JP2006345893A

JP2006345893A - 超音波診断装置

Info

Publication number: JP2006345893A
Application number: JP2005172030A
Authority: JP
Inventors: Masaru Murashita; 賢村下
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2005-06-13
Filing date: 2005-06-13
Publication date: 2006-12-28
Anticipated expiration: 2025-06-13
Also published as: JP4634872B2

Abstract

【課題】超音波画像内に対象組織の境界を正確に設定する。
【解決手段】初期端点設定部によって初期端点Ａ，Ｂが設定される（Ｓ２０１）。画像データ取得部は、Ａ点とＢ点を結ぶ直線上の画素データを画像形成部内のメモリから読み込む（Ｓ２０２）。平滑化処理部は、読み込まれた直線上の輝度値（直線データ）に対して平滑化処理を施す（Ｓ２０３）。指標値算出部は、平滑化後の直線データに対して線形一次微分フィルタ処理を施す（Ｓ２０４）。重み付け処理部は、微分処理後の直線データに対して端点からの距離に応じた重み付け処理を施す（Ｓ２０５）。最終端点設定部は、Ａ点およびＢ点の各々の近傍領域内において微分値が最大となる画素データを検出し、検出された画素データの位置に修正された端点として最終端点を設定する（Ｓ２０６）。距離計測部は、最終端点Ｃと最終端点Ｄとの間の距離を計測する（Ｓ２０７）。
【選択図】図２

Description

本発明は、超音波診断装置に関し、特に超音波画像内において対象組織の境界を求める超音波診断装置に関する。

超音波画像に映し出された臓器や腫瘍などの対象組織の大きさを計測することは診断上において重要である。計測項目としては、例えば、対象組織の二点間の距離、周囲長、面積、体積などが挙げられる。また、股関節角度、産科計測、ヒストグラム、ＬＶ計測なども知られている。

超音波診断装置によって臓器や腫瘍などの内径を計測する場合、モニタ上に映し出された画像を医師が目視しながら、トラックボールなどのポインティングデバイスを利用して内径端と思われる場所、つまり、臓器境界にポイントを設定する手法が知られている。この場合、目視によって正確な境界を検出するのは困難であり、また、正確に境界を設定しようとすると、医師などのユーザによる位置指定のための操作に時間がかかるなどの問題がある。

このため、従来から、対象組織の境界を検出するための補助的な機能を備えた超音波診断装置が知られている。

例えば、特許文献１には、臓器を横切る線分上で画像情報の変化度合いを検出し、検出された変化度合いから臓器の境界を判定する技術が示されている。つまり、臓器の境界部分において画像情報が大きく変化することを利用して境界を判定しようとする技術が示されている。

また、特許文献２には、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た検出範囲内において、画像データを閾値で２値化処理して補正すべき境界位置を検出する技術が示されている。

特開平８−６２７号公報特開平１１−１６４８３４号公報

臓器によっては、画像情報の変化度合いを利用する手法や画像データを閾値で２値化処理する手法では、正確に所望の境界を抽出することができない場合がある。例えば、所望の境界の近傍に他の境界が存在する場合などである。この場合、特許文献１に記載の技術によって画像情報の変化度合いを利用して境界を検出しても、複数の境界が検出されてしまい、それら複数の境界のうちから検査者が求める境界を判断するのは容易ではない。この問題は、特許文献２に記載の技術においても、検出範囲内で境界位置が複数検出された場合に起こり得ることである。このため、臓器や腫瘍などの対象組織の境界を正確に設定することができる技術が望まれていた。

本発明は、このような背景において成されたものであり、その目的は、超音波画像内に対象組織の境界を正確に設定する技術を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の好適な態様である超音波診断装置は、対象組織を含む空間内に超音波を送受波してエコーデータを取得する送受波手段と、前記エコーデータに基づいて対象組織を含む超音波画像の画像データを形成する画像形成手段と、対象組織の境界に対応した端点として前記画像データ内に初期端点を設定する初期端点設定手段と、前記画像データ内の複数の画素データについて、各画素データごとにその近傍の画素データとの間における相違の度合いを示した指標値を算出する指標値算出手段と、前記複数の画素データについての複数の指標値に対して、前記初期端点からの距離に応じた重み付け処理を施す重み付け処理手段と、前記重み付け処理された複数の指標値に基づいて、前記初期端点の近傍領域内において指標値が最大となる画素データを検出し、検出された画素データの位置に修正された端点として最終端点を設定する最終端点設定手段と、を有する、ことを特徴とする。

上記構成では、重み付け処理手段によって、複数の指標値に対して初期端点からの距離に応じた重み付け処理が施されている。例えば、初期端点の位置において最大の重み付け係数とし、初期端点から離れるに従って重み付け係数を小さくすることによって、初期端点に近い位置に存在する画素データの指標値ほど大きく重み付けされる。このため、最終端点設定手段において、初期端点の近傍領域内で指標値が最大となる画素データを検出することによって、初期端点に最も近い位置に存在する指標値のピークを検出することができる。つまり、初期端点の近傍に複数の指標値のピーク（極値）が存在する場合でも、初期端点に最も近いピークに大きな重み付けがなされているため、初期端点に最も近い指標値のピークを的確に検出することができる。その結果、対象組織の境界を正確に設定することができる。

望ましくは、前記指標値算出手段は、前記指標値として、各画素データについての空間的な微分値を算出する、ことを特徴とする。

望ましくは、前記初期端点設定手段は、ユーザからの指示に基づいて前記端点として初期端点Ａおよび初期端点Ｂを設定し、前記指標値算出手段は、前記初期端点Ａおよび初期端点Ｂを通る直線上の各画素データについての空間的な微分値を算出し、前記重み付け処理手段は、前記直線上の複数の画素データに対応した複数の微分値に対して、前記初期端点Ａからの距離に応じた重み付け処理および前記初期端点Ｂからの距離に応じた重み付け処理を施し、前記最終端点設定手段は、前記重み付け処理された複数の微分値に基づいて、前記初期端点Ａの近傍領域内において微分値が最大となる画素データを検出してその位置に最終端点Ｃを設定し、さらに、前記初期端点Ｂの近傍領域内において微分値が最大となる画素データを検出してその位置に最終端点Ｄを設定し、前記最終端点Ｃと最終端点Ｄとの間の距離を計測する距離計測手段をさらに有する、ことを特徴とする。

望ましくは、前記指標値算出手段は、前記指標値として、各画素データとその近傍の画素データからなる複数の画素データについての分散値を算出する、ことを特徴とする。

望ましくは、前記初期端点設定手段は、ユーザからの指示に基づいて前記端点として初期端点Ａおよび初期端点Ｂを設定し、前記重み付け処理手段は、前記複数の画素データについての複数の分散値に対して、前記初期端点Ａからの距離に応じた重み付け処理および前記初期端点Ｂからの距離に応じた重み付け処理を施し、前記最終端点設定手段は、前記重み付け処理された複数の分散値に基づいて、前記初期端点Ａの近傍領域内において分散値が最大となる画素データを検出してその位置に最終端点Ｃを設定し、さらに、前記初期端点Ｂの近傍領域内において分散値が最大となる画素データを検出してその位置に最終端点Ｄを設定し、前記最終端点Ｃと最終端点Ｄとの間の距離を計測する距離計測手段をさらに有する、ことを特徴とする。

本発明により、超音波画像内に対象組織の境界を正確に設定することができる。

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。

図１には、本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態が示されており、図１はその全体構成を示すブロック図である。

プローブ１０は、臓器や腫瘍などの対象組織を含む空間内に超音波を送受波する超音波探触子である。プローブ１０の内部には、図示しない複数の振動素子が含まれており、それら複数の振動素子によって超音波ビームが電子的に走査される。プローブ１０は、三次元空間内のエコーデータ（ボリュームデータ）を取得するタイプ、二次元平面内のエコーデータを取得するタイプのいずれでもよい。また、プローブ１０は、生体の体表に接して用いられるタイプ、生体の体腔内に挿入して用いられるタイプのいずれでもよい。

送受信部２０は、プローブ１０を制御して超音波ビームを走査して受信信号（エコーデータ）を取得する。送受信部２０は、送信ビームフォーマおよび受信ビームフォーマとして機能し、複数の振動素子の各々に対して送信信号を供給し、また、複数の振動素子の各々からの受信信号に対して整相加算処理を実行する。

画像形成部３０は、送受信部２０から供給される受信信号（エコーデータ）に基づいて対象組織を含む超音波画像の画像データを形成する。送受信部２０から供給される受信信号は、各超音波ビームごとの受信信号として供給され、超音波の送受波の座標系（例えば、ｒθφ極座標系）上のデータとして供給される。このため、画像形成部３０は、受信信号の座標変換処理を行って、超音波画像の表示座標系（例えば、ｘｙｚ直交座標系）に変換する処理を行う。この際、必要に応じて補間処理なども実行する。

このように、画像形成部３０は、超音波の送受波の座標系から超音波画像の表示座標系への変換処理を実行するデジタルスキャンコンバータとしての機能を備えている。なお、プローブ１０から三次元空間内のエコーデータ（ボリュームデータ）が取得されている場合、画像形成部３０は、三次元空間内における所定の断面の超音波画像の画像データを形成する。例えば、直交三断面の断層画像データを形成する。また、プローブ１０から二次元平面内のエコーデータが取得されている場合、画像形成部３０は、その二次元平面に対応する断層画像データを形成する。

画像形成部３０で形成された画像データ（断層画像データ）は、モニタ４０に供給され、モニタ４０に当該画像データに対応した超音波画像が表示される。また、画像形成部３０で形成された画像データは、境界検出ブロック５０にも供給される。

境界検出ブロック５０は、超音波画像の画像データに含まれる対象組織の境界に対応した端点を検出して設定する。前述のとおり、プローブ１０により対象組織を含む空間内に超音波が送受波されるため、画像形成部３０において、臓器や腫瘍などの対象組織が含まれた断層画像データが形成される。境界検出ブロック５０は、断層画像データ上において対象組織の境界を正確に抽出して端点を設定する。そこで、以下、図２から図１２を利用して、境界検出ブロック５０の動作を説明する。なお、以下において図１に示した部分には図１の符号を付して説明する。

図２は、境界検出ブロック５０の動作を説明するためのフローチャートである。図２のフローチャートの各ステップにおける処理は次のとおりである。

まず、初期端点設定部５１によって初期端点が設定される（Ｓ２０１）。医師などのユーザは、モニタ４０に表示された対象組織の断層画像を見ながら、トラックボールやマウスなどのデバイスを利用して、断層画像内に対象組織の境界に対応した端点の位置を指定する。

図３は、モニタ４０に表示された断層画像の表示例を示しており、臓器や腫瘍などの対象組織６０，６０´が映し出されている。図３の断層画像において、左側の対象組織６０の長軸長を計測したい場合、ユーザは、トラックボールやマウスなどのデバイスを利用して、断層画像内に対象組織６０の境界に対応した端点の位置にＡ点およびＢ点を指定する。図３においては、図示の都合上、対象組織６０とその周囲の組織との境界がはっきり示されているが、実際にモニタ４０に表示される断層画像においては、境界部分がぼやけていることもあり、また表示画像が小さいなどの要因から、モニタ４０を目視することのみで境界を正確に特定することは困難である。このため、図３においては、本来の境界から少しずれた位置にＡ点およびＢ点が指定されたと仮定する。ちなみに本実施形態においては、これらＡ点およびＢ点を基準に正確な境界の位置が探索される。初期端点設定部５１は、ユーザからの指示に基づいて、端点として初期端点Ａおよび初期端点Ｂを設定する。

図２に戻り、初期端点Ａ，Ｂが設定されると、画像データ取得部５２は、Ａ点とＢ点を結ぶ直線上の画素データ（輝度値）を画像形成部３０内のメモリ３２から読み込む（Ｓ２０２）。つまり、画像データ取得部５２は、図３に示す直線７０上に存在する画素の画素データ（輝度値）をメモリ３２から読み込む。この際、メモリ３２から読み込んだデータに補間処理などを施して、直線７０上に相当する画素の輝度値を求めてもよい。

図４は、画像データ取得部５２によって読み込まれた輝度値を説明するための図であり、図４において、横軸は直線（図３の符号７０）上の位置を示しており、縦軸は直線（図３の符号７０）上の各位置の画素の輝度値を示している。図４において横軸の位置Ａ，Ｂは、各々、図３における点Ａ，Ｂの位置を示している。

図２に戻り、Ａ点とＢ点を結ぶ直線上の輝度値が読み込まれると、平滑化処理部５３は、読み込まれた直線上の輝度値（直線データ）に対して平滑化処理を施す（Ｓ２０３）。画像データ取得部５２によって読み込まれた図４の直線データは、送受波状態の微小変動やノイズなどの影響により、局所的な変動を伴っている。そこで、図４の直線データに対して平滑化処理を施して、その局所的な変動をキャンセルする。

図５は、平滑化処理が施された直線上の輝度値（直線データ）を説明するための図であり、図４と同様に、横軸は直線（図３の符号７０）上の位置を示しており、縦軸は直線（図３の符号７０）上の各位置の画素の平滑処理後の輝度値を示している。平滑化は、例えば、平均値処理やメディアン処理によって実行される。

図２に戻り、平滑化処理が施されると、指標値算出部５４は、平滑化後の直線データに対して線形一次微分フィルタ処理を施す（Ｓ２０４）。図９は、指標値算出部５４によって実行される微分処理を説明するための図である。図９において、Ｙ_ｉ−３，Ｙ_ｉ−２，Ｙ_ｉ−１，Ｙ_ｉ，・・・は、各々、平滑化処理が施された直線上の輝度値を示している。微分値は、対象画素が輝度値Ｙ_ｉの場合、輝度値Ｙ_ｉの画素に隣接する画素の輝度値から｜Ｙ_ｉ＋１−Ｙ_ｉ−１｜で与えられる。指標値算出部５４は、平滑化処理が施された直線上の全データに関する微分値を演算する。

図６は、微分処理が施された直線上の輝度値（直線データ）を説明するための図であり、横軸は直線（図３の符号７０）上の位置を示しており、縦軸は直線（図３の符号７０）上の各位置の微分値を示している。微分処理の性質上、輝度値の濃淡差が大きい位置において微分値が大きくなっている。つまり、図３に示す対象組織６０および対象組織６０´の各々とその周囲の組織との境界部分で微分値が大きい値を示している。ただし、ユーザによって指定されたＡ点，Ｂ点は、本来の境界部分からずれた位置に設定されている。

なお、指標値算出部５４において次のような微分処理を実行してもよい。図１０は、指標値算出部５４によって実行される別の微分処理を説明するための図である。図１０において、Ｙ_ｉ−３，Ｙ_ｉ−２，Ｙ_ｉ−１，Ｙ_ｉ，・・・は、各々、平滑化処理が施された直線上の輝度値を示している。図１０に示す微分処理では、直線上の輝度値に加えて、その直線に隣接する直線上の輝度値も利用される。つまり、対象となる直線の上側に位置する直線上の輝度値Ｚ_ｉ−３，Ｚ_ｉ−２，Ｚ_ｉ−１，Ｚ_ｉ，・・・、下側に位置する直線上の輝度値Ｘ_ｉ−３，Ｘ_ｉ−２，Ｘ_ｉ−１，Ｘ_ｉ，・・・を利用する。そして、対象画素が輝度値Ｙ_ｉの場合に、微分値は、｜（Ｚ_ｉ＋１＋Ｙ_ｉ＋１＋Ｘ_ｉ＋１）−（Ｚ_ｉ−１＋Ｙ_ｉ−１＋Ｘ_ｉ−１）｜で与えられる。なお、輝度値Ｙ_ｉが属する直線上の値に重み付けを施して、微分値を｜（Ｚ_ｉ＋１＋２Ｙ_ｉ＋１＋Ｘ_ｉ＋１）−（Ｚ_ｉ−１＋２Ｙ_ｉ−１＋Ｘ_ｉ−１）｜で求めてもよい。

図２に戻り、微分処理が施されると、重み付け処理部５５は、微分処理後の直線データに対して端点からの距離に応じた重み付け処理を施す（Ｓ２０５）。重み付け処理部５５は、図６に示す微分処理後の直線データに対して、ユーザによって指定されたＢ点を中心として、Ｂ点において最大の重み付け係数を与え、Ｂ点から離れるに従って重み付け係数を徐々に小さくする。例えば、Ｂ点において重み付け係数を「５」として、Ｂ点から１画素分だけ離れた位置において重み付け係数「４」を与える。さらに、１画素分だけ離れるに従って重み付け係数を「３」，「２」，「１」，「０」と段階的に小さくする。

重み付け処理部５５は、ユーザによって指定されたＡ点を中心とした重み付け処理も行う。つまり、例えば、Ａ点において重み付け係数を「５」として、Ａ点から１画素分だけ離れた位置において重み付け係数「４」を与える。さらに、１画素分だけ離れるに従って重み付け係数を「３」，「２」，「１」，「０」と段階的に小さくする。

図７は、重み付け処理が施された直線上の微分値を説明するための図であり、図６と同様に、横軸は直線（図３の符号７０）上の位置を示しており、縦軸は直線（図３の符号７０）上の各位置の微分値を示している。重み付け処理の結果、ユーザによって指定されたＡ点，Ｂ点の近くに位置する微分値のピークに比べて、Ａ点，Ｂ点から遠くに位置する微分値のピーク（図７においてＢ点よりも右側に位置するピーク）が小さく抑えられている。

なお、重み付け処理部５５における重み付け処理は、重み付け係数「５」〜「０」の６段階の重み付けに限定されるものではなく、６段階よりも多く、あるいは、６段階よりも少ない段階設定でもよい。また、Ａ点やＢ点を中心として１画素分だけ離れるに従って重み付け係数を段階的に小さくしていく手法に換えて、複数画素分を単位として重み係数を段階的に小さくするなどでもよい。

図２に戻り、重み付け処理が施されると、最終端点設定部５６は、Ａ点およびＢ点の各々の近傍領域内において微分値が最大となる画素データ（輝度値）を検出し、検出された画素データの位置に修正された端点として最終端点を設定する（Ｓ２０６）。

図８は、最終端点を説明するための図であり、図７と同様に、横軸は直線（図３の符号７０）上の位置を示しており、縦軸は直線（図３の符号７０）上の各位置の重み付け処理後の微分値を示している。最終端点設定部５６は、Ａ点（図７参照）の近傍領域内において微分値が最大となる輝度値の位置に最終端点Ｃを設定する。Ａ点の近傍領域としては、例えば、Ａ点から所定画素数以内の領域とする。同様に、最終端点設定部５６は、Ｂ点（図７参照）の近傍領域内（所定画素数以内）において微分値が最大となる輝度値の位置に最終端点Ｄを設定する。

図７を利用して説明したように、重み付け処理の結果、ユーザによって指定されたＡ点，Ｂ点の近くに位置する微分値のピークに比べて、Ａ点，Ｂ点から遠くに位置する微分値のピーク（図７においてＢ点よりも右側に位置するピーク）が小さく抑えられている。このため、Ａ点およびＢ点の各々の近傍領域内において微分値が最大となる輝度値を検出することによって、対象組織（図３の符号６０）本来の境界部分に相当する最終端点Ｃおよび最終端点Ｄが適切に抽出される。

なお、図８において、最終端点Ｃおよび最終端点Ｄは、各々、微分値の山のピーク、つまり画像の濃淡差が大きい部分に設定されているが、例えば、濃淡差が大きくなり始める微分値の山の立ち上がり部分などに最終端点を設定してもよい。

図２に戻り、最終端点が設定されると、距離計測部５７は、最終端点Ｃと最終端点Ｄとの間の距離を計測する（Ｓ２０７）。上述したように、対象組織（図３の符号６０）本来の境界部分に相当する最終端点Ｃおよび最終端点Ｄが適切に抽出されているため、対象組織の境界間の距離（長軸長）が正確に計測される。つまり、ユーザが当初設定した端点Ａ，Ｂの各々の位置が修正され、修正後の最終端点Ｃ，Ｄから正確な長軸長が計測される。そして、対象組織の画像や距離の計測結果がモニタ４０に表示される（Ｓ２０８）。

図１１は、最終端点Ｃ，Ｄが設定された後のモニタ４０の表示例を示している。図１１に示すように、対象組織６０の断層画像上に対象組織６０の長軸長７２が表示されている。なお、図１１に示す表示例に加えて、さらに長軸長７２の計測値が表示されてもよい。

以上のようにして、境界検出ブロック５０において対象組織の境界が正確に抽出され、その結果、対象組織の長軸長などを正確に計測することができる。なお、図２を利用して説明した境界検出動作においては、ユーザによって指定された点Ａ，Ｂを通る直線上において最終端点Ｃ，Ｄを探索しているが、点Ａ，Ｂを通る直線上に限定されずに、次のように、点Ａ，Ｂに最も近い位置に最終端点を設定するようにしてもよい。

図１２は、境界検出ブロック５０の別の動作を説明するためのフローチャートである。まず、初期端点設定部５１によって初期端点が設定される（Ｓ１２０１）。つまり、図２のＳ２０１における処理と同じ動作によって、初期端点設定部５１は、ユーザからの指示に基づいて、端点として初期端点Ａおよび初期端点Ｂを設定する。

初期端点Ａ，Ｂが設定されると、指標値算出部５４は、初期端点Ａ，Ｂそれぞれの周辺各点における分散値を計算する（Ｓ１２０２）。指標値算出部５４は、例えば、初期端点Ａ，Ｂの各々を中心とする二次元的なサーチエリアを設定する。そして、初期端点Ａを中心とするサーチエリア内の各点（各画素の位置）において分散値を計算し、また、初期端点Ｂを中心とするサーチエリア内の各点（各画素の位置）において分散値を計算する。サーチエリアは、本来の境界が含まれる程度の大きさであればよいが、超音波画像全体をサーチエリアとしてもよい。各点における分散値は、例えば、その点を中心として縦３画素、横３画素の９画素からなる参照エリアを設定し、その参照エリア内の９つの画素の輝度値の分散値とする。参照エリアは、縦５画素、横５画素の２５画素からなるエリアなどでもよい。

初期端点Ａ，Ｂそれぞれの周辺各点における分散値が計算されると、重み付け処理部５５は、各点における分散値に対して端点からの距離に応じた重み付け処理を施す（Ｓ１２０３）。つまり、初期端点Ａを中心とするサーチエリア内において、Ａ点に対して最大の重み付け係数を与え、Ａ点から離れるに従って重み付け係数を徐々に小さくする。例えば、Ａ点において重み付け係数を「５」として、Ａ点を取り囲む８画素の位置において重み付け係数「４」を与える。さらに、Ａ点から１画素分だけ離れるに従って重み付け係数を「３」，「２」，「１」，「０」と段階的に小さくして、二次元的に重み付け処理を施す。なお、初期端点Ｂを中心とするサーチエリア内においても、初期端点Ａの場合と同様に二次元的に重み付け処理を施す。

重み付け処理が施されると、最終端点設定部５６は、Ａ点およびＢ点の各々のサーチエリア内において分散値が最大となる点（画素データの位置）を検出し、検出された画素データの位置に修正された端点として最終端点を設定する（Ｓ１２０４）。重み付け処理部５５による重み付け処理の結果、ユーザによって指定されたＡ点，Ｂ点の近くの点における分散値に比べて、Ａ点，Ｂ点から遠い点における分散値が小さく抑えられている。つまり、Ａ点，Ｂ点から遠い位置に存在する対象組織（図３の符号６０´）の境界における分散値が小さく抑えられる。このため、Ａ点およびＢ点の各々のサーチエリア内において分散値が最大となる点を二次元的に検索することによって、対象組織（図３の符号６０）本来の境界部分が適切に抽出される。最終端点設定部５６は、Ａ点に対応する修正された端点として最終端点Ｃを設定し、Ｂ点に対応する修正された端点として最終端点Ｄを設定する。

最終端点が設定されると、距離計測部５７は、最終端点Ｃと最終端点Ｄとの間の距離を計測する（Ｓ１２０５）。対象組織（図３の符号６０）本来の境界部分に相当する最終端点Ｃおよび最終端点Ｄが適切に抽出されているため、対象組織の境界間の距離（長軸長）が正確に計測される。つまり、ユーザが当初設定した端点Ａ，Ｂの各々の位置が二次元的に修正され、修正後の最終端点Ｃ，Ｄから正確な長軸長が計測される。そして、対象組織の画像や距離の計測結果がモニタ４０に表示される（Ｓ１２０６）。

図１２を利用して説明した動作により、直線上に限定されずに、端点Ａ，Ｂの各々に最も近い位置の濃淡差の大きい箇所を最終端点Ｃ，Ｄとすることができる。なお、図１２のＳ１２０２において、サーチエリア内の各点の分散値に換えて、ラプラシアンフィルタなどを利用して各点における二次元的な勾配を求め、それを分散値に代わる指標値としてもよい。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。

本発明に係る超音波診断装置の全体構成を示すブロック図である。境界検出ブロックの動作を説明するためのフローチャートである。モニタに表示された断層画像の表示例を示す図である。画像データ取得部によって読み込まれた輝度値を説明するための図である。平滑化処理が施された直線上の輝度値を説明するための図である。微分処理が施された直線上の輝度値を説明するための図である。重み付け処理が施された直線上の微分値を説明するための図である。最終端点を説明するための図である。指標値算出部における微分処理を説明するための図である。指標値算出部における別の微分処理を説明するための図である。最終端点Ｃ，Ｄが設定された後のモニタの表示例を示す図である。境界検出ブロックの別の動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

３０画像形成部、５１初期端点設定部、５２画像データ取得部、５３平滑化処理部、５４指標値算出部、５５重み付け処理部、５６最終端点設定部、５７距離計測部。

Claims

対象組織を含む空間内に超音波を送受波してエコーデータを取得する送受波手段と、
前記エコーデータに基づいて対象組織を含む超音波画像の画像データを形成する画像形成手段と、
対象組織の境界に対応した端点として前記画像データ内に初期端点を設定する初期端点設定手段と、
前記画像データ内の複数の画素データについて、各画素データごとにその近傍の画素データとの間における相違の度合いを示した指標値を算出する指標値算出手段と、
前記複数の画素データについての複数の指標値に対して、前記初期端点からの距離に応じた重み付け処理を施す重み付け処理手段と、
前記重み付け処理された複数の指標値に基づいて、前記初期端点の近傍領域内において指標値が最大となる画素データを検出し、検出された画素データの位置に修正された端点として最終端点を設定する最終端点設定手段と、
を有する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
請求項１に記載の超音波診断装置において、
前記指標値算出手段は、前記指標値として、各画素データについての空間的な微分値を算出する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
請求項２に記載の超音波診断装置において、
前記初期端点設定手段は、ユーザからの指示に基づいて前記端点として初期端点Ａおよび初期端点Ｂを設定し、
前記指標値算出手段は、前記初期端点Ａおよび初期端点Ｂを通る直線上の各画素データについての空間的な微分値を算出し、
前記重み付け処理手段は、前記直線上の複数の画素データに対応した複数の微分値に対して、前記初期端点Ａからの距離に応じた重み付け処理および前記初期端点Ｂからの距離に応じた重み付け処理を施し、
前記最終端点設定手段は、前記重み付け処理された複数の微分値に基づいて、前記初期端点Ａの近傍領域内において微分値が最大となる画素データを検出してその位置に最終端点Ｃを設定し、さらに、前記初期端点Ｂの近傍領域内において微分値が最大となる画素データを検出してその位置に最終端点Ｄを設定し、
前記最終端点Ｃと最終端点Ｄとの間の距離を計測する距離計測手段をさらに有する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
請求項１に記載の超音波診断装置において、
前記指標値算出手段は、前記指標値として、各画素データとその近傍の画素データからなる複数の画素データについての分散値を算出する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
請求項４に記載の超音波診断装置において、
前記初期端点設定手段は、ユーザからの指示に基づいて前記端点として初期端点Ａおよび初期端点Ｂを設定し、
前記重み付け処理手段は、前記複数の画素データについての複数の分散値に対して、前記初期端点Ａからの距離に応じた重み付け処理および前記初期端点Ｂからの距離に応じた重み付け処理を施し、
前記最終端点設定手段は、前記重み付け処理された複数の分散値に基づいて、前記初期端点Ａの近傍領域内において分散値が最大となる画素データを検出してその位置に最終端点Ｃを設定し、さらに、前記初期端点Ｂの近傍領域内において分散値が最大となる画素データを検出してその位置に最終端点Ｄを設定し、
前記最終端点Ｃと最終端点Ｄとの間の距離を計測する距離計測手段をさらに有する、
ことを特徴とする超音波診断装置。