JPH10151133A

JPH10151133A - 医用画像診断装置

Info

Publication number: JPH10151133A
Application number: JP31082096A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Tsujino; 弘行辻野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-11-21
Filing date: 1996-11-21
Publication date: 1998-06-09
Anticipated expiration: 2016-11-21
Also published as: JP3746121B2

Abstract

(57)【要約】【課題】組織運動に影響されずに、計測用ＲＯＩを意図
した部位を追従させ、高精度で高信頼性の生体計測を可
能にし、かつ操作上の労力を著しく軽減する。【解決手段】被検体内の断面を超音波信号でスキャンし
て得た時系列の複数フレーム分の画像データを記憶する
手段１５、１７、４１、任意フレームの画像データを表
示する手段５、１５、１６、４１、画像上の参照部位の
運動情報を得る手段１３、１５、４１、画像上に計測用
ＲＯＩ（関心領域）を設定する手段２０、４１、４２、
参照部位の運動情報に基づいて残りフレームの画像デー
タに対する前記ＲＯＩの位置の移動量を演算する手段１
９、４１、この移動量を用いて残りフレームの画像デー
タの表示像上の前記ＲＯＩの位置を制御する手段２０、
４１、前記ＲＯＩ内の画像データによる生体情報を計測
する手段１８、４１を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検体内の断層面
を時系列に超音波スキャンして得られた画像上にＲＯＩ
を設定し、ＲＯＩ内の生体計測情報を得るようにした医
用画像診断装置に係り、とくに、ＲＯＩの時系列的な移
動制御に関する。なお、この医用画像診断装置は、かか
る生体計測の機能を備えた超音波診断装置として形成さ
れることも多い。

【０００２】

【従来の技術】近年、被検体の断層像の輝度画像や血流
画像など種々の形態の超音波画像が豊富に得られてお
り、この超音波画像を用いて画像診断を行うときに、そ
の画像情報の定量計測に対する重要性が増してきてい
る。この計測項目には例えば、生体の血流情報、画像信
号強度（輝度）、面積、容積など、種々のものがある。

【０００３】被検体の機能評価を行うには、それら計測
項目の時間変化を観測することが多い。そのような場
合、画像全体を計測対象とすることは殆どなく、画像上
の関心のある特定領域を指示して、この特定領域の生体
情報の時間変化を観測・計測している。この特定領域を
指示するには、通常、画像上にＲＯＩ（re- gion of in
terest：関心領域）を設定している。

【０００４】具体的には例えば、医用モダリティとして
の超音波診断装置により最初に被検体のＢモード断層像
のフレーム毎の時系列画像データが得られ、この画像デ
ータが医用画像診断装置のイメージメモリに格納され
る。検査者は、この時系列の画像データのの内の関心時
相範囲（period of interest：ＰＯＩ）の画像データを
指示するとともに、生体計測用のＲＯＩをあるフレーム
の画像上に設定する。関心時相範囲の時系列の画像デー
タは適宜なフレームレートでモニタに表示されるととも
に、その各フレームの画像データについてＲＯＩ内の画
像データに基づき生体情報（例えばタイムデンシティカ
ーブに供する輝度変化情報）が時系列に演算される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の生体計測法を実施する画像診断においては、画
像上に設定したＲＯＩの位置はモニタ画面上では固定で
あるものの、組織の運動（心筋の収縮や拡張）に因って
表示対象そのものの位置が相対的に移動することから、
画像の更新に伴って、ＲＯＩの位置が検査者が最初に意
図した表示対象上の特定場所からずれてしまうという事
態が頻発している。このような事態が発生すると、ＲＯ
Ｉ内の画像データに基づく時系列の生体情報を正確に測
定することができないか、または、計測結果に対する信
頼性が非常に低いものになってしまう。

【０００６】この問題を改善して高精度に計測しようと
するならば、その１つの対応策として、関心時相範囲の
フレーム毎にＲＯＩの位置をマニュアルで修正する必要
がある。しかし、これには、表示フレームのフリーズや
ＲＯＩ移動のためのマウス操作を修正フレーム毎に繰り
返す必要があり、その操作量は画像診断にとって大きな
ウエイトを占め、かつ操作を繁雑化させてしまう。この
ため、操作時間が長期化し、すなわち画像診断の時間が
長くなって、画像診断のスループットが低下するととも
に、検査者（操作者）の操作上の労力も著しく大きくな
る。また、ＲＯＩの位置をマニュアルで修正するので、
修正し忘れのフレームが生じ易いことなどの理由から、
計測結果に対する信頼性も不十分であった。反対に、信
頼性の高い計測を行おうとすると、かかるマニュアル修
正に相当の熟練を要し、これがため操作者の適格性の面
で融通性に欠けるという問題もあった。

【０００７】また、前述の基本的な問題を緩和する便宜
的な方法としては、生体計測用のＲＯＩの位置ずれを見
越して、ＲＯＩを予め広く設定しておくことが考えられ
る。しかし、そのように広く設定することは、格別に関
心な無い部位も予めＲＯＩに含んでしまう妥協的な部位
設定となり、計測結果の信頼性および精度の両面で物足
りないという問題がある。

【０００８】本発明は、上述した従来のＲＯＩ使用法の
問題に鑑みてなされたもので、とくに、組織運動があっ
ても、生体計測用のＲＯＩを精度良く最初に意図した部
位に追従させることができ、これにより、高精度で高信
頼性の生体計測が可能になるとともに、操作上の労力を
著しく軽減できる画像診断装置を提供することを、その
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の一つの態様に係る医用画像診断装置は、被
検体内の断面を超音波信号でスキャンして得た時系列の
複数フレーム分の画像データに基づき、この画像データ
による画像上に設定したＲＯＩ（関心領域）の生体情報
を計測する装置であり、前記画像上の参照部位の運動情
報を得る運動情報取得手段と、前記運動情報に基づいて
フレーム毎の前記ＲＯＩの位置の移動量を演算する移動
量演算手段と、この移動量演算手段により演算された移
動量を用いてフレーム毎の前記ＲＯＩの位置を制御する
位置制御手段とを備えたことを特徴とする。

【００１０】また、本発明の別の態様に係る医用画像診
断装置は、被検体内の断面を超音波信号でスキャンして
得た時系列の複数フレーム分の画像データを記憶する記
憶手段と、前記複数フレーム分の画像データの内の任意
フレームの画像データをモニタに表示する表示手段と、
前記モニタに表示された画像上の参照部位の運動情報を
得る運動情報取得手段と、前記画像上に生体計測用のＲ
ＯＩ（関心領域）を設定するＲＯＩ設定手段と、前記参
照部位の運動情報に基づいて前記複数フレーム分の残り
フレームの画像データに対する前記ＲＯＩの位置の移動
量を演算する移動量演算手段と、この移動量演算手段に
より演算された移動量を用いて前記残りフレームの画像
データの表示像上の前記ＲＯＩの位置を制御する位置制
御手段と、前記複数フレーム分の画像データに基づき前
記ＲＯＩ内の画像データによる生体情報を計測する計測
手段とを備えたことを特徴とする。

【００１１】好適な一例としては、前記記憶手段、前記
表示手段、前記運動情報取得手段、前記ＲＯＩ設定手
段、前記移動量演算手段、前記位置制御手段、および前
記計測手段は超音波診断装置に一体に搭載される。これ
により、通常は超音波診断装置として使用しながら、本
発明の医用画像診断装置としても使用できる。

【００１２】例えば、前記生体計測用のＲＯＩの位置と
前記参照部位の位置とが一致している。この場合、前記
生体計測用のＲＯＩと前記参照部位は共に心筋などの組
織の一部に共通に位置している。

【００１３】また例えば、前記参照部位の位置を前記生
体計測用のＲＯＩの位置とは独立して指定する参照部位
指定手段を備えている。この場合、前記参照部位は被検
体の心筋などの組織の一部であり、前記生体計測用のＲ
ＯＩの位置は血流部位に在る。

【００１４】さらに好適には、前記複数フレーム分の画
像データの内の関心時相範囲のフレームの画像データを
指定するデータ指定手段を、前記２つの態様の装置に付
加的に備えることである。

【００１５】前記移動量演算手段は、例えば、前記複数
フレーム分の残りフレームの内の時間的に隣接する２枚
のフレームの画像データから前記移動量を推定演算する
手段に形成することができる。また、この移動量演算手
段は、前記複数フレーム分の残りフレームにおける複数
枚のフレームの画像データから関数を媒介にして前記移
動量を推定演算する手段に形成してもよい。さらに、こ
の移動量演算手段は、前記超音波信号の方向と前記参照
部位の運動の方向との角度差に応じて前記画像データを
補正する補正手段を含むように形成してもよい。

【００１６】さらに好適には、前記位置制御手段により
制御された前記ＲＯＩの位置をマニュアルで調整可能な
マニュアル調整手段を備えてもよい。

【００１７】さらに例えば、前記ＲＯＩ設定手段により
前記ＲＯＩを複数個、設定するようにしてもよい。

【００１８】以上の様々な態様や変形の構成により、超
音波画像上に設定した生体計測用のＲＯＩの位置を組織
の運動に応じて制御して、生体上の所望位置を常に追従
させることができる。したがって、的外れな画像データ
により生体計測が実施されるという自体を的確に排除で
き、高精度で信頼性の高い生体計測を実施できる。ま
た、検査者の操作上の労力も著しく軽減できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の１つの実施の形態
を添付図面を参照して説明する。

【００２０】装置構成の概要最初に、本実施形態に係る医用画像診断装置の構成の概
要を説明する。

【００２１】この医用画像診断装置は、図１に示す超音
波診断装置に一体に組み込まれ、その超音波診断装置に
おいて各種の超音波画像の取得と生体計測に代表される
医用画像診断との両方を行えるようになっている。以
下、この医用画像診断装置を機能的に搭載した超音波診
断装置について説明する。

【００２２】図１に示す超音波診断装置は、超音波信号
と電気信号の間で双方向に信号変換可能な超音波プロー
ブ１と、この超音波プローブ１に接続された送信系回路
２および受信系回路３、この受信系回路３の出力側に装
備された画像データおよび生体計測情報の処理・演算系
回路４、この処理・演算系回路４の出力側に装備された
表示系回路５、および装置全体の演算および処理の動作
を制御する制御系回路６とを備える。

【００２３】超音波プローブ１は、その先端に配置され
たアレイ型圧電振動子を備える。アレイ型振動子は複数
の圧電素子を並列に配置し、その配置方向を走査方向と
したもので、複数の圧電素子それぞれが送受信の各チャ
ンネルを形成する。

【００２４】送信系回路２は、図示していないが、基準
レートパルスを発生するパルス発生器と、このパルス発
生器から出力された基準レートパルスをチャンネル毎に
遅延して駆動パルスを発生させる送信回路とを備える。
送信回路から出力されたチャンネル毎の駆動パルスは、
超音波プローブ１の複数の振動子のそれぞれに供給され
る。駆動パルスの送信遅延時間は各チャンネル毎に制御
され、レート周波数毎に繰返し供給される。駆動パルス
の供給に応答して各振動子から超音波パルスが出射され
る。この超音波パルスは被検体内を伝搬しながら、制御
された送信遅延時間に因り送信ビームを形成し、音響イ
ンピーダンスの異なる境界面でその一部を反射してエコ
ー信号になる。戻ってきたエコー信号の一部または全部
は１つまたは複数の振動子で受信され、対応する電気信
号に変換される。

【００２５】受信系回路３は、図示していないが、プロ
ーブ１の各振動子に接続されたチャンネル毎のプリアン
プと、このプリアンプのそれぞれに接続された遅延時間
変更可能な遅延回路と、その遅延回路の遅延出力を加算
する加算器とを備える。このため、プローブ１により受
信されたエコー信号は、その対応する電気量のアナログ
信号が受信系回路３に取り込まれ、チャンネル毎に増幅
された後、受信フォーカスのために遅延制御され、加算
される。これにより、受信遅延時間の制御に応じて決ま
るフォーカス点を有する受信ビームが演算上で形成さ
れ、所望の指向性が得られる。

【００２６】受信系回路３の出力端は、Ｂモード処理回
路１１、ＣＦＭモード処理回路１２、ＴＤＩモード処理
回路１３、およびＰＷＤモード処理回路１４に並列に接
続されている。これらの処理回路１１〜１４は処理・演
算系回路４の一部の構成要素を成す。処理・演算系回路
４は、かかる画像データの取得モード別の処理回路１１
〜１４のほか、これらの処理回路１１〜１４の出力側に
装備した電子式の切換スイッチ１５、デジタルスキャン
コンバータ（ＤＳＣ）１６、イメージメモリユニット１
７、生体計測器１８、移動量演算器１９、ＲＯＩ発生器
２０、およびデータ合成器２１を備える。

【００２７】この内、Ｂモード処理回路２２はＢモード
の白黒の断層像データの作成を担うもので、図示してい
ないが、対数増幅器、包絡線検波器、およびＡ／Ｄ変換
器を備えている。このため、受信系回路３で整相加算さ
れたエコー信号は対数増幅器で対数的に圧縮増幅され、
その増幅信号の包絡線が包絡線検波器で検波され、さら
にＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換されてＢモード画
像データとして出力される。

【００２８】ＣＦＭモード処理器１２は、カラーフロー
マッピング（ＣＦＭ：カラードプラ断層法の一種）のモ
ードにより２次元的に血流情報の検出を行う従来周知の
回路で構成される。このＣＦＭモード処理器１２は具体
的には、図示してはいないが、直交位相検波器、Ａ／Ｄ
変換器、ＭＴＩフィルタ、および自己相関器を備えると
ともに、この自己相関出力に基づく演算を行う平均速度
演算器、分散演算器、パワー演算器を備える。受信エコ
ー信号から直交位相検波器によりドプラ信号が検出さ
れ、そのドプラ信号はＡ／Ｄ変換器によりデジタルデー
タに変換された後、ＭＴＩフィルタのフレームメモリに
一次的に記憶される。

【００２９】ＣＦＭモードでは、血流情報を得るため
に、同一断面が複数回、超音波スキャンされるから、そ
のフレームメモリにはビームスキャン方向、超音波ビー
ム方向、スキャン回数方向の３つの次元を有するドプラ
データが格納される。ＭＴＩフィルタには、フレームメ
モリの読出し側にハイパスフィルタを備えている。この
ため、３つの次元を有する画像データの内、各ピクセル
位置に対応したスキャン回数方向の複数個のドプラデー
タ列それぞれに対して組織エコーのドプラ成分を除去し
て血流エコーのドプラ成分が良好に抽出される。

【００３０】ハイパスフィルタリングされたドプラデー
タ列は自己演算器でそのデータ列の平均ドプラ周波数が
解析される。この平均ドプラ周波数に基づき、平均速度
演算器でスキャン断面の各サンプル点の血流平均速度
を、分散演算器で血流速度分布の分散値を、さらにパワ
ー演算器で血流からのエコー信号のパワー値をそれぞれ
演算している。これらの演算情報はカラードプラ情報と
して出力される。

【００３１】さらに、ＴＤＩモード処理回路１３は組織
ドプライメージング（ＴＤＩ：カラードプラ断層法の一
種）により２次元的に組織の運動情報の検出を行う。こ
のＴＤＩモード処理回路１３の構成は概略、上述したＣ
ＦＭモード処理回路１２と同一であるが、心筋などの組
織からのエコー信号のドプラ成分を抽出可能になるよう
にＭＴＩフィルタに設けるフィルタ回路の特性を設定し
てある。すなわち、組織のエコー信号と血流のエコー信
号との間には、その強度およびドプラ偏移周波数（運動
速度）に相違があることを利用した特性になっている。
組織のエコー信号の強度は血流のそれに比して大きい
が、ドプラ偏移周波数（つまり速度）は通常小さい。こ
のため、ＭＴＩフィルタに搭載するフィルタ回路を、そ
の低域のドプラ偏移周波数を抽出できるローパースフィ
ルタに構成している。そのほかの構成はＣＦＭモード処
理回路１２と同等である。

【００３２】さらに、ＰＷＤモード処理回路１４はパル
スドプラ（ＰＷＤ）法に基づいてドプラスペクトラムデ
ータを生成する機能を担う。具体的には、直交位相検波
器、サンプルホールド回路、帯域フィルタ、Ａ／Ｄ変換
器、ＦＦＴなどを備える。

【００３３】さらに、切換スイッチ１５は、制御信号に
応答して装置の動作モード別に経路を切り換える電子ス
イッチング素子で成る接点を有して構成される。この接
点としては、オン・オフ動作する３つのノーマルオープ
ンの接点ａ−ａ′，ｂ−ｂ′，ｃ−ｃ′が設けられてい
る。接点ａ−ａ′は前述した４つの処理回路１１〜１４
とＤＳＣ１６とを共通に接続すべく介挿されている。別
の接点ｂ−ｂ′は４つの処理回路１１〜１４とイメージ
メモリユニット１７との間に介挿されている。残りの接
点ｃ−ｃ′はイメージメモリユニット１７とＤＳＣ１６
の間に介挿されている。

【００３４】この画像診断装置を兼ねる超音波診断装置
では、その動作モードとして、通常の超音波診断装置と
しての機能させる「通常表示モード」、超音波スキャン
に拠る画像データを一次記憶させる「データ記憶モー
ド」、および一次記憶した画像データを元にして生体情
報を計測する「計測モード」が用意されている。「通常
表示モード」を指令するときには、制御信号により、切
換スイッチ１５の接点ａ−ａ′のみがオン、そのほかの
接点ｂ−ｂ′、ｃ−ｃ′がオフに切り換えられる。「デ
ータ記憶モード」を指令するときには、同様に、接点ｂ
−ｂ′のみがオン、そのほかの接点ａ−ａ′、ｃ−ｃ′
がオフに切り換えられる。「計測モード」を指令すると
きには、接点ｃ−ｃ′のみがオン、そのほかの接点ａ−
ａ′、ｂ−ｂ′がオフに切り換えられる。さらに好適に
は、「通常モード」下でも、最新の画像が常に自動的に
データ記憶されていることが望ましい。

【００３５】ＤＳＣ１６はフレームメモリ１６ａを備え
ており、このフレームメモリ１６ａへの書込みおよび読
出しを制御することでスキャン方式を変更するようにな
っている。

【００３６】イメージメモリユニット１７は、複数の取
得モードの画像データを１次的に記憶する複数枚のフレ
ームメモリを備えており、制御信号に呼応してその画像
データの書込みおよび読出しを行うようになっている。

【００３７】生体計測器１８は例えば専用のプロセッサ
を有して構成される。この生体計測器１８は、供給され
る制御信号に呼応して、関心時相範囲における生体情報
をフレーム毎に計測するようになっている。この計測デ
ータはデータ合成器２１に送られる。ここで言う「計
測」とは、血流速度情報、組織の運動速度情報、超音波
散乱強度（輝度）情報に基づく種々の生体の診断情報
（生体情報）の計測を指す。生体情報としては例えば、
距離、面積、容積、速度、血流量、タイムデンシティカ
ーブに供する輝度値などがある。

【００３８】また移動量演算器１９は例えば専用のプロ
セッサとして形成される。これにより、移動量演算器１
９は、オペレータが画面上に設定した参照部位としての
参照用ＲＯＩの移動量（移動方向および移動距離）を関
心時相範囲（ＰＯＩ：Periodof interest）にてフレー
ム毎に（すなわち、経時的に）演算する。演算した移動
量は移動制御信号に変換され、ＲＯＩ発生器２０に出力
される。この移動量は、後述するように、設定した生体
情報計測のためのＲＯＩの画像上の（すなわち、フレー
ムメモリに記憶された２次元画像データ上の）位置を制
御する制御量となる。

【００３９】ここで、参照部位の移動量の推定手法を説
明する。最も簡単な手法は図２に示すように、１フレー
ム前の参照部位の運動速度を利用して連続する２フレー
ム間の移動量を決めるものである。同図に示すように、
参照部位を示す参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref が画像の組織
上に設定されているものとする。参照用ＲＯＩ：ＲＯＩ
ref の１フレーム前の時間ｔでの速度がＶ（ｔ）であっ
たとすると、移動量ｄｘはこの速度Ｖ（ｔ）にフレーム
間隔時間ｄＴを乗じた値、すなわち

【数１】ｄｘ＝Ｖ（ｔ）・ｄＴ … （１）になる。ただし、ドプラ法の場合、通常、速度は走査線
方向の成分Ｖｄとして検出されるので、移動方向を加味
する場合、角度補正が必要になる。走査線の方向と参照
用ＲＯＩ：ＲＯＩref の運動方向の成す角度をθ、実際
の運動速度をＶ（ｔ）とすると、

【数２】Ｖｄ＝Ｖ（ｔ）・ｃｏｓθ … （２）であるから、角度補正した移動量ｄｘは、

【数３】で求められる。

【００４０】撮像対象が心臓である場合の角度補正につ
いて説明する。心臓の運動は左室短軸像の場合、ある１
点の収縮中心を持つ略同心円状の動きとなる。この性質
を利用して角度補正を次のように行うことができる。第
１の方法は図３に示すような角度マーカ（例えば矢印か
線）を用いるもので、角度マーカを運動方向に向けて運
動方向の速度Ｖ（ｔ）を求め、式（３ａ）から角度補正
された移動量ｄｘを求める。第２の方法は、画像上で心
筋の収縮中心Ｏを指定し、参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref を
通る走査線と、参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref と収縮中心Ｏ
を結ぶ運動方向との成す角度θを決定し、式（２）から
参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref の運動速度Ｖ（ｔ）を求め
る。これにより、式（３ａ）から角度補正された移動量
ｄｘを求めることができる。移動方向は参照部位ＲＯＩ
ref と収縮中心Ｏを結ぶ運動方向である。

【００４１】例えば、フレームレート４０Ｈｚ，参照部
位（組織）としての参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref の運動速
度Ｖ（ｔ）＝１００ｍｍ／ｓとすれば、フレーム間の参
照用ＲＯＩ：ＲＯＩref の移動距離は、２５ｍｓｅｃ×
１００ｍｍ／ｓ＝２．５ｍｍとなる。

【００４２】さらに、移動量推定の別の手法は複数フレ
ームの速度情報を用いるものである。例えばサンプリン
グ間隔（フレーム間隔時間ｄＴ）で参照用ＲＯＩ：ＲＯ
Ｉref 内の（平均）速度が過去の複数フレームにわたり
得られていたとする。この経時的な過去複数個の速度値
を用いて現フレームにおける参照部位ＲＯＩｒｅｆの運
動速度を例えばスプライン関数により推定する。スプラ
イン関数は３階までの導関数が各サンプリング点で連続
となる関数である。このようにして得られた現フレーム
の推定速度を前記式（３ａ）に適用して、より高精度に
移動距離ｄｘを推定することができる。

【００４３】さらに図１に戻って説明する。ＲＯＩ設定
器２０には、オペレータから制御系回路６を通してＲＯ
Ｉ設定信号が供給されるとともに、移動量演算器１９か
らフレーム毎のＲＯＩ（関心領域）の２次元的な移動量
（移動方向および移動距離）を表す移動制御信号が供給
される。この供給に応答して、ＲＯＩ設定器２０は、表
示画像上に設定したいＲＯＩのグラフィックデータをＲ
ＯＩ設定信号に応じて発生するとともに、その画面上の
位置を移動制御信号に応じて調整する。この位置調整さ
れたＲＯＩのグラフィックデータはデータ合成器２１に
送られる。

【００４４】データ合成器２１は、ＲＯＩ発生器２０か
ら送られてくるＲＯＩのグラフィックデータと生体計測
器１８から送られてくる計測データ（グラフィックデー
タ）とを、画面上の各指定位置に表示可能なフレームデ
ータに変換する。

【００４５】一方、表示系回路５はフレーム合成器３１
および表示ユニット３２を備える。フレーム合成器３１
は、ＤＳＣ１６から供給される画像データのフレームと
データ合成器２１から供給されるグラフィックデータの
フレームとをピクセル毎に合成して、画像データにグラ
フィックデータが重畳したフレーム画像データを形成す
る。この画像データは表示ユニット３２に送られ、カラ
ー処理され、アナログデータに変換されて、カラーモニ
タに表示される。

【００４６】最後に、制御系回路６の構成を説明する。
制御系回路６は、装置全体の制御／処理の中枢としての
ＣＰＵ（コントローラ）４１、検査者が必要な情報を与
えるコンソール４２、および時相検出器４３を備える。
ＣＰＵ４１はコンソール４２とインターラクフィブに、
送受信に関わる遅延制御などの必要な制御のほか、例え
ば図４〜図６に例示する処理を実行してＲＯＩの移動を
制御する機能を担っている。コンソール４２はここで
は、キーボードＫＹ、マウスＭＵ、調整つまみＮＢ、メ
モリスタートボタンＭＲ、再生開始ボタンＤＳ、および
計測開始ボタンＭＳを備える。キーボードＫＹやマウス
ＭＵは主に、ＲＯＩの形状や大きさ、関心時相範囲、生
体計測情報の種別などを入力に使われる。調整つまみＮ
Ｂは表示フレームレートの調整信号をＣＰＵ４１に与え
る機能を有する。メモリスタートボタンＭＲはイメージ
メモリユニット１７への画像データの書込み指示用に、
再生開始ボタンＤＳはイメージメモリユニット１７に記
憶してある画像データを表示ユニット３２のモニタに表
示させる指令用に、および計測開始ボタンＭＳは生体計
測器１８に生体計測開始の指示用にそれぞれ設置されて
いる。

【００４７】時相検出器４３は例えば心電情報を検出す
るＥＣＧで構成され、心時相を検出するために設けられ
ている。この検出器４３は心音検出器であってもよい。

【００４８】動作の説明本超音波診断装置を通常の超音波イメージング用として
使用する場合、操作者はコンソール４２の例えばキーボ
ードＫＹから「スキャン・表示モード」の動作モードを
指令する。この指令に応答し、ＣＰＵ４１は切換スイッ
チ１５に制御信号を送り、その接点ａ−ａ′をオンに、
そのほかの接点はオフに切り換えさせる。その結果、
Ｂ，ＣＦＭ，ＴＤＩ，およびＰＷＤのモード処理回路１
１〜１４がＤＳＣ１６に電気的に繋がるとともに、イメ
ージメモリユニット１７側は切り離される。

【００４９】ＣＰＵ４１からの遅延時間制御に基づい
て、送信系回路２はプローブ１を駆動し、超音波ビーム
による例えば電子セクタスキャンを実行させる。このス
キャンにより得られた被検体内部からのエコー信号は再
びプローブ１を介して電気量の信号として受信系回路３
に入力する。エコー信号は受信系回路３でＣＰＵ４１か
らの遅延時間制御により受信フォーカスが掛けられた
後、各モードの処理回路１１〜１４に送らる。

【００５０】前述した各処理回路の構成およびその機能
により、Ｂモード処理回路１１では前述した構成および
機能により超音波散乱強度のＢモード断層像データが生
成される。ＣＦＭモード処理回路１２ではスキャン断面
の血流の２次元分布像データが、またＴＤＩモード処理
回路１３ではスキャン断面の組織の２次元分布像データ
がそれぞれ生成される。ＰＷＤモード処理回路１４から
はドプラスペクトラルデータが出力される。

【００５１】これらの画像データはＤＳＣ１６に供給さ
れる。検査者はＣＰＵ４１を介して観測画像をＤＳＣ１
６に指令している。これにより、ＤＳＣ１６はスキャン
方式を超音波方式から標準ＴＶ方式に変更すると共に、
観測画像に沿ったフレーム画像を合成する。この画像は
表示ユニット３２のモニタで表示される。この結果、Ｂ
モード断層像に血流分布像が重畳した画像や、組織分布
像単独の画像などが得られる。

【００５２】続いて、この超音波診断装置を画像診断装
置として動作させる「データ記憶モード」および「計測
モード」を説明する。ＣＰＵ４１は図４〜図６に分けて
記載の一連の処理を順に実行する。

【００５３】まず、ＣＰＵ４１は切換スイッチ１５に制
御信号を送り、このスイッチ１５の接点ｂ−ｂ′のみを
オンに、ほかの接点をオフに切り換えさせる（図４のス
テップＳ１）。これにより、処理回路１１〜１４とイメ
ージメモリユニット１７とが接続され、ＤＳＣ１６側の
回路は切り離される。次いで、ＣＰＵ４１はキーボード
ＫＹなどからの操作信号を読み込んで計測対象画像の種
類および計測項目などを決め、その情報をイメージメモ
リユニット１７に通知する（ステップＳ２）。イメージ
メモリユニット１７は通知された計測対象画像の種類に
応じて、後述の処理において一次記憶させる画像の種類
を変えることができる。

【００５４】本実施形態における「参照部位」は心筋な
どの組織上の部位に定めるため、後述するデータ格納処
理において、計測対象画像が組織像のときは、ＴＤＩモ
ード処理回路１３から組織の運動情報データおよびＢモ
ード処理回路１１からＢモード断層像を記憶させる。ま
た、計測対象画像がＢモード断層像や血流像のときは、
「参照部位」としての「組織上の指定部位」の運動速度
を検出するために、Ｂモード処理回路１１および／また
はＣＦＭモード処理回路１２からＢモード断層像および
／または血流像の画像データを記憶させると同時に、Ｔ
ＤＩモード処理回路１３から組織の運動情報データも記
憶させる。

【００５５】次いでＣＰＵ４１はメモリスタートボタン
ＭＲの信号を読み込み（ステップＳ３）、画像データの
イメージメモリユニット１７への記憶（格納）が指令さ
れているか否かを判断しながら（ステップＳ４）待機す
る。画像データの記憶指令を判断できたとき、ＣＰＵ４
１は送信系回路２、受信系回路３、および各モード処理
回路１１〜１４に所望の診断部位の断層面の超音波スキ
ャンを指令し（ステップＳ５）、さらに、一定時間分の
画像データのイメージメモリユニット１７への記憶を指
令する（同図ステップＳ６）。この画像データの記憶に
は種々の態様がある。その一つに、時相検出器４３の検
出時相信号を用いて、予め決めた一定時間分（例えば１
０心拍分）の画像データをフレーム毎に記憶させる方法
がある。また別の方法としては、一定時間を過ぎたデー
タはオーバフローさせながら、常に一定時間分の画像デ
ータを更新しながら記憶するもので、イメージメモリユ
ニット１７に記憶ストップを指令した時点で記憶してい
る一定時間内の最新データを採用する方法である。

【００５６】さらにＣＰＵ４１は、再生開始ボタンＤＳ
の信号を読み込み（ステップＳ７）、再生開始か否かを
判断しながら待機する（ステップＳ８）。この判断で再
生開始（ＹＥＳ）を判断できると、ＣＰＵ４１は切換ス
イッチ１５の接点ｃ−ｃ′をオンに、それ以外の接点を
オフにするべく指令する（ステップＳ９）。これによ
り、イメージメモリユニット１７の読出し側とＤＳＣ１
６とが接続される。さらに、ＣＰＵ４１はその時点の調
整つまみＮＢの信号を読み込む（ステップＳ１０）。こ
の信号は、イメージメモリユニット１７から画像データ
を読み出すときのフレームレートなどの調整に使用され
る。つまり、検査者が調整つまみＮＢを調整すること
で、スロー再生、コマ送り再生、静止などの再生状態を
指令できる。

【００５７】このように再生準備が整うと、ＣＰＵ４１
はイメージメモリユニット１７およびＤＳＣ１６にルー
プ再生表示を指令する（ステップＳ１１）。イメージメ
モリユニット１７に記憶されている一定時間分の画像デ
ータは調整されたフレームレートでＤＳＣ１６のフレー
ムメモリ１６ａに読み出され、表示ユニット３２のモニ
タに表示される。この表示はループ再生であるから、例
えば１０心拍目の最後のフレームが表示されると再び１
心拍目の最初のフレームに戻る。一例として図７（ａ）
に示すように、Ｂモード断層像が例えば１心拍目から１
０心拍目までの一定時間、エンドレスに表示される。

【００５８】検査者は、かかるループ再生表示のモニタ
画面を見ながら、次に関心時相範囲（ＰＯＩ）の設定に
入る。関心時相範囲は、生体計測の情報収集範囲を診断
的に関心のある時間領域（フレーム範囲）に絞るために
設定する。このため、イメージメモリユニット１７に記
憶している全フレームの画像データの内、通常、任意の
時間範囲のフレーム時相が指定される。具体的には、Ｃ
ＰＵ４１はキーボードＫＹからの操作信号を読み込みな
がら、関心時相範囲の設定信号が入力したかどうかを判
断する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。この設定信号が入
力したとき（ＹＥＳ）は、ＣＰＵ４１はイメージメモリ
ユニット１７に画像データに対する関心時相範囲の設定
を指示する（ステップＳ１４）。この関心時相範囲によ
り、例えば図７（ａ）（ｂ）に示すｔ＝ａ１〜ａｍの特
定フレーム範囲の画像データに絞り込まれる。関心時相
範囲は通常、「ある心拍の収縮期」といった具合に診断
目的に基づいて設定される。

【００５９】関心時相範囲の設定が終わると、今度は、
生体情報の計測領域を定める計測用のＲＯＩ（関心領
域）：ＲＯＩmea と、このＲＯＩ：ＲＯＩmea の移動制
御のパラメータとして使用する移動量を知るための参照
用のＲＯＩ：ＲＯＩref （参照部位）との設定に入る。

【００６０】具体的には、ＣＰＵ４１は、キーボードＫ
Ｙなどからの信号を読み込み、ＲＯＩ設定の指令が出さ
れているかどうかを判断する（図５ステップＳ１５，Ｓ
１６）。ＲＯＩの設定指令が出されている場合、その操
作信号に基づいて計測用および参照用のＲＯＩの形状、
大きさを表すＲＯＩ設定信号がＲＯＩ発生器２０に送ら
れる（ステップＳ１７）。

【００６１】具体的には、ＲＯＩ発生器２０はＲＯＩ設
定信号で指定された、例えば矩形状のＲＯＩのグラフィ
ックデータをその初期位置に発生する。このＲＯＩデー
タはデータ合成器２１、フレーム合成器３１を介して表
示ユニット３２に送られ、モニタに表示されている現在
の任意フレーム（最初のフレーム）のＢモード断層像上
に重畳される。つまり、関心時相範囲の任意フレームの
画像上に計測用および参照用のＲＯＩ：ＲＯＩref 、Ｒ
ＯＩmea が初期設定される。

【００６２】このステップＳ１７のＲＯＩ設定処理にお
いて、検査者はさらにＲＯＩの位置を自動的に表示され
た初期位置から所望位置に移動させる。操作者がＲＯＩ
の位置を移動させる操作をマウスＭＵなどから行うと、
この操作内容がＣＰＵ４１からＲＯＩ発生器２０に伝え
られ、現フレーム画像に重畳表示されている２つのＲＯ
Ｉをそれぞれ所望位置まで移動できる。

【００６３】なお、計測用ＲＯＩ：ＲＯＩmea と参照用
ＲＯＩ：ＲＯＩref とは必ずしも別々に設定する必要は
ない。血流計測の場合、計測用ＲＯＩ：ＲＯＩmea を血
流上に設定し、かつ参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref を組織上
に設定することが望ましいが、組織計測や輝度計測の場
合、両者とも組織上に設定し、しかもその位置を一致さ
せて同一ＲＯＩにまとめることができる（図２、３、７
参照）。

【００６４】ＲＯＩの設定が終了すると、ＣＰＵ４１は
再生開始ボタンＤＳの信号を読み込み（ステップＳ１
８）、その読込み信号に基づいて再生開始か否かを判断
する（ステップＳ１９）。再生開始の場合、ＣＰＵ４１
は再びその時点の調整つまみＮＢの調整信号を読込み、
指令されているフレームレートを記憶する（ステップＳ
２０）。次いで、いま表示しているフレームがＲＯＩを
設定した最初のフレームか否かを判断する（ステップＳ
２１）。ＲＯＩを設定したばかりで、まだＲＯＩを設定
した最初のフレームからの更新がなされていないとき
（ＹＥＳ）には、調整されたフレームレートに拠るルー
プ再生表示がイメージメモリユニット１７およびＤＳＣ
１６に指令される（ステップＳ２２）。これにより、Ｒ
ＯＩを設定したフレーム（最初のフレーム）からエンド
レスのループ再生表示が開始されていく。なお、ステッ
プＳ２１でＹＥＳと判定した最初のフレームが、後述す
る手動によるＲＯＩ位置修正直後の最初のフレームに該
当するときは、ステップＳ２２の表示指令はスキップさ
れる。

【００６５】この表示開始指令の後、ＣＰＵ４１は計測
開始ボタンＭＳの信号を読み込み、生体計測の開始が指
令されたか否かを判断する（図６ステップＳ２３，Ｓ２
４）。計測開始が指令されていないときは（ＮＯ）、キ
ーボードＫＹなどからの操作信号を判読して、検査者が
マニュアルでＲＯＩ位置の修正を欲しているかどうかを
判断する（ステップＳ２５）。

【００６６】本実施形態では、後述するように計測用Ｒ
ＯＩの位置を自動的に参照部位（参照用ＲＯＩ）に追従
させる。しかし、なんらかの理由により計測用ＲＯＩの
位置が予期している追従コースから大幅にずれたような
場合や、途中でＲＯＩの所望位置を訂正したい場合に、
このマニュアル修正を活用できる。

【００６７】上記ステップＳ２５の判断でＹＥＳ（マニ
ュアル修正）となった場合、ＣＰＵ４１はループ再生表
示を一時ストップさせ（ステップＳ２６）、計測用およ
び参照用ＲＯＩの位置を修正する（ステップＳ２７）。
この処理もＣＰＵ４１がマウスＭＵからの操作信号を読
み込み、修正位置を判読して、それをＲＯＩ発生器２０
に伝えることで実施される。マニュアル修正が終わる
と、再生開始ボタンＤＳからの操作信号に基づきループ
再生表示の再スタートが指令される（ステップＳ２
８）。この後、ＣＰＵ４１の処理は再びステップＳ２０
に戻される。

【００６８】このため、ループ再生表示の中で、検査者
がＲＯＩを所望位置に設定した最初のフレームの表示が
終わると、ＣＰＵ４１の処理はステップ２０、２１を通
ってステップ２９に至る。ここでは、調整されているフ
レームレートに従う次フレームのタイミングまで待機す
る。２枚目のフレーム表示のタイミングが到来すると、
ステップ２９でＹＥＳと判断され、次いで２枚目のフレ
ーム表示か否かが判断される（ステップＳ３０）。

【００６９】最初のフレームの次のフレーム、すなわち
２枚目フレーム表示の場合、ステップＳ３０の判断はＹ
ＥＳとなるから、以下、ステップＳ３１〜Ｓ３３に係る
自動追従の処理が順に実行される。

【００７０】まず、参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref の部位の
速度の読込みが移動量演算器１９に指令される（ステッ
プＳ３１）。この指令に応答し、移動量演算器１９は、
イメージメモリユニット１７に記憶されている複数のフ
レームの組織分布像の中から、上記２枚目フレームと同
一の時刻におけるフレームの組織速度分布像の画像デー
タを指定し、その画像データの中の参照用ＲＯＩ：ＲＯ
Ｉref の部位の対応する領域の画像データ、すなわち速
度データを読み込む。

【００７１】次いで、参照用ＲＯＩの移動量の演算およ
び記憶が移動量演算器１９に指令される（ステップＳ３
２）。これにより、この演算器１９は、読込んだ速度デ
ータに基づき参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref の部位の例えば
平均速度を演算し、その演算値を参照部位（組織部位）
の速度として認識するとともに、この速度に基づき参照
用ＲＯＩ：ＲＯＩref の前（最初の）フレームから今回
（２枚目）フレームにわたる２枚のフレーム間の移動量
を演算する。この移動量は例えば前述した図２の手法な
どで演算される。

【００７２】次いで、計測用および参照用ＲＯＩの自動
的な移動制御が移動量演算器１９およびＲＯＩ発生器２
０に指令される（ステップＳ３３）。このため、移動量
演算器１９は、演算した移動量をＲＯＩ発生器２０に送
る。ＲＯＩ発生器２０はその移動量に応じた分だけ位置
修正した計測用ＲＯＩ：ＲＯＩmea および参照用ＲＯ
Ｉ：ＲＯＩref のグラフィックデータを発生させ、デー
タ合成器２１に送る。これにより、表示ユニット３２の
モニタの例えば断層像に重畳されている計測用ＲＯＩ：
ＲＯＩmea および参照部位として参照用ＲＯＩ：ＲＯＩ
ref 自体の２次元位置が２枚目（次）フレームにおいて
自動的に修正される。

【００７３】ステップＳ３０の判断でＮＯとなるとき
は、「最初のフレーム」から数えて３枚目以降のフレー
ムの表示となるときである。この場合は、ステップＳ３
１の処理をスキップして直接ステップＳ３２に移行す
る。３枚目移行のフレーム表示の場合、前フレーム表示
のときの参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref の部位の速度を記憶
しているので、この速度を読み出して図２で説明した手
法などを用いて移動量を演算する（ステップＳ３２）。
そして、この移動量を基に、計測用および参照用ＲＯＩ
の自動的な移動をフレーム毎に指令する（ステップＳ３
３）。

【００７４】この結果、関心時相範囲のフレームは所望
のフレームレートでループ再生される中で、設定した計
測用ＲＯＩおよび参照用ＲＯＩが組織の運動に自動的に
追従して移動する。

【００７５】ステップＳ３３の処理の後は、前述したス
テップＳ２３，Ｓ２４の生体計測を行うか否かの判断に
付される。このため、検査者が計測開始ボタンＭＳを操
作しない限り、関心時相範囲のフレームの画像データが
エンドレスにループ再生されている。この間に、検査者
は再生画像を観察しながら計測用ＲＯＩが所望位置を自
動追従しているかどうかを目視で確認でき、必要に応じ
てマニュアルでその位置を修正できる（ステップＳ２５
〜Ｓ２８）。このとき、参照用ＲＯＩも合わせてマニュ
アル修正することもできる。さらに、この目視観察の間
に、ループ再生のフレームレートを任意に調整できる
（ステップＳ２０）。

【００７６】このようにして計測用ＲＯＩが所望位置を
自動追従していることが確認できたならば、検査者は計
測開始ボタンＭＳを操作して計測開始を知らせる。これ
により、ＣＰＵ４１の処理はステップＳ２４から抜けて
ステップＳ３４に移行する。ステップ３４では、ＣＰＵ
４１から生体計測器１８に対して所定の生体計測実行が
指令される。生体計測器１８はその指令に応答し、イメ
ージメモリユニット１７から関心時相範囲のフレームの
画像データ（例えば断層像データ）を読み込むととも
に、移動量演算器１９から計測用ＲＯＩ：ＲＯＩref の
移動量データを読み込む。そして、移動制御された計測
用ＲＯＩ：ＲＯＩref の部位の画像データをフレーム毎
に特定し、その部位に関して所望の生体計測項目（例え
ばタイムデンシティカーブに供する輝度変化データ）を
フレーム毎（すなわち時系列）に演算する。

【００７７】この演算が終わると、ＣＰＵ４１は生体計
測器１８に計測結果の表示を指令する（ステップＳ３
５）。これにより、計測結果のデータがデータ合成器２
１を介してフレーム合成器３１、表示ユニット３２への
送られる。この結果、例えば、計測項目が輝度情報であ
り、関心時相範囲が１心拍であれば、その１心拍内の輝
度変化曲線（ＴＤＣ）が得られ、その結果が例えばＢモ
ード断層像上への重畳画像としてモニタに表示され、検
査者、医師に供される。

【００７８】以上の生体計測処理は、必要に応じて繰り
返して実施できる（ステップＳ３６参照）。したがっ
て、画像データ記憶から再計測することもできるし、イ
メージメモリユニット１７に一度取り込んだ画像データ
を使って別項目の生体計測を行うこともできる。

【００７９】上記の一連の処理に係る具体的な計測用Ｒ
ＯＩの追従例を図７に示す。

【００８０】いま、計測対象画像がＢモード断層像で、
計測項目が散乱強度（輝度）計測であるとする。この場
合、イメージメモリユニット１７にはＢモード断層像と
組織の２次元分布像の２種類の画像データが一定時間の
複数フレーム分、それぞれ取り込まれる。この一定時間
の時相をｔ＝１１〜ｔ＝ｎｎのｎ心拍分とすると、この
ｎ心拍分のＢモード断層像が同図（ａ）に示すようにル
ープ再生される。

【００８１】この再生画像を見ながら検査者によって関
心時相範囲が、例えば「ある１心拍の収縮期」の時相ｔ
＝ａ１〜ａｍの如く設定される。次いで、この関心時相
範囲の特定フレーム上に計測用および参照用のＲＯＩが
設定される。いまの場合、計測項目が輝度情報であるの
で、計測用ＲＯＩ：ＲＯＩmea と参照用ＲＯＩ：ＲＯＩ
ref とを一つのＲＯＩで代用できる。それは、計測部位
が組織上に在り、また参照部位としても組織上の部位を
採用できるからである。

【００８２】この後、関心時相範囲のフレーム画像をル
ープ再生しながら、参照部位としてのＲＯＩ（＝ＲＯＩ
ref の意味として関心領域）の移動量が推定され、この
推定量を使って計測部位としてのＲＯＩ（＝ＲＯＩmea
の意味としての関心領域）が図７（ｂ）に示す如く追従
制御される。この追従制御により得られるＲＯＩの位置
データを基に、例えば輝度変化データの計測が実施され
る。

【００８３】例えばスキャン部位が心臓の場合、その左
室は収縮拡張運動をしており、図３に示すように収縮中
心に向かって組織が動く。このため従来の場合、あるフ
レームで設定した計測用ＲＯＩは別のフレームでは被写
体に対して相対的に移動してしまい、所望位置での生体
計測が困難であるか、または計測精度の著しい低下を招
いていたが、上述した構成および処理により、そのよう
な不都合を回避できる。検査者が特定の表示フレーム上
で計測用および参照用の、または両者を兼ねるＲＯＩを
設定するだけで、ほとんどの場合、計測用ＲＯＩは所望
部位を自動的に追従する。しかも、この追従状態をモニ
タ画面で確認でき、なんらかの理由によりＲＯＩ設定に
不具合があれば、それをマニュアルで修正または変更で
きる。したがって、関心時相範囲内の全フレームについ
て計測用ＲＯＩは常に検査者の意図した位置に置かれる
から、その後に実行される生体計測の精度は従来計測に
比べて格段に向上する。これにより、計測データの信頼
性も非常に上がる。

【００８４】また、マニュアル修正が必要な場合でも、
従来のように１フレーム毎に修正する必要は無いから、
検査者（観察者）の操作量が激減する。操作が簡単にな
り、画像診断そのものの時間短縮化も図られ、画像診断
のスループット向上に寄与する。マニュアル修正が実際
上ほとんど不要になるので、操作上の熟練度に対する要
件も緩和される。

【００８５】さらに、従来のように計測用ＲＯＩの位置
ずれを見越して、ＲＯＩを予め広く設定しておくとこと
も不要になる。真に診断的に関心のある特定部位のみを
ＲＯＩ設定できるから、これによっても計測結果の信頼
性および精度を向上させることができる。

【００８６】さらに、本装置の場合、検査者は画像収集
と生体計測を別々に行うシステム構成になっているの
で、それぞれの作業に専念できる。

【００８７】（そのほかの実施形態）本発明に係るその
ほかに実施形態を説明する。

【００８８】前述した実施形態の場合、計測用ＲＯＩは
１つであったが、計測用ＲＯＩとして複数個を設定する
こともできる。例えば図８に示すように、２個の計測用
ＲＯＩ：ＲＯＩmea1、ＲＯＩmea2を設定（各ＲＯＩは参
照用ＲＯＩ：ＲＯＩref1（ＲＯＩref2）と共通）しても
よい。この複数の計測用ＲＯＩについて前述した図４〜
図６の処理を適用すれば、計測用ＲＯＩそれぞれから与
えられた項目の生体計測を行うことができる。また、複
数の計測用ＲＯＩの各計測結果から別の特徴量（例えば
輝度比、輝度差、血流量の入出比）を同時に計算でき
る。

【００８９】前述した各実施形態では計測用ＲＯＩと参
照用ＲＯＩ（参照部位）とを１つのＲＯＩで兼用する手
法を採用しているが、これを独立のＲＯＩに分けて設定
することもできる。この形態はとくに血流計測の場合に
必要である。この例を図９、図１０に示す。

【００９０】いま、心臓の左室流出路での血流計測の場
合で、計測項目がその流出路での速度プロファイルであ
るとする。図９に示すように、Ｂモード断層像に血流分
布像を重畳させた画像上で、速度プロファイルを計測す
べき細長い計測用ＲＯＩ：ＲＯＩmea を左室流出路に設
定する。同時に、このＲＯＩ：ＲＯＩmea を周囲の心筋
組織の動きに追従させるため、周囲の運動速度の解析に
供する別の参照用ＲＯＩ：ＲＯＩref を例えば図示の如
く、大動脈弁輪部に設定する。

【００９１】この２つのＲＯＩを設定したときの移動量
推定は、例えば図１０の幾何学的関係に基づき以下のよ
うに行う。演算を簡単化するには、計測用ＲＯＩは超音
波走査線方向に動くものと仮定する。前述した実施形態
と同様に組織の運動速度をｖとすると、ドプラ速度ｖｄ
はｖｄ＝ｖ・ｃｏｓθである。計測用ＲＯＩの移動速度
をｖ′とすれば、ｖ′＝ｖ・ｃｏｓαである（αは、速
度ｖとｖ′の成す角度である）。故に計測用ＲＯＩの移
動距離ｄｘは、ｄｘ＝ｖ′・ｄＴで求められる（ｄＴは
フレーム間時間）。この移動量（移動距離はｄｘで、移
動方向は走査線方向）を用いて計測用ＲＯＩをフレーム
毎に移動させることで、周囲組織との相対的な位置関係
が変わらないように計測用ＲＯＩを自動追従させること
できる。この一連の追従制御は前述した図４〜図６と同
等の処理によって実現できる。

【００９２】この結果、計測用ＲＯＩの位置は常に的確
に左室流出路をカバーするから、確実にかつ正確に速度
プロファイルを計測でき、この計測値を用いて、例えば
日本国特許第１９２６６８２号に示されている如く拍出
量を演算できる。

【００９３】さらに、関心時相範囲の設定の仕方につい
ては以下のような変形が可能である。前述した実施形態
では関心のある時相範囲をループ再生画像を見ながらマ
ニュアルで指定する構成を説明した。これについては、
時相検出器４３の検出信号をそのまま用いて、例えばＣ
ＰＵ４１に収縮期と拡張期とを自動判定させ、時相範囲
を自動的に指定させるようにしてもよい。これにより、
検査者は計測用、参照用のＲＯＩのみを指定すればよ
く、操作がさらに簡単になる。このとき、どの辺りの時
相が自動設定されたかを検査者が認識できるように、例
えば心電波形と併せて表示する。この表示法としては、
設定時相範囲を始点と終点のマーカで示す方法や、設定
時相範囲全体をカラーや模様で強調表示する方法を採用
し、その認識度を上がることができる。これらの表示に
要する処理は、例えば図１のＣＰＵ４１およびＲＯＩ発
生器２０に実行させればよい。

【００９４】なお、上述した装置構成において、切換ス
イッチ１５を設けず、処理回路１１〜１４、ＤＳＣ１
６、およびイメージメモリユニット１７の３者間の読込
み、書込みをＣＰＵ４１が制御することで、３方向のデ
ータのやり取りを制御するようにしてもよい。

【００９５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る医用
画像診断装置は、１）超音波画像上の参照部位の運動情
報に基づいてフレーム毎の関心領域の位置の移動量を演
算し、この移動量を用いてフレーム毎の生体計測用のＲ
ＯＩの位置を制御する構成や、２）被検体内の断面を超
音波信号でスキャンして得た時系列の複数フレーム分の
画像データを記憶し、その複数フレーム分の画像データ
の内の任意フレームの画像データをモニタに表示し、表
示画像上の参照部位の運動情報を得るとともに、画像上
に生体計測用の関心領域（ＲＯＩ）を設定し、前記参照
部位の運動情報に基づいて前記複数フレーム分の残りフ
レームの画像データに対する前記関心領域の位置の移動
量を演算して前記ＲＯＩの位置を制御し、前記複数フレ
ーム分の画像データに基づき前記関心領域内の画像デー
タによる生体情報を計測することを、主要部としてい
る。これにより、組織の運動に影響されずに、生体計測
用のＲＯＩの位置を常に精度良く最初に意図した部位を
追従させることができる。したがって、従来のＲＯＩ設
定に比べて、比較的簡単な追従制御により、高精度で信
頼性の高い生体計測を可能にするとともに、操作上の労
力を著しく軽減でき、操作能率を向上させ、操作の熟練
度に対する制限も緩和された医用画像診断装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１つの実施形態に係る画像診断装置を
機能的に搭載した超音波診断装置のブロック図。

【図２】参照部位の移動量の推定法の１つを示す模式
図。

【図３】参照部位の移動量を推定するときの角度補正に
ついての一例を示す模式図。

【図４】図５および図６と共に、ＲＯＩの自動追従処理
を示すフローチャート。

【図５】図４および図６と共に、ＲＯＩの自動追従処理
を示すフローチャート。

【図６】図４および図５と共に、ＲＯＩの自動追従処理
を示すフローチャート。

【図７】ＲＯＩの自動追従処理の過程を模式的に示す
図。

【図８】複数の計測用ＲＯＩの設定の一例を示す図。

【図９】血流計測に関する計測用ＲＯＩと参照用ＲＯＩ
の設定の一例を示す図。

【図１０】図９に示す２つのＲＯＩの幾何学的関係を説
明する図。

【符号の説明】

１超音波プローブ２送信系回路３受信系回路４処理・演算系回路５表示系回路（表示手段）６制御系回路１１〜１２処理回路１３処理回路（運動情報取得手段）１５切換スイッチ（記憶手段／表示手段／運動情報取
得手段）１６ＤＳＣ（表示手段）１７イメージメモリユニット（記憶手段）１８生体計測器（計測手段）１９移動量演算器（移動量演算手段）２０ＲＯＩ発生器（ＲＯＩ設定手段／位置制御手段／
マニュアル調整手段）４１ＣＰＵ（記憶手段／表示手段／運動情報取得手段
／ＲＯＩ設定手段／移動量演算手段／位置制御手段／計
測手段／データ指定手段／マニュアル調整手段）４２コンソール（ＲＯＩ設定手段／データ指定手段／
マニュアル調整手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体内の断面を超音波信号でスキャン
して得た時系列の複数フレーム分の画像データに基づ
き、この画像データによる画像上に設定したＲＯＩ（関
心領域）の生体情報を計測する医用画像診断装置におい
て、前記画像上の参照部位の運動情報を得る運動情報取得手
段と、前記運動情報に基づいてフレーム毎の前記ＲＯＩ
の位置の移動量を演算する移動量演算手段と、この移動
量演算手段により演算された移動量を用いてフレーム毎
の前記ＲＯＩの位置を制御する位置制御手段とを備えた
ことを特徴とする医用画像診断装置。
【請求項２】被検体内の断面を超音波信号でスキャン
して得た時系列の複数フレーム分の画像データを記憶す
る記憶手段と、前記複数フレーム分の画像データの内の
任意フレームの画像データをモニタに表示する表示手段
と、前記モニタに表示された画像上の参照部位の運動情
報を得る運動情報取得手段と、前記画像上に生体計測用
のＲＯＩ（関心領域）を設定するＲＯＩ設定手段と、前
記参照部位の運動情報に基づいて前記複数フレーム分の
残りフレームの画像データに対する前記ＲＯＩの位置の
移動量を演算する移動量演算手段と、この移動量演算手
段により演算された移動量を用いて前記残りフレームの
画像データの表示像上の前記ＲＯＩの位置を制御する位
置制御手段と、前記複数フレーム分の画像データに基づ
き前記ＲＯＩ内の画像データによる生体情報を計測する
計測手段とを備えたことを特徴とする医用画像診断装
置。
【請求項３】前記記憶手段、前記表示手段、前記運動
情報取得手段、前記ＲＯＩ設定手段、前記移動量演算手
段、前記位置制御手段、および前記計測手段は超音波診
断装置に一体に搭載してある請求項２に記載の医用画像
診断装置。
【請求項４】前記生体計測用のＲＯＩの位置と前記参
照部位の位置とが一致している請求項１または２に記載
の医用画像診断装置。
【請求項５】前記生体計測用のＲＯＩと前記参照部位
は共に心筋などの組織の一部に共通に位置している請求
項４に記載の医用画像診断装置。
【請求項６】前記参照部位の位置を前記生体計測用の
ＲＯＩの位置とは独立して指定する参照部位指定手段を
備えている請求項１または２に記載の医用画像診断装
置。
【請求項７】前記参照部位は被検体の心筋などの組織
の一部であり、前記生体計測用のＲＯＩの位置は血流部
位に在る請求項６に記載の医用画像診断装置。
【請求項８】前記複数フレーム分の画像データの内の
関心時相範囲のフレームの画像データを指定するデータ
指定手段を備えた請求項１または２に記載の医用画像診
断装置。
【請求項９】前記移動量演算手段は、前記複数フレー
ム分の残りフレームの内の時間的に隣接する２枚のフレ
ームの画像データから前記移動量を推定演算する手段で
ある請求項１または２に記載の医用画像診断装置。
【請求項１０】前記移動量演算手段は、前記複数フレ
ーム分の残りフレームにおける複数枚のフレームの画像
データから関数を媒介にして前記移動量を推定演算する
手段である請求項１または２に記載の医用画像診断装
置。
【請求項１１】前記移動量演算手段は、前記超音波信
号の方向と前記参照部位の運動の方向との角度差に応じ
て前記画像データを補正する補正手段を含む請求項１ま
たは２に記載の医用画像診断装置。
【請求項１２】前記位置制御手段により制御された前
記ＲＯＩの位置をマニュアルで調整可能なマニュアル調
整手段を備えた請求項１または２に記載の医用画像診断
装置。
【請求項１３】前記ＲＯＩ設定手段により設定される
前記ＲＯＩの数は複数個である請求項２記載の医用画像
診断装置。