JP4589490B2 - 超音波診断装置及び記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体内に超音波を送波し、反射や散乱等により帰ってくる超音波を受波することにより、生体内の観察画像を抽出することができる超音波診断装置に関し、特に、心臓の左心室等の腔構造の輪郭を抽出する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、超音波を用いて生体内の腔構造の輪郭（例えば、左心室の内膜面等）を２次元又は３次元画像として自動的に抽出することができる超音波診断装置が開発されている。
【０００３】
この抽出方法は、例えば、図１１に示すように、オペレータが閉曲線設定画像（Ｂモード画像）１００上の明らかに心臓の左心室１０１と思われる部分に閉曲線１０２を設定すると、自動的に閉曲線１０２を構成する離散点１０３が拡張して行き、心腔１０４と心筋１０５（又は心室中隔１０６）の境界面（即ち左心室１０１の内面膜）を表した２次元又は３次元的形状を抽出し、図１２に示すような２次元の輪郭画像をモニタ上に表示するというものである。
【０００４】
また、境界面であるか否かの検出は、例えば図１３に示すように、左心室１０１における局所領域間Ｘ―Ｙの輝度差を用いて行っている。具体的には、図１３及び図１４（ａ）に示すように、超音波のエコー波に基づいて上記局所領域間Ｘ―Ｙの輝度信号を抽出し、更に図１４（ｂ）に示す如く、一定の強度（ｈ）の輝度でスレッシュホールドすることで境界面を検出している。
【０００５】
ここで、腔構造の輪郭を自動的に抽出する場合、当該自動抽出が成功するか否か、即ち、左心室１０１の内膜面の正確な輪郭形状を抽出できるか否かは、当該Ｂモード画像１００の画質に大きく依存する。例えば、心筋１０５や心室中隔１０６の輝度が高く、心腔１０４内のアーティファクトが非常に抑制されているように抽出されれば、輝度値差を用いるだけのような比較的簡単なアルゴリズムで十分な成功を得ることができる。
【０００６】
ところが、実際のＢモード画像には、以下に示すように、画像抽出の失敗を誘発させる様々な要因が存在するため、単純なアルゴリズムでは十分な成功を得ることができない。
【０００７】
かかる失敗の第１の要因として、患者によってアーティファクトの現れ方が異なっているということが挙げられる。人間はそれぞれ体質、肺の位置、肋骨の間隔等により、アーティファクトの発生原因が異なっているからである。また、第２の要因として、心腔内のアーティファクトは比較的高く、特に、超音波プローブに近い部分が顕著であるということが挙げられる。第３の要因として、心尖アプローチから見た側壁部分等の特定部分では、超音波のエコー波が得られない場合が多いということが挙げられる。
【０００８】
そこで、従来は、上記画像抽出の失敗を防止するため、ある特定の領域で境界面を検出することができなくても、その近傍で検出できれば、適度な滑らかさを持った境界面を作り出していた（公開特許公報：特開平８−９６１４３等を参照）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のような方法では、腔構造は閉曲面で、それが滑らかに変化するという仮定を用いているため、この仮定が成立しない部分では、適切な境界面を作り出すことができない。即ち、エコー波信号がないために境界面が検出できなかった場合に、それが肋骨により超音波が届かない等の音響的な理由によるものなのか、或いは、欠損等のように組織自体がその部分に存在しないという理由によるものなのか認識できないため、適切な境界面を作り出すことができない。
【００１０】
例えば、左心室の腔構造を検出しようとすると、僧帽弁、大動脈弁等により上記仮定が成立しない場合や、心室中隔が欠損して穴が開いているにも拘らず、上記仮定により欠損していないように検出される場合がある。
【００１１】
本発明は上述した事情を鑑みてなされたものであり、腔構造の形状に影響されずに生体内の腔構造の輪郭を適切に抽出することができる超音波診断装置及び記録媒体を提供することを目的としたものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、超音波を送受信することで生体内の腔構造の輪郭を抽出する超音波診断装置において、前記腔構造を閉曲面から成ると仮定して前記輪郭を抽出する輪郭抽出手段と、前記腔構造における血流を検出する血流検出手段と、前記血流検出手段による検出結果に基づいて前記輪郭抽出手段で用いる前記仮定を変更する仮定変更手段と、を具備したことを特徴とする超音波診断装置である。
【００１４】
更に、請求項２に記載の発明は、前記仮定変更手段は、前記血流検出手段によって血流が検出された部分において前記輪郭抽出手段による前記仮定を変更することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置である。
【００１５】
更にまた、請求項３に記載の発明は、前記仮定変更手段は、前記輪郭抽出手段による前記仮定を解除する手段であることを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置である。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、前記輪郭抽出手段は、基点からの探索距離を増加させながら前記輪郭を抽出すると共に、予め設定した最大探索距離まで達したときに、前記輪郭抽出を終了する手段であることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置である。
【００１７】
更に、請求項５に記載の発明は、前記血流検出手段は、カラードプラ診断法を用いて血流の検出を行うことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置である。
【００１８】
更にまた、請求項６に記載の発明は、前記血流検出手段は、１心拍内に計測された複数フレームの血流情報に基づいて血流の有無を検出する手段であることを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置である。
【００１９】
また、請求項７に記載の発明は、前記輪郭抽出手段は、前記腔構造の変化に合わせて、前記複数フレームのうちの任意のフレームにおける画素を別のフレームにおいては移動させる手段であることを特徴とする請求項６に記載の超音波診断装置である。
【００２０】
また、請求項８に記載の発明は、前記輪郭抽出手段は、心電図情報に基づいて、前記複数フレームのうちの任意のフレームにおける画素を別のフレームにおいては移動させる手段であることを特徴とする請求項７に記載の超音波診断装置である。
【００２１】
更に、請求項９に記載の発明は、前記請求項１乃至８のいずれか一項に記載の超音波診断装置によって読み取り可能な記録媒体であって、前記請求項１乃至７のいずれか一項に記載の超音波診断装置における各動作が実行可能なプログラムを記録したことを特徴とする記録媒体である。
【００２２】
ここで、上記「記録媒体」とは、上記超音波診断装置で上記動作を実行するためのプログラムが読み取り可能であればよく、物理的な記録方法には依存しない。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１は、本実施形態の超音波診断装置１の全体構成を示すブロック図である。この超音波診断装置１は、圧電振動子を有する超音波プローブ２と、この超音波プローブ２に電気パルスを送信すると共に超音波プローブ２からの電気パルスを受信する装置本体３と、この装置本体３に接続されたＥＣＧ（心電図）センサ４、操作パネル５、及びＴＶモニタとしての画像表示装置６を有している。
【００２５】
この内、操作パネル５は、オペレータが手動で操作する各種スイッチを備えており、装置の駆動、停止を含め、各種信号を装置本体３に出力できるように構成されている。また、超音波プローブ２は、超音波を送受信することが可能なプローブである。画像表示装置６のモニタ画面には、後述する図４に示すような閉曲線設定画像であるＢモード画像又は図９若しくは又は図１０に示すような生体内の腔構造の輪郭を示す輪郭画像が表示される。
【００２６】
また、図１に示すように、装置本体３は、超音波診断装置１全体の制御を行うＣＰＵ（中央処理装置）７と、このＣＰＵ６の制御に必要なプログラムが記憶されている制御プログラム記憶部８を備える。この制御プログラム記憶部８に記憶されているプログラムは、後述するアルゴリズムを実行するためのプログラムである。
【００２７】
更に、装置本体３は、送受信切替部９を介して超音波プローブ２に接続された送信ビームフォーマー１０及び受信ビームフォーマー１１を備え、この受信ビームフォーマー１１の画像表示装置６側にＢモード処理部１２及びカラードプラ処理部１３を接続した構成を有している。また、装置本体３は、Ｂモード処理部１２及びカラードプラ処理部１３にそれぞれ接続されたスキャンコンバータ１４、１５を介して、共に表示合成部１６に接続した構成を有している。更に、装置本体３は、前記表示合成部１６に接続されたフレームメモリ１７及び境界抽出部１８を有している。
【００２８】
このうち、表示合成部１６は、フレームメモリ１７と複数のフレームを送受信可能となるように接続されており、境界抽出部１８は、フレームメモリ１７から送信された複数フレームに基づいて体腔内の輪郭抽出を行い、表示合成部１６に送出するように接続されている。表示合成部１６は、最終的に画像表示装置６にＢモード画像、輪郭抽出画像を表示できるように、画像表示装置６に接続されている。
【００２９】
また、装置本体３は、ＥＣＧユニット１９を有している。ＥＣＧユニット１９は、ＥＣＧセンサ４によって計測した心電図からＲ波を検出し、当該Ｒ波信号をＣＰＵ７に送信するものである。
【００３０】
送信ビームフォーマー１０は、後述するＣＰＵ７の制御の下、送受信切替部９を介して超音波プローブ２から診断対象に超音波を送波することができるように、超音波プローブ２を電気的に駆動させるものである。これにより、超音波パルス信号が超音波プローブ２から診断対象へ送波され、この診断対象から反射してきたエコー波が超音波プローブ２で電気信号に変換され、送受信切替部９を介して受信ビームフォーマー１１に供給される。
【００３１】
ここで、ＣＰＵ７では、輪郭抽出モードがオペレータから指令されたときには、ＥＣＧユニット１９から送信されたＲ波信号に基づいて、送信ビームフォーマー１０及び受信ビームフォーマー１１を駆動するように制御している。この制御は、１心拍内でＢモード画像及びカラードプラ画像を構成する複数フレームを取得するためのものである。本実施形態では、Ｂモード画像を構成する１フレームとカラードプラ画像を構成する１フレームの画像データを収集するためのスキャンを、一定期間（例えば、Ｔ＝２００〔ｍｓｅｃ〕）毎に行うようにしている。よって、１心拍は通常、約１〔ｓｅｃ〕であることを考慮すると、図２に示すように、例えば、１心拍内でＴ１〜Ｔ５の期間におけるＢモード画像情報とカラードプラ画像情報を取得することができる。Ｔ１〜Ｔ５の期間では、図３（ａ）に示すように、Ｂモード画像を構成する５フレーム（Ｂ１〜Ｂ５）と、図３（ｂ）に示すカラードプラ画像を構成する５フレーム（Ｃ１〜Ｃ５）の取得が可能である。
【００３２】
続いて、図１に示すように、受信ビームフォーマー１１に供給されたエコー波のエコー信号（電気信号）は、増幅、Ａ／Ｄ変換、遅延処理等の信号処理が施され、デジタルエコー信号としてＢモード用信号処理部１１及びカラードプラ用信号処理部１２に供給される。
【００３３】
次に、Ｂモード用信号処理部１２及びカラードプラ用信号処理部１３では、それぞれＢモードの断層像データ及びカラードプラの断層像データに信号処理され、更に、スキャンコンバータ１４、１５でセクタ走査方式から例えばインターレース走査方式の画像信号に変換される。
【００３４】
これらの変換された画像信号は、共に表示合成部１６に供給される。表示合成部１６に供給されたＢモード用画像信号は、ＣＰＵ７からの命令に基づいて画面拡大、縮小等の加工及びＤ／Ａ変換等が行われ、画像表示装置５にＢモード画像として表示される。一方、表示合成部１６に供給されたＢモード用画像信号及びカラードプラ用画像信号は、順次フレームメモリ１７にも供給され、図３に示す如く複数フレーム（Ｂ１〜Ｂ５、Ｃ１〜Ｃ５）として記憶される。
【００３５】
フレームメモリ１７に記憶された上記複数フレーム（Ｂ１〜Ｂ５、Ｃ１〜Ｃ５）は、境界抽出部１８において、以下に示すアルゴリズムに従って信号処理され、表示合成部１６を介して画像表示装置６に輪郭画像として表示される。
【００３６】
次に、本実施形態の動作について説明する。
【００３７】
尚、本実施形態では、説明の便宜上、心臓の左心室内の２次元輪郭画像を表示する場合を説明する。また、２次元輪郭画像を画像表示装置６に表示するには、まず閉曲線設定画像を表示する必要があるが、この閉曲線設定画像は通常のＢモード画像であるため、その表示方法は省略し、閉曲線の設定から説明する。更に、境界があるか否かの判断は、幾つかの方法により行うことが考えられるが、本実施形態では従来と同様に、図１４及び図１５に示す如く局所領域間Ｘ―Ｙの輝度差を用いて行うこととするため、その説明を省略する。
【００３８】
まず、オペレータは図４に示すように画像表示装置６に表示された閉曲線設定画像（Ｂモード画像）２０上の明らかに心臓の左心室２１内と思われる適宜な位置（基点）に、操作パネル５を用いて閉曲線２２を設定する。この場合、既に左心室２１内の心腔２３と心筋２４（又は心室中隔２５）の境界を検出しており、まだ検出されていない部分が存在する場合には、当該検出されていない方向に対して、閉曲線２２を拡大する方向に境界の探索範囲を設定する。閉曲線２２の設定が終了すると、オペレータは自動輪郭抽出を開始するために、操作パネル５上の図示しない探索開始スイッチをＯＮにする。これにより、装置本体３（特に、境界抽出部１８）で図５に示すアルゴリズムに基づいて自動的に２次元の輪郭画像が生成され、画像表示装置６に表示される。そこで、次に、図５に示すアルゴリズムを説明する。
【００３９】
まず、オペレータによって設定された閉曲線２２のうち、境界位置検出が終了していない離散点を一段階（一定範囲）拡大させる（ステップＳ１）。次に、当該拡大された離散点のうち任意の離散点において、カラードプラ情報に基づいて、血流があるか否かを判断する（ステップＳ２）。
【００４０】
ここで、血流の有無を判断する場合、１心拍内に計測されたカラードプラ画像情報の複数フレーム（Ｃ１〜Ｃ５）から、総合的に判断して行う。即ち、１心拍内には、図２に示すようにほとんど血流が計測できない期間（Ｔ２〜Ｔ５）が存在するため、血流を正確に計測するには、少なくとも１心拍内における複数フレームに基づいて行う必要がある。
【００４１】
また、このように、複数フレームに基づいて血流を計測する場合、図６に示すように、心臓の収縮及び拡張に伴って、左心室２１も収縮及び拡張してしまうため、同じ画素２６ａ（１個の画素自体又は複数の画素の集りをいう。）で血流の有無を計測すると誤ったものとなる。そこで、図６に示すように、あるフレームで画素２６ａの部分に血流があるか否かを計測した場合には、次のフレームでは計測位置を移動させて画素２６ｂの部分に血流があるか否かを計測することにより、常に、左心室２１における同じ部位で血流の有無を計測する。この際、左心室２１の重心を基準にして左心室２１の外形を相似的に拡大又は縮小する必要がある。また、画素２６ａから画素２６ｂへの移動は、ＣＰＵ７から境界抽出部１８に送信された命令に基づいて行われ、この命令は、ＥＣＧユニット１９から得られた心拍に同期したものである。このようにして、あるフレームで欠損等が存在すると判断した場合には、左心室２１が拡張又は縮小された他のフレームにおいても、前記欠損が存在している部分は、そのまま欠損が存在しているものとして輪郭抽出を行う。
【００４２】
次に、上記ステップＳ２において血流がないと判断した場合には、更に、Ｂモード情報に基づいて、境界が存在するか否かを判断する（ステップＳ３）。境界がないと判断した場合には、腔構造は閉曲面で、それが滑らかに変化するという従来と同様の仮定を採用し、当該離散点の近傍の境界情報から補間的に境界面を作り出して、当該離散点における境界位置検出は終了する（ステップＳ４）。このケースは、図８に示す離散点２７ａが該当する。離散点２７ａでは、Ｂモードの画質低下により輝度が低くなっているため境界が存在しないと判断されるが、カラードプラ情報により血流が存在しないと検出されるため、実質的に境界面が存在すると判断される。これにより、離散点２７ａの近傍の情報から補間的に境界面が作り出される。
【００４３】
一方、上記ステップＳ３で境界があると判断した場合には、当該離散点の部分を境界面と判断し、当該離散点における境界位置検出は終了する（ステップＳ５）。このケースは、図７に示す離散点２７ｂが該当する。離散点２７ｂでは、心腔２３と心筋２４の境界が存在しており、欠損等は存在していない。
【００４４】
これに対して、上記ステップＳ２で血流があると判断した場合には、閉曲線２４上の離散点の判断を全て終了したか、即ち、境界位置検出の判断が閉曲線２４上を一周したか否かを判断する（ステップＳ６）。このケースは、図７に示す離散点２７ｃと図８に示す離散点２７ｄの２つの場合が考えられる。離散点２７ｃのケースでは、左心室２１内の血流が検出されるため、境界面まで達しておらず、まだ拡大する余地があると判断される。また、離散点２７ｄのケースでは、心室中隔２５に欠損が存在しているため、血流があると判断される。
【００４５】
また、同様に、上記ステップＳ４、５で、当該離散点での境界位置検出が終了した場合も、ステップＳ６で一周したか否かを判断する。
【００４６】
次に、ステップＳ６で、離散点での境界位置検出の判断に関して閉曲線２４上を一周していない、即ち、閉曲線２４上の離散点のうちでまだ判断の終了していないものが存在する場合には、上記ステップＳ２に戻る。一方、ステップＳ６で、一周した、即ち、当該閉曲線の拡大位置で一通りの判断が終了した場合には、更に、全ての離散点で境界位置検出が終了したか、又は最大探索距離まで達したか否かを判断する（ステップＳ７）。
【００４７】
ここで、最大探索距離は、左心室２１の重心を中心として、予め設定されており、余分な探索を行うことによって探索時間が長期化することを防止するためのものである。尚、前記最大探索距離の変更は可能であり、変更する場合には操作パネル５における操作によって行う。
【００４８】
続いて、上記ステップＳ７において、全ての離散点で境界位置検出が終了していないか、又は、最大探索距離まで達していない場合には、当該境界位置検出が終了していない離散点を一段階拡大させて、当該拡大した位置で上記ステップＳ２〜６の判断を行う。一方、上記ステップＳ７で、全ての離散点で境界位置検出が終了したか、又は、最大探索距離まで達した場合には、境界位置検出が終了する。
【００４９】
ここで、上記ステップＳ２で、図７に示す離散点２７ｃのケースと図８に示す離散点２７ｄのケースが考えられたが、この２つのケースの違いは、当該ステップ７で明確になる。即ち、離散点２７ｃのケースでは、また拡大する余地があるため、全ての離散点で境界位置検出が終了していないとして、ステップＳ１に戻る。これに対して、離散点２７ｄのケースでは、当該離散点２７ｄが欠損２６を通り抜けるため、境界位置検出が終了しないが、予め設定しておいた最大探索距離まで達すれば、その場所で境界位置検出が終了することになる。尚、この場合、最大探索距離は、当該欠損の位置よりある程度拡大した位置で探索が終了するように、予め設定されている。即ち、たとえ心室中隔２５に欠損２６が存在しても、離散点が右心室の心筋まで達しないと境界位置検出が終了するという訳ではなく、オペレータが輪郭抽出画像を見たときに、欠損が存在していると認識できる程度に、当該離散点が拡大される。
【００５０】
尚、上記のアルゴリズムを用いると、僧帽弁や大動脈弁が開いている場合には、血流があるため、欠損が存在する場合と同様に判断され、左心房や大動脈まで境界位置検出が行われるが、僧帽弁や大動脈弁は輝度が高いので、モニタ上に明確に表示できるので、オペレータは誤認することはない。
【００５１】
このように、本実施形態の特有のアルゴリズムによって、最終的に画像表示装置６のモニタ上に、図９に示すような２次元の輪郭抽出画像が表示される。また、本実施形態を３次元に応用すれば、即ち、閉曲線２４を球状に展開すれば、図１０に示すような３次元の輪郭抽出画像が表示される。これにより、オペレータは、心室中隔２５に欠損２６が存在していると認識することができる。
【００５２】
以上のように、本実施形態によれば、患者によってアーティファクトが異なっている等によりＢモード画像の画質が悪い場合でも、上記仮定（腔構造は閉曲面で、それが滑らかに変化すること）を用いることにより画素抽出の失敗を解消し、かつ、前記仮定を用いることによって生じた弊害をカラードップラ情報を用いて除去することで、どのような状況下でも生体内の腔構造の輪郭を適切に抽出することができる。
【００５３】
尚、上記アルゴリズムを実行するためのプログラムは、制御プログラム記憶部８に記憶されているが、これに限るものではなく、当該プログラムが記録されているＦＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ、ＭＤ、ＭＯ、磁気テープ等の記録媒体を用いて、当該プログラムを制御プログラム記憶部８にインストールし、上記手順と同様に処理させてもよい。
【００５４】
また、本実施形態では、画像表示装置における操作パネル５によって各種設定が行えるようにしているが、これに限るものではなく、画像表示装置６のモニタ上に形成されたタッチパネルによって各種設定を行うようにしてもよい。
【００５５】
更に、本実施形態では、画像表示装置６の１つの画面上に、閉曲線設定画像２０と２次元輪郭抽出画像２８（又は３次元輪郭抽出画像２９）を別々に表示したが、これに限るものではなく、２画面表示として、それぞれを同時に表示してもよい。また、画像表示装置６を２つ使用して、一方の画面に閉曲線設定画像２０を表示させ、他方の画面に２次元輪郭抽出画像２８（又は３次元輪郭抽出画像２９）を表示させるようにしてもよい。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、腔構造は閉曲面でそれが滑らかに変化するという仮定を用いてＢモードの画質の低下を解消し、当該仮定を用いることによって生じた弊害をカラードプラ情報を用いて解消することにより、腔構造の形状に影響されずに、生体内の腔構造の輪郭を適切に抽出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の超音波診断装置１の全体構成を示すブロック図。
【図２】本実施形態のＥＣＧユニット１９により計測された心電図を示す図。
【図３】本実施形態のフレームメモリ１７に記録されるＢモード画像情報及びカラードプラ画像情報を示す概念図。
【図４】本実施形態の画像表示装置６のモニタ上に表示される閉曲線設定画像２０を示す図。
【図５】本実施形態の超音波診断装置１で行われる輪郭抽出のためのアルゴリズムを示したフローチャート。
【図６】本実施形態の境界抽出部１８で血流の有無を判断する場合に行われる画素２６の移動を示す概念図。
【図７】本実施形態の画像表示装置６のモニタ上に表示される閉曲線設定画像２０を示す図。
【図８】本実施形態の画像表示装置６のモニタ上に表示される閉曲線設定画像２０を示す図。
【図９】本実施形態の画像表示装置６のモニタ上に表示される２次元輪郭抽出画像２８を示す図。
【図１０】本実施形態の画像表示装置６のモニタ上に表示される３次元輪郭抽出画像２９を示す図。
【図１１】従来の超音波診断装置のモニタ上に表示される閉曲線設定画像１００を示す図。
【図１２】従来の超音波診断装置のモニタ上に表示される２次元輪郭抽出画像を示す図。
【図１３】従来及び本実施形態における輪郭抽出を行う場合において、一定の強度（ｈ）の輝度でスレッシュホールドする位置（Ｘ−Ｙ）を示した概念図。
【図１４】従来及び本実施形態における輪郭抽出を行う場合において、上記スラッシュホールドするための位置における輝度を示した図。
【符号の説明】
１ 超音波診断装置
２ 超音波プローブ
３ 装置本体
４ ＥＣＧセンサ
５ 操作パネル
６ 画像表示装置（モニタ）
７ ＣＰＵ
８ 制御プログラム記憶部
９ 送受信切替部
１０ 送信ビームフォーマー
１１ 受信ビームフォーマー
１２ Ｂモード処理部
１３ カラードプラ処理部
１４ スキャンコンバータ
１５ スキャンコンバータ
１６ 表示合成部
１７ フレームメモリ
１８ 境界抽出部
２０ 閉曲線設定画像（Ｂモード画像）
２１ 左心室
２２ 閉曲線
２３ 心腔
２４ 心筋
２５ 心室中隔
２６ 画素
２７ 離散点
２８ ２次元輪郭抽出画像
２９ ３次元輪郭抽出画像
１００ 閉曲線設定画像
１０１ 左心室
１０２ 閉曲線
１０３ 離散点
１０４ 心腔
１０５ 心筋
１０６ 心室中隔
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体内に超音波を送波し、反射や散乱等により帰ってくる超音波を受波することにより、生体内の観察画像を抽出することができる超音波診断装置に関し、特に、心臓の左心室等の腔構造の輪郭を抽出する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、超音波を用いて生体内の腔構造の輪郭（例えば、左心室の内膜面等）を２次元又は３次元画像として自動的に抽出することができる超音波診断装置が開発されている。
【０００３】
この抽出方法は、例えば、図１１に示すように、オペレータが閉曲線設定画像（Ｂモード画像）１００上の明らかに心臓の左心室１０１と思われる部分に閉曲線１０２を設定すると、自動的に閉曲線１０２を構成する離散点１０３が拡張して行き、心腔１０４と心筋１０５（又は心室中隔１０６）の境界面（即ち左心室１０１の内面膜）を表した２次元又は３次元的形状を抽出し、図１２に示すような２次元の輪郭画像をモニタ上に表示するというものである。
【０００４】
また、境界面であるか否かの検出は、例えば図１３に示すように、左心室１０１における局所領域間Ｘ―Ｙの輝度差を用いて行っている。具体的には、図１３及び図１４（ａ）に示すように、超音波のエコー波に基づいて上記局所領域間Ｘ―Ｙの輝度信号を抽出し、更に図１４（ｂ）に示す如く、一定の強度（ｈ）の輝度でスレッシュホールドすることで境界面を検出している。
【０００５】
ここで、腔構造の輪郭を自動的に抽出する場合、当該自動抽出が成功するか否か、即ち、左心室１０１の内膜面の正確な輪郭形状を抽出できるか否かは、当該Ｂモード画像１００の画質に大きく依存する。例えば、心筋１０５や心室中隔１０６の輝度が高く、心腔１０４内のアーティファクトが非常に抑制されているように抽出されれば、輝度値差を用いるだけのような比較的簡単なアルゴリズムで十分な成功を得ることができる。
【０００６】
ところが、実際のＢモード画像には、以下に示すように、画像抽出の失敗を誘発させる様々な要因が存在するため、単純なアルゴリズムでは十分な成功を得ることができない。
【０００７】
かかる失敗の第１の要因として、患者によってアーティファクトの現れ方が異なっているということが挙げられる。人間はそれぞれ体質、肺の位置、肋骨の間隔等により、アーティファクトの発生原因が異なっているからである。また、第２の要因として、心腔内のアーティファクトは比較的高く、特に、超音波プローブに近い部分が顕著であるということが挙げられる。第３の要因として、心尖アプローチから見た側壁部分等の特定部分では、超音波のエコー波が得られない場合が多いということが挙げられる。
【０００８】
そこで、従来は、上記画像抽出の失敗を防止するため、ある特定の領域で境界面を検出することができなくても、その近傍で検出できれば、適度な滑らかさを持った境界面を作り出していた（公開特許公報：特開平８−９６１４３等を参照）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のような方法では、腔構造は閉曲面で、それが滑らかに変化するという仮定を用いているため、この仮定が成立しない部分では、適切な境界面を作り出すことができない。即ち、エコー波信号がないために境界面が検出できなかった場合に、それが肋骨により超音波が届かない等の音響的な理由によるものなのか、或いは、欠損等のように組織自体がその部分に存在しないという理由によるものなのか認識できないため、適切な境界面を作り出すことができない。
【００１０】
例えば、左心室の腔構造を検出しようとすると、僧帽弁、大動脈弁等により上記仮定が成立しない場合や、心室中隔が欠損して穴が開いているにも拘らず、上記仮定により欠損していないように検出される場合がある。
【００１１】
本発明は上述した事情を鑑みてなされたものであり、腔構造の形状に影響されずに生体内の腔構造の輪郭を適切に抽出することができる超音波診断装置及び記録媒体を提供することを目的としたものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、超音波を送受信することで生体内の腔構造の輪郭を抽出する超音波診断装置において、前記腔構造を閉曲面から成ると仮定して前記輪郭を抽出する輪郭抽出手段と、前記腔構造における血流を検出する血流検出手段と、前記血流検出手段による検出結果に基づいて前記輪郭抽出手段で用いる前記仮定を変更する仮定変更手段と、を具備したことを特徴とする超音波診断装置である。
【００１４】
更に、請求項２に記載の発明は、前記仮定変更手段は、前記血流検出手段によって血流が検出された部分において前記輪郭抽出手段による前記仮定を変更することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置である。
【００１５】
更にまた、請求項３に記載の発明は、前記仮定変更手段は、前記輪郭抽出手段による前記仮定を解除する手段であることを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置である。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、前記輪郭抽出手段は、基点からの探索距離を増加させながら前記輪郭を抽出すると共に、予め設定した最大探索距離まで達したときに、前記輪郭抽出を終了する手段であることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置である。
【００１７】
更に、請求項５に記載の発明は、前記血流検出手段は、カラードプラ診断法を用いて血流の検出を行うことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置である。
【００１８】
更にまた、請求項６に記載の発明は、前記血流検出手段は、１心拍内に計測された複数フレームの血流情報に基づいて血流の有無を検出する手段であることを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置である。
【００１９】
また、請求項７に記載の発明は、前記輪郭抽出手段は、前記腔構造の変化に合わせて、前記複数フレームのうちの任意のフレームにおける画素を別のフレームにおいては移動させる手段であることを特徴とする請求項６に記載の超音波診断装置である。
【００２０】
また、請求項８に記載の発明は、前記輪郭抽出手段は、心電図情報に基づいて、前記複数フレームのうちの任意のフレームにおける画素を別のフレームにおいては移動させる手段であることを特徴とする請求項７に記載の超音波診断装置である。
【００２１】
更に、請求項９に記載の発明は、前記請求項１乃至８のいずれか一項に記載の超音波診断装置によって読み取り可能な記録媒体であって、前記請求項１乃至７のいずれか一項に記載の超音波診断装置における各動作が実行可能なプログラムを記録したことを特徴とする記録媒体である。
【００２２】
ここで、上記「記録媒体」とは、上記超音波診断装置で上記動作を実行するためのプログラムが読み取り可能であればよく、物理的な記録方法には依存しない。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１は、本実施形態の超音波診断装置１の全体構成を示すブロック図である。この超音波診断装置１は、圧電振動子を有する超音波プローブ２と、この超音波プローブ２に電気パルスを送信すると共に超音波プローブ２からの電気パルスを受信する装置本体３と、この装置本体３に接続されたＥＣＧ（心電図）センサ４、操作パネル５、及びＴＶモニタとしての画像表示装置６を有している。
【００２５】
この内、操作パネル５は、オペレータが手動で操作する各種スイッチを備えており、装置の駆動、停止を含め、各種信号を装置本体３に出力できるように構成されている。また、超音波プローブ２は、超音波を送受信することが可能なプローブである。画像表示装置６のモニタ画面には、後述する図４に示すような閉曲線設定画像であるＢモード画像又は図９若しくは又は図１０に示すような生体内の腔構造の輪郭を示す輪郭画像が表示される。
【００２６】
また、図１に示すように、装置本体３は、超音波診断装置１全体の制御を行うＣＰＵ（中央処理装置）７と、このＣＰＵ６の制御に必要なプログラムが記憶されている制御プログラム記憶部８を備える。この制御プログラム記憶部８に記憶されているプログラムは、後述するアルゴリズムを実行するためのプログラムである。
【００２７】
更に、装置本体３は、送受信切替部９を介して超音波プローブ２に接続された送信ビームフォーマー１０及び受信ビームフォーマー１１を備え、この受信ビームフォーマー１１の画像表示装置６側にＢモード処理部１２及びカラードプラ処理部１３を接続した構成を有している。また、装置本体３は、Ｂモード処理部１２及びカラードプラ処理部１３にそれぞれ接続されたスキャンコンバータ１４、１５を介して、共に表示合成部１６に接続した構成を有している。更に、装置本体３は、前記表示合成部１６に接続されたフレームメモリ１７及び境界抽出部１８を有している。
【００２８】
このうち、表示合成部１６は、フレームメモリ１７と複数のフレームを送受信可能となるように接続されており、境界抽出部１８は、フレームメモリ１７から送信された複数フレームに基づいて体腔内の輪郭抽出を行い、表示合成部１６に送出するように接続されている。表示合成部１６は、最終的に画像表示装置６にＢモード画像、輪郭抽出画像を表示できるように、画像表示装置６に接続されている。
【００２９】
また、装置本体３は、ＥＣＧユニット１９を有している。ＥＣＧユニット１９は、ＥＣＧセンサ４によって計測した心電図からＲ波を検出し、当該Ｒ波信号をＣＰＵ７に送信するものである。
【００３０】
送信ビームフォーマー１０は、後述するＣＰＵ７の制御の下、送受信切替部９を介して超音波プローブ２から診断対象に超音波を送波することができるように、超音波プローブ２を電気的に駆動させるものである。これにより、超音波パルス信号が超音波プローブ２から診断対象へ送波され、この診断対象から反射してきたエコー波が超音波プローブ２で電気信号に変換され、送受信切替部９を介して受信ビームフォーマー１１に供給される。
【００３１】
ここで、ＣＰＵ７では、輪郭抽出モードがオペレータから指令されたときには、ＥＣＧユニット１９から送信されたＲ波信号に基づいて、送信ビームフォーマー１０及び受信ビームフォーマー１１を駆動するように制御している。この制御は、１心拍内でＢモード画像及びカラードプラ画像を構成する複数フレームを取得するためのものである。本実施形態では、Ｂモード画像を構成する１フレームとカラードプラ画像を構成する１フレームの画像データを収集するためのスキャンを、一定期間（例えば、Ｔ＝２００〔ｍｓｅｃ〕）毎に行うようにしている。よって、１心拍は通常、約１〔ｓｅｃ〕であることを考慮すると、図２に示すように、例えば、１心拍内でＴ１〜Ｔ５の期間におけるＢモード画像情報とカラードプラ画像情報を取得することができる。Ｔ１〜Ｔ５の期間では、図３（ａ）に示すように、Ｂモード画像を構成する５フレーム（Ｂ１〜Ｂ５）と、図３（ｂ）に示すカラードプラ画像を構成する５フレーム（Ｃ１〜Ｃ５）の取得が可能である。
【００３２】
続いて、図１に示すように、受信ビームフォーマー１１に供給されたエコー波のエコー信号（電気信号）は、増幅、Ａ／Ｄ変換、遅延処理等の信号処理が施され、デジタルエコー信号としてＢモード用信号処理部１１及びカラードプラ用信号処理部１２に供給される。
【００３３】
次に、Ｂモード用信号処理部１２及びカラードプラ用信号処理部１３では、それぞれＢモードの断層像データ及びカラードプラの断層像データに信号処理され、更に、スキャンコンバータ１４、１５でセクタ走査方式から例えばインターレース走査方式の画像信号に変換される。
【００３４】
これらの変換された画像信号は、共に表示合成部１６に供給される。表示合成部１６に供給されたＢモード用画像信号は、ＣＰＵ７からの命令に基づいて画面拡大、縮小等の加工及びＤ／Ａ変換等が行われ、画像表示装置５にＢモード画像として表示される。一方、表示合成部１６に供給されたＢモード用画像信号及びカラードプラ用画像信号は、順次フレームメモリ１７にも供給され、図３に示す如く複数フレーム（Ｂ１〜Ｂ５、Ｃ１〜Ｃ５）として記憶される。
【００３５】
フレームメモリ１７に記憶された上記複数フレーム（Ｂ１〜Ｂ５、Ｃ１〜Ｃ５）は、境界抽出部１８において、以下に示すアルゴリズムに従って信号処理され、表示合成部１６を介して画像表示装置６に輪郭画像として表示される。
【００３６】
次に、本実施形態の動作について説明する。
【００３７】
尚、本実施形態では、説明の便宜上、心臓の左心室内の２次元輪郭画像を表示する場合を説明する。また、２次元輪郭画像を画像表示装置６に表示するには、まず閉曲線設定画像を表示する必要があるが、この閉曲線設定画像は通常のＢモード画像であるため、その表示方法は省略し、閉曲線の設定から説明する。更に、境界があるか否かの判断は、幾つかの方法により行うことが考えられるが、本実施形態では従来と同様に、図１４及び図１５に示す如く局所領域間Ｘ―Ｙの輝度差を用いて行うこととするため、その説明を省略する。
【００３８】
まず、オペレータは図４に示すように画像表示装置６に表示された閉曲線設定画像（Ｂモード画像）２０上の明らかに心臓の左心室２１内と思われる適宜な位置（基点）に、操作パネル５を用いて閉曲線２２を設定する。この場合、既に左心室２１内の心腔２３と心筋２４（又は心室中隔２５）の境界を検出しており、まだ検出されていない部分が存在する場合には、当該検出されていない方向に対して、閉曲線２２を拡大する方向に境界の探索範囲を設定する。閉曲線２２の設定が終了すると、オペレータは自動輪郭抽出を開始するために、操作パネル５上の図示しない探索開始スイッチをＯＮにする。これにより、装置本体３（特に、境界抽出部１８）で図５に示すアルゴリズムに基づいて自動的に２次元の輪郭画像が生成され、画像表示装置６に表示される。そこで、次に、図５に示すアルゴリズムを説明する。
【００３９】
まず、オペレータによって設定された閉曲線２２のうち、境界位置検出が終了していない離散点を一段階（一定範囲）拡大させる（ステップＳ１）。次に、当該拡大された離散点のうち任意の離散点において、カラードプラ情報に基づいて、血流があるか否かを判断する（ステップＳ２）。
【００４０】
ここで、血流の有無を判断する場合、１心拍内に計測されたカラードプラ画像情報の複数フレーム（Ｃ１〜Ｃ５）から、総合的に判断して行う。即ち、１心拍内には、図２に示すようにほとんど血流が計測できない期間（Ｔ２〜Ｔ５）が存在するため、血流を正確に計測するには、少なくとも１心拍内における複数フレームに基づいて行う必要がある。
【００４１】
また、このように、複数フレームに基づいて血流を計測する場合、図６に示すように、心臓の収縮及び拡張に伴って、左心室２１も収縮及び拡張してしまうため、同じ画素２６ａ（１個の画素自体又は複数の画素の集りをいう。）で血流の有無を計測すると誤ったものとなる。そこで、図６に示すように、あるフレームで画素２６ａの部分に血流があるか否かを計測した場合には、次のフレームでは計測位置を移動させて画素２６ｂの部分に血流があるか否かを計測することにより、常に、左心室２１における同じ部位で血流の有無を計測する。この際、左心室２１の重心を基準にして左心室２１の外形を相似的に拡大又は縮小する必要がある。また、画素２６ａから画素２６ｂへの移動は、ＣＰＵ７から境界抽出部１８に送信された命令に基づいて行われ、この命令は、ＥＣＧユニット１９から得られた心拍に同期したものである。このようにして、あるフレームで欠損等が存在すると判断した場合には、左心室２１が拡張又は縮小された他のフレームにおいても、前記欠損が存在している部分は、そのまま欠損が存在しているものとして輪郭抽出を行う。
【００４２】
次に、上記ステップＳ２において血流がないと判断した場合には、更に、Ｂモード情報に基づいて、境界が存在するか否かを判断する（ステップＳ３）。境界がないと判断した場合には、腔構造は閉曲面で、それが滑らかに変化するという従来と同様の仮定を採用し、当該離散点の近傍の境界情報から補間的に境界面を作り出して、当該離散点における境界位置検出は終了する（ステップＳ４）。このケースは、図８に示す離散点２７ａが該当する。離散点２７ａでは、Ｂモードの画質低下により輝度が低くなっているため境界が存在しないと判断されるが、カラードプラ情報により血流が存在しないと検出されるため、実質的に境界面が存在すると判断される。これにより、離散点２７ａの近傍の情報から補間的に境界面が作り出される。
【００４３】
一方、上記ステップＳ３で境界があると判断した場合には、当該離散点の部分を境界面と判断し、当該離散点における境界位置検出は終了する（ステップＳ５）。このケースは、図７に示す離散点２７ｂが該当する。離散点２７ｂでは、心腔２３と心筋２４の境界が存在しており、欠損等は存在していない。
【００４４】
これに対して、上記ステップＳ２で血流があると判断した場合には、閉曲線２４上の離散点の判断を全て終了したか、即ち、境界位置検出の判断が閉曲線２４上を一周したか否かを判断する（ステップＳ６）。このケースは、図７に示す離散点２７ｃと図８に示す離散点２７ｄの２つの場合が考えられる。離散点２７ｃのケースでは、左心室２１内の血流が検出されるため、境界面まで達しておらず、まだ拡大する余地があると判断される。また、離散点２７ｄのケースでは、心室中隔２５に欠損が存在しているため、血流があると判断される。
【００４５】
また、同様に、上記ステップＳ４、５で、当該離散点での境界位置検出が終了した場合も、ステップＳ６で一周したか否かを判断する。
【００４６】
次に、ステップＳ６で、離散点での境界位置検出の判断に関して閉曲線２４上を一周していない、即ち、閉曲線２４上の離散点のうちでまだ判断の終了していないものが存在する場合には、上記ステップＳ２に戻る。一方、ステップＳ６で、一周した、即ち、当該閉曲線の拡大位置で一通りの判断が終了した場合には、更に、全ての離散点で境界位置検出が終了したか、又は最大探索距離まで達したか否かを判断する（ステップＳ７）。
【００４７】
ここで、最大探索距離は、左心室２１の重心を中心として、予め設定されており、余分な探索を行うことによって探索時間が長期化することを防止するためのものである。尚、前記最大探索距離の変更は可能であり、変更する場合には操作パネル５における操作によって行う。
【００４８】
続いて、上記ステップＳ７において、全ての離散点で境界位置検出が終了していないか、又は、最大探索距離まで達していない場合には、当該境界位置検出が終了していない離散点を一段階拡大させて、当該拡大した位置で上記ステップＳ２〜６の判断を行う。一方、上記ステップＳ７で、全ての離散点で境界位置検出が終了したか、又は、最大探索距離まで達した場合には、境界位置検出が終了する。
【００４９】
ここで、上記ステップＳ２で、図７に示す離散点２７ｃのケースと図８に示す離散点２７ｄのケースが考えられたが、この２つのケースの違いは、当該ステップ７で明確になる。即ち、離散点２７ｃのケースでは、また拡大する余地があるため、全ての離散点で境界位置検出が終了していないとして、ステップＳ１に戻る。これに対して、離散点２７ｄのケースでは、当該離散点２７ｄが欠損２６を通り抜けるため、境界位置検出が終了しないが、予め設定しておいた最大探索距離まで達すれば、その場所で境界位置検出が終了することになる。尚、この場合、最大探索距離は、当該欠損の位置よりある程度拡大した位置で探索が終了するように、予め設定されている。即ち、たとえ心室中隔２５に欠損２６が存在しても、離散点が右心室の心筋まで達しないと境界位置検出が終了するという訳ではなく、オペレータが輪郭抽出画像を見たときに、欠損が存在していると認識できる程度に、当該離散点が拡大される。
【００５０】
尚、上記のアルゴリズムを用いると、僧帽弁や大動脈弁が開いている場合には、血流があるため、欠損が存在する場合と同様に判断され、左心房や大動脈まで境界位置検出が行われるが、僧帽弁や大動脈弁は輝度が高いので、モニタ上に明確に表示できるので、オペレータは誤認することはない。
【００５１】
このように、本実施形態の特有のアルゴリズムによって、最終的に画像表示装置６のモニタ上に、図９に示すような２次元の輪郭抽出画像が表示される。また、本実施形態を３次元に応用すれば、即ち、閉曲線２４を球状に展開すれば、図１０に示すような３次元の輪郭抽出画像が表示される。これにより、オペレータは、心室中隔２５に欠損２６が存在していると認識することができる。
【００５２】
以上のように、本実施形態によれば、患者によってアーティファクトが異なっている等によりＢモード画像の画質が悪い場合でも、上記仮定（腔構造は閉曲面で、それが滑らかに変化すること）を用いることにより画素抽出の失敗を解消し、かつ、前記仮定を用いることによって生じた弊害をカラードップラ情報を用いて除去することで、どのような状況下でも生体内の腔構造の輪郭を適切に抽出することができる。
【００５３】
尚、上記アルゴリズムを実行するためのプログラムは、制御プログラム記憶部８に記憶されているが、これに限るものではなく、当該プログラムが記録されているＦＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ、ＭＤ、ＭＯ、磁気テープ等の記録媒体を用いて、当該プログラムを制御プログラム記憶部８にインストールし、上記手順と同様に処理させてもよい。
【００５４】
また、本実施形態では、画像表示装置における操作パネル５によって各種設定が行えるようにしているが、これに限るものではなく、画像表示装置６のモニタ上に形成されたタッチパネルによって各種設定を行うようにしてもよい。
【００５５】
更に、本実施形態では、画像表示装置６の１つの画面上に、閉曲線設定画像２０と２次元輪郭抽出画像２８（又は３次元輪郭抽出画像２９）を別々に表示したが、これに限るものではなく、２画面表示として、それぞれを同時に表示してもよい。また、画像表示装置６を２つ使用して、一方の画面に閉曲線設定画像２０を表示させ、他方の画面に２次元輪郭抽出画像２８（又は３次元輪郭抽出画像２９）を表示させるようにしてもよい。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、腔構造は閉曲面でそれが滑らかに変化するという仮定を用いてＢモードの画質の低下を解消し、当該仮定を用いることによって生じた弊害をカラードプラ情報を用いて解消することにより、腔構造の形状に影響されずに、生体内の腔構造の輪郭を適切に抽出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の超音波診断装置１の全体構成を示すブロック図。
【図２】本実施形態のＥＣＧユニット１９により計測された心電図を示す図。
【図３】本実施形態のフレームメモリ１７に記録されるＢモード画像情報及びカラードプラ画像情報を示す概念図。
【図４】本実施形態の画像表示装置６のモニタ上に表示される閉曲線設定画像２０を示す図。
【図５】本実施形態の超音波診断装置１で行われる輪郭抽出のためのアルゴリズムを示したフローチャート。
【図６】本実施形態の境界抽出部１８で血流の有無を判断する場合に行われる画素２６の移動を示す概念図。
【図７】本実施形態の画像表示装置６のモニタ上に表示される閉曲線設定画像２０を示す図。
【図８】本実施形態の画像表示装置６のモニタ上に表示される閉曲線設定画像２０を示す図。
【図９】本実施形態の画像表示装置６のモニタ上に表示される２次元輪郭抽出画像２８を示す図。
【図１０】本実施形態の画像表示装置６のモニタ上に表示される３次元輪郭抽出画像２９を示す図。
【図１１】従来の超音波診断装置のモニタ上に表示される閉曲線設定画像１００を示す図。
【図１２】従来の超音波診断装置のモニタ上に表示される２次元輪郭抽出画像を示す図。
【図１３】従来及び本実施形態における輪郭抽出を行う場合において、一定の強度（ｈ）の輝度でスレッシュホールドする位置（Ｘ−Ｙ）を示した概念図。
【図１４】従来及び本実施形態における輪郭抽出を行う場合において、上記スラッシュホールドするための位置における輝度を示した図。
【符号の説明】
１ 超音波診断装置
２ 超音波プローブ
３ 装置本体
４ ＥＣＧセンサ
５ 操作パネル
６ 画像表示装置（モニタ）
７ ＣＰＵ
８ 制御プログラム記憶部
９ 送受信切替部
１０ 送信ビームフォーマー
１１ 受信ビームフォーマー
１２ Ｂモード処理部
１３ カラードプラ処理部
１４ スキャンコンバータ
１５ スキャンコンバータ
１６ 表示合成部
１７ フレームメモリ
１８ 境界抽出部
２０ 閉曲線設定画像（Ｂモード画像）
２１ 左心室
２２ 閉曲線
２３ 心腔
２４ 心筋
２５ 心室中隔
２６ 画素
２７ 離散点
２８ ２次元輪郭抽出画像
２９ ３次元輪郭抽出画像
１００ 閉曲線設定画像
１０１ 左心室
１０２ 閉曲線
１０３ 離散点
１０４ 心腔
１０５ 心筋
１０６ 心室中隔
Claims (9)
- 超音波を送受信することで生体内の腔構造の輪郭を抽出する超音波診断装置において、
前記腔構造を閉曲面から成ると仮定して前記輪郭を抽出する輪郭抽出手段と、
前記腔構造における血流を検出する血流検出手段と、
前記血流検出手段による検出結果に基づいて前記輪郭抽出手段で用いる前記仮定を変更する仮定変更手段と、
を具備したことを特徴とする超音波診断装置。 - 前記仮定変更手段は、前記血流検出手段によって血流が検出された部分において前記輪郭抽出手段による前記仮定を変更することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
- 前記仮定変更手段は、前記輪郭抽出手段による前記仮定を解除する手段であることを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
- 前記輪郭抽出手段は、基点からの探索距離を増加させながら前記輪郭を抽出すると共に、予め設定した最大探索距離まで達したときに、前記輪郭抽出を終了する手段であることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
- 前記血流検出手段は、カラードプラ診断法を用いて血流の検出を行うことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
- 前記血流検出手段は、１心拍内に計測された複数フレームの血流情報に基づいて血流の有無を検出する手段であることを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
- 前記輪郭抽出手段は、前記腔構造の変化に合わせて、前記複数フレームのうちの任意のフレームにおける画素を別のフレームにおいては移動させる手段であることを特徴とする請求項６に記載の超音波診断装置。
- 前記輪郭抽出手段は、心電図情報に基づいて、前記複数フレームのうちの任意のフレームにおける画素を別のフレームにおいては移動させる手段であることを特徴とする請求項７に記載の超音波診断装置。
- 前記請求項１乃至８のいずれか一項に記載の超音波診断装置によって読み取り可能な記録媒体であって、前記請求項１乃至７のいずれか一項に記載の超音波診断装置における各動作が実行可能なプログラムを記録したことを特徴とする記録媒体。
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