JP6924236B2 - 超音波診断装置及びその制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、被検体の超音波画像を作成する超音波診断装置及びその制御プログラムに関する。

超音波診断装置は、リアルタイムで被検体の断面を観察できるという特性を生かして様々な用途に用いられる。例えば近年では、超音波診断装置は、マンモグラフィー以外の乳癌検査の手段としても広く使われるようになっている。それに伴い、精査をより正確かつスピーディーに行いたいというニーズが挙げられている。例えば、乳癌検査には、超音波を用いて検査個所における生体組織の歪み量や弾性率を計測し、弾性画像を表示するエラストグラフィが用いられることがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１８−１９１７７９号

乳癌検査には、上述のエラストグラフィの他、Ｂモード画像を用いた診断も行なわれる。***のＢモード画像には、周囲よりも輝度が低い低エコー域と呼ばれる周囲の乳腺組織とは性状が異なる領域がある。低エコー域が現れる病変として乳腺症や非浸潤性乳管癌、乳管内成分の多い浸潤癌などが挙げられる。超音波検査の際、低エコー域の３次元形態から良悪性の判別や病変の分類を行う。乳癌や悪性の腫瘤等の疑いがある場合には、病変の拡がり度合を把握するために低エコー域の連続性について調査する。このとき、超音波の走査面と直交する３次元方向への連続性の評価は、２次元的な断面像を観察するのみで行えないことから、手間がかかることが課題となっている。乳癌の種類や進行度によって治療法が異なってくるため、低エコー域の３次元方向への連続性の有無と程度をより簡易かつ正確に把握する必要がある。

上記課題を解決するためになされた一の観点の発明は、３次元空間における被検体に対して超音波を送受信する超音波プローブと、前記３次元空間における前記超音波プローブの位置を検出する位置センサと、前記超音波プローブで受信した前記超音波のエコー信号及び前記位置センサからの信号が入力されるプロセッサと、を備え、前記プロセッサは、前記超音波プローブによる第１の走査面における前記超音波の送受信によって得られた前記エコー信号に基づいて第１の超音波画像を作成し、前記第１の超音波画像における前記エコー信号の信号強度が閾値以下の第１の領域を抽出し、前記超音波プローブによる第２の走査面における前記超音波の送受信によって得られた前記エコー信号に基づいて第２の超音波画像を作成し、前記位置センサからの信号に基づいて、前記第１の走査面及び前記第２の走査面が、所要の距離を有するか否かを判定し、前記第１の走査面及び前記第２の走査面が所要の距離を有する場合に、前記第２の超音波画像における前記エコー信号の信号強度が閾値以下である第２の領域を抽出し、前記第１の領域及び前記第２の領域が、前記第１の走査面及び前記第２の走査面に跨る同一の３次元領域を構成するか否かを判定し、前記判定結果に基づいて、前記第１の走査面及び前記第２の走査面と交差する方向における前記３次元領域の大きさを表す情報を得る処理を行ない、前記情報を報知する制御を行なう、よう構成される超音波診断装置である。

上記観点の発明によれば、プロセッサが、前記第１の走査面及び前記第２の走査面と交差する方向における前記３次元領域の大きさを表す情報を報知する制御を行なうよう構成されているので、走査面と交差する方向への低エコー域の連続性をより簡易かつ正確に把握することができる。

本発明の超音波診断装置の実施の形態の一例の構成を示すブロック図である。 実施形態の超音波診断装置において、カラー画像を表示するための処理を示すフローチャートである。 低エコー域を有するＢモード画像が表示されたディスプレイの一例を示す図である。 低エコー域を有するＢモード画像が表示されたディスプレイの他例を示す図である。 ３次元領域の説明図である。 ３次元領域の説明図である。 カラー画像が表示されたディスプレイの一例を示す図である。 更新されたカラー画像が表示されたディスプレイの一例を示す図である。 実施形態の変形例の超音波診断装置において、カラー画像を表示するための処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送受信ビームフォーマ３、送信機４、受信機５、受信ビームフォーマ６、プロセッサ７、ディスプレイ８、メモリ９及びユーザインタフェース１０を有している。

超音波プローブ２は、３次元空間における被検体に対して超音波を送受信する。より詳細に説明すると、送信ビームフォーマ３および送信機４は、超音波プローブ２内に配列された複数の振動素子２ａをドライブしてパルス超音波信号を被検体（図示せず）に放射するよう構成されている。パルス超音波信号は、被検体内において反射して振動素子２ａに戻るエコーを生成する。エコーは、振動素子２ａによって電気信号に変換され、電気信号は、受信機５によって受信される。受信されたエコーを表す電気信号、すなわちエコー信号は、受信ビームフォーマ６に入力され、この受信ビームフォーマ６において受信ビームフォーミングが行われる。受信ビームフォーマ６は、受信ビームフォーミング後のエコー信号を、プロセッサ７へ出力するようになっていてもよい。

受信ビームフォーマ６は、ハードウェアビームフォーマであってもソフトウェアビームフォーマであってもよい。受信ビームフォーマ６がソフトウェアビームフォーマである場合、受信ビームフォーマ６は、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）、マイクロプロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、または論理演算を実行することができる他の種類のプロセッサのうちの任意の１つまたは複数を含む１つまたは複数のプロセッサを備えることができる。受信ビームフォーマ６を構成するプロセッサは、プロセッサ７とは別のプロセッサで構成されていてもよいし、プロセッサ７で構成されていてもよい。

超音波プローブ２は、送信ビームフォーミングおよび／または受信ビームフォーミングの全部または一部を行うための電気回路を含むことができる。例えば、送信ビームフォーマ３、送信機４、受信機５、および受信ビームフォーマ６の全部または一部は、超音波プローブ２内に設けられていてもよい。

超音波プローブ２には、例えばホール素子で構成される磁気センサ１１が設けられている。この磁気センサ１１により、例えば三次元空間に設置された磁気発生部１２から発生する磁気が検出され、３次元空間における超音波プローブ２の位置が検出されるようになっている。磁気発生部１２は、例えば磁気発生コイルで構成される。磁気センサ１１における検出信号は、プロセッサ７へ入力されるようになっている。磁気センサ１１における検出信号は、図示しないケーブルを介してプロセッサ７へ入力されてもよいし、無線でプロセッサ７へ入力されてもよい。プロセッサ７は、磁気センサ１１の検出信号に基づいて、超音波プローブ２の位置を検出し、３次元空間における超音波の走査面の位置を算出する。磁気センサ１１は、本発明における位置センサの実施の形態の一例である。ただし、本発明において、超音波プローブ２の位置を検出するための位置センサは磁気センサに限られるものではない。

プロセッサ７は、送信ビームフォーマ３、送信機４、受信機５、および受信ビームフォーマ６を制御する。プロセッサ７は、超音波プローブ２と電子通信している。プロセッサ７は、超音波プローブ２を制御してエコー信号を取得することができる。プロセッサ７は、振動素子２ａのどれがアクティブであるか、および超音波プローブ２から送信される超音波ビームの形状を制御する。プロセッサ７はまた、ディスプレイ８とも電子通信しており、プロセッサ７は、エコー信号を処理してディスプレイ８上に表示するための超音波画像にすることができる。「電子通信」という用語は、有線通信と無線通信の両方を含むように定義することができる。プロセッサ７は、一実施形態によれば中央処理装置（ＣＰＵ）を含むことができる。他の実施形態によれば、プロセッサ７は、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、グラフィックスプロセッシングユニット（ＧＰＵ）、または他のタイプのプロセッサなど、処理機能を実行することができる他の電子構成要素を含むことができる。他の実施形態によれば、プロセッサ７は、処理機能を実行することができる複数の電子構成要素を含むことができる。例えばプロセッサ７は、中央処理装置、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、およびグラフィックスプロセッシングユニットを含む電子構成要素のリストから選択された２つ以上の電子構成要素を含むことができる。

プロセッサ７は、ＲＦデータを復調する複合復調器（図示せず）を含むこともできる。別の実施形態では、処理チェーンの早いうちに復調を実行することができる。

プロセッサ７は、複数の選択可能な超音波モダリティに従った１つまたは複数の処理動作をデータに行うように構成されている。エコー信号が受信されるとき、データは走査セッション中にリアルタイムで処理することができる。この開示のために、「リアルタイム」という用語は、いかなる意図的な遅延もなく行われる手順を含むように定義される。

また、データは、超音波の走査中に一時的にバッファ（図示せず）に格納し、ライブ操作またはオフライン操作でリアルタイムではなく処理することができる。この開示において、「データ」という用語は、本開示においては、超音波装置を用いて取得される１つまたは複数のデータセットを指すように使用することができる。

受信ビームフォーマ６による処理によって得られたローデータ（ｒａｗ ｄａｔａ）は、プロセッサ７によって他のまたは異なるモード関連モジュール（例えば、Ｂモード、カラードップラ、Ｍモード、カラーＭモード、スペクトルドップラ、エラストグラフィ、ＴＶＩ、歪み、歪み速度、など）で処理して超音波画像のデータを作ることができる。例えば、１つまたは複数のモジュールが、Ｂモード、カラードップラ、Ｍモード、カラーＭモード、スペクトルドップラ、エラストグラフィ、ＴＶＩ、歪み、歪み速度、およびそれらの組合せ、などの超音波画像を生成することができる。画像ビームおよび／または画像フレームは保存され、データがメモリに取得された時を示すタイミング情報を記録することができる。前記モジュールは、例えば、画像フレームを座標ビーム空間から表示空間座標に変換するために走査変換演算を実行する走査変換モジュールを含むことができる。被検体に処置が実施されている間にメモリから画像フレームを読み取り、その画像フレームをリアルタイムで表示する映像プロセッサモジュールが設けられてもよい。映像プロセッサモジュールは画像フレームを画像メモリに保存することができ、超音波画像は画像メモリから読み取られディスプレイ８に表示される。

プロセッサ７が複数のプロセッサを含む場合、プロセッサ７が担当する上述の処理タスクを、複数のプロセッサが担当してもよい。例えば、第１のプロセッサを使用して、ＲＦ信号を復調および間引きすることができ、第２のプロセッサを使用して、データをさらに処理した後、画像を表示することができる。

また、例えば受信ビームフォーマ６がソフトウェアビームフォーマである場合、その処理機能は、単一のプロセッサで実行されてもよいし、複数のプロセッサで実行されてもよい。

ディスプレイ８は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ディスプレイ、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどである。

メモリ９は、任意の既知のデータ記憶媒体であり、非一過性の記憶媒体及び一過性の記憶媒体を含む。非一過性の記憶媒体は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ：ハードディスクドライブ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性の記憶媒体である。非一過性の記憶媒体は、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）などの可搬性の記憶媒体を含んでいてもよい。プロセッサ７によって実行されるプログラムは、非一過性の記憶媒体に記憶されている。

一過性の記憶媒体は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの揮発性の記憶媒体である。

ユーザインタフェース１０は、操作者の入力を受け付けることができる。例えば、ユーザインタフェース１０は、ユーザーからの指示や情報の入力を受け付ける。ユーザインタフェース１０は、キーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）、ハードキー（ｈａｒｄ ｋｅｙ）、トラックボール（ｔｒａｃｋｂａｌｌ）、ロータリーコントロール（ｒｏｔａｒｙ ｃｏｎｔｒｏｌ）及びソフトキー等を含んで構成されている。ユーザインタフェース１０は、ソフトキー等を表示するタッチスクリーンを含んでいてもよい。

次に、本例の作用について説明する。本例では、低エコー域の３次元的な連続性をより簡易かつ正確に把握するために、後述の図７に示すカラー画像ＣＩが表示される。例えば、カラー画像ＣＩを表示するモードに移行する入力をユーザインタフェース１０が受け付けると、図２に示すフローチャートの処理が開始される。ユーザーが、被検体に対して超音波プローブ２による超音波の送受信を行なってディスプレイ８にＢモード画像を表示させた後、上述のモードに移行する入力を行なってもよい。

図２において、先ずステップＳ１では、プロセッサ７は、Ｂモード画像ＢＩにおけるエコー信号の信号強度が閾値以下の低エコー域を抽出する。プロセッサ７は、ローデータ又は画像データのいずれかに基づいて低エコー域の抽出を行なう。プロセッサ７は、例えば図３に示すように、Ｂモード画像ＢＩにおいて輝度が周囲よりも低い低エコー域である領域Ｒ１ａ、Ｒ１ｂを抽出する。ステップＳ１におけるＢモード画像ＢＩは、本発明における第１の超音波画像の一例である。また、ステップＳ１におけるＢモード画像ＢＩを作成するために超音波の送受信が行なわれる走査面は、本発明における第１の走査面の一例である。また、領域Ｒ１ａ、Ｒ１ｂは、本発明における第１の領域の実施の形態の一例である。

本例では、ステップＳ１において領域Ｒ１ａ、Ｒ１ｂが抽出されたＢモード画像ＢＩの走査面を初期走査面と云うものとする。また、低エコー域が抽出され、後述のステップＳ２において移動判定がされる前の走査面を、移動前の走査面と云うものとする。この移動前の走査面を、第１の走査面と云い、第１の走査面において抽出される低エコー域を第１の領域と云うものとする。また、第１の走査面についての超音波画像を、第１の超音波画像と云うものとする。

また、ステップＳ１では、プロセッサ７は、領域Ｒ１ａ、Ｒ１ｂの大きさを算出する。本例では、Ｂモード画像ＢＩにおける領域Ｒ１ａ、Ｒ１ｂのピクセル数を算出する。そして、プロセッサ７は、Ｂモード画像ＢＩにおける領域Ｒ１ａ、Ｒ１ｂの位置及び大きさ（ピクセル数）をメモリ９に記憶する。プロセッサ７は、領域Ｒ１ａ、Ｒ１ｂの各々について識別情報を付与するラベリングを行なってメモリ９への記憶を行なう。

さらに、ステップＳ１では、プロセッサ７は、領域Ｒ１ａ、Ｒ１ｂが抽出されたＢモード画像ＢＩが得られた走査面の位置をメモリ９に記憶する。プロセッサ７は、領域Ｒ１ａ、Ｒ１ｂが抽出されたＢモード画像ＢＩが得られた走査面の３次元空間における位置を、磁気センサ１１の検出信号に基づいて算出し、メモリ９に記憶する。

次に、ステップＳ２では、プロセッサ７は、走査面の移動の有無を判定する。プロセッサ７は、低エコー域が抽出されたＢモード画像ＢＩの走査面からリアルタイムの走査面が移動したか否かを判定する。リアルタイムの走査面は、最新フレームのＢモード画像ＢＩが得られた走査面である。例えばプロセッサ７は、最新フレームのＢモード画像ＢＩが得られた走査面と、領域Ｒ１ａ、Ｒ１ｂが抽出されたＢモード画像ＢＩの走査面（第１の走査面）との距離が所要の距離を有するか否かを判定することにより、上述の走査面の移動の有無を判定する。最新フレームのＢモード画像ＢＩが得られた走査面の位置は、磁気センサ１１の検出信号に基づいて得られる位置である。また、領域Ｒ１ａ、Ｒ１ｂが抽出されたＢモード画像ＢＩの走査面の位置は、メモリ９に記憶された走査面の位置である。

プロセッサ７は、例えば最新フレームのＢモード画像ＢＩが得られた走査面における少なくとも１点と、領域Ｒ１ａ、Ｒ１ｂが抽出されたＢモード画像ＢＩの走査面における少なくとも１点との距離を、二つの走査面の間の距離として算出して、上述の所要の距離を有するか否の判定を行なってもよい。距離算出の対象となる点は、二つの走査面において対応する点、すなわち同じ画素を構成する点である。プロセッサ７は、二つの走査面において対応する1点ではなく、対応する複数の点の各々について距離を算出し、これらを用いて二つの走査面の距離を算出してもよい。

ステップＳ２において用いられる所要の距離は、メモリ９に記憶されている。

ステップＳ２において、走査面が移動したと判定された場合（ステップＳ２において「ＹＥＳ」）、ステップＳ３の処理へ移行する。一方、ステップＳ２において、走査面が移動していないと判定された場合（ステップＳ２において「ＮＯ」）、ステップＳ２の処理を繰り返す。

次に、ステップＳ３では、プロセッサ７は、ステップＳ１と同様にして、Ｂモード画像ＢＩにおけるエコー信号の信号強度が閾値以下の低エコー域を抽出する。プロセッサ７は、例えば図４に示すように、Ｂモード画像ＢＩにおいて輝度が周囲よりも低い低エコー域である領域Ｒ２ａを抽出する。ステップＳ３において領域Ｒ２ａが抽出されたＢモード画像ＢＩの走査面は、ステップＳ２において、移動があったと判定されたリアルタイムの走査面であり、ここでは本発明における第２の走査面の一例である。また、領域Ｒ２ａは、ここでは本発明における第２の領域の実施の形態の一例である。本例では、ステップＳ２において、第１の走査面に対する移動の有無の判断対象となる走査面を第２の走査面と云い、移動があったと判定された第２の走査面において抽出される低エコー域を第２の領域と云うものとする。

また、ステップＳ３におけるＢモード画像ＢＩは、ステップＳ２において、移動があったと判定されたリアルタイムの走査面、すなわち第２の走査面についてのＢモード画像であり、ここでは本発明における第２の超音波画像の一例である。

また、ステップＳ３では、プロセッサ７は、領域Ｒ２ａの大きさを算出する。本例では、Ｂモード画像ＢＩにおける領域Ｒ２ａのピクセル数を算出する。そして、プロセッサ７は、Ｂモード画像ＢＩにおける領域Ｒ２ａの位置及び大きさ（ピクセル数）をメモリ９に記憶する。

さらに、ステップＳ３では、プロセッサ７は、領域Ｒ２ａが抽出されたＢモード画像ＢＩが得られた位置をメモリ９に記憶する。例えば、プロセッサ７は、領域Ｒ２ａが抽出されたＢモード画像ＢＩが得られた走査面の３次元空間における位置をメモリ９に記憶する。領域Ｒ２ａが抽出されたＢモード画像ＢＩが得られた走査面の３次元空間における位置は、磁気センサ１１の検出信号に基づいて得られた位置である。

次に、ステップＳ４では、プロセッサ７は、第１の走査面及び第２の走査面に跨る同一の３次元領域を構成する第１の領域及び第２の領域を特定する。プロセッサ７は、ここでは領域Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ及び領域Ｒ２ａが、第１の走査面及び第２の走査面に跨る同一の３次元領域を構成するか否かを判定して上述の特定を行なう。

３次元領域は、低エコー域の３次元領域である。具体的に、図５及び図６に基づいて３次元領域について説明する。図５及び図６において、Ｘ方向は、アジマス（ａｚｉｍｕｔｈ）方向（振動素子２ａの配列方向）に相当し、Ｚ方向は、エレベーション（ｅｌｅｖａｔｉｏｎ）方向である。また、Ｙ方向は、Ｘ方向及びＺ方向と直交する方向であり被検体における深度方向である。説明の便宜上、図３及び図４にもＸ、Ｙ、Ｚ方向が示されている。

図５には、被検体におけるＸＺ平面上の３次元領域３ＤＲａ、３ＤＲｂ、３ＤＲｃ、３ＤＲｄが示されている。なお、図６には、後述する走査面Ｐ１〜Ｐ４における３次元領域３ＤＲａ、３ＤＲｂ、３ＤＲｃ、３ＤＲｄの断面（Ｂモード画像ＢＩにおいて抽出される領域Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ２ａ、Ｒ３ａ、Ｒ３ｃ、Ｒ４ａ、Ｒ４ｄに対応する部分）が示されている。

符号Ｐ１、Ｐ２は、ＸＹ平面方向に広がる走査面を示している。ここでは、走査面Ｐ１はステップＳ１における初期走査面であり、第１の走査面である。また、ここでは、走査面Ｐ２は移動後の走査面であり、第２の走査面である。

なお、符号Ｐ３、Ｐ４も走査面を示している。走査面Ｐ３、Ｐ４については後述する。

領域Ｒ１ａ、Ｒ１ｂは、走査面Ｐ１についてのＢモード画像ＢＩにおける低エコー域である。領域Ｒ２ａは、走査面Ｐ２についてのＢモード画像ＢＩにおける抽出された低エコー域である。領域Ｒ１ａ及び領域Ｒ２ａは、３次元領域３ＤＲａを構成している。また、領域Ｒ１ｂは、３次元領域３ＤＲｂを構成している。

３次元領域３ＤＲａは、走査面Ｐ１〜Ｐ４に跨っており、３次元領域３ＤＲｂよりもＺ方向に長くなっている。このように走査面と交差する方向において比較的長い低エコー域である３次元領域３ＤＲａは、病変の可能性がある領域である。一方、３次元領域３ＤＲｂ、３ＤＲｃ、３ＤＲｄは、正常組織の領域である。

プロセッサ７は、第１の走査面についてのＢモード画像と第２の走査面についてのＢモード画像において、共通の画素を有する第１の領域及び第２の領域を、同一の３次元領域を構成すると判定する。プロセッサ７は、メモリ９から第１の領域の位置及び第２の領域の位置を読み出して、共通の画素を有する前記第１の領域及び前記第２の領域を特定する。ここでは、プロセッサ７は、領域Ｒ１ａ、Ｒ１ｂの位置と、領域Ｒ２ａの位置をメモリ９から読み出し、領域Ｒ１ａと領域Ｒ２ａを共通の画素を有する領域として特定する。そして、これら領域Ｒ１ａ及び領域Ｒ２ａが、走査面Ｐ１、Ｐ２に跨る同一の３次元領域３ＤＲａを構成すると判定する。

プロセッサ７は、領域Ｒ２ａの識別情報として、領域Ｒ１ａと同一の識別情報をメモリ９に記憶する。領域Ｒ１ａ、Ｒ２ａの識別情報は、３次元領域３ＤＲａの識別情報と云うこともできる。

また、プロセッサ７は、領域Ｒ１ａ、Ｒ２ａのピクセル数を加算して、領域Ｒ１ａ、Ｒ２ａの大きさの和Ｓｐｉとしてメモリ９に記憶する。和Ｓｐｉは領域Ｒ１ａ、Ｒ２ａの識別情報と関連付けて記憶される。和Ｓｐｉは、本発明における３次元領域の大きさを表す情報の実施の形態の一例である。

次に、ステップＳ５では、図７に示すように、プロセッサ７は、和Ｓｐｉに応じたカラー画像ＣＩをディスプレイ８に表示させる。プロセッサ７は、和Ｓｐｉが得られた領域にカラー画像ＣＩを表示させる。ここでは、プロセッサ７は、Ｂモード画像ＢＩにおける領域Ｒ２ａにカラー画像ＣＩを表示させる。

カラー画像ＣＩは、例えば和Ｓｐｉに応じて彩度が異なる色で構成される。ただし、カラー画像ＣＩは、和Ｓｐｉに応じた表示形態を有していればよく、例えば和Ｓｐｉに応じて明度が異なる色で構成されていてもよい。カラー画像ＣＩは、本発明における３次元領域の大きさに応じた画像及び３次元領域の大きさを表す情報の実施の形態の一例である。

例えば、プロセッサ７は、メモリ９に記憶されたカラーマップを用いてカラー画像ＣＩを作成して表示させる。カラーマップは、和Ｓｐｉに応じた彩度や明度を定義する。カラーマップは、和Ｓｐｉが所要の値より大きくなるまではカラー画像ＣＩの色が表示されていないように見えるよう設定されていてもよい。

次に、ステップＳ６においては、プロセッサ７は、処理を終了するか否かを判定する。例えば、プロセッサ７は、ユーザーによる処理を終了する入力をユーザインタフェース１０が受け付けた場合、処理を終了すると判定する（ステップＳ６において「ＹＥＳ」）。

一方、プロセッサ７が処理を終了しないと判定した場合（ステップＳ６において「ＮＯ」）、ステップＳ２の処理へ戻る。このステップＳ２では、プロセッサ７は、新たなフレームを対象にして移動判定を行なう。具体的には、直近の過去のステップＳ３において第２の領域の抽出が行なわれた第２の走査面を第１の走査面とし、この第１の走査面と、新たなフレームのＢモード画像ＢＩが得られた第２の走査面との距離が所要の距離を有するか否かをプロセッサ７が判定する。ここでは、走査面Ｐ２を第１の走査面とし、この走査面Ｐ２と、新たなフレームのＢモード画像ＢＩが得られた第２の走査面との距離が所要の距離を有するか否かをプロセッサ７が判定する。

走査面Ｐ２から所要の距離を有すると判定された走査面を、図５及び図６に示された走査面Ｐ３とする。すなわち、走査面Ｐ３が第２の走査面である。ステップＳ３では、プロセッサ７は、この走査面Ｐ３のＢモード画像ＢＩにおいて、低エコー域を抽出する。ここでは、低エコー域として、領域Ｒ３ａ、Ｒ３ｃが抽出される。プロセッサ７は、領域Ｒ３ａ、Ｒ３ｃのピクセル数及びＢモード画像ＢＩにおける位置をメモリ９に記憶する。また、プロセッサ７は、領域Ｒ３ａ、Ｒ３ｃが抽出されたＢモード画像ＢＩが得られた位置をメモリ９に記憶する。

ステップＳ４では、プロセッサ７は、領域Ｒ２ａ及び領域Ｒ３ａ、Ｒ３ｃが、走査面Ｐ２、Ｐ３に跨る同一の３次元領域を構成するか否かを判定する。ここでは、領域Ｒ２ａが第１の領域であり、領域Ｒ３ａ、Ｒ３ｃが第２の領域である。そして、領域Ｒ２ａ及び領域Ｒ３ａが共通の画素を有している。プロセッサ７は、領域Ｒ２ａ及び領域Ｒ３ａが、同一の３次元領域３ＤＲａを構成すると判定する。ちなみに、領域Ｒ３ｃは、３次元領域３ＤＲｃを構成している。

プロセッサ７は、領域Ｒ３ａの識別情報として、領域Ｒ１ａ、Ｒ２ａと同一の識別情報をメモリ９に記憶する。また、プロセッサ７は、領域Ｒ３ｃの識別情報をメモリ９に記憶する。

さらに、プロセッサ７は、メモリ９に記憶されている領域Ｒ１ａ、Ｒ２ａのピクセル数の和Ｓｐｉと領域Ｒ３ａのピクセル数とを加算して新たな和Ｓｐｉを得て識別情報と関連付けてメモリ９に記憶する。

ステップＳ５では、新たに得られた和Ｓｐｉに応じた色にカラー画像ＣＩを更新する。更新されたカラー画像ＣＩは、図８に示すように、Ｂモード画像ＢＩにおける領域Ｒ３ａに表示される。

ステップＳ６において、処理を終了しないと再び判定されて再びステップＳ２の処理へ戻ると、再び上述と同様にしてステップＳ２以降の処理が行なわれる。ここでは、第１の走査面は走査面Ｐ３となり、第２の走査面は走査面Ｐ４となる。走査面Ｐ４のＢモード画像ＢＩにおける低エコー域は、領域Ｒ４ａ、Ｒ４ｄである。領域Ｒ４ａが３次元領域３ＤＲａを構成し、領域Ｒ４ｄが３次元領域３ＤＲｄを構成する。プロセッサ７は、領域Ｒ３ａ及び領域Ｒ４ａが、走査面Ｐ３、Ｐ４に跨る同一の３次元領域３ＤＲａを構成すると判定し、領域Ｒ４ａの識別情報として、領域Ｒ１ａ、Ｒ２ａ、Ｒ３ａと同一の識別情報をメモリ９に記憶する。

また、プロセッサ７は、メモリ９に記憶されている領域Ｒ１ａ、Ｒ２ａ、Ｒ３ａのピクセル数の和Ｓｐｉと領域Ｒ４ａのピクセル数とを加算して新たな和Ｓｐｉを得てメモリ９に記憶し、カラー画像ＣＩを更新する。更新されたカラー画像ＣＩは、特に図示しないが、Ｂモード画像ＢＩにおける領域Ｒ４ａに表示される。

本例によれば、３次元領域３ＤＲａを構成する低エコー域のピクセル数の総和に応じた色を有するカラー画像ＣＩが表示される。従って、カラー画像ＣＩは、走査面Ｐ１〜Ｐ４と交差する方向における３次元領域３ＤＲａの大きさに応じた彩度等を有する色で表示されるので、走査面と交差する方向への低エコー域の連続性をより簡易かつ正確に把握することができる。

なお、本例では４つの走査面Ｐ１〜Ｐ４のみが示されているが、これらは一例に過ぎない。走査面Ｐ１〜Ｐ４の各々の間隔よりも狭く、なおかつより多くの走査面において低エコー域の抽出が行なわれて、カラー画像ＣＩが表示されてもよい。

次に、実施形態の変形例について説明する。この変形例では、カラー画像ＣＩを表示するモードに移行する入力をユーザインタフェース１０が受け付けると、図９に示すフローチャートの処理が開始される。

図９において、先ずステップＳ１１では、ステップＳ１と同様に、プロセッサ７は、走査面Ｐ１についてのＢモード画像ＢＩにおけるエコー信号の信号強度が閾値以下の低エコー域である領域Ｒ１ａ、Ｒ１ｂを抽出する。

ステップＳ１１においても、プロセッサ７は、ステップＳ１と同様にＢモード画像ＢＩにおける領域Ｒ１ａ、Ｒ１ｂの位置及び識別情報をメモリ９に記憶する。また、プロセッサ７は、ステップＳ１と同様に、領域Ｒ１ａ、Ｒ１ｂが抽出されたＢモード画像ＢＩが得られた位置をメモリ９に記憶する。ただし、この変形例では、領域Ｒ１ａ、Ｒ１ｂの大きさの算出は行なわれない。

次に、ステップＳ１２では、プロセッサ７は、ステップＳ２と同様にして走査面の移動の有無を判定する。次に、ステップＳ１３では、プロセッサ７は、ステップＳ３と同様に、走査面Ｐ２についてのＢモード画像ＢＩにおいて、低エコー域である領域Ｒ２ａを抽出する。また、プロセッサ７は、ステップＳ３と同様にＢモード画像ＢＩにおける領域Ｒ２ａの位置をメモリ９に記憶する。また、プロセッサ７は、ステップＳ１と同様に、領域Ｒ２ａが抽出されたＢモード画像ＢＩが得られた位置をメモリ９に記憶する。

次に、ステップＳ１４では、ステップＳ４と同様に、プロセッサ７は、領域Ｒ１ａ及び領域Ｒ２ａが、走査面Ｐ１、Ｐ２に跨る同一の３次元領域３ＤＲａを構成すると判定する。領域Ｒ２ａについての識別情報の記憶についてもステップＳ４と同様に行なわれる。

プロセッサ７は、上述の判定に基づいて３次元領域３ＤＲａが跨る走査面の総数Ｓｐｌを算出してメモリ９に記憶する。ここでは、総数Ｓｐｌは「２」である。総数Ｓｐｌも、領域Ｒ１ａ、Ｒ２ａの識別情報と関連付けて記憶される。総数Ｓｐｌは、本発明における３次元領域の大きさを表す情報の実施の形態の一例である。

次に、ステップＳ１５では、ステップＳ５と同様にディスプレイ８にカラー画像ＣＩを表示させる。ただし、この変形例では、カラー画像ＣＩは、同一の３次元領域が跨る走査面の総数Ｓｐｌに応じた色を有する画像である。ここでは、３次元領域３ＤＲａが跨る走査面の総数Ｓｐｌに応じた色を有するカラー画像ＣＩが、Ｂモード画像ＢＩにおける領域Ｒ２ａに表示される。

カラー画像ＣＩは、同一の３次元領域が跨る総数Ｓｐｌに応じた彩度や明度等を有する。この変形例では、カラーマップは総数Ｓｐｌに応じた彩度や明度を定義する。

ステップＳ１６では、ステップＳ６と同様の終了判定処理が行なわれる。処理を終了しないと判定された場合、ステップＳ１２の処理へ戻り、再びステップＳ２と同様にして移動判定が行なわれた後、ステップ１３において走査面Ｐ３における低エコー域である領域Ｒ３ａ、Ｒ３ｃの抽出が行なわれる。

ステップＳ１３において、領域Ｒ３ａ、Ｒ３ｃのＢモード画像ＢＩにおける位置及びＢモード画像ＢＩが得られた位置がメモリ９に記憶されると、ステップＳ１４の処理へ移行する。このステップＳ１４では、ステップＳ４と同様に、プロセッサ７は、領域Ｒ２ａ及び領域Ｒ３ａが、走査面Ｐ２、Ｐ３に跨る同一の３次元領域３ＤＲａを構成すると判定する。そして、ステップＳ４と同様にして、領域Ｒ３ａ、Ｒ３ｃの識別情報の記憶が行なわれる。

さらに、プロセッサ７は、メモリ９に記憶されている３次元領域３ＤＲａが跨る走査面の総数Ｓｐｌである「２」に「１」を加算して新たな総数Ｓｐｌとして「３」を得てメモリ９に記憶する。

ステップＳ１５では、プロセッサ７は、新たに得られた走査面の総数Ｓｐｌに応じた色にカラー画像ＣＩを更新する。更新されたカラー画像ＣＩは、領域Ｒ３ａに表示される。

ステップＳ１６において、処理を終了しないと再び判定されて再びステップＳ１２の処理へ戻ると、再び上述と同様にしてステップＳ１２以降の処理が行なわれる。ここでは、ステップＳ１４において、プロセッサ７は、メモリ９に記憶されている走査面の総数Ｓｐｌである「３」に「１」を加算して新たな総数Ｓｐｌとして「４」を得てメモリ９に記憶する。そして、この新たな総数Ｓｐｌに応じた色にカラー画像ＣＩが更新される。更新されたカラー画像ＣＩは、領域Ｒ４ａに表示される。

この変形例によれば、３次元領域３ＤＲａが跨る走査面の総数Ｓｐｌに応じた色を有するカラー画像ＣＩが表示されるので、走査面と交差する方向への低エコー域の連続性をより簡易かつ正確に把握することができる。

以上、本発明を前記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、上記各実施形態において説明したフローチャートは一例であり、本発明の趣旨を損なわない限りにおいて変形可能である。

また、上記実施形態は、
３次元空間における被検体に対して超音波を送受信する超音波プローブと、
前記３次元空間における前記超音波プローブの位置を検出する位置センサと、
前記超音波プローブで受信した前記超音波のエコー信号及び前記位置センサからの信号が入力されるプロセッサと、を備えた超音波診断装置の制御方法であって、
該プロセッサが、
前記超音波プローブによる第１の走査面における前記超音波の送受信によって得られた前記エコー信号に基づいて第１の超音波画像を作成し、
該第１の超音波画像における前記エコー信号の信号強度が閾値以下の第１の領域を抽出し、
前記超音波プローブによる第２の走査面における前記超音波の送受信によって得られた前記エコー信号に基づいて第２の超音波画像を作成し、
前記位置センサからの信号に基づいて、前記第１の走査面及び前記第２の走査面が、所要の距離を有するか否かを判定し、
前記第１の走査面及び前記第２の走査面が所要の距離を有する場合に、前記第２の超音波画像における前記エコー信号の信号強度が閾値以下である第２の領域を抽出し、
前記第１の領域及び前記第２の領域が、前記第１の走査面及び前記第２の走査面に跨る同一の３次元領域を構成するか否かを判定し、
該判定結果に基づいて、前記第１の走査面及び前記第２の走査面と交差する方向における前記３次元領域の大きさを表す情報を得る処理を行ない、
該情報を報知する制御を行なう、
超音波診断装置の制御方法としてもよい。

また、上記実施形態では、超音波プローブが一方向のみに移動する場合を例にして説明したが、超音波プローブが所要の方向とは反対方向に移動した場合、磁気センサで検出される位置情報に基づいて、以前に低輝度領域の検出が行なわれた走査面であるか否かを判定してもよい。以前に低輝度領域の検出が行なわれた走査面である場合、ピクセル数や走査面の数の加算を行なわない。

１ 超音波診断装置
２ 超音波プローブ
７ プロセッサ
８ ディスプレイ
９ メモリ
１１ 磁気センサ

Claims (7)

1. ３次元空間における被検体に対して超音波を送受信する超音波プローブと、
   前記３次元空間における前記超音波プローブの位置を検出する位置センサと、
   前記超音波プローブで受信した前記超音波のエコー信号及び前記位置センサからの信号が入力されるプロセッサと、
   メモリと、
   ディスプレイと、を備え、
   該プロセッサは、
   前記超音波プローブによる第１の走査面における前記超音波の送受信によって得られた前記エコー信号に基づいて第１の超音波画像を作成し、
   該第１の超音波画像における前記エコー信号の信号強度が閾値以下の第１の領域を抽出し、
   前記超音波プローブによる第２の走査面における前記超音波の送受信によって得られた前記エコー信号に基づいて第２の超音波画像を作成し、
   前記位置センサからの信号に基づいて、前記第１の走査面及び前記第２の走査面が、所要の距離を有するか否かを判定し、
   前記第１の走査面及び前記第２の走査面が所要の距離を有する場合に、前記第２の超音波画像における前記エコー信号の信号強度が閾値以下である第２の領域を抽出し、
   前記第１の領域及び前記第２の領域が、前記第１の走査面及び前記第２の走査面に跨る同一の３次元領域を構成するか否かを判定し、
   該同一の３次元領域を構成するか否かの判定結果に基づいて、前記第１の走査面及び前記第２の走査面と交差する方向における前記３次元領域の大きさを表す情報を得る処理を行ない、
   該情報を報知する制御として、リアルタイムの前記第２の超音波画像を前記ディスプレイに表示して、前記第１の走査面及び前記第２の走査面と交差する方向における前記３次元領域の大きさに応じたカラー画像を、前記第２の超音波画像における前記第２の領域に表示する制御を行なう、
   よう構成され、
   前記プロセッサは、
   前記第１の超音波画像及び前記第２の超音波画像において共通の画素を有する前記第１の領域及び前記第２の領域が、前記同一の３次元領域を構成すると判定し、
   該同一の３次元領域を構成すると判定した前記第１の領域及び前記第２の領域の各々の大きさの和を前記情報として得て、前記同一の３次元領域ごとに前記メモリに記憶し、
   前記第２の領域の抽出が行なわれた前記第２の走査面を前記第１の走査面とし、新たに前記第２の走査面における前記超音波の送受信が行なわれるたびに、該第１の走査面及び新たに得られた第２の走査面が前記所要の距離を有するか否かの判定、前記第２の領域の抽出、前記同一の３次元領域を構成するか否かの判定、前記情報の作成及び該情報を報知する制御を行ない、
   新たに得られた前記第２の走査面において抽出された第２の領域の大きさと、該第２の領域を含む前記３次元領域について前記メモリに記憶された和とを加算した加算結果を得ることを、前記情報を得る処理として行なう、超音波診断装置。
2. ３次元空間における被検体に対して超音波を送受信する超音波プローブと、
   前記３次元空間における前記超音波プローブの位置を検出する位置センサと、
   前記超音波プローブで受信した前記超音波のエコー信号及び前記位置センサからの信号が入力されるプロセッサと、
   メモリと、
   ディスプレイと、を備え、
   該プロセッサは、
   前記超音波プローブによる第１の走査面における前記超音波の送受信によって得られた前記エコー信号に基づいて第１の超音波画像を作成し、
   該第１の超音波画像における前記エコー信号の信号強度が閾値以下の第１の領域を抽出し、
   前記超音波プローブによる第２の走査面における前記超音波の送受信によって得られた前記エコー信号に基づいて第２の超音波画像を作成し、
   前記位置センサからの信号に基づいて、前記第１の走査面及び前記第２の走査面が、所要の距離を有するか否かを判定し、
   前記第１の走査面及び前記第２の走査面が所要の距離を有する場合に、前記第２の超音波画像における前記エコー信号の信号強度が閾値以下である第２の領域を抽出し、
   前記第１の領域及び前記第２の領域が、前記第１の走査面及び前記第２の走査面に跨る同一の３次元領域を構成するか否かを判定し、
   該同一の３次元領域を構成するか否かの判定結果に基づいて、前記第１の走査面及び前記第２の走査面と交差する方向における前記３次元領域の大きさを表す情報を得る処理を行ない、
   該情報を報知する制御として、リアルタイムの前記第２の超音波画像を前記ディスプレイに表示して、前記第１の走査面及び前記第２の走査面と交差する方向における前記３次元領域の大きさに応じたカラー画像を、前記第２の超音波画像における前記第２の領域に表示する制御を行なう、
   よう構成され、
   前記プロセッサは、
   前記第１の超音波画像及び前記第２の超音波画像において共通の画素を有する前記第１の領域及び前記第２の領域が、前記同一の３次元領域を構成すると判定し、
   前記同一の３次元領域を構成するか否かの判定結果に基づいて、該同一の３次元領域が跨る前記第１の走査面及び前記第２の走査面の総数を、前記情報として取得し、
   前記第２の領域の抽出が行なわれた前記第２の走査面を前記第１の走査面とし、新たに前記第２の走査面における前記超音波の送受信が行なわれるたびに、該第１の走査面及び新たに得られた第２の走査面が前記所要の距離を有するか否かの判定、前記第２の領域の抽出、前記同一の３次元領域を構成するか否かの判定、前記情報の作成及び該情報を報知する制御を行なう、超音波診断装置。
3. 前記メモリには、前記第１の超音波画像における前記第１の領域の位置がさらに記憶され、
   前記プロセッサは、前記メモリから前記第１の領域の位置を読み出して、共通の画素を有する前記第１の領域及び前記第２の領域を特定する、請求項１又は２に記載の超音波診断装置。
4. 前記プロセッサは、前記同一の３次元領域を構成する前記第１の領域及び前記第２の領域に対して、同じ識別情報を付与する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
5. 前記プロセッサは、前記第１の走査面における少なくとも１点と、前記第２の走査面における少なくとも１点との間の距離が前記所要の距離を有するか否かを判定する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の超音波装置。
6. ３次元空間における被検体に対して超音波を送受信する超音波プローブと、
   前記３次元空間における前記超音波プローブの位置を検出する位置センサと、
   前記超音波プローブで受信した前記超音波のエコー信号及び前記位置センサからの信号が入力されるプロセッサと、
   メモリと、
   ディスプレイと、を備えた超音波診断装置の制御プログラムであって、
   前記プロセッサが、
   前記超音波プローブによる第１の走査面における前記超音波の送受信によって得られた前記エコー信号に基づいて第１の超音波画像を作成し、
   該第１の超音波画像における前記エコー信号の信号強度が閾値以下の第１の領域を抽出し、
   前記超音波プローブによる第２の走査面における前記超音波の送受信によって得られた前記エコー信号に基づいて第２の超音波画像を作成し、
   前記位置センサからの信号に基づいて、前記第１の走査面及び前記第２の走査面が、所要の距離を有するか否かを判定し、
   前記第１の走査面及び前記第２の走査面が所要の距離を有する場合に、前記第２の超音波画像における前記エコー信号の信号強度が閾値以下である第２の領域を抽出し、
   前記第１の領域及び前記第２の領域が、前記第１の走査面及び前記第２の走査面に跨る同一の３次元領域を構成するか否かを判定し、
   該同一の３次元領域を構成するか否かの判定結果に基づいて、前記第１の走査面及び前記第２の走査面と交差する方向における前記３次元領域の大きさを表す情報を得る処理を行ない、
   該情報を報知する制御として、リアルタイムの前記第２の超音波画像を前記ディスプレイに表示して、前記第１の走査面及び前記第２の走査面と交差する方向における前記３次元領域の大きさに応じたカラー画像を、前記第２の超音波画像における前記第２の領域に表示する制御を行ない、
   さらに前記プロセッサが、
   前記第１の超音波画像及び前記第２の超音波画像において共通の画素を有する前記第１の領域及び前記第２の領域が、前記同一の３次元領域を構成すると判定し、
   該同一の３次元領域を構成すると判定した前記第１の領域及び前記第２の領域の各々の大きさの和を前記情報として得て、前記同一の３次元領域ごとに前記メモリに記憶し、
   前記第２の領域の抽出が行なわれた前記第２の走査面を前記第１の走査面とし、新たに前記第２の走査面における前記超音波の送受信が行なわれるたびに、該第１の走査面及び新たに得られた第２の走査面が前記所要の距離を有するか否かの判定、前記第２の領域の抽出、前記同一の３次元領域を構成するか否かの判定、前記情報の作成及び該情報を報知する制御を行ない、
   新たに得られた前記第２の走査面において抽出された第２の領域の大きさと、該第２の領域を含む前記３次元領域について前記メモリに記憶された和とを加算した加算結果を得ることを、前記情報を得る処理として行なう、
   超音波診断装置の制御プログラム。
7. ３次元空間における被検体に対して超音波を送受信する超音波プローブと、
   前記３次元空間における前記超音波プローブの位置を検出する位置センサと、
   前記超音波プローブで受信した前記超音波のエコー信号及び前記位置センサからの信号が入力されるプロセッサと、
   メモリと、
   ディスプレイと、を備えた超音波診断装置の制御プログラムであって、
   前記プロセッサが、
   前記超音波プローブによる第１の走査面における前記超音波の送受信によって得られた前記エコー信号に基づいて第１の超音波画像を作成し、
   該第１の超音波画像における前記エコー信号の信号強度が閾値以下の第１の領域を抽出し、
   前記超音波プローブによる第２の走査面における前記超音波の送受信によって得られた前記エコー信号に基づいて第２の超音波画像を作成し、
   前記位置センサからの信号に基づいて、前記第１の走査面及び前記第２の走査面が、所要の距離を有するか否かを判定し、
   前記第１の走査面及び前記第２の走査面が所要の距離を有する場合に、前記第２の超音波画像における前記エコー信号の信号強度が閾値以下である第２の領域を抽出し、
   前記第１の領域及び前記第２の領域が、前記第１の走査面及び前記第２の走査面に跨る同一の３次元領域を構成するか否かを判定し、
   該同一の３次元領域を構成するか否かの判定結果に基づいて、前記第１の走査面及び前記第２の走査面と交差する方向における前記３次元領域の大きさを表す情報を得る処理を行ない、
   該情報を報知する制御として、リアルタイムの前記第２の超音波画像を前記ディスプレイに表示して、前記第１の走査面及び前記第２の走査面と交差する方向における前記３次元領域の大きさに応じたカラー画像を、前記第２の超音波画像における前記第２の領域に表示する制御を行ない、
   さらに前記プロセッサが、
   前記第１の超音波画像及び前記第２の超音波画像において共通の画素を有する前記第１の領域及び前記第２の領域が、前記同一の３次元領域を構成すると判定し、
   前記同一の３次元領域を構成するか否かの判定結果に基づいて、該同一の３次元領域が跨る前記第１の走査面及び前記第２の走査面の総数を、前記情報として取得し、
   前記第２の領域の抽出が行なわれた前記第２の走査面を前記第１の走査面とし、新たに前記第２の走査面における前記超音波の送受信が行なわれるたびに、該第１の走査面及び新たに得られた第２の走査面が前記所要の距離を有するか否かの判定、前記第２の領域の抽出、前記同一の３次元領域を構成するか否かの判定、前記情報の作成及び該情報を報知する制御を行なう、
   超音波診断装置の制御プログラム。

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