JP6026466B2 - Image processing apparatus and ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、三次元的に解析された心壁運動情報を用いて、心臓の機械的な興奮の時空間的な変化の様子を直接的に把握でき解析可能な情報を提供し、主に虚血性疾患等の診断を支援する画像処理装置及び超音波診断装置に関する。   The present invention provides information that can be analyzed by directly understanding the state of spatiotemporal changes in the mechanical excitement of the heart using three-dimensionally analyzed heart wall motion information. The present invention relates to an image processing apparatus and an ultrasonic diagnostic apparatus that support diagnosis of blood diseases and the like.

心筋等の生体組織に関する運動や機能を客観的かつ定量的に評価することは、その組織の診断にとって非常に重要である。超音波画像処理装置を使用した画像診断においても、主に心臓を例として様々な定量的評価法が試みられている。例えば、正常な心筋の収縮期においては、壁厚方向(短軸)へはその厚みが増し(thickening)、長軸方向へはその長さが縮む(shortening)ことがわかっている。一般に、このthickeningとshorteningは、その運動方向が互いに直交し異なる起序を呈すると言われている一方、これらの運動を観察し心筋壁運動を評価することで、例えば心筋梗塞等の心臓疾患に関する診断支援の可能性が示唆されている。   Objective and quantitative evaluation of movements and functions related to biological tissues such as the myocardium is very important for diagnosis of the tissues. In image diagnosis using an ultrasonic image processing apparatus, various quantitative evaluation methods have been tried mainly using the heart as an example. For example, during normal myocardial contraction, it is known that the thickness increases in the wall thickness direction (short axis) and the length decreases in the long axis direction. In general, thickening and shortening are said to have different directions of motion and perpendicular to each other. On the other hand, by observing these motions and evaluating myocardial wall motion, for example, heart disease such as myocardial infarction The possibility of diagnosis support is suggested.

また、心臓の内膜面等の動きを表示する技術として、例えば三次元サーフェスレンダリング表示やブルズアイ表示(又はPolar-map表示)が知られている。典型例としては、4次元TSI(Tissue Strain Imaging)やCFM(Contraction Front Mapping)等が挙げられる。これらの手法を用いることで、心壁の運動情報に関する三次元的な分布の様子を定量的に観察することができる。   In addition, as a technique for displaying the movement of the intimal surface of the heart or the like, for example, three-dimensional surface rendering display or bullseye display (or Polar-map display) is known. Typical examples include 4-dimensional TSI (Tissue Strain Imaging) and CFM (Contraction Front Mapping). By using these methods, it is possible to quantitatively observe the three-dimensional distribution of heart wall motion information.

ところで、近年の研究において、例えば虚血性心疾患等の診断においては、心臓のポンプとしての機械的な運動(機械的な興奮)の時空間的伝搬の様子を調べることが有効であることが解っている。   By the way, in recent studies, for example, in the diagnosis of ischemic heart disease, it has been found that it is effective to examine the state of spatiotemporal propagation of mechanical movement (mechanical excitement) as a heart pump. ing.

[平成19年3月13日検索]、インターネット<http://www.pac.ne.jp/71stJCS/jp/program.asp?session id=OE04&program id=11933&free str=Contraction>[Search on March 13, 2007], Internet <http://www.pac.ne.jp/71stJCS/jp/program.asp?session id = OE04 & program id = 11933 & free str = Contraction>

しかしながら、従来の心壁の運動情報の表示手法では、機械的な興奮の時空間的伝搬の様子を直接的に把握したり、定量化することはできない。例えば、CFMは、収縮ピークタイミングの部位間でのずれを把握することが目的であるため、心壁運動の時空間的伝搬の様子を直接的には把握することができない。例えば、非特許文献1に開示されている技術では、ある時相での収縮ピークにある部位の分布像が提供される。そのため、収縮ピークタイミングの部位間でのずれを把握することは可能であるが、壁運動の時空間的な伝搬の様子を直接的に把握することは不可能である。   However, the conventional display method of heart wall motion information cannot directly grasp or quantify the state of spatiotemporal propagation of mechanical excitement. For example, since CFM is intended to grasp the difference between the portions of the contraction peak timing, it cannot directly grasp the state of spatiotemporal propagation of the heart wall motion. For example, in the technique disclosed in Non-Patent Document 1, a distribution image of a site at a contraction peak at a certain time phase is provided. For this reason, it is possible to grasp the difference between the contraction peak timing parts, but it is impossible to directly grasp the spatiotemporal propagation state of the wall motion.

本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、三次元的に解析された心壁運動情報を用いて、心臓の機械的な興奮の時空間的伝搬の様子を直接的に把握し解析可能な情報を提供し、主に虚血性疾患等の診断を支援する画像処理装置及び超音波診断装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to directly grasp and analyze the state of spatiotemporal propagation of the mechanical excitation of the heart using the three-dimensionally analyzed heart wall motion information. An object of the present invention is to provide an image processing apparatus and an ultrasonic diagnostic apparatus that provide useful information and mainly support diagnosis of ischemic diseases and the like.

本発明は、上記目的を達成するため、次のような手段を講じている。   In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures.

一実施形態に係る画像処理装置は、時系列に沿って収集された、被検体の心臓に関する複数のボリュームデータを用いて、複数の時相に亘る前記心臓の組織運動情報を生成する運動情報生成手段と、前記組織運動情報および各時相での空間的ピーク値と任意に設定される0以上1未満の値αとの積である閾値を用い、前記組織運動情報の生成対象となる領域において前記組織運動情報に係る値が前記閾値以上を有する特異領域を複数の時相で抽出する解析手段と、前記解析手段によって抽出された複数の時相毎の前記特異領域を、経時的に次々と更新することで、前記特異領域の時間的な変動が表現された伝搬情報を表示手段に表示させる制御手段と、を備える。 An image processing apparatus according to an embodiment generates motion information of the heart over a plurality of time phases by using a plurality of volume data related to the subject's heart collected along a time series. Region for which the tissue motion information is to be generated, using a threshold value that is a product of the means, the tissue motion information , and a spatial peak value in each time phase and a value α that is arbitrarily set to 0 or more and less than 1 The analysis means for extracting a specific region having a value related to the tissue motion information equal to or greater than the threshold value in a plurality of time phases, and the specific region for each of the plurality of time phases extracted by the analysis device are sequentially changed over time. And a control unit that causes the display unit to display propagation information in which the temporal variation of the singular region is expressed.

一実施形態に係る超音波診断装置は、時系列に沿って収集された、被検体の心臓に関する複数のボリュームデータを用いて、複数の時相に亘る前記心臓の組織運動情報を生成する運動情報生成手段と、前記組織運動情報および各時相での空間的ピーク値と任意に設定される0以上1未満の値αとの積である閾値を用い、前記組織運動情報の生成対象となる領域において前記組織運動情報に係る値が前記閾値以上を有する特異領域を複数の時相で抽出する解析手段と、前記解析手段によって抽出された複数の時相毎の前記特異領域を、経時的に次々と更新することで、前記特異領域の時間的な変動が表現された伝搬情報を表示手段に表示させる制御手段と、を備える。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment uses the plurality of volume data related to the subject's heart collected along a time series, and exercise information that generates tissue motion information of the heart over a plurality of time phases. Using the generation means , a threshold value that is a product of the tissue motion information , and a spatial peak value at each time phase and a value α that is arbitrarily set to 0 or more and less than 1 , the tissue motion information is generated. An analysis unit that extracts a specific region having a value related to the tissue motion information in the region having the threshold value or more in a plurality of time phases, and the specific region for each of the plurality of time phases extracted by the analysis unit over time. And a control unit that causes the display unit to display propagation information in which temporal variations of the singular region are expressed by updating one after another.

以上本発明によれば、三次元的に解析された心壁運動情報を用いて、心臓の機械的な興奮の時空間的伝搬の様子を直接的に把握し解析可能な情報を提供し、主に虚血性疾患等の診断を支援する画像処理装置及び超音波診断装置を実現することができる。   As described above, according to the present invention, using the heart wall motion information analyzed three-dimensionally, it is possible to provide information that can directly grasp and analyze the state of spatiotemporal propagation of the mechanical excitement of the heart. In addition, an image processing apparatus and an ultrasonic diagnostic apparatus that support diagnosis of an ischemic disease or the like can be realized.

図1は、第1実施形態に係る超音波診断装置1の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment. 図2は、興奮伝搬情報生成機能に従う処理(興奮伝搬情報生成処理)において実行される各処理の流れを示したフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing the flow of each process executed in the process according to the excitement propagation information generation function (excitement propagation information generation process). 図3は、心臓の壁厚方向、長軸方向、円周方向を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the wall thickness direction, the major axis direction, and the circumferential direction of the heart. 図4は、表示ユニット23におけるマッピング画像(サーフェスレンダリング像)及び興奮伝搬情報の表示形態の位置例を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing a position example of the display form of the mapping image (surface rendering image) and the excitation propagation information on the display unit 23. 図5は、第1の実施形態に係るマッピング画像(Polar-Mapping像)及び興奮伝搬情報の表示形態の一例を示した図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a display form of a mapping image (Polar-Mapping image) and excitement propagation information according to the first embodiment. 図6は、軌跡線を時相毎に異なる色彩を割り当てて描画する場合の表示例を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing a display example when a locus line is drawn by assigning different colors for each time phase. 図7は、第1の実施形態に係るマッピング画像及び興奮伝搬情報の表示形態の他の例を示した図である。FIG. 7 is a diagram illustrating another example of the display form of the mapping image and the excitation propagation information according to the first embodiment. 図8は、第2の実施形態に係る興奮伝搬情報生成処理において実行される各処理の流れを示したフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing the flow of each process executed in the excitement propagation information generation process according to the second embodiment. 図9は、第2の実施形態に係るマッピング画像及び興奮伝搬情報の表示形態の一例を示した図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a display form of a mapping image and excitement propagation information according to the second embodiment. 図10は、第2の実施形態に係るマッピング画像及び興奮伝搬情報の表示形態の他の例を示した図である。FIG. 10 is a diagram showing another example of the display form of the mapping image and excitement propagation information according to the second embodiment.

以下、本発明の第1実施形態及び第2実施形態を図面に従って説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。   Hereinafter, first and second embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, components having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be given only when necessary.

なお、以下の各実施形態においては、本発明の技術的思想を超音波診断装置に適用する場合を例として説明する。しかしながら、これに拘泥されることなく、本発明の技術的思想は、ワークステーション、パーソナルコンピュータ等の超音波画像処理装置についても適用可能である。   In the following embodiments, a case where the technical idea of the present invention is applied to an ultrasonic diagnostic apparatus will be described as an example. However, without being bound by this, the technical idea of the present invention can be applied to an ultrasonic image processing apparatus such as a workstation or a personal computer.

また、各実施形態に係る各構成要素、特に後述する移動ベクトル処理ユニット19、運動情報演算ユニット37、興奮伝搬解析ユニット38(図1参照)については、当該各構成要素と同様の処理を実行するソフトウェアプログラムをワークステーション等のコンピュータ、コンピュータ機能を有する超音波診断装置等にインストールし、これらをメモリ上で展開することによっても実現することができる。このとき、コンピュータに当該手法を実行させることのできるプログラムは、磁気ディスク(フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスクなど)、光ディスク(CD−ROM、DVDなど)、半導体メモリなどの記録媒体に格納して頒布することも可能である。   In addition, for each component according to each embodiment, particularly, a movement vector processing unit 19, a motion information calculation unit 37, and an excitation propagation analysis unit 38 (see FIG. 1) described later, the same processing as that of each component is executed. It can also be realized by installing a software program in a computer such as a workstation, an ultrasonic diagnostic apparatus having a computer function, etc., and developing these on a memory. At this time, a program capable of causing the computer to execute the technique is stored in a recording medium such as a magnetic disk (floppy (registered trademark) disk, hard disk, etc.), an optical disk (CD-ROM, DVD, etc.), or a semiconductor memory. It can also be distributed.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る超音波診断装置1の構成図である。本超音波診断装置10は、超音波プローブ11、送信ユニット13、受信ユニット15、Bモード処理ユニット17、移動ベクトル処理ユニット19、画像生成ユニット21、表示ユニット23、制御ユニット(CPU)31、追跡処理ユニット33、ボリュームデータ生成ユニット35、運動情報演算ユニット37、興奮伝搬解析ユニット38、記憶ユニット39、操作ユニット41、送受信ユニット43を具備している。なお、本発明を超音波画像処理装置に適用する場合には、図1の点線内がその構成要素となる。
(First embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the first embodiment. The ultrasonic diagnostic apparatus 10 includes an ultrasonic probe 11, a transmission unit 13, a reception unit 15, a B-mode processing unit 17, a movement vector processing unit 19, an image generation unit 21, a display unit 23, a control unit (CPU) 31, and tracking. A processing unit 33, a volume data generation unit 35, a motion information calculation unit 37, an excitement propagation analysis unit 38, a storage unit 39, an operation unit 41, and a transmission / reception unit 43 are provided. When the present invention is applied to an ultrasonic image processing apparatus, the inside of the dotted line in FIG.

超音波プローブ11は、送信ユニット13からの駆動信号に基づき超音波を発生し、被検体からの反射波を電気信号に変換する複数の圧電振動子、当該圧電振動子に設けられる整合層、当該圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有している。当該超音波プローブ11から被検体に超音波が送信されると、生体組織の非線形性等により、超音波の伝播に伴って種々のハーモニック成分が発生する。送信超音波を構成する基本波とハーモニック成分は、体内組織の音響インピーダンスの境界、微小散乱等により後方散乱され、反射波(エコー)として超音波プローブ11に受信される。   The ultrasonic probe 11 generates ultrasonic waves based on a drive signal from the transmission unit 13 and converts a reflected wave from the subject into an electrical signal, a matching layer provided in the piezoelectric vibrator, It has a backing material that prevents the propagation of ultrasonic waves from the piezoelectric vibrator to the rear. When an ultrasonic wave is transmitted from the ultrasonic probe 11 to the subject, various harmonic components are generated along with the propagation of the ultrasonic wave due to nonlinearity of the biological tissue. The fundamental wave and the harmonic component constituting the transmission ultrasonic wave are back-scattered by the boundary of acoustic impedance of the body tissue, minute scattering, and the like, and are received by the ultrasonic probe 11 as a reflected wave (echo).

送信ユニット13は、図示しない遅延回路およびパルサ回路等を有している。パルサ回路では、所定のレート周波数fr Hz(周期;1/fr秒)で、送信超音波を形成するためのレートパルスが繰り返し発生される。また、遅延回路では、チャンネル毎に超音波をビーム状に集束し且つ送信指向性を決定するのに必要な遅延時間が、各レートパルスに与えられる。送信ユニット13は、このレートパルスに基づくタイミングで、所定のスキャンラインに向けて超音波ビームが形成されるように振動子毎に駆動パルスを印加する。   The transmission unit 13 has a delay circuit, a pulsar circuit, etc. (not shown). In the pulsar circuit, a rate pulse for forming a transmission ultrasonic wave is repeatedly generated at a predetermined rate frequency fr Hz (period: 1 / fr second). Further, in the delay circuit, a delay time necessary for focusing the ultrasonic wave into a beam shape for each channel and determining the transmission directivity is given to each rate pulse. The transmission unit 13 applies a drive pulse to each transducer so that an ultrasonic beam is formed toward a predetermined scan line at a timing based on the rate pulse.

受信ユニット15は、図示していないアンプ回路、A/D変換器、加算器等を有している。アンプ回路では、プローブ11を介して取り込まれたエコー信号をチャンネル毎に増幅する。A/D変換器では、増幅されたエコー信号に対し受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与え、その後加算器において加算処理を行う。この加算により、所定のスキャンラインに対応した超音波エコー信号を生成する。   The receiving unit 15 has an amplifier circuit, an A / D converter, an adder and the like not shown. The amplifier circuit amplifies the echo signal captured via the probe 11 for each channel. In the A / D converter, a delay time necessary for determining the reception directivity is given to the amplified echo signal, and thereafter, an addition process is performed in the adder. By this addition, an ultrasonic echo signal corresponding to a predetermined scan line is generated.

Bモード処理ユニット17は、受信ユニット15から受け取った超音波エコー信号に対して包絡線検波処理を施すことにより、超音波エコーの振幅強度に対応したBモード信号を生成する。   The B mode processing unit 17 performs an envelope detection process on the ultrasonic echo signal received from the receiving unit 15, thereby generating a B mode signal corresponding to the amplitude intensity of the ultrasonic echo.

移動ベクトル処理ユニット19は、時相の異なる二つのボリュームデータ間でパターンマッチング処理を用いて組織の移動位置を検出し、この移動位置に基づいて各組織の移動量(又は速度)を求める。具体的には、一方のボリュームデータ内の関心領域について、最も類似性の高い他方のボリュームデータ内の対応領域を求める。この関心領域と対応領域との間の距離を求めることで、組織の移動量を求めることができる。また、この移動量をボリューム間の時間差で除することにより、組織の移動速度を求めることができる。この処理をボリューム上の各位置でボリュームバイボリュームにて行うことにより、各組織の変位(移動ベクトル)又は組織の変位に関する時空間分布データを取得することができる。なお、ここでは、ボリュームデータを、三次元的な位置情報を有する受信信号の集合(すなわち、空間的な情報を持つ受信信号の集合)であると定義する。   The movement vector processing unit 19 detects the movement position of the tissue using pattern matching processing between two volume data having different time phases, and obtains the movement amount (or speed) of each tissue based on the movement position. Specifically, for the region of interest in one volume data, the corresponding region in the other volume data with the highest similarity is obtained. By obtaining the distance between the region of interest and the corresponding region, the amount of movement of the tissue can be obtained. Further, the moving speed of the tissue can be obtained by dividing this moving amount by the time difference between the volumes. By performing this processing volume-by-volume at each position on the volume, it is possible to acquire temporal and temporal distribution data relating to displacement (movement vector) of each tissue or tissue displacement. Here, the volume data is defined as a set of received signals having three-dimensional position information (that is, a set of received signals having spatial information).

画像生成ユニット21は、Bモード信号の所定断層に係る二次元分布を表したBモード超音波像を生成する。また、画像生成ユニット21は、演算された組織運動情報に基づいて、サーフェスレンダリング、Polar-Mapping等の手法を用いて当該運動情報がマッピングされた二次元画像又は三次元画像を生成する。   The image generation unit 21 generates a B-mode ultrasonic image representing a two-dimensional distribution related to a predetermined slice of the B-mode signal. Further, the image generation unit 21 generates a two-dimensional image or a three-dimensional image to which the motion information is mapped based on the calculated tissue motion information using a technique such as surface rendering or Polar-Mapping.

表示部23は、画像生成ユニット21からのビデオ信号に基づいて、後述するように組織運動情報等を画像として所定の形態で表示する。また、表示部23は、複数の画像を表示する場合に、画像間の位置の対応付けを支援するためのマーカ(marker)を表示する。   Based on the video signal from the image generation unit 21, the display unit 23 displays tissue motion information and the like as an image in a predetermined form as will be described later. Further, the display unit 23 displays a marker for supporting the association of positions between images when displaying a plurality of images.

制御ユニット(CPU)31は、情報処理装置(計算機)としての機能を持ち、本超音波診断装置本体の動作を静的又は動的に制御する。特に、制御ユニット31は、記憶ユニット39に記憶された専用プログラムを図示していないメモリに展開することで、後述する組織運動情報表示機能を実現する。   The control unit (CPU) 31 has a function as an information processing apparatus (computer) and statically or dynamically controls the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus main body. In particular, the control unit 31 implements a tissue exercise information display function to be described later by developing a dedicated program stored in the storage unit 39 in a memory (not shown).

運動情報演算ユニット37は、移動ベクトル処理ユニット19の出力した時空間分布データに基づいて、組織運動情報を時相毎に生成する。ここで、組織運動情報とは、例えば心壁等の所定組織の所定方向に関する変位、変位率、歪み、歪み率、移動距離、速度、速度勾配その他組織運動に関して取得可能な物理情報である。   The motion information calculation unit 37 generates tissue motion information for each time phase based on the spatiotemporal distribution data output from the movement vector processing unit 19. Here, the tissue motion information is physical information that can be acquired regarding displacement, displacement rate, strain, strain rate, moving distance, speed, velocity gradient, and other tissue motions in a predetermined direction of a predetermined tissue such as a heart wall.

興奮伝搬情報解析ユニットは、後述する興奮伝搬情報生成機能を実現する。   The excitement propagation information analysis unit realizes an excitement propagation information generation function to be described later.

記憶ユニット39は、磁気ディスク(フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスクなど)、光ディスク(CD−ROM、DVDなど)、半導体メモリなどの記録媒体、及びこれらの媒体に記録された情報を読み出す装置である。この記憶ユニット37には、送受信条件、所定のスキャンシーケンス、各時相に対応する生データや超音波画像データ(例えば、組織ドプラモード、Bモード等によって撮影された組織画像データ)、予め生成された時相毎のボリュームデータ、移動ベクトルに関する時空間分布データ、後述する興奮伝搬生成機能を実現するためのプログラム、診断情報(患者ID、医師の所見等)、診断プロトコル、ボディマーク生成プログラム等を記憶する。   The storage unit 39 is a device that reads a recording medium such as a magnetic disk (floppy (registered trademark) disk, hard disk, etc.), optical disk (CD-ROM, DVD, etc.), semiconductor memory, etc., and information recorded on these media. . In this storage unit 37, transmission / reception conditions, a predetermined scan sequence, raw data corresponding to each time phase and ultrasonic image data (for example, tissue image data photographed in tissue Doppler mode, B mode, etc.) are generated in advance. Volume data for each time phase, spatio-temporal distribution data related to movement vectors, programs for realizing the excitement propagation generation function described later, diagnosis information (patient ID, doctor's findings, etc.), diagnosis protocol, body mark generation program, etc. Remember.

操作ユニット41は、装置本体に接続され、オペレータからの各種指示、関心領域(ROI)の設定指示、種々の画質条件設定指示、後述する興奮伝搬生成機能における任意の組織運動情報や任意の心時相の選択等を行うためのマウスやトラックボール、モード切替スイッチ、キーボード等を有している。   The operation unit 41 is connected to the apparatus main body, and includes various instructions from the operator, a region of interest (ROI) setting instruction, various image quality condition setting instructions, arbitrary tissue motion information and an arbitrary heart rate in the excitation propagation generation function described later. A mouse, a trackball, a mode changeover switch, a keyboard, etc. are provided for selecting a phase.

送受信ユニット43は、ネットワークを介して他の装置と情報の送受信を行う装置である。本超音波診断装置1において得られた超音波画像等のデータや解析結果等は、送受信ユニット43よって、ネットワークを介して他の装置に転送可能である。   The transmission / reception unit 43 is a device that transmits / receives information to / from other devices via a network. Data such as ultrasound images and analysis results obtained by the ultrasound diagnostic apparatus 1 can be transferred by the transmission / reception unit 43 to other apparatuses via a network.

(興奮伝搬情報生成機能)
次に、本超音波診断装置1が具備する興奮伝搬情報生成機能について説明する。この機能は、三次元的に解析された心壁運動情報を用いて、心臓の機械的な興奮の時空間的な伝搬の様子を直接的に把握可能な情報(興奮伝搬情報)を生成し、提供するものである。
(Excitement propagation information generation function)
Next, the excitement propagation information generation function provided in the ultrasonic diagnostic apparatus 1 will be described. This function generates information (excitement propagation information) that can directly grasp the state of spatiotemporal propagation of mechanical excitement of the heart, using heart wall motion information analyzed in three dimensions. It is to provide.

図2は、興奮伝搬情報生成機能に従う処理(興奮伝搬情報生成処理)において実行される各処理の流れを示したフローチャートである。以下、各処理について説明する。   FIG. 2 is a flowchart showing the flow of each process executed in the process according to the excitement propagation information generation function (excitement propagation information generation process). Hereinafter, each process will be described.

[時系列ボリュームデータの収集:ステップS1]
まず、ある患者に関する心臓の所望の観察部位又は心臓全体等について、少なくとも一心拍分以上の期間に亘る時系列のボリュームデータ(以下、「時系列ボリュームデータ群」と呼ぶ。)であって基準とする収集時刻が異なるものを収集する(ステップS1)。
[Collecting time-series volume data: Step S1]
First, time series volume data (hereinafter referred to as a “time series volume data group”) over a period of at least one heartbeat regarding a desired observation site of the heart or the entire heart of a certain patient, which is a reference. Items with different collection times are collected (step S1).

すなわち、ある患者に関する心臓の所望の観察部位を、ある時刻tiを基準として、心尖アプローチから二次元アレイプローブを用いて、時系列(少なくとも1心拍分)のボリュームデータを収集する。ここで、基準とする時刻tiは、データ収集時刻を識別するための時間情報である。   That is, volume data of a time series (at least for one heartbeat) is collected from a desired apex observation site of a patient using a two-dimensional array probe from the apex approach with reference to a certain time ti. Here, the reference time ti is time information for identifying the data collection time.

[組織運動情報の生成:ステップS2]
次に、各組織運動情報が生成される(ステップS2)。すなわち、移動ベクトル処理ユニット19は、収集された時系列ボリュームデータ群を構成する1心拍以上の各時相に対応するボリュームデータのうち、所定の時相におけるボリュームデータにおいてユーザからの指示等に基づいて心筋部位を抽出し、抽出した局所的な心筋部位を三次元的なパターンマッチング処理により時間的に追跡することで、時空間的な移動ベクトル情報を演算する(ステップS2a)。運動情報演算ユニット37は、演算された時空間的な移動ベクトル情報を用いて心壁運動情報を三次元的に演算し、1心拍以上の三次元的な運動情報から構成される組織運動情報群を生成する(ステップS2b)。
[Generation of Tissue Movement Information: Step S2]
Next, each tissue motion information is generated (step S2). That is, the movement vector processing unit 19 is based on an instruction from the user or the like in the volume data in a predetermined time phase among the volume data corresponding to each time phase of one heartbeat or more constituting the collected time-series volume data group. Then, the myocardial region is extracted, and the extracted local myocardial region is temporally tracked by three-dimensional pattern matching processing to calculate spatio-temporal movement vector information (step S2a). The motion information calculation unit 37 calculates heart wall motion information three-dimensionally using the calculated spatio-temporal movement vector information, and a tissue motion information group composed of three-dimensional motion information of one or more heartbeats. Is generated (step S2b).

本実施形態では、説明を具体的にするため、本ステップS2においてRadial-strainに関する組織運動情報群が生成されたものとする。しかしながら、これは例示であり、この例に拘泥されない。生成対象となる心壁運動情報としては、例えば壁厚方向への変化に関する運動情報(Radial-strainやRadial-strain rate)、長軸方向への変化に関する運動情報(Longitudinal-strainやLongitudinal-strain rate)、円周方向への変化に関する運動情報(Circumferential-strainやCircumferential-strain rate)、短軸面内での面積重心に関する運動情報(RotationやRotation rate)、異なる短軸面間の回転の差分である運動情報(TwistやTwist rate)、短軸面間の距離でTwist情報を規格化した運動情報(TorsionやTorsion rate)、移動距離に関する運動情報(DisplacementやVelocity )等を挙げることができる。壁厚方向、長軸方向、円周方向については、図3に例示した。上述した心壁運動情報のいずれを生成するかは、初期設定、或いは操作ユニット41からの選択操作により決定される。[ステップS3:運動情報マッピング画像の生成]
次に、組織運動情報群を用いて、運動情報がマッピングされた時系列なマッピング画像が生成される(ステップS3)。例えば、画像生成ユニット21は、組織運動情報群を用いて、生成された壁厚方向への変化に関するRadial-strainをカラーコード化し心筋の該当部位にマッピングすることで、サーフェスレンダリング像を、各時相毎に作成する。なお、組織運動情報をマッピングする手法は、サーフェスレンダリング処理に拘泥されない。例えば、Polar-map等の一覧性のある表示であれば、どの様なものであってもよい。
In the present embodiment, it is assumed that a tissue motion information group related to radial-strain is generated in step S <b> 2 for specific explanation. However, this is exemplary and is not bound by this example. Examples of heart wall motion information to be generated include motion information related to changes in the wall thickness direction (Radial-strain and Radial-strain rate) and motion information related to changes in the long axis direction (Longitudinal-strain and Longitudinal-strain rate). ), Information on movement in the circumferential direction (Circumferential-strain and Circuit-strain rate), information on the center of gravity in the short axis plane (Rotation and Rotation rate), and the difference in rotation between different short axis planes Some movement information (Twist and Twist rate), movement information (Torsion and Torsion rate) that standardizes the Twist information by the distance between short axis planes, movement information (Displacement and Velocity) related to the movement distance, and the like can be mentioned. The wall thickness direction, the major axis direction, and the circumferential direction are illustrated in FIG. Which of the above-described heart wall motion information is generated is determined by an initial setting or a selection operation from the operation unit 41. [Step S3: Generation of Exercise Information Mapping Image]
Next, a time-series mapping image in which exercise information is mapped is generated using the tissue exercise information group (step S3). For example, the image generation unit 21 color-codes the generated radial-strain related to the change in the wall thickness direction using the tissue motion information group and maps it to the corresponding part of the myocardium, thereby rendering the surface rendering image each time. Create for each phase. Note that the method for mapping tissue motion information is not limited to the surface rendering process. For example, any display may be used as long as the display has a list property such as Polar-map.

[局所的ピーク値の探索:ステップS4a]
次に、生成された時系列な(すなわち各時相毎の)サーフェスレンダリング像を用いて、各時相における局所的ピーク値の探索が実行される(ステップS4a)。すなわち、興奮伝搬解析ユニット38は、所定の手法にて選択された初期時相t0におけるサーフェスレンダリング像全体において、運動情報が最大値となる部位を探索する。興奮伝搬解析ユニット38は、次の時相t1におけるサーフェスレンダリング像上において、上記時相t0において探索された部位に対応する位置を基準とする所定の局所領域を設定し、当該局所領域内における運動情報の最大値(局所的ピーク値)を有する部位(一つとは限らない)を探索する。さらに、興奮伝搬解析ユニット38は、時相t1の次の時相t2にサーフェスレンダリング像上において、上記時相t1において探索された部位に対応する位置を基準とする所定の局所領域を設定し、当該所領域内における局所的ピーク値を有する部位を探索する。以降、時系列なサーフェスレンダリング像の全てについて、同様の局所的ピーク値の探索が実行される。
[Search for Local Peak Value: Step S4a]
Next, using the generated time-series (that is, for each time phase) surface rendering image, a search for a local peak value in each time phase is executed (step S4a). In other words, the excitement propagation analysis unit 38 searches for a region where the motion information has the maximum value in the entire surface rendering image in the initial time phase t0 selected by a predetermined method. The excitement propagation analysis unit 38 sets a predetermined local region on the basis of the position corresponding to the part searched in the time phase t0 on the surface rendering image in the next time phase t1, and the motion in the local region A part (not necessarily one) having the maximum value (local peak value) of information is searched. Further, the excitement propagation analysis unit 38 sets a predetermined local region based on the position corresponding to the part searched in the time phase t1 on the surface rendering image in the time phase t2 next to the time phase t1. A part having a local peak value in the region is searched. Thereafter, the same local peak value search is executed for all time-series surface rendering images.

なお、本興奮伝搬情報生成機能は、局所領域の形状、大きさには、特に拘泥されない。しなしながら、例えば被検体の心周期や病状等に応じて変更することが好ましい。また、例えば初期時相に設定された局所領域の移動速度に応じて、以上の時相における局所領域の形状や大きさをアダプティブに変更するようにしてもよい。なお、局所領域の移動速度は、時相間の移動量とフレーム時間間隔とに基づいて、計算することができる。   The excitement propagation information generation function is not particularly limited by the shape and size of the local region. However, it is preferable to change according to, for example, the cardiac cycle or medical condition of the subject. Further, for example, the shape and size of the local region in the above time phase may be adaptively changed according to the moving speed of the local region set in the initial time phase. The moving speed of the local region can be calculated based on the moving amount between time phases and the frame time interval.

[興奮伝搬情報の生成:ステップS5]
次に、探索された時相毎の局所的ピーク値を用いて、興奮伝搬情報が生成される(ステップS5)。すなわち、興奮伝搬解析ユニット38は、探索された時相毎の局所的ピーク値に基づいて、局所的ピーク値を有する部位の時間的な変動を示す軌跡線を興奮伝搬情報として生成する。
[Generation of Excitement Propagation Information: Step S5]
Next, excitation propagation information is generated using the searched local peak value for each time phase (step S5). That is, the excitement propagation analysis unit 38 generates a trajectory line indicating the temporal variation of the part having the local peak value as excitement propagation information based on the searched local peak value for each phase.

[興奮伝搬情報及びマッピング像の表示:ステップS6]
次に、制御ユニット31は、興奮伝搬情報をマッピング画像と共に表示する様に、表示ユニット23を制御する。
[Excitation propagation information and mapping image display: Step S6]
Next, the control unit 31 controls the display unit 23 so that the excitement propagation information is displayed together with the mapping image.

図4は、表示ユニット23におけるマッピング画像(サーフェスレンダリング像)及び興奮伝搬情報の表示形態の位置例を示した図である。また、図5は、表示ユニット23におけるマッピング画像(Polar-Mapping像)及び興奮伝搬情報の表示形態の位置例を示した図である。各図においては、興奮伝搬の様子が軌跡線として現在のマッピング画像に重畳表示されると共に、経時的に次々と更新される。従って、観察者は、動画的に表示された興奮伝搬情報及びマッピング画像を観察することで、心臓の機械的興奮の伝搬の様子を直接的且つ視覚的に把握することができる。   FIG. 4 is a diagram showing a position example of the display form of the mapping image (surface rendering image) and the excitation propagation information on the display unit 23. FIG. 5 is a diagram showing an example of the position of the display form of the mapping image (Polar-Mapping image) and the excitation propagation information on the display unit 23. In each figure, the state of excitement propagation is superimposed and displayed on the current mapping image as a trajectory line, and is updated successively over time. Therefore, the observer can directly and visually grasp the propagation state of the mechanical excitement of the heart by observing the excitation propagation information and the mapping image displayed in a moving image.

なお、マッピング画像及び興奮伝搬情報は、必要に応じて所望の時相に関する静止画像として表示することも可能である。   The mapping image and the excitation propagation information can be displayed as a still image related to a desired time phase as necessary.

また、興奮伝搬情報及びマッピング画像の表示においては、図4、図5に示す様に、マッピング画像の心筋部位に関する解剖学的セグメント(segment)をオリエンテーションするための支援情報(すなわち、Sept/Ant/Lat/Post/Infの文字情報)を、対応する心臓壁位置に割り付けてマーカ表示することも可能である。   Further, in the display of the excitation propagation information and the mapping image, as shown in FIGS. 4 and 5, support information (ie, Sept / Ant /) for orienting an anatomical segment related to the myocardial region of the mapping image. Lat / Post / Inf text information) can be assigned to the corresponding heart wall position and displayed as a marker.

このオリエンテーションのための画像と解剖学的セグメントとの対応付けは、例えば、データ収集時に予め規定された断面(心尖四腔像や心尖二腔像など)を表示書式として割り付けておき、その表示書式に合わせてユーザがプローブ位置を調整することで、実現することができる。このようなマーカ表示を行うことで、心臓の機械的興奮の時空間的伝搬の様子を示す情報を、解剖学的に心臓のどこを見ているのかを把握しながら観察することが可能となる。   For the correspondence between the image for orientation and the anatomical segment, for example, a cross section (eg, apex four-chamber image or apex two-chamber image) defined in advance at the time of data collection is assigned as the display format, and the display format This can be realized by adjusting the probe position by the user. By performing such marker display, it becomes possible to observe information indicating the state of spatiotemporal propagation of the mechanical excitement of the heart while grasping where the heart is looking anatomically. .

(応用例1)
本興奮伝搬情報生成機能では、軌跡に併せて局所的なピーク位置の速度を各時相毎に計算し、興奮伝搬情報に含めて表示することも可能である。局所的なピーク位置の速度は、各時相における移動方向及び移動量とフレーム間の時間に基づいて計算することができる。また、局所的なピーク位置の速度は、グラフとして表示したり、各時相に対応する軌跡線をベクトルとし、そのベクトルの長さとして表現するようにしてもよい。
(Application 1)
In this excitement propagation information generation function, it is also possible to calculate the speed of the local peak position for each time phase together with the trajectory and display it in the excitement propagation information. The velocity of the local peak position can be calculated based on the moving direction and moving amount in each time phase and the time between frames. The local peak position velocity may be displayed as a graph, or may be expressed as the length of the vector with the trajectory line corresponding to each time phase as a vector.

(応用例2)
本興奮伝搬情報生成機能では、心時相との対応が取れるように、軌跡線を時相毎に異なる色彩を割り当てて描画し表示することも可能である。このとき、例えば図6に示すように、どの色彩がどの時相に対応するのかを示すカラーバーを同時に表示することが好ましい。この様にカラーバーを表示する場合には、図6に示すように心電図(ECG)波形と色づけを対比させる表示を付加するのが好適である。
(Application example 2)
In this excitement propagation information generation function, it is also possible to draw and display a locus line by assigning a different color for each time phase so as to correspond to the cardiac time phase. At this time, for example, as shown in FIG. 6, it is preferable to simultaneously display a color bar indicating which color corresponds to which time phase. When displaying a color bar in this way, it is preferable to add a display that contrasts the electrocardiogram (ECG) waveform with coloring as shown in FIG.

なお、時相毎の軌跡表示の手法は、この例に拘泥されない。例えば軌跡の区間毎に時相を示す文字情報を付加する等、時相を判定可能な表示形態であれば、どの様なものであってもよい。   Note that the method of displaying the trajectory for each time phase is not limited to this example. For example, any display form capable of determining the time phase, such as adding character information indicating the time phase for each segment of the trajectory, may be used.

(応用例3)
ステップS1において基準とする時刻が異なる複数の時系列ボリュームデータ(例えば基準とする時刻をそれぞれti、tjとする二つ)を収集し、それぞれを用いて上記ステップS2〜S4に従う興奮伝搬情報生成処理を実行し、その結果得られる各興奮伝搬情報を、例えば図7に示すように同時に表示(或いは交互に表示)するようにしてもよい。本応用例は、例えば、一方の時系列ボリュームデータ群を治療前とし他方の時系列ボリュームデータ群を治療後とする場合、或いはストレスエコーでの異なる時相(例えば、ストレス前とストレス後等)を比較する場合等、一定期間を隔てて状況を観察する場合に特に実益がある。
(Application 3)
In step S1, a plurality of time-series volume data with different reference times (for example, two reference times, ti and tj, respectively) are collected and used to generate excitement propagation information generation processing according to steps S2 to S4. The excitement propagation information obtained as a result may be displayed simultaneously (or displayed alternately) as shown in FIG. 7, for example. In this application example, for example, when one time series volume data group is before treatment and the other time series volume data group is after treatment, or different time phases in stress echo (for example, before stress and after stress) This is especially beneficial when observing the situation at regular intervals, such as when comparing

なお、図7に示した例では、運動情報が共にRadial-strainである場合を例示した。しかしながら、これに拘泥されず、Phase(i)とPhase(j)に対して異種の運動情報を表示する様にしてもよい。   In the example shown in FIG. 7, the case where both pieces of exercise information are radial-strain is illustrated. However, regardless of this, different types of exercise information may be displayed for Phase (i) and Phase (j).

(応用例4)
ステップS2において一つの時系列ボリュームデータ群から異なる複数の運動情報(例えば、radial-strain及びLongitudinal-strain等)を生成し、それぞれを用いて上記ステップS3、S4に従う興奮伝搬情報生成処理を実行し、その結果得られる各興奮伝搬情報が重畳された各マッピング画像を同時に表示(或いは交互に表示)するようにしてもよい。
(Application 4)
In step S2, a plurality of different pieces of motion information (for example, radial-strain and longitudinal-strain) are generated from one time-series volume data group, and excitement propagation information generation processing according to steps S3 and S4 is executed using each of them. The mapping images on which the respective excitation propagation information obtained as a result are superimposed may be displayed simultaneously (or alternately displayed).

この様な構成によれば、複数の異なる心壁運動情報及び興奮伝搬情報を、迅速且つ容易に視認することができ、その複合的な様子を三次元的に把握することが可能である。   According to such a configuration, it is possible to quickly and easily visually recognize a plurality of different heart wall motion information and excitement propagation information, and it is possible to grasp the complex state three-dimensionally.

(効果)
以上述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。
(effect)
According to the configuration described above, the following effects can be obtained.

本超音波診断装置によれば、運動情報がマッピングされた時相毎の三次元マッピング像を用いて、各時相毎に局所領域における運動情報のピーク値探索し、その結果に基づいて局所的なピーク部位の時間的な変動を表す軌跡線等を作成し、例えばマッピング像に重畳させて表示する。観察者は、表示されたマッピング画像上の軌跡線を観察することで、心臓の機械的興奮の時空間的伝搬の様子を直接的に把握することができる。   According to this ultrasonic diagnostic apparatus, the peak value of the motion information in the local region is searched for each time phase by using the three-dimensional mapping image for each time phase to which the motion information is mapped. A trajectory line or the like representing a temporal variation of a peak part is created and displayed, for example, superimposed on a mapping image. The observer can directly grasp the state of spatiotemporal propagation of the mechanical excitation of the heart by observing the trajectory line on the displayed mapping image.

また、本超音波診断装置では、必要に応じて、局所的ピークに対応する部位の時相毎の移動速度を計算し、これを興奮伝搬情報に含めて表示することができる。従って、観察者は、興奮伝搬情報に含まれた時相毎の移動速度を観察することで、心臓の機械的興奮の時空間的伝搬の様子を定量的に把握することができる。   Moreover, in this ultrasonic diagnostic apparatus, the movement speed for every time phase of the part corresponding to the local peak can be calculated as necessary, and can be displayed by including it in the excitation propagation information. Therefore, the observer can quantitatively grasp the state of spatiotemporal propagation of the mechanical excitement of the heart by observing the moving speed for each time phase included in the excitement propagation information.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

第1実施形態に係る超音波診断装置は、局所的なピーク値を有する部位を時空間的に追跡し、その結果を用いて心臓の機械的興奮の時空間的伝搬の様子を把握するものであった。これに対し、本実施形態に係る超音波診断装置は、局所的なピーク値に限定せず、ある基準値(閾値)以上の値を有する部位を特異領域として抽出し、その結果を用いて興奮伝搬情報を生成するものである。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment traces a region having a local peak value in space and time, and uses the result to grasp the state of spatiotemporal propagation of the mechanical excitation of the heart. there were. On the other hand, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment is not limited to the local peak value, and a part having a value equal to or higher than a certain reference value (threshold value) is extracted as a specific region, and the result is used to excite. Propagation information is generated.

なお、第1の実施形態で述べた応用例については、本実施形態に係る超音波診断装置についても適用可能である。   Note that the application example described in the first embodiment can also be applied to the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment.

図8は、本実施形態に係る興奮伝搬情報生成処理において実行される各処理の流れを示したフローチャートである。以下、各処理について説明する。   FIG. 8 is a flowchart showing the flow of each process executed in the excitement propagation information generation process according to this embodiment. Hereinafter, each process will be described.

[ステップS1、S2、S3]
第1の実施形態と実質的に同一である。
[Steps S1, S2, S3]
This is substantially the same as the first embodiment.

[特異領域の抽出:ステップS4b]
次に、生成された時系列な(すなわち各時相毎の)サーフェスレンダリング像と用いて、各時相における特異領域の抽出が実行される(ステップS4b)。すなわち、興奮伝搬解析ユニット38は、所定の手法にて選択された初期時相t0におけるサーフェスレンダリング像全体において、運動情報が所定の閾値以上となる領域(特異領域)を抽出する。興奮伝搬解析ユニット38は、次の時相t1におけるサーフェスレンダリング像上において、同様に運動情報が所定の閾値以上となる特異領域を抽出する。以降、時系列なサーフェスレンダリング像の全てについて、同様の特異領域の抽出が実行される。
[Extraction of Singular Region: Step S4b]
Next, extraction of a singular region in each time phase is executed using the generated time-series (that is, for each time phase) surface rendering image (step S4b). That is, the excitement propagation analysis unit 38 extracts a region (singular region) where the motion information is equal to or greater than a predetermined threshold in the entire surface rendering image at the initial time phase t0 selected by a predetermined method. The excitement propagation analysis unit 38 similarly extracts a singular region where the motion information is equal to or greater than a predetermined threshold on the surface rendering image at the next time phase t1. Thereafter, similar singular region extraction is executed for all time-series surface rendering images.

なお、本特異領域の抽出処理において用いられる閾値の設け方の一例は、各時相での空間的ピーク値×α(0≦α<1.0)であり、例えばα=0.9程度として設定することができる。なお、当然ながらαの値は任意に設定することができ、例えばαを大きくすることでピーク点近傍部位を、αを小さくすることで拡がりを有するピーク領域の部位を限定して抽出することができる。   An example of how to set the threshold value used in the extraction process of the specific region is a spatial peak value at each time phase × α (0 ≦ α <1.0), for example, α = about 0.9. Can be set. Of course, the value of α can be arbitrarily set. For example, it is possible to extract a portion near the peak point by increasing α and by limiting a portion of a peak region having a spread by decreasing α. it can.

[興奮伝搬情報の生成:ステップS5]
次に、興奮伝搬解析ユニット38は、抽出された時相毎の特異領域の時間的な変動を興奮伝搬情報として生成する(ステップS5)。
[Generation of Excitement Propagation Information: Step S5]
Next, the excitement propagation analysis unit 38 generates the temporal variation of the extracted singular region for each time phase as excitement propagation information (step S5).

[興奮伝搬情報及びマッピング像の表示:ステップS6]
次に、制御ユニット31は、興奮伝搬情報をマッピング画像に重畳させて表示する様に、表示ユニット23を制御する。
[Excitation propagation information and mapping image display: Step S6]
Next, the control unit 31 controls the display unit 23 so as to display the excitement propagation information superimposed on the mapping image.

は、本実施形態に係るマッピング画像及び興奮伝搬情報の表示形態の一例を示した図である。また、図10は、αの値が図に比して小さい場合のマッピング画像及び興奮伝搬情報の表示形態の一例を示した図である。各図においては、所定の値以上の運動情報を有する特異領域が現在のマッピング画像に表示されると共に、経時的に次々と更新される。従って、観察者は、動画的に表示された興奮伝搬情報及びマッピング画像を観察することで、心臓の機械的興奮の伝搬の様子を直接的且つ視覚的に把握することができる。 FIG. 9 is a diagram showing an example of the display form of the mapping image and the excitation propagation information according to the present embodiment. Further, FIG. 10 is a diagram value showing an example of a display form of map images and excitation propagation information is less than 9 of the alpha. In each figure, a singular region having motion information of a predetermined value or more is displayed on the current mapping image and is updated successively over time. Therefore, the observer can directly and visually grasp the propagation state of the mechanical excitement of the heart by observing the excitation propagation information and the mapping image displayed in a moving image.

(効果)
以上述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。
(effect)
According to the configuration described above, the following effects can be obtained.

本超音波診断装置によれば、運動情報がマッピングされた時相毎の三次元マッピング像を用いて、所定の運動情報について基準値以上の値を有する部位を特異領域として各時相毎に抽出し、その結果に基づいて特異領域の時間的な変動として表現された興奮伝搬情報を作成し、例えばマッピング像に重畳させて表示する。観察者は、表示されたマッピング画像上の特異領域を観察することで、心臓の機械的興奮の時空間的伝搬の様子を直接的に把握することができる。   According to this ultrasonic diagnostic apparatus, using a three-dimensional mapping image for each time phase to which motion information is mapped, a part having a value equal to or greater than a reference value for predetermined motion information is extracted as a specific region for each time phase. Then, based on the result, excitement propagation information expressed as a temporal variation of the specific region is created and displayed, for example, superimposed on the mapping image. The observer can directly grasp the state of spatiotemporal propagation of the mechanical excitement of the heart by observing a specific region on the displayed mapping image.

また、本超音波診断装置では、必要に応じて、特異領域の時相毎の移動速度を計算し、これを興奮伝搬情報に含めて表示することができる。従って、観察者は、興奮伝搬情報に含まれた時相毎の移動速度を観察することで、心臓の機械的興奮の時空間的伝搬の様子を定量的に把握することができる。   Moreover, in this ultrasonic diagnostic apparatus, the moving speed for every time phase of a specific area | region can be calculated as needed, and this can be displayed including excitement propagation information. Therefore, the observer can quantitatively grasp the state of spatiotemporal propagation of the mechanical excitement of the heart by observing the moving speed for each time phase included in the excitement propagation information.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。具体的な変形例としては、例えば次のようなものがある。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Specific examples of modifications are as follows.

また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

以上本発明によれば、三次元的に解析された心壁運動情報を用いて、心臓の機械的な興奮の時空間的伝搬の様子を直接的に把握し解析可能な情報を提供し、主に虚血性疾患等の診断を支援する画像処理装置及び超音波診断装置を実現することができる。   As described above, according to the present invention, using the heart wall motion information analyzed three-dimensionally, it is possible to provide information that can directly grasp and analyze the state of spatiotemporal propagation of the mechanical excitement of the heart. In addition, an image processing apparatus and an ultrasonic diagnostic apparatus that support diagnosis of an ischemic disease or the like can be realized.

1…超音波診断装置、11…超音波プローブ、13…送信ユニット、15…受信ユニット、17…Bモード処理ユニット、19…移動ベクトル処理ユニット、21…画像生成ユニット、23…表示ユニット、31…制御ユニット(CPU)、37…運動情報演算ユニット、39…記憶ユニット、41…操作ユニット、43…送受信ユニット。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ultrasonic diagnostic apparatus, 11 ... Ultrasonic probe, 13 ... Transmission unit, 15 ... Reception unit, 17 ... B mode processing unit, 19 ... Movement vector processing unit, 21 ... Image generation unit, 23 ... Display unit, 31 ... Control unit (CPU), 37 ... motion information calculation unit, 39 ... storage unit, 41 ... operation unit, 43 ... transmission / reception unit.

Claims (10)

時系列に沿って収集された、被検体の心臓に関する複数のボリュームデータを用いて、複数の時相に亘る前記心臓の組織運動情報を生成する運動情報生成手段と、
前記組織運動情報および各時相での空間的ピーク値と任意に設定される0以上1未満の値αとの積である閾値を用い、前記組織運動情報の生成対象となる領域において前記組織運動情報に係る値が前記閾値以上を有する特異領域を複数の時相で抽出する解析手段と、
前記解析手段によって抽出された複数の時相毎の前記特異領域を、経時的に次々と更新することで、前記特異領域の時間的な変動が表現された伝搬情報を表示手段に表示させる制御手段と、
を備えた画像処理装置。
Motion information generating means for generating tissue motion information of the heart over a plurality of time phases by using a plurality of volume data about the heart of the subject collected along a time series;
The tissue motion information, and using the threshold value is the product of the spatial peak value and a value of less than 1 0 or more, which is set to an arbitrary α at each time phase, the tissue in the generation subject to regions of the tissue motion information An analysis means for extracting a specific region having a value related to motion information equal to or greater than the threshold in a plurality of time phases;
Control means for causing the display means to display the propagation information expressing the temporal variation of the singular area by successively updating the singular area for each of a plurality of time phases extracted by the analyzing means over time. When,
An image processing apparatus.
前記解析手段は、前記組織運動情報に基づいて前記閾値を算出する請求項1に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the analysis unit calculates the threshold based on the tissue motion information. 前記解析手段は、前記組織運動情報に所定の値を乗算することで前記閾値を算出する請求項2に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 2, wherein the analysis unit calculates the threshold value by multiplying the tissue motion information by a predetermined value. 前記所定の値を任意に設定することができる設定手段を備えた請求項3に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 3, further comprising a setting unit that can arbitrarily set the predetermined value. 前記制御手段は、前記解析手段によって抽出された領域毎に異なる色彩を割り当てることで前記特異領域を前記表示手段に表示させる請求項2に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 2, wherein the control unit displays the singular region on the display unit by assigning a different color to each region extracted by the analysis unit. 時系列に沿って収集された、被検体の心臓に関する複数のボリュームデータを用いて、複数の時相に亘る前記心臓の組織運動情報を生成する運動情報生成手段と、
前記組織運動情報および各時相での空間的ピーク値と任意に設定される0以上1未満の値αとの積である閾値を用い、前記組織運動情報の生成対象となる領域において前記組織運動情報に係る値が前記閾値以上を有する特異領域を複数の時相で抽出する解析手段と、
前記解析手段によって抽出された複数の時相毎の前記特異領域を、経時的に次々と更新することで、前記特異領域の時間的な変動が表現された伝搬情報を表示手段に表示させる制御手段と、
を備えた超音波診断装置。
Motion information generating means for generating tissue motion information of the heart over a plurality of time phases by using a plurality of volume data about the heart of the subject collected along a time series;
The tissue motion information, and using the threshold value is the product of the spatial peak value and a value of less than 1 0 or more, which is set to an arbitrary α at each time phase, the tissue in the generation subject to regions of the tissue motion information An analysis means for extracting a specific region having a value related to motion information equal to or greater than the threshold in a plurality of time phases;
Control means for causing the display means to display the propagation information expressing the temporal variation of the singular area by successively updating the singular area for each of a plurality of time phases extracted by the analyzing means over time. When,
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記解析手段は、前記組織運動情報に基づいて前記閾値を算出する請求項6に記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 6, wherein the analysis unit calculates the threshold based on the tissue motion information. 前記解析手段は、前記組織運動情報に所定の値を乗算することで前記閾値を算出する請求項7に記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 7, wherein the analysis unit calculates the threshold value by multiplying the tissue motion information by a predetermined value. 前記所定の値を任意に設定することができる設定手段を備えた請求項8に記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 8, further comprising a setting unit that can arbitrarily set the predetermined value. 前記制御手段は、前記解析手段によって抽出された領域毎に異なる色彩を割り当てることで前記特異領域を前記表示手段に表示させる請求項7に記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 7, wherein the control unit displays the singular region on the display unit by assigning a different color to each region extracted by the analysis unit.
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