JP2014023716A

JP2014023716A - 超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法および超音波観測装置の作動プログラム

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Publication number: JP2014023716A
Application number: JP2012166333A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Eda; 弘孝江田
Original assignee: Olympus Medical Systems Corp
Current assignee: Olympus Medical Systems Corp
Priority date: 2012-07-26
Filing date: 2012-07-26
Publication date: 2014-02-06

Abstract

【課題】超音波画像に映し出された異なる組織の境界部分の明瞭さについて診断者が判定する際に生じうるばらつきを抑制する。
【解決手段】受信したエコー信号に対応するＢモード画像データを生成するＢモード画像データ生成部と、Ｂモード画像データ生成部が生成したＢモード画像中で異なる組織間の境界に対応する複数の座標を特定する境界特定部と、境界特定部が特定した複数の座標の少なくとも一部をそれぞれ含む複数の局所関心領域を設定する局所関心領域設定部と、局所関心領域設定部が設定した複数の局所関心領域の各々におけるＢモード画像を用いて輝度値に関連する特徴量を算出する特徴量算出部と、特徴量算出部が算出した特徴量に基づいて境界の明瞭度を判定する明瞭度判定部と、明瞭度判定部の判定結果を示す視覚情報をＢモード画像とともに表示する判定結果表示画像データを生成する判定結果表示画像データ生成部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、超音波を用いて検体の組織を観測する超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法および超音波観測装置の作動プログラムに関する。

従来、超音波を用いた乳がんおよびリンパ節へのがんの転移等を検査するための技術として、超音波エラストグラフィが知られている（例えば、特許文献１を参照）。超音波エラストグラフィは、生体内のがんや腫瘍組織の硬さが病気の進行状況や生体によって異なることを利用する技術である。この技術では、外部から検査箇所を圧迫した状態で、超音波を用いてその検査箇所における生体組織の歪量や弾性率を計測し、この計測結果を断層像として画像表示している。

国際公開第２００５／１２２９０６号

ところで、超音波画像では、異なる組織の境界部分の明瞭さが組織性状を判定する上での指標となる場合がある。例えば、超音波画像におけるリンパ節とその他の生体組織との境界部分の明瞭さは、リンパ節へのがんの転移の有無と相関を有すると考えられている。具体的には、リンパ節へがんが転移している場合には、超音波画像におけるリンパ節の輝度が低くなり、周囲の生体組織とのコントラストが大きくなる。したがって、超音波画像において、リンパ節とその他の生体組織との境界部分が明瞭に認識できる場合、診断者はリンパ節にがんが転移していると診断する。

しかしながら、上述した従来技術では、超音波画像に映し出された異なる組織の境界部分の明瞭さを診断者が目視で判定しているため、判定結果が診断者によってばらついてしまうおそれがあった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、超音波画像に映し出された異なる組織の境界部分の明瞭さについて診断者が判定する際に生じうるばらつきを抑制することができる超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法および超音波観測装置の作動プログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る超音波観測装置は、検体に対して超音波を送信するとともに前記検体によって反射された超音波のエコー信号を受信する超音波観測装置であって、受信した前記エコー信号に対応するＢモード画像データを生成するＢモード画像データ生成部と、前記Ｂモード画像データ生成部が生成したＢモード画像中で異なる組織間の境界に対応する複数の座標を特定する境界特定部と、前記境界特定部が特定した前記複数の座標の少なくとも一部をそれぞれ含む複数の局所関心領域を設定する局所関心領域設定部と、前記局所関心領域設定部が設定した前記複数の局所関心領域の各々における前記Ｂモード画像を用いて輝度値に関連する特徴量を算出する特徴量算出部と、前記特徴量算出部が算出した特徴量に基づいて前記境界の明瞭度を判定する明瞭度判定部と、前記明瞭度判定部の判定結果を示す視覚情報を前記Ｂモード画像とともに表示する判定結果表示画像データを生成する判定結果表示画像データ生成部と、を備えたことを特徴とする。

本発明に係る超音波観測装置は、上記発明において、前記特徴量算出部は、前記局所関心領域におけるＢモード画像から該局所関心領域内で所定の条件を満たす２点の輝度差の頻度を要素とする同時生起行列を算出し、該同時生起行列を用いて前記特徴量を算出することを特徴とする。

本発明に係る超音波観測装置は、上記発明において、前記同時生起行列は、前記２点の一方に対する他方の方向を示す変数を有し、前記特徴量は、前記同時生起行列の要素と該要素に対応する輝度差の自乗との積を用いて算出される関数であって前記変数の関数であるコントラストの最大値であることを特徴とする。

本発明に係る超音波観測装置は、上記発明において、前記同時生起行列は、前記２点間の距離を第２の変数とする関数であることを特徴とする。

本発明に係る超音波観測装置は、上記発明において、前記明瞭度判定部は、前記局所関心領域に対して算出した前記特徴量を閾値と比較することによって前記境界の明瞭度を判定することを特徴とする。

本発明に係る超音波観測装置は、上記発明において、前記明瞭度判定部は、前記境界に沿って所定数以上の前記局所関心領域における特徴量が連続して前記閾値を超える場合、前記境界が明瞭であると判定することを特徴とする。

本発明に係る超音波観測装置は、上記発明において、前記明瞭度判定部は、前記局所関心領域の特徴量が前記閾値を超える前記境界の部分をつないだときの長さが所定長さを超える場合、前記境界が明瞭であると判定することを特徴とする。

本発明に係る超音波観測装置は、上記発明において、前記複数の局所関心領域は、交わりを有しないことを特徴とする。

本発明に係る超音波観測装置は、上記発明において、前記視覚情報は、色空間を構成する変数であることを特徴とする。

本発明に係る超音波観測装置は、上記発明において、前記視覚情報は、前記局所関心領域に対して算出した特徴量の大きさおよび前記方向を大きさおよび方向とする矢印であることを特徴とする。

本発明に係る超音波観測装置の作動方法は、検体に対して超音波を送信するとともに前記検体によって反射された超音波のエコー信号を受信する超音波観測装置の作動方法であって、受信した前記エコー信号に対応するＢモード画像データをＢモード画像データ生成部により生成するＢモード画像データ生成ステップと、前記Ｂモード画像データ生成ステップで生成したＢモード画像中で異なる組織間の境界に対応する複数の座標を境界特定部により特定する境界特定ステップと、前記境界特定ステップで特定した前記複数の座標の少なくとも一部をそれぞれ含む複数の局所関心領域を局所関心領域設定部により設定する局所関心領域設定ステップと、前記局所関心領域設定ステップで設定した前記複数の局所関心領域の各々における前記Ｂモード画像を用いて輝度値に関連する特徴量を特徴量算出部により算出する特徴量算出ステップと、前記特徴量算出ステップで算出した特徴量に基づいて前記境界の明瞭度を明瞭度判定部により判定する明瞭度判定ステップと、前記明瞭度判定ステップの判定結果を示す視覚情報を前記Ｂモード画像とともに表示する判定結果表示画像データを判定結果表示画像データ生成部により生成する判定結果表示画像データ生成ステップと、を有することを特徴とする。

本発明に係る超音波観測装置の作動プログラムは、検体に対して超音波を送信するとともに前記検体によって反射された超音波のエコー信号を受信する超音波観測装置に、受信した前記エコー信号に対応するＢモード画像データをＢモード画像データ生成部により生成するＢモード画像データ生成ステップと、前記Ｂモード画像データ生成ステップで生成したＢモード画像中で異なる組織間の境界に対応する複数の座標を境界特定部により特定する境界特定ステップと、前記境界特定ステップで特定した前記複数の座標の少なくとも一部をそれぞれ含む複数の局所関心領域を局所関心領域設定部により設定する局所関心領域設定ステップと、前記局所関心領域設定ステップで設定した前記複数の局所関心領域の各々における前記Ｂモード画像を用いて輝度値に関連する特徴量を特徴量算出部により算出する特徴量算出ステップと、前記特徴量算出ステップで算出した特徴量に基づいて前記境界の明瞭度を明瞭度判定部により判定する明瞭度判定ステップと、前記明瞭度判定ステップの判定結果を示す視覚情報を前記Ｂモード画像とともに表示する判定結果表示画像データを判定結果表示画像データ生成部により生成する判定結果表示画像データ生成ステップと、を実行させることを特徴とする。

本発明によれば、Ｂモード画像中で異なる組織間の境界に対応する複数の座標を特定し、この境界に複数の局所関心領域を設定し、各関心領域における輝度値に関連した特徴量を特定し、この特定した特徴量に基づいて境界の明瞭度を判定するため、境界の明瞭さを定量的に扱うことができる。したがって、超音波画像に映し出された異なる組織の境界部分の明瞭さについて診断者が判定する際に生じうるばらつきを抑制することが可能となる。

図１は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置の構成を示すブロック図である。図２は、本発明の一実施の形態に係るＢモード画像の表示例を示す図である。図３は、Ｂモード画像中における境界の設定入力例を示す図である。図４は、局所関心領域の設定例を模式的に示す図である。図５は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置の特徴量算出部が同時生起行列を求める際に必要な輝度差の算出対象となる２点の関係を示す図である。図６は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置の処理の概要を示すフローチャートである。図７は、図４に示す局所関心領域における特徴量の計算結果の例を示す図である。図８は、図４に示す局所関心領域における特徴量の計算結果の例（第２例）を示す図である。図９は、図４に示す局所関心領域における特徴量の計算結果の例（第３例）を示す図である。図１０は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置の表示部が表示する判定結果表示画像の表示例を示す図である。図１１は、図４に示す局所関心領域における特徴量の計算結果の例（第４例）を示す図である。図１２は、図４に示す局所関心領域における特徴量の計算結果の例（第５例）を示す図である。図１３は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置の表示部が表示する判定結果表示画像の表示例（第２例）を示す図である。図１４は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置の表示部が表示する判定結果表示画像の表示例（第３例）を示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る超音波観測装置の構成を示すブロック図である。同図に示す超音波観測装置１は、超音波を用いて診断対象である検体を観測するための装置である。

超音波観測装置１は、外部へ超音波パルスを出力するとともに、外部で反射された超音波エコーを受信する超音波探触子２と、超音波探触子２との間で電気信号の送受信を行う送受信部３と、超音波エコーを変換した電気的なエコー信号に対応する画像データを生成するとともに該画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理部４と、画像処理部４が生成した画像データに対して所定の演算を施す演算部５と、キーボード、マウス、ペンタブレット、タッチパネル等のインタフェースを用いて実現され、各種情報の入力を受け付ける入力部６と、液晶または有機ＥＬ等からなる表示パネルを用いて実現され、画像処理部４が生成した画像を含む各種情報を表示する表示部７と、超音波による検体の観測を行うための各種情報を記憶する記憶部８と、超音波観測装置１の動作制御を行う制御部９と、を備える。

超音波探触子２は、送受信部３から受信した電気的なパルス信号を超音波パルス（音響パルス信号）に変換するとともに、外部の検体で反射された超音波エコーを電気的なエコー信号に変換する信号変換部２１を有する。超音波探触子２は、超音波振動子をメカ的に走査させるものであってもよいし、複数の超音波振動子を電子的に走査させるものであってもよい。

送受信部３は、超音波探触子２と電気的に接続され、パルス信号を超音波探触子２へ送信するとともに、超音波探触子２からエコー信号を受信する。具体的には、送受信部３は、予め設定された波形および送信タイミング等の条件に基づいてパルス信号を生成し、この生成したパルス信号を超音波探触子２へ送信する。

送受信部３は、エコー信号に対してフィルタリング等の処理を施した後、Ａ／Ｄ変換することによってデジタルＲＦ信号を生成して出力する。なお、超音波探触子２が複数の超音波振動子を電子的に走査させるものである場合、送受信部３は、複数の超音波振動子に対応したビーム合成用の多チャンネル回路を有する。

画像処理部４は、エコー信号からＢモード画像データを生成するＢモード画像データ生成部４１と、Ｂモード画像データ生成部４１が生成したＢモード画像中で異なる組織間の境界に対応する複数の座標を特定する境界特定部４２と、境界特定部４２が特定した座標の少なくとも一部をそれぞれ含む複数の局所関心領域を設定する局所関心領域設定部４３と、演算部５による境界の明瞭度の判定結果を示す視覚情報をＢモード画像に加えて表示する判定結果表示画像データを生成する判定結果表示画像データ生成部４４と、を有する。

Ｂモード画像データ生成部４１は、デジタル信号に対してバンドパスフィルタ、対数変換、ゲイン処理、コントラスト処理等の公知の技術を用いた信号処理を行うとともに、表示部７における画像の表示レンジに応じて定まるデータステップ幅に応じたデータの間引き等を行うことによってＢモード画像データを生成する。図２は、Ｂモード画像データに対応するＢモード画像の表示例を示す図である。同図に示すＢモード画像１０１は、画面上端の中心部から放射状に広がる複数の音線がその中心部を中心として扇状に広がって形成される画像である。Ｂモード画像１０１では、画面略中央部に他の部分と模様が異なる特異部１１１が映し出されている。

境界特定部４２は、ユーザによって入力部６を介して設定入力される境界に対応する複数の座標を特定する。図３は、Ｂモード画像中における境界の設定入力例を示す図である。同図に示すＢモード画像１０２は、図２に示すＢモード画像１０１に対して特異部１１１とその周囲の生体組織との境界部２０１が描画された画像である。ユーザは、表示部７が表示するＢモード画像１０１をフリーズした後、入力部６を介して境界の設定入力を行う。具体的には、ユーザは、入力部６を用いて境界部分をなぞることによって境界部２０１を描画する。なお、本実施の形態において、境界の特定を自動で行うようにすることも可能である。この場合には、Sobel, Roberts, Prewittなどの輪郭抽出フィルタを用いて境界を特定すればよい。

局所関心領域設定部４３は、境界特定部４２が特定した画像座標上に局所関心領域を設定する。図４は、局所関心領域の設定例を模式的に示す図である。同図に示すＢモード画像１０３では、互いに合同な正方形をなす４つの局所関心領域２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄが境界部２０１に沿って９０°ごとに周回するように設定されている。局所関心領域設定部４３が設定する局所関心領域の数は適宜変更可能である。なお、複数の局所関心領域が互いに交わりを有していない方がより好ましい。これは、複数の局所関心領域が交わりを有しないことで、より広範な領域の情報をもとにした明瞭度の判定を行うことができるからである。

演算部５は、Ｂモード画像データ生成部４１が生成したＢモード画像データの特徴量を算出する特徴量算出部５１と、特徴量算出部５１が算出した特徴量を用いて、Ｂモード画像中で設定された局所関心領域における異なる組織間の境界の明瞭度を判定する明瞭度判定部５２と、を有する。

特徴量算出部５１は、局所関心領域設定部が設定した複数の局所関心領域の各々におけるＢモード画像を用いて輝度値に関連する特徴量を算出する。より具体的には、特徴量算出部５１は、局所関心領域内で所定の条件を満たす２点の輝度差の頻度を要素とする同時生起行列を求め、この同時生起行列を用いて定められる特徴量を算出する。

図５は、特徴量算出部５１が同時生起行列を求める際に必要な輝度差の算出対象となる２点の関係を示す図である。同図に示す２点Ａ，Ｂは、局所関心領域２０３に含まれる点である。点Ａと点Ｂの距離はｒである。また、点Ａに対する点Ｂの方向は、局所関心領域２０３の横方向右向きを基準として角度θ（０°≦θ＜１８０°）で与えられる。本実施の形態において、２点Ａ，Ｂ間の距離ｒは予め定められた定数であり、角度θは上述した範囲の中で所定の間隔で変化する変数である。距離ｒは、境界部２０１の特徴を反映することができるような値として定義されることが望ましい。

特徴量算出部５１は、上述した条件を満たす任意の２点Ａ、Ｂに対して、点Ａの輝度値ｉと点Ｂの輝度値ｊとの輝度差ｉ−ｊを算出する。輝度値ｉ、ｊは、それぞれ取り得る諧調の数の要素を有する。したがって、輝度値ｉ、ｊの諧調の数をともにｍとすると、同時生起行列Ｐ（θ）は、次式（１）で定義される。

ここで、Ｐ_ij（θ）（１≦ｉ≦ｍ，１≦ｊ≦ｍ）は、局所関心領域内で上記条件を満たす２点における輝度差ｉ−ｊの頻度である。また、諧調の数ｍは、例えば２５６（＝２⁸）である。

特徴量算出部５１は、同時生起行列Ｐ（θ）を用いて、コントラスト

を算出する。ここで、右辺のｍ²は、各々の諧調の数がｍである２点Ａ，Ｂの輝度値の組み合わせの総数である。一般に、コントラストＣ（θ）は、境界の明瞭さが同じである場合、２点Ａ、Ｂを結ぶ直線と境界の交点における境界の接線とが９０°に近いほど高い値を示す。特徴量算出部５１は、コントラストＣ（θ）の最大値Ｃを特徴量として算出する。

明瞭度判定部５２は、特徴量算出部５１が算出した特徴量に基づいて、異なる組織間の境界の明瞭度を判定する。この際、明瞭度判定部５２は、特徴量と所定の閾値とを比較することによって明瞭度を判定する。例えば、明瞭度判定部５２は、すべての局所関心領域における特徴量が閾値より大きい場合、その境界が明瞭であると判定する一方、少なくとも一つの局所関心領域における特徴量が閾値以下である場合、その境界が不明瞭であると判定する。

記憶部８は、局所関心領域の設定方法、ならびに局所関心領域の大きさ、形状および配置等に関する情報を記憶する局所関心領域情報記憶部８１と、特徴量算出部５１が特徴量を算出する際に参照する情報（式（１）、（２）を含む）を記憶する特徴量情報記憶部８２と、明瞭度判定部５２が明瞭度を判定する際に参照する情報を記憶する明瞭度判定情報記憶部８３と、を有する。記憶部８は、超音波観測装置１の作動プログラムや所定のＯＳを起動するプログラム等が予め記憶されたＲＯＭ、および各処理の演算パラメータやデータ等を記憶するＲＡＭ等を用いて実現される。

制御部９は、演算および制御機能を有するＣＰＵを用いて実現される。制御部９は、記憶部８が記憶、格納する情報および超音波観測装置１の作動プログラムを含む各種プログラムを記憶部８から読み出すことにより、超音波観測装置１の作動方法に関連した各種演算処理を実行することによって超音波観測装置１を統括的に制御する。

なお、超音波観測装置１の作動プログラムは、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して広く流通させることも可能である。

図６は、以上の構成を有する超音波観測装置１の処理の概要を示すフローチャートである。超音波観測装置１は、まず超音波探触子２によって新規の検体の測定を行う（ステップＳ１）。

続いて、Ｂモード画像データ生成部４１は、送受信部３から出力されたＢモード画像用エコー信号を用いてＢモード画像データを生成する（ステップＳ２）。

この後、制御部９は、Ｂモード画像データ生成部４１が生成したＢモード画像データに対応するＢモード画像を表示部７に表示させる制御を行う（ステップＳ３）。表示部７が表示するＢモード画像の表示例として、図２に示すＢモード画像１０１を挙げることができる。

その後、入力部６を介して境界の設定入力がなされた場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、境界特定部４２は、設定入力に応じた境界に対応するＢモード画像中の複数の座標を特定する（ステップＳ５）。ユーザが境界を設定入力した後の表示部７におけるＢモード画像の表示例として、図３に示すＢモード画像１０２を挙げることができる。

一方、入力部６を介して境界の設定入力がなされていない場合（ステップＳ４：Ｎｏ）において、処理を終了する指示が入力部６によって入力されたとき（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、超音波観測装置１は処理を終了する。これに対し、入力部６を介して境界の設定入力がなされていない場合（ステップＳ４：Ｎｏ）において、処理を終了する指示が入力部６によって入力されないとき（ステップＳ６：Ｎｏ）、超音波観測装置１はステップＳ４へ戻る。

ステップＳ５の後、局所関心領域設定部４３は、境界特定部４２が特定した画像座標上に局所関心領域を設定する（ステップＳ７）。具体的には、局所関心領域設定部４３は、まず境界の内部領域の重心から所定の放射方向に沿って境界の画像座標との交点を探索する。その後、局所関心領域設定部４３は、探索によって得られた交点座標に局所関心領域の重心を一致するように局所関心領域を配置する。局所関心領域の設定例として、例えば図４に示す局所関心領域２０２ａ〜２０２ｄを挙げることができる。

この後、特徴量算出部５１は、特徴量を算出する（ステップＳ８）。具体的には、特徴量算出部５１は、各局所関心領域に対し、任意のθ（０°≦θ＜１８０°）に対して同時生起行列Ｐ（θ）（式（１）を参照）を算出した後、同時生起行列Ｐ（θ）を用いてコントラストＣ（θ）（式（２）を参照）を算出し、そのコントラストＣ（θ）の最大値を特徴量とする。

続いて、明瞭度判定部５２は、特徴量を用いて境界の明瞭度を判定する（ステップＳ９）。図７は、図４に示す局所関心領域２０２ａ〜２０２ｄにおける特徴量Ｃの計算結果の例を示す図である。図７に示す場合、すべての局所関心領域（局所ＲＯＩ）２０２ａ〜２０２ｄの特徴量Ｃが閾値Ｃ₀より大きい。したがって、図７に示す計算結果が得られた場合、明瞭度判定部５２は、境界が明瞭であると判定する。これに対して、図８に示すように、すべての局所関心領域２０２ａ〜２０２ｄの特徴量Ｃが閾値Ｃ₀より小さい場合、明瞭度判定部５２は、境界が不明瞭であると判定する。また、図９に示すように、一つの局所関心領域２０２ｃの特徴量Ｃのみが閾値Ｃ₀より大きい場合にも、明瞭度判定部５２は、境界が不明瞭であると判定する。このように、複数の局所関心領域の特徴量を比較する場合、図５における距離ｒを共通にすることが好ましいが、必ずしも必須ではない。

続いて、判定結果表示画像データ生成部４４は、Ｂモード画像データ生成部４１が生成したＢモード画像データ、特徴量算出部５１が算出した特徴量および明瞭度判定部５２が判定した判定結果に基づいて判定結果表示画像データを生成する（ステップＳ１０）。

この後、表示部７は、判定結果表示画像データ生成部４４が生成した判定結果表示画像を表示する（ステップＳ１１）。図１０は、表示部７が表示する判定結果表示画像の表示例を示す図である。同図に示す判定結果表示画像１０４は、図２に示すＢモード画像１０１に対して局所関心領域３０１ａ〜３０１ｄが明瞭度判定部５２の判定結果に応じた表示態様で表示されている。例えば、図１０に示す場合には、局所関心領域３０１ａ〜３０１ｄの境界が破線で表示されている。このように、局所関心領域３０１ａ〜３０１ｄが破線によって表示された場合を、境界が明瞭／不明瞭のいずれかの状態に対応させる。この場合には、境界が図１０と異なる状態にある場合には、例えば局所関心領域３０１ａ〜３０１ｄを実線によって表示するようにすればよい。なお、境界が明瞭か不明瞭かに応じて局所関心領域の線の太さを変えてもよいし、局所関心領域を示す正方形の大きさを変えてもよいし、局所関心領域の線の色を変えてもよい。

以上により、超音波観測装置１は、一連の処理を終了する。なお、超音波観測装置１が、ステップＳ１〜Ｓ１１の処理を周期的に繰り返すようにしてもよい。

以上説明した本発明の一実施の形態によれば、Ｂモード画像中で異なる組織間の境界に対応する複数の座標を特定し、この境界に複数の局所関心領域を設定し、各関心領域における輝度値に関連した特徴量を特定し、この特定した特徴量に基づいて境界の明瞭度を判定するため、境界の明瞭さを定量的に扱うことができる。したがって、超音波画像に映し出された異なる組織の境界部分の明瞭さについて診断者が判定する際に生じうるばらつきを抑制することが可能となる。

また、本実施の形態によれば、境界の明瞭さをＢモード画像に重ねて表示するため、ユーザは境界が明瞭であるか不明瞭であるかを的確に把握することが可能となる。

ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した一実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、本発明において、明瞭度判定部５２は、境界に沿って所定数の局所関心領域における特徴量が連続して閾値を超える場合、境界が明瞭であると判定するようにしてもよい。

図１１および図１２は、この場合の明瞭度判定部５２の判定について説明するための図であり、それぞれが局所関心領域２０２ａ〜２０２ｄにおける特徴量Ｃの計算結果を示す図である。図１１に示す場合、局所関心領域２０２ｂ、２０２ｃにおける特徴量Ｃが閾値Ｃ_０より大きい。これに対して、図１２に示す場合、局所関心領域２０２ｂ、２０２ｄにおける特徴量Ｃが閾値Ｃ₀より大きい。ここで、境界部２０１に沿って２個以上の局所関心領域における特徴量が連続して閾値を超えている場合に境界が明瞭であると判定するようにすると、図１１に示す場合は明瞭であると判定される一方、図１２に示す場合には不明瞭であると判定されることとなる。

なお、本発明において、局所関心領域の特徴量が閾値を超える部分をつないだ時の長さが所定長さを超える場合に、明瞭度判定部５２がその境界を明瞭であると判定するようにすることも可能である。

また、本発明において、明瞭度判定部５２は、少なくとも一つの局所関心領域の特徴量Ｃが閾値Ｃ₀より大きい場合、境界が明瞭であると判定するようにしてもよい。この判定基準によれば、図９、１１、１２に示す場合も境界が明瞭であると判定される。

また、明瞭度判定部５２は、特徴量が閾値より大きい局所関心領域の数と、特徴量が閾値より小さい局所関心領域の数とを比較し、閾値より高い局所関心領域の方が多ければ明瞭と判定する一方、閾値より低い局所関心領域の方が多ければ不明瞭と判定するようにしてもよい。

このように、本発明において、明瞭度判定部５２による明瞭度の判定条件は様々な方法によって設定することができる。そこで、本発明において、入力部６の設定入力により、ユーザが所望の判定条件を設定することができるようにしてもよい。

次に、表示部７が表示する判定結果表示画像の上記以外の表示例を説明する。図１３は、表示部７が表示する判定結果表示画像の別な表示例（第２例）を示す図である。同図に示す判定結果表示画像１０５は、図２に示すＢモード画像１０１に対して境界部４０１を明瞭度に応じて描画している。図１３では、太い実線で境界部４０１を表示している。この場合には、視覚情報が境界部４０１の線の太さに対応する。なお、特徴量の値に応じて境界部４０１の線の色を変えて表示するようにしてもよい。

図１４は、表示部７が表示する判定結果表示画像のさらに別な表示例（第３例）を示す図である。同図に示す判定結果表示画像１０６は、局所関心領域における判定結果を矢印の長さと向きによって示している。矢印５０１ａ〜５０１ｄは、局所関心領域２０２ａ〜２０２ｄにそれぞれ対応した明瞭度の判定結果を示している。矢印５０１ａ〜５０１ｄは、その長さが特徴量Ｃの大きさに対応するとともに、その向きが特徴量Ｃを与える角度θに対応している。

次に、局所関心領域設定部４３が行う局所関心領域の別な配置方法を説明する。本発明において、局所関心領域設定部４３が行う局所関心領域の別な配置方法（第２例）として、手動で仮座標位置を指定し、仮座標位置からもっとも距離が近い境界の画像座標上に、局所関心領域の重心を一致させるように配置する方法を挙げることができる。

また、本発明において、局所関心領域設定部４３が行う局所関心領域のさらに別な配置方法（第３例）として、境界の画像座標の任意の箇所を基準座標とし、基準座標から境界上の距離が等距離になるように、境界の画像座標に局所関心領域の重心を一致させるように配置する方法を挙げることもできる。

次に、判定結果表示画像中の視覚情報の別な例を説明する。本発明において、判定結果表示画像中で判定結果を示す視覚情報は、文字であってもよい。この場合には、単位明瞭か不明瞭かを画面に表示してもよい。
また、本発明において、境界に沿って所定数の局所関心領域における特徴量が連続して閾値を超えているとき、境界が明瞭であると判定する場合には、連続して閾値を超える局所関心領域の数を画面に表示してもよい。
また、本発明において、局所関心領域の特徴量が閾値を超える部分をつないだ境界の長さが所定長さを超えるとき、境界が明瞭であると判定する場合には、局所関心領域の特徴量が閾値を超える部分をつないだ境界の長さを画面に表示してもよい。

このように、本発明は、特許請求の範囲に記載した技術的思想を逸脱しない範囲内において、様々な実施の形態を含みうるものである。

１超音波観測装置
２超音波探触子
３送受信部
４画像処理部
５演算部
６入力部
７表示部
８記憶部
９制御部
２１信号変換部
４１Ｂモード画像データ生成部
４２境界特定部
４３局所関心領域設定部
４４判定結果表示画像データ生成部
５１特徴量算出部
５２明瞭度判定部
８１局所関心領域情報記憶部
８２特徴量情報記憶部
８３明瞭度判定情報記憶部
１０１、１０２、１０３Ｂモード画像
１０４、１０５、１０６判定結果表示画像
１１１特異部
２０１、４０１境界部
２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄ、２０３、３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃ、３０１ｄ局所関心領域
５０１ａ、５０１ｂ、５０１ｃ、５０１ｄ矢印

Claims

検体に対して超音波を送信するとともに前記検体によって反射された超音波のエコー信号を受信する超音波観測装置であって、
受信した前記エコー信号に対応するＢモード画像データを生成するＢモード画像データ生成部と、
前記Ｂモード画像データ生成部が生成したＢモード画像中で異なる組織間の境界に対応する複数の座標を特定する境界特定部と、
前記境界特定部が特定した前記複数の座標の少なくとも一部をそれぞれ含む複数の局所関心領域を設定する局所関心領域設定部と、
前記局所関心領域設定部が設定した前記複数の局所関心領域の各々における前記Ｂモード画像を用いて輝度値に関連する特徴量を算出する特徴量算出部と、
前記特徴量算出部が算出した特徴量に基づいて前記境界の明瞭度を判定する明瞭度判定部と、
前記明瞭度判定部の判定結果を示す視覚情報を前記Ｂモード画像とともに表示する判定結果表示画像データを生成する判定結果表示画像データ生成部と、
を備えたことを特徴とする超音波観測装置。
前記特徴量算出部は、
前記局所関心領域におけるＢモード画像から該局所関心領域内で所定の条件を満たす２点の輝度差の頻度を要素とする同時生起行列を算出し、該同時生起行列を用いて前記特徴量を算出することを特徴とする請求項１に記載の超音波観測装置。
前記同時生起行列は、前記２点の一方に対する他方の方向を示す第１の変数を有し、
前記特徴量は、前記同時生起行列の要素と該要素に対応する輝度差の自乗との積を用いて算出されるコントラストの最大値であることを特徴とする請求項２に記載の超音波観測装置。
前記同時生起行列は、前記２点間の距離を第２の変数とする関数であることを特徴とする請求項３に記載の超音波観測装置。
前記明瞭度判定部は、
前記局所関心領域に対して算出した前記特徴量を閾値と比較することによって前記境界の明瞭度を判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の超音波観測装置。
前記明瞭度判定部は、
前記境界に沿って所定数以上の前記局所関心領域における特徴量が連続して前記閾値を超える場合、前記境界が明瞭であると判定することを特徴とする請求項５に記載の超音波観測装置。
前記明瞭度判定部は、
前記局所関心領域の特徴量が前記閾値を超える前記境界の部分をつないだときの長さが所定長さを超える場合、前記境界が明瞭であると判定することを特徴とする請求項５に記載の超音波観測装置。
前記複数の局所関心領域は、重複領域を有しないことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の超音波観測装置。
前記視覚情報は、色空間を構成する変数であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の超音波観測装置。
前記視覚情報は、前記局所関心領域に対して算出した特徴量の大きさおよび前記方向を大きさおよび方向とする矢印であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の超音波観測装置。
検体に対して超音波を送信するとともに前記検体によって反射された超音波のエコー信号を受信する超音波観測装置の作動方法であって、
受信した前記エコー信号に対応するＢモード画像データをＢモード画像データ生成部により生成するＢモード画像データ生成ステップと、
前記Ｂモード画像データ生成ステップで生成したＢモード画像中で異なる組織間の境界に対応する複数の座標を境界特定部により特定する境界特定ステップと、
前記境界特定ステップで特定した前記複数の座標の少なくとも一部をそれぞれ含む複数の局所関心領域を局所関心領域設定部により設定する局所関心領域設定ステップと、
前記局所関心領域設定ステップで設定した前記複数の局所関心領域の各々における前記Ｂモード画像を用いて輝度値に関連する特徴量を特徴量算出部により算出する特徴量算出ステップと、
前記特徴量算出ステップで算出した特徴量に基づいて前記境界の明瞭度を明瞭度判定部により判定する明瞭度判定ステップと、
前記明瞭度判定ステップの判定結果を示す視覚情報を前記Ｂモード画像とともに表示する判定結果表示画像データを判定結果表示画像データ生成部により生成する判定結果表示画像データ生成ステップと、
を有することを特徴とする超音波観測装置の作動方法。
検体に対して超音波を送信するとともに前記検体によって反射された超音波のエコー信号を受信する超音波観測装置に、
受信した前記エコー信号に対応するＢモード画像データをＢモード画像データ生成部により生成するＢモード画像データ生成ステップと、
前記Ｂモード画像データ生成ステップで生成したＢモード画像中で異なる組織間の境界に対応する複数の座標を境界特定部により特定する境界特定ステップと、
前記境界特定ステップで特定した前記複数の座標の少なくとも一部をそれぞれ含む複数の局所関心領域を局所関心領域設定部により設定する局所関心領域設定ステップと、
前記局所関心領域設定ステップで設定した前記複数の局所関心領域の各々における前記Ｂモード画像を用いて輝度値に関連する特徴量を特徴量算出部により算出する特徴量算出ステップと、
前記特徴量算出ステップで算出した特徴量に基づいて前記境界の明瞭度を明瞭度判定部により判定する明瞭度判定ステップと、
前記明瞭度判定ステップの判定結果を示す視覚情報を前記Ｂモード画像とともに表示する判定結果表示画像データを判定結果表示画像データ生成部により生成する判定結果表示画像データ生成ステップと、
を実行させることを特徴とする超音波観測装置の作動プログラム。