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技術 超音波診断装置、画像処理装置及び超音波診断装置の制御プログラム

出願人 キヤノンメディカルシステムズ株式会社関西電力株式会社
発明者 大内啓之阿部康彦川岸哲也田部正治石井克尚
出願日 2009年1月14日 (10年10ヶ月経過) 出願番号 2009-005993
公開日 2010年7月29日 (9年3ヶ月経過) 公開番号 2010-162125
状態 特許登録済
技術分野 超音波診断装置
主要キーワード 輪郭ライン 所定期間外 グラフ群 複数タイミング 二値化情報 法線ベクトル方向 変位算出 Bモード
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (11)

課題

超音波診断装置において、特定組織拡張能をより適切に表示すること。

解決手段

超音波診断装置10は、被検体を超音波走査して得られるエコー信号を受信して、前記エコー信号に基づく断層像のデータを生成する画像生成部と、断層像を時相信号と対応付けて記憶する画像メモリ26と、所定期間内の時相信号に対応する断層像を基に、時相毎に被検体の変位を算出する変位算出部46と、所定期間内の時相毎の変位と、所定期間内の初期時相の変位とを基に、変位の低下率を算出する歪み算出部47及び歪み低下率算出部48と、初期時相から所定期間内の所定時相までの変位の低下率を積分した積分値を算出する積分値算出部49と、積分値に基づく表示情報を生成する規格化部50及び色設定部51と、表示情報を表示させる表示制御部27と、を有する。

概要

背景

超音波診断装置生体内情報超音波画像を取得し表示する診断装置であり、X線診断装置X線コンピュータ断層撮影装置などの他の画像診断装置に比べ、安価で被爆が無く、非侵襲性に実時間で観測するための有用な装置として利用されている。係る特性から、超音波診断装置の適用範囲は広く、心臓などの循環器から肝臓腎臓等の腹部抹消血管、産婦人科、及び脳血管等の診断に利用されている。

心臓の心筋等の生体組織について、その機能を客観的かつ定量的に評価することは、その生体組織の診断にとって非常に重要である。例えば、超音波診断装置によって心臓の画像データを取得し、その画像データに基づく定量的な評価方法が提案されている。

例えば、組織ドプラ又はパターンマッチングを用いて取得された組織の速度情報から算出した組織の歪み又は変位運動情報を用いる方法が考案されている。特に、拡張期における収縮末期からの歪みの低下率は、拡張能を評価するときの指標の1つとして用いられている。歪みの低下率が高いほど拡張能が高い、つまり健常である一方、歪みの低下率が低いほど拡張能が低い、つまりその部位に虚血等何らかの異常があることを示している。以上のように、変位及び歪み等の壁運動情報を求めることで、心臓の評価を行なっている。

なお、本発明に関連する従来技術として、特許文献1が挙げられる。

概要

超音波診断装置において、特定組織の拡張能をより適切に表示すること。超音波診断装置10は、被検体を超音波走査して得られるエコー信号を受信して、前記エコー信号に基づく断層像のデータを生成する画像生成部と、断層像を時相信号と対応付けて記憶する画像メモリ26と、所定期間内の時相信号に対応する断層像を基に、時相毎に被検体の変位を算出する変位算出部46と、所定期間内の時相毎の変位と、所定期間内の初期時相の変位とを基に、変位の低下率を算出する歪み算出部47及び歪み低下率算出部48と、初期時相から所定期間内の所定時相までの変位の低下率を積分した積分値を算出する積分値算出部49と、積分値に基づく表示情報を生成する規格化部50及び色設定部51と、表示情報を表示させる表示制御部27と、を有する。

目的

本発明は、上述のような事情を考慮してなされたもので、特定組織の歪みの低下率のばらつきの影響を低減し、特定組織の運動状態の評価に用いられる情報を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

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請求項1

運動する被検体を超音波走査して得られるエコー信号を受信して、前記エコー信号に基づく超音波画像のデータを生成する画像生成手段と、前記超音波画像を時相信号と対応付けて記憶する手段と、所定期間内の前記時相信号に対応する前記超音波画像を基に、時相毎に前記被検体の変位を算出する変位算出手段と、前記変位を用いて前記被検体の歪みを算出する歪み算出手段と、前記所定期間内の時相毎の前記歪みと、前記所定期間内の初期時相の歪みとを基に、歪みの低下率を算出する低下率算出手段と、前記初期時相から前記所定期間内の所定時相までの前記歪みの低下率を積分した積分値を算出する積分値算出手段と、前記積分値に基づく表示情報を生成する表示情報生成手段と、前記表示情報を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

請求項2

前記変位算出手段は、前記被検体としての心臓心筋内膜輪郭及び外側輪郭座標情報を算出することで、前記心筋の変位を算出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。

請求項3

前記積分値算出手段は、前記心臓の収縮末期から1心周期、又は、前記心臓の拡張末期から1心周期を前記所定期間として設定することを特徴とする請求項2に記載の超音波診断装置。

請求項4

前記表示情報生成手段は、前記被検体を複数のセグメントに分割し、各セグメントに含まれる複数の前記積分値に基づく代表値の大きさに応じて表示形態を変える前記表示情報を生成することを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一項に記載の超音波診断装置。

請求項5

前記表示情報生成手段は、前記表示情報を、前記積分値又は前記代表値の大きさに応じたカラー画像を前記超音波画像上に重ねた画像とすることを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか一項に記載の超音波診断装置。

請求項6

前記表示情報生成手段は、前記表示情報を、前記初期時相から前記所定時相までの前記積分値又は前記代表値と、前記初期時相から前記所定期間内の終了時相までの前記積分値又は前記代表値との比率とすることを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか一項に記載の超音波診断装置。

請求項7

前記表示情報生成手段は、前記表示情報を、前記初期時相から前記所定時相までの前記積分値又は前記代表値と、前記初期時相から前記所定期間内の終了時相までの低下率を100%とした場合における前記初期時相から前記終了時相までの積分値との比率とすることを特徴とする請求項1乃至6のうちいずれか一項に記載の超音波診断装置。

請求項8

前記表示情報生成手段は、前記表示情報として、前記積分値、前記代表値、又は前記比率が閾値以下である場合、前記積分値、前記代表値、又は前記比率が表示されるべき位置を異なる表示形態で表示させることを特徴とする請求項1乃至7のうちいずれか一項に記載の超音波診断装置。

請求項9

前記画像生成手段は、前記超音波画像として、断層像を生成することを特徴とする請求項1乃至8のうちいずれか一項に記載の超音波診断装置。

請求項10

前記画像生成手段は、前記超音波画像として、ボリュームデータに基づく三次元画像を生成することを特徴とする請求項1乃至9のうちいずれか一項に記載の超音波診断装置。

請求項11

前記画像生成手段は、前記超音波画像として、ボリュームデータに基づくMPR(multiplanarreconstruction)画像を生成することを特徴とする請求項1乃至10のうちいずれか一項に記載の超音波診断装置。

請求項12

運動する被検体を超音波で走査して得られるエコー信号に基づく超音波画像のデータを、時相信号と対応付けて記憶する手段と、所定期間内の前記時相信号に対応する前記超音波画像を基に、時相毎に前記被検体の変位を算出する手段と、前記変位を用いて前記被検体の歪みを算出する手段と、前記所定期間内の時相毎の前記歪みと、前記所定期間内の初期時相の歪みとを基に、歪みの低下率を算出する手段と、前記初期時相から前記所定期間内の所定時相までの前記歪みの低下率を積分した積分値を算出する手段と、前記積分値に基づく表示情報を生成する手段と、前記表示情報を表示させる手段と、を有することを特徴とする画像処理装置

請求項13

コンピュータに、運動する被検体を超音波で走査して得られるエコー信号を受信して、前記エコー信号に基づく超音波画像のデータを生成する機能と、前記超音波画像を時相信号と対応付けて記憶させる機能と、所定期間内の前記時相信号に対応する前記超音波画像を基に、時相毎に前記被検体の変位を算出する機能と、前記変位を用いて前記被検体の歪みを算出する機能と、前記所定期間内の時相毎の前記歪みと、前記所定期間内の初期時相の歪みとを基に、歪みの低下率を算出する機能と、前記初期時相から前記所定期間内の所定時相までの前記歪みの低下率を積分した積分値を算出する機能と、前記積分値に基づく表示情報を生成する機能と、前記表示情報を表示させる機能と、を実現させることを特徴とする超音波診断装置の制御プログラム

技術分野

0001

本発明は、超音波によって被検体超音波画像を取得し、その超音波画像を利用して被検体の運動状態を求める技術に係り、特に、拡張期における局所運動の違いを認識する超音波診断装置画像処理装置及び超音波診断装置の制御プログラムに関する。

背景技術

0002

超音波診断装置は生体内情報の超音波画像を取得し表示する診断装置であり、X線診断装置X線コンピュータ断層撮影装置などの他の画像診断装置に比べ、安価で被爆が無く、非侵襲性に実時間で観測するための有用な装置として利用されている。係る特性から、超音波診断装置の適用範囲は広く、心臓などの循環器から肝臓腎臓等の腹部抹消血管、産婦人科、及び脳血管等の診断に利用されている。

0003

心臓の心筋等の生体組織について、その機能を客観的かつ定量的に評価することは、その生体組織の診断にとって非常に重要である。例えば、超音波診断装置によって心臓の画像データを取得し、その画像データに基づく定量的な評価方法が提案されている。

0004

例えば、組織ドプラ又はパターンマッチングを用いて取得された組織の速度情報から算出した組織の歪み又は変位運動情報を用いる方法が考案されている。特に、拡張期における収縮末期からの歪みの低下率は、拡張能を評価するときの指標の1つとして用いられている。歪みの低下率が高いほど拡張能が高い、つまり健常である一方、歪みの低下率が低いほど拡張能が低い、つまりその部位に虚血等何らかの異常があることを示している。以上のように、変位及び歪み等の壁運動情報を求めることで、心臓の評価を行なっている。

0005

なお、本発明に関連する従来技術として、特許文献1が挙げられる。

先行技術

0006

特開2003−175041号公報

発明が解決しようとする課題

0007

しかしながら、従来技術によると、健康な心臓であっても、各心時相における歪みにばらつきが生じてしまう。そのため、従来技術によると、膜厚変位の低下率にもばらつきが生じ、心筋各部の拡張能を適切に評価することは困難であった。

0008

本発明は、上述のような事情を考慮してなされたもので、特定組織の歪みの低下率のばらつきの影響を低減し、特定組織の運動状態の評価に用いられる情報を提供する超音波診断装置、画像処理装置及び超音波診断装置の制御プログラムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

本発明に係る超音波診断装置は、上述の目的を達成するために、運動する被検体を超音波で走査して得られるエコー信号を受信して、前記エコー信号に基づく超音波画像のデータを生成する画像生成手段と、前記超音波画像を時相信号と対応付けて記憶する手段と、所定期間内の前記時相信号に対応する前記超音波画像を基に、時相毎に前記被検体の変位を算出する変位算出手段と、前記変位を用いて前記被検体の歪みを算出する歪み算出手段と、前記所定期間内の時相毎の前記歪みと、前記所定期間内の初期時相の歪みとを基に、歪みの低下率を算出する低下率算出手段と、前記初期時相から前記所定期間内の所定時相までの前記歪みの低下率を積分した積分値を算出する積分値算出手段と、前記積分値に基づく表示情報を生成する表示情報生成手段と、前記表示情報を表示させる表示制御手段と、を有する。

0010

本発明に係る画像処理装置は、上述の目的を達成するために、運動する被検体を超音波で走査して得られるエコー信号に基づく超音波画像のデータを、時相信号と対応付けて記憶する手段と、所定期間内の前記時相信号に対応する前記超音波画像を基に、時相毎に前記被検体の変位を算出する手段と、前記変位を用いて前記被検体の歪みを算出する手段と、前記所定期間内の時相毎の前記歪みと、前記所定期間内の初期時相の歪みとを基に、歪みの低下率を算出する手段と、前記初期時相から前記所定期間内の所定時相までの前記歪みの低下率を積分した積分値を算出する手段と、前記積分値に基づく表示情報を生成する手段と、前記表示情報を表示させる手段と、を有する。

0011

本発明に係る超音波診断装置の制御プログラムは、上述の目的を達成するために、コンピュータに、運動する被検体を超音波で走査して得られるエコー信号を受信して、前記エコー信号に基づく超音波画像のデータを生成する機能と、前記超音波画像を時相信号と対応付けて記憶させる機能と、所定期間内の前記時相信号に対応する前記超音波画像を基に、時相毎に前記被検体の変位を算出する機能と、前記変位を用いて前記被検体の歪みを算出する機能と、前記所定期間内の時相毎の前記歪みと、前記所定期間内の初期時相の歪みとを基に、歪みの低下率を算出する機能と、前記初期時相から前記所定期間内の所定時相までの前記歪みの低下率を積分した積分値を算出する機能と、前記積分値に基づく表示情報を生成する機能と、前記表示情報を表示させる機能と、を実現させる。

発明の効果

0012

本発明に係る超音波診断装置、画像処理装置及び超音波診断装置の制御プログラムによると、特定組織の歪みの低下率を積分した値に基づいて算出された出力値を用いることで、組織の歪みの低下率のばらつきの影響を低減することが可能となる。そのことにより、特定組織の拡張能をより適切に表示することが可能となる。

図面の簡単な説明

0013

本実施形態の超音波診断装置の構成を示す概略図。
本実施形態の超音波診断装置の機能を示すブロック図。
心時相Tnにおける心筋の内膜輪郭を表すマーカと、外膜輪郭を表すマーカとが重ねられた断層像概念図。
初期心時相T0における心筋の内膜輪郭及び外膜輪郭を模式的に示す図。
心時相Tnにおける心筋の内膜輪郭及び外膜輪郭を模式的に示す図。
関心領域の設定方法を説明するための図。
内腔を6個に分割する場合のセグメントを示す図。
被検体の心臓を評価するための二次元の壁運動情報の表示例を示す図。
被検体の心臓を評価するための三次元の壁運動情報の表示例を示す図。
本実施形態の超音波診断装置の動作を示すフローチャート

実施例

0014

本発明に係る超音波診断装置、及び超音波診断装置の制御プログラムの実施形態について添付図面を参照して説明する。

0015

図1は、第1実施形態の超音波診断装置の構成を示す概略図である。

0016

図1は、第1実施形態の超音波診断装置10を示す。超音波診断装置10は、超音波プローブ11、ECG(electrocardiogram)計測装置12、装置本体13、ディスプレイ14及び操作パネル15によって構成される。

0017

超音波プローブ11は、圧電セラミック等の音響/電気可逆的変換素子としての複数の超音波振動子を有する。複数の超音波振動子は並列され、超音波プローブ11の先端に装備される。各超音波振動子は、供給される駆動信号電圧パルス)に従ってそれぞれ所定のタイミングで超音波を発生する。各超音波振動子からの超音波はビームを形成し、被検体内音響インピーダンス不連続面反射される。各超音波振動子は、この反射波を受信し受信エコーを発生し、チャンネル毎に装置本体13に取り込まれる。

0018

なお、超音波プローブ11は、複数の超音波振動子が一方向に沿って配列された一次元アレイプローブ、複数の超音波振動子が二次元マトリックス状に配列された二次元アレイプローブのいずれであってもよい。また、超音波振動子が所定方向(走査方向)に配列され、超音波振動子を走査方向に直交する方向(揺動方向)に機械的に揺動可能な一次元アレイプローブを用いてもよい。

0019

ECG計測装置12は、主に被検体Pの心臓付近体表に接触させて使用され、ECG(心電波形)を計測し、そのECGをデジタル信号に変換する。

0020

装置本体13は、超音波送信部21、超音波受信部22、ECGメモリ23、信号処理部24、画像生成部25、画像メモリ26、表示制御部27、CPU(central processing unit)28、内部記憶装置29、IF(inter face)30、及び外部記憶装置31を設ける。

0021

超音波送信部21は、図示しないクロック発生部、送信遅延部及びパルサを備える。クロック発生部は、超音波信号送信タイミング送信周波数を決めるクロック信号を発生する。送信遅延部は、超音波の送信時に遅延掛け送信フォーカスを実施する。パルサは、超音波プローブ11の各超音波振動子に対応した個別経路(チャンネル)数分のパルサを内蔵する。そして、パルサは、遅延が掛けられた送信タイミングで駆動パルスを発生し、超音波プローブ11の各超音波振動子に供給する。

0022

超音波受信部22は、図示しないプリアンプ、A/D(analog to digital)変換部、及び受信遅延加算部を備える。プリアンプは、超音波プローブ11の各超音波振動子から出力されるエコー信号を受信チャンネル毎増幅する。A/D変換部は、プリアンプによって増幅されたエコー信号をA/D変換する。受信遅延・加算回路は、A/D変換後のエコー信号に対して受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。なお、超音波受信部22によって加算処理された信号を「RFデータ(生データ)」と称する場合がある。超音波受信部22は、RFデータを信号処理部24に出力する。

0023

ECGメモリ23は、不揮発性半導体メモリ等によって構成される。ECGメモリ23は、ECG計測装置12によって計測されたECG信号を一時的に記憶する。

0024

信号処理部24は、ライブ画像RAWデータヘッダーとして、ECGメモリ23から出力されるECG信号に基づく心時相Tを付与する。信号処理部24は、ライブ画像のRAWデータに心時相Tを付与する際、超音波の送信条件受信条件に応じて、RAWデータへの心時相Tの付与のタイミングをコントロールする。

0025

信号処理部24は、Bモード処理部24a及びドプラ処理部24bを備える。Bモード処理部24aは、超音波受信部22から出力される受信エコーや後述する演算エコー包絡線検波し、検波データとして出力する。

0026

ドプラ処理部24bは、周波数解析によりその解析結果や、フィルタを用いて血流成分を抽出し平均速度、分散、及びパワー等の血流情報がある。血流情報は二値化情報として得られる。

0027

画像生成部25は、走査線信号列で表される信号処理後のデータを、空間座標に基づく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)。例えば、画像生成部25は、Bモード処理部24a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断層像(Bモード画像)のデータを生成する。そして、画像生成部25は、断層像等の超音波画像をデータとして画像メモリ26に出力する。

0028

超音波診断装置10が被検体Pの心臓を超音波で走査することで、画像生成部25は、心臓を表す断層像を生成する。すなわち、画像生成部25は、心臓の動画像データを生成する。例えば、超音波診断装置10が1心周期以上に亘って被検体Pの心臓を超音波で走査することで、画像生成部25は、1心周期以上に亘って複数の心時相Tにおける心臓の断層像(動画像)を生成する。

0029

画像メモリ26は、画像生成部25から出力される断層像(静止画像、動画像)をデータとして記憶する。画像メモリ26に記憶される、複数タイミングの断層像には、各断層像が生成されたタイミングで受け付けた心時相Tが対応付けられている。

0030

表示制御部27は、画像メモリ26から断層像を取得し、その断層像をディスプレイ14に表示させる。例えば、操作者診断者)が操作パネル15を用いて任意の心時相Tを入力すると、表示制御部27は、入力された心時相Tが対応付けられた断層像を画像メモリ26から取得し、入力された心時相Tに対応する断層像をディスプレイ14に表示させる。

0031

CPU28は、半導体で構成された電子回路が複数の端子を持つパッケージ封入されている集積回路(LSI)の構成をもつ制御装置である。CPU28は、内部記憶装置29に記憶しているプログラムを実行して装置本体13を包括的に制御する機能を有する。又は、CPU28は、外部記憶装置31に記憶しているプログラム、ネットワークNから転送されIF30で受信されて外部記憶装置31にインストールされたプログラムを、内部記憶装置29にロードして実行する機能を有する。

0032

内部記憶装置29は、ROM(read only memory)及びRAM(random access memory)等の要素を兼ね備える構成をもつ記憶装置である。内部記憶装置29は、IPL(initial program loading)、BIOS(basicinput/output system)を記憶する機能を有する。また、内部記憶装置29は、超音波診断装置10の制御プログラム等のプログラムを記憶したり、CPU28のワークメモリやデータの一時的な記憶に用いたりする機能を有する。

0033

IF30は、パラレル接続仕様シリアル接続仕様に合わせたコネクタによって構成される。IF30は、操作パネル15、病院基幹のLAN(local area network)等のネットワークN、外部記憶装置31及び操作パネル15等に関するインターフェースである。装置本体13によって取得された超音波画像等のデータや解析結果等は、IF30によって、ネットワークNを介して他の装置に転送可能である。

0034

外部記憶装置31は、磁性体を塗布又は蒸着した金属のディスク読み取り装置(図示しない)に着脱不能で内蔵されている構成をもつ記憶装置である。外部記憶装置31は、装置本体13にインストールされたプログラム(アプリケーションプログラムの他、OS(operating system)等も含まれる)を記憶する機能を有する。また、OSに、操作者に対する情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を操作パネル15によって行なうことができるGUI(graphical user interface)を提供させることもできる。

0035

内部記憶装置29又は外部記憶装置31は、本発明に係る超音波診断プログラム等の制御プログラムや、診断情報患者ID(identification)及び医師所見等)、診断プロトコル送受信条件及びその他のデータ群を格納している。また、内部記憶装置29又は外部記憶装置31は、必要に応じて、画像メモリ26に一時的に記憶される三次元画像保管等にも使用される。さらに、内部記憶装置29又は外部記憶装置31に記憶されたデータは、IF30を介してネットワークN網へ転送することも可能となっている。

0036

ディスプレイ14は、液晶ディスプレイやCRT(cathode ray tube)等によって構成される。ディスプレイ14は、表示制御部27から出力されるビデオ信号を基に、生体内形態学的情報や、血流情報を静止画像又は動画像として表示する。

0037

操作パネル15は、キーボード15a、マウス15b、トラックボール15c及びTCS(touch command screen)15d等によって構成される。操作パネル15は、装置本体13に接続され、操作者からの各種指示、例えば、ROI設定指示画質条件設定指示等を装置本体13に入力する機能を有する。操作者は、操作パネル15を介して、超音波プローブ11から送信される超音波パルスの送信周波数、送信駆動電圧音圧)、送信パルスレート及びスキャン領域や、受信条件等を装置本体13に入力することができる。

0038

図2は、第1実施形態の超音波診断装置10の機能を示すブロック図である。

0039

図1に示すCPU28がプログラムを実行することによって、超音波診断装置10は、スキャン制御部39及び画像処理装置40として機能する。画像処理装置40は、インターフェース部41、初期輪郭座標設定部42、輪郭座標設定部43、マーカ生成部44、膜厚算出部45、変位算出部46、歪み算出部47、歪み低下率算出部48、積分値算出部49、規格化部50及び色設定部51を有する。なお、第1実施形態では、超音波診断装置10を構成するスキャン制御部39及び画像処理装置40を、ソフトウェア的にモジュール化されたソフトウェアプログラムの実行によって機能されるものとして説明するが、スキャン制御部39及び画像処理装置40の全部又は一部はハードウェアで構成されるものであってもよい。

0040

スキャン制御部39は、外部記憶装置31等の記憶装置に記憶されているスキャンシーケンスに従って超音波送信部21を制御して、超音波プローブ11(図1に示す)から送信される超音波パルスの中心周波数周波数分布振幅周波数帯域位相、及び送信焦点等の周波数スペクトルを含む特性を設定し、設定された特性を有する超音波パルスを超音波プローブ11から被検体Pの特定組織に向かって送信させる機能を有する。これにより、画像メモリ26は、複数の断層像のそれぞれに、断層像が生成された時点の心時相Tを対応付けて記憶する。なお、以下、特定組織として心臓を撮像する場合について説明する。

0041

インターフェース部41は、GUI等のインターフェースである。GUIは、操作者に対するディスプレイ14への表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を操作パネル15によって行なうことができる。

0042

初期輪郭座標設定部42は、画像メモリ26に記憶される複数の心時相Tの中から任意に設定される初期心時相T0における心臓の断層像を基に、初期心時相T0における心臓の輪郭の2次元的な座標情報を設定する機能を有する。

0043

初期輪郭座標設定部42は、操作者が操作パネル15を用いてインターフェース部41に収縮末期(ESR波の検出から所定時間経過後の心時相)を入力すると、収縮末期に対応する断層像を初期心時相T0の断層像として画像メモリ26から取得する。また、初期輪郭座標設定部42は、表示制御部27を制御して、初期心時相T0の断層像をディスプレイ14に表示させる。画像メモリ26に記憶される複数の断層像には心時相Tがそれぞれ対応付けられているため、初期輪郭座標設定部42は、収縮末期に対応する断層像を初期心時相T0の断層像として画像メモリ26から取得することができる。なお、初期心時相T0としては、収縮末期に限定されるものではなく、例えば、拡張末期(ED:R波が検出された時の心時相)等であってもよい。

0044

具体的には、初期輪郭座標設定部42は、画像メモリ26から取得された初期心時相T0の断層像を基に、初期心時相T0における心筋の内膜輪郭の座標情報と、初期心時相T0における心筋の外膜輪郭の座標情報とを設定する。心臓の断層像には、心筋の内膜外膜の他、乳頭筋腱索等が現れている。ディスプレイ14に表示された初期心時相T0の断層像を観察しながら操作者は、操作パネル15を用いてインターフェース部41に、初期心時相T0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筋の内膜の輪郭ラインを入力する。心筋の評価においては、乳頭筋や腱索がノイズとなるため、乳頭筋や腱索を避けて内膜の輪郭ラインを入力する。例えば、操作者がディスプレイ14に表示された初期心時相T0の断層像に表れる内膜の2次元的な輪郭をなぞることで、初期輪郭座標設定部42は、初期心時相T0における心筋の内膜輪郭の座標情報を設定する。

0045

一方、操作者がディスプレイ14に表示された初期心時相の断層像に表れる外膜の2次元的な輪郭をなぞることで、初期輪郭座標設定部42は、初期輪郭における心筋の外膜輪郭の座標情報を設定する。

0046

なお、初期輪郭座標設定部42は、初期心時相T0の内膜輪郭を構成する各点の法線ベクトルを求め、内膜輪郭からその法線ベクトル方向へ一定距離外側の位置を、初期心時相T0における心筋の外膜輪郭と定義してもよい。例えば、初期輪郭座標設定部42は、内膜輪郭の位置から8[mm]外側の位置を外膜輪郭と定義する。この一定距離は、操作者によって任意の値に変えることが可能である。

0047

輪郭座標設定部43は、初期輪郭座標設定部42によって設定された初期心時相T0の内膜輪郭及び外膜輪郭と、画像メモリ26から取得される初期心時相T0以降の心時相Tn(n=1,2,…)における心臓の各断層像とを基に、心時相Tnにおける心臓の2次元的な輪郭の座標情報を設定する機能を有する。

0048

例えば、輪郭座標設定部43は、初期輪郭座標設定部42によって取得された初期心時相T0における断層像IT0の次の心時相T1で生成された断層像IT1を画像メモリ26から取得する。そして、輪郭座標設定部43は、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IT0,IT1)のパターンマッチングを行なうことにより、初期心時相T0の内膜輪郭を構成する各点の移動ベクトルを求める。この移動ベクトルは、初期心時相T0の内膜輪郭を構成する各点の変位と、各点が変位した移動方向を表している。つまり、輪郭座標設定部43は、2つの断層像間のパターンマッチングを行なってスペックルの移動量を算出することで、初期心時相T0の内膜輪郭を構成する各点の移動ベクトルを求める。このように、初期心時相T0の内膜輪郭を構成する各点の移動ベクトルを求めることで、断層像IT1が生成された心時相T1の内膜輪郭を構成する各点の位置が求められる。

0049

さらに、輪郭座標設定部43は、心時相T1の次の心時相T2で生成された断層像IT2を画像メモリ26から取得し、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IT1,IT2)のパターンマッチングを行なうことによって、心時相T1の内膜輪郭を構成する各点の移動ベクトルを求める。これにより、断層像IT2が生成された心時相T2の内膜輪郭を構成する各点の座標情報が求められる。

0050

マーカ生成部44は、輪郭座標設定部43によって設定された心時相Tnにおける内膜輪郭の座標情報を基に心筋の内膜輪郭BTnを表すマーカMBTnを生成し、心時相Tnにおける外膜輪郭の座標情報を基に心筋の外膜輪郭CTnを表すマーカMCTnを生成する機能と、表示制御部27を介してディスプレイ14に、輪郭座標設定部43によって取得された断層像ITnにマーカMBTn,MCTnを重ねて表示させる機能とを有する。内膜輪郭BTnを表すマーカMBTnと、外膜輪郭CTnを表すマーカMCTnとが重ねられた断層像ITnの概念を図3に示す。

0051

図2に示す膜厚算出部45は、初期心時相T0における内膜輪郭を構成する各点の座標情報と外膜輪郭を構成する各点の座標情報とを基に、初期心時相T0の内膜輪郭と外膜輪郭との距離を初期心時相T0の膜厚として算出する機能と、心時相Tnにおける内膜輪郭を構成する各点の座標情報と外膜輪郭を構成する各点の座標情報とを基に、心時相Tnの内膜輪郭と外膜輪郭との距離を心時相Tnの膜厚として算出する機能と、を有する。

0052

膜厚算出部45は、心時相Tnの内膜輪郭BTnを構成する各点の座標情報と、心時相Tnの外膜輪郭CTnを構成する各点の座標情報とを基に、心時相Tnにおける壁厚方向の膜厚を算出する。

0053

図4は、初期心時相T0における心筋の内膜輪郭BT及び外膜輪郭CTを模式的に示す図である。

0054

膜厚算出部45は、内膜輪郭BT0上の点BT0[u(u=1,2,…,U)]から内膜輪郭BT0に直交する直交線LT0[u]をu毎にそれぞれ求める。そして、膜厚算出部45は、直交線LT0[u]が外膜輪郭CT0と交わる点CT0[u]をu毎にそれぞれ求める。さらに、膜厚算出部45は、内膜輪郭BT0上の点BT0[u]と、外膜輪郭CT0上の点CT0[u]との間の距離DT0[u]をu毎にそれぞれ求める。

0055

又は、図2に示す膜厚算出部45は、心臓の横断面画像短軸像)の重心位置を中心とした1°間隔毎に、初期心時相T0における計360(U=360)個分の点BT0[u]、点CT0[u]、及び直交線LT0[u]をu毎にそれぞれ求める。

0056

そして、膜厚算出部45は、次の式(1)を用いて、心時相T0における心筋の膜厚DT0[u]をu毎にそれぞれ算出する。

0057

図5は、心時相Tnにおける心筋の内膜輪郭BTn及び外膜輪郭CTnを模式的に示す図である。

0058

膜厚算出部45は、内膜輪郭BTn上の点BTn[u]から内膜輪郭BTnに直交する直交線LTn[u]をu毎にそれぞれ求める。そして、膜厚算出部45は、直交線LTn[u]が外膜輪郭CTnと交わる点CTn[u]をu毎にそれぞれ求める。さらに、膜厚算出部45は、内膜輪郭BTn上の点BTn[u]と、外膜輪郭CTn上の点CTn[u]との間の距離DTn[u]をu毎にそれぞれ求める。

0059

又は、図2に示す膜厚算出部45は、心臓の横断面画像の重心位置を中心とした1°間隔毎に、心時相Tnにおける計360個分の点BTn[u]、点CTn[u]、及び直交線LTn[u]をu毎にそれぞれ求める。

0060

そして、膜厚算出部45は、次の式(2)を用いて、心時相Tnにおける心筋の膜厚DTn[u]をu毎にそれぞれ算出する。

0061

変位算出部46は、膜厚算出部45によって算出された、初期心時相T0の膜厚と心時相Tnの膜厚とを基に、初期心時相T0から心時相Tnの間における膜厚変位を算出する機能を有する。変位算出部46は、初期心時相T0の膜厚DT0[u]と、心時相Tnの膜厚DTn[u]とを基に、次の式(3)を用いて、心時相Tnにおける差分ΔDTn[u]を膜厚変位としてu毎にそれぞれ算出する。

0062

なお、変位算出部46は、初期心時相T0から心時相Tnの間における内膜(外膜)の変位や回転角を算出するように構成されてもよい。また、膜厚算出部45は、壁厚方向に垂直な方向における初期心時相T0の外膜輪郭間の距離を初期心時相T0の膜厚として算出してもよい。さらに、変位算出部46は、壁厚方向に垂直な方向の回転角を求めてもよい。

0063

歪み算出部47は、変位算出部46によって算出された心時相Tnの膜厚変位と、膜厚算出部45によって算出された初期心時相T0の膜厚変位とを基に、心時相Tnにおける壁厚方向への心筋の歪み(strain)を算出する機能を有する。歪み算出部47は、心時相Tnの膜厚変位ΔDTn[u]と、初期心時相T0の膜厚Dt0[u]とを基に、次の式(4)を用いて、心時相Tnにおける歪みSn[u]をu毎にそれぞれ算出する。

0064

歪み算出部47は、1°間隔毎に歪みSn[u]を求めることで、心時相Tnにおける計360個分の歪みSn[u]をそれぞれ算出する。

0065

歪み低下率算出部48は、歪み算出部47によって算出された歪みSn[u]を基に、心時相Tnにおける壁厚方向への心筋の歪み低下率を算出する機能を有する。歪み低下率算出部48は、ECG信号に基づく収縮末期ESの歪みSES[u](初期心時相T0の歪みST0[u])と、拡張末期EDの歪みSED[u]とを基に、次の式(5)を用いて、収縮末期ESから拡張末期EDからまでの拡張期としての心時相Tnの歪み低下率Sn−[u]をu毎にそれぞれ算出する。

0066

積分値算出部49は、歪み低下率算出部48によって算出された心時相Tnの歪み低下率を、初期心時相T0から心時相Tnまで時間軸で積分した心時相Tnの歪み低下率積分値を算出する機能を有する。積分値算出部49は、心時相Tnの歪み低下率Sn−[u]を、初期心時相T0から心時相Tnまで時間軸で積分した心時相Tnの歪み低下率積分値ΣSn−[u]をu毎にそれぞれ算出する。

0067

規格化部50は、積分値算出部49によって算出された心時相Tnの歪み低下率積分値の、拡張末期EDの歪み低下率積分値に対するED比率を算出する機能を有する。規格化部50は、心時相Tnの歪み低下率積分値ΣSTn−[u]と拡張末期EDの歪み低下率積分値ΣSED−[u]とを基に、次の式(6)を用いて、ED比率RTn[u]をu毎にそれぞれ算出する。

0068

ここで、ED比率Rn[u]は、絶対値をとらないため、拡張早期における歪み低下率の負の値を特に強調することになる。歪み低下率が負であるということは、拡張早期においてもまだ収縮が完了していないことを意味する。収縮が完了する心時相の遅れは、心臓の拡張能異常を示す一つの指標であるため、拡張早期の歪み低下率の負の値を感度良く検出できることは拡張能評価に大きなメリットがある。

0069

色設定部51は、心時相Tnの直交線LTn[u]を含む関心領域を設定し、その関心領域について、規格化部50によって算出されたED比率の大きさに対応する色を設定する機能を有する。色設定部51は、直交線LTn[u]を含む関心領域L´Tn[u]を設定し、その関心領域L´Tn[u]について、ED比率RTn[u]の大きさに対応する色をu毎にそれぞれ決定する。また、色設定部51は、関心領域について、積分値算出部49によって算出された積分値の大きさに対応する色を設定する機能を有する。

0070

なお、色設定部51は、関心領域の積分値、平均値及びED比率が閾値以下である場合、関心領域に異なる特異色を対応させてもよい。

0071

図6は、関心領域L´n[u]の設定方法を説明するための図である。

0072

図6は、内膜輪郭BTn、外膜輪郭CTn、直交線LTn[u]、及び関心領域L´Tn[u]を示している。関心領域L´Tn[u]は、内膜輪郭BTn上の点BTn[u]を中心として内膜輪郭BTnの周方向所定幅を有し、外膜輪郭CTn上の点CTn[u]を中心として外膜輪郭CTnの周方向に所定幅を有する領域である。例えば、心時相Tnにおける内膜輪郭BTn上の点BTn[1]に対応する関心領域L´Tn[1]は、点BTn[1]を中心として内膜輪郭BTnの周方向に所定幅を有すると共に、外膜輪郭CTn上の点CTn[1]を中心として外膜輪郭CTnの周方向に所定幅を有する領域である。

0073

又は、図2に示す色設定部51は、心時相Tnの平均重心位置OTnから壁厚方向に放射状にV本の直線を引き、内腔をV個に分割することでV個のセグメントATn[v](v=1,2,…,V)を設定してもよい。その場合、セグメントATn[v]について、セグメントATn[v]に含まれる全てのuに対応するED比率RTn[u]の代表値、例えば平均値の大きさに対応する色を設定する。以下、色設定部51が、セグメントATn[v]の単位で色を設定する場合について説明する。

0074

図7は、内腔を6個に分割する場合のセグメントATn[v]を示す図である。

0075

図7に示すように、心時相Tnの平均重心位置OTnから壁厚方向に放射状に6(V=6)本の直線を引き、内腔を6個に分割することで6個のセグメントATn[v]が設定される。なお、以下、6個のセグメントATn[v]を、横断面のセグメントATn[1]である「int(下壁)」、セグメントATn[2]である「pst(後壁)」、セグメントATn[3]である「lat(側壁)」、セグメントATn[4]である「ant(前壁)」、セグメントATn[5]である「asp(前壁中隔)」、及びセグメントATn[6]である「sp(後壁中隔)」と定義する。

0076

図1及び図2に示す表示制御部27は、画像メモリ26から出力される心時相Tnの断層像ITnを、nの推移に従って順次更新してディスプレイ14に表示させる。また、表示制御部27は、心時相Tnにおける断層像ITn上の関心領域L´Tn[u]に対して色設定部51によって決定された色をu毎にそれぞれ割り当て、関心領域L´Tn[u]に割り当てられた色をnの推移に従って順次更新してディスプレイ14に表示させる。又は、表示制御部27は、心時相Tnにおける断層像ITn上のセグメントATn[v]に対して色設定部51によって決定された色をv毎にそれぞれ割り当て、セグメントATn[v]に割り当てられた色をnの推移に従って順次更新してディスプレイ14に表示させる。

0077

また、表示制御部27は、断層像ITnに重ねるように、マーカ生成部44によって生成された、心時相Tnに対応する心筋の内膜輪郭BTnを表すマーカMBTnと、心時相Tnに対応する外膜輪郭CTnを表すマーカMCTnとを、nの推移に従って順次更新してディスプレイ14に表示させる。

0078

ED比率Rn[u]の大きさによって異なる色がu毎にそれぞれ割り当てられてディスプレイ14に表示されるため、心時相Tnにおける各セグメントATn[v]の色を参照することで、操作者は、各セグメントATn[v]に対応するED比率RTn[u]の大きさを容易に認識することができ、心臓の拡張能を評価することができる。すなわち、心時相TnにおけるセグメントATn[v]の色が他のセグメントの色と異なる場合、操作者は、セグメントATn[v]での拡張能の異常を容易に把握することができる。例えば、心時相T46(n=46)におけるセグメントAT46[1](int)に、セグメントAT46[2](pst)等のセグメントとは異なる色が割り当てられている場合、セグメントAT46[1]の拡張能が異常であることを容易に把握することが可能となる。具体的には、セグメントAT46[1]における拡張能の低下又は増強を容易に把握することが可能となる。

0079

図8は、被検体Pの心臓を評価するための二次元の壁運動情報の表示例を示す図である。

0080

図8に示す表示例には、心時相Tnのnの推移に伴って動画像として表示される横断面画像としての断層像のうち、例えば心時相T46の断層像IT46が表示されている。また、図8は、マーカ生成部44から出力された心時相T46のマーカMBT46と、マーカMCT46とが断層像IT46に重ねて表示されている。

0081

図8に示す表示例には、色設定部51から出力される心時相T46のセグメントAT46[v]に含まれる全てのuに対応するED比率RT46[u]の平均値RT46[v](RTn[v])に応じた色がセグメントAT46[v]にv毎にそれぞれ割り当てられたカラーマッピングMT46が、断層像IT46に重ねて表示されている。例えば、心時相T46のaspに応じた色がaspに割り当てられ、断層像IT46に重ねられている。なお、ED比率RT46[u]の平均値に応じた色は、カラーバーKに対応している。

0082

図8に示す表示例には、心時相TnにおけるセグメントATn[v]の平均値RT46[v]に応じた色が、初期心時相T0から心時相T46までの時間変化(心時相Tnの割合[%])としてv毎にそれぞれ並べたグラフ群GT46(GTn)が表示されている。グラフ群GT46において、横に並んでいる6個のグラフはv毎のセグメントAT46[v]にそれぞれ対応する。なお、ED比率RT46[u]の平均値RT46[v]に応じた色は、カラーバーKに対応している。

0083

図8に示す表示例には、心時相T46に含まれる全てのuに対応するED比率RT46[u]の平均値RT46(RTn)を、初期心時相T0から心時相T46までの時間変化で並べたグラフgT46(gTn)を示している。グラフgT46では、横軸は拡張期における心時相Tnの割合[%]を示し、縦軸は心時相T46の平均値RT46を示している。

0084

図8に示す表示例には、画像メモリ26から出力される心時相Tnの断層像Inに対応するECG信号を、初期心時相T0から心時相T46までの時間変化で並べた波形ET46(ETn)を示している。そして、波形ET46上のバーFを波形ET46の時系列方向に移動させることで、バーFの位置の心時相Tnに対応する断層像Inを画像メモリ26から取得してディスプレイ14に表示させる。また、バーFの位置の心時相Tnに対応する断層像In上に、その断層像Inに対応するマーカMBn及びマーカMCnを重ねて表示することができる。

0085

図8に示す表示例には、カラーバーKに対応するカラーバーkと、カラーバーkの部分を指定するマーカmを表示している。そして、操作者が操作パネル15を用いてマーカmを移動させることで、バーFが示す心時相が初期心時相T0となるように初期輪郭座標設定部42に指示される。そして、バーFが示す初期心時相T0と、マーカmが示す心時相Tnとを基に、各セグメントAT46[v]の平均値RT46[v]の大きさに応じた(カラーバーKで割り当てられた)色を、各セグメントAT46[v]に割り当ててディスプレイ14に表示させる。

0086

従来においては、歪みの低下率を用いているため、歪みにばらつきが発生すると、歪みの低下率はそのばらつきの影響を受けてしまう。その結果、心時相TnのセグメントATn[v]に割り当てられている色もばらついてしまうため、拡張能の評価を安定して行なうことが困難であった。一方、本実施形態の超音波診断装置10では、積分値の比の大きさに応じた色をセグメントATn[v]に割り当てて表示することで、歪みにばらつきが発生しても、そのばらつきを低減することができる。そのことにより、セグメントATn[v]に割り当てられている色のばらつきを低減して表示することができる。また、セグメントATn[v]の拡張がどの程度完了したか、という割合を知ることができる。そのため、拡張能の評価をより安定して行なうことが可能となる。

0087

また、積分値の比の大きさに応じた色をセグメントATn[v]に割り当ててディスプレイ14に表示させることで、セグメントATn[v]の色の違いを把握することで、セグメントATn[v]における拡張能の評価を容易に行うことが可能となる。具体的には、セグメントATn[v]の色の違いによって、セグメントATn[v]の歪みの低下率の積分値の比を容易に把握することができるため、セグメントATn[v]の拡張能の低下又は増強を容易に把握することが可能となる。

0088

なお、スキャン制御部39によってボリュームスキャンが行なわれている場合、画像生成部25は、信号処理部24からボリュームデータを受け、そのボリュームデータにボリュームレンダリングを行なうことで三次元画像のデータを生成する。さらに、画像生成部25は、ボリュームデータにMPR(multi planar reconstruction)処理を施すことにより、MPR画像任意断面の画像)のデータを生成するようにしてもよい。そして、画像生成部25は、三次元画像やMPR画像等の超音波画像を画像メモリ26に出力する。初期輪郭座標設定部42は、画像メモリ26から取得された初期心時相T0の三次元画像を基に、初期心時相T0における心筋の内膜輪郭の三次元的な座標情報と、初期心時相T0における心筋の外膜輪郭の三次元的な座標情報とを設定する。また、輪郭座標設定部43は、画像メモリ26から取得された心時相Tnの三次元画像を基に、心時相Tnにおける心筋の内膜輪郭の三次元的な座標情報と、心時相Tnにおける心筋の外膜輪郭の三次元的な座標情報とを設定する。

0089

図9は、被検体Pの心臓を評価するための三次元の壁運動情報の表示例を示す図である。

0090

図9では、心時相Tnのnの推移に伴って動画像として表示される横断面画像としての三次元画像のうち、例えば心時相T46の三次元画像が表示されている。また、図9は、マーカ生成部44から出力された心時相T46のマーカMBT46と、マーカMCT46とが三次元画断画像に重ねて表示されている。

0091

続いて、超音波診断装置10の動作について、図10に示すフローチャートを用いて説明する。

0092

まず、操作者は、ECG計測装置12を被検体Pの心臓付近の体表に接触させ、心臓付近の体表に超音波診断装置10の超音波プローブ11を当てる。超音波プローブ11は、被検体Pに対して超音波を送信し、送信超音波に対応するエコー信号を受信する。エコー信号を基に、画像生成部25によって、心時相Tの断層像ITのデータ(心臓の動画像データ)が生成される。画像メモリ26は、ECGメモリ23からECG信号を受け付けて、生成された断層像にその断層像が生成された心時相Tを対応付けて記憶する(ステップS1)。例えば、超音波診断装置10が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心時相Tの断層像ITが生成され、画像メモリ26に記憶される。

0093

次いで、操作者による操作パネル15を用いた入力によって、所定期間が設定される(ステップS2)。例えば、操作者による操作パネル15を用いた入力によって、1心周期の所定期間が設定される。

0094

次いで、画像メモリ26に記憶される複数の心時相Tの中から任意に設定される初期心時相T0における心臓の断層像を基に、初期心時相T0における心臓の輪郭の2次元的な座標情報が設定される(ステップS3)。ステップS3では、操作者が操作パネル15を用いて収縮末期を入力すると、収縮末期に対応する断層像を初期心時相T0の断層像として画像メモリ26から取得する。また、ステップS3では、初期心時相T0の断層像をディスプレイ14に表示させる。画像メモリ26に記憶される複数の断層像には心時相Tがそれぞれ対応付けられているため、ステップS3では、収縮末期に対応する断層像を初期心時相T0の断層像として画像メモリ26から取得することができる。

0095

具体的には、ステップS3では、画像メモリ26から取得された初期心時相T0の断層像を基に、初期心時相T0における心筋の内膜輪郭と、初期心時相T0における心筋の外膜輪郭とを設定する。心臓の断層像には、心筋の内膜や外膜の他、乳頭筋や腱索等が現れている。ディスプレイ14に表示された初期心時相T0の断層像を観察しながら操作者は、操作パネル15を用いて、初期心時相T0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筋の内膜の輪郭ラインを入力する。心筋の評価においては、乳頭筋や腱索がノイズとなるため、乳頭筋や腱索を避けて内膜の輪郭ラインを入力する。例えば、操作者がディスプレイ14に表示された初期心時相T0の断層像に表れる内膜の2次元的な輪郭をなぞることで、初期輪郭座標設定部42は、初期心時相T0における心筋の内膜輪郭の座標情報を設定する。

0096

一方、ステップS3では、操作者がディスプレイ14に表示された初期心時相の断層像に表れる外膜の2次元的な輪郭をなぞることで、初期輪郭における心筋の外膜輪郭の座標情報を設定する。

0097

次いで、図4を用いて説明したように、初期心時相T0における内膜輪郭を構成する各点の座標情報と外膜輪郭を構成する各点の座標情報とを基に、上記式(1)を用いて初期心時相T0の膜厚DT0[u]が算出される。(ステップS4)。

0098

次いで、ステップS3によって設定された初期心時相T0の内膜輪郭及び外膜輪郭と、画像メモリ26から取得される初期心時相T0以降の各心時相Tn(n=1,2,…)における心臓の各断層像とを基に、心時相Tnにおける心臓の2次元的な輪郭の座標情報が設定される(ステップS5)。

0099

次いで、ステップS5によって設定された心時相Tnにおける内膜輪郭の座標情報を基に心筋の内膜輪郭BTnを表すマーカMBTnが生成され、心時相Tnにおける外膜輪郭の座標情報を基に心筋の外膜輪郭CTnを表すマーカMCTnが生成される(ステップS6)。内膜輪郭BTnを表すマーカMBTnと、外膜輪郭CTnを表すマーカMCTnとが重ねられた断層像ITnの概念を図3に示す。

0100

次いで、図5を用いて説明したように、心時相Tnにおける内膜輪郭を構成する各点の座標情報と外膜輪郭を構成する各点の座標情報とを基に、上記式(2)を用いて心時相Tnの膜厚DTn[u]が算出される(ステップS7)。

0101

ステップS4によって算出された初期心時相T0の膜厚DT0[u]と、ステップS7によって算出された心時相Tnの膜厚DTn[u]とを基に、上記式(3)を用いて初期心時相T0から心時相Tnの間における差分ΔDTn[u]が膜厚変位として算出される(ステップS8)。

0102

ステップS8によって算出された心時相Tnの膜厚変位と、ステップS4によって算出された初期心時相T0の膜厚とを基に、上記式(4)を用いて心時相Tnにおける壁厚方向への心筋の歪みが算出される(ステップS9)。

0103

ステップS9によって算出された歪みSn[u]を基に、上記式(5)を用いて心時相Tnにおける壁厚方向への心筋の歪み低下率が算出される(ステップS10)。

0104

ステップS10によって算出された心時相Tnの歪み低下率を、初期心時相T0から心時相Tnまで時間軸で積分した心時相Tnの歪み低下率積分値が算出される(ステップS11)。

0105

ステップS11によって算出された心時相Tnの歪み低下率積分値の、拡張末期EDの歪み低下率積分値に対するED比率が上記式(6)を用いて算出される(ステップS12)。

0106

次いで、心時相Tnの直交線LTn[u]を含む関心領域を設定し、その関心領域について、ステップS12によって算出されたED比率の大きさに対応する色が設定される(ステップS13)。

0107

表示制御部27は、図8に示すように、画像メモリ26から出力される心時相Tnの断層像ITnをディスプレイ14に表示させる。また、表示制御部27は、図8に示すように、心時相Tnにおける断層像ITn上に対してステップS13によって決定された色を割り当ててディスプレイ14に表示させる(ステップS14)。

0108

次いで、心時相Tnの次のタイミングの心時相Tn+1が、ステップS2によって設定される所定期間外であるか否かが判断される(ステップS15)。ステップS15の判断にてYES、すなわち、心時相Tn+1が、ステップS2によって設定される所定期間外であると判断される場合、動作を終了する。

0109

一方、ステップS15の判断にてNO、すなわち、心時相Tn+1が、ステップS2によって設定される所定期間外でないと判断される場合、心時相Tnを心時相Tn+1として(ステップS16)、ステップS3に戻る。

0110

本実施形態の超音波診断装置10によると、特定組織の歪みの低下率を積分した値に基づいて算出された出力値を用いることで、組織の歪みの低下率のばらつきの影響を低減することが可能となる。そのことにより、特定組織の拡張能をより適切に表示することが可能となる。

0111

10超音波診断装置
11超音波プローブ
12ECG計測装置
13 装置本体
14ディスプレイ
15操作パネル
21超音波送信部
22超音波受信部
23 ECGメモリ
24信号処理部
25画像生成部
26画像メモリ
27表示制御部
39スキャン制御部
40画像処理装置
41インターフェース部
42初期輪郭座標設定部
43輪郭座標設定部
44 マーカ生成部
45膜厚算出部
46変位算出部
47 歪み算出部
48 歪み低下率算出部
49積分値算出部
50規格化部
51色設定部

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