CN115919355A - 超声波诊断装置及其控制方法以及计算机可读记录介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供超声波诊断装置、超声波诊断装置的控制方法、储存有超声波诊断装置的控制程序的计算机可读记录介质,在实施血管测量时,减轻用户的作业负荷,并且能够提高血管测量的测量精度、可靠性。通过超声波的收发来生成被检体的断层图像的超声波诊断装置具备:血管检测部,检测在断层图像中映出的血管的区域;血管直径计算部,通过断层图像的图像解析来计算血管的直径;关注帧确定部,基于在规定期间内得到的多个帧的断层图像中分别计算出的血管的直径,从多个帧中确定符合在血管的直径最大以及/或者最小时得到的帧的关注帧;测量部,将关注帧的血管作为对象,实施与被检体的血流或血管的性状有关的测量;显示处理部,显示关注帧的断层图像。
Description
技术领域
本公开涉及超声波诊断装置、超声波诊断装置的控制方法、以及储存有超声波诊断装置的控制程序的计算机可读记录介质。
背景技术
已知有一种超声波诊断装置,其通过将超声波朝向被检体发送,接收其反射波并对接收信号进行规定的信号处理,来将被检体内部的形状、性状或者动态可视化为断层图像(例如,参照专利文献1)。
以往,在医疗现场中,使用由相关的超声波诊断装置拍摄到的血管的断层图像,测量该血管的性状、在该血管中流通的血流量,根据其测量结果诊断被检体的健康状态。例如,已知有脑梗、心梗等缺血性疾病表现为动脉硬化、狭窄的征兆,为了判定相关的动脉硬化的进展、狭窄,使用由相关的超声波诊断装置拍摄到的血管的断层图像进行颈动脉中的内膜中膜复合体的厚度(Intima-Media Thickness:IMT)、颈动脉中的血流量(FlowVolume:FV)的测量等。另外,将与颈动脉不同的动脉作为对象的IMT、FV的测量结果也被积极地利用于诊断被检体的健康状态。
认为若能够实现这样的内膜中膜复合体的厚度、血流量的正确测量,则能够正确地评价动脉硬化的进展、狭窄等的征兆。但是,颈动脉等血管的直径根据内脏、心脏的搏动而变化。因此,在医疗现场中,为了使评价基准一致,IMT测量、FV测量被规定为一般使用在血管的直径成为最大时拍摄到的断层图像、或者血管的直径成为最小时拍摄到的断层图像来实施。例如,对IMT测量推荐扩张末期的测量,由于在扩张末期血管直径接近最小,所以在现场中使用血管直径最小时拍摄到的断层图像进行实施的情况较多。
图17是表示由超声波诊断装置拍摄到的血管(这里是颈动脉)的断层图像的一个例子的图。在该断层图像内,血管沿横向延伸,血管的直径例如作为夹着血管内腔的上侧的血管壁与下侧的血管壁之间的宽度(图17中的D1的宽度)来计算。
专利文献1:日本特开2008-168016号公报
然而,在现有技术的超声波诊断装置中,实施颈动脉等血管中的内膜中膜复合体的厚度(IMT)、血流量(FV)的测量(以下,统称为“血管测量”)时,需要用户进行以下作业:使用超声波探头在一定程度的时间(例如,几分钟)扫描了血管后,通过电影操作(通过目视确认一张一张的断层图像的作业),从拍摄为动画的时间序列的帧组(例如,过去几分钟的帧数据)中搜索血管直径最大或者最小的帧,在作为搜索的结果是指定了该帧之后,确定出测量对象的血管位置等。
这样的作业对于用户来说非常繁琐,也成为血管测量需要时间的一个因素。另外,这样的测量方法依赖用户的直觉,所以在测量精度、可靠性的方面有改善的余地。
发明内容
本公开是鉴于上述问题点而完成的,其目的在于提供在实施血管测量时减轻用户的作业负荷,并且能够提高血管测量的测量精度、可靠性的超声波诊断装置、超声波诊断装置的控制方法、以及储存有超声波诊断装置的控制程序的计算机可读记录介质。
解决上述课题的主要的本公开是一种超声波诊断装置,通过超声波的收发来生成被检体的断层图像,其具备:
血管检测部,检测在上述断层图像中映出的血管的区域;
血管直径计算部,通过上述断层图像的图像解析,计算上述血管的直径;
关注帧确定部,基于在规定期间内得到的多个帧的上述断层图像中分别计算出的上述血管的上述直径,从上述多个帧中确定关注帧,上述关注帧符合在上述血管的上述直径最大以及/或者最小时得到的帧;
测量部,将在上述关注帧的上述断层图像中映出的上述血管作为对象,实施与上述被检体的血流或者血管的性状有关的测量;以及
显示处理部,在规定的定时显示上述关注帧的上述断层图像。
另外,在其他的方面中,一种控制方法是通过超声波的收发来生成被检体的断层图像的超声波诊断装置的控制方法,具有以下处理:
检测在上述断层图像中映出的血管的区域;
通过上述断层图像的图像解析,计算上述血管的直径;
基于在规定期间内得到的多个帧的上述断层图像中分别计算出的上述血管的上述直径,从上述多个帧中确定关注帧,上述关注帧符合在上述血管的上述直径最大以及/或者最小时得到的帧;
将在上述关注帧的上述断层图像中映出的上述血管作为对象,实施与上述被检体的血流或者血管的性状有关的测量;以及
在规定的定时显示上述关注帧的上述断层图像。
另外,在其他的方面中,是通过超声波的收发来生成被检体的断层图像的超声波诊断装置的控制程序,具有以下处理:
检测在上述断层图像中映出的血管的区域;
通过上述断层图像的图像解析,计算上述血管的直径;
基于在规定期间内得到的多个帧的上述断层图像中分别计算出的上述血管的上述直径,从上述多个帧中确定关注帧,上述关注帧符合在上述血管的上述直径最大以及/或者最小时得到的帧;
将在上述关注帧的上述断层图像中映出的上述血管作为对象,实施与上述被检体的血流或者血管的性状有关的测量;以及
在规定的定时显示上述关注帧的上述断层图像。
根据本公开的超声波诊断装置,能够减轻实施血管测量时的用户的作业负荷,并且提高血管测量的测量精度、可靠性。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的超声波诊断装置的外观的一个例子的图。
图2是表示本发明的一实施方式的超声波诊断装置的整体构成的一个例子的图。
图3是表示在本发明的一实施方式的超声波诊断装置中,在扫描动作执行时由显示处理部生成的显示用图像的一个例子的图。
图4是表示本发明的一实施方式的超声波诊断装置停止扫描动作,在测量执行时由显示处理部生成的显示用图像的一个例子的图。
图5是表示本发明的一实施方式的血管测量支援部的构成的一个例子的图。
图6是表示本发明的一实施方式的血管检测部执行的处理的一个例子的流程图。
图7是示意性地对本发明的一实施方式的血管检测部执行的处理的一个例子进行说明的图。
图8是示意性地对本发明的一实施方式的血管直径计算部中的计算血管的直径的处理的一个例子进行说明的图。
图9是对本发明的一实施方式的测量部的IMT测量处理进行说明的图。
图10是表示本发明的一实施方式的控制装置的动作的一个例子的流程图。
图11是表示变形例1的超声波诊断装置的控制装置的动作的一个例子的流程图。
图12是表示变形例2的超声波诊断装置显示的表示血管的直径的时间变化的图像的一个例子的图。
图13是表示变形例3的超声波诊断装置的电影条显示的一个例子的图。
图14是表示变形例4的超声波诊断装置显示的候补帧显示的一个例子的图。
图15是表示变形例5的超声波诊断装置的使设定部显示的用户界面图像的一个例子的图。
图16是表示变形例5的超声波诊断装置的使设定部显示的用户界面图像的一个例子的图。
图17是表示由超声波诊断装置拍摄到的血管(这里为颈动脉)的断层图像的一个例子的图。
附图标记说明:A…超声波诊断装置;100…超声波诊断装置主体;200…超声波探头;1…发送部;2…接收部;3…断层图像生成部;4…多普勒处理部;5…显示处理部;6…显示部;7…操作输入部;10…控制装置;11…收发控制部;12…血管测量支援部;12a…血管检测部;12b…血管直径计算部;12c…关注帧确定部;12d…测量部;13…电影存储器。
具体实施方式
以下,参照附图对本公开的优选实施方式详细地进行说明。此外,在本说明书以及附图中,通过对实际具有相同的功能的构成要素标注相同的附图标记,来省略重复说明。
[超声波诊断装置的构成]
以下,参照图1~图3对本公开的一实施方式的超声波诊断装置(以下,称为“超声波诊断装置A”)的构成进行说明。此外,在本实施方式中,对超声波诊断装置A分时执行B模式动作和PW多普勒模式动作,并生成断层图像和多普勒频谱图像的方式进行说明(参照图3)。其中,本公开的超声波诊断装置A也可以应用于代替PW多普勒模式而安装了彩色多普勒模式或者功率多普勒模式的装置。
图1是表示超声波诊断装置A的外观的一个例子的图。图2是表示超声波诊断装置A的整体构成的一个例子的图。
超声波诊断装置A用于将被检体内的形状、性状或者动态可视化为超声波图像,进行图像诊断。超声波诊断装置A具备超声波诊断装置主体100以及超声波探头200。
超声波探头200作为将超声波波束(这里,1~30MHz左右)发送至被检体(例如,人体)内,并且接收发送出的超声波波束中的在被检体内反射的超声波回波并转换为电信号的声学传感器发挥作用。
用户使超声波探头200的超声波波束的收发面与被检体接触并使超声波诊断装置A动作,进行超声波诊断。此外,这里,使超声波探头200为从被检体的外侧表面向被检体内部发送超声波波束并接收其超声波回波的设备,但作为超声波探头200,也可以是插入消化管或血管等的内部、体腔内等进行使用的设备。另外,超声波探头200能够应用凸探头、线性探头、扇形探头、或者三维探头等任意的探测器。
超声波探头200例如包含配设为矩阵状的多个振子(例如,压电元件)和分别独立地或者以块为单位(以下,称为“信道”)对该多个振子的驱动状态的开关进行切换控制的信道切换部(例如,多路复用器)而构成。
超声波探头200的各振子将在超声波诊断装置主体100(发送部1)产生的电压脉冲转换为超声波波束发送至被检体内,接收在被检体内反射的超声波回波并转换为电信号(以下,称为“接收信号”),并向超声波诊断装置主体100(接收部2)输出。
超声波诊断装置主体100具备发送部1、接收部2、断层图像生成部3、多普勒处理部4、显示处理部5、显示部6、操作输入部7、以及控制装置10。
发送部1是对于超声波探头200送出作为驱动信号的电压脉冲的发送器。发送部1例如包含高频脉冲振荡器、脉冲设定部等而构成。发送部1将在高频脉冲振荡器生成的电压脉冲调整为在脉冲设定部设定的电压振幅、脉冲宽度以及送出定时,按超声波探头200的每个信道送出。
发送部1针对超声波探头200的多个信道分别具有脉冲设定部,能够针对多个信道的每个信道设定电压脉冲的电压振幅、脉冲宽度以及送出定时。例如,发送部1通过对多个信道设定适当的延迟时间来变更成为目标的深度,或产生不同的脉冲波形(例如,在B模式下送出1个波的脉冲,在PW多普勒模式下送出4个波的脉冲)。
接收部2是对由超声波探头200生成的超声波回波所涉及的接收信号进行接收处理的接收器。接收部2包含前置放大器、AD转换部、接收波束形成器、以及处理系统切换部而构成。
接收部2利用前置放大器按每个信道放大微弱的超声波回波所涉及的接收信号,利用AD转换部将接收信号转换为数字信号。而且,接收部2利用接收波束形成器将各信道的接收信号整相相加而将多个信道的接收信号汇总为一个,成为声线数据。另外,接收部2利用处理系统切换部对发送由接收波束形成器生成的接收信号的目的地进行切换控制,根据执行的动作模式,输出至断层图像生成部3或者多普勒处理部4的一方。
断层图像生成部3在B模式动作时从接收部2获取接收信号,生成被检体的内部的断层图像(也称为B模式图像)。
断层图像生成部3例如在超声波探头200朝向深度方向发送脉冲状的超声波波束时,将其后检测的超声波回波的信号强度(Intensity)在时间上连续地积蓄于线存储器。而且,断层图像生成部3根据来自超声波探头200的超声波波束在被检体内扫描,而将各扫描位置处的超声波回波的信号强度依次积蓄于线存储器,生成帧单位的二维数据。而且,断层图像生成部3通过将在被检体的内部的各位置检测到的超声波回波的信号强度转换为亮度值,来生成断层图像。
断层图像生成部3例如包含包络线检波电路、动态滤波器以及对数压缩电路而构成。包络线检波电路对接收信号进行包络线检波,检测信号强度。对数压缩电路对于由包络线检波电路检测到的接收信号的信号强度进行对数压缩。动态滤波器是使频率特性根据深度变化的带通滤波器,除去接收信号所包含的噪声成分。
多普勒处理部4在PW多普勒模式动作、彩色多普勒模式动作或者功率多普勒模式动作时从接收部2获取接收信号,检测相对于来自血流的超声波回波的发送频率的多普勒偏移频率。此外,多普勒处理部4选择性地提取通过用户的操作输入或者自动血管检测功能设定的采样门位置或者ROI(Region of Interest:感兴趣区域)的超声波回波,由此,检测根据被检体内的血流的超声波回波以及根据发送频率的多普勒偏移频率。
例如,多普勒处理部4在PW多普勒模式动作中,在超声波探头200根据脉冲反复频率以恒定间隔发送脉冲状的超声波波束时,与该脉冲反复频率同步地对超声波回波所涉及的接收信号进行采样。而且,多普勒处理部4例如基于从相同的采样门位置起的第n个超声波波束所涉及的超声波回波与第n+1个超声波波束所涉及的超声波回波的相位差检测多普勒偏移频率。
多普勒处理部4例如包含正交检波部、低通滤波器、范围门以及FFT解析部而构成。正交检波部将与发送的超声波波束同相的参照信号以及与发送的超声波波束仅相差π/2相位的参照信号与接收信号混合,来生成正交检波信号。低通滤波器除去正交检波信号的高频成分,生成多普勒偏移频率所涉及的接收信号。范围门仅获取来自采样门位置的超声波回波。FFT解析部基于从范围门输出的接收信号的时间变化计算超声波回波的多普勒偏移频率。
显示处理部5在控制装置10的控制下生成使显示部6显示的显示用图像。
图3是表示在超声波诊断装置A中在扫描动作执行时(这里,B模式动作和PW多普勒模式动作被并列执行时)由显示处理部5生成的显示用图像(以下,称为“扫描动作执行时显示画面”)的一个例子的图。
图3中的Tall是显示用图像的整体区域,T1是断层图像,T2是多普勒频谱图像,T3是用于用户输入与血管有关的测量的开始指令的图标组。此外,在断层图像T1中,T1X表示血流区域,T1Y表示组织区域,T1a表示PW多普勒模式动作时的超声波波束的转向角,T1b表示PW多普勒模式动作时的超声波波束的采样门位置。另外,在图标组T3中,T3a表示用于输入FV测量的开始指令的图标,T3b表示用于输入IMT测量的开始指令的图标。
显示处理部5例如在B模式动作或者多普勒模式动作(这里为PW多普勒模式动作)的扫描动作执行时,获取从断层图像生成部3输出的断层图像,并且获取从多普勒处理部4输出的多普勒偏移频率,根据它们生成图3那样的显示用图像。显示处理部5在由断层图像生成部3生成的断层图像被依次更新时,与此相配合,依次更新在显示用图像中显示的断层图像T1。另外,显示处理部5在由多普勒处理部4计算出的超声波回波的多普勒偏移频率被依次更新时,与此相配合,依次更新在显示用图像中显示的多普勒频谱图像T2。
此外,多普勒频谱图像T2是表示时间序列的血流速度的分布的图像,是将时间作为横轴,且将血流速度作为纵轴的图像。在多普勒频谱图像中,例如,各时刻的血流速度由一根线这样的形态表现,每个血流速度(即,每个频率)的功率由像素的亮度的大小表现(在图3中,省略亮度的变化的图示)。用于描绘多普勒频谱图像T2的血流速度考虑与超声波波束的波束方向和血流方向所成的交叉角度对应的角度修正值,例如,使用以下的式(1)从多普勒偏移频率换算。
V=c/2cosθ×Fd/F0…(1)
(其中,V:血流速度,F0:超声波波束的发送频率,Fd:多普勒偏移频率,c:生物体内音速,θ:角度修正值)
图4是表示超声波诊断装置A停止扫描动作,在测量执行时由显示处理部5生成的显示用图像(以下,称为“测量执行时显示画面”)的一个例子的图。
图4中的Tall表示显示用图像的整体区域,T4表示在测量时参照的断层图像(这里,在血管直径成为最大的定时获取到的断层图像)(T4X是血流区域,T4Y是组织区域),T5表示示出测量结果的图像,T6表示用于用户输入测量结果的确定指令的图标。此外,在图4中,作为测量结果T5,示出在测量时参照的断层图像的血管的直径、截面积以及血流量。
超声波诊断装置A例如在用户对输入与血管有关的测量的开始指令的图标T3a、T3b进行了操作的情况下,停止扫描动作,移至测量执行模式。测量执行模式是进行后述的控制装置10的血管测量支援部12的运算处理的模式,是自动地从通过到此为止的扫描动作得到的帧组中确定适合测量对象的断层图像,执行使用了该断层图像的与被检体的血流或者血管的性状有关的测量(例如,FV测量或者IMT测量等)的模式(参照图5~图10后述)。
此时,显示处理部5从扫描动作执行时的显示用图像(图3)(即,自动更新连续地生成的断层图像的第一画面模式)进行画面迁移至测量执行时的显示用图像(图4)(即,显示后述的关注帧确定部12c确定出的关注帧的断层图像的静止图像的第二画面模式),对用户提供成为测量对象的断层图像T4(静止图像)以及测量结果T5。
此外,断层图像生成部3、多普勒处理部4、以及显示处理部5例如通过由DSP(Digital Signal Processor:数字信号处理器)等构成的数字运算电路实现。其中,这些构成能够各种变形,例如,其一部分或者全部可以通过硬件电路实现,也可以通过根据程序的运算处理实现。
显示部6是显示由显示处理部5生成的显示用图像的显示器,例如,由液晶显示器构成。
操作输入部7是用于用户进行输入操作的用户界面,例如由按压按钮开关、键盘以及鼠标等构成。操作输入部7将用户进行的操作转换为操作信号,输入至控制装置10。
控制装置10与超声波探头200、发送部1、接收部2、断层图像生成部3、多普勒处理部4、显示处理部5、显示部6以及操作输入部7相互交换信号,并综合控制它们。此外,控制装置10例如包含CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)、ROM(Read Only Memory:只读存储器)、RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)等而构成。而且,控制装置10的各功能通过CPU参照储存于ROM、RAM的控制程序、各种数据而实现。
此外,控制装置10具有以能够视频播放的方式暂时存储由断层图像生成部3连续地生成的断层图像中的最后几分钟的断层图像(帧数据)的电影存储器(Cine-memory)13。此外,电影存储器13典型地将一定时间段的断层图像存储为时间序列数据,构成为从过去依次消除超过自身的存储容量的量的断层图像。
控制装置10具备收发控制部11以及血管测量支援部12。
收发控制部11控制超声波探头200的信道切换部(未图示),选择性地决定多个信道中的驱动对象的信道。而且,收发控制部11分别控制发送部1以及接收部2,使驱动对象的信道执行超声波的发送以及接收。
收发控制部11在B模式动作时(即,生成断层图像时),通过沿着扫描方向按顺序驱动多个信道中的驱动对象的信道,来使超声波探头200在被检体内进行超声波扫描。
收发控制部11在PW多普勒模式动作、彩色多普勒模式动作或者功率多普勒模式动作时(即,测定血流速度时),选择性地驱动设置于超声波探头200的多个振子,以便从超声波探头200以规定的角度对被检体内的采样门位置或者ROI发送超声波波束。另外,此时,收发控制部11控制发送部1以便从超声波探头200以规定的脉冲反复频率反复发送脉冲状的超声波波束(突发波),并且,控制接收部2以便接收该超声波波束的超声波回波。
此外,收发控制部11基于经由操作输入部7由用户设定的超声波探头200的种类(例如,复合型、扇形型、或者线性型等)、被检体内的拍摄对象的深度、以及拍摄模式(例如,B模式、PW多普勒模式、彩色多普勒模式、或者功率多普勒模式)等,决定超声波波束的收发条件。
血管测量支援部12自动地从通过扫描动作得到的规定期间中的帧组中确定适合测量对象的断层图像,执行使用了该断层图像的与被检体的血流或者血管的性状有关的测量(例如,FV测量或者IMT测量等)。
[血管测量支援部12的详细构成]
接下来,参照图5~图10对血管测量支援部12的详细构成进行说明。
图5是表示血管测量支援部12的构成的一个例子的图。
血管测量支援部12具备血管检测部12a、血管直径计算部12b、关注帧确定部12c以及测量部12d。
<血管检测部12a>
血管检测部12a获取由断层图像生成部3生成的断层图像R1,基于该断层图像R1的图像信息检测在该断层图像R1内映出的血管。血管检测部12a例如使用预先存储于存储器(未图示)的血管的图案的数据(以下,也称为“血管的模板图像”),通过公知的模板匹配来检测在断层图像R1内映出的血管。
而且,血管检测部12a例如输出在断层图像R1内最清晰地映出血管的区域作为在血管直径计算部12b中应该测定血管的直径的对象的血管的位置。
图6是表示血管检测部12a执行的处理的一个例子的流程图。图7是示意性地对血管检测部12a执行的处理的一个例子进行说明的图。
首先,在步骤S1中,血管检测部12a读出储存于控制装置10的ROM等的血管的模板图像Rw。然后,血管检测部12a例如以对断层图像R1内进行光栅扫描的方式,在断层图像R1内依次设定与模板图像Rw相同尺寸(例如,100像素×100像素)的比较对象的图像区域(以下,称为“比较对象区域”),针对每个该比较对象区域计算与模板图像Rw的匹配度(即,类似度)。然后,血管检测部12a针对断层图像R1内的各坐标计算与模板图像Rw的匹配度。
此外,作为血管检测部12a参照的血管的模板图像Rw,例如,使用血管区域在图像中央区域沿横向延伸,夹着血管区域在上下存在组织区域的图像(即,血管长轴图像)。
接下来,在步骤S2中,血管检测部12a判定是否执行了2个阶段的接下来的步骤S3的缩小处理。而且,在执行了2个阶段的步骤S3的缩小处理的情况下(步骤S2:是),使处理进入步骤S4,在未执行2个阶段的步骤S3的缩小处理的情况下(步骤S2:否),使处理进入步骤S3。
接下来,在步骤S3中,血管检测部12a将断层图像R1缩小规定倍率(例如,0.9倍),生成缩小图像。然后,血管检测部12a返回步骤S1,对于该缩小图像,同样地使用血管的模板图像Rw进行模板匹配,针对该缩小图像的各坐标计算匹配度。此外,此时,血管的模板图像Rw的尺寸不变更,使用应用于原来的断层图像R1的血管的模板图像Rw。
此外,使用了该缩小图像的搜索处理是考虑了在断层图像R1中映出的血管的尺寸与模板图像Rw不同的情况的处理。
接下来,在步骤S4中,血管检测部12a从断层图像R1的各坐标、缩小图像的各坐标、以及再缩小图像(2个阶段缩小后的断层图像R1)的各坐标中确定匹配度最大的坐标。
血管检测部12a通过相关的处理在断层图像R1内搜索血管最清晰地映出的区域,并将该区域(即,中心坐标)作为在后续的处理中应该参照的血管的位置而输出。具体而言,这样检测到的血管的位置也作为在血管直径计算部12b中应该测定血管的直径的对象的血管的位置、以及在测量部12d中实施测量时的参照位置来使用。
此外,由血管检测部12a检测到的血管的位置也可以作为多普勒模式执行时的采样门位置来使用。换言之,为了在多普勒模式执行时设定采样门位置,也可以在血管直径计算部12b、关注帧确定部12c、以及测量部12d等中使用由血管检测部12a检测到的血管的位置。
另外,血管检测部12a也可以在通过断层图像生成部3连续地生成的全部断层图像R1中检测血管的位置,但也可以仅在通过断层图像生成部3连续地生成的断层图像R1中在适当的定时得到的断层图像R1中检测血管的位置。该情况下,例如,关于通过断层图像生成部3连续地生成的断层图像R1中未进行血管的位置的检测的断层图像R1的血管位置,也可以根据在进行了血管的位置的检测的断层图像R1中检测到的血管位置类推。由此,每次断层图像R1被更新,由血管检测部12a设定的血管位置发生位置偏移,能够避免在后述的关注帧确定部12c的处理中不能进行适当的血管直径比较的事态。
此外,血管检测部12a检测血管的方法任意,也可以代替模板匹配,而使用通过机器学习学习完毕的识别器(例如,CNN(Convolutional Neural Network:卷积神经网络))等。
<血管直径计算部12b>
血管直径计算部12b从血管检测部12a获取血管的检测位置信息,通过断层图像R1的图像解析,计算存在于由血管检测部12a检测到的位置的血管Rd1(以下,仅称为“血管Rd1”)的直径。
图8是示意性对血管直径计算部12b中的计算血管Rd1的直径的处理的一个例子进行说明的图。
血管直径计算部12b例如在血管Rd1的检测位置的图像区域中,将边缘较强并且该边缘平滑地连续的路径视为血管与血管外组织的边界,来进行路径搜索。具体而言,血管直径计算部12b将边界检测问题置换为搜索成本最小的路径的路径搜索问题,将边缘小的方向以及路径不平滑的方向分别作为成本变大的方向,从血管Rd1的检测位置的图像区域的左端侧(图8中,Rda)搜索成本最小的路径。由此,检测血管Rd1的上部侧壁部与血管外组织的边界位置、以及血管Rd1的下部侧壁部与血管外组织的边界位置。而且,血管直径计算部12b计算血管Rd1的上部侧壁部的边界位置与血管Rd1的下部侧壁部的边界位置之间的宽度(例如,在横向的各位置计算出的血管宽度的最大值)作为血管Rd1的直径(图8中,由D1表示)。
血管Rd1的直径简单地由深度方向上的血管Rd1的上部侧壁部的边界位置与血管Rd1的下部侧壁部的边界位置之间的宽度来定义。但是,为了更正确地计算血管Rd1的直径,血管Rd1的直径也可以定义为与血管Rd1的延伸方向正交的方向上的血管Rd1的上部侧壁部的边界位置与血管Rd1的下部侧壁部的边界位置之间的宽度。该情况下,例如,将通过血管直径计算部12b的处理确定出的血管Rd1的上部侧壁部的边界的延伸方向与血管Rd1的下部侧壁部的边界的延伸方向的平均值等作为基准,计算血管Rd1的延伸方向即可。
此时,血管直径计算部12b也可以基于断层图像R1的图像尺寸,根据由断层图像R1计算为像素间隔的血管Rd1的直径计算血管Rd1的直径的实际的尺寸。
此外,血管直径计算部12b例如在由断层图像生成部3连续地生成的断层图像R1中分别计算血管Rd1的直径,并且能够比较在各断层图像R1中映出的血管Rd1的直径。
<关注帧确定部12c>
关注帧确定部12c从血管直径计算部12b获取血管Rd1的直径的计算结果,基于在规定期间内得到的多个帧的断层图像R1中分别计算出的血管Rd1的直径,从该多个帧中确定符合在血管Rd1的直径最大以及/或者最小时得到的帧的关注帧(以下,仅称为“关注帧”)。即,关注帧确定部12c从在规定期间内得到的多个帧中确定测量部12d中的测量对象的断层图像R1。
血管测量(例如,IMT测量、FV测量)如上述那样一般要求在1个心跳内血管的直径进行周期性变化的过程中,基于血管的直径最大以及/或者最小时的血管的断层图像来实施。例如,在IMT测量中利用血管直径最小时的血管的断层图像,在FV测量中利用血管直径最大时的血管的断层图像。关注帧确定部12c鉴于相关的要求,从在规定期间内得到的多个帧中自动提取包含在血管Rd1的直径最大或者最小时拍摄到的断层图像R1的关注帧。
优选关注帧确定部12c例如将由用户输入了测量开始指令(例如,对图3的FV测量开始指令用的图标T3a、或者IMT测量的开始指令用的图标T3b的输入操作)作为契机来发挥作用,将由断层图像生成部3连续地生成的时间序列的帧组(即,储存于电影存储器13的帧组)中的从输入测量开始指令的时刻起在过去方向的规定期间内得到的多个帧作为检索对象的母集团,来确定关注帧。此时的规定期间既可以设定为时间,也可以设定为帧数。
一般而言,在使用了超声波诊断装置的诊断中,用户将超声波探头按压到被检体获取断层图像,同时实时地进行观察,在出现认为诊断必要的血管区域并且该血管的状态是适合血管测量的状态时,进行图像保存操作、冻结操作,在画面上保持该定时的断层图像并详细地进行观察。对于该点,作为关注帧确定部12c中的检索对象的母集团,而设为将由用户输入测量开始指令的定时作为起点的规定期间内,从而关注帧确定部12c能够确定得到用户所希望的状态的断层图像的关注帧。
此时,优选关注帧确定部12c基于在储存于电影存储器13的时间序列的帧组的断层图像R1中分别计算出的血管Rd1的直径,确定伴随着心跳的血管Rd1的直径的周期性变化,并且从在进行相当于1个心跳的周期性变化的期间内得到的多个帧中确定包含在血管Rd1的直径最大或者最小时拍摄到的断层图像R1的关注帧。由此,能够避免起因于噪声(例如,在拍摄状态不稳定的状态的断层图像R1中计算出的血管Rd1的直径)的关注帧的误选定。
作为关注帧确定部12c确定血管Rd1的直径的周期性变化的方法,例如能够使用自相关运算或者频率解析等。关注帧确定部12c例如也可以在从血管Rd1的直径的时间变化连续3次左右检测到进行同样的周期性变化的情况下,将该周期性变化确定为伴随着心跳的血管Rd1的直径的周期性变化(血管Rd1的直径的周期性变化的样子例如参照图12)。
另外,关注帧确定部12c例如优选在确定出关注帧后,将其作为契机,对显示处理部5进行显示指令,使在显示部6显示的显示画面从将连续地生成的断层图像进行视频显示的扫描动作执行时显示画面(参照图3)画面迁移至显示关注帧的静止图像的测量执行时显示画面(参照图4),以便用户能够识别血管测量的对象的断层图像R1。换句话说,优选显示处理部5将由关注帧确定部12c确定出关注帧作为契机,显示作为血管测量的对象的断层图像R1的关注帧。
通过这样的显示处理,用户能够在实施测量部12d的测量的前阶段(或者,测量部12d的测量完成的前阶段),判断由关注帧确定部12c确定出的断层图像R1作为血管测量的对象的断层图像是否适当。此外,用户在判断为由关注帧确定部12c确定出的断层图像R1作为血管测量的对象的断层图像不适当的情况下,能够中断测量部12d的测量或再设定血管测量的对象的断层图像(例如,使用变形例4的候补帧选择功能)。由此,用户能够没有不必要的麻烦地实施使用了适当的断层图像的血管测量。
<测量部12d>
测量部12d将在由关注帧确定部12c确定出的关注帧(即,在血管Rd1的直径最大以及/或者最小时得到的帧)的断层图像R1中映出的血管Rd1作为对象,实施与被检体的血流或者血管的性状有关的测量。
作为测量部12d实施的测量,如上述那样,例如举出了血管Rd1中的FV测量、或者血管Rd1中的IMT测量等。测量部12d例如也可以实施通过用户的输入操作指示的种类的测量(例如,对图3的FV测量开始指令用的图标T3a、或者IMT测量的开始指令用的图标T3b的输入操作)。
测量部12d例如在由用户对FV测量开始指令用的图标T3a进行选择操作的情况下,使用血管Rd1的直径最大时的断层图像R1,通过以下的式(2)进行血管内血流量(FlowVolume:FV)的测量。
FV[mL/min]=平均血流速度[cm/sec]×血管截面积[cm2]×60[sec]…式(2)
此外,在式(2)中,关于血管截面积,例如将血管剖面假设为大致圆形状,使用由血管直径计算部12b计算出的血管Rd1的直径来计算。另外,平均血流速度例如使用根据由多普勒处理部4检测到的多普勒偏移频率使用式(1)计算出的血管Rd1的血流速度的平均值。其中,此时参照的平均血流速度若是在与由血管检测部12a检测的血管Rd1相同的血管中流通的血流的平均血流速度,则也可以不必一定是由血管检测部12a检测到的血管Rd1的位置所涉及的平均血流速度。换言之,作为应用于式(2)的平均血流速度,也可以使用在由血管检测部12a检测到的血管Rd1的附近在适当的定时观测到的值。
另外,测量部12d例如在由用户对IMT测量的开始指令用的图标T3b进行选择操作的情况下,使用血管Rd1的直径最小时的断层图像R1,进行内膜中膜复合体的厚度(Intima-Media Thickness:IMT)的测量。
图9是用于对测量部12d的IMT测量处理进行说明的图。图9示出放大了断层图像R1中映出的血管Rd1的图像的一个例子。
血管T1X的壁部(这里,动脉壁)一般具有包含内膜T1X_a1、中膜T1X_a2以及外膜T1X_a3的3层构造。IMT是将其中的内膜T1X_a1和中膜T1X_a2合起来的厚度(即,从血管腔与内膜T1X_a1的边界到中膜T1X_a2与外膜T1X_a3的边界之间的长度)(图9中的宽度D2)。
因此,测量部12d通过图像解析,从断层图像R1中映出的血管Rd1中测定内膜T1X_a1与中膜T1X_a2的边界、以及中膜T1X_a2与外膜T1X_a3的边界,并测定该2个边界间的距离(图9中的宽度D2),由此来测量IMT。此外,用于相关的边界检测的图像解析法任意,但测量部12d例如使用公知的边缘检测法检测这些边界位置。
测量部12d通过以上那样的处理,不需要用户的输入操作,自动地实施与由血管检测部12a检测的血管Rd1有关的测量。
<控制装置10的动作>
图10是示出控制装置10的动作的一个例子的流程图。此外,图10所示的流程图表示控制装置10根据计算机程序(即,上述的血管检测部12a、血管直径计算部12b、关注帧确定部12c以及测量部12d的功能)依次执行的处理。
在步骤S11中,首先,控制装置10进行是否从用户输入了测量开始指令的判定。而且,在输入了来自用户的测量开始指令(例如,对图3的FV测量开始指令用的图标T3a、或者IMT测量的开始指令用的图标T3b的输入操作)的情况下,处理进入步骤S12,在没有来自用户的测量开始指令的输入的情况下,不进行特别处理,结束图10的流程图的处理。
在步骤S12中,控制装置10使超声波探头200中的超声波的收发动作停止,冻结断层图像的生成动作。
在步骤S13中,控制装置10从存储于电影存储器13的时间序列的帧组中获取从输入了测量开始指令的时刻起过去方向的N个帧的断层图像,作为用于确定出关注帧的检索对象的母集团。
在步骤S14中,控制装置10(血管检测部12a以及血管直径计算部12b)在通过步骤S13获取到的各帧中检测血管Rd1的位置,并且计算该血管Rd1的直径。
在步骤S15中,控制装置10(关注帧确定部12c)使用在N个帧的各帧中检测到的血管Rd1的直径的数据,确定符合在血管Rd1的直径最大以及/或者最小时得到的帧的关注帧。此外,此时,控制装置10(关注帧确定部12c)例如根据血管Rd1的直径的时间变化,通过自相关运算,确定血管Rd1的直径的周期性变化,从在进行相当于1个心跳的周期性变化的期间得到的多个帧中确定关注帧。
在步骤S16中,控制装置10(关注帧确定部12c)对显示处理部5进行显示指令,使显示部6显示的显示画面从扫描动作执行时显示画面(参照图3)画面迁移至测量执行时显示画面(参照图4)。
在步骤S17中,控制装置10(测量部12d)使用通过步骤S15确定出的关注帧,执行与血管有关的测量(例如,IMT测量或者FV测量)。
在步骤S18中,控制装置10(测量部12d)对显示处理部5进行显示指令,使测量执行时显示画面(参照图4)显示通过步骤S17计算出的测量结果。
通过以上那样的一系列的处理,控制装置10通过自动的处理,从通过扫描动作得到的规定期间中的帧组中确定适合测量对象的关注帧,使用该关注帧执行与被检体的血流或者血管的性状有关的测量(例如,FV测量或者IMT测量等)。
[效果]
如以上所述,本实施方式的超声波诊断装置A具备:
血管检测部12a,检测在断层图像中映出的血管的区域;
血管直径计算部12b,通过上述断层图像的图像解析,计算上述血管的直径;
关注帧确定部12c,基于在规定期间内得到的多个帧的上述断层图像中分别计算出的上述血管的上述直径,从上述多个帧中确定关注帧,上述关注帧符合在上述血管的上述直径最大以及/或者最小时得到的帧;
测量部12d,将在上述关注帧的上述断层图像中映出的上述血管作为对象,实施与被检体的血流或者血管的性状有关的测量;以及
显示处理部5,在规定的定时显示上述关注帧的上述断层图像。
因此,根据本实施方式的超声波诊断装置A,能够自动地从在规定期间内(例如,1个心跳的期间内)得到的多个帧的断层图像中确定在血管的直径成为最大以及/或者最小的定时得到的关注帧所涉及的断层图像,并实施血管测量。
由此,在用户中,能够省略从电影存储器所存储的帧组中搜索适合血管测量用的断层图像这样的繁琐作业。另外,由此,能够准确地选定在血管的直径成为最大以及/或者最小的定时得到的关注帧所涉及的断层图像,所以能够提高血管测量的测量精度、可靠性。
(变形例1)
一般而言,在使用超声波诊断装置的诊断中,用户需要将超声波探头按压在被检体获取断层图像,同时进行针对超声波诊断装置的操作(例如,冻结操作、图像保存操作)。因此,根据情况,有可能在用户进行操作时,由于该操作的反冲而产生超声波探头的位置偏移等,而超声波探头的拍摄位置偏离适合血管测量的位置。另外,有可能用户进行操作时的定时相对于在断层图像中映出的血管是适合血管测量的状态的定时产生延迟。
从这样的观点来看,在本变形例的超声波诊断装置A中,关注帧确定部12c在断层图像中映出的血管成为适合血管测量的状态的适当定时(即,血管Rd1的拍摄状态稳定的定时),自动地确定血管测量所使用的断层图像R1。换句话说,本变形例的关注帧确定部12c代替将用户的测量开始指令作为契机,而将通过断层图像R1的图像解析检测到血管Rd1的拍摄状态稳定作为契机,来确定关注帧。
图11是表示本变形例的超声波诊断装置A的控制装置10的动作的一个例子的流程图。图11的流程图与图10的流程图的不同点在于,在关注帧确定处理前执行用于判定血管Rd1的拍摄状态的稳定性的步骤S21~步骤S23的处理。
具体而言,在本变形例的超声波诊断装置A中,关注帧确定部12c构成为监视由断层图像生成部3实时更新的断层图像R1,判定从该断层图像R1内由血管检测部12a检测到的血管Rd1的图像的清晰度。而且,关注帧确定部12c例如在血管Rd1的图像的清晰度为阈值以上的状态持续规定时间的情况下,输出血管Rd1的拍摄状态稳定的判定结果(步骤S21~步骤S23)。
此外,血管Rd1的图像的清晰度例如能够通过血管Rd1的图像的血管壁的轮廓的清晰度来定义,关注帧确定部12c例如能够通过滤波处理计算血管Rd的血管壁的轮廓的边缘检测值(例如,2次微分值),使用由此得到的值作为血管Rd1的图像的清晰度。
但是,关注帧确定部12c中的用于判定血管Rd1的拍摄状态的稳定性的处理也可以是其他的方法。例如,关注帧确定部12c也可以根据能够从血管Rd1的直径的时间变化检测伴随着心跳的血管Rd1的直径的周期性变化,来判定血管Rd1的拍摄状态是否稳定。
本变形例的关注帧确定部12c将储存于电影存储器13的时间序列的帧组中的、从检测到血管Rd1的拍摄状态稳定的时刻起在过去方向的规定期间内得到的多个帧作为检索对象的母集团,确定血管Rd1的直径最大以及/或者最小的关注帧。
此外,图11的流程图的步骤S24~步骤S30的处理分别是相当于图10的流程图的步骤S12~步骤S18的处理的处理,所以这里省略说明。
这样,根据本变形例的超声波诊断装置A,关注帧确定部12c将检测到血管Rd1的拍摄状态稳定作为契机,确定关注帧。由此,不需要用户的操作就能够准确地确定出血管测量所使用的断层图像R1。
(变形例2)
一般而言,血管的直径在1个心跳内进行周期性变化,但在断层图像的拍摄状态不稳定时,对于用户来说,有仅通过阅览实时更新的断层图像(即,动态图像),难以正确地捕捉相关的周期性变化的情况。另外,在这样的状态时,在从血管直径计算部12b输出的血管Rd1的直径中也包含噪声数据,所以关注帧确定部12c有可能错误选定在血管Rd1的直径最大以及/或者最小时得到的断层图像。
从这样的观点来看,本变形例的超声波诊断装置A(显示处理部5)构成为在显示部6显示在连续地生成的断层图像R1的时间序列的帧组中分别计算出的血管Rd1的直径的时间变化。
图12是表示本变形例的超声波诊断装置A显示的血管Rd1的直径的时间变化的图像T7(以下,称为“血管直径推移图像T7”)的一个例子的图。此外,在图12中,示出在扫描动作执行时生成的显示用图像内显示血管直径推移图像T7的样子。
具体而言,在本变形例的超声波诊断装置A中,构成为:血管检测部12a监视通过断层图像生成部3实时更新的断层图像R1,从该断层图像R1内检测血管Rd1,并且血管直径计算部12b计算该血管Rd1的直径。而且,血管直径计算部12b对显示处理部5交接血管Rd1的直径的数据,由显示处理部5生成血管Rd1的直径的时间变化所涉及的显示用图像。
在图12的血管直径推移图像T7中,通过横轴取时间轴,用条形图的高度表现在各定时得到的断层图像R1内检测到的血管Rd1的直径的图形显示,来表现血管Rd1的直径的时间变化。
另外,在图12的血管直径推移图像T7中,为了用户能够容易地识别断层图像的拍摄状态稳定,在开始观察到血管Rd1的直径的周期性变化的情况下,使该时间段的血管Rd1的直径的条形图的显示色(例如,蓝色显示)与未观察到血管Rd1的直径的周期性变化的时间段的血管Rd1的直径的条形图的显示色(例如,红色显示)不同。
另外,在图12的血管直径推移图像T7中,为了能够容易地识别血管Rd1的直径的周期性变化,附加了示出血管Rd1的直径的周期性变化的起点(即,血管Rd1的直径极大或者极小的定时)的图像T7a(在图12中,由▲表示)。此外,在图12中,在该图像T7a中也附加有表示从开始观察到血管Rd1的直径的周期性变化起的次数(“1/3”、“2/3”以及“3/3”)的信息。
这样,根据本变形例的超声波诊断装置A,通过对用户提供血管直径推移图像T7,能够支援为用户自身能够判断断层图像的拍摄状态的稳定性,并且能够支援为能够识别血管Rd1的直径的周期性变化的举动。
(变形例3)
一般而言,超声波诊断装置具有将电影条作为用户界面显示于显示画面内的功能,以便用户能够从通过扫描动作的执行而储存于电影存储器的时间序列的帧组中阅览所希望的帧。
在相关的功能中,若能够容易地选择在血管Rd1的直径最大以及/或者最小时得到的断层图像,则对于用户来说方便。这是因为,如上述那样,在断层图像的拍摄状态不稳定时,在关注帧确定部12c中,也有可能错误判定在血管Rd1的直径最大以及/或者最小时得到的断层图像,而若追加相关的选择功能,则用户能够容易地判断关注帧确定部12c确定出的关注帧作为执行血管测量的对象的断层图像是否适当。
图13是表示本变形例的超声波诊断装置A的电影条显示的一个例子的图。此外,在图13中,示出在扫描动作执行时生成的显示用图像内显示电影条T8的样子。
这里,用户能够在暂时冻结扫描动作时等,通过电影条T8的操作,从通过扫描动作的执行而储存于电影存储器13的时间序列的帧组中选择显示对象的断层图像。此外,在图13中,通过电影条T8的操作选择为显示对象的断层图像显示于显示用图像Tall内的T1的区域。
电影条T8例如由条主体T8a和操作把手T8b构成。条主体T8a沿左右方向延伸,沿着左右方向,电影存储器13所储存的帧组的各帧与时间序列建立对应关系。操作把手T8b是能够在条主体T8a上沿左右方向移动操作的操作要素。在电影条T8中,通过操作把手T8b被移动操作,而从电影存储器13所储存的帧组中选择与操作把手T8b的位置对应的一个帧,与选择的帧对应的断层图像显示于显示用图像Tall内的T1的区域。
这里,在本变形例的电影条T8附加了示出与由关注帧确定部12c确定出的关注帧相当的位置(这里,在血管Rd1的直径最大时得到的断层图像的位置T8c、以及在血管Rd1的直径最小时得到的断层图像的位置T8d)的标记显示。
这样,根据本变形例的超声波诊断装置A,用户通过电影条T8的操作,能够容易地确认关注帧确定部12c确定出的关注帧的断层图像的清晰度等。
(变形例4)
一般而言,血管的直径在1个心跳内进行周期性变化,所以根据由关注帧确定部12c获取的电影存储器13内的检索对象的期间,有存在多个符合血管Rd1的直径极大或者极小的帧(以下,称为“关注帧的候补帧”)的情况。这样的情况下,不是仅根据血管Rd1的直径的值机械式地确定关注帧,而是考虑多个候补帧各自的断层图像的清晰度等,而用户自身可以从多个候补帧选择关注帧,从而很便利。
从这样的观点来看,对于本变形例的超声波诊断装置A(关注帧确定部12c)而言,在规定期间内得到的多个帧中存在2张以上符合血管Rd1的直径极大或者极小的关注帧的候补帧的情况下,使显示处理部5分别显示2张以上的候补帧,通过用户的操作,能够从2张以上的候补帧中选择一个作为关注帧。
图14是表示本变形例的超声波诊断装置A显示的候补帧显示(以下,称为“关注帧选择图像T9”)的一个例子的图。此外,在图14中,示出在扫描动作执行时生成的显示用图像内显示有关注帧选择图像T9的样子。
图14的关注帧选择图像T9示出在规定期间内得到的多个帧中存在2张符合血管Rd的直径极大的候补帧的情况下的显示方式的一个例子。在图14的关注帧选择图像T9显示有2张候补帧T9a、T9b,用户可以通过使用了操作输入部7的选择操作,选择候补帧T9a或者候补帧T9b的任意一个作为关注帧。
这样,根据本变形例的超声波诊断装置A,用户自身能够选择血管测量所使用的断层图像,能够满足更多样的用户的迫切期望。
此外,本变形例的关注帧手动选择功能例如也可以在用户输入了用于中断测量部12d的测量或再设定血管测量的对象的断层图像(例如,使用变形例4的候补帧选择功能)的操作的情况下发现。另外,也可以能够设定使用本变形例的关注帧手动选择功能和帧确定部12c中的关注帧自动选择功能中的哪一个。
(变形例5)
一般而言,作为血管测量所使用的血管的断层图像,在1个心跳内的周期性变化中,设为在血管的直径最大时得到的断层图像还是设为在血管的直径最小时得到的断层图像,这依赖于利用了各用户的测量结果的诊断方法。
从这样的观点来看,本变形例的超声波诊断装置A(控制装置10)具有设定部(未图示),该设定部能够使用户设定:使在关注帧确定部12c中确定的对象的关注帧为多个帧中的在血管Rd1的直径最大时得到的血管最大时帧,还是为在血管Rd1的直径最小时得到的血管最小时帧,或者为血管最大时帧和血管最小时帧双方。
并且,在相关的设定部中,进一步优选能够按照使用了断层图像的血管测量的每个种类或者断层图像的拍摄对象的每个种类设定对关注帧确定部12c设定的关注帧的确定对象。
此外,设定部使显示处理部5显示用于能够设定这些事项的用户界面图像。
图15以及图16是示出本变形例的超声波诊断装置A的使设定部显示的用户界面图像的一个例子的图。
图15示出按血管测量的种类(这里,FV测量和IMT测量)显示图标组T10、T20,以便能够设定使在关注帧确定部12c中确定的对象的关注帧为血管最大时帧还是为血管最小时帧或者为血管最大时帧和血管最小时帧双方的样子。
图16示出按断层图像的拍摄对象的种类(这里,心脏血管的测量和肝脏血管的测量)显示图标组T30、T40,以便能够设定使在关注帧确定部12c中确定的对象的关注帧为血管最大时帧还是为血管最小时帧或者为血管最大时帧和血管最小时帧双方的样子。
这样,根据本变形例的超声波诊断装置A,能够将血管测量所使用的血管的断层图像设定为用户所希望的对象,能够满足更多样的用户的迫切期望。
(其他的实施方式)
本发明并不局限于上述实施方式,能够应用于各种变形方式。
例如,在上述实施方式中,作为由血管检测部12a从断层图像R1进行检测的对象的血管的图像,示出血管长轴图像。然而,作为由血管检测部12a从断层图像R1进行检测的对象的血管的图像,也可以与血管长轴图像一起、或者代替血管长轴图像来使用作为血管的短边方向的切剖面的血管短轴图像。
该情况下,例如,血管检测部12a将血管短轴图像的模板图像Rw与血管长轴图像一起、或者代替血管长轴图像使用,来从断层图像R1检测血管Rd1即可。并且,在断层图像R1中映出的血管Rd1为短轴像的情况下的血管的直径的计算方法、不清楚在断层图像R1中映出的血管Rd1为长轴像还者短轴像的情况下的血管的直径的计算方法例如能够使用日本特开2008-253379号等的公知方法。
另外,在上述实施方式中,作为关注帧确定部12c的一个例子,示出在通过用户输入测量开始指令时、或者判定为断层图像的拍摄状态稳定时确定关注帧,并且使显示部6显示该关注帧的断层图像的样子。然而,也可以关注帧确定部12c例如在通过用户输入了冻结操作时、使B模式动作休止而将PW多普勒模式动作切换为Active时,也作为除此以外的定时,来确定关注帧,并且使显示部6显示该关注帧的断层图像。其中,该情况下,优选构成为基于用户输入了测量开始指令,来实施测量部12d的测量。
另外,显示处理部5显示血管测量的对象的断层图像R1的关注帧的方式也能够各种变形。
例如,显示处理部5也可以在启动FV测量等血管测量时,放大显示断层图像R1。若断层图像R1中的血管的描绘尺寸小,则血管测量位置的候补点是否适当的判断、修正较难,但通过放大显示断层图像R1,具有这些变得容易这样的效果。换言之,在血管测量以外的情况下,若总是放大显示断层图像R1,则根据情形也有可能不清楚放大范围的周围的样子,降低断层图像R1的可视性。因此,优选仅在血管测量的启动时,放大显示断层图像R1。另一方面,也可以能够设定帧选择时、血管测量的启动时的放大的有无。
另外,显示处理部5也可以在选择血管直径最大或者最小的关注帧的定时,从整个显示画面中缩放显示断层图像R1。
以上,对本发明的具体例进行了详细说明,但这些只不过是例示,不限定技术方案范围。技术方案范围中记载的技术包含有对以上例示的具体例进行了各种变形、变更得到的技术。
产业上的可利用性
根据本公开的超声波诊断装置,能够减轻实施血管测量时的用户的作业负荷,并且提高血管测量的测量精度、可靠性。
Claims (15)
1.一种超声波诊断装置,通过超声波的收发来生成被检体的断层图像,上述超声波诊断装置具备:
血管检测部,检测在上述断层图像中映出的血管的区域;
血管直径计算部,通过上述断层图像的图像解析,计算上述血管的直径;
关注帧确定部,基于在规定期间内得到的多个帧的上述断层图像中分别计算出的上述血管的上述直径,从上述多个帧中确定关注帧,上述关注帧符合在上述血管的上述直径最大以及/或者最小时得到的帧;
测量部,将在上述关注帧的上述断层图像中映出的上述血管作为对象,实施与上述被检体的血流或者血管的性状有关的测量;以及
显示处理部,在规定的定时显示上述关注帧的上述断层图像。
2.根据权利要求1所述的超声波诊断装置,其中,
上述关注帧确定部将由用户输入了用于实施上述测量的测量开始指令作为契机,从输入了上述测量开始指令的时刻起在过去方向的上述规定期间内得到的上述多个帧中确定上述关注帧。
3.根据权利要求1或者2所述的超声波诊断装置,其中,
上述关注帧确定部将检测到上述血管的拍摄状态稳定作为契机,从上述血管的拍摄状态稳定的时刻起在过去方向的上述规定期间内得到的上述多个帧中确定上述关注帧。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的超声波诊断装置,其中,
上述关注帧确定部将确定出上述关注帧作为契机,使上述显示处理部显示上述关注帧的上述断层图像。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的超声波诊断装置,其中,
上述关注帧确定部将确定出上述关注帧作为契机,使上述显示处理部从显示连续地生成的上述断层图像的动态图像的第一画面模式迁移至显示上述关注帧的上述断层图像的静止图像的第二画面模式。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的超声波诊断装置,其中,
上述关注帧确定部基于在连续地生成的上述断层图像的时间序列的帧组中分别计算出的上述血管的上述直径,确定伴随着心跳的上述血管的上述直径的周期性变化,并且从在进行相当于1个心跳量的上述周期性变化的期间得到的上述多个帧中确定上述关注帧。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的超声波诊断装置,其中,
上述显示处理部显示在连续地生成的上述断层图像的时间序列的帧组的各个帧中计算出的上述血管的上述直径的时间变化。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的超声波诊断装置,其中,
在上述规定期间内得到的上述多个帧中存在2张以上符合上述血管的上述直径极大或者极小的上述关注帧的候补帧的情况下,上述关注帧确定部使上述显示处理部分别显示2张以上的上述候补帧,并且使得能够通过用户的操作从2张以上的上述候补帧中选择一个作为上述关注帧。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的超声波诊断装置,其中,
上述显示处理部显示电影条,并且对上述电影条附加表示相当于上述关注帧的位置的标记显示,上述电影条使得能够通过用户的操作从连续地生成的上述断层图像的时间序列的帧组中选择显示对象的显示帧。
10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的超声波诊断装置,其中,
具有设定部,上述设定部能够使用户设定:使在上述关注帧确定部中确定的对象的上述关注帧为上述多个帧中的在上述血管的上述直径最大时得到的血管最大时帧,还是为在上述血管的上述直径最小时得到的血管最小时帧,或者为上述血管最大时帧和上述血管最小时帧双方。
11.根据权利要求10所述的超声波诊断装置,其中,
上述设定部能够按照使用了上述断层图像的上述测量的每个种类或者上述断层图像的拍摄对象的每个种类,设定对上述关注帧确定部设定的上述关注帧的确定对象。
12.根据权利要求1至11中的任意一项所述的超声波诊断装置,其中,
上述测量部的上述测量是上述被检体的上述血管中的FV(Flow Volume:流量)测量或者上述被检体的上述血管中的IMT(Intima-Media Thickness:内膜中层厚度)测量。
13.根据权利要求1至12中的任意一项所述的超声波诊断装置,其中,
具有超声波探头,上述超声波探头朝向上述被检体发送上述超声波,并且从上述被检体内接收上述超声波的反射波回波。
14.一种控制方法,是通过超声波的收发来生成被检体的断层图像的超声波诊断装置的控制方法,具有以下处理:
检测在上述断层图像中映出的血管的区域;
通过上述断层图像的图像解析,计算上述血管的直径;
基于在规定期间内得到的多个帧的上述断层图像中分别计算出的上述血管的上述直径,从上述多个帧中确定关注帧,上述关注帧符合在上述血管的上述直径最大以及/或者最小时得到的帧;
将在上述关注帧的上述断层图像中映出的上述血管作为对象,实施与上述被检体的血流或者血管的性状有关的测量;以及
在规定的定时显示上述关注帧的上述断层图像。
15.一种计算机可读记录介质,储存有通过超声波的收发来生成被检体的断层图像的超声波诊断装置的控制程序,上述超声波诊断装置的控制程序具有以下处理:
检测在上述断层图像中映出的血管的区域;
通过上述断层图像的图像解析,计算上述血管的直径;
基于在规定期间内得到的多个帧的上述断层图像中分别计算出的上述血管的上述直径,从上述多个帧中确定关注帧,上述关注帧符合在上述血管的上述直径最大以及/或者最小时得到的帧;
将在上述关注帧的上述断层图像中映出的上述血管作为对象,实施与上述被检体的血流或者血管的性状有关的测量;以及
在规定的定时显示上述关注帧的上述断层图像。
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