(57)【要約】【課題】関心組織を簡便かつ精度良く測定する。【解決手段】画像処理装置２は、超音波３Ｄプローブ１から伝送された３次元エコー信号に信号処理を施す信号処理回路６と、信号処理回路６で変換される複数の３次元エコーデータを少なくとも１セット以上記憶するメモリ７と、大容量の記録装置８と、前記入力装置４からの入出力信号の制御を行う制御回路９と、メモリ７に記憶されている３次元エコーデータを基に座標変換などの画像処理を行う画像処理回路１０と、画像処理回路１０で処理された超音波３次元画像を表示する表示回路１１と、「体積の計測」を行う際の演算を行うＣＰＵ１２とで主に構成されている。【選択図】  図１
2005334089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対して３次元の超音波走査を行い、前記超音波走査により得られた３次元領域の超音波データを用いて、前記被検体の任意の第１断層画像と、前記第１断層画像面と垂直な第２断層画像とを表示可能な超音波画像診断装置において、
計測対象となる線分を、前記第１断層画像上に２系統設定すると共に、前記第２断層画像上に１系統を設定する計測線設定手段と、
前記計測線設定手段により設定された前記線分を基に体積計測を行う計測手段と、
前記計測手段で得られた計測結果および測定範囲を表示する表示手段と
を具備することを特徴とする超音波画像診断装置。
【請求項２】
前記計測手段は、前記計測線設定手段により設定された前記線分を基に回転楕円体により体積計測する
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波画像診断装置。
【請求項３】
前記計測手段は、前記計測線設定手段により設定された前記線分の長さ（距離）を計測するとともに体積計測する
ことを特徴とする請求項２に記載の超音波画像診断装置。
【請求項４】
前記計測線設定手段により設定された前記線分の入力条件で体積計測が可能か否かを判断する計測判断手段を具備し、
前記計測判断手段にて体積計測可能と判断したときのみ前記計測手段において体積計測を行う
ことを特徴とする請求項３に記載の超音波画像診断装置。
【請求項５】
前記線分の入力条件は、
（１）前記第１断層画像上の２系統のうち少なくとも一方が前記第２断層画像画と交わることと、
（２）前記第２断層画像上の線分が前記第１断層画像面と交わること
である
ことを特徴とする請求項４に記載の超音波画像診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体に対して３次元の超音波走査を行い観察及び検査を行う超音波画像診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、先端部内に超音波探触子を備えた超音波プローブを体腔内に挿入し、超音波探触子より超音波を送受することにより、生体臓器の超音波画像を得て診断を行う超音波画像診断装置が用いられている。
【０００３】
診断する生体臓器の一つとして前立腺があるが、この前立腺の診断においては、その形状のみならず、体積も重要な診断要素となっている。
【０００４】
このため、特開２００１−１７８７２５号公報においては、超音波断層画像上で直交する２軸を指定することにより、該軸を基に回転楕円の体積を算出する手法が採られている。
【特許文献１】特開２００１−１７８７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記開２００１−１７８７２５号の方法では、あくまで１平面上での測定であるため、該平面と垂直な（奥行き）方向は指定できず、計測誤差が大きかった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、関心組織を簡便かつ精度良く測定することのできる超音波画像診断装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の超音波画像診断装置は、被検体に対して３次元の超音波走査を行い、前記超音波走査により得られた３次元領域の超音波データを用いて、前記被検体の任意の第１断層画像と、前記第１断層画像面と垂直な第２断層画像とを表示可能な超音波画像診断装置において、計測対象となる線分を、前記第１断層画像上に２系統設定すると共に、前記第２断層画像上に１系統を設定する計測線設定手段と、前記計測線設定手段により設定された前記線分を基に体積計測を行う計測手段と、前記計測手段で得られた計測結果および測定範囲を表示する表示手段とを具備して構成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、関心組織を簡便かつ精度良く測定することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について述べる。
【実施例１】
【００１０】
図１ないし図１７は本発明の実施例１に係わり、図１は超音波画像診断装置の構成を示す構成図、図２は図１の記憶装置に記憶されている３次元エコーデータを基に画像処理回路で加工された画像（ラジアル断面とリニア断面とを展開表示した画像）を示す図、図３は図２の表示にてラジアル断面を下半円表示（中心から下半分のみ表示）で特定組織（例えば前立腺）が映った状態を示す図、図４は図３の特定組織の体積を計測する手順を説明する第１の図、図５は図３の特定組織の体積を計測する手順を説明する第２の図、図６は図３の特定組織の体積を計測する手順を説明する第３の図、図７は図３の特定組織の体積を計測する手順を説明する第４の図、図８は図３の特定組織の体積を計測する手順を説明する第５の図、図９は図３の特定組織の体積を計測する手順を説明する第６の図、図１０は図３の特定組織の体積を計測する手順を説明する第７の図、図１１は図３の特定組織の体積を計測する手順を説明する第８の図、図１２は図４ないし図１１の手順における体積計測の演算を説明する第１の図、図１３は図４ないし図１１の手順における体積計測の演算を説明する第２の図、図１４は図４ないし図１１の手順における体積計測の演算を説明する第３の図、図１５は図４ないし図１１の手順における体積計測の演算を説明する第４の図、図１６は図４ないし図１１の手順における体積計測の演算を説明する第
５の図、図１７は図４ないし図１１の手順における体積計測の演算を説明する第６の図である。
【００１１】
図１に示すように、本実施例の超音波画像診断装置１００は、図示しない挿入部の先端部に超音波振動子１５（図２参照）を備え、駆動送受信部１ａでの超音波振動子１５による超音波の送受信でアナログ信号である３次元エコー信号を得ることができる超音波３次プローブ（以下、超音波３Ｄプローブと記す）１と、この超音波３Ｄプローブ１で得られた３次元エコーデータを基に各種画像処理を行う後述する計測線設定手段及び計測手段とを備える画像処理装置２と、この画像処理装置２で処理された画像処理後の画像の表示を行う表示手段であるモニタ３と、前記画像処理装置２に接続され、操作・指示当を行う入力装置４（キーボード、マウス、トラックボール等）とで主に構成されている。
【００１２】
前記超音波３Ｄプローブ１は、術者（医師等）により、被検者の体内、例えば胃、食道や大腸などの管腔状臓器に挿入される。そして、例えば先端部に設けた超音波振動子１５を駆動送受信部１ａによって駆動させながら回転させ、ラジアルスキャンを行ったり、長手軸方向に進退させてリニアスキャンを行ったり、ラジアルスキャンとリニアスキャンとを組み合わせた螺旋状のスパイラルスキャンを行って、超音波を送受信しながら管腔状の３次元的なエコーを得て、電気的なアナログ信号である３次元エコー信号として画像処理装置２に伝送する。
【００１３】
前記画像処理装置２は、前記超音波３Ｄプローブ１から伝送された３次元エコー信号に包絡線検波、対数増幅、Ａ／Ｄ変換、スキャンコンバート等の信号処理を施してデジタルの３次元エコーデータとして計測線設定手段の一部を構成する信号処理回路６と、この信号処理回路６で変換される複数の３次元エコーデータを少なくとも１セット以上記憶するメモリ７と、大容量の記録装置８と、前記入力装置４からの入出力信号の制御を行う制御回路９と、前記メモリ７に記憶されている３次元エコーデータを基に座標変換などの画像処理を行い、図２に示すように断面の展開図を構築する計測線設定手段の一部を構成する画像処理回路１０と、この画像処理回路１０で処理された超音波３次元画像をビデオ信号に変換し、前記モニタ３に表示できるようにする表示回路１１と、これらメモリ７、記録装置８及び各回路６、９、１０、１１の制御を行うとともに、後述する「体積の計測」を行う際の演算を行う計測手段が記憶されているＣＰＵ１２と、そのＣＰＵ１２、前記メモリ７、記録装置８及び各回路６、９、１０、１１の各部門を接続して画像データ等の受け渡しを行うデータ転送バス（以下、バス）１３とで主に構成されている。
【００１４】
図２は前記記憶装置７に記憶されている３次元エコーデータを基に画像処理回路１０で加工された図であり、超音波３Ｄプローブ１の長手軸方向に対して垂直な第１の断面（ラジアル断面）と並行な第２の断面（リニア断面）とを展開したＤＰＲ（Dual Plane Reconstruction）表示である。
【００１５】
図３は前記ＤＰＲ表示にてラジアル断面を下半円表示（中心から下半分のみ表示）で特定組織（例えば前立腺）が映った状態を示し、図３中の符号１６に示す梨地部分（ハッチング部分）が該特定組織である。
【００１６】
次に、術者が実際図３中の特定組織１６の体積を計測する手順に関して図４ないし図１１を用いて説明する。
【００１７】
該特定組織１６が第１断面および第２断面上に形状がモニタ３上に表示されている状態で、術者は入力装置４を用いて計測の指示を行う。このことによって、前記画像処理回路１０では前記メモリ７に記憶されている３次元エコーデータとこれらの入力指示とを基に特定組織１６の計測を行うための図４に示す特定組織計測用超音波３次元画像（以下計測用画像）を構築し、表示回路１１を経由してモニタ３の画面上に表示する。
【００１８】
次に術者は、計測用画像上で特定組織１６を認識したら、入力装置４によって計測項目から「距離計測」を選択決定する。
【００１９】
すると、ＣＰＵ１２では計測用画像上に図４に示すようにキャリパー５１を第１断面像中央に重畳表示する。
【００２０】
ここで、主入力装置４を利用して特定組織１６の一端にキャリパー５１を移動し（図５参照）、確定すると、第１断面像中央に前記キャリパー５１と同形のアクティブなキャリパー５２が現れる。同時に位置を確定したキャリパー５１の大きさが一回り小さくなることで、アクティブのキャリパー５２と区別が付くようになっている。次にキャリパー５２をキャリパー１とほぼ反対側の特定組織１６の一端に移動し（図６）、決定することで、キャリパー５１とキャリパー５２間の線分ｘの距離を表示する。
【００２１】
更に、入力装置４によって新たに２系統目の「距離計測」を選択すると、１系統目のキャリパーとは形状の異なるキャリパー５３が第１断面像中央に現れ、術者はこれを前記線分ｘの中点を通り、線分ｘと垂直な直線上でかつ特定組織１６の境界と交わる一端付近にキャリパー５３を移動し（図７）、確定する。確定と同時に第１断面像中央に前記キャリパー５３と同形のアクティブなキャリパー５４が現れるため、線分ｘと同様にキャリパー５４を特定組織１６の他端に移動し（図８）、決定することで、線分ｙの距離を表示する。
【００２２】
最後に、入力装置４によって新たに３系統目の「距離計測」を選択すると、１および２系統目のキャリパーとは形状の異なるキャリパー５５が第１断面像中央に現れ、術者は前記入力回路１４を操作することで、第２断面像側の特定組織１６の境界と交わる一端付近にキャリパー５５を移動し（図９）、確定する。確定と同時に第２断面像中央に前記キャリパー５５と同形のアクティブなキャリパー５６が現れるため、それを特定組織１６の他端に移動し（図１０）、決定することで線分ｚの距離を表示するとともに、体積計測（回転楕円体近似）結果が表示される（図１１）。
【００２３】
次に、上記体積計測の演算に関して図１２ないし図１７を参照して説明する。
【００２４】
（１）２系統入力された第１断面（ラジアル断面）で、距離の長い方の系統を長軸（この場合、計測線分ｂ）とする。もう片方の系統を仮短軸とする。長軸に垂直な直線ｄを考える（図１２参照）。
【００２５】
（２）仮短軸から長軸と垂直な直線ｄへの投影を行い、短軸の長さを決定する（図１３参照）。
【００２６】
（３）長軸の垂直２等分線で、かつ（２）で決定した長さの短軸ｅを決定する。決定された長軸ｂ、短軸ｅに外接する回転楕円ｆを決定する（図１４参照）。
【００２７】
（４）リニア断面においてラジアルスライス線上の、回転楕円ｆの長軸ｂと短軸ｅの交点Ｏの高さ位置Ｏ’を中心とした短軸ｅの長さ分の線分ｇを考える（図１５参照：リニア断面２系統、ラジアル断面１系統入力の場合は、中心位置の高さが交点Ｏ、高さ方向の幅が短軸の長さと同じ矩形領域ｇ’を考える）。
【００２８】
（５）線分ｇと計測線分ｃとが交差（もしくは領域ｇ’（高さ方向の幅は短軸と同じで、高さ方向の中心Ｏ’はＯの高さと同じ、横方向の中心はリニアスライス線と同じで幅は短軸と同じ）に計測線分ｃの端点が含まれてリニアスライス線上の線分ｇ”と交差）していれば、楕円計測対象とする（図１６参照）。
【００２９】
（６）計測線分ｃと、ｃと相互に垂直２等分し合い短軸と同じ長さを持つ第３軸ｈを考える。計測線分ｃと第３軸ｈを軸とする回転楕円ｉを考える（図１７参照）。
【００３０】
（７）体積推定値Ｖ算出用の各軸長は
ａ’：長軸の長さ、ｂ’：短軸の長さ、ｃ’：計測線分ｃの長さとし、
Ｖ＝（４π／３）×（ａ’／２）×（ｂ’／２）×（ｃ’／２）
として算出した結果を表示する。
【００３１】
（８）楕円の表示は回転楕円ｆ及び回転楕円ｉを画面に表示する。
【００３２】
なお、楕円表示を行う際は、更に以下の（ａ）及び（ｂ）の条件が全て満たされる必要がある。  
（ａ）ラジアル断面２系統、リニア断面１系統の場合
・短軸、長軸のいずれかがヘリカルスライス線と交わっていること。  
・リニア断面の系統とラジアルスライス線が交わっていること。  
（ｂ）リニア断面２系統、ラジアル断面１系統の場合
・短軸、長軸のいずれかがラジアルスライスと交わっていること。
【００３３】
以上、本実施例によれば、以下の１）〜４）の効果を得ることができる。  
１）３次元画像上で計測範囲を指定できるため、計測が容易かつ高精度で行える。  
２）距離計測を行う感覚で体積計測を行えるため、操作性が煩雑にならない。  
３）距離計測を行いつつ体積計測を行える。  
４）体積計測範囲を表示することで視覚的に測定範囲を認識できる。
【００３４】
本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例１に係る超音波画像診断装置の構成を示す構成図
【図２】図１の記憶装置に記憶されている３次元エコーデータを基に画像処理回路で加工された画像（ラジアル断面とリニア断面とを展開表示した画像）を示す図
【図３】図２の表示にてラジアル断面を下半円表示（中心から下半分のみ表示）で特定組織（例えば前立腺）が映った状態を示す図
【図４】図３の特定組織の体積を計測する手順を説明する第１の図
【図５】図３の特定組織の体積を計測する手順を説明する第２の図
【図６】図３の特定組織の体積を計測する手順を説明する第３の図
【図７】図３の特定組織の体積を計測する手順を説明する第４の図
【図８】図３の特定組織の体積を計測する手順を説明する第５の図
【図９】図３の特定組織の体積を計測する手順を説明する第６の図
【図１０】図３の特定組織の体積を計測する手順を説明する第７の図
【図１１】図３の特定組織の体積を計測する手順を説明する第８の図
【図１２】図４ないし図１１の手順における体積計測の演算を説明する第１の図
【図１３】図４ないし図１１の手順における体積計測の演算を説明する第２の図
【図１４】図４ないし図１１の手順における体積計測の演算を説明する第３の図
【図１５】図４ないし図１１の手順における体積計測の演算を説明する第４の図
【図１６】図４ないし図１１の手順における体積計測の演算を説明する第５の図
【図１７】図４ないし図１１の手順における体積計測の演算を説明する第６の図
【符号の説明】
【００３６】
１…超音波３Ｄプローブ
１ａ…駆動送受信部
２…画像処理装置
３…モニタ
４…入力装置
６…信号処理回路
７…メモリ
８…記録装置
９…制御回路
１０…画像処理回路
１１…表示回路
１２…ＣＰＵ
１３…バス
１５…超音波振動子１
１００…超音波画像診断装置
代理人    弁理士    伊藤  進
【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】
2005334089.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2005334089.tif 000015
【図１４】
2005334089.tif 000016
【図１５】
2005334089.tif 000017
【図１６】
2005334089.tif 000018
【図１７】
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