JP2012090821A - 超音波診断装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 超音波診断装置は、第1記憶部(115)に記憶された血管の短軸方向の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血管の内側の壁又は外側の壁に沿うように複数の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複数の関心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における組織の移動の情報を記憶する記憶部(115)と、を備える。
【選択図】図1
Description
第3の観点では、追跡部は空間的輝度勾配を利用した勾配法で組織を追跡する。
第5の観点では、関心領域設定部は血管の断面中心となるような中心点が設定されると中心点を中心とした半径が異なる2つの円を表示させ、中心点からの放射指標と2つの円との交点を含む領域を関心領域として設定するとともに、交点間を結んだ放射指標上の一部の直線を表示させる。
第6の観点では、関心領域設定部は交点以外に2つの円上の所定の点を関心領域として設定する。
第8の観点では、表示部が第2記憶部が記憶した組織の移動の情報に基づいて、血管の断面中心側から放射方向へ及びその逆への組織の経時的な移動の追跡結果を表示する。
第9の観点では、表示部が第2記憶部が記憶した組織の移動の情報に基づいて、血管の断面中心側から放射方向へ及びその逆への血管の壁の厚さの経時的な変化の追跡結果を表示する。
第10の観点では、表示部が第2記憶部が記憶した組織の移動の情報に基づいて、血管の断面中心側から放射方向へ及びその逆への血管の内径の経時的な変化の追跡結果を表示する。
第12の観点では、表示部は、第2記憶部が記憶した組織の移動の情報に基づいて、血管の断面積の経時的な変化の追跡結果を表示する。
第13の観点では、表示部が第2記憶部が記憶した組織の移動の情報に基づいて、被検体の組織間の距離の経時的な変化の追跡結果を表示する。
第14の観点では、複数の関心領域が同じ移動量で同じ方向に移動していると追跡部が判断した際には、関心領域の全体が移動したとして、表示部に関心領域を移動させて表示させる。
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。また画像生成部121は関心領域設定部125で設定される交点109を表示部127に表示させる。
血管BVは、血液が流れる血流領域104を囲むように構成された血管壁103を有している。第1円CC1及び第2円CC2と放射指標RLとの交点109は、図1では、16箇所ある。そのそれぞれの交点109に対して関心領域設定部125は関心領域ROIを設定している。関心領域ROIは必ずしも表示部127に表示される必要は無く、図1では1箇所の関心領域ROIが点線で示されている。なお短軸方向とは血管BVの輪切り方向を意味する。
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S15において、移動量計測部123が、例えば2か所の関心領域ROIに含まれる組織の移動を追跡する。例えば、2か所の関心領域ROIが血管BVの中心に対して対称な血管壁103の2箇所の内壁であれば、血管BVの内径が最初のフレームの超音波画像からどのように変化しているかが分かる。
ここで、ステップS14で追跡部122が関心領域ROI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。勾配法は、処理が高速で信頼度の高い最も良い手法の一つである。
…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。
図4は、表示部127に表示された短軸方向(輪切り方向)の血管BVにオペレータが関心領域ROIを設定し終えた図である。図2のステップS13で関心領域ROIが設定される工程である。
図5は、関心領域設定部125(図1を参照)の支援を受けて関心領域ROIを設定する説明図である。左側のフローチャートに対して右側にその状況を図示している。図5では、関心領域ROIを血管BVの水平方向の内壁と外壁とに設定する第1例を示す。このため、図4で設定した関心領域ROIのR5〜R8を図示している。なお、水平方向とは表示部127に表示された超音波画像の水平方向を意味する。
図6は、関心領域設定部125(図1を参照)の支援を受けて関心領域ROIを設定する第2例の説明図である。
すると、ステップS211にて、関心領域設定部125は、0度−180度方向に伸びる放射指標RL及び90度―270度方向に伸びる放射指標RLを表示する。
図7は、表示部127に表示された一連の超音波画像に第1円CC1、第2円CC2及び8本の放射指標RLが設定された状態を示した図である。図7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。交点109のうち、図7から図9で説明したい関心領域ROI(R1〜R8)を表示させている。説明のために関心領域ROI(R1〜R8)が描かれているのであって必ずしも表示される必要はない。
図8(a)は、移動量計測部123が関心領域ROI(R8)の水平方向の追跡結果を表示部127に表示させた例である。縦軸に位置(mm)、横軸に時間を採っている。関心領域ROI(R8)の垂直方向の追跡結果を示したグラフ201は、関心領域ROI(R8)である血管壁103の外壁が心拍によって血管BVの断面中心から放射方向(外側から内側へ及び内側から外側へ)大きく変動していることを示している。
図9(a)は、心拍信号のグラフ210である。被検体にセンサ(不図示)を取り付け、その心拍信号を表示させている。
103 … 血管壁
104 … 血流領域
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 … サイズボタン、133 … 中心指標ボタン、
134 … 放射指標ボタン、135 … 追加ボタン、136 … 削除ボタン
137 … 確定ボタン、138 … 第1支援ボタン、139 … 第2支援ボタン
201,203,204,205,206,210,211,212,213,214,215 … グラフ
225 … 内径指標
BV … 血管
CP … 十字指標、CC1 … 第1円、CC2 … 第2円
F,G … 画像 画像(21,23,25 … 画像)
MPマウスポインタ
RL … 放射指標
ROI(R1〜R8) … 関心領域
T1,T2 … 所定時刻
Claims (14)
- 被検体に超音波を順次送波し、短軸方向の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第1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血管の短軸方向の断層像を含む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、
前記第1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前記血管の内側の壁又は外側の壁に沿うように複数の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、前記複数の関心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における前記組織の移動の情報を記憶する第2記憶部と、
を備える超音波診断装置。 - 前記血管の短軸方向の断層像を含む超音波画像は、Bモード画像である請求項1に記載の超音波診断装置。
- 前記追跡部は、空間的輝度勾配を利用した勾配法で前記組織を追跡する請求項1又は請求項2に記載の超音波診断装置。
- 前記関心領域設定部は、前記血管の断面中心となるような中心点が設定されると前記中心点を中心とした円を表示させ、前記円上に前記複数の関心領域を設定する請求項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。
- 前記関心領域設定部は、前記血管の断面中心となるような中心点が設定されると前記中心点を中心とした半径が異なる2つの円を表示させ、前記中心点からの放射指標と前記2つの円との交点を含む領域を前記関心領域として設定するとともに、前記交点間を結んだ前記放射指標上の一部の直線を表示させる請求項4に記載の超音波診断装置。
- 前記関心領域設定部は、前記交点以外に、前記2つの円上の所定の点を前記関心領域として設定する請求項5に記載の超音波診断装置。
- 前記表示部は、前記第2記憶部が記憶した前記組織の移動の情報に基づいて、前記組織の経時的な移動の追跡結果を表示する請求項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。
- 前記表示部は、前記第2記憶部が記憶した前記組織の移動の情報に基づいて、前記血管の断面中心側から放射方向へ及びその逆への前記組織の経時的な移動の追跡結果を表示する請求項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。
- 前記表示部は、前記第2記憶部が記憶した前記組織の移動の情報に基づいて、前記血管の断面中心側から放射方向へ及びその逆への前記血管の壁の厚さの経時的な変化の追跡結果を表示する請求項8に記載の超音波診断装置。
- 前記表示部は、前記第2記憶部が記憶した前記組織の移動の情報に基づいて、前記血管の断面中心側から放射方向へ及びその逆への前記血管の内径の経時的な変化の追跡結果を表示する請求項8に記載の超音波診断装置。
- 前記表示部は、前記第2記憶部が記憶した前記組織の移動の情報に基づいて、前記血管の断面中心側から放射方向へ及びその逆への前記血管の外径の経時的な変化の追跡結果を表示する請求項8に記載の超音波診断装置。
- 前記表示部は、前記第2記憶部が記憶した前記組織の移動の情報に基づいて、前記血管の断面積の経時的な変化の追跡結果を表示する請求項7に記載の超音波診断装置。
- 前記表示部は、前記第2記憶部が記憶した前記組織の移動の情報に基づいて、前記被検体の組織間の距離の経時的な変化の追跡結果を表示する請求項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。
- 前記追跡部が前記複数の関心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13のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
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