超音波診断装置
【課題】生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像を表示させることができる超音波診断装置を提供する。
【解決手段】三次元領域の超音波の走査を行なう超音波プローブと、超音波プローブで受信したエコー信号に基づいて、物理量データＳＤ１，ＳＤ２，ＳＤ３，ＳＤ４，ＳＤ５，・・・を前記三次元領域における面Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５について作成する物理量データ処理部と、前記各物理量データＳＤ１，ＳＤ２，ＳＤ３，ＳＤ４，ＳＤ５に対して表示価値の有無に関する評価を行なう評価部と、前記面Ｐ３において表示価値が無いと評価された前記物理量データＳＤ３を、表示価値が有ると評価された物理量データＳＤ２，ＳＤ４に基づく置換データＲＤに置換するデータ置換部と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。
【解決手段】三次元領域の超音波の走査を行なう超音波プローブと、超音波プローブで受信したエコー信号に基づいて、物理量データＳＤ１，ＳＤ２，ＳＤ３，ＳＤ４，ＳＤ５，・・・を前記三次元領域における面Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５について作成する物理量データ処理部と、前記各物理量データＳＤ１，ＳＤ２，ＳＤ３，ＳＤ４，ＳＤ５に対して表示価値の有無に関する評価を行なう評価部と、前記面Ｐ３において表示価値が無いと評価された前記物理量データＳＤ３を、表示価値が有ると評価された物理量データＳＤ２，ＳＤ４に基づく置換データＲＤに置換するデータ置換部と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置及びその制御プログラムに関し、特に生体組織の弾性画像を表示する超音波診断装置及びその制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常のＢモード画像と、生体組織の硬さ又は軟らかさを表す弾性画像とを合成して表示させる超音波診断装置が、例えば特許文献１などに開示されている。この種の超音波診断装置において、弾性画像は次のようにして作成される。先ず、生体組織に対し、例えば超音波プローブによる圧迫とその弛緩を繰り返すなどして生体組織を変形させながら超音波の送受信を行ってエコー信号を取得する。そして、得られたエコー信号に基づいて、生体組織の弾性に関する物理量を算出し、この物理量を色相情報に変換してカラーの弾性画像を作成する。ちなみに、生体組織の弾性に関する物理量としては、例えば生体組織の歪みなどを算出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１１８１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、直交三断面の弾性画像や三次元の弾性画像を表示しようとする場合には、三次元領域における超音波の走査、すなわち超音波振動子の配列方向への超音波の走査と、前記配列方向と直交する方向への超音波の走査とを行なって、三次元データを取得する。そして、三次元領域における各面について物理量を算出して物理量データを作成し、この物理量データに基づく弾性画像を表示する。
【０００５】
しかし、算出された前記物理量が生体組織の弾性を正確に反映していない場合がある。例えば、圧迫動作から弛緩動作に変わる時、或いはその反対に弛緩動作から圧迫動作に変わる時は、圧迫動作も弛緩動作もなされない瞬間が存在することがある。このように生体組織の変形が不十分な場合には、生体組織の弾性を正確に反映した物理量を算出することができず、例えばある面について生体組織の弾性を正確に反映していない画像が表示されてしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するためになされた第１の観点の発明は、三次元領域の超音波の走査を行なう超音波プローブと、この超音波プローブで受信したエコー信号に基づいて、生体組織の弾性に関する弾性データを前記三次元領域における各面について作成する弾性データ作成部と、前記弾性データに対して表示価値の有無に関する評価を行なう評価部と、一の面において表示価値が無いと評価された前記弾性データを、他の面において表示価値が有ると評価された弾性データに基づく置換データに置換するデータ置換部と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。
【０００７】
第２の観点の発明は、第１の観点の発明において、前記評価部は、前記弾性データに対して各面毎に評価を行ない、前記データ置換部は、面単位で前記弾性データの置換を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【０００８】
第３の観点の発明は、第２の観点の発明において、前記置換データは、表示価値が有ると評価された弾性データであって、前記一の面と最も近い面を含む複数面の弾性データを重み付け加算して得られたデータであることを特徴とする超音波診断装置である。
【０００９】
第４の観点の発明は、第２の観点の発明において、前記置換データは、表示価値が有ると評価された弾性データであって、前記一の面と最も近い面の弾性データであることを特徴とする超音波診断装置である。
【００１０】
第５の観点の発明は、第１の観点の発明において、前記評価部は、前記弾性データに対して各座標点毎に評価を行ない、前記データ置換部は、座標点単位で前記弾性データの置換を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００１１】
第６の観点の発明は、第５の観点の発明において、前記置換データは、表示価値が有ると評価された複数の座標点の弾性データを重み付け加算して得られたデータであって、前記複数の座標点の弾性データには、表示価値が有ると評価された弾性データのうち、前記一の面において表示価値が無いと評価された座標点の弾性データと最も距離が近い弾性データが含まれることを特徴とする超音波診断装置である。
【００１２】
第７の観点の発明は、第５の観点の発明において、前記置換データは、表示価値が有ると評価された弾性データのうち、前記一の面において表示価値が無いと評価された座標点の弾性データと最も距離が近い弾性データであることを特徴とする超音波診断装置である。
【００１３】
第８の観点の発明は、第１〜７のいずれか一の観点の発明において、前記弾性データ及び前記置換データに基づいて作成された弾性画像を表示する表示部を備えることを特徴とする超音波診断装置である。
【００１４】
第９の観点の発明は、コンピュータに、三次元領域の超音波の走査を行なう超音波プローブで受信したエコー信号に基づいて、生体組織の弾性に関する弾性データを前記三次元領域における各面について作成する弾性データ作成機能と、前記弾性データに対して表示価値の有無に関する評価を行なう評価機能と、一の面において表示価値が無いと評価された前記弾性データを、他の面において表示価値が有ると評価された弾性データに基づく置換データに置換するデータ置換機能と、を実行させることを特徴とする超音波診断装置の制御プログラムである。
【発明の効果】
【００１５】
上記観点の発明によれば、前記評価部により、前記三次元領域における各面の弾性データに対して表示価値の有無に関する評価が行なわれ、前記データ置換部により、一の面において表示価値が無いと評価された前記弾性データが、他の面において表示価値が有ると評価された弾性データに置換される。従って、生体組織の弾性を正確に反映した弾性データを得ることができない面については、前記置換データに基づく弾性画像を表示させることにより、生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像を表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る超音波診断装置の実施形態の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図１に示す超音波診断装置の超音波プローブの概略構成を示す斜視図である。
【図３】図１に示す超音波診断装置における表示制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】Ｂモード画像と弾性画像とが合成された超音波画像が表示された表示部を示す図である。
【図５】直交三断面の弾性画像が表示された表示部を示す図である。
【図６】図３に示す表示制御部における評価部の構成を示すブロック図である。
【図７】物理量データの作成の説明図である。
【図８】物理量フレームデータを作成する際における物理量の算出を説明するための図である。
【図９】比算出部で用いられる関数のグラフを示す図である。
【図１０】置換データへの置換の説明図である。
【図１１】第一実施形態の第二変形例における評価部のブロック図である。
【図１２】第一実施形態の第三変形例における評価部のブロック図である。
【図１３】第一実施形態の第四変形例における評価部のブロック図である。
【図１４】第一実施形態の第五変形例における評価部のブロック図である。
【図１５】第一実施形態の第五変形例における評価部の他例を示すブロック図である。
【図１６】第一実施形態の第六変形例における評価部のブロック図である。
【図１７】第二実施形態における評価部のブロック図である。
【図１８】相関係数に基づく物理量データの評価の一例を説明するための図である。
【図１９】物理量データの置換を説明するための物理量データの概念図である。
【図２０】物理量データの置換を説明するための他の物理量データの概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
（第一実施形態）
先ず、第一実施形態について図１〜図１０に基づいて説明する。図１に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送受信部３、Ｂモードデータ処理部４、物理量データ処理部５、表示制御部６、表示部７、制御部８、操作部９及び記憶部１０を備える。
【００１８】
前記超音波プローブ２は、生体組織に対して超音波を送信しそのエコーを受信する。前記超音波プローブ２は、本発明における超音波プローブの実施の形態の一例である。この超音波プローブ２を生体組織の表面に当接させた状態で圧迫と弛緩を繰り返したり、この超音波プローブ２から生体組織へ音響放射圧を加えたりして、生体組織を変形させながら超音波の送受信を行なって取得されたエコー信号に基づいて、後述のように弾性画像が作成される。
【００１９】
前記超音波プローブ２の概略構成について図２に基づいて説明する。前記超音波プローブ２は、メカニカル３Ｄプローブであり、振動子アレイ２００、ダンパー２１０、モーター２２０を有し、これらを保護ケース２３０に収容することにより構成されている。前記振動子アレイ２００は、例えばＰＺＴ（チタン（Ｔｉ）酸ジルコン（Ｚｒ）酸鉛）セラミックス等の圧電材料によって形成される複数の振動子２００ａが、第一方向ａに沿って配列されることにより構成されている。かかる振動子アレイ２００の一部の振動子２００ａを複数駆動することにより、超音波ビームが送信されるようになっている。そして、駆動する振動子２００ａを順次切り換えることにより、第一方向ａに電子的走査を行い、一フレーム分のエコー信号が得られるようになっている。
【００２０】
前記ダンパー２１０は、前記振動子アレイ２００を駆動させて超音波ビームを被検体に送信した後に、前記振動子アレイ２００の自由振動を抑制するものである。また、前記ダンパー２１０は、吸音効果を有する材料を用いて構成され、前記ダンパー２１０から後方のプローブケーブル３００との接続側への超音波の不必要な伝搬を抑制するようになっている。
【００２１】
前記モーター２２０は、前記振動子アレイ２００を、機械的に前記振動子２００ａの配列方向（前記第一方向ａ）と直交する第二方向ｂに移動させる。これにより、第二方向ｂにおいて、複数フレーム分のエコー信号が得られ、三次元領域Ｘについてのボリュームデータを得ることができるようになっている。
【００２２】
ちなみに、超音波の送受信方向は、図２に示すように第三方向ｃとする。ここで、第一方向ａと第二方向ｂとを含む平面をａｂ平面と云い、第二方向ｂと第三方向ｃとを含む平面をｂｃ平面と云い、第一方向ａと第三方向ｃとを含む平面をａｃ平面と云うものとする。
【００２３】
ただし、前記超音波プローブ２はこのようなメカニカル３Ｄプローブに限られるものではなく、電子的に第一方向ａ及び第二方向ｂに走査を行なう３Ｄプローブであってもよい。
【００２４】
前記送受信部３は、前記制御部８からの制御信号に基づいて前記超音波プローブ２を所定の走査条件で駆動させて音線毎の超音波の走査を行なう。本例では、前記送受信部３は、前記超音波プローブ２に、第一方向ａへの電子的走査を行なわせ、また前記モーター２２０を駆動させて第二方向ｂへの機械的走査を行なわせる。
【００２５】
また、送受信部３は、前記超音波プローブ２で受信したエコー信号について、整相加算処理等の信号処理を行なう。前記送受信部３で信号処理されたエコー信号は、前記Ｂモードデータ処理部４及び前記物理量データ処理部５に出力される。
【００２６】
前記Ｂモードデータ処理部４は、前記送受信部３から出力されたエコーデータに対し、対数圧縮処理、包絡線検波処理等のＢモード処理を行い、ＢモードデータＢＤを作成する。このＢモードデータＢＤは、前記Ｂモードデータ処理部４から前記表示制御部６へ出力される。
【００２７】
前記物理量データ処理部５は、前記送受信部３から出力されたエコーデータに基づいて、生体組織における弾性に関する物理量データＳＤを作成する（物理量データ作成機能）。前記物理量データ処理部５は、例えば特開２００８−１２６０７９号公報に記載されているように、二つのフレームにおける各音線上のエコーデータに相関ウィンドウを設定し、この相関ウィンドウ間で相関演算を行なって前記弾性に関する物理量を算出し、三次元領域Ｘにおける各面について前記物理量データＳＤを作成する。前記物理量データ処理部５は、前記物理量として、生体組織の変形による歪みＳを算出する。詳細は後述する。
【００２８】
前記物理量データＳＤは、弾性画像の作成に用いられるデータであり、本発明における弾性データの実施の形態の一例である。ちなみに、本発明において弾性データとは、弾性画像の作成に用いられるデータを云う。前記物理量データ処理部５は本発明における弾性データ作成部の実施の形態の一例であり、前記物理量データ作成機能は本発明における弾性データ作成機能の実施の形態の一例である。
【００２９】
前記表示制御部６には、前記Ｂモードデータ処理部４からのＢモードデータＢＤ及び前記物理量データ処理部５からの物理量データＳＤが入力されるようになっている。前記表示制御部６は、図３に示すようにメモリ６１、Ｂモード画像データ作成部６２、弾性画像データ作成部６３、表示画像制御部６４、評価部６５及びデータ置換部６６を有している。
【００３０】
前記メモリ６１には、前記ＢモードデータＢＤ及び前記物理量データＳＤが記憶される。前記ＢモードデータＢＤ及び前記物理量データＳＤは、音線毎のデータとして前記メモリ６１に記憶される。そして、このメモリ６１には、三次元の走査領域における複数の走査面ＰのＢモードデータＢＤ及び前記物理量データＳＤが記憶される。
【００３１】
ここで、前記メモリ６１に記憶される前記物理量データＳＤとしては、前記データ置換部６６によって前記置換データに置換されたデータが記憶される。従って、このような物理量データＳＤに基づいて後述のように作成された弾性画像は、生体組織の弾性を正確に反映した画像になる。
【００３２】
前記メモリ６１は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの半導体メモリで構成されている。ちなみに、前記ＢモードデータＢＤ及び前記物理量データＳＤは、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）などで構成される前記記憶部１０にも記憶されるようになっていてもよい。
【００３３】
ここで、後述のＢモード画像データ及びカラー弾性画像データに変換される前のエコーデータをローデータ（Ｒａｗ Ｄａｔａ）と云うものとする。前記メモリ６１又は前記記憶部１０に記憶されるＢモードデータＢＤ及び物理量データＳＤは、ローデータである。
【００３４】
前記記憶部１０には、ローデータとして前記送受信部３で整相加算されたエコーデータが記憶されるようになっていてもよい。
【００３５】
前記Ｂモード画像データ作成部６２は、前記ＢモードデータＢＤを、エコーの信号強度に応じた輝度情報を有するＢモード画像データに変換する。また、前記弾性画像データ作成部６３は、前記物理量データＳＤを歪みＳに応じた色相情報を有するカラー弾性画像データに変換する。ちなみに、前記Ｂモード画像データにおける輝度情報及び前記カラー弾性画像データにおける色相情報は所定の階調（例えば２５６階調）からなる。
【００３６】
前記表示画像制御部６４は、前記Ｂモード画像データ及び前記カラー弾性画像データを加算処理することによって合成し、前記表示部７に表示する二次元の超音波画像の画像データを作成する。この画像データは、図４に示すように白黒のＢモード画像ＢＧとカラーの弾性画像ＥＧとが合成された二次元の超音波画像Ｇとして前記表示部７に表示される。本例では、前記弾性画像ＥＧは、関心領域Ｒ内に半透明で（背景のＢモード画像が透けた状態で）表示される。
【００３７】
前記Ｂモード画像ＢＧと前記弾性画像ＥＧとが合成された二次元の超音波画像Ｇは、超音波の送受信時にリアルタイムで表示される。また、このリアルタイムの超音波画像Ｇとは別に、前記表示画像制御部６４は、前記メモリ６１又は前記記憶部１０に記憶された物理量データに基づいて、図５に示すように、三次元の走査領域における直交三断面の弾性画像ＥＧ１，ＥＧ２，ＥＧ３を表示させる。ここで、直交三断面とは前記ａｂ平面、前記ｂｃ平面及び前記ａｃ平面である。本例において、前記弾性画像ＥＧ１は前記ａｃ平面についての画像であり、前記弾性画像ＥＧ２は前記ｂｃ平面についての画像であり、前記弾性画像ＥＧ３は前記ａｂ平面についての画像である。
【００３８】
また、前記表示画像制御部６４は、特に図示しないが、前記メモリ６１及び前記記憶部１０に記憶された前記ＢモードデータＢＤ及び前記物理量データＳＤに基づいて、直交三断面について、弾性画像とＢモード画像とを合成した画像を表示させてもよい。
【００３９】
また、前記表示画像制御部６４は、特に図示しないが前記メモリ６１及び前記記憶部１０に記憶された物理量データＳＤに基づいて、三次元の弾性画像を作成して前記表示部７に表示してもよい（例えば、特開２００８−２５９６０５）。
【００４０】
前記評価部６５は、三次元領域Ｘにおける各面の物理量データＳＤに対して表示価値の有無に関する評価を行なう（評価機能）。前記評価部６５は、物理量データＳＤが生体組織の弾性をどれだけ正確に反映したものであるかを基に、表示価値の有無に関する評価を行なう。前記評価部６５は、本発明における評価部の実施の形態の一例であり、前記評価機能は本発明における評価機能の実施の形態の一例である。
【００４１】
具体的には、前記評価部６５は、各面の物理量データＳＤにおける物理量の平均と、予め設定された物理量の平均値との比較結果（後述のクオリティ値Ｑ）に基づいて評価を行なう。具体的には、前記評価部６５は、図６に示すように、物理量平均部６５１、比算出部６５２及び判定部６５３を有する。前記物理量平均部６５１は、各走査面Ｐについて、前記歪みＳの平均値ＳｒＡＶを算出する。前記物理量平均部６５１は、弾性画像作成領域である前記関心領域Ｒについて各面毎に平均値ＳｒＡＶを算出する。
【００４２】
前記比算出部６５２は、前記平均値ＳｒＡＶを、予め設定された物理量の平均値と比較する比較部を構成するものであり、予め設定された物理量の平均値に対する前記平均値ＳｒＡＶの比Ｒａを算出する。本例では、予め設定された物理量の平均値として、一つの面（一フレーム）についての歪みＳの平均の理想値ＳｉＡＶを用いる。従って、前記比算出部６５２は、前記比Ｒａとして、歪みＳの平均の理想値ＳｉＡＶに対する前記平均値ＳｒＡＶの比Ｒａを算出する。さらに、前記比算出部６５２は、前記比Ｒａを用いて、後述するように（式１）の演算を行なってクオリティ値Ｑを算出する。このクオリティ値Ｑは、各面の物理量データＳＤについて得られ、弾性画像が生体組織の弾性をどれだけより正確に反映したものであるかを示すものであり、後述するように前記判定部６５３による表示価値の有無の判定指標となる。
【００４３】
ここで、前記理想値ＳｉＡＶは、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を得ることができる強さで、超音波の送受信時に前記超音波プローブ２による生体組織への圧迫とその弛緩などによる変形を加えた場合に、任意に設定される領域において得られる歪みＳの平均値である。この理想値ＳｉＡＶは、例えば腫瘍と同じ硬さの部分や正常組織と同じ硬さの部分などからなるファントム等を対象として実験を行ない、経験上得られる値である。また、この理想値ＳｉＡＶは、操作者が前記操作部９において設定できるようになっていてもよいし、デフォルトとして装置に記憶されていてもよい。
【００４４】
前記判定部６５３は、前記クオリティ値Ｑに基づいて、前記物理量データＳＤについて表示価値の有無を判定する。ここで、表示価値の有無とは、後述するように、物理量データＳＤに基づいて作成されるカラー弾性画像データに基づく弾性画像の表示価値の有無のことである。
【００４５】
前記データ置換部６６は、一の面において、前記評価部６５により表示価値が無いと評価された前記物理量データＳＤを、他の面において表示価値が有ると評価された物理量データに基づく置換データに置換する（データ置換機能）。前記データ置換部６６は、面単位で置換を行なう。詳細は後述する。前記データ置換部６６は、本発明におけるデータ置換部の実施の形態の一例であり、前記データ置換機能は本発明におけるデータ置換機能の実施の形態の一例である。
【００４６】
前記表示部７は、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）などで構成される。前記表示部７は、本発明における表示部の実施の形態の一例である。前記制御部８は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）で構成され、前記記憶部１０に記憶された制御プログラムを読み出し、前記物理量データ作成機能、前記評価機能及び前記データ置換機能をはじめとする前記超音波診断装置１の各部における機能を実行させる。
【００４７】
前記操作部９は、操作者が指示や情報を入力するためのキーボード及びポインティングデバイス（図示省略）などを含んで構成されている。
【００４８】
さて、本例の超音波診断装置１の作用について説明する。この超音波診断装置１においては、超音波の送受信時におけるリアルタイムの超音波画像Ｇ（図４参照）の表示と、前記メモリ６１又は前記記憶部１０に記憶された物理量データＳＤに基づく直交三断面の弾性画像ＥＧ１，ＥＧ２，ＥＧ３（図５参照）の表示とが行なわれる。
【００４９】
先ず、リアルタイムの超音波画像Ｇの表示について説明する。前記送受信部３は、前記超音波プローブ２から被検体の生体組織へ超音波を送信させ、そのエコー信号を取得する。この時、生体組織を変形させながら超音波の送受信を行なう。生体組織を変形させる手法としては、例えば前記超音波プローブ２により、被検体への圧迫とその弛緩を繰り返す手法や、前記超音波プローブ２により被検体へ音響放射圧を加える手法などが挙げられる。また、前記超音波プローブ２は、三次元領域について超音波の走査を行なう。
【００５０】
超音波の送受信により得られたエコー信号は前記送受信部３で信号処理された後、前記Ｂモードデータ処理部４及び前記物理量データ処理部５に入力される。そして、前記Ｂモードデータ処理部４は前記ＢモードデータＢＤの作成を行ない、前記物理量データ処理部５は前記物理量データＳＤの作成を行なう。前記ＢモードデータＢＤ及び前記物理量データＳＤは前記メモリ６１又は前記記憶部１０に記憶される。
【００５１】
ここで、前記物理量データＳＤの作成について詳細に説明する。前記物理量データ処理部５は、図７に示すように、隣り合う二フレームのエコーデータｅＤ１，ｅＤ２に基づいて、前記三次元領域Ｘにおける一つの面の物理量データＳＤを作成する。前記物理量データ処理部５は、前記エコーデータｅＤ１，ｅＤ２にあって、第一方向ａにおいて同一座標の音線上のデータに基づいて歪みＳを算出して物理量データＳＤの作成を行なう。
【００５２】
より詳細には、前記物理量データ処理部５は、前記エコーデータｅＤ１，ｅＤ２のそれぞれに相関ウィンドウを設定する。具体的には、前記物理量データ処理部５は、図８に示すように前記エコーデータｅＤ１に相関ウィンドウＷ１を設定し、前記エコーデータｅＤ２に属するエコーデータに相関ウィンドウＷ２を設定する。そして、前記物理量データ処理部５は、前記相関ウィンドウＷ１，Ｗ２間で相関演算を行なって歪みＳを算出する。一対の前記相関ウィンドウＷ１，Ｗ２からは、一座標点分の歪みＳのデータが得られ、この歪みＳのデータを一フレーム分作成することにより、生体組織における各部の歪みＳのデータからなる一フレーム分の物理量データＳＤが得られる。ちなみに、一座標点は一画素に対応する。
【００５３】
さらに具体的に説明すると、図８において、前記エコーデータｅＤ１，ｅＤ２は、複数本の音線上において取得されたエコーデータからなる。図８では、前記エコーデータｅＤ１における複数本の音線の一部として、五本の音線Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃ，Ｌ１ｄ，Ｌ１ｅが示され、また前記エコーデータｅＤ２において前記音線Ｌ１ａ〜Ｌ１ｅに対応する音線として、音線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃ，Ｌ２ｄ，Ｌ２ｅが示されている。すなわち、前記音線Ｌ１ａ及び前記音線Ｌ２ａ、前記音線Ｌ１ｂ及び前記音線Ｌ２ｂ、前記音線Ｌ１ｃ及び前記音線Ｌ２ｃ、前記音線Ｌ１ｄ及び前記音線Ｌ２ｄ、前記音線Ｌ１ｅ及び前記音線Ｌ２ｅは、異なる二つのフレームにあって第一方向ａにおいて同一座標の音線に該当する。また、図８においてＲ（ｉ），Ｒ（ｉｉ）は、前記関心領域Ｒに対応する領域を示している。
【００５４】
例えば、前記音線Ｌ１ｃ上のエコーデータに、前記相関ウィンドウＷ１として相関ウィンドウＷ１ｃが設定され、前記音線Ｌ２ｃ上のエコーデータに、前記相関ウィンドウＷ２として相関ウィンドウＷ２ｃが設定されたとする。前記物理量データ処理部５は、前記相関ウィンドウＷ１ｃ，Ｗ２ｃ間で相関演算を行ない、歪みＳを算出する。前記物理量データ処理部５は、前記音線Ｌ１ｃ，Ｌ２ｃ上において、前記領域Ｒ（ｉ），Ｒ（ｉｉ）の上端１００から下端１０１まで相関ウィンドウＷ１ｃ，Ｗ２ｃを順次設定し、歪みＳを算出する。また、前記物理量データ処理部５は、前記領域Ｒ（ｉ），Ｒ（ｉｉ）内の他の音線についても同様にして歪みＳを算出する。これにより、歪みＳのデータからなる一フレーム分の物理量データＳＤが得られる。
【００５５】
ちなみに、前記相関ウィンドウは、一音線上の複数のエコーデータに対して一つ設定される。
【００５６】
前記ＢモードデータＢＤ及び前記物理量データＳＤが得られると、前記Ｂモード画像データ作成部６２がＢモード画像データを作成し、前記弾性画像データ作成部６３がカラー弾性画像データを作成する。そして、前記表示画像制御部６４が図４に示すように白黒のＢモード画像ＢＧとカラーの弾性画像ＥＧとが合成された二次元の超音波画像Ｇを前記表示部７に表示させる。
【００５７】
次に、前記メモリ６１又は前記記憶部１０に記憶された前記物理量データＳＤに基づく直交三断面の弾性画像ＥＧ１，ＥＧ２，ＥＧ３の表示について説明する。これら直交三断面の弾性画像ＥＧ１，ＥＧ２，ＥＧ３は、三次元領域Ｘの各面について前記ＢモードデータＢＤ及び前記物理量データＳＤが得られ、前記メモリ６１又は前記記憶部１０に記憶された後に表示される。
【００５８】
前記弾性画像ＥＧ１，ＥＧ２，ＥＧ３が表示される時は、前記弾性画像データ作成部６３は、前記評価部６５により表示価値が無いと評価された物理量データＳＤが、前記データ置換部６６により、置換データＲＤに置換された物理量データＳＤ′に基づいて前記カラー弾性画像データの作成を行なう。
【００５９】
ここで、前記評価部６５による表示価値の有無に関する評価と、前記データ置換部６６による置換データＲＤへの置換について詳しく説明する。先ず、前記評価部６５による評価について説明する。前記評価部６５における前記物理量平均部６５１は、前記各面の前記物理量データについて、前記関心領域Ｒにおける歪みの平均値ＳｒＡＶを算出する。前記物理量平均部６５１は、前記平均値ＳｒＡＶとして、相関係数Ｃが所定の閾値ＣＴＨ以上である相関演算が行なわれた相関ウィンドウを選択してその歪みＳの平均値を算出してもよい。
【００６０】
ちなみに、歪みＳは負になることもあることから、前記平均値ＳｒＡＶは負になることもあるものとする。次に、前記比算出部６５２が、ＳｒＡＶ／ＳｉＡＶの演算を行ない、前記比Ｒａを算出する。さらに、前記比算出部６５２は、前記比Ｒａを次の（式１）に代入し、数値Ｙを得る。
Ｙ＝１．０−｜ｌｏｇ１０｜Ｒａ｜｜・・・（式１）
この（式１）によって得られるＹは、面単位で得られる値であり、前記クオリティ値Ｑの一例である。
【００６１】
前記（式１）は、前記比Ｒａを０から１までの範囲にするためのものであり、この（式１）で得られるＹは、前記理想値ＳｉＡＶに対する平均値ＳｒＡＶの比と同等である。この（式１）で表される関数をグラフで表すと、図９に示すグラフとなる。この図９に示すように、０≦Ｙ≦１となる。
【００６２】
また、０．１≦｜Ｒａ｜≦１０であるものとし、｜Ｒａ｜がこの範囲を超えた場合、Ｙは零とする。
【００６３】
０≦Ｙ≦１であるため、０≦Ｑ≦１となる。クオリティ値Ｑが１に近くなるほど、弾性画像のクオリティとしては良好であることを意味し、一方でクオリティ値Ｑが０に近くなるほど、弾性画像のクオリティとしては悪くなることを意味する。ここで、弾性画像のクオリティが良好であるとは、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像であることを意味し、一方で弾性画像のクオリティが悪いとは、生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像ではないことを意味する。
【００６４】
クオリティ値Ｑと弾性画像のクオリティとの関係についてより詳細に説明すると、図９のグラフから分かるように、前記平均値ＳｒＡＶが前記理想値ＳｉＡＶと等しい場合（すなわち、｜Ｒａ｜が１）、Ｙすなわちクオリティ値Ｑは１となる。従って、クオリティ値Ｑが１、または１に近い値であれば、前記超音波プローブ２による生体組織に対する変形の度合いが適切であり、生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像が得られていることになる。
【００６５】
一方で、前記平均値ＳｒＡＶが前記理想値ＳｉＡＶと離れた値になるほど（すなわち、｜Ｒａ｜が１から離れた値になるほど）、クオリティ値Ｑは零に近づく。ここで、前記平均値ＳｒＡＶが前記理想値ＳｉＡＶと離れた値になるということは、前記超音波プローブ２による生体組織に対する変形の度合いが足りない、または過剰であることを意味する。従って、クオリティ値Ｑが零に近づくほど、生体組織に対する変形の度合いが足りないか、または過剰である結果、生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像が得られていないことになる。
【００６６】
前記判定部６５３は、前記クオリティ値Ｑに基づいて表示価値の有無を判定する。前記クオリティ値Ｑは三次元領域Ｘにおける各面毎に算出されるので、表示価値の有無も面毎に判定される。
【００６７】
前記判定部６５３は、ある面についての物理量データＳＤの前記クオリティ値Ｑが閾値ＱＴＨ以上であれば、その面の物理量データは表示価値が有ると判定する。一方、前記判定部６５３は、前記クオリティ値Ｑが前記閾値ＱＴＨ未満であれば表示価値が無いと判定する。
【００６８】
前記判定部６５３により表示価値が無いと判定された物理量データＳＤについては、前記データ置換部６６が置換データＲＤへの置換を行なう。詳細に説明すると、ある面Ｐｅの物理量データＳＤについて表示価値がないと判定された場合、前記データ置換部６６は、前記表示価値が有ると判定された物理量データＳＤであって、前記面Ｐｅと最も近い面を含む複数面の物理量データＳＤを重み付け加算して得られた置換データＲＤに置換する。例えば、図１０に示すように、面Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５のうち、面Ｐ１，Ｐ２，Ｐ４，Ｐ５の物理量データＳＤ１，ＳＤ２，ＳＤ４，ＳＤ５は表示価値が有ると判定されたデータであり、面Ｐ３の物理量データＳＤ３は表示価値が無いと判定されたデータであるものとする。前記データ置換部６６は、下記の（式２）に示すように、前記面Ｐ２の物理量データＳＤ２と前記面Ｐ４の物理量データＳＤ４とを重み付け加算して置換データＲＤを作成する。
ＲＤ＝ｋ１×ＳＤ２＋ｋ２×ＳＤ４・・・（式２）
ただし、上記（式２）において、ｋ１，ｋ２は重み付け係数である。
【００６９】
ちなみに、前記データ置換部６４は、前記物理量データＳＤ２，ＳＤ４のほかに、前記物理量データＳＤ１，ＳＤ５も重み付け加算の対象に加えてもよい。
【００７０】
前記データ置換部６４により、三次元の走査領域内において、表示価値が無いと評価された物理量データＳＤの全てが置換された物理量データＳＤ′（ボリュームデータ）が作成されると、前記弾性画像データ作成部６３は、この物理量データＳＤ′に基づいて直交三断面についての弾性画像データを作成し、前記表示画像制御部６４は、この弾性画像データに基づく前記弾性画像ＥＧ１，ＥＧ２，ＥＧ３を前記表示部７に表示させる。
【００７１】
本例の超音波診断装置１によれば、前記データ置換部６６により、表示価値が無いと評価された物理量データＳＤが前記置換データＲＤに置換されて前記物理量データＳＤ′が作成され、この物理量データＳＤ′に基づく弾性画像ＥＤ１，ＥＤ２，ＥＤ３が前記表示部７に表示されるので、生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像を表示させることができる。
【００７２】
次に、第一実施形態の変形例について説明する。先ず、第一変形例について説明すると、前記データ置換部６６は、前記判定部６５３により表示価値が有ると判定された物理量データＳＤであって、物理量データＳＤについて表示価値が無いと評価された前記面Ｐｅと最も近い面の物理量データＳＤを前記置換データＲＤとしてもよい。例えば、上述の図１０において、前記物理量データＳＤ２又は前記物理量データＳＤ４を前記置換データＳＤとしてもよい。
【００７３】
次に、第二変形例について説明する。この第二変形例において、前記評価部６５は、図１１に示すように、前記物理量平均部６５１、前記比算出部６５２、前記判定部６５３の他、相関係数平均部６５４及び乗算部６５５を有している。
【００７４】
前記相関係数平均部６５４は、各面の物理量データＳＤにおける相関係数Ｃの平均値ＣＡＶを算出する。ここで、相関係数Ｃは、前記各相関ウィンドウにおいて歪みＳを算出する相関演算において算出されるものであり、０≦Ｃ≦１である。相関係数が１に近づくほど、その相関演算により、生体組織の弾性をより正確に反映した歪みＳが得られる。
【００７５】
前記物理量平均部６５１は、相関係数Ｃが所定の閾値ＣＴＨ以上である相関演算が行なわれた相関ウィンドウを選択してその歪みＳの平均値ＳｒＡＶを算出し、前記比算出部６５２が、前記平均値ＳｒＡＶを用いて前記比Ｒａを算出し、前記（式１）からＹを算出する。
【００７６】
そして、前記乗算部６５５は、前記相関係数平均部６５４で得られた相関係数Ｃの平均値ＣＡＶと、前記比算出部６５２で得られた算出値Ｙとを乗算し、乗算値Ｍを算出する。ここでは、この乗算値Ｍをクオリティ値Ｑｎとし、前記判定部６５３による表示価値の有無の判定指標とする。
【００７７】
ここで、相関係数Ｃは、０≦Ｃ≦１なので、０≦ＣＡＶ≦１であり、また、０≦Ｙ≦１であるので、０≦Ｍ≦１となる。従って、本例においても、０≦Ｑｎ≦１である。前記乗算値Ｍは、前記算出値Ｙと前記相関係数Ｃの平均値ＣＡＶとの乗算値であるため、乗算値Ｍ、すなわちクオリティ値Ｑｎが１に近づくほど弾性画像のクオリティが良好になり、一方でＱｎが零に近づくほど弾性画像のクオリティが悪くなる。
【００７８】
ここで、前記乗算部６５５は、前記算出値Ｙと前記相関係数Ｃの平均値ＣＡＶとを乗算する時に、重み付けをして乗算してもよい。
【００７９】
本例においても、前記判定部６５３は前記クオリティ値Ｑが閾値ＱＴＨ以上であれば、表示価値が有ると判定し、一方で前記クオリティ値Ｑが前記閾値ＱＴＨ未満であれば表示価値が無いと判定する。
【００８０】
次に、第三変形例について説明する。この第三変形例では、前記評価部６５は、図１２に示すように、前記判定部６５３及び前記相関係数平均部６５４を有する。本例では、前記判定部６５３は、前記相関係数平均部６５４で算出された相関係数Ｃの平均値ＣＡＶに基づいて、各面における物理量データＳＤの表示価値の有無を判定する。具体的には、前記判定部６５３は、前記平均値ＣＡＶが所定の閾値以上であれば表示価値が有ると判定し、一方で前記平均値ＣＡＶが前記所定の閾値未満であれば表示価値が無いと判定する。
【００８１】
次に、第四変形例について説明する。この第四変形例では、前記評価部６５は、図１３に示すように、前記判定部６５３と符号割合算出部６５６とを有する。
【００８２】
ここで、歪みＳは、生体組織の変形方向に応じた正負の符合を伴って算出される。例えば、前記超音波プローブ２による圧迫とその弛緩を行ないながら超音波の送受信を行なう場合、圧迫方向を正方向とすると、前記超音波プローブ２による圧迫時に取得されたエコー信号に基づいて算出される歪みＳは正の符号を伴って算出され、一方で弛緩時に取得されたエコー信号に基づいて算出される歪みＳは負の符号を伴って算出される。前記符号割合算出部６５６は、各走査面Ｐについて歪みＳの正の符号と負の符号との比を算出する。
【００８３】
ここで、歪みＳの正負の符号の割合と弾性画像のクオリティとの関係について説明する。例えば、前記超音波プローブ２による圧迫とその弛緩が適切になされていれば、歪みＳの符合の割合としては、正又は負のいずれか一方の符合の割合が大きくなる（すなわち、正と負の比が大きくなる）。しかし、前記超音波プローブ２による圧迫とその弛緩の方向が適切でなく、生体組織に横ずれなどが生じている場合には、歪みＳの符合の割合は、正又は負のいずれか一方に偏らず、双方の符号の割合が拮抗したものになってくる（すなわち、正と負の比が小さくなる）。
【００８４】
従って、前記判定部６５３は、前記符号割合算出部６５６によって算出された符号の比に基づいて、各面における物理量データＳＤの表示価値の有無を判定する。具体的には、前記判定部６５３は、符号の比が所定の閾値以上であれば、表示価値が有ると判定し、一方で符号の比が前記所定の閾値未満であれば表示価値が無いと判定する。
【００８５】
次に、第五変形例について説明する。この第五変形例では、前記評価部６５は、図１４に示すように、前記物理量平均部６５１と前記判定部６５３とを有する。本例では、前記判定部６５３は、前記物理量平均部６５１によって算出された歪みの平均値ＳｒＡＶに基づいて、前記各面における物理量データＳＤの表示価値の有無を判定する。例えば、前記判定部６５３は、前記平均値ＳｒＡＶが所定の範囲内にあるか否か、すなわちｓ１≦ＳｒＡＶ≦ｓ２であるか否かを判定する。ここで、前記ｓ１，ｓ２は、例えば生体組織の弾性を考慮して通常考えられる歪み値に設定されるものであり、著しく逸脱した歪み値をエラーとするような値に設定される。ｓ１≦ＳｒＡＶ≦ｓ２である物理量データＳＤであれば、所定の画質の弾性画像を得ることができる。従って、前記判定部６５３は、ｓ１≦ＳｒＡＶ≦ｓ２であれば前記物理量データＳＤについて表示価値が有ると判定し、一方でｓ１＞ＳｒＡＶ又はｓ２＜ＳｒＡＶであれば、前記物理量データＳＤについて表示価値が無いと判定する。
【００８６】
ちなみに、この第五変形例において、各面について歪みＳの合計値を算出し、この合計値を歪みの平均値ＳｒＡＶの代わりに用いてもよい。この場合、前記評価部６５は、図１５に示すように、前記判定部６５３と合計値算出部６５７を有する。この合計値算出部６５７は、座標点ごとの歪みＳの合計値を各面について算出する。そして、前記判定部６５３は前記歪みＳの合計値が所定の範囲内であれば表示価値があると判定し、一方で所定の範囲外であれば表示価値が無いと判定する。
【００８７】
次に、第六変形例について説明する。この第六変形例では、前記評価部６５は、図１６に示すように、前記判定部６５３とエラー特定部６５８とを有する。
【００８８】
前記エラー特定部６５８は、各座標点の前記歪みＳについてエラーか否かを判定する。具体的には、前記エラー特定部６５８は、歪みＳが予め設定された所定の範囲外になっている場合、すなわち歪みＳが、ｓ１≦Ｓ≦ｓ２を満たさない場合に、エラーと判定する。
【００８９】
ここで、前記エラー特定部６５８は、歪みＳが所定の閾値ＳＴＨ以下になっている場合にエラーと判定してもよい。言い換えれば、前記エラー特定部６５８は、所定の前記超音波プローブ２で取得されたエコー信号の振幅が所定以下である部分に相当する画素をエラーとしてもよい。
【００９０】
ちなみに、例えば、前記超音波プローブ２から送信された超音波の反射が無いか、或いは反射が少ない場合のエコー信号は、歪みＳを適切に算出できる信号ではなく、所定の画質の弾性画像を得ることができるものではない。従って、前記所定の閾値ＳＴＨは、エコー信号の振幅がほとんど無いようなエコー信号に基づいて算出された比較的低い歪み値に設定される。
【００９１】
また、前記エラー特定部６５８は、各座標点毎の相関演算で得られた相関係数Ｃについてエラーか否かを判定してもよい。具体的には、前記エラー特定部６５８は、前記相関ウィンドウＷ１，Ｗ２間の相関演算で得られた相関係数Ｃが所定の閾値以下である場合にエラーと判定する。ここで、相関係数Ｃが１に近いほど、生体組織の弾性を正確に反映した歪みＳが得られる。前記閾値は、生体組織の弾性をある程度正確に反映した歪みＳが算出される相関演算で得られる相関係数の値に設定される。言い換えれば、前記閾値を超える相関係数の相関演算によって歪みＳが算出されれば、所定の画質の弾性画像が得られる。
【００９２】
前記エラー特定部６５８は、各面についてエラー数を算出する。そして、前記判定部６５３は、エラー数に基づいて、各面における物理量データＳＤの表示価値の有無を判定する。具体的には、前記判定部６５３は、エラー数が所定の閾値未満であれば表示価値が有ると判定し、一方でエラー数が所定の閾値以上であれば表示価値が無いと判定する。
【００９３】
（第二実施形態）
次に、第二実施形態について説明する。なお、以下の説明では、第一実施形態と異なる事項について説明する。
【００９４】
本例においては、前記評価部６５は、図１７に示すように、前記判定部６５３のみを有する。本例では、この判定部６５３は面単位での表示価値の有無の判定ではなく、座標点毎に表示価値の有無の判定を行なう。そして、前記データ置換部６６は、表示価値が無いと判定された座標点の物理量データＳＤを置換データＲＤに置換する。本例では、この置換データＲＤは、表示価値が有ると評価された物理量データＳＤのうち、表示価値が無いと評価されたものと最も距離が近い物理量データＳＤに置換する。前記データ置換部６６は、三次元領域Ｘ内において、表示価値が無いと判定された全ての座標点の物理量データＳＤを前記置換データＲＤに置換して物理量データＳＤ′を作成する。
【００９５】
具体的に表示価値の有無の判定及び物理量データの置換について説明する。前記判定部６５３は、座標点ごとの前記物理量データＳＤに対して、歪みＳを算出する際の相関演算において得られた相関係数Ｃに基づいて、「Ｈ（Ｈｉｇｈ）」、「Ｍ（Ｍｉｄｄｌｅ）」、「Ｌ（Ｌｏｗ）」の三段階で評価する。具体的には、図１８に示すように、相関係数Ｃが所定値Ｃａ未満である場合は「Ｌ」、所定値Ｃａ以上Ｃｂ未満である場合は「Ｍ」、所定値Ｃｂ以上である場合は「Ｈ」とする。
【００９６】
相関係数Ｃは０≦Ｃ≦１であり、１に近づくほど、生体組織の弾性をより正確に表わしている物理量データである。そして、Ｃａ＜Ｃｂであるものとし、「Ｌ」、「Ｍ」、「Ｈ」の順で良好な評価、すなわち生体組織の弾性をより正確に反映している物理量データであるものとする。前記判定部６５３は、「Ｌ」の評価である物理量データＳＤを表示価値が無いと判定し、前記データ置換部６６は、「Ｌ」の評価である物理量データＳＤを、置換データＲＤに置換する。置換データＲＤは、「Ｌ」の評価である物理量データＳＤと最も距離が近い物理量データＳＤであって、「Ｈ」の評価の物理量データである。ここで、距離とは生体組織における距離を意味する。
【００９７】
例えば、互いに隣り合う面Ｐｎ、Ｐ（ｎ＋１）における一部の物理量データＳＤの評価が図１９に示すものであったとする。ちなみに、前記面Ｐｎ、Ｐ（ｎ＋１）は互いに隣り合う面である。また、各升目が物理量データＳＤを意味するものとし、縦方向の升目は音線方向に沿ったものであるとする。従って、図１９には隣り合う走査面について三音線分の一部の物理量データが示されている。
【００９８】
前記走査面Ｐｎの物理量データＳＤのうち、図１９においてドットで示した物理量データＳＤ１に注目すると、この物理量データＳＤ１の評価は「Ｌ」である。この物理量データＳＤ１と同一音線上であって、評価が「Ｈ」である物理量データＳＤ２が、前記物理量データＳＤ１と最も距離が近い物理量データであるとすると、前記物理量データＳＤ２が前記置換データＲＤとなり、前記物理量データＳＤ１と置換される。また、前記走査面Ｐ（ｎ＋１）における物理量データであって、前記物理量データＳＤ１とａｃ平面における座標が同一の座標の物理量データＳＤ３の評価が「Ｈ」であり、この物理量データＳＤ３が前記物理量データＳＤ１と最も距離が近い場合、前記物理量データＳＤ３が前記置換データＲＤとなり、前記物理量データＳＤ１と置換される。
【００９９】
また、図２０に示すように、前記物理量データＳＤ２及び前記物理量データＳＤ３の評価が「Ｍ」であった場合、評価が「Ｈ」である物理量データＳＤのうち前記物理量データＳＤ１と最も距離が近い物理量データＳＤが前記置換データＲＤとなる。図２０では、前記走査面Ｐｎにおける前記物理量データＳＤ１の音線と隣り合う音線において、この物理量データＳＤ１とｃ方向において座標が同じ（深さ位置が同じ）である物理量データＳＤ４，５の評価が「Ｈ」になっている。また、前記物理量データＳＤ３と同一音線上にあって、この物理量データＳＤ３と隣り合う物理量データＳＤ６の評価も「Ｈ」になっている。この場合において、隣り合う音線同士の距離よりも隣り合う走査面同士の距離の方が小さいとすると、前記物理量データＳＤ４，５よりも前記物理量データＳＤ６の方が、前記物理量データＳＤ１との距離が小さくなる。従って、前記物理量データＳＤ６が前記置換データＲＤとなり、前記物理量データＳＤ１と置換される。
【０１００】
本例によれば、相関係数Ｃが低く生体組織の弾性を正確に反映していない物理量データＳＤが、より相関係数Ｃが高い物理量データＳＤに置換されることによって得られる物理量データＳＤ′に基づく直交三断面の弾性画像が表示されるので、第一実施形態と同様に、生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像を表示させることができる。
【０１０１】
なお、前記判定部６５３は、「Ｈ」、「Ｍ」、「Ｌ」の三段階の評価ではなく、相関係数Ｃが閾値以上か閾値未満かの評価を行なうようにしてもよい。この場合、前記判定部６５３は、相関係数Ｃが所定の閾値未満である物理量データＳＤを表示価値が無いと判定し、前記データ置換部６６は、前記置換データＲＤとして、相関係数が所定の閾値以上である物理量データＳＤを用いる。
【０１０２】
次に、第二実施形態の変形例について説明する。この変形例において、前記データ置換部６６は、表示価値が無いと判定された物理量データＳＤを、表示価値が有ると評価された複数の座標点の物理量データを重み付け加算して得られた置換データＲＤに置換する。この置換データＲＤは、表示価値が有ると評価された物理量データＳＤのうち、表示価値が無いと評価された物理量データＳＤ（置換されるデータ）と最も距離が近い物理量データＳＤを含む物理量データＳＤを重み付け加算して得られたデータである。
【０１０３】
例えば、上述の図１９において、評価が「Ｈ」である物理量データＳＤのうち、前記物理量データＳＤ１と距離が近い順に所定数の物理量データを重み付け加算して得られたデータを前記置換データＲＤとする。例えば、前記物理量データＳＤ１との距離が最も近い物理量データが前記物理量データＳＤ２であり、その次に距離が近い物理量データが前記物理量データＳＤ３である場合、前記物理量データＳＤ２及び前記物理量データＳＤ３を重み付け加算して得られたデータを前記置換データＲＤとする。このように、表示価値が有ると評価された物理量データＳＤを、表示価値が無いと評価された物理量データＳＤとの距離が近い順に所定数重み付け加算することにより置換データＲＤが得られる。そして、この置換データＲＤを用いて作成された前記物理量データＳＤ′に基づく弾性画像も生体組織の弾性を正確に反映した画像になる。
【０１０４】
以上、本発明を前記各実施形態によって説明したが、本発明はその主旨を変更しない範囲で種々変更実施可能なことはもちろんである。例えば、上記実施形態においては、物理量データＳＤに対して表示価値の有無に関する評価を行ない、表示価値が無いと評価された物理量データを、表示価値が有ると評価された物理量データに基づく置換データに置換しているが、本発明はこれに限られるものではない。具体的には、物理量データではなく、カラー弾性画像データに対して表示価値の有無に関する評価を行ない、表示価値が無いと評価されたカラー弾性画像データを、表示価値が有ると評価された物理量データに基づく置換データに置換してもよい。
【０１０５】
また、前記物理量データ処理部５は、生体組織の弾性に関する物理量として、歪みの代わりに生体組織の変形による変位や弾性率などを算出してもよく、また他の公知の手法によって生体組織の弾性に関する物理量を算出してもよい。
【０１０６】
また、表示価値が無いと評価された物理量データＳＤが置換データＲＤに置換された前記物理量データＳＤ′に基づく三次元の弾性画像が、前記弾性画像ＥＤ１，ＥＤ２，ＥＤ３の代わりに表示されてもよい。
【符号の説明】
【０１０７】
１ 超音波診断装置
２ 超音波プローブ
５ 物理量データ処理部（弾性データ作成部）
７ 表示部
８ 制御部（走査制御部）
６５ 評価部
６６ データ置換部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置及びその制御プログラムに関し、特に生体組織の弾性画像を表示する超音波診断装置及びその制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常のＢモード画像と、生体組織の硬さ又は軟らかさを表す弾性画像とを合成して表示させる超音波診断装置が、例えば特許文献１などに開示されている。この種の超音波診断装置において、弾性画像は次のようにして作成される。先ず、生体組織に対し、例えば超音波プローブによる圧迫とその弛緩を繰り返すなどして生体組織を変形させながら超音波の送受信を行ってエコー信号を取得する。そして、得られたエコー信号に基づいて、生体組織の弾性に関する物理量を算出し、この物理量を色相情報に変換してカラーの弾性画像を作成する。ちなみに、生体組織の弾性に関する物理量としては、例えば生体組織の歪みなどを算出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１１８１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、直交三断面の弾性画像や三次元の弾性画像を表示しようとする場合には、三次元領域における超音波の走査、すなわち超音波振動子の配列方向への超音波の走査と、前記配列方向と直交する方向への超音波の走査とを行なって、三次元データを取得する。そして、三次元領域における各面について物理量を算出して物理量データを作成し、この物理量データに基づく弾性画像を表示する。
【０００５】
しかし、算出された前記物理量が生体組織の弾性を正確に反映していない場合がある。例えば、圧迫動作から弛緩動作に変わる時、或いはその反対に弛緩動作から圧迫動作に変わる時は、圧迫動作も弛緩動作もなされない瞬間が存在することがある。このように生体組織の変形が不十分な場合には、生体組織の弾性を正確に反映した物理量を算出することができず、例えばある面について生体組織の弾性を正確に反映していない画像が表示されてしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するためになされた第１の観点の発明は、三次元領域の超音波の走査を行なう超音波プローブと、この超音波プローブで受信したエコー信号に基づいて、生体組織の弾性に関する弾性データを前記三次元領域における各面について作成する弾性データ作成部と、前記弾性データに対して表示価値の有無に関する評価を行なう評価部と、一の面において表示価値が無いと評価された前記弾性データを、他の面において表示価値が有ると評価された弾性データに基づく置換データに置換するデータ置換部と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。
【０００７】
第２の観点の発明は、第１の観点の発明において、前記評価部は、前記弾性データに対して各面毎に評価を行ない、前記データ置換部は、面単位で前記弾性データの置換を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【０００８】
第３の観点の発明は、第２の観点の発明において、前記置換データは、表示価値が有ると評価された弾性データであって、前記一の面と最も近い面を含む複数面の弾性データを重み付け加算して得られたデータであることを特徴とする超音波診断装置である。
【０００９】
第４の観点の発明は、第２の観点の発明において、前記置換データは、表示価値が有ると評価された弾性データであって、前記一の面と最も近い面の弾性データであることを特徴とする超音波診断装置である。
【００１０】
第５の観点の発明は、第１の観点の発明において、前記評価部は、前記弾性データに対して各座標点毎に評価を行ない、前記データ置換部は、座標点単位で前記弾性データの置換を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。
【００１１】
第６の観点の発明は、第５の観点の発明において、前記置換データは、表示価値が有ると評価された複数の座標点の弾性データを重み付け加算して得られたデータであって、前記複数の座標点の弾性データには、表示価値が有ると評価された弾性データのうち、前記一の面において表示価値が無いと評価された座標点の弾性データと最も距離が近い弾性データが含まれることを特徴とする超音波診断装置である。
【００１２】
第７の観点の発明は、第５の観点の発明において、前記置換データは、表示価値が有ると評価された弾性データのうち、前記一の面において表示価値が無いと評価された座標点の弾性データと最も距離が近い弾性データであることを特徴とする超音波診断装置である。
【００１３】
第８の観点の発明は、第１〜７のいずれか一の観点の発明において、前記弾性データ及び前記置換データに基づいて作成された弾性画像を表示する表示部を備えることを特徴とする超音波診断装置である。
【００１４】
第９の観点の発明は、コンピュータに、三次元領域の超音波の走査を行なう超音波プローブで受信したエコー信号に基づいて、生体組織の弾性に関する弾性データを前記三次元領域における各面について作成する弾性データ作成機能と、前記弾性データに対して表示価値の有無に関する評価を行なう評価機能と、一の面において表示価値が無いと評価された前記弾性データを、他の面において表示価値が有ると評価された弾性データに基づく置換データに置換するデータ置換機能と、を実行させることを特徴とする超音波診断装置の制御プログラムである。
【発明の効果】
【００１５】
上記観点の発明によれば、前記評価部により、前記三次元領域における各面の弾性データに対して表示価値の有無に関する評価が行なわれ、前記データ置換部により、一の面において表示価値が無いと評価された前記弾性データが、他の面において表示価値が有ると評価された弾性データに置換される。従って、生体組織の弾性を正確に反映した弾性データを得ることができない面については、前記置換データに基づく弾性画像を表示させることにより、生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像を表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る超音波診断装置の実施形態の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図１に示す超音波診断装置の超音波プローブの概略構成を示す斜視図である。
【図３】図１に示す超音波診断装置における表示制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】Ｂモード画像と弾性画像とが合成された超音波画像が表示された表示部を示す図である。
【図５】直交三断面の弾性画像が表示された表示部を示す図である。
【図６】図３に示す表示制御部における評価部の構成を示すブロック図である。
【図７】物理量データの作成の説明図である。
【図８】物理量フレームデータを作成する際における物理量の算出を説明するための図である。
【図９】比算出部で用いられる関数のグラフを示す図である。
【図１０】置換データへの置換の説明図である。
【図１１】第一実施形態の第二変形例における評価部のブロック図である。
【図１２】第一実施形態の第三変形例における評価部のブロック図である。
【図１３】第一実施形態の第四変形例における評価部のブロック図である。
【図１４】第一実施形態の第五変形例における評価部のブロック図である。
【図１５】第一実施形態の第五変形例における評価部の他例を示すブロック図である。
【図１６】第一実施形態の第六変形例における評価部のブロック図である。
【図１７】第二実施形態における評価部のブロック図である。
【図１８】相関係数に基づく物理量データの評価の一例を説明するための図である。
【図１９】物理量データの置換を説明するための物理量データの概念図である。
【図２０】物理量データの置換を説明するための他の物理量データの概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
（第一実施形態）
先ず、第一実施形態について図１〜図１０に基づいて説明する。図１に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送受信部３、Ｂモードデータ処理部４、物理量データ処理部５、表示制御部６、表示部７、制御部８、操作部９及び記憶部１０を備える。
【００１８】
前記超音波プローブ２は、生体組織に対して超音波を送信しそのエコーを受信する。前記超音波プローブ２は、本発明における超音波プローブの実施の形態の一例である。この超音波プローブ２を生体組織の表面に当接させた状態で圧迫と弛緩を繰り返したり、この超音波プローブ２から生体組織へ音響放射圧を加えたりして、生体組織を変形させながら超音波の送受信を行なって取得されたエコー信号に基づいて、後述のように弾性画像が作成される。
【００１９】
前記超音波プローブ２の概略構成について図２に基づいて説明する。前記超音波プローブ２は、メカニカル３Ｄプローブであり、振動子アレイ２００、ダンパー２１０、モーター２２０を有し、これらを保護ケース２３０に収容することにより構成されている。前記振動子アレイ２００は、例えばＰＺＴ（チタン（Ｔｉ）酸ジルコン（Ｚｒ）酸鉛）セラミックス等の圧電材料によって形成される複数の振動子２００ａが、第一方向ａに沿って配列されることにより構成されている。かかる振動子アレイ２００の一部の振動子２００ａを複数駆動することにより、超音波ビームが送信されるようになっている。そして、駆動する振動子２００ａを順次切り換えることにより、第一方向ａに電子的走査を行い、一フレーム分のエコー信号が得られるようになっている。
【００２０】
前記ダンパー２１０は、前記振動子アレイ２００を駆動させて超音波ビームを被検体に送信した後に、前記振動子アレイ２００の自由振動を抑制するものである。また、前記ダンパー２１０は、吸音効果を有する材料を用いて構成され、前記ダンパー２１０から後方のプローブケーブル３００との接続側への超音波の不必要な伝搬を抑制するようになっている。
【００２１】
前記モーター２２０は、前記振動子アレイ２００を、機械的に前記振動子２００ａの配列方向（前記第一方向ａ）と直交する第二方向ｂに移動させる。これにより、第二方向ｂにおいて、複数フレーム分のエコー信号が得られ、三次元領域Ｘについてのボリュームデータを得ることができるようになっている。
【００２２】
ちなみに、超音波の送受信方向は、図２に示すように第三方向ｃとする。ここで、第一方向ａと第二方向ｂとを含む平面をａｂ平面と云い、第二方向ｂと第三方向ｃとを含む平面をｂｃ平面と云い、第一方向ａと第三方向ｃとを含む平面をａｃ平面と云うものとする。
【００２３】
ただし、前記超音波プローブ２はこのようなメカニカル３Ｄプローブに限られるものではなく、電子的に第一方向ａ及び第二方向ｂに走査を行なう３Ｄプローブであってもよい。
【００２４】
前記送受信部３は、前記制御部８からの制御信号に基づいて前記超音波プローブ２を所定の走査条件で駆動させて音線毎の超音波の走査を行なう。本例では、前記送受信部３は、前記超音波プローブ２に、第一方向ａへの電子的走査を行なわせ、また前記モーター２２０を駆動させて第二方向ｂへの機械的走査を行なわせる。
【００２５】
また、送受信部３は、前記超音波プローブ２で受信したエコー信号について、整相加算処理等の信号処理を行なう。前記送受信部３で信号処理されたエコー信号は、前記Ｂモードデータ処理部４及び前記物理量データ処理部５に出力される。
【００２６】
前記Ｂモードデータ処理部４は、前記送受信部３から出力されたエコーデータに対し、対数圧縮処理、包絡線検波処理等のＢモード処理を行い、ＢモードデータＢＤを作成する。このＢモードデータＢＤは、前記Ｂモードデータ処理部４から前記表示制御部６へ出力される。
【００２７】
前記物理量データ処理部５は、前記送受信部３から出力されたエコーデータに基づいて、生体組織における弾性に関する物理量データＳＤを作成する（物理量データ作成機能）。前記物理量データ処理部５は、例えば特開２００８−１２６０７９号公報に記載されているように、二つのフレームにおける各音線上のエコーデータに相関ウィンドウを設定し、この相関ウィンドウ間で相関演算を行なって前記弾性に関する物理量を算出し、三次元領域Ｘにおける各面について前記物理量データＳＤを作成する。前記物理量データ処理部５は、前記物理量として、生体組織の変形による歪みＳを算出する。詳細は後述する。
【００２８】
前記物理量データＳＤは、弾性画像の作成に用いられるデータであり、本発明における弾性データの実施の形態の一例である。ちなみに、本発明において弾性データとは、弾性画像の作成に用いられるデータを云う。前記物理量データ処理部５は本発明における弾性データ作成部の実施の形態の一例であり、前記物理量データ作成機能は本発明における弾性データ作成機能の実施の形態の一例である。
【００２９】
前記表示制御部６には、前記Ｂモードデータ処理部４からのＢモードデータＢＤ及び前記物理量データ処理部５からの物理量データＳＤが入力されるようになっている。前記表示制御部６は、図３に示すようにメモリ６１、Ｂモード画像データ作成部６２、弾性画像データ作成部６３、表示画像制御部６４、評価部６５及びデータ置換部６６を有している。
【００３０】
前記メモリ６１には、前記ＢモードデータＢＤ及び前記物理量データＳＤが記憶される。前記ＢモードデータＢＤ及び前記物理量データＳＤは、音線毎のデータとして前記メモリ６１に記憶される。そして、このメモリ６１には、三次元の走査領域における複数の走査面ＰのＢモードデータＢＤ及び前記物理量データＳＤが記憶される。
【００３１】
ここで、前記メモリ６１に記憶される前記物理量データＳＤとしては、前記データ置換部６６によって前記置換データに置換されたデータが記憶される。従って、このような物理量データＳＤに基づいて後述のように作成された弾性画像は、生体組織の弾性を正確に反映した画像になる。
【００３２】
前記メモリ６１は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの半導体メモリで構成されている。ちなみに、前記ＢモードデータＢＤ及び前記物理量データＳＤは、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）などで構成される前記記憶部１０にも記憶されるようになっていてもよい。
【００３３】
ここで、後述のＢモード画像データ及びカラー弾性画像データに変換される前のエコーデータをローデータ（Ｒａｗ Ｄａｔａ）と云うものとする。前記メモリ６１又は前記記憶部１０に記憶されるＢモードデータＢＤ及び物理量データＳＤは、ローデータである。
【００３４】
前記記憶部１０には、ローデータとして前記送受信部３で整相加算されたエコーデータが記憶されるようになっていてもよい。
【００３５】
前記Ｂモード画像データ作成部６２は、前記ＢモードデータＢＤを、エコーの信号強度に応じた輝度情報を有するＢモード画像データに変換する。また、前記弾性画像データ作成部６３は、前記物理量データＳＤを歪みＳに応じた色相情報を有するカラー弾性画像データに変換する。ちなみに、前記Ｂモード画像データにおける輝度情報及び前記カラー弾性画像データにおける色相情報は所定の階調（例えば２５６階調）からなる。
【００３６】
前記表示画像制御部６４は、前記Ｂモード画像データ及び前記カラー弾性画像データを加算処理することによって合成し、前記表示部７に表示する二次元の超音波画像の画像データを作成する。この画像データは、図４に示すように白黒のＢモード画像ＢＧとカラーの弾性画像ＥＧとが合成された二次元の超音波画像Ｇとして前記表示部７に表示される。本例では、前記弾性画像ＥＧは、関心領域Ｒ内に半透明で（背景のＢモード画像が透けた状態で）表示される。
【００３７】
前記Ｂモード画像ＢＧと前記弾性画像ＥＧとが合成された二次元の超音波画像Ｇは、超音波の送受信時にリアルタイムで表示される。また、このリアルタイムの超音波画像Ｇとは別に、前記表示画像制御部６４は、前記メモリ６１又は前記記憶部１０に記憶された物理量データに基づいて、図５に示すように、三次元の走査領域における直交三断面の弾性画像ＥＧ１，ＥＧ２，ＥＧ３を表示させる。ここで、直交三断面とは前記ａｂ平面、前記ｂｃ平面及び前記ａｃ平面である。本例において、前記弾性画像ＥＧ１は前記ａｃ平面についての画像であり、前記弾性画像ＥＧ２は前記ｂｃ平面についての画像であり、前記弾性画像ＥＧ３は前記ａｂ平面についての画像である。
【００３８】
また、前記表示画像制御部６４は、特に図示しないが、前記メモリ６１及び前記記憶部１０に記憶された前記ＢモードデータＢＤ及び前記物理量データＳＤに基づいて、直交三断面について、弾性画像とＢモード画像とを合成した画像を表示させてもよい。
【００３９】
また、前記表示画像制御部６４は、特に図示しないが前記メモリ６１及び前記記憶部１０に記憶された物理量データＳＤに基づいて、三次元の弾性画像を作成して前記表示部７に表示してもよい（例えば、特開２００８−２５９６０５）。
【００４０】
前記評価部６５は、三次元領域Ｘにおける各面の物理量データＳＤに対して表示価値の有無に関する評価を行なう（評価機能）。前記評価部６５は、物理量データＳＤが生体組織の弾性をどれだけ正確に反映したものであるかを基に、表示価値の有無に関する評価を行なう。前記評価部６５は、本発明における評価部の実施の形態の一例であり、前記評価機能は本発明における評価機能の実施の形態の一例である。
【００４１】
具体的には、前記評価部６５は、各面の物理量データＳＤにおける物理量の平均と、予め設定された物理量の平均値との比較結果（後述のクオリティ値Ｑ）に基づいて評価を行なう。具体的には、前記評価部６５は、図６に示すように、物理量平均部６５１、比算出部６５２及び判定部６５３を有する。前記物理量平均部６５１は、各走査面Ｐについて、前記歪みＳの平均値ＳｒＡＶを算出する。前記物理量平均部６５１は、弾性画像作成領域である前記関心領域Ｒについて各面毎に平均値ＳｒＡＶを算出する。
【００４２】
前記比算出部６５２は、前記平均値ＳｒＡＶを、予め設定された物理量の平均値と比較する比較部を構成するものであり、予め設定された物理量の平均値に対する前記平均値ＳｒＡＶの比Ｒａを算出する。本例では、予め設定された物理量の平均値として、一つの面（一フレーム）についての歪みＳの平均の理想値ＳｉＡＶを用いる。従って、前記比算出部６５２は、前記比Ｒａとして、歪みＳの平均の理想値ＳｉＡＶに対する前記平均値ＳｒＡＶの比Ｒａを算出する。さらに、前記比算出部６５２は、前記比Ｒａを用いて、後述するように（式１）の演算を行なってクオリティ値Ｑを算出する。このクオリティ値Ｑは、各面の物理量データＳＤについて得られ、弾性画像が生体組織の弾性をどれだけより正確に反映したものであるかを示すものであり、後述するように前記判定部６５３による表示価値の有無の判定指標となる。
【００４３】
ここで、前記理想値ＳｉＡＶは、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像を得ることができる強さで、超音波の送受信時に前記超音波プローブ２による生体組織への圧迫とその弛緩などによる変形を加えた場合に、任意に設定される領域において得られる歪みＳの平均値である。この理想値ＳｉＡＶは、例えば腫瘍と同じ硬さの部分や正常組織と同じ硬さの部分などからなるファントム等を対象として実験を行ない、経験上得られる値である。また、この理想値ＳｉＡＶは、操作者が前記操作部９において設定できるようになっていてもよいし、デフォルトとして装置に記憶されていてもよい。
【００４４】
前記判定部６５３は、前記クオリティ値Ｑに基づいて、前記物理量データＳＤについて表示価値の有無を判定する。ここで、表示価値の有無とは、後述するように、物理量データＳＤに基づいて作成されるカラー弾性画像データに基づく弾性画像の表示価値の有無のことである。
【００４５】
前記データ置換部６６は、一の面において、前記評価部６５により表示価値が無いと評価された前記物理量データＳＤを、他の面において表示価値が有ると評価された物理量データに基づく置換データに置換する（データ置換機能）。前記データ置換部６６は、面単位で置換を行なう。詳細は後述する。前記データ置換部６６は、本発明におけるデータ置換部の実施の形態の一例であり、前記データ置換機能は本発明におけるデータ置換機能の実施の形態の一例である。
【００４６】
前記表示部７は、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）などで構成される。前記表示部７は、本発明における表示部の実施の形態の一例である。前記制御部８は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）で構成され、前記記憶部１０に記憶された制御プログラムを読み出し、前記物理量データ作成機能、前記評価機能及び前記データ置換機能をはじめとする前記超音波診断装置１の各部における機能を実行させる。
【００４７】
前記操作部９は、操作者が指示や情報を入力するためのキーボード及びポインティングデバイス（図示省略）などを含んで構成されている。
【００４８】
さて、本例の超音波診断装置１の作用について説明する。この超音波診断装置１においては、超音波の送受信時におけるリアルタイムの超音波画像Ｇ（図４参照）の表示と、前記メモリ６１又は前記記憶部１０に記憶された物理量データＳＤに基づく直交三断面の弾性画像ＥＧ１，ＥＧ２，ＥＧ３（図５参照）の表示とが行なわれる。
【００４９】
先ず、リアルタイムの超音波画像Ｇの表示について説明する。前記送受信部３は、前記超音波プローブ２から被検体の生体組織へ超音波を送信させ、そのエコー信号を取得する。この時、生体組織を変形させながら超音波の送受信を行なう。生体組織を変形させる手法としては、例えば前記超音波プローブ２により、被検体への圧迫とその弛緩を繰り返す手法や、前記超音波プローブ２により被検体へ音響放射圧を加える手法などが挙げられる。また、前記超音波プローブ２は、三次元領域について超音波の走査を行なう。
【００５０】
超音波の送受信により得られたエコー信号は前記送受信部３で信号処理された後、前記Ｂモードデータ処理部４及び前記物理量データ処理部５に入力される。そして、前記Ｂモードデータ処理部４は前記ＢモードデータＢＤの作成を行ない、前記物理量データ処理部５は前記物理量データＳＤの作成を行なう。前記ＢモードデータＢＤ及び前記物理量データＳＤは前記メモリ６１又は前記記憶部１０に記憶される。
【００５１】
ここで、前記物理量データＳＤの作成について詳細に説明する。前記物理量データ処理部５は、図７に示すように、隣り合う二フレームのエコーデータｅＤ１，ｅＤ２に基づいて、前記三次元領域Ｘにおける一つの面の物理量データＳＤを作成する。前記物理量データ処理部５は、前記エコーデータｅＤ１，ｅＤ２にあって、第一方向ａにおいて同一座標の音線上のデータに基づいて歪みＳを算出して物理量データＳＤの作成を行なう。
【００５２】
より詳細には、前記物理量データ処理部５は、前記エコーデータｅＤ１，ｅＤ２のそれぞれに相関ウィンドウを設定する。具体的には、前記物理量データ処理部５は、図８に示すように前記エコーデータｅＤ１に相関ウィンドウＷ１を設定し、前記エコーデータｅＤ２に属するエコーデータに相関ウィンドウＷ２を設定する。そして、前記物理量データ処理部５は、前記相関ウィンドウＷ１，Ｗ２間で相関演算を行なって歪みＳを算出する。一対の前記相関ウィンドウＷ１，Ｗ２からは、一座標点分の歪みＳのデータが得られ、この歪みＳのデータを一フレーム分作成することにより、生体組織における各部の歪みＳのデータからなる一フレーム分の物理量データＳＤが得られる。ちなみに、一座標点は一画素に対応する。
【００５３】
さらに具体的に説明すると、図８において、前記エコーデータｅＤ１，ｅＤ２は、複数本の音線上において取得されたエコーデータからなる。図８では、前記エコーデータｅＤ１における複数本の音線の一部として、五本の音線Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃ，Ｌ１ｄ，Ｌ１ｅが示され、また前記エコーデータｅＤ２において前記音線Ｌ１ａ〜Ｌ１ｅに対応する音線として、音線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃ，Ｌ２ｄ，Ｌ２ｅが示されている。すなわち、前記音線Ｌ１ａ及び前記音線Ｌ２ａ、前記音線Ｌ１ｂ及び前記音線Ｌ２ｂ、前記音線Ｌ１ｃ及び前記音線Ｌ２ｃ、前記音線Ｌ１ｄ及び前記音線Ｌ２ｄ、前記音線Ｌ１ｅ及び前記音線Ｌ２ｅは、異なる二つのフレームにあって第一方向ａにおいて同一座標の音線に該当する。また、図８においてＲ（ｉ），Ｒ（ｉｉ）は、前記関心領域Ｒに対応する領域を示している。
【００５４】
例えば、前記音線Ｌ１ｃ上のエコーデータに、前記相関ウィンドウＷ１として相関ウィンドウＷ１ｃが設定され、前記音線Ｌ２ｃ上のエコーデータに、前記相関ウィンドウＷ２として相関ウィンドウＷ２ｃが設定されたとする。前記物理量データ処理部５は、前記相関ウィンドウＷ１ｃ，Ｗ２ｃ間で相関演算を行ない、歪みＳを算出する。前記物理量データ処理部５は、前記音線Ｌ１ｃ，Ｌ２ｃ上において、前記領域Ｒ（ｉ），Ｒ（ｉｉ）の上端１００から下端１０１まで相関ウィンドウＷ１ｃ，Ｗ２ｃを順次設定し、歪みＳを算出する。また、前記物理量データ処理部５は、前記領域Ｒ（ｉ），Ｒ（ｉｉ）内の他の音線についても同様にして歪みＳを算出する。これにより、歪みＳのデータからなる一フレーム分の物理量データＳＤが得られる。
【００５５】
ちなみに、前記相関ウィンドウは、一音線上の複数のエコーデータに対して一つ設定される。
【００５６】
前記ＢモードデータＢＤ及び前記物理量データＳＤが得られると、前記Ｂモード画像データ作成部６２がＢモード画像データを作成し、前記弾性画像データ作成部６３がカラー弾性画像データを作成する。そして、前記表示画像制御部６４が図４に示すように白黒のＢモード画像ＢＧとカラーの弾性画像ＥＧとが合成された二次元の超音波画像Ｇを前記表示部７に表示させる。
【００５７】
次に、前記メモリ６１又は前記記憶部１０に記憶された前記物理量データＳＤに基づく直交三断面の弾性画像ＥＧ１，ＥＧ２，ＥＧ３の表示について説明する。これら直交三断面の弾性画像ＥＧ１，ＥＧ２，ＥＧ３は、三次元領域Ｘの各面について前記ＢモードデータＢＤ及び前記物理量データＳＤが得られ、前記メモリ６１又は前記記憶部１０に記憶された後に表示される。
【００５８】
前記弾性画像ＥＧ１，ＥＧ２，ＥＧ３が表示される時は、前記弾性画像データ作成部６３は、前記評価部６５により表示価値が無いと評価された物理量データＳＤが、前記データ置換部６６により、置換データＲＤに置換された物理量データＳＤ′に基づいて前記カラー弾性画像データの作成を行なう。
【００５９】
ここで、前記評価部６５による表示価値の有無に関する評価と、前記データ置換部６６による置換データＲＤへの置換について詳しく説明する。先ず、前記評価部６５による評価について説明する。前記評価部６５における前記物理量平均部６５１は、前記各面の前記物理量データについて、前記関心領域Ｒにおける歪みの平均値ＳｒＡＶを算出する。前記物理量平均部６５１は、前記平均値ＳｒＡＶとして、相関係数Ｃが所定の閾値ＣＴＨ以上である相関演算が行なわれた相関ウィンドウを選択してその歪みＳの平均値を算出してもよい。
【００６０】
ちなみに、歪みＳは負になることもあることから、前記平均値ＳｒＡＶは負になることもあるものとする。次に、前記比算出部６５２が、ＳｒＡＶ／ＳｉＡＶの演算を行ない、前記比Ｒａを算出する。さらに、前記比算出部６５２は、前記比Ｒａを次の（式１）に代入し、数値Ｙを得る。
Ｙ＝１．０−｜ｌｏｇ１０｜Ｒａ｜｜・・・（式１）
この（式１）によって得られるＹは、面単位で得られる値であり、前記クオリティ値Ｑの一例である。
【００６１】
前記（式１）は、前記比Ｒａを０から１までの範囲にするためのものであり、この（式１）で得られるＹは、前記理想値ＳｉＡＶに対する平均値ＳｒＡＶの比と同等である。この（式１）で表される関数をグラフで表すと、図９に示すグラフとなる。この図９に示すように、０≦Ｙ≦１となる。
【００６２】
また、０．１≦｜Ｒａ｜≦１０であるものとし、｜Ｒａ｜がこの範囲を超えた場合、Ｙは零とする。
【００６３】
０≦Ｙ≦１であるため、０≦Ｑ≦１となる。クオリティ値Ｑが１に近くなるほど、弾性画像のクオリティとしては良好であることを意味し、一方でクオリティ値Ｑが０に近くなるほど、弾性画像のクオリティとしては悪くなることを意味する。ここで、弾性画像のクオリティが良好であるとは、生体組織の弾性をより正確に反映した弾性画像であることを意味し、一方で弾性画像のクオリティが悪いとは、生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像ではないことを意味する。
【００６４】
クオリティ値Ｑと弾性画像のクオリティとの関係についてより詳細に説明すると、図９のグラフから分かるように、前記平均値ＳｒＡＶが前記理想値ＳｉＡＶと等しい場合（すなわち、｜Ｒａ｜が１）、Ｙすなわちクオリティ値Ｑは１となる。従って、クオリティ値Ｑが１、または１に近い値であれば、前記超音波プローブ２による生体組織に対する変形の度合いが適切であり、生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像が得られていることになる。
【００６５】
一方で、前記平均値ＳｒＡＶが前記理想値ＳｉＡＶと離れた値になるほど（すなわち、｜Ｒａ｜が１から離れた値になるほど）、クオリティ値Ｑは零に近づく。ここで、前記平均値ＳｒＡＶが前記理想値ＳｉＡＶと離れた値になるということは、前記超音波プローブ２による生体組織に対する変形の度合いが足りない、または過剰であることを意味する。従って、クオリティ値Ｑが零に近づくほど、生体組織に対する変形の度合いが足りないか、または過剰である結果、生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像が得られていないことになる。
【００６６】
前記判定部６５３は、前記クオリティ値Ｑに基づいて表示価値の有無を判定する。前記クオリティ値Ｑは三次元領域Ｘにおける各面毎に算出されるので、表示価値の有無も面毎に判定される。
【００６７】
前記判定部６５３は、ある面についての物理量データＳＤの前記クオリティ値Ｑが閾値ＱＴＨ以上であれば、その面の物理量データは表示価値が有ると判定する。一方、前記判定部６５３は、前記クオリティ値Ｑが前記閾値ＱＴＨ未満であれば表示価値が無いと判定する。
【００６８】
前記判定部６５３により表示価値が無いと判定された物理量データＳＤについては、前記データ置換部６６が置換データＲＤへの置換を行なう。詳細に説明すると、ある面Ｐｅの物理量データＳＤについて表示価値がないと判定された場合、前記データ置換部６６は、前記表示価値が有ると判定された物理量データＳＤであって、前記面Ｐｅと最も近い面を含む複数面の物理量データＳＤを重み付け加算して得られた置換データＲＤに置換する。例えば、図１０に示すように、面Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５のうち、面Ｐ１，Ｐ２，Ｐ４，Ｐ５の物理量データＳＤ１，ＳＤ２，ＳＤ４，ＳＤ５は表示価値が有ると判定されたデータであり、面Ｐ３の物理量データＳＤ３は表示価値が無いと判定されたデータであるものとする。前記データ置換部６６は、下記の（式２）に示すように、前記面Ｐ２の物理量データＳＤ２と前記面Ｐ４の物理量データＳＤ４とを重み付け加算して置換データＲＤを作成する。
ＲＤ＝ｋ１×ＳＤ２＋ｋ２×ＳＤ４・・・（式２）
ただし、上記（式２）において、ｋ１，ｋ２は重み付け係数である。
【００６９】
ちなみに、前記データ置換部６４は、前記物理量データＳＤ２，ＳＤ４のほかに、前記物理量データＳＤ１，ＳＤ５も重み付け加算の対象に加えてもよい。
【００７０】
前記データ置換部６４により、三次元の走査領域内において、表示価値が無いと評価された物理量データＳＤの全てが置換された物理量データＳＤ′（ボリュームデータ）が作成されると、前記弾性画像データ作成部６３は、この物理量データＳＤ′に基づいて直交三断面についての弾性画像データを作成し、前記表示画像制御部６４は、この弾性画像データに基づく前記弾性画像ＥＧ１，ＥＧ２，ＥＧ３を前記表示部７に表示させる。
【００７１】
本例の超音波診断装置１によれば、前記データ置換部６６により、表示価値が無いと評価された物理量データＳＤが前記置換データＲＤに置換されて前記物理量データＳＤ′が作成され、この物理量データＳＤ′に基づく弾性画像ＥＤ１，ＥＤ２，ＥＤ３が前記表示部７に表示されるので、生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像を表示させることができる。
【００７２】
次に、第一実施形態の変形例について説明する。先ず、第一変形例について説明すると、前記データ置換部６６は、前記判定部６５３により表示価値が有ると判定された物理量データＳＤであって、物理量データＳＤについて表示価値が無いと評価された前記面Ｐｅと最も近い面の物理量データＳＤを前記置換データＲＤとしてもよい。例えば、上述の図１０において、前記物理量データＳＤ２又は前記物理量データＳＤ４を前記置換データＳＤとしてもよい。
【００７３】
次に、第二変形例について説明する。この第二変形例において、前記評価部６５は、図１１に示すように、前記物理量平均部６５１、前記比算出部６５２、前記判定部６５３の他、相関係数平均部６５４及び乗算部６５５を有している。
【００７４】
前記相関係数平均部６５４は、各面の物理量データＳＤにおける相関係数Ｃの平均値ＣＡＶを算出する。ここで、相関係数Ｃは、前記各相関ウィンドウにおいて歪みＳを算出する相関演算において算出されるものであり、０≦Ｃ≦１である。相関係数が１に近づくほど、その相関演算により、生体組織の弾性をより正確に反映した歪みＳが得られる。
【００７５】
前記物理量平均部６５１は、相関係数Ｃが所定の閾値ＣＴＨ以上である相関演算が行なわれた相関ウィンドウを選択してその歪みＳの平均値ＳｒＡＶを算出し、前記比算出部６５２が、前記平均値ＳｒＡＶを用いて前記比Ｒａを算出し、前記（式１）からＹを算出する。
【００７６】
そして、前記乗算部６５５は、前記相関係数平均部６５４で得られた相関係数Ｃの平均値ＣＡＶと、前記比算出部６５２で得られた算出値Ｙとを乗算し、乗算値Ｍを算出する。ここでは、この乗算値Ｍをクオリティ値Ｑｎとし、前記判定部６５３による表示価値の有無の判定指標とする。
【００７７】
ここで、相関係数Ｃは、０≦Ｃ≦１なので、０≦ＣＡＶ≦１であり、また、０≦Ｙ≦１であるので、０≦Ｍ≦１となる。従って、本例においても、０≦Ｑｎ≦１である。前記乗算値Ｍは、前記算出値Ｙと前記相関係数Ｃの平均値ＣＡＶとの乗算値であるため、乗算値Ｍ、すなわちクオリティ値Ｑｎが１に近づくほど弾性画像のクオリティが良好になり、一方でＱｎが零に近づくほど弾性画像のクオリティが悪くなる。
【００７８】
ここで、前記乗算部６５５は、前記算出値Ｙと前記相関係数Ｃの平均値ＣＡＶとを乗算する時に、重み付けをして乗算してもよい。
【００７９】
本例においても、前記判定部６５３は前記クオリティ値Ｑが閾値ＱＴＨ以上であれば、表示価値が有ると判定し、一方で前記クオリティ値Ｑが前記閾値ＱＴＨ未満であれば表示価値が無いと判定する。
【００８０】
次に、第三変形例について説明する。この第三変形例では、前記評価部６５は、図１２に示すように、前記判定部６５３及び前記相関係数平均部６５４を有する。本例では、前記判定部６５３は、前記相関係数平均部６５４で算出された相関係数Ｃの平均値ＣＡＶに基づいて、各面における物理量データＳＤの表示価値の有無を判定する。具体的には、前記判定部６５３は、前記平均値ＣＡＶが所定の閾値以上であれば表示価値が有ると判定し、一方で前記平均値ＣＡＶが前記所定の閾値未満であれば表示価値が無いと判定する。
【００８１】
次に、第四変形例について説明する。この第四変形例では、前記評価部６５は、図１３に示すように、前記判定部６５３と符号割合算出部６５６とを有する。
【００８２】
ここで、歪みＳは、生体組織の変形方向に応じた正負の符合を伴って算出される。例えば、前記超音波プローブ２による圧迫とその弛緩を行ないながら超音波の送受信を行なう場合、圧迫方向を正方向とすると、前記超音波プローブ２による圧迫時に取得されたエコー信号に基づいて算出される歪みＳは正の符号を伴って算出され、一方で弛緩時に取得されたエコー信号に基づいて算出される歪みＳは負の符号を伴って算出される。前記符号割合算出部６５６は、各走査面Ｐについて歪みＳの正の符号と負の符号との比を算出する。
【００８３】
ここで、歪みＳの正負の符号の割合と弾性画像のクオリティとの関係について説明する。例えば、前記超音波プローブ２による圧迫とその弛緩が適切になされていれば、歪みＳの符合の割合としては、正又は負のいずれか一方の符合の割合が大きくなる（すなわち、正と負の比が大きくなる）。しかし、前記超音波プローブ２による圧迫とその弛緩の方向が適切でなく、生体組織に横ずれなどが生じている場合には、歪みＳの符合の割合は、正又は負のいずれか一方に偏らず、双方の符号の割合が拮抗したものになってくる（すなわち、正と負の比が小さくなる）。
【００８４】
従って、前記判定部６５３は、前記符号割合算出部６５６によって算出された符号の比に基づいて、各面における物理量データＳＤの表示価値の有無を判定する。具体的には、前記判定部６５３は、符号の比が所定の閾値以上であれば、表示価値が有ると判定し、一方で符号の比が前記所定の閾値未満であれば表示価値が無いと判定する。
【００８５】
次に、第五変形例について説明する。この第五変形例では、前記評価部６５は、図１４に示すように、前記物理量平均部６５１と前記判定部６５３とを有する。本例では、前記判定部６５３は、前記物理量平均部６５１によって算出された歪みの平均値ＳｒＡＶに基づいて、前記各面における物理量データＳＤの表示価値の有無を判定する。例えば、前記判定部６５３は、前記平均値ＳｒＡＶが所定の範囲内にあるか否か、すなわちｓ１≦ＳｒＡＶ≦ｓ２であるか否かを判定する。ここで、前記ｓ１，ｓ２は、例えば生体組織の弾性を考慮して通常考えられる歪み値に設定されるものであり、著しく逸脱した歪み値をエラーとするような値に設定される。ｓ１≦ＳｒＡＶ≦ｓ２である物理量データＳＤであれば、所定の画質の弾性画像を得ることができる。従って、前記判定部６５３は、ｓ１≦ＳｒＡＶ≦ｓ２であれば前記物理量データＳＤについて表示価値が有ると判定し、一方でｓ１＞ＳｒＡＶ又はｓ２＜ＳｒＡＶであれば、前記物理量データＳＤについて表示価値が無いと判定する。
【００８６】
ちなみに、この第五変形例において、各面について歪みＳの合計値を算出し、この合計値を歪みの平均値ＳｒＡＶの代わりに用いてもよい。この場合、前記評価部６５は、図１５に示すように、前記判定部６５３と合計値算出部６５７を有する。この合計値算出部６５７は、座標点ごとの歪みＳの合計値を各面について算出する。そして、前記判定部６５３は前記歪みＳの合計値が所定の範囲内であれば表示価値があると判定し、一方で所定の範囲外であれば表示価値が無いと判定する。
【００８７】
次に、第六変形例について説明する。この第六変形例では、前記評価部６５は、図１６に示すように、前記判定部６５３とエラー特定部６５８とを有する。
【００８８】
前記エラー特定部６５８は、各座標点の前記歪みＳについてエラーか否かを判定する。具体的には、前記エラー特定部６５８は、歪みＳが予め設定された所定の範囲外になっている場合、すなわち歪みＳが、ｓ１≦Ｓ≦ｓ２を満たさない場合に、エラーと判定する。
【００８９】
ここで、前記エラー特定部６５８は、歪みＳが所定の閾値ＳＴＨ以下になっている場合にエラーと判定してもよい。言い換えれば、前記エラー特定部６５８は、所定の前記超音波プローブ２で取得されたエコー信号の振幅が所定以下である部分に相当する画素をエラーとしてもよい。
【００９０】
ちなみに、例えば、前記超音波プローブ２から送信された超音波の反射が無いか、或いは反射が少ない場合のエコー信号は、歪みＳを適切に算出できる信号ではなく、所定の画質の弾性画像を得ることができるものではない。従って、前記所定の閾値ＳＴＨは、エコー信号の振幅がほとんど無いようなエコー信号に基づいて算出された比較的低い歪み値に設定される。
【００９１】
また、前記エラー特定部６５８は、各座標点毎の相関演算で得られた相関係数Ｃについてエラーか否かを判定してもよい。具体的には、前記エラー特定部６５８は、前記相関ウィンドウＷ１，Ｗ２間の相関演算で得られた相関係数Ｃが所定の閾値以下である場合にエラーと判定する。ここで、相関係数Ｃが１に近いほど、生体組織の弾性を正確に反映した歪みＳが得られる。前記閾値は、生体組織の弾性をある程度正確に反映した歪みＳが算出される相関演算で得られる相関係数の値に設定される。言い換えれば、前記閾値を超える相関係数の相関演算によって歪みＳが算出されれば、所定の画質の弾性画像が得られる。
【００９２】
前記エラー特定部６５８は、各面についてエラー数を算出する。そして、前記判定部６５３は、エラー数に基づいて、各面における物理量データＳＤの表示価値の有無を判定する。具体的には、前記判定部６５３は、エラー数が所定の閾値未満であれば表示価値が有ると判定し、一方でエラー数が所定の閾値以上であれば表示価値が無いと判定する。
【００９３】
（第二実施形態）
次に、第二実施形態について説明する。なお、以下の説明では、第一実施形態と異なる事項について説明する。
【００９４】
本例においては、前記評価部６５は、図１７に示すように、前記判定部６５３のみを有する。本例では、この判定部６５３は面単位での表示価値の有無の判定ではなく、座標点毎に表示価値の有無の判定を行なう。そして、前記データ置換部６６は、表示価値が無いと判定された座標点の物理量データＳＤを置換データＲＤに置換する。本例では、この置換データＲＤは、表示価値が有ると評価された物理量データＳＤのうち、表示価値が無いと評価されたものと最も距離が近い物理量データＳＤに置換する。前記データ置換部６６は、三次元領域Ｘ内において、表示価値が無いと判定された全ての座標点の物理量データＳＤを前記置換データＲＤに置換して物理量データＳＤ′を作成する。
【００９５】
具体的に表示価値の有無の判定及び物理量データの置換について説明する。前記判定部６５３は、座標点ごとの前記物理量データＳＤに対して、歪みＳを算出する際の相関演算において得られた相関係数Ｃに基づいて、「Ｈ（Ｈｉｇｈ）」、「Ｍ（Ｍｉｄｄｌｅ）」、「Ｌ（Ｌｏｗ）」の三段階で評価する。具体的には、図１８に示すように、相関係数Ｃが所定値Ｃａ未満である場合は「Ｌ」、所定値Ｃａ以上Ｃｂ未満である場合は「Ｍ」、所定値Ｃｂ以上である場合は「Ｈ」とする。
【００９６】
相関係数Ｃは０≦Ｃ≦１であり、１に近づくほど、生体組織の弾性をより正確に表わしている物理量データである。そして、Ｃａ＜Ｃｂであるものとし、「Ｌ」、「Ｍ」、「Ｈ」の順で良好な評価、すなわち生体組織の弾性をより正確に反映している物理量データであるものとする。前記判定部６５３は、「Ｌ」の評価である物理量データＳＤを表示価値が無いと判定し、前記データ置換部６６は、「Ｌ」の評価である物理量データＳＤを、置換データＲＤに置換する。置換データＲＤは、「Ｌ」の評価である物理量データＳＤと最も距離が近い物理量データＳＤであって、「Ｈ」の評価の物理量データである。ここで、距離とは生体組織における距離を意味する。
【００９７】
例えば、互いに隣り合う面Ｐｎ、Ｐ（ｎ＋１）における一部の物理量データＳＤの評価が図１９に示すものであったとする。ちなみに、前記面Ｐｎ、Ｐ（ｎ＋１）は互いに隣り合う面である。また、各升目が物理量データＳＤを意味するものとし、縦方向の升目は音線方向に沿ったものであるとする。従って、図１９には隣り合う走査面について三音線分の一部の物理量データが示されている。
【００９８】
前記走査面Ｐｎの物理量データＳＤのうち、図１９においてドットで示した物理量データＳＤ１に注目すると、この物理量データＳＤ１の評価は「Ｌ」である。この物理量データＳＤ１と同一音線上であって、評価が「Ｈ」である物理量データＳＤ２が、前記物理量データＳＤ１と最も距離が近い物理量データであるとすると、前記物理量データＳＤ２が前記置換データＲＤとなり、前記物理量データＳＤ１と置換される。また、前記走査面Ｐ（ｎ＋１）における物理量データであって、前記物理量データＳＤ１とａｃ平面における座標が同一の座標の物理量データＳＤ３の評価が「Ｈ」であり、この物理量データＳＤ３が前記物理量データＳＤ１と最も距離が近い場合、前記物理量データＳＤ３が前記置換データＲＤとなり、前記物理量データＳＤ１と置換される。
【００９９】
また、図２０に示すように、前記物理量データＳＤ２及び前記物理量データＳＤ３の評価が「Ｍ」であった場合、評価が「Ｈ」である物理量データＳＤのうち前記物理量データＳＤ１と最も距離が近い物理量データＳＤが前記置換データＲＤとなる。図２０では、前記走査面Ｐｎにおける前記物理量データＳＤ１の音線と隣り合う音線において、この物理量データＳＤ１とｃ方向において座標が同じ（深さ位置が同じ）である物理量データＳＤ４，５の評価が「Ｈ」になっている。また、前記物理量データＳＤ３と同一音線上にあって、この物理量データＳＤ３と隣り合う物理量データＳＤ６の評価も「Ｈ」になっている。この場合において、隣り合う音線同士の距離よりも隣り合う走査面同士の距離の方が小さいとすると、前記物理量データＳＤ４，５よりも前記物理量データＳＤ６の方が、前記物理量データＳＤ１との距離が小さくなる。従って、前記物理量データＳＤ６が前記置換データＲＤとなり、前記物理量データＳＤ１と置換される。
【０１００】
本例によれば、相関係数Ｃが低く生体組織の弾性を正確に反映していない物理量データＳＤが、より相関係数Ｃが高い物理量データＳＤに置換されることによって得られる物理量データＳＤ′に基づく直交三断面の弾性画像が表示されるので、第一実施形態と同様に、生体組織の弾性を正確に反映した弾性画像を表示させることができる。
【０１０１】
なお、前記判定部６５３は、「Ｈ」、「Ｍ」、「Ｌ」の三段階の評価ではなく、相関係数Ｃが閾値以上か閾値未満かの評価を行なうようにしてもよい。この場合、前記判定部６５３は、相関係数Ｃが所定の閾値未満である物理量データＳＤを表示価値が無いと判定し、前記データ置換部６６は、前記置換データＲＤとして、相関係数が所定の閾値以上である物理量データＳＤを用いる。
【０１０２】
次に、第二実施形態の変形例について説明する。この変形例において、前記データ置換部６６は、表示価値が無いと判定された物理量データＳＤを、表示価値が有ると評価された複数の座標点の物理量データを重み付け加算して得られた置換データＲＤに置換する。この置換データＲＤは、表示価値が有ると評価された物理量データＳＤのうち、表示価値が無いと評価された物理量データＳＤ（置換されるデータ）と最も距離が近い物理量データＳＤを含む物理量データＳＤを重み付け加算して得られたデータである。
【０１０３】
例えば、上述の図１９において、評価が「Ｈ」である物理量データＳＤのうち、前記物理量データＳＤ１と距離が近い順に所定数の物理量データを重み付け加算して得られたデータを前記置換データＲＤとする。例えば、前記物理量データＳＤ１との距離が最も近い物理量データが前記物理量データＳＤ２であり、その次に距離が近い物理量データが前記物理量データＳＤ３である場合、前記物理量データＳＤ２及び前記物理量データＳＤ３を重み付け加算して得られたデータを前記置換データＲＤとする。このように、表示価値が有ると評価された物理量データＳＤを、表示価値が無いと評価された物理量データＳＤとの距離が近い順に所定数重み付け加算することにより置換データＲＤが得られる。そして、この置換データＲＤを用いて作成された前記物理量データＳＤ′に基づく弾性画像も生体組織の弾性を正確に反映した画像になる。
【０１０４】
以上、本発明を前記各実施形態によって説明したが、本発明はその主旨を変更しない範囲で種々変更実施可能なことはもちろんである。例えば、上記実施形態においては、物理量データＳＤに対して表示価値の有無に関する評価を行ない、表示価値が無いと評価された物理量データを、表示価値が有ると評価された物理量データに基づく置換データに置換しているが、本発明はこれに限られるものではない。具体的には、物理量データではなく、カラー弾性画像データに対して表示価値の有無に関する評価を行ない、表示価値が無いと評価されたカラー弾性画像データを、表示価値が有ると評価された物理量データに基づく置換データに置換してもよい。
【０１０５】
また、前記物理量データ処理部５は、生体組織の弾性に関する物理量として、歪みの代わりに生体組織の変形による変位や弾性率などを算出してもよく、また他の公知の手法によって生体組織の弾性に関する物理量を算出してもよい。
【０１０６】
また、表示価値が無いと評価された物理量データＳＤが置換データＲＤに置換された前記物理量データＳＤ′に基づく三次元の弾性画像が、前記弾性画像ＥＤ１，ＥＤ２，ＥＤ３の代わりに表示されてもよい。
【符号の説明】
【０１０７】
１ 超音波診断装置
２ 超音波プローブ
５ 物理量データ処理部（弾性データ作成部）
７ 表示部
８ 制御部（走査制御部）
６５ 評価部
６６ データ置換部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元領域の超音波の走査を行なう超音波プローブと、
該超音波プローブで受信したエコー信号に基づいて、生体組織の弾性に関する弾性データを前記三次元領域における各面について作成する弾性データ作成部と、
前記弾性データに対して表示価値の有無に関する評価を行なう評価部と、
一の面において表示価値が無いと評価された前記弾性データを、他の面において表示価値が有ると評価された弾性データに基づく置換データに置換するデータ置換部と、
を備えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記評価部は、前記弾性データに対して各面毎に評価を行ない、
前記データ置換部は、面単位で前記弾性データの置換を行なう
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記置換データは、表示価値が有ると評価された弾性データであって、前記一の面と最も近い面を含む複数面の弾性データを重み付け加算して得られたデータであることを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記置換データは、表示価値が有ると評価された弾性データであって、前記一の面と最も近い面の弾性データであることを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記評価部は、前記弾性データに対して各座標点毎に評価を行ない、
前記データ置換部は、座標点単位で前記弾性データの置換を行なう
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記置換データは、表示価値が有ると評価された複数の座標点の弾性データを重み付け加算して得られたデータであって、前記複数の座標点の弾性データには、表示価値が有ると評価された弾性データのうち、前記一の面において表示価値が無いと評価された座標点の弾性データと最も距離が近い弾性データが含まれることを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記置換データは、表示価値が有ると評価された弾性データのうち、前記一の面において表示価値が無いと評価された座標点の弾性データと最も距離が近い弾性データであることを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記弾性データ及び前記置換データに基づいて作成された弾性画像を表示する表示部を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
コンピュータに、
三次元領域の超音波の走査を行なう超音波プローブで受信したエコー信号に基づいて、生体組織の弾性に関する弾性データを前記三次元領域における各面について作成する弾性データ作成機能と、
前記弾性データに対して表示価値の有無に関する評価を行なう評価機能と、
一の面において表示価値が無いと評価された前記弾性データを、他の面において表示価値が有ると評価された弾性データに基づく置換データに置換するデータ置換機能置換データ作成部と、
を実行させることを特徴とする超音波診断装置の制御プログラム。
【請求項１】
三次元領域の超音波の走査を行なう超音波プローブと、
該超音波プローブで受信したエコー信号に基づいて、生体組織の弾性に関する弾性データを前記三次元領域における各面について作成する弾性データ作成部と、
前記弾性データに対して表示価値の有無に関する評価を行なう評価部と、
一の面において表示価値が無いと評価された前記弾性データを、他の面において表示価値が有ると評価された弾性データに基づく置換データに置換するデータ置換部と、
を備えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記評価部は、前記弾性データに対して各面毎に評価を行ない、
前記データ置換部は、面単位で前記弾性データの置換を行なう
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記置換データは、表示価値が有ると評価された弾性データであって、前記一の面と最も近い面を含む複数面の弾性データを重み付け加算して得られたデータであることを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記置換データは、表示価値が有ると評価された弾性データであって、前記一の面と最も近い面の弾性データであることを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記評価部は、前記弾性データに対して各座標点毎に評価を行ない、
前記データ置換部は、座標点単位で前記弾性データの置換を行なう
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記置換データは、表示価値が有ると評価された複数の座標点の弾性データを重み付け加算して得られたデータであって、前記複数の座標点の弾性データには、表示価値が有ると評価された弾性データのうち、前記一の面において表示価値が無いと評価された座標点の弾性データと最も距離が近い弾性データが含まれることを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記置換データは、表示価値が有ると評価された弾性データのうち、前記一の面において表示価値が無いと評価された座標点の弾性データと最も距離が近い弾性データであることを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記弾性データ及び前記置換データに基づいて作成された弾性画像を表示する表示部を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
コンピュータに、
三次元領域の超音波の走査を行なう超音波プローブで受信したエコー信号に基づいて、生体組織の弾性に関する弾性データを前記三次元領域における各面について作成する弾性データ作成機能と、
前記弾性データに対して表示価値の有無に関する評価を行なう評価機能と、
一の面において表示価値が無いと評価された前記弾性データを、他の面において表示価値が有ると評価された弾性データに基づく置換データに置換するデータ置換機能置換データ作成部と、
を実行させることを特徴とする超音波診断装置の制御プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１２−８５９４５（Ｐ２０１２−８５９４５Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３７１４０（Ｐ２０１０−２３７１４０）
【出願日】平成２２年１０月２２日（２０１０．１０．２２）
【出願人】（３０００１９２３８）ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー (1,125)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２２日（２０１０．１０．２２）
【出願人】（３０００１９２３８）ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー (1,125)
【Ｆターム（参考）】
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