JP2008220389A - 超音波診断装置、超音波診断支援装置、及び超音波診断支援プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】超音波画像に基づいて所望の部位の運動を計測するにあたって、運動の数え落としを防止し、測定者による運動判定のばらつきを防止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。
【解決手段】画像データ生成部１０は、複数フレームの３次元画像を生成する。トラッキング部２２は、基本フレームに設定された運動観測点の位置をフレームごとに追跡し、移動量算出部２３は追跡結果に基づいて運動観測点の移動量を求め、運動判断部３０は移動量と閾値とを比較することで観察対象の運動開始と終了を判断する。解析部４０は、運動開始と終了の判断結果に基づいて、検査区間における運動回数、１運動あたりの運動時間、運動間のインターバル時間などを求める。
【選択図】図１

Description

この発明は、観察対象の運動回数の観測に用いられる超音波診断装置、超音波診断支援装置、及び超音波診断支援プログラムに関し、特に、超音波画像に基づく胎児の運動回数の観測に用いられる技術に関する。

胎児の発育状態の診断には、胎児の運動回数が診断の指標として用いられている。運動の回数を計測したい部位が超音波画像に含まれるように超音波診断装置によって胎児を撮影し、その部位が表された超音波画像（動画像）を表示装置に表示する。運動の回数を計測する部位としては、胎児の口、手、目、足、尻などが挙げられる。そして、測定者が表示装置に表示されている超音波画像（動画像）を観察し、観察対象の部位（口や手など）の運動を目視にて観察する。例えば、観察対象の部位が静止した状態から他の位置に移動し、再び静止するまでを１つの運動とし、測定者は単位時間あたりの運動の回数を目視で計測する。

以上のように、目視にて観察対象（口や手など）の運動を観察しているため、従来においては、動画としての超音波画像をビデオテープなどに録画し、動画像をスローモーションで再生することにより、計測したい部位の運動を観察していた。

また、胎児の運動の観察においては、１運動の継続時間の測定が行われている。さらに、１つの運動が終了し、次の運動が開始されるまでに要する時間（インターバルの時間）を求めることもある。このようにして求められた単位時間あたりの運動回数、１運動の継続時間、インターバル時間などは、胎児の発育状態を診断するにあたっての指標値となる。

しかしながら、動画像に含まれる所望の部位の運動を目視にて確認するため、一度に複数の部位の運動を計測することが困難であった。例えば、胎児の目と口が表された超音波画像を表示装置に表示して目と口の運動を一度に観察する場合、２つの部位を一度に観察する必要があるため、見落としによる運動の数え落としが発生するおそれがあった。

また、録画した動画像をスローモーションで再生しながら、１運動の継続時間やインターバルの時間を測定しているため、再生機器の操作が繁雑であり、測定に時間を要する作業となってしまう。

さらに、目視による確認であるため、測定者によって運動の判定にばらつきが発生するおそれがあった。

この発明は上記の問題を解決するものであり、超音波画像に基づいて所望の部位の運動を計測するにあたって、運動の数え落としを防止し、測定者による運動判定のばらつきを防止することが可能な超音波診断装置、超音波診断支援装置、及び超音波診断支援プログラムを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、被検体に超音波を送信し、前記被検体からの反射波に基づいて、取得された時間が連続する複数フレームの超音波画像を生成する画像生成手段と、前記連続する複数フレームの超音波画像のうち、所望の基準フレームの超音波画像に対して運動観測点を設定し、前記運動観測点の位置をフレームごとに追跡する運動観測点追跡手段と、前記運動観側点追跡手段により求められた各フレームの超音波画像における運動観測点の位置と、前記基準フレームの超音波画像に設定された運動観測点の位置との差分を第１の移動量として求め、さらに、時間的に隣り合うフレーム間における運動観側点の位置の差分を第２の移動量として求める移動量算出手段と、前記第１の移動量に基づいて前記運動観測点の運動開始を判断する運動開始判断手段と、前記運動開始と判断されたフレーム以降のフレームについては、前記第２の移動量に基づいて前記運動観測点の運動終了を判断する運動終了判断手段と、前記運動開始から前記運動終了までを１運動として運動回数をカウントする運動計測手段と、を有することを特徴とする超音波診断装置である。
請求項１０に記載の発明は、被検体に超音波を送信し、前記被検体からの反射波に基づいて生成された、取得された時間が連続する複数フレームの超音波画像を記憶する画像記憶手段と、前記画像記憶手段に記憶されている前記連続する複数フレームの超音波画像のうち、所望の基準フレームの超音波画像に対して運動観測点を設定し、前記運動観測点の位置をフレームごとに追跡する運動観測点追跡手段と、前記運動観測点追跡手段により求められた各フレームの超音波画像における運動観測点の位置と、前記基準フレームの超音波画像に設定された運動観測点の位置との差分を第１の移動量として求め、さらに、時間的に隣り合うフレーム間における運動観測点の位置の差分を第２の移動量として求める移動量算出手段と、前記第１の移動量に基づいて前記運動観測点の運動開始を判断する運動開始判断手段と、前記運動開始と判断されたフレーム以降のフレームについては、前記第２の移動量に基づいて前記運動観測点の運動終了を判断する運動終了判断手段と、前記運動開始から前記運動終了までを１運動として運動回数をカウントする運動計測手段と、を有することを特徴とする超音波診断支援装置である。
請求項１１に記載の発明は、コンピュータに、被検体に対して超音波を送信し、前記被検体からの反射波に基づいて生成された、取得された時間が連続する複数フレームの超音波画像を記憶した画像記憶手段から、前記連続する複数フレームの超音波画像を読み出して、前記連続する複数フレームの超音波画像のうち、所望の基準フレームの超音波画像に対して運動観測点を設定し、前記運動観測点の位置をフレームごとに追跡する運動観測点追跡機能と、前記運動観測点追跡機能により求められた各フレームの超音波画像における運動観測点の位置と、前記基準フレームの超音波画像に設定された運動観測点の位置との差分を第１の移動量として求め、さらに、時間的に隣り合うフレーム間における運動観側点の位置の差分を第２の移動量として求める移動量算出機能と、前記第１の移動量に基づいて前記運動観測点の運動開始を判断する運動開始判断機能と、前記運動開始と判断されたフレーム以降のフレームについては、前記第２の移動量に基づいて前記運動観測点の運動終了を判断する運動終了判断機能と、前記運動開始から前記運動終了までを１運動として運動回数をカウントする運動計測機能と、を実行させることを特徴とする超音波診断支援プログラムである。

この発明によると、超音波画像に設定された運動観測点の位置を追跡して、運動観測点の移動量を各フレームで求め、その移動量に基づいて観察対象の部位の運動開始又は運動終了を判断するため、目視で運動を判断する従来の手法と比較して、より定量的な判断が可能となる。これにより、運動の数え落としや、測定者による運動判定のばらつきを防止することが可能となる。

（構成）
この発明の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。

この実施形態に係る超音波診断装置は、画像データ生成部１０、制御部１５、ユーザインターフェース（ＵＩ）１６、及び運動評価部２０を備えて構成されている。また、制御部１５、ユーザインターフェース（ＵＩ）１６、及び運動評価部２０によって、超音波診断支援装置を構成している。この発明のシステムは、超音波診断支援装置のみで構成しても良く、画像データ生成部１０を加えることで、超音波診断装置としても良い。

この実施形態に係る超音波診断装置、又は超音波診断支援装置は、時間的に連続する複数フレームの断層像データや３次元画像データなどの超音波画像データに基づいて、観察対象の運動回数を評価する。この実施形態では、１例として観察対象を胎児とし、胎児の手や口などの部位の運動回数を評価する場合について説明する。

画像データ生成部１０、制御部１５、ユーザインターフェース（ＵＩ）１６、及び運動評価部２０を備えた超音波診断装置によると、被検体に対して超音波を送信し、超音波画像データを取得しながら観察対象の運動回数を計測することができる。一方、制御部１５、ユーザインターフェース（ＵＩ）１６、及び運動評価部２０を備えた超音波診断支援装置によると、予め取得された超音波画像データに基づいて、観察対象の運動回数を計測することができる。

［画像データ生成部１０］
画像データ生成部１０は、被検体に対して超音波を送信し、被検体からの反射波に基づいて断層像データや３次元画像データなどの超音波画像データを生成する。画像データ生成部１０にて生成された超音波画像データは表示部１７に出力され、超音波画像データに基づく超音波画像が表示部１７に表示される。この実施形態では、画像データ生成部１０は、取得された時間が連続する複数フレームの断層像データや３次元画像データなどの超音波画像データを生成する。これにより、表示部１７には、複数フレームの超音波画像が時間的に連続して表示され、操作者に動画像として認識される。画像データ生成部１０は、超音波プローブ１１、送受信部１２、信号処理部１３、及び画像生成部１４を備えて構成されている。

超音波プローブ１１には、複数の超音波振動子が走査方向に１列に配置された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。２次元超音波プローブを用いることで３次元領域に対して超音波を送受信することができ、３次元領域のボリュームデータを取得することができる。また、超音波プローブ１１には、複数の超音波振動子が走査方向に１列に配列された１次元超音波プローブであって、走査方向に直交する方向（揺動方向）に超音波振動子を機械的に揺動させることで３次元領域の走査が可能な１次元超音波プローブを用いても良い。

送受信部１２は送信部と受信部を備えている。送信部は、超音波プローブ１１の各超音波振動子に接続され、超音波の送信時に遅延を掛けて送信ビームフォーカスを実施し、各超音波振動子に電気信号を供給して所定の焦点にビームフォーム（送信ビームフォーム）した超音波を走査させる。受信部は、超音波プローブ１１の各超音波振動子に接続され、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波が強調される。

信号処理部１３は、Ｂモード処理部、ドプラモード処理部、及びＣＦＭ処理部を備えている。送受信部１２から出力されたデータは、いずれかの処理部にて所定の処理が施される。Ｂモード処理部は、送受信部１２から出力された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、検波されたデータに対して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。ドプラモード処理部は、公知の連続波ドプラ法（ＣＷドプラ法）又はパルスドプラ法（ＰＷドプラ法）により血流情報を生成する。ＣＦＭ処理部は、動いている血流情報の映像化を行い、カラー超音波ラスタデータを生成する。

画像生成部１４は、直交座標系で表される画像を得るために、信号処理部１３から出力されたデータを直交座標で表される画像データに変換する（スキャンコンバージョン処理）。例えば、画像生成部１４は、Ｂモード処理部からの出力に基づいて２次元情報としての断層像データを生成する。また、２次元超音波プローブを用いてボリュームデータが取得されている場合は、画像生成部１４は、そのボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理や、サーフェイスレンダリング処理や、ＭＰＲ処理（Ｍｕｌｔｉ Ｐｌａｎｎａｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）などの画像処理を施すことにより、３次元画像データや任意断面における画像データ（ＭＰＲ画像データ）などの超音波画像データを生成する。また、画像生成部１４は、複数の断層像データに基づいてボリュームデータを生成し、そのボリュームデータに対して上記画像処理を施すことで、３次元画像データなどを生成しても良い。

画像生成部１４から出力された断層像データや３次元画像データなどの超音波画像データは、表示部１７に出力される。これにより、表示部１７には、断層像データに基づく断層像や３次元画像データに基づく３次元画像などが表示される。また、画像生成部１４から出力された超音波画像データは、画像データ記憶部２１に記憶される。

この実施形態では、観察対象を胎児とし、胎児の３次元画像を取得する場合について説明する。画像データ生成部１０は、母体に対して超音波を送信し、母体からの反射波を受信することで、胎児が表された時間的に連続する複数フレームの３次元画像データを生成する。複数フレームの３次元画像データは、表示部１７に出力され、複数フレームの３次元画像が時間的に連続して表示される。これにより、胎児を表す３次元の動画像が表示部１７に表示され、その動画像に基づいて胎児の運動回数の評価が行われる。

ここで、表示部１７に表示される胎児の３次元画像の１例について図２を参照して説明する。図２は、画像に対する運動観測点の設定を説明するための画面の図である。画像生成部１４から表示部１７に胎児の３次元画像データが出力されると、図２に示すように、表示部１７の画面１７Ａには胎児の３次元画像５０が表示される。

［運動評価部２０］
運動評価部２０は、観察対象の運動を検出し、単位時間あたりの運動回数、１運動あたりの継続時間、運動終了から次の運動が開始されるまでに要する時間（インターバルの時間）などを求める。この実施形態では、画像データ生成部１０によって胎児の３次元画像データを取得し、運動評価部２０はその３次元画像に基づいて胎児の運動回数などを求める。

運動評価部２０は、画像データ記憶部２１、トラッキング部２２、移動量算出部２３、運動判断部３０、及び解析部４０を備えて構成されている。なお、画像データ記憶部２１を運動評価部２０の外部に設けても良い。

観察対象の運動を検出するための運動観測点の設定と、その運動観測点の追跡について図２を参照して説明する。例えば、制御部１５は、画像データ記憶部２１に記憶されている複数フレームの３次元画像データのうち、操作者が操作部１８を用いて指定したフレームを基本フレームとして、その基本フレームの３次元画像データを画像データ記憶部２１から読み出して表示部１７に表示させる。例えば図２に示すように、制御部１５は、操作者によって指定された基本フレームの３次元画像５０を表示部１７に表示させる。基本フレームの指定は、例えば、制御部１５が各フレームのサムネイル画像を作成して表示部１７に表示させ、操作者が操作部１８を用いてサムネイル画像のなかから所望のフレームの３次元画像を指定することによって行われる。また、各フレームの３次元画像に識別情報を付帯させておき、操作者が操作部１８を用いて識別情報を指定することで、所望のフレームの３次元画像を指定しても良い。ここで指定されたフレームが基本フレームとしてトラッキング部２２に設定される。

制御部１５が基本フレームの３次元画像５０を表示部１７に表示させている状態で、操作者が操作部１８を用いて、運動回数などを計測したい部位に対して、運動観測点と基本形状を指定する。例えば、操作者が操作部１８を用いて、運動回数などを計測したい部位の輪郭を指定し、その輪郭上に運動開始や運動終了の判断に用いられる運動観測点を指定する。この実施形態では１例として、胎児の手と口を観察対象とし、手と口の運動回数などを計測する場合について説明する。

図２に示すように、操作者は操作部１８を用いて、胎児の３次元画像５０に含まれる手５１と口５２に対して、輪郭を表す基本形状と運動観測点の位置を指定する。例えば、操作者は操作部１８を用いて手５１の輪郭をなぞることで、手５１の輪郭を表す基本形状６０を指定し、さらに、基本形状６０上に複数の運動観測点６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｄ、６１Ｅを指定する。このように運動観測点６１Ａ〜６１Ｅが指定されると、３次元画像の座標系における運動観測点６１Ａ〜６１Ｅの座標情報がユーザインターフェース１６からトラッキング部２２に出力され、運動観側点６１Ａ〜６１Ｅが追跡対象としてトラッキング部２２に設定される。また、運動観側点６１Ａ〜６１Ｅが指定された部位を表す部位情報（名称など）を、操作者が操作部１８を用いて入力すると、制御部１５は、運動観測点６１Ａ〜６１Ｅの座標情報にその部位情報を付帯させて、運動観側点６１Ａ〜６１Ｅの座標情報をトラッキング部２２に出力する。図２に示す例では、操作部１８によって手５１を表す部位情報が入力されると、制御部１５は、手５１を表す部位情報を運動観側点６１Ａ〜６１Ｅの座標情報に付帯させてトラッキング部２２に出力する。これにより、運動観側点６１Ａ〜６１Ｅが手５１の追跡対象としてトラッキング部２２に設定される。

同様に、操作者は操作部１８を用いて口５２の輪郭をなぞることで、口５２の輪郭を表す基本形状６２を指定し、さらに、基本形状６２上に複数の運動観測点６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃを指定する。このように運動観測点６３Ａ〜６３Ｃが指定されると、３次元画像の座標系における運動観側点６３Ａ〜６３Ｃの座標情報がユーザインターフェース１６からトラッキング部２２に出力され、運動観側点６３Ａ〜６３Ｃが追跡対象としてトラッキング部２２に設定される。また、運動観側点６３Ａ〜６３Ｃが指定された部位（口５２）を表す部位情報が操作部１８から入力されると、制御部１５は、口５２を表す部位情報を運動観側点６３Ａ〜６３Ｃに付帯させてトラッキング部２２に出力する。これにより、運動観側点６３Ａ〜６３が口５２の追跡対象としてトラッキング部２２に設定される。

［トラッキング部２２］
トラッキング部２２は、公知の方法を用いることにより、基本フレームの３次元画像上で指定された運動観測点をフレームごとに追跡する。トラッキング部２２は、運動観測点の検出をフレームごとに行って、運動観測点の移動を追跡する。例えば、トラッキング部２２は３次元画像の輝度値の差に基づいて各部位の輪郭を検出し、その輪郭上に設定された運動観測点を検出する。図２に示す例では、トラッキング部２２は、３次元画像５０の輝度値の差に基づいて手５１や口５２の輪郭を検出し、輪郭上に設定された運動観測点６１Ａ〜６１Ｅ、６３Ａ〜６３Ｃを検出する。そして、トラッキング部２２は、基本フレームで設定された運動観測点６１Ａ〜６１Ｅ、６３Ａ〜６３Ｃの位置を基準とし、次のフレームにおける運動観測点を探索することで、同一の運動観測点のフレーム間での移動を追跡する。

トラッキング部２２は、操作者によって指定された検査区間に含まれるフレームの３次元画像データを画像データ記憶部２１から読み出し、基本フレームで設定された運動観測点６１Ａ〜６１Ｅ、６３Ａ〜６３Ｃの位置を各フレームで追跡し、各フレームにおける運動観測点６１Ａ〜６１Ｅ、６３Ａ〜６３Ｃの位置を求める。トラッキング部２２は、各フレームで検出した運動観測点６１Ａ〜６１Ｅ、６３Ａ〜６３Ｃの座標情報を移動量算出部２３に出力する。なお、トラッキング部２２がこの発明の「運動観測点追跡手段」の１例に相当する。

［移動量算出部２３］
移動量算出部２３は、各フレームで求められた運動観測点の座標に基づいて、運動観測点の移動量（変位）を算出する。運動観側点の移動量は、その運動観側点が設定された部位の運動開始又は運動終了の判断に用いられる。

まず、移動量算出部２３は、基本フレームで設定された運動観側点の座標と、各フレームにおける運動観側点の座標との差（以下、「第１の移動量」と称する場合がある）を求める。この第１の移動量は、各フレームにおける運動観側点が基本フレームからどれだけ移動したかを示す距離を表している。この第１の移動量が大きければ、運動が開始していると判断できるため、運動開始の判断に用いられる。図２に示す例では、移動量算出部２３は、基本フレームで設定された運動観測点６１Ａ〜６１Ｅ、６３Ａ〜６３Ｃの座標と、各フレームにおける運動観測点６１Ａ〜６１Ｅ、６３Ａ〜６３Ｃの座標との差を、運動観測点ごとに求める。つまり、移動量算出部２３は、運動観測点６１Ａ〜６１Ｅ、６３Ａ〜６３Ｃのそれぞれについて、基本フレームと各フレームとの差（第１の移動量）を求める。

また、移動量算出部２３は、運動観側点６１Ａ〜６１Ｅについて求めた第１の移動量に、手５１を表す部位情報を付帯させ、運動観側点６３Ａ〜６３Ｃについて求めた第１の移動量に、口５２を表す部位情報を付帯させる。

また、移動量算出部２３は、あるフレームにおける運動観側点の座標と、そのフレームの１つ前のフレームにおける運動観側点の座標との差（以下、「第２の移動量」と称する場合がある）を求める。つまり、移動量算出部２３は、時間的に隣り合うフレーム間における運動観測点の移動量を求め、その移動量を第２の移動量とする。この第２の移動量が小さければ、運動が停止していると判断できるため、運動終了の判断に用いられる。図２に示す例では、移動量算出部２３は、各フレームにおける運動観測点６１Ａ〜６１Ｅ、６３Ａ〜６３Ｃの座標と、各フレームの１つ前のフレームにおける運動観測点６１Ａ〜６１Ｅ、６３Ａ〜６３Ｃの座標との差を、運動観測点ごとに求める。つまり、移動量算出部２３は、運動観測点６１Ａ〜６１Ｅ、６３Ａ〜６３Ｃのそれぞれについて、１つ前のフレームとの差（第２の移動量）を求める。

また、移動量算出部２３は、運動観側点６１Ａ〜６１Ｅについて求めた第２の移動量に、手５１を表す部位情報を付帯させ、運動観側点６３Ａ〜６３Ｃについて求めた第２の移動量に、口５２を表す部位情報を付帯させる。

移動量算出部２３は、各フレームについて求めた各運動観測点６１Ａ〜６１Ｅ、６３Ａ〜６３Ｃの第１の移動量と第２の移動量を運動判断部３０に出力する。

［運動判断部３０］
運動判断部３０は、運動開始判断部３１と運動終了判断部３２を備えて構成されている。運動開始判断部３１は、基本フレームの３次元画像上に設定された運動観測点の座標と、各フレームの３次元画像上に設定された運動観測点の座標との差（第１の移動量）に基づいて、運動開始を判断する。例えば、運動開始の基準となる移動量を示す閾値（以下、「第１の閾値」と称する場合がある）を運動開始判断部３１に予め設定しておき、運動開始判断部３１は、第１の移動量がその第１の閾値以上であれば、その第１の移動量を求めたフレームで運動が開始したと判断する。第１の移動量が第１の閾値以上であれば、その部位は運動を開始していると判断できるからである。そして、運動開始判断部３１は、運動開始と判断したフレームの３次元画像データに、運動開始を表す運動開始情報と運動した部位を表す部位情報を付帯させて、画像データ記憶部２１に記憶させる。上記第１の閾値は、観察対象となる部位ごとに設定することが可能である。例えば手と口とで異なる閾値を用いて、各部位の運動開始を判断しても良い。

運動開始判断部３１は、手５１を表す部位情報が付帯されている第１の移動量と、手５１に対して設定された第１の閾値とを比較し、第１の移動量が第１の閾値以上となっていれば、その第１の移動量が求められたフレームで手５１の運動が開始したと判断する。この実施形態では、運動観側点６１Ａ〜６１Ｅの第１の移動量に手５１の部位情報が付帯されているため、運動開始判断部３１は、各フレームについて求めた各運動観測点６１Ａ〜６１Ｅの第１の移動量と、手５１に対して設定された第１の閾値とを比較し、第１の移動量が第１の閾値以上となっていれば、その第１の移動量が求められたフレームで手５１の運動が開始したと判断する。このとき、運動開始判断部３１は、各運動観測点６１Ａ〜６１Ｅのいずれかの運動観測点の第１の移動量が第１の閾値以上となった場合に、手５１について運動開始と判断しても良く、複数の運動観測点６１Ａ〜６１Ｅの第１の移動量が第１の閾値以上となった場合に、手５１について運動開始と判断しても良い。運動開始判断部３１は、運動開始と判断したフレームの３次元画像データに、運動開始を表す運動開始情報と運動した部位（手５１）を表す部位情報を付帯させて、画像データ記憶部２１に記憶させる。

同様に、運動開始判断部３１は、口５２を表す部位情報が付帯されている第１の移動量と、口５２に対して設定された第１の閾値とを比較し、第１の移動量が第１の閾値以上となっていれば、その第１の移動量が求められたフレームで口５２の運動が開始したと判断する。この実施形態では、運動観測点６３Ａ〜６３Ｃの第１の移動量に口５２の部位情報が付帯されているため、運動開始判断部３１は、各フレームについて求めた各運動観測点６３Ａ〜６３Ｃの第１の移動量と、口５２に対して設定された第１の閾値とを比較し、第１の移動量が第１の閾値以上となっていれば、その第１の移動量が求められたフレームで口５２の運動が開始したと判断する。このとき、運動開始判断部３１は、各運動観測点６３Ａ〜６３Ｃのいずれかの運動観測点が第１の閾値以上となった場合に、口５２について運動開始と判断しても良く、複数の運動観測点６３Ａ〜６３Ｃが第１の閾値以上となった場合に、口５２について運動開始と判断しても良い。運動開始判断部３１は、運動開始と判断したフレームの３次元画像データに、運動開始を表す運動開始情報と運動した部位（口５２）を表す部位情報を付帯させて、画像データ記憶部２１に記憶させる。

手５１に対して設定された運動開始判断のための閾値と、口５２に対して設定された運動開始判断のための閾値は、同じ値を用いても良く、異なる値を用いても良い。これら閾値は、操作者が操作部１８を用いて任意の値に変えることができる。

運動終了判断部３２は、運動開始後のフレームについて、１つ前のフレームの運動観側点の座標の差（第２の移動量）に基づいて、運動終了を判断する。例えば、運動終了の基準となる移動量を示す閾値（以下、「第２の閾値」と称する場合がある）を運動終了判断部３２に予め設定しておき、運動終了判断部３２は、第２の移動量がその第２の閾値以下であれば、その第２の移動量を求めたフレームで運動が終了したと判断する。第２の移動量が第２の閾値以下であれば、その部位は停止していると判断できるからである。そして、運動終了判断部３２は、運動終了と判断したフレームの３次元画像データに、運動終了を表す運動終了情報と運動が終了した部位を表す部位情報を付帯させて、画像データ記憶部２１に記憶させる。上記第２の閾値は、観察対象となる部位ごとに設定することが可能である。例えば手と口とで異なる閾値を用いて、各部位の運動終了を判断しても良い。

運動終了判断部３２は、手５１を表す部位情報が付帯されている第２の移動量であって、運動開始と判断されたフレーム以降のフレームについて求めた第２の移動量と、手５１に対して設定された第２の閾値とを比較し、第２の移動量が第２の閾値以下となっていれば、その第２の移動量が求められたフレームで手５１の運動が終了したと判断する。この実施形態では、運動観測点６１Ａ〜６１Ｅの第１の移動量に手５１の部位情報が付帯されているため、運動終了判断部３２は、運動開始と判断されたフレーム以降の各フレームについて求めた各運動観測点６１Ａ〜６１Ｅの第２の移動量と、手５１に対して設定された第２の閾値とを比較し、第２の移動量が第２の閾値以下となっていれば、その第２の移動量が求められたフレームで手５１の運動が終了したと判断する。このとき、運動終了判断部３２は、各運動観測点６１Ａ〜６１Ｅのいずれかの運動観測点の第２の移動量が第２の閾値以下となった場合に、手５１について運動終了と判断しても良く、複数の運動観測点６１Ａ〜６１Ｅの第２の移動量が第２の閾値以下となった場合に、手５１について運動終了と判断しても良い。運動終了判断部３２は、運動終了と判断したフレームの３次元画像データに、運動終了を表す運動終了情報と運動が終了した部位（手５１）を表す部位情報を付帯させて、画像データ記憶部２１に記憶させる。

同様に、運動終了判断部３２は、口５２を表す部位情報が付帯されている第２の移動量であって、運動開始と判断されたフレーム以降のフレームについて求めた第２の移動量と、口５２に対して設定された第２の閾値とを比較し、第２の移動量が第２の閾値以下となっていれば、その第２の移動量が求められたフレームで口５２の運動が終了したと判断する。この実施形態では、運動観測点６３Ａ〜６３Ｃの第２の移動量に口５２の部位情報が付帯されているため、運動終了判断部３２は、運動開始と判断されたフレーム以降の各フレームについて求めた各運動観測点６３Ａ〜６３Ｃの第２の移動量と、口５２に対して設定された第２の閾値とを比較し、第２の移動量が第２の閾値以下となっていれば、その第２の移動量が求められたフレームで口５２の運動が終了したと判断する。このとき、運動終了判断部３２は、各運動観測点６３Ａ〜６３Ｃのいずれかの運動観測点が第２の閾値以下となった場合に、口５２について運動終了と判断しても良く、複数の運動観測点６３Ａ〜６３Ｃが第２の閾値以下となった場合に、口５２について運動終了と判断しても良い。運動終了判断部３２は、運動終了と判断したフレームの３次元画像データに、運動終了を表す運動終了情報と運動が終了した部位（口５２）を表す部位情報を付帯させて、画像データ記憶部２１に記憶させる。

手５１について設定された運動終了判断のための閾値と、口５２に対して設定された運動終了判断のための閾値は、同じ値を用いても良く、異なる値を用いても良い。これら閾値は、操作者が操作部１８を用いて任意の値に変えることができる。

［解析部４０］
解析部４０は、運動計測部４１、運動時間算出部４２、及びインターバル時間算出部４３を備えて構成されている。

運動計測部４１は、各部位の運動回数をカウントする。例えば、運動開始と判断されたフレーム（運動開始情報が付帯されたフレーム）から運動終了と判断されたフレーム（運動終了情報が付帯されたフレーム）までを１運動とし、検査を行う区間内に含まれる複数フレームに含まれる運動の回数をカウントする。そして、運動開始と判断されたフレームには運動した部位を表す部位情報が付帯され、運動終了と判断されたフレームには運動が終了した部位を表す部位情報が付帯されているため、運動計測部４１は、運動開始と判断されたフレームに付帯されている部位情報を計測することで、各部位の運動回数を計測する。

また、運動計測部４１は、単位時間あたりの運動回数を各部位について求める。例えば、運動計測部４１は、全検査区間に含まれる各部位の運動回数を求め、その回数を全区間の時間で除算することで、各部位についての単位時間あたりの運動回数を求める。

運動時間算出部４２は、１運動あたりの継続時間を各部位について求める。すなわち、運動時間算出部４２は、運動開始と判断されたフレームから運動終了と判断されたフレームまでの時間を求める。複数の運動が検出された場合、運動時間算出部４２は各運動の継続時間を求める。また、運動時間算出部４２は、継続時間の平均値を求めても良い。

インターバル時間算出部４３は、運動間の時間を各部位について求める。すなわち、インターバル時間算出部４３は、運動終了と判断されたフレームから次の運動開始と判断されたフレームまでを運動のインターバルとし、その間の時間を求める。複数の運動が検出された場合、インターバル時間算出部４３は、各運動間の時間を求める。また、インターバル時間算出部４３は、インターバル時間の平均値を求めても良い。

単位時間あたりの運動回数、１運動あたりの継続時間、及びインターバルの時間は、例えば運動評価部２０に設置された記憶部（図示しない）に記憶される。また、１運動あたりの継続時間の平均値、及びインターバル時間の平均値が求められた場合、これらの平均値は記憶部（図示しない）に記憶される。制御部１５は、運動計測部４１にて求められた単位時間あたりの運動回数、運動時間算出部４２にて求められた１運動あたりの継続時間、又は、インターバル時間算出部４３にて求められたインターバル時間を表示部１７に表示させる。さらに、制御部１５は、１運動あたりの継続時間の平均値、及びインターバル時間の平均値を表示部１７に表示させても良い。

以上の構成を有する超音波診断装置によると、運動観測点の移動量を求め、予め設定された閾値に基づいて運動開始又は運動終了を判断するため、目視で運動を判断する従来の手法と比較して、より定量的な判断が可能となる。これにより、運動の数え落としや、測定者による運動判定のばらつきを防止することが可能となる。

また、この実施形態に係る超音波診断装置によると、複数の部位に対して運動観測点を指定し、部位ごとに運動観測点の移動量を求め、予め設定された閾値に基づいて複数の部位の運動開始又は運動終了を判断するため、複数の部位の運動回数を一度に測定することが可能となる。図２に示す例では、手５１と口５２の運動回数を一度に測定することが可能となる。これにより、複数の部位の運動を判断する場合であっても、目視で運動を判断する従来の手法と比較して、運動の数え落としを防止することが可能となる。また、複数部位の運動回数を一度に測定することができるため、検査のスループットを向上させることが可能となる。

さらに、この実施形態に係る超音波診断装置によると、運動回数の測定に続けて、１運動あたりの継続時間やインターバル間の時間を求めることが可能となるため、検査のスループットを向上させることが可能となる。

［運動開始の確認］
また、運動開始と判断されたフレームの３次元画像を操作者が確認して、運動開始の判断を修正するようにしても良い。例えば、操作者が操作部１８を用いて表示の指示を与えると、制御部１５は、運動開始と判断されたフレームの３次元画像データを画像データ記憶部２１から読み出して、運動開始と判断されたフレームの３次元画像を表示部１７に表示させる。運動開始と判断されたフレームの３次元画像データには、運動開始を表す運動開始情報が付帯されているため、制御部１５は、その運動開始情報が付帯されているフレームの３次元画像データを画像データ記憶部２１から読み出して、表示部１７に表示させる。複数の運動が判断されている場合は、運動開始情報が付帯されているフレームの３次元画像データが複数、画像データ記憶部２１に記憶されているため、制御部１５は、運動開始情報が付帯されている全ての３次元画像データを画像データ記憶部２１から読み出して表示部１７に表示させる。このとき、制御部１５は、各フレームの３次元画像を一覧にして一度に表示部１７に表示させても良く、各フレームの３次元画像を時間順に表示部１７に表示させても良い。

さらに、制御部１５は、運動開始と判断されたフレームの３次元画像データと、そのフレームの前後数フレームの３次元画像データを画像データ記憶部２１から読み出して、それら３次元画像を表示部１７に表示させても良い。例えば、制御部１５は、運動開始と判断されたフレームの３次元画像データと、そのフレームの前後１０フレームの３次元画像データ、計１１フレームの３次元画像データを画像データ記憶部２１から読み出して、それら３次元画像を表示部１７に表示させる。このとき、制御部１５は、各フレームの３次元画像を一覧にして一度に表示部１７に表示させても良く、各フレームの３次元画像を時間順に表示部１７に表示させても良い。

そして、操作者は、表示部１７に表示されている運動開始と判断された３次元画像を参照することで、運動開始が適切に判断されたか否かを確認することができる。

運動を取り消す場合、操作者は操作部１８を用いて運動開始と判断されたフレームを指定し、そのフレームに対して運動開始の取り消し指示を与える。制御部１５は、その取り消し指示を受けると、操作者に指定されたフレームの３次元画像データに付帯されている運動開始情報を削除する。

このように、操作者によって運動の取り消しが指示されると、運動計測部４１は、取り消し指示に従って運動回数を修正する。例えば、運動計測部４１は、全検査区間における運動回数から取り消しの回数分、運動回数を減算することで修正後の運動回数を求める。また、運動計測部４１は、修正後の運動回数を全区間の時間で除算することで、修正後の単位時間あたりの運動回数を求める。

また、インターバル時間算出部４３は、運動開始の取り消し指示に従って、再度、インターバルの時間を求める。すなわち、インターバル時間算出部４３は、取り消し指示によって取り消された運動の前後に検出された運動間の時間を求める。

また、運動開始のフレームを変える場合、操作者は操作部１８を用いて運動開始とするフレームを指定する。制御部１５は、その指定を受けると、操作者によって指定されたフレームの３次元画像データに運動開始情報を付帯させる。このように、操作者によって運動開始のフレームが変更されると、運動時間算出部４２は、運動開始フレームの変更に伴って、運動の継続時間を変更する。また、インターバル時間算出部４３は、運動開始フレームの変更に伴って、インターバルの時間を変更する。

また、制御部１５は、運動終了と判断されたフレームの３次元画像データを画像データ記憶部２１から読み出して、運動終了と判断されたフレームの３次元画像を表示部１７に表示させても良い。

以上のように、運動開始と判断されたフレームの３次元画像を表示部１７に表示することで、運動開始と判断されるべきではないフレームを操作者が確認し、全検査区間における運動回数、単位時間あたりの運動回数、インターバル時間などを修正することが可能となる。

［運動区間の表示］
また、操作者が操作部１８を用いて表示の指示を与えると、制御部１５は、運動として判断された区間に含まれるフレームの３次元画像データを画像データ記憶部２１から読み出して、各フレームの３次元画像を時間順に表示部１７に表示させる。つまり、制御部１５は、運動開始と判断されたフレーム（運動開始情報が付帯されたフレーム）から運動終了と判断されたフレーム（運動終了情報が付帯されたフレーム）の間に含まれるフレームの３次元画像データを画像データ記憶部２１から読み出して、各フレームの３次元画像を時間順に表示部１７に表示させる。これにより、表示部１７には、運動と判断された区間の３次元画像（動画像）が表示される。また、運動判断部３０によって複数の運動が検出された場合、制御部１５は、それぞれの運動区間に含まれるフレームの３次元画像データを画像データ記憶部２１から読み出して、各フレームの３次元画像を時間順に表示部１７に表示させる。

例えば、操作者が操作部１８を用いて観察対象の部位を指定すると、制御部１５は指定された部位を表す部位情報と運動開始情報が付帯されたフレームから運動終了情報が付帯されたフレームまでの間に含まれるフレームの３次元画像データを画像データ記憶部２１から読み出して、各フレームの３次元画像データを時間順に表示部１７に表示させる。例えば、操作者が操作部１８を用いて観察対象の部位として手を指定すると、制御部１５は、手５１の運動として判断された区間に含まれるフレームの３次元画像データを画像データ記憶部２１から読み出して、各フレームの３次元画像を時間順に表示部１７に表示させる。これにより、手５１が動いている様子を観察することができる。同様に、操作者が操作部１８を用いて観察対象の部位として口を指定すると、制御部１５は、口５２の運動として判断された区間に含まれるフレームの３次元画像データを画像データ記憶部２１から読み出して、各フレームの３次元画像を時間順に表示部１７に表示させる。これにより、口５２が動いている様子を観察することができる。

［インターバル区間の表示］
さらに、制御部１５は、インターバルの区間に含まれる各フレームの３次元画像データを読み出して、各フレームの３次元画像を時間順に表示部１７に表示させても良い。つまり、制御部１５は、運動終了と判断されたフレーム（運動終了情報が付帯されたフレーム）から次の運動開始と判断されたフレーム（運動開始情報が付帯されたフレーム）の間に含まれる各フレームの３次元画像データを画像データ記憶部２１から読み出して、各フレームの３次元画像を時間順に表示部１７に表示させる。これにより、表示部１７には、インターバル区間の３次元画像（動画像）が表示される。

操作者は、インターバル区間に含まれる各フレームの３次元画像を参照することで、運動の数え落としがなかったか確認できる。そして、インターバル区間に運動開始と判断できるフレームが含まれていると操作者が判断した場合、操作者は操作部１８を用いてそのフレームの３次元画像を指定する。さらに、運動終了と判断できるフレームが含まれていると操作者が判断した場合、操作者は操作部１８を用いてそのフレームの３次元画像を指定する。制御部１５は、運動開始のフレームの指定と運動終了のフレームの指定を受けると、運動開始が指定されたフレームの３次元画像データに運動開始情報を付帯させ、運動終了が指定されたフレームの３次元画像データに運動終了情報を付帯させる。

このように、操作者によって運動開始のフレームと運動終了のフレームが指定されると、運動計測部４１は、その指定に従って運動回数を修正する。例えば、運動計測部４１は、操作者によって指定された運動の回数を、全区間における運動回数に加算することで、修正後の運動回数を求める。また、運動計測部４１は、修正後の運動回数を全区間の時間で除算することで、修正後の単位時間あたりの運動回数を求める。

また、インターバル時間算出部４３は、運動回数の追加指示に従って、再度、インターバルの時間を求める。すなわち、インターバル時間算出部４３は、運動の追加指示によって追加された運動と、その運動の前後に検出された運動との間のインターバルの時間を求める。

以上のように、インターバル区間に含まれるフレームの３次元画像を表示部１７に表示することで、運動の数え落としがなかったか、操作者が確認できる。

ユーザインターフェース（ＵＩ）１６は表示部１７と操作部１８を備えて構成されている。表示部１７は、ＣＲＴや液晶ディスプレイなどのモニタで構成されており、画面上に断層像、３次元画像又は血流情報などが表示される。操作部１８は、キーボード、マウス、トラックボール、又はＴＣＳ（Ｔｏｕｃｈ Ｃｏｍｍａｎｄ Ｓｃｒｅｅｎ）などで構成されており、操作者の操作によって各種の指示が与えられる。

制御部１５は、画像データ生成部１０、ユーザインターフェース１６、及び運動評価部２０に接続され、各部の動作を制御する。

また、制御部１５と運動評価部２０は、ＣＰＵと、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの記憶装置を備えて構成されている。記憶装置には、制御プログラムと運動評価プログラムが記憶され、ＣＰＵが各プログラムを実行することで、制御部１５の機能、及び運動評価部２０の機能を実行する。また、運動評価プログラムは、トラッキング部２２の機能を実行するためのトラッキングプログラム、移動量算出部２３の機能を実行するための移動量算出プログラム、運動開始判断部３１の機能を実行するための運動開始判断プログラム、運動終了判断部３２の機能を実行するための運動終了判断プログラム、運動計測部４１の機能を実行するための運動計測プログラム、運動時間算出部４２の機能を実行するための運動時間算出プログラム、及びインターバル時間算出部４３の機能を実行するためのインターバル時間算出プログラムで構成されている。

ＣＰＵが、トラッキングプログラムを実行することで、３次元画像に設定された運動観側点の追跡を実行する。また、ＣＰＵが移動量算出プログラムを実行することで、運動観側点の移動量を求める。また、ＣＰＵが運動開始判断プログラムを実行することで、第１の移動量と第１の閾値とを比較して、運動開始のフレームを検出する。また、ＣＰＵが運動終了判断プログラムを実行することで、第２の移動量と第２の閾値とを比較して、運動終了のフレームを検出する。また、ＣＰＵが運動計測プログラムを実行することで、全測定区間における運動回数の計測と、単位時間あたりの運動回数の算出を行う。また、ＣＰＵが運動時間算出プログラムを実行することで、１運動あたりの継続時間を求める。また、ＣＰＵがインターバル時間算出プログラムを実行することで、各運動間のインターバルの時間を求める。

（動作）
次に、この発明の実施形態に係る超音波診断装置の動作について図３から図５を参照して説明する。図３は、運動回数の計測動作を説明するためのフローチャートである。図４は、計測結果の確認動作を説明するためのフローチャートである。図５は、計測結果と評価結果の表示動作を説明するためのフローチャートである。まず、図３を参照して運動回数の計測動作を説明し、次に、図４を参照して計測結果の確認動作を説明し、次に、図５を参照して計測結果と評価結果の表示動作を説明する。

（ステップＳ０１）
まず、画像データ生成部１０によって、母体に対して超音波を送信し、反射波に基づいて胎児の時間的に連続する複数フレームの３次元画像データを取得する。画像データ生成部１０によって生成された３次元画像データは、画像データ記憶部２１に記憶される。

（ステップＳ０２）
次に、測定者は操作部１８を用いて、複数フレームの３次元画像データのうち、運動回数を計測する区間（検査区間）を指定する。検査区間の指定は、検査開始のフレームと検査終了のフレームを指定することによって行われる。また、検査開始の時間と検査終了の時間を指定することで検査区間を指定するようにしても良い。このように検査区間が指定されると、トラッキング部２２にはその検査区間が設定される。

（ステップＳ０３）
次に、操作者は操作部１８を用いて、検査区間に含まれる複数フレームの３次元画像データから、基本フレームの３次元画像データを指定する。例えば、制御部１５が各フレームのサムネイル画像を作成して表示部１７に表示させ、操作者が操作部１８を用いてサムネイル画像の中から所望のフレームの３次元画像を指定することで、基本フレームの３次元画像を指定する。基本フレームの指定が行われると、制御部１５はその基本フレームの３次元画像データを画像データ記憶部２１から読み出して、図２に示すように、基本フレームの３次元画像５０を表示部１７に表示させる。また、ここで指定されたフレームが基本フレームとしてトラッキング部２２に設定される。

基本フレームの３次元画像５０が表示部１７に表示されている状態で、操作者が操作部１８を用いて、運動回数などを計測したい部位（例えば手５１や口５２）に対して、輪郭を表す基本形状と運動観測点の位置を指定する。例えば図２に示すように、操作者は操作部１８を用いて、手５１の輪郭を表す基本形状６０を指定し、さらに、基本形状６０上に複数の運動観測点６１Ａ〜６１Ｅを指定する。３次元画像の座標系における運動観測点６１Ａ〜６１Ｅの座標情報がユーザインターフェース１６からトラッキング部２２に出力され、運動観測点６１Ａ〜６１Ｅが追跡対象としてトラッキング部２２に設定される。なお、制御部１５は、手５１を表す部位情報を操作部１８から受け付けて、手５１を表す部位情報を運動観測点６１Ａ〜６１Ｅに付帯させてトラッキング部２２に出力する。

同様に、操作者は操作部１８を用いて、口５２の輪郭を表す基本形状６２を指定し、さらに、基本形状６２上に複数の運動観測点６３Ａ〜６３Ｃを指定する。３次元画像の座標系における運動観測点６３Ａ〜６３Ｃの座標情報がユーザインターフェース１６からトラッキング部２２に出力され、それら運動観測点６３Ａ〜６３Ｃが追跡対象としてトラッキング部２２に設定される。なお、制御部１５は、手５１を表す部位情報を操作部１８から受け付けて、手５１を表す部位情報を運動観測点６１Ａ〜６１Ｅに付帯させてトラッキング部２２に出力する。

（ステップＳ０４）
そして、トラッキング部２２は、基本フレームの３次元画像５０上で指定された運動観測点６１Ａ〜６１Ｅ、６３Ａ〜６３Ｃを、検査区間に含まれるフレームごとに追跡する。例えば、トラッキング部２２は、３次元画像５０の輝度値の差に基づいて手５１や口５２の輪郭を抽出し、輪郭上に設定された運動観測点６１Ａ〜６１Ｅ、６３Ａ〜６３Ｃを検出する。トラッキング部２２は、画像データ記憶部２１から検査区間に含まれるフレームの３次元画像データを読み出し、基本フレームで設定された運動観測点６１Ａ〜６１Ｅ、６３Ａ〜６３Ｃの位置を各フレームで追跡し、各フレームにおける運動観測点６１Ａ〜６１Ｅ、６３Ａ〜６３Ｃの位置を求める。

（ステップＳ０５）
トラッキング部２２によって各フレームの運動観測点６１Ａ〜６１Ｅ、６３Ａ〜６３Ｃの座標が求められると、移動量算出部２３は、各フレームで求められた運動観測点の座標に基づいて、運動観測点の移動量（変位）を求める。まず、移動量算出部２３は、基本フレームで設定された運動観測点６１Ａ〜６１Ｅ、６３Ａ〜６３Ｃの座標と、各フレームにおける運動観測点６１Ａ〜６１Ｅ、６３Ａ〜６３Ｃの座標との差を、運動観測点ごとに求める。つまり、移動量算出部２３は、運動観測点６１Ａ〜６１Ｅ、６３Ａ〜６３Ｃのそれぞれについて、基本フレームと各フレームとの差（第１の移動量）を求める。この第１の移動量は、運動開始の判断に用いられる。また、移動量算出部２３は、運動観測点６１Ａ〜６１Ｅについて求めた第１の移動量に、手５１を表す部位情報を付帯させ、運動観側点６３Ａ〜６３Ｃについて求めた第１の移動量に、口５２を表す部位情報を付帯させる。

また、移動量算出部２３は、各フレームにおける運動観側点６１Ａ〜６１Ｅ、６３Ａ〜６３Ｃの座標と、各フレームの１つ前のフレームにおける運動観測点６１Ａ〜６１Ｅ、６３Ａ〜６３Ｃの座標との差を、運動観測点ごとに求める。つまり、移動量算出部２３は、運動観測点６１Ａ〜６１Ｅ、６３Ａ〜６３Ｃのそれぞれについて、１つ前のフレームとの差（第２の移動量）を求める。この第２の移動量は、運動終了の判断に用いられる。また、移動量算出部２３は、運動観側点６１Ａ〜６１Ｅについて求めた第２の移動量に、手５１を表す部位情報を付帯させ、運動観側点６３Ａ〜６３Ｃについて求めた第２の移動量に、口５２を表す部位情報を付帯させる。

（ステップＳ０６）
以上のように各フレームの第１の移動量と第２の移動量が求められると、運動開始判断部３１は、各フレームについて求めた各運動観測点６１Ａ〜６１Ｅの第１の移動量と、手５１に対して設定された第１の閾値（運動開始の基準となる移動量）とを比較し、第１の移動量が第１の閾値以上となっていれば、その第１の移動量を求めたフレームで手５１の運動が開始したと判断する。同様に、運動開始判断部３１は、各フレームについて求めた各運動観測点６３Ａ〜６３Ｃの第１の移動量と、口５２に対して設定された第１の閾値とを比較し、第１の移動量が第１の閾値以上となっていれば、その第１の移動量を求めたフレームで口５２の運動が開始したと判断する。そして、運動開始判断部３１は、運動開始と判断したフレームの３次元画像データに、運動開始を表す運動開始情報と運動した部位を表す部位情報を付帯させて、画像データ記憶部２１に記憶させる。

また、運動終了判断部３２は、運動開始と判断されたフレーム以降の各フレームについて求めた各運動観測点６１Ａ〜６１Ｅの第２の移動量と、手５１に対して設定された第２の閾値（運動終了の基準となる移動量）とを比較し、第２の移動量が第２の閾値以下になっていれば、その第２の移動量を求めたフレームで手５１の運動が終了したと判断する。動世に、運動終了判断部３２は、運動開始と判断されたフレーム以降の各フレームについて求めた各運動観測点６３Ａ〜６３Ｃの第２の移動量と、口５２に対して設定された第２の閾値とを比較し、第２の移動量が第２の閾値以下となっていれば、その第２の移動量を求めたフレームで口５２の運動が終了したと判断する。そして、運動終了判断部３２は、運動終了と判断したフレームの３次元画像データに、運動終了を表す運動終了情報と運動した部位を表す部位情報を付帯させて、画像データ記憶部２１に記憶させる。

（ステップＳ０７、ステップＳ０８）
運動判断部３０が運動を検知した場合（ステップＳ０７、Ｙｅｓ）、解析部４０は、運動判断部３０による判断結果に基づいて運動の解析を行なう。運動計測部４１は、運動開始と判断されたフレームから運動終了と判断されたフレームまでを１運動として、検査区間に含まれる各部位の運動回数をカウントする。さらに、運動計測部４１は、単位時間当たりの運動回数を各部位について求める。また、運動時間算出部４２は１運動あたりの継続時間を各部位について求める。さらに、インターバル時間算出部４３は運動間の時間（インターバルの時間）を各部位について求める。解析部４０にて求められた、検査区間の運動回数、単位時間あたりの運動回数、及びインターバルの時間は、運動評価部２０に設定されている記憶部（図示しない）に記憶される。

一方、運動判断部３０が運動を検知しなかった場合（ステップＳ７、Ｎｏ）、解析部４０は解析を行なわず、処理は終了する。

以上のように、運動観測点の移動量を求め、予め設定された閾値に基づいて運動開始又は運動終了を判断するため、目視で運動を判断する従来の手法と比較して、より定量的な判断が可能となる。これにより、運動の数え落としや、測定者による運動判定のばらつきを防止することが可能となる。さらに、複数部位の運動回数を一度に測定することが可能となる。

次に、図４を参照して計測結果の確認動作を説明する。

（ステップＳ１０）
まず、制御部１５は、運動評価部２０に設置されている記憶部（図示しない）から検査区間における運動回数を読み出して表示部１７に表示させる。複数の部位の運動回数を計測している場合、制御部１５は、操作者によって指定された部位の運動回数を記憶部（図示しない）から読み出して表示部１７に表示させる。例えば、制御部１５が、運動回数を測定した部位の一覧を表示部１７に表示させ、操作者は操作部１８を用いて所望の部位を指定する。制御部１５は、指定された部位の運動回数を記憶部（図示しない）から読み出して表示部１７に表示させる。図２に示す例では、胎児の手５１と口５２の運動回数を計測しているため、制御部１５は、手又は口のうち操作者によって指定された運動回数を記憶部（図示しない）から読み出して表示部１７に表示させる。例えば、操作者によって手が指定されると、制御部１５は手５１の運動回数を記憶部（図示しない）から読み出して表示部１７に表示させる。

（ステップＳ１１）
次に、制御部１５は、運動開始情報が付帯されたフレームの３次元画像データを画像データ記憶部２１から読み出して表示部１７に表示させる。このとき、操作者が操作部１８を用いて対象となる部位を指定することで、制御部１５は指定された部位を表す部位情報と運動開始情報が付帯されたフレームの３次元画像データを画像データ記憶部２１から読み出して表示部１７に表示させる。また、運動開始情報が付帯されているフレームの３次元画像データが複数、画像データ記憶部２１に記憶されている場合、制御部１５は、運動開始情報が付帯されている全ての３次元画像データを画像データ記憶部２１から読み出して表示部１７に表示させる。

（ステップＳ１２、ステップＳ１３）
そして、操作者は表示部１７に表示されている運動開始と判断されたフレームの３次元画像を参照して、運動開始が適切に判断されたか否かを確認する。操作者が、運動開始のタイミングについて修正が必要であると判断した場合（ステップＳ１２、Ｙｅｓ）、操作者は操作部１８を用いて、表示部１７に表示されている３次元画像のなかから、修正が必要と判断したフレームの３次元画像を指定する。修正が必要と判断したフレームが複数ある場合は、操作者は操作部１８を用いて、複数の３次元画像を指定する。制御部１５はその指定を受け付けて、指定されたフレームの３次元画像を表示部１７に表示し、さらに、指定されたフレームの前後数フレームの３次元画像データを画像データ記憶部２１から読み出して、表示部１７に表示させる。例えば、制御部１５は、修正が必要と判断されたフレームの３次元画像と、そのフレームの前後１０フレームの３次元画像、計１１フレームの３次元画像を表示部１７に表示させる。

（ステップＳ１４）
そして、運動を取り消す場合、操作者は操作部１８を用いて、指定したフレームの３次元画像に対して運動開始の取り消し指示を与える。制御部１５は、その取り消し指示を受けると、制御部１５は、その取り消し指示を受けると、操作者に指定されたフレームの３次元画像データに付帯されている運動開始情報を削除する。

（ステップＳ１５）
運動計測部４１は、取り消し指示に従って、検査区間における運動回数から取り消しの回数分、運動回数を減算することで修正後の運動回数を求める。また、運動計測部４１は、修正後の運動回数を検査区間の時間で除算することで、修正後の単位時間あたりの運動回数を求める。

（ステップＳ１６）
また、インターバル時間算出部４３は、運動開始の取り消し指示によって取り消された運動の前後に検出された運動間のインターバル時間を求める。

一方、操作者が、運動開始のタイミングについて修正がないと判断した場合（ステップＳ１２、Ｎｏ）、処理は終了する。

以上のように、運動開始と判断されたフレームの３次元画像を表示部１７に表示させることで、運動開始と判断さるべきではないフレームを操作者が確認し、修正することが可能となる。

次に、図５を参照して計測結果と評価結果の表示動作を説明する。

（ステップＳ２０）
まず、制御部１５は、運動評価部２０に設置されている記憶部（図示しない）から単位時間あたりの運動回数を読み出して表示部１７に表示させる。複数の部位の運動回数を計測している場合、制御部１５は、操作者によって指定された部位の単位時間あたりの運動回数を記憶部（図示しない）から読み出して表示部１７に表示させる。例えば、制御部１５が、運動回数を測定した部位の一覧を表示部１７に表示させ、操作者は操作部１８を用いて所望の部位を指定する。制御部１５は、指定された部位の単位時間あたりの運動回数を記憶部（図示しない）から読み出して表示部１７に表示させる。図２に示す例では、胎児の手５１と口５２の運動回数を計測しているため、制御部１５は、手又は口のうち操作者によって指定された部位の単位時間あたりの運動回数を記憶部（図示しない）から読み出して表示部１７に表示させる。例えば、操作者によって手が指定されると、制御部１５は手５１の単位時間あたりの運動回数を記憶部（図示しない）から読み出して表示部１７に表示させる。

（ステップＳ２１）
さらに、制御部１５は、運動評価部２０に設置されている記憶部（図示しない）からインターバル時間を読み出して表示部１７に表示させる。例えば、操作者によって手が指定されているため、制御部１５は手５１のインターバル時間を記憶部（図示しない）から読み出して表示部１７に表示させる。また、複数の運動が検出されている場合は、複数のインターバル時間が記憶部（図示しない）に記憶されているため、例えば、制御部１５は全てのインターバル時間を記憶部（図示しない）から読み出して表示部１７に表示させる。

（ステップＳ２２、ステップＳ２３）
次に、操作者が操作部１８を用いて、運動区間に含まれる画像の表示の指示を与えると（ステップＳ２２、Ｙｅｓ）、制御部１５は、運動として判断された区間に含まれる各フレームの３次元画像データを画像データ記憶部２１から読み出して、各フレームの３次元画像を時間順に表示部１７に表示させる（ステップＳ２３）。例えば、操作者によって手が指定されているため、制御部１５は、手５１の運動区間に含まれる各フレームの３次元画像データを画像データ記憶部２１から読み出して、各フレームの３次元画像を時間順に表示部１７に表示させる。

（ステップＳ２４、ステップＳ２３）
ある部位について、他の運動区間が存在する場合（ステップＳ２４、Ｙｅｓ）、制御部１５は、その運動区間に含まれるフレームの３次元画像データを読み出して、各フレームの３次元画像を時間順に表示部１７に表示させる（ステップＳ２３）。例えば、手について他の運動区間が存在する場合、制御部１５は、その運動区間に含まれるフレームの３次元画像データを画像データ記憶部２１から読み出して表示部１７に表示させる。

（ステップＳ２４、ステップＳ２５）
そして、ある部位について、他の運動区間が存在しない場合（ステップＳ２４、Ｎｏ）、制御部１５は、他の部位について運動区間が存在するか否かを確認し、他の部位についての運動区間が存在する場合（ステップＳ２５、Ｙｅｓ）、ステップＳ２０からステップＳ２４の処理を繰り返す。例えば、手５１を対象として全ての運動区間に含まれるフレームの３次元画像データを表示して、手５１について他の運動区間が存在しない場合、次に、口５２を対象としてステップＳ２０からステップＳ２４の処理を実行する。

以上のように、運動として判断された区間に含まれるフレームの３次元画像を時間順に表示部１７に表示することで、各部の動いている様子を確認することができる。

この発明の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。 画像に対する運動観測点の設定を説明するための画面の図である。 運動回数の計測動作を説明するためのフローチャートである。 計測結果の確認動作を説明するためのフローチャートである。 計測結果と評価結果の表示動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１０ 画像データ生成部
１５ 制御部
１６ ユーザインターフェース（ＵＩ）
１７ 表示部
１８ 操作部
２０ 運動評価部
２１ 画像データ記憶部
２２ トラッキング部
２３ 移動量算出部
３０ 運動判断部
３１ 運動開始判断部
３２ 運動終了判断部
４０ 解析部
４１ 運動計測部
４２ 運動時間算出部
４３ インターバル時間算出部

Claims (11)

1. 被検体に超音波を送信し、前記被検体からの反射波に基づいて、取得された時間が連続する複数フレームの超音波画像を生成する画像生成手段と、
   前記連続する複数フレームの超音波画像のうち、所望の基準フレームの超音波画像に対して運動観測点を設定し、前記運動観測点の位置をフレームごとに追跡する運動観測点追跡手段と、
   前記運動観側点追跡手段により求められた各フレームの超音波画像における運動観測点の位置と、前記基準フレームの超音波画像に設定された運動観測点の位置との差分を第１の移動量として求め、さらに、時間的に隣り合うフレーム間における運動観側点の位置の差分を第２の移動量として求める移動量算出手段と、
   前記第１の移動量に基づいて前記運動観測点の運動開始を判断する運動開始判断手段と、
   前記運動開始と判断されたフレーム以降のフレームについては、前記第２の移動量に基づいて前記運動観測点の運動終了を判断する運動終了判断手段と、
   前記運動開始から前記運動終了までを１運動として運動回数をカウントする運動計測手段と、
   を有することを特徴とする超音波診断装置。
2. 前記運動観測点追跡手段は、前記基準フレームの超音波画像に表される複数の部位のそれぞれに対して前記運動観測点を設定し、前記部位ごとに設定された運動観測点の位置をフレームごとに追跡し、
   前記移動量算出手段は、前記運動観側点追跡手段により求められた各フレームの超音波画像における運動観測点の位置と、前記基準フレームの超音波画像に設定された運動観測点の位置との差分を前記第１の移動量として、前記部位ごとの運動観測点についてそれぞれ求め、
   前記運動開始判断手段は、前記部位ごとに求められた第１の移動量に基づいて、それぞれの部位の運動開始を判断することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記運動観測点追跡手段は、前記運動終了と判断されたフレームを次の運動の基準フレームとし、前記次の運動の基準フレームの超音波画像における運動観測点の位置を、前記次の運動の基準フレーム以降のフレームごとに追跡し、
   前記移動量算出手段は、前記次の運度の基準フレーム以降の各フレームの超音波画像における運動観測点の位置と、前記次の運動の基準フレームの超音波画像における運動観測点の位置との差分を前記第１の移動量として求め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。
4. 前記運動開始と判断されたフレームから前記運動終了と判断されたフレーム間の時間を算出する運動時間算出手段を更に有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の超音波診断装置。
5. 前記運動終了と判断されたフレームから次の運動開始と判断されたフレーム間の時間を算出するインターバル時間算出手段を更に有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の超音波診断装置。
6. 前記運動開始と判断されたフレームから前記運動終了と判断されたフレーム間のフレームの超音波画像を時間的に連続して表示手段に表示させる制御手段を更に有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の超音波診断装置。
7. 前記運動終了と判断されたフレームから次の運動開始と判断されたフレーム間のフレームの超音波画像を表示手段に表示させる制御手段を更に有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の超音波診断装置。
8. 前記複数フレームの超音波画像から、前記運動開始と判断されたフレームの超音波画像を抽出し、その超音波画像を表示手段に表示させる制御手段を更に有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の超音波診断装置。
9. 前記表示手段に表示されている運動開始のフレームが誤って運動開始と判断された場合、前記運動計測手段は、前記誤った回数に応じて前記運動回数を減算することを特徴とする請求項８に記載の超音波診断装置。
10. 被検体に超音波を送信し、前記被検体からの反射波に基づいて生成された、取得された時間が連続する複数フレームの超音波画像を記憶する画像記憶手段と、
    前記画像記憶手段に記憶されている前記連続する複数フレームの超音波画像のうち、所望の基準フレームの超音波画像に対して運動観測点を設定し、前記運動観測点の位置をフレームごとに追跡する運動観測点追跡手段と、
    前記運動観測点追跡手段により求められた各フレームの超音波画像における運動観測点の位置と、前記基準フレームの超音波画像に設定された運動観測点の位置との差分を第１の移動量として求め、さらに、時間的に隣り合うフレーム間における運動観測点の位置の差分を第２の移動量として求める移動量算出手段と、
    前記第１の移動量に基づいて前記運動観測点の運動開始を判断する運動開始判断手段と、
    前記運動開始と判断されたフレーム以降のフレームについては、前記第２の移動量に基づいて前記運動観測点の運動終了を判断する運動終了判断手段と、
    前記運動開始から前記運動終了までを１運動として運動回数をカウントする運動計測手段と、
    を有することを特徴とする超音波診断支援装置。
11. コンピュータに、
    被検体に対して超音波を送信し、前記被検体からの反射波に基づいて生成された、取得された時間が連続する複数フレームの超音波画像を記憶した画像記憶手段から、前記連続する複数フレームの超音波画像を読み出して、前記連続する複数フレームの超音波画像のうち、所望の基準フレームの超音波画像に対して運動観測点を設定し、前記運動観測点の位置をフレームごとに追跡する運動観測点追跡機能と、
    前記運動観測点追跡機能により求められた各フレームの超音波画像における運動観測点の位置と、前記基準フレームの超音波画像に設定された運動観測点の位置との差分を第１の移動量として求め、さらに、時間的に隣り合うフレーム間における運動観側点の位置の差分を第２の移動量として求める移動量算出機能と、
    前記第１の移動量に基づいて前記運動観測点の運動開始を判断する運動開始判断機能と、
    前記運動開始と判断されたフレーム以降のフレームについては、前記第２の移動量に基づいて前記運動観測点の運動終了を判断する運動終了判断機能と、
    前記運動開始から前記運動終了までを１運動として運動回数をカウントする運動計測機能と、
    を実行させることを特徴とする超音波診断支援プログラム。