JP5587332B2 - 超音波イメージング装置および超音波イメージング用プログラム - Google Patents
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Description
(実施形態1)
図1に本実施形態の超音波イメージング装置のシステム構成を示す。本装置は、超音波境界検出機能を備えている。図1のように、本装置は、超音波探触子(プローブ)1、ユーザインタフェース2、送波ビームフォーマ3、制御系4、送受切り替えスイッチ5、受波ビームフォーマ6、包絡線検波部7、スキャンコンバータ8、処理部10、パラメータ設定部11、合成部12および表示部13を備えて構成される。
実施形態1では、SAD分布を求めた後に、ROI31が低SNR領域かどうかをSAD分布により判別し、低SNR領域の場合には動きベクトルを除去等するものであったが、本実施形態では、SAD分布を演算する際に、ノイズを除去し、ノイズ除去後の検出感度の高いSAD分布を用いて信頼性の高い動きベクトルを求める。
次に、実施形態3として、実施形態1の図3のステップ53で求めたSAD値分布を用いて、直接的に組織の境界を求めるとともに、生体腫瘍の正常組織に対する浸潤度を判定する処理方法について説明する。なお、本実施形態3においては、探索領域32の移動候補領域33を単に領域33と呼ぶ。また、ROI31を注目画素とも呼ぶ。
実施形態4として、探索領域32のSAD値分布から、動きベクトルを求めずに、直接的に境界を検出する他の方法を説明する。ここでは、2次微分に対応する強調処理を行うラプラシアンフィルタを適用する。
Claims (12)
- 対象に向かって超音波を送信する送信部と、前記対象から到来する超音波を受信する受信部と、前記受信部の受信信号を処理して2フレーム以上の画像を生成する処理部とを有し、
前記処理部は、前記生成した2フレーム以上の画像のうち、1のフレームを基準フレームとし、予め定めた位置、または、操作者から受け付けた位置に関心領域を設定し、別の1のフレームを比較フレームとし、前記関心領域よりも広い探索領域を予め定めた位置、または、操作者から受け付けた位置に設定し、前記探索領域内に前記関心領域の移動先の候補である複数の候補領域を設定し、前記関心領域内と前記候補領域内の画像特性値の類似度を前記候補領域ごとに計算して、前記探索領域全体にわたる前記類似度の分布を求め、前記類似度の分布において前記類似度の最小値と前記類似度の全体の値とを比較する統計量を求め、当該統計量により前記関心領域の信頼度を判定することを特徴とする超音波イメージング装置。 - 請求項1に記載の超音波イメージング装置において、前記処理部は、前記類似度の最小値、平均値および標準偏差を用いて前記統計量を求め、求めた前記統計量と閾値とを比較することにより前記関心領域の信頼度を判定することを特徴とする超音波イメージング装置。
- 請求項2に記載の超音波イメージング装置において、前記処理部は、前記比較フレームにおける前記関心領域に対応する位置と、前記類似度が最小の前記候補領域の位置とを結ぶベクトルを生成し、前記信頼度が低いと判定された前記関心領域については前記ベクトルをゼロ、もしくは、所定のベクトルに置き換えることを特徴とする超音波イメージング装置。
- 請求項1に記載の超音波イメージング装置において、前記処理部は、前記類似度分布について類似度の平均、最小値及び標準偏差を算出し、前記平均と前記最小値の差分を前記標準偏差で除算した分離度を前記統計量として求めることを特徴とする超音波イメージング装置。
- 請求項1に記載の超音波イメージング装置において、前記処理部は、前記類似度分布について類似度の平均及び標準偏差を算出し、前記標準偏差を前記平均で除算した変動係数を前記統計量として求めることを特徴とする超音波イメージング装置。
- 請求項2に記載の超音波イメージング装置において、
前記処理部は、複数の前記関心領域を設定し、それぞれについて前記統計量を求め、求めた統計量の値の頻度を示すヒストグラム分布を求め、
前記ヒストグラム分布における中央値、平均値、または、ヒストグラム分布が複数の山形状を呈する場合には、山の間の谷の最小値の統計量を前記閾値として用いることを特徴とする超音波イメージング装置。 - 請求項1に記載の超音波イメージング装置において、
前記処理部は、前記類似度分布を平滑化処理した平滑化後類似度分布を生成し、平滑化処理前の前記類似度分布から前記平滑化後類似度分布を差し引いた差分類似度分布を求めることを特徴とする超音波イメージング装置。 - 請求項7に記載の超音波イメージング装置において、前記平滑化処理は、前記類似度分布に、予め定めた大きさのフィルタを設定し、該フィルタ内の分布を平滑化する処理を、フィルタを所定量移動させながら繰り返すものであり、
前記処理部は、前記比較フレームにおける前記関心領域に対応する位置と、前記平滑化処理前の類似度分布において前記類似度が最小の前記候補領域の位置とを結ぶベクトルを、複数の前記関心領域について生成し、生成したベクトルのうち、最大のベクトル長を前記フィルタの大きさとすることを特徴とする超音波イメージング装置。 - 請求項1に記載の超音波イメージング装置において、前記処理部は、前記類似度分布をラプラシアンフィルタでフィルタリング処理して輪郭強調分布を作成し、前記輪郭強調分布において連続する輪郭線を抽出することにより、前記対象の境界を求めることを特徴とする超音波イメージング装置。
- 請求項1に記載の超音波イメージング装置において、前記処理部は、生体腫瘍境界付近に設定された前記関心領域について前記類似度分布を求め、該類似度を画像特性値とする類似度分布画像を生成し、該類似度分布画像上で前記関心領域に対応する位置を中心として複数の異なる方向に所定長の1次元領域を設定する第1処理手段と、
前記1次元領域内の前記類似度の総和を、設定した方向ごとに計算する第2処理手段と、
前記類似度総和が最小となる方向の類似度総和と、それと直交する方向の1次元領域の類似度総和との比率を計算する第3処理手段と、
前記比率に基づいて腫瘍の浸潤度を判定する第4処理手段と、
を有することを特徴とする超音波イメージング装置。 - 請求項10に記載の超音波イメージング装置において、前記処理部は、前記第3処理手段で計算された前記比率が予め設定した一定値よりも小さい場合には、その関心領域が境界線を構成する点であると判断することを特徴とする超音波イメージング装置。
- コンピュータに、
2フレーム以上の超音波画像から基準フレームと比較フレームとを選択する第1のステップ、
前記基準フレームに関心領域を設定する第2のステップ、
前記比較フレームに前記関心領域よりも広い探索領域を設定し、前記探索領域内に前記関心領域の移動先の候補である複数の候補領域を設定する第3のステップ、
前記関心領域内と前記候補領域内の画像特性値の類似度を前記候補領域ごとに計算して、前記探索領域全体にわたる前記類似度の分布を求め、前記類似度の分布において前記類似度の最小値と前記類似度の全体の値とを比較する統計量を求め、当該統計量により前記関心領域の信頼度を判定する第4のステップ、
を実行させるための超音波イメージング用プログラム。
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