JP3746121B2 - 医用画像診断装置 - Google Patents
医用画像診断装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3746121B2 JP3746121B2 JP31082096A JP31082096A JP3746121B2 JP 3746121 B2 JP3746121 B2 JP 3746121B2 JP 31082096 A JP31082096 A JP 31082096A JP 31082096 A JP31082096 A JP 31082096A JP 3746121 B2 JP3746121 B2 JP 3746121B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roi
- image data
- image
- movement amount
- measurement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検体内の断層面を時系列に超音波スキャンして得られた画像上にＲＯＩを設定し、ＲＯＩ内の生体計測情報を得るようにした医用画像診断装置に係り、とくに、ＲＯＩの時系列的な移動制御に関する。なお、この医用画像診断装置は、かかる生体計測の機能を備えた超音波診断装置として形成されることも多い。
【０００２】
【従来の技術】
近年、被検体の断層像の輝度画像や血流画像など種々の形態の超音波画像が豊富に得られており、この超音波画像を用いて画像診断を行うときに、その画像情報の定量計測に対する重要性が増してきている。この計測項目には例えば、生体の血流情報、画像信号強度（輝度）、面積、容積など、種々のものがある。
【０００３】
被検体の機能評価を行うには、それら計測項目の時間変化を観測することが多い。そのような場合、画像全体を計測対象とすることは殆どなく、画像上の関心のある特定領域を指示して、この特定領域の生体情報の時間変化を観測・計測している。この特定領域を指示するには、通常、画像上にＲＯＩ（re- gion of interest：関心領域）を設定している。
【０００４】
具体的には例えば、医用モダリティとしての超音波診断装置により最初に被検体のＢモード断層像のフレーム毎の時系列画像データが得られ、この画像データが医用画像診断装置のイメージメモリに格納される。検査者は、この時系列の画像データのの内の関心時相範囲（period of interest：ＰＯＩ）の画像データを指示するとともに、生体計測用のＲＯＩをあるフレームの画像上に設定する。関心時相範囲の時系列の画像データは適宜なフレームレートでモニタに表示されるとともに、その各フレームの画像データについてＲＯＩ内の画像データに基づき生体情報（例えばタイムデンシティカーブに供する輝度変化情報）が時系列に演算される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の生体計測法を実施する画像診断においては、画像上に設定したＲＯＩの位置はモニタ画面上では固定であるものの、組織の運動（心筋の収縮や拡張）に因って表示対象そのものの位置が相対的に移動することから、画像の更新に伴って、ＲＯＩの位置が検査者が最初に意図した表示対象上の特定場所からずれてしまうという事態が頻発している。このような事態が発生すると、ＲＯＩ内の画像データに基づく時系列の生体情報を正確に測定することができないか、または、計測結果に対する信頼性が非常に低いものになってしまう。
【０００６】
この問題を改善して高精度に計測しようとするならば、その１つの対応策として、関心時相範囲のフレーム毎にＲＯＩの位置をマニュアルで修正する必要がある。しかし、これには、表示フレームのフリーズやＲＯＩ移動のためのマウス操作を修正フレーム毎に繰り返す必要があり、その操作量は画像診断にとって大きなウエイトを占め、かつ操作を繁雑化させてしまう。このため、操作時間が長期化し、すなわち画像診断の時間が長くなって、画像診断のスループットが低下するとともに、検査者（操作者）の操作上の労力も著しく大きくなる。また、ＲＯＩの位置をマニュアルで修正するので、修正し忘れのフレームが生じ易いことなどの理由から、計測結果に対する信頼性も不十分であった。反対に、信頼性の高い計測を行おうとすると、かかるマニュアル修正に相当の熟練を要し、これがため操作者の適格性の面で融通性に欠けるという問題もあった。
【０００７】
また、前述の基本的な問題を緩和する便宜的な方法としては、生体計測用のＲＯＩの位置ずれを見越して、ＲＯＩを予め広く設定しておくことが考えられる。しかし、そのように広く設定することは、格別に関心の無い部位も予めＲＯＩに含んでしまう妥協的な部位設定となり、計測結果の信頼性および精度の両面で物足りないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上述した従来のＲＯＩ使用法の問題に鑑みてなされたもので、とくに、組織運動があっても、生体計測用のＲＯＩを精度良く最初に意図した部位に追従させることができ、これにより、高精度で高信頼性の生体計測が可能になるとともに、操作上の労力を著しく軽減できる画像診断装置を提供することを、その目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の一つの態様に係る医用画像診断装置は、被検体内の断面を超音波信号でスキャンして得て記憶させた時系列の複数フレーム分の画像データに基づき、この画像データを表示した画像上の当該被検体の血流部位に操作者からの操作情報に応じて設定されたＲＯＩ（関心領域）の生体情報を計測する医用画像診断装置において、前記画像上の前記被検体の組織部位に操作者からの操作情報に応じて設定された参照部位の運動情報を得る運動情報取得手段と、前記運動情報に基づいてフレーム毎の前記ＲＯＩの位置の移動量を演算する移動量演算手段と、この移動量演算手段により演算された移動量を用いてフレーム毎の前記ＲＯＩの位置を制御する位置制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の別の態様に係る医用画像診断装置は、被検体内の断面を超音波信号でスキャンして得た時系列の複数フレーム分の画像データを記憶する記憶手段と、前記複数フレーム分の画像データの内の任意フレームの画像データをモニタに表示する表示手段と、前記モニタに表示された画像上の前記被検体の組織部位に操作者からの操作情報に応じて設定された参照部位の運動情報を得る運動情報取得手段と、操作者からの操作情報を受けて前記画像上の前記被検体の血流部位に生体計測用のＲＯＩ（関心領域）を設定するＲＯＩ設定手段と、前記参照部位の運動情報に基づいて前記複数フレーム分の残りフレームの画像データに対する前記ＲＯＩの位置の移動量を演算する移動量演算手段と、この移動量演算手段により演算された移動量を用いて前記残りフレームの画像データの表示像上の前記ＲＯＩの位置を制御する位置制御手段と、前記複数フレーム分の画像データに基づき前記ＲＯＩ内の画像データによる生体情報を計測する計測手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
好適な一例としては、前記記憶手段、前記表示手段、前記運動情報取得手段、前記ＲＯＩ設定手段、前記移動量演算手段、前記位置制御手段、および前記計測手段は超音波診断装置に一体に搭載される。これにより、通常は超音波診断装置として使用しながら、本発明の医用画像診断装置としても使用できる。
【００１４】
さらに好適には、前記複数フレーム分の画像データの内の関心時相範囲のフレームの画像データを指定するデータ指定手段を、前記２つの態様の装置に付加的に備えることである。
【００１５】
前記移動量演算手段は、例えば、前記複数フレーム分の残りフレームの内の時間的に隣接する２枚のフレームの画像データから前記移動量を推定演算する手段に形成することができる。また、この移動量演算手段は、前記複数フレーム分の残りフレームにおける複数枚のフレームの画像データから関数を媒介にして前記移動量を推定演算する手段に形成してもよい。さらに、この移動量演算手段は、前記超音波信号の方向と前記参照部位の運動の方向との角度差に応じて前記画像データを補正する補正手段を含むように形成してもよい。
【００１６】
さらに好適には、前記位置制御手段により制御された前記ＲＯＩの位置をマニュアルで調整可能なマニュアル調整手段を備えてもよい。
【００１７】
さらに例えば、前記ＲＯＩ設定手段により前記ＲＯＩを複数個、設定するようにしてもよい。
【００１８】
以上の様々な態様や変形の構成により、超音波画像上の血流部位に設定した生体計測用のＲＯＩの位置を組織の運動に応じて制御して、生体上の所望位置を常に追従させることができる。したがって、的外れな画像データにより生体計測が実施されるという自体を的確に排除でき、高精度で信頼性の高い生体計測を実施できる。また、検査者の操作上の労力も著しく軽減できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の１つの実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００２０】
装置構成の概要
最初に、本実施形態に係る医用画像診断装置の構成の概要を説明する。
【００２１】
この医用画像診断装置は、図１に示す超音波診断装置に一体に組み込まれ、その超音波診断装置において各種の超音波画像の取得と生体計測に代表される医用画像診断との両方を行えるようになっている。以下、この医用画像診断装置を機能的に搭載した超音波診断装置について説明する。
【００２２】
図１に示す超音波診断装置は、超音波信号と電気信号の間で双方向に信号変換可能な超音波プローブ１と、この超音波プローブ１に接続された送信系回路２および受信系回路３、この受信系回路３の出力側に装備された画像データおよび生体計測情報の処理・演算系回路４、この処理・演算系回路４の出力側に装備された表示系回路５、および装置全体の演算および処理の動作を制御する制御系回路６とを備える。
【００２３】
超音波プローブ１は、その先端に配置されたアレイ型圧電振動子を備える。アレイ型振動子は複数の圧電素子を並列に配置し、その配置方向を走査方向としたもので、複数の圧電素子それぞれが送受信の各チャンネルを形成する。
【００２４】
送信系回路２は、図示していないが、基準レートパルスを発生するパルス発生器と、このパルス発生器から出力された基準レートパルスをチャンネル毎に遅延して駆動パルスを発生させる送信回路とを備える。送信回路から出力されたチャンネル毎の駆動パルスは、超音波プローブ１の複数の振動子のそれぞれに供給される。駆動パルスの送信遅延時間は各チャンネル毎に制御され、レート周波数毎に繰返し供給される。駆動パルスの供給に応答して各振動子から超音波パルスが出射される。この超音波パルスは被検体内を伝搬しながら、制御された送信遅延時間に因り送信ビームを形成し、音響インピーダンスの異なる境界面でその一部を反射してエコー信号になる。戻ってきたエコー信号の一部または全部は１つまたは複数の振動子で受信され、対応する電気信号に変換される。
【００２５】
受信系回路３は、図示していないが、プローブ１の各振動子に接続されたチャンネル毎のプリアンプと、このプリアンプのそれぞれに接続された遅延時間変更可能な遅延回路と、その遅延回路の遅延出力を加算する加算器とを備える。このため、プローブ１により受信されたエコー信号は、その対応する電気量のアナログ信号が受信系回路３に取り込まれ、チャンネル毎に増幅された後、受信フォーカスのために遅延制御され、加算される。これにより、受信遅延時間の制御に応じて決まるフォーカス点を有する受信ビームが演算上で形成され、所望の指向性が得られる。
【００２６】
受信系回路３の出力端は、Ｂモード処理回路１１、ＣＦＭモード処理回路１２、ＴＤＩモード処理回路１３、およびＰＷＤモード処理回路１４に並列に接続されている。これらの処理回路１１〜１４は処理・演算系回路４の一部の構成要素を成す。処理・演算系回路４は、かかる画像データの取得モード別の処理回路１１〜１４のほか、これらの処理回路１１〜１４の出力側に装備した電子式の切換スイッチ１５、デジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣ）１６、イメージメモリユニット１７、生体計測器１８、移動量演算器１９、ＲＯＩ発生器２０、およびデータ合成器２１を備える。
【００２７】
この内、Ｂモード処理回路２２はＢモードの白黒の断層像データの作成を担うもので、図示していないが、対数増幅器、包絡線検波器、およびＡ／Ｄ変換器を備えている。このため、受信系回路３で整相加算されたエコー信号は対数増幅器で対数的に圧縮増幅され、その増幅信号の包絡線が包絡線検波器で検波され、さらにＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換されてＢモード画像データとして出力される。
【００２８】
ＣＦＭモード処理器１２は、カラーフローマッピング（ＣＦＭ：カラードプラ断層法の一種）のモードにより２次元的に血流情報の検出を行う従来周知の回路で構成される。このＣＦＭモード処理器１２は具体的には、図示してはいないが、直交位相検波器、Ａ／Ｄ変換器、ＭＴＩフィルタ、および自己相関器を備えるとともに、この自己相関出力に基づく演算を行う平均速度演算器、分散演算器、パワー演算器を備える。受信エコー信号から直交位相検波器によりドプラ信号が検出され、そのドプラ信号はＡ／Ｄ変換器によりデジタルデータに変換された後、ＭＴＩフィルタのフレームメモリに一次的に記憶される。
【００２９】
ＣＦＭモードでは、血流情報を得るために、同一断面が複数回、超音波スキャンされるから、そのフレームメモリにはビームスキャン方向、超音波ビーム方向、スキャン回数方向の３つの次元を有するドプラデータが格納される。ＭＴＩフィルタには、フレームメモリの読出し側にハイパスフィルタを備えている。このため、３つの次元を有する画像データの内、各ピクセル位置に対応したスキャン回数方向の複数個のドプラデータ列それぞれに対して組織エコーのドプラ成分を除去して血流エコーのドプラ成分が良好に抽出される。
【００３０】
ハイパスフィルタリングされたドプラデータ列は自己演算器でそのデータ列の平均ドプラ周波数が解析される。この平均ドプラ周波数に基づき、平均速度演算器でスキャン断面の各サンプル点の血流平均速度を、分散演算器で血流速度分布の分散値を、さらにパワー演算器で血流からのエコー信号のパワー値をそれぞれ演算している。これらの演算情報はカラードプラ情報として出力される。
【００３１】
さらに、ＴＤＩモード処理回路１３は組織ドプライメージング（ＴＤＩ：カラードプラ断層法の一種）により２次元的に組織の運動情報の検出を行う。このＴＤＩモード処理回路１３の構成は概略、上述したＣＦＭモード処理回路１２と同一であるが、心筋などの組織からのエコー信号のドプラ成分を抽出可能になるようにＭＴＩフィルタに設けるフィルタ回路の特性を設定してある。すなわち、組織のエコー信号と血流のエコー信号との間には、その強度およびドプラ偏移周波数（運動速度）に相違があることを利用した特性になっている。組織のエコー信号の強度は血流のそれに比して大きいが、ドプラ偏移周波数（つまり速度）は通常小さい。このため、ＭＴＩフィルタに搭載するフィルタ回路を、その低域のドプラ偏移周波数を抽出できるローパースフィルタに構成している。そのほかの構成はＣＦＭモード処理回路１２と同等である。
【００３２】
さらに、ＰＷＤモード処理回路１４はパルスドプラ（ＰＷＤ）法に基づいてドプラスペクトラムデータを生成する機能を担う。具体的には、直交位相検波器、サンプルホールド回路、帯域フィルタ、Ａ／Ｄ変換器、ＦＦＴなどを備える。
【００３３】
さらに、切換スイッチ１５は、制御信号に応答して装置の動作モード別に経路を切り換える電子スイッチング素子で成る接点を有して構成される。この接点としては、オン・オフ動作する３つのノーマルオープンの接点ａ−ａ′，ｂ−ｂ′，ｃ−ｃ′が設けられている。接点ａ−ａ′は前述した４つの処理回路１１〜１４とＤＳＣ１６とを共通に接続すべく介挿されている。別の接点ｂ−ｂ′は４つの処理回路１１〜１４とイメージメモリユニット１７との間に介挿されている。残りの接点ｃ−ｃ′はイメージメモリユニット１７とＤＳＣ１６の間に介挿されている。
【００３４】
この画像診断装置を兼ねる超音波診断装置では、その動作モードとして、通常の超音波診断装置としての機能させる「通常表示モード」、超音波スキャンに拠る画像データを一次記憶させる「データ記憶モード」、および一次記憶した画像データを元にして生体情報を計測する「計測モード」が用意されている。「通常表示モード」を指令するときには、制御信号により、切換スイッチ１５の接点ａ−ａ′のみがオン、そのほかの接点ｂ−ｂ′、ｃ−ｃ′がオフに切り換えられる。「データ記憶モード」を指令するときには、同様に、接点ｂ−ｂ′のみがオン、そのほかの接点ａ−ａ′、ｃ−ｃ′がオフに切り換えられる。「計測モード」を指令するときには、接点ｃ−ｃ′のみがオン、そのほかの接点ａ−ａ′、ｂ−ｂ′がオフに切り換えられる。さらに好適には、「通常モード」下でも、最新の画像が常に自動的にデータ記憶されていることが望ましい。
【００３５】
ＤＳＣ１６はフレームメモリ１６ａを備えており、このフレームメモリ１６ａへの書込みおよび読出しを制御することでスキャン方式を変更するようになっている。
【００３６】
イメージメモリユニット１７は、複数の取得モードの画像データを１次的に記憶する複数枚のフレームメモリを備えており、制御信号に呼応してその画像データの書込みおよび読出しを行うようになっている。
【００３７】
生体計測器１８は例えば専用のプロセッサを有して構成される。この生体計測器１８は、供給される制御信号に呼応して、関心時相範囲における生体情報をフレーム毎に計測するようになっている。この計測データはデータ合成器２１に送られる。ここで言う「計測」とは、血流速度情報、組織の運動速度情報、超音波散乱強度（輝度）情報に基づく種々の生体の診断情報（生体情報）の計測を指す。生体情報としては例えば、距離、面積、容積、速度、血流量、タイムデンシティカーブに供する輝度値などがある。
【００３８】
また移動量演算器１９は例えば専用のプロセッサとして形成される。これにより、移動量演算器１９は、オペレータが画面上に設定した参照部位としての参照用ＲＯＩの移動量（移動方向および移動距離）を関心時相範囲（ＰＯＩ：Period of interest）にてフレーム毎に（すなわち、経時的に）演算する。演算した移動量は移動制御信号に変換され、ＲＯＩ発生器２０に出力される。この移動量は、後述するように、設定した生体情報計測のためのＲＯＩの画像上の（すなわち、フレームメモリに記憶された２次元画像データ上の）位置を制御する制御量となる。
【００３９】
ここで、参照部位の移動量の推定手法を説明する。最も簡単な手法は図２に示すように、１フレーム前の参照部位の運動速度を利用して連続する２フレーム間の移動量を決めるものである。同図に示すように、参照部位を示す参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref が画像の組織上に設定されているものとする。参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref の１フレーム前の時間ｔでの速度がＶ（ｔ）であったとすると、移動量ｄｘはこの速度Ｖ（ｔ）にフレーム間隔時間ｄＴを乗じた値、すなわち
【数１】
ｄｘ＝Ｖ（ｔ）・ｄＴ … （１）
になる。ただし、ドプラ法の場合、通常、速度は走査線方向の成分Ｖｄとして検出されるので、移動方向を加味する場合、角度補正が必要になる。走査線の方向と参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref の運動方向の成す角度をθ、実際の運動速度をＶ （ｔ）とすると、
【数２】
Ｖｄ＝Ｖ（ｔ）・ｃｏｓθ … （２）
であるから、角度補正した移動量ｄｘは、
【数３】
で求められる。
【００４０】
撮像対象が心臓である場合の角度補正について説明する。心臓の運動は左室短軸像の場合、ある１点の収縮中心を持つ略同心円状の動きとなる。この性質を利用して角度補正を次のように行うことができる。第１の方法は図３に示すような角度マーカ（例えば矢印か線）を用いるもので、角度マーカを運動方向に向けて運動方向の速度Ｖ（ｔ）を求め、式（３ａ）から角度補正された移動量ｄｘを求める。第２の方法は、画像上で心筋の収縮中心Ｏを指定し、参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref を通る走査線と、参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref と収縮中心Ｏを結ぶ運動方向との成す角度θを決定し、式（２）から参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref の運動速度Ｖ（ｔ）を求める。これにより、式（３ａ）から角度補正された移動量ｄｘを求めることができる。移動方向は参照部位ＲＯＩref と収縮中心Ｏを結ぶ運動方向である。
【００４１】
例えば、フレームレート４０Ｈｚ，参照部位（組織）としての参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref の運動速度Ｖ（ｔ）＝１００ｍｍ／ｓとすれば、フレーム間の参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref の移動距離は、２５ｍｓｅｃ×１００ｍｍ／ｓ＝２．５ｍｍとなる。
【００４２】
さらに、移動量推定の別の手法は複数フレームの速度情報を用いるものである。例えばサンプリング間隔（フレーム間隔時間ｄＴ）で参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref 内の（平均）速度が過去の複数フレームにわたり得られていたとする。この経時的な過去複数個の速度値を用いて現フレームにおける参照部位ＲＯＩｒｅｆの運動速度を例えばスプライン関数により推定する。スプライン関数は３階までの導関数が各サンプリング点で連続となる関数である。このようにして得られた現フレームの推定速度を前記式（３ａ）に適用して、より高精度に移動距離ｄｘを推定することができる。
【００４３】
さらに図１に戻って説明する。ＲＯＩ設定器２０には、オペレータから制御系回路６を通してＲＯＩ設定信号が供給されるとともに、移動量演算器１９からフレーム毎のＲＯＩ（関心領域）の２次元的な移動量（移動方向および移動距離）を表す移動制御信号が供給される。この供給に応答して、ＲＯＩ設定器２０は、表示画像上に設定したいＲＯＩのグラフィックデータをＲＯＩ設定信号に応じて発生するとともに、その画面上の位置を移動制御信号に応じて調整する。この位置調整されたＲＯＩのグラフィックデータはデータ合成器２１に送られる。
【００４４】
データ合成器２１は、ＲＯＩ発生器２０から送られてくるＲＯＩのグラフィックデータと生体計測器１８から送られてくる計測データ（グラフィックデータ）とを、画面上の各指定位置に表示可能なフレームデータに変換する。
【００４５】
一方、表示系回路５はフレーム合成器３１および表示ユニット３２を備える。フレーム合成器３１は、ＤＳＣ１６から供給される画像データのフレームとデータ合成器２１から供給されるグラフィックデータのフレームとをピクセル毎に合成して、画像データにグラフィックデータが重畳したフレーム画像データを形成する。この画像データは表示ユニット３２に送られ、カラー処理され、アナログデータに変換されて、カラーモニタに表示される。
【００４６】
最後に、制御系回路６の構成を説明する。制御系回路６は、装置全体の制御／処理の中枢としてのＣＰＵ（コントローラ）４１、検査者が必要な情報を与えるコンソール４２、および時相検出器４３を備える。ＣＰＵ４１はコンソール４２とインターラクフィブに、送受信に関わる遅延制御などの必要な制御のほか、例えば図４〜図６に例示する処理を実行してＲＯＩの移動を制御する機能を担っている。コンソール４２はここでは、キーボードＫＹ、マウスＭＵ、調整つまみＮＢ、メモリスタートボタンＭＲ、再生開始ボタンＤＳ、および計測開始ボタンＭＳを備える。キーボードＫＹやマウスＭＵは主に、ＲＯＩの形状や大きさ、関心時相範囲、生体計測情報の種別などを入力に使われる。調整つまみＮＢは表示フレームレートの調整信号をＣＰＵ４１に与える機能を有する。メモリスタートボタンＭＲはイメージメモリユニット１７への画像データの書込み指示用に、再生開始ボタンＤＳはイメージメモリユニット１７に記憶してある画像データを表示ユニット３２のモニタに表示させる指令用に、および計測開始ボタンＭＳは生体計測器１８に生体計測開始の指示用にそれぞれ設置されている。
【００４７】
時相検出器４３は例えば心電情報を検出するＥＣＧで構成され、心時相を検出するために設けられている。この検出器４３は心音検出器であってもよい。
【００４８】
動作の説明
本超音波診断装置を通常の超音波イメージング用として使用する場合、操作者はコンソール４２の例えばキーボードＫＹから「スキャン・表示モード」の動作モードを指令する。この指令に応答し、ＣＰＵ４１は切換スイッチ１５に制御信号を送り、その接点ａ−ａ′をオンに、そのほかの接点はオフに切り換えさせる。その結果、Ｂ，ＣＦＭ，ＴＤＩ，およびＰＷＤのモード処理回路１１〜１４がＤＳＣ１６に電気的に繋がるとともに、イメージメモリユニット１７側は切り離される。
【００４９】
ＣＰＵ４１からの遅延時間制御に基づいて、送信系回路２はプローブ１を駆動し、超音波ビームによる例えば電子セクタスキャンを実行させる。このスキャンにより得られた被検体内部からのエコー信号は再びプローブ１を介して電気量の信号として受信系回路３に入力する。エコー信号は受信系回路３でＣＰＵ４１からの遅延時間制御により受信フォーカスが掛けられた後、各モードの処理回路１１〜１４に送らる。
【００５０】
前述した各処理回路の構成およびその機能により、Ｂモード処理回路１１では前述した構成および機能により超音波散乱強度のＢモード断層像データが生成される。ＣＦＭモード処理回路１２ではスキャン断面の血流の２次元分布像データが、またＴＤＩモード処理回路１３ではスキャン断面の組織の２次元分布像データがそれぞれ生成される。ＰＷＤモード処理回路１４からはドプラスペクトラルデータが出力される。
【００５１】
これらの画像データはＤＳＣ１６に供給される。検査者はＣＰＵ４１を介して観測画像をＤＳＣ１６に指令している。これにより、ＤＳＣ１６はスキャン方式を超音波方式から標準ＴＶ方式に変更すると共に、観測画像に沿ったフレーム画像を合成する。この画像は表示ユニット３２のモニタで表示される。この結果、Ｂモード断層像に血流分布像が重畳した画像や、組織分布像単独の画像などが得られる。
【００５２】
続いて、この超音波診断装置を画像診断装置として動作させる「データ記憶モード」および「計測モード」を説明する。ＣＰＵ４１は図４〜図６に分けて記載の一連の処理を順に実行する。
【００５３】
まず、ＣＰＵ４１は切換スイッチ１５に制御信号を送り、このスイッチ１５の接点ｂ−ｂ′のみをオンに、ほかの接点をオフに切り換えさせる（図４のステップＳ１）。これにより、処理回路１１〜１４とイメージメモリユニット１７とが接続され、ＤＳＣ１６側の回路は切り離される。次いで、ＣＰＵ４１はキーボードＫＹなどからの操作信号を読み込んで計測対象画像の種類および計測項目などを決め、その情報をイメージメモリユニット１７に通知する（ステップＳ２）。イメージメモリユニット１７は通知された計測対象画像の種類に応じて、後述の処理において一次記憶させる画像の種類を変えることができる。
【００５４】
本実施形態における「参照部位」は心筋などの組織上の部位に定めるため、後述するデータ格納処理において、計測対象画像が組織像のときは、ＴＤＩモード処理回路１３から組織の運動情報データおよびＢモード処理回路１１からＢモード断層像を記憶させる。また、計測対象画像がＢモード断層像や血流像のときは、「参照部位」としての「組織上の指定部位」の運動速度を検出するために、Ｂモード処理回路１１および／またはＣＦＭモード処理回路１２からＢモード断層像および／または血流像の画像データを記憶させると同時に、ＴＤＩモード処理回路１３から組織の運動情報データも記憶させる。
【００５５】
次いでＣＰＵ４１はメモリスタートボタンＭＲの信号を読み込み（ステップＳ３）、画像データのイメージメモリユニット１７への記憶（格納）が指令されているか否かを判断しながら（ステップＳ４）待機する。画像データの記憶指令を判断できたとき、ＣＰＵ４１は送信系回路２、受信系回路３、および各モード処理回路１１〜１４に所望の診断部位の断層面の超音波スキャンを指令し（ステップＳ５）、さらに、一定時間分の画像データのイメージメモリユニット１７への記憶を指令する（同図ステップＳ６）。この画像データの記憶には種々の態様がある。その一つに、時相検出器４３の検出時相信号を用いて、予め決めた一定時間分（例えば１０心拍分）の画像データをフレーム毎に記憶させる方法がある。また別の方法としては、一定時間を過ぎたデータはオーバフローさせながら、常に一定時間分の画像データを更新しながら記憶するもので、イメージメモリユニット１７に記憶ストップを指令した時点で記憶している一定時間内の最新データを採用する方法である。
【００５６】
さらにＣＰＵ４１は、再生開始ボタンＤＳの信号を読み込み（ステップＳ７）、再生開始か否かを判断しながら待機する（ステップＳ８）。この判断で再生開始（ＹＥＳ）を判断できると、ＣＰＵ４１は切換スイッチ１５の接点ｃ−ｃ′をオンに、それ以外の接点をオフにするべく指令する（ステップＳ９）。これにより、イメージメモリユニット１７の読出し側とＤＳＣ１６とが接続される。さらに、ＣＰＵ４１はその時点の調整つまみＮＢの信号を読み込む（ステップＳ１０）。この信号は、イメージメモリユニット１７から画像データを読み出すときのフレームレートなどの調整に使用される。つまり、検査者が調整つまみＮＢを調整することで、スロー再生、コマ送り再生、静止などの再生状態を指令できる。
【００５７】
このように再生準備が整うと、ＣＰＵ４１はイメージメモリユニット１７およびＤＳＣ１６にループ再生表示を指令する（ステップＳ１１）。イメージメモリユニット１７に記憶されている一定時間分の画像データは調整されたフレームレートでＤＳＣ１６のフレームメモリ１６ａに読み出され、表示ユニット３２のモニタに表示される。この表示はループ再生であるから、例えば１０心拍目の最後のフレームが表示されると再び１心拍目の最初のフレームに戻る。一例として図７（ａ）に示すように、Ｂモード断層像が例えば１心拍目から１０心拍目までの一定時間、エンドレスに表示される。
【００５８】
検査者は、かかるループ再生表示のモニタ画面を見ながら、次に関心時相範囲（ＰＯＩ）の設定に入る。関心時相範囲は、生体計測の情報収集範囲を診断的に関心のある時間領域（フレーム範囲）に絞るために設定する。このため、イメージメモリユニット１７に記憶している全フレームの画像データの内、通常、任意の時間範囲のフレーム時相が指定される。具体的には、ＣＰＵ４１はキーボードＫＹからの操作信号を読み込みながら、関心時相範囲の設定信号が入力したかどうかを判断する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。この設定信号が入力したとき（ＹＥＳ）は、ＣＰＵ４１はイメージメモリユニット１７に画像データに対する関心時相範囲の設定を指示する（ステップＳ１４）。この関心時相範囲により、例えば図７（ａ）（ｂ）に示すｔ＝ａ１〜ａｍの特定フレーム範囲の画像データに絞り込まれる。関心時相範囲は通常、「ある心拍の収縮期」といった具合に診断目的に基づいて設定される。
【００５９】
関心時相範囲の設定が終わると、今度は、生体情報の計測領域を定める計測用のＲＯＩ（関心領域）：ＲＯＩmea と、このＲＯＩ：ＲＯＩmea の移動制御のパラメータとして使用する移動量を知るための参照用のＲＯＩ：ＲＯＩref （参照部位）との設定に入る。
【００６０】
具体的には、ＣＰＵ４１は、キーボードＫＹなどからの信号を読み込み、ＲＯＩ設定の指令が出されているかどうかを判断する（図５ステップＳ１５，Ｓ１６）。ＲＯＩの設定指令が出されている場合、その操作信号に基づいて計測用および参照用のＲＯＩの形状、大きさを表すＲＯＩ設定信号がＲＯＩ発生器２０に送られる（ステップＳ１７）。
【００６１】
具体的には、ＲＯＩ発生器２０はＲＯＩ設定信号で指定された、例えば矩形状のＲＯＩのグラフィックデータをその初期位置に発生する。このＲＯＩデータはデータ合成器２１、フレーム合成器３１を介して表示ユニット３２に送られ、モニタに表示されている現在の任意フレーム（最初のフレーム）のＢモード断層像上に重畳される。つまり、関心時相範囲の任意フレームの画像上に計測用および参照用のＲＯＩ：ＲＯＩref 、ＲＯＩmea が初期設定される。
【００６２】
このステップＳ１７のＲＯＩ設定処理において、検査者はさらにＲＯＩの位置を自動的に表示された初期位置から所望位置に移動させる。操作者がＲＯＩの位置を移動させる操作をマウスＭＵなどから行うと、この操作内容がＣＰＵ４１からＲＯＩ発生器２０に伝えられ、現フレーム画像に重畳表示されている２つのＲＯＩをそれぞれ所望位置まで移動できる。
【００６３】
なお、計測用ＲＯＩ：ＲＯＩmea と参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref とは必ずしも別々に設定する必要はない。血流計測の場合、計測用ＲＯＩ：ＲＯＩmea を血流上に設定し、かつ参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref を組織上に設定することが望ましいが、組織計測や輝度計測の場合、両者とも組織上に設定し、しかもその位置を一致させて同一ＲＯＩにまとめることができる（図２、３、７参照）。
【００６４】
ＲＯＩの設定が終了すると、ＣＰＵ４１は再生開始ボタンＤＳの信号を読み込み（ステップＳ１８）、その読込み信号に基づいて再生開始か否かを判断する （ステップＳ１９）。再生開始の場合、ＣＰＵ４１は再びその時点の調整つまみＮＢの調整信号を読込み、指令されているフレームレートを記憶する（ステップＳ２０）。次いで、いま表示しているフレームがＲＯＩを設定した最初のフレームか否かを判断する（ステップＳ２１）。ＲＯＩを設定したばかりで、まだＲＯＩを設定した最初のフレームからの更新がなされていないとき（ＹＥＳ）には、調整されたフレームレートに拠るループ再生表示がイメージメモリユニット１７およびＤＳＣ１６に指令される（ステップＳ２２）。これにより、ＲＯＩを設定したフレーム（最初のフレーム）からエンドレスのループ再生表示が開始されていく。なお、ステップＳ２１でＹＥＳと判定した最初のフレームが、後述する手動によるＲＯＩ位置修正直後の最初のフレームに該当するときは、ステップＳ２２の表示指令はスキップされる。
【００６５】
この表示開始指令の後、ＣＰＵ４１は計測開始ボタンＭＳの信号を読み込み、生体計測の開始が指令されたか否かを判断する（図６ステップＳ２３，Ｓ２４）。計測開始が指令されていないときは（ＮＯ）、キーボードＫＹなどからの操作信号を判読して、検査者がマニュアルでＲＯＩ位置の修正を欲しているかどうかを判断する（ステップＳ２５）。
【００６６】
本実施形態では、後述するように計測用ＲＯＩの位置を自動的に参照部位（参照用ＲＯＩ）に追従させる。しかし、なんらかの理由により計測用ＲＯＩの位置が予期している追従コースから大幅にずれたような場合や、途中でＲＯＩの所望位置を訂正したい場合に、このマニュアル修正を活用できる。
【００６７】
上記ステップＳ２５の判断でＹＥＳ（マニュアル修正）となった場合、ＣＰＵ４１はループ再生表示を一時ストップさせ（ステップＳ２６）、計測用および参照用ＲＯＩの位置を修正する（ステップＳ２７）。この処理もＣＰＵ４１がマウスＭＵからの操作信号を読み込み、修正位置を判読して、それをＲＯＩ発生器２０に伝えることで実施される。マニュアル修正が終わると、再生開始ボタンＤＳからの操作信号に基づきループ再生表示の再スタートが指令される（ステップＳ２８）。この後、ＣＰＵ４１の処理は再びステップＳ２０に戻される。
【００６８】
このため、ループ再生表示の中で、検査者がＲＯＩを所望位置に設定した最初のフレームの表示が終わると、ＣＰＵ４１の処理はステップ２０、２１を通ってステップ２９に至る。ここでは、調整されているフレームレートに従う次フレームのタイミングまで待機する。２枚目のフレーム表示のタイミングが到来すると、ステップ２９でＹＥＳと判断され、次いで２枚目のフレーム表示か否かが判断される（ステップＳ３０）。
【００６９】
最初のフレームの次のフレーム、すなわち２枚目フレーム表示の場合、ステップＳ３０の判断はＹＥＳとなるから、以下、ステップＳ３１〜Ｓ３３に係る自動追従の処理が順に実行される。
【００７０】
まず、参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref の部位の速度の読込みが移動量演算器１９に指令される（ステップＳ３１）。この指令に応答し、移動量演算器１９は、イメージメモリユニット１７に記憶されている複数のフレームの組織分布像の中から、上記２枚目フレームと同一の時刻におけるフレームの組織速度分布像の画像データを指定し、その画像データの中の参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref の部位の対応する領域の画像データ、すなわち速度データを読み込む。
【００７１】
次いで、参照用ＲＯＩの移動量の演算および記憶が移動量演算器１９に指令される（ステップＳ３２）。これにより、この演算器１９は、読込んだ速度データに基づき参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref の部位の例えば平均速度を演算し、その演算値を参照部位（組織部位）の速度として認識するとともに、この速度に基づき参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref の前（最初の）フレームから今回（２枚目）フレームにわたる２枚のフレーム間の移動量を演算する。この移動量は例えば前述した図２の手法などで演算される。
【００７２】
次いで、計測用および参照用ＲＯＩの自動的な移動制御が移動量演算器１９およびＲＯＩ発生器２０に指令される（ステップＳ３３）。このため、移動量演算器１９は、演算した移動量をＲＯＩ発生器２０に送る。ＲＯＩ発生器２０はその移動量に応じた分だけ位置修正した計測用ＲＯＩ：ＲＯＩmea および参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref のグラフィックデータを発生させ、データ合成器２１に送る。これにより、表示ユニット３２のモニタの例えば断層像に重畳されている計測用ＲＯＩ：ＲＯＩmea および参照部位として参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref 自体の２次元位置が２枚目（次）フレームにおいて自動的に修正される。
【００７３】
ステップＳ３０の判断でＮＯとなるときは、「最初のフレーム」から数えて３枚目以降のフレームの表示となるときである。この場合は、ステップＳ３１の処理をスキップして直接ステップＳ３２に移行する。３枚目移行のフレーム表示の場合、前フレーム表示のときの参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref の部位の速度を記憶しているので、この速度を読み出して図２で説明した手法などを用いて移動量を演算する（ステップＳ３２）。そして、この移動量を基に、計測用および参照用ＲＯＩの自動的な移動をフレーム毎に指令する（ステップＳ３３）。
【００７４】
この結果、関心時相範囲のフレームは所望のフレームレートでループ再生される中で、設定した計測用ＲＯＩおよび参照用ＲＯＩが組織の運動に自動的に追従して移動する。
【００７５】
ステップＳ３３の処理の後は、前述したステップＳ２３，Ｓ２４の生体計測を行うか否かの判断に付される。このため、検査者が計測開始ボタンＭＳを操作しない限り、関心時相範囲のフレームの画像データがエンドレスにループ再生されている。この間に、検査者は再生画像を観察しながら計測用ＲＯＩが所望位置を自動追従しているかどうかを目視で確認でき、必要に応じてマニュアルでその位置を修正できる（ステップＳ２５〜Ｓ２８）。このとき、参照用ＲＯＩも合わせてマニュアル修正することもできる。さらに、この目視観察の間に、ループ再生のフレームレートを任意に調整できる（ステップＳ２０）。
【００７６】
このようにして計測用ＲＯＩが所望位置を自動追従していることが確認できたならば、検査者は計測開始ボタンＭＳを操作して計測開始を知らせる。これにより、ＣＰＵ４１の処理はステップＳ２４から抜けてステップＳ３４に移行する。ステップ３４では、ＣＰＵ４１から生体計測器１８に対して所定の生体計測実行が指令される。生体計測器１８はその指令に応答し、イメージメモリユニット１７から関心時相範囲のフレームの画像データ（例えば断層像データ）を読み込むとともに、移動量演算器１９から計測用ＲＯＩ：ＲＯＩref の移動量データを読み込む。そして、移動制御された計測用ＲＯＩ：ＲＯＩref の部位の画像データをフレーム毎に特定し、その部位に関して所望の生体計測項目（例えばタイムデンシティカーブに供する輝度変化データ）をフレーム毎（すなわち時系列）に演算する。
【００７７】
この演算が終わると、ＣＰＵ４１は生体計測器１８に計測結果の表示を指令する（ステップＳ３５）。これにより、計測結果のデータがデータ合成器２１を介してフレーム合成器３１、表示ユニット３２へと送られる。この結果、例えば、計測項目が輝度情報であり、関心時相範囲が１心拍であれば、その１心拍内の輝度変化曲線（ＴＤＣ）が得られ、その結果が例えばＢモード断層像上への重畳画像としてモニタに表示され、検査者、医師に供される。
【００７８】
以上の生体計測処理は、必要に応じて繰り返して実施できる（ステップＳ３６参照）。したがって、画像データ記憶から再計測することもできるし、イメージメモリユニット１７に一度取り込んだ画像データを使って別項目の生体計測を行うこともできる。
【００７９】
上記の一連の処理に係る具体的な計測用ＲＯＩの追従例を図７に示す。
【００８０】
いま、計測対象画像がＢモード断層像で、計測項目が散乱強度（輝度）計測であるとする。この場合、イメージメモリユニット１７にはＢモード断層像と組織の２次元分布像の２種類の画像データが一定時間の複数フレーム分、それぞれ取り込まれる。この一定時間の時相をｔ＝１１〜ｔ＝ｎｎのｎ心拍分とすると、このｎ心拍分のＢモード断層像が同図（ａ）に示すようにループ再生される。
【００８１】
この再生画像を見ながら検査者によって関心時相範囲が、例えば「ある１心拍の収縮期」の時相ｔ＝ａ１〜ａｍの如く設定される。次いで、この関心時相範囲の特定フレーム上に計測用および参照用のＲＯＩが設定される。いまの場合、計測項目が輝度情報であるので、計測用ＲＯＩ：ＲＯＩmea と参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref とを一つのＲＯＩで代用できる。それは、計測部位が組織上に在り、また参照部位としても組織上の部位を採用できるからである。
【００８２】
この後、関心時相範囲のフレーム画像をループ再生しながら、参照部位としてのＲＯＩ（＝ＲＯＩref の意味として関心領域）の移動量が推定され、この推定量を使って計測部位としてのＲＯＩ（＝ＲＯＩmea の意味としての関心領域）が図７（ｂ）に示す如く追従制御される。この追従制御により得られるＲＯＩの位置データを基に、例えば輝度変化データの計測が実施される。
【００８３】
例えばスキャン部位が心臓の場合、その左室は収縮拡張運動をしており、図３に示すように収縮中心に向かって組織が動く。このため従来の場合、あるフレームで設定した計測用ＲＯＩは別のフレームでは被写体に対して相対的に移動してしまい、所望位置での生体計測が困難であるか、または計測精度の著しい低下を招いていたが、上述した構成および処理により、そのような不都合を回避できる。検査者が特定の表示フレーム上で計測用および参照用の、または両者を兼ねるＲＯＩを設定するだけで、ほとんどの場合、計測用ＲＯＩは所望部位を自動的に追従する。しかも、この追従状態をモニタ画面で確認でき、なんらかの理由によりＲＯＩ設定に不具合があれば、それをマニュアルで修正または変更できる。したがって、関心時相範囲内の全フレームについて計測用ＲＯＩは常に検査者の意図した位置に置かれるから、その後に実行される生体計測の精度は従来計測に比べて格段に向上する。これにより、計測データの信頼性も非常に上がる。
【００８４】
また、マニュアル修正が必要な場合でも、従来のように１フレーム毎に修正する必要は無いから、検査者（観察者）の操作量が激減する。操作が簡単になり、画像診断そのものの時間短縮化も図られ、画像診断のスループット向上に寄与する。マニュアル修正が実際上ほとんど不要になるので、操作上の熟練度に対する要件も緩和される。
【００８５】
さらに、従来のように計測用ＲＯＩの位置ずれを見越して、ＲＯＩを予め広く設定しておくとことも不要になる。真に診断的に関心のある特定部位のみをＲＯＩ設定できるから、これによっても計測結果の信頼性および精度を向上させることができる。
【００８６】
さらに、本装置の場合、検査者は画像収集と生体計測を別々に行うシステム構成になっているので、それぞれの作業に専念できる。
【００８７】
（そのほかの実施形態）
本発明に係るそのほかに実施形態を説明する。
【００８８】
前述した実施形態の場合、計測用ＲＯＩは１つであったが、計測用ＲＯＩとして複数個を設定することもできる。例えば図８に示すように、２個の計測用ＲＯＩ：ＲＯＩmea1、ＲＯＩmea2を設定（各ＲＯＩは参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref1（ＲＯＩref2）と共通）してもよい。この複数の計測用ＲＯＩについて前述した図４〜図６の処理を適用すれば、計測用ＲＯＩそれぞれから与えられた項目の生体計測を行うことができる。また、複数の計測用ＲＯＩの各計測結果から別の特徴量（例えば輝度比、輝度差、血流量の入出比）を同時に計算できる。
【００８９】
前述した各実施形態では計測用ＲＯＩと参照用ＲＯＩ（参照部位）とを１つのＲＯＩで兼用する手法を採用しているが、これを独立のＲＯＩに分けて設定することもできる。この形態はとくに血流計測の場合に必要である。この例を図９、図１０に示す。
【００９０】
いま、心臓の左室流出路での血流計測の場合で、計測項目がその流出路での速度プロファイルであるとする。図９に示すように、Ｂモード断層像に血流分布像を重畳させた画像上で、速度プロファイルを計測すべき細長い計測用ＲＯＩ：ＲＯＩmea を左室流出路に設定する。同時に、このＲＯＩ：ＲＯＩmea を周囲の心筋組織の動きに追従させるため、周囲の運動速度の解析に供する別の参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref を例えば図示の如く、大動脈弁輪部に設定する。
【００９１】
この２つのＲＯＩを設定したときの移動量推定は、例えば図１０の幾何学的関係に基づき以下のように行う。演算を簡単化するには、計測用ＲＯＩは超音波走査線方向に動くものと仮定する。前述した実施形態と同様に組織の運動速度をｖとすると、ドプラ速度ｖｄはｖｄ＝ｖ・ｃｏｓθである。計測用ＲＯＩの移動速度をｖ′とすれば、ｖ′＝ｖ・ｃｏｓαである（αは、速度ｖとｖ′の成す角度である）。故に計測用ＲＯＩの移動距離ｄｘは、ｄｘ＝ｖ′・ｄＴで求められる（ｄＴはフレーム間時間）。この移動量（移動距離はｄｘで、移動方向は走査線方向）を用いて計測用ＲＯＩをフレーム毎に移動させることで、周囲組織との相対的な位置関係が変わらないように計測用ＲＯＩを自動追従させることできる。この一連の追従制御は前述した図４〜図６と同等の処理によって実現できる。
【００９２】
この結果、計測用ＲＯＩの位置は常に的確に左室流出路をカバーするから、確実にかつ正確に速度プロファイルを計測でき、この計測値を用いて、例えば日本国特許第１９２６６８２号に示されている如く拍出量を演算できる。
【００９３】
さらに、関心時相範囲の設定の仕方については以下のような変形が可能である。前述した実施形態では関心のある時相範囲をループ再生画像を見ながらマニュアルで指定する構成を説明した。これについては、時相検出器４３の検出信号をそのまま用いて、例えばＣＰＵ４１に収縮期と拡張期とを自動判定させ、時相範囲を自動的に指定させるようにしてもよい。これにより、検査者は計測用、参照用のＲＯＩのみを指定すればよく、操作がさらに簡単になる。このとき、どの辺りの時相が自動設定されたかを検査者が認識できるように、例えば心電波形と併せて表示する。この表示法としては、設定時相範囲を始点と終点のマーカで示す方法や、設定時相範囲全体をカラーや模様で強調表示する方法を採用し、その認識度を上がることができる。これらの表示に要する処理は、例えば図１のＣＰＵ４１およびＲＯＩ発生器２０に実行させればよい。
【００９４】
なお、上述した装置構成において、切換スイッチ１５を設けず、処理回路１１〜１４、ＤＳＣ１６、およびイメージメモリユニット１７の３者間の読込み、書込みをＣＰＵ４１が制御することで、３方向のデータのやり取りを制御するようにしてもよい。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る医用画像診断装置は、１）超音波画像の組織上の参照部位の運動情報に基づいて、血流部位のフレーム毎の生体計測用のＲＯＩの位置の移動量を演算し、この移動量を用いてフレーム毎の当該ＲＯＩの位置を制御する構成や、２）被検体内の断面を超音波信号でスキャンして得た時系列の複数フレーム分の画像データを記憶し、その複数フレーム分の画像データの内の任意フレームの画像データをモニタに表示し、表示画像の組織上の参照部位の運動情報を得るとともに、画像上の血流部上に生体計測用の関心領域（ＲＯＩ）を設定し、前記参照部位の運動情報に基づいて前記複数フレーム分の残りフレームの画像データに対する当該ＲＯＩの位置の移動量を演算し、この移動量に応じて当該ＲＯＩの位置を制御し、前記複数フレーム分の画像データに基づき前記関心領域内の画像データによる生体情報を計測することを、主要部としている。これにより、組織の運動に影響されずに、生体計測用のＲＯＩの位置を常に精度良く最初に意図した部位を追従させることができる。したがって、従来のＲＯＩ設定に比べて、比較的簡単な追従制御により、高精度で信頼性の高い生体計測を可能にするとともに、操作上の労力を著しく軽減でき、操作能率を向上させ、操作の熟練度に対する制限も緩和された医用画像診断装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１つの実施形態に係る画像診断装置を機能的に搭載した超音波診断装置のブロック図。
【図２】参照部位の移動量の推定法の１つを示す模式図。
【図３】参照部位の移動量を推定するときの角度補正についての一例を示す模式図。
【図４】図５および図６と共に、ＲＯＩの自動追従処理を示すフローチャート。
【図５】図４および図６と共に、ＲＯＩの自動追従処理を示すフローチャート。
【図６】図４および図５と共に、ＲＯＩの自動追従処理を示すフローチャート。
【図７】ＲＯＩの自動追従処理の過程を模式的に示す図。
【図８】複数の計測用ＲＯＩの設定の一例を示す図。
【図９】血流計測に関する計測用ＲＯＩと参照用ＲＯＩの設定の一例を示す図。
【図１０】図９に示す２つのＲＯＩの幾何学的関係を説明する図。
【符号の説明】
１ 超音波プローブ
２ 送信系回路
３ 受信系回路
４ 処理・演算系回路
５ 表示系回路（表示手段）
６ 制御系回路
１１〜１２ 処理回路
１３ 処理回路（運動情報取得手段）
１５ 切換スイッチ（記憶手段／表示手段／運動情報取得手段）
１６ ＤＳＣ（表示手段）
１７ イメージメモリユニット（記憶手段）
１８ 生体計測器（計測手段）
１９ 移動量演算器（移動量演算手段）
２０ ＲＯＩ発生器（ＲＯＩ設定手段／位置制御手段／マニュアル調整手段）
４１ ＣＰＵ（記憶手段／表示手段／運動情報取得手段／ＲＯＩ設定手段／移動量演算手段／位置制御手段／計測手段／データ指定手段／マニュアル調整手段）
４２ コンソール（ＲＯＩ設定手段／データ指定手段／マニュアル調整手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検体内の断層面を時系列に超音波スキャンして得られた画像上にＲＯＩを設定し、ＲＯＩ内の生体計測情報を得るようにした医用画像診断装置に係り、とくに、ＲＯＩの時系列的な移動制御に関する。なお、この医用画像診断装置は、かかる生体計測の機能を備えた超音波診断装置として形成されることも多い。
【０００２】
【従来の技術】
近年、被検体の断層像の輝度画像や血流画像など種々の形態の超音波画像が豊富に得られており、この超音波画像を用いて画像診断を行うときに、その画像情報の定量計測に対する重要性が増してきている。この計測項目には例えば、生体の血流情報、画像信号強度（輝度）、面積、容積など、種々のものがある。
【０００３】
被検体の機能評価を行うには、それら計測項目の時間変化を観測することが多い。そのような場合、画像全体を計測対象とすることは殆どなく、画像上の関心のある特定領域を指示して、この特定領域の生体情報の時間変化を観測・計測している。この特定領域を指示するには、通常、画像上にＲＯＩ（re- gion of interest：関心領域）を設定している。
【０００４】
具体的には例えば、医用モダリティとしての超音波診断装置により最初に被検体のＢモード断層像のフレーム毎の時系列画像データが得られ、この画像データが医用画像診断装置のイメージメモリに格納される。検査者は、この時系列の画像データのの内の関心時相範囲（period of interest：ＰＯＩ）の画像データを指示するとともに、生体計測用のＲＯＩをあるフレームの画像上に設定する。関心時相範囲の時系列の画像データは適宜なフレームレートでモニタに表示されるとともに、その各フレームの画像データについてＲＯＩ内の画像データに基づき生体情報（例えばタイムデンシティカーブに供する輝度変化情報）が時系列に演算される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の生体計測法を実施する画像診断においては、画像上に設定したＲＯＩの位置はモニタ画面上では固定であるものの、組織の運動（心筋の収縮や拡張）に因って表示対象そのものの位置が相対的に移動することから、画像の更新に伴って、ＲＯＩの位置が検査者が最初に意図した表示対象上の特定場所からずれてしまうという事態が頻発している。このような事態が発生すると、ＲＯＩ内の画像データに基づく時系列の生体情報を正確に測定することができないか、または、計測結果に対する信頼性が非常に低いものになってしまう。
【０００６】
この問題を改善して高精度に計測しようとするならば、その１つの対応策として、関心時相範囲のフレーム毎にＲＯＩの位置をマニュアルで修正する必要がある。しかし、これには、表示フレームのフリーズやＲＯＩ移動のためのマウス操作を修正フレーム毎に繰り返す必要があり、その操作量は画像診断にとって大きなウエイトを占め、かつ操作を繁雑化させてしまう。このため、操作時間が長期化し、すなわち画像診断の時間が長くなって、画像診断のスループットが低下するとともに、検査者（操作者）の操作上の労力も著しく大きくなる。また、ＲＯＩの位置をマニュアルで修正するので、修正し忘れのフレームが生じ易いことなどの理由から、計測結果に対する信頼性も不十分であった。反対に、信頼性の高い計測を行おうとすると、かかるマニュアル修正に相当の熟練を要し、これがため操作者の適格性の面で融通性に欠けるという問題もあった。
【０００７】
また、前述の基本的な問題を緩和する便宜的な方法としては、生体計測用のＲＯＩの位置ずれを見越して、ＲＯＩを予め広く設定しておくことが考えられる。しかし、そのように広く設定することは、格別に関心の無い部位も予めＲＯＩに含んでしまう妥協的な部位設定となり、計測結果の信頼性および精度の両面で物足りないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上述した従来のＲＯＩ使用法の問題に鑑みてなされたもので、とくに、組織運動があっても、生体計測用のＲＯＩを精度良く最初に意図した部位に追従させることができ、これにより、高精度で高信頼性の生体計測が可能になるとともに、操作上の労力を著しく軽減できる画像診断装置を提供することを、その目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の一つの態様に係る医用画像診断装置は、被検体内の断面を超音波信号でスキャンして得て記憶させた時系列の複数フレーム分の画像データに基づき、この画像データを表示した画像上の当該被検体の血流部位に操作者からの操作情報に応じて設定されたＲＯＩ（関心領域）の生体情報を計測する医用画像診断装置において、前記画像上の前記被検体の組織部位に操作者からの操作情報に応じて設定された参照部位の運動情報を得る運動情報取得手段と、前記運動情報に基づいてフレーム毎の前記ＲＯＩの位置の移動量を演算する移動量演算手段と、この移動量演算手段により演算された移動量を用いてフレーム毎の前記ＲＯＩの位置を制御する位置制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の別の態様に係る医用画像診断装置は、被検体内の断面を超音波信号でスキャンして得た時系列の複数フレーム分の画像データを記憶する記憶手段と、前記複数フレーム分の画像データの内の任意フレームの画像データをモニタに表示する表示手段と、前記モニタに表示された画像上の前記被検体の組織部位に操作者からの操作情報に応じて設定された参照部位の運動情報を得る運動情報取得手段と、操作者からの操作情報を受けて前記画像上の前記被検体の血流部位に生体計測用のＲＯＩ（関心領域）を設定するＲＯＩ設定手段と、前記参照部位の運動情報に基づいて前記複数フレーム分の残りフレームの画像データに対する前記ＲＯＩの位置の移動量を演算する移動量演算手段と、この移動量演算手段により演算された移動量を用いて前記残りフレームの画像データの表示像上の前記ＲＯＩの位置を制御する位置制御手段と、前記複数フレーム分の画像データに基づき前記ＲＯＩ内の画像データによる生体情報を計測する計測手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
好適な一例としては、前記記憶手段、前記表示手段、前記運動情報取得手段、前記ＲＯＩ設定手段、前記移動量演算手段、前記位置制御手段、および前記計測手段は超音波診断装置に一体に搭載される。これにより、通常は超音波診断装置として使用しながら、本発明の医用画像診断装置としても使用できる。
【００１４】
さらに好適には、前記複数フレーム分の画像データの内の関心時相範囲のフレームの画像データを指定するデータ指定手段を、前記２つの態様の装置に付加的に備えることである。
【００１５】
前記移動量演算手段は、例えば、前記複数フレーム分の残りフレームの内の時間的に隣接する２枚のフレームの画像データから前記移動量を推定演算する手段に形成することができる。また、この移動量演算手段は、前記複数フレーム分の残りフレームにおける複数枚のフレームの画像データから関数を媒介にして前記移動量を推定演算する手段に形成してもよい。さらに、この移動量演算手段は、前記超音波信号の方向と前記参照部位の運動の方向との角度差に応じて前記画像データを補正する補正手段を含むように形成してもよい。
【００１６】
さらに好適には、前記位置制御手段により制御された前記ＲＯＩの位置をマニュアルで調整可能なマニュアル調整手段を備えてもよい。
【００１７】
さらに例えば、前記ＲＯＩ設定手段により前記ＲＯＩを複数個、設定するようにしてもよい。
【００１８】
以上の様々な態様や変形の構成により、超音波画像上の血流部位に設定した生体計測用のＲＯＩの位置を組織の運動に応じて制御して、生体上の所望位置を常に追従させることができる。したがって、的外れな画像データにより生体計測が実施されるという自体を的確に排除でき、高精度で信頼性の高い生体計測を実施できる。また、検査者の操作上の労力も著しく軽減できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の１つの実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００２０】
装置構成の概要
最初に、本実施形態に係る医用画像診断装置の構成の概要を説明する。
【００２１】
この医用画像診断装置は、図１に示す超音波診断装置に一体に組み込まれ、その超音波診断装置において各種の超音波画像の取得と生体計測に代表される医用画像診断との両方を行えるようになっている。以下、この医用画像診断装置を機能的に搭載した超音波診断装置について説明する。
【００２２】
図１に示す超音波診断装置は、超音波信号と電気信号の間で双方向に信号変換可能な超音波プローブ１と、この超音波プローブ１に接続された送信系回路２および受信系回路３、この受信系回路３の出力側に装備された画像データおよび生体計測情報の処理・演算系回路４、この処理・演算系回路４の出力側に装備された表示系回路５、および装置全体の演算および処理の動作を制御する制御系回路６とを備える。
【００２３】
超音波プローブ１は、その先端に配置されたアレイ型圧電振動子を備える。アレイ型振動子は複数の圧電素子を並列に配置し、その配置方向を走査方向としたもので、複数の圧電素子それぞれが送受信の各チャンネルを形成する。
【００２４】
送信系回路２は、図示していないが、基準レートパルスを発生するパルス発生器と、このパルス発生器から出力された基準レートパルスをチャンネル毎に遅延して駆動パルスを発生させる送信回路とを備える。送信回路から出力されたチャンネル毎の駆動パルスは、超音波プローブ１の複数の振動子のそれぞれに供給される。駆動パルスの送信遅延時間は各チャンネル毎に制御され、レート周波数毎に繰返し供給される。駆動パルスの供給に応答して各振動子から超音波パルスが出射される。この超音波パルスは被検体内を伝搬しながら、制御された送信遅延時間に因り送信ビームを形成し、音響インピーダンスの異なる境界面でその一部を反射してエコー信号になる。戻ってきたエコー信号の一部または全部は１つまたは複数の振動子で受信され、対応する電気信号に変換される。
【００２５】
受信系回路３は、図示していないが、プローブ１の各振動子に接続されたチャンネル毎のプリアンプと、このプリアンプのそれぞれに接続された遅延時間変更可能な遅延回路と、その遅延回路の遅延出力を加算する加算器とを備える。このため、プローブ１により受信されたエコー信号は、その対応する電気量のアナログ信号が受信系回路３に取り込まれ、チャンネル毎に増幅された後、受信フォーカスのために遅延制御され、加算される。これにより、受信遅延時間の制御に応じて決まるフォーカス点を有する受信ビームが演算上で形成され、所望の指向性が得られる。
【００２６】
受信系回路３の出力端は、Ｂモード処理回路１１、ＣＦＭモード処理回路１２、ＴＤＩモード処理回路１３、およびＰＷＤモード処理回路１４に並列に接続されている。これらの処理回路１１〜１４は処理・演算系回路４の一部の構成要素を成す。処理・演算系回路４は、かかる画像データの取得モード別の処理回路１１〜１４のほか、これらの処理回路１１〜１４の出力側に装備した電子式の切換スイッチ１５、デジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣ）１６、イメージメモリユニット１７、生体計測器１８、移動量演算器１９、ＲＯＩ発生器２０、およびデータ合成器２１を備える。
【００２７】
この内、Ｂモード処理回路２２はＢモードの白黒の断層像データの作成を担うもので、図示していないが、対数増幅器、包絡線検波器、およびＡ／Ｄ変換器を備えている。このため、受信系回路３で整相加算されたエコー信号は対数増幅器で対数的に圧縮増幅され、その増幅信号の包絡線が包絡線検波器で検波され、さらにＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換されてＢモード画像データとして出力される。
【００２８】
ＣＦＭモード処理器１２は、カラーフローマッピング（ＣＦＭ：カラードプラ断層法の一種）のモードにより２次元的に血流情報の検出を行う従来周知の回路で構成される。このＣＦＭモード処理器１２は具体的には、図示してはいないが、直交位相検波器、Ａ／Ｄ変換器、ＭＴＩフィルタ、および自己相関器を備えるとともに、この自己相関出力に基づく演算を行う平均速度演算器、分散演算器、パワー演算器を備える。受信エコー信号から直交位相検波器によりドプラ信号が検出され、そのドプラ信号はＡ／Ｄ変換器によりデジタルデータに変換された後、ＭＴＩフィルタのフレームメモリに一次的に記憶される。
【００２９】
ＣＦＭモードでは、血流情報を得るために、同一断面が複数回、超音波スキャンされるから、そのフレームメモリにはビームスキャン方向、超音波ビーム方向、スキャン回数方向の３つの次元を有するドプラデータが格納される。ＭＴＩフィルタには、フレームメモリの読出し側にハイパスフィルタを備えている。このため、３つの次元を有する画像データの内、各ピクセル位置に対応したスキャン回数方向の複数個のドプラデータ列それぞれに対して組織エコーのドプラ成分を除去して血流エコーのドプラ成分が良好に抽出される。
【００３０】
ハイパスフィルタリングされたドプラデータ列は自己演算器でそのデータ列の平均ドプラ周波数が解析される。この平均ドプラ周波数に基づき、平均速度演算器でスキャン断面の各サンプル点の血流平均速度を、分散演算器で血流速度分布の分散値を、さらにパワー演算器で血流からのエコー信号のパワー値をそれぞれ演算している。これらの演算情報はカラードプラ情報として出力される。
【００３１】
さらに、ＴＤＩモード処理回路１３は組織ドプライメージング（ＴＤＩ：カラードプラ断層法の一種）により２次元的に組織の運動情報の検出を行う。このＴＤＩモード処理回路１３の構成は概略、上述したＣＦＭモード処理回路１２と同一であるが、心筋などの組織からのエコー信号のドプラ成分を抽出可能になるようにＭＴＩフィルタに設けるフィルタ回路の特性を設定してある。すなわち、組織のエコー信号と血流のエコー信号との間には、その強度およびドプラ偏移周波数（運動速度）に相違があることを利用した特性になっている。組織のエコー信号の強度は血流のそれに比して大きいが、ドプラ偏移周波数（つまり速度）は通常小さい。このため、ＭＴＩフィルタに搭載するフィルタ回路を、その低域のドプラ偏移周波数を抽出できるローパースフィルタに構成している。そのほかの構成はＣＦＭモード処理回路１２と同等である。
【００３２】
さらに、ＰＷＤモード処理回路１４はパルスドプラ（ＰＷＤ）法に基づいてドプラスペクトラムデータを生成する機能を担う。具体的には、直交位相検波器、サンプルホールド回路、帯域フィルタ、Ａ／Ｄ変換器、ＦＦＴなどを備える。
【００３３】
さらに、切換スイッチ１５は、制御信号に応答して装置の動作モード別に経路を切り換える電子スイッチング素子で成る接点を有して構成される。この接点としては、オン・オフ動作する３つのノーマルオープンの接点ａ−ａ′，ｂ−ｂ′，ｃ−ｃ′が設けられている。接点ａ−ａ′は前述した４つの処理回路１１〜１４とＤＳＣ１６とを共通に接続すべく介挿されている。別の接点ｂ−ｂ′は４つの処理回路１１〜１４とイメージメモリユニット１７との間に介挿されている。残りの接点ｃ−ｃ′はイメージメモリユニット１７とＤＳＣ１６の間に介挿されている。
【００３４】
この画像診断装置を兼ねる超音波診断装置では、その動作モードとして、通常の超音波診断装置としての機能させる「通常表示モード」、超音波スキャンに拠る画像データを一次記憶させる「データ記憶モード」、および一次記憶した画像データを元にして生体情報を計測する「計測モード」が用意されている。「通常表示モード」を指令するときには、制御信号により、切換スイッチ１５の接点ａ−ａ′のみがオン、そのほかの接点ｂ−ｂ′、ｃ−ｃ′がオフに切り換えられる。「データ記憶モード」を指令するときには、同様に、接点ｂ−ｂ′のみがオン、そのほかの接点ａ−ａ′、ｃ−ｃ′がオフに切り換えられる。「計測モード」を指令するときには、接点ｃ−ｃ′のみがオン、そのほかの接点ａ−ａ′、ｂ−ｂ′がオフに切り換えられる。さらに好適には、「通常モード」下でも、最新の画像が常に自動的にデータ記憶されていることが望ましい。
【００３５】
ＤＳＣ１６はフレームメモリ１６ａを備えており、このフレームメモリ１６ａへの書込みおよび読出しを制御することでスキャン方式を変更するようになっている。
【００３６】
イメージメモリユニット１７は、複数の取得モードの画像データを１次的に記憶する複数枚のフレームメモリを備えており、制御信号に呼応してその画像データの書込みおよび読出しを行うようになっている。
【００３７】
生体計測器１８は例えば専用のプロセッサを有して構成される。この生体計測器１８は、供給される制御信号に呼応して、関心時相範囲における生体情報をフレーム毎に計測するようになっている。この計測データはデータ合成器２１に送られる。ここで言う「計測」とは、血流速度情報、組織の運動速度情報、超音波散乱強度（輝度）情報に基づく種々の生体の診断情報（生体情報）の計測を指す。生体情報としては例えば、距離、面積、容積、速度、血流量、タイムデンシティカーブに供する輝度値などがある。
【００３８】
また移動量演算器１９は例えば専用のプロセッサとして形成される。これにより、移動量演算器１９は、オペレータが画面上に設定した参照部位としての参照用ＲＯＩの移動量（移動方向および移動距離）を関心時相範囲（ＰＯＩ：Period of interest）にてフレーム毎に（すなわち、経時的に）演算する。演算した移動量は移動制御信号に変換され、ＲＯＩ発生器２０に出力される。この移動量は、後述するように、設定した生体情報計測のためのＲＯＩの画像上の（すなわち、フレームメモリに記憶された２次元画像データ上の）位置を制御する制御量となる。
【００３９】
ここで、参照部位の移動量の推定手法を説明する。最も簡単な手法は図２に示すように、１フレーム前の参照部位の運動速度を利用して連続する２フレーム間の移動量を決めるものである。同図に示すように、参照部位を示す参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref が画像の組織上に設定されているものとする。参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref の１フレーム前の時間ｔでの速度がＶ（ｔ）であったとすると、移動量ｄｘはこの速度Ｖ（ｔ）にフレーム間隔時間ｄＴを乗じた値、すなわち
【数１】
ｄｘ＝Ｖ（ｔ）・ｄＴ … （１）
になる。ただし、ドプラ法の場合、通常、速度は走査線方向の成分Ｖｄとして検出されるので、移動方向を加味する場合、角度補正が必要になる。走査線の方向と参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref の運動方向の成す角度をθ、実際の運動速度をＶ （ｔ）とすると、
【数２】
Ｖｄ＝Ｖ（ｔ）・ｃｏｓθ … （２）
であるから、角度補正した移動量ｄｘは、
【数３】
【００４０】
撮像対象が心臓である場合の角度補正について説明する。心臓の運動は左室短軸像の場合、ある１点の収縮中心を持つ略同心円状の動きとなる。この性質を利用して角度補正を次のように行うことができる。第１の方法は図３に示すような角度マーカ（例えば矢印か線）を用いるもので、角度マーカを運動方向に向けて運動方向の速度Ｖ（ｔ）を求め、式（３ａ）から角度補正された移動量ｄｘを求める。第２の方法は、画像上で心筋の収縮中心Ｏを指定し、参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref を通る走査線と、参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref と収縮中心Ｏを結ぶ運動方向との成す角度θを決定し、式（２）から参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref の運動速度Ｖ（ｔ）を求める。これにより、式（３ａ）から角度補正された移動量ｄｘを求めることができる。移動方向は参照部位ＲＯＩref と収縮中心Ｏを結ぶ運動方向である。
【００４１】
例えば、フレームレート４０Ｈｚ，参照部位（組織）としての参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref の運動速度Ｖ（ｔ）＝１００ｍｍ／ｓとすれば、フレーム間の参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref の移動距離は、２５ｍｓｅｃ×１００ｍｍ／ｓ＝２．５ｍｍとなる。
【００４２】
さらに、移動量推定の別の手法は複数フレームの速度情報を用いるものである。例えばサンプリング間隔（フレーム間隔時間ｄＴ）で参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref 内の（平均）速度が過去の複数フレームにわたり得られていたとする。この経時的な過去複数個の速度値を用いて現フレームにおける参照部位ＲＯＩｒｅｆの運動速度を例えばスプライン関数により推定する。スプライン関数は３階までの導関数が各サンプリング点で連続となる関数である。このようにして得られた現フレームの推定速度を前記式（３ａ）に適用して、より高精度に移動距離ｄｘを推定することができる。
【００４３】
さらに図１に戻って説明する。ＲＯＩ設定器２０には、オペレータから制御系回路６を通してＲＯＩ設定信号が供給されるとともに、移動量演算器１９からフレーム毎のＲＯＩ（関心領域）の２次元的な移動量（移動方向および移動距離）を表す移動制御信号が供給される。この供給に応答して、ＲＯＩ設定器２０は、表示画像上に設定したいＲＯＩのグラフィックデータをＲＯＩ設定信号に応じて発生するとともに、その画面上の位置を移動制御信号に応じて調整する。この位置調整されたＲＯＩのグラフィックデータはデータ合成器２１に送られる。
【００４４】
データ合成器２１は、ＲＯＩ発生器２０から送られてくるＲＯＩのグラフィックデータと生体計測器１８から送られてくる計測データ（グラフィックデータ）とを、画面上の各指定位置に表示可能なフレームデータに変換する。
【００４５】
一方、表示系回路５はフレーム合成器３１および表示ユニット３２を備える。フレーム合成器３１は、ＤＳＣ１６から供給される画像データのフレームとデータ合成器２１から供給されるグラフィックデータのフレームとをピクセル毎に合成して、画像データにグラフィックデータが重畳したフレーム画像データを形成する。この画像データは表示ユニット３２に送られ、カラー処理され、アナログデータに変換されて、カラーモニタに表示される。
【００４６】
最後に、制御系回路６の構成を説明する。制御系回路６は、装置全体の制御／処理の中枢としてのＣＰＵ（コントローラ）４１、検査者が必要な情報を与えるコンソール４２、および時相検出器４３を備える。ＣＰＵ４１はコンソール４２とインターラクフィブに、送受信に関わる遅延制御などの必要な制御のほか、例えば図４〜図６に例示する処理を実行してＲＯＩの移動を制御する機能を担っている。コンソール４２はここでは、キーボードＫＹ、マウスＭＵ、調整つまみＮＢ、メモリスタートボタンＭＲ、再生開始ボタンＤＳ、および計測開始ボタンＭＳを備える。キーボードＫＹやマウスＭＵは主に、ＲＯＩの形状や大きさ、関心時相範囲、生体計測情報の種別などを入力に使われる。調整つまみＮＢは表示フレームレートの調整信号をＣＰＵ４１に与える機能を有する。メモリスタートボタンＭＲはイメージメモリユニット１７への画像データの書込み指示用に、再生開始ボタンＤＳはイメージメモリユニット１７に記憶してある画像データを表示ユニット３２のモニタに表示させる指令用に、および計測開始ボタンＭＳは生体計測器１８に生体計測開始の指示用にそれぞれ設置されている。
【００４７】
時相検出器４３は例えば心電情報を検出するＥＣＧで構成され、心時相を検出するために設けられている。この検出器４３は心音検出器であってもよい。
【００４８】
動作の説明
本超音波診断装置を通常の超音波イメージング用として使用する場合、操作者はコンソール４２の例えばキーボードＫＹから「スキャン・表示モード」の動作モードを指令する。この指令に応答し、ＣＰＵ４１は切換スイッチ１５に制御信号を送り、その接点ａ−ａ′をオンに、そのほかの接点はオフに切り換えさせる。その結果、Ｂ，ＣＦＭ，ＴＤＩ，およびＰＷＤのモード処理回路１１〜１４がＤＳＣ１６に電気的に繋がるとともに、イメージメモリユニット１７側は切り離される。
【００４９】
ＣＰＵ４１からの遅延時間制御に基づいて、送信系回路２はプローブ１を駆動し、超音波ビームによる例えば電子セクタスキャンを実行させる。このスキャンにより得られた被検体内部からのエコー信号は再びプローブ１を介して電気量の信号として受信系回路３に入力する。エコー信号は受信系回路３でＣＰＵ４１からの遅延時間制御により受信フォーカスが掛けられた後、各モードの処理回路１１〜１４に送らる。
【００５０】
前述した各処理回路の構成およびその機能により、Ｂモード処理回路１１では前述した構成および機能により超音波散乱強度のＢモード断層像データが生成される。ＣＦＭモード処理回路１２ではスキャン断面の血流の２次元分布像データが、またＴＤＩモード処理回路１３ではスキャン断面の組織の２次元分布像データがそれぞれ生成される。ＰＷＤモード処理回路１４からはドプラスペクトラルデータが出力される。
【００５１】
これらの画像データはＤＳＣ１６に供給される。検査者はＣＰＵ４１を介して観測画像をＤＳＣ１６に指令している。これにより、ＤＳＣ１６はスキャン方式を超音波方式から標準ＴＶ方式に変更すると共に、観測画像に沿ったフレーム画像を合成する。この画像は表示ユニット３２のモニタで表示される。この結果、Ｂモード断層像に血流分布像が重畳した画像や、組織分布像単独の画像などが得られる。
【００５２】
続いて、この超音波診断装置を画像診断装置として動作させる「データ記憶モード」および「計測モード」を説明する。ＣＰＵ４１は図４〜図６に分けて記載の一連の処理を順に実行する。
【００５３】
まず、ＣＰＵ４１は切換スイッチ１５に制御信号を送り、このスイッチ１５の接点ｂ−ｂ′のみをオンに、ほかの接点をオフに切り換えさせる（図４のステップＳ１）。これにより、処理回路１１〜１４とイメージメモリユニット１７とが接続され、ＤＳＣ１６側の回路は切り離される。次いで、ＣＰＵ４１はキーボードＫＹなどからの操作信号を読み込んで計測対象画像の種類および計測項目などを決め、その情報をイメージメモリユニット１７に通知する（ステップＳ２）。イメージメモリユニット１７は通知された計測対象画像の種類に応じて、後述の処理において一次記憶させる画像の種類を変えることができる。
【００５４】
本実施形態における「参照部位」は心筋などの組織上の部位に定めるため、後述するデータ格納処理において、計測対象画像が組織像のときは、ＴＤＩモード処理回路１３から組織の運動情報データおよびＢモード処理回路１１からＢモード断層像を記憶させる。また、計測対象画像がＢモード断層像や血流像のときは、「参照部位」としての「組織上の指定部位」の運動速度を検出するために、Ｂモード処理回路１１および／またはＣＦＭモード処理回路１２からＢモード断層像および／または血流像の画像データを記憶させると同時に、ＴＤＩモード処理回路１３から組織の運動情報データも記憶させる。
【００５５】
次いでＣＰＵ４１はメモリスタートボタンＭＲの信号を読み込み（ステップＳ３）、画像データのイメージメモリユニット１７への記憶（格納）が指令されているか否かを判断しながら（ステップＳ４）待機する。画像データの記憶指令を判断できたとき、ＣＰＵ４１は送信系回路２、受信系回路３、および各モード処理回路１１〜１４に所望の診断部位の断層面の超音波スキャンを指令し（ステップＳ５）、さらに、一定時間分の画像データのイメージメモリユニット１７への記憶を指令する（同図ステップＳ６）。この画像データの記憶には種々の態様がある。その一つに、時相検出器４３の検出時相信号を用いて、予め決めた一定時間分（例えば１０心拍分）の画像データをフレーム毎に記憶させる方法がある。また別の方法としては、一定時間を過ぎたデータはオーバフローさせながら、常に一定時間分の画像データを更新しながら記憶するもので、イメージメモリユニット１７に記憶ストップを指令した時点で記憶している一定時間内の最新データを採用する方法である。
【００５６】
さらにＣＰＵ４１は、再生開始ボタンＤＳの信号を読み込み（ステップＳ７）、再生開始か否かを判断しながら待機する（ステップＳ８）。この判断で再生開始（ＹＥＳ）を判断できると、ＣＰＵ４１は切換スイッチ１５の接点ｃ−ｃ′をオンに、それ以外の接点をオフにするべく指令する（ステップＳ９）。これにより、イメージメモリユニット１７の読出し側とＤＳＣ１６とが接続される。さらに、ＣＰＵ４１はその時点の調整つまみＮＢの信号を読み込む（ステップＳ１０）。この信号は、イメージメモリユニット１７から画像データを読み出すときのフレームレートなどの調整に使用される。つまり、検査者が調整つまみＮＢを調整することで、スロー再生、コマ送り再生、静止などの再生状態を指令できる。
【００５７】
このように再生準備が整うと、ＣＰＵ４１はイメージメモリユニット１７およびＤＳＣ１６にループ再生表示を指令する（ステップＳ１１）。イメージメモリユニット１７に記憶されている一定時間分の画像データは調整されたフレームレートでＤＳＣ１６のフレームメモリ１６ａに読み出され、表示ユニット３２のモニタに表示される。この表示はループ再生であるから、例えば１０心拍目の最後のフレームが表示されると再び１心拍目の最初のフレームに戻る。一例として図７（ａ）に示すように、Ｂモード断層像が例えば１心拍目から１０心拍目までの一定時間、エンドレスに表示される。
【００５８】
検査者は、かかるループ再生表示のモニタ画面を見ながら、次に関心時相範囲（ＰＯＩ）の設定に入る。関心時相範囲は、生体計測の情報収集範囲を診断的に関心のある時間領域（フレーム範囲）に絞るために設定する。このため、イメージメモリユニット１７に記憶している全フレームの画像データの内、通常、任意の時間範囲のフレーム時相が指定される。具体的には、ＣＰＵ４１はキーボードＫＹからの操作信号を読み込みながら、関心時相範囲の設定信号が入力したかどうかを判断する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。この設定信号が入力したとき（ＹＥＳ）は、ＣＰＵ４１はイメージメモリユニット１７に画像データに対する関心時相範囲の設定を指示する（ステップＳ１４）。この関心時相範囲により、例えば図７（ａ）（ｂ）に示すｔ＝ａ１〜ａｍの特定フレーム範囲の画像データに絞り込まれる。関心時相範囲は通常、「ある心拍の収縮期」といった具合に診断目的に基づいて設定される。
【００５９】
関心時相範囲の設定が終わると、今度は、生体情報の計測領域を定める計測用のＲＯＩ（関心領域）：ＲＯＩmea と、このＲＯＩ：ＲＯＩmea の移動制御のパラメータとして使用する移動量を知るための参照用のＲＯＩ：ＲＯＩref （参照部位）との設定に入る。
【００６０】
具体的には、ＣＰＵ４１は、キーボードＫＹなどからの信号を読み込み、ＲＯＩ設定の指令が出されているかどうかを判断する（図５ステップＳ１５，Ｓ１６）。ＲＯＩの設定指令が出されている場合、その操作信号に基づいて計測用および参照用のＲＯＩの形状、大きさを表すＲＯＩ設定信号がＲＯＩ発生器２０に送られる（ステップＳ１７）。
【００６１】
具体的には、ＲＯＩ発生器２０はＲＯＩ設定信号で指定された、例えば矩形状のＲＯＩのグラフィックデータをその初期位置に発生する。このＲＯＩデータはデータ合成器２１、フレーム合成器３１を介して表示ユニット３２に送られ、モニタに表示されている現在の任意フレーム（最初のフレーム）のＢモード断層像上に重畳される。つまり、関心時相範囲の任意フレームの画像上に計測用および参照用のＲＯＩ：ＲＯＩref 、ＲＯＩmea が初期設定される。
【００６２】
このステップＳ１７のＲＯＩ設定処理において、検査者はさらにＲＯＩの位置を自動的に表示された初期位置から所望位置に移動させる。操作者がＲＯＩの位置を移動させる操作をマウスＭＵなどから行うと、この操作内容がＣＰＵ４１からＲＯＩ発生器２０に伝えられ、現フレーム画像に重畳表示されている２つのＲＯＩをそれぞれ所望位置まで移動できる。
【００６３】
なお、計測用ＲＯＩ：ＲＯＩmea と参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref とは必ずしも別々に設定する必要はない。血流計測の場合、計測用ＲＯＩ：ＲＯＩmea を血流上に設定し、かつ参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref を組織上に設定することが望ましいが、組織計測や輝度計測の場合、両者とも組織上に設定し、しかもその位置を一致させて同一ＲＯＩにまとめることができる（図２、３、７参照）。
【００６４】
ＲＯＩの設定が終了すると、ＣＰＵ４１は再生開始ボタンＤＳの信号を読み込み（ステップＳ１８）、その読込み信号に基づいて再生開始か否かを判断する （ステップＳ１９）。再生開始の場合、ＣＰＵ４１は再びその時点の調整つまみＮＢの調整信号を読込み、指令されているフレームレートを記憶する（ステップＳ２０）。次いで、いま表示しているフレームがＲＯＩを設定した最初のフレームか否かを判断する（ステップＳ２１）。ＲＯＩを設定したばかりで、まだＲＯＩを設定した最初のフレームからの更新がなされていないとき（ＹＥＳ）には、調整されたフレームレートに拠るループ再生表示がイメージメモリユニット１７およびＤＳＣ１６に指令される（ステップＳ２２）。これにより、ＲＯＩを設定したフレーム（最初のフレーム）からエンドレスのループ再生表示が開始されていく。なお、ステップＳ２１でＹＥＳと判定した最初のフレームが、後述する手動によるＲＯＩ位置修正直後の最初のフレームに該当するときは、ステップＳ２２の表示指令はスキップされる。
【００６５】
この表示開始指令の後、ＣＰＵ４１は計測開始ボタンＭＳの信号を読み込み、生体計測の開始が指令されたか否かを判断する（図６ステップＳ２３，Ｓ２４）。計測開始が指令されていないときは（ＮＯ）、キーボードＫＹなどからの操作信号を判読して、検査者がマニュアルでＲＯＩ位置の修正を欲しているかどうかを判断する（ステップＳ２５）。
【００６６】
本実施形態では、後述するように計測用ＲＯＩの位置を自動的に参照部位（参照用ＲＯＩ）に追従させる。しかし、なんらかの理由により計測用ＲＯＩの位置が予期している追従コースから大幅にずれたような場合や、途中でＲＯＩの所望位置を訂正したい場合に、このマニュアル修正を活用できる。
【００６７】
上記ステップＳ２５の判断でＹＥＳ（マニュアル修正）となった場合、ＣＰＵ４１はループ再生表示を一時ストップさせ（ステップＳ２６）、計測用および参照用ＲＯＩの位置を修正する（ステップＳ２７）。この処理もＣＰＵ４１がマウスＭＵからの操作信号を読み込み、修正位置を判読して、それをＲＯＩ発生器２０に伝えることで実施される。マニュアル修正が終わると、再生開始ボタンＤＳからの操作信号に基づきループ再生表示の再スタートが指令される（ステップＳ２８）。この後、ＣＰＵ４１の処理は再びステップＳ２０に戻される。
【００６８】
このため、ループ再生表示の中で、検査者がＲＯＩを所望位置に設定した最初のフレームの表示が終わると、ＣＰＵ４１の処理はステップ２０、２１を通ってステップ２９に至る。ここでは、調整されているフレームレートに従う次フレームのタイミングまで待機する。２枚目のフレーム表示のタイミングが到来すると、ステップ２９でＹＥＳと判断され、次いで２枚目のフレーム表示か否かが判断される（ステップＳ３０）。
【００６９】
最初のフレームの次のフレーム、すなわち２枚目フレーム表示の場合、ステップＳ３０の判断はＹＥＳとなるから、以下、ステップＳ３１〜Ｓ３３に係る自動追従の処理が順に実行される。
【００７０】
まず、参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref の部位の速度の読込みが移動量演算器１９に指令される（ステップＳ３１）。この指令に応答し、移動量演算器１９は、イメージメモリユニット１７に記憶されている複数のフレームの組織分布像の中から、上記２枚目フレームと同一の時刻におけるフレームの組織速度分布像の画像データを指定し、その画像データの中の参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref の部位の対応する領域の画像データ、すなわち速度データを読み込む。
【００７１】
次いで、参照用ＲＯＩの移動量の演算および記憶が移動量演算器１９に指令される（ステップＳ３２）。これにより、この演算器１９は、読込んだ速度データに基づき参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref の部位の例えば平均速度を演算し、その演算値を参照部位（組織部位）の速度として認識するとともに、この速度に基づき参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref の前（最初の）フレームから今回（２枚目）フレームにわたる２枚のフレーム間の移動量を演算する。この移動量は例えば前述した図２の手法などで演算される。
【００７２】
次いで、計測用および参照用ＲＯＩの自動的な移動制御が移動量演算器１９およびＲＯＩ発生器２０に指令される（ステップＳ３３）。このため、移動量演算器１９は、演算した移動量をＲＯＩ発生器２０に送る。ＲＯＩ発生器２０はその移動量に応じた分だけ位置修正した計測用ＲＯＩ：ＲＯＩmea および参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref のグラフィックデータを発生させ、データ合成器２１に送る。これにより、表示ユニット３２のモニタの例えば断層像に重畳されている計測用ＲＯＩ：ＲＯＩmea および参照部位として参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref 自体の２次元位置が２枚目（次）フレームにおいて自動的に修正される。
【００７３】
ステップＳ３０の判断でＮＯとなるときは、「最初のフレーム」から数えて３枚目以降のフレームの表示となるときである。この場合は、ステップＳ３１の処理をスキップして直接ステップＳ３２に移行する。３枚目移行のフレーム表示の場合、前フレーム表示のときの参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref の部位の速度を記憶しているので、この速度を読み出して図２で説明した手法などを用いて移動量を演算する（ステップＳ３２）。そして、この移動量を基に、計測用および参照用ＲＯＩの自動的な移動をフレーム毎に指令する（ステップＳ３３）。
【００７４】
この結果、関心時相範囲のフレームは所望のフレームレートでループ再生される中で、設定した計測用ＲＯＩおよび参照用ＲＯＩが組織の運動に自動的に追従して移動する。
【００７５】
ステップＳ３３の処理の後は、前述したステップＳ２３，Ｓ２４の生体計測を行うか否かの判断に付される。このため、検査者が計測開始ボタンＭＳを操作しない限り、関心時相範囲のフレームの画像データがエンドレスにループ再生されている。この間に、検査者は再生画像を観察しながら計測用ＲＯＩが所望位置を自動追従しているかどうかを目視で確認でき、必要に応じてマニュアルでその位置を修正できる（ステップＳ２５〜Ｓ２８）。このとき、参照用ＲＯＩも合わせてマニュアル修正することもできる。さらに、この目視観察の間に、ループ再生のフレームレートを任意に調整できる（ステップＳ２０）。
【００７６】
このようにして計測用ＲＯＩが所望位置を自動追従していることが確認できたならば、検査者は計測開始ボタンＭＳを操作して計測開始を知らせる。これにより、ＣＰＵ４１の処理はステップＳ２４から抜けてステップＳ３４に移行する。ステップ３４では、ＣＰＵ４１から生体計測器１８に対して所定の生体計測実行が指令される。生体計測器１８はその指令に応答し、イメージメモリユニット１７から関心時相範囲のフレームの画像データ（例えば断層像データ）を読み込むとともに、移動量演算器１９から計測用ＲＯＩ：ＲＯＩref の移動量データを読み込む。そして、移動制御された計測用ＲＯＩ：ＲＯＩref の部位の画像データをフレーム毎に特定し、その部位に関して所望の生体計測項目（例えばタイムデンシティカーブに供する輝度変化データ）をフレーム毎（すなわち時系列）に演算する。
【００７７】
この演算が終わると、ＣＰＵ４１は生体計測器１８に計測結果の表示を指令する（ステップＳ３５）。これにより、計測結果のデータがデータ合成器２１を介してフレーム合成器３１、表示ユニット３２へと送られる。この結果、例えば、計測項目が輝度情報であり、関心時相範囲が１心拍であれば、その１心拍内の輝度変化曲線（ＴＤＣ）が得られ、その結果が例えばＢモード断層像上への重畳画像としてモニタに表示され、検査者、医師に供される。
【００７８】
以上の生体計測処理は、必要に応じて繰り返して実施できる（ステップＳ３６参照）。したがって、画像データ記憶から再計測することもできるし、イメージメモリユニット１７に一度取り込んだ画像データを使って別項目の生体計測を行うこともできる。
【００７９】
上記の一連の処理に係る具体的な計測用ＲＯＩの追従例を図７に示す。
【００８０】
いま、計測対象画像がＢモード断層像で、計測項目が散乱強度（輝度）計測であるとする。この場合、イメージメモリユニット１７にはＢモード断層像と組織の２次元分布像の２種類の画像データが一定時間の複数フレーム分、それぞれ取り込まれる。この一定時間の時相をｔ＝１１〜ｔ＝ｎｎのｎ心拍分とすると、このｎ心拍分のＢモード断層像が同図（ａ）に示すようにループ再生される。
【００８１】
この再生画像を見ながら検査者によって関心時相範囲が、例えば「ある１心拍の収縮期」の時相ｔ＝ａ１〜ａｍの如く設定される。次いで、この関心時相範囲の特定フレーム上に計測用および参照用のＲＯＩが設定される。いまの場合、計測項目が輝度情報であるので、計測用ＲＯＩ：ＲＯＩmea と参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref とを一つのＲＯＩで代用できる。それは、計測部位が組織上に在り、また参照部位としても組織上の部位を採用できるからである。
【００８２】
この後、関心時相範囲のフレーム画像をループ再生しながら、参照部位としてのＲＯＩ（＝ＲＯＩref の意味として関心領域）の移動量が推定され、この推定量を使って計測部位としてのＲＯＩ（＝ＲＯＩmea の意味としての関心領域）が図７（ｂ）に示す如く追従制御される。この追従制御により得られるＲＯＩの位置データを基に、例えば輝度変化データの計測が実施される。
【００８３】
例えばスキャン部位が心臓の場合、その左室は収縮拡張運動をしており、図３に示すように収縮中心に向かって組織が動く。このため従来の場合、あるフレームで設定した計測用ＲＯＩは別のフレームでは被写体に対して相対的に移動してしまい、所望位置での生体計測が困難であるか、または計測精度の著しい低下を招いていたが、上述した構成および処理により、そのような不都合を回避できる。検査者が特定の表示フレーム上で計測用および参照用の、または両者を兼ねるＲＯＩを設定するだけで、ほとんどの場合、計測用ＲＯＩは所望部位を自動的に追従する。しかも、この追従状態をモニタ画面で確認でき、なんらかの理由によりＲＯＩ設定に不具合があれば、それをマニュアルで修正または変更できる。したがって、関心時相範囲内の全フレームについて計測用ＲＯＩは常に検査者の意図した位置に置かれるから、その後に実行される生体計測の精度は従来計測に比べて格段に向上する。これにより、計測データの信頼性も非常に上がる。
【００８４】
また、マニュアル修正が必要な場合でも、従来のように１フレーム毎に修正する必要は無いから、検査者（観察者）の操作量が激減する。操作が簡単になり、画像診断そのものの時間短縮化も図られ、画像診断のスループット向上に寄与する。マニュアル修正が実際上ほとんど不要になるので、操作上の熟練度に対する要件も緩和される。
【００８５】
さらに、従来のように計測用ＲＯＩの位置ずれを見越して、ＲＯＩを予め広く設定しておくとことも不要になる。真に診断的に関心のある特定部位のみをＲＯＩ設定できるから、これによっても計測結果の信頼性および精度を向上させることができる。
【００８６】
さらに、本装置の場合、検査者は画像収集と生体計測を別々に行うシステム構成になっているので、それぞれの作業に専念できる。
【００８７】
（そのほかの実施形態）
本発明に係るそのほかに実施形態を説明する。
【００８８】
前述した実施形態の場合、計測用ＲＯＩは１つであったが、計測用ＲＯＩとして複数個を設定することもできる。例えば図８に示すように、２個の計測用ＲＯＩ：ＲＯＩmea1、ＲＯＩmea2を設定（各ＲＯＩは参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref1（ＲＯＩref2）と共通）してもよい。この複数の計測用ＲＯＩについて前述した図４〜図６の処理を適用すれば、計測用ＲＯＩそれぞれから与えられた項目の生体計測を行うことができる。また、複数の計測用ＲＯＩの各計測結果から別の特徴量（例えば輝度比、輝度差、血流量の入出比）を同時に計算できる。
【００８９】
前述した各実施形態では計測用ＲＯＩと参照用ＲＯＩ（参照部位）とを１つのＲＯＩで兼用する手法を採用しているが、これを独立のＲＯＩに分けて設定することもできる。この形態はとくに血流計測の場合に必要である。この例を図９、図１０に示す。
【００９０】
いま、心臓の左室流出路での血流計測の場合で、計測項目がその流出路での速度プロファイルであるとする。図９に示すように、Ｂモード断層像に血流分布像を重畳させた画像上で、速度プロファイルを計測すべき細長い計測用ＲＯＩ：ＲＯＩmea を左室流出路に設定する。同時に、このＲＯＩ：ＲＯＩmea を周囲の心筋組織の動きに追従させるため、周囲の運動速度の解析に供する別の参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref を例えば図示の如く、大動脈弁輪部に設定する。
【００９１】
この２つのＲＯＩを設定したときの移動量推定は、例えば図１０の幾何学的関係に基づき以下のように行う。演算を簡単化するには、計測用ＲＯＩは超音波走査線方向に動くものと仮定する。前述した実施形態と同様に組織の運動速度をｖとすると、ドプラ速度ｖｄはｖｄ＝ｖ・ｃｏｓθである。計測用ＲＯＩの移動速度をｖ′とすれば、ｖ′＝ｖ・ｃｏｓαである（αは、速度ｖとｖ′の成す角度である）。故に計測用ＲＯＩの移動距離ｄｘは、ｄｘ＝ｖ′・ｄＴで求められる（ｄＴはフレーム間時間）。この移動量（移動距離はｄｘで、移動方向は走査線方向）を用いて計測用ＲＯＩをフレーム毎に移動させることで、周囲組織との相対的な位置関係が変わらないように計測用ＲＯＩを自動追従させることできる。この一連の追従制御は前述した図４〜図６と同等の処理によって実現できる。
【００９２】
この結果、計測用ＲＯＩの位置は常に的確に左室流出路をカバーするから、確実にかつ正確に速度プロファイルを計測でき、この計測値を用いて、例えば日本国特許第１９２６６８２号に示されている如く拍出量を演算できる。
【００９３】
さらに、関心時相範囲の設定の仕方については以下のような変形が可能である。前述した実施形態では関心のある時相範囲をループ再生画像を見ながらマニュアルで指定する構成を説明した。これについては、時相検出器４３の検出信号をそのまま用いて、例えばＣＰＵ４１に収縮期と拡張期とを自動判定させ、時相範囲を自動的に指定させるようにしてもよい。これにより、検査者は計測用、参照用のＲＯＩのみを指定すればよく、操作がさらに簡単になる。このとき、どの辺りの時相が自動設定されたかを検査者が認識できるように、例えば心電波形と併せて表示する。この表示法としては、設定時相範囲を始点と終点のマーカで示す方法や、設定時相範囲全体をカラーや模様で強調表示する方法を採用し、その認識度を上がることができる。これらの表示に要する処理は、例えば図１のＣＰＵ４１およびＲＯＩ発生器２０に実行させればよい。
【００９４】
なお、上述した装置構成において、切換スイッチ１５を設けず、処理回路１１〜１４、ＤＳＣ１６、およびイメージメモリユニット１７の３者間の読込み、書込みをＣＰＵ４１が制御することで、３方向のデータのやり取りを制御するようにしてもよい。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る医用画像診断装置は、１）超音波画像の組織上の参照部位の運動情報に基づいて、血流部位のフレーム毎の生体計測用のＲＯＩの位置の移動量を演算し、この移動量を用いてフレーム毎の当該ＲＯＩの位置を制御する構成や、２）被検体内の断面を超音波信号でスキャンして得た時系列の複数フレーム分の画像データを記憶し、その複数フレーム分の画像データの内の任意フレームの画像データをモニタに表示し、表示画像の組織上の参照部位の運動情報を得るとともに、画像上の血流部上に生体計測用の関心領域（ＲＯＩ）を設定し、前記参照部位の運動情報に基づいて前記複数フレーム分の残りフレームの画像データに対する当該ＲＯＩの位置の移動量を演算し、この移動量に応じて当該ＲＯＩの位置を制御し、前記複数フレーム分の画像データに基づき前記関心領域内の画像データによる生体情報を計測することを、主要部としている。これにより、組織の運動に影響されずに、生体計測用のＲＯＩの位置を常に精度良く最初に意図した部位を追従させることができる。したがって、従来のＲＯＩ設定に比べて、比較的簡単な追従制御により、高精度で信頼性の高い生体計測を可能にするとともに、操作上の労力を著しく軽減でき、操作能率を向上させ、操作の熟練度に対する制限も緩和された医用画像診断装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１つの実施形態に係る画像診断装置を機能的に搭載した超音波診断装置のブロック図。
【図２】参照部位の移動量の推定法の１つを示す模式図。
【図３】参照部位の移動量を推定するときの角度補正についての一例を示す模式図。
【図４】図５および図６と共に、ＲＯＩの自動追従処理を示すフローチャート。
【図５】図４および図６と共に、ＲＯＩの自動追従処理を示すフローチャート。
【図６】図４および図５と共に、ＲＯＩの自動追従処理を示すフローチャート。
【図７】ＲＯＩの自動追従処理の過程を模式的に示す図。
【図８】複数の計測用ＲＯＩの設定の一例を示す図。
【図９】血流計測に関する計測用ＲＯＩと参照用ＲＯＩの設定の一例を示す図。
【図１０】図９に示す２つのＲＯＩの幾何学的関係を説明する図。
【符号の説明】
１ 超音波プローブ
２ 送信系回路
３ 受信系回路
４ 処理・演算系回路
５ 表示系回路（表示手段）
６ 制御系回路
１１〜１２ 処理回路
１３ 処理回路（運動情報取得手段）
１５ 切換スイッチ（記憶手段／表示手段／運動情報取得手段）
１６ ＤＳＣ（表示手段）
１７ イメージメモリユニット（記憶手段）
１８ 生体計測器（計測手段）
１９ 移動量演算器（移動量演算手段）
２０ ＲＯＩ発生器（ＲＯＩ設定手段／位置制御手段／マニュアル調整手段）
４１ ＣＰＵ（記憶手段／表示手段／運動情報取得手段／ＲＯＩ設定手段／移動量演算手段／位置制御手段／計測手段／データ指定手段／マニュアル調整手段）
４２ コンソール（ＲＯＩ設定手段／データ指定手段／マニュアル調整手段）
Claims (10)
- 被検体内の断面を超音波信号でスキャンして得て記憶させた時系列の複数フレーム分の画像データに基づき、この画像データを表示した画像上の当該被検体の血流部位に操作者からの操作情報に応じて設定されたＲＯＩ（関心領域）の生体情報を計測する医用画像診断装置において、
前記画像上の前記被検体の組織部位に操作者からの操作情報に応じて設定された参照部位の運動情報を得る運動情報取得手段と、
前記運動情報に基づいてフレーム毎の前記ＲＯＩの位置の移動量を演算する移動量演算手段と、
この移動量演算手段により演算された移動量を用いてフレーム毎の前記ＲＯＩの位置を制御する位置制御手段と、を備えたことを特徴とする医用画像診断装置。 - 被検体内の断面を超音波信号でスキャンして得た時系列の複数フレーム分の画像データを記憶する記憶手段と、
前記複数フレーム分の画像データの内の任意フレームの画像データをモニタに表示する表示手段と、
前記モニタに表示された画像上の前記被検体の組織部位に操作者からの操作情報に応じて設定された参照部位の運動情報を得る運動情報取得手段と、
操作者からの操作情報を受けて前記画像上の前記被検体の血流部位に生体計測用のＲＯＩ（関心領域）を設定するＲＯＩ設定手段と、
前記参照部位の運動情報に基づいて前記複数フレーム分の残りフレームの画像データに対する前記ＲＯＩの位置の移動量を演算する移動量演算手段と、
この移動量演算手段により演算された移動量を用いて前記残りフレームの画像データの表示像上の前記ＲＯＩの位置を制御する位置制御手段と、
前記複数フレーム分の画像データに基づき前記ＲＯＩ内の画像データによる生体情報を計測する計測手段と、を備えたことを特徴とする医用画像診断装置。 - 前記記憶手段、前記表示手段、前記運動情報取得手段、前記ＲＯＩ設定手段、前記移動量演算手段、前記位置制御手段、および前記計測手段は超音波診断装置に一体に搭載してある請求項２に記載の医用画像診断装置。
- 前記参照部位の位置を前記生体計測用のＲＯＩの位置とは独立して指定する参照部位指定手段を備えている請求項１または２に記載の医用画像診断装置。
- 前記複数フレーム分の画像データの内の関心時相範囲のフレームの画像データを指定するデータ指定手段を備えた請求項１または２に記載の医用画像診断装置。
- 前記移動量演算手段は、前記複数フレーム分の残りフレームの内の時間的に隣接する２枚のフレームの画像データから前記移動量を推定演算する手段である請求項１または２に記載の医用画像診断装置。
- 前記移動量演算手段は、前記複数フレーム分の残りフレームにおける複数枚のフレームの画像データから関数を媒介にして前記移動量を推定演算する手段である請求項１または２に記載の医用画像診断装置。
- 前記移動量演算手段は、前記超音波信号の方向と前記参照部位の運動の方向との角度差に応じて前記画像データを補正する補正手段を含む請求項１または２に記載の医用画像診断装置。
- 前記位置制御手段により制御された前記ＲＯＩの位置をマニュアルで調整可能なマニュアル調整手段を備えた請求項１または２に記載の医用画像診断装置。
- 前記ＲＯＩ設定手段により設定される前記ＲＯＩの数は複数個である請求項２記載の医用画像診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31082096A JP3746121B2 (ja) | 1996-11-21 | 1996-11-21 | 医用画像診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31082096A JP3746121B2 (ja) | 1996-11-21 | 1996-11-21 | 医用画像診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10151133A JPH10151133A (ja) | 1998-06-09 |
| JP3746121B2 true JP3746121B2 (ja) | 2006-02-15 |
Family
ID=18009814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31082096A Expired - Fee Related JP3746121B2 (ja) | 1996-11-21 | 1996-11-21 | 医用画像診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3746121B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001292995A (ja) * | 2000-04-17 | 2001-10-23 | Ge Yokogawa Medical Systems Ltd | 画像生成方法、画像生成装置および超音波診断装置 |
| JP4615103B2 (ja) * | 2000-08-25 | 2011-01-19 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | 組織運動追跡方法および超音波診断装置 |
| JP4598260B2 (ja) * | 2000-11-29 | 2010-12-15 | アロカ株式会社 | 超音波診断装置 |
| JP4659974B2 (ja) * | 2000-12-12 | 2011-03-30 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
| US6638221B2 (en) * | 2001-09-21 | 2003-10-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ultrasound diagnostic apparatus, and image processing method |
| JP4060615B2 (ja) | 2002-03-05 | 2008-03-12 | 株式会社東芝 | 画像処理装置及び超音波診断装置 |
| BR0308675A (pt) * | 2002-03-20 | 2005-02-15 | Novadaq Technologies Inc | Método e aparelho para visualizar o fluxo de fluido através de vasos, memória que pode ser lida por computador, produto de programa de computador e método para o tratamento de uma lesão de um animal |
| JP4536419B2 (ja) * | 2004-05-19 | 2010-09-01 | 株式会社日立メディコ | 超音波診断装置 |
| JP4713862B2 (ja) * | 2004-08-23 | 2011-06-29 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
| JP4598652B2 (ja) * | 2005-10-26 | 2010-12-15 | アロカ株式会社 | 超音波診断装置 |
| JP2007125152A (ja) * | 2005-11-02 | 2007-05-24 | Hitachi Medical Corp | 超音波診断装置 |
| JP4730125B2 (ja) * | 2006-02-22 | 2011-07-20 | 株式会社日立製作所 | 血流画像表示装置 |
| JP2013135974A (ja) * | 2013-04-10 | 2013-07-11 | Hitachi Aloka Medical Ltd | 超音波診断装置 |
| JP6275960B2 (ja) * | 2013-06-18 | 2018-02-07 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | 画像表示装置 |
| JP6199677B2 (ja) * | 2013-09-25 | 2017-09-20 | 株式会社日立製作所 | 超音波診断装置 |
-
1996
- 1996-11-21 JP JP31082096A patent/JP3746121B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10151133A (ja) | 1998-06-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8727992B2 (en) | Ultrasonic doppler diagnostic apparatus, and method of controlling ultrasonic doppler diagnostic apparatus | |
| US20230200784A1 (en) | Ultrasonic diagnostic device, image processing device, and image processing method | |
| US9044196B2 (en) | Automated heart rate detection for 3D ultrasonic fetal imaging | |
| US9826959B2 (en) | Ultrasonic diagnostic device | |
| US6884216B2 (en) | Ultrasound diagnosis apparatus and ultrasound image display method and apparatus | |
| JP5031758B2 (ja) | 医用画像診断装置 | |
| JP3746121B2 (ja) | 医用画像診断装置 | |
| US20050267365A1 (en) | Method and apparatus for measuring anatomic structures | |
| JP5015513B2 (ja) | 解剖学的構造の計測のための一体型超音波デバイス | |
| JP3713303B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
| US7588538B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment and image processing apparatus | |
| US20100099987A1 (en) | Ultrasonic diagnostic device, ultrasonic image processing apparatus, ultrasonic image acquiring method and ultrasonic diagnosis display method | |
| JP5292440B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
| CN102805651B (zh) | 超声诊断设备 | |
| JP2001054520A (ja) | 超音波診断装置および医用画像診断装置 | |
| US20120310088A1 (en) | Ultrasound diagnostic apparatus | |
| EP2716231B1 (en) | Ultrasonic diagnostic device | |
| US20120310090A1 (en) | Ultrasound diagnostic apparatus | |
| JP4527838B2 (ja) | 超音波診断装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050601 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050621 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050822 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051115 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051121 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091202 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091202 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101202 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101202 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111202 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121202 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131202 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |