JP2002291750A - 超音波画像における腫瘍境界表示装置 - Google Patents
超音波画像における腫瘍境界表示装置Info
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- JP2002291750A JP2002291750A JP2001099164A JP2001099164A JP2002291750A JP 2002291750 A JP2002291750 A JP 2002291750A JP 2001099164 A JP2001099164 A JP 2001099164A JP 2001099164 A JP2001099164 A JP 2001099164A JP 2002291750 A JP2002291750 A JP 2002291750A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来公知の超音波画像診断装置は、一点から
スキャンラインを等回転角で放射すると共に、腫瘍部を
しきい値以下の輝度を示す領域として定義する２値化処
理によって行われていた為、描出された境界が視覚的に
認識される境界を反映しないと共に、境界の明瞭性を定
量できなかった等の問題点があった。 【解決手段】 本発明は、生体へ超音波を送受波し、得
られたエコーデータを用いて、前記生体内の超音波断層
像の表示を行う超音波画像における腫瘍境界表示装置に
おいて、前記超音波断層像上の視覚的腫瘍境界を多角形
で近似する腫瘍境界近似手段と、該腫瘍境界近似手段よ
り得られた多角形の各辺上から直角に多角形の内側と外
側の各点を選定する選定手段と、該選定手段により選定
された多角形の内側と外側の各点の輝度勾配を抽出する
輝度勾配抽出手段と、該輝度勾配抽出手段により抽出さ
れた輝度勾配の変化度合いの最大値を示す点を求める輝
度勾配比較手段と、該輝度勾配比較手段により得られた
最大値を示す点を腫瘍境界とする自動腫瘍境界補正手段
とを設けたものである。
スキャンラインを等回転角で放射すると共に、腫瘍部を
しきい値以下の輝度を示す領域として定義する２値化処
理によって行われていた為、描出された境界が視覚的に
認識される境界を反映しないと共に、境界の明瞭性を定
量できなかった等の問題点があった。 【解決手段】 本発明は、生体へ超音波を送受波し、得
られたエコーデータを用いて、前記生体内の超音波断層
像の表示を行う超音波画像における腫瘍境界表示装置に
おいて、前記超音波断層像上の視覚的腫瘍境界を多角形
で近似する腫瘍境界近似手段と、該腫瘍境界近似手段よ
り得られた多角形の各辺上から直角に多角形の内側と外
側の各点を選定する選定手段と、該選定手段により選定
された多角形の内側と外側の各点の輝度勾配を抽出する
輝度勾配抽出手段と、該輝度勾配抽出手段により抽出さ
れた輝度勾配の変化度合いの最大値を示す点を求める輝
度勾配比較手段と、該輝度勾配比較手段により得られた
最大値を示す点を腫瘍境界とする自動腫瘍境界補正手段
とを設けたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、生体へ超音波を送
受波し、得られたエコーデータを用いて、生体内の超音
波断層像の表示を行う超音波画像における腫瘍境界表示
装置に関する。
受波し、得られたエコーデータを用いて、生体内の超音
波断層像の表示を行う超音波画像における腫瘍境界表示
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、所望する組織の境界がノイズ等の
影響を受けることなく、更に誤抽出する可能性も低く、
正確に境界を抽出可能な超音波映像診断装置が、特開平
１１−１６４８３４号公報により公知となっている。こ
の公知公報によれば、超音波振動子による超音波送受に
基づいて得られる断層像データをモニタに表示し、ポイ
ンティングデバイスを用いて注目する組織の境界を手動
で大雑把にトレースして目安となる境界を抽出し、更に
境界抽出のための開始点を設定してスキャンラインを放
射状に延出し、そのライン上で手動による境界との交点
を中心として、検出範囲の設定を行い、この検出範囲内
の断層像データをしきい値で２値化処理して補正すべき
境界位置を検出し、この境界位置が検出された場合には
手動で設定した境界を補正することにより、誤抽出を少
ない状態で、正しい境界に補正するものである。
影響を受けることなく、更に誤抽出する可能性も低く、
正確に境界を抽出可能な超音波映像診断装置が、特開平
１１−１６４８３４号公報により公知となっている。こ
の公知公報によれば、超音波振動子による超音波送受に
基づいて得られる断層像データをモニタに表示し、ポイ
ンティングデバイスを用いて注目する組織の境界を手動
で大雑把にトレースして目安となる境界を抽出し、更に
境界抽出のための開始点を設定してスキャンラインを放
射状に延出し、そのライン上で手動による境界との交点
を中心として、検出範囲の設定を行い、この検出範囲内
の断層像データをしきい値で２値化処理して補正すべき
境界位置を検出し、この境界位置が検出された場合には
手動で設定した境界を補正することにより、誤抽出を少
ない状態で、正しい境界に補正するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来公
知の超音波画像診断装置は、一点からスキャンラインを
等回転角で放射すると共に、腫瘍部をしきい値以下の輝
度を示す領域として定義する２値化処理によって行われ
ていた為、描出された境界が視覚的に認識される境界を
反映しないと共に、境界の明瞭性を定量できなかった等
の問題点があった。
知の超音波画像診断装置は、一点からスキャンラインを
等回転角で放射すると共に、腫瘍部をしきい値以下の輝
度を示す領域として定義する２値化処理によって行われ
ていた為、描出された境界が視覚的に認識される境界を
反映しないと共に、境界の明瞭性を定量できなかった等
の問題点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そのために、本発明は、
生体へ超音波を送受波し、得られたエコーデータを用い
て、前記生体内の超音波断層像の表示を行う超音波画像
における腫瘍境界表示装置において、前記超音波断層像
上の視覚的腫瘍境界を多角形で近似する腫瘍境界近似手
段と、該腫瘍境界近似手段より得られた多角形の各辺上
から直角に多角形の内側と外側の各点を選定する選定手
段と、該選定手段により選定された多角形の内側と外側
の各点の輝度勾配を抽出する輝度勾配抽出手段と、該輝
度勾配抽出手段により抽出された輝度勾配の変化度合い
の最大値を示す点を求める輝度勾配比較手段と、該輝度
勾配比較手段により得られた最大値を示す点を腫瘍境界
とする自動腫瘍境界補正手段とを設けたものである。
生体へ超音波を送受波し、得られたエコーデータを用い
て、前記生体内の超音波断層像の表示を行う超音波画像
における腫瘍境界表示装置において、前記超音波断層像
上の視覚的腫瘍境界を多角形で近似する腫瘍境界近似手
段と、該腫瘍境界近似手段より得られた多角形の各辺上
から直角に多角形の内側と外側の各点を選定する選定手
段と、該選定手段により選定された多角形の内側と外側
の各点の輝度勾配を抽出する輝度勾配抽出手段と、該輝
度勾配抽出手段により抽出された輝度勾配の変化度合い
の最大値を示す点を求める輝度勾配比較手段と、該輝度
勾配比較手段により得られた最大値を示す点を腫瘍境界
とする自動腫瘍境界補正手段とを設けたものである。
【０００５】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１に示すように、超音波画像による腫瘍境界表
示装置１は、超音波を送受信する超音波振動子を内蔵し
た細長の超音波プローブ２と、この超音波プローブ２の
後端に設けられ、超音波振動子を回転駆動等する駆動部
３と、この超音波プローブ２を用いて超音波観測のため
の超音波断層像の表示等を行う超音波観測部４と、超音
波観測部４で得られた超音波エコーデータに画像処理を
行う画像処理部５とを有する。
する。図１に示すように、超音波画像による腫瘍境界表
示装置１は、超音波を送受信する超音波振動子を内蔵し
た細長の超音波プローブ２と、この超音波プローブ２の
後端に設けられ、超音波振動子を回転駆動等する駆動部
３と、この超音波プローブ２を用いて超音波観測のため
の超音波断層像の表示等を行う超音波観測部４と、超音
波観測部４で得られた超音波エコーデータに画像処理を
行う画像処理部５とを有する。
【０００６】前記超音波観測部４は、超音波振動子に駆
動信号を印可して超音波の送信を行わせ、生体内で反射
された超音波エコーを受信して超音波振動子で変換され
た電気信号を増幅し、対数圧縮及び検波を行う送受信部
６と、検波されたアナログ信号をデジタル信号へ変換す
るA/D変換器７と、一枚の断層像を形成するために必要
なデジタルエコーデータを記憶するフレームメモリ８
と、エコーデータが超音波振動子の回転角度、距離で表
される極座標形式のため、直交座標形式に座標変換する
デジタルスキャンコンバータ(DSC)９と、デジタルスキ
ャンコンバータ９が出力する断層像データをアナログ信
号へ変換するD/A変換器１０と、D/A変換器１０の出力画
像信号を入力してリアルタイム表示を行う観測用のモニ
タ１１と、駆動部３、送受信部６、フレームメモリ８、
デジタルスキャンコンバータ９等の各部の制御を行うシ
ステムコントローラ１２とで構成されている。前記超音
波観測部４は、超音波を送受信し、超音波断層像のリア
ルタイム表示を行う。
動信号を印可して超音波の送信を行わせ、生体内で反射
された超音波エコーを受信して超音波振動子で変換され
た電気信号を増幅し、対数圧縮及び検波を行う送受信部
６と、検波されたアナログ信号をデジタル信号へ変換す
るA/D変換器７と、一枚の断層像を形成するために必要
なデジタルエコーデータを記憶するフレームメモリ８
と、エコーデータが超音波振動子の回転角度、距離で表
される極座標形式のため、直交座標形式に座標変換する
デジタルスキャンコンバータ(DSC)９と、デジタルスキ
ャンコンバータ９が出力する断層像データをアナログ信
号へ変換するD/A変換器１０と、D/A変換器１０の出力画
像信号を入力してリアルタイム表示を行う観測用のモニ
タ１１と、駆動部３、送受信部６、フレームメモリ８、
デジタルスキャンコンバータ９等の各部の制御を行うシ
ステムコントローラ１２とで構成されている。前記超音
波観測部４は、超音波を送受信し、超音波断層像のリア
ルタイム表示を行う。
【０００７】前記画像処理部５は、画像処理部の制御を
行うCPU１３と、演算処理プロセッサ１６が行う各種の
処理プログラム等を記憶する主記憶装置１４と、超音波
観測部４からの断層像データ、即ち２次元エコーデータ
を記憶する２次元データ記憶装置１５と、２次元データ
記憶装置１５に記憶された２次元エコーデータを基に、
組織境界の自動抽出或いは手動で多角形近似した境界の
自動補正、２次元表面構築等の各種画像処理を高速で行
うための演算処理プロセッサ１６と、演算処理プロセッ
サ１６の処理結果を記憶する２次元処理メモリ１７と、
制御プログラム及びバックアップデータ等の情報を記憶
するハードディスク等からなる外部記憶装置１８と、キ
ーボード等の操作用端末１９と、演算処理プロセッサ１
６が行う処理に必要な点を設定するために、また手動で
多角形近似する手動境界抽出手段として用いるトラック
ボール等のポインティングデバイス２０と、画像処理後
のデータを一時記憶するフレームバッファ２１と、フレ
ームバッファ２１の出力画像信号をアナログ信号に変換
するD/A変換器２２と、D/A変換器２２の出力画像信号を
入力して画像処理後の２次元画像の表示を行うモニタ２
３とで構成されており、画像処理部５の各部は、データ
転送バス２４を通じて各種命令やデータの送受を行って
いる。前記画像処理部５は、超音波観測部４で得られた
エコーデータを基に２次元画像表示のための画像処理を
行う。
行うCPU１３と、演算処理プロセッサ１６が行う各種の
処理プログラム等を記憶する主記憶装置１４と、超音波
観測部４からの断層像データ、即ち２次元エコーデータ
を記憶する２次元データ記憶装置１５と、２次元データ
記憶装置１５に記憶された２次元エコーデータを基に、
組織境界の自動抽出或いは手動で多角形近似した境界の
自動補正、２次元表面構築等の各種画像処理を高速で行
うための演算処理プロセッサ１６と、演算処理プロセッ
サ１６の処理結果を記憶する２次元処理メモリ１７と、
制御プログラム及びバックアップデータ等の情報を記憶
するハードディスク等からなる外部記憶装置１８と、キ
ーボード等の操作用端末１９と、演算処理プロセッサ１
６が行う処理に必要な点を設定するために、また手動で
多角形近似する手動境界抽出手段として用いるトラック
ボール等のポインティングデバイス２０と、画像処理後
のデータを一時記憶するフレームバッファ２１と、フレ
ームバッファ２１の出力画像信号をアナログ信号に変換
するD/A変換器２２と、D/A変換器２２の出力画像信号を
入力して画像処理後の２次元画像の表示を行うモニタ２
３とで構成されており、画像処理部５の各部は、データ
転送バス２４を通じて各種命令やデータの送受を行って
いる。前記画像処理部５は、超音波観測部４で得られた
エコーデータを基に２次元画像表示のための画像処理を
行う。
【０００８】次に、本発明の超音波画像における腫瘍境
界表示装置の処理手順を、図２に基づいて以下に説明す
る。まず、ステップ１１で２次元エコーデータの読み出
しの処理を行う、つまり２次元データ記憶装置１５から
２次元画像データを読み出す。ステップ１２では、断層
像データ表示の処理を行う、つまり断層像データを超音
波断層像として画像処理部５のモニタ２３上に表示す
る。ステップ１３では、ポインティングデバイス２０を
用いた手動腫瘍境界を多角形で近似する処理を行う、つ
まり画像処理部５のモニタ２３上に表示された超音波断
層像の視覚的腫瘍境界を、図３に示すように、ポインテ
ィングデバイス２０等で多角形２５で近似して多角形腫
瘍境界を作成する。
界表示装置の処理手順を、図２に基づいて以下に説明す
る。まず、ステップ１１で２次元エコーデータの読み出
しの処理を行う、つまり２次元データ記憶装置１５から
２次元画像データを読み出す。ステップ１２では、断層
像データ表示の処理を行う、つまり断層像データを超音
波断層像として画像処理部５のモニタ２３上に表示す
る。ステップ１３では、ポインティングデバイス２０を
用いた手動腫瘍境界を多角形で近似する処理を行う、つ
まり画像処理部５のモニタ２３上に表示された超音波断
層像の視覚的腫瘍境界を、図３に示すように、ポインテ
ィングデバイス２０等で多角形２５で近似して多角形腫
瘍境界を作成する。
【０００９】ステップ１４では、多角形２５の各辺の設
定の処理を行う、つまり腫瘍境界抽出時に使用する各点
を多角形２５の各辺から直角に選定させるために、開始
点の座標を各辺上に設定する。ステップ１５では、各点
の選定の処理を行う、つまり多角形２５の各辺から直角
に多角形の内側と外側の各点を設定する。ステップ１６
では、選定された多角形の内側と外側の点の輝度勾配の
算出の処理を行う、つまり選定された多角形の内側と外
側の点の輝度の変化点及び変化点の座標を算出する。ス
テップ１７では、内側と外側の点の腫瘍境界の輝度勾配
の最大値の処理を行う、つまりステップ１６で算出され
た変化点及び変化点の座標に基づいて、輝度勾配の最大
値を示す点を選ぶ比較処理を行う。
定の処理を行う、つまり腫瘍境界抽出時に使用する各点
を多角形２５の各辺から直角に選定させるために、開始
点の座標を各辺上に設定する。ステップ１５では、各点
の選定の処理を行う、つまり多角形２５の各辺から直角
に多角形の内側と外側の各点を設定する。ステップ１６
では、選定された多角形の内側と外側の点の輝度勾配の
算出の処理を行う、つまり選定された多角形の内側と外
側の点の輝度の変化点及び変化点の座標を算出する。ス
テップ１７では、内側と外側の点の腫瘍境界の輝度勾配
の最大値の処理を行う、つまりステップ１６で算出され
た変化点及び変化点の座標に基づいて、輝度勾配の最大
値を示す点を選ぶ比較処理を行う。
【００１０】ステップ１８では、腫瘍境界位置の補正の
処理を行う、つまり最大値を示す境界点が必ず検出され
るので、手動で近似作成された多角形２５をステップ１
７によって検出された腫瘍境界２６へと自動的に補正す
る。ステップ１９では、各辺上について終了したか否か
の判断を行う、ステップ１６にて算出された各辺上につ
いて前記ステップ１７以降の処理が行われたか否かを判
定している。
処理を行う、つまり最大値を示す境界点が必ず検出され
るので、手動で近似作成された多角形２５をステップ１
７によって検出された腫瘍境界２６へと自動的に補正す
る。ステップ１９では、各辺上について終了したか否か
の判断を行う、ステップ１６にて算出された各辺上につ
いて前記ステップ１７以降の処理が行われたか否かを判
定している。
【００１１】ステップ２０では、多角形の全ての辺が終
了したか否かの判断を行う、つまり多角形の全ての辺に
おいて前記ステップ１５以降の処理が終了したかを判定
する。多角形の全ての辺について終了した場合は、断層
像データについて腫瘍境界検出の処理が終了する。この
時、腫瘍境界抽出データは、モニタ２３上に多角形近似
データをクリアして表示され、操作者は抽出された腫瘍
境界２６を診ることができる。
了したか否かの判断を行う、つまり多角形の全ての辺に
おいて前記ステップ１５以降の処理が終了したかを判定
する。多角形の全ての辺について終了した場合は、断層
像データについて腫瘍境界検出の処理が終了する。この
時、腫瘍境界抽出データは、モニタ２３上に多角形近似
データをクリアして表示され、操作者は抽出された腫瘍
境界２６を診ることができる。
【００１２】
【効果】以上説明したように、本発明の超音波画像にお
ける腫瘍境界表示装置は、腫瘍境界を多角形で近似し、
各辺に直角な方向に輝度勾配を計算するので、視覚と一
致する境界を客観的に決定することができ、また明瞭性
を輝度勾配の分布により定義・定量することも可能とな
った。
ける腫瘍境界表示装置は、腫瘍境界を多角形で近似し、
各辺に直角な方向に輝度勾配を計算するので、視覚と一
致する境界を客観的に決定することができ、また明瞭性
を輝度勾配の分布により定義・定量することも可能とな
った。
【図１】本発明の超音波画像における腫瘍境界表示装置
の構成図である。
の構成図である。
【図２】本発明の腫瘍境界作成の処理手順を示すフロー
チャート図である。
チャート図である。
【図３】本発明の腫瘍境界作成の様子を示す説明図であ
る。
る。
１ 腫瘍境界表示装置 ２ 超音波プローブ ３ 駆動部 ４ 超音波観測部 ５ 画像処理部 ６ 送受信部 ７ A/D変換器 ８ フレームメモリ ９ デジタルスキャンコンバータ(DSC) １０ D/A変換器 １１ モニタ １２ システムコントローラ １３ CPU １４ 主記憶装置 １５ ２次元データ記憶装置 １６ 演算処理プロセッサ １７ ２次元処理メモリ １８ 外部記憶装置 １９ 操作用端末 ２０ ポインティングデバイス ２１ フレームバッファ ２２ D/A変換器 ２３ モニタ ２４ データ転送バス ２５ 多角形 ２６ 腫瘍境界
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C301 CC01 EE12 EE13 JB30 JC08 LL02 5B057 AA07 BA05 CA08 CB08 CF05 DA08 DB09 DC22
Claims (1)
- 【請求項１】 生体へ超音波を送受波し、得られたエコ
ーデータを用いて、前記生体内の超音波断層像の表示を
行う超音波画像における腫瘍境界表示装置において、前
記超音波断層像上の視覚的腫瘍境界を多角形で近似する
腫瘍境界近似手段と、該腫瘍境界近似手段より得られた
多角形の各辺上から直角に多角形の内側と外側の各点を
選定する選定手段と、該選定手段により選定された多角
形の内側と外側の各点の輝度勾配を抽出する輝度勾配抽
出手段と、該輝度勾配抽出手段により抽出された輝度勾
配の変化度合いの最大値を示す点を求める輝度勾配比較
手段と、該輝度勾配比較手段により得られた最大値を示
す点を腫瘍境界とする自動腫瘍境界補正手段とを設けた
ことを特徴とする超音波画像における腫瘍境界表示装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001099164A JP2002291750A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 超音波画像における腫瘍境界表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001099164A JP2002291750A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 超音波画像における腫瘍境界表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002291750A true JP2002291750A (ja) | 2002-10-08 |
Family
ID=18952740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001099164A Pending JP2002291750A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 超音波画像における腫瘍境界表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002291750A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005296658A (ja) * | 2004-04-13 | 2005-10-27 | General Electric Co <Ge> | 生体組織構造を検出するための方法と装置 |
| JP2010505558A (ja) * | 2006-10-10 | 2010-02-25 | セダラ ソフトウェア コーポレイション | 医療画像において領域を区分化するシステムおよび方法 |
| US7887485B2 (en) | 2004-09-29 | 2011-02-15 | Fujifilm Corporation | Ultrasonic image boundary extracting method, ultrasonic image boundary extracting apparatus, and ultrasonic imaging apparatus |
| US9370328B2 (en) | 2012-11-29 | 2016-06-21 | University Of Washington Through Its Center For Commercialization | Methods and systems for determining tumor boundary characteristics |
-
2001
- 2001-03-30 JP JP2001099164A patent/JP2002291750A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005296658A (ja) * | 2004-04-13 | 2005-10-27 | General Electric Co <Ge> | 生体組織構造を検出するための方法と装置 |
| US7887485B2 (en) | 2004-09-29 | 2011-02-15 | Fujifilm Corporation | Ultrasonic image boundary extracting method, ultrasonic image boundary extracting apparatus, and ultrasonic imaging apparatus |
| JP2010505558A (ja) * | 2006-10-10 | 2010-02-25 | セダラ ソフトウェア コーポレイション | 医療画像において領域を区分化するシステムおよび方法 |
| US9370328B2 (en) | 2012-11-29 | 2016-06-21 | University Of Washington Through Its Center For Commercialization | Methods and systems for determining tumor boundary characteristics |
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