JP2010194240A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作者の作業負担を軽減しつつ、所望の計測精度が要求される計測機能の実行対象となる超音波画像データを生成することが可能な超音波診断装置を提供する。
【解決手段】制御部１５は、操作者によって指定された特定種類の計測に要求される計測精度に応じた送受信周波数で送受信部２に超音波を送受信させ、計測精度と表示部８の表示領域の大きさとに基づいて求められる領域内の被検体を表す超音波画像データを画像生成部４に生成させる。表示制御部６は、超音波画像データに基づく超音波画像を表示部８に表示させ、計測部１６は、表示部８に表示された超音波画像を用いて、操作者によって指定された特定種類の計測を実行する。
【選択図】図１

Description

この発明は、超音波を送受信することで超音波画像データを生成し、その超音波画像データを用いて計測を行う超音波診断装置に関する。

超音波診断装置は、被検体に超音波を送信し、被検体からの反射波に基づいて超音波画像データを生成し、超音波画像データに基づく超音波画像を表示する。そして、表示された超音波画像に表わされた計測対象の大きさを計測したり、物理的な状態を測定したりする解析処理が実施されている。

上記の解析処理には、高い計測精度が要求される処理がある。例えば、動脈硬化の進行の状態を観察するための手段として、ＩＭＴ計測（Ｉｎｔｉｍａ−Ｍｅｄｉａ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）が実施されている（例えば特許文献１、非特許文献１）。このＩＭＴ計測においては、０．１ｍｍ単位の距離の計測精度を得るために、表示装置の画面に表わされた超音波画像における１ピクセル（１画素）あたりの長さを、その計測精度に合わせた長さにして超音波画像を表示することが要求される。また、その計測精度を満たす空間分解能を得るための送受信周波数で、超音波を送受信することが要求される。従来においては、操作者が、１ピクセルあたりに割り付ける長さや超音波の送受信周波数を含む撮影条件を入力して超音波診断装置に設定する必要があった。

しかしながら、計測精度が要求される撮影を行う度に、操作者がその計測精度を意識して、その計測精度を満たす撮影条件を入力する必要があるため、操作が煩雑になる問題がある。そのため、操作者による入力作業などの操作の負担を軽減する要望があった。また、送受信周波数などの条件の設定が、計測精度を得るための条件として不十分であった場合に、その状態で計測を行っても、所望の計測精度を満たす計測結果が得られないおそれがある。

特開２００８−１９４３６５号公報

「超音波による頸動脈病変の標準的評価法（案）」（Ｊｐｎ Ｊ Ｍｅｄ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ Ｖｏｌ．３５ Ｎｏ．２（２００８）ｐｐ２０１〜ｐｐ２０９）

この発明は上記の問題を解決するものであり、操作者の作業負担を軽減しつつ、所望の計測精度が要求される計測機能の実行対象となる超音波画像データを生成することが可能な超音波診断装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、被検体に超音波を送信し、前記被検体からの反射波を受信する送受信手段と、前記送受信手段が受信した前記反射波に基づいて前記被検体を表す超音波画像データを生成する画像生成手段と、前記画像生成手段によって生成された前記超音波画像データに基づく超音波画像を表示手段の所定の表示領域内に表示させる表示制御手段と、前記表示手段に表示されている超音波画像を用いて、操作者によって指定された特定種類の計測を実行する計測手段と、前記操作者によって指定された前記特定種類の計測に要求される計測精度に応じた送受信周波数で前記送受信手段に超音波を送受信させ、前記計測精度と前記所定の表示領域の大きさとに基づいて求められる領域内の前記被検体を表す超音波画像データを前記画像生成手段に生成させる制御手段と、を有することを特徴とする超音波診断装置である。

この発明によると、操作者によって指定された特定種類の計測に要求される計測精度に応じた送受信周波数で超音波を送受信し、計測精度と所定の表示領域の大きさとに基づいて求められる領域内の被検体を表す超音波画像データを生成することで、操作者の作業負担を軽減しつつ、その特定種類の計測に求められる分解能で超音波画像を表示することが可能となる。そのことにより、計測手段による計測精度が向上し、計測の信頼性を向上させることが可能となる。

この発明の実施形態に係る超音波診断装置を示すブロック図である。 この発明の実施形態に係る超音波診断装置による動作を説明するためのフローチャートである。 変形例に係る超音波診断装置による動作を説明するためのフローチャートである。

この発明の実施形態に係る超音波診断装置について図１を参照して説明する。

この発明の実施形態に係る超音波診断装置は、超音波プローブ１、送受信部２、信号処理部３、画像生成部４、画像記憶部５、表示制御部６、ユーザインターフェース（ユーザＩ／Ｆ）７、入力処理部１０、設定条件算出部１１、条件記憶部１４、制御部１５、及び計測部１６を備えている。

超音波プローブ１には、複数の超音波振動子が所定方向（走査方向）に１列に配置された１次元アレイプローブ、又は、複数の超音波振動子が２次元的に配置された２次元アレイプローブが用いられる。

送受信部２は送信部と受信部とを備えている。送受信部２は、超音波プローブ１に電気信号を供給して超音波を発生させるとともに、超音波プローブ１が受信したエコー信号を受信する。

送受信部２の送信部は、図示しないクロック発生回路、送信遅延回路、及びパルサ回路を備えている。クロック発生回路は、超音波信号の送信タイミングや送信周波数を決めるクロック信号を発生する。送信遅延回路は、超音波の送信時に遅延を掛けて送信フォーカスを実施する。パルサ回路は、各振動子に対応した個別経路（チャンネル）の数分のパルサを備え、遅延が掛けられた送信タイミングで駆動パルスを発生し、超音波プローブ１の各振動子に電気信号を供給する。

また、送受信部２の受信部は、図示しないプリアンプ回路、Ａ／Ｄ変換回路、受信遅延回路、及び加算回路を備えている。プリアンプ回路は、超音波プローブ１の各振動子から出力されるエコー信号を受信チャンネルごとに増幅する。Ａ／Ｄ変換回路は、増幅されたエコー信号をＡ／Ｄ変換する。受信遅延回路は、Ａ／Ｄ変換後のエコー信号に対して受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与える。加算回路は、遅延時間が与えられたエコー信号を加算する。その加算により、受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。なお、この送受信部２によって加算処理された信号を「ＲＦデータ」と称する場合がある。

信号処理部３は、Ｂ／Ｍモード処理部を備えている。Ｂ／Ｍモード処理部は、エコーの振幅情報の映像化を行うことで、Ｂモード時にはエコー信号からＢモード超音波ラスタデータを生成し、Ｍモード時にはエコー信号からＭモード超音波ラスタデータを生成する。具体的には、Ｂ／Ｍモード処理部は、送受信部２から送られる受信信号に対してバンドパスフィルタ処理を行い、その後、出力信号の包絡線を検波し、検波されたデータに対して対数変換による圧縮処理を施す。これにより、Ｂ／Ｍモード処理部は、超音波走査線上の組織構造を表すＢモード超音波ラスタデータ、又はＭモード超音波ラスタデータを生成する。また、信号処理部３は、ドプラ処理部を備えていても良い。ドプラ処理部は、例えば、送受信部２から送られる受信信号を位相検波することによりドプラ偏移周波数成分を取り出し、ＦＦＴ処理を施すことで、血流速度を表す周波数スペクトラムデータを生成する。さらに、信号処理部３は、ＣＦＭ処理部を備えていても良い。ＣＦＭ処理部は、血流情報の映像化を行い、カラー超音波ラスタデータを生成する。血流情報には、速度、分布、パワーなどの情報があり、血流情報は２値化情報として得られる。送受信部２から出力される受信信号は、いずれかの処理部にて処理が施される。

画像生成部４は、信号処理部３から出力されたデータに基づいて超音波画像データを生成する。画像生成部４は、ＤＳＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｃａｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：デジタルスキャンコンバータ）を備え、走査線の信号列で表わされる信号処理後のデータを、直交座標で表わされる画像データに変換する（スキャンコンバージョン処理）。

例えば、画像生成部４は、Ｂモード時には、Ｂ／Ｍモード処理部にて信号処理が施されたＢモード超音波ラスタデータにスキャンコンバージョン処理を施すことで、被検体の組織の形状を表すＢモード画像データを生成する。また、画像生成部４は、Ｍモード時には、Ｂ／Ｍモード処理部にて信号処理が施されたＭモード超音波ラスタデータを、縦軸が周波数（速度）軸、横軸が時間軸の領域に配置することで、Ｍモード画像データを生成する。また、画像生成部４は、ドプラモード時には、周波数スペクトラムデータを、縦軸が周波数軸、横軸が時間軸の領域に配置することで、ドプラモード画像データを生成する。

１例として、超音波プローブ１と送受信部２とによって２次元の断面（スキャン面）を超音波で走査し、画像生成部４は、その断面における組織の形状を２次元的に表わすＢモード画像データ（断層像データ）を生成する。また、超音波プローブ１と送受信部２とによって、３次元の領域を超音波で走査しても良い（ボリュームスキャン）。この場合、画像生成部４は、そのボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで、被検体の組織を立体的に表わす３次元画像データを生成する。また、画像生成部４は、ボリュームデータにＭＰＲ処理（Ｍｕｌｔｉ Ｐｌａｎａｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）を施すことで、任意の断面における画像データ（ＭＰＲ画像データ）を生成しても良い。

画像生成部４は、Ｂモード画像データ、Ｍモード画像データ、及びドプラモード画像データを画像記憶部５に出力する。画像記憶部５は、画像生成部４によって生成されたＢモード画像データ、Ｍモード画像データ、及びドプラモード画像データを記憶する。

表示制御部６は、画像生成部４によって生成された超音波画像データに基づく超音波画像を表示部８に表示させる。例えば、表示制御部６は、超音波プローブ１と送受信部２とによってリアルタイムに撮影して取得されているＢモード画像データに基づくＢモード画像を表示部８に表示させる。

この実施形態では、１例として、組織の形状を２次元的に表わすＢモード画像データ（断層像データ）を生成して、その断層像を表示する場合について説明する。

（フリーズ機能）
表示制御部６は、リアルタイムに取得されているＢモード画像データ（断層像データ）を静止させて静止画像として表示部８に表示させる機能を有する（フリーズ機能）。例えば、リアルタイムに取得されているＢモード画像（動画像）が表示部８に表示されている状態で、操作者が操作部９を用いてフリーズの指示（静止画像表示の指示）を与えると、表示制御部６は、その指示が与えられたタイミングで生成されたＢモード画像データ（断層像データ）に基づく断層像を静止画像として表示部８に表示させる。

（計測機能）
次に、計測部１６による処理内容と、計測部１６による処理に伴う表示制御部６の機能とについて説明する。表示制御部６は、計測用マーカを断層像に重ねて表示部８に表示させる機能を有する。この計測用マーカは、断層像に表わされた組織の定量的な情報を求めるために用いられる。計測の用途に応じて複数種類の計測用マーカが予め用意されて、初期状態の形状と大きさとを有する計測用マーカを表すデータが、表示制御部６に予め記憶されている。例えば、２点間の距離を測定するための計測用マーカ、部位の周囲長を測定するための計測用マーカ、又は、部位の面積を測定するための計測用マーカなどが予め用意されている。これらの計測用マーカを表すデータが、表示制御部６に予め記憶されている。操作者が操作部９を操作することで、計測用マーカを表示部８の画面上において任意の位置に移動させることができる。例えば、操作者がマウスやトラックボールなどを移動させると、表示制御部６はその移動量を示す情報を操作部９から受けて、表示部８の画面上において、その移動量に応じた位置に計測用マーカを表示させる。

計測部１６は、計測用マーカで指定された２点間の距離、部位の周囲長、又は、部位の面積などを計測する。例えば、計測部１６は、計測用マーカで指定された２点の座標情報をユーザインターフェース（ユーザＩ／Ｆ）７から受け、断層像データを画像記憶部５から読み込み、その断層像データにおける２点間の距離を計測する。計測部１６は、計測結果を表示制御部６に出力し、表示制御部６は、計測部１６により計測結果を表示部８に表示させる。

この実施形態では１例として、動脈硬化の進行の状態を解析するための手段として、ＩＭＴ計測を実施する場合について説明する。日本超音波医学会が提示している「超音波による頸動脈病変の標準的評価法（案）」（Ｊｐｎ Ｊ Ｍｅｄ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ Ｖｏｌ．３５ Ｎｏ．２（２００８）ｐｐ２０２〜ｐｐ２０９）に基づき検査を行う場合、計測をより確実に実施するためには、以下の（１）、（２）の条件が要求される。
（１）超音波プローブ１から送信される超音波の中心周波数を７［ＭＨｚ］以上とする。
（２）表示部８に表示された断層像における最小単位の長さを０．１［ｍｍ］とする。すなわち、条件（２）においては、表示部８の画面に表示された断層像の単位ピクセル（単位画素）あたりに割り付けられる被検体の長さを０．１［ｍｍ］とする。例えば、表示部８の画面に表示された断層像の１ピクセル（１画素）あたりに割り付けられる被検体の長さを０．１［ｍｍ］とする。

設定条件算出部１１は、計測部１６が実施する計測の計測精度を満たすための条件を求める。例えば、設定条件算出部１１は、送受信周波数算出部１２と視野深度算出部１３とを備え、ＩＭＴ計測における計測精度を満たすための条件を求める。上記の条件（１）、（２）において、条件（１）における周波数は、条件（２）における長さ（０．１［ｍｍ］）に基づいて求めることができる。そのため、設定条件算出部１１は、条件（２）が示す１ピクセルあたりの被検体の長さに基づいて、条件（２）における超音波の送受信周波数を求める。

条件記憶部１４は、計測部１６が実施する計測を示す計測情報と、その計測の計測精度を満たすための条件を求めるのに用いられる精度条件とを対応付けて記憶する。例えば、条件記憶部１４は、ＩＭＴ計測を示す計測情報と、ＩＭＴ計測の計測精度を満たすための条件を求めるのに用いられる精度条件とを対応付けて記憶する。ＩＭＴ計測については、ＩＭＴ計測を示す計測情報と、条件（２）における１ピクセル（１画素）あたりの被検体の長さ０．１［ｍｍ］を示す精度条件とが対応付けられて条件記憶部１４に記憶されている。

送受信周波数算出部１２は、条件記憶部１４に記憶されている精度条件（０．１［ｍｍ］）を用いて、超音波の送受信周波数Ｆを求める。
ここで、超音波の送受信時、すなわち検出時における空間分解能は、送受信される超音波の波長λに依存し、以下の式（１）で表わされる。
式（１）・・・空間分解能＝（波長λ）／２
また、超音波の音速Ｃは、以下の式（２）で表わされる。
式（２）・・・音速Ｃ＝波長λ×送受信周波数Ｆ
従って、送受信周波数Ｆは、以下の式（３）で表わされる。
式（３）・・・送受信周波数Ｆ＝音速Ｃ÷波長λ＝音速Ｃ÷（２×空間分解能）

送受信周波数算出部１２は、上記の式（３）に従って、超音波の送受信周波数Ｆを求める。ここで、音速Ｃには生体内音速［ｍ／ｓ］＝１５４０［ｍ／ｓ］を用い、空間分解能には、精度条件＝０．１［ｍｍ］を用いる。
従って、送受信周波数Ｆ［Ｈｚ］＝１５４０［ｍ／ｓ］÷（２×０．１［ｍｍ］）
＝１．５４×１０^６［ｍｍ／ｓ］÷０．２［ｍｍ］
＝７．７×１０^６［ｍｍ／ｓ］
＝７．７［ＭＨｚ］
このように、送受信周波数算出部１２は、空間分解能の精度条件（０．１［ｍｍ］）を条件記憶部１４から読み込んで、上記式（３）に従って送受信周波数Ｆを求める。なお、音速Ｃの値を条件記憶部１４に予め記憶しておき、送受信周波数算出部１２が、音速Ｃの値を条件記憶部１４から読み込んで、送受信周波数Ｆを求める。または、操作者が操作部９を用いて音速Ｃの値を入力しても良い。

視野深度算出部１３は、条件記憶部１４に記憶されている精度条件（０．１［ｍｍ］）を用いて、表示部８に断層像を表示するときの表示視野深度Ｄを求める。この表示視野深度Ｄは、例えば超音波プローブ１の先端を原点として、超音波の送受信方向（深さ方向）における断層像の表示範囲として定義される。この実施形態では、視野深度算出部１３は、表示部８の画面の１ピクセル（１画素）に割り付けられる被検体の長さと、表示部８の画面に断層像を表示するための表示領域の広さとに基づいて表示視野深度Ｄ［ｍｍ］を求める。具体的には、視野深度算出部１３は、画面の１ピクセル（１画素）に割り付けられる被検体の長さと、深さ方向における断層像の表示サイズ（表示領域の広さ）とに基づいて表示視野深度Ｄ［ｍｍ］を求める。１例として、視野深度算出部１３は、以下の式（４）に従って表示視野深度Ｄを求める。１ピクセル（１画素）に割り付けられる被検体の長さが、精度条件（０．１［ｍｍ］）に相当する。ここで、１ピクセルあたりに割り付けられる被検体の長さを０．１［ｍｍ／ｐｉｘｅｌ］とし、深さ方向における画像の表示サイズ（表示領域の広さ）を３５０［ｐｉｘｅｌ］とする。
式（４）・・・
表示視野深度Ｄ＝０．１［ｍｍ／ｐｉｘｅｌ］×画像の表示サイズ［ｐｉｘｅｌ］
＝０．１［ｍｍ／ｐｉｘｅｌ］×３５０［ｐｉｘｅｌ］
＝３５［ｍｍ］
例えば、条件記憶部１４に、画面の表示サイズ（表示領域の広さ）を示す情報を予め記憶しておき、視野深度算出部１３は、画面の表示サイズを示す情報（３５０［ｐｉｘｅｌ］）を条件記憶部１４から読み込んで、上記式（４）に従って表示視野深度Ｄを求める。または、深さ方向における画面の表示サイズを表示制御部６に予め設定しておき、視野深度算出部１３は、画面の表示サイズを示す情報を表示制御部６から受けて、表示視野深度Ｄを求めても良い。

設定条件算出部１１は、超音波の送受信周波数Ｆと表示視野深度Ｄとを制御部１５に出力する。制御部１５は、送受信周波数Ｆを制御信号に含ませて送受信部２に出力する。また、制御部１５は、表示視野深度Ｄを制御信号に含ませて画像生成部４に出力する。

送受信部２は、超音波の送受信周波数Ｆを含む制御信号を制御部１５から受けて、その送受信周波数Ｆで超音波プローブ１に超音波を送受信させる。上述した例では、送受信部２は、送受信周波数Ｆ（７．７［ＭＨｚ］）で超音波プローブ１に超音波を送受信させる。このように、送受信周波数算出部１２によって求められた送受信周波数に従って超音波を送受信することで、超音波の送受信時（検出時）における超音波画像データの空間分解能を向上させることが可能となる。

また、画像生成部４は、表示視野深度Ｄを含む制御信号を制御部１５から受けて、表示視野深度Ｄが示す深さまでの領域における被検体の組織の形状を表す断層像データを生成する。上述した例では、送受信部２は、表示視野深度Ｄが示す深さ３５［ｍｍ］までの領域における断層像データを生成する。

表示制御部６は、画像生成部４によって生成された断層像データに基づく断層像を表示部８に表示させる。この実施形態では、表示制御部６は、表示視野深度Ｄに従って生成された断層像データに基づく断層像を、表示部８の画面の表示領域内に表示させる。この実施形態では、深さ方向における画面の表示サイズ（表示領域の広さ）が、３５０［ｐｉｘｅｌ］であるため、表示制御部６は、表示視野深度Ｄに従って生成された断層像データに基づく断層像を、３５０［ｐｉｘｅｌ］の表示サイズの領域に表示させる。上述した例では、深さ方向に３５［ｍｍ］までの領域における断層像データが生成されており、表示制御部６は、深さ方向に３５［ｍｍ］までの領域における断層像を、深さ方向への表示サイズが３５０［ｐｉｘｅｌ］の領域に表示させる。これにより、１ピクセル（１画素）あたりに、０．１［ｍｍ］の長さが割り付けられた状態で、断層像が表示部８に表示されることになる。

ユーザインターフェース（ユーザＩ／Ｆ）７は、表示部８と操作部９とを備えている。表示部８は、ＣＲＴや液晶ディスプレイなどのモニタで構成されており、画面上に断層像などの超音波画像を表示する。操作部９は、ジョイスティックやトラックボールなどのポインティングデバイス、スイッチ、各種ボタン、キーボード、又はＴＣＳ（Ｔｏｕｃｈ Ｃｏｍｍａｎｄ Ｓｃｒｅｅｎ）などで構成されている。操作者は操作部９を用いることで、ＩＭＴ計測を含む各種の計測の実行を指示する。操作者によって計測の実行指示が与えられると、指定された計測を示す計測情報が、ユーザインターフェース（ユーザＩ／Ｆ）７から入力処理部１０に出力される。

入力処理部１０は、ユーザインターフェース（ユーザＩ／Ｆ）７にて入力された各種の計測の実行指示を受けて、操作者によって指定された計測を示す計測情報を計測部１６と設定条件算出部１１とに出力する。なお、操作者によって指定された計測が、この発明の「特定種類の計測」の１例に相当する。

（動作）
次に、この発明の実施形態に超音波診断装置による動作について、図２のフローチャートを参照して説明する。この実施形態では、ＩＭＴ計測を実施する場合について説明する。

（ステップＳ０１）
操作者は操作部９を用いて、特定種類の計測の１例として、ＩＭＴ計測の実行の指示を与える。ＩＭＴ計測を示す計測情報が、ユーザインターフェース（ユーザＩ／Ｆ）７から入力処理部１０に出力される。入力処理部１０は、ＩＭＴ計測を示す計測情報を計測部１６と設定条件算出部１１とに出力する。

（ステップＳ０２）
送受信周波数算出部１２は、ＩＭＴ計測を示す計測情報を入力処理部１０から受けると、ＩＭＴ計測を示す計測情報に対応付けられて条件記憶部１４に記憶されている精度条件（例えば０．１［ｍｍ］）を条件記憶部１４から読み込む。そして、送受信周波数算出部１２は、生体内音速（例えば１５４０［ｍ／ｓ］）と精度条件（０．１［ｍｍ］）とを用い、上述の式（３）に従って、超音波の送受信周波数Ｆ（７．７［ＭＨｚ］）を求める。

（ステップＳ０３）
また、視野深度算出部１３は、ＩＭＴ計測を示す計測情報を入力処理部１０から受けると、ＩＭＴ計測を示す計測情報に対応付けられて条件記憶部１４に記憶されている精度条件（例えば０．１［ｍｍ］）を条件記憶部１４から読み込む。そして、視野深度算出部１３は、深さ方向における画面の表示サイズ（例えば３５０［ｐｉｘｅｌ］）と、１ピクセル（１画素）あたりに割り付けられる被検体の長さ（精度条件０．１［ｍｍ］）とを用い、上述の式（４）に従って、表示視野深度Ｄ（３５［ｍｍ］）を求める。

設定条件算出部１１は、送受信周波数Ｆと表示視野深度Ｄとを制御部１５に出力する。なお、送受信周波数Ｆと表示視野深度Ｄとを求める順番は、上述の順番に限らず、送受信周波数Ｆと表示視野深度Ｄとを同じタイミングで求めても良い。

（ステップＳ０４）
制御部１５は、送受信周波数Ｆを制御信号に含ませて送受信部２に出力し、送受信周波数Ｆを送受信部２に設定する。また、制御部１５は、表示視野深度Ｄを制御信号に含ませて画像生成部４に出力し、表示視野深度Ｄを画像生成部４に設定する。

（ステップＳ０５）
送受信部２は、超音波の送受信周波数Ｆを含む制御信号を制御部１５から受けて、その送受信周波数Ｆで超音波プローブ１に超音波を送受信させることで、撮影対象を超音波によって走査する。このように、ＩＭＴ計測における精度条件に基づいて求められた送受信周波数Ｆに従って超音波を送受信することで、超音波の送受信時における超音波画像データの空間分解能を向上させることが可能となる。また、信号処理部３のＢ／Ｍモード処理部は、送受信部２から出力された受信信号に基づいてＢモード超音波ラスタデータを生成し、画像生成部４に出力する。

（ステップＳ０６）
画像生成部４は、信号処理部３から出力されたＢモード超音波ラスタデータに基づいてＢモード画像データ（断層像データ）を生成する。この実施形態では、画像生成部４は、表示視野深度Ｄを含む制御信号を制御部１５から受けて、表示視野深度Ｄが示す深さ３５［ｍｍ］までの領域における断層像データを生成する。

（ステップＳ０７）
表示制御部６は、画像生成部４によって生成された断層像データに基づく断層像を表示部８に表示させる。表示制御部６は、表示視野深度Ｄに従って生成された断層像データに基づく断層像を、表示部８の画面の表示領域内に表示させる。この実施形態では、表示制御部６は、深さ方向に３５［ｍｍ］までの領域における断層像を、表示部８の画面において、深さ方向への画面の表示サイズが３５０［ｐｉｘｅｌ］の範囲に表示させる。これにより、１ピクセル（１画素）あたりに、０．１［ｍｍ］の長さが割り付けられた状態で、断層像が表示部８に表示される。そして、操作者は操作部９を用いてフリーズの指示（静止画像表示の指示）を与えると、表示制御部６は、その指示が与えられたタイミングで生成された断層像データに基づく断層像を静止画像として表示部８に表示させる。

（ステップＳ０８）
計測部１６は、操作者によって指定された計測を実施する。この実施形態では、計測部１６は、ＩＭＴ計測を実施することで、動脈の内膜と中膜とを含む内中膜複合体厚を求める。例えば、計測部１６は、操作者が操作部９を用いて断層像上で指定した箇所における内中膜複合体厚を求める。計測部１６は、計測結果を表示制御部６に出力する。

（ステップＳ０９）
表示制御部６は、計測部１６によって計測された計測結果（ＩＭＴ値）を表示部８に表示させる。

以上のように、この実施形態によると、ＩＭＴ計測に要求される精度条件に従って超音波の送受信周波数Ｆと表示視野深度Ｄとを求め、その送受信周波数Ｆに従って超音波を送受信し、また、その表示視野深度Ｄに従って断層像データを生成して断層像を表示することで、ＩＭＴ計測に求められる空間分解能で断層像を表示することが可能となる。そのことにより、ＩＭＴ計測の計測精度が向上し、計測の信頼性を向上させることが可能となる。また、この実施形態では、ＩＭＴ計測に要求される精度を満たすための超音波の送受信周波数Ｆと表示視野深度Ｄとが自動的に求められて、送受信部２と画像生成部４とにそれぞれ自動的に設定される。そのことにより、ＩＭＴ計測の計測精度に要求される条件（送受信周波数Ｆと表示視野深度Ｄ）を操作者が入力する手間が省けるため、操作者による条件の入力作業を軽減して、操作者の負担を軽減することが可能となる。

（変形例１）
次に、この実施形態に係る超音波診断装置の変形例１について、図３のフローチャートを参照して説明する。上述した実施形態においては、ＩＭＴ計測に要求される精度条件に従って超音波を送受信し、その送受信によって得られた超音波画像上でＩＭＴ計測を行っている。この発明は、上述した実施形態に限定されない。例えば、一般的な診断においては、ＩＭＴ計測の実施対象となる部位を含む広い領域を、所定の送受信周波数の超音波で走査して、その領域における断層像を表示する。その後、断層像をフリーズすることで静止画像として表示し、フリーズされた静止画像上でＩＭＴ計測を実施する。このように、ＩＭＴ計測の実施対象を含む広い領域を超音波で走査した後に、ＩＭＴ計測を実施する場合がある。この場合、ＩＭＴ計測を実施するときには、既に所定の送受信周波数で超音波を送受信しているため、ＩＭＴ計測時には、超音波の送受信周波数を制御することができない。すなわち、ＩＭＴ計測時には、ＩＭＴ計測に要求される精度を満たす送受信周波数に従った超音波の送受信が行われていない。そこで、この変形例１では、表示制御部６は、超音波の送受信によって生成された断層像を、視野深度算出部１３によって求められた表示視野深度Ｄに従って拡大して表示部８に表示させる。以下、この変形例１に係る超音波診断装置による動作について、図３のフローチャートを参照して説明する。

（ステップＳ１０）
まず、送受信部２は、制御部１５によって設定された所定の送受信周波数に従って、超音波プローブ１に超音波を送受信させることで、撮影対象を超音波によって走査する。

（ステップＳ１１）
信号処理部３のＢ／Ｍモード処理部は、送受信部２から出力された受信信号に基づいてＢモード超音波ラスタデータを生成し、画像生成部４に出力する。画像生成部４は、信号処理部３から出力されたＢモード超音波ラスタデータに基づいてＢモード画像データ（断層像データ）を生成する。

（ステップＳ１２）
表示制御部６は、画像生成部４によって生成された断層像データに基づく断層像を表示部８に表示させる。そして、操作者は操作部９を用いてフリーズの指示（静止画像表示の指示）を与えると、表示制御部６は、その指示が与えられたタイミングで生成された断層像データに基づく断層像を静止画像として表示部８に表示させる。

（ステップＳ１３）
操作者は操作部９を用いて、特定種類の計測の１例として、ＩＭＴ計測の実行の指示を与える。ＩＭＴ計測を示す計測情報が、ユーザインターフェース（ユーザＩ／Ｆ）７から入力処理部１０に出力される。入力処理部１０は、ＩＭＴ計測を示す計測情報を計測部１６と設定条件算出部１１とに出力する。

（ステップＳ１４）
視野深度算出部１３は、ＩＭＴ計測を示す計測情報を入力処理部１０から受けると、ＩＭＴ計測を示す計測情報に対応付けられて条件記憶部１４に記憶されている精度条件（例えば０．１［ｍｍ］）を条件記憶部１４から読み込む。そして、視野深度算出部１３は、深さ方向における画面の表示サイズ（例えば３５０［ｐｉｘｅｌ］）と、１ピクセル（１画素）あたりに割り付けられる被検体の長さ（精度条件０．１［ｍｍ］）とを用い、上述の式（４）に従って、表示視野深度Ｄを求める。設定条件算出部１１は、表示視野深度Ｄを表示制御部６に出力し、表示視野深度Ｄを表示制御部６に設定する。

（ステップＳ１５）
表示制御部６は、表示部８の画面の表示領域内に、表示視野深度Ｄに従って断層像を拡大して表示させる。この実施形態では、表示視野深度Ｄ＝３５［ｍｍ］であるため、例えば、表示制御部６は、深さ３５［ｍｍ］までの領域を表す断層像を拡大して、表示部８の画面において、深さ方向への画面の表示サイズが３５０［ｐｉｘｅｌ］の範囲に表示させる。または、表示制御部６は、超音波の焦点位置を中心に、表示視野深度Ｄの範囲に含まれる断層像を拡大して表示部８に表示させても良い。超音波の焦点位置は、超音波の送受信の遅延時間によって制御されている。例えば、表示制御部６は、超音波の焦点位置を示す情報（座標情報）を制御部１５から受けて、その焦点位置を中心に、表示視野深度Ｄの範囲に含まれる断層像を拡大して表示部８に表示させる。

（ステップＳ１６）
断層像が拡大表示された後、計測部１６は、操作者によって指定された計測を実施する。この変形例１では、計測部１６は、操作者が操作部９を用いて断層像上で指定した箇所における内中膜複合体厚を求め、その計測結果を表示制御部６に出力する。

（ステップＳ１７）
表示制御部６は、計測部１６によって計測された計測結果（ＩＭＴ値）を表示部８に表示させる。

以上のように、ＩＭＴ計測に要求される表示視野深度Ｄに従って断層像を拡大して表示することで、ＩＭＴ計測に求められる空間分解能で断層像を表示することが可能となる。そのことにより、ＩＭＴ計測の計測精度が向上し、計測の信頼性を向上させることが可能となる。また、ＩＭＴ計測に要求される精度を満たすための表示視野深度Ｄが自動的に求められるため、操作者による条件の入力作業を軽減して、操作者の負担を軽減することが可能となる。

（変形例２）
次に、この実施形態に係る超音波診断装置の変形例２について説明する。上述した実施形態及び変形例１では、Ｂモード画像を対象にして説明したが、Ｍモード画像やドプラモード画像を対象としても良い。例えば、Ｍモード画像を用いて、着目部位の動きに要する時間を計測する場合や、ドプラモード画像を用いて着目部位の速度や速度変化を計測する場合に、上述した実施形態及び変形例１を適用しても良い。

例えば、設定条件算出部１１は、表示部８の画面にＭモード画像又はドプラモード画像を表示するための表示領域の広さ（画面の表示サイズ）と、計測精度（１ピクセル（１画素）あたりに割り付けられる時間の長さ）とに基づいて、表示部８の画面に表示させる時間方向の表示レンジを求める。そして、設定条件算出部１１は、時間方向の表示レンジを示す情報を表示制御部６に出力する。

例えば、着目部位の速度や速度変化の計測を示す計測情報と、精度条件（１ピクセルあたりに割り付けられる時間の長さ）とを対応付けて、条件記憶部１４に予め記憶させておく。操作者が操作部９を用いて、特定種類の計測の１例として、速度や速度変化の計測を指定すると、ユーザインターフェース（ユーザＩ／Ｆ）７から、その計測を示す計測情報が入力処理部１０に出力される。入力処理部１０は、その計測を示す計測情報を計測部１６と設定条件算出部１１とに出力する。設定条件算出部１１は、その計測情報に対応付けられている精度条件を条件記憶部１４から読み込んで、表示領域の広さ（画面の表示サイズ）と計測精度とに基づいて時間方向の表示レンジを求める。

表示制御部６は、表示部８の画面の表示領域内に、設定条件算出部１１によって求められた時間方向の表示レンジにＭモード画像又はドプラモード画像を拡大させて表示させる。すなわち、表示制御部６は、表示部８の画面の表示領域内に、設定条件算出部１１によって求められた時間方向の表示レンジで、Ｍモード画像又はドプラモード画像を表示させる。そして、計測部１６は、表示部８に表示されているＭモード画像に基づいて着目部位の動きに要する時間を計測する。また、計測部１６は、表示部８に表示されているドプラモード画像に基づいて、着目部位の速度や速度変化を計測する。

以上のように、着目部位の動きを計測する場合や、ドプラモード画像を用いて速度を計測する場合に、それらの計測に要求される表示レンジに従ってＭモード画像又はドプラモード画像を表示することで、それらの計測に求められる時間分解能でＭモード画像又はドプラモード画像を表示することが可能となる。

（変形例３）
次に、この実施形態に係る超音波診断装置の変形例３について説明する。上述した実施形態及び変形例では、計測精度を向上させるために超音波画像を拡大して表示したが、着目部位の全体が表示されるように、超音波画像を縮小して表示しても良い。例えば、胎児の発育状態を計測する場合、妊娠週数に基づいて計測対象の大きさ（例えば胎児の頭部の大きさ）を推定し、その推定される大きさの計測対象が表示部８の画面の表示領域内に表示されるように、断層像を縮小して表示させても良い。

例えば、妊娠週数と計測対象の大きさ（例えば胎児の頭部の大きさ）とを対応付けて条件記憶部１４に予め記憶させておく。操作者が操作部９を用いて妊娠週数を入力すると、入力された妊娠週数を示す情報が、ユーザインターフェース（ユーザＩ／Ｆ）７から入力処理部１０に出力される。設定条件算出部１１は、妊娠週数を示す情報を入力処理部１０から受けて、その妊娠週数に対応する計測対象の大きさ（胎児の頭部の大きさ）を示す情報を条件記憶部１４から読み込み、計測対象の大きさを示す情報を表示制御部６に出力する。

一方、送受信部２は、超音波プローブ１に超音波を送受信させることで、所定の範囲を超音波で走査し、画像生成部４は、断層像データを生成する。表示制御部６は、計測対象の大きさに応じて断層像の表示サイズを縮小して、断層像に表わされた計測対象を表示部８の画面の表示領域内に表示させる。

このように、妊娠週数に応じて断層像の表示サイズを変えることで、計測対象の全体像を表示部８の画面の表示領域内に表示させることが可能となる。

また、上述した実施形態及び変形例において、所望の計測における計測精度が満たされていない場合には、その旨を操作者に報知するようにしても良い。例えば、上述した実施形態において、ＩＭＴ計測の計測精度を満たすための送受信周波数Ｆに従って超音波を送受信していない場合には、制御部１５は、報知指示を表示制御部６に出力する。表示制御部６は、その報知指示を受けると、計測精度を満たす条件で超音波画像が表示されていないことを示す情報（例えばワーニングメッセージ）を表示部８に表示させる。これにより、操作者は、計測精度を満たす条件で超音波画像が表示されていないことを認識することが可能となる。

なお、画像生成部４、表示制御部６、設定条件算出部１１、制御部１５、及び計測部１６は、１例として、図示しないＣＰＵと、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの図示しない記憶装置とを備えている。記憶装置には、画像生成部４の機能を実行するための画像生成プログラム、表示制御部６の機能を実行するための表示制御プログラム、設定条件算出部１１の機能を実行するための設定条件算出プログラム、制御部１５の機能を実行するための制御プログラム、及び、計測部１６の機能を実行するための計測プログラムが記憶されている。また、設定条件算出部１１は、送受信周波数算出部１２の機能を実行するための送受信周波数算出プログラムと、視野深度算出部１３の機能を実行するための視野深度算出プログラムとが含まれている。ＣＰＵが、各プログラムを実行することで、各部の機能を実行する。

１ 超音波プローブ
２ 送受信部
３ 信号処理部
４ 画像生成部
５ 画像記憶部
６ 表示制御部
７ ユーザＩ／Ｆ（ユーザインターフェース）
８ 表示部
９ 操作部
１０ 入力処理部
１１ 設定条件算出部
１２ 送受信周波数算出部
１３ 視野深度算出部
１４ 条件記憶部
１５ 制御部
１６ 計測部

Claims (3)

1. 被検体に超音波を送信し、前記被検体からの反射波を受信する送受信手段と、
   前記送受信手段が受信した前記反射波に基づいて前記被検体を表す超音波画像データを生成する画像生成手段と、
   前記画像生成手段によって生成された前記超音波画像データに基づく超音波画像を表示手段の所定の表示領域内に表示させる表示制御手段と、
   前記表示手段に表示されている超音波画像を用いて、操作者によって指定された特定種類の計測を実行する計測手段と、
   前記操作者によって指定された前記特定種類の計測に要求される計測精度に応じた送受信周波数で前記送受信手段に超音波を送受信させ、前記計測精度と前記所定の表示領域の大きさとに基づいて求められる領域内の前記被検体を表す超音波画像データを前記画像生成手段に生成させる制御手段と、
   を有することを特徴とする超音波診断装置。
2. 前記画像生成手段は、前記送受信手段が受信した前記反射波に基づいて前記被検体の組織の形状を表すＢモード画像データを前記超音波画像データとして生成し、
   前記表示制御手段は、前記Ｂモード画像データに基づくＢモード画像を前記表示手段の前記所定の表示領域内に表示させ、
   前記計測手段は、前記特定種類の計測として組織の長さを求める計測を実行することで、前記表示手段に表示されている前記Ｂモード画像に表わされた組織の長さを求め、
   前記制御手段は、前記表示手段の画面の単位画素あたりに割り付けられる長さを前記計測精度として、前記単位画素あたりに割り付けられる長さに応じた前記送受信周波数で前記送受信手段に超音波を送受信させ、前記単位画素あたりに割り付けられる長さと前記所定の表示領域の大きさとに基づいて求められる領域内の前記組織の形状を表すＢモード画像データを前記画像生成手段に生成させることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記画像生成手段は、前記送受信手段が受信した前記反射波に基づいて前記被検体の組織の動きを表すＭモード画像データ又はドプラモード画像データを前記超音波画像データとして生成し、
   前記表示制御手段は、前記Ｍモード画像データに基づくＭモード画像、又は前記ドプラモード画像データに基づくドプラモード画像を、前記表示手段の前記所定の表示領域内に表示させ、
   前記計測手段は、前記特定種類の計測として組織の動きを求める計測を実行することで、前記表示手段に表示されている前記Ｍモード画像又は前記ドプラモード画像に基づいて前記被検体の組織の動きを計測し、
   前記制御手段は、前記表示手段の画面の単位画素あたりに割り付けられる時間の長さを前記計測精度として、前記単位画素あたりに割り付けられる時間の長さと前記所定の表示領域の大きさとに基づいて求められる時間範囲内の前記組織の動きを表すＭモード画像データ又はドプラモード画像データを前記画像生成手段に生成させることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。

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