JP5263867B2 - 超音波撮像装置 - Google Patents

Description

この発明は、被検体に投与された造影剤を撮像し、この撮像領域に浸潤する造影剤の時間変化を観察する超音波撮像装置に関する。

近年、被検体に造影剤を投与し、超音波撮像装置を用いて、造影剤が浸潤した血管あるいは組織部等の撮像領域におけるＢモード（ｍｏｄｅ）画像情報の観察が行われる（例えば、非特許文献１参照）。このＢモード画像情報は、撮像領域における造影剤の分布が、時間変化する様子を示している。この撮像では、時々刻々変化する造影剤の分布をオペレータ（ｏｐｅｒａｔｏｒ）にとってより観察し易くするために、取得されたＢモード画像情報を用いた最大値投影（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ；ＭＩＰと略称される）が行われる。

最大値投影は、取得された複数のＢモード画像情報間で、同一画素位置にある画素値を比較し、この中で最大の画素値を求め、この最大画素値からなる最大値投影画像情報を形成する。Ｂモード画像情報では、造影剤が高輝度領域として描出され、この高輝度領域の位置および強度が変化する過程が観察される。従って、最大値投影画像情報は、Ｂモード画像情報の取得時の造影剤分布を、過去の分布状況と共に一枚の画像上に投影したものとなる。
日本電子機械工業会編、「改訂 医用超音波機器ハンドブック」、コロナ社、１９９７年１月２０日、ｐ．２１２〜２１３

しかしながら、上記背景技術によれば、最大値投影画像情報は、造影剤の分布の時間変化を、最大値投影画像情報の取得後に造影剤が浸潤していくであろう過程を含む全浸潤過程と、視覚的に比較することができなかった。すなわち、最大値投影画像情報は、取得に合わせて実時間で形成される場合には、現在および過去の造影剤の分布が重ね合わされた画像情報となっており、他の部位、特に今後浸潤していくであろう部位とは、比較することができない。

ここで、被検体内の造影剤分布が示す時間変化は、臨床上重要な情報をもたらすものであるが、造影剤の浸潤過程は、それのみで理解されるものではなく、他の部位、特に造影剤が過去に浸潤してきた部位および今後浸潤していく部位等を視覚的に比較し、これら部位と形状等の相対的な比較を行うことにより、より明瞭に理解される。

例えば、肝臓では、造影剤は動脈から入力し、門脈へと移動する。この際、動脈内における造影剤の挙動と共に、移動先である門脈での造影剤の挙動を、それらの時相の違いと共に把握することは、病変を診断する上で様々な情報をもたらす。

これらのことから、最大値投影画像情報の時間変化を、この最大値投影画像情報の取得後に造影剤が浸潤していく部位を含めて、視覚的に比較可能とする画像情報を有する超音波撮像装置をいかに実現するかが重要となる。

この発明は、上述した背景技術による課題を解決するためになされたものであり、最大値投影画像情報の時間変化を、この最大値投影画像情報の取得後に造影剤が浸潤していく部位も含めて、視覚的に相対比較可能とする画像情報を有する超音波撮像装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、第１の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、被検体に造影剤を投与し、前記造影剤が浸潤する前記被検体の撮像領域におけるＢモード画像情報を取得する画像取得手段と、前記浸潤と共に変化する複数の前記Ｂモード画像情報を、前記投与後から所定の撮像時間範囲の間保存する画像記憶手段と、前記撮像時間範囲に含まれる第１の時間範囲に取得された前記Ｂモード画像情報を用いた最大値投影により、第１の最大値投影画像情報を形成する第１の最大値投影手段と、前記第１の時間範囲に含まれる第２の時間範囲に取得された前記Ｂモード画像情報を用いた最大値投影により、第２の最大値投影画像情報を形成する第２の最大値投影手段と、前記第２の最大値投影画像情報に基づいた第２の画像を形成する第２の画像形成手段と、前記第１の最大値投影画像情報の第１の画像に、前記第２の画像が重畳された重畳画像を生成する重畳画像生成手段と、前記重畳画像を表示する表示手段とを備える。

この第１の観点による発明では、第１の最大値投影手段により、撮像時間範囲に含まれる第１の時間範囲に取得されたＢモード画像情報を用いた最大値投影により、第１の最大値投影画像情報を形成し、第２の最大値投影手段により、第１の時間範囲に含まれる第２の時間範囲に取得されたＢモード画像情報を用いた最大値投影により、第２の最大値投影画像情報を形成し、第２の最大値投影画像情報に基づいた第２の画像を、第１の最大値投影画像情報の第１の画像に重畳された重畳画像を生成し、表示する。

また、第２の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第１の観点に記載の超音波撮像装置において、前記撮像時間範囲、前記第１の時間範囲および前記第２の時間範囲の指定情報を入力する入力部を備えることを特徴とする。

この第２の観点の発明では、入力部により、撮像時間範囲、第１の時間範囲および第２の時間範囲の時間指定を行う。

また、第３の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第２の観点に記載の超音波撮像装置において、前記入力部が、前記撮像時間範囲、前記第１の時間範囲および前記第２の時間範囲の指定情報を入力する時間範囲指定キーを備えることを特徴とする。

また、第４の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第３の観点に記載の超音波撮像装置において、前記時間範囲指定キーが、前記撮像時間範囲のＢモード画像情報を前記表示手段に表示しつつ、前記指定情報をなす前記Ｂモード画像情報のフレーム番号情報または取得時間情報を入力することを特徴とする。

この第４の観点の発明では、撮像時間範囲のＢモード画像情報を参照しつつ、フレーム番号または取得時間により、第１および第２の時間範囲を容易に指定する。

また、第５の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第２ないし４のいずれか一つの観点に記載の超音波撮像装置において、前記指定情報が、前記撮像時間範囲の開始時間情報および終了時間情報を含むことを特徴とする。

また、第６の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第２ないし５の観点のいずれか一つに記載の超音波撮像装置において、前記指定情報が、前記第１の時間範囲の開始時間情報および終了時間情報を含むことを特徴とする。

また、第７の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第２ないし６のいずれか一つに記載の超音波撮像装置において、前記指定情報が、前記第２の時間範囲の開始時間情報および終了時間情報を含むことを特徴とする。

また、第８の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第１ないし７の観点のいずれか一つに記載の超音波撮像装置において、前記第２の画像が、前記第２の最大値投影画像情報の画像であることを特徴とする。

この第８の観点の発明では、第２の最大値投影画像情報の画像を、そのまま第１の画像に重畳する。

また、第９の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第１ないし７の観点のいずれか一つに記載の超音波撮像装置において、前記第２の画像形成手段が、画像情報の画素値と色相とを対応させる対照テーブルを備えることを特徴とする。

また、第１０の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第９の観点に記載の超音波撮像装置において、前記第２の画像が、前記対照テーブルに基づいて、前記第２の最大値投影画像情報の画素値を色相に対応させたカラー画像であることを特徴とする。

この第１０の観点の発明では、第２の画像を、カラー表示する。

また、第１１の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第１ないし１０の観点のいずれか一つに記載の超音波撮像装置において、前記入力部が、前記重畳を行う際の前記第１の画像および前記第２の画像の輝度比を示す重畳比率情報を入力する重畳比率指定キーを備えることを特徴とする。

また、第１２の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第１１の観点に記載の超音波撮像装置において、前記重畳画像形成手段が、前記重畳比率情報に基づいて、前記第１の画像および前記第２の画像の画素値を変化させて重畳することを特徴とする。

この第１２の観点の発明では、重畳画像形成手段は、第１の画像および第２の画像の重畳割合を変化させ、見易くする。

また、第１３の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第１ないし１２の観点のいずれか一つに記載の超音波撮像装置において、前記第２の時間範囲が、一つの前記第１の時間範囲に対して、複数の時間範囲の設定が行われることを特徴とする。

この第１３の観点の発明では、異なる時間範囲の第２の画像を取得する。

また、第１４の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第１３の観点に記載の超音波撮像装置において、前記第２の画像形成手段が、異なる色相を含む前記複数の対照テーブルを有し、前記設定された複数の時間範囲の第２の最大値投影画像情報ごとに、異なる色相の前記対照テーブルを対応させ、異なる色相の第２の画像を形成することを特徴とする。

また、第１５の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第１ないし１４の観点のいずれか一つに記載の超音波撮像装置において、前記第２の最大値投影手段は、前記第２の時間範囲を、零から段階的に時間変化させて、各段階ごとの第２の最大値投影画像情報を形成することを特徴とする。

また、第１６の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第１５の観点に記載の超音波撮像装置において、前記第２の画像形成手段が、前記段階ごとの第２の最大値投影画像情報に基づいて第２の画像を形成し、前記重畳画像形成手段は、前記段階ごとの第２の画像を用いた重畳画像を生成することを特徴とする。

また、第１７の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、第１６の観点に記載の超音波撮像装置において、前記表示手段が、前記段階ごとの重畳画像を、前記時間変化に同期してシネ表示することを特徴とする。

この第１７の観点の発明では、重畳画像に含まれる第２の画像を、時間変化させる。

また、第１８の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、被検体に造影剤を投与し、前記造影剤が浸潤する前記被検体の撮像領域におけるＢモード画像情報を取得する画像取得手段と、前記浸潤と共に変化する複数の前記Ｂモード画像情報を、前記投与後から所定の撮像時間範囲の間保存する画像記憶手段と、前記撮像時間範囲に含まれる第１の時間範囲に取得された前記Ｂモード画像情報を用いた最大値投影により、第１の最大値投影画像情報を形成する第１の最大値投影手段と、前記第１の時間範囲に含まれる第２の時間範囲を零から段階的に時間変化させて、各段階ごとに、前記第２の時間範囲に取得されたＢモード画像情報を用いた最大値投影により、第２の最大値投影画像情報を形成する第２の最大値投影手段と、前記各段階で前記第２の最大値投影画像情報に基づいた第２の画像を形成する第２の画像形成手段と、前記各段階で前記第１の最大値投影画像情報の第１の画像に、前記第２の画像が重畳された重畳画像を生成する重畳画像生成手段と、前記各段階で前記重畳画像を表示する表示手段とを備える。

本発明によれば、最大値投影を行った第１の画像と第２の画像の重畳画像により、オペレータは、第２の画像部分を、重ねられた第１の画像と容易に比較対照し、造影剤の時間変化を理解し易いものにすると共に、第２の画像の取得時間以後の時間に生じる造影剤の全浸潤過程との比較対照も容易に行うことができる。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる超音波撮像装置を実施するための最良の形態について説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
（実施の形態１）

まず、本実施の形態１にかかる超音波撮像装置の全体構成について説明する。図１は、本実施の形態１にかかる超音波撮像装置の全体構成を示すブロック（ｂｌｏｃｋ）図である。この超音波撮像装置は、探触子部１０１、画像取得部１０９、画像記憶手段をなす画像メモリ部（ｍｅｍｏｒｙ）部１０４、画像表示制御部１０５、表示手段をなす表示部１０６、入力部１０７および制御部１０８を含み、画像取得部１０９は、さらに送受信部１０２および画像処理部１０３を含む。

探触子部１０１は、超音波を送受信するための部分、つまり被検体１の撮像断面の特定方向に超音波を繰り返し照射し、被検体１の内部から反射される超音波信号を、時系列的な音線として受信する。また、探触子部１０１は、同時に超音波の照射方向を順次切り替えながら電子走査を行う。なお、図には明示していないが探触子部１０１には、圧電素子がアレイ（ａｒｒａｙ）状に配列されている。

送受信部１０２は、探触子部１０１と同軸ケーブル（ｃａｂｌｅ）によって接続され、探触子部１０１の圧電素子を駆動するための電気信号の発生および受信した超音波信号の初段増幅を行う。

画像処理部１０３は、送受信部１０２を駆動する電気信号の形成および送受信部１０２で増幅された超音波信号からＢモード画像情報等の形成を行う。特に、被検体１に造影剤が投与される際には、Ｂモード画像等の造影モード画像をリアルタイム（ｒｅａｌ ｔｉｍｅ）で生成するための造影モード処理を行う。

画像処理部１０３は、具体的な処理内容として、例えば、超音波の送信の場合には、送信信号を遅延させ、焦点深度位置に焦点を結ばせる。また、超音波の受信の場合には、受信した超音波信号の遅延加算処理、Ａ／Ｄ（ａｎａｌｏｇ／ｄｉｇｉｔａｌ）変換処理、変換した後のデジタル（ｄｉｇｉｔａｌ）情報をＢモード画像情報として、後述の画像メモリ部１０４に書き込む処理等である。

画像メモリ部１０４は、造影モード処理で生成されるＢモード画像情報等を蓄積するための画像メモリ（ｍｅｍｏｒｙ）である。特に、画像メモリ部１０４は、時間的に変化するＢモード画像情報を、撮像領域の一枚のＢモード画像情報を構成するフレーム（ｆｒａｍｅ）を最小単位として保存する。この保存は、造影剤が、被検体１に投与された後から、被検体１内を循環して撮像領域に到達し、さらに撮像領域を通過、もしくは組織部で吸収されるまでの撮像時間範囲に渡って行われる。なお、この撮像時間範囲は、オペレータによりBモード画像を観察しつつ行われる、入力部１０７のキー等を用いた指定情報の入力により設定される。また、この保存では、取得されたＢモード画像情報は、取得の時間情報と共に画像メモリ部１０４に保存される。

画像表示制御部１０５は、画像処理部１０３で生成されたＢモード画像情報等の表示フレームレート（ｆｒａｍｅ
ｒａｔｅ）変換、カラー（ｃｏｌｏｕｒ）表示制御、並びに、表示画像の形状や位置制御を行う。また、Ｂモード画像情報等の表示画像上での関心領域を示すＲＯＩ（ｒｅｇｉｏｎ
ｏｆ ｉｎｔｅｒｅｓｔ）等の表示も行う。

表示部１０６は、ＣＲＴ（ｃａｔｈｏｄｅ ｒａｙ ｔｕｂｅ）あるいはＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）等を用いて、画像表示制御部１０５から出力された画像情報を、オペレータに対して可視表示する。また、表示部１０６は、画像表示制御部１０５からの指示により、カラー表示を行うこともできる。

制御部１０８は、入力部１０７から与えられた操作入力信号および予め記憶したプログラム（ｐｒｏｇｒａｍ）やデータ（ｄａｔａ）に基づいて、上述した超音波撮像装置各部の動作を制御し、表示部１０６にＢモード画像等を表示する。

入力部１０７は、キーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）およびポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）等からなり、オペレータにより、Ｂモード撮像等の撮像モードを選択する操作入力信号、後述する最大値投影を行う第１および第２の時間範囲を指定するキー（ｋｅｙ）、重畳比率を入力するキー等が存在する。

図２は、入力部１０７のパネル（ｐａｎｅｌ）の一例を示す図である。入力部１０７は、キーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）２０、ＴＧＣ（Ｔｉｍｅ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２１、ニューペイシェントキー（Ｎｅｗ Ｐａｔｉｅｎｔ Ｋｅｙ）等を含む患者指定部２２、ポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）であるトラックボール（ｔｒａｃｋ ｂａｌｌ）、ＲＯＩ設定等を含む計測入力部２３、造影剤使用時の設定キーを含む造影モード入力部２４を含む。

造影モード入力部２４は、撮像時間範囲指定キー２５、第１の時間範囲指定キー２６および第２の時間範囲指定キー２７、重畳比率指定キー２８等を含む。撮像時間範囲指定キー２５は、被検体１に造影剤が投与された後にオペレータにより押印され、取得されたＢモード画像情報の画像メモリ部１０４への保存を開始する。また、撮像時間範囲指定キー２５は、造影剤が血管中に存在し被検体１の撮像領域を通過した場合または造影剤が組織部に吸収され造影剤分布が定常的な状態となった場合等に、再度オペレータにより押印され、取得されたＢモード画像情報の画像メモリ部１０４への保存を停止する。

第１の時間範囲指定キー２６および第２の時間範囲指定キー２７は、後述する第１の時間範囲および第２の時間範囲の指定情報を入力するキーで、これらキーを押印の後にキーボード２０等を用いて、第１の時間範囲および第２の時間範囲の指定情報である開始時間情報および終了時間情報が順次入力される。

重畳比率指定キー２８は、後述する第２の画像である経過画像および第１の画像である完成画像を重ね合わして表示する際に、互いの表示画像の輝度比を現す重畳比率情報を入力するキーである。例えば、重畳比率指定キー２８の押印の後に、キーボード２０により重畳比率を示す数値入力が行われる。

図３は、制御部１０８および画像表示制御部１０５の詳細な構成を示すブロック図である。制御部１０８は、画像取得制御部８８、第１の最大値投影手段８１、第２の最大値投影手段８２および第２の画像形成手段８３を含み、画像表示制御部１０５は、重畳画像生成手段８４を含む。

画像取得制御部８８は、入力部１０７からの撮像モード指定情報等のスキャン（ｓｃａｎ）情報に基づいて、超音波スキャンを行い、Ｂモード画像情報を取得する。特に、画像取得制御部８８は、入力部１０７からの撮像時間範囲指定キー２５の指定情報により、被検体１に造影剤が投与されたことを認知し、画像メモリ部１０４へのＢモード画像情報の保存を開始する。

第１の最大値投影手段８１は、入力部１０７から指定された第１の時間範囲の指定情報により、画像メモリ部１０４に保存された複数フレームのＢモード画像情報を読み出し、これらＢモード画像情報のフレーム間で同一画素位置の画素値を比較し、最大の画素値を求める。そして、第１の最大値投影手段８１は、この最大の画素値を、画素値とする新たな一枚の第１の最大値投影画像情報である最大値投影完成画像情報（以後、ＭＩＰ完成画像情報と称する）を形成する。

第２の最大値投影手段８２は、入力部１０７から第２の時間範囲で指定される、画像メモリ部１０４に保存された複数フレームのＢモード画像情報を用いて、フレーム間で同一画素位置の画素値を比較し、最大の画素値を求める。そして、第２の最大値投影手段８２は、この最大の画素値を、画素値とする新たな一枚の第２の最大値投影画像情報である最大値投影経過画像情報（以下、ＭＩＰ経過画像情報と称する）を形成する。

第２の画像形成手段８３は、第２の最大値投影手段８２で形成されたＭＩＰ経過画像情報を用いて、第２の画像である経過画像を形成する。経過画像は、例えば、入力部１０７から特に指定の無い場合には、ＭＩＰ経過画像情報の画素値がそのまま用いられる。また、第２の画像形成手段８３は、画素値と色相とを対応させる対照テーブル（ｔａｂｌｅ）８５を含み、入力部１０７からカラー表示の指定がある場合には、ＭＩＰ経過画像情報の画素値を、色相に対応させたコード（ｃｏｄｅ）の値とする。図４は、対照テーブル８５の一例を示す説明図である。対照テーブル８５は、画素値の０〜最大値を、可視光の範囲にある青紫〜赤の色相に対応させたテーブルの一例である。なお、図４では分かり易くするために、色相が青紫〜赤の文字で示されている。しかし、実際には、青紫〜赤の色相に対応するコードの値が対応させられる。このコードは、画像表示制御部１０５に送信されると、対応する色相が、表示部１０６の画素位置に表示される。

図３に戻り、重畳画像生成手段８４は、重畳比率変更手段８６を含み、ＭＩＰ完成画像情報の完成画像およびＭＩＰ経過画像情報の経過画像を、重畳画像として表示部１０６の同一位置に重ねて表示する。重畳比率変更手段８６は、入力部１０７から入力される重畳比率に基づいて、完成画像および経過画像の輝度値を変更する。例えば、重畳比率が、完成画像の輝度値を１とした場合の、経過画像の輝度値として定義される場合には、経過画像の画素値を、重畳比率が乗算された値とする。表示部１０６には、完成画像および経過画像が同一位置に重ねて表示されるので、重畳画像は、第１の画像である完成画像および第２の画像である経過画像が加算されたものとなる。また、表示部に表示される画像の輝度値を変更する方法としては、画像情報の画素値を変更することの他に、画像表示制御部１０５から表示部１０６への出力データを調整すること等が存在する。

つぎに、制御部１０８の動作について、図５を用いて説明する。図５は、制御部１０８の動作を示すフローチャート（ｆｌｏｗｃｈａｒｔ）である。まず、オペレータは、被検体１に造影剤を投与する（ステップＳ５０１）。そして、オペレータは、被検体１に探触子部１０１を密着させ、目的とする撮像領域のＢモード画像情報を取得すると同時に、撮像時間範囲指定キー２５により撮像時間範囲を指定し、取得されたＢモード画像情報の画像メモリ部１０４への保存を行う（ステップＳ５０２）。ここで、オペレータにより指定される撮像時間範囲は、例えば、概ね造影剤を投与した直後から開始され、血管中の造影剤が撮像領域を通過した後、あるいは再循環および組織部への浸潤を行い、撮像領域に含まれる造影剤が定常状態となった後に終了する。

その後、オペレータは、画像メモリ部１０４に保存されたＢモード画像情報を参照しつつ、入力部１０７から第１の時間範囲指定キー２６を用いて、第１の時間範囲の指定情報を入力する（ステップＳ５０３）。ここで、第１の時間範囲は、撮像時間範囲に含まれる時間範囲で、造影剤を投与した後に、血中の造影剤がＢモード画像の撮像領域に浸入を開始する時間を、開始時間とする。また、終了時間は、血中の造影剤が撮像領域を通過した後に設定される。第１の時間範囲は、後述する様に撮像領域の造影剤が変化する全浸潤過程を含む時間範囲とされる。なお、第１の時間範囲の指定情報は、Ｂモード画像情報の取得時間または取得時間に合わせて設けられたＢモード画像情報のフレーム番号等の取得順序を示す情報等を用いて行われる。

図６は、画像メモリ部１０４に保存されたＢモード画像情報から、設定された第１の時間範囲に属する画像情報のみを取り出し、取得時間順序に従ってこれら画像情報のＢモード画像６１〜６６を並べた説明図である。Ｂモード画像６１は、第１の時間範囲の開始時間における画像である。Ｂモード画像６１は、撮像領域の左下に、撮像領域に浸入し始めた血管中の造影剤画像７１が存在する。これ以後、造影剤画像７１は、血管中を循環し、Ｂモード画像６２〜６６の造影剤画像７２〜７６で示される移動を行う。Ｂモード画像６６は、第１の時間範囲の終了時間における画像であり、開始時間にＢモード画像６１の左下に位置していた造影剤画像７１は、右上に移動したものとなっている。なお、図６は、第１の時間範囲に存在するＢモード画像を簡略化して示したものであり、実際には、画像枚数を示すフレーム数は、数百枚を越えるものとなり、Ｂモード画像６１〜６６も時間的に細分化されたものとなる。

図５に戻り、その後、オペレータは、画像メモリ部１０４に保存されたＢモード画像情報を参照しつつ、入力部１０７から第２の時間範囲指定キー２７を用いて、第２の時間範囲の指定情報を入力する（ステップＳ５０４）。第２の時間範囲は、撮像領域の造影剤が変化する途中経過を表示する時間範囲で、例えば、図６に示した様に、第１の時間範囲と同一の開始時間を有し、第１の時間範囲の途中に終了時間を有する。

その後、制御部１０８は、第１の最大値投影手段８１を用いて、第１の時間範囲のＢモード画像６１〜６６から、ＭＩＰ完成画像情報を形成する（ステップＳ５０５）。図７は、Ｂモード画像６１〜６６から形成されたＭＩＰ完成画像情報のＭＩＰ完成画像９１を示す説明図である。ＭＩＰ完成画像９１は、Ｂモード画像６１〜６６に含まれる高輝度領域である造影剤画像７１〜７６の画像を、すべて重ね合わした画像となる。ＭＩＰ完成画像９１は、撮像領域の血管内を移動する造影剤の全移動過程を示す画像である。

その後、制御部１０８は、第２の最大値投影手段８２を用いて、第２の時間範囲のＢモード画像の最大値投影画像であるＭＩＰ経過画像情報を形成する（ステップＳ５０６）。図８は、第２の時間範囲として、Ｂモード画像６１〜６３の範囲が指定された場合に、第２の最大値投影手段８２により形成されたＭＩＰ経過画像情報のＭＩＰ経過画像９２を示す図である。ＭＩＰ経過画像９２は、Ｂモード画像６１〜６３に含まれる高輝度領域である造影剤画像７１〜７３を合成した画像となり、図中に斜線部分として示されている。

その後、オペレータは、ＭＩＰ完成画像９１およびＭＩＰ経過画像９２を重畳して表示する際に、ＭＩＰ経過画像９２をカラー表示するかどうかを判定する（ステップＳ５０７）。オペレータは、ＭＩＰ経過画像９２をカラー表示しない場合には（ステップＳ５０７否定）、入力部１０７から重畳比率情報を入力する（ステップＳ５０９）。

また、オペレータは、ＭＩＰ経過画像９２をカラー表示する場合には（ステップＳ５０７肯定）、画素値と色相を対応させる図４に示した様な対照テーブル８５を選択する（ステップＳ５０８）。そして、第２の画像形成手段８３は、第２の画像であるＭＩＰ経過画像９２から色相を現すコードを画素値とするＭＩＰ経過画像を形成する（ステップＳ５１０）。なお、このＭＩＰ経過画像は、図８に示したＭＩＰ経過画像９２を用いた場合には、斜線で示した部分が、カラー表示された画像となる。

その後、重畳画像生成手段８４の重畳比率変更手段８６は、重畳比率情報に基づいてＭＩＰ経過画像９２および第１の画像であるＭＩＰ完成画像９１の画素値を調整し、表示部１０６の画面の同一位置に重畳画像の生成および表示を行い（ステップＳ５１１）、本処理を終了する。なお、重畳画像生成手段８４は、ＭＩＰ経過画像９２をカラー表示の画像とする場合には、重畳比率情報を用いた調整を省略あるいはＭＩＰ完成画像９１のカラー表示する位置の画像を、ＭＩＰ経過画像９２で置き換えたものとすることもできる。

図９は、ＭＩＰ完成画像９１にＭＩＰ経過画像９２を重畳した重畳画像９３を示した図である。重畳画像９３は、ＭＩＰ完成画像９１にＭＩＰ経過画像９２が重畳されたものである。図９では、ＭＩＰ経過画像９２の部分は、ＭＩＰ完成画像９１との区別を分かり易く示すために斜線で示されている。ＭＩＰ経過画像９２は、ＭＩＰ完成画像９１を背景として表示される。従って、オペレータは、ＭＩＰ経過画像９２を、造影剤の全浸潤過程を示すＭＩＰ完成画像９１と、容易に比較対照することができる。

上述してきたように、本実施の形態では、撮像領域に造影剤が浸潤を開始してから終了する迄の第１の時間範囲に取得されたＢモード画像６１〜６６を用いて第１の画像であるＭＩＰ完成画像９１を形成し、第１の時間範囲に含まれる第２の時間範囲に取得されたＢモード画像６１〜６３を用いて第２の画像であるＭＩＰ経過画像９２を形成し、ＭＩＰ完成画像９１を背景画像としてＭＩＰ経過画像９２を重畳した重畳画像９３を生成し、この重畳画像９３を表示することとしているので、造影剤の浸潤過程を示すＭＩＰ経過画像９２と、造影剤の全浸潤過程を示すＭＩＰ完成画像９１との比較対照を容易に行い、ひいてはＭＩＰ経過画像９２の変化を、理解し易いものとする。

また、本実施の形態では、図８および図９では、ＭＩＰ経過画像を斜線部分で示したが、実際の表示部１０６では、ＭＩＰ経過画像を、輝度あるいは色相が、ＭＩＰ完成画像９１とは異なる領域として表示する。すなわち、重畳画像生成手段８４は、ステップＳ５０９で設定された重畳比率情報に対応する輝度値のＭＩＰ経過画像を形成したり、あるいは第２の画像形成手段８３は、ステップＳ５０９で選択された対照テーブルの色相コードを有するＭＩＰ経過画像を形成したりする。

また、本実施の形態では、第２の最大値投影手段８２および第２の画像形成手段８３は、図８および図９で示した様に、第２の時間範囲のＢモード画像６１〜６３を用いて最大値投影された一枚のＭＩＰ経過画像９２を形成する。しかし、第２の最大値投影手段８２は、第２の時間範囲内で時間範囲を段階的に連続して増加させ、この時間範囲で段階的に変化する複数のＭＩＰ経過画像を、ＭＩＰ完成画像に重畳させ、動画として表示するシネ（ｃｉｎｅ）表示を行うこともできる。

図１０は、図６に示したＢモード画像６１〜６６を用いたシネ表示の一例を示す説明図である。ここでは、シネ表示の時間範囲となる第２の時間範囲を、第１の時間範囲と一致させた場合を示した。第２の最大値投影手段８２および第２の画像形成手段８３は、第１および第２の時間範囲の開始時間から終了時間まで、連続的に時間範囲を増加させた複数のＭＩＰ経過画像４１〜４６を形成する。図１０は、これら複数のＭＩＰ経過画像４１〜４６をＭＩＰ完成画像９１に重畳した、複数の重畳画像３１〜３６を示したものである。重畳画像３１〜３６は、取得時間と同様の時間間隔で、表示部１０６にシネ表示され、造影剤の浸潤過程を、動的に理解することを容易にする。

また、本実施の形態では、第１の時間範囲内に設定される第２の時間範囲は、一つの場合を示したが、第１の時間範囲内に複数の第２の時間範囲を設定することもできる。この場合、複数の第２の時間範囲ごとに求められる複数のＭＩＰ経過画像を用いて、一枚の重畳画像が形成される。なお、重畳画像上の複数のＭＩＰ経過画像を区別するために、複数の第２の時間範囲ごとに異なる色相の対照テーブルを用いて、異なる色相のＭＩＰ経過画像とすることもできる。

超音波撮像装置の全体構成を示すブロック図である。 超音波撮像装置の入力部が有する操作パネルを示す説明図である。 制御部および画像表示制御部の詳細な構成を示すブロック図である。 画素値と色相を対応させる対照テーブルの一例を示す説明図である。 制御部の動作を示すフローチャートである。 第１の時間範囲に取得されるＢモード画像の一例を示す説明図である。 ＭＩＰ完成画像の一例を示す説明図である。 ＭＩＰ経過画像の一例を示す説明図である。 重畳画像の一例を示す説明図である。 重畳画像を時間変化させたシネ表示の一例を示す説明図である。

符号の説明

１ 被検体
２０ キーボード
２２ 患者指定部
２３ 計測入力部
２４ 造影モード入力部
２５ 撮像時間範囲指定キー
２６ 第１の時間範囲指定キー
２７ 第２の時間範囲指定キー
２８ 重畳比率指定キー
３１〜３６ 重畳画像
４１〜４６ ＭＩＰ経過画像
６１〜６６ Ｂモード画像
７１〜７６ 造影剤画像
８１ 第１の最大値投影手段
８２ 第２の最大値投影手段
８３ 第２の画像形成手段
８４ 重畳画像生成手段
８５ 対照テーブル
８６ 重畳比率変更手段
８８ 画像取得制御部
９１ ＭＩＰ完成画像
９２ ＭＩＰ経過画像
９３ 重畳画像
１０１ 探触子部
１０２ 送受信部
１０３ 画像処理部
１０４ 画像メモリ部
１０５ 画像表示制御部
１０６ 表示部
１０７ 入力部
１０８ 制御部
１０９ 画像取得部

Claims (14)

1. 被検体に造影剤を投与し、前記造影剤が浸潤する前記被検体の撮像領域におけるＢモード画像情報を取得する画像取得手段と、
   前記浸潤と共に変化する複数の前記Ｂモード画像情報を、前記投与の時点を含む所定の撮像時間範囲、記憶する画像記憶手段と、
   前記撮像時間範囲に含まれる第１の時間範囲に取得されたＢモード画像情報であって、前記画像記憶手段に記憶されたＢモード画像情報を用いた最大値投影により、第１の最大値投影画像情報を形成する第１の最大値投影手段と、
   前記第１の時間範囲に含まれる第２の時間範囲においてその始めからその終わりまで時間を変化させたときに、前記始めからそれぞれの時点までに取得されたＢモード画像情報であって、前記画像記憶手段に記憶されたＢモード画像情報を用いた最大値投影により、経時的な第２の最大値投影画像情報を形成する第２の最大値投影手段と、
   前記第１の最大値投影画像情報に基づいて第１の画像を形成する第１の画像形成手段と、
   前記それぞれの時点に対応させて、前記第２の最大値投影画像情報に基づいて第２の画像を形成する第２の画像形成手段と、
   前記それぞれの時点に対応させて、前記第１の画像に前記第２の画像が重畳された重畳画像を形成する重畳画像形成手段と、
   前記それぞれの時点に対応させて、前記重畳画像を表示する表示手段と
   を備える超音波撮像装置。
2. 前記超音波撮像装置は、前記撮像時間範囲、前記第１の時間範囲または前記第２の時間範囲の指定情報を入力する入力手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の超音波撮像装置。
3. 前記入力手段は、前記撮像時間範囲、前記第１の時間範囲または前記第２の時間範囲の指定情報を入力する時間範囲指定キーを備えることを特徴とする請求項２に記載の超音波撮像装置。
4. 前記時間範囲指定キーは、前記撮像時間範囲にあるＢモード画像を前記表示手段に表示するとき、前記指定情報を示す前記Ｂモード画像情報のフレーム番号情報または取得時間情報を入力することを特徴とする請求項３に記載の超音波撮像装置。
5. 前記指定情報は、前記撮像時間範囲の開始時間情報および終了時間情報を含むことを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の超音波撮像装置。
6. 前記指定情報は、前記第１の時間範囲の開始時間情報および終了時間情報を含むことを特徴とする請求項２ないし５のいずれか一つに記載の超音波撮像装置。
7. 前記指定情報は、前記第２の時間範囲の開始時間情報および終了時間情報を含むことを特徴とする請求項２ないし６のいずれか一つに記載の超音波撮像装置。
8. 前記入力手段は、前記重畳を行う際の前記第１の画像および前記第２の画像の画素値の比を示す重畳比率情報を入力する重畳比率指定キーを備えることを特徴とする請求項２ないし７のいずれか一つに記載の超音波撮像装置。
9. 前記重畳画像形成手段は、前記重畳比率情報に基づいて前記第１の画像に前記第２の画像を重畳することを特徴とする請求項８に記載の超音波撮像装置。
10. 前記第２の画像形成手段は、画像情報の画素値と色相とを対応させる対照テーブルを備えることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一つに記載の超音波撮像装置。
11. 前記第２の画像形成手段は、前記対照テーブルに基づいて前記第２の最大値投影画像情報の画素値を色相に対応させたカラー画像であることを特徴とする請求項１０に記載の超音波撮像装置。
12. 前記第２の時間範囲は、一つの前記第１の時間範囲に対して、複数の時間範囲の設定が行われることを特徴とする請求項１０または１１に記載の超音波撮像装置。
13. 前記第２の画像形成手段は、異なる色相を含む複数の前記対照テーブルを有し、前記設定された複数の時間範囲の第２の最大値投影画像情報ごとに異なる色相の前記対照テーブルを対応させて、異なる色相の第２の画像を形成することを特徴とする請求項１２に記載の超音波撮像装置。
14. 前記表示手段は、前記それぞれの時点に対応する前記重畳画像を連続して表示することによりシネ表示をすることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか一つに記載の超音波撮像装置。

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