JP5302761B2

JP5302761B2 - 超音波診断装置

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Publication number: JP5302761B2
Application number: JP2009111192A
Authority: JP
Inventors: 愛畑中
Original assignee: Hitachi Aloka Medical Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2009-04-30
Filing date: 2009-04-30
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2029-04-30
Also published as: JP2010259528A

Description

本発明は超音波診断装置に関し、特に、超音波画像上において生体組織の境界線（輪郭線）を自動的に検出する技術に関する。

医療の分野において超音波診断装置が活用されている。超音波診断装置は、生体に対して超音波を送受波し、それにより得られた受信データに基づいて超音波画像を形成する装置である。超音波診断装置は、複数の動作モード（Bモード、ドプラモード等）を有し、また複数の計測機能を有する。そのような計測機構として、ＮＴ(Nuchal Translucency)計測機能、及び、ＩＭＴ(Intima-Media Thickness)計測機能、をあげることができる。それらは断層画像上において２点間（あるいは２つの境界線の間）で距離の計測を行うものである点において共通する。

より詳しく説明すると、ＮＴ計測（ＮＴ厚計測）では、胎児における後頸部浮腫（ＮＴ）の大きさ（厚さ）が計測される。同浮腫は、妊娠１０〜１４週くらいの胎児における頸部後側において一般的に認め得るものである。通常、断層画像上において同浮腫は細長い袋状の組織として観察される。その輪郭を並走する２本の境界線に大別すると、２つの境界線（輪郭線）の間隔、特に浮腫の長手方向に直交する方向における浮腫（体液部）の最大幅（以下「ＮＴ厚」という）は、胎児の状態あるいは疾患を診断する際の１つの指標値となることが知られている。例えば、ＮＴ厚が基準値よりも大きい場合には、そうでない場合に比べて、ダウン症等の先天性疾患が多く認められる。そこで、超音波診断を利用してＮＴ厚を調べることが望まれる。ＮＴ計測では、胎児に対して超音波の送受波がなされ、これにより断層画像が画面上に表示される。その断層画像上において、胎児後頸部浮腫を示す２つの境界線上に２つのマークをマニュアルで正確に位置決めることがなされる。その際、距離計測を行う方向及び位置は目視により判断される。その後、距離計測が自動的に実行され、すなわち２つのマーク間の距離がＮＴ厚として計測される。必要に応じて、複数の箇所で同様の計測が実行される。

一方、ＩＭＴ計測では、頸動脈における（プローブから見た）前壁及び後壁の一方又は両方が計測対象となる。血管壁（つまり前壁、後壁）は、血流側から見て、内膜、中膜そして外膜からなり、すなわち三層構造を有する。ＩＭＴ計測では、内膜及び中膜を併せた複合体の厚さ（ＩＭＴ）が計測される。断層画像上では、血管壁はかなり薄く表示されるものの、内膜の内側の内側境界線、及び、中膜と外膜との間の外側境界線は、比較的現れやすいためである。２つの境界線の間の距離としてＩＭＴが計測される。動脈硬化が促進すると、ＩＭＴが増大することが知られており、ＩＭＴを計測すれば被検者における動脈硬化の程度を診断する際の１つの指標値を得られる。具体的には、超音波診断装置を用いたＩＭＴ計測では、頸動脈に対する超音波の送受波が行われ、これにより断層画像が表示される。次に、前壁又は後壁における内側境界線上及び外側境界線上にそれぞれマーカーがマニュアルによって位置決めされる。その際、できるだけ血管軸に直交する方向において２つのマーカーが並ぶようにそれらの位置決めがなされる。その後、２つのマーカーの間の距離が自動的に計測され、それがＩＭＴとして取り込まれる。複数の箇所でＩＭＴが計測されることもあり、その場合には最大値、平均値等が演算される。

なお、下記の特許文献１−６にはＩＭＴ計測を行う超音波診断装置が開示されている。特許文献７には、ヒストグラムに基づく閾値の段階的設定が記載されている。特許文献８にはヒストグラムについての標準偏差の演算が記載されている。

特開２００８−１６８０１６号公報特開２００７―３１９２５５号公報特開２０００−２７１１１７号公報特開２００６−５１２８５号公報特開２００６−１２２６８６号公報特開２００５−２６８号公報特公平７−３２７７３号公報特開２００８−２５３３７９号公報

上記のような手作業による厚さ計測では、検査者の負担が大きく、また再現性があまりよくない。検査者間において計測結果に差が生じやすい。また目視判断によるものなので、境界線が不鮮明な場合には計測の信頼性が極端に低下しやすい。特に距離を求める方向が直感的に判断されて、正確性を欠くおそれがある。そこで、２つの境界線を自動的に計測した上でそれらの間の距離を自動的に計測することが望まれる。

しかしながら、２つの境界線はいずれも直線ではなく、蛇行あるいは湾曲しているので、それらから直ちに距離計測方向を定めることは困難である。ちなみに、一方の境界線だけに基づいて近似直線を生成し、その垂直線として距離計測方向を定めることも考えられるが、そのように定められた方向は他方の境界線の走行形状を何ら考慮しないものであるので、距離計測方向が不適切になり易い。

本発明の目的は、２つの組織境界線の形状に応じて適切な方向に距離計測方向を定められるようにすることにある。

あるいは、本発明の目的は、距離計測における経験則までを考慮して距離計測方向を定められるようにすることにある。

あるいは、本発明の目的は、計算された複数の距離の集団的、統計的な性質を容易に認識できる情報を提供することにある。

（１）本発明に係る超音波診断装置は、超音波の送受波により得られた断層画像に基づいて、対象組織中の第１注目境界線を表す第１トレースライン及び前記対象組織中の第２注目境界線を表す第２トレースラインを生成する境界検出手段と、前記断層画像上において、前記第１トレースライン及び前記第２トレースラインに基づいて近似直線を生成する近似直線生成手段と、前記近似直線を基準として距離計測方向を定め、前記第１トレースライン及び前記第２トレースライン間において距離を計測する距離計測手段と、を含むことを特徴とする。

上記構成によれば、２つのトレースラインの両方に基づいて近似直線が定義された上で、その近似直線を基準として距離計測方向が定められる。よって、距離計測方向の特定に際して、２つのトレースラインの形態が考慮されるので、距離計測方向を望ましい方向に定められる。距離計測方向は基本的に近似直線に直交する方向として定められるのが望ましい。但し、そのような直交方向に参照可能な画素が存在しないような場合には、当該直交方向に最も近い有効画素あるいは他の条件を満たす画素を距離計測対象（計測点）とするのが望ましい。その場合、厳密に言えば、距離計測方向は第１トレースライン上の注目点と第２トレースライン上の計測点とを結ぶ方向となる。近似直線の演算に当たっては、２つのトレースラインを対等に考慮するようにしてもよいが、それぞれに重みを与えるようにしてもよい。実験によれば、平坦に近い方のトレースラインに大きな重みを与えれば、経験則から見て良好な方向に実際の距離計測方向を定められる。また、そのような構成によれば、平坦でない方のトレースラインの形状変化に過度に応答してしまい、距離計測方向が区々になり過ぎるあるいは錯綜してしまう問題を回避できる。なお、重み配分を動的に変化させることも可能である。

望ましくは、前記断層画像上において前記第１注目境界線及び前記第２注目境界線を含む関心領域を設定する関心領域設定手段を含み、前記関心領域により定義される基準方向の各位置において、前記第１トレースラインの中から第１ライン部分が参照され、且つ、前記第２トレースラインの中から第２ライン部分が参照され、前記近似直線生成手段は、前記基準方向の各位置において、前記第１ライン部分及び前記第２ライン部分に基づいて前記近似直線を逐次的に生成する。この構成によれば、２つのトレースライン間において単一の近似直線が定義されるのではなく、基準方向の各位置において２つのライン部分の形態が反映された近似直線が定義されるので、２つのトレースラインが蛇行、湾曲等していても、各位置において距離計測方向を適切に定めることができる。第１ライン部分及び第２ライン部分の大きさは各ラインの非直線性や屈曲度等に応じて可変設定してもよい。基準方向は、関心領域の水平方向であるのが望ましいが、表示座標系に従う方向であってもよい。

ちなみに、第１ライン部分に対応する第２ライン部分を定める際には関心領域の座標系を利用するのが望ましい。すなわち、関心領域の水平軸上における同じ水平区間において、２つのトレースラインから２つのライン部分が切り出されるのが望ましい。但し、２つのトレースラインについての大凡の走行方向が事前に既知であるなら、当該走行方向に直交する方向において、第１ライン部分と第２ライン部分を対応付けることも可能である。あるいは、絶対的な表示座標系に従って第１ライン部分と第２ライン部分の対応付けを行うことも可能である。

望ましくは、前記第１ライン部分は、前記基準方向の注目位置の両側に広がる部分であり、前記第２ライン部分は、前記第１ライン部分に対応する部分である。基準方向は、望ましくは関心領域の上辺又は下辺として定義される方向である。望ましくは、注目位置を中心として広がりをもった範囲として各ライン部分が定められる。その範囲を大きくすれば距離計測方向が２つのトレースラインの曲がりにあまり影響されなくなる（関心領域の垂直方向に対してあまり傾斜変動しなくなる）。それとは逆にその範囲を小さくすれば距離計測方向が２つのトレースラインの曲がりに大きく影響されることになる（関心領域の垂直方向に対して傾斜変動し易くなる）。

望ましくは、前記近似直線生成手段は、前記第１ライン部分と前記第２ライン部分とに基づいて重み付け合成処理を実行する合成処理手段と、前記重み付け合成処理の結果に基づいて前記近似直線を演算する演算手段と、を含む。経験則上、比較的平坦なトレースラインとそうではない変動の大きなトレースラインとが並走している場合、前者を基準として距離計測方向が定められる傾向にある。仮に後者を基準として距離計測方向を定めると、トレースラインの曲率が大きい部分では距離計測方向がバラバラになってしまい、時には相互に複雑にクロスしてしまい、いずれにしても視覚的に捉えられる自然な距離計測方向の感覚とのずれが大きくなる。そこで、上記のように平坦なトレースラインをより重視して近似直線を定めるのが望ましく、それを実現するのが重み付け合成処理である。但し、目的に応じて変動がより大きなトレースラインの方により大きな重みを与えることも可能である。更に、重み付けの配分を自動的に適応的に定めることも可能である。

望ましくは、前記第１トレースラインは前記第２トレースラインよりも直線に近い形態を有し、前記合成処理手段は、前記第１ライン部分に大きな重みを与え、前記第２ライン部分に小さな重みを与える。望ましくは、前記合成処理手段は、前記第１ライン部分についての参照密度を前記第２ライン部分についての参照密度よりも高める。近似直線の演算に当たって、２つのトレースラインについての参照密度（単位距離当たりの参照画素数）を異ならせれば、簡便に重み付けを実現できる。すなわち、単位長さ当たりの参照密度を変動させるものである。これは間引き率を異ならせることにも相当する。

望ましくは、前記距離計測方向は、前記近似直線に直交する直交方向又は当該直交方向に近似する近似直交方向である。近似直交方向は、直交方向に有効なサンプル点が存在しない等の理由から、それを若干修正することにより定められる方向である。よって、両者合わせて直交方向と観念してもよい。

望ましくは、前記断層画像上に、前記第１トレースライン及び前記第２トレースラインと共に、前記基準方向における複数の位置について求められた複数の距離計測方向を表す複数のラインを表示する表示処理手段を含む。この構成によれば計測状況の確認を行える。複数の距離計測方向の全部について表示を行う場合には画面内容が複雑になるので、間引き等により代表的な複数の方向を表示するようにしてもよい。

望ましくは、前記基準方向における複数の位置について求められた複数の距離に基づいて距離ヒストグラムを生成する手段を含み、前記距離ヒストグラムが表示される。望ましくは、前記距離ヒストグラムの横軸は距離の大きさを示し、前記距離ヒストグラムの縦軸は相対頻度を示す。この構成によれば、距離分布あるいは統計的な状況を直感的に理解することができる。また、縦軸が規格化されていれば、距離ヒストグラムの比較が容易となる。

（２）本発明に係る超音波診断装置は、超音波の送受波により得られた断層画像に基づいて、血管壁中の外側境界線を表す第１トレースライン及び前記血管壁中の内側境界線を表す第２トレースラインを生成する境界検出手段と、前記断層画像上において、前記第１トレースライン及び前記第２トレースラインに基づいて近似直線を生成する近似直線生成手段と、前記近似直線を基準として距離計測方向を定め、前記第１トレースライン及び前記第２トレースライン間において前記血管壁の厚みとしての距離を計測する距離計測手段と、を含むことを特徴とする。

（３）本発明に係る超音波診断装置は、超音波の送受波により得られた断層画像に基づいて、胎児後頸部浮腫の下側境界線を表す第１トレースライン及び前記胎児後頸部浮腫の上側境界線を表す第２トレースラインを生成する境界検出手段と、前記断層画像上において、前記第１トレースライン及び前記第２トレースラインに基づいて近似直線を生成する近似直線生成手段と、前記近似直線を基準として距離計測方向を定め、前記第１トレースライン及び前記第２トレースライン間において前記胎児後頸部浮腫の厚みとしての距離を計測する距離計測手段と、を含むことを特徴とする。

（４）本発明に係るプログラムは、超音波診断装置又は超音波画像を処理する情報処理装置において実行されるプログラムであって、断層画像に基づいて、対象組織中の第１注目境界線を表す第１トレースライン及び前記対象組織中の第２注目境界線を表す第２トレースラインを生成する機能と、前記断層画像上において、前記第１トレースライン及び前記第２トレースラインに基づいて近似直線を生成する機能と、前記近似直線を基準として距離計測方向を定め、前記第１トレースライン及び前記第２トレースライン間において距離を計測する機能と、を含む。

本発明によれば、２つの組織境界線の形状に応じて適切な方向に距離計測方向を定められる。あるいは、計算された複数の距離の集団的、統計的な性質を容易に認識できる情報を提供できる。

本発明に係る超音波診断装置の全体構成を示すブロック図である。血管の断層画像上におけるＩＭＴ計測を示す図である。胎児の断層画像上におけるＮＴ計測（ＮＴ厚計測）を示す図である。ＩＭＴ計測における各探索ライン上の３つの区間点の設定を示す図である。ＩＭＴ計測における３つの区間点の他の設定方法を示す図である。ＩＭＴ計測における関心領域内に設定された２つの帯領域を示す図である。２つのトレースライン間における距離計測（ＩＭＴ計測）を示す図である。ＩＭＴ計測における動作例を説明するためのフローチャートである。ＮＴ計測における各探索ライン上の区間設定を説明するための図である。ＮＴ計測における各サブ関心領域内に設定された帯領域を示す図である。２つのトレースライン間における距離計測（ＮＴ厚計測）を示す図である。ＮＴ厚計測における動作例を説明するためのフローチャートである。２つのトレースラインに基づく距離計測方向の決定方法を説明するための図である。２つのトレースラインの他の合成方法を説明するための図である。２つのトレースライン間におけるデータ列の合成を説明するための図である。２つのトレースライン間における距離計測の具体例を説明するためのフローチャートである。ＩＭＴ計測を説明するための図である。ＮＴ厚計測を説明するための図である。相対頻度として表された距離ヒストグラムの生成を説明するための図である。相対頻度として表された距離ヒストグラムの一例を示す図である。

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。

（１）超音波診断装置の構成
図１には、本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態が示されており、図１はその全体構成を示すブロック図である。プローブ１０は体表面上に当接される超音波探触子であり、生体に対して超音波を送波し、生体内からの反射波を受波する。プローブ１０は図示されていない１Ｄアレイ振動子を有している。１Ｄアレイ振動子は複数の振動素子により構成され、それによって超音波ビームＢが形成される。超音波ビームＢが電子的に走査され、これによって二次元データ取込領域である走査面Ｓが構成される。電子走査方式としては、電子リニア走査、電子セクタ走査等が知られている。三次元データ取込領域を形成するための２Ｄアレイ振動子をプローブ１０に設けるようにしてもよい。本実施形態において、ＩＭＴ計測を行う場合には、頸部に対してプローブ部１０が当接され、それによって頸動脈の断層画像情報が取得される。一方、ＮＴ計測を行う場合には、妊婦における腹部にプローブ１０が当接され、それによって胎児の断層画像情報が取得される。

送信部１２は送信ビームフォーマーとして機能するものである。送信部１２は、送信時において、複数の送信信号を上記１Ｄアレイ振動子に供給する。これによって送信ビームが形成される。一方、生体内から反射波がプローブ１０において受波されると、１Ｄアレイ振動子から複数の受信信号が並列的に出力され、それらが受信部１４において処理される。受信部１４は受信ビームフォーマーとして構成されており、複数の受信信号に対して整相加算処理を実行し、これにより整相加算後の受信信号（ビームデータ）を出力する。

信号処理部１６は、ビームデータに対して幾つかの信号処理を実行する。そのような信号処理には、検波、対数圧縮、ノイズ除去等の処理が含まれ得る。信号処理部１６から出力されるビームデータは画像形成部１７に送られている。画像形成部１７は本実施形態においてデジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣ）により構成されている。画像形成部１７は座標変換機能、補間処理機能等を有している。画像形成部１７で、複数のビームデータに基づいて断層画像が構築される。その画像データは表示処理部１８に送られる他、計測部２２に対しても送られている。

表示処理部１８は画像合成機能等を有し、表示部２０に対して表示画像データを出力するものである。表示処理部１８においては、断層画像に対してグラフィックイメージを合成する処理等が実行される。表示部２０には超音波画像としての断層画像が表示される。断層画像以外の超音波画像（二次元カラードプラ画像等）が表示されてもよい。

制御部２４は、図１に示される各構成の動作制御を行っており、制御部２４はＣＰＵ及び動作プログラムにより構成される。制御部２４には操作パネル２６が接続されている。操作パネル２６は、キーボードやトラックボール等を含み、ユーザー入力装置として機能する。操作パネル２６を利用してユーザーは関心領域（ＲＯＩ）の設定を行うことができ、具体的には、画面表示された断層画像を見ながら、当該断層画像上に任意の位置、任意の回転角度及び任意のサイズをもって、関心領域を指定することが可能である。このユーザー入力に基づいて制御部２４が関心領域を設定（認識）している。

計測部２２は、本実施形態おいてＩＭＴ計測部及びＮＴ計測部として機能している。具体的には、計測部２２は、関心領域内における２つの境界線（輪郭線）をトレースして２つのトレースラインを生成し、それらの間において距離すなわち厚みを計測する。ちなみに、計測部２２に対して制御部２４から関心領域の座標情報が与えられている。計測部２２は、実際にはソフトウェアの演算機能として実現されており、それは制御部２４の一部を構成するものであってもよい。計測部２２の計測結果及び必要なグラフィックデータが計測部２２から表示処理部１８に送られている。

図２には、ＩＭＴ計測の様子が示されている。画像２８は血管の断層画像（Ｂモード画像）である。断層画像２８上には血管の断面が表されており、血管は前壁３０及び後壁３２を有している。ちなみにプローブ側から見て近い方が前壁３０であり、プローブ側から見て遠い方が後壁３２である。前壁３０と後壁３２との間は血流部３４である。前壁３０は、周知のように、血流部３４側から見て、内膜３６、中膜３８及び外膜４０により構成されている。ここで、内膜３６は非常に薄い層であり、それは実質的に一本の線として画像上に現れる。ＩＭＴ計測においては内側境界線４２と外側境界線４４との間、すなわち内膜３６及び中膜３８を合わせた複合体の厚みが計測される。後壁３２は、前壁３０と同様、血流部３４から見て、内膜４６、中膜４８及び外膜５０により構成されている。符号５２は内側境界線を表し、符号５４は外側境界線を表している。

以上のような断層画像上において、前壁３０に対してＩＭＴ計測を行う場合には演算範囲を限定するために前壁３０を含むように関心領域（ＲＯＩ）５６が設定される。同様に、後壁３２に対してＩＭＴ計測を行う場合にはその後壁３２を含むように関心領域（ＲＯＩ）６０が設定される。関心領域５６内においては、符号５８で示されるように、内膜境界線４２と外膜境界線４４の間の距離がＩＭＴ５８として計測される。同様に、関心領域６０内においては、内側境界線５２と外側境界線５４との間の距離がＩＭＴ６２として計測される。

本実施形態においては、関心領域５６,６０の指定はユーザーにより行われており、その際に、関心領域５６,６０の水平線（上辺,下辺）が各境界線とできるだけ平行になるように、関心領域の傾き角度が指定されている。本実施形態においては、関心領域５６については下辺がベースライン５６Ａとされており、当該ベースライン５６Ａは複数の探索ラインを設定する場合におけるスタートラインとして機能する。一方、関心領域６０においては上辺がベースライン６０Ａとして定められており、そのベースライン６０Ａも複数の探索ラインを定める際のスタートラインとして機能する。ちなみに、ＩＭＴ計測を行う場合には、関心領域５６,６０内に内側境界線及び外側境界線の両者が含まれるように当該関心領域５６,６０がユーザーにより指定される。もちろん、そのような設定を自動化することも可能である。なお、図２において、Ｘ方向は表示画面上における水平方向を表しており、Ｙ方向は表示画面上における垂直方向を表している。後に説明するｘ方向は関心領域の水平方向であり、ｙ方向は関心領域の垂直方向である。前者が絶対的な表示座標系であるのに対し、後者は関心領域を基準とする相対的な座標系である。

図３にはＮＴ計測（すなわちＮＴ厚計測）を行う場合の様子が示されている。断層画像１６４は胎児１６６の断面を表すものである。符号１６８は胎盤を表している。符号１７０は胎児後頸部浮腫を表している。当該浮腫１７０は断層画像１６４上において細長い空洞部として現れている。具体的には、当該浮腫は断層画像上において並走する上側境界線１７４及び下側境界線１７６によって囲まれた領域であり、その内部１７２が体液部である。

本実施形態において、ＮＴ計測を行う場合には、関心領域１７８が図示のようにユーザーにより指定される。関心領域１７８は２つのサブ関心領域１８０,１８２の結合体として構成されており、それらのサブ関心領域１８０,１８２の間が中間線としてのベースライン１７８Ａである。上側サブ関心領域１８０内において上側境界線１７４のトレース処理が実行され、これと同様に、下側サブ関心領域１８２内において下側境界線１７６に対するトレース処理が実行される。それらの処理により２つのトレースラインが描かれると、それらの間がＮＴ厚１８４として計測される。このようなＮＴ計測にあたっては、上記ＩＭＴ計測と同様に、ユーザーが関心領域１７８を指定すると、その指定以後においては基本的に全て自動的に演算処理が進行するので、ユーザーの負担が軽減される。また、主観によらないので、客観性あるいは再現性を高められる。ちなみに、ユーザーによる関心領域１７８の指定にあたっては、各サブ関心領域１８０,１８２内に各境界線１７４,１７６が含まれるように、複合化された関心領域１７８の位置及び傾きが指定される。特に、中間線をなすベースライン１７８Ａが２つの境界線１７４,１７６の間に丁度位置するように、関心領域１７８が定められる。ここでベースライン１７８Ａは、それぞれのサブ関心領域１８０,１８２において複数の探索ラインを設定する場合におけるスタートラインをなすものである。よって、ベースライン１７８Ａができる限り２つの境界線１７４,１７６と平行になるように関心領域１７８を定めるのが望ましい。

（２）ＩＭＴ計測の具体例
次に、図４乃至図８を用いてＩＭＴ計測の具体例について説明する。

図４には、関心領域５６が示されている。その関心領域５６内には内側境界線４２の一部と外側境界線４４の一部が含まれている。図４においてはそれらの境界線４２,４４が便宜上、直線として表されている。ちなみに、符号３０は前壁を表しており、符号３４は血流部を表している。すなわち関心領域５６は前壁３０に対して設定された関心領域である。

図４において、関心領域５６の下辺がベースライン５６Ａとして機能する。すなわち、ベースライン５６Ａはｘ方向に伸長したラインであり、当該ｘ方向における各位置においてｙ方向に探索ライン５８が形成される。具体的には、各探索ライン５８はベースライン５６Ａ上の各点（各画素）を開始点として当該ベースライン５６Ａに直交するｙ方向へ伸びるラインである。すなわち当該方向が探索方向となる。ＲＯＩが矩形であれば、探索方向は関心領域５６の左辺及び右辺と平行になる。図４に示されるように、各探索ライン上においてスタート点５８Ａから探索方向（前方）に向けて画素値の参照及びエッジ検出が順次実行される。すなわち、対象画素の画素値が参照され、当該画素値が所定の閾値（仮閾値）と比較され、もし閾値よりも画素値が大きいならば、それがエッジ点（立ち上がり点）として特定され、当該地点が基準エッジ点となる。図中においては、符号６０によって基準エッジ点が示されている。この基準エッジ点６０は本実施形態において第１区間点として機能するものであり、その基準エッジ点６０が基準となって、第２区間点６２及び第３区間点６４が定められる。仮閾値は固定値であってもよいが、関心領域の全体を参照することにより形成されるヒストグラムから決定される閾値であるのが望ましい。ヒストグラムから閾値を決定する方法としては従来から各種の手法が知られている。

より詳しく説明すると、基準エッジ点６０は、内側境界線４２よりも手前側において検出された点であり、換言すれば、そのような手前側の立ち上がり点が検出されるように仮閾値が設定されている。基準エッジ点６０は、２つの区間を定める際の基準点すなわち原点となるものであり、基準エッジ点６０に対して探索方向前方へ一定の距離Ｗ１を加えた地点として第２区間点６２が定められ、第２区間点６２に対して探索方向前方へ一定の距離Ｗ２を加えた地点として第３区間点６４が定められる。なお、基準エッジ点６０に対して距離Ｗ２を加えて第３区間点６４を定めるようにしてもよい。Ｗ１よりもＷ２の方が大きい。第１区間点６０と第２区間点６２の間が第１区間であり、第２区間点６２と第３区間点６４の間が第２区間である。第１区間は後に説明する第１帯領域の要素をなすものであり、第２区間は後に説明する第２帯領域の要素をなすものである。結果として、各第１区間は内側境界線４２を跨ぐように設定され、すなわちそのような条件が満たされるように基準エッジ点６０及びＷ１の大きさが定められる。同様に、各第２区間が外側境界線４４を跨ぐように、第３区間点６４の位置すなわちＷ２の大きさが定められる。

図４に示した具体例においては、内側境界線の手前側に基準エッジ点６０が検出されていたが、それに代えて、図５に示すような手法を採用することもできる。図５に示す手法では、探索ライン５８に沿ってスタート点から順次エッジ検出処理が実行される。ここで仮閾値は本来のエッジである内側境界線４２又はそれに近い位置を検出できるような値に設定されており、その結果、内側境界線４０上あるいはその近傍に仮エッジ点６６が見出される。仮エッジ点６６の手前側所定距離の地点に第１区間点６８が設定され、仮エッジ点６６の奥側所定距離の地点に第２区間点７０が設定される。そして、第１区間点６８と第２区間点７０との間が第１区間として定められる。一方、仮エッジ点６６から探索方向前方へ再度探索が開始される。その場合、外側境界線４４又はその近傍が検出されるように別の仮閾値が設定されており、そのような別の仮閾値と各画素値との比較を繰り返すことにより、仮エッジ点７２が検出される。それを基準としてその手前側に第１区間点７４が定められ、仮エッジ点７２の奥側すなわち前方側に第２区間点７６が定められる。第１区間点７４と第２区間点７６の間が第２区間となる。以上のように、検出対象となるエッジ又はそれに近い点を検出して、それを基準として区間を定めるようにしてもよい。ただし、図４に示した手法によれば、スタート点から比較的近い位置にある基準エッジ点を検出するだけで、第２区間点６２及び第３区間点６４を直ちに設定できるので、演算量を削減して迅速な処理を達成できるという利点が得られる。

図６において、ｘ方向における各座標において探索ライン５８上で基準エッジ点の検出及びそれに基づく２つの区間点の設定を行うことにより、まず複数の探索ライン５８上における複数の第１区間点の並びとして第１区間点ライン７８が構成される。これと同様に複数の探索ライン５８上における第２区間点の並びとして第２区間点ライン８０が構成される。更に複数の探索ライン５８上における複数の第３区間点の並びとして第３区間点ライン８２が構成される。そして、第１区間点ライン７８と第２区間点ライン８０との間の領域が内側帯領域８４と定義される。同じく、第２区間点ライン８０と第３区間点ライン８２との間が外側帯領域８６と定義される。

内側帯領域８４はその内部に内側境界線４２を含んでおり、それは内側境界線近傍領域である。外側帯領域８６はその内部に外側境界線４４を含んでおり、それは外側境界線近傍領域である。内側帯領域８４は内側境界線４２を検出する際に利用される閾値（本閾値）を決定するために参照される局所領域であり、また同時に、内側帯領域８４は内側境界線４２の探索領域でもある。外側帯領域８６は、外側境界線４４を検出する際に利用される閾値（本閾値）を決定するために参照される局所領域であり、また外側帯領域８６は外側境界線４４の探索領域をなすものである。

具体的には、帯領域８４の参照により、そこに含まれている複数の画素値に基づいてヒストグラムが作成され、そのヒストグラムから直接的にあるいは間接的にエッジ検出用の閾値（本閾値）が定められる。帯領域８６についても、その内部の画素値群の参照によりヒストグラムが作成され、それに基づいて閾値（本閾値）が定められる。ヒストグラムに基づいて閾値を決定する手法としては従来から各種の手法が提案されている。内側帯領域８４の参照により決定された閾値を利用して、各探索ライン５８上において内側境界点８８の検出が行われる。その場合においては、各探索ライン上において、内側帯領域８４における第１区間点ライン７８をスタートラインとして、そこから第２区間点ライン８０側へ閾値を利用したエッジ検出処理が順次実行される。同様に、外側帯領域８６内においては、各探索ライン上において、外側帯領域８６の参照により決定された閾値を利用して外側境界点９０の検出が実行される。この場合においても、第２区間点ライン８０をスタートラインとして、各探索ライン上において第３区間点ライン８２側へエッジ検出が順次実行される。

図７には、以上のようにして形成された内側トレースライン９２及び外側トレースライン９４が示されている。内側トレースライン９２は、内側境界線に対するエッジ検出により得られた複数の内側境界点８８の並びによって構成されるものである。外側トレースライン９４は、外側境界線に対するエッジ検出により得られた複数の外側境界点の並びにより構成されるものである。もちろん、複数の境界点の並びに対して補間処理やスムージング処理などを適用して、滑らかなトレースラインを構成するようにしてもよい。以上のように２つのトレースライン９２,９４が自動的に抽出、描画されると、２つのトレースライン９２,９４間においてＩＭＴ計測が実行される。具体的には、ｘ方向における１又は複数の地点においてＩＭＴ計測が実行される。ここでは符号９６によりＩＭＴが表されている。この場合において厚みすなわち距離を計測する方向は図７に示す例においてｙ方向である。距離計測方向を２つのトレースラインの形状に基づいて適応的に定めるようにしてもよい。

上述した手法によれば、２つの帯領域の探索的設定により、それぞれの帯領域について適切な閾値を決定した上で、内側境界線及び外側境界線を精度よくしかも的確に検出できるので、２つのトレースラインを精度よく描けるという利点がある。従来においては、閾値の設定にあたって常に関心領域の全体が参照されていたが、そのような手法によると注目する境界線付近の情報以外の多くの情報を参照してしまい、場合によってはノイズによる影響をかなり受けて不適切な閾値の設定がなされてしまうという問題があったが、本実施形態においては、そのような問題を大幅に緩和又は回避できることが実験により確かめられている。特に、本実施形態においては、２つの境界線に対してそれぞれ帯領域を定義したので、それぞれの境界線にふさわしい閾値を設定して境界線検出の信頼性を極めて高めることができる。

図８には、ＩＭＴ計測方法の一例がフローチャートとして示されている。Ｓ１００においては、血管を表す断層画像上において関心領域（ＲＯＩ）がユーザーにより指定される。その場合においては関心領域における水平軸が２つの境界線にできる限り平行になるように、ＲＯＩが設定されるのが望ましい。Ｓ１０２においては、仮閾値を定めるために、関心領域の全体が参照され、そこに含まれる複数の画素値に基づいてヒストグラム（全体ヒストグラム）が作成される。Ｓ１０４において、ヒストグラムに基づいて仮閾値ａ₀が演算される。仮閾値ａ₀は上述したように基準エッジ点を定めるためのものであり、厳密な境界検出が要求されるものではないために、仮閾値ａ₀の決定にあたって関心領域の全体を参照しても基本的に問題は生じない。

Ｓ１０６においては、順番に指定されるいずれかの探索ライン上において基準エッジ点の探索が開始される。Ｓ１０８では、参照した画素値が仮閾値ａ₀と比較され、画素値が仮閾値ａ₀以上であるならばＳ１１０移行が実行される。ちなみに、関心領域の上辺すなわちエンドラインまで至っても基準エッジ点を検出できなかった場合にはエラー処理を適用すればよい。そのようなエラー処理には、例えば、隣接探索ライン上において検出された基準エッジ点を利用して補間処理により当該探索ライン上において基準エッジ点を定める方法等を挙げることができる。

Ｓ１１０においては、基準エッジ点すなわち第１区間点が特定される。Ｓ１１２においては基準エッジ点に基づいて第２区間点が特定され、更にＳ１１４においては基準エッジ点に基づいて第３区間点が特定される。これにより現在処理対象となっている探索ライン上において３つの区間点が定まることになる。Ｓ１１６においては、未処理の探索ラインがあるか否かが判断され、それがあればＳ１０６からの工程が繰り返し実行される。一方、Ｓ１１６において最後の探索ラインまで処理が進行したことが判断されると、以下に説明するＳ１１８以降の工程及びＳ１３０以降の工程が実行される。

Ｓ１１８〜Ｓ１２８までの一連の工程とＳ１３０〜Ｓ１４０までの一連の工程は順番に実行するようにしてもよいし並列的に実行するようにしてもよい。Ｓ１１８〜Ｓ１２８までの一連の工程が内側境界線に対するトレース処理に相当し、Ｓ１３０〜Ｓ１４０までの一連の工程が外側境界線に対するトレース処理に相当する。

Ｓ１１８においては、第１帯領域内が参照され、そこに含まれる画素群に基づいて第１部分ヒストグラムが作成される。Ｓ１２０において、第１部分ヒストグラムに基づいて閾値ａ₁が決定される。Ｓ１２２において、その閾値ａ₁を利用して、探索ライン上において探索が開始され、Ｓ１２４において閾値ａ₁以上の画素値が見つかれば、Ｓ１２６において当該画素値が内側境界点であると特定される。Ｓ１２８において未処理の探索ラインが無くなると判断されるまで、Ｓ１２２以降の工程が繰り返し実行される。

その一方、Ｓ１３０においては第２帯領域内が参照され、そこに含まれる画素群に基づいて第２部分ヒストグラムが作成される。Ｓ１３２においては第２部分ヒストグラムに基づいて閾値ａ₂が決定され、Ｓ１３４において、指定された探索ライン上での探索が開始される。Ｓ１３６において閾値ａ₂以上の画素値が見つかった場合には、Ｓ１３８において当該画素値を有する地点が外側境界点であると特定され、Ｓ１４０においては最後の探索ラインまで処理が進行したか否かが判断される。最後の探索ラインまで処理が到達していなければＳ１３４以降の工程が繰り返し実行される。

第１帯領域内において複数の内側境界点が検出され、第２帯領域内において複数の外側境界線が検出されると、すなわち内側トレースライン及び外側トレースラインが形成されると、Ｓ１４２において、それらの２つのトレースライン間においてＩＭＴ計測が実行される。その場合、ｘ方向の複数の箇所でＩＭＴ計測が実行され、それらの計測結果から、最大値、最小値、平均値等が求められる。

（３）ＮＴ計測の具体例
次に、図９乃至図１２を用いてＮＴ計測の具体例を説明する。

図９には断層画像上に設定された関心領域１７８が示されている。関心領域１７８は胎児後頸部浮腫（ＮＴ）１７０の断面を含むものであり、関心領域１７８内には上側境界線１７４及び下側境界線１７６が含まれている。より具体的には、関心領域１７８は中間ラインをなすベースライン１７８Ａを連結線として上側サブ関心領域１８０と下側サブ関心領域１８２とに区分されており、上側サブ関心領域１８０内に上側境界線１７４が含まれており、下側サブ関心領域１８２内に下側境界線１７６が含まれている。

関心領域１７８内において、ベースライン１７８Ａが２つのサブ関心領域１８０,１８２共通のスタートラインとして機能する。すなわち上側サブ関心領域１８０においては、ｘ方向における各座標において探索ライン１００がｙ方向に設定され、各探索ライン１００上においてベースライン１７８Ａ上のスタート点１００Ａから上辺に向けてエッジ探索が繰り返し実行される。その場合において用いられる閾値は仮閾値である。仮閾値を画素値が越えた場合、その地点が基準エッジ点（第１区間点）１０２として定められる。そして、基準エッジ点１０２を基準として所定距離Ｗ３だけ離れた点として第２区間点１０４が定められる。これによって探索ライン１００上においては第１区間点１０２と第２区間点１０４が定められる。これと同様に、下側サブ関心領域１８２においても、ｘ方向における各座標毎に探索ライン１０６がｙ方向に設定され、ベースライン１７８Ａ上のスタート点からエンドラインである下辺に向けてエッジ検出が繰り返し実行される。仮閾値を画素値が上回った地点においてそれが基準エッジ（第１区間点）１０８として定められ、それを基準として所定距離Ｗ４だけ離れた点として第２区間点１１０が特定される。これにより各探索ライン１０６上において第１区間点１０８及び第２区間点１１０が定められることになる。上側サブ関心領域１８０における各第１区間は上側境界線１７４を跨いで設定されており、下側サブ関心領域１８２における各第２区間は下側境界線１７６を跨いて設定されている。

図１０に示すように、ｘ座標毎（Ｘ方向に並ぶ画素毎）に上記の処理を行うならば、上側サブ関心領域１８０において、帯領域１２０を定義することが可能となる。すなわち帯領域１２０は第１区間点ライン１１２と第２区間点ライン１１４との間の領域として定義されており、ここで、第１区間点ライン１１２は複数の第１区間点１０２の並びとして構成され、第２区間点ライン１１４は複数の第２区間点１０４の並びとして構成されている。これと同様に、下側サブ関心領域内においては、帯領域１２２が定義されており、すなわち帯領域１２２は第１区間点ライン１１６と第２区間点ライン１１８とにより挟まれた領域である。第１区間点ライン１１６は複数の第１区間点１０８の並びとして構成されており、第２区間点ライン１１８は複数の第２区間点１１０の並びとして構成されている。

帯領域１２０が定められると、帯領域１２０内の画素が参照され、複数の画素値に基づいてヒストグラムが生成される。そのヒストグラムに基づいて上側境界線検出のための閾値（本閾値）が演算される。これと同様に、帯領域１２２内の画素が参照され、複数の画素値に基づいてヒストグラムが生成され、そのヒストグラムから下側境界線を検出するための閾値（本閾値）が演算される。そして、帯領域１２０内において、上記のように求められた閾値を利用して、各探索ライン１１０上において上側境界点１２４の検出が実行される。これにより複数の上側境界点１２４の並びとして上側トレースライン１２６が構成される。一方、帯領域１２２内においては、上記のように決定された閾値を利用して、各探索ライン上においてエッジ検出が実行され、これにより複数の下側境界点１２８が検出される。それらの並びとして下側トレースライン１３０が構成されている。もちろん複数の上側境界点１２４の並び、及び、複数の下側境界点１２８の並びに対して、補間処理やスムージング処理を適用することにより、より滑らかなトレースライン１２６,１３０を構成するようにしてもよい。

図１１において、上側トレースライン１２６及び下側トレースライン１３０の間においてＮＴ厚１３２が計測される。ｘ方向における複数の座標においてＮＴ厚１３２が計測されるのが望ましい。厚み計測方向は図１１に示す実施形態においてｙ方向と平行であるが、各トレースライン１２６,１３０の形態に応じて適切な方向に距離計測方向を適応的に定めるのが望ましい。

以上説明したＮＴ計測法によれば、２つのサブ関心領域内において独立して閾値を設定して各境界線を精度よく検出できるという利点がある。その上で、関心領域全体内においてＮＴ厚を計測できるという利点がある。以上説明したＮＴ計測法においても、それぞれの境界線の検出にあたっては局所領域である帯領域が定義され、その帯領域内において参照された画素値群に基づいて閾値が決定されているため、閾値を最適化することが可能である。しかもその帯領域内において境界線の検出が行われるのでノイズ等による影響を極力排除できるという利点が得られる。

図１２には上述したＮＴ計測法がフローチャートして示されている。Ｓ２００においては、断層画像上において、複合化された関心領域がユーザーにより指定される。この場合においては、２つのサブ関心領域内にそれぞれ境界線が含まれるように関心領域の位置や傾きが定められる。関心領域が適切に定められると、２つの境界線の間に中間ラインであるベースラインが位置することになる。次に、第１トレースライン生成処理Ｓ２０２及び第２トレースライン生成処理Ｓ２０４が実行される。それらは並列的に実行されてもよいし、順番に実行されてもよい。図１２においては第１トレースライン生成処理Ｓ２０２について具体的な内容が表されている。第２トレースライン生成処理Ｓ２０４においても第１トレースライン生成処理と同様の構成が採用されている。第２ライントレース生成処理Ｓ２０４の説明を省略する。

Ｓ２０６においては、上側サブ関心領域内すなわち半ＲＯＩ内の画素値群が参照され、それによって全体ヒストグラムが作成される。すなわち、局所領域として帯領域の参照ではなく、サブ関心領域全体が参照される。

Ｓ２０８では、Ｓ２０６で生成された全体ヒストグラムに基づいて仮閾値ａ₀が演算される。Ｓ２１０においては、順番に指定される探索ライン上においてエッジ検出が実行される。Ｓ２１２において、参照した画素値が仮閾値ａ₀以上であると判断された場合、Ｓ２１４において、当該地点が基準エッジ点（第１区間点）であると特定される。Ｓ２１６において、基準エッジ点すなわち第１区間点に基づいて第２区間点が特定される。このような処理がＳ２１８において最終ラインの処理が完了したと判断されるまで繰り返される。

Ｓ２２０では、以上のようにして構成される複数の第１区間からなる帯領域内において画素値群が参照され、これによって部分ヒストグラムが作成される。Ｓ２２２において、部分ヒストグラムに基づいて閾値ａ₁が決定される。Ｓ２２４においては、順次指定される探索ライン上においてエッジ探索が開始され、Ｓ２２６において、参照した画素値が閾値ａ₁以上であると判断された場合には、Ｓ２２８において当該地点が境界点であると特定される。このような処理が最終の探索ラインまで繰り返される。

以上のような第１トレースライン生成処理Ｓ２０２により、上側境界線に対して第１トレースラインを生成することが可能であり、一方、上記同様の手法を利用して第２トレースライン生成処理Ｓ２０４によって下側境界線に対して第２トレースラインを生成することが可能となる。Ｓ２３２においては、以上のように形成された上側トレースライン及び下側トレースラインの間においてＮＴ厚の計測が実行される。その場合には、ｘ方向における１又は複数の位置でＮＴ厚が計測され、必要に応じて、複数のＮＴ厚の中から最大値、最小値、平均値等が演算される。

（４）距離計測方向の設定方法
次に、図１３乃至図１８を用いて、２つのトレースラインに基づく距離計測方向の適応的設定方法について説明する。

図１３には第１トレースライン２００及び第２トレースライン２０２が示されている。図１３においては、第１トレースライン２００が便宜上直線として表されている。この第１トレースライン２００はＩＭＴ計測における外側トレースラインに相当し、ＮＴ計測における下側トレースラインに相当するものである。一方、第２トレースライン２０２は、ＩＭＴ計測における内側トレースラインに相当し、ＮＴ計測における上側トレースラインに相当するものである。本実施形態においては、経験則上、より平坦な第１トレースライン２００が基準トレースラインと定められている。

第１トレースライン２００上に存在する注目点Ｐ_iについて距離計測を行う場合、注目点Ｐ_iを中心とした合成範囲２０４が定められる。合成範囲２０４の一方端はＰ_i-nで表されており、他方端がＰ_i+nで表されている。ちなみにｎは例えば１００であり、すなわち注目点を中心として右側及び左側のそれぞれにおいて１００ポイントが参照されている。第１トレースライン２００における参照範囲が第１トレースライン部分２００Ａである。

一方、第２トレースライン２０２においては第２トレースライン部分２０２Ａが参照される。第２トレースライン部分２０２Ａは上述した合成範囲２０４に対応した範囲内のライン部分である。すなわち、ｘ方向において、第１トレースライン部分２００Ａと第２トレースライン部分２０２Ａは、同一の範囲から抜き出されたものである。第２トレースライン部分２０２Ａの一方端がＱ_i-nで表されており、他方端がＱ_i+nで表されている。注目点Ｐ_iに対応する点が対応点Ｑ_iである。注目点Ｐ_iのｘ方向座標と対応点Ｑ_iのｘ方向座標は互いに同一である。ちなみ、ｘ方向は関心領域の水平方向であり、ｙ方向は関心領域の垂直方向である。関心領域は対象組織の形態を見ながらユーザーにより指定される領域であり、２つのトレースラインの切り出しに当たっては、その指定が尊重されている。

注目点についてＰ_iについて（あるいはｘ方向のアドレスｘ_iについて）距離計測方向を定める場合、本実施形態においては、第１トレースライン部分２００Ａと第２トレースライン部分２０２Ａが重み付け合成処理された上で、その合成処理結果から近似直線が生成される。

具体的に説明すると、符号２０６で示されるように、第１トレースライン部分２０２Ａがｙ方向（下側）にシフトされ、第１トレースライン部分２００Ａと重ね合わされる。シフト後の第２トレースライン部分が符号２０２Ｂで示されている。当該第２トレースライン部分２０２Ｂはその一方端（左端）において第１トレースライン部分２００Ａの一方端と一致している。但し、これは必須条件ではなく便宜上のものである。このような重ね合わせが行われた後（あるいは重ね合わせと同時に）、２つのトレースライン部分に基づいて公知手法を用いて近似直線（一次近似直線）Ｌが生成される。その演算にあたっては、第１トレースライン部分２００Ａを構成する全ての画素値が参照される一方において、第２トレースライン部分２０２Ｂについては一定の比率での間引きされた上で一部の画素値が参照されている。具体的には図において白丸で示される画素２０６のみが合成処理において参照されている。図１３においては２つおきで画素が参照されているが、それは例示である。後述の演算例では１つおきで画素が参照されている。図示の例では、第１トレースライン部分２００Ａの重みが１．０であるのに対し、第２トレースライン部分２０２Ｂの重みは０．３３（後述の演算例では０．５）である。すなわち前者については全点がサンプル点となるが、後者については３つの画素うち１つの画素のみが参照される（後述の演算例では２つの画素のうち２つの画素のみが参照される）。

以上のような重み付け合成処理により生成されたデータ列に基づいて、公知の一次近似直線の生成処理（補間処理）を適用することにより、図示のように、近似直線Ｌを得ることができる。近似直線Ｌは２つのトレースライン部分２００Ａ及び２０２Ｂの両方に基づくものであり（両方を反映させた傾きをもつものであり）、より詳しくは、第１トレースライン部分２００Ａの形態の影響を大きく受けながらも、一定割合において第２トレースライン部分２０２Ｂの形態が考慮されている。

したがって、本実施形態では、注目点Ｐ_iを通過し、かつ近似直線Ｌに直交する方向に、直交線Ｍが描かれ、当該方向が距離計測方向と定められる。ただし、当該直交線Ｍ上に第２トレースライン２０２上の画素が該当しない場合もあるため、本実施形態においては、直交線Ｍに最も近い画素が計測点Ｒ_iとして定められている。注目点Ｐ_iと計測点Ｒ_iとを結ぶ方向が厳密な意味において計測方向線Ｒである。

なお、計測点Ｒ_iを決定するにあたっては、たとえば注目点Ｐ_iと対応点Ｑ_iとの間の距離Ｚを利用して、直交線Ｍにおいて注目点Ｐ_iからＺの距離だけ離れた仮想点を定め、当該仮想点にもっとも近い第２トレースライン点として計測点Ｒ_iを定めるようにしてもよい。また適当な計測点を特定できないような場合には、エラー処理を適用するようにしてもよい。たとえば当該注目点Ｐ_iについては計測点を定めず、近傍において求められた複数の計測点から補間処理により計測点を補填するようにしてもよい。

第１トレースライン２００上における各点を注目点として以上のような処理を行うことにより、ｘにおける各座標において適切な方向に距離計測方向を定めることが可能となる。もちろん、ｘ方向において適当な間隔で注目点を定めるようにしてもよい。複数の地点において計測された複数の距離計測方向が２つのトレースラインと共に表示画面上にラインとして表示されるのが望ましい。かかる構成によれば距離計測方向の演算結果をユーザーにおいて確認できるので計測の信頼性を向上できる。その場合にはすべての距離計測方向ではなく一定割合で間引いたものを表示するのが望ましい。

図１４には変形例が示されている。第１トレースライン部分２００Ａに対して第２トレースライン部分２０２Ａを重ね合わせる際に、符号２０８で示されるように、注目点Ｐ_iに対応点Ｑ_iが重なるように合成処理を行うようにしてもよい。そのようにシフトされた第２トレースライン部分が符号２０２Ｃで示されている。そのような場合において、重み付け合成処理を行った上で、直線近似演算を行うと、符号Ｌ１で示す直線が定義される。そのような近似直線Ｌ１を利用して直交線Ｍ１が定められる。あるいは、以上のような重ね合わせを行うことなく、第２トレースライン部分２０２Ａをそのまま利用して、それと第１トレースライン部分２０２Ａとを重み付け合成を行うようにしてもよい。そのような処理により生成される近似直線が図においてＬ２で示されている。そのような近似直線Ｌ２を利用して注目点Ｐ_iについて直交方向を定めるようにしてもよい。

図１５には、重み付け合成処理における、具体的なデータ演算方法が概念図として示されている。符号２１０は第１トレースライン部分を構成するデータ列を示している。各データ要素はＸ座標とＹ座標とにより特定されている。すなわち、ここでは関心領域に基づくｘ座標及びｙ座標ではなく、表示座標系に従うＸ座標及びＹ座標により、各データ要素の二次元座標が特定されている。データ列２１０はデータ要素ａ１〜ａ８を含む。一方、符号２１２は、第２トレースライン部分を構成するデータ列を示している。具体的には、データ要素ｂ１〜ｂ８により構成されている。符号２１６及び符号２１８で示される丸記号は、重み付け合成処理において採用（利用）されるデータ要素を表している。データ列２１０においては全てのデータ要素が採用されるのに対し、データ列２１２においては１つおきのデータ要素のみが採用される。

符号２１４は合成データ列を示している。合成データ列２１４の生成、すなわち重み付け合成処理にあたっては、データ列２１０を構成するデータ要素ａ１〜ａ８はそのまま合成データ列２１４内に組み込まれている。一方、データ列２１２については、上述したように１つおきのデータ要素のみがサンプリングされており、ここではｂ１，ｂ３，ｂ５，ｂ７が取り出されている。各データ要素のＸ座標に対してはΔＸが加算されており、Ｙ座標についてはΔＹが加算されている。ちなみに、この例では、ΔＸは−１０．６１８でありΔＹは−４６．７２６である。ΔＸ及びΔＹは上述した重ね合わせ合成におけるシフト量に相当するものである。以上のような重み付け合成処理により、合成データ列２１４が構成される。符号２２０は第２トレースライン部分を構成するデータ列２１２から取り出されたデータ要素を示している。合成データ列２１４に基づいて一次近似直線が公知の手法により生成され、それによって距離演算方向を定める基準となる直線が定義される。図１５に示す演算方法は一例であって、もちろん他の方法を採用し得る。

図１６には距離計測方向の決定法がフローチャートとして示されている。まずＳ７００においては、第１トレースライン上において注目点が特定される。Ｓ７０２においては、第１トレースラインに含まれる第１トレースライン部分に対し、第２トレースラインに含まれる第２トレースライン部分が合成される。望ましくは両者が重み付け合成される。もちろん１対１で合成処理を行うようにしてもよいし、いずれかに大きな重みを与えてもよい。Ｓ７０４では重み付け合成処理後のデータ列に基づいて直線近似演算が実行され、その結果として近似直線が導出される。

Ｓ７０６においては、近似直線に基づいて直交線が算出される。Ｓ７０８においては直交線上においてあるいは直交線に最近傍の点として計測点が特定される。そのような計測点は第２トレースライン上における何れかの点である。Ｓ７１０においては注目点と計測点との間における距離が算出される。Ｓ７１２においては第１トレースライン上における最終点まで処理が行われたか否かが判断され、そこに到達していない場合にはＳ７１４において、注目点特定用のカウント値をインクリメントさせた上で、Ｓ７００以降の各工程が繰り返し実行される。Ｓ７１６においては描画処理が実行される。すなわち以上のように計測された複数の距離が数値あるいはグラフとして表示され、また断層画像上において２つのトレースラインとともに代表的な複数の距離計測ラインが表示される。

図１７にはＩＭＴ計測の例が示されている。関心領域２１６には内側トレースライン２１８及び外側トレースライン２２０が含まれている。上述した手法を適用することにより、２つのトレースライン２１８，２２０の形態に従ってｘ方向の各位置において適切な方向に距離計測方向を設定することができる。符号２２２はそのような距離計測方向を示している。

図１８にはＮＴ計測（ＮＴ厚計測）の例が示されている。関心領域２２４内には上側トレースライン２３０及び下側トレースライン２３２が含まれている。符号２２４Ａは中間ラインを表している。上述した手法を適用することにより、ｘ方向における各座標において適切な方向に距離計測方向を設定することが可能である。符号２３４はそのような距離計測方向を表している。上述した実施形態によれば、２つのトレースラインの形態に応じて２つの近似直線を定義した上でそれに基づいて距離計測方向を的確に定められるという利点がある。したがって、再現性を良好にでき、また距離計測結果の信頼性を極めて向上可能である。本実施形態においては、２つのトレースラインの合成にあたって重み付け合成を用いたため、基準となるトレースラインすなわち平坦に近いトレースラインをより考慮した形で距離計測方向を定めることができるので、経験則に合致した違和感のない方向設定が可能である。もちろん重み付け合成にあたっての重み配分についてはユーザーにより可変設定できるように設定してもよいし、あるいは各トレースラインの曲率や屈曲度に応じて適応的に定めるようにしてもよい。なお、ＮＴ計測において、上側トレースライン及び下側トレースラインいずれも同程度に湾曲しているとみなされるような場合には、重み付け合成ではなく通常の１対１の比率での合成を行うのが望ましい。

図１９及び図２０を用いて距離ヒストグラムの演算について説明する。以上のような手法によりｘ方向における各座標において距離の演算を行うことが可能であるが、それらにより得られた多数の距離の情報をユーザーにとってわかりやすい形式で表現することが望まれる。このため本実施形態においては、相対頻度による距離ヒストグラムを作成するようにしている。図１９において、符号２３６は、各ｘ座標上において計測された距離すなわち厚みを示している。そのデータの並びはｘ方向に相当している。このデータ列に対して、符号２３８で示すように、ヒストグラム処理を適用することにより、符号２４０で示すように距離ヒストグラムを生成できる。すなわち各厚みすなわち各距離ごとのデータ数のカウント結果を生成可能である。ただし、そのような生の距離ヒストグラムを表示した場合、他の距離ヒストグラムとの比較を行うのが困難となることも予想されるので、本実施形態においては、符号２４２で示すように相対頻度への変換を行っている。すなわち符号２４４で示されるように、各頻度値が規格化されて相対頻度としての数値に変換されている。ここでピークとなるデータ数が相対頻度１００％である。

図２０には相対頻度として表された距離ヒストグラムの例２４６が示されている。横軸は厚みすなわち距離を表しており、縦軸は相対頻度を表している。ピークが１００％すなわち１．０に相当している。このようなグラフを画面上に表示することにより、ユーザーにおいて、どのような距離が支配的でありまた距離がどのように分布しているのかを直感的に容易に把握できるという利点がある。したがって、疾病診断上新しい情報を提供できるという利点がある。

１０プローブ、１２送信部、１４受信部、１６信号処理部、１７画像形成部、１８表示処理部、２２計測部、３０前壁、３２後壁、３４血流部、５６,６０関心領域、１７０胎児後頸部浮腫（ＮＴ）、１７８複合化された関心領域。

Claims

超音波の送受波により得られた断層画像に基づいて、対象組織中の第１注目境界線を表す第１トレースライン及び前記対象組織中の第２注目境界線を表す第２トレースラインを生成する境界検出手段と、
前記第１トレースライン及び前記第２トレースラインの内でより平坦な方に大きな重みを与えつつ前記第１トレースライン及び前記第２トレースラインに対する重み付け合成処理を実行することにより近似直線を生成する近似直線生成手段と、
前記近似直線を基準として距離計測方向を定め、前記第１トレースライン及び前記第２トレースライン間において距離を計測する距離計測手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
請求項１記載の装置において、
前記断層画像上において前記第１注目境界線及び前記第２注目境界線を含む関心領域を設定する関心領域設定手段を含み、
前記関心領域により定義される基準方向の各位置において、前記第１トレースラインの中から第１ライン部分が参照され、且つ、前記第２トレースラインの中から第２ライン部分が参照され、
前記近似直線生成手段は、前記基準方向の各位置において、前記第１ライン部分及び前記第２ライン部分に基づいて前記近似直線を逐次的に生成する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
請求項２記載の装置において、
前記第１ライン部分は、前記基準方向の注目位置の両側に広がる部分であり、
前記第２ライン部分は、前記第１ライン部分に対応する部分である、
ことを特徴とする超音波診断装置。
請求項２又は３記載の装置において、
前記近似直線生成手段は、
前記第１ライン部分と前記第２ライン部分とに基づいて前記重み付け合成処理を実行する合成処理手段と、
前記重み付け合成処理の結果に基づいて前記近似直線を演算する演算手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
超音波の送受波により得られた断層画像に基づいて、対象組織中の第１注目境界線を表す第１トレースライン及び前記対象組織中の第２注目境界線を表す第２トレースラインを生成する境界検出手段と、
前記断層画像上において、前記第１トレースライン及び前記第２トレースラインに基づいて近似直線を生成する近似直線生成手段と、
前記近似直線を基準として距離計測方向を定め、前記第１トレースライン及び前記第２トレースライン間において距離を計測する距離計測手段と、
を含み、
前記断層画像上において前記第１注目境界線及び前記第２注目境界線を含む関心領域を設定する関心領域設定手段を含み、
前記関心領域により定義される基準方向の各位置において、前記第１トレースラインの中から第１ライン部分が参照され、且つ、前記第２トレースラインの中から第２ライン部分が参照され、
前記近似直線生成手段は、前記基準方向の各位置において、前記第１ライン部分及び前記第２ライン部分に基づいて前記近似直線を逐次的に生成し、
前記第１ライン部分は、前記基準方向の注目位置の両側に広がる部分であり、
前記第２ライン部分は、前記第１ライン部分に対応する部分であり、
前記近似直線生成手段は、
前記第１ライン部分と前記第２ライン部分とに基づいて重み付け合成処理を実行する合成処理手段と、
前記重み付け合成処理の結果に基づいて前記近似直線を演算する演算手段と、
を含み、
前記第１トレースラインは前記第２トレースラインよりも直線に近い形態を有し、
前記合成処理手段は、前記第１ライン部分に大きな重みを与え、前記第２ライン部分に小さな重みを与える、
ことを特徴とする超音波診断装置。
請求項５記載の装置において、
前記合成処理手段は、前記第１ライン部分についての参照密度を前記第２ライン部分についての参照密度よりも高める、
ことを特徴とする超音波診断装置。
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の装置において、
前記距離計測方向は、前記近似直線に直交する直交方向又は当該直交方向に近似する近似直交方向である、
ことを特徴とする超音波診断装置。
請求項２乃至７のいずれか１項に記載の装置において、
前記断層画像上に、前記第１トレースライン及び前記第２トレースラインと共に、前記基準方向における複数の位置について求められた複数の距離計測方向を表す複数のラインを表示する表示処理手段を含む、
ことを特徴とする超音波診断装置。
請求項２乃至８のいずれか１項に記載の装置において、
前記基準方向における複数の位置について求められた複数の距離に基づいて距離ヒストグラムを生成する手段を含み、
前記距離ヒストグラムが表示されることを特徴とする超音波診断装置。
請求項９記載の装置において、
前記距離ヒストグラムの横軸は距離の大きさを示し、前記距離ヒストグラムの縦軸は相対頻度を示す、ことを特徴とする超音波診断装置。
超音波の送受波により得られた断層画像に基づいて、血管壁中の外側境界線を表す第１トレースライン及び前記血管壁中の内側境界線を表す第２トレースラインを生成する境界検出手段と、
前記第１トレースライン及び前記第２トレースラインの内でより平坦な方に大きな重みを与えつつ前記第１トレースライン及び前記第２トレースラインに対する重み付け合成処理を実行することにより近似直線を生成する近似直線生成手段と、
前記近似直線を基準として距離計測方向を定め、前記第１トレースライン及び前記第２トレースライン間において前記血管壁の厚みとしての距離を計測する距離計測手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
超音波の送受波により得られた断層画像に基づいて、胎児後頸部浮腫の下側境界線を表す第１トレースライン及び前記胎児後頸部浮腫の上側境界線を表す第２トレースラインを生成する境界検出手段と、
前記第１トレースライン及び前記第２トレースラインの内でより平坦な方に大きな重みを与えつつ前記第１トレースライン及び前記第２トレースラインに対する重み付け合成処理を実行することにより近似直線を生成する近似直線生成手段と、
前記近似直線を基準として距離計測方向を定め、前記第１トレースライン及び前記第２トレースライン間において前記胎児後頸部浮腫の厚みとしての距離を計測する距離計測手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
超音波診断装置又は超音波画像を処理する情報処理装置において実行されるプログラムであって、
断層画像に基づいて、対象組織中の第１注目境界線を表す第１トレースライン及び前記対象組織中の第２注目境界線を表す第２トレースラインを生成する機能と、
前記第１トレースライン及び前記第２トレースラインの内でより平坦な方に大きな重みを与えつつ前記第１トレースライン及び前記第２トレースラインに対する重み付け合成処理を実行することにより近似直線を生成する機能と、
前記近似直線を基準として距離計測方向を定め、前記第１トレースライン及び前記第２トレースライン間において距離を計測する機能と、
を含むことを特徴とするプログラム。