JPH09131345A - 超音波画像の処理方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、心尖部から撮影された心臓
の長軸断面の超音波画像から、弁輪部を高精度で検出で
きる超音波画像の処理方法及び装置を提供することであ
る。 【解決手段】 本発明による超音波画像の処理方法は、
心尖部から撮影された心臓部の長軸断面の超音波画像か
ら心壁輪郭を抽出し（Ｓ１１）、抽出した心壁輪郭の重
心を求め（Ｓ１２）、この重心よりも深い心壁輪郭上の
複数点の中から所定の条件にしたがって弁輪部を検出す
る（Ｓ１３，Ｓ１４）ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、心尖部から撮影さ
れた心臓部の長軸断面の超音波画像から弁輪部を検出す
る超音波画像の処理方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、食生活の変化にともない心臓病が
増加してきており、わが国においても癌についで死因の
２位となっており重大な病気である。なかでも狭心症や
心筋梗塞といった虚血性心疾患や心筋症とよばれる疾病
が増加してきており、その早期・詳細診断が強く望まれ
ている。

【０００３】これらの病気の診断や心臓機能のモニタ
は、一般に超音波診断装置から得られた画像において心
壁の輪郭を抽出し、この心壁輪郭に基づいて、面積、体
積、それらの変化率等の心臓ポンプ機能（心機能）や局
所の壁運動を評価することによって行なわれる。なお、
図１９（ａ）に僧帽弁１の外観構造、同図（ｂ）に、心
尖部から見た心臓部の長軸断面の断面構造を示してい
る。適宜参照されたい。

【０００４】心壁輪郭の抽出方法には、マニュアルトレ
ース法と、自動トレース法と、輪郭追跡の開始点の指定
等の若干のマニュアル作業を要するような半自動トレー
ス法に大別される。図２０（ａ）にマニュアルトレース
法による心壁の輪郭、同図（ｂ）に自動トレース法によ
る心壁の輪郭、同図（ｃ）に半自動トレース法による心
壁の輪郭をそれぞれ示している。同図（ｂ）の自動トレ
ース法は心壁のエッジを追跡し順次連結していくことに
より心壁輪郭をトレースする方法である。同図（ｃ）の
半自動トレース法はＳＮＡＫＥＳ（Ｍ．Ｋａｓｓ，ｅ
ｔ．ａｌ：Ｉｎｔ．Ｊ．Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｖｉｓｉｏ
ｎ，１，３２１−３３１，１９８８）のような心壁輪郭
のモデルパターンを膨脹させながら近似させて行くとい
う方法であり、モデルパターンの初期位置をマニュアル
で指定する必要があるが、始めから輪郭形状を有するモ
デルパターンを使用しているため、僧帽弁の間隔はエッ
ジ情報が無いにも拘らず滑らかな形状で繋がるという利
点を有している。

【０００５】ところで、マニュアルトレース法では、医
師の間では形状の複雑な僧帽弁のトレースは行なわず、
図２０（ａ）のように、弁輪部を直線で結んで、簡易的
に心壁輪郭をトレースすることが慣習的である。

【０００６】面積や体積等の心機能情報は、心壁輪郭に
基づいて計測される。したがって、弁輪部を直線で結ぶ
簡易な輪郭を得るマニュアルトレース法による計測結果
と、弁輪部を忠実にトレースする自動トレース法や半自
動トレース法の計測結果との間には、必然的に差が生じ
てしまうのは否めない。

【０００７】自動トレース法や半自動トレース法は、あ
くまでマニュアルトレース法の代理としての役割を担っ
ている。過去の計測結果と比較検討することは非常に有
用である。

【０００８】しかし、トレース法に違いにより計測結果
に差異が生じてしまうことは、誤診の危険性が危惧さ
れ、非常に問題である。実行頻度や医師の負担という観
点から鑑みると、自動・半自動トレース法による心壁輪
郭を、マニュアルトレース法によるそれと同じにするこ
とが好ましい。つまり、自動トレース法や半自動トレー
ス法により、弁輪部を直線で結ぶ簡易な心壁輪郭が得ら
れることが必要となってくる。このためには弁輪部の抽
出が不可欠となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、心臓
の長軸断面の超音波画像から、弁輪部を高精度で検出で
きる超音波画像の処理方法及び装置を提出することであ
る。また、本発明の他の目的は、マニュアルでトレース
したと同様な弁輪部間を直線的に結んだ簡易な心壁輪郭
を抽出できる超音波画像の処理方法及び装置を提供する
ことである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による超音波画像
の処理方法は、心尖部から撮影された心臓部の長軸断面
の超音波画像から心壁輪郭を抽出し、前記心壁輪郭の重
心を求め、前記重心よりも深い前記心壁輪郭上の複数点
の中から所定の条件にしたがって弁輪部を検出すること
を特徴とする。

【００１１】本発明による超音波画像の処理方法は、心
尖部から撮影された心臓部の長軸断面の超音波画像から
心壁輪郭を抽出し、前記心壁輪郭の重心を求め、前記重
心よりも深い前記心壁輪郭上の複数点の中から所定の条
件にしたがって弁輪部を検出し、前記弁輪部に基づいて
心機能情報を算出することを特徴とする。

【００１２】本発明による超音波画像の処理方法は、心
尖部から撮影された心臓部の長軸断面の超音波画像から
心壁輪郭を抽出し、前記心壁輪郭の重心を求め、前記重
心よりも深い前記心壁輪郭上の複数点の中から所定の条
件にしたがって２点を弁輪部として検出し、前記心壁輪
郭と前記２点を結ぶ線とを連結して前記心壁輪郭を修正
し、前記修正された心壁輪郭に基づいて心機能情報を算
出することを特徴とする。

【００１３】本発明による超音波画像の処理方法は、経
食道心エコー図法によって撮影された心臓部の長軸断面
の画像から心壁輪郭を抽出し、前記心壁輪郭の重心を求
め、前記重心よりも浅い前記心壁輪郭上の複数点の中か
ら所定の条件にしたがって弁輪部を検出することを特徴
とする。

【００１４】本発明による超音波画像の処理方法は、経
食道心エコー図法によって撮影された心臓部の長軸断面
の画像から心壁輪郭を抽出し、前記心壁輪郭の重心を求
め、前記重心よりも浅い前記心壁輪郭上の複数点の中か
ら所定の条件にしたがって弁輪部を検出し、前記弁輪部
に基づいて心機能情報を算出することを特徴とする。

【００１５】本発明による超音波画像の処理方法は、経
食道心エコー図法によって撮影された心臓部の長軸断面
の画像から心壁輪郭を抽出し、前記心壁輪郭の重心を求
め、前記重心よりも浅い前記心壁輪郭上の複数点の中か
ら所定の条件にしたがって２点を弁輪部として検出し、
前記心壁輪郭と前記２点を結ぶ線とを連結して前記心壁
輪郭を修正し、前記修正された心壁輪郭に基づいて心機
能情報を算出することを特徴とする。

【００１６】本発明による超音波画像の処理方法は、心
尖部から撮影または経食道心エコー図法によって撮影さ
れた心臓部の長軸断面の画像から抽出された心壁輪郭に
おいて、前記心壁輪郭の重心を求め、前記心壁輪郭上複
数点の中から予め検出された心尖部から見て前記重心よ
り遠方にある前記心壁輪郭上の複数点の中から所定の条
件にしたがって弁輪部を検出することを特徴とする。

【００１７】本発明による超音波画像の処理装置は、心
尖部から撮影された心臓部の長軸断面の超音波画像から
心壁輪郭を抽出する手段と、前記心壁輪郭の重心を求
め、前記重心よりも深い前記心壁輪郭上の複数点の中か
ら所定の条件にしたがって弁輪部を検出する検出手段と
を具備する。

【００１８】本発明による超音波画像の処理装置は、心
尖部から撮影された心臓部の長軸断面の超音波画像から
心壁輪郭を抽出する手段と、前記心壁輪郭の重心を求
め、前記重心よりも深い前記心壁輪郭上の複数点の中か
ら所定の条件にしたがって弁輪部として検出する手段
と、前記弁輪部に基づいて心機能情報を算出する手段と
を具備する。

【００１９】本発明による超音波画像の処理装置は、心
尖部から撮影された心臓部の長軸断面の超音波画像から
心壁輪郭を抽出する手段と、前記心壁輪郭の重心を求
め、前記重心よりも深い前記心壁輪郭上の複数点の中か
ら所定の条件にしたがって２点を弁輪部として検出する
手段と、前記心壁輪郭と前記２点を結ぶ線とを連結して
前記心壁輪郭を修正する手段と、前記修正された心壁輪
郭に基づいて心機能情報を算出する手段とを具備する。

【００２０】本発明による超音波画像の処理装置は、経
食道心エコー図法によって撮影された心臓部の長軸画像
から心壁輪郭を抽出する手段と、前記心壁輪郭の重心を
求め、前記重心よりも浅い前記心壁輪郭上の複数点の中
から所定の条件にしたがって弁輪部を検出する検出手段
とを具備する。

【００２１】本発明による超音波画像の処理装置は、経
食道心エコー図法によって撮影された心臓部の長軸断面
の画像から心壁輪郭を抽出する手段と、前記心壁輪郭の
重心を求め、前記重心よりも浅い前記心壁輪郭上の複数
点の中から所定の条件にしたがって弁輪部として検出す
る手段と、前記弁輪部に基づいて心機能情報を算出する
手段とを具備する。

【００２２】本発明による超音波画像の処理装置は、経
食道心エコー図法によって撮影された心臓部の長軸断面
の画像から心壁輪郭を抽出する手段と、前記心壁輪郭の
重心を求め、前記重心よりも浅い前記心壁輪郭上の複数
点の中から所定の条件にしたがって２点を弁輪部として
検出する手段と、前記心壁輪郭と前記２点を結ぶ線とを
連結して前記心壁輪郭を修正する手段と、前記修正され
た心壁輪郭に基づいて心機能情報を算出する手段とを具
備する。

【００２３】本発明による超音波画像の処理装置は、心
尖部から撮影または経食道心エコー図法によって撮影さ
れた心臓部の長軸断面の画像から抽出された心壁輪郭に
おいて、前記心壁輪郭の重心を求める手段と、前記心壁
輪郭上複数点の中から予め検出された心尖部から見て前
記重心より遠方にある前記心壁輪郭上の複数点の中から
所定の条件にしたがって弁輪部を検出する手段とを具備
する。

【００２４】自動または半自動トレースにより、心尖部
から撮影された心臓部の長軸断面の超音波画像から心壁
輪郭が抽出される。この心壁輪郭には、僧帽弁の輪郭が
表現されている。心壁輪郭から弁輪部が検出される。こ
の心壁輪郭の中には形状が弁輪部と類似している部分が
存在する。この類似部分とは例えば心尖部である。した
がって、心尖部が弁輪部として誤検出されてしまう。

【００２５】本発明では、超音波探触子の胸部への当接
位置や角度、それに対する心臓の位置や向きの関係か
ら、心尖部から撮影された心臓部の長軸断面の超音波画
像上で常に弁輪部が心尖部より深い側に位置することに
着目した。つまり、心壁輪郭の重心よりも深い心壁輪郭
の一部から、弁輪部を検出するようにしたことで、心尖
部が弁輪部として誤検出されてしまうという問題が解消
され、高精度で弁輪部を検出することが可能となる。

【００２６】また、本発明においては、経食道内での超
音波探触子の位置や角度、それに対する心臓の位置や向
きの関係から、経食道心エコー図法によって撮影された
心臓部の長軸断面像で常に弁輪部が心尖部よりも浅い側
に位置することに着目した。つまり、心壁輪郭の重心よ
りも浅い心壁輪郭の一部から、弁輪部を検出するように
したことで、心尖部が弁輪部として誤検出されてしまう
という問題が解消され、高精度で弁輪部を検出すること
が可能となる。

【００２７】このようにして検出された２つの弁輪部を
結ぶ線と、自動／半自動トレースによる心壁輪郭とを連
結することにより、マニュアルトレース法で得られる心
壁輪郭に近似したものを得ることができ、これに基づい
て算出した心機能情報をマニュアルトレース法でのそれ
と同条件で得ることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る超音波画像の
処理方法及び装置の一実施の形態について図面を参照し
て説明する。図１は本実施の形態による超音波画像の処
理装置の構成図である。ＣＰＵ１には、制御／データバ
ス２を介して、画像記憶部３、コンソール４、心壁輪郭
抽出部５、弁輪部検出部６、心壁輪郭修正部７、心機能
計測部８、表示部９が接続される。画像記憶部３には、
図示しない超音波診断装置により再構成された少なくと
も１フレーム分の超音波画像データが予め記憶される。
この超音波画像は、図１９（ｂ）に示したように、心尖
部から撮影された心臓部の長軸断面の組織断層像（Ｂモ
ード画像）である。超音波探触子（超音波プローブ）の
被検体胸部への好ましい当接位置や角度、それに対する
心臓の位置や向きの関係から、この超音波画像上では、
超音波探触子の相当位置（送受信位置）Ｏから見て弁輪
部が心尖部より深い側に位置するように表現されること
は周知の通りである。

【００２９】心壁輪郭抽出部５は、図２０（ｂ）に示し
たような自動トレース法や、図２０（ｃ）に示したよう
な半自動トレース法により、この種の超音波画像から心
壁輪郭を抽出する。自動トレース法とは例えば心壁のエ
ッジを追跡し順次連結していくことにより心壁輪郭をト
レースする方法である。半自動トレース法とは、例えば
ＳＮＡＫＥＳ（Ｍ．Ｋａｓｓ，ｅｔ．ａｌ：Ｉｎｔ．
Ｊ．ＣｏｍｐｕｔｅｒＶｉｓｉｏｎ，１，３２１−３３
１，１９８８）に記述されたような予め作成しておいた
心壁輪郭のモデルパターンを少しずつ膨脹させながら実
際の心壁輪郭に近似させて行くという方法である。自動
トレース法や半自動トレース法で抽出された心壁輪郭に
は、僧帽弁の輪郭が忠実に表現されている。

【００３０】弁輪部検出部６は、心壁輪郭抽出部５で抽
出された心壁輪郭から、弁輪部を検出する。この検出手
順については後述する。心壁輪郭修正部７は、弁輪部検
出部６で検出された弁輪部に基づいて、心壁輪郭抽出部
５で抽出された心壁輪郭を、マニュアルトレース法で抽
出された心壁輪郭に近似するように修正する。マニュア
ルトレース法で抽出された心壁輪郭とは、形状の複雑な
僧帽弁のトレースは行なわず、図２０（ａ）に示したよ
うに弁輪部間を直線で結んだ簡易的な心壁輪郭である。

【００３１】心機能計測部８は、心壁輪郭修正部７で修
正された心壁輪郭に基づいて、主に面積、体積、それら
の変化率等の心臓のポンプ機能や局所壁運動等の心機能
を計測する。表示部９には超音波画像、抽出された心壁
輪郭、検出された弁輪部、修正された心壁輪郭、計測さ
れた心機能情報、その他必要な情報が表示される。

【００３２】次に本実施の形態の作用について説明す
る。まず、心壁輪郭の修正、つまりマニュアルトレース
法による心壁輪郭に近似する心壁輪郭の完成までの処理
について説明し、続いて心機能計測について説明する。
前者の処理には、心壁輪郭抽出部５で抽出された心壁輪
郭から弁輪部を検出する処理が含まれる。

【００３３】この弁輪の検出処理には、第１から第５ま
での５種類のモードが含まれる。本実施の形態として
は、５種類のモードをオペレータがコンソール４を介し
て適当に選択可能としてもよいし、５種類のモードの中
から１つを択一的に装備させておいてもよい。以下に５
種類のモードを順番に説明する。

【００３４】（第１のモード）第１のモードは、自動ト
レース法による２つの僧帽弁の先端が連結されない心壁
輪郭を対象とするが、２つの僧帽弁の先端が連結される
半自動トレース法による心壁輪郭を対象としていない。
図２に第１のモードの処理手順を示す。図３に、心壁輪
郭抽出部５で抽出された心壁輪郭を示す。なお、図３の
Ｏ点は、超音波画像上での超音波探触子に相当する位置
（送受信位置）を示す。

【００３５】まず、心壁輪郭抽出部５により、図２０
（ｂ）の自動トレース法により、超音波画像から心壁輪
郭が抽出される（Ｓ１１）。次に、心壁輪郭抽出部５に
より抽出された心壁輪郭の重心ＣＧが、弁輪部検出部６
により算出される（Ｓ１２）。

【００３６】そして、弁輪部検出部６により、心壁輪郭
のうち、重心ＣＧより深い領域（破線Ａより下の領域）
の心壁輪郭上に複数の探索点Ｐl 〜Ｐn が設定され、複
数の探索点各々の位置での心壁輪郭の曲率が算出される
（Ｓ１３）。超音波画像上では、深さ方向とはｙ軸に相
当する。重心ＣＧより深い領域とは、ｙ座標が重心ＣＧ
のｙ座標より大きい領域として認識される。重心ＣＧよ
り深い領域の心壁輪郭上の全ての画素を検索点Ｐl 〜Ｐ
n としてもよいし、全ての画素から離散的に抽出した比
較的少数の画素を探索点Ｐl 〜Ｐn としてもよい。

【００３７】図４に複数の探索点Ｐl 〜Ｐn に関する曲
率の変化を示す。曲率が最大値を示す２つの探索点Ｐa
，Ｐb が、または曲率変化の極大点を示す２つの探索
点Ｐa，Ｐb が、弁輪部として弁輪部検出部６により検
出される（Ｓ１４）。

【００３８】心尖部から撮影された心臓部の長軸断面の
超音波画像上で常に弁輪部が心尖部より深い側に位置す
ることは既にのべた通りである。心壁輪郭で曲率が大き
いのは、弁輪部と心尖部である。心壁輪郭から曲率が最
大または極大となる点を探索すると、心尖部が弁輪部と
して誤検出される可能性があるが、本モードでは、心壁
輪郭の重心よりも深い心壁輪郭上の点だけを対象とし
て、曲率に基づいて弁輪部を検出するようにしたこと
で、心尖部が弁輪部として誤検出されてしまうという問
題が解消され、高精度で弁輪部を検出できる。

【００３９】次に、図１０に示すように、心壁輪郭修正
部７により、心壁輪郭抽出部５で抽出された心壁輪郭
は、弁輪部検出部６で検出された２つの弁輪部Ｐa ，Ｐ
b を結ぶ直線に連結され、マニュアルトレース法で抽出
された心壁輪郭に近似するように修正される（Ｓ１
５）。

【００４０】（第２のモード）第２のモードは、自動ト
レース法による２つの僧帽弁の先端が連結されない心壁
輪郭、２つの僧帽弁の先端が連結される半自動トレース
法による心壁輪郭のいずれでも対象とすることができ
る。なお、第１のモードでは、曲率が大きい点を弁輪部
として検出するが、半自動トレース法による２つの僧帽
弁の先端が連結される心壁輪郭の場合、２つの僧帽弁の
先端の連結部分は曲率が大きく、弁輪部として誤検出さ
れてしまう可能性があって、自動トレース法による２つ
の僧帽弁の先端が連結されない心壁輪郭だけを対象とし
ていた。

【００４１】図５に第２のモードの処理手順を示す。図
６に、心壁輪郭抽出部５で抽出された心壁輪郭を示す。
まず、心壁輪郭抽出部５により、図２０（ｂ）の自動ト
レース法または図２０（ｃ）の半自動トレース法によ
り、超音波画像から心壁輪郭が抽出される（Ｓ２１）。
次に、心壁輪郭抽出部５により抽出された心壁輪郭の重
心ＣＧが、弁輪部検出部６により算出される（Ｓ２
２）。

【００４２】そして、弁輪部検出部６により、心壁輪郭
のうち、重心ＣＧより深い領域の心壁輪郭上に複数の探
索点Ｐl 〜Ｐn が設定され、複数の探索点各々と、距離
算出の起点としての重心ＣＧとの距離が算出される（Ｓ
２３）。（１）式に距離Ｌの算出式を示す。なお、１≦
ｉ≦ｎであり、Ｃi(x)はｉ番目の探索点Ｐi の画像デー
タ上でのｘ座標を表し、Ｃi(y)はｉ番目の探索点Ｐi の
画像データ上でのｙ座標を表し、Ｇ(x) は重心ＣＧの画
像データ上でのｘ座標を表し、Ｇ(y) は重心ＣＧの画像
データ上でのｙ座標を表す。 Ｌi ＝｛（Ｃi(X)−Ｇ(x))² ＋（Ｃi(y)−Ｇ(y))² ｝^1/2 …（１） なお、第１のモードと同様に、重心ＣＧより深い領域の
心壁輪郭上の全ての画素を探索点Ｐl 〜Ｐn としてもよ
いし、全ての画素から離散的に抽出した比較的少数の画
素を探索点Ｐl 〜Ｐn としてもよい。

【００４３】図７に複数の探索点Ｐl 〜Ｐn で算出した
距離の変化を示す。距離が最大値（最長）を示す２つの
探索点Ｐa ，Ｐb 、または距離変化の極大点を示す２つ
の探索点Ｐa ，Ｐb が、弁輪部として弁輪部検出部６に
より検出される（Ｓ２４）。

【００４４】心尖部から撮影された心臓部の長軸断面の
超音波画像上で常に弁輪部が心尖部より深い側に位置す
ることは既にのべた通りである。超音波画像が長軸断面
であるので、心壁輪郭の重心ＣＧとの距離が長いのは、
弁輪部と心尖部である。心壁輪郭上で距離が最大または
極大となる点を探索すると、心尖部が弁輪部として誤検
出される可能性があるが、本モードでは、心壁輪郭の重
心よりも深い心壁輪郭上の点だけを対象として、重心か
らの距離に基づいて弁輪部を検出するようにしたこと
で、心尖部が弁輪部として誤検出されてしまうという問
題が解消され、高精度で弁輪部を検出できる。

【００４５】次に、図１０に示すように、心壁輪郭修正
部７により、心壁輪郭抽出部５で抽出された心壁輪郭
は、弁輪部検出部６で検出された２つの弁輪部Ｐa ，Ｐ
b を結ぶ直線に連結され、マニュアルトレース法で抽出
された心壁輪郭に近似するように修正される（Ｓ２
５）。

【００４６】なお、本モードでは、超音波探触子からみ
て深さ方向に、抽出された心壁輪郭の重心より深い方に
ある心壁輪郭上の点だけを対象として弁輪部を検出した
が、距離算出の起点となる点として重心ＣＧに代えて心
尖部を用いても差し支えない。

【００４７】（第３のモード）第３のモードは、自動ト
レース法または半自動トレース法によって抽出された心
壁輪郭を三角形に近似して、この三角形から弁輪部を検
出する。図８は第３のモードの処理手順を示す。まず、
心壁輪郭抽出部５により、図２０（ｂ）の自動トレース
法または図２０（ｃ）の半自動トレース法により、超音
波画像から心壁輪郭が抽出される（Ｓ３１）。次に、心
壁輪郭抽出部５により抽出された心壁輪郭が、図９
（ａ）に示すように三角形に近似される（Ｓ３２）。そ
して、この三角形の重心ＣＧが、弁輪部検出部６により
算出される（Ｓ３３）。

【００４８】次に、弁輪部検出部６により、三角形のう
ち、重心ＣＧより深く、且つ重心ＣＧより右側の領域
（図９（ａ）でA(+)，B(-)の領域）の三角形上に複数の
検索点Ｐl 〜ＰR が設定され、複数の探索点Ｐl 〜ＰR
の各々と、距離算出の起点としての重心ＣＧとの距離が
算出される（Ｓ３４）。距離算出式は（１）式に示した
通りである。なお、第１のモードと同様に、重心ＣＧよ
り深く且つ右側の領域の三角形上の全ての画素を探索点
Ｐl 〜ＰR としてもよいし、前述の領域上の全ての画素
から離散的に抽出した比較的少数の画素を探索点Ｐl 〜
ＰR としてもよい。

【００４９】そして、探索点Ｐl 〜ＰR 各々に関する距
離のうちで、最大値（最長）を示す１つの探索点Ｐa ま
たは距離変化の極大点を示す１つの探索点Ｐa が、弁輪
部として弁輪部検出部６により検出される（Ｓ３５）。

【００５０】次に、弁輪部検出部６により、三角形のう
ち、重心ＣＧより深く、且つ重心ＣＧより左側の領域
（図９（ａ）でA(-)，B(-)の領域）の三角形上に複数の
探索点ＰR 〜Ｐn が設定され、複数の探索点ＰL 〜Ｐn
の各々と、距離算出の起点としての重心ＣＧとの距離が
算出される（Ｓ３６）。なお、第１のモードと同様に、
重心ＣＧより深く且つ左側の領域の三角形上の全ての画
素を探索点ＰL 〜Ｐn としてもよいし、前述の領域上の
全ての画素から離散的に抽出した比較的少数の画素を探
索点ＰL 〜Ｐn としてもよい。

【００５１】そして、探索点ＰL 〜Ｐn 各々に関する距
離のうちで、最大値（最長）を示す１つの探索点Ｐb ま
たは距離変化の極大点を示す１つの探索点Ｐb が、弁輪
部として弁輪部検出部６により検出される（Ｓ３７）。

【００５２】なお、距離算出の起点としては、重心ＣＧ
に限定されることはなく、図９（ｂ）に示すように、表
示画面の端Ｅ，Ｆ，Ｇ、超音波ビームの走査範囲の端
Ｈ，Ｉ超音波送受信位置Ｏであってもによい。（２）式
に、重心ＣＧより深く、且つ重心ＣＧより右側の領域の
三角形上の探索点Ｐl 〜ＰR の距離Ｌi(right)、重心Ｃ
Ｇより深く、且つ重心ＣＧより左側の領域の三角形上の
探索点ＰL 〜Ｐn の距離Ｌi(left) の算出式を示す。
（２）式において、α，βは重み係数、Ｙi は表示画面
の上端Ｇ、超音波送受信位置Ｏまたは重心ＣＧと、ｉ番
目の探索点Ｐi とのｙ方向の距離を表し、Ｘi は表示画
面の左端Ｅまたは走査範囲の左端Ｈと、ｉ番目の探索点
Ｐi とのｘ方向の距離を表す。Ｌi(left) の最大を示す
探索点が１つの弁輪部として検出され、またＬi(right)
最大を示す探索点が他の１つの弁輪部として検出され
る。 Ｌi(left) ＝α×Ｙi ＋β×１／Ｘi Ｌi(right)＝α×Ｙi ＋β×Ｘi …（２） また、（２）式に代えて（３）式を採用してもよい。
（３）式において、α，βは重み係数、Ｙi は表示画面
の上端Ｇ、超音波送受信位置Ｏまたは重心ＣＧと、ｉ番
目の探索点Ｐi とのｙ方向の距離を表し、Ｘilは表示画
面の左端Ｅまたは走査範囲の左端Ｈと、ｉ番目の探索点
Ｐi とのｘ方向の距離を表し、Ｘirは表示画面の右端Ｆ
または走査範囲の右端Ｉと、ｉ番目の探索点Ｐi とのｘ
方向の距離を表す。 Ｌi(left) ＝α×Ｙi ＋β×１／Ｘil Ｌi(right)＝α×Ｙi ＋β×１／Ｘir …（３） さらに、また（２）式に代えて（４）式を採用してもよ
い。（４）式において、α，βは重み係数、Ｙi は表示
画面の上端Ｇ、超音波送受信位置Ｏまたは重心ＣＧと、
ｉ番目の探索点Ｐi とのｙ方向の距離を表し、Ｘilは重
心ＣＧと、重心ＣＧよりも左側のｉ番目の探索点とのｘ
方向の距離を表し、Ｘirは重心ＣＧと、重心ＣＧよりも
右側のｉ番目の探索点とのｘ方向の距離を表す。 Ｌi(left) ＝α×Ｙi ＋β×Ｘil Ｌi(right)＝α×Ｙi ＋β×Ｘir …（４） そして、図１０に示すように、心壁輪郭修正部７によ
り、心壁輪郭抽出部５で抽出された心壁輪郭は、弁輪部
検出部６で検出された２つの弁輪部Ｐa ，Ｐb を結ぶ直
線に連結され、マニュアルトレース法で抽出された心壁
輪郭に近似するように修正される（Ｓ３８）。

【００５３】（第４のモード）第４のモードは、心尖部
から撮影された心臓部の断面像が、走査範囲の中心線か
ら大きく傾斜しており、自動トレース法または半自動ト
レース法によって抽出された心壁輪郭も大きく傾斜して
いるときに適用される。このような画像は心尖部から心
臓の断面を大動脈弁が見えるように撮影した場合によく
得られる。図２１（ａ）にこのような傾斜した画像の模
式図を示し、図２１（ｂ）に図２０（ｃ）の方法により
抽出された心壁輪郭を示す。

【００５４】この場合、例えば前記の第２のモードを用
いた場合、重心ＣＧよりも深い領域にある心壁輪郭上の
点から（１）式で算出される距離が最大値となる点を２
箇所選択すると、図２１（ｂ）のＰa ，Ｐb のように、
誤った弁輪部を検出してしまう可能性がある。また、弁
輪部は両方とも重心ＣＧよりも画像上で右側にあるた
め、第３のモードの重心ＣＧよりも右側の領域及び左側
の領域に分けて自動的に検出することはできない。この
場合には、両方の弁輪部が重心ＣＧの右側にあるという
知識のもとで第３のモードを実行して、弁輪部を検出す
ることができるが、以下の第４のモードが好ましい。

【００５５】始めに、抽出された心壁輪郭から、心尖部
Ｐk を検出する。検出方法としては、抽出された輪郭点
のうちで超音波探触子（超音波送受信位置）から見て深
さ方向に最も浅い位置にある点を心尖部Ｐk としてもよ
いし、重心ＣＧより深さ方向に浅い領域にある心壁輪郭
のうちで重心ＣＧからの距離が最も大きい点を心尖部Ｐ
k としてもよい。また、マニュアル等その他の方法で検
出してもよい。

【００５６】次に図２２（ａ）に示すように、検出され
た心尖部Ｐk と重心ＣＧとを結ぶ直線がｙ軸（超音波探
触子（超音波送受信位置）から見た深さ方向）に並行に
なるようにθだけ抽出された心壁輪郭をフレームに対し
て回転させる。このようにすることで、両方の弁輪部が
重心ＣＧより深く、且つその左右に分配置されるため、
第１〜第３のモードのいずれかを用いて弁輪部を検出す
ることができる。

【００５７】なお、第４のモードで、抽出された心壁輪
郭を回転させずに、心尖部Ｐk から見て心壁輪郭の重心
ＣＧより遠い領域の輪郭（図２２（ｂ）の点線領域）上
をＰl 〜Ｐc ，Ｐc 〜Ｐn の領域に分割し、第３のモー
ドを用いて弁輪部を検出してもよい。

【００５８】また、第４のモードで、軸の回転には、抽
出された心壁輪郭を回転させたが、何らかの方法で心臓
の断面像の傾斜角が予めわかる場合には、画像そのもの
を回転させた後、自動トレース法または半自動トレース
法によって心壁輪郭を抽出し、その結果を用いて第１〜
第３のモードのいずれかを用いて弁輪部を検出してもよ
い。

【００５９】（第５のモード）第５のモードは、心尖部
からの撮影ではなく、経食道心エコー図法によって撮影
した場合の心臓の断面像から弁輪部を検出する場合であ
る。経食道心エコー図法は図２６のように患者の食道か
ら超音波探触子を挿入し、食道内から心臓の断面像を得
る方法である。この方法を用いて心臓部の長軸断面の画
像を撮影した場合、得られる画像は図２７（ａ），
（ｂ）のようになり、心尖部から撮影した場合に得られ
る画像（図１９（ｂ））とは上下関係が逆になる。した
がって、図２８に示したように心壁輪郭の重心と弁輪部
の位置関係が第１〜第４までのモードとは逆転する。こ
のため、本モードでは抽出された心壁輪郭の内、その重
心よりも浅い部分（図２８において線Ａより上の部分）
から、弁輪部の検出を行う。心壁輪郭から弁輪部が属す
る部分を特定した後は、第１〜第３のいずれのモードを
用いて弁輪部を検出してもよい。図２９は第１のモード
における弁輪部検出方法を用いた場合のフローチャート
である。

【００６０】また図３０に示すように、抽出された心壁
輪郭から心尖部Ｐk を検出することで、第４のモードで
述べた方法を用いて弁輪部の検出を行ってもよい。この
場合の心尖部Ｐk の検出は抽出された心壁輪郭点のうち
で超音波探触子から見て深さ方向に最も深い位置にある
点を心尖部Ｐk としてもよいし、重心ＣＧより深さ方向
に深い位置にある心壁輪郭のうちで重心ＣＧから最も距
離が大きい点を心尖部Ｐk としてもよい。また、マニュ
アル等その他の方法により検出してもよい。検出された
心尖部Ｐk から見て、重心ＣＧより遠い領域にある輪郭
上（図中破線の領域）をＰl 〜Ｐc 、Ｐc 〜Ｐn の領域
に分割し、第１〜第３のモードを用いることで弁輪部を
検出することができる。

【００６１】また、画像の上下関係が逆になることを考
慮して、図３１に示すように心壁輪郭または撮影された
心臓の断面像を１８０度回転させ、上下関係を逆転させ
て第１から第４のモードを用いて弁輪部を検出してもよ
い。この場合の深さ方向は超音波探触子の位置に対する
深さではなく、画像の上部に対する深さ方向（図中ｙの
方向）となる。

【００６２】次に心機能計測について説明する。抽出さ
れた心壁輪郭、検出された弁輪部、修正された心壁輪郭
は、図１１に示すように必要に応じて表示部９において
表示される。このように抽出された心壁輪郭、検出され
た弁輪部、修正された心壁輪郭を適時表示することによ
って、オペレータに安心感を与えると共に、抽出結果、
検出結果、修正結果が誤っていた場合にも安易に判断す
ることができ、誤っていた場合には、マニュアルで訂正
したり、他のモードに切り替えたりすることが可能とな
る。修正された心壁輪郭に基づいて、面積値、体積値、
それらの変化量、局所壁運動等の心機能情報が、心機能
測定部１０により計測される。

【００６３】例えば面積の計測においては修正された心
壁輪郭を幾つかの離散点に分割し、それらの飛散点から
多角形近似を用いて算出してもよいし、修正された心壁
輪郭の内部の画素数をカウントして、カウント数に１画
素の実寸換算サイズを乗算することによって算出しても
よい。また、体積の測定に関しては、図１２に示すよう
に、弁輪部Ｐa ，Ｐb の間の中点ＣＰと心尖部Ｐk とを
直線（長軸線）で結び、その長軸線に垂直な複数、例え
ば２０個の断面を設定する。これらの各断面を長軸線を
中心に回転させてできる円柱の体積を加算して心内腔の
体積Ｖとする。具体的な計算式を（５）式に示す。
（５）式において、Ｌa は長軸線の長さ、ｒj はｊ番目
の半径、Ｎは断面数を表す。 Ｖ＝Ｌa ／Ｎ×π×Σ（rj² ） …（５） なお、修正された心壁輪郭から心尖部Ｐk を検出するに
は、心壁輪郭上で最も超音波送受信位置Ｏに近い（浅
い）部分として検出してもよいし、修正された心壁輪郭
の内、重心ＣＧより送受信位置Ｏに近い（浅い）部分の
中で最も曲率の大きい点を検出するようにしてもよい。
また、その他の方法によって検出を行なっても差し支え
ない。また、局所壁運動を測定する場合には、収縮期と
拡張期とで各々得られた心壁輪郭を図１３〜図１５のよ
うに位置整合して重ね合わせ、センターライン法等の解
析方法を用いて壁運動の測定を行なう。図１３は拡張期
に得られた心壁輪郭１２−１と収縮期に得られた心壁輪
郭１２−２とをそれぞれの重心ＣＧが一致するように位
置整合して重ね合わせた例である。図１４は弁輪部Ｐa
，Ｐb の間を結んだ直線どうしを合わせ、且つ中点Ｃ
Ｐどうしを一致させるように位置整合して重ね合わせた
例である。図１５は、長軸線ＬＬどうしを合わせ、且つ
長軸線ＬＬの中点ＣＰどうしを一致させるように位置整
合して重ね合わせた例である。

【００６４】このようにして計測された心機能情報は表
示部９において表示される。この際ユーザに安心感を与
えるために図１２〜図１５に示したような処理の各段階
でその途中の画像を必要に応じて適時、表示するように
してもよい。

【００６５】本発明は上述の実施の形態に限定されるこ
となく種々変形して実施可能である。例えば、上述の実
施の形態において、心機能計測時に、検出された弁輪部
や心壁輪郭のみを表示するようにしたが、必要に応じて
オリジナルの超音波画像を重ねて表示させるようにして
もよい。

【００６６】また、上記の実施の形態において、心機能
計測におけるポンプ機能の算出には、面積値や体積値を
用いたが、以下に示す血流量に基づいたものでもよい。
ここでは、検出された弁輪部の情報に基づき左室流入血
流量の測定を行う。

【００６７】図２３（ａ），（ｂ）に、図２０（ｃ）の
方法により抽出された心壁輪郭と、本発明により検出さ
れた弁輪部Ｐa ，Ｐb を示す。図２３（ａ）において、
弁輪部Ｐa ，Ｐb の中点にサンプル点（サンプルボリウ
ムと呼ばれる）ｓを設定し、パルスドプラ法を用いて点
Ｓにおける流速波形を求め、１回の拡張期分をマニュア
ルまたは自動的な手法を用いて図２４のようにトレース
する。トレースされた内部の面積をＶＴとすると、ＶＴ
は時間的な平均流速となる。一方、検出された弁輪部Ｐ
a ，Ｐb の長さを流入路径Ｌとし、流入路面積Ｓを
（６）式にしたがって算出する。 Ｓ＝π×（Ｌ／２）² …（６） この流入路面積Ｓと、ＶＴとから以下の（７）式によ
り、左室流入血流量Ｖが求まり、心臓のポンプ機能の１
種である拡張能力を計測することができる。 Ｖ＝ＶＴ×Ｓ …（７） 上記の血流量計測におけるサンプル点ｓの設定や流入路
径Ｌの測定は、心周期におけるある時点で１度だけ行っ
てもよいし、心周期を通じて行えば図２５に示したよう
に弁輪部の動き（Ｐa →Ｐa ′、Ｐb →Ｐb ′）に合わ
せてサンプル点や流入路径も追随し（Ｓ→Ｓ′、Ｌ→
Ｌ′）、固定されたサンプル点における算出値よりもさ
らに精度のよい流入血流量の測定を行うことができる。

【００６８】図２３は流入路付近に関心領域（以下、Ｒ
ＯＩと呼ぶ）を設定し、その内部における速度プロファ
イルから流量を算出する場合の例（特開昭６２−２６０
５１号公報）である。ＲＯＩは検出された弁輪部の位置
に設定され、ＲＯＩ内の速度プロファイルを１回の拡張
期の時間分測定し、それらを加算することにより流入血
流量の測定を行う。前記と同様、ＲＯＩの設定は、心周
期におけるある時点に１度だけ行ってもよいし、心周期
を通じ弁輪部の検出と同時に複数回行ってもよい。本実
施の形態においても、後者のように弁輪の動きに追随さ
せてＲＯＩを際設定しながら計測する方が精度がよくな
ることは言うまでもない。

【００６９】また、上記の実施の形態において、サンプ
ル点の設定は弁輪部の中点に、ＲＯＩの設定は弁輪部の
位置にそれぞれ設定したが、この方法に限られるもので
はなく、弁輪部の位置情報を用いたその他の設定方法を
用いても差し支えない。

【００７０】また、上記の実施の形態において、半自動
または自動的手段によって得られた輪郭から弁輪部を検
出する方法を説明したが、マニュアル法において開始点
と終了点を弁輪部に指定しなかった場合や、指定しても
その情報が紛失し、弁輪部がわからなくなってしまった
場合において、本発明を使用することもできる。

【００７１】また、上記の実施の形態において処理装置
には心壁輪郭抽出部５を具備していたが、これを具備せ
ず、他の処理装置で既に心壁輪郭が抽出されている画像
を入力して処理するものであってもよい。つまり、画像
記憶部３には、既に心壁輪郭が抽出されている画像が記
憶されることになる。

【００７２】また、上述の実施の形態においては２次元
で説明を行なったが、３次元の超音波画像に適用しても
よい。この場合には、自動トレース法で得られる心壁輪
郭は図１６に示したような３次元の座標を有する。この
得られた３次元の心壁輪郭の内、超音波探触子から深さ
方向に対する空間的距離が、この心壁輪郭の重心ＣＧよ
りも深い部分の中から弁輪部として検出する。図１７
（ａ），（ｂ）に検出された弁輪部を示す。この場合、
弁輪部は、点ではなく３次元座標を有する円形の立体と
して与えられる。その後、検出された弁輪部を外周とす
る略円形平面を、図１６の心壁輪郭に連結して、図１８
のようなマニュアルでのそれに近似する３次元の心壁輪
郭に修正する。心機能測定にはこの修正された心壁輪郭
を用いて行なう。結果や処理途中の表示方法は前述した
方法を用いればよい。

【００７３】

【発明の効果】本発明による超音波画像の処理方法は、
心尖部から撮影された心臓部の長軸断面の超音波画像か
ら心壁輪郭を抽出し、前記心壁輪郭の重心を求め、前記
重心よりも深い前記心壁輪郭上の複数点の中から所定の
条件にしたがって弁輪部を検出することを特徴とする。

【００７４】本発明による超音波画像の処理方法は、心
尖部から撮影された心臓部の長軸断面の超音波画像から
心壁輪郭を抽出し、前記心壁輪郭の重心を求め、前記重
心よりも深い前記心壁輪郭上の複数点の中から所定の条
件にしたがって弁輪部を検出し、前記弁輪部に基づいて
心機能情報を算出することを特徴とする。

【００７５】本発明による超音波画像の処理方法は、心
尖部から撮影された心臓部の長軸断面の超音波画像から
心壁輪郭を抽出し、前記心壁輪郭の重心を求め、前記重
心よりも深い前記心壁輪郭上の複数点の中から所定の条
件にしたがって２点を弁輪部として検出し、前記心壁輪
郭と前記２点を結ぶ線とを連結して前記心壁輪郭を修正
し、前記修正された心壁輪郭に基づいて心機能情報を算
出することを特徴とする。

【００７６】本発明による超音波画像の処理方法は、経
食道心エコー図法によって撮影された心臓部の長軸断面
の画像から心壁輪郭を抽出し、前記心壁輪郭の重心を求
め、前記重心よりも浅い前記心壁輪郭上の複数点の中か
ら所定の条件にしたがって弁輪部を検出することを特徴
とする。

【００７７】本発明による超音波画像の処理方法は、経
食道心エコー図法によって撮影された心臓部の長軸断面
の画像から心壁輪郭を抽出し、前記心壁輪郭の重心を求
め、前記重心よりも浅い前記心壁輪郭上の複数点の中か
ら所定の条件にしたがって弁輪部を検出し、前記弁輪部
に基づいて心機能情報を算出することを特徴とする。

【００７８】本発明による超音波画像の処理方法は、経
食道心エコー図法によって撮影された心臓部の長軸断面
の画像から心壁輪郭を抽出し、前記心壁輪郭の重心を求
め、前記重心よりも浅い前記心壁輪郭上の複数点の中か
ら所定の条件にしたがって２点を弁輪部として検出し、
前記心壁輪郭と前記２点を結ぶ線とを連結して前記心壁
輪郭を修正し、前記修正された心壁輪郭に基づいて心機
能情報を算出することを特徴とする。

【００７９】本発明による超音波画像の処理方法は、心
尖部から撮影または経食道心エコー図法によって撮影さ
れた心臓部の長軸断面の画像から抽出された心壁輪郭に
おいて、前記心壁輪郭の重心を求め、前記心壁輪郭上複
数点の中から予め検出された心尖部から見て前記重心よ
り遠方にある前記心壁輪郭上の複数点の中から所定の条
件にしたがって弁輪部を検出することを特徴とする。

【００８０】本発明による超音波画像の処理装置は、心
尖部から撮影された心臓部の長軸断面の超音波画像から
心壁輪郭を抽出する手段と、前記心壁輪郭の重心を求
め、前記重心よりも深い前記心壁輪郭上の複数点の中か
ら所定の条件にしたがって弁輪部を検出する検出手段と
を具備する。

【００８１】本発明による超音波画像の処理装置は、心
尖部から撮影された心臓部の長軸断面の超音波画像から
心壁輪郭を抽出する手段と、前記心壁輪郭の重心を求
め、前記重心よりも深い前記心壁輪郭上の複数点の中か
ら所定の条件にしたがって弁輪部として検出する手段
と、前記弁輪部に基づいて心機能情報を算出する手段と
を具備する。

【００８２】本発明による超音波画像の処理装置は、心
尖部から撮影された心臓部の長軸断面の超音波画像から
心壁輪郭を抽出する手段と、前記心壁輪郭の重心を求
め、前記重心よりも深い前記心壁輪郭上の複数点の中か
ら所定の条件にしたがって２点を弁輪部として検出する
手段と、前記心壁輪郭と前記２点を結ぶ線とを連結して
前記心壁輪郭を修正する手段と、前記修正された心壁輪
郭に基づいて心機能情報を算出する手段とを具備する。

【００８３】本発明による超音波画像の処理装置は、経
食道心エコー図法によって撮影された心臓部の長軸画像
から心壁輪郭を抽出する手段と、前記心壁輪郭の重心を
求め、前記重心よりも浅い前記心壁輪郭上の複数点の中
から所定の条件にしたがって弁輪部を検出する検出手段
とを具備する。

【００８４】本発明による超音波画像の処理装置は、経
食道心エコー図法によって撮影された心臓部の長軸断面
の画像から心壁輪郭を抽出する手段と、前記心壁輪郭の
重心を求め、前記重心よりも浅い前記心壁輪郭上の複数
点の中から所定の条件にしたがって弁輪部として検出す
る手段と、前記弁輪部に基づいて心機能情報を算出する
手段とを具備する。

【００８５】本発明による超音波画像の処理装置は、経
食道心エコー図法によって撮影された心臓部の長軸断面
の画像から心壁輪郭を抽出する手段と、前記心壁輪郭の
重心を求め、前記重心よりも浅い前記心壁輪郭上の複数
点の中から所定の条件にしたがって２点を弁輪部として
検出する手段と、前記心壁輪郭と前記２点を結ぶ線とを
連結して前記心壁輪郭を修正する手段と、前記修正され
た心壁輪郭に基づいて心機能情報を算出する手段とを具
備する。

【００８６】本発明による超音波画像の処理装置は、心
尖部から撮影または経食道心エコー図法によって撮影さ
れた心臓部の長軸断面の画像から抽出された心壁輪郭に
おいて、前記心壁輪郭の重心を求める手段と、前記心壁
輪郭上複数点の中から予め検出された心尖部から見て前
記重心より遠方にある前記心壁輪郭上の複数点の中から
所定の条件にしたがって弁輪部を検出する手段とを具備
する。

【００８７】自動または半自動トレースにより、心尖部
から撮影された心臓部の長軸断面の超音波画像から心壁
輪郭が抽出される。この心壁輪郭には、僧帽弁の輪郭が
表現されている。心壁輪郭から弁輪部が検出される。こ
の心壁輪郭の中には形状が弁輪部と類似している部分が
存在する。この類似部分とは例えば心尖部である。した
がって、心尖部が弁輪部として誤検出されてしまう。

【００８８】本発明では、超音波探触子の胸部への当接
位置や角度、それに対する心臓の位置や向きの関係か
ら、心尖部から撮影された心臓部の長軸断面の超音波画
像上で常に弁輪部が心尖部より深い側に位置することに
着目した。つまり、心壁輪郭の重心よりも深い心壁輪郭
の一部から、弁輪部を検出するようにしたことで、心尖
部が弁輪部として誤検出されてしまうという問題が解消
され、高精度で弁輪部を検出することが可能となる。

【００８９】また、本発明においては、経食道内での超
音波探触子の位置や角度、それに対する心臓の位置や向
きの関係から、経食道心エコー図法によって撮影された
心臓部の長軸断面像で常に弁輪部が心尖部よりも浅い側
に位置することに着目した。つまり、心壁輪郭の重心よ
りも浅い心壁輪郭の一部から、弁輪部を検出するように
したことで、心尖部が弁輪部として誤検出されてしまう
という問題が解消され、高精度で弁輪部を検出すること
が可能となる。

【００９０】このようにして検出された２つの弁輪部を
結ぶ線と、自動／半自動トレースによる心壁輪郭とを連
結することより、マニュアルトレース法で得られる心壁
輪郭に近似したものを得ることができ、これに基づいて
算出した心機能情報をマニュアルトレース法でのそれと
同条件で得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による超音波画像処
理装置の構成図。

【図２】第１のモードによる心壁輪郭作成処理の流れを
示すフローチャート。

【図３】第１のモードによる弁輪部を検出するための探
索点を示す図。

【図４】複数の探索点に関する曲率の変化を示す図。

【図５】第２のモードによる心壁輪郭作成処理の流れを
示すフローチャート。

【図６】第２のモードによる弁輪部を検出するための探
索点を示す図。

【図７】複数の探索点に関する距離の変化を示す図。

【図８】第３のモードによる心壁輪郭作成処理の流れを
示すフローチャート。

【図９】第３のモードによる弁輪部を検出するための探
索点及び距離算出のための複数種類の起点を示す図。

【図１０】心壁輪郭の修正方法を示す図。

【図１１】完成した心壁輪郭を示す図。

【図１２】体積測定方法の説明図。

【図１３】拡張期と収縮期との心壁輪郭の位置整合方法
の説明図。

【図１４】拡張期と収縮期との心壁輪郭の他の位置整合
方法の説明図。

【図１５】拡張期と収縮期との心壁輪郭のさらに他の位
置整合方法の説明図。

【図１６】３次元の心壁輪郭を示す図。

【図１７】３次元の心壁輪郭から検出された弁輪部を示
す図。

【図１８】修正された３次元の心壁輪郭を示す図。

【図１９】僧帽弁と弁輪部の傾斜構造及び心尖部から撮
影された心臓の長軸断面図。

【図２０】マニュアルトレース法、自動トレース法、半
自動トレース法により得られる心壁輪郭を示す図。

【図２１】図４のモードの対象とされる傾斜した画像の
模式図。

【図２２】画像の傾斜の修正の説明図。

【図２３】流入血流量の計測のためサンプル点及びＲＯ
Ｉを示す図。

【図２４】流入血流量計測のための速度プロファイルを
示す図。

【図２５】サンプル点及び流入路径の時間的変化を示す
図。

【図２６】経食道心エコー図法の撮影方法を示す図。

【図２７】経食道心エコー図法によって得られる心臓部
の断面像を示す図。

【図２８】経食道心エコー図法によって得られた心臓部
の断面像から抽出された心壁輪郭を示す図。

【図２９】第５のモードによる弁輪部検出の流れを示す
フローチャート。

【図３０】経食道心エコー図法によって得られた心壁輪
郭に第４のモードを適用した図。

【図３１】第５のモードにおける画像の上下反転を示す
図。

【符号の説明】

１…ＣＰＵ、 ２…制御／データバス、 ３…画像記憶部、 ４…コンソール、 ５…心壁輪郭抽出部、 ６…弁輪部検出部、 ７…心壁輪郭修正部、 ８…心機能算出部、 ９…表示部。

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 心尖部から撮影された心臓部の長軸断面
   の超音波画像から心壁輪郭を抽出し、前記心壁輪郭の重
   心を求め、前記重心よりも深い前記心壁輪郭上の複数点
   の中から所定の条件にしたがって弁輪部を検出すること
   を特徴とする超音波画像の処理方法。
2. 【請求項２】 前記複数点各々での前記心壁輪郭の曲
   率、前記複数点各々と前記超音波画像上の心尖部との距
   離、前記複数点各々と前記超音波画像上の超音波送受信
   位置との距離、前記複数点各々と前記重心、前記複数点
   各々と前記超音波画像上の超音波走査範囲の端との距
   離、前記複数点各々と表示画面の端との距離の中の少な
   くとも１つに基づいて前記弁輪部を検出することを特徴
   とする請求項１記載の超音波画像の処理方法。
3. 【請求項３】 心尖部から撮影された心臓部の長軸断面
   の超音波画像から心壁輪郭を抽出し、前記心壁輪郭の重
   心を求め、前記重心よりも深い前記心壁輪郭上の複数点
   の中から所定の条件にしたがって弁輪部を検出し、前記
   弁輪部に基づいて心機能情報を算出することを特徴とす
   る超音波画像の処理方法。
4. 【請求項４】 心尖部から撮影された心臓部の長軸断面
   の超音波画像から心壁輪郭を抽出し、前記心壁輪郭の重
   心を求め、前記重心よりも深い前記心壁輪郭上の複数点
   の中から所定の条件にしたがって２点を弁輪部として検
   出し、前記心壁輪郭と前記２点を結ぶ線とを連結して前
   記心壁輪郭を修正し、前記修正された心壁輪郭に基づい
   て心機能情報を算出することを特徴とする超音波画像の
   処理方法。
5. 【請求項５】 超音波を用いて、経食道心エコー図法に
   よって撮影された心臓部の長軸断面の画像から心壁輪郭
   を抽出し、前記心壁輪郭の重心を求め、前記重心よりも
   浅い前記心壁輪郭上の複数点の中から所定の条件にした
   がって弁輪部検出することを特徴とする超音波画像の処
   理方法。
6. 【請求項６】 前記複数点各々での前記心壁輪郭の曲
   率、前記複数点各々と前記超音波画像上の心尖部との距
   離、前記複数点各々と前記超音波画像上の超音波送受信
   位置との距離、前記複数点各々と前記超音波画像上の超
   音波送受信位置との距離、前記複数点各々と前記重心、
   前記複数点各々と前記超音波画像上の超音波走査範囲の
   端との距離、前記複数点各々と表示画面の端との距離の
   中の少なくとも１つに基づいて前記弁輪部を検出するこ
   とを特徴とする請求項５記載の超音波画像の処理方法。
7. 【請求項７】 超音波を用いて、経食道心エコー図法に
   よって撮影された心臓部の長軸断面の画像から心壁輪郭
   を抽出し、前記心壁輪郭の重心を求め、前記重心よりも
   浅い前記心壁輪郭上の複数点の中から所定の条件にした
   がって弁輪部を検出し、前記弁輪部に基づいて心機能情
   報を算出することを特徴とする超音波画像の処理方法。
8. 【請求項８】 超音波を用いて、経食道心エコー図法に
   よって撮影された心臓部の長軸断面の画像から心壁輪郭
   を抽出し、前記心壁輪郭の重心を求め、前記重心よりも
   浅い前記心壁輪郭上の複数点の中から所定の条件にした
   がって２点を弁輪部として検出し、前記心壁輪郭と前記
   ２点を結ぶ線とを連結して前記心壁輪郭を修正し、前記
   修正された心壁輪郭に基づいて心機能情報を算出するこ
   とを特徴とする超音波画像の処理方法。
9. 【請求項９】 超音波を用いて、心尖部から撮影または
   経食道心エコー図法によって撮影された心臓部の長軸断
   面の画像から抽出された心壁輪郭において、前記心壁輪
   郭の重心を求め、前記心壁輪郭上複数点の中から予め検
   出された心尖部から見て前記重心より遠方にある前記心
   壁輪郭上の複数点の中から所定の条件にしたがって弁輪
   部を検出することを特徴とする超音波画像の処理方法。
10. 【請求項１０】 心尖部から撮影された心臓部の長軸断
    面の超音波画像から心壁輪郭を抽出する手段と、 前記心壁輪郭の重心を求め、前記重心よりも深い前記心
    壁輪郭上の複数点の中から所定の条件にしたがって弁輪
    部を検出する検出手段とを具備することを特徴とする超
    音波画像の処理装置。
11. 【請求項１１】 前記検出手段は、前記複数点各々での
    前記心壁輪郭の曲率、前記複数点各々と前記超音波画像
    上の心尖部との距離、前記複数点各々と前記超音波画像
    上の超音波送受信位置との距離、前記複数点各々と前記
    重心との距離、前記複数点各々と前記超音波画像上の超
    音波走査範囲の端との距離、前記複数点各々と表示画面
    の端との距離の中の少なくとも１つに基づいて前記弁輪
    部を検出することを特徴とする請求項５記載の超音波画
    像の処理装置。
12. 【請求項１２】 心尖部から撮影された心臓部の長軸断
    面の超音波画像から心壁輪郭を抽出する手段と、 前記心壁輪郭の重心を求め、前記重心よりも深い前記心
    壁輪郭上の複数点の中から所定の条件にしたがって弁輪
    部として検出する手段と、 前記弁輪部に基づいて心機能情報を算出する手段とを具
    備することを特徴とする超音波画像の処理装置。
13. 【請求項１３】 心尖部から撮影された心臓部の長軸断
    面の超音波画像から心壁輪郭を抽出する手段と、 前記心壁輪郭の重心を求め、前記重心よりも深い前記心
    壁輪郭上の複数点の中から所定の条件にしたがって２点
    を弁輪部として検出する手段と、 前記心壁輪郭と前記２点を結ぶ線とを連結して前記心壁
    輪郭を修正する手段と、 前記修正された心壁輪郭に基づいて心機能情報を算出す
    る手段とを具備することを特徴とする超音波画像の処理
    装置。
14. 【請求項１４】 超音波を用いて、経食道心エコー図法
    によって撮影された心臓部の長軸画像から心壁輪郭を抽
    出する手段と、 前記心壁輪郭の重心を求め、前記重心よりも浅い前記心
    壁輪郭上の複数点の中から所定の条件にしたがって弁輪
    部を検出する検出手段とを具備することを特徴とする超
    音波画像の処理装置。
15. 【請求項１５】 前記検出手段は、前記複数点各々での
    前記心壁輪郭の曲率、前記複数点各々と前記超音波画像
    上の心尖部との距離、前記複数点各々と前記超音波画像
    上の超音波送受信位置との距離、前記複数点各々と前記
    重心、前記複数点各々と前記超音波画像上の超音波走査
    範囲の端との距離、前記複数点各々と表示画面の端との
    距離の中の少なくとも１つに基づいて前記弁輪部を検出
    することを特徴とする請求項１４記載の超音波画像の処
    理装置。
16. 【請求項１６】 超音波を用いて、経食道心エコー図法
    によって撮影された心臓部の長軸断面の画像から心壁輪
    郭を抽出する手段と、 前記心壁輪郭の重心を求め、前記重心よりも浅い前記心
    壁輪郭上の複数点の中から所定の条件にしたがって弁輪
    部として検出する手段と、 前記弁輪部に基づいて心機能情報を算出する手段とを具
    備することを特徴とする超音波画像の処理装置。
17. 【請求項１７】 超音波を用いて、経食道心エコー図法
    によって撮影された心臓部の長軸断面の画像から心壁輪
    郭を抽出する手段と、 前記心壁輪郭の重心を求め、前記重心よりも浅い前記心
    壁輪郭上の複数点の中から所定の条件にしたがって２点
    を弁輪部として検出する手段と、 前記心壁輪郭と前記２点を結ぶ線とを連結して前記心壁
    輪郭を修正する手段と、 前記修正された心壁輪郭に基づいて心機能情報を算出す
    る手段とを具備することを特徴とする超音波画像の処理
    装置。
18. 【請求項１８】 超音波を用いて、心尖部から撮影また
    は経食道心エコー図法によって撮影された心臓部の長軸
    断面の画像から抽出された心壁輪郭において、前記心壁
    輪郭の重心を求める手段と、 前記心壁輪郭上複数点の中から予め検出された心尖部か
    ら見て前記重心より遠方にある前記心壁輪郭上の複数点
    の中から所定の条件にしたがって弁輪部を検出する手段
    とを具備することを特徴とする超音波画像の処理装置。