JP6864555B2

JP6864555B2 - 超音波診断装置

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Publication number: JP6864555B2
Application number: JP2017100519A
Authority: JP
Inventors: 誠司大山; 智章長野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2017-05-22
Filing date: 2017-05-22
Publication date: 2021-04-28
Anticipated expiration: 2037-05-22
Also published as: JP2018192174A

Description

本発明は、超音波診断装置に関し、特に心臓の診断に適した装置に関する。

超音波診断装置は生体内の様々な組織の診断に利用されている。例えば心臓の診断においても超音波診断装置の重要性は高く、心臓の診断に好適な技術開発も盛んである。

例えば、特許文献１には、超音波診断装置を利用して得られた心臓の断層画像内において、乳頭筋などの構造物による誤抽出を防ぎ心室の輪郭を精度よく抽出する技術が開示されている。また、特許文献２には、記憶部に予め記憶された輪郭画像データに基づいて、超音波診断装置により得られた動画像データを解析することにより、心筋の輪郭に相当する輪郭領域を追跡して壁運動のパラメータを得る技術が開示されている。

特開２０００−２１７８１８号公報特開２００９−１７２１８６号公報

超音波診断装置による心臓の診断に利用される技術の具体例として、心臓内における血流の状態を超音波画像内に二次元的に表現するＶＦＭ（ベクトルフローマッピング）が知られている。ＶＦＭを利用することにより、例えば心臓の左心室内における血流の渦流、乱流、停滞などの状態を視覚的に直感的に確認できるようになる。

例えばＶＦＭを利用した近年の診断においては、左心室内の血流に加え、左心室に繋がる左心房内や大動脈内の血流の解析も重要になってきている。そのため、例えば、左心室などの心室に加え、心室に繋がる心房や大動脈などの腔を対象とした診断に適した装置の登場が望まれている。

本発明の目的は、心室に加えてその心室に繋がる腔を対象とする診断に好適な装置を提供することにある。

本発明の関連技術に係る超音波診断装置は、超音波を送受することにより得られた心臓の超音波画像内において当該心臓の心室の輪郭と心房の輪郭を抽出する輪郭抽出手段と、前記超音波画像内において前記心房内を区切る境界を設定する境界設定手段と、を有し、前記心室の輪郭と前記心房の輪郭と前記心房内を区切る境界を構成要素として含むトレースラインを得て、前記境界設定手段は、ユーザにより前記心房内に指定された指定点を通るように、前記心房内を区切る境界を設定する、ことを特徴とする。

上記構成の超音波診断装置によれば、心室の輪郭に加えてその心室に繋がる心房の輪郭と心房内を区切る境界を構成要素として含むトレースラインを得ることができる。これにより、例えば、心室と心房内の少なくとも一部を含むトレースラインにより特定される領域を対象として、例えばＶＦＭ（ベクトルフローマッピング）等による心臓内の血流の診断が可能になる。

また、本発明は、超音波を送受することにより得られた心臓の超音波画像内において当該心臓の心室の輪郭と心房の輪郭を抽出する輪郭抽出手段と、前記超音波画像内において前記心房内を区切る境界を設定する境界設定手段と、を有し、前記心室の輪郭と前記心房の輪郭と前記心房内を区切る境界を構成要素として含むトレースラインを得て、前記境界設定手段は、前記心臓内の２つの弁輪部の位置にユーザにより設定された補助点を結ぶ線を、前記心房の深さ方向に所定の距離だけ移動させることで、前記心房内を区切る境界を設定する、ことを特徴とする。

また、本発明は、超音波を送受することにより得られた心臓の超音波画像内において当該心臓の心室の輪郭と心房の輪郭を抽出する輪郭抽出手段と、前記超音波画像内において前記心房内を区切る境界を設定する境界設定手段と、を有し、前記心室の輪郭と前記心房の輪郭と前記心房内を区切る境界を構成要素として含むトレースラインを得て、前記輪郭抽出手段は、前記超音波画像内において前記心臓内の特徴部位を検出し、検出した特徴部位の位置に基づいて前記心室の輪郭と前記心房の輪郭を抽出し、前記境界設定手段は、前記輪郭抽出手段が検出した前記心臓内の特徴部位の位置に応じて幾何学的に定められた箇所に、前記心房内を区切る境界を設定し、前記境界設定手段は、特徴部位として前記輪郭抽出手段が検出した前記心臓内の２つの弁輪部の位置を結ぶ線を、前記心房の深さ方向に所定の距離だけ移動させることで、前記心房内を区切る境界を設定することを特徴とする。

例えば、前記輪郭抽出手段は前記超音波画像内において前記心臓に繋がる大動脈の輪郭を抽出し、前記境界設定手段は前記超音波画像内において前記大動脈内を区切る境界を設定し、前記心室の輪郭と前記心房の輪郭と前記大動脈の輪郭と前記心房内を区切る境界と前記大動脈内を区切る境界によって構成されるトレースラインを得ることが望ましい。前記超音波診断装置は、望ましくは、ベクトルフローマッピングのための複数のトラッキングポイントを前記トレースライン上に設定し、各前記トラッキングポイントごとにトラッキング処理を実行するトラッキング処理部、を備える。

本発明により、心室に加えてその心室に繋がる腔を対象とする診断に好適な装置が提供される。例えば本発明の好適な態様によれば、心室の輪郭に加えてその心室に繋がる心房の輪郭と心房内を区切る境界を構成要素として含むトレースラインを得ることができる。これにより、例えば、心室と心房内の少なくとも一部を含むトレースラインにより特定される領域を対象として、例えばＶＦＭ（ベクトルフローマッピング）等による心臓内の血流の診断が可能になる。

本発明の実施において好適な超音波診断装置の具体例を示す図である。トレースライン形成処理の具体例１を説明するための図である。トレースライン形成処理の具体例２を説明するための図である。トレースライン形成処理の具体例３を説明するための図である。トレースライン形成処理の具体例４を説明するための図である。トレースライン形成処理の具体例５を説明するための図である。トレースライン形成処理の好適な手順を示すフローチャートである。境界設定処理の具体例を説明するための図である。

図１は、本発明の実施において好適な超音波診断装置の具体例を示す図である。図１の超音波診断装置は、血流（血液の流れ）の移動情報を得る機能を備えており、特に、生体の心臓内における血流の診断に好適である。

プローブ１０は、例えば生体内の心臓などの診断対象を含む領域に超音波を送受波する超音波探触子である。プローブ１０は、複数の振動素子を備えており、複数の振動素子が電子的に走査制御されて、心臓を含む空間内で超音波ビームが走査される。プローブ１０は、例えば、医師等のユーザ（検査者）に把持されて被検者の体表面上に当接して用いられる。なお、プローブ１０は、被検者の体腔内に挿入して用いられるものであってもよいし、電子的な走査と機械的な走査とを組み合わせた探触子であってもよい。プローブ１０としては例えばコンベックス型が望ましいもののセクタ型やリニア型等であってもよい。

送受信部１２は、送信ビームフォーマーおよび受信ビームフォーマーとしての機能を備えている。つまり、送受信部１２は、プローブ１０が備える複数の振動素子の各々に対して送信信号を出力することにより送信ビームを形成し、さらに、複数の振動素子から得られる複数の受波信号に対して整相加算処理などを施して受信ビームを形成する。これにより、超音波ビーム（送信ビームと受信ビーム）が走査面内において走査され、超音波ビームに対応した受信信号が形成される。

画像形成部２０は、走査面内から得られる超音波の受信信号に基づいて、超音波画像のデータ（画像データ）を形成する。画像形成部２０は、例えば、検波処理やフィルタ処理やＡＤ変換処理等が施された超音波の受信信号に基づいて、Ｂモード画像の画像データを形成する。もちろん、Ｂモード画像以外の公知の超音波画像に係る画像データが形成されてもよい。

ドプラ処理部３０は、超音波ビームに対応した受信信号に含まれるドプラシフトを計測する。ドプラ処理部３０は、例えば公知のドプラ処理により、血流によって超音波の受信信号内に生じるドプラシフトを計測し、血流についての超音波ビーム方向の速度情報（ドプラ情報）を得る。

速度ベクトル演算部４０は、血流についての超音波ビーム方向の速度情報から、走査面内における２次元の速度ベクトルの分布を形成する。速度ベクトル演算部４０は、例えば参考文献１（特開２０１３−１９２６４３号公報）に説明される公知の手法により、血流についての超音波ビーム方向の速度情報に加えて、トラッキング処理部７０から得られる心臓壁の運動情報を利用して、走査面内の各位置における血流の２次元速度ベクトルを得る。

輪郭抽出部５０は、画像形成部２０において形成された心臓の超音波画像（Ｂモード画像）内において心臓の心室の輪郭と心房の輪郭を抽出する。また、境界設定部６０は、画像形成部２０において形成された心臓の超音波画像（Ｂモード画像）内において心房内を区切る境界を設定する。これにより、心臓の超音波画像（Ｂモード画像）内に心室の輪郭と心房の輪郭と心房内を区切る境界を構成要素として含むトレースラインが形成される。

トラッキング処理部７０は、心臓の超音波画像内に形成されたトレースライン上に複数のトラッキングポイントを設定し、各トラッキングポイントごとに例えば画像データに基づく追跡処理（トラッキング処理）を実行して、複数フレーム（複数時相）に亘って心臓壁（内壁）の動きをトラッキングする。これにより、複数のトラッキングポイントから、心臓壁の運動情報が得られる。そして、心臓壁の運動情報を利用して、速度ベクトル演算部４０が走査面内の各位置における血流の２次元速度ベクトルを得ることは既に説明したとおりである。

表示処理部８０は、画像形成部２０から得られる超音波画像の画像データと、速度ベクトル演算部４０から得られる血流の２次元速度ベクトルに基づいて、心臓内の血流の状態を２次元的に示した表示画像を形成する。表示処理部８０において形成された血流表示画像は表示部８２に表示される。

制御部１００は、図１の超音波診断装置内を全体的に制御する。制御部１００による全体的な制御には、操作デバイス９０を介して医師や検査技師などのユーザから受け付けた指示も反映される。

図１に示す構成のうち、送受信部１２，画像形成部２０，ドプラ処理部３０，速度ベクトル演算部４０，輪郭抽出部５０，境界設定部６０，トラッキング処理部７０，表示処理部８０の各部は、例えば、電気電子回路やプロセッサ等のハードウェアを利用して実現することができ、その実現において必要に応じてメモリ等のデバイスが利用されてもよい。また上記各部に対応した機能の少なくとも一部がコンピュータにより実現されてもよい。つまり、上記各部に対応した機能の少なくとも一部が、ＣＰＵやプロセッサやメモリ等のハードウェアと、ＣＰＵやプロセッサの動作を規定するソフトウェア（プログラム）との協働により実現されてもよい。

表示部８２の好適な具体例は液晶ディスプレイや有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ等である。操作デバイス９０は、例えばマウス、キーボード、トラックボール、タッチパネル、その他のスイッチ類等のうちの少なくとも一つにより実現できる。そして、制御部１００は、例えば、ＣＰＵやプロセッサやメモリ等のハードウェアと、ＣＰＵやプロセッサの動作を規定するソフトウェア（プログラム）との協働により実現することができる。

図１の超音波診断装置の全体構成は以上のとおりである。次に、図１の超音波診断装置により実現される機能等について詳述する。なお、図１に示した構成（部分）については以下の説明において図１の符号を利用する。

図２から図６は、トレースライン形成処理の具体例を説明するための図である。図２から図６の各図には、画像形成部２０により形成されたＢモード画像２２を含む表示画像８４の具体例が図示されている。各図に示す画像例において、Ｂモード画像２２内には、生体（被検者）の心臓内における左心室と左心房と大動脈の断層画像が含まれている。

図２は、トレースライン形成処理の具体例１を説明するための図である。図２の具体例１では、まず、検査者（医師や検査技師等のユーザ）により、心臓のＢモード画像２２内に複数の補助点Ｐａ〜Ｐｆが設定される。検査者は、例えばマウスやトラックボールやタッチパネルなどの操作デバイス９０を操作してＢモード画像２２内の所望の位置を指定することにより、複数の補助点Ｐａ〜Ｐｆを設定する。

補助点Ｐａ〜Ｐｄは心臓内の特徴部位の位置に設定される。図２の具体例１では、３つの弁輪部の位置に補助点Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃが設定され、１つの心尖部の位置に補助点Ｐｄが設定されている。また、補助点Ｐｅ，Ｐｆは心臓内の注目位置に設定される。図２の具体例１では左心房内に補助点Ｐｅが設定され、大動脈内に補助点Ｐｆが設定されている。

複数の補助点Ｐａ〜Ｐｆが設定されると、輪郭抽出部５０により左心室と左心房と大動脈の輪郭が抽出され、境界設定部６０により心房内を区切る境界と大動脈内を区切る境界が設定される。

輪郭抽出部５０は、検査者により設定された補助点Ｐａ〜Ｐｄに基づいて、つまり、３つの弁輪部の位置に対応した補助点Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃと１つの心尖部の位置に対応した補助点Ｐｄに基づいて、左心室と左心房と大動脈の輪郭を抽出する。輪郭抽出部５０は、例えば参考文献２（国際公開第２０１１／０８３７８９号パンフレット）に説明される動的輪郭モデルなどの公知の手法により、左心室と左心房と大動脈の輪郭を抽出する。

境界設定部６０は、検査者により設定された補助点Ｐｅ，Ｐｆを指定点とし、指定点を通るように心房内を区切る境界と大動脈を区切る境界を設定する。例えば、左心房の一方側の輪郭から補助点Ｐｅを通り左心房の他方側の輪郭に達するように心房内を区切る境界が設定され、大動脈の一方側の輪郭から補助点Ｐｆを通り大動脈の他方側の輪郭に達するように大動脈内を区切る境界が設定される。

こうして、左心室の輪郭と左心房の輪郭と大動脈の輪郭と心房内を区切る境界と大動脈を区切る境界とによって構成されるトレースラインが形成される。

トレースラインが形成されると、トラッキング処理部７０により、トレースライン上に複数のトラッキングポイントＴＰが設定される。例えば、トレースライン上において、等間隔に１００個程度のトラッキングポイントＴＰが設定される。例えば、トレースライン上に初期設定された複数のトラッキングポイントＴＰの間隔の平均値が算出され、その平均値を一定間隔として、トレースライン上に新たな複数のトラッキングポイントＴＰが等間隔に設定されてもよい。

図３は、トレースライン形成処理の具体例２を説明するための図である。図３の具体例２では、まず、検査者（医師や検査技師等のユーザ）により、心臓のＢモード画像２２内に複数の補助点Ｐａ〜Ｐｄが設定される。検査者は、例えばマウスやトラックボールやタッチパネルなどの操作デバイス９０を操作してＢモード画像２２内の所望の位置を指定することにより、複数の補助点Ｐａ〜Ｐｄを設定する。

補助点Ｐａ〜Ｐｄは心臓内の特徴部位の位置に設定される。図３の具体例２では、３つの弁輪部の位置に補助点Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃが設定され、１つの心尖部の位置に補助点Ｐｄが設定されている。なお、図３の具体例２では、左心房内と大動脈内の補助点（図２の補助点Ｐｅ，Ｐｆ）は設定されない。

複数の補助点Ｐａ〜Ｐｄが設定されると、輪郭抽出部５０により左心室と左心房と大動脈の輪郭が抽出される。輪郭抽出部５０は、検査者により設定された補助点Ｐａ〜Ｐｄに基づいて、例えば参考文献２に説明される動的輪郭モデルなどの公知の手法により、左心室と左心房と大動脈の輪郭を抽出する。

こうして、左心室の輪郭と左心房の輪郭と大動脈の輪郭によって構成されるトレースラインが形成される。つまり、図３の具体例では、心房内を区切る境界と大動脈を区切る境界が利用されずにトレースラインが形成される。

トレースラインが形成されると、トラッキング処理部７０により、トレースライン上に複数のトラッキングポイントＴＰが設定される。例えば、トレースライン上において、等間隔に１００個程度のトラッキングポイントＴＰが設定される。

図４は、トレースライン形成処理の具体例３を説明するための図である。図４の具体例３では、まず、検査者（医師や検査技師等のユーザ）により、心臓のＢモード画像２２内に複数の補助点Ｐａ〜Ｐｄが設定される。検査者は、例えばマウスやトラックボールやタッチパネルなどの操作デバイス９０を操作してＢモード画像２２内の所望の位置を指定することにより、複数の補助点Ｐａ〜Ｐｄを設定する。

補助点Ｐａ〜Ｐｄは心臓内の特徴部位の位置に設定される。図４の具体例３では、３つの弁輪部の位置に補助点Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃが設定され、１つの心尖部の位置に補助点Ｐｄが設定されている。なお、図４の具体例３では、左心房内と大動脈内の補助点（図２の補助点Ｐｅ，Ｐｆ）は設定されない。

さらに、境界設定部６０により心房内を区切る境界と大動脈内を区切る境界が設定される。境界設定部６０は、心臓内の特徴部位の位置に応じて幾何学的に定められた箇所に、心房内を区切る境界と大動脈を区切る境界を設定する。

例えば、弁輪部に対応した補助点Ｐａと補助点Ｐｂの各々を、左心房の輪郭に沿って深さ方向（左心室から遠ざかる方向）に所定の距離だけ移動させ、移動後の補助点Ｐａ´と補助点Ｐｂ´を結ぶ線分が心房内を区切る境界とされる。同様に、弁輪部に対応した補助点Ｐｂと補助点Ｐｃの各々を、大動脈の輪郭に沿って深さ方向（左心室から遠ざかる方向）に所定の距離だけ移動させ、移動後の補助点Ｐｂ´と補助点Ｐｃ´を結ぶ線分が、大動脈内を区切る境界とされる。

また、例えば、弁輪部に対応した補助点Ｐａと補助点Ｐｂを結ぶ線分を深さ方向（左心室から遠ざかる方向）に所定の距離だけ平行移動させ、平行移動後の線分が心房内を区切る境界とされてもよい。同様に、弁輪部に対応した補助点Ｐｂと補助点Ｐｃを結ぶ線分を深さ方向（左心室から遠ざかる方向）に所定の距離だけ平行移動させ、平行移動後の線分が大動脈内を区切る境界とされてもよい。なお、左心房の中心位置を通る線分を心房内を区切る境界とし、大動脈の中心位置を通る線分を大動脈を区切る境界としてもよい。

図５は、トレースライン形成処理の具体例４を説明するための図である。図５の具体例４では、輪郭抽出部５０が、Ｂモード画像２２内において心臓内の特徴部位を検出し、検出した特徴部位の位置に基づいて心室の輪郭と心房の輪郭と大動脈の輪郭を抽出する。

輪郭抽出部５０は、心臓内の特徴部位として、例えば３つの弁輪部の位置（図２の補助点Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃの位置）と１つの心尖部の位置（図２の補助点Ｐｄの位置）を検出する。輪郭抽出部５０は、例えば参考文献３（国際公開第２０１３／１１５１９４号パンフレット）に説明される探索処理（参考文献３の図５参照）などの公知の手法により、弁輪部の位置と心尖部の位置を検出する。

また、輪郭抽出部５０は、検出した３つの弁輪部の位置と１つの心尖部の位置に基づいて、左心室と左心房と大動脈の輪郭を抽出する。輪郭抽出部５０は、例えば参考文献２（国際公開第２０１１／０８３７８９号パンフレット）に説明される動的輪郭モデルなどの公知の手法により、左心室と左心房と大動脈の輪郭を抽出する。

さらに、境界設定部６０により心房内を区切る境界と大動脈内を区切る境界が設定される。境界設定部６０は、心臓内の特徴部位の位置に応じて幾何学的に定められた箇所に、心房内を区切る境界と大動脈を区切る境界を設定する。これらの境界の設定には、例えば図４を利用して説明した具体例が適用される。

図６は、トレースライン形成処理の具体例５を説明するための図である。図６の具体例５では、まず、検査者（医師や検査技師等のユーザ）により、心臓のＢモード画像２２内に複数の補助点Ｐａ〜Ｐｆが設定される。図２の具体例１と同様に、図６の具体例５においても、３つの弁輪部の位置に補助点Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃが設定され、１つの心尖部の位置に補助点Ｐｄが設定され、左心房内に補助点Ｐｅが設定され、大動脈内に補助点Ｐｆが設定される。

こうして、図２の具体例１と同様に、図６の具体例５においても、左心室の輪郭と左心房の輪郭と大動脈の輪郭と心房内を区切る境界と大動脈を区切る境界とによって構成されるトレースラインが形成される。

トレースラインが形成されると、トラッキング処理部７０により、トレースライン上に複数のトラッキングポイントＴＰが設定される。但し、図６の具体例５では、左心室の輪郭と左心房の輪郭の一部と大動脈の輪郭の一部を対象として、複数のトラッキングポイントＴＰが設定される。つまり、心房内を区切る境界と大動脈を区切る境界にはトラッキングポイントＴＰが設定されない。なお、図４の具体例３と図５の具体例４において、心房内を区切る境界と大動脈を区切る境界にトラッキングポイントＴＰを設定しない変形例が適用されてもよい。

図２から図６を利用して説明した具体例により、心臓のＢモード画像２２内に設定された複数のトラッキングポイントＴＰは、複数フレーム（複数時相）に亘って心臓壁（内壁）の動きをトラッキングする追跡処理に利用される。

図７は、トレースライン形成処理の好適な手順を示すフローチャートである。まず、検査者（医師や検査技師等のユーザ）により、トレースラインが形成されるＢモード画像が選択される（Ｓ１）。例えば、図１の超音波診断装置が備える画像データ用のメモリ等に記憶された複数フレームのＢモード画像の中から、検査者が所望のフレームのＢモード画像を選択する。

次に、Ｂモード画像の断面種類が指定される（Ｓ２）。例えば心臓の診断においては、心尖部二腔断面（Ａ２Ｃ）、心尖部三腔断面（Ａ３Ｃ）、心尖部四腔断面（Ａ４Ｃ）などの代表的な断面種類が知られており、Ｓ１で選択されたＢモード画像がこれらの断面種類のいずれに該当するのかを検査者が指定する。なお、断面種類に加えて、Ｓ１で選択されたＢモード画像の時相（拡張末期または収縮末期）や、反転状態（左右反転または上下反転）などが指定されてもよい。

次に、補助点が設定される（Ｓ３）。例えば、図２から図６に示す心尖部三腔断面（Ａ３Ｃ）のＢモード画像２２の場合には、例えば図２に示す具体例１のように、３つの弁輪部の位置に補助点Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃが設定され、１つの心尖部の位置に補助点Ｐｄが設定され、左心房内に補助点Ｐｅが設定され、大動脈内に補助点Ｐｆが設定される。なお、図３〜５に示す具体例２〜４のように、複数の補助点のうちのいくつかの設定が省略されてもよい。また、心尖部二腔断面（Ａ２Ｃ）と心尖部四腔断面（Ａ４Ｃ）の場合には、例えば、左右の２つの弁輪部の位置と１つの心尖部の位置と左心房内に補助点が設定される。

補助点が設定されると、輪郭抽出部５０により輪郭抽出処理が実行され（Ｓ４）、境界設定部６０により境界設定処理が実行され（Ｓ５）、そして、トラッキング処理部７０によりトラッキングポイントが設定される（Ｓ６）。Ｂモード画像の断面種類が心尖部三腔断面（Ａ３Ｃ）であれば、例えば、図２から図６を利用して説明した具体例により、輪郭抽出と境界設定とトラッキングポイント設定が実現される。

なお、輪郭抽出部５０はＢモード画像の断面種類に応じた抽出アルゴリズムを利用して輪郭抽出を行うことが望ましい。例えば、心尖部三腔断面（Ａ３Ｃ）であればＡ３Ｃに対応した抽出アルゴリズムを利用して左心室と左心房と大動脈の輪郭が抽出される。心尖部二腔断面（Ａ２Ｃ）であればＡ２Ｃに対応した抽出アルゴリズムを利用して左心室と左心房の輪郭が抽出され、心尖部四腔断面（Ａ４Ｃ）であればＡ４Ｃに対応した抽出アルゴリズムを利用して左心室と左心房の輪郭が抽出される。

また、境界設定部６０による境界設定処理には、以下に説明する具体例が利用されてもよい。

図８は、境界設定処理の具体例を説明するための図である。図８には、輪郭抽出部５０により抽出された左心房の輪郭を利用して、境界設定部６０が左心房内を区切る境界を設定する具体例が図示されている。図８には、Ｂモード画像に含まれる左心房内に境界を設定する処理の具体例が図示されている。

弁輪部の位置に補助点Ｐａ，Ｐｂが設定されると、補助点Ｐａ，Ｐｂを基準として初期輪郭の中心位置Ｃが決定されて左心房内に初期輪郭が設定される（Ｓ１）。例えば補助点Ｐａ，Ｐｂの位置（２つの弁輪部の位置）と左心房の方向を示すベクトルを用いて初期輪郭の中心位置Ｃが決定される。そして、複数の輪郭モデル点ＯＰにより構成される初期輪郭が左心房内に設定される。

次に、初期輪郭に対する拡大処理により左心房の輪郭が抽出される（Ｓ２）。例えば、輪郭抽出部５０は、Ｂモード画像内において左心房のエッジ（心腔と心筋の境界）を検出し、検出したエッジに到達するまで、初期輪郭を構成する複数の輪郭モデル点ＯＰを移動する。こうして得られた移動後の複数の輪郭モデル点ＯＰにより構成される輪郭が左心房の輪郭となる。

左心房の輪郭が抽出されると、境界設定部６０により左心房内を区切る境界に対応した境界ラインＢＬが設定される（Ｓ３）。例えば、左心房内に設定された補助点Ｐｅ（図２参照）を通り、補助点Ｐａ，Ｐｂを結ぶ線分に平行な境界ラインＢＬが設定される。

次に、境界ラインＢＬよりも弁輪部（補助点Ｐａ，Ｐｂ）の反対側にはみ出した複数の輪郭モデル点ＯＰが境界ラインＢＬ上にシフトされる（Ｓ４）。例えば、Ｓ４に図示する具体例のように、境界ラインＢＬよりもＹ軸の負方向側に弁輪部（補助点Ｐａ，Ｐｂ）がある場合に、境界ラインＢＬよりもＹ軸の正方向側（図の下側）にある複数の輪郭モデル点ＯＰを境界ラインＢＬ上に移動させる。例えば、左心房の輪郭を構成する全輪郭モデル点ＯＰについて、各輪郭モデル点ＯＰごとに境界ラインＢＬよりもＹ軸の正方向側にあるか否かが判定され、正方向側にあると判定された各輪郭モデル点ＯＰを境界ラインＢＬ上に達するまでＹ軸方向に移動させる。

さらに、境界ラインＢＬ上へのシフトにより左心房の輪郭の外側（心筋側）に外れてしまった複数の輪郭モデル点ＯＰが左心房内にシフトされる（Ｓ５）。Ｓ５には、左心房の輪郭と境界ラインＢＬの交点ＣＰ（Ｓ４における左側（Ｘ軸の負方向側）の交点）近傍の拡大図が示されている。

例えば、Ｓ５に図示する具体例のように、左心房の輪郭と境界ラインＢＬの交点ＣＰよりも左側にはみ出した各輪郭モデル点ＯＰが交点ＣＰの位置にシフトされる。例えば、交点ＣＰよりも左側にはみ出した各輪郭モデル点ＯＰが、交点ＣＰに最も近い輪郭モデル点ＯＰのＸ座標（ＸＬ）の位置にシフトされてもよい。なお、Ｓ４における右側（Ｘ軸の正方向側）の交点についても、その交点より右側にはみ出した各輪郭モデル点ＯＰが交点の位置にシフトされる。また、シフトにより同じ位置に複数の輪郭モデル点ＯＰが重なった場合には、それら複数の輪郭モデル点ＯＰのうちの一つのみを残すようにしてもよい。

こうして、左心房の輪郭と左心房内を区切る境界に沿って並ぶ複数の輪郭モデル点ＯＰが形成される（Ｓ６）。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。

１０プローブ、１２送受信部、２０画像形成部、４０速度ベクトル演算部、５０輪郭抽出部、６０境界設定部、７０トラッキング処理部、８０表示処理部、８２表示部、９０操作デバイス、１００制御部。

Claims

超音波を送受することにより得られた心臓の超音波画像内において当該心臓の心室の輪郭と心房の輪郭を抽出する輪郭抽出手段と、
前記超音波画像内において前記心房内を区切る境界を設定する境界設定手段と、
を有し、
前記心室の輪郭と前記心房の輪郭と前記心房内を区切る境界を構成要素として含むトレースラインを得て、
前記境界設定手段は、
前記心臓内の２つの弁輪部の位置にユーザにより設定された補助点を結ぶ線を、前記心房の深さ方向に所定の距離だけ移動させることで、前記心房内を区切る境界を設定する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
超音波を送受することにより得られた心臓の超音波画像内において当該心臓の心室の輪郭と心房の輪郭を抽出する輪郭抽出手段と、
前記超音波画像内において前記心房内を区切る境界を設定する境界設定手段と、
を有し、
前記心室の輪郭と前記心房の輪郭と前記心房内を区切る境界を構成要素として含むトレースラインを得て、
前記輪郭抽出手段は、前記超音波画像内において前記心臓内の特徴部位を検出し、検出した特徴部位の位置に基づいて前記心室の輪郭と前記心房の輪郭を抽出し、
前記境界設定手段は、
前記輪郭抽出手段が検出した前記心臓内の特徴部位の位置に応じて幾何学的に定められた箇所に、前記心房内を区切る境界を設定し、
前記境界設定手段は、
特徴部位として前記輪郭抽出手段が検出した前記心臓内の２つの弁輪部の位置を結ぶ線を、前記心房の深さ方向に所定の距離だけ移動させることで、前記心房内を区切る境界を設定する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
請求項１または２に記載の超音波診断装置において、
前記輪郭抽出手段は、前記超音波画像内において前記心臓に繋がる大動脈の輪郭を抽出し、
前記境界設定手段は、前記超音波画像内において前記大動脈内を区切る境界を設定し、
前記心室の輪郭と前記心房の輪郭と前記大動脈の輪郭と前記心房内を区切る境界と前記大動脈内を区切る境界によって構成されるトレースラインを得る、
ことを特徴とする超音波診断装置。
請求項１から３のいずれか１項に記載の超音波診断装置において、
ベクトルフローマッピングのための複数のトラッキングポイントを前記トレースライン上に設定し、各前記トラッキングポイントごとにトラッキング処理を実行するトラッキング処理部、を備えることを特徴とする超音波診断装置。