WO2015037036A1 - 画像診断装置及びその制御方法 - Google Patents

画像診断装置及びその制御方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2015037036A1
WO2015037036A1 PCT/JP2013/005422 JP2013005422W WO2015037036A1 WO 2015037036 A1 WO2015037036 A1 WO 2015037036A1 JP 2013005422 W JP2013005422 W JP 2013005422W WO 2015037036 A1 WO2015037036 A1 WO 2015037036A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
blood vessel
cross
image
sectional image
color palette
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/005422
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
重田 勝美
矢上 弘之
Original Assignee
テルモ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by テルモ株式会社 filed Critical テルモ株式会社
Priority to JP2015536295A priority Critical patent/JP6097401B2/ja
Priority to PCT/JP2013/005422 priority patent/WO2015037036A1/ja
Publication of WO2015037036A1 publication Critical patent/WO2015037036A1/ja

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/12Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves in body cavities or body tracts, e.g. by using catheters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • A61B8/0891Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings for diagnosis of blood vessels
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/46Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B8/461Displaying means of special interest
    • A61B8/463Displaying means of special interest characterised by displaying multiple images or images and diagnostic data on one display
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/5215Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H50/00ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/20ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for computer-aided diagnosis, e.g. based on medical expert systems

Definitions

  • the present invention relates to an image diagnostic apparatus using ultrasonic waves, and more particularly to an intravascular ultrasonic diagnostic apparatus.
  • IVUS Intravascular ultrasound diagnostic apparatus
  • a high-function catheter such as a balloon catheter or stent
  • Ultra Sound Ultra Sound
  • an intravascular ultrasonic diagnostic apparatus locates a probe containing a transducer including an ultrasonic transducer and an ultrasonic receiving element in a blood vessel to be diagnosed, and generates ultrasonic waves and blood vessels by scanning using the transducer.
  • An electrical signal is generated by detecting a reflected wave (ultrasound echo) from the tissue.
  • the scan includes a radial scan (mechanical scanning type) for rotating a transducer and an electronic scan (electronic scanning type) using a transducer array. Then, the electrical signal is subjected to processing such as amplification and detection to generate and depict a cross-sectional image of a plane orthogonal to the blood vessel axis based on the intensity of the ultrasonic echo signal.
  • the cross-sectional image generated at this time is a grayscale image of 8 bits (256 gradations) per pixel.
  • a transducer generally called pullback
  • a plurality of cross-sectional images along the blood vessel axis can be obtained, and these are connected to form a three-dimensional image in the blood vessel. Images can also be obtained.
  • each pixel that displays the ultrasonic cross-sectional image indicates the intensity of the reflected wave of the ultrasonic wave, and is a value that simultaneously represents the property of the tissue. Therefore, in order to easily identify the nature of the tissue, it is known to display a color palette image in which the range that the luminance value can take is divided into several regions and different colors are assigned to each region. (For example, patent document 2). As a result, it becomes clear at a glance how the tissue in the cross-sectional image is distributed from the color, and the diagnosis becomes easy.
  • transducer performance is not constant and varies from product to product. For this reason, it is necessary to perform a calibration operation of a threshold value for determining an area to which each color of the color palette image is assigned.
  • a threshold value for determining an area to which each color of the color palette image is assigned.
  • the user has directly input a numerical value with a keyboard or the like, which is not easy. It was.
  • the set numerical value may be different for each individual and lacks accuracy.
  • the specification of the present application provides a technique that makes it easy to perform an operation for setting a threshold value of a color pallet image in an ultrasonic diagnostic apparatus, hardly causes individual differences, and can be set with high accuracy.
  • an image diagnostic apparatus having the following configuration.
  • a catheter that accommodates an ultrasonic transducer that emits ultrasonic waves toward the lumen surface of the blood vessel of the subject and detects the reflected waves, and by performing a scanning process on the ultrasonic transducer, the blood vessel
  • An image diagnostic apparatus for acquiring information in the blood vessel and reconstructing a blood vessel image
  • a cross-sectional image generating means for generating a gray-scale blood vessel cross-sectional image of a surface orthogonal to the blood vessel axis based on the information obtained by the scanning process
  • a color palette image is generated from the grayscale blood vessel cross-sectional image generated by the cross-sectional image generation means using a palette in which the range that the luminance can take is divided into a plurality of threshold regions and different colors are assigned to each luminance region.
  • Color palette image generating means for Display means for displaying the color palette image generated by the color palette generation means, Further, in the grayscale blood vessel cross-sectional image generated by the cross-sectional image generating means, an area specifying means for specifying an area where blood flows, Calibration means for calculating an average luminance of the area designated by the area designation means, calculating a difference between the calculated average luminance and a preset reference value as a calibration amount, and calibrating each of the plurality of threshold values. And The color palette image generation unit generates the color palette image according to a palette based on the plurality of threshold values after calibration when the calibration unit calibrates each of the plurality of threshold values.
  • the present invention it is possible to easily perform an operation for setting a threshold value of a color pallet image in an ultrasonic diagnostic apparatus, hardly cause individual differences, and can be set with high accuracy.
  • FIG. 1 is a diagram showing an external configuration of an intravascular ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to an embodiment.
  • an intravascular ultrasound diagnostic apparatus 100 (mechanical scanning type) includes a catheter unit 101, a scanner / pullback unit 102, and an operation control device 103, and the scanner / pullback unit 102 and the operation control device. 103 is connected via a connector 105 and a cable 104.
  • the catheter unit 101 is directly inserted into the blood vessel, and measures the state inside the blood vessel using an ultrasonic transducer (reference numeral 201 in FIG. 2).
  • the scanner / pullback unit 102 defines radial scanning of the ultrasonic transducer 201 in the catheter unit 101.
  • the operation control device 103 has a function for inputting various set values and a function for processing an ultrasonic echo signal obtained by measurement and displaying it as a cross-sectional image when performing intravascular ultrasonic diagnosis.
  • reference numeral 111 denotes a main body control unit, which processes ultrasonic echo signals obtained by measurement and outputs processing results.
  • Reference numeral 111-1 denotes a printer / DVD recorder, which prints the processing result in the main body control unit 111, stores it as ultrasonic echo data, or moving image data.
  • Reference numeral 112 is an operation panel, and the operator inputs various setting values via the operation panel 112.
  • Reference numeral 114 denotes a mouse which is one of pointing devices.
  • Reference numeral 113 denotes an LCD monitor, which displays a processing result (information indicating a cross-sectional image or a blood vessel state) in the main body control unit 111.
  • FIG. 2 is a diagram showing a functional configuration of the intravascular ultrasonic diagnostic apparatus 100 shown in FIG.
  • the intravascular ultrasound diagnostic apparatus 100 includes a catheter unit 101, a scanner / pullback unit 102, and an operation control device 103.
  • An ultrasonic transducer 201 composed of an ultrasonic vibration element that generates ultrasonic vibrations and a reception element that receives ultrasonic waves reflected by the vascular tissue and converts them into electrical signals is accommodated at the distal end of the catheter unit 101. Yes.
  • the scanner / pullback unit 102 includes a rotary joint 211, a rotation drive device 212, and a linear drive device 213.
  • the ultrasonic transducer 201 in the catheter unit 101 is rotatably mounted by a rotary joint 211 that couples between the non-rotating unit and the rotating unit, and a radial scanning motor (not shown) in the rotation driving device 212. It is rotationally driven by.
  • the ultrasonic transducer 201 rotates around the axis of the catheter unit 101 in the blood vessel, so that an ultrasonic signal is scanned in the circumferential direction, and an ultrasonic wave necessary for rendering a cross-sectional image at a predetermined position in the blood vessel. A sound echo signal can be obtained.
  • the operation of the radial scanning motor in the rotation driving device 212 is controlled based on a control signal transmitted via a motor control circuit (not shown) included in the signal processing unit 225. Further, the rotation angle of the radial scanning motor is detected by an encoder unit (not shown) in the rotation drive device 212. The output pulse output from the encoder unit is input to the signal processing unit 225 and used for the timing of reading a signal for displaying a cross-sectional image.
  • the scanner / pullback unit 102 further includes a linear drive device 213, and operates in the insertion direction (the distal direction in the body cavity and the opposite direction) of the catheter unit 101 based on an instruction from the signal processing unit 225 (axial movement). ).
  • the axial movement is realized by operating a linear drive motor (not shown) in the linear drive device 213 based on a control signal from the signal processing unit 225.
  • the movement direction of the axial movement (the distal direction in the body cavity or the opposite direction) is detected by a movement direction detector (not shown) in the linear drive device 213, and the detection result is input to the signal processing unit 225.
  • the A linear drive motor control circuit (driver) is installed in the linear drive device 213.
  • the linear drive device 213 When the scanning process is started, the linear drive device 213 performs a process (pullback) for pulling the catheter unit 101 at a predetermined speed, and as a result, obtains a number of cross-sectional images along the blood vessel axis. Will be able to.
  • the ultrasonic signal transmitter / receiver 221 includes a transmission circuit and a reception circuit (not shown).
  • the transmission circuit causes the ultrasonic transducer 201 in the catheter unit 101 to transmit a pulse wave based on the control signal transmitted from the signal processing unit 225.
  • the receiving circuit receives an ultrasonic echo signal detected by the ultrasonic transducer 201 in the catheter unit 101.
  • the received ultrasonic echo signal is amplified by the amplifier 222.
  • the A / D converter 224 samples the ultrasonic echo signal output from the amplifier 222 to generate one line of digital data (ultrasound echo data).
  • the line-unit ultrasonic echo data generated by the A / D converter 224 is input to the signal processor 225.
  • the signal processing unit 225 detects ultrasonic echo data, generates cross-sectional images at each position along the axial direction of the blood vessel, and builds them in the memory 226.
  • FIG. 3 shows the relationship between the rotation of the ultrasonic transducer 201 and the line data.
  • a reference numeral 302 shown in the figure indicates the rotation center of the ultrasonic transducer 201, and 301 indicates a blood vessel lumen surface. While the ultrasonic transducer 201 makes one rotation, the ultrasonic transducer 201 performs the emission of the ultrasonic wave and the detection of the reflected wave for a total of 1024 times.
  • One line of data is data indicating the reflection intensity of the ultrasonic wave at each position in the radial direction from the center of rotation. As can be seen from the figure, the 1024 line data become denser as they are closer to the rotation axis, and become coarser as they move away from the center position.
  • pixels between each line are generated by interpolation processing, and such interpolation processing is performed by the signal processing unit 225. become.
  • the ultrasonic transducer 201 is not directly in contact with blood and is accommodated in the cavity of the probe unit 101. Therefore, the ultrasonic wave generated from the ultrasonic transducer 201 first propagates toward the blood vessel via the probe unit 101, and at that time, propagates through several interfaces such as the inner surface and the outer surface of the probe unit 101. However, since the ultrasonic waves are reflected at each interface, the shadow of the probe unit 101 appears in the cross-sectional image as indicated by reference numeral 303 in the drawing.
  • the signal processing unit 225 can also generate a three-dimensional image 402 by connecting a plurality of generated cross-sectional images 401 along the blood vessel axis.
  • the signal processing unit 225 generates a cross-sectional image of a plane parallel to the axial direction of the blood vessel by connecting lines passing through the center (rotation center of the ultrasonic transducer 201) in each cross-sectional image.
  • the cross-sectional image is a 256 gray scale grayscale image.
  • the signal processing unit 225 in the embodiment divides the 256 gray scale into six regions and assigns different colors to each region.
  • a color palette image is also generated.
  • the image generated as described above is also stored in the memory 226, but may be stored in the hard disk 227 in some cases.
  • the signal processing unit 225 also performs a process of outputting the generated image to the LCD monitor 113 as a GUI screen.
  • FIG. 5 is an example of the GUI screen 500 displayed on the LCD monitor 113 of the intravascular ultrasonic diagnostic apparatus 100 of the embodiment.
  • the GUI screen 500 includes areas 501, 502, and 503 for displaying an image, a slider 506 for designating a scaling factor, and a button 507 for instructing calibration.
  • the image display area 501 is an area for displaying one of the 256-tone gray scale blood vessel cross-sectional images 401 on the surface orthogonal to the blood vessel axis.
  • Scroll bars 501a and 501b are provided at the right and lower ends of the image display area 501.
  • the user can scroll the cross-sectional image vertically and horizontally within the image display area by operating one of them.
  • the user can change (magnify) the size of the cross-sectional image displayed in the image display area by operating the slider 506.
  • the magnification rate increases as the position of the slider 506 is located at the upper part.
  • the image display area 502 is an area for displaying a color palette image corresponding to the cross-sectional image displayed in the image display area 501. Therefore, when the user scrolls the image in the image display area 501 by operating the scroll bars 501a and 501b, or changes the enlargement ratio by operating the slider 506, the color palette image in the image display area 502 is also displayed. In conjunction with this, scrolling and enlargement ratio are changed. As a result, the user can always compare the gray scale image and the color palette image having the same magnification at the same site.
  • the image display area 503 is an area for displaying a cross-sectional image on a plane parallel to the blood vessel axis of the blood vessel.
  • the image display area 503 is provided with a marker 504 whose position can be freely changed by a user operation.
  • This marker 504 is for indicating the position in the longitudinal direction of the blood vessel, and a line segment 505 is displayed at the position indicated by the marker 504.
  • This line segment 505 represents a plane orthogonal to the blood vessel axis.
  • the cross-sectional images displayed in the image display areas 501 and 502 described above are cross-sectional images on the plane represented by the line segment 505.
  • the signal processing unit 225 moves the line segment 505 to the position of the marker 505 after the change, and stores a cross-sectional image at the position indicated by the marker 505. Read from 226. Further, the signal processing unit 225 generates a color palette image corresponding to the cross-sectional image displayed in the image display area 501. Then, the signal processing unit 225 cuts out the area specified at the positions of the scroll bars 501a and 501b from the cross-sectional image after the scaling process based on the magnification by the slider 506, and displays it on the image display area 501. Similarly, the signal processing unit 225 cuts out the area specified at the positions of the scroll bars 501a and 501b from the color palette image after the scaling process based on the magnification by the slider 506, and displays it in the image display area 502. .
  • the grayscale cross-sectional image displayed in the image display area 501 is a two-dimensional image
  • one pixel can be specified by the coordinate position (x, y) in the two-dimensional space. Therefore, the pixel value of the grayscale cross-sectional image at coordinates (x, y) is represented as G (x, y). Since the pixel value is 256 bits of 8 bits, its possible range is 0 to 255. Also, a pixel at coordinates (x, y) in the color palette image is C (x, y).
  • C (x, y) Yellow ⁇ Th (5)
  • a color palette image composed of six colors displayed in the image display area 502 is generated.
  • performance acoustic emission intensity and reception sensitivity
  • 201 is somewhat.
  • the variation can be tolerated and does not stand out visually.
  • the color of the pixel of the palette image changes extremely depending on whether the grayscale pixel value is larger or smaller than the threshold value Th (). Therefore, the influence of the variation of the transducer 201 on the color palette image is large.
  • the inventor calibrated (corrected) the threshold value Th () according to the performance of the transducer used, and generated a color palette image using the threshold value Th ′ () after calibration.
  • the luminance of the blood portion in the gray scale image is used as an index for obtaining the performance (variation) of the transducer 201 at this time. This is because the luminance value of the blood portion in the grayscale blood vessel cross-sectional image can be considered to be constant with small individual differences.
  • the present inventor considered that an operation related to threshold calibration should be simplified.
  • the instruction for the threshold calibration process is started by pressing (clicking) the calibration button 507 on the GUI screen of FIG.
  • FIG. 6 shows a GUI screen 601 when the threshold value calibration process is performed. This GUI screen 601 is displayed when the calibration button 507 in FIG. 5 is pressed.
  • the reference numeral 602 shown in the figure is an image display area that displays the entire area (same size) of a grayscale cross-sectional image, and the center position of the image display area 602 is made to coincide with the rotation center position of the transducer 201.
  • Two line segments are displayed from the center position of the image display area 602 across the angle ⁇ , and a fan area defined by r1 and r2 (> r1) is displayed from the two line segments and the center position. Yes.
  • these two line segments and the fan area are shown in white, but the existence of the two lines and the fan area only needs to be known to the user, so that only the arcs and straight lines forming the fan area may be other than black.
  • the direction of the fan area can be freely changed with respect to the image display area 602 (rotation center position of the transducer 201).
  • Reference numeral 603 is an indication bar for indicating the display direction of the fan area. One end is fixed and the other end is moved to the indication bar 603 by moving the cursor 650 interlocked with the mouse 114 and dragged. The direction can be changed freely.
  • the direction connecting the center position of the image display area 602 and the center position of the fan area is the direction of the instruction bar 603 after the change.
  • the fan area is moved and displayed so as to match.
  • the signal processing unit 225 calculates the average luminance value Iave of the pixels existing in the fan area after the position change in the grayscale cross-sectional image.
  • a reference numeral 604 shown in the figure is a display area for displaying the calculated average luminance value Iave.
  • the signal processing unit 225 calculates a difference from the average luminance Istd of blood based on the average transducer performance stored in the hard disk 227 in advance as a threshold value.
  • a calibration amount d. d Iave-Istd
  • the calibration amount d is displayed in the area 606 as a value to be calibrated for each of the threshold values Th (1) to Th (5).
  • the luminance value Istd of the blood of the average transducer in the embodiment is “100”. Then, it is assumed that the average luminance Iave in the fan area in the grayscale cross-sectional image is “105”.
  • the performance of the transducer 201 used for this scan means that the sensitivity is higher by “5” for the average transducer. Therefore, it is necessary to add the threshold values Th (1) to Th (5) accordingly.
  • FIG. 6 illustrates this point.
  • the operation for instructing the blood flowing region can be realized by an extremely simple operation of operating the direction of the indicating rod 603.
  • the operability is clear compared to the case where it is necessary to set the position in the vertical and horizontal directions.
  • the diagnostic object part of the intravascular ultrasonic diagnostic apparatus (100) in the embodiment is a coronary artery.
  • the calibration amount d for the threshold values Th (1) to Th (5) is determined, and when the value is confirmed, the user operates the application button 605.
  • the signal processing unit 250 detects the operation of the apply button by the user, the GUI screen 601 is closed, and update processing of the GUI screen 500 in FIG. 5 is executed. That is, the signal processing unit 250 temporarily updates the threshold values Th (1) to Th (5) with the determined calibration amount d (equivalent to updating the color palette), and performs the processing described above. Then, color palette image generation and display processing in the image display area 502 are performed.
  • step S701 the signal processing unit 225 controls the ultrasonic signal transmitter / receiver 221 and the scanner / pullback unit 102 to scan the coronary artery.
  • the data after A / D conversion obtained by scanning is sequentially stored in the memory 226.
  • step S702 the signal processing unit 225 generates a cross-sectional image orthogonal to the vascular axis at each position along the vascular axis from the data. A cross-sectional image on a plane parallel to the blood vessel axis is also generated.
  • step S703 the initial position of the marker 504 is set in order to generate the initial GUI screen shown in FIG.
  • the center position of the scanned blood vessel axis is set as the initial position. Also, a process of reading the threshold value of the color palette image from the hard disk 227 is performed.
  • step S704 a cross-sectional image corresponding to the set position of the marker 504 is read from the memory 226, and a process of generating a color palette image based on the threshold values Th (1) to Th (5) at that time is performed. Then, the GUI screen 500 of FIG. 5 is generated. In step S705, the generated GUI screen 500 is displayed on the LCD monitor 113.
  • step S706 input by the user is awaited. If it is determined that there is a user input, it is first determined in steps S707 and S708 whether the input is a change in the position of the marker 504, a press on the calibration button 507, or otherwise. If it is determined that the position of the marker 504 is not changed and the calibration button 507 is not pressed, the corresponding processing is performed in step S709.
  • the processing in step S709 includes scroll processing by operating the scroll bars 501a and 501b and scaling processing by the slider 506.
  • step S704 If it is determined that the instruction is to change the position of the marker 504, processing for changing the display position of the cross-sectional image to the position of the marker 504 after the change is performed, and the process returns to step S704.
  • the cross-sectional image at the position of the marker 504 after the change is read from the memory 226 in the image display area 501, and a color palette image is generated in the cross-sectional image.
  • the threshold calibration GUI screen 601 shown in FIG. 6 is displayed in step S711.
  • a blood region is determined in accordance with an operation on the pointing rod 603.
  • the calibration amount d is obtained in step S714, and the initial threshold values Th (1) to Th (5) are set as the calibration amount. Calibrate with d.
  • a color palette image having a high system for a cross-sectional image orthogonal to the blood vessel axis. Moreover, the operation at that time is very simple and intuitive and easy to understand, so that the operation can be learned immediately.
  • a radial scan mechanical scanning type
  • an electronic scanning electronic scanning type
  • a part of the characteristic part in the embodiment is due to the signal processing unit 225 including at least a microprocessor. Since the microprocessor realizes its function by executing a program, the program naturally falls within the scope of the present invention. Further, the program is usually stored in a computer-readable storage medium such as a CD-ROM or DVD-ROM, and is set in a reading device (CD-ROM drive or the like) included in the computer and copied or installed in the system. It is obvious that such a computer-readable storage medium is also within the scope of the present invention.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

 本発明の画像診断装置は、血管軸に直交するグレースケールの超音波血管断面画像からカラーパレット画像を生成する。このため、超音波トランスデューサにはその性能にばらつきがあるので、まず、グレースケールの超音波血管断面画像における血液の存在する領域を設定し、その領域内の平均度を算出する。そして、予め設定された値と算出した平均輝度値の差が、使用している超音波トランスデューサのばらつきの度合いとみなし、カラーパレットの閾値を較正する。

Description

画像診断装置及びその制御方法
 本発明は、超音波を用いた画像診断装置に関するものであり、更に詳しくは、血管内超音波診断装置に関するものである。
 従来より、冠動脈などにおける動脈硬化の診断や、バルーンカテーテル、ステント等の高機能カテーテルによる血管内治療時の術前診断、あるいは術後の結果確認のために血管内超音波診断装置(IVUS:Intravascular Ultra Sound)が広く使用されている(特許文献1)。
 一般に血管内超音波診断装置は、超音波振動子及び超音波受信素子で構成されるトランスデューサを収容したプローブを診断対象の血管内に位置させ、トランスデューサを用いたスキャンにより、超音波の発生と血管組織からの反射波(超音波エコー)を検出して電気信号を生成する。なお、スキャンにはトランスデューサを回転させるラジアルスキャン(機械走査式)とトランスデューサアレイを用いる電子スキャン(電子走査式)がある。そして、その電気信号を増幅、検波等の処理を施すことにより、超音波エコー信号の強度に基づく、血管軸に直交する面の断面画像を生成描出する。このときに生成される断面画像は、1画素当たり8ビット(256諧調)のグレースケール画像とするのが一般的である。また、トランスデューサでスキャンしながら、血管軸に沿って移動(一般にプルバックと呼ばれる)を行うことで、血管軸に沿った複数の断面画像を得ることができ、これらをつなぎ合わせて血管内の3次元画像を得ることもできる。
 また、超音波断面画像を表示する各画素の値は、上記の超音波の反射波強度を示すものであるが、同時に組織の性質を表す値である。それ故、その組織の性質の識別を容易にするため、輝度値の取り得る範囲を数個の領域に分け、各領域に互いに異なる色を割り当てたカラーパレット画像を表示することが知られている(たとえば、特許文献2)。この結果、色から断面画像における組織がどのように分布しているのかが一目瞭然となり、診断が容易になる。
特開2008-113904号公報 特表2009-516546号公報
 しかしながら、トランスデューサの性能は一定ではなく製品ごとにばらつきがある。このため、カラーパレット画像の各色を割り当てる領域を決定する閾値の較正操作が必要となるが、これまではユーザがキーボードなどで直接的に数値を入力するものであり、簡便なものとは言えなかった。また、その設定した数値が個人毎に異なる場合があり、正確性に欠けるものであった。
 本願の明細書では、超音波診断装置におけるカラーパレット画像の閾値設定にかかる操作を簡便なものとしつつ、個人差が発生しにくく、かつ、高い精度で設定できる技術を提供する。
 かかる課題を達成するため、本明細書では、以下に示す構成をの画像診断装置が開示される。
 被検者の血管の内腔面に向けて超音波を出射し、その反射波を検出する超音波トランスデューサを収容するカテーテルを有し、前記超音波トランスデューサに対しスキャン処理を実行することで、血管内の情報を取得し、血管画像を再構成する画像診断装置であって、
 前記スキャン処理で得られた情報に基づき、血管軸に直交する面の、グレースケールの血管断面画像を生成する断面画像生成手段と、
 輝度の取り得る範囲が複数の閾値領域で分割され、各輝度領域に互いに異なる色を割り当てたパレットを用いて、前記断面画像生成手段で生成されたグレースケール血管断面画像から、カラーパレット画像を生成するカラーパレット画像生成手段と、
 該カラーパレット生成手段で生成されたカラーパレット画像を表示する表示手段とを有し、
 更に、前記断面画像生成手段で生成されたグレースケールの血管断面画像の中の、血液の流れる領域を指定する領域指定手段と、
 該領域指定手段で指定された領域の平均輝度を算出し、算出した平均輝度と予め設定された基準値との差分を較正量として算出し、前記複数の閾値それぞれを較正する較正手段とを有し、
 前記カラーパレット画像生成手段は、前記較正手段で前記複数の閾値それぞれを較正した場合には、較正後の複数の閾値に基づくパレットに従って前記カラーパレット画像を生成することを特徴とする。
 本発明によれば、超音波診断装置におけるカラーパレット画像の閾値設定にかかる操作を簡便なものとしつつ、個人差が発生しにくく、かつ、高い精度で設定できるようになる。
 本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
 添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
実施形態にかかる血管内超音波診断装置の外観構成を示す図である。 血管内超音波診断装置の機能構成を示す図である。 血管断面画像の生成処理を説明するための図である。 3次元画像の生成処理を説明するための図である。 実施形態におけるグレースケール画像とカラーパレット画像を含むGUIの例を示す図である。 実施形態におけるキャリブレーション操作のGUIの例を示す図である。 実施形態における血管内超音波診断装置の処理手順を示すフローチャートである。
 以下、添付図面を参照して本発明に係る実施形態を詳細に説明する。
 図1は実施形態にかかる血管内超音波診断装置100の外観構成を示す図である。
 図1に示すように、血管内超音波診断装置100(機械走査式)は、カテーテル部101と、スキャナ/プルバック部102と、操作制御装置103とを備え、スキャナ/プルバック部102と操作制御装置103とは、コネクタ105及びケーブル104を介して接続されている。
 カテーテル部101は、直接血管内に挿入され、超音波トランスデューサ(図2の符号201)を用いて血管内部の状態を測定する。スキャナ/プルバック部102は、カテーテル部101内の超音波トランスデューサ201のラジアル走査を規定している。
 操作制御装置103は、血管内超音波診断を行うにあたり、各種設定値を入力するための機能や、測定により得られた超音波エコー信号を処理し、断面画像として表示するための機能を備える。
 操作制御装置103において、111は本体制御部であり、測定により得られた超音波エコー信号を処理したり、処理結果を出力する。111-1はプリンタ/DVDレコーダであり、本体制御部111における処理結果を印刷したり、超音波エコーデータとして、または動画データとして記憶したりする。
 112は操作パネルであり、操作者は該操作パネル112を介して、各種設定値の入力を行う。114は、ポインティングデバイスの1つであるマウスである。113はLCDモニタであり、本体制御部111における処理結果(断面画像や血管の状態を示す情報)を表示する。
 図2は、図1に示した血管内超音波診断装置100の機能構成を示す図である。
 同図に示すように、血管内超音波診断装置100は、カテーテル部101と、スキャナ/プルバック部102と、操作制御装置103とを備える。
 カテーテル部101の先端部には、超音波振動を発生する超音波振動素子と、血管組織で反射した超音波を受信し電気信号に変換する受信素子で構成される超音波トランスデューサ201が収容されている。この超音波トランスデューサ201は、カテーテル部101の先端が血管内に挿入された状態で、超音波信号送受信器221より送信されたパルス波に基づいて、超音波を血管の断面方向(=出射方向)に送信するとともに、その反射波(超音波エコー)を受信し、ロータリジョイント211及びコネクタ部105を介して超音波エコー信号として超音波信号送受信器221に送信する。
 スキャナ/プルバック部102は、ロータリジョイント211、回転駆動装置212、直線駆動装置213を備える。カテーテル部101内の超音波トランスデューサ201は、非回転部と回転部との間を結合するロータリジョイント211により回動自在に取り付けられており、回転駆動装置212内のラジアル走査モータ(図示せず)により回転駆動される。超音波トランスデューサ201が血管内でカテーテル部101の軸を中心に回転することで、超音波信号を円周方向に走査(スキャン)し、血管内の所定の位置における断面画像の描出に必要な超音波エコー信号を得ることができる。
 なお、回転駆動装置212内のラジアル走査モータの動作は、信号処理部225が有するモータ制御回路(図示せず)を介して送信された制御信号に基づいて制御される。また、ラジアル走査モータの回転角度は、回転駆動装置212内のエンコーダ部(図示せず)により検出される。エンコーダ部において出力される出力パルスは、信号処理部225に入力され、断面画像表示用の信号の読み出しのタイミングに利用される。
 スキャナ/プルバック部102は、更に、直線駆動装置213を備え、信号処理部225からの指示に基づいて、カテーテル部101の挿入方向(体腔内の末梢方向およびその反対方向)の動作(軸方向移動)を規定している。軸方向移動は、信号処理部225からの制御信号に基づいて、直線駆動装置213内の直線駆動モータ(図示せず)が動作することにより実現される。また、軸方向移動の動作方向(体腔内の末梢方向またはその反対方向)は、直線駆動装置213内の移動方向検出器(図示せず)により検出され、検出結果は信号処理部225に入力される。なお、直線駆動モータの制御回路(ドライバ)は、直線駆動装置213内に設置される。また、スキャン処理が開始されると、直線駆動装置213は、カテーテル部101を所定速度で引っ張る処理(プルバック)を行うことになり、結果的に、血管軸に沿ったいくつもの断面画像を得ることができるようになる。
 超音波信号送受信器221は、送信回路と受信回路とを備える(不図示)。送信回路は、信号処理部225から送信された制御信号に基づいて、カテーテル部101内の超音波トランスデューサ201にパルス波を送信させる。
 また、受信回路は、カテーテル部101内の超音波トランスデューサ201が検出した超音波エコー信号を受信する。受信された超音波エコー信号はアンプ222により増幅される。更に、A/D変換器224では、アンプ222より出力された超音波エコー信号をサンプリングして、1ラインのデジタルデータ(超音波エコーデータ)を生成する。
 A/D変換部224にて生成されたライン単位の超音波エコーデータは信号処理部225に入力される。信号処理部225では、超音波エコーデータを検波して、血管の軸方向に沿った各位置での断面画像を生成し、メモリ226に構築していく。
 図3は超音波トランスデューサ201の回転とラインデータとの関係を示している。図示の符号302が、超音波トランスデューサ201の回転中心を示し、301が血管内腔面を示している。超音波トランスデューサ201が1回転する間、超音波トランスデューサ201は超音波の出射とその反射波の検出を計1024回行う。1ラインのデータは、回転中心から径方向に向かう各位置での超音波の反射強度を示すデータである。図示からもわかるように、1024本のラインデータは、回転軸に近いほど密になり、中心位置から離れるにしたがって互いに粗になっていく。人間が視覚できる断面画像(1画素当たり2ビット=256諧調)にするためには、各ライン間の画素を補間処理して生成することになるが、かかる補間処理は信号処理部225が行うことになる。
 なお、超音波トランスデューサ201は、直接に血液に触れることはなく、プローブ部101の空洞部に収容されている。それ故、超音波トランスデューサ201から発生した超音波はまず、プローブ部101を介して血管に向けて伝搬することになり、その際にプローブ部101の内面や外面などのいくつもの界面を伝搬していくが、各界面でも超音波は反射することになるので、図示の符号303のようにプローブ部101の影が断面画像には現れる。
 信号処理部225は、図4に示すように、生成した複数の断面画像401を血管軸に沿ってつなぎ合わせることで、3次元画像402をも生成できる。また、信号処理部225は、各断面画像における、中心(超音波トランスデューサ201の回転中心)を通るラインをつなぎ合わせることで、血管の軸方向に平行な面の断面画像を生成する。断面画像は256諧調のグレースケール画像であるが、組織の判別を容易にするため、実施形態における信号処理部225は、256諧調を6個の領域に分割し、各領域ごとに異なる色を割り当てたカラーパレット画像をも生成する。上記のようにして生成された画像がメモリ226も保持されるが、場合によってはハードディスク227に保存されることもある。また、信号処理部225は、生成した画像をGUI画面としてLCDモニタ113に出力する処理も行うことになる。
 図5は、実施形態の血管内超音波診断装置100のLCDモニタ113に表示されたGUI画面500の例である。
 GUI画面500は、画像を表示するための領域501、502、503と、変倍率を指定するためのスライダ506、及び、キャリブレーションを指示するボタン507を有する。
 画像表示領域501は、血管軸に直交する面の、256諧調のグレースケールの血管断面画像401の1つを表示するための領域である。この画像表示領域501の右端、下端にはスクロールバー501a、501bが設けられ。ユーザは、そのいずれかを操作することで、断面画像を画像表示領域内で上下、左右にスクロールさせることができる。また。ユーザは、スライダ506を操作することで、画像表示領域内に表示される断面画像のサイズを変更(変倍)することもできる。因に、スライダ506の位置が上部に位置するほど拡大率が高くなる。
 画像表示領域502は、画像表示領域501に表示された断面画像に対応するカラーパレット画像を表示する領域である。従って、ユーザがスクロールバー501a,501bを操作して画像表示領域501内の画像をスクロールさせたときや、スライダ506を操作して拡大率を変更した場合、画像表示領域502内のカラーパレット画像もそれに連動してスクロールや拡大率が変更される。この結果、ユーザは、常に同じ部位で同じ拡大率のグレースケール画像とカラーパレット画像とを見比べることができる。
 画像表示領域503は、血管の血管軸の平行な面での断面画像を表示する領域である。この画像表示領域503には、その位置がユーザの操作で自由に変更可能なマーカ504が設けられる。このマーカ504は血管の長手方向の位置を示すためのものであり、そのマーカ504が指し示す位置には線分505が表示される。この線分505は、血管軸に直交する平面を表現するものである。先に説明した画像表示領域501、502に表示される断面画像は、この線分505が表す平面での断面画像である。
 ユーザのマウス114の操作でマーカ505の位置が変更されると、信号処理部225は、その変更後のマーカ505の位置に線分505を移動させると共に、マーカ505が示す位置の断面画像をメモリ226から読出す。さらに、信号処理部225は、画像表示領域501に表示される断面画像に対応するカラーパレット画像を生成する。そして、信号処理部225は、スライダ506による倍率に基づく変倍処理後の断面画像から、スクロールバー501a、501bの位置で特定された領域を切り出して画像表示領域501に表示を行う。また、同様に、信号処理部225は、スライダ506による倍率に基づく変倍処理後のカラーパレット画像から、スクロールバー501a、501bの位置で特定された領域を切り出して画像表示領域502に表示を行う。
 ここで、実施形態におけるカラーパレット画像の生成原理について説明する。
 画像表示領域501に表示されるグレースケールの断面画像は2次元画像であるので、その2次元空間における座標位置(x、y)で1つの画素を特定できる。そこで、座標(x、y)のグレースケールの断面画像の画素値をG(x,y)と表す。画素値は8ビットの256諧調であるので、そのとり得る範囲は0乃至255である。また、カラーパレット画像における座標(x、y)の画素をC(x、y)とする。また、カラーパレットを決定する5つの閾値をTh(1)乃至’Th(5)と表す。
G(x、y)≦Th(1)のとき、C(x、y)=黒
・Th(1)<G(x、y)≦Th(2)のとき C(x、y)=紫
・Th(2)<G(x、y)≦Th(3)のとき C(x、y)=青
・Th(3)<G(x、y)≦Th(4)のとき C(x、y)=緑
・Th(4)<G(x、y)≦Th(5)のとき C(x、y)=黄
・Th(5)<G(x、y)のとき C(x、y)=赤
ここで、閾値Th(1)乃至Th(5)はハードディスク227に格納されているものであり、以下の値である。
Th(1)=30
Th(2)=70
Th(3)=110
Th(4)=170
Th(5)=210
 上記処理を、断面画像の全画素について実行することで、画像表示領域502に表示される、6色で構成されるカラーパレット画像を生成することになるが、実はカテーテル部101に収容されるトランスデューサ201には多少であるが製品毎にその性能(超音波の出射強度や受信感度)にばらつきがある。グレースケールの断面画像の場合には、そのばらつきは許容でき、目視でもそれほど目立つことはない。しかしながらパレット画像の場合には、グレースケールの画素値が閾値Th()より大きいか値小さいかで、パレット画像の画素の色が極端に変わる。ゆえに、トランスデューサ201のばらつきのカラーパレット画像に与える影響は大きい。そこで、本発明者は、使用したトランスデューサの性能に応じて閾値Th()を較正(補正)し、較正後の閾値Th’()を用いてカラーパレット画像を生成するものとした。そして、この際のトランスデューサ201の性能(ばらつき)を求める指標として、グレースケール画像内の血液部分の輝度を用いるものとした。理由は、グレースケール血管断面画像中の血液の部分の輝度値は個人差が小さく一定であると見なせるからである。さらに本発明者は、閾値較正にかかる操作を簡便なものとすることを考えた。以下、閾値較正処理を説明する。なお、閾値較正処理の指示は、図5のGUI画面におけるキャリブレーションボタン507を、マウス114を操作して押下(クリック)することで開始される。
 図6は閾値較正処理を行う際のGUI画面601を示す。このGUI画面601は、図5のキャリブレーションボタン507が押下された場合に表示されるものである。
 図示の符号602は、グレースケールの断面画像の全域(等倍)を表示する画像表示領域であり、その画像表示領域602の中央の位置は、トランスデューサ201の回転中心位置と一致させる。画像表示領域602の中心位置から、角度θを挟んで二本の線分が表示され、その二本の線分と中心位置からr1、r2(>r1)で定義される扇領域が表示されている。図示では、これら2本の線分や扇領域は白色で示しているが、その存在がユーザにわかればよいので、扇領域を形成する円弧、直線のみを黒以外とするだけでも構わない。この扇領域は、画像表示領域602(トランスデューサ201の回転中心位置)に対してその存在する方向を自由に変更できる。
 符号603は扇領域の表示する方向を指示するための指示棒であり、一端は固定であり他方端がマウス114に連動するカーソル650をその指示棒603上に移動し、ドラッグ操作することで、その向きを自由に変更できる。信号処理部225は、ユーザが操作して指示棒603の向きを変更した際、画像表示領域602の中心位置と、扇領域の中央位置とを結ぶ向きが、その変更後の指示棒603の向きに一致するように扇領域を移動表示させる。
 指示棒603の向きが更新されると、信号処理部225は、グレースケールの断面画像における、位置変更後の扇領域内に存在する画素の平均輝度値Iaveを算出する。図示の符号604は、算出された平均輝度値Iaveを表示する表示領域である。
 信号処理部225は、グレースケールの断面画像における扇領域内の平均輝度Iaveを算出すると、ハードディスク227に予め格納されている平均的なトランスデューサの性能に基づく血液の平均輝度Istdとの差を、閾値の較正量dとして求める。
d=Iave-Istd
そして、この較正量dを、各閾値Th(1)乃至Th(5)それぞれに較正する値であるものとして領域606に表示する。
 ここで、実施形態における平均的なトランスデューサの血液の輝度値Istdは「100」としている。そして、グレースケールの断面画像における扇領域内の平均輝度Iaveが「105」であったとする。このスキャン使用したトランスデューサ201の性能は、平均的なトランスデューサに対して感度が「5」だけ高いことを意味する。それ故、閾値Th(1)乃至Th(5)をその分だけの加算する必要がある。図6はかかる点を示している。
 さて、図6のGUI画面601において、画像表示領域602の中央位置が、トランスデューサ602の回転中心と一致している点、画像表示領域602には血管断面画像が表示さている点から、ある程度の経験を踏めば、扇領域をどの方向が血液が流れる領域であるかは容易に判別できる。しかも、実施形態によれば、血液の流れる領域を指示するための操作は、指示棒603の向きを操作するという極めて単純な操作で実現できる。通常、2次元空間内で領域を指定する場合には、上下、左右方向の位置を意識して設定する必要があるのと比べると、その操作性の簡便さは明らかである。
 ところで実施形態における血管内超音波診断装置(100)の診断対象部位は冠動脈としている。かかる対象部位における上記の扇領域を規定するθ、r1、r2は、
θ=60度
r1=1mm
r2=2mm
とした。血管断面の中で血液が流れる領域の平均輝度を求める領域は大きいほど、その信頼性が高くなるものの、大きすぎると血液以外の血管組織や脂質がその領域に含まれる可能性た高くなる。かかる点を考慮して、本発明者はθ=60度が、簡便な操作性と信頼性を維持する上での望ましいと考えた。また、r2も同じ理由である。r1は確実にカテーテル部101の外側になることが約束される値である。
 上記のようにして、閾値Th(1)乃至Th(5)に対する較正量dを決定し、その値を確認すると、ユーザは適用ボタン605を操作する。信号処理部250が、ユーザによる適用ボタンの操作を検出すると、GUI画面601を閉じ、図5のGUI画面500の更新処理を実行する。すなわち、信号処理部250は、決定した較正量dで閾値Th(1)乃至Th(5)を一時的に更新(カラーパレットを更新することと等価である)し、先に説明した処理を行い、カラーパレット画像の生成と画像表示領域502への表示処理を行う。
 以上であるが、次に図7のフローチャートに従って信号処理部225の処理内容を説明する。
 ステップS701にて、信号処理部225は超音波信号送受信器221、スキャナ/プルバック部102を制御し、冠動脈をスキャンする。この結果、スキャンして得られたA/D変換後のデータはメモリ226に順次格納されていく。ステップS702にて、信号処理部225は、そのデータから血管軸に沿った各位置における、血管軸に直交する断面画像を生成する。また、血管軸に平行な面での断面画像も合わせて生成する。
 ステップS703では、図5のGUIの初期画面を生成するため、マーカ504の初期位置を設定する。実施形態では、スキャンした血管軸の中央位置を初期位置とする。また、カラーパレット画像の閾値を、ハードディスク227から読み込む処理を行う。
 そして、ステップS704にて、設定されたマーカ504の位置に対応する断面画像をメモリ226から読出し、その時点での閾値Th(1)乃至Th(5)に基づくカラーパレット画像を生成する処理を行い、図5のGUI画面500を生成する。そして、ステップS705にて、生成したGUI画面500をLCDモニタ113に表示する。
 この後、ステップS706にて、ユーザによる入力を待つ。ユーザ入力があったと判断した場合、まずステップS707、S708にて、その入力がマーカ504の位置変更であるか、キャリブレーションボタン507の押下であるか、それ以外かを判断する。マーカ504の位置変更でもなく、キャリブレーションボタン507の押下でもないと判断した場合にはステップS709にて対応する処理を行う。このステップS709の処理には、スクロールバー501a、501bの操作によるスクロール処理やスライダー506による変倍処理が含まれる。
 さて、マーカ504の位置変更の指示であると判断した場合、変更後のマーカ504の位置に、断面画像の表示位置を変更する処理を行い、ステップS704に戻る。この結果、画像表示領域501には、変更後のマーカ504の位置の断面画像がメモリ226より読み込まれ、その断面画像にカラーパレット画像が生成されることになる。
 また、キャリブレーションボタン507の押下であると判断した場合には、ステップS711にて、図6に示す閾値キャリブレーション用のGUI画面601を表示する。そして、ステップS712にて、指示棒603に対する操作に応じて血液の領域を決定する。領域が決定されると、ステップS713にてその設定した領域内の平均輝度Iaveを算出し、ステップS714にて、較正量dを求め、初期の閾値Th(1)乃至Th(5)を較正量dで較正する。
 以上説明したように本実施形態によれば、血管軸に直交する断面画像に対する制度の高いカラーパレット画像を生成することができる。しかも、その際の操作を非常に簡便なものであり、なおかつ、直感的でわかりやすいので、すぐさまその操作を習得できるようになる。なお、以上の実施形態では超音波トランスデューサを回転させるラジアルスキャン(機械走査式)を例に示したが、電子スキャン(電子走査式)でもよいことは言うまでもない。
 上記実施形態からもわかるように、実施形態における特徴部分の一部は、少なくともマイクロプロセッサで構成される信号処理部225によるものである。マイクロプロセッサはプログラムを実行することで、その機能を実現するわけであるから、当然、そのプログラムも本願発明の範疇になる。また、通常、プログラムは、CD-ROMやDVD-ROM等のコンピュータ可読記憶媒体に格納されており、それのコンピュータが有する読み取り装置(CD-ROMドライブ等)にセットし、システムにコピーもしくはインストールすることで実行可能になるわけであるから、係るコンピュータ可読記憶媒体も本願発明の範疇に入ることも明らかである。
 本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の要旨及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

Claims (10)

  1.  被検者の血管の内腔面に向けて超音波を出射し、その反射波を検出する超音波トランスデューサを収容するカテーテルを有し、前記超音波トランスデューサに対しスキャン処理を実行することで、血管内の情報を取得し、血管画像を再構成する画像診断装置であって、
     前記スキャン処理で得られた情報に基づき、血管軸に直交する面の、グレースケールの血管断面画像を生成する断面画像生成手段と、
     輝度の取り得る範囲が複数の閾値領域で分割され、各輝度領域に互いに異なる色を割り当てたパレットを用いて、前記断面画像生成手段で生成されたグレースケール血管断面画像から、カラーパレット画像を生成するカラーパレット画像生成手段と、
     該カラーパレット生成手段で生成されたカラーパレット画像を表示する表示手段とを有し、
     更に、前記断面画像生成手段で生成されたグレースケールの血管断面画像の中の、血液の流れる領域を指定する領域指定手段と、
     該領域指定手段で指定された領域の平均輝度を算出し、算出した平均輝度と予め設定された基準値との差分を較正量として算出し、前記複数の閾値それぞれを較正する較正手段とを有し、
     前記カラーパレット画像生成手段は、前記較正手段で前記複数の閾値それぞれを較正した場合には、較正後の複数の閾値に基づくパレットに従って前記カラーパレット画像を生成する
     ことを特徴とする画像診断装置。
  2.  前記表示手段は、前記断面画像生成手段で生成されたグレースケールの血管断面画像と、前記カラーパレット画像とを並べて表示することを特徴とする請求項1に記載の画像診断装置。
  3.  前記表示手段は、血管軸に平行な面の血管断面を示す血管断面画像を更に表示し、
     前記血管軸に平行な面の血管断面を示す血管断面画像における血管軸に沿った位置を指定する位置指定手段を更に有し、
     前記断面画像生成手段は、該位置指定手段で指定された位置の、血管軸に直交する面の、グレースケールの血管断面画像を生成する
     ことを特徴とする請求項2に記載の画像診断装置。
  4.  前記表示手段で表示された前記グレースケールの血管断面画像を、ユーザによる指示に応じてスクロールするスクロール手段と、
     前記表示手段で表示された前記グレースケールの血管断面画像を、ユーザによる指示倍率に応じて変倍する変倍手段とを更に有し、
     前記カラーパレット画像生成手段は、前記スクロール手段によるスクロール後、又は、前記変倍手段による変倍後のグレースケールの血管断面画像から、カラーパレット画像を生成することを特徴とする請求項2又は3に記載の画像診断装置。
  5.  前記領域指定手段は、前記超音波トランスデューサの軸中心位置から60度の角度で規定される二本の線分と、前記超音波トランスデューサの軸中心位置からの距離が1mm以上2mm以下で挟まれる扇形状の領域の、前記超音波トランスデューサの回転中心位置に対する存在方向を指定する手段を含む
     ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像診断装置。
  6.  前記表示手段は、前記領域指定手段で領域が指定されるたびに、算出された平均輝度の値を表示することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像診断装置。
  7.  前記複数の閾値は5つであって、前記パレットは、輝度の低い領域順に、黒、紫、青、緑、黄色、赤の色が割り当てられていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像診断装置。
  8.  被検者の血管の内腔面に向けて超音波を出射し、その反射波を検出する超音波トランスデューサを収容するカテーテルを有し、前記超音波トランスデューサに対してスキャン処理を実行することで、血管内の情報を取得し、血管画像を再構成する画像診断装置の制御方法であって、
     前記スキャン処理で得られた情報に基づき、血管軸に直交する面の、グレースケールの血管断面画像を生成する断面画像生成工程と、
     輝度の取り得る範囲が複数の閾値領域で分割され、各輝度領域に互いに異なる色を割り当てたパレットを用いて、前記断面画像生成工程で生成されたグレースケール血管断面画像から、カラーパレット画像を生成するカラーパレット画像生成工程と、
     該カラーパレット生成工程で生成されたカラーパレット画像を表示する表示工程とを有し、
     更に、前記断面画像生成工程で生成されたグレースケールの血管断面画像の中の、血液の流れる領域を指定する領域指定工程と、
     該領域指定工程で指定された領域の平均輝度を算出し、算出した平均輝度と予め設定された基準値との差分を較正量として算出し、前記複数の閾値それぞれを較正する較正工程とを有し、
     前記カラーパレット画像生成工程では、前記較正工程で前記複数の閾値それぞれを較正した場合には、較正後の複数の閾値に基づくパレットに従って前記カラーパレット画像を生成する
     ことを特徴とする画像診断装置の制御方法。
  9.  請求項8に記載の方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
  10.  請求項9に記載のプログラムを格納したコンピュータ可読記憶媒体。
PCT/JP2013/005422 2013-09-12 2013-09-12 画像診断装置及びその制御方法 WO2015037036A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015536295A JP6097401B2 (ja) 2013-09-12 2013-09-12 画像診断装置及びその作動方法
PCT/JP2013/005422 WO2015037036A1 (ja) 2013-09-12 2013-09-12 画像診断装置及びその制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2013/005422 WO2015037036A1 (ja) 2013-09-12 2013-09-12 画像診断装置及びその制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015037036A1 true WO2015037036A1 (ja) 2015-03-19

Family

ID=52665179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/005422 WO2015037036A1 (ja) 2013-09-12 2013-09-12 画像診断装置及びその制御方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6097401B2 (ja)
WO (1) WO2015037036A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107071397A (zh) * 2017-01-16 2017-08-18 宁波江丰生物信息技术有限公司 一种判断图像亮度的系统及方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6192658A (ja) * 1984-10-12 1986-05-10 田中 元直 超音波映像装置
JPS63122437A (ja) * 1986-11-12 1988-05-26 株式会社島津製作所 超音波診断装置におけるカラ−マツピング方法
JP2648771B2 (ja) * 1992-03-09 1997-09-03 アロカ 株式会社 超音波画像処理装置
JP2004152043A (ja) * 2002-10-31 2004-05-27 Fuji Photo Film Co Ltd 差分画像の補正方法および画像処理装置
JP2005110724A (ja) * 2003-10-02 2005-04-28 Rion Co Ltd 血液性状の評価装置
JP2007268148A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Olympus Medical Systems Corp 超音波診断装置
JP2010148811A (ja) * 2008-12-26 2010-07-08 Panasonic Corp 超音波診断装置
JP2011072597A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Terumo Corp 画像診断装置及びその制御方法
WO2011118267A1 (ja) * 2010-03-26 2011-09-29 国立大学法人徳島大学 頸動脈プラークの性状判定方法及び評価装置
JP2013507227A (ja) * 2009-10-12 2013-03-04 シリコンバレー メディカル インスツルメンツ インコーポレイテッド コレジスタ・イメージングのための血管内超音波システム

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6192658A (ja) * 1984-10-12 1986-05-10 田中 元直 超音波映像装置
JPS63122437A (ja) * 1986-11-12 1988-05-26 株式会社島津製作所 超音波診断装置におけるカラ−マツピング方法
JP2648771B2 (ja) * 1992-03-09 1997-09-03 アロカ 株式会社 超音波画像処理装置
JP2004152043A (ja) * 2002-10-31 2004-05-27 Fuji Photo Film Co Ltd 差分画像の補正方法および画像処理装置
JP2005110724A (ja) * 2003-10-02 2005-04-28 Rion Co Ltd 血液性状の評価装置
JP2007268148A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Olympus Medical Systems Corp 超音波診断装置
JP2010148811A (ja) * 2008-12-26 2010-07-08 Panasonic Corp 超音波診断装置
JP2011072597A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Terumo Corp 画像診断装置及びその制御方法
JP2013507227A (ja) * 2009-10-12 2013-03-04 シリコンバレー メディカル インスツルメンツ インコーポレイテッド コレジスタ・イメージングのための血管内超音波システム
WO2011118267A1 (ja) * 2010-03-26 2011-09-29 国立大学法人徳島大学 頸動脈プラークの性状判定方法及び評価装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107071397A (zh) * 2017-01-16 2017-08-18 宁波江丰生物信息技术有限公司 一种判断图像亮度的系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2015037036A1 (ja) 2017-03-02
JP6097401B2 (ja) 2017-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8475382B2 (en) Ultrasound diagnostic apparatus and method for tracing movement of tissue
US8394024B2 (en) Ultrasound diagnostic apparatus and method for tracing movement of tissue
JP2019503833A (ja) 半自動化画像セグメント化システム及び方法
KR102185725B1 (ko) 초음파 영상 표시 방법 및 이를 위한 초음파 장치
KR20230174748A (ko) 초음파 진단장치 및 그에 따른 초음파 진단 방법
KR101860190B1 (ko) 초음파 진단 장치 및 그 제어 프로그램
JP2005334089A (ja) 超音波画像診断装置
KR20140002999A (ko) 마커를 이용한 초음파 영상 디스플레이 방법 및 초음파 진단 장치
JP2020103883A (ja) 超音波撮像システムおよび対象物体品質レベルを表示するための方法
JP4768315B2 (ja) 超音波信号処理装置及び超音波信号処理方法
KR20160071227A (ko) 초음파 진단 장치 및 그 동작 방법
JP6097401B2 (ja) 画像診断装置及びその作動方法
US11141136B2 (en) Ultrasound observation device, processing device, method of operating ultrasound observation device, and computer readable recording medium
JP4795746B2 (ja) 管腔内超音波診断装置
EP2740408B1 (en) Ultrasound diagnostic method and ultrasound diagnostic apparatus using volume data
JP6883432B2 (ja) 超音波画像表示装置及びその制御プログラム
JP2005000390A (ja) 超音波診断装置
JP4197993B2 (ja) 超音波診断装置
KR101501519B1 (ko) 컬러 도플러 영상을 이용한 스캔 라인 가이드 방법 및 장치
WO2014002778A1 (ja) 超音波診断装置及び超音波表示方法
JP2002330966A (ja) 超音波診断装置
JP2006130162A (ja) 超音波診断装置
JPWO2017073331A1 (ja) 処理装置、超音波観測装置、処理装置の作動方法および処理装置の作動プログラム
JP2008264563A (ja) 超音波診断装置
US20240008850A1 (en) Ultrasound remote diagnosis system and method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13893431

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015536295

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13893431

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1