JP5210960B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents
Ultrasonic diagnostic equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP5210960B2 JP5210960B2 JP2009111190A JP2009111190A JP5210960B2 JP 5210960 B2 JP5210960 B2 JP 5210960B2 JP 2009111190 A JP2009111190 A JP 2009111190A JP 2009111190 A JP2009111190 A JP 2009111190A JP 5210960 B2 JP5210960 B2 JP 5210960B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- interest
- line
- point
- search
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 64
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 43
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 19
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 claims description 13
- 208000030281 cervical edema Diseases 0.000 claims description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 8
- 230000001605 fetal effect Effects 0.000 claims description 8
- 210000003754 fetus Anatomy 0.000 claims description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 6
- 230000010365 information processing Effects 0.000 claims description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 2
- 230000002463 transducing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 78
- 238000003708 edge detection Methods 0.000 description 18
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 11
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 11
- 206010030113 Oedema Diseases 0.000 description 6
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 6
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 6
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 4
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 4
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 4
- 210000001715 carotid artery Anatomy 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 3
- 206010003210 Arteriosclerosis Diseases 0.000 description 2
- 208000011775 arteriosclerosis disease Diseases 0.000 description 2
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 description 2
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 2
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 208000027205 Congenital disease Diseases 0.000 description 1
- 201000010374 Down Syndrome Diseases 0.000 description 1
- 206010044688 Trisomy 21 Diseases 0.000 description 1
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 210000002808 connective tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000013481 data capture Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 210000002826 placenta Anatomy 0.000 description 1
- 230000036266 weeks of gestation Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
本発明は超音波診断装置に関し、特に、超音波画像上において生体組織の境界線(輪郭線)を自動的に検出する技術に関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to a technique for automatically detecting a boundary line (contour line) of a living tissue on an ultrasonic image.
医療の分野において超音波診断装置が活用されている。超音波診断装置は、生体に対して超音波を送受波し、それにより得られた受信データに基づいて超音波画像を形成する装置である。超音波診断装置は、複数の動作モード(Bモード、ドプラモード等)を有し、また複数の計測機能を有する。そのような計測機構として、NT(Nuchal Translucency)計測機能、及び、IMT(Intima-Media Thickness)計測機能、をあげることができる。それらは断層画像上において2点間(あるいは2つの境界線の間)で距離の計測を行うものである点において共通する。 Ultrasound diagnostic apparatuses are used in the medical field. The ultrasonic diagnostic apparatus is an apparatus that transmits and receives ultrasonic waves to and from a living body and forms an ultrasonic image based on reception data obtained thereby. The ultrasonic diagnostic apparatus has a plurality of operation modes (B mode, Doppler mode, etc.) and a plurality of measurement functions. Examples of such a measurement mechanism include an NT (Nuchal Translucency) measurement function and an IMT (Intima-Media Thickness) measurement function. They are common in that the distance is measured between two points (or between two boundary lines) on the tomographic image.
より詳しく説明すると、NT計測(NT厚計測)では、胎児における後頸部浮腫(NT)の大きさ(厚さ)が計測される。同浮腫は、妊娠10〜14週くらいの胎児における頸部後側において一般的に認め得るものである。通常、断層画像上において同浮腫は細長い袋状の組織として観察される。その輪郭を並走する2本の境界線に大別すると、2つの境界線(輪郭線)の間隔、特に浮腫の長手方向に直交する方向における浮腫(体液部)の最大幅(以下「NT厚」という)は、胎児の状態あるいは疾患を診断する際の1つの指標値となることが知られている。例えば、NT厚が基準値よりも大きい場合には、そうでない場合に比べて、ダウン症等の先天性疾患が多く認められる。そこで、超音波診断を利用してNT厚を調べることが望まれる。NT計測では、胎児に対して超音波の送受波がなされ、これにより断層画像が画面上に表示される。その断層画像上において、胎児後頸部浮腫を示す2つの境界線上に2つのマークをマニュアルで正確に位置決めることがなされる。その際、距離計測を行う方向及び位置は目視により判断される。その後、距離計測が自動的に実行され、すなわち2つのマーク間の距離がNT厚として計測される。必要に応じて、複数の箇所で同様の計測が実行される。 More specifically, in NT measurement (NT thickness measurement), the size (thickness) of posterior cervical edema (NT) in the fetus is measured. The edema can be generally recognized on the back side of the neck in a fetus about 10 to 14 weeks of gestation. Usually, the edema is observed as an elongated bag-like tissue on a tomographic image. When the outline is roughly divided into two boundary lines running in parallel, the interval between the two boundary lines (contour lines), in particular, the maximum width of edema (body fluid part) in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the edema (hereinafter referred to as “NT thickness”). ")" Is known to be one index value for diagnosing fetal conditions or diseases. For example, when the NT thickness is larger than the reference value, more congenital diseases such as Down's syndrome are recognized than when the NT thickness is not. Therefore, it is desired to check the NT thickness using ultrasonic diagnosis. In the NT measurement, ultrasonic waves are transmitted / received to / from the fetus, whereby a tomographic image is displayed on the screen. On the tomographic image, two marks are manually accurately positioned on two boundary lines indicating the fetal cervical edema. At that time, the direction and position for distance measurement are determined by visual observation. Thereafter, distance measurement is automatically performed, that is, the distance between two marks is measured as NT thickness. Similar measurements are performed at a plurality of locations as necessary.
一方、IMT計測では、頸動脈における(プローブから見た)前壁及び後壁の一方又は両方が計測対象となる。血管壁(つまり前壁、後壁)は、血流側から見て、内膜、中膜そして外膜からなり、すなわち三層構造を有する。IMT計測では、内膜及び中膜を併せた複合体の厚さ(IMT)が計測される。断層画像上では、血管壁はかなり薄く表示されるものの、内膜の内側の内側境界線、及び、中膜と外膜との間の外側境界線は、比較的現れやすいためである。2つの境界線の間の距離としてIMTが計測される。動脈硬化が促進すると、IMTが増大することが知られており、IMTを計測すれば被検者における動脈硬化の程度を診断する際の1つの指標値を得られる。具体的には、超音波診断装置を用いたIMT計測では、頸動脈に対する超音波の送受波が行われ、これにより断層画像が表示される。次に、前壁又は後壁における内側境界線上及び外側境界線上にそれぞれマーカーがマニュアルによって位置決めされる。その際、できるだけ血管軸に直交する方向において2つのマーカーが並ぶようにそれらの位置決めがなされる。その後、2つのマーカーの間の距離が自動的に計測され、それがIMTとして取り込まれる。複数の箇所でIMTが計測されることもあり、その場合には最大値、平均値等が演算される。 On the other hand, in IMT measurement, one or both of the front wall and the rear wall (viewed from the probe) in the carotid artery is a measurement target. The blood vessel wall (that is, the anterior wall and the posterior wall) is composed of an intima, an intima and an adventitia when viewed from the blood flow side, that is, has a three-layer structure. In the IMT measurement, the thickness (IMT) of the composite including the inner membrane and the inner membrane is measured. This is because, on the tomographic image, the blood vessel wall is displayed quite thin, but the inner boundary line inside the intima and the outer boundary line between the media and the outer membrane are relatively likely to appear. IMT is measured as the distance between the two boundaries. It is known that when arteriosclerosis is promoted, IMT increases. By measuring IMT, one index value for diagnosing the degree of arteriosclerosis in a subject can be obtained. Specifically, in IMT measurement using an ultrasonic diagnostic apparatus, ultrasonic waves are transmitted to and received from the carotid artery, thereby displaying a tomographic image. Next, the markers are manually positioned on the inner and outer boundary lines on the front or rear wall, respectively. At this time, the two markers are positioned so that the two markers are aligned in a direction orthogonal to the blood vessel axis as much as possible. The distance between the two markers is then automatically measured and taken as IMT. The IMT may be measured at a plurality of locations, and in such a case, the maximum value, the average value, etc. are calculated.
なお、下記の特許文献1−6にはIMT計測を行う超音波診断装置が開示されている。特許文献7には、ヒストグラムに基づく閾値の段階的設定が記載されている。特許文献8にはヒストグラムについての標準偏差の演算が記載されている。
The following
上記のような手作業による厚さ計測では、検査者の負担が大きく、また再現性があまりよくない。検査者間において計測結果に差が生じやすい。また目視判断によるものなので、境界線が不鮮明な場合には計測の信頼性が極端に低下しやすい。そこで、境界線の自動計測又は半自動計測が求められる。ところが、断層画像には多くのノイズが含まれるために、それが誤検出の大きな要因となる。また、境界線の検出に当たっては通常、閾値法が利用されるが、その場合において計測の信頼性を高めるために画像状況に適合した閾値の設定が求められる。 In the manual thickness measurement as described above, the burden on the inspector is large and the reproducibility is not very good. Differences in measurement results tend to occur between inspectors. Moreover, since it is based on visual judgment, when the boundary line is unclear, the reliability of measurement tends to be extremely lowered. Therefore, automatic measurement or semi-automatic measurement of the boundary line is required. However, since a tomographic image contains a lot of noise, it is a major factor in erroneous detection. In detecting the boundary line, a threshold method is usually used. In this case, in order to increase the reliability of measurement, it is required to set a threshold value suitable for the image situation.
本発明の目的は、境界線の自動検出精度を高めることにある。 An object of the present invention is to increase the automatic detection accuracy of the boundary line.
あるいは、本発明の目的は、境界線を検出するための閾値を適切に設定できるようにすることにある。 Alternatively, an object of the present invention is to be able to appropriately set a threshold for detecting a boundary line.
あるいは、本発明の目的は、境界線を検出するための閾値の設定に当たって参照される画像範囲を適応的に設定できるようにすることにある。 Alternatively, an object of the present invention is to make it possible to adaptively set an image range to be referred to when setting a threshold for detecting a boundary line.
あるいは、本発明の目的は、断層画像上でのNT計測又はIMT計測において境界線の検出精度ひいては厚み計測精度を高めることにある。 Alternatively, it is an object of the present invention to improve the detection accuracy of the boundary line and thus the thickness measurement accuracy in NT measurement or IMT measurement on a tomographic image.
(1)本発明に係る超音波診断装置は、超音波の送受波により得られた断層画像上において、対象組織についての少なくとも1つの注目境界線を含む関心領域を設定する関心領域設定手段と、前記関心領域内において、前記関心領域が有するベースライン上の各点から当該ベースラインに交差する探索方向へ伸びる探索ライン上で基準点の探索を行うと共に、各探索ライン上において基準点に基づいて区間を設定し、これにより複数の区間の集合としての帯領域を構成する区間設定手段と、前記帯領域に属する複数の画素値を参照することにより、前記注目境界線を検出するための画像処理パラメータを決定する決定手段と、を含むことを特徴とする。 (1) An ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention includes a region-of-interest setting unit that sets a region of interest including at least one target boundary line for a target tissue on a tomographic image obtained by transmission and reception of ultrasonic waves. Within the region of interest, a reference point is searched for on a search line extending in a search direction intersecting the base line from each point on the base line of the region of interest, and based on the reference point on each search line Image processing for detecting the target boundary line by referring to a plurality of pixel values belonging to the band setting section and section setting means for configuring a band area as a set of a plurality of sections, and a plurality of pixel values belonging to the band area Determining means for determining a parameter.
上記構成によれば、断層画像上において関心領域が設定される。その場合、望ましくは、注目境界線の走行形態(特に走行方向)に合わせて関心領域の位置及び回転角度がユーザーにより指定され、その指定に基づいて関心領域が設定される。但し、断層画像(あるいは他の超音波画像)を解析して関心領域を自動的に設定するようにしてもよい。断層画像上に複数の関心領域を設定して、各関心領域において独立して画像処理が並列的に実行されてもよい。注目境界線は、超音波画像上において、検出対象となる境界線(輪郭線、エッジ)である。そのような境界線の検出に当たっては、その検出で利用されるパラメータを適応的に設定する必要があるが、本発明によれば、当該パラメータを設定する場合において帯領域が適応的に設定され、つまり、パラメータ設定のための参照範囲を絞り込むことができるので(誤差要因となる無関係な画像部分を参照範囲から除外できるので)、結果として、設定されるパラメータを優良化できる。ここで、パラメータはエッジ検出に当たって画素値と比較される閾値であるのが望ましい。帯領域は、望ましくは、検出対象となる注目境界線を含み且つその方向に沿って伸長した部分領域である。そのような帯領域を定めるのに先立って、各探索ライン上において基準点が検出(特定)され、当該基準点を基準として当該探索ライン上に区間(参照区間)が設定される。基準点は、望ましくは、検出対象となる境界点の手前側のエッジ点あるいは立ち上がり点である。但し、基準点は画像内容に応じて(特に探索ライン上の輝度分布に応じて)客観的に定められる点であればよく、例えば、注目境界線上の境界点それ自体又はそれに近い点が基準点として特定されてもよい。その場合には基準点を中心として区間が定義されるのが望ましい。例えばベースラインから遠くの点を基準点として利用することも可能であるが、演算迅速化の観点からはベースラインから近い点を基準点として定めるのが望ましい。基準点の検出に当たって閾値法が利用される場合にはその閾値(仮閾値、基準点検出用閾値)を定めるのに当たり、関心領域の全体を参照対象としてもよい。かかる構成においては、閾値法が段階的に利用されることになり、つまり、全体的な参照に基づく仮閾値と、局所的な参照に基づく本閾値と、が段階的に設定されることになる。なお、探索方向はベースラインに直交する方向であるのが望ましいが、背景となる座標系(例えば表示座標系)に従って探索方向を定めることも可能である。 According to the above configuration, the region of interest is set on the tomographic image. In this case, preferably, the position and rotation angle of the region of interest are designated by the user in accordance with the traveling form (particularly the traveling direction) of the boundary of interest, and the region of interest is set based on the designation. However, the region of interest may be automatically set by analyzing the tomographic image (or other ultrasonic image). A plurality of regions of interest may be set on the tomographic image, and image processing may be executed independently in parallel in each region of interest. The attention boundary line is a boundary line (contour line, edge) to be detected on the ultrasonic image. In the detection of such a boundary line, it is necessary to adaptively set parameters used in the detection, but according to the present invention, when setting the parameters, the band region is adaptively set, That is, since the reference range for parameter setting can be narrowed down (irrelevant image portions that cause an error can be excluded from the reference range), as a result, the set parameter can be improved. Here, the parameter is preferably a threshold value to be compared with the pixel value in edge detection. The band region is preferably a partial region including the target boundary line to be detected and extending along the direction. Prior to determining such a band region, a reference point is detected (specified) on each search line, and a section (reference section) is set on the search line with the reference point as a reference. The reference point is preferably an edge point or a rising point on the near side of the boundary point to be detected. However, the reference point only needs to be an objectively determined point according to the image content (particularly according to the luminance distribution on the search line). For example, the boundary point on the target boundary line itself or a point close thereto is the reference point. May be specified. In that case, it is desirable to define the section around the reference point. For example, a point far from the baseline can be used as the reference point, but it is desirable to determine a point close to the baseline as the reference point from the viewpoint of speeding up the calculation. When the threshold method is used for detecting the reference point, the entire region of interest may be used as a reference object in determining the threshold (temporary threshold, threshold for detecting the reference point). In such a configuration, the threshold method is used in stages, that is, the temporary threshold based on the overall reference and the main threshold based on the local reference are set in stages. . The search direction is preferably a direction orthogonal to the base line, but the search direction can also be determined according to a background coordinate system (for example, a display coordinate system).
以上のように、本発明によれば、帯領域という局所領域を適応的に定め、その局所領域の参照によって画像処理パラメータを優良化できる。よって、注目境界線の検出に際して検出精度を向上でき、かつ再現性を良好にできる。 As described above, according to the present invention, it is possible to adaptively determine a local region called a band region and improve image processing parameters by referring to the local region. Therefore, the detection accuracy can be improved and the reproducibility can be improved when detecting the target boundary line.
望ましくは、前記決定手段は、前記帯領域に属する複数の画素値に基づいてヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と、前記ヒストグラムに基づいて前記画像処理パラメータとして閾値を決定する閾値決定部と、を含む。ヒストグラムは、周知のように、画素値ごとの頻度の分布を表すものであり、画像状態あるいは画像傾向を示すものである。ヒストグラムから閾値を決定する方法として、従来から各種の方法が知られている。本発明においては、そのような各種の手法を利用することができる。閾値の決定に際して、ヒストグラムから複数の特徴量を抽出し、それらを利用して複数の閾値決定条件の中から最適な条件を選択し、当該最適条件に従って閾値(仮閾値、本閾値)を決定するようにしてもよい。ヒストグラムから直接的に閾値が決定されてもよいし、ヒストグラムから間接的に閾値が決定されてもよい(例えば、ヒストグラムから閾値決定関数が定義され、その閾値決定関数から実際に閾値が決定されてもよい)。なお、ヒストグラムに基づいて境界検出対象となる画像に対する補正関数が定義されてもよい。 Preferably, the determination unit includes a histogram generation unit that generates a histogram based on a plurality of pixel values belonging to the band region, and a threshold determination unit that determines a threshold as the image processing parameter based on the histogram. . As is well known, the histogram represents a frequency distribution for each pixel value and indicates an image state or an image tendency. Various methods are conventionally known as a method for determining a threshold value from a histogram. In the present invention, such various methods can be used. When determining a threshold value, a plurality of feature amounts are extracted from the histogram, and an optimum condition is selected from a plurality of threshold value determination conditions using them, and a threshold value (temporary threshold value, main threshold value) is determined according to the optimum condition. You may do it. The threshold may be determined directly from the histogram, or indirectly from the histogram (for example, a threshold determination function is defined from the histogram, and the threshold is actually determined from the threshold determination function). Also good). Note that a correction function for an image to be subjected to boundary detection may be defined based on a histogram.
望ましくは、前記区間設定手段は、前記各探索ライン上において前記ベースラインから画素値を順次参照すると共に当該画素値を仮閾値と比較することにより前記基準点を検出する基準点検出部と、前記各探索ライン上において前記基準点に基づいて前記区間を設定する区間設定部と、を含む。仮閾値の設定に当たっては関心領域の参照により生成されるヒストグラムが用いられてもよい。基準点は区間を設定する際の客観的な基準となるものであり、基準点が区間の一端を構成してもよいし、基準点が区間の内部点を構成してもよい。1つの基準点に基づいて複数の区間(例えば第1及び第2の境界線を検出するための第1及び第2区間)が設定されれば迅速な演算を期待できる。 Preferably, the section setting means sequentially references pixel values from the base line on each search line and compares the pixel values with a temporary threshold to detect the reference point, and A section setting unit that sets the section on the basis of the reference point on each search line. In setting the temporary threshold, a histogram generated by referring to the region of interest may be used. The reference point serves as an objective reference when setting the section, and the reference point may constitute one end of the section, or the reference point may constitute an internal point of the section. If a plurality of sections (for example, first and second sections for detecting the first and second boundary lines) are set based on one reference point, a quick calculation can be expected.
望ましくは、前記仮閾値は前記注目境界線の手前側の地点を検出するための閾値である。望ましくは、前記区間設定部は、前記基準点を前記区間の一方端として定め、前記基準点から探索方向前方に離れた点を前記区間の他方端として定める。望ましくは、前記区間設定部は、前記基準点から探索方向前方に離れた点を前記区間の一方端として定め、前記基準点から探索方向前方に更に離れた点を前記区間の他方端として定める。この構成によれば、例えば、IMT計測において、基準点に基づいて内側境界線検出用の区間及び外側境界線検出用の区間の両方を設定できるので簡便である。なお、演算量削減及び検出精度の向上の観点から、各探索ライン上において、帯領域(つまり区間)内においてのみ境界線(境界点)が探索されるように構成するのが望ましい。 Preferably, the temporary threshold is a threshold for detecting a point on the near side of the target boundary line. Preferably, the section setting unit determines the reference point as one end of the section, and determines a point away from the reference point forward in the search direction as the other end of the section. Preferably, the section setting unit determines a point away from the reference point forward in the search direction as one end of the section, and determines a point further away from the reference point forward in the search direction as the other end of the section. According to this configuration, for example, in IMT measurement, both the inner boundary line detection section and the outer boundary line detection section can be set based on the reference point, which is convenient. From the viewpoint of reducing the amount of computation and improving the detection accuracy, it is desirable that the boundary line (boundary point) is searched only within the band region (that is, the section) on each search line.
望ましくは、前記断層画像上において前記関心領域の位置及び角度をユーザーにより指定するための入力手段を含む。すなわち、断層画像を見ながら、できるだけベースラインの方向が注目境界線の走行方向に平行になるように関心領域の回転角度(つまり計測用座標系)を定めるのが望ましい。 Preferably, input means for designating a position and an angle of the region of interest on the tomographic image by a user is included. That is, while viewing the tomographic image, it is desirable to determine the rotation angle of the region of interest (that is, the measurement coordinate system) so that the baseline direction is as parallel as possible to the traveling direction of the target boundary line.
望ましくは、前記関心領域は矩形の領域であり、前記関心領域における上辺又は下辺が前記ベースラインであり、前記関心領域における左右辺と並行に前記各探索ラインが設定される。望ましくは、前記少なくとも1つの注目境界線には、血管壁内の内側境界線及び外側境界線が含まれる。 Preferably, the region of interest is a rectangular region, the upper side or the lower side of the region of interest is the base line, and each search line is set in parallel with the left and right sides of the region of interest. Preferably, the at least one target boundary line includes an inner boundary line and an outer boundary line in the blood vessel wall.
望ましくは、前記関心領域は前記ベースラインとして機能する中間ラインを介して連結された上側サブ関心領域及び下側サブ関心領域により構成され、前記各サブ関心領域内においてそれぞれ注目境界線の検出が行われる。2つのサブ関心領域はそれぞれ関心領域の一部を構成するものである。上記構成によれば、上下に並走する2つの境界線に対して1つの(複合化された)関心領域を設定するだけでよいので簡便である。中間ラインが2つの境界線の間に入るように関心領域の設定を行うのが望ましい。上辺、中間ライン及び下辺という3つのラインを目安として、2つの境界線に対して適切な位置及び回転角度で関心領域を容易に設定できる。 Preferably, the region of interest includes an upper sub-region of interest and a lower sub-region of interest connected via an intermediate line functioning as the base line, and a boundary of interest is detected in each sub-region of interest. Is called. Each of the two sub-regions of interest forms part of the region of interest. According to the above configuration, it is simple because it is only necessary to set one (composite) region of interest for two boundary lines running in parallel up and down. It is desirable to set the region of interest so that the intermediate line falls between the two boundary lines. Using the three lines of the upper side, the middle line, and the lower side as a guide, the region of interest can be easily set at an appropriate position and rotation angle with respect to the two boundary lines.
望ましくは、前記少なくとも1つの注目境界線には、胎児後頸部浮腫の輪郭を表す上側境界線及び下側境界線が含まれ、前記上側サブ関心領域内において前記上側境界線が検出され、前記下側サブ関心領域内において前記下側境界線が検出される。 Preferably, the at least one attention boundary includes an upper boundary and a lower boundary that represent a fetal cervical edema outline, the upper boundary is detected in the upper sub-region of interest, and The lower boundary line is detected in the lower sub region of interest.
望ましくは、前記閾値決定部は、前記ヒストグラムから複数の特徴量を演算するヒストグラム解析部を含み、前記複数の特徴量を利用して前記閾値が決定される。望ましくは、前記複数の特徴量には、前記ヒストグラムの形状が属する類型として定義される第1特徴量、前記ヒストグラムにおけるピーク前後の平均輝度の大小関係から定義される第2特徴量、前記ヒストグラムの輝度軸上での偏りから定義される第3特徴量、及び、前記ヒストグラムの広がり度合いから定義される第4特徴量の内で少なくとも1つを含む。なお、現在注目しているヒストグラムにつき、例えば、第1特徴量を求めるために、双峰性を有する形状、単峰性を有する水平に平べったい形状、及び、単峰性を有する垂直に尖った形状の中でいずれの類型に属するのかが自動判別される。第2特徴量を求めるために、例えば、ピーク前の平均頻度とピーク後の平均頻度が比較されて、いずれの方が大きいのかが自動判別される。第3特徴量を求めるために、例えば、高輝度傾向及び低輝度傾向のいずれに該当するのかが自動判別される。第4特徴量を求めるために、高頻度傾向及び低頻度傾向のいずれに該当するのかが自動判別される。 Preferably, the threshold value determination unit includes a histogram analysis unit that calculates a plurality of feature amounts from the histogram, and the threshold value is determined using the plurality of feature amounts. Preferably, the plurality of feature amounts include a first feature amount defined as a type to which a shape of the histogram belongs, a second feature amount defined from a magnitude relationship of average luminance before and after the peak in the histogram, At least one of the third feature amount defined from the deviation on the luminance axis and the fourth feature amount defined from the degree of spread of the histogram is included. For example, in order to obtain the first feature value, for example, in order to obtain the first feature amount, a histogram having a bimodal shape, a horizontally flat shape having a unimodal property, and a vertically having a unimodal property are used. Which type belongs to the sharp shape is automatically determined. In order to obtain the second feature amount, for example, the average frequency before the peak and the average frequency after the peak are compared, and it is automatically determined which is greater. In order to obtain the third feature amount, for example, it is automatically determined which of the high luminance tendency and the low luminance tendency is applicable. In order to obtain the fourth feature amount, it is automatically determined which of the high-frequency tendency and the low-frequency tendency is applicable.
(2)本発明に係る超音波診断装置は、超音波の送受波により得られた断層画像上において、血管壁中の内側境界線及び外側境界線を含む関心領域を設定する関心領域設定手段と、前記関心領域内において、前記関心領域が有するベースライン上の各点から当該ベースラインに交差する探索方向へ伸びる探索ライン上で基準点の探索を行うと共に、各探索ライン上において基準点に基づいて第1区間及び第2区間を設定し、これにより複数の第1区間の集合としての第1帯領域を構成し、複数の第2区間の集合として第2帯領域を構成する区間設定手段と、前記第1帯領域に属する複数の画素値を参照することにより、前記内側境界線を検出するための内側閾値を決定する内側閾値決定手段と、前記第2帯領域に属する複数の画素値を参照することにより、前記外側境界線を検出するための外側閾値を決定する外側閾値決定手段と、を含むことを特徴とする。複数の第1区間がベースラインの方向に並び、それらによって第1帯領域が定義される。同じく、複数の第2区間がベースライン方向に並び、それらによって第2帯領域が定義される。望ましくは、第1帯領域及び第2帯領域がオーバーラップすることなく隣接(並走)する位置関係を有する。但し、それらの間において部分的にオーバーラップが生じてもよい。 (2) An ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention includes a region-of-interest setting unit that sets a region of interest including an inner boundary line and an outer boundary line in a blood vessel wall on a tomographic image obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves. In the region of interest, a reference point is searched on a search line extending in a search direction intersecting the base line from each point on the base line of the region of interest, and based on the reference point on each search line Section setting means for setting a first zone and a second zone, thereby forming a first zone region as a set of a plurality of first zones, and forming a second zone region as a set of a plurality of second zones; , By referring to a plurality of pixel values belonging to the first band region, an inner threshold value determining means for determining an inner threshold value for detecting the inner boundary line, and a plurality of pixel values belonging to the second band region. Refer It allows characterized in that it comprises a an outer threshold determination means for determining the outer threshold for detecting said outer boundary. A plurality of first sections are arranged in the direction of the baseline, thereby defining a first band region. Similarly, a plurality of second sections are arranged in the baseline direction, and the second band region is defined by them. Desirably, the first belt region and the second belt region have a positional relationship where they are adjacent (parallel running) without overlapping. However, a partial overlap may occur between them.
望ましくは、前記内側境界線に沿って内側トレースラインを生成する手段と、前記外側境界線に沿って外側トレースラインを生成する手段と、前記内側トレースラインと前記外側トレースラインとの間で前記血管壁の厚みを計測する手段と、を含む。 Preferably, means for generating an inner trace line along the inner boundary line, means for generating an outer trace line along the outer boundary line, and the blood vessel between the inner trace line and the outer trace line Means for measuring the thickness of the wall.
(3)本発明に係る超音波診断装置は、超音波の送受波により得られた断層画像上において、胎児後頸部浮腫の上側境界線を含む上側サブ関心領域と前記胎児後頸部浮腫の下側境界線を含む下側サブ関心領域とからなる複合関心領域を設定する関心領域設定手段と、前記上側サブ関心領域内において、前記複合関心領域が有する中間ベースライン上の各点から当該中間ベースラインに交差する上側探索方向へ伸びる上側探索ライン上で上側基準点の探索を行うと共に、各上側探索ライン上において上側基準点に基づいて上側区間を設定し、これにより複数の上側区間の集合としての上側帯領域を構成する上側区間設定手段と、前記下側サブ関心領域内において、前記複合関心領域が有する中間ベースライン上の各点から当該中間ベースラインに交差する下側探索方向へ伸びる下側探索ライン上で下側基準点の探索を行うと共に、各下側探索ライン上において下側基準点に基づいて下側区間を設定し、これにより複数の下側区間の集合としての下側帯領域を構成する下側区間設定手段と、前記上帯領域に属する複数の画素値を参照することにより、前記上側境界線を検出するための上側閾値を決定する上側閾値決定手段と、前記下帯領域に属する複数の画素値を参照することにより、前記下側境界線を検出するための下側閾値を決定する下側閾値決定手段と、を含むことを特徴とする。 (3) The ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention includes an upper sub-region of interest including an upper boundary line of fetal posterior cervical edema on the tomographic image obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves and the posterior cervical edema. A region-of-interest setting means for setting a composite region of interest comprising a lower sub-region of interest including a lower boundary line, and an intermediate point from each point on an intermediate baseline of the composite region of interest within the upper sub-region of interest The upper reference point is searched on the upper search line extending in the upper search direction intersecting the base line, and the upper section is set based on the upper reference point on each upper search line, whereby a set of a plurality of upper sections is set. An upper section setting means that constitutes an upper band area as an intermediate base line from each point on the intermediate baseline of the composite region of interest within the lower sub-region of interest Search for the lower reference point on the lower search line extending in the intersecting lower search direction, and set a lower section based on the lower reference point on each lower search line, thereby An upper side for determining an upper threshold for detecting the upper boundary line by referring to a lower section setting means constituting a lower band area as a set of side sections and a plurality of pixel values belonging to the upper band area A threshold value determining means; and a lower threshold value determining means for determining a lower threshold value for detecting the lower boundary line by referring to a plurality of pixel values belonging to the lower band region. To do.
望ましくは、前記上側境界線に沿って上側トレースラインを生成する手段と、前記下側境界線に沿って下側トレースラインを生成する手段と、前記上側トレースラインと前記下側トレースラインとの間で前記胎児後頸部浮腫の厚みを計測する手段と、を含む。 Preferably, means for generating an upper trace line along the upper boundary line, means for generating a lower trace line along the lower boundary line, and between the upper trace line and the lower trace line. And means for measuring the thickness of the posterior cervical edema.
(4)本発明に係るプログラムは、超音波診断装置又は超音波画像を処理する情報処理装置において実行されるプログラムであって、超音波画像上におけるユーザー指定に基づいて、対象組織についての少なくとも1つの注目境界線を含む関心領域を設定する機能と、前記関心領域内において、前記関心領域が有するベースライン上の各点から当該ベースラインに交差する探索方向へ伸びる探索ライン上で基準点の探索を行うと共に、各探索ライン上において基準点に基づいて区間を設定し、これにより前記ベースラインの方向に並んだ複数の区間の集合としての帯領域を構成する機能と、前記帯領域に属する複数の画素値を参照することにより、前記注目境界線を検出するための閾値を決定する機能と、前記超音波画像上において、前記決定された閾値を用いて前記注目境界線を検出する機能と、を含むことを特徴とする。 (4) A program according to the present invention is a program executed in an ultrasonic diagnostic apparatus or an information processing apparatus that processes an ultrasonic image, and based on user designation on the ultrasonic image, at least one for a target tissue A function of setting a region of interest including two attention boundary lines, and a search for a reference point on a search line extending in a search direction intersecting the base line from each point on the base line of the region of interest within the region of interest And setting a section based on a reference point on each search line, thereby forming a band area as a set of a plurality of sections arranged in the direction of the baseline, and a plurality of members belonging to the band area A function for determining a threshold value for detecting the target boundary line by referring to the pixel value of the image, and the determination on the ultrasonic image. Characterized in that it comprises a, a function of detecting the target boundary line with the threshold.
本発明によれば、境界線の自動検出精度を高められる。あるいは、本発明によれば、境界線を検出するための閾値を適切に設定できる。あるいは、本発明によれば、境界線を検出するための閾値の設定に当たって参照される画像範囲を適応的に設定できる。あるいは、本発明によれば、断層画像上でのNT計測又はIMT計測において境界線の検出精度ひいては厚み計測精度を高められる。 According to the present invention, the automatic detection accuracy of the boundary line can be increased. Or according to this invention, the threshold value for detecting a boundary line can be set appropriately. Alternatively, according to the present invention, it is possible to adaptively set an image range that is referred to when setting a threshold for detecting a boundary line. Or according to this invention, in NT measurement or IMT measurement on a tomographic image, the detection accuracy of a boundary line, and thickness measurement accuracy can be improved.
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
(1)超音波診断装置の構成
図1には、本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態が示されており、図1はその全体構成を示すブロック図である。プローブ10は体表面上に当接される超音波探触子であり、生体に対して超音波を送波し、生体内からの反射波を受波する。プローブ10は図示されていない1Dアレイ振動子を有している。1Dアレイ振動子は複数の振動素子により構成され、それによって超音波ビームBが形成される。超音波ビームBが電子的に走査され、これによって二次元データ取込領域である走査面Sが構成される。電子走査方式としては、電子リニア走査、電子セクタ走査等が知られている。三次元データ取込領域を形成するための2Dアレイ振動子をプローブ10に設けるようにしてもよい。本実施形態において、IMT計測を行う場合には、頸部に対してプローブ部10が当接され、それによって頸動脈の断層画像情報が取得される。一方、NT計測を行う場合には、妊婦における腹部にプローブ10が当接され、それによって胎児の断層画像情報が取得される。
(1) Configuration of Ultrasonic Diagnostic Device FIG. 1 shows a preferred embodiment of an ultrasonic diagnostic device according to the present invention, and FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration thereof. The
送信部12は送信ビームフォーマーとして機能するものである。送信部12は、送信時において、複数の送信信号を上記1Dアレイ振動子に供給する。これによって送信ビームが形成される。一方、生体内から反射波がプローブ10において受波されると、1Dアレイ振動子から複数の受信信号が並列的に出力され、それらが受信部14において処理される。受信部14は受信ビームフォーマーとして構成されており、複数の受信信号に対して整相加算処理を実行し、これにより整相加算後の受信信号(ビームデータ)を出力する。
The
信号処理部16は、ビームデータに対して幾つかの信号処理を実行する。そのような信号処理には、検波、対数圧縮、ノイズ除去等の処理が含まれ得る。信号処理部16から出力されるビームデータは画像形成部17に送られている。画像形成部17は本実施形態においてデジタルスキャンコンバータ(DSC)により構成されている。画像形成部17は座標変換機能、補間処理機能等を有している。画像形成部17で、複数のビームデータに基づいて断層画像が構築される。その画像データは表示処理部18に送られる他、計測部22に対しても送られている。
The
表示処理部18は画像合成機能等を有し、表示部20に対して表示画像データを出力するものである。表示処理部18においては、断層画像に対してグラフィックイメージを合成する処理等が実行される。表示部20には超音波画像としての断層画像が表示される。断層画像以外の超音波画像(二次元カラードプラ画像等)が表示されてもよい。
The
制御部24は、図1に示される各構成の動作制御を行っており、制御部24はCPU及び動作プログラムにより構成される。制御部24には操作パネル26が接続されている。操作パネル26は、キーボードやトラックボール等を含み、ユーザー入力装置として機能する。操作パネル26を利用してユーザーは関心領域(ROI)の設定を行うことができ、具体的には、画面表示された断層画像を見ながら、当該断層画像上に任意の位置、任意の回転角度及び任意のサイズをもって、関心領域を指定することが可能である。このユーザー入力に基づいて制御部24が関心領域を設定(認識)している。
The
計測部22は、本実施形態おいてIMT計測部及びNT計測部として機能している。具体的には、計測部22は、関心領域内における2つの境界線(輪郭線)をトレースして2つのトレースラインを生成し、それらの間において距離すなわち厚みを計測する。ちなみに、計測部22に対して制御部24から関心領域の座標情報が与えられている。計測部22は、実際にはソフトウェアの演算機能として実現されており、それは制御部24の一部を構成するものであってもよい。計測部22の計測結果及び必要なグラフィックデータが計測部22から表示処理部18に送られている。
The
図2には、IMT計測の様子が示されている。画像28は血管の断層画像(Bモード画像)である。断層画像28上には血管の断面が表されており、血管は前壁30及び後壁32を有している。ちなみにプローブ側から見て近い方が前壁30であり、プローブ側から見て遠い方が後壁32である。前壁30と後壁32との間は血流部34である。前壁30は、周知のように、血流部34側から見て、内膜36、中膜38及び外膜40により構成されている。ここで、内膜36は非常に薄い層であり、それは実質的に一本の線として画像上に現れる。IMT計測においては内側境界線42と外側境界線44との間、すなわち内膜36及び中膜38を合わせた複合体の厚みが計測される。後壁32は、前壁30と同様、血流部34から見て、内膜46、中膜48及び外膜50により構成されている。符号52は内側境界線を表し、符号54は外側境界線を表している。
FIG. 2 shows the state of IMT measurement. The
以上のような断層画像上において、前壁30に対してIMT計測を行う場合には演算範囲を限定するために前壁30を含むように関心領域(ROI)56が設定される。同様に、後壁32に対してIMT計測を行う場合にはその後壁32を含むように関心領域(ROI)60が設定される。関心領域56内においては、符号58で示されるように、内膜境界線42と外膜境界線44の間の距離がIMT58として計測される。同様に、関心領域60内においては、内側境界線52と外側境界線54との間の距離がIMT62として計測される。
When performing IMT measurement on the
本実施形態においては、関心領域56,60の指定はユーザーにより行われており、その際に、関心領域56,60の水平線(上辺,下辺)が各境界線とできるだけ平行になるように、関心領域の傾き角度が指定されている。本実施形態においては、関心領域56については下辺がベースライン56Aとされており、当該ベースライン56Aは複数の探索ラインを設定する場合におけるスタートラインとして機能する。一方、関心領域60においては上辺がベースライン60Aとして定められており、そのベースライン60Aも複数の探索ラインを定める際のスタートラインとして機能する。ちなみに、IMT計測を行う場合には、関心領域56,60内に内側境界線及び外側境界線の両者が含まれるように当該関心領域56,60がユーザーにより指定される。もちろん、そのような設定を自動化することも可能である。なお、図2において、X方向は表示画面上における水平方向を表しており、Y方向は表示画面上における垂直方向を表している。後に説明するx方向は関心領域の水平方向であり、y方向は関心領域の垂直方向である。前者が絶対的な表示座標系であるのに対し、後者は関心領域を基準とする相対的な座標系である。
In this embodiment, the regions of
図3にはNT計測(すなわちNT厚計測)を行う場合の様子が示されている。断層画像164は胎児166の断面を表すものである。符号168は胎盤を表している。符号170は胎児後頸部浮腫を表している。当該浮腫170は断層画像164上において細長い空洞部として現れている。具体的には、当該浮腫は断層画像上において並走する上側境界線174及び下側境界線176によって囲まれた領域であり、その内部172が体液部である。
FIG. 3 shows a state where NT measurement (that is, NT thickness measurement) is performed. The
本実施形態において、NT計測を行う場合には、関心領域178が図示のようにユーザーにより指定される。関心領域178は2つのサブ関心領域180,182の結合体として構成されており、それらのサブ関心領域180,182の間が中間線としてのベースライン178Aである。上側サブ関心領域180内において上側境界線174のトレース処理が実行され、これと同様に、下側サブ関心領域182内において下側境界線176に対するトレース処理が実行される。それらの処理により2つのトレースラインが描かれると、それらの間がNT厚184として計測される。このようなNT計測にあたっては、上記IMT計測と同様に、ユーザーが関心領域178を指定すると、その指定以後においては基本的に全て自動的に演算処理が進行するので、ユーザーの負担が軽減される。また、主観によらないので、客観性あるいは再現性を高められる。ちなみに、ユーザーによる関心領域178の指定にあたっては、各サブ関心領域180,182内に各境界線174,176が含まれるように、複合化された関心領域178の位置及び傾きが指定される。特に、中間線をなすベースライン178Aが2つの境界線174,176の間に丁度位置するように、関心領域178が定められる。ここでベースライン178Aは、それぞれのサブ関心領域180,182において複数の探索ラインを設定する場合におけるスタートラインをなすものである。よって、ベースライン178Aができる限り2つの境界線174,176と平行になるように関心領域178を定めるのが望ましい。
In this embodiment, when performing NT measurement, the region of
(2)IMT計測の具体例
次に、図4乃至図8を用いてIMT計測の具体例について説明する。
(2) Specific Example of IMT Measurement Next, a specific example of IMT measurement will be described with reference to FIGS.
図4には、関心領域56が示されている。その関心領域56内には内側境界線42の一部と外側境界線44の一部が含まれている。図4においてはそれらの境界線42,44が便宜上、直線として表されている。ちなみに、符号30は前壁を表しており、符号34は血流部を表している。すなわち関心領域56は前壁30に対して設定された関心領域である。
In FIG. 4, a region of
図4において、関心領域56の下辺がベースライン56Aとして機能する。すなわち、ベースライン56Aはx方向に伸長したラインであり、当該x方向における各位置においてy方向に探索ライン58が形成される。具体的には、各探索ライン58はベースライン56A上の各点(各画素)を開始点として当該ベースライン56Aに直交するy方向へ伸びるラインである。すなわち当該方向が探索方向となる。ROIが矩形であれば、探索方向は関心領域56の左辺及び右辺と平行になる。図4に示されるように、各探索ライン上においてスタート点58Aから探索方向(前方)に向けて画素値の参照及びエッジ検出が順次実行される。すなわち、対象画素の画素値が参照され、当該画素値が所定の閾値(仮閾値)と比較され、もし閾値よりも画素値が大きいならば、それがエッジ点(立ち上がり点)として特定され、当該地点が基準エッジ点となる。図中においては、符号60によって基準エッジ点が示されている。この基準エッジ点60は本実施形態において第1区間点として機能するものであり、その基準エッジ点60が基準となって、第2区間点62及び第3区間点64が定められる。仮閾値は固定値であってもよいが、関心領域の全体を参照することにより形成されるヒストグラムから決定される閾値であるのが望ましい。ヒストグラムから閾値を決定する方法としては従来から各種の手法が知られている。
In FIG. 4, the lower side of the region of
より詳しく説明すると、基準エッジ点60は、内側境界線42よりも手前側において検出された点であり、換言すれば、そのような手前側の立ち上がり点が検出されるように仮閾値が設定されている。基準エッジ点60は、2つの区間を定める際の基準点すなわち原点となるものであり、基準エッジ点60に対して探索方向前方へ一定の距離W1を加えた地点として第2区間点62が定められ、第2区間点62に対して探索方向前方へ一定の距離W2を加えた地点として第3区間点64が定められる。なお、基準エッジ点60に対して距離W2を加えて第3区間点64を定めるようにしてもよい。W1よりもW2の方が大きい。第1区間点60と第2区間点62の間が第1区間であり、第2区間点62と第3区間点64の間が第2区間である。第1区間は後に説明する第1帯領域の要素をなすものであり、第2区間は後に説明する第2帯領域の要素をなすものである。結果として、各第1区間は内側境界線42を跨ぐように設定され、すなわちそのような条件が満たされるように基準エッジ点60及びW1の大きさが定められる。同様に、各第2区間が外側境界線44を跨ぐように、第3区間点64の位置すなわちW2の大きさが定められる。
More specifically, the
図4に示した具体例においては、内側境界線の手前側に基準エッジ点60が検出されていたが、それに代えて、図5に示すような手法を採用することもできる。図5に示す手法では、探索ライン58に沿ってスタート点から順次エッジ検出処理が実行される。ここで仮閾値は本来のエッジである内側境界線42又はそれに近い位置を検出できるような値に設定されており、その結果、内側境界線42上あるいはその近傍に仮エッジ点66が見出される。仮エッジ点66の手前側所定距離の地点に第1区間点68が設定され、仮エッジ点66の奥側所定距離の地点に第2区間点70が設定される。そして、第1区間点68と第2区間点70との間が第1区間として定められる。一方、仮エッジ点66から探索方向前方へ再度探索が開始される。その場合、外側境界線44又はその近傍が検出されるように別の仮閾値が設定されており、そのような別の仮閾値と各画素値との比較を繰り返すことにより、仮エッジ点72が検出される。それを基準としてその手前側に第1区間点74が定められ、仮エッジ点72の奥側すなわち前方側に第2区間点76が定められる。第1区間点74と第2区間点76の間が第2区間となる。以上のように、検出対象となるエッジ又はそれに近い点を検出して、それを基準として区間を定めるようにしてもよい。ただし、図4に示した手法によれば、スタート点から比較的近い位置にある基準エッジ点を検出するだけで、第2区間点62及び第3区間点64を直ちに設定できるので、演算量を削減して迅速な処理を達成できるという利点が得られる。
In the specific example shown in FIG. 4, the
図6において、x方向における各座標において探索ライン58上で基準エッジ点の検出及びそれに基づく2つの区間点の設定を行うことにより、まず複数の探索ライン58上における複数の第1区間点の並びとして第1区間点ライン78が構成される。これと同様に複数の探索ライン58上における第2区間点の並びとして第2区間点ライン80が構成される。更に複数の探索ライン58上における複数の第3区間点の並びとして第3区間点ライン82が構成される。そして、第1区間点ライン78と第2区間点ライン80との間の領域が内側帯領域84と定義される。同じく、第2区間点ライン80と第3区間点ライン82との間が外側帯領域86と定義される。
In FIG. 6, the reference edge point is detected on the
内側帯領域84はその内部に内側境界線42を含んでおり、それは内側境界線近傍領域である。外側帯領域86はその内部に外側境界線44を含んでおり、それは外側境界線近傍領域である。内側帯領域84は内側境界線42を検出する際に利用される閾値(本閾値)を決定するために参照される局所領域であり、また同時に、内側帯領域84は内側境界線42の探索領域でもある。外側帯領域86は、外側境界線44を検出する際に利用される閾値(本閾値)を決定するために参照される局所領域であり、また外側帯領域86は外側境界線44の探索領域をなすものである。
The inner band region 84 includes the
具体的には、内側帯領域84の参照により、そこに含まれている複数の画素値に基づいてヒストグラムが作成され、そのヒストグラムから直接的にあるいは間接的にエッジ検出用の閾値(本閾値)が定められる。外側帯領域86についても、その内部の画素値群の参照によりヒストグラムが作成され、それに基づいて閾値(本閾値)が定められる。ヒストグラムに基づいて閾値を決定する手法としては従来から各種の手法が提案されている。内側帯領域84の参照により決定された閾値を利用して、各探索ライン58上において内側境界点88の検出が行われる。その場合においては、各探索ライン上において、内側帯領域84における第1区間点ライン78をスタートラインとして、そこから第2区間点ライン80側へ閾値を利用したエッジ検出処理が順次実行される。同様に、外側帯領域86内においては、各探索ライン上において、外側帯領域86の参照により決定された閾値を利用して外側境界点90の検出が実行される。この場合においても、第2区間点ライン80をスタートラインとして、各探索ライン上において第3区間点ライン82側へエッジ検出が順次実行される。
Specifically, by referring to the inner band region 84, a histogram is created based on a plurality of pixel values included therein, and a threshold for edge detection (this threshold) is directly or indirectly from the histogram. Is determined. Also for the outer band region 86, a histogram is created by referring to the internal pixel value group, and a threshold value (this threshold value) is determined based on the histogram. Conventionally, various methods have been proposed as a method for determining a threshold value based on a histogram. The
図7には、以上のようにして形成された内側トレースライン92及び外側トレースライン94が示されている。内側トレースライン92は、内側境界線に対するエッジ検出により得られた複数の内側境界点88の並びによって構成されるものである。外側トレースライン94は、外側境界線に対するエッジ検出により得られた複数の外側境界点の並びにより構成されるものである。もちろん、複数の境界点の並びに対して補間処理やスムージング処理などを適用して、滑らかなトレースラインを構成するようにしてもよい。以上のように2つのトレースライン92,94が自動的に抽出、描画されると、2つのトレースライン92,94間においてIMT計測が実行される。具体的には、x方向における1又は複数の地点においてIMT計測が実行される。ここでは符号96によりIMTが表されている。この場合において厚みすなわち距離を計測する方向は図7に示す例においてy方向である。距離計測方向を2つのトレースラインの形状に基づいて適応的に定めるようにしてもよい。
FIG. 7 shows the inner trace line 92 and the outer trace line 94 formed as described above. The inner trace line 92 is constituted by an array of a plurality of inner boundary points 88 obtained by edge detection with respect to the inner boundary line. The outer trace line 94 includes a plurality of outer boundary points obtained by edge detection with respect to the outer boundary line. Of course, a smooth trace line may be configured by applying interpolation processing, smoothing processing, or the like to the arrangement of a plurality of boundary points. When the two trace lines 92 and 94 are automatically extracted and drawn as described above, IMT measurement is performed between the two trace lines 92 and 94. Specifically, IMT measurement is performed at one or more points in the x direction. Here, IMT is represented by
上述した手法によれば、2つの帯領域の探索的設定により、それぞれの帯領域について適切な閾値を決定した上で、内側境界線及び外側境界線を精度よくしかも的確に検出できるので、2つのトレースラインを精度よく描けるという利点がある。従来においては、閾値の設定にあたって常に関心領域の全体が参照されていたが、そのような手法によると注目する境界線付近の情報以外の多くの情報を参照してしまい、場合によってはノイズによる影響をかなり受けて不適切な閾値の設定がなされてしまうという問題があったが、本実施形態においては、そのような問題を大幅に緩和又は回避できることが実験により確かめられている。特に、本実施形態においては、2つの境界線に対してそれぞれ帯領域を定義したので、それぞれの境界線にふさわしい閾値を設定して境界線検出の信頼性を極めて高めることができる。 According to the above-described method, the inner boundary line and the outer boundary line can be accurately and accurately detected after determining appropriate threshold values for each band area by exploratory setting of the two band areas. There is an advantage that the trace line can be accurately drawn. In the past, the entire region of interest was always referred to when setting the threshold. However, such a method refers to a lot of information other than the information near the target boundary line, and in some cases it is affected by noise. However, in this embodiment, it has been confirmed by experiments that such a problem can be greatly alleviated or avoided. In particular, in the present embodiment, since the band regions are defined for two boundary lines, the threshold value suitable for each boundary line can be set to greatly increase the reliability of boundary detection.
図8には、IMT計測方法の一例がフローチャートとして示されている。S100においては、血管を表す断層画像上において関心領域(ROI)がユーザーにより指定される。その場合においては関心領域における水平軸が2つの境界線にできる限り平行になるように、ROIが設定されるのが望ましい。S102においては、仮閾値を定めるために、関心領域の全体が参照され、そこに含まれる複数の画素値に基づいてヒストグラム(全体ヒストグラム)が作成される。S104において、ヒストグラムに基づいて仮閾値a0が演算される。仮閾値a0は上述したように基準エッジ点を定めるためのものであり、厳密な境界検出が要求されるものではないために、仮閾値a0の決定にあたって関心領域の全体を参照しても基本的に問題は生じない。 FIG. 8 shows an example of an IMT measurement method as a flowchart. In S100, a region of interest (ROI) is designated by the user on a tomographic image representing a blood vessel. In that case, it is desirable to set the ROI so that the horizontal axis in the region of interest is as parallel as possible to the two boundary lines. In S102, the entire region of interest is referred to determine a provisional threshold, and a histogram (overall histogram) is created based on a plurality of pixel values included therein. In S104, the provisional threshold a 0 is calculated based on the histogram. The temporary threshold a 0 is for determining the reference edge point as described above and does not require strict boundary detection. Therefore, even when the entire region of interest is referred to when determining the temporary threshold a 0 There is basically no problem.
S106においては、順番に指定されるいずれかの探索ライン上において基準エッジ点の探索が開始される。S108では、参照した画素値が仮閾値a0と比較され、画素値が仮閾値a0以上であるならばS110移行が実行される。ちなみに、関心領域の上辺すなわちエンドラインまで至っても基準エッジ点を検出できなかった場合にはエラー処理を適用すればよい。そのようなエラー処理には、例えば、隣接探索ライン上において検出された基準エッジ点を利用して補間処理により当該探索ライン上において基準エッジ点を定める方法等を挙げることができる。 In S106, the search for the reference edge point is started on any of the search lines designated in order. In S108, the reference pixel values is compared to the temporary threshold value a 0, the pixel value S110 proceeds if it is temporary threshold a 0 or is executed. Incidentally, error processing may be applied when the reference edge point cannot be detected even when reaching the upper side of the region of interest, that is, the end line. Examples of such error processing include a method of determining a reference edge point on the search line by interpolation using a reference edge point detected on an adjacent search line.
S110においては、基準エッジ点すなわち第1区間点が特定される。S112においては基準エッジ点に基づいて第2区間点が特定され、更にS114においては基準エッジ点に基づいて第3区間点が特定される。これにより現在処理対象となっている探索ライン上において3つの区間点が定まることになる。S116においては、未処理の探索ラインがあるか否かが判断され、それがあればS106からの工程が繰り返し実行される。一方、S116において最後の探索ラインまで処理が進行したことが判断されると、以下に説明するS118以降の工程及びS130以降の工程が実行される。 In S110, the reference edge point, that is, the first section point is specified. In S112, the second section point is specified based on the reference edge point, and in S114, the third section point is specified based on the reference edge point. As a result, three section points are determined on the search line currently being processed. In S116, it is determined whether there is an unprocessed search line, and if there is, the process from S106 is repeatedly executed. On the other hand, when it is determined in S116 that the process has progressed to the last search line, the steps after S118 and the steps after S130 described below are executed.
S118〜S128までの一連の工程とS130〜S140までの一連の工程は順番に実行するようにしてもよいし並列的に実行するようにしてもよい。S118〜S128までの一連の工程が内側境界線に対するトレース処理に相当し、S130〜S140までの一連の工程が外側境界線に対するトレース処理に相当する。 A series of steps from S118 to S128 and a series of steps from S130 to S140 may be executed in order or may be executed in parallel. A series of steps from S118 to S128 corresponds to the tracing process for the inner boundary line, and a series of steps from S130 to S140 corresponds to the tracing process for the outer boundary line.
S118においては、第1帯領域内が参照され、そこに含まれる画素群に基づいて第1部分ヒストグラムが作成される。S120において、第1部分ヒストグラムに基づいて閾値a1が決定される。S122において、その閾値a1を利用して、探索ライン上において探索が開始され、S124において閾値a1以上の画素値が見つかれば、S126において当該画素値が内側境界点であると特定される。S128において未処理の探索ラインが無くなると判断されるまで、S122以降の工程が繰り返し実行される。 In S118, the first band region is referred to, and a first partial histogram is created based on the pixel group included therein. In S120, the threshold value a 1 is determined based on the first portion histogram. In S122, by utilizing the threshold value a 1, which search is started on the search line, if found threshold a 1 or more pixel values in S124, the pixel value is specified as the inner boundary point in S126. Until it is determined in S128 that there are no unprocessed search lines, the steps after S122 are repeated.
その一方、S130においては第2帯領域内が参照され、そこに含まれる画素群に基づいて第2部分ヒストグラムが作成される。S132においては第2部分ヒストグラムに基づいて閾値a2が決定され、S134において、指定された探索ライン上での探索が開始される。S136において閾値a2以上の画素値が見つかった場合には、S138において当該画素値を有する地点が外側境界点であると特定され、S140においては最後の探索ラインまで処理が進行したか否かが判断される。最後の探索ラインまで処理が到達していなければS134以降の工程が繰り返し実行される。 On the other hand, in S130, the second band region is referred to, and a second partial histogram is created based on the pixel group included therein. In S132 it is determined the threshold a 2 based on the second portion histogram in S134, the search on the specified search line is started. If a pixel value greater than or equal to the threshold value a 2 is found in S136, the point having the pixel value is identified as the outer boundary point in S138, and whether or not the process has progressed to the last search line in S140. To be judged. If the process has not reached the last search line, the processes after S134 are repeatedly executed.
第1帯領域内において複数の内側境界点が検出され、第2帯領域内において複数の外側境界線が検出されると、すなわち内側トレースライン及び外側トレースラインが形成されると、S142において、それらの2つのトレースライン間においてIMT計測が実行される。その場合、x方向の複数の箇所でIMT計測が実行され、それらの計測結果から、最大値、最小値、平均値等が求められる。 When a plurality of inner boundary points are detected in the first band region and a plurality of outer boundary lines are detected in the second band region, that is, when an inner trace line and an outer trace line are formed, in S142, IMT measurement is performed between the two trace lines. In this case, IMT measurement is performed at a plurality of locations in the x direction, and the maximum value, minimum value, average value, and the like are obtained from the measurement results.
(3)NT計測の具体例
次に、図9乃至図12を用いてNT計測の具体例を説明する。
(3) Specific Example of NT Measurement Next, a specific example of NT measurement will be described with reference to FIGS. 9 to 12.
図9には断層画像上に設定された関心領域178が示されている。関心領域178は胎児後頸部浮腫(NT)170の断面を含むものであり、関心領域178内には上側境界線174及び下側境界線176が含まれている。より具体的には、関心領域178は中間ラインをなすベースライン178Aを連結線として上側サブ関心領域180と下側サブ関心領域182とに区分されており、上側サブ関心領域180内に上側境界線174が含まれており、下側サブ関心領域182内に下側境界線176が含まれている。
FIG. 9 shows a region of
関心領域178内において、ベースライン178Aが2つのサブ関心領域180,182共通のスタートラインとして機能する。すなわち上側サブ関心領域180においては、x方向における各座標において探索ライン100がy方向に設定され、各探索ライン100上においてベースライン178A上のスタート点100Aから上辺に向けてエッジ探索が繰り返し実行される。その場合において用いられる閾値は仮閾値である。仮閾値を画素値が越えた場合、その地点が基準エッジ点(第1区間点)102として定められる。そして、基準エッジ点102を基準として所定距離W3だけ離れた点として第2区間点104が定められる。これによって探索ライン100上においては第1区間点102と第2区間点104が定められる。これと同様に、下側サブ関心領域182においても、x方向における各座標毎に探索ライン106がy方向に設定され、ベースライン178A上のスタート点からエンドラインである下辺に向けてエッジ検出が繰り返し実行される。仮閾値を画素値が上回った地点においてそれが基準エッジ(第1区間点)108として定められ、それを基準として所定距離W4だけ離れた点として第2区間点110が特定される。これにより各探索ライン106上において第1区間点108及び第2区間点110が定められることになる。上側サブ関心領域180における各第1区間は上側境界線174を跨いで設定されており、下側サブ関心領域182における各第2区間は下側境界線176を跨いて設定されている。
Within the region of
図10に示すように、x座標毎(X方向に並ぶ画素毎)に上記の処理を行うならば、上側サブ関心領域180において、帯領域120を定義することが可能となる。すなわち帯領域120は第1区間点ライン112と第2区間点ライン114との間の領域として定義されており、ここで、第1区間点ライン112は複数の第1区間点102の並びとして構成され、第2区間点ライン114は複数の第2区間点104の並びとして構成されている。これと同様に、下側サブ関心領域内においては、帯領域122が定義されており、すなわち帯領域122は第1区間点ライン116と第2区間点ライン118とにより挟まれた領域である。第1区間点ライン116は複数の第1区間点108の並びとして構成されており、第2区間点ライン118は複数の第2区間点110の並びとして構成されている。
As shown in FIG. 10, if the above processing is performed for each x coordinate (for each pixel arranged in the X direction), it is possible to define the
帯領域120が定められると、帯領域120内の画素が参照され、複数の画素値に基づいてヒストグラムが生成される。そのヒストグラムに基づいて上側境界線検出のための閾値(本閾値)が演算される。これと同様に、帯領域122内の画素が参照され、複数の画素値に基づいてヒストグラムが生成され、そのヒストグラムから下側境界線を検出するための閾値(本閾値)が演算される。そして、帯領域120内において、上記のように求められた閾値を利用して、各探索ライン110上において上側境界点124の検出が実行される。これにより複数の上側境界点124の並びとして上側トレースライン126が構成される。一方、帯領域122内においては、上記のように決定された閾値を利用して、各探索ライン上においてエッジ検出が実行され、これにより複数の下側境界点128が検出される。それらの並びとして下側トレースライン130が構成されている。もちろん複数の上側境界点124の並び、及び、複数の下側境界点128の並びに対して、補間処理やスムージング処理を適用することにより、より滑らかなトレースライン126,130を構成するようにしてもよい。
When the
図11において、上側トレースライン126及び下側トレースライン130の間においてNT厚132が計測される。x方向における複数の座標においてNT厚132が計測されるのが望ましい。厚み計測方向は図11に示す実施形態においてy方向と平行であるが、各トレースライン126,130の形態に応じて適切な方向に距離計測方向を適応的に定めるのが望ましい。
In FIG. 11, the
以上説明したNT計測法によれば、2つのサブ関心領域内において独立して閾値を設定して各境界線を精度よく検出できるという利点がある。その上で、関心領域全体内においてNT厚を計測できるという利点がある。以上説明したNT計測法においても、それぞれの境界線の検出にあたっては局所領域である帯領域が定義され、その帯領域内において参照された画素値群に基づいて閾値が決定されているため、閾値を最適化することが可能である。しかもその帯領域内において境界線の検出が行われるのでノイズ等による影響を極力排除できるという利点が得られる。 According to the NT measurement method described above, there is an advantage that each boundary line can be accurately detected by setting a threshold value independently in the two sub-regions of interest. In addition, there is an advantage that the NT thickness can be measured in the entire region of interest. Also in the NT measurement method described above, a band region that is a local region is defined in detecting each boundary line, and a threshold value is determined based on a pixel value group referred to in the band region. Can be optimized. In addition, since the boundary line is detected in the band region, there is an advantage that the influence of noise or the like can be eliminated as much as possible.
図12には上述したNT計測法がフローチャートして示されている。S200においては、断層画像上において、複合化された関心領域がユーザーにより指定される。この場合においては、2つのサブ関心領域内にそれぞれ境界線が含まれるように関心領域の位置や傾きが定められる。関心領域が適切に定められると、2つの境界線の間に中間ラインであるベースラインが位置することになる。次に、第1トレースライン生成処理S202及び第2トレースライン生成処理S204が実行される。それらは並列的に実行されてもよいし、順番に実行されてもよい。図12においては第1トレースライン生成処理S202について具体的な内容が表されている。第2トレースライン生成処理S204においても第1トレースライン生成処理と同様の構成が採用されている。第2ライントレース生成処理S204の説明を省略する。 FIG. 12 is a flowchart showing the NT measurement method described above. In S200, the combined region of interest is designated by the user on the tomographic image. In this case, the position and inclination of the region of interest are determined so that the boundary lines are included in the two sub regions of interest. When the region of interest is appropriately defined, a baseline that is an intermediate line is located between the two boundary lines. Next, the first trace line generation process S202 and the second trace line generation process S204 are executed. They may be executed in parallel or in order. In FIG. 12, the specific contents of the first trace line generation process S202 are shown. In the second trace line generation process S204, the same configuration as that of the first trace line generation process is adopted. The description of the second line trace generation process S204 is omitted.
S206においては、上側サブ関心領域内すなわち半ROI内の画素値群が参照され、それによって全体ヒストグラムが作成される。すなわち、局所領域として帯領域の参照ではなく、サブ関心領域全体が参照される。 In S206, the pixel value group in the upper sub-region of interest, that is, in the half ROI is referred to, thereby creating a whole histogram. That is, the entire sub-region of interest is referred to as the local region, not the belt region.
S208では、S206で生成された全体ヒストグラムに基づいて仮閾値a0が演算される。S210においては、順番に指定される探索ライン上においてエッジ検出が実行される。S212において、参照した画素値が仮閾値a0以上であると判断された場合、S214において、当該地点が基準エッジ点(第1区間点)であると特定される。S216において、基準エッジ点すなわち第1区間点に基づいて第2区間点が特定される。このような処理がS218において最終ラインの処理が完了したと判断されるまで繰り返される。 In S208, the temporary threshold a 0 is calculated based on the whole histogram generated in S206. In S210, edge detection is performed on the search lines designated in order. In S212, the reference pixel values if it is determined that the tentative threshold a 0 above, in S214, the point is identified as the reference edge point (first interval point). In S216, the second segment point is specified based on the reference edge point, that is, the first segment point. Such a process is repeated until it is determined in S218 that the process for the last line has been completed.
S220では、以上のようにして構成される複数の第1区間からなる帯領域内において画素値群が参照され、これによって部分ヒストグラムが作成される。S222において、部分ヒストグラムに基づいて閾値a1が決定される。S224においては、順次指定される探索ライン上においてエッジ探索が開始され、S226において、参照した画素値が閾値a1以上であると判断された場合には、S228において当該地点が境界点であると特定される。このような処理が最終の探索ラインまで繰り返される。 In S220, a pixel value group is referred to in a band region composed of a plurality of first sections configured as described above, and thereby a partial histogram is created. In S222, the threshold value a 1 is determined based on the partial histogram. In S224, the edge searching is started on the search line which is sequentially designated, in S226, if a reference pixel values is determined to be the threshold value a 1 or more, when the point is a boundary point at S228 Identified. Such a process is repeated until the final search line.
以上のような第1トレースライン生成処理S202により、上側境界線に対して第1トレースラインを生成することが可能であり、一方、上記同様の手法を利用して第2トレースライン生成処理S204によって下側境界線に対して第2トレースラインを生成することが可能となる。S232においては、以上のように形成された上側トレースライン及び下側トレースラインの間においてNT厚の計測が実行される。その場合には、x方向における1又は複数の位置でNT厚が計測され、必要に応じて、複数のNT厚の中から最大値、最小値、平均値等が演算される。 With the first trace line generation process S202 as described above, it is possible to generate the first trace line with respect to the upper boundary line. On the other hand, the second trace line generation process S204 is performed using the same method as described above. A second trace line can be generated for the lower boundary line. In S232, the NT thickness is measured between the upper trace line and the lower trace line formed as described above. In that case, the NT thickness is measured at one or a plurality of positions in the x direction, and the maximum value, the minimum value, the average value, etc. are calculated from the plurality of NT thicknesses as necessary.
(4)閾値決定方法
次に、図13乃至図17を用いて、ヒストグラムに基づく閾値決定法について説明する。各図に示す閾値決定法は、仮閾値及び本閾値の両者の決定において利用可能なものである。
(4) Threshold Determination Method Next, a threshold determination method based on a histogram will be described with reference to FIGS. The threshold value determination method shown in each figure can be used in determining both the temporary threshold value and the main threshold value.
図13に示す第1方法においては、S300においてヒストグラムが生成され、S302においてヒストグラムから直接的に閾値aが演算される。そして、その閾値aを利用して、S304において、元画像上においてエッジ検出(境界検出)が実行される。S302における閾値aを決定する方法としては、従来技術の説明において参照した文献に記載されている手法等を利用することができる。 In the first method shown in FIG. 13, a histogram is generated in S300, and the threshold value a is calculated directly from the histogram in S302. Then, using the threshold value a, edge detection (boundary detection) is performed on the original image in S304. As a method for determining the threshold value a in S302, a method described in the literature referred to in the description of the prior art can be used.
図14に示す第2方法においては、S400においてヒストグラムが生成され、S402においてヒストグラムが加工される。この加工にはスムージング処理や横軸上における離散化処理等が含まれ、更に縦軸に対する規格化処理が含まれる。S404においては加工後のヒストグラムに基づいて閾値aが決定され、S406においては、そのように決定された閾値aを用いて元画像上においてエッジ検出が実行される。 In the second method shown in FIG. 14, a histogram is generated in S400, and the histogram is processed in S402. This processing includes smoothing processing, discretization processing on the horizontal axis, and the like, and further includes normalization processing for the vertical axis. In S404, the threshold value a is determined based on the processed histogram, and in S406, edge detection is performed on the original image using the threshold value a determined in this way.
図15に示す第3方法においては、S500においてはヒストグラムが生成され、S502においてそのヒストグラムが加工される。その加工には、上記同様にスムージング、横軸上における離散化処理、縦軸方向の規格化処理等が含まれてもよい。S504では加工後のヒストグラムに基づいて閾値aが決定される。一方、S506においては、ヒストグラムあるいは加工後のヒストグラムに基づいて、画像処理のための補正関数が決定される。例えば階調補正を行う場合には、その階調補正のための関数に含まれるパラメータα及びβが決定される。S508においては、そのように決定された補正関数を用いて元画像に対する階調補正処理が実行される。S510においては、必要に応じて元画像に対して他の画像処理が実行される。そのような画像処理には、ノイズ除去、ラベリング処理等が含まれてもよい。S512においては、以上のような処理を経た元画像に対してS504で決定された閾値aを用いてエッジ検出処理が実行される。 In the third method shown in FIG. 15, a histogram is generated in S500, and the histogram is processed in S502. The processing may include smoothing, discretization processing on the horizontal axis, normalization processing in the vertical axis direction, and the like as described above. In S504, the threshold value a is determined based on the processed histogram. On the other hand, in S506, a correction function for image processing is determined based on the histogram or the processed histogram. For example, when tone correction is performed, parameters α and β included in a function for tone correction are determined. In S508, tone correction processing is performed on the original image using the correction function determined as described above. In S510, other image processing is performed on the original image as necessary. Such image processing may include noise removal, labeling processing, and the like. In S512, an edge detection process is executed using the threshold value a determined in S504 for the original image that has undergone the above-described processes.
図16には第4方法が示されている。S600においてヒストグラムが生成され、S602においてヒストグラムの加工処理が実行される。その加工処理には、規格化処理や離散化処理が含まれてもよい。加工後のヒストグラムに基づいて複数の特徴量が抽出される。すなわち加工後のヒストグラムが多面的に解析される。図16に示す例では、S604〜S610の各工程が実行されている。 FIG. 16 shows the fourth method. In S600, a histogram is generated, and in S602, histogram processing is executed. The processing process may include a normalization process and a discretization process. A plurality of feature amounts are extracted based on the processed histogram. That is, the processed histogram is analyzed from multiple angles. In the example shown in FIG. 16, each process of S604-S610 is performed.
具体的には、S604においては、ヒストグラムの形状が評価されている。ここではまず二峰性の形態を有するか、単峰性の形態を有するかが判断され、後者については輝度軸方向に狭い分布をもったshort型であるか、同方向に広く伸びたLong型であるかが判断される。S606では、データ比重が評価される。具体的には、ヒストグラムにおけるピークが特定され、そのピークの前側所定範囲における頻度平均値が演算され、またピークの後側所定範囲内の頻度平均値が演算される。ピーク前の頻度平均値とピーク後の頻度平均値が比較され、いずれが大きいかが評価される。大きい方が比重点に相当する。S608では、ヒストグラムについての輝度傾向が評価される。すなわちヒストグラムの分布が全体として低輝度側に偏っているのかあるいは高輝度側に偏っているのかそれら以外であるのか(どちらにも分類できないか)が判断される。S610においては頻度傾向が評価される。それは分散あるいはヒストグラムの広がりを評価するものであり、局所的に集中した面積が小とも言える低頻度であるのか、横軸方向の全体にわたって広がった面積が大である高頻度であるのかが評価される。 Specifically, in S604, the shape of the histogram is evaluated. Here, it is first judged whether it has a bimodal or unimodal configuration, and the latter is a short type with a narrow distribution in the luminance axis direction or a long type that extends widely in the same direction. Is determined. In S606, the data specific gravity is evaluated. Specifically, a peak in the histogram is specified, a frequency average value in a predetermined range on the front side of the peak is calculated, and a frequency average value in a predetermined range on the rear side of the peak is calculated. The frequency average value before the peak and the frequency average value after the peak are compared, and it is evaluated which is larger. The larger one corresponds to the specific emphasis. In S608, the luminance tendency for the histogram is evaluated. That is, it is determined whether the distribution of the histogram as a whole is biased toward the low luminance side, the biased toward the high luminance side, or the other (whether it can be classified into neither). In S610, the frequency tendency is evaluated. It evaluates the variance or spread of the histogram, and it is evaluated whether the locally concentrated area is low frequency, which can be said to be small, or whether the area spread throughout the horizontal axis direction is high. The
以上のような多面的な解析結果を総合することにより、具体的には多面的な解析結果から最適な閾値演算条件を決定することにより、S612に示すように、ヒストグラムに基づいて閾値aが決定される。これについて以下に具体例を説明する。 By integrating the multifaceted analysis results as described above, specifically, by determining optimum threshold calculation conditions from the multifaceted analysis results, the threshold value a is determined based on the histogram as shown in S612. Is done. A specific example of this will be described below.
図17には、図16に示したS612の具体的な内容が概念図として示されている。S604においては、ヒストグラムの形状が評価されており、符号134は二峰性すなわちU型を示している。符号136は単峰性short型を示している。符号138は単峰性Long型を示している。各ヒストグラムはいずれかの類型に分類される。S606においては、データ比重が評価されており、符号140はデータ比重(比重点)がピーク前にある類型を示している。符号142はデータ比重(比重点)がピーク前以外にある類型を示している。S608においては、輝度傾向が評価されており、符号144は低輝度傾向を示しており、符号146はその他の傾向を示している。更にS610においては頻度傾向が評価されている。符号148は低頻度の類型を示しており、符号150は高頻度の類型を示している。更に符号152はその他の類型を示している。
FIG. 17 is a conceptual diagram showing the specific contents of S612 shown in FIG. In S604, the shape of the histogram is evaluated, and
以上のような多面的な解析結果を総合考慮して閾値決定条件を選択することが図17においてツリー構造により表されている。すなわちS604〜S610の分析結果に基づいて、S612において条件1〜条件12におけるいずれかの条件が選択され、それに基づいてヒストグラムから閾値が演算される。もちろん図17に示す手法は一例であってそれ以外の手法を採用することもできる。いずれにしても複数の観点からヒストグラムの特徴量を評価した上でそれに最適な条件を選択し、それにしたがって閾値を演算するのが望ましい。
The selection of threshold determination conditions in consideration of the above-described multifaceted analysis results is represented by a tree structure in FIG. That is, based on the analysis results of S604 to S610, one of the
10 プローブ、12 送信部、14 受信部、16 信号処理部、17 画像形成部、18 表示処理部、22 計測部、30 前壁、32 後壁、34 血流部、56,60 関心領域、170 胎児後頸部浮腫(NT)、178 複合化された関心領域。
DESCRIPTION OF
Claims (18)
前記関心領域内において、前記関心領域が有するベースライン上の各点から当該ベースラインに交差する探索方向へ伸びる探索ライン上で基準点の探索を行うと共に、各探索ライン上において基準点に基づいて区間を設定し、これにより複数の区間の集合としての帯領域を構成する区間設定手段と、
前記帯領域に属する複数の画素値を参照することにより、前記注目境界線を検出するための画像処理パラメータを決定する決定手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。 A region-of-interest setting means for setting a region of interest including at least one target boundary line for a target tissue on a tomographic image obtained by transmission and reception of ultrasonic waves;
Within the region of interest, a reference point is searched for on a search line extending in a search direction intersecting the base line from each point on the base line of the region of interest, and based on the reference point on each search line A section setting means for setting a section and thereby forming a band region as a set of a plurality of sections;
Determining means for determining an image processing parameter for detecting the target boundary line by referring to a plurality of pixel values belonging to the band region;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記決定手段は、
前記帯領域に属する複数の画素値に基づいてヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と、
前記ヒストグラムに基づいて前記画像処理パラメータとして閾値を決定する閾値決定部と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 1.
The determining means includes
A histogram generator that generates a histogram based on a plurality of pixel values belonging to the band region;
A threshold determining unit that determines a threshold as the image processing parameter based on the histogram;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記区間設定手段は、
前記各探索ライン上において前記ベースラインから画素値を順次参照すると共に当該画素値を仮閾値と比較することにより前記基準点を検出する基準点検出部と、
前記各探索ライン上において前記基準点に基づいて前記区間を設定する区間設定部と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus according to claim 1 or 2,
The section setting means includes
A reference point detection unit that sequentially refers to pixel values from the base line on each search line and detects the reference points by comparing the pixel values with a temporary threshold;
A section setting unit that sets the section based on the reference point on each search line;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記仮閾値は前記注目境界線の手前側の地点を検出するための閾値である、ことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 3.
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the temporary threshold is a threshold for detecting a point on the near side of the target boundary line.
前記区間設定部は、前記基準点を前記区間の一方端として定め、前記基準点から探索方向前方に離れた点を前記区間の他方端として定める、ことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 4.
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the section setting unit determines the reference point as one end of the section, and determines a point away from the reference point forward in the search direction as the other end of the section.
前記区間設定部は、前記基準点から探索方向前方に離れた点を前記区間の一方端として定め、前記基準点から探索方向前方に更に離れた点を前記区間の他方端として定める、ことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 4.
The section setting unit determines a point away from the reference point forward in the search direction as one end of the section, and determines a point further away from the reference point forward in the search direction as the other end of the section. Ultrasonic diagnostic equipment.
前記断層画像上において前記関心領域の位置及び角度をユーザーにより指定するための入力手段を含む、ことを特徴とする超音波診断装置。 The device according to any one of claims 1 to 6,
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising input means for designating a position and angle of the region of interest on the tomographic image by a user.
前記関心領域は矩形の領域であり、
前記関心領域における上辺又は下辺が前記ベースラインであり、
前記関心領域における左右辺と並行に前記各探索ラインが設定される、
ことを特徴とする超音波診断装置。 The device according to any one of claims 1 to 7,
The region of interest is a rectangular region;
The upper side or the lower side in the region of interest is the baseline,
Each search line is set in parallel with the left and right sides of the region of interest.
An ultrasonic diagnostic apparatus.
前記少なくとも1つの注目境界線には、血管壁内の内側境界線及び外側境界線が含まれる、ことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 8.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the at least one target boundary line includes an inner boundary line and an outer boundary line in a blood vessel wall.
前記関心領域は前記ベースラインとして機能する中間ラインを介して連結された上側サブ関心領域及び下側サブ関心領域により構成され、
前記各サブ関心領域内においてそれぞれ注目境界線の検出が行われる、
ことを特徴とする超音波診断装置。 The device according to any one of claims 1 to 7,
The region of interest is composed of an upper sub-region of interest and a lower sub-region of interest connected via an intermediate line that functions as the baseline,
Detection of the boundary of interest is performed in each of the sub-regions of interest,
An ultrasonic diagnostic apparatus.
前記少なくとも1つの注目境界線には、胎児後頸部浮腫の輪郭を表す上側境界線及び下側境界線が含まれ、
前記上側サブ関心領域内において前記上側境界線が検出され、
前記下側サブ関心領域内において前記下側境界線が検出される、
ことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 10.
The at least one attention boundary includes an upper boundary and a lower boundary representing the outline of fetal cervical edema;
The upper boundary is detected in the upper sub-region of interest;
The lower boundary is detected within the lower sub-region of interest;
An ultrasonic diagnostic apparatus.
前記閾値決定部は、前記ヒストグラムから複数の特徴量を演算するヒストグラム解析部を含み、
前記複数の特徴量を利用して前記閾値が決定される、ことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 2.
The threshold determination unit includes a histogram analysis unit that calculates a plurality of feature amounts from the histogram,
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the threshold is determined using the plurality of feature amounts.
前記複数の特徴量には、前記ヒストグラムの形状が属する類型として定義される特徴量、前記ヒストグラムにおけるピーク前後の平均輝度の大小関係から定義される特徴量、前記ヒストグラムの輝度軸上での偏りから定義される特徴量、及び、前記ヒストグラムの広がり度合いから定義される特徴量の内で少なくとも1つを含む、ことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 12.
The plurality of feature amounts include a feature amount that is defined as a type to which the shape of the histogram belongs, a feature amount that is defined from the magnitude relationship of average luminance before and after the peak in the histogram, and a bias on the luminance axis of the histogram. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising at least one of a defined feature quantity and a feature quantity defined from a spread degree of the histogram.
前記関心領域内において、前記関心領域が有するベースライン上の各点から当該ベースラインに交差する探索方向へ伸びる探索ライン上で基準点の探索を行うと共に、各探索ライン上において基準点に基づいて第1区間及び第2区間を設定し、これにより複数の第1区間の集合としての第1帯領域を構成し、複数の第2区間の集合として第2帯領域を構成する区間設定手段と、
前記第1帯領域に属する複数の画素値を参照することにより、前記内側境界線を検出するための内側閾値を決定する内側閾値決定手段と、
前記第2帯領域に属する複数の画素値を参照することにより、前記外側境界線を検出するための外側閾値を決定する外側閾値決定手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。 Region of interest setting means for setting a region of interest including an inner boundary line and an outer boundary line in a blood vessel wall on a tomographic image obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves;
Within the region of interest, a reference point is searched for on a search line extending in a search direction intersecting the base line from each point on the base line of the region of interest, and based on the reference point on each search line A section setting means for setting a first section and a second section, thereby configuring a first band area as a set of a plurality of first sections, and configuring a second band area as a set of a plurality of second sections;
An inner threshold value determining means for determining an inner threshold value for detecting the inner boundary line by referring to a plurality of pixel values belonging to the first band region;
An outer threshold determining means for determining an outer threshold for detecting the outer boundary line by referring to a plurality of pixel values belonging to the second band region;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記内側境界線に沿って内側トレースラインを生成する手段と、
前記外側境界線に沿って外側トレースラインを生成する手段と、
前記内側トレースラインと前記外側トレースラインとの間で前記血管壁の厚みを計測する手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 14.
Means for generating an inner trace line along the inner boundary line;
Means for generating an outer trace line along the outer boundary line;
Means for measuring the thickness of the vessel wall between the inner trace line and the outer trace line;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記上側サブ関心領域内において、前記複合関心領域が有する中間ベースライン上の各点から当該中間ベースラインに交差する上側探索方向へ伸びる上側探索ライン上で上側基準点の探索を行うと共に、各上側探索ライン上において上側基準点に基づいて上側区間を設定し、これにより複数の上側区間の集合としての上側帯領域を構成する上側区間設定手段と、
前記下側サブ関心領域内において、前記複合関心領域が有する中間ベースライン上の各点から当該中間ベースラインに交差する下側探索方向へ伸びる下側探索ライン上で下側基準点の探索を行うと共に、各下側探索ライン上において下側基準点に基づいて下側区間を設定し、これにより複数の下側区間の集合としての下側帯領域を構成する下側区間設定手段と、
前記上帯領域に属する複数の画素値を参照することにより、前記上側境界線を検出するための上側閾値を決定する上側閾値決定手段と、
前記下帯領域に属する複数の画素値を参照することにより、前記下側境界線を検出するための下側閾値を決定する下側閾値決定手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。 In the tomographic image obtained by transducing the ultrasonic, and the lower sub-region of interest including the lower boundary of the fetus after cervical edema and upper sub-region of interest including the upper side borders of the fetus after cervical edema A region of interest setting means for setting a composite region of interest consisting of:
In the upper sub-region of interest, the upper reference point is searched on the upper search line extending in the upper search direction intersecting the intermediate baseline from each point on the intermediate baseline of the composite region of interest, and On the search line, an upper section is set based on the upper reference point, whereby an upper section setting means for configuring an upper belt area as a set of a plurality of upper sections,
In the lower sub-region of interest, the lower reference point is searched for on the lower search line extending from each point on the intermediate baseline of the composite region of interest to the lower search direction intersecting the intermediate baseline. A lower section setting means for setting a lower section based on the lower reference point on each lower search line, thereby forming a lower band region as a set of a plurality of lower sections,
An upper threshold determining means for determining an upper threshold for detecting the upper boundary line by referring to a plurality of pixel values belonging to the upper band region;
A lower threshold value determining means for determining a lower threshold value for detecting the lower boundary line by referring to a plurality of pixel values belonging to the lower band region;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記上側境界線に沿って上側トレースラインを生成する手段と、
前記下側境界線に沿って下側トレースラインを生成する手段と、
前記上側トレースラインと前記下側トレースラインとの間で前記胎児後頸部浮腫の厚みを計測する手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 16.
Means for generating an upper trace line along the upper boundary line;
Means for generating a lower trace line along the lower boundary line;
Means for measuring the thickness of the posterior cervical edema between the upper trace line and the lower trace line;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
超音波画像上におけるユーザー指定に基づいて、対象組織についての少なくとも1つの注目境界線を含む関心領域を設定する機能と、
前記関心領域内において、前記関心領域が有するベースライン上の各点から当該ベースラインに交差する探索方向へ伸びる探索ライン上で基準点の探索を行うと共に、各探索ライン上において基準点に基づいて区間を設定し、これにより前記ベースラインの方向に並んだ複数の区間の集合としての帯領域を構成する機能と、
前記帯領域に属する複数の画素値を参照することにより、前記注目境界線を検出するための閾値を決定する機能と、
前記超音波画像上において、前記決定された閾値を用いて前記注目境界線を検出する機能と、
を含むことを特徴とするプログラム。
A program executed in an ultrasonic diagnostic apparatus or an information processing apparatus that processes an ultrasonic image,
A function of setting a region of interest including at least one attention boundary for a target tissue based on a user designation on an ultrasound image;
Within the region of interest, a reference point is searched for on a search line extending in a search direction intersecting the base line from each point on the base line of the region of interest, and based on the reference point on each search line A function of setting a zone and thereby forming a belt region as a set of a plurality of zones arranged in the direction of the baseline;
A function of determining a threshold for detecting the boundary line of interest by referring to a plurality of pixel values belonging to the band region;
On the ultrasonic image, a function of detecting the boundary of interest using the determined threshold value;
The program characterized by including.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009111190A JP5210960B2 (en) | 2009-04-30 | 2009-04-30 | Ultrasonic diagnostic equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009111190A JP5210960B2 (en) | 2009-04-30 | 2009-04-30 | Ultrasonic diagnostic equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010259527A JP2010259527A (en) | 2010-11-18 |
JP5210960B2 true JP5210960B2 (en) | 2013-06-12 |
Family
ID=43358152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009111190A Active JP5210960B2 (en) | 2009-04-30 | 2009-04-30 | Ultrasonic diagnostic equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5210960B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2390681A3 (en) | 2010-05-31 | 2014-03-05 | Samsung Medison Co., Ltd. | 3D ultrasound system and method for operating 3D ultrasound system |
CN102596047B (en) * | 2010-10-20 | 2016-01-06 | 株式会社东芝 | Diagnostic ultrasound equipment, control method and image processing apparatus |
CN103263278B (en) * | 2013-01-23 | 2015-05-13 | 珠海艾博罗生物技术有限公司 | Image processing method for automatically measuring thickness of fetal nuchal translucency from ultrasonic image |
CN108778142B (en) * | 2016-03-01 | 2023-03-28 | 皇家飞利浦有限公司 | Automatic ultrasonic measurement of neck fold translucent band |
JP7078487B2 (en) | 2018-08-02 | 2022-05-31 | 富士フイルムヘルスケア株式会社 | Ultrasound diagnostic equipment and ultrasonic image processing method |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7727153B2 (en) * | 2003-04-07 | 2010-06-01 | Sonosite, Inc. | Ultrasonic blood vessel measurement apparatus and method |
JP4575738B2 (en) * | 2004-09-29 | 2010-11-04 | 富士フイルム株式会社 | Ultrasonic image boundary extraction method, ultrasonic image boundary extraction device, and ultrasonic imaging device |
JP4693465B2 (en) * | 2005-04-06 | 2011-06-01 | 株式会社東芝 | Three-dimensional ultrasonic diagnostic apparatus and volume data display area setting method |
JP4875397B2 (en) * | 2006-04-20 | 2012-02-15 | パナソニック株式会社 | Ultrasonic diagnostic equipment |
-
2009
- 2009-04-30 JP JP2009111190A patent/JP5210960B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010259527A (en) | 2010-11-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US12036067B2 (en) | Ultrasound diagnostic system, ultrasound image generation apparatus, and ultrasound image generation method | |
CN102639063B (en) | Ultrasound diagnostic equipment | |
JP4550599B2 (en) | Three-dimensional ultrasonic image forming apparatus and method | |
US11793483B2 (en) | Target probe placement for lung ultrasound | |
US20150141822A1 (en) | Method for setting regions of interest and ultrasound diagnostic apparatus | |
JP7285826B2 (en) | B-line detection, presentation and reporting in lung ultrasound | |
JP5210960B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
JPWO2011013693A1 (en) | Ultrasound diagnostic apparatus and region of interest setting method | |
JP2021510323A (en) | Ultrasound imaging systems, devices, methods and storage media | |
US8300909B2 (en) | Ultrasonographic device and ultrasonographic method | |
JP6861624B2 (en) | Ultrasonic transmitter / receiver and ultrasonic transmitter / receiver method | |
JP5642997B2 (en) | Ultrasound system and method for providing multiple slice images | |
WO2021218077A1 (en) | Prostate elasticity measurement method and ultrasonic imaging system | |
JP5302761B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
JP2016083192A (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
JP6199677B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
JP5069273B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
JP2019208971A (en) | Ultrasonic analyzer, ultrasonic analysis method and ultrasonic analysis program | |
WO2022099704A1 (en) | Ultrasonic imaging method and ultrasonic imaging system of fetus in middle and late pregnancy | |
KR100885435B1 (en) | Image processing system and method | |
JP5859946B2 (en) | Measuring device and control program thereof | |
JP5859868B2 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and control program therefor | |
JP7299100B2 (en) | ULTRASOUND DIAGNOSTIC DEVICE AND ULTRASOUND IMAGE PROCESSING METHOD | |
WO2019061148A1 (en) | Ultrasonic dynamic image processing method and apparatus, and ultrasonic camera device | |
CN118680600A (en) | Ultrasonic imaging method and ultrasonic imaging device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110118 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120731 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120802 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120920 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130219 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130225 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160301 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5210960 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |