超音波診断装置
【課題】血管壁の弾性率計測を行なう超音波診断装置において、計測に必要な心拍のみのＭモード画像を表示する。
【解決手段】Ｂ／Ｍモードでの表示中にフリーズされたら、Ｍモード画像中のフリーズ時の心拍、あるいはされらにフリーズ直前の心拍を切り捨てて、Ｍモード画像を表示することにより、前記課題を解決する。
【解決手段】Ｂ／Ｍモードでの表示中にフリーズされたら、Ｍモード画像中のフリーズ時の心拍、あるいはされらにフリーズ直前の心拍を切り捨てて、Ｍモード画像を表示することにより、前記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血管壁の弾性率計測に好適な超音波診断装置に関し、特に、弾性率の計測に適した心拍のＭモード画像を良好な状態で表示できる超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野において、超音波画像を利用した超音波診断装置が実用化されている。
一般に、この種の超音波診断装置は、超音波プローブ（超音波探触子 以下、プローブとする）と、診断装置本体とを有しており、プローブから被検体に向けて超音波を送信し、被検体からの超音波エコーをプローブで受信して、その受信信号を診断装置本体で電気的に処理することにより超音波画像が形成される。
【０００３】
また、超音波を血管や心臓壁等に送信し、その超音波エコーを受信して、受信信号を解析することで、血管壁等の変位量を求め、この変位量から、血管壁や心臓壁（心筋）等の弾性率を計測することも行なわれている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、心拍（心臓拍動）に同期して動く対象物に超音波を送受信して超音波エコーの受信信号を得、この受信信号の振幅および位相を用いて対象物の瞬間的な瞬時的な位置を決定して、心拍に基づく血管壁の大きな振幅変位運動をトラッキングすることにより、血管の弾性率を求めることが記載されている。
具体的には、血管壁の順次の位置に基づき、血管壁の微小振動の運動速度波形を求め、血管壁内部の深さ方向に所定間隔でとられた局所ごとのトラッキング軌跡を求め、局所毎の厚みの時間変化を算出することにより血管の弾性率を求めている。
【０００５】
また、特許文献２にも、同様に、心拍に同期して動く対象物に超音波を送受信して得られた超音波エコーの受信信号から、血管等の変位量を求め、この変位量から弾性率を求める超音波診断装置が記載されている。
この超音波診断装置では、血管等の対象物から得た受信信号を用いてＢモード画像およびＭモード画像を形成し、Ｍモード画像の受信信号から手ブレや体動ブレを検出して、このブレが検出されたＭモード画像の受信信号を用いてプローブと被検体との位置変化量を検出して、この検出結果から受信信号の確度を判断し、確度が高いと判断されたＭモード画像の受信信号を用いて、対象物の変位量を求め、この変位量から血管壁等の弾性率を計測している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−５２２６号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３３９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような心拍に同期して動く対象物の変位量から、正確に血管壁等の弾性率を計測するためには、Ｍモード画像の中から、検査者の手ブレや被検者の体動ブレ、不整な脈、スペックル（スペックルノイズ／スペックルパターン）等の影響が少ない、解析に適した心拍のＭモード画像で解析を行なう必要が有る。
そのため、例えば、特許文献２に記載される超音波診断装置では、前述のように、検査者の手ブレや被検者の体動ブレを検出し、手ブレの影響の無い確度の高い心拍の受信信号を用いて、血管壁等の変位量から弾性率を計測している。
【０００８】
ここで、正確な血管壁の弾性率を計測するためには、このような手ブレ等による影響がないことに加え、心拍の開示から終了までが含まれる（撮り切れた）、完全な心拍のＭモード画像を用いて解析を行なう必要がある。
【０００９】
従来の超音波診断装置では、画像を解析するためにフリーズ（画像の停止）が行なわれると、Ｍモード画像は、フリーズが行なわれた時点の画像が表示され、解析に供される。
そのため、表示されたＭモード画像中に、血管壁の弾性率を計測するための解析に適した、完全な心拍が無い場合が有る。また、複数の心拍が表示される場合には、完全な心拍が存在しても、その表示画像が小さくなってしまい、視認性が低くなってしまう。
【００１０】
また、超音波診断装置において、フリーズは、通常、操作パネルに設けられたフリーズボタンを押下することで行なわれる。
このようなボタンの押下等の操作を行なう際には、手ブレが生じ易い。そのため、Ｍモード画像中に１つあるいは複数の完全な心拍が存在しても、必ずしも、表示される画像の中に、解析に適した心拍が含まれるとは限らない。
【００１１】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、画像がフリーズされた状態において、血管壁の弾性率計測等を行なうのに適した心拍を含むＭモード画像を、無駄なく表示することができる超音波診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明の超音波診断装置は、超音波を送信し、被検体によって反射された超音波エコーを受信して、受信した超音波エコーに応じた受信信号を出力する超音波トランスデューサを有する超音波プローブと、前記超音波トランスデューサが出力した受信信号から、Ｂモード画像およびＭモード画像を形成する、画像形成手段と、表示手段と、前記画像形成手段が形成したＢモード画像およびＭモード画像の少なくとも一方を、前記表示手段に表示させる表示処理手段と、画像の静止を指示するフリーズ手段と、前記Ｍモード画像中で心拍を検出する心拍検出手段とを有し、かつ、前記Ｂモード画像およびＭモード画像が前記表示手段に表示されている状態で、前記フリーズ手段によって画像静止が指示されたら、前記表示処理手段は、前記画像形成手段が形成したＭモード画像から、前記心拍検出手段が検出した、前記画像静止の指示時点に対応する心拍の少なくとも一部を除去したＭモード画像を、前記表示手段に表示させることを特徴とする超音波診断装置を提供する。
【００１３】
このような本発明の超音波診断装置において、前記表示処理手段は、前記フリーズ手段によって画像の静止が指示されたら、前記Ｍモード画像とＢモード画像とを、前記表示手段の長手方向に並べて表示するのが好ましい。
また、前記Ｍモード画像およびＢモード画像は、倍率が等しいのが好ましい。
【００１４】
また、前記表示処理手段は、前記フリーズ手段によって画像静止が指示されたら、前記心拍検出手段が検出した、前記画像静止が指示された時点に対応する心拍の全て、および、前記フリーズ手段によって画像静止が指示された時点の直前の心拍の少なくとも一部を除去したＭモード画像を前記表示手段に表示させるのが好ましい。
また、前記フリーズ手段によって画像静止が指示された際に、前記表示処理手段が、前記心拍検出手段が検出した、前記画像静止の指示時点に対応する心拍の少なくとも一部を除去したＭモード画像を前記表示手段に表示させるのか、前記心拍検出手段が検出した、前記画像静止が指示された時点に対応する心拍の全て、および、前記フリーズ手段によって画像静止が指示された時点の直前の心拍の少なくとも一部を除去したＭモード画像を前記表示手段に表示させるのかを選択する、選択手段を有するのが好ましい。
【００１５】
また、前記フリーズ手段によって画像の静止が指示された後に前記Ｂモード画像中において血管壁の境界位置を設定する、血管壁境界設定手段を有するのが好ましい。
また、前記表示処理手段は、前記フリーズ手段によって画像の静止が指示されたら、前記表示手段に表示された前記Ｍモード画像の最新の心拍の開始時点に対応するＢモード画像を前記表示手段に表示させるのが好ましい。
また、表示手段に表示されたＢモード画像中で、関心領域を設定するＲＯＩ設定手段を有するのが好ましい。
さらに、前記関心領域の設定指示に応じて、前記超音波トランスデューサによる超音波のフレームレートを、設定指示前よりも高くするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
上記構成を有する本発明の超音波診断装置は、いわゆるＢ／Ｍモード表示において、画像がフリーズされたら、Ｍモード画像中で心拍を検出して、フリーズされた時点の心拍、あるいはさらにフリーズ直前の心拍を切り捨てて、Ｍモード画像を表示する。
【００１７】
そのため、本発明の超音波診断装置によれば、開始から終了までが入らない中途半端な心拍や、手ブレ等の可能性が有る心拍等の不要な心拍を切り捨てて、解析に適した心拍を含むＭモード画像を良好な視認性で表示できる。
特に、Ｂモード画像とＭモード画像とを横並びに表示する際には、解析に適正と考えられる心拍を含むＭモード画像を、Ｂモード画像と並べて大きく表示することができる。そのため、検査者は、サイズの大きなＢモード画像とＭモード画像とを見て、処理や判断を行なうことができる。
【００１８】
従って、本発明によれば、超音波診断装置を操作する医師等の検査者は、解析に適した心拍を含み、かつ、視認性の良好なＭモード画像を観察しつつ、指示入力等の処理や判断などを行なえるので、正確な血管壁の弾性計測等を安定して行なうことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の超音波診断装置の一例を概念的に示す図である。
【図２】図１に示す超音波診断装置の構成を概念的に示すブロック図である。
【図３】図１に示す超音波診断装置での血管壁の弾性計測の一例を説明するためのフローチャートである。
【図４】血管壁の弾性計測のための超音波診断を説明するための概念図である。
【図５】（Ａ）および（Ｂ）は、図１に示す超音波診断装置での画像表示の一例を示す概念図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、図１に示す超音波診断装置での画像表示の一例を示す概念図である。
【図７】（Ａ）および（Ｂ）は、図１に示す超音波診断装置での画像表示の一例を示す概念図である。
【図８】図１に示す超音波診断装置での画像表示の別の例を示す概念図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｃ）は、図１に示す超音波診断装置における画像表示の一例を示す概念図である。
【図１０】（Ａ）および（Ｂ）は、図１に示す超音波診断装置での画像表示の一例を示す概念図である。
【図１１】図１に示す超音波診断装置での画像表示の一例を示す概念図である。
【図１２】（Ａ）〜（Ｇ）は、図１に示す超音波診断装置での画像表示の一例を示す概念図である。
【図１３】（Ａ）および（Ｂ）は、図１に示す超音波診断装置での画像表示の一例を示す概念図である。
【図１４】図１に示す超音波診断装置での画像表示の一例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の超音波診断装置について、添付の図面に示される好適実施例を基に、詳細に説明する。
【００２１】
図１に、本発明の超音波診断装置の一例の外観を概念的に示す。
図１に示すように、超音波診断装置１０は、基本的に、診断装置本体１２と、超音波プローブ１４と、操作パネル１６と、ディスプレイ１８とを有して構成される。また、超音波診断装置１０の下端部には、キャスタ２４が配置されており、人力で容易に装置を移動することが可能になっている。
【００２２】
超音波プローブ１４（以下、プローブ１４とする）は、超音波の送受信を行なって、受信した超音波エコーに応じた受信信号を診断装置本体１０に供給するものである。
このプローブ１４は、被検体に超音波を送信し、被検体に反射された超音波エコーを受信して、受信した超音波エコーに応じた電気信号（受信信号）を出力する、いわゆる超音波トランスデューサ（超音波圧電素子）を１次元的もしくは二次元的に配列してなる、各種の超音波診断装置に利用される公知の超音波プローブである。
【００２３】
本発明において、プローブ１４の種類には、特に限定はなく、コンベックス型、リニア型、セクタ型等の各種の形式が利用可能である。また、体外式プローブでもよいし、ラジアルスキャン方式等の超音波内視鏡用プローブでもよい。さらに、プローブ１４は、ハーモニックイメージングに対応する、送信した超音波の二次以上の高調波を受信するための超音波振動子を有するものであってもよい。
また、図示例においては、プローブ１４と診断装置本体１２とは、ケーブル２０によって接続されている。しかしながら、本発明は、これに限定はされず、プローブ１４内に後述する送信回路２８、受信回路３０、送受信制御部３２等を配置して、無線通信によってプローブ１４と診断装置本体１２とを接続するものであってもよい。
【００２４】
ディスプレイ１８は、公知のディスプレイ（表示装置）である。
超音波診断装置１０において、ディスプレイ１８は、各種の超音波診断装置と同様、プローブ１４が出力した受信信号に応じた超音波画像、被検者の情報、ＧＵＩ（Graphical User Interface)による操作を行なうための選択手段や指示手段、関心領域（Region of Interest 以下、ＲＯＩとする）、後述する血管壁の弾性計測結果等を表示する。
【００２５】
操作パネル１６は、超音波診断装置１０の操作を行なうものである。
図示は省略するが、超音波診断装置１０において、操作パネル１６には、ＢモードやＭモードなどの各種のモードの選択手段、ディスプレイ１８に表示されたカーソルやライン等を移動するためのトラックボール（トラックパッド／タッチパッド）、選択や操作を決定（確定）するためのセットボタン、動画表示と静止画表示との切り換え等を行なうためのフリーズボタン、超音波画像の視野深度の変更手段、ゲイン調整手段、超音波画像を拡大するためのズームボタン等が配置される。
なお、超音波診断装置１０においては、モードとして、ＢモードやＭモードなどの通常の超音波診断装置が有するモードに加え、血管壁の弾性率を計測するためのモードであるＶＥモード（Vascular Elasticity モード）も設定されている。
また、同じく図示は省略するが、操作パネル１６には、ＧＵＩによる操作等を行なうための表示装置であるタッチパネル１６ａも配置される（図７（Ｂ）参照）。
【００２６】
診断装置本体１２は、超音波診断装置１０の全体の動作の制御を行なうと共に、プローブ１４が出力した受信信号に応じた超音波画像を形成してディスプレイ１８に表示させ、さらに、血管弾性率の計測のための各種の処理等を行なうものである。診断装置本体１２は、例えば、コンピュータを利用して構成される。
【００２７】
図２に、超音波診断装置１０の構成をブロック図で概念的に示す。
図２に示すように、診断装置本体１２は、送信回路２８、受信回路３０、送受信制御部３２、画像形成部３４、記憶部３６、境界検出部４０、トラッキング部４２、拍検出部４６、弾性率算出部５０、および、表示処理部５２を有する。
また、画像形成部３４は、Ｂモード画像形成部５６およびＭモード画像形成部５８を有する。
【００２８】
前述のプローブ１４は、送信回路２８および受信回路３０に接続される。また、送信回路２８および受信回路３０には、送受信制御部３２が接続される。さらに、受信回路３０は、画像形成部３４に接続される。
画像形成部３４は、表示処理部５２に接続される。また、画像形成部３４のＢモード画像形成部５６およびＭモード画像形成部５８は、記憶部３６に接続される。Ｂモード画像形成部５８は、さらに境界検出部４０にも接続される。
記憶部３６は、トラッキング部４２、拍検出部４６、および表示処理部５２に接続される。また、拍検出部４６および表示処理部５２は、共に、トラッキング部４２および表示処理部５２に接続される。トラッキング部４２は、さらに弾性率算出部５０にも接続され、この弾性率算出部５０は、表示処理部５２に接続される。
【００２９】
送受信制御部３２は、送信回路２８および受信回路３０を介してプローブ１４の超音波ビームの送信方向および超音波エコーの受信方向を、順次、設定する。
また、送受信制御部３２は、設定した送信方向に応じて送信遅延パターンを選択する送信制御機能と、設定した受信方向に応じて受信遅延パターンを選択する受信制御機能とを有している。
【００３０】
送信遅延パターンとは、プローブ１４の複数の超音波トランスデューサから送信される超音波によって所望の方向に超音波ビームを形成するために各超音波トランスデューサの駆動信号に与えられる遅延時間のパターンである。他方、受信遅延パターンとは、複数の超音波トランスデューサによって受信される超音波によって所望の方向からの超音波エコーを抽出するために受信信号に与えられる遅延時間のパターンである。
複数の送信遅延パターンおよび複数の受信遅延パターンが内部メモリ（図示せず）に格納されていて、状況に応じて、適宜、選択して使用する。
【００３１】
送信回路２８は、複数のチャネルを備えており、プローブ１４の複数の超音波トランスデューサにそれぞれ印加する複数の駆動信号を形成する。その際に、送受信制御部３２によって選択された送信遅延パターンに基づいて、複数の駆動信号にそれぞれの遅延時間を与えることができる。
なお、送信回路２８は、複数の超音波トランスデューサから送信される超音波が超音波ビームを形成するように、複数の駆動信号の遅延量を調節して複数の駆動信号をそれぞれプローブ１４の複数の超音波トランスデューサに供給するようにしても良く、複数の超音波トランスデューサから一度に送信される超音波が被検体の撮像領域全体に届くように構成した複数の駆動信号をプローブ１４に供給するようにしても良い。
【００３２】
受信回路３０は、送信回路２８と同様に複数のチャネルを備えており、複数の超音波トランスデューサを介して受信された複数のアナログ信号を増幅し、デジタルの受信信号に変換する。
さらに、送受信制御部３２によって選択された受信遅延パターンに基づいて、複数の受信信号にそれぞれの遅延時間を与え、それらの受信信号を加算することにより、受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理によって、超音波エコーの焦点が絞り込まれた音線信号（音線データ）が形成される。
【００３３】
形成された音線データは、画像形成部３４に供給される。
画像形成部３４は、供給された音線データに対して、Ｌｏｇ（対数）圧縮やゲイン調整等のプリプロセス処理を施して超音波画像の画像データを形成し、この画像データを通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像データに変換（ラスター変換）し、さらに階調処理等の必要な画像処理を施した上で表示処理部５２へ出力する。
また、画像形成部３４は、Ｂモード画像を形成するＢモード画像形成部５６と、Ｍモード画像を形成するＭモード画像形成部５８とを有する。Ｂモード画像およびＭモード画像の形成は、公知の方法によればよい。
【００３４】
表示処理部５２は、画像形成部３４から供給された超音波画像の画像データ、記憶部３６から読み出した超音波画像の画像データ、操作パネル１６で行なわれた操作（入力指示）、後述する血管壁弾性率の計測結果（解析結果）等に応じて、ディスプレイ１８に表示するための表示用データを形成し、ディスプレイ１８に表示させる部位である。
【００３５】
図示例の超音波診断装置１０において、診断装置本体１２の記憶部３６、境界検出部４０、トラッキング部４２、拍検出部４６、および、弾性率算出部５０は、主に、血管壁の弾性率を計測するＶＥモードの際に用いられる部位である。
以下、図３のフローチャートおよび図５〜図１４を参照して、ＶＥモードにおける超音波診断装置１０の作用を説明することにより、上記記憶部３６や境界検出部４０等の各部位、ならびに、本発明の超音波診断装置１０について、より詳細に説明する。
なお、以下の説明では、特に記載がなくても、ディスプレイ１８の表示に関しては、表示処理部５２がラインの形成等の必要な処理を行なう。
【００３６】
超音波診断装置１０による超音波診断が開始されると、送受信制御部３２による制御の下、送信回路２８がプローブ１４の超音波トランスデューサから超音波を送信させ、また、受信回路３０はプローブ１４が出力した受信信号を処理して音線信号を形成し、画像形成部３４に出力する。
一例として、Ｂモードが選択され、図４に概念的に示すように、被検者の頸動脈ｃを測定対象として、プローブ１４が首ｎに当てられたとして、画像形成部３４（Ｂモード画像形成部５６）によって形成されたＢモード画像が、表示処理部５２で処理されて、ディスプレイ１８に表示される。
【００３７】
目的とする頸動脈ｃが適正に観察できるようになり、操作パネル１６のモード選択手段（以下の説明では、「操作パネル１６」は省略する）によってＶＥモードが選択されると、表示処理部５２は、図５（Ａ）に概念的に示すように、Ｂモード画像中に、関心領域を示すＲＯＩ６０を表示させる。
【００３８】
この状態では、トラックボールでの操作によってＢモード画像中のＲＯＩ６０の位置を移動できる。また、セットボタンを押すと、ＲＯＩ６０の位置が固定され、トラックボールでの操作によってＲＯＩ６０のサイズを変更できる。
さらに、セットボタンを押すたびに、ＲＯＩ６０の位置変更およびＲＯＩ６０のサイズ調整が、交互に実施可能になる。
【００３９】
この状態からズームボタンが押されると（押下されると）、ＲＯＩ６０の位置やサイズの調整が終了してＲＯＩ６０の設定が指示されたとして、送受信制御部３２は、フレームレートをＲＯＩ６０の設定指示前よりも高くする（例えば、２００Ｈｚ以上あるいはＲＯＩ設定指示前の５倍以上）。また、このズームボタンの押下に応じて、Ｍモード画像形成部５８によって、ＲＯＩ６０のＭモード画像の形成が開始され、図５（Ｂ）に示されるように、ＲＯＩ６０の部分が拡大されたＢモード画像６４、および、ＲＯＩ６０（その選択ライン６２）のＭモード画像６５が、同時に表示される。
なお、Ｂモード画像６４とＭモード画像６５との同時表示（デュアルモード表示）は、公知の超音波診断装置における、いわゆるＢ／Ｍモード表示と同様に行なえば良い。
【００４０】
図５（Ｂ）において、上側がＢモード画像６４で、下側がＭモード画像６５である。
Ｂモード画像６４において、図中横方向はアジマス方向（超音波振動子の配列方向（二次元配列の場合は長手方向））であり、縦方向は深度方向（超音波の送受信方向）で、上方が深度が浅い側（プローブ１４側）である。
また、Ｂモード画像中には、Ｂモード画像中のアジマス方向におけるＭモード画像表示位置（Ｍモード画像の表示ライン）を選択するための、深度方向に延在する選択ライン６２が表示される。この選択ライン６２は、トラックボールによって、アジマス方向（左右方向）に移動可能になっている。
【００４１】
また、Ｍモード画像６５において、横方向は時間軸で、時間は左から右に流れており、間隙６５ａの左側が、現在のフレームとなる（すなわち、間隙６５ａの右側は過去のフレーム）。また、Ｂモード画像６４と同様、縦方向は深度方向で、上方が深度が浅い側である。
図５（Ｂ）において、ディスプレイ１８に表示されているＭモード画像６５は、予め位置が設定された選択ライン６２の位置のＭモード画像６５である。
【００４２】
ここで、Ｍモード画像形成部５８は、アジマス方向の所定位置（予め設定された所定位置や選択された位置）や、アジマス方向で選択された位置のみではなく、Ｂモード画像６４のアジマス方向の全域について、Ｍモード画像を形成する。
【００４３】
Ｂモード画像形成部５６が形成したＲＯＩ６０のＢモード画像（Ｂモード画像データ）、および、Ｍモード画像形成部５８が形成したＭモード画像（Ｍモード画像データ）は、共に、記憶部３６に記憶される。
なお、記憶部３６が記憶する画像の時間的な量には、特に限定はないが、少なくとも、一般的な心拍が２拍以上、好ましくは３拍以上が入る長さであるのが好ましい。従って、記憶部３６は、最新の３秒以上のＢモード画像およびＭモード画像を記憶するのが好ましい。
【００４４】
前述のように、選択ライン６２は、トラックボールによってアジマス方向に移動することができる。
選択ライン６２の位置とＭモード画像とは、連動している。すなわち、トラックボールによって選択ライン６２を左右方向に移動すると、表示処理部５２は、選択ライン６２の位置のＭモード画像をディスプレイ１８に表示させる。
【００４５】
操作者が、適正な画像（心拍）が得られたと判断したら、フリーズボタンが押される。
フリーズボタンが押されると、選択ライン６２が破線になって移動ができなくなる（非アクティブになる）。
また、フリーズボタンが押されると、拍検出部４６が、記憶部３６に記憶されている全てのＭモード画像に対して、心拍の検出（心拍の自動検出）を行なう。心拍の検出結果は、表示処理部５２および記憶部３６に送られ、記憶部３６では、対応するＭモード画像に、情報として付加される。
【００４６】
心拍の検出の検出方法には、特に限定はないが、一例として、Ｍモード画像を解析して、横方向の延在する白線（輝線）の深度方向の移動速度（速度の上昇開始時点）や、同白線の深度方向の動きの脈動等を用いて、検出すればよい。あるいは、心拍の検出に心電計（心電図）を利用してもよい。
【００４７】
図６（Ａ）に、Ｍモード画像における心拍の検出結果の一例を示す。
なお、図６では、心拍の境界（前の心拍の終了時で、かつ、次の心拍の開始時）を、破線で示す。従って、Ｍモード画像上における完全な心拍（撮り切れた心拍）とは、２本の破線で挟まれた心拍である。また、図６においては、作用を分かり易くするために、フリーズボタンが押された時点を最も右（最新時）として、並べ替えが行なわれている。
一例として、図６（Ａ）に示すように、フリーズ時に対応する心拍６５ａと、フリーズ前の完全な心拍６５ｂ〜６５ｄと、最も古い完全な心拍６５ｄの前の不完全な心拍６５ｅが検出されたとする。
【００４８】
拍検出部４６から、心拍の検出結果を受けた表示処理部５２は、必要な画像データを記憶部３６から読み出し、図６（Ｂ）に示すように、フリーズ時（フリーズボタンが押下された時点）に対応する心拍６５ａを切り捨てて（除去（削除）して）、Ｍモード画像を表示するように、表示用のＭモード画像を生成する。すなわち、表示処理部５２は、最新の心拍の境界線よりも新しい領域を切り捨てて、Ｍモード画像を表示するように、表示用のＭモード画像を生成する。
なお、Ｍモード画像から心拍を切り捨てるのは、あくまで表示画像の上のみであって、記憶部３６に記憶したＭモード画像からのデータの削除は行なわない。
【００４９】
あるいは、表示処理部５２は、図６（Ｃ）に示すように、フリーズ時に対応する心拍６５ａに加え、さらに、フリーズ時の心拍６５ａの直前の心拍（以下、フリーズ直前の心拍とも言う）である心拍６５ｂも切り捨てて、Ｍモード画像を表示するように、表示用のＭモード画像を生成する。
すなわち、この際には、表示処理部５２は、心拍６５ｂと心拍６５ｃとの境界線よりも新しい領域を切り捨てて、Ｍモード画像を表示するように、表示用のＭモード画像を生成する。
【００５０】
なお、フリーズ時に対応する心拍のみを切り捨ててＭモード画像を表示するか、もしくは、フリーズ直前の心拍も切り捨ててＭモード画像を表示するかは、装置の特性等に応じて、予め設定されていてもよい。
あるいは、フリーズ時のみの心拍を切り捨てたＭモード画像の表示と、フリーズ時およびフリーズ直前の心拍を切り捨てたＭモード画像の表示とを、超音波診断を行なう医師等の検査者が、選択できるようにしてもよい。この表示の選択は、ＧＵＩや切り換え手段等を用いた公知の手段で行なえば良い。
【００５１】
また、図６（Ｂ）および図６（Ｃ）に示す例では、後に詳述する、ディスプレイ１８に表示するＭモード画像６５での見やすさを考慮して、破線で示す心拍の境界に対して、若干、余裕を持って（新しい側を残して）、心拍の切り捨てを行なっている。
しかしながら、本発明は、これに限定はされず、表示の際に切り捨てるのは、心拍６５ａ等の切り捨てる心拍の全部であっても良い。
なお、心拍の境界に対して余裕を持って表示を切り捨てる際に、心拍を残す量は、表示するＭモード画像の時間方向のサイズ等に応じて、その心拍を切り捨てた事が確実に分かる量を、適宜、設定すればよい。
【００５２】
表示用のＭモード画像を生成した表示処理部５２は、必要に応じてＢモード画像のデータを記憶部３６から読み出して、図７（Ａ）に示すように、ディスプレイ１８の長手方向（通常、いわゆるＨ方向 以下、『横方向』とする）に配列して、図中左にＢモード画像６４を、同右にＭモード画像６５を表示させる。ここで、Ｂモード画像６４のアジマス方向と、Ｍモード画像６５の時間軸方向とは、一致している。
なお、Ｂモード画像６４およびＭモード画像６５の配置は、図７（Ａ）に示す位置に限定はされず、逆に、図中右にＢモード画像６４を、同右にＭモード画像６５を、それぞれ配置して表示してもよい。
図示例においては、ディスプレイ１８には、サイズ的に、一拍強分のＭモード画像しか表示できない。そのため、一例として、Ｍモード画像６５は、切り捨てられなかった最も新しい心拍が中心になるように表示している。本例においては、表示処理部５２は、フリーズ時の心拍６５ａおよびフリーズ直前の心拍６５ｂを切り捨てた表示用のＭモード画像を生成したとして、フリーズ直前の心拍６５ｂの前の心拍６５ｃを中心にして、Ｍモード画像６５が表示されている。
【００５３】
さらに、表示処理部５２は、図７（Ａ）に示すように、拍検出部４６による心拍の検出結果を、Ｍモード画像６５中に三角マークおよび直線（破線）で表示させる。
また、この時点でのＢモード画像６４は、Ｍモード画像６５中に示される、心拍の開始時点（図中左側の破線の位置）におけるＢモード画像となる。
【００５４】
なお、図７（Ａ）に示す例では、好ましい態様として、Ｂモード画像６４とＭモード画像とを、横方向に配列して表示しているが、本発明は、これに限定はされない。
すなわち、図８に、フリーズ時およびフリーズ直前の心拍を切り捨てた図６（Ｃ）のＭモード画像を例示して示すように、上にＢモード画像６４を、下にＭモード画像６５を、それぞれ配置して、ディスプレイ１８に画像を表示してもよい。
【００５５】
図７に示すような横並びの画像表示は、Ｂモード画像６４およびＭモード画像６５を大きく表示できるという利点がある。
さらに、横並びの画像表示では、表示画像の倍率を一致させれば、Ｂモード画像６４とＭモード画像６５とで、血管壁の位置等を一致した状態にできる。そのため、例えば、後述するＢモード画像６４における血管壁の境界設定のような作業を行う際に、Ｍモード画像を参照しつつ、処理を行なうことが可能になるという利点も有る。また、逆に、Ｍモード画像で何らかの処理を行なう際に、Ｂモード画像を参照することもできる。
他方、図８に示す、縦方向の配列によれば、多数の心拍を含むＭモード画像を表示することが可能になる。
【００５６】
ここで、後に詳述するが、血管壁の弾性計測等を行なうためには、心拍の開始から終了までを有する（心拍の開始から終了までが撮り切れた）、完全な心拍のＭモード画像を解析する必要がある。
しかしながら、Ｂ／Ｍモードの画像表示において、フリーズ時に表示されるＭモード画像は、フリーズ時の画像となる。このフリーズ時と、心拍の境界とが一致することは稀であり、従って、多くの場合、フリーズ時に対応する心拍は、開始から終了まで撮り切れていない、不完全な心拍となる。
すなわち、Ｍモード画像中のフリーズが行なわれた時点の心拍は、多くの場合、画像の解析には用いられない、不要な心拍の画像（データ）である。
【００５７】
また、好適な解析を行なうためには、検査者の手ブレに起因する画像の乱れが少ないＭモード画像を用いるのが好ましい。
超音波画像のフリーズは、通常、前述のようにフリーズボタンを押すことによって行なわれるが、このような動作を行なう際には、検査者の手ブレが起こり易い。従って、フリーズ時に心拍が撮り切れていても、フリーズ直前の心拍のＭモード画像は、手ブレによる悪影響を受けた、解析には適さない画像である可能性が有る。
【００５８】
その一方で、超音波診断装置において、フリーズは、通常、医師等の検査者が、解析や診断に好適な画像が得られたと判断した時点で行なわれる。
従って、フリーズ時の心拍の１〜３拍程度前の心拍は、完全な心拍で、かつ、手ブレ等の影響を受けない、血管弾性率の計測等のための解析に適した、好適な心拍のＭモード画像である可能性が高い。
【００５９】
本発明の超音波診断装置１０では、前述のように、Ｂ／Ｍモードの画像表示においてフリーズが行なわれたら、前述のように、フリーズ時の心拍、あるいはさらに、フリーズ直前の心拍を切り捨てて（表示画像から除去して）、Ｍモード画像６５を表示する。
【００６０】
そのため、本発明によれば、解析に用いられることが無いフリーズ時の心拍、あるいはさらに、解析に不適性である可能性が有るフリーズ直前の心拍を表示せず、解析に適した心拍のみを表示できる。
特に、画像の拡大表示が可能である等の利点を有する、図７に示すようなＢモード画像６４とＭモード画像６５との横並び表示では、前述のように、Ｍモード画像は一拍分程度しか表示できないので、フリーズ時等の心拍を切り捨てることで、不適正な心拍を切り捨て、解析に適正な心拍のＭモード画像を表示できる。中でも特に、近年、一般化されているワイド画面（例えば、横縦比１６：９以上の横長画面）のディスプレイでは、横並び表示でも、２拍以上の心拍を有するＭモード画像を表示できるので、不要な心拍を切り捨てた上で、より確実に解析に好適な心拍を表示できる。
また、Ｍモード画像の不要な部分を切り捨てることにより、Ｍモード画像６５の表示スペースを節約することができる。そのため、切り捨てによって余ったスペースを、情報の表示等の各種の用途に、有効に使うことができる。特に、図８に示すようなＢモード画像６４とＭモード画像６５の縦並び表示では、この効果は大きい。
【００６１】
前述のように、Ｂモード画像６４と心拍が表示されたＭモード画像６５とが表示されると、図７（Ｂ）に示すように、操作パネル１６のタッチパネル１６ａに、後述する血管壁の境界の設定を指示するための「ＡＷ Ｄｅｔ」ボタン、血管壁弾性率の解析開始を指示するため「Elasticity Ana」ボタン、被検者の血圧を入力するための「Ｐｓ」ボタンおよび「Ｐｄ」ボタン、信頼性閾値を入力するための「Quality Factor Threshold」ボタンが表示される。なお、この時点では、「Elasticity Ana」ボタンは、選択できない状態になっている。
【００６２】
また、Ｂモード画像６４と心拍が表示されたＭモード画像６５とが表示されると、Ｂモード画像中の選択ライン６２が実線になって、トラックボールによって左右方向に移動可能となる。すなわち、選択ライン６２が、アクティブな状態になる。
なお、ラインがアクティブか否かの区別は、線種に変えて、あるいは加えて、線の色を利用してもよい。
【００６３】
この状態で、トラックボールによって選択ライン６２を左右方向に移動すると、表示処理部５２は、記憶部３６から、選択ライン６２の位置に対応するＭモード画像を読み出し、心拍の検出結果と共に、その画像をディスプレイ１８に表示させる。すなわち、フリーズ後にも、トラックボールによって選択ライン６２を移動することで、Ｂモード画像６４中のアジマス方向の全域から、Ｂモード画像６４中におけるＭモード画像６５の表示位置（表示ライン）を選択できる。
従って、超音波診断装置１０では、設定したＲＯＩ６０のアジマス方向の任意の位置のＭモード画像６５を表示して、Ｍモード画像６５、および、Ｍモード画像中の各心拍に対応する画像を、観察／確認することができる。
【００６４】
なお、トラックボールによる選択ライン６２の移動に応じて、表示するＭモード画像（Ｂモード画像中のＭモード画像の表示ライン）を切り換える際にも、表示処理部５２は、フリーズ時の心拍、あるいはさらに、フリーズ直前の心拍を切り捨てた、Ｍモード画像を表示する。
【００６５】
Ｂモード画像６４の選択ライン６２が移動可能な状態でセットボタンが押されると、Ｍモード画像の表示位置（表示ライン）の選択が終了したとして、図９（Ａ）に示されるように、Ｂモード画像６４の選択ライン６２が破線になって、トラックボールによる移動が不可能な状態となる。
同時に、Ｍモード画像６５において、最新の心拍を示すラインが、共に実線となる。
【００６６】
Ｍモード画像６５において、最新の心拍を示すラインが、共に実線になると、トラックボールによって、心拍の選択が可能な状態になる。
一例として、セットボタンが押された時点では、図９（Ａ）および（Ｂ）に実線で示すように、切り捨てられなかった中で最新の心拍６５ｃが表示され、選択された状態になっている。この状態から、トラックボールを左に回すと、図９（Ｃ）に示すように、心拍６５ｃの心拍の終了に対応するラインが破線となり、次に新しい心拍６５ｄが実線で示すように選択された状態となる。これに応じて、表示処理部５２は、画像を右方向にスクロールして、心拍６５ｄをＭモード画像６５の中心に表示させる。
【００６７】
また、トラックボールを右に回せば、逆に、新しい心拍が選択され、図９（Ｂ）に示すように、再度、心拍６５ｃが選択された状態になり、表示処理部５２は、画像を左方向にスクロールして、心拍６５ｃをＭモード画像６５の中心に表示させる。
なお、心拍６５ｃが選択された状態から、さらに、トラックボールが右に回された場合には、表示処理部５２は、これ以上の画像のスクロールはしなくてもよく、あるいは、記憶部３６から必要なデータを読み出し、表示を切り捨てた心拍６５ｂや心拍６５ａをＭモード画像６５に表示するようにしてもよい。
なお、この心拍の選択に応じて、表示処理部５２は、記憶部３６から、選択された心拍の開始位置のＢモード画像、すなわち、選択された心拍の開始位置の時点（時相）で撮影されたＢモード画像を読み出し、ディスプレイ１８に表示するＢモード画像６４を、この画像に変更する。
【００６８】
心拍の選択が可能な状態でセットボタンが押されると、心拍の選択が終了したとして、選択された心拍が確定し、選択した心拍の微調整が行なえる状態となる。
また、ディスプレイ１８に表示しているＭモード画像６５中の心拍が選択／確定すると、記憶部３６が記憶している全てのＭモード画像（すなわち、Ｂモード画像６４のアジマス方向の全域のＭモード画像）において、同じ心拍が選択された状態となる。
【００６９】
一例として、表示された中で最も新しい心拍６５ｃが選択されたとして、セットボタンが押されると、図１０（Ａ）に示すように、まず、心拍６５ｃの終了に対応する線が破線となる。この状態では、選択された心拍６５ｃの開始に対応する線の位置（時間）が、トラックボールによって、矢印ｔで示すように、左右方向（時間方向）に移動可能となり、心拍の開始位置の微調整が可能な状態となる。
必要に応じて、トラックボールによって心拍の開始位置が調整された後、再度、セットボタンが押されると、今度は、図１０（Ｂ）に示すように、選択された心拍６５ｃの終了に対応する線が実線に、同開始に対応する線が破線になる。この状態では、トラックボールによって、矢印ｔで示すように、選択された心拍６５ｃの終了に対応する線の位置が、左右方向に移動可能となり、心拍の終了位置の微調整が可能な状態となる。
この心拍の微調整の結果は、微調整を行ったＭモード画像６５のみに反映してもよいが、記憶部３６に記憶されている全てのＭモード画像にも反映されるのが好ましい。
なお、心拍の開始位置が調整された場合には、表示処理部５２は、記憶部３６から、調整された心拍開始位置のＢモード画像を読み出し、ディスプレイ１８に表示するＢモード画像６４を、この画像に変更する。
【００７０】
心拍の選択あるいはさらに微調整の結果は、トラッキング部４２にも供給される。
【００７１】
選択された心拍の終了に対応する位置が調整可能な状態で、セットボタンが押されると、前述の図７に示すＢモード画像６４の選択ライン６２が移動可能な状態、すなわち、Ｂモード画像６４中における、Ｍモード画像６５の表示ラインの選択が可能な状態に戻る。
すなわち、図示例の超音波診断装置１０では、「表示ラインの選択」→「心拍の選択」→「心拍の微調整」の各処理を繰り返し行うことができるようになっている。言い換えれば、「表示ラインの選択」→「心拍の選択」→「心拍の微調整」は、ループ状に処理を行なうことが可能になっている。
これにより、より好適に、記憶する全てのＭモード画像から、後述する血管壁の弾性計測のための解析に最適な心拍を選択することが可能になる。
【００７２】
一方、選択された心拍の終了に対応する位置が調整可能な状態で、セットボタンではなく、タッチパネルの「ＡＷ Ｄｅｔ」ボタンが押されると、図１１に示すように、Ｂモード画像６４の選択ライン６２、および、Ｍモード画像６５中における心拍を示すラインが、全て、破線となって操作ができない状態となり、血管壁の検出モードとなる。
【００７３】
血管壁の検出モードになると、まず、図１２（Ａ）に示すように、Ｂモード画像６４中に、血管前壁の外膜中膜境界に対応するライン６８が表示される。
このライン６８は、トラックボールによって上下方向（深度方向）に平行移動可能になっている。図１２（Ｂ）に示すように、トラックボールによって移動して、ライン６８を血管前壁の外膜中膜境界の位置に移動したら、セットボタンが押される。
【００７４】
セットボタンが押されると、図１２（Ｃ）に示すように、Ｂモード画像６４において、血管前壁の外膜中膜境界に対応するライン６８が破線になって確定し、血管前壁の内膜内腔境界に対応するライン７０が表示される。
このライン７０も、同様に、トラックボールによって上下方向に移動可能であり、ライン７０を血管前壁の中膜内腔境界の位置に移動したら、セットボタンが押される。
【００７５】
ライン７０が移動可能な状態でセットボタンが押されると、図１２（Ｄ）に示すように、Ｂモード画像６４において、血管前壁の中膜内腔境界に対応するライン７０が破線になって確定し、血管後壁の内膜内腔境界に対応するライン７２が表示される。同様に、トラックボールによってライン７２を血管後壁の中膜内腔境界の位置に移動したら、セットボタンが押される。
さらに、ライン７２が移動可能な状態でセットボタンが押されると、図１２（Ｅ）に示すように、Ｂモード画像６４において、血管後壁の内膜内腔境界に対応するライン７２が破線になって確定し、血管後壁の外膜中膜境界に対応するライン７４が表示される。同様に、トラックボールによってライン７４を血管後壁の外膜中膜境界の位置に移動したら、セットボタンが押される。
【００７６】
ここで、図示例においては、Ｂモード画像６４とＭモード画像６５とを、横並びに表示している。
従って、前述のように、図８に示すような縦並びの表示に比して、Ｂモード画像６４およびＭモード画像６５共に、大きく表示することができる。しかも、横並びであるので、Ｂモード画像６４とＭモード画像６５画像とで、深度方向（上下方向）に血管壁の位置を合せて、表示を行なうことができる。
そのため、本例によれば、大きなＢモード画像６４およびＭモード画像を用いて、Ｍモード画像を参照しながら、Ｂモード画像中で血管壁の境界を設定できるので、正確な境界の設定を容易に行なうことが可能になる。
【００７７】
血管壁の各境界の情報は、境界検出部４０に供給される。
ライン７４が移動可能な状態でセットボタンが押されると、全ての境界に対応するラインの設定が終了し、境界検出部４０は、設定された内膜内腔境界のライン７２および外膜中膜境界のライン７４を用いて、後壁の内膜内腔境界および外膜中膜境界の自動検出を行なう。両境界の自動検出の結果は、表示処理部５２およびトラッキング部４２に送られ、図１２（Ｆ）に示すように、検出結果が表示される。
なお、これらの境界の自動検出の方法には、特に限定はなく、各種の方法が利用可能である。一例として、Ｂモード画像を解析して、ライン７２およびライン７４の位置において連続する高輝度な部分をトレースして、内膜内腔境界および外膜中膜境界を検出する方法が例示される。
【００７８】
境界検出部４０による、血管後壁の内膜内腔境界および外膜中膜境界の自動検出が終了すると、図１２（Ｆ）に示すように、Ｂモード画像６４にカーソル７８が表示される（血管後壁の自動検出が終了するまでは、このカーソル７８は表示されていない）。
【００７９】
このカーソル７８は、トラックボールによって移動可能になっている。カーソル７８を、自動検出された内膜内腔境界もしくは外膜中膜境界を示すラインに移動して、セットボタンが押されると、カーソル７８に近い側のラインが実線となる。実線となったラインは、修正が可能な状態となる。
一例として、図１２（Ｇ）に示すように、外膜内膜境界を示すライン７４が選択されて実線になったとする。ライン７４に沿って、トラックボールによってカーソル７８を移動して、再度、セットボタンが押されると、境界検出部４０が、カーソルによってなぞられた領域のライン７４が再検出して書き換えが行なわれ、また、その結果がトラッキング部４２に送られる。
【００８０】
後壁の内膜内腔境界および外膜中膜境界の自動検出が終了し、必要に応じて血管後壁の修正が行なわれると、図１３（Ａ）に示すように、全てのラインが破線になり、さらに、図１３（Ｂ）に示すように、タッチパネル１６ａの「Elasticity Ana」ボタンが選択可能な状態となる。
「Elasticity Ana」ボタンが選択可能な状態となったら、「Ｐｓ」ボタンを用いて被検者の心臓収縮期の血圧を、「Ｐｄ」ボタンを用いて被検者の心臓拡張末期の血圧を、それぞれ入力し、さらに、「Quality Factor Threshold」ボタンを用いて、信頼性閾値を入力する。これらの数値の入力は、公知の方法で行なえばよい。
【００８１】
なお、被検者の血圧および信頼性閾値の入力は、血管壁境界の検出が終わった後に行なうのに限定はされず、後述する解析開始の前（後述する「Elasticity Ana」ボタンの押下の前）であれば、どのタイミングで行なってもよい。
また、超音波診断装置１０においては、診断を行なう前に、被検者情報の取得や入力を行なうのが通常であるが、この被検者情報に血圧の情報が有る場合には、これを利用してもよい。
【００８２】
被検者の血圧および信頼性閾値が入力され、「Elasticity Ana」ボタンが押されると、Ｂモード画像の解析が開始され、血管壁の弾性率の計算が行なわれる。
「Elasticity Ana」ボタンが押されると、まず、トラッキング部４２が、Ｍモード画像６５において、選択された心拍における血管前壁（外膜中膜境界および中膜内腔境界）ならびに血管後壁（中膜内腔境界および外膜中膜境界）の動きを追跡する。すなわち、血管前壁および後壁のトラッキングを行なう。
Ｍモード画像６５における血管壁のトラッキングは、は、先にＢモード画像６４において検出（設定）した、血管前壁の外膜中膜境界、血管前的の中膜内腔境界、血管後壁の中膜内腔境界、および、血管後壁の外膜中膜境界を、位置的な出発点（深度方向の出発点）として行なう。
また、Ｍモード画像６５における血管壁のトラッキングにおいて、時間的な出発点（Ｍモード画像の時間軸上の出発点）は、Ｂモード画像６４の時相すなわちＢモード画像６４が撮られた時点とする。すなわち、図示例においては、選択され、さらに必要に応じて位置を調節された心拍の開始位置が、血管壁のトラッキングの時間的な出発点となる。
【００８３】
ここで、超音波診断装置１０においては、好ましい態様として、検出（設定）した血管壁の境界のみならず、血管後壁の中において、深さ方向に１以上の測定点が設定されていてもよい。このように、血管後壁の中に、１以上の測定点が設定されている場合には、各測定点毎に、血管壁のトラッキングを行なう。
なお、血管壁中の測定点は、予め設定されていてもよく、あるいは、特定のアルゴリズムに基づいて自動設定してもよく、あるいは、超音波診断装置１０の操作者が画像を見ながら設定してもよく、これらを併用してもよい。
【００８４】
Ｍモード画像６５における血管壁のトラッキングの方法には、特に限定はなく、トラッキングの出発位置からの画像（輝度）の連続性を利用する方法、パターンマッチング法、ゼロクロス法、組織ドプラ法、位相差トラッキング等が例示され、いずれの方法を用いてもよい。
【００８５】
トラッキング部４２によるＭモード画像中での血管壁のトラッキング結果は、弾性率算出部５０および表示処理部５２に供給される。
弾性率算出部５０は、血管壁のトラッキング結果から、まず、血管壁（内膜中膜）の厚みの変化波形、および、血管径（内径）の変化波形を形成する。なお、前述のように、血管壁内に１点以上の測定点が設定されている場合には、血管壁の変化波形は、各測定点の間毎に形成される。
血管壁の厚みの変化波形、および、血管径の変化波形は、表示処理部５２に送られる。
【００８６】
また、弾性率算出部５０は、下記式（１）を用いて、血管の径方向の歪みを算出する。
εi＝Δｈi／ｈdi ・・・（１）
なお、上記式（１）において、εは、各測定点の間における血管の径方向の歪みを、Δｈiは、１つの心拍内で血管壁が最も薄くなる心臓収縮期における各測定点の間の血管壁の厚み変化の最大値を、ｈdiは、血管壁が最も厚くなる心臓拡張末期における各測定点の間の厚みを、それぞれ示す。
【００８７】
さらに、弾性率算出部５０は、先に入力された血圧の最高値および最低値を用いて、下記式（２）によって、血管壁の円周方向の弾性率Ｅθiを算出する。
Ｅθi＝１／２＊［１＋（ｒd／ｈd）］＊［Δｐ／（Δｈi／ｈdi）］） ・・・（２）
もしくは、下記式（３）によって、血管壁の径方向の弾性率Ｅriを算出してもよい。
Ｅri＝Δｐ／（Δｈi／ｈdi） ・・・（３）
なお、上記式（２）および式（３）において、Δｈiおよびｈdiは、先と同様であり、Δｐは、心臓収縮期と心臓拡張末期とにおける血圧差を、ｒdは、心臓拡張末期での血管内腔の半径を、ｈdは、心臓拡張末期における血管壁の厚みを、それぞれ示す。
【００８８】
弾性率を計算したら、弾性率算出部５０は、弾性率の信頼性を計算する。
弾性率の信頼性の計算方法には、特に限定はなく、公知の方法が、各種、利用可能である。一例として、１０００人等の多数の人物の心拍による血管径変化の波形を作成して、これらの多数の波形から、血管径変化のモデル波形を作成し、このモデル波形からのズレの量を用いて、算出した弾性率の信頼性を計算する方法が例示される。
【００８９】
ここで、前述のように、ディスプレイ１８に表示されているＭモード画像で心拍が選択／確定すると、記憶部３６が記憶している全てのＭモード画像において、同じ心拍が選択された状態となる。
これに応じて、上述の血管壁のトラッキング、血管壁の厚みおよび血管径の変化波形の作成、血管壁の歪みの計算、血管壁の弾性率および弾性率の信頼性の計算などの処理は、ディスプレイ１８に表示されているＭモード画像６５のみならず、記憶部３６に記憶されている全てのＭモード画像において、選択された心拍に対して行なわれる。すなわち、ディスプレイ１８に表示されているＢモード画像６４のアジマス方向の全領域に対して、対応するＭモード画像を用いて、選択された心拍での上記血管壁の弾性率算出などの処理が行なわれる。
これらの結果は、記憶部３６に記憶されているＭモード画像に情報として付加される。
【００９０】
アジマス方向の全域における演算が終了したら、弾性率算出部５０は、血管壁の弾性率の平均値（Ｅθave）、血管壁の歪みの平均値（Ｓｔｒave）、および、弾性率の信頼性の平均値（ＱＦave）を、演算する。
【００９１】
演算が終了すると、ディスプレイ１８に結果が表示される。
その一例を、図１４に示す。本例において、結果の表示は、上にＢモード画像６４を表示し、下にＭモード画像６５を表示して行なう。また、Ｍモード画像は、切り捨てなかった全ての心拍を表示している。
なお、図１４に示す例では、Ｍモード画像６５をディスプレイ１８の表示枠の左側に配置しているが、本発明は、これに限定はされない。すなわち、本発明においては、Ｍモード画像６５をディスプレイ１８の表示枠の右側に配置し、最新のフレームが表示枠の右側になるように、Ｍモード画像６５を表示してもよい。あるいは、Ｍモード画像６５の表示枠の中央に配置してもよい。
図示例においては、解析に用いられた元のＢモード画像６４を図中左に表示し、この元のＢモード画像６４の図中右側に、このＢモード画像６４に示される血管後壁の弾性率が、Ｂモード画像６４ｅで表示される。さらに、この血管後壁の弾性率を表示するＢモード画像６４ｅの図中右側に、算出した血管壁の弾性率の信頼性が、同じくＢモード画像６４ｑで表示される。
また、Ｂモード画像６４の図中左側に、血管壁の弾性率の平均値（Ｅθave）、血管壁の歪みの平均値（Ｓｔｒave）、および、弾性率の信頼性の平均値（ＱＦave）が、それぞれ、表示される。
【００９２】
血管壁の弾性率は、Ｂモード画像６４ｅにおいて、Ｂモード画像６４で自動検出（あるいは必要に応じて修正）された血管後壁に重ねて、帯状に表示される。また、Ｂモード画像６４ｅの右上側には、弾性率の指標が表示される。図示例においては、画像の高密度であるほど、弾性率が高い。
すなわち、Ｂモード画像６４ｅにおいては、血管後壁に重なる帯の密度が、血管のその位置における血管壁の弾性率を示している。
【００９３】
弾性率の信頼性は、Ｂモード画像６４ｑにおいて、同様に、Ｂモード画像６４中で自動検出された血管後壁に重ねて、帯状に表示される。また、Ｂモード画像６４ｑの右上側には、弾性率の信頼性の指標が表示される。図示例においては、画像が高密度であるほど、弾性率の信頼性が高い。
すなわち、Ｂモード画像６４ｑにおいては、血管後壁に重なる帯の密度が、血管のその位置における血管壁弾性率の信頼性を示している。
【００９４】
なお、この弾性率や弾性率の信頼度の高低は、画像の密度に変えて、あるいは加えて、画像の色によって表現してもよい。
【００９５】
ここで、図１４に示す結果の表示では、先に入力した閾値よりも信頼性が低い、アジマス方向の位置では、結果が自動的に省かれる。
また、結果が省かれた位置に関しては、Ｂモード画像６４ｅにおける弾性率の結果表示の右隅部や、Ｂモード画像６４ｑにおける信頼性の結果表示の右隅部に示されるように、帯の表示が薄くなる。
【００９６】
また、下側のＭモード画像６５においては、選択された心拍に、Ｍモード画像中での血管前壁のトラッキング結果８０および血管後壁のトラッキング結果８２、血管径の変化波形８４、ならびに、血管壁の厚みの変化波形８６が表示される。
なお、前述のように、血管壁の中に深度方向に１以上の測定点が設定されている場合には、血管厚みの変化波形は、各測定点の間毎に、出力するようにしてもよい。
【００９７】
ここで、血管壁の弾性率の計測結果等がディスプレイ１８に表示されると、Ｂモード画像６４における選択ライン６２が実線になって、トラックボールによってアジマス方向に移動可能になる。
Ｂモード画像６４で選択ライン６２が移動されると、表示処理部５２は、記憶部３６から、選択ライン６２の位置対応するＭモード画像を読み出して、ディスプレイ１８に表示する。すなわち、トラックボールによって選択ライン６２が移動されると、Ｍモード画像６５が、この選択ライン６２の位置のＭモード画像に変わり、Ｍモード画像中での血管前壁のトラッキング結果８０および血管後壁のトラッキング結果８２、血管径の変化波形８４、ならびに、血管壁の厚みの変化波形８６が、Ｂモード画像６４の選択ライン６２の位置のデータに変更される。
従って、Ｂモード画像中のアジマス方向の全域において、Ｍモード画像６５および解析結果を表示する表示ラインを、選択することができる。
【００９８】
また、このＢモード画像６４での選択ライン６２の移動に同期して、Ｂモード画像６４ｅの選択ライン６２ｅ、および、Ｂモード画像６４ｑの選択ライン６２ｑも、移動する。
【００９９】
さらに、セットボタンを押した後、Ｂモード画像６４ｅおよびＢモード画像６４ｑにおいて、選択ライン６２ｅおよび選択ライン６２ｑをトラックボールによって移動してアジマス方向の任意の領域をに選択し、その後、再度、セットボタンを押すと、選択された領域は、前述の信頼性が閾値よりも低かった領域と同様の扱いとなり、データが取り除かれる。
すなわち、検査者が結果を見て、波形等が奇怪しいと感じられる場所が有る場合に、そのデータを取り除くことができ、より正確な解析が可能となる。
【０１００】
なお、このデータの除去は、Ｄｅｌｅｔボタン等の押下によって、１つ前の状態にも土切要にしてもよい。
【０１０１】
以上、本発明の超音波診断装置について詳細に説明したが、本発明は、上述の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の変更や改良を行なってもよいのは、もちろんである。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明の超音波診断装置は、心筋梗塞、狭心症、脳疾患等の原因となる動脈硬化の診断を行なう医療現場等において、好適に利用可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０ 超音波診断装置
１２ 診断装置本体
１４ （超音波）プローブ
１６ 操作パネル
１８ ディスプレイ
２０ ケーブル
２４ キャスタ
２８ 送信回路
３０ 受信回路
３２ 送受信制御部
３４ 画像形成部
３６ 記憶部
４０ 境界検出部
４２ トラッキング部
４６ 拍検出部
５０ 弾性率算出部
５２ 表示処理部
５６ Ｂモード画像形成部
５８ Ｍモード画像形成部
６０ ＲＯＩ
６２ 選択ライン
６４，６４ｅ，６４ｑ，９０ Ｂモード画像
６５，９２ Ｍモード画像
６８，７０，７２，７４ ライン
８０，８２ トラッキング結果
８４ 血管径変化波形
８６ 血管壁厚み変化波形
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血管壁の弾性率計測に好適な超音波診断装置に関し、特に、弾性率の計測に適した心拍のＭモード画像を良好な状態で表示できる超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野において、超音波画像を利用した超音波診断装置が実用化されている。
一般に、この種の超音波診断装置は、超音波プローブ（超音波探触子 以下、プローブとする）と、診断装置本体とを有しており、プローブから被検体に向けて超音波を送信し、被検体からの超音波エコーをプローブで受信して、その受信信号を診断装置本体で電気的に処理することにより超音波画像が形成される。
【０００３】
また、超音波を血管や心臓壁等に送信し、その超音波エコーを受信して、受信信号を解析することで、血管壁等の変位量を求め、この変位量から、血管壁や心臓壁（心筋）等の弾性率を計測することも行なわれている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、心拍（心臓拍動）に同期して動く対象物に超音波を送受信して超音波エコーの受信信号を得、この受信信号の振幅および位相を用いて対象物の瞬間的な瞬時的な位置を決定して、心拍に基づく血管壁の大きな振幅変位運動をトラッキングすることにより、血管の弾性率を求めることが記載されている。
具体的には、血管壁の順次の位置に基づき、血管壁の微小振動の運動速度波形を求め、血管壁内部の深さ方向に所定間隔でとられた局所ごとのトラッキング軌跡を求め、局所毎の厚みの時間変化を算出することにより血管の弾性率を求めている。
【０００５】
また、特許文献２にも、同様に、心拍に同期して動く対象物に超音波を送受信して得られた超音波エコーの受信信号から、血管等の変位量を求め、この変位量から弾性率を求める超音波診断装置が記載されている。
この超音波診断装置では、血管等の対象物から得た受信信号を用いてＢモード画像およびＭモード画像を形成し、Ｍモード画像の受信信号から手ブレや体動ブレを検出して、このブレが検出されたＭモード画像の受信信号を用いてプローブと被検体との位置変化量を検出して、この検出結果から受信信号の確度を判断し、確度が高いと判断されたＭモード画像の受信信号を用いて、対象物の変位量を求め、この変位量から血管壁等の弾性率を計測している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−５２２６号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３３９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような心拍に同期して動く対象物の変位量から、正確に血管壁等の弾性率を計測するためには、Ｍモード画像の中から、検査者の手ブレや被検者の体動ブレ、不整な脈、スペックル（スペックルノイズ／スペックルパターン）等の影響が少ない、解析に適した心拍のＭモード画像で解析を行なう必要が有る。
そのため、例えば、特許文献２に記載される超音波診断装置では、前述のように、検査者の手ブレや被検者の体動ブレを検出し、手ブレの影響の無い確度の高い心拍の受信信号を用いて、血管壁等の変位量から弾性率を計測している。
【０００８】
ここで、正確な血管壁の弾性率を計測するためには、このような手ブレ等による影響がないことに加え、心拍の開示から終了までが含まれる（撮り切れた）、完全な心拍のＭモード画像を用いて解析を行なう必要がある。
【０００９】
従来の超音波診断装置では、画像を解析するためにフリーズ（画像の停止）が行なわれると、Ｍモード画像は、フリーズが行なわれた時点の画像が表示され、解析に供される。
そのため、表示されたＭモード画像中に、血管壁の弾性率を計測するための解析に適した、完全な心拍が無い場合が有る。また、複数の心拍が表示される場合には、完全な心拍が存在しても、その表示画像が小さくなってしまい、視認性が低くなってしまう。
【００１０】
また、超音波診断装置において、フリーズは、通常、操作パネルに設けられたフリーズボタンを押下することで行なわれる。
このようなボタンの押下等の操作を行なう際には、手ブレが生じ易い。そのため、Ｍモード画像中に１つあるいは複数の完全な心拍が存在しても、必ずしも、表示される画像の中に、解析に適した心拍が含まれるとは限らない。
【００１１】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、画像がフリーズされた状態において、血管壁の弾性率計測等を行なうのに適した心拍を含むＭモード画像を、無駄なく表示することができる超音波診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明の超音波診断装置は、超音波を送信し、被検体によって反射された超音波エコーを受信して、受信した超音波エコーに応じた受信信号を出力する超音波トランスデューサを有する超音波プローブと、前記超音波トランスデューサが出力した受信信号から、Ｂモード画像およびＭモード画像を形成する、画像形成手段と、表示手段と、前記画像形成手段が形成したＢモード画像およびＭモード画像の少なくとも一方を、前記表示手段に表示させる表示処理手段と、画像の静止を指示するフリーズ手段と、前記Ｍモード画像中で心拍を検出する心拍検出手段とを有し、かつ、前記Ｂモード画像およびＭモード画像が前記表示手段に表示されている状態で、前記フリーズ手段によって画像静止が指示されたら、前記表示処理手段は、前記画像形成手段が形成したＭモード画像から、前記心拍検出手段が検出した、前記画像静止の指示時点に対応する心拍の少なくとも一部を除去したＭモード画像を、前記表示手段に表示させることを特徴とする超音波診断装置を提供する。
【００１３】
このような本発明の超音波診断装置において、前記表示処理手段は、前記フリーズ手段によって画像の静止が指示されたら、前記Ｍモード画像とＢモード画像とを、前記表示手段の長手方向に並べて表示するのが好ましい。
また、前記Ｍモード画像およびＢモード画像は、倍率が等しいのが好ましい。
【００１４】
また、前記表示処理手段は、前記フリーズ手段によって画像静止が指示されたら、前記心拍検出手段が検出した、前記画像静止が指示された時点に対応する心拍の全て、および、前記フリーズ手段によって画像静止が指示された時点の直前の心拍の少なくとも一部を除去したＭモード画像を前記表示手段に表示させるのが好ましい。
また、前記フリーズ手段によって画像静止が指示された際に、前記表示処理手段が、前記心拍検出手段が検出した、前記画像静止の指示時点に対応する心拍の少なくとも一部を除去したＭモード画像を前記表示手段に表示させるのか、前記心拍検出手段が検出した、前記画像静止が指示された時点に対応する心拍の全て、および、前記フリーズ手段によって画像静止が指示された時点の直前の心拍の少なくとも一部を除去したＭモード画像を前記表示手段に表示させるのかを選択する、選択手段を有するのが好ましい。
【００１５】
また、前記フリーズ手段によって画像の静止が指示された後に前記Ｂモード画像中において血管壁の境界位置を設定する、血管壁境界設定手段を有するのが好ましい。
また、前記表示処理手段は、前記フリーズ手段によって画像の静止が指示されたら、前記表示手段に表示された前記Ｍモード画像の最新の心拍の開始時点に対応するＢモード画像を前記表示手段に表示させるのが好ましい。
また、表示手段に表示されたＢモード画像中で、関心領域を設定するＲＯＩ設定手段を有するのが好ましい。
さらに、前記関心領域の設定指示に応じて、前記超音波トランスデューサによる超音波のフレームレートを、設定指示前よりも高くするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
上記構成を有する本発明の超音波診断装置は、いわゆるＢ／Ｍモード表示において、画像がフリーズされたら、Ｍモード画像中で心拍を検出して、フリーズされた時点の心拍、あるいはさらにフリーズ直前の心拍を切り捨てて、Ｍモード画像を表示する。
【００１７】
そのため、本発明の超音波診断装置によれば、開始から終了までが入らない中途半端な心拍や、手ブレ等の可能性が有る心拍等の不要な心拍を切り捨てて、解析に適した心拍を含むＭモード画像を良好な視認性で表示できる。
特に、Ｂモード画像とＭモード画像とを横並びに表示する際には、解析に適正と考えられる心拍を含むＭモード画像を、Ｂモード画像と並べて大きく表示することができる。そのため、検査者は、サイズの大きなＢモード画像とＭモード画像とを見て、処理や判断を行なうことができる。
【００１８】
従って、本発明によれば、超音波診断装置を操作する医師等の検査者は、解析に適した心拍を含み、かつ、視認性の良好なＭモード画像を観察しつつ、指示入力等の処理や判断などを行なえるので、正確な血管壁の弾性計測等を安定して行なうことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の超音波診断装置の一例を概念的に示す図である。
【図２】図１に示す超音波診断装置の構成を概念的に示すブロック図である。
【図３】図１に示す超音波診断装置での血管壁の弾性計測の一例を説明するためのフローチャートである。
【図４】血管壁の弾性計測のための超音波診断を説明するための概念図である。
【図５】（Ａ）および（Ｂ）は、図１に示す超音波診断装置での画像表示の一例を示す概念図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、図１に示す超音波診断装置での画像表示の一例を示す概念図である。
【図７】（Ａ）および（Ｂ）は、図１に示す超音波診断装置での画像表示の一例を示す概念図である。
【図８】図１に示す超音波診断装置での画像表示の別の例を示す概念図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｃ）は、図１に示す超音波診断装置における画像表示の一例を示す概念図である。
【図１０】（Ａ）および（Ｂ）は、図１に示す超音波診断装置での画像表示の一例を示す概念図である。
【図１１】図１に示す超音波診断装置での画像表示の一例を示す概念図である。
【図１２】（Ａ）〜（Ｇ）は、図１に示す超音波診断装置での画像表示の一例を示す概念図である。
【図１３】（Ａ）および（Ｂ）は、図１に示す超音波診断装置での画像表示の一例を示す概念図である。
【図１４】図１に示す超音波診断装置での画像表示の一例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の超音波診断装置について、添付の図面に示される好適実施例を基に、詳細に説明する。
【００２１】
図１に、本発明の超音波診断装置の一例の外観を概念的に示す。
図１に示すように、超音波診断装置１０は、基本的に、診断装置本体１２と、超音波プローブ１４と、操作パネル１６と、ディスプレイ１８とを有して構成される。また、超音波診断装置１０の下端部には、キャスタ２４が配置されており、人力で容易に装置を移動することが可能になっている。
【００２２】
超音波プローブ１４（以下、プローブ１４とする）は、超音波の送受信を行なって、受信した超音波エコーに応じた受信信号を診断装置本体１０に供給するものである。
このプローブ１４は、被検体に超音波を送信し、被検体に反射された超音波エコーを受信して、受信した超音波エコーに応じた電気信号（受信信号）を出力する、いわゆる超音波トランスデューサ（超音波圧電素子）を１次元的もしくは二次元的に配列してなる、各種の超音波診断装置に利用される公知の超音波プローブである。
【００２３】
本発明において、プローブ１４の種類には、特に限定はなく、コンベックス型、リニア型、セクタ型等の各種の形式が利用可能である。また、体外式プローブでもよいし、ラジアルスキャン方式等の超音波内視鏡用プローブでもよい。さらに、プローブ１４は、ハーモニックイメージングに対応する、送信した超音波の二次以上の高調波を受信するための超音波振動子を有するものであってもよい。
また、図示例においては、プローブ１４と診断装置本体１２とは、ケーブル２０によって接続されている。しかしながら、本発明は、これに限定はされず、プローブ１４内に後述する送信回路２８、受信回路３０、送受信制御部３２等を配置して、無線通信によってプローブ１４と診断装置本体１２とを接続するものであってもよい。
【００２４】
ディスプレイ１８は、公知のディスプレイ（表示装置）である。
超音波診断装置１０において、ディスプレイ１８は、各種の超音波診断装置と同様、プローブ１４が出力した受信信号に応じた超音波画像、被検者の情報、ＧＵＩ（Graphical User Interface)による操作を行なうための選択手段や指示手段、関心領域（Region of Interest 以下、ＲＯＩとする）、後述する血管壁の弾性計測結果等を表示する。
【００２５】
操作パネル１６は、超音波診断装置１０の操作を行なうものである。
図示は省略するが、超音波診断装置１０において、操作パネル１６には、ＢモードやＭモードなどの各種のモードの選択手段、ディスプレイ１８に表示されたカーソルやライン等を移動するためのトラックボール（トラックパッド／タッチパッド）、選択や操作を決定（確定）するためのセットボタン、動画表示と静止画表示との切り換え等を行なうためのフリーズボタン、超音波画像の視野深度の変更手段、ゲイン調整手段、超音波画像を拡大するためのズームボタン等が配置される。
なお、超音波診断装置１０においては、モードとして、ＢモードやＭモードなどの通常の超音波診断装置が有するモードに加え、血管壁の弾性率を計測するためのモードであるＶＥモード（Vascular Elasticity モード）も設定されている。
また、同じく図示は省略するが、操作パネル１６には、ＧＵＩによる操作等を行なうための表示装置であるタッチパネル１６ａも配置される（図７（Ｂ）参照）。
【００２６】
診断装置本体１２は、超音波診断装置１０の全体の動作の制御を行なうと共に、プローブ１４が出力した受信信号に応じた超音波画像を形成してディスプレイ１８に表示させ、さらに、血管弾性率の計測のための各種の処理等を行なうものである。診断装置本体１２は、例えば、コンピュータを利用して構成される。
【００２７】
図２に、超音波診断装置１０の構成をブロック図で概念的に示す。
図２に示すように、診断装置本体１２は、送信回路２８、受信回路３０、送受信制御部３２、画像形成部３４、記憶部３６、境界検出部４０、トラッキング部４２、拍検出部４６、弾性率算出部５０、および、表示処理部５２を有する。
また、画像形成部３４は、Ｂモード画像形成部５６およびＭモード画像形成部５８を有する。
【００２８】
前述のプローブ１４は、送信回路２８および受信回路３０に接続される。また、送信回路２８および受信回路３０には、送受信制御部３２が接続される。さらに、受信回路３０は、画像形成部３４に接続される。
画像形成部３４は、表示処理部５２に接続される。また、画像形成部３４のＢモード画像形成部５６およびＭモード画像形成部５８は、記憶部３６に接続される。Ｂモード画像形成部５８は、さらに境界検出部４０にも接続される。
記憶部３６は、トラッキング部４２、拍検出部４６、および表示処理部５２に接続される。また、拍検出部４６および表示処理部５２は、共に、トラッキング部４２および表示処理部５２に接続される。トラッキング部４２は、さらに弾性率算出部５０にも接続され、この弾性率算出部５０は、表示処理部５２に接続される。
【００２９】
送受信制御部３２は、送信回路２８および受信回路３０を介してプローブ１４の超音波ビームの送信方向および超音波エコーの受信方向を、順次、設定する。
また、送受信制御部３２は、設定した送信方向に応じて送信遅延パターンを選択する送信制御機能と、設定した受信方向に応じて受信遅延パターンを選択する受信制御機能とを有している。
【００３０】
送信遅延パターンとは、プローブ１４の複数の超音波トランスデューサから送信される超音波によって所望の方向に超音波ビームを形成するために各超音波トランスデューサの駆動信号に与えられる遅延時間のパターンである。他方、受信遅延パターンとは、複数の超音波トランスデューサによって受信される超音波によって所望の方向からの超音波エコーを抽出するために受信信号に与えられる遅延時間のパターンである。
複数の送信遅延パターンおよび複数の受信遅延パターンが内部メモリ（図示せず）に格納されていて、状況に応じて、適宜、選択して使用する。
【００３１】
送信回路２８は、複数のチャネルを備えており、プローブ１４の複数の超音波トランスデューサにそれぞれ印加する複数の駆動信号を形成する。その際に、送受信制御部３２によって選択された送信遅延パターンに基づいて、複数の駆動信号にそれぞれの遅延時間を与えることができる。
なお、送信回路２８は、複数の超音波トランスデューサから送信される超音波が超音波ビームを形成するように、複数の駆動信号の遅延量を調節して複数の駆動信号をそれぞれプローブ１４の複数の超音波トランスデューサに供給するようにしても良く、複数の超音波トランスデューサから一度に送信される超音波が被検体の撮像領域全体に届くように構成した複数の駆動信号をプローブ１４に供給するようにしても良い。
【００３２】
受信回路３０は、送信回路２８と同様に複数のチャネルを備えており、複数の超音波トランスデューサを介して受信された複数のアナログ信号を増幅し、デジタルの受信信号に変換する。
さらに、送受信制御部３２によって選択された受信遅延パターンに基づいて、複数の受信信号にそれぞれの遅延時間を与え、それらの受信信号を加算することにより、受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理によって、超音波エコーの焦点が絞り込まれた音線信号（音線データ）が形成される。
【００３３】
形成された音線データは、画像形成部３４に供給される。
画像形成部３４は、供給された音線データに対して、Ｌｏｇ（対数）圧縮やゲイン調整等のプリプロセス処理を施して超音波画像の画像データを形成し、この画像データを通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像データに変換（ラスター変換）し、さらに階調処理等の必要な画像処理を施した上で表示処理部５２へ出力する。
また、画像形成部３４は、Ｂモード画像を形成するＢモード画像形成部５６と、Ｍモード画像を形成するＭモード画像形成部５８とを有する。Ｂモード画像およびＭモード画像の形成は、公知の方法によればよい。
【００３４】
表示処理部５２は、画像形成部３４から供給された超音波画像の画像データ、記憶部３６から読み出した超音波画像の画像データ、操作パネル１６で行なわれた操作（入力指示）、後述する血管壁弾性率の計測結果（解析結果）等に応じて、ディスプレイ１８に表示するための表示用データを形成し、ディスプレイ１８に表示させる部位である。
【００３５】
図示例の超音波診断装置１０において、診断装置本体１２の記憶部３６、境界検出部４０、トラッキング部４２、拍検出部４６、および、弾性率算出部５０は、主に、血管壁の弾性率を計測するＶＥモードの際に用いられる部位である。
以下、図３のフローチャートおよび図５〜図１４を参照して、ＶＥモードにおける超音波診断装置１０の作用を説明することにより、上記記憶部３６や境界検出部４０等の各部位、ならびに、本発明の超音波診断装置１０について、より詳細に説明する。
なお、以下の説明では、特に記載がなくても、ディスプレイ１８の表示に関しては、表示処理部５２がラインの形成等の必要な処理を行なう。
【００３６】
超音波診断装置１０による超音波診断が開始されると、送受信制御部３２による制御の下、送信回路２８がプローブ１４の超音波トランスデューサから超音波を送信させ、また、受信回路３０はプローブ１４が出力した受信信号を処理して音線信号を形成し、画像形成部３４に出力する。
一例として、Ｂモードが選択され、図４に概念的に示すように、被検者の頸動脈ｃを測定対象として、プローブ１４が首ｎに当てられたとして、画像形成部３４（Ｂモード画像形成部５６）によって形成されたＢモード画像が、表示処理部５２で処理されて、ディスプレイ１８に表示される。
【００３７】
目的とする頸動脈ｃが適正に観察できるようになり、操作パネル１６のモード選択手段（以下の説明では、「操作パネル１６」は省略する）によってＶＥモードが選択されると、表示処理部５２は、図５（Ａ）に概念的に示すように、Ｂモード画像中に、関心領域を示すＲＯＩ６０を表示させる。
【００３８】
この状態では、トラックボールでの操作によってＢモード画像中のＲＯＩ６０の位置を移動できる。また、セットボタンを押すと、ＲＯＩ６０の位置が固定され、トラックボールでの操作によってＲＯＩ６０のサイズを変更できる。
さらに、セットボタンを押すたびに、ＲＯＩ６０の位置変更およびＲＯＩ６０のサイズ調整が、交互に実施可能になる。
【００３９】
この状態からズームボタンが押されると（押下されると）、ＲＯＩ６０の位置やサイズの調整が終了してＲＯＩ６０の設定が指示されたとして、送受信制御部３２は、フレームレートをＲＯＩ６０の設定指示前よりも高くする（例えば、２００Ｈｚ以上あるいはＲＯＩ設定指示前の５倍以上）。また、このズームボタンの押下に応じて、Ｍモード画像形成部５８によって、ＲＯＩ６０のＭモード画像の形成が開始され、図５（Ｂ）に示されるように、ＲＯＩ６０の部分が拡大されたＢモード画像６４、および、ＲＯＩ６０（その選択ライン６２）のＭモード画像６５が、同時に表示される。
なお、Ｂモード画像６４とＭモード画像６５との同時表示（デュアルモード表示）は、公知の超音波診断装置における、いわゆるＢ／Ｍモード表示と同様に行なえば良い。
【００４０】
図５（Ｂ）において、上側がＢモード画像６４で、下側がＭモード画像６５である。
Ｂモード画像６４において、図中横方向はアジマス方向（超音波振動子の配列方向（二次元配列の場合は長手方向））であり、縦方向は深度方向（超音波の送受信方向）で、上方が深度が浅い側（プローブ１４側）である。
また、Ｂモード画像中には、Ｂモード画像中のアジマス方向におけるＭモード画像表示位置（Ｍモード画像の表示ライン）を選択するための、深度方向に延在する選択ライン６２が表示される。この選択ライン６２は、トラックボールによって、アジマス方向（左右方向）に移動可能になっている。
【００４１】
また、Ｍモード画像６５において、横方向は時間軸で、時間は左から右に流れており、間隙６５ａの左側が、現在のフレームとなる（すなわち、間隙６５ａの右側は過去のフレーム）。また、Ｂモード画像６４と同様、縦方向は深度方向で、上方が深度が浅い側である。
図５（Ｂ）において、ディスプレイ１８に表示されているＭモード画像６５は、予め位置が設定された選択ライン６２の位置のＭモード画像６５である。
【００４２】
ここで、Ｍモード画像形成部５８は、アジマス方向の所定位置（予め設定された所定位置や選択された位置）や、アジマス方向で選択された位置のみではなく、Ｂモード画像６４のアジマス方向の全域について、Ｍモード画像を形成する。
【００４３】
Ｂモード画像形成部５６が形成したＲＯＩ６０のＢモード画像（Ｂモード画像データ）、および、Ｍモード画像形成部５８が形成したＭモード画像（Ｍモード画像データ）は、共に、記憶部３６に記憶される。
なお、記憶部３６が記憶する画像の時間的な量には、特に限定はないが、少なくとも、一般的な心拍が２拍以上、好ましくは３拍以上が入る長さであるのが好ましい。従って、記憶部３６は、最新の３秒以上のＢモード画像およびＭモード画像を記憶するのが好ましい。
【００４４】
前述のように、選択ライン６２は、トラックボールによってアジマス方向に移動することができる。
選択ライン６２の位置とＭモード画像とは、連動している。すなわち、トラックボールによって選択ライン６２を左右方向に移動すると、表示処理部５２は、選択ライン６２の位置のＭモード画像をディスプレイ１８に表示させる。
【００４５】
操作者が、適正な画像（心拍）が得られたと判断したら、フリーズボタンが押される。
フリーズボタンが押されると、選択ライン６２が破線になって移動ができなくなる（非アクティブになる）。
また、フリーズボタンが押されると、拍検出部４６が、記憶部３６に記憶されている全てのＭモード画像に対して、心拍の検出（心拍の自動検出）を行なう。心拍の検出結果は、表示処理部５２および記憶部３６に送られ、記憶部３６では、対応するＭモード画像に、情報として付加される。
【００４６】
心拍の検出の検出方法には、特に限定はないが、一例として、Ｍモード画像を解析して、横方向の延在する白線（輝線）の深度方向の移動速度（速度の上昇開始時点）や、同白線の深度方向の動きの脈動等を用いて、検出すればよい。あるいは、心拍の検出に心電計（心電図）を利用してもよい。
【００４７】
図６（Ａ）に、Ｍモード画像における心拍の検出結果の一例を示す。
なお、図６では、心拍の境界（前の心拍の終了時で、かつ、次の心拍の開始時）を、破線で示す。従って、Ｍモード画像上における完全な心拍（撮り切れた心拍）とは、２本の破線で挟まれた心拍である。また、図６においては、作用を分かり易くするために、フリーズボタンが押された時点を最も右（最新時）として、並べ替えが行なわれている。
一例として、図６（Ａ）に示すように、フリーズ時に対応する心拍６５ａと、フリーズ前の完全な心拍６５ｂ〜６５ｄと、最も古い完全な心拍６５ｄの前の不完全な心拍６５ｅが検出されたとする。
【００４８】
拍検出部４６から、心拍の検出結果を受けた表示処理部５２は、必要な画像データを記憶部３６から読み出し、図６（Ｂ）に示すように、フリーズ時（フリーズボタンが押下された時点）に対応する心拍６５ａを切り捨てて（除去（削除）して）、Ｍモード画像を表示するように、表示用のＭモード画像を生成する。すなわち、表示処理部５２は、最新の心拍の境界線よりも新しい領域を切り捨てて、Ｍモード画像を表示するように、表示用のＭモード画像を生成する。
なお、Ｍモード画像から心拍を切り捨てるのは、あくまで表示画像の上のみであって、記憶部３６に記憶したＭモード画像からのデータの削除は行なわない。
【００４９】
あるいは、表示処理部５２は、図６（Ｃ）に示すように、フリーズ時に対応する心拍６５ａに加え、さらに、フリーズ時の心拍６５ａの直前の心拍（以下、フリーズ直前の心拍とも言う）である心拍６５ｂも切り捨てて、Ｍモード画像を表示するように、表示用のＭモード画像を生成する。
すなわち、この際には、表示処理部５２は、心拍６５ｂと心拍６５ｃとの境界線よりも新しい領域を切り捨てて、Ｍモード画像を表示するように、表示用のＭモード画像を生成する。
【００５０】
なお、フリーズ時に対応する心拍のみを切り捨ててＭモード画像を表示するか、もしくは、フリーズ直前の心拍も切り捨ててＭモード画像を表示するかは、装置の特性等に応じて、予め設定されていてもよい。
あるいは、フリーズ時のみの心拍を切り捨てたＭモード画像の表示と、フリーズ時およびフリーズ直前の心拍を切り捨てたＭモード画像の表示とを、超音波診断を行なう医師等の検査者が、選択できるようにしてもよい。この表示の選択は、ＧＵＩや切り換え手段等を用いた公知の手段で行なえば良い。
【００５１】
また、図６（Ｂ）および図６（Ｃ）に示す例では、後に詳述する、ディスプレイ１８に表示するＭモード画像６５での見やすさを考慮して、破線で示す心拍の境界に対して、若干、余裕を持って（新しい側を残して）、心拍の切り捨てを行なっている。
しかしながら、本発明は、これに限定はされず、表示の際に切り捨てるのは、心拍６５ａ等の切り捨てる心拍の全部であっても良い。
なお、心拍の境界に対して余裕を持って表示を切り捨てる際に、心拍を残す量は、表示するＭモード画像の時間方向のサイズ等に応じて、その心拍を切り捨てた事が確実に分かる量を、適宜、設定すればよい。
【００５２】
表示用のＭモード画像を生成した表示処理部５２は、必要に応じてＢモード画像のデータを記憶部３６から読み出して、図７（Ａ）に示すように、ディスプレイ１８の長手方向（通常、いわゆるＨ方向 以下、『横方向』とする）に配列して、図中左にＢモード画像６４を、同右にＭモード画像６５を表示させる。ここで、Ｂモード画像６４のアジマス方向と、Ｍモード画像６５の時間軸方向とは、一致している。
なお、Ｂモード画像６４およびＭモード画像６５の配置は、図７（Ａ）に示す位置に限定はされず、逆に、図中右にＢモード画像６４を、同右にＭモード画像６５を、それぞれ配置して表示してもよい。
図示例においては、ディスプレイ１８には、サイズ的に、一拍強分のＭモード画像しか表示できない。そのため、一例として、Ｍモード画像６５は、切り捨てられなかった最も新しい心拍が中心になるように表示している。本例においては、表示処理部５２は、フリーズ時の心拍６５ａおよびフリーズ直前の心拍６５ｂを切り捨てた表示用のＭモード画像を生成したとして、フリーズ直前の心拍６５ｂの前の心拍６５ｃを中心にして、Ｍモード画像６５が表示されている。
【００５３】
さらに、表示処理部５２は、図７（Ａ）に示すように、拍検出部４６による心拍の検出結果を、Ｍモード画像６５中に三角マークおよび直線（破線）で表示させる。
また、この時点でのＢモード画像６４は、Ｍモード画像６５中に示される、心拍の開始時点（図中左側の破線の位置）におけるＢモード画像となる。
【００５４】
なお、図７（Ａ）に示す例では、好ましい態様として、Ｂモード画像６４とＭモード画像とを、横方向に配列して表示しているが、本発明は、これに限定はされない。
すなわち、図８に、フリーズ時およびフリーズ直前の心拍を切り捨てた図６（Ｃ）のＭモード画像を例示して示すように、上にＢモード画像６４を、下にＭモード画像６５を、それぞれ配置して、ディスプレイ１８に画像を表示してもよい。
【００５５】
図７に示すような横並びの画像表示は、Ｂモード画像６４およびＭモード画像６５を大きく表示できるという利点がある。
さらに、横並びの画像表示では、表示画像の倍率を一致させれば、Ｂモード画像６４とＭモード画像６５とで、血管壁の位置等を一致した状態にできる。そのため、例えば、後述するＢモード画像６４における血管壁の境界設定のような作業を行う際に、Ｍモード画像を参照しつつ、処理を行なうことが可能になるという利点も有る。また、逆に、Ｍモード画像で何らかの処理を行なう際に、Ｂモード画像を参照することもできる。
他方、図８に示す、縦方向の配列によれば、多数の心拍を含むＭモード画像を表示することが可能になる。
【００５６】
ここで、後に詳述するが、血管壁の弾性計測等を行なうためには、心拍の開始から終了までを有する（心拍の開始から終了までが撮り切れた）、完全な心拍のＭモード画像を解析する必要がある。
しかしながら、Ｂ／Ｍモードの画像表示において、フリーズ時に表示されるＭモード画像は、フリーズ時の画像となる。このフリーズ時と、心拍の境界とが一致することは稀であり、従って、多くの場合、フリーズ時に対応する心拍は、開始から終了まで撮り切れていない、不完全な心拍となる。
すなわち、Ｍモード画像中のフリーズが行なわれた時点の心拍は、多くの場合、画像の解析には用いられない、不要な心拍の画像（データ）である。
【００５７】
また、好適な解析を行なうためには、検査者の手ブレに起因する画像の乱れが少ないＭモード画像を用いるのが好ましい。
超音波画像のフリーズは、通常、前述のようにフリーズボタンを押すことによって行なわれるが、このような動作を行なう際には、検査者の手ブレが起こり易い。従って、フリーズ時に心拍が撮り切れていても、フリーズ直前の心拍のＭモード画像は、手ブレによる悪影響を受けた、解析には適さない画像である可能性が有る。
【００５８】
その一方で、超音波診断装置において、フリーズは、通常、医師等の検査者が、解析や診断に好適な画像が得られたと判断した時点で行なわれる。
従って、フリーズ時の心拍の１〜３拍程度前の心拍は、完全な心拍で、かつ、手ブレ等の影響を受けない、血管弾性率の計測等のための解析に適した、好適な心拍のＭモード画像である可能性が高い。
【００５９】
本発明の超音波診断装置１０では、前述のように、Ｂ／Ｍモードの画像表示においてフリーズが行なわれたら、前述のように、フリーズ時の心拍、あるいはさらに、フリーズ直前の心拍を切り捨てて（表示画像から除去して）、Ｍモード画像６５を表示する。
【００６０】
そのため、本発明によれば、解析に用いられることが無いフリーズ時の心拍、あるいはさらに、解析に不適性である可能性が有るフリーズ直前の心拍を表示せず、解析に適した心拍のみを表示できる。
特に、画像の拡大表示が可能である等の利点を有する、図７に示すようなＢモード画像６４とＭモード画像６５との横並び表示では、前述のように、Ｍモード画像は一拍分程度しか表示できないので、フリーズ時等の心拍を切り捨てることで、不適正な心拍を切り捨て、解析に適正な心拍のＭモード画像を表示できる。中でも特に、近年、一般化されているワイド画面（例えば、横縦比１６：９以上の横長画面）のディスプレイでは、横並び表示でも、２拍以上の心拍を有するＭモード画像を表示できるので、不要な心拍を切り捨てた上で、より確実に解析に好適な心拍を表示できる。
また、Ｍモード画像の不要な部分を切り捨てることにより、Ｍモード画像６５の表示スペースを節約することができる。そのため、切り捨てによって余ったスペースを、情報の表示等の各種の用途に、有効に使うことができる。特に、図８に示すようなＢモード画像６４とＭモード画像６５の縦並び表示では、この効果は大きい。
【００６１】
前述のように、Ｂモード画像６４と心拍が表示されたＭモード画像６５とが表示されると、図７（Ｂ）に示すように、操作パネル１６のタッチパネル１６ａに、後述する血管壁の境界の設定を指示するための「ＡＷ Ｄｅｔ」ボタン、血管壁弾性率の解析開始を指示するため「Elasticity Ana」ボタン、被検者の血圧を入力するための「Ｐｓ」ボタンおよび「Ｐｄ」ボタン、信頼性閾値を入力するための「Quality Factor Threshold」ボタンが表示される。なお、この時点では、「Elasticity Ana」ボタンは、選択できない状態になっている。
【００６２】
また、Ｂモード画像６４と心拍が表示されたＭモード画像６５とが表示されると、Ｂモード画像中の選択ライン６２が実線になって、トラックボールによって左右方向に移動可能となる。すなわち、選択ライン６２が、アクティブな状態になる。
なお、ラインがアクティブか否かの区別は、線種に変えて、あるいは加えて、線の色を利用してもよい。
【００６３】
この状態で、トラックボールによって選択ライン６２を左右方向に移動すると、表示処理部５２は、記憶部３６から、選択ライン６２の位置に対応するＭモード画像を読み出し、心拍の検出結果と共に、その画像をディスプレイ１８に表示させる。すなわち、フリーズ後にも、トラックボールによって選択ライン６２を移動することで、Ｂモード画像６４中のアジマス方向の全域から、Ｂモード画像６４中におけるＭモード画像６５の表示位置（表示ライン）を選択できる。
従って、超音波診断装置１０では、設定したＲＯＩ６０のアジマス方向の任意の位置のＭモード画像６５を表示して、Ｍモード画像６５、および、Ｍモード画像中の各心拍に対応する画像を、観察／確認することができる。
【００６４】
なお、トラックボールによる選択ライン６２の移動に応じて、表示するＭモード画像（Ｂモード画像中のＭモード画像の表示ライン）を切り換える際にも、表示処理部５２は、フリーズ時の心拍、あるいはさらに、フリーズ直前の心拍を切り捨てた、Ｍモード画像を表示する。
【００６５】
Ｂモード画像６４の選択ライン６２が移動可能な状態でセットボタンが押されると、Ｍモード画像の表示位置（表示ライン）の選択が終了したとして、図９（Ａ）に示されるように、Ｂモード画像６４の選択ライン６２が破線になって、トラックボールによる移動が不可能な状態となる。
同時に、Ｍモード画像６５において、最新の心拍を示すラインが、共に実線となる。
【００６６】
Ｍモード画像６５において、最新の心拍を示すラインが、共に実線になると、トラックボールによって、心拍の選択が可能な状態になる。
一例として、セットボタンが押された時点では、図９（Ａ）および（Ｂ）に実線で示すように、切り捨てられなかった中で最新の心拍６５ｃが表示され、選択された状態になっている。この状態から、トラックボールを左に回すと、図９（Ｃ）に示すように、心拍６５ｃの心拍の終了に対応するラインが破線となり、次に新しい心拍６５ｄが実線で示すように選択された状態となる。これに応じて、表示処理部５２は、画像を右方向にスクロールして、心拍６５ｄをＭモード画像６５の中心に表示させる。
【００６７】
また、トラックボールを右に回せば、逆に、新しい心拍が選択され、図９（Ｂ）に示すように、再度、心拍６５ｃが選択された状態になり、表示処理部５２は、画像を左方向にスクロールして、心拍６５ｃをＭモード画像６５の中心に表示させる。
なお、心拍６５ｃが選択された状態から、さらに、トラックボールが右に回された場合には、表示処理部５２は、これ以上の画像のスクロールはしなくてもよく、あるいは、記憶部３６から必要なデータを読み出し、表示を切り捨てた心拍６５ｂや心拍６５ａをＭモード画像６５に表示するようにしてもよい。
なお、この心拍の選択に応じて、表示処理部５２は、記憶部３６から、選択された心拍の開始位置のＢモード画像、すなわち、選択された心拍の開始位置の時点（時相）で撮影されたＢモード画像を読み出し、ディスプレイ１８に表示するＢモード画像６４を、この画像に変更する。
【００６８】
心拍の選択が可能な状態でセットボタンが押されると、心拍の選択が終了したとして、選択された心拍が確定し、選択した心拍の微調整が行なえる状態となる。
また、ディスプレイ１８に表示しているＭモード画像６５中の心拍が選択／確定すると、記憶部３６が記憶している全てのＭモード画像（すなわち、Ｂモード画像６４のアジマス方向の全域のＭモード画像）において、同じ心拍が選択された状態となる。
【００６９】
一例として、表示された中で最も新しい心拍６５ｃが選択されたとして、セットボタンが押されると、図１０（Ａ）に示すように、まず、心拍６５ｃの終了に対応する線が破線となる。この状態では、選択された心拍６５ｃの開始に対応する線の位置（時間）が、トラックボールによって、矢印ｔで示すように、左右方向（時間方向）に移動可能となり、心拍の開始位置の微調整が可能な状態となる。
必要に応じて、トラックボールによって心拍の開始位置が調整された後、再度、セットボタンが押されると、今度は、図１０（Ｂ）に示すように、選択された心拍６５ｃの終了に対応する線が実線に、同開始に対応する線が破線になる。この状態では、トラックボールによって、矢印ｔで示すように、選択された心拍６５ｃの終了に対応する線の位置が、左右方向に移動可能となり、心拍の終了位置の微調整が可能な状態となる。
この心拍の微調整の結果は、微調整を行ったＭモード画像６５のみに反映してもよいが、記憶部３６に記憶されている全てのＭモード画像にも反映されるのが好ましい。
なお、心拍の開始位置が調整された場合には、表示処理部５２は、記憶部３６から、調整された心拍開始位置のＢモード画像を読み出し、ディスプレイ１８に表示するＢモード画像６４を、この画像に変更する。
【００７０】
心拍の選択あるいはさらに微調整の結果は、トラッキング部４２にも供給される。
【００７１】
選択された心拍の終了に対応する位置が調整可能な状態で、セットボタンが押されると、前述の図７に示すＢモード画像６４の選択ライン６２が移動可能な状態、すなわち、Ｂモード画像６４中における、Ｍモード画像６５の表示ラインの選択が可能な状態に戻る。
すなわち、図示例の超音波診断装置１０では、「表示ラインの選択」→「心拍の選択」→「心拍の微調整」の各処理を繰り返し行うことができるようになっている。言い換えれば、「表示ラインの選択」→「心拍の選択」→「心拍の微調整」は、ループ状に処理を行なうことが可能になっている。
これにより、より好適に、記憶する全てのＭモード画像から、後述する血管壁の弾性計測のための解析に最適な心拍を選択することが可能になる。
【００７２】
一方、選択された心拍の終了に対応する位置が調整可能な状態で、セットボタンではなく、タッチパネルの「ＡＷ Ｄｅｔ」ボタンが押されると、図１１に示すように、Ｂモード画像６４の選択ライン６２、および、Ｍモード画像６５中における心拍を示すラインが、全て、破線となって操作ができない状態となり、血管壁の検出モードとなる。
【００７３】
血管壁の検出モードになると、まず、図１２（Ａ）に示すように、Ｂモード画像６４中に、血管前壁の外膜中膜境界に対応するライン６８が表示される。
このライン６８は、トラックボールによって上下方向（深度方向）に平行移動可能になっている。図１２（Ｂ）に示すように、トラックボールによって移動して、ライン６８を血管前壁の外膜中膜境界の位置に移動したら、セットボタンが押される。
【００７４】
セットボタンが押されると、図１２（Ｃ）に示すように、Ｂモード画像６４において、血管前壁の外膜中膜境界に対応するライン６８が破線になって確定し、血管前壁の内膜内腔境界に対応するライン７０が表示される。
このライン７０も、同様に、トラックボールによって上下方向に移動可能であり、ライン７０を血管前壁の中膜内腔境界の位置に移動したら、セットボタンが押される。
【００７５】
ライン７０が移動可能な状態でセットボタンが押されると、図１２（Ｄ）に示すように、Ｂモード画像６４において、血管前壁の中膜内腔境界に対応するライン７０が破線になって確定し、血管後壁の内膜内腔境界に対応するライン７２が表示される。同様に、トラックボールによってライン７２を血管後壁の中膜内腔境界の位置に移動したら、セットボタンが押される。
さらに、ライン７２が移動可能な状態でセットボタンが押されると、図１２（Ｅ）に示すように、Ｂモード画像６４において、血管後壁の内膜内腔境界に対応するライン７２が破線になって確定し、血管後壁の外膜中膜境界に対応するライン７４が表示される。同様に、トラックボールによってライン７４を血管後壁の外膜中膜境界の位置に移動したら、セットボタンが押される。
【００７６】
ここで、図示例においては、Ｂモード画像６４とＭモード画像６５とを、横並びに表示している。
従って、前述のように、図８に示すような縦並びの表示に比して、Ｂモード画像６４およびＭモード画像６５共に、大きく表示することができる。しかも、横並びであるので、Ｂモード画像６４とＭモード画像６５画像とで、深度方向（上下方向）に血管壁の位置を合せて、表示を行なうことができる。
そのため、本例によれば、大きなＢモード画像６４およびＭモード画像を用いて、Ｍモード画像を参照しながら、Ｂモード画像中で血管壁の境界を設定できるので、正確な境界の設定を容易に行なうことが可能になる。
【００７７】
血管壁の各境界の情報は、境界検出部４０に供給される。
ライン７４が移動可能な状態でセットボタンが押されると、全ての境界に対応するラインの設定が終了し、境界検出部４０は、設定された内膜内腔境界のライン７２および外膜中膜境界のライン７４を用いて、後壁の内膜内腔境界および外膜中膜境界の自動検出を行なう。両境界の自動検出の結果は、表示処理部５２およびトラッキング部４２に送られ、図１２（Ｆ）に示すように、検出結果が表示される。
なお、これらの境界の自動検出の方法には、特に限定はなく、各種の方法が利用可能である。一例として、Ｂモード画像を解析して、ライン７２およびライン７４の位置において連続する高輝度な部分をトレースして、内膜内腔境界および外膜中膜境界を検出する方法が例示される。
【００７８】
境界検出部４０による、血管後壁の内膜内腔境界および外膜中膜境界の自動検出が終了すると、図１２（Ｆ）に示すように、Ｂモード画像６４にカーソル７８が表示される（血管後壁の自動検出が終了するまでは、このカーソル７８は表示されていない）。
【００７９】
このカーソル７８は、トラックボールによって移動可能になっている。カーソル７８を、自動検出された内膜内腔境界もしくは外膜中膜境界を示すラインに移動して、セットボタンが押されると、カーソル７８に近い側のラインが実線となる。実線となったラインは、修正が可能な状態となる。
一例として、図１２（Ｇ）に示すように、外膜内膜境界を示すライン７４が選択されて実線になったとする。ライン７４に沿って、トラックボールによってカーソル７８を移動して、再度、セットボタンが押されると、境界検出部４０が、カーソルによってなぞられた領域のライン７４が再検出して書き換えが行なわれ、また、その結果がトラッキング部４２に送られる。
【００８０】
後壁の内膜内腔境界および外膜中膜境界の自動検出が終了し、必要に応じて血管後壁の修正が行なわれると、図１３（Ａ）に示すように、全てのラインが破線になり、さらに、図１３（Ｂ）に示すように、タッチパネル１６ａの「Elasticity Ana」ボタンが選択可能な状態となる。
「Elasticity Ana」ボタンが選択可能な状態となったら、「Ｐｓ」ボタンを用いて被検者の心臓収縮期の血圧を、「Ｐｄ」ボタンを用いて被検者の心臓拡張末期の血圧を、それぞれ入力し、さらに、「Quality Factor Threshold」ボタンを用いて、信頼性閾値を入力する。これらの数値の入力は、公知の方法で行なえばよい。
【００８１】
なお、被検者の血圧および信頼性閾値の入力は、血管壁境界の検出が終わった後に行なうのに限定はされず、後述する解析開始の前（後述する「Elasticity Ana」ボタンの押下の前）であれば、どのタイミングで行なってもよい。
また、超音波診断装置１０においては、診断を行なう前に、被検者情報の取得や入力を行なうのが通常であるが、この被検者情報に血圧の情報が有る場合には、これを利用してもよい。
【００８２】
被検者の血圧および信頼性閾値が入力され、「Elasticity Ana」ボタンが押されると、Ｂモード画像の解析が開始され、血管壁の弾性率の計算が行なわれる。
「Elasticity Ana」ボタンが押されると、まず、トラッキング部４２が、Ｍモード画像６５において、選択された心拍における血管前壁（外膜中膜境界および中膜内腔境界）ならびに血管後壁（中膜内腔境界および外膜中膜境界）の動きを追跡する。すなわち、血管前壁および後壁のトラッキングを行なう。
Ｍモード画像６５における血管壁のトラッキングは、は、先にＢモード画像６４において検出（設定）した、血管前壁の外膜中膜境界、血管前的の中膜内腔境界、血管後壁の中膜内腔境界、および、血管後壁の外膜中膜境界を、位置的な出発点（深度方向の出発点）として行なう。
また、Ｍモード画像６５における血管壁のトラッキングにおいて、時間的な出発点（Ｍモード画像の時間軸上の出発点）は、Ｂモード画像６４の時相すなわちＢモード画像６４が撮られた時点とする。すなわち、図示例においては、選択され、さらに必要に応じて位置を調節された心拍の開始位置が、血管壁のトラッキングの時間的な出発点となる。
【００８３】
ここで、超音波診断装置１０においては、好ましい態様として、検出（設定）した血管壁の境界のみならず、血管後壁の中において、深さ方向に１以上の測定点が設定されていてもよい。このように、血管後壁の中に、１以上の測定点が設定されている場合には、各測定点毎に、血管壁のトラッキングを行なう。
なお、血管壁中の測定点は、予め設定されていてもよく、あるいは、特定のアルゴリズムに基づいて自動設定してもよく、あるいは、超音波診断装置１０の操作者が画像を見ながら設定してもよく、これらを併用してもよい。
【００８４】
Ｍモード画像６５における血管壁のトラッキングの方法には、特に限定はなく、トラッキングの出発位置からの画像（輝度）の連続性を利用する方法、パターンマッチング法、ゼロクロス法、組織ドプラ法、位相差トラッキング等が例示され、いずれの方法を用いてもよい。
【００８５】
トラッキング部４２によるＭモード画像中での血管壁のトラッキング結果は、弾性率算出部５０および表示処理部５２に供給される。
弾性率算出部５０は、血管壁のトラッキング結果から、まず、血管壁（内膜中膜）の厚みの変化波形、および、血管径（内径）の変化波形を形成する。なお、前述のように、血管壁内に１点以上の測定点が設定されている場合には、血管壁の変化波形は、各測定点の間毎に形成される。
血管壁の厚みの変化波形、および、血管径の変化波形は、表示処理部５２に送られる。
【００８６】
また、弾性率算出部５０は、下記式（１）を用いて、血管の径方向の歪みを算出する。
εi＝Δｈi／ｈdi ・・・（１）
なお、上記式（１）において、εは、各測定点の間における血管の径方向の歪みを、Δｈiは、１つの心拍内で血管壁が最も薄くなる心臓収縮期における各測定点の間の血管壁の厚み変化の最大値を、ｈdiは、血管壁が最も厚くなる心臓拡張末期における各測定点の間の厚みを、それぞれ示す。
【００８７】
さらに、弾性率算出部５０は、先に入力された血圧の最高値および最低値を用いて、下記式（２）によって、血管壁の円周方向の弾性率Ｅθiを算出する。
Ｅθi＝１／２＊［１＋（ｒd／ｈd）］＊［Δｐ／（Δｈi／ｈdi）］） ・・・（２）
もしくは、下記式（３）によって、血管壁の径方向の弾性率Ｅriを算出してもよい。
Ｅri＝Δｐ／（Δｈi／ｈdi） ・・・（３）
なお、上記式（２）および式（３）において、Δｈiおよびｈdiは、先と同様であり、Δｐは、心臓収縮期と心臓拡張末期とにおける血圧差を、ｒdは、心臓拡張末期での血管内腔の半径を、ｈdは、心臓拡張末期における血管壁の厚みを、それぞれ示す。
【００８８】
弾性率を計算したら、弾性率算出部５０は、弾性率の信頼性を計算する。
弾性率の信頼性の計算方法には、特に限定はなく、公知の方法が、各種、利用可能である。一例として、１０００人等の多数の人物の心拍による血管径変化の波形を作成して、これらの多数の波形から、血管径変化のモデル波形を作成し、このモデル波形からのズレの量を用いて、算出した弾性率の信頼性を計算する方法が例示される。
【００８９】
ここで、前述のように、ディスプレイ１８に表示されているＭモード画像で心拍が選択／確定すると、記憶部３６が記憶している全てのＭモード画像において、同じ心拍が選択された状態となる。
これに応じて、上述の血管壁のトラッキング、血管壁の厚みおよび血管径の変化波形の作成、血管壁の歪みの計算、血管壁の弾性率および弾性率の信頼性の計算などの処理は、ディスプレイ１８に表示されているＭモード画像６５のみならず、記憶部３６に記憶されている全てのＭモード画像において、選択された心拍に対して行なわれる。すなわち、ディスプレイ１８に表示されているＢモード画像６４のアジマス方向の全領域に対して、対応するＭモード画像を用いて、選択された心拍での上記血管壁の弾性率算出などの処理が行なわれる。
これらの結果は、記憶部３６に記憶されているＭモード画像に情報として付加される。
【００９０】
アジマス方向の全域における演算が終了したら、弾性率算出部５０は、血管壁の弾性率の平均値（Ｅθave）、血管壁の歪みの平均値（Ｓｔｒave）、および、弾性率の信頼性の平均値（ＱＦave）を、演算する。
【００９１】
演算が終了すると、ディスプレイ１８に結果が表示される。
その一例を、図１４に示す。本例において、結果の表示は、上にＢモード画像６４を表示し、下にＭモード画像６５を表示して行なう。また、Ｍモード画像は、切り捨てなかった全ての心拍を表示している。
なお、図１４に示す例では、Ｍモード画像６５をディスプレイ１８の表示枠の左側に配置しているが、本発明は、これに限定はされない。すなわち、本発明においては、Ｍモード画像６５をディスプレイ１８の表示枠の右側に配置し、最新のフレームが表示枠の右側になるように、Ｍモード画像６５を表示してもよい。あるいは、Ｍモード画像６５の表示枠の中央に配置してもよい。
図示例においては、解析に用いられた元のＢモード画像６４を図中左に表示し、この元のＢモード画像６４の図中右側に、このＢモード画像６４に示される血管後壁の弾性率が、Ｂモード画像６４ｅで表示される。さらに、この血管後壁の弾性率を表示するＢモード画像６４ｅの図中右側に、算出した血管壁の弾性率の信頼性が、同じくＢモード画像６４ｑで表示される。
また、Ｂモード画像６４の図中左側に、血管壁の弾性率の平均値（Ｅθave）、血管壁の歪みの平均値（Ｓｔｒave）、および、弾性率の信頼性の平均値（ＱＦave）が、それぞれ、表示される。
【００９２】
血管壁の弾性率は、Ｂモード画像６４ｅにおいて、Ｂモード画像６４で自動検出（あるいは必要に応じて修正）された血管後壁に重ねて、帯状に表示される。また、Ｂモード画像６４ｅの右上側には、弾性率の指標が表示される。図示例においては、画像の高密度であるほど、弾性率が高い。
すなわち、Ｂモード画像６４ｅにおいては、血管後壁に重なる帯の密度が、血管のその位置における血管壁の弾性率を示している。
【００９３】
弾性率の信頼性は、Ｂモード画像６４ｑにおいて、同様に、Ｂモード画像６４中で自動検出された血管後壁に重ねて、帯状に表示される。また、Ｂモード画像６４ｑの右上側には、弾性率の信頼性の指標が表示される。図示例においては、画像が高密度であるほど、弾性率の信頼性が高い。
すなわち、Ｂモード画像６４ｑにおいては、血管後壁に重なる帯の密度が、血管のその位置における血管壁弾性率の信頼性を示している。
【００９４】
なお、この弾性率や弾性率の信頼度の高低は、画像の密度に変えて、あるいは加えて、画像の色によって表現してもよい。
【００９５】
ここで、図１４に示す結果の表示では、先に入力した閾値よりも信頼性が低い、アジマス方向の位置では、結果が自動的に省かれる。
また、結果が省かれた位置に関しては、Ｂモード画像６４ｅにおける弾性率の結果表示の右隅部や、Ｂモード画像６４ｑにおける信頼性の結果表示の右隅部に示されるように、帯の表示が薄くなる。
【００９６】
また、下側のＭモード画像６５においては、選択された心拍に、Ｍモード画像中での血管前壁のトラッキング結果８０および血管後壁のトラッキング結果８２、血管径の変化波形８４、ならびに、血管壁の厚みの変化波形８６が表示される。
なお、前述のように、血管壁の中に深度方向に１以上の測定点が設定されている場合には、血管厚みの変化波形は、各測定点の間毎に、出力するようにしてもよい。
【００９７】
ここで、血管壁の弾性率の計測結果等がディスプレイ１８に表示されると、Ｂモード画像６４における選択ライン６２が実線になって、トラックボールによってアジマス方向に移動可能になる。
Ｂモード画像６４で選択ライン６２が移動されると、表示処理部５２は、記憶部３６から、選択ライン６２の位置対応するＭモード画像を読み出して、ディスプレイ１８に表示する。すなわち、トラックボールによって選択ライン６２が移動されると、Ｍモード画像６５が、この選択ライン６２の位置のＭモード画像に変わり、Ｍモード画像中での血管前壁のトラッキング結果８０および血管後壁のトラッキング結果８２、血管径の変化波形８４、ならびに、血管壁の厚みの変化波形８６が、Ｂモード画像６４の選択ライン６２の位置のデータに変更される。
従って、Ｂモード画像中のアジマス方向の全域において、Ｍモード画像６５および解析結果を表示する表示ラインを、選択することができる。
【００９８】
また、このＢモード画像６４での選択ライン６２の移動に同期して、Ｂモード画像６４ｅの選択ライン６２ｅ、および、Ｂモード画像６４ｑの選択ライン６２ｑも、移動する。
【００９９】
さらに、セットボタンを押した後、Ｂモード画像６４ｅおよびＢモード画像６４ｑにおいて、選択ライン６２ｅおよび選択ライン６２ｑをトラックボールによって移動してアジマス方向の任意の領域をに選択し、その後、再度、セットボタンを押すと、選択された領域は、前述の信頼性が閾値よりも低かった領域と同様の扱いとなり、データが取り除かれる。
すなわち、検査者が結果を見て、波形等が奇怪しいと感じられる場所が有る場合に、そのデータを取り除くことができ、より正確な解析が可能となる。
【０１００】
なお、このデータの除去は、Ｄｅｌｅｔボタン等の押下によって、１つ前の状態にも土切要にしてもよい。
【０１０１】
以上、本発明の超音波診断装置について詳細に説明したが、本発明は、上述の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の変更や改良を行なってもよいのは、もちろんである。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明の超音波診断装置は、心筋梗塞、狭心症、脳疾患等の原因となる動脈硬化の診断を行なう医療現場等において、好適に利用可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０ 超音波診断装置
１２ 診断装置本体
１４ （超音波）プローブ
１６ 操作パネル
１８ ディスプレイ
２０ ケーブル
２４ キャスタ
２８ 送信回路
３０ 受信回路
３２ 送受信制御部
３４ 画像形成部
３６ 記憶部
４０ 境界検出部
４２ トラッキング部
４６ 拍検出部
５０ 弾性率算出部
５２ 表示処理部
５６ Ｂモード画像形成部
５８ Ｍモード画像形成部
６０ ＲＯＩ
６２ 選択ライン
６４，６４ｅ，６４ｑ，９０ Ｂモード画像
６５，９２ Ｍモード画像
６８，７０，７２，７４ ライン
８０，８２ トラッキング結果
８４ 血管径変化波形
８６ 血管壁厚み変化波形
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を送信し、被検体によって反射された超音波エコーを受信して、受信した超音波エコーに応じた受信信号を出力する超音波トランスデューサを有する超音波プローブと、
前記超音波トランスデューサが出力した受信信号から、Ｂモード画像およびＭモード画像を形成する、画像形成手段と、
表示手段と、
前記画像形成手段が形成したＢモード画像およびＭモード画像の少なくとも一方を、前記表示手段に表示させる表示処理手段と、
画像の静止を指示するフリーズ手段と、
前記Ｍモード画像中で心拍を検出する心拍検出手段とを有し、
かつ、前記Ｂモード画像およびＭモード画像が前記表示手段に表示されている状態で、前記フリーズ手段によって画像静止が指示されたら、前記表示処理手段は、前記画像形成手段が形成したＭモード画像から、前記心拍検出手段が検出した、前記画像静止の指示時点に対応する心拍の少なくとも一部を除去したＭモード画像を、前記表示手段に表示させることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記表示処理手段は、前記フリーズ手段によって画像の静止が指示されたら、前記Ｍモード画像とＢモード画像とを、前記表示手段の長手方向に並べて表示する請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記Ｍモード画像およびＢモード画像は、倍率が等しい請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記表示処理手段は、前記フリーズ手段によって画像静止が指示されたら、前記心拍検出手段が検出した、前記画像静止が指示された時点に対応する心拍の全て、および、前記フリーズ手段によって画像静止が指示された時点の直前の心拍の少なくとも一部を除去したＭモード画像を前記表示手段に表示させる請求項１〜３のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記フリーズ手段によって画像静止が指示された際に、前記表示処理手段が、前記心拍検出手段が検出した、前記画像静止の指示時点に対応する心拍の少なくとも一部を除去したＭモード画像を前記表示手段に表示させるのか、前記心拍検出手段が検出した、前記画像静止が指示された時点に対応する心拍の全て、および、前記フリーズ手段によって画像静止が指示された時点の直前の心拍の少なくとも一部を除去したＭモード画像を前記表示手段に表示させるのかを選択する、選択手段を有する請求項１〜３のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記フリーズ手段によって画像の静止が指示された後に前記Ｂモード画像中において血管壁の境界位置を設定する、血管壁境界設定手段を有する請求項１〜５のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記表示処理手段は、前記フリーズ手段によって画像の静止が指示されたら、前記表示手段に表示された前記Ｍモード画像の最新の心拍の開始時点に対応するＢモード画像を前記表示手段に表示させる請求項１〜６のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項８】
表示手段に表示されたＢモード画像中で、関心領域を設定するＲＯＩ設定手段を有する請求項１〜７のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記関心領域の設定指示に応じて、前記超音波トランスデューサによる超音波のフレームレートを、設定指示前よりも高くする請求項８に記載の超音波診断装置。
【請求項１】
超音波を送信し、被検体によって反射された超音波エコーを受信して、受信した超音波エコーに応じた受信信号を出力する超音波トランスデューサを有する超音波プローブと、
前記超音波トランスデューサが出力した受信信号から、Ｂモード画像およびＭモード画像を形成する、画像形成手段と、
表示手段と、
前記画像形成手段が形成したＢモード画像およびＭモード画像の少なくとも一方を、前記表示手段に表示させる表示処理手段と、
画像の静止を指示するフリーズ手段と、
前記Ｍモード画像中で心拍を検出する心拍検出手段とを有し、
かつ、前記Ｂモード画像およびＭモード画像が前記表示手段に表示されている状態で、前記フリーズ手段によって画像静止が指示されたら、前記表示処理手段は、前記画像形成手段が形成したＭモード画像から、前記心拍検出手段が検出した、前記画像静止の指示時点に対応する心拍の少なくとも一部を除去したＭモード画像を、前記表示手段に表示させることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記表示処理手段は、前記フリーズ手段によって画像の静止が指示されたら、前記Ｍモード画像とＢモード画像とを、前記表示手段の長手方向に並べて表示する請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記Ｍモード画像およびＢモード画像は、倍率が等しい請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記表示処理手段は、前記フリーズ手段によって画像静止が指示されたら、前記心拍検出手段が検出した、前記画像静止が指示された時点に対応する心拍の全て、および、前記フリーズ手段によって画像静止が指示された時点の直前の心拍の少なくとも一部を除去したＭモード画像を前記表示手段に表示させる請求項１〜３のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記フリーズ手段によって画像静止が指示された際に、前記表示処理手段が、前記心拍検出手段が検出した、前記画像静止の指示時点に対応する心拍の少なくとも一部を除去したＭモード画像を前記表示手段に表示させるのか、前記心拍検出手段が検出した、前記画像静止が指示された時点に対応する心拍の全て、および、前記フリーズ手段によって画像静止が指示された時点の直前の心拍の少なくとも一部を除去したＭモード画像を前記表示手段に表示させるのかを選択する、選択手段を有する請求項１〜３のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記フリーズ手段によって画像の静止が指示された後に前記Ｂモード画像中において血管壁の境界位置を設定する、血管壁境界設定手段を有する請求項１〜５のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記表示処理手段は、前記フリーズ手段によって画像の静止が指示されたら、前記表示手段に表示された前記Ｍモード画像の最新の心拍の開始時点に対応するＢモード画像を前記表示手段に表示させる請求項１〜６のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項８】
表示手段に表示されたＢモード画像中で、関心領域を設定するＲＯＩ設定手段を有する請求項１〜７のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記関心領域の設定指示に応じて、前記超音波トランスデューサによる超音波のフレームレートを、設定指示前よりも高くする請求項８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】
【公開番号】特開２０１２−２４９８４３（Ｐ２０１２−２４９８４３Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２５１８３（Ｐ２０１１−１２５１８３）
【出願日】平成２３年６月３日（２０１１．６．３）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月３日（２０１１．６．３）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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