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、血管前壁の境界を検出するすることができる超音波診断装置を提供する。
【解決手段】 Ｂモード画像およびＭモード画像を生成して、Ｍモード画像中におけるＢモード画像に対応する時相を用いて、Ｂモード画像の血管前壁境界を検出することにより、前記課題を解決する。
【解決手段】 Ｂモード画像およびＭモード画像を生成して、Ｍモード画像中におけるＢモード画像に対応する時相を用いて、Ｂモード画像の血管前壁境界を検出することにより、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、Ｂモード画像で血管前壁の境界を自動検出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】
このような超音波診断装置での血管弾性率等の計測は、通常、Ｂモード画像上で表示ライン（関心線）等を用いて、Ｍモード画像を表示するアジマス方向の位置を選択し、選択した表示ラインのＭモード画像を表示して解析し、血管壁の移動量や移動速度等を検出することで行なわれる。
また、特許文献２にも記載されるように、超音波診断装置では、血管の後壁（深度が深い側）に比べ、血管の前壁は検出しにくいという性質が有る。そのため、解析は、多くの場合、血管後壁を用いて行なわれる。
【０００８】
ここで、血管が管状（チューブ状）であることを考慮すると、より正確な解析を行なうためには、検出が困難な血管前壁の位置や変位等の情報が必要になる場合も有る。
また、血管前壁の位置や変位の情報を適正に得るためには、Ｍモード画像のみならず、血管の断層像であるＢモード画像中の血管前壁の位置を、適正に把握することが必要になる場合も有る。
【０００９】
しかしながら、現状の超音波診断装置では、Ｂモード画像において血管前壁を自動で適正に検出することは、非常に困難である。
そのため、血管弾性率の計測等において、Ｂモード画像における血管前壁の情報が必要な場合には、例えば、医師等の操作者が画像を観察して、トラックボール等を操作して、血管前壁（血管前壁境界）の位置設定を行なう必要が有る。しかしながら、Ｂモード画像での血管前壁の境界は、不明確で目視による判別が難しいことが多く、Ｂモード画像で血管前壁に設定することは、操作者に大きな負担を強いる結果となる。
【００１０】
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、血管弾性率の計測等を行なう超音波診断装置であって、Ｂモード画像における血管前壁の境界を好適に検出することができ、これにより、より正確な血管弾性率の計測等における操作性を向上し、かつ、より正確な計測を可能にする、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】
【００１１】
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、前記Ｍモード画像の前記Ｂモード画像に対応する時相を用いて、前記Ｂモード画像の血管前壁の境界を検出する境界検出手段とを有することを特徴とする超音波診断装置を提供する。
【００１２】
このような本発明の超音波診断装置において、前記境界検出手段は、前記Ｍモード画像を二値化して仮の内腔を検出し、前記Ｍモード画像の前記血管前壁境界を検出するＢモード画像に対応する時相において、この仮の内腔から深度が浅い方向に３ｍｍ以内における最高輝度の位置を検出して、この最高輝度の位置を前記Ｂモード画像における血管前壁境界とするのが好ましい。
また、前記画像形成手段は、前記Ｂモード画像のアジマス方向の複数点に対応するＭモード画像を形成するのが好ましい。
また、前記画像形成手段は、前記Ｂモード画像のアジマス方向の全域に対応するＭモード画像を形成するのが好ましい。
また、前記境界検出手段は、前記Ｂモード画像のアジマス方向の複数点に対応するＭモード画像を用いて、前記血管前壁境界を検出するＢモード画像に対応する時相における前記最高輝度の位置の検出を行なうのが好ましい。
また、前記境界検出手段は、前記Ｍモード画像の前記血管前壁境界を検出するＢモード画像に対応する時相を含む所定領域において、前記最高輝度の位置の検出を行なうのが好ましい。
また、前記境界検出手段は、前記Ｍモード画像の全域において、前記最高輝度の位置を検出するのが好ましい。
また、前記境界検出手段は、検出した前記最高輝度の位置を結んで、スムージングおよび異常成分除去の少なくとも一方を行い、その後、前記血管前壁境界を検出するＢモード画像に対応する時相における前記最高輝度の位置を検出するのが好ましい。
【００１３】
また、表示手段と、前記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設定手段とを有するのが好ましい。
また、前記画像形成手段は、まず、前記表示手段に表示するためのＢモード画像を形成し、前記ＲＯＩ設定手段によって関心領域が設定されたら、この関心領域のＢモード画像およびＭモード画像を形成するのが好ましい。
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】
【００１４】
上記構成を有する本発明の超音波診断装置は、Ｍモード画像を利用してＢモード画像における血管前壁の境界、特に外膜中膜境界を、自動で適正に検出することができる。
従って、本発明の超音波診断装置によれば、血管弾性率の計測を行なう際にＢモード画像における血管前壁の位置等が必要な場合に、操作者による血管前壁の設定等の手間を省くことができると共に、より正確な計測を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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における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）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７】（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８】（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９】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１０】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の超音波診断装置における血管前壁の外膜中膜境界の検出方法を説明するための概念図である。
【図１１】（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１２】（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１３】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】
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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６（Ｂ）参照）。
【００２２】
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、コンピュータ等を利用して構成される。
【００２３】
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。
【００２４】
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、境界検出部４０、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、境界検出部４０および拍検出部４６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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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１３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。
【００３２】
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。
【００３３】
目的とする頸動脈ｃが適正な状態で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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
また、Ｍモード画像６５において、横方向は時間軸である。Ｍモード画像６５において、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。
【００３８】
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。
【００３９】
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、一般的な心拍が２以上、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。
【００４０】
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に表示する。
【００４１】
操作者が、適正な画像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、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（Ａ）に示すように、ディスプレイ１８に、フリーズボタンが押された時点が最も右（最新の位置）となるように並べ直して、選択ライン６２の位置のＭモード画像６５の静止画を表示させ、また、Ｂモード画像６４の静止画を表示させる。同時に、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）。
さらに、図６（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。
【００４２】
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、記憶部３６に送られ、対応するＭモード画像に、情報として付加される。
さらに、心拍の検出結果は、表示処理部５２にも送られ、現在、表示しているＭモード画像６５には、心拍の検出結果が表示される。
【００４３】
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。
【００４４】
表示処理部５２は、図６に示すように、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で表示させる。図示例においては、一例として、最新の心拍の開始時点を実線で、同終了時点を細い線で、それ以外の拍に関連する位置は、破線で示す。これらの線の区別は、線種に変えて、あるいは加えて、線の色を利用してもよい。
なお、検出に失敗した心拍が有る場合には、周囲の心拍の間隔等に応じて、適当な位置に心拍の表示をする。
また、フリーズボタンが押された時点でのＢモード画像６４は、Ｍモード画像６５中において実線で示される、最新の心拍の開始時点におけるＢモード画像となる。
【００４５】
Ｍモード画像６５に心拍のラインが表示されると、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、先と同様、線種に変えて、あるいは加えて、線の色を利用してもよい。
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、本例によれば、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。
【００４６】
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７（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。
【００４７】
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７（Ａ）や（Ｂ）に示すように、最新の心拍を示すラインが実線となって選択された状態となっている。この状態から、例えば、トラックボールを左に回すと、図７（Ｃ）に示すように、最新の心拍の終了に対応するラインが破線となり、次に新しい心拍に対応するラインが実線となって、この心拍が選択された状態となる。さらにトラックボールを左に回すと、２番目に新しい拍に対応するラインが破線になり、３番目に新しい心拍に対応するラインが実線となって、選択された状態となる。
また、トラックボールを右に回せば、同様に、順次、新しい心拍に対応するラインが選択された状態となる。
【００４８】
さらに、このＭモード画像６５で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。
【００４９】
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。
【００５０】
一例として、最新の心拍が選択されたとして、セットボタンが押されると、図８（Ａ）に示すように、まず、選択された心拍の終了に対応する線が細線となり、選択された心拍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ａ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８（Ｂ）に示すように、選択された心拍の終了に対応する線が通常の実線に、同開始に対応する線が細線になって、トラックボールによって、矢印ａで示すように、選択された心拍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。
【００５１】
なお、選択された心拍において、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。
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。
【００５２】
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６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。
【００５３】
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９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。
【００５４】
血管壁の検出モードは、境界検出部４０によって、血管前壁の外膜中膜境界、血管前壁の内膜内腔境界、血管後壁の内膜内腔境界、および、血管後壁の外膜中膜境界の検出を行なうものである。
【００５５】
境界検出部４０は、最初に、血管前壁の外膜中膜境界を検出するために、血管の仮の内腔を設定する。
血管において、内腔には超音波を反射する組織は、基本的に、存在しない。従って、Ｍモード画像において、内腔は、低輝度な帯が時間軸方向に延在する状態となる。これを利用して、血管検出部４０は、まず、Ｍモード画像６５を輝度（濃度）で二値化して、帯状の低輝度領域を検出し、これを仮の内腔として設定する。
【００５６】
次いで、境界検出部４０は、図１０（Ａ）に概念的に示すように、Ｍモード画像６５で仮設定した内腔１００の境界から、深度方向（矢印ｅ方向）の浅い側に３ｍｍ以内の領域における、最高輝度点（最低濃度点）ｘを検出する。
一般的に、前壁の外膜中膜境界と内膜内腔境界との間隔は、通常、１ｍｍ以下であり、３ｍｍを超えることは、殆ど無い。また、超音波画像においては、Ｂモード画像では、前壁は非常に不明確な場合が多いが、Ｍモード画像では、前壁の外膜中膜境界は、高輝度な点（ライン）として検出できる場合が多い。
従って、Ｍモード画像６５において、仮の内腔１００から深度方向に３ｍｍ以内の領域で最高輝度点ｘを検出することにより、Ｂモード画像６４における選択ライン６２での、各時相での外膜中膜境界を検出できる。
【００５７】
境界検出部４０は、図１０（Ａ）に示すように、このような最高輝度点ｘの検出を、Ｂモード画像６４の時相Ｔを中心とするＭモード画像６５の所定領域ｔ（所定期間）において、全フレーム（時間的な全サンプリング点）に対して行なう。図示例においては、選択された心拍の開始位置のＢモード画像６４を表示するので、この心拍の開始位置を中心に、所定領域ｔの全フレームで最高輝度点ｘの検出を行なう。
なお、この所定領域ｔには、特に限定はなく、要求される精度等に応じて、適宜、設定すればよい。一般的には、一拍分程度の長さが有れば十分である。具体的には、心拍の一拍程度（１秒程度）、２０フレーム程度、フレームレートの１／１０程度、選択した心拍の長さをｔ0として時相Ｔを中心に前後に０．２ｔ0程度（０．２秒程度）の期間が例示される。あるいは、上記各例等を選択肢として操作者が所定領域ｔを選択できるようにしてもよく、所定領域ｔを操作者が任意に設定できるようにしてもよく、所定領域ｔの選択と任意設定とを選択できるようにしてもよい。
【００５８】
次いで、図１０（Ｂ）に概念的に示すように、検出した最高輝度点ｘを連結して、スムージングおよび異常サンプル除去の少なくとも一方を行ない、得られたラインを、Ｍモード画像６５中における前壁の外膜中膜境界の検出結果とする。
検出した最高輝度点ｘには、スペックル等に起因する異常成分やノイズが含まれている可能性も有る。従って、このような処理を行なうことにより、スペックル等に起因する異常成分やノイズを除去して、より正確な前壁の外膜中膜境界の検出が可能となる。
スムージングや、異常成分の除去は、各種の画像処理装置等で行なわれている公知の方法を利用すればよい。
【００５９】
なお、より高精度に前壁の外膜中膜境界を検出するために、このようなＭモード画像６５における外膜中膜境界すなわち最高輝度点ｘの検出を、所定領域ｔのみではなく、Ｍモード画像の時間軸方向の全域で行なって、スムージング等の処理を行なってもよい。
あるいは、逆に、Ｍモード画像のＢモード画像６４に対応する時相Ｔの１点のみで最高輝度点ｘの検出を行なってもよい。
もしくは、最高輝度点ｘの検出領域において、１フレーム置きや２フレーム置き等で最高輝度点ｘの検出を行なって、スムージング等の処理を行なってもよい。
あるいは、操作者が、これらのいずれかを選択できるようにしてもよい。
【００６０】
スムージング等の処理が終了したら、境界検出部４０はＭモード画像６５中で検出した外膜中膜境界（そのライン）と、Ｂモード画像６４に対応する時相Ｔとの交点の深度方向の位置を検出する。すなわち、この交点が、表示しているＢモード画像６４における、Ｍモード画像６５を表示する選択ライン６２上における外膜中膜境界の位置となる。
【００６１】
前述のように、記憶部３６は、選択ライン６２のみならず、Ｂモード画像６４のアジマス方向の全域に対応して、Ｍモード画像を記憶している。
境界検出部４０は、同様の最高輝度点ｘの検出、スムージング等による外膜中膜境界の検出、および、検出した外膜中膜境界とＢモード画像６４に対応する時相Ｔとの交点の検出を、記憶部３６が記憶している全てのＭモード画像で行なう。
すなわち、これら交点は、表示しているＢモード画像６４における、それぞれのＭモード画像が対応するアジマス方向の位置における外膜中膜境界となる。
【００６２】
全てのＭモード画像で前記交点すなわち外膜中膜境界を検出したら、境界検出部４０は、それぞれのＭモード画像で検出した外膜中膜境界を、深度方向の位置を表示中のＢモード画像６４に合せて、各Ｍモード画像のアジマス方向の位置に応じて連結して、Ｂモード画像６４における前壁の外膜中膜境界の検出結果として表示処理部５２に送る。
表示処理部５２は、図１１（Ａ）に示すように、供給された前壁の外膜中膜境界の検出結果を、ライン６８としてＢモード画像６４に表示する。
【００６３】
前述のように、Ｂモード画像では、血管前壁は不鮮明であることが多く、Ｂモード画像からの前壁境界の自動検出は、非常に困難である。Ｂモード画像で前壁の位置情報が必要な場合、操作者が不鮮明なＢモード画像を見ながら手動で設定する必要があり、大きな負担になっていた。
これに対し、本発明においては、Ｂモード画像に対応するＭモード画像を用いて、Ｂモード画像における血管前壁境界（外膜中膜境界）を検出することができる。
そのため、本発明によれば、操作者による血管前壁の設定等の手間を無くし、あるいは、大幅に負担を低減することができると共に、より正確な計測を行なうことができる。
【００６４】
なお、本例においては、アジマス方向の全てのＭモード画像を用いて、Ｂモード画像６４の前壁の外膜中膜境界の検出を行なったが、本発明は、これに限定はされない。
例えば、アジマス方向の全Ｍモード画像ではなく、１画像置きや３画像置きなど、アジマス方向に所定数間隔で抜き出したＭモード画像を用いて、同様に、Ｂモード画像６４の前壁の外膜中膜境界の検出を行ってもよい。
あるいは、１点もしくは複数点のＭモード画像で、同様にして、前壁の外膜中膜境界の検出を行い、用いたＭモード画像のアジマス方向の位置に応じて、その検出結果をＢモード画像６４に表示し、操作者が、この表示をアシストとして、後述する後壁境界の設定と同様に、トラックボール等を用いて前壁の外膜中膜の境界を設定するようにしてもよい。
あるいは、操作者が、これらを選択できるうにしてもよい。
【００６５】
前壁の外膜中膜境界の検出が終了したら、境界検出部４０は、次いで、前壁の内膜内腔境界の検出を行なう。
Ｍモード画像において、外膜中膜境界と内膜内腔境界は、基本的に、同じ動きをするはずである。これに対して、Ｍモード画像において、スペックルなどのノイズ等は、外膜中膜境界の動きとは無関係な動きをし、あるいは、深度方向の位置が固定的である。
これを利用して、境界検出部４０は、先に検出した仮の内腔１００の情報と、各Ｍモード画像で検出した外膜中膜境界の情報を用いて、各Ｍモード画像において、外膜中膜境界を同様に動く境界を検出し、これを、各Ｍモード画像における内膜内腔境界とする。
なお、この検出は、前述と同様にＢモード画像の時相Ｔを中心とする所定領域のみで行なっても、Ｍモード画像の時間軸全域で行なってもよい。
【００６６】
これ以降は、前述の外膜中膜境界の検出と同様に、各Ｍモード画像において検出した内膜内腔境界のラインと、Ｂモード画像の時相Ｔとの交点を検出し、この交点を、それぞれのＭモード画像のアジマス方向の位置に応じて配列して、Ｂモード画像６４の前壁の内膜内腔の検出結果として、検出結果として表示処理部５２に送る。
表示処理部５２は、図１１（Ｂ）に示すように、供給された前壁の外膜中膜境界の検出結果を、ライン７０としてＢモード画像６４に表示する。
【００６７】
前壁の内膜内腔の検出結果が表示されると、次いで、図１１（Ｃ）に示すように、Ｂモード画像６４中に、血管後壁の内膜内腔境界に対応する、アジマス方向に延在する直線状のライン７２が表示される。
このライン７２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。ライン７２が表示されたら、図１１（Ｃ）および図１１（Ｄ）に示すように、トラックボールによって移動して、ライン７２を血管後壁の内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。
なお、図１１や他の図からも明らかなように、Ｂモード画像においては血管後壁の境界は、非常に鮮明に表示される。従って、このようなトラックボール等を用いた血管後壁の設定は、操作者の負担は、非常に少ない。
【００６８】
セットボタンが押されると、図１１（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。
このライン７４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７４を血管後壁を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。
【００６９】
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１１（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。
【００７０】
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１１（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）。
【００７１】
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１１（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。
【００７２】
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１２（Ａ）に示すように、全てのラインが破線になり、さらに、図１２（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。
【００７３】
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。
【００７４】
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、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、血管前壁の中膜内腔境界、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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
なお、血管前壁に関しては、前述のＭモード画像での最高輝度点の検出を心拍の全域で行なった場合には、この最高輝度点の検出による外膜中膜境界等の検出結果を血管前壁のトラッキング結果として用いてもよく、もしくは、このＭモード画像を用いた外膜中膜境界等の検出結果（心拍の一部もしくは全部）を利用して（参照して）、血管前壁のトラッキングを行ってもよい。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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１３に示す。図示例においては、元々、表示されていた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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
ここで、図１３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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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】
【００９３】
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】
【００９４】
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、Ｂモード画像で血管前壁の境界を自動検出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】
このような超音波診断装置での血管弾性率等の計測は、通常、Ｂモード画像上で表示ライン（関心線）等を用いて、Ｍモード画像を表示するアジマス方向の位置を選択し、選択した表示ラインのＭモード画像を表示して解析し、血管壁の移動量や移動速度等を検出することで行なわれる。
また、特許文献２にも記載されるように、超音波診断装置では、血管の後壁（深度が深い側）に比べ、血管の前壁は検出しにくいという性質が有る。そのため、解析は、多くの場合、血管後壁を用いて行なわれる。
【０００８】
ここで、血管が管状（チューブ状）であることを考慮すると、より正確な解析を行なうためには、検出が困難な血管前壁の位置や変位等の情報が必要になる場合も有る。
また、血管前壁の位置や変位の情報を適正に得るためには、Ｍモード画像のみならず、血管の断層像であるＢモード画像中の血管前壁の位置を、適正に把握することが必要になる場合も有る。
【０００９】
しかしながら、現状の超音波診断装置では、Ｂモード画像において血管前壁を自動で適正に検出することは、非常に困難である。
そのため、血管弾性率の計測等において、Ｂモード画像における血管前壁の情報が必要な場合には、例えば、医師等の操作者が画像を観察して、トラックボール等を操作して、血管前壁（血管前壁境界）の位置設定を行なう必要が有る。しかしながら、Ｂモード画像での血管前壁の境界は、不明確で目視による判別が難しいことが多く、Ｂモード画像で血管前壁に設定することは、操作者に大きな負担を強いる結果となる。
【００１０】
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、血管弾性率の計測等を行なう超音波診断装置であって、Ｂモード画像における血管前壁の境界を好適に検出することができ、これにより、より正確な血管弾性率の計測等における操作性を向上し、かつ、より正確な計測を可能にする、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】
【００１１】
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、前記Ｍモード画像の前記Ｂモード画像に対応する時相を用いて、前記Ｂモード画像の血管前壁の境界を検出する境界検出手段とを有することを特徴とする超音波診断装置を提供する。
【００１２】
このような本発明の超音波診断装置において、前記境界検出手段は、前記Ｍモード画像を二値化して仮の内腔を検出し、前記Ｍモード画像の前記血管前壁境界を検出するＢモード画像に対応する時相において、この仮の内腔から深度が浅い方向に３ｍｍ以内における最高輝度の位置を検出して、この最高輝度の位置を前記Ｂモード画像における血管前壁境界とするのが好ましい。
また、前記画像形成手段は、前記Ｂモード画像のアジマス方向の複数点に対応するＭモード画像を形成するのが好ましい。
また、前記画像形成手段は、前記Ｂモード画像のアジマス方向の全域に対応するＭモード画像を形成するのが好ましい。
また、前記境界検出手段は、前記Ｂモード画像のアジマス方向の複数点に対応するＭモード画像を用いて、前記血管前壁境界を検出するＢモード画像に対応する時相における前記最高輝度の位置の検出を行なうのが好ましい。
また、前記境界検出手段は、前記Ｍモード画像の前記血管前壁境界を検出するＢモード画像に対応する時相を含む所定領域において、前記最高輝度の位置の検出を行なうのが好ましい。
また、前記境界検出手段は、前記Ｍモード画像の全域において、前記最高輝度の位置を検出するのが好ましい。
また、前記境界検出手段は、検出した前記最高輝度の位置を結んで、スムージングおよび異常成分除去の少なくとも一方を行い、その後、前記血管前壁境界を検出するＢモード画像に対応する時相における前記最高輝度の位置を検出するのが好ましい。
【００１３】
また、表示手段と、前記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設定手段とを有するのが好ましい。
また、前記画像形成手段は、まず、前記表示手段に表示するためのＢモード画像を形成し、前記ＲＯＩ設定手段によって関心領域が設定されたら、この関心領域のＢモード画像およびＭモード画像を形成するのが好ましい。
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】
【００１４】
上記構成を有する本発明の超音波診断装置は、Ｍモード画像を利用してＢモード画像における血管前壁の境界、特に外膜中膜境界を、自動で適正に検出することができる。
従って、本発明の超音波診断装置によれば、血管弾性率の計測を行なう際にＢモード画像における血管前壁の位置等が必要な場合に、操作者による血管前壁の設定等の手間を省くことができると共に、より正確な計測を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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における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）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７】（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８】（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９】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１０】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の超音波診断装置における血管前壁の外膜中膜境界の検出方法を説明するための概念図である。
【図１１】（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１２】（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１３】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】
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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６（Ｂ）参照）。
【００２２】
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、コンピュータ等を利用して構成される。
【００２３】
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。
【００２４】
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、境界検出部４０、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、境界検出部４０および拍検出部４６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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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１３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。
【００３２】
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。
【００３３】
目的とする頸動脈ｃが適正な状態で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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
また、Ｍモード画像６５において、横方向は時間軸である。Ｍモード画像６５において、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。
【００３８】
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。
【００３９】
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、一般的な心拍が２以上、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。
【００４０】
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に表示する。
【００４１】
操作者が、適正な画像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、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（Ａ）に示すように、ディスプレイ１８に、フリーズボタンが押された時点が最も右（最新の位置）となるように並べ直して、選択ライン６２の位置のＭモード画像６５の静止画を表示させ、また、Ｂモード画像６４の静止画を表示させる。同時に、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）。
さらに、図６（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。
【００４２】
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、記憶部３６に送られ、対応するＭモード画像に、情報として付加される。
さらに、心拍の検出結果は、表示処理部５２にも送られ、現在、表示しているＭモード画像６５には、心拍の検出結果が表示される。
【００４３】
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。
【００４４】
表示処理部５２は、図６に示すように、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で表示させる。図示例においては、一例として、最新の心拍の開始時点を実線で、同終了時点を細い線で、それ以外の拍に関連する位置は、破線で示す。これらの線の区別は、線種に変えて、あるいは加えて、線の色を利用してもよい。
なお、検出に失敗した心拍が有る場合には、周囲の心拍の間隔等に応じて、適当な位置に心拍の表示をする。
また、フリーズボタンが押された時点でのＢモード画像６４は、Ｍモード画像６５中において実線で示される、最新の心拍の開始時点におけるＢモード画像となる。
【００４５】
Ｍモード画像６５に心拍のラインが表示されると、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、先と同様、線種に変えて、あるいは加えて、線の色を利用してもよい。
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、本例によれば、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。
【００４６】
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７（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。
【００４７】
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７（Ａ）や（Ｂ）に示すように、最新の心拍を示すラインが実線となって選択された状態となっている。この状態から、例えば、トラックボールを左に回すと、図７（Ｃ）に示すように、最新の心拍の終了に対応するラインが破線となり、次に新しい心拍に対応するラインが実線となって、この心拍が選択された状態となる。さらにトラックボールを左に回すと、２番目に新しい拍に対応するラインが破線になり、３番目に新しい心拍に対応するラインが実線となって、選択された状態となる。
また、トラックボールを右に回せば、同様に、順次、新しい心拍に対応するラインが選択された状態となる。
【００４８】
さらに、このＭモード画像６５で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。
【００４９】
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。
【００５０】
一例として、最新の心拍が選択されたとして、セットボタンが押されると、図８（Ａ）に示すように、まず、選択された心拍の終了に対応する線が細線となり、選択された心拍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ａ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８（Ｂ）に示すように、選択された心拍の終了に対応する線が通常の実線に、同開始に対応する線が細線になって、トラックボールによって、矢印ａで示すように、選択された心拍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。
【００５１】
なお、選択された心拍において、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。
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。
【００５２】
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６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。
【００５３】
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９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。
【００５４】
血管壁の検出モードは、境界検出部４０によって、血管前壁の外膜中膜境界、血管前壁の内膜内腔境界、血管後壁の内膜内腔境界、および、血管後壁の外膜中膜境界の検出を行なうものである。
【００５５】
境界検出部４０は、最初に、血管前壁の外膜中膜境界を検出するために、血管の仮の内腔を設定する。
血管において、内腔には超音波を反射する組織は、基本的に、存在しない。従って、Ｍモード画像において、内腔は、低輝度な帯が時間軸方向に延在する状態となる。これを利用して、血管検出部４０は、まず、Ｍモード画像６５を輝度（濃度）で二値化して、帯状の低輝度領域を検出し、これを仮の内腔として設定する。
【００５６】
次いで、境界検出部４０は、図１０（Ａ）に概念的に示すように、Ｍモード画像６５で仮設定した内腔１００の境界から、深度方向（矢印ｅ方向）の浅い側に３ｍｍ以内の領域における、最高輝度点（最低濃度点）ｘを検出する。
一般的に、前壁の外膜中膜境界と内膜内腔境界との間隔は、通常、１ｍｍ以下であり、３ｍｍを超えることは、殆ど無い。また、超音波画像においては、Ｂモード画像では、前壁は非常に不明確な場合が多いが、Ｍモード画像では、前壁の外膜中膜境界は、高輝度な点（ライン）として検出できる場合が多い。
従って、Ｍモード画像６５において、仮の内腔１００から深度方向に３ｍｍ以内の領域で最高輝度点ｘを検出することにより、Ｂモード画像６４における選択ライン６２での、各時相での外膜中膜境界を検出できる。
【００５７】
境界検出部４０は、図１０（Ａ）に示すように、このような最高輝度点ｘの検出を、Ｂモード画像６４の時相Ｔを中心とするＭモード画像６５の所定領域ｔ（所定期間）において、全フレーム（時間的な全サンプリング点）に対して行なう。図示例においては、選択された心拍の開始位置のＢモード画像６４を表示するので、この心拍の開始位置を中心に、所定領域ｔの全フレームで最高輝度点ｘの検出を行なう。
なお、この所定領域ｔには、特に限定はなく、要求される精度等に応じて、適宜、設定すればよい。一般的には、一拍分程度の長さが有れば十分である。具体的には、心拍の一拍程度（１秒程度）、２０フレーム程度、フレームレートの１／１０程度、選択した心拍の長さをｔ0として時相Ｔを中心に前後に０．２ｔ0程度（０．２秒程度）の期間が例示される。あるいは、上記各例等を選択肢として操作者が所定領域ｔを選択できるようにしてもよく、所定領域ｔを操作者が任意に設定できるようにしてもよく、所定領域ｔの選択と任意設定とを選択できるようにしてもよい。
【００５８】
次いで、図１０（Ｂ）に概念的に示すように、検出した最高輝度点ｘを連結して、スムージングおよび異常サンプル除去の少なくとも一方を行ない、得られたラインを、Ｍモード画像６５中における前壁の外膜中膜境界の検出結果とする。
検出した最高輝度点ｘには、スペックル等に起因する異常成分やノイズが含まれている可能性も有る。従って、このような処理を行なうことにより、スペックル等に起因する異常成分やノイズを除去して、より正確な前壁の外膜中膜境界の検出が可能となる。
スムージングや、異常成分の除去は、各種の画像処理装置等で行なわれている公知の方法を利用すればよい。
【００５９】
なお、より高精度に前壁の外膜中膜境界を検出するために、このようなＭモード画像６５における外膜中膜境界すなわち最高輝度点ｘの検出を、所定領域ｔのみではなく、Ｍモード画像の時間軸方向の全域で行なって、スムージング等の処理を行なってもよい。
あるいは、逆に、Ｍモード画像のＢモード画像６４に対応する時相Ｔの１点のみで最高輝度点ｘの検出を行なってもよい。
もしくは、最高輝度点ｘの検出領域において、１フレーム置きや２フレーム置き等で最高輝度点ｘの検出を行なって、スムージング等の処理を行なってもよい。
あるいは、操作者が、これらのいずれかを選択できるようにしてもよい。
【００６０】
スムージング等の処理が終了したら、境界検出部４０はＭモード画像６５中で検出した外膜中膜境界（そのライン）と、Ｂモード画像６４に対応する時相Ｔとの交点の深度方向の位置を検出する。すなわち、この交点が、表示しているＢモード画像６４における、Ｍモード画像６５を表示する選択ライン６２上における外膜中膜境界の位置となる。
【００６１】
前述のように、記憶部３６は、選択ライン６２のみならず、Ｂモード画像６４のアジマス方向の全域に対応して、Ｍモード画像を記憶している。
境界検出部４０は、同様の最高輝度点ｘの検出、スムージング等による外膜中膜境界の検出、および、検出した外膜中膜境界とＢモード画像６４に対応する時相Ｔとの交点の検出を、記憶部３６が記憶している全てのＭモード画像で行なう。
すなわち、これら交点は、表示しているＢモード画像６４における、それぞれのＭモード画像が対応するアジマス方向の位置における外膜中膜境界となる。
【００６２】
全てのＭモード画像で前記交点すなわち外膜中膜境界を検出したら、境界検出部４０は、それぞれのＭモード画像で検出した外膜中膜境界を、深度方向の位置を表示中のＢモード画像６４に合せて、各Ｍモード画像のアジマス方向の位置に応じて連結して、Ｂモード画像６４における前壁の外膜中膜境界の検出結果として表示処理部５２に送る。
表示処理部５２は、図１１（Ａ）に示すように、供給された前壁の外膜中膜境界の検出結果を、ライン６８としてＢモード画像６４に表示する。
【００６３】
前述のように、Ｂモード画像では、血管前壁は不鮮明であることが多く、Ｂモード画像からの前壁境界の自動検出は、非常に困難である。Ｂモード画像で前壁の位置情報が必要な場合、操作者が不鮮明なＢモード画像を見ながら手動で設定する必要があり、大きな負担になっていた。
これに対し、本発明においては、Ｂモード画像に対応するＭモード画像を用いて、Ｂモード画像における血管前壁境界（外膜中膜境界）を検出することができる。
そのため、本発明によれば、操作者による血管前壁の設定等の手間を無くし、あるいは、大幅に負担を低減することができると共に、より正確な計測を行なうことができる。
【００６４】
なお、本例においては、アジマス方向の全てのＭモード画像を用いて、Ｂモード画像６４の前壁の外膜中膜境界の検出を行なったが、本発明は、これに限定はされない。
例えば、アジマス方向の全Ｍモード画像ではなく、１画像置きや３画像置きなど、アジマス方向に所定数間隔で抜き出したＭモード画像を用いて、同様に、Ｂモード画像６４の前壁の外膜中膜境界の検出を行ってもよい。
あるいは、１点もしくは複数点のＭモード画像で、同様にして、前壁の外膜中膜境界の検出を行い、用いたＭモード画像のアジマス方向の位置に応じて、その検出結果をＢモード画像６４に表示し、操作者が、この表示をアシストとして、後述する後壁境界の設定と同様に、トラックボール等を用いて前壁の外膜中膜の境界を設定するようにしてもよい。
あるいは、操作者が、これらを選択できるうにしてもよい。
【００６５】
前壁の外膜中膜境界の検出が終了したら、境界検出部４０は、次いで、前壁の内膜内腔境界の検出を行なう。
Ｍモード画像において、外膜中膜境界と内膜内腔境界は、基本的に、同じ動きをするはずである。これに対して、Ｍモード画像において、スペックルなどのノイズ等は、外膜中膜境界の動きとは無関係な動きをし、あるいは、深度方向の位置が固定的である。
これを利用して、境界検出部４０は、先に検出した仮の内腔１００の情報と、各Ｍモード画像で検出した外膜中膜境界の情報を用いて、各Ｍモード画像において、外膜中膜境界を同様に動く境界を検出し、これを、各Ｍモード画像における内膜内腔境界とする。
なお、この検出は、前述と同様にＢモード画像の時相Ｔを中心とする所定領域のみで行なっても、Ｍモード画像の時間軸全域で行なってもよい。
【００６６】
これ以降は、前述の外膜中膜境界の検出と同様に、各Ｍモード画像において検出した内膜内腔境界のラインと、Ｂモード画像の時相Ｔとの交点を検出し、この交点を、それぞれのＭモード画像のアジマス方向の位置に応じて配列して、Ｂモード画像６４の前壁の内膜内腔の検出結果として、検出結果として表示処理部５２に送る。
表示処理部５２は、図１１（Ｂ）に示すように、供給された前壁の外膜中膜境界の検出結果を、ライン７０としてＢモード画像６４に表示する。
【００６７】
前壁の内膜内腔の検出結果が表示されると、次いで、図１１（Ｃ）に示すように、Ｂモード画像６４中に、血管後壁の内膜内腔境界に対応する、アジマス方向に延在する直線状のライン７２が表示される。
このライン７２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。ライン７２が表示されたら、図１１（Ｃ）および図１１（Ｄ）に示すように、トラックボールによって移動して、ライン７２を血管後壁の内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。
なお、図１１や他の図からも明らかなように、Ｂモード画像においては血管後壁の境界は、非常に鮮明に表示される。従って、このようなトラックボール等を用いた血管後壁の設定は、操作者の負担は、非常に少ない。
【００６８】
セットボタンが押されると、図１１（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。
このライン７４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７４を血管後壁を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。
【００６９】
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１１（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。
【００７０】
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１１（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）。
【００７１】
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１１（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。
【００７２】
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１２（Ａ）に示すように、全てのラインが破線になり、さらに、図１２（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。
【００７３】
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。
【００７４】
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、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、血管前壁の中膜内腔境界、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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
なお、血管前壁に関しては、前述のＭモード画像での最高輝度点の検出を心拍の全域で行なった場合には、この最高輝度点の検出による外膜中膜境界等の検出結果を血管前壁のトラッキング結果として用いてもよく、もしくは、このＭモード画像を用いた外膜中膜境界等の検出結果（心拍の一部もしくは全部）を利用して（参照して）、血管前壁のトラッキングを行ってもよい。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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１３に示す。図示例においては、元々、表示されていた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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
ここで、図１３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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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】
【００９３】
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】
【００９４】
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、
前記Ｍモード画像の前記Ｂモード画像に対応する時相を用いて、前記Ｂモード画像の血管前壁の境界を検出する境界検出手段とを有することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記境界検出手段は、前記Ｍモード画像を二値化して仮の内腔を検出し、前記Ｍモード画像の前記血管前壁境界を検出するＢモード画像に対応する時相において、この仮の内腔から深度が浅い方向に３ｍｍ以内における最高輝度の位置を検出して、この最高輝度の位置を前記Ｂモード画像における血管前壁境界とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記画像形成手段は、前記Ｂモード画像のアジマス方向の複数点に対応するＭモード画像を形成する請求項１または２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記画像形成手段は、前記Ｂモード画像のアジマス方向の全域に対応するＭモード画像を形成する請求項３に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記境界検出手段は、前記Ｂモード画像のアジマス方向の複数点に対応するＭモード画像を用いて、前記血管前壁境界を検出するＢモード画像に対応する時相における前記最高輝度の位置の検出を行なう請求項２〜４のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記境界検出手段は、前記Ｍモード画像の前記血管前壁境界を検出するＢモード画像に対応する時相を含む所定領域において、前記最高輝度の位置の検出を行なう請求項２〜５のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記境界検出手段は、前記Ｍモード画像の全域において、前記最高輝度の位置を検出する請求項６に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記境界検出手段は、検出した前記最高輝度の位置を結んで、スムージングおよび異常成分除去の少なくとも一方を行い、
その後、前記血管前壁境界を検出するＢモード画像に対応する時相における前記最高輝度の位置を検出する請求項６または７に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
表示手段と、前記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設定手段とを有する請求項１〜８のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記画像形成手段は、まず、前記表示手段に表示するためのＢモード画像を形成し、前記ＲＯＩ設定手段によって関心領域が設定されたら、この関心領域のＢモード画像およびＭモード画像を形成する請求項９に記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
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９または１０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、
前記Ｍモード画像の前記Ｂモード画像に対応する時相を用いて、前記Ｂモード画像の血管前壁の境界を検出する境界検出手段とを有することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記境界検出手段は、前記Ｍモード画像を二値化して仮の内腔を検出し、前記Ｍモード画像の前記血管前壁境界を検出するＢモード画像に対応する時相において、この仮の内腔から深度が浅い方向に３ｍｍ以内における最高輝度の位置を検出して、この最高輝度の位置を前記Ｂモード画像における血管前壁境界とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記画像形成手段は、前記Ｂモード画像のアジマス方向の複数点に対応するＭモード画像を形成する請求項１または２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記画像形成手段は、前記Ｂモード画像のアジマス方向の全域に対応するＭモード画像を形成する請求項３に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記境界検出手段は、前記Ｂモード画像のアジマス方向の複数点に対応するＭモード画像を用いて、前記血管前壁境界を検出するＢモード画像に対応する時相における前記最高輝度の位置の検出を行なう請求項２〜４のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記境界検出手段は、前記Ｍモード画像の前記血管前壁境界を検出するＢモード画像に対応する時相を含む所定領域において、前記最高輝度の位置の検出を行なう請求項２〜５のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記境界検出手段は、前記Ｍモード画像の全域において、前記最高輝度の位置を検出する請求項６に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記境界検出手段は、検出した前記最高輝度の位置を結んで、スムージングおよび異常成分除去の少なくとも一方を行い、
その後、前記血管前壁境界を検出するＢモード画像に対応する時相における前記最高輝度の位置を検出する請求項６または７に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
表示手段と、前記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設定手段とを有する請求項１〜８のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記画像形成手段は、まず、前記表示手段に表示するためのＢモード画像を形成し、前記ＲＯＩ設定手段によって関心領域が設定されたら、この関心領域のＢモード画像およびＭモード画像を形成する請求項９に記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
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９または１０に記載の超音波診断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図１０】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図１０】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−２４９８５２（Ｐ２０１２−２４９８５２Ａ）
【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２０１１−１２５３６１（Ｐ２０１１−１２５３６１）
【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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