JPH02124150A - 画像診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、超音波診断に用いるのに適した超音波断層画
像解析装置に関するものである。

（従来の技術および発明が解決しようとする課題）超音
波Ｂ−ＭＯＤＥ法による診断法が開発されて以来、循環
器、婦人科、消化器、泌尿器等様々な臨床分野でその有
用性が報告されている。

消化器領域では、この方法は、肝臓、肝嚢、膵臓、膵臓
等の画像診断に用いられている。

ここに画像診断とは、超音波診断装置も含め、種々の診
断機器によって得られた体内の映像情報を読影すること
によって病気あるいは病態の診断を行うものである。こ
の画像診断を正確に行うためには、診断機器の揉作法、
映像情報の認識力、病変に対する幅広い知識等が要求さ
れる。

しかしながら、得られる画像、すなわち、デイスプレィ
画面あるいはＸ線フィルム上の２次元画像は定量的なも
のではなく、読影診断には主観的な要素の占める割合が
大きく、客観的な読影診断を期待できないおそれがあっ
た。

本発明の目的は、これまで多くの知識と経験に頼ってい
た超音波等による画像診断の非定量的、主観的要素を改
め、定量的な画像診断を可能にすることにある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明の画像診断装置は
、被検体の画像を読み取る像読取手段と、この像読取手
段によって読み取られた前記画像情報を、多階調のデノ
タル信号に変換するデジタル化手段と、前記被検体に関
する標準となる画像情報を出力する標準情報出力手段と
、前記デジタル化手段によって得られたデノタル信号を
、このデノタル信号が得られた前記被検体の部分の標準
情報と比較して、比較結果を出力する比較手段とを備え
たことを特徴としている。

第１図に示すように、上記の像読取装置と１７では、超
音波診断装置１、ビデオデツキ２、ビデオカメラ３等を
挙げることができる。これらからの画像情報は、例えば
、ビデオ信号セレクター４によって選択され、選択され
た情報のみが、デジタル化手段としても、デノタイザ−
５に入力される。このデノタイザ−５によって、多階調
のデノタル信号に変換された画像ｆｆｆ報（ｉ、比較手
段であるマイクロコンビ、−・タロに入力され、ここに
おいて、標準情報と比較され、その比較結果が、表示器
７、プリンタ８！！？に出力される。

以下に、本発明を、超音波画像を例に早げて説明するや 超音　　　の　成　ｔＢ、　　　Ｂ−ＭＯＤＥＭｉ音波
発信器（パルサー）から電気的パルスを発生し探触子を
駆動し、さらに剃像表示に伝えるパルスを送る。探触子
は、各々の電気パルスが作用すると超音波パルスを発生
し、さらに各ｍ器から各々の反射を受信する。これによ
り、探触ｒがら電気パルスが出力される。この出力電圧
が画像情報として出力されて、後に信号処理が施される
。

パルサーにより発生されるパルス振幅が大きけれハ大き
いほど、探触子によりもたらされる超音波パルスの強度
と振幅は大きくなる。超音波パルスの振幅と強度は組織
のインピーダンスと探触子の効率に依存しでいる、 次に、得られた画像情報を、表示の目的で処理する方法
としては、＾−ＭＯＤＥ、　Ｍ−ＭＯＤＥ、　Ｂ−ＭＯ
ＤＥ等があるがともにブラウン管（ＣＡＴＩＩＯＤＥ−
ＴＩＩＢＥ）Ｊ−。

に表示される。

Ｂ−ＭＯＤＥ超音波診断装置は１４−ＭｏＤＥと同様に
スポットの輝さとしで表現され、送り出されるパルスの
振幅の大きさに応じて種ノンの強さの輝度が記憶され、
また表示されるらので、この表示データをグレースケー
ル表示という。

超音波の短いパルスを生体内に送りこみ、紹維内を経由
してもとってくる反射波により生体内部の構造を描出す
ることがでさる。

超音波は伝播する音ｑ！変数の波であり、周波数、周期
、波長、伝播速度、振幅、強度および減衰等により規定
されている。軟部組織の伝播速度は、１．５４ｍｍ／Ｕ
ｓであり、減衰係数は周波数の：ｆ！ＩＭ　Ｈｚについ
て１　ｄＢ／ａｍである。紹維間の境界面における垂直
入射では媒質のインピーダンスが異なれば反射がおきる
。また斜入射では媒質の伝播速度が異なれば屈折がおき
る。、：の反射は媒質の伝播速度と密度に依存している
。反射体まｒの距離は音波の往復時間により決定される
。

における超 慢性肝炎や肝硬変などのびまん性疾患の診断において超
音波Ｂ−ＭＯＤＥ法が有用であるという報告は、これま
でにもなされてきたが、どの所見がどの程度有用である
かといった定量的検討はなされていない。

本発明では、慢性肝疾患を正常肝から肝硬変に至る画像
上の変化量について、組織上の変化との対比を行い、び
まん性肝疾患の組織特性（ＴＩＳＳＩＩＥ　ＣＨ＾ＲＡ
ＣＴＥＲＩＺＡＴＩＯＮ）を下記のごとく検討したもの
である。

超音波画像からの病的所見として、１）肝のエコーテク
スチェアの変化、２）肝静脈の狭小化、３）肝静脈の不
整化、４）肝表面エフ−の不整化、５）肝下縁の鈍化、
６）肝の輝度上昇、７）牌の腫大が挙げられる。これら
を説明変数とした数量化理論２類による解析では肝のエ
コーテクスチュ７の変化が診断のための寄与度が最も高
く、超音波画像の評価として欠かすことのできないもの
である。

肝のエコーテクスチュアは、肝内に生ずる多数のレイリ
ー散乱波を主とした散乱波が相互干渉の結果形成するス
ペックル・パターンを指す。

スペックル・パターン形成には超音波ビーム・プロファ
イル、波長、装置における信号処理等が複雑に関与しあ
っている。肝硬変、慢性肝炎において、それらの組織内
の線維化や結節が肝のスペックルの分布に影響を与える
ためエコーテクスチュアに変化をきたし、不均一な画像
を呈するのである。

本発明では、この不均一性についてその特徴量を数量化
し、岨朧の形態学的変化との対比を行い、従来の主観的
あるいは定性的読影診断とは異なり、客観的、定量的診
断を行うようにしている。

超音波画像解析の方法論 超音波画像を、１ｍ！面あな’）　５１２Ｘ　４８０の
画素マトリクスに分割し、さらにこの画像を、１画素あ
たり２５６階調のグレースケール表示することにより、
画像全体をデジタル化する。ＤＳＣ（ＤＥＧＩＴＡＬ　
５ＣＡＮ　Ｃ０ＮＶＥＲＴＥＲ）内臓ｙ＞ｍ音波診断装
置であれば、ＧＰ−Ｉ　ＢＰＯＲＴを介してデジタル信
号を直接とりだすこともできる。

超音波画像はビデオ信号に変換することは容易であるの
で、入力のためのソーラーの選択は不要で、あらゆるソ
ースの入力が可能である。

入力されたビデオ信号は＾／Ｄ変換され、５１２×４８
０Ｘ２５６のデジタルデータとされる。

また画像に対応する組織が得られたものでは、各種染色
のなされた鏡検画像をＣＯＤカメラによりビデオ信号に
変換し、超音波画像と同様に＾／Ｄ変換後、ＣＰＵに記
憶すればよい。

解」口九！」（鷹− デジタル画像上に、ＩＯＸ　１０．２０Ｘ２０．３０Ｘ
３０．４０Ｘ４０の大きさのＲＯＩ（関心領域）を任意
に設定する。それぞれのＲＯＩ内のＭＥＡＮ＋　ＳＯを
演算し、更に、水平および垂直方向に移動させる。

すなわち、１画素ずづ平行移動してゆ＜ＲＯＩの連続的
なＭＥＡＮ＋ＳＤ値の変化を曲線として表示する。

テクスチュアとは本来、質感または組織のことであり、
画像処理の分野では、画像の濃淡で構成されている規則
的あるいは、成る性質を有しているが、完全に周期的で
ない不規則模様を貝にする。テクスチュアを形成する繰
り返しパターンの基本となる模様を含む１つの小領域を
ＴＥＸＴＵＲＥ　ＴＩＬＥ、！：　イウＭ、可変サイズ
のＲＯＩを設けて、グレースケール値の平均や分散など
のモーメントを計算することにより、各々の画像におけ
るＴＥＸＴＵＲＥ　ＴＩＬＥの特徴量として評価できる
。ここに、各種超音波診断装置により、信号処理法がＢ
ＥＡＭ　ＰＲＯＦＩＬＥが少なからず異なるため、また
適切な設定条件とするためＰＨＡＮＴＯ旧こよるｌ１ｇ
が必要である。

としての 特ニ肝疾患１ｍオイテＩｉ二：ｌ−：！１（ＥＣＨＯＶ
ＡＬＵＥ）の急激な減衰は肝の脂肪変性によるもので、
また肝内エコーの不均一性の増大は肝硬変などの慢性肝
疾患にみられる線維化あるいは結節によるものである。

これらの病変の進竹度によって滅貨率あるいは不均一度
は形態学的変化に対応する変化を示す。すなわちデータ
上、ある域値以上の画像をふるい分けすることが可能で
あり、マス・スクリーニング（Ｍ＾ＳＳ　５ＣＲＥＥＮ
ＴＮｆｌ：）におけルハイ・リスク・クループ（ｌＩｒ
ｃＨＲＩＳＫ　ＧＲＯＵＰ）の選別ができる 鏡検画像との対比では、＾ＺＡＮ染色等の繊維染色を行
ったもので２値画像化することにより、組織内の開質比
（ＳＴＲＯＭ＾Ｌ　ＲＡＴＩＯ）が求められ、組維内＃
ｌ維量と同一部位の超音波画像のＴＥＸＴＵＲＥの特徴
量がより明確なものとなる。

これらのことは、ぴょん性病変のみならず、腫瘍等の限
局性病変にも応用が可能であり、腫瘍内の繊維量、脂肪
変性、壊死、健常部との境界におけるＥＣ）ｔｏ　ＶＡ
ＬｔｌＥの変化について数量的にＢ識する。−とが可能
て゛ある。Ｓ音波画像をデジタル化し、その組織学的特
徴を反映する画像りの変数をとりあげ、それらをａｔ的
に評価することは、従来の診断学の精度を向」ニさせる
のみならず、客観的、定量的診断のための根拠を与える
という立場にたった科学的なものといえる。

これらは病変の進展あるいは改善等、時定数の介在する
変化度を評価する上でも有利である。

の　　　　への 超音波検査の普及により肝石の検出率は飛躍的に向上し
たが、肝嚢結石の治療としての溶解療法あるいは体外式
衝撃波の有効なものはコレステロール結石であり、これ
らの治療の開始前には正確な肝石の性状診断がなされて
いなければならない。このような性状診断にも本発明を
同様に適用することができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明においては、読み取った画
像情報を多階調のデジタル信号に変換すると共に、この
デジタル信号を、それに対応する標準画像情報と比較し
て、比較結牙を出力表示するようにしている。従って、
本発明によれば、従来において表示画像から診断者が経
験と知識とに頼って行っていた診断を定量的に行うこと
が可能になる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明によるシステム構成例を示すブロック図
である。 １　・・・　超音波診断装置 ２　・・・　ビデオデツキ ３　・・・　ビデオカメラ ４　・・・　ビデオ信号セレクタ ５　・・・　デジタイザー ６　・・・　マイクロコンビコータ ７　・・・　デイスプレィ ８　・・・　プリンタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被検体の画像を読み取る像読取手段と、この像読取手段
   によって読み取られた前記画像情報を、多階調のデジタ
   ル信号に変換するデジタル化手段と、前記被検体に関す
   る標準となる画像情報を出力する標準情報出力手段と、
   前記デジタル化手段によって得られたデジタル信号を、
   このデジタル信号が得られた前記被検体の部分の標準情
   報と比較して、比較結果を出力する比較手段とを備えた
   ことを特徴とする画像診断装置。