JP5725732B2

JP5725732B2 - 超音波診断装置及びその制御プログラム

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Publication number: JP5725732B2
Application number: JP2010120530A
Authority: JP
Inventors: 谷川　俊一郎; 俊一郎谷川
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2010-05-26
Filing date: 2010-05-26
Publication date: 2015-05-27
Anticipated expiration: 2030-05-26
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Description

本発明は、超音波診断装置に関し、特に生体組織の硬さ又は軟らかさを表す弾性画像を表示する超音波診断装置及びその制御プログラムに関する。

通常のＢモード画像と、生体組織の硬さ又は軟らかさを表す弾性画像とを合成して表示させる超音波診断装置が、例えば特許文献１などに開示されている。この種の超音波診断装置において、弾性画像は次のようにして作成される。先ず、生体組織に対し、例えば超音波プローブによる圧迫とその弛緩を繰り返すなどして生体組織を変形させながら超音波の送受信を行ってエコーを取得する。そして、得られたエコーデータに基づいて、生体組織の弾性に関する物理量を算出し、この物理量を色相情報に変換してカラーの弾性画像を作成する。ちなみに、生体組織の弾性に関する物理量としては、例えば生体組織の歪みなどを算出している。

特許第３９３２４８２号公報

ところで、前記Ｂモード画像と前記弾性画像とが合成されて得られた合成画像は二次元の画像である。このため、例えば腫瘍など観察対象の立体的な形状を把握することが困難である。従って、観察対象の立体的な形状を把握できる三次元の弾性画像を表示する超音波診断装置が望まれている。

ここで、従来、ボリュームレンダリング法により、三次元のＢモード画像を表示する超音波診断装置があるが、従来のボリュームレンダリング法により三次元の弾性画像を表示しようとした場合、観察対象の三次元弾性画像を得ることは困難である。

上述の課題を解決するためになされた第１の観点の発明は、被検体における三次元領域について超音波の送受信を行なってエコー信号を取得する超音波プローブと、前記エコー信号に基づいて生体組織の弾性に関する物理量を算出する物理量算出部と、前記物理量に基づいて作成された互いに直交する三断面についての弾性画像を表示する断面画像表示制御部と、前記三断面の各弾性画像において前記三次元領域における観察対象を含むように所定の領域を設定する領域設定部と、この領域設定部によって設定された領域に基づいて特定される設定三次元領域であって、前記三次元領域における観察対象を含むように設定された設定三次元領域について、予め設定された所定の弾性の範囲の三次元弾性画像を前記物理量に基づいて作成し表示する三次元画像表示制御部と、を備え、前記断面画像表示制御部は、前記所定の弾性の範囲の部分と、該所定の範囲以外の弾性の範囲の部分とを区別可能な画像を前記三断面について表示することを特徴とする超音波診断装置である。

第２の観点の発明によれば、第１の観点の発明において、前記断面画像表示制御部は、前記弾性画像をＢモード画像と合成して表示することを特徴とする超音波診断装置である。

第３の観点の発明は、第１，２の観点の発明において、前記弾性画像は、前記物理量を階調化して得られた階調化データに基づいて作成されることを特徴とする超音波診断装置である。

第４の観点の発明は、第３の観点の発明において、前記所定の弾性の範囲は、階調化に用いる階調値において設定されることを特徴とする超音波診断装置である。

第５の観点の発明は、第４の観点の発明において、前記三次元弾性画像は、前記設定三次元領域における前記階調化データを対象にして画像処理を行なって作成されることを特徴とする超音波診断装置である。

第６の観点の発明によれば、第１〜３のいずれか一の観点の発明において、前記所定の弾性の範囲は、前記物理量において設定されることを特徴とする超音波診断装置である。

第７の観点の発明は、第６の観点の発明において、前記三次元弾性画像は、前記設定三次元領域における前記物理量データを対象にして画像処理を行なって作成されることを特徴とする超音波診断装置である。

第８の観点の発明は、第１〜７のいずれか一の観点の発明において、前記三次元画像表示制御部は、異なる複数の弾性の範囲についての三次元弾性画像を切り替えて表示可能であることを特徴とする超音波診断装置である。

第９の観点の発明は、第１〜８のいずれか一の観点の発明において、前記断面画像表示制御部は、前記所定の弾性の範囲の部分と、該所定の範囲以外の弾性の範囲の部分とを区別可能な画像を前記三断面について表示することを特徴とする超音波診断装置である。

第１０の観点の発明は、コンピュータに、被検体における三次元領域について超音波プローブによって超音波の送受信を行なって取得されたエコー信号に基づいて生体組織の弾性に関する物理量を算出する物理量算出機能と、前記物理量に基づいて作成された互いに直交する三断面についての弾性画像を表示する断面画像表示制御機能と、前記三断面の各弾性画像において前記三次元領域における観察対象を含むように所定の領域を設定する領域設定機能と、この領域設定機能によって設定された領域に基づいて特定される設定三次元領域であって、前記三次元領域における観察対象を含むように設定された設定三次元領域について、予め設定された所定の弾性の範囲の三次元弾性画像を前記物理量に基づいて作成し表示する三次元画像表示制御機能と、を実行させる超音波診断装置の制御プログラムであって、前記断面画像表示制御機能は、前記所定の弾性の範囲の部分と、該所定の範囲以外の弾性の範囲の部分とを区別可能な画像を前記三断面について表示することを特徴とする超音波診断装置の制御プログラムである。

上記観点の発明によれば、前記設定三次元領域について、予め設定された所定の弾性の範囲の三次元弾性画像が作成され表示されるので、前記設定三次元領域が観察対象付近に設定されることにより、観察対象の三次元弾性画像を表示することができる。また、前記三次元弾性画像を作成する所定の弾性の範囲の部分と、この所定の弾性の範囲以外の部分とを容易に区別することができる。

本発明に係る超音波診断装置の実施形態の概略構成の一例を示すブロック図である。図１に示す超音波診断装置における表示制御部の構成を示すブロック図である。互いに直交する三つの断面を示す説明図である。実施形態における超音波診断装置の作用の一例を示すフローチャートである。互いに直交する三断面についての超音波画像が表示された表示部の一例を示す図である。互いに直交する三断面についての超音波画像に領域が設定された状態の表示部の一例を示す図である。三次元領域を説明するための図である。三次元領域を説明するための図である。三次元領域を説明するための図である。領域の設定を説明するための図である。互いに直交する三断面についての超音波画像とともに、三次元弾性画像が表示された表示部の一例を示す図である。所定の弾性の範囲を説明するための図である。第二実施形態において、表示部に表示された互いに直交する三断面についての超音波画像を説明するための図である。第二実施形態において、互いに直交する三断面についての超音波画像とともに、三次元弾性画像が表示された表示部の一例を示す図である。第二実施形態において、互いに直交する三断面についての超音波画像とともに、三次元弾性画像が表示された表示部の他例を示す図である。第二実施形態において、互いに直交する三断面についての超音波画像とともに、三次元弾性画像が表示された表示部の他例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
（第一実施形態）
先ず、第一実施形態について図１〜図１２に基づいて説明する。図１に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送受信部３、Ｂモードデータ処理部４、物理量データ処理部５、表示制御部６、表示部７、操作部８、制御部９及びＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）１０を備える。

前記超音波プローブ２は、生体組織に対して超音波を送信しそのエコーを受信する。この超音波プローブ２は、三次元領域についての超音波の送受信を行なってボリュームデータを取得可能な超音波プローブである。機械的に三次元領域の走査を行なう所謂メカニカル３Ｄプローブや、電子的に三次元領域の走査を行なう３Ｄプローブなどで構成される。前記超音波プローブ２は、本発明における超音波プローブの実施の形態の一例である。この超音波プローブ２を生体組織の表面に当接させた状態で圧迫と弛緩を繰り返したり、この超音波プローブ２から生体組織へ音響放射圧を加えたりして、生体組織を変形させながら超音波の送受信を行なって取得されたエコーデータに基づいて、後述のように弾性画像が作成される。

前記送受信部３は、前記制御部９からの制御信号に基づいて前記超音波プローブ２を所定の走査条件で駆動させて音線毎の超音波の走査を行なう。また、送受信部３は、前記超音波プローブ２で受信したエコーについて、整相加算処理等の信号処理を行なう。前記送受信部３で信号処理されたエコーデータは、前記Ｂモードデータ処理部４及び前記物理量データ処理部５に出力される。

前記Ｂモードデータ処理部４は、前記送受信部３から出力されたエコーデータに対し、対数圧縮処理、包絡線検波処理等のＢモード処理を行い、Ｂモードデータを作成する。Ｂモードデータは、前記Ｂモードデータ処理部４から前記表示制御部６へ出力される。

前記物理量データ処理部５は、前記送受信部３から出力されたエコーデータに基づいて、生体組織における各部の弾性に関する物理量のデータ（物理量データ）を作成する（物理量算出機能）。前記物理量データ処理部５は、例えば特開２００８−１２６０７９号公報に記載されているように、一の走査面における同一音線上の時間的に異なるエコーデータに相関ウィンドウを設定し、この相関ウィンドウ間で相関演算を行なって前記弾性に関する物理量を算出し前記物理量データを作成する。前記弾性に関する物理量としては、例えば歪みが挙げられる。前記物理量データ処理部５は、本発明における物理量算出部の実施の形態の一例であり、また前記物理量算出機能は本発明における物理量算出機能の実施の形態の一例である。

前記表示制御部６には、前記Ｂモードデータ処理部４からのＢモードデータ及び前記物理量データ処理部５からの物理量データが入力されるようになっている。前記表示制御部６は、図２に示すようにメモリ６１、Ｂモード画像データ作成部６２、弾性画像データ作成部６３、断面画像表示制御部６４、領域設定部６５、三次元画像表示制御部６６を有している。

前記メモリ６１には、前記超音波プローブ２によって超音波の走査を行なった三次元領域内の各走査面についてのＢモードデータ及び物理量データが記憶される。従って、前記メモリ６１に記憶されるＢモードデータ及び物理量データは、ボリュームデータである。前記Ｂモードデータ及び前記物理量データは、音線毎のデータとして前記メモリ６１に記憶される。

前記メモリ６１は、例えばＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）などの半導体メモリで構成されている。ちなみに、前記Ｂモードデータ及び前記物理量データは、前記ＨＤＤ１０にも記憶されるようになっていてもよい。

ここで、前記超音波プローブ２で得られたエコーデータであって、後述のＢモード画像データ及びカラー弾性画像データに変換される前のデータをローデータ（ＲａｗＤａｔａ）と云うものとする。前記メモリ６１に記憶されるＢモードデータ及び物理量データは、ローデータである。

前記Ｂモード画像データ作成部６２は、前記Ｂモードデータを、エコーの信号強度に応じた輝度情報を有するＢモード画像データに変換する。また、前記弾性画像データ作成部６３は、前記物理量データを歪みに応じた色相情報を有するカラー弾性画像データに変換する。ちなみに、前記Ｂモード画像データにおける輝度情報及び前記カラー弾性画像データにおける色相情報は所定の階調（例えば２５６階調）からなる。前記カラー弾性画像データは、本発明における階調化データの実施の形態の一例である。

前記断面画像表示制御部６４は、弾性画像ＥＧをＢモード画像ＢＧと合成して表示する断面画像表示制御機能を実行する。具体的には、前記断面画像表示制御部６４は、前記Ｂモード画像データ及び前記カラー弾性画像データを加算処理することによって合成し、前記表示部７に表示する二次元の超音波画像の画像データを作成する。この画像データは、白黒のＢモード画像ＢＧとカラーの弾性画像ＥＧとが合成された二次元の超音波画像Ｇとして前記表示部７に表示される。前記弾性画像ＥＧは、半透明で（背景のＢモード画像が透けた状態で）表示される。

前記超音波画像Ｇは、図３に示すように、互いに直交する断面ＸＹ、断面ＹＺ、断面ＺＸの三断面についての超音波画像Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３である（図５等参照）。すなわち、前記断面画像表示制御部６４は、前記各断面ＸＹ，ＹＺ，ＺＸについて、前記Ｂモード画像データ及び前記カラー弾性画像データを合成して画像データを作成し、超音波画像Ｇ１〜Ｇ３を表示する。前記断面画像表示制御部６４は、本発明における断面画像表示制御部の実施の形態の一例であり、また前記断面画像表示制御機能は、本発明における断面画像表示制御機能の実施の形態の一例である。

ただし、前記断面画像表示制御部６４は、前記超音波画像Ｇ（Ｇ１〜Ｇ３）として弾性画像ＥＧ（ＥＧ１〜ＥＧ３）のみを表示してもよい。

前記領域設定部６５は、後述する三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄを表示するにあたって、前記超音波画像Ｇ１〜Ｇ３に領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３（図６参照）を設定する（領域設定機能）。前記領域設定部６５は、前記操作部９からの入力に基づいて前記領域Ｒ１〜Ｒ３を設定する。前記領域設定部６５及び前記操作部９は、本発明における領域設定部の実施の形態の一例であり、また前記領域設定機能は本発明における領域設定機能の実施の形態の一例である。

前記三次元画像表示制御部６６は、三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄを作成して前記表示部７に表示する（三次元画像表示制御機能）。前記三次元画像表示制御部６６は、前記超音波画像Ｇ１〜Ｇ３において設定された領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３に基づいて特定される設定三次元領域Ｒ_３Ｄについて、三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄを作成し表示する。詳細は後述する。前記三次元画像表示制御部６６は、本発明における三次元画像表示制御部の実施の形態の一例であり、また前記三次元画像表示制御機能は、本発明における三次元画像表示制御機能の実施の形態の一例である。

前記表示部７は、例えばＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（ＣａｔｈｏｄｅＲａｙＴｕｂｅ）などで構成される。前記操作部８は、操作者が指示や情報を入力するためのキーボード及びポインティングデバイス（図示省略）などを含んで構成されている。

前記制御部９は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）を有して構成され、前記ＨＤＤ１０に記憶された制御プログラムを読み出し、前記物理量算出機能、前記断面画像表示制御機能、前記領域設定機能、三次元画像表示制御機能などをはじめとする前記超音波診断装置１の各部における機能を実行させる。

さて、本例の超音波診断装置１の作用について図４のフローチャートに基づいて説明する。先ず、ステップＳ１では、超音波の送受信を行なってボリュームデータを取得する。具体的に説明すると、前記送受信部３は、前記超音波プローブ２から被検体の生体組織へ超音波を送信させ、そのエコー信号を取得する。この時、生体組織を変形させながら超音波の送受信を行なう。生体組織を変形させる手法としては、例えば前記超音波プローブ２により、被検体への圧迫とその弛緩を繰り返す手法や、前記超音波プローブ２により被検体へ音響放射圧を加える手法などが挙げられる。また、前記超音波プローブ２は、三次元領域について超音波の走査を行なう。

エコー信号が取得されると、前記Ｂモードデータ処理部４が前記Ｂモードデータを作成し、また前記物理量データ処理部５が前記物理量データを作成する。さらに、前記Ｂモード画像データ作成部６２が前記Ｂモードデータに基づいてＢモード画像データを作成し、前記弾性画像データ作成部６３が前記物理量データに基づいてカラー弾性画像データを作成する。そして、超音波の走査を行なった三次元領域についての前記Ｂモード画像データ及び前記カラー弾性画像データが、前記メモリ６１又は前記ＨＤＤ１０に記憶される。

次に、ステップＳ２では、前記メモリ６１又は前記ＨＤＤ１０に記憶された前記Ｂモード画像データ及び前記カラー弾性画像データに基づいて、前記断面画像表示制御部６４が、図５に示すように互いに直交する断面ＸＹ、断面ＹＺ、断面ＺＸ（図３参照）についての超音波画像Ｇ１〜Ｇ３を前記表示部７に表示する。前記超音波画像Ｇ１は、前記断面ＸＹについての画像で、Ｂモード画像ＢＧ１と弾性画像ＥＧ１とが合成された画像であり、また前記超音波画像Ｇ２は、前記断面ＹＺについての画像で、Ｂモード画像ＢＧ２と弾性画像ＥＧ２とが合成された画像である。さらに、前記超音波画像Ｇ３は、断面ＺＸについての画像で、Ｂモード画像ＢＧ３と弾性画像ＥＧ３とが合成された画像である。

ちなみに、図５に示す各超音波画像Ｇ１〜Ｇ３において、弾性画像ＥＧ１〜ＥＧ３は、二段階のグレースケールで表されており、濃い方の領域が例えば腫瘍などの観察したい部分（観察対象ＯＢ）であるものとする。

ただし、上述のように図５においては弾性画像ＥＧ１〜ＥＧ３は二段階の濃さのドット（ｄｏｔ）で表されているが、実際には、例えば２５６階調の色相で表された画像である。

次に、ステップＳ３では、図６に示すように前記各超音波画像Ｇ１〜Ｇ３（前記弾性画像ＥＧ１〜ＥＧ３）において領域Ｒ１〜領域Ｒ３を設定する。具体的には、操作者は前記各超音波画像Ｇ１〜Ｇ３を見ながら、これら各超音波画像Ｇ１〜Ｇ３における所望の位置に前記領域Ｒ１〜Ｒ３が設定されるように、前記操作部８において指示入力を行なう。そして、操作部８における指示入力があると、前記領域設定部６５が前記領域Ｒ１〜Ｒ３を設定する。

前記領域Ｒ１〜Ｒ３は、前記各超音波画像Ｇ１〜Ｇ３において、腫瘍などの前記観察対象ＯＢを含むように設定される。そして、前記領域Ｒ１〜Ｒ３が設定されることにより設定三次元領域Ｒ_３Ｄ（図示せず）が特定され、この設定三次元領域Ｒ_３Ｄについて後述のように三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄが作成される。

ここで、前記領域Ｒ１〜Ｒ３の設定による前記設定三次元領域Ｒ_３Ｄの特定について説明する。断面ＸＹについての領域Ｒ１が設定されると、図７に示すように、前記領域Ｒ１を断面としｚ軸方向を奥行とする四角柱の領域ＲＰ１が想定され、また断面ＹＺについての領域Ｒ２が設定されると、図８に示すように前記領域Ｒ２を断面としｘ軸方向を奥行とする四角柱の領域ＲＰ２が想定される。さらに、断面ＺＸについての領域Ｒ３が設定されると、図９に示すように前記領域Ｒ３を断面としｙ軸方向を奥行とする四角柱の領域ＲＰ３が想定される。そして、前記四角柱の領域ＲＰ１，ＲＰ２，ＲＰ３が重なり合う領域が前記設定三次元領域Ｒ_３Ｄとなる。

ちなみに、領域Ｒ１〜Ｒ３は、弾性画像ＥＧにおけるノイズを避けるように設定することが好ましい（ただし、図６においてはノイズは図示省略）。具体的に説明する。図１０には超音波画像Ｇ１が示されており、この超音波画像Ｇ１の弾性画像ＥＧにおいて、観察対象ＯＢ′は腫瘍であり、符号ｎは、弾性画像ＥＧにおいて正常組織ではあるが腫瘍と同じ弾性として表示されているノイズの部分を示す。領域Ｒ１は、ノイズｎを避けるようにして設定する。このようにして前記各領域Ｒ１〜Ｒ３を設定することにより、観察対象ＯＢの三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄを表示することができる。

次に、ステップＳ４では、前記三次元画像表示制御部６６が、図１１に示すように三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄを表示する。この三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄは、前記超音波画像Ｇ１〜Ｇ３とともに、前記表示部７に表示される。ちなみに、Ｇ１からＧ３において前記領域Ｒ１〜Ｒ３は表示されていても表示されていなくてもよい。図１１では前記領域Ｒ１〜Ｒ３が表示された状態が示されている。

前記三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄの表示について具体的に説明する。前記三次元画像表示制御部６６は、前記領域Ｒ１〜Ｒ３に基づいて特定される設定三次元領域Ｒ_３Ｄについて、予め設定された所定の弾性の範囲の三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄを表示する。より詳細には、前記三次元弾性画像表示制御部６６は、予め設定された所定の弾性の範囲のカラー弾性画像データに基づいて三次元弾性画像データを作成する。そして、前記三次元画像表示制御部６６は、前記三次元弾性画像データに基づく三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄを前記表示部７に表示する。

ここで、所定の弾性の範囲について詳細に説明する。本例では、カラー弾性画像データは、０〜２５５までの２５６階調のデータであり、前記弾性画像ＥＧ１〜ＥＧ３は２５６階調の色相からなるものとする。従って、前記物理量データは２５６階調に階調化されてカラー弾性画像データになる。

前記所定の弾性の範囲は、前記２５６階調の階調値において設定される。具体的に図１２に基づいて説明する。この図１２に示す数直線ｌは、階調値０〜２５５の２５６階調を表す数直線であるものとする。この数直線ｌにおいて、階調値が小さいほど（階調値０側）、歪みが小さく生体組織が硬いものとし、階調値が大きくなるほど（階調値２５５側）、歪みが大きく生体組織が軟らかいものとする。

前記所定の弾性の範囲は、２５６階調において、階調値０〜階調値Ｎ１の範囲Ｓ１に設定されてもよいし、階調値Ｎ２〜階調値２５５の範囲Ｓ２に設定されてもよい（ただし、階調値Ｎ２＞階調値Ｎ１）。また、前記所定の弾性の範囲は、前記階調値Ｎ１〜前記階調値Ｎ２の範囲Ｓ３に設定されてもよい。そして、前記所定の弾性の範囲は、観察対象ＯＢの弾性に応じて前記範囲Ｓ１〜Ｓ３のいずれかに設定される。

前記所定の弾性の範囲は、操作者が前記操作部８において設定するようになっていてもよいし、デフォルトとして設定されていてもよい。また、前記階調値Ｎ１，Ｎ２を前記操作部８において任意に入力できるようになっていてもよい。

前記三次元画像表示制御部６６は、所定の弾性の範囲として設定された範囲Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のいずれかの範囲内における階調値のカラー弾性画像データのみを用いて三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄを作成し表示する。具体的には、所定の弾性の範囲として設定された範囲Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のいずれかの範囲内における階調値のカラー弾性画像データについてサーフェイスレンダリングやボリュームレンダリング等の画像処理を行なって三次元弾性画像データを作成し、この三次元弾性画像データに基づく三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄを表示する。

サーフェイスレンダリングの手法により作成された三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄは、所定の弾性の範囲である立体（例えば腫瘍など）の表面についての三次元弾性画像である。また、ボリュームレンダリングの手法により作成された三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄは、所定の弾性の範囲である立体（例えば腫瘍など）の内部が透けたような三次元弾性画像である。このように、サーフェイスレンダリングやボリュームレンダリングにより、前記三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄを作成するので、所定の弾性の範囲である立体について、サーフェイスレンダリングやボリュームレンダリングによって作成される従来の三次元のＢモード画像と同様の立体感を有する三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄを得ることができ、違和感無く観察することができる。

ただし、従来の三次元のＢモード画像を作成するのと全く同様のサーフェイスレンダリングやボリュームレンダリングの手法で三次元弾性画像を作成すると、観察対象についての画像を得ることが困難である。そこで、前記設定三次元領域Ｒ_３Ｄを設け、さらにこの設定三次元領域Ｒ_３Ｄについて、所定の弾性範囲の三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄを作成することで、観察対象についての画像を得ることができるようにしている。

ここで、本例では、前記観察対象ＯＢは前記範囲Ｓ１の弾性範囲の腫瘍であるものとし、前記所定の弾性範囲として前記範囲Ｓ１が設定されて、この範囲Ｓ１の弾性を有する観察対象ＯＢの三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄが表示される。

本例の超音波診断装置１によれば、前記超音波画像Ｇ１〜Ｇ３において、前記観察対象ＯＢの付近に前記領域Ｒ１〜Ｒ３を設定し、これら領域Ｒ１〜Ｒ３によって特定される設定三次元領域Ｒ_３Ｄについて、範囲Ｓ１の弾性範囲の三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄを作成して表示することにより、観察対象ＯＢの三次元弾性画像を表示することができる。そして、前記設定三次元領域Ｒ_３Ｄを設定して前記三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄを作成するようになっているので、ノイズが除去された三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄを表示することができる。

また、直交する三断面についての超音波画像Ｇ１〜Ｇ３は、Ｂモード画像と弾性画像の合成画像なので、Ｂモード画像と弾性画像とをともに観察することができる。ここで、腫瘍は、Ｂモード画像において低輝度で表示され、また弾性画像において硬いものとして表示されるが、Ｂモード画像において低輝度の領域に対し、弾性画像における生体組織の硬化領域がどのように広がっているかを観察することにより、腫瘍の良悪性の診断を行なう診断法がある。従って、前記三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄとともに、直交する三断面についての前記超音波画像Ｒ１〜Ｒ３を表示することにより、立体的な観点から上記診断法による診断を行なうことができ、より容易かつ適切な診断を行なうことができる。

次に、第一実施形態の変形例について説明する。この変形例では、前記三次元画像表示制御部６６は、異なる複数の弾性の範囲についての三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄを切り替えて表示するようになっていてもよい。具体的には、前記三次元画像表示制御部６６は、前記範囲Ｓ１の弾性範囲の三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄと、前記範囲Ｓ２の弾性範囲の三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄと、前記範囲Ｓ３の弾性範囲の三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄとを切り替えて表示するようになっていてもよい。この場合、前記三次元画像表示制御部６６は、前記操作部８における指示入力に基づいて前記三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄの切替えを行なうようになっていてもよい。

（第二実施形態）
次に、第二実施形態について説明する。なお、以下の説明では、第一実施形態と異なる事項について説明する。

本例では、前記断面画像表示制御部６４は、前記超音波画像Ｇ１〜Ｇ３において、三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄを作成する所定の弾性の範囲の部分と、この所定の弾性の範囲以外の部分とが区別できる画像を表示する。

具体的に、例えば図１３に示す前記超音波画像Ｇ１〜Ｇ３が得られる場合を挙げて説明する。前記超音波画像Ｇ１〜Ｇ３において、ドットの密度が最も高い部分Ｐ１は前記範囲Ｓ１の階調値（すなわち、階調値０〜Ｎ１）になっている部分であり、またドットの密度が最も低い部分Ｐ２は前記範囲Ｓ２の階調値（すなわち、階調値Ｎ２〜２５５）になっている部分である。さらに、ドットの密度が部分Ｐ１と部分Ｐ２の間である部分Ｐ３は前記範囲Ｓ３の階調値（すなわち、階調値Ｎ１〜Ｎ２）になっている部分である。なお、図１３では、三つの部分Ｐ１〜Ｐ３が単純化して分けられているが、実際には前記部分Ｐ１〜Ｐ３は複雑に入り組んでいる場合が多い。

ちなみに、本例において、前記超音波画像Ｇ１〜Ｇ３は、弾性画像ＥＧ１〜ＥＧ３のみからなりＢモード画像は表示されていないものとする。

例えば、前記三次元弾性画像を作成する所定の弾性の範囲が前記範囲Ｓ１である場合、図１４に示すように、前記超音波画像Ｇ１〜Ｇ３において、階調値が前記範囲Ｓ１内である部分Ｐ１については、通常通り歪みに応じた色相で弾性画像Ｇ１〜Ｇ３が表示され、階調値が前記範囲Ｓ１以外である部分Ｐ２，Ｐ３については、弾性画像に用いられない一の色相で表示される。なお、図１４において、前記部分Ｐ２，Ｐ３は白色で表示されているものとする。これにより、三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄａを作成する所定の弾性の範囲になっている部分Ｐ１とこれ以外の部分Ｐ２，Ｐ３とを容易に区別することができる。

ちなみに、図１４に示すように、前記部分Ｐ１を含むようにして領域Ｒ１〜Ｒ３が前記超音波画像Ｇ１〜Ｇ３に設定され、これら領域Ｒ１〜Ｒ３によって特定される設定三次元領域Ｒ_３Ｄについて前記三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄａが作成され表示される。

また、前記三次元弾性画像を作成する所定の弾性の範囲が前記範囲Ｓ２である場合においては、図１５に示すように、前記超音波画像Ｇ１〜Ｇ３において、階調値が前記範囲Ｓ２内である部分Ｐ２については、通常通り歪みに応じた色相で前記弾性画像ＥＧ１〜ＥＧ３が表示され、階調値が前記範囲Ｓ２外である部分Ｐ１，Ｐ３については、弾性画像に用いられない一の色相で表示される。これにより、三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄｂを作成する所定の弾性の範囲になっている部分Ｐ２とこれ以外の部分Ｐ１，Ｐ３とを容易に区別することができる。

なお、図１５において、前記部分Ｐ１，Ｐ３の色相は、図１４における部分Ｐ２，Ｐ３とは異なる色相であるものとする。ただし、図１５における部分Ｐ１，Ｐ３の色相は、図１４における部分Ｐ２，Ｐ３と同一の色相であってもよい。

ちなみに、図１５に示すように、前記超音波画像Ｇ１〜Ｇ３に領域Ｒ１〜Ｒ３が設定され、これら領域Ｒ１〜Ｒ３によって特定される設定三次元領域Ｒ_３Ｄについて三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄｂが作成され表示される。

さらに、前記三次元弾性画像を作成する所定の弾性の範囲が前記範囲Ｓ３である場合においては、図１６に示すように、前記超音波画像Ｇ１〜Ｇ３において、階調値が前記範囲Ｓ３内である部分Ｐ３については、通常通り歪みに応じた色相で前記弾性画像ＥＧ１〜ＥＧ３が表示され、階調値が前記範囲Ｓ１以外である部分Ｐ１，Ｐ２については、弾性画像に用いられない一の色相で表示される。これにより、前記三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄｃを作成する所定の弾性の範囲になっている部分Ｐ３とこれ以外の部分Ｐ１，Ｐ２とを容易に区別することができる。

なお、図１６における部分Ｐ１と部分Ｐ２とは異なる色相で表示されている。そして、部分Ｐ２は例えば白色などの色相で表示されているものとする。

ちなみに、図１６に示すように、前記超音波画像Ｇ１〜Ｇ３に領域Ｒ１〜Ｒ３が設定され、これら領域Ｒ１〜Ｒ３によって特定される設定三次元領域Ｒ_３Ｄについて三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄｃが作成され表示される。

ここで、図１４〜１６に示す表示部７の表示を互いに切り替えることができるようになっていてもよい。

本例によれば、第一実施形態と同一の効果を有する他、三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄを作成する所定の弾性の範囲の部分と、この所定の弾性の範囲以外の部分とを容易に区別することができる。

以上、本発明を前記各実施形態によって説明したが、本発明はその主旨を変更しない範囲で種々変更実施可能なことはもちろんである。例えば、上記各実施形態において、前記所定の弾性の範囲は前記２５６階調の階調値において設定されているが、これに限られるものではなく、前記歪みの値などの物理量において設定されてもよい。この場合、前記所定の弾性の範囲として設定された所定の範囲の物理量についての前記物理量データを対象にしてサーフェイスレンダリングやボリュームレンダリング等の画像処理を行ない、三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄを作成して表示する。ただし、この場合には、電子的に三次元領域の走査を行なって生体組織の変形状態がなるべく同じ状態下においてエコーデータを取得することが望ましい。

また、超音波の送受信を行ないながら、リアルタイムで前記三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄを表示するようにしてもよい。

また、前記第二実施形態では、前記三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄを作成する所定の弾性の範囲以外の部分を、前記超音波画像Ｇ１〜Ｇ３において一の色相で表示しているが、前記所定の弾性の範囲以外の部分については表示を行なわず、前記所定の弾性の範囲の部分のみに弾性画像ＥＧ１〜ＥＧ３を表示するようにしてもよい。

さらに、生体組織の弾性に関する物理量として、歪みの代わりに生体組織の変形による変位や弾性率などを算出し、これらに基づいて弾性画像ＥＧや三次元弾性画像ＥＧ_３Ｄを作成してもよい。

１超音波診断装置
２超音波プローブ
５物理量データ処理部（物理量算出部）
６４断面画像表示制御部
６５領域設定部
６６三次元画像表示制御部
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３超音波画像
ＢＧ１，ＢＧ２，ＢＧ３Ｂモード画像
ＥＧ１，ＥＧ２，ＥＧ３弾性画像
ＥＧ_３Ｄ三次元弾性画像
ＥＧ_３Ｄａ三次元弾性画像
ＥＧ_３Ｄｂ三次元弾性画像
ＥＧ_３Ｄｃ三次元弾性画像
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３領域

Claims

被検体における三次元領域について超音波の送受信を行なってエコー信号を取得する超音波プローブと、
前記エコー信号に基づいて生体組織の弾性に関する物理量を算出する物理量算出部と、
前記物理量に基づいて作成された互いに直交する三断面についての弾性画像を表示する断面画像表示制御部と、
前記三断面の各弾性画像において前記三次元領域における観察対象を含むように所定の領域を設定する領域設定部と、
該領域設定部によって設定された領域に基づいて特定される設定三次元領域であって、前記三次元領域における観察対象を含むように設定された設定三次元領域について、予め設定された所定の弾性の範囲の三次元弾性画像を前記物理量に基づいて作成し表示する三次元画像表示制御部と、を備え、
前記断面画像表示制御部は、前記所定の弾性の範囲の部分と、該所定の範囲以外の弾性の範囲の部分とを区別可能な画像を前記三断面について表示する
ことを特徴とする超音波診断装置。
前記断面画像表示制御部は、前記弾性画像をＢモード画像と合成して表示することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
前記弾性画像は、前記物理量を階調化して得られた階調化データに基づいて作成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の超音波診断装置。
前記所定の弾性の範囲は、階調化に用いる階調値において設定されることを特徴とする請求項３に記載の超音波診断装置。
前記三次元弾性画像は、前記設定三次元領域における前記階調化データを対象にして画像処理を行なって作成されることを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
前記所定の弾性の範囲は、前記物理量において設定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
前記三次元弾性画像は、前記設定三次元領域における前記物理量データを対象にして画像処理を行なって作成されることを特徴とする請求項６に記載の超音波診断装置。
前記三次元画像表示制御部は、異なる複数の弾性の範囲についての三次元弾性画像を切り替えて表示可能であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
コンピュータに、
被検体における三次元領域について超音波プローブによって超音波の送受信を行なって取得されたエコー信号に基づいて生体組織の弾性に関する物理量を算出する物理量算出機能と、
前記物理量に基づいて作成された互いに直交する三断面についての弾性画像を表示する断面画像表示制御機能と、
前記三断面の各弾性画像において前記三次元領域における観察対象を含むように所定の領域を設定する領域設定機能と、
該領域設定機能によって設定された領域に基づいて特定される設定三次元領域であって、前記三次元領域における観察対象を含むように設定された設定三次元領域について、予め設定された所定の弾性の範囲の三次元弾性画像を前記物理量に基づいて作成し表示する三次元画像表示制御機能と、
を実行させる超音波診断装置の制御プログラムであって、
前記断面画像表示制御機能は、前記所定の弾性の範囲の部分と、該所定の範囲以外の弾性の範囲の部分とを区別可能な画像を前記三断面について表示する
ことを特徴とする超音波診断装置の制御プログラム。