超音波診断装置
【課題】 高輝度画像を自動で除去し、関心領域内の正確な時間輝度曲線を得る超音波診断装置を提供する。
【解決手段】 超音波診断装置（１）は、超音波造影剤が投与された被検体に超音波を送信して得られた音線データに基づいて、被検体の断層面の１フレーム分の画像データを構成する画像データ構成部（３０）と、１フレーム分の音線データの強度を所定値と比較し、フレームが高輝度画像であるかを判定する高輝度画像判定部（４１）と、画像データ構成部で構成された画像データの画像上に関心領域を設定する設定手段（４５）と、高輝度画像判定部で判定された高輝度画像における関心領域に対応する音線データを除いて、設定された関心領域の画素値を連続させた時間輝度曲線を演算する時間輝度曲線演算部（４２）と、を備える。
【解決手段】 超音波診断装置（１）は、超音波造影剤が投与された被検体に超音波を送信して得られた音線データに基づいて、被検体の断層面の１フレーム分の画像データを構成する画像データ構成部（３０）と、１フレーム分の音線データの強度を所定値と比較し、フレームが高輝度画像であるかを判定する高輝度画像判定部（４１）と、画像データ構成部で構成された画像データの画像上に関心領域を設定する設定手段（４５）と、高輝度画像判定部で判定された高輝度画像における関心領域に対応する音線データを除いて、設定された関心領域の画素値を連続させた時間輝度曲線を演算する時間輝度曲線演算部（４２）と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波画像に設定された関心領域についての時間輝度曲線を求める超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば超音波診断装置を用いて、被検体の体内に造影剤を注入して撮影を行うことがある。このような造影剤を用いた検査において、時間輝度曲線（ＴＩＣ：Time Intensity Curve）を用いた検査が行われることがある。時間輝度曲線とは、超音波画像上に設定された関心領域（ＲＯＩ：Region
of Interest）内の平均画素値の時間変化を示し、この時間輝度曲線を表示させることで、造影剤濃度の変化を観察することができ、被検体内の疾患の有無或いは程度を診断することができる。特許文献１は、ＲＯＩ内に、時間輝度曲線の観測対象部位のほかに血管も含まれている場合、血管内を流れる造影剤を除いて、観測対象部位に浸透した造影剤のみを時間輝度曲線を用いて観察する発明を提案する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−０７５５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来技術においては経時的に収集した超音波画像にアーチファクト（虚像）が存在していることがある。アーチファクトの一例として高輝度画像がある。高輝度画像は被検者の動き、または肝臓と近接する心臓の動きから発生し、超音波画像の一部領域または全ての領域が高輝度になる。このような高輝度画像が含まれた一連の収集画像から作成された時間輝度曲線は、カーブの平滑化処理の手法によっては誤った結果を表示してしまう問題がある。また、従来の超音波診断装置においては手動で高輝度画像を除去してから時間輝度曲線を作成することも可能であるが、操作者が高輝度画像を探し出して除去する作業に時間がかかるといった問題がある。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、自動で高輝度画像における関心領域の画素値を除去して時間輝度曲線を作成することができる超音波診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の観点の超音波診断装置は、超音波造影剤が投与された被検体に超音波を送信して得られた音線データに基づいて、被検体の断層面の１フレーム分の画像データを構成する画像データ構成部と、１フレーム分の音線データの強度を所定値と比較し、フレームが高輝度画像であるかを判定する高輝度画像判定部と、画像データ構成部で構成された画像データの画像上に関心領域を設定する設定手段と、高輝度画像判定部で判定された高輝度画像における関心領域に対応する音線データを除いて、設定された関心領域の画素値を連続させた時間輝度曲線を演算する時間輝度曲線演算部と、を備える。
【０００７】
第２の観点の超音波診断装置は、第１の観点に記載の超音波診断装置において、前記高輝度の画像であると判断された前記１フレーム分の前記音線データを除くとともに、該フレームの前または後のフレームの前記画素値に基づいて、除かれた画素値を補間演算する。
【０００８】
第３の観点の超音波診断装置は、超音波造影剤が投与された被検体に超音波を送信して得られた音線データに基づいて、被検体の断層面の１フレーム分の画像データを構成する画像データ構成部と、画像データの画素値を所定値と比較し前記フレームが高輝度画像であるかを判定する高輝度画像判定部と、
前記画像データ構成部で構成された画像データの画像上に関心領域を設定する設定手段と、
前記高輝度画像判定部で判定された前記高輝度画像における前記関心領域の画像データを除いて、設定された関心領域の画素値を連続させた時間輝度曲線を演算する時間輝度曲線演算部と、を備える。
【０００９】
第４の観点の超音波診断装置の高輝度画像判定部は、第３の観点に記載の超音波診断装置において、１フレーム分の画像データのうち、１フレーム分の画面で画素値の平均が所定値以上である場合に、前記１フレーム分の画像が高輝度画像であると判定する。
【００１０】
第５の観点の超音波診断装置は、第４の観点に記載の超音波診断装置において、１フレーム分の画像データを複数の領域に分割し、分割された領域のうち画素値が所定値以上である領域が複数ある場合に、前記１フレーム分の画像が高輝度画像であると判定する。
【００１１】
第６の観点の超音波診断装置は、第５の観点に記載の超音波診断装置において、関心領域を含む複数の領域で、画素値が所定値以上である場合に、前記１フレーム分の画像が高輝度画像であると判定する。
【００１２】
第７の観点の超音波診断装置の高輝度画像判定は、第３の観点に記載の超音波診断装置において、連続する複数フレーム分の画像データの、画素値が所定値以上である場合に、前記複数のフレーム分の画像が高輝度画像である。
【００１３】
第８の観点の超音波診断装置所定値は、第７の観点に記載の超音波診断装置において、連続する数フレーム分の全体平均画素値から算出する。
【００１４】
第９の観点の超音波診断装置の時間輝度曲線演算部は、第３の観点から第８の観点に記載の超音波診断装置において、前記高輝度画像であると判定された１フレーム分の画像データを除くとともに、該フレームの前又は後のフレームの前記画素値に基づいて、除かれた前記画素値を補間演算する。
【００１５】
第１０の観点の超音波診断装置は、第１の観点から第９の観点に記載の超音波診断装置において、時間輝度曲線演算部は、関心領域の平均画素値又は最大画素値を演算する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の超音波診断装置によれば、連続して収集した超音波画像の高輝度画像における関心領域の画素値を自動で除去し、関心領域内の正確な時間輝度曲線を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】超音波診断装置１のブロック構成例である。
【図２】表示部４に表示領域ＨＧ及び超音波画像Ｇを示した図である。
【図３】（ａ）は、高輝度画像が含まれていない場合の音線データの強度Ｐの変移を示している。 （ｂ）は、高輝度画像が含まれる場合の音線データの強度Ｐの変移を示している。
【図４】音線データにおける高輝度画像判定部４１のフローチャートである。
【図５】超音波画像Ｇにおける高輝度画像判定部４１のフローチャートである。
【図６】一連の造影超音波検査及び時間輝度曲線演算部４２のフローチャートである。
【図７】超音波画像Ｇの中にＲＯＩを設定された図である。
【図８】（ａ）は、ＲＯＩの平均画素値を算出した結果を破線及び実線の時間輝度曲線で示した図である。 （ｂ）は、ＲＯＩの平均画素値を算出した結果を破線及び実線の時間輝度曲線と超音波画像とで示した図である。
【図９】（ａ）は、収集された超音波画像Ｇの一部の領域に高輝度領域ＨＡがある場合を示した図である。 （ｂ）は、閾値ＴＨ１を超えない画素値を示した図である。
【図１０】鋸歯状の時間輝度曲線を示した図である。
【図１１】分割領域ｏｇを用いた高輝度画像判定部４１のフローチャートである。
【図１２】（ａ）は、画像表示領域ＯＧを６個に分割した図である。 （ｂ）は、画像表示領域ＯＧを６個に分割した領域の右半分に高輝度領域ＨＡが存在した場合を示した図である。
【図１３】ＲＯＩを含む領域における高輝度画像判定部４１のフローチャートである。
【図１４】連続したフレームｆにおいて高輝度画像が連続して出現する図である。
【図１５】フレームｆの画素値から高輝度画像を除去するフローチャートである。
【図１６】複数のフレームｆの平均画素値から閾値ＴＨ１を超える高輝度画像を除去するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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１実施形態）
図１は、本発明に係る超音波診断装置１のブロック構成例である。超音波診断装置１は、超音波探触子２、装置本体部３、表示部４、及び操作部５で構成されている。
【００１９】
超音波探触子２は、圧電素子で構成され、被検体に対して超音波信号を送受信するためのデバイスである。表示部４は、ＬＣＤ（liquid crystal display）モニタなどで構成され、操作画面及び超音波画像Ｇ（図２を参照）を表示するためのデバイスである。操作部５は、キーボードやポインティングデバイスなどで構成され、各種入力及び操作を行う。装置本体部３は、送受信部１０、信号処理部２０、画像処理部３０、輝度算出部４０、メモリ５０、及び制御部６０で構成されている。
【００２０】
送受信部１０は、信号処理部２０の各モードに従い超音波探触子２を駆動して被検体に対して超音波を送受信する。送受信部１０は、超音波探触子２の圧電素子に所望の送受信ビームが形成されるように所定の時間遅延を与えている。また、送受信部１０では、送受信信号をデジタル変換又はアナログ変換している。受信した信号は、音線データとして後述するメモリ５０の画像メモリに保存される。送受信部１０は、超音波探触子２に応じてスキャン方法を変える。スキャン方法は、超音波探触子２に応じてセクタスキャン（sector scan）、リニアスキャン（linear scan）、コンベックススキャン（convex scan）がある。
【００２１】
信号処理部２０は、被検体からのエコー信号に基づき各種の画像表示モードに従う信号処理を行う。また、信号処理部２０は、Ｂモード処理部２１、または造影モード処理部２２が含まれ、超音波診断の目的に応じて選択される。
【００２２】
Ｂモード処理部２１は、送受信部１０からのエコー信号に対して、増幅、対数圧縮、包絡線検波などの処理を施してＢモードデータ(Brightness Mode Data)を作成する。Ｂモードデータから作成される超音波画像Ｇは、基本波画像（組織画像）と称され、対象組織の形状を所定のサンプリング間隔（フレームレート：ｆｐｓ(frames per second)）で経時的に観察可能である。
【００２３】
造影モード処理部２２における超音波検査（以下は、コントラストエコーと称する）は、微小気泡を含有した超音波造影剤を静脈注射により被検体の体内に注入する場合に用いる。超音波造影剤は、二つの特徴を有している。一つは、微小気泡であるため超音波照射を受けると崩壊する。もう一つは、生体に比べ強い非線型効果を発揮する点である。
【００２４】
造影モード処理部２２は、超音波造影剤の強い非線型効果を利用している。非線型効果は、微小気泡からの反射波が入射波と比べ大きく歪む。波形が歪むと高調波成分が発生することになる。造影モード処理部２２は、この特徴を利用し、特に照射波の２倍の高調波(Second Harmonic)を画像化することで基本波を抑制し、造影剤をより強調するコントラストハーモニックイメージング（Contrast Harmonic Imaging）法が主に利用される。つまり、コントラストハーモニックイメージング法では、気泡からの反射波が生体組織からの反射波に比べ多くの二次高調波を含むため、造影剤からの反射波を強調した画像が得られる。また、コントラストハーモニックイメージング法では、二次高調波を抽出する手段にフィルタを用いるフィルタ法、またはフィルタを使わないノンフィルタ法がある。ノンフィルタ法は、フィルタを使用せずに二次高調波を抽出するため、フィルタ法より広帯域送受信が可能となり分解能・感度が向上する。コントラストエコーにおいても所定のフレームレートで経時的に観察可能である。
【００２５】
画像処理部３０は、メモリ５０に保存された音線データを用いて、各種の画像表示モードに対応する超音波画像Ｇを作成する。
【００２６】
輝度算出部４０は、高輝度画像判定部４１、時間輝度曲線演算部４２及びＲＯＩ設定部４５で構成される。高輝度画像判定部４１は、メモリ５０に保存された音線データから強度Ｐの平均または総和を求める。強度Ｐは、音線データのデータ値である。また、高輝度画像判定部４１は、強度Ｐの閾値ＴＨ１を設定し、閾値ＴＨ１を超えて高輝度画像と判定された基の音線データを除去処理する。また高輝度画像判定部４１は、音線データを基に画像処理部３０で作成された超音波画像Ｇから画素値の平均または総和を求める。高輝度画像判定部４１は、画素値の閾値ＴＨ１を設定し、閾値ＴＨ１を超えて高輝度画像と判定された画像データを除去する。詳細な高輝度画像判定部４１の説明は、後述する。
【００２７】
ＲＯＩ設定部４５は、ＲＯＩ（関心領域）を超音波画像Ｇに設定する。
時間輝度曲線演算部４２は、また時間輝度曲線演算部４２は、経時的に変化するＲＯＩ内の画素値の平均、総和、または最高値を算出する。時間輝度曲線演算部４２は、算出された結果をグラフにし、表示部で表示する。なお、時間輝度曲線演算部４２は、ＲＯＩに対応する音線データを用いて強度Ｐの平均、総和、または最高値を算出することも可能である。時間輝度曲線演算部４２は、超音波造影剤を用いた超音波検査に利用される。その超音波検査は、主に心臓と肝臓で行われている。特に時間輝度曲線を使用する場合においては、主に肝臓で使用される。このため、以下の説明においては、肝臓について説明するが、その他の検査部位においても同様に処理可能である。なお、詳細な時間輝度曲線演算部４２の説明は、後述する。
【００２８】
メモリ５０は、送受信部１０で受信した画像を保存する画像メモリと、様々なデータを保存するデータメモリを有し、画像メモリは、音線データを保存する領域と、画像処理部３０で処理した超音波画像Ｇを保存する領域を含んでいる。また、音線データを保存する領域には、１フレーム分ごとの画像データを一時保存するバッファを含んでいる。これにより、画像メモリは、所定のフレームレートの音線データ、及び超音波画像Ｇの保存が可能となっている。また、画像メモリは、静止画像の記録も可能である。
制御部６０は、超音波診断装置１の全般の主制御及び処理を行う。
【００２９】
＜高輝度画像判定部４１＞
高輝度画像判定部４１は、所望のフレームレートで取得した超音波画像Ｇに含まれる高輝度画像の画像データ、またはその基となる音線データを自動で除去する。高輝度画像は、被検者の呼吸による肝臓の動き、または肝臓と近接する心臓の動きから発生し、超音波画像Ｇの一部領域または全ての領域が高輝度になる。また、操作者の超音波探触子２の位置または角度が変化した場合においても超音波画像Ｇの一部領域または全ての領域が高輝度になることがある。
【００３０】
図２は、表示部４を示した図である。図示されるように、表示部４には、表示領域ＨＧがあり、その表示領域ＨＧの中に超音波画像Ｇが表示される。超音波画像Ｇは、扇型の画像表示領域ＯＧを形成している。なお、画像表示領域ＯＧは、使用する超音波探触子２に応じて異なる。さらには、拡大表示など超音波画像Ｇの表示方法によっても画像表示領域ＯＧが異なる。
【００３１】
通常、超音波造影剤を用いた検査は、被検者に数秒から数十秒の息止めをさせて連続で音線データを収集する。息止めは、数回から数十回を所定時間内で繰り返して経時的に音線データを収集する。例えば、超音波造影剤における肝臓内での血行動態は、静脈注射により超音波造影剤が被検体の体内に注入されると、約１０〜１５秒後に肝動脈が染影し、数秒（３〜５）遅れて肝内の門脈が染影し、門脈の染影が優位になる。ここまでの約３分以内の収集は、バスキュラーイメージング（Vascular imaging）と称される収集画像となる。その後（約１０分以後）、超音波造影剤は、肝臓内のクッパー細胞に取り込まれクッパーイメージング（Kupffer Imaging）と称する収集画像となる。
【００３２】
図３は、Ｘ軸をフレームＦ（時間）、Ｙ軸を強度Ｐとし、連続して収集された超音波画像Ｇの音線データの強度Ｐを示したグラフである。なお、時間軸の１棒グラフは、１フレームｆを示し、音線データの強度Ｐは、棒グラフ長さで示してある。音線データの強度Ｐは、画像表示領域ＯＧ（全領域）の強度Ｐの平均または総和である。図３のＹ軸では強度Ｐの平均を示してある。
【００３３】
図３（ａ）は、高輝度画像が含まれていない場合の音線データの強度Ｐの変移を示している。図３（ｂ）は、高輝度画像が含まれる場合の音線データの強度Ｐの変移を示している。
【００３４】
図３（ａ）に示されるように、高輝度画像が混入しない場合、音線データの強度Ｐは、超音波造影剤が流入することにより徐々に増加する。図３（ｂ）に示されるように、高輝度画像がある場合には、強度Ｐが大幅に上昇する。図３（ｂ）では、フレームｆ１において、強度Ｐがｐ１となり閾値ＴＨ１を超えている。
【００３５】
高輝度画像判定部４１は、強度Ｐの閾値ＴＨ１を設定して、閾値ＴＨ１を超えるフレームｆ１における音線データを自動で除去する。閾値ＴＨ１は、あらかじめ設定しておき、操作者が変更することも可能である。除去する音線データのフレームｆは、消去するのでなく、必要時以外に利用しないよう未使用フラグを付けることで連続した受信データから除去する。
【００３６】
超音波画像Ｇは、音線データの強度Ｐとエコー時間を用いて作成される。超音波画像Ｇの画素値Ｂは、音線データの強度Ｐから算出されている。このため、高輝度画像判定部４１は、音線データだけでなく超音波画像Ｇにおいても同様に高輝度画像を除去することが可能である。高輝度画像判定部４１は、１フレームｆの高輝度画像ごとに画像表示領域ＯＧ（全領域）の画素値Ｂの平均または総和を算出する。高輝度画像判定部４１は、図３に示されたＸ軸をフレームＦ（時間）、Ｙ軸を画素値Ｂとし、連続して収集された超音波画像Ｇの画素値Ｂのグラフを描出できる。同様に、高輝度画像判定部４１は、画素値Ｂの閾値ＴＨ１を設定して、閾値ＴＨ１を超える超音波画像Ｇを自動で除去する。以下に音線データから閾値ＴＨ１を超える超音波画像Ｇを自動で除去するフローチャートと、超音波画像Ｇから閾値ＴＨ１を超える超音波画像Ｇを自動で除去するフローチャートとを示す。図３のＹ軸では画素値Ｂの平均を示してある。
【００３７】
＜高輝度画像判定部４１のフローチャート＞
図４は、音線データにおける高輝度画像判定部４１のフローチャートである。なお、図４では、理解し易いよう超音波画像Ｇが作成されるまでを含めて示してある。
【００３８】
ステップＳ０１において、高輝度画像判定部４１は、画像メモリに保存された１フレーム分の音線データを取得する。
ステップＳ０２において、高輝度画像判定部４１は、音線データの強度Ｐを算出する。強度Ｐは、画像表示領域ＯＧ（全領域）に相当する平均または総和である。
【００３９】
ステップＳ０３において、高輝度画像判定部４１は、音線データの強度Ｐが設定された閾値ＴＨ１を超えているかを判断する。閾値ＴＨ１を超えている場合には、ステップＳ０４に移動し、閾値ＴＨ１を超えていない場合には、ステップＳ０５に移動する。
【００４０】
ステップＳ０４において、高輝度画像判定部４１は、閾値ＴＨ１を超えた音線データに未使用フラグを付ける。その後、ステップＳ０５に移動して次の音線データを取得する。音線データは、必要時以外に利用しないよう未使用フラグを付けることで連続した受信データから除去する。
【００４１】
ステップＳ０５において、高輝度画像判定部４１は、次に処理する音線データのフレームｆがあるかを判断する。次のフレームｆがある場合には、ステップＳ０１に移動し、次のフレームｆがない場合には、ステップＳ０６に移動する。
【００４２】
ステップＳ０６において、高輝度画像判定部４１は、閾値ＴＨ１を超えていない（未使用フラグの付いていない）音線データに使用フラグを付けて画像メモリに保存する。
【００４３】
ステップＳ０７において、画像処理部３０は、使用フラグが付いた音線データから超音波画像Ｇを作成する。画像処理部３０は、作成した超音波画像Ｇに使用フラグを付けて画像メモリに保存する。
【００４４】
図５は、超音波画像Ｇにおける高輝度画像判定部４１のフローチャートである。なお、図５では、図４と同様に、理解し易いよう超音波画像Ｇが作成されるまでを含めて示してある。
【００４５】
ステップＳ１１において、画像処理部３０は、送受信部１０で保存された音線データを取得する。
ステップＳ１２において、画像処理部３０は、音線データから一連の超音波画像Ｇを作成する。
ステップＳ１３において、高輝度画像判定部４１は、１フレーム分の超音波画像Ｇを取得する。
【００４６】
ステップＳ１４において、高輝度画像判定部４１は、超音波画像Ｇの画素値Ｂを算出する。画素値Ｂは、画像表示領域ＯＧ（全領域）に相当する平均または総和である。
【００４７】
ステップＳ１５において、高輝度画像判定部４１は、画素値Ｂが設定された閾値ＴＨ１を超えているかを判断する。閾値ＴＨ１を超えている場合には、ステップＳ１６に移動し、閾値ＴＨ１を超えていない場合には、ステップＳ１７に移動する。
【００４８】
ステップＳ１６において、高輝度画像判定部４１は、閾値ＴＨ１を超えた超音波画像Ｇに未使用フラグを付ける。その後、ステップＳ１７に移動する。超音波画像Ｇは、必要時以外に利用しないよう未使用フラグを付けることで連続した受信データから除去する。
【００４９】
ステップＳ１７において、高輝度画像判定部４１は、次に処理する超音波画像Ｇのフレームｆがあるかを判断する。次のフレームｆがある場合には、ステップＳ１３に移動し、次のフレームｆがない場合には、ステップＳ１８に移動する。
【００５０】
ステップＳ１８において、高輝度画像判定部４１は、未使用フラグの付いていない超音波画像Ｇに使用フラグを付けて画像メモリに保存する。
【００５１】
高輝度画像判定部４１は、上述したフローチャートで分かるように、図４で示されたフローチャートの方の工程が少なく、算出方法も簡易なため高速に処理することができる。
【００５２】
＜時間輝度曲線演算部４２＞
時間輝度曲線は、高輝度画像判定部４１で使用フラグの付いた超音波画像Ｇを用いて、時間輝度曲線演算部４２が、ＲＯＩ設定部４５で設定されたＲＯＩ（関心領域）内の時間輝度曲線を算出する。なお、未使用フラグの付いた超音波画像Ｇは、必要に応じて呼び出し、操作者が参照することが可能である。時間輝度曲線演算部４２は、高輝度画像判定部４１で未使用フラグが付けられたフレーム（未使用フレームと称する）を用いない。時間輝度曲線演算部４２は、画素値Ｂがない未使用フレームに対して、隣り合うフレームｆの画素値Ｂを補間して時間輝度曲線を算出する。
【００５３】
図６は、一連の造影超音波検査及び時間輝度曲線演算部４２のフローチャートである。
【００５４】
ステップＳ２１において、操作者は、超音波診断装置１を操作して信号処理部２０で造影モードに設定する。
ステップＳ２２において、操作者または介助者は、被検者に超音波造影剤を注入する。
【００５５】
ステップＳ２３において、操作者は、超音波診断装置１を操作して、音線データの収集を開始する。音線データは、画像メモリに保存される。
【００５６】
ステップＳ２４において、操作者は、一連の超音波画像Ｇの収集を終了する。
ステップＳ２５において、超音波診断装置１は、高輝度画像判定部４１により高輝度画像を除去する。上述したように高輝度画像判定部４１は、高輝度画像の音線データまたは高輝度画像に未使用フラグを付与する。
【００５７】
ステップＳ２６において、操作者は、ＲＯＩ設定部４５を用いて、収集した超音波画像Ｇを観察してＲＯＩを設定する。ＲＯＩは、時間輝度曲線演算部４２を用いて任意の位置及び大きさで設定される。通常、ＲＯＩの設定は、超音波画像Ｇの収集後に設定するが、収集中に設定することも可能である。また、ＲＯＩは、１か所または複数個所が設定可能である。
【００５８】
ステップＳ２７において、時間輝度曲線演算部４２は未使用フラグを付与されていない超音波画像Ｇから時間輝度曲線を算出する。時間輝度曲線演算部４２は、画素値Ｂがない未使用フレームに対して、隣り合うフレームｆの画素値Ｂを補間して時間輝度曲線を算出する。時間輝度曲線演算部４２による補間方法は線形補間または多項式補間などが用いられる。
【００５９】
ステップＳ２８において、時間輝度曲線演算部４２は時間輝度曲線を表示部４に表示させる。操作者は表示部４に表示させた時間輝度曲線を観察する。
【００６０】
図７は、超音波画像Ｇの中にＲＯＩが設定された図である。通常、ＲＯＩは、超音波画像Ｇ内に設定される。ＲＯＩの位置、形状及び大きさは、任意で操作者が変更でき、操作者が所望の領域を設定する。
【００６１】
図８は、ＲＯＩの平均画素値を示した図である。なお、時間輝度曲線演算部４２は、ＲＯＩの画素値Ｂの平均、総和、または最大値を計測することができる。以下、ＲＯＩの画素値Ｂの平均を算出する方法で説明する。
【００６２】
図８（ａ）は、Ｘ軸をフレームＦ（時間）、Ｙ軸を画素値Ｂとし、ＲＯＩの平均画素値を算出した時間輝度曲線である。図８（ａ）で示されたグラフは、表示部４に表示され、操作者が観察可能である。この時間輝度曲線には、高輝度画像が含まれていないため、実線で描かれる滑らかな曲線を描く。時間輝度曲線演算部４２は、画素値Ｂがない未使用フレームに対して、隣り合うフレームｆの画素値Ｂを補間して時間輝度曲線を算出している。
【００６３】
未使用フレームは、そのフレームｆに対応する目盛で判別可能である。未使用フレームの目盛であるフレームｆ２は、破線で図示されている。なお、目盛りの表示方法は、色または形状を変更するなどの方法がある。操作者がその目盛りをクリックすることで時間輝度曲線演算部４２は、未使用フレームのＲＯＩの画素値ｂ２を表示し、それを含んだ時間輝度曲線を描く。図では、未使用フレームの画素値ｂ２を含んだ時間輝度曲線を破線で示している。
【００６４】
図８（ｂ）は、（ａ）と同様、Ｘ軸をフレームＦ（時間）、Ｙ軸を画素値Ｂとし、ＲＯＩの平均画素値を算出した時間輝度曲線である。図８（ｂ）で示されるように、未使用フレームの目盛であるフレームｆ３が破線で示されている。時間輝度曲線演算部４２は、操作者がフレームｆ３をクリックすることで対応する超音波画像ｇ３及び画素値ｂ３を表示させている。超音波画像ｇ３は、縮小表示または通常表示することが可能である。
【００６５】
図８で示されたように、時間輝度曲線演算部４２は、操作者の所望に応じて、未使用フレームの超音波画像Ｇ、または時間輝度曲線及び画素値Ｂを表示することが可能である。このため、操作者は、未使用フレームの必要性または影響度を確認することができる。
【００６６】
（第２実施形態）
高輝度画像は、必ずしも超音波画像Ｇの全体が高輝度になる場合だけでなく、一部の領域だけが高輝度になる場合がある。第２実施形態の高輝度画像判定部４１は、超音波画像Ｇの一部の領域に高輝度画像がある場合おいても、その超音波画像Ｇを自動で除去する。第２実施形態の超音波診断装置１の構成は、第１実施形態と同様なため同じ符号を用い、以下は、異なる点について説明する。
【００６７】
図９（ａ）は、収集された超音波画像Ｇの一部の領域に高輝度領域ＨＡがある場合を示した図である。収集された超音波画像Ｇのフレームｆ４のサンプリングに、図示されるような右半分に高輝度領域ＨＡが存在する超音波画像Ｇがあるとする。第１実施形態の高輝度画像判定部４１は、超音波画像Ｇの全領域で輝度を測定しているため、図９（ｂ）で示されるように、フレームｆ４の輝度は、画素値ｂ４となり閾値ＴＨ１を超えない。このため、高輝度領域にＲＯＩが設定されると図１０に示されるように、時間輝度曲線は、フレームｆ４において画素値ｂ４となり鋸歯状となってしまう。
【００６８】
本実施形態の高輝度画像判定部４１は、超音波画像Ｇの描画領域を複数に分割し、複数分割された領域に複数の閾値ＴＨ１を超える高輝度領域が存在すると、未使用フレームとして自動で除去する。以下に詳細な説明をする。
【００６９】
図１１は、分割領域ｏｇを用いた高輝度画像判定部４１のフローチャートである。
ステップＳ３１において、高輝度画像判定部４１は、カウンタｋを０に設定する。
ステップＳ３２において、高輝度画像判定部４１は、１フレームの超音波画像Ｇを取得する。
【００７０】
ステップＳ３３において、高輝度画像判定部４１は、超音波画像Ｇの画像表示領域ＯＧを所定数の分割領域ｏｇに分割する。図１２（ａ）は、画像表示領域ＯＧを６個に分割した場合である。図示されるように画像表示領域ＯＧは、第１分割領域ｏｇ１〜第６分割領域ｏｇ６で分割される。本実施形態の高輝度画像判定部４１は、６分割しているが任意の数に分割することが可能である。
【００７１】
図１１に戻り、ステップＳ３４において、高輝度画像判定部４１は、所定数に分割した分割領域ｏｇの一つを選択して、その領域の画素値を算出する。分割領域ｏｇの画素値は、その領域の平均または総和を算出する。
【００７２】
ステップＳ３５において、高輝度画像判定部４１は、画素値が設定された閾値ＴＨ１を超えているかを判断する。閾値ＴＨ１を超えている場合には、ステップＳ３６に移動し、閾値ＴＨ１を超えていない場合には、ステップＳ３７に移動する。
【００７３】
ステップＳ３６において、高輝度画像判定部４１は、カウンタｋに１を加算する。
ステップＳ３７において、高輝度画像判定部４１は、分割した分割領域ｏｇに未選択の領域があるかを判断する。未選択の領域がある場合には、ステップＳ３４に移動し、未選択の領域がない場合には、ステップＳ３８に移動する。
【００７４】
ステップＳ３８において、高輝度画像判定部４１は、カウンタｋが所定数以上かを判断する。カウンタｋが所定数以上の場合は、ステップＳ３９に移動し、所定数より少ない場合には、ステップＳ４０に移動する。カウンタｋの所定数は、あらかじめ設定されており、操作者により数が変更可能である。なお、所定数は、分割数以下が選択可能であり、６分割の場合には、１〜６までを選択することができる。
【００７５】
ステップＳ３９において、高輝度画像判定部４１は、取り込まれた超音波画像Ｇに未使用フラグを付ける。その後、高輝度画像判定部４１は、ステップＳ４０に移動する。除去する超音波画像Ｇは、必要時以外に利用しないよう未使用フラグを付けることで連続した受信データから除去する。
【００７６】
ステップＳ４０において、高輝度画像判定部４１は、次に処理する超音波画像Ｇのフレームｆがあるかを判断する。次のフレームｆがある場合には、ステップＳ３１に移動し、次のフレームｆがない場合には、ステップＳ４１に移動する。
【００７７】
ステップＳ４１において、高輝度画像判定部４１は、未使用フラグの付いていない超音波画像Ｇに使用フラグを付けて画像メモリに保存する。
【００７８】
（変形例）
図９（ａ）において、ＲＯＩが高輝度領域ＨＡ以外に設定された場合には、時間輝度曲線に影響しない。このため、フレームｆ４を未使用フレームとして除去するする必要がない。本変形例の高輝度画像判定部４１は、超音波画像Ｇの描画領域を複数に分割し、ＲＯＩを除いた領域またはＲＯＩに含まれる領域を用いて未使用フレームを算出する。以下に詳細な説明をする。
【００７９】
図１２（ｂ）は、画像表示領域ＯＧを６個に分割した領域の右半分に高輝度領域ＨＡが存在した場合を示した図である。図示されるように、ＲＯＩは、第２分割領域ｏｇ２及び第３分割領域ｏｇ３に設定されている。本変形例では、時間輝度曲線演算部４２でＲＯＩが設定されてから高輝度画像判定部４１による高輝度画像の除去が行われる。
【００８０】
図１３は、ＲＯＩを含む領域における高輝度画像判定部４１のフローチャートである。
【００８１】
ステップＳ５１において、操作者がＲＯＩ設定部４５を用いてＲＯＩの設定をする。
ステップＳ５２において、高輝度画像判定部４１は、カウンタｋを０に設定する。
ステップＳ５３において、高輝度画像判定部４１は、１フレームｆの超音波画像Ｇを取得する。
【００８２】
ステップＳ５４において、高輝度画像判定部４１は、超音波画像Ｇの画像表示領域ＯＧを所定数の分割領域ｏｇに分割する。ここでは、図１２（ｂ）に示されたように画像表示領域ＯＧを６個に分割する。画像表示領域ＯＧの分割数は、任意の数に分割することが可能である。
【００８３】
図１３に戻り、ステップＳ５５において、高輝度画像判定部４１は、分割領域ｏｇとＲＯＩとが重なる領域数及び当該領域を算出する。ここでは、第２分割領域ｏｇ２及び第３分割領域ｏｇ３がＲＯＩと重なるため、領域数は、２、当該領域は、第２分割領域ｏｇ２及び第３分割領域ｏｇ３となる。
【００８４】
ステップＳ５６において、高輝度画像判定部４１は、当該領域の一つの分割領域ｏｇを選択して、その領域の画素値を算出する。分割領域ｏｇの画素値は、その領域の平均または総和を算出する。
【００８５】
ステップＳ５７において、高輝度画像判定部４１は、画素値が設定された閾値ＴＨ１を超えているかを判断する。閾値ＴＨ１を超えている場合には、ステップＳ５８に移動し、閾値ＴＨ１を超えていない場合には、ステップＳ５９に移動する。
【００８６】
ステップＳ５８において、高輝度画像判定部４１は、カウンタｋに１を加算する。
【００８７】
ステップＳ５９において、高輝度画像判定部４１は、分割した分割領域ｏｇの当該領域に未選択の領域があるかを判断する。未選択の領域がある場合には、ステップＳ５６に移動し、未選択の領域がない場合には、ステップＳ６０に移動する。
【００８８】
ステップＳ６０において、高輝度画像判定部４１は、カウンタｋが所定数以上かを判断する。ここでは、ＲＯＩと重なる領域数が２であるが、例えば、カウンタｋが１以上かを判断する。１以上の場合は、ステップＳ６１に移動し、１より少ない場合には、ステップＳ６２に移動する。カウンタｋを１と設定することで、高輝度画像判定部４１は、ＲＯＩと重なる領域に１つでも閾値ＴＨ１を超える領域がある場合には、そのフレームを使用しない。
【００８９】
ステップＳ６１において、高輝度画像判定部４１は、取り込まれた超音波画像Ｇに未使用フラグを付ける。その後、高輝度画像判定部４１は、ステップＳ６２に移動する。
【００９０】
ステップＳ６２において、高輝度画像判定部４１は、次に処理する超音波画像Ｇのフレームｆがあるかを判断する。次のフレームｆがある場合には、ステップＳ５２に移動し、次のフレームｆがない場合には、ステップＳ６３に移動する。
【００９１】
ステップＳ６３において、高輝度画像判定部４１は、未使用フラグの付いていない超音波画像Ｇに使用フラグを付けて画像メモリに保存する。
【００９２】
本変形例により、高輝度画像判定部４１は、ＲＯＩの設定された領域に高輝度画像がある場合にそのフレームｆを未使用とし、ＲＯＩの設定された領域に高輝度画像がない場合は、そのフレームｆを使用することが可能となる。これにより時間輝度曲線演算部４２で算出する時間輝度曲線は、フレームｆの欠けが少ない滑らかな曲線が描出可能となる。なお、時間輝度曲線演算部４２は、画素値が存在しない未使用フレームに対して、隣り合うフレームｆの画素値を補間して時間輝度曲線を算出している。
【００９３】
（第３実施形態）
第３実施形態の高輝度画像判定部４１は、上述した閾値ＴＨ１に達していない高輝度画像を除去する方法を説明する。第３実施形態の超音波診断装置１の構成は、第１実施形態と同様なため同じ符号を用い、以下、異なる点について説明する。
【００９４】
高輝度画像は、第１実施形態及び第２実施形態で示された１フレームｆだけでなく、連続した複数フレームｆで発生することもある。図１４は、連続したフレームｆにおいて高輝度画像が連続して出現する図である。図１４では、Ｘ軸をフレームＦ（時間）とし、Ｙ軸を画素値Ｂとしている。超音波検査において、連続して高輝度画像が出現するフレーム数は、フレームレートによるが２フレームｆ程度である。例えば、図１４（ａ）に示されるように、フレームｆ１０において画素値が閾値ＴＨ１を超えるフレームｆがあると、画素値が閾値ＴＨ１に達しないフレームｆ９が存在することがある。
【００９５】
本実施形態の高輝度画像判定部４１は、図１４（ｂ）に示されるように、フレームｆ１０の前後の２フレームｆを用いて、フレームｆ８〜ｆ１２の画素値の平均値ＡＶＥを求め、平均値ＡＶＥに増分量αを加算した閾値ＴＨ２を設定し、閾値ＴＨ２を超えるフレームｆを検知する。
【００９６】
増分量αは、固定値として設定しておく方法と、平均値ＡＶＥの３０％などとして可変値として設定する方法がある。
【００９７】
図１５は、フレームｆの平均画素値から高輝度画像を除去するフローチャートである。なお、本フローチャートは、５フレームｆの画素値の平均値ＡＶＥを用いた場合で説明する。
【００９８】
ステップＳ７０において、高輝度画像判定部４１は、時間輝度曲線演算部４２で解析する全ての超音波画像Ｇを読み込む。
【００９９】
ステップＳ７１において、高輝度画像判定部４１は、カウンタＣを１に設定する。
ステップＳ７２において、高輝度画像判定部４１は、カウンタＣ〜Ｃ＋４に対応するフレームｆ（Ｃ）〜ｆ（Ｃ＋４）を選択する。
【０１００】
ステップＳ７３において、高輝度画像判定部４１は、フレームｆ（Ｃ）〜ｆ（Ｃ＋４）の画素値を算出し、画素値の平均値ＡＶＥを算出する。
【０１０１】
ステップＳ７４において、高輝度画像判定部４１は、平均値ＡＶＥに増分量αを加算した閾値ＴＨ２（図１４（ｂ）を参照）を設定する。増分量αは、固定値または可変値として設定されている。
【０１０２】
ステップＳ７５において、高輝度画像判定部４１は、フレームｆ（Ｃ）〜ｆ（Ｃ＋４）のそれぞれの画素値が閾値ＴＨ２を超えているかを判断する。閾値ＴＨ２を超えているフレームｆは、ステップＳ７６に移動し、閾値ＴＨ２を超えていないフレームｆは、ステップＳ７７に移動する。
【０１０３】
ステップＳ７６において、高輝度画像判定部４１は、閾値ＴＨ２を超えているフレームｆに未使用フラグを付ける。その後、高輝度画像判定部４１は、ステップＳ７７に移動する。
【０１０４】
ステップＳ７７において、高輝度画像判定部４１は、カウンタＣ＋５のフレームｆ（Ｃ＋５）があるかを判断する。フレームｆ（Ｃ＋５）がある場合は、ステップＳ７８に移動し、フレームｆ（Ｃ＋５）がない場合は、ステップＳ７９に移動する。
【０１０５】
ステップＳ７８において、高輝度画像判定部４１は、カウンタＣに１を加算する。その後ステップＳ７２に移動する。
【０１０６】
ステップＳ７９において、高輝度画像判定部４１は、未使用フラグの付いていないフレームｆに使用フラグと付けて画像メモリに保存する。
【０１０７】
本実施形態の高輝度画像判定部４１は、５フレームｆの画素値の平均値ＡＶＥを用いて除去するフレームｆを求めていたが、平均値ＡＶＥを算出するフレーム数は、３フレームｆ以上を使用すればよい。
【０１０８】
（変形例）
第３実施形態では、全てのフレームｆに対して画素値の平均値ＡＶＥを算出したが、本変形例では、第１実施形態で示された閾値ＴＨ１を超えるフレームｆの前後のフレームｆを使用する。なお、本変形例も５フレームｆの画素値の平均値ＡＶＥを用いた場合で説明する。
【０１０９】
図１６は、フレームｆの前後のフレームｆの平均画素値から閾値ＴＨ１を超える高輝度画像を除去するフローチャートである。
【０１１０】
ステップＳ９０において、高輝度画像判定部４１は、閾値ＴＨ１を超えるフレームｆを取得する。閾値ＴＨ１を超えるフレームｆは、第１実施形態において未使用フラグが付けられたフレームｆである。
【０１１１】
ステップＳ９１において、高輝度画像判定部４１は、カウンタＣに未使用フラグのフレーム番号を設定する。
【０１１２】
ステップＳ９２において、高輝度画像判定部４１は、フレームｆ（Ｃ−２）〜ｆ（Ｃ＋２）の超音波画像Ｇを読み込む。
【０１１３】
ステップＳ９３において、高輝度画像判定部４１は、フレームｆ（Ｃ−２）〜ｆ（Ｃ＋２）の超音波画像Ｇの画素値を算出し、画素値の平均値ＡＶＥを算出する。
【０１１４】
ステップＳ９４において、高輝度画像判定部４１は、平均値ＡＶＥに増分量αを加算した閾値ＴＨ２（図１４（ｂ）を参照）を設定する。増分量αは、固定値または可変値として設定されている。
【０１１５】
ステップＳ９５において、高輝度画像判定部４１は、フレームｆ（Ｃ−２）〜ｆ（Ｃ＋２）のそれぞれの画素値が閾値ＴＨ２を超えているかを判断する。閾値ＴＨ２を超えているフレームｆは、ステップＳ９６に移動し、閾値ＴＨ２を超えていないフレームｆは、ステップＳ９７に移動する。
【０１１６】
ステップＳ９６において、高輝度画像判定部４１は、閾値ＴＨ２を超えているフレームｆに未使用フラグを付ける。
【０１１７】
ステップＳ９７において、高輝度画像判定部４１は、閾値ＴＨ１を超える未処理のフレームｆがあるかを判断する。未処理のフレームｆがある場合は、ステップＳ９０に移動し、未処理のフレームｆがない場合は、ステップＳ９８に移動する。
【０１１８】
ステップＳ９８において高輝度画像判定部４１は、未使用フラグの付いていないフレームｆに使用フラグを付けて画像メモリに保存する。
【０１１９】
本変形例の高輝度画像判定部４１は、閾値ＴＨ１を超えるフレームｆの前後の２フレームｆを使用したが、前の２フレームｆを用いた３フレームｆで除去するフレームｆを算出してもよい。
【０１２０】
以上に示された実施形態によれば、高輝度画像判定部４１は、超音波画像Ｇの収集時において一部及び全体に高輝度な領域がある高輝度画像を除去することが可能であるため、時間輝度曲線演算部４２は、補間などの手法を取りＲＯＩ内の滑らかな時間輝度曲線を得ることができる。
【０１２１】
また、第１実施形態から第３実施形態及びそれらの変形例において、高輝度画像と判定された１フレーム分の画像データ又は音線データを除く実施例を説明した。しかし、１フレーム分の画像データ又は音線データをすべて除く必要はない。ＲＯＩ設定部４５が、超音波画像Ｇに設定した関心領域のみの画像データ又は音線データを除けばよい。また、時間輝度曲線演算部４２は、画素値が存在しない関心領域に対して、隣り合う関心領域の画素値を補間して時間輝度曲線を算出すればよい。
【符号の説明】
【０１２２】
１ … 超音波診断装置、 ２ … 超音波探触子
３ … 装置本体部、 ４ … 表示部
５ … 操作部、 １０ … 送受信部
２０ … 信号処理部
２１ … モード処理部
２２ … 造影モード処理部
３０ … 画像処理部、 ４０ … 輝度算出部
４１ … 高輝度画像判定部
４２ … 時間輝度曲線演算部
５０ … メモリ、 ６０ … 制御部
ＡＶＥ … 平均値
Ｂ … 画素値
Ｃ、ｋ … カウンタ
Ｆ … フレーム
Ｇ … 超音波画像
ＨＡ … 高輝度領域
ＨＧ … 表示領域
ＯＧ … 画像表示領域
ｏｇ … 分割領域
Ｐ … 強度
ＴＨ１、ＴＨ２ … 閾値
α … 増分量
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波画像に設定された関心領域についての時間輝度曲線を求める超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば超音波診断装置を用いて、被検体の体内に造影剤を注入して撮影を行うことがある。このような造影剤を用いた検査において、時間輝度曲線（ＴＩＣ：Time Intensity Curve）を用いた検査が行われることがある。時間輝度曲線とは、超音波画像上に設定された関心領域（ＲＯＩ：Region
of Interest）内の平均画素値の時間変化を示し、この時間輝度曲線を表示させることで、造影剤濃度の変化を観察することができ、被検体内の疾患の有無或いは程度を診断することができる。特許文献１は、ＲＯＩ内に、時間輝度曲線の観測対象部位のほかに血管も含まれている場合、血管内を流れる造影剤を除いて、観測対象部位に浸透した造影剤のみを時間輝度曲線を用いて観察する発明を提案する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−０７５５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来技術においては経時的に収集した超音波画像にアーチファクト（虚像）が存在していることがある。アーチファクトの一例として高輝度画像がある。高輝度画像は被検者の動き、または肝臓と近接する心臓の動きから発生し、超音波画像の一部領域または全ての領域が高輝度になる。このような高輝度画像が含まれた一連の収集画像から作成された時間輝度曲線は、カーブの平滑化処理の手法によっては誤った結果を表示してしまう問題がある。また、従来の超音波診断装置においては手動で高輝度画像を除去してから時間輝度曲線を作成することも可能であるが、操作者が高輝度画像を探し出して除去する作業に時間がかかるといった問題がある。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、自動で高輝度画像における関心領域の画素値を除去して時間輝度曲線を作成することができる超音波診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の観点の超音波診断装置は、超音波造影剤が投与された被検体に超音波を送信して得られた音線データに基づいて、被検体の断層面の１フレーム分の画像データを構成する画像データ構成部と、１フレーム分の音線データの強度を所定値と比較し、フレームが高輝度画像であるかを判定する高輝度画像判定部と、画像データ構成部で構成された画像データの画像上に関心領域を設定する設定手段と、高輝度画像判定部で判定された高輝度画像における関心領域に対応する音線データを除いて、設定された関心領域の画素値を連続させた時間輝度曲線を演算する時間輝度曲線演算部と、を備える。
【０００７】
第２の観点の超音波診断装置は、第１の観点に記載の超音波診断装置において、前記高輝度の画像であると判断された前記１フレーム分の前記音線データを除くとともに、該フレームの前または後のフレームの前記画素値に基づいて、除かれた画素値を補間演算する。
【０００８】
第３の観点の超音波診断装置は、超音波造影剤が投与された被検体に超音波を送信して得られた音線データに基づいて、被検体の断層面の１フレーム分の画像データを構成する画像データ構成部と、画像データの画素値を所定値と比較し前記フレームが高輝度画像であるかを判定する高輝度画像判定部と、
前記画像データ構成部で構成された画像データの画像上に関心領域を設定する設定手段と、
前記高輝度画像判定部で判定された前記高輝度画像における前記関心領域の画像データを除いて、設定された関心領域の画素値を連続させた時間輝度曲線を演算する時間輝度曲線演算部と、を備える。
【０００９】
第４の観点の超音波診断装置の高輝度画像判定部は、第３の観点に記載の超音波診断装置において、１フレーム分の画像データのうち、１フレーム分の画面で画素値の平均が所定値以上である場合に、前記１フレーム分の画像が高輝度画像であると判定する。
【００１０】
第５の観点の超音波診断装置は、第４の観点に記載の超音波診断装置において、１フレーム分の画像データを複数の領域に分割し、分割された領域のうち画素値が所定値以上である領域が複数ある場合に、前記１フレーム分の画像が高輝度画像であると判定する。
【００１１】
第６の観点の超音波診断装置は、第５の観点に記載の超音波診断装置において、関心領域を含む複数の領域で、画素値が所定値以上である場合に、前記１フレーム分の画像が高輝度画像であると判定する。
【００１２】
第７の観点の超音波診断装置の高輝度画像判定は、第３の観点に記載の超音波診断装置において、連続する複数フレーム分の画像データの、画素値が所定値以上である場合に、前記複数のフレーム分の画像が高輝度画像である。
【００１３】
第８の観点の超音波診断装置所定値は、第７の観点に記載の超音波診断装置において、連続する数フレーム分の全体平均画素値から算出する。
【００１４】
第９の観点の超音波診断装置の時間輝度曲線演算部は、第３の観点から第８の観点に記載の超音波診断装置において、前記高輝度画像であると判定された１フレーム分の画像データを除くとともに、該フレームの前又は後のフレームの前記画素値に基づいて、除かれた前記画素値を補間演算する。
【００１５】
第１０の観点の超音波診断装置は、第１の観点から第９の観点に記載の超音波診断装置において、時間輝度曲線演算部は、関心領域の平均画素値又は最大画素値を演算する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の超音波診断装置によれば、連続して収集した超音波画像の高輝度画像における関心領域の画素値を自動で除去し、関心領域内の正確な時間輝度曲線を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】超音波診断装置１のブロック構成例である。
【図２】表示部４に表示領域ＨＧ及び超音波画像Ｇを示した図である。
【図３】（ａ）は、高輝度画像が含まれていない場合の音線データの強度Ｐの変移を示している。 （ｂ）は、高輝度画像が含まれる場合の音線データの強度Ｐの変移を示している。
【図４】音線データにおける高輝度画像判定部４１のフローチャートである。
【図５】超音波画像Ｇにおける高輝度画像判定部４１のフローチャートである。
【図６】一連の造影超音波検査及び時間輝度曲線演算部４２のフローチャートである。
【図７】超音波画像Ｇの中にＲＯＩを設定された図である。
【図８】（ａ）は、ＲＯＩの平均画素値を算出した結果を破線及び実線の時間輝度曲線で示した図である。 （ｂ）は、ＲＯＩの平均画素値を算出した結果を破線及び実線の時間輝度曲線と超音波画像とで示した図である。
【図９】（ａ）は、収集された超音波画像Ｇの一部の領域に高輝度領域ＨＡがある場合を示した図である。 （ｂ）は、閾値ＴＨ１を超えない画素値を示した図である。
【図１０】鋸歯状の時間輝度曲線を示した図である。
【図１１】分割領域ｏｇを用いた高輝度画像判定部４１のフローチャートである。
【図１２】（ａ）は、画像表示領域ＯＧを６個に分割した図である。 （ｂ）は、画像表示領域ＯＧを６個に分割した領域の右半分に高輝度領域ＨＡが存在した場合を示した図である。
【図１３】ＲＯＩを含む領域における高輝度画像判定部４１のフローチャートである。
【図１４】連続したフレームｆにおいて高輝度画像が連続して出現する図である。
【図１５】フレームｆの画素値から高輝度画像を除去するフローチャートである。
【図１６】複数のフレームｆの平均画素値から閾値ＴＨ１を超える高輝度画像を除去するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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１実施形態）
図１は、本発明に係る超音波診断装置１のブロック構成例である。超音波診断装置１は、超音波探触子２、装置本体部３、表示部４、及び操作部５で構成されている。
【００１９】
超音波探触子２は、圧電素子で構成され、被検体に対して超音波信号を送受信するためのデバイスである。表示部４は、ＬＣＤ（liquid crystal display）モニタなどで構成され、操作画面及び超音波画像Ｇ（図２を参照）を表示するためのデバイスである。操作部５は、キーボードやポインティングデバイスなどで構成され、各種入力及び操作を行う。装置本体部３は、送受信部１０、信号処理部２０、画像処理部３０、輝度算出部４０、メモリ５０、及び制御部６０で構成されている。
【００２０】
送受信部１０は、信号処理部２０の各モードに従い超音波探触子２を駆動して被検体に対して超音波を送受信する。送受信部１０は、超音波探触子２の圧電素子に所望の送受信ビームが形成されるように所定の時間遅延を与えている。また、送受信部１０では、送受信信号をデジタル変換又はアナログ変換している。受信した信号は、音線データとして後述するメモリ５０の画像メモリに保存される。送受信部１０は、超音波探触子２に応じてスキャン方法を変える。スキャン方法は、超音波探触子２に応じてセクタスキャン（sector scan）、リニアスキャン（linear scan）、コンベックススキャン（convex scan）がある。
【００２１】
信号処理部２０は、被検体からのエコー信号に基づき各種の画像表示モードに従う信号処理を行う。また、信号処理部２０は、Ｂモード処理部２１、または造影モード処理部２２が含まれ、超音波診断の目的に応じて選択される。
【００２２】
Ｂモード処理部２１は、送受信部１０からのエコー信号に対して、増幅、対数圧縮、包絡線検波などの処理を施してＢモードデータ(Brightness Mode Data)を作成する。Ｂモードデータから作成される超音波画像Ｇは、基本波画像（組織画像）と称され、対象組織の形状を所定のサンプリング間隔（フレームレート：ｆｐｓ(frames per second)）で経時的に観察可能である。
【００２３】
造影モード処理部２２における超音波検査（以下は、コントラストエコーと称する）は、微小気泡を含有した超音波造影剤を静脈注射により被検体の体内に注入する場合に用いる。超音波造影剤は、二つの特徴を有している。一つは、微小気泡であるため超音波照射を受けると崩壊する。もう一つは、生体に比べ強い非線型効果を発揮する点である。
【００２４】
造影モード処理部２２は、超音波造影剤の強い非線型効果を利用している。非線型効果は、微小気泡からの反射波が入射波と比べ大きく歪む。波形が歪むと高調波成分が発生することになる。造影モード処理部２２は、この特徴を利用し、特に照射波の２倍の高調波(Second Harmonic)を画像化することで基本波を抑制し、造影剤をより強調するコントラストハーモニックイメージング（Contrast Harmonic Imaging）法が主に利用される。つまり、コントラストハーモニックイメージング法では、気泡からの反射波が生体組織からの反射波に比べ多くの二次高調波を含むため、造影剤からの反射波を強調した画像が得られる。また、コントラストハーモニックイメージング法では、二次高調波を抽出する手段にフィルタを用いるフィルタ法、またはフィルタを使わないノンフィルタ法がある。ノンフィルタ法は、フィルタを使用せずに二次高調波を抽出するため、フィルタ法より広帯域送受信が可能となり分解能・感度が向上する。コントラストエコーにおいても所定のフレームレートで経時的に観察可能である。
【００２５】
画像処理部３０は、メモリ５０に保存された音線データを用いて、各種の画像表示モードに対応する超音波画像Ｇを作成する。
【００２６】
輝度算出部４０は、高輝度画像判定部４１、時間輝度曲線演算部４２及びＲＯＩ設定部４５で構成される。高輝度画像判定部４１は、メモリ５０に保存された音線データから強度Ｐの平均または総和を求める。強度Ｐは、音線データのデータ値である。また、高輝度画像判定部４１は、強度Ｐの閾値ＴＨ１を設定し、閾値ＴＨ１を超えて高輝度画像と判定された基の音線データを除去処理する。また高輝度画像判定部４１は、音線データを基に画像処理部３０で作成された超音波画像Ｇから画素値の平均または総和を求める。高輝度画像判定部４１は、画素値の閾値ＴＨ１を設定し、閾値ＴＨ１を超えて高輝度画像と判定された画像データを除去する。詳細な高輝度画像判定部４１の説明は、後述する。
【００２７】
ＲＯＩ設定部４５は、ＲＯＩ（関心領域）を超音波画像Ｇに設定する。
時間輝度曲線演算部４２は、また時間輝度曲線演算部４２は、経時的に変化するＲＯＩ内の画素値の平均、総和、または最高値を算出する。時間輝度曲線演算部４２は、算出された結果をグラフにし、表示部で表示する。なお、時間輝度曲線演算部４２は、ＲＯＩに対応する音線データを用いて強度Ｐの平均、総和、または最高値を算出することも可能である。時間輝度曲線演算部４２は、超音波造影剤を用いた超音波検査に利用される。その超音波検査は、主に心臓と肝臓で行われている。特に時間輝度曲線を使用する場合においては、主に肝臓で使用される。このため、以下の説明においては、肝臓について説明するが、その他の検査部位においても同様に処理可能である。なお、詳細な時間輝度曲線演算部４２の説明は、後述する。
【００２８】
メモリ５０は、送受信部１０で受信した画像を保存する画像メモリと、様々なデータを保存するデータメモリを有し、画像メモリは、音線データを保存する領域と、画像処理部３０で処理した超音波画像Ｇを保存する領域を含んでいる。また、音線データを保存する領域には、１フレーム分ごとの画像データを一時保存するバッファを含んでいる。これにより、画像メモリは、所定のフレームレートの音線データ、及び超音波画像Ｇの保存が可能となっている。また、画像メモリは、静止画像の記録も可能である。
制御部６０は、超音波診断装置１の全般の主制御及び処理を行う。
【００２９】
＜高輝度画像判定部４１＞
高輝度画像判定部４１は、所望のフレームレートで取得した超音波画像Ｇに含まれる高輝度画像の画像データ、またはその基となる音線データを自動で除去する。高輝度画像は、被検者の呼吸による肝臓の動き、または肝臓と近接する心臓の動きから発生し、超音波画像Ｇの一部領域または全ての領域が高輝度になる。また、操作者の超音波探触子２の位置または角度が変化した場合においても超音波画像Ｇの一部領域または全ての領域が高輝度になることがある。
【００３０】
図２は、表示部４を示した図である。図示されるように、表示部４には、表示領域ＨＧがあり、その表示領域ＨＧの中に超音波画像Ｇが表示される。超音波画像Ｇは、扇型の画像表示領域ＯＧを形成している。なお、画像表示領域ＯＧは、使用する超音波探触子２に応じて異なる。さらには、拡大表示など超音波画像Ｇの表示方法によっても画像表示領域ＯＧが異なる。
【００３１】
通常、超音波造影剤を用いた検査は、被検者に数秒から数十秒の息止めをさせて連続で音線データを収集する。息止めは、数回から数十回を所定時間内で繰り返して経時的に音線データを収集する。例えば、超音波造影剤における肝臓内での血行動態は、静脈注射により超音波造影剤が被検体の体内に注入されると、約１０〜１５秒後に肝動脈が染影し、数秒（３〜５）遅れて肝内の門脈が染影し、門脈の染影が優位になる。ここまでの約３分以内の収集は、バスキュラーイメージング（Vascular imaging）と称される収集画像となる。その後（約１０分以後）、超音波造影剤は、肝臓内のクッパー細胞に取り込まれクッパーイメージング（Kupffer Imaging）と称する収集画像となる。
【００３２】
図３は、Ｘ軸をフレームＦ（時間）、Ｙ軸を強度Ｐとし、連続して収集された超音波画像Ｇの音線データの強度Ｐを示したグラフである。なお、時間軸の１棒グラフは、１フレームｆを示し、音線データの強度Ｐは、棒グラフ長さで示してある。音線データの強度Ｐは、画像表示領域ＯＧ（全領域）の強度Ｐの平均または総和である。図３のＹ軸では強度Ｐの平均を示してある。
【００３３】
図３（ａ）は、高輝度画像が含まれていない場合の音線データの強度Ｐの変移を示している。図３（ｂ）は、高輝度画像が含まれる場合の音線データの強度Ｐの変移を示している。
【００３４】
図３（ａ）に示されるように、高輝度画像が混入しない場合、音線データの強度Ｐは、超音波造影剤が流入することにより徐々に増加する。図３（ｂ）に示されるように、高輝度画像がある場合には、強度Ｐが大幅に上昇する。図３（ｂ）では、フレームｆ１において、強度Ｐがｐ１となり閾値ＴＨ１を超えている。
【００３５】
高輝度画像判定部４１は、強度Ｐの閾値ＴＨ１を設定して、閾値ＴＨ１を超えるフレームｆ１における音線データを自動で除去する。閾値ＴＨ１は、あらかじめ設定しておき、操作者が変更することも可能である。除去する音線データのフレームｆは、消去するのでなく、必要時以外に利用しないよう未使用フラグを付けることで連続した受信データから除去する。
【００３６】
超音波画像Ｇは、音線データの強度Ｐとエコー時間を用いて作成される。超音波画像Ｇの画素値Ｂは、音線データの強度Ｐから算出されている。このため、高輝度画像判定部４１は、音線データだけでなく超音波画像Ｇにおいても同様に高輝度画像を除去することが可能である。高輝度画像判定部４１は、１フレームｆの高輝度画像ごとに画像表示領域ＯＧ（全領域）の画素値Ｂの平均または総和を算出する。高輝度画像判定部４１は、図３に示されたＸ軸をフレームＦ（時間）、Ｙ軸を画素値Ｂとし、連続して収集された超音波画像Ｇの画素値Ｂのグラフを描出できる。同様に、高輝度画像判定部４１は、画素値Ｂの閾値ＴＨ１を設定して、閾値ＴＨ１を超える超音波画像Ｇを自動で除去する。以下に音線データから閾値ＴＨ１を超える超音波画像Ｇを自動で除去するフローチャートと、超音波画像Ｇから閾値ＴＨ１を超える超音波画像Ｇを自動で除去するフローチャートとを示す。図３のＹ軸では画素値Ｂの平均を示してある。
【００３７】
＜高輝度画像判定部４１のフローチャート＞
図４は、音線データにおける高輝度画像判定部４１のフローチャートである。なお、図４では、理解し易いよう超音波画像Ｇが作成されるまでを含めて示してある。
【００３８】
ステップＳ０１において、高輝度画像判定部４１は、画像メモリに保存された１フレーム分の音線データを取得する。
ステップＳ０２において、高輝度画像判定部４１は、音線データの強度Ｐを算出する。強度Ｐは、画像表示領域ＯＧ（全領域）に相当する平均または総和である。
【００３９】
ステップＳ０３において、高輝度画像判定部４１は、音線データの強度Ｐが設定された閾値ＴＨ１を超えているかを判断する。閾値ＴＨ１を超えている場合には、ステップＳ０４に移動し、閾値ＴＨ１を超えていない場合には、ステップＳ０５に移動する。
【００４０】
ステップＳ０４において、高輝度画像判定部４１は、閾値ＴＨ１を超えた音線データに未使用フラグを付ける。その後、ステップＳ０５に移動して次の音線データを取得する。音線データは、必要時以外に利用しないよう未使用フラグを付けることで連続した受信データから除去する。
【００４１】
ステップＳ０５において、高輝度画像判定部４１は、次に処理する音線データのフレームｆがあるかを判断する。次のフレームｆがある場合には、ステップＳ０１に移動し、次のフレームｆがない場合には、ステップＳ０６に移動する。
【００４２】
ステップＳ０６において、高輝度画像判定部４１は、閾値ＴＨ１を超えていない（未使用フラグの付いていない）音線データに使用フラグを付けて画像メモリに保存する。
【００４３】
ステップＳ０７において、画像処理部３０は、使用フラグが付いた音線データから超音波画像Ｇを作成する。画像処理部３０は、作成した超音波画像Ｇに使用フラグを付けて画像メモリに保存する。
【００４４】
図５は、超音波画像Ｇにおける高輝度画像判定部４１のフローチャートである。なお、図５では、図４と同様に、理解し易いよう超音波画像Ｇが作成されるまでを含めて示してある。
【００４５】
ステップＳ１１において、画像処理部３０は、送受信部１０で保存された音線データを取得する。
ステップＳ１２において、画像処理部３０は、音線データから一連の超音波画像Ｇを作成する。
ステップＳ１３において、高輝度画像判定部４１は、１フレーム分の超音波画像Ｇを取得する。
【００４６】
ステップＳ１４において、高輝度画像判定部４１は、超音波画像Ｇの画素値Ｂを算出する。画素値Ｂは、画像表示領域ＯＧ（全領域）に相当する平均または総和である。
【００４７】
ステップＳ１５において、高輝度画像判定部４１は、画素値Ｂが設定された閾値ＴＨ１を超えているかを判断する。閾値ＴＨ１を超えている場合には、ステップＳ１６に移動し、閾値ＴＨ１を超えていない場合には、ステップＳ１７に移動する。
【００４８】
ステップＳ１６において、高輝度画像判定部４１は、閾値ＴＨ１を超えた超音波画像Ｇに未使用フラグを付ける。その後、ステップＳ１７に移動する。超音波画像Ｇは、必要時以外に利用しないよう未使用フラグを付けることで連続した受信データから除去する。
【００４９】
ステップＳ１７において、高輝度画像判定部４１は、次に処理する超音波画像Ｇのフレームｆがあるかを判断する。次のフレームｆがある場合には、ステップＳ１３に移動し、次のフレームｆがない場合には、ステップＳ１８に移動する。
【００５０】
ステップＳ１８において、高輝度画像判定部４１は、未使用フラグの付いていない超音波画像Ｇに使用フラグを付けて画像メモリに保存する。
【００５１】
高輝度画像判定部４１は、上述したフローチャートで分かるように、図４で示されたフローチャートの方の工程が少なく、算出方法も簡易なため高速に処理することができる。
【００５２】
＜時間輝度曲線演算部４２＞
時間輝度曲線は、高輝度画像判定部４１で使用フラグの付いた超音波画像Ｇを用いて、時間輝度曲線演算部４２が、ＲＯＩ設定部４５で設定されたＲＯＩ（関心領域）内の時間輝度曲線を算出する。なお、未使用フラグの付いた超音波画像Ｇは、必要に応じて呼び出し、操作者が参照することが可能である。時間輝度曲線演算部４２は、高輝度画像判定部４１で未使用フラグが付けられたフレーム（未使用フレームと称する）を用いない。時間輝度曲線演算部４２は、画素値Ｂがない未使用フレームに対して、隣り合うフレームｆの画素値Ｂを補間して時間輝度曲線を算出する。
【００５３】
図６は、一連の造影超音波検査及び時間輝度曲線演算部４２のフローチャートである。
【００５４】
ステップＳ２１において、操作者は、超音波診断装置１を操作して信号処理部２０で造影モードに設定する。
ステップＳ２２において、操作者または介助者は、被検者に超音波造影剤を注入する。
【００５５】
ステップＳ２３において、操作者は、超音波診断装置１を操作して、音線データの収集を開始する。音線データは、画像メモリに保存される。
【００５６】
ステップＳ２４において、操作者は、一連の超音波画像Ｇの収集を終了する。
ステップＳ２５において、超音波診断装置１は、高輝度画像判定部４１により高輝度画像を除去する。上述したように高輝度画像判定部４１は、高輝度画像の音線データまたは高輝度画像に未使用フラグを付与する。
【００５７】
ステップＳ２６において、操作者は、ＲＯＩ設定部４５を用いて、収集した超音波画像Ｇを観察してＲＯＩを設定する。ＲＯＩは、時間輝度曲線演算部４２を用いて任意の位置及び大きさで設定される。通常、ＲＯＩの設定は、超音波画像Ｇの収集後に設定するが、収集中に設定することも可能である。また、ＲＯＩは、１か所または複数個所が設定可能である。
【００５８】
ステップＳ２７において、時間輝度曲線演算部４２は未使用フラグを付与されていない超音波画像Ｇから時間輝度曲線を算出する。時間輝度曲線演算部４２は、画素値Ｂがない未使用フレームに対して、隣り合うフレームｆの画素値Ｂを補間して時間輝度曲線を算出する。時間輝度曲線演算部４２による補間方法は線形補間または多項式補間などが用いられる。
【００５９】
ステップＳ２８において、時間輝度曲線演算部４２は時間輝度曲線を表示部４に表示させる。操作者は表示部４に表示させた時間輝度曲線を観察する。
【００６０】
図７は、超音波画像Ｇの中にＲＯＩが設定された図である。通常、ＲＯＩは、超音波画像Ｇ内に設定される。ＲＯＩの位置、形状及び大きさは、任意で操作者が変更でき、操作者が所望の領域を設定する。
【００６１】
図８は、ＲＯＩの平均画素値を示した図である。なお、時間輝度曲線演算部４２は、ＲＯＩの画素値Ｂの平均、総和、または最大値を計測することができる。以下、ＲＯＩの画素値Ｂの平均を算出する方法で説明する。
【００６２】
図８（ａ）は、Ｘ軸をフレームＦ（時間）、Ｙ軸を画素値Ｂとし、ＲＯＩの平均画素値を算出した時間輝度曲線である。図８（ａ）で示されたグラフは、表示部４に表示され、操作者が観察可能である。この時間輝度曲線には、高輝度画像が含まれていないため、実線で描かれる滑らかな曲線を描く。時間輝度曲線演算部４２は、画素値Ｂがない未使用フレームに対して、隣り合うフレームｆの画素値Ｂを補間して時間輝度曲線を算出している。
【００６３】
未使用フレームは、そのフレームｆに対応する目盛で判別可能である。未使用フレームの目盛であるフレームｆ２は、破線で図示されている。なお、目盛りの表示方法は、色または形状を変更するなどの方法がある。操作者がその目盛りをクリックすることで時間輝度曲線演算部４２は、未使用フレームのＲＯＩの画素値ｂ２を表示し、それを含んだ時間輝度曲線を描く。図では、未使用フレームの画素値ｂ２を含んだ時間輝度曲線を破線で示している。
【００６４】
図８（ｂ）は、（ａ）と同様、Ｘ軸をフレームＦ（時間）、Ｙ軸を画素値Ｂとし、ＲＯＩの平均画素値を算出した時間輝度曲線である。図８（ｂ）で示されるように、未使用フレームの目盛であるフレームｆ３が破線で示されている。時間輝度曲線演算部４２は、操作者がフレームｆ３をクリックすることで対応する超音波画像ｇ３及び画素値ｂ３を表示させている。超音波画像ｇ３は、縮小表示または通常表示することが可能である。
【００６５】
図８で示されたように、時間輝度曲線演算部４２は、操作者の所望に応じて、未使用フレームの超音波画像Ｇ、または時間輝度曲線及び画素値Ｂを表示することが可能である。このため、操作者は、未使用フレームの必要性または影響度を確認することができる。
【００６６】
（第２実施形態）
高輝度画像は、必ずしも超音波画像Ｇの全体が高輝度になる場合だけでなく、一部の領域だけが高輝度になる場合がある。第２実施形態の高輝度画像判定部４１は、超音波画像Ｇの一部の領域に高輝度画像がある場合おいても、その超音波画像Ｇを自動で除去する。第２実施形態の超音波診断装置１の構成は、第１実施形態と同様なため同じ符号を用い、以下は、異なる点について説明する。
【００６７】
図９（ａ）は、収集された超音波画像Ｇの一部の領域に高輝度領域ＨＡがある場合を示した図である。収集された超音波画像Ｇのフレームｆ４のサンプリングに、図示されるような右半分に高輝度領域ＨＡが存在する超音波画像Ｇがあるとする。第１実施形態の高輝度画像判定部４１は、超音波画像Ｇの全領域で輝度を測定しているため、図９（ｂ）で示されるように、フレームｆ４の輝度は、画素値ｂ４となり閾値ＴＨ１を超えない。このため、高輝度領域にＲＯＩが設定されると図１０に示されるように、時間輝度曲線は、フレームｆ４において画素値ｂ４となり鋸歯状となってしまう。
【００６８】
本実施形態の高輝度画像判定部４１は、超音波画像Ｇの描画領域を複数に分割し、複数分割された領域に複数の閾値ＴＨ１を超える高輝度領域が存在すると、未使用フレームとして自動で除去する。以下に詳細な説明をする。
【００６９】
図１１は、分割領域ｏｇを用いた高輝度画像判定部４１のフローチャートである。
ステップＳ３１において、高輝度画像判定部４１は、カウンタｋを０に設定する。
ステップＳ３２において、高輝度画像判定部４１は、１フレームの超音波画像Ｇを取得する。
【００７０】
ステップＳ３３において、高輝度画像判定部４１は、超音波画像Ｇの画像表示領域ＯＧを所定数の分割領域ｏｇに分割する。図１２（ａ）は、画像表示領域ＯＧを６個に分割した場合である。図示されるように画像表示領域ＯＧは、第１分割領域ｏｇ１〜第６分割領域ｏｇ６で分割される。本実施形態の高輝度画像判定部４１は、６分割しているが任意の数に分割することが可能である。
【００７１】
図１１に戻り、ステップＳ３４において、高輝度画像判定部４１は、所定数に分割した分割領域ｏｇの一つを選択して、その領域の画素値を算出する。分割領域ｏｇの画素値は、その領域の平均または総和を算出する。
【００７２】
ステップＳ３５において、高輝度画像判定部４１は、画素値が設定された閾値ＴＨ１を超えているかを判断する。閾値ＴＨ１を超えている場合には、ステップＳ３６に移動し、閾値ＴＨ１を超えていない場合には、ステップＳ３７に移動する。
【００７３】
ステップＳ３６において、高輝度画像判定部４１は、カウンタｋに１を加算する。
ステップＳ３７において、高輝度画像判定部４１は、分割した分割領域ｏｇに未選択の領域があるかを判断する。未選択の領域がある場合には、ステップＳ３４に移動し、未選択の領域がない場合には、ステップＳ３８に移動する。
【００７４】
ステップＳ３８において、高輝度画像判定部４１は、カウンタｋが所定数以上かを判断する。カウンタｋが所定数以上の場合は、ステップＳ３９に移動し、所定数より少ない場合には、ステップＳ４０に移動する。カウンタｋの所定数は、あらかじめ設定されており、操作者により数が変更可能である。なお、所定数は、分割数以下が選択可能であり、６分割の場合には、１〜６までを選択することができる。
【００７５】
ステップＳ３９において、高輝度画像判定部４１は、取り込まれた超音波画像Ｇに未使用フラグを付ける。その後、高輝度画像判定部４１は、ステップＳ４０に移動する。除去する超音波画像Ｇは、必要時以外に利用しないよう未使用フラグを付けることで連続した受信データから除去する。
【００７６】
ステップＳ４０において、高輝度画像判定部４１は、次に処理する超音波画像Ｇのフレームｆがあるかを判断する。次のフレームｆがある場合には、ステップＳ３１に移動し、次のフレームｆがない場合には、ステップＳ４１に移動する。
【００７７】
ステップＳ４１において、高輝度画像判定部４１は、未使用フラグの付いていない超音波画像Ｇに使用フラグを付けて画像メモリに保存する。
【００７８】
（変形例）
図９（ａ）において、ＲＯＩが高輝度領域ＨＡ以外に設定された場合には、時間輝度曲線に影響しない。このため、フレームｆ４を未使用フレームとして除去するする必要がない。本変形例の高輝度画像判定部４１は、超音波画像Ｇの描画領域を複数に分割し、ＲＯＩを除いた領域またはＲＯＩに含まれる領域を用いて未使用フレームを算出する。以下に詳細な説明をする。
【００７９】
図１２（ｂ）は、画像表示領域ＯＧを６個に分割した領域の右半分に高輝度領域ＨＡが存在した場合を示した図である。図示されるように、ＲＯＩは、第２分割領域ｏｇ２及び第３分割領域ｏｇ３に設定されている。本変形例では、時間輝度曲線演算部４２でＲＯＩが設定されてから高輝度画像判定部４１による高輝度画像の除去が行われる。
【００８０】
図１３は、ＲＯＩを含む領域における高輝度画像判定部４１のフローチャートである。
【００８１】
ステップＳ５１において、操作者がＲＯＩ設定部４５を用いてＲＯＩの設定をする。
ステップＳ５２において、高輝度画像判定部４１は、カウンタｋを０に設定する。
ステップＳ５３において、高輝度画像判定部４１は、１フレームｆの超音波画像Ｇを取得する。
【００８２】
ステップＳ５４において、高輝度画像判定部４１は、超音波画像Ｇの画像表示領域ＯＧを所定数の分割領域ｏｇに分割する。ここでは、図１２（ｂ）に示されたように画像表示領域ＯＧを６個に分割する。画像表示領域ＯＧの分割数は、任意の数に分割することが可能である。
【００８３】
図１３に戻り、ステップＳ５５において、高輝度画像判定部４１は、分割領域ｏｇとＲＯＩとが重なる領域数及び当該領域を算出する。ここでは、第２分割領域ｏｇ２及び第３分割領域ｏｇ３がＲＯＩと重なるため、領域数は、２、当該領域は、第２分割領域ｏｇ２及び第３分割領域ｏｇ３となる。
【００８４】
ステップＳ５６において、高輝度画像判定部４１は、当該領域の一つの分割領域ｏｇを選択して、その領域の画素値を算出する。分割領域ｏｇの画素値は、その領域の平均または総和を算出する。
【００８５】
ステップＳ５７において、高輝度画像判定部４１は、画素値が設定された閾値ＴＨ１を超えているかを判断する。閾値ＴＨ１を超えている場合には、ステップＳ５８に移動し、閾値ＴＨ１を超えていない場合には、ステップＳ５９に移動する。
【００８６】
ステップＳ５８において、高輝度画像判定部４１は、カウンタｋに１を加算する。
【００８７】
ステップＳ５９において、高輝度画像判定部４１は、分割した分割領域ｏｇの当該領域に未選択の領域があるかを判断する。未選択の領域がある場合には、ステップＳ５６に移動し、未選択の領域がない場合には、ステップＳ６０に移動する。
【００８８】
ステップＳ６０において、高輝度画像判定部４１は、カウンタｋが所定数以上かを判断する。ここでは、ＲＯＩと重なる領域数が２であるが、例えば、カウンタｋが１以上かを判断する。１以上の場合は、ステップＳ６１に移動し、１より少ない場合には、ステップＳ６２に移動する。カウンタｋを１と設定することで、高輝度画像判定部４１は、ＲＯＩと重なる領域に１つでも閾値ＴＨ１を超える領域がある場合には、そのフレームを使用しない。
【００８９】
ステップＳ６１において、高輝度画像判定部４１は、取り込まれた超音波画像Ｇに未使用フラグを付ける。その後、高輝度画像判定部４１は、ステップＳ６２に移動する。
【００９０】
ステップＳ６２において、高輝度画像判定部４１は、次に処理する超音波画像Ｇのフレームｆがあるかを判断する。次のフレームｆがある場合には、ステップＳ５２に移動し、次のフレームｆがない場合には、ステップＳ６３に移動する。
【００９１】
ステップＳ６３において、高輝度画像判定部４１は、未使用フラグの付いていない超音波画像Ｇに使用フラグを付けて画像メモリに保存する。
【００９２】
本変形例により、高輝度画像判定部４１は、ＲＯＩの設定された領域に高輝度画像がある場合にそのフレームｆを未使用とし、ＲＯＩの設定された領域に高輝度画像がない場合は、そのフレームｆを使用することが可能となる。これにより時間輝度曲線演算部４２で算出する時間輝度曲線は、フレームｆの欠けが少ない滑らかな曲線が描出可能となる。なお、時間輝度曲線演算部４２は、画素値が存在しない未使用フレームに対して、隣り合うフレームｆの画素値を補間して時間輝度曲線を算出している。
【００９３】
（第３実施形態）
第３実施形態の高輝度画像判定部４１は、上述した閾値ＴＨ１に達していない高輝度画像を除去する方法を説明する。第３実施形態の超音波診断装置１の構成は、第１実施形態と同様なため同じ符号を用い、以下、異なる点について説明する。
【００９４】
高輝度画像は、第１実施形態及び第２実施形態で示された１フレームｆだけでなく、連続した複数フレームｆで発生することもある。図１４は、連続したフレームｆにおいて高輝度画像が連続して出現する図である。図１４では、Ｘ軸をフレームＦ（時間）とし、Ｙ軸を画素値Ｂとしている。超音波検査において、連続して高輝度画像が出現するフレーム数は、フレームレートによるが２フレームｆ程度である。例えば、図１４（ａ）に示されるように、フレームｆ１０において画素値が閾値ＴＨ１を超えるフレームｆがあると、画素値が閾値ＴＨ１に達しないフレームｆ９が存在することがある。
【００９５】
本実施形態の高輝度画像判定部４１は、図１４（ｂ）に示されるように、フレームｆ１０の前後の２フレームｆを用いて、フレームｆ８〜ｆ１２の画素値の平均値ＡＶＥを求め、平均値ＡＶＥに増分量αを加算した閾値ＴＨ２を設定し、閾値ＴＨ２を超えるフレームｆを検知する。
【００９６】
増分量αは、固定値として設定しておく方法と、平均値ＡＶＥの３０％などとして可変値として設定する方法がある。
【００９７】
図１５は、フレームｆの平均画素値から高輝度画像を除去するフローチャートである。なお、本フローチャートは、５フレームｆの画素値の平均値ＡＶＥを用いた場合で説明する。
【００９８】
ステップＳ７０において、高輝度画像判定部４１は、時間輝度曲線演算部４２で解析する全ての超音波画像Ｇを読み込む。
【００９９】
ステップＳ７１において、高輝度画像判定部４１は、カウンタＣを１に設定する。
ステップＳ７２において、高輝度画像判定部４１は、カウンタＣ〜Ｃ＋４に対応するフレームｆ（Ｃ）〜ｆ（Ｃ＋４）を選択する。
【０１００】
ステップＳ７３において、高輝度画像判定部４１は、フレームｆ（Ｃ）〜ｆ（Ｃ＋４）の画素値を算出し、画素値の平均値ＡＶＥを算出する。
【０１０１】
ステップＳ７４において、高輝度画像判定部４１は、平均値ＡＶＥに増分量αを加算した閾値ＴＨ２（図１４（ｂ）を参照）を設定する。増分量αは、固定値または可変値として設定されている。
【０１０２】
ステップＳ７５において、高輝度画像判定部４１は、フレームｆ（Ｃ）〜ｆ（Ｃ＋４）のそれぞれの画素値が閾値ＴＨ２を超えているかを判断する。閾値ＴＨ２を超えているフレームｆは、ステップＳ７６に移動し、閾値ＴＨ２を超えていないフレームｆは、ステップＳ７７に移動する。
【０１０３】
ステップＳ７６において、高輝度画像判定部４１は、閾値ＴＨ２を超えているフレームｆに未使用フラグを付ける。その後、高輝度画像判定部４１は、ステップＳ７７に移動する。
【０１０４】
ステップＳ７７において、高輝度画像判定部４１は、カウンタＣ＋５のフレームｆ（Ｃ＋５）があるかを判断する。フレームｆ（Ｃ＋５）がある場合は、ステップＳ７８に移動し、フレームｆ（Ｃ＋５）がない場合は、ステップＳ７９に移動する。
【０１０５】
ステップＳ７８において、高輝度画像判定部４１は、カウンタＣに１を加算する。その後ステップＳ７２に移動する。
【０１０６】
ステップＳ７９において、高輝度画像判定部４１は、未使用フラグの付いていないフレームｆに使用フラグと付けて画像メモリに保存する。
【０１０７】
本実施形態の高輝度画像判定部４１は、５フレームｆの画素値の平均値ＡＶＥを用いて除去するフレームｆを求めていたが、平均値ＡＶＥを算出するフレーム数は、３フレームｆ以上を使用すればよい。
【０１０８】
（変形例）
第３実施形態では、全てのフレームｆに対して画素値の平均値ＡＶＥを算出したが、本変形例では、第１実施形態で示された閾値ＴＨ１を超えるフレームｆの前後のフレームｆを使用する。なお、本変形例も５フレームｆの画素値の平均値ＡＶＥを用いた場合で説明する。
【０１０９】
図１６は、フレームｆの前後のフレームｆの平均画素値から閾値ＴＨ１を超える高輝度画像を除去するフローチャートである。
【０１１０】
ステップＳ９０において、高輝度画像判定部４１は、閾値ＴＨ１を超えるフレームｆを取得する。閾値ＴＨ１を超えるフレームｆは、第１実施形態において未使用フラグが付けられたフレームｆである。
【０１１１】
ステップＳ９１において、高輝度画像判定部４１は、カウンタＣに未使用フラグのフレーム番号を設定する。
【０１１２】
ステップＳ９２において、高輝度画像判定部４１は、フレームｆ（Ｃ−２）〜ｆ（Ｃ＋２）の超音波画像Ｇを読み込む。
【０１１３】
ステップＳ９３において、高輝度画像判定部４１は、フレームｆ（Ｃ−２）〜ｆ（Ｃ＋２）の超音波画像Ｇの画素値を算出し、画素値の平均値ＡＶＥを算出する。
【０１１４】
ステップＳ９４において、高輝度画像判定部４１は、平均値ＡＶＥに増分量αを加算した閾値ＴＨ２（図１４（ｂ）を参照）を設定する。増分量αは、固定値または可変値として設定されている。
【０１１５】
ステップＳ９５において、高輝度画像判定部４１は、フレームｆ（Ｃ−２）〜ｆ（Ｃ＋２）のそれぞれの画素値が閾値ＴＨ２を超えているかを判断する。閾値ＴＨ２を超えているフレームｆは、ステップＳ９６に移動し、閾値ＴＨ２を超えていないフレームｆは、ステップＳ９７に移動する。
【０１１６】
ステップＳ９６において、高輝度画像判定部４１は、閾値ＴＨ２を超えているフレームｆに未使用フラグを付ける。
【０１１７】
ステップＳ９７において、高輝度画像判定部４１は、閾値ＴＨ１を超える未処理のフレームｆがあるかを判断する。未処理のフレームｆがある場合は、ステップＳ９０に移動し、未処理のフレームｆがない場合は、ステップＳ９８に移動する。
【０１１８】
ステップＳ９８において高輝度画像判定部４１は、未使用フラグの付いていないフレームｆに使用フラグを付けて画像メモリに保存する。
【０１１９】
本変形例の高輝度画像判定部４１は、閾値ＴＨ１を超えるフレームｆの前後の２フレームｆを使用したが、前の２フレームｆを用いた３フレームｆで除去するフレームｆを算出してもよい。
【０１２０】
以上に示された実施形態によれば、高輝度画像判定部４１は、超音波画像Ｇの収集時において一部及び全体に高輝度な領域がある高輝度画像を除去することが可能であるため、時間輝度曲線演算部４２は、補間などの手法を取りＲＯＩ内の滑らかな時間輝度曲線を得ることができる。
【０１２１】
また、第１実施形態から第３実施形態及びそれらの変形例において、高輝度画像と判定された１フレーム分の画像データ又は音線データを除く実施例を説明した。しかし、１フレーム分の画像データ又は音線データをすべて除く必要はない。ＲＯＩ設定部４５が、超音波画像Ｇに設定した関心領域のみの画像データ又は音線データを除けばよい。また、時間輝度曲線演算部４２は、画素値が存在しない関心領域に対して、隣り合う関心領域の画素値を補間して時間輝度曲線を算出すればよい。
【符号の説明】
【０１２２】
１ … 超音波診断装置、 ２ … 超音波探触子
３ … 装置本体部、 ４ … 表示部
５ … 操作部、 １０ … 送受信部
２０ … 信号処理部
２１ … モード処理部
２２ … 造影モード処理部
３０ … 画像処理部、 ４０ … 輝度算出部
４１ … 高輝度画像判定部
４２ … 時間輝度曲線演算部
５０ … メモリ、 ６０ … 制御部
ＡＶＥ … 平均値
Ｂ … 画素値
Ｃ、ｋ … カウンタ
Ｆ … フレーム
Ｇ … 超音波画像
ＨＡ … 高輝度領域
ＨＧ … 表示領域
ＯＧ … 画像表示領域
ｏｇ … 分割領域
Ｐ … 強度
ＴＨ１、ＴＨ２ … 閾値
α … 増分量
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波造影剤が投与された被検体に超音波を送信して得られた音線データに基づいて、被検体の断層面の１フレーム分の画像データを構成する画像データ構成部と、
前記１フレーム分の音線データの強度を所定値と比較し、前記フレームが高輝度画像であるかを判定する高輝度画像判定部と、
前記画像データ構成部で構成された画像データの画像上に関心領域を設定する設定手段と、
前記高輝度画像判定部で判定された前記高輝度画像における前記関心領域に対応する音線データを除いて、設定された前記関心領域の画素値を連続させた時間輝度曲線を演算する時間輝度曲線演算部と、
を備える超音波診断装置。
【請求項２】
前記時間輝度曲線演算部は、前記高輝度画像であると判定された前記１フレーム分の前記音線データを除くとともに、該フレームの前又は後のフレームの前記画素値に基づいて、除かれた前記画素値を補間演算する請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
超音波造影剤が投与された被検体に超音波を送信して得られた音線データに基づいて、被検体の断層面の１フレーム分の画像データを構成する画像データ構成部と、
前記画像データの画素値を所定値と比較し前記フレームが高輝度画像であるかを判定する高輝度画像判定部と、
前記画像データ構成部で構成された画像データの画像上に関心領域を設定する設定手段と、
前記高輝度画像判定部で判定された前記高輝度画像における前記関心領域の画像データを除いて、設定された前記関心領域の画素値を連続させた時間輝度曲線を演算する時間輝度曲線演算部と、
を備える超音波診断装置。
【請求項４】
前記高輝度画像判定部は、前記１フレーム分の画像データのうち、１フレーム分の画面で前記画素値の平均が前記所定値以上である場合に、前記１フレーム分の画像が高輝度画像であると判定する請求項３に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記高輝度画像判定部は、前記１フレーム分の画像データを複数の領域に分割し、前記分割された領域のうち前記画素値が前記所定値以上である領域が複数ある場合に、前記１フレーム分の画像が高輝度画像であると判定する請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記関心領域を含む複数の領域で、前記画素値が前記所定値以上である場合に、前記１フレーム分の画像が高輝度画像であると判定する請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記高輝度画像判定部は、連続する複数フレーム分の画像データの前記画素値が前記所定値以上である場合に、前記複数のフレーム分の画像が高輝度画像であると判定する請求項３に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記所定値は、連続する数フレーム分の全体平均画素値から算出する請求項７に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記時間輝度曲線演算部は、前記高輝度画像であると判定された１フレーム分の画像データを除くとともに、該フレームの前又は後のフレームの前記画素値に基づいて、除かれた前記画素値を補間演算する請求項３から請求項８に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記時間輝度曲線演算部は、前記関心領域の平均画素値又は最大画素値を演算する請求項１から請求項９に記載の超音波診断装置。
【請求項１】
超音波造影剤が投与された被検体に超音波を送信して得られた音線データに基づいて、被検体の断層面の１フレーム分の画像データを構成する画像データ構成部と、
前記１フレーム分の音線データの強度を所定値と比較し、前記フレームが高輝度画像であるかを判定する高輝度画像判定部と、
前記画像データ構成部で構成された画像データの画像上に関心領域を設定する設定手段と、
前記高輝度画像判定部で判定された前記高輝度画像における前記関心領域に対応する音線データを除いて、設定された前記関心領域の画素値を連続させた時間輝度曲線を演算する時間輝度曲線演算部と、
を備える超音波診断装置。
【請求項２】
前記時間輝度曲線演算部は、前記高輝度画像であると判定された前記１フレーム分の前記音線データを除くとともに、該フレームの前又は後のフレームの前記画素値に基づいて、除かれた前記画素値を補間演算する請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
超音波造影剤が投与された被検体に超音波を送信して得られた音線データに基づいて、被検体の断層面の１フレーム分の画像データを構成する画像データ構成部と、
前記画像データの画素値を所定値と比較し前記フレームが高輝度画像であるかを判定する高輝度画像判定部と、
前記画像データ構成部で構成された画像データの画像上に関心領域を設定する設定手段と、
前記高輝度画像判定部で判定された前記高輝度画像における前記関心領域の画像データを除いて、設定された前記関心領域の画素値を連続させた時間輝度曲線を演算する時間輝度曲線演算部と、
を備える超音波診断装置。
【請求項４】
前記高輝度画像判定部は、前記１フレーム分の画像データのうち、１フレーム分の画面で前記画素値の平均が前記所定値以上である場合に、前記１フレーム分の画像が高輝度画像であると判定する請求項３に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記高輝度画像判定部は、前記１フレーム分の画像データを複数の領域に分割し、前記分割された領域のうち前記画素値が前記所定値以上である領域が複数ある場合に、前記１フレーム分の画像が高輝度画像であると判定する請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記関心領域を含む複数の領域で、前記画素値が前記所定値以上である場合に、前記１フレーム分の画像が高輝度画像であると判定する請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記高輝度画像判定部は、連続する複数フレーム分の画像データの前記画素値が前記所定値以上である場合に、前記複数のフレーム分の画像が高輝度画像であると判定する請求項３に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記所定値は、連続する数フレーム分の全体平均画素値から算出する請求項７に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記時間輝度曲線演算部は、前記高輝度画像であると判定された１フレーム分の画像データを除くとともに、該フレームの前又は後のフレームの前記画素値に基づいて、除かれた前記画素値を補間演算する請求項３から請求項８に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記時間輝度曲線演算部は、前記関心領域の平均画素値又は最大画素値を演算する請求項１から請求項９に記載の超音波診断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図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】
【公開番号】特開２０１３−９４２９２（Ｐ２０１３−９４２９２Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３７８６９（Ｐ２０１１−２３７８６９）
【出願日】平成２３年１０月２８日（２０１１．１０．２８）
【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２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２８日（２０１１．１０．２８）
【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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