JP7167089B2 - 装置、その制御プログラム及びシステム - Google Patents

Description

本発明は、被検体に注入された造影剤の時間強度曲線を作成する装置、その制御プログラム及びシステムに関する。

造影画像は、造影剤によって反射された超音波の信号強度を示す画像である。超音波診断装置では、造影画像に設定された関心領域（ＲＯＩ：Ｒｅｇｉｏｎ Ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）内について時間強度曲線が作成されることがある（例えば、特許文献１参照）。この時間強度曲線は、関心領域内の信号強度の時間変化を示し、ＴＩＣ（Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｃｕｒｖｅ）とも呼ばれる。

時間強度曲線の特徴によって、腫瘍の鑑別診断をすることができる。例えば、ユーザーは、鑑別診断のため、造影画像において、ターゲットと参照部の各々に関心領域を設定する。一例では、ターゲットは腫瘤であり、参照部は腫瘤の周囲の正常な肝実質である。２つの関心領域内の各々の信号強度の比を分析することは、腫瘍の鑑別診断の助けとなりうる。

また、時間強度曲線で評価可能なパラメータは他にも数多くある。そのいくつかは、２０～３０秒間かそれ以上の計測値が必要で、被検体にとって長時間の息止めが難しい場合もある。このような場合、ユーザーは、被検体に「小さい呼吸」を指示する。そして、ユーザーは、呼吸によって超音波のスキャン断面が多少ずれることを許容しつつ、時間強度曲線の概形を評価する。

国際公開第２０１８／８７１９８号

呼吸によって超音波のスキャン断面がずれることは、関心領域内の腫瘤の信号の一部が肝実質の信号と入れ替わり、関心領域内の信号強度が変化することを引き起こしうる。これは、時間強度曲線において凹凸の変動として現れ、本来得られるべき理想的な時間強度曲線からの乖離を生じさせる。このような乖離が大きくなるほど、時間強度曲線の評価パラメータの誤差も大きくなりうる。

一の観点による装置は、造影画像における第１の関心領域の信号強度が第２の関心領域の信号強度よりも大きい第１の期間と、第２の関心領域の信号強度が第１の関心領域の信号強度よりも大きい第２の期間とを特定する。そして、超音波診断装置は、第１の期間については、第１の関心領域についての第１の時間強度曲線の凹部を平滑化し、第２の期間については、第１の時間強度曲線の凸部を平滑化して第１の時間強度曲線を補正する。より詳細には、一の観点による装置は、プロセッサを備える装置であって、前記プロセッサは、被検体に注入された造影剤によって反射された超音波の信号強度を示す造影画像における第１の関心領域について第１の時間強度曲線を作成し、前記造影画像における第２の関心領域について第２の時間強度曲線を作成し、前記第１の時間強度曲線と前記第２の時間強度曲線について強度を比較して、前記第１の時間強度曲線の強度が前記第２の時間強度曲線の強度よりも大きい第１の期間と、前記第２の時間強度曲線の強度が前記第１の時間強度曲線の強度よりも大きい第２の期間とを特定し、前記第１の期間について前記第１の時間強度曲線における隣り合う極大値の間の凹部を平滑化し、前記第２の期間について前記第１の時間強度曲線における隣り合う極小値の間の凸部を平滑化して前記第１の時間強度曲線を補正し第３の時間強度曲線を作成する、よう構成される装置である。

他の観点によるシステムは、超音波診断装置と、該超音波診断装置とネットワークを介して接続されたサーバとを有するシステムであって、前記超音波診断装置は、造影剤が注入された被検体に対して超音波を送信し、該超音波のエコーを受信する超音波プローブと、前記造影剤によって反射された超音波の信号強度を示す造影画像を前記超音波のエコー信号に基づいて作成し、前記造影画像のデータを前記ネットワークを介して前記サーバへ出力する第１のプロセッサと、を備え、前記サーバは、第２のプロセッサを備え、該第２のプロセッサは、前記造影画像における第１の関心領域について第１の時間強度曲線を作成し、前記造影画像における第２の関心領域について第２の時間強度曲線を作成し、前記第１の時間強度曲線と前記第２の時間強度曲線について強度を比較して、前記第１の時間強度曲線の強度が前記第２の時間強度曲線の強度よりも大きい第１の期間と、前記第２の時間強度曲線の強度が前記第１の時間強度曲線の強度よりも大きい第２の期間とを特定し、前記第１の期間について前記第１の時間強度曲線における隣り合う極大値の間の凹部を平滑化し、前記第２の期間について前記第１の時間強度曲線における隣り合う極小値の間の凸部を平滑化して前記第１の時間強度曲線を補正し第３の時間強度曲線を作成する、よう構成されるシステムである。

上記観点の装置及びシステムによれば、前記第１の期間について前記第１の時間強度曲線における凹部を平滑化し、前記第２の期間について前記第１の時間強度曲線における凸部を平滑化して前記第１の時間強度曲線を補正し第３の時間強度曲線が作成される。このようにして作成された第３の時間強度曲線は、スキャン断面がずれることによる凹凸の変動が抑制された曲線であり、誤差がより少ない。

実施形態による超音波診断装置の一例を示すブロック図である。 第１実施形態による時間強度曲線の作成処理の一例を示すフローチャートである。 第１の関心領域及び第２の関心領域が設定された造影画像を示す図である。 第１及び第２の時間強度曲線を説明する図である。 スキャン面のずれを説明する図である。 スキャン面がずれた後の造影画像であって、腫瘤が肝実質よりも高輝度である造影画像を示す図である。 スキャン面のずれに伴って第１の時間強度曲線に凹部が形成されることを説明する図である。 スキャン面がずれる前の造影画像であって、肝実質が腫瘤よりも高輝度である造影画像を示す図である。 スキャン面がずれた後の造影画像であって、肝実質が腫瘤よりも高輝度である造影画像を示す図である。 スキャン面のずれに伴って第１の時間強度曲線に凸部が形成されることを説明する図である。 実施形態による第３の時間強度曲線の作成処理の一例を示すフローチャートである。 第１の時間強度曲線及び第２の時間強度曲線の交点と、第１の期間及び第２の期間を示す図である。 第１の時間強度曲線を補正して第３の時間強度曲線を作成することを説明する図である。 第３の時間強度曲線の一例を示す図である。 第２実施形態によるシステムの一例を示すブロック図である。 第２実施形態による処理の一例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。
（第１実施形態）
先ず、第１実施形態について説明する。図１に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送信ビームフォーマ３及び送信機４を含む。超音波プローブ２は、被検体に対して超音波スキャンを実行して超音波のエコーを受信する。より具体的には、超音波プローブ２は、パルス超音波を被検体（図示せず）に放射する複数の振動素子２ａを有する。複数の振動素子２ａは、送信ビームフォーマ３および送信機４によってドライブされパルス超音波を放射する。

超音波診断装置１は、さらに受信機５及び受信ビームフォーマ６を含む。振動素子２ａから放射されたパルス超音波は、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てエコー信号となり、受信機５に入力される。エコー信号は、受信機５において所要のゲインによる増幅等が行なわれた後に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超音波データを出力する。

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、後述のプロセッサ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。

超音波診断装置１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を制御するためのプロセッサ７も含む。さらに、超音波診断装置１は、ディスプレイ８、メモリ９及びユーザインタフェース１０を含む。

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を制御して超音波データ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、超音波データ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、超音波診断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。

超音波データは、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、造影モード、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、造影モード、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。本明細書では、特に造影モードで表示される造影画像について後述する。

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。

なお、走査変換演算前の超音波データをローデータ（ｒａｗ ｄａｔａ）というものとする。また、走査変換演算後のデータを画像データというものとする。

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：ハードディスク）、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、本例の超波診断装置１における作用について説明する。先ず、超音波診断装置１は、造影剤が注入された被検体の造影画像を取得する。具体的には、プロセッサ７は、超音波プローブ２を制御して、造影剤が注入された被検体に対する超音波の送信を開始する。超音波プローブ２は、造影剤によって反射された超音波を含むエコーを受信する。プロセッサ７は、エコー信号に対して公知の処理を行なって、造影剤によって反射された超音波の信号強度を示す造影画像を作成する。造影画像は、例えば被検体の肝臓についての画像である。プロセッサ７は、造影画像のデータをメモリ９に記憶する。

メモリ９に記憶される造影画像のデータは、所要の時間の長さを有する。この時間の長さは、被検体にとって息止めが難しい時間の長さであり、一例では６０秒以上である。造影画像のデータは、被検体が呼吸をしながら取得される。

次に、このようにして取得された造影画像についての時間強度曲線の作成について、図２に示すフローチャートに基づいて説明する。一例では、時間強度曲線が作成される造影画像はリアルタイム画像ではない画像である。先ず、ステップＳ１では、プロセッサ７は、メモリ９に記憶された造影画像のデータを読み出し、ディスプレイ８に表示する。プロセッサ７は、造影画像ＣＩを表示させるユーザーの入力をユーザインタフェース１０が受け付けると、造影画像ＣＩを表示してもよい。一例では、ディスプレイ８に表示される造影画像ＣＩは静止画像であり、メモリ９に記憶され読み出された複数のフレームの中から選択された１フレームの画像である。一例では、後述する第１の関心領域Ｒ１及び第２の関心領域Ｒ２の設定に適した造影画像ＣＩが、ユーザーによって選択され表示される。

次に、ステップＳ２では、図３に示すように、ディスプレイ８に表示された造影画像ＣＩに、第１の関心領域Ｒ１及び第２の関心領域Ｒ２が設定される。ユーザインタフェース１０は、ディスプレイ８に表示されている造影画像ＣＩに第１の関心領域Ｒ１及び第２の関心領域Ｒ２を設定するユーザーの入力を受け付ける。ユーザインタフェース１０が入力を受け付けると、プロセッサ７は、造影画像ＣＩに第１の関心領域Ｒ１及び第２の関心領域Ｒ２を設定する。

第１の関心領域Ｒ１は、造影画像ＣＩにおけるターゲットに配置される。一例では、ターゲットは腫瘤Ｍである。本明細書では、第１の関心領域Ｒ１は、円形の腫瘤Ｍと同じ大きさである。第２の関心領域Ｒ２は、造影画像ＣＩにおけるターゲットの周囲に配置される。一例では、第２の関心領域Ｒ２は、腫瘤の周囲の肝実質Ｐに配置される。

次に、ステップＳ３では、プロセッサ７は、時間強度曲線（ＴＩＣ）Ｔを作成する。時間強度曲線Ｔは、第１の領域Ｒ１についての第１の時間強度曲線Ｔ１と、第２の領域Ｒ２についての第２の時間強度曲線Ｔ２と、第１の時間強度曲線Ｔ１を補正して得られた第３の時間強度曲線Ｔ３を含む。プロセッサ７は、第３の時間強度曲線Ｔ３及び第２の時間強度曲線Ｔ２を、ディスプレイ８に表示してもよい。ステップＳ３の処理が終了すると、時間強度曲線の作成処理は終了する。

第１及び第２の時間強度曲線Ｔ１、Ｔ２について、図４に基づいて説明する。第１及び第２の時間強度曲線Ｔ１、Ｔ２は、第１及び第２の領域Ｒ２における造影画像ＣＩの平均強度（平均輝度）の時間変化の一例を示す。図４は、第１及び第２の関心領域の信号強度の時間変化の様子を説明するために用いられる。図４はこのような説明図なので、図４に示す第１及び第２の時間強度曲線Ｔ１、Ｔ２は、スキャン面のずれに伴う凹凸を有さず、実際のスキャンによって得られる時間強度曲線とは異なる。

図３及び後述の図において、第１の関心領域Ｒ１が設定される腫瘤Ｍは腫瘍であり、図４に示された第１の時間強度曲線Ｔ１は、腫瘍についての時間強度曲線である。最初は第１の時間強度曲線Ｔ１の強度が第２の時間強度曲線Ｔ２の強度よりも大きく、その後第２の時間強度曲線Ｔ２の強度が第１の時間強度曲線Ｔ１の強度よりも大きくなっている。詳細に説明すると、造影剤は、腫瘍に流入した後に、肝実質に流入する。従って、第１及び第２の時間強度曲線Ｔ１、Ｔ２が示すように、先ず第１の時間強度曲線Ｔ１における強度が、第２の時間強度曲線Ｔ２における強度よりも大きくなる。そして、第１の時間強度曲線Ｔ１の強度が最大になった後に徐々に小さくなると、第２の時間強度曲線Ｔ２の強度が、第１の時間強度曲線Ｔ１における強度よりも大きくなって最大になる。

上述のように、造影画像は被検体が呼吸をしながら取得される。従って、呼吸に伴って超音波のスキャン面がずれる。これについて、図５に基づいて説明する。図５には、呼吸によってずれる前の第１のスキャン面ＳＰ１と、ずれた後の第２のスキャン面ＳＰ２が示されている。第１のスキャン面ＳＰ１の造影画像ＣＩが表示されている状態で、第１の関心領域Ｒ１及び第２の関心領域Ｒ２が設定される。図５は、第１及び第２のスキャン面ＳＰ１、ＳＰ２と直交する平面図である。ここでは、腫瘤Ｍは球体であり、第１のスキャン面ＳＰ１は、球体である腫瘤Ｍの中心を通るものとする。

超音波のスキャン面が、第１のスキャン面ＳＰ１から第２のスキャン面ＳＰ２に移動すると、第２のスキャン面ＳＰ２における腫瘤Ｍの幅Ｄ２は、第１のスキャン面ＳＰ１における腫瘤Ｍの幅Ｄ１よりも小さくなる。図６は、第２のスキャン面ＳＰ２の造影画像ＣＩを示し、腫瘤Ｍが周囲の肝実質Ｐよりも高輝度（信号強度が大）である状態を示す。第２のスキャン面ＳＰ２の造影画像ＣＩにおける腫瘤Ｍは、第１のスキャン面ＳＰ１のそれよりも小さい。一方、第１のスキャン面ＳＰ１における造影画像ＣＩが表示されている時に設定された関心領域Ｒ１は、スキャン面が移動してもそのままの大きさを維持する。従って、第２のスキャン面ＳＰ２の造影画像ＣＩにおいて、第１の関心領域Ｒ１よりも腫瘤Ｍが小さくなる。これは、第１の関心領域Ｒ１に、肝実質Ｐが含まれることを意味するので、第１の関心領域Ｒ１の平均強度は、第１のスキャン面ＳＰ１におけるそれよりも小さくなる。

スキャン面のずれに伴って第１の関心領域Ｒ１の平均強度が小さくなると、図７に示すように第１の時間強度曲線Ｔ１に凹部Ｔｄが形成される。凹部Ｔｄは、隣り合う極大値の間の部分である。図７では、１つの凹部Ｔｄにのみ符号を付している。仮にスキャン面のずれがない場合、一点鎖線で示すように、凹部Ｔｄを埋めるように平滑化した曲線ＴＣ１が時間強度曲線として得られるはずである。腫瘤Ｍが肝実質Ｐよりも高輝度である場合、後述するように、第１の時間強度曲線Ｔ１が曲線ＴＣ１のように補正され、第３の時間強度曲線Ｔ３が作成される。

図８は、第１のスキャン面ＳＰ１の造影画像ＣＩを示し、肝実質Ｐが腫瘤Ｍよりも高輝度である状態を示す。腫瘤Ｍと第１の関心領域Ｒ１は同じ大きさであり、関心領域Ｒ１は肝実質Ｐを含んでいない。この状態からスキャン面がずれると、図９に示す状態となる。図９は、第２のスキャン面ＳＰ２の造影画像ＣＩを示す。第２のスキャン面ＳＰ２の造影画像ＣＩにおいては、腫瘤Ｍが小さくなり、第１の関心領域Ｒ１は、腫瘤Ｍよりも高輝度である肝実質Ｐを含むので、第１の関心領域Ｒ１の平均強度は、第１のスキャン面ＳＰ１におけるそれよりも大きくなる。

スキャン面のずれに伴って第１の関心領域Ｒ１の平均強度が大きくなると、図１０に示すように第１の時間強度曲線Ｔ１に凸部Ｔｐが形成される。凸部Ｔｐは、隣り合う極小値の間の部分である。図１０では、１つの凸部Ｔｐにのみ符号を付している。仮にスキャン面のずれがない場合、一点鎖線で示すように、凸部Ｔｐを無くして平滑化した曲線ＴＣが時間強度曲線として得られるはずである。肝実質Ｐが腫瘤Ｍよりも高輝度である場合、後述するように、第１の時間強度曲線Ｔ１が曲線ＴＣ２のように補正され、第３の時間強度曲線Ｔ３が作成される。

第３の時間強度曲線Ｔ３の作成について図１１のフローチャートに基づいて説明する。ステップＳ３１では、プロセッサ７は、図１２に示すように、第１の時間強度曲線Ｔ１と第２の時間強度曲線Ｔ２の交点ＰＰを求めて第１の期間Ｐ１及び第２の期間Ｐ２を特定する。詳細に説明する。交点ＰＰにおいて、第１の時間強度曲線Ｔ１と第２の時間強度曲線Ｔ２の信号強度は等しい。従って、プロセッサ７は、一例では所要の時間ごとに第１の時間強度曲線Ｔ１と第２の時間強度曲線Ｔ２の各々の信号強度を比較し、交点ＰＰを求める。

一例では、信号強度の比較は、第１の時間強度曲線Ｔ１と第２の時間強度曲線Ｔ２の信号強度比を算出することである。プロセッサ７は、一例では所要の時間ごとに第１の時間強度曲線Ｔ１と第２の時間強度曲線Ｔ２の信号強度比を求めて交点ＰＰを求める。

第１の期間Ｐ１及び第２の期間Ｐ２は、交点ＰＰに対応する時間ｔｈを境にして分割される。図１２では、第１の期間Ｐ１は、時間ｔ０から時間ｔｈ（ｔ０＜ｔｈ）までの期間であり、第２の期間Ｐ２は、時間ｔｈ以降の期間である。

プロセッサ７は、第１の期間Ｐ１及び第２の期間Ｐ２の各々について、第１の時間強度曲線Ｔ１の強度と第２の時間曲線の強度の大小を特定する。プロセッサ７は、上述の信号強度比に基づいて強度の大小を特定することができる。図１２では、第１の期間Ｐ１において、第１の時間強度曲線Ｔ１の強度が第２の時間強度曲線Ｔ２の強度よりも大きい。また、第２の期間Ｐ２において、第２の時間強度曲線Ｔ２の強度が第１の時間強度曲線Ｔ１の強度よりも大きい。

次に、ステップＳ３２では、プロセッサ７は第１の時間強度曲線Ｔ１を補正して第３の時間強度曲線Ｔ３を作成する。詳細に説明する。プロセッサ７は、図１３に示すように、第１の期間Ｐ１について第１の時間強度曲線Ｔ１における凹部Ｔｄを平滑化し、なおかつ第２の期間Ｐ２について第１の時間強度曲線Ｔ１における凸部Ｔｐを平滑化して前記第１の時間強度曲線を補正し、図１４に示す第３の時間強度曲線Ｔ３を作成する。プロセッサ７は、第１の期間Ｐ１について、隣り合う極大値のうち少なくとも一方を通るようにして凹部Ｔｄを平滑化する。また、プロセッサ７は、第２の期間Ｐ２について、隣り合う極小値のうち少なくとも一方を通るようにして凸部Ｔｐを平滑化する。図１３において、一点鎖線ＣＬが凹部Ｔｄ及び凸部Ｔｐを平滑化する補正を示す。

プロセッサ７は、第１の時間強度曲線Ｔ１に対して、第１の期間Ｐ１について、下記（式１）で示すモルフォロジー（Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ）演算のクロージング（Ｃｌｏｓｉｎｇ）演算を行なって凹部Ｔｄを平滑化する。

また、プロセッサ７は、第１の時間強度曲線Ｔ１に対して、第２の期間Ｐ２について、下記（式２）で示すモルフォロジー演算のオープニング（Ｏｐｅｎｉｎｇ）演算を行なって凸部Ｔｐを平滑化する。

（式１）及び（式２）において、
ｇ：第３の時間強度曲線Ｔ３
ｆ：第１の時間強度曲線Ｔ１
ｓ：カーネル（ｋｅｒｎｅｌ）
である。
また、（式１）及び（式２）において、

である。

カーネルは、例えば第１の時間強度曲線Ｔ１の変動周期、すなわち隣り合う極大値及び極小値の時間間隔である。プロセッサ７は、モルフォロジー演算の前に、第１の時間強度曲線Ｔ１の変動周期を直接求め、これをカーネルとしてもよい。また、プロセッサ７は、第１の時間強度Ｔ１の変動周期を直接求めずに、被検体の呼吸周期をカーネルとして用いてもよい。被検体の呼吸周期は、例えばユーザインタフェース１０においてユーザーによって入力される。

このようなモルフォロジー演算によって得られた第３の時間強度曲線Ｔ３は、図１４に示すように、第１の期間Ｐ１について、第１の時間強度曲線における隣り合う極大値のうち一方を通るようにして凹部Ｔｄが平滑化され、第２の期間Ｐ２について、第１の時間強度曲線における隣り合う極小値のうち一方を通るようにして凸部Ｔｐが平滑化された曲線である。

時間強度曲線の作成処理が終了した後、プロセッサ７は、第３の時間強度曲線Ｔ３の概形を評価する公知の評価パラメータを算出してもよい。プロセッサ７は、第３の時間強度曲線Ｔ３及び第２の時間強度曲線Ｔ２を用いて評価パラメータを算出してもよい。第３の時間強度曲線Ｔ３は、被検体の呼吸に伴う凹部Ｔｄ及び凸部Ｔｐが平滑化されているので、誤差の少ない評価パラメータを得ることができる。これは、腫瘍の鑑別診断をより正確に行なうことを可能とする。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。図１５に示すシステム１００は、超音波診断装置１とサーバ１０１を備える。超音波診断装置１及びサーバ１０１は、ネットワーク１０２を介して接続されている。

超音波診断装置１は、第１実施形態と同様の構成であり、各構成要素についての詳細な説明を省略する。ただし、第２実施形態では、超音波診断装置１のプロセッサ７を、第１のプロセッサ７として説明する。超音波診断装置１の構成要素として、図１５では第１のプロセッサ７のみが図示されているが、第２実施形態における超音波診断装置１は、他にも図１に示された構成要素を有している。

サーバ１０１は、例えばワークステーションであってもよく、超音波診断装置１を含む複数の超音波診断装置を管理する管理センターに設置されていてもよい。サーバ１０１は、公知のサーバの構成要素を有し、第２のプロセッサ１０３、第２のディスプレイ１０４、第２のメモリ１０５及び第２のユーザインタフェース１０６を有している。

次に、本例のシステム１００における造影画像の取得及び時間強度曲線の作成について、図１６に示すフローチャートに基づいて説明する。本例における基本的な処理は、第１実施形態と同様であり、一部の処理の主体が第１実施形態と異なる。以下の説明では、第１実施形態と同一の処理の内容については詳細な説明を省略する。

ステップＳ１０１では、第１実施形態と同様に超音波診断装置１が造影画像ＣＩを取得する。すなわち、超音波プローブ２が被検体に対して超音波を送信し、第１のプロセッサ７がエコー信号に基づいて造影画像ＣＩを作成する。

ステップＳ１０２では、第１のプロセッサ７は、造影画像ＣＩをサーバ１０１へ送信する。造影画像ＣＩは、超音波診断装置１からネットワーク１０２を介してサーバ１０１へ送信される。超音波診断装置１からサーバ１０１へ入力された造影画像ＣＩは、第２のメモリ１０５に記憶される。本例では、超音波診断装置１からサーバ１０１へ送信される造影画像ＣＩは、画像データを意味する。

ステップＳ１０３では、サーバ１０１の第２のプロセッサ１０３が、第２のメモリ１０５に記憶された造影画像のデータを読み出し、第２のディスプレイ１０４に表示する。第１実施形態のステップＳ１と同様に、ユーザーは、第１の関心領域Ｒ１及び第２の関心領域Ｒ２の設定に適した造影画像ＣＩを第２のディスプレイ１０４に表示させる。

ステップＳ１０４では、第１実施形態のステップＳ２と同様に、造影画像ＣＩに、第１の関心領域Ｒ１及び第２の関心領域Ｒ２が設定される。本例では、第２のユーザインタフェース１０６が、第２のディスプレイ１０４に表示されている造影画像ＣＩに第１の関心領域Ｒ１及び第２の関心領域Ｒ２を設定するユーザーの入力を受け付ける。

次に、ステップＳ１０５では、第１実施形態のステップＳ３と同様に、第２のプロセッサ１０３が、時間強度曲線（ＴＩＣ）Ｔを作成する。第３の時間強度曲線Ｔ３は、第１実施形態のステップＳ３１、Ｓ３２に従って、第２のプロセッサ１０３によって作成される。第２のプロセッサ１０３は、第３の時間強度曲線Ｔ３及び第２の時間強度曲線Ｔ２を、第２のディスプレイ１０４に表示してもよい。

第２のプロセッサ１０３は、作成した第３の時間強度曲線Ｔ３の概形を評価する公知の評価パラメータを算出してもよい。第２のプロセッサ１０３は、第３の時間強度曲線Ｔ３及び第２の時間強度曲線Ｔ２を用いて評価パラメータを算出してもよい。本例でも、誤差の少ない評価パラメータを得ることができる。

なお、第２実施形態についてのここまでの説明では、超音波診断装置１からサーバ１０１へ送信される造影画像ＣＩは、画像データを意味していたが、ローデータを意味していてもよい。サーバ１０１の第２のプロセッサ１０３は、超音波診断装置１から入力された造影画像ＣＩのローデータから造影画像ＣＩの画像データを作成する。

本発明についてある特定の実施形態を参照して説明してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更を施してもよく、均等物に置換してもよい。加えて、本発明の範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために、多くの修正を行うことができる。したがって、本発明は、開示された特定の実施形態に限定されず、本発明が添付の特許請求の範囲内に属するすべての実施形態を含むことになることを意図している。

第１及び第２の実施形態では、第１の時間強度曲線Ｔ１及び第２の時間強度曲線Ｔ２の交点ＰＰは１つであったが、２つ以上の交点ＰＰが存在していてもよい。また、超音波診断装置１及びサーバ１０１には、造影画像ＣＩと並んで、Ｂモード画像などの他の画像が表示されてもよい。

また、第３の時間強度曲線Ｔ３は、第１の期間Ｐ１について、第１の時間強度曲線における隣り合う極大値の両方を通るようにして凹部Ｔｄが平滑化され、第２の期間Ｐ２について、第１の時間強度曲線における隣り合う極小値の両方を通るようにして凸部Ｔｐが平滑化された曲線であってもよい。言い換えれば、第３の時間強度曲線は、第１の期間Ｐ１において全ての極大値を通り、第２の期間Ｐ２において全ての極小値を通る包絡線であってもよい。

また、上記実施形態は、
プロセッサが、
被検体に注入された造影剤によって反射された超音波の信号強度を示す造影画像における第１の関心領域について第１の時間強度曲線を作成し、前記造影画像における第２の関心領域について第２の時間強度曲線を作成し、
前記第１の時間強度曲線と前記第２の時間強度曲線について強度を比較して、前記第１の時間強度曲線の強度が前記第２の時間強度曲線の強度よりも大きい第１の期間と、前記第２の時間強度曲線の強度が前記第１の時間強度曲線の強度よりも大きい第２の期間とを特定し、
前記第１の期間について前記第１の時間強度曲線における隣り合う極大値の間の凹部を平滑化し、前記第２の期間について前記第１の時間強度曲線における隣り合う極小値の間の凸部を平滑化して前記第１の時間強度曲線を補正し第３の時間強度曲線を作成する、ことを含む装置の制御方法としてもよい。

さらに、上記実施形態は、
超音波診断装置と、該超音波診断装置とネットワークを介して接続されたサーバとを有するシステムの制御方法であって、
前記超音波診断装置は、
造影剤が注入された被検体に対して超音波を送信し、該超音波のエコーを受信する超音波プローブと、
前記造影剤によって反射された超音波の信号強度を示す造影画像を前記超音波のエコー信号に基づいて作成し、前記造影画像のデータを前記ネットワークを介して前記サーバへ出力する第１のプロセッサと、を備え、
前記サーバは、第２のプロセッサを備え、該第２のプロセッサは、
前記造影画像における第１の関心領域について第１の時間強度曲線を作成し、前記造影画像における第２の関心領域について第２の時間強度曲線を作成し、
前記第１の時間強度曲線と前記第２の時間強度曲線について強度を比較して、前記第１の時間強度曲線の強度が前記第２の時間強度曲線の強度よりも大きい第１の期間と、前記第２の時間強度曲線の強度が前記第１の時間強度曲線の強度よりも大きい第２の期間とを特定し、
前記第１の期間について前記第１の時間強度曲線における隣り合う極大値の間の凹部を平滑化し、前記第２の期間について前記第１の時間強度曲線における隣り合う極小値の間の凸部を平滑化して前記第１の時間強度曲線を補正し第３の時間強度曲線を作成する、よう構成されており、
前記制御方法は、
前記超音波を送信して前記エコーを受信し、
前記造影画像を作成し、
該造影画像のデータを前記ネットワークを介して前記サーバへ出力し、
前記造影画像について、前記第１の時間強度曲線及び前記第２の時間強度曲線を作成し、
前記第１の時間強度曲線と前記第２の時間強度曲線について強度を比較して前記第１の期間及び前記第２の期間を特定し、
前記第１の期間について前記第１の時間強度曲線における前記凹部を平滑化し、前記第２の期間について前記第１の時間強度曲線における前記凸部を平滑化して前記第１の時間強度曲線を補正し第３の時間強度曲線を作成する、ことを含むシステムの制御方法としてもよい。

１ 超音波診断装置
２ 超音波プローブ
７ プロセッサ、第１のプロセッサ
８ ディスプレイ
９ メモリ
１０ ユーザインタフェース
１００ システム
１０１ サーバ
１０２ ネットワーク
１０３ 第２のプロセッサ
１０４ 第２のディスプレイ
１０５ 第２のメモリ
１０６ 第２のユーザインタフェース

Claims (11)

1. プロセッサを備える装置であって、前記プロセッサは、
   被検体に注入された造影剤によって反射された超音波の信号強度を示す造影画像における第１の関心領域について第１の時間強度曲線を作成し、前記造影画像における第２の関心領域について第２の時間強度曲線を作成し、
   前記第１の時間強度曲線と前記第２の時間強度曲線について強度を比較して、前記第１の時間強度曲線の強度が前記第２の時間強度曲線の強度よりも大きい第１の期間と、前記第２の時間強度曲線の強度が前記第１の時間強度曲線の強度よりも大きい第２の期間とを特定し、
   前記第１の期間について前記第１の時間強度曲線における隣り合う極大値の間の凹部を平滑化し、前記第２の期間について前記第１の時間強度曲線における隣り合う極小値の間の凸部を平滑化して前記第１の時間強度曲線を補正し第３の時間強度曲線を作成する、よう構成される装置。
2. 前記第３の時間強度曲線は、前記第１の期間について、前記隣り合う極大値のうち少なくとも一方を通るようにして前記凹部が平滑化され、前記第２の期間について、前記隣り合う極小値のうち少なくとも一方を通るようにして前記凸部が平滑化された曲線である、請求項１に記載の装置。
3. 前記プロセッサは、前記第１の時間強度曲線と前記第２の時間強度曲線の交点を求め、該交点を境にして前記第１及び前記第２の期間を特定する、ようさらに構成される請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記プロセッサは、第１の時間強度曲線に対して、前記第１の期間についてモルフォロジー演算のクロージング演算を行なって前記極大値の間の凹部を平滑化し、前記第２の期間についてモルフォロジー演算のオープニング演算を行なって前記極小値の間の凸部を平滑化する、請求項１～３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記造影画像を表示するディスプレイと、
   該ディスプレイに表示された前記造影画像において第１及び第２の領域を設定するユーザーの入力を受け付けるユーザインタフェースと、をさらに備えており、
   前記プロセッサは、前記ユーザインタフェースにおける前記入力に基づいて、前記造影画像に第１及び第２の領域を設定する、ようさらに構成される請求項１～４に記載の装置。
6. 前記装置は超音波診断装置であって、造影剤が注入された被検体に対して超音波を送信し、該超音波のエコーを受信する超音波プローブをさらに備え、
   前記プロセッサは、前記超音波のエコー信号に基づいて前記造影画像を作成する、請求項１～５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記装置は、造影剤が注入された被検体に対して超音波を送信し、該超音波のエコーを受信する超音波プローブを備える超音波診断装置とネットワークを介して接続されており、
   前記造影画像は、前記超音波プローブが受信した前記超音波のエコーに基づいて作成された画像である、請求項１～５のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記造影画像のデータは、前記超音波プローブが受信した前記超音波のエコーに基づいて前記超音波診断装置によって作成され、前記ネットワークを介して前記装置へ入力される、請求項７に記載の装置。
9. 前記第１の関心領域はターゲットに配置され、前記第２の関心領域は前記ターゲットの周囲に配置される、請求項１～８のいずれか一項に記載の装置。
10. プロセッサを備える装置の制御プログラムであって、前記プロセッサに、
    被検体に注入された造影剤によって反射された超音波の信号強度を示す造影画像における第１の関心領域について第１の時間強度曲線を作成し、前記造影画像における第２の関心領域について第２の時間強度曲線を作成し、
    前記第１の時間強度曲線と前記第２の時間強度曲線について強度を比較して、前記第１の時間強度曲線の強度が前記第２の時間強度曲線の強度よりも大きい第１の期間と、前記第２の時間強度曲線の強度が前記第１の時間強度曲線の強度よりも大きい第２の期間とを特定し、
    前記第１の期間について前記第１の時間強度曲線における隣り合う極大値の間の凹部を平滑化し、前記第２の期間について前記第１の時間強度曲線における隣り合う極小値の間の凸部を平滑化して前記第１の時間強度曲線を補正し第３の時間強度曲線を作成する、ことを実行させるよう構成される装置の制御プログラム。
11. 超音波診断装置と、該超音波診断装置とネットワークを介して接続されたサーバとを有するシステムであって、
    前記超音波診断装置は、
    造影剤が注入された被検体に対して超音波を送信し、該超音波のエコーを受信する超音波プローブと、
    前記造影剤によって反射された超音波の信号強度を示す造影画像を前記超音波のエコー信号に基づいて作成し、前記造影画像のデータを前記ネットワークを介して前記サーバへ出力する第１のプロセッサと、を備え、
    前記サーバは、第２のプロセッサを備え、該第２のプロセッサは、
    前記造影画像における第１の関心領域について第１の時間強度曲線を作成し、前記造影画像における第２の関心領域について第２の時間強度曲線を作成し、
    前記第１の時間強度曲線と前記第２の時間強度曲線について強度を比較して、前記第１の時間強度曲線の強度が前記第２の時間強度曲線の強度よりも大きい第１の期間と、前記第２の時間強度曲線の強度が前記第１の時間強度曲線の強度よりも大きい第２の期間とを特定し、
    前記第１の期間について前記第１の時間強度曲線における隣り合う極大値の間の凹部を平滑化し、前記第２の期間について前記第１の時間強度曲線における隣り合う極小値の間の凸部を平滑化して前記第１の時間強度曲線を補正し第３の時間強度曲線を作成する、よう構成されるシステム。

Images