JP2017109074A5 - 超音波画像診断装置、超音波画像計測方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、超音波画像診断装置、超音波画像計測方法及びプログラムに関する。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
駆動信号に応じて送信超音波を被検体に送信し、反射超音波を受信して受信信号を生成する超音波探触子により超音波を送受信する超音波画像診断装置であって、
駆動信号を前記超音波探触子の振動子に供給する送信部と、
前記振動子を介して受信した受信信号に基づいて音線データを生成する受信部と、
前記生成された音線データから前記被検体の断層画像データを生成する画像生成部と、
前記計測対象物の輪郭抽出用の初期条件情報を取得する初期条件取得部と、
前記取得された初期条件情報を用いて、前記生成された断層画像データから前記計測対象物の輪郭を抽出する輪郭抽出部と、
前記抽出された輪郭に基づいて前記計測対象物の径情報を取得する計測部と、を備える。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の超音波画像診断装置において、
前記計測部は、前記径情報に基づき、前記計測対象物の特徴量を算出する。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の超音波画像診断装置において、
前記生成された断層画像データから前記被検体の計測対象物が所定時間安定して描出されていることを認識し、認識された場合に当該計測対象物の計測実行モードに遷移する計測対象認識部と、
前記初期条件取得部は、前記計測実行モードに遷移された場合に、前記計測対象物の輪郭抽出用の初期条件情報を取得する。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の超音波画像診断装置において、
前記初期条件取得部は、輪郭抽出用の初期条件情報の操作入力を受け付けて取得する。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の超音波画像診断装置において、
前記初期条件取得部は、前記生成された断層画像データから輪郭抽出用の初期条件情報を取得する。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の超音波画像診断装置において、
前記輪郭抽出部は、前記取得された初期条件情報を用いて、前記生成された断層画像データから前記計測対象物の第一の輪郭を抽出し、
前記計測部は、前記抽出された第一の輪郭に基づいて、前記計測対象物の径情報として第１の径及び前記第１の径と直交する第２の径を取得し、前記第１の径及び前記第２の径から前記計測対象物の特徴量としての当該計測対象物の縦横比を算出する。

請求項７に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の超音波画像診断装置において、
前記受信部は、前記被検体の計測対象物の最大径面と当該最大径面に直交する断面に対応する位置で超音波を送受信することで取得した受信信号に基づいて音線データを生成し、
前記輪郭抽出部は、前記取得された初期条件情報を用いて、前記生成された最大径面の断層画像データから前記計測対象物の第二の輪郭を抽出し、前記最大径面に直交する断面の断層画像データから前記計測対象物の第三の輪郭を抽出し、
前記計測部は、前記抽出された最大径面に対応する前記第二の輪郭に基づいて、前記計測対象物の径情報として第３の径及び前記第３の径と直交する第４の径を取得し、前記抽出された最大径面に直交する断面に対応する前記第三の輪郭に基づいて、前記計測対象物の径情報として第５の径を取得し、前記第３の径及び前記第４の径と前記第５の径とから前記計測対象物の特徴量としての計測対象物径を算出する。

請求項８に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の超音波画像診断装置において、
前記輪郭抽出部は、前記取得された初期条件情報を用いて、前記生成された断層画像データから前記計測対象物の第四の輪郭を抽出し、
前記計測部は、前記抽出された第四の輪郭に基づいて、前記計測対象物の径情報として第６の径及び前記第６の径と直交する第７の径を取得し、前記第６の径及び前記第７の径から前記計測対象物の特徴量としての容積を算出する。

請求項９に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の超音波画像診断装置において、
前記受信部は、前記被検体の計測対象物の最大径面と当該最大径面に直交する断面に対応する位置で超音波を送受信することで取得した受信信号に基づいて音線データを生成し、
前記輪郭抽出部は、前記取得された初期条件情報を用いて、前記生成された最大径面の断層画像データから前記計測対象物の第五の輪郭を抽出し、前記最大径面に直交する断面の断層画像データから前記計測対象物の第六の輪郭を抽出し、
前記計測部は、前記抽出された最大径面に対応する前記第五の輪郭に基づいて、前記計測対象物の径情報として第８の径及び前記第８の径と直交する第９の径を取得し、前記抽出された最大径面に直交する断面に対応する前記第六の輪郭に基づいて、前記計測対象物の径情報として第１０の径を取得し、前記第８の径及び前記第９の径と前記第１０の径とから前記計測対象物の特徴量としての容積を算出する。

請求項１０に記載の発明は、請求項１から９のいずれか一項に記載の超音波画像診断装置において、
前記輪郭抽出部は、前記初期条件情報と前記断層画像データとに基づいてグラフカット法により前記輪郭を抽出する。

請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の超音波画像診断装置において、
前記初期条件情報は、グラフカット法の指定領域設定用の点の位置情報、矩形若しくは直線の端点の位置情報、又は前景及び背景の輝度情報である。

請求項１２に記載の発明は、請求項１から９のいずれか一項に記載の超音波画像診断装置において、
前記輪郭抽出部は、前記初期条件情報と前記断層画像データとに基づいて動的輪郭法により前記輪郭を抽出する。

請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の超音波画像診断装置において、
前記初期条件情報は、動的輪郭法の初期輪郭設定用の点の位置情報、矩形若しくは直線の端点の位置情報、又は初期輪郭である。

請求項１４に記載の発明は、請求項１から１３のいずれか一項に記載の超音波画像診断装置において、
前記抽出された輪郭の計測マーカーの位置の補正情報の入力を受け付ける操作入力部を備え、
前記計測部は、前記入力された補正情報により補正した計測マーカーから前記計測対象物の径情報を取得し、当該径情報から当該計測対象物の特徴量を算出する。

請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の超音波画像診断装置において、
初期状態の計測マーカーを中心とした所定の領域を設定し、前記操作入力部から入力される輪郭の計測マーカーの位置の移動の補正情報に基づいて、前記所定の領域及び移動中の計測マーカーを含む断層画像データを生成して表示部にリアルタイムに表示し、当該移動中の計測マーカーが前記所定の領域以内の場合は、前記所定の領域外の場合よりも、前記操作入力部の単位時間当たりの計測マーカーの移動量を小さくして、当該移動中の計測マーカーを表示させる第１の表示制御部を備える。

請求項１６に記載の発明は、請求項１４又は１５に記載の超音波画像診断装置において、
前記操作入力部から入力される輪郭の計測マーカーの位置の移動の補正情報に基づいて、移動中の計測マーカーを含む断層画像データを生成して表示部にリアルタイムに表示し、当該移動中の計測マーカーの位置における断層画像データの輝度勾配情報が所定の閾値以上の場合は、所定の閾値より小さい場合よりも、前記操作入力部の単位時間当たりの計測マーカーの移動量を小さくして、当該移動中の計測マーカーを表示させる第２の表示制御部を備える。

請求項１７に記載の発明は、請求項１４から１６のいずれか一項に記載の超音波画像診断装置において、
前記操作入力部から入力される輪郭の計測マーカーの位置の移動の補正情報に基づいて、移動中の計測マーカーを含む断層画像データを生成して表示部にリアルタイムに表示し、１つの計測マーカーの補正情報の入力に応じて、複数の計測マーカーを連動して同一方向又は拡大縮小方向に移動して表示を行う第３の表示制御部を備える。

請求項１８に記載の発明は、請求項３に記載の超音波画像診断装置において、
前記計測実行モードへの遷移時に、当該計測実行モードへの遷移を示す表示情報を表示部に表示させる第４の表示制御部を備える。

請求項１９に記載の発明は、請求項２、６から９、１４のいずれか一項に記載の超音波画像診断装置において、
前記算出された計測対象物の特徴量を出力部に出力する出力制御部を備える。

請求項２０に記載の発明は、請求項３に記載の超音波画像診断装置において、
前記計測対象認識部は、前記生成された複数の断層画像データのフレーム全体又はフレーム内の所定部分の差分を算出し、算出した差分値が所定の閾値以下である場合に、前記計測実行モードに遷移する。

請求項２１に記載の発明は、請求項１に記載の超音波画像診断装置において、
前記輪郭抽出部は、前記取得された初期条件情報を用いて、前記生成された複数フレームの断層画像データから前記計測対象物の輪郭を抽出し、
前記計測部は、前記抽出された複数フレームの輪郭に基づいて前記計測対象物の径情報をそれぞれ取得し、
前記取得された複数フレームの径情報のうち１フレームの径情報を選択する選択部を備え、
前記計測部は、前記選択された径情報から前記計測対象物の特徴量を算出する。

請求項２２に記載の発明は、請求項２１に記載の超音波画像診断装置において、
前記選択部は、前記取得された複数フレームの径情報のうち最大の径情報を自動的に選択する。

請求項２３に記載の発明は、請求項２１に記載の超音波画像診断装置において、
前記選択部は、前記取得された複数フレームの径情報のうちの１フレームの径情報の選択入力を受け付ける。
請求項２４に記載の発明は、
駆動信号に応じて送信超音波を被検体に送信し、反射超音波を受信して受信信号を生成する超音波探触子により超音波を送受信して生成する超音波画像の計測をする超音波画像計測方法であって、
駆動信号を前記超音波探触子の振動子に供給する送信工程と、
前記振動子を介して受信した受信信号に基づいて音線データを生成する受信工程と、
前記生成された音線データから前記被検体の断層画像データを生成する画像生成工程と、
前記被検体の計測対象物の輪郭抽出用の初期条件情報を取得する初期条件取得工程と、
前記取得された初期条件情報を用いて、前記生成された断層画像データから前記計測対象物の輪郭を抽出する輪郭抽出工程と、
前記抽出された輪郭に基づいて前記計測対象物の径情報を取得する計測工程と、を含む。
請求項２５に記載の発明のプログラムは、
駆動信号に応じて送信超音波を被検体に送信し、反射超音波を受信して受信信号を生成する超音波探触子により超音波を送受信する超音波画像診断装置のコンピュータを、
駆動信号を前記超音波探触子の振動子に供給する送信部、
前記振動子を介して受信した受信信号に基づいて音線データを生成する受信部、
前記生成された音線データから前記被検体の断層画像データを生成する画像生成部、
前記被検体の計測対象物の輪郭抽出用の初期条件情報を取得する初期条件取得部、
前記取得された初期条件情報を用いて、前記生成された断層画像データから前記計測対象物の輪郭を抽出する輪郭抽出部、
前記抽出された輪郭に基づいて前記計測対象物の径情報を取得する計測部、
として機能させる。

なお、上記各実施の形態及び変形例における記述は、本発明に係る好適な超音波画像診断装置、超音波画像計測方法及びプログラムの一例であり、これに限定されるものではない。

Claims (25)

1. 駆動信号に応じて送信超音波を被検体に送信し、反射超音波を受信して受信信号を生成する超音波探触子により超音波を送受信する超音波画像診断装置であって、
   駆動信号を前記超音波探触子の振動子に供給する送信部と、
   前記振動子を介して受信した受信信号に基づいて音線データを生成する受信部と、
   前記生成された音線データから前記被検体の断層画像データを生成する画像生成部と、
   前記被検体の計測対象物の輪郭抽出用の初期条件情報を取得する初期条件取得部と、
   前記取得された初期条件情報を用いて、前記生成された断層画像データから前記計測対象物の輪郭を抽出する輪郭抽出部と、
   前記抽出された輪郭に基づいて前記計測対象物の径情報を取得する計測部と、を備える超音波画像診断装置。
2. 前記計測部は、前記径情報に基づき、前記計測対象物の特徴量を算出する請求項１に記載の超音波画像診断装置。
3. 前記生成された断層画像データから前記被検体の計測対象物が所定時間安定して描出されていることを認識し、認識された場合に当該計測対象物の計測実行モードに遷移する計測対象認識部と、
   前記初期条件取得部は、前記計測実行モードに遷移された場合に、前記計測対象物の輪郭抽出用の初期条件情報を取得する請求項１又は２に記載の超音波画像診断装置。
4. 前記初期条件取得部は、輪郭抽出用の初期条件情報の操作入力を受け付けて取得する請求項１から３のいずれか一項に記載の超音波画像診断装置。
5. 前記初期条件取得部は、前記生成された断層画像データから輪郭抽出用の初期条件情報を取得する請求項１から４のいずれか一項に記載の超音波画像診断装置。
6. 前記輪郭抽出部は、前記取得された初期条件情報を用いて、前記生成された断層画像データから前記計測対象物の第一の輪郭を抽出し、
   前記計測部は、前記抽出された第一の輪郭に基づいて、前記計測対象物の径情報として第１の径及び前記第１の径と直交する第２の径を取得し、前記第１の径及び前記第２の径から前記計測対象物の特徴量としての当該計測対象物の縦横比を算出する請求項１から５のいずれか一項に記載の超音波画像診断装置。
7. 前記受信部は、前記被検体の計測対象物の最大径面と当該最大径面に直交する断面に対応する位置で超音波を送受信することで取得した受信信号に基づいて音線データを生成し、
   前記輪郭抽出部は、前記取得された初期条件情報を用いて、前記生成された最大径面の断層画像データから前記計測対象物の第二の輪郭を抽出し、前記最大径面に直交する断面の断層画像データから前記計測対象物の第三の輪郭を抽出し、
   前記計測部は、前記抽出された最大径面に対応する前記第二の輪郭に基づいて、前記計測対象物の径情報として第３の径及び前記第３の径と直交する第４の径を取得し、前記抽出された最大径面に直交する断面に対応する前記第三の輪郭に基づいて、前記計測対象物の径情報として第５の径を取得し、前記第３の径及び前記第４の径と前記第５の径とから前記計測対象物の特徴量としての計測対象物径を算出する請求項１から５のいずれか一項に記載の超音波画像診断装置。
8. 前記輪郭抽出部は、前記取得された初期条件情報を用いて、前記生成された断層画像データから前記計測対象物の第四の輪郭を抽出し、
   前記計測部は、前記抽出された第四の輪郭に基づいて、前記計測対象物の径情報として第６の径及び前記第６の径と直交する第７の径を取得し、前記第６の径及び前記第７の径から前記計測対象物の特徴量としての容積を算出する請求項１から５のいずれか一項に記載の超音波画像診断装置。
9. 前記受信部は、前記被検体の計測対象物の最大径面と当該最大径面に直交する断面に対応する位置で超音波を送受信することで取得した受信信号に基づいて音線データを生成し、
   前記輪郭抽出部は、前記取得された初期条件情報を用いて、前記生成された最大径面の断層画像データから前記計測対象物の第五の輪郭を抽出し、前記最大径面に直交する断面の断層画像データから前記計測対象物の第六の輪郭を抽出し、
   前記計測部は、前記抽出された最大径面に対応する前記第五の輪郭に基づいて、前記計測対象物の径情報として第８の径及び前記第８の径と直交する第９の径を取得し、前記抽出された最大径面に直交する断面に対応する前記第六の輪郭に基づいて、前記計測対象物の径情報として第１０の径を取得し、前記第８の径及び前記第９の径と前記第１０の径とから前記計測対象物の特徴量としての容積を算出する請求項１から５のいずれか一項に記載の超音波画像診断装置。
10. 前記輪郭抽出部は、前記初期条件情報と前記断層画像データとに基づいてグラフカット法により前記輪郭を抽出する請求項１から９のいずれか一項に記載の超音波画像診断装置。
11. 前記初期条件情報は、グラフカット法の指定領域設定用の点の位置情報、矩形若しくは直線の端点の位置情報、又は前景及び背景の輝度情報である請求項１０に記載の超音波画像診断装置。
12. 前記輪郭抽出部は、前記初期条件情報と前記断層画像データとに基づいて動的輪郭法により前記輪郭を抽出する請求項１から９のいずれか一項に記載の超音波画像診断装置。
13. 前記初期条件情報は、動的輪郭法の初期輪郭設定用の点の位置情報、矩形若しくは直線の端点の位置情報、又は初期輪郭である請求項１２に記載の超音波画像診断装置。
14. 前記抽出された輪郭の計測マーカーの位置の補正情報の入力を受け付ける操作入力部を備え、
    前記計測部は、前記入力された補正情報により補正した計測マーカーから前記計測対象物の径情報を取得し、当該径情報から当該計測対象物の特徴量を算出する請求項１から１３のいずれか一項に記載の超音波画像診断装置。
15. 初期状態の計測マーカーを中心とした所定の領域を設定し、前記操作入力部から入力される輪郭の計測マーカーの位置の移動の補正情報に基づいて、前記所定の領域及び移動中の計測マーカーを含む断層画像データを生成して表示部にリアルタイムに表示し、当該移動中の計測マーカーが前記所定の領域以内の場合は、前記所定の領域外の場合よりも、前記操作入力部の単位時間当たりの計測マーカーの移動量を小さくして、当該移動中の計測マーカーを表示させる第１の表示制御部を備える請求項１４に記載の超音波画像診断装置。
16. 前記操作入力部から入力される輪郭の計測マーカーの位置の移動の補正情報に基づいて、移動中の計測マーカーを含む断層画像データを生成して表示部にリアルタイムに表示し、当該移動中の計測マーカーの位置における断層画像データの輝度勾配情報が所定の閾値以上の場合は、所定の閾値より小さい場合よりも、前記操作入力部の単位時間当たりの計測マーカーの移動量を小さくして、当該移動中の計測マーカーを表示させる第２の表示制御部を備える請求項１４又は１５に記載の超音波画像診断装置。
17. 前記操作入力部から入力される輪郭の計測マーカーの位置の移動の補正情報に基づいて、移動中の計測マーカーを含む断層画像データを生成して表示部にリアルタイムに表示し、１つの計測マーカーの補正情報の入力に応じて、複数の計測マーカーを連動して同一方向又は拡大縮小方向に移動して表示を行う第３の表示制御部を備える請求項１４から１６のいずれか一項に記載の超音波画像診断装置。
18. 前記計測実行モードへの遷移時に、当該計測実行モードへの遷移を示す表示情報を表示部に表示させる第４の表示制御部を備える請求項３に記載の超音波画像診断装置。
19. 前記算出された計測対象物の特徴量を出力部に出力する出力制御部を備える請求項２、６から９、１４のいずれか一項に記載の超音波画像診断装置。
20. 前記計測対象認識部は、前記生成された複数の断層画像データのフレーム全体又はフレーム内の所定部分の差分を算出し、算出した差分値が所定の閾値以下である場合に、前記計測実行モードに遷移する請求項３に記載の超音波画像診断装置。
21. 前記輪郭抽出部は、前記取得された初期条件情報を用いて、前記生成された複数フレームの断層画像データから前記計測対象物の輪郭を抽出し、
    前記計測部は、前記抽出された複数フレームの輪郭に基づいて前記計測対象物の径情報をそれぞれ取得し、
    前記取得された複数フレームの径情報のうち１フレームの径情報を選択する選択部を備え、
    前記計測部は、前記選択された径情報から前記計測対象物の特徴量を算出する請求項１に記載の超音波画像診断装置。
22. 前記選択部は、前記取得された複数フレームの径情報のうち最大の径情報を自動的に選択する請求項２１に記載の超音波画像診断装置。
23. 前記選択部は、前記取得された複数フレームの径情報のうちの１フレームの径情報の選択入力を受け付ける請求項２１に記載の超音波画像診断装置。
24. 駆動信号に応じて送信超音波を被検体に送信し、反射超音波を受信して受信信号を生成する超音波探触子により超音波を送受信して生成する超音波画像の計測をする超音波画像計測方法であって、
    駆動信号を前記超音波探触子の振動子に供給する送信工程と、
    前記振動子を介して受信した受信信号に基づいて音線データを生成する受信工程と、
    前記生成された音線データから前記被検体の断層画像データを生成する画像生成工程と、
    前記被検体の計測対象物の輪郭抽出用の初期条件情報を取得する初期条件取得工程と、
    前記取得された初期条件情報を用いて、前記生成された断層画像データから前記計測対象物の輪郭を抽出する輪郭抽出工程と、
    前記抽出された輪郭に基づいて前記計測対象物の径情報を取得する計測工程と、を含む超音波画像計測方法。
25. 駆動信号に応じて送信超音波を被検体に送信し、反射超音波を受信して受信信号を生成する超音波探触子により超音波を送受信する超音波画像診断装置のコンピュータを、
    駆動信号を前記超音波探触子の振動子に供給する送信部、
    前記振動子を介して受信した受信信号に基づいて音線データを生成する受信部、
    前記生成された音線データから前記被検体の断層画像データを生成する画像生成部、
    前記被検体の計測対象物の輪郭抽出用の初期条件情報を取得する初期条件取得部、
    前記取得された初期条件情報を用いて、前記生成された断層画像データから前記計測対象物の輪郭を抽出する輪郭抽出部、
    前記抽出された輪郭に基づいて前記計測対象物の径情報を取得する計測部、
    として機能させるためのプログラム。