JP2012090819A - 超音波診断装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 記憶部に記憶された超音波データに基づいて生成され、表示部に表示された所定の時刻の超音波画像における関心部位に複数の分割領域で形成された関心領域を設定する関心領域設定部(125)と、所定の時刻から後に順次続くそれぞれの超音波画像において設定された関心領域における複数の分割領域にそれぞれ対応した被検体の組織の移動を追跡する追跡部(122)と、追跡部が追跡した組織の移動に基づいて所定の時間の組織の移動距離を計測する移動量計測部(123)と、を備える。
【選択図】 図1
Description
第3の観点では、関心領域設定部は、関心領域を構成する分割領域の大きさを所定の大きさに変更可能である。
第4の観点では、関心領域設定部は、扇状をなした1つの前記分割領域が放射方向及び円周方向に複数並ぶことによって関心領域全体として円状、楕円状、扇状又は円環状をなした前記関心領域を設定する。
第6の観点において、空間的輝度勾配を利用した勾配法を含む。
第8の観点の超音波診断装置は、関心領域が設定される関心部位に血管の内壁に形成されたプラークが含む。
図1は、本実施の形態に係る超音波診断装置100の構成を示すブロック図である。超音波診断装置100は、パラレルバスに接続された送受信部110、メモリ115、CPU(central processing unit)120、マウス又はキーボード等の入力部126及び液晶画面等の表示部127を有している。
画像生成部121は画像データ生成機能を備えており、供給される音線データを入力しB(Brightness)モードの断層画像データを生成する。画像生成部121はBモードの断層画像データを通常のテレビジョン信号の走査方式に従う断層画像データに変換し、階調処理等の必要な画像処理を施して画像合成部124又は表示部127に伝送したり、メモリ115に順次格納する。
血管BVは、血液が流れる血液流領域104を囲むように構成された血管壁103を有している。血管壁103は、超音波プローブ111に近い側の前壁103aと、超音波プローブ111から遠い側の後壁103bとを有している。図1では、関心領域設定部125が設定した関心領域ROIが、後壁103bに配置されている。ここで長軸方向LXとは血液流領域104の中心で血管BVの伸びる縦方向を意味し、短軸方向SXが血管BVの輪切り方向(長軸方向LXに対して垂直直線方向)を意味する。
図2は、本実施形態に係る血管計測方法の手順を示すフローチャートである。
まず、ステップS11において、オペレータは表示部127に表示された超音波画像の動画像が安定して取得できていることを確認し、フリーズボタン(不図示)を押す。
ステップS12において、フリーズボタンが押されると、フリーズボタンを押した数秒もしくは十数秒前から現在までの音線データ116又は断層画像データ117がメモリ115に保存され、保存された最初のフレームの超音波画像が表示部127に表示される。フリーズボタンを押してから数秒もしくは十数秒後までの音線データ116又は断層画像データ117がメモリ115に保存されてもよい。
ステップS16において、移動量計測部123は、関心領域ROIの複数の分割領域DRの移動距離を計測する。
ここで、ステップS15で追跡部122が関心領域ROIの各分割領域DRに含まれる組織の移動を追跡するオプティカルフロー法について説明する。オプティカルフロー法には大別して画像の特徴と比較照合し移動量を求める特徴照合法と、画像の濃淡(明るさ)の勾配を求め画像の濃淡の差から移動量を求める勾配法とがある。本発明者はBモードで表示された血管BVを含む超音波画像に対して、特徴照合法及び勾配法による追跡誤差を実験した。その結果、勾配法は追跡誤差が極めて小さかった。
…数式1
この数式1を反復演算すると、関心領域ROIに含まれる組織の移動量(ベクトル)を求めることができる。
なお、hは移動推定量、w(p)は重み付け係数、F(p)は移動前の濃淡画像、G(p)は移動後の濃淡画像である。F’(p)は一回微分を示している。
勾配法は、心拍による血管壁の移動などの小さな動きに対して優れた追跡を発揮する。
図4は、表示部127に表示された長軸方向LXに伸びる血管BVにオペレータが関心領域ROIを設定し終えた一例である。図2のステップS13で関心領域ROIが設定され、ステップS14で関心領域ROIが複数の分割領域DRに分割された状態である。
図4で示された長軸方向LXに伸びる血管BVと同様に、血管壁103のプラークPQ周辺に関心領域ROIを設定している。また、図5でも、関心領域ROIが、縦4、横7に分割されており、28個の分割領域DRに分割されて表示部127に表示されている。
図7(a)は、関心領域ROIが設定された後、一連の超音波画像が表示部127に表示された状態を示した図である。図7(a)の左側は、所定時刻T1から所定時間経過した時刻T2までの複数のフレームの超音波動画像を再生している状態を示しており、図7(a)の右側には連続フレームのうちの時刻T1のフレームの超音波画像と時刻T2のフレームの超音波画像とを抜粋したものである。
図8は、移動量計測部123が計測した追跡結果のグラフを超音波画像に並べて表示部127に表示した第1例である。これらのグラフは図7(a)に示された関心領域ROIの28個の分割領域R(1,1)〜R8(4,7)の移動量に基づいて表示される。
<追跡結果の表示例2>
図9は、移動量計測部123が計測した追跡結果のグラフを超音波画像に並べて表示部127に表示した第2例である。これらのグラフは図5に示された関心領域ROIの複数の分割領域R(1,1)〜R8(4,7)の移動量に基づいて表示される。
100 … 超音波診断装置
103 … 血管壁
104 … 血液流領域
110 … 送受信部、111 … 超音波プローブ
112 … 送信回路、113 … 受信回路
115 … メモリ、116 … 記憶された音線データ、
117 … 記憶された断層画像データ、118 … 記憶された移動情報
120 … CPU、121 … 断層画像生成部
122 … 追跡部、123 … 移動量計測部、124 … 画像合成部
125 … 関心領域設定部、126 … 入力部、127 … 表示部
131 … 設定ウィンドウ、132 … 設定ボタン、
133 … 分割領域自動設定ボタン、135 … 分割領域任意設定ボタン
211,213 … グラフ、215 … 表
DR … 分割領域、MP … マウスポインタ
LX … 長軸方向、SX … 短軸方向
PQ … プラーク
Claims (8)
- 被検体に超音波を順次送波し、血管を含む前記被検体の所定の領域から受波した超音波を超音波データとして順次受信する送受信部と、
前記順次受信された超音波データを記憶する記憶部と、
前記順次受信された超音波データに基づいて前記所定の領域の断層像である超音波画像を順次生成する画像生成部と、
前記画像生成部によって生成された超音波画像を表示する表示部と、
前記記憶部に記憶された超音波データに基づいて生成され、前記表示部に表示された所定の時刻の前記超音波画像における関心部位に複数の分割領域で形成された関心領域を設定する関心領域設定部と、
前記所定の時刻から後に順次続くそれぞれの前記超音波画像において、前記設定された関心領域における前記複数の分割領域にそれぞれ対応した前記被検体の組織の移動を追跡する追跡部と、
前記追跡部が追跡した前記組織の移動に基づいて所定の時間の前記組織の移動距離を計測する移動量計測部と、
を備える超音波診断装置。 - 前記関心領域設定部は、四角形状をなした1つの前記分割領域が縦及び横に複数並ぶことによって関心領域全体として四角形状をなした前記関心領域を設定する請求項1に記載の超音波診断装置。
- 前記関心領域設定部は、扇状をなした1つの前記分割領域が放射方向及び円周方向に複数並ぶことによって関心領域全体として円状、楕円状、扇状又は円環状をなした前記関心領域を設定する請求項1に記載の超音波診断装置。
- 前記関心領域設定部は、前記関心領域を構成する前記分割領域の大きさを所定の大きさに変更可能である請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
- 前記追跡部は、それぞれの前記超音波画像の間でオプティカルフロー法を用いて前記被検体の組織の移動を追跡する請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
- 前記オプティカルフロー法は、空間的輝度勾配を利用した勾配法を含む請求項5に記載の超音波診断装置。
- 前記追跡部は、前記複数の分割領域が同じ移動量で同じ方向に移動していると判断した際には、前記関心領域の全体が移動したとして、前記表示部に前記関心領域を移動させて表示させる請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
- 前記関心領域が設定される前記関心部位には、前記血管の内壁に形成されたプラークが含まれている請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
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