JP5576703B2 - カラードップラモード映像を処理する超音波システムおよび方法 - Google Patents

カラードップラモード映像を処理する超音波システムおよび方法 Download PDF

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Description

本発明は、超音波システムに関し、特に、カラードップラモード映像を処理する超音波システムおよび方法に関する。
超音波システムは、無侵襲および非破壊特性を有しており、対象体内部の情報を得るために医療分野で広く用いられている。超音波システムは、対象体を直接切開して観察する外科手術の必要がなく、対象体の内部組織を高解像度の映像で医師に提供できるので、医療分野で非常に重要なものとして用いられている。
超音波システムは、ドップラ効果(Doppler effect)を用いて、動いている対象体と散乱体の速度を表示するカラードップラモード(color doppler mode)映像を提供している。カラードップラモード映像は、ドップラ信号のパワーを2次元分布で表すパワー映像およびドップラ信号の速度を2次元分布で表す速度映像を含む。カラードップラモード映像は、リアルタイムで血流を視覚化できるだけでなく、大きい血管での高い速度の血流から小さい血管での低い速度の血流まで、広範囲な血流の状態を表現することができる。
従来には、速度映像に対して平滑化処理のみを行った。これによって血液が流れる血管領域が拡大され、速度映像上で実際の血管領域から血液があふれるように見られる現象(ブリード(bleeding))が発生する問題がある。また、細い血管が周辺とブリードされて見られなくなる現象(細い血管の消失)が発生し、速度映像上で血管の一部が切れる現象(連結性の損失)が発生する問題がある。さらに、速度映像上で臨床的意味がある血流のピークがなくなる現象(ピーク消失)が発生する問題がある。
一方、パワー映像は、固定臨界(fixed thresholding)方法を用いてパワー映像の画素に対して有効性を判断している。しかし、血流は心臓の拍動によってパワーが変わり、場合によってパワーが小さい場合、パワー映像で表示される血管領域が非常に小さくなる現象(血管領域縮小)が発生する問題がある。
特開2008−154891号公報 特開2004−033732号公報
本発明の課題は、パワー映像を用いて関心領域(例えば、血管領域)を検出するためのマスクを形成し、形成されたマスクを用いてカラードップラモード映像(パワー映像および速度映像)を処理する超音波システムおよび方法を提供することにある。
前記課題を解決するために、本発明における超音波システムは、超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信してドップラ信号を連続的に取得する信号取得部と、前記ドップラ信号を用いてパワー映像および速度映像を含むカラードップラモード映像を形成し、前記カラードップラモード映像を用いて関心領域を検出するためのマスクを形成し、前記マスクを用いて前記パワー映像および前記速度映像にマスキング処理を行うプロセッサとを備える。
また、本発明におけるカラードップラモード映像処理方法は、a)超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信してドップラ信号を連続的に取得する段階と、b)前記ドップラ信号を用いてパワー映像および速度映像を含むカラードップラモード映像を形成する段階と、c)前記カラードップラモード映像を用いて関心領域を検出するためのマスクを形成する段階と、d)前記マスクを用いて前記パワー映像および前記速度映像にマスキング処理を行う段階とを備える。
また、カラードップラモード映像を処理する方法を行うためのプログラムを格納するコンピュータ読み出し可能記録媒体であって、前記方法は、a)超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信してドップラ信号を連続的に取得する段階と、b)前記ドップラ信号を用いてパワー映像および速度映像を含むカラードップラモード映像を形成する段階と、c)前記カラードップラモード映像を用いて関心領域を検出するためのマスクを形成する段階と、d)前記マスクを用いて前記パワー映像および前記速度映像にマスキング処理を行う段階とを備える。
本発明は、マスクを用いてブリード、細い血管消失、連結性損失、ピーク損失および血管縮小なしに、カラードップラモード映像(パワー映像および速度映像)を正確に処理することができる。
本発明の実施例における超音波システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施例における信号取得部の構成を示すブロック図である。 本発明の実施例におけるプロセッサの構成を示すブロック図である。 本発明の実施例における複数のパワー映像、パワー平均値および合成映像を示す例示図である。 本発明の実施例においてマスクを設定する例を示す例示図である。 本発明の実施例においてマスクの外郭を検出する例を示す例示図である。 本発明の実施例においてマスクの外郭に平滑化処理を行う例を示す例示図である。 本発明の実施例においてマスクに充填(filling)処理を行う例を示す例示図である。 本発明の実施例における距離変換映像の例を示す例示図である。
以下、添付した図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図1は、本発明の実施例における超音波システム100の構成を示すブロック図である。超音波システム100は、信号取得部110、プロセッサ120、ディスプレイ部130および制御部140を備える。
信号取得部110は、超音波信号を対象体に送信し、対象体から反射される超音波信号(即ち、超音波エコー信号)を受信してフレームに該当するドップラ信号を連続的に取得する。ここで、フレームは、カラードップラモード(color doppler mode)映像のフレームを含む。
図2は、本発明の実施例における信号取得部110の構成を示すブロック図である。信号取得部110は、送信信号形成部111、複数の変換素子(transducer element)(図示せず)を有する超音波プローブ112、ビームフォーマ113およびドップラ信号形成部114を備える。
送信信号形成部111は、変換素子の位置および集束点を考慮して複数の変換素子それぞれに印加される送信信号を連続的に形成する。本実施例で送信信号は、カラードップラモード映像のフレームを得るための送信信号を含む。
超音波プローブ112は、送信信号形成部111から送信信号が提供されれば、送信信号を超音波信号に変換する。また、超音波プローブ112は、超音波信号を対象体に送信し、対象体から反射される超音波エコー信号を受信して受信信号を形成する。
ビームフォーマ113は、超音波プローブ112から受信信号が提供されれば、受信信号をアナログデジタル変換してデジタル信号を形成する。また、ビームフォーマ113は、変換素子の位置および集束点を考慮してデジタル信号を受信集束させて受信集束信号を形成する。
ドップラ信号形成部114は、ビームフォーマ113から受信集束信号が提供されれば、受信集束信号を用いてドップラ信号を形成する。ドップラ信号は、パワー情報および速度情報を含む。また、ドップラ信号形成部114は、ドップラ信号を形成するのに必要な多様な信号処理(例えば、利得(gain)調節、フィルタリング処理等)を受信集束信号に行うこともできる。
再び図1を参照すると、プロセッサ120は、信号取得部110から提供されるドップラ信号を用いてカラードップラモード映像を形成し、カラードップラモード映像を用いて血管領域を検出するためのマスクを形成し、マスクを用いてカラードップラモード映像にマスキング処理を行う。カラードップラモード映像は、ドップラ信号のパワーを2次元分布で表すパワー映像およびドップラ信号の速度を2次元分布で表す速度映像を含む。
図3は、本発明の実施例におけるプロセッサ120の構成を示すブロック図である。プロセッサ120は、映像形成部121、マスク形成部122、第1の映像処理部123および第2の映像処理部124を備える。
映像形成部121は、信号取得部110から順次提供されるドップラ信号を用いて、複数のカラードップラモード映像(すなわち、パワー映像および速度映像)を形成する。
マスク形成部122は、映像形成部121から提供されるパワー映像を用いて、関心領域である血管領域を検出するためのマスクを形成する。本実施例で、マスク形成部122は、パワー映像処理部122a、マスク設定部122b、マスク処理部122cおよびフラッシュ雑音(flash noise)除去部122dを備える。
パワー映像処理部122aは、映像形成部121から順次提供されるパワー映像を分析し、パワー平均値がしきい値以上であるパワー映像を基準パワー映像に設定する。また、パワー映像処理部122aは、パワー平均値がしきい値未満であるパワー映像を基準パワー映像と合成して合成映像を形成する。パワー映像処理部122aが映像形成部121から順次提供されるパワー映像を用いて基準パワー映像を設定し、合成映像を形成する例を図4を参照して説明する。
図4を参照すると、パワー映像処理部122aは、映像形成部121から最初のパワー映像(以下、第1のパワー映像という)PIが提供されれば、第1のパワー映像PIのパワー平均値(以下、第1のパワー平均値という)を算出し、第1のパワー平均値を基準パワー平均値に設定する。パワー映像処理部122aは、第1のパワー映像PIを基準パワー映像に設定して出力する。
パワー映像処理部122aは、映像形成部121から2番目のパワー映像(以下、第2のパワー映像という)PIが提供されれば、第2のパワー映像PIのパワー平均値(以下、第2のパワー平均値という)を算出する。パワー映像処理部122aは、第2のパワー平均値としきい値(例えば、基準パワー平均値×0.8)を比較して第2のパワー平均値がしきい値以上であると判断されれば、第2のパワー平均値を基準パワー平均値に設定する。パワー映像処理部122aは、第2のパワー映像PIを基準パワー映像に設定する。
パワー映像処理部122aは、映像形成部121から3番目のパワー映像(以下、第3のパワー映像という)PIが提供されれば、第3のパワー映像PIのパワー平均値(以下、第3のパワー平均値という)を算出する。パワー映像処理部122aは、第3のパワー平均値としきい値を比較し、第3のパワー平均値がしきい値以上であると判断されれば、第3のパワー平均値を基準パワー平均値に設定する。パワー映像処理部122aは、第3のパワー映像PIを基準パワー映像に設定する。
パワー映像処理部122aは、映像形成部121から4番目のパワー映像(以下、第4のパワー映像という)PIが提供されれば、第4のパワー映像PIのパワー平均値(以下、第4のパワー平均値という)を算出する。パワー映像処理部122aは、第4のパワー平均値としきい値を比較し、第4のパワー平均値がしきい値未満であると判断されれば、第4のパワー映像PIと基準パワー映像PIを合成して合成映像CIを形成する。ここで、基準パワー映像とパワー映像を合成するのは、パワー映像のパワーが小さくてパワー映像で表示される血管領域が非常に小さくなるのを防止するためである。
パワー映像処理部122aは、映像形成部121から5番目のパワー映像(以下、第5のパワー映像という)PI〜8番目のパワー映像(以下、第8のパワー映像という)PIが順次提供されれば、第5〜8のパワー映像PI〜PIそれぞれのパワー平均値(以下、第5〜8のパワー平均値という)を算出する。パワー映像処理部122aは、第5〜8のパワー平均値としきい値を比較し、第5〜8のパワー平均値がしきい値未満であると判断されれば、第5〜8のパワー映像PI〜PIそれぞれと基準パワー映像PIを合成して合成映像CI〜CIを形成する。
パワー映像処理部122aは、映像形成部121から9番目のパワー映像(以下、第9のパワー映像という)PIが提供されれば、第9のパワー映像PIのパワー平均値(以下、第9のパワー平均値という)を算出する。パワー映像処理部122aは、第9のパワー平均値としきい値を比較して第9のパワー平均値がしきい値以上であると判断されれば、第9のパワー平均値を基準パワー平均値に設定する。パワー映像処理部122aは、第9のパワー映像PIを基準パワー映像に設定して出力する。
パワー映像処理部122aは、映像形成部121から10番目のパワー映像(以下、第10のパワー映像という)PI10〜12番目のパワー映像(以下、第12のパワー映像という)PI12が順次提供されれば、第10〜12のパワー映像PI10〜PI12それぞれのパワー平均値(以下、第10〜12のパワー平均値という)を算出する。パワー映像処理部122aは、第10〜12のパワー平均値としきい値を比較し、第10〜12のパワー平均値がしきい値未満であると判断されれば、第10〜12のパワー映像PI10〜PI12それぞれと基準パワー映像PIを合成し、合成映像CI10〜CI12を形成する。
再び図3を参照すると、マスク設定部122bは、パワー映像処理部122aから提供される基準パワー映像PI〜PI、PIおよび合成映像CI〜CI、CI10〜CI12それぞれを用いて、図5aに示すように、関心領域、即ち血管領域を検出するためのマスク210を設定する。マスクは、公知となった多様な方法を通して設定されることができる。一例として、マスクは、しきい値による方法、領域拡張方法、領域分割方法、外郭線抽出による方法、グラフを用いた方法、ウォーターシェッド(watershed)方法などを通して設定される。
マスク処理部122cは、図5bに示すように、マスク設定部122bで設定されたマスクの外郭を検出する。外郭は、公知となった多様な方法を通して検出されることができる。一例として、外郭は、外郭線抽出(contour following)、形態学的処理(mathematical morphological operation)等を通して検出されることができる。マスク処理部122cは、図5cに示すように、検出されたマスクの外郭に平滑化処理を行う。平滑化は、公知となった多様な方法が用いられることができる。一例として、平滑化はフーリエ記述子(Fourier descriptor)を用いた平滑化方法、チェーンコード平滑化を用いる方法、動的外郭線(active contour)方法などが用いられる。また、マスク処理部122cは、図5dに示すように、平滑化処理されたマスクに充填(filling)処理を行う。
フラッシュ雑音除去部122dは、マスク処理部122cから提供されるマスクでフラッシュ雑音を除去する。フラッシュ雑音は、血管周辺の筋肉、心臓拍動などのように血流より速度が遅いが、パワーが大きい動きにより発生する。フラッシュ雑音は、瞬間的に示された後に消える。本実施例で、フラッシュ雑音除去部122dは、フレーム(基準パワー映像または合成映像)のマスクに領域標識付け(region labeling)を行い、マスクの各領域に固有のインデックスを付与する。
フラッシュ雑音除去部122dは、現在のフレームのマスクと所定数(例えば、3つ)の以前のフレームのマスクとを比較し、現在のフレームのマスクのインデックスが予め定められた数の前のマスクの各領域のインデックスと同一でなければ、現在のフレームのマスクの該当領域をフラッシュ雑音として除去する。
他の実施例で、フラッシュ雑音除去部122dは、マスクの各領域が血管として有効な値を有するかを判断して、有効でない領域を除去する。ここで、有効性は、マスク内の画素の最大値が一定の値より大きいという情報によって判断されることができる。その最大値が一定値よりも小さければ、その該当領域を雑音として判断することができる。また、有効性は、マスク外郭が一定部分以上平坦であるという情報によって判断されることもできる。
第1の映像処理部123は、マスク形成部122から提供されるマスクを用いて、映像形成部121から順次提供される速度映像にマスキング処理を行う。本実施例で、第1の映像処理部123は、第1の平滑化部123a、第1のマスキング部123b、第1のフィルタリング部123cおよびピーク復元部123dを備える。
第1の平滑化部123aは、映像形成部121から速度映像が提供されれば、速度映像に平滑化処理を行う。平滑化は、公知となった多様な方法が用いられる。一例として、平滑化は、平均フィルタリング、ガウシアンフィルタリング、メディアンフィルタリング、低域通過フィルタリング、グラフ正規化(regularization)などが用いられる。
第1のマスキング部123bは、マスク形成部122から提供されるマスクを用いて、第1の平滑化部123aで平滑化処理された速度映像にマスキング処理を行う。即ち、第1のマスキング部123bは、マスク形成部122から提供されるマスクを用いて、速度映像の各画素に対して血管に該当する領域を「1」と設定し、血管以外の領域を「0」と設定するマスキング処理を速度映像に行う。
第1のフィルタリング部123cは、第1のマスキング部123bでマスキング処理された速度映像に距離加重値処理および境界平滑化処理を行う。ここで、距離加重値処理は、血管境界部分の血流速度が血管中央部分の血流速度より低く表現されるようにする処理である。第1のフィルタリング部123cは、第1のマスキング部123bでマスキング処理された速度映像を用いて距離変換映像を形成する。距離変換映像は、図6に示すように背景、即ち血管以外の画素に0の値を設定し、残りの画素に背景との最小距離値を設定して得た映像である。距離変換映像の画素値がiであれば、この画素に該当する距離加重値は画素値の関数で定めることができる。
一例として、距離加重値はw(i)=min(i×0.2+0.6、1)のように定めることができる。従って、平滑化処理された速度映像の画素値がf(x、y)であれば、この画素値は距離加重値を通してf(x、y)×w(f(x、y))に変更される。また、第1のフィルタリング部123cは、距離加重値処理された速度映像で血管境界部分を検出し、検出された境界部分に対して平滑化処理を行う。
ピーク復元部123dは、第1のフィルタリング部123cから提供される速度映像にピーク復元を行う。血管内で血流の最大速度(ピーク)は、臨床的に重要な情報を提供するので、ピークが維持されなければならない。しかし、平滑化過程でピークがブラーリング(blurring)されてピーク値が小さくなることがある。従って、ピーク復元部123dは、映像形成部121から提供される速度映像と、第1のフィルタリング部123cで平滑化処理された速度映像との間の映像差を求める。ピーク復元部123dは、映像差で値が0以上の領域であるピーク候補を検出し、検出された候補ピーク間で予め定められたしきい値を超える領域をピーク領域として検出する。ピーク復元部123dは、検出されたピーク領域を用いて、第1のフィルタリング部123cで平滑化処理された速度映像にピーク復元を行う。
第2の映像処理部124は、マスク形成部122から提供されるマスクを用いて、映像形成部121から順次提供されるパワー映像にマスキング処理を行う。本実施例で、第2の映像処理部124は、第2の平滑化部124a、第2のマスキング部124bおよび第2のフィルタリング部124cを備える。
第2の平滑化部124aは、映像形成部121からパワー映像が提供されれば、パワー映像に平滑化処理を行う。平滑化は、公知となった多様な方法が用いられる。一例として、平滑化は、平均フィルタリング、ガウシアンフィルタリング、メディアンフィルタリング、低域通過フィルタリング、グラフ正規化(regularization)などが用いられる。
第2のマスキング部124bは、マスク形成部122から提供されるマスクを用いて、第2の平滑化部124aで平滑化処理されたパワー映像にマスキング処理を行う。即ち、第2のマスキング部124bは、マスク形成部122から提供されるマスクを用いて、パワー映像の各画素に対して血管に該当する領域を「1」と設定し、血管以外の領域を「0」と設定するマスキング処理を速度映像に行う。
第2のフィルタリング部124cは、第2のマスキング部124bでマスキング処理されたパワー映像に距離加重値処理および境界平滑化処理を行う。ここで、距離加重値処理は、血管境界部分のパワーが血管中央部分のパワーより低く表現されるようにする処理である。第2のフィルタリング部124cは、第2のマスキング部124bでマスキング処理されたパワー映像を用いて距離変換映像を形成する。また、第2のフィルタリング部124cは、距離加重値処理されたパワー映像で血管境界部分を検出し、検出された境界部分に対して平滑化処理を行う。
再び図1を参照すると、ディスプレイ部130は、プロセッサ120で形成されたカラードップラモード映像、即ちパワー映像および速度映像を表示する。
制御部140は、ドップラ信号の取得を制御する。また、制御部140は、パワー映像および速度映像の形成、映像処理および表示を制御する。
本発明は望ましい実施例によって説明および例示をしたが、当業者であれば添付した特許請求の範囲の事項および範疇を逸脱することなく様々な変形および変更が可能である。
一例として、前述した実施例ではパワー映像を用いてマスクを形成するものと説明したが、他の実施例では速度映像を用いてマスクを形成することもできる。
100 超音波システム
110 信号取得部
111 送信信号形成部
112 超音波プローブ
113 ビームフォーマ
114 ドップラ信号形成部
120 プロセッサ
121 映像形成部
122 マスク形成部
122a パワー映像処理部
122b マスク設定部
122c マスク処理部
122d フラッシュ雑音除去部
123 第1の映像処理部
123a 第1の平滑化部
123b 第1のマスキング部
123c 第1のフィルタリング部
123d ピーク復元部
124 第2の映像処理部
124a 第2の平滑化部
124b 第2のマスキング部
124c 第2のフィルタリング部
130 ディスプレイ部
140 制御部
210 マスク

Claims (18)

  1. 超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信してドップラ信号を連続的に取得する信号取得部と、
    前記ドップラ信号を用いてパワー映像および速度映像を含むカラードップラモード映像を形成し、前記パワー映像を分析して基準パワー映像を設定し、前記基準パワー映像を前記パワー映像と合成した合成映像を形成し、前記基準パワー映像及び前記合成映像に基づき、関心領域を検出するためのマスクを形成し、前記マスクを用いて前記パワー映像および前記速度映像にマスキング処理を行うプロセッサとを備えることを特徴とする超音波システム。
  2. 前記プロセッサは、
    前記パワー映像および前記速度映像を形成する映像形成部と、
    前記パワー映像を用いて前記マスクを形成するマスク形成部と、
    前記マスクを用いて前記速度映像にマスキング処理を行う第1の映像処理部と、
    前記マスクを用いて前記パワー映像にマスキング処理を行う第2の映像処理部と
    を備えることを特徴とする請求項1に記載の超音波システム。
  3. 前記マスク形成部は、
    前記映像形成部から順次提供される前記パワー映像を分析してパワー平均値を算出し、前記パワー平均値がしきい値以上であるパワー映像を前記基準パワー映像に設定し、前記パワー平均値が前記しきい値未満であるパワー映像を前記基準パワー映像と合成して合成映像を形成するパワー映像処理部と、
    前記基準パワー映像および前記合成映像を用いて前記関心領域を検出するための前記マスクを設定するマスク設定部と、
    前記マスクの外郭を検出し、前記検出された外郭に平滑化処理を行い、前記平滑化処理されたマスクに充填(filling)処理を行うマスク処理部と
    を備えることを特徴とする請求項2に記載の超音波システム。
  4. 前記マスク形成部は、
    前記マスクにおけるフラッシュ雑音を除去するフラッシュ雑音除去部
    をさらに備えることを特徴とする請求項3に記載の超音波システム。
  5. 前記パワー映像処理部は、
    前記映像形成部から提供される最初のパワー映像の第1のパワー平均値を算出して基準パワー平均値に設定し、
    前記最初のパワー映像を前記基準パワー映像に設定し、
    前記映像形成部から提供されるi(iは2以上の整数)番目のパワー映像の第iのパワー平均値を算出し、
    前記第iのパワー平均値と前記基準パワー平均値を比較して前記第iのパワー平均値が前記しきい値以上であれば、前記第iのパワー平均値を前記基準パワー平均値に設定し、
    前記i番目のパワー映像を前記基準パワー映像に設定する一方、前記第iのパワー平均値が前記しきい値未満であれば、前記第iのパワー映像と前記基準パワー映像とを合成して前記合成映像を形成することを特徴とする請求項3または4に記載の超音波システム。
  6. 前記しきい値は、前記基準パワー平均値に予め定められた値を乗じた値であることを特徴とする請求項5に記載の超音波システム。
  7. 前記第1の映像処理部は、
    前記速度映像に平滑化処理を行う第1の平滑化部と、
    前記マスクを用いて前記平滑化処理された速度映像にマスキング処理を行う第1のマスキング部と、
    前記マスキング処理された速度映像に距離加重値処理および境界平滑化処理を行う第1のフィルタリング部と、
    前記映像形成部から提供される前記速度映像と、前記距離加重値処理および前記境界平滑化処理された速度映像との間の映像差を求め、前記映像差を用いてピーク領域を検出し、前記検出されたピーク領域を用いて前記距離加重値処理および前記境界平滑化処理された前記速度映像にピークを復元するピーク復元部と
    を備えることを特徴とする請求項2ないし6のいずれか一項に記載の超音波システム。
  8. 前記第2の映像処理部は、
    前記パワー映像に平滑化処理を行う第2の平滑化部と、
    前記マスクを用いて前記平滑化処理されたパワー映像にマスキング処理を行う第2のマスキング部と、
    前記マスキング処理されたパワー映像に距離加重値処理および境界平滑化処理を行う第2のフィルタリング部と
    を備えることを特徴とする請求項2ないし7のいずれか一項に記載の超音波システム。
  9. 前記パワー映像および前記速度映像を表示するディスプレイ部
    をさらに備えることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の超音波システム。
  10. a)超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信してドップラ信号を連続的に取得する段階と、
    b)前記ドップラ信号を用いてパワー映像および速度映像を含むカラードップラモード映像を形成する段階と、
    c)前記パワー映像を分析して基準パワー映像を設定し、前記基準パワー映像を前記パワー映像と合成した合成映像を形成し、前記基準パワー映像及び前記合成映像に基づき、関心領域を検出するためのマスクを形成する段階と、
    d)前記マスクを用いて前記パワー映像および前記速度映像にマスキング処理を行う段階と
    を備えることを特徴とするカラードップラモード映像処理方法。
  11. 前記段階c)は、
    c1)前記段階b)で順次提供される前記パワー映像を分析してパワー平均値を算出し、前記パワー平均値およびしきい値に前記基準パワー映像および合成映像を設定する段階と、
    c2)前記基準パワー映像および前記合成映像を用いて前記関心領域を検出するための前記マスクを設定する段階と、
    c3)前記マスクの外郭を検出して前記検出された外郭に平滑化処理を行う段階と、
    c4)前記平滑化処理されたマスクに充填(filling)処理を行う段階と
    を備えることを特徴とする請求項10に記載のカラードップラモード映像処理方法。
  12. 前記段階c)は
    c5)前記マスクにおけるフラッシュ雑音を除去する段階
    をさらに備えることを特徴とする請求項11に記載のカラードップラモード映像処理方法。
  13. 前記段階c1)は、
    前記段階b)から提供される最初のパワー映像の第1のパワー平均値を算出して基準パワー平均値に設定する段階と、
    前記最初のパワー映像を前記基準パワー映像に設定する段階と、
    前記段階b)から提供されるi(iは2以上の整数)番目のパワー映像の第iのパワー平均値を算出する段階と、
    前記第iのパワー平均値と前記基準パワー平均値を比較する段階と、
    前記第iのパワー平均値が前記しきい値以上であれば、前記第iのパワー平均値を前記基準パワー平均値に設定し、前記i番目のパワー映像を前記基準パワー映像に設定する段階と、
    前記第iのパワー平均値が前記しきい値未満であれば、前記第iのパワー映像と前記基準パワー映像とを合成して前記合成映像を形成する段階と
    を備えることを特徴とする請求項11または12に記載のカラードップラモード映像処理方法。
  14. 前記しきい値は、前記基準パワー平均値に予め定められた値を乗じた値であることを特徴とする請求項13に記載のカラードップラモード映像処理方法。
  15. 前記段階d)は、
    前記速度映像に平滑化処理を行う段階と、
    前記マスクを用いて前記平滑化処理された速度映像にマスキング処理を行う段階と、
    前記マスキング処理された速度映像に距離加重値処理および境界平滑化処理を行う段階と、
    前記段階b)から提供される前記速度映像と前記距離加重値処理および境界平滑化処理された速度映像との間の映像差を求める段階と、
    前記映像差を用いてピーク領域を検出する段階と、
    前記検出されたピーク領域を用いて前記距離加重値処理および境界平滑化処理された前記速度映像にピークを復元する段階と
    を備えることを特徴とする請求項10ないし14のいずれか一項に記載のカラードップラモード映像処理方法。
  16. 前記段階d)は、
    前記パワー映像に平滑化処理を行う段階と、
    前記マスクを用いて前記平滑化処理されたパワー映像にマスキング処理を行う段階と、
    前記マスキング処理されたパワー映像に距離加重値処理および境界平滑化処理を行う段階と
    を備えることを特徴とする請求項10ないし15のいずれか一項に記載のカラードップラモード映像処理方法。
  17. e)前記パワー映像および前記速度映像を表示する段階
    をさらに備えることを特徴とする請求項10〜16のいずれか一項に記載のカラードップラモード映像処理方法。
  18. カラードップラモード映像を処理する方法を行うためのプログラムを格納するコンピュータ読み出し可能記録媒体であって、前記方法は、
    a)超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信してドップラ信号を連続的に取得する段階と、
    b)前記ドップラ信号を用いてパワー映像および速度映像を含むカラードップラモード映像を形成する段階と、
    c)前記パワー映像を分析して基準パワー映像を設定し、前記基準パワー映像を前記パワー映像と合成した合成映像を形成し、前記基準パワー映像及び前記合成映像に基づき、関心領域を検出するためのマスクを形成する段階と、
    d)前記マスクを用いて前記パワー映像および前記速度映像にマスキング処理を行う段階と
    を備えることを特徴とするコンピュータ読み出し可能記録媒体。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101121548B1 (ko) * 2009-12-07 2012-03-06 삼성메디슨 주식회사 초음파 진단장치
KR101313220B1 (ko) * 2010-11-23 2013-09-30 삼성메디슨 주식회사 특성 곡선 정보에 기초하여 컬러 도플러 모드 영상을 제공하는 초음파 시스템 및 방법
JP5972691B2 (ja) * 2012-07-09 2016-08-17 東芝メディカルシステムズ株式会社 超音波診断装置、画像処理装置及びプログラム
KR101610877B1 (ko) 2014-04-28 2016-04-21 주식회사 웨이전스 공간 일관성 기초 초음파 신호 처리 모듈 및 그에 의한 초음파 신호 처리 방법
WO2018077707A1 (en) * 2016-10-28 2018-05-03 Koninklijke Philips N.V. Automatic ct detection and visualization of active bleeding and blood extravasation
CN110313939B (zh) * 2019-08-01 2020-12-11 无锡海斯凯尔医学技术有限公司 组织感兴趣区域定位方法、装置、设备及存储介质
US20220061810A1 (en) * 2020-08-25 2022-03-03 Clarius Mobile Health Corp. Systems and methods for placing a gate and/or a color box during ultrasound imaging

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AR228821A1 (es) * 1982-02-22 1983-04-15 Dassler Puma Sportschuh Calzado deportivo
JPH02268748A (ja) * 1989-04-11 1990-11-02 Yokogawa Medical Syst Ltd 超音波血流イメージング装置
US5860929A (en) * 1996-06-07 1999-01-19 The Regents Of The University Of Michigan Fractional moving blood volume estimation with power doppler ultrasound
JPH1075955A (ja) * 1996-07-11 1998-03-24 Fujitsu Ltd 超音波診断装置
US5921931A (en) 1997-04-08 1999-07-13 Endosonics Corporation Method and apparatus for creating a color blood flow image based upon ultrasonic echo signals received by an intravascular ultrasound imaging probe
US6352509B1 (en) * 1998-11-16 2002-03-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Three-dimensional ultrasonic diagnosis apparatus
JP4574768B2 (ja) * 1998-11-16 2010-11-04 株式会社東芝 3次元超音波診断装置
US6217520B1 (en) * 1998-12-02 2001-04-17 Acuson Corporation Diagnostic medical ultrasound system and method for object of interest extraction
US6663567B2 (en) * 2002-03-19 2003-12-16 Zonare Medical Systems, Inc. System and method for post-processing ultrasound color doppler imaging
JP3683886B2 (ja) * 2002-12-27 2005-08-17 株式会社ワイディ マイオカーディアルブラッドボリュームマップによる血液量解析・表示方法
JP2006141798A (ja) * 2004-11-22 2006-06-08 Toshiba Corp 超音波診断装置
JP2008154891A (ja) * 2006-12-26 2008-07-10 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc カラードップラ装置および超音波撮像装置
JP2010534501A (ja) * 2007-07-26 2010-11-11 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ ドップラー超音波撮像システムにおける自動画像選択のためのシステム及び方法

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