JP2008173387A - Ultrasonic diagnostic apparatus, ultrasonic image processing apparatus, and ultrasonic image processing program - Google Patents
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Abstract
【課題】乳頭筋や腱索を含まずに心臓の内膜の輪郭を検出し、心機能の評価に供される画像を生成することが可能な超音波診断装置を提供する。
【解決手段】被検体の心臓に対して超音波を送信することで、心臓の時間的に連続する複数の断層像データを取得する。所定時相に取得された断層像において、乳頭筋や腱索を含まずに心臓の内膜の輪郭を指定する。輪郭位置算出部12は、指定された輪郭を初期輪郭とし、2つの断層像データ間におけるパターンマッチングにより、各時相における内膜の輪郭の位置を求める。マーカ生成部11は、各時相における内膜の輪郭を表すマーカを生成し、時相ごとに異なる色を各時相のマーカに割り当てる。表示制御部6は、各時相のマーカで構成されるカラー画像を断層像に重ねて表示部7に表示させる。
【選択図】図1An ultrasonic diagnostic apparatus capable of detecting the contour of the intima of a heart without including papillary muscles and chordae and generating an image for evaluation of cardiac function.
By transmitting ultrasonic waves to the heart of a subject, a plurality of temporally continuous tomographic image data of the heart is acquired. In a tomographic image acquired at a predetermined time phase, the contour of the intima of the heart is designated without including papillary muscles or chordae. The contour position calculation unit 12 uses the designated contour as the initial contour, and obtains the position of the contour of the intima in each time phase by pattern matching between the two tomographic image data. The marker generation unit 11 generates a marker representing the contour of the intima in each time phase, and assigns a different color to each time phase marker. The display control unit 6 causes the display unit 7 to display a color image composed of markers at each time phase on the tomographic image.
[Selection] Figure 1
Description
この発明は、超音波によって被検体内の超音波画像を取得し、その超音波画像を利用して心機能の解析を行なう超音波診断装置に関する。また、超音波画像を利用して心機能の解析を行なう超音波画像処理装置、及び超音波画像処理プログラムに関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that acquires an ultrasonic image in a subject using ultrasonic waves and analyzes the cardiac function using the ultrasonic images. In addition, the present invention relates to an ultrasonic image processing apparatus and an ultrasonic image processing program for analyzing a cardiac function using an ultrasonic image.
超音波診断装置を用いて心臓の病気を診断する方法として、時系列的に変化する心臓の断層像を取得し、断層像から内膜(心筋と血液との境界)の動きを自動的に検出し、その軌跡をカラー表示するカラーキネシス画像(CK画像)を用いる方法が提案されている。CK画像は、内膜軌跡に沿って、時間ごとに色を変えて心臓の横断面画像を表示したものである。CK画像を用いた場合、1枚の静止画像により、左心室隔壁の運動状態を時間的、空間的に観察することができ、さらに、色の構成比率から、左心室隔壁の収縮の時相(収縮の遅延の程度など)を知ることができる。 As a method of diagnosing heart disease using an ultrasound diagnostic device, a tomographic image of the heart that changes over time is acquired, and the motion of the intima (the boundary between the heart muscle and blood) is automatically detected from the tomographic image. However, a method using a color kinematic image (CK image) for displaying the locus in color has been proposed. The CK image is a cross-sectional image of the heart that changes color every time along the intimal trajectory. When using a CK image, it is possible to observe the motion state of the left ventricular septum temporally and spatially with a single still image, and from the color composition ratio, the time phase of contraction of the left ventricular septum ( The degree of contraction delay).
上記CK画像を用いた心機能の評価方法として、特許文献1に記載の手法が提案されている。この特許文献1に記載の手法は、例えば、心臓左心室の横断面画像を所定の領域に分割し、分割した各領域を関心領域として設定し、設定した各関心領域において、心臓の最大拡張時の内腔横断面積に対する拡張開始から所定時間経過時の内腔横断面積の割合を算出し、その算出した内腔横断面積の割合を評価基準値と比較することにより、心筋機能の評価を行う。この手法はICK解析と称されている。
As a cardiac function evaluation method using the CK image, a method described in
このICK解析では、例えば特許文献2に記載の手法によって得られるCK画像を用いることで、心筋機能の評価が行われる。特許文献2に記載の手法では、組織と血液の輝度に基づいて内膜の輪郭を検出し、その内膜の軌跡をカラー表示することでCK画像としている。
In this ICK analysis, for example, myocardial function is evaluated by using a CK image obtained by the method described in
上記特許文献2に記載の手法では、組織と血液の輝度に基づいて内膜の輪郭を検出している。しかしながら、内膜の近傍に存在する乳頭筋や腱索も輝度値が高いため、特許文献2に記載の手法によると、乳頭筋や腱索も内膜として検出されてしまう。このように、断層像の輝度に基づいて内膜の輪郭を検出しようとすると、乳頭筋や腱索がノイズとなり、内膜の輪郭を精度良く検出することは困難であった。
In the method described in
また、心臓の全体動(translation)がある場合は、その全体動の影響が含まれた内膜の輪郭を検出することになるため、各時相における内膜の輪郭を精度良く検出することが困難であった。 In addition, when there is a total movement of the heart, the contour of the intima including the influence of the total motion is detected. Therefore, it is possible to accurately detect the contour of the intima in each time phase. It was difficult.
以上のように従来技術に係る内膜位置の検出方法によると、内膜の輪郭を精度良く検出することが困難であるため、ICK解析などの心筋機能の評価において誤差が含まれてしまい、正確な解析は困難であった。 As described above, according to the intima position detection method according to the prior art, it is difficult to accurately detect the contour of the intima, so that an error is included in the evaluation of myocardial function such as ICK analysis. Analysis was difficult.
この発明は上記の問題点を解決するものであり、乳頭筋や腱索を含まずに心臓の内膜の輪郭を検出し、心機能の評価に供される画像を生成することが可能な超音波診断装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and can detect the contour of the intima of the heart without including papillary muscles and chordae, and can generate an image for evaluation of cardiac function. An object is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項1に記載の発明は、被検体の心臓を超音波で走査することで、時間的に連続する複数の断層像データを取得する超音波画像取得手段と、所定時相に取得された断層像データに基づく断層像に対する前記心臓の内膜の輪郭の位置の指定を受け付け、前記所定時相以外の各時相に取得された断層像データに基づく断層像における前記内膜の輪郭の位置を時相ごとにパターンマッチングにより求める輪郭位置算出手段と、前記各時相における前記内膜の輪郭を表すマーカを時相ごとに生成し、前記各時相のマーカに、時相ごとに異なる色を割り当てるマーカ生成手段と、前記色が割り当てられた前記各時相のマーカを断層像に重ねて表示手段に表示させる表示制御手段と、を有することを特徴とする超音波診断装置である。
また、請求項7に記載の発明は、被検体の心臓を超音波で走査することで取得された時間的に連続する複数の断層像データを受け付け、さらに、所定時相に取得された断層像データに基づく断層像に前記心臓の内膜の輪郭の位置の指定を受け付けて、前記所定時相以外の各時相に取得された断層像データに基づく断層像における前記内膜の輪郭の位置を時相ごとにパターンマッチングにより求める輪郭位置算出手段と、前記各時相における前記内膜の輪郭を表すマーカを時相ごとに生成し、前記各時相のマーカに、時相ごとに異なる色を割り当てるマーカ生成手段と、前記色が割り当てられた前記各時相のマーカを断層像に重ねて表示手段に表示させる表示制御手段と、を有することを特徴とする超音波画像処理装置である。
また、請求項8に記載の発明は、コンピュータに、被検体の心臓を超音波で走査することで取得された時間的に連続する複数の断層像データを受け付け、さらに、所定時相に取得された断層像データに基づく断層像に前記心臓の内膜の輪郭の位置の指定を受け付けて、前記所定時相以外の各時相に取得された断層像データに基づく断層像における前記内膜の輪郭の位置を時相ごとにパターンマッチングにより求める輪郭位置算出機能と、前記各時相における前記内膜の輪郭を表すマーカを時相ごとに生成し、前記各時相のマーカに、時相ごとに異なる色を割り当てるマーカ生成機能と、前記色が割り当てられた前記各時相のマーカを断層像に重ねて表示装置に表示させる表示制御機能と、を実行させることを特徴とする超音波画像処理プログラムである。
The invention according to
The invention according to claim 7 receives a plurality of temporally continuous tomographic image data acquired by scanning the heart of the subject with ultrasonic waves, and further acquires a tomographic image acquired at a predetermined time phase. The specification of the position of the contour of the intima of the heart is received in the tomogram based on the data, and the position of the contour of the intima in the tomogram based on the tomogram data acquired in each time phase other than the predetermined time phase is received. Contour position calculating means for each time phase obtained by pattern matching, and a marker representing the contour of the intima in each time phase are generated for each time phase, and each time phase marker has a different color for each time phase. An ultrasonic image processing apparatus comprising: a marker generation unit to be allocated; and a display control unit that displays the marker of each time phase to which the color is allocated on a tomographic image so as to be displayed on a display unit.
According to the eighth aspect of the present invention, a computer receives a plurality of temporally continuous tomographic image data acquired by scanning the heart of a subject with ultrasonic waves, and is acquired at a predetermined time phase. The specification of the position of the contour of the intima of the heart is received in the tomogram based on the tomogram data, and the contour of the intima in the tomogram based on the tomogram data acquired in each time phase other than the predetermined time phase The contour position calculation function for obtaining the position of each time phase by pattern matching and the marker representing the contour of the intima in each time phase are generated for each time phase. An ultrasonic image processing program that executes a marker generation function that assigns different colors and a display control function that displays the markers of each time phase assigned with the colors on a tomographic image on a display device It is a non.
この発明によると、乳頭筋や腱索を含まずに内膜の輪郭を指定し、パターンマッチングにより各時相における輪郭の位置を求めることで、乳頭筋や腱索の影響を受けずに各時相における輪郭の位置を求めることができる。そして、各時相における輪郭に、時相ごとに異なる色を割り当てて表示することで、内膜位置の変動情報が色で識別可能に表示されるため、心機能評価に好適な画像が得られる。 According to the present invention, by specifying the contour of the intima without including papillary muscles and chordae, and determining the position of the contour in each time phase by pattern matching, each time without being affected by papillary muscles or chordae The position of the contour in the phase can be determined. Then, by assigning and displaying different colors for each time phase on the contour in each time phase, the intima position variation information is displayed so as to be identifiable by color, so that an image suitable for cardiac function evaluation can be obtained. .
[第1の実施の形態]
(構成)
この発明の第1実施形態に係る超音波診断装置の構成について、図1を参照して説明する。図1は、この発明の第1実施形態に係る超音波診断装置の概略構成を示すブロック図である。
[First Embodiment]
(Constitution)
The configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention.
超音波プローブ2には、複数の超音波振動子が所定方向(走査方向)に1列に配列された1次元超音波プローブ、又は、複数の超音波振動子が2次元的に配置された2次元超音波プローブが用いられる。送受信部3は、送信部と受信部を備えている。送信部は、超音波の送信時に遅延を掛けて送信フォーカスを実施し、超音波プローブ2の各超音波振動子に電気信号を供給して超音波を発生させる。受信部は、超音波プローブ2の各超音波振動子が受波したエコー信号を増幅し、A/D変換した後、受信指向性を決定するために必要な遅延時間を与えて加算する。その加算により、受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。
The
画像生成部4は、Bモード処理部、CFM処理部、及びドプラモード処理部を備えた信号処理部と、DSCを備え、送受信部3にて受信された受信信号に基づいて、断層像データなどの超音波画像データを生成する。Bモード処理部は、送受信部3から送られる信号に対してバンドパスフィルタ処理を行い、その後、出力信号の包絡線を検波し、対数変換による圧縮処理を施すことで、エコーの振幅情報の映像化を行う。CFM処理部は、動いている血流情報の映像化を行う。血流情報には、速度、分散、パワーなどの情報があり、血流情報は2値化情報として得られる。ドプラモード処理部は、パルスドプラ法又は連続波ドプラ法により血流情報を生成する。DSCは、走査線信号列で表される信号処理後のデータを、空間座標に基づいた座標系のデータに変換する(デジタルスキャンコンバージョン処理)。例えば、DSCは、Bモード処理部から出力された信号処理後のデータに対してスキャンコンバージョン処理を施すことで、被検体の組織形状を表すBモード画像データ(以下、「断層像データ」と称する場合がある)を生成する。
The
なお、超音波プローブ2、送受信部3、画像生成部4が、超音波画像取得手段の1例に相当する。
The
画像生成部4によって生成された断層像データは、記憶部5に記憶される。また、被検体のECG信号が取得されている場合、制御部9は、ECG信号(心電波形)を超音波診断装置1の外部から受け付け、断層像データにその断層像データが生成されたタイミングで受け付けた時相を対応付けて記憶部5に記憶させる。
The tomographic image data generated by the
この実施形態に係る超音波診断装置1は、被検体の心臓を超音波で走査することで、心臓を表す時間的に連続する複数の断層像データ(心臓の動画像データ)を取得する。例えば、1心周期以上に亘って被検体の心臓を超音波で走査することで、1心周期以上に亘って時間的に連続する複数の断層像データ(心臓の動画像データ)を取得する。また、ECG信号が取得されている場合、制御部9は、各断層像データにその断層像データが生成されたタイミングで受け付けた時相を対応付けて記憶部5に記憶させる。これにより、複数の断層像データのそれぞれに、断層像データが生成された時相が対応付けられて記憶部5に記憶される。
The ultrasound
表示制御部6は、記憶部5から断層像データを読み込み、その断層像データに基づく断層像を表示部7に表示させる。例えば、操作者が操作部8を用いて任意の時相を指定すると、表示制御部6は指定された時相が対応付けられた断層像データを記憶部5から読み込み、その断層像データに基づく断層像を表示部7に表示させる。
The
画像処理部10は、マーカ生成部11と輪郭位置算出部12を備えている。画像処理部10は、心臓を表す断層像上に指定された初期輪郭を心臓の内膜の輪郭として設定し、生成された時相が異なる2つの断層像間のパターンマッチングによって、各時相における内膜の輪郭の位置を求める。
The
マーカ生成部11は、操作者によって指定された初期輪郭を表すマーカを生成する。表示制御部6はその初期輪郭を表すマーカを受けると、断層像にそのマーカを重ねて表示部7に表示させる。
The
ここで、上記初期輪郭の指定方法について説明する。まず、操作者が操作部8を用いて任意の時相を指定する。表示制御部6は、操作者によって指定された時相に生成された断層像データを記憶部5から読み込み、その断層像データに基づく断層像を表示部7に表示させる。この実施形態では、心臓の断層像データを取得しているため、心臓の断層像が表示部7に表示される。例えば、超音波の送受信によって心臓の横断面画像データを取得し、心臓の横断面画像を表示部7に表示させる。
Here, a method for specifying the initial contour will be described. First, the operator designates an arbitrary time phase using the
心臓の断層像には、心臓の内膜の他、乳頭筋や腱索などが表されている。操作者は、表示部7に表示されている心臓の断層像(例えば心臓の横断面画像)を観察しながら、心臓の断層像に表されている乳頭筋や腱索が含まれないように心臓の内膜の輪郭を指定する。このように内膜の輪郭が指定されると、マーカ生成部11は指定された輪郭を初期輪郭とし、その初期輪郭を表すマーカを生成する。表示制御部6は、その初期輪郭を表すマーカを断層像に重ねて表示部7に表示させる。この初期輪郭で指定された輪郭が、内膜の輪郭として輪郭位置算出部12に設定される。
The tomographic image of the heart shows the papillary muscles, chordae, etc. in addition to the intima of the heart. The operator observes a tomographic image of the heart (for example, a cross-sectional image of the heart) displayed on the display unit 7 so as not to include the papillary muscles and chords shown in the tomographic image of the heart. Specifies the contour of the intima. When the contour of the intima is designated in this way, the
以上のように、初期輪郭によって内膜の輪郭が指定されると、輪郭位置算出部12は、スペックルパターンを用いた2画像間のパターンマッチングによって、各時相で生成された断層像ごとに、初期輪郭によって指定された内膜の輪郭の位置を求め、その内膜の輪郭を時間的に追跡(トラッキング)する。
As described above, when the intima contour is designated by the initial contour, the contour
例えば、輪郭位置算出部12は、初期輪郭で指定された内膜の輪郭上の各点の座標情報を受け、さらに、その初期輪郭が設定された断層像(以下、「断層像A」と称する場合がある)の次に生成された断層像データ(以下、「断層像データB」と称する場合がある)を記憶部5から読み込み、スペックルパターンを用いた時間的に連続する2つの断層像間(断層像Aと次の断層像B)のパターンマッチングを行うことにより、初期輪郭で指定された内膜の輪郭上の各点の移動ベクトルを求める。この移動ベクトルは、輪郭上の各点の変位と、各点が変位した移動方向を表している。つまり、輪郭位置算出部12は、2つの断層像間のパターンマッチングを行い、スペックルの移動量を算出することで、輪郭上の各点の移動ベクトルを求める。このように輪郭上の各点の移動ベクトルを求めることで、初期輪郭が設定された断層像Aの次の断層像データBが生成された時相における内膜の輪郭の位置が求められる。
For example, the contour
さらに輪郭位置算出部12は、断層像データBの次に生成された断層像データ(以下、「断層像データC」と称する場合がある)を記憶部5から読み込み、スペックルパターンを用いた時間的に連続する2つの断層像間(断層像Bと断層像C)のパターンマッチングによって、内膜の輪郭上の各点の移動ベクトルを求める。これにより、断層像データCが生成された時相における内膜の輪郭の位置が求められる。
Further, the contour
以上のようにして、スペックルパターンを用いたパターンマッチングによって、初期輪郭で指定された内膜の輪郭上の各点における移動ベクトルを各断層像データが生成された時相ごとに求め、内膜の輪郭上の各点における移動ベクトルを時間的に追跡する。その結果、内膜の輪郭を時間的に追跡することが可能となる。例えば、輪郭位置算出部12は、1心周期に亘って取得された全ての断層像データについて、時相ごとに内膜の輪郭を検出し、各時相における内膜の輪郭の位置を求める。これにより、1心周期に亘って、各時相における内膜の輪郭位置が求められる。
As described above, the movement vector at each point on the intimal contour designated by the initial contour is obtained for each time phase when each tomographic image data is generated by pattern matching using the speckle pattern. The movement vector at each point on the contour of the object is temporally tracked. As a result, the contour of the intima can be traced in time. For example, the contour
輪郭位置算出部12によって各時相における内膜の輪郭の位置が求められると、マーカ生成部11は、各時相における内膜の輪郭を示す情報(輪郭上の各点の座標情報)を輪郭位置算出部12から受けて、各時相における内膜の輪郭を表すマーカを生成する。例えば、1心周期に亘って各時相における内膜の輪郭が検出されている場合、マーカ生成部11は、全時相について、内膜の輪郭を表すマーカを生成する。
When the position of the intima contour in each time phase is obtained by the contour
さらに、マーカ生成部11は、各時相におけるマーカに、時相ごとに異なる色を割り当てる。例えば、マーカ生成部11は、心臓の収縮末期から拡張末期にかけて各時相で異なる色を、対応する時相のマーカに割り当てる。例えば、各時相のマーカに割り当てる色を予め決めておき、時相と色との対応付けを予め記憶部(図示しない)に記憶しておく。マーカ生成部11は、その対応付けに従って各時相のマーカに対して、対応する色を割り当てる。
Furthermore, the
表示制御部6は、時相ごとに異なる色が割り当てられた複数のマーカ(以下、「カラー画像」と称する場合がある)をマーカ生成部11から受けて、表示部7に表示させる。このとき、表示制御部6は、操作者によって指定された時相に生成された断層像データを記憶部5から読み込み、その断層像データに基づく断層像にカラー画像を重ねて表示部7に表示させる。
The
カラー画像は、時相ごとに異なる色が割り当てられた複数のマーカによって構成されているため、1枚の断層像により、心臓の運動状態を時間的、空間的に観察することができ、さらに、色の構成比率から、心臓の収縮の時相(収縮の遅延の程度など)を知ることが可能となる。 Since the color image is composed of a plurality of markers assigned different colors for each time phase, the motion state of the heart can be observed temporally and spatially with one tomographic image, From the color composition ratio, it becomes possible to know the time phase of the heart contraction (the degree of contraction delay, etc.).
以上のようにして生成された内膜の輪郭を表すカラー画像の1例を図2に示す。図2は、この発明の第1実施形態に係る超音波診断装置で取得された画像と、心機能評価の結果を示す図である。 An example of a color image representing the contour of the intima generated as described above is shown in FIG. FIG. 2 is a diagram showing an image acquired by the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention and a result of cardiac function evaluation.
操作者が操作部8を用いて任意の時相を指定すると、表示制御部6は、指定された時相に取得された断層像データを記憶部5から読み込んで、その断層像データに基づく断層像を表示部7に表示させる。さらに、表示制御部6は、その断層像に、時相ごとに異なる色が割り当てられた複数のマーカ(カラー画像)を重ねて表示部7に表示させる。例えば、図2に示すように、表示制御部6は、操作者によって指定された断層像100を表示部7に表示させるとともに、その断層像100にカラー画像101を重ねて表示させる。
When the operator designates an arbitrary time phase using the
図2に示す断層像100は、拡張末期に取得された心臓の横断面画像を表している。カラー画像101は、時相ごとに異なる色が割り当てられた複数のマーカによって構成されている。例えば、1心周期分のマーカによって構成される。断層像100とカラー画像101が重ねて表示された画像によって、心臓の運動状態を時間的、空間的に観察することができる。また、カラー画像101を構成する各マーカには、時相ごとに異なる色が割り当てられているため、色の構成比率から、心臓の収縮の時相(収縮の遅延の程度など)を知ることができる。なお、カラーバー102は、マーカに割り当てられている色と時相との対応付けを表している。具体的には、心臓の拡張開始時からの時間と、マーカに割り当てられている色との対応付けを表している。このように、各マーカは、各時相における内膜の輪郭を表しており、各マーカに時相ごとに異なる色が割り当てられているため、色の構成比率から、心臓の収縮の時相(収縮の遅延の程度など)を知ることができる。
A
この実施形態では、各時相のマーカ自体に、対応する時相に応じた色が割り当てられて表示されている。さらに、この実施形態では、表示制御部6は、マーカとマーカの間に、マーカに割り当てられている色を割り当てることで、マーカ間における色を補間して表示しても良い。
In this embodiment, a color corresponding to the corresponding time phase is assigned and displayed on each time phase marker itself. Furthermore, in this embodiment, the
以上のようにして乳頭筋や腱索を含まないように内膜の輪郭を指定し、スペックルパターンを用いた2つの断層像間のパターンマッチングにより各時相における内膜の輪郭を検出することで、乳頭筋や腱索の影響を受けずに内膜の輪郭を検出することが可能となる。そして、各時相の内膜の輪郭を表すマーカに時相ごとに異なる色を割り当てて表示することで、内膜位置の変動情報が色で識別可能に表示されるため、心機能評価に好適な画像を提供することが可能となる。 As described above, the intima contour is specified so as not to include papillary muscles and chordae, and the intima contour at each time phase is detected by pattern matching between two tomographic images using a speckle pattern. Thus, the contour of the intima can be detected without being affected by papillary muscles or chordae. And, by assigning and displaying different colors for each time phase to the markers representing the intima contours of each time phase, the variation information of the intima position is displayed so that it can be identified by color, which is suitable for cardiac function evaluation It is possible to provide a simple image.
上記断層像100とカラー画像101を利用した心機能評価は、心機能評価部20によって実施される。具体的には、心機能評価部20は、特開2003−325521号公報に記載の心機能解析(「ICK解析」と称する)を実行する。この心機能解析について、簡単に説明する。
The cardiac function evaluation using the
心機能評価部20は、例えば心臓の横断面画像に重心位置を設定し、その重心位置から放射状に直線を引くことにより、横断面画像を6分割する。図2に示す例では、横断面画像に相当する断層像100を、int(下壁):D1、pst(後壁):D2、lat(側壁):D3、ant(前壁):D4、asp(前壁中隔):D5、sp(後壁中隔):D6の6つの領域に分割している。そして、心機能評価部20は、D1〜D6の領域ごとに、心臓の最大拡張時における横断面積に対する経時的な横断面積の割合(拡張時面積変化率)を算出する。また、心機能評価部20は、D1〜D6の領域ごとに、心臓の収縮開始時の横断面積に対する経時的な横断面積の割合(収縮時面積変化率)を算出する。心機能評価部20は、分割されたD1〜D6領域の各領域において経時的に変化する横断面積に基づいて、拡張時面積変化率と収縮時面積変化率を求める。
For example, the cardiac
そして、心機能評価部20は、心臓の最大拡張時の面積に対する拡張開始から所定時間経過した時の断面積の割合を算出し、その算出した面積の割合と評価基準値とを比較することで、心機能の評価を行う。例えば、心機能評価部20は、拡張開始から30%経過した時点の拡張時面積変化率を求め、その値と、予め設定された評価基準値と比較することにより、その値が正常な値か否かを判断する。ここでは、1例として拡張開始30%経過時における拡張時面積変化率と、評価基準値を比較したが、30%以外の時点における拡張時面積変化率を評価基準値と比較して心機能の評価を行っても良い。
The cardiac
具体的には、心機能評価部20は、画像処理部10にて求められた、各時相における内膜の輪郭に基づき、その輪郭で囲まれた内部の面積を算出する。この面積の算出は、内膜の輪郭によって囲まれた部分のドット数をカウントすることにより算出する。そして、心機能評価部20は、6分割された各領域D1〜D6について、各時相における横断面積を求め、D1〜D6の領域ごとの最大拡張時における横断面積に対する、各時相における横断面積の割合(拡張時面積変化率)を求める。そして、心機能評価部20は、拡張開始30%経過時の拡張時面積変化率と、予め設定された評価基準値とを比較することにより、その値が正常な値か否かを判断する。
Specifically, the cardiac
また、心機能評価部20は、図2に示すグラフ110や帯グラフ120を作成する。グラフ110は、拡張期における内膜の輪郭の位置を示したグラフである。縦軸は最大拡張時に対する内膜位置の割合を示し、横軸は時間を示している。横軸の100%が最大拡張時の時間を表している。心機能評価部20は、D1〜D6の領域ごとにグラフを作成する。また、帯グラフ120は、各領域における内膜の輪郭の位置を示している。この帯グラフ120についても、心機能評価部20は、D1〜D6の領域ごとにグラフを求める。表示制御部6は、心機能評価部20からグラフ110と帯グラフ120を受けると、断層像100とともに表示部7に表示させる。
The cardiac
そして、操作者によって、例えば拡張開始から30%経過が経過した時点が指定されると、表示制御部6は、各領域の帯グラフ120上の30%経過時に相当する位置に、30%経過時を示すポインタ121を表示させる。拡張開始時からの経過時間は、カラーバー102上で指定することができ、また、グラフ110の横軸にて指定しても良い。30%経過時を示すポインタ121の表示位置を基準にして、各領域の帯グラフが示す内膜位置を確認することで、心機能の評価を行うことができる。
Then, for example, when the time point at which 30% has elapsed from the start of expansion is designated by the operator, the
操作部8は、キーボード、マウス、トラックボール、又はTCS(Touch Command Screen)などで構成され、操作者の操作によって、初期輪郭(心臓の内膜の輪郭)や、その初期輪郭を指定するための断層像が取得された時相が指定される。
The
なお、画像処理部10、表示制御部6、及び心機能評価部20による各処理は、ハードウェアで実現しても良く、ソフトウェアで実現しても良い。例えば、画像処理部10、表示制御部6、及び心機能評価部20をCPUと、ROM、RAM、HDDなどの記憶装置とで構成する。記憶装置に、画像処理部10の機能を実現するための画像処理プログラム、表示制御部6の機能を実現するための表示制御プログラム、及び心機能評価部20の機能を実現するための心機能評価プログラムを記憶させておく。そして、CPUが記憶装置に記憶されている画像処理プログラムを実行することで画像処理部10の機能を実現し、表示制御プログラムを実行することで表示制御部6の機能を実現し、心機能評価プログラムを実行することで心機能評価部20の機能を実現するようにしても良い。
In addition, each process by the
(超音波画像処理装置)
また、記憶部5、表示制御部6、表示部7、操作部8、画像処理部10、及び心機能評価部20を備えた超音波画像処理装置によって、各時相における心臓の内膜の輪郭を検出し、カラー画像を生成しても良い。つまり、超音波診断装置の外部に超音波画像処理装置を設け、その超音波画像処理装置によって、カラー画像を生成しても良い。
(Ultrasonic image processing device)
Further, the contour of the intima of the heart at each time phase is obtained by the ultrasonic image processing apparatus including the
この場合、超音波画像処理装置の外部に設置された従来技術に係る超音波診断装置によって心臓を超音波で走査することで、時間的に連続する複数の断層像データ(心臓の動画像データ)を取得する。そして、超音波画像処理装置は、超音波診断装置によって取得された複数の断層像データを受け付けて、それら複数の断層像データを記憶部5に記憶させる。このように、超音波画像処理装置の外部に設置された超音波診断装置によって複数の断層像データが取得されて、超音波画像処理装置の記憶部5に記憶される。そして、画像処理部10は、スペックパターンを用いた2画像間のパターンマッチングにより、各時相の断層像データから心臓の内膜の輪郭を検出し、さらに、各時相の内膜の輪郭を表すマーカに、時相ごとに異なる色を割り当てる。表示制御部6は、色が割り当てられたマーカ(カラー画像)を断層像に重ねて表示部7に表示させる。心機能評価部20は、そのカラー画像に基づいて心機能の評価を実施する。
In this case, a plurality of temporally continuous tomographic image data (moving image data of the heart) is obtained by scanning the heart with ultrasonic waves by an ultrasonic diagnostic apparatus according to the related art installed outside the ultrasonic image processing apparatus. To get. Then, the ultrasonic image processing apparatus receives a plurality of tomographic image data acquired by the ultrasonic diagnostic apparatus and causes the
以上のように、超音波画像処理装置によって各時相における心臓の内膜の輪郭を表すカラー画像を生成した場合であっても、乳頭筋や腱索の影響を受けずに内膜の輪郭を検出することが可能となる。そして、各時相の内膜の輪郭に対して、時相ごとに異なる色を割り当てて表示することで、内膜位置の変動情報が色で識別可能に表示されるため、心機能評価に好適な画像が得られる。 As described above, even when a color image representing the intimal outline of the heart at each time phase is generated by the ultrasonic image processing apparatus, the intimal outline is not affected by the papillary muscles or chordae. It becomes possible to detect. And, by assigning and displaying different colors for each time phase to the intima contour of each time phase, the intima position fluctuation information is displayed so as to be identifiable by color, which is suitable for cardiac function evaluation Images can be obtained.
(動作)
次に、この発明の第1実施形態に係る超音波診断装置の動作について、図3を参照して説明する。図3は、この発明の第1実施形態に係る超音波診断装置による一連の動作を説明するためのフローチャートである。この実施形態では、心臓を診断部位として心臓の断層像データを取得し、その断層像データに基づいて、心機能の評価に供される心臓の内膜の輪郭を検出する。
(Operation)
Next, the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart for explaining a series of operations by the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention. In this embodiment, tomographic image data of the heart is acquired using the heart as a diagnostic site, and the contour of the intima of the heart that is used for the evaluation of cardiac function is detected based on the tomographic image data.
(ステップS01)
まず、超音波プローブ2を被検体に当てて、心臓に対して超音波を送信し、画像生成部4によって、時間的に連続する複数の断層像データ(心臓の動画像データ)を生成する。例えば、1心周期以上に亘って超音波を送受信することで、1心周期以上に亘って時間的に連続する複数の断層像データを生成する。制御部9は、超音波診断装置1の外部からECG信号を受け付けて、生成された各断層像データにその断層像データが生成された時相を対応付けて記憶部5に記憶させる。
(Step S01)
First, the
(ステップS02)
次に、操作者が操作部8を用いて、心機能評価を行う解析区間を指定する。例えば、心臓の収縮期又は拡張期を指定する。この実施形態では、心臓の拡張期が指定されているものとする。
(Step S02)
Next, the operator uses the
(ステップS03)
次に、操作者が操作部8を用いて、初期輪郭を設定するための断層像が生成された時相を指定する。例えば、心臓の収縮末期近傍の時相を指定し、収縮末期に生成された断層像に初期輪郭を設定することが好ましい。心臓の収縮末期近傍の時相に生成された断層像に対して初期輪郭を設定し、収縮末期から拡張末期にかけて内膜の輪郭を追跡した方が、輪郭の検出精度が良好だからである。すなわち、心臓の内腔の輝度値が低いため、拡張末期から収縮末期にかけて内膜の輪郭を追跡すると、輝度値が低い方向に内膜の輪郭を追跡することになる。その結果、輪郭の検出に誤差が含まれるおそれがある。従って、収縮末期に生成された断層像に対して初期輪郭を設定して、内膜の輪郭を追跡した方が好ましい。
(Step S03)
Next, the operator designates a time phase when a tomographic image for setting an initial contour is generated using the
(ステップS04)
操作者によって時相が指定されると、表示制御部6はその時相が対応付けられた断層像データを記憶部5から読み込んで、その断層像データに基づく断層像を表示部7に表示させる。心臓の収縮末期近傍の時相が指定された場合、表示制御部6は、収縮末期近傍の時相が対応付けられた断層像データを記憶部5から読み込み、収縮末期近傍の断層像を表示部7に表示させる。
(Step S04)
When the time phase is designated by the operator, the
(ステップS05)
収縮末期近傍の断層像が表示部7に表示されている状態で、操作者は操作部8を用いて、断層像に表された乳頭筋や腱索が含まれないように初期輪郭によって内膜の輪郭を指定する。操作者によって初期輪郭が指定されると、マーカ生成部11はその初期輪郭を表すマーカを生成する。表示制御部6は、初期輪郭を表すマーカを、収縮末期近傍の断層像に重ねて表示部7に表示させる。
(Step S05)
In a state where a tomographic image near the end systole is displayed on the display unit 7, the operator uses the
(ステップS06)
輪郭位置算出部12は、初期輪郭が設定された断層像Aの次に生成された断層像データBを記憶部5から読み込み、スペックルパターンを用いた2つの断層像間(断層像Aと断層像B)のパターンマッチングを行うことによって、内膜の輪郭上の各点の移動ベクトルを求める。例えば、輪郭位置算出部12は、1心周期に亘って取得された全ての断層像データについて、1心周期に含まれる各時相における内膜の輪郭上の各点の移動ベクトルを求めることで、各時相における内膜の輪郭を検出する。
(Step S06)
The contour
(ステップS07)
マーカ生成部11は、輪郭位置算出部12から各時相の内膜の輪郭を示す情報(輪郭上の各点の座標情報)を受けると、各時相の内膜の輪郭を表すマーカを生成する。そして、マーカ生成部11は、各時相のマーカに、時相ごとに異なる色を割り当てる。例えば、1心周期に亘って各時相における内膜の輪郭が検出されている場合、マーカ生成部11は、全時相について、内膜の輪郭を表すマーカを生成する。
(Step S07)
When the
(ステップS08)
表示制御部6は、時相ごとに異なる色が割り当てられたマーカ(カラー画像)を、操作者によって指定された断層像に重ねて表示部7に表示させる。例えば、操作者によって拡張末期が指定されると、表示制御部6は拡張末期に生成された断層像データを記憶部5から読み込み、その断層像データに基づく断層像を表示部7に表示させる。そして、表示制御部6は、カラー画像を拡張末期の断層像に重ねて表示部7に表示させる。例えば図2に示すように、表示部7には、カラー画像101が、拡張末期の断層像100に重ねて表示される。このように、CK画像と同様に、内膜位置の変動情報が色で識別可能な画像として出力される。
(Step S08)
The
(ステップS09)
以上のようにして各時相における内膜の輪郭が求められて、カラー画像が生成されると、心機能評価部20は、カラー画像に基づいてICK解析(特開2003−325521号公報に記載の解析手法)を行なう。
(Step S09)
As described above, when the contour of the intima in each time phase is obtained and a color image is generated, the cardiac
以上のように、乳頭筋や腱索を含まないように内膜の輪郭を指定し、スペックルパターンを用いた2画像間のパターンマッチングにより各時相における内膜の輪郭を検出することで、乳頭筋や腱索の影響を受けずに内膜の輪郭を検出することが可能となる。そして、各時相の内膜の輪郭を表すマーカに時相ごとに異なる色を割り当てて表示することで、内膜位置の変動情報が色で識別可能に表示されるため、心機能評価に好適な画像を提供することが可能となる。このカラー画像に基づいてICK解析を実施することで、より適切な評価が可能となる。 As described above, by specifying the contour of the intima so as not to include papillary muscles and chordae, and detecting the contour of the intima in each time phase by pattern matching between two images using a speckle pattern, It becomes possible to detect the contour of the intima without being affected by papillary muscles or chords. And, by assigning and displaying different colors for each time phase to the markers representing the intima contours of each time phase, the variation information of the intima position is displayed so that it can be identified by color, which is suitable for cardiac function evaluation It is possible to provide a simple image. By performing ICK analysis based on this color image, more appropriate evaluation is possible.
[第2の実施の形態]
(構成)
次に、この発明の第2実施形態に係る超音波診断装置の構成について、図4を参照して説明する。図4は、この発明の第2実施形態に係る超音波診断装置の概略構成を示すブロック図である。第2実施形態では、心臓の全体動(translation)の影響を除去する処理を行う。
[Second Embodiment]
(Constitution)
Next, the configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, a process for removing the influence of the total movement of the heart is performed.
第2実施形態に係る超音波診断装置1Aは、画像処理部30の構成が第1実施形態に係る超音波診断装置1の画像処理部10の構成と異なる。画像処理部30以外の構成については、第1実施形態に係る超音波診断装置1と同じであるため、説明を省略する。
In the ultrasonic
画像処理部30は、輪郭位置算出部31、輪郭移動速度算出部32、収縮中心算出部33、収縮中心移動速度算出部34、減算部35、輪郭再構成部36、及びマーカ生成部37を備えている。
The
輪郭位置算出部31は、第1実施形態に係る輪郭位置算出部12と同様に、スペックルパターンを用いた時間的に連続する2つの断層像間のパターンマッチングを行うことで、初期輪郭で設定された内膜の輪郭上の各点の移動ベクトルを時相ごとに求める。これにより、各時相における内膜の輪郭が求められる。輪郭移動速度算出部32は、各時相における輪郭上の各点の移動ベクトル(変位)と、各時相間の時間とに基づいて、各時相における輪郭上の各点の移動速度を算出する。例えば、輪郭位置算出部31は、1心周期に亘って取得された全ての断層像データについて、時相ごとに内膜の輪郭を検出し、輪郭移動速度算出部32は、1心周期に含まれる各時相における輪郭上の各点の移動速度を求める。
Similar to the contour
収縮中心算出部33は、輪郭位置算出部31によって算出された各時相における内膜の輪郭に基づいて、例えば、内膜の輪郭で囲まれた範囲の重心の位置を収縮中心の位置の1例として時相ごとに算出する。なお、この実施形態では、厳密な収縮中心の位置を求める必要はなく、収縮中心の近傍の位置を求めても良い。重心の算出方法は、従来技術に係る方法が用いられる。また、収縮中心算出部33は、各時相における重心の位置に基づいて、各時相における重心の移動ベクトルを収縮中心の移動ベクトルの1例として算出する。重心(収縮中心)の移動ベクトルは、重心(収縮中心)の位置の変位と、重心(収縮中心)が変位した移動方向を表している。収縮中心移動速度算出部34は、例えば、各時相における重心(収縮中心)の移動ベクトル(変位)と、各時相間の時間とに基づいて、各時相における重心の移動速度を収縮中心の移動速度の1例として算出する。
Based on the intima contour in each time phase calculated by the
減算部35は、輪郭移動速度算出部32によって求められた内膜の輪郭上の各点の移動速度から、収縮中心速度算出部34によって求められた収縮中心の移動速度を減算する。このとき、減算部35は、同じ時相の移動速度同士を減算する。すなわち、減算部35は、各時相における輪郭上の各点の移動速度から、同じ時相における収縮中心の移動速度を減算し、各時相における移動速度の差分を求める。
The
この実施形態では、各時相における内膜の輪郭で囲まれた範囲の重心の位置を、心臓の収縮中心の位置であると仮定する。また、収縮中心位置の移動速度が、心臓の全体動の速度に等しいと仮定する。つまり、重心の移動速度が、心臓の全体動の速度に等しいと仮定する。そして、内膜の輪郭上の各点の移動速度から、重心の移動速度を減算することで、心臓の全体動の影響を除去する。 In this embodiment, it is assumed that the position of the center of gravity in the range surrounded by the contour of the intima in each time phase is the position of the heart contraction center. Further, it is assumed that the moving speed of the contraction center position is equal to the speed of the whole heart movement. That is, it is assumed that the moving speed of the center of gravity is equal to the speed of the whole heart movement. Then, by subtracting the moving speed of the center of gravity from the moving speed of each point on the contour of the intima, the influence of the whole heart movement is removed.
輪郭再構成部36は、減算部35によって求められた各時相における移動速度の差分に基づいて、各時相における内膜の輪郭の位置を求める。例えば、輪郭再構成部36は、各時相における移動速度の差分を、各時相間の時間で積分することで、各時相における内膜の輪郭の位置を求める。内膜の輪郭上の各点の移動速度から、心臓の全体像の速度と仮定された重心の移動速度が減算されているため、全体像の影響が除去された内膜の輪郭が求められることになる。
The
また、減算部35は、輪郭位置算出部31によって求められた内膜の輪郭上の各点の移動ベクトルから、収縮中心算出部33によって求められた収縮中心の移動ベクトルを減算しても良い。このとき、減算部35は、同じ時相の移動ベクトル同士を減算する。すなわち、減算部35は、各時相における輪郭上の各点の移動ベクトルから、同じ時相における収縮中心の移動ベクトルを減算し、各時相における移動ベクトルの差分を求める。この場合、輪郭再構成部36は、減算部35によって求められた各時相における移動ベクトルの差分に基づいて、各時相における内膜の輪郭の位置を求める。重心の移動ベクトルを心臓の全体動の移動ベクトルと仮定すると、移動ベクトル同士を減算することで、心臓の全体動の影響を除去することができる。
The
マーカ生成部37は、輪郭再構成部36によって求められた各時相における内膜の輪郭を表すマーカを生成する。さらに、マーカ生成部37は、第1実施形態と同様に、各時相のマーカに、時相ごとに異なる色を割り当てる。表示制御部6は、操作者によって指定された時相の断層像に、時相ごとに異なる色が割り当てられたマーカ(カラー画像)を重ねて表示部7に表示させる。そして、第1実施形態と同様に、心機能評価部20が心機能の評価を実施する。
The
以上のように、各時相における輪郭の重心の位置を、心臓の収縮中心の位置であると仮定し、収縮中心位置の移動速度を、心臓の全体動の速度に等しいと仮定し、内膜の輪郭上の各点の移動速度から重心の移動速度を減算することで、心臓の全体動の影響が軽減された内膜の輪郭を求めることができる。また、内膜の輪郭上の各点の移動ベクトルから重心の移動ベクトルを減算した場合であっても、心臓の全体動の影響が軽減された内膜の輪郭を求めることができる。そして、上記仮定が成立した範囲では、心臓の全体動の影響を軽減した心機能の解析が可能となる。 As described above, the position of the center of gravity of the contour in each time phase is assumed to be the position of the heart's contraction center, the moving speed of the contraction center position is assumed to be equal to the speed of the whole heart motion, and the intima By subtracting the moving speed of the center of gravity from the moving speed of each point on the contour of the heart, the contour of the intima in which the influence of the whole heart motion is reduced can be obtained. Further, even when the movement vector of the center of gravity is subtracted from the movement vector of each point on the intima outline, the intima outline in which the influence of the whole heart motion is reduced can be obtained. In the range where the above assumption is established, it is possible to analyze the cardiac function while reducing the influence of the whole heart motion.
(動作)
次に、この発明の第2実施形態に係る超音波診断装置の動作について、図5及び図6を参照して説明する。図5は、この発明の第2実施形態に係る超音波診断装置の第1の動作態様を示すフローチャートである。図6は、この発明の第2実施形態に係る超音波診断装置の第2の動作態様を示すフローチャートである。まず、図5を参照して第1の動作態様を説明し、次に図6を参照して第2の動作態様を説明する。
(Operation)
Next, the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a flowchart showing a first operation mode of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a flowchart showing a second operation mode of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment of the present invention. First, the first operation mode will be described with reference to FIG. 5, and then the second operation mode will be described with reference to FIG.
(第1の動作態様)
まず、第1実施形態と同様に、図3に示すステップS01からステップS05までの処理を実行することで、心臓を表す時間的に連続する複数の断層像データを取得し、所定時相の断層像上に乳頭筋や腱索が含まれないように初期輪郭を設定する。例えば、1心周期以上に亘って超音波を送受信することで、1心周期以上に亘って時間的に連続する複数の断層像データを生成する。
(First operation mode)
First, as in the first embodiment, by executing the processing from step S01 to step S05 shown in FIG. 3, a plurality of temporally continuous tomographic image data representing the heart is acquired, and a tomogram of a predetermined time phase is acquired. The initial contour is set so that the papillary muscles and chords are not included on the image. For example, by transmitting and receiving ultrasonic waves over one cardiac cycle or more, a plurality of tomographic image data that are temporally continuous over one cardiac cycle or more are generated.
(ステップS10)
輪郭位置算出部31は、第1実施形態に係る輪郭位置算出部12と同様に、初期輪郭が設定された断層像Aの次に生成された断層像データBを記憶部5から読み込み、スペックルパターンを用いた2つの断層像間のパターンマッチングを行うことによって、内膜の輪郭上の各点の移動ベクトルを求める。例えば、輪郭位置算出部31は、1心周期に亘って取得された全ての断層像データについて、1心周期に含まれる各時相における内膜の輪郭上の各点の移動ベクトルを求めることで、各時相における内膜の輪郭を検出する。
(Step S10)
Similar to the contour
(ステップS11)
輪郭移動速度算出部32は、輪郭位置算出部31によって求められた各時相における輪郭上の各点の移動ベクトルと、各時相間の時間とに基づいて、各時相における輪郭上の各点の移動速度を算出する。
(Step S11)
The contour movement
(ステップS12)
一方、収縮中心算出部33は、輪郭位置算出部31によって求められた各時相における内膜の輪郭の重心の位置を収縮中心の位置の1例として算出する。また、収縮中心算出部33は、各時相における重心に基づいて、各時相における重心の移動ベクトルを収縮中心の移動ベクトルの1例として算出する。
(Step S12)
On the other hand, the contraction
(ステップS13)
収縮中心移動速度算出部34は、各時相における重心の移動ベクトルと、各時相間の時間とに基づいて、各時相における重心の移動速度を収縮中心の移動速度の1例として算出する。
(Step S13)
The contraction center movement
(ステップS14)
そして、減算部35は、ステップS11で求められた輪郭上の各点の移動速度から、ステップS13で求められた重心の移動速度を減算する。このとき、減算部35は、同じ時相の移動速度同士を減算することで、各時相における移動速度の差分を求める。
(Step S14)
Then, the subtracting
(ステップS15)
そして、輪郭再構成部36は、各時相における移動速度の差分を、各時相間の時間で積分することで、各時相における内膜の輪郭の位置を求める。例えば、1心周期に含まれる各時相における内膜の輪郭の位置を求める。
(Step S15)
Then, the
(ステップS07)
そして、マーカ生成部37は、輪郭再構成部36によって求められた各時相の内膜の輪郭を表すマーカを生成する。さらに、マーカ生成部37は、第1実施形態と同様に、各時相のマーカに、時相ごとに異なる色を割り当てる。
(Step S07)
Then, the
そして、第1実施形態と同様に、図3に示すステップS08とステップS09の処理を実行することで、心機能の評価を行う。 Then, as in the first embodiment, the cardiac function is evaluated by executing the processing of step S08 and step S09 shown in FIG.
以上のように、各時相における重心の移動速度を、心臓の全体動の速度に等しいと仮定し、輪郭上の各点の移動速度から重心の移動速度を減算することで、心筋の全体動の影響を軽減した画像を得ることができる。これにより、心臓の全体動の影響を軽減した心機能の解析が可能となる。 As described above, assuming that the moving speed of the center of gravity in each time phase is equal to the speed of the whole heart movement, subtracting the moving speed of the center of gravity from the moving speed of each point on the contour, Can be obtained. As a result, it is possible to analyze the cardiac function while reducing the influence of the whole heart motion.
(第2の動作態様)
まず、第1実施形態と同様に、図3に示すステップS01からステップS05までの処理を実行することで、心臓を表す時間的に連続する複数の断層像データを取得し、所定時相の断層像上に乳頭筋や腱索が含まれないように初期輪郭を設定する。例えば、1心周期以上に亘って超音波を送受信することで、1心周期以上に亘って時間的に連続する複数の断層像データを生成する。
(Second operation mode)
First, as in the first embodiment, by executing the processing from step S01 to step S05 shown in FIG. 3, a plurality of temporally continuous tomographic image data representing the heart is acquired, and a tomogram of a predetermined time phase is acquired. The initial contour is set so that the papillary muscles and chords are not included on the image. For example, by transmitting and receiving ultrasonic waves over one cardiac cycle or more, a plurality of tomographic image data that are temporally continuous over one cardiac cycle or more are generated.
(ステップS20)
輪郭位置算出部31は、第1実施形態に係る輪郭位置算出部12と同様に、スペックルパターンを用いた2つの断層像間のパターンマッチングを行うことによって、初期輪郭により設定された内膜の輪郭上の各点の移動ベクトルを求める。例えば、輪郭位置算出部31は、1心周期に亘って取得された全ての断層像データについて、1心周期に含まれる各時相における内膜の輪郭上の各点の移動ベクトルを求めることで、各時相における内膜の輪郭を検出する。
(Step S20)
Similar to the contour
(ステップS21)
収縮中心算出部33は、輪郭位置算出部31によって求められた各時相における内膜の輪郭の重心の位置を収縮中心の位置の1例として求める。
(Step S21)
The contraction
(ステップS22)
さらに、収縮中心算出部33は、各時相における重心の位置に基づいて、各時相における重心の移動ベクトルを収縮中心の移動ベクトルの1例として算出する。
(Step S22)
Further, the contraction
(ステップS23)
減算部35は、ステップS20で求められた輪郭上の各点の移動ベクトルから、ステップS22で求められた重心の移動ベクトルを減算する。このとき、減算部35は、同じ時相の移動ベクトル同士を減算することで、各時相における移動ベクトルの差分を求める。
(Step S23)
The subtracting
(ステップS24)
輪郭再構成部36は、ステップS23で求められた各時相における移動ベクトルの差分に基づいて、各時相における内膜の輪郭の位置を求める。例えば、1心周期に含まれる各時相における内膜の輪郭の位置を求める。
(Step S24)
The
(ステップS07)
そして、マーカ生成部37は、輪郭再構成部36によって求められた各時相の内膜の輪郭を表すマーカを生成する。さらに、マーカ生成部37は、第1実施形態と同様に、各時相のマーカに、時相ごとに異なる色を割り当てる。
(Step S07)
Then, the
そして、第1実施形態と同様に、図3に示すステップS08とステップS09の処理を実行することで、心機能の評価を行う。 Then, as in the first embodiment, the cardiac function is evaluated by executing the processing of step S08 and step S09 shown in FIG.
以上のように、輪郭上の各点の移動ベクトルから重心の移動ベクトルを減算することで、心筋の全体動の影響を軽減した画像を得ることができる。これにより、心臓の全体動の影響を軽減した心機能の評価が可能となる。 As described above, by subtracting the movement vector of the center of gravity from the movement vector of each point on the contour, it is possible to obtain an image in which the influence of the whole heart muscle movement is reduced. As a result, it is possible to evaluate the cardiac function while reducing the influence of the whole heart motion.
1、1A 超音波診断装置
2 超音波プローブ
3 送受信部
4 画像生成部
5 記憶部
6 表示制御部
7 表示部
8 操作部
9 制御部
10、30 画像処理部
12、31 輪郭位置算出部
11、37 マーカ生成部
20 心機能評価部
32 輪郭移動速度算出部
33 収縮中心算出部
34 収縮中心移動速度算出部
35 減算部
36 輪郭再構成部
100 断層像
101 カラー画像
102 カラーバー
110 グラフ
120 帯グラフ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
所定時相に取得された断層像データに基づく断層像に対する前記心臓の内膜の輪郭の指定を受け付け、前記所定時相以外の各時相に取得された断層像データに基づく断層像における前記内膜の輪郭の位置を時相ごとにパターンマッチングにより求める輪郭位置算出手段と、
前記各時相における前記内膜の輪郭を表すマーカを時相ごとに生成し、前記各時相のマーカに、時相ごとに異なる色を割り当てるマーカ生成手段と、
前記色が割り当てられた前記各時相のマーカを断層像に重ねて表示手段に表示させる表示制御手段と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。 Ultrasonic image acquisition means for acquiring a plurality of temporally continuous tomographic image data by scanning the heart of the subject with ultrasonic waves;
The specification of the contour of the intima of the heart with respect to the tomogram based on the tomogram data acquired at a predetermined time phase is received, and the inside of the tomogram based on the tomogram data acquired at each time phase other than the predetermined time phase is received. Contour position calculating means for obtaining the position of the contour of the film by pattern matching for each time phase;
Marker generating means for generating a marker representing the contour of the intima in each time phase for each time phase, and assigning a different color for each time phase to each time phase marker;
Display control means for displaying the marker of each time phase assigned with the color on a tomographic image on a display means;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記輪郭位置算出手段によって求められた各時相における前記内膜の輪郭の位置と、前記各時相における前記収縮中心の位置との差に基づいて、新たな内膜の輪郭の位置を時相ごとに求める輪郭再構成手段と、を更に有し、
前記マーカ生成手段は、前記新たな内膜の輪郭を表す新たなマーカを時相ごとに生成し、前記各時相の新たなマーカに、時相ごとに異なる色を割り当て、
前記表示制御手段は、前記色が割り当てられた前記各時相の新たなマーカを断層像に重ねて前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の超音波診断装置。 A contraction center calculation means for determining, for each time phase, the position of the contraction center defined based on the contour of the intima in each time phase;
Based on the difference between the position of the contour of the intima in each time phase obtained by the contour position calculation means and the position of the contraction center in each time phase, the position of the new intimal contour is time-phased. Contour reconstructing means to be obtained for each
The marker generating means generates a new marker representing the new intimal contour for each time phase, and assigns a different color for each time phase to the new marker for each time phase,
3. The display control unit according to claim 1, wherein the display control unit causes the display unit to display a new marker of each time phase to which the color is assigned on a tomographic image. Ultrasonic diagnostic equipment.
前記各時相における前記収縮中心の位置の変位に基づいて、前記各時相における前記収縮中心の移動速度を求める収縮中心移動速度算出手段と、
前記輪郭位置算出手段によって求められた各時相における前記内膜の輪郭の位置の変位に基づいて、前記各時相における前記輪郭上の各点の移動速度を求める輪郭移動速度算出手段と、
前記収縮中心の移動速度と、前記輪郭上の各点の移動速度との差を時相ごとに算出し、その差に基づいて、新たな内膜の輪郭の位置を時相ごとに求める輪郭再構成手段と、を更に有し、
前記マーカ生成手段は、前記新たな内膜の輪郭を表す新たなマーカを時相ごとに生成し、前記各時相の新たなマーカに、時相ごとに異なる色を割り当て、
前記表示制御手段は、前記色が割り当てられた前記各時相の新たなマーカを断層像に重ねて前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の超音波診断装置。 A contraction center calculation means for determining, for each time phase, the position of the contraction center defined based on the contour of the intima in each time phase;
A contraction center moving speed calculating means for obtaining a moving speed of the contraction center in each time phase based on a displacement of the position of the contraction center in each time phase;
A contour moving speed calculating means for determining a moving speed of each point on the contour in each time phase based on the displacement of the position of the contour of the intima in each time phase determined by the contour position calculating means;
The difference between the moving speed of the contraction center and the moving speed of each point on the contour is calculated for each time phase, and based on the difference, a new contour position of the intima is obtained for each time phase. And further comprising:
The marker generating means generates a new marker representing the new intimal contour for each time phase, and assigns a different color for each time phase to the new marker for each time phase,
3. The display control unit according to claim 1, wherein the display control unit causes the display unit to display a new marker of each time phase to which the color is assigned on a tomographic image. Ultrasonic diagnostic equipment.
前記輪郭位置算出手段によって求められた前記内膜の輪郭上の各点の移動ベクトルと、前記収縮中心の移動ベクトルとの差を時相ごとに算出し、その差に基づいて、新たな内膜の輪郭の位置を時相ごとに求める輪郭再構成手段と、を更に有し、
前記マーカ生成手段は、前記新たな内膜の輪郭を表す新たなマーカを時相ごとに生成し、前記各時相の新たなマーカに、時相ごとに異なる色を割り当て、
前記表示制御手段は、前記色が割り当てられた前記各時相の新たなマーカを断層像に重ねて前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項2に記載の超音波診断装置。 The position of the contraction center defined based on the contour of the intima in each time phase is obtained for each time phase, and the movement vector of the contraction center representing the displacement and movement direction of the position of the contraction center in each time phase is obtained. Contraction center calculation means;
A difference between the movement vector of each point on the contour of the intima obtained by the contour position calculation means and the movement vector of the contraction center is calculated for each phase, and a new intima is calculated based on the difference. Contour reconstructing means for obtaining the position of the contour for each time phase,
The marker generating means generates a new marker representing the new intimal contour for each time phase, and assigns a different color for each time phase to the new marker for each time phase,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the display control unit causes the display unit to display a new marker of each time phase to which the color is assigned on a tomographic image.
前記各時相における前記内膜の輪郭を表すマーカを時相ごとに生成し、前記各時相のマーカに、時相ごとに異なる色を割り当てるマーカ生成手段と、
前記色が割り当てられた前記各時相のマーカを断層像に重ねて表示手段に表示させる表示制御手段と、
を有することを特徴とする超音波画像処理装置。 A plurality of temporally continuous tomographic image data acquired by scanning the subject's heart with ultrasonic waves is received, and the inner lining of the heart with respect to the tomographic image based on the tomographic image data acquired at a predetermined time phase A contour position calculating means for receiving a contour specification of the intima in a tomographic image based on tomographic image data acquired at each time phase other than the predetermined time phase by pattern matching for each phase ,
Marker generating means for generating a marker representing the contour of the intima in each time phase for each time phase, and assigning a different color for each time phase to each time phase marker;
Display control means for displaying the marker of each time phase assigned with the color on a tomographic image on a display means;
An ultrasonic image processing apparatus comprising:
被検体の心臓を超音波で走査することで取得された時間的に連続する複数の断層像データを受け付け、さらに、所定時相に取得された断層像データに基づく断層像に対する前記心臓の内膜の輪郭の指定を受け付けて、前記所定時相以外の各時相に取得された断層像データに基づく断層像における前記内膜の輪郭の位置を時相ごとにパターンマッチングにより求める輪郭位置算出機能と、
前記各時相における前記内膜の輪郭を表すマーカを時相ごとに生成し、前記各時相のマーカに、時相ごとに異なる色を割り当てるマーカ生成機能と、
前記色が割り当てられた前記各時相のマーカを断層像に重ねて表示装置に表示させる表示制御機能と、
を実行させることを特徴とする超音波画像処理プログラム。 On the computer,
A plurality of temporally continuous tomographic image data acquired by scanning the subject's heart with ultrasonic waves is received, and the inner lining of the heart with respect to the tomographic image based on the tomographic image data acquired at a predetermined time phase A contour position calculating function for receiving a contour specification of the intima in a tomographic image based on tomographic image data acquired at each time phase other than the predetermined time phase by pattern matching for each time phase; ,
A marker generating function for generating a marker representing the contour of the intima in each time phase for each time phase, and assigning a different color for each time phase to the marker for each time phase;
A display control function for displaying the marker of each time phase assigned with the color on a tomographic image on a display device;
An ultrasonic image processing program characterized in that is executed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007011641A JP2008173387A (en) | 2007-01-22 | 2007-01-22 | Ultrasonic diagnostic apparatus, ultrasonic image processing apparatus, and ultrasonic image processing program |
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|---|---|
| JP2008173387A true JP2008173387A (en) | 2008-07-31 |
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ID=39700879
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| JP2007011641A Withdrawn JP2008173387A (en) | 2007-01-22 | 2007-01-22 | Ultrasonic diagnostic apparatus, ultrasonic image processing apparatus, and ultrasonic image processing program |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014087507A (en) * | 2012-10-31 | 2014-05-15 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | Measuring device and control program therefor |
| JP2016073560A (en) * | 2014-10-08 | 2016-05-12 | ザイオソフト株式会社 | Parameter processor, parameter processing method, and parameter processing program |
| US9339257B2 (en) | 2012-11-29 | 2016-05-17 | General Electric Company | Measuring apparatus and method thereof |
-
2007
- 2007-01-22 JP JP2007011641A patent/JP2008173387A/en not_active Withdrawn
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| US9339257B2 (en) | 2012-11-29 | 2016-05-17 | General Electric Company | Measuring apparatus and method thereof |
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