JP5872216B2 - 超音波診断装置及び超音波画像処理装置 - Google Patents
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Description
次に、本超音波診断装置1が有するNT計測支援機能について説明する。この機能は、超音波診断装置によって取得されたボリュームデータを用いた高精度なNT計測を支援するものである。
入力装置13を介して患者情報の入力、送受信条件(被走査領域の大きさを決めるための画角、焦点位置、送信電圧等)、被検体の所定領域を超音波走査するための撮像モード、スキャンシーケンス等の選択が実行される(ステップS1)。入力、選択された各種情報・条件等は、自動的に記憶ユニット31に記憶される。
超音波プローブ12が妊婦の所望の位置に当接され、胎児の少なくとも一部を含む三次元領域を被走査領域として超音波走査が実行され、超音波データが取得される。取得された超音波データは、超音波受信ユニット22を経由してBモード処理ユニット23に逐次送られる。Bモード処理ユニット23は、対数増幅処理、包絡線検波処理等を実行し、信号強度が輝度で表現される画像データをフレーム毎に生成する。RAWデータメモリ25は、Bモード処理ユニット23から受け取った複数のBモードデータを用いてBモードRAWデータを生成する。ボリュームデータ生成ユニット26は、RAWデータメモリ25から受け取ったBモードRAWデータに対してRAW−ボクセル変換を実行することにより、Bモードボリュームデータを生成する(ステップS2)。
次に、画像処理ユニット28は、生成されたボリュームデータを用いて、NT領域(胎児のNTに対応する領域)を含む胎児の矢状断面画像を生成する。生成された矢状断面画像は、モニター14に所定の形態で表示される(ステップS3)。
例えば図4に示すように、入力装置13を介して、NT計測開始が選択され、矢状断面画像に対しNT領域及び表示対象領域が入力されると、画像処理ユニット28は、矢状断面画像上にNT領域及び表示対象領域を設定する(ステップS4)。しかしながら、NT領域及び表示対象領域の入力・設定手法は、当該例に拘泥されない。例えば、入力装置13を介して、矢状断面画像上のNT領域内の任意の一点(NT領域の中心付近の点等)を指定することで、当該点を基準として、NT領域を自動的に設定するようにしてもよい。さらに、表示対象領域は、設定されたNT領域を基準として、自動的に設定するようにしてもよい。
NT計測支援処理ユニット27は、ボリュームデータから、設定された表示対象領域に対応する表示対象データ、及びNT領域に対応するNTデータ(計算機で処理するためのNT領域に対応するデータ)を検出する。また、NT計測支援処理ユニット27は、検出されたNTデータを用いて、NT領域の長手方向(NT方向)を検出する(ステップS5)。
次に、NT計測支援処理ユニット27は、NT方向の厚さ計測及びレンダリングに用いる視線方向を、NT方向の法線方向として決定する(ステップS6)。なお、本実施形態においては、図5に示すように、画像上部又は右側を視点とし、腹側から背側へ向かう視線方向をNT方向の法線方向採用するものとする。しかしながら、視線方向としては、背側から腹側へ向かう方向及び腹側から背側へ向かう方向のいずれも採用することができ、胎児がどのような状態(上下向き、左右向き)で描出されても計測可能である。また、例えば矢状断面画像上の所望の位置に視線方向の基準点を指定し、当該視線方向の基準点とNT方向とから、視線方向を決定するようにしてもよい。この場合、例えば図6に示すように、NT方向を示すガイドラインと指定された視線方向の基準点とを表示し、当該視線方向の基準点からガイドラインに引いた垂線を視線方向として表示することが好ましい。さらに、視線方向はNT方向の法線方向に限定することなく、例えばNT方向を基準として一意的に決定される方向としてもよい。
次に、NT計測支援処理ユニット27は、NTデータ及び視線方向を用いて、視線方向のNTの厚さを計算する(ステップS7)。なお、NTの厚さの計算手法には、特に限定はない。例えば、図7に示すように、NT領域に内接する複数の球を設定し、最も大きな球体の直径を視線方向のNTの厚さとすることができる。また、例えば図8に示すように、視線方向に平行し且つNT領域を通過する複数の直線を設定し、NT領域によって切り取られる線分の長さの最大値視線方向のNTの厚さとしてもよい。
次に、画像処理ユニット28は、表示対象データを用いたレンダリング処理を実行し、NT領域を含むCavity画像或いは三次元画像を生成する。このとき、画像処理ユニット28は、図9に示すように、NT領域内のボクセルには高い値(白)を、その他のボクセルには低い値(黒)を割り当てたり、階調反転処理等を行うことにより、NT領域がそれ以外の領域よりも明るくするための強調処理を実行する。また、画像処理ユニット28は、図10に示すように、必要に応じて、NT領域につき、位置毎の厚さや分散値に応じて異なる色彩や濃度(輝度)を割り当てる等カラーマッピングを実行する。生成された三次元画像は、モニター14に所定の形態で表示される(ステップS8)。
NT計測における胎児の傾きが正しくない場合、生成され表示されるNT領域は、例えば図11に示すように不完全な形状等にて表示される。係る場合には、視線方向、NTデータの向き、矢状断面画像の位置及び向きのうちの少なくとも一つを調整することで、NT領域を完全な形状等にて表示することができる。
生成された三次元画像及び計算されたNT厚さは、所定の形態で出力され、記憶ユニット31に自動的に保存される(ステップS10)。本実施形態に係る超音波診断装置では、例えば図13Aに示す形態にて、矢状断面画像、NT領域を含む三次元画像、NT厚さをモニター14に表示する。NT領域に凹凸があり厚い個所が複数個ある場合は、厚さの最大値を表示するものとする(図13Aの矢状断面画像上の矢印は、最大値の計測位置をマーキング表示したものである)。なお、NT厚さの表示形態は、図13Aの例に拘泥されない。例えば、図13Bに示す様に、画像上において計測するNT厚さを線分Lによって表示し、これを用いて計測範囲を指定する様にしてもよい。また、例えば、図13Cに示す様に、画像上において計測範囲の一端と他端とを規定するポインタPを表示し、これを用いてNT厚さを計測し、得られた値を所定の形態で(図13Cの例では、画面左下)に表示するようにしてもよい。
以上述べた本超音波診断装置によれば、NT領域を含む胎児の三次元領域を超音波走査することでボリュームデータを取得し、当該ボリュームデータを用いて得られる矢状断面に対して基準領域或いは基準点を設定する。そして、設定された基準領域或いは基準点を用いてNTデータ及びNT方向を検出し、NT方向を用いて視線方向を決定し、視線方向に関するNT領域の最大厚さを計測する。従って、二次元画像を用いる従来の計測と比較して、NT領域の最大厚さをより正確に計測することができる。
Claims (20)
- 胎児の三次元のNT領域を含む三次元領域を超音波で走査することでボリュームデータを取得するボリュームデータ取得ユニットと、
前記ボリュームデータから前記NT領域を検出する検出ユニットと、
前記胎児の矢状断面に沿った方向であり、前記検出ユニットにより検出された前記NT領域の長手方向とは異なる方向を視線方向として決定し、前記検出ユニットにより検出された前記NT領域の複数の位置について、前記視線方向に沿った厚さを計測する計測ユニットと、
前記検出ユニットにより検出された前記NT領域に対応するNTデータを、前記視線方向に沿ってレンダリングすることによって、前記計測ユニットにより計測された各厚さの2次元的な分布を示す第1の画像を生成する画像生成ユニットと、
前記計測ユニットによる計測結果に基づく値と前記第1の画像と前記胎児の矢状断面に対応する第2の画像とを同時に表示する表示ユニットと、
を具備する超音波診断装置。 - 前記第1の画像は、前記NT領域の厚さの分布を示す分布画像である請求項1記載の超音波診断装置。
- 前記表示ユニットは、前記NT領域の複数の厚さのうちの最大値を表示する請求項1または請求項2に記載の超音波診断装置。
- 前記表示ユニットは、前記最大値に対応する位置がマーキングされた前記第1の画像を表示する請求項3に記載の超音波診断装置。
- 前記第2の画像に対して、前記NT領域の少なくとも一部を含む領域、又は前記NT領域内に存在する点を入力するための入力ユニットをさらに具備し、
前記検出ユニットは、前記入力された領域又は点を基準として、前記NT領域を検出する請求項1乃至4のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。 - 前記検出ユニットは、前記矢状断面を当該断面に垂直な方向にずらしながら、各断面において前記NT領域の境界を検出することで、前記NT領域を検出する請求項1乃至5のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
- 前記矢状断面の位置及び角度の少なくとも一方を変更することで、前記第2の画像に表示される胎児の向きを変更する変更ユニットをさらに具備し、
前記検出ユニットは、変更後の前記矢状断面に対応する第3の画像を基準として、前記ボリュームデータのうち前記NT領域に対応するNTデータと、前記NT領域の長手方向と、を検出する請求項1乃至6のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。 - 前記計測ユニットは、操作者によって入力される点と法線方向とを用いて、前記視線方向を決定する請求項1乃至7のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
- 前記画像生成ユニットは、
前記NT領域の厚さの最大値が前記NT領域の中央又はその近傍に位置するように、前記視線方向及び前記NTデータの向きのうちの少なくとも一方を変更し、
変更後の前記視線方向又は前記NTデータを用いて、前記第1の画像を生成する請求項1乃至8のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。 - 前記視線方向は、前記矢状断面に沿った方向であって、前記NT領域の長手方向と垂直な方向である請求項1乃至9のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
- 胎児の三次元のNT領域を含む三次元領域を超音波で走査することで取得されたボリュームデータを記憶する記憶ユニットと、
前記ボリュームデータから前記NT領域を検出する検出ユニットと、
前記胎児の矢状断面に沿った方向であり、前記検出ユニットにより検出された前記NT領域の長手方向とは異なる方向を視線方向として決定し、前記検出ユニットにより検出された前記NT領域の複数の位置について、前記視線方向に沿った厚さを計測する計測ユニットと、
前記検出ユニットにより検出された前記NT領域に対応するNTデータを、前記視線方向に沿ってレンダリングすることによって、前記計測ユニットにより計測された各厚さの2次元的な分布を示す第1の画像を生成する画像生成ユニットと、
前記計測ユニットによる計測結果に基づく値と前記第1の画像と前記胎児の矢状断面に対応する第2の画像とを同時に表示する表示ユニットと、
を具備する超音波画像処理装置。 - 前記第1の画像は、前記NT領域の厚さの分布を示す分布画像である請求項11記載の超音波画像処理装置。
- 前記表示ユニットは、前記NT領域の複数の厚さのうちの最大値を表示する請求項11または請求項12に記載の超音波画像処理装置。
- 前記表示ユニットは、前記最大値に対応する位置がマーキングされた前記第1の画像を表示する請求項13に記載の超音波画像処理装置。
- 前記矢状断面に対応する画像に対して、前記NT領域の少なくとも一部を含む領域、又は前記NT領域内に存在する点を入力するための入力ユニットをさらに具備し、
前記検出ユニットは、前記入力された領域又は点を基準として、前記NT領域を検出する請求項11乃至14のうちいずれか一項記載の超音波画像処理装置。 - 前記検出ユニットは、前記矢状断面を当該断面に垂直な方向にずらしながら、各断面において前記NT領域の境界を検出することで、前記NT領域を検出する請求項11乃至15のうちいずれか一項記載の超音波画像処理装置。
- 前記矢状断面の位置及び角度の少なくとも一方を変更することで、前記第2の画像に表示される胎児の向きを変更する変更ユニットをさらに具備し、
前記検出ユニットは、変更後の前記矢状断面に対応する第3の画像を基準として、前記ボリュームデータのうち前記NT領域に対応するNTデータと、前記NT領域の長手方向と、を検出する請求項11乃至16のうちいずれか一項記載の超音波画像処理装置。 - 前記計測ユニットは、操作者によって入力される点と法線方向とを用いて、前記視線方向を決定する請求項11乃至17のうちいずれか一項記載の超音波画像処理装置。
- 前記画像生成ユニットは、
前記NT領域の厚さの最大値が前記NT領域の中央又はその近傍に位置するように、前記視線方向及び前記NTデータの向きのうちの少なくとも一方を変更し、
変更後の前記視線方向又は前記NTデータを用いて、前記第1の画像を生成する請求項11乃至17のうちいずれか一項記載の超音波画像処理装置。 - 前記視線方向は、前記矢状断面に沿った方向であって、前記NT領域の長手方向と垂直な方向である請求項11乃至19のうちいずれか一項記載の超音波画像処理装置。
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