JP6933489B2 - 医用画像処理装置及びそれを含む超音波診断装置並びに医用画像処理プログラム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、医用画像処理装置及びそれを含む超音波診断装置並びに医用画像処理プログラムに関する。

心不全治療法の１つとして、心臓再同期療法（ＣＲＴ：Ｃａｒｄｉａｃ Ｒｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｔｈｅｒａｐｙ）が知られている。ＣＲＴは、心臓において電気信号の伝達に遅延が生じている部位（遅延部位）に、ペースメーカの電極を留置することによって、心臓の拍動を正常に近い状態へ改善する治療法である。ペースメーカの電極はワイヤ状のリードに備えられる。リードが遅延部位まで挿入されることによって、電極が遅延部位に留置される。例えば、リードの挿入は、Ｘ線透視装置によって生成された心臓の透視画像を医師が視認しながら行われる。

ＣＲＴは１回での成功率が低いことが知られている。従って、初回のリード挿入後に経過観察が行われる場合がある。例えば、経過観察は、超音波診断装置によって心臓の画像を生成することによって行なわれる。心臓の画像の例としては、いわゆる２次元アレイ超音波プローブが用いられて生成された超音波ボリュームデータ（単にボリュームデータと称する場合がある）が挙げられる。超音波ボリュームデータは、通常、所定のフレームレートごとに生成される。そして、医師は、生成された画像を視認しながら心臓の拍動を確認し、リードの入れ直しの医療計画を検討する。また、生成される画像の例には、心臓の組織断面を示す組織断面画像、血流動態を示す血流画像、心壁の運動指標を色調等で極座標状に示すポーラーマップ画像も挙げられる。

このように、医師は、生成された画像を視認しながら、心臓の拍動と現状のリードの位置とを比較することによってリードの入れ直し医療計画を検討する。そのために、医師が画像を視認するとき、画像におけるリードの位置、即ち、心臓におけるリードの位置の現状を簡便に把握したいという要望がある。リードは心臓に３次元状に挿入されるものであるので、医師はリードの位置を３次元的に把握したい。例えば、画像に描出されたリードの位置を把握するために、医師等の操作者は、任意のスライス画像（断面画像）を表示し、そのスライス画像におけるリードの位置を示すランドマークを付与する。このランドマーク付与がスライス画像の枚数分行われることによって、リードの位置が３次元的に求められる。

しかしながら、ボリュームデータ内のスライス画像の枚数は多数であり、このように１枚ずつランドマークを付与する作業及び処理は、手間がかかり煩雑である。

特表２００７−５００５５０号公報

本発明が解決しようとする課題は、心臓に挿入された医用器具の位置を簡便に把握することができる医用画像処理装置及びそれを含む超音波診断装置並びに医用画像処理プログラムを提供することである。

実施形態の医用画像処理装置は、断面設定部と、特定部と、画像生成部とを有する。断面設定部は、被検体の心臓と心臓に挿入された医用器具とを含む３次元領域を示す超音波ボリュームデータに、心臓の短軸断面に相当する第１の断面を設定する。特定部は、医用器具のうち第１の断面に沿っている部分の位置である第１の位置を特定する。画像生成部は、第１の断面を示す第１の断面画像を生成する。特定部は、表示された第１の断面画像に対して位置を指定する操作入力を受けることによって、第１の位置を特定する。断面設定部は、第１の位置に基づいて、第１の断面と交差する第２の断面を超音波ボリュームデータに設定する。

第１の実施形態に係る医用画像処理装置の構成を示すブロック図。 心臓と心臓に挿入された医用器具とを含む３次元領域を示す超音波ボリュームデータの概略を示す模式図。 第１の実施形態に係る支援画像の概略を示す模式図。 第１の実施形態に係る医用画像処理装置の動作を示すフローチャート。 心臓と心臓に挿入された医用器具とを含む３次元領域を示す超音波ボリュームデータの概略を示す模式図。

以下、実施形態の医用画像処理装置及びそれを含む超音波診断装置並びに医用画像処理プログラムについて図面を参照して説明する。

〈第１の実施形態〉
図１は、第１の実施形態に係る医用画像処理装置１の構成を示すブロック図である。例えば、医用画像処理装置１は、超音波診断装置２、ディスプレイ３、及び入力回路４と通信可能に接続される。医用画像処理装置１は、断面設定回路１１と、画像生成回路１２と、特定回路１３と、支援画像生成回路１４と、時相トラッキング回路１５と、記憶回路１６とを有する。

超音波診断装置２は、被検体の心臓と心臓に挿入された医用器具とを含む３次元領域を示す超音波ボリュームデータを生成する。医用器具の例としては、心臓再同期療法に用いられるリードが挙げられる。また、通常超音波ボリュームデータは、所定のフレームレートごとに複数時相に亘って生成されるが、まずは複数時相のうちの１時相の超音波ボリュームデータに対する処理について説明する。超音波ボリュームデータの生成処理そのものには、一般的な技術が適用されてよい。

断面設定回路１１は、超音波診断装置２から超音波ボリュームデータを読み出す。断面設定回路１１は、読み出した超音波ボリュームデータに、心臓の短軸断面に相当する第１の断面を設定するプロセッサである。ここで、長軸方向は、心臓の心底と心尖との間を結ぶ方向に平行な方向であり、短軸方向は、長軸方向に直交する方向である。短軸断面は、短軸方向に平行な断面、すなわち、長軸方向に直交する断面である。従って、超音波ボリュームデータにおいて短軸断面の位置は複数存在する。断面設定回路１１は、特許請求の範囲における断面設定部の一例に相当する。

図２は、心臓ＨＴと心臓ＨＴに挿入された医用器具とを含む３次元領域を示す超音波ボリュームデータの概略を示す模式図である。例えば、断面設定回路１１は、心臓ＨＴの組織構造に基づいて第１の断面Ｐ１を設定する。組織構造の例としては、冠状静脈が挙げられる。通常、リードＬＤが挿入される冠状静脈には、心臓ＨＴの短軸断面の外周に沿っている部分（例えば、冠状静脈洞ＣＶ１）がある。断面設定回路１１は、心臓ＨＴの形状及び冠状静脈の位置を示す臨床的な形状情報を予め記憶する。断面設定回路１１は、この形状情報と超音波ボリュームデータとを照合することによって、当該超音波ボリュームデータのうち、冠状静脈が外周に沿っている短軸断面の位置を求め、この位置に第１の断面Ｐ１を設定する。なお、断面設定回路１１は、超音波ボリュームデータにおける輝度値等の画素値とリードＬＤを示す画素値とを参照することによって、リードＬＤが描出された画素を短軸断面ごとに抽出してもよい。この場合、断面設定回路１１は、複数の短軸断面のうちリードＬＤが描出された画素の数が最も多い短軸断面の位置を求め、この位置に第１の断面Ｐ１を設定する。断面設定回路１１は、設定した第１の断面Ｐ１の位置を示す第１の断面位置情報と超音波ボリュームデータとを画像生成回路１２へ出力する。

画像生成回路１２は、超音波ボリュームデータにおける第１の断面Ｐ１を示す第１の断面画像を生成するプロセッサである。画像生成回路１２は、特許請求の範囲における画像生成部の一例である。例えば、画像生成回路１２は、断面設定回路１１からの超音波ボリュームデータと第１の断面位置情報とに基づいて、超音波ボリュームデータのうち第１の断面Ｐ１を示す第１の断面画像を生成する。この生成処理そのものには、一般的なＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｌａｎａｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）技術が適用されてよい。画像生成回路１２は、第１の断面画像をディスプレイ３に表示する。

ディスプレイ３は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）や有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどの表示デバイスで構成される。ディスプレイ３は、特許請求の範囲における表示部の一例である。医師や技師等の操作者は、ディスプレイ３に表示された第１の断面画像を見ながら、入力回路４を用いて、第１の断面画像におけるリードＬＤの位置を指定する操作入力を行うことができる。この操作入力の例としては、リードＬＤの位置を複数個所指定する操作入力が挙げられる。指定する位置の数の例としては、３以上が挙げられる。

入力回路４は、医師や技師等の操作者による操作入力を受け、この操作入力の内容に応じた信号を医用画像処理装置１の各部へ出力する。例えば、入力回路４は、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチボタン、タッチコマンドスクリーン（Ｔｏｕｃｈ Ｃｏｍｍａｎｄ Ｓｃｒｅｅｎ）等によって構成される。

特定回路１３は、医用器具のうち第１の断面Ｐ１に沿っている部分である第１の位置を特定するプロセッサである。特定回路１３は、特許請求の範囲における特定部の一例である。例えば、特定回路１３は、第１の断面Ｐ１に沿っているリードＬＤの位置を指定する操作入力に係る入力信号を入力回路４から受ける。また、特定回路１３は、断面設定回路１１から第１の断面位置情報と超音波ボリュームデータとを読み出す。特定回路１３は、入力信号と第１の断面位置情報と超音波ボリュームデータとを照合し、第１の位置を特定する。それにより、第１の断面Ｐ１に沿っているリードＬＤの位置が超音波ボリュームデータと関連づいて３次元的に求められる。このとき、特定回路１３は、入力信号に示される複数の指定箇所を近似曲線でトレースしてもよい。それにより特定回路１３は、リードＬＤの位置を線情報として求めることができる。特定回路１３は、第１の位置を示す第１の位置情報を断面設定回路１１へ出力する。また、操作者は、入力回路４を用いてリードＬＤ（医用器具）の端部の位置を指定してもよい。このとき特定回路１３は、入力信号に基づいて、第１の位置を示す第１の位置情報に端部の位置を含め、第１の位置情報を断面設定回路１１へ出力する。

断面設定回路１１は、第１の位置に基づいて、第１の断面Ｐ１と交差する第２の断面Ｐ２を超音波ボリュームデータに設定する。例えば、断面設定回路１１は、角度を示す角度情報を予め記憶する。断面設定回路１１は、角度情報と第１の位置情報と超音波ボリュームデータとを照合し、第２の断面Ｐ２を設定する。角度情報に示される角度が９０度（直交）である場合、断面設定回路１１は、第１の位置情報に示される線情報にその端部の位置で直交する面を第２の断面Ｐ２として設定する。このように通常、角度情報は線と面との角度であるので、角度情報は２つの角度方向について予め記憶されている。この２つの角度方向は、互いに異なる２つの方向であればよい。２つの角度方向及び２つの角度の値は、予め操作者によって入力され、断面設定回路１１に記憶される。

角度情報の例としては、リードＬＤが挿入される血管が心臓ＨＴの短軸断面の外周に沿っている部分（例えば、冠状静脈洞ＣＶ１）と長軸方向に沿っている部分（例えば、左辺縁静脈ＣＶ２）との角度が挙げられる。この様な場合、第２の断面Ｐ２は、心臓ＨＴの長軸方向に沿っている部分に挿入されたリードＬＤを示す断面に相当する。結果的に、第２の断面Ｐ２は、心臓ＨＴの心壁と交わり、リードＬＤが挿入される血管が心臓ＨＴの長軸方向に沿っている部分を含む断面となる。断面設定回路１１は、設定した第２の断面Ｐ２の位置を示す第２の断面位置情報を画像生成回路１２へ出力する。

画像生成回路１２は、第２の断面位置情報に基づいて、超音波ボリュームデータのうち第２の断面Ｐ２を示す第２の断面画像を生成する。画像生成回路１２は、第２の断面画像をディスプレイ３に表示する。操作者は、ディスプレイ３に表示された第２の断面画像を見ながら、入力回路４を用いて、第２の断面画像におけるリードＬＤの位置を指定する操作入力を行うことができる。この操作入力の例としては、リードＬＤの位置を複数箇所指定する操作入力が挙げられる。

特定回路１３は、医用器具のうち第２の断面Ｐ２に沿っている部分の位置である第２の位置を特定する。特定回路１３は、第２の断面Ｐ２に沿っているリードＬＤの位置を指定する操作入力に係る入力信号を入力回路４から受ける。また、特定回路１３は、断面設定回路１１から第２の断面位置情報を読み出す。特定回路１３は、入力信号と第２の断面位置情報と超音波ボリュームデータとを照合し、第２の位置を特定する。それにより、第２の断面Ｐ２に沿っているリードＬＤの位置が超音波ボリュームデータと関連づいて３次元的に求められる。このとき、特定回路１３は、上述した第１の位置と同様に、リードＬＤの位置を線情報として求めてもよい。

このように、第１の位置及び第２の位置は、超音波ボリュームデータに関連づいて求められる。従って、第１の位置及び第２の位置に対応するリードＬＤの位置は、心臓ＨＴに挿入されたリードＬＤの３次元的な位置に相当する。特定回路１３は、第１の位置を示す第１の位置情報と第２の位置を示す第２の位置情報とを超音波ボリュームデータに付帯して支援画像生成回路１４へ出力する。

支援画像生成回路１４は、第１の位置及び第２の位置に基づいて、心臓ＨＴにおける医用器具の位置を３次元的に示す支援画像を生成するプロセッサである。支援画像生成回路１４は、特許請求の範囲における支援画像生成部の一例である。支援画像生成回路１４は、第１の位置情報と第２の位置情報と超音波ボリュームデータとを特定回路１３から受けて、支援画像を生成する。

図３は、支援画像の概略を示す模式図である。例えば、支援画像生成回路１４は、超音波ボリュームデータに基づいて、心臓の心壁を模式的に示す３次元画像ＨＭを生成する。支援画像生成回路１４は、第１の位置情報及び第２の位置情報に基づいて、リード（医用器具）が３次元画像ＨＭに反映された位置を示す位置指標ＬＭを生成する。これにより、１つの時相において、心臓とリードとの位置関係を示す画像が生成される。支援画像生成回路１４は、３次元画像ＨＭと位置指標ＬＭとを互いに異なる表示態様でディスプレイ３に表示する。なお、ここでは説明のため３次元画像ＨＭが心臓を簡易的に示す３次元画像である例について説明したが、当該被検体の心臓をスキャンして得られた超音波３次元画像（例えば、ボリュームレンダリング画像）が３次元画像ＨＭとして適用されてもよい。支援画像生成回路１４は、支援画像と超音波ボリュームデータとを時相トラッキング回路１５へ出力する。

時相トラッキング回路１５は、１つの時相において示された心臓とリードとの位置関係を複数時相にも適用するプロセッサである。時相トラッキング回路１５は、１つの時相に係る支援画像と複数時相に亘る超音波ボリュームデータとを照合して時相トラッキング処理を行う。なお、時相トラッキング処理そのものには、一般的な技術が適用されてよい。それにより、心臓とリードとの位置関係が複数時相に亘って求められる。時相トラッキング回路１５は、この処理後の複数時相に亘る超音波ボリュームデータをディスプレイ３に表示する。この表示の具体態様は適宜設計されてよいが、例えば、一般的な動画表示が一例に挙げられる。操作者は、心臓とリードとの位置関係を動画表示された画像を視認しながら確認することができる。このように、操作者は、心臓の拍動とリードの位置とを簡便に比較することによって、リードの入れ直し医療計画を検討することができる。

本明細書において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、或いは、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路１６に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路１６にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図１における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。

例えば、記憶回路１６は、以下の医用画像処理方法を医用画像処理装置１に実行させる動作を示す医用画像処理プログラムを記憶する。図４は、第１の実施形態に係る医用画像処理装置１の動作を示すフローチャートである。

ステップＳ１０１：断面設定回路１１は、超音波診断装置２から超音波ボリュームデータを読み出す。断面設定回路１１は、読み出した超音波ボリュームデータに、心臓の短軸断面に相当する第１の断面Ｐ１を設定する。例えば、断面設定回路１１は、心臓の組織構造に基づいて第１の断面Ｐ１を設定する。断面設定回路１１は、設定した第１の断面Ｐ１の位置を示す第１の断面位置情報と超音波ボリュームデータとを画像生成回路１２へ出力する。ステップＳ１０１は、特許請求の範囲における第１の断面設定ステップの一例である。

ステップＳ１０２：画像生成回路１２は、超音波ボリュームデータにおける第１の断面Ｐ１を示す第１の断面画像を生成する。例えば、画像生成回路１２は、断面設定回路１１からの超音波ボリュームデータと第１の断面位置情報とに基づいて、超音波ボリュームデータのうち第１の断面Ｐ１を示す第１の断面画像を生成する。

ステップＳ１０３：画像生成回路１２は、第１の断面画像をディスプレイ３に表示する。医師や技師等の操作者は、ディスプレイ３に表示された第１の断面画像を見ながら、入力回路４を用いて、第１の断面画像におけるリードの位置を指定する操作入力を行うことができる。

ステップＳ１０４：特定回路１３は、医用器具のうち第１の断面Ｐ１に沿っている部分の位置である第１の位置を特定する。例えば、特定回路１３は、第１の断面Ｐ１に沿っているリードの位置を指定する操作入力に係る入力信号を入力回路４から受ける。また、特定回路１３は、断面設定回路１１から第１の断面位置情報と超音波ボリュームデータとを読み出す。特定回路１３は、入力信号と第１の断面位置情報と超音波ボリュームデータとを照合し、第１の位置を特定する。特定回路１３は、第１の位置を示す第１の位置情報を断面設定回路１１へ出力する。ステップＳ１０４は、特許請求の範囲における特定ステップの一例である。

ステップＳ１０５：断面設定回路１１は、第１の位置に基づいて、第１の断面Ｐ１と交差する第２の断面を超音波ボリュームデータに設定する。例えば、断面設定回路１１は、角度情報と第１の位置情報と超音波ボリュームデータとを照合し、第２の断面を設定する。断面設定回路１１は、設定した第２の断面の位置を示す第２の断面位置情報を画像生成回路１２へ出力する。ステップＳ１０５は、特許請求の範囲における第２の断面設定ステップの一例である。

ステップＳ１０６：画像生成回路１２は、第２の断面位置情報に基づいて、超音波ボリュームデータのうち第２の断面を示す第２の断面画像を生成する。

ステップＳ１０７：画像生成回路１２は、第２の断面画像をディスプレイ３に表示する。操作者は、ディスプレイ３に表示された第２の断面画像を見ながら、入力回路４を用いて、第２の断面画像におけるリードの位置を指定する操作入力を行うことができる。

ステップＳ１０８：特定回路１３は、第２の断面に沿っているリードＬＤの位置を指定する操作入力に係る入力信号を入力回路４から受ける。また、特定回路１３は、断面設定回路１１から第２の断面位置情報を読み出す。特定回路１３は、入力信号と第２の断面位置情報と超音波ボリュームデータとを照合し、第２の位置を特定する。

ステップＳ１０９：支援画像生成回路１４は、第１の位置情報と第２の位置情報と超音波ボリュームデータとを特定回路１３から受けて、支援画像を生成する。例えば、支援画像生成回路１４は、心臓の心壁を模式的に示す３次元画像ＨＭを生成する。支援画像生成回路１４は、リードＬＤが３次元画像ＨＭに反映された位置を示す位置指標ＬＭを生成する。支援画像生成回路１４は、支援画像と超音波ボリュームデータとを時相トラッキング回路１５へ出力する。

ステップＳ１１０：時相トラッキング回路１５は、１つの時相に係る支援画像と複数時相に亘る超音波ボリュームデータとを照合して時相トラッキング処理を行う。時相トラッキング回路１５は、この処理後の複数時相に亘る超音波ボリュームデータをディスプレイ３に表示する。

第１の実施形態に係る医用画像処理装置１によれば、スライス画像ごとにランドマークを付与する手間を省略し、心臓再同期療法において心臓に挿入されたリードの位置を簡便に把握することができる。そして、操作者は、心臓の拍動とリードの位置とを簡便に比較することによって、リードの入れ直し医療計画を検討することができる。

また、上述したように、リードの挿入は、Ｘ線透視装置によって生成された心臓の透視画像を医師が視認しながら行われることが一般的である。リードは、Ｘ線透視画像と超音波画像との双方において明瞭に描出され易いものである。従って、第１の医用画像処理装置によって３次元的に把握されたリードの位置を、リード入れ直し施術中のＸ線透視画像に反映し、リードの入れなおし作業の視認性を向上させるための画像データを生成することができる。

〈変形例〉
なお、第１の実施形態では、医用画像処理装置１と超音波診断装置２とが個別に構成される例について説明したが、医用画像処理装置１の構成が超音波診断装置２に含まれて構成されてもよい。この場合のハードウエア構成等は適宜設計されてよい。

〈第２の実施形態〉
第２の実施形態に係る医用画像処理装置１について説明する。第２の実施形態の医用画像処理装置１は、心臓に医用器具が挿入される最中に、医用器具の位置と進行中の医用器具先端部に係る断面とを表示することができる。以下、上述の第１の実施形態と異なる内容について主に説明する。また、第１の実施形態と同様の内容については説明を省略する場合がある。

ここでは、説明のため、僧帽弁閉鎖不全症に対する経カテーテル僧帽弁形成術のために僧帽弁形成デバイスが先端部に設けられたカテーテル（医用器具）が心臓へ挿入される例について述べる。図５は、心臓ＨＴと心臓ＨＴに挿入された医用器具とを含む３次元領域を示す超音波ボリュームデータの概略を示す模式図である。一例として、カテーテルＣＡは、下大静脈ＮＶから心臓ＨＴ内へ挿入される。そして、カテーテルＣＡは、心房中隔を貫通し、左心房ＬＡ内へ到達する。医師は、左心房ＬＡ内へ到達したカテーテルＣＡを、僧帽弁ＭＶ側へ屈曲させることによって、僧帽弁形成デバイスが設けられた先端部を僧帽弁ＭＶへ到達させたい。このとき、カテーテルＣＡの先端部と僧帽弁ＭＶとの位置関係を把握することが求められる。

第１の断面設定回路１１は、カテーテルＣＡのうち、短軸断面に略平行な部分に沿う短軸断面を第１の断面Ｐ１として設定する。例えば、第１の断面設定回路１１は、超音波ボリュームデータにおける輝度値等の画素値とカテーテルＣＡを示す画素値とを参照することによって、カテーテルＣＡが描出された画素を短軸断面ごとに抽出する。このとき、断面設定回路１１は、複数の短軸断面のうちカテーテルＣＡが描出された画素の数が最も多い短軸断面の位置を求め、この位置に第１の断面Ｐ１を設定する。断面設定回路１１は、設定した設定した第１の断面Ｐ１の位置を示す第１の断面位置情報と超音波ボリュームデータとを画像生成回路１２へ出力する。

画像生成回路１２は、断面設定回路１１からの超音波ボリュームデータと第１の断面位置情報とに基づいて、超音波ボリュームデータのうち第１の断面Ｐ１を示す第１の断面画像を生成する。画像生成回路１２は、第１の断面画像をディスプレイ３に表示する。

特定回路１３は、第１の断面Ｐ１に沿っているカテーテルＣＡの位置を指定する入力信号を入力回路４から受ける。また、特定回路１３は、断面設定回路１１から第１の断面位置情報と超音波ボリュームデータとを読み出す。特定回路１３は、入力信号と第１の断面位置情報と超音波ボリュームデータとを照合し、第１の位置を特定する。それにより、第１の断面Ｐ１に沿っているカテーテルＣＡの位置が超音波ボリュームデータと関連づいて線分状に求められる。このとき、特定回路１３は、入力信号に示される複数の指定箇所を線分状にトレースしてもよい。特定回路１３は、第１の位置を示す第１の位置情報と、カテーテルＣＡを示す線分情報とを断面設定回路１１へ出力する。

断面設定回路１１は、線分情報に基づいて、カテーテルＣＡの終点と直交する第２の断面Ｐ２を超音波ボリュームデータに設定する。例えば、断面設定回路１１は、カテーテルＣＡを示す線分が法線ベクトルとなる断面を求め、該断面を第２の断面Ｐ２として設定する。断面設定回路１１は設定した第２の断面Ｐ２の位置を示す第２の断面位置情報を画像生成回路１２へ出力する。

画像生成回路１２は、第２の断面位置情報に基づいて、超音波ボリュームデータのうち第２の断面Ｐ２を示す第２の断面画像を生成する。画像生成回路１２は、第２の断面画像をディスプレイ３に表示する。操作者はディスプレイ３に表示された第２の断面画像を見ながら、カテーテルＣＡの先端部と目標部位（図５の例では僧帽弁ＭＶ）との位置関係を把握することができる。

以上述べた少なくともひとつの実施形態の医用画像処理装置及びそれを含む超音波診断装置並びに医用画像処理プログラムによれば、心臓に挿入された医用器具の位置を簡便に把握することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ 医用画像処理装置
２ 超音波診断装置
３ ディスプレイ
４ 入力回路
１１ 断面設定回路
１２ 画像生成回路
１３ 特定回路
１４ 支援画像生成回路
１５ 時相トラッキング回路
１６ 記憶回路

Claims (10)

1. 被検体の心臓と前記心臓に挿入された医用器具とを含む３次元領域を示す超音波ボリュームデータに、前記心臓の短軸断面に相当する第１の断面を設定する断面設定部と、
   前記医用器具のうち前記第１の断面に沿っている部分の位置である第１の位置を特定する特定部と、
   前記第１の断面を示す第１の断面画像を生成する画像生成部と、
   を有し、
   前記特定部は、表示された前記第１の断面画像に対して位置を指定する操作入力を受けることによって、前記第１の位置を特定し、
   前記断面設定部は、前記第１の位置に基づいて、前記第１の断面と交差する第２の断面を前記超音波ボリュームデータに設定する、
   医用画像処理装置。
2. 前記特定部は、前記医用器具のうち、前記第２の断面に沿っている部分の位置である第２の位置を特定する、請求項１に記載の医用画像処理装置。
3. 前記第１の位置及び前記第２の位置に基づいて、前記心臓における前記医用器具の位置を３次元的に示す支援画像を生成する支援画像生成部を有する請求項２に記載の医用画像処理装置。
4. 前記断面設定部は、前記心臓の組織構造に基づいて前記第１の断面を設定する、請求項１に記載の医用画像処理装置。
5. 前記断面設定部は、前記組織構造のうち冠状静脈に基づいて前記第１の断面を設定する、請求項４に記載の医用画像処理装置。
6. 前記特定部は、前記操作入力に基づいて、前記第１の位置うち前記第１の断面に沿っている前記医用器具の端部の位置を特定し、
   前記断面設定部は、前記端部の位置に基づいて、前記第２の断面を設定する、
   請求項１に記載の医用画像処理装置。
7. 前記特定部は、表示された前記第１の断面画像に対して３以上の位置を前記第１の位置として指定する操作入力を受けることによって、前記医用器具のうち前記第１の断面に沿っている部分を特定する、請求項１に記載の医用画像処理装置。
8. 前記医用器具は、心臓再同期療法に用いられるリード、又は僧帽弁閉鎖不全症の治療に用いられるカテーテルを含む、請求項１に記載の医用画像処理装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１つに記載の医用画像処理装置を含む超音波診断装置。
10. コンピュータに、
    被検体の心臓と前記心臓に挿入された医用器具とを含む３次元領域を示す超音波ボリュームデータに、前記心臓の短軸断面に相当する第１の断面を設定する第１の断面設定ステップと、
    前記医用器具のうち前記第１の断面に沿っている部分の位置である第１の位置を特定する特定ステップと、
    前記第１の断面を示す第１の断面画像を生成する画像生成ステップと、
    表示された前記第１の断面画像に対して位置を指定する操作入力を受けることによって、前記第１の位置を特定する第２の特定ステップと、
    前記第１の位置に基づいて、前記第１の断面と交差する第２の断面を前記超音波ボリュームデータに設定する第２の断面設定ステップと、
    を実行させる医用画像処理プログラム。

Images