JP2005160688A - 画像診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 診断画像に基づいて生体組織の動きを追跡するとき、追跡精度を向上させる。
【解決手段】 画像診断装置は、撮像手段２２、記憶手段１０と、操作卓１４と、第1のフレーム画像の撮像時間から設定時間までの間に撮像された一連のフレーム画像を記憶手段１０から撮像順番を昇順にして読み出す順方向フレーム選択手段２８、追跡手段３４とを備え、操作卓１４は、設定時間に対応した第２のフレーム画像を記憶手段から読み出して第1の指定部位に相当する第２の指定部位を設定する指令を出力するとともに、逆方向フレーム選択手段３０は、第１のフレーム画像の撮像時間から設定時間までの間に撮像された一連のフレーム画像を前記記憶手段から撮像順番を降順にして読み出し、読出した一連のフレーム画像を追跡手段３４に出力して第２の指定部位の移動先座標を求めさせる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、生体組織の動きを追跡する画像診断装置に関する。

超音波診断装置、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置、及びＸ線ＣＴ装置等の画像診断装置は、いずれも被検体の検査部位（例えば、心臓や血管等の循環器系およびその他の動きのある臓器）に係る断層像などを撮像してモニタに表示するものである。

このような画像診断装置により検査部位の動きを計測する場合、断層像に表示された指定部位に計測点を設定し、時間的にずれて撮像された一連の断層像の画像情報（例えば、輝度）の時間的変化に基づいて計測点の移動先座標を追跡することにより、検査部位の動きを定量的に計測することが行われる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１７７２７３号公報

しかしながら、撮像の際に発生するノイズなどに起因して断層像の画像情報に誤差が含まれている場合、その画像情報に基づいて計測点を追跡すると、追跡した移動先座標にはズレが生じることがある。したがって、特許文献１などの従来技術では、画像情報に基づいて計測点の移動先座標を算出し、算出した移動先座標を基準にして次のフレーム画像上の移動先座標を求める処理が繰り返されるから、求められた移動先座標のズレが徐々に蓄積されたものになり、計測点の追跡精度が悪くなるという問題がある
本発明の課題は、診断画像に基づいて生体組織の動きを追跡するとき、追跡精度を向上させることにある。

上記課題を解決するため、本発明の画像診断装置は、第1のフレーム画像の撮像時間から設定時間までの間に撮像された一連のフレーム画像を記憶手段から撮像順番を昇順にして読み出す読出手段と、読み出された一連のフレーム画像の輝度の時間的変化に基づいて第1の指定部位の移動先座標を求める追跡手段とを備え、設定手段は、設定時間に対応した第２のフレーム画像を記憶手段から読み出して第1の指定部位に相当する第２の指定部位を設定し、読出手段は、第１のフレーム画像の撮像時間から設定時間までの間に撮像された一連のフレーム画像を記憶手段から撮像順番を降順にして読み出し、読出した一連のフレーム画像を追跡手段に出力して第２の指定部位の移動先座標を求めさせることを特徴とする。

すなわち、第２の指定部位は第１の指定部位に対応して設定されたものであるから、第１の指定部位の移動先座標にズレが生じていないときは、第１及び第２の指定部位の移動先座標はほぼ一致することになるが、ズレが生じているときは第１及び第２の各移動先座標は異なるものになる。

したがって、第１及び第２の各移動先座標の算出結果を比較するようにすれば、第１の移動先座標にズレが生じているか否かを客観的に把握することができる。また、第１及び第２の各移動先座標のズレの大きさを把握するようにすれば、第1の移動先座標の信ぴょう性や確からしさを把握することができる。

この場合において、第１の移動先座標の算出結果には、追跡処理を開始した時から追跡時間が経過するにつれてズレが蓄積されていくから、その経過時間が比較的小さいときに算出された移動先座標のズレは、それほど大きくないと考えられる。したがって、撮像時間昇順に追跡した第1の移動先座標と、撮像時間降順に追跡した第２の指定部位の移動先座標のそれぞれに重みを付けて合成するのが望ましい。

例えば、第１の移動先座標に乗算する重み係数は、追跡処理を開始してからの追跡時間が経過するにつれて小さくなるようにし、第２の移動先座標に乗算する重み係数は、追跡処理を開始してからの追跡時間が経過するにつれて大きくなるようにするのが好ましい。これにより、第１及び第２の移動先座標を合成した結果は、ズレがそれほど大きくない方に重みを付けたものになる。したがって、合成された移動先座標のズレは低減されるから、追跡精度を向上させることができる。なお、合成する第１及び第２の移動先座標に係る撮像時間は同じである。

本発明によれば、診断画像に基づいて生体組織の動きを追跡するとき、追跡精度を向上させることができる。

（第1の実施形態） 本発明を適用した画像診断装置の第1の実施形態について図１ないし図４を参照して説明する。本実施形態は、心筋が表示された診断画像上に指定部位として計測点を設定し、設定した計測点の移動先座標を時間順方向及び時間逆方向に追跡することにより、心筋の厚みの変化を精度よく追跡するようにする一例である。

図１は、本実施形態の画像診断装置のブロック図、図２は、時間的にずれて撮像された複数のフレーム画像の概念図、図３は、診断画像に設定された計測点の追跡処理を示す説明図、図４は、撮像時間昇順および降順に計測点を追跡した結果を示す図である。

図1に示すように、画像診断装置１は、記憶手段として画像記憶部１０、表示部１２、設定手段として操作卓１４、自動追跡部１６、動態情報算出部１８、各部を制御する制御部が信号伝送路２０を介して接続して構成されている。なお、撮像手段として診断画像撮像装置２２が画像記憶部１０に接続されている。

画像記憶部１０は、診断画像撮像装置２２により時間的にずれて撮像された複数のフレーム画像を格納し、格納したフレーム画像を読出し指令に応じて表示部１２、自動追跡部１６などに出力するものである。なお、画像記憶部１０内の各フレーム画像には、撮像順番を示すフレーム番号が関連付けられている。自動追跡部１６は、画像記憶部１０から複数のフレーム画像を読出し、読み出した各フレーム画像の輝度に基づいて計測点の移動先座標を求め、求めた移動先座標を動態情報算出部１８、表示部１２などに順次出力する。動態情報算出部１８は、自動追跡部１６から出力される複数の移動先座標に基づいて、計測点の移動データ（例えば、移動量、移動速度、移動方向）を演算し、演算した移動データに基づいて、生体組織の動態データ（例えば、心筋の厚みの時間変化、心室の大きさの時間変化）を定量的に解析して表示部１２に出力する。

表示部１２は、画像記憶部１０から出力されるフレーム画像や、自動追跡部１６から出力される移動先座標に対応するマークや、動態情報算出部１８から出力される動態データなどを表示するものである。操作卓１４は、画像記憶部１０からフレーム画像を指定して読み出す指令や、表示部１２に表示されたフレーム画像上に計測点としてマーク（目印）を重畳表示させる指令、心電図のデータなどが入力される。計測点とは、動きを追跡したい生体組織（以下、組織）の指定部位に設定されたものである。また、診断画像撮像装置２２としては、例えば超音波診断装置、磁気共鳴イメージング装置、またはＸ線ＣＴ装置が適用されるが、被検体の検査部位に係る診断画像を撮像できれば、いずれのものでもよい。

さらに、図１に示すように、自動追跡部１６は、第１の読出手段として同一時相フレーム選択手段２６、第２の読出手段として順方向フレーム選択手段２８、第３の読出手段として逆方向フレーム選択手段３０、画像領域設定手段３２、追跡手段として画像追跡手段３４、移動先座標算出手段３６、各部を制御する制御手段２４を有して構成されている。

同一時相フレーム選択手段２６は、同一時相に対応する複数のフレーム画像を画像記憶部１０から選択し、選択した複数のフレーム画像の撮像順番を昇順（以下、時間順）にして追跡手段３２に出力するものである。なお、時相とは、生体組織が周期的な動きをするとき、その1周期の時間を一定時間ごとに区切って識別番号を付けたものである。本実施形態では、心電図のＲ波を検出した時間から次のＲ波を検出した時間までの時相を一定時間ごとに区切ったものを時相としている。また、各時相には識別番号が関連付けられる。

順方向フレーム選択手段２８は、同一時相間（1周期）に撮像された一連のフレーム画像を画像記憶部１０から選択し、選択した一連のフレーム画像を時間順にして追跡手段３２に出力する。逆方向フレーム選択手段２８は、同一時相間に撮像された一連のフレーム画像を画像記憶部１０から選択し、選択した一連のフレーム画像の撮像順番を降順（以下、時間逆順）にして追跡手段３４に出力する。画像領域設定手段３２は、追跡手段３４に入力された一連のフレーム画像の最初の画像に切出し領域を設定する。切出し領域とは、操作卓１４により診断画像上に設定された計測点の表示座標を含む所定サイズの局所的な画像領域である。追跡手段３４は、画像領域設定手段３２により設定された切出し領域の輝度データと前記入力されたフレーム画像の輝度データとの一致度をフレーム画像ごとに次々に検索することにより、切出し領域の移動先座標をフレーム画像ごとに算出する。移動先座標算出手段３６は、追跡手段３４から出力される切出し領域の移動先座標に基づいて、計測点の移動先座標を算出して動態情報算出部１８に出力する。

このように構成される画像診断装置の具体的な動作について、心筋の厚みの時間的変化を計測する場合を一例として図２ないし図４を参照して説明する。まず、診断画像撮像装置２２により心臓の断層像が時間的にずれて撮像される。撮像された時系列の断層像は、図２に示すような一連のフレーム画像Ｆ１〜Ｆ１０として画像記憶部１０に記憶される。また、撮像した心臓に関する心電図が操作卓１４に入力される。入力された心電図に基づいてＲ波が検出された時相Ｔ_Ａと、時相Ｔ_Ａの次にＲ波が検出された時相Ｔ_Ｂが検出される。なお、心電図を用いることに代えて、時相Ｔ_Ｂを操作卓１４から入力設定するようにしてもよい。

そして、図３ａに示すように、同一時相における計測点Ｏ_Ａ１の追跡処理が行われる。例えば、時相Ｔ_Ａに対応したフレーム画像Ｆ１が、画像記憶部１０から読み出される。読み出されたフレーム画像Ｆ１は、表示部１２に表示される。表示されたフレーム画像Ｆ１に、操作卓１４により計測点Ｏ_Ａ１が入力設定される。設定された計測点Ｏ_Ａ１の表示座標にはマークが表示される。なお、計測点を心筋の内壁側と外壁側の２点に設定し、その２点間の距離を心筋の厚みとして計測するが、説明の便宜上、内壁側の計測点Ｏ_Ａ１を中心に説明する。

また、時相Ｔ_Ｂに対応したフレーム画像Ｆ５は、同一時相フレーム選択手段２６によりフレーム画像Ｆ１と共に画像記憶部１０から読み出されて追跡手段３２に入力される。なお、説明の便宜のため、同一時相間におけるフレーム画像の数を５つとしたが適宜変更すればよい。

次いで、追跡手段３２に入力されたフレーム画像Ｆ１上は、画像領域設定手段３２により切出し領域が設定される。設定された切り出し領域の輝度データとフレーム画像Ｆ５の輝度データが順次比較されることにより、切出し領域と画像の一致度が最も高い同一サイズの追跡画像が抽出される。なお、画像の一致度を求める手法として、ブロックマッチング法やＳＡＤ法などを適用すればよい。そして、抽出された追跡画像の座標データが切出し領域の座標データと共に、移動先座標算出手段２６に出力される。出力された各座標データの座標差に基づいて、移動先座標算出手段２６により計測点Ｏ_Ａ１の移動先座標Ｏ_Ｂ１が求められる。このような処理が、時相Ｔ_Ａと同一の時相Ｔ_Ｂ、Ｔ_Ｃ、Ｔ_Ｄ、…Ｔ_ｍに対応したフレーム画像Ｆ５、Ｆ１０、Ｆ１５、…Ｔ_ｎについても適宜繰り返される。したがって、計測点Ｏ_Ａ１の移動先座標Ｏ_Ｂ１、Ｏ_Ｃ１、Ｏ_Ｄ１、…Ｏ_ｎが順次算出される。なお、算出された移動先座標などは制御手段２４に一時的に保持される。

次に、図３ｂに示すように、同一時相間における計測点Ｏ_Ａ１の追跡処理が行われる。例えば、フレーム画像Ｆ１〜Ｆ５が、順方向フレーム選択手段２８により画像記憶部１０から読み出される。フレーム画像Ｆ１〜Ｆ５は、時相Ｔ_Ａから時相Ｔ_Ｂまでの間の各時相に対応したものである。読み出されたフレーム画像Ｆ１〜Ｆ５は、時間順に追跡手段３４に出力される。また、フレーム画像Ｆ１上に設定された計測点Ｏ_Ａ１の座標データが、画像領域設定手段３２から追跡手段３４に出力される。これにより、計測点Ｏ_Ａ１の各フレーム画像Ｆ２〜Ｆ５における移動先座標Ｏ_Ａ２〜Ｏ_Ａ５が求められる。求められた移動先座標Ｏ_Ａ２〜Ｏ_Ａ５の各座標データが、動態情報算出部１８に出力される。そして、計測点Ｏ_Ａ１と移動先座標Ｏ_Ａ２〜Ｏ_Ａ５の各座標データに基づいて、動態情報算出部１８により計測点Ｏ_Ａ１の移動データが算出される。算出された計測点Ｏ_Ａ１の移動データに基づいて、心筋の厚みの時間的変化が演算される。演算された心筋の厚みの時間変化は、グラフの線図４０として表示部１２に表示される（図４ａ）。表示された線図４０を観察することにより、例えば血栓の発生などが把握される。なお、図４ａの横軸は、追跡処理を開始してからの追跡時間の経過を示し、縦軸は、心筋の厚みを示している。また、時相Ｔ_Ａから時相Ｔ_Ｂの間の処理について説明したが、他の時相間でも同様である。

このような画像診断装置においては、診断画像を撮像する際にアーチファクトなどのノイズが発生し、発生したノイズが各フレーム画像の輝度データに誤差として含まれることがある。したがって、誤差が含まれる輝度データに基づいて計測点Ｏ_Ａ１の移動先座標を次々に求めると、求めた移動先座標は、本来の追跡結果からズレが徐々に蓄積されたものになる。この点、本実施形態では、同一時相間における一連のフレーム画像を時間順にして計測点Ｏ_Ａ１を追跡すると共に、その一連のフレーム画像を時間逆順にして計測点Ｏ_Ａ１を追跡することにより、移動先座標の信ぴょう性や確からしさを把握するようにしている。

ここで、一連のフレーム画像を時間逆順にして計測点Ｏ_Ａ１を追跡する処理について図３ｃを参照して説明する。なお、時相Ｔ_Ａと時相Ｔ_Ｂにおける処理を一例として説明するが、他の時相間でも同様である。

まず、上述したように、同一時相における指定点Ｏ_Ａ１の追跡処理が行われることにより、移動先座標Ｏ_Ｂ１が求められる。求められた移動先座標Ｏ_Ｂ１は、フレーム画像Ｆ５のおける指定点Ｏ_Ｂ１として設定される。そして、フレーム画像Ｆ１〜Ｆ５が、逆方向フレーム選択手段３０により画像記憶部１０から読み出される。フレーム画像Ｆ１〜Ｆ５は、時相Ｔ_Ａから時相Ｔ_Ｂまでの間の各時相に対応したものである。読み出されたフレーム画像Ｆ２〜Ｆ４は、時間逆順に追跡手段３４に出力される。これにより、最初に、フレーム画像Ｆ４における指定点Ｏ_Ｂ１の移動先座標Ｏ_Ｂ２が、移動先座標算出手段３６により求められる。そして、フレーム画像Ｆ３、Ｆ２、Ｆ１における移動先座標Ｏ_Ｂ３、Ｏ_Ｂ４、Ｏ_Ｂ５が同様に求められる。求められた移動先座標Ｏ_Ｂ２〜Ｏ_Ｂ５は、移動先座標算出手段３６から動態情報算出部１８に出力されることにより、心筋の厚みの時間的変化が時間逆方向に求められる。求められた心筋の厚みの時間逆方向の変化は、表示部１２にグラフの線図４１として表示される（図４ｂ）。なお、図４ｂの横軸は、時間逆順の追跡処理を開始してからの追跡時間の経過を示しており、図４ａの横軸と同じレンジ幅である。そして、線図４１は、線図４０に重畳して表示される（図４ｃ）。なお、図４ｃでは線図４０、４１を重畳して表示するようにしたが、並べて表示するようにしてもよいし、操作卓３からの入力指令に基づいて切替えて表示するようにしてもよい。

ここで、計測点Ｏ_Ｂ１は、計測点Ｏ_Ａ１の指定部位と同一部位を指定するものであるから、計測点Ｏ_Ａ１の移動先座標に誤差が含まれないとすれば、計測点Ｏ_Ａ１を時間順方向に追跡した軌跡、例えば線図４０は、計測点Ｏ_Ｂ１を時間逆方向に追跡した軌跡、例えば線図４１とほぼ一致したものとなる。この点、本実施形態の図４ｃでは、線図４０と線図４１はズレが生じたものとなっているから、計測点Ｏ_Ａ１の移動先座標の軌跡には、誤差が徐々に蓄積されていると判断することができる。

本実施形態によれば、線図４０と線図４１のズレを視認することにより、計測点Ｏ_Ａ１の移動先座標のうち、誤差が含まれている移動先座標を客観的に把握することができる。さらに、線図４０と線図４１とのズレが大きい部分ほど、誤差が大きいと判断できるから、計測点Ｏ_Ａ１の各移動先座標の信ぴょう性や確からしさが分かる。したがって、信ぴょう性の高い移動先座標だけを抽出して組織の動態データを演算することにより、心筋の厚みの時間的変化を精度よく計測することができる。

また、心筋の厚みの時間的変化を計測した結果、心筋の動きが低下したと解析されたときには、血栓などによって心筋に血が通わなくなったと判断することができる。

（第２の実施形態） 本発明を適用した画像診断装置の第２の実施形態について図５ないし図７を参照して説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、同一時相間において算出された計測点Ｏ_Ａ１の時間順方向の移動先座標と計測点Ｏ_Ｂ１の時間逆方向の移動先座標とを重みを付けて合成することにある。図５は、本実施形態の追跡処理の結果を示す図、図６は、フレーム番号と重み係数の関係を示す線図、図７は、合成処理を示す説明図である。

まず、第１の実施形態と同様に、計測点Ｏ_Ａ１が時相Ｔ_Ａと時相Ｔ_Ｂの間で時間順方向に追跡されることにより、線図４０が求められる（図５ａ）。また、計測点Ｏ_Ｂ１が時相Ｔ_Ａと時相Ｔ_Ｂの間で時間逆方向に追跡されることにより、線図４１が求められる（図５ｂ）。そして、線図４０と線図４１にそれぞれ重み係数が乗算される。乗算された線図４０と線図４１は合成されることにより、線図５０が表示される（図５ｃ）。線図５０に示される心筋の厚み変化に基づいて、血栓の発生などが診断される。

ここで、線図４０と線図４１にそれぞれ乗算する重み係数について説明する。なお、重み係数Ｗ_Ｆは、計測点Ｏ_Ａ１の移動先の座標ベクトルに乗算するものを示し、重み係数Ｗ_Ｂは、計測点Ｏ_Ｂ１の移動先の座標ベクトルに乗算するものを示す。

本実施形態では、重み係数Ｗ_Ｆ、重み係数Ｗ_Ｂは、追跡処理を開始した時から追跡時間が経過するにつれて一定の割合で小さくされる。言い換えれば、図６に示すように、重み係数Ｗ_Ｆは、フレーム画像Ｆ１〜Ｆ５のフレーム番号が大きくなるにつれて一定の割合で小さくされる。また、重み係数Ｗ_Ｂは、フレーム画像Ｆ１〜Ｆ５のフレーム番号が大きくなるにつれて一定の割合で大きくされる。このような重み係数Ｗ_Ｆと重み係数Ｗ_Ｂは、数１式に表される。なお、Ｆ_ｉは、ｉ番目のフレーム番号、Ｆ_１は、同一時相間における最も小さいフレーム番号、Ｆ_ｎは、同一時相間における最も大きいフレーム番号を示している。

このような重み係数Ｗ_Ｆ、重み係数Ｗ_Ｂを用いた合成処理の一例を図７に示す。なお、図７は、合成処理を簡便に説明するための概念図であり、実際の計測値ではないものとする。まず、計測点Ｏ_Ａ１が時間順方向に追跡されることにより、移動先座標の移動ベクトルＳ１、Ｓ２、Ｓ３が順番に求められる（図７ａ）。移動ベクトルＳ１は、追跡処理が開始されてからの経過時間が最も小さいため追跡精度は高いと考えられる。したがって、移動ベクトルＳ１に重み係数Ｗ_Ｆ「１」が乗算されることにより、移動ベクトルＳ１´に補正される（図７ｂ）。また、移動ベクトルＳ３は、追跡処理が開始されてからの経過時間が最も大きいため追跡精度が低下していると考えられる。したがって移動ベクトルＳ３に重み係数Ｗ_Ｆ「０」が乗算されることにより、移動ベクトルＳ３´に補正される。なお、移動先ベクトルＳ２には、重み係数Ｗ_Ｆ「０．５」が乗算されて移動ベクトルＳ２´に補正される。

一方、計測点Ｏ_Ｂ１が時間逆方向に追跡されることにより、移動先座標の移動ベクトルＰ１、Ｐ２、Ｐ３が求められる（図７ｃ）。移動ベクトルＰ１は、追跡処理が開始されてからの経過時間が最も小さいため追跡精度は高いと考えられる。したがって、移動ベクトルＰ１に重み係数Ｗ_Ｆ「１」が乗算されることにより、移動ベクトルＰ１´に補正される（図７ｄ）。移動ベクトルＰ３は、追跡処理が開始されてからの経過時間が最も大きいため追跡精度が低下していると考えられる。したがって、移動ベクトルＰ３ｎｉ重み係数Ｗ_Ｆ「０」が乗算されることにより、移動ベクトルＰ３´に補正される。なお、移動先ベクトルＰ２には、重み係数Ｗ_Ｆ「０．５」が乗算されて移動ベクトルＰ２´に補正される。

そして、フレーム番号を対応させて移動先ベクトルが合成される。例えば、移動ベクトルＳ１´と移動ベクトルＰ３´は、フレーム番号が同じであるから、合成されて移動ベクトルＲ１にされる。同様に、移動ベクトルＳ２´と移動ベクトルＰ２´が合成されてＲ２にされる。移動ベクトルＳ３´と移動ベクトルＰ１´が合成されてＲ３にされる（図７ｅ）。

本実施形態によれば、時間順方向及び時間逆方向に求めた移動先座標のうち、追跡処理を開始してからの経過時間が小さい方に大きな重みを付けて合成するようにしているから、単一方向（例えば、時間順方向）だけで求めた移動先座標に比べ、追跡結果に含まれる誤差を低減することができる。したがって、移動先座標は、組織の動きをより忠実に追跡したものになり、組織の動態データを的確に計測することができる。

（第３の実施形態） 本発明を適用した画像診断装置の第３の実施形態について図８を参照して説明する。本実施形態が第２の実施形態と異なる点は、重み付け係数の決定方法を変えたことにある。図８は、本実施形態のフレーム番号と重み係数の関係を示す線図である。

生体組織（例えば、心筋）の動きが比較的大きくなる場合、心筋の動きに追跡処理が追いつかずに追跡すべき計測点が振り切られることがある。この点、本実施形態では、生体組織の動きが比較的大きい場合にあっては、重み係数の変化率を調整することにより、計測点が振り切られる場合でも、心筋の動きを的確に計測するようにしている。

例えば、図８（ａ）に示すように、重み係数Ｗ_Ｆは、フレーム番号が比較的小さいときには比較的大きな値のまま変化せず、所定のフレーム番号を超えてから徐々に小さくされる。一方、重み係数Ｗ_Ｂは、フレーム番号が比較的小さいときには比較的小さい値のまま変化せず、所定のフレーム番号を超えてから徐々に大きくされる。なお、重み係数Ｗ_Ｆ、重み係数Ｗ_Ｂの合計は、常に「１」である。また、重み係数Ｗ_Ｆ、Ｗ_Ｂの変化率は、係数σにより決められる。このような重み係数Ｗ_Ｆ、重み係数Ｗ_Ｂは、数２式に表される。

本実施形態によれば、係数σの値を適宜調整することにより、重み係数Ｗ_Ｆ、Ｗ_Ｂの変化率を所定の値にすることができる。したがって、例えば、心筋の動きが比較的大きく計測点Ｏ_Ａ１が追跡処理の途中でも振り切られた場合でも、計測点Ｏ_Ｂ１を時間逆方向に追跡した結果を合成すれば、計測点Ｏ_Ａ１の動きの軌跡を的確に把握することができる。また、計測点Ｏ_Ａ１が追跡処理の途中でも振り切られないときでも、計測点Ｏ_Ａ１および計測点Ｏ_Ｂ１の追跡結果の合成割合を変化させることができるから、診断に応じて的確な追跡結果を得ることができる。

また、時系列のフレーム画像の輝度の時間的変化などに基づいて組織の動きの大きさを計測し、計測値が設定値を超えているときには、係数σを自動的に小さくするようにしてもよい（図８ａ）。また、計測値が設定値より小さいときには、係数σを自動的に大きくするようにしてもよい（図８ｂ）。これにより、組織の動きの大きさによって係数σを自動的に可変できるようになるから、組織の動きを精度よく計測することができ、また装置の使い勝手を向上させることができる。

以上、第１ないし第３の実施形態に基づいて本発明を適用したが、これらに限られるものではない。例えば、心筋の厚みの動きを計測するほか、心室の面積の変化や血管壁の動きなどにも計測することができる。つまり、組織部位が周期的に運動して同一時相で同一の形状となるものであれば計測することができる。さらに、心臓や血管などの循環器系のほか、動きのある検査部位であれば、いずれの部位でも計測することができる。また、２次元の断層像を用いた例を説明したが、３次元断層像にも適用することができる。

本発明の第１の実施形態の画像診断装置のブロック図である。 時間的にずれて撮像された複数のフレーム画像の概念図である。 本発明の第１の実施形態の追跡処理を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態の追跡結果の示す表示例である。 本発明の第２の実施形態の追跡結果を示す表示例である。 本発明の第２の実施形態のフレーム番号と重み係数の関係を示す線図である。 本発明の第２の実施形態の追跡処理を示す説明図である。 本発明の第３の実施形態のフレーム番号と重み係数の関係を示す線図である。

符号の説明

１ 画像診断装置
１０ 画像記憶部
１２ 表示部
１４ 操作卓
１８ 動態情報算出部
２０ 信号伝送路
２２ 診断画像撮像装置
２４ 制御手段
２６ 同一時相フレーム選択手段
２８ 順方向フレーム選択手段
３０ 逆方向フレーム選択手段
３２ 画像領域設定手段
３４ 追跡手段
３６ 移動先座標算出手段

Claims (3)

1. 被検体の診断部位を撮像する撮像手段と、該撮像手段により時間的にずれて撮像された複数のフレーム画像を記憶する記憶手段と、前記記憶手段から第１のフレーム画像を読み出して第1の指定部位を設定する設定手段と、前記第1のフレーム画像の撮像時間から設定時間までの間に撮像された一連のフレーム画像を前記記憶手段から撮像順番を昇順にして読み出す読出手段と、該読み出された一連のフレーム画像の輝度の時間的変化に基づいて前記第1の指定部位の移動先座標を求める追跡手段とを備え、
   前記設定手段は、前記設定時間に対応した第２のフレーム画像を前記記憶手段から読み出して前記第1の指定部位に相当する第２の指定部位を設定し、前記読出手段は、前記第１のフレーム画像の撮像時間から前記設定時間までの間に撮像された一連のフレーム画像を前記記憶手段から撮像順番を降順にして読み出し、読出した一連のフレーム画像を前記追跡手段に出力して前記第２の指定部位の移動先座標を求めさせることを特徴とする画像診断装置。
2. 前記第1の指定部位の移動先座標と前記第２の指定部位の移動先座標のそれぞれに重み係数を乗算し、乗算した前記各移動先座標を合成することを特徴とする請求項１に記載の画像診断装置。
3. 前記撮像時間は、心電図に基づいて設定される時相に関連付けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像診断装置。

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