JP6960521B2 - 音響波診断装置および音響波診断装置の制御方法 - Google Patents

音響波診断装置および音響波診断装置の制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、音響波診断装置および音響波診断装置の制御方法に係り、特に、音響波画像上における計測対象の検出および計測を行う音響波診断装置および音響波診断装置の制御方法に関する。
近年、医用音響波診断装置においては、取得した音響波画像内に含まれる様々な臓器や病変等に対して、長さ、大きさおよび面積等の計測を行う計測機能を有することが一般的になっている。計測対象を計測するためには、通常、ユーザがトラックパッド、トラックボール、マウス等の座標を入力する入力装置を用いてキャリパすなわちカーソルを操作し、表示画像上に計測点や関心領域等の設定をすることが行われている。このように、ユーザによる手動の操作がなされる場合には、ユーザの経験および熟練度等が影響するため、操作を自動化する種々の試みがなされている。
例えば、特許文献1には、操作部を介してユーザから計測対象に対するボディマークが選択されると、その計測対象に最適な画像モード、画質設定、計測モードおよび計測項目が自動的に設定される超音波診断装置が開示されている。特許文献1では、超音波画像に対し、操作部を介してユーザから入力された計測点の位置、数およびその順序により、計測対象に対する計測が行われ、その計測結果が表示部に表示される。
特開2010−240198号公報
このように、特許文献1および2に開示されている超音波診断装置においては、操作部を介して計測点および指定点を手動で指定する必要があるため、計測に多大の手間がかかってしまう。そこで、計測対象が存在する超音波画像上のおよその位置をユーザが指定するだけで、その周辺を自動的に探索して計測対象を検出し、計測を行うことが望まれている。
しかしながら、キャリパを配置する位置および計測ルールは、ユーザによって異なることがあり、自動で設定されたキャリパの位置に対して手動で修正したい場合がある。そこで、キャリパの設定を手動モードに切り替えて、ユーザが正しいと考える位置まで手動でキャリパを移動させようとすると、操作の手間が大きく、特に、小型端末の場合には、より精密な操作が要求されるため、ユーザの負担および操作時間が増大するという問題がある。
本発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたものであり、自動で設定されたキャリパの位置を容易に且つ正確に手動で修正することができる音響波診断装置および音響波診断装置の制御方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の音響波診断装置は、取得した音響波画像を表示する表示部と、ユーザが入力操作を行うための操作部と、操作部を介して計測対象に関連する計測項目の指定を受け付ける計測項目指定受付部と、計測項目指定受付部により受け付けられた計測項目に基づいて検出計測アルゴリズムを設定する検出計測アルゴリズム設定部と、操作部を介して表示部に表示された音響波画像上の計測対象の位置の指定を受け付ける位置指定受付部と、位置指定受付部により受け付けられた計測対象の位置と検出計測アルゴリズム設定部により設定された検出計測アルゴリズムとに基づいて、計測対象を検出し、検出された計測対象に対してキャリパを設定して計測を行い、且つ計測結果を表示部に表示させる計測部と、音響波画像上の計測対象の輪郭を検出する輪郭検出部と、操作部を介したキャリパの位置の修正依頼に応じて、キャリパの可動範囲を輪郭検出部により検出された輪郭上に制限するキャリパ可動範囲制限部と、操作部を介してなされたキャリパの位置の修正を受け付ける修正受付部とを備え、計測部は、修正受付部により受け付けられたキャリパの位置の修正に基づいて計測対象に対する計測を行って計測結果を表示部に表示させることを特徴とする。
もしくは、キャリパ可動範囲制限部は、キャリパに接続された計測線が定められた方向を向いたまま移動するようにキャリパの可動範囲を制限することもできる。
もしくは、キャリパ可動範囲制限部は、キャリパの周辺における計測対象のエッジの近似直線を算出し、キャリパに接続された計測線が近似直線に対して垂直な方向を向いたまま移動するようにキャリパの可動範囲を制限することもできる。
もしくは、キャリパ可動範囲制限部は、計測線の両端に位置する2つのキャリパのそれぞれの周辺における計測対象のエッジの2本の近似直線を算出し、計測線が2本の近似直線の平均の角度に対して垂直な方向を向いたまま移動するようにキャリパの可動範囲を制限することもできる。
また、キャリパ可動範囲制限部は、輪郭上の各点におけるキャリパの位置修正の推奨度を算出し、算出された推奨度に応じてキャリパに接続される計測線の表示方式を変化させることができる。
より具体的には、キャリパ可動範囲制限部は、計測対象のエッジらしさに応じて推奨度を算出することができる。
もしくは、キャリパ可動範囲制限部は、キャリパに接続される計測線の長さと輪郭の最大径との差分に応じて推奨度を算出することもできる。
もしくは、キャリパ可動範囲制限部は、キャリパに接続される計測線と計測対象の慣性主軸との角度差に応じて推奨度を算出することもできる。
また、キャリパ可動範囲制限部は、推奨度に応じて計測線の色、太さ、線種の少なくとも1つを変化させることができる。
また、キャリパ可動範囲制限部は、算出された推奨度が定められた基準値より低い位置では、キャリパの可動範囲を輪郭上に制限することを解除することができる。
また、キャリパ可動範囲制限部は、ユーザによるキャリパの位置の修正を学習し、学習の結果に基づいて、キャリパの可動範囲を輪郭上の一部にさらに制限することができる。
また、音響波画像は、超音波画像または光音響画像であることが好ましい。
本発明の音響波診断装置の制御方法は、取得した音響波画像を表示し、ユーザから計測対象に関連する計測項目の指定を受け付け、受け付けられた計測項目に基づいて検出計測アルゴリズムを設定し、ユーザから表示された音響波画像上の計測対象の位置の指定を受け付け、受け付けられた計測対象の位置と設定された検出計測アルゴリズムとに基づいて、計測対象を検出し、検出された計測対象に対してキャリパを設定して計測を行い、且つ計測結果を表示し、音響波画像上の計測対象の輪郭を検出し、ユーザからのキャリパの位置の修正依頼に応じて、キャリパの可動範囲を検出された輪郭上に制限し、ユーザからのキャリパの位置の修正を受け付け、受け付けられたキャリパの位置の修正に基づいて計測対象に対する計測を行って計測結果を表示することを特徴とする。
本発明によれば、音響波画像上の計測対象の輪郭を検出する輪郭検出部と、操作部を介したキャリパの位置の修正依頼に応じて、キャリパの可動範囲を輪郭検出部により検出された輪郭上に制限するキャリパ可動範囲制限部と、操作部を介してなされたキャリパの位置の修正を受け付ける修正受付部とを備え、計測部は、修正受付部により受け付けられたキャリパの位置の修正に基づいて計測対象に対する計測を行って計測結果を表示部に表示させるため、自動で設定されたキャリパの位置を容易に且つ正確に手動で修正することができる。
本発明の実施の形態1に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1における受信部の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1に係る画像生成部の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1に係る超音波診断装置の動作を表すフローチャートである。 ユーザが計測項目および計測位置を指定する様子を示す模式図である。 計測結果の表示例を示す図である。 キャリパの可動範囲の例を示す図である。 キャリパの修正例を示す図である。 本発明の実施の形態1の変形例1におけるキャリパの修正例を示す図である。 本発明の実施の形態1の変形例2におけるキャリパの修正例を示す図である。 本発明の実施の形態1の変形例3におけるキャリパの修正例を示す図である。 本発明の実施の形態1の変形例4において修正されたキャリパの表示例を示す図である。 本発明の実施の形態1の変形例4において修正されたキャリパの他の表示例を示す図である。 本発明の実施の形態1の変形例5におけるキャリパの修正例を示す図である。 本発明の実施の形態1の変形例6におけるキャリパの配置例を示す図である。 本発明の実施の形態1の変形例7におけるキャリパの可動範囲の例を示す図である。 本発明の実施の形態1の変形例7におけるキャリパの修正例を示す図である。 本発明の実施の形態1の変形例8におけるキャリパの可動範囲の例を示す図である。 本発明の実施の形態2に係る光音響波診断装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態2におけるレーザ光源の内部構成を示すブロック図である。
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態1
図1に本発明の実施の形態1に係る超音波診断装置1の構成を示す。図1に示すように、超音波診断装置1は、アレイトランスデューサ2を備えており、アレイトランスデューサ2に、送信部3および受信部4がそれぞれ接続されている。また、受信部4に、画像生成部5が接続されており、画像生成部5に、表示制御部6および表示部7が順次接続されている。また、画像生成部5に計測部8が接続され、計測部8は、表示制御部6に接続している。また、計測部8に、検出計測アルゴリズム設定部9および輪郭検出部10が接続されており、輪郭検出部10に、キャリパ可動範囲制限部11が接続されている。また、キャリパ可動範囲制限部11は、表示制御部6に接続されている。
さらに、送信部3、受信部4、画像生成部5、表示制御部6、計測部8、検出計測アルゴリズム設定部9、輪郭検出部10およびキャリパ可動範囲制限部11に、装置制御部12が接続され、装置制御部12に、計測項目指定受付部13、位置指定受付部14、修正受付部15、操作部16および格納部17が接続されている。また、計測項目指定受付部13、位置指定受付部14、修正受付部15は、それぞれ操作部16に接続されている。また、装置制御部12と格納部17とは、双方向に情報の受け渡しが可能に接続されている。
さらに、アレイトランスデューサ2は、プローブ18に含まれている。また、送信部3、受信部4、画像生成部5、表示制御部6、計測部8、検出計測アルゴリズム設定部9、輪郭検出部10、キャリパ可動範囲制限部11、装置制御部12、計測項目指定受付部13、位置指定受付部14、修正受付部15により、プロセッサ19が構成されている。
図1に示すプローブ18のアレイトランスデューサ2は、1次元または2次元に配列された複数の超音波振動子を有している。これらの振動子は、それぞれ送信部3から供給される駆動信号に従って超音波を送信すると共に被検体からの反射波を受信して受信信号を出力する。各振動子は、例えば、PZT(Lead Zirconate Titanate:チタン酸ジルコン酸鉛)に代表される圧電セラミック、PVDF(Poly Vinylidene Di Fluoride:ポリフッ化ビニリデン)に代表される高分子圧電素子およびPMN−PT(Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate:マグネシウムニオブ酸鉛−チタン酸鉛固溶体)に代表される圧電単結晶等からなる圧電体の両端に電極を形成した素子を用いて構成される。
プロセッサ19の送信部3は、例えば、複数のパルス発生器を含んでおり、装置制御部12からの制御信号に応じて選択された送信遅延パターンに基づいて、アレイトランスデューサ2の複数の振動子から送信される超音波が超音波ビームを形成するようにそれぞれの駆動信号を、遅延量を調節して複数の振動子に供給する。このように、アレイトランスデューサ2の振動子の電極にパルス状または連続波状の電圧が印加されると、圧電体が伸縮し、それぞれの振動子からパルス状または連続波状の超音波が発生して、それらの超音波の合成波から、超音波ビームが形成される。
送信された超音波ビームは、例えば、被検体の部位等の対象において反射され、プローブ18のアレイトランスデューサ2に向かって伝搬する。このようにアレイトランスデューサ2に向かって伝搬する超音波は、アレイトランスデューサ2を構成するそれぞれの振動子により受信される。この際に、アレイトランスデューサ2を構成するそれぞれの振動子は、伝搬する超音波エコーを受信することにより伸縮して電気信号を発生させ、これらの電気信号を受信部4に出力する。
プロセッサ19の受信部4は、装置制御部12からの制御信号に従って、アレイトランスデューサ2から出力される受信信号の処理を行う。図2に示すように、受信部4は、増幅部20およびAD(Analog Digital)変換部21が直列接続された構成を有している。増幅部20は、アレイトランスデューサ2を構成するそれぞれの素子から入力された受信信号を増幅し、増幅した受信信号をAD変換部21に送信する。AD変換部21は、増幅部20から送信された受信信号をデジタル化されたデータに変換し、これらのデータをプロセッサ19の画像生成部5に送出する。
プロセッサ19の画像生成部5は、図3に示すように、信号処理部22、DSC(Digital Scan Converter:デジタルスキャンコンバータ)23および画像処理部24が直列接続された構成を有している。信号処理部22は、装置制御部12からの制御信号に応じて選択された受信遅延パターンに基づき、設定された音速に従う各素子データにそれぞれの遅延を与えて加算(整相加算)を施す、受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理により、超音波エコーの焦点が絞り込まれた音線信号が生成される。また、信号処理部22は、生成された音線信号に対して、超音波が反射した位置の深度に応じて伝搬距離に起因する減衰の補正を施した後、包絡線検波処理を施して、被検体内の組織に関する断層画像情報であるBモード画像信号を生成する。このように生成されたBモード画像信号は、DSC23に出力される。
DSC23は、Bモード画像信号を通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号にラスター変換する。画像処理部24は、DSC23において得られた画像データに対して、明るさ補正、諧調補正、シャープネス補正および色補正等の各種の必要な画像処理を施した後、Bモード画像信号を表示制御部6および計測部8に出力する。計測部8については後に詳細に説明する。
超音波診断装置1の操作部16は、ユーザが入力操作を行うためのものであり、キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッドおよびタッチパネル等を備えて構成することができる。
プロセッサ19の計測項目指定受付部13は、操作部16を介してユーザから、計測対象に関連する計測項目の指定を受け付ける。
計測対象に関連する計測項目とは、計測対象および計測内容の少なくとも一方を示すことができる項目のことであり、計測対象には、臓器等の対象部位の名前、腫瘍、のう胞、出血等の病変の名前および異常に関する項目等を含むことができる。また、計測内容には、計測対象の長さおよび面積等を含むことができる。そのため、例えば、計測項目は、計測対象の名前のみ、病変の名前のみ、異常に関する項目のみ、計測対象の名前とその計測内容、病変の名前とその計測内容、異常に関する項目とその計測内容のうちいずれか1つを含むことができる。計測項目が計測対象のみを含む場合には、例えば、操作部16を介してユーザから指定された計測対象に対して長さを計測するのか、大きさを計測するのか等の計測内容が対応付けられる。具体的には、例えば、計測対象と計測内容とを対応付けたテーブルを格納部17または図示しない外部メモリ等に記憶させておき、このテーブルに基づいて、計測対象に対応した計測内容が選択される。
プロセッサ19の位置指定受付部14は、操作部16を介してユーザから、表示部7に表示された超音波画像上の計測対象の位置の指定を受け付ける。
プロセッサ19の検出計測アルゴリズム設定部9は、計測項目指定受付部13が操作部16を介してユーザから受け付けた計測項目に基づいて、計測対象を検出するアルゴリズムおよび計測対象を計測するアルゴリズムを設定する。一般的に、臓器および病変等の計測対象の種類に応じて、画像上から計測対象を検出するためのアルゴリズムが異なる。また、計測対象の長さの計測および面積の計測等の計測内容に応じて、画像上で計測対象を計測するためのアルゴリズムが異なる。検出計測アルゴリズム設定部9は、各計測対象に対応するアルゴリズムおよび各計測内容に対応するアルゴリズムを対応付けテーブルとして記憶しておき、計測項目指定受付部13が操作部16を介してユーザから計測項目を受け付けると、対応付けテーブルを参照して検出計測アルゴリズムを設定する。
この検出計測アルゴリズムとしては、一般的に使用される公知のアルゴリズムを使用することができる。ここで、アルゴリズムとは、検出および計測等の目的を達成するための計算手段を定めたものであって、例えば、ソフトウェアのプログラムとして装置に実装され、CPU(Central Processing Unit:中央処理装置)により実行されるものである。
例えば、計測対象を検出するアルゴリズムについては、典型的なパターンデータをテンプレートとして予め記憶しておき、画像内をテンプレートでサーチしながらパターンデータに対する類似度を算出し、類似度が閾値以上かつ最大となった場所に計測対象が存在するとみなす方法がある。類似度の算出には、単純なテンプレートマッチングの他に、例えば、Csurka et al.: Visual Categorization with Bags of Keypoints, Proc. of ECCV Workshop on Statistical Learning in Computer Vision, pp.59-74 (2004)に記載されている機械学習手法、あるいは、Krizhevsk et al.: ImageNet Classification with Deep Convolutional Neural Networks, Advances in Neural Information Processing Systems 25, pp.1106-1114 (2012)に記載されているディープラーニングを用いた一般画像認識手法等を用いることができる。
プロセッサ19の計測部8は、位置指定受付部14において操作部16を介してユーザから計測対象の位置の指定を受け付けた場合に、受け付けた位置と検出計測アルゴリズム設定部9により設定された検出計測アルゴリズムに基づいて計測対象を検出し、検出された計測対象に対する計測を行って、計測点を含む計測結果を表示部7に表示させる。ここで、計測部8は、計測対象を検出する際に、検出計測アルゴリズムに基づいて超音波画像上に設定されたスキャン範囲内をスキャンすることにより計測対象を検出する。また、計測部8は、計測対象に対する計測を行う際に、検出計測アルゴリズムに基づいて計測対象の計測を行うためのキャリパを超音波画像上に配置し、配置されたキャリパに基づいて計測対象に対する計測を行う。
プロセッサ19の修正受付部15は、計測部8により超音波画像上に配置されたキャリパの位置の修正を受け付ける。ここで、キャリパの位置の修正は、操作部16を介してユーザにより行われる。
プロセッサ19の輪郭検出部10は、超音波画像に画像解析を施すことにより、計測部8により検出された計測対象の輪郭を検出する。この際に、例えば、輪郭検出部10は、ディープラーニング等を用いた一般画像認識手法および機械学習手法等を用いて計測対象の輪郭を抽出することができる。
プロセッサ19のキャリパ可動範囲制限部11は、操作部16を介してユーザにより、超音波画像上に配置されたキャリパの位置が修正される場合に、キャリパの可動範囲を輪郭検出部10により検出された輪郭上に制限する。
プロセッサ19の装置制御部12は、格納部17等に予め記憶されているプログラムおよび操作部16を介したユーザの操作に基づいて、超音波診断装置1の各部の制御を行う。
プロセッサ19の表示制御部6は、装置制御部12の下、画像生成部5により生成されたBモード画像、計測部8により算出されたキャリパ等の計測結果、キャリパ可動範囲制限部11により制限されたキャリパの可動範囲等に所定の処理を施して、表示部7にBモード画像、キャリパ等の計測結果、キャリパの可動範囲等を表示させる。
超音波診断装置1の表示部7は、表示制御部6の制御の下、画像等を表示するものであり、例えば、LCD(Liquid Crystal Display:液晶ディスプレイ)等のディスプレイ装置を含む。
格納部17は、超音波診断装置1の動作プログラム等を格納するもので、HDD(Hard
Disc Drive:ハードディスクドライブ)、SSD(Solid State Drive:ソリッドステートドライブ)、FD(Flexible Disc:フレキシブルディスク)、MOディスク(Magneto-Optical disc:光磁気ディスク)、MT(Magnetic Tape:磁気テープ)、RAM(Random Access Memory:ランダムアクセスメモリ)、CD(Compact Disc:コンパクトディスク)、DVD(Digital Versatile Disc:デジタルバーサタイルディスク)、SDカード(Secure Digital card:セキュアデジタルカード)、USBメモリ(Universal Serial Bus memory:ユニバーサルシリアルバスメモリ)等の記録メディア、またはサーバ等を用いることができる。
なお、送信部3、受信部4、画像生成部5、表示制御部6、計測部8、検出計測アルゴリズム設定部9、輪郭検出部10、キャリパ可動範囲制限部11、装置制御部12、計測項目指定受付部13、位置指定受付部14および修正受付部15を有するプロセッサ19は、CPU、および、CPUに各種の処理を行わせるための制御プログラムから構成されるが、デジタル回路を用いて構成されてもよい。また、これらの送信部3、受信部4、画像生成部5、表示制御部6、計測部8、検出計測アルゴリズム設定部9、輪郭検出部10、キャリパ可動範囲制限部11、装置制御部12、計測項目指定受付部13、位置指定受付部14および修正受付部15を部分的にあるいは全体的に1つのCPUに統合させて構成することもできる。
次に、図4に示すフローチャートを用いて、実施の形態1の超音波診断装置1の計測動作について説明する。
まず、ステップS1において、超音波画像が取得され、取得された超音波画像が表示部7に表示される。この超音波画像として、プローブ18を用いてその場で撮像されたものを使用することができる。また、図示しない画像メモリ等に記憶された過去の超音波画像を使用することもできる。
次に、ステップS2において、操作部16を介してユーザから指定された計測項目および超音波画像上の計測位置が、それぞれ計測項目指定受付部13および位置指定受付部14により受け付けられる。ここで、ユーザが計測項目を指定する際に、例えば、図5に示すように、計測項目の一覧Mを表示部7に表示させ、一覧Mに表示されている複数の計測項目のうち1つを、操作部16を介してユーザに選択させることができる。図5に示す例では、計測項目として胆嚢のサイズが選択されている。計測項目指定受付部13は、このようにしてユーザにより指定された計測項目を受け付ける。計測項目が受け付けられると、検出計測アルゴリズム設定部9により、計測項目に応じた検出計測アルゴリズムが設定される。
また、ユーザは、超音波画像上の計測位置を指定する際に、計測対象を表す領域内の1点を指定する。例えば、表示部7がタッチパネル付きのディスプレイ等であり、操作部16が表示部7のタッチパネルにより構成されている場合に、図5に示すように、ユーザは、超音波画像上の胆嚢Gを表す領域内の1点をタッチすることにより、計測位置を指定することができる。位置指定受付部14は、このようにしてユーザにより指定された計測位置を受け付ける。
ステップS3において、計測部8は、検出計測アルゴリズム設定部9により設定された検出計測アルゴリズムに基づいて、超音波画像上にスキャン範囲を設定し、このスキャン範囲内をスキャンすることにより、計測対象を検出する。
続くステップS4において、計測部8は、ステップS3で検出された計測対象を計測するためのキャリパを超音波画像上に配置し、配置されたキャリパを用いて計測対象に対する計測を行う。この際に、計測部8は、検出計測アルゴリズムにより計測項目に応じて定められたルールに基づいて、計測対象の計測を行う。例えば、計測項目が胆嚢のサイズである場合には、計測部8は、図6に示すように、胆嚢Gを表す領域の内壁上に配置された2つのキャリパC1およびC2を端点とする計測線ML1の長さを計測する。
ステップS5において、計測部8は、ステップS4で得られたキャリパ等の計測結果を表示部7に表示する。例えば、計測部8は、図6に示すように、計測結果として、キャリパC1およびC2、計測線ML1、計測値MVを超音波画像U1と共に表示することができる。
続くステップS6において、超音波画像上に配置されたキャリパの位置に関する修正依頼があるか否かが判定される。例えば、図6に示すように、超音波画像U1と共に、計測対象に対する計測を完了するための完了ボタンB1を表示させ、操作部16を介してユーザにより完了ボタンB1が押された場合に、キャリパC1およびC2の位置の修正依頼がないと判定される。この場合には、超音波診断装置1の動作が終了する。
ステップS6において、キャリパの位置に関する修正依頼があると判定された場合には、ステップS7に進む。例えば、操作部16を介してユーザが、図6に示す完了ボタンB1を押さずに、キャリパC1またはC2の位置の変更を開始した場合に、計測点の修正依頼があると判定される。
ステップS7において、輪郭検出部10は、ステップS1で取得された超音波画像に画像解析を施すことにより、計測部8により検出された計測対象の輪郭を検出する。この際に、輪郭検出部10は、例えば、ステップS3で検出された計測対象を含む検出領域を設定し、この検出領域内の超音波画像に対して画像解析を施すことにより、計測対象の輪郭を検出することができる。輪郭検出部10は、このようにして、例えば、胆嚢Gの内壁を、図7に示すような胆嚢Gの輪郭E1として検出する。
ステップS8において、キャリパ可動範囲制限部11は、ステップS4で超音波画像上に配置されたキャリパの可動範囲を、ステップS7で検出された輪郭上に制限する。例えば、計測項目が胆嚢のサイズである場合には、キャリパ可動範囲制限部11は、図7に示すように、キャリパC1およびC2の可動範囲を、超音波画像上において胆嚢Gを表す領域の輪郭E1上に制限する。
ステップS9において、操作部16を介してユーザによりキャリパの位置が修正されると、修正受付部15は、ユーザによるキャリパの修正を受け付ける。例えば、図6に示す例において、操作部16を介してユーザにより、キャリパC1またはC2の位置の変更がなされた後、完了ボタンB1が押された場合に、修正受付部15は、キャリパC1またはC2の修正が完了したと判断して、ユーザによるキャリパC1またはC2の修正を受け付ける。
また、ユーザは、操作部16を介してキャリパをドラッグすることにより、キャリパの位置の修正を行うことができる。例えば、ユーザは、図8に示すように、操作部16を介してカーソルAを操作することにより、キャリパC1およびC2のうちカーソルAに近い方のキャリパC1がドラッグされ、移動される。この際に、キャリパC1は、その可動範囲が計測対象の輪郭E1上に制限されているため、カーソルAによりドラッグされていないキャリパC2から、カーソルAがドラッグしている点までを結ぶ線分と、輪郭E1との交差点を移動する。
なお、カーソルAがキャリパC1またはC2をドラッグする際に、カーソルAの可動範囲が計測対象の輪郭E1上に制限されることにより、キャリパC1またはC2が輪郭E1上を移動するように設定されることもできる。また、操作部16がタッチパネルにより構成されている場合には、カーソルAが使用される代わりに、図5に示すように、ユーザの指FによりキャリパC1またはC2がタッチされ、ドラッグされることにより、キャリパC1またはC2が移動されてもよい。
続くステップS10において、計測部8は、ステップS9で修正されたキャリパに基づいて、計測対象の計測を行う。例えば、ステップS9において図8に示すようにキャリパC1の位置がキャリパC1Aの位置に修正されることにより、計測線ML1が計測線ML2に修正された場合には、計測部8は、新たな計測線ML2の長さを計測する。
ステップS11において、計測部8は、ステップS9で修正されたキャリパおよびステップS10で得られた計測値等の計測結果を表示部7に表示する。これにより、超音波診断装置1の動作が終了する。
以上により、本発明の実施の形態1の超音波診断装置1によれば、ステップS4で計測部8により自動的に設定されたキャリパを、操作部16を介してユーザが修正する際に、キャリパの可動範囲が計測対象の輪郭上に制限されるため、計測対象を計測するために適切な位置にキャリパを配置するように、自動で設定されたキャリパの位置を、ユーザが容易に且つ正確に手動で修正することができる。
(変形例1)
なお、実施の形態1では、キャリパC1およびC2のうち一方のキャリパC1をカーソルAによりドラッグしてキャリパC1の位置を修正する例を示したが、キャリパの修正方法は、これに限定されない。
例えば、図9に示すように、計測線ML3の傾きを一定の方向に保ったまま、カーソルAを用いて計測線ML3を移動させることにより、キャリパC1およびC2の位置を移動させることができる。この際に、キャリパC1およびC2は、計測線ML3の移動に追従して、計測線ML3と同一の方向に沿った計測線を形成するように、計測対象の輪郭E1上を移動する。図9に示す例では、このようにしてキャリパC1およびC2の位置がそれぞれキャリパC1AおよびC2Aの位置に修正されることにより、計測線ML3が計測線ML4に修正されている。
これにより、例えば、一定の方向に沿って延びる計測線を用いて計測を行うことが一般的に推奨されている計測対象に関する計測結果を、操作部16を介したマニュアル操作により修正する場合に、ユーザが容易に且つ正確に修正することができる。
(変形例2)
また、例えば、操作部16がタッチパネルにより構成されている場合に、図10に示すように、超音波画像上の計測対象を表す領域内の2点をユーザの指F等によりタップされたままドラッグさせ、ユーザによりタップされた2点を通るような計測線を形成するように、キャリパC1およびC2を移動させることもできる。図10に示す例では、計測線ML5上の2点がユーザによりタップされたままドラッグされ、キャリパC1およびC2が計測対象の輪郭E1上を移動することによりキャリパC1AおよびC2Aに修正されて、新たな計測線ML6が得られている。
これにより、ユーザは、より直観的に且つ容易にキャリパC1およびC2を修正することができる。
(変形例3)
また、キャリパ可動範囲制限部11は、計測対象の輪郭E1上の各点において、キャリパの位置の修正に対する推奨度を算出し、算出された推奨度に応じてキャリパに接続される計測線の表示方式を変化させることができる。ここで、計測対象の輪郭E1の各点における推奨度として、例えば、輪郭E1における超音波画像のエッジらしさを表す指標を用いることができる。この際に、推奨度は、超音波画像上の対象となる点と周囲の点とのコントラスト等を用いて画像解析により算出されることができる。また、例えば、推奨度として、キャリパに接続される計測線の長さと輪郭E1の最大径との差分に応じて算出される値を用いることもできる。また、例えば、推奨度として、キャリパに接続される計測線と計測対象の慣性主軸との角度差に応じて算出される値を用いることもできる。
この場合に、キャリパ可動範囲制限部11は、例えば、図11に示すように、算出された推奨度が定められた基準値よりも低い範囲R1において、キャリパC1およびC2の可動範囲を輪郭E1上に制限することを解除することができる。例えば、図11に示すように、カーソルAによりキャリパC1がドラッグされると、キャリパC1は、輪郭E1上を移動するが、推奨度が定められた基準値よりも低い範囲R1に限り、自由に移動することができる。図11に示す例では、キャリパC1が範囲R1内にドラッグされて、キャリパC1Aの位置に移動されている。
これにより、ユーザは、計測対象の輪郭E1上において一定の値よりも大きい推奨度を有する位置を把握しながらキャリパC1およびC2を修正するため、より正確に且つ容易にキャリパC1およびC2を修正することができる。
(変形例4)
また、キャリパ可動範囲制限部11は、図12に示すように、計測対象の輪郭E1上の位置が有する推奨度に応じて、キャリパC1およびC2が接続する計測線の色、太さ、線種の少なくとも1つを変化させることができる。図12に示す例では、キャリパC1がキャリパC1Aの位置に修正されることにより計測線ML1が計測線ML7に修正され、キャリパC1がキャリパC1Bの位置に修正されることにより計測線ML1が計測線ML8に修正されており、これらの計測線ML1、ML7およびML8は、得輪郭E1上の位置の推奨度に応じて、色、太さ、線種等の表示態様がそれぞれ異なっている。
また、キャリパ可動範囲制限部11は、複数の算出方法により算出される、複数種類の推奨度を算出し、計測線を、複数種類の推奨度に対応した表示態様を有する複数の線により構成することができる。例えば、キャリパ可動範囲制限部11は、図13に示すように、計測線ML9を、2種類の推奨度に応じて色、太さ、線種等の表示態様の異なる線分L1およびL2により構成することができる。
このように、輪郭E1上の位置の推奨度に応じて計測線の表示態様を変えることにより、ユーザが輪郭E1上の位置の推奨度を容易に把握することができる。
(変形例5)
また、キャリパ可動範囲制限部11は、操作部16を介したユーザによるキャリパの位置の修正を学習し、学習の結果に基づいて、キャリパの可動範囲を計測対象の輪郭E1上の一部にさらに制限することができる。例えば、キャリパ可動範囲制限部11は、図14に示すように、ユーザによるキャリパC1およびC2の修正結果を学習して、キャリパC1の可動範囲を、計測部8により設定されたキャリパC1の位置から左右に一定の長さを有する範囲R2内にさらに制限し、キャリパC2の可動範囲を、計測部8により設定されたキャリパC2の位置から左右に一定の長さを有する範囲R3内にさらに制限する。
これにより、キャリパC1およびC2の可動範囲が、ユーザが修正する位置の傾向に合わせて制限されるため、ユーザは、キャリパC1およびC2をより容易に修正することができる。
(変形例6)
また、計測対象の輪郭が閉曲線となるような超音波画像を用いて計測対象の径を計測する際に、ユーザによっては、計測対象の径が最大となるように計測線を配置する場合と、計測対象の慣性主軸に沿って計測線を配置する場合とがある。このように、ユーザにより複数の計測ルールが存在する計測対象に対しては、ユーザの修正結果に応じて次回以降の計測ルールを設定することができる。
例えば、図15に示すように、計測部8は、腎臓Kの内径が最大となる計測線ML10と腎臓Kの慣性主軸に沿った計測線ML11の双方に対して計測値を算出し、これら2つの計測線ML10およびML11のうち一方を表示部7に表示させる。この際に、計測線ML10の端点であるキャリパC3またはC4、あるいは、計測線ML11の端点であるキャリパC3またはC5が操作部16を介してユーザに修正された場合に、検出計測アルゴリズム設定部9は、ユーザがキャリパC3、C4またはC5を修正することにより設定された新たな計測線が計測線ML10およびML11のどちらに近いかを判断する。さらに、検出計測アルゴリズム設定部9は、キャリパC3、C4またはC5の修正により新たに設定された計測線が計測線ML10に近い場合には、次回以降の計測において腎臓Kの内径が最大となる計測線を設定し、新たな計測線が計測線ML11に近い場合には、次回以降の計測において腎臓Kの慣性主軸に沿って計測線を設定する。
このように、ユーザの修正結果に応じて計測対象に対する計測ルールを設定することにより、次回以降の計測において、ユーザが使用する計測ルールに合わせた計測を行うことができる。
(変形例7)
また、実施の形態1では、計測対象の輪郭が閉曲線により構成されている例について説明しているが、計測対象の輪郭が閉曲線ではなく、複数の曲線により構成されている場合でも、本発明を適用することができる。例えば、計測対象が下大静脈の径および総胆管の径等の管構造を有する部位の径である場合に、図16に示すように、計測対象の輪郭E2は、2本の曲線CU1およびCU2により構成され、曲線CU1上に配置されたキャリパC6および曲線CU2上に配置されたキャリパC7を端点とする計測線ML12が配置される。
このような場合に、キャリパ可動範囲制限部11は、キャリパC6の可動範囲を曲線CU1上に制限し、キャリパC7の可動範囲を曲線CU2上に制限することができる。例えば、図17に示すように、操作部16を介してカーソルAを操作することにより、キャリパC6およびC7のうちカーソルAに近い方のキャリパC6がドラッグされ、移動される。この際に、キャリパC6は、その可動範囲が計測対象の輪郭E2を構成する曲線CU1上に制限されているため、カーソルAによりドラッグされていないキャリパC7から、カーソルAがドラッグしている点までを結ぶ線分と、曲線CU1との交差点を移動する。図17に示す例では、キャリパC6の位置がキャリパC6Aの位置に修正されたことにより、計測線ML13が計測線ML14に修正されている。
(変形例8)
また、計測対象が下大静脈の径および総胆管の径等の管構造を有する部位の径であり、計測対象の輪郭が閉曲線ではなく複数の曲線により構成されている場合に、キャリパ可動範囲制限部11は、キャリパの周辺における計測対象のエッジの近似直線を算出し、キャリパに接続された計測線が近似直線に対して垂直な方向を向いたまま移動するようにキャリパの可動範囲を制限することができる。
例えば、図18に示すように、キャリパ可動範囲制限部11は、輪郭検出部10により検出された計測対象の輪郭に基づいて、計測線ML15の両端に位置する2つのキャリパC6およびC7のそれぞれの周辺における計測対象のエッジの2本の互いに平行な近似直線FL1およびFL2を算出し、キャリパC6およびC7の可動範囲をそれぞれ近似直線FL1上およびFL2上に制限する。この際に、計測線ML15は、カーソルAによりドラッグされて、近似直線FL1およびFL2に対して垂直な方向を向いたまま、すなわち、計測対象の中心線CLに概ね直交したまま移動する。また、キャリパC6およびC7は、計測線ML15に追従して移動する。
また、キャリパ可動範囲制限部11は、例えば、図18に示すように、キャリパC8およびC9の可動範囲として、互いに異なる角度で傾斜した2本の近似直線FL3およびFL4を算出することもできる。この際に、近似直線FL3およびFL4上に配置されたキャリパC8およびC9を端点とする計測線ML16は、カーソルAによりドラッグされ、近似直線FL3およびFL4の平均の角度に対して垂直な方向を向いたまま、すなわち、計測対象の中心線CLに概ね直交したまま移動する。また、キャリパC8およびC9は、計測線ML16に追従して移動する。
このようにして、キャリパC6〜C9の可動範囲を制限することにより、ユーザは、キャリパC6〜C9の位置をより容易に修正することができる。
また、実施の形態1では、計測部8により超音波画像上にキャリパが配置された後に、輪郭検出部10により計測対象の輪郭が検出されているが、計測対象の輪郭が検出された後に、検出された輪郭に基づいて超音波画像上にキャリパが配置されてもよい。例えば、計測部8に輪郭検出部10を含ませることにより、計測部8が、ステップS3において計測対象を検出する際に、計測対象の輪郭を検出し、検出された輪郭上にキャリパを配置することができる。例えば、計測対象が胆嚢Gである場合には、計測部8は、図7に示すように、胆嚢Gの内壁を胆嚢Gの輪郭E1として検出し、この輪郭E1上にキャリパC1およびC2を配置することができる。
このように、ステップS3で計測対象の検出がなされる際に計測対象の輪郭が検出される場合には、ステップS8においてキャリパ可動範囲制限部11により、ステップS3で検出された計測対象の輪郭上にキャリパの可動範囲が制限される。
実施の形態2
実施の形態1では、超音波診断装置について説明しているが、本発明は、光音響波診断装置等の、超音波診断装置以外の音響波診断装置に対しても適用することができる。図19に、実施の形態2に係る光音響波診断装置1Aの構成を示す。この光音響波診断装置1Aは、図1に示す実施の形態1の超音波診断装置1において、プローブ18の代わりにプローブ31を備え、送信部3の代わりにレーザ光源32を備えたものである。
プローブ31は、図1に示す超音波診断装置1のアレイトランスデューサ2と同様のアレイトランスデューサ31Aおよびアレイトランスデューサ31Aの両端部に配置された一対のレーザ光照射部31Bを有している。アレイトランスデューサ31Aは、受信部4に接続されている。また、一対のレーザ光照射部31Bは、レーザ光源32に接続され、レーザ光源32は、装置制御部12に接続されている。
また、受信部4、画像生成部5、表示制御部6、計測部8、検出計測アルゴリズム設定部9、輪郭検出部10、キャリパ可動範囲制限部11、装置制御部12、計測項目指定受付部13、位置指定受付部14および修正受付部15により、プロセッサ19Aが構成されている。
光音響波診断装置1Aのレーザ光源32は、装置制御部12の制御の下、パルスレーザ光を出射する。レーザ光源32は、図20に示すように、レーザロッド33、励起光源34、ミラー35、ミラー36、Qスイッチ37を有している。レーザロッド33は、レーザ媒質であり、レーザロッド33に、例えば、アレキサンドライト結晶およびNd:YAG結晶等を用いることができる。励起光源34は、レーザロッド33に励起光を照射する光源であり、例えば、励起光源34として、フラッシュランプおよびレーザダイオード等の光源を用いることができる。
ミラー35および36は、レーザロッド33を挟んで互いに対向しており、ミラー35および36により光共振器が構成されている。この光共振器においては、ミラー36が出力側となる。光共振器内には、Qスイッチ37が挿入されており、Qスイッチ37により、光共振器内の挿入損失が大きい状態から挿入損失が小さい状態へと急速に変化させることで、パルスレーザ光を得ることができる。レーザ光源32の出力側のミラー36から出射されたパルスレーザ光は、図示しない導光部材等を介してプローブ31のレーザ光照射部31Bに導光される。
プローブ31のレーザ光照射部31Bは、アレイトランスデューサ31Aの両端に配置されており、被検体の体表に接触して、図示しない導光部材等を介してレーザ光源32から導光されたパルスレーザ光を被検体内に照射する。このようにして被検体内に照射されたパルスレーザ光は、被検体内に含まれるヘモグロビン等の生体内物質に熱エネルギーとして吸収され、パルスレーザ光を吸収した生体内物質は、膨張および収縮をすることにより、光音響波を発する。
プローブ31のアレイトランスデューサ31Aは、図1に示すアレイトランスデューサ2と同様の構成を有しているが、レーザ光源32からレーザ光照射部31Bを介して被検体内にパルスレーザ光が照射されることにより発生した光音響波を受信して、受信部4に光音響波受信信号を出力する。このようにして得られた光音響波受信信号は、実施の形態1における超音波エコーに基づく受信信号と同様に、画像生成部5に送出され、画像生成部5により、光音響画像が生成される。このようにして生成された光音響画像は、表示制御部6を介して表示部7に表示されると共に、計測部8に送出されて、計測対象の計測に用いられる。
輪郭検出部10は、光音響画像に画像解析を施すことにより、計測部8により検出された計測対象の輪郭を検出する。
キャリパ可動範囲制限部11は、光音響画像において、計測部8により設定されたキャリパが操作部16を介してユーザにより修正される際に、キャリパの可動範囲を輪郭検出部10により検出された計測対象の輪郭上に制限する。このようにして可動範囲を制限されたキャリパが、操作部16を介してユーザにより移動されて修正されると、計測部8は、修正されたキャリパに基づいて、計測対象の計測を行い、計測結果を表示部7に表示する。
以上のように、光音響波診断装置1A等の音響波診断装置においても、本発明が適用される。
1 超音波診断装置、2,31A アレイトランスデューサ、3 送信部、4 受信部、5 画像生成部、6 表示制御部、7 表示部、8 計測部、9 検出計測アルゴリズム設定部、10 輪郭検出部、11 キャリパ可動範囲制限部、12 装置制御部、13 計測項目指定受付部、14 位置指定受付部、15 修正受付部、16 操作部、17 格納部、18,31 プローブ、19 プロセッサ、20 増幅部、21 AD変換部、22 信号処理部、23 DSC、24 画像処理部、31B レーザ光照射部、32 レーザ光源、33 レーザロッド、34 励起光源、35,36 ミラー、37 Qスイッチ、A カーソル、B1 完了ボタン、C1,C1A,C1B,C2,C2A,C3,C4,C5,C6,C6A,C7,C8,C9 キャリパ、CL 中心線、CU1,CU2 曲線、E1,E2 輪郭、F 指、FL3,FL4 近似直線、G 胆嚢、K 腎臓、M 一覧、ML1,ML2,ML3,ML4,ML5,ML6.ML7,ML8,LM9,ML10,ML11,ML12,ML13,ML14,ML15,ML16 計測線、MV 計測値、R1,R2,R3 範囲、U1,U2 超音波画像。

Claims (14)

  1. 取得した音響波画像を表示する表示部と、
    ユーザが入力操作を行うための操作部と、
    前記操作部を介して計測対象に関連する計測項目の指定を受け付ける計測項目指定受付部と、
    前記計測項目指定受付部により受け付けられた前記計測項目に基づいて検出計測アルゴリズムを設定する検出計測アルゴリズム設定部と、
    前記操作部を介して前記表示部に表示された前記音響波画像上の計測対象の位置の指定を受け付ける位置指定受付部と、
    前記位置指定受付部により受け付けられた前記計測対象の位置と前記検出計測アルゴリズム設定部により設定された前記検出計測アルゴリズムとに基づいて、前記計測対象を検出し、検出された前記計測対象に対してキャリパを設定して計測を行い、且つ計測結果を前記表示部に表示させる計測部と、
    前記音響波画像上の前記計測対象の輪郭を検出する輪郭検出部と、
    前記操作部を介した前記キャリパの位置の修正依頼に応じて、前記キャリパに接続された計測線が定められた方向を向いたまま移動するように、前記キャリパの可動範囲を前記輪郭検出部により検出された前記輪郭上に制限するキャリパ可動範囲制限部と、
    前記操作部を介してなされた前記キャリパの位置の修正を受け付ける修正受付部と
    を備え、
    前記計測部は、前記修正受付部により受け付けられた前記キャリパの位置の修正に基づいて前記計測対象に対する計測を行って計測結果を前記表示部に表示させる音響波診断装置。
  2. 取得した音響波画像を表示する表示部と、
    ユーザが入力操作を行うための操作部と、
    前記操作部を介して計測対象に関連する計測項目の指定を受け付ける計測項目指定受付部と、
    前記計測項目指定受付部により受け付けられた前記計測項目に基づいて検出計測アルゴリズムを設定する検出計測アルゴリズム設定部と、
    前記操作部を介して前記表示部に表示された前記音響波画像上の計測対象の位置の指定を受け付ける位置指定受付部と、
    前記位置指定受付部により受け付けられた前記計測対象の位置と前記検出計測アルゴリズム設定部により設定された前記検出計測アルゴリズムとに基づいて、前記計測対象を検出し、検出された前記計測対象に対してキャリパを設定して計測を行い、且つ計測結果を前記表示部に表示させる計測部と、
    前記音響波画像上の前記計測対象の輪郭を検出する輪郭検出部と、
    前記キャリパの周辺における前記計測対象のエッジの近似直線を算出し、前記操作部を介した前記キャリパの位置の修正依頼に応じて、前記キャリパに接続された計測線が前記近似直線に対して垂直な方向を向いたまま移動するように、前記キャリパの可動範囲を前記輪郭検出部により検出された前記輪郭上に制限するキャリパ可動範囲制限部と、
    前記操作部を介してなされた前記キャリパの位置の修正を受け付ける修正受付部と
    を備え、
    前記計測部は、前記修正受付部により受け付けられた前記キャリパの位置の修正に基づいて前記計測対象に対する計測を行って計測結果を前記表示部に表示させる音響波診断装置。
  3. 取得した音響波画像を表示する表示部と、
    ユーザが入力操作を行うための操作部と、
    前記操作部を介して計測対象に関連する計測項目の指定を受け付ける計測項目指定受付部と、
    前記計測項目指定受付部により受け付けられた前記計測項目に基づいて検出計測アルゴリズムを設定する検出計測アルゴリズム設定部と、
    前記操作部を介して前記表示部に表示された前記音響波画像上の計測対象の位置の指定を受け付ける位置指定受付部と、
    前記位置指定受付部により受け付けられた前記計測対象の位置と前記検出計測アルゴリズム設定部により設定された前記検出計測アルゴリズムとに基づいて、前記計測対象を検出し、検出された前記計測対象に対してキャリパを設定して計測を行い、且つ計測結果を前記表示部に表示させる計測部と、
    前記音響波画像上の前記計測対象の輪郭を検出する輪郭検出部と、
    計測線の両端に位置する2つの前記キャリパのそれぞれの周辺における前記計測対象のエッジの2本の近似直線を算出し、前記操作部を介した前記キャリパの位置の修正依頼に応じて、前記計測線が前記2本の近似直線の平均の角度に対して垂直な方向を向いたまま移動するように、前記キャリパの可動範囲を前記輪郭検出部により検出された前記輪郭上に制限するキャリパ可動範囲制限部と、
    前記操作部を介してなされた前記キャリパの位置の修正を受け付ける修正受付部と
    を備え、
    前記計測部は、前記修正受付部により受け付けられた前記キャリパの位置の修正に基づいて前記計測対象に対する計測を行って計測結果を前記表示部に表示させる音響波診断装置。
  4. 前記キャリパ可動範囲制限部は、前記輪郭上の各点における前記キャリパの位置修正の推奨度を算出し、算出された前記推奨度に応じて前記キャリパに接続される計測線の表示方式を変化させる請求項1〜のいずれか一項に記載の音響波診断装置。
  5. 前記キャリパ可動範囲制限部は、前記計測対象のエッジらしさに応じて前記推奨度を算出する請求項に記載の音響波診断装置。
  6. 前記キャリパ可動範囲制限部は、前記キャリパに接続される計測線の長さと前記輪郭の最大径との差分に応じて前記推奨度を算出する請求項に記載の音響波診断装置。
  7. 前記キャリパ可動範囲制限部は、前記キャリパに接続される計測線と前記計測対象の慣性主軸との角度差に応じて前記推奨度を算出する請求項に記載の音響波診断装置。
  8. 前記キャリパ可動範囲制限部は、前記推奨度に応じて前記計測線の色、太さ、線種の少なくとも1つを変化させる請求項のいずれか一項に記載の音響波診断装置。
  9. 前記キャリパ可動範囲制限部は、算出された前記推奨度が定められた基準値より低い位置では、前記キャリパの可動範囲を前記輪郭上に制限することを解除する請求項のいずれか一項に記載の音響波診断装置。
  10. 前記キャリパ可動範囲制限部は、前記ユーザによる前記キャリパの位置の修正を学習し、学習の結果に基づいて、前記キャリパの可動範囲を前記輪郭上の一部にさらに制限する請求項1〜のいずれか一項に記載の音響波診断装置。
  11. 前記音響波画像は、超音波画像または光音響画像である請求項1〜10のいずれか一項に記載の音響波診断装置。
  12. 取得した音響波画像を表示し、
    ユーザから計測対象に関連する計測項目の指定を受け付け、
    受け付けられた前記計測項目に基づいて検出計測アルゴリズムを設定し、
    前記ユーザから表示された前記音響波画像上の計測対象の位置の指定を受け付け、
    受け付けられた前記計測対象の位置と設定された前記検出計測アルゴリズムとに基づいて、前記計測対象を検出し、検出された前記計測対象に対してキャリパを設定して計測を行い、且つ計測結果を表示し、
    前記音響波画像上の前記計測対象の輪郭を検出し、
    前記ユーザからの前記キャリパの位置の修正依頼に応じて、前記キャリパに接続された計測線が定められた方向を向いたまま移動するように、前記キャリパの可動範囲を検出された前記輪郭上に制限し、
    前記ユーザからの前記キャリパの位置の修正を受け付け、
    受け付けられた前記キャリパの位置の修正に基づいて前記計測対象に対する計測を行って計測結果を表示する音響波診断装置の制御方法。
  13. 取得した音響波画像を表示し、
    ユーザから計測対象に関連する計測項目の指定を受け付け、
    受け付けられた前記計測項目に基づいて検出計測アルゴリズムを設定し、
    前記ユーザから表示された前記音響波画像上の計測対象の位置の指定を受け付け、
    受け付けられた前記計測対象の位置と設定された前記検出計測アルゴリズムとに基づいて、前記計測対象を検出し、検出された前記計測対象に対してキャリパを設定して計測を行い、且つ計測結果を表示し、
    前記音響波画像上の前記計測対象の輪郭を検出し、
    前記キャリパの周辺における前記計測対象のエッジの近似直線を算出し、
    前記ユーザからの前記キャリパの位置の修正依頼に応じて、前記キャリパに接続された計測線が前記近似直線に対して垂直な方向を向いたまま移動するように、前記キャリパの可動範囲を検出された前記輪郭上に制限し、
    前記ユーザからの前記キャリパの位置の修正を受け付け、
    受け付けられた前記キャリパの位置の修正に基づいて前記計測対象に対する計測を行って計測結果を表示する音響波診断装置の制御方法。
  14. 取得した音響波画像を表示し、
    ユーザから計測対象に関連する計測項目の指定を受け付け、
    受け付けられた前記計測項目に基づいて検出計測アルゴリズムを設定し、
    前記ユーザから表示された前記音響波画像上の計測対象の位置の指定を受け付け、
    受け付けられた前記計測対象の位置と設定された前記検出計測アルゴリズムとに基づいて、前記計測対象を検出し、検出された前記計測対象に対してキャリパを設定して計測を行い、且つ計測結果を表示し、
    前記音響波画像上の前記計測対象の輪郭を検出し、
    計測線の両端に位置する2つの前記キャリパのそれぞれの周辺における前記計測対象のエッジの2本の近似直線を算出し、
    前記ユーザからの前記キャリパの位置の修正依頼に応じて、前記計測線が前記2本の近似直線の平均の角度に対して垂直な方向を向いたまま移動するように、前記キャリパの可動範囲を検出された前記輪郭上に制限し、
    前記ユーザからの前記キャリパの位置の修正を受け付け、
    受け付けられた前記キャリパの位置の修正に基づいて前記計測対象に対する計測を行って計測結果を表示する音響波診断装置の制御方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11972593B2 (en) 2021-11-02 2024-04-30 GE Precision Healthcare LLC System and methods for quantifying uncertainty of segmentation masks produced by machine learning models

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004208858A (ja) * 2002-12-27 2004-07-29 Toshiba Corp 超音波診断装置及び超音波画像処理装置
KR100954989B1 (ko) * 2006-10-18 2010-04-30 주식회사 메디슨 대상체의 크기를 측정하기 위한 초음파 진단 장치 및 방법
CN101802871B (zh) * 2007-09-17 2012-09-05 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于测量图像中对象的测径器
JP5198883B2 (ja) * 2008-01-16 2013-05-15 富士フイルム株式会社 腫瘍領域サイズ測定方法および装置ならびにプログラム
JP2010240198A (ja) 2009-04-07 2010-10-28 Toshiba Corp 超音波診断装置
JP5753794B2 (ja) * 2010-01-07 2015-07-22 株式会社日立メディコ 医用画像診断装置と医用画像の輪郭抽出処理方法
JP2012019824A (ja) * 2010-07-12 2012-02-02 Hitachi Aloka Medical Ltd 超音波診断装置
WO2012014691A1 (ja) * 2010-07-26 2012-02-02 シャープ株式会社 生体測定装置、生体測定方法、生体測定装置の制御プログラム、および、該制御プログラムを記録した記録媒体
JP2013158348A (ja) * 2012-02-01 2013-08-19 Toshiba Corp 超音波診断装置及び画像処理プログラム
US9877699B2 (en) * 2012-03-26 2018-01-30 Teratech Corporation Tablet ultrasound system
US11096668B2 (en) * 2013-03-13 2021-08-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and ultrasound apparatus for displaying an object
KR101599891B1 (ko) * 2014-09-19 2016-03-04 삼성전자주식회사 초음파 진단장치, 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 저장매체
KR102293915B1 (ko) * 2014-12-05 2021-08-26 삼성메디슨 주식회사 초음파 이미지 처리 방법 및 이를 위한 초음파 장치
US20170090571A1 (en) * 2015-09-29 2017-03-30 General Electric Company System and method for displaying and interacting with ultrasound images via a touchscreen
US20170124700A1 (en) * 2015-10-30 2017-05-04 General Electric Company Method and system for measuring a volume from an ultrasound image
JP6769173B2 (ja) * 2015-12-15 2020-10-14 コニカミノルタ株式会社 超音波画像診断装置、超音波画像計測方法及びプログラム
US20170164924A1 (en) * 2015-12-15 2017-06-15 Konica Minolta, Inc. Ultrasound image diagnostic apparatus
US10893849B2 (en) * 2017-02-28 2021-01-19 Canon Medical Systems Corporation Ultrasound image diagnosis apparatus, medical image processing apparatus, and computer program product

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