CN101564306B - 超声波图像获取装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种超声波图像获取装置。轮廓追踪部在第一时相以外的时相中，根据在各时相获取的图像数据，追踪关心区域的位置。再追踪部在任意的第二时相中接收关心区域的位置的修改，根据在第二时相以后获取的图像数据，求出第二时相以后的时相中的修改后的关心区域的位置。位置计算部根据第二时相以前的关心区域的位置信息、和由再追踪部求出的第二时相以后的关心区域的位置信息，求出全部时相中的关心区域的位置信息。运算部根据该关心区域的位置信息，求出包含在关心区域中的组织的运动信息。

Description

超声波图像获取装置

技术领域

本发明涉及可以利用超声波获取表示被检体的超声波图像，并利用该超声波图像来评价被检体的运动状态的超声波图像获取装置以及超声波图像的处理方法。

背景技术

对于心脏的心肌等生物体组织，客观且定量地评价其功能在该生物体组织的诊断中是非常重要的。例如，提出了利用超声波图像获取装置获取表示心脏的图像数据，并根据该图像数据定量地进行评价的方法。

作为一个例子，将二维超声波图像、三维超声波图像作为对象，进行使用了局部的图案匹配的追踪，从而计算心肌的变位、应变等局部的壁运动信息的技术(以下称为斑点跟踪(ST，Speckle Tracking))得到了实用化(例如日本特开2003-175041号公报、以及日本特开2003-250804号公报)。

在ST法中，一般在扩张末期(检测出最初的R波的时相(timephase))、收缩末期，将心肌的内膜的轮廓和外膜的轮廓作为初始追踪位置而赋予。然后，在剩余的时相中，使用通过局部的图案匹配处理而得到的移动矢量信息，自动地追踪初始追踪位置，从而追踪全部时相中的内膜的轮廓和外膜的轮廓。

但是，在以往技术的方法中，有在一个心跳内发生追踪失败(miss)的问题(问题1)。另外，在多个心跳内进行追踪的情况下，有追踪精度劣化的问题(问题2)。

对于问题1，在一个心跳内在经过了壁运动速度最快的时相T0(正常例的扩张早期e’、扩张障碍例的心房收缩期a’)之后的时相T1中，轮廓的追踪易于偏离。在该情况下，即使在时相T1中进行轮廓的修改，从该时相起再次开始追踪，在逆方向上追踪时相T0时，最终也会导致追踪偏离。

参照图1对该问题1进行说明。图1是示出壁运动速度与应变(变位)的曲线。在图1中，横轴表示时间t。波形图案500表示正常例的壁运动速度。波形图案540表示扩张障碍例的壁运动速度。在正常例的时相e’中追踪未偏离的情况下，应变(变位)被准确地评价为正常例的波形图案510。另一方面，在正常例中时相e’中的壁运动速度在一个心跳内最快，所以在正方向上的追踪偏离时，伴随之后的时相a’中的动作，追踪位置回到初始位置，应变(变形)成为波形图案520。在该情况下，难以与由于虚血性心脏疾病等而产生扩张障碍的波形图案550区分。

因此，在该情况下，尝试考虑在时相T1中再次设定初始追踪位置，并在时间上在两个方向上进行追踪的情况。但是，由于在通过正方向上的追踪而得到的推测移动矢量中产生误差，从而正方向上的追踪偏离，所以即使在通过时相T0而在逆方向上进行追踪时，在推测移动矢量中也同样产生误差。由于逆方向上的追踪偏离，峰值位置无法达到正方向上的追踪时的峰值位置，如波形图案530所示波形的峰值减少。在该情况下，难以与由于虚血性心脏疾病等而产生收缩障碍的波形图案区分。无论如何，都难以准确地评价正常的图案。

为了解决该问题，当手动修改在时相T1中偏离的追踪位置的情况下，需要在从时相T1到心房收缩期的末尾(检测到下一个R波的时相)的全部区间，手动修改追踪位置，所以需要修改的时间并且不简便。

对于问题2，一般在进行长时间追踪时，误差被积累，追踪易于偏离。另外，在获取数据时，如果产生呼吸等被检体的动作、超声波探测器的动作，则漂移成分也被积累。其结果，利用了周期性的处理的假设(在一个心跳后返回到相同位置的假设)逐渐偏离，导致追踪精度劣化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超声波图像处理装置，在追踪关心区域的处理中，即使在追踪位置偏离的情况下，也可以通过简便的操作修改追踪位置，从而更准确地评价包含在关心区域中的组织的运动。

本发明的第一方式提供一种超声波图像获取装置，其特征在于，具有：图像获取部，通过用超声波扫描周期性地运动的被检体，在一个周期以上的期间，获取表示上述被检体的多个超声波图像数据；关心区域设定部，用于设定在第一时相获取的超声波图像数据中表现的组织的关心区域；追踪部，在上述第一时相以外的时相中，根据在各时相获取的超声波图像数据，针对每个时相追踪与上述关心区域相应的位置；再追踪部，在任意的第二时相中接收上述关心区域的位置的修改，根据在上述第二时相以后获取的超声波图像数据，针对每个时相追踪上述第二时相以后的时相中的与上述修改后的关心区域相应的位置；位置计算部，根据上述第二时相以前的各时相中的上述关心区域的位置信息、和由上述再追踪部求出的上述第二时相以后的各时相中的上述关心区域的位置信息，求出包括上述第一时相和上述第二时相的区间中的上述关心区域的位置信息；运算部，根据由上述位置计算部求出的上述关心区域的位置信息，求出包含在上述关心区域中的组织的运动信息；以及显示控制部，使上述运动信息显示在显示部中。

根据该第一方式，在第二时相以后的时相中，针对每个时相追踪与修改后的关心区域相应的位置。然后，根据该关心区域的位置信息、和第二时相以前的各时相中的关心区域的位置信息，求出包括第一时相和第二时相的区间中的关心区域的位置信息。由此，即使在追踪部的追踪偏离的情况下，仅通过在第二时相中进行简便的修改，可以更准确地得到上述区间中的关心区域的位置。这样，根据该第一方式，即使在关心区域的追踪位置偏离的情况下，也可以通过简便的操作修改追踪位置，从而更准确地评价包含在关心区域中的组织的运动。

附图说明

图1是示出壁运动信息与应变(变位)的曲线。

图2是示出本发明的实施方式的超声波图像获取装置的框图。

图3是示出由第一实施方式的超声波图像获取装置获取的图像与壁运动信息的图。

图4是示出由第一实施方式的超声波图像获取装置获取的图像与壁运动信息的图。

图5是示出由第一实施方式的超声波图像获取装置获取的图像与壁运动信息的图。

图6是示出由第一实施方式的超声波图像获取装置获取的图像与壁运动信息的图。

图7是用于说明第三实施方式的超声波图像获取装置的处理的示意图。

图8是用于说明第三实施方式的超声波图像获取装置的处理的示意图。

图9是用于说明第三实施方式的超声波图像获取装置的处理的示意图。

图10是用于说明第三实施方式的超声波图像获取装置的处理的示意图。

图11是示出用于说明第四实施方式的超声波图像获取装置的处理的图像的图。

具体实施方式

(第一实施方式)

参照图2对本发明的第一实施方式的超声波图像获取装置进行说明。图2是示出本发明的第一实施方式的超声波图像获取装置的框图。

第一实施方式的超声波图像获取装置1具备超声波探测器2、发送接收部3、信号处理部4、图像生成部5、存储部6、显示控制部7、用户接口(UI)8、控制部9、图像处理部10以及运算部20。另外，也可以由存储部6、显示控制部7、用户接口(UI)8、图像处理部10以及运算部20构成超声波图像处理装置。

在超声波探测器2中，使用在规定方向(扫描方向)上一维地排列有多个超声波振子的一维阵列探测器、或二维地排列有多个超声波振子的二维阵列探测器。另外，也可以使用在规定方向(扫描方向)上排列有超声波振子、且可以在与扫描方向正交的方向(摆动方向)上机械地摆动超声波振子的一维阵列探测器。

发送接收部3具备发送部和接收部。发送接收部3向超声波探测器2供给电信号而发生超声波，并接收超声波探测器2接收到的回波信号。

发送接收部3的发送部具备未图示的时钟发生电路、发送延迟电路以及脉冲电路。时钟发生电路产生决定超声波信号的发送定时、发送频率的时钟信号。发送延迟电路在超声波的发送时施加延迟而实施发送对焦。脉冲发生电路具有与各超声波振子对应的独立通道的数量的脉冲发生器，在施加了延迟的发送定时产生驱动脉冲，向超声波探测器2的各超声波振子供给电信号。

发送接收部3的接收部具备前置放大器电路、A/D变换电路、接收延迟电路以及加法电路。前置放大器电路针对每个接收通道对从超声波探测器2的各超声波振子中输出的回波信号进行放大。A/D变换电路对放大后的回波信号进行A/D变换。接收延迟电路对A/D变换后的回波信号提供为了决定接收指向性所需的延迟时间。加法电路对延迟后的回波信号进行加法运算。通过该加法运算，来自与接收指向性对应的方向的反射成分被加强。另外，有时将由该发送接收部3加法运算处理后的信号称为“RF数据(原始数据)”。发送接收部3向信号处理部4输出RF数据。

另外，由超声波探测器2和发送接收部3构成本发明的“图像获取部”的一个例子。

信号处理部4具备B模式处理部、CFM处理部等。B模式处理部进行回波的振幅信息的图像化。具体而言，B模式处理部对从发送接收部3输出的接收信号进行带通滤波处理，之后，对输出信号的包络线进行检波。然后，B模式处理部对检波后的数据实施基于对数变换的压缩处理，由此进行回波的振幅信息的图像化。另外，CFM处理部进行流动的血流信息的图像化。在血流信息中，有速度、分散以及能量等信息，作为2进制信息得到血流信息。

图像生成部5将信号处理后的数据变换为基于空间坐标的坐标系的数据(数字扫描变换)。例如，图像生成部5通过对从B模式处理部输出的信号处理后的数据实施扫描变换处理，生成表示被检体的组织形状的B模式图像数据(以下称为“断层像数据”)。然后，图像生成部5向存储部6输出断层像数据等超声波图像数据。

另外，在由超声波探测器2和发送接收部3进行体扫描的情况下，图像生成部5也可以从信号处理部4接收体数据，对该体数据进行体绘制，从而生成立体地表示组织的三维图像数据。而且，图像生成部5也可以通过对体数据实施MPR处理(Multi Planar Reconstruction，多平面重构)，生成任意断面中的图像数据(MPR图像数据)。而且，图像生成部5向存储部6输出三维图像数据、MPR图像数据等超声波图像数据。

由图像生成部5生成的断层像数据、三维图像数据等超声波图像数据被存储到存储部6中。另外，在获取了被检体的ECG(心电图)信号的情况下，控制部9从超声波图像获取装置1的外部接收ECG信号，对超声波图像数据对应关联在生成了该超声波图像数据的定时接收到的心时相并存储到存储部6中。

第一实施方式的超声波图像获取装置1通过用超声波扫描被检体的心脏，针对每个心时相获取表示心脏的断层像数据。例如，超声波图像获取装置1通过用超声波扫描被检体的心脏一个心周期以上，在一个心周期以上的期间，获取多个断层像数据(表示心脏的运动图像数据)。另外，在获取了ECG信号的情况下，控制部9对各断层像数据对应关联在生成了该断层像数据的定时接收到的心时相并存储到存储部6中。由此，对多个断层像数据分别对应关联生成了断层像数据的心时相而存储到存储部6中。

显示控制部7从存储部6读入断层像数据，使基于该断层像数据的断层像显示在显示部81中。例如，在操作者使用操作部82指定了任意的心时相时，从用户接口(UI)8向显示控制部7输出表示所指定的心时相的信息。显示控制部7从存储部6读入对应关联了所指定的心时相的断层像数据，使基于该断层像数据的断层像显示在显示部81中。

(图像处理部10)

图像处理部10具备轮廓追踪部11、再追踪部12、位置计算部13以及标记生成部14。图像处理部10将在表示心脏的断层像上指定的特定组织的轮廓(关心区域)设定为初始轮廓，对所获取的心时相不同的两个断层像进行图案匹配，从而求出各心时相中的轮廓的位置。

此处，对上述初始轮廓(关心区域)的指定方法进行说明。在该实施方式中，对将特定组织设为心脏，指定心脏的内膜的轮廓和外膜的轮廓的情况进行说明。首先，操作者使用操作部82指定任意的心时相。显示控制部7从存储部6读入在由操作者指定的心时相获取的断层像数据，使基于该断层像数据的断层像显示在显示部81中。在本实施方式中，由于获取表示心脏的断层像数据，所以使表示心脏的断层像显示在显示部81中。例如，通过利用超声波探测器2和发送接收部3扫描沿着心脏的长轴方向的断面(以下有时称为“长轴断面”)，获取长轴断面中的断层像数据(以下有时称为“长轴像数据”)。然后，显示控制部7使基于在由操作者指定的心时相获取的长轴像数据的长轴像显示在显示部81上。

例如，在由操作者指定了扩张末期或收缩末期时，显示控制部7从存储部6读入在扩张末期获取的断层像数据、或在收缩末期获取的断层像数据，使基于该断层像数据的断层像显示在显示部81中。由于对断层像数据对应关联了获取该断层像数据的心时相而存储到存储部6中，所以显示控制部7从存储部6读入在扩张末期、收缩末期等心时相获取的断层像数据，使基于该心时相中的断层像数据的断层像显示在显示部81中。

然后，操作者使用操作部82描绘在断层像中表现的内膜的二维轮廓，从而在断层像上指定内膜的二维轮廓。在这样指定了内膜的二维轮廓时，从用户接口(UI)8经由控制部9向图像处理部10输出表示内膜的二维轮廓的位置的坐标信息。

而且，操作者使用操作部82描绘在断层像中表现的外膜的二维轮廓，从而在断层像上指定外膜的二维轮廓。在这样指定了外膜的二维轮廓时，从用户接口(UI)8经由控制部9向图像处理部10输出表示外膜的二维轮廓的位置的坐标信息。

(轮廓追踪部11)

在图像处理部10中，轮廓追踪部11从用户接口(UI)8接收内膜的轮廓的坐标信息和外膜的轮廓的坐标信息。此处指定的内膜以及外膜的二维轮廓在轮廓追踪部11中被设定为内膜以及外膜的初始轮廓。例如，检测出R波的心时相中的内膜以及外膜的二维轮廓被设定为初始轮廓。

如上所述，在由操作者指定了任意的心时相中的内膜的二维轮廓(内膜的初始轮廓)时，轮廓追踪部11将所获取的时间不同的两个断层像数据作为对象，进行使用了斑点图案的图案匹配(ST处理)。通过该图案匹配，轮廓追踪部11针对在各心时相获取的断层像数据中的每一个，求出构成内膜的二维轮廓的各点的位置。然后，轮廓追踪部11针对在各心时相中生成的断层像数据中的每一个，求出内膜的二维轮廓上的各点的位置。这样，轮廓追踪部11在时间上追踪构成内膜的二维轮廓的各点。

例如，轮廓追踪部11接收构成被设定为初始轮廓的内膜的轮廓的各点的坐标信息，而且，从存储部6读入在设定了该初始轮廓的断层像数据(以下有时称为“断层像数据A”)的下一个心时相中生成的断层像数据(以下有时称为“断层像数据B”)。然后，轮廓追踪部11将在时间上连续的两个断层像作为对象，进行使用了斑点图案的图案匹配，从而求出构成内膜的轮廓的各点的移动矢量。具体而言，轮廓追踪部11将断层像A和断层像B作为对象，进行使用了斑点图案的图案匹配，从而求出构成内膜的轮廓的各点的移动矢量。该移动矢量表示构成轮廓的各点的变位和各点变位的移动方向。即，轮廓追踪部11将两个断层像作为对象进行图案匹配，计算出斑点图案的移动量，从而求出构成轮廓的各点的移动矢量。通过这样求出构成轮廓的各点的移动矢量，求出生成了断层像数据B的心时相中的构成内膜的轮廓的各点的位置。

而且，轮廓追踪部11从存储部6读入在断层像数据B的下一个心时相中生成的断层像数据(以下有时称为“断层像数据C”)。然后，轮廓追踪部11将在时间上连续的两个断层像数据(断层像数据B和断层像数据C)作为对象，进行使用了斑点图案的图案匹配，从而求出构成内膜的轮廓的各点的移动矢量。由此，求出生成了断层像数据C的心时相中的构成内膜的轮廓的各点的位置。

如上所述，轮廓追踪部11通过使用了斑点图案的图案匹配(ST处理)，针对生成了各断层像数据的心时相中的每一个，求出构成内膜的轮廓的各点的移动矢量。由此，轮廓追踪部11在时间上追踪构成内膜的轮廓的各点中的移动矢量。其结果，可以在时间上追踪构成内膜的二维轮廓的各点。例如，轮廓追踪部11针对在一个心周期内获取的所有断层像数据，求出各心时相中的构成内膜的二维轮廓的各点的位置。由此，在一个心周期内，求出各心时相中的构成内膜的二维轮廓的各点的位置。

另外，在设定了外膜的二维轮廓(外膜的初始轮廓)时，轮廓追踪部11与内膜的追踪同样地，将所获取的时间不同的两个断层像数据作为对象，进行使用了斑点图案的图案匹配。通过该图案匹配，轮廓追踪部11针对在各心时相中生成的断层像数据中的每一个，求出构成外膜的二维轮廓的各点的位置。这样，轮廓追踪部11在时间上追踪构成外膜的二维轮廓的各点。

另外，轮廓追踪部11也可以求出构成所指定的内膜的各点中的法线矢量，将从内膜上的各点向该法线矢量方向的一定距离外侧的位置定义为心脏的外膜的二维轮廓。例如，轮廓追踪部11将从内膜的位置起8mm外侧的位置定义为外膜的轮廓。对于该一定距离，可以由操作者改变为任意的值。此处定义的外膜的二维轮廓作为成为追踪对象的外膜的初始轮廓而被设定到轮廓追踪部11中。然后，轮廓追踪部11在时间上追踪构成外膜的二维轮廓的各点。

然后，轮廓追踪部11向位置计算部13、标记生成部14和运算部20输出各心时相中的构成内膜的二维轮廓的各点的坐标信息、和构成外膜的二维轮廓的各点的坐标信息。另外，轮廓追踪部11相当于本发明的“追踪部”的一个例子。

(运算部20)

运算部20具备运动信息计算部21和颜色决定部22。

(运动信息计算部21)

运动信息计算部21从图像处理部10接收各心时相中的构成内膜的二维轮廓的各点的坐标信息和各心时相中的构成外膜的二维轮廓的各点的坐标信息，求出心肌的壁运动信息。作为一个例子，运动信息计算部21根据各心时相中的构成内膜的二维轮廓的各点的坐标信息和构成外膜的二维轮廓的各点的坐标信息，求出各心时相中的壁厚方向的壁厚变化率(Transversal Strain(横向应变)(％))。此处，壁厚变化率被定义为内膜与外膜之间的厚度方向上的应变。而且，运动信息计算部21也可以求出表示壁厚变化率的时间微分的应变率(Transversal Strain Rate(横向应变率)(1/s))。

例如，运动信息计算部21在内膜的轮廓上的点中，求出与内膜的轮廓正交的线。然后，运动信息计算部21求出该正交的线与外膜的轮廓交叉的点。运动信息计算部21根据各心时相中的内膜的轮廓上的点与外膜的轮廓上的点之间的距离，求出各心时相中的内膜与外膜之间的壁厚变化率。另外，运动信息计算部21在内膜的轮廓与外膜的轮廓中，针对每一规定间隔求出壁厚变化率。即，运动信息计算部21在心脏的内膜与外膜中，求出多个部位的壁厚变化率。这样，运动信息计算部21针对每个心时相求出心肌的各部位的壁厚变化率。另外，运动信息计算部21也可以通过对各心时相中的各部位的壁厚变化率进行时间微分，针对每个心时相求出应变率。

(颜色决定部22)

颜色决定部22决定与由运动信息计算部21求出的各部位处的壁运动信息的大小对应的颜色，对各部位分配根据其大小而不同的颜色。例如，预先决定对壁厚变化率的大小分配的颜色。然后，预先制作壁厚变化率的大小与颜色被对应关联的查找表(LUT)，存储到未图示的存储部中。在该表中，对应关联了根据壁厚变化率的大小而不同的颜色。颜色决定部22通过参照该表，决定与各心时相中的各部位的壁厚变化率的大小对应的颜色。然后，颜色决定部22向显示控制部7输出各心时相中的各部位的坐标信息和表示对该部位分配的颜色的信息(颜色信息)。

(标记生成部14)

图像处理部10的标记生成部14根据由操作者指定的内膜的二维轮廓的坐标信息，生成表示内膜的轮廓的形状的内膜标记。同样地，标记生成部14根据由操作者指定的外膜的二维轮廓的坐标信息，生成表示外膜的轮廓的形状的外膜标记。然后，标记生成部14向显示控制部7输出表示内膜标记的位置的坐标信息和表示外膜标记的位置的坐标信息。显示控制部7使基于指定了初始轮廓的断层像数据的断层像显示在显示部81中，而且，根据各标记的坐标信息来确定断层像上的各标记的显示位置，使内膜标记和外膜标记重叠于断层像上而显示在显示部81中。

另外，标记生成部14在从轮廓追踪部11接收到各心时相中的构成内膜的二维轮廓的各点的坐标信息时，生成各心时相中的表示内膜的轮廓的形状的内膜标记。同样地，标记生成部14在从轮廓追踪部11接收到各心时相中的构成外膜的二维轮廓的各点的坐标信息时，生成各心时相中的表示外膜的轮廓的形状的外膜标记。标记生成部14向显示控制部7输出各心时相中的内膜标记的坐标信息和外膜标记的坐标信息。显示控制部7针对每个心时相，使基于在各心时相获取的断层像数据的断层像依次显示在显示部81中。而且，显示控制部7根据各心时相的内膜标记的坐标信息来确定断层像上的内膜标记的显示位置，使各心时相中的内膜标记重叠于各心时相中的断层像上，依次显示在显示部81中。同样地，显示控制部7根据各心时相的外膜标记的坐标信息来确定断层像上的外膜标记的显示位置，使各心时相中的外膜标记重叠于各心时相中的断层像上，依次显示在显示部81中。然后，显示控制部7依次更新断层像和标记并显示在显示部81中。

而且，显示控制部7从颜色决定部22接收各心时相中的心肌的各部位的坐标信息和表示对各部位分配的颜色的信息。然后，显示控制部7在各心时相的断层像上，对心肌的各部位，分配由颜色决定部22决定的颜色并显示在显示部81中。例如，显示控制部7对内膜标记与外膜标记之间的区域的各部位，分配由颜色决定部22决定的颜色并显示在显示部81中。显示控制部7以各部位为中心在具有规定的宽度的范围内，对各部位分配所决定的颜色并显示在显示部81中。然后，显示控制部7针对每个心时相依次更新在各心时相获取的断层像、表示内膜的轮廓的内膜标记、表示外膜的轮廓的外膜标记以及壁运动信息并显示在显示部81中。

(再追踪部12)

再追踪部12接收表示在任意的心时相中被修改的轮廓的位置的坐标信息，将该修改后的轮廓设为初始轮廓，将在该任意的心时相以后获取的断层像作为对象，进行使用了斑点图案的图案匹配(ST处理)，从而求出该任意的心时相以后的各心时相中的轮廓的位置。

首先，在操作者使用操作部82给予了修改的指示时，向控制部9输出该指示。控制部9向图像处理部10给予修改的指示。然后，操作者使用操作部82，指定修改内膜或外膜的轮廓位置的任意的心时相。显示控制部7使基于在指定的心时相获取的断层像数据的断层像显示在显示部81中。

例如在修改内膜的轮廓位置的情况下，操作者使用操作部82，参照在断层像中表现的内膜，指定新的内膜的二维轮廓。作为一个例子，操作者对在断层像中表现的内膜的轮廓位置与通过轮廓追踪部11的ST处理而求出的轮廓位置进行比较，判断追踪位置是偏离还是一致。通过轮廓追踪部11的ST处理求出的内膜的轮廓位置由于通过内膜标记表现在断层像上，所以通过对内膜标记的位置与在断层像中表现的内膜的轮廓位置进行比较来判断有无修改即可。对于外膜，也可以通过对外膜标记的位置与在断层像中表现的外膜的轮廓位置进行比较，来判断有无修改。

然后，操作者使用操作部82，根据在断层像中表现的内膜的轮廓，将通过轮廓追踪部11的ST处理而求出的内膜的轮廓位置修改为所期待的位置。例如，操作者使用操作部82，指定内膜的新的轮廓位置。在这样指定了内膜的新的轮廓位置时，从用户接口(UI)8经由控制部9向图像处理部10输出表示新的轮廓位置的坐标信息。然后，再追踪部12将内膜的新的轮廓设定为初始轮廓，将在由操作者指定的心时相以后获取的断层像作为对象而进行ST处理，从而求出该心时相以后的内膜的轮廓位置。在修改外膜的轮廓位置的情况下，操作者也使用操作部82来指定外膜的新的轮廓位置。然后，再追踪部12将外膜的新的轮廓设定为初始轮廓，求出由操作者指定的心时相以后的外膜的轮廓位置。然后，再追踪部12向位置计算部13输出由操作者指定的心时相以后的各心时相中的轮廓的坐标信息。另外，再追踪部12相当于本发明的“再追踪部”的一个例子。

另一方面，在由操作者给予了再追踪的指示时，从轮廓追踪部11向位置计算部13输出由操作者指定的心时相以前的各心时相中的轮廓的坐标信息，由位置计算部13保持该坐标信息。具体而言，轮廓追踪部11向位置计算部13输出由操作者指定的心时相以前的各心时相中的表示内膜的轮廓位置的坐标信息和表示外膜的轮廓位置的坐标信息。位置计算部13保持各心时相中的内膜的轮廓位置和外膜的轮廓位置。

(位置计算部13)

位置计算部13保持由操作者指定的心时相以前的各心时相中的轮廓的坐标信息。而且，位置计算部13从再追踪部12接收由再追踪部12再追踪的轮廓的坐标信息，根据由操作者指定了修改的心时相以前的轮廓的坐标信息和再追踪的轮廓的坐标信息，求出全部时相中的轮廓的位置。此时，位置计算部13优选在指定了修改的心时相中，在时间方向上对轮廓位置进行平滑化，从而在所指定的心时相附近平滑地连结轮廓。另外，位置计算部13相当于本发明的“位置计算部”的一个例子。

作为一个例子，对通过将一个心跳(从时相T0到时相Tend)作为对象实施ST处理而追踪轮廓位置，在扩张期的时相e’(时相T1)中轮廓位置的追踪偏离的情况进行说明。

(步骤S01)

首先，操作者使用操作部82，指定期望的一个心跳(从时相T0到时相Tend)。在指定了期望的一个心跳时，从用户接口(UI)8向图像处理部10和显示控制部7输出表示从时相T0到时相Tend的信息。

(步骤S02)

操作者使用操作部82，在初始时相中指定初始轮廓的位置。具体而言，显示控制部7从存储部6读入初始时相中的断层像数据，使基于该断层像数据的断层像显示在显示部81中。例如，在操作者使用操作部82将时相T0指定为初始时相的情况下，显示控制部7使时相T0中的断层像显示在显示部81中。然后，如上所述，操作者使用操作部82，在断层像上，指定内膜的初始轮廓的位置和外膜的初始轮廓的位置。

(步骤S03)

轮廓追踪部11将由操作者指定的初始轮廓设定为追踪对象，将在一个心跳内(从时相T0到时相Tend的期间)获取的断层像数据作为对象而进行ST处理，从而求出从时相T0到时相Tend的期间的各心时相中的内膜的轮廓位置和外膜的轮廓位置。

然后，显示控制部7使内膜标记和外膜标记重叠于各心时相中的断层像上，并以心时相的顺序显示在显示部81中。操作者对各心时相的断层像中表现的内膜的轮廓与内膜标记的位置进行比较，判断有无轮廓位置的修改。对于外膜，操作者也对各心时相的断层像中表现的外膜的轮廓与外膜标记的位置进行比较，判断有无轮廓位置的修改。

(步骤S04)

例如在扩张期的时相e’(时相T1)中，基于ST处理的内膜的轮廓位置从追踪偏离的情况下，在时相T1中修改基于ST处理的内膜的轮廓位置。在操作者使用操作部82指定了时相T1时，显示控制部7使时相T1中的断层像显示在显示部81中。操作者对时相T1中的断层像中表现的内膜与基于ST处理的内膜的轮廓(内膜标记)进行比较，修改基于ST处理的内膜的轮廓位置。即，操作者使用操作部82，指定内膜的新的轮廓位置。在这样由操作者指定了内膜的新的轮廓位置时，从用户接口(UI)8经由控制部9向再追踪部12输出表示该新的轮廓位置的坐标信息。然后，新的轮廓位置作为内膜的初始轮廓而被设定到再追踪部12中。

(步骤S05)

再追踪部12将新指定的内膜的轮廓作为初始轮廓，将在从时相T1到最后的时相Tend的期间获取的各断层像数据作为对象而进行ST处理，从而求出从时相T1到时相Tend的各心时相中的内膜的轮廓位置P1。由此，在从时相T1到时相Tend中，内膜的轮廓位置被更新。然后，再追踪部12向位置计算部13输出从时相T1到时相Tend的各心时相中的内膜的轮廓位置P1的坐标信息。

另一方面，在由操作者给予了再追踪的指示时，从轮廓追踪部11向位置计算部13输出在由操作者指定的心时相以前的各心时相中的轮廓的坐标信息，由位置计算部13保持该坐标信息。在第一实施方式中，由位置计算部13保持从时相T0到时相T1的期间中的各心时相的表示内膜的轮廓位置P0的坐标信息。

(步骤S06)

然后，位置计算部13通过在时相T1中连接从时相T0到时相T1的期间中的各心时相的内膜的轮廓位置P0与从时相T1到时相Tend的期间中的各心时相的内膜的轮廓位置P1，求出一个心跳的内膜的轮廓位置。而且，位置计算部13通过在时相T1中，在时间方向上对轮廓位置P0与轮廓位置P1进行平滑化，平滑地连结轮廓位置P0与轮廓位置P1。

然后，位置计算部13向标记生成部14和运算部20输出从时相T0到时相Tend的全部时相中的轮廓的坐标信息。如上所述，标记生成部14根据各心时相中的轮廓的坐标信息，生成各心时相中的轮廓的标记。另外，运算部20的运动信息计算部21根据各心时相中的轮廓的坐标信息，求出各心时相中的壁运动信息。然后，显示控制部7依次更新断层像、标记和壁运动信息并显示在显示部18中。

通过以上的处理，操作者仅在追踪偏离的一个时相(时相T1)进行修改作业，之后，仅通过执行再追踪处理，可以在从时相T1到时相Tend的全部区间中，自动且简便地得到更准确的追踪位置。由此，即使在轮廓位置的追踪偏离的情况下，也可以通过简便的作业，得到更准确的壁运动信息。

在本实施方式中，特征在于步骤S05的处理。即，在从速度最快的扩张期以前的时相T0到时相T1的跟前(即将到达时相T1的时相)，追踪位置不易偏离，所以认为到时相T1跟前为止追踪位置是准确的。而且，即使在时相T1中追踪偏离的情况下，在操作者在该位置目视地修改了位置之后，时相T1中的位置也变得准确。在该时刻从时相T0到时相T1的区间的轮廓位置P0准确，所以如步骤S05那样，在位置计算部13中保持轮廓位置P0。另一方面，应全部修改从时相T1到时相Tend的轮廓位置，但如果在时相T1中将修改后的轮廓位置作为初始轮廓而将ST处理执行到时相Tend，则在从时相T1到时相Tend中，自动地得到更准确的追踪位置。

另外，优选如步骤S06那样，进行基于位置计算部13的平滑化处理。一般在ST处理中考虑生物体的惯性，来进行时间方向的平滑化处理，以去除在时间上过于陡峭的位置的变化。因此，在从时相T0到时相T1的跟前，轮廓位置的变化通过ST处理而变得比较平滑。另外，在从时相T1到时相Tend，轮廓位置的变化通过ST处理而变得比较平滑。但是，在时相T1的跟前与时相T1之间，产生与修改相伴的轮廓位置的间隔(gap)。因此，为了减小该间隔，优选在连接轮廓位置P0与轮廓位置P1的时相T1附近，进行时间方向的平滑化处理。由此，可以在时相T1附近，抑制轮廓的等级差别，而平滑地连结轮廓。

参照图3至图6对第一实施方式的具体例进行说明。图3至图6是示出由第一实施方式的超声波图像获取装置获取的图像与壁运动信息的图。

首先，实施上述的步骤S01至步骤S03的处理。图3示出直到步骤S03的处理结果。作为一个例子，显示控制部7使长轴像100显示在显示部81中，而且，使内膜标记110和外膜标记120重叠于长轴像100上而显示在显示部81中。图3所示的长轴像100是在时相e’中获取的断层像。另外，显示控制部7使由运动信息计算部21求出的壁运动信息显示在显示部81中。作为一个例子，显示控制部7使表示心肌区域A中的壁厚变化率的时间变化的曲线201显示在显示部81中。同样地，显示控制部7使表示心肌的区域B中的壁厚变化率的曲线202、表示区域C中的壁厚变化率的曲线203、表示区域D中的壁厚变化率的曲线204、表示区域E中的壁厚变化率的曲线205以及表示区域F中的壁厚变化率的曲线206显示在显示部81中。在曲线201～206中，横轴表示时相，纵轴表示壁厚变化率(％)。在图3所示的例子中，如用箭头X和箭头201A所示，在时相e’以后在前壁基部处轮廓位置的追踪偏离。另外，显示控制部7在从颜色决定部22接收到各心时相中的心肌的各部位的坐标信息和表示对各部位分配的颜色的信息时，在断层像100中表现的内膜与外膜之间的范围的各部位，对各部位分配所决定的颜色并显示在显示部81中。例如，显示控制部7对内膜标记110与外膜标记120之间的各部位，分配与壁厚变化率的大小对应的颜色，重叠于断层像100上而显示在显示部81中。

然后，操作者参照时相e’中的长轴像100，使用操作部82，修改通过ST处理得到的轮廓位置。例如，对在长轴像100中表现的内膜的轮廓位置与内膜标记110的位置进行比较，而修改通过ST处理得到的轮廓位置。对于外膜，也对在长轴像100中表现的外膜的轮廓位置与外膜标记120的位置进行比较，而修改通过ST处理得到的轮廓位置。例如如图4所示，操作者使用操作部82，修改用箭头X表示的前壁基部中的内膜的轮廓位置。从用户接口(UI)8向图像处理部10和运算部20输出表示修改后的内膜的轮廓位置的坐标信息。

标记生成部14根据由操作者指定的内膜的二维轮廓的坐标信息，生成表示内膜的轮廓的形状的内膜标记。然后，如图4所示，显示控制部7使表示修改后的内膜的轮廓的内膜标记110A重叠于长轴像100上而显示在显示部81中。

另外，运动信息计算部21根据由操作者指定的内膜的二维轮廓的坐标信息，重新求出壁运动信息。作为一个例子，显示控制部7使表示壁厚变化率的新的曲线211显示在显示部81中。伴随轮廓的修改，在时相e’附近(用箭头211A表示的部分)，壁厚变化率的值发生变化。这样，伴随轮廓的修改，曲线的值也被修改。

然后，再追踪部12将在时相e’中指定的轮廓设定为初始轮廓，将在时相e’以后获取的断层像作为对象而进行ST处理，从而重新求出时相e’以后的各心时相中的轮廓的位置。然后，位置计算部13连结时相e’以前的各心时相中的轮廓位置与时相e’以后的各心时相中的轮廓位置，从而得到全部区间中的轮廓位置。另外，标记生成部14根据各心时相中的轮廓的坐标信息，生成各心时相中的内膜标记和外膜标记。运算部20的运动信息计算部21根据各心时相中的轮廓的坐标信息，求出各心时相中的运动信息。然后，显示控制部7使重新求出的标记重叠于各心时相中的断层像上而显示在显示部81中，而且使重新求出的壁运动信息显示在显示部81中。

图5示出再追踪处理的结果。如图5所示，显示控制部7使重新求出的内膜标记130和外膜标记140重叠于长轴像100上而显示在显示部81中。另外，显示控制部7使表示壁厚变化率的新的曲线221显示在显示部81中。由此，即使在时相e’以后(用箭头221A表示的部分)，也通过ST处理准确地更新轮廓位置。另外，通过平滑化处理，即使在时相e’(图中的631.6(msec，毫秒))中，也平滑地连结波形。

另外，图6示出表示壁厚变化率的时间微分的曲线231～236。曲线231是表示区域A中的壁厚变化率的时间微分的曲线。如曲线231所示，在时相e’(用箭头231A表示的部分)中，在波形中未出现等级差别。从该现象也可知在时相e’中平滑地连结了轮廓位置。

在本第一实施方式中，假设在一个心跳周期内(从时相T0到时相Tend)轮廓位置的追踪偏离的心时相仅为一个心时相(时相T1)而进行了说明。即使在多个心时相中轮廓位置的追踪偏离的情况下，通过应用第一实施方式的处理，也可以修改轮廓位置的追踪。在再追踪处理之后进一步在经过时间的心时相T1’中轮廓位置的追踪偏离的情况下，从该心时相T1’起进行再追踪处理即可。通过直到心时相Tend反复该再追踪处理，即使在多个心时相中轮廓位置的追踪偏离那样的情况下，在一个心周期内的全部时相中，也得到更准确的追踪结果。

另外，用户接口(UI)8构成为具备显示部81和操作部82。显示部81由CRT、液晶显示器等监视器构成，在画面上显示断层像、三维图像等。操作部82由键盘、鼠标、轨迹球或TCS(Touch CommandScreen，触摸操作屏)等构成，通过操作者的操作而提供各种指示。另外，控制部9与超声波图像获取装置1的各部连接，控制各部的动作。由用户接口(UI)8和控制部9构成本发明的“关心区域设定部”的一个例子。

图像处理部10具备未图示的CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机访问存储器)以及HDD(Hard DiskDrive，硬盘驱动器)等未图示的存储部。在存储部中，存储有用于执行图像处理部10的功能的图像处理程序。在该图像处理程序中，包括用于执行轮廓追踪部1 1的功能的轮廓追踪程序、用于执行再追踪部12的功能的再追踪程序、用于执行位置计算部13的功能的位置计算程序、以及用于执行标记生成部14的功能的标记生成程序。并且，CPU通过执行轮廓追踪程序，求出各心时相中的内膜的轮廓和外膜的轮廓。另外，CPU执行再追踪程序，从而求出任意的心时相以后的各心时相中的轮廓的位置。另外，CPU执行位置计算程序，从而求出全部时相中的轮廓的位置。另外，CPU执行标记生成程序，从而生成表示内膜的轮廓的内膜标记和表示外膜的轮廓的外膜标记。

另外，运算部20具备未图示的CPU和ROM、RAM以及HDD等未图示的存储部。在存储部中，存储有用于执行运算部20的功能的运算程序。在该运算程序中，包括用于执行运动信息计算部21的功能的运动信息计算程序和用于执行颜色决定部22的功能的颜色决定程序。并且，CPU执行运动信息计算程序，从而求出各心时相中的壁运动信息。另外，CPU执行颜色决定程序，从而决定与壁运动信息的大小对应的颜色。

另外，显示控制部7具备未图示的CPU和ROM、RAM以及HDD等未图示的存储部。在存储部中，存储有用于执行显示控制部7的功能的显示控制程序。并且，CPU执行该显示控制程序，从而使断层像、标记以及壁运动信息显示在显示部81中。

(超声波图像处理装置)

另外，也可以由上述存储部6、显示控制部7、用户接口(UI)8、图像处理部10以及运算部20构成超声波图像处理装置。该超声波图像处理装置从外部的超声波图像获取装置中获取所获取的在时间上连续的多个断层像数据(运动图像数据)，根据这些多个断层像数据，追踪内膜以及外膜的轮廓位置而求出壁运动信息。

由超声波图像获取装置用超声波扫描心脏，从而针对每个心时相获取断层像数据。然后，超声波图像处理装置接收由超声波图像获取装置获取的多个断层像数据，将这些多个断层像数据存储到存储部6中。超声波图像处理装置的图像处理部10通过求出各心时相中的构成内膜(外膜)的二维轮廓的各点的位置，追踪内膜(外膜)的轮廓。而且，图像处理部10再次追踪给予了修改指示的心时相以后的各心时相中的内膜(外膜)的轮廓，求出全部区间中的轮廓位置。然后，超声波图像处理装置的运算部20根据由图像处理部10追踪的构成内膜(外膜)的二维轮廓的各点的位置，求出各心时相中的壁运动信息。而且，运算部20决定与壁运动信息的大小对应的颜色。

如上所述，对于超声波图像处理装置，也与上述的超声波图像获取装置1同样地，可以通过简便的操作修改轮廓位置的追踪的偏差，在全部区间中求出更准确的轮廓位置。

(第二实施方式)

接下来，对本发明的第二实施方式的超声波图像获取装置进行说明。在上述第一实施方式中，对在一个心跳内实施一次ST处理，而在某时相(时相T1)中轮廓位置的追踪偏离的情况进行了说明。在第二实施方式中，对在多个心跳内进行ST处理的情况进行说明。第二实施方式的超声波图像获取装置的结构与第一实施方式的超声波图像获取装置1相同，所以对第二实施方式的超声波图像获取装置的动作进行说明。

(步骤S01)

首先，操作者使用操作部82，指定多个心跳(从时相T0到时相Tend)。在指定了多个心跳时，从用户接口(UI)8向图像处理部10和显示控制部7输出表示从时相T0到时相Tend的信息。

(步骤S02)

然后，操作者使用操作部82，在某心跳中的初始时相中指定初始轮廓的位置。具体而言，显示控制部7从存储部6读入某心跳的初始时相中的断层像数据，使基于该断层像数据的断层像显示在显示部81中。例如，在操作者使用操作部82，将最初的心跳中的时相T0指定为初始时相的情况下，显示控制部7使最初的心跳的时相T0中的断层像显示在显示部81中。然后，操作者使用操作部82，在断层像上指定内膜的初始轮廓的位置和外膜的初始轮廓的位置。

(步骤S03)

轮廓追踪部11根据由操作者指定的初始轮廓的位置，将在多个心跳内(从时相T0到时相Tend的期间)获取的断层像数据作为对象而进行ST处理，从而求出从时相T0到时相Tend的期间的各心时相中的内膜的轮廓位置和外膜的轮廓位置。

然后，显示控制部7使内膜标记和外膜标记重叠于各心时相中的断层像上，按照心时相的顺序显示在显示部81中。与第一实施方式同样地，操作者对各心时相中的断层像中表现的内膜的轮廓与内膜的标记的位置进行比较，判断有无轮廓位置的修改。对于外膜，操作者也对各心时相中的断层像中表现的外膜的轮廓与外膜标记的位置进行比较，判断有无轮廓位置的修改。

(步骤S04)

然后，与第一实施方式同样地，在时相T1中基于ST处理的轮廓位置从追踪偏离的情况下，修改从追踪偏离的时相T1中的轮廓位置。

(步骤S05)

再追踪部12将修改后的轮廓位置作为初始轮廓，将从追踪偏离的时相T1到最后的时相Tend获取的各心时相中的断层像数据作为对象而进行ST处理，从而求出从时相T1到时相Tend的各心时相中的轮廓位置P1。

(步骤S06)

然后，位置计算部13通过在时相T1中连接从时相T0到时相T1的期间中的各心时相的轮廓位置P0与从时相T1到时相Tend的期间中的各心时相的轮廓位置P1，求出全部区间中的轮廓位置。而且，位置计算部13通过在时相T1中在时间方向上对轮廓位置P0与轮廓位置P1进行平滑化，从而平滑地连结轮廓位置P0与轮廓位置P1。

根据该第二实施方式的动作，虽然追踪不会在某一个心跳内偏离，但在多个心跳内进行追踪的情况下，微小的追踪位置误差被积累，而在其它心跳内的某心时相中追踪位置较大地偏离的情况下，将追踪位置偏离的时相作为时相T1而进行再追踪处理，从而可以简便地得到更准确的追踪结果。

另外，在将多个心跳作为对象而进行ST处理的情况下，即使在多个心时相、例如在每个心跳中的时相e’中追踪偏离的情况下，也与第一实施方式的处理同样地，在追踪偏离的时相e’中逐次进行再追踪处理，从而可以在作为对象的多个心跳中的全部心时相中，得到更准确的追踪结果。

(第三实施方式)

接下来，参照图7至图10对本发明的第三实施方式的超声波图像获取装置进行说明。图7至图10是用于说明第三实施方式的超声波图像获取装置的处理的示意图。在上述第一实施方式和第二实施方式中，在未特别限定应用再追踪处理的轮廓的部位的情况下进行了说明。在第三实施方式中，仅将施加了修改后的部分作为对象而实施再追踪处理。由此，可以削减再追踪处理中所需的时间。另外，第三实施方式的超声波图像获取装置的结构与第一实施方式的超声波图像获取装置1相同，所以对第三实施方式的超声波图像获取装置的动作进行说明。另外，在图7至图10中，示意性地示出整体的轮廓300。另外，在图7至图10中，示意性地示出整体的轮廓位置与施加了修改的部分的位置的关系。在示出该关系的图中，横轴表示时间，纵轴表示轮廓的位置。

(从步骤S01至步骤S03)

与上述第一实施方式或第二实施方式同样地，操作者使用操作部82，指定从时相T0到时相Tend(步骤S01)。然后，操作者使用操作部82，在初始时相中指定初始轮廓的位置。例如，操作者使用操作部82，在时相T0中的断层像上，指定内膜的初始轮廓的位置和外膜的初始轮廓的位置(步骤S02)。轮廓追踪部11根据由操作者指定的初始轮廓的位置，将在从时相T0到时相Tend的期间获取的断层像数据作为对象而进行ST处理，从而求出从时相T0到时相Tend的期间的各心时相中的内膜的轮廓位置和外膜的轮廓位置(步骤S03)。

(步骤S04)

然后，显示控制部7使内膜标记和外膜标记重叠于各心时相中的断层像上，按照心时相的顺序显示在显示部81中。在时相T1中基于ST处理的轮廓位置从追踪偏离的情况下，在时相T1中修改基于ST处理的轮廓位置。例如，如图7所示，修改整体的轮廓300中的作为一部分区域的部分轮廓(部分(partial))。在这样由操作者修改了轮廓整体的一部分区域时，从用户接口(UI)8经由控制部9向图像处理部10输出表示修改后的部分轮廓的位置的位置信息。

(步骤S05)

再追踪部12将部分地修改后的部分轮廓作为初始轮廓，将在从时相T1到最后的时相Tend的期间获取的断层像数据作为对象而进行ST处理，从而求出从时相T1到时相Tend的各心时相中的部分轮廓的位置。例如如图7所示，再追踪部12仅将包括在时相T1中修改后的轮廓和其附近区域的部分轮廓位置(P(T1)、部分)作为对象，将在时相T1中的部分轮廓位置(P(T1)、部分)作为初始轮廓，在从时相T1到最后的时相Tend，通过ST处理追踪该初始轮廓。由此，从时相T1到时相Tend的各心时相中的部分轮廓位置(P1、部分)被更新。

另一方面，在由操作者给予了再追踪的指示时，从轮廓追踪部11向位置计算部13输出从时相T0到时相T1的表示轮廓整体的位置的整体轮廓位置(P0、整体(total))的信息、和从时相T1到时相Tend的表示轮廓整体的位置的整体轮廓位置(P1pre、整体)的信息。然后，位置计算部13保持从时相T0到时相T1的表示轮廓整体的位置的整体轮廓位置(P0、整体)和从时相T1到时相Tend的表示轮廓整体的位置的整体轮廓位置(P1pre、整体)。

然后，如图8所示，位置计算部13通过仅更新所保持的整体轮廓位置(P1pre、整体)中的部分轮廓位置(P1、部分)的部分，求出再追踪后的表示轮廓整体的位置的整体轮廓位置(P1、整体)。

(步骤S06)

另外，如图9所示，位置计算部13通过在时相T1中，在轮廓整体的轮廓位置与修改部位附近的边界部分进行空间上的平滑化，在空间上平滑地连结整体轮廓位置(P1pre、整体)与部分轮廓位置(P1、部分’)(图9中的“空间平滑(spatial smooth)”)。

(步骤S07)

而且，如图10所示，位置计算部13通过在时相T1中，在时间方向上进行平滑化，平滑地连结从时相T0到时相T1的部分轮廓位置(P0、部分’)与部分轮廓位置(P1、部分’)。优选在作为平滑化的对象的部分轮廓位置，考虑基于步骤S06的空间上的平滑化的扩展，使用与步骤S05中的部分轮廓位置相比扩大的部分轮廓位置(部分’)。

在基于ST处理的追踪处理中，为了推测移动矢量需要较长的计算时间。另一方面，与ST处理相比，可以相对高速地执行时间方向上的平滑化处理和空间上的平滑化处理。因此，如第三实施方式那样，无需再追踪轮廓整体，而仅再追踪施加了修改的部分，之后，进行平滑化处理，从而可以实现再追踪处理的高速化。

另外，优选如步骤S06那样，进行基于位置计算部13的空间上的平滑化处理。在ST处理中，一般考虑生物体的空间上的连续性，来进行空间方向的平滑化处理，以去除空间上过于陡峭的轮廓位置的变化。因此，轮廓整体的各部位中的轮廓位置的变化通过ST处理而比较平滑。另外，部分轮廓内的轮廓位置的变化通过ST处理而也比较平滑。但是，在从轮廓整体通过修改被切出的部分轮廓中，在其边界产生轮廓位置的间隔。因此，为了减小该空间上的间隔，优选在连接轮廓整体与部分轮廓的部分，在空间方向上进行平滑化处理。

(第四实施方式)

接下来，参照图11对本发明的第四实施方式的超声波图像获取装置进行说明。图11是示出用于说明第四实施方式的超声波图像获取装置的处理的图像的图。在上述实施方式中，将表示心脏的二维运动图像数据作为对象，但本发明的超声波图像获取装置还可以将三维地得到的体(volume)运动图像数据作为对象。即，第四实施方式的超声波图像获取装置根据作为三维图像的体数据，追踪内膜的三维轮廓与外膜的三维轮廓，求出壁运动信息。第四实施方式的超声波图像获取装置的结构与第一实施方式的超声波图像获取装置1相同，所以对第四实施方式的超声波图像获取装置的动作进行说明。

第四实施方式的再追踪处理与第一实施方式的追踪处理相同，但由于对象是三维图像数据，所以图像的显示方法复杂。以下，对第四实施方式的处理的具体例进行说明。

在第四实施方式中，通过利用超声波探测器2和发送接收部3进行体扫描，针对每个心时相获取体数据。然后，图像生成部5通过对体数据实施MPR处理，生成任意的断面中的MPR图像数据。例如，图像生成部5通过对体数据实施MPR处理，针对各个断面中的每一个求出多个不同的断面中的MPR图像数据。然后，在MPR图像上，判断轮廓位置的追踪偏差的程度，并且进行轮廓位置的修改。

例如如图11所示，图像生成部5生成沿着心脏的长轴方向的长轴断面A中的长轴像400(心尖四腔像(Apical 4 Chamber view))和与长轴断面A正交的长轴断面B中的长轴像410。而且，图像生成部5生成沿着与长轴方向正交的方向(短轴方向)的短轴断面(C面)中的MPR图像数据(短轴像数据)。例如如图11所示，图像生成部5生成长轴方向的规定深度的面C1(心尖(apical))中的短轴像420。同样地，图像生成部5生成规定深度的面C2((中间)middle)中的短轴像430，生成规定深度的面C3((底部)basal)中的短轴像440。由图像生成部5生成的MPR图像数据被存储到存储部6中。另外，对于面C1、面C2以及面C3，既可以预先设定到图像生成部5中，也可以由操作者使用操作部82来指定面。

操作者参照显示在显示部81中的长轴像400和长轴像410，使用操作部82，在长轴像400和长轴像410中，指定内膜的初始轮廓和外膜的初始轮廓。在这样由操作者指定了初始轮廓时，从用户接口(UI)8向图像处理部10输出长轴断面A中的内膜的初始轮廓的坐标信息和外膜的初始轮廓的坐标信息。同样地，从用户接口(UI)8向图像处理部10输出长轴断面B中的内膜的初始轮廓的坐标信息和外膜的初始轮廓的坐标信息。

轮廓追踪部11通过根据长轴断面A中的内膜的初始轮廓的坐标信息和长轴断面B中的内膜的初始轮廓的坐标信息，在圆周方向上在空间上对内膜的轮廓进行内插，从而求出内膜的三维初始轮廓的位置。同样地，轮廓追踪部11通过根据长轴断面A中的外膜的初始轮廓的坐标信息和长轴断面B中的外膜的初始轮廓的坐标信息，在圆周方向上在空间上对外膜的轮廓进行内插，从而求出外膜的三维初始轮廓的位置。

然后，轮廓追踪部11将内膜的三维初始轮廓作为追踪对象，使用ST法，对在各心时相获取的体数据进行图案匹配，从而求出各心时相中的构成内膜的三维轮廓的各点的位置。同样地，轮廓追踪部11将外膜的三维初始轮廓作为追踪对象，使用ST法，求出各心时相中的构成外膜的三维轮廓的各点的位置。这样，轮廓追踪部11追踪内膜的三维轮廓和外膜的三维轮廓。

运算部20的运动信息计算部21与第一实施方式同样地，根据各心时相中的构成内膜的三维轮廓的各点的坐标信息和构成外膜的三维轮廓的各点的坐标信息，求出各心时相中的壁运动信息。作为一个例子，运动信息计算部21求出长轴断面A中的壁运动信息、长轴断面B中的壁运动信息、面C1中的壁运动信息、面C2中的壁运动信息、以及面C3中的壁运动信息。

另外，标记生成部14生成各心时相中的表示内膜的轮廓的内膜标记和表示外膜的轮廓的外膜标记。作为一个例子，标记生成部14生成长轴断面A、长轴断面B、面C1、面C2以及面C3各自中的表示内膜的内膜标记和表示外膜的外膜标记。

然后，显示控制部7使各心时相中的MPR图像按照每个时相显示在显示部81中。另外，显示控制部7使各心时相中的内膜标记和外膜标记重叠于各心时相中的MPR图像上，依次显示在显示部81中。

例如如图11所示，显示控制部7使各心时相中的长轴像400、长轴像410、短轴像420、短轴像430以及短轴像440按照每个心时相显示在显示部81中。而且，显示控制部7使各心时相中的内膜标记401和外膜标记402重叠于长轴像400上而显示在显示部81中。同样地，显示控制部7使各心时相中的内膜标记411和外膜标记412重叠于长轴像410上而显示在显示部81中。另外，显示控制部7使各心时相中的内膜标记421和外膜标记422重叠于短轴像420上而显示在显示部81中。另外，显示控制部7使各心时相中的内膜标记431和外膜标记432重叠于短轴像430上而显示在显示部81中。而且，显示控制部7使各心时相中的内膜标记442和外膜标记443重叠于短轴像440上而显示在显示部81中。

而且，显示控制部7与上述第一实施方式同样地，对内膜与外膜之间的区域分配与由运算部20求出的壁运动信息的大小对应的颜色，重叠于各MPR图像上而显示在显示部81中。

例如在时相e’(时相T1)中，基于ST处理的轮廓位置从追踪偏离的情况下，在时相T1中进行基于ST处理的轮廓位置的修改。具体而言，操作者对时相T1中的MPR图像中显示的轮廓与基于ST处理的轮廓进行比较，修改基于ST处理的轮廓位置。此时，操作者使用操作部82，在显示于显示部81中的MPR图像内，修改相应的轮廓的部位。

然后，再追踪部12与第一实施方式同样地，将修改后的轮廓位置作为初始轮廓，将在从时相T1到最后的时相Tend的期间获取的各体数据作为对象而进行ST处理，从而求出从时相T1到时相Tend的各心时相中的轮廓位置。然后，位置计算部13通过在时相T1中连接从时相T0到时相T1的期间中的各心时相的轮廓位置与从时相T1到时相Tend的期间中的各心时相的轮廓位置，求出全部时相中的轮廓位置。由此，修改三维轮廓位置而进行追踪。

另外，在第四实施方式中，也可以应用第二实施方式的处理、第三实施方式的处理。

另外，在上述第一实施方式至第四实施方式中，作为对象的脏器不限于心脏，也可以将与心周期同步地反复进行扩张和收缩的颈动脉等动脉血管作为对象。

Claims (7)

1.一种超声波图像获取装置，其特征在于，具有：

图像获取部，通过用超声波扫描周期性地运动的被检体，在一个周期以上的期间，获取表示上述被检体的多个超声波图像数据；

关心区域设定部，用于设定在第一时相获取的超声波图像数据中表现的组织的关心区域；

追踪部，在上述第一时相以外的时相中，根据在各时相获取的超声波图像数据，针对每个时相追踪与上述关心区域相应的位置；

再追踪部，在任意的第二时相中接收上述关心区域的位置的修改，根据在上述第二时相以后获取的超声波图像数据，针对每个时相追踪上述第二时相以后的时相中的与上述修改后的关心区域相应的位置；

位置计算部，根据上述第二时相以前的各时相中的上述关心区域的位置信息、和由上述再追踪部求出的上述第二时相以后的各时相中的上述关心区域的位置信息，求出包括上述第一时相和上述第二时相的区间中的上述关心区域的位置信息；

运算部，根据由上述位置计算部求出的上述关心区域的位置信息，求出包含在上述关心区域中的组织的运动信息；以及

显示控制部，使上述运动信息显示在显示部中。

2.根据权利要求1所述的超声波图像获取装置，其特征在于，

上述关心区域设定部在一个心跳单位的区间内设定上述关心区域，

上述再追踪部在上述一个心跳单位的区间内，在包括上述第一时相和上述第二时相的区间内的上述第二时相中接收上述关心区域的位置的修改，针对每个时相追踪上述第二时相以后的时相中的与上述修改后的关心区域相应的位置。

3.根据权利要求1所述的超声波图像获取装置，其特征在于，

上述关心区域设定部在两个心跳以上的区间内设定上述关心区域，

上述再追踪部在上述两个心跳以上的区间内，在包括上述第一时相和上述第二时相的区间内的上述第二时相中接收上述关心区域的位置的修改，针对每个时相追踪上述第二时相以后的时相中的与上述修改后的关心区域相应的位置。

4.根据权利要求1所述的超声波图像获取装置，其特征在于，

上述位置计算部将上述第二时相以前的各时相中的上述关心区域的位置信息和上述第二时相以后的各时相中的上述关心区域的位置信息作为对象，在上述第二时相附近的时间，对上述关心区域的位置进行平滑化。

5.根据权利要求1所述的超声波图像获取装置，其特征在于，

上述再追踪部在上述第二时相中接收上述关心区域的一部分区域的位置的修改，根据在上述第二时相以后获取的超声波图像数据，针对每个时相追踪上述第二时相以后的时相中的与上述修改后的一部分区域相应的位置，

上述位置计算部根据上述一部分区域以外的区域的位置信息、和由上述再追踪部求出的上述一部分区域的位置信息，求出上述关心区域整体的位置信息。

6.根据权利要求5所述的超声波图像获取装置，其特征在于，

上述位置计算部在上述一部分区域的附近，对上述一部分区域以外的区域的位置和上述一部分区域的位置进行平滑化。

7.根据权利要求1所述的超声波图像获取装置，其特征在于，

上述图像获取部在上述一个周期以上的期间，获取多个三维图像数据而作为上述超声波图像数据，

上述关心区域设定部设定在上述第一时相获取的三维图像数据中表现的组织的关心区域，

上述追踪部在上述第一时相以外的时相中，根据在各时相获取的三维图像数据，针对每个时相追踪与上述关心区域相应的位置，

上述再追踪部在上述第二时相中接收上述关心区域的位置的修改，根据在上述第二时相以后获取的三维图像数据，针对每个时相追踪上述第二时相以后的时相中的与上述修改后的关心区域相应的位置，

上述位置计算部根据上述第二时相以前的各时相中的上述关心区域的位置信息、和由上述再追踪部求出的上述第二时相以后的各时相中的上述关心区域的位置信息，求出包括上述第一时相和上述第二时相的区间中的上述关心区域的位置信息。

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