JP5209025B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、血管の状態を超音波によって診断する超音波診断装置に関する。

近年、脳梗塞や心筋梗塞などの循環器系疾患に係る治療患者が急増している。これらの疾患を予防するには、動脈硬化の兆候を早期に察知して、生活習慣を改善することが重要である。このような動脈硬化を早期に察知するため、特許文献１は、モニターに表示されたＢ(Brightness)モード画像内のプラークの表面にトレース用マークを操作者が設定し、設定されたトレース用マークを含む関心領域における画素値の輝度の相関を求めて、血管の径や血管壁を追跡する超音波診断装置を開示している。特許文献２は、Ｂモード画像内のプラークの表面をパターンマッチング法などで血管壁を追跡する超音波診断装置を開示している。

特開２００２−２３８９０３号公報 特開２０１０−１１０３７３号公報

しかし、特許文献１に記載されるような、画素値の輝度の相関では、画像データの処理によって血管の径や血管壁が変わってしまうことがある。また、特許文献１及び特許文献２では、血管壁の内壁の表面を追跡している。例えば血管のプラーク性状を知る上では、プラーク表面だけでなくプラーク内部の追跡が重要である。一般に、プラークの破裂しやすさを規定する因子としては、脂質コアーの大きさ、脂質コアーを覆う繊維性皮膜の厚さなどがある。このため、プラーク表面があまり移動しない場合でもプラーク内部が大きく移動しているか否かで、脂質コアーの大きさ又は繊維性皮膜の厚さが推定できる。そのためプラーク内部の動きを知ることはプラーク性状を知る上で重要である。

そこで上記問題点に鑑み、血管を含む被検体の所定の領域の動きを追跡することにより、その所定の領域の位置変動から、血管壁の表面の移動を追跡するだけでなく血管壁の内部の組織を正確に追跡する超音波診断装置を提供する。

第１の観点の超音波診断装置は、被検体に超音波を順次送波し、血管を含む被検体の所定の領域から受波した超音波を超音波データとして順次受信する送受信部と、順次受信された超音波データを記憶する記憶部と、順次受信された超音波データに基づいて所定の領域の断層像である超音波画像を順次生成する画像生成部と、画像生成部によって生成された超音波画像を表示する表示部とを備える。さらに装置は、記憶部に記憶された超音波データに基づいて生成され、表示部に表示された所定の時刻の超音波画像における関心部位に複数の分割領域で形成された関心領域を設定する関心領域設定部と、所定の時刻から後に順次続くそれぞれの超音波画像において、設定された関心領域における複数の分割領域にそれぞれ対応した被検体の組織の移動を追跡する追跡部と、追跡部が追跡した組織の移動に基づいて所定の時間の組織の移動距離を計測する移動量計測部と、を備える。

第２の観点では、関心領域設定部は、四角形状をなした１つの分割領域が縦及び横に複数並ぶことによって関心領域全体として四角形状をなした関心領域を設定する。
第３の観点では、関心領域設定部は、関心領域を構成する分割領域の大きさを所定の大きさに変更可能である。
第４の観点では、関心領域設定部は、扇状をなした１つの前記分割領域が放射方向及び円周方向に複数並ぶことによって関心領域全体として円状、楕円状、扇状又は円環状をなした前記関心領域を設定する。

第５の観点の超音波診断装置において、追跡部はそれぞれの超音波画像の間でオプティカルフロー法を用いて被検体の組織の移動を追跡する。
第６の観点において、空間的輝度勾配を利用した勾配法を含む。

第７の観点の超音波診断装置において、追跡部は複数の分割領域が同じ移動量で同じ方向に移動していると判断した際には、関心領域の全体が移動したとして、表示部に関心領域を移動させて表示させる。
第８の観点の超音波診断装置は、関心領域が設定される関心部位に血管の内壁に形成されたプラークが含む。

本発明の超音波診断装置は、関心部位に複数の分割領域で形成された関心領域を設定することで、それら複数の分割領域にそれぞれ対応した被検体の組織の移動を追跡することで、血管壁の内部の組織まで正確に追跡することができる。

超音波診断装置の全体構成を示す図である。 本実施形態に係る血管計測方法の手順を示すフローチャートである。 濃淡画像の輝度勾配について説明した図である。 血管ＢＶの長軸方向にオペレータが関心領域ＲＯＩを設定し終えた一例である。 血管ＢＶの短軸方向にオペレータが関心領域ＲＯＩを設定し終えた一例である。 血管ＢＶの短軸方向にオペレータが関心領域ＲＯＩを設定し終えた別例である。 （ａ）は、一連の超音波画像が表示部１２７に表示された状態を示した図である。 （ｂ）は、複数の分割領域ＤＲが所定時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までに移動した移動量をベクトルで示した図である。 計測した追跡結果のグラフを超音波画像に並べて表示した例である。 計測した追跡結果のグラフを超音波画像に並べて表示した例である。

＜超音波診断装置１００の構成＞
図１は、本実施の形態に係る超音波診断装置１００の構成を示すブロック図である。超音波診断装置１００は、パラレルバスに接続された送受信部１１０、メモリ１１５、ＣＰＵ（central processing unit）１２０、マウス又はキーボード等の入力部１２６及び液晶画面等の表示部１２７を有している。

送受信部１１０は超音波プローブ１１１、送信回路１１２及び受信回路１１３を有する。超音波プローブ１１１は、１次元又は２次元のトランスデューサアレイを構成する複数の超音波トランスデューサを備えている。これらの超音波トランスデューサは、印加される駆動信号に基づいて被検体に向けて超音波を送波すると共に、被検体において反射された超音波エコーを受波することにより受信信号を出力する。

送信回路１１２は、複数のチャンネルを備えており、複数の超音波トランスデューサにそれぞれ印加される複数の駆動信号を生成する。その際に、送信回路１１２は、複数の超音波トランスデューサから送信される超音波が超音波ビームを形成するように、複数の駆動信号の遅延量を調節して超音波プローブ１１１に供給するようにしても良い。また、送信回路１１２は、複数の超音波トランスデューサから一度に送信される超音波が被検体の撮像領域全体に届くようにした複数の駆動信号を超音波プローブ１１１に供給するようにしても良い。

受信回路１１３は、複数のチャンネルを備えており、複数の超音波トランスデューサからそれぞれ出力される複数のアナログの受信信号を受波して増幅し、ディジタルの受信信号に変換する。さらに、送受信部１１０によって選択された受信遅延パターンに基づいて、複数の受信信号にそれぞれの遅延時間を与え、それらの受信信号を加算することにより、受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理によって、超音波エコーの焦点が絞り込まれた音線データが形成される。

本実施形態では、超音波プローブ１１１は、被検体の表面から被検体内の血管ＢＶに向けて超音波を送波する。また、超音波プローブ１１１は血管ＢＶを含む被検体からの超音波エコーを受波する。送受信部１１０は超音波の送波及び超音波エコーの受波を繰り返し、順次音線データを出力する。音線データは受信回路１１３でＬｏｇ圧縮、ゲイン調整又はローパスフィルタ処理等が施され、超音波の反射位置の深度に応じて距離による減衰補正が施される。処理された音線データは、パラレルバスを介してメモリ１１５に順次格納される。

メモリ１１５は複数フレーム分の音線データ１１６又は画像生成部１２１で生成される断層画像データ１１７を蓄積するための容量を有する。

ＣＰＵ１２０は、画像生成部１２１、追跡部１２２、移動量計測部１２３、画像合成部１２４及び関心領域設定部１２５を有する。
画像生成部１２１は画像データ生成機能を備えており、供給される音線データを入力しＢ（Brightness）モードの断層画像データを生成する。画像生成部１２１はＢモードの断層画像データを通常のテレビジョン信号の走査方式に従う断層画像データに変換し、階調処理等の必要な画像処理を施して画像合成部１２４又は表示部１２７に伝送したり、メモリ１１５に順次格納する。

また、ライブモードにおいては画像生成部１２１は直接供給される音線データを走査方式に従う断層画像データに変換し、フリーズモードにおいてはメモリ１１５に記憶された断層画像データ１１７を走査方式に従う断層画像データに変換する。なお、フリーズモードにおいてメモリ１１５が断層画像データ１１７ではなく音線データ１１６を記憶している場合には画像生成部１２１はＢモードの断層画像データを生成する。

関心領域設定部１２５は、オペレータがマウス等の入力部１２６を用いて超音波画像に対して関心領域（ＲＯＩ：Region Of Interest）を設定する。そして、関心領域ＲＯＩにおける画像データを抽出する。一度、関心領域ＲＯＩが設定されると、関心領域設定部１２５は、メモリ１１５に記憶されている断層画像データ１１７（又はメモリ１１５に記憶されている音線データ１１６）に対しても関心領域ＲＯＩにおける断層画像データを抽出する。関心領域設定部１２５が設定した関心領域ＲＯＩについて抽出された断層画像データは追跡部１２２に供給される。なお、図１の下方に描かれているように、関心領域ＲＯＩは複数の分割領域ＤＲを有している。

追跡部１２２は、所定時刻から関心領域ＲＯＩの分割領域ＤＲがどのベクトル方向に移動しているかを追跡する。関心領域ＲＯＩの分割領域ＤＲを追跡する手法には、動画像における運動物体の見かけの速度場（オプティカルフロー：Optical Flow）を計算する手法が用いられる。オプティカルフローにはいろいろな手法があるが、発明者の実験によると、血管壁の追跡には勾配法が適していた。勾配法は微細な動きを追跡するのに適していた。追跡部１２２が関心領域ＲＯＩの各分割領域ＤＲを追跡した結果は、画像合成部１２４、移動量計測部１２３及びメモリ１１５に伝送される。また、追跡部１２２は血管ＢＶが全体として移動しているとの判断しその信号を表示部１２７に送ると、また表示部１２７は関心領域ＲＯＩを血管全体の移動に追従させて表示することもできる。

移動量計測部１２３は、追跡部１２２が追跡した関心領域ＲＯＩの分割領域ＤＲの移動に基づいて所定の時間の組織の移動距離を計測する。移動量計測部１２３が計測した追跡結果は、画像合成部１２４、メモリ１１５及び表示部１２７に伝送される。メモリ１１５に伝達された追跡結果は移動情報１１８として記憶される。表示部１２７に伝送された追跡結果は、関心領域ＲＯＩの分割領域ＤＲ内の組織の移動量としてリアルタイムに表示される。

画像合成部１２４は、画像生成部１２１から供給された断層画像データ、追跡部１２２で追跡された移動情報１１８及び移動量計測部１２３が計測した追跡結果を画像合成したり、そのうちの２つを画像合成したりする。画像合成部１２４は、必要に応じてメモリ１１５に記憶された音線データ１１６又は断層画像データ１１７を読み出すことができる。

ここで、図１に示された被検体内の血管ＢＶの長軸方向の図について説明する。
血管ＢＶは、血液が流れる血液流領域１０４を囲むように構成された血管壁１０３を有している。血管壁１０３は、超音波プローブ１１１に近い側の前壁１０３ａと、超音波プローブ１１１から遠い側の後壁１０３ｂとを有している。図１では、関心領域設定部１２５が設定した関心領域ＲＯＩが、後壁１０３ｂに配置されている。ここで長軸方向ＬＸとは血液流領域１０４の中心で血管ＢＶの伸びる縦方向を意味し、短軸方向ＳＸが血管ＢＶの輪切り方向（長軸方向ＬＸに対して垂直直線方向）を意味する。

＜血管の計測方法＞
図２は、本実施形態に係る血管計測方法の手順を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１１において、オペレータは表示部１２７に表示された超音波画像の動画像が安定して取得できていることを確認し、フリーズボタン（不図示）を押す。
ステップＳ１２において、フリーズボタンが押されると、フリーズボタンを押した数秒もしくは十数秒前から現在までの音線データ１１６又は断層画像データ１１７がメモリ１１５に保存され、保存された最初のフレームの超音波画像が表示部１２７に表示される。フリーズボタンを押してから数秒もしくは十数秒後までの音線データ１１６又は断層画像データ１１７がメモリ１１５に保存されてもよい。

ステップＳ１３において、オペレータは、表示部１２７に表示された最初のフレームの超音波画像に対して、パラレルバスを介して接続されたマウス等の入力部１２６を使って関心領域ＲＯＩを設定する。オペレータは、関心領域設定部１２５を介して、容易に表示部１２７に表示された被検体内の血管ＢＶに対して関心領域ＲＯＩを設定することができる。この関心領域ＲＯＩは観察したい領域全体を囲むように設定する。また、関心領域ＲＯＩは四角形状に設定される。

ステップＳ１４において、設定された関心領域ＲＯＩが複数の分割領域ＤＲに分割される。関心領域設定部１２５は、設定された関心領域ＲＯＩの大きさに応じて自動的に複数の分割領域ＤＲを設定することができる。また、オペレータが関心領域設定部１２５を介して、関心領域ＲＯＩを任意の数の分割領域ＤＲに設定することができる。

ステップＳ１５において、追跡部１２２が、最初のフレームの超音波画像から所定時間経過した時点までのフレームの超音波画像を使って関心領域ＲＯＩの複数の分割領域ＤＲに含まれる組織の移動を追跡する。関心領域の追跡についてはオプティカルフロー法を使う。
ステップＳ１６において、移動量計測部１２３は、関心領域ＲＯＩの複数の分割領域ＤＲの移動距離を計測する。

ステップＳ１７において、表示部１２７は移動量計測部１２３が計測した追跡結果を表示する。測定した追跡結果は、例えば、複数の分割領域ＤＲ毎にベクトルで表示されたり、時間軸を有するグラフで表示されたりする。すでに表示されている超音波画像に隣接してグラフを表示してもよいし、別のウィンドウでグラフを表示してもよい。

＜勾配法による関心領域の追跡＞
ここで、ステップＳ１５で追跡部１２２が関心領域ＲＯＩの各分割領域ＤＲに含まれる組織の移動を追跡するオプティカルフロー法について説明する。オプティカルフロー法には大別して画像の特徴と比較照合し移動量を求める特徴照合法と、画像の濃淡（明るさ）の勾配を求め画像の濃淡の差から移動量を求める勾配法とがある。本発明者はＢモードで表示された血管ＢＶを含む超音波画像に対して、特徴照合法及び勾配法による追跡誤差を実験した。その結果、勾配法は追跡誤差が極めて小さかった。

勾配法は、図３に示されるように濃淡画像Ｆ（ｐ，ｔ）は濃淡の勾配（輝度勾配）を有している。この濃淡の勾配を利用して関心領域ＲＯＩに含まれる組織の移動を追跡する。

図３に示されるように、ある時刻ｔの濃淡画像Ｆ（ｐ，ｔ）が微小時間後（δｔ）にその濃淡分布を一定に保ったまま移動した時の画像を濃淡画像Ｇ（ｐ＋δｐ，ｔ＋δｔ）とする。このとき以下の式によって移動量が求められる。

…数式１
この数式１を反復演算すると、関心領域ＲＯＩに含まれる組織の移動量（ベクトル）を求めることができる。
なお、ｈは移動推定量、ｗ（ｐ）は重み付け係数、Ｆ（ｐ）は移動前の濃淡画像、Ｇ（ｐ）は移動後の濃淡画像である。Ｆ’（ｐ）は一回微分を示している。
勾配法は、心拍による血管壁の移動などの小さな動きに対して優れた追跡を発揮する。

以上説明したように追跡部１２２が、勾配法を使って、関心領域ＲＯＩの各分割領域ＤＲに含まれる組織の移動を追跡すると、心拍による血管ＢＶの壁の微細な動きを正確に追跡することができる。

＜関心領域の設定＞
図４は、表示部１２７に表示された長軸方向ＬＸに伸びる血管ＢＶにオペレータが関心領域ＲＯＩを設定し終えた一例である。図２のステップＳ１３で関心領域ＲＯＩが設定され、ステップＳ１４で関心領域ＲＯＩが複数の分割領域ＤＲに分割された状態である。

オペレータは、表示部１２７に表示された最初のフレームの超音波画像を確認する。そしてオペレータは、長軸方向に伸びる血管ＢＶが関心領域ＲＯＩを設定しやすい断層像であるかを確認し、関心領域ＲＯＩを設定しやすい断層像であれば、ＲＯＩ設定ボタン（不図示）を入力部１２６を介してマウスポインタＭＰでクリックする。すると関心領域設定部１２５（図１を参照）は、表示部１２７に血管壁用のＲＯＩ設定ウィンドウ１３１を表示させる。

血管壁用のＲＯＩ設定ウィンドウ１３１は、関心領域ＲＯＩを設定するＲＯＩ設定ボタン１３２と、分割領域自動設定ボタン１３３、及び分割領域任意設定ボタン１３５を有している。

オペレータによりＲＯＩ設定ボタン１３２がマウスポインタＭＰでクリックされ、太い線で描かれた外枠で示された関心領域ＲＯＩがマウスポインタＭＰでドラッグされて作成される。この時点では図４に描かれた分割領域ＤＲはまだ作成されておらず、外枠のみが表示されている。この特定された関心領域ＲＯＩは追跡部１２２によって追跡する領域となる。なお、図４では血管壁１０３の後壁１０３ｂにプラークＰＱがあり、オペレータが関心部位であるプラークＰＱを含む後壁１０３ｂに関心領域ＲＯＩを設定している。

次にオペレータにより、分割領域自動設定ボタン１３３又は分割領域任意設定ボタン１３５のいずれかがマウスポインタＭＰでクリックされる。分割領域自動設定ボタン１３３がマウスポインタＭＰでクリックされると、関心領域ＲＯＩが所定の大きさの分割領域ＤＲに分割される。オペレータにより縦及び横の分割数が入力されたのち分割領域任意設定ボタン１３５がクリックされると、関心領域ＲＯＩが入力された分割数の分割領域ＤＲに分割される。図４では、縦４、横７の分割数が入力されており、関心領域ＲＯＩが２８の分割領域ＤＲに分割されて表示部１２７に表示されている。以下の説明では、必要に応じて、分割領域ＤＲの特定の分割領域ＤＲをＲ（ｍ，ｎ）として表示する。

図５は、表示部１２７に表示された短軸方向ＳＸの血管ＢＶにオペレータが関心領域ＲＯＩを設定し終えた一例である。図２のステップＳ１３で関心領域ＲＯＩが設定され、ステップＳ１４で関心領域ＲＯＩが複数の分割領域ＤＲに分割された状態である。
図４で示された長軸方向ＬＸに伸びる血管ＢＶと同様に、血管壁１０３のプラークＰＱ周辺に関心領域ＲＯＩを設定している。また、図５でも、関心領域ＲＯＩが、縦４、横７に分割されており、２８個の分割領域ＤＲに分割されて表示部１２７に表示されている。

図６は、表示部１２７に表示された短軸方向ＳＸの血管ＢＶにオペレータが関心領域ＲＯＩを設定し終えた別例である。短軸方向ＳＸに伸びる血管ＢＶは基本的に円環状であるので、関心領域ＲＯＩも円環状に設定することが好ましい場合がある。図６ではオペレータがＲＯＩ設定ボタン１３２をマウスポインタＭＰでクリックし、太い線で描かれた円環状の枠で示された関心領域ＲＯＩがマウスポインタＭＰでドラッグされて作成される。この時点では図６に描かれた分割領域ＤＲはまだ作成されておらず、円環状の枠のみが表示されている。この特定された関心領域ＲＯＩは追跡部１２２によって追跡する領域となる。

次にオペレータにより、分割領域自動設定ボタン１３３又は分割領域任意設定ボタン１３５のいずれかがマウスポインタＭＰでクリックされる。分割領域自動設定ボタン１３３がマウスポインタＭＰでクリックされると、関心領域ＲＯＩが所定の大きさの分割領域ＤＲに分割される。図４又は図５の四角形の分割領域ＤＲと異なり、図６では扇状（ファン状）の分割領域ＤＲである。また、オペレータにより放射方向及び円周方向の分割数が入力されたのち分割領域任意設定ボタン１３５がクリックされると、関心領域ＲＯＩが入力された分割数の分割領域ＤＲに分割される。図６では、放射方向４、円周方向１６の分割数が入力されており、関心領域ＲＯＩが６４の分割領域ＤＲに分割されて表示部１２７に表示されている。例えば、円環状の関心領域ＲＯＩを中心を原点として考えると、０度方向の内側から外側に、分割領域ＤＲはＲ（１、１）、Ｒ（１、２）、Ｒ（１、３）、Ｒ（１、４）が設定されており、その点対称にはＲ（９、１）、Ｒ（９、２）、Ｒ（９、３）、Ｒ（９、４）が設定されている。追跡部１２２は、これらの分割領域ＤＲの所定の時間の組織の移動距離を計測する。

また、１つ１つの分割領域ＤＲの面積がほぼ同じになるように、内側から外側に進むにしたがって、放射方向の間隔が狭くなっている。図６では６４の分割領域ＤＲに対して、追跡部１２２がその組織の移動を追跡した例を示している。しかし、図６ではプラークＰＱを含む分割領域ＤＲが、Ｒ（１１、１）〜（１１、４）からＲ（１４、１）〜Ｒ（１４、４）であるため、追跡部１２２がこれら１６の分割領域に対してのみその組織の移動を追跡してもよい。例えば、追跡部１２２で追跡する領域を選択する選択ボタンをＲＯＩ設定ウィンドウ１３１に設け、オペレータが必要な分割領域ＤＲをマウスポインタＭＰで選択してもよい。逆にオペレータが不要な分割領域ＤＲをマウスポインタＭＰで選択するようにしてもよい。

なお、図６では円環状の関心領域ＲＯＩが設定された例を示したが、関心領域ＲＯＩは円状であってもよく楕円状であってもよい。また、関心領域ＲＯＩが扇状であると図６のプラークＰＱが存在する領域のみを関心領域にすることもできる。

＜関心領域の追跡情報＞
図７（ａ）は、関心領域ＲＯＩが設定された後、一連の超音波画像が表示部１２７に表示された状態を示した図である。図７（ａ）の左側は、所定時刻Ｔ１から所定時間経過した時刻Ｔ２までの複数のフレームの超音波動画像を再生している状態を示しており、図７（ａ）の右側には連続フレームのうちの時刻Ｔ１のフレームの超音波画像と時刻Ｔ２のフレームの超音波画像とを抜粋したものである。

図７（ｂ）は、関心領域ＲＯＩの複数の分割領域ＤＲ、所定時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までに移動した最大移動量をベクトルで表示した図である。移動量計測部１２３が計測した追跡結果を表示部１２７が表示した例である。

血管ＢＶは心拍により、時刻Ｔ１の血管ＢＶと時刻Ｔ２の血管ＢＶの長軸方向の断面形状が変わり、プラークＰＱの形状も変わる。そして、関心領域ＲＯＩ内の複数の分割領域Ｒ（１，１）〜Ｒ（７，４）内の組織は、それぞれ画面水平方向及び垂直方向に移動する。本実施形態では、分割領域ＤＲが２８個に設定されているため、それぞれ分割領域ＤＲで時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までに移動した移動量が移動量計測部１２３（図１参照）で計測される。

移動量計測部１２３で計測された追跡結果は、図７（ｂ）に示されるように、各分割領域ＤＲのベクトルで表示されてもよい。矢印の向きを組織の移動方向の向きに、長さを時間Ｔ１から時刻Ｔ２までの最大移動量の大きさを示している。例えば、分割領域Ｒ（３，４）はベクトルの長さ（大きさ）が短いため、分割領域Ｒ（３，４）の組織の最大移動量が小さいことが理解される。一方、分割領域Ｒ（３，３）のベクトルの長さは長いため、分割領域Ｒ（３，３）の組織の最大移動量が大きいことが理解される。分割領域Ｒ（３，４）は図７（ａ）ではプラークＰＱの表面に相当し、分割領域Ｒ（３，３）は図７（ａ）ではプラークＰＱの内部に相当する。このため、超音波画像に映し出されている血管壁１０３のプラークは、その表面の最大移動量は小さいが内部では最大移動量が大きいことがわかる。そのため、オペレータは、プラークの表面だけを追跡して得られた結果よりもプラーク性状を正確に判断することができる。

移動量計測部１２３で計測された追跡結果は、分割領域ＤＲの矢印を使ったベクトルではなく、第１閾値よりも大きなベクトル量をオレンジ色で、さらに大きい第２閾値よりも大きなベクトル量を赤色で示すなど、色付けで表示されてもよい。

例えば超音波プローブ１１１と被検体との接触などがずれてしまい、血管ＢＶの全体が移動してしまったうことがある。このため追跡部１２２は、各分割領域ＤＲの移動量がほぼ同じで同じ方向に移動している場合には、個々の分割領域ＤＲの組織が移動したとは判断せず血管ＢＶの全体が移動したと判断する。このような場合には、表示部１２７は図７（ａ）に示される関心領域ＲＯＩは、最初に指定又は設定した箇所に追従して移動した状態で表示される。また移動量計測部１２３は図７（ｂ）に示される各分割領域ＤＲのベクトルを、全体の移動量を差し引いた移動量で表示する。全体の移動量は分割領域Ｒ（１，１）〜Ｒ（７，４）の移動量を平均化して算出する。

＜追跡結果の表示例１＞
図８は、移動量計測部１２３が計測した追跡結果のグラフを超音波画像に並べて表示部１２７に表示した第１例である。これらのグラフは図７（ａ）に示された関心領域ＲＯＩの２８個の分割領域Ｒ（１，１）〜Ｒ８（４，７）の移動量に基づいて表示される。

図８の左上に、長軸方向の血管壁１０３の超音波画像が表示されている。超音波画像にはオペレータが設定した関心領域ＲＯＩの分割領域ＤＲが重ねて表示されている。ここでオペレータが分割領域ＤＲのうち、分割領域Ｒ（３，１）、Ｒ（３，２），Ｒ（３，３）及びＲ（３，４）の一列を観察したいと考えた場合に、オペレータは分割領域Ｒ（３，１）、Ｒ（３，２），Ｒ（３，３）及びＲ（３，４）をマウスポインタＭＰで選択する。選択された分割領域ＤＲのその１列はその分割領域が異なる色で表示されたり、その分割領域の枠が点線で表示されたりする。

そして、表示部１２７は、分割領域Ｒ（３，１）、Ｒ（３，２），Ｒ（３，３）及びＲ（３，４）の一列に対して、図８の左下に示されたグラフ２１１を表示する。図８の左下に示されたグラフ２１１は、縦軸に移動量（ｍｍ）を採り横軸に時間を採っている。そして、分割領域Ｒ（３，１）、Ｒ（３，２），Ｒ（３，３）及びＲ（３，４）の時間経過による垂直方向の移動量がグラフ表示されている。グラフ中、ｇ（３，１）、ｇ（３，２），ｇ（３，３）及びｇ（３，４）と示されたグラフは分割領域Ｒ（３，１）、Ｒ（３，２），Ｒ（３，３）及びＲ（３，４）に対応する。特に図８に示さないが、これらの分割領域ＤＲの水平方向の移動量を表示することも可能である。

これらのグラフから、プラークＰＱの表面に相当する分割領域Ｒ（３，４）は時間経過しても移動量が小さいにも関わらず、プラークＰＱの内部の分割領域Ｒ（３，３）では組織の移動量が大きいことがわかる。このように、内部の組織の移動量がわかるため、プラークの表面だけを追跡して得られた結果よりも、プラーク性状を正確に判断することができる。

ここでオペレータが分割領域ＤＲのうち、分割領域Ｒ（１，３）、Ｒ（２，３），Ｒ（３，３）、Ｒ（４，３），Ｒ（５，３）、Ｒ（６，３）及びＲ（７，３）の一行に対して観察したいと考えた場合に、オペレータは分割領域Ｒ（１，３）〜Ｒ（７，３）の一行をマウスポインタＭＰで選択する。選択された分割領域ＤＲのその１行はその分割領域が異なる色で表示されたり、その分割領域の枠が点線で表示されたりする。

また、表示部１２７は、分割領域Ｒ（１，３）、Ｒ（２，３），Ｒ（３，３）、Ｒ（４，３），Ｒ（５，３）、Ｒ（６，３）及びＲ（７，３）の一行に対して、図８の右に示されたグラフ２１３を表示する。右に示されたグラフ２１３は、縦軸に移動量（ｍｍ）を採り横軸に時間を採っている。そして、分割領域Ｒ（１，３）〜Ｒ（７，３）の時間経過による垂直方向の移動量がグラフ表示されている。グラフ中、ｇ（１，３）〜ｇ（７，３）と示されたグラフは分割領域Ｒ（１，３）〜Ｒ（７，３）に対応する。特に図８に示さないが、これらの分割領域ＤＲの水平方向の移動量を表示することも可能である。

これらのグラフから、プラークＰＱの表面に相当する分割領域Ｒ（１，３）、Ｒ（６，３）は時間経過しても移動量が小さいにも関わらず、プラークＰＱの内部の分割領域Ｒ（３，３）又はＲ（４，３）では組織の移動量が大きいことがわかる。このように、内部の組織の移動量がわかるため、プラークの表面だけを追跡して得られた結果よりも、プラーク性状を正確に判断することができる。
＜追跡結果の表示例２＞
図９は、移動量計測部１２３が計測した追跡結果のグラフを超音波画像に並べて表示部１２７に表示した第２例である。これらのグラフは図５に示された関心領域ＲＯＩの複数の分割領域Ｒ（１，１）〜Ｒ８（４，７）の移動量に基づいて表示される。

図９の左側に、短軸方向の血管壁１０３の超音波画像が表示されている。超音波画像にはオペレータが設定した関心領域ＲＯＩの分割領域ＤＲが重ねて表示されている。また、図９の右上に、関心領域ＲＯＩの分割領域ＤＲが表２１５として大きく表示されている。表２１５で示された分割領域ＤＲには、所定時間に移動した最大移動量がベクトルで表示されている。

ここでオペレータが分割領域ＤＲのうち、分割領域Ｒ（４，１）、Ｒ（４，２），Ｒ（４，３）及びＲ（４，４）の一列を観察したいと考えた場合に、オペレータは表２１５の分割領域Ｒ（４，１）〜Ｒ（４，４）をマウスポインタＭＰで選択する。選択された分割領域ＤＲのその１列はその分割領域が異なる色で表示されたり、その分割領域の枠が点線で表示されたりする。同時に、超音波画像に重ねて表示された関心領域ＲＯＩの分割領域ＤＲ（図９の左側）でも、その１列はその分割領域が異なる色で表示されている。

そして、表示部１２７は、分割領域Ｒ（４，１）〜Ｒ（４，４）の一列に対して、図９の右下に示されたグラフ２１７を表示する。図９の右下に示されたグラフ２１７は、縦軸に移動量（ｍｍ）を採り横軸に時間を採っている。そして、分割領域Ｒ（４，１）〜Ｒ（４，４）の時間経過による垂直方向の移動量をグラフ表示している。特に図９に示さないが、これらの分割領域ＤＲの水平方向の移動量を表示することも可能である。

これらのグラフｇ（４，１）〜ｇ（４，４）から、プラークＰＱの表面に相当する分割領域Ｒ（４，４）は時間経過しても移動量が小さいにも関わらず、プラークＰＱの内部の分割領域Ｒ（４，３）では組織の移動量が大きいことがわかる。このように、内部の組織の移動量がわかるため、プラークの表面だけを追跡して得られた結果よりも、プラーク性状を正確に判断することができる。

上記実施形態では、移動量計測部１２３が分割領域ＤＲの移動量の変化などを表示した例を示した。しかしこれに限られるものではなく、心拍又は血圧が測定されれば、移動量計測部１２３はスティッフネスパラメータ又は血管壁径方向平均弾性率なども計測することができる。

２１，２３，２５ … 画像
１００ … 超音波診断装置
１０３ … 血管壁
１０４ … 血液流領域
１１０ … 送受信部、１１１ … 超音波プローブ
１１２ … 送信回路、１１３ … 受信回路
１１５ … メモリ、１１６ … 記憶された音線データ、
１１７ … 記憶された断層画像データ、１１８ … 記憶された移動情報
１２０ … ＣＰＵ、１２１ … 断層画像生成部
１２２ … 追跡部、１２３ … 移動量計測部、１２４ … 画像合成部
１２５ … 関心領域設定部、１２６ … 入力部、１２７ … 表示部
１３１ … 設定ウィンドウ、１３２ … 設定ボタン、
１３３ … 分割領域自動設定ボタン、１３５ … 分割領域任意設定ボタン
２１１，２１３ … グラフ、２１５ … 表
ＤＲ … 分割領域、ＭＰ … マウスポインタ
ＬＸ … 長軸方向、ＳＸ … 短軸方向
ＰＱ … プラーク

Claims (7)

1. 被検体に超音波を順次送波し、血管を含む前記被検体の所定の領域から受波した超音波を超音波データとして順次受信する送受信部と、
   前記順次受信された超音波データを記憶する記憶部と、
   前記順次受信された超音波データに基づいて前記所定の領域の断層像である超音波画像を順次生成する画像生成部と、
   前記画像生成部によって生成された超音波画像を表示する表示部と、
   前記記憶部に記憶された超音波データに基づいて生成され、前記表示部に表示された所定の時刻の前記超音波画像における関心部位に複数の分割領域で形成された関心領域を設定する関心領域設定部と、
   前記所定の時刻から後に順次続くそれぞれの前記超音波画像において、前記設定された関心領域における前記複数の分割領域にそれぞれ対応した前記被検体の組織の移動を追跡する追跡部と、
   前記追跡部が追跡した前記組織の移動に基づいて所定の時間の前記組織の移動距離を計測する移動量計測部とを備え、
   前記追跡部は、前記複数の分割領域が同じ移動量で同じ方向に移動していると判断した際には、前記関心領域の全体が移動したとして、前記表示部に前記関心領域を移動させて表示させる超音波診断装置。
2. 前記関心領域設定部は、四角形状をなした１つの前記分割領域が縦及び横に複数並ぶことによって関心領域全体として四角形状をなした前記関心領域を設定する請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記関心領域設定部は、扇状をなした１つの前記分割領域が放射方向及び円周方向に複数並ぶことによって関心領域全体として円状、楕円状、扇状又は円環状をなした前記関心領域を設定する請求項１に記載の超音波診断装置。
4. 前記関心領域設定部は、前記関心領域を構成する前記分割領域の大きさを所定の大きさに変更可能である請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
5. 前記追跡部は、それぞれの前記超音波画像の間でオプティカルフロー法を用いて前記被検体の組織の移動を追跡する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
6. 前記オプティカルフロー法は、空間的輝度勾配を利用した勾配法を含む請求項５に記載の超音波診断装置。
7. 前記関心領域が設定される前記関心部位には、前記血管の内壁に形成されたプラークが含まれている請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の超音波診断装置。