(57)【要約】【課題】医用画像解析技術に関し、臓器の形状変位を解析する上で基準となる標準形状を算出し、形状変位の時間的変化の定量的解析を可能にする運動解析装置を提供する。【解決手段】臓器を含む時系列画像を入力する画像入力部１０１と、臓器の輪郭を時系列に抽出する輪郭抽出部１０３と、時系列に抽出された複数の輪郭から標準輪郭形状を算出する標準輪郭形状生成部１０４と、標準輪郭形状と抽出した一時相の輪郭との形状の違いを算出する形状変位算出部１０５と、形状変位の時系列変化を出力する変位出力部１０６とを備え、これにより、種々の変形をする臓器においても、標準輪郭形状を算出し基準とすることで、形状変位の時間的変化の適切な定量的解析が可能となる。【選択図】      図１
2005071284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
解析対象となる対象物が写されている時系列画像に基づいて、前記対象物の運動を解析する運動解析装置において、
前記時系列画像を入力する画像入力手段と、
前記対象物の一時相の輪郭を前記時系列画像から抽出する輪郭抽出手段と、
前記一時相毎に抽出された複数の輪郭に基づいて、前記対象物の標準的な輪郭形状を表す標準輪郭形状を算出する標準輪郭形状生成手段と、
を有する
ことを特徴とする運動解析装置。
【請求項２】
前記標準輪郭形状生成手段において算出した標準輪郭形状と、前記抽出した一時相の輪郭形状の差である形状変位を一時相毎に算出する形状変位算出手段と、
前記算出した一時相毎の形状変位を時間に対応させた変位出力データを出力する変位出力手段と、
を有する
ことを特徴とする請求項１記載の運動解析装置。
【請求項３】
前記標準輪郭形状生成手段は、
前記一時相毎に抽出された複数の輪郭の平均形状を算出し、
前記平均形状を標準輪郭形状とする
ことを特徴とする請求項１記載の運動解析装置。
【請求項４】
前記標準輪郭形状生成手段は、
参考となる複数の輪郭形状の形状分布を予め記憶しておき、
前記対象物から抽出された輪郭形状を、前記記憶している参考となる形状分布の代表的形状に射影することで標準輪郭形状を生成する
ことを特徴とする請求項１記載の運動解析装置。
【請求項５】
解析対象となる対象物が写されている時系列画像に基づいて、前記対象物の運動を解析する運動解析装置において、
前記時系列画像を入力する画像入力手段と、
前記対象物中に表されている一時相の２つの境界形状を前記時系列画像から抽出する境界抽出手段と、
前記一時相毎に抽出された２つの境界形状に基づいて、前記対象物の中の標準的な２つの境界形状を算出する標準境界形状生成手段と、
を有する
ことを特徴とする運動解析装置。
【請求項６】
前記標準境界形状生成手段によって算出された標準的な２つの境界形状と、前記抽出した一時相の２つの境界形状とに基づいて、前記２つの境界の間隔変位を算出する間隔変位算出手段と、
前記算出した一時相毎の間隔変位を時間に対応させた変位出力データを出力する変位出力手段と、
を有する
ことを特徴とする請求項５記載の運動解析装置。
【請求項７】
前記標準境界形状生成手段は、
前記一時相毎に抽出された複数の境界形状の平均境界形状を算出し、
前記平均境界形状を標準境界形状とする
ことを特徴とする請求項５記載の運動解析装置。
【請求項８】
前記変位出力手段から出力される変位出力データは、
前記対象物における変位の位置と変位の時間を定義域に、前記形状変位、または、前記間隔変位を値域に持つように表現された変位遷移図である
ことを特徴とする請求項２または６記載の運動解析装置。
【請求項９】
前記変位出力手段により出力された変位遷移図を用いて、前記対象物の形状変位、または、間隔変位の伝播距離、または、伝搬速度を計測する計測手段を有する
ことを特徴とする請求項８記載の運動解析装置。
【請求項１０】
解析対象となる対象物が写されている時系列画像に基づいて、前記対象物の運動を解析する運動解析方法において、
前記時系列画像を入力する画像入力ステップと、
前記対象物の一時相の輪郭を前記時系列画像から抽出する輪郭抽出ステップと、
前記一時相毎に抽出された複数の輪郭に基づいて、前記対象物の標準的な輪郭形状を表す標準輪郭形状を算出する標準輪郭形状生成ステップと、
を有する
ことを特徴とする運動解析方法。
【請求項１１】
解析対象となる対象物が写されている時系列画像に基づいて、前記対象物の運動を解析する運動解析方法において、
前記時系列画像を入力する画像入力ステップと、
前記対象物中に表されている一時相の２つの境界形状を前記時系列画像から抽出する境界抽出ステップと、
前記一時相毎に抽出された２つの境界形状に基づいて、前記対象物の中の標準的な２つの境界形状を算出する標準境界形状生成ステップと、
を有する
ことを特徴とする運動解析方法。
【請求項１２】
解析対象となる対象物が写されている時系列画像に基づいて、前記対象物の運動を解析する運動解析方法をコンピュータによって実現するプログラムにおいて、
前記時系列画像を入力する画像入力機能と、
前記対象物の一時相の輪郭を前記時系列画像から抽出する輪郭抽出機能と、
前記一時相毎に抽出された複数の輪郭に基づいて、前記対象物の標準的な輪郭形状を表す標準輪郭形状を算出する標準輪郭形状生成機能と、
を実現する
ことを特徴とする運動解析方法のプログラム。
【請求項１３】
解析対象となる対象物が写されている時系列画像に基づいて、前記対象物の運動を解析する運動解析方法をコンピュータによって実現するプログラムにおいて、
前記時系列画像を入力する画像入力機能と、
前記対象物中に表されている一時相の２つの境界形状を前記時系列画像から抽出する境界抽出機能と、
前記一時相毎に抽出された２つの境界形状に基づいて、前記対象物の中の標準的な２つの境界形状を算出する標準境界形状生成機能と、
を実現する
ことを特徴とする運動解析方法のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医用画像診断における臓器などの運動解析装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、臓器などの変形の解析は、一時相での形状を基準に他の時相での形状の変位を計測することで行われていた。例えば、特許文献１に開示されているように、心臓を対象とした場合には、基準となる時相の決定は容易であった。
【０００３】
これは、心臓が収縮・拡張という明確な変形をするためであり、加えて心電図を利用することで、収縮の開始時点といった変形における特定の時相を容易に決めることができることによっている。
【０００４】
これに対し、心臓以外の臓器（例えば、子宮）の多くは、変形の特定の時相を定めることが困難であり、臓器の変形を解析する場合に、基準とする形状を決定する手段が無く、運動解析を困難にしていた。
【特許文献１】特開平１０−９９３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、心臓が収縮・拡張という明確な変形をする心臓以外の臓器であっても、その臓器の形状変位を解析する上で基準となる標準輪郭形状を算出し、形状変位や厚み変位の時間的変化の定量的解析を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、解析対象となる対象物が写されている時系列画像に基づいて、前記対象物の運動を解析する運動解析装置において、前記時系列画像を入力する画像入力手段と、前記対象物の一時相の輪郭を前記時系列画像から抽出する輪郭抽出手段と、前記一時相毎に抽出された複数の輪郭に基づいて、前記対象物の標準的な輪郭形状を表す標準輪郭形状を算出する標準輪郭形状生成手段と、を有することを特徴とする運動解析装置である。
【０００７】
請求項２に係る発明は、前記標準輪郭形状生成手段において算出した標準輪郭形状と、前記抽出した一時相の輪郭形状の差である形状変位を一時相毎に算出する形状変位算出手段と、前記算出した一時相毎の形状変位を時間に対応させた変位出力データを出力する変位出力手段と、を有することを特徴とする請求項１記載の運動解析装置である。
【０００８】
請求項３に係る発明は、前記標準輪郭形状生成手段は、前記一時相毎に抽出された複数の輪郭の平均形状を算出し、前記平均形状を標準輪郭形状とすることを特徴とする請求項１記載の運動解析装置である。
【０００９】
請求項４に係る発明は、前記標準輪郭形状生成手段は、参考となる複数の輪郭形状の形状分布を予め記憶しておき、前記対象物から抽出された輪郭形状を、前記記憶している参考となる形状分布の代表的形状に射影することで標準輪郭形状を生成することを特徴とする請求項１記載の運動解析装置である。
【００１０】
請求項５に係る発明は、解析対象となる対象物が写されている時系列画像に基づいて、前記対象物の運動を解析する運動解析装置において、前記時系列画像を入力する画像入力手段と、前記対象物中に表されている一時相の２つの境界形状を前記時系列画像から抽出する境界抽出手段と、前記一時相毎に抽出された２つの境界形状に基づいて、前記対象物の中の標準的な２つの境界形状を算出する標準境界形状生成手段と、を有することを特徴とする運動解析装置である。
【００１１】
請求項６に係る発明は、前記標準境界形状生成手段によって算出された標準的な２つの境界形状と、前記抽出した一時相の２つの境界形状とに基づいて、前記２つの境界の間隔変位を算出する間隔変位算出手段と、前記算出した一時相毎の間隔変位を時間に対応させた変位出力データを出力する変位出力手段と、を有することを特徴とする請求項５記載の運動解析装置である。
【００１２】
請求項７に係る発明は、前記標準境界形状生成手段は、前記一時相毎に抽出された複数の境界形状の平均境界形状を算出し、前記平均境界形状を標準境界形状とすることを特徴とする請求項５記載の運動解析装置である。
【００１３】
請求項８に係る発明は、前記変位出力手段から出力される変位出力データは、前記対象物における変位の位置と変位の時間を定義域に、前記形状変位、または、前記間隔変位を値域に持つように表現された変位遷移図であることを特徴とする請求項２または６記載の運動解析装置である。
【００１４】
請求項９に係る発明は、前記変位出力手段により出力された変位遷移図を用いて、前記対象物の形状変位、または、間隔変位の伝播距離、または、伝搬速度を計測する計測手段を有することを特徴とする請求項８記載の運動解析装置である。
【００１５】
請求項１０に係る発明は、解析対象となる対象物が写されている時系列画像に基づいて、前記対象物の運動を解析する運動解析方法において、前記時系列画像を入力する画像入力ステップと、前記対象物の一時相の輪郭を前記時系列画像から抽出する輪郭抽出ステップと、前記一時相毎に抽出された複数の輪郭に基づいて、前記対象物の標準的な輪郭形状を表す標準輪郭形状を算出する標準輪郭形状生成ステップと、を有することを特徴とする運動解析方法である。
【００１６】
請求項１１に係る発明は、解析対象となる対象物が写されている時系列画像に基づいて、前記対象物の運動を解析する運動解析方法において、前記時系列画像を入力する画像入力ステップと、前記対象物中に表されている一時相の２つの境界形状を前記時系列画像から抽出する境界抽出ステップと、前記一時相毎に抽出された２つの境界形状に基づいて、前記対象物の中の標準的な２つの境界形状を算出する標準境界形状生成ステップと、を有することを特徴とする運動解析方法である。
【００１７】
請求項１２に係る発明は、解析対象となる対象物が写されている時系列画像に基づいて、前記対象物の運動を解析する運動解析方法をコンピュータによって実現するプログラムにおいて、前記時系列画像を入力する画像入力機能と、前記対象物の一時相の輪郭を前記時系列画像から抽出する輪郭抽出機能と、前記一時相毎に抽出された複数の輪郭に基づいて、前記対象物の標準的な輪郭形状を表す標準輪郭形状を算出する標準輪郭形状生成機能と、を実現することを特徴とする運動解析方法のプログラムである。
【００１８】
請求項１３に係る発明は、解析対象となる対象物が写されている時系列画像に基づいて、前記対象物の運動を解析する運動解析方法をコンピュータによって実現するプログラムにおいて、前記時系列画像を入力する画像入力機能と、前記対象物中に表されている一時相の２つの境界形状を前記時系列画像から抽出する境界抽出機能と、前記一時相毎に抽出された２つの境界形状に基づいて、前記対象物の中の標準的な２つの境界形状を算出する標準境界形状生成機能と、を実現することを特徴とする運動解析方法のプログラムである。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に係る発明の運動解析装置及びその方法においては、対象物として種々の変形をする臓器においても、標準輪郭形状を算出して基準とすることで、形状変位の時間的変化の適切な定量的解析が可能となる。これにより、医用画像診断の精度が向上する他、これまで目視では困難であった臓器運動解析が可能になり、その効果は多大である。
【００２０】
請求項２に係る発明の運動解析装置においては、前記算出した標準輪郭形状と、抽出した一時相の輪郭形状との差から一時相毎の形状変位を正確に算出することができる。
【００２１】
請求項５に係る発明の運動解析装置及びその方法においては、対象物として種々の変形をする臓器においても、標準境界形状を算出して基準とすることで、間隔変位（例えば、臓器の場合には厚み変位）の時間的変化の適切な定量的解析が可能となる。これにより、医用画像診断の精度が向上する他、これまで目視では困難であった臓器運動解析が可能になり、その効果は多大である。
【００２２】
請求項６に係る発明の運動解析装置においては、前記算出した標準境界形状と、抽出した一時相の境界形状との差から一時相毎の間隔変位（例えば、臓器の場合には厚み変位）を正確に算出することができる。
【００２３】
請求項８に係る発明の運動解析装置においては、出力された変位遷移図により変位の伝播方向などがより判別しやすくなる。
【００２４】
請求項９に係る発明の運動解析装置においては、出力された変位遷移図により変形の伝播速度Ｖ、伝播距離Ｌを計測することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態の運動解析装置を、図１〜６を参照しながら説明する。
【００２６】
本実施形態の運動解析装置は、画像診断装置の出力画像をオンラインまたはオフラインで受け取り、その画像データに対して一連の運動解析処理を行う医用画像解析装置である。
【００２７】
（１）運動解析装置の構成
図１は、運動解析装置の構成図である。
【００２８】
運動解析装置は、外部の機器から画像を入力する画像入力部１０１と、画像データや処理途中におけるデータを記憶するメモリ１０２と、時系列画像データの輝度情報を基に対象物の輪郭を自動、または、手動で検出する輪郭抽出部１０３と、時系列に抽出された複数の輪郭から標準的な輪郭形状を算出する標準輪郭形状形成部１０４と、標準輪郭形状と抽出輪郭との形状の違いを算出する形状変位算出部１０５と、形状変位の時系列変化を出力する変位出力部１０７とで構成される。
【００２９】
（２）処理の流れ
図２は、運動解析装置に関する処理の流れを示す流れ図である。以下、処理の流れに沿って説明する。
【００３０】
ステップ１１において、最初に時系列の画像データが画像入力部１０１によって入力される。入力された画像データはメモリ１０２に記憶される。
【００３１】
ステップ１２において、輪郭抽出部１０３では、時系列の各画像における対象物の輪郭を抽出する。この抽出処理は、例えば、輝度変化を利用した一般的なエッジ検出法やスネーク法などの手法で自動的に決定すると良い。
【００３２】
輪郭が不明瞭な場合には、ポインティングデバイス１０６などを用いて手動で輪郭を決定できるように構成することもできる。
【００３３】
本実施形態では、輪郭を複数の座標点を結んだもので表現する。したがって、抽出された輪郭は、複数点の座標値（ここではｎ点とする）
【数１】
2005071284.tif 000003
としてメモリ１０２に記憶される。ここで、ｔは時相を表す。
【００３４】
ステップ１３において、標準輪郭形状形成部１０４では、標準的な輪郭形状を算出する。
【００３５】
本実施形態では、各時相での輪郭形状を平均することで標準輪郭形状を算出する。つまり、各時相における輪郭形状を表す座標値を平均し、平均座標値の集合
【数２】
2005071284.tif 000004
を算出する。ここで、
【数３】
2005071284.tif 000005
である。ｍは平均形状を得るための時相の数であり、対象物の種々の変形形状が含まれるように大きくとる方が望ましい。
【００３６】
また、不動の点の位置合わせをするなどして、対象物全体の移動の影響を取り除いてから、標準輪郭形状を算出するとなお良い。
【００３７】
このようにすることで、ひとつの時相の輪郭形状のみからでは得られない、変形の運動解析により適した標準輪郭形状を得ることができる。
【００３８】
この効果を、図３に模擬的に例示する。図３は、管状の対象物の蠕動運動のような変形を時系列的に捕らえた輪郭形状の系列である。
【００３９】
図示するような変形を解析するために、従来のように一つの時相の輪郭形状を基準にすると、変形の大きさや形状を正しく求めることができない。これに対し、本実施形態による標準輪郭形状は図３（ｄ）のようになり、これを基準に用いると、変形の大きさや形状の解析が適切にできる。
【００４０】
ステップ１４において、形状変位算出部１０５では、標準輪郭形状と各抽出した一時相の輪郭との形状の違いを算出する。
【００４１】
本実施形態では、形状の違いを標準輪郭形状の座標点と各抽出輪郭の座標点との距離ｄとして算出することを例示する。
【数４】
2005071284.tif 000006
ステップ１５において、変位出力部１０７により形状変位を出力する。
【００４２】
形状変位の出力は、例えば、図４に示すように平均形状からの変位を明確に表示する。このように出力することで、目視にくらべて、微小な変位でもより容易に判別することが可能となる。
【００４３】
また、図５の変位遷移図に示すように、形状変位の経時変化を示しても良い。図５は、定義域に変位の時間、縦軸に対象物における変位の位置をとり、値域に変位の大きさをとる。具体的には、図の横軸に変位の時間、縦軸に対象物における変位の位置である座標点の番号をとり、変位の大きさｄをグレースケールに変換して表示したものである。この変位遷移図により、変位の伝播方向などがより判別しやすくなる。すなわち、同じ変位の大きさのｄの移動状態に着目するものであり、変位の大きさｄはグレースケールで表示されているため、同じ色（例えば、白色）の座標の位置（図上では、画素）の移動方向を判読する。
【００４４】
以上、本実施形態によれば、種々の変形をする臓器においても、標準形状を算出し基準とすることで、形状変位の時間的変化の適切な定量的解析が可能となる。これにより、医用画像診断の精度が向上する他、これまで目視では困難であった定量的な臓器運動解析が可能になり、その効果は多大である。
【００４５】
（３）変更例１
上記実施形態の運動解析装置に加えて、形状変位の伝播速度、伝搬距離を計測する計測部を付加することもできる。
【００４６】
計測部では、図６のように出力された変位遷移図上で種々の計測を行う。
【００４７】
例えば、ポインティングデバイス１０６などを用いて２点を指定することで、変形の伝播速度Ｖ、伝播距離Ｌなどを計測することができる。
【００４８】
計測方法は、同じ変位の大きさのｄの移動状態に着目するものであり、変位の大きさｄはグレースケールで表示されているため、同じ色（例えば、白色）の画素を２点の変位の位置と時間である（ｙ１，ｔ１）（ｙ２，ｔ２）を指定する。そして、縦軸が変位位置で横軸が変位時間であるので、
伝搬速度Ｖ＝（ｙ２−ｙ１）／（ｔ２−ｔ１）
伝搬距離Ｌ＝ｙ１−ｙ２
となる。
【００４９】
このように、本実施形態では標準輪郭形状が算出できていることにより、伝播距離Ｌを標準輪郭形状の輪郭に沿った道のりとして適切に計算することができる。
【００５０】
なお、２点の指定は、手動でなく、画素のグレースケールに着目して、同じ色の画素のみを自動的に抽出してもよい。例えば、ハフ変換で直線を検出して自動的に変位の伝搬速度を計算してもよい。
【００５１】
（３）変更例２
本実施形態の変更例として、本発明の運動解析処理だけでなく、その他の画像計測処理やファイリングなどのデータ管理機能を含むような医用ワークステーションの形態であっても良い。
【００５２】
また、画像データに対する一連の運動解析処理を汎用のコンピュータで処理するためのプログラムとして実現しても良い。
【００５３】
さらに、画像診断装置に本機能を組み込んだ形で実現することも可能である。
【００５４】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態の運動解析装置について、図７〜１０を参照して説明する。
【００５５】
第２の実施形態は、第１の実施形態の運動解析装置における輪郭形状の変位に代えて、対象物の中の２つの境界の間隔、すなわち、臓器においてはその中の境界の厚み変位を解析する運動解析装置である。
【００５６】
（１）運動解析装置の構成
図７は、本実施形態の運動解析装置の構成図である。
【００５７】
運動解析装置は、外部の機器から画像を入力する画像入力部２０１と、画像データや処理途中におけるデータを記憶するメモリ２０２と、厚み変位の解析対象の境界を自動、または、手動で検出する境界抽出部２０３、時系列に抽出された複数の輪郭から標準的な境界形状を算出する標準境界形状形成部２０４と、標準境界形状と抽出境界とから厚みの違いを算出する厚み変位算出部２０５と、厚み変位の時系列変化を出力する変位出力部２０７とで構成される。
【００５８】
（２）処理の流れ
図８は、本実施形態の運動解析装置に関する処理の流れを示す図である。以下、処理の流れに沿って説明する。
【００５９】
ステップ２１において、最初に時系列の画像データが画像入力部２０１によって入力される。入力された画像データはメモリ２０２に記憶される。
【００６０】
ステップ２２において、輪郭抽出部２０３で厚み変位の解析対象の境界を抽出する。厚みを解析するため、境界は２個以上ある。この抽出処理は例えば、一般的な輝度変化を利用したエッジ検出やスネーク法などの手法で自動的に決定すると良い。
【００６１】
輪郭が不明瞭な場合には、ポインティングデバイス１０６などを用いて手動で輪郭を決定できるように構成することもできる。抽出された境界の座標値がメモリ２０２に記憶される。
【００６２】
ステップ２３において、標準境界形状形成部２０４で標準的な境界形状を算出する。複数ある境界毎に、各時相での境界形状を平均することで標準境界形状を算出する。形状の平均は、第１の実施形態と同様に各座標値を平均することで算出する。
【００６３】
ステップ２４において、厚み変位算出部２０５で標準境界形状と各抽出境界とからの厚み変位を算出する。
【００６４】
本実施形態では、厚みの違いｄＴを、標準境界形状における厚みＴ１と各抽出した一時相の境界における厚みＴ２の差として算出することを例示する。
【数５】
2005071284.tif 000007
ステップ２５において、変位出力部２０７により厚み変位を出力する。厚み変位の出力は、図９の変位遷移図に示すように、厚み変位の経時変化を表示する。
【００６５】
図９の変位遷移図は、横軸に時間、縦軸に座標点の番号をとり、厚み変位ｄＴをグレースケールに変換して表示したものである。このように表示することで、変形の伝播方向などがより判別しやすくなる。
【００６６】
（３）変更例１
第２の実施形態の運動解析装置においても、厚み変位の伝播速度などの状態を計測する計測部を付加する構成とすることもできる。
【００６７】
計測部では、出力された変位遷移図上で種々の計測を行う（図１０）。
【００６８】
例えば、ポインティングデバイスなどを用いて２点を指定することで、厚み変位の伝播速度、伝播距離などを計測することができる。
【００６９】
この場合にも、本実施形態では標準境界形状が算出できていることにより、伝播距離を標準形状の境界に沿った道のりとして適切に計算することができる。
【００７０】
（４）変更例２
本実施形態の変更例として、運動解析処理だけでなく、その他の画像計測処理やファイリングなどのデータ管理機能を含むような医用ワークステーションの形態であっても良い。
【００７１】
また、画像データに対する一連の運動解析処理を汎用のコンピュータで処理するためのプログラムとして実現しても良い。
【００７２】
さらに、画像診断装置に本機能を組み込んだ形で実現することも可能である。
【００７３】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態の運動解析装置について説明する。
【００７４】
本実施形態の運動解析装置は、標準輪郭形状形成部１０４での標準輪郭形状の算出方法が、第１の実施形態と異なる例である。
【００７５】
本実施形態では、対象物に関する複数の輪郭形状から、形状分布を事前に獲得しておき、現在処理対象となっている対象物から抽出された輪郭形状を、形状分布の代表的形状へ射影することによって標準輪郭形状を生成するものである。
【００７６】
以下に、具体的方法を述べる。
【００７７】
まず、事前に、種々の変形、個体差などを含む複数の参考となる輪郭形状から、参考となる参考形状分布を獲得してメモリ１０２に記憶しておく。
【００７８】
この参考形状分布の獲得は、参考となる輪郭形状を表す形状ベクトルの分布について主成分分析することで行う。
【００７９】
まず、輪郭形状を表す複数の座標値を並べ、ベクトルｖとする（Ｔは転置を表す）。
【数６】
2005071284.tif 000008
平均輪郭形状は次式で計算される。
【数７】
2005071284.tif 000009
主成分分析は形状ベクトルの共分散行列の固有ベクトルを計算することにより行われる。共分散行列Ｓは次式で計算される。
【数８】
2005071284.tif 000010
次に、共分散行列の主成分ｐ（＝固有ベクトル）を算出する。
【数９】
2005071284.tif 000011
ここで、ｐｋは固有値の絶対値の大きい方からｋ＝１，２，・・・の順とする。
【００８０】
形状ベクトルの分布情報として、この平均輪郭形状と固有ベクトルｐと固有値λを事前に記憶をしておく。
【００８１】
標準輪郭形状生成時には、対象物から抽出された輪郭形状ｖｃから少数の主成分を算出することで標準輪郭形状を算出する。
【数１０】
2005071284.tif 000012
このことにより、より代表的な形状のみが取り出され、特異的、一時的な変形成分は取り除かれることとなり、変形算出の際に基準となる標準輪郭形状を合理的に生成することができる。
【００８２】
以上、第３の実施形態によれば、種々の変形をする臓器においても、標準形状を算出し基準とすることで、厚み変位の時間的変化の適切な定量的解析が可能となる。これにより、医用画像診断の精度が向上する他、これまで目視では困難であった定量的な臓器運動解析が可能になり、その効果は多大である。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、医用画像診断における臓器などの運動を解析する医用画像解析装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】第１の実施形態の運動解析装置の構成図である。
【図２】第１の実施形態の運動解析装置の処理の流れ図である。
【図３】標準輪郭形状生成の説明図である。
【図４】形状変位の出力例１である。
【図５】形状変位の出力例２の変位遷移図である。
【図６】変位遷移図における形状変位の計測例である。
【図７】第２の実施形態の運動解析装置の構成図である。
【図８】第２の実施形態の運動解析装置の処理の流れ図である。
【図９】変位遷移図における厚み変位の出力例である。
【図１０】変位遷移図における厚み変位の計測例である。
【符号の説明】
【００８５】
１０１      画像入力部
１０２      メモリ
１０３      輪郭抽出部
１０４      標準輪郭形状形成部
１０５      形状変位算出部
１０７      変位出力部
【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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