JP2005319081A - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生体内に送信された超音波の反射波を受信し、これに基づき超音波断層画像を得る超音波診断装置に関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that receives an ultrasonic reflected wave transmitted into a living body and obtains an ultrasonic tomographic image based on the reflected wave.
生体内に送信された超音波の反射波を受信し、この反射波に基づき超音波断層画像を得る超音波診断装置が知られ、被験者の負担が少ないことから各種の検査、診断に用いられている。このような検査、診断の一つに肝機能の診断がある。肝臓は、その機能が低下するのに対応して肝実質部の均質性、肝表面の滑らかさ、肝辺縁の鋭さ、肝内脈管像の明瞭さが失われていく。験者は、これらの状態を肝臓の断層画像より得て、また他の検査の結果などを勘案して診断を行っている。なお、前記の肝辺縁とは、ヒトであれば、ヒトが立った状態で下側の縁の部分に相当する。 An ultrasonic diagnostic apparatus that receives an ultrasonic reflected wave transmitted into a living body and obtains an ultrasonic tomographic image based on the reflected wave is known, and is used for various examinations and diagnoses because the burden on the subject is small. Yes. One of such tests and diagnoses is liver function diagnosis. As the function of the liver decreases, the homogeneity of the liver parenchyma, the smoothness of the liver surface, the sharpness of the liver margin, and the clarity of the intravascular image of the liver are lost. The examiner obtains these states from a tomographic image of the liver and makes a diagnosis in consideration of the results of other examinations. Note that the liver margin corresponds to the lower edge portion of a human when the human is standing.
下記特許文献1には、超音波断層画像の肝実質部の変化に基づく肝機能の診断について開示されている。
前記特許文献1には、肝実質部の変化に基づく肝機能の検査、診断について開示があるが、肝機能の診断は上述したように肝実質部の均一性の他、肝表面の滑らかさ、肝辺縁の鋭さ、肝内脈管像の明瞭さなどを勘案して験者がその経験に基づき診断をしている。前記特許文献1には、肝実質部の均一性以外の観察対象については何ら開示されていない。
本発明は、肝機能の検査、診断に関し、特許文献1とは別の特徴事項を対象とした評価を行い診断を支援する超音波診断装置を提供する。
The present invention relates to an examination and diagnosis of liver function, and provides an ultrasonic diagnostic apparatus that supports evaluation by performing evaluations on characteristic items different from
本発明の超音波診断装置は、肝臓の超音波断層画像を得る断層画像取得手段と、前記断層画像において、肝辺縁の鈍化の程度を示す値である鈍化度を算出する鈍化度算出手段とを有している。 The ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention includes a tomographic image acquisition unit that obtains an ultrasonic tomographic image of the liver, and a blunting degree calculating unit that calculates a blunting degree that is a value indicating the degree of blunting of the liver margin in the tomographic image. have.
また、前記鈍化度算出手段は、肝辺縁を構成する2辺を抽出し、これらに対してそれぞれ近似直線を求め、この近似直線と肝辺縁の輪郭線とで囲まれる部分に基づき鈍化度を算出するものとすることができる。 Further, the blunting degree calculating means extracts two sides constituting the liver margin, obtains approximate lines for each of them, and based on the portion surrounded by the approximate straight line and the outline of the liver margin, the blunting degree Can be calculated.
また、前記鈍化度算出手段は、前記近似直線と前記輪郭線とで囲まれる部分の面積に基づき鈍化度を算出するものとすることができる。 Further, the blunting degree calculating means may calculate the blunting degree based on an area of a portion surrounded by the approximate straight line and the contour line.
また、前記鈍化度は、前記近似直線と前記輪郭線とで囲まれる部分の面積を、前記近似直線の交わる角度で割って正規化した値とすることができる。 The blunting degree may be a value obtained by normalizing an area of a portion surrounded by the approximate straight line and the contour line by dividing the area by the approximate straight line.
前記鈍化度算出手段は、肝辺縁を構成する2辺を抽出し、これらに対してそれぞれ近似直線を求め、前記近似直線の交点と、前記輪郭線の最短距離に基づき鈍化度を算出するものとすることができる。 The blunting degree calculating means extracts two sides constituting the liver margin, calculates approximate straight lines for each of them, and calculates the blunting degree based on the intersection of the approximate straight lines and the shortest distance between the contour lines. It can be.
前記超音波診断装置は、前記近似直線と前記輪郭線とで囲まれる部分に色を与えた画像を提供するものとすることができる。 The ultrasonic diagnostic apparatus may provide an image in which a color is given to a portion surrounded by the approximate straight line and the contour line.
また、この部分に色を与えた超音波断層画像を提供することも好ましい。 It is also preferable to provide an ultrasonic tomographic image in which a color is given to this portion.
肝辺縁の退縮の程度を数値化することにより、肝機能の診断の指標を提供することができる。 By quantifying the degree of hepatic marginal retraction, an index for diagnosing liver function can be provided.
以下、本発明の実施形態を、図面に従って説明する。図1は、ヒトの肝臓10の概略の外観を示した図である。図1は、ヒトが立った状態のときの向きに描かれており、紙面手前側がヒトの正面、紙面奥が背面、紙面上が上方である。肝臓の下側の縁の部分(図1に符号12で示す縁)は、特に肝辺縁と呼ばれる。超音波断層画像を得る際には、超音波探触子を肋骨の下から、やや上方に向けて当接させて画像を得る。図1では、紙面手前側のやや下方から上方に向けて探触子を当てて断層画像を得る。図1の一点鎖線14における断層画像が図2,3に示されている。図2,3において、真上が超音波探触子の位置であり、よって図2の上側がヒトの正面側の面、下側が背中側の面となっている。また、前述した肝辺縁12は右端となる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic appearance of a
図2は、正常な肝臓の超音波断層画像であり、肝辺縁12は先端がとがった形状となっている。図3は、病状が進んだ肝臓の画像であり、図2に対して、肝辺縁12の先端が退縮して、先端が丸くなって鈍化している様子が分かる。肝辺縁12で交わる2辺は、正常時はほぼ直線であり、肝辺縁12の先端が鈍化して丸くなっても、鈍化して丸くなった部分につながる部分は、ほぼ直線である。
FIG. 2 is an ultrasonic tomographic image of a normal liver, and the
前述のように、正常な肝臓は、その断層画像において肝辺縁12が鋭角に表れるが、硬化が進むに従って、肝辺縁の先端が退縮し、丸みを帯びるようになってくる。この丸みの程度、すなわち鈍化の程度を求めることにより症状の推測ができる。
As described above, in the normal liver, the
以下、この肝辺縁12の鈍化の程度の数値化の手法について説明する。図4には、超音波診断装置における、肝辺縁の退縮の定量化処理に関連する機能ブロック図が示されている。超音波探触子20は、送受信部22に制御されて生体内に超音波を送信し、またこれの反射波を受信し、受信信号に変換する。受信信号は、送受信部よりデジタルスキャンコンバータ(DSC)24に送られ、ここで超音波断層画像が形成される。この超音波断層画像に基づき、鈍化度算出部26にて鈍化の程度を示す値(鈍化度)を算出する。
Hereinafter, a method for quantifying the degree of blunting of the
鈍化度算出部26の詳細について、以下説明する。図2または図3に示すような肝臓断面の超音波断層画像に対し、図5に示すように、肝辺縁12に相当する部分に関心領域16を設定する。関心領域16の設定は、関心領域設定部28が行う。関心領域は、験者が画面上の関心領域の位置、大きさを数値で直接入力したり、またはポインティングデバイスなどにより入力することで設定でき、験者は表示された断層画像を見て、領域の調節を行う。
Details of the blunting
次に、表面を抽出するために各処理を行う。まず、メディアン処理部30でメディアン処理を行いノイズを排除する。具体的には、3×3の画素の輝度値の中央値を中心画素の輝度値とする処理を行う。これにより、突発的に大きなピークなどを除去することができる。次に、二値化処理部32にて画像の二値化を行う。二値化の際のしきい値は、あらかじめ定められた値を用いることもでき、また験者が任意に、例えば画像を見ながら設定するようにしてもよい。そして、ノイズ除去部34にて、二値化処理において発生したノイズなどの除去を行う。
Next, each process is performed to extract the surface. First, the
ノイズが除去された二値化画像に対してエッジ検出部36にてエッジ、すなわち二値の境界線の検出を行う。エッジ検出は、公知のフィルタを用いて行うことができる。輪郭線検出部38は、検出されたエッジ中、最長のエッジを肝辺縁12の輪郭線とする。最長エッジは、例えば以下のようにして求める。まず、エッジ検出部36で得られたエッジに対し、連続する画素に共通のラベルを付すラベリング処理を行う。同じラベルが付された画素は、連続しており、連なる画素の数を数えることで、そのエッジの長さを算出できる。図6に、得られた輪郭線eの例が示されている。
The
次に、輪郭線eに対し、肝辺縁を構成する2辺の算出を以下のように行う。図7には、図6の輪郭線eを構成する各画素が示されている。各画素に付されている数字の組は、その画素と前後の画素、3画素の各座標の算術平均である。すなわち、画素Hの平均化されたx,y座標は、下に示すように画素H本来の座標(7,4)と、前後の画素G,Iの座標(6,4),(8,5)の各画素の平均値(7,4.3)である。 Next, with respect to the contour line e, two sides constituting the liver margin are calculated as follows. FIG. 7 shows each pixel constituting the contour line e of FIG. A set of numbers assigned to each pixel is an arithmetic average of the coordinates of the pixel, the preceding and following pixels, and the three pixels. That is, the averaged x and y coordinates of the pixel H are the original coordinates (7, 4) of the pixel H and the coordinates (6, 4), (8, 5) of the pixels G and I before and after, as shown below. ) Is the average value (7, 4.3) of each pixel.
Hx=(6+7+8)/3=7 Hx = (6 + 7 + 8) / 3 = 7
Hy=(4+4+5)/3=4.3 Hy = (4 + 4 + 5) /3=4.3
この平均化処理された各画素の値に基づき、次の画素との差分を求めて、これらの画素を結ぶ線分の傾きを求める。例えば、画素Hに関してこの傾きを求めると、この画素Hと次の画素Iについて、前述の平均値により求められた座標がH(7,4.3),I(8,4.7)であり、傾きaは、下に示す式から0.4となる。 Based on the value of each averaged pixel, the difference from the next pixel is obtained, and the slope of the line segment connecting these pixels is obtained. For example, when this inclination is obtained for the pixel H, the coordinates obtained by the above-mentioned average value for this pixel H and the next pixel I are H (7, 4.3) and I (8, 4.7). The slope a is 0.4 from the equation shown below.
a=(4.7−4.3)/(8−7)=0.4
図8は、このようにして求めた隣り合う画素の傾きを輪郭線eを構成する全画素について調べた例である。
a = (4.7-4.3) / (8-7) = 0.4
FIG. 8 is an example in which the inclination of adjacent pixels obtained in this way is examined for all the pixels constituting the contour line e.
直線算出部40は、図8のように求められた隣接画素間での傾きに基づき、肝臓の硬化によって退縮してもなお残っている直線部の抽出を行う。具体的には、左上の点Aから、この傾きが所定値に達するまでの区間を上側の直線部に係る区間とし、その後絶対値が所定値以下となった点から左下の点BBまでの区間を下側の直線部に係る区間とする。この所定値は、例えば無限大とすることができ、この場合上側の直線部を構成する画素として、図8の例では画素Aから画素Xが抽出される。この抽出された画素に属する傾きから、直線と見なせる範囲を抽出して、これを直線部s1 ,s2 (図9参照)とする。直線部の抽出は、例えば、抽出された画素の平均値を中心に標準偏差内に納まる画素を選ぶようにすることができる。図8の上の部分であれば、画素Aから画素Xの平均値は0.82、標準偏差は0.89となるから、−0.07から1.71の範囲が直線部を構成する画素であるとする。これを満たすのは、画素Bから画素Tまでであり、これの近似直線を最小二乗法により算出する。図9の上側の直線部s1 を近似した直線がm1 であり、同様にして、下側の直線部s2 を近似した直線がm2 である。
The straight
鈍化部面積計測部42は、直線算出部40により算出された直線m1 ,m2 と輪郭線eで囲まれた部分Φの面積を求める。これは、直線m1 ,m2 が正常な肝臓の輪郭線、すなわち肝辺縁を構成する2辺であり、これと実際の輪郭線の差が、肝臓が病変によって退縮した部分とする仮定に基づく。
The blunt portion
二つの直線m1 ,m2 の角度は、被検者によって大きく変わるものではないが、当然個人差がある。鈍化部面積計測部42で、求められた面積が同じであっても角度が異なれば、退縮の程度が異なるため、正規化を行うことが好ましい。そこで、正規化部44において、直線m1 ,m2 と輪郭線eで囲まれた部分Φの面積を、直線m1 ,m2 の交差する角度θ(図9参照)で割って、正規化を行う。
The angles of the two straight lines m1 and m2 do not vary greatly depending on the subject, but naturally there are individual differences. Even if the obtained area is the same in the blunt part
算出された鈍化の程度を示す値を超音波診断装置の表示部46に表示し、退縮したと思われる部分、すなわち図8に符号Φで示した部分に色を付して表示する。
A value indicating the calculated degree of blunting is displayed on the
以上の実施形態では、退縮した部分Φの面積に基づき、鈍化の程度を定量化したが、前述の近似直線m1 ,m2 の交点と、輪郭線eとの最短距離f(図10参照)により定量化することも可能である。この場合、図4に示すブロック図の鈍化部面積計測部42と正規化部44に替えて、退縮距離計測部を設け、肝臓の硬化によって肝辺縁が退縮した長さと考えられる前述の距離fを計測する。この値を鈍化の程度を表す指標とすることができる。この数値そのものを表示部46に表示し、またその長さを図10のように矢印などで、超音波断層画像上に重ねて表示することもできる。さらに、近似直線m1 ,m2 と輪郭線eで囲まれた部分を色を付して表示してもよい。
In the above embodiment, the degree of blunting is quantified on the basis of the area of the retracted portion Φ, but it is quantified by the shortest distance f (see FIG. 10) between the intersection of the above approximated lines m1 and m2 and the contour line e. It is also possible to In this case, instead of the blunt portion
10 肝臓、12 肝辺縁、20 超音波探触子、26 鈍化度算出部。 10 liver, 12 liver margin, 20 ultrasonic probe, 26 bluntness calculation unit.
Claims (6)
前記断層画像において、肝辺縁の鈍化の程度を示す値である鈍化度を算出する鈍化度算出手段と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。 A tomographic image acquisition means for obtaining an ultrasonic tomographic image of the liver;
In the tomographic image, a blunting degree calculating means for calculating a blunting degree that is a value indicating a degree of blunting of the liver margin,
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
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- 2004-05-10 JP JP2004139688A patent/JP4555603B2/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
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JPN6010008227, 加藤博基他, "慢性肝障害のComputer aided diagnosis(CAD):肝辺縁形状および肝実質テクスチャ解析の試み", 日本医学放射線学会雑誌, 200402, Vol.64, No.2, Page.S104 * |
JPN7010000551, 竹原靖明他編, "腹部エコーのABC", 日本医師会雑誌臨時増刊号, 19870620, vol.97, no.13, page.180 * |
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