JP6731275B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents

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Description

本発明は、超音波診断装置に関し、特に、組織のトレースラインを形成する装置に関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to an apparatus for forming a tissue trace line.

超音波診断装置は、超音波を送受することにより得られた受信データに基づいて超音波画像を形成して表示する装置である。一般に、超音波診断装置は、複数の動作モード(Bモード、ドプラモードなど)を有している。さらに、複数の計測機能を有する超音波診断装置も知られている。それらの計測機能の好適な一例が心臓に係る計測機能である。 The ultrasonic diagnostic apparatus is an apparatus that forms and displays an ultrasonic image based on the reception data obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves. Generally, the ultrasonic diagnostic apparatus has a plurality of operation modes (B mode, Doppler mode, etc.). Furthermore, an ultrasonic diagnostic apparatus having a plurality of measuring functions is also known. A preferable example of those measuring functions is a measuring function relating to the heart.

例えば、特許文献1には、超音波による心臓の計測を支援する技術として、超音波画像内において心臓の心内膜の輪郭を自動トレースする技術が記載されている。特許文献1において、自動トレースにより得られるトレース線(トレースライン)は、複数の制御点(トレース点)により構成される。 For example, Patent Document 1 describes a technique for automatically tracing the contour of the endocardium of the heart in an ultrasonic image as a technique for supporting measurement of the heart by ultrasonic waves. In Patent Document 1, a trace line (trace line) obtained by automatic tracing is composed of a plurality of control points (trace points).

また、特許文献2には、左心室内腔の形状に応じて設定される閉曲線(トレースライン)を修正する技術が記載されている。つまり、閉曲線(トレースライン)を構成する複数のポイント(複数のトレース点)から選択されたポイントを操作者によって指示された方向に移動させ、そのポイント近傍の影響範囲内にある他のポイントも移動させ、移動後の複数のポイントにより修正後の閉曲線を形成する技術が記載されている。 Further, Patent Document 2 describes a technique of correcting a closed curve (trace line) set according to the shape of the left ventricle chamber. That is, a point selected from a plurality of points (a plurality of trace points) forming a closed curve (trace line) is moved in the direction instructed by the operator, and other points within the influence range near that point are also moved. A technique for forming a corrected closed curve by a plurality of points after the movement is described.

特許第4085315号公報Japanese Patent No. 4085315 特開2005−28051号公報JP, 2005-28051, A

本発明は、上述した背景技術に鑑みて成されたものであり、その目的は、トレースラインを構成する複数のトレース点の修正に係る改良技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of the background art described above, and an object thereof is to provide an improved technique related to correction of a plurality of trace points forming a trace line.

上記目的にかなう好適な超音波診断装置は、超音波画像内における組織のトレースラインを構成する複数のトレース点のうちの選択トレース点を移動させる移動処理部と、前記複数のトレース点の中から、前記組織の特徴点に対応した特徴トレース点を追従処理の対象としない制約条件に従って、前記選択トレース点を基点とする追従処理の対象範囲内にある追従トレース点を決定する追従対象決定部と、前記選択トレース点の移動に追従するように前記追従トレース点を移動させる追従処理部とを有することを特徴とする。 A suitable ultrasonic diagnostic apparatus that serves the above purpose is a movement processing unit that moves selected trace points among a plurality of trace points that form a trace line of a tissue in an ultrasonic image, and from among the plurality of trace points. A follow-up target determination unit that determines a follow-up trace point within a target range of the follow-up process with the selected trace point as a base point according to a constraint condition that the feature trace point corresponding to the feature point of the organization is not a target of the follow-up process. And a tracking processing unit that moves the tracking trace point so as to follow the movement of the selected trace point.

超音波画像内における組織の境界などを示すトレースラインを形成する場合には、超音波画像内において比較的高い精度をもって検出できる組織の特徴点を利用することが望ましい。そのような組織の特徴点に対応した特徴トレース点は比較的高い信頼をもって尊重できるためである。例えば、超音波画像内における心臓の弁輪部は比較的高輝度であり検出に適した特徴点の一つである。また、2つの弁輪部の位置を基準として特定される心尖部も好適な特徴点の一つとなる。したがって、例えば左心室の内腔のトレースラインを形成する際には、2つの弁輪部と1つの心尖部の3箇所が好適な特徴点となる。 When forming a trace line indicating a boundary of a tissue in an ultrasonic image, it is desirable to use a feature point of the tissue that can be detected with relatively high accuracy in the ultrasonic image. This is because the feature trace points corresponding to such feature points of the organization can be respected with relatively high reliability. For example, the annulus of the heart in the ultrasonic image has a relatively high brightness and is one of the characteristic points suitable for detection. Further, the apex of the heart identified based on the positions of the two annulus portions is also one of the preferable feature points. Therefore, for example, when forming a trace line of the lumen of the left ventricle, three suitable points are two annulus portions and one apex.

これに対し、特徴トレース点以外のトレース点は、例えば組織の境界が曖昧な部分やノイズが多い部分等において境界検出の精度が低下するため、特徴トレース点よりも信頼性が低くなり、トレースラインを修正する場合に修正の対象となる可能性が高い。 On the other hand, the trace points other than the feature trace points are less reliable than the feature trace points because the accuracy of the boundary detection decreases in a part where the boundary of the tissue is ambiguous or a part with a lot of noise. There is a high possibility that it will be the target of the correction.

そこで、上記構成の超音波診断装置は、特徴トレース点を追従処理の対象としない制約条件に従って、追従処理の対象となる追従トレース点を決定し、選択トレース点の移動に追従するように追従トレース点を移動させる追従処理を実行する。追従処理の対象範囲は例えば選択トレース点の近傍範囲であることが望ましい。例えば、複数のトレース点の中からユーザが選択トレース点を指定してその位置を修正する場合に、選択トレース点の近傍にあるトレース点も追従的に修正される。その追従処理において特徴トレース点は固定のまま移動させないことが望ましい。 Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus with the above configuration determines the tracing trace point to be the subject of the tracing process according to the constraint condition that the characteristic trace point is not the subject of the tracing process, and traces the tracing so as to follow the movement of the selected trace point. Performs follow-up processing to move a point. The target range of the tracking process is preferably, for example, a range near the selected trace point. For example, when the user designates a selected trace point from a plurality of trace points and corrects the position, the trace points in the vicinity of the selected trace point are also tracked. In the tracking process, it is desirable that the characteristic trace points remain fixed and not moved.

これにより、比較的信頼性の高い特徴トレース点を例えば現状のまま維持しつつ、修正の対象となる選択トレース点と共に例えば近傍にある追従トレース点も纏めて修正することが可能になる。 As a result, it becomes possible to collectively correct, for example, the following trace points in the vicinity together with the selected trace point to be corrected while maintaining the relatively reliable feature trace point as it is.

望ましい具体例において、前記追従対象決定部は、前記選択トレース点の移動量が大きいほど前記対象範囲を広く設定することを特徴とする。 In a preferred specific example, the tracking target determination unit sets the target range to be wider as the movement amount of the selected trace point is larger.

望ましい具体例において、前記追従対象決定部は、前記選択トレース点側から前記特徴トレース点側へ及ぶ前記対象範囲を設定するにあたり、前記特徴トレース点を超えないように前記対象範囲を設定することを特徴とする。 In a preferred specific example, the tracking target determination unit, when setting the target range extending from the selected trace point side to the characteristic trace point side, sets the target range so as not to exceed the characteristic trace point. Characterize.

望ましい具体例において、前記追従処理部は、前記選択トレース点の移動量と前記選択トレース点から前記追従トレース点までの距離とに基づいて前記追従トレース点の移動量を決定することを特徴とする。 In a preferred specific example, the tracking processing unit determines the amount of movement of the following trace point based on the amount of movement of the selected trace point and the distance from the selected trace point to the following trace point. ..

望ましい具体例において、前記追従処理部は、前記選択トレース点の移動方向と同じ方向に前記追従トレース点を平行移動させることを特徴とする。 In a preferred specific example, the tracking processing section may move the tracking trace point in parallel in the same direction as the moving direction of the selected trace point.

望ましい具体例において、前記超音波診断装置は、心腔のトレースラインを構成する前記複数のトレース点のうち、心尖部に対応したトレース点と弁輪部に対応したトレース点を前記特徴トレース点とし、前記特徴トレース点を固定しつつ前記選択トレース点の移動に追従するように前記追従トレース点を移動させることを特徴とする。 In a preferred specific example, the ultrasonic diagnostic apparatus uses, as the characteristic trace points, a trace point corresponding to an apex of the heart and a trace point corresponding to an annulus of the plurality of trace points forming a trace line of a heart chamber. The tracking trace point is moved so as to follow the movement of the selected trace point while fixing the characteristic trace point.

また、上述した好適な超音波診断装置(望ましい具体例を含む)が備える各部に対応した機能がコンピュータ(タブレット型の端末を含む)により実現されてもよい。例えば、超音波画像内における組織のトレースラインを構成する複数のトレース点のうちの選択トレース点を移動させる移動処理機能と、前記複数のトレース点の中から、前記組織の特徴点に対応した特徴トレース点を追従処理の対象としない制約条件に従って、前記選択トレース点を基点とする追従処理の対象範囲内にある追従トレース点を決定する追従対象決定機能と、前記選択トレース点の移動に追従するように前記追従トレース点を移動させる追従処理機能を、コンピュータに実現させるプログラムにより、コンピュータを上述した好適な超音波診断装置として機能させることができる。なお、そのプログラムは、例えば、ディスクやメモリなどのコンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶され、その記憶媒体を介してコンピュータに提供されてもよいし、インターネットなどの電気通信回線を介してコンピュータに提供されてもよい。 In addition, the function corresponding to each unit included in the above-described suitable ultrasonic diagnostic apparatus (including a desirable specific example) may be realized by a computer (including a tablet terminal). For example, a movement processing function of moving a selected trace point among a plurality of trace points forming a trace line of a tissue in an ultrasonic image, and a feature corresponding to the feature point of the tissue from the plurality of trace points According to the constraint condition that the trace point is not the subject of the follow-up processing, the follow-up target determination function of determining the follow-up trace point within the target range of the follow-up processing with the selected trace point as the base point, and following the movement of the selected trace point A computer can be caused to function as the above-described suitable ultrasonic diagnostic apparatus by a program that causes the computer to implement the following processing function of moving the following trace point. The program may be stored in a computer-readable storage medium such as a disk or a memory and provided to the computer via the storage medium, or may be provided to the computer via a telecommunication line such as the Internet. May be provided.

本発明により、トレースラインを構成する複数のトレース点の修正に係る改良技術が提供される。例えば、本発明の好適な態様によれば、比較的信頼性の高い特徴トレース点を例えば現状のまま維持しつつ、修正の対象となる選択トレース点と共に例えば近傍にある追従トレース点も纏めて修正することが可能になる。 The present invention provides an improved technique for correcting a plurality of trace points forming a trace line. For example, according to a preferred aspect of the present invention, while maintaining relatively reliable feature trace points, for example, as they are, the selected trace points to be corrected and the following trace points in the vicinity are also collectively corrected. It becomes possible to do.

本発明の実施において好適な超音波診断装置の具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of an ultrasonic diagnosing device suitable for implementation of this invention. トレースラインの具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of a trace line. 追従処理の対象範囲と移動量の具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of the object range and movement amount of a tracking process. 対象範囲の設定パターンを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the setting pattern of a target range. 追従トレース点の移動量が決定されるまでの処理の具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of a process until the movement amount of a following trace point is determined. トレースラインの修正の具体例1を示す図である。It is a figure which shows the specific example 1 of correction of a trace line. トレースラインの修正の具体例2を示す図である。It is a figure which shows the specific example 2 of correction of a trace line.

図1は、本発明の実施において好適な超音波診断装置の具体例を示す図である。プローブ10は、生体内の組織、例えば被検者の心臓を含む領域に超音波を送受波する超音波探触子である。プローブ10は、複数の振動素子を備えており、複数の振動素子が電子的に走査制御されて、心臓を含む空間内で超音波ビームが走査される。プローブ10は、例えば、医師や検査技師等のユーザに把持されて被検者の体表面上に当接して用いられる。なお、プローブ10は、電子的な走査と機械的な走査とを組み合わせた探触子であってもよい。 FIG. 1 is a diagram showing a specific example of an ultrasonic diagnostic apparatus suitable for implementing the present invention. The probe 10 is an ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves to and from tissues in the living body, for example, a region including the heart of the subject. The probe 10 includes a plurality of vibrating elements, and the plurality of vibrating elements are electronically scan-controlled to scan an ultrasonic beam in a space including the heart. The probe 10 is used, for example, by being grasped by a user such as a doctor or a laboratory technician and abutting on the body surface of the subject. The probe 10 may be a probe that combines electronic scanning and mechanical scanning.

送受信部12は、送信ビームフォーマーと受信ビームフォーマーの機能を備えている。つまり、送受信部12は、プローブ10が備える複数の振動素子の各々に対して送信信号を出力することにより送信ビームを形成し、さらに、複数の振動素子から得られる複数の受波信号に対して整相加算処理などを施して受信ビームを形成する。これにより、超音波ビーム(送信ビームと受信ビーム)が走査面内において走査され、超音波ビームに対応した受信信号(受信データ)が収集されつつ、複数時相に対応した複数フレーム(複数の走査フレーム)が形成される。なお、超音波の受信信号を得るにあたって、超音波ビームが三次空間内で立体的に走査されてもよいし、送信開口合成等の技術が利用されてもよい。 The transmission/reception unit 12 has the functions of a transmission beam former and a reception beam former. That is, the transmission/reception unit 12 forms a transmission beam by outputting a transmission signal to each of the plurality of vibrating elements included in the probe 10, and further, for a plurality of received signals obtained from the plurality of vibrating elements. A reception beam is formed by performing phasing addition processing and the like. As a result, the ultrasonic beams (transmission beam and reception beam) are scanned in the scanning plane, and while the reception signals (reception data) corresponding to the ultrasonic beams are collected, a plurality of frames (a plurality of scanning phases) corresponding to a plurality of time phases are acquired. Frame) is formed. In order to obtain the reception signal of the ultrasonic wave, the ultrasonic beam may be three-dimensionally scanned in the tertiary space, or a technique such as transmission aperture synthesis may be used.

画像形成部20は、送受信部12から得られる各フレームを構成する超音波の受信信号(受信データ)に基づいて、超音波画像(画像データ)を形成する。画像形成部20は例えば、超音波の受信信号に対して、検波処理やフィルタ処理やAD変換処理等を施すことにより、複数フレームの断層画像(Bモード画像)を形成する。 The image forming unit 20 forms an ultrasonic image (image data) on the basis of an ultrasonic wave reception signal (reception data) that forms each frame, which is obtained from the transmission/reception unit 12. The image forming unit 20 forms a plurality of frames of tomographic images (B-mode images), for example, by performing detection processing, filter processing, AD conversion processing, or the like on the received ultrasonic signals.

画像形成部20は、超音波の走査に対応した走査座標系、例えばビームの深さ方向に対応したr方向とビームの走査方向に対応したθ方向によるrθ座標系において画像データを形成する。走査座標系(例えばrθ座標系)において得られた画像データは、例えばデジタルスキャンコンバータにより座標変換処理等を施され、表示座標系(例えばxy直交座標系)の画像データに変換されることが望ましい。デジタルスキャンコンバータの機能は、例えば画像形成部20または表示処理部50が備える。 The image forming unit 20 forms image data in a scanning coordinate system corresponding to ultrasonic scanning, for example, in an rθ coordinate system based on the r direction corresponding to the beam depth direction and the θ direction corresponding to the beam scanning direction. Image data obtained in the scanning coordinate system (for example, rθ coordinate system) is preferably subjected to coordinate conversion processing by, for example, a digital scan converter to be converted into image data for the display coordinate system (for example, xy orthogonal coordinate system). .. The function of the digital scan converter is provided in, for example, the image forming unit 20 or the display processing unit 50.

画像記憶部22は、複数の超音波動画像の画像ファイルを記憶する。各画像ファイルは画像形成部20において形成される複数フレームの断層画像(動画のBモード画像)で構成される動画像のデータである。画像記憶部22には、例えば、同じ被検者の心臓に関する複数の日時に対応した複数の画像ファイルや、複数の被検者の心臓に関する複数の画像ファイルなどが記憶される。 The image storage unit 22 stores image files of a plurality of ultrasonic moving images. Each image file is moving image data composed of a plurality of tomographic images (moving B-mode images) formed in the image forming unit 20. The image storage unit 22 stores, for example, a plurality of image files corresponding to a plurality of dates and times regarding the heart of the same subject, a plurality of image files regarding hearts of a plurality of subjects, and the like.

なお、画像記憶部22に記憶される各画像ファイルには、心電波形情報が対応付けられていることが望ましい。つまり、各画像ファイルを構成する複数フレームの時相と心電波形の時相とが互いに対応付けられていることが望ましい。これにより、例えば、各画像ファイルを構成する複数フレームのうち、心電波形内の特徴時相(例えばR波など)に対応したフレームを特定することができる。 In addition, it is desirable that each image file stored in the image storage unit 22 is associated with electrocardiographic waveform information. That is, it is desirable that the time phases of a plurality of frames and the time phase of the electrocardiographic waveform that make up each image file are associated with each other. Accordingly, for example, it is possible to specify, among a plurality of frames forming each image file, a frame corresponding to a characteristic time phase (for example, R wave) in the electrocardiographic waveform.

画像選択部30は、画像記憶部22に記憶された複数の画像ファイルの中から、心臓の診断または計測に利用される各画像ファイルを選択する。例えば、画像記憶部22に記憶された複数の画像ファイルの内容を示す表示画像(各画像ファイルに含まれる代表的なフレームのサムネイル画像の一覧など)が表示部52に表示され、医師や検査技師等のユーザがその表示画像を見ながら、操作デバイス60を操作することにより、心臓の診断や計測に利用する少なくとも一つの画像ファイルを指定する。画像選択部30は、ユーザにより指定された少なくとも一つの画像ファイルを選択する。 The image selection unit 30 selects each image file used for diagnosis or measurement of the heart from the plurality of image files stored in the image storage unit 22. For example, a display image showing the contents of a plurality of image files stored in the image storage unit 22 (a list of thumbnail images of typical frames included in each image file, etc.) is displayed on the display unit 52, and a doctor or a technologist is displayed. While operating the operation device 60 while viewing the displayed image, the user specifies at least one image file used for heart diagnosis and measurement. The image selection unit 30 selects at least one image file designated by the user.

トレースライン処理部40は、画像選択部30により選択された各画像ファイルに基づいて心臓の診断または計測に利用されるトレースラインを処理する。トレースライン処理部40は、トレースライン形成部42と選択点移動処理部44と追従対象決定部46と追従処理部48を備えている。トレースライン処理部40において実行されるトレースラインに係る処理については後に詳述する。 The trace line processing unit 40 processes a trace line used for diagnosis or measurement of the heart based on each image file selected by the image selection unit 30. The trace line processing unit 40 includes a trace line forming unit 42, a selection point movement processing unit 44, a tracking target determination unit 46, and a tracking processing unit 48. The processing relating to the trace line executed by the trace line processing unit 40 will be described in detail later.

表示処理部50は、画像形成部20から得られる複数フレームの断層画像に基づいて、心臓の断面に関する動画像を含む表示画像を形成する。また、表示処理部50は、画像記憶部22に記憶された各画像ファイルに対応した動画像や、画像記憶部22に記憶された複数の画像ファイルの内容を示す表示画像(例えば各画像ファイルに含まれる代表的なフレームのサムネイル画像の一覧など)を形成する。さらに、表示処理部50は、画像選択部30により選択された診断または計測用の各画像ファイルとトレースライン処理部40から得られるトレース結果に基づいて、心臓の診断または計測に係る表示画像として、トレースラインが設定された心臓の表示画像を形成する。表示処理部50において形成された表示画像は表示部52に表示される。 The display processing unit 50 forms a display image including a moving image regarding a cross section of the heart based on the tomographic images of a plurality of frames obtained from the image forming unit 20. The display processing unit 50 also displays a moving image corresponding to each image file stored in the image storage unit 22 and a display image showing the contents of a plurality of image files stored in the image storage unit 22 (for example, in each image file (Eg, a list of thumbnail images of representative frames included). Further, the display processing unit 50, based on each image file for diagnosis or measurement selected by the image selection unit 30 and the trace result obtained from the trace line processing unit 40, as a display image related to heart diagnosis or measurement, Form a display image of the heart with trace lines set. The display image formed by the display processing unit 50 is displayed on the display unit 52.

制御部100は、図1の超音波診断装置内を全体的に制御する。制御部100による全体的な制御には、操作デバイス60を介して医師や検査技師などのユーザから受け付けた指示も反映される。 The control unit 100 generally controls the inside of the ultrasonic diagnostic apparatus of FIG. An instruction received from a user such as a doctor or an inspection technician via the operation device 60 is also reflected in the overall control by the control unit 100.

図1に示す構成(符号を付した各部)のうち、送受信部12,画像形成部20,画像選択部30,トレースライン処理部40(トレースライン形成部42,選択点移動処理部44,追従対象決定部46,追従処理部48),表示処理部50の各部は、例えば電気電子回路やプロセッサ等のハードウェアを利用して実現することができ、その実現において必要に応じてメモリ等のデバイスが利用されてもよい。また上記各部に対応した機能の少なくとも一部がコンピュータにより実現されてもよい。つまり、上記各部に対応した機能の少なくとも一部が、CPUやプロセッサやメモリ等のハードウェアと、CPUやプロセッサの動作を規定するソフトウェア(プログラム)との協働により実現されてもよい。 In the configuration (each part denoted by reference numeral) shown in FIG. 1, the transmitting/receiving section 12, the image forming section 20, the image selecting section 30, the trace line processing section 40 (the trace line forming section 42, the selected point movement processing section 44, the tracking target). Each unit of the determining unit 46, the follow-up processing unit 48), and the display processing unit 50 can be realized by using hardware such as an electric/electronic circuit or a processor. May be used. Further, at least a part of the functions corresponding to each of the above units may be realized by a computer. That is, at least a part of the functions corresponding to the respective units may be realized by the cooperation of the hardware such as the CPU, the processor, and the memory, and the software (program) that defines the operation of the CPU and the processor.

画像記憶部22は、半導体メモリやハードディスクドライブ等の記憶デバイスにより実現できる。表示部52の好適な具体例は液晶モニタ等である。操作デバイス60は、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、タッチパネル、その他のスイッチ類等のうちの少なくとも一つにより実現できる。そして、制御部100は、例えば、CPUやプロセッサやメモリ等のハードウェアと、CPUやプロセッサの動作を規定するソフトウェア(プログラム)との協働により実現することができる。 The image storage unit 22 can be realized by a storage device such as a semiconductor memory or a hard disk drive. A preferred specific example of the display unit 52 is a liquid crystal monitor or the like. The operation device 60 can be realized by, for example, at least one of a mouse, a keyboard, a trackball, a touch panel, and other switches. The control unit 100 can be realized by, for example, cooperation between hardware such as a CPU, a processor, and a memory, and software (program) that defines the operation of the CPU and the processor.

図1の超音波診断装置の全体構成は以上のとおりである。次に、図1の超音波診断装置により実現される心臓のトレース処理について詳述する。なお、図1に示した構成(部分)については以下の説明において図1の符号を利用する。 The overall configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus of FIG. 1 is as described above. Next, the heart tracing process realized by the ultrasonic diagnostic apparatus of FIG. 1 will be described in detail. In addition, regarding the configuration (part) shown in FIG. 1, the reference numerals of FIG. 1 are used in the following description.

図2は、トレースラインの具体例を示す図である。図2には、心臓の左室を表す断層画像(Bモード画像)内において、左室内膜の境界、つまり心筋と心腔の境界に対応したトレースラインが破線で図示されている。また、図2の具体例において、トレースラインである破線に沿って並ぶ複数の丸印が複数のトレース点である。 FIG. 2 is a diagram showing a specific example of the trace line. In FIG. 2, in a tomographic image (B-mode image) representing the left ventricle of the heart, trace lines corresponding to the boundary between the left ventricle, that is, the boundary between the myocardium and the heart chamber are shown by broken lines. Further, in the specific example of FIG. 2, a plurality of circles arranged along a broken line which is a trace line is a plurality of trace points.

トレースライン形成部42は、例えば、画像選択部30により選択された各画像ファイル(動画像)を構成する複数フレームに含まれる基準となるフレーム(基準フレーム)内においてトレースラインを形成する。トレースラインは複数のトレース点で構成される。例えば、図2に示す具体例のように、複数のトレース点を結ぶようにトレースラインが形成される。トレースライン形成部42は、例えばマニュアル設定(手動設定)とセミオート設定(複数点指定)とフルオート設定(全自動トレース)のいずれかによりトレースラインを設定(形成)する。 The trace line forming unit 42 forms a trace line in a frame (reference frame) serving as a reference included in a plurality of frames forming each image file (moving image) selected by the image selecting unit 30, for example. A trace line consists of multiple trace points. For example, as in the specific example shown in FIG. 2, a trace line is formed so as to connect a plurality of trace points. The trace line forming unit 42 sets (forms) a trace line by, for example, one of manual setting (manual setting), semi-auto setting (designating a plurality of points), and full auto setting (fully automatic tracing).

マニュアル設定では、複数のトレース点の全てがユーザにより設定される。医師や検査技師等のユーザは、例えば、表示部52に表示される表示画像を確認しながら、操作デバイス60を操作して、複数フレームの中から基準フレームを決定し、基準フレームの画像内における各トレース点の位置を指定して組織の輪郭上に複数のトレース点を設定する。例えば、診断対象部位が左室であれば、左室の内膜の境界上に複数のトレース点が設定される。 In the manual setting, all of the plurality of trace points are set by the user. A user such as a doctor or an inspection technician operates the operation device 60 while confirming the display image displayed on the display unit 52, determines a reference frame from a plurality of frames, and determines the reference frame in the image of the reference frame. The position of each trace point is specified to set a plurality of trace points on the contour of the tissue. For example, if the site to be diagnosed is the left ventricle, a plurality of trace points are set on the boundary of the endocardium of the left ventricle.

セミオート設定では、複数のトレース点のうちの少なくとも1つの代表点がユーザにより設定され、ユーザが設定した少なくとも1つの代表点に基づいて、トレースライン形成部42が残りの複数のトレース点を設定する。医師や検査技師等のユーザは、例えば、表示部52に表示される表示画像を確認しながら、操作デバイス60を操作して、複数フレームの中から基準フレームを決定し、基準フレームの画像内における各代表点の位置を指定して診断対象部位の輪郭上に少なくとも1つの代表点を設定する。例えば、診断対象部位が左室であれば、2つの弁輪部と1つの心尖部の3箇所に対応した3つの代表点が設定される。 In the semi-auto setting, at least one representative point of the plurality of trace points is set by the user, and the trace line forming unit 42 sets the remaining plurality of trace points based on the at least one representative point set by the user. .. A user such as a doctor or an inspection technician operates the operation device 60 while confirming the display image displayed on the display unit 52, determines a reference frame from a plurality of frames, and determines the reference frame in the image of the reference frame. The position of each representative point is designated and at least one representative point is set on the contour of the site to be diagnosed. For example, if the site to be diagnosed is the left ventricle, three representative points corresponding to three positions of two annulus portions and one apex of the heart are set.

フルオート設定ではトレースライン形成部42が複数のトレース点の全てを設定する。トレースライン形成部42は、まず、複数フレームの中から基準フレームを決定する。例えば、診断対象となる複数フレームのうちの先頭フレーム(最も早い時相のフレーム)が基準フレームとされる。もちろん、心電波形情報から判定される収縮末期や拡張末期に対応したフレーム又はユーザが指定する時相のフレーム等が基準フレームとされてもよい。 In the full auto setting, the trace line forming unit 42 sets all of the plurality of trace points. The trace line forming unit 42 first determines a reference frame from a plurality of frames. For example, the first frame (the frame in the earliest time phase) of the plurality of frames to be diagnosed is set as the reference frame. Of course, a frame corresponding to the end systole or end diastole determined from the electrocardiographic waveform information, or a user-specified time phase frame may be used as the reference frame.

そして、フルオート設定において、トレースライン形成部42は、基準フレームの断面内における画像を解析することにより、その画像(断面)に含まれる診断対象部位の輪郭を抽出する。輪郭の抽出には、例えばパターンマッチング、動的輪郭モデル(ACM)、機械学習を用いた動的形状モデル(ASM)、動的外観モデル(AAM)などを適用することができる。なお、輪郭の抽出において、例えば画像内で比較的高輝度となる2つの弁輪部を代表点として抽出し、さらに2つの弁輪部の位置を基準として特定される心尖部を代表点とし、代表点に基づいて複数のトレース点を設定することが望ましい。代表点の抽出において、例えばアダブースト法などの学習法が利用されてもよい。こうして、例えば診断対象部位が左室であれば、左室の内膜の境界上に複数のトレース点が設定される。 Then, in the full auto setting, the trace line forming unit 42 analyzes the image in the cross section of the reference frame to extract the contour of the diagnosis target portion included in the image (cross section). For the contour extraction, for example, pattern matching, an active contour model (ACM), a dynamic shape model (ASM) using machine learning, a dynamic appearance model (AAM), or the like can be applied. In the extraction of the contour, for example, two valve annulus portions having relatively high brightness in the image are extracted as representative points, and the apex specified by the positions of the two valve annulus portions is used as a representative point. It is desirable to set a plurality of trace points based on the representative points. In extracting the representative points, a learning method such as the AdaBoost method may be used. In this way, for example, when the site to be diagnosed is the left ventricle, a plurality of trace points are set on the boundary of the endocardium of the left ventricle.

トレースライン処理部40は、トレースライン形成部42により形成されたトレースラインを修正する機能を備えている。トレースラインの修正は、選択点移動処理部44と追従対象決定部46と追従処理部48により実行される。 The trace line processing unit 40 has a function of correcting the trace line formed by the trace line forming unit 42. The correction of the trace line is executed by the selection point movement processing unit 44, the tracking target determination unit 46, and the tracking processing unit 48.

トレースラインの修正においては、トレースラインを構成する複数のトレース点の中から医師や検査技師等のユーザにより選択トレース点が選択される。ユーザは、表示部52に表示されるトレースラインの表示画像、例えば図2に示す断層画像を見ながら操作デバイス60を操作し、複数のトレース点の中から位置を修正したい1つのトレース点を選択トレース点として選択する。例えば、表示画像内にポインタが表示され、ユーザが操作デバイス60を操作して位置を修正したい1つのトレース点上またはその近傍にポインタを移動させて選択操作を行うことにより選択トレース点が選択される。 In the correction of the trace line, a selected trace point is selected by a user such as a doctor or an inspection technician from a plurality of trace points forming the trace line. The user operates the operation device 60 while looking at the display image of the trace line displayed on the display unit 52, for example, the tomographic image shown in FIG. 2, and selects one trace point whose position is to be corrected from the plurality of trace points. Select as a trace point. For example, a pointer is displayed in the display image, and the user operates the operation device 60 to move the pointer to or near one trace point whose position is desired to be corrected and perform a selection operation to select the selected trace point. It

選択トレース点が選択されると、選択点移動処理部44がその選択トレース点を移動させる。選択点移動処理部44は、ユーザからの指示に応じた移動量と移動方向に選択トレース点を移動させる。例えば、表示画像内にポインタが表示され、ユーザが操作デバイス60を利用し、ポインタで指定した選択トレース点に対するドラッグ操作を行うことにより選択トレース点の移動方向と移動量が決定される。 When the selected trace point is selected, the selected point movement processing unit 44 moves the selected trace point. The selected point movement processing unit 44 moves the selected trace point in the movement amount and the movement direction according to the instruction from the user. For example, a pointer is displayed in the display image, and the user uses the operation device 60 to perform a drag operation on the selected trace point designated by the pointer, thereby determining the moving direction and the moving amount of the selected trace point.

選択トレース点が移動すると、選択トレース点の近傍に位置する追従トレース点も追従移動する。追従トレース点は追従対象決定部46により決定される。追従対象決定部46は、トレースラインを構成する複数のトレース点の中から、選択トレース点を基点とする追従処理の対象範囲内にある追従トレース点を決定する。 When the selected trace point moves, the following trace points located near the selected trace point also follow. The tracking trace point is determined by the tracking target determination unit 46. The follow-up target determination unit 46 determines a follow-up trace point within the target range of the follow-up process with the selected trace point as the base point, from the plurality of trace points forming the trace line.

追従処理の対象範囲は、選択トレース点の近傍とされ、選択トレース点の移動量が大きいほど対象範囲が広く設定される。また、選択トレース点から遠い追従トレース点ほど移動量が小さくなる。追従処理の対象範囲と移動量は、例えば、次式のガウス関数を利用して決定される。
The target range of the tracking process is near the selected trace point, and the larger the moving amount of the selected trace point is, the wider the target range is set. Further, the movement amount becomes smaller as the tracing point is farther from the selected tracing point. The target range and the movement amount of the tracking process are determined by using, for example, the Gaussian function of the following equation.

数1式において、Xは選択トレース点の位置(移動前の座標)であり、Xはn番目(nは自然数)のトレース点の位置(移動前の座標)であり、cは選択トレース点の移動量でありガウス関数の広がりを決定する変数となり、パラメータaにより感度が調整される。数1式により、n番目のトレース点に関する移動量比Rnが算出される。 In Equation 1, X 0 is the position of the selected trace point (coordinates before movement), X n is the position of the n-th (n is a natural number) trace point (coordinates before movement), and c is the selected trace. It is the amount of movement of the point and is a variable that determines the spread of the Gaussian function, and the sensitivity is adjusted by the parameter a. The movement amount ratio Rn for the n-th trace point is calculated by the equation (1).

図3は、追従処理の対象範囲と移動量の具体例を示す図である。図3には、数1式のガウス関数を利用して得られる対象範囲と移動量の結果が図示されている。図3において、横軸は選択トレース点(選択点)から追従トレース点(近傍点)までの距離であり、縦軸は選択トレース点(選択点)の移動量に対する追従トレース点の移動量比Rnを示している。図3には、数1式においてac=1,5,10,20とした場合の各関数曲線が図示されている。 FIG. 3 is a diagram showing a specific example of the target range of the tracking process and the movement amount. FIG. 3 shows the result of the target range and the movement amount obtained by using the Gaussian function of the equation (1). In FIG. 3, the horizontal axis is the distance from the selected trace point (selection point) to the following trace point (neighbor point), and the vertical axis is the moving amount ratio Rn of the following trace point to the moving amount of the selected trace point (selected point). Is shown. FIG. 3 shows each function curve when ac=1, 5, 10, 20 in the equation (1).

図3の具体例によれば、選択トレース点から遠くなるほど徐々に移動量比Rnが小さくなる。選択トレース点の移動量に移動量比Rnを乗算することにより追従トレース点の移動量(追従量)が決定される。したがって、選択トレース点から遠くなるほど追従トレース点の移動量が小さくなる。 According to the specific example of FIG. 3, the moving amount ratio Rn gradually decreases as the distance from the selected trace point increases. The moving amount (following amount) of the following trace point is determined by multiplying the moving amount of the selected trace point by the moving amount ratio Rn. Therefore, as the distance from the selected trace point increases, the movement amount of the following trace point decreases.

また、図3の具体例において、パラメータaを一定値とすれば、選択トレース点の移動量cが大きくなるほど関数曲線の裾野が広がる。つまり、選択トレース点の移動量cが大きいほど、追従トレース点の対象範囲が広くなる。例えば、図3の具体例において、移動量比Rnが下限閾値Thを下回る場合に移動量が0(ゼロ)とみなされてもよい。これにより、縦軸の下限閾値Thを上回る移動量比Rnに対応した近傍点の範囲が追従トレース点の対象範囲となる。 Further, in the specific example of FIG. 3, if the parameter a has a constant value, the skirt of the function curve becomes wider as the movement amount c of the selected trace point becomes larger. That is, the larger the movement amount c of the selected trace point, the wider the target range of the following trace point. For example, in the specific example of FIG. 3, the movement amount may be regarded as 0 (zero) when the movement amount ratio Rn is below the lower limit threshold Th. As a result, the range of the neighboring points corresponding to the movement amount ratio Rn exceeding the lower limit threshold Th on the vertical axis becomes the target range of the follow-up trace points.

また、選択トレース点の移動量cが同じであっても、パラメータaを大きくすればするほど追従トレース点の対象範囲が広くなる。パラメータaは予め決定された固定値であってもよいが、例えば、ユーザがパラメータaの大きさを適宜に調整できる構成とすることが望ましい。ちなみに、パラメータaが0(ゼロ)の場合には、対象範囲が無くなり、選択トレース点のみが移動の対象となる。 Further, even if the movement amount c of the selected trace points is the same, the larger the parameter a, the wider the target range of the following trace points. The parameter a may be a fixed value determined in advance, but for example, it is desirable that the user can appropriately adjust the size of the parameter a. By the way, when the parameter a is 0 (zero), the target range disappears, and only the selected trace point becomes the target of movement.

なお、ガウス関数を利用した具体例を説明したが、選択トレース点から遠いほど小さくなる単調減少関数であるならば、ガウス関数以外の関数(指数関数,三角関数など)を利用して追従処理の対象範囲と移動量が決定されてもよい。 Although a specific example using the Gaussian function has been described, if the function is a monotonically decreasing function that becomes smaller as it gets farther from the selected trace point, a function other than the Gaussian function (exponential function, trigonometric function, etc.) is used to perform the tracking process. The target range and the movement amount may be determined.

さらに、追従対象決定部46は、組織の特徴点に対応した特徴トレース点を追従処理の対象としない制約条件に従って追従トレース点を決定する。例えば、診断対象部位が左室であり、左室の内膜の境界上に複数のトレース点が設定されている場合には、2つの弁輪部と1つの心尖部の3箇所が組織の特徴点となる。つまり、2つの弁輪部と1つの心尖部に対応した3つのトレース点が特徴トレース点とされる。 Further, the follow-up target determination unit 46 determines the follow-up trace point according to the constraint condition that the feature trace point corresponding to the feature point of the organization is not the target of the follow-up processing. For example, when the site to be diagnosed is the left ventricle and a plurality of trace points are set on the boundary of the intima of the left ventricle, the three features of the two valve annulus portions and one apex are characteristic of the tissue. It becomes a point. That is, the three trace points corresponding to the two annulus portions and one apex are set as the characteristic trace points.

追従対象決定部46は、特徴トレース点以外のトレース点が選択トレース点として選択されている場合に、特徴トレース点が含まれないように追従トレース点を決定する。なお特徴トレース点が選択トレース点とし選択されている場合には、選択トレース点以外の他の特徴トレース点が含まれないように追従トレース点が決定される。また、追従対象決定部46は、選択トレース点側から特徴トレース点側へ及ぶ対象範囲を設定するにあたり、特徴トレース点を超えないように対象範囲を設定する。 When the trace points other than the characteristic trace points are selected as the selected trace points, the following target determination unit 46 determines the following trace points so that the characteristic trace points are not included. When the characteristic trace point is selected as the selected trace point, the follow-up trace point is determined so that the characteristic trace points other than the selected trace point are not included. Further, when setting the target range extending from the selected trace point side to the characteristic trace point side, the tracking target determination unit 46 sets the target range so as not to exceed the characteristic trace point.

図4は、対象範囲の設定パターンを説明するための図である。追従対象決定部46は、選択トレース点側から特徴トレース点側へ及ぶ対象範囲を設定するにあたり、例えば図4に示す複数の設定パターンに従って、特徴トレース点を超えないように対象範囲を設定する。 FIG. 4 is a diagram for explaining the setting pattern of the target range. When setting the target range extending from the selected trace point side to the characteristic trace point side, the tracking target determination unit 46 sets the target range so as not to exceed the characteristic trace points according to a plurality of setting patterns shown in FIG. 4, for example.

図4には、パターン1からパターン3までの設定パターンの具体例が図示されている。なお、図4には、各パターンごとに、左室内膜のトレースラインを構成する複数のトレース点(丸印)が図示されており、選択トレース点が黒丸(塗りつぶされた丸印)で表示されており、破線で示す領域が対象範囲である。 FIG. 4 shows a specific example of the setting patterns from pattern 1 to pattern 3. Note that, in FIG. 4, a plurality of trace points (circles) forming the trace line of the left ventricular membrane are illustrated for each pattern, and the selected trace points are displayed as black circles (filled circles). The area indicated by the broken line is the target range.

パターン1(a)(c)は、弁輪部に対応した特徴トレース点が選択トレース点として選択された場合である。この場合、弁輪部に対応した特徴トレース点は選択トレース点であるため、選択点移動処理部44による移動処理の対象とされる。そして、選択トレース点である弁輪部に対応した特徴トレース点を含み、心尖部に対応した特徴トレース点を超えないように対象範囲が設定される。 Patterns 1(a) and (c) are cases in which the characteristic trace points corresponding to the annulus are selected as the selected trace points. In this case, since the characteristic trace point corresponding to the annulus is the selected trace point, it is the target of the movement processing by the selection point movement processing unit 44. Then, the target range is set so as to include the feature trace points corresponding to the annulus portion which is the selected trace point and do not exceed the feature trace points corresponding to the apex.

パターン2(b)は、心尖部に対応した特徴トレース点が選択トレース点として選択された場合である。この場合、心尖部に対応した特徴トレース点は選択トレース点であるため、選択点移動処理部44による移動処理の対象とされる。そして、選択トレース点である心尖部に対応した特徴トレース点を含み、弁輪部に対応した特徴トレース点を超えないように対象範囲が設定される。 Pattern 2(b) is a case where the characteristic trace point corresponding to the apex is selected as the selected trace point. In this case, since the characteristic trace point corresponding to the apex is the selected trace point, it is targeted for the movement processing by the selection point movement processing unit 44. Then, the target range is set so as to include the characteristic trace points corresponding to the apex, which is the selected trace point, and do not exceed the characteristic trace points corresponding to the annulus.

パターン3(d)(e)は、特徴トレース点以外のトレース点が選択トレース点として選択された場合である。選択トレース点は選択点移動処理部44による移動処理の対象とされる。そして、選択トレース点を含み、弁輪部に対応した特徴トレース点と心尖部に対応した特徴トレース点を超えないように対象範囲が設定される。 Patterns 3(d) and (e) are cases where the trace points other than the characteristic trace points are selected as the selected trace points. The selected trace points are subjected to the movement processing by the selection point movement processing unit 44. Then, the target range is set so as not to exceed the feature trace point corresponding to the valve annulus and the feature trace point corresponding to the apex, including the selected trace point.

こうして、例えば図4に示す複数の設定パターンに従って、特徴トレース点を超えないように対象範囲が設定される。そして、各パターンごとに、例えば図3に示す具体例が適用され、対象範囲の広さと対象範囲内の追従トレース点に関する移動量が決定される。 In this way, the target range is set so as not to exceed the characteristic trace points according to a plurality of setting patterns shown in FIG. 4, for example. Then, for example, the specific example shown in FIG. 3 is applied to each pattern, and the amount of movement regarding the width of the target range and the following trace points within the target range is determined.

図5は、追従トレース点の移動量が決定されるまでの処理の具体例を示すフローチャートである。トレースラインを構成する複数のトレース点の中から選択トレース点(選択点)が選択されると、選択トレース点から各トレース点までの距離が算出されて(S501)、例えば数1式により各トレース点の移動量比が算出される(S502)。 FIG. 5 is a flowchart showing a specific example of the processing until the movement amount of the tracing trace point is determined. When a selected trace point (selected point) is selected from a plurality of trace points that form a trace line, the distance from the selected trace point to each trace point is calculated (S501), and each trace is calculated by, for example, Equation 1. The moving amount ratio of the points is calculated (S502).

次に、トレースラインを構成する複数のトレース点の中で心尖部に対応したトレース点が指定されているか否かが確認される(S503)。例えば、ユーザにより心尖部に対応したトレース点が指定されてもよいし、トレースライン処理部40が例えば2つの弁輪部の位置に基づいて心尖部に対応したトレース点を指定してもよい。 Next, it is confirmed whether or not the trace point corresponding to the apex of the plurality of trace points constituting the trace line is designated (S503). For example, the user may specify the trace point corresponding to the apex, or the trace line processing unit 40 may specify the trace point corresponding to the apex based on the positions of the two valve annulus portions, for example.

そして、心尖部に対応したトレース点が指定されていなければ、選択トレース点以外の全てのトレース点の移動量が算出される(S504)。つまり、心尖部に対応したトレース点が指定されていなければ、特徴トレース点に関する制約条件がなく、全てのトレース点が追従処理の候補となり選択トレース点の近傍において追従トレース点が決定される。 Then, if the trace point corresponding to the apex is not designated, the movement amounts of all trace points other than the selected trace point are calculated (S504). That is, if the trace point corresponding to the apex is not designated, there is no constraint condition regarding the feature trace point, and all trace points become candidates for the trace processing, and the trace trace points are determined in the vicinity of the selected trace points.

これに対し、心尖部に対応したトレース点が指定されている場合には、心尖部と2つの弁輪部に対応した3つのトレース点が特徴トレース点とされ、選択トレース点(選択点)の位置に応じたパターンに従って、追従トレース点の移動量が決定される(S505,図4参照)。 On the other hand, when the trace point corresponding to the apex is designated, the three trace points corresponding to the apex and the two annulus portions are the characteristic trace points, and the selected trace points (selection points) The movement amount of the following trace point is determined according to the pattern according to the position (S505, see FIG. 4).

つまり、左弁輪部(断層画像内において左側にある弁輪部)が選択トレース点として選択されている場合には、心尖部よりも左側にある複数のトレース点が追従処理の候補となり(図4(a)参照)、それら複数のトレース点のうち、例えば下限閾値を上回る移動量比(図3参照)に対応した追従トレース点の移動量が算出される(S506a)。この場合には、心尖部に対応したトレース点の移動量は0(ゼロ)とされる。 That is, when the left annulus (the annulus on the left side in the tomographic image) is selected as the selected trace point, a plurality of trace points on the left side of the apex become candidates for the tracking process (Fig. 4(a)), the movement amount of the following trace points corresponding to the movement amount ratio (see FIG. 3) exceeding the lower limit threshold is calculated from the plurality of trace points (S506a). In this case, the amount of movement of the trace point corresponding to the apex is set to 0 (zero).

右弁輪部(断層画像内において右側にある弁輪部)が選択トレース点として選択されている場合には、心尖部よりも右側にある複数のトレース点が追従処理の候補となり(図4(c)参照)、それら複数のトレース点のうち、例えば下限閾値を上回る移動量比(図3参照)に対応した追従トレース点の移動量が算出される(S506c)。この場合にも心尖部に対応したトレース点の移動量は0(ゼロ)とされる。 When the right annulus (the annulus on the right side in the tomographic image) is selected as the selected trace point, a plurality of trace points on the right side of the apex are candidates for tracking processing (see FIG. of the plurality of trace points, the movement amount of the following trace point corresponding to the movement amount ratio (see FIG. 3) exceeding the lower limit threshold value is calculated (S506c). Also in this case, the movement amount of the trace point corresponding to the apex is set to 0 (zero).

また、心尖部と左弁輪部の間にあるトレース点が選択トレース点として選択されている場合には、心尖部と左弁輪部の間にある複数のトレース点が追従処理の候補となり(図4(e)参照)、それら複数のトレース点のうち、例えば下限閾値を上回る移動量比(図3参照)に対応した追従トレース点の移動量が算出される(S506e)。この場合には、心尖部に対応したトレース点と左弁輪部に対応したトレース点の移動量は0(ゼロ)とされる。 If a trace point between the apex and the left valve annulus is selected as the selected trace point, a plurality of trace points between the apex and the left valve annulus become candidates for the tracking process ( 4E), the movement amount of the following trace points corresponding to the movement amount ratio (see FIG. 3) exceeding the lower limit threshold is calculated from the plurality of trace points (S506e). In this case, the amount of movement of the trace point corresponding to the apex and the trace point corresponding to the left annulus is set to 0 (zero).

心尖部と右弁輪部の間にあるトレース点が選択トレース点として選択されている場合には、心尖部と右弁輪部の間にある複数のトレース点が追従処理の候補となり(図4(d)参照)、それら複数のトレース点のうち、例えば下限閾値を上回る移動量比(図3参照)に対応した追従トレース点の移動量が算出される(S506d)。この場合には、心尖部に対応したトレース点と右弁輪部に対応したトレース点の移動量は0(ゼロ)とされる。 When a trace point between the apex and the right valve annulus is selected as the selected trace point, a plurality of trace points between the apex and the right valve annulus are candidates for the tracking process (see FIG. 4). (See (d)), of the plurality of trace points, for example, the movement amount of the following trace point corresponding to the movement amount ratio (see FIG. 3) exceeding the lower limit threshold value is calculated (S506d). In this case, the amount of movement of the trace point corresponding to the apex and the trace point corresponding to the right annulus is set to 0 (zero).

心尖部が選択トレース点として選択されている場合には、心尖部と各弁輪部(左弁輪部と右弁輪部)の間にある複数のトレース点が追従処理の候補となり(図4(b)参照)、それら複数のトレース点のうち、例えば下限閾値を上回る移動量比(図3参照)に対応した追従トレース点の移動量が算出される(S506b)。この場合には、左弁輪部に対応したトレース点と右弁輪部に対応したトレース点の移動量は0(ゼロ)とされる。 When the apex is selected as the selected trace point, a plurality of trace points between the apex and each annulus (the left annulus and the right annulus) are candidates for the tracking process (see FIG. 4). (See (b)), of the plurality of trace points, for example, the movement amount of the following trace point corresponding to the movement amount ratio (see FIG. 3) exceeding the lower limit threshold is calculated (S506b). In this case, the amount of movement of the trace points corresponding to the left valve annulus and the trace points corresponding to the right valve annulus is 0 (zero).

選択トレース点が選択されて追従トレース点とその移動量が決定されると、追従処理部48は、選択トレース点の移動に追従するように追従トレース点を移動させる。追従処理部48は、例えば、選択トレース点の移動方向と同じ方向に追従トレース点を平行移動させる。追従処理部48は、特徴トレース点を固定しつつ選択トレース点の移動に追従するように追従トレース点を移動させる。 When the selected trace point is selected and the following trace point and its movement amount are determined, the following processing unit 48 moves the following trace point so as to follow the movement of the selected trace point. The tracking processing unit 48 translates the tracking trace points in the same direction as the moving direction of the selected trace points, for example. The tracking processing unit 48 moves the tracking trace point so as to follow the movement of the selected trace point while fixing the characteristic trace point.

図6は、トレースラインの修正の具体例1を示す図である。図6において、トレースラインである破線に沿って並ぶ複数の丸印が複数のトレース点である。また、図6には、左弁輪部に対応した特徴トレース点LPと、右弁輪部に対応した特徴トレース点RPと、心尖部に対応した特徴トレース点APが図示されており、選択トレース点が黒丸(塗りつぶされた丸印)で図示されている。 FIG. 6 is a diagram showing a specific example 1 of correction of a trace line. In FIG. 6, a plurality of circles lined up along a broken line which is a trace line are a plurality of trace points. Further, FIG. 6 shows a characteristic trace point LP corresponding to the left annulus, a characteristic trace point RP corresponding to the right annulus, and a characteristic trace point AP corresponding to the apex of the heart. The dots are shown as black circles (filled circles).

図6(0)は、トレースライン形成部42により形成された修正前のトレースラインを示している。図6(0)に示すトレースラインを構成する複数のトレース点に対する修正処理の具体例が図6(1)(2)に図示されている。 FIG. 6(0) shows a trace line before correction formed by the trace line forming unit 42. A specific example of the correction process for a plurality of trace points forming the trace line shown in FIG. 6(0) is shown in FIGS. 6(1) and 6(2).

図6(1)は、選択トレース点の移動量が小さい場合における追従処理の具体例を示している。選択トレース点の移動量が小さい場合には、追従トレース点の対象範囲が狭く、追従トレース点の移動量も小さい。 FIG. 6A shows a specific example of the follow-up process when the movement amount of the selected trace point is small. When the movement amount of the selected trace point is small, the target range of the following trace point is narrow and the moving amount of the following trace point is also small.

これに対し、図6(2)は、選択トレース点の移動量が大きい場合における追従処理の具体例を示している。選択トレース点の移動量が大きい場合には、移動量が小さい図6(1)の場合に比べて、追従トレース点の対象範囲が広く、追従トレース点の移動量も大きい。 On the other hand, FIG. 6B shows a specific example of the follow-up process when the movement amount of the selected trace point is large. When the movement amount of the selected trace point is large, the target range of the follow-up trace point is wider and the movement amount of the follow-up trace point is larger than that in the case of FIG. 6A where the movement amount is small.

なお、図6(1)(2)のいずれの場合にも、追従トレース点の移動方向は、選択トレース点の移動方向と同じであることが望ましい。そして、追従処理後の複数のトレースラインに基づいて修正後のトレースラインが形成される。 In either case of FIGS. 6A and 6B, it is desirable that the moving direction of the following trace point is the same as the moving direction of the selected trace point. Then, a corrected trace line is formed based on the plurality of trace lines after the tracking process.

図7は、トレースラインの修正の具体例2を示す図である。図7において、トレースラインである破線に沿って並ぶ複数の丸印が複数のトレース点である。また、図7には、左弁輪部に対応した特徴トレース点LPと、右弁輪部に対応した特徴トレース点RPと、心尖部に対応した特徴トレース点APが図示されており、選択トレース点が黒丸(塗りつぶされた丸印)で図示されている。 FIG. 7 is a diagram showing a specific example 2 of correction of trace lines. In FIG. 7, a plurality of circles arranged along a broken line which is a trace line are a plurality of trace points. Further, FIG. 7 shows a characteristic trace point LP corresponding to the left annulus, a characteristic trace point RP corresponding to the right annulus, and a characteristic trace point AP corresponding to the apex of the heart, and a selected trace. The dots are shown as black circles (filled circles).

図7(1)は、右弁輪部に対応した特徴トレース点RPを選択トレース点とした場合における追従処理の具体例を示している。この場合には、心尖部に対応した特徴トレース点APよりも右側にある複数のトレース点が追従処理の候補となり(図4(c)参照)、それら複数のトレース点のうち、選択トレース点の近傍において追従トレース点が決定される。選択トレース点の移動量が大きいほど追従トレース点の対象範囲が広くなる。なお、左弁輪部に対応した特徴トレース点LPは、選択トレース点の近傍にあるものの、固定とされて追従移動の対象としない。これにより、特徴トレース点LPの当初の位置を尊重しつつ選択トレース点の近傍を対象とした追従処理が可能になる。 FIG. 7(1) shows a specific example of the follow-up process when the characteristic trace point RP corresponding to the right valve annulus is the selected trace point. In this case, a plurality of trace points on the right side of the characteristic trace point AP corresponding to the apex become candidates for the tracking process (see FIG. 4C), and among the plurality of trace points, the selected trace point is selected. Following trace points are determined in the vicinity. The larger the movement amount of the selected trace point, the wider the target range of the following trace point. The characteristic trace point LP corresponding to the left valve annulus is in the vicinity of the selected trace point, but is fixed and is not the object of follow-up movement. As a result, it is possible to perform follow-up processing targeting the vicinity of the selected trace point while respecting the initial position of the characteristic trace point LP.

図7(2)は、心尖部に対応した特徴トレース点APを選択トレース点とした場合における追従処理の具体例を示している。この場合には、心尖部と各弁輪部(左弁輪部と右弁輪部)の間にある複数のトレース点が追従処理の候補となり(図4(b)参照)、それら複数のトレース点のうち、選択トレース点の近傍において追従トレース点が決定される。選択トレース点の移動量が大きいほど追従トレース点の対象範囲が広くなる。なお、左弁輪部に対応した特徴トレース点LPと右弁輪部に対応した特徴トレース点RPは固定とされて追従移動させない。 FIG. 7B shows a specific example of the tracking process when the characteristic trace point AP corresponding to the apex is set as the selected trace point. In this case, a plurality of trace points between the apex and each annulus (the left annulus and the right annulus) are candidates for the tracking process (see FIG. 4B), and the plurality of traces are traced. Among the points, the following trace point is determined in the vicinity of the selected trace point. The larger the movement amount of the selected trace point, the wider the target range of the following trace point. The characteristic trace point LP corresponding to the left annulus and the characteristic trace point RP corresponding to the right annulus are fixed and are not moved.

図7(3)は、心尖部に対応した特徴トレース点APと右弁輪部に対応した特徴トレース点RPの間にあるトレース点を選択トレース点とした場合における追従処理の具体例を示している。この場合には、心尖部と右弁輪部の間にある複数のトレース点が追従処理の候補となり(図4(d)参照)、それら複数のトレース点のうち、選択トレース点の近傍において追従トレース点が決定される。なお、心尖部に対応した特徴トレース点APは、選択トレース点の近傍にあるものの固定とされて追従移動の対象としない。これにより、特徴トレース点APの当初の位置を尊重しつつ選択トレース点の近傍を対象とした追従処理が可能になる。 FIG. 7C shows a specific example of the follow-up process when the trace point between the characteristic trace point AP corresponding to the apex and the characteristic trace point RP corresponding to the right annulus is set as the selected trace point. There is. In this case, the plurality of trace points between the apex and the right valve annulus become candidates for the tracking process (see FIG. 4D), and the trace is performed in the vicinity of the selected trace point among the plurality of trace points. The trace points are determined. The characteristic trace point AP corresponding to the apex is fixed although it is in the vicinity of the selected trace point, and is not the object of follow-up movement. As a result, it is possible to perform follow-up processing targeting the vicinity of the selected trace point while respecting the initial position of the characteristic trace point AP.

なお、図7の具体例においても、追従トレース点の移動方向は選択トレース点の移動方向と同じであることが望ましい。そして、追従処理後の複数のトレースラインに基づいて修正後のトレースラインが形成される。これにより、特徴トレース点の当初の位置を尊重しつつ選択トレース点の近傍を対象とした修正が可能になる。もちろん、特徴トレース点を選択トレース点として選択することにより、その特徴トレース点と近傍を対象とした修正が可能になる。 Also in the specific example of FIG. 7, it is desirable that the moving direction of the following trace point is the same as the moving direction of the selected trace point. Then, a corrected trace line is formed based on the plurality of trace lines after the tracking process. As a result, it becomes possible to make corrections in the vicinity of the selected trace point while respecting the initial position of the characteristic trace point. Of course, by selecting the characteristic trace point as the selected trace point, it becomes possible to modify the characteristic trace point and its neighborhood.

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments are merely examples in all respects and do not limit the scope of the present invention. The present invention includes various modifications without departing from the essence thereof.

10 プローブ、12 送受信部、20 画像形成部、22 画像記憶部、30 画像選択部、40 トレースライン処理部、42 トレースライン形成部、44 選択点移動処理部、46 追従対象決定部、48 追従処理部、50 表示処理部、52 表示部、60 操作デバイス、100 制御部。 10 probe, 12 transmitting/receiving unit, 20 image forming unit, 22 image storing unit, 30 image selecting unit, 40 trace line processing unit, 42 trace line forming unit, 44 selected point moving processing unit, 46 tracking target determining unit, 48 tracking processing Section, 50 display processing section, 52 display section, 60 operating device, 100 control section.

Claims (4)

超音波画像内における組織のトレースラインを構成する複数のトレース点のうちの選択トレース点を移動させる移動処理部と、
前記複数のトレース点の中から、前記組織の複数の特徴点に対応した複数の特徴トレース点を追従処理の対象としない制約条件及び前記選択トレース点を基点とする追従処理の対象範囲を前記選択トレース点の移動量が大きいほど広くする対象範囲条件に従って、前記選択トレース点を基点とする追従処理の対象範囲内にある追従トレース点を決定する追従対象決定部と、
前記選択トレース点の移動に追従するように前記追従トレース点を移動させる追従処理部と、
を有し、
前記選択トレース点が特定の特徴トレース点である場合には、前記制約条件に従って他の特徴トレース点が追従処理の対象とされず、且つ、前記対象範囲条件に従って前記特定の特徴トレース点の移動量が大きいほど前記対象範囲が広くされる、
ことを特徴とする超音波診断装置。
A movement processing unit that moves a selected trace point among a plurality of trace points that form a trace line of tissue in an ultrasonic image,
From the plurality of trace points, a constraint condition that does not make a plurality of feature trace points corresponding to a plurality of feature points of the tissue a target of the follow-up process and the target range of the follow-up process that is based on the selected trace point is selected. According to a target range condition in which the larger the moving amount of the trace point is, the following target determination section that determines the following trace point within the target range of the tracking process with the selected trace point as a base point,
A tracking processing unit that moves the tracking trace points so as to follow the movement of the selected trace points,
Have a,
When the selected trace point is a specific feature trace point, another feature trace point is not subject to the tracking process according to the constraint condition, and the movement amount of the specific feature trace point is according to the target range condition. The larger is, the wider the target range is,
An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by the above.
請求項1に記載の超音波診断装置において、
前記追従処理部は、前記選択トレース点の移動量と前記選択トレース点から前記追従トレース点までの距離とに基づいて前記追従トレース点の移動量を決定する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 ,
The tracking processing unit determines the amount of movement of the tracking trace point based on the amount of movement of the selected trace point and the distance from the selected trace point to the tracking trace point,
An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by the above.
請求項1に記載の超音波診断装置において、
前記追従処理部は、前記選択トレース点の移動方向と同じ方向に前記追従トレース点を平行移動させる、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 ,
The tracking processing unit translates the tracking trace point in the same direction as the moving direction of the selected trace point,
An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by the above.
請求項1に記載の超音波診断装置において、
前記複数の特徴トレース点は、前記組織のトレースラインである心腔のトレースラインを構成する前記複数のトレース点のうち、心尖部に対応したトレース点と2つの弁輪部に対応した2つのトレース点である、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 ,
Wherein the plurality of feature trace points, among the plurality of trace points forming the heart chamber of the trace line is a trace line of the tissues, two traces corresponding to the trace point corresponding to the apex and two annulus Is a point ,
An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by the above.
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