JP6338965B2 - 医用装置及び超音波診断装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、医用装置及び超音波診断装置に関する。

超音波診断装置には、超音波振動子が２次元状に配列された２Ｄアレイプローブ（マトリクスアレイプローブ）やメカ４Ｄプローブ（機械式３次元プローブ）を有するものがある。これらのプローブで被検体の対象部位を時間経過とともに撮影することにより対象部位の画像を含む一連の３次元の超音波画像が取得される。

対象部位の実状態が所定状態になったときに撮影された３次元の医用画像、例えば、胎児の姿勢が左右対称を示したときに撮影された３次元の医用画像から胎児の正中矢状断面が生成される。ここで、「正中矢状断面」とは、体を両半分に分ける面をいう。胎児の正中矢状断面に基づいて対象部位が計測、または、検査される。

胎児の正中矢状断面に基づいて計測される対象部位の種類には、例えば、胎児の後頚部浮腫（Ｎｕｃｈａｌ Ｔｒａｎｓｌｕｃｅｎｃｙ：ＮＴ）領域がある。ＮＴ領域は、胎児の首の後ろ皮下の黒く抜けている部分である。図１１にＮＴ領域を白抜きの矢印で示す。ＮＴ領域の厚さは、胎児の正中矢状断面から計測される。

特開２０１２−８１２５７号公報

しかし、検査者は、胎児の姿勢が左右対称を示したときに撮影された３次元の医用画像（つまり、正中矢状断面が生成できる３次元の医用画像）であるか否かを、その医用画像を目で見て判断するため、判断ミスが生じ易く、正中矢状断面が生成できる３次元の医用画像を確実に特定できなかった。そのため、目で見て判断された３次元の医用画像から正中矢状断面と異なる断面が生成されることがある。正中矢状断面と異なる断面では、ＮＴ領域の厚さが正確に計測されない。また、ＮＴ領域の厚さが正確に計測されなかったことが計測後に明らかになったとき、再度の計測を余儀なくされるため、計測の効率が低下する。

この実施形態は、上記の問題を解決するものであり、医用画像を確実に特定することにより、対象部位を正確に計測し、計測の効率を向上することが可能な医用装置及び超音波診断装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、実施形態の医用装置は、被検体の対象部位が撮影されることにより取得された対象部位の３次元の医用画像を用いるものであり、記憶部と、検査手段と、定義手段と、判断部とを有する。記憶部は、対象部位に位置する複数の特定部位を基に定義された対象部位の所定状態を記憶する。検査手段は、複数の特定部位の位置を検出する。定義手段は、検出された複数の特定部位の位置を基に対象部位の実状態を定義する。判断部は、定義された実状態と記憶部に記憶された所定状態との一致度合いに係る情報を得る。さらに記憶部は、対象部位と対象部位の所定状態とを対応づけ記憶しておき、検査手段は、対象部位の指定を受けることで医用画像から複数の特定部位の位置を検出する。

第１の実施形態に係る医用装置の機能ブロック図。 医用画像の読み出しから正中矢状断面を示す画像の表示までの一連の流れを示すフロー図。 医用画像の読み出しから正中矢状断面を示す画像の表示までの一連の流れを示すフロー図。 胎児のＭＰＲ画像。 胎児の姿勢が左右対称を示したときに撮影された画像。 胎児の姿勢が左右対称を示さないときに撮影された画像。 輝度の高い部分が一方向に連続して検出されたときの画像。 検出された背骨とその軸の一端に配置された頭部とを示す画像。 眼窩の位置と平面との位置関係を示す図。 平面内に背骨上の複数の位置の全てが存在するときを示す図。 平面内に背骨上の複数の位置のいずれかが存在しないときを示す図。 平面内に背骨上の複数の位置のいずれかが存在しないときを示す図。 正中矢状断面を示す画像。 心臓のＭＰＲ画像。 第２の実施形態において、医用画像の読み出しから長軸長等の表示までの一連の流れを示すフロー図。 左室の僧帽弁及び左室の奥壁を示す図。 長軸長及び長軸断面積を示す図。

例えば、２Ｄアレイプローブやメカ４Ｄプローブを有する超音波プローブで、対象部位を時間経過とともに撮影することにより対象部位の画像を含む一連の３次元の超音波画像（医用画像）が取得される。取得された一連の３次元の医用画像は、例えば病院内の画像サーバ（図示しない）に送信される。一連の３次元の医用画像は、それらが撮影されたときの撮影時刻を含む付帯情報と対応づけられている。一連の３次元の医用画像は医用装置１に送信され、医用装置１の記憶部３（図１参照）に記憶される。

対象部位の種類として、ＮＴ領域の他に、胎児の頭頂からお尻までの長さである胎児頭臀長（Ｃｒｏｗｎ-ｒｕｍｐ Ｌｅｎｇｔｈ：ＣＲＬ）、胎児の鼻骨の長さである胎児鼻骨長（Ｎａｓａｌ ｂｏｎｅ：ＮＢ）、さらに、心臓の拡張末期左室の長軸長及び長軸断面積が含まれる。

これらの対象部位の計測を正確にかつ効率良くするためには、対象部位の実状態Ｓ´が所定状態Ｓになったときに撮影された医用画像が一連の医用画像から特定される必要がある。例えば、ＮＴ領域、ＣＲＬ、及び、ＮＢの計測では、胎児の姿勢が左右対称を示したときに撮影された医用画像が一連の医用画像から特定され、特定された医用画像から正中矢状断面が生成される必要がある。また、例えば、拡張末期左室の長軸長及び長軸断面積の計測では、長軸長が最大値を示したときに撮影された医用画像が特定される必要がある。

医用装置１は、対象部位の指定を受けて、対象部位を計測するための医用画像を一連の医用画像から特定する。ＮＴ領域等の計測を行うときの医用装置１については、第１の実施形態で説明する。さらに、心臓の拡張末期左室の長軸長及び長軸断面積の計測を行うときの医用装置１については、第２の実施形態で説明する。さらに、これらの計測を行う超音波診断装置１００については、第３の実施形態で説明する。

＜第１の実施形態＞
次に、医用装置１の第１の実施形態について各図を参照して説明する。
図１は、医用装置１の機能ブロック図、図２は、医用画像の読み出しから正中矢状断面を示す画像の表示までの一連の流れを示すフロー図である。
図１に示すように、医用装置１は、制御部２と、記憶部３と、インターフェース４と、検査手段１０と、定義手段２０と、判断部３０とを有する。制御部２は、記憶部３、インターフェース４、検査手段１０、定義手段２０、及び、判断部３０に各動作を指示する制御指令を出すことで、それらを統括的に制御する。インターフェース４は、入力部４１、表示制御部４２及び表示部４３を有する。

〔記憶部３〕
予め、記憶部３には、対象部位の種類と、対象部位の種類に対応して、対象部位の内及び／又は外に位置する複数の特定部位の参照位置を基に所定の定義方法で定義された対象部位の所定状態Ｓとが対応づけられて記憶される（図２に示す「対象部位の種類に対応した特定部位を記憶」）。

ここで、「対象部位の外に位置する」とは、対象部位をその一部とする被検体があるとき、被検体における対象部位以外に位置し、及び／又は、被検体の外に位置することをいう。さらに、「対象部位の所定状態」とは、胎児の姿勢が左右対称を示したときの状態をいう。「参照位置」とは、概念上の位置であって、検査手段１０により検出される特定部位の位置に対応する位置であり、ここでは、胎児の背骨上の複数の位置、及び、眼窩の位置をいう。

（所定状態の定義）
対象部位の所定状態Ｓは、双方の眼窩の位置Ｒｐ、Ｒｑを結ぶ直線の中心位置Ｒｃに該直線に直交する平面を設けたとき、その平面内に（平面に沿って）背骨があることにより、定義される。

（定義方法）
(i)３次元の医用画像を（ｘ、ｙ、ｚ）の座標系で表す。
(ii)背骨を特定し、その長さ方向に沿って、背骨の位置として距離が離れた複数点を選択する。画像における背骨上の複数の位置ＲｉをＲｉ（ｘｉ、ｙｉ、ｚｉ）、ただし、ｉ＝１、２、…、ｎ（ｎ≧３）で表す。
(iii)眼窩を特定し、その位置Ｒｐ、Ｒｑを検出する。画像における眼窩の位置Ｒｐ、ＲｑをＲｐ（ｘｐ、ｙｐ、ｚｐ）、Ｒｑ（ｘｑ、ｙｑ、ｚｑ）で表す。
(iv)画像におけるＲｐとＲｑとを結ぶ直線の中心位置Ｒｃ（ｘｃ、ｙｃ、ｚｃ）を求める。
(v)ＲｐとＲｑとを結ぶ直線をＸ軸とし、中心位置ＲｃをＸ軸上の原点（Ｘｃ＝０、Ｙｃ＝０、Ｚｃ＝０）とするＸＹＺ座標系に、画像の座標系ｘｙｚにおける背骨の参照位置Ｒｉ（ｘｉ、ｙｉ、ｚｉ）を変換し、Ｒｉ（Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉ）とする。
(vi)判定
眼窩の位置Ｒｐ、Ｒｑを結ぶ直線の中心位置Ｒｃに設けられた該直線に直交する平面は、Ｘｉ＝０の平面であるから、Ｒｉ（０、Ｙｉ、Ｚｉ）、ただし、ｉ＝１、２、…、ｎ（ｎ≧３）のとき、定義を満足する。

（インターフェース４）
図３は、医用画像の読み出しから正中矢状断面を示す画像の表示までの一連の流れを示すフロー図である。
検査手段１０は、一連の３次元の医用画像の中から所定の順（例えば、付帯情報としての撮影時刻の順）に画像を読み出す（図２に示す「３次元の医用画像の読み出し」、図３に示すステップＳ１０１）。

図４は、胎児のＭＰＲ（Ｍｉｌｔｉ Ｐｌａｎａｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）画像である。図４に、ＭＰＲ画像に重ねて表示された円筒状のマークＭを破線で示す。一連の３次元の医用画像とは別個に、胎児のＭＰＲ画像が取得され、記憶部３に記憶される。

図４に示すように、表示制御部４２は、胎児のＭＰＲ画像を表示部４３に表示させるとともに、入力部４１の操作を受けて、マークＭを移動可能に、かつ、マークＭで示された移動先の検出範囲を指定可能にＭＰＲ画像に重ねて表示させる。ここで、「検出範囲」とは、その範囲に特定部位があれば、検査手段１０により特定部位の位置が検出される範囲をいう。さらに、表示制御部４２は、入力部４１の操作を受けて、対象部位の種類を指定可能に表示部４３に表示させる。ここでは、表示制御部４２は、入力部４１の操作を受けて、マークＭで示された移動先の検出範囲（ここでは、腹部の範囲）を指定し、かつ、対象部位としてＮＴ領域を指定する（図２に示す「対象部位及び検出範囲の指定」、図３に示すステップＳ１０２）。

医用装置１は、検出範囲及びＮＴ領域が指定されると、前記所定の順に読み出した３次元の医用画像を基に、検査手段１０による特定部位の位置検出、定義手段２０による実状態Ｓ´の定義、及び、判断部３０による実状態Ｓ´と所定状態Ｓとの比較の各工程を行う。実状態Ｓ´と所定状態Ｓとの比較では、胎児の実状態Ｓ´が所定状態Ｓ、つまり、胎児の姿勢が左右対称を示したときの状態か否かを判断する。医用装置１は、実状態Ｓ´と所定状態Ｓとが同じと判断したとき医用画像の読み出しを終了し、実状態Ｓ´と所定状態Ｓとが異なると判断されたとき前記読み出した医用画像の次の順の医用画像を読み出す。そして、特定部位の位置検出から実状態Ｓ´と所定状態Ｓとの比較までの各工程を、実状態Ｓ´と所定状態Ｓとが同じと判断するときまで繰り返す。

（特定部位の位置検出）
次に、特定部位の位置検出から実状態Ｓ´と所定状態Ｓとの比較までの各工程の詳細について説明する。
検査手段１０は、対象部位の種類に対応した複数の特定部位、及び、その検出方法を予め記憶しておく。ここでは、ＮＴ領域に対応した特定部位として、胎児の背骨、及び、胎児の眼窩が含まれる。

図５は、胎児の姿勢が左右対称を示したときに撮影された画像、図６は、胎児の姿勢が左右対称を示さないときに撮影された画像である。図５及び図６に、背骨上の位置を“Ｂｉ”、眼窩の位置を“Ｂｐ”、“Ｂｑ”で示す。ここで、ｉ＝１、２、…ｎ（ｎ≧３）である。

検査手段１０は、検出範囲及びＮＴ領域の指定を受けて、ＮＴ領域に対応する特定部位（胎児の背骨、眼窩）及びそれらの位置を、読み出した３次元の医用画像から検出するが、先ず、検査手段１０は、３次元の医用画像における検出範囲中の描出された輝度が高い部分の連続した箇所を背骨として検出する（図２に示す「背骨の検出」）。さらに、検査手段１０は、背骨を中心軸とし、背骨上の複数の位置Ｂｉを検出する（図２に示す「背骨上の位置検出」）。このとき、医用画像における位置Ｂｉは、Ｂｉ（ｘｉ、ｙｉ、ｚｉ）で表される。

図７Ａは、輝度の高い部分が一方向に連続して検出されたときの画像である。検査手段１０は、各画像において高い輝度を示す領域の図心の位置を求める。各画像における図心の位置を、背骨上の複数の位置Ｂｉとする。

次に、検査手段１０は、中心軸としての背骨を参照し、読み出した画像に基づいて、パターンマッチングにより頭部を検出する（図２に示す「頭部の検出」、図３に示すステップＳ１０３）。さらに、検査手段１０は、頭部の眼窩及びその位置Ｂｐ，Ｂｑを検出する（図２に示す「眼窩の位置検出」、図３に示すステップＳ１０３）。図７Ｂは、検出された背骨と、背骨軸ＡＢの一端に配置された所定領域ＡＲとを示す画像である。ここで、パターンマッチングとは、例えば、図７Ｂに示すように、データーベース（図示しない）に蓄えた頭部の画像（図示しない）と背骨軸ＡＢの一端に配置された所定領域ＡＲを示す画像とのマッチングをいう。さらに、検査手段１０は、画像におけるＢｐとＢｑとを結ぶ直線の中心位置Ｂｃを求める。検出された位置Ｂｐ、Ｂｑは、Ｂｐ（ｘｐ、ｙｐ、ｚｐ）、Ｂｑ（ｘｑ、ｙｑ、ｚｑ）で表される。また、求められた中心位置Ｂｃは、Ｂｃ（ｘｃ、ｙｃ、ｚｃ）で表される。

（実状態の定義）
定義手段２０は、対象部位の種類に対応して実状態Ｓ´を定義する定義方法（所定状態Ｓを定義したときと同じ方法）を予め記憶しておく。定義手段２０は、検査手段１０により検出された位置Ｂｉ、Ｂｐ、Ｂｑを基に所定の定義方法で実状態Ｓ´を定義する（図２に示す「実状態を定義」、図３に示すステップＳ１０４）。

図８は、眼窩の位置Ｂｐ、Ｂｑと平面ＰＬとの位置関係を示す図である。図８に示すように、定義手段２０は、検出された眼窩の位置Ｂｐ、Ｂｑを結ぶ直線をＸ軸とし、中心位置ＢｃをＸ軸上の原点（Ｘｃ＝０、Ｙｃ＝０、Ｚｃ＝０）とするＸＹＺ座標系に、医用画像の座標系ｘｙｚにおける背骨の位置Ｂｉ（ｘｉ、ｙｉ、ｚｉ）を変換し、Ｂｉ（Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉ）とする。（図２に示す「ＸＹＺ座標を定義」：定義方法(v)と同じ）。

図９は、平面ＰＬ内に背骨上の複数の位置Ｂｉの全てが存在するときを示す図である。
次に、定義手段２０は、眼窩の位置Ｂｐ、Ｂｑを結ぶ直線の中心位置Ｂｃに該直線に直交する平面ＰＬを設けたとき、背骨上の複数の位置Ｂｉからその平面ＰＬまでの距離を求める（図２に示す「実状態を定義」）。

（実状態Ｓ´と所定状態Ｓとの比較）
判断部３０は、求められた距離（背骨上の複数の位置Ｂｉからその平面ＰＬまでの距離）に基づいて、定義された実状態Ｓ´と所定状態Ｓとを比較する。
判断部３０は、平面ＰＬがＸｉ＝０の平面であるから、Ｂｉ（０、Ｙｉ、Ｚｉ）であるとき、実状態Ｓ´と所定状態Ｓとが同じであると判断する（図２に示す「実状態と所定状態とを比較」、図３に示すステップＳ１０５）。これは、平面ＰＬ内に背骨上の複数の位置Ｂｉの全てがあること、つまり、平面ＰＬが正中矢状断面であることを意味する。

ここで、「平面ＰＬ内に背骨上の複数の位置Ｂｉがある」とは、位置Ｂｉから平面ＰＬまでの距離が許容範囲内にあるときをいう。なお、許容範囲は次のように求められる。例えば、所定の正確さでＮＴ領域の厚さが計測できたときの平面（つまり、正中矢状断面）を生成できた医用画像を過去のサンプルから所定数選び出し、選び出した各サンプルについて、位置Ｂｉから平面ＰＬまでの距離を測定し、測定した数値の最大値により許容範囲を求める。

図１０Ａ及び図１０Ｂは、平面ＰＬ内に背骨上の複数の位置Ｂｉのうちの１以上が存在しないときを示す図である。図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、背骨上の複数の位置Ｂｉのうちの１以上が平面ＰＬ内に位置しないとき、つまり、平面ＰＬが正中矢状断面ではないとき、判断部３０は、実状態Ｓ´が所定状態Ｓと異なると判断する（図２に示す「実状態と所定状態とを比較」、図３に示すステップＳ１０５）。判断部３０は、判断結果を出力する（図２に示す「比較結果を出力」）。

（正中矢状断面の表示、ＮＴ領域の厚さの計測）
図１１は正中矢状断面を示す画像である。対象部位の実状態Ｓ´が所定状態Ｓと同じであるとの判断結果が出力されたとき（図３に示すステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、図１１に白抜きの矢印で示すＮＴ領域の厚さ（図１１に“ｔ”で表す）を計測可能に構成される。ここで、「ＮＴ領域の厚さを計測可能に構成」とは、その厚さを自動的に計測する自動計測と、その厚さが手動により計測される手動計測とが含まれる。

自動計測としては、平面ＰＬにおける正中矢状断面が３次元の医用画像を基に作成され、作成された正中矢状断面からＮＴ領域が抽出され、抽出されたＮＴ領域の図心をその中心とし、その半径が所定間隔（例えば、２ｍｍ）で段階的に異なる複数の同心円形状のスケールが作成され、作成されたスケールがＮＴ領域に重ねられるように表示部４３に表示されることにより（図２に示す「正中矢状断面を表示」、図３に示すステップＳ１０６）、スケールを参照してＮＴ領域の厚さを計測する方法がある。これに対し、手動計測としては、平面ＰＬにおける正中矢状断面が３次元の医用画像を基に作成され、作成された正中矢状断面が表示部４３に表示されることにより（図２に示す「正中矢状断面を表示」、図３に示すステップＳ１０６）、正中矢状断面におけるＮＴ領域の厚さを医師等が実際に計測する方法がある。同様にして、自動計測又は自動計測により、ＣＲＬ、及び、ＮＢが計測される。

判断部３０により対象部位の実状態Ｓ´が所定状態Ｓと異なると判断されたとき（図３に示すステップＳ１０５：Ｎｏ）、図３に示すＳ１０１に戻り、検査手段１０は、読み出した医用画像の次の順の医用画像を一連の３次元の医用画像の中から読み出す。

〔変形例〕
次に、第１の実施形態の医用装置１の変形例について説明する。
変形例では、「所定状態の定義」、及び、「定義方法」が前記実施形態と異なり、「実状態の定義」、「実状態Ｓ´と所定状態Ｓとの比較」、及び、「正中矢状断面の表示」、及び、「ＮＴ領域の厚さの計測」については、前記実施形態と同じである。

（所定状態の定義）
体を両半分に分ける面である正中矢状断面においては、背骨の長手方向の複数の位置Ｒｉの全て、及び、双方の眼窩の位置Ｒｐ、Ｒｑを結ぶ直線の中心位置Ｒｃが、その断面内に存在するはずである。これに対し、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、胎児が頭を横に向けたり、首を傾げたりしたとき、複数の位置Ｒｉ及び中心位置Ｒｃのうちのいずれかが、同一の平面から外れて位置する。
そこで、対象部位の所定状態Ｓは、背骨の長手方向の複数の位置Ｒｉの全てが同一の平面内にあり、かつ、その平面が中心位置Ｒｃを横切ることにより、定義される。

（定義方法）
(i)３次元の医用画像を（ｘ、ｙ、ｚ）の座標系で表す。
(ii)背骨を特定し、その長さ方向に沿って、背骨の位置として距離が離れた複数点を選択する。画像における背骨上の複数の位置ＲｉをＲｉ（ｘｉ、ｙｉ、ｚｉ）、ただし、ｉ＝１、２、…、ｎ（ｎ≧３）で表す。
(iii)眼窩を特定し、その位置Ｒｐ、Ｒｑを検出する。画像における眼窩の位置Ｒｐ、ＲｑをＲｐ（ｘｐ、ｙｐ、ｚｐ）、Ｒｑ（ｘｑ、ｙｑ、ｚｑ）で表す。
(iv)画像におけるＲｐとＲｑとを結ぶ直線の中心位置Ｒｃ（ｘｃ、ｙｃ、ｚｃ）を求める。
(v)判定
複数の位置Ｒｉの全てが同一の平面内にあるような平面が存在し、かつ、その平面が眼窩の位置Ｒｐ、Ｒｑを結ぶ直線の中心位置Ｒｃを横切るとき、定義を満足する。
反対に、医用画像を基に検査手段１０により検出された背骨上の複数の位置Ｒｉの全てが同一の平面内にあるような平面が存在せず、また、そのような平面があっても、検査手段１０により検出された眼窩の位置Ｒｐ、Ｒｑを結ぶ直線の中心位置Ｒｃを横切らないとき、定義を満足しない。なお、「複数の位置Ｒｉが同一の平面内にある」とは、位置Ｒｉから平面までの距離が許容範囲内にあるときをいう。この許容範囲は、それを求めた前述の方法と同じ方法により求められる。

＜第２の実施形態＞
次に、心臓の拡張末期左室の長軸長及び／又はそのときの長軸断面積の計測を行うときの医用装置１の第２の実施形態について、各図を参照して説明する。

第２の実施形態の医用装置１の構成は、第１の実施形態の医用装置１と基本的に同じであるため、同じ構成については同一番号を付してその説明を省略し、異なる構成について主に説明する。

図１２は、心臓のＭＰＲ画像である。一連の３次元の医用画像とは別個に心臓のＭＰＲ画像が取得され、記憶部３に記憶される。図１２に、略スペード型で表された拡張期の左室内腔を示す。左室内腔は、左室の入口の左右両側に位置する一対の僧帽弁と、左室の奥（スペードの頂点）に位置する奥壁（後壁）とを有する。また、図１２に、一対の僧帽弁の位置Ｒｕ、Ｒｖを結ぶ直線の中心位置Ｒｃと奥壁の位置Ｒｗとの間の距離である長軸長ＬＡを示す。心臓の拡張末期は、左室の奥壁（後壁）が前後運動する中で頂点（最後方の位置）に移動する時期として示され、また、長軸長ＬＡが最大値のときとして示される。

第１の実施形態では、胎児の背骨上の位置Ｒｉ、及び、眼窩の位置Ｒｐ、Ｒｑを特定部位の参照位置としたが、第２の実施形態では、左室の僧帽弁の位置Ｒｕ、Ｒｖ、及び、左室の奥壁の位置Ｒｗを、特定部位の参照位置とする。

（所定状態の定義）
対象部位の所定状態Ｓは、左室の僧帽弁の位置Ｒｕ、Ｒｖを結ぶ直線の中心位置Ｒｃと、左室の奥壁の位置Ｒｗとの間の距離（以下、長軸長という）が、最大値のときと定義される。

（定義方法）
(i)３次元の医用画像を（ｘ、ｙ、ｚ）の座標系で表す。
(ii)左室の僧帽弁を特定し、その位置Ｒｕ、Ｒｖを検出する。画像における位置Ｒｕ、ＲｖをＲｕ（ｘｕ、ｙｕ、ｚｕ）、Ｒｖ（ｘｖ、ｙｖ、ｚｖ）で表す。
(iii)左室の奥壁を特定し、その位置Ｒｗを検出する。画像における位置ＲｗをＲｗ（ｘｗ、ｙｗ、ｚｗ）で表す。
(iv)ＲｕとＲｖとを結ぶ直線の中心位置Ｒｃ（ｘｃ、ｙｃ、ｚｃ）を求める。
(v)中心位置Ｒｃと奥壁の位置Ｒｗとの間の距離（長軸長ＬＡ）を次の式（１）により求める。
ＬＡ＝｛（ｘｗ−ｘｃ）^２＋（ｙｗ−ｙｃ）^２＋（ｚｗ−ｚｃ）^２}^１／２ （１）
(vi)判定
長軸長ＬＡが最大値のとき、定義を満足する。

図１３は、第２の実施形態において、医用画像の読み出しから長軸長等の表示までの一連の流れを示すフロー図である。
第１の実施形態と同様、検査手段１０は、一連の３次元の医用画像の中から所定の順に画像を読み出す（図１３に示す「３次元の医用画像の読み出し」）。医用装置１又は画像処理装置（図示しない）は、３次元の医用画像を基にＭＰＲ画像を生成する。記憶部３には、胎児のＭＰＲ画像が記憶される。

図１２に、ＭＰＲ画像に重ねて表示されたマークＭを破線で示す。表示制御部４２は、入力部４１の操作を受けて、マークＭで示された検出範囲（ここでは、心臓の左室の範囲）を指定し、かつ、対象部位として拡張末期左室の長軸長及び長軸断面積を指定する（図１３に示す「対象部位及び検出範囲の指定」）。

（特定部位の位置検出）
図１４は、左室の僧帽弁及び左室の奥壁を示す図である。図１４に右側の僧帽弁の位置Ｕ、左側の僧帽弁の位置Ｖ、及び、奥壁の位置Ｗを示す。検査手段１０は、検出範囲及び対象部位の指定を受けて、パターンマッチングにより対象部位に対応する特定部位（左室の僧帽弁及び奥壁）、並びに、その位置を、読み出した３次元の医用画像から検出する（図１３に示す「僧帽弁の検出」〜「左室の奥壁の位置検出」）。検出された右側の僧帽弁の位置Ｕ、左側の僧帽弁の位置Ｖ、及び、奥壁の位置Ｗは、Ｕ（ｘｕ、ｙｕ、ｚｕ）、Ｖ（ｘｖ、ｙｖ、ｚｖ）、Ｗ（ｘｗ、ｙｗ、ｚｗ）で表される。
さらに、検査手段１０は、左室の僧帽弁の位置Ｕ、Ｖを結ぶ直線の中心位置Ｃ（ｘｃ、ｙｃ、ｚｃ）を求める。

（実状態の定義）
定義手段２０は、次の式（２）を参照して、中心位置Ｃと奥壁の位置Ｗとの間の距離である長軸長ＬＡ´を求める（図１３に示す「長軸長を定義」、「実状態を定義」）。
ＬＡ´＝｛（ｘｗ−ｘｃ）^２＋（ｙｗ−ｙｃ）^２＋（ｚｗ−ｚｃ）^２}^１／２ （２）
定義手段２０は、３次元の医用画像が読み出される度に、検出された位置Ｕ、Ｖ、Ｗ及び求められた中心位置Ｃを基に長軸長ＬＡ´を求める。例えば、医用画像が所定数Ｎ回読み出されたとき、定義手段２０により所定数Ｎ個の長軸長ＬＡ´が求められる。

（実状態Ｓ´と所定状態Ｓとの比較）
記憶部３には、長軸長ＬＡ´の初期値“０”が記憶される。判断部３０は、長軸長ＬＡ´が求められる毎に、求められた長軸長ＬＡ´が記憶部３に記憶された長軸長ＬＡ´より大きいか否かを判断する。

判断部３０は、求められた長軸長ＬＡ´が記憶部３に記憶された長軸長ＬＡ´より大きいと判断したとき、求めた長軸長ＬＡ´で記憶部３に記憶された長軸長ＬＡ´を書き換える（長軸長の更新）。一方で、判断部３０は、求めた長軸長ＬＡ´が記憶部３に記憶された長軸長ＬＡ´以下であると判断したとき、長軸長を更新しない。例えば、判断部３０による判断が所定数Ｎ回行われたとき、記憶部３に記憶された長軸長ＬＡ´が、求められたＮ個の長軸長ＬＡ´の中の最大値となる。ここで、「求められた左室長軸長が最も長いとき」とは、判断部３０により所定数回判断されたときを意味する。また、判断部３０により所定数回判断されることが、「実状態Ｓ´と所定状態Ｓとの比較」となる。

（拡張末期左室の長軸長、長軸断面積の計測）
図１５は、長軸長及び長軸断面積を示す図である。図１５に、位置Ｕ、Ｃ、Ｖ、Ｗを通るように、左室の心腔輪郭がトレースされた線ＰＦを示す。
判断部３０により実状態Ｓ´と所定状態Ｓとが同じになったと判断されたとき、つまり、長軸長ＬＡ´が最大値のとき、そのときの長軸断面積を計測可能に構成される。長軸断面積の計測には、図１５に線ＰＦで示すように左室の心腔輪郭をトレースし（このとき、腺ＰＦが位置Ｕ、Ｖ、Ｃを通る）、トレースで囲まれた面積を求める例えば、特開２００７−１１７３４４号公報に記載された手段が用いられる。

判断部３０は、長軸長ＬＡ´の最大値（拡張末期左室の長軸長ＬＡ´）、及び／又は、そのときの長軸長面積を出力する（図１３に示す「比較結果を出力」）。
表示制御部４２には、長軸長ＬＡ´の最大値、及び／又は、そのときの長軸断面積を表示部４３に表示させる（図１３に示す「長軸長等を表示」）。

なお、拡張末期は、そのとき心室容積が最大値を示すこと、あるいは、心電図の波形により特定できる。そのため、これらで拡張末期を特定したときに取得された画像を読み出し、その画像から長軸長を計測することが可能である。しかし、拡張末期の長軸長の計測には、心室容積という長軸長以外のデータが用いられるため、また、心電図モニタが必要とされるため、拡張末期の長軸長を正確かつ簡単に計測できない。これに対し、前記第２の実施形態によれば、医用画像を基に求められた所定数Ｎ個の長軸長ＬＡ´の中から、長軸長ＬＡ´の最大値を求めることで、拡張末期の長軸長を正確かつ簡単に計測することが可能となる。

＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態に係る超音波診断装置１００について、各図を参照して説明する。

第３の実施形態の超音波診断装置１００の構成は、第１の実施形態の医用装置１と基本的に同じであるため、同じ構成については同一番号を付してその説明を省略し、異なる構成について主に説明する。

前記実施形態では、一連の３次元の医用画像が医用診断装置（図示しない）により取得され、医用診断装置から院内のサーバ（図示しない）に送信され、サーバから医用装置１に送信され、医用装置１の記憶部３に記憶された。医用装置１は、記憶部３に記憶された一連の３次元の医用画像から、実状態が所定状態のときに撮影された医用画像を特定した。

これに対し、第３の実施形態では、超音波診断装置１００が制御部２、記憶部３、インターフェース４、検査手段１０、定義手段２０、判断部３０、及び、撮影手段（図示しない）を有し、対象部位を超音波で走査することにより一連の３次元の超音波画像を取得する。超音波診断装置１００の記憶部３は、医用装置１の記憶部３と同じく、特定部位と所定状態とを対応づけて記憶する。

検査手段１０は、撮影手段により逐次取得された一連の３次元の超音波画像から一つの超音波画像を所定の順に読み出し、読み出した超音波画像から特定部位の位置を検出する。定義手段２０は、特定部位の位置を基に対象部位の実状態を定義する。判断部３０は、定義された実状態が記憶部３に記憶された所定状態と同じであるか否かを判断する。

検出された特定部位の位置を基に定義された実状態と記憶部３に記憶された所定状態とが同じであるとの判断結果を受けて、表示制御部４２は、特定部位の位置を検出したときに用いた超音波画像を基に、対象部位を計測可能に表示部４３に表示させる。それにより、対象部位を撮影しながら、対象部位を計測することが可能となる。

一方で、検出された特定部位の位置を基に定義された実状態と記憶部３に記憶された所定状態とが同じでないとの判断結果を受けて、検査手段１０は、読み出した超音波画像の次の超音波画像を一連の３次元の超音波画像から読み出す。

上記実施形態において説明した構成は、実状態が所定状態のときに撮影された医用画像を一連の３次元の医用画像から特定するものであるが、２次元の医用画像にも適用することができる。また、特定部位の位置を、背骨上の位置や眼窩の位置としたものを示したが、人工骨上の位置にも適用することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

ＡＢ 背骨軸
ＡＲ 所定領域
Ｂｉ、Ｒｉ 背骨上の位置
Ｂｐ、Ｂｑ、Ｒｐ、Ｒｑ 眼窩の位置
Ｂｃ、Ｒｃ 中心位置
Ｍ マーク
ＰＬ 平面
１ 医用装置
２ 制御部
３ 記憶部
４ インターフェース
４１ 入力部
４２ 表示制御部
４３ 表示部
１０ 検査手段
２０ 定義手段
３０ 判断部
１００ 超音波診断装置

Claims (12)

1. 被検体の対象部位が撮影されることにより取得された前記対象部位の医用画像を用いる医用装置において、
   前記対象部位に位置する複数の特定部位を基に定義された前記対象部位の所定状態を記憶する記憶部と、
   前記医用画像から前記複数の特定部位の位置を検出する検査手段と、
   前記検出された複数の特定部位の位置を基に前記対象部位の実状態を定義する定義手段と、
   前記定義された実状態と前記記憶部に記憶された前記所定状態との一致度合いに係る情報を得る判断部と、
   を有し、
   前記記憶部は、前記対象部位と前記対象部位の所定状態とを対応づけ記憶しておき、
   前記検査手段は、前記対象部位の指定を受けることで前記医用画像から前記複数の特定部位の位置を検出する、
   ことを特徴とする医用装置。
2. 前記記憶部は、前記対象部位の種類と、前記対象部位の種類に対応して、前記対象部位の内及び／又は外に位置する複数の特定部位の参照位置を基に所定の定義方法で定義された対象部位の所定状態と、を対応づけて記憶し、
   前記検査手段は、前記対象部位の種類に対応した前記複数の特定部位を記憶しておき、前記対象部位の指定を受けたとき、前記医用画像から指定された対象部位の種類について前記複数の特定部位の位置を検出し、
   前記定義手段は、前記対象部位の種類に対応して前記実状態を定義する定義方法を記憶しておき、前記対象部位の前記指定を受けたとき、前記検査手段で検出された前記複数の特定部位の位置を基に、前記指定された対象部位の種類についての前記定義方法で前記実状態を定義し、前記定義した対象部位の実状態を出力することを特徴とする請求項１に記載の医用装置。
3. 前記検査手段は、前記対象部位として胎児頚部浮腫の部位の指定を受けて、前記医用画像から前記対象部位の外に位置する背骨上の複数の第１の特定部位の位置、及び、前記対象部位の外に位置する眼窩としての２つの第２の特定部位の位置を検出し、
   前記定義手段は、前記２つの第２の特定部位の位置を結ぶ直線の中心位置と、前記複数の第１の特定部位との互いの位置の関係により前記実状態を定義し、
   前記判断部は、前記定義された前記実状態と、前記中心位置、及び、前記複数の前記第１の特定部位の位置の全てが同一の平面内に存在することと定義された前記所定状態とが同じか否かを判断し、
   前記判断部により前記実状態と前記所定状態とが同じであると判断されたとき、胎児頚部浮腫の厚さを計測可能に構成されることを特徴とする請求項２に記載の医用装置。
4. 前記定義手段は、前記直線の中心位置で該直線に直交する平面を求め、前記求めた前記平面と前記第１の特定部位との互いの位置の関係により前記実状態を定義し、
   前記判断部は、前記定義された前記実状態と、前記複数の前記第１の特定部位の位置の全てが前記平面内に存在することと定義された前記所定状態とが同じか否かを判断することを特徴とする請求項３に記載の医用装置。
5. 前記定義手段は、前記複数の前記第１の特定部位の位置の全てが同一の平面内に存在するとき、前記存在した平面と前記中心位置との互いの位置の関係により前記実状態を定義し、
   前記判断部は、前記定義された前記実状態と、前記平面が前記中心位置を通ることと定義された前記所定状態とが同じか否かを判断することを特徴とする請求項３に記載の医用装置。
6. 前記判断部により前記実状態と前記所定状態とが同じであると判断されたとき、前記医用画像を基に前記平面における正中矢状断面が生成され、さらに、前記正中矢状断面が表示されることにより、胎児頚部浮腫の厚さを計測可能に構成されることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれかに記載の医用装置。
7. 前記検査手段は、前記医用画像の中から一つの医用画像を所定の順に読み出し、前記読み出した前記医用画像から前記複数の特定部位の位置を検出し、前記検出した複数の特定部位の位置を基に定義された前記実状態と前記記憶部に記憶された前記所定状態とが異なると判断されたとき、前記一つの医用画像の次の順の医用画像を読み出すことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の医用装置。
8. 前記検査手段は、前記対象部位として左室の指定を受けて、前記医用画像から前記対象部位の内に位置する左室の入口の両側に位置する僧帽弁としての２つの第３の特定部位の位置、及び、前記対象部位の内に位置する前記入口から左室の奥に位置する奥壁としての第４の特定部位の位置を検出し、
   前記定義手段は、２つの前記第３の特定部位の位置を結ぶ直線を求め、前記直線の中心位置と前記第４の特定部位の位置との両者間の距離である左室長軸長を求めることにより前記実状態を定義し、
   前記判断部は、前記求められた前記左室長軸長が最も長いとき、前記定義された前記実状態と前記所定状態とが同じになったと判断し、
   前記判断部により前記実状態と前記所定状態とが同じになったと判断されたとき、前記最も長い前記左室長軸長を出力可能に、及び／又は、そのときの左室の断面積である長軸断面積を計測可能に構成されることを特徴とする請求項２に記載の医用装置。
9. 前記検査手段は、前記医用画像の中から所定数の医用画像を所定の順に読み出し、前記読み出した前記医用画像を基に前記第３の特定部位及び前記第４の特定部位の位置を検出し、
   前記定義手段は、前記検査手段により前記所定数の医用画像を基に検出された前記第３の特定部位及び前記第４の特定部位の位置から前記所定数の前記左室長軸長を求め、
   前記判断部は、前記定義手段により求められた前記左室長軸長が前記所定数の前記左室長軸長の中で最も長いとき、前記定義された前記実状態と前記所定状態とが同じになったと判断することを特徴とする請求項８に記載の医用装置。
10. 被検体の対象部位を超音波で走査することにより前記対象部位の超音波画像を取得する超音波診断装置において、
    前記対象部位に位置する複数の特定部位を基に定義された前記対象部位の所定状態を記憶する記憶部と、
    逐次前記取得された前記超音波画像から一つの超音波画像を読み出し、前記読み出した超音波画像から前記複数の特定部位の位置を検出する検査手段と、
    前記検出された複数の特定部位の位置を基に前記対象部位の実状態を定義する定義手段と、
    前記定義された実状態と前記記憶部に記憶された前記所定状態との一致度合いに係る情報を得る判断部と、
    を有する
    ことを特徴とする超音波診断装置。
11. 前記検査手段は、前記超音波画像の中から一つの超音波画像を所定の順に読み出し、前記読み出した前記超音波画像から前記複数の特定部位の位置を検出し、前記検出した複数の特定部位の位置を基に定義された前記実状態と前記記憶部に記憶された前記所定状態とが異なると判断されたとき、前記一つの超音波画像の次の順の超音波画像を読み出すことを特徴とする請求項１０に記載の超音波診断装置。
12. 前記検出した複数の特定部位の位置を基に定義された前記実状態と前記記憶部に記憶された前記所定状態とが同じであると判断されたとき、前記複数の特定部位の位置を検出したときに用いた前記超音波画像を基に、前記対象部位について計測可能に構成されることを特徴とする請求項１１に記載の超音波診断装置。

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