CN116158784A - 超声波诊断装置、超声波图像分析装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供超声波诊断装置、超声波图像分析装置及其控制方法,能够基于超声波图像来估计乳腺区域中的癌症风险。由乳腺区域检测部(36)从拍摄有受检体的乳房的超声波图像中检测乳腺区域,由GTC(腺组织组成)区域提取部(37)从超声波图像中提取包括乳腺区域内的乳管、小叶及周围间质的GTC区域,由GTC区域比例计算部(38)计算GTC区域相对于乳腺区域的比例,并使其显示在显示器(33)上。
Description
技术领域
本发明涉及一种进行拍摄有受检体的乳房的超声波图像的分析的超声波图像分析装置。
并且,本发明还涉及一种具备超声波图像分析装置的超声波诊断装置及超声波图像分析装置的控制方法。
背景技术
一直以来,在医疗领域中,利用超声波图像的超声波诊断装置已经实用化。通常,超声波诊断装置具备有内置振子阵列的超声波探头及与超声波探头连接的装置主体,从超声波探头向受检体发送超声波束,并由超声波探头接收来自受检体的超声回波,通过对该接收信号进行电处理而生成超声波图像。
乳房的脂肪与乳腺组织的结构因人而异,但对于乳房的解剖学的结构是共通的,在乳腺组织中,从主乳管分支为小叶外乳管,进而与多个小叶相连。在小叶的周围存在间质,包括间质在内而构成乳腺组织。
作为小叶周围的间质,已知存在周围间质(surrounding stroma)与浮肿状间质这2种。周围间质沿着从小叶到乳管的结构而存在,包含大量胶原纤维。另一方面,浮肿状间质填充周围间质之间,基质丰富,混合存在胶原纤维及脂肪等,与周围间质相比,胶原纤维少。
近年来,个体患者的风险管理的观念越来越普及,已知乳房内的乳腺区域的比例,特别是,高浓度的乳腺是癌症风险因子。关于乳房内的乳腺区域的比例,能够使用乳房X射线摄影装置而进行测量。
并且,在非专利文献1中,报告有如下内容:即使乳腺区域几乎相等,在包括乳腺区域内的乳管、小叶及周围间质的GTC(Glandular Tissue Component;腺组织组成)区域的比例高的情况下,也容易发生癌症。即,除了乳房内的乳腺区域的比例之外,乳腺区域中的GTC区域的比例可能成为风险因子。这意味着,在小叶退化没有进展的患者中,风险较高。
但是,在乳房X射线摄影装置中,无法区分周围间质与浮肿状间质,导致乳腺组织的整体观察为白色,从而无法测定乳腺区域中的GTC区域的比例。
在专利文献1中,公开有超声波诊断装置,其通过在超声波图像的深度方向检测边界,提取乳腺区域,并检测存在于乳腺区域中的病变部。
专利文献1:日本特开2020-18694号公报
非专利文献1:Su Hyun Lee et al.“Glandular Tissue Component and BreastCancer Risk in Mammographically Dense Breasts at Screening Breast US”,Radiology,Volume301,October 1,2021
但是,专利文献1的超声波诊断装置的目的在于检测乳腺区域内的病变部,并没有专注于将乳腺区域进一步分割为细微组织。因此,存在无法估计乳腺区域中的癌症风险的问题。
发明内容
本发明是为了解决这种现有的问题点而完成的,其目的在于提供一种能够基于超声波图像而估计乳腺区域中的癌症风险的超声波图像分析装置。
并且,本发明的目的在于提供一种具备这种超声波图像分析装置的超声波诊断装置及超声波图像分析装置的控制方法。
为了达成上述目的,本发明所涉及的超声波图像分析装置的特征在于,具备:
乳腺区域检测部,其从拍摄有受检体的乳房的超声波图像中检测乳腺区域;
腺组织组成区域提取部,其提取包括由乳腺区域检测部检测到的乳腺区域内的乳管、小叶及周围间质的腺组织组成区域;及
腺组织组成区域比例计算部,其计算腺组织组成区域相对于乳腺区域的比例。
乳腺区域检测部能够通过对超声波图像进行图像识别而检测乳腺区域。在这种情况下,可以具备从超声波图像中检测位于皮肤与胸大肌之间的乳房区域的乳房区域检测部,乳腺区域检测部识别由乳房区域检测部检测到的乳房区域内的前方边界线及后方边界线,并将前方边界线与后方边界线之间的区域检测为乳腺区域。
或者,乳腺区域检测部能够利用深层学习而从超声波图像中检测乳腺区域。
腺组织组成区域提取部能够通过利用亮度阈值对超声波图像的乳腺区域进行二值化来提取腺组织组成区域。
并且,腺组织组成区域提取部能够利用深层学习而从超声波图像的乳腺区域中提取腺组织组成区域。
腺组织组成区域比例计算部能够基于超声波图像中的乳腺区域的占有像素数与腺组织组成区域的占有像素数,计算腺组织组成区域相对于乳腺区域的比例。
乳腺区域检测部可以从在受检体的乳房的规定的多个部位拍摄的多个超声波图像中,分别检测乳腺区域,
腺组织组成区域提取部可以从多个超声波图像的乳腺区域中,分别提取腺组织组成区域,
腺组织组成区域比例计算部可以分别计算在多个超声波图像中腺组织组成区域相对于乳腺区域的比例。
腺组织组成区域比例计算部能够计算在多个超声波图像中腺组织组成区域相对于乳腺区域的比例的平均值。
超声波图像可以为三维超声波图像,腺组织组成区域比例计算部可以构成为基于由乳腺区域检测部检测到的乳腺区域的体积、与由腺组织组成区域提取部提取到的腺组织组成区域的体积,计算腺组织组成区域相对于乳腺区域的比例。
本发明所涉及的超声波诊断装置的特征在于,具备:
显示器,其显示拍摄有受检体的乳房的超声波图像;及
上述的超声波图像分析装置,
乳腺区域检测部从超声波图像中检测乳腺区域,
腺组织组成区域比例计算部将计算出的腺组织组成区域相对于乳腺区域的比例显示于显示器上。
而且,能够具备乳腺区域比例计算部,该乳腺区域比例计算部计算乳腺区域相对于乳房区域的比例并将其显示于显示器上。在这种情况下,腺组织组成区域提取部可以仅在由乳腺区域比例计算部计算出的乳腺区域的比例大于设定值的情况下,提取乳腺区域内的腺组织组成区域。
腺组织组成区域提取部优选通过使用亮度阈值对超声波图像的乳腺区域进行二值化来提取腺组织组成区域,并将乳腺区域被二值化后的二值化图像显示于显示器上。
亮度阈值能够设为规定值。
腺组织组成区域提取部能够构成为检测超声波图像内的腺组织组成区域的边缘,并基于所检测到的边缘中的亮度值的变化,自动设定亮度阈值。
或者,能够构成为具备制作超声波图像中的乳腺区域的亮度的直方图并将其显示于显示器的直方图制作部,由用户基于显示在显示器上的直方图、二值化图像与超声波图像来设定亮度阈值。
也可以具备乳房示意图生成部,该乳房示意图生成部生成描绘了规定的多个部位的乳房的示意图并将其显示于显示器上。
能够具备摄影引导部,该摄影引导部相对于用户进行规定的多个部位的超声波图像的摄影引导。
腺组织组成区域比例计算部优选将计算出的腺组织组成区域的比例存储于超声波图像所附带的标签中。
腺组织组成区域比例计算部能够将基于受检体的最新的超声波图像所计算出的最新的腺组织组成区域的比例、与基于受检体的过去的超声波图像所计算出的过去的腺组织组成区域的比例一起显示于显示器上。
优选具备:超声波探头;及图像生成部,其通过使用超声波探头相对于受检体进行超声波束的收发而生成拍摄了受检体的乳房的超声波图像。
本发明所涉及的超声波图像分析装置的控制方法的特征在于,进行如下:
从拍摄有受检体的乳房的超声波图像中检测乳腺区域;
提取包括乳腺区域内的乳管、小叶及周围间质的腺组织组成区域;及
计算腺组织组成区域相对于乳腺区域的比例。
发明效果
根据本发明,由乳腺区域检测部从拍摄有受检体的乳房的超声波图像中检测乳腺区域,由腺组织组成区域提取部提取包括乳腺区域内的乳管、小叶及周围间质的腺组织组成区域,由腺组织组成区域比例计算部计算腺组织组成区域相对于乳腺区域的比例,因此能够估计乳腺区域中的癌症风险。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的超声波诊断装置的结构的框图。
图2是表示实施方式1中的收发电路的内部结构的框图。
图3是表示实施方式1中的图像生成部的内部结构的框图。
图4是表示拍摄有受检体的乳腺区域的超声波图像的图。
图5是表示拍摄有GTC区域的乳腺区域的超声波图像的图。
图6是表示通过亮度阈值对乳腺区域进行二值化的二值化图像的图。
图7是表示实施方式1的动作的流程图。
图8是表示实施方式2所涉及的超声波诊断装置的结构的框图。
图9是表示实施方式2的动作的流程图。
图10是表示实施方式3所涉及的超声波诊断装置的结构的框图。
图11是表示实施方式3的动作的流程图。
图12是表示实施方式4所涉及的超声波诊断装置的结构的框图。
图13是表示在实施方式4中所生成的乳房的示意图的结构的图。
图14是表示带有探头标记的乳房的示意图的图。
图15是表示实施方式4的动作的流程图。
图16是表示实施方式5所涉及的超声波诊断装置的结构的框图。
图17是表示在实施方式5中显示于显示器上的乳房的示意图与摄影引导的图。
图18是表示在实施方式5中显示于显示器上的另一乳房的示意图与摄影引导的图。
图19是表示实施方式5的动作的流程图。
附图标记说明
1、1A、1B、1C、1D-超声波诊断装置,2、超声波探头,3、3A、3B、3C、3D-装置主体,4-超声波图像分析装置,21-振子阵列,22-收发电路,23-脉冲发生器,24-扩增部,25-AD转换部,26-光束成型器,31-图像生成部,32-显示控制部,33-显示器,34-图像存储器,35-乳房区域检测部,36-乳腺区域检测部,37-GTC区域提取部,38-GTC区域比例计算部,39-检查结果存储器,40、40A、40B、40C、40D-主体控制部,41-输入装置,42、42A、42B、42C、42D-处理器,51-信号处理部,52-DSC,53-图像处理部,61-乳腺区域比例计算部,62-直方图制作部,63-乳房示意图生成部,64-摄影引导部,71-乳房的示意图,73-腋窝区域,74、74A、74B-探头标记,75A、75B-引导件,S-皮肤,BR-乳房区域,M-乳腺区域,L1-前方边界线,L2-后方边界线,T-胸大肌,R1-GTC区域,R2-浮肿状区域,P1-黑色部分,P2-白色部分。
具体实施方式
以下,根据附图对该发明的实施方式进行说明。
以下所记载的结构要件的说明是基于本发明的代表性实施方式而进行的,但本发明并不限定于这种实施方式。
另外,在本说明书中使用“~”表示的数值范围表示将记载于“~”的前后的数值作为下限值及上限值而包括的范围。
在本说明书中,“同一”、“相同”包含技术领域中通常允许的误差范围。
[实施方式1]
在图1中,示出本发明的实施方式1所涉及的超声波诊断装置1的结构。超声波诊断装置1具备超声波探头2及装置主体3。超声波探头2与装置主体3相互经由未图示的电缆而有线连接。
超声波探头2具有振子阵列21及与振子阵列21连接的收发电路22。
装置主体3具有与超声波探头2的收发电路22连接的图像生成部31,显示控制部32及显示器33依次与图像生成部31连接,图像存储器34与图像生成部31连接。并且,乳房区域检测部35、乳腺区域检测部36、GTC(Glandular Tissue Component;腺组织组成)区域提取部37及GTC区域比例计算部38依次与图像存储器34连接,GTC区域提取部37及GTC区域比例计算部38与显示控制部32连接。并且,乳腺区域检测部36与GTC区域提取部37连接。
而且,检查结果存储器39与GTC区域比例计算部38连接。
主体控制部40与图像生成部31、显示控制部32、图像存储器34、乳房区域检测部35、乳腺区域检测部36、GTC区域提取部37、GTC区域比例计算部38及检查结果存储器39连接,输入装置41与主体控制部40连接。并且,超声波探头2的收发电路22与主体控制部40连接。
由图像生成部31、显示控制部32、乳房区域检测部35、乳腺区域检测部36、GTC区域提取部37、GTC区域比例计算部38及主体控制部40构成处理器42。
并且,由处理器42内的乳房区域检测部35、乳腺区域检测部36、GTC区域提取部37、GTC区域比例计算部38及主体控制部40构成超声波图像分析装置4。
超声波探头2的振子阵列21具有一维或二维排列的多个超声波振子。这些振子分别根据从收发电路22供给的驱动信号而发送超声波,且接收来自受检体的反射波而输出模拟的接收信号。各振子例如通过在由以PZT(Lead Zirconate Titanate:锆钛酸铅)为代表的压电陶瓷、以PVDF(Poly Vinylidene Di Fluoride:聚偏氟乙烯)为代表的高分子压电元件及以PMN-PT(Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate:铌镁酸铅-钛酸铅固溶体)为代表的压电单晶等构成的压电体的两端形成电极而构成。
收发电路22在基于主体控制部40的控制下,从振子阵列21发送超声波且基于由振子阵列21获取到的接收信号而生成声线信号。如图2所示,收发电路22具有与振子阵列21连接的脉冲发生器23、依次与振子阵列21串联连接的扩增部24、AD(Analog Digital:模拟数字)转换部25及光束成型器26。
脉冲发生器23例如包括多个脉冲发生器,基于根据来自主体控制部40的控制信号而选择的发送延迟模式,调节延迟量而将各个驱动信号供给至多个振子,以使从振子阵列21的多个振子发送的超声波形成超声波束。如此,若脉冲状或连续波状的电压施加于振子阵列21的振子的电极,则压电体伸缩而从各个振子产生脉冲状或连续波状的超声波,并由这些超声波的合成波形成超声波束。
所发送的超声波束例如在受检体的位置等对象中被反射,超声回波朝向超声波探头2的振子阵列21传播。如此,朝向振子阵列21传播的超声波回波由构成振子阵列21的各个振子接收。此时,构成振子阵列21的各个振子通过接收传播的超声回波而伸缩,从而产生作为电信号的接收信号,并将这些接收信号输出至扩增部24。
扩增部24扩增从构成振子阵列21的各个振子输入的信号,并将所扩增的信号发送到AD转换部25。AD转换部25将从扩增部24发送的信号转换为数字的接收数据,并将这些接收数据发送到光束成型器26。光束成型器26根据音速或音速的分布对由AD转换部25转换的各接收数据赋予各个延迟并进行相加,由此进行所谓的接收焦点处理,所述音速或音速的分布基于根据来自主体控制部40的控制信号而选择的接收延迟模式而设定。通过该接收焦点处理,获取整相相加由AD转换部25转换的各接收数据且缩小超声回波的焦点的声线信号。
如图3所示,装置主体3的图像生成部31具有信号处理部51、DSC(Digital ScanConverter:数字扫描变频器)52及图像处理部53依次串联连接的结构。
信号处理部51对从超声波探头2的收发电路22送出的声线信号,根据超声波的反射位置的深度实施了基于距离的衰减的校正之后,通过实施包络检波处理,生成与受检体内的组织相关的断层图像信息即超声波图像信号(B模式图像信号)。
DSC52将由信号处理部51生成的超声波图像信号转换(光栅转换)为遵循常规电视信号的扫描方式的图像信号。
图像处理部53在对从DSC52输入的超声波图像信号实施灰度处理等各种所需的图像处理之后,将表示超声波图像的信号输出到显示控制部32及图像存储器34。将由此由图像生成部31生成的表示超声波图像的信号简称为超声波图像。
显示控制部32在主体控制部40的控制下,对从图像生成部31送出的超声波图像实施规定的处理,并在显示器33上显示超声波图像。
显示器33在显示控制部32的控制下显示超声波图像,例如,具有LCD(LiquidCrystal Display:液晶显示器)、有机EL显示器(Organic Electroluminescence Display)等显示器装置。
图像存储器34是在主体控制部40的控制下,保存由图像生成部31生成的超声波图像的存储器。例如,图像存储器34能够保持与针对受检体的乳房的乳腺区域的诊断对应的由图像生成部31生成的多个帧的超声波图像。
作为图像存储器34,能够使用闪存、HDD(Hard Disc Drive:硬盘驱动器)、SSD(Solid State Drive:固态驱动器)、FD(Flexible Disc:柔性磁盘)、MO盘(Magneto-Optical disc:磁光盘)、MT(Magnetic Tape:磁带)、RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)、CD(Compact Disc:光盘)、DVD(Digital Versatile Disc:数字多功能光盘)、SD卡(Secure Digital card:安全数字卡)、USB存储器(Universal Serial Bus memory:通用串行总线存储器)等记录介质。
乳房区域检测部35从由图像生成部31生成的超声波图像中检测受检体的乳房区域。在图4中,示出拍摄了受检体的乳房的超声波图像的一例。该超声波图像为使超声波探头2的前端与受检体的乳房接触而拍摄的断层图像,在表示最浅部的超声波图像的上端拍摄有受检体的皮肤S,在表示更深的部分的超声波图像的下部拍摄有胸大肌T。乳房区域检测部35能够从超声波图像中识别皮肤S与胸大肌T,将皮肤S与胸大肌T之间的深部区域作为乳房区域BR而进行检测。
乳腺区域检测部36从由图像生成部31生成的超声波图像中检测受检体的乳腺区域。如图4所示,乳腺区域检测部36能够在由乳房区域检测部35检测到的乳房区域BR内,识别位于更靠浅部侧的前方边界线L1和位于更靠深部侧的后方边界线L2,并将前方边界线L1至后方边界线L2之间的深部区域作为乳腺区域M而进行检测。
为了进行上述的乳房区域BR的检测及乳腺区域M的检测,能够使用模板匹配、利用Adaboost(Adaptive Boosting:自适应增强)、SVM(Support Vector Machine:支持向量机)或SIFT(Scale-Invariant Feature Transform:尺度不变特征转换)等特征量的图像分析技术及利用深层学习等机械学习技术而进行学习的判定模型中的至少一个来进行图像识别。
另外,判定模型是学习了拍摄乳房的学习用超声波图像中的乳房区域BR及乳房区域BR内的乳腺区域M(分割)的学习完成模型。
GTC区域提取部37从由乳腺区域检测部36检测到的受检体的乳腺区域M提取GTC区域。GTC区域由乳腺区域M内的乳管、小叶及周围间质构成,浮肿状间质填充周围间质之间。关于浮肿状间质,由于基质丰富且混合存在有脂肪细胞,因此在通过超声波图像观察乳腺区域M时,浮肿状间质的回波水平高且以高亮度映现。相对于此,过程GTC区域的乳管、小叶及周围间质的回波水平比较低且亮度比浮肿状间质还低。
因此,GTC区域提取部37例如通过使用亮度阈值Th对超声波图像的乳腺区域M进行二值化,能够相互区分乳腺区域M内的GTC区域与浮肿状间质,从而提取GTC区域。
例如,如图5所示的超声波图像,在乳腺区域M内混合存在GTC区域R1与用浮肿状间质填充的浮肿状区域R2的情况下,通过使用适当的亮度阈值Th对乳腺区域M进行二值化,可以获得如图6所示的二值化图像。
在图6的二值化图像中,具有小于亮度阈值Th的亮度值的像素以黑色(在图6中为斜线部)表示而形成黑色部分P1,具有亮度阈值Th以上的亮度值的像素以白色表示而形成白色部分P2。黑色部分P1与GTC区域R1相对应,白色部分P2与浮肿状区域R2相对应。即,通过对乳腺区域M进行二值化,能够将GTC区域R1作为黑色部分P1进行提取。
使由GTC区域提取部37制作的二值化图像经由显示控制部32显示于显示器33上。
另外,作为亮度阈值Th,能够适用预先规定的规定值。
并且,GTC区域提取部37可以通过图像分析,对超声波图像内的GTC区域R1进行边缘检测,并基于所检测的边缘部分中的亮度值的变化,即,从GTC区域R1的内部至外部的多个像素的亮度值的变化,自动计算亮度阈值Th。这样能够自动设定适合于作为图像分析的对象的超声波图像的亮度阈值Th,并能够获取适合于超声波图像的二值化图像。
而且,GTC区域提取部37能够利用深层学习等机械学习技术,并使用所学习的判定模型来进行GTC区域R1的提取。在这种情况下,可以将学习了拍摄乳房的学习用超声波图像中的乳腺区域M内的GTC区域R1(分割)的学习完成模型用作判定模型。
GTC区域比例计算部38计算GTC区域R1相对于乳腺区域M的比例并将其显示于显示器33上。具体而言,GTC区域比例计算部38输入由乳腺区域检测部36检测到的乳腺区域M与由GTC区域提取部37提取到的GTC区域R1,计算GTC区域R1相对于乳腺区域M的GTC区域比例。
并且,GTC区域比例计算部38将计算出的GTC区域比例作为检查结果而保存在检查结果存储器39中。
GTC区域比例无法用乳房X射线摄影装置进行测定,但在该实施方式1所涉及的超声波诊断装置中,例如,能够基于超声波图像中的乳腺区域M的占有像素数与GTC区域R1的占有像素数进行计算。具体而言,通过存在于乳腺区域M内的所有GTC区域R1的占有像素数之和相对于乳腺区域M的整体的占有像素数的比率,显示GTC区域比例。
GTC区域比例计算部38可以将计算出的GTC区域比例通过数值而显示于显示器33上,或者,也能够通过扇形图、条形图等而显示于显示器33上。
检查结果存储器39是在主体控制部40的控制下,将由GTC区域比例计算部38计算出的GTC区域比例作为检查结果而进行保存的存储器。
作为检查结果存储器39,与图像存储器34同样地,能够适用闪存、HDD、SSD、FD、MO盘、MT、RAM、CD、DVD、SD卡、USB存储器等记录介质。
另外,检查结果存储器39可以是与图像存储器34成为一体的存储器或者与图像存储器34分体的存储器中的任一种。
并且,由图像生成部31生成的超声波图像例如作为附有患者识别信息的、所谓的DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine:医学数字成像和通信)形式的图像数据而表示,具有存储附带信息的标签,由GTC区域比例计算部38计算出的GTC区域比例能够构成为存储于超声波图像所附带的标签中。
主体控制部40基于预先存储的控制程序等,进行装置主体3的各部及超声波探头2的收发电路22的控制。
并且,虽未图示,但主体侧存储部与主体控制部40连接。主体侧存储部存储控制程序等。并且,作为主体侧存储部,例如,能够适用闪存、RAM、SD卡、SSD等。
输入装置41是用户用于进行输入操作的装置,例如,由键盘、鼠标、轨迹球、触控板及与显示器33重叠配置的触摸传感器等装置构成。
另外,具有图像生成部31、显示控制部32、乳房区域检测部35、乳房区域检测部36、GTC区域提取部37、GTC区域比例计算部38及主体控制部40的处理器42由CPU(CentralProcessing Unit:中央处理器)及用于使CPU进行各种处理的控制程序构成,但也可以使用FPGA(Field Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)、DSP(Digital SignalProcessor:数字信号处理器)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit:专用集成电路)、GPU(Graphics Processing Unit:图形处理器)、其他IC(Integrated Circuit:集成电路)来构成,或者,也可以将它们组合而构成。
并且,处理器42的图像生成部31、显示控制部32、乳房区域检测部35、乳腺区域检测部36、GTC区域提取部37、GTC区域比例计算部38及主体控制部40能够局部或整体集成为1个CPU等而构成。
也可以使由处理器42内的乳房区域检测部35、乳腺区域检测部36、GTC区域提取部37、GTC区域比例计算部38及主体控制部40构成的超声波图像分析装置4,从图像生成部31及显示控制部32独立,并由FPGA、DSP、ASIC、GPU、其他IC构成。
接着,参考图7所示的流程图,对实施方式1所涉及的超声波诊断装置1的动作进行说明。
首先,在步骤S1中,使用超声波探头2拍摄受检体的乳房,获取超声波图像。此时,在主体控制部40的控制下,根据来自超声波探头2的收发电路22的脉冲发生器23的驱动信号,从振子阵列21的多个振子开始超声波的收发,来自受检体的乳房内的超声回波由振子阵列21的多个振子接收,作为模拟信号的接收信号输出到扩增部24而被扩增,由AD转换部25进行AD转换从而获取接收数据。
通过光束成型器26对该接收数据实施接收焦点处理,将由此生成的声线信号发送到装置主体3的图像生成部31,并通过图像生成部31生成表示受检体的乳房的断层图像信息的超声波图像。此时,通过图像生成部31的信号处理部51对声线信号实施根据超声波的反射位置的深度的衰减的校正及包络检波处理,通过DSC52转换为遵循常规电视信号的扫描方式的图像信号,通过图像处理部53实施灰度处理等各种所需的图像处理。
在随后的步骤S2中,由图像生成部31生成的超声波图像经由显示控制部32而显示于显示器33上,且保存在图像存储器34中。
另外,在获取超声波图像时,以受检体的乳房整体,即,例如图4所示的受检体的皮肤S与胸大肌T之间的深度部分容纳于画面内的方式,在主体控制部40的控制下,调整超声波的发送强度及显示器33上所显示的超声波图像的深度范围。
若以这种方式将超声波图像保存在图像存储器34中,则在步骤S3中,超声波图像输入到超声波图像分析装置4,由乳房区域检测部35从超声波图像中检测受检体的乳房区域BR。例如,如图4所示,将从在超声波图像的最浅部拍摄的受检体的皮肤S到在更深的部分拍摄的胸大肌T之间的深部区域作为乳房区域BR而进行检测。
而且,超声波图像经由乳房区域检测部35输入到乳腺区域检测部36,通过乳腺区域检测部36在由乳房区域检测部35检测到的乳房区域BR内,识别前方边界线L1与后方边界线L2,并将前方边界线L1到后方边界线L2之间的深部区域作为乳腺区域M而进行检测。
接着,在步骤S4中,通过超声波图像分析装置4的GTC区域提取部37从由乳腺区域检测部36检测到的乳腺区域M中提取GTC区域R1。此时,GTC区域提取部37例如通过使用由预先规定的规定值构成的亮度阈值Th对图5所示的超声波图像的乳腺区域M进行二值化,获取图6所示的二值化图像。在图6的二值化图像中,黑色部分P1与所提取的GTC区域R1相对应,白色部分P2与用浮肿状间质填充的浮肿状区域R2相对应。
使由GTC区域提取部37制作的二值化图像经由显示控制部32显示于显示器33上。
在随后的步骤S5中,由超声波图像分析装置4的GTC区域比例计算部38计算GTC区域R1相对于乳腺区域M的GTC区域比例,并经由显示控制部32显示于显示器33上。此时,GTC区域比例计算部38能够通过存在于乳腺区域M内的所有GTC区域R1的占有像素数相对于超声波图像中的乳腺区域M的整体的占有像素数的比率,计算GTC区域比例。
计算出的GTC区域比例通过数值、扇形图、条形图等显示于显示器33上,并且,作为检查结果保存在检查结果存储器39中。并且,还能够将计算出的GTC区域比例存储于与超声波图像相关联的DICOM形式的标签中,或者,也能够从超声波诊断装置1经由网络而直接发送到外部的诊断报告系统等中。
以这种方式,将在乳房X射线摄影装置中无法测定的GTC区域比例显示于显示器33上。
通过确认显示于显示器33上的GTC区域比例,能够估计受检体的乳腺区域中的癌症风险。
并且,通过活用所谓的PACS(Picture Archiving and Communication System:医疗用图像管理系统)等,获取同一受检体的过去的检查中的DICOM,并入手存储在DICOM内的过去的GTC区域比例,能够将GTC区域比例计算部38基于受检体的最新的超声波图像所计算出的最新的GTC区域比例与过去的GTC区域比例一起显示于显示器33上。
在过去的检查中未计算出GTC区域比例的情况下,基于在过去的检查中获取的过去的超声波图像,由乳房区域检测部35、乳腺区域检测部36、GTC区域提取部37及GTC区域比例计算部38计算过去的GTC区域比例,并将计算出的过去的GTC区域比例与最新的GTC区域比例一起显示于显示器33上即可。
在上述的实施方式1中,由图像生成部31生成的超声波图像为二维超声波图像,但图像生成部31能够构成为生成受检体的乳房的三维超声波图像。通过对超声波探头2进行平面扫描而获取多个不同的断层面中的多个二维超声波图像之后,可以基于这些多个二维超声波图像而生成三维超声波图像,或者,可以代替超声波探头2而使用三维探头,在使三维探头静止的状态下生成三维超声波图像。
由乳腺区域检测部36从三维超声波图像中检测乳腺区域M,由GTC区域提取部37从三维超声波图像的乳腺区域M中提取GTC区域R1。GTC区域比例计算部38能够基于由乳腺区域检测部36检测到的乳腺区域M的体积与由GTC区域提取部37提取到的GTC区域R1的体积,计算GTC区域R1相对于乳腺区域M的GTC区域比例。将计算出的GTC区域比例显示于显示器33上,并且,保存在检查结果存储器39中。
通过以这种方式进行基于三维超声波图像的GTC区域比例的计算,能够提高受检体的乳腺区域M中的癌症风险估计的精度,进行可靠性更高的诊断。
在上述的实施方式1中,作为超声波诊断装置1的一例,说明了包括超声波探头2与装置主体3的结构,但包括超声波图像分析装置4的超声波诊断装置的例并不限于此,如美国专利公开公报US2015/0094587A那样,具备在固定乳房期间自动移动的振子组件与主体的乳房自动超声波装置中,也能够适用超声波图像分析装置4。
并且,在上述的实施方式1中,超声波图像分析装置4配置在超声波诊断装置1的内部,但并不限于此,也能够将超声波图像分析装置4从超声波诊断装置1分开而使用。例如,可以在经由网络与通用的超声波摄影装置连接的未图示的服务器等的内部配置超声波图像分析装置4,通过通用的超声波摄影装置将拍摄了受检体的乳房的超声波图像传输到服务器,并由超声波图像分析装置4进行GTC区域比例的计算。并且,例如,如日本特开2008-161283号公报、日本特开2019-69319号公报等中所记载,能够在具备基于超声波的测定功能的乳房X射线摄影装置中内置超声波图像分析装置4,并在乳房X射线摄影装置的内部进行GTC区域比例的计算。
[实施方式2]
在图8中,示出实施方式2所涉及的超声波诊断装置1A的结构。超声波诊断装置1A是将装置主体3A与超声波探头2连接的装置。装置主体3A在图1所示的实施方式1的超声波诊断装置1的装置主体3中,新追加乳腺区域比例计算部61,代替主体控制部40而使用主体控制部40A,其他结构与实施方式1中的装置主体3相同。
实施方式2的超声波诊断装置1A构成为不仅计算GTC区域R1相对于乳腺区域M的GTC区域比例,还计算乳腺区域M相对于乳房区域BR的比例,并将其显示于显示器33上。
乳房区域检测部35及乳腺区域检测部36与乳腺区域比例计算部61连接,并且,乳腺区域比例计算部61与显示控制部32、GTC区域提取部37及检查结果存储器39连接。
主体控制部40A与图像生成部31、显示控制部32、图像存储器34、乳房区域检测部35、乳腺区域检测部36、GTC区域提取部37、GTC区域比例计算部38、检查结果存储器39及乳腺区域比例计算部61连接,输入装置41与主体控制部40A连接。
由图像生成部31、显示控制部32、乳房区域检测部35、乳腺区域检测部36、GTC区域提取部37、GTC区域比例计算部38、主体控制部40A及乳腺区域比例计算部61构成处理器42A。
乳腺区域比例计算部61输入基于乳房区域检测部35的乳房区域BR的检测结果与基于乳腺区域检测部36的乳腺区域M的检测结果,并计算乳腺区域M相对于乳房区域BR的比例。
参考图9所示的流程图,对实施方式2所涉及的超声波诊断装置1A的动作进行说明。
步骤S1~S5与图7所示的实施方式1中的流程图的步骤S1~S5相同。即,在步骤S1中,进行受检体的乳房的拍摄而获取超声波图像,在步骤S2中,将超声波图像显示于显示器33上,在步骤S3中,由乳房区域检测部35从超声波图像中检测乳房区域BR且由乳腺区域检测部36检测乳腺区域M,在步骤S4中,由GTC区域提取部37从乳腺区域M中提取GTC区域R1,在步骤S5中,由GTC区域比例计算部38计算GTC区域R1相对于乳腺区域M的GTC区域比例并将其显示于显示器33上。
而且,在实施方式2中,在随后的步骤S6中,基于由乳房区域检测部35检测到的乳房区域BR与由乳腺区域检测部36检测到的乳腺区域M,由乳腺区域比例计算部61计算乳腺区域M相对于乳房区域BR的比例,并经由显示控制部32显示于显示器33上,并且,作为检查结果保存在检查结果存储器39中。
已知乳腺区域M相对于乳房区域BR的比例为癌症风险因子,通过乳房X射线摄影装置也能够进行测定,但根据实施方式2的超声波诊断装置1A,能够不使用乳房X射线摄影装置,而基于由图像生成部31生成的超声波图像,由乳腺区域比例计算部61进行计算。
因此,能够基于由GTC区域比例计算部38计算出的GTC区域比例、与由乳腺区域比例计算部61计算出的乳腺区域M相对于乳房区域BR的比例这两者,以高精度估计受检体的乳腺区域M中的癌症风险。
另外,在乳腺退缩而乳房的体积减小的情况下,图4所示的比前方边界线L1更靠浅部侧与比后方边界线L2更靠深部侧的脂肪区域增加,并且,由于在乳腺内的腺叶间产生脂肪区域,因此乳腺区域M相对于乳房区域BR的比例有时会降低。在乳腺区域M相对于乳房区域BR的比例低的情况下,癌症风险也低,因此GTC区域提取部37可以构成为仅在由乳腺区域比例计算部61检测到的乳腺区域M的比例大于设定值的情况下,提取乳腺区域M内的GTC区域R1。
即,在由乳腺区域比例计算部61检测到的乳腺区域M的比例大于设定值的情况下,由GTC区域提取部37从乳腺区域M中提取GTC区域R1,由GTC区域比例计算部38计算GTC区域比例并将其显示于显示器33上。另一方面,在由乳腺区域比例计算部61检测到的乳腺区域M的比例为设定值以下的情况下,不进行基于GTC区域提取部37的GTC区域R1的提取,因此,也不进行基于GTC区域比例计算部38的GTC区域比例的计算。
[实施方式3]
在图10中,示出实施方式3所涉及的超声波诊断装置1B的结构。超声波诊断装置1B是将装置主体3B与超声波探头2连接的装置。装置主体3B在图1所示的实施方式1的超声波诊断装置1的装置主体3中,新追加直方图制作部62,代替主体控制部40而使用主体控制部40B,其他结构与实施方式1中的装置主体3相同。
实施方式3的超声波诊断装置1B构成为由用户输入GTC区域提取部37制作二值化图像时所使用的亮度阈值Th。
乳腺区域检测部36与直方图制作部62连接,并且,直方图制作部62与显示控制部32连接。
主体控制部40B与图像生成部31、显示控制部32、图像存储器34、乳房区域检测部35、乳腺区域检测部36、GTC区域提取部37、GTC区域比例计算部38、检查结果存储器39及直方图制作部62连接,输入装置41与主体控制部40B连接。
由图像生成部31、显示控制部32、乳房区域检测部35、乳腺区域检测部36、GTC区域提取部37、GTC区域比例计算部38、主体控制部40B及直方图制作部62构成处理器42B。
直方图制作部62制作由乳腺区域检测部36从超声波图像中检测到的乳腺区域M的亮度的直方图,将所制作的直方图经由显示控制部32显示于显示器33上。
参考图11所示的流程图,对实施方式3所涉及的超声波诊断装置1B的动作进行说明。
步骤S1~S3与图7所示的实施方式1中的流程图的步骤S1~S3相同。即,在步骤S1中,进行受检体的乳房的拍摄并获取超声波图像,在步骤S2中,将超声波图像显示于显示器33上,在步骤S3中,由乳房区域检测部35从超声波图像中检测乳房区域BR且由乳腺区域检测部36检测乳腺区域M。
在实施方式3中,在随后的步骤S7中,由直方图制作部62制作超声波图像中的乳腺区域M的亮度的直方图,并经由显示控制部32将其显示于显示器33上。
而且,在步骤S8中,由GTC区域提取部37使用亮度阈值Th的初始值对乳腺区域M进行二值化,如图6所示的二值化图像经由显示控制部32而显示于显示器33上。
以这种方式由直方图制作部62制作的直方图、由GTC区域提取部37制作的二值化图像及由图像生成部31生成的超声波图像显示于显示器33上。
接着,在步骤S9中,通过用户的目视来比较显示器33上所显示的二值化图像与超声波图像,判定二值化图像是否良好。具体而言,判定由GTC区域提取部37制作的二值化图像是否与由图像生成部31生成的超声波图像匹配。
例如,在由用户判断图6所示的二值化图像的黑色部分P1在其大小及形状中适当地表示了图5所示的超声波图像的乳腺区域M中所出现的GTC区域R1的情况下,判定二值化图像为良好。另一方面,在由用户判断,二值化图像的黑色部分P1在其大小及形状中偏离超声波图像的乳腺区域M中的GTC区域R1的情况下,判定二值化图像并非良好。
在步骤S9中,在判定二值化图像并非良好的情况下,进入到步骤S10,基于显示器33上所显示的直方图、二值化图像及超声波图像,由用户经由输入装置41输入新的亮度阈值Th。
然后,返回到步骤S8,由GTC区域提取部37使用在步骤S10中所输入的新的亮度阈值Th来制作二值化图像,并将其显示于显示器33上。而且,在步骤S9中,由用户再次判定二值化图像是否良好。
以这种方式,在步骤S9中,反复步骤S8~S10,直到判定二值化图像为良好。
然后,在步骤S9中,若判定二值化图像为良好,则进入到步骤S4,依次进行步骤S4及S5。步骤S4及S5与图7所示的实施方式1中的流程图的步骤S4及S5相同。即,在步骤S4中,由GTC区域提取部37利用二值化图像从乳腺区域M中提取GTC区域R1,在步骤S5中,由GTC区域比例计算部38计算GTC区域R1相对于乳腺区域M的GTC区域比例并将其显示于显示器33上。
如上述的实施方式3所示,由直方图制作部62制作的乳腺区域M的亮度的直方图显示于显示器33上,基于显示器33上所显示的直方图、二值化图像及超声波图像,由用户输入新的亮度阈值Th,由此能够在GTC区域提取部37中,更准确地从乳腺区域M提取GTC区域R1,并能够以高精度估计受检体的乳腺区域M中的癌症风险。
[实施方式4]
在图12中,示出实施方式4所涉及的超声波诊断装置1C的结构。超声波诊断装置1C是将装置主体3C与超声波探头2连接的装置。装置主体3C在图1所示的实施方式1的超声波诊断装置1的装置主体3中,新追加乳房示意图生成部63,代替主体控制部40而使用主体控制部40C,其他结构与实施方式1中的装置主体3相同。
实施方式4的超声波诊断装置1C构成为在乳房的规定的多个部位分别进行超声波图像的拍摄,并基于这些多个超声波图像,计算GTC区域比例。
乳房示意图生成部63与显示控制部32连接。
主体控制部40C与图像生成部31、显示控制部32、图像存储器34、乳房区域检测部35、乳腺区域检测部36、GTC区域提取部37、GTC区域比例计算部38、检查结果存储器39及乳房示意图生成部63连接,输入装置41与主体控制部40C连接。
由图像生成部31、显示控制部32、乳房区域检测部35、乳腺区域检测部36、GTC区域提取部37、GTC区域比例计算部38、主体控制部40C及乳房示意图生成部63构成处理器42C。
在使超声波探头2抵接于受检体的乳房的1个部位处而拍摄的1张超声波图像中,仅能够看到乳房的局部断层面,因此在实施方式4的超声波诊断装置1C中,在乳房的规定的多个部位分别使用超声波探头2进行超声波图像的拍摄。
因此,乳房示意图生成部63例如生成图13所示的乳房的示意图(也称为图式或者体位标记)71。图13所示的乳房的示意图71示意性表示从正面观察时的左乳房,因此具有圆形状的乳房区域BR、及表示腋窝且从乳房区域BR沿斜上方延伸的大致三角形状的腋窝区域73。乳房区域BR分割为乳房的内侧上部区域A、内侧下部区域B、外侧上部区域C、外侧下部区域D这4个区域,腋窝区域73与外侧上部区域C的左斜上部连接。
另外,通过左右反转图13所示的乳房的示意图71,获得示意性表示右乳房的乳房的示意图。
乳房示意图生成部63利用将乳房区域BR分割成4个的内侧上部区域A、内侧下部区域B、外侧上部区域C、外侧下部区域D,如图14所示,生成用于抵接超声波探头2而进行超声波图像的拍摄的规定的多个部位分别通过探头标记74描绘的乳房的示意图71并将其显示于显示器33上。
在图14的乳房的示意图71中,在分割乳房区域BR而成的所有4个区域中描绘有探头标记74。另外,探头标记74通过具有规定长度的线段来表示,不仅能够表示抵接超声波探头2的多个部位的位置,还能够通过线段的朝向,表示与各个部位抵接的超声波探头2的朝向。
在实施方式4所涉及的超声波诊断装置1C中,乳房区域检测部35从在由乳房的示意图71规定的多个部位拍摄的多个超声波图像中分别检测乳房区域BR,乳腺区域检测部36从多个超声波图像中的乳房区域BR中分别检测乳腺区域M,GTC区域提取部37从多个超声波图像的乳腺区域M中分别提取GTC区域R1。然后,GTC区域比例计算部38分别计算GTC区域R1相对于多个超声波图像的乳腺区域M的比例,并经由显示控制部32而显示于显示器33上。
参考图15所示的流程图,对实施方式4所涉及的超声波诊断装置1C的动作进行说明。
首先,在步骤S11中,由乳房示意图生成部63生成图14所示的乳房的示意图71,并经由显示控制部32而显示于显示器33上。图14所示的乳房的示意图71在分割乳房区域BR而成的所有4个区域中描绘有探头标记74。
在步骤S12中,用户确认显示于显示器33上的乳房的示意图71,根据在4个区域中的1个区域中所描绘的探头标记74进行超声波图像的拍摄。即,对应于由探头标记74表示的位置及朝向,超声波探头2与受检体的乳房抵接,在该状态下,从振子阵列21的多个振子开始超声波的收发,来自受检体的乳房内的超声回波由振子阵列21的多个振子接收。
步骤S12之后的步骤S1~S5与图7所示的实施方式1中的流程图的步骤S1~S5相同。在步骤S1中,获取超声波图像,在步骤S2中,将超声波图像显示于显示器33上,在步骤S3中,从超声波图像中检测乳腺区域M,在步骤S4中,从乳腺区域M中提取GTC区域R1,在步骤S5中,计算GTC区域R1相对于乳腺区域M的GTC区域比例并将其显示于显示器33上。
然后,在步骤S13中,判定规定的多个部位中的超声波图像的拍摄是否结束。在此,仅仅是在乳房的示意图71中所描绘的4个探头标记74中基于第一个探头标记74的拍摄结束,还未进行基于其余3个探头标记74的拍摄,因此判定为多个部位中的摄影还未结束,从步骤S13返回到步骤S12。
在步骤S12中,进行基于第二个探头标记74的拍摄,通过随后的步骤S1~S5,计算基于按照第二个探头标记74而获取的超声波图像的GTC区域比例并将其显示于显示器33之后,在步骤S13中,进行多个部位中的拍摄结束的判定。
同样地,反复步骤S12、步骤S1~S5及步骤S13,直到针对乳房的示意图71中所描绘的所有4个探头标记74的超声波图像的拍摄结束。
然后,在步骤S13中,若判定为针对所有4个探头标记74的超声波图像的拍摄结束,则完成一连串的处理。
由此,计算与乳房的示意图71的4个探头标记74相对应的4个部位的各个断层面中的GTC区域比例,并将其显示于显示器33上。
通过基于在多个部位拍摄的多个超声波图像计算GTC区域比例,能够提高受检体的乳腺区域M中的癌症风险估计的精度,进行可靠性更高的诊断。
另外,GTC区域比例计算部38可以将在规定的多个部位中计算出的多个GTC区域比例分别显示于显示器33上,并且,还能够计算多个部位中的多个GTC区域比例的平均值,并将该平均值代替多个GTC区域比例,或者,与多个GTC区域比例一起显示于显示器33。
另外,在图14所示的乳房的示意图71中,在分割乳房区域BR的所有4个区域中描绘有探头标记74,但也可以不是所有4个区域,而在4个区域中的2个以上的区域描绘有探头标记74。并且,分割乳房区域BR的区域数量也不限于4个,例如,可以将乳房区域BR分割为2个区域或者8个区域。
而且,可以构成为代替在分割乳房区域BR的区域中描绘探头标记74,如图13所示,在乳房的示意图71中仅指定内侧上部区域A、内侧下部区域B、外侧上部区域C、外侧下部区域D等区域,用户在所指定的区域内的任意的位置拍摄超声波图像。
乳房的示意图71中的区域的分割数量、描绘的探头标记74的个数等可以在主体控制部40C的控制下,由乳房示意图生成部63自动设定,或者,用户能够经由输入装置41手动进行设定。
[实施方式5]
在图16中,示出实施方式5所涉及的超声波诊断装置1D的结构。超声波诊断装置1D是将装置主体3D与超声波探头2连接的装置。装置主体3D在图12所示的实施方式4的超声波诊断装置1C的装置主体3C中,新追加摄影引导部64,代替主体控制部40C而使用主体控制部40D,其他结构与实施方式4中的装置主体3C相同。
实施方式5所涉及的超声波诊断装置1D构成为进行乳房的规定的多个部位中的超声波图像的摄影引导。
摄影引导部64与显示控制部32连接。
主体控制部40D与图像生成部31、显示控制部32、图像存储器34、乳房区域检测部35、乳腺区域检测部36、GTC区域提取部37、GTC区域比例计算部38、检查结果存储器39、乳房示意图生成部63及摄影引导部64连接,输入装置41与主体控制部40D连接。
由图像生成部31、显示控制部32、乳房区域检测部35、乳腺区域检测部36、GTC区域提取部37、GTC区域比例计算部38、主体控制部40D、乳房示意图生成部63及摄影引导部64构成处理器42D。
摄影引导部64进行通过乳房的示意图71的探头标记74表示的多个部位中的超声波图像的摄影引导。
在实施方式5中,规定的多个部位中的拍摄顺序例如由用户预先设定,并且通过乳房示意图生成部63在显示器33上显示仅描绘了规定的多个部位中的表示进行下一个拍摄的部位的探头标记74的乳房的示意图71。
如图17所示,摄影引导部64与乳房的示意图71中所描绘的1个探头标记74A相对应,例如,制作由“请将探头抵接于此进行拍摄,直至拍摄到胸大肌”等文本构成的引导件75A并将其显示于显示器33上。
然后,若基于探头标记74A的拍摄结束,则如图18所示,通过乳房示意图生成部63,将进行下一个拍摄的部位的探头标记74B所描绘的乳房的示意图71显示于显示器33上,摄影引导部64与探头标记74B相对应,例如,制作由“接下来请拍摄这里”等文本构成的引导件75B并将其显示于显示器33上。
以这种方式,由摄影引导部64进行与显示于显示器33上乳房的示意图71的探头标记74相对应的超声波图像的摄影引导。
另外,如图17及18所示,若引导件75A及引导件75B位于与乳房的示意图71中所描绘的探头标记74A及探头标记74B不重叠的位置,则能够与乳房的示意图71的一部分重畳显示。或者,也可以将引导件75A及75B显示于远离乳房的示意图71的位置。
参考图19所示的流程图,对实施方式5所涉及的超声波诊断装置1D的动作进行说明。
首先,在步骤S11中,如图17所示,由乳房示意图生成部63将描绘了表示在规定的多个部位中进行第一个拍摄的部位的1个探头标记74A的乳房的示意图71显示于显示器33上,而且,在步骤S14中,由摄影引导部64将与探头标记74A相对应的引导件75A显示于显示器33上。
之后的步骤S12及步骤S1~S5与图15所示的实施方式4中的流程图的步骤S12及步骤S1~S5相同,根据乳房的示意图71的探头标记74A进行超声波图像的拍摄,计算GTC区域R1相对于乳腺区域M的GTC区域比例并将其显示于显示器33上。
另外,步骤S5中,GTC区域比例计算部38可以将在规定的多个部位中计算出的多个GTC区域比例分别显示于显示器33上,并且,还可以计算多个部位中的多个GTC区域比例的平均值,并将该平均值代替多个GTC区域比例,或者,与多个GTC区域比例一起显示于显示器33上。
然后,在步骤S13中,与实施方式4同样地,判定规定的多个部位中的超声波图像的拍摄是否结束。在此,由于仅仅是根据探头标记74A结束了第一个拍摄,因此从步骤S13返回到步骤S11。
在步骤S11中,例如如图18所示,由乳房示意图生成部63将描绘了表示在规定的多个部位中进行第二个拍摄的部位的探头标记74B的乳房的示意图71显示于显示器33上,在之后的步骤S14中,由摄影引导部64将与探头标记74B相对应的引导件75B显示于显示器33上。
在之后的步骤S12及步骤S1~S5中,根据探头标记74B进行第二个部位的拍摄,计算GTC区域R1相对于乳腺区域M的GTC区域比例并将其显示于显示器33上,而且,在步骤S13中,进行多个部位的拍摄结束的判定。
以这种方式,反复步骤S11、步骤S14、步骤S12、步骤S1~S5及步骤S13,直到规定的多个部位的所有拍摄结束。
然后,在步骤S13中,若判定为规定的多个部位的所有拍摄结束,则完成一系列的处理。
如此,乳房示意图生成部63将描绘了表示下一个拍摄部位的探头标记74的乳房的示意图71显示于显示器33上,摄影引导部64将与表示下一个拍摄部位的探头标记74相对应的引导件75B显示于显示器33上,由此即使是针对乳房的超声波图像的拍摄不熟练的用户,也能够准确且迅速地进行拍摄,并将GTC区域比例显示于显示器33上。
另外,在实施方式5中,能够构成为装置主体3D具有未图示的扬声器,摄影引导部64经由扬声器通过声音提供规定的多个部位的摄影引导。
关于上述的实施方式1~5中的超声波探头2与装置主体3的连接方法,并没有特别限定,可以有线连接也可以无线连接。
在上述的实施方式1~5中,超声波探头2具有收发电路22,但也能够构成为装置主体3具有收发电路22。并且,虽然装置主体3具有图像生成部31,但也可以超声波探头2具有图像生成部31。而且,图3所示的构成图像生成部31的信号处理部51、DSC52及图像处理部53中,可以构成为超声波探头2仅具有信号处理部51,装置主体3具有DSC52及图像处理部53。
并且,作为实施方式1~5中的装置主体3,能够使用便携性或手持型的小型的装置主体,并且,也能够使用固定型的装置主体。
Claims (23)
1.一种超声波图像分析装置,其具备:
乳腺区域检测部,其从拍摄有受检体的乳房的超声波图像中检测乳腺区域;
腺组织组成区域提取部,其提取包括由所述乳腺区域检测部检测到的所述乳腺区域内的乳管、小叶及周围间质的腺组织组成区域;以及
腺组织组成区域比例计算部,其计算所述腺组织组成区域相对于所述乳腺区域的比例。
2.根据权利要求1所述的超声波图像分析装置,其中,
乳腺区域检测部通过对所述超声波图像进行图像识别而检测所述乳腺区域。
3.根据权利要求2所述的超声波图像分析装置,其中,
该超声波图像分析装置具备乳房区域检测部,该乳房区域检测部从所述超声波图像中检测位于皮肤与胸大肌之间的乳房区域,
所述乳腺区域检测部识别由所述乳房区域检测部检测到的所述乳房区域内的前方边界线及后方边界线,并将所述前方边界线与所述后方边界线之间的区域检测为所述乳腺区域。
4.根据权利要求1所述的超声波图像分析装置,其中,
所述乳腺区域检测部利用深层学习,从所述超声波图像中检测所述乳腺区域。
5.根据权利要求1所述的超声波图像分析装置,其中,
所述腺组织组成区域提取部通过使用亮度阈值对所述超声波图像的所述乳腺区域进行二值化来提取所述腺组织组成区域。
6.根据权利要求1所述的超声波图像分析装置,其中,
所述腺组织组成区域提取部利用深层学习,从所述超声波图像的所述乳腺区域中提取所述腺组织组成区域。
7.根据权利要求1所述的超声波图像分析装置,其中,
所述腺组织组成区域比例计算部基于所述超声波图像中的所述乳腺区域的占有像素数与所述腺组织组成区域的占有像素数,计算所述腺组织组成区域相对于所述乳腺区域的比例。
8.根据权利要求1所述的超声波图像分析装置,其中,
所述乳腺区域检测部从在所述受检体的所述乳房的规定的多个部位拍摄的多个所述超声波图像中,分别检测乳腺区域,
所述腺组织组成区域提取部从所述多个所述超声波图像的所述乳腺区域中,分别提取所述腺组织组成区域,
所述腺组织组成区域比例计算部分别计算在所述多个所述超声波图像中所述腺组织组成区域相对于所述乳腺区域的比例。
9.根据权利要求8所述的超声波图像分析装置,其中,
所述腺组织组成区域比例计算部计算在所述多个所述超声波图像中所述腺组织组成区域相对于所述乳腺区域的比例的平均值。
10.根据权利要求1所述的超声波图像分析装置,其中,
所述超声波图像为三维超声波图像,
所述腺组织组成区域比例计算部基于由所述乳腺区域检测部检测到的所述乳腺区域的体积、和由所述腺组织组成区域提取部提取到的所述腺组织组成区域的体积,计算所述腺组织组成区域相对于所述乳腺区域的比例。
11.一种超声波诊断装置,其具备:
显示器,其显示拍摄有受检体的乳房的超声波图像;及
权利要求1至10中任一项所述的超声波图像分析装置,
所述乳腺区域检测部从所述超声波图像中检测乳腺区域,
所述腺组织组成区域比例计算部将计算出的所述腺组织组成区域相对于所述乳腺区域的比例显示于所述显示器上。
12.根据权利要求11所述的超声波诊断装置,其中,
该超声波诊断装置具备乳腺区域比例计算部,该乳腺区域比例计算部计算所述乳腺区域相对于乳房区域的比例并将其显示于所述显示器上。
13.根据权利要求12所述的超声波诊断装置,其中,
所述腺组织组成区域提取部仅在由所述乳腺区域比例计算部计算出的所述乳腺区域的比例大于设定值的情况下,提取所述乳腺区域内的所述腺组织组成区域。
14.根据权利要求13所述的超声波诊断装置,其中,
所述腺组织组成区域提取部通过使用亮度阈值对所述超声波图像的所述乳腺区域进行二值化来提取所述腺组织组成区域,并将所述乳腺区域被二值化后的二值化图像显示于所述显示器上。
15.根据权利要求14所述的超声波诊断装置,其中,
所述亮度阈值为规定值。
16.根据权利要求13所述的超声波诊断装置,其中,
所述腺组织组成区域提取部检测所述超声波图像内的所述腺组织组成区域的边缘,基于所检测到的所述边缘中的亮度值的变化,自动设定所述亮度阈值。
17.根据权利要求14所述的超声波诊断装置,其中,
该超声波诊断装置具备直方图制作部,该直方图制作部制作所述超声波图像中的所述乳腺区域的亮度的直方图并将其显示于所述显示器上,
由用户基于显示在所述显示器上的所述直方图、所述二值化图像与所述超声波图像来设定所述亮度阈值。
18.根据权利要求11至17中任一项所述的超声波诊断装置,其中,
该超声波诊断装置具备乳房示意图生成部,该乳房示意图生成部生成被描绘了所述规定的多个部位的乳房的示意图并将其显示于所述显示器上。
19.根据权利要求18所述的超声波诊断装置,其中,
该超声波诊断装置具备摄影引导部,该摄影引导部对用户进行所述规定的多个部位的所述超声波图像的摄影引导。
20.根据权利要求11所述的超声波诊断装置,其中,
所述腺组织组成区域比例计算部将计算出的所述腺组织组成区域的比例存储在所述超声波图像所附带的标签中。
21.根据权利要求11所述的超声波诊断装置,其中,
所述腺组织组成区域比例计算部将基于所述受检体的最新的所述超声波图像所计算出的最新的所述腺组织组成区域的比例、与基于所述受检体的过去的所述超声波图像所计算出的过去的所述腺组织组成区域的比例一起显示于所述显示器上。
22.根据权利要求11所述的超声波诊断装置,其中,
该超声波诊断装置具备:
超声波探头;及
图像生成部,其通过使用所述超声波探头相对于所述受检体进行超声波束的收发,生成拍摄了所述受检体的乳房的所述超声波图像。
23.一种超声波图像分析装置的控制方法,其进行如下处理:
从拍摄有受检体的乳房的超声波图像中检测乳腺区域;
提取包括所述乳腺区域内的乳管、小叶及周围间质的腺组织组成区域;及
计算所述腺组织组成区域相对于所述乳腺区域的比例。
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