JP4652780B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents
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Description
本発明は超音波診断装置に関し、特に、心臓の機能を評価するための技術に関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to a technique for evaluating the function of the heart.
従来、超音波診断装置を用いて心機能(特に左室の機能)を評価する場合には心臓の断層画像が形成され、その断層画像上で心腔あるいは心壁の輪郭が抽出され、その輪郭の動的変化が評価され、あるいは、拡張末期の輪郭と収縮末期の輪郭との相違が検出・評価される。しかしながら、かかる方法では、ある特定の切断面上のみで心機能を評価していたため、切断面上ではない部位において疾患(心筋梗塞など)が生じていても、それを認識することは難しい。なお、下記特許文献1には三次元の形態画像(ワイヤフレームモデル)を表示する構成が開示されている。下記特許文献2には心臓の冠血流又はパフュージョンの情報を心腔内血流と区別して三次元表示する構成が開示されている。
Conventionally, when cardiac function (especially left ventricular function) is evaluated using an ultrasonic diagnostic apparatus, a tomographic image of the heart is formed, and the contour of the heart cavity or heart wall is extracted on the tomographic image, and the contour is extracted. Or the difference between the end-diastolic contour and the end-systolic contour is detected and evaluated. However, in this method, since the cardiac function is evaluated only on a specific cut surface, it is difficult to recognize even if a disease (such as a myocardial infarction) occurs at a site that is not on the cut surface.
本発明の目的は、三次元空間内の様々な断面上において心機能を評価できる超音波診断装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of evaluating cardiac function on various cross sections in a three-dimensional space.
本発明の他の目的は、三次元空間の全体にわたって設定された複数の断面上において心機能を簡便に評価できる超音波診断装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus that can easily evaluate cardiac function on a plurality of cross sections set over the entire three-dimensional space.
本発明の他の目的は、三次元空間内の運動異常部位を容易に認識できる画像を形成できる超音波診断装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of forming an image that can easily recognize a motion abnormality site in a three-dimensional space.
(1)本発明は、運動組織を含む三次元空間に対して超音波を送受波する送受波手段と、前記三次元空間に対して複数のスライス面を設定するスライス面設定手段と、前記超音波の送受波により得られたデータに基づいて、前記各スライス面ごとに第1及び第2の時相における運動組織の輪郭を模擬した第1及び第2の多角形グラフを有する運動評価用チャートを生成するチャート生成手段と、を含むことを特徴とする。 (1) The present invention provides a transmitting / receiving unit that transmits / receives ultrasonic waves to / from a three-dimensional space including a moving tissue, a slice plane setting unit that sets a plurality of slice planes in the three-dimensional space, and the super A motion evaluation chart having first and second polygonal graphs simulating contours of motion tissue in the first and second time phases for each slice plane based on data obtained by transmitting and receiving sound waves And a chart generating means for generating.
上記構成によれば、三次元空間(あるいはボリュームデータ)に対して複数のスライス面(切断面)が設定される。複数の切断面は三次元空間の全体にわたって均一に分散して設定されるのが望ましいが、非均一に分散して設定されてもよいし、三次元空間の一部分に対して高密度で設定されてもよい。スライス面の位置及び個数は自動的に又はユーザーにより設定される。望ましくは、心臓(特に左室)の運動評価のためにその中心線上に共通基準線が設定され、その共通基準線で放射状に交差する複数のスライス面が設定される。三次元空間の全体に対して超音波ビームの走査を行ってボリュームデータを取得し、そのボリュームデータから各スライス面に対応するスライスデータを抽出するようにしてもいし、各スライス面に合致する走査面に対してだけ超音波ビームを走査するようにしてもよい。 According to the above configuration, a plurality of slice planes (cut planes) are set for the three-dimensional space (or volume data). It is desirable that the plurality of cut surfaces be set to be uniformly distributed throughout the three-dimensional space, but may be set to be non-uniformly distributed or set at a high density with respect to a part of the three-dimensional space. May be. The position and number of slice planes are set automatically or by the user. Desirably, a common reference line is set on the center line for motion evaluation of the heart (particularly the left ventricle), and a plurality of slice planes that intersect radially with the common reference line are set. The volume data is acquired by scanning the entire three-dimensional space with an ultrasonic beam, and slice data corresponding to each slice plane is extracted from the volume data, and scanning that matches each slice plane is possible. The ultrasonic beam may be scanned only on the surface.
各スライス面ごとに、そのスライス面に対応するデータ(スライス面データ)に基づいて、運動評価用チャートが作成される。運動評価用チャートは、少なくとも1つの多角形グラフを含み、上記構成では、少なくとも第1の多角形グラフ及び第2の多角形グラフが含まれる。3つ以上の時相に対応する3つ以上の多角形グラフが含まれるようにしてもよいし、多角形グラフをリアルタイムで形成できる場合にはそれを動画像として表示するようにしてもよい。各多角形グラフは運動組織の輪郭(例えば心腔輪郭)を多角形で模擬したグラフである。特に望ましくは、拡張末期と収縮末期で多角形グラフが作成され、それらを重合して運動評価用チャートが作成される。そのような運動評価用チャートによれば、第1の多角形グラフと第2の多角形グラフの形態の違いによって、運動異常部位(動きが鈍い部位、反対運動をしている部位など)を容易に特定できる。また、定量評価も容易となる。複数のスライス面に対応する複数の運動評価用チャートを並べて表示すれば、どの部位に疾患が存在しているのかを対比観察によって空間的に容易に把握できる。それらの運動評価用チャートを順次切り換えてスライドショーとして表示することも可能である。 For each slice plane, a motion evaluation chart is created based on data (slice plane data) corresponding to the slice plane. The motion evaluation chart includes at least one polygonal graph. In the above configuration, at least the first polygonal graph and the second polygonal graph are included. Three or more polygonal graphs corresponding to three or more time phases may be included, and when a polygonal graph can be formed in real time, it may be displayed as a moving image. Each polygonal graph is a graph simulating a contour of a moving tissue (for example, a heart chamber contour) as a polygon. Particularly preferably, a polygonal graph is created at the end diastole and the end systole, and these are superposed to create a motion evaluation chart. According to such a motion evaluation chart, an abnormal movement portion (a portion where movement is slow, a portion moving in the opposite direction, etc.) is easy due to the difference in form between the first polygon graph and the second polygon graph. Can be specified. In addition, quantitative evaluation becomes easy. If a plurality of exercise evaluation charts corresponding to a plurality of slice planes are displayed side by side, it is possible to easily grasp spatially by which the disease is present in which part. These exercise evaluation charts can be sequentially switched and displayed as a slide show.
上記構成において、第1時相のデータに基づいて第1の多角形グラフが形成され、第2時相のデータに基づいて第2の多角形グラフが形成される。2つの多角形グラフの座標系を一致させて重合させれば、2つのグラフによって挟まれる面積が組織運動量を表す。2つの多角形グラフを有する組織運動評価用チャートに基づいて組織運動の異常を自動判定してもよいし、そのチャートを表示してユーザー観察による診断に供してもよい。複数の組織運動評価用チャートを同時表示する場合、それら相互の空間的な位置関係を示す情報を併せて表示するのが望ましい。 In the above configuration, the first polygonal graph is formed based on the first time phase data, and the second polygonal graph is formed based on the second time phase data. If the coordinate systems of two polygonal graphs are made to coincide with each other, the area between the two graphs represents the tissue momentum. Abnormalities in tissue motion may be automatically determined based on a tissue motion evaluation chart having two polygonal graphs, or the chart may be displayed for diagnosis by user observation. When simultaneously displaying a plurality of tissue motion evaluation charts, it is desirable to display information indicating the spatial positional relationship between them together.
いずれにしても、上記構成によれば、三次元空間内における複数の切断面上において、運動組織の形態やその変化の様子を模式的な図形として評価できるので、運動異常を迅速かつ容易に特定できる。 In any case, according to the above configuration, the shape of the moving tissue and the state of the change can be evaluated as a schematic figure on a plurality of cut surfaces in the three-dimensional space, so that the movement abnormality can be identified quickly and easily. it can.
(2)上記構成において、望ましくは、前記スライス面設定手段は、共通基準軸上で互いに交差する複数のスライス面を設定する。この構成によれば、各スライス面上に共通の座標軸が存在することになるので各スライス面の位置関係を容易に認識できる。共通基準軸はビーム方位に一致しているのが望ましいが、一致していなくてもよい。 (2) In the above configuration, preferably, the slice plane setting means sets a plurality of slice planes that intersect each other on a common reference axis. According to this configuration, since a common coordinate axis exists on each slice plane, the positional relationship between the slice planes can be easily recognized. The common reference axis is preferably coincident with the beam direction, but may not be coincident.
望ましくは、前記各スライス面上に設定されるグラフ原点は前記共通基準軸上の共通基準点である。この構成によれば、各スライス面上に共通の原点が存在するので各スライス面(あるいは各スライス面上の多角形グラフ)の関係を認識し易い。 Preferably, the graph origin set on each slice plane is a common reference point on the common reference axis. According to this configuration, since there is a common origin on each slice plane, it is easy to recognize the relationship between each slice plane (or a polygonal graph on each slice plane).
望ましくは、前記三次元空間に対して三次元の関心領域を設定する関心領域設定手段を含み、前記関心領域内において前記各スライス面ごとに前記第1及び第2の多角形グラフを生成する処理が実行される。関心領域の設定によれば処理範囲を限定して不必要な演算を削減でき、また誤認識などを防止して演算精度を向上できる。 Desirably, a region of interest setting means for setting a three-dimensional region of interest in the three-dimensional space, and generating the first and second polygon graphs for each slice plane in the region of interest. Is executed. By setting the region of interest, unnecessary processing can be reduced by limiting the processing range, and erroneous calculation can be prevented to improve calculation accuracy.
望ましくは、前記関心領域設定手段は、前記三次元空間を反映した複数の二次元画像を形成する手段と、前記複数の二次元画像上で前記関心領域の位置及び形状を定義する手段と、を含む。この構成によれば、注目している運動組織との関係において、三次元の関心領域を簡便に設定できる。二次元画像は投影画像であるのが望ましいが他の画像であってもよい。複数の二次元画像は互いに空間的に交差(特に望ましくは直交)する関係にあるのが望ましい。三次元空間は立方体形状、角錐体形状などの所定の形状を有し、それは超音波ビームの走査方式に依存する。 Preferably, the region-of-interest setting means includes: means for forming a plurality of two-dimensional images reflecting the three-dimensional space; and means for defining positions and shapes of the regions of interest on the plurality of two-dimensional images. Including. According to this configuration, it is possible to easily set a three-dimensional region of interest in relation to a focused moving tissue. The two-dimensional image is preferably a projection image, but may be another image. It is desirable that the plurality of two-dimensional images have a spatial relationship (particularly preferably orthogonal) with each other. The three-dimensional space has a predetermined shape such as a cubic shape or a pyramid shape, which depends on the scanning method of the ultrasonic beam.
望ましくは、前記関心領域は共通基準軸を中心軸とした円筒形状の領域であり、前記複数のスライス面は前記共通基準軸上で互いに交差する。円筒形状内において、共通基準軸を中心に複数のスライス面を設定すれば、各スライス面の形状は同一サイズをもった矩形となる。球形の関心領域を設定した場合には各スライス面の形状は同一サイズをもった円形となる。三次元の関心領域は、望ましくは、特定形状をもったスライス面をその中心線(共通基準軸)を回転軸として回転させた形状を有する。なお、関心領域は必要に応じて設定され、その位置及びサイズを可変できるように構成するのが望ましい。 Preferably, the region of interest is a cylindrical region having a common reference axis as a central axis, and the plurality of slice planes intersect each other on the common reference axis. If a plurality of slice planes are set around the common reference axis in the cylindrical shape, the shape of each slice plane becomes a rectangle having the same size. When a spherical region of interest is set, the shape of each slice surface is a circle having the same size. The three-dimensional region of interest desirably has a shape obtained by rotating a slice plane having a specific shape with the center line (common reference axis) as a rotation axis. Note that it is desirable that the region of interest is set as necessary, and the position and size thereof can be varied.
望ましくは、前記運動組織は心臓であり、前記第1の時相は拡張末期に相当し、前記第2の時相は収縮末期に相当する。望ましくは心臓、特に左室が評価対象となる。左室の中心線上に共通基準軸を設定し、左室の中心部に共通基準点が設定されるのが望ましい。 Preferably, the motor tissue is a heart, the first time phase corresponds to end diastole, and the second time phase corresponds to end systole. Desirably, the heart, particularly the left ventricle, is to be evaluated. It is desirable that a common reference axis is set on the center line of the left ventricle and a common reference point is set at the center of the left ventricle.
望ましくは、前記複数のスライス面に対応する前記複数の運動評価用チャートを有するマルチチャート画像を表示する手段を含む。この構成によれば、各チャートの対比観察を行って運動異常の有無、程度、広がり度合い、などを容易に認識できる。特に、組織輪郭が単純な図形として表現されているので評価し易い。 Preferably, it includes means for displaying a multi-chart image having the plurality of motion evaluation charts corresponding to the plurality of slice planes. According to this configuration, it is possible to easily recognize the presence / absence, degree, spread degree, etc. of movement abnormality by performing comparative observation of each chart. In particular, since the tissue outline is expressed as a simple figure, it is easy to evaluate.
(3)上記構成において、望ましくは、前記チャート生成手段は、前記各スライス面上において、基準点から放射状に複数の参照ラインを設定する参照ライン設定手段と、前記各スライス面上において、前記各参照ラインと前記運動組織の輪郭との交点を検出する交点検出手段と、前記各スライス面上において、隣接する交点間を連結ラインで結ぶことにより多角形グラフを生成する多角形グラフ生成手段と、を有することを特徴とする。 (3) In the above configuration, preferably, the chart generation unit includes a reference line setting unit that sets a plurality of reference lines radially from a reference point on each slice plane, and each of the slice planes Intersection detection means for detecting an intersection of a reference line and the contour of the moving tissue, and a polygonal graph generation means for generating a polygonal graph by connecting adjacent intersections with connecting lines on each slice plane; It is characterized by having.
上記構成によれば、多角形グラフの作成に当たって、スライス面上において所定の基準点から放射状に複数の参照ライン(エッジ検索ラインに相当)が設定される。それらは均等の角度ピッチをもって設定されるのが望ましいが、非均等のピッチを設定することも可能である。それらの本数は任意に設定できる。スライス面の場合と同様に参照ライン個数が少なければ演算量を削減でき、個数が多ければより細かい評価を行える。望ましくは、エッジ検出に先立ってスライスデータに対して組織弁別(望ましくは心壁心腔弁別)のために、二値化(あるいは反転二値化)などのエッジ抽出処理が施される。各参照ライン上のピクセルデータ(エコーデータ)が参照され、閾値判定などによってエッジが検出される。その地点が交点とされる。組織輪郭点の検出に当たっては各種の公知方法を適用することができる。各参照ライン上において交点が求められると、隣接する2つの参照ライン上で特定された2つの交点が連結ラインが結ばれる。これにより、組織輪郭を模擬した多角形グラフが構成される。組織輪郭全体を認識するためには多くの演算が必要であるが、上記構成によれば簡便に組織輪郭に相当する多角形グラフを得られる。 According to the above configuration, when creating a polygonal graph, a plurality of reference lines (corresponding to edge search lines) are set radially from a predetermined reference point on the slice plane. They are preferably set with a uniform angular pitch, but non-uniform pitches can also be set. Those numbers can be set arbitrarily. As in the case of the slice plane, if the number of reference lines is small, the amount of calculation can be reduced, and if the number is large, a finer evaluation can be performed. Preferably, prior to edge detection, edge extraction processing such as binarization (or inversion binarization) is performed on slice data for tissue discrimination (preferably heart wall heart chamber discrimination). Pixel data (echo data) on each reference line is referred to, and an edge is detected by threshold determination or the like. That point is the intersection. Various known methods can be applied to detect the tissue contour point. When an intersection point is obtained on each reference line, two intersection points specified on two adjacent reference lines are connected to each other. Thereby, a polygonal graph simulating the tissue contour is constructed. In order to recognize the entire tissue contour, many calculations are required. According to the above configuration, a polygonal graph corresponding to the tissue contour can be easily obtained.
望ましくは、前記各スライス面ごとに前記複数の参照ラインによって複数の評価エリアが定義され、前記第1の多角形グラフは前記複数の評価エリアに属する複数の第1三角形グラフ要素の集合体として構成され、前記第2の多角形は前記複数の評価エリアに属する複数の第2三角形グラフ要素の集合体として構成され、前記各評価エリアごとに前記第1三角形グラフ要素の面積及び前記第2三角形グラフ要素の面積に基づいて運動評価値を演算する運動評価値演算手段が設けられる。 Preferably, a plurality of evaluation areas are defined by the plurality of reference lines for each slice plane, and the first polygonal graph is configured as an aggregate of a plurality of first triangular graph elements belonging to the plurality of evaluation areas. The second polygon is configured as an aggregate of a plurality of second triangular graph elements belonging to the plurality of evaluation areas, and the area of the first triangular graph element and the second triangular graph for each of the evaluation areas. Motion evaluation value calculation means for calculating a motion evaluation value based on the area of the element is provided.
上記構成によれば、各参照エリアごとに第1三角形グラフ要素の面積及び第2三角形グラフ要素の面積から運動評価値を演算できる。その場合においては、各評価エリアごとに運動評価値を比較できるように規格化を行うのが望ましい。望ましくは、前記運動評価値は面積変化率である。なお、共通基準点から交点までの長さの変化割合などを評価値として利用することも可能である。 According to the above configuration, the motion evaluation value can be calculated from the area of the first triangular graph element and the area of the second triangular graph element for each reference area. In that case, it is desirable to standardize so that the motion evaluation values can be compared for each evaluation area. Preferably, the motion evaluation value is an area change rate. Note that the rate of change in length from the common reference point to the intersection can be used as the evaluation value.
望ましくは、前記運動評価値演算手段は、前記各評価エリアごとに、それを定義する2つの参照ライン上の2つの交点の内で、一方の交点の水平座標と他方の交点の垂直座標とを用いて三角形グラフ要素の面積を演算する。この構成によれば、三角形の面積を求める公式を利用して簡便に三角形グラフ要素の面積を演算できる。 Preferably, the motion evaluation value calculating means calculates, for each evaluation area, a horizontal coordinate of one intersection and a vertical coordinate of the other intersection among two intersections on two reference lines defining the evaluation area. Use to compute the area of the triangular graph element. According to this configuration, the area of the triangular graph element can be easily calculated using the formula for obtaining the area of the triangle.
望ましくは、前記各スライス面上における各参照エリアごとにその運動評価値に基づいて運動異常を判定する判定手段を含む。この構成によれば、各部位の運動が運動評価値として定量化されているので、各部位の運動異常を自動判定できる。 Desirably, a determination means for determining a movement abnormality based on a movement evaluation value for each reference area on each slice plane is included. According to this configuration, since the motion of each part is quantified as the motion evaluation value, it is possible to automatically determine the motion abnormality of each part.
望ましくは、前記複数のスライス面に対応する前記複数の運動評価用チャートを有するマルチチャート画像を形成する手段と、前記マルチチャート画像に対して前記運動異常が認められた特定スライス面及び特定評価エリアの少なくとも一方を識別するための処理を施す手段と、を含む。この構成によれば、マルチチャート画像上で運動異常が生じている箇所を容易に特定できる。特定スライス面だけを識別表示して運動異常箇所の判断はユーザーが行ってもよいし、更に特定評価エリアも識別表示して瞬時に運動異常箇所を認識できるようにしてもよい。複数の運動異常箇所があればそれに対応して識別表示処理が施される。その場合に異常の程度を色相変化などで表現してもよい。 Preferably, means for forming a multi-chart image having the plurality of motion evaluation charts corresponding to the plurality of slice planes, and a specific slice plane and a specific evaluation area where the motion abnormality is recognized with respect to the multi-chart image And means for performing processing for identifying at least one of the above. According to this configuration, it is possible to easily identify the location where the motion abnormality has occurred on the multi-chart image. Only the specific slice plane may be identified and displayed, and the user may determine the abnormal movement location, or the specific evaluation area may be identified and displayed so that the abnormal movement location can be recognized instantaneously. If there are a plurality of abnormal movement locations, identification display processing is performed accordingly. In that case, the degree of abnormality may be expressed by a hue change or the like.
望ましくは、前記運動異常が認められた特定スライス面に対応する断層画像を形成する手段と、前記断層画像に対して前記運動異常が認められた特定評価エリアを識別する処理を施して識別処理済み断層画像を表示する手段と、を含む。この構成によれば、断層画像上で運動異常箇所を認識できる。断層画像は静止画像であるのが望ましいが、リアルタイム断層画像であってもよい。 Desirably, a means for forming a tomographic image corresponding to a specific slice plane in which the movement abnormality is recognized, and a process for identifying the specific evaluation area in which the movement abnormality is recognized are applied to the tomographic image. Means for displaying a tomographic image. According to this configuration, it is possible to recognize an abnormal movement location on a tomographic image. The tomographic image is preferably a still image, but may be a real-time tomographic image.
望ましくは、前記運動異常が認められた特定スライス面に対応する断面の構造を表す二次元画像と、前記特定スライス面の奥側の組織形態を表す三次元画像と、が合成された複合画像を形成する手段と、前記複合画像に対して前記運動異常が認められた特定評価エリアを識別する処理を施して識別処理済み複合画像を表示する手段と、を含む。この構成によれば、例えば、心壁断面構造のみならず心壁内面の立体形状を同時に画像化し、その画像上において運動異常箇所を識別表示できる。 Desirably, a composite image in which a two-dimensional image representing a cross-sectional structure corresponding to a specific slice plane in which the movement abnormality is recognized and a three-dimensional image representing a tissue form on the back side of the specific slice plane is synthesized. Means for forming, and means for displaying the identification processed composite image by performing processing for identifying the specific evaluation area in which the movement abnormality is recognized on the composite image. According to this configuration, for example, not only the heart wall cross-sectional structure but also the three-dimensional shape of the inner surface of the heart wall can be imaged simultaneously, and the abnormal movement location can be identified and displayed on the image.
(4)また、本発明は、運動組織を含む三次元空間に対して超音波を送受波する送受波手段と、前記三次元空間に対して、共通基準軸で交差する複数のスライス面を分散的に設定するスライス面設定手段と、前記超音波の送受波により得られたデータに基づいて、前記各スライス面ごとに運動組織の輪郭を模擬した多角形グラフを有する運動評価用チャートを生成するチャート生成手段と、前記複数のスライス面に対応する複数の運動評価用チャートが配列されたマルチチャート画像を形成する手段と、前記マルチチャート画像を表示する手段と、を含むことを特徴とする。 (4) In the present invention, a transmitting / receiving unit for transmitting / receiving ultrasonic waves to / from a three-dimensional space including a moving tissue and a plurality of slice planes intersecting the common reference axis with respect to the three-dimensional space are distributed. A motion evaluation chart having a polygonal graph simulating the contour of the motion tissue for each slice surface based on the slice surface setting means to be automatically set and the data obtained by transmitting and receiving the ultrasonic wave It includes: a chart generating means; a means for forming a multi-chart image in which a plurality of motion evaluation charts corresponding to the plurality of slice planes are arranged; and a means for displaying the multi-chart image.
上記構成によれば、三次元空間の全体にわたって、互いに交差関係にある複数のスライス面に対応する複数の運動評価用チャートを表示できるので、それらの相互対比から、三次元空間の全体にわたって運動組織の運動の様子を容易に把握できる。 According to the above configuration, since a plurality of motion evaluation charts corresponding to a plurality of slice planes crossing each other can be displayed over the entire three-dimensional space, the motion tissue can be displayed over the entire three-dimensional space based on their mutual comparison. Can easily grasp the state of exercise.
望ましくは、前記各スライス面における部分的な評価エリアごとに、前記組織運動評価用チャートの内容に基づいて運動異常の有無を判定する手段と、前記複数の運動評価用チャートの中で、前記運動異常が認められた特定の運動評価用チャートを識別表示する手段と、を含む。 Preferably, for each partial evaluation area in each slice plane, means for determining the presence / absence of movement abnormality based on the contents of the tissue movement evaluation chart, and the movement among the plurality of movement evaluation charts And a means for identifying and displaying a specific exercise evaluation chart in which an abnormality is recognized.
以上説明したように、本発明によれば、三次元空間内の様々な断面上において心機能を評価できる。特に、その評価を簡便に行える。本発明によれば、三次元空間内の運動異常部位を容易に認識できる画像を形成できる。 As described above, according to the present invention, cardiac function can be evaluated on various cross sections in a three-dimensional space. In particular, the evaluation can be performed easily. According to the present invention, it is possible to form an image capable of easily recognizing a motion abnormality site in a three-dimensional space.
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
以下に、図1〜図8を用いて実施形態に係る超音波診断装置における画像処理の内容について説明する。 The contents of image processing in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment will be described below with reference to FIGS.
図1には三次元空間(3D空間)10と三次元のROI(関心領域)12との関係が示されている。3D空間10は超音波ビームを二次元走査することによって形成されるものであり、ボリュームデータ空間に相当する。例えば超音波ビームを一方方向に電子走査することにより走査面が形成され、その走査面を他方方向に電子走査することによって、3D空間10が構成される。図1において、X方向は例えば超音波ビームの電子走査方向であり、Z方向は超音波ビームの方向すなわち深さ方向であり、Y方向は走査面の走査方向である。超音波ビームの電子走査方式としては電子リニア走査、電子セクタ走査などをあげることができる。超音波ビームあるいは走査面が機械的に走査されるように構成してもよい。 FIG. 1 shows a relationship between a three-dimensional space (3D space) 10 and a three-dimensional ROI (region of interest) 12. The 3D space 10 is formed by two-dimensional scanning with an ultrasonic beam and corresponds to a volume data space. For example, the scanning surface is formed by electronic scanning of the ultrasonic beam in one direction, and the 3D space 10 is configured by electronic scanning of the scanning surface in the other direction. In FIG. 1, the X direction is, for example, the electronic scanning direction of the ultrasonic beam, the Z direction is the ultrasonic beam direction, that is, the depth direction, and the Y direction is the scanning direction of the scanning surface. Electronic linear scanning, electronic sector scanning, and the like can be given as the ultrasonic beam electronic scanning method. The ultrasonic beam or the scanning surface may be mechanically scanned.
以上の説明から明らかなように、3D空間10は、超音波ビームの走査方式に対応した形態を有しており、図1においては立方体形状の3D空間10が示されているが、その3D空間10の形態としては角錐形状など他の形態をあげることができる。本実施形態においては、3D空間10の全体に対して超音波の送受波が行われ、これによってボリュームデータが取得されているが、後述する複数のスライス面に対してだけ超音波の送受波を行うことも可能である。 As is clear from the above description, the 3D space 10 has a form corresponding to the scanning method of the ultrasonic beam. In FIG. 1, the cubic 3D space 10 is shown. As the tenth form, other forms such as a pyramid shape can be given. In the present embodiment, ultrasonic transmission / reception is performed on the entire 3D space 10, and volume data is acquired thereby. However, ultrasonic transmission / reception is performed only on a plurality of slice planes described later. It is also possible to do this.
図1に示されるように、3D空間10に対して三次元のROI12が自動的に又はユーザーにより設定される。このROI12は画像処理の範囲を制限するものであり、このようなROI12を設定することにより不必要な演算を省略することができると共に、演算精度を向上できるという利点がある。図1に示されるように、ROI12は図示の例では円筒形状の形態を有しており、すなわちその中心軸である共通基準軸を中心として矩形の面を180度回転させた場合に形成される形態を有している。もちろんROI12の形態としては円筒形状の他に球形あるいはそれ以外の形態をあげることができる。後に説明するように、複数の運動評価用チャートを表示する場合、各チャートのサイズ及び形状を一致させる上では上記のような円筒形状のROI12を採用するのが望ましい。なお、そのようなROI12を設定することなく後に説明する複数のスライス面を定義するようにしてもよい。ROI12における中心軸である共通基準軸の方向及び位置はユーザーにより適宜設定されるのが望ましいが、その共通基準軸をビーム方向に一致させるようにしてもよい。
As shown in FIG. 1, a three-
図2には、ROI12の設定方法の一例が示されている。表示画面14上には第1画像16及び第2画像18が表示される。図2に示す例において、第1画像16は図1に示した3D空間10を上方から投影して構成される投影画像であり、第2画像18は図1に示した3D空間10を正面又は横方向から投影して構成される投影画像である。投影画像の形成にあたっては、最大値法、積算法、その他のレンダリング法を利用することができる。表示画面14上には更にワイヤーフレームモデル20が表示されており、このワイヤーフレームモデル20は、3D空間を模式的に表す複数の直線によって構成された立方体形状のフレームイメージ30と、その内部に設定されるROIの外形を表すROIイメージ32とを有している。このワイヤーフレームモデル20により、ユーザーが設定しようとしているROIと3D空間との位置関係を容易に認識できる。
FIG. 2 shows an example of a method for setting the
円筒形状のROIを設定する場合、第1画像16上において、円形のカーソル24が表示され、その位置及び大きさがユーザーにより適宜設定される。その場合、対象臓器22の全体あるいは注目する部分が取り囲まれるように、円形のカーソル24が設定される。また、第2画像18上において、上下方向に並んだライン状の2つのカーソル26,28がそれぞれ任意の高さに設定され、詳しくは、それらの間に対象組織22が含まれるようにそれぞれのカーソル26,28が設定される。ちなみに第2画像18上にはROIの側面位置を表すラインA,Bが表示され、またROIの中心軸を示す共通軸Qが表されている。一方、第1画像16上には共通基準軸が点Qとして表されている。
When a cylindrical ROI is set, a
以上のように、第1画像16及び第2画像18上においてそれぞれのカーソルを適宜設定することによりROIの位置及び形状を任意に設定することが可能であり、その設定結果が逐次的にワイヤーフレームモデル20に反映され、それを参照することにより設定内容を空間的に確認することが可能である。上記の例では人為的に関心領域が設定されていたが、その処理を自動化することも可能である。
As described above, it is possible to arbitrarily set the position and shape of the ROI by appropriately setting the respective cursors on the
図3には、三次元空間に対して設定される複数のスライス面(切断面)が示されている。本実施形態では、上述したようにROIが設定されており、その範囲内において後述するグラフ作成処理が適用されているため、図3においてはROIとの関係において複数のスライス面が模式的に表されている。図3に示す例において、ROIに対しては#1〜#8までの8個のスライス面が設定されている。それらのスライス面は共通基準軸Qで互いに交差しており、放射状に分散設定されている。図3に示す例では、隣接するスライス面間のピッチはθ方向において互いに均一であるが、それを非均等に設定することも可能であり、すなわち注目する部位についてスライス面の密度をあげること等も可能である。設定されるスライス面の個数はユーザーによりあるいは自動的に設定され、その数は任意であり、例えば4〜16の範囲内の個数が設定される。いずれにしても、ROIの全体にわたって複数のスライス面を分散的に設定することにより、三次元の全体にわたって運動異常の評価を行うことが可能となる。図3に示す例では、各スライス面における中心線がそれぞれ共通基準軸Qとして一致しており、各スライス面上の後述する基準点も互いに一致することになるため、それらのスライス面に対応する複数の運動評価用チャートを形成した場合において、それらの間における座標関係を容易に認識することが可能となる。
FIG. 3 shows a plurality of slice planes (cut planes) set for the three-dimensional space. In the present embodiment, the ROI is set as described above, and the graph creation processing described later is applied within the range, and therefore, in FIG. 3, a plurality of slice planes are schematically represented in relation to the ROI. Has been. In the example shown in FIG. 3, eight
本実施形態において、図1及び図2に示したように、ユーザーによりあるいは自動的にROI12が設定されると、図3に示したように、そこに存在する共通基準軸Qを基準として自動的に複数のスライス面が設定される。共通基準軸Qについては自動的にあるいはユーザーにより任意の傾き及び位置をもって設定することができ、その場合において共通基準軸をいずれかのビーム方位に合致させれば、それぞれのスライス面をビームの走査面に合致させることも可能であり、そのような場合には複数のスライス面に対応する複数の走査面のみを形成して無駄な超音波の送受波を排除することができる。また上記の実施形態では三次元空間の全体にわたってスライス面が一定の間隔で設けられているため不感帯が増大することを防止できるという利点がある。
In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, when the
次に、図4を用いて各スライス面ごとに実行される運動評価用チャートの作成処理について説明する。 Next, a motion evaluation chart creation process executed for each slice plane will be described with reference to FIG.
図4にはスライス面が示されている。本実施形態では対象組織は左室であり、その左室内の心腔の輪郭がエッジ検出法により抽出される。符号34は収縮末期における輪郭を表しており、符号35は拡張末期における輪郭を表している。具体的には、収縮末期におけるスライス面に対応する断層画像に対して反転二値化処理などを適用することにより二値化画像が得られ、その二値化画像によって輪郭34が特定される。同様に、拡張末期における断層画像に対して反転二値化処理などを適用することにより二値化画像が得られ、その二値化画像により輪郭35が特定される。そして、それぞれの輪郭に対して以下に説明する多角形グラフ作成処理が順次適用されることになる。
FIG. 4 shows a slice plane. In this embodiment, the target tissue is the left ventricle, and the contour of the heart chamber in the left ventricle is extracted by the edge detection method.
原点Oは共通基準点でありその共通基準点Oは上述した共通基準軸上の中央点に相当する。その共通基準点Oから放射状に複数の参照ラインL1〜L8が設定される。各参照ラインL1〜L8はエッジ探索ラインとして機能するものであり、図4に示す例において各参照ライン間のピッチは均等であるが、そのピッチが非均等に設定されてもよい。また参照ラインの個数は自動的にあるいはユーザーにより任意に設定することができ、例えば4〜16の中の個数が選択される。図4に示す例では、L1〜L8までの8本の参照ラインが45度間隔で設定されている。各参照ラインの傾き角度が図においてφで表されている。複数の参照ラインL1〜L8により評価エリアE1〜E8が定義される。 The origin O is a common reference point, and the common reference point O corresponds to the center point on the common reference axis described above. A plurality of reference lines L1 to L8 are set radially from the common reference point O. Each reference line L1 to L8 functions as an edge search line, and in the example shown in FIG. 4, the pitch between the reference lines is uniform, but the pitch may be set non-uniformly. The number of reference lines can be set automatically or arbitrarily by the user. For example, the number from 4 to 16 is selected. In the example shown in FIG. 4, eight reference lines L1 to L8 are set at 45 degree intervals. The inclination angle of each reference line is represented by φ in the figure. Evaluation areas E1 to E8 are defined by a plurality of reference lines L1 to L8.
多角形グラフの作成にあたっては、まず共通基準点Oから各参照ラインごとにそれに沿ってエッジ検出が逐次的に実行され、エッジが検出された場合にそこが交点とされる。図4に示す例において、参照ラインL1上における収縮末期の輪郭34との交点がP1で表されており、同様に参照ラインL2上における収縮末期の輪郭との交点がP2で表されている。ちなみに、拡張末期の輪郭35との関係では、参照ラインL1上において交点P3が検出され、参照ラインL2上において交点P4が検出される。
In creating a polygonal graph, first, edge detection is sequentially performed along each reference line from the common reference point O, and when an edge is detected, it is set as an intersection. In the example shown in FIG. 4, the intersection point with the end-
以上のように各参照ライン上において交点が求められると、隣接する参照ライン間において2つの交点を連結ラインで結ぶことにより多角形グラフが構築される。具体的には、図4に示す例において、参照ラインL1上における交点P1と参照ラインL2上における交点P2とが連結ラインr1によって結ばれる。これにより共通基準点O−交点P1−交点P2を結ぶ三角形として三角形グラフ要素が定義され、その面積はS1である。隣接する交点間の連結が各評価エリアごとに実行されると、収縮末期の輪郭34を模擬した多角形グラフR1が構成される。この多角形グラフR1は輪郭34に内接する多角形として捉えることができ、その形状が収縮末期における輪郭34の形状を表す。拡張末期においても、各参照ライン上における交点が連結ラインよって連結され、これによって多角形グラフR2が構成される。具体的には、参照ラインL1における交点P3と参照ラインL2上における交点P4とが連結ラインr2によって連結され、共通基準点O−交点P3−交点P4の3つの点を結ぶ三角形として三角形グラフ要素が定義される。その面積はS2である。多角形グラフR2は、上記の多角形グラフR1と同様に、拡張末期における輪郭35に内接する多角形として捉えることができ、複雑な形態を単純な多角形で模擬してその評価を行うことが可能である。通常、拡張末期に対応する多角形が収縮末期に対応する多角形よりも先に作成されるが、それが逆であってもよい。
As described above, when an intersection point is obtained on each reference line, a polygonal graph is constructed by connecting two intersection points between adjacent reference lines with a connecting line. Specifically, in the example shown in FIG. 4, the intersection point P1 on the reference line L1 and the intersection point P2 on the reference line L2 are connected by the connection line r1. Thereby, a triangular graph element is defined as a triangle connecting the common reference point O-intersection point P1-intersection point P2, and its area is S1. When the connection between adjacent intersections is executed for each evaluation area, a polygonal graph R1 simulating the end-
上記の方法によれば、各輪郭の形態そのものを認識する必要がなく、また各評価エリアにおける面積演算も容易であるので、演算量を極端に少なくできるという利点があり、また演算を迅速化できるという利点がある。なお、上記の図4に示した手法の変形例としては、隣接する交点間を曲線などで連結する処理をあげることができる。この場合においてはスプライン補間法などを適用するのが望ましい。 According to the above method, it is not necessary to recognize the form of each contour itself, and the area calculation in each evaluation area is easy. Therefore, there is an advantage that the calculation amount can be extremely reduced, and the calculation can be speeded up. There is an advantage. As a modification of the method shown in FIG. 4, a process of connecting adjacent intersections with a curve or the like can be given. In this case, it is desirable to apply a spline interpolation method or the like.
図5には、三角形グラフ要素の面積の簡易演算方法が示されている。図5においては45度に開いた評価エリアE1及び評価エリアE2が拡大図として示されており、その図5は収縮末期に対応する多角形グラフR1の一部分のみを表すものである。すなわち多角形グラフR2については図示省略されている。 FIG. 5 shows a simple calculation method of the area of the triangular graph element. In FIG. 5, the evaluation area E1 and the evaluation area E2 opened at 45 degrees are shown as enlarged views, and FIG. 5 represents only a part of the polygonal graph R1 corresponding to the end systole. That is, the polygonal graph R2 is not shown.
各交点は、図4において定義される水平座標としてのx軸上の座標と垂直座標としてのy軸上の座標とによって定義される。ここで、周知のように三角形の面積は、底辺をdとし、高さをhとした場合、(d×h)/2によって求められ、それを前提として、例えば面積S1を求める場合には、交点P1の垂直座標d1と交点P2の水平座標h1とが参照され、それらを上記の公式に代入することによって簡便に三角形要素の面積S1が求められる。これは、評価エリアE2についても同様であり、交点P2の垂直方向の座標h2と交点P5の水平方向の座標d2とを用いて三角形要素の面積を簡便に演算することができる。 Each intersection is defined by a coordinate on the x-axis as the horizontal coordinate defined in FIG. 4 and a coordinate on the y-axis as the vertical coordinate. Here, as is well known, the area of the triangle is obtained by (d × h) / 2 when the base is d and the height is h, and on the assumption that, for example, the area S1 is obtained, The vertical coordinate d1 of the intersection point P1 and the horizontal coordinate h1 of the intersection point P2 are referred to, and by substituting them into the above formula, the area S1 of the triangular element can be easily obtained. The same applies to the evaluation area E2, and the area of the triangular element can be easily calculated using the vertical coordinate h2 of the intersection P2 and the horizontal coordinate d2 of the intersection P5.
すなわち、本実施形態においては、スライス面上において45度の間隔で複数の参照ラインを設定したため、複数の参照ラインにおいては1本置きに垂直軸あるいは水平軸に相当するラインが現れることになり、そのような参照ラインが三角形面積の演算における底辺を構成するため、各交点の座標要素の内で一方を利用するだけで簡便に三角形要素の面積を演算することができる。 That is, in the present embodiment, since a plurality of reference lines are set at intervals of 45 degrees on the slice plane, lines corresponding to the vertical axis or the horizontal axis appear every other reference line. Since such a reference line constitutes the base of the calculation of the triangular area, the area of the triangular element can be calculated simply by using one of the coordinate elements at each intersection.
ただし、テーブル上などに交点座標と三角形の面積との関係を格納しておいて、各交点の座標が特定された時点で瞬時に面積を求めることなども可能であり、本発明は図5に示すものには限定されない。 However, it is also possible to store the relationship between the intersection coordinates and the area of the triangle on a table or the like, and to obtain the area instantaneously when the coordinates of each intersection are specified. It is not limited to what is shown.
以上のように、本実施形態においては、各スライス面ごとに拡張末期に対応する多角形グラフと、収縮末期に対応する多角形グラフとが構成される。そこで、それらの多角形グラフを互いに座標系を一致させつつ重合することにより組織運動評価用チャートが構成される。図6には、マルチチャート画像が示されている。このマルチチャート画像は、本実施形態では8つのスライス面に対応した8つの組織運動評価用のチャート36A〜36Hを含んでいる。各チャートは、それぞれ収縮末期の多角形グラフと拡張末期の多角形グラフとを含んでいる。各チャートにはスライス面の識別記号が含まれ、またそのスライス面の回転角度が表されている。また必要に応じて三次元空間における座標軸の情報が含まれる。図6に示すマルチチャート画像と共に、例えば図3に示したような複数のスライス面の相互関係を示す図形を例えばワイヤフレームモデルなどとして併せて表示することも可能である。そのような参照画像の表示によれば、各スライス面間の位置的関係を直感的に認識できるという利点がある。図6に示されるようなマルチチャート画像をユーザーに提供すれば、例えば左室の各部位における運動の様子を容易に把握でき、またチャート間の内容の対比によって疾患部位やその広がりを容易に特定することが可能である。
As described above, in this embodiment, a polygonal graph corresponding to the end diastole and a polygonal graph corresponding to the end systole are configured for each slice plane. Therefore, a chart for evaluating tissue motion is constructed by superimposing these polygonal graphs while making their coordinate systems coincide with each other. FIG. 6 shows a multi-chart image. In this embodiment, the multi-chart image includes eight tissue
本実施形態においては、各チャートにおける各評価エリアごとに収縮末期の三角形グラフ要素の面積S1と拡張末期の三角形要素のグラフ面積S2とから面積変化率が演算されており、それが運動評価値として利用されている。面積変化率は例えば(S2−S1)/S2などといった計算式によって求められる。そして、各スライス面上における各評価エリアごとに面積変化率を所定の閾値と比較することにより、運動異常の有無が判定されている。ここでその閾値は各評価エリアにおいて共通であってもよいし、各評価エリアごとに個別的にあらかじめ設定されていてもよい。このような閾値判定により運動異常が生じているスライス面(特定スライス面)及び運動異常が生じている評価エリア(特定評価エリア)を自動的に認識することができる。 In this embodiment, the area change rate is calculated from the area S1 of the triangular graph element at the end systole and the graph area S2 of the triangular element at the end diastole for each evaluation area in each chart, and this is used as the motion evaluation value. It's being used. The area change rate is obtained by a calculation formula such as (S2-S1) / S2. Then, by comparing the area change rate with a predetermined threshold value for each evaluation area on each slice plane, the presence or absence of movement abnormality is determined. Here, the threshold value may be common in each evaluation area, or may be set individually in advance for each evaluation area. By such threshold determination, it is possible to automatically recognize a slice plane (specific slice plane) in which movement abnormality has occurred and an evaluation area (specific evaluation area) in which movement abnormality has occurred.
本実施形態には上記のような自動認識に基づいてマルチチャート画像上において特定スライス面に対応するチャートが識別表示処理されており、図6に示す例では特定のチャートの枠が符号38で示されるようにハイライトで表示される。また特定評価エリアについては、2つの多角形グラフによって挟まれる部分が符号40,42で示されるように所定の着色をもって表示される。このような識別表示によりマルチチャート画像をユーザーが観察した場合において、運動異常が生じている面を空間的に容易に認識でき、また運動異常が生じている部位を空間的に容易に認識することができる。識別表示処理は上記のようなハイライト処理あるいは着色処理ではなく他の方法を利用するようにしてもよい。いずれにしても画像上で運動異常部位が容易に特定できるように処理するのが望ましい。なお、各チャートを形成する場合、2つの多角形グラフの背景として二次元断層画像あるいは二次元二値化画像を表示するようにしてもよい。
In this embodiment, a chart corresponding to a specific slice plane is identified and displayed on the multi-chart image based on the automatic recognition as described above. In the example shown in FIG. As highlighted. In addition, the specific evaluation area is displayed with a predetermined coloring as indicated by
以上のように、図6に示すようなマルチチャート画像を画面表示することにより、対象組織である左室の半周期の動きを直感的に容易に認識することができ、特に、三角形要素の面積差として運動量を直感的に認識できるという利点がある。ちなみに、疾患によっては他の部位と逆運動する部位があるが、そのような場合には面積がマイナスの符号を有することになり、画面上においてそのような部位を識別する表示処理を適用するのが望ましい。図6に示すマルチチャート画像はその表示自体に意義があり、更に上記の自動解析を適用することによって疾病診断を支援することが可能となる。なお、上記の実施形態においては、拡張末期と収縮末期の2つの多角形グラフが示されていたが、少なくとも1つの多角形グラフを表示すれば対象組織の形態を模式的に認識して診断上役立てることが可能である。またリアルタイム処理が可能であれば多角形グラフを動画像として表示することも可能である。いずれにしても、三次元空間の全体にわたって複数のスライス面として複数の観察面を設定することにより対象臓器についてその全体の動きを容易に認識できると共に、不感帯の増大を防止して疾病部位の検出漏れを効果的に防止することが可能となる。 As described above, by displaying the multi-chart image as shown in FIG. 6 on the screen, it is possible to intuitively easily recognize the movement of the left ventricle, which is the target tissue, in a half cycle. There is an advantage that the momentum can be intuitively recognized as a difference. By the way, depending on the disease, there is a part that moves reversely to other parts, but in such a case, the area has a minus sign, and a display process for identifying such a part on the screen is applied. Is desirable. The multi-chart image shown in FIG. 6 is meaningful in its display itself, and it is possible to support disease diagnosis by applying the automatic analysis described above. In the above-described embodiment, two polygonal graphs of end diastole and end systole are shown. However, if at least one polygonal graph is displayed, the form of the target tissue is typically recognized for diagnosis. It can be useful. If real-time processing is possible, a polygonal graph can be displayed as a moving image. In any case, by setting a plurality of observation planes as a plurality of slice planes over the entire three-dimensional space, the whole movement of the target organ can be easily recognized, and an increase in the dead zone can be prevented to detect a diseased part. Leakage can be effectively prevented.
上記の実施形態において、2つの多角形グラフを重合表示する場合に、左室の並進運動や回転運動の影響が無視できないような場合にはそのような運動成分を検出してその運動成分をキャンセルするようにしてもよい。 In the above embodiment, when two polygonal graphs are displayed in a superimposed manner, if the influence of translational motion or rotational motion of the left ventricle cannot be ignored, such motion component is detected and the motion component is canceled. You may make it do.
本実施形態においては、図6に示したマルチチャート画像上において運動異常が認められた特定のチャート(すなわちスライス面)を指定することにより、以下に説明するような合成画像(複合画像)を形成することができ、以下に図7及び図8を用いてそれについて説明する。ここで、図7及び図8に示す例においては、角錐形状あるいは円錐形状をもった3D空間が前提とされている。角錐形状をもった3D空間は、電子セクタ走査によって形成される扇状の走査面を揺動運動させることにより形成され、一方、円錐形状をもった3D空間は電子セクタ走査によって形成される扇状の走査面をその中心軸を回転軸として回転運動させることによって形成されるものである。 In the present embodiment, a composite image (composite image) as described below is formed by designating a specific chart (that is, a slice plane) in which motion abnormality is recognized on the multi-chart image shown in FIG. This will be described below with reference to FIGS. Here, in the example shown in FIGS. 7 and 8, a 3D space having a pyramid shape or a cone shape is assumed. A 3D space having a pyramid shape is formed by swinging a fan-shaped scanning surface formed by electronic sector scanning, while a 3D space having a cone shape is a fan-shaped scanning formed by electronic sector scanning. The surface is formed by rotating the surface about its central axis as a rotation axis.
図7の(A)には二値化画像40が示されている。この二値化画像40は、スライス面データによって形成されるBモード画像に対して反転二値化処理などを適用することにより形成されるものである。二値化画像40においては心壁に相当する画素の値が1とされ、心腔に相当する画素の値が0とされている。ちなみに、この二値化画像40は、図4に示した多角形グラフの作成処理にあたって利用された二値化画像であってもよいし、それとは別に改めて作成された画像であってもよい。ここで、二値化画像40は所定の時相に対応する画像であり、例えば拡張末期に対応する画像である。
FIG. 7A shows a
図7の(B)にはマスク画像42が示されている。マスク画像42は、運動異常が判定された評価エリアを特定する画像である。図7の(B)に示す例では、評価エリアE7が運動異常が認められた評価エリアとして認定されており、そのエリア内に属する画素の値に1が与えられ、それ以外の画素には0が与えられている。なお、図7に示す例ではマスク画像42の外縁がROIによって画定されている。
FIG. 7B shows a
図7の(C)に示されるように、二値化画像40とマスク画像42との間で各画素ごとにアンド条件をとることにより、運動異常の部位を特定する画像として着色画像44が生成される。すなわち着色画像44における着色部分44aは、二値化画像40において心壁に相当し、かつ、マスク画像42において運動異常が判定された評価エリアに属するものである。そして、現在注目しているスライス面に対応するBモード画像上に着色画像44を合成することにより合成画像46が形成される。例えば白黒の断層画像上において赤色あるいはオレンジ色などの所定の色相により運動異常部位が識別表示される。この場合において、必要に応じて複数の評価エリアを表す複数の参照ラインをグラフィック画像として合成表示するようにしてもよい。また合成画像46の表示の際に現在注目しているスライス面を三次元空間上で特定するためのワイヤフレームモデルなどのガイダンス表示を合わせて行うようにしてもよい。図7に示す合成画像46において、Bモード画像は静止画像であるが、それが動画像であってもよい。
As shown in FIG. 7C, a colored image 44 is generated as an image for specifying a region of abnormal movement by taking an AND condition for each pixel between the
図7の(D)に示すような合成画像46を表示することにより、例えば左室における運動異常が生じている心壁部分を明瞭に表現することができ、例えば心筋梗塞などの発生部位を容易に特定できるという利点がある。運動異常の程度に応じて着色する色相を変化させてもよく、またその輝度を変化させてもよい。 By displaying the composite image 46 as shown in FIG. 7D, for example, the heart wall portion in which the movement abnormality in the left ventricle has occurred can be clearly expressed, and for example, the occurrence site of myocardial infarction can be easily expressed There is an advantage that can be specified. The hue to be colored may be changed according to the degree of movement abnormality, and the luminance thereof may be changed.
図7に示す表示例においては二次元断層画像上において運動異常部位が着色表現されていたが、図8に示すような複合画像上において運動異常部位を着色表現するようにしてもよい。すなわち、図8においては、Bモード断層画像と三次元画像とを合成した合成画像50が示されている。すなわち、スライス面に相当するBモード断層画像50Aと、心腔に相当する部分が奥行き感をもって表現された三次元画像50B,50C,50Dとして表現されている。そして、このような解剖学的な表現形態において運動異常部位が上述した手法を利用して着色部分52として識別表示される。ちなみに、例えばボリュームレンダリング法やサーフェイス法などを利用して形成される三次元画像において臓器の表面上に着色を施すことにより運動異常部位を識別表現することも可能である。
In the display example shown in FIG. 7, the abnormal movement site is expressed in color on the two-dimensional tomographic image, but the abnormal movement site may be expressed in color on the composite image as shown in FIG. 8. That is, FIG. 8 shows a
次に、図9を用いて本実施形態に係る超音波診断装置の構成例を説明する。 Next, a configuration example of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
3Dプローブ60は図9に示す例において2Dアレイ振動子を有している。2Dアレイ振動子は複数の振動素子を二次元配列したものである。超音波ビームを一方方向に電子走査することにより走査面が形成され、その走査面を他方方向に電子走査することにより上記の3D空間が構成される。もちろん、複数の走査面と複数のスライス面とが合致するような関係にある場合には、三次元空間の全体に対する超音波ビームの走査を行うことなく、複数のスライス面に対応する複数の走査面についてのみ超音波ビームの走査を行ってもよい。電子走査方式としては、例えば電子セクタ走査、電子リニア走査などをあげることができる。1Dアレイ振動子によって走査面を形成し、その1Dアレイ振動子を並行運動あるいは揺動運動させて機械的に走査面の移動を行わせるようにしてもよい。3Dプローブ60は、通常は体表面上に当接して用いられるものであるが、食道や血管などの体腔に挿入して用いられるものであってもよい。
The
送受信部62は、送信ビームフォーマー及び受信ビームフォーマーとして機能する。送信部62によって複数の振動素子に対して送信信号が供給され、これによって送信ビームが形成される。一方、複数の振動素子から出力される複数の受信信号は送受信部62において整相加算処理され、その整相加算後の受信信号が3Dメモリ64へエコーデータとして出力される。3Dメモリ64は、図9に示す例において、超音波の送受波が行われる3D空間に対応した三次元の記憶空間を有しており、各エコーデータはそれが取得された空間的位置に対応するアドレスに格納される。3Dメモリ64上にはいわゆるボリュームデータが格納されることになる。
The transmission /
Bモード画像形成部66は、制御部76の制御の下、指定された任意断面あるいはスライス面上のエコーデータに基づき二次元断層画像としてのBモード画像を形成する。その画像データは表示処理部72へ出力される。3D画像形成部68は、3Dメモリ64上に格納されたボリュームデータに基づき、例えばボリュームレンダリング法などを利用して三次元の超音波画像すなわち3D画像を形成する。その画像データは表示処理部72へ出力される。例えば図8に示した表示形態を採用する場合、三次元画像に相当する画像部分はこの3D画像形成部68によって形成される。
Under the control of the
心壁運動解析部70は、3Dメモリ64から読み出される各スライス面に対応するスライス面データに基づいて上記のような運動評価用チャートを作成する機能を有する。これについては後に詳述する。制御部76は図9に示される各構成の動作を制御している。制御部76には操作パネル78が接続されており、ユーザーはその操作パネル78を利用して各種の入力や設定を行うことができる。制御部76には心電計80からの心電信号が入力されており、その心電信号に基づいて心拍周期における各時相を認識することができる。
The heart wall motion analysis unit 70 has a function of creating the motion evaluation chart as described above based on slice plane data corresponding to each slice plane read from the
心壁運動解析部70について以下に詳述する。そこに含まれる各構成はハードウエアによりあるいはソフトウエアの機能として実現される。ROI設定部82は、3D空間に対して三次元のROIを設定する手段である。ROIをユーザーによって指定する場合には、図2に示したような画像が表示部74に表示され、操作パネル78を利用してユーザーによってROIが指定される。ちなみに図9においてはROIの指定に際して表示する投影画像を形成するモジュールなどについては図示省略されている。三次元空間上において三次元の形態を直接的に指定することは難しいが、図2に示したような互いに直交する2つの投影画像を同時表示し、それらの上でROIの形状及び位置を指定すれば、対象組織との関係において三次元のROIを適切かつ容易に設定できるという利点がある。
The heart wall motion analysis unit 70 will be described in detail below. Each component included therein is realized by hardware or as a function of software. The
フレーム抽出・処理部84は、図3に示したように、ROIと共に指定される共通基準軸で交差する複数のスライス面を自動的に定義し、各スライス面ごとに3Dメモリ64からスライス面データを読み出して、各スライス面データに対して画像処理を実行するモジュールである。上述したように、収縮末期及び拡張末期において各スライス面データが読み出されている。それに対応して3Dメモリ64上に収縮末期のボリュームデータと拡張末期のボリュームデータとを共に格納させてもよいし、いずれか一方の時相のボリュームデータを格納してそれに対して必要な処理を実行した後に、3Dメモリ64上に他の時相のボリュームデータを格納し、それに対して同様の処理を実行するようにしてもよい。フレーム抽出・処理部84は、読み出されたスライス面データに対して反転二値化処理などを適用し、すなわち心壁に相当する画素に対して1を付与し、その一方において心腔に相当する画素に対して0を付与し、これによって二値化画像を構成する。作成された二値化画像は必要に応じてメモリ85上に格納しておいてもよい。すなわち図7に示した着色画像44を作成する場合に必要な二値化画像をメモリ85上に保存しておいてもよい。
As shown in FIG. 3, the frame extraction /
多角形グラフ作成部86は、図4に示した手法に基づいて収縮末期に対応する多角形グラフ及び拡張末期に対応する多角形グラフを作成する。いずれか一方が先行して作成される場合、先に作成された多角形グラフを表すデータはバッファメモリ88上に一旦格納される。多角形グラフ作成部86は、図4を用いて説明したように、各スライス面上において共通基準点から複数の参照ラインを放射状に設定し、各参照ライン上において輪郭との交点を検出し、複数の交点を相互に連結することによって多角形グラフを作成するものである。
The polygon
面積変化率演算部90は、各スライス面ごとに、収縮末期の多角形グラフと拡張末期の多角形グラフとの間の差分を演算することにより、各評価エリアごとに面積変化率を運動評価値として演算する。すなわち、面積変化率演算部90は、図4に示したチャートを作成し、またそのチャートの内容を解析するモジュールである。
The area change
異常判定部92は、各スライス面上における各評価エリアごとに面積変化率を所定の閾値αと比較することによって運動異常が生じている評価エリアすなわち異常部位を判定する。この場合において閾値αは固定値であってもよいが、スライス面に応じてあるいは評価エリアに応じて変動させる値であってもよい。通常は、規格化されている面積変化率に対して一定の固定値としてのαが比較され、そのαよりも面積変化率が下回った場合、運動異常と判定する。その判定結果を表す情報は図9に示す構成例において制御部76、マルチチャート画像形成部94、着色合成画像形成部96、着色複合画像形成部98に送られている。なお、運動異常の判定を自動的に行うのではなく、マルチチャート画像上において各チャート間における対比からユーザーによって運動異常が生じているスライス面や評価エリアを指定させるようにしてもよい。
The
マルチチャート画像形成部94は、図6に示したマルチチャート画像を形成する。すなわち各スライス面における各時相ごとに作成された多角形グラフを各スライス面ごとに重合合成し、複数のチャートをアレイ状に配列することによりマルチチャート画像を作成する。その画像データは表示処理部72へ送られる。
The multi-chart
着色合成画像作成部96は、図7に示した合成画像46を作成するモジュールであり、すなわちBモード画像に対して着色画像を合成処理し、これによって合成画像を形成している。着色画像は上述のように二値化画像及びマスク画像の組合せによって生成される。Bモード画像はBモード画像形成部66によって形成される。着色合成画像形成部96によって形成された合成画像の画像データは表示処理部72へ出力される。
The colored composite
着色複合画像形成部98は、図8に示したB−3D合成画像を複合画像として形成する。それに際して必要な3D画像は3D画像形成部68によって形成され、またBモード画像はBモード画像形成部66によって形成され、着色部分を表す着色画像については着色複合画像形成部98自身によって生成される。形成された画像の画像データは表示処理部72へ出力される。
The colored composite
表示処理部72は、入力された画像データを表示部74へ出力する機能を有し、その場合に必要に応じてグラフィック画像100を合成する。表示部74には所定の画像が表示される。
The
上記の実施形態によれば、3D空間に対して一定の関係をもって複数のスライス面を設定し、各スライス面ごとに対象組織の運動を評価することができるので、3D空間全体にわたって運動異常の計測を行えるという利点がある。換言すれば、計測を行えない空間が増大してしまう問題を効果的に防止できるという利点がある。また図3に示したような空間的な関係をもって複数のスライス面を設定することにより、マルチチャート画像を表示した場合において、各チャート間における空間的な位置関係を容易に認識できるという利点がある。すなわち、各チャート間において共通基準軸及び共通基準点がそれぞれ一致しているため異常部位の位置、程度及びその空間的な広がりなどを容易に認識できる。また上記実施形態においては、各スライス面上において複数の評価エリアを設定し、各評価エリアごとに運動異常の評価を自動的に行えるので、疾病診断を効果的に支援できるという利点がある。また特に定量的な評価を行えるので、疾病診断に役立つ情報を提供できるという利点がある。また必要に応じて図7や図8に示したような詳細画像を表示することにより生体組織の構造あるいは形態との関係において運動異常部位を容易に特定できるという利点がある。本実施形態においては組織の輪郭を模擬する多角形を演算の基礎とできるので、演算量を低減できると共にその演算を迅速化できるという利点がある。 According to the above embodiment, a plurality of slice planes can be set with a certain relationship to the 3D space, and the motion of the target tissue can be evaluated for each slice plane. There is an advantage that can be performed. In other words, there is an advantage that it is possible to effectively prevent the problem that the space where measurement cannot be performed increases. Also, by setting a plurality of slice planes with a spatial relationship as shown in FIG. 3, there is an advantage that the spatial positional relationship between the charts can be easily recognized when a multi-chart image is displayed. . That is, since the common reference axis and the common reference point coincide with each other between the charts, it is possible to easily recognize the position and degree of the abnormal part and the spatial extent thereof. In the above-described embodiment, a plurality of evaluation areas are set on each slice plane, and movement abnormalities can be automatically evaluated for each evaluation area. Therefore, there is an advantage that disease diagnosis can be effectively supported. In addition, since quantitative evaluation can be performed in particular, there is an advantage that information useful for disease diagnosis can be provided. Moreover, there is an advantage that an abnormal movement region can be easily specified in relation to the structure or form of the living tissue by displaying a detailed image as shown in FIGS. 7 and 8 as necessary. In the present embodiment, a polygon that simulates the contour of the tissue can be used as the basis of the calculation, so that there is an advantage that the calculation amount can be reduced and the calculation can be speeded up.
10 3D空間、12 ROI(関心領域)、36A〜36H 運動評価用チャート、46 合成画像、50 B−3D合成画像、70 心壁運動解析部、82 ROI設定部、84 フレーム抽出・処理部、86 多角形グラフ作成部、90 面積変化率演算部、92 異常判定部、94 マルチチャート画像形成部、96 着色画像形成部、98 着色複合画像形成部。 10 3D space, 12 ROI (region of interest), 36A to 36H motion evaluation chart, 46 composite image, 50 B-3D composite image, 70 heart wall motion analysis unit, 82 ROI setting unit, 84 frame extraction / processing unit, 86 Polygon graph creation unit, 90 area change rate calculation unit, 92 abnormality determination unit, 94 multi-chart image forming unit, 96 colored image forming unit, 98 colored composite image forming unit.
Claims (17)
前記三次元空間に対して複数のスライス面を設定するスライス面設定手段と、
前記超音波の送受波により得られたデータに基づいて、前記各スライス面ごとに第1及び第2の時相における運動組織の輪郭を模擬した第1及び第2の多角形グラフを有する運動評価用チャートを生成するチャート生成手段と、
前記複数のスライス面に対応する複数の運動評価用チャートが配列されたマルチチャート画像を形成する手段と、
前記マルチチャート画像を表示する手段と、
を含み、更に、
前記各スライス面ごとに前記組織運動評価用チャートの内容に基づいて運動異常の有無を判定する手段と、
前記複数の運動評価用チャートの中で前記運動異常が認められた特定の運動評価用チャートを識別表示する手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。 Transmitting and receiving means for transmitting and receiving ultrasonic waves to and from a three-dimensional space including a moving tissue;
Slice plane setting means for setting a plurality of slice planes for the three-dimensional space;
Motion evaluation having first and second polygonal graphs simulating the contours of the moving tissue in the first and second time phases for each slice plane based on the data obtained by transmitting and receiving the ultrasonic waves A chart generating means for generating a chart for use;
Means for forming a multi-chart image in which a plurality of motion evaluation charts corresponding to the plurality of slice planes are arranged;
Means for displaying the multi-chart image;
In addition,
Means for determining the presence or absence of movement abnormality based on the content of the tissue movement evaluation chart for each slice plane;
Means for identifying and displaying a specific exercise evaluation chart in which the movement abnormality is recognized among the plurality of exercise evaluation charts;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記スライス面設定手段は、共通基準軸上で互いに交差する複数のスライス面を設定することを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 1.
The ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that the slice plane setting means sets a plurality of slice planes that intersect each other on a common reference axis.
前記各スライス面上に設定される前記第1及び第2の多角形グラフのグラフ原点は前記複数のスライス面において共通の点である前記共通基準軸上の共通基準点であり、
前記各スライス面上において前記グラフ原点から輪郭検出用の複数の参照ラインが放射状に設定される、ことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 2.
Wherein Ri common reference point der on the common reference axis graph origin is a common point in the plurality of slice plane of the first and second polygonal graph is set on each slice plane,
A plurality of reference lines for contour detection are set radially from the graph origin on each slice plane .
前記三次元空間に対して三次元の関心領域を設定する関心領域設定手段を含み、
前記関心領域内において前記各スライス面ごとに前記第1及び第2の多角形グラフを生成する処理が実行されることを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 1.
A region of interest setting means for setting a three-dimensional region of interest with respect to the three-dimensional space;
An ultrasonic diagnostic apparatus, wherein processing for generating the first and second polygonal graphs is executed for each slice plane in the region of interest.
前記関心領域設定手段は、
前記三次元空間を反映した複数の二次元画像を形成する手段と、
前記複数の二次元画像上で前記関心領域の位置及び形状を定義する手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 4.
The region of interest setting means includes
Means for forming a plurality of two-dimensional images reflecting the three-dimensional space;
Means for defining the position and shape of the region of interest on the plurality of two-dimensional images;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記関心領域は共通基準軸を中心軸とした円筒形状の領域であり、
前記複数のスライス面は前記共通基準軸上で互いに交差することを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 4.
The region of interest is a cylindrical region having a common reference axis as a central axis,
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the plurality of slice planes intersect each other on the common reference axis.
前記運動組織は心臓であり、
前記第1の時相は拡張末期に相当し、前記第2の時相は収縮末期に相当することを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 1.
The athletic tissue is a heart;
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the first time phase corresponds to an end diastole and the second time phase corresponds to an end systole.
前記マルチチャート画像を構成する各運動評価用チャートの背景として前記運動組織を示す画像が表示される、ことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 1.
An ultrasonic diagnostic apparatus , wherein an image showing the motion tissue is displayed as a background of each motion evaluation chart constituting the multi-chart image .
前記チャート生成手段は、
前記各スライス面上において、基準点から放射状に複数の参照ラインを設定する参照ライン設定手段と、
前記各スライス面上において、前記各参照ラインと前記運動組織の輪郭との交点を検出する交点検出手段と、
前記各スライス面上において、隣接する交点間を連結ラインで結ぶことにより多角形グラフを生成する多角形グラフ生成手段と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 1.
The chart generating means includes
On each slice plane, a reference line setting means for setting a plurality of reference lines radially from a reference point;
On each of the slice planes, an intersection detection means for detecting an intersection of each reference line and the contour of the moving tissue;
On each of the slice planes, a polygonal graph generating means for generating a polygonal graph by connecting adjacent intersections with connecting lines;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記各スライス面ごとに前記複数の参照ラインによって複数の評価エリアが定義され、
前記第1の多角形グラフは前記複数の評価エリアに属する複数の第1三角形グラフ要素の集合体として構成され、
前記第2の多角形は前記複数の評価エリアに属する複数の第2三角形グラフ要素の集合体として構成され、
前記各評価エリアごとに前記第1三角形グラフ要素の面積及び前記第2三角形グラフ要素の面積に基づいて運動評価値を演算する運動評価値演算手段が設けられた、
ことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 9.
A plurality of evaluation areas are defined by the plurality of reference lines for each slice plane,
The first polygonal graph is configured as an aggregate of a plurality of first triangular graph elements belonging to the plurality of evaluation areas,
The second polygon is configured as an aggregate of a plurality of second triangular graph elements belonging to the plurality of evaluation areas,
A movement evaluation value calculating means for calculating a movement evaluation value based on the area of the first triangular graph element and the area of the second triangular graph element is provided for each evaluation area.
An ultrasonic diagnostic apparatus.
前記運動評価値は面積変化率であることを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 10.
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the motion evaluation value is an area change rate.
前記三次元空間に対して複数のスライス面を設定するスライス面設定手段と、
前記超音波の送受波により得られたデータに基づいて、前記各スライス面ごとに第1及び第2の時相における運動組織の輪郭を模擬した第1及び第2の多角形グラフを有する運動評価用チャートを生成するチャート生成手段と、
を含み、
前記チャート生成手段は、
前記各スライス面上において、基準点から放射状に複数の参照ラインを設定する参照ライン設定手段と、
前記各スライス面上において、前記各参照ラインと前記運動組織の輪郭との交点を検出する交点検出手段と、
前記各スライス面上において、隣接する交点間を連結ラインで結ぶことにより多角形グラフを生成する多角形グラフ生成手段と、
を含み、
前記各スライス面ごとに前記複数の参照ラインによって複数の評価エリアが定義され、
前記第1の多角形グラフは前記複数の評価エリアに属する複数の第1三角形グラフ要素の集合体として構成され、
前記第2の多角形は前記複数の評価エリアに属する複数の第2三角形グラフ要素の集合体として構成され、
前記各評価エリアごとに前記第1三角形グラフ要素の面積及び前記第2三角形グラフ要素の面積に基づいて運動評価値を演算する運動評価値演算手段が設けられ、
前記運動評価値演算手段は、前記各評価エリアごとに、それを定義する2つの参照ライン上の2つの交点の内で、一方の交点の水平座標と他方の交点の垂直座標とを用いて三角形グラフ要素の面積を演算することを特徴とする超音波診断装置。 Transmitting and receiving means for transmitting and receiving ultrasonic waves to and from a three-dimensional space including a moving tissue;
Slice plane setting means for setting a plurality of slice planes for the three-dimensional space;
Motion evaluation having first and second polygonal graphs simulating the contours of the moving tissue in the first and second time phases for each slice plane based on the data obtained by transmitting and receiving the ultrasonic waves A chart generating means for generating a chart for use;
Including
The chart generating means includes
On each slice plane, a reference line setting means for setting a plurality of reference lines radially from a reference point;
On each of the slice planes, an intersection detection means for detecting an intersection of each reference line and the contour of the moving tissue;
On each of the slice planes, a polygonal graph generating means for generating a polygonal graph by connecting adjacent intersections with connecting lines;
Including
A plurality of evaluation areas are defined by the plurality of reference lines for each slice plane,
The first polygonal graph is configured as an aggregate of a plurality of first triangular graph elements belonging to the plurality of evaluation areas,
The second polygon is configured as an aggregate of a plurality of second triangular graph elements belonging to the plurality of evaluation areas,
A movement evaluation value calculating means for calculating a movement evaluation value based on the area of the first triangular graph element and the area of the second triangular graph element is provided for each evaluation area,
The motion evaluation value calculation means uses a horizontal coordinate of one intersection and a vertical coordinate of the other intersection among two intersections on two reference lines defining each evaluation area. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by calculating an area of a graph element.
前記各スライス面上における各参照エリアごとにその運動評価値に基づいて運動異常を判定する判定手段を含むことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 10.
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: determination means for determining a movement abnormality based on a movement evaluation value for each reference area on each slice plane.
前記三次元空間に対して複数のスライス面を設定するスライス面設定手段と、
前記超音波の送受波により得られたデータに基づいて、前記各スライス面ごとに第1及び第2の時相における運動組織の輪郭を模擬した第1及び第2の多角形グラフを有する運動評価用チャートを生成するチャート生成手段と、
を含み、
前記チャート生成手段は、
前記各スライス面上において、基準点から放射状に複数の参照ラインを設定する参照ライン設定手段と、
前記各スライス面上において、前記各参照ラインと前記運動組織の輪郭との交点を検出する交点検出手段と、
前記各スライス面上において、隣接する交点間を連結ラインで結ぶことにより多角形グラフを生成する多角形グラフ生成手段と、
を含み、
前記各スライス面ごとに前記複数の参照ラインによって複数の評価エリアが定義され、
前記第1の多角形グラフは前記複数の評価エリアに属する複数の第1三角形グラフ要素の集合体として構成され、
前記第2の多角形は前記複数の評価エリアに属する複数の第2三角形グラフ要素の集合体として構成され、
前記各評価エリアごとに前記第1三角形グラフ要素の面積及び前記第2三角形グラフ要素の面積に基づいて運動評価値を演算する運動評価値演算手段が設けられ、
前記各スライス面上における各参照エリアごとにその運動評価値に基づいて運動異常を判定する判定手段が設けられ、
当該超音波診断装置は、更に、
前記複数のスライス面に対応する前記複数の運動評価用チャートを有するマルチチャート画像を形成する手段と、
前記マルチチャート画像に対して前記運動異常が認められた特定スライス面及び特定評価エリアの少なくとも一方を識別するための処理を施す手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。 Transmitting and receiving means for transmitting and receiving ultrasonic waves to and from a three-dimensional space including a moving tissue;
Slice plane setting means for setting a plurality of slice planes for the three-dimensional space;
Motion evaluation having first and second polygonal graphs simulating the contours of the moving tissue in the first and second time phases for each slice plane based on the data obtained by transmitting and receiving the ultrasonic waves A chart generating means for generating a chart for use;
Including
The chart generating means includes
On each slice plane, a reference line setting means for setting a plurality of reference lines radially from a reference point;
On each of the slice planes, an intersection detection means for detecting an intersection of each reference line and the contour of the moving tissue;
On each of the slice planes, a polygonal graph generating means for generating a polygonal graph by connecting adjacent intersections with connecting lines;
Including
A plurality of evaluation areas are defined by the plurality of reference lines for each slice plane,
The first polygonal graph is configured as an aggregate of a plurality of first triangular graph elements belonging to the plurality of evaluation areas,
The second polygon is configured as an aggregate of a plurality of second triangular graph elements belonging to the plurality of evaluation areas,
A movement evaluation value calculating means for calculating a movement evaluation value based on the area of the first triangular graph element and the area of the second triangular graph element is provided for each evaluation area,
A determination means for determining a movement abnormality based on the movement evaluation value for each reference area on each slice plane is provided,
The ultrasonic diagnostic apparatus further includes:
Means for forming a multi-chart image having the plurality of motion evaluation charts corresponding to the plurality of slice planes;
Means for performing processing for identifying at least one of a specific slice plane and a specific evaluation area where the movement abnormality is recognized with respect to the multi-chart image;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記三次元空間に対して複数のスライス面を設定するスライス面設定手段と、
前記超音波の送受波により得られたデータに基づいて、前記各スライス面ごとに第1及び第2の時相における運動組織の輪郭を模擬した第1及び第2の多角形グラフを有する運動評価用チャートを生成するチャート生成手段と、
を含み、
前記チャート生成手段は、
前記各スライス面上において、基準点から放射状に複数の参照ラインを設定する参照ライン設定手段と、
前記各スライス面上において、前記各参照ラインと前記運動組織の輪郭との交点を検出する交点検出手段と、
前記各スライス面上において、隣接する交点間を連結ラインで結ぶことにより多角形グラフを生成する多角形グラフ生成手段と、
を含み、
前記各スライス面ごとに前記複数の参照ラインによって複数の評価エリアが定義され、
前記第1の多角形グラフは前記複数の評価エリアに属する複数の第1三角形グラフ要素の集合体として構成され、
前記第2の多角形は前記複数の評価エリアに属する複数の第2三角形グラフ要素の集合体として構成され、
前記各評価エリアごとに前記第1三角形グラフ要素の面積及び前記第2三角形グラフ要素の面積に基づいて運動評価値を演算する運動評価値演算手段が設けられ、
前記各スライス面上における各参照エリアごとにその運動評価値に基づいて運動異常を判定する判定手段が設けられ、
当該超音波診断装置は、更に、
前記運動異常が認められた特定スライス面に対応する断層画像を形成する手段と、
前記断層画像に対して前記運動異常が認められた特定評価エリアを識別する処理を施して識別処理済み断層画像を表示する手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。 Transmitting and receiving means for transmitting and receiving ultrasonic waves to and from a three-dimensional space including a moving tissue;
Slice plane setting means for setting a plurality of slice planes for the three-dimensional space;
Motion evaluation having first and second polygonal graphs simulating the contours of the moving tissue in the first and second time phases for each slice plane based on the data obtained by transmitting and receiving the ultrasonic waves A chart generating means for generating a chart for use;
Including
The chart generating means includes
On each slice plane, a reference line setting means for setting a plurality of reference lines radially from a reference point;
On each of the slice planes, an intersection detection means for detecting an intersection of each reference line and the contour of the moving tissue;
On each of the slice planes, a polygonal graph generating means for generating a polygonal graph by connecting adjacent intersections with connecting lines;
Including
A plurality of evaluation areas are defined by the plurality of reference lines for each slice plane,
The first polygonal graph is configured as an aggregate of a plurality of first triangular graph elements belonging to the plurality of evaluation areas,
The second polygon is configured as an aggregate of a plurality of second triangular graph elements belonging to the plurality of evaluation areas,
A movement evaluation value calculating means for calculating a movement evaluation value based on the area of the first triangular graph element and the area of the second triangular graph element is provided for each evaluation area,
A determination means for determining a movement abnormality based on the movement evaluation value for each reference area on each slice plane is provided,
The ultrasonic diagnostic apparatus further includes:
Means for forming a tomographic image corresponding to a specific slice plane in which the movement abnormality is recognized;
Means for performing a process of identifying a specific evaluation area in which the movement abnormality is recognized with respect to the tomographic image, and displaying an identification processed tomographic image;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記三次元空間に対して複数のスライス面を設定するスライス面設定手段と、
前記超音波の送受波により得られたデータに基づいて、前記各スライス面ごとに第1及び第2の時相における運動組織の輪郭を模擬した第1及び第2の多角形グラフを有する運動評価用チャートを生成するチャート生成手段と、
を含み、
前記チャート生成手段は、
前記各スライス面上において、基準点から放射状に複数の参照ラインを設定する参照ライン設定手段と、
前記各スライス面上において、前記各参照ラインと前記運動組織の輪郭との交点を検出する交点検出手段と、
前記各スライス面上において、隣接する交点間を連結ラインで結ぶことにより多角形グラフを生成する多角形グラフ生成手段と、
を含み、
前記各スライス面ごとに前記複数の参照ラインによって複数の評価エリアが定義され、
前記第1の多角形グラフは前記複数の評価エリアに属する複数の第1三角形グラフ要素の集合体として構成され、
前記第2の多角形は前記複数の評価エリアに属する複数の第2三角形グラフ要素の集合体として構成され、
前記各評価エリアごとに前記第1三角形グラフ要素の面積及び前記第2三角形グラフ要素の面積に基づいて運動評価値を演算する運動評価値演算手段が設けられ、
前記各スライス面上における各参照エリアごとにその運動評価値に基づいて運動異常を判定する判定手段が設けられ、
当該超音波診断装置は、更に、
前記運動異常が認められた特定スライス面に対応する断面の構造を表す二次元画像と、前記特定スライス面の奥側の組織形態を表す三次元画像と、が合成された複合画像を形成する手段と、
前記複合画像に対して前記運動異常が認められた特定評価エリアを識別する処理を施して識別処理済み複合画像を表示する手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。 Transmitting and receiving means for transmitting and receiving ultrasonic waves to and from a three-dimensional space including a moving tissue;
Slice plane setting means for setting a plurality of slice planes for the three-dimensional space;
Motion evaluation having first and second polygonal graphs simulating the contours of the moving tissue in the first and second time phases for each slice plane based on the data obtained by transmitting and receiving the ultrasonic waves A chart generating means for generating a chart for use;
Including
The chart generating means includes
On each slice plane, a reference line setting means for setting a plurality of reference lines radially from a reference point;
On each of the slice planes, an intersection detection means for detecting an intersection of each reference line and the contour of the moving tissue;
On each of the slice planes, a polygonal graph generating means for generating a polygonal graph by connecting adjacent intersections with connecting lines;
Including
A plurality of evaluation areas are defined by the plurality of reference lines for each slice plane,
The first polygonal graph is configured as an aggregate of a plurality of first triangular graph elements belonging to the plurality of evaluation areas,
The second polygon is configured as an aggregate of a plurality of second triangular graph elements belonging to the plurality of evaluation areas,
A movement evaluation value calculating means for calculating a movement evaluation value based on the area of the first triangular graph element and the area of the second triangular graph element is provided for each evaluation area,
A determination means for determining a movement abnormality based on the movement evaluation value for each reference area on each slice plane is provided,
The ultrasonic diagnostic apparatus further includes:
Means for forming a composite image in which a two-dimensional image representing a cross-sectional structure corresponding to a specific slice plane in which the motion abnormality is recognized and a three-dimensional image representing a tissue form on the back side of the specific slice plane are combined When,
Means for performing a process of identifying a specific evaluation area in which the movement abnormality is recognized with respect to the composite image, and displaying the identification processed composite image;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記三次元空間に対して、共通基準軸で交差する複数のスライス面を分散的に設定するスライス面設定手段と、
前記超音波の送受波により得られたデータに基づいて、前記各スライス面ごとに運動組織の輪郭を模擬した多角形グラフを有する運動評価用チャートを生成するチャート生成手段と、
前記複数のスライス面に対応する複数の運動評価用チャートが配列されたマルチチャート画像を形成する手段と、
前記マルチチャート画像を表示する手段と、
を含み、更に、
前記各スライス面における部分的な評価エリアごとに、前記組織運動評価用チャートの内容に基づいて運動異常の有無を判定する手段と、
前記複数の運動評価用チャートの中で、前記運動異常が認められた特定の運動評価用チャートを識別表示する手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
Transmitting and receiving means for transmitting and receiving ultrasonic waves to and from a three-dimensional space including a moving tissue;
Slice plane setting means for dispersively setting a plurality of slice planes intersecting at a common reference axis with respect to the three-dimensional space;
Chart generation means for generating a motion evaluation chart having a polygonal graph simulating the contour of the motion tissue for each slice plane based on the data obtained by transmitting and receiving the ultrasonic wave,
Means for forming a multi-chart image in which a plurality of motion evaluation charts corresponding to the plurality of slice planes are arranged;
Means for displaying the multi-chart image;
In addition,
Means for determining the presence or absence of movement abnormality based on the contents of the tissue movement evaluation chart for each partial evaluation area in each slice plane;
Means for identifying and displaying a specific exercise evaluation chart in which the movement abnormality is recognized among the plurality of exercise evaluation charts;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
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