JPH04236951A - 超音波画像解析装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、超音波画像解析装置
、詳しくは超音波診断装置における観測画像を、観測部
位に適した画像として生成されるように構成した超音波
画像解析装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、超音波診断装置は、患部
などの被検部の超音波断層像をディスプレイ上に映し出
し、その超音波画像から超音波信号に依存するパラメー
タを、超音波画像解析装置によって解析し、組織の性状
を判別し、ガン等の病変部をカラー等で表示するように
構成されている。

【０００３】次に、従来の超音波画像解析装置の一例を
、図３〜図５によって説明すると、図３に示すように、
超音波プローブや超音波スコープ等の探触子を有する超
音波観測装置１は、その超音波によって観測した被検部
の断層像をＴＶモニタからなるディスプレイ２上に映し
出すようになっている。

【０００４】また、上記超音波観測装置１からディスプ
レイ２への出力（または図示されないＶＴＲからの出力
）信号は、画像処理ユニット３内へも入力されるように
なっており、その入力された信号はＡ／Ｄコンバータ４
でデジタル信号に変換され、フレームメモリ５に書込ま
れる。このフレームメモリ５は、図４に示すように例え
ば６４０画素×５１２画素を有し、その内に、図５に示
すように例えば９画素×９画素の関心領域（Ｒｅｇｉｏ
ｎ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）５Ａを設定されており、
この関心領域５Ａからの信号を特徴量算出部６に入力し
、同算出部６により、その画像の特徴量を算出する。

【０００５】上記特徴量を算出する手段としては、テク
スチャー解析手法が用いられる。このテクスチャー解析
手法は、文献［画像認識の基礎〔ＩＩ〕］、オーム社出
版、Ｐ１９５〜Ｐ２００にも記載されているように、周
知のものであって、濃度共起行列による方法、濃度レベ
ル差分法、濃度レベルランレングス法、パワースペクト
ラム法等がある。

【０００６】テクスチャー解析の上記濃度共起行列によ
る方法は、基本的には２次元結合確率密度関数ｆ（ｉ，
ｊｌｄ，　θ）の評価に基づくものであり、（ｉ，ｊｌ
ｄ，　θ）は、濃度値ｉをもった画素からθ方向に距離
ｄだけ離れた画素が、濃度値ｊをもつ可能性を示す確率
密度関数である。即ち、（ｄ，θ）ごとにｆ（ｉ，ｊｌ
ｄ，θ）を行列で表したものが濃度共起行列であり、ｉ
，ｊ　がそれぞれ行、列の位置を示す。通常以下のパラ
メータが有効な特徴量として使用される。

【０００７】（１）　　エネルギー（ｅｎｅｒｇｙ）

【
０００８】

【式１】

【０００９】

【００１０】（２）　　エントロピー（ｅｎｔｒｏｐｙ
）

【００１１】

【式２】

【００１２】

【００１３】（３）　　相関（ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ
）

【００１４】

【式３】

【００１５】

【００１６】（４）　　局所一様性（ｌｏｃａｌ　ｈｏ
ｍｏｇｅｎｅｉｔｙ）

【００１７】

【式４】

【００１８】

【００１９】（５）　　慣性（ｉｎｅｒｔｉａ）

【００
２０】

【式５】

【００２１】

【００２２】ここで、Ｓθ（ｉ，ｊｌｄ）はＳθ（ｄ）
　行列のｉ行ｊ列要素であり、ＮＧ　は画像の濃度レベ
ルの数である。また、濃度の平均Ｖｘ　，Ｖｙ　，分数
σｘ　，σｙ　は以下の式６で与えられる。

【００２３】

【式６】

【００２４】

【００２５】また、上記濃度レベルランレングス法は、
例えば縞模様のように、ランレングスコーディングが有
効な対象に対して効果的に用いられる手法で、濃度ラベ
ルランというのは、線状に隣接した同一濃度値をもった
画素の集合のことで、レングスというのは濃度レベルラ
ンに含まれる画素の数のことである。そして、対象とな
る画像上でθ方向に、濃度値ｉ、長さｊのランが何回あ
るかを計算し、それをθごとに行列の形で表したものを
濃度レベルラン行列Ｒ（θ）とすると、ｒ（ｉ，ｊｌθ
）をその行列要素として Ｒ（θ）＝［ｒ（ｉ，ｊｌθ）］ となる。そして、前と同様に以下の特徴量がパラメータ
として定義される。

【００２６】（６）　　短ラン強調（ｓｈｏｒｔ　ｒｕ
ｎ　ｅｍｐｈａｓｉｓ）

【００２７】

【式７】

【００２８】

【００２９】（７）　　長ラン強調（ｌｏｎｇ　ｒｕｎ
　ｅｍｐｈａｓｉｓ）

【００３０】

【式８】

【００３１】

【００３２】（８）　　濃度レベル分布（ｇｒａｙ　ｌ
ｅｖｅｌ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）

【００３３】

【式９】

【００３４】

【００３５】（９）　　ランレングス分布（ｒｕｎ　ｌ
ｅｎｇｔｈ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）

【００３６】

【式１０】

【００３７】

【００３８】（１０）　　ランパーセンテージ（ｒｕｎ
　ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ）

【００３９】

【式１１】

【００４０】

【００４１】ここで、ＮＧ　は濃度レベルの数であり、
ＮＲ　は行列Ｒ（θ）におけるランレングスの数である
。ＴＲ　はθ方向における長さ、濃度値によらないラン
の総数である。

【００４２】以上がテクスチャー解析の手法である。そ
して、上記パラメータにより算出された値と、図３に示
すキーボード９またはトラックボール１０により処理ユ
ニット３内の制御部７に設定された、しきい値α，βを
判定部８によって比較し、算出された値がしきい値α，
βの間にあるときには、表示制御部１１によって上記関
心領域５Ａに対応する部分をカラー表示し、これをＤ／
Ａコンバータ１２によって変換し、ＴＶ同期信号発生部
１３からの同期信号と混合器１４で混合しＴＶモニタ１
５上に表示する。

【００４３】なお、上記関心領域５Ａは、これを上下左
右に移動させ、全画面を処理する。処理領域は、キーボ
ード９、トラックボール１０により設定することができ
る。

【００４４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
機能する従来の画像処理装置においては、画像解析をす
るためのパラメータの設定を術者が任意に行っていた。 即ち、画像解析において特徴量を算出するときに用いる
パラメータは、被検体である対象臓器や観測部位等によ
って適宜変える必要がある。しかし、このパラメータの
設定は豊富な経験と感が無いと、なかなか適切に行うこ
とが困難であるという欠点を有していた。一方、超音波
スコープを用いて体腔内を観測する場合には、その観測
位置を示すために胃や十二脂腸、大腸等をイラスト的に
描いたボディマークがＴＶモニタ画面上に同時に表示さ
れるようになっている。

【００４５】本発明の目的は、対象臓器、ボディマーク
、超音波探触子の種類等を巧みに利用し、パラメータの
設定を容易に行うことができる超音波画像解析装置を提
供するにある。

【００４６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では少なくとも対象臓器、ボディーマーク、
探触子の種類に対応する画像解析用パラメータを、画像
処理ユニット内に設けたパラメータ記憶手段に予め記憶
させておき、対象臓器、ボディマーク、探触子の種類に
応じて上記パラメータを選択し、自動的に画像解析用パ
ラメータを設定する。

【００４７】

【作用】本発明では、フロントパネル上のコントロール
スイッチにより、例えばボディマークを選択すると、処
理ユニット内の制御回路によりボディマークに示された
対象臓器に対応したパラメータを、パラメータ記憶回路
から選択する。

【００４８】

【実施例】以下、図示の実施例によって本発明を説明す
る。

【００４９】図１は、本発明の第１実施例を示したもの
であって、超音波観測装置としての超音波スコープ２１
は、その内部に超音波振動子からなる探触子２１Ａを有
しており、これに送受信回路２２から励振電圧を印加し
、超音波を被検体としての体腔内、例えば胃内の患部に
照射する。そして、被検体からの反射波が超音波振動子
によって受信され、これが送受信回路２２に入力されて
、ここで増幅されゲイン、コントラストを調整されたの
ち、検波される。

【００５０】次いで、この検波出力はＡ／Ｄコンバータ
２３によりデジタルデータに変換された後、補間等の処
理が行われ、フレームメモリ２４に書込まれる。フレー
ムメモリ２４の出力は、表示制御回路２５、Ｄ／Ａコン
バータ２６を通り、混合器２７でＴＶ同期信号生成回路
２８からの同期信号と混合されてＴＶモニタ２９に表示
される。また、このとき、観測部位を示すボディマーク
がフレームメモリ２４からの画像と同時にモニタ２９上
に表示される。

【００５１】このボディマークは、ボディマーク生成回
路３０で生成され、上記表示制御回路２５でフレームメ
モリ像と合成されるようになっている。そして、ボディ
マークはフロントパネル上のコントロールスイッチ３１
によって選択するようになっている。

【００５２】一方、フレームメモリ２４内のデータは特
徴量算出回路３２にも出力され、同算出回路３２で特徴
量を算出した後、判定回路３３で、制御回路３４を通じ
て判定回路３３に入力されている予め指定された、しき
い値と比較され、組織性状の違いによるデータ部が表示
制御回路２５でカラー着色され、これがＴＶモニタ２９
に表示される。

【００５３】そして、上記特徴量を算出するときに用い
られるパラメータは、前述した如く、観測部位、対象臓
器等に対応して変える必要がある。本実施例では上記Ｔ
Ｖモニタ２９に表示されるボディマークに対応する複数
のパラメータを記憶したパラメータ記憶回路３５が設け
られていて、これによって最適なパラメータが自動的に
設定される。

【００５４】即ち、フロントパネル上のコントロールス
イッチ３１によりボディマークを選択したときに、制御
回路３４によってボディマークに示された対象臓器に対
応したパラメータが同時にパラメータ記憶回路３５から
選択される。そして、このパラメータにより特徴量算出
回路３２で特徴量が算出される。

【００５５】従って、本実施例によれば、ボディマーク
を設定するだけで観測部位に最も適したパラメータを自
動的に極めて容易に設定することができる。

【００５６】図２は、本発明の第２実施例を示す超音波
画像解析装置のブロック構成図である。この第２実施例
では、超音波観測装置としての超音波スコープや超音波
プローブにおいては、その探触子の種類が異なるので、
これを利用してパラメータを自動的に設定するようにし
たものである。

【００５７】即ち、図２に示すように、使用する超音波
スコープ（超音波プローブ）の種類を識別するスコープ
識別回路３６を設けると共に、スコープの種類に応じた
パラメータを、予めパラメータ記憶回路３５に記憶させ
ておく。その他の構成は、上記第１実施例の画像解析装
置と全く同様である。

【００５８】このように構成された第２実施例によれば
、使用されるスコープがスコープ識別回路３６によって
、識別されて、その種別信号が制御回路３４を介してパ
ラメータ記憶回路３５に入力される。そして、ここでス
コープに適したパラメータが選ばれて特徴量算出回路３
２に設定される。

【００５９】このように第２実施例によれば、スコープ
識別回路３６の出力に応じて使用スコープに適したパラ
メータが自動的に設定されるので、最適の画像解析を行
うことができる。

【００６０】また、上記記憶されるパラメータはスコー
プの対象とする臓器、部位に適したものをパラメータ記
憶回路３５に記憶させてもよいし、またスコープの種類
に応じてボディマークを自動的に選択するようにしても
よい。

【００６１】また、本発明の第３実施例としては、図示
しないが特徴量算出回路３２によって算出した結果とパ
ラメータ記憶回路３５内の各臓器の特徴を示すパラメー
タとを比較することで演算対象としている臓器を固定し
、対象臓器の組織性状を識別するのに適したパラメータ
をパラメータ記憶回路３５より選択するようにしてもよ
い。

【００６２】さらに、各臓器の特徴を示すパラメータで
検出された結果を同一の画面上に表示するようにしても
良いし、また各臓器の特徴を示すパラメータを逐次切換
えて、複数の臓器に対して検知を行うようにしてもよい
。そしてまた、検出したい病変部に応じてパラメータを
変えるようにしてもよいし、また各臓器、病変部、スコ
ープ、ボディマーク、パラメータに応じて受信信号のＳ
ＴＣ（センシティビティ　　タイム　　コントロール）
、ゲイン、コントラストを自動的に設定するようにして
もよい。

【００６３】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、従来
は手動で任意に設定されていた画像解析用パラメータを
、対象臓器、ボディマーク、スコープの種類に応じて自
動的に設定されるようにしたので、最適の画像解析がで
き、適確な診断を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す超音波画像解析装置
のブロック構成図。

【図２】本発明の第２実施例を示す超音波画像解析装置
のブロック構成図。

【図３】従来の超音波画像解析装置の一例を示すブロッ
ク構成図。

【図４】フレームメモリの画素の構成の一例を示す線図
。

【図５】関心領域の画素の構成の一例を示す線図。

【符号の説明】

２１……超音波スコープ（超音波観測装置）２４……フ
レームメモリ ３２……特徴量算出回路 ３５……パラメータ記憶回路（パラメータ記憶手段）３
６……スコープ識別回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　少なくとも対称臓器、ボディマーク、
   探触子の種類に対応する画像解析用パラメータを予め記
   憶させたパラメータ記憶手段を設け、対称臓器、ボディ
   マーク、探触子の種類に応じて、上記パラメータを選択
   し、自動的に画像解析用パラメータを設定することを特
   徴とする超音波画像解析装置。