超声波测定装置以及超声波测定方法.pdf

本发明提供超声波测定装置以及超声波测定方法。收发控制部控制朝向血管的超声波的发送以及反射波的接收。设定部对在第一时刻获得的反射波的接收信号中的、包括用于跟踪血管的血管壁伴随着搏动的移动的信号部分的信号范围以及该信号范围中的信号波形模板进行设定。之后，检测部检测接收信号中的与信号范围对应的信号部分的信号波形和信号波形模板满足规定的相当条件的第二时刻。然后，跟踪部从第二时刻起，开始跟踪。

权利要求书
1.  一种超声波测定装置，其特征在于，具备：
收发控制部，其控制朝向血管的超声波的发送以及反射波的接收；
设定部，其对在第一时刻获得的所述反射波的接收信号中的、包括用于跟踪所述血管的血管壁伴随着搏动的移动的信号部分的信号范围以及该信号范围中的信号波形模板进行设定；
检测部，其检测所述接收信号中的与所述信号范围对应的信号部分的信号波形、和所述信号波形模板满足规定的相当条件的第二时刻；以及
跟踪部，其从所述第二时刻起，开始所述跟踪。

2.  根据权利要求1所述的超声波测定装置，其特征在于，
所述设定部对与所述血管的前壁的信号部分相关的前壁用信号范围和前壁用信号波形模板、以及与后壁的信号部分相关的后壁用信号范围和后壁用信号波形模板进行设定，
所述检测部将如下时刻作为所述第二时刻来检测，即，与所述前壁用信号范围对应的信号部分的信号波形和所述前壁用信号波形模板满足所述相当条件、并且与所述后壁用信号范围对应的信号部分的信号波形和所述后壁用信号波形模板满足所述相当条件的时刻。

3.  一种超声波测定方法，其特征在于，包括：
控制朝向血管的超声波的发送以及反射波的接收；
对在第一时刻获得的所述反射波的接收信号中的、包括用于跟踪所述血管的血管壁伴随着搏动的移动的信号部分的信号范围以及该信号范围中的信号波形模板进行设定；
检测所述接收信号中的与所述信号范围对应的信号部分的信号波形、和所述信号波形模板满足规定的相当条件的第二时刻；以及
从所述第二时刻起，开始所述跟踪。

4.  一种超声波测定装置，其特征在于，具备：
收发部，其对血管发送超声波，并将反射的所述超声波作为反射波来接收；
设定部，其对在第一时刻获得的所述反射波的接收信号中的、包括与所述血管的血管壁的移动有关的信号的信号范围进行设定；
检测部，其将如下时刻作为第二时刻来检测，即，所述反射波的接收信号和所述第一时刻的所述信号范围所包括的所述信号满足规定条件的、获得所述反射波的接收信号的时刻；以及
跟踪部，其从所述第二时刻起，开始所述血管的血管壁的跟踪。

5.  根据权利要求4所述的超声波测定装置，其特征在于，
所述设定部对与所述血管的前壁的信号相关的前壁用信号范围、和与后壁的信号相关的后壁用信号范围进行设定；
所述检测部将如下时刻作为所述第二时刻来检测，即，与所述前壁用信号范围对应的信号满足所述条件、并且与所述后壁用信号范围对应的信号满足所述条件的时刻。

6.  根据权利要求4所述的超声波测定装置，其特征在于，
所述规定条件是基于与所述信号范围对应的信号的振幅合计值、振幅平均值以及振幅中央值中的任意一个的条件。

7.  一种超声波测定方法，其特征在于，包括：
对血管发送超声波，并接收所反射的所述超声波；
对在第一时刻获得的所述反射波的接收信号中的、包括与所述血管的血管壁的移动有关的信号的信号范围进行设定；
将如下时刻作为第二时刻来检测，即，所述反射波的接收信号和所述第一时刻的所述信号范围所包括的信号满足规定条件的、获得所述反射波的接收信号的时刻；以及
从所述第二时刻起，开始所述血管的血管壁的跟踪。

8.  一种超声波测定装置，其特征在于，具备：
收发部，其对血管发送超声波，并将反射的所述超声波作为反射波来接收；
时刻检测部，其检测成为了所述血管与心扩张期对应的第一时刻这一情况；
设定部，其对在所述第一时刻获得的所述反射波的接收信号中的、与所述血管的血管壁的移动有关的信号的信号波形模板进行设定；
检测部，其将如下时刻作为第二时刻来检测，即，所述反射波的接收信号所包括的所述信号的信号波形和所述信号波形模板满足规定条件的、获得所述反射波的接收信号的时刻；以及
跟踪部，其从所述第二时刻起，开始所述血管的血管壁的跟踪。

9.  根据权利要求8所述的超声波测定装置，其特征在于，
所述时刻检测部预先跟踪所述反射波的接收信号来检测所述第一时刻。

10.  根据权利要求9所述的超声波测定装置，其特征在于，
所述时刻检测部将所述接收信号所包括的峰值波形部分的位移满 足规定条件的时刻作为所述第一时刻来检测。

11.  根据权利要求10所述的超声波测定装置，其特征在于，
所述时刻检测部基于在所述血管的外膜部的位置表现的所述峰值波形部分的位移来检测所述第一时刻。

12.  根据权利要求9所述的超声波测定装置，其特征在于，
所述时刻检测部通过所述预先跟踪来测量所述血管的血管直径的变化，从而检测所述第一时刻。

13.  根据权利要求8所述的超声波测定装置，其特征在于，
所述收发部以规定的帧频进行所述接收，
所述时刻检测部将对前后的帧的所述接收信号进行相关运算而得的相关值满足规定条件的时刻作为所述第一时刻来检测。

14.  根据权利要求8所述的超声波测定装置，其特征在于，
所述时刻检测部将所述心扩张期中的心扩张期末期的时刻作为所述第一时刻来检测。

15.  根据权利要求8所述的超声波测定装置，其特征在于，
所述设定部对与所述血管的前壁的信号部分相关的前壁用信号范围和前壁用信号波形模板、以及与后壁的信号部分相关的后壁用信号范围和后壁用信号波形模板进行设定，
所述检测部将如下时刻作为所述第二时刻来检测，即，与所述前壁用信号范围对应的信号部分的信号波形和所述前壁用信号波形模板满足所述条件、并且与所述后壁用信号范围对应的信号部分的信号波形和所述后壁用信号波形模板满足所述条件的时刻。

16.  一种超声波测定方法，其特征在于，包括：
对血管发送超声波，并接收所反射的所述超声波；
检测成为了所述血管与心扩张期对应的第一时刻这一情况；
对在所述第一时刻获得的所述反射波的接收信号中的、与所述血管的血管壁的移动有关的信号的信号波形模板进行设定；
将如下时刻作为第二时刻来检测，即，所述反射波的接收信号所包括的所述信号的信号波形和所述信号波形模板满足规定条件的、获得所述反射波的接收信号的时刻；以及
从所述第二时刻起，开始所述血管壁的跟踪。

17.  一种超声波测定装置，其特征在于，具备：
收发控制部，其控制朝向血管的超声波的发送以及反射波的接收；
设定部，其基于所述反射波的接收信号来对表示所述血管的血管壁 的部分的信号波形模板进行设定；以及
跟踪开始控制部，其基于所述接收信号中的适合于所述信号波形模板的信号部分来设定跟踪点并开始跟踪。

18.  根据权利要求17所述的超声波测定装置，其特征在于，
所述跟踪开始控制部具有检索部，并基于检索到的信号部分来设定所述跟踪点，该检索部进行规定的相关运算来检索与所述信号波形模板的相关值满足规定的适合条件的信号部分。

19.  根据权利要求1所述的超声波测定装置，其特征在于，
所述血管是动脉。

20.  一种超声波测定方法，其特征在于，包括：
控制朝向血管的超声波的发送以及反射波的接收；
基于所述反射波的接收信号来对表示所述血管的血管壁的部分的信号波形模板进行设定；以及
基于所述接收信号中的适合于所述信号波形模板的信号部分来设定跟踪点并开始跟踪。

说明书超声波测定装置以及超声波测定方法
在本申请中，包括2014年1月31日申请的日本专利申请特愿2014-16641、2014年5月28日申请的日本专利申请特愿2014-109853、2014年5月28日申请的日本专利申请特愿2014-109854以及2014年6月20日申请的日本专利申请特愿2014-127006的内容。
技术领域
本发明涉及超声波测定装置以及超声波测定方法。
背景技术
作为利用超声波测定装置来测定生物体信息的一个例子，进行血管功能的评价、血管疾病的判断。在任一项测定中，当以血管为测定对象时，通过测量血管直径伴随着搏动的变化即追踪血管壁的位置来测量血管壁的时间上的位移的情况较多。位移的部位的追踪技术一般被称为“跟踪”。
跟踪的方法公知有基于利用超声波收发所获得的图像的回波跟踪法(例如参照日本特开2007-68731号公报)、基于所收发的超声波信号的相位信息的相位差跟踪法(例如参照日本特开平10-5226号公报)等。
无论采用哪种跟踪方法，均需要在开始跟踪之前指定作为跟踪对象的部位。然而，根据现有方法，有可能存在所希望的跟踪对象的部位与实际跟踪的部位不同的情况。
具体地进行说明。例如，考虑如下情况：测定者观察利用超声波收发所获得的包括血管的生物体的剖面图像的同时，作为跟踪对象而指定血管壁的图像部分，并操作输入开始跟踪的指示。在该情况下，首要问题是：血管壁会伴随着搏动而位移，因此跟踪对象的指定本身就比较困难。接下来，即便能够指定血管壁的图像部分，在实际开始跟踪之前会产生时间差，因此存在以与指定的图像部分不同的图像部分为对象进行 跟踪的情况。对这类问题而言，在指定血管壁中的微小的局部部位并欲对该局部部位的高精度的位移进行测定的情况下，尤其成为问题。
此外，考虑将利用超声波收发所获得的图像作为动态图像而保存、并利用暂时停止等方式从后回放来跟踪的方法，但在实时跟踪的情况下，当然无法利用。
另外，在日本特开2007-68731号公报公开了下述技术：针对多个超声波波束中的基准波束与关联波束，根据相互的回波信号的相关性将与设定于基准波束的跟踪点对应的关联波束上的位置转用·设定为跟踪点。然而，显然在基准波束上的跟踪点的设定中原本就存在上述问题。
另外，血管直径伴随着搏动而缩放。因此，若跟踪对象的指定时刻处于血管壁的较大的位移时期，则上述问题更加显著。
发明内容
本发明的第一实施方式涉及一种超声波测定装置，具备：收发控制部，其控制朝向血管的超声波的发送以及反射波的接收；设定部，其对在第一时刻获得的上述反射波的接收信号中的、包括用于跟踪上述血管的血管壁伴随着搏动的移动的信号部分的信号范围以及该信号范围中的信号波形模板进行设定；检测部，其检测上述接收信号中的与上述信号范围对应的信号部分的信号波形和上述信号波形模板满足规定的相当条件的第二时刻；以及跟踪部，其从上述第二时刻起，开始上述跟踪。
本发明的第二实施方式涉及一种超声波测定装置，具备：信号收发部，其对血管发送超声波，并将反射的上述超声波作为反射波来接收；设定部，其对在第一时刻获得的上述反射波的接收信号中的、包括与上述血管的血管壁的移动有关的信号的信号范围进行设定；检测部，其将如下时刻作为第二时刻来检测，即，上述反射波的接收信号与上述第一时刻的上述信号范围所包括的上述信号满足规定条件的、获得上述反射波的接收信号的时刻；以及跟踪部，其从上述第二时刻起，开始上述血管的血管壁的跟踪。
本发明的第三实施方式涉及一种超声波测定装置，具备：信号收发 部，其对血管发送超声波，并将反射的上述超声波作为反射波来接收；时刻检测部，其检测成为了上述血管与心扩张期对应的第一时刻这一情况；设定部，其对在上述第一时刻获得的上述反射波的接收信号中的、与上述血管的血管壁的移动有关的信号的信号波形模板进行设定；检测部，其将如下时刻作为第二时刻来检测，即，上述反射波的接收信号所包括的上述信号的信号波形和上述信号波形模板满足规定条件的、获得上述反射波的接收信号的时刻；以及跟踪部，其从上述第二时刻起，开始上述血管的血管壁的跟踪。
本发明的第四实施方式涉及一种超声波测定装置，具备：收发控制部，其控制朝向血管的的超声波的发送以及反射波的接收；设定部，其基于上述反射波的接收信号来对表示上述血管的血管壁的部分的信号波形模板进行设定；以及跟踪开始控制部，其基于上述接收信号中的适合于上述信号波形模板的信号部分来设定跟踪点并开始跟踪。
附图说明
图1是示出第一实施方式的超声波测定装置的系统构成例的图。
图2是用于对第一实施方式的原理进行说明的图。
图3是用于对第一实施方式的原理进行说明的图。
图4是示出第一实施方式的超声波测定装置的功能构成例的图。
图5是示出信号范围以及信号波形模板的设定的具体例的图。
图6是示出第一实施方式的存储部的构成例的图。
图7是示出第一实施方式的测定处理的流程的流程图。
图8是示出第二实施方式的超声波测定装置的系统构成例的图。
图9是用于对第二实施方式的原理进行说明的图。
图10是用于对第二实施方式的原理进行说明的图。
图11是示出第二实施方式的超声波测定装置的功能构成例的图。
图12是示出信号范围以及振幅平均基准值的设定的具体例的图。
图13是示出第二实施方式的存储部的构成例的图。
图14是示出第二实施方式的测定处理的流程的流程图。
图15是示出第三实施方式的超声波测定装置的系统构成例的图。
图16是用于对第三实施方式的原理进行说明的图。
图17是用于对第三实施方式的原理进行说明的图。
图18是示出检测第一时刻的处理的流程的一个例子的流程图。
图19是示出检测第一时刻的处理的流程的一个例子的流程图。
图20是示出检测第一时刻的处理的流程的一个例子的流程图。
图21是示出检测第一时刻的处理的流程的一个例子的流程图。
图22是示出第三实施方式的超声波测定装置的功能构成例的图。
图23是示出信号范围以及信号波形模板的设定的具体例的图。
图24是示出第三实施方式的存储部的构成例的图。
图25是示出第三实施方式的测定处理的流程的流程图。
图26是示出第四实施方式的超声波测定装置的系统构成例的图。
图27是用于对反射波数据的概要进行说明的图。
图28是用于对跟踪点的初始设定进行说明的图。
图29是示出第四实施方式的超声波测定装置的功能构成例的图。
图30是示出信号波形模板的设定的具体例的图。
图31是示出第四实施方式的存储部的构成例的图。
图32是示出第四实施方式的测定处理的流程的流程图。
具体实施方式
第一发明是一种超声波测定装置，其具备：收发控制部，其控制朝向血管的超声波的发送以及反射波的接收；设定部，其对在第一时刻获得的上述反射波的接收信号中的、包括用于跟踪上述血管的血管壁伴随着搏动的移动的信号部分的信号范围以及该信号范围中的信号波形模板进行设定；检测部，其检测上述接收信号中的与上述信号范围对应的信号部分的信号波形、和上述信号波形模板满足规定的相当条件的第二时刻；以及跟踪部，其从上述第二时刻起，开始上述跟踪。
另外，作为其他发明，可以构成一种超声波测定方法，其包括：控制对朝向血管的超声波的发送以及反射波的接收；对在第一时刻获得的上述反射波的接收信号中的、包括用于跟踪上述血管的血管壁伴随着搏动的移动的信号部分的信号范围以及该信号范围中的信号波形模板进行设定；检测上述接收信号中的与上述信号范围对应的信号部分的信号波形、和上述信号波形模板满足规定的相当条件的第二时刻；以及从上述第二时刻起，开始上述跟踪。
根据该第一发明等，对朝向血管发送的超声波的反射波的接收信号中的、包括用于跟踪该血管的血管壁伴随着搏动的移动的信号部分的信号范围与该信号范围中的信号波形模板进行设定。该设定根据在第一时刻获得的接收信号来进行。因此，能够根据静止图像这样的某瞬间的接收信号来进行设定，所以能够精确地设定所希望的跟踪对象。
而且，在跟踪对象的设定之后，对接收信号中、与设定的信号范围对应的信号部分的信号波形和设定的信号波形模板满足规定的相当条件的第二时刻进行检测。在该第二时刻开始跟踪。因此，即便第一时刻与第二时刻存在时间差也不会成为问题，从而不会发生所希望的跟踪对象的部位与实际跟踪的部位不同的问题。
另外，在第一发明的基础上，第二发明的超声波测定装置为，上述 设定部对与上述血管的前壁的信号部分相关的前壁用信号范围和前壁用信号波形模板、以及与后壁的信号部分相关的后壁用信号范围和后壁用信号波形模板进行设定，上述检测部将如下时刻作为上述第二时刻来检测，即，与上述前壁用信号范围对应的信号部分的信号波形和上述前壁用信号波形模板满足上述相当条件、并且与上述后壁用信号范围对应的信号部分的信号波形和上述后壁用信号波形模板满足上述相当条件的时刻。
根据该第二发明，对血管的前壁以及后壁分别应用第一发明的技术，将针对前壁满足相当条件且针对后壁也满足相当条件的时刻设为第二时刻。伴随着搏动的前壁的位移量与后壁的位移量存在因作为超声波测定的对象的血管、其位置、还有被检者而不同的情况。然而，即便在前壁以及后壁的一方的位移量较小的情况下，另一方的位移量也较大。因此，如第二发明那样，通过对前壁以及后壁分别应用第一发明的技术，从而能够提高所希望的跟踪对象的部位与实际跟踪的部位一致的精确性。
第四发明是一种超声波测定装置，其具备：收发部，其对血管发送超声波，并将反射的上述超声波作为反射波来接收；设定部，其对在第一时刻获得的上述反射波的接收信号中的、包括与上述血管的血管壁的移动有关的信号的信号范围进行设定；检测部，其将如下时刻作为第二时刻来检测，即，上述反射波的接收信号与上述第一时刻的上述信号范围所包括的上述信号满足规定条件的、获得上述反射波的接收信号的时刻；以及跟踪部，其从上述第二时刻起，开始上述血管的血管壁的跟踪。
另外，作为其他发明，可以构成一种超声波测定方法，其包括：对血管发送超声波，并接收所反射的上述超声波；对在第一时刻获得的上述反射波的接收信号中的、包括与上述血管的血管壁的移动有关的信号的信号范围进行设定；将如下时刻作为第二时刻来检测，即，上述反射波的接收信号与上述第一时刻的上述信号范围所包括的信号满足规定条件的、获得上述反射波的接收信号的时刻；以及从上述第二时刻起，开始上述血管的血管壁的跟踪。
根据该第四发明等，对朝向血管发送的超声波的反射波的接收信号中的、包括用于跟踪该血管的血管壁伴随着搏动的移动的信号的信号范围进行设定。该设定根据在第一时刻获得的接收信号进行。因此，能够根据静止图像那样的某瞬间的接收信号来进行设定，所以能够精确地设定所希望的跟踪对象。
而且，在跟踪对象的设定之后，对接收信号中的、与设定的信号范围对应的信号和第一时刻的信号范围的信号满足规定条件的第二时刻进行检测。在该第二时刻开始跟踪。因此，即便第一时刻与第二时刻存在时间差也不会成为问题，从而不会产生所希望的跟踪对象的部位与实际跟踪的部位不同的问题。
另外，在第四发明的基础上，第五发明的超声波测定装置为，上述设定部对与上述血管的前壁的信号相关的前壁用信号范围、和与后壁的信号相关的后壁用信号范围进行设定；上述检测部将如下时刻作为上述第二时刻来检测，即，与上述前壁用信号范围对应的信号满足上述条件、且与上述后壁用信号范围对应的信号满足上述条件的时刻。
根据该第五发明，对血管的前壁以及后壁分别应用第四发明的技术，将针对前壁满足条件且针对后壁也满足条件的时刻设为第二时刻。伴随着搏动的前壁的位移量与后壁的位移量存在因作为超声波测定的对象的血管、其位置、还有被检者而不同的情况。然而，即便在前壁以及后壁的一方的位移量较小的情况下，另一方的位移量也较大。因此，如第二发明那样，通过对前壁以及后壁分别应用第四发明的技术，从而能够提高所希望的跟踪对象的部位与实际跟踪的部位一致的精确性。
在第四发明的基础上，第六发明的超声波测定装置为，上述规定条件是基于与上述信号范围对应的信号的振幅合计值、振幅平均值以及振幅中央值中的任意一个的条件。
根据第六发明，能够根据与信号范围对应的信号的振幅合计值、振幅平均值以及振幅中央值中的任意一个来决定规定条件。
第八发明是一种超声波测定装置，具备：收发部，其对血管发送超 声波，并将反射的上述超声波作为反射波来接收；时刻检测部，其检测成为了上述血管与心扩张期对应的第一时刻这一情况；设定部，其对在上述第一时刻获得的上述反射波的接收信号中的、与上述血管的血管壁的移动有关的信号的信号波形模板进行设定；检测部，其将如下时刻作为第二时刻来检测，即，上述反射波的接收信号所包括的上述信号的信号波形和上述信号波形模板满足规定条件的、获得上述反射波的接收信号的时刻；以及跟踪部，其从上述第二时刻起，开始上述血管的血管壁的跟踪。
另外，作为其他发明，可以构成一种超声波测定方法，其包括：对血管发送超声波，并接收所反射的上述超声波；检测成为了上述血管与心扩张期对应的第一时刻这一情况；对在上述第一时刻获得的上述反射波的接收信号中的、与上述血管的血管壁的移动有关的信号的信号波形模板进行设定；将如下时刻作为第二时刻来检测，即，上述反射波的接收信号所包括的上述信号的信号波形和上述信号波形模板满足规定条件的、获得上述反射波的接收信号的时刻；以及从上述第二时刻起，开始上述血管壁的跟踪。
根据该第八发明等，对朝向血管发送的超声波的反射波的接收信号中的、与该血管的血管壁的移动有关的信号的信号波形模板进行设定。该设定根据在第一时刻获得的接收信号进行。因此，能够根据静止图像那样的某瞬间的接收信号进行设定，所以能够精确地设定所希望的跟踪对象。
而且，在跟踪对象的设定之后，对接收信号的信号波形与设定的信号波形模板满足规定条件的第二时刻进行检测。在该第二时刻开始跟踪。此外，第一时刻是血管壁的位置变化较小的心扩张期。因此，第二时刻也处于心扩张期。因此，即便第一时刻与第二时刻存在时间差也不会成为问题，从而所希望的跟踪对象的部位与实际跟踪的部位不同的可能性极其低。
在第八发明的基础上，第九发明的超声波测定装置为，上述时刻检测部预先跟踪上述反射波的接收信号来检测上述第一时刻。
根据该第九发明，能够通过预先跟踪朝向血管发送的超声波的反射波的接收信号来检测第一时刻。
在第九发明的基础上，第十发明的超声波测定装置为，上述时刻检测部将上述接收信号所包括的峰值波形部分的位移满足规定条件的时刻作为上述第一时刻来检测。
根据该第十发明，例如能够将接收信号所包括的峰值波形部分的位移较小的时刻作为第一时刻来检测。
在第十发明的基础上，第十一发明的超声波测定装置为，上述时刻检测部基于在上述血管的外膜部的位置表现的上述峰值波形部分的位移来检测上述第一时刻。
根据该第十一发明，基于在血管的外膜部的位置出现的峰值波形部分的位移来检测第一时刻。
在第九发明的基础上，第十二发明的超声波测定装置为，上述时刻检测部通过上述预先跟踪来测量上述血管的血管直径的变化，从而检测上述第一时刻。
根据该第十二发明，能够根据血管直径的变化来检测第一时刻。
在第八发明的基础上，第十三发明的超声波测定装置为，上述信号收发部以规定的帧频进行上述接收，上述时刻检测部将对前后的帧的上述接收信号进行相关运算所得的相关值满足规定条件的时刻作为上述第一时刻来检测。
根据该第十三发明，能够根据在时间上前后的帧接收到的接收信号的相关值来检测第一时刻。
在第八发明的基础上，第十四发明的超声波测定装置为，上述时刻检测部将上述心扩张期中的心扩张期末期的时刻作为上述第一时刻来检测。
根据该第十四发明，能够将心扩张期末期的时刻作为第一时刻来检 测。
另外，在第八发明的基础上，第十五发明的超声波测定装置为，上述设定部对与上述血管的前壁的信号部分相关的前壁用信号范围和前壁用信号波形模板、以及与后壁的信号部分相关的后壁用信号范围和后壁用信号波形模板进行设定，上述检测部将如下时刻作为上述第二时刻来检测，即，与上述前壁用信号范围对应的信号部分的信号波形和上述前壁用信号波形模板满足上述条件、并且与上述后壁用信号范围对应的信号部分的信号波形和上述后壁用信号波形模板满足上述条件的时刻。
根据该第十五发明，对血管的前壁以及后壁分别应用第八发明的技术，将针对前壁满足条件且针对后壁也满足条件的时刻设为第二时刻。伴随着搏动的前壁的位移量与后壁的位移量存在因作为超声波测定的对象的血管、其位置、还有被检者而不同的情况。然而，即便在前壁以及后壁的一方的位移量较小的情况下，另一方的位移量也较大。因此，如第十五发明那样，对前壁以及后壁分别应用上述发明的技术，从而能够提高所希望的跟踪对象的部位与实际跟踪的部位一致的精确性。
第十七发明是一种超声波测定装置，具备：收发控制部，其控制朝向血管的超声波的发送以及反射波的接收；设定部，其基于上述反射波的接收信号来对表示上述血管的血管壁的部分的信号波形模板进行设定；以及跟踪开始控制部，其基于上述接收信号中的适合于上述信号波形模板的信号部分来设定跟踪点并开始跟踪。
另外，作为其他发明，可以构成超声波测定方法，其包括：控制朝向血管的超声波的发送以及反射波的接收；基于上述反射波的接收信号来对表示上述血管的血管壁的部分的信号波形模板进行设定；以及基于上述接收信号中的适合于上述信号波形模板的信号部分来设定跟踪点并开始跟踪。
根据该第十七发明等，对朝向血管发送的超声波的反射波的接收信号中的、表示该血管的血管壁的部分的信号波形模板进行设定。该设定能够根据在任意时刻获得的接收信号进行。因此，能够根据静止图像那样的某瞬间的接收信号来进行设定，所以能够精确地设定与所希望的跟 踪对象相关的信号波形模板。
而且，在信号波形模板的设定之后，根据接收信号中的、适合于设定的信号波形模板的信号部分来设定跟踪点并开始跟踪。因此，即便在从设定信号波形模板的时刻至实际开始跟踪之前存在时间差，也不会成为问题，从而不会产生所希望的跟踪对象的部位与实际跟踪的部位不同的问题。
另外，在第十七发明的基础上，第十八发明的超声波测定装置为，上述跟踪开始控制部具有检索部，并基于检索到的信号部分来设定上述跟踪点，该检索部进行规定的相关运算来检索与上述信号波形模板的相关值满足规定的适合条件的信号部分。
根据该第十八发明，作为适合于信号波形模板的信号部分，进行规定的相关运算来对接收信号中的相关值满足规定的适合条件的信号部分进行检索。因此，能够提高所希望的跟踪对象的部位与实际跟踪的部位一致的精确性。
在上述的第一、第五、第八以及第十七发明中，测定对象的血管当然可以是动脉。
以下，对应用本发明的实施方式进行说明，但能够应用本发明的实施方式并不限定于以下的实施方式。
第一实施方式
图1是示出第一实施方式的超声波测定装置1010的系统构成例的图。超声波测定装置1010是通过测定超声波的反射波来测定被检体1002的生物体信息的装置。在第一实施方式中，作为生物体信息之一而对动脉即血管1004所涉及的血压、IMT(Intima Media Thickness：血管的内膜中膜复合体厚度)这样的血管系统功能信息进行测定。在图1的例子中，将颈动脉作为测定对象的血管1004，但当然也可以将桡动脉等其他动脉作为测定对象的血管1004。
超声波测定装置1010具备：触摸面板1012，其兼作用于图像显示 测定结果、操作信息的单元以及用于操作输入的单元；键盘1014，其用于进行操作输入；超声波探头1016(探针)；以及处理装置1030。在处理装置1030搭载有控制基板1031，且与触摸面板1012、键盘1014以及超声波探头1016等装置各部以能够收发信号的方式连接。
在控制基板1031除搭载有CPU(Central Processing Unit：中央处理器)1032、ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)、各种集成电路之外，还搭载有基于IC存储器、硬盘等的存储介质1033、以及实现与外部装置的数据通信的通信IC1034。处理装置1030通过利用CPU1032等执行存储于存储介质1033的测定程序来进行开始超声波测定所涉及的血管1004的血管壁的跟踪的控制，从而实现以血管1004为对象的血管系统功能信息的测定等第一实施方式所涉及的各种功能。
具体而言，通过处理装置1030的控制，超声波测定装置1010从超声波探头1016向被检体1002发送·照射超声波波束，并接收其反射波。然后，通过对反射波的接收信号(以下简称为“接收信号”)进行信号处理，能够生成被检体1002的生物体内构造的位置信息、经时变化等反射波数据。反射波数据中包含所谓的A模式、B模式、M模式、彩色多普勒的各模式的图像。按照规定周期反复执行使用超声波的测定。将测定单位称为“帧”。
另外，超声波测定装置1010通过对成为基准的接收信号设定跟踪点(关心区域)，从而能够进行在不同帧间按照时间序列追踪跟踪点并计算位移的所谓的“跟踪”。在第一实施方式中，虽然将血管1004的前壁以及后壁设为跟踪点，但超声波测定装置1010在该跟踪点的设定以及开始控制方面具有特征。
第一实施方式的原理的说明
对第一实施方式的跟踪点的设定以及开始控制的原理进行说明。
图2是示出对接收信号进行了信号处理的反射波数据的概要的图，图2(1)表示时间轴，图2(2)表示前壁所涉及的简要的M模式图像， 图2(3)表示后壁所涉及的简要的M模式图像，图2(4)表示前壁所涉及的简要的A模式图像，图2(5)表示后壁所涉及的简要的A模式图像。A模式图像也可以说是接收信号本身，因此在下文中与接收信号同义地进行说明。在超声波测定中，来自血管1004的前壁以及后壁的反射波被较强地检测出。图2(4)以及图2(5)所示的接收信号的信号部分是切出包括来自前壁以及后壁的信号部分的周边部分后的信号部分，是固定的深度范围的信号部分。
从超声波探头1016观察，血管1004的前壁以及后壁伴随着搏动而前后(在深度方向上)地位移。因此，在反射波信号中，若着眼于前壁的部分以及后壁的部分，则如图2(2)～图2(5)那样位移。时刻t1011～时刻t1014是跳动一次的量。但是，虽然前壁以及后壁位移，但跳动一次后返回相同位置。例如，在图2(5)中，在时刻t1011的信号波形与时刻t1014的信号波形中，在大致相同的深度位置出现后壁的峰值。在第一实施方式中，利用这种现象来进行跟踪的开始控制。
首先，从在第一时刻获得的接收信号中指定·设定希望跟踪的对象。换言之，作为静止图像，能够从在第一时刻获得的接收信号之中设定跟踪对象，因此例如能够对接收信号进行放大等来精密地设定。图2(5)中示出以后壁为跟踪对象的例子。时刻t1011为第一时刻。将时刻t1011的接收信号中、包括后壁的信号部分的深度范围设定为作为跟踪对象而希望的信号范围(深度范围)。即由粗实线包围的区域。另外，该信号范围内的信号波形被设定为模板波形。
若信号范围的设定结束，则以后持续监视实时取得的接收信号。具体而言，反复进行接收信号中的信号范围内的信号波形与模板波形的相关运算，并检测相关值满足阈值条件的第二时刻的到来。即，持续监视接收信号中的信号范围内的信号波形满足与模板波形相当的相当条件的第二时刻。在该第二时刻开始跟踪。
图2(6)示出相关值的变化。将相关值变为阈值以上的时刻作为第二时刻来进行检测。时刻t1014为第二时刻。如图2(5)所示，在时刻t1014，后壁位于与第一时刻即时刻t1011相同的深度位置。因此，不存 在所希望的跟踪对象的部位与实际跟踪的部位不同的情况。另外，从在第二时刻(时刻t1014)取得的接收信号开始跟踪，因此从在第二时刻取得的接收信号之中设定跟踪点(关心区域)。具体而言，将在第二时刻取得的接收信号中的信号范围的信号部分作为跟踪点(关心区域)而开始跟踪。
跟踪对象可以仅是前壁以及后壁的一方，但在第一实施方式中指定·设定两方。这是因为存在前壁以及后壁的一方的位移量较大、而另一方的位移量较小的情况。该现象因血管性状、血管周边组织等引起而产生，也能够由作为测定对象的血管、测定的位置、或被检者产生。前壁以及后壁的一方的位移量较大、另一方的位移量较小的情况的例子如图3所示。在图3中，示出前壁的位移量较小、后壁的位移量较大的情况。图的观察方法与图2相同。
在图3中，前壁的深度位置与搏动无关地大致处于相同位置。因此，如图3(6)所示，前壁所涉及的相关值大致为固定的值，成为阈值TH1以上的第二时刻能够比时刻t1024更早到来。通过将前壁以及后壁的两方指定·设定为跟踪对象能够更精确地检测第二时刻。
第一实施方式的功能构成的说明
接下来，对用于实现第一实施方式的功能构成进行说明。
图4是示出第一实施方式的超声波测定装置1010的功能构成例的框图。超声波测定装置1010具备操作输入部1100、超声波收发部1102、处理部1200、显示部1300以及存储部1500。
操作输入部1100受理由测定者进行的各种操作输入，并向处理部1200输出与操作输入对应的操作输入信号。操作输入部1100可以通过按钮开关、杠杆开关、拨号盘式开关、触控板、鼠标等来实现。在图1的例子中，触摸面板1012、键盘1014相当于此。
超声波收发部1102利用从处理部1200输出的脉冲电压来发射超声波。然后，接收所发射的超声波的反射波并将其转换为电信号，向处理部1200输出。图1的超声波探头1016相当于此。
处理部1200例如通过CPU、GPU(Graphic Processor Unit：图形处理器)等微处理器、ASIC、FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)、IC(Integrated Circuit：集成电路)存储器等电子部件来实现。而且，处理部1200与各功能部之间进行数据的输入输出控制，并根据规定的程序、数据、来自操作输入部1100的操作输入信号、来自超声波收发部1102的信号等执行各种运算处理来计算被检体1002的生物体信息。图1的处理装置1030、控制基板1031相当于处理部1200。
处理部1200具有超声波控制部1202、跟踪部1210、跟踪开始控制部1230、前后壁检测部1244、血管系统功能测定控制部1248、测定结果记录显示控制部1250以及图像生成部1260。
超声波控制部1202对朝向血管的超声波的发送以及反射波的接收进行控制。例如，具有驱动控制部1204、收发控制部1206以及接收信号合成部1208，并统一地控制超声波测定。超声波控制部1202能够通过公知技术来实现。
驱动控制部1204对超声波脉冲从超声波探头1016的发送时刻进行控制，并将发送控制信号向收发控制部1206输出。
收发控制部1206根据来自驱动控制部1204的发送控制信号来产生脉冲电压并将其向超声波收发部1102输出。此时，能够进行发送延迟处理，从而进行脉冲电压向各超声波振子的输出时刻的调整。另外，接下来进行从超声波收发部1102输出的信号的放大、滤波处理，并能够将其结果向接收信号合成部1208输出。
接收信号合成部1208根据需要进行延迟处理等，并执行所谓的接收信号的聚集所涉及的处理等，从而生成包括接收信号数据1516的反射波数据1510(参照图6)。反射波数据1510被跟踪开始控制部1230以及跟踪部1210使用。
跟踪开始控制部1230是进行上述跟踪的开始控制的功能部，具有设定部1232、提取部1237、相关运算部1238以及检测部1239。在第一 实施方式中，对处理部1200通过读出并执行跟踪开始控制程序1502(参照图6)、从而以软件的方式实现跟踪开始控制部1230的情况进行说明，但也可以通过FPGA等电子电路以硬件的方式实现。另外，提取部1237、相关运算部1238以及检测部1239也可以利用FPGA等电子电路构成。
设定部1232是设定跟踪对象的功能部，具有：信号范围设定部1234，其根据操作输入部1100的操作输入来设定接收信号中的深度方向的位置范围(信号范围)；以及模板设定部1236，将接收信号中的信号范围内的信号波形设定为信号波形模板。信号范围设定部1234对前壁用以及后壁用各自的信号范围进行设定，并将前壁用信号范围数据1521a、后壁用信号范围数据1521b(统称为“信号范围数据1521”)储存于存储部1500(参照图6)。另外，模板设定部1236也同样，对前壁用以及后壁用各自的信号波形模板进行设定，并将前壁用信号波形模板1523a、后壁用信号波形模板1523b(统称为“信号波形模板1523”)储存于存储部1500。
参照图5更具体地对信号范围以及信号波形模板的设定进行说明。图5示出在某时刻(第一时刻)获得的反射波信号的一个例子。设定部1232例如使接收信号显示在显示部1300等，并根据来自操作输入部1100的设定指示操作对前壁用信号范围FW1(1521a)与后壁用信号范围RW1(1521b)进行设定。信号范围(前壁用信号范围FW1以及后壁用信号范围RW1)均是决定深度位置的范围的数据。在设定信号范围时，对接收信号进行放大显示等，从而能够精确地进行范围设定。
若信号范围的设定结束，则设定部1232切出前壁用信号范围FW1内的信号部分并将其设定为前壁用信号波形模板FT1(1523a)，切出后壁用信号范围RW1内的信号部分并将其设定为后壁用信号波形模板RT1(1523b)。
返回图4。提取部1237、相关运算部1238以及检测部1239为了检测第二时刻的到来而发挥功能。
提取部1237提取从超声波控制部1202随时输出的接收信号中的、前壁用信号范围FW1内的信号部分与后壁用信号范围RW1内的信号部 分并输出至相关运算部1238。
相关运算部1238针对前壁用以及后壁用，分别进行信号波形模板与由提取部1237提取的信号部分的相关运算，计算相关值并将其输出至检测部1239。相关运算例如能够利用归一化互相关、零均值归一化互相关等。
检测部1239通过检测相关值是否满足相当条件即是否成为阈值以上来检测第二时刻的到来。在检测出第二时刻的到来的情况下，向跟踪部1210输出跟踪开始指示信号。
跟踪部1210根据来自检测部1239的跟踪开始指示信号开始跟踪。跟踪点(关心区域)设定在在输入跟踪开始指示信号的时间点的接收信号中的信号范围的信号部分。由此，能够将作为跟踪对象而希望的部位可靠地设定为跟踪点。以后的跟踪本身能够应用公知的技术。例如实现“回波跟踪”、“相位差跟踪”等功能。
前后壁检测部1244根据接收信号检测血管特征点，作为由设定部1232设定的前阶段。具体而言，检测规定的信号强度以上的两个峰值、且该峰值间的信号强度变为表示血液的规定的低强度以下的两个峰值作为前壁以及后壁。前壁以及后壁的检测方法并不局限于该方法，当然也可以采用其他方法。
血管系统功能测定控制部1248根据由跟踪部1210持续进行位置测定的血管1004的前壁以及后壁的位置来判定血管直径的位移，从而进行所给予的血管系统功能测定所涉及的控制。例如，进行执行使用刚性参数并根据血管直径推断血压的处理来测定血压等的运算控制。
测定结果记录显示控制部1250进行用于使血管系统功能的测定结果存储于存储部1500、并使之显示在显示部1300的控制。
图像生成部1260生成用于显示超声波测定、生物体信息测定所需要的各种操作画面、测定结果的图像并将其向显示部1300输出。
显示部1300显示从图像生成部1260输入的图像数据。图1的触摸 面板1012相当于此。
存储部1500通过IC存储器、硬盘、光盘等存储介质实现，对各种程序、处理部1200的运算过程的数据等各种数据进行存储。在图1中，搭载于处理装置1030的控制基板1031的存储介质1033相当于此。此外，处理部1200与存储部1500的连接并不局限于基于装置内的内部总线电路的连接，也可以通过LAN(Local Area Network：局域网)、网络等通信线路实现。在该情况下，存储部1500也可以通过与超声波测定装置1010独立的外部存储装置实现。
而且，如图6所示，存储部1500对测定程序1501、反射波数据1510、设定数据1520、相当条件数据1530以及血管系统功能测定数据1570进行存储。当然，除上述以外还能够对帧识别信息、各种标志、计时用的计时器值等适当地进行存储。
处理部1200通过读出并执行测定程序1501来实现超声波控制部1202、跟踪开始控制部1230、前后壁检测部1244、血管系统功能测定控制部1248、测定结果记录显示控制部1250以及图像生成部1260等的功能。另外，在测定程序1501中，作为子流程程序包括用于实现跟踪开始控制部1230的功能的跟踪开始控制程序1502。
此外，在通过电子电路等硬件实现上述功能部的情况下，能够省略用于实现该功能的程序的一部分。
反射波数据1510是通过超声波测定而获得的反射波数据，其通过超声波控制部1202按照每帧而生成。一个反射波数据1510例如包括扫描线ID1512、测定帧1514以及接收信号数据(深度-信号强度数据)1516。当然，也能够适当地储存上述以外的数据。
设定数据1520根据第一时刻的接收信号来对设定部1232所设定的信号范围的数据即信号范围数据1521与信号波形模板1523进行储存。
相当条件数据1530是决定用于检测部1239检测第二时刻的到来的相关值的阈值条件的数据，例如，决定图2、图3的阈值TH1。
血管系统功能测定数据1570储存有将被跟踪部1210追踪的血管1004的前壁以及后壁的位置与获得所对应的接收信号的时刻信息对应起来的数据、根据前壁以及后壁的位置计算出的血管直径的数据、以及根据血管直径计算出的血压的数据等。
第一实施方式的处理的流程的说明
接下来，对超声波测定装置1010的测定处理的动作进行说明。
图7是用于对第一实施方式的超声波测定装置1010的测定处理的流程进行说明的流程图。
进行该处理时，处理部1200开始下述处理：按照超声波收发部1102的每个超声波振子(扫描线)发送超声波波束，并接收其反射波，并使反射波数据1510随时存储在存储部1500。
首先，根据通过超声波的收发随时获得的接收信号数据1516，前后壁检测部1244对接收信号是否包括特征点进行判定，直到检测到特征点为止一直待机(步骤S1001：否)。在第一实施方式中，特征点是表示血管1004的前壁以及后壁的峰值。若检测到特征点(步骤S1001：是)，则通过跟踪开始控制部1230进行跟踪开始控制处理(步骤S1003～S1007)。
即，设定部1232使用在第一时刻获得的接收信号进行信号范围以及信号波形模板的设定(步骤S1003)。接下来，提取部1237随时提取以后的接收信号中的信号范围内的信号部分，相关运算部1238使用相当条件数据1530对该信号部分是否与信号波形模板相当进行判定。具体而言，相关运算部1238进行该信号部分与信号波形模板的相关运算(步骤S1005)，对相关值是否满足相当条件(阈值条件)即第二时刻的到来进行判定(步骤S1007)。直到满足相当条件为止(步骤S1007：否)，重复步骤S1005～S1007的处理，并监视第二时刻的到来。
在满足相当条件的情况下(步骤S1007：是)，认定第二时刻到来，检测部1239将跟踪开始指示信号输出至跟踪部1210，从而跟踪部1210开始跟踪(步骤S1009)。而且，血管系统功能测定控制部1248开始血 管系统功能的测定(步骤S1011)。
然后，在进行了测定处理的结束的操作的情况下(步骤S1013：是)，结束测定处理。
以上，根据第一实施方式，对接收到向血管1004发送的超声波的反射波的接收信号中、包括用于跟踪该血管的血管壁伴随着搏动的移动的信号部分的信号范围和该信号范围中的信号波形模板进行设定。该设定根据在第一时刻获得的接收信号进行。因此，能够根据静止图像那样的某瞬间的接收信号来进行设定，所以能够精确地设定所希望的跟踪对象。
而且，在跟踪对象的设定之后，对接收信号中、与设定的信号范围对应的信号部分和设定的信号波形模板满足规定的相当条件的第二时刻的到来进行检测。在该第二时刻开始跟踪。因此，尽管第一时刻与第二时刻存在时间差，时间差也不会成为问题，从而不会产生所希望的跟踪对象的部位与实际跟踪的部位不同的问题。
此外，第一实施方式可以适当地实施构成要素的追加·省略·变更。例如，对以血管的前壁以及后壁的两方为跟踪对象的情况进行了说明，但当然也可以仅以一方为跟踪对象。
另外，对进行相关运算的情况进行了说明，但也可以代替相关值这样的相似度，而使用平方误差(Sum of Squared Difference：SSD)、绝对误差(Sum of Absolute Difference：SAD)这样的相异度。但是，在使用SSD、SAD的情况下，值越小越相似，因此相当条件(阈值条件)为阈值以下。
第二实施方式
图8是示出第二实施方式的超声波测定装置2010的系统构成例的图。超声波测定装置2010是通过测定超声波的反射波来测定被检体2002的生物体信息的装置。在第二实施方式中，作为生物体信息之一而对动脉即血管2004所涉及的血压、IMT(Intima Media Thickness：血管的内膜中膜复合体厚度)这样的血管系统功能信息进行测定。在图8 的例子中，将颈动脉作为测定对象的血管2004，但当然也可以将桡动脉等其他动脉作为测定对象的血管2004。
超声波测定装置2010具备：触摸面板2012，其兼作用于图像显示测定结果、操作信息的单元以及用于操作输入的单元；键盘2014，其用于进行操作输入；超声波探头2016(探针)；以及处理装置2030。在处理装置2030搭载有控制基板2031，且与触摸面板2012、键盘2014以及超声波探头2016等装置各部以能够收发信号的方式连接。
在控制基板2031除搭载有CPU(Central Processing Unit：中央处理器)2032、ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)、各种集成电路之外，还搭载有基于IC存储器、硬盘等的存储介质2033、以及实现与外部装置的数据通信的通信IC2034。处理装置2030通过利用CPU2032等执行存储在存储介质2033的测定程序来进行开始超声波测定所涉及的血管2004的血管壁的跟踪的控制，从而实现以血管2004为对象的血管系统功能信息的测定等第二实施方式所涉及的各种功能。
具体而言，通过处理装置2030的控制，超声波测定装置2010从超声波探头2016向被检体2002发送·照射超声波波束，并接收其反射波。然后，通过对反射波的接收信号(以下简称为“接收信号”)进行信号处理能够生成被检体2002的生物体内构造的位置信息、经时变化等反射波数据。反射波数据中包含所谓的A模式、B模式、M模式、彩色多普勒的各模式的图像。按照规定周期反复执行使用超声波的测定。将测定单位称呼为“帧”。
另外，超声波测定装置2010通过对成为基准的接收信号设定跟踪点(关心区域)，从而能够进行在不同帧间按照时间序列追踪跟踪点并计算位移的所谓的“跟踪”。在第二实施方式中，虽然将血管2004的前壁以及后壁设为跟踪点，但超声波测定装置2010在该跟踪点的设定以及开始控制方面具有特征。
第二实施方式的原理的说明
对跟踪点的设定以及开始控制的原理进行说明。
图9是示出对接收信号进行了信号处理的反射波数据的概要的图，图9(1)表示时间轴，图9(2)表示前壁所涉及的简要的M模式图像，图9(3)表示后壁所涉及的简要的M模式图像，图9(4)表示前壁所涉及的简要的A模式图像，图9(5)表示后壁所涉及的简要的A模式图像。A模式图像也可以说是接收信号，因此在下文中与接收信号同义地进行说明。在超声波测定中，来自血管2004的前壁以及后壁的反射波被较强地检测出。图9(4)以及图9(5)所示的接收信号的信号部分是切出包括来自前壁以及后壁的信号部分的周边部分后的信号部分，是固定的深度范围的信号部分。
从超声波探头2016观察，血管2004的前壁以及后壁伴随着搏动而前后地(在深度方向上)位移。因此，在反射波信号中，若着眼于前壁的部分以及后壁的部分，则如图9(2)～图9(5)那样位移。时刻t2011～时刻t2014是跳动一次的量。但是，虽然前壁以及后壁位移，但跳动一次后返回相同位置。例如，在图9(5)中，在时刻t2011的信号波形与时刻t2014的信号波形中，在大致相同的深度位置出现后壁的峰值。当然，不但在跳动一次后，只要在整数次后便大致相同。在第二实施方式中，利用这种现象来进行跟踪的开始控制。
首先，从在第一时刻获得的接收信号中指定·设定希望跟踪的对象。换言之，作为静止图像，能够从在第一时刻获得的接收信号之中设定跟踪对象，因此例如能够对接收信号进行放大等来精密地设定。图9(5)中示出以后壁为跟踪对象的例子。时刻t2011为第一时刻。将时刻t2011的接收信号中、包括后壁的信号部分的深度范围设定为作为跟踪对象而希望的信号范围(深度范围)。即由粗实线包围的区域。若设定信号范围，则对表示该信号范围内的信号成分的指标值即信号成分指标值进行计算。在第二实施方式中，作为信号成分指标值的一个例子，计算对信号的振幅进行了平均的振幅平均值。另外，将第一时刻的信号成分指标值称为指标基准值，将第一时刻的振幅平均值称为振幅平均基准值。作为信号成分指标值，除振幅平均值之外，可以采用信号范围内的振幅的合计值，也可以采用信号范围内的振幅的中央值。
若信号范围的设定结束，则以后持续监视实时取得的接收信号。具体而言，计算对接收信号中的信号范围内的信号的振幅进行了平均的振幅平均值(信号成分指标值的一个例子)，从而检测与振幅平均基准值的差(以下，将该差称为“振幅平均值差”)满足阈值条件的第二时刻的到来。即，持续对接收信号中的信号范围内的信号部分的振幅平均值满足相当于第一时刻的振幅平均值的相当条件的第二时刻进行监视。在该第二时刻开始跟踪。
图9(6)中示出振幅平均值差的变化。将振幅平均值差变为阈值以下的时刻作为第二时刻来检测。时刻t2014为第二时刻。如图9(5)所示，在时刻t2014，后壁位于与第一时刻即时刻t2011相同的深度位置。因此，所希望的跟踪对象的部位与实际跟踪的部位不同的可能性极其低。另外，从在第二时刻(时刻t2014)取得的接收信号开始跟踪，因此从在第二时刻取得的接收信号之中设定跟踪点(关心区域)。具体而言，将在第二时刻取得的接收信号中的信号范围的信号部分作为跟踪点(关心区域)而开始跟踪。
跟踪对象可以仅是前壁以及后壁的一方，但在第二实施方式中指定·设定两方。这是因为存在前壁以及后壁的一方的位移量较大、而另一方的位移量较小的情况。该现象因血管性状、血管周边组织等引起而产生，也能够由作为测定对象的血管、测定的位置、或被检者产生。前壁以及后壁的一方的位移量较大、另一方的位移量较小的情况的例子如图10所示。在图10中，示出前壁的位移量较小，后壁的位移量较大的情况。图的观察方法与图9相同。
在图10中，前壁的深度位置与搏动无关，大致处于相同的位置。因此，如图10(6)所示，前壁所涉及的振幅平均值差大致为固定的值，成为阈值TH2以下的第二时刻能够比时刻t2024更早到来。通过将前壁以及后壁的两方指定·设定为跟踪对象，从而能够更精确地检测第二时刻。
第二实施方式的功能构成的说明
接下来，对用于实现第二实施方式的功能构成进行说明。
图11是示出第二实施方式的超声波测定装置2010的功能构成例的框图。超声波测定装置2010具备操作输入部2100、超声波收发部2102、处理部2200、显示部2300以及存储部2500。
操作输入部2100受理由测定者进行的各种操作输入，并向处理部2200输出与操作输入对应的操作输入信号。操作输入部2100可以通过按钮开关、杠杆开关、拨号盘式开关、触控板、鼠标等来实现。在图8的例子中，触摸面板2012、键盘2014相当于此。
超声波收发部2102利用从处理部2200输出的脉冲电压发射超声波。而且，接收所发射的超声波的反射波并将其转换为电信号，向处理部2200输出。图8的超声波探头2016相当于此。
处理部2200例如通过CPU、GPU(Graphic Processor Unit：图形处理器)等微处理器、ASIC、FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)、IC(Integrated Circuit：集成电路)存储器等电子部件来实现。而且，处理部2200与各功能部之间进行数据的输入输出控制，并根据规定的程序、数据、来自操作输入部2100的操作输入信号、来自超声波收发部2102的信号等执行各种运算处理来计算被检体2002的生物体信息。图8的处理装置2030、控制基板2031相当于处理部2200。
处理部2200具有超声波控制部2202、跟踪部2210、跟踪开始控制部2230、前后壁检测部2244、血管系统功能测定控制部2248、测定结果记录显示控制部2250以及图像生成部2260。
超声波控制部2202对朝向血管的超声波的发送以及反射波的接收进行控制。例如，具有驱动控制部2204、收发控制部2206以及接收信号合成部2208，并统一地控制超声波测定。超声波控制部2202能够通过公知技术来实现。
驱动控制部2204对超声波脉冲从超声波探头2016的发送时刻进行控制，并将发送控制信号向收发控制部2206输出。
收发控制部2206根据来自驱动控制部2204的发送控制信号来产生 脉冲电压并将其向超声波收发部2102输出。此时，能够进行发送延迟处理，从而进行脉冲电压向各超声波振子的输出时刻的调整。另外，进行从超声波收发部2102输出的信号的放大、滤波处理，并能够将其结果向接收信号合成部2208输出。
接收信号合成部2208根据需要进行延迟处理等，并执行所谓的接收信号的聚集所涉及的处理等，从而生成包括接收信号数据2516的反射波数据2510(参照图13)。反射波数据2510被跟踪开始控制部2230以及跟踪部2210使用。
跟踪开始控制部2230是进行上述跟踪的开始控制的功能部，具有设定部2232、作为信号成分指标值计算部的振幅平均值计算部2237、作为指标值差计算部的振幅平均值差计算部2238以及检测部2239。在第二实施方式中，对处理部2200通过读出并执行跟踪开始控制程序2502(参照图13)、从而以软件的方式实现跟踪开始控制部2230的情况进行说明，但也可以通过FPGA等电子电路以硬件的方式实现。另外，振幅平均值计算部2237、振幅平均值差计算部2238以及检测部2239也可以利用FPGA等电子电路来构成。
设定部2232是设定跟踪对象的功能部，具有信号范围设定部2234和作为指标基准值计算部的振幅平均基准值计算部2236。信号范围设定部2234根据操作输入部2100的操作输入来对第一时刻的接收信号中的深度方向的位置范围(信号范围)进行设定。信号范围设定部2234对前壁用以及后壁用各自的信号范围进行设定，并将前壁用信号范围数据2521a、后壁用信号范围数据2521b(统称为“信号范围数据2521”)储存于存储部2500(参照图13)。
振幅平均基准值计算部2236对第一时刻的接收信号中的信号范围内的作为信号成分指标值的指标基准值、即振幅平均基准值进行计算。振幅平均基准值计算部2236也与信号范围设定部2234同样，对前壁用以及后壁用各自的信号范围内的振幅平均基准值进行计算，并将前壁用振幅平均基准值2523a、后壁用振幅平均基准值2523b(统称为“振幅平均基准值2523”)储存于存储部2500。
参照图12更具体地对信号范围以及振幅平均基准值的设定进行说明。图12示出在某时刻(第一时刻)获得的反射波信号的一个例子。设定部2232例如使接收信号显示在显示部2300等，并根据来自操作输入部2100的设定指示操作对前壁用信号范围FW2(2521a)与后壁用信号范围RW2(2521b)进行设定。信号范围(前壁用信号范围FW2以及后壁用信号范围RW2)均是决定深度位置的范围的数据。在设定信号范围时，对接收信号进行放大显示等，从而能够精确地进行范围设定。
若信号范围的设定结束，则设定部2232对前壁用信号范围FW2内的信号成分的振幅平均值进行计算并将其设定为前壁用振幅平均基准值FT2(2523a)，对后壁用信号范围RW2内的信号成分的振幅平均值进行计算并将其设定为后壁用振幅平均基准值RT2(2523b)。
返回图11。振幅平均值计算部2237、振幅平均值差计算部2238以及检测部2239为了检测第二时刻的到来而发挥功能。
振幅平均值计算部2237对随时从超声波控制部2202输出的接收信号中、前壁用信号范围FW2内的信号成分的振幅平均值与后壁用信号范围RW2内的信号成分的振幅平均值进行计算，并输出至振幅平均值差计算部2238。
振幅平均值差计算部2238针对前壁用以及后壁用，分别对振幅平均基准值与由振幅平均值计算部2237计算出的振幅平均值的差即振幅平均值差进行计算并将其输出至检测部2239。
检测部2239通过检测振幅平均值差是否满足相当条件、即是否成为阈值以下，从而检测第二时刻的到来。在检测到第二时刻的到来的情况下，向跟踪部2210输出跟踪开始指示信号。
跟踪部2210根据来自检测部2239的跟踪开始指示信号开始跟踪。跟踪点(关心区域)设定在输入跟踪开始指示信号的时刻的接收信号中的信号范围的信号部分。由此，将作为跟踪对象而希望的部位可靠地设定为跟踪点。以后的跟踪本身能够应用公知的技术。例如，实现“回波 跟踪”、“相位差跟踪”等功能。
前后壁检测部2244根据接收信号检测血管特征点，作为由设定部2232进行的设定的前阶段。具体而言，检测规定的信号强度以上的两个峰值、且该峰值间的信号强度变为表示血液的规定的低强度以下的两个峰值作为前壁以及后壁。前壁以及后壁的检测方法并不局限于该方法，当然也可以采用其他方法。
血管系统功能测定控制部2248根据由跟踪部2210持续进行位置测定的血管2004的前壁以及后壁的位置来判定血管直径的位移，从而进行所给予的血管系统功能测定所涉及的控制。例如，进行执行使用刚性参数并根据血管直径推断血压的处理来测定血压等的运算控制。
测定结果记录显示控制部2250进行用于使血管系统功能的测定结果存储在存储部2500、并使之显示在显示部2300的控制。
图像生成部2260生成用于显示超声波测定、生物体信息测定所需要的各种操作画面、测定结果的图像并将其向显示部2300输出。
显示部2300对从图像生成部2260输入的图像数据进行显示。图8的触摸面板2012相当于此。
存储部2500通过IC存储器、硬盘、光盘等存储介质实现，存储各种程序、处理部2200的运算过程的数据等各种数据。在图8中，搭载于处理装置2030的控制基板2031的存储介质2033相当于此。此外，处理部2200与存储部2500的连接并不局限于基于装置内的内部总线电路的连接，也可以通过LAN(Local Area Network)、网络等通信线路实现。在该情况下，存储部2500也可以通过与超声波测定装置2010独立的外部存储装置实现。
而且，如图13所示，存储部2500对测定程序2501、反射波数据2510、设定数据2520、相当条件数据2530以及血管系统功能测定数据2570进行存储。当然，除上述以外还能够对帧识别信息、各种标志、计时用的计时器值等适当地进行存储。
处理部2200通过读出并执行测定程序2501来实现超声波控制部2202、跟踪开始控制部2230、前后壁检测部2244、血管系统功能测定控制部2248、测定结果记录显示控制部2250以及图像生成部2260等的功能。另外，在测定程序2501中，作为子流程程序包括用于实现跟踪开始控制部2230的功能的跟踪开始控制程序2502。
此外，在通过电子电路等硬件实现上述功能部的情况下，能够省略用于实现该功能的程序的一部分。
反射波数据2510是通过超声波测定而获得的反射波数据，其通过超声波控制部2202按照每帧而生成。一个反射波数据2510例如包括扫描线ID2512、测定帧2514以及接收信号数据(深度-信号强度数据)2516。当然，也能够适当地储存上述以外的数据。
设定数据2520根据第一时刻的接收信号来对设定部2232所设定的信号范围的数据即信号范围数据2521与振幅平均基准值2523进行储存。
相当条件数据2530是决定用于检测部2239检测第二时刻的到来的振幅平均值差的阈值条件的数据，例如，决定图9、图10的阈值TH2。
血管系统功能测定数据2570储存有将被跟踪部2210追踪的血管2004的前壁以及后壁的位置与获得所对应的接收信号的时刻信息对应起来的数据、根据前壁以及后壁的位置计算出的血管直径的数据、以及根据血管直径计算出的血压的数据等。
第二实施方式的处理的流程的说明
接下来，对超声波测定装置2010的测定处理的动作进行说明。
图14是用于对第二实施方式的超声波测定装置2010的测定处理的流程进行说明的流程图。
进行该处理时，处理部2200按照超声波收发部2102的每个超声波振子(扫描线)发送超声波波束，并接收其反射波，从而开始随时将反 射波数据2510存储在存储部2500的处理。
首先，根据通过超声波的收发随时获得的接收信号数据2516，前后壁检测部2244对接收信号是否包括特征点进行判定，直到检测到特征点为止一直待机(步骤S2001：否)。在第二实施方式中，特征点是表示血管2004的前壁以及后壁的峰值。若检测到特征点(步骤S2001：是)，则通过跟踪开始控制部2230进行跟踪开始控制处理(步骤S2003～S2007)。
即，设定部2232使用在第一时刻获得的接收信号进行信号范围以及振幅平均基准值的设定(步骤S2003)。接下来，振幅平均值计算部2237随时计算以后的接收信号中的信号范围内的振幅平均值，振幅平均值差计算部2238对该振幅平均值与在步骤S2003设定的振幅平均基准值的差即振幅平均值差进行计算(步骤S2005)。而且，检测部2239对振幅平均值差是否满足相当条件(阈值条件)即第二时刻的到来进行判定(步骤S2007)。直到满足相当条件为止(步骤S2007：否)，重复步骤S2005～S2007的处理，并监视第二时刻的到来。
在满足相当条件的情况下(步骤S2007：是)，认定第二时刻到来，检测部2239将跟踪开始指示信号输出至跟踪部2210，从而跟踪部2210开始跟踪(步骤S2009)。而且，血管系统功能测定控制部2248开始血管系统功能的测定(步骤S2011)。
然后，在进行了测定处理的结束的操作的情况下(步骤S2013：是)，结束测定处理。
以上，根据第二实施方式，对接收朝向血管2004发送的超声波的反射波的接收信号中、包括用于跟踪该血管的血管壁伴随着搏动的移动的信号部分的信号范围进行设定。该设定根据在第一时刻获得的接收信号进行。因此，能够根据静止图像那样的某瞬间的接收信号来进行设定，所以能够精确地设定所希望的跟踪对象。
若设定信号范围，则将其设定时的第一时刻的该信号范围的信号成分指标值即振幅平均值作为振幅平均基准值来计算。
而且，在跟踪对象的设定之后，对接收信号中、与设定的信号范围对应的信号部分的振幅平均值和振幅平均基准值满足规定的相当条件的第二时刻的到来进行检测。在该第二时刻开始跟踪。因此，尽管第一时刻与第二时刻存在时间差，时间差也不会成为问题，从而不会产生所希望的跟踪对象的部位与实际跟踪的部位不同的问题。
此外，第二实施方式也可以适当地实施构成要素的追加·省略·变更。例如，在第二实施方式中，对以血管的前壁以及后壁的两方为跟踪对象的情况进行了说明，但当然也可以仅以一方为跟踪对象。
另外，信号成分指标值并不局限于振幅平均值，也可以采用振幅合计值、取样的振幅的中央值。另外，对相当条件为振幅平均值差变为阈值以下情况进行了说明，但还可以追加时间的条件。即，也可以持续对振幅平均值差变为阈值以下的时刻进行检测，将检测时刻的时间间隔的时间差为固定时间差以下的状态持续了规定时间的情况设为满足相当条件的情况。
第三实施方式
图15是示出第三实施方式的超声波测定装置3010的系统构成例的图。超声波测定装置3010是通过测定超声波的反射波来测定被检体(被检者)3002的生物体信息的装置。在第三实施方式中，作为生物体信息之一而对动脉即血管3004所涉及的血压、IMT(Intima Media Thickness：血管的内膜中膜复合体厚度)这样的血管系统功能信息进行测定。在图15的例子中，将颈动脉作为测定对象的血管3004，但当然也可以将桡动脉等其他动脉作为测定对象的血管3004。
超声波测定装置3010具备：触摸面板3012，其兼作用于图像显示测定结果、操作信息的单元以及用于操作输入的单元；键盘3014，其用于进行操作输入；超声波探头3016(探针)；以及处理装置3030。在处理装置3030搭载有控制基板3031，且与触摸面板3012、键盘3014以及超声波探头3016等装置各部以能够收发信号的方式连接。
在控制基板3031除搭载有CPU(Central Processing Unit：中央处 理器)3032、ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)、各种集成电路之外，还搭载有基于IC存储器、硬盘等的存储介质3033、以及实现与外部装置的数据通信的通信IC3034。处理装置3030通过利用CPU3032等执行存储在存储介质3033的测定程序来进行开始超声波测定所涉及的血管3004的血管壁的跟踪的控制，从而实现以血管3004为对象的血管系统功能信息的测定等第三实施方式所涉及的各种功能。
具体而言，通过处理装置3030的控制，超声波测定装置3010从超声波探头3016向被检体3002发送·照射超声波波束，并接收其反射波。然后，通过对反射波的接收信号(以下简称为“接收信号”)进行信号处理，能够生成被检体3002的生物体内构造的位置信息、经时变化等反射波数据。反射波数据中包含所谓的A模式、B模式、M模式、彩色多普勒的各模式的图像。按照规定周期反复执行使用超声波的测定。将测定单位称呼为“帧”。
另外，超声波测定装置3010通过对成为基准的接收信号设定跟踪点(关心区域)，从而能够进行在不同帧间按照时间序列追踪跟踪点并计算位移的所谓的“跟踪”。在第三实施方式中，虽然将血管3004的前壁以及后壁设为跟踪点，但超声波测定装置3010在该跟踪点的设定以及开始控制方面具有特征。
第三实施方式的原理的说明
对跟踪点的设定以及开始控制的原理进行说明。
图16是示出对接收信号进行了信号处理的反射波数据的概要的图，图16(1)表示时间轴，图16(2)表示前壁所涉及的简要的M模式图像，图16(3)表示后壁所涉及的简要的M模式图像，图16(4)表示前壁所涉及的简要的A模式图像，图16(5)表示后壁所涉及的简要的A模式图像。A模式图像也可以说是接收信号，因此在下文中与接收信号同义地进行说明。在超声波测定中，来自血管4的前壁以及后壁的反射波被较强地检测出。图16(4)以及图16(5)所示的接收信号的信号部分是切出包括来自前壁以及后壁的信号部分的周边部分后的信号 部分，是固定的深度范围的信号部分。
从超声波探头3016观察，血管3004的前壁以及后壁伴随着搏动而前后地(在深度方向上)位移。因此，在反射波信号中，若着眼于前壁的部分以及后壁的部分，则如图16(2)～图16(5)那样位移。时刻t3011～时刻t3014是跳动一次的量。但是，虽然前壁以及后壁位移，但跳动一次后返回相同位置。例如，在图16(5)中，在时刻t3011的信号波形与时刻t3014的信号波形中，在大致相同的深度位置出现后壁的峰值。当然，不但在跳动一次后，在整数次后也在大致相同的位置(相同的深度位置)出现峰值。在第三实施方式中，利用这种现象来进行跟踪的开始控制。
首先，从在第一时刻获得的接收信号中指定·设定希望跟踪的对象。换言之，作为静止图像，能够从在第一时刻获得的接收信号之中设定跟踪对象，因此例如能够对接收信号进行放大等来精密地设定。图16(5)中示出以后壁为跟踪对象的例子。时刻t3011为第一时刻。将时刻t3011的接收信号中、包括后壁的信号部分的深度范围设定为作为跟踪对象而希望的信号范围(深度范围)。即由粗实线包围的区域。另外，将该信号范围内的信号波形设定为模板波形。
若信号范围的设定结束，则以后持续监视实时取得的接收信号。具体而言，反复进行接收信号中的信号范围内的信号波形与模板波形的相关运算，并检测相关值满足阈值条件的第二时刻的到来。即，持续对接收信号中的信号范围内的信号波形满足与模板波形相当的相当条件的第二时刻进行监视。在该第二时刻开始跟踪。
图16(6)示出相关值的变化。将相关值变为阈值以上的时刻作为第二时刻来检测。时刻t3014为第二时刻。如图16(5)所示，在时刻t3014中，后壁位于与第一时刻即时刻t3011相同的深度位置。因此，不存在所希望的跟踪对象的部位与实际跟踪的部位不同的情况。另外，从在第二时刻(时刻t3014)取得的接收信号开始跟踪，因此从在第二时刻取得的接收信号之中设定跟踪点(关心区域)。具体而言，在第二时刻取得的接收信号中，将信号范围的信号部分作为跟踪点(关心区域) 而开始跟踪。
跟踪对象可以仅是前壁以及后壁的一方，但在第三实施方式中指定·设定两方。这是因为存在前壁以及后壁的一方的位移量较大，而另一方的位移量较小的情况。该现象因血管性状、血管周边组织等引起而产生，也能够由作为测定对象的血管、测定的位置、或被检者产生。前壁以及后壁的一方的位移量较大、另一方的位移量较小的情况的例子如图17所示。在图17中，示出前壁的位移量较小、后壁的位移量较大的情况。图的观察方法与图16相同。
在图17中，前壁的深度位置与搏动无关，大致处于相同位置。因此，如图17(6)所示，前壁所涉及的相关值大致为固定的值，成为阈值TH3以上的第二时刻能够比时刻t3024更早到来。通过将前壁以及后壁的两方指定·设定为跟踪对象能够更精确地检测第二时刻。
接下来，说明令第一时刻为何时。
可以将第一时刻设为任意的时刻来设定信号范围以及模板波形，但血管壁伴随着搏动而位移。因此，通过判定血管壁未发生位移或位移量较小的时期并将其设为第一时刻，从而能够更精确地检测第二时刻。
血管壁的位移较小的时期是心扩张期，特别是心扩张期末期。参照附图对判定该时期并将其作为第一时刻来检测的方法进行说明。
图18是示出检测第一时刻的处理的流程的一个例子的图，是示出第一处理例的图。在第一处理例中，首先，根据反射波的接收信号检测血管壁的位置(步骤A3001)。换言之，预先跟踪血管壁的位置。检测的血管壁可以是前壁以及后壁的一方，也可以是两方。为了提高精确性，最好为两方。接下来，在连续的前后的帧中运算血管壁的位移量(步骤A3003)。将该位移量满足规定的小位移条件的时刻即变为阈值以下的时刻(步骤A3005)作为第一时刻来进行检测(步骤A3007)。该方法利用了心扩张期血管壁位移量较小的特点。根据步骤A3005的阈值，也能够检测心扩张期末期。
图19是示出第二处理例的图。在第二处理例中，首先，根据反射 波的接收信号来检测血管的位置(步骤B3001)。换言之，预先跟踪血管的位置。接下来，在连续的前后的帧中，针对接收信号中的血管部分的信号进行相关运算(步骤B3003)。将该相关值满足规定的高相关条件的时刻即变为阈值以上的时刻(步骤B3005)作为第一时刻来进行检测(步骤B3007)。该方法利用了心扩张期血管的位移量较小，所以即便是不同帧的接收信号，彼此的相关性也较高的特点。根据步骤B3005的阈值，也能够检测心扩张期末期。
图20是示出第三处理例的图。在第三处理例中，超声波测定装置3010被从外部输入被检体3002的ECG(Electrocardiogram：心电图)信号(心电信号)(步骤C3001)，来检测ECG信号中出现的R波的上升时刻Tr(步骤C3003)。而且，将从检测到的时刻Tr开始的规定时间(例如数ms)的期间作为第一时刻来进行检测(步骤C3005、C3007)。该方法利用了能够根据ECG信号的R波来判定心扩张期的特点。根据基于时刻Tr的判定期间的设定，也能够检测心扩张期末期。
图21是示出第四处理例的图。在第四处理例中，首先，根据反射波的接收信号检测血管外膜位置(步骤D3001)。换言之，预先跟踪血管外膜的位置。接下来，对从现在开始过去M帧量的外膜检测位置的标准偏差σ进行计算(步骤D3003)。然后，将标准偏差σ满足规定的小位移条件的时刻即变为阈值以下的时刻(步骤D3005)作为第一时刻来进行检测(步骤D3007)。该方法利用了心扩张期期间血管外膜的位置的差别处于固定以下的特点。根据步骤D3005的阈值，也能够检测心扩张期末期。
第三实施方式的功能构成的说明
接下来，对用于实现第三实施方式的功能构成进行说明。
图22是示出第三实施方式的超声波测定装置3010的功能构成例的框图。超声波测定装置3010具备操作输入部3100、超声波收发部3102、处理部3200、显示部3300以及存储部3500。
操作输入部3100受理由测定者进行的各种操作输入，并向处理部3200输出与操作输入对应的操作输入信号。操作输入部3100可以通过按钮开关、杠杆开关，拨号盘式开关、触控板、鼠标等实现。在图15的例子中，触摸面板3012、键盘3014相当于此。
超声波收发部3102利用从处理部3200输出的脉冲电压发射超声波。而且，接收所发射的超声波的反射波并将其转换为电信号，向处理部3200输出。图15的超声波探头3016相当于此。
处理部3200例如通过CPU、GPU(Graphic Processor Unit：图形处理器)等微处理器、ASIC、FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)、IC(Integrated Circuit：集成电路)存储器等电子部件来实现。而且，处理部3200与各功能部之间进行数据的输入输出控制，并根据规定的程序、数据、来自操作输入部3100的操作输入信号、来自超声波收发部3102的信号等执行各种运算处理来计算被检体(被检者)3002的生物体信息。图15的处理装置3030、控制基板3031相当于处理部3200。
处理部3200具有超声波控制部3202、跟踪部3210、跟踪开始控制部3230、前后壁检测部3244、血管系统功能测定控制部3248、测定结果记录显示控制部3250以及图像生成部3260。
超声波控制部3202对朝向血管的超声波的发送以及反射波的接收进行控制。例如，具有驱动控制部3204、收发控制部3206以及接收信号合成部3208，并统一地控制超声波测定。超声波控制部3202能够通过公知技术来实现。
驱动控制部3204对超声波脉冲从超声波探头3016的发送时刻进行控制，并将发送控制信号向收发控制部3206输出。
收发控制部3206根据来自驱动控制部3204的发送控制信号来产生脉冲电压并将其向超声波收发部3102输出。此时，能够进行发送延迟处理，从而进行脉冲电压向各超声波振子的输出时刻的调整。另外，能够进行从超声波收发部3102输出的信号的放大、滤波处理，并将其结 果向接收信号合成部3208输出。
接收信号合成部3208根据需要进行延迟处理等，并执行所谓的接收信号的聚集所涉及的处理等，从而生成包括接收信号数据3516的反射波数据3510(参照图24)。反射波数据3510被跟踪开始控制部3230以及跟踪部3210使用。
跟踪开始控制部3230是进行上述跟踪的开始控制的功能部，具有设定部3232、提取部3237、相关运算部3238以及检测部3239。在第三实施方式中，对处理部3200通过读出并执行跟踪开始控制程序3502(参照图24)、从而以软件的方式实现跟踪开始控制部3230的情况进行说明，但也可以通过FPGA等电子电路以硬件的方式实现。另外，提取部3237、相关运算部3238以及检测部3239也可以利用FPGA等电子电路来构成。
设定部3232是设定跟踪对象的功能部，具有：第一时刻检测部3233，其用于检测第一时刻；信号范围设定部3234，其根据操作输入部3100的操作输入来设定接收信号中的深度方向的位置范围(信号范围)；以及模板设定部3236，其将接收信号中的信号范围内的信号波形设定为信号波形模板。第一时刻检测部3233是使用参照图18～21说明过的任意方法来检测第一时刻的功能部。为了判定第一时刻，阈值条件(规定的小位移条件等)作为第一判定条件数据3518存储在存储部3500。
信号范围设定部3234根据第一时刻的接收信号，对前壁用以及后壁用各自的信号范围进行设定，并将前壁用信号范围数据3521a、后壁用信号范围数据3521b(统称为“信号范围数据3521”)储存在存储部3500(参照图24)。另外，模板设定部3236也同样，对前壁用以及后壁用各自的信号波形模板进行设定，并将前壁用信号波形模板3523a、后壁用信号波形模板3523b(统称为“信号波形模板3523”)储存在存储部3500。
参照图23更具体地对信号范围以及信号波形模板的设定进行说明。图23示出在第一时刻获得的反射波信号的一个例子。设定部3232例如使接收信号显示在显示部3300等，根据来自操作输入部3100的设定指 示操作对前壁用信号范围FW3(3521a)与后壁用信号范围RW3(3521b)进行设定。信号范围(前壁用信号范围FW3以及后壁用信号范围RW3)均是决定深度位置的范围的数据。在设定信号范围时，对接收信号进行放大显示等，从而能够精确地进行范围设定。
若信号范围的设定结束，则设定部3232切出前壁用信号范围FW3内的信号部分并将其设定为前壁用信号波形模板FT3(3523a)，切出后壁用信号范围RW3内的信号部分并将其设定为后壁用信号波形模板RT3(3523b)。
返回图22。提取部3237、相关运算部3238以及检测部3239为了检测第二时刻的到来而发挥功能。
提取部3237提取从超声波控制部3202随时输出的接收信号中、前壁用信号范围FW3内的信号部分与后壁用信号范围RW3内的信号部分并输出至相关运算部3238。
相关运算部3238对前壁用以及后壁用分别进行信号波形模板与由提取部3237提取的信号部分的相关运算，从而计算相关值并将其输出至检测部3239。相关运算例如能够利用归一化互相关、零均值归一化互相关等。
检测部3239通过检测相关值是否满足相当条件即是否成为阈值以上来检测第二时刻的到来。在检测出第二时刻的到来的情况下，向跟踪部3210输出跟踪开始指示信号。
跟踪部3210根据来自检测部3239的跟踪开始指示信号开始跟踪。跟踪点(关心区域)设定在输入跟踪开始指示信号的时刻的接收信号中、规定的信号范围的信号部分。由此，能够将作为跟踪对象而希望的部位可靠地设定为跟踪点。以后的跟踪本身能够应用公知的技术。例如实现“回波跟踪”、“相位差跟踪”等功能。
前后壁检测部3244根据接收信号检测血管特征点，作为由设定部3232进行的设定的前阶段。具体而言，检测规定的信号强度以上的两个峰值、且该峰值间的信号强度变为表示血液的规定的低强度以下的两个 峰值作为前壁以及后壁。前壁以及后壁的检测方法并不局限于该方法，当然也可以采用其他方法。
血管系统功能测定控制部3248根据借助跟踪部3210持续进行位置测定的血管3004的前壁以及后壁的位置来判定血管直径的位移，从而进行所给予的血管系统功能测定所涉及的控制。例如，进行执行使用刚性参数并根据血管直径推断血压的处理来测定血压等的运算控制。
测定结果记录显示控制部3250进行用于使血管系统功能的测定结果存储在存储部3500、并使之显示在显示部3300的控制。
图像生成部3260生成用于显示超声波测定、生物体信息测定所需要的各种操作画面、测定结果的图像并将其向显示部3300输出。
显示部3300对从图像生成部3260输入的图像数据进行显示。图15的触摸面板3012相当于此。
存储部3500通过IC存储器、硬盘、光盘等存储介质实现，存储各种程序、处理部3200的运算过程的数据等各种数据。在图15中，搭载于处理装置3030的控制基板3031的存储介质3033相当于此。此外，处理部3200与存储部3500的连接并不局限于基于装置内的内部总线电路的连接，也可以通过LAN(Local Area Network：局域网)、网络等通信线路实现。在该情况下，存储部3500也可以通过与超声波测定装置3010独立的外部存储装置实现。
而且，如图24所示，存储部3500对测定程序3501、反射波数据3510、第一时刻判定条件数据3518、设定数据3520、相当条件数据3530以及血管系统功能测定数据3570进行存储。当然，除上述以外还能够对帧识别信息、各种标志、计时用的计时器值等适当地进行存储。
处理部3200通过读出并执行测定程序3501来实现超声波控制部3202、跟踪开始控制部3230、前后壁检测部3244、血管系统功能测定控制部3248、测定结果记录显示控制部3250以及图像生成部3260等的功能。另外，在测定程序3501中，作为子流程程序包括用于实现跟踪开始控制部3230的功能的跟踪开始控制程序3502。另外，在跟踪开始 控制程序3502中，作为子流程程序包括用于实现第一时刻检测部3233的功能的第一时刻检测程序3503。
此外，在通过电子电路等硬件实现上述功能部的情况下，能够省略用于实现该功能的程序的一部分。
反射波数据3510是通过超声波测定而获得的反射波数据，其通过超声波控制部3202按照每帧而生成。一个反射波数据3510例如包括扫描线ID3512、测定帧3514以及接收信号数据(深度-信号强度数据)3516。当然，也能够适当地储存上述以外的数据。
第一时刻判定条件数据3518是决定用于第一时刻检测部3233判定第一时刻的条件(参照图18～21说明过的阈值等)的数据。
设定数据3520根据第一时刻的接收信号来对设定部3232所设定的信号范围的数据即信号范围数据3521与信号波形模板3523进行储存。
相当条件数据3530是决定用于检测部3239检测第二时刻的到来的相关值的阈值条件的数据，例如，决定图16、17的阈值TH3。
血管系统功能测定数据3570储存有将被跟踪部3210追踪的血管3004的前壁以及后壁的位置与获得对应的接收信号的时刻信息对应起来的数据、根据前壁以及后壁的位置计算出的血管直径的数据、以及根据血管直径计算出的血压的数据等。
第三实施方式的处理的流程的说明
接下来，对超声波测定装置3010的测定处理的动作进行说明。
图25是用于对第三实施方式的超声波测定装置3010中的测定处理的流程进行说明的流程图。
进行该处理时，处理部3200按照超声波收发部3102的每个超声波振子(扫描线)发送超声波波束，并接收其反射波，从而开始随时将反射波数据3510存储在存储部3500的处理。
首先，根据通过超声波的收发随时获得的接收信号数据3516，前后壁检测部3244对接收信号是否包括特征点进行判定，直到检测到特征点为止一直待机(步骤S3001：否)。在第三实施方式中，特征点是表示血管3004的前壁以及后壁的峰值。若检测到特征点(步骤S3001：是)，则通过跟踪开始控制部3230进行跟踪开始控制处理(步骤S3002～S3007)。
即，首先，第一时刻检测部3233对第一时刻进行检测(步骤S3002)。第一时刻的检测方法可以采用参照图18～21说明过的任意方法。然后，若能够检测出第一时刻(步骤S3002：是)，则设定部3232使用第一时刻的接收信号来进行信号范围以及信号波形模板的设定(步骤S3003)。接下来，提取部3237随时提取以后的接收信号中的信号范围内的信号部分，相关运算部3238使用相当条件数据3530对该信号部分是否与信号波形模板相当进行判定。具体而言，相关运算部3238进行该信号部分与信号波形模板的相关运算(步骤S3005)，来对相关值是否满足相当条件(阈值条件)即第二时刻的到来进行判定(步骤S3007)。直到满足相当条件为止(步骤S3007：否)，重复步骤S3005～S3007的处理，并监视第二时刻的到来。
在满足相当条件的情况下(步骤S3007：是)，认定第二时刻到来，检测部3239将跟踪开始指示信号输出至跟踪部3210，从而跟踪部3210开始跟踪(步骤S3009)。而且，血管系统功能测定控制部3248开始血管系统功能的测定(步骤S3011)。
然后，在进行了测定处理的结束的操作的情况下(步骤S3013：是)，结束测定处理。
以上，根据第三实施方式，对接收到朝向血管3004发送的超声波的反射波的接收信号中、包括用于跟踪该血管的血管壁伴随着搏动的移动的信号部分的信号范围与该信号范围中的信号波形模板进行设定。该设定根据在第一时刻获得的接收信号进行。因此，能够根据静止图像那样的某瞬间的接收信号来进行设定，所以能够精确地设定所希望的跟踪对象。
然后，在跟踪对象的设定之后，对接收信号中、与设定的信号范围对应的信号部分和设定的信号波形模板满足规定的相当条件的第二时刻的到来进行检测。在该第二时刻开始跟踪。此外，第一时刻是血管壁的位置变化较小的心扩张期。因此，第二时刻也位于心扩张期。因此，尽管第一时刻与第二时刻存在时间差，时间差也不会成为问题，从而所希望的跟踪对象的部位与实际跟踪的部位不同的可能性极其低。
此外，第三实施方式可以适当地实施构成要素的追加·省略·变更。例如，在第三实施方式中，对以血管的前壁以及后壁的两方为跟踪对象的情况进行了说明，但当然也可以仅以一方为跟踪对象。
另外，对进行相关运算的情况进行了说明，但也可以代替相关值这样的相似度，而使用平方误差(Sum of Squared Difference：SSD)、绝对误差(Sum of Absolute Difference：SAD)这样的相异度。但是，在使用SSD、SAD的情况下，值越小越类似，因此相当条件(阈值条件)为阈值以下。
第四实施方式
图26是示出第四实施方式的超声波测定装置4010的系统构成例的图。超声波测定装置4010是通过测定超声波的反射波来测定被检体4002的生物体信息的装置。在第四实施方式中，作为生物体信息之一而对动脉即血管4004所涉及的血压、IMT(Intima Media Thickness：血管的内膜中膜复合体厚度)这样的血管系统功能信息进行测定。在图26的例子中，将颈动脉作为测定对象的血管4004，但当然也可以将桡动脉等其他动脉作为测定对象的血管4004。
超声波测定装置4010具备：触摸面板4012，其兼作用于图像显示测定结果、操作信息的单元以及用于操作输入的单元；键盘4014，其用于进行操作输入；超声波探头4016(探针)；以及处理装置4030。在处理装置4030搭载有控制基板4031，且与触摸面板4012、键盘4014以及超声波探头4016等装置各部以能够收发信号的方式连接。
在控制基板4031除搭载有CPU(Central Processing Unit：中央处 理器)4032、ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)、各种集成电路之外，还搭载有基于IC存储器、硬盘等的存储介质4033、实现与外部装置的数据通信的通信IC4034。处理装置4030通过利用CPU4032等执行存储在存储介质4033的测定程序来进行开始超声波测定所涉及的血管4004的血管壁的跟踪的控制，从而实现以血管4004为对象的血管系统功能信息的测定等第四实施方式所涉及的各种功能。
具体而言，通过处理装置4030的控制，超声波测定装置4010从超声波探头4016向被检体4002发送·照射超声波波束，并接收其反射波。然后，通过对反射波的接收信号(以下简称为“接收信号”)进行信号处理，能够生成被检体4002的生物体内构造的位置信息、经时变化等反射波数据。反射波数据中包含所谓的A模式、B模式、M模式、彩色多普勒的各模式的图像。按照规定周期反复执行使用超声波的测定。将测定单位称呼为“帧”。
另外，超声波测定装置4010在测定开始时的帧的接收信号中设定跟踪点(关心区域)。而且，在以后的帧中，能够进行从该帧的接收信号追踪跟踪点并计算位移的、所谓的“跟踪”。在第四实施方式中，将血管4004的血管壁设为跟踪点，超声波测定装置4010在该跟踪点的设定以及开始控制方面具有特征。此外，在第四实施方式中，作为跟踪对象的血管壁而以后壁为中心进行说明，但对前壁而言，也同样可以作为跟踪对象。
第四实施方式的原理的说明
对跟踪点的设定以及跟踪的开始控制的原理进行说明。
图27是示出对接收信号进行了信号处理的反射波数据的概要的图，图27(1)表示时间轴，图27(2)表示后壁所涉及的简要的M模式图像，图27(3)表示后壁所涉及的简要的A模式图像。A模式图像也可以说是接收信号本身，因此在下文中与接收信号同义地进行说明。在超声波测定中，来自血管4004的前壁以及后壁的反射波被较强地检测出。图27(3)所示的接收信号的信号部分是切出包括来自后壁的信号部分 的周边部分后的信号部分，是固定的深度范围的信号部分。
从超声波探头4016观察，血管4004的前壁以及后壁伴随着搏动而前后地(在深度方向上)位移。例如，若着眼于后壁的部分，则如图27(2)、图27(3)那样位移。时刻t4011～时刻t4014是跳动一次的量。虽然前壁以及后壁位移，但跳动一次后大致返回相同位置。例如，在图27(3)中，在时刻t4011的信号波形与时刻t4014的信号波形中，在大致相同的深度位置出现后壁的峰值。即，可以说接收信号中血管壁的信号部分位移的范围是某固定的范围内。
图28是用于对跟踪点的初始设定进行说明的图，示出后壁所涉及的简要的A模式图像。首先，图28的左侧所示的时刻t4021为第一时刻。从在第一时刻获得的接收信号中指定·设定希望跟踪的对象(血管壁的信号波形部分)。换言之，作为静止图像，能够从在第一时刻获得的接收信号之中设定跟踪对象，因此例如能够对接收信号进行放大等来精密地设定。设定的跟踪对象的信号波形的部分被设定为信号波形模板。
接下来，若进行开始跟踪并开始血管直径功能信息的测定这一意思的指示输入，则从进行了指示输入的时刻(第二时刻)的接收信号中检索适合于信号波形模板的信号部分，并在该信号部分的位置对跟踪点进行初始设定，并开始跟踪。图28的右侧所示的时刻t4022为第二时刻。
适合于信号波形模板的信号部分的检索以如下方式进行。即，将与信号波形模板的信号范围的宽度(深度方向的范围的大小)相同的宽度的信号部分从第二时刻(时刻t4022)的接收信号中切出，并选择为运算对象信号部分。然后，对运算对象信号部分与信号波形模板进行相关运算。针对第二时刻(时刻t4022)的接收信号中的规定的检索范围，改变运算对象信号部分来进行该运算对象信号部分的选择与相关运算。对于检索范围而言，确定为根据信号波形模板的深度位置而假定为后壁的最大位移范围的范围。
接下来，在所获得的运算对象信号部分的每个选择位置的相关值中，在满足规定的适合条件的位置对跟踪点进行初始设定。适合条件例 如可以是相关值最高的选择位置，也可以是相关值最高且变为规定值以上的选择位置。如果在不存在满足适合条件的选择位置的情况下，第二时刻的后壁的位置很可能超过检索范围，因此可以扩张检索范围，再次进行运算对象信号部分的选择与相关运算。
进行相关运算的信号的大小是信号波形模板的宽度(深度方向的范围的大小)，运算对象信号部分的选择范围也限定为检索范围。因此，能够高速地进行满足适合条件的运算对象信号部分的检索，即便帧频例如为1kHz，也能够在帧间隔时间的期间执行。因此，跟踪点的初始设定能够在开始血管直径功能信息的测定的第二时刻的帧的下一帧到来之前期间结束。因此，能够实现提高了所希望的跟踪对象的部位(信号波形模板的部位)与实际跟踪的部位(设定为跟踪点的部位)的一致的精确性的跟踪。
第四实施方式的功能构成的说明
接下来，对用于实现第四实施方式的功能构成进行说明。
图29是示出第四实施方式的超声波测定装置4010的功能构成例的框图。超声波测定装置4010具备操作输入部4100、超声波收发部4102、处理部4200、显示部4300以及存储部4500。
操作输入部4100受理由测定者进行的各种操作输入，并向处理部4200输出与操作输入对应的操作输入信号。操作输入部4100可以通过按钮开关、杠杆开关、拨号盘式开关、触控板、鼠标等来实现。在图26的例子中，触摸面板4012、键盘4014相当于此。
超声波收发部4102利用从处理部4200输出的脉冲电压来发射超声波。而且，接收所发射的超声波的反射波并将其转换为电信号，向处理部4200输出。图26的超声波探头4016相当于此。
处理部4200例如通过CPU、GPU(Graphic Processor Unit：图形处理器)等微处理器、ASIC、FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)、IC(Integrated Circuit：集成电路)存储器等电子部件来实现。而且，处理部4200与各功能部之间进行数据的输入输 出控制，并根据规定的程序、数据、来自操作输入部4100的操作输入信号、来自超声波收发部4102的信号等执行各种运算处理来计算被检体4002的生物体信息。图26的处理装置4030、控制基板4031相当于处理部4200。
处理部4200具有超声波控制部4202、跟踪部4210、跟踪初始控制部4230、血管壁检测部4244、血管系统功能测定控制部4248、测定结果记录显示控制部4250以及图像生成部4260。
超声波控制部4202对朝向血管的超声波的发送以及反射波的接收进行控制。例如，具有驱动控制部4204、收发控制部4206以及接收信号合成部4208，并统一地控制超声波测定。
驱动控制部4204对超声波脉冲从超声波探头4016的发送时刻进行控制，并将发送控制信号向收发控制部4206输出。
收发控制部4206根据来自驱动控制部4204的发送控制信号来产生脉冲电压并将其向超声波收发部4102输出。此时，能够进行发送延迟处理，从而进行脉冲电压向各超声波振子的输出时刻的调整。另外，能够进行从超声波收发部4102输出的信号的放大、滤波处理，并将其结果向接收信号合成部4208输出。
接收信号合成部4208根据需要进行延迟处理等，并执行所谓的接收信号的聚集所涉及的处理等，从而生成包括接收信号数据4516的反射波数据4510(参照图31)。反射波数据4510被跟踪初始控制部4230以及跟踪部4210使用。
跟踪初始控制部4230具有模板设定部4232和跟踪开始控制部4237。在第四实施方式中，对处理部4200通过读出并执行跟踪初始控制程序4502(参照图31)、从而以软件的方式实现跟踪初始控制部4230的情况进行说明，但也可以通过FPGA等电子电路以硬件的方式实现。另外，也可以分别独立地利用FPGA等电子电路构成模板设定部4232或跟踪开始控制部4237。
如上所述，模板设定部4232将表示跟踪对象的波形(血管壁的前 壁以及后壁的波形)的信号部分设定为信号波形模板。对该信号波形模板的设定而言，换言之，作为静止图像，能够通过从在第一时刻获得的接收信号之中进行放大等来精密地设定。另外，对信号波形模板的设定而言，虽然测定者能够手动地进行设定，但也可以通过提取血管壁的信号部分的程序自动地进行设定。
参照图30更具体地对信号波形模板的设定进行说明。图30是示出在第一时刻获得的反射波信号的一个例子的图。模板设定部4232例如，使接收信号显示在显示部4300等，根据来自操作输入部4100的设定指示操作来确定前壁的信号范围FW4和后壁的信号范围RW4。信号范围均是决定深度位置的范围的数据。在确定信号范围时，对接收信号进行放大显示等，从而能够精确地进行范围设定。
模板设定部4232将该确定了的信号范围内的信号波形设定为信号波形模板4523(参照图31)。将前壁的信号范围FW4的信号波形设定为前壁的信号波形模板FT4，将后壁的信号范围RW4的信号波形设定为后壁的信号波形模板RT4。
跟踪开始控制部4237是在向操作输入部4100进行了测定开始的指示的情况下、使用设定好的信号波形模板对跟踪点进行初始设定、从而进行开始跟踪的控制的功能部，具有包括相关运算部4239的检索部4238。参照图28，具体的动作原理如上所述。概括说来，从开始测定的第二时刻的接收信号中选择运算对象信号部分，并在其与信号波形模板之间进行相关运算。针对第二时刻的接收信号中的规定的检索范围，改变运算对象部分来进行上述过程，从而检索部4238对运算对象信号部分的每个选择位置的相关值中、满足规定的适合条件的选择位置进行检索。然后，在满足规定的适合条件的选择位置(信号部分)对跟踪点进行初始设定。若跟踪点的设定结束，则跟踪开始控制部4237将该跟踪点的初始设定信息输出至跟踪部4210，从而开始跟踪。
跟踪部4210根据来自跟踪开始控制部4237的跟踪开始指示信号开始跟踪。跟踪点(关心区域)根据来自跟踪开始控制部4237的初始设定信息而设定在第二时刻的接收信号。由此，可靠地将作为跟踪对象而 希望的部位设定为跟踪点。以后的跟踪本身能够应用公知的技术。例如实现“回波跟踪”、“相位差跟踪”等功能。
血管壁检测部4244根据接收信号检测血管特征点作为由模板设定部4232进行设定的前阶段。具体而言，检测规定的信号强度以上的两个峰值、且该峰值间的信号强度变为表示血液的规定的低强度以下的两个峰值作为前壁以及后壁。前壁以及后壁的检测方法并不局限于该方法，当然也可以采用其他方法。
血管系统功能测定控制部4248根据借助跟踪部4210持续进行位置测定的血管4004的前壁以及后壁的位置来判定血管直径的位移，从而进行所给予的血管系统功能测定所涉及的控制。例如，进行执行使用刚性参数并根据血管直径推断血压的处理来测定血压等的运算控制。
测定结果记录显示控制部4250进行用于使血管系统功能的测定结果存储在存储部4500、并使之显示在显示部4300的控制。
图像生成部4260生成用于显示超声波测定、生物体信息测定所需要的各种操作画面、测定结果的图像并将其向显示部4300输出。
显示部4300对从图像生成部4260输入的图像数据进行显示。图26的触摸面板4012相当于此。
存储部4500通过IC存储器、硬盘、光盘等存储介质实现，存储各种程序、处理部4200的运算过程的数据等各种数据。在图26中，搭载于处理装置4030的控制基板4031的存储介质4033相当于此。此外，处理部4200与存储部4500的连接并不局限于基于装置内的内部总线电路的连接，也可以通过LAN(Local Area Network：局域网)、网络等通信线路实现。在该情况下，存储部4500也可以通过与超声波测定装置4010独立的外部存储装置实现。
而且，如图31所示，存储部4500对测定程序4501、反射波数据4510、设定数据4520、适合条件数据4530、相关运算结果数据4550以及血管系统功能测定数据4570进行存储。当然，除上述以外还能够对帧识别信息、各种标志、计时用的计时器值等适当地进行存储。
处理部4200通过读出并执行测定程序4501来实现超声波控制部4202、跟踪初始控制部4230、血管壁检测部4244、血管系统功能测定控制部4248、测定结果记录显示控制部4250以及图像生成部4260等的功能。另外，在测定程序4501中，作为子流程程序包括用于实现跟踪初始控制部4230的功能的跟踪初始控制程序4502。
此外，在通过电子电路等硬件实现上述功能部的情况下，能够省略用于实现其功能的程序的一部分。
反射波数据4510是通过超声波测定而获得的反射波数据，其通过超声波控制部4202按照每帧而生成。一个反射波数据4510例如包括扫描线ID4512、测定帧4514以及接收信号数据(深度-信号强度数据)4516。当然，也能够适当地储存上述以外的数据。
设定数据4520根据第一时刻的接收信号来对模板设定部4232所设定的信号波形模板4523与用于检索部4238从测定开始时的第二时刻的接收信号检索作为跟踪点的信号部分的检索范围4525的数据进行储存。跟踪开始控制部4237将检索范围4525例如设定为从成为基准的深度位置开始的相对的范围。成为基准的深度位置可以是第一时刻的接收信号中的信号波形模板4523的位置。
适合条件数据4530是决定用于检索部4238对作为跟踪点的信号部分进行判定的相关值的条件的数据。
相关运算结果数据4550是将相关运算部4239进行相关运算而求得的相关值以与选择为运算对象信号部分的位置对应起来的方式储存的数据。
血管系统功能测定数据4570储存有将被跟踪部4210追踪的血管4004的前壁以及后壁的位置与获得对应的接收信号的时刻信息对应起来的数据、根据前壁以及后壁的位置计算出的血管直径的数据、以及根据血管直径计算出的血压的数据等。
第四实施方式的处理的流程的说明
接下来，对超声波测定装置4010的测定处理的动作进行说明。
图32是用于对第四实施方式的超声波测定装置4010的测定处理的流程进行说明的流程图。
进行该处理时，处理部4200针对超声波收发部4102的超声波振子(扫描线)发送超声波波束，并接收其反射波，从而开始随时将反射波数据4510存储在存储部4500。
首先，根据通过超声波的收发随时获得的接收信号数据4516，血管壁检测部4244对接收信号是否包括特征点进行判定，从而直到检测到特征点为止一直待机(步骤S4001：否)。在第四实施方式中，特征点是表示血管4004的前壁以及后壁的峰值。若检测到特征点(步骤S4001：是)，则通过跟踪初始控制部4230进行跟踪初始控制处理(步骤S4003～S4019)。
即，模板设定部4232使用在第一时刻获得的接收信号来进行信号波形模板的设定(步骤S4003)。接下来，跟踪开始控制部4237设定检索范围4525(步骤S4005)。而且，直到进行测定开始的指示操作为止一直待机(步骤S4007：否)，在进行了指示操作的情况下(步骤S4007：是)，检索部4238从在进行了指示操作的时刻即第二时刻获得的接收信号中的检索范围4525之中选择运算对象信号部分(步骤S4009)。然后，相关运算部4239进行运算对象信号部分与信号波形模板4523的相关运算(步骤S4011)，并使求得的相关值以与选择为运算对象信号部分的位置对应起来的方式积累存储在相关运算结果数据4550中。
在检索范围4525中移动作为运算对象信号部分的选择位置而完成执行步骤S4009～S4011的处理的情况下，结束检索(步骤S4013：是)，从而从相关运算结果数据4550之中判定是否存在满足适合条件的相关值(步骤S4015)。在不存在满足条件的相关值的情况下，扩张检索范围4525(步骤S4017)，再次重复步骤S4009～S4013。
在存在满足适合条件的相关值的情况下，跟踪开始控制部4237进行在第二时刻获得的信号部分中的与该相关值对应的信号部分的位置 对跟踪点进行初始设定、并使跟踪部4210开始跟踪的控制(步骤S4019)。
通过开始基于跟踪部4210的第二时刻以后的跟踪，从而开始基于血管系统功能测定控制部4248的血管系统功能的测定(步骤S4021)。
然后，直到进行测定处理的结束的操作为止持续测定，在进行了结束操作的情况下(步骤S4023：是)，结束测定处理。
以上，根据第四实施方式，根据接收朝向血管4004发送的超声波的反射波的接收信号中、在第一时刻获得的接收信号来对表示该血管的血管壁的部分的信号波形模板进行设定。因此，能够根据静止图像那样的某瞬间的接收信号来设定信号波形模板，所以能够精确地设定所希望的跟踪对象。
而且，在信号波形模板的设定之后，对适合于信号波形模板的信号部分进行检索并在该位置设定跟踪点，开始跟踪。因此，尽管设定信号波形模板的时刻与跟踪的开始时刻存在时间差，时间差也不会成为问题，从而不会产生所希望的跟踪对象的部位与实际跟踪的部位不同的问题。
此外，第四实施方式可以适当地实施构成要素的追加·省略·变更。例如，在第四实施方式中，对以血管的前壁以及后壁的两方为跟踪对象的情况进行了说明，但当然也可以仅以一方为跟踪对象。
另外，对进行相关运算的情况进行了说明，但也可以代替相关值这样的相似度，也可以使用平方误差(Sum of Squared Difference：SSD)、绝对误差(Sum of Absolute Difference：SAD)这样的相异度。但是，在使用SSD、SAD的情况下，值越小越类似，因此相当条件(阈值条件)为阈值以下。
如上所述，详细地对本发明的实施例进行了说明，但对本领域技术人员而言，能够容易理解：不实质地脱离本发明的新事项以及效果的大多变形是能够实现的。因此，这样的变形例全部包括在本发明的范围内。