JP5323275B2 - 超音波診断装置及び超音波診断装置の制御プログラム - Google Patents
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他の実施形態に係る超音波画像診断装置は、造影剤バブルにより染影された被検体を超音波走査し前記被検体の超音波画像を取得する超音波診断装置において、前記超音波走査によりエコー信号を取得する送受信ユニットと、前記エコー信号に基づき造影剤が強調された複数の画像データを生成する画像データ生成ユニットと、前記複数の画像データのうち第1の画像データの輝度値分布に基づいて、領域のうち一部が前記造影剤の強調された画素である領域を、画像領域の移動を検出するための関心領域として設定する設定ユニットと、前記第1の画像データと異なる第2の画像データに対して、前記関心領域に対応する対応領域の位置を検出することにより、前記第1及び第2の画像データとの間の動きを表す動き情報を生成する動き情報生成ユニットと、前記動き情報に基づいて、第1あるいは第2の画像データの動き補正を行う画像補正ユニットと、前記動き補正後の画像データへ輝度値保持演算を施して表示画像を生成する画像生成ユニットと、を具備するものである。
他の実施形態に係る超音波画像診断装置は、造影剤バブルにより染影された被検体を超音波走査し前記被検体の超音波画像を取得する超音波診断装置において、前記造影剤バブルを破壊する第1の音圧による第1の超音波送受信と、前記造影剤バブルを破壊しない音圧であって画像取得のための第2の音圧による第2の超音波送受信と、を含む前記超音波走査を実行し、エコー信号を取得する送受信ユニットと、前記エコー信号に基づき造影剤が強調された複数の画像データを生成する画像データ生成ユニットと、前記第1の超音波送信から前記第2の超音波送信に移行したことを契機に、前記複数の画像データのうち第1の画像データの輝度値分布に基づいて、画像領域の移動を検出するための関心領域を設定する設定ユニットと、前記第1の画像データと異なる第2の画像データに対して、前記関心領域に対応する対応領域の位置を検出することにより、前記第1及び第2の画像データとの間の動きを表す動き情報を生成する動き情報生成ユニットと、前記動き情報に基づいて、第1あるいは第2の画像データの動き補正を行う画像補正ユニットと、前記動き補正後の画像データへ輝度値保持演算を施して表示画像を生成する画像生成ユニットと、を具備するものである。
他の実施形態に係る超音波画像診断装置は、造影剤バブルにより染影された被検体を超音波走査し前記被検体の超音波画像を取得する超音波診断装置において、前記超音波走査によりエコー信号を取得する送受信ユニットと、前記エコー信号に基づき造影剤が強調された複数の画像データを生成する画像データ生成ユニットと、前記複数の画像データのうち第1の画像データの輝度値分布に基づいて、画像領域の移動を検出するための関心領域を設定する設定ユニットと、前記第1の画像データと異なる第2の画像データに対して、前記関心領域に対応する対応領域の位置を検出することにより、前記第1及び第2の画像データとの間の動きを表す動き情報を生成する動き情報生成ユニットと、前記動き情報に基づいて、第1あるいは第2の画像データの動き補正を行う画像補正ユニットと、前記動き補正後の画像データへ輝度値保持演算を施して表示画像を生成する画像生成ユニットと、を具備し、前記設定ユニットは、前記輝度値保持演算が開始されたことを契機に、前記関心領域の検出を行うこと、を特徴とするものである。
一実施形態に係る制御プログラムは、造影剤バブルにより染影された被検体を超音波走査し前記被検体からエコー信号を取得する超音波診断装置の制御プログラムであって、コンピュータに、前記エコー信号に基づき造影剤が強調された複数の画像データを生成させる画像データ生成機能と、前記複数の画像データのうち第1の画像データの輝度値分布に基づいて、領域のうち一部が所定の閾値以上の輝度値を有する画素である領域を、画像領域の移動を検出させるための関心領域として設定させる設定機能と、前記第1の画像データと異なる第2の画像データに対して、前記関心領域に対応する対応領域の位置を検出させることにより、前記第1及び第2の画像データとの間の動きを表す動き情報を生成させる動き情報生成機能と、前記動き情報に基づいて、第1あるいは第2の画像データの動き補正させる画像補正機能と、前記動き補正後の画像データへ輝度値保持演算を施して表示画像を生成させる画像生成機能と、を実現させるものである。
他の実施形態に係る制御プログラムは、造影剤バブルにより染影された被検体を超音波走査し前記被検体からエコー信号を取得する超音波診断装置の制御プログラムであって、コンピュータに、前記エコー信号に基づき造影剤が強調された複数の画像データを生成させる画像データ生成機能と、前記複数の画像データのうち第1の画像データの輝度値分布に基づいて、領域のうち一部が前記造影剤の強調された画素である領域を、画像領域の移動を検出させるための関心領域として設定させる設定機能と、前記第1の画像データと異なる第2の画像データに対して、前記関心領域に対応する対応領域の位置を検出させることにより、前記第1及び第2の画像データとの間の動きを表す動き情報を生成させる動き情報生成機能と、前記動き情報に基づいて、第1あるいは第2の画像データの動き補正させる画像補正機能と、前記動き補正後の画像データへ輝度値保持演算を施して表示画像を生成させる画像生成機能と、を実現させるものである。
他の実施形態に係る制御プログラムは、造影剤バブルにより染影された被検体を超音波走査し前記被検体からエコー信号を取得する超音波診断装置の制御プログラムであって、コンピュータに、前記造影剤バブルを破壊する第1の音圧による第1の超音波送受信と、前記造影剤バブルを破壊しない音圧であって画像のための第2の音圧による第2の超音波送受信と、を含む前記超音波走査を実行させ、エコー信号を取得させる送受信機能と、前記エコー信号に基づき造影剤が強調された複数の画像データを生成させる画像データ生成機能と、前記第1の超音波送信から前記第2の超音波送信に移行したことを契機に、前記複数の画像データのうち第1の画像データの輝度値分布に基づいて、画像領域の移動を検出するための関心領域を設定させる設定機能と、前記第1の画像データと異なる第2の画像データに対して、前記関心領域に対応する対応領域の位置を検出させることにより、前記第1及び第2の画像データとの間の動きを表す動き情報を生成させる動き情報生成機能と、前記動き情報に基づいて、第1あるいは第2の画像データの動き補正させる画像補正機能と、前記動き補正後の画像データへ輝度値保持演算を施して表示画像を生成させる画像生成機能と、を実現させるものである。
他の実施形態に係る制御プログラムは、造影剤バブルにより染影された被検体を超音波走査し前記被検体からエコー信号を取得する超音波診断装置の制御プログラムであって、コンピュータに、前記エコー信号に基づき造影剤が強調された複数の画像データを生成させる画像データ生成機能と、前記複数の画像データのうち第1の画像データの輝度値分布に基づいて、画像領域の移動を検出するための関心領域を設定させる設定機能と、前記第1の画像データと異なる第2の画像データに対して、前記関心領域に対応する対応領域の位置を検出させることにより、前記第1及び第2の画像データとの間の動きを表す動き情報を生成させる動き情報生成機能と、前記動き情報に基づいて、第1あるいは第2の画像データの動き補正させる画像補正機と、前記動き補正後の画像データへ輝度値保持演算を施して表示画像を生成させる画像生成機能と、を実現させると共に、前記設定機能は、前記輝度値保持演算が開始されたことを契機に、前記関心領域の検出を実行させること、を特徴とするものである。
(第1の実施形態)
先ず、図1〜図6を参照して、第1の実施形態について説明する。
[超音波診断装置の構成]
図1は本発明の第1の実施形態における超音波診断装置のブロック図である。
最初に、数指定用トラックボール131aとサイズ指定用トラックボール131bの操作によって、ROIの数とサイズが指定される。なお、本実施形態において、ROIの形状は、事前に長方形状に設定されているが、トラックボールなどの操作によって指定されることもある。
本実施形態では、スタートボタン132bがONにされた直後の画像データが基準画像データに指定される。そして、当該基準データから生成された参照画像データの輝度に基づき、造影剤バブルの染影が密集する太い血管を含む領域にROIが設定される。
低音圧スキャンによって取得されて、既に画像メモリ30aに保存された複数の画像データに基づいてMFIが実行されることがある。この場合、基準画像データに先行する画像データもぶれ補正され、それによって取得された補正画像データも基準画像データに重畳される。即ち、基準画像データに先行する画像データに基づいて生成された補正画像データが基準画像データに重畳されることもある。このように、基準画像データに先行する画像データがぶれ補正されていれば、フレーム間のぶれによる影響が更に低減するから、診断画像の品質がさらに向上する。
低音圧スキャンによって取得された複数の画像データの輝度に基づき、これら複数の画像データのぶれ補正に共通して使用可能なROIが設定されることがある。これは、低音圧スキャンによって取得されて、既に画像メモリ30aに保存された複数の画像データに基づいてMFIが実行される場合などに有効である。
次に、図7を参照して、本実施形態の変形例について簡単に説明する。
本実施形態の手法は、三次元画像データを用いた最大輝度保持演算を行う場合(すなわち、時系列なボリュームデータ間において、空間的位置が対応するボクセル同士の値を経時的に追跡し、最も大きな値を有するボクセルを採用して画像化する場合)にも有効である。係る場合には、検索領域、ROI条件を満たす画像領域、設定されるROIは全て三次元領域となり、各領域に含まれるボクセルの値を用いて既述のアルゴリズムを実行することで、ボリュームデータ間のぶれ補正を実現することができる。
本実施形態に係るぶれ補正を利用したMFIにより生成された診断画像と、本実施形態に係るぶれ補正を利用しないMFIにより生成された診断画像とを、同時に(例えば並列的に、又は異なる色を割り当てて重畳的に)表示するようにしてもよい。また、ぶれ補正を利用した診断画像と利用しない診断画像とを選択的に表示可能としてもよい。この様な構成とすることで、より幅広い診断情報を提供することができ、また、従来より自由度の高い画像診断を実現することができる。
本実施形態に係るぶれ補正において、太い血管の血流領域内にROIが設定されてしまうと、設定されたROI内がすべて高輝度領域となってしまうことがある。係る場合には、基準画像データに後行する各画像データ上で対応領域を特定することができず、移動ベクトルの計算を行うことができないことがある。
次に、図面を参照することなく、第2の実施形態について説明する。
次に、図8を参照して、第3の実施形態について説明する。
次に、図9、図10を参照して、第4の実施形態について説明する。
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。本実施形態は、動きベクトルを生成するときに指標となる相関量Sを計算し、これに基づいてぶれ補正(動き補正)を行うものである。なお、本実施形態に係る超音波診断装置は、図1に示した構成と実質的に同一である。従って、機能の異なる構成要素のみ以下説明する。
本実施形態では、動きベクトルを生成するときに指標となる相関量Sとして、重畳画像データに、新たに生成された画像データが重畳されたときの輝度増加量の総和が採用されている。そのため、造影剤バブルの染影が非定常的に点滅していても、これらの染影が持続されるものとして、動きベクトルが生成される。その結果、MFIが実施されるときも、対象画像データの動きベクトルの精度が向上するから、非常に鮮明な診断画像が得られる。
次に、図13を参照して、本発明の第6の実施形態について説明する。図13は本発明の第6の実施形態におけるROIマークが重畳表示された診断画像の概略図である。
本実施形態では、第6の実施形態において使用された第1〜第3のベクトルのほかに、さらに零ベクトルが追加されている。即ち、本実施形態では、対象画像データが動かない場合についても、基準画像データの第4のROIもしくは既に生成されている重畳画像データの第4のROIと、対象画像データの第4のROIとに基づき、第5の実施形態と同じ要領で、即ち[数1]に従って、第4の相関量Sが算出される。
本実施形態では、3次元の画像データを生成することが想定されている。そのため、参照画像データ上には、3次元のROIが設定される。しかしながら、ROIが3次元となると、相関量Sを求めるための計算量は猛烈に増加する。
本実施形態において、制御プロセッサ25は、重畳画像データのROIに含まれるピクセルの輝度の総和を検出していて、当該輝度の総和が規定値を超えた場合に、対象画像データの動き補正を中止する。従って、多数の画像データが重畳されて、重畳画像データのROIが明るくなり過ぎても、動きベクトルの精度が極端に低下することがない。
本実施形態では、血流画像データと組織画像データが並べて表示されることが想定されている。なお、血流画像データは、前述の各実施形態における画像データに相当する。組織画像データは、血流画像データのように経時的に変化しない。そのため、動きベクトルの計算が容易である。そこで、本実施形態では、組織画像データにROIが設定され、第1の実施形態と同じ要領で、即ち[数1]に従い、動きベクトルが生成される。そして、生成された動きベクトルに基づき、血流画像データだけが動き補正される。
図14、図15、図16、図17は本発明の第11の実施形態における診断画像の重畳される補正結果の概略図である。本実施形態において、対象画像データの補正結果は、診断画像上に重畳される。補正結果の表示形態としては、図14、図15、図16、図17に示すように、幾つかのタイプがある。
本実施形態では、取得された動きベクトルの応用例に関するものである。取得された動きベクトルは、例えば、パルスウェーブにおけるレンジゲートを動かすために使用される。この場合、パルスウェーブドプラのレンジゲートが所望の血管部分に設定されると、被検体Pや超音波プローブ11が多少動いても、所望の血管部分からの信号を継続的に取得することが可能となる。なお、動きベクトルは、パルスウェーブドプラのレンジゲートだけでなく、カラーROIの位置補正や、被検体の同一断面の保持、輝度解析ソフトウェアの関心領域追従のために使用されることもある。
Claims (15)
- 造影剤バブルにより染影された被検体を超音波走査し前記被検体の超音波画像を取得する超音波診断装置において、
前記超音波走査によりエコー信号を取得する送受信ユニットと、
前記エコー信号に基づき造影剤が強調された複数の画像データを生成する画像データ生成ユニットと、
前記複数の画像データのうち第1の画像データの輝度値分布に基づいて、領域のうち一部が所定の閾値以上の輝度値を有する画素である領域を、画像領域の移動を検出するための関心領域として設定する設定ユニットと、
前記第1の画像データと異なる第2の画像データに対して、前記関心領域に対応する対応領域の位置を検出することにより、前記第1及び第2の画像データとの間の動きを表す動き情報を生成する動き情報生成ユニットと、
前記動き情報に基づいて、第1あるいは第2の画像データの動き補正を行う画像補正ユニットと、
前記動き補正後の画像データへ輝度値保持演算を施して表示画像を生成する画像生成ユニットと、
を具備する超音波診断装置。 - 造影剤バブルにより染影された被検体を超音波走査し前記被検体の超音波画像を取得する超音波診断装置において、
前記超音波走査によりエコー信号を取得する送受信ユニットと、
前記エコー信号に基づき造影剤が強調された複数の画像データを生成する画像データ生成ユニットと、
前記複数の画像データのうち第1の画像データの輝度値分布に基づいて、領域のうち一部が前記造影剤の強調された画素である領域を、画像領域の移動を検出するための関心領域として設定する設定ユニットと、
前記第1の画像データと異なる第2の画像データに対して、前記関心領域に対応する対応領域の位置を検出することにより、前記第1及び第2の画像データとの間の動きを表す動き情報を生成する動き情報生成ユニットと、
前記動き情報に基づいて、第1あるいは第2の画像データの動き補正を行う画像補正ユニットと、
前記動き補正後の画像データへ輝度値保持演算を施して表示画像を生成する画像生成ユニットと、
を具備する超音波診断装置。 - 造影剤バブルにより染影された被検体を超音波走査し前記被検体の超音波画像を取得する超音波診断装置において、
前記造影剤バブルを破壊する第1の音圧による第1の超音波送受信と、前記造影剤バブルを破壊しない音圧であって画像取得のための第2の音圧による第2の超音波送受信と、を含む前記超音波走査を実行し、エコー信号を取得する送受信ユニットと、
前記エコー信号に基づき造影剤が強調された複数の画像データを生成する画像データ生成ユニットと、
前記第1の超音波送信から前記第2の超音波送信に移行したことを契機に、前記複数の画像データのうち第1の画像データの輝度値分布に基づいて、画像領域の移動を検出するための関心領域を設定する設定ユニットと、
前記第1の画像データと異なる第2の画像データに対して、前記関心領域に対応する対応領域の位置を検出することにより、前記第1及び第2の画像データとの間の動きを表す動き情報を生成する動き情報生成ユニットと、
前記動き情報に基づいて、第1あるいは第2の画像データの動き補正を行う画像補正ユニットと、
前記動き補正後の画像データへ輝度値保持演算を施して表示画像を生成する画像生成ユニットと、
を具備する超音波診断装置。 - 造影剤バブルにより染影された被検体を超音波走査し前記被検体の超音波画像を取得する超音波診断装置において、
前記超音波走査によりエコー信号を取得する送受信ユニットと、
前記エコー信号に基づき造影剤が強調された複数の画像データを生成する画像データ生成ユニットと、
前記複数の画像データのうち第1の画像データの輝度値分布に基づいて、画像領域の移動を検出するための関心領域を設定する設定ユニットと、
前記第1の画像データと異なる第2の画像データに対して、前記関心領域に対応する対応領域の位置を検出することにより、前記第1及び第2の画像データとの間の動きを表す動き情報を生成する動き情報生成ユニットと、
前記動き情報に基づいて、第1あるいは第2の画像データの動き補正を行う画像補正ユニットと、
前記動き補正後の画像データへ輝度値保持演算を施して表示画像を生成する画像生成ユニットと、
を具備し、
前記設定ユニットは、前記輝度値保持演算が開始されたことを契機に、前記関心領域の検出を行うこと、
を特徴とする超音波診断装置。 - 前記設定ユニットは、前記複数の画像データのうち、第1の閾値以上の輝度値を有する画素と前記第1の閾値よりも小さな第2の閾値以下の画素とを含む領域を前記関心領域として検出することを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
- 前記設定ユニットは、検索領域を前記第1の画像データ上で移動させながら前記検索領域内の輝度値を調べることにより、前記検索領域内の輝度値に基づいて前記関心領域を検出する請求項1乃至5のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
- 前記検索領域は、前記関心領域と同じ大きさである請求項6に記載の超音波診断装置。
- 前記設定ユニットは、前記第1の画像データに前記関心領域が検出されなかった場合、前記第1の画像データより後の第1の画像データに対して前記関心領域の検出を行う請求項1乃至7のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
- 前記設定ユニットは、前記第1の画像データに前記関心領域が検出された場合、前記第1の画像データ、あるいは前記第1の画像データより後の第1の画像データに対して2つ目の前記関心領域の検出を行う請求項1乃至8のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
- 前記被検体に造影剤が流入するタイミングを検知する検知ユニットをさらに具備し、
前記設定ユニットは、前記造影剤の流入が少ないタイミングでの前記第1の画像データに基づいて、前記関心領域を設定する請求項1乃至9のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。 - 前記設定ユニットは、複数の前記関心領域を設定するものであって、
前記動き補正ユニットは、複数の前記関心領域それぞれに対応する前記対応領域の位置、動き情報及び相関量を検出するものであって、
前記動き情報は、複数の前記動き情報のうち、前記相関量に基づいて決定された動き情報に基づいて動き補正を行う請求項1乃至10のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。 - 造影剤バブルにより染影された被検体を超音波走査し前記被検体からエコー信号を取得する超音波診断装置の制御プログラムであって、
コンピュータに、
前記エコー信号に基づき造影剤が強調された複数の画像データを生成させる画像データ生成機能と、
前記複数の画像データのうち第1の画像データの輝度値分布に基づいて、領域のうち一部が所定の閾値以上の輝度値を有する画素である領域を、画像領域の移動を検出させるための関心領域として設定させる設定機能と、
前記第1の画像データと異なる第2の画像データに対して、前記関心領域に対応する対応領域の位置を検出させることにより、前記第1及び第2の画像データとの間の動きを表す動き情報を生成させる動き情報生成機能と、
前記動き情報に基づいて、第1あるいは第2の画像データの動き補正させる画像補正機能と、
前記動き補正後の画像データへ輝度値保持演算を施して表示画像を生成させる画像生成機能と、
を実現させる超音波診断装置の制御プログラム。 - 造影剤バブルにより染影された被検体を超音波走査し前記被検体からエコー信号を取得する超音波診断装置の制御プログラムであって、
コンピュータに、
前記エコー信号に基づき造影剤が強調された複数の画像データを生成させる画像データ生成機能と、
前記複数の画像データのうち第1の画像データの輝度値分布に基づいて、領域のうち一部が前記造影剤の強調された画素である領域を、画像領域の移動を検出させるための関心領域として設定させる設定機能と、
前記第1の画像データと異なる第2の画像データに対して、前記関心領域に対応する対応領域の位置を検出させることにより、前記第1及び第2の画像データとの間の動きを表す動き情報を生成させる動き情報生成機能と、
前記動き情報に基づいて、第1あるいは第2の画像データの動き補正させる画像補正機能と、
前記動き補正後の画像データへ輝度値保持演算を施して表示画像を生成させる画像生成機能と、
を実現させる超音波診断装置の制御プログラム。 - 造影剤バブルにより染影された被検体を超音波走査し前記被検体からエコー信号を取得する超音波診断装置の制御プログラムであって、
コンピュータに、
前記造影剤バブルを破壊する第1の音圧による第1の超音波送受信と、前記造影剤バブルを破壊しない音圧であって画像のための第2の音圧による第2の超音波送受信と、を含む前記超音波走査を実行させ、エコー信号を取得させる送受信機能と、
前記エコー信号に基づき造影剤が強調された複数の画像データを生成させる画像データ生成機能と、
前記第1の超音波送信から前記第2の超音波送信に移行したことを契機に、前記複数の画像データのうち第1の画像データの輝度値分布に基づいて、画像領域の移動を検出するための関心領域を設定させる設定機能と、
前記第1の画像データと異なる第2の画像データに対して、前記関心領域に対応する対応領域の位置を検出させることにより、前記第1及び第2の画像データとの間の動きを表す動き情報を生成させる動き情報生成機能と、
前記動き情報に基づいて、第1あるいは第2の画像データの動き補正させる画像補正機能と、
前記動き補正後の画像データへ輝度値保持演算を施して表示画像を生成させる画像生成機能と、
を実現させる超音波診断装置の制御プログラム。 - 造影剤バブルにより染影された被検体を超音波走査し前記被検体からエコー信号を取得する超音波診断装置の制御プログラムであって、
コンピュータに、
前記エコー信号に基づき造影剤が強調された複数の画像データを生成させる画像データ生成機能と、
前記複数の画像データのうち第1の画像データの輝度値分布に基づいて、画像領域の移動を検出するための関心領域を設定させる設定機能と、
前記第1の画像データと異なる第2の画像データに対して、前記関心領域に対応する対応領域の位置を検出させることにより、前記第1及び第2の画像データとの間の動きを表す動き情報を生成させる動き情報生成機能と、
前記動き情報に基づいて、第1あるいは第2の画像データの動き補正させる画像補正機と、
前記動き補正後の画像データへ輝度値保持演算を施して表示画像を生成させる画像生成機能と、
を実現させると共に、
前記設定機能は、前記輝度値保持演算が開始されたことを契機に、前記関心領域の検出を実行させること、
を特徴とする超音波診断装置の制御プログラム。
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