JP4931676B2 - Ultrasonic diagnostic apparatus and volume data processing method - Google Patents

Description

本発明は超音波診断装置及びボリュームデータ処理方法に関し、特に三次元空間内での対象組織の特定又は計測に関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus and a volume data processing method, and more particularly to identification or measurement of a target tissue in a three-dimensional space.

超音波ビームを走査して形成される走査面をそれと直交する方向へ走査することにより三次元空間（三次元エコーデータ取込空間）を形成できる。三次元空間内に存在する対象組織を抽出してその体積を演算する方法として従来からDisk Summation法が周知である。この従来方法では、対象組織を横切って整列する複数のスライスデータのそれぞれが断層画像として表示され、各断層画像上で対象組織の輪郭がマニュアルでトレースされ、これにより各スライスデータごとに断面積が求まる。各スライスデータごとに断面積と厚み（断面間隔）を利用して対象組織部分の要素体積が演算される。それらの要素体積を加算することによって対象組織の体積が求まる。この従来手法ではスライスデータの個数（つまり計測対象となる断面の個数）を増加させないと、精度良く体積を求められない。一方、多くのスライスデータをマニュアルトレースに委ねると、ユーザーの負担が大きい。マニュアルトレースではなく、各断面に対して自動トレース処理を適用することも考えられる。しかし、輪郭が不明瞭な部分があると、トレースが行えないかトレース結果の信頼性が低下してしまう。   A three-dimensional space (three-dimensional echo data capturing space) can be formed by scanning a scanning plane formed by scanning an ultrasonic beam in a direction orthogonal thereto. Conventionally, the Disk Summation method is well known as a method of extracting a target tissue existing in a three-dimensional space and calculating its volume. In this conventional method, each of a plurality of slice data aligned across the target tissue is displayed as a tomographic image, and the contour of the target tissue is manually traced on each tomographic image, whereby a cross-sectional area is obtained for each slice data. I want. The element volume of the target tissue portion is calculated using the cross-sectional area and thickness (cross-sectional interval) for each slice data. The volume of the target tissue is obtained by adding the element volumes. In this conventional method, the volume cannot be accurately obtained unless the number of slice data (that is, the number of cross sections to be measured) is increased. On the other hand, if a large amount of slice data is left to manual tracing, the burden on the user is large. It is also conceivable to apply automatic trace processing to each cross section instead of manual tracing. However, if there is a part with an unclear outline, the trace cannot be performed or the reliability of the trace result is lowered.

特許文献１には三次元空間内に存在する組織（心腔等）の抽出処理が記載されている。特許文献２には輪郭モデルを利用して組織を抽出することが記載されている。特許文献３にはマニュアルトレース結果を補正する技術が記載されている。特許文献４−７には組織の体積を演算する技術が記載されている。   Patent Document 1 describes a process for extracting a tissue (such as a heart chamber) existing in a three-dimensional space. Patent Document 2 describes that a tissue is extracted using a contour model. Patent Document 3 describes a technique for correcting a manual trace result. Patent Documents 4 to 7 describe a technique for calculating a tissue volume.

特開２００４−１５９９９７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-159997 特開２００２−２２４１１６号公報JP 2002-224116 A 特開平１１−１６４８３４号公報JP-A-11-164834 特開平１０−３０５０３３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-305033 特開２００２−３３０９６８号公報JP 2002-330968 A 特開２０００−１０７１８３号公報JP 2000-107183 A 特開２０００−２９６１２９号公報JP 2000-296129 A

対象組織の特定又は計測に際し、高い精度を維持しつつユーザーの負担を軽減することが望まれるが、それに十分に応えるものは未だ実現されていない。上記したいずれの文献にも、組織輪郭が不明瞭な部位と明瞭な部位とが混在する場合において、マニュアルトレースと自動トレースのそれぞれの利点を発揮させるための構成は記載されていない。例えば、妊娠後期における子宮内の胎盤に関し、胎盤周囲において子宮に接している領域部分については輝度差が乏しく、羊水に接している領域部分については輝度差が大きい。そのような状況において胎盤のトレースに当たってユーザーの負担を軽減し、且つ、トレース精度を高めたいとの要請がある。   In specifying or measuring a target tissue, it is desired to reduce the burden on the user while maintaining high accuracy. However, no response has been realized yet. None of the above-described documents describes a configuration for exhibiting the advantages of manual tracing and automatic tracing when a region where the tissue contour is unclear and a region where the tissue contour is unclear are mixed. For example, regarding the placenta in the uterus in the second trimester of pregnancy, the brightness difference is small in the area portion in contact with the uterus around the placenta, and the brightness difference is large in the area portion in contact with the amniotic fluid. In such a situation, there is a demand for reducing the burden on the user in tracing the placenta and improving the tracing accuracy.

本発明の目的は、ユーザーにあまり負担をかけずに対象組織の特定精度あるいは計測精度を高められるようにすることにある。   An object of the present invention is to increase the accuracy of specifying a target tissue or measuring accuracy without imposing a heavy burden on the user.

本発明は、対象組織を含む三次元空間に対して超音波の送受波を行ってボリュームデータを取得するデータ取得手段と、前記対象組織に対して設定された複数の代表断面上に複数のマニュアルトレースラインが形成された場合に、各マニュアルトレースラインに対して第１修正処理を適用する代表断面処理手段と、前記第１修正処理後の複数のマニュアルトレースラインに基づく補間処理により前記対象組織に対して設定された複数の非代表断面上に複数の補間トレースラインを形成すると共に、各補間トレースラインに対して第２修正処理を適用する非代表断面処理手段と、前記第１修正処理後の複数のマニュアルトレースライン及び前記第２修正処理後の複数の補間トレースラインからなるトレースライン列に基づいて、前記ボリュームデータから対象組織データを抽出し、あるいは、前記対象組織の体積を演算する手段と、を含むことを特徴とする超音波診断装置に関するものである。   The present invention provides data acquisition means for acquiring volume data by transmitting and receiving ultrasonic waves to and from a three-dimensional space including a target tissue, and a plurality of manuals on a plurality of representative cross sections set for the target tissue. When a trace line is formed, representative cross-section processing means for applying a first correction process to each manual trace line and interpolation processing based on a plurality of manual trace lines after the first correction process are performed on the target tissue. A non-representative cross-section processing means for forming a plurality of interpolated trace lines on a plurality of non-representative cross-sections set for the inter-trace trace lines and applying a second correction process to each interpolated trace line; Based on a trace line string comprising a plurality of manual trace lines and a plurality of interpolated trace lines after the second correction processing, the volume Extracts object tissue data from the chromatography data, or relates to an ultrasonic diagnostic apparatus characterized by comprising, means for calculating the volume of the object tissue.

望ましくは、ボリュームデータ内における対象組織に対して複数の断面からなる断面セットが設定される。この場合には対象組織の全体がカバーされるように断面セットが設定されるのが望ましい。断面セットは走査面セットに相当していてもよいし、走査面セットとは別に設定されてもよい。断面セットにおいて個々の断面間隔は均等であってもよいし、非均等であってもよい。形態が大きく変化するような部位に対しては断面密度を高めるようにしてもよい。いずれにしても、断面セットは、複数の代表断面及び複数の非代表断面を含む。対象組織に対して複数の代表断面が定められると、各代表断面上においてマニュアルトレースラインが形成される。本発明によれば、全断面に対してマニュアルトレースを行うのではなく、代表断面に対してマニュアルトレースを行えばよいので、ユーザーの負担を軽減できる。各マニュアルトレースラインに対して第１修正処理が適用される。第１修正処理は、修正要否の判断と修正の実行とを含む概念である。各マニュアルトレースラインについては、少なくとも修正要否の判断がなされる。このように、各マニュアルトレースラインは必要に応じて修正される。例えば、対象組織の輪郭（境界）が明瞭な部分については自動トレースが可能であり、しかも自動トレースの方がマニュアルトレースよりも一般に精度が良いので（細かい凹凸に対応し易い）、マニュアルトレースの結果が全体的に又は部分的に自動的に修正される（修正済みマニュアルトレースラインの形成）。この場合、例えば対象組織の輪郭の明瞭性を修正処理適用の要否を判断する基準とすることができる。複数の代表断面上にそれぞれ第１修正処理が適用されたマニュアルトレースラインが形成されると、それらを基準として、個々の非代表断面上に補間トレースラインを形成することが容易となる。例えば、隣接する２つの代表断面（隣接代表断面ペア）を構成する２つのマニュアルトレースライン（隣接マニュアルトレースライン）の間に、つまり１又は複数の非代表断面上に、補間処理によって１又は複数の補間トレースラインが形成される。各補間トレースラインに対して第２修正処理が適用される。第２修正処理は、上記第１修正処理と同様に、修正要否の判断と修正の実行とを含む概念である。つまり、各補間トレースラインは必要に応じて実際の組織輪郭に基づいて修正され、これにより修正済み補間トレースラインが形成される。複数の断面上に形成されたトレースライン列（第１修正処理後の複数のマニュアルトレースライン及び第２修正処理後の複数の補間トレースラインを含む）に基づいて、対象組織の表面形状を特定可能であり、これにより対象組織の表面を表す三次元画像が形成され、あるいは、対象組織の体積が演算される。個々のマニュアルトレースライン及び個々の補間トレースラインを実際の組織輪郭に基づいて（且つ、必要に応じて）修正可能であるので演算計測の精度を高められる。換言すれば、上記方法によれば、マニュアルトレースと自動トレースを有機的に組み合わせて両者の利点を効果的に発揮させることができる。   Desirably, a cross-section set including a plurality of cross-sections is set for the target tissue in the volume data. In this case, it is desirable to set the cross-section set so that the entire target tissue is covered. The cross section set may correspond to the scan plane set, or may be set separately from the scan plane set. In the cross section set, the individual cross section intervals may be equal or non-uniform. You may make it raise a cross-sectional density with respect to the site | part where a form changes a lot. In any case, the cross section set includes a plurality of representative cross sections and a plurality of non-representative cross sections. When a plurality of representative cross sections are determined for the target tissue, a manual trace line is formed on each representative cross section. According to the present invention, manual tracing is not performed on the entire cross section, but manual tracing is performed on the representative cross section, so that the burden on the user can be reduced. The first correction process is applied to each manual trace line. The first correction process is a concept including determination of necessity of correction and execution of correction. For each manual trace line, it is determined at least whether correction is necessary. In this way, each manual trace line is modified as necessary. For example, automatic tracing is possible for the part where the outline (boundary) of the target tissue is clear, and automatic tracing is generally more accurate than manual tracing (easy to deal with fine irregularities), so the result of manual tracing Are automatically corrected in whole or in part (formation of a modified manual trace line). In this case, for example, the clarity of the contour of the target tissue can be used as a reference for determining whether or not correction processing is necessary. When manual trace lines to which the first correction process is applied are formed on a plurality of representative cross sections, it becomes easy to form interpolated trace lines on individual non-representative cross sections based on them. For example, one or a plurality of one or a plurality of adjacent representative cross sections (adjacent representative cross-section pairs) are interpolated between two manual trace lines (adjacent manual trace lines), that is, on one or a plurality of non-representative cross sections. Interpolated trace lines are formed. A second correction process is applied to each interpolated trace line. Similar to the first correction process, the second correction process is a concept including determination of necessity of correction and execution of correction. That is, each interpolated trace line is modified as needed based on the actual tissue contour, thereby forming a modified interpolated trace line. The surface shape of the target tissue can be specified based on trace line sequences (including multiple manual trace lines after the first correction process and multiple interpolated trace lines after the second correction process) formed on multiple cross sections. Thus, a three-dimensional image representing the surface of the target tissue is formed, or the volume of the target tissue is calculated. Since the individual manual trace lines and the individual interpolated trace lines can be corrected based on the actual tissue contour (and if necessary), the accuracy of calculation measurement can be improved. In other words, according to the above method, the manual trace and the automatic trace can be organically combined to effectively exhibit the advantages of both.

望ましくは、前記代表断面処理手段は、前記対象組織に対して設定された断面セットの中から前記複数の代表断面を選択する手段と、前記選択された各代表断面に対するユーザーのトレース入力を受け付ける手段と、前記第１修正処理に当たって、前記各マニュアルトレースライン上における各ポイントごとに修正可否を判断し、修正可能なポイントについて実際の組織輪郭に基づいて当該ポイントの位置を修正する第１修正処理手段と、を含む。代表断面は自動的に指定され、あるいは、ユーザーにより指定される。断面セットを構成する断面の個数あるいは代表断面の個数は、自動的に設定され、あるいはユーザーにより指定される。ユーザーによる組織輪郭のトレースは通常断層画像上で行われる。マニュアルトレースラインを描く場合、どうしても細かい凹凸を十分にトレースできない場合があるが、組織輪郭が明瞭である（あるいは識別できる）限りにおいて、マニュアルトレース結果を自動的に修正すれば（オートトレースの重畳適用）、上記のような細かい凹凸を高精度にトレースできる。あるいは、そのような細かい凹凸に対して忠実にマニュアルトレースを行う必要がないので、ユーザーの負担を軽減できる。   Preferably, the representative section processing means selects means for selecting the plurality of representative sections from the set of sections set for the target tissue, and means for receiving user trace input for each selected representative section. In the first correction process, first correction processing means for determining whether correction is possible for each point on each manual trace line and correcting the position of the point based on the actual tissue contour for the correctable point. And including. The representative cross section is automatically specified or specified by the user. The number of cross-sections constituting the cross-section set or the number of representative cross-sections is automatically set or designated by the user. Tracing the tissue contour by the user is usually performed on a tomographic image. When drawing a manual trace line, fine irregularities may not be traced by any means, but as long as the tissue outline is clear (or can be identified), the manual trace result can be automatically corrected (auto-trace superimposition applied) ), And fine irregularities as described above can be traced with high accuracy. Alternatively, it is not necessary to perform manual tracing faithfully for such fine irregularities, so that the burden on the user can be reduced.

望ましくは、前記第１修正処理手段は、前記各ポイントごとに交差ラインを設定してその交差ライン上でエッジ検出を行うことにより修正の可否を判断する。エッジ検出に当たっては輝度値の変化（微分値）等を参照するのが望ましい。   Preferably, the first correction processing unit determines whether correction is possible by setting an intersection line for each point and performing edge detection on the intersection line. In detecting the edge, it is desirable to refer to a change in luminance value (differential value) or the like.

望ましくは、前記非代表断面処理手段は、前記第１修正処理後の複数のマニュアルトレースラインに基づいて補間処理により前記各非代表断面上に補間トレースラインを形成する手段と、前記第２修正処理に当たって、前記各補間トレースライン上における各ポイントごとに修正可否を判断し、修正可能なポイントについて実際の組織輪郭に基づいて当該ポイントの位置を修正する第２修正処理手段と、を含む。この構成によれば、個々の非代表断面上に自動的に補間トレースラインを生成した上で、各補間トレースラインを実際の組織輪郭に基づいて修正して高精度のトレース結果を得られる。非代表断面についてはマニュアルでの作業が不要となるので、ユーザーの負担を軽減できる。また、単に補間トレースラインを生成するのではなく、それを実際の組織輪郭に基づいて修正し得るので補間処理結果の信頼性を高められる。   Preferably, the non-representative cross-section processing means includes means for forming an interpolated trace line on each non-representative cross-section by interpolation processing based on the plurality of manual trace lines after the first correction processing, and the second correction processing. In this case, a second correction processing unit that determines whether correction is possible for each point on each interpolation trace line and corrects the position of the point based on the actual tissue contour for the correctable point. According to this configuration, an interpolation trace line is automatically generated on each non-representative cross section, and then each interpolation trace line is corrected based on the actual tissue contour to obtain a highly accurate trace result. Manual work is not required for non-representative cross sections, reducing the burden on the user. Further, since the interpolation trace line is not simply generated, it can be corrected based on the actual tissue contour, so that the reliability of the interpolation processing result can be improved.

望ましくは、前記第２修正処理手段は、前記各ポイントごとに交差ラインを設定してその交差ライン上でエッジ検出を行うことにより修正の可否を判断する。望ましくは、前記対象組織を通過する基準ラインの指定を受け付ける手段と、前記基準ラインの方向に並んで前記基準ラインに直交する断面セットを設定する手段と、を含み、前記断面セットの中から前記複数の代表断面及び前記複数の非代表断面が定められる。この構成によれば、断面セットはトレース前に予め設定され、それを構成する一部の断面がそれぞれ代表断面になり、他の一部の断面がそれぞれ非代表断面になる。但し、複数の代表断面及び複数の非代表断面を段階的に設定することによって結果として断面セットが構成されてもよい。   Preferably, the second correction processing means determines whether correction is possible by setting an intersection line for each point and performing edge detection on the intersection line. Preferably, including means for accepting designation of a reference line passing through the target tissue, and means for setting a cross-sectional set that is aligned in the direction of the reference line and orthogonal to the reference line, and from among the cross-sectional set, A plurality of representative cross sections and the plurality of non-representative cross sections are defined. According to this configuration, the cross-section set is set in advance before tracing, and some cross-sections constituting the cross-section set are representative cross-sections, and the other partial cross-sections are non-representative cross-sections. However, a cross section set may be configured as a result of setting a plurality of representative cross sections and a plurality of non-representative cross sections in stages.

また、本発明は、対象組織を含む三次元空間に対して超音波の送受波を行って得られたボリュームデータを格納し、前記対象組織に対して設定された複数の代表断面に対する複数のマニュアルトレースを受け付け、前記各代表断面上に形成された各マニュアルトレースライン、及び、前記対象組織に対して設定された各非代表断面上に形成された各補間トレースライン、における各ポイントについて実際の組織輪郭に基づいて位置修正の可否を判断し、修正可能なポイントの位置を修正する修正処理を実行し、前記修正処理後の複数のマニュアルトレースライン及び複数の補間トレースラインからなるトレースライン列に基づいて対象組織を抽出し、あるいは、対象組織の体積を演算する、ことを特徴とするボリュームデータ処理方法に関する。   The present invention also stores volume data obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves to and from a three-dimensional space including a target tissue, and a plurality of manuals for a plurality of representative cross sections set for the target tissue. Accepts traces, actual tissue for each point in each manual trace line formed on each representative cross-section and each interpolated trace line formed on each non-representative cross-section set for the target tissue Based on the trace line sequence comprising a plurality of manual trace lines and a plurality of interpolated trace lines after the correction process is executed to determine whether or not position correction is possible based on the contour, and to correct the position of the correctable point. A volume data processing method characterized by extracting a target tissue or calculating a volume of the target tissue .

また、本発明は、対象組織を含む三次元空間に対して超音波の送受波を行ってボリュームデータを取得するデータ取得手段と、前記対象組織に対して設定された複数の代表断面上に複数のマニュアルトレースラインが形成された場合に、各マニュアルトレースラインに対して第１修正処理を適用する代表断面処理手段と、前記第１修正処理前又は後の複数のマニュアルトレースラインにおける隣接マニュアルトレースラインペアごとに類似度を演算する類似度演算手段と、前記隣接マニュアルトレースラインペアごとの類似度に基づいて前記複数の代表断面の他に１又は複数の追加代表断面を加える追加代表断面設定手段と、前記１又は複数の追加代表断面上に形成された１又は複数のマニュアルトレースラインに対して第１修正処理を適用する追加代表断面処理手段と、前記第１修正処理後の複数のマニュアルトレースラインに基づく補間処理により前記対象組織に対して設定された複数の非代表断面上に複数の補間トレースラインを形成すると共に、各補間トレースラインに対して第２修正処理を適用する非代表断面処理手段と、前記第１修正処理後の複数のマニュアルトレースライン及び前記第２修正処理後の複数の補間トレースラインからなるトレースライン列に基づいて、前記ボリュームデータから対象組織データを抽出し、あるいは、前記対象組織の体積を演算する手段と、を含むことを特徴とする超音波診断装置に関するものである。   The present invention also provides a data acquisition means for acquiring volume data by transmitting and receiving ultrasonic waves to and from a three-dimensional space including a target tissue, and a plurality of data on a plurality of representative sections set for the target tissue. Representative cross-section processing means for applying the first correction process to each manual trace line, and adjacent manual trace lines in the plurality of manual trace lines before or after the first correction process. Similarity calculating means for calculating the degree of similarity for each pair; and additional representative section setting means for adding one or more additional representative sections in addition to the plurality of representative sections based on the similarity for each adjacent manual trace line pair; The first correction process is applied to one or more manual trace lines formed on the one or more additional representative cross sections. And forming a plurality of interpolated trace lines on a plurality of non-representative cross sections set for the target tissue by an interpolation process based on a plurality of manual trace lines after the first correction process. A non-representative section processing means for applying a second correction process to each interpolation trace line, a plurality of manual trace lines after the first correction process, and a trace comprising a plurality of interpolation trace lines after the second correction process The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus comprising: means for extracting target tissue data from the volume data based on a line sequence or calculating a volume of the target tissue.

上記構成によれば、マニュアルトレース、補間処理及び自動トレースを組み合わせて対象組織の計測を行える。特に、隣接代表断面ペア間において必要に応じて１又は複数の追加代表断面が事後的に設定され、つまり、隣接マニュアルトレースラインペア間における類似度が小さい場合に（組織形状の変化が大となる部分に対して）、その隣接マニュアルトレースラインペア間に１又は複数のマニュアルトレースラインを追加的に生成可能である。これにより、例えば、対象組織において形状変化が大きい部分には代表断面が密に設定されるので（つまり、そこにマニュアルトレースラインが密に形成されるので）、補間処理と相俟って、対象組織の計測精度を向上できる。勿論、そのような追加設定の要否は類似度の大きさに応じて決定されるので、代表断面（当初の代表断面及び追加の代表断面）の個数を必要最小限にして、マニュアルトレースの負担が著しく増大することを防止できる。上記構成では、複数の当初マニュアルトレースラインと１又は複数の追加マニュアルトレースラインとが生成される。類似度の演算は、第１修正処理前の複数の当初マニュアルトレースラインに対して行われてもよいし、第１修正処理後の複数の当初マニュアルトレースラインに対して行われてもよい。前者の場合には、追加処理後において、すべてのマニュアルトレースラインに対して第１修正処理が適用されることになる。前者の場合には、複数の当初マニュアルトレースラインに対する１回目の第１修正処理と、複数の追加マニュアルトレースラインに対する２回目の第１修正処理と、が段階的に適用される。   According to the above configuration, the target tissue can be measured by combining manual tracing, interpolation processing, and automatic tracing. In particular, one or a plurality of additional representative cross sections are set after the fact as necessary between adjacent representative cross section pairs, that is, when the similarity between adjacent manual trace line pairs is small (the change in tissue shape becomes large). For a portion), one or more manual trace lines can be additionally generated between its adjacent manual trace line pairs. As a result, for example, since the representative cross section is set densely in a portion where the shape change is large in the target tissue (that is, manual trace lines are densely formed there), the target processing is combined with the interpolation processing. Tissue measurement accuracy can be improved. Of course, the necessity of such additional setting is determined according to the degree of similarity, so the number of representative cross sections (the original representative cross section and the additional representative cross section) is minimized, and the burden of manual tracing is reduced. Can be prevented from significantly increasing. In the above configuration, a plurality of initial manual trace lines and one or a plurality of additional manual trace lines are generated. The calculation of the similarity may be performed on a plurality of initial manual trace lines before the first correction process, or may be performed on a plurality of initial manual trace lines after the first correction process. In the former case, the first correction process is applied to all manual trace lines after the additional process. In the former case, the first first correction process for a plurality of initial manual trace lines and the second first correction process for a plurality of additional manual trace lines are applied in stages.

望ましくは、前記類似度演算手段は、前記隣接マニュアルトレースラインペアごとにそれを構成する２つのマニュアルトレースライン間で相互相関演算を実行することにより前記類似度を演算する。相互相関演算によれば、隣り合うマニュアルトレースライン間において形状がどの程度似ているのかを表す情報を得られる。   Preferably, the similarity calculation means calculates the similarity by executing a cross-correlation calculation between two manual trace lines constituting each adjacent manual trace line pair. According to the cross-correlation calculation, it is possible to obtain information indicating how similar the shapes are between adjacent manual trace lines.

望ましくは、前記追加代表断面設定手段は、前記類似度が所定の追加条件を満たした隣接代表断面ペア間に前記１又は複数の追加代表断面を加える。望ましくは、前記追加断面設定手段は、前記各類似度の大きさに応じて追加代表断面の追加数を決定する。   Preferably, the additional representative cross-section setting means adds the one or more additional representative cross-sections between adjacent representative cross-section pairs in which the similarity satisfies a predetermined additional condition. Preferably, the additional cross section setting means determines the number of additional representative cross sections to be added according to the size of each similarity.

また、本発明は、対象組織を含む三次元空間に対して超音波の送受波を行って得られたボリュームデータを格納し、前記対象組織に対して設定された複数の代表断面に対する複数のマニュアルトレースを受け付け、前記複数の代表断面に加えて１又は複数の追加代表断面が設定された場合に、１又は複数の追加代表断面に対する１又は複数のマニュアルトレースを受け付け、前記各代表断面上に形成された各マニュアルトレースライン、及び、前記対象組織に対して設定された各非代表断面上に形成された各補間トレースライン、における各ポイントについて実際の組織輪郭に基づいて位置修正の可否を判断し、修正可能なポイントの位置を修正する修正処理を実行し、前記修正処理後の複数のマニュアルトレースライン及び複数の補間トレースラインからなるトレースライン列に基づいて対象組織を抽出し、あるいは、対象組織の体積を演算する、ことを特徴とするボリュームデータ処理方法に関する。   The present invention also stores volume data obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves to and from a three-dimensional space including a target tissue, and a plurality of manuals for a plurality of representative cross sections set for the target tissue. When a trace is received and one or more additional representative sections are set in addition to the plurality of representative sections, one or more manual traces for one or more additional representative sections are received and formed on each representative section. The position of each manual trace line and each interpolated trace line formed on each non-representative cross section set for the target tissue is determined based on the actual tissue contour to determine whether or not position correction is possible. Then, a correction process for correcting the position of the correctable point is executed, and a plurality of manual trace lines and a plurality of interpolation traces after the correction process are executed. Extract the target tissue based on the trace line train consisting Surain, or calculates a volume of the target tissue, with the volume data processing method characterized by.

以上説明したように、本発明によれば、ユーザーにあまり負担をかけずに対象組織の特定精度あるいは計測精度を高められる。   As described above, according to the present invention, it is possible to increase the accuracy of specifying a target tissue or measuring accuracy without imposing a great burden on the user.

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.

図１には、本発明に係る超音波診断装置の全体構成がブロック図として示されている。この超音波診断装置は医療の分野において用いられ、特に生体内における対象組織を抽出し、その体積を演算する機能を有している。対象組織としては、胎盤、悪性腫瘍、胆嚢、甲状腺等を挙げることができる。以下の説明においては、胎盤を対象組織としてそれを抽出する処理が示されている。   FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention. This ultrasonic diagnostic apparatus is used in the medical field, and particularly has a function of extracting a target tissue in a living body and calculating its volume. Examples of the target tissue include placenta, malignant tumor, gallbladder, thyroid and the like. In the following description, a process for extracting a placenta as a target tissue is shown.

図１において、３Ｄプローブ１０は、例えば体表面上に当接して用いられあるいは体腔内に挿入して用いられる超音波送受波器である。本実施形態において、３Ｄプローブ１０は２Ｄアレイ振動子を有している。２Ｄアレイ振動子は第一方向及び第二方向に整列した複数の振動素子によって構成されるものである。２Ｄアレイ振動子により超音波ビームが形成され、その超音波ビームは二次元走査される。これにより三次元空間としての三次元エコーデータ取込空間が形成される。具体的には、その三次元空間は複数の走査面の集合体として構成され、各走査面は超音波ビームを一次元走査することによって構成される。２Ｄアレイ振動子に代えて、１Ｄアレイ振動子を機械的に走査することによって、上記同様の三次元空間を形成することが可能である。   In FIG. 1, a 3D probe 10 is an ultrasonic transducer that is used, for example, in contact with a body surface or inserted into a body cavity. In this embodiment, the 3D probe 10 has a 2D array transducer. The 2D array transducer is composed of a plurality of vibration elements aligned in the first direction and the second direction. An ultrasonic beam is formed by the 2D array transducer, and the ultrasonic beam is two-dimensionally scanned. As a result, a three-dimensional echo data capturing space is formed as a three-dimensional space. Specifically, the three-dimensional space is configured as an aggregate of a plurality of scanning planes, and each scanning plane is configured by one-dimensional scanning with an ultrasonic beam. Instead of the 2D array transducer, a 3D space similar to the above can be formed by mechanically scanning the 1D array transducer.

送信部１２は送信ビームフォーマーとして機能する。送信部１２は所定の遅延関係をもって複数の送信信号を上記２Ｄアレイ振動子に対して供給する。これによって送信ビームが形成される。生体内からの反射波は２Ｄアレイ振動子によって受波され、これによってその２Ｄアレイ振動子から複数の受信信号が受信部１４に対して出力される。受信部１４は複数の受信信号に対して整相加算処理を実行し、これによって整相加算後の受信信号（ビームデ−タ）を出力する。その受信信号に対しては所定の信号処理が施され、例えば検波、対数変換処理などが施され、信号処理後の受信信号であるビームデータが３Ｄデータメモリ１６に格納される。   The transmission unit 12 functions as a transmission beam former. The transmitter 12 supplies a plurality of transmission signals to the 2D array transducer with a predetermined delay relationship. As a result, a transmission beam is formed. The reflected wave from the living body is received by the 2D array transducer, and a plurality of reception signals are output from the 2D array transducer to the receiving unit 14. The receiving unit 14 performs a phasing addition process on the plurality of reception signals, and thereby outputs a reception signal (beam data) after the phasing addition. Predetermined signal processing is performed on the received signal, for example, detection, logarithmic conversion processing, and the like are performed, and beam data that is the received signal after signal processing is stored in the 3D data memory 16.

３Ｄデータメモリ１６は、生体内の送受波空間である三次元空間に相当する三次元記憶空間を有している。３Ｄデータメモリ１６の書き込みあるいは読み出しに際して各データに対する座標変換が実行される。本実施形態においては、３Ｄデータメモリ１６の書き込み時に、送受波座標系から記憶空間座標系への座標変換が実行される。これによって、後に説明するようにボリュームデータが構成される。ボリュームデータは、複数の走査面に相当する複数のフレームデータ（スライスデータ）の集合体であり、各フレームデータは複数のビームデータからなるものである。各ビームデータは深さ方向に整列した複数のエコーデータからなるものである。ちなみに、この３Ｄデータメモリ１６以降の各構成については専用ハードウェアとして構成することも可能であるし、ソフトウェアの機能として実現することも可能である。   The 3D data memory 16 has a three-dimensional storage space corresponding to a three-dimensional space that is a transmission / reception space in a living body. When writing to or reading from the 3D data memory 16, coordinate conversion is performed on each data. In the present embodiment, when writing to the 3D data memory 16, coordinate conversion from the transmission / reception coordinate system to the storage space coordinate system is executed. This constitutes volume data as will be described later. Volume data is an aggregate of a plurality of frame data (slice data) corresponding to a plurality of scanning planes, and each frame data is composed of a plurality of beam data. Each beam data consists of a plurality of echo data arranged in the depth direction. Incidentally, each configuration after the 3D data memory 16 can be configured as dedicated hardware or can be realized as a software function.

三次元画像形成部１８は、３Ｄデータメモリ１６に格納されたボリュームデータに基づいて、例えばボリュームレンダリング法に基づく画像処理を実行し、これによって三次元超音波画像を構成する。その画像データは表示処理部２６に送られる。任意断層画像形成部２０は、ユーザーによって設定された三次元空間内の任意断面に対応する断層画像を形成するものである。その場合において３Ｄデータメモリ１６内における任意断面に相当するデータアレイが読み出され、それらに基づいて任意断層画像としてのＢモード画像が形成される。その画像データは表示処理部２６に送られる。   The three-dimensional image forming unit 18 executes image processing based on, for example, a volume rendering method based on the volume data stored in the 3D data memory 16, thereby forming a three-dimensional ultrasonic image. The image data is sent to the display processing unit 26. The arbitrary tomographic image forming unit 20 forms a tomographic image corresponding to an arbitrary cross section in the three-dimensional space set by the user. In that case, a data array corresponding to an arbitrary cross section in the 3D data memory 16 is read, and a B-mode image as an arbitrary tomographic image is formed based on the data array. The image data is sent to the display processing unit 26.

組織抽出部２２は、以下に詳述する本実施形態特有の画像処理を実行するモジュールであり、三次元空間内あるいはボリュームデータ内に存在する対象組織（あるいは対象組織データ）をトレース処理によって抽出するものである。この場合においては、マニュアルトレース処理と補間処理とが併用されており、また、それぞれの処理結果に対する自動修正処理が利用されている。それらについては後に詳述する。抽出された対象組織データは表示処理部２６に送られ、対象組織の画像表示に利用される他、本実施形態においては体積演算部２４に送られている。   The tissue extraction unit 22 is a module that executes image processing unique to the present embodiment, which will be described in detail below, and extracts a target tissue (or target tissue data) existing in a three-dimensional space or volume data by a trace process. Is. In this case, manual trace processing and interpolation processing are used together, and automatic correction processing for each processing result is used. These will be described in detail later. The extracted target tissue data is sent to the display processing unit 26 and used for image display of the target tissue, and is also sent to the volume calculation unit 24 in this embodiment.

この体積演算部２４は上述した体積演算法（Disk Summation法）により対象組織の体積を求めるモジュールである。すなわち、組織抽出部２２により、対象組織の全体にわたって複数の閉ループとしてのトレースライン列が構成されるため、それらのトレースラインに基づいて対象組織の体積を近似的に求めるものである。その場合においては、各閉ループ間すなわち各断面間の距離も利用される。演算された体積値のデータは表示処理部２６へ送られる。体積演算法としては上記の他にAverage Rotation法等がある。   The volume calculation unit 24 is a module for obtaining the volume of the target tissue by the volume calculation method (Disk Summation method) described above. That is, since the tissue extraction unit 22 forms a plurality of trace line sequences as a closed loop over the entire target tissue, the volume of the target tissue is approximately obtained based on the trace lines. In that case, the distance between each closed loop, that is, between each cross section is also used. The calculated volume value data is sent to the display processing unit 26. In addition to the above, the volume calculation method includes the Average Rotation method.

上記の三次元画像形成部１８、任意断層画像形成部２０及び組織抽出部２２等の各モジュールは、ユーザーによって選択された動作モードに応じて機能し、表示処理部２６にはそれぞれのモードに対応するデータが入力される。表示処理部２６は、入力されるデータに対して画像合成処理や色付け処理などの処理を施し、その結果であるデータを表示部２８に出力する。表示部２８には、選択された動作モードに応じて、三次元超音波画像、任意断層画像、抽出された組織の三次元画像、体積値等が表示される。ちなみに、三次元空間全体の三次元画像と対象組織の三次元画像とを合成して表示することも可能である。   Each module such as the three-dimensional image forming unit 18, the arbitrary tomographic image forming unit 20, and the tissue extracting unit 22 functions according to the operation mode selected by the user, and the display processing unit 26 corresponds to each mode. Data to be input. The display processing unit 26 performs processing such as image synthesis processing and coloring processing on the input data, and outputs the resulting data to the display unit 28. The display unit 28 displays a three-dimensional ultrasonic image, an arbitrary tomographic image, a three-dimensional image of the extracted tissue, a volume value, and the like according to the selected operation mode. Incidentally, it is also possible to synthesize and display a 3D image of the entire 3D space and a 3D image of the target tissue.

制御部３０は図１に示される各構成の動作制御を行っており、特に入力部３２によってユーザーにより設定されたパラメータに基づいて、上述した組織抽出処理及び体積演算の動作を制御している。また、制御部３０は３Ｄデータメモリ１６へのデータ書き込み制御等を担っている。入力部３２は、キーボードやトラックボールなどを有する操作パネルによって構成されるものである。制御部３０はＣＰＵ及び動作プログラムなどによって構成されるものである。単一のＣＰＵが三次元画像処理、任意断層画像形成処理、組織抽出処理及び体積演算を実行するようにしてもよい。   The control unit 30 controls the operation of each component shown in FIG. 1, and controls the operations of the tissue extraction process and the volume calculation described above based on parameters set by the user through the input unit 32. In addition, the control unit 30 is responsible for controlling data writing to the 3D data memory 16. The input unit 32 is configured by an operation panel having a keyboard, a trackball, and the like. The control unit 30 is configured by a CPU, an operation program, and the like. A single CPU may execute 3D image processing, arbitrary tomographic image formation processing, tissue extraction processing, and volume calculation.

次に、図２以降の各図を参照しつつ対象組織の抽出処理を具体的に説明する。図２にはそのプロセスがフローチャートとして示されている。   Next, the target tissue extraction processing will be specifically described with reference to FIGS. FIG. 2 shows the process as a flowchart.

Ｓ１０１では、上述した３Ｄプローブを用いてデータが収集される。この場合においては、複数の走査面が形成される。図３には、一つの走査面に対応する断面データ４０が示されている。本実施形態では、観測対象は胎盤であり、図３にはその断面が符号４２Ａで示されている。ちなみに、符号４１は胎児を示しており、符号４３は子宮を示しており、符号４５は羊水を示している。図示されるように胎盤４２Ａは子宮４３の内壁に接合されており、断面データ４０上においてその接合部分、すなわち境界部分については輝度差があまりなく不明瞭なものとなっている。   In S101, data is collected using the 3D probe described above. In this case, a plurality of scanning planes are formed. FIG. 3 shows cross-sectional data 40 corresponding to one scanning plane. In the present embodiment, the observation target is the placenta, and the cross section thereof is indicated by reference numeral 42A in FIG. Incidentally, reference numeral 41 indicates a fetus, reference numeral 43 indicates a uterus, and reference numeral 45 indicates amniotic fluid. As shown in the drawing, the placenta 42A is joined to the inner wall of the uterus 43, and the joined portion, that is, the boundary portion on the cross-sectional data 40 is not clear because there is not much luminance difference.

図２のＳ１０２では、図１に示した３Ｄデータメモリ上にボリュームデータが構築される。すなわち、図３に示したような断面データ４０が３Ｄデータメモリ１６に順次格納され、当該メモリ上にボリュームデータが構築されることになる。その様子が図４に示されている。ボリュームデータ（三次元空間）４４内には胎盤（胎盤データ）４２が含まれている。なお、他の組織については図示省略されている。   In S102 of FIG. 2, volume data is constructed on the 3D data memory shown in FIG. That is, the cross-sectional data 40 as shown in FIG. 3 is sequentially stored in the 3D data memory 16, and volume data is constructed on the memory. This is shown in FIG. A placenta (placenta data) 42 is included in the volume data (three-dimensional space) 44. In addition, illustration is abbreviate | omitted about another structure | tissue.

図２のＳ１０３においては、表示部に任意断層画像を表示させながら、その断面の位置を適宜調整することにより、図５に示されるような基準断面４６が設定される。この場合においては、対象組織である胎盤４２の全体が断面として表れるように、特に、この断面が最大となるように基準断面４６の位置決めを行うのが望ましい。ただし、後に説明するように断面セットとしての参照断面列（断面セット）が設定されるため、基準断面４６はそのような参照断面列が対象組織である胎盤４２の全体をカバーするように設定されれば充分である。図６には基準断面４６に相当する断層画像４６Ａが拡大図として示されている。胎盤（の断面）４２Ｂは子宮（の断面）４３に貼り付いている。   In S103 of FIG. 2, a reference cross section 46 as shown in FIG. 5 is set by appropriately adjusting the position of the cross section while displaying an arbitrary tomographic image on the display unit. In this case, it is desirable to position the reference cross section 46 so that the entire placenta 42, which is the target tissue, appears as a cross section, in particular, so that this cross section is maximized. However, as will be described later, a reference cross-section row (cross-section set) is set as a cross-section set, and therefore the reference cross-section 46 is set so that the reference cross-section row covers the entire placenta 42 that is the target tissue. Is sufficient. In FIG. 6, a tomographic image 46A corresponding to the reference cross section 46 is shown as an enlarged view. The placenta (cross section) 42B is attached to the uterus (cross section) 43.

図２のＳ１０４では、図７に示されるように基準断面に相当する断層画像４６Ａ上において、対象組織である胎盤４２Ｂについて両端の点がユーザーにより設定される。両端の点は図７において符号５０，５２で表されている。それらを結ぶ直線が基準線５４である。またこのＳ１０４では以下に説明する参照断面列を構成する断面の個数ｍが設定される。   In S104 of FIG. 2, as shown in FIG. 7, on the tomographic image 46 </ b> A corresponding to the reference cross section, the points on both ends of the placenta 42 </ b> B that is the target tissue are set by the user. The points at both ends are represented by reference numerals 50 and 52 in FIG. A straight line connecting them is a reference line 54. In S104, the number m of cross sections constituting the reference cross section row described below is set.

基準線５４を設定すると、図８に示されるように、三次元空間に相当するボリュームデータ４４に対して参照断面列５６が自動的に生成される。参照断面列５６は、図７に示した基準線に直交する複数の断面として構成され、すなわち、それは一方の点５０から他方の点５２までにわたって等間隔あるいは非等間隔で複数の断面を並べたものに相当する。ここで、参照断面列５６は、複数のマニュアルトレース用参照断面５８と、複数の自動トレース用参照断面６０とで構成される。ここで、マニュアルトレース用参照断面５８は予め定められた個数だけ形成されており、その個数はｎである。例えば５〜１０の範囲内にｎの値が定められる。後述する事後的な追加処理が適用されると、ｎ個を越えて、マニュアルトレース用参照断面が追加設定されることもある。マニュアルトレース用参照断面は代表断面に相当するものであり、その代表断面についてだけマニュアルトレースが行われるので、ユーザーの負担を大幅に軽減できる。一方、後に説明するように個々の自動トレース用参照断面６０については補間処理により自動トレースが実行される。   When the reference line 54 is set, as shown in FIG. 8, a reference section row 56 is automatically generated for the volume data 44 corresponding to the three-dimensional space. The reference cross-section row 56 is configured as a plurality of cross sections orthogonal to the reference line shown in FIG. 7, that is, it has a plurality of cross sections arranged at regular intervals or non-uniform intervals from one point 50 to the other point 52. It corresponds to a thing. Here, the reference section row 56 includes a plurality of manual tracing reference sections 58 and a plurality of automatic tracing reference sections 60. Here, a predetermined number of manual trace reference cross sections 58 are formed, and the number thereof is n. For example, the value of n is determined within a range of 5 to 10. When a later-described additional processing described later is applied, the reference cross section for manual tracing may be additionally set beyond n. The reference cross section for manual tracing corresponds to the representative cross section, and manual tracing is performed only for the representative cross section, so that the burden on the user can be greatly reduced. On the other hand, as will be described later, automatic tracing is executed by interpolation processing for each automatic tracing reference section 60.

具体的に説明すると、図２のＳ１０５においては選択されたｎ個の参照断面が画面上に断層画像として表示される。図９には、ｎ個の参照断面５８が示されている。図１０には複数の参照断面に対応する複数の断層画像５８Ａが示されている。それらの断層画像５８Ａは画像リスト（画像集）６４を構成するものである。この場合において、一枚ずつ断層画像を表示させてもよいし、複数の断層画像を並べて同時に表示するようにしてもよい。   More specifically, the selected n reference cross sections are displayed as tomographic images on the screen in S105 of FIG. In FIG. 9, n reference sections 58 are shown. FIG. 10 shows a plurality of tomographic images 58A corresponding to a plurality of reference sections. These tomographic images 58A constitute an image list (image collection) 64. In this case, the tomographic images may be displayed one by one, or a plurality of tomographic images may be displayed side by side.

図２のＳ１０６では、個々の断層画像５８Ａ（図１０）に対してマニュアルトレース処理が実行され、すなわち入力部が用いられて画像観察を行いながらユーザーにより胎盤の輪郭すなわち境界がトレースされる。そのトレース結果が図１１に示されている。符号４２Ｂは胎盤の断面を示し、符号４２Ｃは胎盤の輪郭を表している。その輪郭は子宮に接触して不明瞭となっている部分と羊水４５に接触して比較的明瞭になっている部分とを有している。不明瞭な部分であっても人間の視覚判断によりある程度のトレースを行うことが可能である。符号６６はマニュアルトレースラインが表されており、閉ループとして輪郭４２Ｃがなぞられている。マニュアルトレースライン６６は子宮４３側の部分６６Ｂと羊水４５側の部分６６Ａを有しているが、いずれも細かい凹凸までは対応できておらず概形がラインとして模擬されている。   In S106 of FIG. 2, manual trace processing is executed for each tomographic image 58A (FIG. 10), that is, the outline or boundary of the placenta is traced by the user while observing the image using the input unit. The trace result is shown in FIG. Reference numeral 42B represents a cross-section of the placenta, and reference numeral 42C represents the outline of the placenta. The outline has a portion that is indistinct by contact with the uterus and a portion that is relatively clear by contact with the amniotic fluid 45. Even an unclear part can be traced to some extent by human visual judgment. Reference numeral 66 represents a manual trace line, and a contour 42C is traced as a closed loop. The manual trace line 66 has a portion 66B on the uterus 43 side and a portion 66A on the amniotic fluid 45 side, but none of them can cope with fine irregularities, and the outline is simulated as a line.

図２のＳ１０７では、図１２に示されるようにマニュアルトレースラインの自動的な修正処理が実行される。この修正処理は各マニュアルトレースラインごとに行われ、すなわち代表断面としてのマニュアルトレース用参照断面ごとに実行される。図１２に示されるように、マニュアルトレースライン上の個々のポイントごとにその周辺に対してエッジ検出処理が実行され、エッジが検出されたポイントについてはエッジ上の位置に当該ポイントをシフトさせる処理が実行される。ただし、エッジが検出されないような場合にはマニュアルトレース結果がそのまま保存される。つまり、各マニュアルトレースラインに第１修正処理が実行される。その結果、図１２に示されるように羊水４５側のライン部分については輪郭４２Ｃに沿って忠実にトレースした自動トレースライン部分６８Ａが構成され、その一方、子宮４３側の部分については輝度差があまりないため自動トレースを適正に行うことができない結果、マニュアルトレースライン部分６８Ｂとして元の形状が保存される。その部分については細かな凹凸形状をトレースして結果を得ることはできないが、自動トレース処理による誤差等を考慮すればマニュアルトレース結果を尊重することが優先される。従って、このような処理によれば、マニュアルトレースと、自動トレースあるいは自動的トレースライン修正と、のそれぞれの利点及び欠点に着目し、両者の利点を巧みに引き出し、また両者の欠点を互いに補い合うことが可能となる。また自動的なトレースライン修正を前提とすれば、ユーザーによってマニュアルトレースを行う場合における負担を軽減できるという利点もある。さらに抽出精度及び体積演算精度を高められるという利点がある。   In S107 of FIG. 2, automatic correction processing of the manual trace line is executed as shown in FIG. This correction process is performed for each manual trace line, that is, for each manual trace reference section as a representative section. As shown in FIG. 12, edge detection processing is performed on the periphery of each point on the manual trace line, and processing for shifting the point to a position on the edge is performed for the point where the edge is detected. Executed. However, if no edge is detected, the manual trace result is stored as it is. That is, the first correction process is executed for each manual trace line. As a result, as shown in FIG. 12, the automatic trace line portion 68A faithfully traced along the contour 42C is constructed for the line portion on the amniotic fluid 45 side, while the luminance difference is not so much on the portion on the uterus 43 side. As a result, automatic tracing cannot be performed properly. As a result, the original shape is stored as the manual trace line portion 68B. Although it is not possible to obtain a result by tracing a fine uneven shape for that portion, it is prioritized to respect the result of manual tracing in consideration of errors caused by automatic tracing processing. Therefore, according to such processing, paying attention to the advantages and disadvantages of manual trace and automatic trace or automatic trace line correction, both advantages can be skillfully derived, and both disadvantages can be compensated for each other. Is possible. Also, if automatic trace line correction is assumed, there is an advantage that the burden of manual trace by the user can be reduced. Furthermore, there is an advantage that extraction accuracy and volume calculation accuracy can be improved.

図１３には、ポイントの修正の具体的な手法が示されている。トレースライン６６上のあるポイント７２に着目すると、当該ポイント７２からトレースライン６６に直交する方向７４が定義され、当該方向７４に沿ってポイント７２からエッジ探索が両方向に実行される。そのエッジ探索の範囲が符号７６で示されている。エッジ探索は個々の位置において微分値を演算し、その微分値が所定値以上となった場合にエッジとみなすものであり、図示の例においては、輪郭４２Ｃへ探索が到達した時点で微分値が増大した結果、その位置７８が新たなトレースラインのポイントとして更新されることになる。このような処理を各トレースライン上の個々のポイントについて適用すれば、結果として輪郭が鮮明な部分についてはその輪郭に合致したトレースライン部分を描くことが可能となる。   FIG. 13 shows a specific method for correcting points. When attention is paid to a certain point 72 on the trace line 66, a direction 74 orthogonal to the trace line 66 is defined from the point 72, and an edge search is performed in both directions along the direction 74 from the point 72. The edge search range is indicated by reference numeral 76. In the edge search, a differential value is calculated at each position, and the differential value is regarded as an edge when the differential value exceeds a predetermined value. In the illustrated example, the differential value is calculated when the search reaches the contour 42C. As a result, the position 78 is updated as a new trace line point. If such processing is applied to individual points on each trace line, as a result, it is possible to draw a trace line portion that matches the contour of a portion having a clear contour.

本実施形態においては微分処理が適用されていたが、エッジを検出できる限りにおいて各種の処理を適用することが可能である。また本実施形態においては輝度差があまりないような不鮮明な部分については強制的なポイント修正が行われないため、すなわちマニュアルでのトレース結果が尊重されるため、トレース修正が過剰に行われてしまう問題を未然に防止できる。ちなみに探索する方向については直交方向以外にも各種の方向が考えられ、例えば組織の中心点が既知であるような場合にはその方向とポイントとを結ぶ直線として探索方向を定義するようにしてもよい。   Although differential processing is applied in the present embodiment, various processing can be applied as long as an edge can be detected. Further, in this embodiment, forcible point correction is not performed for unclear portions where there is not much luminance difference, that is, the trace result in the manual is respected, so that trace correction is excessively performed. Problems can be prevented. By the way, various directions other than the orthogonal direction can be considered for the direction to be searched. For example, when the center point of the tissue is known, the search direction may be defined as a straight line connecting the direction and the point. Good.

図２のＳ１０８では、図８に示した複数の自動トレース用参照断面について自動トレース処理が実行される。この場合においては、図１４に示されるように、複数のマニュアルトレース用参照断面５８上に形成された、第１修正処理後の複数のマニュアルトレースラインとしての複数の複合トレースラインが基準とされ、それらを基礎として補間処理を行うことにより、複数の閉ループを面状に繋ぎ合わせたものとしてトレース面７０が構成される。この場合、完全なる三次元的な曲面を定義する必要はないが、少なくとも個々の自動トレース用参照断面６０について補間トレースラインが定義できるように補間処理を実行する。   In S108 of FIG. 2, the automatic trace process is executed for the plurality of reference sections for automatic trace shown in FIG. In this case, as shown in FIG. 14, a plurality of complex trace lines as a plurality of manual trace lines after the first correction processing formed on a plurality of reference cross sections 58 for manual trace are used as a reference, By performing interpolation processing based on these, the trace surface 70 is configured as a plurality of closed loops connected in a planar shape. In this case, it is not necessary to define a complete three-dimensional curved surface, but an interpolation process is executed so that an interpolation trace line can be defined at least for each automatic tracing reference section 60.

図１５には非代表断面に相当する自動トレース用参照断面の断面データ６０が示されている。対象組織である胎盤４２Ｂの輪郭４２Ｃをおおよそ取り囲む閉ループとして補間トレースライン７４が自動的に設定されている。ただし、それは、実際のトレース結果ではなく、それを挟んで存在する二つあるいは複数の複合トレースラインに基づく補間処理によって生成されたものであるので、補間トレースライン７４は輪郭４２Ｃから全体的にあるいは部分的に外れている。   FIG. 15 shows cross-sectional data 60 of a reference cross section for automatic tracing corresponding to a non-representative cross section. The interpolation trace line 74 is automatically set as a closed loop that roughly surrounds the outline 42C of the placenta 42B, which is the target tissue. However, since it is not an actual trace result but is generated by an interpolation process based on two or a plurality of composite trace lines existing between them, the interpolated trace line 74 is entirely or entirely from the contour 42C. Partially off.

そこで、図２のＳ１０９においては、図１２及び図１３を用いて説明したように、自動的にトレースラインを修正する処理が実行される。具体的には、図１６に示されるように、羊水４５に接しているライン部分について自動的なトレースの修正が行われ、その一方、胎盤４３に接している部分については補間によるトレース結果がそのまま保存、尊重される。これにより部分的に修正された補間トレースライン７６が構成される。つまり、第２修正処理が実行される。このような処理は個々の自動トレース用参照断面について実行される。   Therefore, in S109 of FIG. 2, as described with reference to FIGS. 12 and 13, processing for automatically correcting the trace line is executed. Specifically, as shown in FIG. 16, the automatic trace correction is performed for the line portion in contact with the amniotic fluid 45, while the trace result by interpolation is directly applied to the portion in contact with the placenta 43. Save and respect. As a result, a partially corrected interpolation trace line 76 is formed. That is, the second correction process is executed. Such a process is executed for each reference section for automatic tracing.

以上の処理を行うと、図１７に示されるように、対象組織としての胎盤全体をその形態に沿って包み込んだ自動修正処理後のトレース面を定義することができ、当該トレース面７２は具体的には複数の閉ループすなわち複数のトレースラインからなるものである。それらのトレースラインは、上述した複数の複合トレースライン（第１修正処理後のマニュアルトレースライン）及び複数の第２修正処理後の補間トレースラインからなるものである。そこで、Ｓ１１１においては、抽出された組織の三次元画像が表示され、また演算された体積値が画面上に表示される。   When the above processing is performed, as shown in FIG. 17, it is possible to define the trace surface after the automatic correction processing that wraps the entire placenta as the target tissue along the form, and the trace surface 72 is specifically Consists of a plurality of closed loops, ie, a plurality of trace lines. These trace lines are composed of the plurality of composite trace lines (manual trace lines after the first correction process) and a plurality of interpolation trace lines after the second correction process. Therefore, in S111, a three-dimensional image of the extracted tissue is displayed, and the calculated volume value is displayed on the screen.

従来においては、高精度の体積演算のためには、例えば２００枚あるいは３００枚といった多数の断面に対してマニュアルトレースを正確に行う必要があり、極めてユーザー負担が生じていたが、あるいは事実上そのような処理を行えないために体積演算値の信頼性が低下していたが、上記実施形態によれば、複数の代表断面についてだけマニュアルトレースを行えばよいので、ユーザーの負担を大幅に軽減しつつ、しかも高精度の演算結果を得ることが可能である。すなわち、マニュアルトレース結果に対しては自動的なトレース修正処理が適用されるため、ユーザーとしては組織の輪郭が明瞭な部分についてはあまり細かな凹凸にとらわれずにトレース処理を行え、その面においてもユーザー負担を軽減できる。また、非代表断面についてはマニュアルトレースを行う必要がなく、自動トレース処理を適用し、さらにその自動トレース処理結果に対して自動的な修正処理を適用して信頼性の高いものに加工できるので、その意味においてもユーザー負担を軽減でき、また高精度の演算を行えるという利点を得られる。   In the past, for high-accuracy volume calculation, it was necessary to accurately perform manual tracing on a large number of cross sections, for example, 200 or 300, which caused a very heavy burden on the user. However, according to the above-described embodiment, it is only necessary to perform manual tracing only for a plurality of representative cross sections, which greatly reduces the burden on the user. In addition, it is possible to obtain highly accurate calculation results. In other words, automatic trace correction processing is applied to manual trace results, so the user can perform trace processing without being constrained by fine irregularities in areas where the outline of the tissue is clear. User burden can be reduced. In addition, manual tracing is not required for non-representative cross sections, and automatic trace processing can be applied, and automatic correction processing can be applied to the automatic trace processing results to make it highly reliable. In this sense, it is possible to reduce the burden on the user and to obtain an advantage that high-precision calculation can be performed.

上記実施形態においては、基準断面の設定、両端点の指定、代表断面数の指定、また断面セット全体の個数等についてユーザーによって設定が行われていたが、それらの全部あるいは一部を自動的に設定するようにしてもよい。また状況に応じて自動的にそれらの値を可変するようにしてもよい。上記実施形態において、複数の断面は基本的には互いに均等間隔に設定されるが、例えば組織の形態変化が激しい部位などについては断面の間隔を小さくし、すなわち密に断面を設定し、それ以外の部位においては断面の間隔を大きくし、すなわち粗に断面を設定するようにしてもよい。また、上記実施形態においては、自動的なトレース修正の際に修正の可否がポイント毎に自動的に判断されているため、過剰に修正が行われてしまうような問題を未然に防止できる。すなわち境界あるいは輪郭の明瞭性に応じてマニュアルトレース結果あるいは補間トレース結果を尊重するかあるいは修正を施すのかを適応的に判断することが可能であり、様々な状況に対応した処理を実現できるという利点がある。ちなみに、自動トレース及びトレースラインの修正方法としては従来から提案されている各種の手法を適用することが可能である。   In the above embodiment, setting of the reference cross section, specification of both end points, designation of the number of representative cross sections, the number of the entire cross section set, and the like have been set by the user, but all or part of them are automatically set. You may make it set. Further, these values may be automatically changed according to the situation. In the above embodiment, the plurality of cross-sections are basically set at equal intervals. For example, for a site where the morphological change of the tissue is severe, the cross-section interval is reduced, that is, the cross-section is set densely, and the others In this part, the interval between the cross sections may be increased, that is, the cross section may be set roughly. In the above-described embodiment, since whether or not correction is possible is automatically determined for each point during automatic trace correction, problems such as excessive correction can be prevented in advance. In other words, it is possible to adaptively determine whether manual trace results or interpolated trace results are respected or modified according to the clarity of the boundary or outline, and the advantage that processing corresponding to various situations can be realized. There is. Incidentally, various methods proposed in the past can be applied as automatic trace and trace line correction methods.

次に、図１８〜図２３を用いて変形例について説明する。図１８には、対象組織の抽出処理プロセスがフローチャートとして示されている。なお、図２に示した構成と同様の工程には同一符号を付し、その説明を省略する。   Next, a modified example will be described with reference to FIGS. FIG. 18 is a flowchart showing the target tissue extraction process. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the process similar to the structure shown in FIG. 2, and the description is abbreviate | omitted.

図１８に示されるプロセスにおいては、図２におけるＳ１０７とＳ１０８との間に、必要に応じて、１又は複数の追加のマニュアルトレース用参照断面（つまり、１又は複数の追加のマニュアルトレースライン）を生成する工程Ｓ２００を含んでいる。この工程Ｓ２００は、形状の変化が大きい部位について、マニュアルトレース遂行密度を高めて組織抽出精度を向上するためのものである。この処理内容が図１９に概念的に示されている。以下に説明する隣接マニュアルトレースラインペア１００−１，１００−２，１００−３，…の中で、対象組織部位の形状変化が大きく、このために類似度が小さくなっている隣接マニュアルトレースラインペアが特定された場合に、当該隣接マニュアルトレースラインペア（図１９において、１００−１，１００−２参照）の間に、追加のマニュアルトレース用参照断面１０２が事後的に追加設定される。なお、図１８に示したプロセスにおいて、追加処理工程Ｓ２００に相当する工程をＳ１０６とＳ１０７との間に設けることも可能である。その場合には、１又は複数の追加のマニュアルトレースラインが生成された後に、それらに対して自動修正処理（Ｓ１０７）が適用される。   In the process shown in FIG. 18, one or more additional manual trace reference sections (ie, one or more additional manual trace lines) are optionally inserted between S107 and S108 in FIG. Step S200 to generate is included. This step S200 is for increasing the manual tracing performance density and improving the tissue extraction accuracy for a portion having a large shape change. This processing content is conceptually shown in FIG. Among the adjacent manual trace line pairs 100-1, 100-2, 100-3,... Described below, the adjacent manual trace line pair in which the shape change of the target tissue site is large and the degree of similarity is small due to this. Is specified, an additional manual trace reference section 102 is set afterwards between the adjacent manual trace line pair (see 100-1 and 100-2 in FIG. 19). In the process shown in FIG. 18, a step corresponding to the additional processing step S200 can be provided between S106 and S107. In that case, after one or a plurality of additional manual trace lines are generated, automatic correction processing (S107) is applied to them.

図１８に示されるプロセスを具体的に説明する。Ｓ２０１以降の一連の工程が隣接マニュアルトレースラインペアを１つずつシフトさせながら、隣接マニュアルトレースラインペアごとに実行される。隣接マニュアルトレースラインペアは、隣り合う２つのマニュアルトレースライン（自動修正を経ている場合には２つの複合トレースライン）で構成される。追加処理前のマニュアルトレース用参照断面の個数をｎとした場合、ｎ−１個の隣接マニュアルトレースラインペアが構成される。   The process shown in FIG. 18 will be specifically described. A series of steps after S201 are executed for each adjacent manual trace line pair while shifting the adjacent manual trace line pair one by one. The adjacent manual trace line pair is composed of two adjacent manual trace lines (two composite trace lines when automatic correction is performed). When the number of manual trace reference cross sections before the additional processing is n, n-1 adjacent manual trace line pairs are configured.

Ｓ２０１では、現在注目している隣接マニュアルトレースラインペア間で類似度が演算される。類似度の演算に当たっては例えば相互相関演算が実行される。すなわち、２つのマニュアルトレースラインの形状の類似度を表す情報が求められる。当該情報は、マニュアルトレース用参照断面を事後的に追加するか否か、換言すれば、形状の変化が大きい部位であるか否かを判断する指標となるものである。   In S201, the similarity is calculated between adjacent manual trace line pairs of interest. In calculating the similarity, for example, a cross-correlation calculation is executed. That is, information indicating the similarity between the shapes of two manual trace lines is obtained. The information serves as an index for determining whether or not to add a manual trace reference cross-section afterwards, in other words, whether or not it is a part having a large change in shape.

図２０には、類似度演算の具体例が示されている。まず、隣接関係にある２つのマニュアルトレースライン１０２Ａ，１０２Ｂのそれぞれがサンプリングされて、それぞれに対して、後述するペアリングを適正に行う観点から、ポイント列１０４Ａ，１０４Ｂが設定される。そして、所定のルールに従って、それらのポイント列１０４Ａ，１０４Ｂ間で、複数のポイントペアが定義される。各ポイントペアは、対応関係（符号１０６参照）にある２つのポイントで構成される。そのルールとしては、状況に応じて相応しい各種のルールを選択的に採用することが可能である。例えば、各ポイント列１０４Ａ，１０４Ｂについて、それぞれ、最も近接している関係にある１番目のポイントペアを特定し、そこから順次、所定方向に回りながらペアリングを行って、最終的にＮ番目のポイントペアを特定するようにしてもよい。   FIG. 20 shows a specific example of similarity calculation. First, each of the two manual trace lines 102A and 102B that are adjacent to each other is sampled, and point sequences 104A and 104B are set for each pairing from the viewpoint of appropriately performing pairing described later. Then, a plurality of point pairs are defined between the point strings 104A and 104B according to a predetermined rule. Each point pair is composed of two points in a correspondence relationship (see reference numeral 106). As the rules, various rules suitable for the situation can be selectively adopted. For example, for each point row 104A, 104B, the first point pair that is closest to each other is specified, and pairing is performed sequentially from there in a predetermined direction, and finally the Nth point pair A point pair may be specified.

図２１には、そのような処理の結果が示されており、隣接する２つのマニュアルトレース用参照断面５８Ａ，５８Ｂ上の２つのマニュアルトレースライン１０２Ａ，１０２Ｂ上には２つのポイント列１０４Ａ，１０４Ｂが設定されている。その後、それぞれのマニュアルトレースライン１０２Ａ，１０２Ｂについて重心点が求められ、各ポイントごとに重心点と当該ポイントとの間の距離が演算される。符号１０８に示されるように、各ポイント列１０４Ａ，１０４Ｂごとに、サンプル点（ポイント）番号ｔごとに、重心までの距離を表すと、グラフ（関数）ｆ_A(t)，ｆ_B(t)が得られる。そして、以下の（１）式の相互相関演算を実行することにより、相互相関係数として類似度αが得られる（類似度α：０．０〜１．０）。なお、類似度αを求める方法は上記のものには限られない。いずれにしても、２つのトレースライン間における形状の類似度を指標する情報が求められる。 FIG. 21 shows the result of such processing. Two point traces 104A and 104B are provided on two manual trace lines 102A and 102B on two adjacent manual trace reference sections 58A and 58B. Is set. Thereafter, the center of gravity is obtained for each of the manual trace lines 102A and 102B, and the distance between the center of gravity and the point is calculated for each point. As indicated by reference numeral 108, when the distance to the center of gravity is represented for each sample point (point) number t for each point row 104A, 104B, graphs (functions) f _A (t), f _B (t) Is obtained. Then, by executing the cross-correlation calculation of the following equation (1), the similarity α is obtained as the cross-correlation coefficient (similarity α: 0.0 to 1.0). Note that the method for obtaining the similarity α is not limited to the above. In any case, information indicating the similarity of the shape between the two trace lines is obtained.

図１８に戻って、Ｓ２０２では、上記類似度αが所定値以下か否かが判断される。所定値よりも類似度αが大きければ類似性ありと判断され、処理がＳ２０５へ移行し、断面追加は行われない。一方、所定値よりも類似度αが小さければ類似性なし、つまり対象組織の形状変化が大きいと判断されて、Ｓ２０３において、隣接する２つのマニュアルトレース用参照断面の間に、１又は複数の追加のマニュアルトレース用参照断面が設定される。追加する個数については１つであってもよいし、状況に応じて可変設定されてもよい。その後、追加された個々のマニュアルトレース用参照断面上において、上記Ｓ１０５〜Ｓ１０７と同様の処理が適用される。すなわち、個々の追加参照断面が画像として表示され、その画像を見ながらマニュアルトレースが実行され、その後、それによる個々のマニュアルトレースラインが自動的に修正される。なお、このような追加のマニュアルトレース作業は、すべての隣接マニュアルトレースラインペアに対して追加要否の判断がなされた後に行われてもよい。Ｓ２０５においては、すべての隣接マニュアルトレースラインペアについて上記の追加要否の判断及び必要な追加処理が行われたか否かが判断されて、残りの隣接マニュアルトレースラインペアがあればそれに対して上記処理が繰り返し適用される。   Returning to FIG. 18, in S202, it is determined whether the similarity α is equal to or less than a predetermined value. If the degree of similarity α is greater than the predetermined value, it is determined that there is similarity, the process proceeds to S205, and no cross section is added. On the other hand, if the similarity α is smaller than the predetermined value, it is determined that there is no similarity, that is, the shape change of the target tissue is large, and in S203, one or more additions are made between two adjacent manual trace reference cross sections. The reference cross section for manual tracing is set. The number to be added may be one or may be variably set according to the situation. Thereafter, the same processing as in S105 to S107 is applied to each added reference cross section for manual tracing. That is, each additional reference cross section is displayed as an image, and manual tracing is performed while viewing the image, and then each manual tracing line is automatically corrected accordingly. Such an additional manual trace operation may be performed after the necessity of addition is determined for all adjacent manual trace line pairs. In S205, it is determined whether or not the above-described additional necessity and necessary additional processing have been performed for all adjacent manual trace line pairs, and if there are remaining adjacent manual trace line pairs, the above-described processing is performed on them. Is applied repeatedly.

上記のＳ２０３に関し、マニュアルトレース用参照断面の追加方法については幾つかの手法が考えられる。それについて図２２及び図２３を用いて説明する。なお、選択する手法に応じて、図１８に示したプロセスの修正が必要となる場合がある。   Regarding S203 described above, several methods can be considered as a method for adding a reference cross section for manual tracing. This will be described with reference to FIGS. Note that the process shown in FIG. 18 may need to be corrected depending on the method selected.

図２２には、３つのタイプ（追加方法）が示されている。上段のタイプが適用された場合には、上記の所定値（閾値）が１つ利用されて、その所定値よりも類似度αが小さくなった場合に、１つだけマニュアルトレース用参照断面が追加される。上段には、更に、その条件と具体例が示されている。具体例においては、参照断面ＢＣ間、参照断面ＣＤ間にそれぞれ１つ参照断面が追加されている（ハッチング参照）。中段のタイプでは、それぞれ異なる複数の閾値が利用される。例えば、条件として図示されているように複数の閾値が利用され、各閾値区間ごとに追加断面数として１，２又は３が選択される。勿論、類似度が最高閾値よりも大きければ参照断面の追加は行われない。その具体例においては、参照断面ＢＣ間に１つの参照断面が追加されており、参照断面ＣＤ間には２つの参照断面が追加されている。下段のタイプにおいては、追加数として予めｋが定められおり、ｋ個の追加断面が動的に配分される。これを図２３を用いて説明する。最初に、増分Δαが（α_MAX−α_MIN）／ｋで求まっているものとする。α_MAXは初期状態におけるすべてのαの中での最大値を示し、α_MINは初期状態におけるすべてのαの中の最小値を示す。図２３の（１）に示すように、最初に、すべての断面間において最も小さなαを有する断面間が特定され、そこに１つの追加断面が挿入される。ここではＣＤ間に１つの追加断面の挿入が決定される。この処理に伴い、当該最も小さなα（ＣＤ間の当初α）に上記Δαが加算される（その時点での最小値のかさ上げ）。次に、図２３の（２）に示すように、先の加算処理後の状態において、最も小さなαが特定される。ここでは、やはりＣＤ間のαがなお最も小さいために、ＣＤ間に更に１つの追加断面の挿入が決定される。そして、上記同様に、当該加算修正後のαに更にΔαが加算される。次に図２３の（３）に示すように、２番目の加算処理後の状態において、最も小さなαが特定される。ここでは、ＢＣ間のαが最も小さいため、ＢＣ間に追加断面の挿入が決定される。このようにして、追加断面の挿入がｋ回繰り返されると、追加断面の挿入処理が終了する。この処理条件及び具体例が図２２の下段にも示されている。上記においては、幾つかの追加処理方法を示したが、状況に応じて適当な手法を選択すればよい。図２２の下段に示した方法によれば、追加上限の範囲内でより追加すべき区間により多くの断面を追加できるという利点がある。図２２の上段及び中段に示した方法によれば簡便な処理を期待できる。 FIG. 22 shows three types (addition methods). When the upper type is applied, if one of the above-mentioned predetermined values (threshold values) is used and the similarity α becomes smaller than the predetermined value, only one reference cross section for manual tracing is added. Is done. The upper part further shows the conditions and specific examples. In the specific example, one reference section is added between the reference sections BC and between the reference sections CD (see hatching). In the middle type, a plurality of different threshold values are used. For example, a plurality of threshold values are used as illustrated in the condition, and 1, 2 or 3 is selected as the number of additional cross sections for each threshold section. Of course, if the similarity is larger than the maximum threshold, the reference cross section is not added. In the specific example, one reference cross section is added between the reference cross sections BC, and two reference cross sections are added between the reference cross sections CD. In the lower type, k is determined in advance as the additional number, and k additional cross sections are dynamically allocated. This will be described with reference to FIG. First, it is assumed that the increment Δα is obtained by (α _MAX −α _MIN ) / k. α _MAX indicates the maximum value among all α in the initial state, and α _MIN indicates the minimum value among all α in the initial state. As shown in (1) of FIG. 23, first, between all the cross sections, the cross section having the smallest α is specified, and one additional cross section is inserted therein. Here, the insertion of one additional cross section between the CDs is determined. Along with this processing, Δα is added to the smallest α (initial α between CDs) (increase of the minimum value at that time). Next, as shown in (2) of FIG. 23, the smallest α is specified in the state after the previous addition process. Here, again, since the α between the CDs is still the smallest, the insertion of one additional cross section between the CDs is determined. Similarly to the above, Δα is further added to α after the addition correction. Next, as shown in (3) of FIG. 23, the smallest α is specified in the state after the second addition process. Here, since α between BCs is the smallest, insertion of an additional cross section is determined between BCs. In this way, when the insertion of the additional cross section is repeated k times, the additional cross section insertion process is completed. The processing conditions and specific examples are also shown in the lower part of FIG. In the above, several additional processing methods have been shown, but an appropriate method may be selected according to the situation. The method shown in the lower part of FIG. 22 has an advantage that more cross sections can be added to a section to be added within the range of the upper limit of addition. According to the method shown in the upper and middle stages of FIG. 22, simple processing can be expected.

本発明に係る超音波診断装置の実施形態を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention. 対象組織の抽出処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the extraction process of object organization. 子宮についての断面データを示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional data about a uterus. 胎盤を含むボリュームデータを示す図である。It is a figure which shows the volume data containing a placenta. ボリュームデータに対する基準断面の設定を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the setting of the reference | standard cross section with respect to volume data. 基準断面に相当する断層画像を示す図である。It is a figure which shows the tomographic image corresponded to a reference | standard cross section. 断層画像上における基準線の設定を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the setting of the reference line on a tomographic image. ボリュームデータに対して基準線を基準に自動的に形成された参照断面列を示す図である。It is a figure which shows the reference cross-section row | line | column automatically formed on the basis of the reference line with respect to volume data. 参照断面列に含まれる複数のマニュアルトレース用参照断面を示す図である。It is a figure which shows the some reference cross section for manual tracing contained in a reference cross section row | line | column. 複数のマニュアルトレース用参照断面に対応する複数の断層画像を示す図である。It is a figure which shows several tomographic images corresponding to several reference cross sections for manual tracing. マニュアルトレースラインを説明するための図である。It is a figure for demonstrating a manual trace line. マニュアルトレースラインの自動的な修正を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the automatic correction of a manual trace line. トレースライン上の点の位置の自動的な修正を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the automatic correction | amendment of the position of the point on a trace line. 補間処理による複数の補間トレースラインの生成方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the production | generation method of the some interpolation trace line by an interpolation process. 補間処理によって生成された補間トレースラインを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the interpolation trace line produced | generated by the interpolation process. 自動的に修正された補間トレースラインを示す図である。It is a figure which shows the interpolation trace line corrected automatically. 対象組織の全体に沿って設定された複数のトレースラインからなるトレース面を示す図である。It is a figure which shows the trace surface which consists of several trace lines set along the whole object structure | tissue. 他の実施形態に係る抽出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the extraction process which concerns on other embodiment. マニュアルトレース用参照断面の追加を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally addition of the reference cross section for manual tracing. 隣接マニュアルトレースラインペアの形状関係を示す図である。It is a figure which shows the shape relationship of an adjacent manual trace line pair. 隣接マニュアルトレースラインペア間における類似度の演算方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the calculation method of the similarity between adjacent manual trace line pairs. 幾つかの断面追加処理方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating some cross-section addition processing methods. 図２２の下段に示す方法を具体的に説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method shown in the lower stage of FIG. 22 concretely.

符号の説明Explanation of symbols

１０ ３Ｄプローブ、１２ 送信部、１４ 受信部、１６ ３Ｄデータメモリ、１８ 三次元画像形成部、２０ 任意断層画像形成部、２２ 組織抽出部、２４ 体積演算部、２６ 表示処理部。   10 3D probe, 12 transmitting unit, 14 receiving unit, 16 3D data memory, 18 three-dimensional image forming unit, 20 arbitrary tomographic image forming unit, 22 tissue extracting unit, 24 volume calculating unit, 26 display processing unit.

Claims (12)

対象組織を含む三次元空間に対して超音波の送受波を行ってボリュームデータを取得するデータ取得手段と、
前記対象組織に対して設定された複数の代表断面上に複数のマニュアルトレースラインが形成された場合に、各マニュアルトレースラインに対して第１修正処理を適用する代表断面処理手段と、
前記第１修正処理後の複数のマニュアルトレースラインに基づく補間処理により前記対象組織に対して設定された複数の非代表断面上に複数の補間トレースラインを形成すると共に、各補間トレースラインに対して第２修正処理を適用する非代表断面処理手段と、
前記第１修正処理後の複数のマニュアルトレースライン及び前記第２修正処理後の複数の補間トレースラインからなるトレースライン列に基づいて、前記ボリュームデータから対象組織データを抽出し、あるいは、前記対象組織の体積を演算する手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。 Data acquisition means for acquiring volume data by transmitting and receiving ultrasonic waves to and from a three-dimensional space including the target tissue;
Representative cross section processing means for applying a first correction process to each manual trace line when a plurality of manual trace lines are formed on a plurality of representative cross sections set for the target tissue;
A plurality of interpolation trace lines are formed on a plurality of non-representative cross sections set for the target tissue by interpolation processing based on the plurality of manual trace lines after the first correction processing, and for each interpolation trace line Non-representative cross-section processing means for applying the second correction processing;
Extracting target tissue data from the volume data based on a trace line sequence including a plurality of manual trace lines after the first correction processing and a plurality of interpolation trace lines after the second correction processing, or the target tissue Means for calculating the volume of
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: 請求項１記載の装置において、
前記代表断面処理手段は、
前記対象組織に対して設定された断面セットの中から前記複数の代表断面を選択する手段と、
前記選択された各代表断面に対するユーザーのトレース入力を受け付ける手段と、
前記第１修正処理に当たって、前記各マニュアルトレースライン上における各ポイントごとに修正可否を判断し、修正可能なポイントについて実際の組織輪郭に基づいて当該ポイントの位置を修正する第１修正処理手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 1.
The representative section processing means includes
Means for selecting the plurality of representative sections from a set of sections set for the target tissue;
Means for accepting a user's trace input for each selected representative section;
In the first correction processing, first correction processing means for determining whether correction is possible for each point on each manual trace line, and correcting the position of the point based on the actual tissue contour for the correctable point;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: 請求項２記載の装置において、
前記第１修正処理手段は、前記各ポイントごとに交差ラインを設定してその交差ライン上でエッジ検出を行うことにより修正の可否を判断する、ことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 2.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the first correction processing unit determines whether correction is possible by setting an intersection line for each point and performing edge detection on the intersection line. 請求項１記載の装置において、
前記非代表断面処理手段は、
前記第１修正処理後の複数のマニュアルトレースラインに基づいて補間処理により前記各非代表断面上に補間トレースラインを形成する手段と、
前記第２修正処理に当たって、前記各補間トレースライン上における各ポイントごとに修正可否を判断し、修正可能なポイントについて実際の組織輪郭に基づいて当該ポイントの位置を修正する第２修正処理手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 1.
The non-representative cross-section processing means includes
Means for forming an interpolated trace line on each non-representative cross section by an interpolation process based on a plurality of manual trace lines after the first correction process;
In the second correction process, second correction processing means for determining whether correction is possible for each point on each interpolation trace line, and correcting the position of the point based on the actual tissue contour for the correctable point;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: 請求項４記載の装置において、
前記第２修正処理手段は、前記各ポイントごとに交差ラインを設定してその交差ライン上でエッジ検出を行うことにより修正の可否を判断する、ことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 4.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the second correction processing unit determines whether correction is possible by setting an intersection line for each point and performing edge detection on the intersection line. 請求項１記載の装置において、
前記対象組織を通過する基準ラインの指定を受け付ける手段と、
前記基準ラインの方向に並んで前記基準ラインに直交する断面セットを設定する手段と、
を含み、
前記断面セットの中から前記複数の代表断面及び前記複数の非代表断面が定められる、ことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 1.
Means for accepting designation of a reference line passing through the target tissue;
Means for setting a cross-section set that is aligned in the direction of the reference line and orthogonal to the reference line;
Including
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the plurality of representative cross sections and the plurality of non-representative cross sections are determined from the cross section set. 対象組織を含む三次元空間に対して超音波の送受波を行って得られたボリュームデータを格納し、
前記対象組織に対して設定された複数の代表断面に対する複数のマニュアルトレースを受け付け、
前記各代表断面上に形成された各マニュアルトレースライン、及び、前記対象組織に対して設定された各非代表断面上に形成された各補間トレースライン、における各ポイントについて実際の組織輪郭に基づいて位置修正の可否を判断し、修正可能なポイントの位置を修正する修正処理を実行し、
前記修正処理後の複数のマニュアルトレースライン及び複数の補間トレースラインからなるトレースライン列に基づいて対象組織を抽出し、あるいは、対象組織の体積を演算する、
ことを特徴とするボリュームデータ処理方法。 Stores volume data obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves to and from the three-dimensional space containing the target tissue,
Receiving a plurality of manual traces for a plurality of representative cross sections set for the target tissue;
Based on the actual tissue contour for each point in each manual trace line formed on each representative cross-section and each interpolated trace line formed on each non-representative cross-section set for the target tissue Determine whether position correction is possible, execute correction processing to correct the position of correctable points,
Extracting a target tissue based on a trace line string composed of a plurality of manual trace lines and a plurality of interpolation trace lines after the correction process, or calculating a volume of the target tissue,
And a volume data processing method. 対象組織を含む三次元空間に対して超音波の送受波を行ってボリュームデータを取得するデータ取得手段と、
前記対象組織に対して設定された複数の代表断面上に複数のマニュアルトレースラインが形成された場合に、各マニュアルトレースラインに対して第１修正処理を適用する代表断面処理手段と、
前記第１修正処理前又は後の複数のマニュアルトレースラインにおける隣接マニュアルトレースラインペアごとに類似度を演算する類似度演算手段と、
前記隣接マニュアルトレースラインペアごとの類似度に基づいて前記複数の代表断面の他に１又は複数の追加代表断面を加える追加代表断面設定手段と、
前記１又は複数の追加代表断面上に形成された１又は複数のマニュアルトレースラインに対して第１修正処理を適用する追加代表断面処理手段と、
前記第１修正処理後の複数のマニュアルトレースラインに基づく補間処理により前記対象組織に対して設定された複数の非代表断面上に複数の補間トレースラインを形成すると共に、各補間トレースラインに対して第２修正処理を適用する非代表断面処理手段と、
前記第１修正処理後の複数のマニュアルトレースライン及び前記第２修正処理後の複数の補間トレースラインからなるトレースライン列に基づいて、前記ボリュームデータから対象組織データを抽出し、あるいは、前記対象組織の体積を演算する手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。 Data acquisition means for acquiring volume data by transmitting and receiving ultrasonic waves to and from a three-dimensional space including the target tissue;
Representative cross section processing means for applying a first correction process to each manual trace line when a plurality of manual trace lines are formed on a plurality of representative cross sections set for the target tissue;
Similarity calculating means for calculating the similarity for each adjacent manual trace line pair in the plurality of manual trace lines before or after the first correction processing;
An additional representative cross-section setting means for adding one or a plurality of additional representative cross-sections in addition to the plurality of representative cross-sections based on the similarity for each adjacent manual trace line pair;
An additional representative section processing means for applying a first correction process to one or more manual trace lines formed on the one or more additional representative sections;
A plurality of interpolation trace lines are formed on a plurality of non-representative cross sections set for the target tissue by interpolation processing based on the plurality of manual trace lines after the first correction processing, and for each interpolation trace line Non-representative cross-section processing means for applying the second correction processing;
Extracting target tissue data from the volume data based on a trace line sequence including a plurality of manual trace lines after the first correction processing and a plurality of interpolation trace lines after the second correction processing, or the target tissue Means for calculating the volume of
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: 請求項８記載の装置において、
前記類似度演算手段は、前記隣接マニュアルトレースラインペアごとにそれを構成する２つのマニュアルトレースライン間で相互相関演算を実行することにより前記類似度を演算する、ことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 8.
The ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that the similarity calculation means calculates the similarity by executing a cross-correlation calculation between two manual trace lines constituting each adjacent manual trace line pair. . 請求項８記載の装置において、
前記追加代表断面設定手段は、前記類似度が所定の追加条件を満たした隣接代表断面ペア間に前記１又は複数の追加代表断面を加える、ことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 8.
The ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that the additional representative section setting means adds the one or more additional representative sections between adjacent representative section pairs whose similarity satisfies a predetermined additional condition. 請求項１０記載の装置において、
前記追加断面設定手段は、前記各類似度の大きさに応じて追加代表断面の追加数を決定する、ことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 10.
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the additional cross-section setting unit determines the number of additional representative cross-sections according to the size of each similarity. 対象組織を含む三次元空間に対して超音波の送受波を行って得られたボリュームデータを格納し、
前記対象組織に対して設定された複数の代表断面に対する複数のマニュアルトレースを受け付け、
前記複数の代表断面に加えて１又は複数の追加代表断面が設定された場合に、１又は複数の追加代表断面に対する１又は複数のマニュアルトレースを受け付け、
前記各代表断面上に形成された各マニュアルトレースライン、及び、前記対象組織に対して設定された各非代表断面上に形成された各補間トレースライン、における各ポイントについて実際の組織輪郭に基づいて位置修正の可否を判断し、修正可能なポイントの位置を修正する修正処理を実行し、
前記修正処理後の複数のマニュアルトレースライン及び複数の補間トレースラインからなるトレースライン列に基づいて対象組織を抽出し、あるいは、対象組織の体積を演算する、
ことを特徴とするボリュームデータ処理方法。 Stores volume data obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves to and from the three-dimensional space containing the target tissue,
Receiving a plurality of manual traces for a plurality of representative cross sections set for the target tissue;
When one or more additional representative cross sections are set in addition to the plurality of representative cross sections, one or more manual traces for one or more additional representative cross sections are received,
Based on the actual tissue contour for each point in each manual trace line formed on each representative cross-section and each interpolated trace line formed on each non-representative cross-section set for the target tissue Determine whether position correction is possible, execute correction processing to correct the position of correctable points,
Extracting a target tissue based on a trace line string composed of a plurality of manual trace lines and a plurality of interpolation trace lines after the correction process, or calculating a volume of the target tissue,
And a volume data processing method.

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