医用图像诊断装置及其感兴趣区域设定方法

专利名称：医用图像诊断装置及其感兴趣区域设定方法
技术领域：
本发明涉及针对医用图像中的感兴趣区域(ROI)的设定能够提高操作性的医用图像诊断装置及其感兴趣区域设定方法。
背景技术：
医用图像诊断装置被医生、临床检查技师等检验者使用。在检验者使用医用图像诊断装置时，针对图像的一部分诊断区域设定ROI。检验者利用指示设备对显示画面上所显示的图像的一部分区域进行追踪，来设定 R0L·由检验者的手进行的追踪操作被称为ROI手动设定。在需要对由医用图像诊断装置取得的多个图像分别设定ROI的情况下，对于检验者而言ROI手动设定操作较为复杂。另一方面，已知在针对心脏等运动脏器设定的ROI中基于心脏等运动的ROI的尺寸或位移存在规律性。因此，可按照前述的规律性制作计算机的图像处理程序，并通过执行图像处理程序来设定运动脏器中的R0I。在本申请的说明书中，将通过图像处理的图像处理程序提取ROI的动作称为“R0I自动设定”。ROI自动设定的方法例如在专利文献1中已提出。在专利文献1中，通过计算机 (CPU)执行下述动作利用自动轮廓跟踪(ACT)法，基于超声波图像上的浓度梯度提取心腔和心肌的边界，并将由边界限定的区域作为ROI进行处理。现有技术文献专利文献专利文献1 JP特开平11-155862号公报可是，在专利文献1中，所处理的图像为二维图像，关于对三维图像的ROI自动设定没有任何启示。

发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种能够对运动脏器的三维图像自动设定ROI的医用图像诊断装置及其感兴趣区域设定方法。为了解决上述课题，本发明根据运动脏器的三维图像生成基准断面像，并基于区域分割的基准将所生成的基准断面像进一步分割成多个区域，确定所分割的多个区域中的运动状态不同的区域，并在包括所确定的区域在内的医用图像上的区域中设定感兴趣区域。具体而言，本发明的医用图像诊断装置的特征在于，具备医用图像取得部，取得医用图像；三维图像构成部，构成包括所述医用图像中的运动脏器区域的三维图像；断面像图像生成部，根据所述三维图像生成作为基准图像的二维断面像图像；区域分割部，基于区域分割的基准将所述基准图像分割成多个区域；和感兴趣区域设定部，计算所述多个区域的运动状态，并基于计算出的运动状态确定所述多个区域中的至少一个区域，将包含所确定的区域的所述医用图像的区域设定为感兴趣区域。
根据本发明的医用图像诊断装置，由医用图像取得部取得医用图像，由三维图像构成部构成包括所述医用图像中的运动脏器区域的三维图像，由断面像图像生成部根据所述三维图像生成作为基准图像的二维断面像图像，由区域分割部基于分割区域的基准将所述基准图像分割成多个区域，由感兴趣区域设定部计算所述多个区域的运动状态，并基于计算出的运动状态确定所述多个区域中的至少一个区域，将包含所确定的区域的所述医用图像的区域设定为感兴趣区域，从而能够基于规定的区域分割基准将运动脏器的三维图像分割成多个区域，在各个区域中计算多个区域的运动状态，将运动状态与其他区域不同的区域设定为ROI。另外，本发明的感兴趣区域设定方法的特征在于，包括第1步骤，由医用图像取得部取得医用图像；第2步骤，由三维图像构成部构成包括所述医用图像中的运动脏器区域的三维图像；第3步骤，由断面像图像生成部根据所述三维图像生成作为基准图像的二维断面像图像；第4步骤，由区域分割部基于区域分割的基准将所述基准图像分割成多个区域；和第5步骤，由感兴趣区域设定部计算所述多个区域的运动状态，并基于计算出的运动状态确定所述多个区域中的至少一个区域，将包含所确定的区域的所述医用图像的区域设定为感兴趣区域。根据本发明的感兴趣区域设定方法，在第1步骤中由医用图像取得部取得医用图像，在第2步骤中由三维图像构成部构成包括所述医用图像中的运动脏器区域的三维图像，在第3步骤中由断面像图像生成部根据所述三维图像生成作为基准图像的二维断面像图像，在第4步骤中由区域分割部基于区域分割的基准将所述基准图像分割成多个区域， 在第5步骤中由感兴趣区域设定部计算所述多个区域的运动状态，并基于计算出的运动状态确定所述多个区域中的至少一个区域，将包含所确定的区域的所述医用图像的区域设定为感兴趣区域，从而能够基于规定的区域分割基准将运动脏器的三维图像分割成多个区域，在各个区域中计算多个区域的运动状态，将运动状态与其他区域不同的区域设定为 ROI。发明效果本发明提供一种医用图像诊断装置及其感兴趣区域设定方法，能够基于规定的区域分割基准将运动脏器的三维图像分割成多个区域，在各个区域中计算多个区域的运动状态，将运动状态与其他区域不同的区域设定为R0I。


图1是本发明的实施例1的超声波图像诊断装置的系统结构图的一例。图2是本发明的实施例1的超声波图像诊断装置的测量处理的流程图。图3是表示图2的轮廓线的设定的一例。图4是本发明的实施例1的超声波图像诊断装置的测量处理的显示例。图5是本发明的实施例2的超声波图像诊断装置的测量处理的流程图。图6是表示图5的轮廓线的设定的一例。图7是表示本发明的实施例3的轮廓线的设定的一例。图8是本发明的实施例4的超声波图像诊断装置的测量处理的显示例。图9是本发明的实施例5的超声波图像诊断装置的测量处理的显示例。
具体实施例方式下面，利用附图详细说明本发明的实施方式。本发明的医用图像诊断装置有超声波诊断装置、X射线CT装置、MRI装置等。在本发明的实施方式中，例示医用图像诊断装置中的超声波诊断装置。实施例1在实施例1中，说明如下情况，即通过超声波诊断装置取得包括被检体的运动脏器的三维图像，通过搭载于超声波诊断装置中的CPU从所取得的三维图像中提取二维基准图像，通过搭载于超声波诊断装置中的CPU根据所提取的二维基准图像自动设定R0I。图1是表示本实施例中的超声波诊断装置的示意框图。如图1所示，超声波诊断装置1具备超声波信号生成部2、超声波图像生成部3、 运算部4、存储部5、设定部6、显示部7及控制部8。图中的实线箭头表示控制，白色箭头表示图像信号数据的流动。超声波信号生成部2具有超声波探头21和超声波信号收发部23。超声波探头21向被检体9发送超声波，并接收来自被检体9的接收信号。超声波信号收发部23使由超声波探头21接收到的接收信号通过整相加法电路(未图示)而得到
三维超声波信号。另外，超声波探头21根据多个振子的排列方向来划分种类。具体而言，有二维排列多个振子元件的二维超声波探头和一维排列多个振子的一维超声波探头。二维超声波探头可沿着三维空间收发超声波，由于可直接得到三维超声波信号， 因而适合作为本发明采用的超声波探头。另外，在一维超声波探头中，能够得到被检体的二维超声波信号。使用一维超声波探头得到三维超声波信号的方法在于，沿着正交于振子的排列方向的正交方向依次得到被检体的二维超声波信号并存储到超声波信号收发部23的存储部5中，整相加法电路进行将沿着正交方向依次得到的被检体的二维超声波信号排列在正交方向上来构成三维超声波信号的运算。超声波图像生成部3根据从超声波信号生成部2输入的三维超声波信号，基于设定部6中所设定的条件生成由体素(voxel)数据构成的三维图像。运算部4具有二维断面提取部41、二维轮廓线提取部43及ROI/测量值运算部45。二维断面提取部41进行从三维超声波信号中提取特定断面的信号的运算。特定断面是指通过心脏回声图检查取得的基准图像、即心尖部2腔(A2C)的图像、心尖部4腔 (A4C)的图像。A2C的图像和A4C的图像处于相互正交的位置关系。另外，各图像的分类是根据块匹配法等公知的图像识别技术进行的。具体而言，进行数据库中存储的A2C和A4C 的模板和三维超声波信号的比较运算，根据比较运算的结果，将由相似性最高的三维超声波信号形成的二维图像设为A2C的图像和A4C的图像。二维轮廓线提取部43在A2C和A4C上提取心脏的心内外膜轮廓线。在本说明书中，作为规定的区域分割基准，例如使用美国超声心动图协会(ASE) 推荐的划分方法(称为“ASE划分法”)。将划分了心肌的区域称为心肌划分。ROI/测量值运算部45利用提取出的心内外膜轮廓线或心肌划分进行R0I、运动脏
6器的大小或运动的测量。心肌划分例如通过ASE划分法得到。这里，虽然作为局部区域分割方法而例示了 ASE划分法，但是局部区域分割法也可采用通过对各像素赋予标签(序号)来分割(提取)像素连结起来的区域的加标签方法、 利用分组平均将其分类成所给予的分类数K个的K平均法等的公知区域分割法。基于ASE划分法的区域分割是由后述的设定部6的轮廓线/划分位置设定部63 实施的。轮廓线/划分位置设定部63追踪在显示部7所显示的超声波图像上描绘出的脏器区域。这里，将脏器的例子设为心脏。轮廓线/划分位置设定部63进行操作，用以追踪描绘出心脏的区域的心内膜和心外膜在图像上的位置。心内膜和心外膜的位置信息如图3 的断面图像301a、301b中所示那样用双重粗线示出。外侧的粗线302表示心外膜，内侧的粗线303表示心内膜。心内膜和心外膜的位置信息是指将心脏的容积测量对象即心脏的内腔部分和心肌部分进行分离的位置。这里，在追踪描绘出的脏器的区域时，检验者进行的操作方法有手动操作、半自动操作及自动操作的3种方法。(1)手动操作是检验者利用指示设备全部通过手动追踪心内膜和心外膜的位置信息的操作方法。具体而言，检验者一边参照在显示部7上显示的超声波图像的心脏区域的图像，一边追踪相当于心内膜和心外膜的区域的边界，来输入心内膜和心外膜的位置信息。 控制部8使存储部5暂时存储所输入的心内膜和心外膜的位置信息。(2)半自动操作是检验者利用指示设备在心内膜或心外膜的区域的边界上输入多个点，CPU根据所输入的边界上的多个点提取心内膜或心外膜的区域的边界的操作方法。具体而言，检验者一边参照在显示部7上显示的超声波图像的心脏区域的图像，一边输入相当于心内膜和心外膜的区域与相邻于该相应区域的区域之间的多个边界点。控制部8接受所输入的多个边界点，使运算部4进行样条插补等的插补运算，用于连结各个边界点并求出区域的边界线作为心内膜和心外膜的位置信息。控制部8使存储部5暂时存储所输入的心内膜和心外膜的位置关系。(3)自动操作是检验者利用指示设备输入心内膜或心外膜的区域内的像素点，CPU 根据所输入的像素点提取心内膜或心外膜的区域的边界的操作方法。具体而言，检验者一边参照在显示部7上显示的超声波图像的心脏区域的图像，一边为了确定相当于心内膜和心外膜的区域而输入一点。所输入的一点成为区域生长法(region growing)中的种子点 (seed)。控制部8使运算部4根据种子点进行基于区域生长法的区域提取运算，求出区域的边界线作为心内膜和心外膜的位置信息。控制部8使存储部5暂时存储所求出的心内膜和心外膜的位置关系。作为规定的分割指标的一例，有ASE的心肌的16划分法或17划分法。17划分法等逐渐成为医用图像诊断装置进行心肌测量的行业标准。对心肌应用17划分法是通过检验者一边参照图像显示部71的图像一边在画面上直接设定对心肌进行17划分的位置以输入划分位置来进行的。存储部5具有程序存储部51、数据库部53及ROI/测量值存储部55。存储部5的具体硬件是半导体存储器、硬盘或光盘等存储介质。程序存储部51存储了描述运算部4中的轮廓提取处理或测量运算等算法的程序、 和用于控制各部的程序。数据库部53存储了包括二维断面位置的信息和心肌划分的划分位置信息在内的心脏的局部位置信息、应用利用了轮廓模型的轮廓提取的情况下的二维轮廓形状的轮廓数据。ROI/测量值存储部55存储由ROI/测量值运算部45算出的测量值。设定部6具有测量条件设定部61及轮廓线/划分位置设定部63。设定部6是用户接口，具体的硬件为包括键盘、跟踪球、开关的信息输入设备。测量条件设定部61在检验者手动设定参数时使用，所设定的参数被发送到控制部8中。轮廓线/划分位置设定部63除了具有上述说明的功能外，在无法高精度地设定从二维图像中提取出的轮廓或划分位置的情况下，还用于手动微调其位置。显示部7具有图像显示部71和ROI/测量值显示部73。显示部7的硬件是CRT显示器、液晶显示器、等离子体显示器、有机EL显示器等显示装置。图像显示部71选择性显示重叠了三维轮廓面的三维图像、以及重叠了二维轮廓线的二维断面图像。ROI/测量值显示部73将由ROI/测量值运算部45算出的测量值以曲线图的形式或表的形式，与图像显示部71中所显示的图像组一并显示。控制部8分别与超声波信号生成部2、超声波图像生成部3、运算部4、存储部5、设定部6及显示部7的各结构要素进行连接，综合进行控制使各结构要素发挥功能。控制部 8的具体硬件是计算机系统的CPU。其次，利用图2、图3、图4，说明本实施例的动作例。图2是本发明的实施例1的超声波图像诊断装置的测量处理的流程图。图3是表示图2的轮廓线的设定的一例的图。图4是本发明的实施例1的超声波图像诊断装置的测量处理的显示例。图2 (a)是说明从生成长轴像、短轴像模型到登记至各模型、轮廓线的数据库53的流程图(称为“数据库部登记过程”)。图2(b)是说明从提取长轴像、短轴像到ROI/测量值显示部73显示测量结果的流程图(以下，称为“R0I自动设定过程”)。数据库部登记过程是按照图2(a)示出的下述顺序执行的。(步骤 201)控制部8使数据库部53存储表示A2C的图像301b、A4C的图像301a等的长轴像和与长轴像正交的短轴像的形状的模型。作为短轴像的例子，例如有顶部像(短轴像心尖部分像)、中部像(短轴像乳突肌部分像)、基部像(短轴像心基部部分像)。顶部像、中部像、基部像在左心室中设置在长轴方向的不同位置的等级309a、309b、309c。(步骤 2O3)控制部8基于ASE划分法生成长轴像轮廓线，并存储在存储部5中。ASE划分法表示主要对左心室的心肌进行划分。心肌存在于以粗线302和303示出的心外膜和心内膜之间。根据17划分法，左心室如图3左上方的A4C的图像301a所示那样被划分边界308(虚线示出)分割成7个心肌区域a g。也就是说区域a g为心肌划分。在由粗线302和 303示出的轮廓线上设有轮廓点。在A4C的图像的右侧示出存在与A4C的图像正交的位置关系的A2C的图像。A2C的图像也通过划分边界308(虚线示出)作为心肌划分而分割成7 个心肌区域a g。另外，虽然未图示，但是也可定义A3C (心尖部长轴像)等长轴像的新基。如以上说明，长轴像轮廓线如图像301a及301b所示，被设定在心肌区域的边界部分。(步骤 2O5)控制部8基于ASE划分法生成短轴像轮廓线，并存储在存储部5中。在短轴像中， 心肌也与长轴图像的情况同样，存在于用粗线306和307示出的心外膜和心内膜之间。短轴像利用与长轴像的A4C的图像301a正交的A2C的图像301b的位置关系，被分割成6个心肌区域。具体而言，利用示出图3右下方的长轴像的A4C的图像和A2C的图像的位置关系的坐标系进行说明。在图3右下方的坐标系中，将A4C的图像的位置设为纵轴，将A2C的图像的位置设为横轴。用粗线306和307示出的短轴像的轮廓线与纵轴及横轴相交于图3 右下方的坐标系上的黑点示出的8点。利用针对该8点的相对位置，短轴像的心肌区域被分割成6个。短轴像轮廓线如粗线306和307所示那样被设定在心肌区域的边界部分。(步骤 207)控制部8使步骤201中制作的长轴像及短轴像的模型与步骤203中制作的长轴像的轮廓线、步骤205中制作的短轴像的轮廓线相关联地作为轮廓模型304及305登记在数据库部53中。接着，ROI自动设定过程是按照图2(b)示出的下述顺序执行的。(步骤211)检验者手动操作测量条件设定部61对控制部8设定用于取得超声波信号的参数。 控制部8接收所设定的参数，使超声波信号收发部23驱动超声波探头21。超声波探头21 在超声波发送、接收来自被检体的反射信号、即收发期间进行切换。超声波探头21在发送期间向被检体的诊断部位(例如，心脏等)发送超声波。超声波探头21在接收期间接收来自被检体的反射信号。超声波信号收发部23对接收到的反射信号进行整相，得到三维超声波信号。本步骤公开了通过医用图像取得部取得医用图像的例子。另外，获得三维超声波信号的步骤是通过医用图像取得部取得医用图像的步骤的一例。控制部8根据从超声波信号收发部23输入的三维超声波信号，基于设定部6中设定的条件，使超声波图像生成部3生成由体素数据构成的三维图像。三维图像是由三维图像构成部所生成的，该三维图像构成部用于构成包括所述医用图像中的运动脏器区域的三维图像。另外，生成三维图像的步骤是由三维图像构成部构成包括所述医用图像中的运动脏器区域的三维图像的步骤。控制部8使二维断面提取部41进行从三维图像中提取A2C的图像和A4C的图像的运算。由断面像图像生成部根据三维图像生成A2C、A4C等的作为基准图像的二维断面像图像。另外，基准图像的生成步骤是由断面像图像生成部根据所述三维图像生成作为基准图像的二维断面像图像的步骤。另外，短轴像的顶部像、中部像、基部像是与A2C的图像、S4C的图像等长轴像正交的位置关系，在左心室中被设于长轴方向的不同的位置。短轴像的顶部像、中部像、基部像是以各自的位置关系从心尖侧提取出的。(步骤 212)检验者能够手动操作测量条件设定部61对控制部8设定用于微调心肌位置的位置信息。控制部8接收所设定的位置信息，再次设定心肌的轮廓模型的初始位置。对于轮廓变形的提取轮廓的精度而言，通过最初确定图像内的心肌的大致位置能够得到提高。步骤212的手动操作不是必须的，也可以使控制部8以公知的图像识别技术提取心肌位置。(步骤 213)控制部8使二维轮廓线提取部43在A2C的图像、A4C的图像上提取心内外膜轮廓线。轮廓线提取方法可以采用利用了检测膜面的图像亮度值的变化的边沿检测处理、模板匹配、轮廓模型的方法。这里，以利用了轮廓模型的方法为例进行说明。所谓轮廓模型是指以一般化的形式表现所要提取的物体轮廓的形状或亮度值的规律的模型。能够一边根据轮廓模型的形状也就是实际心脏的形状自适应地使轮廓变形，一边提取心脏的轮廓。另外，在轮廓模型中，也能采用学习过去提取出的轮廓数据来生成轮廓模型的方法。图3的上部右侧是在数据库部53中存储的轮廓模型的例子，是长轴像轮廓模型 304和短轴像轮廓模型305。一般情况下，由于心外膜的附近容易淹没在人造物或噪声中， 因而难以单独提取心外膜。另一方面，由于心内膜的心肌和心腔的亮度比较清楚，因而较之心外膜可以说易于提取，心内膜的提取精度比心外膜高。在轮廓模型中，作为使心内膜和心外膜相关联后的轮廓模型进行存储，从而以心内膜的轮廓的提取数据补充心外膜的轮廓的提取，同时能够提高心外膜的提取精度。(步骤 215)控制部8使二维轮廓线提取部43在短轴像上提取心内外膜轮廓线。如图3所示， 在轮廓模型中，划分边界308和短轴像等级的位置309a 309c (这里，以顶部像、中部像、 基部像的三阶段为例)与轮廓线一起进行存储。轮廓模型与图像的左心室的变形相应地进行变形。通过如上述那样进行轮廓提取，在提取出A4C的图像301a上的轮廓及A2C的图像 301b上的轮廓的同时，也决定了短轴像等级的位置309a 309c和划分边界308。决定出的划分边界308成为分割成多个区域的区域分割基准，AC4像的基准图像沿着区域分割的基准被分割成多个区域。通过步骤212至步骤215的各步骤，公开了区域分割部基于区域分割的基准将所述基准图像分割成多个区域的例子。另外，步骤212至步骤215是由区域分割部基于区域分割的基准将所述基准图像分割成多个区域的步骤的一例。(步骤217)控制部8使显示部7显示长轴像和短轴像。具体而言，长轴像(A2C的图像、A4C 的图像)在图4的超声波诊断装置的显示画面401上分别显示为符号402、符号403。短轴像(顶部像、中部像、基部像的各图像)在图4的超声波诊断装置的显示画面401上分别显示为符号404、符号405、符号406。进而，三维图像也可以作为符号407而显示于显示画面 401 上。(步骤 218)检查者能够手动操作测量条件设定部61对控制部8设定用于微调轮廓位置或心肌划分位置的位置信息。控制部8接受所设定的位置信息，对轮廓位置或心肌划分位置进行微调。步骤218的手动操作不是必须的，如果不需要微调轮廓位置或心肌划分位置，则能省略执行。(步骤 219)控制部8使ROI/测量值运算部45执行由所述轮廓面、轮廓线、划分位置所定义的区域的测量。ROI/测量值运算部45测量每个心肌划分区域的运动，能够根据较之周边的心肌划分区域表示运动极快或极慢的举动的心肌划分来自动设定R0I。每个心肌划分区域的运动能够根据如下说明的心肌跟踪法进行测量。心肌跟踪法是提取在图像的帧上出现的特征点的方法。ROI/测量值运算部45对每帧进行该特征点的检测，来跟踪该特征点的移动。例如，在心脏的情况下，由于在心肌组织和心脏内部的血流部分中回波信号的强度(振幅)有较大差异，所以通过针对回波信号设定阈值，能够将这两个部分的边界即心内膜的位置作为特征点进行检测。由于帧间的特征点的位移量被限定于由速度决定的宽度，所以例如设置将某帧的特征点的位置限定为中心的搜索范围，通过在该搜索范围内搜索下帧的特征点，能够实现搜索时间的缩短。ROI/测量值运算部45跟踪被检体组织的特征点，并输出组织位移信息。在ROI/测量值运算部45中，利用由划分边界308划分出的多个心肌划分区域的每个区域的帧间移动量，来运算组织的运动速度等组织位移信息。进而，ROI/测量值运算部45根据多个心肌划分区域的每个区域的运动速度来运算平均值、离散值、中央值等统计值，并将这些统计值作为阈值来运算速度异常快或异常慢的心肌部位的异常区域位置信息。ROI/测量值运算部45将相当于异常区域位置信息的区域自动设定为R0I。另外，被设定为ROI的区域并不限定于一个，也可以是多个。另外，由于ROI/测量值运算部45根据心内膜和心外膜确定心肌位置，因而能够运算心内外膜之间的距离、即心肌的厚度。此外，ROI/测量值运算部45从被心外膜围起来的区域的容积中减去被心内膜围起来的容积，并且在相减之后的容积上乘以已知的心肌比重，从而可算出心肌重量。进而，由于ROI/测量值运算部45设定了划分位置，因此也能够计算出指定的划分位置处的所述各种测量值。另外，ROI/测量值运算部45也能够适用于二维轮廓线的测量。由此，能够进行以往确立的基于二维的诊断，同时参照三维测量进行详细诊断。此外，心脏是伴有运动的脏器，基于其运动信息的诊断也是重要的。因此，ROI/测量值运算部45能够采用使轮廓面或轮廓线追踪心脏的运动从而计算出该移动量的方法。 作为跟踪的方法，例如可以利用以往提出的光点跟踪法等追踪运算，计算出移动量。由此， 能够测量测量值的时间变化。例如，可导出容积变化、变形、射血分数(ejection fraction) 等指标。通过步骤212至步骤215的各步骤，公开了如下例子感兴趣区域设定部算出所述多个区域的运动状态，基于算出的运动状态确定所述多个区域中的至少一个区域，将含有所确定的区域的所述医用图像的区域设定为感兴趣区域。另外，步骤217至步骤219是通过感兴趣区域设定部算出所述多个区域的运动状态，基于算出的运动状态确定所述多个区域中的至少一个区域，将包含所确定的区域的所述医用图像的区域设定为感兴趣区域的步骤的一例。(步骤 2IB)控制部8配合长轴像和短轴像使显示部7显示ROI或测量值。ROI用图4的符号409示出。R0I409是以包括心肌区域f的虚线圆形示出的区域。R0I409的显示例以虚线示出，但是在背景图像为黑白的情况下也可以是彩色，还可以不用虚线而用实线或单点划线等线段示出。另外，R0I409的形状并不限定为圆形，也可以是矩形，或者是通过其他方法提取脏器或器官的轮廓而与提取出的轮廓相符或相近似的形状。另外，测量值既可以像符号40A那样通过曲线显示将其显示为容积的时间变化率，也可以像符号40C那样显示为容积、面积、心肌质量、心射血分数的各种数值。进而，伴随于此，也可以显示以符号40B示出的心电波形等生物体信号。根据以上说明的实施例1，能够将运动脏器的三维图像分割成多个区域，并将多个区域中的异常分割区域设定为ROI。实施例2在实施例2中，说明不参照数据库部53中存储的模型的情况。图5是本发明的实施例2的超声波图像诊断装置的测量处理的流程图。图6是表示图5的轮廓线的设定的一例的图。(步骤511)控制部8通过公知的图像识别从三维超声波信号中提取长轴像(A2C的图像和A4C 的图像)。控制部8使显示部7显示所提取的长轴像。检查者利用测量条件设定部61针对在显示部7上显示的长轴像在A2C的图像和A4C的图像上手动设定心内外膜轮廓。进而， 检查者利用测量条件设定部61设定心肌划分的划分边界(实施例1的图4的符号308)。(步骤513)检验者利用测量条件设定部61针对在显示部71上显示的长轴像设定短轴像(顶部像、中部像、基部像)的位置。控制部8使显示部7显示所设定的位置的短轴像。其次， 检验者利用测量条件设定部61对在显示部7上显示的短轴像提取各短轴上的心内外膜轮廓。通过步骤511得到的A2C的图像及A4C的图像的心内外膜轮廓线如图6左下方所示相对于短轴断面601以8个交点进行交叉。检验者利用测量条件设定部61以通过8个点的方式针对在显示部7上显示的短轴像设定轮廓点。另外，如图6右下方所示在短轴像上也设定心肌划分的划分边界308。(步骤515) (步骤 51B)上述步骤由于与实施例1中说明的步骤215 步骤51B相同，所以省略其说明。另外，步骤511或步骤513的任意一方可以参照数据库部53中存储的模型。根据以上说明的实施例2，能够将运动脏器的三维图像分割成多个区域，将多个区域中的异常分割区域设定为R0I。另外，检验者也能够选择参照或不参照数据库部53，对于检验者来说操作的自由度比较宽。实施例3在实施例1中，说明了长轴像或短轴像正交的情况。可是，长轴像或短轴像彼此的位置关系也可以不必正交，如果角度具有特定关系， 则不局限于正交或不正交，可自由决定基准断面的种类。因为实施例1和实施例3的不同点仅在于正交或不正交的位置关系，因此在此仅说明位置关系的不同。图7是表示本发明的实施例3的轮廓线的设定的一例。例如，若如图7左下方所示那样以相对于AC4倾斜相交的长轴断面去截断三维轮廓面，则成为图7右下方所示的倾斜的坐标轴。如果预先存储倾斜的坐标轴和短轴像轮廓线之间的交点707与分割边界的相对位置，则能够利用所述相对位置分割短轴像的心肌区域。根据以上说明的实施例3，能够将运动脏器的三维图像分割成多个区域，并将多个区域中的异常分割区域设定为ROI。实施例4在实施例1中，说明了显示出2个长轴图像的例子。但是，长轴像不一定要显示2个，只要显示至少一个，也能够设定短轴像。实施例 1和实施例4的不同点仅在于是显示2个长轴图像还是显示1个长轴图像。图8是本发明的实施例4的超声波图像诊断装置的测量处理的显示例。在图8中，例如在仅手动指定A2C的图像的情况下，可以在画面上仅显示A2C的图像，而不显示A4C的图像。并且，在图8中，表示了求出ROI的结果、即在A4C的图像内显示 R0I809的例子。根据以上说明的实施例4，能够将运动脏器的三维图像分割成多个区域，并将多个区域中的异常分割区域设定为ROI。实施例5在实施例1中说明了显示出2个长轴图像的例子，在实施例4中说明了显示出1 个长轴图像的例子。但是，长轴像并不需要全部显示，如果短轴像也如实施例1那样预先设定了将左心室4等份等的几何学设定，则能够自动设定短轴像。实施例1和实施例5的不同点仅在于是显示2个长轴图像还是不显示长轴图像。图9是本发明的实施例5的超声波图像诊断装置的测量处理的显示例。在图9中，例如在操作部6中准备“R0I自动设定”这样的按钮，检验者操作“R0I 自动设定”的按钮。并且，在图9中示出了求出ROI的结果、即在A4C图像内显示R0I909的例子。根据以上说明的实施例5，能够将运动脏器的三维图像分割成多个区域，并将多个区域中的异常分割区域设定为ROI。以上，虽然在各实施例中以心脏作为运动脏器的例子进行了说明，但是也可包括自身不运动而随着运动脏器的运动而运动的脏器、随着呼吸运动而运动的脏器或器官等。产业上的可利用性本发明能够利用于超声波诊断装置、X射线CT装置、MRI装置等各种医用图像诊断装置。另外，也能利用于计算机、各种便携终端等能够对从医用图像诊断装置获得的图像进行图像处理的信息设备。符号说明1超声波诊断装置2超声波信号生成部3超声波图像生成部4运算部5存储部
6设定部
7显示部
8控制部
权利要求
1.一种医用图像诊断装置，其特征在于，具备医用图像取得部，取得医用图像；三维图像构成部，构成包括所述医用图像中的运动脏器区域的三维图像；断面像图像生成部，根据所述三维图像生成作为基准图像的二维断面像图像；区域分割部，基于区域分割的基准将所述基准图像分割成多个区域；和感兴趣区域设定部，计算所述多个区域的运动状态，并基于计算出的运动状态确定所述多个区域中的至少一个区域，将包含所确定的区域的所述医用图像的区域设定为感兴趣区域。
2.根据权利要求1所述的医用图像诊断装置，其特征在于，所述断面像图像生成部生成多个二维断面像图像，多个二维断面像图像的至少两个图像为相互正交的位置关系。
3.根据权利要求1所述的医用图像诊断装置，其特征在于，所述医用图像诊断装置具有数据库部，该数据库部登记了用于生成所述二维断面像图像的比较模型，所述断面像图像生成部参照所述数据库中登记的比较模型生成二维断面像图像。
4.根据权利要求1所述的医用图像诊断装置，其特征在于，所述医用图像诊断装置具有数据库部，该数据库部登记了用于分割成所述多个区域的比较模型，所述区域分割部参照所述数据库中登记的比较模型分割成多个区域。
5.根据权利要求1所述的医用图像诊断装置，其特征在于，所述医用图像诊断装置具有设定部，为了生成所述二维断面像图像而针对在所述显示部中显示的图像输入位置信息，所述断面像图像生成部根据所述设定部中输入的位置信息生成二维断面像图像。
6.根据权利要求1所述的医用图像诊断装置，其特征在于，所述医用图像诊断装置具有设定部，为了分割成所述多个区域而针对在所述显示部中显示的图像输入位置信息，所述区域分割部根据所述设定部中输入的位置信息分割成多个区域。
7.根据权利要求1所述的医用图像诊断装置，其特征在于，所述断面像图像生成部生成多个二维断面像图像，多个二维断面像图像的至少两个图像是彼此具有特定角度的位置关系。
8.根据权利要求1所述的医用图像诊断装置，其特征在于，所述断面像图像生成部生成至少一个二维断面像图像，所述区域分割部针对一个二维断面像图像基于区域分割的基准分割成多个区域。
9.根据权利要求1所述的医用图像诊断装置，其特征在于，所述医用图像诊断装置还具备起动部，该起动部起动从所述三维图像构成部到所述感兴趣区域自动设定部的一系列构成部，通过所述起动部起动所述三维图像构成部、所述断面像图像生成部、所述区域分割部及所述感兴趣区域自动设定部。
10.根据权利要求1所述的医用图像诊断装置，其特征在于，所述感兴趣区域设定部按所述多个区域的每一个区域进行计算，利用运动状态运算统计值，并将所述统计值用作阈值来确定区域。
11.根据权利要求1所述的医用图像诊断装置，其特征在于，所述断面像图像生成部利用具有心内膜和心外膜的轮廓模型生成所述二维断面像图像。
12.—种医用图像诊断装置的感兴趣区域设定方法，其特征在于，包括 第1步骤，由医用图像取得部取得医用图像；第2步骤，由三维图像构成部构成包括所述医用图像中的运动脏器区域的三维图像； 第3步骤，由断面像图像生成部根据所述三维图像生成作为基准图像的二维断面像图像；第4步骤，由区域分割部基于区域分割的基准将所述基准图像分割成多个区域；和第5步骤，由感兴趣区域设定部计算所述多个区域的运动状态，并基于计算出的运动状态确定所述多个区域中的至少一个区域，将包含所确定的区域的所述医用图像的区域设定为感兴趣区域。
13.根据权利要求12所述的医用图像诊断装置的感兴趣区域设定方法，其特征在于， 在所述第3步骤中，由所述断面像图像生成部生成多个二维断面像图像，多个二维断面像图像的至少两个图像为相互正交的位置关系。
14.根据权利要求12所述的医用图像诊断装置的感兴趣区域设定方法，其特征在于， 所述医用图像诊断装置的感兴趣区域设定方法包括第6步骤，在第6步骤中为了生成所述二维断面像图像由设定部对在所述显示部中显示的图像输入位置信息，在所述第3步骤中由所述断面像图像生成部根据所述设定部中输入的位置信息生成二维断面像图像。
15.根据权利要求12所述的医用图像诊断装置的感兴趣区域设定方法，其特征在于， 所述医用图像诊断装置的感兴趣区域设定方法包括第7步骤，在第7步骤中为了分割成所述多个区域由设定部对在所述显示部中显示的图像输入位置信息，在所述第3步骤中由所述断面像图像生成部根据所述设定部中输入的位置信息分割成多个区域。
16.根据权利要求12所述的医用图像诊断装置的感兴趣区域设定方法，其特征在于， 在所述第3步骤中由所述断面像图像生成部生成多个二维断面像图像，多个二维断面像图像的至少两个图像是彼此具有确定角度的位置关系。
17.根据权利要求12所述的医用图像诊断装置的感兴趣区域设定方法，其特征在于， 在所述第3步骤中由所述断面像图像生成部生成至少一个二维断面像图像，在所述第4步骤中由所述区域分割部针对一个二维断面像图像基于区域分割的基准分割成多个区域。
18.根据权利要求12所述的医用图像诊断装置的感兴趣区域设定方法，其特征在于， 所述医用图像诊断装置的感兴趣区域设定方法还具备由起动部起动从所述三维图像构成部到所述感兴趣区域自动设定部的一系列构成部的第8步骤，在第8步骤中由所述起动部起动所述三维图像构成部、所述断面像图像生成部、所述区域分割部及所述感兴趣区域自动设定部。
全文摘要
本发明提供一种医用图像诊断装置及其感兴趣区域设定方法。本发明的医用图像诊断装置，具备医用图像取得部，取得医用图像；三维图像构成部，构成包括所述医用图像中的运动脏器区域的三维图像；断面像图像生成部，根据所述三维图像生成作为基准图像的二维断面图像；区域分割部，基于区域分割的基准将所述基准图像分割成多个区域；和感兴趣区域设定部，计算所述多个区域的运动状态，基于计算出的运动状态确定所述多个区域中的至少一个区域，将包含所确定的区域的所述医用图像的区域设定为感兴趣区域。
文档编号A61B8/08GK102421373SQ201080020359
公开日2012年4月18日 申请日期2010年5月18日 优先权日2009年5月20日
发明者长野智章 申请人:株式会社日立医疗器械