JP5859950B2 - 計測装置及びその制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、超音波画像に設定された関心領域が設定された部分の移動を追跡する計測装置及びその制御プログラムに関する。

脳梗塞や心筋梗塞などの循環器系疾患を予防するには、動脈硬化の兆候を早期に察知することが有効である。動脈硬化の検査としては、超音波診断装置を用いて血管を観察することが行われている。例えば、特許文献１，２では、動脈硬化を診断するため、超音波画像の血管壁に領域を設定し、この領域が設定された部分の動きを追跡することが記載されている。

特開２００２−２３８９０３号公報 特開２０１２−９０８２０号公報

ところで、領域が設定された部分の動きの追跡は、超音波画像における輝度分布に基づいて行なう。従って、移動方向において同じような輝度分布になっていると、正確な追跡が困難である。具体的に説明すると、血管壁の動きの要素には、被検体の体表面に当接している超音波プローブを煽る動作による動き、被検体の動作による動き、呼吸による動き、拍動によって血管が収縮する動き、血管内を血液が移動することに伴う慣性力による血管長軸方向の動きなど、様々な要素が含まれている。

このうち、例えば水平方向に延びる血管の長軸方向の断面画像において、血液が移動することに伴う慣性力によって血管が長軸方向（水平方向）に動いても、この水平方向においては、血管壁は同じような輝度分布になっており、なおかつ追跡対象の領域はあまり大きくないので、正確な追跡が困難である。このようなことから、計測を行なう基準となる計測基準部分について正確な移動情報を得ることができる計測装置が望まれている。

上述の課題を解決するためなされた一の観点の発明は、被検体の超音波画像に計測基準部分を設定する計測基準部分設定部と、一の時刻から後に順次続く前記超音波画像において複数の領域の追跡を行なう追跡部と、この追跡部の追跡に基づいて前記各領域の第一移動情報を算出する第一移動情報算出部と、この第一移動情報算出部によって得られた前記各領域の第一移動情報に基づいて、前記計測基準部分の第二移動情報を算出する第二移動情報算出部と、を備え、前記複数の領域は、前記計測基準部分とともに移動する部分であって、前記追跡部による追跡において、前記一の超音波画像と前記他の超音波画像との間における前記計測基準部分の追跡では捉えることができない移動の要素を捉えることができる部分を含む領域であることを特徴とする計測装置である。

また、他の観点の発明は、被検体の超音波画像において周期的な運動を繰り返す部分に計測基準部分を設定する計測基準部分設定部と、一の時刻から後に順次続く前記超音波画像において前記計測基準部分を追跡する追跡部と、前記一の時刻の超音波画像における前記計測基準部分の位置と、前記一の時刻と時間的に異なり、なおかつ該一の時刻と同一時相の超音波画像における前記計測基準部分の位置とに基づいて、前記追跡部による追跡によって得られた前記計測基準部分の移動情報を補正する移動情報補正部と、を備えることを特徴とする計測装置である。

また、他の観点の発明は、被検体の超音波画像において周期的な運動を繰り返す部分に計測基準部分を設定する計測基準部分設定部と、一の時刻から後に順次続く前記超音波画像において前記計測基準部分を追跡する追跡部と、この追跡部による追跡によって得られた前記計測基準部分の軌跡の長さと同一の長さを有する閉曲線であって、少なくとも前記一の時刻の前記超音波画像における前記計測基準部分を通る閉曲線を、前記計測基準部分の軌跡の補正の結果とする移動情報補正部と、を備えることを特徴とする計測装置である。

上記一の観点の発明によれば、前記計測部分とともに移動する部分であって、前記一の超音波画像と前記他の超音波画像との間における計測基準部分の追跡では、追跡しきれない移動の要素を捉えることができる部分を含む複数の領域の移動情報に基づく第一移動情報が算出されるので、前記計測基準部分について従来よりも正確な移動情報を得ることができる。

また、他の観点の発明によれば、前記一の時刻の超音波画像における前記計測基準部分の位置と、前記一の時刻と時間的に異なり、なおかつこの一の時刻と同一時相の超音波画像における前記計測基準部分の位置とに基づいて、前記追跡部による追跡によって得られた前記計測基準部分の移動情報が補正されるので、前記計測基準部分について従来よりも正確な移動情報を得ることができる。

また、他の観点の発明によれば、前記追跡部による追跡によって得られた前記計測基準部分の軌跡の長さと同一の長さを有する閉曲線であって、少なくとも前記一の時刻の前記超音波画像における前記計測基準部分を通る閉曲線を、前記計測基準部分の軌跡の補正の結果とするので、前記計測基準部分について従来よりも正確な移動情報を得ることができる。

本発明の実施形態における超音波診断装置の概略構成の一例を示すブロック図である。 第一実施形態の制御部で実行される機能のブロック図である。 第一実施形態の超音波診断装置の作用の一例を示すフローチャートである。 計測基準点が設定されたＢモード画像が表示された表示部を示す図である。 関心領域が設定された血管のＢモード画像を示す図である。 時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４におけるＢモード画像を示す概念図である。 計測基準点Ｐ１についての第一関心領域Ｒａの垂直方向の移動結果のグラフを示す図である。 計測基準点Ｐ１についての第一関心領域Ｒａの水平方向の移動結果のグラフを示す図である。 計測基準点Ｐ１についての第一関心領域Ｒａの垂直方向の移動結果のグラフと計測基準点Ｐ２についての第一関心領域Ｒａの垂直方向の移動結果のグラフとを示す図である。 第一関心領域の移動結果として、ステップＳ６において算出されるベクトルを用いる理由を説明する図である。 図１０に示されたベクトルを分解した図である。 血管壁の移動と第一関心領域の追跡とを説明する図である。 第一実施形態の第二変形例における第二関心領域の設定例を示す図である。 第二実施形態の制御部で実行される機能のブロック図である。 第二実施形態の超音波診断装置の作用の一例を示すフローチャートである。 第二実施形態において関心領域が設定された血管のＢモード画像を示す図である。 関心領域の移動の軌跡の一例を示す図である。 関心領域の移動の軌跡の補正を説明する図である。 第二実施形態の変形例における関心領域の移動の軌跡の補正を説明する図である。 第二実施形態の変形例における関心領域の移動の軌跡の補正の他例を説明する図である。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
（第一実施形態）
先ず、第一実施形態について図１〜図１２に基づいて説明する。図１に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送受信ビームフォーマ３、エコーデータ処理部４、表示制御部５、表示部６、操作部７、制御部８及び記憶部９を備える。前記超音波診断装置１は、本発明における計測装置の実施の形態の一例である。

前記超音波プローブ２は、アレイ状に配置された複数の超音波振動子（図示省略）を有して構成され、この超音波振動子によって被検体に対して超音波を送信し、そのエコー信号を受信する。

前記送受信ビームフォーマ３は、前記超音波プローブ２から所定の走査条件で超音波を送信するための電気信号を、前記制御部８からの制御信号に基づいて前記超音波プローブ２に供給する。また、前記送受信ビームフォーマ３は、前記超音波プローブ２で受信したエコー信号について、Ａ／Ｄ変換、整相加算処理等の信号処理を行ない、信号処理後のエコーデータを前記エコーデータ処理部４へ出力する。

前記エコーデータ処理部４は、前記送受信ビームフォーマ３から出力されたエコーデータに対し、超音波画像を作成するための信号処理を行なう。例えば、前記エコーデータ処理部４は、対数圧縮処理、包絡線検波処理等を含むＢモード処理を行ない、Ｂモードデータを作成する。

前記表示制御部５は、前記Ｂモードデータに対し、スキャンコンバータ（Ｓｃａｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）による走査変換を行なってＢモード画像データを作成し、このＢモード画像データに基づくＢモード画像を前記表示部６に表示させる。また、前記表示制御部５は、後述の関心領域Ｒ等その他の表示を前記表示部６に表示させる。

前記表示部６は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）などで構成される。前記操作部７は、操作者が指示や情報を入力するためのキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）及びポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）などを含んで構成されている。

前記制御部８は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であり、前記記憶部９に記憶された制御プログラムを読み出し、前記超音波診断装置１の各部における機能を実行させる。例えば、前記送受信ビームフォーマ３、前記エコーデータ処理部４、前記表示制御部５の機能は、前記制御プログラムによって実行されてもよい。

さらに、前記制御部８は、図２に示された計測基準点設定部８１、関心領域設定部８２、追跡部８３、第一移動情報算出部８４、第二移動情報算出部８５、計測部８６の機能を実行させる。詳細は後述する。前記計測基準点設定部８１は、本発明における計測基準部分設定部の実施の形態の一例であり、その機能は本発明における計測基準部分設定機能の実施の形態の一例である。関心領域設定部８２は、本発明における領域設定部の実施の形態の一例である。前記追跡部８３は、本発明における追跡部の実施の形態の一例であり、その機能は本発明における追跡機能の実施の形態の一例である。前記第一移動情報算出部８４は、本発明における第一移動情報算出部の実施の形態の一例であり、その機能は本発明における第一移動情報算出機能の実施の形態の一例である。前記第二移動情報算出部８５は、本発明における第二移動情報算出部の実施の形態の一例であり、その機能は本発明における第二移動情報算出機能の実施の形態の一例である。

前記記憶部９は、例えばＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）や半導体メモリ（ｍｅｍｏｒｙ）などである。

さて、本例の超音波診断装置１の作用について図３のフローチャートに基づいて説明する。先ず、ステップＳ１では、被検体から取得された超音波のエコー信号に基づいて前記表示部６に表示されたＢモード画像を、操作者がフリーズ（ｆｒｅｅｚｅ）させる操作を行なう。

次に、ステップＳ２では、操作者は、前記表示部６に表示されたＢモード画像ＢＩにおいて、図４に示すように計測基準点Ｐを設定する。図４では、血管ＢＬの血管壁Ｗにおける内壁面に二点の計測基準点Ｐ１，Ｐ２が設定されている。

前記計測基準点Ｐは、前記Ｂモード画像ＢＩにおける計測の基準となる点である。例えば、前記計測基準点Ｐは、後述するようにフリーズが解除されたＢモード画像ＢＩにおいて、追跡を行なって移動量を計測する対象である。この計測基準点Ｐに基づいて血管径の計測を行なうことも可能である。前記計測基準点Ｐは、本発明における計測基準部分の実施の形態の一例である。

前記計測基準点Ｐは、例えば操作者が前記操作部７のポインティングデバイスなどを用いて、図示しないカーソル（ｃｕｒｓｏｒ）を移動させて所望の位置に設定する。前記計測基準点設定部８１は、前記操作部７における操作者の入力があると、前記Ｂモード画像ＢＩに前記計測基準点Ｐを設定する。

前記特許文献２に記載されているように、一方の計測基準点Ｐ１を操作者がポインティングデバイスなどを用いて設定した後、この計測基準点Ｐ１と他方の計測基準点Ｐ２とを結ぶ線分が血管の長軸方向と直交するように、前記計測基準点Ｐ２の設定支援がなされてもよい。

次に、ステップＳ３では、図５に示すように、前記関心領域設定部８２が前記Ｂモード画像ＢＩに関心領域Ｒを設定する。関心領域Ｒは、実線で示された第一関心領域Ｒａと一点鎖線で示された第二関心領域Ｒｂである。前記関心領域Ｒは、本発明における領域の実施の形態の一例である。

具体的に前記関心領域Ｒの設定について説明する。前記関心領域設定部８２は、前記計測基準点Ｐ１，Ｐ２の周囲に、この計測基準点Ｐ１，Ｐ２を含む第一関心領域Ｒａを設定する。また、前記関心領域設定部８２は、前記第一関心領域Ｒａの両側に、血管ＢＬの長軸方向に沿って複数の第二関心領域Ｒｂを設定する。前記関心領域設定部８２は、Ｂモード画像ＢＩの輝度分布（エコー信号の強度分布）に基づいて、血管壁Ｗの輪郭を特定し、この血管壁Ｗの輪郭を含むように前記第二関心領域Ｒｂの設定を行なう。これにより、血管壁Ｗに沿って前記第二関心領域Ｒｂが設定される。本例では、前記第二関心領域Ｒｂは、前記第一関心領域Ｒａの両側に三つずつ設定されている。

前記第二関心領域Ｒｂは、前記計測基準点Ｐとともに移動する部分であって、追跡部８３による追跡において、第一関心領域Ｒａの追跡では捉えることができない移動の要素を捉えることができる部分を含んで設定される。これについては後述する。

前記表示制御部５は、前記第一関心領域Ｒａ及び前記計測基準点Ｐを前記表示部６に表示する。一方、前記第二関心領域Ｒｂは前記表示部６に表示されなくてもよい。

次に、ステップＳ４では、操作者はＢモード画像ＢＩのフリーズを解除する。フリーズが解除されると、前記追跡部８３は、一の時刻から後に順次続く前記Ｂモード画像ＢＩにおいて、前記第一関心領域Ｒａ及び前記各第二関心領域Ｒｂの追跡を開始する。前記第一関心領域Ｒａ及び前記第二関心領域Ｒｂの追跡は、例えば、前記Ｂモード画像ＢＩの輝度分布に基づいて、オプティカルフロー法などの公知の手法を用いて行われる。

次に、ステップＳ５では、前記第一移動情報算出部８４は、前記追跡部８３による追跡に基づいて、前記Ｂモード画像ＢＩにおいて第一関心領域Ｒａが設定された部分の移動を示す移動ベクトルＶ１と、前記第二関心領域Ｒｂが設定された部分の移動を示す移動ベクトルＶ２を求める。前記第一移動情報算出部８４は、時間的に異なる二つのＢモード画像ＢＩの間における前記追跡部８３による追跡から、前記第一関心領域Ｒａが設定された部分及び前記第二関心領域Ｒｂが設定された部分の移動を求め、前記移動ベクトルＶ１及び前記移動ベクトルＶ２を算出する。例えば、図６に示すように、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、・・・におけるＢモード画像をＢモード画像ＢＩ１、ＢＩ２、ＢＩ３、ＢＩ４、・・・とすると、前記Ｂモード画像ＢＩ１とＢモード画像ＢＩ２との間、前記Ｂモード画像ＢＩ２とＢモード画像ＢＩ３との間、前記Ｂモード画像ＢＩ３とＢモード画像ＢＩ４との間において、前記移動ベクトルＶ１及び前記移動ベクトルＶ２の算出を行なう。前記移動ベクトルＶ１及び前記移動ベクトルＶ２は、本発明における第一移動情報の実施の形態の一例である。

次に、ステップＳ６では、第二移動情報算出部８５は、前記移動ベクトルＶ１と複数の前記移動ベクトルＶ２を反映したベクトルを算出する。本例では、前記第二移動情報算出部８５は、前記ベクトルとして、前記移動ベクトルＶ１と複数の前記移動ベクトルＶ２との平均ベクトルＶａｖを算出する。前記第二移動情報算出部８５は、前記移動ベクトルＶ１及び前記移動ベクトルＶ２のうち、大きさや方向が極端に異なるベクトルを除いて前記平均ベクトルＶａｖを算出してもよい。また、前記第二移動情報算出部８５は、前記移動ベクトルＶ１及び前記移動ベクトルＶ２に対し、それぞれのベクトルを得るための追跡に用いたオプティカルフロー法において得られる相関係数の大きさに応じた重み係数を乗算して、前記平均ベクトルＶａｖを算出してもよい。前記平均ベクトルＶａｖは、本発明における第二移動情報の実施の形態の一例である。

次に、ステップＳ７では、前記表示制御部５は、前記平均ベクトルＶａｖによる前記第一関心領域Ｒａの移動結果（前記計測基準点Ｐの移動結果）を前記表示部６に表示させる。これにより、前記計測基準点Ｐの移動量の計測結果として、前記平均ベクトルＶａｖによる移動情報が表示され、前記計測基準点Ｐについての補正された移動情報（補正後移動情報）が表示される。

例えば、前記表示制御部５は、図７に示すように、前記計測基準点Ｐ１についての前記第一関心領域Ｒａの、前記平均ベクトルＶａｖによる垂直方向における移動結果を示すグラフＧ１を表示させてもよい。また、前記表示制御部５は、図８に示すように、前記計測基準点Ｐ１についての前記第一関心領域Ｒａの、前記平均ベクトルＶａｖによる水平方向の移動結果を示すグラフＧ２を表示させてもよい。また、前記表示制御部５は、図９に示すように、前記計測基準点Ｐ１についての前記第一関心領域Ｒａの、前記平均ベクトルＶａｖによる垂直方向における移動結果を示すグラフＧ１と、前記計測基準点Ｐ２についての前記第一関心領域Ｒａの、前記平均ベクトルＶａｖによる垂直方向における移動結果を示すグラフＧ３とを同一座標軸からなる座標面上に表示させてもよい。前記グラフＧ１〜Ｇ３は、本発明において表示部に表示される計測基準部分の移動情報の実施の形態の一例である。

ちなみに、前記平均ベクトルＶａｖは、二つのＢモード画像の間の補正後移動情報であり、一つの前記平均ベクトルＶａｖから前記グラフＧ１〜Ｇ３上の一点が得られる。従って、時刻ｔ１、ｔ２のＢモード画像ＢＩ１、ＢＩ２から得られる平均ベクトルＶａｖ１、時刻ｔ２、ｔ３のＢモード画像ＢＩ１、ＢＩ２から得られる平均ベクトルＶａｖ２、時刻ｔ３、ｔ４のＢモード画像ＢＩ３、ＢＩ４から得られる平均ベクトルＶａｖ３、・・・が順次算出され、前記グラフＧ１〜Ｇ３が表示される。

ここで、垂直方向とは、前記Ｂモード画像ＢＩにおける垂直方向（深さ方向）を意味する。また、水平方向とは、このＢモード画像ＢＩにおける垂直方向と直交する方向を意味する。

前記グラフＧ１〜Ｇ３について説明する。グラフＧ１〜Ｇ３の横軸は、時間を示している。また、前記グラフＧ１、Ｇ３の縦軸は、前記計測基準点Ｐ１，Ｐ２それぞれについての前記第一関心領域Ｒａの前記Ｂモード画像ＢＩにおける垂直方向の位置を示している。また、前記グラフＧ２の縦軸は、前記計測基準点Ｐ１についての第一関心領域Ｒａの前記Ｂモード画像ＢＩにおける水平方向の位置を示している。

図９に示されたグラフＧ１、Ｇ３において、同一時間における縦方向の差は、血管ＢＬの内径φを意味する。従って、操作者は、前記操作部７を用いて、前記表示部６（図９では図示省略）に内径指標Ｉを表示させ、この内径指標Ｉの両端部を前記グラフＧ１、Ｇ３に合わせる。これにより、前記計測部８６は内径φを計測する。図９では、時刻Ｔ１０における内径φが計測される。

ここで、前記第一関心領域Ｒａの移動結果として、前記移動ベクトルＶ１と複数の前記移動ベクトルＶ２に基づくベクトル（本例では前記平均ベクトルＶａｖ）を用いる理由について説明する。図１０の上方には、前記第一関心領域Ｒａ付近を拡大した図が示されている。この拡大図に示されているように、Ｂモード画像において、血管壁Ｗは、血管ＢＬの長軸方向（血管壁Ｗが延びている方向）に、同じような輝度の部分が層状に並んだ構造になっている。図１０では、血管Ｗの内壁面ｄｉと血管壁Ｗの層が、直線状に簡略化されて示されている。ちなみに、Ｂモード画像において、血管ＢＬの内腔部分ｌｕは、黒く抜けたように見える。

前記第一関心領域Ｒａは、血管壁Ｗの水平方向に延びる部分に設定されている。前記第一関心領域Ｒａがこのような位置に設定されている場合において、血管ＢＬがベクトルｖで示す斜め方向に移動したとする。この移動の要素には、例えば図１１に示すように、拍動による垂直方向の移動要素であるベクトルｖｖと、血管ＢＬ内を血液が移動することに伴う慣性力による水平方向の移動要素であるベクトルｖｈが含まれる。

しかし、Ｂモード画像における輝度分布は、水平方向においてほとんど変化がないため、輝度分布に基づいて前記第一関心領域Ｒａを追跡すると、垂直方向の移動を捉えることができるものの、水平方向の移動を捉えることが困難である。従って、図１２に示すように、血管壁Ｗが斜め方向に移動しているにも関わらず、前記追跡部８３による第一関心領域Ｒａの追跡結果は、垂直方向のみに移動したものとなる。

一方、前記第二関心領域Ｒｂが設定された部分は、血管壁Ｗが斜め方向に延びている部分であるため、水平方向においても輝度の変化がある。従って、前記追跡部８３による前記第二関心領域Ｒｂの追跡結果は、前記第一関心領域Ｒａの追跡では捉えることができない水平方向の移動要素も含まれた追跡結果になる。このような第二関心領域Ｒｂの移動ベクトルＶ２も反映された前記平均ベクトルＶａｖを、前記第一関心領域Ｒａの移動結果とするので、計測基準点Ｐについて、従来よりも正確な移動情報を得ることができる。

次に、第一実施形態の変形例について説明する。第一変形例では、前記ステップＳ６において、前記移動ベクトルＶ１と複数の前記移動ベクトルＶ２に基づいて算出されるベクトルは、前記移動ベクトルＶ１及び複数の前記移動ベクトルＶ２のうち、中間のベクトルであってもよい。中間のベクトルとは、例えば前記移動ベクトルＶ１及び前記複数の移動ベクトルＶ２のうち、最小のベクトルと最大のベクトルとを合成した合成ベクトルの半分の大きさのベクトルをいう。

次に、第二変形例について説明する。第二変形例では、図１３に示すように、前記第二関心領域Ｒｂは、血管壁Ｗの輪郭に沿って設定されずに、前記第一関心領域Ｒａの両側に直線状に設定されてもよい。図１３では、前記計測基準点Ｐ２についての第一関心領域Ｒａの両側に設定された第二関心領域Ｒｂが示されている。

（第二実施形態）
次に、第二実施形態について説明する。第二実施形態において、前記制御部８は、図１４に示された計測基準点設定部８１、関心領域設定部８２、追跡部８３、第一移動情報算出部８４、移動情報補正部８７、計測部８６の機能を実行させる。
本例の制御部８は、第一実施形態とは異なり、前記移動情報補正部８７を有する一方で、前記第二移動情報算出部８５を有さない。

次に、第二実施形態の超音波診断装置１の作用について図１５のフローチャートに基づいて説明する。図１５のステップＳ１１は、図３の前記ステップＳ１と同一の処理、図１５のステップＳ１２は、図３のステップＳ２と同一の処理であり、説明を省略する。

次に、ステップＳ１３では、図１６に示すように、前記ステップＳ１２で設定された計測基準点Ｐ１，Ｐ２の周囲に、この計測基準点Ｐ１，Ｐ２を含む関心領域Ｒを設定する。この関心領域Ｒは、前記第一実施形態における前記第一関心領域Ｒａと同一である。

次に、ステップＳ１４では、前記ステップＳ４と同様に、操作者がＢモード画像のフリーズを解除する。フリーズが解除されると、前記追跡部８３は、一の時刻から後に順次続く前記Ｂモード画像ＢＩにおいて、前記関心領域Ｒの追跡を開始する。

次に、ステップＳ１５では、前記第一移動情報算出部８４が、前記追跡部８３による追跡に基づいて、前記関心領域Ｒの移動情報（前記計測基準点Ｐの移動情報）を求める。この移動情報は、図１７に示すように、前記関心領域Ｒが移動した軌跡Ｔである。この軌跡Ｔは、一心拍の間における時間的に異なるＢモード画像ＢＩにおける前記関心領域Ｒの位置を示す点Ｐｔを必要に応じて結んで形成されたものである。ただし、図１７において、点Ｐｔは、軌跡Ｔの端部における二点Ｐｔ_０，Ｐｔ_Ｘのみ示されており（Ｘは自然数）、その間の点Ｐｔ_１，Ｐｔ_２，・・・，Ｐｔ_{（Ｘ−１）}は図示省略されている。軌跡Ｔ上の点の数は、点Ｐｔ_０〜Ｐｔ_Ｘまで（Ｘ＋１）個である。

図１７に示された前記軌跡Ｔは、一心拍の前記関心領域Ｒの移動の軌跡である。点Ｐｔ_０は追跡開始点（軌跡Ｔの始点）であり、この点Ｐｔ_０から点Ｐｔ_Ｘまでが一心拍である。また、前記点Ｐｔ_０及び前記点Ｐｔ_Ｘは、拍動する血管が最大径又は最小径になった状態における関心領域Ｒの位置である。

前記点Ｐｔ_０は、本発明において、一の時刻の超音波画像における計測基準部分の位置に該当し、前記点Ｐｔ_Ｘは、本発明において、一の時刻と時間的に異なり、なおかつ該一の時刻と同一時相の超音波画像における計測基準部分の位置に該当する。

ここで、前記関心領域Ｒが設定された血管壁は、拍動によって周期的な運動を繰り返す。従って、前記関心領域Ｒが設定された部分は、拍動に伴って移動し、一心拍後には元の位置に戻る。従って、最大径の状態の時や最小径の状態の時のように、心拍における同一時相においては、被検体において前記関心領域Ｒが設定された部分は、同一の位置にある。

しかし、前記追跡部８３による前記関心領域Ｒの追跡において、水平方向の移動の要素を捉えられていないなど、正確な追跡が行われていないと、図１７に示すように、同一時相であり同じ位置になるべき前記点Ｐｔ_０及び前記点Ｐｔ_Ｘの位置がずれてしまう。そこで、前記ステップＳ１５において前記関心領域Ｒの移動情報として前記軌跡Ｔが得られると、ステップＳ１６において、前記移動情報補正部８７は、前記点Ｐｔ_０と前記点Ｐｔ_Ｘの位置が一致するように、前記軌跡Ｔを補正する。

前記軌跡Ｔの補正について詳しく説明する。前記移動情報補正部８７は、先ず図１８に示すように前記点Ｐｔ_Ｘを始点とし、前記点Ｐｔ_０を終点とするベクトルＶｘ０を求める。次に、下記（式１）で示される補正用ベクトルｃｖ_ｍの大きさを、前記点Ｐｔ_０以外の各点Ｐｔ_ｍについて求める（ｍは、１〜Ｘまでの自然数）。
ｃｖ_ｍ＝Ｖｘ０×ｍ／｛（Ｘ＋１）−１｝ ・・・（式１）
（式１）において、「ｃｖ_ｍ」は補正用ベクトルの大きさ、「Ｖｘ０」はベクトルＶｘ０の大きさである。

前記（式１）で得られる補正用ベクトルｃｖ_ｍの大きさは、点Ｐｔ_１（図示省略）が最も小さく、点Ｐｔ_Ｘが最も大きい。

前記移動情報補正部８７は、前記（式１）で得られた大きさを有し、前記ベクトルＶｘ０と同じ方向及び向きを有する補正用ベクトルｃｖ_ｍにより、前記軌跡Ｔにおける前記Ｐｔ_０以外の各点Ｐｔ_ｍ（ｍ：１，２，３，・・・，Ｘ）を位置補正する。

図１８には、補正用ベクトルｃｖ_ｍ（補正用ベクトルｃｖ_１〜ｃｖ_Ｘ）のうちの一部が示されている。この補正用ベクトルｃｖ_ｍにより前記各点Ｐｔ_ｍが位置補正された点Ｐｔ_ｍ′が得られる。そして、この点Ｐｔ_ｍ′を必要に応じて結んで形成される補正済軌跡Ｔ′（図１８における破線）が得られる。

ちなみに、点Ｐｔ_Ｘの補正用ベクトルｃｖ_Ｘは、前記ベクトルＶｘ０である。

ステップＳ１６において補正済軌跡Ｔ′が得られると、ステップＳ１７では、前記表示制御部５は、前記補正済軌跡Ｔ′に基づいた前記関心領域Ｒの移動結果を、前記表示部６に表示させる。前記補正済軌跡Ｔ′に基づいた前記関心領域Ｒの移動結果として、前記計測基準点Ｐ１についての前記関心領域Ｒの垂直方向における移動結果を示すグラフＧ１（図７参照）や、前記計測基準点Ｐ１についての前記関心領域Ｒの水平方向における移動結果を示すグラフＧ２（図８参照）が表示されてもよい。また、前記計測基準点Ｐ１についての前記関心領域Ｒの垂直方向における移動結果を示すグラフＧ１と、前記計測基準点Ｐ２についての前記関心領域Ｒの垂直方向における移動結果を示すグラフＧ３とが、同一座標軸からなる座標面上に表示されてもよい（図９参照）。

本例によれば、補正済軌跡Ｔ′に基づいた前記関心領域Ｒの移動結果が表示されるので、前記追跡部８３の追跡によって捉えることができない移動要素があることなどによって、追跡部８３の追跡結果が不正確になる場合であっても、より正確な移動結果を表示させることができる。

次に、第二実施形態の変形例について説明する。前記ステップＳ１６において、図１９に示すように、前記移動情報補正部８７は、前記点Ｐｔ_Ｘを前記点Ｐｔ_０に一致させた点、すなわち前記点Ｐｔ_０と前記軌跡Ｔ上の任意の点Ｐｔ_ｍとに基づいて、例えばスプライン補間などの補間を行ない、前記補正済軌跡Ｔ′を得てもよい。

また、前記ステップＳ１６において、前記移動情報補正部８７は、図２０に示すように、前記軌跡Ｔの長さと同一の長さの円周を有し、少なくとも前記点Ｐｔ_０を通る円Ｃを、前記補正済軌跡Ｔ′（図２０における破線）としてもよい。この場合、前記補正済軌跡Ｔ′は必ずしも円である必要はなく、例えば楕円であってもよい。前記補正済軌跡Ｔ′は、前記軌跡Ｔの長さと同一の長さを有し、なおかつ前記点ｐｔを通る閉曲線であればよい。

以上、本発明を前記各実施形態によって説明したが、本発明はその主旨を変更しない範囲で種々変更実施可能なことはもちろんである。例えば、前記計測基準点Ｐの設定位置は、上述の各実施形態で説明した位置に限られるものではない。例えば、特に図示しないが、前記計測基準点Ｐは、血管の外壁面に設定されてもよい。

１ 超音波診断装置（計測装置）
６ 表示部
８１ 計測基準点設定部
８２ 関心領域設定部（領域設定部）
８３ 追跡部
８４ 第一移動情報算出部
８５ 第二移動情報算出部
８７ 移動情報補正部

Claims (9)

1. 被検体の超音波画像に計測基準部分を設定する計測基準部分設定部と、
   一の時刻から後に順次続く前記超音波画像において複数の領域の追跡を行なう追跡部と、
   該追跡部の追跡に基づいて前記複数の領域の各々の第一移動情報を算出する第一移動情報算出部と、
   該第一移動情報算出部によって得られた前記複数の領域の各々の第一移動情報に基づいて、前記計測基準部分の第二移動情報を算出する第二移動情報算出部と、
   を備え、
   前記複数の領域は、前記計測基準部分とともに移動する部分であって、前記追跡部による追跡において、一の超音波画像と該一の超音波画像とは時間的に異なる他の超音波画像との間における前記計測基準部分の追跡では捉えることができない移動の要素を捉えることができる部分を含む領域であり、
   前記追跡部は、前記計測基準部分以外の複数の領域及び前記計測基準部分を含む領域の追跡を行ない、
   前記第一移動情報算出部は、前記追跡部の追跡結果に基づいて、前記計測基準部分以外の複数の領域及び前記計測基準部分を含む領域の前記第一移動情報を算出し、
   前記第二移動情報算出部は、前記計測基準部分以外の複数の領域及び前記計測基準部分を含む領域についての前記第一移動情報に基づいて前記第二移動情報を算出する
   ことを特徴とする計測装置。
2. 被検体の超音波画像に計測基準部分を設定する計測基準部分設定部と、
   一の時刻から後に順次続く前記超音波画像において複数の領域の追跡を行なう追跡部と、
   該追跡部の追跡に基づいて前記複数の領域の各々の第一移動情報を算出する第一移動情報算出部と、
   該第一移動情報算出部によって得られた前記複数の領域の各々の第一移動情報に基づいて、前記計測基準部分の第二移動情報を算出する第二移動情報算出部と、
   前記計測基準部分以外の部分に前記複数の領域を設定する領域設定部であって、前記超音波画像において血管壁を識別して、前記複数の領域を血管壁に沿って設定する領域設定部と、
   を備え、
   前記複数の領域は、前記計測基準部分とともに移動する部分であって、前記追跡部による追跡において、一の超音波画像と該一の超音波画像とは時間的に異なる他の超音波画像との間における前記計測基準部分の追跡では捉えることができない移動の要素を捉えることができる部分を含む領域である
   ことを特徴とする計測装置。
3. 前記第二移動情報による前記計測基準部分の移動情報を表示する表示部を備える請求項１又は２に記載の計測装置。
4. 被検体の超音波画像において周期的な運動を繰り返す部分に計測基準部分を設定する計測基準部分設定部と、
   一の時刻から後に順次続く前記超音波画像において前記計測基準部分を追跡する追跡部と、
   前記一の時刻の超音波画像における前記計測基準部分の位置と、前記一の時刻と時間的に異なり、なおかつ該一の時刻と同一時相の超音波画像における前記計測基準部分の位置とに基づいて、前記追跡部による追跡によって得られた前記計測基準部分の移動情報を補正する移動情報補正部と、
   を備え、
   前記移動情報補正部は、前記一の時刻と時間的に異なり、なおかつ該一の時刻と同一時相の超音波画像における前記計測基準部分の位置を、前記一の時刻の超音波画像における前記計測基準部分の位置と一致させた点と、前記追跡部による追跡によって得られた前記計測基準部分の軌跡上の点とに基づいて補間を行なうことにより、前記移動情報の補正を行なう
   ことを特徴とする計測装置。
5. 被検体の超音波画像において周期的な運動を繰り返す部分に計測基準部分を設定する計測基準部分設定部と、
   一の時刻から後に順次続く前記超音波画像において前記計測基準部分を追跡する追跡部と、
   該追跡部による追跡によって得られた前記計測基準部分の軌跡の長さと同一の長さを有する閉曲線であって、少なくとも前記一の時刻の前記超音波画像における前記計測基準部分を通る閉曲線を、前記計測基準部分の軌跡の補正の結果とする移動情報補正部と、
   を備えることを特徴とする計測装置。
6. コンピュータに、
   被検体の超音波画像に計測基準部分を設定する計測基準部分設定機能と、
   一の時刻から後に順次続く前記超音波画像において複数の領域の追跡を行なう追跡機能と、
   該追跡機能による追跡に基づいて前記複数の領域の各々の第一移動情報を算出する第一移動情報算出機能と、
   該第一移動情報算出機能によって得られた前記複数の領域の各々の第一移動情報に基づいて、前記計測基準部分の第二移動情報を算出する第二移動情報算出機能と、
   を実行させる計測装置の制御プログラムであって、
   前記複数の領域は、前記計測基準部分とともに移動する部分であって、前記追跡機能による追跡において、一の超音波画像と該一の超音波画像とは時間的に異なる他の超音波画像との間における前記計測基準部分の追跡では捉えることができない移動の要素を捉えることができる部分を含む領域であり、
   前記追跡機能は、前記計測基準部分以外の複数の領域及び前記計測基準部分を含む領域の追跡を行ない、
   前記第一移動情報算出機能は、前記追跡機能の追跡結果に基づいて、前記計測基準部分以外の複数の領域及び前記計測基準部分を含む領域の前記第一移動情報を算出し、
   前記第二移動情報算出機能は、前記計測基準部分以外の複数の領域及び前記計測基準部分を含む領域についての前記第一移動情報に基づいて前記第二移動情報を算出する
   ことを特徴とする計測装置の制御プログラム。
7. コンピュータに、
   被検体の超音波画像に計測基準部分を設定する計測基準部分設定機能と、
   一の時刻から後に順次続く前記超音波画像において複数の領域の追跡を行なう追跡機能と、
   該追跡機能の追跡に基づいて前記複数の領域の各々の第一移動情報を算出する第一移動情報算出機能と、
   該第一移動情報算出機能によって得られた前記複数の領域の各々の第一移動情報に基づいて、前記計測基準部分の第二移動情報を算出する第二移動情報算出機能と、
   前記計測基準部分以外の部分に前記複数の領域を設定する領域設定機能であって、前記超音波画像において血管壁を識別して、前記複数の領域を血管壁に沿って設定する領域設定機能と、
   を実行させる計測装置の制御プログラムであって、
   前記複数の領域は、前記計測基準部分とともに移動する部分であって、前記追跡部による追跡において、一の超音波画像と該一の超音波画像とは時間的に異なる他の超音波画像との間における前記計測基準部分の追跡では捉えることができない移動の要素を捉えることができる部分を含む領域である
   ことを特徴とする計測装置の制御プログラム。
8. コンピュータに、
   被検体の超音波画像において周期的な運動を繰り返す部分に計測基準部分を設定する計測基準部分設定機能と、
   一の時刻から後に順次続く前記超音波画像において前記計測基準部分を追跡する追跡機能と、
   前記一の時刻の超音波画像における前記計測基準部分の位置と、前記一の時刻と時間的に異なり、なおかつ該一の時刻と同一時相の超音波画像における前記計測基準部分の位置とに基づいて、前記追跡部による追跡によって得られた前記計測基準部分の移動情報を補正する移動情報補正機能と、
   を実行させることを特徴とする計測装置の制御プログラムであって、
   前記移動情報補正機能は、前記一の時刻と時間的に異なり、なおかつ該一の時刻と同一時相の超音波画像における前記計測基準部分の位置を、前記一の時刻の超音波画像における前記計測基準部分の位置と一致させた点と、前記追跡機能による追跡によって得られた前記計測基準部分の軌跡上の点とに基づいて補間を行なうことにより、前記移動情報の補正を行なう
   ことを特徴とする計測装置の制御プログラム。
9. コンピュータに、
   被検体の超音波画像において周期的な運動を繰り返す部分に計測基準部分を設定する計測基準部分設定機能と、
   一の時刻から後に順次続く前記超音波画像において前記計測基準部分を追跡する追跡機能と、
   該追跡機能による追跡によって得られた前記計測基準部分の軌跡の長さと同一の長さの円周を有する円であって、少なくとも前記一の時刻の前記超音波画像における前記計測基準部分を通る円を、前記計測基準部分の軌跡の補正の結果とする移動情報補正機能と、
   を実行させることを特徴とする計測装置の制御プログラム。

Images