(57)【要約】【課題】隣接した第１組織及び第２組織の運動の違いを分かり易く表示する。【解決手段】断層画像３６上において、皮下脂肪層４０内に第１注目点４８が設定され、筋肉層４２内に第２注目点５０で設定される。第１注目点４８及び第２注目点５０のトラッキング結果に基づいて、第１図形５２及び第２図形５４が生成される。第１図形５２及び第２図形５４の解析結果が表示されてもよい。【選択図】図２
2020010873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１組織及びそれに隣接する第２組織を表した超音波画像に基づいて、前記第１組織中に設定された第１注目点をトラッキングすると共に前記第２組織中に設定された第２注目点をトラッキングするトラッキング手段と、
前記第１注目点のトラッキング結果に基づいて前記第１注目点の運動が反映された第１図形を生成し、前記第２注目点のトラッキング結果に基づいて前記第２注目点の運動が反映された第２図形を生成する図形生成手段と、
前記超音波画像と共に前記第１図形及び前記第２図形を表示する表示手段と、
を含むことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の超音波画像処理装置において、
前記第１図形は前記第１注目点の運動の軌跡を表した図形であり、
前記第２図形は前記第２注目点の運動の軌跡を表した図形である、
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項３】
請求項２記載の超音波画像処理装置において、
前記第１注目点が第１初期座標から出発して当該第１初期座標又はその付近に戻ってきた場合に、前記第１図形が前記第１初期座標を基点としてそこから広がるループ状の形態となり、
前記第２注目点が第２初期座標から出発して当該第２初期座標又はその付近に戻ってきた場合に、前記第２図形が前記第２初期座標を基点としてそこから広がるループ状の形態となる、
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項４】
請求項１記載の超音波画像処理装置において、
前記図形生成手段は、
倍率を設定する倍率設定手段と、
前記設定された倍率に従って前記第１図形を生成する第１図形生成手段と、
前記設定された倍率に従って前記第２図形を生成する第２図形生成手段と、
を含むことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項５】
請求項４記載の超音波画像処理装置において、
前記倍率として１を超える数値が設定された場合に、前記第１注目点の運動の軌跡が誇張表現された前記第１図形、及び、前記第２注目点の運動の軌跡が誇張表現された前記第２図形が表示される、
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項６】
請求項１記載の超音波画像処理装置において、
前記第１注目点の座標及び前記第２注目点の座標の内の少なくとも一方に基づいて開始条件が満たされたことを判定する開始判定手段と、
前記開始条件が満たされた場合に前記第１図形及び前記第２図形の生成を開始させる開始制御手段と、
を含むことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項７】
請求項１記載の超音波画像処理装置において、
前記第１注目点の座標及び前記第２注目点の座標の内の少なくとも一方に基づいて終了条件が満たされたことを判定する終了判定手段と、
前記終了条件が満たされた場合に前記第１図形及び前記第２図形の生成を終了させる終了制御手段と、
を含むことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項８】
請求項１記載の超音波画像処理装置において、
前記第１図形及び前記第２図形を解析する解析手段を含み、
前記解析手段の解析結果が表示される、
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項９】
請求項１記載の超音波画像処理装置において、
前記第１組織は皮下組織であり、
前記第２組織は前記皮下組織に隣接している運動組織である、
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項１０】
超音波画像処理装置において実行されるプログラムであって、
隣接関係にある複数の組織を表した超音波画像に基づいて、前記複数の組織中に設定された複数の注目点を個別的にトラッキングする機能と、
前記複数の注目点のトラッキング結果に基づいて前記複数の注目点の運動の軌跡を表現した複数の図形を生成する機能と、
前記超音波画像上に前記複数の図形を重畳表示する機能と、
を含むことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波画像処理装置に関し、特に組織の運動を表示する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療の分野において、超音波画像処理装置が活用されている。超音波画像処理装置は、超音波画像を処理する装置であり、それは、超音波診断装置、情報処理装置等によって構成される。近時、例えば整形外科の領域において超音波診断が普及、活用されつつある。
【０００３】
特許文献１には、心筋に対して定められた点を追跡してその点の運動軌跡を表示する超音波画像処理装置が開示されている。具体的には、フレーム間トラッキング技術によりフレーム間単位で点の変位（二次元移動ベクトル）が順次演算され、それらの変位が複数の矢印によって表示されている。特許文献１は、隣接関係にある複数の組織間における運動態様の違いを表示する技術は開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１３００６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
隣接した複数の組織の運動の違いを分かり易く表現することが望まれている。例えば、整形外科の領域において、皮下脂肪と運動組織（筋肉、腱等）の癒着等を視覚的に容易に特定できる表示の実現が望まれている。
【０００６】
本発明の目的は、超音波画像処理に際し、隣接した複数の組織の運動の違いを分かり易く表現することにある。あるいは、本発明の目的は、隣接した組織間での癒着等の診断を支援できる表示を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る超音波画像装置は、第１組織及びそれに隣接する第２組織を表した超音波画像に基づいて、前記第１組織中に設定された第１注目点をトラッキングすると共に前記第２組織中に設定された第２注目点をトラッキングするトラッキング手段と、前記第１注目点のトラッキング結果に基づいて前記第１注目点の運動が反映された第１図形を生成し、前記第２注目点のトラッキング結果に基づいて前記第２注目点の運動が反映された第２図形を生成する図形生成手段と、前記超音波画像と共に前記第１図形及び前記第２図形を表示する表示手段と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
上記のトラッキング手段及び図形生成手段がプロセッサによって実行されるプログラムの機能として実現されてもよい。そのようなプログラムは、情報処理装置としての超音波画像処理装置に対して、ネットワークを介して又は可搬型記憶媒体を介してインストールされうる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、超音波画像処理に際し、隣接した複数の組織の運動の違いを分かり易く表現できる。あるいは、本発明によれば、隣接した組織間での癒着等の診断を支援できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る超音波画像処理装置としての超音波診断装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図形画像の第１例を示す図である。
【図３】図形画像の成長過程を示す図である。
【図４】図形画像の第２例を示す図である。
【図５】開始条件及び終了条件を説明するための図である。
【図６】図形画像の第３例を示す図である。
【図７】第１画像処理方法を示す図である。
【図８】第２画像処理方法を示す図である。
【図９】解析方法を説明するための図である。
【図１０】解析結果の第１表示例を示す図である。
【図１１】解析結果の第２表示例を示す図である。
【図１２】解析結果の第３表示例を示す図である。
【図１３】図形画像の第４例及び解析結果の第４表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
（１）実施形態の概要
実施形態に係る超音波画像処理装置は、トラッキング手段、図形生成手段、及び、表示手段を有する。トラッキング手段は、第１組織及びそれに隣接する第２組織を表した超音波画像に基づいて、第１組織中に設定された第１注目点をトラッキングすると共に第２組織中に設定された第２注目点をトラッキングする。図形生成手段は、第１注目点のトラッキング結果に基づいて第１注目点の運動が反映された第１図形を生成し、第２注目点のトラッキング結果に基づいて第２注目点の運動が反映された第２図形を生成する。表示手段は、超音波画像と共に第１図形及び第２図形を表示する。
【００１３】
上記構成によれば、第１組織及び第２組織の運動に伴って、第１注目点及び第２注目点が追跡され、それらの運動が反映された第１図形及び第２図形が表示される。第１図形と第２図形とを対比観察することにより、第１組織の運動及び第２組織の運動の違いを視覚的に特定することが可能となる。例えば、第１組織は皮下組織（皮下脂肪等）であり、第２組織は運動組織（筋肉、腱等）である。その場合において、第１組織と第２組織とが癒着していると、例えば、第２組織の動きが相対的に鈍くなり、あるいは、第１組織が第２組織につられて動くことになる。そのような２つの組織の関係を第１図形及び第２図形の観察を通じて評価、診断することが可能となる。
【００１４】
実施形態において、第１図形は第１注目点の運動の軌跡を表した図形であり、第２図形は第２注目点の運動の軌跡を表した図形である。この構成によれば、各注目点の運動の過程を具体的に評価することが容易となる。
【００１５】
実施形態においては、第１注目点が第１初期座標から出発して当該第１初期座標又はその付近に戻ってきた場合に、第１図形が第１初期座標を基点としてそこから広がるループ状の形態となり、第２注目点が第２初期座標から出発して当該第２初期座標又はその付近に戻ってきた場合に、第２図形が第２初期座標を基点としてそこから広がるループ状の形態となる。例えば、筋肉の膨らみに伴って、筋肉中に設定された注目点が左右方向に運動すると共に上下方向にも運動する。そのような注目点の運動の軌跡がループ状の図形として表現される。各図形の始点と終点は一致しなくてもよい。そのような閉曲線以外の閉曲線に似た図形もループ状の図形である。注目点が直線的に往復運動する場合、線状の図形又は偏平した図形が生成される。そのような図形もループ状の図形である。
【００１６】
実施形態において、図形生成手段は、倍率を設定する倍率設定手段と、設定された倍率に従って第１図形を生成する第１図形生成手段と、設定された倍率に従って第２図形を生成する第２図形生成手段と、を含む。このような構成によれば、各図形の拡大率を等しく定めることが可能となる。実施形態において、倍率として１を超える数値が設定された場合に、第１注目点の運動の軌跡が誇張表現された第１図形、及び、第２注目点の運動の軌跡が誇張表現された第２図形が表示される。この構成によれば、隣接関係にある２つの組織の運動の比較がより容易となる。
【００１７】
実施形態に係る超音波画像処理装置は、更に、第１注目点の座標及び第２注目点の座標の内の少なくとも一方に基づいて開始条件が満たされたことを判定する開始判定手段と、開始条件が満たされた場合に第１図形及び第２図形の生成を開始させる開始制御手段と、を含み、また、第１注目点の座標及び第２注目点の座標の内の少なくとも一方に基づいて終了条件が満たされたことを判定する終了判定手段と、終了条件が満たされた場合に第１図形及び第２図形の生成を終了させる終了制御手段と、を含む。この構成によれば、ユーザー（医師、検査者等）の負担を軽減できる。
【００１８】
実施形態に係る超音波画像処理装置は、第１図形及び第２図形を解析する解析手段を含み、解析手段の解析結果が表示される。この構成によれば、２つの注目点の運用を客観的に又は定量的に評価することが容易となる。各図形が個別的に解析されてもよいし、２つの図形の関係が解析されてもよい。
【００１９】
実施形態に係るプログラムは、隣接関係にある複数の組織を表した超音波画像に基づいて、複数の組織中に設定された複数の注目点を個別的にトラッキングする機能と、複数の注目点のトラッキング結果に基づいて複数の注目点の運動の軌跡を表現した複数の図形を生成する機能と、超音波画像上に前記複数の図形を重畳表示する機能と、を含む。
【００２０】
上記の各注目点は、純粋な点及び広がりをもった部位の両方を含む概念である。静止画表示状態において複数の図形を含む図形画像が表示されてもよいし、動画像表示状態において動的に変化する図形画像が表示されてもよい。
【００２１】
（２）実施形態の詳細
図１には、実施形態に係る超音波診断装置がブロック図として示されている。この超音波診断装置は、超音波画像処理装置として機能するものである。超音波診断装置は、一般に、病院等の医療機関に設置され、生体（被検者）に対する超音波の送受波により超音波画像を形成する医療用の装置である。実施形態に係る超音波診断装置は、整形外科の領域において、筋肉、腱等の組織の診断を支援する機能を備えている。
【００２２】
超音波プローブ１０は、超音波送受波器であり、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ものである。超音波プローブは、例えば、手首、前腕、上腕、背筋、腿、脹ら脛等に当接される。例えば、手首に超音波プローブの送受波面（音響レンズ表面）が当接され、手首の屈曲運動させた際における内部組織の運動がリアルタイムで超音波診断される。
【００２３】
超音波プローブ１０は、実施形態において、直線状又は円弧状に配列された複数の振動素子からなる振動素子アレイを有している。振動素子アレイによって超音波ビームが形成され、その超音波ビームが電子的に走査される。電子走査方式として、電子リニア走査方式、電子セクタ走査方式等が知られている。例えば、電子リニア走査方式では、図１に示されているように、超音波ビーム１１が直線的に走査される。これによって二次元エコーデータ取込領域である走査面が形成される。超音波プローブ１０に二次元振動素子アレイを設け、生体内からボリュームデータを取得するようにしてもよい。
【００２４】
送信部１２は、送信ビームフォーマーとして機能する電子回路である。受信部１４は、受信ビームフォーマーとして機能する電子回路である。送信時において、送信部１２は、遅延処理された複数の送信信号を振動素子アレイへ並列的に出力する。これによって送信ビームが形成される。受信時において、生体内からの反射波が振動素子アレイで受波される。これにより振動素子アレイから複数の受信信号が並列的に出力される。受信部１４は、複数の受信信号に対して整相加算（遅延加算）を適用し、これによってビームデータを生成する。１つの受信ビームあたり１つのビームデータが構成される。なお、１つのフレームデータは、電子走査方向に並ぶ複数のビームデータにより構成され、個々のビームデータは、深さ方向に並ぶ複数のエコーデータにより構成される。フレームデータは走査面に対応するデータである。
【００２５】
ビームデータ処理部１６は、検波、対数変換等の信号処理を実行するものである。その処理を経たビームデータが画像形成部１８へ入力される。画像形成部１８は、フレームデータに基づいて断層画像を形成する電子回路である。画像形成部１８は、デジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣ）によって構成される。ＤＳＣは、座標変換機能、補間機能、フレームレート変換機能等を実行する。画像形成部１８において形成された断層画像のデータが表示処理部へ送られ、またトラッキング部２２へ送られている。
【００２６】
画像処理モジュール２１は、実施形態において、トラッキング部２２、図形生成部２４、判定部２６、解析部２８及び表示処理部２０によって構成される。画像処理モジュール２１に画像形成部１８が含まれてもよい。画像処理モジュール２１は、画像処理プログラムを実行する１又は複数のプロセッサによって構成される。画像処理モジュール２１がＣＰＵ又はＧＰＵによって構成されてもよい。画像処理モジュール２１がＰＣ等の情報処理装置に組み込まれてもよい。
【００２７】
トラッキング部２２は、トラッキング手段として機能するものであり、フレーム間において注目点（第１注目点、第２注目点）のトラッキング（追跡）を行うものである。実施形態においては、例えば、皮下組織（正確には皮下組織像）内に第１注目点が設定され、運動組織（正確には運動組織像）内に第２注目点が設定され、それらの注目点が個別的にトラッキングされる。トラッキングに際して、実施形態においては、パターンマッチング法が利用されている。すなわち、フレーム間パターンマッチングにより、注目点の二次元移動ベクトルが順次演算されている。時間的に隣接する２つのフレーム間でパターンマッチングが実行されてもよいし、基準フレームと各時相のフレームとの間でパターンマッチングが実行されてもよい。パターンマッチング法以外のトラッキング技術が利用されてもよい。
【００２８】
実施形態においては、ｋをフレーム番号とした場合、ｋ番フレームにおいてテンプレート（部分領域としての関心領域）が定められる。その中心点が注目点となる。一方、ｋ＋１番フレームに探索範囲が設定され、その探索範囲内においてテンプレートと最も類似する領域が特定される。その領域の中心が新たな注目点とされ、同時に、その領域が新たなテンプレートとされる。この繰り返しによって、第１注目点がトラッキングされ、また、第２注目点がトラッキングされる。フレームごとに、各注目点の座標を示す情報が図形生成部２４及び判定部２６へ送られている。
【００２９】
図形生成部２４は、図形生成手段（第１図形生成手段、第２図形生成手段）として機能するものである。生成される図形画像は、第１注目点の運動軌跡を表す第１図形及び第２注目点の運動軌跡を表す第２図形を含む画像である。後述するように、断層画像上に図形画像が重畳表示される。被検者において診断対象となった筋肉を随意的に周期的に動かすと、第１注目点及び第２注目点が周期的に運動する。各周期において第１図形及び第２図形が生成される。１周期のみ図形画像の生成が行われてもよいし、複数の周期にわたって図形画像が繰り返し生成されてもよい。その場合、周期ごとに図形画像がリセットされてもよいし、図形画像が多重的に表示されてもよい。
【００３０】
実施形態においては、図形の生成に際して倍率αをユーザー指定することが可能であり、例えば、倍率αとして２がユーザー指定された場合、図形生成部２４は、第１注目点及び第２注目点の実運動軌跡に基づいて、それらの２倍のサイズをもった第１図形及び第２図形を生成する。
【００３１】
判定部２６は、開始判定手段、終了判定手段、開始制御手段及び終了制御手段として機能するものである。具体的には、判定部２６は、２つの注目点のトラッキング結果の内の少なくとも一方に基づいて、図形生成の開始を判定し、また、図形生成の終了を判定する。判定部２６は、それらの判定に基づいて図形生成部２４の動作を制御する。なお、図形描画途中の状態を表示せず、完成された図形のみを表示してもよい。第１図形及び第２図形を示すデータ（図形画像データ）は、表示処理部２０及び解析部２８へ送られている。
【００３２】
解析部２８は、解析手段として機能するものであり、第１図形及び第２図形を解析することにより解析結果を得るものである。解析結果は、数値として表示され、あるいは、グラフとして表示される。解析方法として各種の方法があげられる。各図形（つまり各組織）が個別的に評価されてもよいし、２つの図形（つまり２つの組織）が比較されつつ評価されてもよい。組織間の癒着を評価可能な解析を行うのが望ましい。具体的な解析方法については後に説明する。解析結果を表すデータが表示処理部２０へ送られている。
【００３３】
表示処理部２０は、表示処理手段又は表示手段として機能するものであり、それは画像合成機能、カラー処理機能等を有する。実施形態に係る表示処理部２０は、断層画像と図形画像とを合成して表示画像を生成する機能を有する。表示画像には、必要に応じて、解析結果を表す画像（数値情報、グラフ等）も含まれる。表示器３０は表示処理部２０と共に表示手段を構成するものであり、それは、ＬＣＤ、有機ＥＬ表示デバイス、等によって構成される。表示器３０の画面上には表示画像が表示される。
【００３４】
制御部３２は、制御手段として機能するものであり、それは動作プログラムを実行するＣＰＵによって構成される。制御部３２が複数のプロセッサによって構成されてもよい。制御部３２は、超音波診断装置内の各要素の動作を制御するものである。制御部３２には操作パネルが接続されている。操作パネル３４は、複数のスイッチ、複数のボタン、トラックボール、キーボード等を有する。操作パネル３４を利用して、図形画像表示モードが選択され、解析方法及び倍率αが指定される。また、操作パネル３４を利用して、断層画像上において第１注目点及び第２注目点が設定される。図形生成開始及び図形生成終了が操作パネル３４を介してユーザーにより指示されてもよい。
【００３５】
図２には、図形画像の第１例が示されている。ｘが水平方向を示しており、それは電子走査方向に相当する。ｙが垂直方向を示しており、それは深さ方向に相当する。
【００３６】
断層画像３６上には、第１例に係る図形画像５６が重畳表示されている。断層画像３６は例えば前腕を示すものであり、具体的には、断層画像３６には、皮膚層３８、皮下組織層としての皮下脂肪層４０及び筋肉層４２が含まれる。皮下脂肪層４０内には第１ＲＯＩ（第１関心領域）４４が設定されており、その中心が第１注目点４８である。筋肉層４２内には第２ＲＯＩ（第２関心領域）４６が設定されており、その中心が第２注目点５０である。第１注目点４８の運動がトラッキングされ、その運動軌跡が第１図形５２として表現される。同様に、第２注目点５０の運動がトラッキングされ、その運動軌跡が第２図形５４として表現される。図形画像５６は第１図形５２及び第２図形５４を含むものである。各関心領域４４，４６は上記テンプレートに相当する。それらの外縁を示す図形が表示されてもよいし、表示されなくてもよい。
【００３７】
図形画像５６は、１回の図形生成過程が終了した時点でのものである。すなわち、図形画像５６は、筋肉弛緩状態から筋肉収縮状態となってその後に筋肉弛緩状態に戻る一連の過程における第１注目点４８及び第２注目点５０の動きを示すものである。筋肉収縮状態は、通常、被検者によって随意的に形成される。例えば、前腕であれば、握り拳の形成、手首の折り曲げ、等によって筋肉収縮状態が生じる。
【００３８】
第１図形５２は、複数のフレーム間において特定された複数の二次元ベクトルに相当する複数の線分ａ〜ｈにより構成され、基点（描画開始座標、描画終了座標）から広がるループ状の形態を有している。同様に、第２図形５４も、複数のフレーム間において特定された複数の二次元ベクトルに相当する複数の線分ａ〜ｈにより構成され、基点（開始座標、終了座標）から広がるループ状の形態を有している。開始座標と終了座標が一致していなくても、ループ状の形態と言いうる。なお、図示された第１図形及び第２図形はいずれも発明説明のための模式図に過ぎないものである。
【００３９】
図示の例においては、第１注目点４８及び第２注目点５０の両方について、ｙ方向の運動成分及びｘ方向の運動成分が認められる。筋肉が収縮した場合に、筋肉が膨らみ、筋肉の主軸方向と直交する方向にも運動成分が生じる。各注目点４８，５０の設定位置に応じて、各図形５２，５４のサイズ、形態は変わりうる。また、各注目点４８，５０の回転方向が変わりうる。再現性を求める場合には、各計測位置を客観的に定めておくのが望ましい。図示の例では、第１注目点４８のｘ方向の初期座標と、第２注目点５０のｘ方向の初期座標は一致している。このため特にｘ方向について２つの図形５２，５４の対比観察が容易となっている。それらの初期座標を異ならせることも可能である。
【００４０】
上記図形画像によれば、深さ方向に隣接した２つの組織の運動を２つの図形の観察を通じて容易に把握、評価できる。特に、２つの組織の癒着その他を診断することが容易となる。
【００４１】
図３には、生成途中にある第１図形５６Ａ及び第２図形５４Ａが示されている。なお、図２に示した要素と同一の要素には同一符号を付しその説明を省略する。このことは他の図についても同様である。図３に示されるように、第１図形５６Ａ及び第２図形５４Ａの成長過程を表示すれば、各注目点４８，５０の運動速度や回転方向を評価し易くなる。
【００４２】
図４には、図形画像の第２例が示されている。図形画像５６Ｂは、第１図形５２Ｂ及び第２図形５４Ｂからなり、各図形５２Ｂ，５４Ｂは複数の矢印の連結体として構成されている。このような表示によれば各注目点の運動の方向を具体的に認識し易くなる。なお、各図形をそれぞれ矢印連結体又は線分連結体として構成するのではなく、各注目点について演算された複数の座標を示す点列として各図形を構成してもよい。
【００４３】
図５には、開始判定条件及び終了判定条件が示されている。例えば、第２注目点５０の初期座標に対して付近領域７２を定義し、現座標が付近領域７２の外側に位置した場合に、図形生成の開始条件の充足つまり図形生成の開始を判定してもよい。同様に、付近領域７２に現座標が位置した場合に、図形生成の終了条件の充足つまり図形生成の終了を判定してもよい。開始判定で利用する付近領域のサイズと終了判定で利用する付近領域のサイズとを異ならせてもよい。二次元移動ベクトルのノルムを逐次計算し、そのノルムが一定値以下となった場合に図形生成の終了（又は開始）を判定してもよい。第２注目点５０ではなく第１注目点４８に基づいて生成開始及び生成終了が判定されてもよい。第１注目点４８及び第２注目点５０の両方に基づいて生成開始又は生成終了が判定されてもよい。ユーザーが生成開始トリガ及び生成終了トリガを与えるようにしてもよい。生成開始及び生成終了が自動判定されればユーザーの負担を軽減できる。
【００４４】
図６には、図形画像の第３例が示されている。画面内にはユーザーにより設定された倍率αを示すインジケータ７４が表示されている。設定された倍率αに従って第１図形５２Ｃ及び５４Ｃが生成される。例えば、倍率αとして３が設定された場合、実際の運動軌跡７６，７８の３倍のサイズを有する誇張された図形５２Ｃ，５４Ｃが表示される。この第３例によれば、各注目点の運動の違いをより明確に認識することが可能となる。
【００４５】
続いて、図７及び図８を用いて、画像処理モジュールの動作について説明する。図７には第１画像処理方法が示されている。図８には第２画像処理方法が示されている。それらの方法がリアルタイムで形成される断層画像列に対して適用されてもよいし、記憶された断層画像列に対して適用されてもよい。
【００４６】
図７に示す第１画像処理方法おいて、Ｓ１０では、フレーム番号を示す係数ｋが初期設定される。具体的には、係数ｋに１が代入される。Ｓ１２では、断層画像上において、隣接している２つの組織内に第１ＲＯＩ及び第２ＲＯＩがユーザー設定される。それらはテンプレートとして機能するものである。ＲＯＩ設定が自動化されてもよい。第１ＲＯＩの中心として第１注目点が定められ、第２ＲＯＩの中心として第２注目点が定められる。第１注目点及び第２注目点が直接的に指定されてもよい。
【００４７】
Ｓ１４では、ｋ番フレームとｋ＋１番フレームとの間において、ＲＯＩごとにつまり注目点ごとに、パターンマッチングが実行される。これにより、第１注目点について第１移動ベクトル（第１ベクトル）が特定され、第２注目点について第２移動ベクトル（第２ベクトル）が演算される。この演算は図１に示したトラッキング部によって実行される。Ｓ１６において、終了条件が満たされたと判定されるまで、Ｓ１８でｋがインクリメントされつつ、Ｓ１４の工程が繰り返し実行される。終了条件が満たされたか否かは図１に示した判定部によって判定される。
【００４８】
終了条件が満たされた場合、Ｓ２０において、第１図形及び第２図形が生成される。すなわち、それまでに特定された注目点ごとの座標列に基づいて各図形が生成される。その処理は図１に示した図形生成部によって実行される。この第１画像処理方法では、座標列取得後に図形の生成及び表示が行われているが、既に説明したように、座標列取得と同時進行で図形の生成及び表示が行われてもよい。Ｓ２２では、生成された２つの図形が解析される。それは図１に示した解析部によって行われる。解析結果は数値、グラフ等として画面上に表示される。
【００４９】
図８に示す第２画像処理方法について説明する。図８において、図７において示した工程と同様の工程には同一の符号を付し、その説明を省略する。この第２画像処理方法では、Ｓ３０において、判定部により開始条件の充足の有無が判定されている。開始条件が充足された場合に２つの図形の生成が開始される。Ｓ１４では、フレーム間パターンマッチングにより、注目点ごとに移動ベクトルが演算され、それに基づいてＳ２０Ａにおいて注目点ごとに図形が生成（又は更新）される。Ｓ１６では終了条件の充足の有無が判定され、Ｓ３２では本処理を終了させるか否かが判断される。２つの図形を繰り返し表示する場合にはＳ３０以降の各工程が繰り返し実行される。その場合、新しい図形画像の表示開始時に１つ前の図形画像が消去される。Ｓ２０ＡとＳ１６との間又はＳ１６とＳ３２との間に解析工程を設けるようにしてもよい。上記の第１画像処理方法及び第２画像処理方法以外の画像処理方法が実行されてもよい。
【００５０】
図９には、２つの図形の解析方法が示されている。第１図形８０及び第２図形８２（又はｎ１個の第１図形８０及びｎ２個の第２図形８２）が解析８４の対象となる（ｎ１，ｎ２は２以上の整数である）。２つの図形８０，８２に基づいて、２つの個別評価値の他、組織間評価値８６が演算される。個別評価値は、例えば、面積、経路長、最大距離等である。最大距離は、初期座標からの距離の最大値である。組織間評価値８６は、例えば、２つの図形８０，８２についての面積比、経路長比、最大距離差分等である。組織間評価値８６は、２つの組織の運動の違いを客観的に評価するためのものである。
【００５１】
図１０には、解析結果の第１表示例が示されている。図１０において横軸は時間軸である。上段には、２つの図形について演算された２つの個別評価値の時間変化９６，９８が示されており、下段には、２つの図形に基づいて演算される組織間評価値の時間変化１００が示されている。このように解析結果をグラフとして表示すれば２つの図形の時間変化を把握し易くなる。解析結果が数値として表示されてもよい。例えば、個別評価値は、初期座標からの経路長であり、組織間評価値は経路長の差である。
【００５２】
図１１には、解析結果の第２表示例が示されている。図１１においては、解析結果表示１０１が代表ベクトル１０２，１０３を有している。各代表ベクトルは、図形ごとのベクトル方向の平均値（平均方向）を示すものである。このような表示によれば２つの組織の主たる運動方向を特定することが容易となる。
【００５３】
図１２には、解析結果の第３表示例が示されている。断層画像１０４上には図形画像１０６が重畳表示されている。図形画像１０６は、２つの注目点の運動軌跡が反映された第１図形１１２及び第２図形１１４からなる。なお、符号１０８は第１ＲＯＩを示しており、符号１１０は第２ＲＯＩを示している。図形１１２，１１４ごとに、垂直方向の最大移動距離及び水平方向の最大移動距離が個別的に解析されて、その解析結果が表示されている。最大移動距離は初期座標からの距離の最大値である。
【００５４】
具体的には、垂直方向の解析結果として、垂直移動距離比β１が表示されており（符号１１６参照）、また、グラフ１１８が表示されている。グラフ１１８は、２つの図形についての垂直移動距離を示す２つのバー１２０，１２２からなるものである。２つのバー１２０，１２２の比が上記の垂直移動距離比β１に相当する。一方、水平方向の解析結果として、水平移動距離比β２が表示されており（符号１２４参照）、また、グラフ１２６が表示されている。グラフ１２６は、２つの図形についての水平移動距離を示す２つのバー１２８，１２９からなるものである。２つのバー１２８，１２９の比が上記の水平移動距離比β２に相当する。このように垂直方向及び水平方向ごとに各注目点の運動を解析すれば、例えば、筋肉の伸び縮み運動成分と膨らみ運動成分を別々に評価することが可能となる。
【００５５】
図１３には、図形画像の第４例及び解析結果の第４表示例が示されている。断層画像１３０には、皮膚層１３２、皮下脂肪層１３４、腱（腱層）１３６及び深部組織層１３８が現れている。評価対象としての腱１３６の他、それに隣接する皮下脂肪層１３４及び深部組織層１３８に対して、ＲＯＩ１４０，１４２，１４４が設定されている。それらの中心が注目点１４６，１４８，１５０を構成している。注目点１４６，１４８，１５０の運動を追跡することによって図形１５２，１５４，１５６が生成される。例えば、手首内の腱の診断に際しては、手首の屈曲運動が繰り返され、それに伴って図形１５２，１５４，１５６が繰り返し生成される。注目点１４６，１４８，１５０の水平方向の往復運動により、線状又は水平に潰れた図形１５２，１５４，１５６が生成される。図形１５２，１５４，１５６は初期座標から右側に広がる部分と左側に広がる部分とを含み、個々の部分は広い意味においてループ状の形態を有している。このように３つ以上の注目点を設定してもよい。個々の注目点ごとに総移動量を数値として表示するようにしてもよい（符号１５８，１６０，１６２を参照）。
【００５６】
実施形態によれば、隣接した複数の組織の運動の違いを分かり易く表現でき、特に、隣接した複数の組織の癒着等の診断を支援できる画像を提供できる。なお、同じ組織中に複数の注目点を定める変形例が考えられる。上記において説明した複数の技術的事項の内で、幾つかの技術的事項（例えば、倍率に基づく図形生成、成分ごとの解析）は単一の図形を表示する場合においても機能しうるものである。
【符号の説明】
【００５７】
２０  表示処理部、２１  画像処理モジュール、２２  トラッキング部、２４  図形生成部、２６  判定部、２８  解析部。
【図１】
2020010873.tif 000003
【図２】
2020010873.tif 000004
【図３】
2020010873.tif 000005
【図４】
2020010873.tif 000006
【図５】
2020010873.tif 000007
【図６】
2020010873.tif 000008
【図７】
2020010873.tif 000009
【図８】
2020010873.tif 000010
【図９】
2020010873.tif 000011
【図１０】
2020010873.tif 000012
【図１１】
2020010873.tif 000013
【図１２】
2020010873.tif 000014
【図１３】
2020010873.tif 000015