(57)【要約】【課題】２つの境界線の間において距離計測を行う場合に、２つの境界線の検出精度を高める。【解決手段】内側境界線及び外側境界線が含まれるように関心領域が設定される。ｘ方向の各座標において探索ライン５８が設定され、探索ライン５８上において仮閾値を利用して基準エッジ点（第１区間点）が検出され、それに基づいて第２区間点及び第３区間点が決定される。各探索ライン上での３つの区間点により、内側帯領域８４及び外側帯領域８６が定義される。各帯領域８４,８６を参照することにより部分ヒストグラムが生成され、それに基づいて閾値が決定される。そのように決定された閾値を用いて境界線（内側境界線、外側境界線）が検出される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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超音波診断装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
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。
【請求項３】
請求項１又は２記載の装置において、
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。
【請求項４】
請求項３記載の装置において、
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。
【請求項５】
請求項４記載の装置において、
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。
【請求項６】
請求項４記載の装置において、
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。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の装置において、
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。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の装置において、
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。
【請求項９】
請求項８記載の装置において、
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。
【請求項１０】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の装置において、
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。
【請求項１１】
請求項１０記載の装置において、
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。
【請求項１２】
請求項２記載の装置において、
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。
【請求項１３】
請求項１２記載の装置において、
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。
【請求項１４】
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超音波診断装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の装置において、
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。
【請求項１６】
超音波の送受波により得られた断層画像上において、胎児後頸部浮腫の下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上側閾値決定手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１７】
請求項１６記載の装置において、
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。
【請求項１８】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１６８０１６号公報
【特許文献２】特開２００７―３１９２５５号公報
【特許文献３】特開２０００−２７１１１７号公報
【特許文献４】特開２００６−５１２８５号公報
【特許文献５】特開２００６−１２２６８６号公報
【特許文献６】特開２００５−２６８号公報
【特許文献７】特公平７−３２７７３号公報
【特許文献８】特開２００８−２５３３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
（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。
【００２４】
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。
【００２５】
（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上側閾値決定手段と、を含むことを特徴とする。
【００２６】
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。
【００２７】
（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。
【発明の効果】
【００２８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る超音波診断装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】血管の断層画像上におけるＩＭＴ計測を示す図である。
【図３】胎児の断層画像上におけるＮＴ計測（ＮＴ厚計測）を示す図である。
【図４】ＩＭＴ計測における各探索ライン上の３つの区間点の設定を示す図である。
【図５】ＩＭＴ計測における３つの区間点の他の設定方法を示す図である。
【図６】ＩＭＴ計測における関心領域内に設定された２つの帯領域を示す図である。
【図７】２つのトレースライン間における距離計測（ＩＭＴ計測）を示す図である。
【図８】ＩＭＴ計測における動作例を説明するためのフローチャートである。
【図９】ＮＴ計測における各探索ライン上の区間設定を説明するための図である。
【図１０】ＮＴ計測における各サブ関心領域内に設定された帯領域を示す図である。
【図１１】２つのトレースライン間における距離計測（ＮＴ厚計測）を示す図である。
【図１２】ＮＴ厚計測における動作例を説明するためのフローチャートである。
【図１３】閾値を利用したエッジ検出法の第１例を説明するための図である。
【図１４】閾値を利用したエッジ検出法の第２例を示す図である。
【図１５】閾値を利用したエッジ検出法の第３例を示す図である。
【図１６】閾値を利用したエッジ検出法の第４例を示す図である
【図１７】複数のヒストグラム特徴量に基づく閾値決定条件の選択を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
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。
【００３１】
（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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
（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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
（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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
（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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【符号の説明】
【００８０】
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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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