JP2000102540A - 医用画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 探触子１の手ブレや、臓器に動きがあった場
合においても、正確なパーシスタンス処理（加算平均化
処理）により効果的にノイズを除去する。 【解決手段】 Ｂモード表示において撮影された複数の
超音波画像を表示画像制御回路４の各フレームメモリ１
５にそれぞれ記憶する。輪郭位置抽出部５は、各メモリ
１５に記憶された各超音波画像の診断部位の輪郭を抽出
する。輪郭位置調整部６は、所定のメモリ１５に記憶さ
れた超音波画像の診断部位の輪郭を基準として、他のメ
モリ１５に記憶された超音波画像の診断部位の輪郭の位
置ズレを検出する。表示画像制御回路４は、輪郭位置調
整部６からの検出出力に基づいて、各メモリ１５に記憶
された各超音波画像の診断部位の位置合わせを行い、こ
の後に各フレームメモリ１５に記憶された各超音波画像
のモニタ上で同じ位置に表示されるデータ同士をパーシ
スタンス処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波画像診断装
置に設けて好適な医用画像処理装置に関し、特に、複数
の超音波画像の位置合わせを行ったうえで、モニタ上の
同じ位置に表示されるデータ同士を加算平均化処理する
パーシスタンス処理を実行することにより、超音波画像
のノイズを効果的に除去可能とした医用画像処理装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の超音波画像診断装置では、形態観
察のためのＢモード表示（輝度変調表示）において、超
音波画像にパーシスタンス処理を施してモニタ表示する
ようになっている。このパーシスタンス処理は、所定枚
数分の超音波画像をそれぞれフレームメモリ上に書き込
み、各超音波画像のモニタ上で同じ位置に表示されるデ
ータを加算平均化処理することにより、不規則に発生す
るノイズを除去する処理である。これにより、生体内で
発生するスペックルパターン等のノイズを除去したかた
ちの超音波画像をモニタ表示することができるようにな
っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このパーシス
タンス処理で除去されるものは、ノイズだけとは限らな
ない。例えば、探触子が手ブレにより動いたり、臓器に
動きがあった場合には、これにより受波された反射エコ
ーが、臓器の輪郭を示すものであるのか、ノイズである
のかの判別が困難となり、前記パーシスタンス処理が正
確に行われず、ノイズが除去できなかったり、モニタ表
示された超音波画像の輪郭にボケを生ずる問題があっ
た。

【０００４】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
のであり、探触子が手ブレにより動いたり、臓器に動き
があった場合でも、ノイズであるか否かの判別を正確に
行うことができ、パーシスタンス処理を効果的に行い明
瞭な超音波画像を得ることができるような医用画像処理
装置の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る医用画像処
理装置は、上述の課題を解決するための手段として、複
数の超音波画像を記憶するための記憶手段と、前記記憶
手段に記憶された各超音波画像の位置合わせを行う位置
合わせ手段と、前記位置合わせ手段により位置合わせさ
れた各超音波画像の、表示手段上で同じ位置に表示され
る情報同士を加算平均化処理して出力する加算平均化手
段とを有する。

【０００６】このような医用画像処理装置は、位置合わ
せ手段により、記憶手段に記憶された各超音波画像の位
置合わせを行ったうえで、加算平均化手段で、位置合わ
せされた各超音波画像の、表示手段上で同じ位置に表示
される情報同士を加算平均化処理（パーシスタンス処
理）して出力する。これにより、探触子が手ブレにより
動いた超音波画像や、動きのある臓器を撮影した超音波
画像であっても、パーシスタンス処理を効果的に行い明
瞭な超音波画像を得ることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】〔実施の形態の構成〕本発明に係
る医用画像処理装置は、図１に示すような超音波画像診
断装置に適用することができる。この本発明の実施の形
態となる超音波画像診断装置は、被検体に対して超音波
を送波し、その反射エコーを受波して受波信号を出力す
る探触子１と、探触子１からの受波信号に遅延処理や包
絡線検波処理等を施してエコー信号を形成すると共に、
形態観察のためのＢモード表示（輝度変調表示）におい
て、前記エコー信号に基づいてブラウン管等の表示部の
輝度変調信号を形成するエコー信号処理回路２と、輝度
変調信号を所定の利得で増幅して出力するラインバッフ
ァ３と、後に説明する輪郭位置調整を行った診断部位の
複数の超音波画像に基づいてパーシスタンス処理を行
い、該診断部位の超音波画像からノイズを除去する表示
画像制御回路４（ＤＳＣ：デジタルスキャンコンバー
タ）とを有している。

【０００８】探触子１としては、リニアスキャンが可能
なリニアプローブや、コンベックススキャンが可能なコ
ンベックスプローブ等を設けることができる。

【０００９】表示画像制御回路４は、例えばラインバッ
ファからの輝度変調信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換器
と、複数枚分の超音波画像に対応する前記Ａ／Ｄ変換器
からの輝度変調信号を記憶する複数のフレームメモリ１
５と、各フレームメモリ１５から読み出された輝度変調
信号をアナログ化して出力するＤ／Ａ変換器とを主に有
している。なお、この例では、理解を容易化するために
複数枚分のフレームメモリ１５を有することとしたが、
これは１枚のメモリの記憶領域を各フレーム毎に物理的
或いは論理的に分割して使用するようにしてもよい。

【００１０】また、この超音波画像診断装置は、前記各
フレームメモリ１５に記憶された各超音波画像に基づい
て、診断部位の輪郭位置を抽出する輪郭位置抽出部５
と、輪郭位置抽出部５により抽出された各診断部位の輪
郭位置を一致させるように調整する輪郭位置調整部６
と、各種設定操作を行うための操作部７と、当該超音波
画像診断装置全体を制御する中央制御回路８（ＣＰＵ）
と、例えば検査条件、検査日時、プローブ周波数、検査
時の探触子１の位置が示されたボディマーク、関心領域
（ＲＯＩ）内の受信エコー強度の分布状態をグラフ表示
する階調ヒストグラム等に対応するグラフィックが記憶
されたグラフィックメモリ１０と、このグラフィックメ
モリ１０に記憶された各情報を表示制御するグラフィッ
クス制御回路９とを有している。

【００１１】また、この超音波画像診断装置は、前記表
示画像制御回路４においてパーシスタンス処理が施され
た超音波画像に、前記グラフィックメモリ１０から読み
出された各情報を重畳（混合）してモニタ装置１２に表
示するエコー像／グラフィックス混合回路１１とを有し
ている。

【００１２】〔実施の形態の動作〕次に、このような構
成を有する当該実施の形態の超音波画像診断装置の動作
説明をする。当該超音波画像診断装置では、形態観察の
ためのＢモード表示（輝度変調表示）において、被検体
の断層像の超音波画像が表示されるようになっている。
操作者は、このＢモード表示の表示形態は、操作部７を
操作して選択するようになっており、操作者は、この表
示形態の選択と共に、検査条件、検査日時、プローブ周
波数等の設定を行い、探触子１により被検体の診断部位
の走査を行う。これにより、探触子１に被検体の診断部
位がリニアスキャン或いはコンベックススキャンにより
走査され、該スキャンに対応するエコー信号が形成され
ることとなる。このエコー信号は、エコー信号処理回路
２により、モニタ装置１２を走査するための輝度変調信
号に変換され、ラインバッファ３を介して表示画像制御
回路４に供給される。表示画像制御回路４は、この輝度
変調信号を、各フレームの診断画像毎にフレームメモリ
１５にそれぞれ一旦記憶する。

【００１３】輪郭位置抽出部５は、各フレームメモリ１
５にそれぞれ記憶された１枚分の診断画像に対応する輝
度変調信号に基づいて、診断部位の輪郭位置を抽出す
る。具体的には、前記エコー信号を輝度変調信号に変換
すると、診断部位の輪郭は、高輝度の信号となる。この
ため、輪郭位置抽出部５は、各診断画像の高輝度の輝度
変調信号同士を（高輝度の画素同士を）トレースするこ
とにより、診断部位の輪郭を抽出し、この輪郭に対応す
るＸ、Ｙの各座標データを輪郭位置調整部６に供給す
る。

【００１４】この診断部位の輪郭の抽出は、この他、以
下の手法を用いるようにしてもよい。すなわち、まず、
操作者が操作部７を操作して、マニュアル的にモニタ装
置１２に表示された超音波画像の診断部位の輪郭をトレ
ースするようにしてもよい。この場合、輪郭位置抽出部
５は、トレース曲線のＸ、Ｙの各座標データを前記輪郭
位置調整部６に供給することとなる。

【００１５】或いは、操作者が操作部７を操作して、モ
ニタ装置１２に表示された超音波画像の診断部位の輪郭
の複数の代表点を指定するようにしてもよい。この場
合、輪郭位置抽出部５は、前記各代表点を通るように高
輝度の輝度変調信号同士をトレースする。そして、この
トレース曲線のＸ、Ｙの各座標データを前記輪郭位置調
整部６に供給することとなる。

【００１６】なお、輪郭を抽出するものは、臓器等の診
断部位の他、脂肪の層等の輪郭を抽出するようにしても
よい。また、血管等のように、時間的に形状が変化する
ものを輪郭として認識させないように、抽出された輪郭
の中から操作者が所望の（有効な）輪郭を選択する操作
を設けることが好ましい。これは、各診断画像の高輝度
の輝度変調信号同士を自動的にトレースする手法を用い
た場合には特に必要となるであろう。

【００１７】次に、このようにして輪郭位置抽出部５に
より診断部位の輪郭が抽出されると、輪郭位置調整部６
は、所定のフレームメモリ１５に記憶された超音波画像
から抽出された診断部位の輪郭を基準として、該所定の
フレームメモリ以外のフレームメモリ１５に記憶された
超音波画像から抽出された診断部位の輪郭の位置合わせ
を行う。

【００１８】具体的には、輪郭位置調整部６は、輪郭位
置抽出部５からの図２（ａ）に示すような１枚目のフレ
ームメモリ１５に記憶された超音波画像の診断部位の輪
郭を示すＸ、Ｙの各座標データを基準とし、この各座標
データと、図２（ｂ）に示すような２枚目以降のフレー
ムメモリ１５に記憶された超音波画像の診断部位の輪郭
を示すＸ、Ｙの各座標データとを比較する。そして、両
者の差分を示すデータである輪郭位置調整データを表示
画像制御回路４に供給する。

【００１９】なお、図２（ａ）〜（ｄ）に示す点線は、
コンベックススキャンによる撮影領域を示し、実線は、
このコンベックススキャンにより撮影された診断部位
を、そして、黒点は、超音波画像に重畳するノイズを示
している。

【００２０】また、１枚目のフレームメモリ１５に記憶
された超音波画像の診断部位の輪郭を基準とすることと
したが、これは、２枚目のフレームメモリ或いは３枚目
のフレームメモリに記憶された超音波画像の診断部位の
輪郭を基準とする等のように所望のフレームメモリに記
憶された超音波画像の診断部位の輪郭を基準とすればよ
い。また、基準とする診断部位の輪郭を、操作者が選択
可能としてもよい。この場合、操作者は、各フレームメ
モリ１５に記憶された超音波画像をそれぞれ表示するよ
うに操作部７を操作する。中央制御回路８は、この操作
に対応して各フレームメモリ１５に記憶された超音波画
像をそれぞれモニタ装置１２に表示制御する。操作者
は、操作部７を操作することで、モニタ装置１２に表示
制御される超音波画像の中から所望の超音波画像を選択
する。これにより、輪郭位置調整部６は、操作者により
選択された超音波画像の診断部位を基準として、他のフ
レームメモリ１５に記憶された超音波画像の診断部位と
の差分を示す輪郭位置調整データを表示画像制御回路４
に供給する。

【００２１】この診断部位の位置調整は、この他、以下
の手法を用いるようにしてもよい。すなわち、フレーム
間の連続した画像では、その表示位置が大きく移動する
ことはない。このため、輪郭位置抽出部５において、所
望のフレームメモリ１５に記憶された超音波画像の診断
部位の輪郭から複数の代表点又は所定の長さの線分を抽
出し、輪郭位置調整部６において、この各代表点又は所
定の長さの線分を基準として、他のフレームメモリ１５
に記憶された超音波画像の診断部位の輪郭の対応する代
表点又は所定の長さの線分の差分を示す前記輪郭位置調
整データを形成するようにしてもよい。

【００２２】或いは、輪郭位置抽出部５において、各フ
レームメモリ１５に記憶された超音波画像の診断部位の
輪郭から複数の代表点又は所定の長さの線分を抽出し、
輪郭位置調整部６において、この各代表点又は所定の長
さの線分と、所定のしきい値とを比較して両者を一致さ
せ、該各代表点又は所定の長さの線分と、所定のしきい
値とを一致させるのに要した移動量を示す前記輪郭位置
調整データを形成するようにしてもよい。

【００２３】次に、表示画像制御回路４は、基準となる
超音波画像が記憶されたフレームメモリ以外のフレーム
メモリに記憶された超音波画像を、輪郭位置調整部６か
ら供給された輪郭位置調整データに基づいて書き込み位
置を制御することで、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように
各フレームメモリ１５に記憶された各超音波画像の表示
位置を、前記基準となる超音波画像の表示位置に合致さ
せる。そして、この位置合わせ後に、各フレームメモリ
１５に記憶された各超音波画像のモニタ上で同じ位置に
表示されるデータ同士を加算平均化処理（パーシスタン
ス処理）することで、生体内で不規則に発生するスペッ
クルパターン等のノイズを除去したかたちの図２（ｄ）
に示すような超音波画像を形成し、これをエコー像／グ
ラフィックス混合回路１１に供給する。このように、各
フレームメモリ１５に記憶された各超音波画像の位置合
わせを行ったうえで、パーシスタンス処理を実行するこ
とで、モニタ上で同じ位置に表示されるデータ同士を正
確に加算平均化処理することができ、効果的にノイズ除
去を行うことができる。

【００２４】エコー像／グラフィックス混合回路１１に
は、グラフィックス制御回路９の制御によりグラフィッ
クスメモリ１０から読み出された、例えば検査条件、検
査日時、プローブ周波数、検査時のプローブの位置が示
されたボディマーク、ＲＯＩ内の受信エコー強度の分布
状態をグラフ表示する階調ヒストグラム等の画像情報が
供給されている。エコー像／グラフィックス混合回路１
１は、この画像情報を、前記表示画像制御回路４から供
給される位置合わせ及びパーシスタンス処理された超音
波画像に重畳（混合）し、これをモニタ装置１２に供給
する。これにより、ノイズ除去された超音波画像と共
に、例えば検査条件、検査日時、プローブ周波数等の付
加情報がモニタ表示されることとなる。

【００２５】〔実施の形態の効果〕以上の説明から明ら
かなように、当該実施の形態の超音波画像診断装置は、
Ｂモード表示において撮影された複数の超音波画像を表
示画像制御回路４の各フレームメモリ１５にそれぞれ記
憶し、この各フレームメモリ１５に記憶された超音波画
像の診断部位の位置合わせを行ったうえでパーシスタン
ス処理を実行する。このため、例えば探触子１が手ブレ
により動いたり、臓器に動きがあった場合においても、
この動きを補正したうえで、モニタ上で同じ位置に表示
されるデータ同士を正確に加算平均化処理することがで
き、正確なパーシスタンス処理により効果的にノイズが
除去することができるうえ、モニタ表示された超音波画
像の輪郭にボケを生ずる不都合を防止することができ
る。

【００２６】最後に、上述の各実施の形態は本発明のほ
んの一例であり、本発明は、これに限定されるものでは
ない。例えば、上述の各実施の形態の説明では、探触子
１により撮影された超音波画像を、表示画像制御回路４
において、リアルタイム的に位置合わせ及びパーシスタ
ンス処理を施すこととしたが、これは、半導体メモリや
光記録媒体等の記録媒体に記憶された過去に撮影された
超音波画像を再生したものに対して、前記位置合わせ及
びパーシスタンス処理を施すようにしてもよい。そし
て、この他であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱
しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能
であることは勿論である。

【００２７】

【発明の効果】本発明に係る医用画像処理装置は、例え
ば探触子が手ブレにより動いたり、臓器に動きがあった
場合においても、この動きを補正したうえで、モニタ上
で同じ位置に表示されるデータ同士を正確に加算平均化
処理することができ、正確なパーシスタンス処理により
効果的にノイズが除去することができるうえ、モニタ表
示された超音波画像の輪郭にボケを生ずる不都合を防止
することができる。従って、明瞭な超音波画像を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る医用画像処理装置を適用した実施
の形態となる超音波画像診断装置のブロック図である。

【図２】前記実施の形態の超音波画像診断装置の位置合
わせ処理及びパーシスタンス処理を説明するための図で
ある。

【符号の説明】 １…探触子、２…エコー信号処理回路、３…ラインバッ
ファ、４…表示画像制御回路（ＤＳＣ：デジタルスキャ
ンコンバータ）、５…輪郭位置抽出部、６…輪郭位置調
整部、７…操作部、８…中央制御回路（ＣＰＵ）、９…
グラフィックス制御回路、１０…グラフィックスメモ
リ、１１…エコー像／グラフィックス混合回路、１２…
モニタ装置

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C301 EE07 JC07 JC20 5B057 AA07 BA05 BA24 CE02 CH08 CH11 DA07 DB02 DC16 5C054 CA08 EJ05 FC01 FC13 FC14 GA04 GB01 GB12 HA12

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の超音波画像を記憶するための記憶
   手段と、 前記記憶手段に記憶された各超音波画像の位置合わせを
   行う位置合わせ手段と、 前記位置合わせ手段により位置合わせされた各超音波画
   像の、表示手段上で同じ位置に表示される情報同士を加
   算平均化処理して出力する加算平均化手段とを有するこ
   とを特徴とする医用画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記位置合わせ手段は、 前記記憶手段に記憶された各超音波画像の輪郭を抽出す
   る輪郭抽出手段と、 前記輪郭抽出手段により抽出された各超音波画像の輪郭
   のうち、所定の超音波画像の輪郭を基準として、他の超
   音波画像の輪郭の位置が合致するように、前記記憶手段
   に記憶された各超音波画像像の記憶位置を調整する輪郭
   位置調整手段とを有することを特徴とする請求項１記載
   の医用画像処理装置。