JP4648709B2 - Medical diagnostic imaging equipment - Google Patents

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Description

本発明は、医用画像診断装置において、動画像を形成する各フレームに対し、リアルタイムに領域を抽出し、その面積及び体積の計測情報を表示する装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for extracting a region in real time for each frame forming a moving image and displaying measurement information of the area and volume in a medical image diagnostic apparatus.

医用画像診断装置において、様々な目的から領域抽出の検討がなされている。例えば、スクリーニングにおける嚢胞計測など、その大きさ、形状が病状判断の一助になる部位に関しては、計測の要望がある。領域抽出に関しては、様々な手法が提案されており、輝度値の近い連続する部位を抽出するリージョングローイング法、動的輪郭抽出モデルであるスネーク法などが考案、研究されている。   In a medical image diagnostic apparatus, examination of region extraction has been made for various purposes. For example, there is a demand for measurement of a part whose size and shape can help determine a medical condition such as cyst measurement in screening. Various methods have been proposed for region extraction, and a region growing method for extracting continuous parts with similar luminance values and a snake method that is an active contour extraction model have been devised and studied.

従来技術として、医用画像から臓器抽出や任意の領域抽出を行う際にその抽出のための画素値のしきい値を最適に選択して、特定領域を抽出することが開示されている。(例えば、特許文献1参照)。
この技術を用い、臓器や腫瘍、のう胞などの領域およびその境界を視覚的に表示し、それらの領域の測定することのできる医用画像表示装置の提供を目的とした医用画像診断装置が提案されている。
特開平7-129751号公報 As a conventional technique, when organ extraction or arbitrary area extraction is performed from a medical image, a threshold value of a pixel value for the extraction is optimally selected to extract a specific area. (For example, see Patent Document 1).
A medical image diagnostic apparatus has been proposed for the purpose of providing a medical image display device that can visually display regions of organs, tumors, cysts, and the like and their boundaries using this technology, and measure these regions. Yes.
Japanese Patent Application Laid-Open No.7-129751

しかし、特許文献1に記載された医用画像診断装置においては、静止画像上で処理することに留まっており、リアルタイム動画像に対する処理の記載がない。
そこで本発明は、医用画像診断装置において、リアルタイムに任意の領域抽出を行うことを目的とし、各フレームにおいて抽出された情報をリアルタイム表示することを特徴とする装置を提供することである。 However, the medical image diagnostic apparatus described in Patent Document 1 is limited to processing on a still image, and there is no description of processing on a real-time moving image.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a device characterized in that a medical image diagnostic apparatus performs real-time display of information extracted in each frame for the purpose of performing arbitrary region extraction in real time.

前記課題を解決するために、本発明は以下の様に構成される。
被検体より得られた画像を動画像表示する表示装置を備えた医用画像診断装置において、前記表示装置に表示された動画像を停止した静止画像のフレームに基準点を設定する基準点設定手段と、前記設定された基準点の輝度情報を用いて前記動画像のフレームの領域を抽出する領域抽出手段と、前記抽出された抽出領域について短軸及び長軸または面積或いは体積を含む所定値を計測する抽出領域計測手段と、前記計測された所定値を前記表示装置に表示制御する表示制御手段とを備え、前記基準点設定手段は前記静止画像のフレームにおいて設定された基準点の位置が前記動画像の次のフレームの基準点の位置となるように前記基準点を設定し、前記領域抽出手段は前記動画像の各フレームの領域を繰り返し抽出する。
In order to solve the above-described problems, the present invention is configured as follows.
In a medical image diagnostic apparatus including a display device that displays a moving image of an image obtained from a subject, a reference point setting unit that sets a reference point in a frame of a still image in which the moving image displayed on the display device is stopped; , Region extraction means for extracting a frame region of the moving image using luminance information of the set reference point, and measuring a predetermined value including a short axis and a long axis, or an area or volume for the extracted extraction region And a display control means for controlling display of the measured predetermined value on the display device, wherein the reference point setting means is configured such that the position of the reference point set in the frame of the still image is the moving image. The reference point is set so as to be the position of the reference point of the next frame of the image, and the region extracting means repeatedly extracts the region of each frame of the moving image.

前記抽出した領域の面積或いは体積、又は前記抽出した領域の短軸及び長軸幅を計測する抽出領域計測手段を備える。さらに、前記計測した面積或いは体積の推移を示すグラフを画面に表示させる。また、前記フレームの基準点の位置情報を次のフレームの基準点の位置として設定する。   Extraction area measuring means for measuring the area or volume of the extracted area, or the short axis and long axis width of the extracted area is provided. Further, a graph showing the transition of the measured area or volume is displayed on the screen. The position information of the reference point of the frame is set as the position of the reference point of the next frame.

また、リアルタイム画像を構成している中の任意の1フレームを考える。選択した1フレームにおいて、抽出領域の選択を行う。選択フレームは、フリーズ処理などで任意フレームを決定してもよいし、動画像表示中に直接抽出希望領域を指示した時点のフレームを採用しても良い。   Also, consider an arbitrary frame in a real-time image. In one selected frame, the extraction area is selected. As the selected frame, an arbitrary frame may be determined by freeze processing or the like, or a frame at the time when a desired extraction area is directly indicated during moving image display may be adopted.

以上、本発明によれば、医用画像診断装置において得られた動画像において、抽出希望領域点の指示と、使用する領域抽出法に最適なパラメータを、任意の1フレームにおいて決定することで、動画像のリアルタイム領域抽出が可能となる。更に、抽出結果を同時にグラフ表示でき、指示したフレームにおいて長／短軸など、抽出された領域から求められる様々な計測を行う。   As described above, according to the present invention, in a moving image obtained by a medical image diagnostic apparatus, an instruction for an extraction desired region point and an optimum parameter for a region extraction method to be used are determined in an arbitrary frame, thereby Real-time region extraction of an image is possible. Furthermore, the extraction results can be displayed in a graph at the same time, and various measurements required from the extracted area, such as the long / short axis, are performed in the designated frame.

以下、図面を参照して、本発明を好ましい実施形態により説明する。
図1に、本発明による医用画像診断装置(超音波診断装置，CT装置，mRI装置等)を示す。医用画像診断装置1と、これにより得られる診断画像を表示する、画像表示部2と、抽出希望点を指示、入力するための入力装置3と、領域抽出のための演算を行う領域抽出部4と、抽出領域の面積、長／短軸など、様々な項目を計測するための抽出領域計測を行う、抽出領域計測部5と、領域抽出の手法、計測項目の指示、抽出希望領域座標の保持などを行う、制御部7とからなる。そして、画像表示部2は抽出領域、計測結果も画面に表示する。 Hereinafter, the present invention will be described by way of preferred embodiments with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a medical image diagnostic apparatus (an ultrasonic diagnostic apparatus, a CT apparatus, an mRI apparatus, etc.) according to the present invention. A medical image diagnostic apparatus 1, an image display unit 2 for displaying a diagnostic image obtained thereby, an input device 3 for instructing and inputting a desired extraction point, and an area extracting unit 4 for performing an operation for extracting an area Extraction area measurement unit 5 that performs extraction area measurement to measure various items such as extraction area area, long / short axis, etc., area extraction method, measurement item indication, and desired extraction area coordinates And the like, and the control unit 7. The image display unit 2 also displays the extraction area and the measurement result on the screen.

以下、輝度の変化から領域抽出を行うリージョングローイングを例にとり、好適な本実施例について説明を行う。
動画像は、医用画像診断装置1により得られ、これを2に示す画像表示部により表示する。医用画像診断装置として、例えば超音波診断装置、CT装置、mRI装置などが挙げられる。入力装置3において、動画像中の領域抽出希望箇所を指示する。抽出希望領域の指示には、例えば動画像を一旦静止して、入力装置3からその位置Aをマウスカーソルなどにより直接指示する方法と、画像表示された全輝度値から任意に定めた輝度値以上(以下)の輝度をもつ領域を全部指示するなどの間接的な指示の方法がある。このように決定された抽出領域座標は、制御部7に格納される。 Hereinafter, a preferred embodiment will be described by taking region growing which extracts a region from a change in luminance as an example.
The moving image is obtained by the medical image diagnostic apparatus 1 and is displayed by the image display unit 2. Examples of the medical image diagnostic apparatus include an ultrasonic diagnostic apparatus, a CT apparatus, and an mRI apparatus. In the input device 3, an area extraction desired location in the moving image is indicated. To specify the desired extraction area, for example, a method of temporarily stopping a moving image and directly indicating its position A from the input device 3 with a mouse cursor or the like, and a luminance value arbitrarily determined from the total luminance value displayed on the image There is an indirect instruction method such as instructing all areas having luminance (below). The extracted region coordinates determined in this way are stored in the control unit 7.

領域抽出法としてリージョングローイングを例にとるが、入力装置3を介し、制御部7により変更は可能である。ここで、リージョングローイングについて図2を用いて具体的に説明する。まず、入力手段3を用いて、画像表示部2に表示されている画像に関心領域(ROI)を設定する。これら関心領域の大きさや向き(角度)は、操作者が任意に変更することができる。矩形や楕円形で関心領域を設定する代わりに、画像表示部2にはあらかじめ太実線で囲まれた領域のみが表示されるようにしておき、太実線領域内を関心領域としてもよい。この関心領域は、領域抽出する対象を含む領域で、被検体の診断部位について血流速度を検出するためのものであり、B像上で例えば頚動脈血管と考えられる箇所に設定される。   As an example of region extraction, region growing is taken as an example, but can be changed by the control unit 7 via the input device 3. Here, region growing will be specifically described with reference to FIG. First, a region of interest (ROI) is set in the image displayed on the image display unit 2 using the input means 3. The size and direction (angle) of these regions of interest can be arbitrarily changed by the operator. Instead of setting the region of interest as a rectangle or an ellipse, only the region surrounded by the thick solid line may be displayed in advance on the image display unit 2, and the region inside the thick solid line may be used as the region of interest. This region of interest is a region including a target to be extracted, and is used for detecting a blood flow velocity at a diagnosis site of the subject, and is set on a B image that is considered to be a carotid artery blood vessel, for example.

そして、領域抽出部4は、設定された関心領域内の1点を基準点11(x，y)として設定し、領域内の画素値の幅を認識させるため閾値、或いはその幅の設定を行う。例えば、画像表示部2に表示される基準点の画素値「n」に対し幅「m」と設定する(n、mは任意の整数)。したがって閾値幅は「n±m」で与えられ、下限閾値は「n−m」、上限閾値は「n＋m」となる。制御部7は基準点11の周囲の画素を検索し、閾値の範囲内の画素値をもつ領域をつないでいく。最終的に基準点11を含み閾値の範囲内の画素値をもつ領域９が得られる。   Then, the region extraction unit 4 sets one point in the set region of interest as the reference point 11 (x, y), and sets a threshold value or a width for recognizing the width of the pixel value in the region. . For example, the width “m” is set for the pixel value “n” of the reference point displayed on the image display unit 2 (n and m are arbitrary integers). Accordingly, the threshold width is given by “n ± m”, the lower limit threshold is “n−m”, and the upper limit threshold is “n + m”. The control unit 7 searches for pixels around the reference point 11 and connects regions having pixel values within the threshold range. Finally, a region 9 including the reference point 11 and having a pixel value within the threshold range is obtained.

本実施形態では、このリージョングローイングを用い、領域抽出部4にて、先に指示された基準点11(x，y)の周辺にて、対象領域の領域抽出が行われる。この領域抽出では、画像輝度値を用いるため、画像表示部2から、画像輝度情報が領域抽出部4に伝達される。また、領域抽出の際に必要なパラメータ(閾値等)、本実施形態では閾値幅が計算又は入力装置3から入力され、基準点11を決定したフレーム10において領域抽出が行われる。   In the present embodiment, using this region growing, the region extraction unit 4 performs region extraction of the target region around the reference point 11 (x, y) instructed earlier. In this region extraction, since the image luminance value is used, the image luminance information is transmitted from the image display unit 2 to the region extraction unit 4. In addition, parameters necessary for region extraction (threshold value, etc.), in this embodiment, a threshold width is calculated or input from the input device 3, and region extraction is performed in the frame 10 in which the reference point 11 is determined.

また、抽出希望領域の選択方法としては、希望領域を実際に指示する方法、もしくは、抽出希望領域に特有なパラメータを事前に登録する方法などがある。前者は、マウスカーソルでの直接指示などであり、後者は例えば、診断画面の輝度値のみを用いた領域抽出法においては、診断画面内における相対的な輝度値の記入などがある。具体的には、画面内全ピクセルの輝度値をヒストグラム表示してなるグラフにおいて、任意に決定した輝度より大きな値を持つ領域を自動的に抽出するなどである。   In addition, as a method for selecting a desired extraction area, there are a method for actually indicating a desired area, a method for registering parameters specific to the desired extraction area in advance, and the like. The former is a direct instruction with a mouse cursor, and the latter is, for example, the entry of a relative luminance value in the diagnostic screen in the region extraction method using only the luminance value of the diagnostic screen. Specifically, an area having a value larger than the arbitrarily determined brightness is automatically extracted from a graph obtained by displaying the brightness values of all pixels in the screen as a histogram.

以上の作業において、抽出希望領域の選択が行われ、次に領域を抽出するために用いる様々な手法のパラメータ設定について考える。輝度値を用いた抽出方法では、抽出希望領域の選択点周辺の輝度値のヒストグラムから、大きく輝度値が変わる値までを抽出する。ただし、このようにして求められた抽出領域は、必ずしも診断者の判断と一致をみないため、パラメータは本装置使用者が任意に変更できる構成が必要である。上記作業において、動画像中に、任意に定められた１フレームにおける希望領域の抽出が行われる。   In the above operation, selection of a desired extraction region is performed, and then parameter setting of various methods used for extracting the region is considered. In the extraction method using the luminance value, the luminance value histogram around the selection point of the desired extraction region is extracted up to a value that greatly changes the luminance value. However, since the extraction area obtained in this way does not always match the judgment of the diagnostician, the parameter needs to be configured so that the user of this apparatus can arbitrarily change it. In the above operation, extraction of a desired region in one arbitrarily determined frame is performed in the moving image.

領域抽出部4にて得られた領域抽出データは、領域面積又は短軸及び長軸幅を計測する場合、抽出領域計測部5へと送られ、計測結果を画面表示部2へ送られる。この抽出領域9の面積は、領域抽出部4で画素の領域面積すなわち画素数を計算して求められ、短軸及び長軸幅は、求められた領域抽出データの短軸及び長軸に該当する画素数を計算して求められる。   The region extraction data obtained by the region extraction unit 4 is sent to the extraction region measurement unit 5 and the measurement result is sent to the screen display unit 2 when measuring the region area or the short axis and long axis width. The area of the extraction region 9 is obtained by calculating the pixel area, that is, the number of pixels, in the region extraction unit 4, and the minor axis and the major axis width correspond to the minor axis and the major axis of the obtained region extraction data. It is obtained by calculating the number of pixels.

領域面積又は短軸及び長軸幅を計測しない場合、領域抽出データは、そのまま画像表示部2へ送られる。そして、入力装置3を介して抽出された領域の表示形式が決定される。例えば、抽出領域9の全域を任意の色に塗り表示するか、エッジの境界のみを表示することを決定する。このエッジの境界は、例えば厚さAmmの値(Aは任意)を入力装置3において入力しておき、抽出領域9の入力装置3で入力した厚さに相当する外周を表示させる。   When the area area, the short axis, and the long axis width are not measured, the area extraction data is sent to the image display unit 2 as it is. Then, the display format of the area extracted via the input device 3 is determined. For example, it is determined to display the entire extraction region 9 in an arbitrary color or display only the edge boundary. As the edge boundary, for example, a value of thickness Amm (A is arbitrary) is input in the input device 3, and an outer circumference corresponding to the thickness input by the input device 3 in the extraction area 9 is displayed.

さらに、図2には、動画像を単位時間あたりのフレーム10に分けて表記している。四角表示しているのが医用画像診断装置1にて得られた臨床画像8であり、楕円に表記してあるのが、抽出領域9である。   Further, in FIG. 2, a moving image is shown divided into frames 10 per unit time. A square image is a clinical image 8 obtained by the medical image diagnostic apparatus 1, and an extraction area 9 is indicated by an ellipse.

この動画像は、生体信号例えば心電波形に同期させて取得し、複数周期分の動画像を医用画像診断装置内の記憶部(図示しない。)に記憶させることができる。ここでフレーム10に生体信号に対応する色を表示させる。例えば、R波に対応するフレーム10は赤色、P波に対応するフレーム10は青色に表示させるよう医用画像診断装置1に設定させておく。このように色表示させるのは、生体信号があるR波，P波といった時相では、画像8において基準点11を設定すると生体信号によって位置ずれを引き起こしてしまう可能性があるからである。したがって、予めフレーム10に色表示しておけば、これらの時相付近では、基準点11を設定しないように注意を促すことができる。なお、生体信号の起伏の激しい時相を濃い色で示し、起伏の低い時相を薄い色で表示したり、生体信号をピークポイントとして時相にしたがって徐々に輝度が変化するよう色をフレーム10に表示したりしてもよい。   This moving image can be acquired in synchronization with a biological signal such as an electrocardiographic waveform, and moving images for a plurality of cycles can be stored in a storage unit (not shown) in the medical image diagnostic apparatus. Here, the color corresponding to the biological signal is displayed on the frame 10. For example, the medical image diagnostic apparatus 1 is set so that the frame 10 corresponding to the R wave is displayed in red and the frame 10 corresponding to the P wave is displayed in blue. The reason why the color is displayed in this manner is that if the reference point 11 is set in the image 8 in a time phase such as an R wave or a P wave with a biological signal, the biological signal may cause a position shift. Therefore, if a color is displayed on the frame 10 in advance, attention can be urged not to set the reference point 11 in the vicinity of these time phases. In addition, the time phase where the undulation of the biological signal is intense is indicated by a dark color, the time phase with a low undulation is displayed in a light color, or the color is changed so that the luminance gradually changes according to the time phase with the biological signal as a peak point. Or may be displayed.

ここで、図3を用いて、本実施形態における動作手順を説明する。
まず、任意のフレーム10において、抽出希望領域指示のため動画像を停止した静止画像を選択する。若しくは、動画像表示中に直接抽出希望領域を選択する(ステップ1)。
その選択したフレーム10に基準点11を設定する(ステップ2)。
選択された基準点11は、画面上にマーカーなどでその座標を表示される。この基準点を基に、領域抽出部4、入力装置3にて定められた上記で説明したリージョングローイング等の領域抽出法、パラメータにより、領域の抽出が行われる(ステップ3)。
フレーム10において、抽出に最適なパラメータ設定が行われた後、他のフレームにおいても、等しい基準点11、上記閾値を含むパラメータにより領域抽出が繰り返される(ステップ4)。 Here, the operation procedure in the present embodiment will be described with reference to FIG.
First, in an arbitrary frame 10, a still image in which a moving image is stopped is selected for specifying an extraction desired area. Alternatively, a desired extraction area is directly selected during moving image display (step 1).
A reference point 11 is set to the selected frame 10 (step 2).
The coordinates of the selected reference point 11 are displayed on the screen with a marker or the like. Based on the reference point, the region extraction is performed by the region extraction method and parameters such as region growing described above and determined by the region extraction unit 4 and the input device 3 (step 3).
After the optimal parameter setting for extraction is performed in the frame 10, the region extraction is repeated in the other frames with parameters including the same reference point 11 and the threshold value (step 4).

次に、図4に領域抽出が行われている動画像から、フレーム毎の面積を表示する方式を説明する。各フレームにおいて領域抽出部4により領域の抽出が行われ、その結果が抽出領域計測部5へと伝達される。動画像からリアルタイムにて領域抽出を行っている際、同時に抽出領域計測部5により、抽出面積が求められ、これの時間経過を12に示すようにグラフ化し、画像表示部2にて表示する。このグラフは、横軸−時間、縦軸−面積として、時間に対する面積の変化を表示するものであり、抽出領域の面積の変化を観察することができる。   Next, a method for displaying an area for each frame from a moving image in which region extraction is performed will be described with reference to FIG. In each frame, the region extraction unit 4 extracts a region, and the result is transmitted to the extraction region measurement unit 5. When extracting a region from a moving image in real time, an extraction area is simultaneously obtained by the extraction region measuring unit 5, and the time passage of this is graphed as shown in 12 and displayed on the image display unit 2. This graph displays the change in area with respect to time as the horizontal axis-time and the vertical axis-area, and the change in the area of the extraction region can be observed.

例えば、頚動脈血管を抽出領域として設定すれば、ドプラ信号と面積の変化から頚動脈血管の血流の流入量或いは流出量を計測することができる。また、最大面積と最小面積の差分値を計算することにより、血管の硬化度を計測することができる。抽出領域計測部5には、グラフ12にて表示される分の画像を蓄える記憶部(図示しない。)が備えられている。   For example, if the carotid artery blood vessel is set as the extraction region, the inflow amount or outflow amount of the carotid artery blood flow can be measured from the Doppler signal and the change in area. Further, the degree of sclerosis of the blood vessel can be measured by calculating the difference value between the maximum area and the minimum area. The extraction area measurement unit 5 is provided with a storage unit (not shown) that stores the images displayed on the graph 12.

グラフ12から、入力装置3で任意に決定されたフレーム13(例えば、面積最大値)にて、抽出領域計測部5により、指定フレームにて抽出された領域の長軸／短軸などの様々な計測が行われる。この計測には、前述の抽出領域計測部5にある、記憶部内データを用いて行われる。なお、長軸／短軸計測は、領域抽出を行う全フレームに対して行ってもよい。全フレームに対して領域抽出を行った場合、抽出領域計測部5にてフレーム間の長軸／短軸の差分相関演算を行い、硬化度を求めてもよい。そして、この求めた硬化度は、画像表示部2に表示させる。   From the graph 12, in the frame 13 (for example, the maximum area value) arbitrarily determined by the input device 3, the extraction area measurement unit 5 performs various operations such as the long axis / short axis of the area extracted in the designated frame. Measurement is performed. This measurement is performed using the data in the storage unit in the extraction area measurement unit 5 described above. The long axis / short axis measurement may be performed on all frames for which the region is extracted. When region extraction is performed for all frames, the extraction region measurement unit 5 may perform a long-axis / short-axis difference correlation calculation between frames to obtain the degree of hardening. Then, the obtained degree of cure is displayed on the image display unit 2.

また、各フレームにおいて抽出された面積は、動画像表示と同時にグラフにして表示されるものとする。さらに、本グラフから任意に選ばれたフレームにおいて、長／短軸など、様々な計測を行い、これを別途表示してもよい。   The area extracted in each frame is displayed as a graph simultaneously with the moving image display. Furthermore, in a frame arbitrarily selected from this graph, various measurements such as long / short axes may be performed and displayed separately.

ここで、上記の実施形態では、基準点11が、抽出を行う前フレームにおいて抽出希望領域内に収まった例である。本発明の医用画像診断装置では、リアルタイム動画像に対する領域抽出を行うことを特徴としているため、以下の作業が必要である。以下の説明は、輝度値をもとに領域抽出を行うリージョングローイングを例に行うが、本発明はこれに限ったものではない。   Here, the above embodiment is an example in which the reference point 11 falls within the desired extraction area in the previous frame before extraction. The medical image diagnostic apparatus according to the present invention is characterized by performing region extraction on a real-time moving image, and therefore requires the following operations. In the following description, region growing which performs region extraction based on luminance values is taken as an example, but the present invention is not limited to this.

上記において、動画像中の任意1フレームにおける、希望領域抽出が行われる。領域抽出には、抽出希望領域の選択、抽出における最適パラメータの選択が必要である。動画像におけるリアルタイム抽出においては、抽出希望領域は空間的に連続しているため、先に定めた抽出希望領域を指示する座標は変わらず、またパラメータも変わらないとする。もしも、抽出希望領域が大きくずれた場合には、パターンマッチングなどの手法にて、指示点の変動を追尾し抽出希望領域を見失わないようにする。   In the above, desired area extraction is performed in any one frame in the moving image. For region extraction, it is necessary to select a desired extraction region and to select an optimum parameter for extraction. In real-time extraction of a moving image, since the desired extraction areas are spatially continuous, it is assumed that the coordinates indicating the predetermined extraction desired area do not change and the parameters do not change. If the desired extraction area deviates greatly, a change in the designated point is tracked by a method such as pattern matching so that the desired extraction area is not lost.

さらに、パラメータにおいても、一般的に連続するフレーム間においては大きな変動がないが、先の抽出希望領域を指示する座標の輝度値と、前述決定した動画像内の1フレームにおいて決定されたパラメータとから、各フレームにおいて最適と思われるパラメータを決定しても良い。   In addition, the parameters generally do not vary greatly between consecutive frames, but the luminance value of the coordinates indicating the previous extraction desired area and the parameters determined in one frame in the determined moving image are as follows. Therefore, a parameter that seems to be optimal in each frame may be determined.

図5に示すように、領域抽出中に、あるフレームにおいて抽出希望領域が大きくその位置を変え、最初に指示した基準点11が、抽出希望領域からはみ出す場合が考えられる。その場合は、パターンマッチングなどの手法にて、抽出形状と基準点11の相対位置、輝度差を認識させ、常に抽出希望領域基準点11の位置を把握し、次のフレームに対して基準点を設定して領域抽出を行う。また、先に定めた領域抽出のためのパラメータも、各フレームの境界位置をパターンマッチングなどにより、常に抽出希望領域基準点11と、その相対位置、輝度差などを把握し、領域抽出のためのパラメータ決定に反映させても良い。   As shown in FIG. 5, during extraction of a region, there may be a case where a desired extraction region is greatly changed in a certain frame and the position of the reference point 11 designated first protrudes from the extraction desired region. In that case, use a method such as pattern matching to recognize the relative position and brightness difference between the extracted shape and the reference point 11, always grasp the position of the desired extraction region reference point 11, and set the reference point for the next frame. Set and perform region extraction. In addition, the parameters for region extraction that have been defined in advance are also based on the boundary position of each frame by pattern matching, etc., always grasping the extraction desired region reference point 11 and its relative position, brightness difference, etc. It may be reflected in parameter determination.

また、フレーム10においてリージョングローイングで領域が抽出された抽出領域9を楕円形で近似させ、その楕円形の長軸と短軸の交点を求め、その交点を次のフレームの基準点11としてもよい。このように、基準点11を抽出希望領域の常に中心付近に設定することにより、フレーム間で抽出領域が多少ずれても基準点11が抽出希望領域から外れることが少なくなる。また、抽出領域9の重心を求め、それを基準点11として設定してもよい。この基準点設定の選択(長軸と短軸の交点、抽出領域重心)は入力装置3で行うことができる。   Alternatively, the extraction region 9 in which the region is extracted by region growing in the frame 10 may be approximated by an ellipse, the intersection of the major axis and the minor axis of the ellipse may be obtained, and the intersection may be used as the reference point 11 of the next frame. . In this way, by setting the reference point 11 always near the center of the desired extraction region, the reference point 11 is less likely to deviate from the desired extraction region even if the extraction region slightly deviates between frames. Alternatively, the center of gravity of the extraction region 9 may be obtained and set as the reference point 11. The selection of the reference point setting (intersection of major axis and minor axis, extraction area centroid) can be performed by the input device 3.

他の実施形態として、2次元アレイ探触子(図示しない。)を用いた超音波診断装置(リアルタイム)や、マルチスライスCT，MRIを用いれば、図6に示されるように、3次元画像の3次元領域を抽出することができ、また体積の変化も観察することができる。
In another embodiment, 2-dimensional array probe (not shown.) And ultrasonic diagnostic apparatus using the (real-time), multi-slice CT, by using the M RI, as shown in FIG. 6, three-dimensional images 3D regions can be extracted and volume changes can be observed.

具体的には、領域抽出部4は、3次元画像の関心領域内の1点を基準点22(x，y，z)として設定し、領域内の画素値の幅を認識させるため閾値、或いはその幅の設定を行う。例えば、画像表示部2に表示される基準点の画素値「n’」に対し幅「m’」と設定する(n’，m’は任意の整数)。したがって閾値幅は「n’±m’」で与えられ、下限閾値は「n’−m’」、上限閾値は「n’＋m’」となる。制御部7は基準点22の周囲の画素を検索し、閾値の範囲内の画素値をもつ領域を3次元画像内でつないでいく。最終的に基準点22を含み閾値の範囲内の画素値をもつ3次元領域21が得られる。   Specifically, the region extraction unit 4 sets one point in the region of interest of the three-dimensional image as a reference point 22 (x, y, z), and a threshold for recognizing the width of the pixel value in the region, or Set the width. For example, the width “m ′” is set for the pixel value “n ′” of the reference point displayed on the image display unit 2 (n ′ and m ′ are arbitrary integers). Accordingly, the threshold width is given by “n ′ ± m ′”, the lower limit threshold is “n′−m ′”, and the upper limit threshold is “n ′ + m ′”. The control unit 7 searches for pixels around the reference point 22 and connects regions having pixel values within the threshold range in the three-dimensional image. Finally, the three-dimensional area 21 including the reference point 22 and having a pixel value within the threshold range is obtained.

そして、この3次元抽出領域9の体積は、領域抽出部4で画素の領域体積すなわち画素数を計算して求められ、その求めた体積をグラフ(図示しない。)で画像表示部2に表示させることもできる。このグラフは、横軸−時間、縦軸−体積として、時間に対する体積の変化を表示するものであり、抽出領域の体積の変化を観察することができる。ドプラ信号と体積の変化から血管、心臓の血流の流入量或いは流出量を計測することができる。また、最大体積と最小体積の差分値を計算することにより、血管の硬化度、又は狭窄率を計測することができる。抽出領域計測部5には、グラフにて表示される分の画像を蓄える記憶部(図示しない。)が備えられている。   The volume of the three-dimensional extraction region 9 is obtained by calculating the region volume of the pixel, that is, the number of pixels, in the region extraction unit 4, and the obtained volume is displayed on the image display unit 2 in a graph (not shown). You can also. This graph displays a change in volume with respect to time with the horizontal axis-time and the vertical axis-volume, and the change in the volume of the extraction region can be observed. From the Doppler signal and volume change, it is possible to measure the inflow or outflow amount of blood flow in the blood vessel or heart. Further, by calculating the difference value between the maximum volume and the minimum volume, the degree of vascular sclerosis or the stenosis rate can be measured. The extraction area measurement unit 5 is provided with a storage unit (not shown) that stores images displayed in a graph.

以上、輝度の変化から領域を抽出するリージョングローイングを参考に説明をしたが、領域抽出法は本手法に限らず、その他スネークなどを用いても同様の結果を得ることができる。さらに、領域抽出には、得られた動画像から行うに留まらず、画像を構成する波形データ(生データ)により行っても良い。   The above description has been made with reference to region growing for extracting a region from a change in luminance. However, the region extraction method is not limited to this method, and the same result can be obtained by using other snakes. Further, the region extraction may be performed not only from the obtained moving image but also from waveform data (raw data) constituting the image.

本実施形態の領域抽出装置を備えた医用画像診断装置を示す図。The figure which shows the medical image diagnostic apparatus provided with the area | region extraction apparatus of this embodiment. 本実施形態のフレームにおける領域抽出座標指示を示す図。The figure which shows the area | region extraction coordinate instruction | indication in the flame | frame of this embodiment. 本実施形態の動作手順を示す図。The figure which shows the operation | movement procedure of this embodiment. 本実施形態の動画像の領域抽出と面積表示グラフを示す図。The figure which shows the area | region extraction and area display graph of the moving image of this embodiment. 本実施形態のフレーム間での抽出座標のマッチングを示す図。The figure which shows the matching of the extraction coordinate between the frames of this embodiment. 本実施形態のフレームにおける体積抽出を示す図。The figure which shows the volume extraction in the flame | frame of this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１ 医用画像診断装置
２ 画像表示部
３ 入力装置
４ 領域抽出部
５ 抽出領域計測部
７ 制御部
８ 診断画像
９ 抽出領域
１０ フレーム
１１ 基準点
１２ 抽出領域面積グラフ
２０ 3次元画像
２１ 抽出3次元領域
２２ 基準点
２３ フレーム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Medical image diagnostic apparatus 2 Image display part 3 Input device 4 Area extraction part 5 Extraction area measurement part 7 Control part 8 Diagnostic image 9 Extraction area 10 Frame 11 Reference point 12 Extraction area area graph 20 3D image 21 Extraction 3D area 22 Reference point 23 frames

Claims (5)

被検体より得られた画像を動画像表示する表示装置を備えた医用画像診断装置において、
前記表示装置に表示された動画像を停止した静止画像のフレームに基準点を設定する基準点設定手段と、
前記設定された基準点の輝度情報を用いて前記動画像のフレームの領域を抽出する領域抽出手段と、
前記抽出された抽出領域について短軸及び長軸または面積或いは体積を含む所定値を計測する抽出領域計測手段と、
前記計測された所定値を前記表示装置に表示制御する表示制御手段とを備え、
前記基準点設定手段は前記静止画像のフレームにおいて設定された基準点の位置が前記動画像の次のフレームの基準点の位置となるように前記基準点を設定し、前記領域抽出手段は前記動画像の各フレームの領域を繰り返し抽出することを特徴とする医用画像診断装置。 In a medical image diagnostic apparatus including a display device that displays a moving image of an image obtained from a subject,
Reference point setting means for setting a reference point in a frame of a still image in which a moving image displayed on the display device is stopped ;
A region extracting means for extracting a frame region of the moving image using luminance information of the set reference point;
An extraction area measuring means for measuring a predetermined value containing the minor axis and the major axis or area or volume for the extracted extracted area,
Display control means for controlling the display of the measured predetermined value on the display device,
The reference point setting means sets the reference point so that the position of the reference point set in the frame of the still image is the position of the reference point of the next frame of the moving image, and the region extracting means is the moving image A medical diagnostic imaging apparatus that repeatedly extracts a region of each frame of an image. 前記被検体より得られる画像は、心電波形を含む生体信号に同期して得るものであって、前記表示制御手段は、前記生体信号の変化に基づき前記動画像のフレームに色相を付すこと特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。   The image obtained from the subject is obtained in synchronization with a biological signal including an electrocardiogram waveform, and the display control unit adds a hue to the frame of the moving image based on a change in the biological signal. The medical image diagnostic apparatus according to claim 1. 前記表示制御手段は、前記抽出領域計測手段によって計測された面積或いは体積の推移を示すグラフを生成し、前記生成されたグラフを前記表示装置の画面に表示制御することを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。   2. The display control unit generates a graph indicating a transition of an area or volume measured by the extraction region measuring unit, and controls display of the generated graph on a screen of the display device. The medical image diagnostic apparatus described in 1. 前記基準点設定手段は、前記静止画像のフレームにおいて抽出された前記抽出領域を楕円形で近似させ、該楕円形の長軸と短軸の交点を求め、該交点を前記動画像の次のフレームの基準点として設定することを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。The reference point setting means approximates the extraction region extracted in the frame of the still image with an ellipse, obtains an intersection of the major axis and the minor axis of the ellipse, and determines the intersection as the next frame of the moving image. The medical image diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the medical image diagnostic apparatus is set as a reference point. 前記基準点設定手段は、前記静止画像のフレームにおいて抽出された前記抽出領域の重心を求め、該重心を前記動画像の次のフレームの基準点として設定することを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。2. The reference point setting unit, wherein the center of gravity of the extraction region extracted in the frame of the still image is obtained, and the center of gravity is set as a reference point of the next frame of the moving image. Medical image diagnostic equipment.
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