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ULTRASONIC ANALYZER, ULTRASONIC ANALYSIS METHOD AND ULTRASONIC ANALYSIS PROGRAM foreign

Patent code P200016833
File No. 6229
Posted date May 11, 2020
Application number P2018-109266
Publication number P2019-208971A
Date of filing Jun 7, 2018
Date of publication of application Dec 12, 2019
Inventor
  • (In Japanese)喜屋武 弥
  • (In Japanese)黒木 裕士
  • (In Japanese)中川 泰彰
  • (In Japanese)向井 章悟
Applicant
  • (In Japanese)古野電気株式会社
  • (In Japanese)国立大学法人京都大学
  • (In Japanese)独立行政法人国立病院機構
Title ULTRASONIC ANALYZER, ULTRASONIC ANALYSIS METHOD AND ULTRASONIC ANALYSIS PROGRAM foreign
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic analyzer, an ultrasonic analysis method and an ultrasonic analysis program for evaluating a lesion of a subchondral bone without causing exposure.
SOLUTION: An ultrasonic analyzer 3 is provided that is connected to a transmitter receiver 2 transmitting an ultrasonic wave to a bone cartilage including a subchondral bone in a subject 9 and receiving an echo signal reflected from inside of the subject 9, and the ultrasonic analyzer comprises: an image data generation part generating ultrasonic image data from the echo signal; a surface position detection part detecting a surface position of the subchondral bone from the ultrasonic image data; a region setting part setting a region which is an analysis object in the ultrasonic image data, with the surface position of the subchondral bone as reference; and a feature amount calculation part calculating a texture feature amount in the region.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

変形性関節症(osteoarthritic: OA)は、軟骨の摩耗が要因となって関節が変形し、関節に炎症や痛みを生じる疾患である。変形性関節症が進行すると、関節本来の滑らかな動きが阻害され可動域も制限される。特に膝関節の軟骨がすり減ると、起立や歩行等の日常動作に支障が生じ、クオリティ・オブ・ライフが著しく低下することから、変形性関節症を簡便に診断する手法が期待されている。

軟骨の状態を解析する装置としては、例えば特許文献1に記載の超音波解析装置がある。特許文献1に記載の超音波解析装置は、膝の表面に当接された超音波プローブから超音波信号を送信し、膝の内部で反射したエコー信号を超音波プローブで受信する。超音波解析装置は、受信したエコー信号から軟骨の状態を解析する。

近年では、変形性関節症を早期に発見するために、軟骨の下層に位置する軟骨下骨の病変を評価する試みがなされている。X線マイクロCT(Micro computed tomography: Micro-CT)装置による測定によると、変形性関節症に伴う軟骨下骨の病変として、骨の微細構造に変化が起こることが知られている。骨の微細構造の変化を表す軟骨下骨のマイクロCTパラメータとしては、例えば、軟骨下骨プレート内の空隙率、軟骨下骨の厚さ、および海綿骨領域の骨密度等がある。超音波プローブによるエコー信号の振幅に基づいて軟骨下骨を評価する技術としては、例えば非特許文献1および2の技術がある。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、超音波によって被検体の内部を解析する超音波解析装置、超音波解析方法および超音波解析プログラムに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
被検体の内部にある軟骨下骨を含む骨軟骨に向けて超音波を送信し、前記被検体の内部から反射されたエコー信号を受信する送受信装置に接続される超音波解析装置であって、
前記エコー信号から超音波画像データを生成する画像データ生成部と、
前記超音波画像データから前記軟骨下骨の表面位置を検出する表面位置検出部と、
前記軟骨下骨の前記表面位置を基準にして、前記超音波画像データにおいて、解析対象の領域を設定する領域設定部と、
前記領域におけるテクスチャ特徴量を算出する特徴量算出部と、
を備える超音波解析装置。

【請求項2】
 
前記テクスチャ特徴量が、画像データのテクスチャ解析における、エントロピーおよび相関の少なくともいずれかを含む、請求項1に記載の超音波解析装置。

【請求項3】
 
前記領域設定部は、前記軟骨下骨の前記表面位置から前記超音波の音軸に沿う方向に、隣り合うように前記領域を複数設定し、
前記特徴量算出部は、複数の前記領域の各々について前記テクスチャ特徴量を算出する、請求項2に記載の超音波解析装置。

【請求項4】
 
前記領域が、前記軟骨下骨の表層部位に対応する第1の領域と、前記第1の領域よりも深部に位置する第2の領域とを含む、請求項3に記載の超音波解析装置。

【請求項5】
 
前記方向に沿った前記第1の領域の厚みが、0.3mm~0.45mmの範囲内であり、
前記方向に沿った前記第2の領域の厚みが、0.3mm~0.45mmの範囲内である、請求項4に記載の超音波解析装置。

【請求項6】
 
前記特徴量算出部が、前記第1の領域について前記エントロピーを算出し、前記第2の領域について前記相関を算出する、請求項4または5に記載の超音波解析装置。

【請求項7】
 
前記画像データ生成部が、前記軟骨下骨の表面が平坦になるように、前記超音波画像データを再配列する、請求項1から6のいずれかに記載の超音波解析装置。

【請求項8】
 
前記テクスチャ特徴量を出力する出力部をさらに備える、請求項1から7のいずれかに記載の超音波解析装置。

【請求項9】
 
被検体の内部にある軟骨下骨を含む骨軟骨に向けて超音波を送信し、前記被検体の内部から反射されたエコー信号を受信するステップと、
前記エコー信号から超音波画像データを生成するステップと、
前記超音波画像データから前記軟骨下骨の表面位置を検出するステップと、
前記軟骨下骨の前記表面位置を基準にして、前記超音波画像データにおいて、解析対象の領域を設定するステップと、
前記領域におけるテクスチャ特徴量を算出するステップと、
を含む、超音波解析方法。

【請求項10】
 
被検体の内部にある軟骨下骨を含む骨軟骨に向けて超音波を送信し、前記被検体の内部から反射されたエコー信号を受信する送受信装置に接続されるコンピュータに、
前記エコー信号から超音波画像データを生成するステップと、
前記超音波画像データから前記軟骨下骨の表面位置を検出するステップと、
前記軟骨下骨の前記表面位置を基準にして、前記超音波画像データにおいて、解析対象の領域を設定するステップと、
前記領域におけるテクスチャ特徴量を算出するステップと、
を実行させるための、超音波解析プログラム。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2018109266thum.jpg
State of application right Published
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