JP2009148499A - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】 得られた超音波画像から、エコーパターン分類を自動的に行うことができる超音波診断装置を提供すること。
【解決手段】 操作部と、表示モニタと、前記表示モニタに表示する画像を処理する表示処理部と、超音波画像を取得する超音波画像取得部と、前記超音波画像から二次元の断層画像を得る断層画像取得部と、前記断層画像を構成する各ピクセルにおける輝度値を取得する輝度値取得部と、取得した前記輝度値からピクセル情報を取得する二値化部と、所定面積あたりの高輝度ピクセルの分布密度を測定する分布密度測定部と、前記分布密度を所定の閾値に基づいて分類した分布密度情報を取得する分布密度分類部と、前記ピクセル情報と前記分布密度情報から境界部を規定する境界判定部と、前記断層画像をエコーパターンに分類するエコーパターン分類部とを有する。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of automatically performing echo pattern classification from an obtained ultrasonic image.
An operation unit, a display monitor, a display processing unit that processes an image displayed on the display monitor, an ultrasonic image acquisition unit that acquires an ultrasonic image, and a two-dimensional tomographic image from the ultrasonic image A tomographic image obtaining unit for obtaining a luminance value at each pixel constituting the tomographic image, a binarizing unit for obtaining pixel information from the obtained luminance value, and a high per predetermined area A distribution density measuring unit for measuring a distribution density of luminance pixels; a distribution density classifying unit for acquiring distribution density information obtained by classifying the distribution density based on a predetermined threshold; and a boundary portion from the pixel information and the distribution density information. A boundary determining unit for defining; and an echo pattern classifying unit for classifying the tomographic image into echo patterns.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、超音波画像に基づいて、腫瘍などについてのエコーパターン分類を自動的に行う機能を有する超音波診断装置に関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus having a function of automatically performing echo pattern classification for a tumor or the like based on an ultrasonic image.
超音波診断装置を用いた超音波診断においては、子宮や肝臓、乳房などの軟組織から得られた超音波画像に観察される、腫瘍などの寸法を測定する必要がある。そして、このような腫瘍などの寸法測定に当たって、操作者が測定対象の腫瘍一つ一つに対して測定個所を位置決めすることの煩雑さを解消するため、得られた超音波診断画像から、自動的に腫瘍の位置を把握して、その数を数え、大きさを測定する技術が知られている。 In ultrasonic diagnosis using an ultrasonic diagnostic apparatus, it is necessary to measure the size of a tumor or the like observed in an ultrasonic image obtained from a soft tissue such as the uterus, liver, or breast. In order to eliminate the complexity of positioning the measurement location for each tumor to be measured in measuring the dimensions of such tumors, an automatic diagnosis is performed from the obtained ultrasonic diagnostic images. A technique is known in which the position of a tumor is grasped, the number thereof is counted, and the size is measured.
例えば、特許文献1に記載の超音波診断装置では、得られた超音波診断画像に対して、図9にフローチャートを示した処理を行うことで、腫瘍の大きさを測定する。なお、以下、図9の説明において、それぞれのステップを(S50*)と示すこととする。 For example, in the ultrasonic diagnostic apparatus described in Patent Document 1, the size of a tumor is measured by performing the processing shown in the flowchart in FIG. 9 on the obtained ultrasonic diagnostic image. Hereinafter, in the description of FIG. 9, each step is indicated as (S50 *).
まず、最新の画像フレームを取得し(S501)、これに必要な前処理を施す(S502)。ここで、前処理としては、画像全体の圧縮化や探索領域の画定、ノイズ除去のためのフィルタ処理などが含まれる。 First, the latest image frame is acquired (S501), and necessary preprocessing is performed (S502). Here, the preprocessing includes compression of the entire image, definition of a search area, filter processing for noise removal, and the like.
次に、前処理が完了した画像の探索領域内を、輝度を示すピクセル値の大きさに基づいて二値化する(S503)。そして、二値化した画像から、所定の面積よりも小さな構造を除去する(S504)。その後、連続物体の数を数え、面積を記録する(S505)。 Next, the search area of the image for which preprocessing has been completed is binarized based on the size of the pixel value indicating luminance (S503). Then, a structure smaller than a predetermined area is removed from the binarized image (S504). Thereafter, the number of continuous objects is counted and the area is recorded (S505).
ここで、過度に大きい領域、また、過度に小さい領域を除外するフィルタ処理が行われ(S506)、残存する物体についてその質量中心を求め(S507)、得られた質量中心からその構造の長軸と・短軸とを測定する(S508)。 Here, a filtering process is performed to exclude an excessively large region or an excessively small region (S506), the center of mass of the remaining object is obtained (S507), and the major axis of the structure is obtained from the obtained center of mass. Measure the short axis (S508).
最後に、上記のプロセスで判別された腫瘍について、それぞれの質量中心や長軸と短軸の大きさ、並びに推定面積を表示(S509)して一連の処理が完了する。
しかしながら、上記従来の超音波診断装置においては、自動的に腫瘍などの位置を特定してそれらの寸法を測定することはできるものの、腫瘍の寸法だけではなく、例えばその構成のパターンを分類できれば、より好ましいことは言うまでもない。 However, in the above-described conventional ultrasonic diagnostic apparatus, although it is possible to automatically identify the position of a tumor and measure their dimensions, not only the dimensions of the tumor, but also the pattern of the configuration, for example, Needless to say, it is more preferable.
例えば、多種多様の腫瘍がある卵巣について、日本超音波医学会は卵巣腫瘍のエコーパターンを図2に示す6種類に分類し、そのエコーパターンごとに、悪性腫瘍、境界悪性腫瘍である可能性が異なるとしている(日本超音波学会診断基準に関する委員会 : 卵巣腫瘍のエコーパターン分類(案)公示について. 超音波医学 21(2): iii〜v, 1993)。このような場合、腫瘍の寸法のみではなく、エコーパターン分類が自動化できれば、患者のスループット向上と測定精度の一貫性の向上との両方を同時に実現できる。 For example, for ovaries with a wide variety of tumors, the Japan Society of Ultrasound Medicine classifies the echo patterns of ovarian tumors into the six types shown in FIG. 2, and each echo pattern may be a malignant tumor or a borderline malignant tumor. (Committee on diagnostic criteria of the Japanese Society of Ultrasound: Echo pattern classification (draft) announcement of ovarian tumors. Ultrasound Medicine 21 (2): iii-v, 1993). In such a case, if not only the size of the tumor but also the echo pattern classification can be automated, both improvement of patient throughput and improvement of consistency of measurement accuracy can be realized at the same time.
本発明は、このような従来の超音波診断装置が有する問題を解決するためのものであり、得られた超音波画像から、エコーパターン分類を自動的に行うことができる超音波診断装置を提供することを目的とする。 The present invention is for solving the problems of such a conventional ultrasonic diagnostic apparatus, and provides an ultrasonic diagnostic apparatus capable of automatically performing echo pattern classification from the obtained ultrasonic image. The purpose is to do.
上記課題を解決するために、本発明の超音波診断装置は、操作部と、表示モニタと、前記表示モニタに表示する画像を処理する表示処理部と、超音波画像を取得する超音波画像取得部と、前記超音波画像から二次元の断層画像を得る断層画像取得部と、前記断層画像を構成する各ピクセルにおける輝度値を取得する輝度値取得部と、取得した前記輝度値を所定の閾値に基づいて二値化して、前記ピクセルを高輝度ピクセルと低輝度ピクセルの2つに分類したピクセル情報を取得する二値化部と、所定面積あたりの前記高輝度ピクセルの分布密度を測定する分布密度測定部と、前記分布密度を所定の閾値に基づいて低密度部と高密度部とに分類した分布密度情報を取得する分布密度分類部と、前記ピクセル情報と前記分布密度情報から境界部を規定する境界判定部と、前記境界部の形状と、前記ピクセル情報と、前記分布密度情報とに基づいて、前記断層画像をエコーパターンに分類するエコーパターン分類部とを有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, an ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention includes an operation unit, a display monitor, a display processing unit that processes an image displayed on the display monitor, and an ultrasonic image acquisition that acquires an ultrasonic image. A tomographic image acquisition unit that obtains a two-dimensional tomographic image from the ultrasonic image, a luminance value acquisition unit that acquires a luminance value in each pixel constituting the tomographic image, and the acquired luminance value as a predetermined threshold value A binarization unit for binarizing the pixel to obtain pixel information obtained by classifying the pixel into two, a high luminance pixel and a low luminance pixel, and a distribution for measuring the distribution density of the high luminance pixel per predetermined area A density measuring unit, a distribution density classifying unit for acquiring distribution density information obtained by classifying the distribution density into a low density unit and a high density unit based on a predetermined threshold, and a boundary portion from the pixel information and the distribution density information. A boundary determining unit that constant, the shape of the boundary portion, and the pixel information, on the basis of said distribution density information, and having an echo pattern classifying unit for classifying the tomographic image in the echo pattern.
この構成により、自動的に腫瘍などのエコーパターン分類を行うことができ、医師の診断におけるエコーパターンの識別を支援することができる。 With this configuration, it is possible to automatically classify an echo pattern such as a tumor, and to assist in identifying the echo pattern in a doctor's diagnosis.
また、本発明の超音波診断装置は、前記エコーパターン分類部が、被験者の卵巣の超音波診断画像から得られた前記断層画像を、日本超音波医学会作成の卵巣腫瘍の6つのエコーパターンに分類する構成を有している。 In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the echo pattern classification unit converts the tomographic image obtained from the ultrasonic diagnostic image of the subject's ovary into six echo patterns of the ovarian tumor created by the Japanese Society of Ultrasonic Medicine. It has a configuration to classify.
この構成により、日本超音波医学会作成のエコーパターンに合わせた分類を自動的に行うことができる。 With this configuration, classification according to the echo pattern created by the Japanese Society of Ultrasound Medicine can be automatically performed.
さらに、本発明の超音波診断装置は、前記表示処理部が、前記エコーパターン分類部が分類したエコーパターンの種別を、前記超音波画像と同時に前記表示モニタに表示する構成を有している。 Furthermore, the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention has a configuration in which the display processing unit displays the type of echo pattern classified by the echo pattern classification unit on the display monitor simultaneously with the ultrasonic image.
この構成により、エコーパターンに明確な分類基準が定められている場合に、操作者が、自動的に行われた分類結果を一目で把握することができる。 With this configuration, when a clear classification standard is set for the echo pattern, the operator can grasp the classification result automatically performed at a glance.
また、本発明の超音波診断装置は、前記超音波診断画像から、カラーモード画像を得るカラー画像取得部と、前記カラーモード画像から血流情報を判別する血流情報判別部とをさらに有し、前記エコーパターン分類部が、前記血流情報を用いてエコーパターンの分類を行う構成を有している。 The ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention further includes a color image acquisition unit that obtains a color mode image from the ultrasonic diagnostic image, and a blood flow information determination unit that determines blood flow information from the color mode image. The echo pattern classification unit classifies the echo pattern using the blood flow information.
このような構成とすることで、カラー画像情報に基づいて、より正確なエコーパターン分類を行うことができる。 With such a configuration, more accurate echo pattern classification can be performed based on color image information.
さらに、本発明の超音波診断装置は、前記断層画像を記録する断層画像メモリ、および、前記カラー画像を記録するカラー画像メモリと、前記断層画像メモリに記録された前記断層画像、または、前記カラー画像メモリに記録された前記カラー画像から、操作者が前記操作部から指定した画像を順次呼び出すメモリ画像呼出部とをさらに有し、前記エコーパターン分類部が、前記メモリ画像呼出部で呼び出された画像に対して順次エコーパターンの分類を行う構成を有している。 Further, the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention includes a tomographic image memory for recording the tomographic image, a color image memory for recording the color image, the tomographic image recorded in the tomographic image memory, or the color A memory image calling unit that sequentially calls images designated by the operator from the operation unit from the color image recorded in the image memory, and the echo pattern classification unit is called by the memory image calling unit It has a configuration for sequentially classifying echo patterns on an image.
このような構成とすることで、取得された超音波画像から得られた複数の画像に基づいてエコーパターンの分類を行うことができ、エコーパターン分類の精度を向上することができる。 With such a configuration, it is possible to classify the echo pattern based on a plurality of images obtained from the acquired ultrasonic image, and it is possible to improve the accuracy of the echo pattern classification.
また、本発明の超音波診断装置は、前記超音波画像取得部が三次元超音波画像を取得し、 前記三次元超音断画像に基づいて、それぞれ互いに直交する3つの軸に平行な二次元超音波画像である、第1の超音波断面画像と第2の超音波断面画像と第3の超音波断面画像とを取得する二次元画像取得部と、前記表示処理部により前記モニタ部に表示された前記第1の超音波断面画像、前記第2の超音波断面画像、および、前記第3の超音波断面画像のいずれか1つを用いて、操作者が前記操作部から指定した領域に含まれる、複数の二次元超音波画像を順次呼び出す二次元画像呼出部とをさらに有し、前記エコーパターン分類部が、前記二次元画像呼出部で呼び出された前記複数の二次元超音波画像に対して順次エコーパターンの分類を行う構成を有している。 Further, in the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the ultrasonic image acquisition unit acquires a three-dimensional ultrasonic image, and based on the three-dimensional ultrasonic slice image, two-dimensional parallel to three axes that are orthogonal to each other A two-dimensional image acquisition unit that acquires a first ultrasonic cross-sectional image, a second ultrasonic cross-sectional image, and a third ultrasonic cross-sectional image, which are ultrasonic images, and display on the monitor unit by the display processing unit Using the one of the first ultrasonic cross-sectional image, the second ultrasonic cross-sectional image, and the third ultrasonic cross-sectional image, the region designated by the operator from the operation unit is used. A two-dimensional image calling unit that sequentially calls a plurality of two-dimensional ultrasound images included, and the echo pattern classifying unit is added to the plurality of two-dimensional ultrasonic images called by the two-dimensional image calling unit. A structure that sequentially classifies echo patterns. The has.
さらに、本発明の著得音波診断装置は、前記超音波画像取得部が三次元超音断画像を取得し、前記三次元超音波画像に基づいて、それぞれ互いに平行な面に属する複数の二次元超音波画像であるマルチスライス画像を取得する、マルチスライス画像取得部をさらに有し、前記表示処理部が、複数の前記マルチスライス画像を前記表示モニタに並べて表示させ、前記表示モニタに表示された複数の前記マルチスライス画像のなかから、操作者が前記操作部から指定した二次元超音波画像に対して、前記エコーパターン分類部がエコーパターンの分類を行う構成を有している。 Further, in the markedly obtained ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the ultrasonic image acquisition unit acquires a three-dimensional ultrasonic slice image, and a plurality of two-dimensional images belonging to planes parallel to each other based on the three-dimensional ultrasonic image. The image processing apparatus further includes a multi-slice image acquisition unit that acquires a multi-slice image that is an ultrasonic image, and the display processing unit displays a plurality of the multi-slice images side by side on the display monitor and is displayed on the display monitor. The echo pattern classification unit classifies the echo pattern with respect to a two-dimensional ultrasonic image designated by the operator from the operation unit from among the plurality of multi-slice images.
このような構成を有することで、三次元超音波画像と、それから取得された多数の二次元超音波画像に基づいて、操作者がより視覚的にエコーパターン分類部分を指定することができ、また、より精度の高いエコーパターン分類を行うことができる。 By having such a configuration, the operator can more visually specify the echo pattern classification part based on the three-dimensional ultrasonic image and a large number of two-dimensional ultrasonic images acquired from the three-dimensional ultrasonic image. More accurate echo pattern classification can be performed.
さらにまた、本発明の超音波診断装置は、前記表示処理部が、前記エコーパターン分類部が分類した日本超音波医学会作成の卵巣腫瘍の6つのエコーパターンの種別と、前記超音波画像と、前記卵巣腫瘍の6つのエコーパターンの模式図を前記表示モニタに表示する構成を有している。 Furthermore, in the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the display processing unit is classified into six types of echo patterns of ovarian tumors created by the Japanese Society of Ultrasonic Medicine classified by the echo pattern classification unit, the ultrasonic image, A schematic diagram of six echo patterns of the ovarian tumor is displayed on the display monitor.
このような構成により、分類されたエコーパターンと、分類基準とを比較することができ、分類精度の確認を容易に行うことができる。 With such a configuration, the classified echo pattern and the classification standard can be compared, and the classification accuracy can be easily confirmed.
また、本発明の超音波診断装置は、前記表示処理部が、前記境界判定部で特定された境界部を、前記超音波画像に重ねて前記表示モニタに表示する構成としている。 In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the display processing unit displays the boundary portion specified by the boundary determination unit on the display monitor so as to overlap the ultrasonic image.
このようにすることで、操作者または医師が、超音波画像内の腫瘍の判別などを視覚的により容易に行うことができる。 By doing in this way, the operator or doctor can visually distinguish the tumor in the ultrasonic image more easily.
本発明の超音波診断装置によれば、超音波画像から自動的にエコーパターンの分類を行うことができるので、患者のスループットの向上と、測定結果の均一性の向上とを同時に図ることができる。 According to the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, since an echo pattern can be automatically classified from an ultrasonic image, it is possible to simultaneously improve patient throughput and measurement result uniformity. .
以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施の形態1)
本発明にかかる超音波診断装置の第1の実施形態について、以下に説明する。
(Embodiment 1)
A first embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention will be described below.
本実施形態にかかる超音波診断装置は、取得した超音波画像から腫瘍等のエコーパターン分類を自動で行うことができるものであり、特に、日本超音波医学会の示す6種類の卵巣腫瘍のエコーパターンに分類する機能を有するものである。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment can automatically classify an echo pattern of a tumor or the like from an acquired ultrasonic image, and in particular, echoes of six types of ovarian tumors indicated by the Japanese Society of Ultrasonic Medicine. It has a function of classifying into patterns.
図1は、本実施形態の超音波診断装置の機能的構成を示すブロック図である。図1に示すように、本実施形態にかかる超音波診断装置は、超音波画像取得部9,DSC5,表示処理部6、表示モニタ7、操作部8、制御系回路部10を備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment includes an ultrasonic
ここで、超音波画像取得部9は、超音波プローブ1、送信回路部2,受信回路部3,受信信号処理部4を有する。また、DSC5は、エコーパターン分類を行う対象となる断層画像を取得する断層画像取得部31の機能を有している。さらに、制御系回路部10は、輝度値取得部21,二値化部22,分布密度測定部23,分布密度分類部24、境界判定部25,エコーパターン分類部26を有する中央制御部11と,グラフック制御部12と,グラフィックメモリ13とを有している。
Here, the ultrasonic
なお、図1では、輝度値取得部21,二値化部22,分布密度測定部23,分布密度分類部24、境界判定部25,エコーパターン分類部26を、それぞれ独立した機能ブロックとして記載した。しかし、これらのブロックは、本実施の形態においては、中央制御部11が所定のプログラム(オペレーティングシステムおよびアプリケーションプログラム)にしたがって動作することによって機能的に実現されるものである。
In FIG. 1, the luminance
超音波プローブ1は、その一方の先端に圧電振動子を備え、超音波の送受信を行う。 The ultrasonic probe 1 includes a piezoelectric vibrator at one end thereof, and transmits and receives ultrasonic waves.
送信回路部2は、駆動電圧パルスを発生する。この駆動電圧パルスが超音波プローブ1の振動子に供給され、振動子から超音波パルスが送信される。この超音波パルスは被検体内を伝播しながら、音響インピーダンスの異なる境界面でその一部が反射してエコー信号を形成し、エコー信号の一部が振動子で受信され、対応する電圧信号に変換される。
The
受信回路部3は、超音波プローブ1で受信した電圧信号を増幅し、遅延制御や加算などを行う。
The receiving
受信信号処理部4は、受信回路部3から出力された電圧信号に対し、対数増幅、検波、A/D変換等の処理を行い、デジタル化された超音波画像を生成する。このようにして、超音波プローブ1、送信回路部2,受信回路部3,受信信号処理部4を有する超音波画像取得部9によって、超音波画像が得られる。
The received signal processing unit 4 performs processes such as logarithmic amplification, detection, A / D conversion, and the like on the voltage signal output from the receiving
DSC5は、超音波走査方式の信号である超音波画像を、走査方式を変換して通常のTV信号と同じ標準走査方式のエコー画像信号に変換する。エコー画像信号は、フレームメモリに一旦格納された後、適宜なフレームタイミングにて読み出され、表示処理部6に出力される。なお、DSC5で走査方式が標準走査方式に変換されることで、超音波画像が、ピクセルと呼ばれる微細な画素における輝度信号の集合体として把握することができるようになる。本発明にかかる超音波診断装置の特徴である、超音波画像から自動的にエコーパターン分類を行う処理は、後述するように、超音波画像をピクセルに分解してその輝度値に基づいた処理を行うものであるため、DSC5で変換された後の画像信号が、エコーパターン分類の対象信号となる。本明細書では、このエコーパターン分類の対象となる画像信号を断層画像と呼ぶことにする。そして、DSC5は、超音波画像から、エコーパターン分類のための断層画像を取得する断層画像取得部31としての機能も有することになる。
The
表示処理部6は、エコー画像信号と、制御系回路部10から送られるグラフィック画像信号とを合成し、表示モニタ7で表示する表示画像を生成する。
The
表示モニタ7は、CRTやLCDなどの画像表示デバイスであって、表示処理部6から送られた表示画像を表示する。
The display monitor 7 is an image display device such as a CRT or LCD, and displays the display image sent from the
操作部8は、超音波診断装置と操作者とのインターフェース部であり、キーボードなどを備えていて、操作者が必要なデータを直接入力することができる。また、タッチペンやマウスなどを備えて、表示モニタ7に表示された表示画像の所望部分を操作者が指定することにより、その位置をデータとして認識することができるようにもなっている。
The
制御系回路部10は、操作部8から入力される操作者からの指示に対応し、超音波診断装置全体の駆動タイミング、データ送受信の制御、各種の計測、計測のための描画グラフィックデータの生成、計測結果のグラフ表示処理、計測結果の記憶などの制御全般を担当する回路部である。
The control
制御系回路部10における各種の処理は、中央制御部11で行われる。中央制御部11は、CPUおよびワークメモリを備えた演算回路であり、操作部8から入力される指示信号にしたがって、超音波画像取得部9での超音波画像の取得や、エコー画像信号と合成されて表示モニタ7で表示されるグラフィック画像信号に対する指示など、超音波診断装置を構成する各部に対する指示を行う。これらの指示を行うため、中央制御部11の出力が、送信回路部2、受信回路部3、受信信号処理部4、DSC5、画像合成部6、グラフィック制御部12に入力される。
Various processes in the control
また、中央制御部11は、DSC5で取得された断層画像に対して、エコーパターン分類を行うための、輝度値取得部21,二値化部22,分布密度測定部23,分布密度分類部24、境界判定部25,エコーパターン分類部26を有している。なお、これら各部の具体的機能については、エコーパターンに加えられる処理内容とともに後述する。
Further, the
グラフィック制御部12は、中央制御部11からの信号に基づいて、表示モニタ7で表示されるグラフィック画像信号を生成する。
The
グラフィックメモリ13は、グラフィック制御部12で生成されたグラフィック画像信号を一旦記録し、エコー画像信号がDSC5から出力されるタイミングに合わせて、表示処理部6にグラフィック画像信号を出力する。
The graphic memory 13 temporarily records the graphic image signal generated by the
以上のように構成された本実施形態にかかる超音波診断装置について、卵巣腫瘍の診断に用いられる場合を例に、その動作を説明する。 The operation of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment configured as described above will be described by taking as an example the case of being used for ovarian tumor diagnosis.
まず、超音波プローブ1を被検者の卵巣を観察する位置にあてる。超音波パルスが、超音波プローブ1から被検体内の卵巣及びその周囲に伝播し、その反射波は、超音波プローブ1、受信回路部3、受信信号処理部4を経由して超音波画像としてDSC5に送られる。
First, the ultrasonic probe 1 is placed at a position where the subject's ovary is observed. An ultrasonic pulse propagates from the ultrasonic probe 1 to the ovary in the subject and its surroundings, and the reflected wave passes through the ultrasonic probe 1, the receiving
DSC5で、超音波画像は、走査方式が超音波走査から標準走査に変換されたエコー画像信号として表示処理部6送られる。また、中央制御部11で生成された、病院名、超音波の送信条件、受信条件などの情報が、グラフィック制御部12、グラフィックメモリ13を経由して表示処理部6に送られて、表示処理部6でエコー画像信号と合成されて表示画像が生成され、表示モニタ7で表示される。
In the
操作者は、表示モニタ7で表示された表示画像に基づいて、卵巣およびその周囲を診断する。また、このとき、DSC5によって超音波画像から得られた断層画像が、中央制御部11で処理されて、図2に示される日本超音波医学会の示す6種類の卵巣腫瘍のエコーパターンへの分類が行われる。
The operator diagnoses the ovary and its surroundings based on the display image displayed on the
以下、具体的なエコーパターンの分類方法について、図3に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、図3のフローチャートおよびその説明においては、それぞれのステップを(S1**)というように表示する(*印は数字を表す)。 Hereinafter, a specific method for classifying echo patterns will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In the flowchart of FIG. 3 and the description thereof, each step is displayed as (S1 **) (* represents a number).
図3に示した、本実施形態にかかるエコーパターンの分類処理は、断層画像が中央制御部11に入力された状態からスタートする。
The echo pattern classification process according to the present embodiment shown in FIG. 3 starts from a state in which a tomographic image is input to the
断層画像は、上記したように、画像を構成する個々のピクセルについての輝度信号の集合体として把握できる。輝度値取得部21は、それぞれのピクセルについてその輝度値を取得する(S101)。
As described above, the tomographic image can be grasped as a collection of luminance signals for individual pixels constituting the image. The luminance
二値化部22は、所定の値Aとして与えられる輝度値を閾値として、取得された各ピクセルの輝度値がこの値Aよりも高いか低いかを判断する。そして、断層画像における判断対象の全てのピクセルについて、所定の値Aよりも高い輝度値を有する高輝度ピクセルと、所定の値Aよりも低い輝度値を有する低輝度ピクセルとに分類したピクセル情報を取得する(S102)。
The
次に、分布密度測定部23が、所定の値Bとして与えられた面積に対する高輝度ピクセルが占める割合である密度を、断層画像における判断対象の領域に対して測定して、分布密度を得る(S103)。なお、上記したとおり、断層画像上の各点はピクセルに置き換えられることから、断層画像上の面積は、そのままピクセルの数として把握することができる。したがって、分布密度を求めることとは、単位ピクセル数あたりに占める高輝度ピクセルの数について、その分布度合いを求めることと同義となる。
Next, the distribution
得られた分布密度の値に基づいて、分布密度分類部24が、与えられる所定の値Cを基準値として、分布密度が値Cよりも高い高密度部と、分布密度が値Cよりも低い低密度部とに分類し、分布密度情報を得る(S104)。
Based on the obtained distribution density value, the distribution
このS104までの処理が行われることで、指定された3つの値A、B、Cに基づいて、断層画像から、各ピクセルを高輝度ピクセルと低輝度ピクセルとに分類したピクセル情報と、所定面積の領域を高輝度部の密度に着目することで、高密度の高輝度部であるか低密度の高輝度部であるかに分類した、分布密度情報とが得られたことになる。 By performing the processing up to S104, pixel information obtained by classifying each pixel into a high luminance pixel and a low luminance pixel from the tomographic image based on the three specified values A, B, and C, and a predetermined area By paying attention to the density of the high-luminance portion, the distribution density information classified into the high-density high-luminance portion or the low-density high-luminance portion is obtained.
次に、境界判定部25が、ピクセル情報と分布密度情報から、境界部を判定する(S105)。具体的には、まず、ピクセル情報における低輝度ピクセルの領域と、分布密度情報における低密度の高輝度部の領域とを第1のグループとし、分布密度情報から高密度の高輝度部の領域を第2のグループとする。そして、これら第1のグループと第2のグループとの境界を求めて境界部と判定する。つまり、断層画像における判断対象の領域内での低輝度低密度の領域(複数箇所ある場合もある)と高輝度高密度の領域(複数箇所ある場合もある)との境界を境界部と判定する。また、高密度の高輝度部の幅が、所定の値として与えられる値Eよりも狭い場合は、その値Eよりも狭い幅の部分も境界部として判定する。そして、以後の手順においては、この値Eよりも狭い幅の高密度の高輝度部は、境界部としてのみ取り扱うこととなり、高密度の高輝度部としては取り扱わない。
Next, the
このようにして、ステップS105までに得られた、ピクセル情報と分布密度情報と境界部の情報から、エコーパターン分類部26が、ステップS106以降のステップに従い、具体的なエコーパターンの分類を行う。なお、以下のエコーパターンの分類においては、分類対象である断層画像の表示領域端部、すなわち表示領域の境界部は、境界部判定部25で得られた、境界部としては取り扱わないこととする。
In this way, from the pixel information, distribution density information, and boundary portion information obtained up to step S105, the echo
まず、嚢胞性部位検出プロセスとして、境界部が閉じた領域を形成している部分において、嚢胞性部位として把握される、低輝度部または低密度の高輝度部で構成されている部位を特定(S106)する。そして、その嚢胞性部位が、境界部が閉じた領域の中に、1つもしくは複数存在しているかを判定する(S107)。 First, as a cystic part detection process, in a part forming a closed region, a part composed of a low luminance part or a low density high luminance part that is grasped as a cystic part is identified ( S106). And it is determined whether the cystic site | part exists in the area | region where the boundary part was closed, or multiple (S107).
次に、内部エコー判定プロセスとして、嚢胞性部位が1つもしくは複数存在している場合には、嚢胞性部位として低密度の高輝度部が含まれているか否かを判定する。その結果、低密度の高輝度部が1つのグループも存在していない場合には、その嚢胞性部位をI型
の腫瘍に分類する(S108)。
Next, as an internal echo determination process, when one or a plurality of cystic sites are present, it is determined whether or not a low-intensity high-luminance part is included as the cystic site. As a result, when there is no group having a low-density high-intensity part, the cystic site is classified as a type I tumor (S108).
嚢胞性部位が複数存在する場合、1つでも低密度の高輝度部が含まれているときはI型
の腫瘍とは分類しない。低密度の高輝度部が含まれているとされた場合は、充実性検出プロセスとして、高密度の高輝度部が存在するか否かを判定し、高密度の高輝度部が存在しない場合には、その嚢胞性部位をII型の腫瘍に分類する(S109)。
When there are a plurality of cystic sites, if at least one high-density part with low density is included, it is not classified as a type I tumor. If it is determined that a low-density high-intensity part is included, it is determined whether or not a high-density high-intensity part exists as a solidity detection process. Classifies the cystic site as a type II tumor (S109).
嚢胞性部位に高密度の高輝度部が存在していた場合には、嚢胞性部位の内部に、もしくは、嚢胞性部位に隣接して、高密度の高輝度で構成された閉じた境界があるか否かを判定し(S110)、高密度の高輝度部が存在する場合には、周囲長測定プロセスとして、その高密度の高輝度部の周囲長を測定する(S111)。そして、面積測定プロセスとして、高密度の高輝度部の面積を測定する(S112)。 If there is a high-density high-intensity part in the cystic part, there is a closed boundary composed of high-density high-intensity inside or adjacent to the cystic part If there is a high-density high-luminance part, the circumference of the high-density high-density part is measured as a circumference measurement process (S111). Then, as an area measurement process, the area of the high-density high-luminance part is measured (S112).
次に、辺縁平滑判定プロセスとして、面積測定プロセス(S112)で得られた面積に対する、周囲長測定プロセス(S111)で得られた周囲長の割合を計算し、得られた比率が、値Dとして与えられる所定の値Dよりも小さい場合には、対象とする高密度の高輝度部位が平滑な辺縁部で構成されているとして、III型の腫瘍に分類する(S113)。 Next, as the edge smoothness determination process, the ratio of the circumference obtained in the circumference measurement process (S111) to the area obtained in the area measurement process (S112) is calculated, and the obtained ratio is a value D. If it is smaller than the predetermined value D given as follows, it is classified as a type III tumor on the assumption that the target high-density high-intensity part is composed of smooth edges (S113).
ここで、高密度の高輝度部が複数存在する場合であって、全ての面積に対する周囲長の割合が値Dよりも小さい場合にのみIII型の腫瘍に分類する。もし、1つでも値Dよりも大
きい辺縁部を持つ場合には、IV型の腫瘍に分類する。
Here, only when there are a plurality of high-density high-luminance portions and the ratio of the perimeter to the entire area is smaller than the value D, the tumor is classified as a type III tumor. If at least one edge is larger than the value D, it is classified as a type IV tumor.
充実性検出プロセス(S110)で、高密度の高輝度部が存在しているが、嚢胞性部位の内部、もしくは、嚢胞性部位に隣接して、高密度の高輝度部で構成された閉じた境界が存在していないと判定された場合、充実性優位プロセスとして、高密度の高輝度部で構成された閉じた境界の内部に、嚢胞性検出プロセスで得られた嚢胞性部位があるかを判定する(S115)。 In the solidity detection process (S110), there is a high-density high-intensity part, but it is closed inside the cystic part or adjacent to the cystic part. If it is determined that the boundary does not exist, as a solidity dominant process, whether there is a cystic site obtained by the cystic detection process inside a closed boundary composed of high-density high-intensity parts. Determination is made (S115).
充実性優位プロセスで、嚢胞性部位がある場合にはVI型の腫瘍に分類する。一方、高密
度の高輝度部で構成される閉じた境界の内部に嚢胞性部位が存在しない場合には、I型か
らVI型の腫瘍パターンのいずれにも分類不能であるとする。
If there is a cystic site in the solidity dominant process, classify it as a type VI tumor. On the other hand, if there is no cystic site within a closed boundary composed of high-density high-intensity parts, it cannot be classified into any of the I-type to VI-type tumor patterns.
また、嚢胞性部位検出プロセス(S107)で、嚢胞性部位がないと判定された場合、充実パターン検出プロセスとして、高密度の高輝度部で構成された閉じた境界を持つ部位が、1つもしくは複数存在しているかを判定する(S114)。 Further, when it is determined in the cystic part detection process (S107) that there is no cystic part, as the solid pattern detection process, one or more parts having a closed boundary composed of high-density high-intensity parts are provided. It is determined whether there are a plurality (S114).
充実パターン検出プロセスで、高密度の高輝度部で構成された閉じた境界を持つ部位が1つでも存在している場合には、VI型の腫瘍に分類する。一方、高密度の高輝度部で構成
された閉じた境界を持つ部位が存在しない場合には、I型からVI型のいずれの腫瘍パター
ンにも分類不能であるとする。
In the solid pattern detection process, if there is at least one region with a closed boundary composed of high-intensity and high-intensity parts, it is classified as a type VI tumor. On the other hand, if there is no site having a closed boundary composed of high-density and high-luminance parts, it cannot be classified into any tumor pattern from type I to VI.
このようにして、ピクセル情報と分布密度情報と境界部の形状から、エコーパターン分類部26によって、日本超音波医学会の示す6種類の卵巣腫瘍のエコーパターン分類を自動的に行うことができる。
In this manner, the echo
なお、本実施の形態における二値化部22は、閾値に対して一段階で輝度値を判定する構成でも、多段階構成で段階的に絞り込んで、閾値に対して輝度値を判定する構成としてもよい。 また、本実施形態における卵巣腫瘍パターンの判定フローの中で使われる、値A、値B、値C、値D、値Eの各値は、経験則などにより適宜設定されるものである。また、表示する断層画像の全体の明るさや、表示している断層画像の視野深度などの情報から、超音波診断装置が自動的にこれらの数値の最適化を図るようにしてもよい。さらに、操作者により、操作部8から所定の値を設定できるようにしてもよい。
Note that the
分類されたエコーパターンの結果は、中央制御部11からのデータによって、グラフィック制御部12でI型からVI型までのいずれかの類型か、もしくは分類不能である旨を文
字情報として作成し、グラフィックメモリ13を介して表示処理部6でエコー画像信号と重畳されて、表示モニタ7で表示される。このときの表示画像の例を図4に示す。
Based on the data from the
図4に示すように、超音波診断結果として得られた卵巣腫瘍のパターン結果として、この図の場合はV型であることが文字情報401として、エコー画像信号に重畳されて表示
画像となっている。
As shown in FIG. 4, as a pattern result of the ovarian tumor obtained as an ultrasonic diagnosis result, in this case, it is V type as
また、操作部8から操作者が操作することにより、分類結果を、取得された超音波画像のデータや、診断結果のコメントなどとともにレポートとして記憶したり、これを画面表示したりすることもでき、図示しない外部装置に記録することもできる。
In addition, when the operator operates from the
さらに、卵巣腫瘍のエコーパターンの分類は、操作部8からの操作により、その開始と終了を操作者が指定するようにする。このようにすることで、超音波画像から取得されたいわゆるフリーズ画像の表示中に、卵巣腫瘍のエコーパターン分類を実施してもよいし、フリーズ画像の表示中ではなく、ライブ画像の表示中にリアルタイムに卵巣腫瘍のエコーパターン分類を開始して、1つのフレーム毎に分類した結果を更新表示するようにしてもよい。また、リアルタイムにエコーパターンの分類を行う場合には、最新の1フレームでのエコーパターン分類結果を表示してもよいし、エコーパターンの分類を開始した以降に順次得られたエコーパターン分類結果を、多数決表示のように表示してもよい。
Furthermore, the operator designates the start and end of the echo pattern classification of the ovarian tumor by the operation from the
(実施の形態2)
次に、本発明にかかる超音波診断装置の第2の実施形態について、図5を用いて説明する。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
図5は、本実施形態にかかる超音波診断装置の機能的構成を示すブロック図である。図5に示すように、本実施形態にかかる超音波診断装置は、基本的には図1に示した第1の実施形態の超音波診断装置と同じ構成となっていて、超音波画像取得部9,DSC5,表示処理部6、表示モニタ7と、操作部8、制御系回路部10を有している。本実施形態にかかる超音波診断装置では、DSC5にカラー画像取得部を有する点、制御系回路部10に断層画像メモリ14とカラー画像メモリ15とを有する点、さらに、中央制御部11に血流情報判別部27と、メモリ画像呼出部28とを有する点が、図1に示した第1の実施形態にかかる超音波診断装置と異なっている。
FIG. 5 is a block diagram showing a functional configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 5, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment has basically the same configuration as the ultrasonic diagnostic apparatus of the first embodiment shown in FIG. 9,
本実施形態の超音波診断装置では、図5のような構成とすることで、断層画像のエコーパターン分類において、カラーモード画像を有効に用いてエコーパターン分類の効率を向上させることができる。 In the ultrasonic diagnostic apparatus of this embodiment, the configuration as shown in FIG. 5 can improve the efficiency of echo pattern classification by effectively using a color mode image in the echo pattern classification of a tomographic image.
図3に示した、日本超音波医学会の示す6種類の卵巣腫瘍のエコーパターンに分類する例であれば、DSC5により超音波診断画像から得られたカラー画像を、分布密度分類部24での分布密度分類(S104)に用いる。具体的には、血流情報判別部27で、カラー画像情報が存在しているか否かとその位置を把握する。そして、以降の各ステップに用いられる分布密度情報では、カラー画像が情報として存在している位置を高密度の高輝度部として取り扱う。
In the example shown in FIG. 3, the color images obtained from the ultrasonic diagnostic images by
このように、カラー画像が取得されている場合に、カラー画像情報が存在する部分を高密度の高輝度部として取り扱うことで、白黒の断層画像にのみ基づいて分布密度分類を行った場合と比較して、さらに精度の高い分布密度情報を得ることが可能となり、6種類の卵巣腫瘍のエコーパターンの分類精度を向上することができる。 In this way, when a color image is acquired, it is compared with the case where distribution density classification is performed based only on a black and white tomographic image by treating the part where the color image information exists as a high-density high-luminance part. Thus, it is possible to obtain distribution density information with higher accuracy, and improve the classification accuracy of echo patterns of six types of ovarian tumors.
本実施形態にかかる超音波診断装置では、さらに、制御系回路部10内に、DSC5で取得された断層画像を記録する断層画像メモリ14と、カラー画像を記録するカラー画像メモリ15を、制御系回路部10内に有する。
In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment, the control
そして、断層画像メモリ14と、カラー画像メモリ15とに蓄えられた複数の画像を操作部8から操作者が操作することにより、記録した複数の画像の中から、エコーパターン分類を開始する画像と終了する画像とを決定する。その後、操作者が操作部8から、エコーパターン分類実行の指示を行うことにより、メモリ画像呼出部28が、断層画像メモリ13とカラー画像メモリ14に記録された画像を順次呼び出して、エコーパターンの分類処理を行う。
Then, when the operator operates a plurality of images stored in the tomographic image memory 14 and the
このように、断層画像とカラー画像とをそれぞれの記録手段に蓄え、蓄えられた複数の画像に対してエコーパターン処理を行うことで、より精度の高いエコーパターンの分類を行うことができる。 As described above, the tomographic image and the color image are stored in the respective recording means, and the echo pattern processing is performed on the stored plural images, so that the echo pattern can be classified with higher accuracy.
(実施の形態3)
次に、本発明にかかる超音波診断装置について、さらに別の実施形態である第3の実施形態について、図6を用いて説明する。
(Embodiment 3)
Next, regarding the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, a third embodiment, which is still another embodiment, will be described with reference to FIG.
図6は、本実施形態にかかる超音波診断装置の機能的構成を示すブロック図である。図6に示すように、本実施形態にかかる超音波診断装置も、基本的には図1に示した第1の実施形態の超音波診断装置と同じ構成となっていて、超音波画像取得部9,DSC5,表示処理部6、表示モニタ7と、操作部8、制御系回路部10を備えている。本実施形態にかかる超音波診断装置では、超音波画像取得部9に揺動制御部16を有する点、DSC5に二次元画像取得部33およびマルチスライス画像取得部34を有する点、中央制御部11に二次元画像呼出部29を有する点が、図1に示した第1の実施形態にかかる超音波診断装置と異なっている。なお、本実施形態においては、超音波プローブ1として、三次元画像を取得する3D対応、もしくは、三次元画像を連続して取得する4D対応のものを用いる。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a functional configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 6, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment is basically the same in configuration as the ultrasonic diagnostic apparatus of the first embodiment shown in FIG. 9,
本実施形態の超音波診断装置では、図6のような構成とすることで、超音波画像として三次元の画像を取得することができ、超音波画像を用いた診断という観点でも有用な超音波診断装置を得ることができる。また、エコーパターンの自動分類においても、得られた三次元画像を用いた処理ができるので、エコーパターン分類を感覚的に把握しやすく、かつ、高い精度で行うことができる。 In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment, a configuration as shown in FIG. 6 enables acquisition of a three-dimensional image as an ultrasonic image, which is also useful from the viewpoint of diagnosis using an ultrasonic image. A diagnostic device can be obtained. Also, in the automatic classification of echo patterns, since processing using the obtained three-dimensional image can be performed, it is easy to grasp the echo pattern classification sensuously and can be performed with high accuracy.
本実施形態では、三次元対応の超音波プローブ1を用い、これが、揺動制御部16に制御されて揺動することで、被検体の情報を三次元の空間情報として取得できる。また、被検体の画像情報をリアルタイムで連続して取得、更新しながら表示モニタ7で表示する、いわゆる4D画像を得ることができる。
In the present embodiment, the three-dimensional ultrasonic probe 1 is used, and is controlled by the
図7に、三次元画像表示を行っている場合の、表示モニタ7の表示画像の例を示す。図7に示すように、表示画像は4つに分割されていて、図7中右下の3D画像表示エリア504には、被測定物の立体的な三次元画像が表示されていて、左上のA断面表示エリア501には、第1の二次元超音波画像が、右上のB断面表示エリア502には、第2の二次元超音波画像が、左下のC断面表示エリア503には、第3の二次元超音波画像が、それぞれ表示されている。そして、この第1の二次元超音波画像、第2の二次元超音波画像、第3の二次元超音波画像は、それぞれ直交する三次元を示す軸(通常、x,y,zで表示される)に平行な平面を示すものであり、超音波画像取得手段9で得られた三次元超音波画像から、DSC5の二次元画像取得部33により取得されたものである。
FIG. 7 shows an example of a display image on the
図7に示す、三次元の表示画像が表示されている場合に、操作者は、操作部8を操作して、エコーパターンの分類を開始する位置を指定する。さらに、操作部8を操作することによって、エコーパターン分類を終了する位置を指定する。図7の例では、A断面表示エリア501に表示された第1の二次元超音波画像を用い、表示モニタ7に表示された表示画像上で、エコーパターン分類開始位置505と分類終了位置506とを指示する。
When the three-dimensional display image shown in FIG. 7 is displayed, the operator operates the
操作者の指示を受け、中央制御部11は、指示されたエコーパターン分類開始位置と分類終了位置の間を、A断面表示エリア501に表示された第1の二次元超音波画像に平行な軸(例えばx軸)の軸方向に沿って、これとは垂直の軸(例えばy軸)における二次元画像である第2の二次元超音波画像を、二次元画像呼出部29で再構成して取得する。そして、その再構成した複数の二次元の超音波画像に対し、エコーパターン分類処理を行う。
Upon receiving an instruction from the operator, the
このように、三次元超音波画像からエコーパターン分類を行う二次元超音波画像を指定して、得られた複数の二次元超音波画像についてエコーパターン分類を行うことで、操作者が分類情報を得たいと考える部分のエコー情報を的確に得ることができ、また、複数の二次元超音波画像についてエコーパターン分類を行うので、分類の精度も向上する。 In this way, by specifying a two-dimensional ultrasonic image for performing echo pattern classification from the three-dimensional ultrasonic image and performing echo pattern classification for the obtained two-dimensional ultrasonic images, the operator can obtain classification information. It is possible to accurately obtain the echo information of the portion that is desired to be obtained, and the echo pattern classification is performed for a plurality of two-dimensional ultrasonic images, so that the classification accuracy is also improved.
本実施形態の場合、上記したように複数の二次元の超音波画像に対してエコーパターン分類処理を行うので、分類結果が複数に分かれて得られることがある。この場合は、複数の分類結果を表示モニタ7で表示して、その結果を操作者に伝えるようにすることができる。例えば、図3に示したような、日本超音波医学会の示す6種類の卵巣腫瘍のエコーパターンに分類する場合の例では、図7の右下に示すように、エコーパターン分類結果表示部507を設け、例えば10枚の二次元超音波画像から得られたそれぞれの分類結果S1〜S10と、これらの多数決として得られた代表値「V型」が示されている。
In the present embodiment, as described above, the echo pattern classification process is performed on a plurality of two-dimensional ultrasonic images, so that the classification result may be obtained in a plurality of parts. In this case, a plurality of classification results can be displayed on the
なお、このエコーパターン分類結果の表示は任意に行うことができることは言うまでもなく、また、分類対象となる二次元の超音波画像の数も10枚に限られないことは言うまでもない。さらに、本実施形態に示したエコーパターンの分類方法においては、図7を用いて、A断面として表示された第1の二次元超音波画像を用いて分類領域を定め、これと垂直の第2の二次元超音波画像を用いてエコーパターンの分類を行ったが、本発明にかかる超音波診断装置は、これに限られるものではなく、第1の二次元超音波画像を用いて定めた分類領域について、第3の二次元超音波画像を用いてエコーパターンの分類行ってもよく、また、エコーパターン分類領域を定めるのに、第2の二次元超音波画像、または、第3の二次元超音波画像を用いることができることも言うまでもない。 Needless to say, the display of the echo pattern classification results can be arbitrarily performed, and the number of two-dimensional ultrasonic images to be classified is not limited to ten. Furthermore, in the classification method of the echo pattern shown in the present embodiment, the classification region is defined using the first two-dimensional ultrasonic image displayed as the A section using FIG. However, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention is not limited to this, and the classification determined by using the first two-dimensional ultrasonic image is performed. The region may be classified using the third two-dimensional ultrasound image, and the second two-dimensional ultrasound image or the third two-dimensional image may be used to define the echo pattern classification region. It goes without saying that ultrasound images can be used.
以上のように、本実施形態に示すような、三次元の超音波画像データから得られた二次元の超音波画像から、エコーパターンの分類をすることで、立体的な構造を有することが通常である各種の腫瘍などに対し、より的確な診断とエコーパターンの分類ができる。 As described above, the three-dimensional structure is usually obtained by classifying the echo pattern from the two-dimensional ultrasonic image obtained from the three-dimensional ultrasonic image data as shown in the present embodiment. It is possible to more accurately diagnose and classify echo patterns for various tumors.
また、本実施形態にかかる超音波診断装置において、上記の通り三次元超音波画像が得られることを利用して、さらに別の方法で、操作者がエコーパターン分類の対象となる二次元超音波画像を指定する方法も考えられる。 Further, in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment, by using the fact that a three-dimensional ultrasonic image is obtained as described above, a two-dimensional ultrasonic wave that is the target of the echo pattern classification by the operator by another method. A method of specifying an image is also conceivable.
この方法を行うにあたっては、図6に示したように、DSC5にマルチスライス画像取得部34を備え、診断対象物に対して、一つの軸方向に垂直な複数の平面における二次元超音波画像を順次取得する。なお、このような画像は、対象物を複数スライスするものであることから、通常、マルチスライス画像と呼ばれている。
In performing this method, as shown in FIG. 6, the
図8は、マルチスライス画像を表示モニタ7で表示した状態を示す。図8に示すように、マルチスライス画像取得部34で取得された画像は、中央制御部11で処理されて、複数の画像が連続した状態で複数並んで表示されるようにして、グラフィック制御部12に送られる。そして、グラフィックメモリ13、表示処理部6を介して、表示モニタ7上に表示される。
FIG. 8 shows a state in which a multi-slice image is displayed on the
ここで、操作者は、操作部8を操作して、エコーパターン分類を行う画像を特定するために、分類開始位置601と分類終了位置602を指定する。中央制御部11は、指定された分類開始位置と分類終了位置の間のスライス画像に対し、エコーパターン分類を行う。この場合も、操作者が指定した複数の二次元超音波画像に対して、エコーパターン分類が行われるため、分類結果が複数得られることがある。したがって、上記図7に示した場合と同じく、マルチスライス画像に重畳させて、エコーパターン分類結果について、複数の分類結果そのものと、多数決による計算値とを表示することが好ましい。
Here, the operator operates the
図8においても、図3で示した日本超音波医学会の示す6種類の卵巣腫瘍のエコーパターンに分類する場合の例として、図8の右下に示すように、エコーパターン分類結果表示部603を設け、例えば10枚の二次元超音波画像から得られたそれぞれの分類結果S1〜S10と、これらの多数決として得られた代表値「V型」が示されている。 Also in FIG. 8, as an example in the case of classifying into the echo patterns of the six types of ovarian tumors shown by the Japanese Society of Ultrasonic Medicine shown in FIG. 3, as shown in the lower right of FIG. For example, the respective classification results S1 to S10 obtained from 10 two-dimensional ultrasonic images, and the representative value “V type” obtained as a majority decision thereof are shown.
この場合も、エコーパターン分類対象である二次元超音波画像の数や、その開始終了位置を操作者が任意に定めることができることは、言うまでもない。 Also in this case, it goes without saying that the operator can arbitrarily determine the number of two-dimensional ultrasound images that are the echo pattern classification targets and the start / end positions thereof.
以上のように、超音波画像取得手段9が三次元超音波画像を取得できる場合に、得られた一つの軸方向に連続する複数の二次元超音波画像をマルチスライス画面として表示し、操作者がこのマルチスライス画面を指定して、エコーパターン分類の開始位置と終了位置とを定めることで、エコーパターン分類を行うべき対象を視覚的に容易に定めることができ、かつ、より詳細な腫瘍などの超音波画像と、精度の高いエコーパターン分類結果とを得ることができる。 As described above, when the ultrasonic image acquisition means 9 can acquire a three-dimensional ultrasonic image, the obtained two-dimensional ultrasonic images continuous in one axial direction are displayed as a multi-slice screen, and the operator By specifying this multi-slice screen and defining the start position and end position of echo pattern classification, it is possible to easily determine the target to be subjected to echo pattern classification visually, and more detailed tumors etc. And an echo pattern classification result with high accuracy can be obtained.
なお、本発明にかかる超音波診断装置において、上記各実施形態で示した、日本超音波医学会作成の卵巣腫瘍のエコーパターンを自動的に分類する場合には、分類結果の表示の際に、図2に示すエコーパターンを模式化した模式図を合わせて表示するようにしても良い。このようにすれば、実際の超音波エコー画像と、分類結果とを、模式図と容易に対比することができ、分類結果の正確性が一目で判断できる。 In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, when automatically classifying the echo pattern of the ovarian tumor created by the Japanese Society of Ultrasonic Medicine shown in each of the above embodiments, when displaying the classification result, You may make it display together the schematic diagram which modeled the echo pattern shown in FIG. In this way, the actual ultrasonic echo image and the classification result can be easily compared with the schematic diagram, and the accuracy of the classification result can be determined at a glance.
さらに、図3に示した、卵巣腫瘍のエコーパターン分類処理の過程で、境界判定ステップ(S105)において得られた、エコーパターンにおける境界部の情報を、中央制御部11からグラフィック制御部13、グラフィックメモリ14、表示処理部6を通して、エコーパターン分類を実施した超音波画像と重畳して表示モニタ7に表示させることが考えられる。このようにすることで、分類対象となった卵巣腫瘍の状況をより明確に視覚的に把握することができ、操作者の操作の利便性や、医師による腫瘍診断精度の向上を図ることができる。
Further, in the course of the ovarian tumor echo pattern classification process shown in FIG. 3, the boundary information in the echo pattern obtained in the boundary determination step (S105) is transmitted from the
なお、上記各実施形態では、エコーパターンの分類方法として、分類基準が確立しており、また、実際の超音波診断装置の用途としてニーズが強い、日本超音波医学会作成の卵巣腫瘍のエコーパターン分類について説明したが、本発明によれば、超音波画像に対して、ピクセル情報、分布密度情報、境界部情報を精度良く取得することができるので、分類パターン基準を明確にすれば、卵巣腫瘍以外の各種腫瘍や、その他被検体についてのエコーパターン分類を自動で行うことができる。 In each of the above embodiments, a classification standard is established as an echo pattern classification method, and there is a strong need for an actual use of an ultrasonic diagnostic apparatus. Although the classification has been described, according to the present invention, pixel information, distribution density information, and boundary information can be obtained with high accuracy for an ultrasound image. It is possible to automatically perform echo pattern classification for various types of tumors and other subjects.
以上のように、本発明にかかる超音波診断装置は、超音波画像取得手段で得られた画像に基づいて、そのエコーパターン分類を自動的に行うことができるので、各種の腫瘍診断における医師の診断作業をサポートすることができ、産業上有用に利用できる。また、特に、婦人科での卵巣腫瘍の検診に用いることが有用である。 As described above, since the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention can automatically perform the echo pattern classification based on the image obtained by the ultrasonic image acquisition means, It can support diagnostic work and can be used industrially. In particular, it is useful for screening for ovarian tumors in gynecology.
1 超音波プローブ
2 送信回路部
3 受信回路部
4 受信信号処理部
5 DSC
6 表示処理部
7 表示モニタ
8 操作部
9 超音波画像取得部
10 制御系回路部
11 中央制御部
12 グラフィック制御部
13 グラフィックメモリ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
DESCRIPTION OF
Claims (9)
表示モニタと、
前記表示モニタに表示する画像を処理する表示処理部と、
超音波画像を取得する超音波画像取得部と、
前記超音波画像から二次元の断層画像を得る断層画像取得部と、
前記断層画像を構成する各ピクセルにおける輝度値を取得する輝度値取得部と、
取得した前記輝度値を所定の閾値に基づいて二値化して、前記ピクセルを高輝度ピクセルと低輝度ピクセルの2つに分類したピクセル情報を取得する二値化部と、
所定面積あたりの前記高輝度ピクセルの分布密度を測定する分布密度測定部と、
前記分布密度を所定の閾値に基づいて低密度部と高密度部とに分類した分布密度情報を取得する分布密度分類部と、
前記ピクセル情報と前記分布密度情報から境界部を規定する境界判定部と、
前記境界部の形状と、前記ピクセル情報と、前記分布密度情報とに基づいて、前記断層画像をエコーパターンに分類するエコーパターン分類部とを有することを特徴とする超音波診断装置。 An operation unit;
A display monitor;
A display processing unit for processing an image to be displayed on the display monitor;
An ultrasound image acquisition unit for acquiring an ultrasound image;
A tomographic image acquisition unit for obtaining a two-dimensional tomographic image from the ultrasonic image;
A luminance value acquisition unit for acquiring a luminance value in each pixel constituting the tomographic image;
A binarization unit that binarizes the acquired luminance value based on a predetermined threshold, and acquires pixel information obtained by classifying the pixel into two of a high luminance pixel and a low luminance pixel;
A distribution density measuring unit for measuring the distribution density of the high-luminance pixels per predetermined area;
A distribution density classification unit for obtaining distribution density information obtained by classifying the distribution density into a low density part and a high density part based on a predetermined threshold;
A boundary determination unit that defines a boundary from the pixel information and the distribution density information;
An ultrasonic diagnostic apparatus, comprising: an echo pattern classification unit that classifies the tomographic image into echo patterns based on the shape of the boundary, the pixel information, and the distribution density information.
前記カラーモード画像から血流情報を判別する血流情報判別部とをさらに有し、
前記エコーパターン分類部が、前記血流情報を用いてエコーパターンの分類を行う請求項1〜3のいずれか1項に記載の超音波診断装置。 A color image acquisition unit for obtaining a color mode image from the ultrasonic diagnostic image;
A blood flow information discriminating unit for discriminating blood flow information from the color mode image;
The ultrasound diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the echo pattern classification unit classifies an echo pattern using the blood flow information.
前記断層画像メモリに記録された前記断層画像、または、前記カラー画像メモリに記録された前記カラー画像から、操作者が前記操作部から指定した画像を順次呼び出すメモリ画像呼出部とをさらに有し、
前記エコーパターン分類部が、前記メモリ画像呼出部で呼び出された画像に対して順次エコーパターンの分類を行う請求項1〜4のいずれか1項に記載の超音波診断装置。 A tomographic image memory for recording the tomographic image, and a color image memory for recording the color image;
A memory image calling unit that sequentially calls images specified by the operator from the operation unit from the tomographic image recorded in the tomographic image memory or the color image recorded in the color image memory;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the echo pattern classification unit sequentially classifies echo patterns for images called by the memory image calling unit.
前記三次元超音断画像に基づいて、それぞれ互いに直交する3つの軸に平行な二次元超音波画像である、第1の超音波断面画像と第2の超音波断面画像と第3の超音波断面画像とを取得する二次元画像取得部と、
前記表示処理部により前記モニタ部に表示された前記第1の超音波断面画像、前記第2の超音波断面画像、および、前記第3の超音波断面画像のいずれか1つを用いて、操作者が前記操作部から指定した領域に含まれる、複数の二次元超音波画像を順次呼び出す二次元画像呼出部とをさらに有し、
前記エコーパターン分類部が、前記二次元画像呼出部で呼び出された前記複数の二次元超音波画像に対して順次エコーパターンの分類を行う請求項1〜4のいずれか1項に記載の超音波診断装置。 The ultrasonic image acquisition unit acquires a three-dimensional ultrasonic image,
A first ultrasonic cross-sectional image, a second ultrasonic cross-sectional image, and a third ultrasonic wave, which are two-dimensional ultrasonic images parallel to three axes orthogonal to each other, based on the three-dimensional ultrasonic slice image. A two-dimensional image acquisition unit for acquiring a cross-sectional image;
An operation is performed using any one of the first ultrasonic cross-sectional image, the second ultrasonic cross-sectional image, and the third ultrasonic cross-sectional image displayed on the monitor unit by the display processing unit. A two-dimensional image calling unit that sequentially calls a plurality of two-dimensional ultrasound images included in the region designated by the operator from the operation unit;
The ultrasound according to any one of claims 1 to 4, wherein the echo pattern classification unit sequentially classifies echo patterns for the plurality of two-dimensional ultrasound images called by the two-dimensional image calling unit. Diagnostic device.
前記三次元超音波画像に基づいて、それぞれ互いに平行な面に属する複数の二次元超音波画像であるマルチスライス画像を取得する、マルチスライス画像取得部をさらに有し、
前記表示処理部が、複数の前記マルチスライス画像を前記表示モニタに並べて表示させ、
前記表示モニタに表示された複数の前記マルチスライス画像のなかから、操作者が前記操作部から指定した二次元超音波画像に対して、前記エコーパターン分類部がエコーパターンの分類を行う請求項1〜4のいずれか1項に記載の超音波診断装置。 The ultrasonic image acquisition unit acquires a three-dimensional supersonic image,
A multi-slice image acquisition unit that acquires a multi-slice image that is a plurality of two-dimensional ultrasonic images belonging to planes parallel to each other based on the three-dimensional ultrasonic image;
The display processing unit displays a plurality of the multi-slice images side by side on the display monitor,
The echo pattern classification unit classifies an echo pattern with respect to a two-dimensional ultrasonic image designated by an operator from the operation unit from among the plurality of multi-slice images displayed on the display monitor. The ultrasonic diagnostic apparatus of any one of -4.
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