超音波診断装置
【課題】三次元領域の走査を行なう場合においても、弾性画像の画質を維持することができる超音波診断装置を提供する。
【解決手段】超音波の走査を行なう超音波プローブ２と、超音波プローブ２に三次元領域を走査させ、なおかつ一の走査面について複数フレーム分の走査を行なわせるる送受信部３及び制御部８と、前記一の走査面における異なるフレームに属する同一音線上の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フレームデータを作成する物理量データ処理部５と、前記物理量フレームデータに基づいて作成された生体組織の弾性画像を表示する表示部７と、を備えることを特徴とする。
【解決手段】超音波の走査を行なう超音波プローブ２と、超音波プローブ２に三次元領域を走査させ、なおかつ一の走査面について複数フレーム分の走査を行なわせるる送受信部３及び制御部８と、前記一の走査面における異なるフレームに属する同一音線上の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フレームデータを作成する物理量データ処理部５と、前記物理量フレームデータに基づいて作成された生体組織の弾性画像を表示する表示部７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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１１８１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、三次元領域における超音波の走査、すなわち超音波振動子の配列方向への超音波の走査と、前記配列方向と直交する方向への超音波の走査とを行なって、三次元データを取得し、この三次元データに基づく超音波画像を表示する場合がある。前記三次元データを取得するための超音波プローブとしては、例えば超音波振動子の配列方向に超音波の走査を行なう電子的走査と、前記配列方向と直交する方向に超音波振動子を移動させて超音波の走査を行なう機械的走査とを組み合わせたメカニカル３Ｄプローブがある。
【０００５】
ここで、本願の発明者は、三次元領域における超音波の走査を行なって得られたエコーデータに基づく弾性画像の表示について鋭意検討したところ、次のような課題を認識するに至った。すなわち、生体組織の物理量の算出は、時間的に異なるフレームに属する同一音線上の二つのエコーデータに基づいて行なっている。従って、同一走査面について少なくとも二フレーム分のスキャンを行なうことが好ましい。しかし、前記メカニカル３Ｄプローブにおいては、前記超音波振動子の配列方向と直交する方向にこの超音波振動子を移動させながら走査を行なうため、同一走査面について二フレーム分のエコー信号を取得することが困難であり、弾性画像の画質が低下する恐れがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、超音波の走査を行なう超音波プローブと、該超音波プローブに三次元領域を走査させる走査制御部であって、一の走査面について複数フレーム分の走査を行なわせる走査制御部と、前記一の走査面における異なるフレームに属する同一音線上のエコーデータに基づいて、生体組織の弾性に関する弾性データを作成する弾性データ作成部と、前記弾性データに基づいて作成された生体組織の弾性画像を表示する表示部と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。
【０００７】
第２の観点の発明によれば、第１の観点の発明において、前記超音波プローブは、超音波振動子の配列方向へは電子的走査を行ない、前記配列方向と直交する方向へは機械的走査を行なうメカニカル３Ｄプローブであり、前記走査制御部は、一の走査面で前記機械的走査を停止して、前記配列方向に超音波の走査を行なって複数フレーム分の走査を行なうよう前記超音波プローブを制御することを特徴とする超音波診断装置である。
【０００８】
第３の観点の発明は、第１の観点の発明において、前記超音波プローブは、超音波振動子の配列方向と該配列方向と直交する方向に電子的走査を行なう超音波プローブであり、前記走査制御部は、一の走査面で前記配列方向に超音波の走査を行なって複数フレーム分の走査をさせることを特徴とする超音波診断装置である。
【０００９】
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、前記一の走査面における複数フレームの弾性データの中から、所定の評価指標に基づいて一フレーム選択するフレーム選択部を備えることを特徴とする超音波診断装置である。
【００１０】
第５の観点の発明は、第４の観点の発明において、前記フレーム選択部は、前記評価指標として前記弾性データの一フレームにおけるエラー画素を特定し、エラー画素が最も少ないフレームを選択することを特徴とする超音波診断装置である。
【００１１】
第６の観点の発明によれば、第５の観点の発明において、前記弾性データ作成部は、生体組織の弾性に関する物理量を画素毎に算出して前記弾性データを作成し、前記フレーム選択部は、予め設定された範囲外の物理量が算出された画素をエラーとすることを特徴とする超音波診断装置である。
【００１２】
第７の観点の発明は、第５の観点の発明において、前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の弾性に関する物理量を画素毎に算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、前記フレーム選択部は、相関係数が所定以下の画素をエラーとすることを特徴とする超音波診断装置である。
【００１３】
第８の観点の発明は、第５の観点の発明において、前記フレーム選択部は、前記超音波プローブで取得されたエコー信号の振幅が所定以下である部分に相当する画素をエラーとすることを特徴とする超音波診断装置である。
【００１４】
第９の観点の発明は、第４の観点の発明において、前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、前記フレーム選択部は、前記評価指標として、前記相関演算で得られた相関係数の平均をフレーム毎に算出し、該相関係数の平均が最も高いフレームを選択することを特徴とする超音波診断装置である。
【００１５】
第１０の観点の発明は、第４の観点の発明において、前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、前記フレーム選択部は、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、を有し、該比較部の比較結果を前記評価指標としてフレームの選択を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００１６】
第１１の観点の発明は、第４の観点の発明において、前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、前記フレーム選択部は、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、を有し、該乗算部の乗算結果を評価指標としてフレームの選択を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００１７】
第１２の観点の発明は、第４の観点の発明において、前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を正負の符合を伴って算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、前記フレーム選択部は、一のフレームにおける前記正負の符合の割合を前記評価指標としてフレームの選択を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００１８】
第１３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、被検体の心拍を検出する心拍検出部と、前記一の走査面について、複数フレームの弾性データの中から、前記心拍検出部で検出された心拍情報に基づいて一フレーム選択するフレーム選択部と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。
【００１９】
第１４の観点の発明は、第４〜１３のいずれか一の観点の発明において、前記表示部に表示される前記弾性画像は、前記フレーム選択部によって選択されたフレームの弾性データに基づく弾性画像であることを特徴とする超音波診断装置である。
【００２０】
第１５の観点の発明は、第４〜１３のいずれか一の観点の発明において、前記フレーム選択部によって選択されたフレームの弾性データを記憶する記憶部を備えることを特徴とする超音波診断装置である。
【００２１】
第１６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、前記弾性データ作成部は、前記一の走査面について得られた複数フレーム分の弾性データを重み付け加算処理して加算弾性データを作成する加算処理部を有しており、前記表示部に表示される弾性画像は、前記加算弾性データに基づく弾性画像であることを特徴とする超音波診断装置である。
【００２２】
第１７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、前弾性データ作成部は、一の走査面について得られた複数フレームの弾性データのうち、一のフレームの弾性データにおけるエラー画素のデータを、他のフレームの弾性データにおける非エラー画素のデータに置換して置換済弾性データを作成する置換済弾性データ作成部を有しており、前記表示に表示される弾性画像は、前記置換済弾性データに基づく弾性画像であることを特徴とする超音波診断装置である。
【００２３】
第１８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、前記一の走査面について得られた前記弾性データについて、所定の評価指標に基づいて、所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なう評価部を備え、前記走査制御部は、前記一の走査面についての弾性データについて、前記評価部によって所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであると評価された場合に、前記一の走査面から他の走査面に走査面を切り替えることを特徴とする超音波診断装置である。
【００２４】
第１９の観点の発明は、第１８の観点の発明において、前記評価部は、前記評価指標として前記弾性データの一フレームにおけるエラー画素数に基づいて、所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００２５】
第２０の観点の発明は、第１８の観点の発明において、前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、前記評価部は、前記評価指標として、前記相関演算で得られた相関係数の平均をフレーム毎に算出し、該相関係数の平均に基づいて、所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００２６】
第２１の観点の発明は、第１８の観点の発明において、前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、前記評価部は、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、を有し、該比較部の比較結果を評価指標として、所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００２７】
第２２の観点の発明は、第１８の観点の発明において、前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、前記評価部は、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、を有し、該乗算部の乗算結果を評価指標として、所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００２８】
第２３の観点の発明は、第１８の観点の発明において、前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を正負の符合を伴って算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、前記評価部は、一のフレームにおける前記正負の符合の割合を前記評価指標として所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００２９】
第２４の観点の発明は、第１８の観点の発明において、前記弾性データ作成部は、生体組織の弾性に関する物理量を画素毎に算出して前記弾性データを作成し、前記評価部は、前記弾性データの一フレームにおける画素毎の前記物理量の合計を前記評価指標として所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００３０】
第２５の観点の発明は、第１８の観点の発明において、前記弾性データ作成部は、生体組織の弾性に関する物理量を画素毎に算出して前記弾性データを作成し、前記評価部は、前記弾性データの一フレームにおける画素毎の前記物理量の平均を評価指標として、所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００３１】
第２６の観点の発明は、第１〜３の観点の発明において、被検体の心拍を検出する心拍検出部を備え、前記走査制御部は、前記心拍検出部で検出された心拍情報に基づいて、前記超音波プローブによって走査を行なう部位に応じて定まるタイミングで前記一の走査面から他の走査面に走査面を切り替えることを特徴とする超音波診断装置である。
【発明の効果】
【００３２】
上記観点の発明によれば、前記走査制御部は、前記超音波プローブによって三次元領域を走査させる時に、一の走査面について複数フレーム分の走査を行なわせる。従って、同一走査面について異なるフレームに属するエコーデータを取得することができ、このようなエコーデータに基づいて、前記物理量が算出されて前記弾性画像データが作成されるので、この弾性画像データに基づく弾性画像の画質を維持することができる。
【００３３】
また、他の観点の発明によれば、複数フレームの弾性データの中から、前記フレーム選択部によって所定の評価指標や心拍情報に基づいて一フレームの弾性データが選択され、この弾性データに基づく弾性画像が表示されるので、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を表示することができる。
【００３４】
また、他の観点の発明によれば、一の走査面における複数フレーム分の弾性データを重み付け加算処理して加算弾性データが作成され、この加算弾性データに基づく弾性画像が表示されるので、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を表示することができる。
【００３５】
また、他の観点の発明によれば、エラー画素のデータが非エラー画素の歪みデータに置換されて置換済物理量フレームデータが作成され、この置換済物理量フレームデータに基づく弾性画像が表示されるので、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を表示することができる。
【００３６】
また、他の観点の発明によれば、前記評価部によって所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであると評価された場合に、前記一の走査面から他の走査面に走査面が切り替えられるので、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弾性データを各走査面について取得することができる。
【００３７】
また、他の観点の発明によれば、心拍情報が参照されて前記一の走査面から他の走査面に走査面が切り替えられるので、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弾性データを各走査面について取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【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】図１に示す超音波診断装置の超音波プローブの概略構成を示す斜視図である。
【図３】図１に示す超音波診断装置における物理量データ処理部の構成を示すブロック図である。
【図４】図１に示す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】Ｂモード画像用走査と弾性画像用走査の説明図である。
【図７】Ｂモードフレームデータの作成の説明図である。
【図８】物理量フレームデータの作成の説明図である。
【図９】物理量フレームデータを作成する際における物理量の算出を説明するための図である。
【図１０】第二実施形態の超音波診断装置における物理量データ処理部の構成を示すブロック図である。
【図１１】第二実施形態におけるＢモード画像用走査と弾性画像用走査の説明図である。
【図１２】第二実施形態における物理量フレームデータの作成の説明図である。
【図１３】第二実施形態における第一変形例のフレーム選択部の構成を示すブロック図である。
【図１４】第二実施形態における第二変形例のフレーム選択部の構成を示すブロック図である。
【図１５】比算出部で用いられる関数のグラフを示す図である。
【図１６】クオリティ表示が表示された表示部の表示の一例を示す図である。
【図１７】クオリティ表示が表示された表示部の表示の一例を示す図である。
【図１８】クオリティ表示が表示された表示部の表示の一例を示す図である。
【図１９】第二変形例のフレーム選択部の他例の構成を示すブロック図である。
【図２０】第三実施形態の物理量データ処理部の構成を示すブロック図である。
【図２１】第三実施形態における加算物理量フレームデータの作成の説明図である。
【図２２】第四実施形態の物理量データ処理部の構成を示すブロック図である。
【図２３】第四実施形態における置換済物理量フレームデータの作成の説明図である。
【図２４】第四実施形態における置換済物理量フレームデータの作成の説明図である。
【図２５】第五実施形態における物理量データ処理部の構成を示すブロック図である。
【図２６】第五実施形態における評価部の構成の一例を示すブロック図である。
【図２７】第五実施形態における評価部の構成の他例を示すブロック図である。
【図２８】第五実施形態における評価部の構成の他例を示すブロック図である。
【図２９】第五実施形態の第一変形例における評価部の構成を示すブロック図である。
【図３０】第五実施形態の第二変形例における評価部の構成を示すブロック図である。
【図３１】第五実施形態の第三変形例における評価部の構成を示すブロック図である。
【図３２】第六実施形態の超音波診断装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３３】第六実施形態におけるＢモード画像用走査と弾性画像用走査の説明図である。
【図３４】心拍検出部によって得られる心電波形の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
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９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、制御部８、操作部９及び記憶部１０を備える。
【００４０】
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。前記超音波プローブ２は、本発明における超音波プローブの実施の形態の一例である。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すなどし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。
【００４１】
前記超音波プローブ２の概略構成について図２に基づいて説明する。前記超音波プローブ２は、メカニカル３Ｄプローブであり、振動子アレイ２００、ダンパー２１０、モーター２２０を有し、これらを保護ケース２３０に収容することにより構成されている。前記振動子アレイ２００は、例えばＰＺＴ（チタン（Ｔｉ）酸ジルコン（Ｚｒ）酸鉛）セラミックス等の圧電材料によって形成される複数の振動子２００ａが、第一方向ａに沿って配列されることにより構成されている。かかる振動子アレイ２００の一部の振動子２００ａを複数駆動することにより、超音波ビームが送信されるようになっている。そして、駆動する振動子２００ａを順次切り換えることにより、第一方向ａに電子的走査を行い、一の走査面Ｐが形成されるようになっている。
【００４２】
前記ダンパー２１０は、前記振動子アレイ２００を駆動させて超音波ビームを被検体に送信した後に、前記振動子アレイ２００の自由振動を抑制するものである。また、前記ダンパー２１０は、吸音効果を有する材料を用いて構成され、前記ダンパー２１０から後方のプローブケーブル３００との接続側への超音波の不必要な伝搬を抑制するようになっている。
【００４３】
前記モーター２２０は、前記振動子アレイ２００を、機械的に前記振動子２００ａの配列方向（前記第一方向ａ）と直交する第二方向ｂに移動させる。これにより、第二方向ｂにおいて、複数の走査面Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，・・・，ＰＸ（Ｘはｎ番目の走査面であることを示す）を形成することができ、三次元領域の走査を行なうことができるようになっている。
【００４４】
前記送受信部３は、前記制御部８からの制御信号に基づいて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。本例では、前記送受信部３は、前記超音波プローブ２に、第一方向ａへの電子的走査を行なわせ、また前記モーター２２０を駆動させて第二方向ｂへの機械的走査を行なわせる。詳細は後述する。前記送受信部３及び前記制御部８は、本発明における走査制御部の実施の形態の一例である。
【００４５】
また、送受信部３は、前記超音波プローブ２で受信したエコーについて、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データは、前記Ｂモードデータ処理部４及び前記物理量データ処理部５に出力される。
【００４６】
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データに対し、対数圧縮処理、包絡線検波処理等のＢモード処理を行い、Ｂモードデータを作成する。一フレーム分のＢモードデータをＢモードフレームデータＢＦＤとする。このＢモードフレームデータＢＦＤ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。
【００４７】
前記物理量データ処理部５は、図３に示すように物理量フレームデータ作成部５１を有している。この物理量フレームデータ作成部５１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のデータからなる物理量フレームデータＥＦＤを作成する。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Ｐｎ（ｎ：自然数）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算出し前記物理量フレームデータＥＦＤを作成する。詳細は後述する。
【００４８】
前記物理量フレームデータＥＦＤは、弾性画像の作成に用いられるデータであり、本発明における弾性データの実施の形態の一例である。ちなみに、本発明において弾性データとは、弾性画像の作成に用いられるデータを云う。前記物理量データ処理部５は、本発明における弾性データ作成部の実施の形態の一例である。
【００４９】
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モードフレームデータＢＦＤ及び前記物理量データ処理部５からの物理量フレームデータＥＦＤ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６１、Ｂモード画像データ作成部６２、弾性画像データ作成部６３、表示画像制御部６４を有している。
【００５０】
前記メモリ６１には、前記ＢモードフレームデータＢＦＤ及び前記物理量フレームデータＥＦＤが記憶される。前記ＢモードフレームデータＢＦＤ及び前記物理量フレームデータＥＦＤは、音線毎のデータとして前記メモリ６１に記憶される。そして、このメモリ６１には、三次元の走査領域における複数の走査面ＰｎのＢモードフレームデータＢＦＤ及び前記物理量フレームデータＥＦＤが記憶される。
【００５１】
前記メモリ６１は、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モードフレームデータＢＦＤ及び前記物理量フレームデータＥＦＤは、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）などで構成される前記記憶部１０にも記憶されるようになっていてもよい。前記メモリ６１及び前記記憶部１０は、本発明における記憶部の実施の形態の一例である。
【００５２】
ここで、前記超音波プローブ２で得られたエコーデータであって、後述のＢモード画像データ及びカラー弾性画像データに変換される前のデータをローデータ（Ｒａｗ Ｄａｔａ）と云うものとする。前記メモリ６１に記憶されるＢモードフレームデータＢＦＤ及び物理量フレームデータＥＦＤは、ローデータである。
【００５３】
前記Ｂモード画像データ作成部６２は、前記ＢモードフレームデータＢＦＤを、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ＢＧＤに変換する。また、前記弾性画像データ作成部６３は、前記物理量フレームデータＥＦＤを変位に応じた色相情報を有するカラー弾性画像データＥＧＤに変換する。ちなみに、前記Ｂモード画像データＢＧＤにおける輝度情報及び前記カラー弾性画像データＥＧＤにおける色相情報は所定の階調（例えば２５６階調）からなる。
【００５４】
前記表示画像制御部６３は、前記Ｂモード画像データＢＧＤ及び前記カラー弾性画像データＥＧＤを加算処理することによって合成し、前記表示部７に表示する二次元の超音波画像の画像データを作成する。この画像データは、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とが合成された二次元の超音波画像Ｇとして前記表示部７に表示される。本例では、前記弾性画像ＥＧは、関心領域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。前記表示部７は、本発明における表示部の実施の形態の一例である。また、前記関心領域Ｒは、生体組織の弾性画像が作成される領域（弾性画像作成領域）である。
【００５５】
また、前記表示画像制御部６３は、特に図示しないが各走査面Ｐｎについての前記ＢモードデータＢＦＤ及び前記物理量フレームデータＥＦＤに基づいて、三次元のＢモード画像及び三次元の弾性画像とを作成し、これらを合成して得られた三次元画像を前記表示部７に表示する（例えば、特開２００８−２５９６０５）。或いは、前記表示画像制御部６３は、各走査面Ｐｎについての前記物理量フレームデータＥＦＤに基づいて、三次元の弾性画像のみを作成して前記表示部７に表示してもよい。ちなみに、本例においては、三次元画像の表示モード（前記三次元画像を表示する場合と三次元の弾性画像を表示する場合のモード）と二次元画像の表示モードとを有し、両者は別々に表示される。
【００５６】
前記制御部８は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）で構成され、前記記憶部１０に記憶された制御プログラムを読み出し、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。また、前記操作部９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。
【００５７】
さて、本例の超音波診断装置１の作用について説明する。前記送受信部３は、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、そのエコーデータを取得する。この時、前記超音波プローブ２により、例えば被検体への圧迫とその弛緩を繰り返しながら超音波の送受信を行う。
【００５８】
前記送受信部３は、一の走査面Ｐｎ（ここでは、１≦ｎ≦Ｘ−１）において前記振動子アレイ２００を静止させた状態で、前記一の走査面Ｐｎについて予め設定された複数フレーム分の走査を行なわせる。そして、前記送受信部３は、一の走査面Ｐｎについて複数フレーム分の走査を行なわせた後、次の走査面Ｐ（ｎ＋１）まで前記振動子アレイ２００を移動させた後に停止し、その走査面Ｐ（ｎ＋１）において再び複数フレーム分の走査を行なわせる。
【００５９】
前記送受信部３は、Ｂモード画像を作成するためのＢモード画像用走査と、弾性画像を作成するための弾性画像用走査とを別に行なう。弾性画像用走査としては、被検体における弾性画像を作成する領域（弾性画像作成領域）において、同一音線上に二回の走査を行なう。従って、前記送受信部３は、一の走査面Ｐｎについて、図６に示すように少なくとも一フレーム分のＢモード画像用走査ＢＳを行ない、また二フレーム分の弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２を行なう。
【００６０】
ちなみに、Ｂモード画像用走査は、Ｂモード画像の作成に適したスキャンパラメータでの超音波の走査であり、また弾性画像用走査は、弾性画像の作成に適したスキャンパラメータでの超音波の走査である。
【００６１】
一フレーム分のＢモード画像用走査ＢＳと、二フレーム分の弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２とから得られるデータにより、一フレーム分の超音波画像Ｇが得られる。以下、詳しく説明する。
【００６２】
前記Ｂモード画像用走査ＢＳによって得られたエコーに対して前記送受信部３において信号処理して得られた一フレーム分のエコーデータを、フレームデータＦＤｂとする。前記Ｂモードデータ処理部４は、前記送受信部３から出力されたフレームデータＦＤｂに基づいて、図７に示すようにＢモードフレームデータＢＦＤを作成する。
【００６３】
また、前記弾性画像用走査ＥＳ１によって得られたエコーに対して前記送受信部３において信号処理して得られた一フレーム分のエコーデータを、フレームデータＦＤｅ１とし、前記弾性画像用走査ＥＳ２によって得られたエコーに対して前記送受信部３において信号処理して得られた一フレーム分のエコーデータを、フレームデータＦＤｅ２とする。前記物理量フレームデータ作成部５１は、図８に示すように前記送受信部３から出力されたフレームデータＦＤｅ１，ＦＤｅ２に基づいて、物理量フレームデータＥＦＤを作成する。
【００６４】
前記物理量フレームデータＥＦＤの作成についてもう少し詳しく説明すると、前記物理量フレームデータ作成部５１は、生体組織における各部の弾性に関する物理量として、前記超音波プローブ２による圧迫とその弛緩などによって生じた生体組織の変形による各部の歪みＳを算出する。前記物理量フレームデータ作成部５は、前記フレームデータＦＤｅ１及び前記フレームデータＦＤｅ２における同一音線上の二つのエコーデータに基づいて歪みＳを算出する。
【００６５】
より詳細には、前記物理量フレームデータ作成部５１は、前記フレームデータＦＤｅ１，ＦＤｅ２に属するエコーデータのそれぞれに相関ウィンドウを設定する。具体的には、前記弾性データ作成部５は、図９に示すように前記フレームデータＦＤｅ１に属するエコーデータに相関ウィンドウＷ１を設定し、前記フレームデータＦＤｅ２に属するエコーデータに相関ウィンドウＷ２を設定する。そして、前記物理量フレームデータ作成部５１は、前記相関ウィンドウＷ１，Ｗ２間で相関演算を行なって歪みＳを算出する。一対の前記相関ウィンドウＷ１，Ｗ２からは一画素分の歪みＳのデータが得られ、この歪みＳのデータを一フレーム分作成することにより、生体組織における各部の歪みＳのデータからなる物理量フレームデータが得られる。
【００６６】
さらに具体的に説明すると、図９において、前記フレームデータＦＤｅ１，ＦＤｅ２は、複数本の音線上において取得されたエコーデータからなる。図９では、前記フレームデータＦＤｅ１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、また前記フレームデータＦＤｅ２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する同一音線に該当する。また、図９においてＲ（ｉ），Ｒ（ｉｉ）は、前記関心領域Ｒに対応する領域を示している。
【００６７】
例えば、前記音線Ｌ１ｃ上のエコーデータに、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上のエコーデータに、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。前記物理量フレームデータ作成部５１は、前記相関ウィンドウＷ１ｃ，Ｗ２ｃ間で相関演算を行ない、歪みＳを算出する。前記弾性データ作成部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Ｓを算出する。また、前記物理量フレームデータ作成部５１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Ｓを算出する。これにより、歪みＳのデータからなる一フレーム分の物理量フレームデータＥＦＤが得られる。
【００６８】
前記ＢモードフレームデータＢＦＤ及び前記物理量フレームデータＥＦＤは、前記メモリ６１に記憶される。そして、前記ＢモードフレームデータＢＦＤに基づいて作成されるＢモード画像データＢＧＤと、前記物理量フレームデータＥＦＤに基づいて作成されるカラー弾性画像データＥＧＤとが合成され、Ｂモード画像ＢＧと弾性画像ＥＧとが合成された二次元の超音波画像Ｇが前記表示部７に表示される。
【００６９】
また、前記表示部７には、三次元のＢモード画像及び三次元の弾性画像を合成して得られた三次元画像や、三次元の弾性画像が表示されてもよい。
【００７０】
本例の超音波診断装置１によれば、前記振動子アレイ２００が一の走査面Ｐｎにおいて静止した状態で複数フレーム分の走査が行なわれ、各走査面Ｐについて複数のフレームデータＦＤｅ１，ＦＤｅ２が得られる。従って、これらフレームデータＦＤｅ１，ＦＤｅ２に基づいて前記物理量フレームデータＢＦＤを作成することができるので、弾性画像ＥＧの画質を維持することができる。
【００７１】
（第二実施形態）
次に、第二実施形態について説明する。なお、以下の説明では、第一実施形態と異なる事項について説明する。
【００７２】
本例においては、図１０に示すように、前記物理量データ処理部５は、前記物理量フレームデータ作成部５１のほか、フレーム選択部５２を有している。このフレーム選択部５２は、一の走査面Ｐｎにおける複数フレームの物理量フレームデータＥＦＤの中から、所定の評価指標に基づいて、生体組織の弾性を最も正確に反映した画質の弾性画像が得られる物理量フレームデータＥＦＤを一フレーム選択するようになっている。詳細は後述する。
【００７３】
本例の作用について説明する。本例において、前記送受信部３は、一の走査面Ｐｎにおいて前記振動子アレイ２００を静止させた状態で、前記一の走査面Ｐｎについて複数フレーム分（ｎフレーム分）の超音波画像Ｇが得られるように走査を行なわせる。すなわち、本例では、前記送受信部３は、一の走査面Ｐｎにおいて、図１１に示すように、一フレーム分のＢモード画像用走査ＢＳと二フレーム分の弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２を一セットの走査として、これを複数セット（ｎセット）分行なわせる。すなわち、Ｂモード画像用走査ＢＳ１、弾性画像用走査ＥＳ１１，ＥＳ２１、Ｂモード画像用走査ＢＳ２、弾性画像用走査ＥＳ１２，ＥＳ２２、・・・、Ｂモード画像用走査ＢＳｎ、弾性画像用走査ＥＳ１ｎ，ＥＳ２ｎを行なわせる。
【００７４】
ここで、一の走査面Ｐｎについてのフレーム数ｎを、操作者が前記操作部９において設定できるようになっていてもよい。ここでのフレーム数とは、例えば超音波画像Ｇのフレーム数である。従って、実際の走査は、設定されたフレーム数の三倍のフレーム数分行なわれる。
【００７５】
また、フレーム数ではなく、一の走査面Ｐｎについて走査を行なう時間の長さを設定してもよい。ただし、設定される時間の長さは、一の走査面Ｐｎにおいて複数フレーム分の弾性画像ＥＧが得られる長さである。
【００７６】
前記弾性画像用走査ＥＳ１１によって得られたエコーに対して前記送受信部３において信号処理して得られた一フレーム分のデータをフレームデータＦＤｅ１１、前記弾性画像用走査ＥＳ２１によって得られたエコーに対して前記送受信部３において信号処理して得られた一フレーム分のデータをフレームデータＦＤｅ２１、前記弾性画像用走査ＥＳ１２によって得られたエコーに対して前記送受信部３において信号処理して得られた一フレーム分のデータをフレームデータＦＤｅ１２、前記弾性画像用走査ＥＳ２２によって得られたエコーに対して前記送受信部３において信号処理して得られた一フレーム分のデータをフレームデータＦＤｅ２２とする。また、前記弾性画像用走査ＥＳ１ｎによって得られたエコーに対して前記送受信部３において信号処理して得られた一フレーム分のデータをフレームデータＦＤｅ１ｎ、前記弾性画像用走査ＥＳ２ｎによって得られたエコーに対して前記送受信部３において信号処理して得られた一フレーム分のデータをフレームデータＦＤｅ２ｎとする。
【００７７】
前記物理量フレームデータ作成部５１は、図１２に示すように前記フレームデータＦＤｅ１１，ＦＤｅ２１に基づいて物理量フレームデータＥＦＤ１を作成し、前記フレームデータＦＤｅ１２，ＦＤｅ２２に基づいて物理量フレームデータＥＦＤ２を作成する。また、前記フレームデータＦＤｅ１ｎ，ＦＤｅ２ｎに基づいて物理量フレームデータＥＦＤｎを作成する。
【００７８】
前記フレーム選択部５２は、前記物理量フレームデータＥＦＤ１，ＥＦＤ２，・・・，ＥＦＤｎの中から、所定の評価指標に基づいて一フレーム選択し、選択したフレームを前記表示制御部６へ出力する。
【００７９】
ここで、前記所定の評価指標について説明する。この評価指標は、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か否かという観点からの評価指標である。本例では、前記フレーム選択部５２は、前記評価指標として、先ず前記各物理量フレームデータＥＦＤ１〜ＥＦＤｎにおけるエラー画素数を算出する。そして、前記フレーム選択部５２は、エラー画素数が最も少ない物理量フレームデータを選択する。これにより、前記物理量フレームデータＥＦＤ１〜ＥＦＤｎの中で、生体組織の弾性を最も正確に反映した弾性画像を得ることができる物理量フレームデータＥＦＤが選択されることになる。
【００８０】
本例では、前記フレーム選択部５２は、各画素毎の歪みＳについてエラーか否かを判定し、エラー画素を特定する。具体的には、前記フレーム選択部５２は、各画素の歪みＳが、予め設定された所定の範囲外になっている場合、すなわち歪みＳが、ｍ≦Ｓ≦ｎを満たさない場合に、エラーと判定する。前記所定の範囲（ｍ及びｎ）は、例えば生体組織の弾性を考慮して通常考えられる歪み値の範囲に設定されるものであり、著しく逸脱した歪み値をエラーとするような値に設定される。或いは、前記所定の範囲は、一フレームにおける歪みＳの平均値を算出し、この平均値に基づいて設定してもよい。ｍ≦Ｓ≦ｎであれば、所定の画質の弾性画像ＥＧを得ることができる。
【００８１】
ここで、前記フレーム選択部５２は、前記物理量フレームデータにおける歪みＳが、所定の歪み値ＳＴＨ以下になっている画素をエラーとしてもよい。言い換えれば、前記フレーム選択部５２は、所定の前記超音波プローブ２で取得されたエコー信号の振幅が所定以下である部分に相当する画素をエラーとしてもよい。
【００８２】
ちなみに、例えば、前記超音波プローブ２から送信された超音波の反射が無いか、或いは反射が少ない場合のエコー信号は、歪みＳを適切に算出できる信号ではなく、所定の画質の弾性画像ＥＧを得ることができるものではない。従って、所定の歪み値ＳＴＨは、エコー信号の振幅がほとんど無いようなエコー信号に基づいて算出された比較的低い歪み値に設定される。
【００８３】
また、前記フレーム選択部５２は、画素毎の相関演算で得られた相関係数Ｃについてエラーか否かを判定してもよい。具体的には、前記フレーム選択部５２は、前記相関ウィンドウＷ１，Ｗ２間の相関演算で得られた相関係数Ｃが所定の閾値ＣＴＨ以下の画素をエラーとする。ここでは、前記相関係数Ｃは、０≦Ｃ≦１であるため、前記閾値ＣＴＨは０≦ＣＴＨ≦１の範囲で設定される。ここで、相関係数Ｃが１に近いほど、生体組織の弾性を正確に反映した歪みＳが得られる。前記閾値ＣＴＨは、生体組織の弾性をある程度正確に反映した歪みＳが算出される相関演算で得られる相関係数の値に設定される。言い換えれば、前記閾値ＣＴＨを超える相関係数の相関演算によって歪みＳが算出されれば、所定の画質の弾性画像ＥＧが得られる
【００８４】
前記フレーム選択部５２は、物理量フレームデータＥＦＤの選択を行なうと、この物理量フレームデータＥＦＤと互いに対になるＢモードフレームデータＢＦＤを選択する。ここで、互いに対になるＢモードフレームデータＢＦＤ及び物理量フレームデータＥＦＤとは、一セットのＢモード画像用走査ＢＳと弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２で得られたフレームデータに基づくデータである。
【００８５】
前記フレーム選択部５２によって選択された前記ＢモードフレームデータＢＦＤ及び前記物理量フレームデータＥＦＤは、前記メモリ６１に記憶され、前記物理量フレームデータＥＦＤに基づいて作成されたカラー弾性画像データＥＧＤが、前記ＢモードフレームデータＢＦＤに基づいて作成されたＢモード画像データＢＧＤと合成されて前記超音波画像Ｇが前記表示部７に表示される。
【００８６】
また、前記メモリ６１には、前記フレーム選択部５２によって選択された前記ＢモードフレームデータＢＦＤ及び前記物理量フレームデータＥＦＤが、各走査面Ｐについて記憶される。そして、本例では、各走査面Ｐについての前記Ｂモードフレームデータ及び前記物理量フレームデータＥＦＤに基づいて前記三次元画像や三次元の弾性画像が作成され表示される。
【００８７】
本例によれば、前記フレーム選択部５２によって選択された物理量フレームデータＥＦＤに基づく弾性画像ＥＧや、前記三次元画像又は三次元の弾性画像が表示されるので、生体組織の弾性をより正確に反映した画像を表示することができる。
【００８８】
なお、上述の説明では、前記物理量フレームデータＥＦＤについての選択を行なうようになっているが、前記カラー弾性画像データＥＧＤについての選択を行うようになっていてもよい。この場合には、前記カラー弾性画像データが、本発明における弾性データの実施の形態の一例である。
【００８９】
次に、第二実施形態の変形例について説明する。以下の変形例では、前記実施形態と異なる事項について説明する。
【００９０】
先ず、第一変形例について説明する。この第一変形例では、前記フレーム選択部５２は、図１３に示すように相関係数平均部５２１を有する。この相関係数平均部５２１は、前記評価指標として、前記各物理量フレームデータＥＦＤ１〜ＥＦＤｎを作成した時の各画素毎の相関演算における相関係数Ｃの平均値ＣＡＶをフレーム毎に算出する。ちなみに、この平均値ＣＡＶは、関心領域Ｒ（領域Ｒ（ｉ），Ｒ（ｉｉ））における相関係数Ｃの平均値である。そして、前記フレーム選択部５２は、相関係数Ｃの平均値ＣＡＶが最も高い物理量フレームデータＥＦＤを選択して前記表示制御部６へ出力する。
【００９１】
次に、第二変形例について説明する。この第二変形例では、前記フレーム選択部５２は、図１４に示すように、物理量平均部５２２及び比算出部５２３を有している。
【００９２】
前記物理量平均部５２２は、前記各物理量フレームデータＥＦＤ１〜ＥＦＤｎを構成する画素毎の歪みＳのフレーム毎の平均値ＳｒＡＶを算出する。前記物理量平均部５２２は、弾性画像作成領域である前記関心領域Ｒについてフレーム毎に平均値ＳｒＡＶを算出する。前記物理量平均部５２２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。
【００９３】
前記比算出部５２３は、物理量フレームデータＥＦＤにおける歪みＳの平均の理想値ＳｉＡＶに対する前記平均値ＳｒＡＶの比Ｒａを算出し、さらに後述するように（式１）の演算を行なってクオリティ値Ｑｎを算出する。このクオリティ値Ｑｎは、超音波画像Ｇにおける弾性画像ＥＧが、生体組織の弾性をどれだけより正確に表したものであるかを示すものである。前記フレーム選択部５２は、前記クオリティ値Ｑｎを前記評価指標としてフレームの選択を行なう。前記比算出部５２３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ＳｉＡＶ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。
【００９４】
ここで、前記理想値ＳｉＡＶ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強さで、超音波の送受信時に前記超音波プローブ２による生体組織への圧迫とその弛緩などによる変形を加えた場合に、任意に設定される領域において得られる歪みＳの平均値である。この理想値ＳｉＡＶは、例えば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からな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ＳｉＡＶは、操作者が前記操作部９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。
【００９５】
この第二変形例の作用について説明すると、前記各物理量フレームデータＥＦＤ１〜ＥＦＤｎのいずれかを選択するにあたり、先ず前記物理量平均部５２３が、前記各物理量フレームデータＥＦＤ１〜ＥＦＤｎについて、前記関心領域Ｒ（前記領域Ｒ（ｉ），Ｒ（ｉｉ））における歪みの平均値ＳｒＡＶを算出する。ちなみに、歪みＳは負になることもあることから、前記平均値ＳｒＡＶは負になることもあるものとする。次に、前記比算出部５２３が、ＳｒＡＶ／ＳｉＡＶの演算を行ない、前記比Ｒａを算出する。さらに、前記比算出部５２３は、前記比Ｒａを次の（式１）に代入し、数値Ｙを得る。
Ｙ＝１．０−｜ｌｏｇ１０｜Ｒａ｜｜・・・（式１）
ここで、Ｙは、前記クオリティ値Ｑｎの一例であり、本発明において比較部による比較結果及び比較部の算出値の実施の形態の一例である。
【００９６】
ちなみに、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ＳｉＡＶに対する平均値ＳｒＡＶ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１５に示すグラフとなる。この図１５に示すように、０≦Ｙ≦１となる。
【００９７】
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。
【００９８】
０≦Ｙ≦１であるため、０≦Ｑｎ≦１となる。クオリティ値Ｑｎが１に近くなるほど、弾性画像ＥＧのクオリティとしては良好であることを意味し、一方でクオリティ値Ｑｎが０に近くなるほど、弾性画像ＥＧ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ＥＧ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。
【００９９】
クオリティ値Ｑｎと弾性画像ＥＧ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１５のグラフから分かるように、前記平均値ＳｒＡＶが前記理想値ＳｉＡＶと等しい場合（すなわち、｜Ｒａ｜が１）、Ｙすなわちクオリティ値Ｑｎは１となる。従って、クオリティ値Ｑｎが１、または１に近い値であれば、前記超音波プローブ２による生体組織に対する圧迫とその弛緩の度合いが適切であり、生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像ＥＧが得られていることになる。
【０１００】
一方で、前記平均値ＳｒＡＶが前記理想値ＳｉＡＶ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）、クオリティ値Ｑｎは零に近づく。ここで、前記平均値ＳｒＡＶが前記理想値ＳｉＡＶと離れた値になるということは、前記超音波プローブ２による生体組織に対する圧迫やその弛緩の度合いが足りない、または過剰であることを意味する。従って、クオリティ値Ｑｎが零に近づくほど、生体組織に対する圧迫やその弛緩の度合いが足りないか、または過剰である結果、生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像ＥＧが得られていないことになる。
【０１０１】
以上のことから、前記フレーム選択部５２は、前記クオリティ値Ｑｎとして、最も１に近い値が得られた物理量フレームデータＥＦＤを選択し、前記表示制御部６へ出力する。これにより、前記物理量フレームデータＥＦＤ１〜ＥＦＤｎの中で、生体組織の弾性を最も正確に反映した弾性画像を得ることができる物理量フレームデータＥＦＤが選択されることになる。
【０１０２】
ここで、選択された物理量フレームデータＥＦＤについて算出されたクオリティ値Ｑｎを表すクオリティ表示を前記表示部７に表示するようにすることで、操作者等がクオリティ値Ｑｎを把握できるようにしてもよい。前記クオリティ表示としては、例えば図１６〜図１８に示すように、横軸が時間、縦軸が前記クオリティ値Ｑｎを表すグラフｇｒなどが挙げられる。このグラフｇｒは、前記表示部７に表示される弾性画像ＥＧについてのクオリティ値Ｑｎをプロットして得られるグラフである。このグラフｇｒは、図１６〜図１８に示すように、時間の経過とともに左から右へ流れるように表示される。この場合、前記グラフｇｒの左端が現在表示されているフレームのクオリティ値を表す。
【０１０３】
第二変形例において、前記物理量平均部５２２は、相関係数Ｃ（０≦Ｃ≦１）が所定の閾値ＣＴＨ以上である相関演算が行なわれた相関ウィンドウを選択してその歪みＳの平均算出を行ない、平均値ＳｒＡＶ′を得るようにしてもよい。この場合、前記比算出部６１２が、前記平均値ＳｒＡＶ′を用いて前記比Ｒａを算出し、また（式１）を用いてＹを算出してクオリティ値Ｑｎを得る。
【０１０４】
ここで、前記平均値ＳｒＡＶ′は、エコーの信号強度が不十分な部分、生体組織の横ずれが生じている部分など、相関係数が低い部分の変位が除かれて得られた平均値である。従って、このような平均値ＳｒＡＶ′から得られたクオリティ値Ｑｎは、前記超音波プローブ２による圧迫とその弛緩が適切な強さで行なわれているか否かを示すものとなる。
【０１０５】
また、第二変形例において、前記フレーム選択部５２は、図１９に示すように、前記相関係数平均部５２１、前記物理量平均部５２２、前記比算出部５２３を有するとともに、さらに乗算部５２４を有していてもよい。前記乗算部５２４は、本発明における乗算部の実施の形態の一例である。
【０１０６】
図１９に示す構成の前記フレーム選択部５２において、前記相関係数平均部５２１は相関係数Ｃの平均値ＣＡＶを算出する。また、前記物理量平均部５２２は、相関係数Ｃが所定の閾値ＣＴＨ以上である相関演算が行なわれた相関ウィンドウを選択してその変位の平均値ＳｒＡＶ′を算出し、また前記比算出部５２３が、前記平均値ＳｒＡＶ′を用いて前記比Ｒａを算出し、前記（式１）からＹを算出する。
【０１０７】
そして、前記乗算部５２４は、前記相関係数平均部５２１で得られた相関係数Ｃの平均値ＣＡＶと、前記比算出部５２３で得られた算出値Ｙとを乗算し、乗算値Ｍを算出する。この乗算値Ｍは、前記各物理量フレームデータＥＦＤ１〜ＥＦＤｎについて算出される。ここでは、この乗算値Ｍをクオリティ値Ｑｎとし、前記フレーム選択部５２による前記物理量フレームデータＥＦＤの選択の評価指標とする。
【０１０８】
ここで、０≦Ｙ≦１、０≦ＣＡＶ≦１であるので、０≦Ｍ≦１となる。従って、本例においても、０≦Ｑｎ≦１である。前記乗算値Ｍは、前記算出値Ｙと前記相関係数Ｃの平均値ＣＡＶとの乗算値であるため、乗算値Ｍ、すなわちクオリティ値Ｑｎ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Ｑｎが零に近づくほど弾性画像ＥＧのクオリティが悪くなる。従って、前記フレーム選択部５２は、前記乗算値Ｍが最も１に近い物理量フレームデータＥＦＤを選択する。
【０１０９】
ここで、前記乗算部５２４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。
【０１１０】
ここで、上述のように、所定の閾値ＣＴＨ以上の相関係数Ｃの相関演算で得られた歪みの平均値ＳｒＡＶ′から算出された算出値Ｙをクオリティ値Ｑｎとし、前記物理量フレームデータＥＦＤを選択する評価指標とすると、相関係数は評価指標として全く反映されないことになる。一方で、相関係数Ｃの平均値ＣＡＶが最も高い物理量フレームデータＥＦＤを選択するようにした場合、すなわち前記評価指標として前記平均値ＣＡＶを用いる場合には、前記超音波プローブ２による生体組織への圧迫とその弛緩の度合いが足りなかったとしても、相関係数Ｃとしては高くなるために、前記評価指標としての前記クオリティ値Ｑｎとしては良好な値が得られることになる。従って、ここでは、前記平均値ＳｒＡＶ′を用いて算出された前記比Ｒａを用いて得られる算出値Ｙと前記相関係数Ｃの平均値ＣＡＶとを乗算することにより、生体組織への圧迫とその弛緩の度合いの要素と、相関係数の要素とを加味したクオリティ値Ｑｎを算出し、これを前記評価指標として前記物理量フレームデータＥＦＤの選択を行なうようにしている。
【０１１１】
なお、前記評価指標としてのクオリティ値Ｑｎは、算出値Ｙ及び乗算値Ｍの中から、操作者等が前記操作部９において選択できるようになっていてもよい。
【０１１２】
なお、上述の説明では、前記物理量フレームデータＥＦＤを対象にしてクオリティ値Ｑｎを算出し、選択を行なうようになっているが、前記カラー弾性画像データＥＧＤについて、各画素のデータを用いて同様にしてクオリティ値Ｑｎを算出し、カラー弾性画像データＥＧの選択を行うようになっていてもよい。この場合には、前記カラー弾性画像データが、本発明における弾性データの実施の形態の一例である。
【０１１３】
次に、第三変形例について説明する。この第三変形例では、前記フレーム選択部５２は、前記各物理量フレームデータＥＦＤ１〜ＥＦＤｎにおけるＳの正負の符号の割合を評価指標として、前記物理量フレームデータＥＦＤの選択を行なう。
【０１１４】
ここで、歪みＳは、前記超音波プローブ２による圧迫とその弛緩に応じた正負の符合を伴って算出される。例えば、圧迫方向を正方向とすると、前記超音波プローブ２による圧迫時に取得されたエコーデータに基づいて算出される歪みＳは正の符号を伴って算出され、一方で弛緩時に取得されたエコーデータに基づいて算出される歪みＳは負の符号を伴って算出される。
【０１１５】
前記歪みＳの正負の符合の割合を評価指標とする物理量フレームデータＥＦＤの選択について具体的に説明すると、前記フレーム選択部５２は、前記各物理量フレームデータＥＦＤ１〜ＥＦＤ３について、正の歪みＳのデータと負の歪みＳのデータの比を算出し、算出された比が最も大きいフレームの物理量フレームデータＥＦＤを選択する。
【０１１６】
ここで、一のフレームにおける歪みＳの正負の符号の比と弾性画像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Ｓ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（すなわち、正と負の比が大きくなる）。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Ｓ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（すなわち、正と負の比が小さくなる）。従って、よりクオリティの高い弾性画像ＥＧを得ることができるように、前記フレーム選択部５２は正の歪みＳのデータと負の歪みＳのデータの比が最も大きい物理量フレームデータＥＦＤを選択する。
【０１１７】
（第三実施形態）
次に、第三実施形態について説明する。なお、以下の説明では、前記各実施形態と異なる事項について説明する。
【０１１８】
本例の超音波診断装置１において、前記物理量データ処理部５は、図２０に示すように前記物理量フレームデータ作成部５１と加算処理部５３とを有する。この加算処理部５３は、一の走査面Ｐｎについて得られた複数フレーム分の物理量フレームデータＥＦＤを重み付け加算処理して加算物理量フレームデータａＥＦＤを作成する。詳細は後述する。前記加算処理部５３は、本発明における加算処理部の実施の形態の一例であり、また加算物理量フレームデータは、本発明における加算弾性データの実施の形態の一例である。
【０１１９】
本例の作用について説明する。本例においても、第二実施形態と同様の走査を行なうものとする（図１１参照）。そして、第二実施形態と同様に、前記物理量フレームデータ作成部５１は、前記フレームデータＦＤｅ１１，ＦＤｅ２１に基づいて物理量フレームデータＥＦＤ１を作成し、前記フレームデータＦＤｅ１２，ＦＤｅ２２に基づいて物理量フレームデータＥＦＤ２を作成し、前記フレームデータＦＤｅ１ｎ，ＦＤｅ２ｎに基づいて物理量フレームデータＥＦＤｎを作成する。
【０１２０】
前記加算処理部５３は、前記物理量フレームデータＥＦＤ１，ＥＦＤ２，・・・，ＥＦＤｎを、下記の（式２）に示すように重み付け加算処理して加算物理量フレームデータａＥＦＤを作成する（図２１参照）。
ａＥＦＤ＝ｋ１×ＥＦＤ１＋ｋ２×ＥＦＤ２＋・・・＋ｋｎ×ＥＦＤｎ
・・・（式２）
ただし、（式２）において、ｋ１，ｋ２，・・・，ｋｎは重み付け係数であり、ｋ１＋ｋ２＋・・・，＋ｋｎ＝１である。これら重み付け係数ｋ１〜ｋｎは、操作者が前記操作部９において任意の値を設定することができるようになっていてもよい。
【０１２１】
前記表示制御部６には、前記加算物理量フレームデータａＥＦＤが出力されて前記メモリ６１に記憶される。また、Ｂモード画像用走査Ｂｓ１〜Ｂｓｎのうち、最も新しい走査であるＢモード画像用走査Ｂｓｎで得られたフレームデータＦＤｂに基づくＢモードフレームデータＢＦＤが前記メモリ６１に記憶される。そして、前記加算物理量フレームデータａＥＦＤに基づいて作成されたカラー弾性画像データＥＧＤが、前記ＢモードフレームデータＢＦＤに基づいて作成されたＢモード画像データＢＧＤと合成されて前記超音波画像Ｇが前記表示部７に表示される。
【０１２２】
前記メモリ６１には、各走査面Ｐについて前記ＢモードフレームデータＢＦＤ及び前記加算物理量フレームデータａＥＦＤが記憶され、これらＢモードフレームデータＢＦＤ及び加算物理量フレームデータａＥＦＤに基づいて前記三次元画像や三次元の弾性画像が作成され表示される。
【０１２３】
本例によれば、一の走査面Ｐｎについて複数フレーム分の物理量フレームデータを重み付け加算処理して得られた前記加算物理量フレームデータａＥＦＤに基づく弾性画像ＥＧや、前記三次元画像又は三次元の弾性画像が表示されるので、生体組織の弾性をより正確に反映した画像を表示することができる。
【０１２４】
なお、上述の説明では、前記物理量フレームデータＥＦＤについて重み付け加算処理を行なうようになっているが、前記カラー弾性画像データＥＧＤについて重み付け加算処理を行なうようになっていてもよい。この場合には、前記カラー弾性画像データが、本発明における弾性データの実施の形態の一例である。
【０１２５】
（第四実施形態）
次に、第四実施形態について説明する。なお、以下の説明では、前記各実施形態と異なる事項について説明する。
【０１２６】
本例の超音波診断装置１において、前記物理量データ処理部５は、図２２に示すように前記物理量フレームデータ作成部５１と置換済物理量フレームデータ作成部５４とを有する。この置換済物理量フレームデータ作成部５４は、一の走査面Ｐｎについて得られた複数フレームの物理量フレームデータＥＦＤのうち、一のフレームの物理量フレームデータＥＦＤにおけるエラー画素の歪みデータを、他のフレームの物理量フレームデータＥＦＤにおける非エラー画素の歪みデータに置換して置換済物理量フレームデータを作成する。詳細は後述する。前記置換済物理量フレームデータ作成部５４は、本発明における置換済弾性データ作成部の実施の形態の一例であり、また前記置換済物理量フレームデータは、本発明における置換済弾性データの実施の形態の一例である。
【０１２７】
本例の作用について説明する。本例においても、第二、第三実施形態と同様の走査を行なうものとする（図１１参照）。そして、第二、第三実施形態と同様に、前記物理量フレームデータ作成部５１は、前記フレームデータＦＤｅ１１，ＦＤｅ２１に基づいて物理量フレームデータＥＦＤ１を作成し、前記フレームデータＦＤｅ１２，ＦＤｅ２２に基づいて物理量フレームデータＥＦＤ２を作成し、前記フレームデータＦＤｅ１ｎ，ＦＤｅ２ｎに基づいて物理量フレームデータＥＦＤｎを作成する。
【０１２８】
前記置換済物理量フレームデータ作成部５４は、例えば、前記物理量フレームデータＥＦＤ１におけるエラー画素の歪みデータを、前記物理量フレームデータＥＦＤ２又はこの物理量フレームデータＢＦＤ２よりも後のフレームの物理量フレームデータＢＦＤの非エラー画素の歪みデータに置換して、置換済物理量フレームデータｂＥＦＤを作成する。
【０１２９】
具体的には、先ず前記置換済物理量フレームデータ作成部５４は、前記物理量フレームデータＥＦＤ１の各画素の歪みデータについて、エラーか否かを判定し、エラー画素の特定を行なう。このエラー画素の特定の手法は、第二実施形態と同様であり、歪みＳや相関係数Ｃに基づいて特定される。
【０１３０】
次に、前記置換済物理量フレームデータ作成部５４は、前記物理量フレームデータＥＦＤ１におけるエラー画素の歪みデータを、前記物理量フレームデータＥＦＤ２における同一画素の歪みデータに置換できるか否かを判定する。例えば、図２３に示すように、前記物理量フレームデータＥＦＤ１における画素ｐ１の歪みデータがエラーである場合、前記置換済物理量フレームデータ作成部５４は、前記物理量フレームデータＥＦＤ２において、前記画素ｐ１と同一画素である画素ｐ１′の歪みデータがエラーであるか否かを判定する。エラーか否かの判定手法は、上述と同様のエラー画素の特定の手法である。
【０１３１】
そして、前記置換済物理量フレームデータ作成部５４は、前記画素ｐ１′の歪みデータがエラーでない場合、前記物理量フレームデータＥＦＤ１の前記画素ｐ１の歪みデータを、前記画素ｐ１′の歪みデータに置換する。一方、図２４に示すように、前記画素ｐ１′の歪みデータがエラーである場合、前記置換済物理量フレームデータ作成部５４は、前記画素ｐ１′の歪みデータへの置換を行なわず、前記物理量フレームデータＥＦＤ２の次のフレームの物理量フレームデータＥＦＤ３において、前記画素ｐ１と同一画素である画素ｐ１′′の歪みデータがエラーであるか否か判定する。そして、エラーでなければ、前記画素ｐ１の歪みデータを前記画素ｐ１′′の歪みデータに置換する。
【０１３２】
前記置換済物理量フレームデータ作成部５４は、このようにして前記物理量フレームデータＥＦＤ１における全てのエラー画素の歪みデータを前記物理量フレームデータＥＦＤ２，ＥＦＤ３，・・・，ＥＦＤｎのいずれかにおける非エラー画素の歪みデータに置換し、前記置換済物理量フレームデータｂＥＦＤを作成する。ただし、ここでは物理量フレームデータＢＦＤ１が置換される対象になっているが、他の物理量フレームデータＢＦＤが置換される対象になっていてもよい。例えば、置換される対象が前記物理量フレームデータＥＦＤ２である場合には、前記物理量フレームデータＥＦＤ２におけるエラー画素の歪みデータを、他の物理量フレームデータＥＦＤ１，ＥＦＤ３，・・・，ＥＦＤｎにおける非エラー画素の歪みデータに置換して置換済物理量フレームデータｂＥＦＤを作成する。また、前記物理量フレームデータＥＦＤ３におけるエラー画素の歪みデータを、前記物理量フレームデータＥＦＤ１，ＥＦＤ２，・・・，ＥＦＤｎにおける非エラー画素の歪みデータに置換して置換済物理量フレームデータｂＥＦＤを作成する。
【０１３３】
前記表示制御部６には、前記置換済物理量フレームデータｂＥＦＤが出力されて前記メモリ６１に記憶される。また、置換される対象の物理量フレームデータと対になるＢモードフレームデータＢＦＤ（前記Ｂモード画像用走査Ｂｓ１で得られたフレームデータＦＤｂに基づくデータ）が記憶される。そして、前記置換済物理量フレームデータｂＥＦＤに基づいて作成されたカラー弾性画像データＥＧＤが、前記ＢモードフレームデータＢＦＤに基づいて作成されたＢモード画像データＢＧＤと合成されて前記超音波画像Ｇが前記表示部７に表示される。
【０１３４】
前記メモリ６１には、各走査面Ｐについて前記ＢモードフレームデータＢＦＤ及び前記置換済物理量フレームデータｂＥＦＤが記憶され、これらＢモードフレームデータＢＦＤ及び置換済物理量フレームデータｂＥＦＤに基づいて前記三次元画像や三次元の弾性画像が作成され表示される。
【０１３５】
本例によれば、一の走査面Ｐｎについて、エラー画素の歪みデータが非エラー画素の歪みデータに置換されて得られた前記置換済物理量フレームデータｂＥＦＤに基づく弾性画像ＥＧや、前記三次元画像又は三次元の弾性画像が表示されるので、生体組織の弾性をより正確に反映した画像を表示することができる。
【０１３６】
なお、上述の説明では、前記物理量フレームデータＥＦＤを対象にしてエラー画素の歪みデータの置換を行なっているが、前記カラー弾性画像データＥＧＤを対象にしてエラー画素のデータの置換を行ってもよい。この場合には、前記カラー弾性画像データが、本発明における弾性データの実施の形態の一例である。
【０１３７】
（第五実施形態）
次に、第五実施形態について説明する。なお、以下の実施形態では前記各実施形態と異なる事項について説明する。
【０１３８】
前記第一〜第四実施形態では、前記送受信部３は、予め設定されたフレーム数や予め設定された時間の長さだけ一の走査面Ｐｎにおける走査を行なった後、他の走査面Ｐ（ｎ＋１）への走査面の切替えを行なうようになっているが、この第五実施形態では前記送受信部３は、一の走査面Ｐｎについて、所定の画質の弾性画像を得ることができる物理量フレームデータＥＦＤが得られると、他の走査面Ｐ（ｎ＋１）に走査面を切り替えるようになっている。詳細は後述する。
【０１３９】
本例では、前記物理量データ処理部５は、図２５に示すように、物理量フレームデータ作成部５１と、評価部５５を有している。この評価部５５は、後述するように、前記物理量フレームデータＥＦＤについて、前記所定の評価指標に基づいて、所定の画質の弾性画像を得られる物理量フレームデータＥＦＤであるか否かの評価を行なう。前記評価部５５は、所定の画質の弾性画像ＥＧを得られる物理量フレームデータＥＦＤであると評価した場合、そのことを示す信号を前記制御部８へ出力する。そして、所定の画質の弾性画像ＥＧを得られると評価された物理量フレームデータＥＦＤに基づいて弾性画像ＥＧが作成される。
【０１４０】
本例の作用について説明する。本例では、一の走査面ＰｎについてＢモード画像用走査ＢＳを一フレーム分行なった後、二フレーム分の弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２を行なう。そして、前記弾性画像用走査ＥＳ１で得られるフレームデータＦＤｅ１と前記弾性画像用走査ＥＳ２で得られるフレームデータＦＤｅ２とに基づいて前記物理量フレームデータＥＦＤが作成されると、前記評価部５５は、前記物理量フレームデータＥＦＤについて所定の評価指標として前記クオリティ値Ｑｎを算出し、このクオリティ値Ｑｎが所定の閾値ＱｎＴＨ以上であるか否かを判定する。
【０１４１】
前記所定の閾値ＱｎＴＨは、所定の画質の弾性画像ＥＧを得ることができる値に設定される。所定の画質とは、生体組織の弾性をある程度正確に反映した画像をいう。ここで、前記閾値ＱｎＴＨが高くなるほど、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ものの、高く設定しすぎると閾値以上の物理量フレームデータが得られにくくなり、フレームレートが低下するおそれがある。そこで、前記閾値ＱｎＴＨは、ある程度正確な弾性画像が得られ、なおかつフレームレートが低下しすぎないような閾値に設定される。
【０１４２】
ちなみに、前記クオリティ値Ｑｎは、前記算出値Ｙ及び前記乗算値Ｍのいずれかである。前記クオリティ値Ｑｎが前記算出値Ｙである場合、前記評価部５５は、図２６に示すように物理量平均部５５１と比算出部５５２とを有する。これら物理量平均部５５１及び比算出部５５２は、前記物理量平均部５２２及び比算出部５２３と同一であり、詳細な説明を省略する。また、前記クオリティ値Ｑｎが前記乗算値Ｍである場合、前記評価部５５は、図２７に示すように、前記物理量平均部５５１、前記比算出部５５２、相関係数平均部５５３及び乗算部５５４を有する。前記相関係数平均部５５３及び前記乗算部５５４も、前記相関係数平均部５２１及び前記乗算部５２４と同一であり、詳細な説明を省略する。
【０１４３】
前記評価部５５は、クオリティ値Ｑｎが所定の閾値ＱｎＴＨ以上である場合、そのことを示す信号を前記制御部８へ出力する。そして、前記制御部８は、前記評価部５５からの信号の入力があると、走査面を次の走査面Ｐ（ｎ＋１）に切り替えるよう前記送受信部３へ指示信号を出力し、これにより送受信部３は走査面の切替えを行なう。
【０１４４】
一方、前記評価部５５が、前記クオリティ値Ｑｎが前記閾値ＱｎＴＨ未満であると判定した場合、前記制御部８は、再度Ｂモード画像用走査ＢＳを一フレーム分行ない、その後二フレーム分の弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２を行なわせるよう、前記送受信部３へ指示信号を出力する。そして、前記弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２で得られたフレームデータＦＤ１，ＦＤ２に基づいて作成される物理量フレームデータＥＦＤについて、前記評価部５５は、上述と同様にクオリティ値Ｑｎを算出し、このクオリティ値Ｑｎが前記閾値ＱｎＴＨ以上であれば、そのことを示す信号を前記制御部８へ出力する。
【０１４５】
以上のように、前記物理量フレームデータ作成部５１が、物理量フレームデータＥＦＤについて所定の閾値ＱｎＴＨ以上であるか否かを判定し、前記クオリティ値Ｑｎが前記閾値ＱｎＴＨ以上であれば走査面の切替えを行なう。一方、前記クオリティ値Ｑｎが前記閾値ＱｎＴＨ未満であれば、同じ走査面について、さらにＢモード画像用走査ＢＳと弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２を行ない、得られた物理量フレームデータＥＦＤについて再度前記クオリティ値Ｑｎが前記閾値ＱｎＴＨ以上であるか否かの判定を行なう。そして、クオリティ値Ｑｎが前記閾値ＱｎＴＨ以上の物理量フレームデータが得られるまで、Ｂモード画像用走査ＢＳと弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２を繰り返し行なう。
【０１４６】
前記物理量データ処理部５からは、前記クオリティ値Ｑｎが所定の閾値ＱｎＴＨ以上である物理量フレームデータＥＦＤ及びこれと対のＢモードフレームデータＢＦＤが前記表示制御部６へ出力されて前記メモリ６１に記憶される。そして、前記物理量フレームデータＥＦＤに基づいて作成されたカラー弾性画像データＥＧＤが、前記ＢモードフレームデータＢＦＤに基づいて作成されたＢモード画像データＢＧＤと合成されて前記超音波画像Ｇが前記表示部７に表示される。
【０１４７】
前記メモリ６１には、前記クオリティ値Ｑｎが所定の閾値ＱｎＴＨ以上である物理量フレームデータＥＦＤ及びこれと対のＢモードフレームデータＢＦＤが、各走査面Ｐについて記憶され、これら物理量フレームデータＥＦＤ及びＢモードフレームデータＢＦＤに基づいて前記三次元画像や三次元の弾性画像が作成され表示される。
【０１４８】
本例によれば、一の走査面Ｐｎについて、所定の画質の弾性画像ＥＧを得ることができる物理量フレームデータＥＦＤが得られると、次の走査面Ｐ（ｎ＋１）に走査面の切替えを行なうので、各走査面について、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像ＥＧや、前記三次元画像又は三次元の弾性画像を表示することができる。
【０１４９】
なお、前記評価部５５は、前記物理量平均部５５１によって算出された歪みの平均値ＳｒＡＶを評価指標とし、この平均値ＳｒＡＶが所定の範囲内にあるか否か、すなわちｍ≦ＳｒＡＶ≦ｎであるか否かを判定してもよい。この場合、前記評価部５５は、ｍ≦ＳｒＡＶ≦ｎであれば、そのことを示す信号を前記制御部８へ出力する。一方、ｍ＞ＳｒＡＶ又はｎ＜ＳｒＡＶであれば、再度同一走査面についてＢモード画像用走査ＢＳ及び弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２を行ない、得られた物理量フレームデータＥＦＤについて、ｍ≦ＳｒＡＶ≦ｎであるか否かを判定する。
【０１５０】
ちなみに、前記所定の範囲（ｍ，ｎ）は、例えば生体組織の弾性を考慮して通常考えられる歪み値の範囲に設定されるものであり、著しく逸脱した歪み値をエラーとするような値に設定される。ｍ≦ＳｒＡＶ≦ｎである物理量フレームデータＥＦＤであれば、所定の画質の弾性画像ＥＧを得ることができる
【０１５１】
また、歪みの平均値ＳｒＡＶの代わりに一フレームにおける歪みＳの合計値を用いてもよい。すなわち、前記評価部５５は、図２８に示すように、前記物理量フレームデータＥＦＤにおける各画素の歪みＳの合計値を算出する合計値算出部５５５を有し、前記評価部５５は、この合計値算出部５５５の算出値が所定の範囲内であるか否かを判定してもよい。
【０１５２】
なお、上述の説明では、前記物理量フレームデータＥＦＤを対象にして評価を行なうようになっているが、前記カラー弾性画像データＥＧＤについて、各画素のデータを用いて同様にして評価を行うようになっていてもよい。この場合には、前記カラー弾性画像データが、本発明における弾性データの実施の形態の一例である。
【０１５３】
次に、第五実施形態の変形例について説明する。先ず、第一変形例について説明する。第一変形例では、図２９に示すように、前記評価部５５は、物理量フレームデータＥＦＤについて、エラー画素数を算出するエラー画素数算出部５５６を有する。このエラー画素数算出部５５６は、前記フレーム選択部５２と同様にしてエラー画素の特定を行ない、前記評価指標として、前記物理量フレームデータＥＦＤにおけるエラー画素数を算出する。そして、前記評価部５５は、一の走査面Ｐｎについて得られた物理量フレームデータＥＦＤについて、エラー画素数が所定数ｅを超えるか否かを判定する。前記評価部５５は、エラー画素数が所定数ｅ以下である場合、そのことを示す信号を前記制御部８へ出力する。これにより、前記送受信部３は走査面の切替えを行なう。そして、後述のようにエラー画素数が所定数ｅ以下である物理量フレームデータＥＦＤに基づく弾性画像ＥＧが作成される。
【０１５４】
ちなみに、前記所定数ｅは、所定の画質の弾性画像を得ることができる値に設定される。ここで、前記所定数ｅを小さく設定するほど、生体組織の弾性画像をより正確に反映した弾性画像を得ることができるものの、小さく設定しすぎると所定数ｅ以下の物理量フレームデータＥＦＤが得られにくくなり、フレームレートが低下するおそれがある。そこで、前記所定数ｅは、ある程度正確な弾性画像が得られ、なおかつフレームレートが低下しすぎないような値に設定される。
【０１５５】
一方、エラー画素数が所定数ｅを超える場合、再度Ｂモード画像用走査ＢＳ及び弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２を行ない、得られた物理量フレームデータＥＦＤについて、エラー画素数が前記所定数ｅを超えるか否かの判定を行なう。
【０１５６】
前記物理量データ処理部５からは、エラー画素数が所定数ｅ以下である物理量フレームデータＥＦＤ及びこれと対のＢモードフレームデータＢＦＤが前記表示制御部６へ出力されて前記メモリ６１に記憶される。そして、前記物理量フレームデータＥＦＤに基づいて作成されたカラー弾性画像データＥＧＤが、前記ＢモードフレームデータＢＦＤに基づいて作成されたＢモード画像データＢＧＤと合成されて前記超音波画像Ｇが前記表示部７に表示される。
【０１５７】
前記メモリ６１には、エラー画素数が所定数ｅ以下である物理量フレームデータＥＦＤ及びこれと対のＢモードフレームデータＢＦＤが、各走査面Ｐについて記憶され、これら物理量フレームデータＥＦＤ及びＢモードフレームデータに基づいて前記三次元画像や三次元の弾性画像が作成され表示される。
【０１５８】
なお、上述の説明では、前記物理量フレームデータＥＦＤについての評価を行なうようになっているが、前記カラー弾性画像データＥＧＤについての評価を行うようになっていてもよい。この場合には、前記カラー弾性画像データが、本発明における弾性データの実施の形態の一例である。
【０１５９】
次に第二変形例について説明する。この第二変形例では、図３０に示すように、前記評価部５５は、前記相関係数平均部５５３を有する。そして、前記評価部５５は、一の走査面Ｐｎについて得られた物理量フレームデータＥＦＤについて、相関係数の平均値ＣＡＶが所定の閾値ＣＴＨ以上であるか否かを判定する。前記評価部５５は、前記平均値ＣＡＶが閾値ＣＴＨ以上である場合、そのことを示す信号を前記制御部８へ出力する。これにより、前記送受信部３は走査面の切替えを行なう。そして、後述のように前記平均値ＣＡＶが閾値ＣＴＨ以上である物理量フレームデータＥＦＤに基づく弾性画像ＥＧが作成される。
【０１６０】
ちなみに、前記閾値ＣＴＨは、所定の画質の弾性画像を得ることができる値に設定される。ここで、前記閾値ＣＴＨを大きく設定するほど、生体組織の弾性画像をより正確に反映した弾性画像を得ることができるものの、大きく設定しすぎると閾値ＣＴＨ以上の物理量フレームデータＥＦＤが得られにくくなり、フレームレートが低下するおそれがある。そこで、前記閾値ＣＴＨは、ある程度正確な弾性画像が得られ、なおかつフレームレートが低下しすぎないような値に設定される。
【０１６１】
一方、前記平均値ＣＡＶが前記閾値ＣＴＨを超える場合、再度Ｂモード画像用走査ＢＳ及び弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２を行ない、得られた物理量フレームデータＥＦＤについて、相関係数の平均値ＣＡＶが前記閾値ＣＴＨを超えるか否かの判定を行なう。
【０１６２】
前記物理量データ処理部５からは、前記相関係数Ｃの平均値ＣＡＶが前記閾値ＣＴＨ以上である物理量フレームデータＥＦＤ及びこれと対のＢモードフレームデータＢＦＤが前記表示制御部６へ出力されて前記メモリ６１に記憶される。そして、この物理量フレームデータＥＦＤに基づいて作成されたカラー弾性画像データＥＧＤが、前記ＢモードフレームデータＢＦＤに基づいて作成されたＢモード画像データＢＧＤと合成されて前記超音波画像Ｇが前記表示部７に表示される。
【０１６３】
前記メモリ６１には、前記相関係数Ｃの平均値ＣＡＶが前記閾値ＣＴＨ以上である物理量フレームデータＥＦＤ及びこれと対のＢモードフレームデータＢＦＤが、各走査面Ｐについて記憶され、これら物理量フレームデータＥＦＤ及びＢモードフレームデータＢＦＤに基づいて前記三次元画像や三次元の弾性画像が作成され表示される。
【０１６４】
次に第三変形例について説明する。この第三変形例では、図３１に示すように、前記評価部５５は、物理量フレームデータＥＦＤにおける歪みＳの正負の符合の割合を算出する符合割合算出部５５７を有する。この符合割合算出部５５７は、第二実施形態の第三変形例の前記フレーム選択部５２と同様に、一の走査面Ｐｎについて得られた物理量フレームデータＥＦＤにおける正の歪みＳのデータと負の歪みＳのデータの比を算出する。そして、前記評価部５５は、正の歪みＳのデータと負の歪みＳのデータの比が所定の大きさ以上であるか否かを判定する。前記評価部５５は、正の歪みＳのデータと負の歪みＳのデータの比が所定の大きさ以上である場合、そのことを示す信号を前記制御部８へ出力する。これにより、前記送受信部３は走査面の切替えを行なう。そして、後述のように、正の歪みＳのデータと負の歪みＳのデータの比が所定の大きさ以上である物理量フレームデータＥＦＤに基づく弾性画像ＥＧが作成される
【０１６５】
ちなみに、前記比についての所定の大きさは、所定の画質の弾性画像を得ることができるものに設定される。ここで、前記比についての所定の大きさを大きく設定するほど（大きな比に設定するほど）、生体組織の弾性画像をより正確に反映した弾性画像を得ることができるものの、大きく設定しすぎると前記所定の大きさの比以上の物理量フレームデータＥＦＤが得られにくくなり、フレームレートが低下するおそれがある。そこで、前記比についての所定の大きさは、ある程度正確な弾性画像が得られ、なおかつフレームレートが低下しすぎないようなものに設定される。
【０１６６】
一方、正の歪みＳのデータと負の歪みＳのデータの比が前記所定の大きさを下回る場合、再度Ｂモード画像用走査ＢＳ及び弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２を行ない、得られた物理量フレームデータＥＦＤについて、正の歪みＳのデータと負の歪みＳのデータの比が所定の大きさ以上であるか否かの判定を行なう。
【０１６７】
前記物理量データ処理部５からは、正の歪みＳのデータと負の歪みＳのデータの比が所定値以上である物理量フレームデータＥＦＤ及びこれと対のＢモードフレームデータＢＦＤが前記表示制御部６へ出力されて前記メモリ６１に記憶される。そして、前記物理量フレームデータＥＦＤに基づいて作成されたカラー弾性画像データＥＧＤが、前記ＢモードフレームデータＢＦＤに基づいて作成されたＢモード画像データＢＧＤと合成されて前記超音波画像Ｇが前記表示部７に表示される。
【０１６８】
前記メモリ６１には、正の歪みＳのデータと負の歪みＳのデータの比が所定値以上である物理量フレームデータＥＦＤ及びこれと対になるＢモードフレームデータＢＦＤが、各走査面Ｐについて記憶され、これら物理量フレームデータＥＦＤ及びＢモードフレームデータＢＦＤに基づいて前記三次元画像や三次元の弾性画像が作成され表示される。
【０１６９】
（第六実施形態）
次に、第六実施形態について説明する。ただし、以下の説明では前記各実施形態と異なる事項について説明する。
【０１７０】
図３２に示す第三実施形態の超音波診断装置１′においては、前記超音波プローブ２による圧迫とその弛緩によって生じた生体組織の変形による歪みではなく、心臓の拍動による生体組織の変形や、血管の脈動による血管周囲の生体組織の変形によって生じる歪みを算出して弾性画像ＥＧを作成する。歪みの算出方法は、前記各実施形態と同様の相関演算を用いる。
【０１７１】
具体的構成について説明する。前記超音波診断装置１′は、基本的構成は上述の超音波診断装置１と同様であるものの、被検体の心拍を検出する心拍検出部１１を備えている。また、前記物理量データ処理部５は、図１０に示す物理量データ処理部５と同様に、前記物理量フレームデータ作成部５１及びフレーム選択部５２を有している。
【０１７２】
本例の作用について説明する。本例では、心臓の拍動による生体組織の変形や血流による血管の脈動によって血管周囲の生体組織の変形が生じる部位に対し、前記超音波プローブ２によって超音波の走査を行なう。本例では、前記送受信部３は、一の走査面Ｐｎにおいて、図３３に示すように、一フレーム分のＢモード画像用走査Ｂｓと二フレーム分の弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２を一セットの走査として、これを複数セット分行なわせる。そして、前記送受信部３は、前記心拍検出部１１で得られる図３４に示す心電波形ｇに基づいて走査面の切替えを行なう。
【０１７３】
ここで、心電波形ｇに基づいて走査面を切り替えるタイミングについて詳しく説明する。生体組織の弾性をより正確に表す弾性画像を得るためには、前記超音波プローブ２によって走査を行なう部位が、心臓の拍動や血流による血管の脈動によって変形するタイミングで弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２が行なわれることが好ましい。従って、前記送受信部３は、このようなタイミングで弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２が行なわれた後に、走査面の切替えを行なう。例えば、頚動脈について前記超音波プローブ２による走査を行なう場合、前記心電波形ｇにおけるＲ波ｒから所定時間τ経過すると脈動によって生体組織が変形する。従って、前記送受信部３は、前記Ｒ波ｒから前記所定時間τ経過した時点以降の直後の二フレーム分の弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２が行なわれると、次の走査面Ｐ（ｎ＋１）についての走査を開始する。
【０１７４】
前記フレーム選択部５２は、Ｒ波ｒから所定時間τ経過した時点以降の直後の二フレーム分の弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２で得られたフレームデータＦＤｅ１，ＦＤｅ２から作成される物理量フレームデータＥＦＤを選択し、これを前記表示制御部６へ出力する。また、前記フレーム選択部５２は、選択した物理量フレームデータＥＦＤと対になるＢモードフレームデータＢＦＤを選択する。このＢモードフレームデータＢＦＤは、選択した物理量フレームデータＥＦＤが得られた弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２とセットであるＢモード画像用走査ＢＳで得られたＢモードフレームデータである。
【０１７５】
前記フレーム選択部５２によって選択されて前記表示制御部６へ出力されたＢモードフレームデータＢＦＤ及び物理量フレームデータＥＦＤは、前記メモリ６１に記憶され、これらに基づいて作成された超音波画像Ｇが前記表示部７に表示される。
【０１７６】
また、前記メモリ６１には、前記フレーム選択部５２によって選択されたＢモードフレームデータＢＦＤ及び物理量フレームデータＥＦＤが、各走査面Ｐについて記憶される。そして、本例では、各走査面ＰについてのＢモードフレームデータＢＦＤ及び物理量フレームデータＥＦＤに基づいて前記三次元画像や三次元の弾性画像が作成され表示される。
【０１７７】
以上の超音波診断装置１′によれば、心拍情報を参照して、生体組織が変形するタイミングで弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２が行なわれた後に走査面を切り替えるようになっているので、生体組織の弾性をより正確に反映した物理量フレームデータＥＦＤが得られた後に走査面が切り替わることになる。これにより、各走査面について生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像ＥＧを得ることができる。
【０１７８】
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、本発明は、上述の実施形態のように機械的に三次元領域の走査を行なうものに限られるものではなく、電子的に三次元領域の走査を行なうものも含まれる。電子的な三次元領域の走査とは、前記第一方向ａと前記第二方向ｂ（図２参照）の両方向に電子的走査を行なう走査をいう。このように電子的に三次元領域の走査を行なう場合も、一の走査面Ｐｎに複数フレーム分の走査（少なくとも一フレーム分のＢモード画像用走査ＢＳと二フレーム分の弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２）を行なう。
【０１７９】
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。
【０１８０】
さらに、上記実施形態では、一フレーム分の超音波画像Ｇを得るために、一フレーム分のＢモード画像用走査ＢＳと二フレーム分の弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２とを行なうようになっているがこれに限られるものではない。例えば、二フレーム分の超音波の走査で得られたエコーデータに基づいて、一フレーム分の超音波画像Ｇを作成するようにしてもよい。この場合、二フレームのうちの一フレーム分の超音波の走査で得られたエコーデータに基づいて一フレームのＢモード画像を作成し、また二フレーム分の超音波の走査で得られたエコーデータに基づいて物理量を算出して一フレームの弾性画像を作成する。
【符号の説明】
【０１８１】
１ 超音波診断装置
２ 超音波プローブ
３ 送受信部（走査制御部）
５ 物理量データ作成部（弾性データ作成部）
７ 表示部
８ 制御部（走査制御部）
１０ 記憶部
１１ 心拍検出部
５５ 評価部
６１ メモリ（記憶部）
５２１，５３３ 相関係数平均部
５２２，５５１ 物理量平均部
５２３，５５２ 比算出部
５２４，５５４ 乗算部
【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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１１８１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、三次元領域における超音波の走査、すなわち超音波振動子の配列方向への超音波の走査と、前記配列方向と直交する方向への超音波の走査とを行なって、三次元データを取得し、この三次元データに基づく超音波画像を表示する場合がある。前記三次元データを取得するための超音波プローブとしては、例えば超音波振動子の配列方向に超音波の走査を行なう電子的走査と、前記配列方向と直交する方向に超音波振動子を移動させて超音波の走査を行なう機械的走査とを組み合わせたメカニカル３Ｄプローブがある。
【０００５】
ここで、本願の発明者は、三次元領域における超音波の走査を行なって得られたエコーデータに基づく弾性画像の表示について鋭意検討したところ、次のような課題を認識するに至った。すなわち、生体組織の物理量の算出は、時間的に異なるフレームに属する同一音線上の二つのエコーデータに基づいて行なっている。従って、同一走査面について少なくとも二フレーム分のスキャンを行なうことが好ましい。しかし、前記メカニカル３Ｄプローブにおいては、前記超音波振動子の配列方向と直交する方向にこの超音波振動子を移動させながら走査を行なうため、同一走査面について二フレーム分のエコー信号を取得することが困難であり、弾性画像の画質が低下する恐れがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、超音波の走査を行なう超音波プローブと、該超音波プローブに三次元領域を走査させる走査制御部であって、一の走査面について複数フレーム分の走査を行なわせる走査制御部と、前記一の走査面における異なるフレームに属する同一音線上のエコーデータに基づいて、生体組織の弾性に関する弾性データを作成する弾性データ作成部と、前記弾性データに基づいて作成された生体組織の弾性画像を表示する表示部と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。
【０００７】
第２の観点の発明によれば、第１の観点の発明において、前記超音波プローブは、超音波振動子の配列方向へは電子的走査を行ない、前記配列方向と直交する方向へは機械的走査を行なうメカニカル３Ｄプローブであり、前記走査制御部は、一の走査面で前記機械的走査を停止して、前記配列方向に超音波の走査を行なって複数フレーム分の走査を行なうよう前記超音波プローブを制御することを特徴とする超音波診断装置である。
【０００８】
第３の観点の発明は、第１の観点の発明において、前記超音波プローブは、超音波振動子の配列方向と該配列方向と直交する方向に電子的走査を行なう超音波プローブであり、前記走査制御部は、一の走査面で前記配列方向に超音波の走査を行なって複数フレーム分の走査をさせることを特徴とする超音波診断装置である。
【０００９】
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、前記一の走査面における複数フレームの弾性データの中から、所定の評価指標に基づいて一フレーム選択するフレーム選択部を備えることを特徴とする超音波診断装置である。
【００１０】
第５の観点の発明は、第４の観点の発明において、前記フレーム選択部は、前記評価指標として前記弾性データの一フレームにおけるエラー画素を特定し、エラー画素が最も少ないフレームを選択することを特徴とする超音波診断装置である。
【００１１】
第６の観点の発明によれば、第５の観点の発明において、前記弾性データ作成部は、生体組織の弾性に関する物理量を画素毎に算出して前記弾性データを作成し、前記フレーム選択部は、予め設定された範囲外の物理量が算出された画素をエラーとすることを特徴とする超音波診断装置である。
【００１２】
第７の観点の発明は、第５の観点の発明において、前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の弾性に関する物理量を画素毎に算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、前記フレーム選択部は、相関係数が所定以下の画素をエラーとすることを特徴とする超音波診断装置である。
【００１３】
第８の観点の発明は、第５の観点の発明において、前記フレーム選択部は、前記超音波プローブで取得されたエコー信号の振幅が所定以下である部分に相当する画素をエラーとすることを特徴とする超音波診断装置である。
【００１４】
第９の観点の発明は、第４の観点の発明において、前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、前記フレーム選択部は、前記評価指標として、前記相関演算で得られた相関係数の平均をフレーム毎に算出し、該相関係数の平均が最も高いフレームを選択することを特徴とする超音波診断装置である。
【００１５】
第１０の観点の発明は、第４の観点の発明において、前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、前記フレーム選択部は、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、を有し、該比較部の比較結果を前記評価指標としてフレームの選択を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００１６】
第１１の観点の発明は、第４の観点の発明において、前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、前記フレーム選択部は、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、を有し、該乗算部の乗算結果を評価指標としてフレームの選択を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００１７】
第１２の観点の発明は、第４の観点の発明において、前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を正負の符合を伴って算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、前記フレーム選択部は、一のフレームにおける前記正負の符合の割合を前記評価指標としてフレームの選択を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００１８】
第１３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、被検体の心拍を検出する心拍検出部と、前記一の走査面について、複数フレームの弾性データの中から、前記心拍検出部で検出された心拍情報に基づいて一フレーム選択するフレーム選択部と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。
【００１９】
第１４の観点の発明は、第４〜１３のいずれか一の観点の発明において、前記表示部に表示される前記弾性画像は、前記フレーム選択部によって選択されたフレームの弾性データに基づく弾性画像であることを特徴とする超音波診断装置である。
【００２０】
第１５の観点の発明は、第４〜１３のいずれか一の観点の発明において、前記フレーム選択部によって選択されたフレームの弾性データを記憶する記憶部を備えることを特徴とする超音波診断装置である。
【００２１】
第１６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、前記弾性データ作成部は、前記一の走査面について得られた複数フレーム分の弾性データを重み付け加算処理して加算弾性データを作成する加算処理部を有しており、前記表示部に表示される弾性画像は、前記加算弾性データに基づく弾性画像であることを特徴とする超音波診断装置である。
【００２２】
第１７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、前弾性データ作成部は、一の走査面について得られた複数フレームの弾性データのうち、一のフレームの弾性データにおけるエラー画素のデータを、他のフレームの弾性データにおける非エラー画素のデータに置換して置換済弾性データを作成する置換済弾性データ作成部を有しており、前記表示に表示される弾性画像は、前記置換済弾性データに基づく弾性画像であることを特徴とする超音波診断装置である。
【００２３】
第１８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、前記一の走査面について得られた前記弾性データについて、所定の評価指標に基づいて、所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なう評価部を備え、前記走査制御部は、前記一の走査面についての弾性データについて、前記評価部によって所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであると評価された場合に、前記一の走査面から他の走査面に走査面を切り替えることを特徴とする超音波診断装置である。
【００２４】
第１９の観点の発明は、第１８の観点の発明において、前記評価部は、前記評価指標として前記弾性データの一フレームにおけるエラー画素数に基づいて、所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００２５】
第２０の観点の発明は、第１８の観点の発明において、前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、前記評価部は、前記評価指標として、前記相関演算で得られた相関係数の平均をフレーム毎に算出し、該相関係数の平均に基づいて、所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００２６】
第２１の観点の発明は、第１８の観点の発明において、前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、前記評価部は、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、を有し、該比較部の比較結果を評価指標として、所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００２７】
第２２の観点の発明は、第１８の観点の発明において、前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、前記評価部は、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、を有し、該乗算部の乗算結果を評価指標として、所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００２８】
第２３の観点の発明は、第１８の観点の発明において、前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を正負の符合を伴って算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、前記評価部は、一のフレームにおける前記正負の符合の割合を前記評価指標として所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００２９】
第２４の観点の発明は、第１８の観点の発明において、前記弾性データ作成部は、生体組織の弾性に関する物理量を画素毎に算出して前記弾性データを作成し、前記評価部は、前記弾性データの一フレームにおける画素毎の前記物理量の合計を前記評価指標として所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００３０】
第２５の観点の発明は、第１８の観点の発明において、前記弾性データ作成部は、生体組織の弾性に関する物理量を画素毎に算出して前記弾性データを作成し、前記評価部は、前記弾性データの一フレームにおける画素毎の前記物理量の平均を評価指標として、所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００３１】
第２６の観点の発明は、第１〜３の観点の発明において、被検体の心拍を検出する心拍検出部を備え、前記走査制御部は、前記心拍検出部で検出された心拍情報に基づいて、前記超音波プローブによって走査を行なう部位に応じて定まるタイミングで前記一の走査面から他の走査面に走査面を切り替えることを特徴とする超音波診断装置である。
【発明の効果】
【００３２】
上記観点の発明によれば、前記走査制御部は、前記超音波プローブによって三次元領域を走査させる時に、一の走査面について複数フレーム分の走査を行なわせる。従って、同一走査面について異なるフレームに属するエコーデータを取得することができ、このようなエコーデータに基づいて、前記物理量が算出されて前記弾性画像データが作成されるので、この弾性画像データに基づく弾性画像の画質を維持することができる。
【００３３】
また、他の観点の発明によれば、複数フレームの弾性データの中から、前記フレーム選択部によって所定の評価指標や心拍情報に基づいて一フレームの弾性データが選択され、この弾性データに基づく弾性画像が表示されるので、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を表示することができる。
【００３４】
また、他の観点の発明によれば、一の走査面における複数フレーム分の弾性データを重み付け加算処理して加算弾性データが作成され、この加算弾性データに基づく弾性画像が表示されるので、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を表示することができる。
【００３５】
また、他の観点の発明によれば、エラー画素のデータが非エラー画素の歪みデータに置換されて置換済物理量フレームデータが作成され、この置換済物理量フレームデータに基づく弾性画像が表示されるので、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を表示することができる。
【００３６】
また、他の観点の発明によれば、前記評価部によって所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであると評価された場合に、前記一の走査面から他の走査面に走査面が切り替えられるので、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弾性データを各走査面について取得することができる。
【００３７】
また、他の観点の発明によれば、心拍情報が参照されて前記一の走査面から他の走査面に走査面が切り替えられるので、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弾性データを各走査面について取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【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】図１に示す超音波診断装置の超音波プローブの概略構成を示す斜視図である。
【図３】図１に示す超音波診断装置における物理量データ処理部の構成を示すブロック図である。
【図４】図１に示す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】Ｂモード画像用走査と弾性画像用走査の説明図である。
【図７】Ｂモードフレームデータの作成の説明図である。
【図８】物理量フレームデータの作成の説明図である。
【図９】物理量フレームデータを作成する際における物理量の算出を説明するための図である。
【図１０】第二実施形態の超音波診断装置における物理量データ処理部の構成を示すブロック図である。
【図１１】第二実施形態におけるＢモード画像用走査と弾性画像用走査の説明図である。
【図１２】第二実施形態における物理量フレームデータの作成の説明図である。
【図１３】第二実施形態における第一変形例のフレーム選択部の構成を示すブロック図である。
【図１４】第二実施形態における第二変形例のフレーム選択部の構成を示すブロック図である。
【図１５】比算出部で用いられる関数のグラフを示す図である。
【図１６】クオリティ表示が表示された表示部の表示の一例を示す図である。
【図１７】クオリティ表示が表示された表示部の表示の一例を示す図である。
【図１８】クオリティ表示が表示された表示部の表示の一例を示す図である。
【図１９】第二変形例のフレーム選択部の他例の構成を示すブロック図である。
【図２０】第三実施形態の物理量データ処理部の構成を示すブロック図である。
【図２１】第三実施形態における加算物理量フレームデータの作成の説明図である。
【図２２】第四実施形態の物理量データ処理部の構成を示すブロック図である。
【図２３】第四実施形態における置換済物理量フレームデータの作成の説明図である。
【図２４】第四実施形態における置換済物理量フレームデータの作成の説明図である。
【図２５】第五実施形態における物理量データ処理部の構成を示すブロック図である。
【図２６】第五実施形態における評価部の構成の一例を示すブロック図である。
【図２７】第五実施形態における評価部の構成の他例を示すブロック図である。
【図２８】第五実施形態における評価部の構成の他例を示すブロック図である。
【図２９】第五実施形態の第一変形例における評価部の構成を示すブロック図である。
【図３０】第五実施形態の第二変形例における評価部の構成を示すブロック図である。
【図３１】第五実施形態の第三変形例における評価部の構成を示すブロック図である。
【図３２】第六実施形態の超音波診断装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３３】第六実施形態におけるＢモード画像用走査と弾性画像用走査の説明図である。
【図３４】心拍検出部によって得られる心電波形の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
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９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、制御部８、操作部９及び記憶部１０を備える。
【００４０】
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。前記超音波プローブ２は、本発明における超音波プローブの実施の形態の一例である。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すなどし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。
【００４１】
前記超音波プローブ２の概略構成について図２に基づいて説明する。前記超音波プローブ２は、メカニカル３Ｄプローブであり、振動子アレイ２００、ダンパー２１０、モーター２２０を有し、これらを保護ケース２３０に収容することにより構成されている。前記振動子アレイ２００は、例えばＰＺＴ（チタン（Ｔｉ）酸ジルコン（Ｚｒ）酸鉛）セラミックス等の圧電材料によって形成される複数の振動子２００ａが、第一方向ａに沿って配列されることにより構成されている。かかる振動子アレイ２００の一部の振動子２００ａを複数駆動することにより、超音波ビームが送信されるようになっている。そして、駆動する振動子２００ａを順次切り換えることにより、第一方向ａに電子的走査を行い、一の走査面Ｐが形成されるようになっている。
【００４２】
前記ダンパー２１０は、前記振動子アレイ２００を駆動させて超音波ビームを被検体に送信した後に、前記振動子アレイ２００の自由振動を抑制するものである。また、前記ダンパー２１０は、吸音効果を有する材料を用いて構成され、前記ダンパー２１０から後方のプローブケーブル３００との接続側への超音波の不必要な伝搬を抑制するようになっている。
【００４３】
前記モーター２２０は、前記振動子アレイ２００を、機械的に前記振動子２００ａの配列方向（前記第一方向ａ）と直交する第二方向ｂに移動させる。これにより、第二方向ｂにおいて、複数の走査面Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，・・・，ＰＸ（Ｘはｎ番目の走査面であることを示す）を形成することができ、三次元領域の走査を行なうことができるようになっている。
【００４４】
前記送受信部３は、前記制御部８からの制御信号に基づいて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。本例では、前記送受信部３は、前記超音波プローブ２に、第一方向ａへの電子的走査を行なわせ、また前記モーター２２０を駆動させて第二方向ｂへの機械的走査を行なわせる。詳細は後述する。前記送受信部３及び前記制御部８は、本発明における走査制御部の実施の形態の一例である。
【００４５】
また、送受信部３は、前記超音波プローブ２で受信したエコーについて、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データは、前記Ｂモードデータ処理部４及び前記物理量データ処理部５に出力される。
【００４６】
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データに対し、対数圧縮処理、包絡線検波処理等のＢモード処理を行い、Ｂモードデータを作成する。一フレーム分のＢモードデータをＢモードフレームデータＢＦＤとする。このＢモードフレームデータＢＦＤ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。
【００４７】
前記物理量データ処理部５は、図３に示すように物理量フレームデータ作成部５１を有している。この物理量フレームデータ作成部５１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のデータからなる物理量フレームデータＥＦＤを作成する。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Ｐｎ（ｎ：自然数）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算出し前記物理量フレームデータＥＦＤを作成する。詳細は後述する。
【００４８】
前記物理量フレームデータＥＦＤは、弾性画像の作成に用いられるデータであり、本発明における弾性データの実施の形態の一例である。ちなみに、本発明において弾性データとは、弾性画像の作成に用いられるデータを云う。前記物理量データ処理部５は、本発明における弾性データ作成部の実施の形態の一例である。
【００４９】
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モードフレームデータＢＦＤ及び前記物理量データ処理部５からの物理量フレームデータＥＦＤ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６１、Ｂモード画像データ作成部６２、弾性画像データ作成部６３、表示画像制御部６４を有している。
【００５０】
前記メモリ６１には、前記ＢモードフレームデータＢＦＤ及び前記物理量フレームデータＥＦＤが記憶される。前記ＢモードフレームデータＢＦＤ及び前記物理量フレームデータＥＦＤは、音線毎のデータとして前記メモリ６１に記憶される。そして、このメモリ６１には、三次元の走査領域における複数の走査面ＰｎのＢモードフレームデータＢＦＤ及び前記物理量フレームデータＥＦＤが記憶される。
【００５１】
前記メモリ６１は、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モードフレームデータＢＦＤ及び前記物理量フレームデータＥＦＤは、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）などで構成される前記記憶部１０にも記憶されるようになっていてもよい。前記メモリ６１及び前記記憶部１０は、本発明における記憶部の実施の形態の一例である。
【００５２】
ここで、前記超音波プローブ２で得られたエコーデータであって、後述のＢモード画像データ及びカラー弾性画像データに変換される前のデータをローデータ（Ｒａｗ Ｄａｔａ）と云うものとする。前記メモリ６１に記憶されるＢモードフレームデータＢＦＤ及び物理量フレームデータＥＦＤは、ローデータである。
【００５３】
前記Ｂモード画像データ作成部６２は、前記ＢモードフレームデータＢＦＤを、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ＢＧＤに変換する。また、前記弾性画像データ作成部６３は、前記物理量フレームデータＥＦＤを変位に応じた色相情報を有するカラー弾性画像データＥＧＤに変換する。ちなみに、前記Ｂモード画像データＢＧＤにおける輝度情報及び前記カラー弾性画像データＥＧＤにおける色相情報は所定の階調（例えば２５６階調）からなる。
【００５４】
前記表示画像制御部６３は、前記Ｂモード画像データＢＧＤ及び前記カラー弾性画像データＥＧＤを加算処理することによって合成し、前記表示部７に表示する二次元の超音波画像の画像データを作成する。この画像データは、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とが合成された二次元の超音波画像Ｇとして前記表示部７に表示される。本例では、前記弾性画像ＥＧは、関心領域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。前記表示部７は、本発明における表示部の実施の形態の一例である。また、前記関心領域Ｒは、生体組織の弾性画像が作成される領域（弾性画像作成領域）である。
【００５５】
また、前記表示画像制御部６３は、特に図示しないが各走査面Ｐｎについての前記ＢモードデータＢＦＤ及び前記物理量フレームデータＥＦＤに基づいて、三次元のＢモード画像及び三次元の弾性画像とを作成し、これらを合成して得られた三次元画像を前記表示部７に表示する（例えば、特開２００８−２５９６０５）。或いは、前記表示画像制御部６３は、各走査面Ｐｎについての前記物理量フレームデータＥＦＤに基づいて、三次元の弾性画像のみを作成して前記表示部７に表示してもよい。ちなみに、本例においては、三次元画像の表示モード（前記三次元画像を表示する場合と三次元の弾性画像を表示する場合のモード）と二次元画像の表示モードとを有し、両者は別々に表示される。
【００５６】
前記制御部８は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）で構成され、前記記憶部１０に記憶された制御プログラムを読み出し、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。また、前記操作部９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。
【００５７】
さて、本例の超音波診断装置１の作用について説明する。前記送受信部３は、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、そのエコーデータを取得する。この時、前記超音波プローブ２により、例えば被検体への圧迫とその弛緩を繰り返しながら超音波の送受信を行う。
【００５８】
前記送受信部３は、一の走査面Ｐｎ（ここでは、１≦ｎ≦Ｘ−１）において前記振動子アレイ２００を静止させた状態で、前記一の走査面Ｐｎについて予め設定された複数フレーム分の走査を行なわせる。そして、前記送受信部３は、一の走査面Ｐｎについて複数フレーム分の走査を行なわせた後、次の走査面Ｐ（ｎ＋１）まで前記振動子アレイ２００を移動させた後に停止し、その走査面Ｐ（ｎ＋１）において再び複数フレーム分の走査を行なわせる。
【００５９】
前記送受信部３は、Ｂモード画像を作成するためのＢモード画像用走査と、弾性画像を作成するための弾性画像用走査とを別に行なう。弾性画像用走査としては、被検体における弾性画像を作成する領域（弾性画像作成領域）において、同一音線上に二回の走査を行なう。従って、前記送受信部３は、一の走査面Ｐｎについて、図６に示すように少なくとも一フレーム分のＢモード画像用走査ＢＳを行ない、また二フレーム分の弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２を行なう。
【００６０】
ちなみに、Ｂモード画像用走査は、Ｂモード画像の作成に適したスキャンパラメータでの超音波の走査であり、また弾性画像用走査は、弾性画像の作成に適したスキャンパラメータでの超音波の走査である。
【００６１】
一フレーム分のＢモード画像用走査ＢＳと、二フレーム分の弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２とから得られるデータにより、一フレーム分の超音波画像Ｇが得られる。以下、詳しく説明する。
【００６２】
前記Ｂモード画像用走査ＢＳによって得られたエコーに対して前記送受信部３において信号処理して得られた一フレーム分のエコーデータを、フレームデータＦＤｂとする。前記Ｂモードデータ処理部４は、前記送受信部３から出力されたフレームデータＦＤｂに基づいて、図７に示すようにＢモードフレームデータＢＦＤを作成する。
【００６３】
また、前記弾性画像用走査ＥＳ１によって得られたエコーに対して前記送受信部３において信号処理して得られた一フレーム分のエコーデータを、フレームデータＦＤｅ１とし、前記弾性画像用走査ＥＳ２によって得られたエコーに対して前記送受信部３において信号処理して得られた一フレーム分のエコーデータを、フレームデータＦＤｅ２とする。前記物理量フレームデータ作成部５１は、図８に示すように前記送受信部３から出力されたフレームデータＦＤｅ１，ＦＤｅ２に基づいて、物理量フレームデータＥＦＤを作成する。
【００６４】
前記物理量フレームデータＥＦＤの作成についてもう少し詳しく説明すると、前記物理量フレームデータ作成部５１は、生体組織における各部の弾性に関する物理量として、前記超音波プローブ２による圧迫とその弛緩などによって生じた生体組織の変形による各部の歪みＳを算出する。前記物理量フレームデータ作成部５は、前記フレームデータＦＤｅ１及び前記フレームデータＦＤｅ２における同一音線上の二つのエコーデータに基づいて歪みＳを算出する。
【００６５】
より詳細には、前記物理量フレームデータ作成部５１は、前記フレームデータＦＤｅ１，ＦＤｅ２に属するエコーデータのそれぞれに相関ウィンドウを設定する。具体的には、前記弾性データ作成部５は、図９に示すように前記フレームデータＦＤｅ１に属するエコーデータに相関ウィンドウＷ１を設定し、前記フレームデータＦＤｅ２に属するエコーデータに相関ウィンドウＷ２を設定する。そして、前記物理量フレームデータ作成部５１は、前記相関ウィンドウＷ１，Ｗ２間で相関演算を行なって歪みＳを算出する。一対の前記相関ウィンドウＷ１，Ｗ２からは一画素分の歪みＳのデータが得られ、この歪みＳのデータを一フレーム分作成することにより、生体組織における各部の歪みＳのデータからなる物理量フレームデータが得られる。
【００６６】
さらに具体的に説明すると、図９において、前記フレームデータＦＤｅ１，ＦＤｅ２は、複数本の音線上において取得されたエコーデータからなる。図９では、前記フレームデータＦＤｅ１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、また前記フレームデータＦＤｅ２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する同一音線に該当する。また、図９においてＲ（ｉ），Ｒ（ｉｉ）は、前記関心領域Ｒに対応する領域を示している。
【００６７】
例えば、前記音線Ｌ１ｃ上のエコーデータに、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上のエコーデータに、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。前記物理量フレームデータ作成部５１は、前記相関ウィンドウＷ１ｃ，Ｗ２ｃ間で相関演算を行ない、歪みＳを算出する。前記弾性データ作成部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Ｓを算出する。また、前記物理量フレームデータ作成部５１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Ｓを算出する。これにより、歪みＳのデータからなる一フレーム分の物理量フレームデータＥＦＤが得られる。
【００６８】
前記ＢモードフレームデータＢＦＤ及び前記物理量フレームデータＥＦＤは、前記メモリ６１に記憶される。そして、前記ＢモードフレームデータＢＦＤに基づいて作成されるＢモード画像データＢＧＤと、前記物理量フレームデータＥＦＤに基づいて作成されるカラー弾性画像データＥＧＤとが合成され、Ｂモード画像ＢＧと弾性画像ＥＧとが合成された二次元の超音波画像Ｇが前記表示部７に表示される。
【００６９】
また、前記表示部７には、三次元のＢモード画像及び三次元の弾性画像を合成して得られた三次元画像や、三次元の弾性画像が表示されてもよい。
【００７０】
本例の超音波診断装置１によれば、前記振動子アレイ２００が一の走査面Ｐｎにおいて静止した状態で複数フレーム分の走査が行なわれ、各走査面Ｐについて複数のフレームデータＦＤｅ１，ＦＤｅ２が得られる。従って、これらフレームデータＦＤｅ１，ＦＤｅ２に基づいて前記物理量フレームデータＢＦＤを作成することができるので、弾性画像ＥＧの画質を維持することができる。
【００７１】
（第二実施形態）
次に、第二実施形態について説明する。なお、以下の説明では、第一実施形態と異なる事項について説明する。
【００７２】
本例においては、図１０に示すように、前記物理量データ処理部５は、前記物理量フレームデータ作成部５１のほか、フレーム選択部５２を有している。このフレーム選択部５２は、一の走査面Ｐｎにおける複数フレームの物理量フレームデータＥＦＤの中から、所定の評価指標に基づいて、生体組織の弾性を最も正確に反映した画質の弾性画像が得られる物理量フレームデータＥＦＤを一フレーム選択するようになっている。詳細は後述する。
【００７３】
本例の作用について説明する。本例において、前記送受信部３は、一の走査面Ｐｎにおいて前記振動子アレイ２００を静止させた状態で、前記一の走査面Ｐｎについて複数フレーム分（ｎフレーム分）の超音波画像Ｇが得られるように走査を行なわせる。すなわち、本例では、前記送受信部３は、一の走査面Ｐｎにおいて、図１１に示すように、一フレーム分のＢモード画像用走査ＢＳと二フレーム分の弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２を一セットの走査として、これを複数セット（ｎセット）分行なわせる。すなわち、Ｂモード画像用走査ＢＳ１、弾性画像用走査ＥＳ１１，ＥＳ２１、Ｂモード画像用走査ＢＳ２、弾性画像用走査ＥＳ１２，ＥＳ２２、・・・、Ｂモード画像用走査ＢＳｎ、弾性画像用走査ＥＳ１ｎ，ＥＳ２ｎを行なわせる。
【００７４】
ここで、一の走査面Ｐｎについてのフレーム数ｎを、操作者が前記操作部９において設定できるようになっていてもよい。ここでのフレーム数とは、例えば超音波画像Ｇのフレーム数である。従って、実際の走査は、設定されたフレーム数の三倍のフレーム数分行なわれる。
【００７５】
また、フレーム数ではなく、一の走査面Ｐｎについて走査を行なう時間の長さを設定してもよい。ただし、設定される時間の長さは、一の走査面Ｐｎにおいて複数フレーム分の弾性画像ＥＧが得られる長さである。
【００７６】
前記弾性画像用走査ＥＳ１１によって得られたエコーに対して前記送受信部３において信号処理して得られた一フレーム分のデータをフレームデータＦＤｅ１１、前記弾性画像用走査ＥＳ２１によって得られたエコーに対して前記送受信部３において信号処理して得られた一フレーム分のデータをフレームデータＦＤｅ２１、前記弾性画像用走査ＥＳ１２によって得られたエコーに対して前記送受信部３において信号処理して得られた一フレーム分のデータをフレームデータＦＤｅ１２、前記弾性画像用走査ＥＳ２２によって得られたエコーに対して前記送受信部３において信号処理して得られた一フレーム分のデータをフレームデータＦＤｅ２２とする。また、前記弾性画像用走査ＥＳ１ｎによって得られたエコーに対して前記送受信部３において信号処理して得られた一フレーム分のデータをフレームデータＦＤｅ１ｎ、前記弾性画像用走査ＥＳ２ｎによって得られたエコーに対して前記送受信部３において信号処理して得られた一フレーム分のデータをフレームデータＦＤｅ２ｎとする。
【００７７】
前記物理量フレームデータ作成部５１は、図１２に示すように前記フレームデータＦＤｅ１１，ＦＤｅ２１に基づいて物理量フレームデータＥＦＤ１を作成し、前記フレームデータＦＤｅ１２，ＦＤｅ２２に基づいて物理量フレームデータＥＦＤ２を作成する。また、前記フレームデータＦＤｅ１ｎ，ＦＤｅ２ｎに基づいて物理量フレームデータＥＦＤｎを作成する。
【００７８】
前記フレーム選択部５２は、前記物理量フレームデータＥＦＤ１，ＥＦＤ２，・・・，ＥＦＤｎの中から、所定の評価指標に基づいて一フレーム選択し、選択したフレームを前記表示制御部６へ出力する。
【００７９】
ここで、前記所定の評価指標について説明する。この評価指標は、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か否かという観点からの評価指標である。本例では、前記フレーム選択部５２は、前記評価指標として、先ず前記各物理量フレームデータＥＦＤ１〜ＥＦＤｎにおけるエラー画素数を算出する。そして、前記フレーム選択部５２は、エラー画素数が最も少ない物理量フレームデータを選択する。これにより、前記物理量フレームデータＥＦＤ１〜ＥＦＤｎの中で、生体組織の弾性を最も正確に反映した弾性画像を得ることができる物理量フレームデータＥＦＤが選択されることになる。
【００８０】
本例では、前記フレーム選択部５２は、各画素毎の歪みＳについてエラーか否かを判定し、エラー画素を特定する。具体的には、前記フレーム選択部５２は、各画素の歪みＳが、予め設定された所定の範囲外になっている場合、すなわち歪みＳが、ｍ≦Ｓ≦ｎを満たさない場合に、エラーと判定する。前記所定の範囲（ｍ及びｎ）は、例えば生体組織の弾性を考慮して通常考えられる歪み値の範囲に設定されるものであり、著しく逸脱した歪み値をエラーとするような値に設定される。或いは、前記所定の範囲は、一フレームにおける歪みＳの平均値を算出し、この平均値に基づいて設定してもよい。ｍ≦Ｓ≦ｎであれば、所定の画質の弾性画像ＥＧを得ることができる。
【００８１】
ここで、前記フレーム選択部５２は、前記物理量フレームデータにおける歪みＳが、所定の歪み値ＳＴＨ以下になっている画素をエラーとしてもよい。言い換えれば、前記フレーム選択部５２は、所定の前記超音波プローブ２で取得されたエコー信号の振幅が所定以下である部分に相当する画素をエラーとしてもよい。
【００８２】
ちなみに、例えば、前記超音波プローブ２から送信された超音波の反射が無いか、或いは反射が少ない場合のエコー信号は、歪みＳを適切に算出できる信号ではなく、所定の画質の弾性画像ＥＧを得ることができるものではない。従って、所定の歪み値ＳＴＨは、エコー信号の振幅がほとんど無いようなエコー信号に基づいて算出された比較的低い歪み値に設定される。
【００８３】
また、前記フレーム選択部５２は、画素毎の相関演算で得られた相関係数Ｃについてエラーか否かを判定してもよい。具体的には、前記フレーム選択部５２は、前記相関ウィンドウＷ１，Ｗ２間の相関演算で得られた相関係数Ｃが所定の閾値ＣＴＨ以下の画素をエラーとする。ここでは、前記相関係数Ｃは、０≦Ｃ≦１であるため、前記閾値ＣＴＨは０≦ＣＴＨ≦１の範囲で設定される。ここで、相関係数Ｃが１に近いほど、生体組織の弾性を正確に反映した歪みＳが得られる。前記閾値ＣＴＨは、生体組織の弾性をある程度正確に反映した歪みＳが算出される相関演算で得られる相関係数の値に設定される。言い換えれば、前記閾値ＣＴＨを超える相関係数の相関演算によって歪みＳが算出されれば、所定の画質の弾性画像ＥＧが得られる
【００８４】
前記フレーム選択部５２は、物理量フレームデータＥＦＤの選択を行なうと、この物理量フレームデータＥＦＤと互いに対になるＢモードフレームデータＢＦＤを選択する。ここで、互いに対になるＢモードフレームデータＢＦＤ及び物理量フレームデータＥＦＤとは、一セットのＢモード画像用走査ＢＳと弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２で得られたフレームデータに基づくデータである。
【００８５】
前記フレーム選択部５２によって選択された前記ＢモードフレームデータＢＦＤ及び前記物理量フレームデータＥＦＤは、前記メモリ６１に記憶され、前記物理量フレームデータＥＦＤに基づいて作成されたカラー弾性画像データＥＧＤが、前記ＢモードフレームデータＢＦＤに基づいて作成されたＢモード画像データＢＧＤと合成されて前記超音波画像Ｇが前記表示部７に表示される。
【００８６】
また、前記メモリ６１には、前記フレーム選択部５２によって選択された前記ＢモードフレームデータＢＦＤ及び前記物理量フレームデータＥＦＤが、各走査面Ｐについて記憶される。そして、本例では、各走査面Ｐについての前記Ｂモードフレームデータ及び前記物理量フレームデータＥＦＤに基づいて前記三次元画像や三次元の弾性画像が作成され表示される。
【００８７】
本例によれば、前記フレーム選択部５２によって選択された物理量フレームデータＥＦＤに基づく弾性画像ＥＧや、前記三次元画像又は三次元の弾性画像が表示されるので、生体組織の弾性をより正確に反映した画像を表示することができる。
【００８８】
なお、上述の説明では、前記物理量フレームデータＥＦＤについての選択を行なうようになっているが、前記カラー弾性画像データＥＧＤについての選択を行うようになっていてもよい。この場合には、前記カラー弾性画像データが、本発明における弾性データの実施の形態の一例である。
【００８９】
次に、第二実施形態の変形例について説明する。以下の変形例では、前記実施形態と異なる事項について説明する。
【００９０】
先ず、第一変形例について説明する。この第一変形例では、前記フレーム選択部５２は、図１３に示すように相関係数平均部５２１を有する。この相関係数平均部５２１は、前記評価指標として、前記各物理量フレームデータＥＦＤ１〜ＥＦＤｎを作成した時の各画素毎の相関演算における相関係数Ｃの平均値ＣＡＶをフレーム毎に算出する。ちなみに、この平均値ＣＡＶは、関心領域Ｒ（領域Ｒ（ｉ），Ｒ（ｉｉ））における相関係数Ｃの平均値である。そして、前記フレーム選択部５２は、相関係数Ｃの平均値ＣＡＶが最も高い物理量フレームデータＥＦＤを選択して前記表示制御部６へ出力する。
【００９１】
次に、第二変形例について説明する。この第二変形例では、前記フレーム選択部５２は、図１４に示すように、物理量平均部５２２及び比算出部５２３を有している。
【００９２】
前記物理量平均部５２２は、前記各物理量フレームデータＥＦＤ１〜ＥＦＤｎを構成する画素毎の歪みＳのフレーム毎の平均値ＳｒＡＶを算出する。前記物理量平均部５２２は、弾性画像作成領域である前記関心領域Ｒについてフレーム毎に平均値ＳｒＡＶを算出する。前記物理量平均部５２２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。
【００９３】
前記比算出部５２３は、物理量フレームデータＥＦＤにおける歪みＳの平均の理想値ＳｉＡＶに対する前記平均値ＳｒＡＶの比Ｒａを算出し、さらに後述するように（式１）の演算を行なってクオリティ値Ｑｎを算出する。このクオリティ値Ｑｎは、超音波画像Ｇにおける弾性画像ＥＧが、生体組織の弾性をどれだけより正確に表したものであるかを示すものである。前記フレーム選択部５２は、前記クオリティ値Ｑｎを前記評価指標としてフレームの選択を行なう。前記比算出部５２３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ＳｉＡＶ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。
【００９４】
ここで、前記理想値ＳｉＡＶ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強さで、超音波の送受信時に前記超音波プローブ２による生体組織への圧迫とその弛緩などによる変形を加えた場合に、任意に設定される領域において得られる歪みＳの平均値である。この理想値ＳｉＡＶは、例えば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からな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ＳｉＡＶは、操作者が前記操作部９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。
【００９５】
この第二変形例の作用について説明すると、前記各物理量フレームデータＥＦＤ１〜ＥＦＤｎのいずれかを選択するにあたり、先ず前記物理量平均部５２３が、前記各物理量フレームデータＥＦＤ１〜ＥＦＤｎについて、前記関心領域Ｒ（前記領域Ｒ（ｉ），Ｒ（ｉｉ））における歪みの平均値ＳｒＡＶを算出する。ちなみに、歪みＳは負になることもあることから、前記平均値ＳｒＡＶは負になることもあるものとする。次に、前記比算出部５２３が、ＳｒＡＶ／ＳｉＡＶの演算を行ない、前記比Ｒａを算出する。さらに、前記比算出部５２３は、前記比Ｒａを次の（式１）に代入し、数値Ｙを得る。
Ｙ＝１．０−｜ｌｏｇ１０｜Ｒａ｜｜・・・（式１）
ここで、Ｙは、前記クオリティ値Ｑｎの一例であり、本発明において比較部による比較結果及び比較部の算出値の実施の形態の一例である。
【００９６】
ちなみに、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ＳｉＡＶに対する平均値ＳｒＡＶ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１５に示すグラフとなる。この図１５に示すように、０≦Ｙ≦１となる。
【００９７】
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。
【００９８】
０≦Ｙ≦１であるため、０≦Ｑｎ≦１となる。クオリティ値Ｑｎが１に近くなるほど、弾性画像ＥＧのクオリティとしては良好であることを意味し、一方でクオリティ値Ｑｎが０に近くなるほど、弾性画像ＥＧ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ＥＧ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。
【００９９】
クオリティ値Ｑｎと弾性画像ＥＧ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１５のグラフから分かるように、前記平均値ＳｒＡＶが前記理想値ＳｉＡＶと等しい場合（すなわち、｜Ｒａ｜が１）、Ｙすなわちクオリティ値Ｑｎは１となる。従って、クオリティ値Ｑｎが１、または１に近い値であれば、前記超音波プローブ２による生体組織に対する圧迫とその弛緩の度合いが適切であり、生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像ＥＧが得られていることになる。
【０１００】
一方で、前記平均値ＳｒＡＶが前記理想値ＳｉＡＶ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）、クオリティ値Ｑｎは零に近づく。ここで、前記平均値ＳｒＡＶが前記理想値ＳｉＡＶと離れた値になるということは、前記超音波プローブ２による生体組織に対する圧迫やその弛緩の度合いが足りない、または過剰であることを意味する。従って、クオリティ値Ｑｎが零に近づくほど、生体組織に対する圧迫やその弛緩の度合いが足りないか、または過剰である結果、生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像ＥＧが得られていないことになる。
【０１０１】
以上のことから、前記フレーム選択部５２は、前記クオリティ値Ｑｎとして、最も１に近い値が得られた物理量フレームデータＥＦＤを選択し、前記表示制御部６へ出力する。これにより、前記物理量フレームデータＥＦＤ１〜ＥＦＤｎの中で、生体組織の弾性を最も正確に反映した弾性画像を得ることができる物理量フレームデータＥＦＤが選択されることになる。
【０１０２】
ここで、選択された物理量フレームデータＥＦＤについて算出されたクオリティ値Ｑｎを表すクオリティ表示を前記表示部７に表示するようにすることで、操作者等がクオリティ値Ｑｎを把握できるようにしてもよい。前記クオリティ表示としては、例えば図１６〜図１８に示すように、横軸が時間、縦軸が前記クオリティ値Ｑｎを表すグラフｇｒなどが挙げられる。このグラフｇｒは、前記表示部７に表示される弾性画像ＥＧについてのクオリティ値Ｑｎをプロットして得られるグラフである。このグラフｇｒは、図１６〜図１８に示すように、時間の経過とともに左から右へ流れるように表示される。この場合、前記グラフｇｒの左端が現在表示されているフレームのクオリティ値を表す。
【０１０３】
第二変形例において、前記物理量平均部５２２は、相関係数Ｃ（０≦Ｃ≦１）が所定の閾値ＣＴＨ以上である相関演算が行なわれた相関ウィンドウを選択してその歪みＳの平均算出を行ない、平均値ＳｒＡＶ′を得るようにしてもよい。この場合、前記比算出部６１２が、前記平均値ＳｒＡＶ′を用いて前記比Ｒａを算出し、また（式１）を用いてＹを算出してクオリティ値Ｑｎを得る。
【０１０４】
ここで、前記平均値ＳｒＡＶ′は、エコーの信号強度が不十分な部分、生体組織の横ずれが生じている部分など、相関係数が低い部分の変位が除かれて得られた平均値である。従って、このような平均値ＳｒＡＶ′から得られたクオリティ値Ｑｎは、前記超音波プローブ２による圧迫とその弛緩が適切な強さで行なわれているか否かを示すものとなる。
【０１０５】
また、第二変形例において、前記フレーム選択部５２は、図１９に示すように、前記相関係数平均部５２１、前記物理量平均部５２２、前記比算出部５２３を有するとともに、さらに乗算部５２４を有していてもよい。前記乗算部５２４は、本発明における乗算部の実施の形態の一例である。
【０１０６】
図１９に示す構成の前記フレーム選択部５２において、前記相関係数平均部５２１は相関係数Ｃの平均値ＣＡＶを算出する。また、前記物理量平均部５２２は、相関係数Ｃが所定の閾値ＣＴＨ以上である相関演算が行なわれた相関ウィンドウを選択してその変位の平均値ＳｒＡＶ′を算出し、また前記比算出部５２３が、前記平均値ＳｒＡＶ′を用いて前記比Ｒａを算出し、前記（式１）からＹを算出する。
【０１０７】
そして、前記乗算部５２４は、前記相関係数平均部５２１で得られた相関係数Ｃの平均値ＣＡＶと、前記比算出部５２３で得られた算出値Ｙとを乗算し、乗算値Ｍを算出する。この乗算値Ｍは、前記各物理量フレームデータＥＦＤ１〜ＥＦＤｎについて算出される。ここでは、この乗算値Ｍをクオリティ値Ｑｎとし、前記フレーム選択部５２による前記物理量フレームデータＥＦＤの選択の評価指標とする。
【０１０８】
ここで、０≦Ｙ≦１、０≦ＣＡＶ≦１であるので、０≦Ｍ≦１となる。従って、本例においても、０≦Ｑｎ≦１である。前記乗算値Ｍは、前記算出値Ｙと前記相関係数Ｃの平均値ＣＡＶとの乗算値であるため、乗算値Ｍ、すなわちクオリティ値Ｑｎ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Ｑｎが零に近づくほど弾性画像ＥＧのクオリティが悪くなる。従って、前記フレーム選択部５２は、前記乗算値Ｍが最も１に近い物理量フレームデータＥＦＤを選択する。
【０１０９】
ここで、前記乗算部５２４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。
【０１１０】
ここで、上述のように、所定の閾値ＣＴＨ以上の相関係数Ｃの相関演算で得られた歪みの平均値ＳｒＡＶ′から算出された算出値Ｙをクオリティ値Ｑｎとし、前記物理量フレームデータＥＦＤを選択する評価指標とすると、相関係数は評価指標として全く反映されないことになる。一方で、相関係数Ｃの平均値ＣＡＶが最も高い物理量フレームデータＥＦＤを選択するようにした場合、すなわち前記評価指標として前記平均値ＣＡＶを用いる場合には、前記超音波プローブ２による生体組織への圧迫とその弛緩の度合いが足りなかったとしても、相関係数Ｃとしては高くなるために、前記評価指標としての前記クオリティ値Ｑｎとしては良好な値が得られることになる。従って、ここでは、前記平均値ＳｒＡＶ′を用いて算出された前記比Ｒａを用いて得られる算出値Ｙと前記相関係数Ｃの平均値ＣＡＶとを乗算することにより、生体組織への圧迫とその弛緩の度合いの要素と、相関係数の要素とを加味したクオリティ値Ｑｎを算出し、これを前記評価指標として前記物理量フレームデータＥＦＤの選択を行なうようにしている。
【０１１１】
なお、前記評価指標としてのクオリティ値Ｑｎは、算出値Ｙ及び乗算値Ｍの中から、操作者等が前記操作部９において選択できるようになっていてもよい。
【０１１２】
なお、上述の説明では、前記物理量フレームデータＥＦＤを対象にしてクオリティ値Ｑｎを算出し、選択を行なうようになっているが、前記カラー弾性画像データＥＧＤについて、各画素のデータを用いて同様にしてクオリティ値Ｑｎを算出し、カラー弾性画像データＥＧの選択を行うようになっていてもよい。この場合には、前記カラー弾性画像データが、本発明における弾性データの実施の形態の一例である。
【０１１３】
次に、第三変形例について説明する。この第三変形例では、前記フレーム選択部５２は、前記各物理量フレームデータＥＦＤ１〜ＥＦＤｎにおけるＳの正負の符号の割合を評価指標として、前記物理量フレームデータＥＦＤの選択を行なう。
【０１１４】
ここで、歪みＳは、前記超音波プローブ２による圧迫とその弛緩に応じた正負の符合を伴って算出される。例えば、圧迫方向を正方向とすると、前記超音波プローブ２による圧迫時に取得されたエコーデータに基づいて算出される歪みＳは正の符号を伴って算出され、一方で弛緩時に取得されたエコーデータに基づいて算出される歪みＳは負の符号を伴って算出される。
【０１１５】
前記歪みＳの正負の符合の割合を評価指標とする物理量フレームデータＥＦＤの選択について具体的に説明すると、前記フレーム選択部５２は、前記各物理量フレームデータＥＦＤ１〜ＥＦＤ３について、正の歪みＳのデータと負の歪みＳのデータの比を算出し、算出された比が最も大きいフレームの物理量フレームデータＥＦＤを選択する。
【０１１６】
ここで、一のフレームにおける歪みＳの正負の符号の比と弾性画像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Ｓ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（すなわち、正と負の比が大きくなる）。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Ｓ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（すなわち、正と負の比が小さくなる）。従って、よりクオリティの高い弾性画像ＥＧを得ることができるように、前記フレーム選択部５２は正の歪みＳのデータと負の歪みＳのデータの比が最も大きい物理量フレームデータＥＦＤを選択する。
【０１１７】
（第三実施形態）
次に、第三実施形態について説明する。なお、以下の説明では、前記各実施形態と異なる事項について説明する。
【０１１８】
本例の超音波診断装置１において、前記物理量データ処理部５は、図２０に示すように前記物理量フレームデータ作成部５１と加算処理部５３とを有する。この加算処理部５３は、一の走査面Ｐｎについて得られた複数フレーム分の物理量フレームデータＥＦＤを重み付け加算処理して加算物理量フレームデータａＥＦＤを作成する。詳細は後述する。前記加算処理部５３は、本発明における加算処理部の実施の形態の一例であり、また加算物理量フレームデータは、本発明における加算弾性データの実施の形態の一例である。
【０１１９】
本例の作用について説明する。本例においても、第二実施形態と同様の走査を行なうものとする（図１１参照）。そして、第二実施形態と同様に、前記物理量フレームデータ作成部５１は、前記フレームデータＦＤｅ１１，ＦＤｅ２１に基づいて物理量フレームデータＥＦＤ１を作成し、前記フレームデータＦＤｅ１２，ＦＤｅ２２に基づいて物理量フレームデータＥＦＤ２を作成し、前記フレームデータＦＤｅ１ｎ，ＦＤｅ２ｎに基づいて物理量フレームデータＥＦＤｎを作成する。
【０１２０】
前記加算処理部５３は、前記物理量フレームデータＥＦＤ１，ＥＦＤ２，・・・，ＥＦＤｎを、下記の（式２）に示すように重み付け加算処理して加算物理量フレームデータａＥＦＤを作成する（図２１参照）。
ａＥＦＤ＝ｋ１×ＥＦＤ１＋ｋ２×ＥＦＤ２＋・・・＋ｋｎ×ＥＦＤｎ
・・・（式２）
ただし、（式２）において、ｋ１，ｋ２，・・・，ｋｎは重み付け係数であり、ｋ１＋ｋ２＋・・・，＋ｋｎ＝１である。これら重み付け係数ｋ１〜ｋｎは、操作者が前記操作部９において任意の値を設定することができるようになっていてもよい。
【０１２１】
前記表示制御部６には、前記加算物理量フレームデータａＥＦＤが出力されて前記メモリ６１に記憶される。また、Ｂモード画像用走査Ｂｓ１〜Ｂｓｎのうち、最も新しい走査であるＢモード画像用走査Ｂｓｎで得られたフレームデータＦＤｂに基づくＢモードフレームデータＢＦＤが前記メモリ６１に記憶される。そして、前記加算物理量フレームデータａＥＦＤに基づいて作成されたカラー弾性画像データＥＧＤが、前記ＢモードフレームデータＢＦＤに基づいて作成されたＢモード画像データＢＧＤと合成されて前記超音波画像Ｇが前記表示部７に表示される。
【０１２２】
前記メモリ６１には、各走査面Ｐについて前記ＢモードフレームデータＢＦＤ及び前記加算物理量フレームデータａＥＦＤが記憶され、これらＢモードフレームデータＢＦＤ及び加算物理量フレームデータａＥＦＤに基づいて前記三次元画像や三次元の弾性画像が作成され表示される。
【０１２３】
本例によれば、一の走査面Ｐｎについて複数フレーム分の物理量フレームデータを重み付け加算処理して得られた前記加算物理量フレームデータａＥＦＤに基づく弾性画像ＥＧや、前記三次元画像又は三次元の弾性画像が表示されるので、生体組織の弾性をより正確に反映した画像を表示することができる。
【０１２４】
なお、上述の説明では、前記物理量フレームデータＥＦＤについて重み付け加算処理を行なうようになっているが、前記カラー弾性画像データＥＧＤについて重み付け加算処理を行なうようになっていてもよい。この場合には、前記カラー弾性画像データが、本発明における弾性データの実施の形態の一例である。
【０１２５】
（第四実施形態）
次に、第四実施形態について説明する。なお、以下の説明では、前記各実施形態と異なる事項について説明する。
【０１２６】
本例の超音波診断装置１において、前記物理量データ処理部５は、図２２に示すように前記物理量フレームデータ作成部５１と置換済物理量フレームデータ作成部５４とを有する。この置換済物理量フレームデータ作成部５４は、一の走査面Ｐｎについて得られた複数フレームの物理量フレームデータＥＦＤのうち、一のフレームの物理量フレームデータＥＦＤにおけるエラー画素の歪みデータを、他のフレームの物理量フレームデータＥＦＤにおける非エラー画素の歪みデータに置換して置換済物理量フレームデータを作成する。詳細は後述する。前記置換済物理量フレームデータ作成部５４は、本発明における置換済弾性データ作成部の実施の形態の一例であり、また前記置換済物理量フレームデータは、本発明における置換済弾性データの実施の形態の一例である。
【０１２７】
本例の作用について説明する。本例においても、第二、第三実施形態と同様の走査を行なうものとする（図１１参照）。そして、第二、第三実施形態と同様に、前記物理量フレームデータ作成部５１は、前記フレームデータＦＤｅ１１，ＦＤｅ２１に基づいて物理量フレームデータＥＦＤ１を作成し、前記フレームデータＦＤｅ１２，ＦＤｅ２２に基づいて物理量フレームデータＥＦＤ２を作成し、前記フレームデータＦＤｅ１ｎ，ＦＤｅ２ｎに基づいて物理量フレームデータＥＦＤｎを作成する。
【０１２８】
前記置換済物理量フレームデータ作成部５４は、例えば、前記物理量フレームデータＥＦＤ１におけるエラー画素の歪みデータを、前記物理量フレームデータＥＦＤ２又はこの物理量フレームデータＢＦＤ２よりも後のフレームの物理量フレームデータＢＦＤの非エラー画素の歪みデータに置換して、置換済物理量フレームデータｂＥＦＤを作成する。
【０１２９】
具体的には、先ず前記置換済物理量フレームデータ作成部５４は、前記物理量フレームデータＥＦＤ１の各画素の歪みデータについて、エラーか否かを判定し、エラー画素の特定を行なう。このエラー画素の特定の手法は、第二実施形態と同様であり、歪みＳや相関係数Ｃに基づいて特定される。
【０１３０】
次に、前記置換済物理量フレームデータ作成部５４は、前記物理量フレームデータＥＦＤ１におけるエラー画素の歪みデータを、前記物理量フレームデータＥＦＤ２における同一画素の歪みデータに置換できるか否かを判定する。例えば、図２３に示すように、前記物理量フレームデータＥＦＤ１における画素ｐ１の歪みデータがエラーである場合、前記置換済物理量フレームデータ作成部５４は、前記物理量フレームデータＥＦＤ２において、前記画素ｐ１と同一画素である画素ｐ１′の歪みデータがエラーであるか否かを判定する。エラーか否かの判定手法は、上述と同様のエラー画素の特定の手法である。
【０１３１】
そして、前記置換済物理量フレームデータ作成部５４は、前記画素ｐ１′の歪みデータがエラーでない場合、前記物理量フレームデータＥＦＤ１の前記画素ｐ１の歪みデータを、前記画素ｐ１′の歪みデータに置換する。一方、図２４に示すように、前記画素ｐ１′の歪みデータがエラーである場合、前記置換済物理量フレームデータ作成部５４は、前記画素ｐ１′の歪みデータへの置換を行なわず、前記物理量フレームデータＥＦＤ２の次のフレームの物理量フレームデータＥＦＤ３において、前記画素ｐ１と同一画素である画素ｐ１′′の歪みデータがエラーであるか否か判定する。そして、エラーでなければ、前記画素ｐ１の歪みデータを前記画素ｐ１′′の歪みデータに置換する。
【０１３２】
前記置換済物理量フレームデータ作成部５４は、このようにして前記物理量フレームデータＥＦＤ１における全てのエラー画素の歪みデータを前記物理量フレームデータＥＦＤ２，ＥＦＤ３，・・・，ＥＦＤｎのいずれかにおける非エラー画素の歪みデータに置換し、前記置換済物理量フレームデータｂＥＦＤを作成する。ただし、ここでは物理量フレームデータＢＦＤ１が置換される対象になっているが、他の物理量フレームデータＢＦＤが置換される対象になっていてもよい。例えば、置換される対象が前記物理量フレームデータＥＦＤ２である場合には、前記物理量フレームデータＥＦＤ２におけるエラー画素の歪みデータを、他の物理量フレームデータＥＦＤ１，ＥＦＤ３，・・・，ＥＦＤｎにおける非エラー画素の歪みデータに置換して置換済物理量フレームデータｂＥＦＤを作成する。また、前記物理量フレームデータＥＦＤ３におけるエラー画素の歪みデータを、前記物理量フレームデータＥＦＤ１，ＥＦＤ２，・・・，ＥＦＤｎにおける非エラー画素の歪みデータに置換して置換済物理量フレームデータｂＥＦＤを作成する。
【０１３３】
前記表示制御部６には、前記置換済物理量フレームデータｂＥＦＤが出力されて前記メモリ６１に記憶される。また、置換される対象の物理量フレームデータと対になるＢモードフレームデータＢＦＤ（前記Ｂモード画像用走査Ｂｓ１で得られたフレームデータＦＤｂに基づくデータ）が記憶される。そして、前記置換済物理量フレームデータｂＥＦＤに基づいて作成されたカラー弾性画像データＥＧＤが、前記ＢモードフレームデータＢＦＤに基づいて作成されたＢモード画像データＢＧＤと合成されて前記超音波画像Ｇが前記表示部７に表示される。
【０１３４】
前記メモリ６１には、各走査面Ｐについて前記ＢモードフレームデータＢＦＤ及び前記置換済物理量フレームデータｂＥＦＤが記憶され、これらＢモードフレームデータＢＦＤ及び置換済物理量フレームデータｂＥＦＤに基づいて前記三次元画像や三次元の弾性画像が作成され表示される。
【０１３５】
本例によれば、一の走査面Ｐｎについて、エラー画素の歪みデータが非エラー画素の歪みデータに置換されて得られた前記置換済物理量フレームデータｂＥＦＤに基づく弾性画像ＥＧや、前記三次元画像又は三次元の弾性画像が表示されるので、生体組織の弾性をより正確に反映した画像を表示することができる。
【０１３６】
なお、上述の説明では、前記物理量フレームデータＥＦＤを対象にしてエラー画素の歪みデータの置換を行なっているが、前記カラー弾性画像データＥＧＤを対象にしてエラー画素のデータの置換を行ってもよい。この場合には、前記カラー弾性画像データが、本発明における弾性データの実施の形態の一例である。
【０１３７】
（第五実施形態）
次に、第五実施形態について説明する。なお、以下の実施形態では前記各実施形態と異なる事項について説明する。
【０１３８】
前記第一〜第四実施形態では、前記送受信部３は、予め設定されたフレーム数や予め設定された時間の長さだけ一の走査面Ｐｎにおける走査を行なった後、他の走査面Ｐ（ｎ＋１）への走査面の切替えを行なうようになっているが、この第五実施形態では前記送受信部３は、一の走査面Ｐｎについて、所定の画質の弾性画像を得ることができる物理量フレームデータＥＦＤが得られると、他の走査面Ｐ（ｎ＋１）に走査面を切り替えるようになっている。詳細は後述する。
【０１３９】
本例では、前記物理量データ処理部５は、図２５に示すように、物理量フレームデータ作成部５１と、評価部５５を有している。この評価部５５は、後述するように、前記物理量フレームデータＥＦＤについて、前記所定の評価指標に基づいて、所定の画質の弾性画像を得られる物理量フレームデータＥＦＤであるか否かの評価を行なう。前記評価部５５は、所定の画質の弾性画像ＥＧを得られる物理量フレームデータＥＦＤであると評価した場合、そのことを示す信号を前記制御部８へ出力する。そして、所定の画質の弾性画像ＥＧを得られると評価された物理量フレームデータＥＦＤに基づいて弾性画像ＥＧが作成される。
【０１４０】
本例の作用について説明する。本例では、一の走査面ＰｎについてＢモード画像用走査ＢＳを一フレーム分行なった後、二フレーム分の弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２を行なう。そして、前記弾性画像用走査ＥＳ１で得られるフレームデータＦＤｅ１と前記弾性画像用走査ＥＳ２で得られるフレームデータＦＤｅ２とに基づいて前記物理量フレームデータＥＦＤが作成されると、前記評価部５５は、前記物理量フレームデータＥＦＤについて所定の評価指標として前記クオリティ値Ｑｎを算出し、このクオリティ値Ｑｎが所定の閾値ＱｎＴＨ以上であるか否かを判定する。
【０１４１】
前記所定の閾値ＱｎＴＨは、所定の画質の弾性画像ＥＧを得ることができる値に設定される。所定の画質とは、生体組織の弾性をある程度正確に反映した画像をいう。ここで、前記閾値ＱｎＴＨが高くなるほど、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ものの、高く設定しすぎると閾値以上の物理量フレームデータが得られにくくなり、フレームレートが低下するおそれがある。そこで、前記閾値ＱｎＴＨは、ある程度正確な弾性画像が得られ、なおかつフレームレートが低下しすぎないような閾値に設定される。
【０１４２】
ちなみに、前記クオリティ値Ｑｎは、前記算出値Ｙ及び前記乗算値Ｍのいずれかである。前記クオリティ値Ｑｎが前記算出値Ｙである場合、前記評価部５５は、図２６に示すように物理量平均部５５１と比算出部５５２とを有する。これら物理量平均部５５１及び比算出部５５２は、前記物理量平均部５２２及び比算出部５２３と同一であり、詳細な説明を省略する。また、前記クオリティ値Ｑｎが前記乗算値Ｍである場合、前記評価部５５は、図２７に示すように、前記物理量平均部５５１、前記比算出部５５２、相関係数平均部５５３及び乗算部５５４を有する。前記相関係数平均部５５３及び前記乗算部５５４も、前記相関係数平均部５２１及び前記乗算部５２４と同一であり、詳細な説明を省略する。
【０１４３】
前記評価部５５は、クオリティ値Ｑｎが所定の閾値ＱｎＴＨ以上である場合、そのことを示す信号を前記制御部８へ出力する。そして、前記制御部８は、前記評価部５５からの信号の入力があると、走査面を次の走査面Ｐ（ｎ＋１）に切り替えるよう前記送受信部３へ指示信号を出力し、これにより送受信部３は走査面の切替えを行なう。
【０１４４】
一方、前記評価部５５が、前記クオリティ値Ｑｎが前記閾値ＱｎＴＨ未満であると判定した場合、前記制御部８は、再度Ｂモード画像用走査ＢＳを一フレーム分行ない、その後二フレーム分の弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２を行なわせるよう、前記送受信部３へ指示信号を出力する。そして、前記弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２で得られたフレームデータＦＤ１，ＦＤ２に基づいて作成される物理量フレームデータＥＦＤについて、前記評価部５５は、上述と同様にクオリティ値Ｑｎを算出し、このクオリティ値Ｑｎが前記閾値ＱｎＴＨ以上であれば、そのことを示す信号を前記制御部８へ出力する。
【０１４５】
以上のように、前記物理量フレームデータ作成部５１が、物理量フレームデータＥＦＤについて所定の閾値ＱｎＴＨ以上であるか否かを判定し、前記クオリティ値Ｑｎが前記閾値ＱｎＴＨ以上であれば走査面の切替えを行なう。一方、前記クオリティ値Ｑｎが前記閾値ＱｎＴＨ未満であれば、同じ走査面について、さらにＢモード画像用走査ＢＳと弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２を行ない、得られた物理量フレームデータＥＦＤについて再度前記クオリティ値Ｑｎが前記閾値ＱｎＴＨ以上であるか否かの判定を行なう。そして、クオリティ値Ｑｎが前記閾値ＱｎＴＨ以上の物理量フレームデータが得られるまで、Ｂモード画像用走査ＢＳと弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２を繰り返し行なう。
【０１４６】
前記物理量データ処理部５からは、前記クオリティ値Ｑｎが所定の閾値ＱｎＴＨ以上である物理量フレームデータＥＦＤ及びこれと対のＢモードフレームデータＢＦＤが前記表示制御部６へ出力されて前記メモリ６１に記憶される。そして、前記物理量フレームデータＥＦＤに基づいて作成されたカラー弾性画像データＥＧＤが、前記ＢモードフレームデータＢＦＤに基づいて作成されたＢモード画像データＢＧＤと合成されて前記超音波画像Ｇが前記表示部７に表示される。
【０１４７】
前記メモリ６１には、前記クオリティ値Ｑｎが所定の閾値ＱｎＴＨ以上である物理量フレームデータＥＦＤ及びこれと対のＢモードフレームデータＢＦＤが、各走査面Ｐについて記憶され、これら物理量フレームデータＥＦＤ及びＢモードフレームデータＢＦＤに基づいて前記三次元画像や三次元の弾性画像が作成され表示される。
【０１４８】
本例によれば、一の走査面Ｐｎについて、所定の画質の弾性画像ＥＧを得ることができる物理量フレームデータＥＦＤが得られると、次の走査面Ｐ（ｎ＋１）に走査面の切替えを行なうので、各走査面について、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像ＥＧや、前記三次元画像又は三次元の弾性画像を表示することができる。
【０１４９】
なお、前記評価部５５は、前記物理量平均部５５１によって算出された歪みの平均値ＳｒＡＶを評価指標とし、この平均値ＳｒＡＶが所定の範囲内にあるか否か、すなわちｍ≦ＳｒＡＶ≦ｎであるか否かを判定してもよい。この場合、前記評価部５５は、ｍ≦ＳｒＡＶ≦ｎであれば、そのことを示す信号を前記制御部８へ出力する。一方、ｍ＞ＳｒＡＶ又はｎ＜ＳｒＡＶであれば、再度同一走査面についてＢモード画像用走査ＢＳ及び弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２を行ない、得られた物理量フレームデータＥＦＤについて、ｍ≦ＳｒＡＶ≦ｎであるか否かを判定する。
【０１５０】
ちなみに、前記所定の範囲（ｍ，ｎ）は、例えば生体組織の弾性を考慮して通常考えられる歪み値の範囲に設定されるものであり、著しく逸脱した歪み値をエラーとするような値に設定される。ｍ≦ＳｒＡＶ≦ｎである物理量フレームデータＥＦＤであれば、所定の画質の弾性画像ＥＧを得ることができる
【０１５１】
また、歪みの平均値ＳｒＡＶの代わりに一フレームにおける歪みＳの合計値を用いてもよい。すなわち、前記評価部５５は、図２８に示すように、前記物理量フレームデータＥＦＤにおける各画素の歪みＳの合計値を算出する合計値算出部５５５を有し、前記評価部５５は、この合計値算出部５５５の算出値が所定の範囲内であるか否かを判定してもよい。
【０１５２】
なお、上述の説明では、前記物理量フレームデータＥＦＤを対象にして評価を行なうようになっているが、前記カラー弾性画像データＥＧＤについて、各画素のデータを用いて同様にして評価を行うようになっていてもよい。この場合には、前記カラー弾性画像データが、本発明における弾性データの実施の形態の一例である。
【０１５３】
次に、第五実施形態の変形例について説明する。先ず、第一変形例について説明する。第一変形例では、図２９に示すように、前記評価部５５は、物理量フレームデータＥＦＤについて、エラー画素数を算出するエラー画素数算出部５５６を有する。このエラー画素数算出部５５６は、前記フレーム選択部５２と同様にしてエラー画素の特定を行ない、前記評価指標として、前記物理量フレームデータＥＦＤにおけるエラー画素数を算出する。そして、前記評価部５５は、一の走査面Ｐｎについて得られた物理量フレームデータＥＦＤについて、エラー画素数が所定数ｅを超えるか否かを判定する。前記評価部５５は、エラー画素数が所定数ｅ以下である場合、そのことを示す信号を前記制御部８へ出力する。これにより、前記送受信部３は走査面の切替えを行なう。そして、後述のようにエラー画素数が所定数ｅ以下である物理量フレームデータＥＦＤに基づく弾性画像ＥＧが作成される。
【０１５４】
ちなみに、前記所定数ｅは、所定の画質の弾性画像を得ることができる値に設定される。ここで、前記所定数ｅを小さく設定するほど、生体組織の弾性画像をより正確に反映した弾性画像を得ることができるものの、小さく設定しすぎると所定数ｅ以下の物理量フレームデータＥＦＤが得られにくくなり、フレームレートが低下するおそれがある。そこで、前記所定数ｅは、ある程度正確な弾性画像が得られ、なおかつフレームレートが低下しすぎないような値に設定される。
【０１５５】
一方、エラー画素数が所定数ｅを超える場合、再度Ｂモード画像用走査ＢＳ及び弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２を行ない、得られた物理量フレームデータＥＦＤについて、エラー画素数が前記所定数ｅを超えるか否かの判定を行なう。
【０１５６】
前記物理量データ処理部５からは、エラー画素数が所定数ｅ以下である物理量フレームデータＥＦＤ及びこれと対のＢモードフレームデータＢＦＤが前記表示制御部６へ出力されて前記メモリ６１に記憶される。そして、前記物理量フレームデータＥＦＤに基づいて作成されたカラー弾性画像データＥＧＤが、前記ＢモードフレームデータＢＦＤに基づいて作成されたＢモード画像データＢＧＤと合成されて前記超音波画像Ｇが前記表示部７に表示される。
【０１５７】
前記メモリ６１には、エラー画素数が所定数ｅ以下である物理量フレームデータＥＦＤ及びこれと対のＢモードフレームデータＢＦＤが、各走査面Ｐについて記憶され、これら物理量フレームデータＥＦＤ及びＢモードフレームデータに基づいて前記三次元画像や三次元の弾性画像が作成され表示される。
【０１５８】
なお、上述の説明では、前記物理量フレームデータＥＦＤについての評価を行なうようになっているが、前記カラー弾性画像データＥＧＤについての評価を行うようになっていてもよい。この場合には、前記カラー弾性画像データが、本発明における弾性データの実施の形態の一例である。
【０１５９】
次に第二変形例について説明する。この第二変形例では、図３０に示すように、前記評価部５５は、前記相関係数平均部５５３を有する。そして、前記評価部５５は、一の走査面Ｐｎについて得られた物理量フレームデータＥＦＤについて、相関係数の平均値ＣＡＶが所定の閾値ＣＴＨ以上であるか否かを判定する。前記評価部５５は、前記平均値ＣＡＶが閾値ＣＴＨ以上である場合、そのことを示す信号を前記制御部８へ出力する。これにより、前記送受信部３は走査面の切替えを行なう。そして、後述のように前記平均値ＣＡＶが閾値ＣＴＨ以上である物理量フレームデータＥＦＤに基づく弾性画像ＥＧが作成される。
【０１６０】
ちなみに、前記閾値ＣＴＨは、所定の画質の弾性画像を得ることができる値に設定される。ここで、前記閾値ＣＴＨを大きく設定するほど、生体組織の弾性画像をより正確に反映した弾性画像を得ることができるものの、大きく設定しすぎると閾値ＣＴＨ以上の物理量フレームデータＥＦＤが得られにくくなり、フレームレートが低下するおそれがある。そこで、前記閾値ＣＴＨは、ある程度正確な弾性画像が得られ、なおかつフレームレートが低下しすぎないような値に設定される。
【０１６１】
一方、前記平均値ＣＡＶが前記閾値ＣＴＨを超える場合、再度Ｂモード画像用走査ＢＳ及び弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２を行ない、得られた物理量フレームデータＥＦＤについて、相関係数の平均値ＣＡＶが前記閾値ＣＴＨを超えるか否かの判定を行なう。
【０１６２】
前記物理量データ処理部５からは、前記相関係数Ｃの平均値ＣＡＶが前記閾値ＣＴＨ以上である物理量フレームデータＥＦＤ及びこれと対のＢモードフレームデータＢＦＤが前記表示制御部６へ出力されて前記メモリ６１に記憶される。そして、この物理量フレームデータＥＦＤに基づいて作成されたカラー弾性画像データＥＧＤが、前記ＢモードフレームデータＢＦＤに基づいて作成されたＢモード画像データＢＧＤと合成されて前記超音波画像Ｇが前記表示部７に表示される。
【０１６３】
前記メモリ６１には、前記相関係数Ｃの平均値ＣＡＶが前記閾値ＣＴＨ以上である物理量フレームデータＥＦＤ及びこれと対のＢモードフレームデータＢＦＤが、各走査面Ｐについて記憶され、これら物理量フレームデータＥＦＤ及びＢモードフレームデータＢＦＤに基づいて前記三次元画像や三次元の弾性画像が作成され表示される。
【０１６４】
次に第三変形例について説明する。この第三変形例では、図３１に示すように、前記評価部５５は、物理量フレームデータＥＦＤにおける歪みＳの正負の符合の割合を算出する符合割合算出部５５７を有する。この符合割合算出部５５７は、第二実施形態の第三変形例の前記フレーム選択部５２と同様に、一の走査面Ｐｎについて得られた物理量フレームデータＥＦＤにおける正の歪みＳのデータと負の歪みＳのデータの比を算出する。そして、前記評価部５５は、正の歪みＳのデータと負の歪みＳのデータの比が所定の大きさ以上であるか否かを判定する。前記評価部５５は、正の歪みＳのデータと負の歪みＳのデータの比が所定の大きさ以上である場合、そのことを示す信号を前記制御部８へ出力する。これにより、前記送受信部３は走査面の切替えを行なう。そして、後述のように、正の歪みＳのデータと負の歪みＳのデータの比が所定の大きさ以上である物理量フレームデータＥＦＤに基づく弾性画像ＥＧが作成される
【０１６５】
ちなみに、前記比についての所定の大きさは、所定の画質の弾性画像を得ることができるものに設定される。ここで、前記比についての所定の大きさを大きく設定するほど（大きな比に設定するほど）、生体組織の弾性画像をより正確に反映した弾性画像を得ることができるものの、大きく設定しすぎると前記所定の大きさの比以上の物理量フレームデータＥＦＤが得られにくくなり、フレームレートが低下するおそれがある。そこで、前記比についての所定の大きさは、ある程度正確な弾性画像が得られ、なおかつフレームレートが低下しすぎないようなものに設定される。
【０１６６】
一方、正の歪みＳのデータと負の歪みＳのデータの比が前記所定の大きさを下回る場合、再度Ｂモード画像用走査ＢＳ及び弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２を行ない、得られた物理量フレームデータＥＦＤについて、正の歪みＳのデータと負の歪みＳのデータの比が所定の大きさ以上であるか否かの判定を行なう。
【０１６７】
前記物理量データ処理部５からは、正の歪みＳのデータと負の歪みＳのデータの比が所定値以上である物理量フレームデータＥＦＤ及びこれと対のＢモードフレームデータＢＦＤが前記表示制御部６へ出力されて前記メモリ６１に記憶される。そして、前記物理量フレームデータＥＦＤに基づいて作成されたカラー弾性画像データＥＧＤが、前記ＢモードフレームデータＢＦＤに基づいて作成されたＢモード画像データＢＧＤと合成されて前記超音波画像Ｇが前記表示部７に表示される。
【０１６８】
前記メモリ６１には、正の歪みＳのデータと負の歪みＳのデータの比が所定値以上である物理量フレームデータＥＦＤ及びこれと対になるＢモードフレームデータＢＦＤが、各走査面Ｐについて記憶され、これら物理量フレームデータＥＦＤ及びＢモードフレームデータＢＦＤに基づいて前記三次元画像や三次元の弾性画像が作成され表示される。
【０１６９】
（第六実施形態）
次に、第六実施形態について説明する。ただし、以下の説明では前記各実施形態と異なる事項について説明する。
【０１７０】
図３２に示す第三実施形態の超音波診断装置１′においては、前記超音波プローブ２による圧迫とその弛緩によって生じた生体組織の変形による歪みではなく、心臓の拍動による生体組織の変形や、血管の脈動による血管周囲の生体組織の変形によって生じる歪みを算出して弾性画像ＥＧを作成する。歪みの算出方法は、前記各実施形態と同様の相関演算を用いる。
【０１７１】
具体的構成について説明する。前記超音波診断装置１′は、基本的構成は上述の超音波診断装置１と同様であるものの、被検体の心拍を検出する心拍検出部１１を備えている。また、前記物理量データ処理部５は、図１０に示す物理量データ処理部５と同様に、前記物理量フレームデータ作成部５１及びフレーム選択部５２を有している。
【０１７２】
本例の作用について説明する。本例では、心臓の拍動による生体組織の変形や血流による血管の脈動によって血管周囲の生体組織の変形が生じる部位に対し、前記超音波プローブ２によって超音波の走査を行なう。本例では、前記送受信部３は、一の走査面Ｐｎにおいて、図３３に示すように、一フレーム分のＢモード画像用走査Ｂｓと二フレーム分の弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２を一セットの走査として、これを複数セット分行なわせる。そして、前記送受信部３は、前記心拍検出部１１で得られる図３４に示す心電波形ｇに基づいて走査面の切替えを行なう。
【０１７３】
ここで、心電波形ｇに基づいて走査面を切り替えるタイミングについて詳しく説明する。生体組織の弾性をより正確に表す弾性画像を得るためには、前記超音波プローブ２によって走査を行なう部位が、心臓の拍動や血流による血管の脈動によって変形するタイミングで弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２が行なわれることが好ましい。従って、前記送受信部３は、このようなタイミングで弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２が行なわれた後に、走査面の切替えを行なう。例えば、頚動脈について前記超音波プローブ２による走査を行なう場合、前記心電波形ｇにおけるＲ波ｒから所定時間τ経過すると脈動によって生体組織が変形する。従って、前記送受信部３は、前記Ｒ波ｒから前記所定時間τ経過した時点以降の直後の二フレーム分の弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２が行なわれると、次の走査面Ｐ（ｎ＋１）についての走査を開始する。
【０１７４】
前記フレーム選択部５２は、Ｒ波ｒから所定時間τ経過した時点以降の直後の二フレーム分の弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２で得られたフレームデータＦＤｅ１，ＦＤｅ２から作成される物理量フレームデータＥＦＤを選択し、これを前記表示制御部６へ出力する。また、前記フレーム選択部５２は、選択した物理量フレームデータＥＦＤと対になるＢモードフレームデータＢＦＤを選択する。このＢモードフレームデータＢＦＤは、選択した物理量フレームデータＥＦＤが得られた弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２とセットであるＢモード画像用走査ＢＳで得られたＢモードフレームデータである。
【０１７５】
前記フレーム選択部５２によって選択されて前記表示制御部６へ出力されたＢモードフレームデータＢＦＤ及び物理量フレームデータＥＦＤは、前記メモリ６１に記憶され、これらに基づいて作成された超音波画像Ｇが前記表示部７に表示される。
【０１７６】
また、前記メモリ６１には、前記フレーム選択部５２によって選択されたＢモードフレームデータＢＦＤ及び物理量フレームデータＥＦＤが、各走査面Ｐについて記憶される。そして、本例では、各走査面ＰについてのＢモードフレームデータＢＦＤ及び物理量フレームデータＥＦＤに基づいて前記三次元画像や三次元の弾性画像が作成され表示される。
【０１７７】
以上の超音波診断装置１′によれば、心拍情報を参照して、生体組織が変形するタイミングで弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２が行なわれた後に走査面を切り替えるようになっているので、生体組織の弾性をより正確に反映した物理量フレームデータＥＦＤが得られた後に走査面が切り替わることになる。これにより、各走査面について生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像ＥＧを得ることができる。
【０１７８】
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、本発明は、上述の実施形態のように機械的に三次元領域の走査を行なうものに限られるものではなく、電子的に三次元領域の走査を行なうものも含まれる。電子的な三次元領域の走査とは、前記第一方向ａと前記第二方向ｂ（図２参照）の両方向に電子的走査を行なう走査をいう。このように電子的に三次元領域の走査を行なう場合も、一の走査面Ｐｎに複数フレーム分の走査（少なくとも一フレーム分のＢモード画像用走査ＢＳと二フレーム分の弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２）を行なう。
【０１７９】
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。
【０１８０】
さらに、上記実施形態では、一フレーム分の超音波画像Ｇを得るために、一フレーム分のＢモード画像用走査ＢＳと二フレーム分の弾性画像用走査ＥＳ１，ＥＳ２とを行なうようになっているがこれに限られるものではない。例えば、二フレーム分の超音波の走査で得られたエコーデータに基づいて、一フレーム分の超音波画像Ｇを作成するようにしてもよい。この場合、二フレームのうちの一フレーム分の超音波の走査で得られたエコーデータに基づいて一フレームのＢモード画像を作成し、また二フレーム分の超音波の走査で得られたエコーデータに基づいて物理量を算出して一フレームの弾性画像を作成する。
【符号の説明】
【０１８１】
１ 超音波診断装置
２ 超音波プローブ
３ 送受信部（走査制御部）
５ 物理量データ作成部（弾性データ作成部）
７ 表示部
８ 制御部（走査制御部）
１０ 記憶部
１１ 心拍検出部
５５ 評価部
６１ メモリ（記憶部）
５２１，５３３ 相関係数平均部
５２２，５５１ 物理量平均部
５２３，５５２ 比算出部
５２４，５５４ 乗算部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波の走査を行なう超音波プローブと、
該超音波プローブに三次元領域を走査させる走査制御部であって、一の走査面について複数フレーム分の走査を行なわせる走査制御部と、
前記一の走査面における異なるフレームに属する同一音線上のエコーデータに基づいて、生体組織の弾性に関する弾性データを作成する弾性データ作成部と、
前記弾性データに基づいて作成された生体組織の弾性画像を表示する表示部と、
を備えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記超音波プローブは、超音波振動子の配列方向へは電子的走査を行ない、前記配列方向と直交する方向へは機械的走査を行なうメカニカル３Ｄプローブであり、
前記走査制御部は、一の走査面で前記機械的走査を停止して、前記配列方向に超音波の走査を行なって複数フレーム分の走査を行なうよう前記超音波プローブを制御する
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】
前記超音波プローブは、超音波振動子の配列方向と該配列方向と直交する方向に電子的走査を行なう超音波プローブであり、
前記走査制御部は、一の走査面で前記配列方向に超音波の走査を行なって複数フレーム分の走査をさせる
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記一の走査面における複数フレームの弾性データの中から、所定の評価指標に基づいて一フレーム選択するフレーム選択部を備え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】
前記フレーム選択部は、前記評価指標として前記弾性データの一フレームにおけるエラー画素を特定し、エラー画素が最も少ないフレームを選択することを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記弾性データ作成部は、生体組織の弾性に関する物理量を画素毎に算出して前記弾性データを作成し、
前記フレーム選択部は、予め設定された範囲外の物理量が算出された画素をエラーとする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】
前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の弾性に関する物理量を画素毎に算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、
前記フレーム選択部は、相関係数が所定以下の画素をエラーとする
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】
前記フレーム選択部は、前記超音波プローブで取得されたエコー信号の振幅が所定以下である部分に相当する画素をエラーとする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】
前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、
前記フレーム選択部は、前記評価指標として、前記相関演算で得られた相関係数の平均をフレーム毎に算出し、該相関係数の平均が最も高いフレームを選択する
ことを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、
前記フレーム選択部は、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、を有し、該比較部の比較結果を前記評価指標としてフレームの選択を行なう
ことを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、
前記フレーム選択部は、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、を有し、該乗算部の乗算結果を評価指標としてフレームの選択を行なう
ことを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項１２】
前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を正負の符合を伴って算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、
前記フレーム選択部は、一のフレームにおける前記正負の符合の割合を前記評価指標としてフレームの選択を行なう
ことを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項１３】
被検体の心拍を検出する心拍検出部と、
前記一の走査面について、複数フレームの弾性データの中から、前記心拍検出部で検出された心拍情報に基づいて一フレーム選択するフレーム選択部と、
を備え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１４】
前記表示部に表示される前記弾性画像は、前記フレーム選択部によって選択されたフレームの弾性データに基づく弾性画像であることを特徴とする請求項４〜１３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項１５】
前記フレーム選択部によって選択されたフレームの弾性データを記憶する記憶部を備えることを特徴とする請求項４〜１３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項１６】
前記弾性データ作成部は、前記一の走査面について得られた複数フレーム分の弾性データを重み付け加算処理して加算弾性データを作成する加算処理部を有しており、
前記表示部に表示される弾性画像は、前記加算弾性データに基づく弾性画像である
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１７】
前弾性データ作成部は、一の走査面について得られた複数フレームの弾性データのうち、一のフレームの弾性データにおけるエラー画素のデータを、他のフレームの弾性データにおける非エラー画素のデータに置換して置換済弾性データを作成する置換済弾性データ作成部を有しており、
前記表示に表示される弾性画像は、前記置換済弾性データに基づく弾性画像である
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１８】
前記一の走査面について得られた前記弾性データについて、所定の評価指標に基づいて、所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なう評価部を備え、
前記走査制御部は、前記一の走査面についての弾性データについて、前記評価部によって所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであると評価された場合に、前記一の走査面から他の走査面に走査面を切り替える
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１９】
前記評価部は、前記評価指標として前記弾性データの一フレームにおけるエラー画素数に基づいて、所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なう
ことを特徴とする請求項１８に記載の超音波診断装置。
【請求項２０】
前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、
前記評価部は、前記評価指標として、前記相関演算で得られた相関係数の平均をフレーム毎に算出し、該相関係数の平均に基づいて、所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なうことを特徴とする請求項１８に記載の超音波診断装置。
【請求項２１】
前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、
前記評価部は、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、を有し、該比較部の比較結果を評価指標として、所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なう
ことを特徴とする請求項１８に記載の超音波診断装置。
【請求項２２】
前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、
前記評価部は、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、を有し、該乗算部の乗算結果を評価指標として、所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なう
ことを特徴とする請求項１８に記載の超音波診断装置。
【請求項２３】
前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を正負の符合を伴って算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、
前記評価部は、一のフレームにおける前記正負の符合の割合を前記評価指標として所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なう
ことを特徴とする請求項１８に記載の超音波診断装置。
【請求項２４】
前記弾性データ作成部は、生体組織の弾性に関する物理量を画素毎に算出して前記弾性データを作成し、
前記評価部は、前記弾性データの一フレームにおける画素毎の前記物理量の合計を前記評価指標として所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なう
ことを特徴とする請求項１８に記載の超音波診断装置。
【請求項２５】
前記弾性データ作成部は、生体組織の弾性に関する物理量を画素毎に算出して前記弾性データを作成し、
前記評価部は、前記弾性データの一フレームにおける画素毎の前記物理量の平均を評価指標として、所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なう
ことを特徴とする請求項１８に記載の超音波診断装置。
【請求項２６】
被検体の心拍を検出する心拍検出部を備え、
前記走査制御部は、前記心拍検出部で検出された心拍情報に基づいて、前記超音波プローブによって走査を行なう部位に応じて定まるタイミングで前記一の走査面から他の走査面に走査面を切り替え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１】
超音波の走査を行なう超音波プローブと、
該超音波プローブに三次元領域を走査させる走査制御部であって、一の走査面について複数フレーム分の走査を行なわせる走査制御部と、
前記一の走査面における異なるフレームに属する同一音線上のエコーデータに基づいて、生体組織の弾性に関する弾性データを作成する弾性データ作成部と、
前記弾性データに基づいて作成された生体組織の弾性画像を表示する表示部と、
を備えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記超音波プローブは、超音波振動子の配列方向へは電子的走査を行ない、前記配列方向と直交する方向へは機械的走査を行なうメカニカル３Ｄプローブであり、
前記走査制御部は、一の走査面で前記機械的走査を停止して、前記配列方向に超音波の走査を行なって複数フレーム分の走査を行なうよう前記超音波プローブを制御する
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】
前記超音波プローブは、超音波振動子の配列方向と該配列方向と直交する方向に電子的走査を行なう超音波プローブであり、
前記走査制御部は、一の走査面で前記配列方向に超音波の走査を行なって複数フレーム分の走査をさせる
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記一の走査面における複数フレームの弾性データの中から、所定の評価指標に基づいて一フレーム選択するフレーム選択部を備え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】
前記フレーム選択部は、前記評価指標として前記弾性データの一フレームにおけるエラー画素を特定し、エラー画素が最も少ないフレームを選択することを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記弾性データ作成部は、生体組織の弾性に関する物理量を画素毎に算出して前記弾性データを作成し、
前記フレーム選択部は、予め設定された範囲外の物理量が算出された画素をエラーとする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】
前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の弾性に関する物理量を画素毎に算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、
前記フレーム選択部は、相関係数が所定以下の画素をエラーとする
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】
前記フレーム選択部は、前記超音波プローブで取得されたエコー信号の振幅が所定以下である部分に相当する画素をエラーとする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】
前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、
前記フレーム選択部は、前記評価指標として、前記相関演算で得られた相関係数の平均をフレーム毎に算出し、該相関係数の平均が最も高いフレームを選択する
ことを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、
前記フレーム選択部は、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、を有し、該比較部の比較結果を前記評価指標としてフレームの選択を行なう
ことを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、
前記フレーム選択部は、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、を有し、該乗算部の乗算結果を評価指標としてフレームの選択を行なう
ことを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項１２】
前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を正負の符合を伴って算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、
前記フレーム選択部は、一のフレームにおける前記正負の符合の割合を前記評価指標としてフレームの選択を行なう
ことを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項１３】
被検体の心拍を検出する心拍検出部と、
前記一の走査面について、複数フレームの弾性データの中から、前記心拍検出部で検出された心拍情報に基づいて一フレーム選択するフレーム選択部と、
を備え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１４】
前記表示部に表示される前記弾性画像は、前記フレーム選択部によって選択されたフレームの弾性データに基づく弾性画像であることを特徴とする請求項４〜１３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項１５】
前記フレーム選択部によって選択されたフレームの弾性データを記憶する記憶部を備えることを特徴とする請求項４〜１３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項１６】
前記弾性データ作成部は、前記一の走査面について得られた複数フレーム分の弾性データを重み付け加算処理して加算弾性データを作成する加算処理部を有しており、
前記表示部に表示される弾性画像は、前記加算弾性データに基づく弾性画像である
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１７】
前弾性データ作成部は、一の走査面について得られた複数フレームの弾性データのうち、一のフレームの弾性データにおけるエラー画素のデータを、他のフレームの弾性データにおける非エラー画素のデータに置換して置換済弾性データを作成する置換済弾性データ作成部を有しており、
前記表示に表示される弾性画像は、前記置換済弾性データに基づく弾性画像である
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１８】
前記一の走査面について得られた前記弾性データについて、所定の評価指標に基づいて、所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なう評価部を備え、
前記走査制御部は、前記一の走査面についての弾性データについて、前記評価部によって所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであると評価された場合に、前記一の走査面から他の走査面に走査面を切り替える
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１９】
前記評価部は、前記評価指標として前記弾性データの一フレームにおけるエラー画素数に基づいて、所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なう
ことを特徴とする請求項１８に記載の超音波診断装置。
【請求項２０】
前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、
前記評価部は、前記評価指標として、前記相関演算で得られた相関係数の平均をフレーム毎に算出し、該相関係数の平均に基づいて、所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なうことを特徴とする請求項１８に記載の超音波診断装置。
【請求項２１】
前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、
前記評価部は、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、を有し、該比較部の比較結果を評価指標として、所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なう
ことを特徴とする請求項１８に記載の超音波診断装置。
【請求項２２】
前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、
前記評価部は、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、を有し、該乗算部の乗算結果を評価指標として、所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なう
ことを特徴とする請求項１８に記載の超音波診断装置。
【請求項２３】
前記弾性データ作成部は、前記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、該相関ウィンドウ間で相関演算を行なって生体組織の各部における弾性に関する物理量を正負の符合を伴って算出して前記弾性データの作成を行なうものであり、
前記評価部は、一のフレームにおける前記正負の符合の割合を前記評価指標として所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なう
ことを特徴とする請求項１８に記載の超音波診断装置。
【請求項２４】
前記弾性データ作成部は、生体組織の弾性に関する物理量を画素毎に算出して前記弾性データを作成し、
前記評価部は、前記弾性データの一フレームにおける画素毎の前記物理量の合計を前記評価指標として所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なう
ことを特徴とする請求項１８に記載の超音波診断装置。
【請求項２５】
前記弾性データ作成部は、生体組織の弾性に関する物理量を画素毎に算出して前記弾性データを作成し、
前記評価部は、前記弾性データの一フレームにおける画素毎の前記物理量の平均を評価指標として、所定の画質の弾性画像が得られる弾性データであるか否かの評価を行なう
ことを特徴とする請求項１８に記載の超音波診断装置。
【請求項２６】
被検体の心拍を検出する心拍検出部を備え、
前記走査制御部は、前記心拍検出部で検出された心拍情報に基づいて、前記超音波プローブによって走査を行なう部位に応じて定まるタイミングで前記一の走査面から他の走査面に走査面を切り替え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。
【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１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【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１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【公開番号】特開２０１１−１８９０４２（Ｐ２０１１−１８９０４２Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５８８９１（Ｐ２０１０−５８８９１）
【出願日】平成２２年３月１６日（２０１０．３．１６）
【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２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１６日（２０１０．３．１６）
【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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