JP2021000400A - 超音波診断装置、パノラマ画像生成方法及びプログラム - Google Patents

超音波診断装置、パノラマ画像生成方法及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】診断に有用なパノラマ画像データを得ることである。また、診断に有用なパノラマ画像データを効率よく得ることである。【解決手段】超音波診断装置100は、移動されている超音波探触子2から得た受信信号に基づき超音波画像データを生成する画像生成部14と、画像生成部14で生成され画像メモリー部15aに記憶された複数の超音波画像データの合成の適否に関する指標を評価して評価結果を生成し、生成された評価結果に応じて、超音波画像データを選択して画像処理部15に合成させてパノラマ画像データを生成する制御部18と、を備える。【選択図】図2

Description

本発明は、超音波診断装置、パノラマ画像生成方法及びプログラムに関する。
超音波診断は、超音波探触子を患者の被検体の体表又は体腔内から当てるという簡単な操作で心臓や胎児の様子が超音波画像として得られ、かつ安全性が高いため繰り返して検査を行うことができる。このような超音波診断を行うために用いられる超音波診断装置が知られている。超音波画像データは、圧電素子を有する超音波探触子から超音波が被検体に送信され、反射した超音波を超音波探触子が受信し、その受信した信号に様々な処理を行うことで得られる。
また、超音波探触子を開口方向(方位方向(ラテラル方向)、走査方向)に移動させることによって得られた位置が隣り合う複数の超音波画像データを連続的に合成し、広い視野の超音波画像データ(パノラマ画像データ)を得るパノラマ画像取得機能を有する超音波診断装置が知られている。しかし、超音波探触子の縦方向の移動量が大きいと、観察対象の歪み量の違いにより、滑らかなパノラマ画像データが生成できないおそれがある。このため、複数の超音波画像の垂直方向のずれ幅を検出し、そのずれ幅を補正してパノラマ画像データを生成する超音波診断装置が知られている(特許文献1参照)。
また、複数の超音波画像の移動量に基づいて重畳画像(パノラマ画像データ)の信頼性を評価し、評価結果を表示する超音波診断装置が知られている(特許文献2参照)。
特開2003−38487号公報 特開2015−144623号公報
しかし、特許文献1の超音波診断装置では、垂直(縦)方向のずれ幅(移動量)を検出、補正するが、平行移動による補正のため合成画像中に歪みや不連続な箇所が発生し、診断に有用でないパノラマ画像データを得る可能性がある。また、特許文献2の超音波診断装置では、重畳画像の信頼性を移動量に基づいて評価し、ユーザーに提示するが、信頼性の低い箇所における合成画像は歪みなどを含み、診断に利用できない可能性があり、目的とする観察部位付近の信頼性が低い場合、超音波画像の再取得が必要となり、無駄な時間がかかってしまうという問題が生じる。
本発明の課題は、診断に有用なパノラマ画像データを得ることである。また、本発明の他の課題は、診断に有用なパノラマ画像データを効率よく得ることである。
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明の超音波診断装置は、
移動されている超音波探触子から得た受信信号に基づき超音波画像データを生成する画像生成部と、
前記画像生成部で生成された複数の超音波画像データの合成の適否に関する指標を評価して評価結果を生成する評価部と、
前記生成された評価結果に応じて、超音波画像データを選択して合成してパノラマ画像データを生成する合成部と、を備える。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の超音波診断装置において、
前記合成部は、前記生成された評価結果が高い超音波画像データを選択する。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の超音波診断装置において、
前記複数の超音波画像データにおける縦方向の移動量及び前記超音波探触子の移動方向である横方向の移動量を算出する算出部を備え、
前記合成部は、前記算出された縦方向の移動量及び前記横方向の移動量に基づいて、前記選択された複数の超音波画像データを合成する。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の超音波診断装置において、
前記縦方向は、前記超音波探触子の移動方向と略直交する方向である。
請求項5に記載の発明は、請求項3又は4に記載の超音波診断装置において、
前記算出部は、前記複数の超音波画像データにおける回転量を算出し、
前記合成部は、前記算出された回転量に基づいて、前記選択された複数の超音波画像データを合成する。
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診断装置において、
前記指標は、前記複数の超音波画像データにおける被検体に対する前記超音波探触子の接触面に垂直な縦方向の移動量であり、
前記評価部は、前記縦方向の移動量が第1の閾値より大きい場合に前記評価結果を低くする。
請求項7に記載の発明は、請求項1から6のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記指標は、前記複数の超音波画像データにおける被検体に対する前記超音波探触子の接触面に平行な横方向の移動量に対する縦方向の移動量の移動量比であり、
前記評価部は、前記移動量比が第2の閾値より大きい場合に前記評価結果を低くする。
請求項8に記載の発明は、請求項1から7のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記指標は、前記複数の超音波画像データに設定される関心領域内の上側及び下側に配置された小関心領域の類似度の差分であり、
前記評価部は、前記小関心領域の類似度の差分が第3の閾値より大きい場合に前記評価結果を低くする。
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の超音波診断装置において、
前記複数の超音波画像データの各々における前記上側に配置された小関心領域は、略同一の超音波照射領域に対応する。
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診断装置において、
前記合成部は、前記複数の超音波画像データが記憶されている記憶部から、前記生成された評価結果が低い超音波画像データを削除する。
請求項11に記載の発明は、請求項1から10のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記合成部は、前記複数の超音波画像データの評価結果が連続して低い場合に、当該評価結果が連続して低い複数の超音波画像データの合成を中断する。
請求項12に記載の発明は、請求項11に記載の超音波診断装置において、
前記合成部は、前記合成が中断されたパノラマ画像データと、当該合成の中断を示す中断情報と、を表示部に表示させる。
請求項13に記載の発明は、請求項1から10のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記合成部は、前記複数の超音波画像データの評価結果が連続して低い場合に、当該評価結果が連続して低い複数の超音波画像データのうちの最も評価結果が高い超音波画像データを選択する。
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診断装置において、
前記評価結果に基づき合成係数を決定する決定部を備え、
前記合成部は、前記決定された合成係数に基づいて、前記選択された複数の超音波画像データを合成する。
請求項15に記載の発明は、請求項14に記載の超音波診断装置において、
前記合成部は、前記生成されたパノラマ画像データと、当該パノラマ画像データの評価結果を示す評価結果情報と、を表示部に表示させる。
請求項16に記載の発明のパノラマ画像生成方法は、
移動されている超音波探触子から得た受信信号に基づき超音波画像データを生成する画像生成工程と、
前記画像生成工程で生成された複数の超音波画像データの合成の適否に関する指標を評価して評価結果を生成する評価工程と、
前記生成された評価結果に応じて、超音波画像データを選択して合成してパノラマ画像データを生成する合成工程と、を含む。
請求項15に記載の発明のプログラムは、
コンピューターを、
移動されている超音波探触子から得た受信信号に基づき超音波画像データを生成する画像生成部、
前記画像生成部で生成された複数の超音波画像データの合成の適否に関する指標を評価して評価結果を生成する評価部、
前記生成された評価結果に応じて、超音波画像データを選択して合成してパノラマ画像データを生成する合成部、
として機能させる。
本発明によれば、診断に有用なパノラマ画像データを得ることができる。また、本発明の別の効果としては、診断に有用なパノラマ画像データを効率よく得ることができる。
本発明の実施の形態の超音波診断装置の外観図である。 超音波診断装置の機能構成を示すブロック図である。 第1のパノラマ画像生成処理を示すフローチャートである。 (a)は、超音波画像と次フレームの超音波画像とにおけるROIを示す図である。(b)は、超音波画像に対する次フレームの超音波画像の回転量を示す図である。 第2のパノラマ画像生成処理を示すフローチャートである。 第3のパノラマ画像生成処理を示すフローチャートである。 超音波画像と次フレームの超音波画像とにおける類似度が高い位置のROIを示す図である。 超音波画像と次フレームの超音波画像とにおけるROIと小ROIとを示す図である。 第4のパノラマ画像生成処理を示すフローチャートである。 (a)は、第1のパノラマ画像表示画面を示す図である。(b)は、第2のパノラマ画像表示画面を示す図である。 第5のパノラマ画像生成処理を示すフローチャートである。 (a)は、第3のパノラマ画像表示画面を示す図である。(b)は、第4のパノラマ画像表示画面を示す図である。
添付図面を参照して本発明に係る実施の形態、第1〜第4の変形例を順に詳細に説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。
(実施の形態)
図1〜図4を参照して、本発明に係る実施の形態を説明する。まず、図1及び図2を参照して、本実施の形態の装置構成を説明する。図1は、実施の形態の超音波診断装置100の外観図である。図2は、超音波診断装置100の機能構成を示すブロック図である。
図1及び図2に示すように、本実施の形態の超音波診断装置100は、超音波診断装置本体1と、超音波探触子2と、を備える。超音波探触子2は、図示しない患者の生体などの被検体に対して超音波(送信超音波)を送信するとともに、この被検体で反射した超音波の反射波(反射超音波:エコー)を受信する。超音波診断装置本体1は、ケーブル3を介して、超音波探触子2と接続され、超音波探触子2に電気信号の駆動信号を送信することによって超音波探触子2に被検体に対して送信超音波を送信させるとともに、超音波探触子2にて受信した被検体内からの反射超音波に応じて超音波探触子2で生成された電気信号である受信信号に基づいて被検体内の内部状態を超音波画像として画像化する。
超音波探触子2は、圧電素子からなる振動子を備えており、この振動子は、例えば、方位方向(走査方向)に一次元アレイ状に複数配列されている。本実施の形態では、例えば、192個の振動子を備えた超音波探触子2を用いている。なお、振動子は、二次元アレイ状に配列されたものであってもよい。また、振動子の個数は、任意に設定することができる。また、本実施の形態では、超音波探触子2について、リニア走査方式の電子スキャンプローブを採用したが、電子走査方式あるいは機械走査方式の何れを採用してもよく、また、リニア走査方式、セクタ走査方式あるいはコンベックス走査方式の何れの方式を採用することもできる。
図2に示すように、超音波診断装置本体1は、例えば、操作入力部11と、送信部12と、受信部13と、画像生成部14と、合成部としての画像処理部15と、DSC(Digital Scan Converter)106と、表示部17と、評価部、合成部、算出部、決定部としての制御部18と、記憶部19と、を備える。
操作入力部11は、例えば、診断開始を指示するコマンドや被検体の個人情報などのデータの入力などを行うための各種スイッチ、各種キー(ハードキー)、トラックボール、マウス、キーボードなどを備える操作卓(コンソール)であり、医師、技師などのユーザーからの操作入力に応じた操作信号を制御部18に出力する。
送信部12は、制御部18の制御に従って、超音波探触子2にケーブル3を介して電気信号である駆動信号を供給して超音波探触子2に送信超音波を発生させる回路である。また、送信部12は、例えば、クロック発生回路、遅延回路、パルス発生回路を備えている。クロック発生回路は、駆動信号の送信タイミングや送信周波数を決定するクロック信号を発生させる回路である。遅延回路は、駆動信号の送信タイミングを振動子毎に対応した個別経路毎に遅延時間を設定し、設定された遅延時間だけ駆動信号の送信を遅延させて送信超音波によって構成される送信ビームの集束を行うための回路である。パルス発生回路は、所定の周期で駆動信号としてのパルス信号を発生させるための回路である。上述のように構成された送信部12は、例えば、超音波探触子2に配列された複数(例えば、192個)の振動子のうちの連続する一部(例えば、64個)を駆動して送信超音波を発生させる。そして、送信部12は、送信超音波を発生させる毎に駆動する振動子を方位方向にずらすことで走査(スキャン)を行う。
受信部13は、制御部18の制御に従って、超音波探触子2からケーブル3を介して電気信号である受信信号を受信する回路である。受信部13は、例えば、増幅器、A/D変換回路、整相加算回路を備えている。増幅器は、受信信号を、振動子毎に対応した個別経路毎に、予め設定された増幅率で増幅させるための回路である。A/D変換回路は、増幅された受信信号をA/D変換するための回路である。整相加算回路は、A/D変換された受信信号に対して、振動子毎に対応した個別経路毎に遅延時間を与えて時相を整え、これらを加算(整相加算)して音線データを生成するための回路である。
画像生成部14は、制御部18の制御に従って、受信部13からの音線データに対して包絡線検波処理やログ圧縮などを実施し、ダイナミックレンジやゲインの調整を行って輝度変換することにより、Bモード画像データを生成する。すなわち、Bモード画像データは、受信信号の強さを輝度によって表したものである。画像生成部14は、Bモード画像データの他、ドプラ法による画像データが生成できるものであってもよい。
画像処理部15は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)などの半導体メモリーによって構成された画像メモリー部15a及びパノラマ画像メモリー部15bを有する。画像メモリー部15aは、画像生成部14から出力されたBモード画像データをフレーム単位で記憶する。画像処理部15は、制御部18の制御に従って、画像生成部14から出力されたBモード画像データをフレーム単位で画像メモリー部15aに記憶し、フレームごとのBモード画像データに適宜画像処理を施す。フレーム単位での画像データを超音波画像データ、あるいはフレーム画像データということがある。
画像処理部15は、画像処理の一つとして、超音波探触子2が開口方向(方位方向、走査方向)に移動されたときに、位置が隣り合う複数のフレームのBモード画像データを連続的に合成して広い視野のパノラマ画像データを生成する機能を有する。画像処理部15は、例えば、平行移動、回転、拡大・縮小を考慮したヘルマート変換や、剪断変形まで考慮したアフィン変換を用いてパノラマ画像データへの合成を行う。ヘルマート変換は、
次式(1)、(2)などで表される。
Figure 2021000400
ただし、x’:変換後の水平座標、y’:変換後の垂直座標、x:変換前の水平座標、y:変換前の垂直座標、T:変換行列、θ:回転量、Δx:水平平行移動量、Δy:垂直平行移動量、R:拡大・縮小率、である。
アフィン変換は、式(1)、次式(3)などで表される。
Figure 2021000400
ただし、x’:変換後の水平座標、y’:変換後の垂直座標、x:変換前の水平座標、y:変換前の垂直座標、T:変換行列、a,b,c,d:変換係数、である。
パノラマ画像メモリー部15bは、画像処理部15により生成されたパノラマ画像データを記憶する。画像メモリー部15aに記憶されたフレーム画像データ、パノラマ画像メモリー部15bに記憶されたパノラマ画像データは、制御部18の制御に従って、DSC16に出力される。
DSC16は、制御部18の制御に従って、画像処理部15より受信したフレーム画像データ、パノラマ画像データに座標変換などを施して表示部17用の画像信号に変換し、表示部17に出力する。
表示部17は、LCD(Liquid Crystal Display)、CRT(Cathode-Ray Tube)ディスプレイ、有機EL(Electronic Luminescence)ディスプレイ、無機ELティスプレイ及びプラズマディスプレイなどの表示装置が適用可能である。表示部17は、DSC16から出力された画像信号に従って表示画面上に画像の表示を行う。なお、超音波診断装置100は、表示部17の画面上に設けられユーザーのタッチ入力を受け付けるタッチパネルを有する構成としてもよい。
制御部18は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)を備えて構成され、ROMに記憶されているシステムプログラムなどの各種処理プログラムを読み出してRAMに展開し、展開したプログラムに従って超音波診断装置100の各部の動作を集中制御する。ROMは、半導体などの不揮発メモリーなどにより構成され、超音波診断装置100に対応するシステムプログラム及び該システムプログラム上で実行可能な、例えば、後述する第1のパノラマ画像生成処理を実行するための第1のパノラマ画像生成プログラムなどの各種処理プログラムや、ガンマテーブルなどの各種データなどを記憶する。これらのプログラムは、コンピューターが読み取り可能なプログラムコードの形態で格納され、CPUは、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。RAMは、CPUにより実行される各種プログラム及びこれらプログラムに係るデータを一時的に記憶するワークエリアを形成する。
記憶部19は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)などの大容量記録媒体によって構成されており、患者情報に紐づいて保存されるフレーム画像データ、パノラマ画像データなどを記憶する。
超音波診断装置100が備える各部について、各々の機能ブロックの一部又は全部の機能は、集積回路などのハードウェア回路として実現することができる。集積回路とは、例えばLSI(Large Scale Integration)であり、LSIは集積度の違いにより、IC(Integrated Circuit)、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサーで実現してもよいし、FPGA(Field Programmable Gate Array)やLSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。また、各々の機能ブロックの一部又は全部の機能をソフトウェアにより実行するようにしてもよい。この場合、このソフトウェアは一つ又はそれ以上のROMなどの記憶媒体、光ディスク、又はハードディスクなどに記憶されており、このソフトウェアが演算処理器により実行される。
つぎに、図3、図4を参照して、本実施の形態の超音波診断装置100の動作を説明する。図3は、第1のパノラマ画像生成処理を示すフローチャートである。図4(a)は、超音波画像30Aと次フレームの超音波画像30BとにおけるROI(Region Of Interest;関心領域)31A,31Bを示す図である。図4(b)は、超音波画像30Aに対する次フレームの超音波画像30Bの回転量θを示す図である。
本実施の形態では、複数フレームの断層画像データとしてのBモード画像データを用いてパノラマ画像データを生成する処理を説明するものとするが、これに限定するものではなく、カラードプラモードなど、他の断層画像データを用いてパノラマ画像データを生成する処理としてもよく、他の変形例でも同様である。
予め、超音波診断装置100において、操作入力部11を介する、医師、技師などの操作からの指示入力により、パノラマ画像表示モードに切り替えられているものとする。そして、ユーザーにより、患者の被検体に超音波探触子2が当てられて開口方向に移動され、制御部18の制御で、送信部12、超音波探触子2、受信部13、画像生成部14、画像処理部15により、パノラマ画像データ生成用の連続する複数フレームのBモード画像データ(超音波画像データ)が生成され、画像メモリー部15aに記憶され、これらの処理が、操作入力部11を介してユーザーからパノラマ画像データ生成用の超音波画像データの取得終了の指示入力があるまで続けられるものとする。
そして、超音波診断装置100において、パノラマ画像データ生成用の複数フレームの超音波画像データが画像メモリー部15aに記憶されたことをトリガーとして、制御部18は、ROMに記憶された第1のパノラマ画像生成プログラムに従い、第1のパノラマ画像生成処理を実行する。
まず、制御部18は、パノラマ画像データ生成用の時間的に最も古い1フレームの超音波画像データを画像メモリー部15aから読み出して取得する(ステップS11)。そして、制御部18は、ステップS11で取得された1フレームの超音波画像データ又は削除されていなく直前に比較済(比較元)の超音波画像データの時間的に次の1フレームの超音波画像データを画像メモリー部15aから読み出して取得し、ステップS11で取得された1フレームの超音波画像データ又は削除されていない比較済の1フレーム前の超音波画像データと、取得した超音波画像データとに、予め大きさが設定されたROIを設定する(ステップS12)。例えば、図4(a)に示すように、時間的に前の超音波画像データの超音波画像30Aと、次フレームの超音波画像データの超音波画像30Bとに、ROI31A,31Bが設定される。ROI31A,31Bの形状及び大きさは同じである。超音波画像30A中のROI31Aは、位置を固定して設定される。超音波画像30B中のROI31Bは、縦方向及び横方向に移動される。縦方向とは、パノラマ画像データ生成における超音波探触子2の移動方向と略直交する方向である。横方向とは、パノラマ画像データ生成における超音波探触子2の移動方向である。
そして、制御部18は、ステップS12で設定された2つの超音波画像データのROI内の輝度値の類似度を算出する(ステップS13)。そして、制御部18は、ステップS13で算出されたROI内の輝度値の類似度に基づいて、比較元の超音波画像データに対するステップS12で取得された次フレームの超音波画像データの縦方向の移動量、横方向の移動量及び回転量を算出する(ステップS14)。例えば、図4に示す超音波画像30A中のROI31Aに類似度が高い超音波画像30B中のROI31Bの位置情報が取得され、ROI31Aに対するROI31Bの相対位置情報から、被検体に対する超音波探触子2の接触面に垂直な縦方向の移動量及び横方向の移動量が算出される。また、図4(b)に示すように、超音波画像30AのROI31Aを回転して、ROI31Aに対する超音波画像30BのROI31Bの類似度が高くなる回転量θが算出される。
そして、制御部18は、ステップS14で算出されたパノラマ画像データ生成用の合成の適否に関する指標としての縦方向の移動量が、予め設定された所定の縦方向の移動量用の閾値より大きいか否かを判別する(ステップS15)。つまり、ステップS15は、指標の評価に該当し、指標の値が大きいほど合成に適せず評価結果(信頼度)が低くなり、評価結果が閾値より低いか否かの判別に対応している。また、評価結果(信頼度)とは、超音波他像データがパノラマ画像データ生成用の合成に適する(信頼できる)ほど大きな値を示す。縦方向の移動量が閾値以下である場合(評価結果が閾値以上である場合)(ステップS15;NO)、制御部18は、比較した新しい方の1フレームの超音波画像データを画像メモリー部15aに保持する(ステップS16)。
そして、制御部18は、画像処理部15により、ステップS14で算出された縦方向の移動量、横方向の移動量及び回転量を用いて、パノラマ画像メモリー部15bに記憶されているパノラマ画像データ(パノラマ画像データが記憶されていない場合はステップS11で取得された1フレームの超音波画像データ)と、ステップS12で取得された1フレームの超音波画像データと、を合成して新たなパノラマ画像データを生成させ、パノラマ画像メモリー部15bに記憶(古いパノラマ画像データを更新)する(ステップS17)。
そして、制御部18は、未比較の次フレームの超音波画像データが画像メモリー部15aに記憶されているか否かを判別する(ステップS18)。縦方向の移動量が閾値より大きい場合(評価結果が閾値より低い場合)(ステップS15;YES)、制御部18は、ステップS12で取得された1フレームの超音波画像データを画像メモリー部15aから削除し(ステップS19)、ステップS18に移行される。
次フレームの超音波画像データが記憶されている場合(ステップS18;YES)、ステップS12に移行される。次フレームの超音波画像データが記憶されていない場合(ステップS18;NO)、第1のパノラマ画像生成処理が終了する。第1のパノラマ画像生成処理の終了後、パノラマ画像メモリー部15bに記憶されているパノラマ画像データは、制御部18により、DSC16を介して表示部17に表示され、操作入力部11を介するユーザーからの保存指示入力に応じて記憶部19に記憶される。
以上、本実施の形態によれば、超音波診断装置100は、移動されている超音波探触子2から得た受信信号から超音波画像データを生成する画像生成部14と、画像生成部14で生成され画像メモリー部15aに記憶された複数の超音波画像データの合成の適否に関する指標を評価して評価結果を生成し、生成された評価結果に応じて、超音波画像データを選択して画像処理部15に合成させてパノラマ画像データを生成する制御部18と、を備える。制御部18は、生成された評価結果が高い超音波画像データを選択する。
このため、指標の評価結果が高い超音波画像データを選択して合成に使用でき、指標の評価結果が低い超音波画像データを合成に使用しないことで、診断に有用なパノラマ画像データを得ることができるとともに、パノラマ画像データの再取得リスクを下げることができる。また、診断に有用なパノラマ画像データを効率よく得ることができる。
また、制御部18は、複数の超音波画像データにおける縦方向の移動量及び超音波探触子2の移動方向である横方向の移動量を算出し、算出された縦方向の移動量及び横方向の移動量に基づいて、選択された複数の超音波画像データを合成する。縦方向は、超音波探触子2の移動方向と略直交する方向である。このため、複数の超音波画像データの合成の精度を上げることができる。
また、制御部18は、複数の超音波画像データにおける回転量を算出し、算出された回転量に基づいて、選択された複数の超音波画像データを合成する。このため、回転量も合成に用いることで、湾曲した被検体をパノラマ撮像できる。
また、指標は、複数の超音波画像データにおける被検体に対する超音波探触子2の接触面に垂直な縦方向の移動量である。制御部18は、縦方向の移動量が、縦方向の移動量用の閾値より大きい場合に評価結果を低くする。このため、パノラマ画像データ生成用の合成の適否を縦方向の移動量に応じて適切に評価できる。
また、制御部18は、複数の超音波画像データが記憶されている画像メモリー部15aから、生成された評価結果が低い超音波画像データを削除する。このため、合成に不要な超音波画像データを破棄することで、画像メモリー部15aの容量を節約できる。
(第1の変形例)
図5を参照して、上記実施の形態の第1の変形例を説明する。図5は、第2のパノラマ画像生成処理を示すフローチャートである。
上記実施の形態では、指標として、縦方向の移動量を用いてパノラマ画像データ生成の合成用に適する超音波画像データを選択する構成であったが、本変形例では、指標として、横方向の移動量に対する縦方向の移動量である移動量比を用いてパノラマ画像データ生成の合成用に適する超音波画像データを選択する構成である。
本変形例では、上記実施の形態と同様に、装置構成として、超音波診断装置100を用いる。ただし、制御部18のROMには、第1のパノラマ画像生成プログラムに代えて、後述する第2のパノラマ画像生成処理を実行するための第2のパノラマ画像生成プログラムが記憶されているものとする。
つぎに、図5を参照して、本変形例の超音波診断装置100の動作を説明する。上記実施の形態と同様に、超音波画像データの取得終了の指示入力があるまで、パノラマ画像データ生成用の被検体の複数フレームの超音波画像データが取得されて、画像メモリー部15aに記憶される。
超音波診断装置100において、パノラマ画像データ生成用の複数フレームの超音波画像データが画像メモリー部15aに記憶されたことをトリガーとして、制御部18は、ROMに記憶された第2のパノラマ画像生成プログラムに従い、第2のパノラマ画像生成処理を実行する。
図5に示すように、ステップS21〜S23は、図3の第1のパノラマ画像生成処理のステップS11〜S13と同様である。そして、制御部18は、ステップS13で算出されたROI内の輝度値の類似度に基づいて、比較元の超音波画像データに対するステップS12で取得された次フレームの超音波画像データの、縦方向の移動量と、横方向の移動量と、当該横方向の移動量に対する当該縦方向の移動量としての移動量比と、回転量とを算出する(ステップS24)。
そして、制御部18は、ステップS24で算出された指標としての移動量比が、予め設定された所定の移動量比用の閾値より大きいか否かを判別する(ステップS25)。つまり、ステップS25は、指標の評価に該当し、指標の値が大きいほど評価結果(信頼度)が低くなり、評価結果が閾値より低いか否かの判別に対応している。移動量比が閾値以下である場合(評価結果が閾値以上である場合)(ステップS25;NO)、ステップS26が実行される。移動量比が閾値より大きい場合(評価結果が閾値より低い場合)(ステップS25;YES)、ステップS29が実行される。ステップS26〜S29は、図3の第1のパノラマ画像生成処理のステップS16〜S19と同様である。
以上、本変形例によれば、指標は、複数の超音波画像データにおける被検体に対する超音波探触子2の接触面に平行な横方向の移動量に対する縦方向の移動量の移動量比である。制御部18は、移動量比が移動量比用の閾値より大きい場合に評価結果を低くする。このため、縦方向の移動量に横方向の移動量を加味して移動量比とすることで、過度に評価結果が低くならないようにできる。なお、移動量比だけでなく、縦方向、横方向それぞれの方向ベクトルのなす角度を指標にしてもよい。
(第2の変形例)
図6〜図8を参照して、上記実施の形態の第2の変形例を説明する。図6は、第3のパノラマ画像生成処理を示すフローチャートである。図7は、超音波画像30Aと次フレームの超音波画像30Bとにおける類似度が高い位置のROI31A,31Bを示す図である。図8は、超音波画像30Aと次フレームの超音波画像30BとにおけるROI31A,31Bと小ROI311A,312A,311B,312Bとを示す図である。
上記実施の形態では、1つのROIを用いて得た縦方向の移動量を用いてパノラマ画像データ生成の合成用に適する超音波画像データを選択する構成であったが、本変形例では、ROIとそのROI中の2つの小ROIとを用いてパノラマ画像データ生成の合成用に適する超音波画像データを選択する構成である。
本変形例では、上記実施の形態と同様に、装置構成として、超音波診断装置100を用いる。ただし、制御部18のROMには、第1のパノラマ画像生成プログラムに代えて、後述する第3のパノラマ画像生成処理を実行するための第3のパノラマ画像生成プログラムが記憶されているものとする。
つぎに、図6〜図8を参照して、本変形例の超音波診断装置100の動作を説明する。上記実施の形態と同様に、超音波画像データの取得終了の指示入力があるまで、パノラマ画像データ生成用の被検体の複数フレームの超音波画像データが取得されて、画像メモリー部15aに記憶される。
超音波診断装置100において、パノラマ画像データ生成用の複数フレームの超音波画像データが画像メモリー部15aに記憶されたことをトリガーとして、制御部18は、ROMに記憶された第3のパノラマ画像生成プログラムに従い、第3のパノラマ画像生成処理を実行する。
図6に示すように、ステップS31は、図3の第1のパノラマ画像生成処理のステップS11と同様である。そして、制御部18は、ステップS31で取得された1フレームの超音波画像データ又は削除されていなく直前に比較済(比較元)の超音波画像データの時間的に次の1フレームの超音波画像データを画像メモリー部15aから取得し、ステップS31で取得された1フレームの超音波画像データ又は削除されていない比較済の1フレーム前の超音波画像データと、取得した超音波画像データとに、予め大きさが設定されたROIと当該ROI内の上側及び下側の2つの小ROIとを設定する(ステップS32)。
例えば、図7に示すように、上記実施の形態のように、時間的に前の超音波画像データの超音波画像30Aと、次フレームの超音波画像データの超音波画像30Bとに、ROI31A,31Bを設定するものとする。ROI31A,31B内には、被検体の上部(被検体の表面側、超音波探触子2側)の構造物ST1と下部(被検体の深部側)の構造物ST2とが含まれるものとする。また、超音波画像30Bは、超音波探触子2の移動時に、被検体に圧迫を加えてしまった場合の超音波画像とする。また、ROI31Bは、ROI31Aと輝度値の類似度が高い位置に配置されている。構造物ST1は、被検体の表面側にあるので、圧迫によって歪みやすい。構造物ST2は、構造物ST1よりも深い位置にあるので、圧迫によって歪みにくい(上方向への平行移動のみ起こっている)。このように、ROIが1つであると、当該ROI内の上部又は下部の構造物が歪みを生じたままパノラマ画像データに合成されてしまう。
そこで、図8に示すように、超音波画像30AのROI31A内に小ROI311A(上部),312A(下部)を設定する。小ROI311A,312Aには、それぞれ、構造物ST1,ST2が含まれている。ROI31A内の小ROI311A,312Aの位置を固定し(例えば、ROI31Aの上辺から下方にz1,z2[mm]の位置に小ROI311A,312A配置)、ROI31B内の小ROI311B,312Bの位置も同様とする。小ROI311B,312Bにも、それぞれ、構造物ST1,ST2が含まれている。超音波画像30A,30Bの各々における上側に配置された小ROI311A,311Bは、略同一の超音波照射領域に対応する。
すると、ROI31Aに対するROI31Bの移動により縦方向の移動量、横方向の移動量が算出できるとともに、小ROI311Aに対する小ROI311Bの類似度と小ROI312Aに対する小ROI312Bの類似度との差により、超音波画像30Bの超音波画像データがパノラマ画像データ生成の合成用に適するか否かが判別できる。類似度との差が所定の閾値より大きいと、例えば小ROI311Aに対する小ROI311Bの類似度が低くなり圧迫状態であるおそれがあり、超音波画像30Bがパノラマ画像データ生成の合成用に適しない。ステップS32では、このため、比較元のフレームの超音波画像データに固定の位置のROI及びその内の上側及び下側の2つの小ROIが配置され、次フレームの超音波画像データに移動可能な位置のROI及びその内の上側及び下側の2つの小ROIが配置される。
図6に戻り、制御部18は、ステップS32で設定された2つの超音波画像データのROI、小ROI内の輝度値の類似度を算出する(ステップS33)。そして、制御部18は、ステップS33で算出されたROI内の輝度値の類似度に基づいて、比較元の超音波画像データに対するステップS32で取得された次フレームの超音波画像データの縦方向の移動量、横方向の移動量及び回転量を算出する(ステップS44)。
ステップS35,S36,S37,S38,S40は、図3の第1のパノラマ画像生成処理のステップS15,S16,S17,S18,S19と同様である。縦方向の移動量が閾値より大きい場合(ステップS35;YES)、制御部18は、ステップS33で算出された指標としてのROI内の上側及び下側の2つの小ROIの類似度の差が予め設定された所定の類似度の差用の閾値より大きいか否かを判別する(ステップS39)。例えば、図8の小ROI311Aに対する小ROI311Bの類似度と、小ROI312Aに対する小ROI312Bの類似度と、の差である。つまり、ステップS39は、指標の評価に該当し、指標の値が大きいほど評価結果(信頼度)が低くなり、評価結果が閾値より低いか否かの判別に対応している。
上下の2つの小ROIの類似度の差が閾値以下の場合(評価結果が閾値以上である場合)(ステップS39;NO)、ステップS36に移行される。上下の2つの小ROIの類似度の差が閾値より大きい場合(評価結果が閾値より低い場合)(ステップS39;YES)、ステップS40に移行される。
以上、本変形例によれば、指標は、複数の超音波画像データに設定されるROI内の上側及び下側に配置された小ROIの類似度の差分である。制御部18は、小ROIの類似度の差分が類似度の差分用の閾値より大きい場合に評価結果を低くする。複数の超音波画像データの各々における上側に配置された小ROIは、略同一の超音波照射領域に対応する。このため、上側と下側との小ROIでそれぞれ類似度を算出することで、複数の超音波画像データの評価の精度を向上できる(過度に評価結果が低くならないようにすることができる)。
(第3の変形例)
図9、図10を参照して、上記実施の形態の第3の変形例を説明する。図9は、第4のパノラマ画像生成処理を示すフローチャートである。図10(a)は、パノラマ画像表示画面40Aを示す図である。図10(b)は、パノラマ画像表示画面40Bを示す図である。
上記実施の形態では、指標としての縦方向の移動量が閾値以下の超音波画像データを用いて超音波画像データを生成する構成であったが、本変形例では、超音波画像データの指標の評価結果が連続して低い(信頼度が小さい)場合にパノラマ画像データ生成を自動的に中断する構成である。
本変形例では、上記実施の形態と同様に、装置構成として、超音波診断装置100を用いる。ただし、制御部18のROMには、第1のパノラマ画像生成プログラムに代えて、後述する第4のパノラマ画像生成処理を実行するための第4のパノラマ画像生成プログラムが記憶されているものとする。
つぎに、図9、図10を参照して、本変形例の超音波診断装置100の動作を説明する。上記実施の形態と同様に、超音波画像データの取得終了の指示入力があるまで、パノラマ画像データ生成用の被検体の複数フレームの超音波画像データが取得されて、画像メモリー部15aに記憶される。
超音波診断装置100において、パノラマ画像データ生成用の複数フレームの超音波画像データが画像メモリー部15aに記憶されたことをトリガーとして、制御部18は、ROMに記憶された第4のパノラマ画像生成プログラムに従い、第4のパノラマ画像生成処理を実行する。
図9に示すように、ステップS51,S52は、図3の第1のパノラマ画像生成処理のステップS11〜S14と同様とする。そして、制御部18は、ステップS52で算出された指標としての縦方向の移動量を評価し評価結果を算出する(ステップS53)。例えば、図3の第1のパノラマ画像生成処理のステップS15と同様に、縦方向の移動量が、移動量用の閾値より大きいか否かなどにより、値が高くなるほど信頼度(評価)が高いことを示す評価結果が生成される。
そして、制御部18は、ステップS53で生成された評価結果が予め設定された所定の評価結果用の閾値より小さいか否かを判別し、2回連続して評価結果が当該閾値より低いか否かを判別する(ステップS54)。連続して評価結果が閾値より低くない場合(ステップS54;NO)、制御部18は、次フレームの超音波画像データが画像メモリー部15aに記憶されていなく、超音波画像データの取得を終了するか否かを判別する(ステップS55)。超音波画像データの取得を終了しない場合(ステップS55;NO)、ステップS52に移行される。
超音波画像データの取得を終了する場合(ステップS55;YES)、制御部18は、画像処理部15により、ステップS52で算出された各フレームの縦方向の移動量及び横方向の移動量と回転量とを用いて、画像メモリー部15aに記憶されている全ての超音波画像データを合成して撮像した全フレームからなるパノラマ画像データを生成してパノラマ画像メモリー部15bに記憶する(ステップS56)。そして、制御部18は、ステップS56で生成されたパノラマ画像データを、DSC16を介して表示部17に表示し(ステップS57)、第4のパノラマ画像生成処理を終了する。
連続して評価結果が閾値より低い場合(ステップS54;YES)、制御部18は、画像処理部15により、ステップS52で算出された各フレームの縦方向の移動量及び横方向の移動量と回転量とを用いて、画像メモリー部15aに記憶されているステップS11,S12で取得済の超音波画像データを合成して途中までのフレームからなるパノラマ画像データを生成してパノラマ画像メモリー部15bに記憶する(ステップS58)。合成に用いる超音波画像データは、評価結果が連続して閾値より小さくなったフレームを含まないものとする。そして、制御部18は、ステップS58で生成されたパノラマ画像データと、パノラマ画像データ生成が途中までになった中断メッセージ欄とを、DSC16を介して表示部17に表示し(ステップS59)、第4のパノラマ画像生成処理を終了する。
ステップS59では、例えば、図10(a)に示すパノラマ画像表示画面40Aが表示される。パノラマ画像表示画面40Aは、パノラマ画像41と、中断メッセージ欄42Aと、を有する。パノラマ画像41は、例えばリニア走査方式の超音波探触子2が円形状に移動された場合の、評価結果が連続して低くなるまでのパノラマ画像データに基づくパノラマ画像である。中断メッセージ欄42Aは、パノラマ画像41に重畳され、中断メッセージ及び閉じるボタンを有し、操作入力部11を介するユーザーからの当該閉じるボタンのクリック入力により表示消去が可能である。また、ステップS59では、図10(b)に示すパノラマ画像表示画面40Bが表示されてもよい。パノラマ画像表示画面40Bは、パノラマ画像41と、中断メッセージ欄42Bと、を有する。中断メッセージ欄42Bは、パノラマ画像41に重畳されず、中断メッセージを有する。中断メッセージ欄42A,42Bのメッセージは、合成の中断の旨と、その理由とを含むものとする。
以上、本変形例によれば、制御部18は、複数の超音波画像データの評価結果が連続して低い場合に、当該評価結果が連続して低い超音波画像データの合成を中断する。このため、評価結果が連続して低くなる前の診断に有用な超音波画像データを確実に合成してパノラマ画像データを生成できるとともに、診断に有用でない超音波画像データが合成されることを自動的に防ぐことができる。
また、制御部18は、合成が中断されたパノラマ画像データと、合成の中断を示す中断メッセージ部と、を表示部17に表示させる。このため、診断に有用でない超音波画像をユーザーに提示するのを防ぐことができ、ユーザーが中断メッセージ部により合成を中断した旨及びその理由を容易に視認できる。
(第4の変形例)
図11、図12を参照して、上記実施の形態の第4の変形例を説明する。図11は、第5のパノラマ画像生成処理を示すフローチャートである。図12(a)は、パノラマ画像表示画面50Aを示す図である。図12(b)は、パノラマ画像表示画面50Bを示す図である。
上記実施の形態では、パノラマ画像データのみを生成し表示する構成であったが、本変形例では、超音波画像データの指標の評価結果情報をパノラマ画像データとともに表示する構成である。
本変形例では、上記実施の形態と同様に、装置構成として、超音波診断装置100を用いる。ただし、制御部18のROMには、第1のパノラマ画像生成プログラムに代えて、後述する第5のパノラマ画像生成処理を実行するための第5のパノラマ画像生成プログラムが記憶されているものとする。
つぎに、図11を参照して、本変形例の超音波診断装置100の動作を説明する。上記実施の形態と同様に、超音波画像データの取得終了の指示入力があるまで、パノラマ画像データ生成用の被検体の複数フレームの超音波画像データが取得されて、画像メモリー部15aに記憶される。
超音波診断装置100において、パノラマ画像データ生成用の複数フレームの超音波画像データが画像メモリー部15aに記憶されたことをトリガーとして、制御部18は、ROMに記憶された第5のパノラマ画像生成プログラムに従い、第5のパノラマ画像生成処理を実行する。
図11に示すように、ステップS61〜S64は、図9の第3のパノラマ画像生成処理のステップS51〜S54と同様である。連続して評価結果が閾値より低くない場合(ステップS64;NO)、ステップS65に移行される。ステップS65は、図6の第3のパノラマ画像生成処理のステップS55と同様である。連続して評価結果が閾値より低い場合(ステップS64;YES)、制御部18は、評価結果が閾値より小さい連続した複数フレームのうち、ステップS63で生成された評価結果が最も高いフレームの超音波画像データを画像メモリー部15aに保持し、当該複数フレームのうち、保持した以外のフレームの超音波画像データを画像メモリー部15aから削除し(ステップS66)、ステップS65に移行する。
超音波画像データの取得を終了する場合(ステップS65;YES)、制御部18は、ステップS63で生成された評価結果に基づき合成係数を決定する(ステップS67)。例えば、評価結果が高いほど、信頼度が高いため合成係数(合成の重み付け量)が高くなるように決定される。そして、制御部18は、ステップS62で算出された縦方向の移動量及び縦方向の移動量と回転量と、ステップS67で決定された合成係数とを用いて、画像メモリー部15aに記憶されている超音波画像データを合成してパノラマ画像データを生成してパノラマ画像メモリー部15bに記憶する(ステップS68)。
ステップS68でのパノラマ画像データの画素値の計算方法(重みづけ方法)は、次式(4)、(5)を用いる。
合成元の画像データにパノラマ画像データ(既に合成された画像データ)が存在する場合に、パノラマ画像データの画素値は、
Figure 2021000400
で得られる。ただし、O:合成後の画素値、I:合成元の画像の画素値、I’:合成する画像の画素値、α:合成元の画像の信頼度(評価結果)、β:合成する画像の信頼度、である。
合成元の画像データにパノラマ画像データが存在しない場合に、パノラマ画像データの画素値は、
O(x’、y’)=I’(x’、y’) …(5)
で得られる。
そして、制御部18は、ステップS68で生成されたパノラマ画像データと、パノラマ画像データ生成の評価結果(信頼度)を示す評価結果情報とを、DSC16を介して表示部17に表示し(ステップS69)、第5のパノラマ画像生成処理を終了する。
ステップS69では、例えば、図12(a)に示すパノラマ画像表示画面50Aが表示される。パノラマ画像表示画面50Aは、パノラマ画像51Aと、評価結果情報として評価結果バー52Aと、を有する。パノラマ画像51Aは、例えばリニア走査方式の超音波探触子2が円形状に移動された場合のパノラマ画像データに基づくパノラマ画像である。評価結果バー52Aは、パノラマ画像51Aの所定深さに沿って配置され、パノラマ画像51Aの横方向(超音波探触子2の移動方向)の各位置に対応する評価結果(信頼度)の値を白(信頼度が最も高い)⇔黒(信頼度が最も低い)の間で多段階にグレー表示するバーである。また、図12(b)に示すパノラマ画像表示画面50Bが表示されることとしてもよい。パノラマ画像表示画面50Bは、パノラマ画像51Bと、評価結果バー52Bと、を有する。パノラマ画像51Aは、例えばリニア走査方式の超音波探触子2が被検体に沿って略平行に移動された場合のパノラマ画像データに基づくパノラマ画像である。評価結果バー52Bは、パノラマ画像51Bの横方向(超音波探触子2の移動方向)の各位置に対応する評価結果(信頼度)の値をグレー表示するバーである。ただし、評価結果バー52A,52Bは、白黒の濃淡表示としてのグレー表示に限定されるものではなく、他の色の濃淡表示や、カラーマッピングなど、他の表現方法で表現されてもよい。
以上、本変形例によれば、制御部18は、複数の超音波画像データの評価結果が連続して低い場合に、当該評価結果が連続して低い複数の超音波画像データのうちの最も評価結果が高い超音波画像データを選択する。このため、できるだけ評価結果の高い超音波画像データを利用することで、診断に有用な超音波画像データを合成してパノラマ画像データを生成できる。
また、制御部18は、評価結果に基づき合成係数を決定し、決定された合成係数に基づいて、選択された複数の超音波画像データを合成する。このため、自動的な合成中断を避けることでユーザーの操作を阻害することを防ぐことができ、合成係数を用いた合成により、診断に有用でない超音波画像データが大きく含まれるパノラマ画像データを生成するリスクを低減できる。
また、制御部18は、生成されたパノラマ画像データと、パノラマ画像データの評価結果を示す評価結果バーと、を表示部17に表示させる。このため、パノラマ画像中の診断に有用でない可能性のある箇所をユーザーが視認しやすくすることができる。
なお、上記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診断装置、パノラマ画像生成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。上記実施の形態、各変形例の少なくとも2つを適宜組み合わせる構成としてもよい。
また、以上の実施の形態及び変形例における超音波診断装置100を構成する各部の細部構成及び細部動作に関して本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
100 超音波診断装置
1 超音波診断装置本体
11 操作入力部
12 送信部
13 受信部
14 画像生成部
15 画像処理部
15a 画像メモリー部
15b パノラマ画像メモリー部
16 DSC
17 表示部
18 制御部
19 記憶部
2 超音波探触子
2a 振動子
3 ケーブル

Claims (17)

  1. 移動されている超音波探触子から得た受信信号に基づき超音波画像データを生成する画像生成部と、
    前記画像生成部で生成された複数の超音波画像データの合成の適否に関する指標を評価して評価結果を生成する評価部と、
    前記生成された評価結果に応じて、超音波画像データを選択して合成してパノラマ画像データを生成する合成部と、を備える超音波診断装置。
  2. 前記合成部は、前記生成された評価結果が高い超音波画像データを選択する請求項1に記載の超音波診断装置。
  3. 前記複数の超音波画像データにおける縦方向の移動量及び前記超音波探触子の移動方向である横方向の移動量を算出する算出部を備え、
    前記合成部は、前記縦方向の移動量及び前記横方向の移動量に基づいて、前記選択された複数の超音波画像データを合成する請求項1又は2に記載の超音波診断装置。
  4. 前記縦方向は、前記超音波探触子の移動方向と略直交する方向である請求項3に記載の超音波診断装置。
  5. 前記算出部は、前記複数の超音波画像データにおける回転量を算出し、
    前記合成部は、前記算出された回転量に基づいて、前記選択された複数の超音波画像データを合成する請求項3又は4に記載の超音波診断装置。
  6. 前記指標は、前記複数の超音波画像データにおける被検体に対する前記超音波探触子の接触面に垂直な縦方向の移動量であり、
    前記評価部は、前記縦方向の移動量が第1の閾値より大きい場合に前記評価結果を低くする請求項1から5のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  7. 前記指標は、前記複数の超音波画像データにおける被検体に対する前記超音波探触子の接触面に平行な横方向の移動量に対する縦方向の移動量の移動量比であり、
    前記評価部は、前記移動量比が第2の閾値より大きい場合に前記評価結果を低くする請求項1から6のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  8. 前記指標は、前記複数の超音波画像データに設定される関心領域内の上側及び下側に配置された小関心領域の類似度の差分であり、
    前記評価部は、前記小関心領域の類似度の差分が第3の閾値より大きい場合に前記評価結果を低くする請求項1から7のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  9. 前記複数の超音波画像データの各々における前記上側に配置された小関心領域は、略同一の超音波照射領域に対応する請求項8に記載の超音波診断装置。
  10. 前記合成部は、前記複数の超音波画像データが記憶されている記憶部から、前記生成された評価結果が低い超音波画像データを削除する請求項1から9のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  11. 前記合成部は、前記複数の超音波画像データの評価結果が連続して低い場合に、当該評価結果が連続して低い複数の超音波画像データの合成を中断する請求項1から10のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  12. 前記合成部は、前記合成が中断されたパノラマ画像データと、当該合成の中断を示す中断情報と、を表示部に表示させる請求項11に記載の超音波診断装置。
  13. 前記合成部は、前記複数の超音波画像データの評価結果が連続して低い場合に、当該評価結果が連続して低い複数の超音波画像データのうちの最も評価結果が高い超音波画像データを選択する請求項1から10のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  14. 前記評価結果に基づき合成係数を決定する決定部を備え、
    前記合成部は、前記決定された合成係数に基づいて、前記選択された複数の超音波画像データを合成する請求項1から13のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  15. 前記合成部は、前記生成されたパノラマ画像データと、当該パノラマ画像データの評価結果を示す評価結果情報と、を表示部に表示させる請求項14に記載の超音波診断装置。
  16. 移動されている超音波探触子から得た受信信号に基づき超音波画像データを生成する画像生成工程と、
    前記画像生成工程で生成された複数の超音波画像データの合成の適否に関する指標を評価して評価結果を生成する評価工程と、
    前記生成された評価結果に応じて、超音波画像データを選択して合成してパノラマ画像データを生成する合成工程と、を含むパノラマ画像生成方法。
  17. コンピューターを、
    移動されている超音波探触子から得た受信信号に基づき超音波画像データを生成する画像生成部、
    前記画像生成部で生成された複数の超音波画像データの合成の適否に関する指標を評価して評価結果を生成する評価部、
    前記生成された評価結果に応じて、超音波画像データを選択して合成してパノラマ画像データを生成する合成部、
    として機能させるためのプログラム。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009029096A (ja) * 2007-07-30 2009-02-12 Fuji Kosho Kk 会員番号付きクレジットカードクレジットカード機能付き会員カード
JP2013075079A (ja) * 2011-09-30 2013-04-25 Fujifilm Corp 医用画像処理装置および方法ならびにプログラム
JP2015039521A (ja) * 2013-08-22 2015-03-02 セイコーエプソン株式会社 画像処理システム、超音波測定システム及び画像処理方法
JP2015144623A (ja) * 2012-05-14 2015-08-13 日立アロカメディカル株式会社 超音波診断装置および画像評価表示方法
JP2018068495A (ja) * 2016-10-26 2018-05-10 株式会社日立製作所 超音波画像処理装置及びプログラム

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5782766A (en) * 1995-03-31 1998-07-21 Siemens Medical Systems, Inc. Method and apparatus for generating and displaying panoramic ultrasound images
JP4785105B2 (ja) 2001-08-03 2011-10-05 株式会社日立メディコ 超音波画像処理装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009029096A (ja) * 2007-07-30 2009-02-12 Fuji Kosho Kk 会員番号付きクレジットカードクレジットカード機能付き会員カード
JP2013075079A (ja) * 2011-09-30 2013-04-25 Fujifilm Corp 医用画像処理装置および方法ならびにプログラム
JP2015144623A (ja) * 2012-05-14 2015-08-13 日立アロカメディカル株式会社 超音波診断装置および画像評価表示方法
JP2015039521A (ja) * 2013-08-22 2015-03-02 セイコーエプソン株式会社 画像処理システム、超音波測定システム及び画像処理方法
JP2018068495A (ja) * 2016-10-26 2018-05-10 株式会社日立製作所 超音波画像処理装置及びプログラム

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