【手続補正書】
【提出日】平成16年11月9日(2004.11.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】心臓診断用超音波装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】 
心臓の心室容積を測定する超音波診断画像処理装置であって：
相違する走査平面配置で該心臓を走査する超音波変換器プローブ；
該心臓の同じ心室の超音波データを含む、空間的に別個配置された複数の走査平面を保存する手段；
該走査平面からの該超音波データを結合し、該心臓の該心室の容積測定を実施する結合手段；および、
該測定から得られた心臓診断情報を表示する手段、
を有する該超音波診断画像処理装置。
【請求項２】 
該超音波データが超音波ドップラーデータを有する請求項１の超音波診断画像処理装置。
【請求項３】 
該超音波ドップラーデータが超音波パワードップラーデータを有する請求項２の超音波診断画像処理装置。
【請求項４】 
該結合手段がさらに、該走査平面により与えられた該心室のサンプリング密度に従って該走査平面の該超音波データを重み付けする手段を有する請求項１の超音波診断画像処理装置。
【請求項５】 
該重み付けする手段が、該走査平面の平面間間隔に従って該走査平面の該超音波データを重み付けする手段を有する請求項４の超音波診断画像処理装置。
【請求項６】 
該超音波データが画像の画素データを有し、該結合手段がさらに、該走査平面により得られた該心室のサンプリング密度に従って該走査平面の該画素データを重み付けする手段を有する請求項１の超音波診断画像処理装置。
【請求項７】 
該重み付けする手段が、該走査平面の平面間間隔に従って該走査平面の該画素データを重み付けする手段を有する請求項６の超音波診断画像処理装置。
【請求項８】 
さらに心臓拍動周期の希望する位相で該心臓を走査する心臓ゲート手段を有する請求項１の超音波診断画像処理装置。
【請求項９】 
空間的に別個配置された該複数の走査平面が、実質的に同じ心臓拍動周期の位相で取得される請求項８の超音波診断画像処理装置。
【請求項１０】 
該心臓診断情報を表示する手段がさらに、該容積測定から送出比を計算する手段を有する請求項９の超音波診断画像処理装置。
【請求項１１】 
該保存する手段が、それぞれ異なる心臓拍動周期の位相で取得された、空間的に別個配置された二群の走査平面を保存する手段を有し；該結合手段が、該走査平面の該群のそれぞれから該心室容積の測定値を得る手段を有し；そして該心臓診断情報を表示する手段がさらに、該容積測定値から送出比を計算する手段を有する請求項９の超音波診断画像処理装置。
【請求項１２】 
心臓の心室容積を測定するための超音波診断画像処理装置であって：
相違する走査平面配置で該心臓を走査する超音波変換器プローブ；
該心臓の同じ心室の超音波データを含む空間的に別個配置された複数の走査平面を保存する手段；
該走査平面の該心室の心臓内境界データを輪郭描写する手段；
該走査平面により得られた心内膜のサンプリング密度に従って、輪郭描写された該心臓内境界データを重み付けする手段；
そして、重み付けされた該心臓内境界データを結合し、該心室の容積測定値を得る手段、を有する超音波診断画像処理装置。
【請求項１３】 
該重み付けする手段が、該走査平面の平面間間隔に従って、該走査平面の、輪郭描写された該心臓内境界データを重み付けする手段を有する請求項１２の超音波診断画像処理装置。
【請求項１４】 
体内の血管又は器官の容積測定する超音波診断画像処理装置であって：
異なる走査平面配置にある該血管または器官を走査する超音波変換器プローブ；
該血管または器官の超音波データを含む空間的に別個配置された複数の走査平面を保存する手段；
該走査平面で得られた該血管または器官内部のサンプリング密度に従って、該走査平面の該超音波データを重み付けする手段；
そして、該走査平面から重み付けされた該超音波データを結合して該血管または器官の容積測定を実施する手段、を有する超音波診断画像処理装置。
【請求項１５】 
該超音波データが、超音波ドップラーデータを有する請求項１４の超音波診断画像処理装置。
【請求項１６】 
該超音波ドップラーデータが、超音波パワードップラーデータを有する請求項１５の超音波診断画像処理装置。
【請求項１７】 
超音波造影剤を含む心臓心室の容積測定方法であって：
異なる走査平面配置で該心臓心室を走査し；
該心臓の該心室の造影剤から受信した超音波信号から得られた超音波データを含む空間的に別個配置された複数の走査平面を保存し；および、
該走査平面から該超音波データを結合する、
段階を含む心臓心室容積測定方法。
【請求項１８】 
該超音波造影剤が、高調波超音波造影剤である請求項１７の方法。
【請求項１９】 
心臓心室容積測定用超音波診断画像処理装置であって：
共通の走査線配置を有する、異なる走査平面配置で心臓を走査する超音波変換器プローブ；
該心臓の同じ心室の超音波データを含む空間的に別個配置された複数の走査平面を保存する手段；および、
該走査平面からの該超音波データを結合し、該心臓心室容積測定を実施する手段、
を有する超音波診断画像処理装置。
【請求項２０】 
心臓心室容積測定用超音波診断画像処理装置であって：
互いに角度付けられた、異なる走査平面配置で心臓を走査する超音波変換器プローブ；
該心臓の同じ心室の超音波データを含む空間的に別個配置された複数の走査平面を保存する手段；および、
該走査平面からの該超音波データを結合し、該心臓の該心室の容積の測定を実施する手段、
を有する超音波診断画像処理装置。
【請求項２１】 
心臓心室容積測定用超音波診断画像処理装置であって：
互いに平行な、異なる走査平面配置で心臓を走査する超音波変換器プローブ；
該心臓の同じ心室の超音波データを含む空間的に別個配置された複数の走査平面を保存する手段；および、
該走査平面からの該超音波データを結合し、該心臓心室容積測定を実施する結合手段、
を有する超音波診断画像処理装置。
【請求項２２】 
さらに、隣接走査平面との間隔に従って該走査平面の該超音波データを重み付けする手段を有し；該結合手段が、該重み付けされた超音波データを結合する手段を有する請求項２１の超音波診断画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、体内の心臓血管系の超音波診断および画像処理に関し、特に心臓の左心室の機能の超音波分析に関する。
【０００２】
【従来の技術】
心臓は、非常に変化に富んだ侵襲的および非侵襲的装置が開発され、また現在開発中の器官である。冠状動脈、心臓弁、および心筋などそれら自体全てが、心臓病の診断、治療用の多数の装置による調査の対象となっている。分析された心臓挙動の多くのパラメータの中の一つに、血液を送り出す心臓の能力に関するパラメータがある。左心室は、大動脈への、そしてその他全ての体内領域に酸素で満たされた血液を送出する心臓の心室なので、左心室の評価には重大な診断上の関心が持たれている。左心室の診断のために開発されたパラメータおよび測定には、左心室容積、重量、および送出比がある。送出比は、心臓の拍動毎の血液送出容積の尺度であって、左心室の心臓拡張終期の容積に対する、左心室が一拍動で送出する容積の比として計算される。左心室送出比は、左心室の機能に最も敏感な値の１つと考えられており、心不全の初期症状の発見に役に立っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
超音波心臓診断法、放射性核種心室造影法、選択的血管心臓造影法、高速ＣＴ、ＭＲＩなど、左心室機能評価のための多くの診断方法が開発されてきた。超音波心臓診断法は、その携帯性、安全性、および使いやすさにより、しばしば最初に使用される診断方法である。しかし、超音波心臓診断法は、肋門からの診断その他の胸郭解剖学上課される走査平面配置の制限、及び心臓内および心臓外の輪郭を決めるのに使用される形態上の仮定の必要性など、本質的な制限が存在する。超音波心臓診断法により目的が達せられないときには、放射性核種心室造影法が診断に一般に採用される方法である。この方法では、放射性のトレーサーが血流内に注射され、体内を流れる間に放射線を放射する。心臓に向けられたガンマ線カメラは、空間基準でカメラの画像平面に照射された放射線粒子を蓄積し、そして蓄積された粒子の数とそれらの蓄積速度が、数値的に表示されるか、画像化され、左心室収縮期と心臓拡張期の挙動評価に使用され、それらから送出量が決定される。しかし非侵襲的超音波心臓診断法により送出量を測定する能力を改良することにより、侵襲的な放射性核種法の使用を避けられることが望ましい。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明により、左心室機能を含めて、心臓の挙動を評価することができる超音波診断画像処理装置が提供される。心臓心室が超音波で走査され、心臓心室の空間的に区分された複数の二次元画像が得られる。走査平面内の画素は、心室内のボクセルの位置に関連付けられ、心室容積を決めるのに統合される。好適例では、心室内におけるボクセルとの画像画素の関連付けは、マッピング手法によりなされ、ここで画素は、複数の走査平面により表わされた心室容積のサンプリング量に比例して重み付けされる。
【０００５】
送出比を計算するのに、心臓位相における心臓心室について、心臓拡張末期とピーク収縮期の二つの容積測定がなされる。次いで二つの容積測定値は、心室の送出比の計算に使用される。
【０００６】
図１は、本発明による超音波診断画像処理装置をブロックダイヤグラムにより説明する。図２は、心臓左心室の尖部の超音波走査を説明する。図３は、図２の尖部走査により得られた超音波画像を説明する。図４は、その中心軸についての超音波変換器の回転により得られた画像平面を説明する。図４ａは、平面間間隔に基づく画像平面中の画素のボクセルの重み付けを説明する。図５は、超音波変換器を扇状に振ることにより角度付けされた複数の走査平面による左心室の超音波走査を説明する。図６ａ−６c は、複数の平行走査平面による左心室の超音波走査を説明する。そして図７は、心電図（ＥＣＧ）波形によるピーク心臓収縮期及び心臓拡張末期のゲーティング(gating)のタイミングを説明する。
【０００７】
【発明の実施の態様】
最初に図１を参照すると、本発明の超音波診断画像処理装置がブロックダイヤグラム方式で示されている。好ましくはフェーズドアレー変換器を有する超音波変換器プローブ１０が、患者体内に超音波を発信し、体内の器官および組織からのエコーを受信する。好適例では、超音波の発信は、心電図検出器１４により作成された心電図心臓ゲート波形を使用して心臓拍動周期の選択した位相に同期するか、ゲートされる。プローブの個々の変換器素子により受信されたエコーは、ビーム形成器１２により位相のそろったエコービームに成形され、該ビーム形成器は変換器素子による発信位相も制御して、ビームを操作し、焦点合わせをする。受信エコーは、所望のエコー通過帯域に調和した帯域通過フィルタでろ過され、次いで処理されてＢ−モードあるいはドップラー信号を作成する。Ｂ−モード画像プロセッサ１８が、エコー信号を検知、処理し、身体構造の二次元（２Ｄ）画像を作成する。ドップラー処理されたエコーは、まず心臓壁などの体内構造から戻る、高振幅、低周波数エコーを除去するためにウォ−ルフィルタ２２で処理される。血流から生じた残りの流れ信号は次に、ドップラー 計算器２０により処理され、血流速度（ｖ）、ドップラーパワー（Ｐ）、または分散(variance)(σ)のドップラー計算値を与える。選択された１または複数の血流パラメータは、２Ｄドップラー画像マッピングプロセッサ２４により、２Ｄ画像にマッピングされ、生成画像は画像フレームメモリー３０に保存される。
【０００８】
体内の立体領域の異なる空間位置から取得される多くのフレームが、種々の方法でさらに処理するためにフレームメモリー３０に保存される。実施可能な処理方法の１つが、３Ｄ画像プロセッサ３２による３Ｄ画像処理であり、これは画像フレームを操作して、米国特許第５,４７４,０７３および５,４８５,８４２の記載のようにして、３Ｄの描画を作成する。本発明によると、左心室などの体内領域の血流の空間区分された複数の画像の画素が、画素からボクセルへのマッピングプロセッサ４０により当該領域内のボクセル位置にマッピングされる。画素は、画像中の画素に与えられた心臓心室のサンプリング密度との関連で重み付けされ、そして重み付けされた画素は４４で合計されるか統合され、心室の血液プールの容積の寸法となる値を作成する。このような値が、左心室の血液プールについて二つ、一つはピーク心臓収縮期、もう一つは心臓拡張末期、について作成され、これら二つの値が、送出比計算器４６による左心室送出量の計算に使用される。
【０００９】
種々のプロセッサ出力が、ビデオプロセッサ５０に接続する。ビデオプロセッサは、表示装置６０による表示用の種々の画像信号を処理する。ビデオプロセッサが、Ｂ−モード画像プロセッサ１８により提供された信号から二次元Ｂ−モード画像を作成し、そしてフレームメモリー３０中の対応するドップラー画像と、二次元Ｂ−モード画像を結合し、色流れドップラーまたはドップラーパワー画像を作成する。ビデオプロセッサは、３Ｄ画像プロセッサ３２により提供された信号から表示用３Ｄ画像を作成し、送出比計算器４６により算出された送出比計算値を表示する。
【００１０】
図２を見ると、心臓の左心室を超音波で走査する手法が示されている。胸郭１１０、１１２の後の部分的に囲んで示されている、心臓１００が胸郭の左側後方に位置している。心臓の中に囲まれている、斜めのハッチング部分が、心臓１００の左心室１０２である。左心室は、成人の患者の場合、肋骨１１０と１１２の間から、そして一部の小児患者の場合には、最下部の肋骨１１２の下から上に向かって心臓を走査することにより、超音波画像処理用にアクセス可能である。プローブ１０が走査した画像セクタの外郭線１２０が示すように、プローブ１０は心臓尖部１０４ から心臓を走査する。図２に説明するように、左心室１０２は胸郭１１０と１１２の間から実施するセクタ走査に充分包含され、走査可能である。
【００１１】
心臓心室の容積を測定するのに、心室の空間的に区分された複数の走査平面が取得される。多くの取得手法が実施可能である。ほぼ中心線１２２上に位置する、左心室１０２の１つの走査平面が図３に示されている。変換器プローブ１０は、ほぼこの中心線に沿って回転され、共通の中心軸を有する左心室の角度付けされた複数の走査平面を取得する。このようにして取得された一群の走査平面が、図４に端部から(edge-on)示されている。好ましくは変換器は、前記変換器の中心と直角に中心線に対して自動的に回転され、それはマッカンらの「心臓学における多次元超音波画像処理」(McCann et al., "Multidimensional Ultrasonic Imaging for Cardiology" Proceedings of the IEEE, vol.76, no.6, Sept. 1988 at1063-73)に記載された変換器プローブ機構により実施可能である。図４は、左心室１０２を通り、共通の中心線１２２を有する走査平面１２０.１、１２０.２、１２０.３、１２０.４・・・１２０.ｎ からなる複数の超音波走査平面を示す。好適例では、それぞれの連続する走査平面は、約４゜の回転角により隣の走査平面に対して配置されている。
【００１２】
左心室の血液プール１０２の画素１３０-１３７'を含む、図４の走査平面の一つが図３に示されている。好適例ではこれらの画素は、前記左心室の血液プールのドップラーパワー画像処理により得られ、それは非常に詳細な、区分化された血液プールの画像を有効に提供する。画像平面の画素は、前記左心室の血液プールのボクセルにマッピングされ、そしてそれらが前記血液プールをサンプリングした程度が記録される。図４において、各走査平面が中心線１２２ に沿った画素を含むので、共通中心線１２２（この図での交点）での全ての走査平面の交線において、左心室のこの領域で相対的にボクセルのオーバーサンプリングの結果となる。しかしながら、心室の周辺部では、隣接走査平面間の角度付けにより相対的に大きな間隔ができるため、ボクセルは相対的にアンダーサンプリングとなる。
【００１３】
走査平面間隔の変化と、それによるボクセルサンプリングの相対的密度を考慮して、それに従って前記血液プール画像の画素は、重み付けされる。角度付け配置された複数の走査平面１２０.k、１２０.ｌ、および１２０.m の、このような重み付けが、 図４ａに誇張されて描かれており、そこでは前記走査平面が、再び端部側から示されている。この図において、隣り合う走査平面と相対的に近接して配置された画素は、比較的小さい係数ｗ1で重み付けされ、小さいボックスｗ1により表現されている。前記走査平面内部の画素から外側に、より広く離れた画素は、増大するボックスの大きさｗ2、およびｗ3で示されるように、より大きな重みで重み付けされる。前記走査平面の周縁部において、前記平面間間隔は最大となり、従って前記血液プールが最もまばらにサンプリングされ、画素は最も大きいボックスｗ4により示されるように、最も大きな重みが付与される。図３の走査平面１２０において、この重み付け手法が、最も軽く重み付けされている画素１３０から画素１３０'までの画像の重なりの中心線に沿って位置する画素(小さいボックスで示されている)を生じ、次の外側の列の画素、画素１３３から画素１３３'、そして画素１３２から画素１３２'はより大きく重み付けされ；そして画素１３６から画素１３６'までのより外側の画素の列、そして画素１３７から画素１３７ではさらに大きく重み付けされる。従って 、それぞれの平面１２０.１ ... １２０.ｎの画素は、選択された平面間間隔により、前記血液プールのボクセルのサンプリング密度に従って重み付けされる。全ての走査平面の画素が重み付けされた後、４４で示されるように、前記血液プールの重み付けされた画素が統合されるか、または合計され、前記血液プールの容積寸法が得られる。
【００１４】
左心室の送出比を計算するために、左心室について二つの容積が測定され、その一つは左心室が最も収縮したときのピーク心臓収縮期であり、もう一方は、左心室が最も拡張したときの心臓拡張末期である。これは空間的にはっきり異なる二組の走査平面が取得されなくてはならないことを意味しており、一つはピーク心臓収縮期のもの、そして他方は心臓拡張末期のものである。これらの時期における走査平面取得は、図７の心電図波形１４４により示されるように、心電図波形を使用して、心臓がゲートされた走査平面の取得により実行されることができる。ピーク心臓収縮は、それぞれの心臓拍動周期の時間tsで生じ、そして心臓拡張末期は、それぞれの時間tdで生じる。走査平面はこれらの二つの時間に取得され、それによりそれぞれの心臓拍動周期の間、それぞれの走査平面の組について、一つの走査平面の取得が許容される。走査平面が回転する速度と、所望の測定精度に依存して、いくつかの走査平面が、各時間tsおよびtdで続けて迅速に取得される。必要によりいくつかの平面が、それぞれのゲート時間間隔で同じ配置で取得され、フレーム・フレーム方式(frame to frame basis)で平均化され、より信号脱落を免れたデータの単一走査平面を作成する。このゲートされた取得の終了により二組の、空間的に区分された走査平面１２０.１... １２０.n が図１のフレームメモリ３０に保存され、その一つの組が時間tsの近辺で取得され、その他の組は時間tdの近辺で取得される。走査平面の各組の血液プールの画素は、次に心室ボクセルサンプリング密度に従って重み付けされて蓄積され、一つはピーク心臓収縮期の左心室容積測定値、他方は心臓拡張末期の左心室容積測定値を出す。
【００１５】
左心室容積の２つの前記測定値は、次式による左心室送出比の計算に使用される。
【００１６】
【数１】
1998262975.tif 000001
【００１７】
ここにVedは、心臓拡張末期に測定された心室容積であり、Vpsは、ピーク心臓収縮期に測定された心室容積である。計算された前記送出比は、ビデオプロセッサ５０と表示装置６０により使用者に表示される。
【００１８】
心臓心室を走査するのに、他の手法を使用することができる。図５において例えば、矢印１４０で示すように、患者の身体に対して変換器プローブ１０を揺動させ、血液プール１０２に対し、走査平面１２０.１... １２０.nを扇状に形成させる。図５の走査平面１２０.１... １２０.n を端部から示すと図４のようになる。この図が示すように、前記走査平面の扇形の群が、先の例と相違した形状であるが、再度互いに角度をもって配置され、そして図の左側よりも右側でより大きく離れている。右側の血液プールのボクセル(変換器プローブからより遠い) は、左側(変換器プローブにより近い)よりもより広くサンプリングされている。従って、相対的な画素の重み付けを表わす円ｗ1- ｗ4により示されるように、右側の走査平面画素が、左側の画素よりもより大きく重み付けされる。前記のように、送出量測定のために、走査平面の２つの組が取得され、一つはピーク心臓収縮期であり、他方は心臓拡張末期である。重み付けされた画素値は統合されるか、または合計され、各走査平面の組から心室容積の測定値と、左心室送出比を計算するための上式に使用される二つの測定値を算出する。変換器プローブを扇状に走査するための機器は、米国特許第５,４８７,３８８に記載されている。
【００１９】
図６ａは、複数の平行走査平面１２０.１...１２０.n.により走査された血液プール容積１０２を示している。前記走査平面が平行に配置されると、隣接する走査平面間の平面間間隔が一定となるので、一定の重み付け値を、各走査平面画素に使うことができる。これを一定の大きさの丸１５０で示し、走査平面１２０.c−１２０.dに沿っての均一な画素の重み付け値を表している。もし前記走査平面が平行であっても不均一間隔であると、前記画素の重み付けは平面毎の不均一ボクセルサンプリング密度を補償するために、走査平面毎に変化する。心臓心室の胸郭を介しての平行走査は、肋骨の近接のために簡単に実行できないが、横に配列された複数の平行平面による、食道からの心臓走査用の変換器プローブが、米国特許第５,２９５,４８６に記載されている。
【００２０】
図６bと６cは、それぞれ走査平面１２０.dと１２０.jの左心室血液プールの断面図１０２dと１０２j を表している。全体の血液プールは、およそ円筒形であるので、図６bおよび図６cが示すように、より外側に配置された走査平面は、さらに小さい血液プール領域を横断し、示すであろう。試料の走査平面は平行であり、一定間隔をおかれているので、各領域の画素１６０および１６２は、均一に重み付けされ、前記走査平面の全ての血液プール領域の重み付け画素は、統合され、または合計されて、血液プール容積の測定値を算出する。前記のように、一つはピーク心臓収縮期、他方は心臓拡張末期に取得された走査平面の二つの組が取得され、二つの心臓拍動位相における容積が計算され、次いで左心室送出比の計算に使用される。
【００２１】
多くの改良が本発明の心臓分析を補助するであろうことは、当業者には明白であろう。例えば、心臓心室上端部と左房室弁を環状部とする仮定が、血液プールの大きさの決定に採用される。血液プール境界のこのような輪郭描写は、画像カーソルで心室の辺縁を手動で描くことにより、自動化された境界トレーシングにより、あるいは心臓心室の範囲を決定する「ダム(dam)」の自動計算により実施される。このような輪郭描写手法に固有の仮定は、前記比の分子と分母の両方に影響を及ぼすであろうから、これら仮定は送出比計算の正確さに大きく悪影響を及ぼすべきではない。
【００２２】
当業者には、上記例からその他の変形も明白であり、それらも本発明の範囲内である。その比較的高感度により、パワードップラー画像処理は心臓内の血流の検知に好ましい手法であるが、ドップラー速度検出を含む、その他のドップラー手法も使用することができる。米国特許出願０８／６５５，３９４に記載されているような、パルス−パルス減算法も、心室内の血流よりむしろ心室の心臓内境界の検知に採用されることができる。複数の心室境界の空間区分された走査平面が取得され、次いで心臓内膜の領域がサンプリングされた密度、心臓壁の平面間間隔に従って、境界の画素もしくは部分が重み付けされる。これらの重み付けされた値を蓄積し、心臓心室容積の測定値が得られ、これら測定値は前記のように、送出比の計算に使用される。
【００２３】
本発明技術は、超音波造影剤(contrast agent)の使用により改良されることができ、米国特許第５,４５６,２５７に記載されているように、あるいは超音波ドップラー技術により、心室内の高感度な造影剤の検知を可能とする。ピーク心臓収縮期および心臓拡張末期にしばしば生じる低速流れの状態においてさえも良好なエコー感度を与えるので、高調波（harmonic）造影剤は特に有用である。
【００２４】
本発明の容積測定手法は、心臓の他の心室、心房の容積測定に使用されることもでき、体内のいかなる流体で満たされた血管や器官の容積測定にも使用可能であることは明らかである。
【００２５】
本発明は左心室機能分析用超音波診断画像処理装置に関し、要約すると、心臓心室、その他の器官、血管の容積を測定するための超音波診断画像処理装置を提供する。超音波変換器プローブが、心室を空間的に別個配置された複数の走査平面での走査に使用される。各走査平面の心室内の画素が、容積寸法を算出するのに集められる。好適例では、心室中の血液からのドップラー信号から心室内画素が形成され、平面間分割により得られたボクセルサンプリング密度に従って前記走査平面内の画素を重み付けすることにより、心室内のボクセルと前記心室内画素が関連付けされる。
【００２６】
本発明の態様は以下の通りである。
１．心臓の心室容積を測定する超音波診断画像処理装置であって：相違する走査平面配置で該心臓を走査する超音波変換器プローブ；心臓の同じ心室の超音波データを含む、空間的に別個配置された複数の走査平面を保存する手段；該走査平面からの超音波データを結合し、該心臓の該心室の容積測定を実施する結合手段；および、該測定から得られた心臓診断情報を表示する手段、を有する該超音波診断画像処理装置、２．該超音波データが超音波ドップラーデータを有する１の超音波診断画像処理装置、３．該超音波ドップラーデータが超音波パワードップラーデータを有する２の超音波診断画像処理装置、４．該結合手段がさらに、該走査平面により与えられた該心室のサンプリング密度に従って該走査平面の該超音波データを重み付けする手段を有する１の超音波診断画像処理装置、５．該重み付けする手段が、該走査平面の平面間間隔に従って該走査平面の該超音波データを重み付けする手段を有する４の超音波診断画像処理装置、６．該超音波データが画像の画素データを有し、該結合手段がさらに、該走査平面により得られた心室のサンプリング密度に従って該走査平面の該画素データを重み付けする手段を有する１の超音波診断画像処理装置、７．該重み付けする手段が、該走査平面の平面間間隔に従って該走査平面の該画素データを重み付けする手段を有する６の超音波診断画像処理装置、８．さらに心臓拍動周期の希望する位相で該心臓を走査する心臓ゲート手段を有する１の超音波診断画像処理装置、９．空間的に別個配置された該複数の走査平面が、実質的に同じ心臓拍動周期の位相で取得される８の超音波診断画像処理装置、１０．該心臓診断情報を表示する手段がさらに、該容積測定から送出比を計算する手段を有する９の超音波診断画像処理装置、１１．該保存する手段が、それぞれ異なる心臓拍動周期の位相で取得された、空間的に別個配置された二群の走査平面を保存する手段を有し；該結合手段が、該走査平面の該群のそれぞれからの心室容積の測定値を得る手段を有し；そして該心臓診断情報を表示する手段がさらに、該容積測定値から送出比を計算する手段を有する９の超音波診断画像処理装置、１２．心臓の心室容積を測定するための超音波診断画像処理装置であって：相違する走査平面配置で該心臓を走査する超音波変換器プローブ；該心臓の同じ心室の超音波データを含む空間的に区分された複数の走査平面を保存する手段；該走査平面の該心室の心臓内境界データを輪郭描写する手段；該走査平面により得られた心内膜のサンプリング密度に従って、輪郭描写された該心臓内境界データを重み付けする手段；そして、重み付けされた心臓内境界データを結合し、該心室の容積測定値を得る手段、を有する超音波診断画像処理装置、１３．該重み付けする手段が、該走査平面の平面間間隔に従って、該走査平面の、輪郭描写された該心臓内境界データを重み付けする手段を有する１２の超音波診断画像処理装置、１４．体内の血管や器官の容積測定する超音波診断画像処理装置であって：異なる走査平面配置にある該血管または器官を走査する超音波変換器プローブ；該血管または器官の超音波データを含む空間的に別個配置された複数の走査平面を保存する手段；該走査平面で得られた該血管または器官内部のサンプリング密度に従って、該走査平面の該超音波データを重み付けする手段；そして、該走査平面から重み付けされた超音波データを結合して該血管または器官の容積測定を実施する手段、を有する超音波診断画像処理装置、１５．該超音波データが、超音波ドップラーデータを有する１４の超音波診断画像処理装置、１６．該超音波ドップラーデータが、超音波パワードップラーデータを有する１５の超音波診断画像処理装置、１７．超音波造影剤を含む心臓心室の容積測定方法であって：異なる走査平面配置での該心臓心室の走査；該心臓の該心室の造影剤から受信した超音波信号から得られた超音波データを含む空間的に別個配置された複数の走査平面の保存；および、該画像平面からの超音波データの結合、以上の段階を含む心臓心室容積測定方法。１８．該超音波造影剤が、高調波超音波造影剤である１７の方法。１９．心臓心室容積測定用超音波診断画像処理装置であって：共通の走査線配置を有する、異なる走査平面配置で心臓を走査する超音波変換器プローブ；該心臓の同じ心室の超音波データを含む空間的に別個配置された複数の走査平面を保存する手段；および、該走査平面からの該超音波データを結合し、該心臓心室容積測定を実施する手段、を有する超音波診断画像処理装置、２０．心臓心室容積測定用超音波診断画像処理装置であって：互いに角度付けられた、異なる走査平面配置で心臓を走査する超音波変換器プローブ；該心臓の同じ心室の超音波データを含む空間的に別個配置された複数の走査平面を保存する手段；および、該走査平面からの該超音波データを結合し、該心臓の該心室の容積の測定を実施する手段、を有する超音波診断画像処理装置、２１．心臓心室容積測定用超音波診断画像処理装置であって：互いに平行な、異なる走査平面配置で心臓を走査する超音波変換器プローブ；心臓の同じ心室の超音波データを含む空間的に別個配置された複数の走査平面を保存する手段；および、該走査平面からの該超音波データを結合し、該心臓心室容積測定を実施する結合手段、を有する超音波診断画像処理装置、２２．さらに、隣接走査平面との間隔に従って該走査平面の該超音波データを重み付けする手段を有し、該結合手段が、該重み付けされた超音波データを結合する手段を有する２１の超音波診断画像処理装置。
【００２７】
【発明の効果】
左心室機能を含めて、心臓挙動の評価が可能な超音波診断画像処理装置が提供され、さらに心臓心室容積の測定が可能である。特に放射性核種心室造影法などにおける侵襲的な放射性核種の使用を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 
本発明による超音波診断画像処理装置をブロックダイヤグラムにより説明する。
【図２】 
心臓左心室の尖部の超音波走査を説明する。
【図３】 
図２の尖部走査により得られた超音波画像を説明する。
【図４】 
超音波変換器の中心軸についての回転により得られた画像平面を説明する。
【図４ａ】 
平面間間隔に基づく画像平面中の画素のボクセルの重み付けを説明する。
【図５】 
超音波変換器を扇状に振って角度付けされた走査平面による左心室の超音波走査を説明する。
【図６ａ】 
複数の平行走査平面による左心室の超音波走査を説明する。
【図６ｂ】 
複数の平行走査平面による左心室の超音波走査を説明する。
【図６ｃ】 
複数の平行走査平面による左心室の超音波走査を説明する。
【図７】 
心電図（ＥＣＧ）波形によるピーク心臓収縮期及び心臓拡張末期のゲーティング(gating)のタイミングを説明する。
【符号の説明】
１０・・・超音波変換器プローブ、１２・・・ビーム形成器、１４・・・心電図検出器、１６・・・フィルタ、１８・・・Ｂ−モード画像プロセッサ、２０・・・ドップラー計算器、２２・・・ウォールフィルタ、２・・・４２Ｄドップラー画像マッピングプロセッサ、３０・・・フレームメモリ、３・・・２３Ｄ画像プロセッサ、４０・・・画素−ボクセルマップ、４６・・・送出比計算器、５０・・・ビデオプロセッサ、６０・・・表示装置。