超聲波診斷裝置以及超聲波圖像處理方法
【專利摘要】基準(zhǔn)幀選擇部從表示胎兒的心臟的幀列中選擇基準(zhǔn)幀。候補(bǔ)區(qū)域組設(shè)定部對(duì)構(gòu)成幀列的各個(gè)幀設(shè)定候補(bǔ)區(qū)域組。相關(guān)值運(yùn)算部在基準(zhǔn)幀與除此以外的各幀之間針對(duì)每個(gè)候補(bǔ)區(qū)域運(yùn)算相關(guān)值。由此，生成與多個(gè)候補(bǔ)區(qū)域?qū)?yīng)的多個(gè)相關(guān)值波形。穩(wěn)定化波形部分確定部針對(duì)每個(gè)相關(guān)值波形確定穩(wěn)定化波形部分。穩(wěn)定化區(qū)域確定部在多個(gè)穩(wěn)定化波形部分中確定穩(wěn)定化度最高的穩(wěn)定化波形部分(即，穩(wěn)定化最高的候補(bǔ)區(qū)域)。心率運(yùn)算部基于穩(wěn)定化度最高的穩(wěn)定化波形部分運(yùn)算胎兒的心跳信息(心率等)。
【專利說(shuō)明】
超聲波診斷裝置以及超聲波圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及超聲波診斷裝置，特別涉及獲得進(jìn)行周期性運(yùn)動(dòng)的臟器的周期信息的 超聲波診斷裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 針對(duì)胎兒的心臟，難以利用心電圖記錄儀等直接計(jì)測(cè)心率等。另一方面，通過(guò)利用 超聲波診斷裝置能夠獲得心跳等的信息。
[0003] 例如在專利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的超聲波診斷裝置中，以表示胎兒的心臟的多個(gè)斷層圖 像為對(duì)象，進(jìn)行基準(zhǔn)斷層圖像與除此以外的各斷層圖像之間的相關(guān)運(yùn)算。根據(jù)表示該運(yùn)算 結(jié)果的相關(guān)值波形運(yùn)算胎兒的心率。
[0004] 另外，在專利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的超聲波診斷裝置中，基于超聲波圖像分析胎兒的身體 的動(dòng)作以及心臟的動(dòng)作，由此獲得表示身體的變動(dòng)的波形與表示心臟的運(yùn)動(dòng)的波形?；?減去表示身體的變動(dòng)的波形的心臟的運(yùn)動(dòng)的波形，運(yùn)算胎兒的心率。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2013-198635號(hào)公報(bào) [0008] 專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2013-198636號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明所要解決的課題
[0010] 然而，在根據(jù)相關(guān)值波形運(yùn)算心跳信息的情況下，如何設(shè)定成為相關(guān)值運(yùn)算的對(duì) 象的關(guān)心區(qū)域，對(duì)心跳信息的運(yùn)算精度影響較大。例如，若在心臟中不穩(wěn)定地進(jìn)行周期運(yùn)動(dòng) 的部分設(shè)定關(guān)心區(qū)域，則無(wú)法獲得穩(wěn)定的相關(guān)值波形，產(chǎn)生心跳信息的測(cè)定精度降低的問(wèn) 題。期望以適當(dāng)?shù)奈恢没蛘哌m當(dāng)?shù)某叽鐏?lái)設(shè)定關(guān)心區(qū)域。
[0011] 特別地，胎兒的心臟極小，容易移動(dòng)。另外，超聲波圖像所表現(xiàn)的心臟的邊界不清 晰的情況較多。因此，用戶手動(dòng)地指定心臟中的穩(wěn)定地進(jìn)行周期運(yùn)動(dòng)的部位極其困難。
[0012] 本發(fā)明的目的在于在超聲波診斷裝置中，針對(duì)進(jìn)行周期性運(yùn)動(dòng)的臟器，提高周期 信息的測(cè)定精度。或者，本發(fā)明的目的在于當(dāng)在胎兒的心臟的剖面上設(shè)定心跳信息計(jì)測(cè)用 的關(guān)心區(qū)域的情況下，減輕或者消除用戶的負(fù)擔(dān)。或者，本發(fā)明的目的在于能夠使設(shè)定于胎 兒的心臟的剖面上的心跳信息計(jì)測(cè)用的關(guān)心區(qū)域的位置以及尺寸的至少一方最佳化。
[0013] 用于解決課題的手段
[0014] 本發(fā)明的超聲波診斷裝置的特征在于，具有:幀列生成部，其基于通過(guò)對(duì)周期性地 進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的臟器發(fā)送接收超聲波而獲得的信號(hào)生成幀列;候補(bǔ)區(qū)域組設(shè)定部，其針對(duì)上述 幀列的每一個(gè)幀設(shè)定候補(bǔ)區(qū)域組;相關(guān)值運(yùn)算部，其針對(duì)每個(gè)上述候補(bǔ)區(qū)域，在上述幀列中 的基準(zhǔn)幀與除此以外的各幀之間依次運(yùn)算相關(guān)值，由此針對(duì)每個(gè)上述候補(bǔ)區(qū)域生成表示上 述相關(guān)值的時(shí)間變化的相關(guān)值波形;穩(wěn)定化波形部分確定部，其在每個(gè)上述候補(bǔ)區(qū)域的相 關(guān)值波形中確定穩(wěn)定化波形部分;最佳穩(wěn)定化波形部分確定部，其從通過(guò)上述相關(guān)值運(yùn)算 部生成的多個(gè)相關(guān)值波形中被確定的多個(gè)穩(wěn)定化波形部分中確定最佳穩(wěn)定化波形部分；以 及周期信息運(yùn)算部，其基于從與上述最佳穩(wěn)定化波形部分對(duì)應(yīng)的候補(bǔ)區(qū)域獲得的相關(guān)值波 形，運(yùn)算上述臟器的運(yùn)動(dòng)的周期信息。
[0015] 根據(jù)上述的構(gòu)成，生成與多個(gè)候補(bǔ)區(qū)域?qū)?yīng)的多個(gè)相關(guān)值波形，針對(duì)各個(gè)相關(guān)值 波形，確定其中的穩(wěn)定化波形部分。即，各個(gè)相關(guān)值波形不整個(gè)成為評(píng)價(jià)對(duì)象，其中的穩(wěn)定 化波形部分成為評(píng)價(jià)對(duì)象。在該情況下，例如也可以將相關(guān)值波形上連續(xù)存在的偏差較少 的部分確定為穩(wěn)定化波形部分?；蛘撸部梢詫⑻幱谠谙嚓P(guān)值波形上離散地存在的偏差較 少的關(guān)系的多個(gè)波形片段的集合確定為穩(wěn)定化波形部分。若確定與多個(gè)候補(bǔ)區(qū)域?qū)?yīng)的多 個(gè)穩(wěn)定化波形部分，貝從其中確定最佳穩(wěn)定化波形部分。該確定相當(dāng)于多個(gè)候補(bǔ)區(qū)域中的 穩(wěn)定化區(qū)域(周期信息計(jì)測(cè)用的關(guān)心區(qū)域)的確定。因此，根據(jù)最佳穩(wěn)定化波形部分，或者將 其包含的相關(guān)值波形運(yùn)算周期信息。若成為對(duì)象的臟器為心臟，則作為周期信息運(yùn)算心率 等心跳彳目息。
[0016] 上述結(jié)構(gòu)預(yù)先準(zhǔn)備成為關(guān)心區(qū)域的候補(bǔ)的多個(gè)候補(bǔ)區(qū)域，評(píng)價(jià)針對(duì)這些候補(bǔ)區(qū)域 而運(yùn)算的多個(gè)相關(guān)值波形，從而選擇最佳候補(bǔ)區(qū)域(或者所參照的波形部分）。因此，在評(píng)價(jià) 相關(guān)值波形后，決定關(guān)心區(qū)域，從而提高關(guān)心區(qū)域的設(shè)定精度。另外，能夠消除用戶必須邊 預(yù)測(cè)或者考慮穩(wěn)定性邊設(shè)定關(guān)心區(qū)域的繁瑣的問(wèn)題。
[0017] 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，相關(guān)值波形的整體穩(wěn)定的情況幾乎不存在，多數(shù)情況下，在各個(gè)相關(guān)值 波形中包含穩(wěn)定的部分與不穩(wěn)定的部分。特別是在胎兒的心臟的計(jì)測(cè)時(shí)，認(rèn)為上述的趨勢(shì) 較強(qiáng)。根據(jù)本發(fā)明，在相關(guān)值波形的評(píng)價(jià)時(shí)，能夠除去穩(wěn)定化波形部分以外的不穩(wěn)定化波形 部分(例如值過(guò)于極端的部分)而評(píng)價(jià)相關(guān)值波形。因此，能夠積極地利用有用或者優(yōu)良的 波形信息。與最佳穩(wěn)定化波形部分對(duì)應(yīng)的候補(bǔ)區(qū)域與臟器中的穩(wěn)定地進(jìn)行周期運(yùn)動(dòng)的部分 對(duì)應(yīng)。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠從這樣的穩(wěn)定地進(jìn)行周期運(yùn)動(dòng)的部分精度良好地測(cè)定周期信 息。
[0018] 優(yōu)選，上述候補(bǔ)區(qū)域組由在幀區(qū)域的整體內(nèi)或者一部分內(nèi)相互具有非一致的關(guān)系 而設(shè)定的多個(gè)候補(bǔ)區(qū)域構(gòu)成。由此，能夠確定適于運(yùn)算周期信息的候補(bǔ)區(qū)域。幀列由在時(shí)間 軸上排列的多個(gè)幀構(gòu)成。各幀相當(dāng)于組織中的計(jì)測(cè)對(duì)象剖面，具體而言，與波束掃描面或者 斷層圖像對(duì)應(yīng)。針對(duì)其全體設(shè)定候補(bǔ)區(qū)域組，或者針對(duì)其一部分設(shè)定候補(bǔ)區(qū)域組。優(yōu)選預(yù)先 準(zhǔn)備具有相互不同的圖案的多個(gè)候補(bǔ)區(qū)域組，手動(dòng)或者與診斷部位等對(duì)應(yīng)地自動(dòng)設(shè)定任意 的候補(bǔ)區(qū)域組。
[0019] 優(yōu)選，上述候補(bǔ)區(qū)域組包含在上述幀區(qū)域的整體內(nèi)或者一部分內(nèi)至少設(shè)定在不同 的位置的多個(gè)候補(bǔ)區(qū)域。由此，能夠使運(yùn)算周期信息的區(qū)域的位置最佳化。
[0020] 優(yōu)選，上述候補(bǔ)區(qū)域組包含在上述幀區(qū)域的整體內(nèi)或者一部分內(nèi)至少具有不同的 尺寸的多個(gè)候補(bǔ)區(qū)域。由此，能夠使運(yùn)算周期信息的區(qū)域的尺寸最佳化。
[0021 ]優(yōu)選，上述穩(wěn)定化波形部分確定部通過(guò)上述相關(guān)值波形的波形分析來(lái)確定上述穩(wěn) 定化波形部分。
[0022]優(yōu)選，上述穩(wěn)定化波形部分確定部包含:生成部，其在上述相關(guān)值波形中針對(duì)每個(gè) 鄰接峰值間隔運(yùn)算偽周期信息，由此生成偽周期信息列；以及判定部，其在上述偽周期信息 列中判定滿足穩(wěn)定化條件的多個(gè)偽周期信息，由此確定上述穩(wěn)定化波形部分。由此，能夠除 去過(guò)于極端的偽周期信息來(lái)評(píng)價(jià)相關(guān)值波形，因此能夠不受過(guò)于極端的偽周期信息的影 響，而確定最佳穩(wěn)定化波形部分。
[0023] 優(yōu)選，上述判定部包含:排序部，其根據(jù)排序條件對(duì)上述偽周期信息列進(jìn)行排序； 以及確定部，其從上述排序后的偽周期信息列中確定以排序方向排列的基準(zhǔn)數(shù)的偽周期信 息，作為上述多個(gè)偽周期信息。
[0024] 優(yōu)選，上述排序部按值從大到小的順序或者從小到大的順序?qū)ι鲜鰝沃芷谛畔⒘?進(jìn)行排序，上述確定部將上述排序后的偽周期信息列的中間部分確定為上述基準(zhǔn)數(shù)的偽周 期信息。與中間部分相比，在除此以外的部分包含有過(guò)于極端的偽周期信息，在中間部分包 含有與除此以外的部分相比穩(wěn)定的偽周期信息。因此，通過(guò)將與中間部分所包含的偽周期 信息對(duì)應(yīng)的波形部分確定為穩(wěn)定化波形部分，能夠除去過(guò)于極端的偽周期信息來(lái)評(píng)價(jià)相關(guān) 值波形。
[0025] 優(yōu)選，上述判定部包含:針對(duì)上述偽周期信息列設(shè)定多個(gè)偏差參照窗并運(yùn)算多個(gè) 偏差的功能；以及從上述多個(gè)偏差中確定最小的偏差，由此確定上述相關(guān)值波形中的上述 穩(wěn)定化波形部分的功能。在偏差成為最小的參照窗中，與除此以外的參照窗相比，包含有穩(wěn) 定的偽周期信息。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠除去過(guò)于極端的偽周期信息來(lái)評(píng)價(jià)相關(guān)值波形。
[0026] 優(yōu)選，上述最佳穩(wěn)定化波形部分確定部將在上述多個(gè)穩(wěn)定化波形部分中偏差成為 最小的穩(wěn)定化波形部分確定為上述最佳穩(wěn)定化波形部分。在與偏差成為最小的最佳穩(wěn)定化 波形部分對(duì)應(yīng)的候補(bǔ)區(qū)域中，與其他的候補(bǔ)區(qū)域相比周期運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定。因此，基于從該候補(bǔ)區(qū) 域獲得的相關(guān)值波形求得周期信息，從而周期信息的測(cè)定精度提高。
[0027] 優(yōu)選，上述周期信息運(yùn)算部根據(jù)上述最佳穩(wěn)定化波形部分運(yùn)算上述周期信息。最 佳穩(wěn)定化波形部分與其他的波形部分相比穩(wěn)定(過(guò)于極端的部分被除去）。因此，從最佳穩(wěn) 定化波形部分求得周期信息，從而周期信息的測(cè)定精度進(jìn)一步提高。
[0028] 另外，本發(fā)明的超聲波圖像處理方法的特征在于，包含:接受基于對(duì)周期性地進(jìn)行 運(yùn)動(dòng)的臟器發(fā)送接收超聲波而獲得的信號(hào)而生成的幀列，并針對(duì)上述幀列的每一個(gè)幀設(shè)定 候補(bǔ)區(qū)域組的工序;針對(duì)每個(gè)上述候補(bǔ)區(qū)域，在上述幀列中的基準(zhǔn)幀與除此以外的各幀之 間依次運(yùn)算相關(guān)值，由此針對(duì)每個(gè)上述候補(bǔ)區(qū)域生成表示上述相關(guān)值的時(shí)間變化的相關(guān)值 波形的工序;針對(duì)每個(gè)上述候補(bǔ)區(qū)域，在相關(guān)值波形中確定穩(wěn)定化波形部分的工序;從在生 成的多個(gè)上述相關(guān)值波形中被確定的多個(gè)穩(wěn)定化波形部分中確定最佳穩(wěn)定化波形部分的 工序；以及基于從與上述最佳穩(wěn)定化波形部分對(duì)應(yīng)的候補(bǔ)區(qū)域獲得的相關(guān)值波形運(yùn)算上述 臟器的運(yùn)動(dòng)的周期信息的工序。
[0029]發(fā)明效果
[0030] 根據(jù)本發(fā)明，能夠在超聲波診斷裝置中提高進(jìn)行周期性運(yùn)動(dòng)的臟器的周期信息的 測(cè)定精度。
【附圖說(shuō)明】
[0031] 圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的超聲波診斷裝置的一個(gè)例子的框圖。
[0032] 圖2是表示候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
[0033]圖3是表示各候補(bǔ)區(qū)域中的相關(guān)值波形的一個(gè)例子的圖。
[0034]圖4是表不實(shí)施例1的處理的流程圖。
[0035]圖5A是用于對(duì)實(shí)施例1的處理進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0036]圖5B是用于對(duì)實(shí)施例1的處理進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0037]圖6是表示實(shí)施例2的處理的流程圖。
[0038]圖7A是用于對(duì)實(shí)施例2的處理進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0039]圖7B是用于對(duì)實(shí)施例2的處理進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0040]圖7C是用于對(duì)實(shí)施例2的處理進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0041 ]圖7D是用于對(duì)實(shí)施例2的處理進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0042]圖8A是表示變形例1的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
[0043]圖8B是表示變形例1的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
[0044] 圖8C是表示變形例1的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
[0045] 圖8D是表示變形例1的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
[0046] 圖8E是表示變形例1的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
[0047]圖8F是表示變形例1的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
[0048]圖8G是表示變形例1的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
[0049] 圖8H是表示變形例1的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
[0050] 圖81是表示變形例1的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
[0051]圖9A是表示變形例2的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
[0052]圖9B是表示變形例2的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
[0053]圖9C是表示變形例2的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
[0054]圖9D是表示變形例2的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
[0055]圖9E是表示變形例2的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
[0056]圖9F是表示變形例2的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
[0057]圖10是表示變形例3的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
[0058]圖11A是表示變形例3的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
[0059] 圖11B是表示變形例3的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
[0060] 圖11C是表示變形例3的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
[0061] 圖11D是表示變形例3的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
[0062] 圖11E是表示變形例3的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
[0063] 圖11F是表示變形例3的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
[0064] 圖11G是表示變形例3的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
[0065] 圖11H是表示變形例3的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
[0066] 圖111是表示變形例3的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
[0067] 圖11J是表示變形例3的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
[0068] 圖11K是表示變形例3的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
[0069] 圖11L是表示變形例3的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0070] 圖1表示本發(fā)明的實(shí)施方式的超聲波診斷裝置的一個(gè)例子。超聲波診斷裝置是設(shè) 置于醫(yī)院等醫(yī)療機(jī)構(gòu)，通過(guò)對(duì)人體的超聲波的發(fā)送接收而形成超聲波圖像的裝置。本實(shí)施 方式的超聲波診斷裝置如以下詳述的那樣，具備通過(guò)對(duì)胎兒發(fā)送接收超聲波，計(jì)測(cè)胎兒的 心跳信息的功能。周期性地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的其他的組織也可以成為計(jì)測(cè)對(duì)象。
[0071] 在圖1中，探頭10是對(duì)包含對(duì)象物的診斷區(qū)域發(fā)送接收超聲波的收發(fā)波器。探頭10 具備發(fā)送接收超聲波的多個(gè)振動(dòng)元件。由多個(gè)振動(dòng)元件形成超聲波束。超聲波束被反復(fù)電 子掃描。由此，依次形成波束掃描面。作為電子掃描方式，公知有電子扇形掃描方式、電子線 性掃描方式等。
[0072] 收發(fā)部12在發(fā)送時(shí)，對(duì)探頭10具備的多個(gè)振動(dòng)元件輸出被延遲處理后的多個(gè)發(fā)送 信號(hào)。由此，從多個(gè)振動(dòng)元件向生物體內(nèi)輸送發(fā)送波束。在接收時(shí)，若來(lái)自生物體內(nèi)的反射 波被多個(gè)振動(dòng)元件接受，則從上述多個(gè)振動(dòng)元件向收發(fā)部12輸出多個(gè)接收信號(hào)。在收發(fā)部 12對(duì)多個(gè)接收信號(hào)實(shí)施整相加法處理等，從而形成接收波束。即，收發(fā)部12輸出整相加法處 理后的接收信號(hào)(波束數(shù)據(jù)）。通過(guò)收發(fā)部12的作用，發(fā)送波束以及接收波束(兩者合并稱為 超聲波束)被電子地掃描。由此，構(gòu)成上述的波束掃描面。波束掃描面相當(dāng)于多個(gè)波束數(shù)據(jù)， 它們構(gòu)成接收幀(接收幀數(shù)據(jù)）。此外，各波束數(shù)據(jù)由在深度方向排列的多個(gè)回波數(shù)據(jù)構(gòu)成。 通過(guò)重復(fù)超聲波束的電子掃描，從收發(fā)部12輸出在時(shí)間軸上排列的多個(gè)接收幀。它們構(gòu)成 接收幀列。從收發(fā)部12輸出的波束數(shù)據(jù)經(jīng)由未圖示的信號(hào)處理部后發(fā)送至圖像形成部14。 信號(hào)處理部具備檢波電路、對(duì)數(shù)壓縮電路等。此外，在超聲波的收發(fā)時(shí)，也可以利用發(fā)送孔 徑綜合等技術(shù)。
[0073] 圖像形成部14由具有坐標(biāo)變換功能以及插值處理功能等的數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。 圖像形成部14基于接收幀列，形成由多個(gè)顯示幀構(gòu)成的顯示幀列100。構(gòu)成顯示幀列100的 各個(gè)顯示幀是B模式斷層圖像的數(shù)據(jù)。顯示幀列100被輸出到監(jiān)視器等顯示部34來(lái)顯示。由 此，能夠?qū)崟r(shí)地將B模式斷層圖像顯示為動(dòng)態(tài)圖像。在本實(shí)施方式中，顯示幀列100被存儲(chǔ)于 幀列存儲(chǔ)部18。
[0074]圖像處理部16包含：幀列存儲(chǔ)部18、基準(zhǔn)幀選擇部20、候補(bǔ)區(qū)域組設(shè)定部22、相關(guān) 值運(yùn)算部24、穩(wěn)定化波形部分確定部26、穩(wěn)定化區(qū)域確定部28以及心率運(yùn)算部30。
[0075]基準(zhǔn)幀選擇部20從存儲(chǔ)于幀列存儲(chǔ)部18的顯示幀列100中，選擇成為相關(guān)值運(yùn)算 的基準(zhǔn)的基準(zhǔn)幀?；鶞?zhǔn)幀選擇部20例如與經(jīng)由操作部32被輸入的用戶操作對(duì)應(yīng)地選擇基準(zhǔn) 幀。例如，通過(guò)顯示部34顯示存儲(chǔ)于幀列存儲(chǔ)部18的顯示幀列100。用戶邊觀察顯示于顯示 部34的顯示幀列100,邊使用操作部32指定基準(zhǔn)幀。此外，基準(zhǔn)幀選擇部20也可以從顯示幀 列100中將任意的顯示幀選擇為基準(zhǔn)幀。也可以使基準(zhǔn)幀的選擇自動(dòng)化。例如，也可以通過(guò) 圖像分析來(lái)確定基準(zhǔn)幀。
[0076]候補(bǔ)區(qū)域組設(shè)定部22針對(duì)成為處理對(duì)象的顯示幀列的每一個(gè)幀設(shè)定候補(bǔ)區(qū)域組 110。例如，候補(bǔ)區(qū)域組110由具有非一致的關(guān)系而分散地設(shè)定的多個(gè)候補(bǔ)區(qū)域構(gòu)成。具體而 言，候補(bǔ)區(qū)域組設(shè)定部22針對(duì)顯示幀列的每一個(gè)，在相互不同的位置設(shè)定多個(gè)候補(bǔ)區(qū)域。另 外，候補(bǔ)區(qū)域組設(shè)定部22也可以設(shè)定尺寸相互不同的多個(gè)候補(bǔ)區(qū)域。在本實(shí)施方式中，候補(bǔ) 區(qū)域組設(shè)定部22在顯示幀列的每一個(gè)中，對(duì)胎兒的心臟設(shè)定候補(bǔ)區(qū)域組110。候補(bǔ)區(qū)域組設(shè) 定部22例如與經(jīng)由操作部32被輸入的用戶操作對(duì)應(yīng)地設(shè)定候補(bǔ)區(qū)域組110。例如，通過(guò)顯示 部34顯示基準(zhǔn)幀。用戶邊觀察顯示于顯示部34的基準(zhǔn)幀，邊使用操作部32指定候補(bǔ)區(qū)域組 110的設(shè)定位置。針對(duì)該被指定的位置設(shè)定候補(bǔ)區(qū)域組110。候補(bǔ)區(qū)域組設(shè)定部22針對(duì)構(gòu)成 處理對(duì)象的顯示幀列的各個(gè)顯示幀，在與對(duì)基準(zhǔn)幀設(shè)定的位置相同的位置設(shè)定候補(bǔ)區(qū)域組 110。此外，候補(bǔ)區(qū)域組設(shè)定部22也可以對(duì)基準(zhǔn)幀進(jìn)行圖像分析，在胎兒的心臟的區(qū)域設(shè)定 候補(bǔ)區(qū)域組。候補(bǔ)區(qū)域組設(shè)定部22從幀列存儲(chǔ)部18讀出與各個(gè)候補(bǔ)區(qū)域?qū)?yīng)的顯示幀列 120并將其輸出至相關(guān)值運(yùn)算部24。
[0077]圖2表示候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例。在基準(zhǔn)幀40中表現(xiàn)胎兒的身體42以及胎兒的心臟 44。在圖2所示的例子中設(shè)定了六個(gè)矩形狀的候補(bǔ)區(qū)域(候補(bǔ)區(qū)域50A~50F)。候補(bǔ)區(qū)域50A ~50E以局部包含心臟44的方式分別設(shè)定于不同的位置。候補(bǔ)區(qū)域50F被設(shè)定為包含心臟44 的整體。候補(bǔ)區(qū)域50A~50E的尺寸相同。候補(bǔ)區(qū)域50A~50D相互不重疊地設(shè)定于將候補(bǔ)區(qū) 域50F四等分而得的區(qū)域。候補(bǔ)區(qū)域50E被設(shè)定為與候補(bǔ)區(qū)域50A~50D局部重疊。在圖2所示 的例子中，候補(bǔ)區(qū)域50A~50F為矩形，但也可以為其他的多邊形、圓形、橢圓形。另外，候補(bǔ) 區(qū)域50A~50E可以為相同的大小，也可以為不同的大小。候補(bǔ)區(qū)域50A~50D也可以相互局 部重疊地設(shè)定。另外，候補(bǔ)區(qū)域的個(gè)數(shù)也不限定于圖2所示的例子，只要設(shè)定多個(gè)候補(bǔ)區(qū)域 即可。候補(bǔ)區(qū)域的形狀、尺寸、個(gè)數(shù)以及設(shè)定位置是任意的，例如也可以通過(guò)用戶對(duì)操作部 32的操作將它們指定。
[0078]返回圖1進(jìn)行說(shuō)明。相關(guān)值運(yùn)算部24針對(duì)每個(gè)候補(bǔ)區(qū)域，在基準(zhǔn)幀與基準(zhǔn)幀以外的 各顯示幀之間依次運(yùn)算相關(guān)值。由此，針對(duì)每個(gè)候補(bǔ)區(qū)域生成表示相關(guān)值的時(shí)間變化的相 關(guān)值波形130。列舉具體例進(jìn)行說(shuō)明。假定顯示幀？1^2、？3{4是作為處理對(duì)象的顯示幀。在 該情況下，相關(guān)值運(yùn)算部24針對(duì)每個(gè)候補(bǔ)區(qū)域，運(yùn)算基準(zhǔn)幀（例如顯示幀F(xiàn)1)與顯示幀F(xiàn)2之 間的相關(guān)值、基準(zhǔn)幀與顯示幀F(xiàn)3之間的相關(guān)值以及基準(zhǔn)幀與顯示幀F(xiàn)4之間的相關(guān)值。由此， 針對(duì)每個(gè)候補(bǔ)區(qū)域獲得表示相關(guān)值的時(shí)間變化的相關(guān)值波形。作為相關(guān)值，例如能夠利用 SSD(Sum of Square Difference:差的平方和）、SAD(Sum of Absolute Difference:差的 絕對(duì)值的和)或者平均值的差等公知的方法。
[0079]圖3表不與候補(bǔ)區(qū)域50A~50F對(duì)應(yīng)的相關(guān)值波形的一個(gè)例子。圖3中的橫軸表不時(shí) 間軸，縱軸表示相關(guān)值。相關(guān)值波形A是表示圖2所示的候補(bǔ)區(qū)域50A中的相關(guān)值的時(shí)間變化 的波形。相關(guān)值波形B是表示候補(bǔ)區(qū)域50B中的相關(guān)值的時(shí)間變化的波形。相關(guān)值波形C是表 示候補(bǔ)區(qū)域50C中的相關(guān)值的時(shí)間變化的波形。相關(guān)值波形D是表示候補(bǔ)區(qū)域50D中的相關(guān) 值的時(shí)間變化的波形。相關(guān)值波形E是表示候補(bǔ)區(qū)域50E中的相關(guān)值的時(shí)間變化的波形。相 關(guān)值波形F是表示候補(bǔ)區(qū)域50F中的相關(guān)值的時(shí)間變化的波形。
[0080] 若返回圖1進(jìn)行說(shuō)明，則穩(wěn)定化波形部分確定部26在每個(gè)候補(bǔ)區(qū)域的相關(guān)值波形 130中確定穩(wěn)定化波形部分140。即，穩(wěn)定化波形部分確定部26針對(duì)每個(gè)候補(bǔ)區(qū)域，從相關(guān)值 波形130除去值過(guò)于極端的部分，確定波形穩(wěn)定的穩(wěn)定化波形部分140。例如，穩(wěn)定化波形部 分確定部26針對(duì)每個(gè)候補(bǔ)區(qū)域，基于相關(guān)值波形130運(yùn)算心臟的偽心率，基于偽心率從相關(guān) 值波形130確定穩(wěn)定化波形部分140。
[0081] 穩(wěn)定化區(qū)域確定部28將在多個(gè)相關(guān)值波形130中確定的多個(gè)穩(wěn)定化波形部分140 相互比較，從而從多個(gè)穩(wěn)定化波形部分140中確定最佳穩(wěn)定化波形部分。然后，穩(wěn)定化區(qū)域 確定部2 8將與最佳穩(wěn)定化波形部分對(duì)應(yīng)的候補(bǔ)區(qū)域確定為穩(wěn)定化區(qū)域。例如，穩(wěn)定化區(qū)域 確定部28針對(duì)每個(gè)候補(bǔ)區(qū)域，運(yùn)算與穩(wěn)定化波形部分140對(duì)應(yīng)的偽心率的偏差，確定偽心率 的偏差為最小的穩(wěn)定化波形部分(最佳穩(wěn)定化波形部分），將與該最佳穩(wěn)定化波形部分對(duì)應(yīng) 的候補(bǔ)區(qū)域確定為穩(wěn)定化區(qū)域。
[0082]心率運(yùn)算部30基于從穩(wěn)定化區(qū)域獲得的相關(guān)值波形，運(yùn)算胎兒的心跳信息。心跳 信息例如為心率。
[0083] 此外，圖1所示的探頭10以外的結(jié)構(gòu)能夠利用例如處理器、電路等硬件資源而實(shí) 現(xiàn)，在該實(shí)現(xiàn)中也可以根據(jù)需要利用存儲(chǔ)器等器件。另外，探頭10以外的結(jié)構(gòu)例如也可以通 過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。換句話說(shuō)，也可以通過(guò)計(jì)算機(jī)具備的CPU、存儲(chǔ)器、硬盤(pán)等硬件資源與規(guī)定 CPU等的動(dòng)作的軟件(程序)的協(xié)作，實(shí)現(xiàn)探頭10以外的結(jié)構(gòu)的全部或者一部分。該程序經(jīng)由 CD、DVD等記錄介質(zhì)，或者經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)等通信路徑，存儲(chǔ)于未圖示的存儲(chǔ)裝置。作為其他的例 子，探頭10以外的結(jié)構(gòu)也可以通過(guò)DSP(Digital Signal Processor數(shù)字信號(hào)處理器）、FPGA (Field Programmable Gate Array現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列）等實(shí)現(xiàn)。
[0084] 接下來(lái)，參照?qǐng)D4所示的流程圖，對(duì)本實(shí)施方式的超聲波診斷裝置的處理的實(shí)施例 1進(jìn)行說(shuō)明。首先，通過(guò)顯示部34顯示存儲(chǔ)于幀列存儲(chǔ)部18的顯示幀列。用戶使用操作部32 從顯示幀列中指定處理對(duì)象幀列（S01)。進(jìn)而，用戶使用操作部32從處理對(duì)象幀列中指定基 準(zhǔn)幀（S02)。接著，通過(guò)顯示部34顯示基準(zhǔn)幀。用戶邊觀察該基準(zhǔn)幀，邊使用操作部32指定候 補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定位置。由此，通過(guò)候補(bǔ)區(qū)域組設(shè)定部22對(duì)處理對(duì)象幀列的每一個(gè)幀設(shè)定候 補(bǔ)區(qū)域組(S03)。作為一個(gè)例子，如圖2所示，候補(bǔ)區(qū)域組設(shè)定部22對(duì)處理對(duì)象幀列的每一個(gè) 幀設(shè)定候補(bǔ)區(qū)域50A~50F。若設(shè)定候補(bǔ)區(qū)域組，則相關(guān)值運(yùn)算部24針對(duì)每個(gè)候補(bǔ)區(qū)域在基 準(zhǔn)幀與各顯示幀之間依次運(yùn)算相關(guān)值，從而針對(duì)每個(gè)候補(bǔ)區(qū)域生成相關(guān)值波形(S04)。作為 一個(gè)例子，如圖3所示，相關(guān)值運(yùn)算部24針對(duì)候補(bǔ)區(qū)域50A~50F生成相關(guān)值波形A~F。
[0085]而且，穩(wěn)定化波形部分確定部26針對(duì)每個(gè)相關(guān)值波形依次運(yùn)算偽心率(S05)。具體 而言，穩(wěn)定化波形部分確定部26針對(duì)每個(gè)候補(bǔ)區(qū)域，不斷地探索相關(guān)值波形的峰值點(diǎn)(極大 點(diǎn)或者極小點(diǎn)），將相互鄰接的峰值點(diǎn)（極大點(diǎn)或者極小點(diǎn)）的時(shí)間間隔分別運(yùn)算為偽的一 次心跳時(shí)間。而且，穩(wěn)定化波形部分確定部26針對(duì)每個(gè)候補(bǔ)區(qū)域，基于多個(gè)偽的一次心跳時(shí) 間，運(yùn)算每單位時(shí)間的多個(gè)偽心率(bmp)。由此，運(yùn)算在時(shí)間軸上排列的多個(gè)偽心率，它們構(gòu) 成偽心率列。若參照?qǐng)D3進(jìn)行說(shuō)明，則穩(wěn)定化波形部分確定部26針對(duì)相關(guān)值波形A，將相互鄰 接的峰值點(diǎn)（例如極大值)的時(shí)間間隔T1~T9分別運(yùn)算為偽的一次心跳時(shí)間。而且，穩(wěn)定化 波形部分確定部26根據(jù)時(shí)間間隔T1~T9運(yùn)算每單位時(shí)間的偽心率R1~R9。在時(shí)間軸上排列 的偽心率R1~R9構(gòu)成偽心率列。穩(wěn)定化波形部分確定部26針對(duì)相關(guān)值波形B~F也運(yùn)算偽心 率列。
[0086] 接下來(lái)，穩(wěn)定化波形部分確定部26針對(duì)每個(gè)候補(bǔ)區(qū)域，按值從大到小的順序排序 處理偽心率列（重排）（S06)。若以偽心率R1~R9為例進(jìn)行說(shuō)明，則如圖5A所示，穩(wěn)定化波形 部分確定部26按值從大到小的順序排序偽心率R1~R9?；蛘?，如圖5B所示，穩(wěn)定化波形部分 確定部26也可以按值從小到大的順序排序偽心率R1~R9。穩(wěn)定化波形部分確定部26針對(duì)相 關(guān)值波形B~F也排序偽心率列。
[0087] 然后，穩(wěn)定化波形部分確定部26針對(duì)每個(gè)候補(bǔ)區(qū)域，運(yùn)算排序后的偽心率列中的 中央N個(gè)(配置于中央的N個(gè))的平均值以及偏差(S07KN為整數(shù)。作為一個(gè)例子，若N = 5,則 在圖5A所示的例子中，穩(wěn)定化波形部分確定部26運(yùn)算配置于中央的五個(gè)偽心率(偽心率R9、 尺6、1?5、1?7、1?4)的平均值以及偏差。或者，如圖58所示，穩(wěn)定化波形部分確定部26也可以運(yùn)算 按值從小到大的順序排序的偽心率R1~R9中的中央N個(gè)的平均值以及偏差。穩(wěn)定化波形部 分確定部26針對(duì)相關(guān)值波形B~F也運(yùn)算排序后的偽心率列中的中央N個(gè)的平均值以及偏 差。此外，在圖5A以及圖5B所示的例子中，N=5,但也可以使用除此以外的值。
[0088] 此處，對(duì)偏差進(jìn)行說(shuō)明。若將N個(gè)偽心率的每一個(gè)的值設(shè)為Xi(i = l~N)，將它們的 平均設(shè)為m，則通過(guò)以下的式(1)求得方差。
[0089] [數(shù)學(xué)式1]
[0090]
[0091 ]將該方差的正的平方根σ稱為標(biāo)準(zhǔn)偏差。
[0092]另外，將標(biāo)準(zhǔn)偏差σ除以平均值m所得的值稱為變動(dòng)系數(shù)CV(Coefficient of Variation)。變動(dòng)系數(shù)CV由以下的式(2)表示。
[0093] cV = 〇/m · · · · (2)
[0094] 變動(dòng)系數(shù)CV表示不取決于平均值的相對(duì)偏差。例如，即便標(biāo)準(zhǔn)偏差σ為相同的 "20"，在平均值為"50"的情況與平均值為"200"的情況下，也認(rèn)為后者(平均值= 200)的偏 差較少(在平均值為"50"的情況下，CV=0.4，在平均值為"200"的情況下，CV = 0.1)。穩(wěn)定化 波形部分確定部26針對(duì)相關(guān)值波形A~F，運(yùn)算中央N個(gè)偽心率的偏差CV。
[0095]而且，穩(wěn)定化區(qū)域確定部28將相關(guān)值波形A~F的偏差CV相互比較，從而確定偏差 CV成為最小的相關(guān)值波形，確定與該相關(guān)值波形對(duì)應(yīng)的候補(bǔ)區(qū)域(穩(wěn)定化區(qū)域）（S08)。即， 穩(wěn)定化區(qū)域確定部28使用偽心率列中的中央N個(gè)的偏差CV評(píng)價(jià)相關(guān)值波形A~F的穩(wěn)定化 度，確定穩(wěn)定化度最高(偏差CV成為最?。┑南嚓P(guān)值波形。作為一個(gè)例子，在相關(guān)值波形A的 偏差CV在相關(guān)值波形A~F中為最小的情況下，穩(wěn)定化區(qū)域確定部28將與相關(guān)值波形A對(duì)應(yīng) 的候補(bǔ)區(qū)域50A確定為穩(wěn)定化區(qū)域。
[0096]此外，穩(wěn)定化波形部分確定部26也可以針對(duì)每個(gè)相關(guān)值波形運(yùn)算偽心率列中的中 央N個(gè)的標(biāo)準(zhǔn)偏差〇，確定標(biāo)準(zhǔn)偏差〇為最小的相關(guān)值波形，將與該相關(guān)值波形對(duì)應(yīng)的候補(bǔ)區(qū) 域確定為穩(wěn)定化區(qū)域。
[0097]若如以上那樣確定穩(wěn)定化區(qū)域，則心率運(yùn)算部30運(yùn)算穩(wěn)定化區(qū)域的心率(S09)。例 如，心率運(yùn)算部30將穩(wěn)定化區(qū)域的偽心率列（全部偽心率）的平均值運(yùn)算為胎兒的心率 (bpm)。心率運(yùn)算部30也可以將排序后的偽心率列中的中央Ν個(gè)的平均值運(yùn)算為胎兒的心 率。胎兒的心率例如被輸出到顯示部34來(lái)顯示。作為一個(gè)例子，在候補(bǔ)區(qū)域50A被確定為穩(wěn) 定化區(qū)域的情況下，心率運(yùn)算部30將排序后的偽心率列中的中央N個(gè)的平均值(例如圖5A所 示的偽心率R9、R6、R5、R7、R4的平均值)運(yùn)算為胎兒的心率。
[0098]在繼續(xù)處理的情況下（S10,是），更新作為處理對(duì)象的顯示幀列（S11)，以更新后的 顯示幀列為對(duì)象，進(jìn)行步驟S04~S09的處理。例如，若用戶使用操作部32將在其他的時(shí)間段 取得的顯示幀列指定為處理對(duì)象，則以被指定的顯示幀列為對(duì)象，進(jìn)行步驟S04~S09的處 理。在不繼續(xù)處理的情況下(S10,否），心率的計(jì)測(cè)結(jié)束。
[0099]如以上那樣，在實(shí)施例1中，針對(duì)每個(gè)候補(bǔ)區(qū)域，按值從大到小的順序或者從小到 大的順序排序偽心率列，運(yùn)算排序后的偽心率列中的中央N個(gè)的偏差CV。而且，基于每個(gè)候 補(bǔ)區(qū)域的偏差CV評(píng)價(jià)各候補(bǔ)區(qū)域的相關(guān)值波形。由此，能夠從相關(guān)值波形除去穩(wěn)定化波形 部分以外的不穩(wěn)定化波形部分(心率過(guò)于極端的部分)來(lái)評(píng)價(jià)相關(guān)值波形。其結(jié)果，能夠確 定得到不受不穩(wěn)定化波形部分的影響，與其他的候補(bǔ)區(qū)域相比能夠獲得穩(wěn)定的相關(guān)值波形 的穩(wěn)定化區(qū)域。
[0100]對(duì)該點(diǎn)詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。異常值(過(guò)于極端的心率)不可避免地包含于相關(guān)值波形 中。因此，若基于偽心率列所包含的全部偽心率的偏差CV評(píng)價(jià)相關(guān)值波形，則導(dǎo)致也包含異 常值地進(jìn)行評(píng)價(jià)。在該情況下，評(píng)價(jià)的精度降低。與此相對(duì)，在實(shí)施例1中，按值從大到小的 順序或者從小到大的順序排序偽心率列，運(yùn)算排序后的偽心率列中的中央N個(gè)的偏差CV。而 且，基于該偏差CV評(píng)價(jià)相關(guān)值波形。在進(jìn)行了排序處理的情況下，在中央N個(gè)以外的范圍中 包含有過(guò)于極端的偽心率。在中央N個(gè)的范圍中與其他的范圍相比，不包含過(guò)于極端的偽心 率。因此，與中央N個(gè)偽心率對(duì)應(yīng)的波形部分，與同中央N個(gè)以外的偽心率對(duì)應(yīng)的波形部分相 比穩(wěn)定，從而相當(dāng)于相關(guān)值波形中的穩(wěn)定化波形部分。因此，通過(guò)使用排序后的偽心率列中 的中央N個(gè)的偏差CV，能夠在除去異常值的狀態(tài)下評(píng)價(jià)相關(guān)值波形，而確定穩(wěn)定化區(qū)域。在 該實(shí)施例1中，排序處理了偽心率列，因此穩(wěn)定化波形部分是在時(shí)間軸上未必連續(xù)的多個(gè)波 形部分的集合。
[0101]穩(wěn)定化區(qū)域的周期運(yùn)動(dòng)與其他候補(bǔ)區(qū)域的周期運(yùn)動(dòng)相比穩(wěn)定。因此，基于從穩(wěn)定 化區(qū)域獲得的相關(guān)值波形運(yùn)算心率，從而心率的測(cè)定精度提尚。另外，排序后的中央N個(gè)偽 心率與穩(wěn)定化波形部分對(duì)應(yīng)。因此，根據(jù)該穩(wěn)定化波形部分運(yùn)算心率，從而心率的測(cè)定精度 進(jìn)一步提尚。
[0102] 接下來(lái)，參照?qǐng)D6所示的流程圖，對(duì)本實(shí)施方式的超聲波診斷裝置的處理的實(shí)施例 2進(jìn)行說(shuō)明。在實(shí)施例2中不進(jìn)行偽心率列的排序處理，而運(yùn)算在偽心率列中按時(shí)間順序排 列的連續(xù)N個(gè)的偏差CV。然后，基于該偏差CV確定穩(wěn)定化區(qū)域。以下，對(duì)實(shí)施例2的處理進(jìn)行 詳述。
[0103] 首先，與實(shí)施例1相同地，通過(guò)用戶從存儲(chǔ)于幀列存儲(chǔ)部18的顯示幀列中指定處理 對(duì)象幀列(S20)，從該處理對(duì)象幀列中指定基準(zhǔn)幀(S21)。接著，通過(guò)候補(bǔ)區(qū)域組設(shè)定部22針 對(duì)處理對(duì)象幀列的每一個(gè)幀設(shè)定候補(bǔ)區(qū)域組(S22)。然后，通過(guò)穩(wěn)定化波形部分確定部26針 對(duì)每個(gè)候補(bǔ)區(qū)域生成相關(guān)值波形(S23)，針對(duì)每個(gè)相關(guān)值波形運(yùn)算偽心率列（S24)。偽心率 列由在時(shí)間軸上排列的多個(gè)偽心率構(gòu)成。作為一個(gè)例子，如圖2所示，設(shè)定候補(bǔ)區(qū)域50A~ 50F，如圖3所示，運(yùn)算與候補(bǔ)區(qū)域50A~50F對(duì)應(yīng)的相關(guān)值波形A~F以及偽心率列。
[0104] 接下來(lái)，穩(wěn)定化波形部分確定部26針對(duì)每個(gè)候補(bǔ)區(qū)域，對(duì)偽心率列設(shè)定閘門(mén)（時(shí)間 窗）。在該閘門(mén)中包含有按時(shí)間順序排列的連續(xù)N個(gè)的偽心率。而且，穩(wěn)定化波形部分確定部 26邊使閘門(mén)在時(shí)間方向錯(cuò)開(kāi)，邊運(yùn)算各閘門(mén)所包含的連續(xù)N個(gè)偽心率的平均值以及偏差CV (S25)。換句話說(shuō)，穩(wěn)定化波形部分確定部26針對(duì)每個(gè)候補(bǔ)區(qū)域運(yùn)算偽心率列的移動(dòng)平均以 及偏差C V。然后，穩(wěn)定化波形部分確定部2 6針對(duì)每個(gè)候補(bǔ)區(qū)域確定偏差C V為最小的最佳閘 門(mén)（S26)。穩(wěn)定化波形部分確定部26將最佳閘門(mén)所包含的連續(xù)N個(gè)偽心率的平均值以及偏差 CV輸出至穩(wěn)定化區(qū)域確定部28。
[0105] 參照?qǐng)D7A、圖7B、圖7C以及圖7D，對(duì)步驟S25、S26的處理的具體例進(jìn)行說(shuō)明。作為一 個(gè)例子，以根據(jù)圖3所示的相關(guān)值波形A求得的偽心率R1~R9為例進(jìn)行說(shuō)明。例如若N=5,則 如圖7A所示，穩(wěn)定化波形部分確定部26針對(duì)按時(shí)間順序排列的偽心率R1~R5設(shè)定閘門(mén)，運(yùn) 算偽心率R1~R5的平均值以及偏差CV。接著，如圖7B所示，穩(wěn)定化波形部分確定部26使閘門(mén) 錯(cuò)開(kāi)而對(duì)偽心率R2~R6設(shè)定閘門(mén)，運(yùn)算偽心率R2~R6的平均值以及偏差CV。另外，穩(wěn)定化波 形部分確定部26如圖7C所示，運(yùn)算偽心率R3~R7的平均值以及偏差CV，如圖7D所示，運(yùn)算偽 心率R4~R8的平均值以及偏差CV。以下也相同，穩(wěn)定化波形部分確定部26求得偽心率列的 移動(dòng)平均以及偏差CV。然后，穩(wěn)定化波形部分確定部26在相關(guān)值波形A中確定在多個(gè)閘門(mén)中 偏差CV成為最小的最佳閘門(mén)，將最佳閘門(mén)所包含的連續(xù)N個(gè)偽心率的平均值以及偏差CV輸 出至穩(wěn)定化區(qū)域確定部28。例如，在相關(guān)值波形A中，在圖7A所示的偽心率R1~R5的偏差CV 成為最小的情況下，穩(wěn)定化波形部分確定部26將偽心率R1~R5的平均值以及偏差CV輸出至 穩(wěn)定化區(qū)域確定部28。
[0106] 穩(wěn)定化波形部分確定部26針對(duì)相關(guān)值波形A~F的每一個(gè)確定偏差CV成為最小的 最佳閘門(mén)，將最佳閘門(mén)所包含的連續(xù)N個(gè)偽心率的平均值以及偏差CV輸出至穩(wěn)定化區(qū)域確 定部28。此外，在圖7A~7D所示的例子中，N=5,但也可以使用除此以外的值。
[0107] 然后，穩(wěn)定化區(qū)域確定部28在相關(guān)值波形A~F中，確定最佳閘門(mén)所包含的連續(xù)N個(gè) 偽心率的偏差CV成為最小的相關(guān)值波形，確定與該相關(guān)值波形對(duì)應(yīng)的候補(bǔ)區(qū)域(穩(wěn)定化區(qū) 域）（S27)。即，穩(wěn)定化區(qū)域確定部28使用偽心率列中的連續(xù)N個(gè)的偏差CV，評(píng)價(jià)相關(guān)值波形A ~F的穩(wěn)定化度，確定穩(wěn)定化度最高的（偏差CV成為最小的）相關(guān)值波形。作為一個(gè)例子，在 相關(guān)值波形A的偏差CV在相關(guān)值波形A~F中成為最小的情況下，穩(wěn)定化區(qū)域確定部28將與 相關(guān)值波形A對(duì)應(yīng)的候補(bǔ)區(qū)域5 0 A確定為穩(wěn)定化區(qū)域。
[0108] 此外，穩(wěn)定化波形部分確定部26也可以針對(duì)各相關(guān)值波形的各閘門(mén)運(yùn)算標(biāo)準(zhǔn)偏差 〇,確定與標(biāo)準(zhǔn)偏差σ成為最小的閘門(mén)對(duì)應(yīng)的相關(guān)值波形，將與該相關(guān)值波形對(duì)應(yīng)的候補(bǔ)區(qū) 域確定為穩(wěn)定化區(qū)域。
[0109] 若如以上那樣確定穩(wěn)定化區(qū)域，則心率運(yùn)算部30運(yùn)算穩(wěn)定化區(qū)域的心率(S28)。例 如，心率運(yùn)算部30將穩(wěn)定化區(qū)域的偽心率列(全部偽心率）的平均值運(yùn)算為胎兒的心率。心 率運(yùn)算部30也可以將穩(wěn)定化區(qū)域的偽心率列中的最佳閘門(mén)所包含的連續(xù)Ν個(gè)的平均值運(yùn)算 為胎兒的心率。胎兒的心率例如被輸出到顯示部34來(lái)顯示。作為一個(gè)例子，在候補(bǔ)區(qū)域50Α 被確定為穩(wěn)定化區(qū)域的情況下，心率運(yùn)算部30將相關(guān)值波形Α中的最佳閘門(mén)所包含的連續(xù)Ν 個(gè)的平均值(例如圖7A所示的偽心率R1~R5的平均值)運(yùn)算為胎兒的心率。
[0110]在繼續(xù)處理的情況下（S29,是），更新作為處理對(duì)象的顯示幀列（S30)，以更新后的 顯示幀列為對(duì)象進(jìn)行步驟S23~S28的處理。在不繼續(xù)處理的情況下（S29,否），心率的計(jì)測(cè) 結(jié)束。
[0111] 如以上那樣，在實(shí)施例2中，針對(duì)每個(gè)候補(bǔ)區(qū)域確定偽心率列中的連續(xù)N個(gè)的偏差 CV成為最小的最佳閘門(mén)。而且，基于每個(gè)候補(bǔ)區(qū)域的最佳閘門(mén)所包含的偽心率的偏差CV，評(píng) 價(jià)各候補(bǔ)區(qū)域的相關(guān)值波形。由此，能夠從相關(guān)值波形除去不穩(wěn)定化波形部分來(lái)評(píng)價(jià)相關(guān) 值波形。其結(jié)果，能夠不受不穩(wěn)定化波形部分的影響地確定穩(wěn)定化區(qū)域。
[0112] 對(duì)該點(diǎn)詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。最佳閘門(mén)所包含的連續(xù)N個(gè)偽心率的偏差CV比其他閘門(mén) 中的偏差CV小。換句話說(shuō)，在最佳閘門(mén)中，與其他閘門(mén)相比不包含過(guò)于極端的偽心率。因此， 與最佳閘門(mén)的偽心率對(duì)應(yīng)的波形部分與同其他閘門(mén)的偽心率對(duì)應(yīng)的波形部分相比穩(wěn)定，相 當(dāng)于相關(guān)值波形的穩(wěn)定化波形部分。因此，通過(guò)使用最佳閘門(mén)所包含的連續(xù)N個(gè)偽心率的偏 差CV，能夠在除去異常值的狀態(tài)下評(píng)價(jià)相關(guān)值波形來(lái)確定穩(wěn)定化區(qū)域。
[0113] 而且，基于從穩(wěn)定化區(qū)域獲得的相關(guān)值波形運(yùn)算心率，從而能夠提高心率的測(cè)定 精度。另外，最佳閘門(mén)所包含的連續(xù)N個(gè)偽心率與穩(wěn)定化波形部分對(duì)應(yīng)。根據(jù)該穩(wěn)定化波形 部分對(duì)心率進(jìn)行運(yùn)算，從而心率的測(cè)定精度進(jìn)一步提高。
[0114] 另外，根據(jù)本實(shí)施方式，在不同的位置設(shè)定多個(gè)候補(bǔ)區(qū)域，從而能夠從候補(bǔ)區(qū)域組 中確定適于運(yùn)算心率的候補(bǔ)區(qū)域(穩(wěn)定地進(jìn)行周期運(yùn)動(dòng)的候補(bǔ)區(qū)域）的位置。另外，設(shè)定尺 寸不同的多個(gè)候補(bǔ)區(qū)域，從而能夠從候補(bǔ)區(qū)域組中確定適于運(yùn)算心率的候補(bǔ)區(qū)域的尺寸。
[0115]另外，通過(guò)穩(wěn)定化區(qū)域確定部28確定穩(wěn)定化區(qū)域，因此能夠消除用戶進(jìn)行的穩(wěn)定 化區(qū)域的指定的繁瑣。
[0116] 此外，也可以將實(shí)施例1、2組合。例如，也可以通過(guò)實(shí)施例1的處理確定穩(wěn)定化區(qū) 域，通過(guò)實(shí)施例2的處理運(yùn)算心率。具體而言，與實(shí)施例1相同地，穩(wěn)定化波形部分確定部26 針對(duì)每個(gè)候補(bǔ)區(qū)域，按值從大到小的順序或者從小到大的順序排序偽心率列，運(yùn)算偽心率 列中的中央N個(gè)的偏差。穩(wěn)定化區(qū)域確定部28將該偏差成為最小的候補(bǔ)區(qū)域確定為穩(wěn)定化 區(qū)域。心率運(yùn)算部30針對(duì)穩(wěn)定化區(qū)域的偽心率列設(shè)定閘門(mén)，邊使閘門(mén)錯(cuò)開(kāi)邊運(yùn)算各閘門(mén)所 包含的N個(gè)偽心率的平均值以及偏差。然后，心率運(yùn)算部30確定在多個(gè)閘門(mén)中偏差成為最小 的最佳閘門(mén)，將最佳閘門(mén)所包含的N個(gè)偽心率的平均值運(yùn)算為胎兒的心率。
[0117] 另外，也可以通過(guò)實(shí)施例2的處理確定穩(wěn)定化區(qū)域，通過(guò)實(shí)施例1的處理運(yùn)算心率。 具體而言，與實(shí)施例2相同地，穩(wěn)定化波形部分確定部26針對(duì)每個(gè)候補(bǔ)區(qū)域確定最佳閘門(mén)。 穩(wěn)定化區(qū)域確定部28基于每個(gè)候補(bǔ)區(qū)域的最佳閘門(mén)所包含的偽心率的偏差確定穩(wěn)定化區(qū) 域。心率運(yùn)算部30按值從大到小的順序或者從小到大的順序排序穩(wěn)定化區(qū)域的偽心率列， 將排序后的偽心率列中的中央N個(gè)的平均值運(yùn)算為胎兒的心率。
[0118] 如以上那樣，即便在將實(shí)施例1、2組合的情況下，也基于從穩(wěn)定化區(qū)域獲得的相關(guān) 值波形運(yùn)算心率，因此心率的測(cè)定精度提高。
[0119]接下來(lái)，對(duì)變形例的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例進(jìn)行說(shuō)明。圖8A~圖81表示變形例1的候 補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例。在變形例1中，如圖8A~圖81所示，在設(shè)定于處理對(duì)象的顯示幀列的關(guān) 心區(qū)域60內(nèi)設(shè)定了形狀以及尺寸相同的九個(gè)候補(bǔ)區(qū)域(矩形狀的候補(bǔ)區(qū)域61~69)。候補(bǔ)區(qū) 域61~69相互局部重疊地設(shè)定。另外，圖9A~圖9F表示變形例2的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例。在 變形例2中，如圖9A~圖9F所示，在設(shè)定于處理對(duì)象的顯示幀列的關(guān)心區(qū)域70內(nèi)設(shè)定形狀相 同的六個(gè)候補(bǔ)區(qū)域(矩形狀的候補(bǔ)區(qū)域71~76)。候補(bǔ)區(qū)域71~75的大小相同。候補(bǔ)區(qū)域76 被設(shè)定為比候補(bǔ)區(qū)域71~75大，包含關(guān)心區(qū)域70的整體。此外，候補(bǔ)區(qū)域的形狀、尺寸、個(gè)數(shù) 以及設(shè)定位置是任意的。它們不限定于圖8A~圖81以及圖9A~圖9F所示的例子。
[0120] 接下來(lái)，參照?qǐng)D10以及圖11A~圖11L，對(duì)變形例3的候補(bǔ)區(qū)域組的設(shè)定例進(jìn)行說(shuō) 明。例如如圖10所示，候補(bǔ)區(qū)域組設(shè)定部22以基準(zhǔn)幀為對(duì)象進(jìn)行邊界自動(dòng)提取處理、學(xué)習(xí)功 能等的圖像分析處理，從而自動(dòng)地確定胎兒的心臟44的區(qū)域、心臟44內(nèi)的組織（例如左室 等）。作為一個(gè)例子，候補(bǔ)區(qū)域組設(shè)定部22在左室的區(qū)域中設(shè)定關(guān)心區(qū)域46,在關(guān)心區(qū)域46 內(nèi)設(shè)定候補(bǔ)區(qū)域組。例如，在設(shè)定矩形狀的候補(bǔ)區(qū)域的情況下，如圖11A~圖11L所示，候補(bǔ) 區(qū)域組設(shè)定部22在與關(guān)心區(qū)域46內(nèi)接的區(qū)域80內(nèi)設(shè)定候補(bǔ)區(qū)域組(候補(bǔ)區(qū)域81~92)。候補(bǔ) 區(qū)域81~92的形狀、尺寸以及設(shè)定位置是任意的。這樣，通過(guò)自動(dòng)地確定對(duì)象物并自動(dòng)地設(shè) 定候補(bǔ)區(qū)域，省去用戶進(jìn)行的候補(bǔ)區(qū)域的設(shè)定的麻煩。
[0121] 在本實(shí)施方式中，利用偽心率確定穩(wěn)定化波形部分以及穩(wěn)定化區(qū)域，但也可以利 用從相關(guān)值波形獲得的多個(gè)偽的一次心跳時(shí)間，確定穩(wěn)定化波形部分以及穩(wěn)定化區(qū)域。
[0122] 另外，在本實(shí)施方式中，利用數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換后的顯示幀列確定穩(wěn)定化波形部分以 及穩(wěn)定化區(qū)域，但也可以利用數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換前的接收幀列確定穩(wěn)定化波形部分以及穩(wěn)定化 區(qū)域。在該情況下，將從收發(fā)部12輸出的接收幀列存儲(chǔ)于幀列存儲(chǔ)部18。圖像處理部16以接 收幀列為對(duì)象執(zhí)行處理，從而確定穩(wěn)定化波形部分以及穩(wěn)定化區(qū)域，運(yùn)算胎兒的心率。
[0123] 符號(hào)說(shuō)明
[0124] 10 探頭，
[0125] 12收發(fā)部，
[0126] 14圖像形成部，
[0127] 16圖像處理部，
[0128] 18幀列存儲(chǔ)部，
[0129] 20基準(zhǔn)幀選擇部，
[0130] 22候補(bǔ)區(qū)域組設(shè)定部，
[0131] 24相關(guān)值運(yùn)算部，
[0132] 26穩(wěn)定化波形部分確定部，
[0133] 28穩(wěn)定化區(qū)域確定部，
[0134] 30心率運(yùn)算部，
[0135] 32操作部，
[0136] 34顯示部。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種超聲波診斷裝置，其特征在于，具有： 幀列生成部，其基于通過(guò)對(duì)周期性地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的臟器發(fā)送接收超聲波而獲得的信號(hào)生 成幀列； 候補(bǔ)區(qū)域組設(shè)定部，其針對(duì)所述幀列的每一個(gè)幀設(shè)定候補(bǔ)區(qū)域組； 相關(guān)值運(yùn)算部，其針對(duì)每個(gè)所述候補(bǔ)區(qū)域，在所述幀列中的基準(zhǔn)幀與除此以外的各幀 之間依次運(yùn)算相關(guān)值，由此針對(duì)每個(gè)所述候補(bǔ)區(qū)域生成表示所述相關(guān)值的時(shí)間變化的相關(guān) 值波形； 穩(wěn)定化波形部分確定部，其在每個(gè)所述候補(bǔ)區(qū)域的相關(guān)值波形中確定穩(wěn)定化波形部 分； 最佳穩(wěn)定化波形部分確定部，其從通過(guò)所述相關(guān)值運(yùn)算部生成的多個(gè)相關(guān)值波形中被 確定的多個(gè)穩(wěn)定化波形部分中確定最佳穩(wěn)定化波形部分；以及 周期信息運(yùn)算部，其基于從與所述最佳穩(wěn)定化波形部分對(duì)應(yīng)的候補(bǔ)區(qū)域獲得的相關(guān)值 波形，運(yùn)算所述臟器的運(yùn)動(dòng)的周期信息。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述候補(bǔ)區(qū)域組由在幀區(qū)域的整體內(nèi)或者一部分內(nèi)相互具有非一致的關(guān)系而設(shè)定的 多個(gè)候補(bǔ)區(qū)域構(gòu)成。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述候補(bǔ)區(qū)域組包含在所述幀區(qū)域的整體內(nèi)或者一部分內(nèi)至少設(shè)定在不同的位置的 多個(gè)候補(bǔ)區(qū)域。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述候補(bǔ)區(qū)域組包含在所述幀區(qū)域的整體內(nèi)或者一部分內(nèi)至少具有不同的尺寸的多 個(gè)候補(bǔ)區(qū)域。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述穩(wěn)定化波形部分確定部通過(guò)所述相關(guān)值波形的波形分析來(lái)確定所述穩(wěn)定化波形 部分。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述穩(wěn)定化波形部分確定部包含： 生成部，其在所述相關(guān)值波形中針對(duì)每個(gè)鄰接峰值間隔運(yùn)算偽周期信息，由此生成偽 周期信息列；以及 判定部，其在所述偽周期信息列中判定滿足穩(wěn)定化條件的多個(gè)偽周期信息，由此確定 所述穩(wěn)定化波形部分。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述判定部包含： 排序部，其根據(jù)排序條件對(duì)所述偽周期信息列進(jìn)行排序；以及 確定部，其從所述排序后的偽周期信息列中確定以排序方向排列的基準(zhǔn)數(shù)的偽周期信 息，作為所述多個(gè)偽周期信息。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述排序部按值從大到小的順序或者從小到大的順序?qū)λ鰝沃芷谛畔⒘羞M(jìn)行排序， 所述確定部將所述排序后的偽周期信息列的中間部分確定為所述基準(zhǔn)數(shù)的偽周期信 息。9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述判定部包含： 針對(duì)所述偽周期信息列設(shè)定多個(gè)偏差參照窗并運(yùn)算多個(gè)偏差的功能；以及 從所述多個(gè)偏差中確定最小的偏差，由此確定所述相關(guān)值波形中的所述穩(wěn)定化波形部 分的功能。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述最佳穩(wěn)定化波形部分確定部將在所述多個(gè)穩(wěn)定化波形部分中偏差為最小的穩(wěn)定 化波形部分確定為所述最佳穩(wěn)定化波形部分。11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 所述周期信息運(yùn)算部根據(jù)所述最佳穩(wěn)定化波形部分運(yùn)算所述周期信息。12. -種超聲波圖像處理方法，其特征在于，包含： 接受基于通過(guò)對(duì)周期性地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的臟器發(fā)送接收超聲波而獲得的信號(hào)而生成的幀 列，并針對(duì)所述幀列的每一個(gè)幀設(shè)定候補(bǔ)區(qū)域組的工序； 針對(duì)每個(gè)所述候補(bǔ)區(qū)域，在所述幀列中的基準(zhǔn)幀與除此以外的各幀之間依次運(yùn)算相關(guān) 值，由此針對(duì)每個(gè)所述候補(bǔ)區(qū)域生成表示所述相關(guān)值的時(shí)間變化的相關(guān)值波形的工序； 針對(duì)每個(gè)所述候補(bǔ)區(qū)域，在相關(guān)值波形中確定穩(wěn)定化波形部分的工序； 從在生成的多個(gè)所述相關(guān)值波形中被確定的多個(gè)穩(wěn)定化波形部分中確定最佳穩(wěn)定化 波形部分的工序；以及 基于從與所述最佳穩(wěn)定化波形部分對(duì)應(yīng)的候補(bǔ)區(qū)域獲得的相關(guān)值波形運(yùn)算所述臟器 的運(yùn)動(dòng)的周期信息的工序。
【文檔編號(hào)】A61B8/02GK106061397SQ201480076573
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2014年10月8日
【發(fā)明人】中村雅志, 村下賢, 坂下肇, 笠原英司, 松下典義
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社日立制作所