JP2017080230A - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、胎児を診断する超音波診断装置に関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus for diagnosing a fetus.
超音波診断装置は、生体内における組織等の診断のために利用されており、特に胎児の診断において必要不可欠な装置となっている。そのため、従来から胎児の超音波診断に係る様々な技術が提案されている。 An ultrasonic diagnostic apparatus is used for diagnosis of tissues and the like in a living body, and is an indispensable apparatus particularly for fetal diagnosis. For this reason, various techniques relating to fetal ultrasound diagnosis have been proposed.
例えば、特許文献1には、胎児の頭部の大きさに基づいて胎児の頭部に関する関心領域の大きさを決定する超音波診断装置が記載されている。また、特許文献2,3には、胎児などの計測対象部位のサイズを直感的に把握できるようにした超音波診断装置が記載されている。そして、特許文献4には、胎児の三次元画像を基に4D表示を行う超音波診断装置が記載されている。 For example, Patent Literature 1 describes an ultrasonic diagnostic apparatus that determines the size of a region of interest related to the fetal head based on the size of the fetal head. Patent Documents 2 and 3 describe ultrasonic diagnostic apparatuses that can intuitively grasp the size of a measurement target site such as a fetus. Patent Document 4 describes an ultrasonic diagnostic apparatus that performs 4D display based on a three-dimensional image of a fetus.
上述したように、従来から胎児の超音波診断に係る様々な技術が提案されている中で、本願の発明者らは、胎児の心臓に関する超音波診断に注目した。 As described above, while various techniques related to fetal ultrasound diagnosis have been proposed, the inventors of the present application have focused on ultrasound diagnosis related to the fetal heart.
胎児の心臓に関する超音波診断においては、例えば、胎児を映し出した超音波画像内に心臓の関心領域が設定される。この場合に、医師や検査技師などのユーザがマニュアル操作により関心領域の位置や大きさを設定するのが一般的である。 In the ultrasonic diagnosis related to the fetal heart, for example, a region of interest of the heart is set in an ultrasonic image showing the fetus. In this case, a user such as a doctor or a laboratory technician generally sets the position and size of the region of interest by manual operation.
ところが、超音波診断による診断対象の中で胎児の心臓は比較的小さく、そのうえ母体内で動く胎児とともにその心臓も移動するため、超音波画像内の胎児の心臓に関心領域を設定することは容易ではない。 However, since the fetal heart is relatively small among the diagnostic targets of ultrasound diagnosis, the heart moves with the fetus that moves in the mother's body, so it is easy to set the region of interest in the fetal heart in the ultrasound image. is not.
本発明は、こうした背景事情に鑑みて成されたものであり、その目的は、胎児の心臓に対する関心領域の設定を支援する技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such background circumstances, and an object of the present invention is to provide a technology that supports the setting of a region of interest for a fetal heart.
上記目的にかなう好適な超音波診断装置は、超音波を送受するプローブと、前記プローブを制御することにより、胎児を含む診断領域から超音波の受信信号を得る送受信部と、前記受信信号に基づいて前記診断領域の画像データを形成する画像形成部と、前記画像データ内の胎児に対して、当該胎児の発育情報に基づいて決定されるサイズの心臓関心領域を設定する関心領域設定部と、前記心臓関心領域内の画像データに基づいて胎児の心拍情報を得る心拍情報処理部と、を有することを特徴とする。 An ultrasonic diagnostic apparatus suitable for the above object includes a probe that transmits and receives ultrasonic waves, a transmission / reception unit that obtains an ultrasonic reception signal from a diagnostic region including a fetus by controlling the probe, and a method based on the reception signal. An image forming unit that forms image data of the diagnostic region, and a region of interest setting unit that sets a heart region of interest of a size determined based on the growth information of the fetus for the fetus in the image data, A heart rate information processing unit for obtaining heart rate information of a fetus based on image data in the heart region of interest.
上記装置によれば、超音波の画像データ内の胎児に対して、その胎児の発育情報に基づいて決定されるサイズの心臓関心領域が設定される。本願の発明者らによる多数の測定結果に基づく統計的な調査によれば、胎児の心臓の大きさと妊娠週数には密接な相関が認められる。そのため、胎児の発育情報として、例えば妊娠週数を利用することにより、診断対象となる胎児の心臓の大きさに適した心臓関心領域のサイズを比較的高い精度で決定することができる。また、胎児の超音波診断においては、胎児の頭部の大きさや胎児の全長(頭臀長)などの標準計測を行うことが一般的である。そのため、標準計測の結果を胎児の発育情報として利用してもよい。例えば、胎児に関する標準計測の結果から直接的にその胎児の心臓の大きさを推定して心臓関心領域のサイズを決定してもよい。また、胎児に関する標準計測の結果からその胎児の妊娠週数を導出し、導出された妊娠週数からその胎児の心臓の大きさに適した心臓関心領域のサイズを決定してもよい。つまり、標準計測の結果から妊娠週数を介して心臓関心領域のサイズが決定されてもよい。これにより、一般的に実施される標準計測の結果を利用して、さらに、胎児の心臓の大きさと妊娠週数との間の密接な相関に基づいた比較的高い信頼性をもって、その胎児の心臓の大きさに適した心臓関心領域のサイズを決定することができる。 According to the above apparatus, a cardiac region of interest having a size determined based on the growth information of the fetus is set for the fetus in the ultrasound image data. According to a statistical survey based on a large number of measurement results by the inventors of the present application, a close correlation is found between the size of the fetal heart and the number of gestational weeks. Therefore, by using, for example, the number of weeks of pregnancy as fetal growth information, the size of the heart region of interest suitable for the size of the fetal heart to be diagnosed can be determined with relatively high accuracy. In the fetal ultrasonic diagnosis, it is common to perform standard measurements such as the size of the fetal head and the total length of the fetus (head length). Therefore, the result of standard measurement may be used as fetal growth information. For example, the size of the heart region of interest may be determined by directly estimating the size of the heart of the fetus from the result of standard measurement of the fetus. Alternatively, the pregnancy week of the fetus may be derived from the standard measurement results for the fetus, and the size of the heart region of interest suitable for the size of the heart of the fetus may be determined from the derived pregnancy week. That is, the size of the cardiac region of interest may be determined from the standard measurement result through the number of gestational weeks. This allows the fetal heart to be used with relatively high reliability based on the close correlation between the size of the fetal heart and the number of gestational weeks, using the results of standard measurements that are commonly performed. The size of the cardiac region of interest suitable for the size of can be determined.
望ましい具体例において、前記関心領域設定部は、前記画像データ内の胎児に対して、前記発育情報として得られる当該胎児の妊娠週数に応じたサイズの心臓関心領域を設定する、ことを特徴とする。 In a preferred embodiment, the region-of-interest setting unit sets, for a fetus in the image data, a heart region of interest having a size corresponding to the number of gestation weeks of the fetus obtained as the growth information. To do.
望ましい具体例において、前記超音波診断装置は、妊娠週数から心臓関心領域のサイズを決定するテーブルまたは関数を利用し、前記画像データ内の胎児の妊娠週数から当該胎児の心臓関心領域のサイズを決定する、ことを特徴とする。 In a preferred embodiment, the ultrasonic diagnostic apparatus uses a table or function for determining the size of the heart region of interest from the number of gestational weeks, and the size of the fetal heart region of interest from the number of gestational weeks of the fetus in the image data. It is characterized by determining.
望ましい具体例において、前記心拍情報処理部は、前記心臓関心領域内における複数のサブ領域の各サブ領域ごとに当該サブ領域内の画像データに基づいて胎児のサブ心拍情報を導出し、複数のサブ領域に対応した複数のサブ心拍情報の中から選択される少なくとも一つのサブ心拍情報に基づいて、前記心拍情報として当該胎児の心拍波形と心拍数の少なくとも一方を導出する、ことを特徴とする。 In a preferred embodiment, the heartbeat information processing unit derives fetal subbeat information for each subregion of the plurality of subregions in the heart region of interest based on image data in the subregion, and Based on at least one sub-beat information selected from a plurality of sub-beat information corresponding to the region, at least one of the heartbeat waveform and the heart rate of the fetus is derived as the heartbeat information.
望ましい具体例において、前記関心領域設定部は、前記画像データ内において前記心臓関心領域の外側に追跡用関心領域を設定し、前記超音波診断装置は、前記追跡用関心領域内の画像データに基づいて、複数の時相に亘って前記画像データ内において移動する胎児をトラッキングするトラッキング処理部と、前記トラッキングの結果に基づいて、複数の時相に亘って前記画像データ内において移動する胎児に追従するように前記心臓関心領域を移動させる移動処理部と、をさらに有することを特徴とする。 In a preferred embodiment, the region-of-interest setting unit sets a tracking region of interest outside the heart region of interest in the image data, and the ultrasonic diagnostic apparatus is based on the image data in the tracking region of interest. A tracking processing unit that tracks a fetus that moves in the image data over a plurality of time phases, and follows a fetus that moves in the image data over a plurality of time phases based on the tracking result. And a movement processing unit for moving the cardiac region of interest.
本発明により、胎児の心臓に対する関心領域の設定を支援する技術が提供される。例えば本発明の好適な態様によれば、超音波の画像データ内の胎児に対して、その胎児の発育情報に基づいて決定されるサイズの心臓関心領域を設定することができる。 The present invention provides a technique for assisting in setting a region of interest for a fetal heart. For example, according to a preferred aspect of the present invention, a cardiac region of interest having a size determined based on the growth information of the fetus can be set for the fetus in the ultrasound image data.
図1は、本発明の実施において好適な超音波診断装置の全体構成図である。プローブ10は、胎児を含む診断領域に超音波を送波し、その診断領域から反射される超音波を受波する。プローブ10は、超音波を送受する複数の振動素子を備えており、複数の振動素子が送受信部12によって送信制御されて送信ビームが形成される。また、複数の振動素子が診断領域から反射された超音波を受波し、これにより得られた受波信号に基づいて送受信部12が受信ビームを形成する。 FIG. 1 is an overall configuration diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus suitable for implementing the present invention. The probe 10 transmits an ultrasonic wave to a diagnostic region including the fetus and receives an ultrasonic wave reflected from the diagnostic region. The probe 10 includes a plurality of vibration elements that transmit and receive ultrasonic waves, and transmission of the plurality of vibration elements is controlled by the transmission / reception unit 12 to form a transmission beam. Further, the plurality of vibration elements receive the ultrasonic waves reflected from the diagnostic region, and the transmission / reception unit 12 forms a reception beam based on the received signals obtained thereby.
送受信部12は、プローブ10が備える複数の振動素子の各々に対応した送信信号を出力することにより、超音波の送信ビームを形成してその送信ビームを走査する。また、送受信部12は、プローブ10が備える複数の振動素子の各々から得られる受波信号に対して整相加算処理などを施すことにより、走査される送信ビームに対応した受信ビームを形成し、受信ビームに沿って得られるエコーデータ(受信信号)を出力する。つまり、送受信部12は、送信ビームフォーマと受信ビームフォーマの機能を備えている。なお、送信開口合成などの送受信技術を利用してエコーデータ(受信信号)が得られてもよい。 The transmission / reception unit 12 outputs a transmission signal corresponding to each of the plurality of vibration elements included in the probe 10, thereby forming an ultrasonic transmission beam and scanning the transmission beam. In addition, the transmission / reception unit 12 forms a reception beam corresponding to the scanned transmission beam by performing a phasing addition process on the reception signal obtained from each of the plurality of vibration elements included in the probe 10, Echo data (received signal) obtained along the received beam is output. That is, the transmission / reception unit 12 has functions of a transmission beamformer and a reception beamformer. Note that echo data (received signal) may be obtained using transmission / reception techniques such as transmission aperture synthesis.
画像形成部20は、複数の時相に亘って得られるエコーデータ(受信信号)に基づいて胎児を含んだ診断領域に関する複数の時相に亘る超音波画像の画像データを形成する。画像形成部20は、例えば、胎児を映し出した断層画像(Bモード画像)の画像データを各フレームごとに(各時相ごとに)複数フレームに亘って形成する。画像形成部20において形成された断層画像の画像データは、各フレームごとに次々に画像記憶部24に記憶される。また、画像形成部20において形成された画像データは、表示処理部80に出力され、その画像データに対応した断層画像が表示部82に表示される。 The image forming unit 20 forms image data of ultrasonic images over a plurality of time phases related to a diagnostic region including a fetus based on echo data (received signals) obtained over a plurality of time phases. The image forming unit 20 forms, for example, image data of a tomographic image (B-mode image) showing a fetus over a plurality of frames for each frame (for each time phase). The image data of the tomographic image formed in the image forming unit 20 is stored in the image storage unit 24 one after another for each frame. Further, the image data formed in the image forming unit 20 is output to the display processing unit 80, and a tomographic image corresponding to the image data is displayed on the display unit 82.
関心領域設定部30は、画像記憶部24に記憶された断層画像の画像データ内に関心領域(ROI)を設定する。関心領域設定部30は、画像データ内の胎児に対して心臓用ROIと追跡用ROIを設定する。 The region of interest setting unit 30 sets a region of interest (ROI) in the image data of the tomographic image stored in the image storage unit 24. The region-of-interest setting unit 30 sets a heart ROI and a tracking ROI for the fetus in the image data.
関心領域設定部30は、まず、画像データ内の初期位置に初期サイズの心臓用ROIと追跡用ROIを設定し、例えば、操作デバイス90を介して入力されるユーザ操作に応じて、心臓用ROIと追跡用ROIの位置とサイズを調整して確定する。ユーザは、例えば表示部82に映し出される断層画像を見ながら、所望の位置に所望のサイズで心臓用ROIと追跡用ROIが設定されるように操作デバイス90を操作する。 The region-of-interest setting unit 30 first sets an initial size cardiac ROI and tracking ROI at an initial position in the image data, and for example, according to a user operation input via the operation device 90, the ROI for heart And adjust the position and size of the tracking ROI. For example, the user operates the operation device 90 so that the heart ROI and the tracking ROI are set at a desired size and a desired size while viewing the tomographic image displayed on the display unit 82.
心臓用ROIは、胎児の心臓を取り囲むように設定される。これに対し、追跡用ROIは、胎児の心臓を避けるように胎児の他の部位に設定されることが望ましい。なお、関心領域設定部30が断層画像内の画像状態を解析して、心臓用ROIと追跡用ROIの位置とサイズを確定してもよい。 The heart ROI is set so as to surround the fetal heart. On the other hand, it is desirable that the tracking ROI is set at another part of the fetus so as to avoid the fetal heart. The region-of-interest setting unit 30 may analyze the image state in the tomographic image and determine the positions and sizes of the heart ROI and the tracking ROI.
サイズ決定部40は、関心領域設定部30により画像データ内に初期設定される関心領域(ROI)のサイズ(大きさ)を決定する。サイズ決定部40は、画像データ内の胎児の発育情報に基づいて、その胎児に対して設定される心臓用ROIの初期サイズを決定する。また、サイズ決定部40は、心臓用ROIの初期サイズに応じて追跡用ROIの初期サイズを決定してもよい。なお、サイズ決定部40による初期サイズの決定処理については後に詳述する。 The size determination unit 40 determines the size (size) of the region of interest (ROI) that is initially set in the image data by the region of interest setting unit 30. The size determination unit 40 determines the initial size of the heart ROI set for the fetus based on the growth information of the fetus in the image data. The size determination unit 40 may determine the initial size of the tracking ROI according to the initial size of the heart ROI. The initial size determination process by the size determination unit 40 will be described in detail later.
関心領域設定部30により断層画像の画像データ内に心臓用ROIと追跡用ROIが設定され、胎児の心臓に係る計測が開始されると、トラッキング処理部50は、追跡用ROI内の画像データに基づいて、複数の時相に亘って断層画像の画像データ内において移動する胎児をトラッキングする。そして、移動処理部60は、トラッキング処理部50におけるトラッキング結果に基づいて、複数の時相に亘って断層画像の画像データ内において移動する胎児に追従するように心臓用ROIを移動させる。これにより、胎児の心臓に対して設定された心臓用ROIが、移動する胎児の心臓に追従するように制御される。 When the ROI for heart and the tracking ROI are set in the image data of the tomographic image by the region-of-interest setting unit 30 and the measurement related to the fetal heart is started, the tracking processing unit 50 converts the image data in the tracking ROI into the image data in the tracking ROI. Based on this, the fetus that moves in the image data of the tomographic image over a plurality of time phases is tracked. The movement processing unit 60 moves the heart ROI so as to follow the fetus moving in the image data of the tomographic image over a plurality of time phases based on the tracking result in the tracking processing unit 50. Thereby, the ROI for the heart set for the fetal heart is controlled so as to follow the moving fetal heart.
心拍情報処理部70は、複数の時相に亘って移動する心臓用ROI内の画像データに基づいて、胎児の心臓の周期的な運動である心拍を反映した心拍情報を得る。心拍情報処理部70は、心拍情報として、胎児の心拍波形と心拍数の少なくとも一方を導出する。望ましくは、心拍情報処理部70により、胎児の心拍波形データと心拍数データの両方が得られて表示処理部80に出力される。 The heartbeat information processing unit 70 obtains heartbeat information reflecting a heartbeat that is a periodic motion of the fetal heart based on image data in the heart ROI that moves over a plurality of time phases. The heartbeat information processing unit 70 derives at least one of the fetal heartbeat waveform and the heart rate as the heartbeat information. Desirably, both the heart rate waveform data and the heart rate data of the fetus are obtained by the heart rate information processing unit 70 and output to the display processing unit 80.
表示処理部80は、画像形成部20から得られる断層画像の画像データと、心拍情報処理部70から得られる心拍情報(心拍波形と心拍数のデータ)に基づいて、断層画像と心拍情報の表示画像を形成する。表示処理部80において形成された表示画像は表示部82に表示される。 The display processing unit 80 displays the tomographic image and the heart rate information based on the image data of the tomographic image obtained from the image forming unit 20 and the heart rate information (heart rate waveform and heart rate data) obtained from the heart rate information processing unit 70. Form an image. The display image formed in the display processing unit 80 is displayed on the display unit 82.
制御部100は、図1に示す超音波診断装置内を全体的に制御する。制御部100による全体的な制御には、医師や検査技師などのユーザから操作デバイス90を介して受け付けた指示も反映される。 The control unit 100 generally controls the inside of the ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. The overall control by the control unit 100 also reflects an instruction received via the operation device 90 from a user such as a doctor or a laboratory technician.
図1に示す構成(符号を付された各部)のうち、送受信部12,画像形成部20,関心領域設定部30,サイズ決定部40,トラッキング処理部50,移動処理部60,心拍情報処理部70,表示処理部80の各部は、例えば電気電子回路やプロセッサ等のハードウェアを利用して実現することができ、その実現において必要に応じてメモリ等のデバイスが利用されてもよい。また、上記各部に対応した機能が、CPUやプロセッサやメモリ等のハードウェアと、CPUやプロセッサの動作を規定するソフトウェア(プログラム)との協働により実現されてもよい。 Among the configurations shown in FIG. 1 (respectively assigned parts), the transmission / reception unit 12, the image forming unit 20, the region of interest setting unit 30, the size determining unit 40, the tracking processing unit 50, the movement processing unit 60, and the heart rate information processing unit. 70 and each part of the display processing unit 80 can be realized by using hardware such as an electric / electronic circuit or a processor, for example, and a device such as a memory may be used as necessary in the realization. In addition, functions corresponding to the above-described units may be realized by cooperation of hardware such as a CPU, a processor, or a memory, and software (program) that defines the operation of the CPU or the processor.
画像記憶部24の好適な具体例は、例えば半導体メモリなどの記憶デバイスである。表示部82の好適な具体例は、例えば液晶ディスプレイであるが、今後の普及が予想される有機EL(electroluminescence)ディスプレイなどの表示デバイスであってもよい。操作デバイス90は、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、タッチパネル、その他のスイッチ類等のうちの少なくとも一つにより実現できる。そして制御部100は、例えば、CPUやプロセッサやメモリ等のハードウェアと、CPUやプロセッサの動作を規定するソフトウェア(プログラム)との協働により実現することができる。 A preferred specific example of the image storage unit 24 is a storage device such as a semiconductor memory. A suitable specific example of the display unit 82 is, for example, a liquid crystal display, but may be a display device such as an organic EL (electroluminescence) display that is expected to be widely used in the future. The operation device 90 can be realized by at least one of a mouse, a keyboard, a trackball, a touch panel, and other switches, for example. The control unit 100 can be realized by, for example, cooperation between hardware such as a CPU, a processor, and a memory, and software (program) that defines the operation of the CPU and the processor.
図1の超音波診断装置の全体構成は以上のとおりである。次に、図1の超音波診断装置により実現される機能等について詳述する。なお、図1に示した構成(部分)については以下の説明において図1の符号を利用する。 The overall configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus in FIG. 1 is as described above. Next, functions and the like realized by the ultrasonic diagnostic apparatus of FIG. 1 will be described in detail. In addition, about the structure (part) shown in FIG. 1, the code | symbol of FIG. 1 is utilized in the following description.
図1の超音波診断装置を利用した胎児の心臓の診断において、医師や検査技師などのユーザは、表示部82に映し出される胎児の断層画像(リアルタイム画像)を確認し、診断に適した断層画像が得られたタイミングで断層画像をフリーズ(静止画像表示)させる。そして、フリーズされた断層画像内に、関心領域設定部30により心臓用ROIと追跡用ROIが設定される。心臓用ROIと追跡用ROIは、関心領域設定部30により断層画像の画像データ内に初期設定され、ユーザによる調整を経て設定が確定される。こうして設定された心臓用ROIと追跡用ROIが利用されて胎児の心臓に係る診断処理が実行される。診断処理の対象となるのは、画像記憶部24に記憶された画像データであり、例えばフリーズ直前までに得られた数秒間程度(例えば3秒間)の複数フレームが処理対象となる。もちろん、処理対象となる秒数をユーザが適宜に調整できる構成としてもよい。 In the diagnosis of the fetal heart using the ultrasonic diagnostic apparatus of FIG. 1, a user such as a doctor or a laboratory technician confirms the tomographic image (real-time image) of the fetus displayed on the display unit 82 and is suitable for diagnosis. The tomographic image is frozen (still image display) at the timing when is obtained. Then, the ROI for heart and the ROI for tracking are set by the region-of-interest setting unit 30 in the frozen tomographic image. The ROI for heart and the ROI for tracking are initially set in the image data of the tomographic image by the region-of-interest setting unit 30, and the settings are determined through adjustment by the user. The cardiac ROI and tracking ROI set in this way are used to execute a diagnostic process relating to the fetal heart. The target of the diagnostic process is the image data stored in the image storage unit 24. For example, a plurality of frames obtained for about several seconds (for example, three seconds) obtained immediately before the freeze are processed. Of course, the user may adjust the number of seconds to be processed as appropriate.
図2は、心臓用ROI31と追跡用ROI32の具体例を示す図である。断層画像(Bモード画像)22には、母体(子宮)内の胎児が映し出されており、母体内において胎児は羊水に取り囲まれている。 FIG. 2 is a diagram illustrating specific examples of the ROI 31 for heart and the ROI 32 for tracking. The tomographic image (B-mode image) 22 shows the fetus in the mother body (uterus), and the fetus is surrounded by amniotic fluid in the mother body.
心臓用ROI31は、胎児の心臓の周期的な運動である心拍を解析するために利用される。そのため、心臓用ROI31は、胎児の心臓の運動が検出され易い箇所に設定されることが望ましい。具体的には、例えば、比較的高い輝度となる胎児の心臓部分(特に心臓壁)が含まれるように、ユーザが心臓用ROI31の位置を確定する。なお、関心領域設定部30が、例えば二値化処理等の画像解析処理により、比較的高い輝度となる胎児の心臓部分を判定して、心臓用ROI31の位置を決定してもよい。また、胎児の心臓の運動が検出できる限りにおいて、心臓の一部分のみを含むように心臓用ROI31が設定されてもよい。 The heart ROI 31 is used to analyze a heartbeat, which is a periodic motion of the fetal heart. Therefore, it is desirable that the heart ROI 31 is set at a location where the motion of the fetal heart is easily detected. Specifically, for example, the user determines the position of the heart ROI 31 so that the fetal heart portion (particularly the heart wall) having relatively high luminance is included. Note that the region-of-interest setting unit 30 may determine the position of the heart ROI 31 by determining a fetal heart portion having a relatively high luminance by image analysis processing such as binarization processing, for example. Further, as long as the fetal heart motion can be detected, the heart ROI 31 may be set so as to include only a part of the heart.
一方、追跡用ROI32は、胎児の身体に関する全体的な動きを解析するために利用される。そのため、追跡用ROI32は、胎児の身体の動きが検出され易い箇所に設定されることが望ましい。具体的には、例えば、胎児と羊水の境界が含まれるように、追跡用ROI32を設定することが望ましい。なお、関心領域設定部30が、例えば二値化処理等の画像解析処理により胎児と羊水の境界を判定し、追跡用ROI32の設定位置を決定してもよい。なお、胎児の身体の動きが検出され易い他の箇所を含むように追跡用ROI32が設定されてもよい。 On the other hand, the tracking ROI 32 is used to analyze the overall movement of the fetal body. Therefore, it is desirable that the tracking ROI 32 is set at a place where the movement of the fetal body is easily detected. Specifically, for example, it is desirable to set the tracking ROI 32 so that the boundary between the fetus and the amniotic fluid is included. The region-of-interest setting unit 30 may determine the boundary between the fetus and the amniotic fluid by image analysis processing such as binarization processing and determine the setting position of the tracking ROI 32. Note that the tracking ROI 32 may be set so as to include other places where the movement of the fetal body is easily detected.
図2に示す具体例においては、心臓用ROI31と追跡用ROI32は共に矩形状であるが、これらの関心領域(ROI)はその他の多角形や円形や楕円形であってもよい。また、図2に示す具体例のように、心臓用ROI31は胎児の心臓の大きさに合わせて比較的小さく、追跡用ROI32は胎児の身体の大きさに合わせて、心臓用ROI31よりも大きいことが望ましい。 In the specific example shown in FIG. 2, the heart ROI 31 and the tracking ROI 32 are both rectangular, but these regions of interest (ROI) may be other polygons, circles, or ellipses. Further, as in the specific example shown in FIG. 2, the heart ROI 31 is relatively small in accordance with the size of the fetal heart, and the tracking ROI 32 is larger than the heart ROI 31 in accordance with the size of the fetal body. Is desirable.
また、追跡用ROI32は、胎児の心臓を含まないように設定されることが望ましいものの、胎児の身体の動きを検出できる限りにおいて、心臓の一部を含むように設定されてもよい。心臓用ROI31が心臓に対して設定されるため、追跡用ROI32は、図2に示す具体例のように、心臓用ROI31に対応する領域が刳り抜かれた形状で、心臓用ROI31を取り囲むように設定されることが望ましい。例えば、心臓用ROI31の位置のみがユーザによって指定され、これにより位置を確定された心臓用ROI31を取り囲むように、関心領域設定部30が追跡用ROI32を設定(確定)してもよい。なお、追跡用ROI32と心臓用ROI31が部分的に重なり合ってもよい。 The tracking ROI 32 is desirably set not to include the fetal heart, but may be set to include a part of the heart as long as the movement of the fetal body can be detected. Since the heart ROI 31 is set with respect to the heart, the tracking ROI 32 is set so as to surround the heart ROI 31 in a shape in which the region corresponding to the heart ROI 31 is hollowed out as in the specific example shown in FIG. It is desirable that For example, the region-of-interest setting unit 30 may set (determine) the tracking ROI 32 so that only the position of the heart ROI 31 is designated by the user and the position of the heart ROI 31 is thereby surrounded. The tracking ROI 32 and the heart ROI 31 may partially overlap.
次に、心臓用ROI31の初期サイズについて説明する。サイズ決定部40は、胎児の発育情報に基づいて心臓用ROI31の初期サイズを決定する。例えば、胎児の妊娠週数に応じてその胎児に対する心臓用ROI31の初期サイズが決定される。 Next, the initial size of the heart ROI 31 will be described. The size determination unit 40 determines the initial size of the heart ROI 31 based on the fetal growth information. For example, the initial size of the heart ROI 31 for the fetus is determined according to the number of gestational weeks of the fetus.
図3は、心臓用ROIの初期サイズと妊娠週数の対応関係を示す図である。図3には、横軸に妊娠週数を示して縦軸に心臓用ROIサイズ(初期サイズ)を示したグラフが図示されている。図3には、具体例1と具体例2のサイズ曲線が図示されている。 FIG. 3 is a diagram showing the correspondence between the initial size of the cardiac ROI and the number of gestational weeks. FIG. 3 shows a graph in which the horizontal axis indicates the number of weeks of pregnancy and the vertical axis indicates the cardiac ROI size (initial size). FIG. 3 shows the size curves of specific example 1 and specific example 2.
本願の発明者らによる多数の測定結果に基づく統計的な調査によれば、胎児の心臓の大きさと妊娠週数には密接な相関が認められる。図3に示す具体例1と具体例2のサイズ曲線は、多数の胎児に関する妊娠週数と心臓サイズの実測値(測定結果)の対応関係から得られたものである。これら多数の測定結果によれば、図3の具体例1または具体例2のサイズ曲線から、実用上において十分に適正な心臓用ROIの初期サイズを得ることができる。 According to a statistical survey based on a large number of measurement results by the inventors of the present application, a close correlation is found between the size of the fetal heart and the number of gestational weeks. The size curves of specific example 1 and specific example 2 shown in FIG. 3 are obtained from the correspondence between the number of gestational weeks and the actual measurement values (measurement results) of the number of fetuses. According to these many measurement results, an initial size of the heart ROI that is sufficiently appropriate for practical use can be obtained from the size curve of Specific Example 1 or Specific Example 2 in FIG.
一般に胎児の診断において、早期の胎児については心臓全体が診断対象とされ、中期以降(中期と後期)の胎児については心臓の左室が診断対象とされる。したがって、心臓用ROIについても、早期の胎児については心臓全体を対象とした設定が望ましく、中期以降の胎児については左室を対象とした設定が望ましい。 In general, in the fetal diagnosis, the entire heart is the diagnosis target for the early fetus, and the left ventricle of the heart is the diagnosis target for the fetus after the middle period (middle and late stages). Therefore, regarding the ROI for the heart, the setting for the entire heart is desirable for the early fetus, and the setting for the left ventricle is desirable for the fetus after the middle period.
図3に示す具体例1のサイズ曲線は、早期と中期以降において心臓用ROIのサイズを切り替える具体例である。早期から中期への切り替え週数(サイズを切り替える妊娠週数)は、例えば10〜15週程度のうちのいずれかの週に設定される。もちろん、例えば、切り替え週数をユーザが適宜に調整できる構成としてもよい。 The size curve of specific example 1 shown in FIG. 3 is a specific example in which the size of the cardiac ROI is switched between early and intermediate periods. The number of weeks for switching from the early stage to the middle stage (the number of gestation weeks for switching the size) is set to any one of about 10 to 15 weeks, for example. Of course, for example, a configuration in which the user can appropriately adjust the switching week number may be employed.
これに対し、図3に示す具体例2のサイズ曲線は、早期から中期以降まで心臓用ROIのサイズを滑らかに変化させる具体例である。この具体例2のサイズ曲線は、例えば、複数のサブROIに分割される心臓用ROIとの組み合わせにおいて好適である。後に詳述するように心臓用ROI内を複数のサブROIに分割することにより、複数のサブROIから得られる心拍情報の中から、信頼性の高い心拍情報を選択することができる。つまり心臓全体から又は心臓の左室から信頼性の高い心拍情報を選択することができる。そのため、例えば、具体例2のサイズ曲線に従って心臓用ROIのサイズを心臓全体に適合させた場合でも、例えば左室に対応したサブROIから信頼性の高い心拍情報を得ることが可能になる。したがって、心臓全体と左室のみの両方に高い信頼性をもって対応できる。 On the other hand, the size curve of the specific example 2 shown in FIG. 3 is a specific example in which the size of the heart ROI is smoothly changed from the early stage to the middle stage and thereafter. The size curve of the specific example 2 is suitable for a combination with a cardiac ROI divided into a plurality of sub-ROIs, for example. As described in detail later, by dividing the heart ROI into a plurality of sub-ROIs, heartbeat information with high reliability can be selected from the heartbeat information obtained from the plurality of sub-ROIs. That is, heartbeat information with high reliability can be selected from the entire heart or from the left ventricle of the heart. Therefore, for example, even when the size of the heart ROI is adapted to the entire heart according to the size curve of Example 2, it is possible to obtain highly reliable heartbeat information from the sub-ROI corresponding to the left ventricle, for example. Therefore, both the entire heart and only the left ventricle can be handled with high reliability.
そこで、例えば、具体例2のサイズ曲線をデフォルトの曲線とし、必要に応じて例えばユーザが具体例1のサイズ曲線を選択できるようにしてもよい。もちろん、具体例1,2以外にも選択可能なサイズ曲線が設けられてもよい。 Therefore, for example, the size curve of the specific example 2 may be set as a default curve, and the user may select the size curve of the specific example 1 if necessary. Of course, in addition to the specific examples 1 and 2, a selectable size curve may be provided.
サイズ決定部40は、サイズ曲線に従って、診断対象となる胎児の妊娠週数に対応した初期サイズを決定する。例えば、サイズ曲線(図3の具体例1または具体例2など)に従って妊娠週数と心臓用ROIのサイズを対応付けたテーブルが予め用意され、サイズ決定部40がそのテーブルを参照して、診断対象となる胎児の妊娠週数に対応した心臓用ROIのサイズを決定する。また、例えば、サイズ曲線に対応した関数が予め用意され、サイズ決定部40がその関数を利用して、診断対象となる胎児の妊娠週数から心臓用ROIのサイズを算出してもよい。 The size determination unit 40 determines an initial size corresponding to the number of gestational weeks of the fetus to be diagnosed according to the size curve. For example, a table associating the number of gestational weeks with the size of the heart ROI according to the size curve (specific example 1 or specific example 2 in FIG. 3) is prepared in advance, and the size determination unit 40 refers to the table to perform diagnosis. The size of the heart ROI corresponding to the number of gestational weeks of the target fetus is determined. Further, for example, a function corresponding to the size curve may be prepared in advance, and the size determination unit 40 may use the function to calculate the size of the heart ROI from the number of gestational weeks of the fetus to be diagnosed.
また、胎児の超音波診断においては、胎児の頭部の大きさや胎児の全長(頭臀長)などの標準計測を行うことが一般的である。そのため、サイズ決定部40は、標準計測の結果を利用して心臓用ROIの初期サイズを決定してもよい。例えば、胎児に関する標準計測の結果から直接的にその胎児の心臓の大きさを推定して心臓用ROIの初期サイズを決定してもよい。また、胎児に関する標準計測の結果からその胎児の妊娠週数を導出し、導出された妊娠週数から、サイズ曲線(図3の具体例1または具体例2など)を利用し、その胎児の心臓の大きさに適した心臓用ROIの初期サイズを決定してもよい。これにより、一般的に実施される標準計測の結果を利用して、さらに、胎児の心臓の大きさと妊娠週数との間の密接な相関に基づいた比較的高い信頼性をもって、その胎児の心臓の大きさに適した心臓用ROIの初期サイズを決定することができる。 In the fetal ultrasonic diagnosis, it is common to perform standard measurements such as the size of the fetal head and the total length of the fetus (head length). Therefore, the size determination unit 40 may determine the initial size of the heart ROI using the result of the standard measurement. For example, the initial size of the heart ROI may be determined by directly estimating the size of the heart of the fetus from the result of standard measurement of the fetus. In addition, the fetal pregnancy week is derived from the standard measurement results for the fetus, and the fetal heart is derived from the derived pregnancy week using a size curve (specific example 1 or specific example 2 in FIG. 3). An initial size of the cardiac ROI that is suitable for the size may be determined. This allows the fetal heart to be used with relatively high reliability based on the close correlation between the size of the fetal heart and the number of gestational weeks, using the results of standard measurements that are commonly performed. The initial size of the cardiac ROI that is suitable for the size of can be determined.
関心領域設定部30は、サイズ決定部40において決定されたサイズを心臓用ROIの初期サイズとする。例えば、決定された初期サイズを一辺の長さとする正方形の心臓用ROIが画像データ内に初期設定される。なお、決定された初期サイズを直径とする円形の心臓用ROIが初期設定されてもよいし、決定された初期サイズを長軸とする楕円形の心臓用ROIが初期設定されてもよい。また、関心領域設定部30は、例えば予め定められた画像データ内の初期位置に心臓用ROIを初期設定する。もちろん、関心領域設定部30は、画像解析処理などにより得られた胎児の心臓の位置(予想位置)に心臓用ROIを初期設定してもよい。 The region-of-interest setting unit 30 sets the size determined by the size determination unit 40 as the initial size of the heart ROI. For example, a square heart ROI having a side length of the determined initial size is initialized in the image data. Note that a circular heart ROI having the determined initial size as a diameter may be initially set, or an elliptical heart ROI having the determined initial size as a major axis may be initially set. In addition, the region-of-interest setting unit 30 initializes the heart ROI at an initial position in predetermined image data, for example. Of course, the region-of-interest setting unit 30 may initially set the heart ROI at the position (predicted position) of the heart of the fetus obtained by image analysis processing or the like.
さらに、関心領域設定部30は、心臓用ROIの位置とサイズに応じた追跡用ROIを設定する。例えば、心臓用ROIに対応する領域が刳り抜かれた形状で心臓用ROIを取り囲む追跡用ROI(図2参照)が設定される。例えば、関心領域設定部30は、心臓用ROIの境界から追跡用ROIの境界までの距離が一定に維持されるように、心臓用ROIのサイズに応じて追跡用ROIのサイズを決定する。もちろん、心臓用ROIの面積と追跡用ROIの面積との比率に基づいて、例えば比率が一定となるように、追跡用ROIのサイズが決定されてもよい。 Furthermore, the region-of-interest setting unit 30 sets a tracking ROI according to the position and size of the heart ROI. For example, a tracking ROI (see FIG. 2) surrounding the heart ROI is set in a shape in which a region corresponding to the heart ROI is cut out. For example, the region-of-interest setting unit 30 determines the size of the tracking ROI according to the size of the heart ROI so that the distance from the boundary of the heart ROI to the boundary of the tracking ROI is maintained constant. Of course, the size of the tracking ROI may be determined based on the ratio between the area of the heart ROI and the area of the tracking ROI, for example, so that the ratio is constant.
次に、心臓用ROIの分割について説明する。関心領域設定部30は、心臓用ROI内を複数のサブROIに分割する。 Next, the division of the heart ROI will be described. The region-of-interest setting unit 30 divides the heart ROI into a plurality of sub-ROIs.
図4は、心臓用ROIの分割例を示す図である。図4の具体例において、心臓用ROIは矩形(正方形)であり、6個の矩形状のサブROI(A)〜(F)に分割されている。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of division of the heart ROI. In the specific example of FIG. 4, the heart ROI is rectangular (square), and is divided into six rectangular sub-ROIs (A) to (F).
4個のサブROI(A)〜(D)は、心臓用ROIを4等分して得られる。図4の具体例では、4個のサブROI(A)〜(D)は、いずれも矩形(正方形)である。心臓用ROIは、胎児の心臓を全体的に含むように設定され、4個のサブROI(A)〜(D)は胎児の心臓を部分的に含むように設定される。 The four sub ROIs (A) to (D) are obtained by dividing the heart ROI into four equal parts. In the specific example of FIG. 4, the four sub ROIs (A) to (D) are all rectangular (square). The ROI for the heart is set so as to include the whole fetal heart, and the four sub-ROIs (A) to (D) are set so as to partially include the fetal heart.
サブROI(E)は、心臓用ROIの中心に設けられる。図4に示す具体例において、サブROI(E)は、サブROI(A)〜(D)の各々と同じサイズで同じ形状である。なお、サブROI(E)は、サブROI(A)〜(D)と部分的に重なるように設定される。 The sub-ROI (E) is provided at the center of the heart ROI. In the specific example shown in FIG. 4, the sub ROI (E) has the same size and the same shape as each of the sub ROIs (A) to (D). The sub ROI (E) is set so as to partially overlap with the sub ROIs (A) to (D).
そして、サブROI(F)は、心臓用ROI全体に対応しており、図4の具体例では、心臓用ROIが矩形(正方形)であるため、サブROI(F)も矩形(正方形)である。心臓用ROIは、胎児の心臓を全体的に含むように設定され、従って、サブROI(F)も胎児の心臓を全体的に含むように設定される。 The sub ROI (F) corresponds to the entire heart ROI. In the specific example of FIG. 4, the heart ROI is rectangular (square), so the sub ROI (F) is also rectangular (square). . The cardiac ROI is set to include the entire fetal heart, and thus the sub-ROI (F) is also set to include the entire fetal heart.
なお、図4には、複数のサブROI(A)〜(F)が矩形(正方形)である具体例を示したが、例えば心臓用ROIの形状に応じて、複数のサブROI(A)〜(F)が矩形以外の多角形や円形や楕円形とされてもよい。また、図4の具体例において、複数のサブROI(A)〜(E)は互いに等しいサイズであるが、互いに異なるサイズに分割されてもよい。また、複数のサブROI(A)〜(D)が互いに部分的に重なって設定されてもよい。さらに、サブROIの個数(分割数)も図4に示す具体例に限定されない。サブROIの形状、サイズ、個数、設定位置などを、例えばユーザが指定(調整)できる構成としてもよい。 FIG. 4 shows a specific example in which the plurality of sub-ROIs (A) to (F) are rectangles (squares). For example, depending on the shape of the heart ROI, the plurality of sub-ROIs (A) to (F) (F) may be a polygon other than a rectangle, a circle, or an ellipse. In the specific example of FIG. 4, the plurality of sub-ROIs (A) to (E) have the same size, but may be divided into different sizes. A plurality of sub ROIs (A) to (D) may be set so as to partially overlap each other. Furthermore, the number of sub-ROIs (number of divisions) is not limited to the specific example shown in FIG. For example, the configuration may be such that the user can specify (adjust) the shape, size, number, setting position, etc. of the sub-ROI.
関心領域設定部30により断層画像の画像データ内に心臓用ROI(図2,図4参照)と追跡用ROI(図2参照)が設定され、胎児の心臓に係る計測が開始されると、トラッキング処理部50は、追跡用ROI内の画像データに基づいて、複数の時相に亘って断層画像の画像データ内において移動する胎児をトラッキングする。そして、移動処理部60は、トラッキング処理部50におけるトラッキング結果に基づいて、複数の時相に亘って断層画像の画像データ内において移動する胎児に追従するように心臓用ROIを移動させる。これにより、胎児の心臓に対して設定された心臓用ROIが、移動する胎児の心臓に追従するように制御される。 When the ROI for heart (see FIG. 2 and FIG. 4) and the ROI for tracking (see FIG. 2) are set in the image data of the tomographic image by the region-of-interest setting unit 30, and the measurement related to the fetal heart is started, tracking is performed. The processing unit 50 tracks the fetus that moves in the image data of the tomographic image over a plurality of time phases based on the image data in the tracking ROI. The movement processing unit 60 moves the heart ROI so as to follow the fetus moving in the image data of the tomographic image over a plurality of time phases based on the tracking result in the tracking processing unit 50. Thereby, the ROI for the heart set for the fetal heart is controlled so as to follow the moving fetal heart.
心拍情報処理部70は、複数の時相に亘って移動する心臓用ROI内の画像データに基づいて、胎児の心臓の周期的な運動である心拍を反映した心拍情報を得る。心拍情報処理部70は、複数の時相に亘って得られる心臓用ROI内の画像データに基づいて、胎児の心拍波形を生成する。心拍情報処理部70は、例えば、図4に示す心臓用ROI内の複数のサブROI(A)〜(F)について、各サブROIごとにそのサブROI内の画像データに基づいて胎児の心拍波形を生成する。 The heartbeat information processing unit 70 obtains heartbeat information reflecting a heartbeat that is a periodic motion of the fetal heart based on image data in the heart ROI that moves over a plurality of time phases. The heartbeat information processing unit 70 generates a fetal heartbeat waveform based on image data in the heart ROI obtained over a plurality of time phases. The heartbeat information processing unit 70, for example, for a plurality of sub-ROIs (A) to (F) in the heart ROI shown in FIG. 4, based on the image data in the sub-ROI for each sub-ROI, Is generated.
図5は、心拍波形の具体例を示す図である。図5には、横軸を時間軸(フレーム番号)として縦軸に振幅である平均輝度を示した心拍波形が図示されている。 FIG. 5 is a diagram showing a specific example of a heartbeat waveform. FIG. 5 shows a heartbeat waveform in which the horizontal axis represents the time axis (frame number) and the vertical axis represents the average luminance as the amplitude.
心拍情報処理部70は、心臓用ROI内の各サブROIごとに、そのサブROI内の画像データに基づいて、そのサブROI内における平均輝度(輝度値の平均)を算出し、複数の時刻に亘って平均輝度を得る。これにより、各サブROIごとに心拍波形が生成される。心臓用ROIが6個のサブROI(A)〜(F)に分割されていれば(図4参照)、図5に示すように、6個のサブROI(A)〜(F)に対応した6個の心拍波形が得られる。胎児の心臓は周期的に拡張収縮運動するため、各サブROI内における平均輝度が拡張収縮運動に伴って変化し、例えば図5に示す具体例のような心拍波形が得られる。 For each sub-ROI in the heart ROI, the heart rate information processing unit 70 calculates an average luminance (average luminance value) in the sub-ROI based on the image data in the sub-ROI, and at a plurality of times. Average brightness over time. Thereby, a heartbeat waveform is generated for each sub-ROI. If the heart ROI is divided into six sub-ROIs (A) to (F) (see FIG. 4), as shown in FIG. 5, it corresponds to the six sub-ROIs (A) to (F). Six heartbeat waveforms are obtained. Since the fetal heart periodically expands and contracts, the average luminance in each sub-ROI changes with the expansion and contraction, and a heartbeat waveform such as the specific example shown in FIG. 5 is obtained.
なお、平均輝度に代えて、各サブROI内の輝度に関する他の統計値、例えば輝度の総和などにより心拍波形が生成されてもよい。また、画像データの時相間における相関値から心拍波形が生成されてもよい。例えば、各サブROIごとに、基準時刻の画像データと各時刻の画像データとの間の相関値を複数時刻に亘って算出し、縦軸の振幅を相関値とした心拍波形が生成されてもよい。また、各サブROIごとにドプラ情報等に基づいて心拍波形が形成されてもよい。 Instead of the average luminance, a heartbeat waveform may be generated by other statistical values related to the luminance in each sub-ROI, for example, the total luminance. A heartbeat waveform may be generated from a correlation value between time phases of image data. For example, for each sub-ROI, even if a correlation value between the image data at the reference time and the image data at each time is calculated over a plurality of times, and a heartbeat waveform with the amplitude on the vertical axis as the correlation value is generated Good. Further, a heartbeat waveform may be formed for each sub-ROI based on Doppler information or the like.
複数のサブROIに対応した複数の心拍波形が生成されると、心拍情報処理部70は、それら複数の心拍波形の中から診断において好適な1つ以上の心拍波形を選択する。心拍情報処理部70は、例えば、正弦波の基準波形または正弦波を修正して得られる基準波形と、各サブROIの心拍波形とを比較することにより、比較的波形の整った信頼性の高い心拍波形を選択する。もちろん、複数のサブROIに対応した複数の心拍波形の中から、医師や検査技師などのユーザが指示する所望の心拍波形を心拍情報処理部70が選択してもよい。 When a plurality of heartbeat waveforms corresponding to the plurality of sub-ROIs are generated, the heartbeat information processing unit 70 selects one or more heartbeat waveforms suitable for diagnosis from the plurality of heartbeat waveforms. For example, the heart rate information processing unit 70 compares the reference waveform obtained by correcting the sine wave reference waveform or the sine wave with the heart rate waveform of each sub-ROI, so that the waveform is relatively reliable and highly reliable. Select the heart rate waveform. Of course, the heart rate information processing unit 70 may select a desired heart rate waveform that is instructed by a user such as a doctor or a laboratory technician from a plurality of heart rate waveforms corresponding to a plurality of sub-ROIs.
そして、心拍情報処理部70は、選択した1つ以上の心拍波形に基づいて、例えば胎児の心拍数を算出する。心拍情報処理部70により得られた心拍波形と心拍数のデータは、表示処理部80に送られる。表示処理部80は、画像形成部20から得られる断層画像の画像データと、心拍情報処理部70から得られる心拍情報(心拍波形と心拍数のデータ)に基づいて、断層画像と心拍情報の表示画像を形成する。表示処理部80において形成された表示画像は表示部82に表示される。 Then, the heart rate information processing unit 70 calculates, for example, the fetal heart rate based on the selected one or more heart rate waveforms. The heart rate waveform and heart rate data obtained by the heart rate information processing unit 70 are sent to the display processing unit 80. The display processing unit 80 displays the tomographic image and the heart rate information based on the image data of the tomographic image obtained from the image forming unit 20 and the heart rate information (heart rate waveform and heart rate data) obtained from the heart rate information processing unit 70. Form an image. The display image formed in the display processing unit 80 is displayed on the display unit 82.
図6は、計測結果の表示画像の具体例を示す図である。断層画像は、診断対象となる胎児の超音波画像であり、計測結果の表示においては、画像記憶部24に記憶され、計測に利用された断層画像が表示される。また、計測結果の表示画像内には、心拍情報処理部70において生成された胎児の心拍波形と、心拍波形に基づいて算出される心拍数も表示される。例えば、計測期間MP内における心拍波形の周期から心拍数が算出される。なお、計測期間MPの位置(心拍波形内の位置)と計測期間MPの長さ(演算対象となる期間の長さ)をユーザが適宜に調整できることが望ましい。 FIG. 6 is a diagram illustrating a specific example of a display image of measurement results. The tomographic image is an ultrasound image of a fetus to be diagnosed, and in displaying the measurement result, the tomographic image stored in the image storage unit 24 and used for the measurement is displayed. In the display image of the measurement result, the fetal heartbeat waveform generated in the heartbeat information processing unit 70 and the heart rate calculated based on the heartbeat waveform are also displayed. For example, the heart rate is calculated from the cycle of the heartbeat waveform within the measurement period MP. It is desirable that the user can appropriately adjust the position of the measurement period MP (position in the heartbeat waveform) and the length of the measurement period MP (the length of the period to be calculated).
なお、計測結果が得られるまでの期間、例えば、関心領域設定部30により関心領域(心臓用ROIと追跡用ROI)が設定されてから、心拍情報処理部70により心拍波形データと心拍数データが得られるまでの解析期間に、解析の進捗状況をユーザに知らせるプログレスバーや解析対象の画像データが表示されてもよい。解析対象の画像データを表示させる場合には、画像データ内に設定される心臓用ROIも表示させ、心臓用ROIが胎児の心臓を的確にトラッキングしていることをユーザが確認できるようにしてもよい。 Note that the period until the measurement result is obtained, for example, after the region of interest (the heart ROI and the tracking ROI) is set by the region of interest setting unit 30, the heartbeat information and the heart rate data are obtained by the heartbeat information processing unit 70. During the analysis period until it is obtained, a progress bar that informs the user of the progress of analysis and image data to be analyzed may be displayed. When displaying the image data to be analyzed, the heart ROI set in the image data is also displayed so that the user can confirm that the heart ROI accurately tracks the fetal heart. Good.
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。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, embodiment mentioned above is only a mere illustration in all the points, and does not limit the scope of the present invention. The present invention includes various modifications without departing from the essence thereof.
10 プローブ、12 送受信部、20 画像形成部、24 画像記憶部、30 関心領域設定部、40 サイズ決定部、50 トラッキング処理部、60 移動処理部、70 心拍情報処理部、80 表示処理部、90 操作デバイス、100 制御部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Probe, 12 Transmission / reception part, 20 Image formation part, 24 Image storage part, 30 Region of interest setting part, 40 Size determination part, 50 Tracking processing part, 60 Movement processing part, 70 Heart rate information processing part, 80 Display processing part, 90 Operation device, 100 control unit.
Claims (5)
前記プローブを制御することにより、胎児を含む診断領域から超音波の受信信号を得る送受信部と、
前記受信信号に基づいて前記診断領域の画像データを形成する画像形成部と、
前記画像データ内の胎児に対して、当該胎児の発育情報に基づいて決定されるサイズの心臓関心領域を設定する関心領域設定部と、
前記心臓関心領域内の画像データに基づいて胎児の心拍情報を得る心拍情報処理部と、
を有する、
ことを特徴とする超音波診断装置。 A probe for transmitting and receiving ultrasound,
By controlling the probe, a transmission / reception unit that obtains an ultrasonic reception signal from a diagnostic region including a fetus,
An image forming unit that forms image data of the diagnostic region based on the received signal;
A region-of-interest setting unit for setting a heart region of interest having a size determined based on the growth information of the fetus for the fetus in the image data;
A heart rate information processing unit for obtaining heart rate information of a fetus based on image data in the heart region of interest;
Having
An ultrasonic diagnostic apparatus.
前記関心領域設定部は、前記画像データ内の胎児に対して、前記発育情報として得られる当該胎児の妊娠週数に応じたサイズの心臓関心領域を設定する、
ことを特徴とする超音波診断装置。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
The region-of-interest setting unit sets a heart region of interest having a size corresponding to the number of gestation weeks of the fetus obtained as the growth information for the fetus in the image data.
An ultrasonic diagnostic apparatus.
妊娠週数から心臓関心領域のサイズを決定するテーブルまたは関数を利用し、前記画像データ内の胎児の妊娠週数から当該胎児の心臓関心領域のサイズを決定する、
ことを特徴とする超音波診断装置。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2,
Using a table or function for determining the size of the heart region of interest from the number of gestational weeks, and determining the size of the heart region of interest of the fetus from the number of gestational weeks of the fetus in the image data;
An ultrasonic diagnostic apparatus.
前記心拍情報処理部は、前記心臓関心領域内における複数のサブ領域の各サブ領域ごとに当該サブ領域内の画像データに基づいて胎児のサブ心拍情報を導出し、複数のサブ領域に対応した複数のサブ心拍情報の中から選択される少なくとも一つのサブ心拍情報に基づいて、前記心拍情報として当該胎児の心拍波形と心拍数の少なくとも一方を導出する、
ことを特徴とする超音波診断装置。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The heart rate information processing unit derives fetal sub heart rate information for each sub-region of the plurality of sub-regions in the heart region of interest based on image data in the sub-region, and a plurality of sub-regions corresponding to the plurality of sub-regions Deriving at least one of the heart rate waveform and the heart rate of the fetus as the heart rate information based on at least one sub heart rate information selected from the sub heart rate information of
An ultrasonic diagnostic apparatus.
前記関心領域設定部は、前記画像データ内において前記心臓関心領域の外側に追跡用関心領域を設定し、
前記追跡用関心領域内の画像データに基づいて、複数の時相に亘って前記画像データ内において移動する胎児をトラッキングするトラッキング処理部と、
前記トラッキングの結果に基づいて、複数の時相に亘って前記画像データ内において移動する胎児に追従するように前記心臓関心領域を移動させる移動処理部と、
をさらに有する、
ことを特徴とする超音波診断装置。 In the ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The region-of-interest setting unit sets a tracking region of interest outside the heart region of interest in the image data,
A tracking processing unit for tracking a fetus that moves in the image data over a plurality of time phases based on the image data in the tracking region of interest;
A movement processing unit that moves the cardiac region of interest to follow a fetus that moves in the image data over a plurality of time phases based on the tracking result;
Further having
An ultrasonic diagnostic apparatus.
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