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画像処理装置、画像処理プログラム、記憶媒体及び超音波診断装置 新技術説明会 外国出願あり

国内特許コード P09A014683
整理番号 GI-H19-31
掲載日 2009年10月1日
出願番号 特願2007-328325
公開番号 特開2009-148395
登録番号 特許第4879872号
出願日 平成19年12月20日(2007.12.20)
公開日 平成21年7月9日(2009.7.9)
登録日 平成23年12月9日(2011.12.9)
発明者
  • 横田 康成
  • 野方 文雄
  • 河村 洋子
出願人
  • 国立大学法人岐阜大学
発明の名称 画像処理装置、画像処理プログラム、記憶媒体及び超音波診断装置 新技術説明会 外国出願あり
発明の概要

【課題】
局所的に頸動脈に動脈硬化が生ずる場合にも、超音波Bモード画像を使用して十分な精度で頸動脈の心拍変動を追跡できる画像処理装置、画像処理プログラム、記憶媒体及び超音波診断装置を提供する。
【解決手段】
画像処理装置11のコンピュータ12は、連続したフレームからなる超音波Bモード画像列を取得して、所定のフレームに描画される頸動脈短軸断面の頸動脈壁を推定する。コンピュータ12は、推定された頸動脈壁及びその周辺組織を含む領域の画像をテンプレート画像とし、このテンプレート画像の頸動脈壁と前記周辺組織を含む領域の画像を、変形させて、変形後のテンプレート画像と、前記取得した各フレームの画像との誤差を最小にすることにより頸動脈壁の径の大きさを推定して頸動脈壁の時間変化を取得する。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


動脈硬化症は、生活習慣の不摂生が危険因子となる生活習慣病の一つであり、自覚症状がほとんどないまま若年層から進行し、放っておくと脳梗塞、心筋梗塞、狭心症などに発展する可能性がある。動脈硬化症は治癒が困難であるため、早期に動脈硬化の兆候をとらえて患者に生活習慣の改善を促し、病気の進行を遅らせることが重要である。



動脈硬化症の検査の中で、超音波エコー検査は、非侵襲に血管を直接観察できることから、現在の臨床診断において必要不可欠な検査として定着しつつある。動脈硬化のための超音波エコー検査では、血管内部に付着したプラークと呼ばれる脂肪分の有無や内膜中膜複合体厚(IMT: intima-media complex thickness)を評価する。しかし、動脈硬化初期段階ではプラークもなく、IMTも薄くて計測が困難であるため、こうした形態学的観察では、初期の兆候をとらえることは難しい。



これに対し、動脈硬化は動脈が硬化し弾力性を失うことであるから、心拍動に伴う動脈の動きの良さを評価すればよいという考え方がある。プラーク、IMTなどの形態学的計測とは異なり、動脈の動きの定量的計測を行う場合、計算機の援用が不可欠である。



特許文献1では頸動脈径の心拍変動を測定することにより、動脈硬化の指標を得ることが提案されている。さらに、本出願人は特願2007-239198号で、超音波Bモード長軸断面像を用いて頸動脈径の心拍変動を推定する方法を提案している。非特許文献1では、Bモード画像上で頸動脈壁の1点を手動で指定したのち、RF信号を用いて指定した頸動脈壁の動きを10μmの精度で追跡する手法を提案し実用化している。非特許文献1では、RF信号を用いているため、一部の超音波診断装置でしか利用できないが、現在のところ最も高い精度を有していると推察される。



なお、非特許文献2~5は、出願時の技術水準が記載されている。

【特許文献1】特許第3882084号

【非特許文献1】原田烈光,「エコートラッキング法による動脈硬化指標の計測」,超音波検査技術,Vol.28(3):pp.29-35,2003.

【非特許文献2】ジーエッチ・グランルンド、「フーリエ プレプロセシング フォー ハンド プリント キャラクタ レコグニッシヨン(Fourier preprocessing for hand character recognition)」、IEEE Trans. on Computers, Vol. C-21, pp.195-201,1972.

【非特許文献3】クリス・エル・デ・コルテ他、「キャラクタリゼーション オブ プラーク コンポーネンツ ウイズ イントラバスキュラ ウルトラサウンド エラストグラフィ イン ヒューマン フェモラル アンド コロナリイ アーテェリーズ イン ヴィトロ(Characterization of Plaque Components With Intravascular Ultrasound Elastgraphy in Human Femoral and Coronary Arteries In Vitro)」、

【非特許文献4】ラジ・エー・バルデュシング,クリス・エル・デ・コルテ他,「コンパリソン オブ ファイナイト エレメンツ モデル エラストグラムス アイヴィユーエス エラストグラムス アクワイヤド フロム ファントム アンド アーテェリーズ(Comparison of Finite Elements Model Elastograms and IVUS Elastograms acquied from Phantoms and Arteries)」、IEEE Symposium, pp.1873-1875,2002

【非特許文献5】林香苗、「日本人並びに日本産医学実験動物の解剖及び生理学係数」、第2版(訂正復刻版)、文京書院、1965,pp9

産業上の利用分野


本発明は、画像処理装置、画像処理プログラム、記憶媒体及び超音波診断装置に係り、特に、頸動脈の超音波画像の画像処理装置、画像処理プログラム、記憶媒体及び超音波診断装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
連続したフレームからなる超音波Bモード画像列を取得して、所定のフレームに描画される頸動脈短軸断面の頸動脈壁を推定する頸動脈壁推定手段と、
推定された頸動脈壁及びその周辺組織を含む領域の画像をテンプレート画像とし、このテンプレート画像の頸動脈壁と前記周辺組織を含む領域の画像を、変形させて、変形後のテンプレート画像と、前記取得した各フレームの画像との誤差を最小にすることにより頸動脈壁の径の大きさを推定して頸動脈壁の時間変化を取得する心拍変動追跡手段を備えることを特徴とする画像処理装置。

【請求項2】
前記頸動脈壁推定手段は、
頸動脈の位置と形状を決める頸動脈パラメータが含まれて頸動脈であるらしさを表わす評価関数を最大にすることにより、頸動脈壁を推定することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。

【請求項3】
前記心拍変動追跡手段は、前記フレームが、フレーム毎に頸動脈の中心が変動している場合には、頸動脈の中心座標のずれも推定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像処理装置。

【請求項4】
コンピュータを、
連続したフレームからなる超音波Bモード画像列を取得して、所定のフレームに描画される頸動脈短軸断面の頸動脈壁を推定する頸動脈壁推定手段と、
推定された頸動脈壁及びその周辺組織を含む領域の画像をテンプレート画像とし、このテンプレート画像の頸動脈壁と前記周辺組織を含む領域の画像を、変形させて、変形後のテンプレート画像と、前記取得した各フレームの画像との誤差を最小にすることにより頸動脈壁の径の大きさを推定して頸動脈壁の時間変化を取得する心拍変動追跡手段として機能させることを特徴とする画像処理プログラム。

【請求項5】
前記頸動脈壁推定手段が、
頸動脈の位置と形状を決める頸動脈パラメータが含まれて頸動脈であるらしさを表わす評価関数を最大にすることにより、頸動脈壁を推定することを特徴とする請求項4に記載の画像処理プログラム。

【請求項6】
前記心拍変動追跡手段が、
前記フレームが、フレーム毎に頸動脈の中心が変動している場合には、頸動脈の中心座標のずれも推定することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の画像処理プログラム。

【請求項7】
請求項4乃至請求項6のいずれか1項に記載の画像処理プログラムを記憶した記憶媒体。

【請求項8】
請求項1乃至請求項3のうちいずれか1項に記載の画像処理装置に接続され、探触子の超音波送受信により得られたエコー信号を基に生体内の超音波Bモード画像列を生成し、前記画像処理装置に前記超音波Bモード画像列を出力することを特徴とする超音波診断装置。
産業区分
  • 治療衛生
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2007328325thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
岐阜大学産官学連携推進本部では、岐阜大学における知的財産の創出・管理・活用のマネジメントをしています。上記の特許・技術に関心のある方は、下記問い合わせ先に整理番号とともにご相談下さい。


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