JP7780875B2 - 医用画像処理装置、超音波診断装置、およびプログラム - Google Patents

Description

本明細書及び図面に開示の実施形態は、医用画像処理装置、超音波診断装置、およびプログラムに関する。

心筋機能解析で左室駆出率（Ｅｊｅｃｔｉｏｎ Ｆｒａｃｔｉｏｎ：ＥＦ）を取得する際、心筋をトレースするためにトレース用輪郭を設定する。これをＡＩ（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）により自動で推定する機能が従来技術として存在する。

従来技術により輪郭の自動推定は可能であるが、ユーザによってはトラックボールなどを操作して、さらに調整を行っている。その際、輪郭についての調整量および調整箇所は構造物の断面によって様々なパターンがある。結果としてユーザの所望する輪郭に設定するまでの操作が煩雑になることがある。

特開２０１３－２２４６３号公報

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、ユーザの所望する輪郭に設定するまでの操作を容易にすることである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。

実施形態に係る医用画像処理装置は、輪郭推定部と、取得部と、輪郭補正部とを備える。輪郭推定部は、医用画像に基づいて所望の構造物の輪郭を推定する。取得部は、推定された輪郭を補正するための複数の補正モードのうちの所望の補正モードを受け付ける。輪郭補正部は、所望の補正モードに応じて、推定された輪郭を補正する。

図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。 図２は、第１の実施形態における超音波診断装置の装置本体の外観を示す斜視図である。 図３は、第１の実施形態における超音波診断装置に接続される入力装置の外観を示す上面図である。 図４は、第１の実施形態における輪郭設定処理を実行する処理回路の動作を説明するためのフローチャートである。 図５は、第１の実施形態における輪郭自動推定処理の実行前の表示画面を例示するための図である。 図６は、第１の実施形態における輪郭自動推定処理のパラメータ設定を説明するための図である。 図７は、第１の実施形態における輪郭自動推定処理のパラメータ設定を説明するための図である。 図８は、第１の実施形態における輪郭自動推定処理のパラメータ設定を説明するための図である。 図９は、第１の実施形態における輪郭自動推定処理のパラメータ設定を説明するための図である。 図１０は、第１の実施形態における輪郭自動推定処理の実行後の表示画面を例示するための図である。 図１１は、第１の実施形態における複数の補正モードの遷移を説明するための図である。 図１２は、第１の実施形態における補正モードの切り替え方法を説明するための図である。 図１３は、第１の実施形態における輪郭を規定する複数のポイントを説明するための図である。 図１４は、第１の実施形態における補正モードと方向と補正量とを対応付けたテーブルを例示するための図である。 図１５は、図１４のテーブルにおける補正モードＭ１に関する、方向とポイントと補正量とを対応付けたテーブルを例示するための図である。 図１６は、図１４のテーブルにおける補正モードＭ２に関する、方向とポイントと補正量とを対応付けたテーブルを例示するための図である。 図１７は、第１の実施形態における複数の補正モードに対応する複数の補正された輪郭の遷移を説明するための図である。 図１８は、図１６のテーブルの別の例を示すための図である。 図１９は、図１４のテーブルの別の例を示すための図である。 図２０は、図１４のテーブルの別の例を示すための図である。 図２１は、第１の実施形態における輪郭補正処理の実行後の表示画面を例示するための図である。 図２２は、第１の実施形態における断面と補正モードとを対応付けたテーブルを例示するための図である。 図２３は、第１の実施形態の第１の応用例における輪郭補正処理の実行前の表示画面を例示するための図である。 図２４は、第１の実施形態の第１の応用例における輪郭補正処理の実行後の表示画面を例示するための図である。 図２５は、第１の実施形態の第２の応用例における補正モードと方向と補正量とを対応付けたテーブルを例示するための図である。 図２６は、第２の実施形態に係る超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。 図２７は、第２の実施形態における輪郭設定処理を実行する処理回路の動作を説明するためのフローチャートである。 図２８は、第２の実施形態における補正量算出処理によって補正量が変更された、図１４のテーブルの別の例を示すための図である。 図２９は、図２８のテーブルの別の例を示すための図である。 図３０は、第３の実施形態に係る医用画像処理装置の構成例を示すブロック図である。

以下、図面を参照しながら、超音波診断装置および医用画像処理装置の実施形態について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。図１の超音波診断装置１は、装置本体１００と、超音波プローブ１０１とを有する。装置本体１００は、入力装置１０２および出力装置１０３と接続されている。また、装置本体１００は、ネットワークＮＷを介して外部装置１０４と接続されている。外部装置１０４は、例えば、ＰＡＣＳ（Ｐｉｃｔｕｒｅ Ａｒｃｈｉｖｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ）を搭載したサーバである。

超音波プローブ１０１は、例えば、装置本体１００による制御に従い、被検体である生体Ｐ内のスキャン領域について超音波スキャンを実行する。超音波プローブ１０１は、例えば、複数の圧電振動子、複数の圧電振動子とケースとの間に設けられる整合層、および複数の圧電振動子から放射方向に対して後方への超音波の伝搬を防止するバッキング材を有する。超音波プローブ１０１は、例えば、第１の素子配列方向（エレベーション方向）と第２の素子配列方向（アジマス方向）とに沿って複数の超音波振動子が配列された２次元アレイプローブである。超音波プローブ１０１は、装置本体１００と着脱自在に接続される。超音波プローブ１０１には、オフセット処理、および超音波画像をフリーズさせる操作（フリーズ操作）等の際に押下されるボタンが配置されてもよい。

複数の圧電振動子は、装置本体１００が有する後述の超音波送信回路１１０から供給される駆動信号に基づいて超音波を発生する。これにより、超音波プローブ１０１から生体Ｐへ超音波が送信される。超音波プローブ１０１から生体Ｐへ超音波が送信されると、送信された超音波は、生体Ｐの体組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号として複数の圧電振動子にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。また、送信された超音波パルスが、移動している血流または心臓壁等の表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向の速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。超音波プローブ１０１は、生体Ｐからの反射波信号を受信して電気信号に変換する。

図１には、一つの超音波プローブ１０１と装置本体１００との接続関係を例示している。しかしながら、装置本体１００には、複数の超音波プローブを接続することが可能である。接続された複数の超音波プローブのうちいずれを超音波スキャンに使用するかは、例えば、後述するタッチパネル上のソフトウェアボタンによって任意に選択することができる。

装置本体１００は、超音波プローブ１０１により受信された反射波信号に基づいて超音波画像を生成する装置である。装置本体１００は、超音波送信回路１１０と、超音波受信回路１２０と、内部記憶回路１３０と、画像メモリ１４０と、入力インタフェース１５０と、出力インタフェース１６０と、通信インタフェース１７０と、処理回路１８０とを有する。

超音波送信回路１１０は、超音波プローブ１０１に駆動信号を供給するプロセッサである。超音波送信回路１１０は、例えば、トリガ発生回路、遅延回路、およびパルサ回路により実現される。トリガ発生回路は、所定のレート周波数で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返して発生する。遅延回路は、超音波プローブから発生される超音波をビーム状に集束して送信指向性を決定するために必要な複数の圧電振動子毎の遅延時間を、トリガ発生回路が発生する各レートパルスに対し与える。パルサ回路は、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ１０１に設けられる複数の超音波振動子へ駆動信号（駆動パルス）を印加する。遅延回路により各レートパルスに対し与える遅延時間を変化させることで、複数の圧電振動子の表面からの送信方向が任意に調整可能となる。

また、超音波送信回路１１０は、駆動信号によって、超音波の出力強度を任意に変更することができる。超音波診断装置では、出力強度を大きくすることにより、生体Ｐ内での超音波の減衰の影響を小さくすることができる。超音波診断装置は、超音波の減衰の影響を小さくすることによって、受信時において、Ｓ／Ｎ比の大きい反射波信号を取得することができる。

一般的に、超音波が生体Ｐ内を伝播すると、出力強度に相当する超音波の振動の強さ（これは、音響パワーとも称する）が減衰する。音響パワーの減衰は、吸収、散乱および反射などによって起こる。また、音響パワーの減少の度合いは、超音波の周波数および超音波の放射方向の距離に依存する。例えば、超音波の周波数を大きくすることにより、減衰の度合いは大きくなる。また、超音波の放射方向の距離が長くなるほど、減衰の度合いは大きくなる。

超音波受信回路１２０は、超音波プローブ１０１が受信した反射波信号に対して各種処理を施し、受信信号を生成するプロセッサである。超音波受信回路１２０は、超音波プローブ１０１によって取得された超音波の反射波信号に基づく受信信号を生成する。具体的には、超音波受信回路１２０は、例えば、プリアンプ、Ａ／Ｄ変換器、復調器、およびビームフォーマにより実現される。プリアンプは、超音波プローブ１０１が受信した反射波信号をチャネル毎に増幅してゲイン補正処理を行う。Ａ／Ｄ変換器は、ゲイン補正された反射波信号をディジタル信号に変換する。復調器は、ディジタル信号を復調する。ビームフォーマは、例えば、復調されたディジタル信号に受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与えて、遅延時間が与えられた複数のディジタル信号を加算する。ビームフォーマの加算処理により、受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調された受信信号が発生する。

内部記憶回路１３０は、例えば、磁気的記憶媒体、光学的記憶媒体、または半導体メモリ等、プロセッサにより読み取り可能な記憶媒体等を有する。内部記憶回路１３０は、超音波送受信を実現するためのプログラム、後述する心筋機能解析に関するプログラム、および各種データなどを記憶している。各種データは、例えば、プログラムの実行中に使用されるパラメータおよびルックアップテーブル（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ：ＬＵＴ）を含む。プログラムおよび各種データは、例えば、内部記憶回路１３０に予め記憶されていてもよい。また、プログラムおよび各種データは、例えば、非一過性の記憶媒体に記憶されて配布され、非一過性の記憶媒体から読み出されて内部記憶回路１３０にインストールされてもよい。また、内部記憶回路１３０は、入力インタフェース１５０を介して入力される操作に従い、処理回路１８０で生成されるＢモード画像データ、造影画像データ、および血流映像に関する画像データなどを記憶する。内部記憶回路１３０は、記憶している画像データを、通信インタフェース１７０を介して外部装置１０４等に転送することも可能である。

なお、内部記憶回路１３０は、ＣＤドライブ、ＤＶＤドライブ、およびフラッシュメモリなどの可搬性記憶媒体との間で種々の情報を読み書きする駆動装置などであってもよい。内部記憶回路１３０は、記憶しているデータを可搬性記憶媒体へ書き込み、可搬性記憶媒体を介してデータを外部装置１０４に記憶させることも可能である。

画像メモリ１４０は、例えば、磁気的記憶媒体、光学的記憶媒体、または半導体メモリなどのプロセッサにより読み取り可能な記憶媒体を有する。画像メモリ１４０は、入力インタフェース１５０を介して入力されるフリーズ操作直前の複数フレームに対応する画像データを保存する。画像メモリ１４０に記憶されている画像データは、例えば、連続表示（シネ表示）される。

上記の内部記憶回路１３０および画像メモリ１４０は、必ずしもそれぞれが独立した記憶装置により実現されなくてもよい。内部記憶回路１３０および画像メモリ１４０は、単一の記憶装置により実現されてもよい。また、内部記憶回路１３０および画像メモリ１４０は、それぞれが複数の記憶装置により実現されてもよい。

入力インタフェース１５０は、入力装置１０２（入力部）を介し、操作者からの各種指示を受け付ける。入力装置１０２は、例えば、マウス、キーボード、パネルスイッチ、スライダースイッチ、トラックボール、ロータリーエンコーダ、操作パネル、およびタッチパネルである。入力インタフェース１５０は、例えばバスを介して処理回路１８０に接続され、操作者から入力される操作指示を電気信号へ変換し、電気信号を処理回路１８０へ出力する。なお、入力インタフェース１５０は、マウスおよびキーボード等の物理的な操作部品と接続するものだけに限られない。例えば、超音波診断装置１とは別体に設けられた外部の入力機器から入力される操作指示に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路１８０へ出力する回路も入力インタフェースの例に含まれる。

出力インタフェース１６０は、例えば処理回路１８０からの電気信号を出力装置１０３へ出力するためのインタフェースである。出力装置１０３は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ等の任意のディスプレイである。出力装置１０３は、入力装置１０２を兼ねたタッチパネル式のディスプレイでもよい。出力装置１０３は、ディスプレイの他に、音声を出力するスピーカーを更に含んでもよい。出力インタフェース１６０は、例えばバスを介して処理回路１８０に接続され、処理回路１８０からの電気信号を出力装置１０３に出力する。

図２は、第１の実施形態における超音波診断装置の装置本体の外観を示す斜視図である。図２の装置本体１００には、入力装置１０２と、出力装置１０３とが接続されている。ユーザは、入力装置１０２を操作し、出力装置１０３を視認することによって所望の臨床情報を得る。

図３は、第１の実施形態における超音波診断装置に接続される入力装置の外観を示す上面図である。図３の入力装置１０２は、タッチパネル１０２１と、第１の操作部１０２２と、第２の操作部１０２３とを備える。

タッチパネル１０２１には、例えば、超音波診断装置の設定画面が表示される。設定画面には、接続されている超音波プローブを切り替えるためのソフトウェアボタン、所定のアプリケーションを起動するためのソフトウェアボタン、および第１の操作部１０２２の操作に対応して変更可能な設定項目などがある。

具体的には、図３に示されるソフトウェアボタンＳＢ１には、心筋機能解析に関するアプリケーション（心筋機能解析アプリケーション）の実行指示が対応付けられている。ユーザがソフトウェアボタンＳＢ１を選択することにより、超音波診断装置１は、心筋機能解析アプリケーションを実行する。

第１の操作部１０２２は、例えば、ダイヤル式のつまみ、上下方向に可動するスイッチ、および左右方向に可動するスイッチなどで構成される。第１の操作部１０２２は、例えばタッチパネル１０２１の画面上に表示される設定項目を変更する際に用いられる。

第２の操作部１０２３は、例えば、ダイヤル式のリング、ハードウェアボタン、ホイール、およびトラックボールなどで構成される。第２の操作部１０２３は、例えば心筋機能解析アプリケーションにおける、構造物の輪郭を設定する処理（輪郭設定処理）のパラメータを設定する際に用いられる。

具体的には、第２の操作部１０２３は、ハードウェアボタンに相当する左ボタンＬＢおよび右ボタンＲＢ、ホイールＨ、およびトラックボールＴＢを有する。ユーザは、例えば、トラックボールＴＢを用いてディスプレイに表示されるポインタを移動させる。また、ユーザは、左ボタンＬＢ、右ボタンＲＢ、およびホイールＨを用いてアプリケーション上の種々の操作を行う。

通信インタフェース１７０は、例えばネットワークＮＷを介して外部装置１０４と接続され、外部装置１０４との間でデータ通信を行う。

処理回路１８０は、例えば、超音波診断装置１の中枢として機能するプロセッサである。処理回路１８０は、内部記憶回路１３０（記憶部）に記憶されているプログラムを実行することで、当該プログラムに対応する機能を実現する。処理回路１８０は、例えば、Ｂモード処理機能１８１と、ドプラ処理機能１８２と、画像生成機能１８３と、取得機能１８４（取得部）と、輪郭推定機能１８５（輪郭推定部）と、輪郭補正機能１８６（輪郭補正部）、表示制御機能１８７（表示制御部）と、システム制御機能１８８（制御部）とを有する。

Ｂモード処理機能１８１は、超音波受信回路１２０から受け取った受信信号（エコー信号）に基づき、Ｂモードデータを生成する機能である。Ｂモード処理機能１８１において処理回路１８０は、例えば、超音波受信回路１２０から受け取った受信信号に対して包絡線検波処理、および対数圧縮処理などを施し、受信信号の信号強度（エコー反射強度）を輝度の値（輝度値）で表現したデータ（Ｂモードデータ）を生成する。生成されたＢモードデータは、２次元的な超音波走査線（ラスタ）上のＢモードＲＡＷデータとして不図示のＲＡＷデータメモリに記憶される。

また、処理回路１８０は、Ｂモード処理機能１８１により、ハーモニックイメージング（Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｉｍａｇｉｎｇ）を実行することができる。ハーモニックイメージングとは、超音波の反射波信号に含まれる基本波成分だけでなく、高調波成分（ハーモニック成分）も利用する撮像法である。ハーモニックイメージングには、例えば、造影剤を用いないティッシュハーモニックイメージング（ＴＨＩ：Ｔｉｓｓｕｅ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｉｍａｇｉｎｇ）と、造影剤を利用するコントラストハーモニックイメージング（ＣＨＩ：Ｃｏｎｔｒａｓｔ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｉｍａｇｉｎｇ）とがある。

ＴＨＩでは、振幅変調（ＡＭ：Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）法や位相変調（ＰＭ：Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）法、ＡＭ法及びＰＭ法を組み合わせたＡＭＰＭ法と呼ばれる映像法を用いて、ハーモニック成分を抽出することができる。

ＡＭ法、ＰＭ法およびＡＭＰＭ法では、同一の走査線に対して振幅や位相が異なる超音波送信を複数回行う。これにより、超音波受信回路１２０は、各走査線で複数の反射波データを生成し、生成した反射波データを出力する。処理回路１８０は、Ｂモード処理機能１８１により、各走査線の複数の反射波データを、変調法に応じた加減算処理することで、ハーモニック成分を抽出する。そして、処理回路１８０は、ハーモニック成分の反射波データに対して包絡線検波処理などを行って、Ｂモードデータを生成する。

また、ＣＨＩでは、例えば、周波数フィルタを用いてハーモニック成分を抽出する。処理回路１８０は、Ｂモード処理機能１８１により、造影剤を反射源とする反射波データ（高調波成分）と、生体Ｐ内の組織を反射源とする反射波データ（基本波成分）とを分離することができる。これにより、処理回路１８０は、フィルタを用いて造影剤からの高調波成分を選択して、造影画像データを生成するためのＢモードデータを生成することができる。

造影画像データを生成するためのＢモードデータは、造影剤を反射源とするエコー反射強度を輝度値で表したデータとなる。また、処理回路１８０は、生体Ｐの反射波データから基本波成分を抽出して、組織画像データを生成するためのＢモードデータを生成することもできる。

ドプラ処理機能１８２は、超音波受信回路１２０から受け取った受信信号を周波数解析することで、スキャン領域に設定されるＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ Ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ：関心領域）内にある移動体のドプラ効果に基づく運動情報を抽出したデータ（ドプラ情報）を生成する機能である。生成されたドプラ情報は、２次元的な超音波走査線上のドプラＲＡＷデータ（ドプラデータとも称する）として不図示のＲＡＷデータメモリに記憶される。

具体的には、処理回路１８０は、ドプラ処理機能１８２により、例えば移動体の運動情報として、平均速度、平均分散値、平均パワー値などを複数のサンプル点それぞれで推定し、推定した運動情報を示すドプラデータを生成する。移動体は、例えば、血流や、心壁などの組織、造影剤である。本実施形態に係る処理回路１８０は、ドプラ処理機能１８２により、血流の運動情報（血流情報）として、血流の平均速度、血流速度の分散値、血流信号のパワー値などを、複数のサンプル点それぞれで推定し、推定した血流情報を示すドプラデータを生成する。

画像生成機能１８３は、Ｂモード処理機能１８１により生成されたデータに基づいて、Ｂモード画像データを生成する機能である。例えば、画像生成機能１８３において処理回路１８０は、超音波走査の走査線信号列を、テレビ等に代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換（スキャンコンバート）し、表示用の画像データ（表示用画像データ）を生成する。具体的には、処理回路１８０は、ＲＡＷデータメモリに記憶されたＢモードＲＡＷデータに対してＲＡＷ－ピクセル変換、例えば、超音波プローブ１０１による超音波の走査形態に応じた座標変換を実行することで、ピクセルから構成される２次元Ｂモード画像データ（超音波画像データとも称する）を生成する。換言すると、処理回路１８０は、画像生成機能１８３により、超音波の送受信によって、連続する複数のフレームにそれぞれ対応する複数の超音波画像（医用画像）を生成する。

また、処理回路１８０は、例えば、ＲＡＷデータメモリに記憶されたドプラＲＡＷデータに対してＲＡＷ－ピクセル変換を実行することで、血流情報が映像化されたドプラ画像データを生成する。ドプラ画像データは、平均速度画像データ、分散画像データ、パワー画像データ、又はこれらを組み合わせた画像データである。処理回路１８０は、ドプラ画像データとして、血流情報がカラーで表示されるカラードプラ画像データ、および一つの血流情報がグレースケールで波形状に表示されるドプラ画像データを生成する。

取得機能１８４は、ユーザが入力した指示情報を取得する機能である。指示情報には、例えば、アプリケーションや機能の実行指示および任意の項目を選択する指示である。例えば、取得機能１８４において処理回路１８０は、ユーザによって入力された、輪郭を補正するための複数の補正モードのうちの所望の補正モードを受け付ける。また、処理回路１８０は、ユーザによって入力された、構造物の断面の情報を受け付ける。

輪郭推定機能１８５は、構造物の輪郭を推定する機能である。例えば、輪郭推定機能１８５において処理回路１８０は、医用画像に基づいて所望の構造物の輪郭を推定する。具体的には、処理回路１８０は、医用画像データに学習済みモデルを適用することによって医用画像データに含まれる構造物の輪郭を推定する。学習済みモデルは、例えば、予め用意された、構造物を含む超音波画像データに基づき機械学習された機械学習モデルである。

また、処理回路１８０は、構造物の断面の情報に、更に基づいて構造物の輪郭を推定してもよい。構造物の断面の情報は、例えば、構造物の断面の種類に対応する要素の有無を「ゼロ」および「１」で表したワンホット・ベクトル（Ｏｎｅ－Ｈｏｔ Ｖｅｃｔｏｒ）形式のデータである。学習済みモデルは、構造物の断面の情報に応じてそれぞれモデルが用意されてもよいし、構造物の断面の情報によらず一つのモデルが用意されてもよい。

本実施形態において、医用画像は、超音波プローブ１０１によって取得された超音波画像である。また、構造物は、例えば心筋である。構造物が心筋である場合、構造物の断面の情報は、心臓の基準断面像の情報である。基準断面像は、例えば、心尖二腔像（Ａｐｉｃａｌ－２Ｃｈ：Ａ２Ｃ）、心尖三腔像（Ａｐｉｃａｌ－３Ｃｈ：Ａ３Ｃ）、および心尖四腔像（Ａｐｉｃａｌ－４Ｃｈ：Ａ４Ｃ）である。尚、超音波画像において、Ａ２Ｃ、Ａ３Ｃ、およびＡ４Ｃは、いずれも画像上部に心尖部が位置しているものとする。

また、本実施形態において構造物の輪郭は、左心室に関する心筋に対応する。このとき、心筋の輪郭は、左心室の心内膜に対応する第１の輪郭線と、第１の輪郭線よりも外側に設定される第２の輪郭線とを含む。また本実施形態では、第１の輪郭線および第２の輪郭線は、例えば、それぞれ心尖部側を凸形状とする開曲線である。

本実施形態に係る機械学習モデルは、典型的には、生物の脳の神経回路を模した多層のネットワークモデルである深層ニューラルネットワーク（ＤＮＮ：Ｄｅｅｐ Ｎｅｕｒａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であるとする。ＤＮＮは、複数の調整可能な関数およびパラメータの組合せにより定義されるパラメータ付きの合成関数を含む。

なお、本実施形態の学習済みモデルは、超音波画像に基づく輪郭を正しく推定するものの、心筋評価のための輪郭として必ずしも最適化されていない。例えば、超音波画像における心尖部は、体表に最も近いため、超音波ビームの多重反射によるアーティファクトが発生しやすく、心尖の位置が実際よりも深い位置に描出されることがある。また例えば、超音波画像における心筋の自由壁は、超音波ビームの偏向角が大きい箇所、即ち中心から大きく外れた箇所に位置する場合が多いため、超音波ビームが横流れしやすく、自由壁の位置が実際よりも内腔側に描出されることがある。また例えば、超音波ビームのスライス方向の厚み内に心腔内の構造物が含まれた場合に、心内膜の位置が実際よりも内側に描出されることがある。

輪郭補正機能１８６は、推定された輪郭を補正する機能である。例えば、輪郭補正機能１８６において処理回路１８０は、所望の補正モードに応じて、推定された輪郭を補正する。本実施形態において、補正モードは、基準となる輪郭から広げる方向に補正するためのモードである。基準となる輪郭は、例えば、輪郭推定機能１８５によって推定された輪郭である。以降では、輪郭に補正をしていない状態を「補正モードＭ０」と称する。

例えば、４つの補正モード１から４までが設定されている場合、予め複数の補正量と複数の補正モードとがそれぞれ対応付けて内部記憶回路１３０に記憶されている。また、複数の補正モードは、それぞれに割り当てられた番号が大きくなるに従って、補正量が大きくなるように設定されてもよい。尚、補正量が大きくなるとは、Ｎ番目（例えば、Ｎ＞３≧０）の補正モードにおける輪郭に内包される領域の面積が、Ｎ＋１番目の補正モードにおける輪郭に内包される領域の面積よりも大きくなることに相当する。

表示制御機能１８７は、画像生成機能１８３により生成された各種超音波画像データに基づく画像を出力装置１０３としてのディスプレイに表示させる機能である。具体的には、例えば、処理回路１８０は、表示制御機能１８７により、画像生成機能１８３により生成されたＢモード画像データ、ドプラ画像データ、又はこれらの両方を含む画像データに基づく画像のディスプレイにおける表示を制御する。また、処理回路１８０は、構造物の輪郭を超音波画像上に表示させてもよい。

より具体的には、処理回路１８０は、表示制御機能１８７により、例えば、超音波走査の走査線信号列を、テレビ等に代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換（スキャンコンバート）し、表示用画像データを生成する。また、処理回路１８０は、表示用画像データに対し、ダイナミックレンジ、輝度（ブライトネス）、コントラスト、及びγカーブ補正、並びにＲＧＢ変換等の各種処理を実行してもよい。また、処理回路１８０は、表示用画像データに、種々のパラメータの文字情報、目盛り、ボディマーク等の付帯情報を付加してもよい。また、処理回路１８０は、操作者が入力装置により各種指示を入力するためのユーザインタフェース（ＧＵＩ：Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を生成し、ＧＵＩをディスプレイに表示させてもよい。

システム制御機能１８８は、超音波診断装置１全体の動作を統括して制御する機能である。例えば、システム制御機能１８８において処理回路１８０は、超音波の送受信に関するパラメータに基づいて超音波送信回路１１０および超音波受信回路１２０を制御する。

また、システム制御機能１８８により処理回路１８０は、例えば、プログラムの実行中に設定、或いは変更されたパラメータを内部記憶回路１３０に記憶させてもよい。具体的には、処理回路１８０は、取得機能１８４によって受け付けた断面の情報と補正モードとを対応付けて内部記憶回路１３０に記憶する。

以上、第１の実施形態における超音波診断装置の構成について説明した。次に、第１の実施形態における輪郭設定処理の動作について説明する。第１の実施形態の輪郭設定処理には、輪郭を自動推定する処理（輪郭自動推定処理）と、自動推定された輪郭を補正する処理（輪郭補正処理）とが含まれる。

図４は、第１の実施形態における輪郭設定処理を実行する処理回路の動作を説明するためのフローチャートである。図４の輪郭設定処理は、例えば、ユーザが心筋機能解析アプリケーションを実行させることにより開始される。

（ステップＳＴ１１０）
心筋機能解析アプリケーションが実行されると、処理回路１８０は、取得機能１８４を実行する。取得機能１８４を実行すると、処理回路１８０は、断面の選択を受け付ける。このとき、ユーザは、ディスプレイに表示されている超音波画像に一致する断面を選択する。

（ステップＳＴ１２０）
断面の選択を受け付けた後、処理回路１８０は、取得機能１８４により、自動トレースの実行を受け付ける。このとき、ユーザは、自動トレース（輪郭自動推定処理）の実行に対応付けられたソフトウェアボタンを選択する。

以下では、ステップＳＴ１１０およびステップＳＴ１２０のユーザ操作の具体例について、図５から図９までを用いて説明する。

図５は、第１の実施形態における輪郭自動推定処理の実行前の表示画面を例示するための図である。図５の表示画面２００は、パラメータ設定領域２１０と、画像表示領域２２０とを含む。パラメータ設定領域２１０には、ドロップダウンＤＤと、ソフトウェアボタンＳＢ２とが表示される。画像表示領域２２０には、超音波画像２２１が表示される。超音波画像２２１は、例えば、心尖四腔像が示されている。ユーザは、例えば、トラックボールＴＢを操作することによって、表示画面２００上に表示されているポインタＰを動かすことができる。また、ユーザは、例えば、左ボタンＬＢ、右ボタンＲＢ、およびホイールＨを操作することによって、ポインタＰが指し示すソフトウェアボタンなどを選択することができる。

図６から図９までは、第１の実施形態における輪郭自動推定処理のパラメータ設定を説明するための図である。図６から図９までは、表示画面２００の一部が表示されている。ユーザは、ポインタＰを移動させ、ドロップダウンＤＤをクリックすることによって、複数の項目を表示させたドロップダウンリストを表示させる。ドロップダウンリストには、例えば、基準断面の項目であるＡｐｉｃａｌ－２Ｃｈ、Ａｐｉｃａｌ－３Ｃｈ、およびＡｐｉｃａｌ－３Ｃｈが表示されている。ユーザは、超音波画像２２１に示されている心尖四腔像に対応する項目「Ａｐｉｃａｌ－４Ｃｈ」を選択する。ユーザは、項目「Ａｐｉｃａｌ－４Ｃｈ」を選択した状態でソフトウェアボタンＳＢ２を選択する。この操作により、輪郭自動推定処理が実行される。

なお、輪郭自動推定処理が実行されると、図９に示すようにソフトウェアボタンＳＢ２が強調表示される。また、ソフトウェアボタンＳＢ２内に表示された数値は補正モードに対応している。図９では、補正モードＭ０を示す数値「０」が表示されている。

（ステップＳＴ１３０）
自動トレースの実行を受け付けた後、処理回路１８０は、輪郭推定機能１８５を実行する。輪郭推定機能１８５を実行すると、処理回路１８０は、超音波画像に基づいて構造物の輪郭を推定する。このとき、処理回路１８０は、選択された断面の情報に基づいて構造物の輪郭を推定してもよい。

（ステップＳＴ１４０）
構造物の輪郭が推定された後、処理回路１８０は、表示制御機能１８７により、推定された輪郭を超音波画像上に表示させる。

図１０は、第１の実施形態における輪郭自動推定処理の実行後の表示画面を例示するための図である。図１０では、項目「Ａｐｉｃａｌ－４Ｃｈ」が選択されて輪郭自動推定処理が行われたことにより、超音波画像２２１上には、推定された輪郭である第１の輪郭線ＯＬ１０と第２の輪郭線ＯＬ２０とが表示されている。第１の輪郭線ＯＬ１０は、心臓の左心室の心内膜に対応する。第２の輪郭線ＯＬ２０は、第１の輪郭線ＯＬ１０から所定の間隔を開けて外側に設定される。また、第１の輪郭線ＯＬ１０および第２の輪郭線ＯＬ２０は、心尖部側を凸形状とする開曲線である。よって、第１の輪郭線ＯＬ１０および第２の輪郭線ＯＬ２０で囲まれた領域は、左心室に関する心筋に対応する。

（ステップＳＴ１５０）
推定された輪郭を超音波画像上に表示させた後、処理回路１８０は、取得機能１８４により、補正モードの選択を受け付ける。このとき、ユーザは、強調表示されたソフトウェアボタンＳＢ２に対して任意の操作を行うことによって、複数の補正モードのうちの所望の補正モードを選択する。

図１１は、第１の実施形態における複数の補正モードの遷移を説明するための図である。図１１には、ソフトウェアボタンＳＢ２内に表示された数値別に、５つの補正モードＭ０からＭ４までを一覧で示している。これら５つの補正モードＭ０からＭ４までは、ユーザの操作によって、補正モード間を遷移させることができる。補正モード間の遷移は、昇順（例えば、０→１→２→３→４→０→１・・・）および降順（例えば、４→３→２→１→０→４→・・・）のいずれも可能である。以降では、昇順で遷移させる操作を昇順操作、降順で遷移させる操作を降順操作と呼ぶ。

図１２は、第１の実施形態における補正モードの切り替え方法を説明するための図である。ステップＳＴ２１０において、ユーザは、ポインタＰを補正モードＭ１の状態のソフトウェアボタン上に移動させる。次に、ユーザは、昇順操作の場合、ステップＳＴ２２０ａを行い、降順操作の場合、ステップＳＴ２２０ｂを行う。

ステップＳＴ２２０ａにおいて、ユーザは、左ボタンＬＢをクリック（左ボタンクリック）、或いはホイールＨを上にスクロール（上スクロール）する。このステップＳＴ２２０ａの操作により、ステップＳＴ２３０ａにおいて、補正モードＭ２の状態となり、同時に輪郭補正処理が実行される。

他方、ステップＳＴ２２０ｂにおいて、ユーザは右ボタンＲＢをクリック（右ボタンクリック）、或いはホイールＨを下にスクロール（下スクロール）する。このステップＳＴ２２０ｂの操作により、ステップＳＴ２３０ｂにおいて、補正モードＭ０の状態となり、同時に輪郭補正処理が実行される。

（ステップＳＴ１６０）
補正モードの選択を受け付けた後、処理回路１８０は、輪郭補正機能１８６を実行する。輪郭補正機能１８６を実行すると、処理回路１８０は、選択された補正モードに応じて輪郭を補正する。具体的には、例えば、処理回路１８０は、補正モードと方向と補正量とを対応付けたテーブルを用い、補正モードに応じて輪郭を補正する。本実施形態では、補正モードが切り替えられる毎に、輪郭の少なくとも一部が変化するものとする。尚、以降では、昇順操作によって、輪郭を広げることに着目して説明する。

図１３は、第１の実施形態における輪郭を規定する複数のポイントを説明するための図である。図１３の第１の輪郭線ＯＬ１０は、例えば、七つのポイントＰｏ１からＰｏ７までをシームレスに接続したものとする。即ち、これらのポイントのいずれかが移動することは、輪郭線の形状が変更することに相当する。以降では、輪郭の補正について、この七つのポイントＰｏ１からＰｏ７までが移動することに対応付けて説明する。尚、第２の輪郭線ＯＬ２０は、第１の輪郭線ＯＬ１０と同様に扱えばよいため、説明を省略する。

図１４は、第１の実施形態における補正モードと方向と補正量とを対応付けたテーブルを例示するための図である。図１４のテーブル３００は、Ａ４Ｃを断面に設定した場合における、補正モードと方向と補正量とを対応付けている。例えば、補正モードＭ１は、方向「上」および補正量「３」を対応付けており、補正モードＭ０の輪郭の上方向を補正量「３」だけ広げる処理である。また、補正モードＭ２は、方向「右」および補正量「３」を対応付けており、補正モードＭ１の輪郭の右方向を補正量「３」だけ広げる処理である。また、補正モードＭ３は、方向「上」および補正量「３」を対応付けており、補正モードＭ２の輪郭の上方向を補正量「３」だけ広げる処理である。また、補正モードＭ４は、方向「右」および補正量「３」を対応付けており、補正モードＭ３の輪郭の右方向を補正量「３」だけ広げる処理である。

例えば、テーブル３００の「方向」は、図１３の七つのポイントＰｏ１からＰｏ７までのいずれかに対応する。例えば、方向「上」はポイントＰｏ４に対応し、方向「右」は三つのポイントＰｏ１からＰｏ３までに対応し、方向「左」は三つのポイントＰｏ５からＰｏ７までに対応する。尚、これらの方向を臨床部位と対応付けてもよい。例えば、テーブル３００は、Ａ４Ｃを断面に設定していることから、方向「上」を心尖部側、方向「右」を自由壁（或いは側壁）側、方向「左」を中隔側と対応付けてもよい。

また、Ａ２Ｃを断面に設定している場合は、方向「上」を心尖部側、方向「右」を前壁側、方向「左」を下壁側と対応付けてもよい。また、Ａ３Ｃを断面に設定している場合は、方向「上」を心尖部側、方向「右」を中隔側、方向「左」を下壁側と対応付けてもよい。

図１５は、図１４のテーブルにおける補正モードＭ１に関する、方向とポイントと補正量とを対応付けたテーブルを例示するための図である。図１５のテーブル３１０は、補正モードＭ１における、方向とポイントと補正量とを対応付けている。補正モードＭ１は、方向「上」および補正量「３」を対応付けていることから、上方向に対応するポイントＰｏ４を補正量「３」だけ広げる処理である。

図１６は、図１４のテーブルにおける補正モードＭ２に関する、方向とポイントと補正量とを対応付けたテーブルを例示するための図である。図１６のテーブル３２０は、補正モードＭ２における、方向とポイントと補正量とを対応付けている。補正モードＭ２は、方向「右」および補正量「３」を対応付けていることから、右方向に対応する三つのポイントＰｏ１からＰｏ３までをそれぞれ補正量「３」だけ広げる処理である。

図１７は、第１の実施形態における複数の補正モードに対応する複数の補正された輪郭の遷移を説明するための図である。図１７には、５つの超音波画像２２２Ａから２２２Ｅまでが示されており、それぞれ５つの補正モードＭ０からＭ４までに対応する。また、超音波画像上の矢印の方向は、図１４のテーブル３００の方向に対応している。

具体的には、補正モードＭ１は補正モードＭ０の輪郭の上方向が補正され、補正モードＭ２は補正モードＭ１の輪郭の右方向が補正され、補正モードＭ３は補正モードＭ２の輪郭の上方向が補正され、補正モードＭ４は補正モードＭ３の輪郭の右方向が補正される。尚、第１の輪郭線および第２の輪郭線は、それぞれ補正量が等しくなっている。即ち、第１の輪郭線と第２の輪郭線との間の距離は、５つの補正モードＭ０からＭ４までのいずれも等しい。

上記では、補正モードに関して、主に方向と補正量とが一致している。例えば、図１６のテーブル３２０では、方向と補正量とが一致している。しかし、補正モードに関して、方向と補正量とは必ずしも一致しなくてよい。このことについて、以下の図１８を用いて説明する。

図１８は、図１６のテーブルの別の例を示すための図である。図１８のテーブル３２０Ａは、補正モードＭ２における、方向とポイントと補正量とを対応付けている。補正モードＭ２は、図１４のテーブル３００において、方向「右」および補正量「３」を対応付けているが、テーブル３２０ＡではポイントＰｏ１を補正量「１」に設定し、ポイントＰｏ２およびポイントＰｏ３を補正量「３」に設定している。

概括すると、複数の補正モードは、断面の情報（例えば、心臓の基準断面像）に応じた補正量が設定される。また、複数の補正モードは、推定された輪郭を広げる方向に補正量が設定される。また、複数の補正モードは、それぞれに割り当てられた番号が大きくなるに従って、補正量が大きくなるように設定される。また、複数の補正モードは、それぞれの方向によらず補正量が等しい。また、複数の補正モードは、それぞれ第１の輪郭線に関する補正量および第２の輪郭線に関する補正量が等しい。

なお、複数の補正モードは、方向によって補正量を変えてもよい。例えば、図１９に示すテーブル３００Ａは、図１４のテーブルの別の例を示すための図である。図１４のテーブル３００は、方向によらず補正量「３」を設定しているが、テーブル３００Ａは、方向「上」の場合に補正量「５」、方向「右」の場合に補正量「３」を設定している。例えば、方向「上」を心尖部側に対応付けている場合、複数の補正モードは、左心室における心尖部側の補正量が他の補正量よりも大きく設定されていることとなる。

また、複数の補正モードは、それぞれ第１の輪郭線に関する補正量および第２の輪郭線に関する補正量の少なくとも一部が異なってもよい。例えば、図２０に示すテーブル３００Ｂは、補正モードと、方向と、内側（第１の輪郭線）の補正量と、外側（第２の輪郭線）の補正量とを対応付けている。テーブル３００Ｂは、いずれの補正モードについても、内側の補正量「３」を設定し、外側の補正量「４」を設定している。

（ステップＳＴ１７０）
輪郭を補正した後、処理回路１８０は、表示制御機能１８７により、補正された輪郭を超音波画像上に表示させる。

図２１は、第１の実施形態における輪郭補正処理の実行後の表示画面を例示するための図である。図２１では、補正モードＭ２が設定されたことにより、超音波画像２２１上には、補正モードＭ２に対応する第１の輪郭線ＯＬ１１と第２の輪郭線ＯＬ２１とが表示されている。第１の輪郭線ＯＬ１１および第２の輪郭線ＯＬ２１は、例えば、図１４のテーブル３００に基づいて、第１の輪郭線ＯＬ１０および第２の輪郭線ＯＬ２０を補正したものである。

（ステップＳＴ１８０）
補正された輪郭を超音波画像上に表示させた後、処理回路１８０は、システム制御機能１８８により、選択された断面と選択された補正モードとを対応付けて内部記憶回路１３０に記憶する。ステップＳＴ１８０の後、輪郭設定処理は終了する。

図２２は、第１の実施形態における断面と補正モードとを対応付けたテーブルを例示するための図である。図２２のテーブル４００は、断面と補正モードとを対応付けている。テーブル４００は、ユーザが選択した断面および補正モードが記憶されている。例えば、処理回路１８０は、自動トレースにより輪郭を推定した後、テーブル４００を参照することで設定された断面に対応付けて記憶された補正モードを選択し、補正された輪郭を超音波画像上に表示してもよい。

以上説明したように、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、プローブを用いて超音波画像を取得し、超音波画像に基づいて所望の構造物の輪郭を推定し、推定された輪郭を補正するための複数の補正モードのうちの所望の補正モードを受け付け、所望の補正モードに応じて、推定された輪郭を補正する。

従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、推定された輪郭をゼロから手動で設定する必要がないことから、ユーザの所望する輪郭に設定するまでの操作を容易にすることができる。

（第１の実施形態の第１の応用例）
第１の実施形態では、画像表示領域に一つの超音波画像を表示させて輪郭設定処理を行うことについて説明したこれに限らない。第１の実施形態の第１の応用例では、画像表示領域に複数の超音波画像を表示させて輪郭設定処理を行ってもよい。

図２３は、第１の実施形態の第１の応用例における輪郭補正処理の実行前の表示画面を例示するための図である。図２３の画像表示領域２２０は、第１の超音波画像２２１Ａ、第２の超音波画像２２１Ｂ、および第３の超音波画像２２１Ｃが表示されている。第１の超音波画像２２１ＡはＡ２Ｃの断面画像であり、第２の超音波画像２２１ＢはＡ３Ｃの断面画像であり、第３の超音波画像はＡ４Ｃの断面画像である。尚、第１の超音波画像２２１Ａ、第２の超音波画像２２１Ｂ、および第３の超音波画像２２１Ｃは、例えば同じボリュームデータから生成された断面画像である。

図２３では、項目「Ａｐｉｃａｌ－２Ｃｈ」が選択されて輪郭自動推定処理が行われたことにより、各超音波画像上には、自動推定された輪郭が表示され、自動推定されたことを示す「ＡＵＴＯ ０」の文字が表示されている。図２３の状態、即ち補正モードＭ０の状態の後、ユーザは、輪郭補正処理を実行することによって補正モードＭ２に設定するものとする。

図２４は、第１の実施形態の第１の応用例における輪郭補正処理の実行後の表示画面を例示するための図である。図２４では、項目「Ａｐｉｃａｌ－２Ｃｈ」に関して補正モードＭ２を設定したことにより、第１の超音波画像２２１Ａ上には、補正モードＭ２を示す「ＡＵＴＯ ２」の文字が表示されている。このとき、超音波診断装置１は、第２の超音波画像２２１Ｂおよび第３の超音波画像２２１Ｃに表示されている輪郭についても同様に補正モードＭ２を適用させる。これにより、ユーザは、複数の超音波画像を表示させて輪郭補正処理を実行する際に、一つの超音波画像について設定をするだけでよいため、ユーザの所望する輪郭に設定するまでの操作が容易になる。すなわち、複数の断面画像の輪郭を補正する場合に、１つの断面画像において受け付けた補正モードに応じて他の断面画像の輪郭の補正モードが設定されても良い。

ここで、第１の超音波画像２２１Ａ上で補正モードＭ２が選択された場合における、第２の超音波画像２２１Ｂおよび第３の超音波画像２２１Ｃに表示されている輪郭に適用される補正モードの補正量は、第１の超音波画像２２１Ａ上で選択された補正モードの補正量に応じて設定されていても良い。すなわち、複数の断面画像の輪郭を補正する場合に、１つの断面画像における補正量に応じて他の断面画像の補正量が設定されても良い。

（第１の実施形態の第２の応用例）
第１の実施形態では、推定された輪郭を広げる方向に補正量が設定されることについて説明したがこれに限らない。第１の実施形態の第２の応用例では、推定された輪郭を狭める方向に補正量が設定されてもよい。例えば、産婦人科の分野において、胎児の輪郭を自動で推定する場合に、実際の胎児の輪郭よりも外側にある胎盤を誤認識して胎児の輪郭が推定される場合がある。この場合においては、自動推定した輪郭を小さくする方向に補正することが考えられる。

図２５は、第１の実施形態の第２の応用例における補正モードと方向と補正量とを対応付けたテーブルを例示するための図である。図２５のテーブル３００Ｃは、胎児の輪郭を抽出する場合における、補正モードと方向と補正量とを対応付けている。例えば、補正モードＭ１は、方向「内」および補正量「－３」を対応付けており、補正モードＭ０の輪郭を内側に補正量「－３」だけ狭める処理である。他の補正モードＭ２からＭ４までについても同様である。即ち、複数の補正モードは、それぞれに割り当てられた番号が大きくなるに従って、補正量が小さくなるように設定される。補正量が小さくなるとは、Ｎ番目の補正モードにおける輪郭に内包される領域の面積が、Ｎ＋１番目の補正モードにおける輪郭に内包される領域の面積よりも小さくなることに相当する。よって、第１の実施形態と同様の効果が見込める。

（第１の実施形態の第３の応用例）
第１の実施形態では、具体例として心筋の輪郭を推定および補正したがこれに限らない。例えば、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、前立腺など他の部位の輪郭を推定および補正してもよい。また、補正された輪郭の情報を他の医用撮像装置による位置合わせとして用いてもよい。他の医用撮像装置は、例えば、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（ＣＴ：Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）、および磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）である。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、自動推定された輪郭を補正するための補正量は、予め決定され、補正モードに対応付けられていた。他方、第２の実施形態では、上記補正量を算出し、補正モードに対応付けることについて説明する。

図２６は、第２の実施形態に係る超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。図２６の超音波診断装置１Ａは、装置本体１００Ａと、超音波プローブ１０１とを有する。装置本体１００Ａは、入力装置１０２および出力装置１０３と接続されている。また、装置本体１００は、ネットワークＮＷを介して外部装置１０４と接続されている。外部装置１０４は、例えば、ＰＡＣＳを搭載したサーバである。

装置本体１００Ａは、超音波プローブ１０１により受信された反射波信号に基づいて超音波画像を生成する装置である。装置本体１００Ａは、超音波送信回路１１０と、超音波受信回路１２０と、内部記憶回路１３０と、画像メモリ１４０と、入力インタフェース１５０と、出力インタフェース１６０と、通信インタフェース１７０と、処理回路１８０Ａとを有する。

処理回路１８０Ａは、例えば、超音波診断装置１Ａの中枢として機能するプロセッサである。処理回路１８０Ａは、内部記憶回路１３０に記憶されているプログラムを実行することで、当該プログラムに対応する機能を実現する。処理回路１８０Ａは、例えば、Ｂモード処理機能１８１と、ドプラ処理機能１８２と、画像生成機能１８３と、取得機能１８４（取得部）と、輪郭推定機能１８５（輪郭推定部）と、輪郭補正機能１８６（輪郭補正部）、表示制御機能１８７（表示制御部）と、システム制御機能１８８（制御部）と、補正量算出機能１８９（補正量算出部）とを有する。

補正量算出機能１８９は、補正量を算出する機能である。例えば、補正量算出機能１８９において処理回路１８０Ａは、医用画像に基づいて、推定された輪郭を補正するための補正量を算出する。具体的には、処理回路１８０Ａは、取得した医用画像と参照画像とを比較することによって、複数の補正量を算出する。

第２の実施形態におけるシステム制御機能１８８において処理回路１８０Ａは、算出された複数の補正量と複数の補正モードとをそれぞれ対応付けて記憶する。このとき、処理回路１８０Ａは、既に設定されている補正量を算出された補正量に更新してもよいし、既に設定されている補正量（デフォルトの補正量）を記憶させたまま、算出された補正量を新たに対応付けて記憶してもよい。

以上、第２の実施形態における超音波診断装置の構成について説明した。次に、第２の実施形態における輪郭設定処理の動作について説明する。第２の実施形態の輪郭設定処理は、輪郭自動推定処理と、輪郭補正処理と、更に、超音波画像に基づいて補正量を算出する処理（補正量算出処理）とが含まれる。

図２７は、第２の実施形態における輪郭設定処理を実行する処理回路の動作を説明するためのフローチャートである。図２７の輪郭設定処理は、例えば、ユーザが心筋機能解析アプリケーションを実行させることにより開始される。

なお、図２７のフローチャートは、図４のフローチャートにおけるステップＳＴ１４０およびステップＳＴ１５０の間に、以下のステップＳＴ２１０およびステップＳＴ２２０が追加されたものである。よって、ステップＳＴ１１０からステップＳＴ１８０までについての説明は省略される。

（ステップＳＴ２１０）
ステップＳＴ１４０において推定された輪郭を超音波画像に表示させた後、処理回路１８０Ａは、補正量算出機能１８９を実行する。補正量算出機能１８９を実行すると、処理回路１８０Ａは、超音波画像に基づいて補正量を算出する。

（ステップＳＴ２２０）
補正量が算出された後、処理回路１８０Ａは、システム制御機能１８８により、算出された補正量と補正モードとを対応付けて内部記憶回路１３０に記憶する。ステップＳＴ２２０の後、輪郭設定処理はステップＳＴ１５０に遷移する。

図２８は、第２の実施形態における補正量算出処理によって補正量が変更された、図１４のテーブルの別の例を示すための図である。図２８のテーブル３００Ｄは、補正量算出処理によって、デフォルトの補正量「３」から算出された補正量「２」に変更されたことを示している。尚、デフォルトの補正量が別のテーブルで管理されていてもよい。

図２９は、図２８のテーブルの別の例を示すための図である。図２９のテーブル３００Ｅは、デフォルトの補正量「３」を記憶しつつ、算出された補正量「２」を記憶していることを示している。

以上のように、デフォルトの補正値が記憶されていることによって、例えば、ユーザＡが補正量算出処理によって補正値を変更したとしても、別のユーザＢが使用する際にはデフォルトの補正値に戻すことができる。また、装置の電源を切ることによって、デフォルトの補正値にリセットされるようになっていてもよい。

以上説明したように、第２の実施形態に係る超音波診断装置は、プローブを用いて超音波画像を取得し、超音波画像に基づいて所望の構造物の輪郭を推定し、医用画像に基づいて複数の補正量を算出し、複数の補正量と推定された輪郭を補正するための複数の補正モードとをそれぞれ対応付けて記憶し、複数の補正モードのうちの所望の補正モードを受け付け、所望の補正モードに応じて、推定された輪郭を補正する。

従って、第２の実施形態に係る超音波診断装置は、第１の実施形態に係る超音波診断装置と同様に、ユーザの所望する輪郭に設定するまでの操作を容易にすることができる。

（第３の実施形態）
第１の実施形態および第２の実施形態では、輪郭設定処理に係る複数の機能を有する超音波診断装置について説明した。他方、第３の実施形態では、これら複数の機能を有する医用画像処理装置について説明する。

図３０は、第３の実施形態に係る医用画像処理装置の構成例を示すブロック図である。図３０の医用画像処理装置５００は、入力装置５０１および出力装置５０２と接続されている。また、医用画像処理装置５００は、ネットワークＮＷを介して医用撮像装置５０３と接続されている。医用撮像装置５０３は、例えば超音波診断装置に相当する。尚、入力装置５０１は、図１の入力装置１０２と略同様であるが、典型的には、マウスおよびキーボードに相当する。また、出力装置５０２は、図１の出力装置１０３と略同様である。

医用画像処理装置５００は、例えば、心筋機能解析アプリケーションを実行可能なコンピュータである。医用画像処理装置５００は、記憶回路５１０と、入力インタフェース５２０と、出力インタフェース５３０と、通信インタフェース５４０と、処理回路５５０とを有する。

記憶回路５１０は、例えば、磁気的記憶媒体、光学的記憶媒体、または半導体メモリ等、プロセッサにより読み取り可能な記憶媒体等を有する。記憶回路５１０は、心筋機能解析に関するプログラム、および各種データなどを記憶している。プログラムおよび各種データは、例えば、記憶回路５１０に予め記憶されていてもよい。また、プログラムおよび各種データは、例えば、非一過性の記憶媒体に記憶されて配布され、非一過性の記憶媒体から読み出されて記憶回路５１０にインストールされてもよい。また、内部記憶回路１３０は、入力インタフェース１５０を介して入力される操作に従い、医用撮像装置５０３などで生成される医用画像データを記憶する。記憶回路５１０は、記憶している医用画像データを、通信インタフェース５４０を介して外部装置などに転送することも可能である。

なお、記憶回路５１０は、ＣＤドライブ、ＤＶＤドライブ、およびフラッシュメモリなどの可搬性記憶媒体との間で種々の情報を読み書きする駆動装置などであってもよい。記憶回路５１０は、記憶しているデータを可搬性記憶媒体へ書き込み、可搬性記憶媒体を介してデータを外部装置に記憶させることも可能である。

入力インタフェース５２０は、入力装置５０１を介し、操作者からの各種指示を受け付ける。入力インタフェース５２０は、例えばバスを介して処理回路５５０に接続され、操作者から入力される操作指示を電気信号へ変換し、電気信号を処理回路５５０へ出力する。なお、入力インタフェース５２０は、マウスおよびキーボード等の物理的な操作部品と接続するものだけに限られない。例えば、医用画像処理装置５００とは別体に設けられた外部の入力機器から入力される操作指示に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路５５０へ出力する回路も入力インタフェースの例に含まれる。

出力インタフェース５３０は、例えば処理回路５５０からの電気信号を出力装置５０２へ出力するためのインタフェースである。出力インタフェース５３０は、例えばバスを介して処理回路５５０に接続され、処理回路５５０からの電気信号を出力装置５０２に出力する。

通信インタフェース５４０は、例えばネットワークＮＷを介して医用撮像装置５０３、および外部装置と接続され、それぞれの装置間でデータ通信を行う。

処理回路５５０は、例えば、医用画像処理装置５００の中枢として機能するプロセッサである。処理回路５５０は、記憶回路５１０に記憶されているプログラムを実行することで、当該プログラムに対応する機能を実現する。処理回路５５０は、第１の実施形態における取得機能１８４（取得部）と、輪郭推定機能１８５（輪郭推定部）と、輪郭補正機能１８６（輪郭補正部）と、表示制御機能１８７（表示制御部）と、システム制御機能１８８（システム制御部）とを有する。また、処理回路５５０は、第２の実施形態における補正量算出機能１８９（補正量算出部）を更に有してもよい。これら各種機能は、第１の実施形態および第２の実施形態と略同様であるため説明を省略する。

以上説明したように、第３の実施形態に係る医用画像処理装置は、医用画像に基づいて所望の構造物の輪郭を推定し、推定された輪郭を補正するための複数の補正モードのうちの所望の補正モードを受け付け、所望の補正モードに応じて、推定された輪郭を補正する。

従って、第３の実施形態に係る医用画像処理装置は、第１の実施形態および第２の実施形態と同様の効果が見込める。

（第３の実施形態の応用例）
医用撮像装置５０３は、超音波診断装置に限らない。例えば、医用撮像装置５０３は、Ｘ線診断装置、ＣＴ、およびＭＲＩでもよい。また、医用画像は、超音波画像に限らない。例えば、医用画像は、Ｘ線画像、ＣＴ画像、および磁気共鳴（ＭＲ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）画像でもよい。

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、ユーザの所望する輪郭に設定するまでの操作を容易にすることができる。

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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、実施形態同士の組み合わせ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。

１，１Ａ 超音波診断装置
１００，１００Ａ 装置本体
１０１ 超音波プローブ
１０２ 入力装置
１０２１ タッチパネル
１０２２ 第１の操作部
１０２３ 第２の操作部
１０３ 出力装置
１０４ 外部装置
１１０ 超音波送信回路
１２０ 超音波受信回路
１３０ 内部記憶回路
１４０ 画像メモリ
１５０ 入力インタフェース
１６０ 出力インタフェース
１７０ 通信インタフェース
１８０，１８０Ａ 処理回路
１８１ Ｂモード処理機能
１８２ ドプラ処理機能
１８３ 画像生成機能
１８４ 取得機能
１８５ 輪郭推定機能
１８６ 輪郭補正機能
１８７ 表示制御機能
１８８ システム制御機能
１８９ 補正量算出機能
２００ 表示画面
２１０ パラメータ設定領域
２２０ 画像表示領域
２２１ 超音波画像
２２１Ａ 第１の超音波画像
２２１Ｂ 第２の超音波画像
２２１Ｃ 第３の超音波画像
２２２Ａ～２２２Ｅ 超音波画像
３００，３００Ａ～３００Ｅ，３１０，３２０，３２０Ａ，４００ テーブル
５００ 医用画像処理装置
５０１ 入力装置
５０２ 出力装置
５０３ 医用撮像装置
５１０ 記憶回路
５２０ 入力インタフェース
５３０ 出力インタフェース
５４０ 通信インタフェース
５５０ 処理回路
ＤＤ ドロップダウン
Ｈ ホイール
ＬＢ 左ボタン
Ｍ０～Ｍ４ 補正モード
ＮＷ ネットワーク
ＯＬ１０，ＯＬ１１ 第１の輪郭線
ＯＬ２０，ＯＬ２１ 第２の輪郭線
Ｐ ポインタ
Ｐｏ１～Ｐｏ７ ポイント
ＲＢ 右ボタン
ＳＢ１，ＳＢ２ ソフトウェアボタン
ＴＢ トラックボール

Claims (16)

1. 医用画像に含まれる構造物の輪郭を推定する輪郭推定部と、
   表示装置の選択画面に表示された一の補正モードを繰り返しの操作によって順次切り替え、複数の補正モードの中から前記一の補正モードの選択を受け付ける取得部と、
   選択された前記一の補正モードに対応付けられた補正情報に従って、前記輪郭推定部によって推定された前記輪郭を補正する輪郭補正部と、
   前記輪郭補正部によって補正された前記輪郭を、前記医用画像上に表示する表示制御部と、
   を具備し、
   前記補正情報は、補正方向および補正量を含み、
   前記複数の補正モードのうちの第一の補正モードに対応付けられた前記補正情報は、前記複数の補正モードのうちの、前記第一の補正モードとは異なる第二の補正モードに対応付けられた前記補正情報との間で、前記補正方向および前記補正量の少なくとも一方が互いに異なる、医用画像処理装置。
2. 前記輪郭補正部は、選択された前記一の補正モードに対応付けられた、補正位置を含む前記補正情報に従って、前記輪郭推定部によって推定された前記輪郭を補正する、
   請求項１に記載の医用画像処理装置。
3. 前記表示装置の選択画面に表示された前記一の補正モードは、番号を含む情報によって表され、
   前記輪郭補正部は、選択された前記一の補正モードにより表される前記番号の大きさに従って定められた前記補正量に従って前記輪郭を補正する、
   請求項１に記載の医用画像処理装置。
4. 前記取得部は、前記医用画像が複数使用される場合において、当該複数の医用画像のうち一の医用画像に対して前記一の補正モードの選択がされたことに応じて、当該複数の医用画像のうち他の医用画像に対して前記一の補正モードを選択する、
   請求項１に記載の医用画像処理装置。
5. 前記輪郭推定部は、前記医用画像に学習済みモデルを適用することによって、前記医用画像に含まれる前記構造物の輪郭を推定する、
   請求項１に記載の医用画像処理装置。
6. 前記複数の補正モードは、推定された輪郭を広げる方向に補正量が設定される、
   請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
7. 前記構造物は心筋であり、
   前記複数の補正モードは、心臓の基準断面像に応じた補正量が設定される、
   請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
8. 前記心臓の基準断面像は、心尖二腔像であり、
   前記輪郭は、前記心臓の左心室に関する心筋に対応し、
   前記複数の補正モードは、前記左心室における自由壁側の補正量が下壁側の補正量よりも大きく設定される、
   請求項７に記載の医用画像処理装置。
9. 前記心臓の基準断面像は、心尖三腔像または心尖四腔像であり、
   前記輪郭は、前記心臓の左心室に関する心筋に対応し、
   前記複数の補正モードは、前記左心室における自由壁側の補正量が中隔側の補正量よりも大きく設定される、
   請求項７に記載の医用画像処理装置。
10. 前記複数の補正モードは、前記左心室における心尖部側の補正量が他の補正量よりも大きく設定される、
    請求項８または請求項９に記載の医用画像処理装置。
11. 前記輪郭は、心内膜に対応する第１の輪郭線および前記第１の輪郭線よりも外側に設定される第２の輪郭線を含み、
    前記第１の輪郭線および前記第２の輪郭線は、心尖部側を凸形状とする開曲線である、
    請求項７から請求項１０までのいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
12. 前記複数の補正モードは、それぞれ前記第１の輪郭線に関する補正量および前記第２の輪郭線に関する補正量が等しい、
    請求項１１に記載の医用画像処理装置。
13. 前記複数の補正モードは、それぞれ前記第１の輪郭線に関する補正量および前記第２の輪郭線に関する補正量の少なくとも一部が異なる、
    請求項１１に記載の医用画像処理装置。
14. 前記複数の補正モードから前記補正モードを選択するための入力部
    を更に具備し、
    前記入力部は、ホイールをスクロールする操作に応じて前記複数の補正モードのそれぞれの補正モードを切り替える、
    請求項１から請求項１３までのいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
15. 前記医用画像は超音波画像であり、
    前記超音波画像を取得するプローブと、
    請求項１から請求項１４までのいずれか一項に記載の医用画像処理装置と
    を具備する、超音波診断装置。
16. コンピュータを
    医用画像に含まれる構造物の輪郭を推定する輪郭推定部、
    表示装置の選択画面に表示された一の補正モードを繰り返しの操作によって順次切り替え、複数の補正モードの中から前記一の補正モードの選択を受け付ける取得部、
    選択された前記一の補正モードに対応付けられた補正情報に従って、前記輪郭推定部によって推定された前記輪郭を補正する輪郭補正部、
    前記輪郭補正部によって補正された前記輪郭を、前記医用画像上に表示する表示制御部、として機能させるためのプログラムであって、
    前記補正情報は、補正方向および補正量を含み、
    前記複数の補正モードのうちの第一の補正モードに対応付けられた前記補正情報は、前記複数の補正モードのうちの、前記第一の補正モードとは異なる第二の補正モードに対応付けられた前記補正情報との間で、前記補正方向および前記補正量の少なくとも一方が互いに異なる、プログラム。