成部５２の画像データ結合部は、参照画像データ生成部５１から供給された参照画像データＩｒ１を最初の第１のパノラマ画像データとして自己の画像データ記憶部に保存するとともに表示部７のモニタ７３に表示する（図９のステップＳ５）。
【００７１】
一方、表示部７に表示された第１のパノラマ画像データ（即ち、参照画像データＩｒ１）を観察した操作者は、このパノラマ画像データに血流情報計測部位が存在しない場合、超音波プローブ３を振動素子の配列方向へ移動し（図９のステップＳ６）、検査対象部位に対する位置が更新された超音波プローブ３を用いて新たな参照モードの超音波送受信を行なう。
【００７２】
そして、画像データ生成部５の参照画像データ生成部５１は、この超音波送受信によって得られた受信信号に基づくＢモードデータを用いて参照画像データＩｒ２を生成し（図９のステップＳ４）、パノラマ画像データ生成部５２の画像データ結合部は、参照画像データ生成部５１から供給された参照画像データＩｒ２と自己の画像データ記憶部から読み出した第１のパノラマ画像データ（参照画像データＩｒ１）とを結合することにより第２のパラメータ画像データを生成する。そして、得られた第２のパラメータ画像データを表示部７のモニタ７３に表示すると共に新たな第１のパノラマ画像データとして前記画像データ記憶部に保存する（図９のステップＳ５）。
【００７３】
次いで、表示部７に表示された上述のパノラマ画像データにおいて血流情報計測部位Ｓｖ２の存在を確認した操作者は、入力部８において計測モードを追加設定すると共に計測画像データの生成開始コマンドを入力し、このコマンド信号に基づいて前記パノラマ画像データに重畳表示された計測マーカを血流情報計測部位Ｓｖ２へ移動することによりパノラマ画像データにおける血流情報計測部位Ｓｖ２の位置を指定する（図９のステップＳ７）。
【００７４】
一方、計測マーカの位置情報と計測モードの追加設定情報を受信した走査制御部９は、送受信部２の素子選択部２１、送信遅延回路２２２及び受信遅延回路２３３を制御することにより、図３に示した参照モードと計測モードの超音波送受信を交互に行なう。そして、参照モードの超音波送受信によって得られた受信信号は、上述のステップＳ４及びステップＳ５と同様の手順により処理されてパノラマ画像データが生成され、得られたパノラマ画像データはパノラマ画像データ生成部５２の画像データ記憶部に保存されると共に表示部７のモニタ７３に表示される。尚、このとき表示されるパノラマ画像データは、静止画像としての参照画像データＩｒ１と動画像としての参照画像データＩｒ２によって構成され、略リアルタイムで表示される参照画像データＩｒ２には血流情報計測部位Ｓｖ２に設定された計測マーカが重畳される。
【００７５】
一方、計測モードの超音波送受信によって得られた受信信号を受信した超音波データ生成部４のスペクトラムデータ生成部４２は、この受信信号を直交位相検波してドプラ信号を検出し、得られたドプラ信号を周波数分析してスペクトラムデータを生成する。そして、画像データ生成部５の計測画像データ生成部５３は、スペクトラムデータ生成部４２から所定の時間間隔で時系列的に供給されるスペクトラムデータの最大周波数ｆｐを検出し、この最大周波数ｆｐの時間的変化を示すスペクトラム画像データ（計測画像データ）を生成して表示部７に表示する（図９のステップＳ８）。
【００７６】
次いで、計測画像データが正常に生成されていることを表示部７において確認した操作者は、入力部８にて診断パラメータの計測開始コマンドを入力し（図９のステップＳ９）、システム制御部１１を介してこのコマンド信号を受信した診断パラメータ計測部６は、計測画像データ生成部５３から供給された計測画像データにおける最大周波数ｆｐのトレンド波形に基づいて各種の診断パラメータを計測する（図９のステップＳ１０）。そして、上述のステップＳ８において得られた計測画像データとステップＳ１０において得られた診断パラメータの計測結果は血流情報計測部位Ｓｖ２の位置情報を付帯情報として表示部７に設けられたデータ記憶部７１に保存される（図９のステップＳ１１）。
【００７７】
このような超音波プローブ３の位置更新に伴う参照画像データの収集は、診断パラメータ計測結果の表示コマンドが入力部８において入力されるまで継続して行なわれる。例えば、図８に示すように参照画像データＩｒ１及びＩｒ２に後続して参照画像データＩｒ３乃至Ｉｒ７が収集され参照画像データＩｒ４において血流情報計測部位Ｓｖ４が、又、参照画像データＩｒ７において血流情報計測部位Ｓｖ７が夫々存在する場合、参照画像データＩｒ４が新たに生成されたならば、参照画像データＩｒ１乃至Ｉｒ４によって構成されるパノラマ画像データの生成とその表示がステップＳ４乃至ステップＳ６の手順によって行なわれ、このパノラマ画像データに示された血流情報計測部位Ｓｖ４に対する計測画像データの生成や診断パラメータの計測がステップＳ７乃至ステップＳ１０の手順によって行なわれる。
【００７８】
同様にして参照画像データＩｒ７が新たに生成されたならば、参照画像データＩｒ１乃至Ｉｒ７によって構成されるパノラマ画像データの生成とその表示がステップＳ４乃至ステップＳ６の手順によって行なわれ、このパノラマ画像データに示された血流情報計測部位Ｓｖ７に対する計測画像データの生成や診断パラメータの計測がステップＳ７乃至ステップＳ１０の手順によって行なわれる。そして、ステップＳ８において生成された計測画像データ及びステップＳ１０において得られた診断パラメータの計測結果は血流情報計測部位Ｓｖ４及びＳｖ７の位置情報を付帯情報として表示部７のデータ記憶部７１に保存される（図９のステップＳ４乃至ステップＳ１１）。
【００７９】
一方、参照画像データＩｒ３が新たに生成されたならば、参照画像データＩｒ１乃至Ｉｒ３によって構成されるパノラマ画像データの生成とその表示のみがステップＳ４乃至ステップＳ６の手順によって行なわれ、同様にして、参照画像データＩｒ５あるいは参照画像データＩｒ６が新たに生成されたならば、参照画像データＩｒ１乃至Ｉｒ５あるいは参照画像データＩｒ１乃至Ｉｒ６によって構成されるパノラマ画像データの生成とその表示のみがステップＳ４乃至ステップＳ６の手順によって行なわれる（図９のステップＳ４乃至ステップＳ６）。
【００８０】
そして、当該被検体の超音波検査に必要な血流情報計測部位Ｓｖ２、Ｓｖ４及びＳｖ７における診断パラメータの計測が終了したならば、操作者は、入力部８において診断パラメータの計測結果表示コマンドを入力する。次いで、システム制御部１１を介してこのコマンド信号を受信した表示部７の表示データ生成部７２は、データ記憶部７１に一旦保存された血流情報計測部位Ｓｖ２、Ｓｖ４及びＳｖ７の計測画像データ及び診断パラメータ計測結果を読み出し、パノラマ画像データ生成部５２から供給された参照画像データＩｒ１乃至Ｉｒ７による広範囲なパノラマ画像データＩｐと上述の計測画像データ及び診断パラメータ計測結果の各々を合成して表示データを生成する。そして、得られた表示データに対しＡ／Ｄ変換や表示フォーマット変換等のデータ変換処理を行なってモニタ７３に表示する（図９のステップＳ１２）。
【００８１】
以上述べた本実施例によれば、比較的広範囲な領域の表示が可能なパノラマ画像データの観測下で前記パノラマ画像データに示された複数からなる血流情報計測部位の各々に対する計測画像データの生成や診断パラメータの計測を容易かつ正確に行なうことができる。このため、診断精度や診断効率を大幅に向上させることができ、更に、超音波検査における操作者の負担を軽減することが可能となる。
【００８２】
特に、上述の実施例によれば、パノラマ画像データに示された複数からなる血流情報計測部位、これらの血流情報計測部位から得られたドプラ信号に基づいて生成される計測画像データ、更には、これらの計測画像データを用いて得られる各種診断パラメータの計測結果を対応させて表示しているため、多くの診断情報を短時間で把握することができる。
【００８３】
又、パノラマ画像データを構成する最新の参照画像データを動画像としてリアルタイム表示し、この参照画像データに基づいて最新の血流情報計測部位が指定されるため、複数の血流情報計測部位を容易かつ正確に指定することが可能となる。
【００８４】
以上、本発明の実施例について述べてきたが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、変形して実施することが可能である。例えば、上述の実施例では、参照画像データとしてＢモード画像データを生成し、計測画像データとしてスペクトラム画像データを生成する場合について述べたが、参照画像データは、カラードプラ画像データであってもよくカラードプラ画像データが重畳されたＢモード画像データ等であってもよい。又、計測画像データは、スペクトラムデータの時間的変化をそのまま示したスペクトラム画像データであってもよくＢモードデータの時間的変化を示したＭモード画像データ等であっても構わない。
【００８５】
又、リニア走査方式によって収集された受信信号に基づいて参照画像データを生成する場合について述べたが、セクタ走査方式やコンベックス走査方式等の他の走査方式を用いて参照画像データや計測画像データの収集を行なってもよい。
【００８６】
更に、複数の振動素子が１次元配列された超音波プローブ３を用いて参照モード及び計測モードの超音波送受信を行なう場合について述べたが、振動素子が２次元配列された、所謂、２次元アレイ超音波プローブを用いて上述の超音波送受信を行なってもよい。
【００８７】
一方、上述の実施例では、被検体の頚部を診断対象部位とし、頚動脈における血流情報を計測する場合について述べたが、他の部位や臓器を診断対象部位としてもよく、又、診断パラメータは血流情報に限定されない。
【００８８】
又、パノラマ画像データを構成する最新の参照画像データは動画像としてリアルタイム表示する場合について述べたが、パノラマ画像データを構成する他の参照画像データと同様に静止画像であっても構わない。
【００８９】
更に、上述の実施例における計測画像データ生成部５３は、スペクトラムデータ生成部４２から供給されるスペクトラムデータの最大周波数ｆｐを検出し、この最大周波数ｆｐの時間的変化に基づいて計測画像データ（スペクトラム画像データ）を生成する場合について述べたが、前記スペクトラムデータの中心周波数ｆｃを検出し、中心周波数ｆｃの時間的変化に基づいて計測画像データを生成してもよい。この場合の平均周波数ｆｃは、Ｓ（ｆｓ）を周波数ｆｓにおけるスペクトラムパワーとすれば次式（２）によって得ることができる。
【数２】
【符号の説明】
【００９０】
２…送受信部
２１…素子選択部
２２…送信部
２３…受信部
３…超音波プローブ
４…超音波データ生成部
４１…Ｂモードデータ生成部
４２…スペクトラムデータ生成部
５…画像データ生成部
５１…参照画像データ生成部
５２…パノラマ画像データ生成部
５３…計測画像データ生成部
６…診断パラメータ計測部
７…表示部
７１…データ記憶部
７２…表示データ生成部
７３…モニタ
８…入力部
９…走査制御部
１０…基準信号発生部
１１…システム制御部
１００…超音波診断装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置及び診断パラメータ計測用制御プログラムに係り、特に、被検体に対する超音波送受信によって得られた時系列的な計測画像データデータを用いて各種診断パラメータの計測と表示を可能にする超音波診断装置及び診断パラメータ計測用制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、超音波プローブに内蔵された振動素子から発生する超音波パルスを被検体内に放射し、被検体組織の音響インピーダンスの差異によって生ずる超音波反射波を前記振動素子により受信して生体情報を収集するものであり、超音波プローブを体表面に接触させるだけの簡単な操作でリアルタイムの２次元画像や３次元画像が容易に観察できるため、生体臓器の機能診断や形態診断に広く用いられている。
【０００３】
生体内の組織あるいは血球からの反射波により生体情報を得る超音波診断法は、超音波パルス反射法と超音波ドプラ法の２つの大きな技術開発により急速な進歩を遂げ、これらの技術を用いてＢモード画像データを収集するＢモード法やカラードプラ画像データを収集するカラードプラ法は今日の超音波画像診断において不可欠なものとなっている。
【０００４】
一方、被検体の所定方向に対し超音波送受信を行なって得られた受信信号を処理してドプラ信号成分の周波数スペクトラム（以下では、スペクトラムデータと呼ぶ。）を生成し、このスペクトラムデータの時間的変化を計測することにより前記所定方向の計測部位における血流速度を定量的且つ正確に計測することが可能なドプラスペクトラム法や所定方向から得られた受信信号における反射強度（Ｂモードデータ）の時間的変化を計測することにより生体組織の運動機能を定量的に評価することが可能なＭモード法がある。
【０００５】
Ｍモード法によって得られるＭモード画像データは、被検体の同一方向に対し複数回の超音波送受信を繰り返し行なって得られた時系列的なＢモードデータを時間軸方向に順次配列することにより生成される。即ち、Ｍモード画像データは、通常、反射体までの距離を縦軸、時間を横軸とし、Ｂモードデータの振幅は輝度によって示される。
【０００６】
一方、ドプラスペクトラム法では、被検体の同一方向に対し所定間隔で複数回の超音波送受波を繰り返し行ない、血球などの移動反射体にて反射した超音波反射波を超音波パルスの中心周波数と略等しい周波数の基準信号を用いて直交位相検波しドプラ信号を検出する。そして、レンジゲートにより前記ドプラ信号の中から抽出した所望計測部位のドプラ信号を周波数分析することによりスペクトラムデータを生成し、前記計測部位に対して時系列的に得られる複数のスペクトラムデータを時間軸方向に順次配列することによりスペクトラム画像データを生成する。この場合、ドプラスペクトラム法によって生成されるスペクトラム画像データは、通常、周波数を縦軸、時間を横軸とし各周波数成分のパワー（強さ）は輝度（階調）によって示される。
【０００７】
尚、上述のレンジゲートを被検体の計測部位に対して正しく設定するために、レンジゲートの設定はＢモード画像データやカラードプラ画像データ（以下では、これらを纏めて参照画像データと呼ぶ。）の観測下において行なわれ、レンジゲートの位置を示す計測マーカが参照画像データに重畳表示される。
【０００８】
そして、計測部位に対して生成されたスペクトラム画像データやこのスペクトラム画像データに基づいて計測された各種診断パラメータの計測結果を計測マーカが重畳された参照画像データと共に表示する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００９】
この特許文献１に記載された方法では、先ず、時系列的に得られるスペクトラムデータの各々に対して最大周波数ｆｐを検出し、この最大周波数ｆｐの時間変化を示すトレース波形（トレンド波形）に基づいて心臓の収縮期Ｐｓ（Peak of systolic）及び拡張期Ｅｄ（End of diastolic）を検出する。そして、収縮期Ｐｓ及び拡張期Ｅｄに基づいて末梢血管の診断パラメータである心拍数ＨＲ（Heart Rate）、ＰＩ（Pulsatility Index）及びRＩ（Resistance Index）等の計測を行なう。
【００１０】
尚、トレース波形の生成、Ｐｓ及びＥｄの検出、ＰＩやＲＩ等の計測は、従来、フリーズされたスペクトラム画像データを用いたマニュアル操作が基本であったが、近年では、リアルタイム表示されたスペクトラム画像データを用いて自動的に行なう方法も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−８１０８１号公報
【特許文献２】米国特許第５６２８３２１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載された上述の方法では、比較的狭い領域に対して収集された参照画像データの観察下で当該被検体の診断に有効な１つの計測部位を指定し、この計測部位に対して生成されたスペクトラム画像データ等の計測画像データ及びこの計測画像データに基づいて得られた診断パラメータの計測結果が上述の参照画像データと共に表示する方式が適用されてきた。このため、例えば、比較的広範囲に走行している血管の上流における血流情報と下流における血流情報との比較、あるいは、分岐前の血流情報と分岐後の血流情報との比較等を参照画像データと対応させて観察することは困難であった。このため、診断精度や診断効率が低下するのみならず医師や検査師（以下では、これらを纏めて操作者と呼ぶ。）に対し大きな負担を与えていた。
【００１３】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、比較的広範囲な領域の表示が可能なパノラマ画像データの観測下で前記パノラマ画像データに示された複数からなる計測部位の各々に対する計測画像データの生成や診断パラメータの計測を容易かつ正確に行なうことが可能な超音波診断装置及び診断パラメータ計測用制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明の超音波診断装置は、被検体の所定方向に対する超音波送受信によって得られた計測画像データに基づいて診断パラメータを計測する超音波診断装置において、前記被検体に対して設定された超音波送受信方向に対し超音波パルスを送信し、前記超音波送受信方向から得られる超音波反射波を受信信号に変換する複数個の振動素子を有した超音波プローブと、前記超音波送受信方向に対して前記超音波パルスを送信するための駆動信号を前記振動素子に供給し、これらの振動素子から得られた複数チャンネルの受信信号を整相加算する送受信手段と、整相加算後の受信信号を処理して参照モードの超音波データ及び計測モードの超音波データを生成する超音波データ生成手段と、前記被検体の複数方向に対する超音波送受信によって得られた前記参照モードの超音波データに基づいて参照画像データを生成する参照画像データ生成手段と、前記超音波プローブの移動に伴って順次生成される複数の参照画像データを結合して広範囲なパノラマ画像データを生成するパノラマ画像データ生成手段と、前記パノラマ画像データに示された計測部位に対する超音波送受信によって得られた前記計測モードの超音波データに基づいて計測画像データを生成する計測画像データ生成手段と、前記計測画像データに基づいて前記診断パラメータを計測する診断パラメータ計測手段と、前記計測画像データ及び前記診断パラメータの計測結果の少なくとも何れかを前記パノラマ画像データと共に表示する表示手段とを備えたことを特徴としている。
【００１５】
又、請求項９に係る本発明の診断パラメータ計測用制御プログラムは、被検体の所定方向に対する超音波送受信によって得られた計測画像データに基づいて診断パラメータを計測する超音波診断装置に対し、前記超音波送受信方向に対して超音波パルスを送信するための駆動信号を超音波プローブが備える複数の振動素子に供給し、これらの振動素子から得られた複数チャンネルの受信信号を整相加算する送受信機能と、整相加算後の受信信号を処理して参照モードの超音波データ及び計測モードの超音波データを生成する超音波データ生成機能と、前記被検体の複数方向に対する超音波送受信によって得られた前記参照モードの超音波データに基づいて参照画像データを生成する参照画像データ生成機能と、前記超音波プローブの移動に伴って順次生成される複数の参照画像データを結合して広範囲なパノラマ画像データを生成するパノラマ画像データ生成機能と、前記パノラマ画像データに示された計測部位に対する超音波送受信によって得られた前記計測モードの超音波データに基づいて計測画像データを生成する計測画像データ生成機能と、前記計測画像データに基づいて前記診断パラメータを計測する診断パラメータ計測機能と、前記計測画像データ及び前記診断パラメータの計測結果の少なくとも何れかを前記パノラマ画像データと共に表示する表示機能を実行させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、比較的広範囲な領域の表示が可能なパノラマ画像データの観測下で前記パノラマ画像データに示された複数からなる計測部位の各々に対する計測画像データの生成や診断パラメータの計測を容易かつ正確に行なうことができる。このため、診断精度や診断効率を大幅に向上させることができ、更に、超音波検査における操作者の負担が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例における超音波診断装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】同実施例の超音波診断装置が備える送受信部及び超音波データ生成部の具体的な構成を示すブロック図。
【図３】同実施例の参照モード及び計測モードにおける超音波送受信方向を説明するための図。
【図４】同実施例におけるスペクトラムデータ生成部の基本動作を示すタイムチャート。
【図５】同実施例におけるパノラマ画像データの生成方法を説明するための図。
【図６】同実施例における計測画像データの具体例を示す図。
【図７】同実施例の計測画像データにおける収縮期Ｐｓ及び拡張期Ｅｄを示す図。
【図８】同実施例における表示データの具体例を示す図。
【図９】同実施例における診断パラメータ計測結果の表示手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１９】
以下に述べる本発明の実施例では、先ず、複数の振動素子が１次元配列された超音波プローブを振動素子の配列方向へ順次移動させながら収集した被検体の診断対象部位における複数の参照画像データを結合させて広範囲な画像データ（以下では、パノラマ画像データと呼ぶ。）を生成し、このパノラマ画像データを構成する最新の参照画像データに基づいて血流情報計測部位を指定する。次いで、指定された血流情報計測部位に対する超音波送受信によって得られるドプラ信号に基づいて計測画像データを生成し、この計測画像データを用いて診断パラメータを計測する。そして、前記診断対象部位に対して指定された複数からなる前記血流情報計測部位の各々にて得られた計測画像データ及び診断パラメータの計測結果をパノラマ画像データの血流情報計測部位に対応させて表示する。
【００２０】
尚、以下の実施例では、参照画像データとしてＢモード画像データを生成し、計測画像データとしてスペクトラム画像データを生成する場合について述べるが、参照画像データは、カラードプラ画像データであってもよく、カラードプラ画像データが重畳されたＢモード画像データであってもよい。又、計測画像データは、Ｂモードデータの時間的変化を示すＭモード画像データであっても構わない。更に、リニア走査方式の超音波送受信によって得られた受信信号に基づいて参照画像データを生成する場合について述べるが、セクタ走査方式やコンベックス走査方式等の他の走査方式を用いて参照画像データを収集してもよい。
【００２１】
（装置の構成）
本発明の実施例における超音波診断装置の構成と各ユニットの基本動作につき図１乃至図８を用いて説明する。尚、図１は、本実施例における超音波診断装置の全体構成を示すブロック図であり、図２は、この超音波診断装置が備える送受信部及び超音波データ生成部の具体的な構成を示すブロック図である。
【００２２】
図１に示す超音波診断装置１００は、被検体の検査対象領域（例えば、頚部）に対し超音波パルス（送信超音波）を送信し、この送信によって得られた超音波反射波（受信超音波）を電気信号（受信信号）に変換する複数個の振動素子が配列された超音波プローブ３と、前記検査対象領域の所定方向に対し超音波パルスを送信するための駆動信号を前記振動素子に供給し、これらの振動素子から得られる複数チャンネルの受信信号を整相加算する送受信部２と、整相加算後の受信信号を処理してＢモードデータ及びスペクトラムデータを生成する超音波データ生成部４と、超音波データ生成部４において得られたＢモードデータを超音波送受信方向に対応させて配列することにより参照画像データ及びパノラマ画像データを生成し、前記超音波データ生成部４において得られたスペクトラムデータを時間軸方向に配列することにより計測画像データを生成する画像データ生成部５と、計測画像データに基づいて各種の診断パラメータを計測する診断パラメータ計測部６を備えている。
【００２３】
又、超音波診断装置１００は、上述のパノラマ画像データに計測画像データ及び診断パラメータの計測結果を重畳あるいは合成して表示する表示部７と、被検体情報の入力、画像データ生成条件の設定、パノラマ画像データに対する血流情報計測部位の指定、各種コマンド信号の入力等を行なう入力部８と、参照画像データを生成する参照モード及び計測画像データを生成する計測モードにおける超音波送受信方向を制御する走査制御部９と、基準信号を発生する基準信号発生部１０と、上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部１１を備えている。
【００２４】
超音波プローブ３は、例えば、１次元配列されたＭ１個の図示しない振動素子をその先端部に有し、前記先端部を被検体の体表に接触させて超音波送受信を行なう。振動素子は電気音響変換素子であり、送信時には電気パルス（駆動信号）を超音波パルス（送信超音波）に変換し、受信時には超音波反射波（受信超音波）を電気的な受信信号に変換する機能を有している。そして、振動素子の各々は、図示しないＭ１チャンネルの多芯ケーブルを介して送受信部２に接続されている。尚、本実施例では、Ｍ１個の振動素子を有するリニア走査用の超音波プローブ３について述べるが、セクタ走査やコンベックス走査等に対応した超音波プローブであっても構わない。
【００２５】
次に、図２に示した送受信部２は、超音波プローブ３に設けられたＭ１個の振動素子の中からＭ２個の送信用振動素子とＭ３個の受信用振動素子を選択する素子選択部２１と、所定方向に送信音場を形成するためにＭ２個の送信用振動素子に対し所定の送信遅延時間と駆動振幅を有した駆動信号を供給する送信部２２と、前記所定方向に対して受信音場を形成するためにＭ３個の受信用振動素子から得られたＭ３チャンネルの受信信号を整相加算（受信信号の位相を合わせて加算合成）する受信部２３を備えている。
【００２６】
素子選択部２１は、後述の走査制御部９から供給される素子選択制御信号に基づき、送信時には、超音波プローブ３に備えられたＭ１個の振動素子の中から隣接したＭ２個の振動素子を送信振動素子群として選択し、受信時には、前記Ｍ１個の振動素子の中から隣接したＭ３個の振動素子を受信振動素子群として選択する。例えば、素子選択部２１は、超音波プローブ３が有するＭ１個の振動素子に対応したＭ１チャンネルの電子的なスイッチング回路を備え、これらのスイッチング回路の切り替え制御により送信振動素子群及び受信振動素子群の選択を行なう。そして、このとき選択された送信振動素子群は送信部２２に接続され受信振動素子群は受信部２３に接続される。この場合、送信振動素子群及び受信振動素子群は各々の中心位置が略一致するように選択される。そして、参照モードでは、上述の送信振動素子群及び受信振動素子群を振動素子の配列方向へレート間隔（後述する送信超音波の繰り返し周期）で順次シフトさせながら前記配列方向に垂直なθ＝０の方向に対して超音波送受信を行なうことにより、所謂、リニア走査を行なう。一方、計測モードでは、送信振動素子群及び受信振動素子群を配列方向の好適な位置に固定した状態で血流情報計測部位と交叉する方向θｄに対して超音波送受信を行なう。
【００２７】
次に、送信部２２は、レートパルス発生器２２１、送信遅延回路２２２及び駆動回路２２３を備えている。レートパルス発生器２２１は、図１の基準信号発生部１０から供給される基準信号を分周することにより送信超音波の繰り返し周期を決定するレートパルスを生成する。送信遅延回路２２２は、送信に使用されるＭ２個の振動素子と同数の独立な遅延回路から構成され、送信超音波を所定の深さに集束するための集束用遅延時間と所定方向θｄへ送信するための偏向用遅延時間をレートパルス発生器２２１から供給されるレートパルスに与える。駆動回路２２３は、送信遅延回路２２２と同数の独立な駆動回路を有し、送信遅延回路２２２にて上述の遅延時間が与えられたレートパルスに基づいて駆動信号を生成する。そして、素子選択部２１により超音波プローブ３にて配列されたＭ１個の振動素子の中から選択されたＭ２個の送信用振動素子を前記駆動信号によって駆動し、被検体内に送信超音波を放射する。
【００２８】
一方、受信部２３は、素子選択部２１により超音波プローブ３に内蔵されたＭ１個の振動素子の中から受信用として選択されたＭ３個の振動素子に対応するＭ３チャンネルのプリアンプ２３１、Ａ／Ｄ変換器２３２及び受信遅延回路２３３と加算器２３４を備え、受信用の振動素子からプリアンプ２３１を介して供給されたＭ３チャンネルの受信信号はＡ／Ｄ変換器２３２にてデジタル信号に変換されて受信遅延回路２３３に送られる。
【００２９】
受信遅延回路２３３は、所定の深さからの受信超音波を集束するための集束用遅延時間と所定方向θｄに対して受信指向性を設定するための偏向用遅延時間をＡ／Ｄ変換器２３２から出力されるＭ３チャンネルの受信信号の各々に与え、加算器２３４は、受信遅延回路２３３から供給される受信信号を加算合成する。即ち、受信遅延回路２３３と加算器２３４により、θ＝０あるいはθ＝θｄの方向から得られた受信信号は整相加算される。
【００３０】
但し、θ＝０の方向に対して超音波送受信を行なう参照モードのリニア走査では、送信超音波を所定の深さに集束するための集束用遅延時間と所定の深さからの受信超音波を集束するための集束用遅延時間のみが上述の送信遅延回路２２２及び受信遅延回路２３３によって与えられる。
【００３１】
次に、参照モード及び計測モードにおける超音波送受信方向につき図３を用いて更に詳しく説明する。図３では、超音波プローブ３に設けられたＭ１個の振動素子の中から１回の超音波送受信において選択されるＭ２個の送信用振動素子群及びＭ３個の受信用振動素子群を斜線によって示している。但し、ここでは説明を簡単にするためにＭ２＝Ｍ３としている。
【００３２】
図３（ａ）は、参照画像データの収集を目的とした参照モードにおける超音波送受信を示したものであり、この送受信法はリニア走査法として広く知られている。例えば、第１のレート区間では振動素子１乃至振動素子Ｍ２を選択駆動することによってη１の方向に対し超音波送受信を行ない、第２のレート区間では振動素子２乃至振動素子Ｍ２＋１を選択駆動することによってη２の方向に対し超音波送受信を行なう。更に、同様の手順を繰り返すことにより送信振動素子群及び受信振動素子群を振動素子の配列方向へレート間隔で順次シフトさせながら配列方向に垂直なθ＝０の方向に対して超音波送受信を行なう。
【００３３】
一方、図３（ｂ）は、計測画像データの収集を目的とした計測モードにおける超音波送受信を示したものであり、この場合、血流情報計測部位に対する超音波送受信に好適な位置にあるＭ２個の送信振動素子群及び受信振動素子群がＭ１個の振動素子の中から選択され、これらの振動素子群を駆動することにより所定方向η０（θｄ）に対して超音波送受信を行なう。
【００３４】
尚、計測画像データを収集する場合、図３（ｂ）に示した超音波送受信方向η０が血流情報計測部位に対し好適であるか否かを確認するために、通常、参照画像データの収集も並行して行なわれる。このような場合、例えば、η１に対する参照モードの超音波送受信を行なった後η０に対する計測モードの超音波送受信を行ない、η２に対する参照モードの超音波送受信を行なった後η０に対する計測モードの超音波送受信を行なう。即ち、η１、η０、η２、η０、η３、η０・・・に対する超音波送受信を順次行なうことにより参照画像データの観測下で計測画像データの収集における超音波送受信方向をモニタリングすることが可能となる。
【００３５】
上述のように、参照モードでは、血管構造を高分解能で観察することが可能な図３（ａ）のリニア走査方式が適用され、計測モードでは、ドプラ信号を高感度で計測するために超音波送受信方向をθｄ方向へ偏向させる図３（ｂ）の方法が通常用いられる。
【００３６】
図２へ戻って、超音波データ生成部４は、受信部２３の加算器２３４から出力される受信信号を処理してＢモードデータを生成するＢモードデータ生成部４１と、前記受信信号を直交検波してドプラ信号を検出し、このドプラ信号の周波数スペクトラムデータ（以下では、ドプラスペクトラムデータと呼ぶ。）を生成するスペクトラムデータ生成部４２を備えている。
【００３７】
Ｂモードデータ生成部４１は、包絡線検波器４１１と対数変換器４１２を備え、包絡線検波器４１１は、受信部２３の加算器２３４から供給された整相加算後の受信信号を包絡線検波し、対数変換器４１２は、包絡線検波された受信信号の振幅を対数変換してＢモードデータを生成する。
【００３８】
一方、スペクトラムデータ生成部４２は、π／２移相器４２１、ミキサ４２２−１及び４２２−２、ＬＰＦ（低域通過フィルタ）４２３−１及び４２３−２を備え、更に、ＳＨ（サンプルホールド回路）４２４−１及び４２４−２、ＢＰＦ（帯域通過フィルタ）４２５−１及び４２５−２、周波数分析器４２６を備えている。そして、受信部２３の加算器２３４から供給された受信信号を直交位相検波してドプラ信号を検出し、得られたドプラ信号に対して周波数分析を行なう。
【００３９】
次に、スペクトラムデータ生成部４２の構成と基本動作につき図４のタイムチャートを参照して更に詳しく説明する、スペクトラムデータ生成部４２が備える各ユニットの出力信号等を模式的に示した図４において、受信部２３の加算器２３４から出力された受信信号（図４の（ｃ））は、スペクトラムデータ生成部４２のミキサ４２２−１及び４２２−２の第１の入力端子に入力される。一方、この受信信号の中心周波数と略等しい周波数をもった基準信号発生部１０の基準信号（図４の（ａ））はミキサ４２２−１の第２の入力端子に直接供給され、π／２移相器４２１を介することにより位相が９０度だけシフトした基準信号はミキサ４２２−２の第２の入力端子に送られる。そして、ミキサ４２２−１及び４２２−２の出力は、ＬＰＦ４２３−１及び４２３−２に送られ、加算器２３４から出力される受信信号の周波数と基準信号発生部１０から供給される基準信号の周波数との和の成分が除去され、差の成分のみがドプラ信号として検出される（図４の（ｄ））。
【００４０】
次いで、ＳＨ４２４−１及び４２４−２には、ＬＰＦ４２３−１及び４２３−２から出力されたドプラ信号と、システム制御部１１が基準信号発生部１０の基準信号を分周して生成したサンプリングパルス（レンジゲートパルス）が供給され（図４の（ｅ））、このレンジゲートパルスの発生タイミングに対応した距離に位置する関心部位からのドプラ信号のみがサンプルホールドされる（図４の（ｆ））。尚、このレンジゲートパルスは、送信超音波の放射タイミングを示す周期Ｔｒのレートパルス（図４の（ｂ））から所定時間Ｔｓ後に発生し、この発生タイミングは入力部８において任意に設定される。
【００４１】
即ち、操作者は、遅延時間Ｔｓを変更することによって超音波プローブ３から距離Ｌｇだけ離れた血流情報計測部位に対してレンジゲートを設定し、このレンジゲートにより血流情報計測部位からのドプラ信号を選択的に検出することが可能となる。尚、超音波プローブ３から血流情報計測部位までの距離Ｌｇと遅延時間Ｔｓは、生体組織の音速度をＣとすれば、２Ｌｇ／Ｃ＝Ｔｓの関係にある。
【００４２】
次に、ＳＨ４２４−１及び４２４−２から出力された血流情報計測部位のドプラ信号に重畳する階段状のノイズ成分（図４の（ｆ））は、ＢＰＦ４２５−１及び４２５−２によって除去され（図４の（ｇ））、平滑化された上記ドプラ信号は、周波数分析器４２６へ供給される。尚、ＢＰＦ４２５−１及び４２５−２は、血流速度より遅い移動速度を有する血管や生体組織等に起因したドプラ信号（クラッタ信号）を排除する機能をも併せもっている。
【００４３】
一方、周波数分析器４２６は、図示しない演算回路と記憶回路を備え、前記記憶回路は、ＢＰＦ４２５−１及び４２５−２から出力された複素型のドプラ信号を保存し、前記演算回路は、前記記憶回路に保存されたドプラ信号の所定区間において周波数分析を行なってスペクトラムデータを生成する。
【００４４】
図１へ戻って、画像データ生成部５は、参照画像データ生成部５１、パノラマ画像データ生成部５２及び計測画像データ生成部５３を備えている。
【００４５】
参照画像データ生成部５１は、図示しない記憶回路を有し、参照モードにおいて超音波データ生成部４のＢモードデータ生成部４１から順次供給されるＢモードデータを超音波送受信方向に対応させて前記記憶回路に保存することにより参照画像データとしてのＢモード画像データを生成する。
【００４６】
一方、パノラマ画像データ生成部５２は、図示しない画像データ結合部と画像データ記憶部を備えている。前記画像データ結合部は、参照画像データ生成部５１から供給される最新の参照画像データと既に収集された参照画像データに基づいて生成され前記画像データ記憶部に一旦保存されているパノラマ画像データ（第１のパノラマ画像データ）とを結合することにより新たなパノラマ画像データ（第２のパノラマ画像データ）を生成する。具体的には、新たに収集された参照画像データと第１のパノラマ画像データの重複部分（共通の画像情報を有する画像データの領域）に対し、例えば、相互相関演算等のパターンマッチング処理を行なって画像データ間の相対的な位置ズレを検出し、この検出結果に基づいて位置補正した参照画像データ及び第１のパノラマ画像データとを結合して第２のパノラマ画像データを生成する。
【００４７】
そして、得られた第２のパノラマ画像データは、表示部７において表示され、更に、新たな第１のパノラマ画像データとして前記画像データ記憶部に保存される。即ち、パノラマ画像データ生成部５２の画像データ結合部は、超音波プローブ３の位置が更新される度に参照画像データ生成部５１から供給される参照画像データと自己の画像データ記憶部において既に保存されている第１のパノラマ画像データを結合して第２のパノラマ画像データを生成する。
【００４８】
図５は、パノラマ画像データの生成方法を説明するための図であり、図５（ａ）は、超音波プローブ３を被検体の頚部に接触させた状態で振動素子の配列方向に沿って移動させることにより収集された３枚の参照画像データＩｒａ乃至Ｉｒｃを示しており、図５（ｂ）は、これらの参照画像データを結合することによって生成されたパノラマ画像データＩｐｘを示している。
【００４９】
この場合、隣接して収集された参照画像データＩｒａの右領域と参照画像データＩｒｂの左領域は共通の画像情報を有しており、同様にして、参照画像データＩｒｂの右領域と参照画像データＩｒｃの左領域は共通の画像情報を有している。
【００５０】
パノラマ画像データ生成部５２が備える上述の画像データ結合部はこのようにして収集された参照画像データＩｒａ及びＩｒｂあるいは参照画像データＩｒｂ及びＩｒｃに対しパターンマッチング処理を行なって画像データ間の相対的な位置ズレを検出し、この検出結果に基づいて参照画像データを結合することによりパノラマ画像データを生成する。
【００５１】
即ち、超音波プローブ３を被検体の診断対象部位（頚部）に接触させることによって参照画像データＩｒａを収集し、次いで、超音波プローブ３を移動させることにより参照画像データＩｒｂ及びＩｒｃを順次収集する場合、前記画像データ結合部は、参照画像データ生成部５１から供給される参照画像データＩｒａを第１のパノラマ画像データとして画像データ記憶部に一旦保存する。次いで、超音波プローブ３の移動に伴って参照画像データ生成部５１から新たに供給される参照画像データＩｒｂと前記画像データ記憶部から読み出した第１のパノラマ画像データ（即ち、参照画像データＩｒａ）を結合して第２のパノラマ画像データを生成し、得られた第２のパノラマ画像データを表示部７に表示すると共に新たな第１のパノラマ画像データとして前記画像データ記憶部に保存する。
【００５２】
同様にして、前記画像データ結合部は、参照画像データ生成部５１から供給される参照画像データＩｒｃと前記画像データ記憶部から読み出した第１のパノラマ画像データを結合して第２のパノラマ画像データを生成し、得られた第２のパノラマ画像データを表示部７に表示すると共に新たな第１のパノラマ画像データとして前記画像データ記憶部に保存する。このような手順を繰り返すことにより広範囲なパノラマ画像データＩｐｘが生成される。尚、このとき表示部７に表示される第２のパノラマ画像データを構成している最新の参照画像データ（例えば、図５（ｂ）の参照画像データＩｒｃ）は動画像として略リアルタイム表示され、この参照画像データに示された血流情報計測部位に対し後述の計測マーカが入力部８によって設定される。
【００５３】
再び図１へ戻って、画像データ生成部５の計測画像データ生成部５３は、超音波データ生成部４のスペクトラムデータ生成部４２から所定の時間間隔で時系列的に供給されるスペクトラムデータの各々における最大周波数ｆｐを検出し、この最大周波数ｆｐの時間的変化を示すスペクトラム画像データを計測画像データとして生成する。
【００５４】
図６は、計測画像データ生成部５３によって生成される計測画像データの具体例を示したものであり、この計測画像データの左領域には、スペクトラムデータ生成部４２によって生成された最新のスペクトラムデータＢｘが縦軸を周波数（ｆ）、横軸をスペクトラムパワーＳ（ｆ）として示される。そして、最大血流速度に対応する最大周波数ｆｐは、スペクトラムデータＢｘと予め設定された閾値Ｓ０との比較によって検出され、このとき検出された最大周波数ｆｐの時間的変化を示すトレンド波形Ｃｘが計測画像データの右領域に示される。
【００５５】
次に、図１に示す診断パラメータ計測部６は、先ず、画像データ生成部５の計測画像データ生成部５３から供給される計測画像データを受信し、この計測画像データを構成する最大周波数ｆｐのトレンド波形Ｃｘに対し最大値及び最小値を検出することにより心臓の収縮期を示すＰｓ（Peak of Systolic）と拡張期を示すＥｄ（End of Diastolic）の位置（時刻）を検出する。
【００５６】
図７は、計測画像データのトレンド波形Ｃｘにおいて検出された収縮期Ｐｓと拡張期Ｅｄを示しており、これらの収縮期Ｐｓや拡張期Ｅｄを自動検出する場合、最大値を示す収縮期Ｐｓは比較的容易に検出可能であるが最小値を示す拡張期Ｅｄの検出は困難な場合が多い。このような拡張期Ｅｄの自動検出に際し、診断パラメータ計測部６は、例えば、トレンド波形Ｃｘを平滑化した後に行なわれる変曲点検出のための１次微分演算あるいは２次微分演算によって１心拍中に１つのＰｓと複数のＥｄ候補点を検出し、更に、これらのＥｄ候補点の中から、前記Ｐｓに対して所定範囲にあるＥｄ候補点を１つ選択することによって拡張期Ｅｄを検出する。
【００５７】
次いで、診断パラメータ計測部６は、収縮期Ｐｓにおける最大周波数ｆｐ（ｐｓ）及び拡張期Ｅｄにおける最大周波数ｆｐ（ｅｄ）に基づいて収縮期Ｐｓにおける最大血流速度Ｖｐｓ、拡張期Ｅｄにおける最大血流速度Ｖｅｄ及び最大周波数Ｖｐｓと最大周波数Ｖｅｄとの比Ｓ／Ｄを計測し、更に、Ｐｓ−Ｐｓ区間のトレンド波形Ｃｘに基づいて、血行動態の診断パラメータである心拍数ＨＲ（Heat Rate）、ＰＩ（Pulsatility Index）及びＲＩ（Resistance Index）などの計測を必要に応じて行なう。尚、上述のＰＩ及びＲＩは、通常、次式（１）に基づいて算出される。
【数１】
【００５８】
但し、図６に示すように、上式（１）におけるｈ１及びｈ２は、トレンド波形Ｃｘの収縮期Ｐｓにおける最大周波数ｆｐ（ｐｓ）及び収縮期Ｅｄにおける最大周波数ｆｐ（ｅｄ）の値であり、ｈ０は、最大周波数ｆｐの平均値を示している。
【００５９】
次に、図１の表示部７は、データ記憶部７１、表示データ生成部７２及びモニタ７３を備え、データ記憶部７１には、被検体の血流情報計測部位から得られた受信信号に基づいて計測画像データ生成部５３が生成した計測画像データ及びこの計測画像データを用いて診断パラメータ計測部６が計測した診断パラメータの計測結果が前記血流情報計測部位の位置情報を付帯情報として保存される。
【００６０】
一方、表示データ生成部７２は、画像データ生成部５のパノラマ画像データ生成部５２から供給されるパノラマ画像データや計測画像データ生成部５３から供給される計測画像データを所定の表示フォーマットに変換してモニタ７３に表示する。特に、入力部８において診断パラメータの計測結果表示コマンドが入力された場合、表示データ生成部７２は、データ記憶部７１に一旦保存された計測画像データ及び診断パラメータ計測結果を読み出し、パノラマ画像データ生成部５２から供給される広範囲なパノラマ画像データに上述の計測画像データ及び診断パラメータ計測結果を重畳させて表示データを生成する。そして、得られた表示データに対しＡ／Ｄ変換や表示フォーマット変換等のデータ変換処理を行なってモニタ７３に表示する。この場合、計測画像データ及び診断パラメータ計測結果はその付帯情報である血流情報計測部位の位置情報に基づき、パラメータ画像データに示された前記血流情報計測部位の各々に対応させて重畳表示あるいは並列表示される。
【００６１】
図８は、表示データ生成部７２が生成する表示データの具体例を示したものであり、この表示データは、参照画像データＩｒ１乃至Ｉｒ７の結合によって生成されたパノラマ画像データＩｐと、参照画像データＩｒ２、Ｉｒ４及びＩｒ７の血流情報計測部位Ｓｖ２、Ｓｖ４及びＳｖ７から収集されたドプラ信号に基づく計測画像データＤｍ１乃至Ｄｍ３と、これらの計測画像データに基づいて計測された診断パラメータＶｐｓ、Ｖｅｄ及びＳ／Ｄの計測結果Ｃｖ１乃至Ｃｖ３との合成によって生成される。
【００６２】
尚、図７では、リアルタイム表示される参照画像データＩｒ２、Ｉｒ４及びＩｒ７の観測下で血流情報計測部位Ｓｖ２、Ｓｖ４及びＳｖ７に対する計測画像データの生成と診断パラメータの計測が行なわれた場合を示しており、血流情報計測部位Ｓｖ２、Ｓｖ４及びＳｖ７には、入力部８によって設定されたレンジゲートの位置を示すレンジゲートマーカ（●）と血流情報計測部位に対する超音波送受信方向を示す走査線マーカ（一点鎖線）とからなる計測マーカが重畳される。
【００６３】
次に、図１の入力部８は、図示しない操作パネル上に表示パネルやキーボード、トラックボール、マウス、選択ボタン等の入力デバイスを備え、被検体情報の入力、参照画像データ、パノラマ画像データ及び計測画像データの生成条件の設定、パノラマ画像データに対する血流情報計測部位の指定、計測モードにおける超音波送受信方向θｄの設定、参照モード及び計測モードの選択、各種コマンド信号の入力等を行なう。
【００６４】
一方、走査制御部９は、参照用画像データの生成を目的とした参照モードにおける超音波送受信方向（図３（ａ）参照）や計測画像データの生成を目的とした計測モードにおける超音波送受信方向（図３（ｂ）参照）を制御するために送受信部２の素子選択部２１に対して素子選択制御信号を供給し、送信部２２の送信遅延回路２２２及び受信部２３の受信遅延回路２３３に対して遅延時間制御信号を供給する。
【００６５】
システム制御部１１は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、操作者によって入力部８から入力／設定／選択／指定された上述の情報は前記記憶回路に保存される。一方、前記ＣＰＵは、これらの情報に基づいて超音波診断装置１００が有する各ユニットやシステム全体を統括的に制御し、参照モードにおける参照画像データの生成、隣接して得られた参照画像データの結合によるパノラマ画像データの生成、このパノラマ画像データの血流情報計測部位における計測画像データの生成、更には、計測画像データに基づく各種診断パラメータの計測等を行なう。
【００６６】
（診断パラメータ計測結果の表示手順）
次に、本実施例における診断パラメータ計測結果の表示手順につき、図９のフローチャートに沿って説明する。尚、ここでは、図８において既に示したような７枚の参照画像データＩｒ１乃至Ｉｒ７に基づいて生成されたパノラマ画像データＩｐ、このパノラマ画像データＩｐに表示された血流情報計測部位Ｓｖ２、Ｓｖ４及びＳｖ７における計測画像データＤｍ１乃至Ｄｍ３及びこれらの計測画像データに基づいて計測された診断パラメータの計測結果Ｃｖ１乃至Ｃｖ３を夫々対応させて表示する場合について述べるが、参照画像データの枚数や血流情報計測部位の数は上述に限定されない。
【００６７】
被検体の検査対象部位（頚部）に対する超音波検査に先立ち、超音波診断装置１００の操作者は、入力部８において被検体情報の入力、参照画像データ生成条件、パノラマ画像データ生成条件及び計測画像データ生成条件の設定、計測モードにおける超音波送受信方向θｄの設定、参照モードの選択等を行ない、これらの入力／設定／選択情報をシステム制御部１１の記憶回路に保存する（図９のステップＳ１）。次いで、超音波プローブ３を検査対象部位の最初の位置に配置した後、超音波検査開始コマンドを入力部８にて入力する（図９のステップＳ２及びステップＳ３）。
【００６８】
入力部８からシステム制御部１１を介して上述のコマンド信号を受信した走査制御部９は、自己の記憶回路に予め保管されている参照モードの走査制御プログラムに基づいて送受信部２の素子選択部２１、送信遅延回路２２２及び受信遅延回路２３３を制御し被検体に対する超音波送受信を行なう。
【００６９】
一方、超音波データ生成部４のＢモードデータ生成部４１は、上述の超音波送受信によって得られた受信信号を処理してＢモードデータを生成し、画像データ生成部５の参照画像データ生成部５１は、Ｂモードデータ生成部４１から時系列的に供給されるＢモードデータを超音波送受信方向に対応させて自己の記憶回路に保存することにより参照画像データＩｒ１を生成する（図９のステップＳ４）。
【００７０】
次いで、パノラマ画像データ生成部５２の画像データ結合部は、参照画像データ生成部５１から供給された参照画像データＩｒ１を最初の第１のパノラマ画像データとして自己の画像データ記憶部に保存するとともに表示部７のモニタ７３に表示する（図９のステップＳ５）。
【００７１】
一方、表示部７に表示された第１のパノラマ画像データ（即ち、参照画像データＩｒ１）を観察した操作者は、このパノラマ画像データに血流情報計測部位が存在しない場合、超音波プローブ３を振動素子の配列方向へ移動し（図９のステップＳ６）、検査対象部位に対する位置が更新された超音波プローブ３を用いて新たな参照モードの超音波送受信を行なう。
【００７２】
そして、画像データ生成部５の参照画像データ生成部５１は、この超音波送受信によって得られた受信信号に基づくＢモードデータを用いて参照画像データＩｒ２を生成し（図９のステップＳ４）、パノラマ画像データ生成部５２の画像データ結合部は、参照画像データ生成部５１から供給された参照画像データＩｒ２と自己の画像データ記憶部から読み出した第１のパノラマ画像データ（参照画像データＩｒ１）とを結合することにより第２のパラメータ画像データを生成する。そして、得られた第２のパラメータ画像データを表示部７のモニタ７３に表示すると共に新たな第１のパノラマ画像データとして前記画像データ記憶部に保存する（図９のステップＳ５）。
【００７３】
次いで、表示部７に表示された上述のパノラマ画像データにおいて血流情報計測部位Ｓｖ２の存在を確認した操作者は、入力部８において計測モードを追加設定すると共に計測画像データの生成開始コマンドを入力し、このコマンド信号に基づいて前記パノラマ画像データに重畳表示された計測マーカを血流情報計測部位Ｓｖ２へ移動することによりパノラマ画像データにおける血流情報計測部位Ｓｖ２の位置を指定する（図９のステップＳ７）。
【００７４】
一方、計測マーカの位置情報と計測モードの追加設定情報を受信した走査制御部９は、送受信部２の素子選択部２１、送信遅延回路２２２及び受信遅延回路２３３を制御することにより、図３に示した参照モードと計測モードの超音波送受信を交互に行なう。そして、参照モードの超音波送受信によって得られた受信信号は、上述のステップＳ４及びステップＳ５と同様の手順により処理されてパノラマ画像データが生成され、得られたパノラマ画像データはパノラマ画像データ生成部５２の画像データ記憶部に保存されると共に表示部７のモニタ７３に表示される。尚、このとき表示されるパノラマ画像データは、静止画像としての参照画像データＩｒ１と動画像としての参照画像データＩｒ２によって構成され、略リアルタイムで表示される参照画像データＩｒ２には血流情報計測部位Ｓｖ２に設定された計測マーカが重畳される。
【００７５】
一方、計測モードの超音波送受信によって得られた受信信号を受信した超音波データ生成部４のスペクトラムデータ生成部４２は、この受信信号を直交位相検波してドプラ信号を検出し、得られたドプラ信号を周波数分析してスペクトラムデータを生成する。そして、画像データ生成部５の計測画像データ生成部５３は、スペクトラムデータ生成部４２から所定の時間間隔で時系列的に供給されるスペクトラムデータの最大周波数ｆｐを検出し、この最大周波数ｆｐの時間的変化を示すスペクトラム画像データ（計測画像データ）を生成して表示部７に表示する（図９のステップＳ８）。
【００７６】
次いで、計測画像データが正常に生成されていることを表示部７において確認した操作者は、入力部８にて診断パラメータの計測開始コマンドを入力し（図９のステップＳ９）、システム制御部１１を介してこのコマンド信号を受信した診断パラメータ計測部６は、計測画像データ生成部５３から供給された計測画像データにおける最大周波数ｆｐのトレンド波形に基づいて各種の診断パラメータを計測する（図９のステップＳ１０）。そして、上述のステップＳ８において得られた計測画像データとステップＳ１０において得られた診断パラメータの計測結果は血流情報計測部位Ｓｖ２の位置情報を付帯情報として表示部７に設けられたデータ記憶部７１に保存される（図９のステップＳ１１）。
【００７７】
このような超音波プローブ３の位置更新に伴う参照画像データの収集は、診断パラメータ計測結果の表示コマンドが入力部８において入力されるまで継続して行なわれる。例えば、図８に示すように参照画像データＩｒ１及びＩｒ２に後続して参照画像データＩｒ３乃至Ｉｒ７が収集され参照画像データＩｒ４において血流情報計測部位Ｓｖ４が、又、参照画像データＩｒ７において血流情報計測部位Ｓｖ７が夫々存在する場合、参照画像データＩｒ４が新たに生成されたならば、参照画像データＩｒ１乃至Ｉｒ４によって構成されるパノラマ画像データの生成とその表示がステップＳ４乃至ステップＳ６の手順によって行なわれ、このパノラマ画像データに示された血流情報計測部位Ｓｖ４に対する計測画像データの生成や診断パラメータの計測がステップＳ７乃至ステップＳ１０の手順によって行なわれる。
【００７８】
同様にして参照画像データＩｒ７が新たに生成されたならば、参照画像データＩｒ１乃至Ｉｒ７によって構成されるパノラマ画像データの生成とその表示がステップＳ４乃至ステップＳ６の手順によって行なわれ、このパノラマ画像データに示された血流情報計測部位Ｓｖ７に対する計測画像データの生成や診断パラメータの計測がステップＳ７乃至ステップＳ１０の手順によって行なわれる。そして、ステップＳ８において生成された計測画像データ及びステップＳ１０において得られた診断パラメータの計測結果は血流情報計測部位Ｓｖ４及びＳｖ７の位置情報を付帯情報として表示部７のデータ記憶部７１に保存される（図９のステップＳ４乃至ステップＳ１１）。
【００７９】
一方、参照画像データＩｒ３が新たに生成されたならば、参照画像データＩｒ１乃至Ｉｒ３によって構成されるパノラマ画像データの生成とその表示のみがステップＳ４乃至ステップＳ６の手順によって行なわれ、同様にして、参照画像データＩｒ５あるいは参照画像データＩｒ６が新たに生成されたならば、参照画像データＩｒ１乃至Ｉｒ５あるいは参照画像データＩｒ１乃至Ｉｒ６によって構成されるパノラマ画像データの生成とその表示のみがステップＳ４乃至ステップＳ６の手順によって行なわれる（図９のステップＳ４乃至ステップＳ６）。
【００８０】
そして、当該被検体の超音波検査に必要な血流情報計測部位Ｓｖ２、Ｓｖ４及びＳｖ７における診断パラメータの計測が終了したならば、操作者は、入力部８において診断パラメータの計測結果表示コマンドを入力する。次いで、システム制御部１１を介してこのコマンド信号を受信した表示部７の表示データ生成部７２は、データ記憶部７１に一旦保存された血流情報計測部位Ｓｖ２、Ｓｖ４及びＳｖ７の計測画像データ及び診断パラメータ計測結果を読み出し、パノラマ画像データ生成部５２から供給された参照画像データＩｒ１乃至Ｉｒ７による広範囲なパノラマ画像データＩｐと上述の計測画像データ及び診断パラメータ計測結果の各々を合成して表示データを生成する。そして、得られた表示データに対しＡ／Ｄ変換や表示フォーマット変換等のデータ変換処理を行なってモニタ７３に表示する（図９のステップＳ１２）。
【００８１】
以上述べた本実施例によれば、比較的広範囲な領域の表示が可能なパノラマ画像データの観測下で前記パノラマ画像データに示された複数からなる血流情報計測部位の各々に対する計測画像データの生成や診断パラメータの計測を容易かつ正確に行なうことができる。このため、診断精度や診断効率を大幅に向上させることができ、更に、超音波検査における操作者の負担を軽減することが可能となる。
【００８２】
特に、上述の実施例によれば、パノラマ画像データに示された複数からなる血流情報計測部位、これらの血流情報計測部位から得られたドプラ信号に基づいて生成される計測画像データ、更には、これらの計測画像データを用いて得られる各種診断パラメータの計測結果を対応させて表示しているため、多くの診断情報を短時間で把握することができる。
【００８３】
又、パノラマ画像データを構成する最新の参照画像データを動画像としてリアルタイム表示し、この参照画像データに基づいて最新の血流情報計測部位が指定されるため、複数の血流情報計測部位を容易かつ正確に指定することが可能となる。
【００８４】
以上、本発明の実施例について述べてきたが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、変形して実施することが可能である。例えば、上述の実施例では、参照画像データとしてＢモード画像データを生成し、計測画像データとしてスペクトラム画像データを生成する場合について述べたが、参照画像データは、カラードプラ画像データであってもよくカラードプラ画像データが重畳されたＢモード画像データ等であってもよい。又、計測画像データは、スペクトラムデータの時間的変化をそのまま示したスペクトラム画像データであってもよくＢモードデータの時間的変化を示したＭモード画像データ等であっても構わない。
【００８５】
又、リニア走査方式によって収集された受信信号に基づいて参照画像データを生成する場合について述べたが、セクタ走査方式やコンベックス走査方式等の他の走査方式を用いて参照画像データや計測画像データの収集を行なってもよい。
【００８６】
更に、複数の振動素子が１次元配列された超音波プローブ３を用いて参照モード及び計測モードの超音波送受信を行なう場合について述べたが、振動素子が２次元配列された、所謂、２次元アレイ超音波プローブを用いて上述の超音波送受信を行なってもよい。
【００８７】
一方、上述の実施例では、被検体の頚部を診断対象部位とし、頚動脈における血流情報を計測する場合について述べたが、他の部位や臓器を診断対象部位としてもよく、又、診断パラメータは血流情報に限定されない。
【００８８】
又、パノラマ画像データを構成する最新の参照画像データは動画像としてリアルタイム表示する場合について述べたが、パノラマ画像データを構成する他の参照画像データと同様に静止画像であっても構わない。
【００８９】
更に、上述の実施例における計測画像データ生成部５３は、スペクトラムデータ生成部４２から供給されるスペクトラムデータの最大周波数ｆｐを検出し、この最大周波数ｆｐの時間的変化に基づいて計測画像データ（スペクトラム画像データ）を生成する場合について述べたが、前記スペクトラムデータの中心周波数ｆｃを検出し、中心周波数ｆｃの時間的変化に基づいて計測画像データを生成してもよい。この場合の平均周波数ｆｃは、Ｓ（ｆｓ）を周波数ｆｓにおけるスペクトラムパワーとすれば次式（２）によって得ることができる。
【数２】
【符号の説明】
【００９０】
２…送受信部
２１…素子選択部
２２…送信部
２３…受信部
３…超音波プローブ
４…超音波データ生成部
４１…Ｂモードデータ生成部
４２…スペクトラムデータ生成部
５…画像データ生成部
５１…参照画像データ生成部
５２…パノラマ画像データ生成部
５３…計測画像データ生成部
６…診断パラメータ計測部
７…表示部
７１…データ記憶部
７２…表示データ生成部
７３…モニタ
８…入力部
９…走査制御部
１０…基準信号発生部
１１…システム制御部
１００…超音波診断装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の所定方向に対する超音波送受信によって得られた計測画像データに基づいて診断パラメータを計測する超音波診断装置において、
前記被検体に対して設定された超音波送受信方向に対し超音波パルスを送信し、前記超音波送受信方向から得られる超音波反射波を受信信号に変換する複数個の振動素子を有した超音波プローブと、
前記超音波送受信方向に対して前記超音波パルスを送信するための駆動信号を前記振動素子に供給し、これらの振動素子から得られた複数チャンネルの受信信号を整相加算する送受信手段と、
整相加算後の受信信号を処理して参照モードの超音波データ及び計測モードの超音波データを生成する超音波データ生成手段と、
前記被検体の複数方向に対する超音波送受信によって得られた前記参照モードの超音波データに基づいて参照画像データを生成する参照画像データ生成手段と、
前記超音波プローブの移動に伴って順次生成される複数の参照画像データを結合して広範囲なパノラマ画像データを生成するパノラマ画像データ生成手段と、
前記パノラマ画像データに示された計測部位に対する超音波送受信によって得られた前記計測モードの超音波データに基づいて計測画像データを生成する計測画像データ生成手段と、
前記計測画像データに基づいて前記診断パラメータを計測する診断パラメータ計測手段と、
前記計測画像データ及び前記診断パラメータの計測結果の少なくとも何れかを前記パノラマ画像データと共に表示する表示手段とを
備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記パノラマ画像データを構成する最新の参照画像データに対して前記計測部位を指定する計測部位指定手段を備え、前記計測画像データ生成手段は、前記計測部位に対する超音波送受信において前記超音波データ生成手段が生成した前記計測モードの超音波データに基づいて前記計測画像データを生成することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記参照画像データ生成手段は、前記超音波データ生成手段から供給される前記参照モードの超音波データに基づいてＢモード画像データ及びカラードプラ画像データの少なくとも何れかを前記参照画像データとして生成することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記計測画像データ生成手段は、前記超音波データ生成手段から供給される前記計測モードの超音波データに基づいてスペクトラム画像データ及びＭモード画像データの少なくとも何れかを前記計測画像データとして生成することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記パノラマ画像データ生成手段は、その端部領域において共通の画像情報を有する時間方向に隣接した参照画像データをパターンマッチング処理して画像データ間の位置ズレを検出し、この検出結果に基づき前記複数の参照画像データを結合して前記パノラマ画像データを生成することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記診断パラメータ計測手段は、前記計測画像データ生成手段から供給される前記スペクトラム画像データに基づいて心臓の収縮期における血流速度、拡張期における血流速度、収縮期の血流速度と拡張期の血流速度との比、ＰＩ（Pulsatility Index）及びＲＩ（Resistance Index）の少なくとも何れかを前記診断パラメータとして計測することを特徴とする請求項４記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記表示手段は、前記計測部位指定手段によって指定された複数からなる前記計測部位の各々に対して生成された前記計測画像データ及びこの計測画像データに基づいて計測された前記診断パラメータの計測結果の少なくとも何れかを前記パノラマ画像データに示された計測部位に対応させて表示することを特徴とする請求項２記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記表示手段は、前記計測部位の位置を示す計測マーカを前記パノラマ画像データに重畳して表示することを特徴とする請求項７記載の超音波診断装置。
【請求項９】
被検体の所定方向に対する超音波送受信によって得られた計測画像データに基づいて診断パラメータを計測する超音波診断装置に対し、
前記超音波送受信方向に対して超音波パルスを送信するための駆動信号を超音波プローブが備える複数の振動素子に供給し、これらの振動素子から得られた複数チャンネルの受信信号を整相加算する送受信機能と、
整相加算後の受信信号を処理して参照モードの超音波データ及び計測モードの超音波データを生成する超音波データ生成機能と、
前記被検体の複数方向に対する超音波送受信によって得られた前記参照モードの超音波データに基づいて参照画像データを生成する参照画像データ生成機能と、
前記超音波プローブの移動に伴って順次生成される複数の参照画像データを結合して広範囲なパノラマ画像データを生成するパノラマ画像データ生成機能と、
前記パノラマ画像データに示された計測部位に対する超音波送受信によって得られた前記計測モードの超音波データに基づいて計測画像データを生成する計測画像データ生成機能と、
前記計測画像データに基づいて前記診断パラメータを計測する診断パラメータ計測機能と、
前記計測画像データ及び前記診断パラメータの計測結果の少なくとも何れかを前記パノラマ画像データと共に表示する表示機能を
実行させることを特徴とする診断パラメータ計測用制御プログラム。
【請求項１】
被検体の所定方向に対する超音波送受信によって得られた計測画像データに基づいて診断パラメータを計測する超音波診断装置において、
前記被検体に対して設定された超音波送受信方向に対し超音波パルスを送信し、前記超音波送受信方向から得られる超音波反射波を受信信号に変換する複数個の振動素子を有した超音波プローブと、
前記超音波送受信方向に対して前記超音波パルスを送信するための駆動信号を前記振動素子に供給し、これらの振動素子から得られた複数チャンネルの受信信号を整相加算する送受信手段と、
整相加算後の受信信号を処理して参照モードの超音波データ及び計測モードの超音波データを生成する超音波データ生成手段と、
前記被検体の複数方向に対する超音波送受信によって得られた前記参照モードの超音波データに基づいて参照画像データを生成する参照画像データ生成手段と、
前記超音波プローブの移動に伴って順次生成される複数の参照画像データを結合して広範囲なパノラマ画像データを生成するパノラマ画像データ生成手段と、
前記パノラマ画像データに示された計測部位に対する超音波送受信によって得られた前記計測モードの超音波データに基づいて計測画像データを生成する計測画像データ生成手段と、
前記計測画像データに基づいて前記診断パラメータを計測する診断パラメータ計測手段と、
前記計測画像データ及び前記診断パラメータの計測結果の少なくとも何れかを前記パノラマ画像データと共に表示する表示手段とを
備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記パノラマ画像データを構成する最新の参照画像データに対して前記計測部位を指定する計測部位指定手段を備え、前記計測画像データ生成手段は、前記計測部位に対する超音波送受信において前記超音波データ生成手段が生成した前記計測モードの超音波データに基づいて前記計測画像データを生成することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記参照画像データ生成手段は、前記超音波データ生成手段から供給される前記参照モードの超音波データに基づいてＢモード画像データ及びカラードプラ画像データの少なくとも何れかを前記参照画像データとして生成することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記計測画像データ生成手段は、前記超音波データ生成手段から供給される前記計測モードの超音波データに基づいてスペクトラム画像データ及びＭモード画像データの少なくとも何れかを前記計測画像データとして生成することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記パノラマ画像データ生成手段は、その端部領域において共通の画像情報を有する時間方向に隣接した参照画像データをパターンマッチング処理して画像データ間の位置ズレを検出し、この検出結果に基づき前記複数の参照画像データを結合して前記パノラマ画像データを生成することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記診断パラメータ計測手段は、前記計測画像データ生成手段から供給される前記スペクトラム画像データに基づいて心臓の収縮期における血流速度、拡張期における血流速度、収縮期の血流速度と拡張期の血流速度との比、ＰＩ（Pulsatility Index）及びＲＩ（Resistance Index）の少なくとも何れかを前記診断パラメータとして計測することを特徴とする請求項４記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記表示手段は、前記計測部位指定手段によって指定された複数からなる前記計測部位の各々に対して生成された前記計測画像データ及びこの計測画像データに基づいて計測された前記診断パラメータの計測結果の少なくとも何れかを前記パノラマ画像データに示された計測部位に対応させて表示することを特徴とする請求項２記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記表示手段は、前記計測部位の位置を示す計測マーカを前記パノラマ画像データに重畳して表示することを特徴とする請求項７記載の超音波診断装置。
【請求項９】
被検体の所定方向に対する超音波送受信によって得られた計測画像データに基づいて診断パラメータを計測する超音波診断装置に対し、
前記超音波送受信方向に対して超音波パルスを送信するための駆動信号を超音波プローブが備える複数の振動素子に供給し、これらの振動素子から得られた複数チャンネルの受信信号を整相加算する送受信機能と、
整相加算後の受信信号を処理して参照モードの超音波データ及び計測モードの超音波データを生成する超音波データ生成機能と、
前記被検体の複数方向に対する超音波送受信によって得られた前記参照モードの超音波データに基づいて参照画像データを生成する参照画像データ生成機能と、
前記超音波プローブの移動に伴って順次生成される複数の参照画像データを結合して広範囲なパノラマ画像データを生成するパノラマ画像データ生成機能と、
前記パノラマ画像データに示された計測部位に対する超音波送受信によって得られた前記計測モードの超音波データに基づいて計測画像データを生成する計測画像データ生成機能と、
前記計測画像データに基づいて前記診断パラメータを計測する診断パラメータ計測機能と、
前記計測画像データ及び前記診断パラメータの計測結果の少なくとも何れかを前記パノラマ画像データと共に表示する表示機能を
実行させることを特徴とする診断パラメータ計測用制御プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１０７１６（Ｐ２０１１−１０７１６Ａ）
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５５３２４（Ｐ２００９−１５５３２４）
【出願日】平成２１年６月３０日（２００９．６．３０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月３０日（２００９．６．３０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
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