JPH0471543A - 断層診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、断層診断装置に係り、特に、断層像表示面に
表示された特定臓器の体積を演算することのできる機能
を備えた断層診断装置に関する。

〔従来の技術〕

断層診断装置の断層像表示面に表示された断層像のうち
、特定の臓器等の体積を求めることは、該臓器が肥大し
ているか否か等を知ることができ、また、該臓器の立体
像を知る目安となることから、極めて有効となる。

それ故、たとえば超音波断層診断装置等には、断層像表
示面に表示された特定臓器の体積を演算することのでき
る機能を備えたものが知られている。

従来のこの種の超音波断層診断装置としては、断層像表
示面上で特定臓器の外輪郭を前記カーソルによってトレ
ースする操作が要求される。これにより、該超音波断層
診断装置内の演算装置は、前記カーソルから得られる情
報に基づいて演算をし、その演算結果を前記断層像表示
面の一部に表示するようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述した断層診断装置では、体積演算で
きる臓器が数種のものに限定されたものであるとともに
、また、演算結果もおおざっばなものであまり正確なも
のではなかった。

すなわち、体積演算のできる臓器は、回転軸を有する対
称形に限定されるものの、いわゆる中実のものでなけれ
ば対象とはならなかったものである。

また、演算装置では、第３図に示すように、臓器の外輪
郭をトレースすることにより該外輪郭内の面積Ａと、該
外輪郭内に位置づけられる回転軸の長さＬとを求め１次
の演算式 ％式％（３） に代入して求めるものであった。

これは、臓器の形状を楕円体とみなして求める方法であ
り、該臓器が楕円体に近似していない場合には概算値で
しか得られないものであった。

このことは、近年において、より診断の向上が要求され
る観点から１種々の形状の臓器の体積を求めたいという
要望、また求める体積も正確なものでありたいという要
望にそわないものとなっている。

それ故、本発明は、このような事情に基づいてなされた
ものであり、その目的とするところのものは、いわゆる
中実のものはいうまでもなく、回転軸の近傍が中空であ
っても体積演算ができ、しかも演算された体積値は極め
て正確なものとして得られる断層診断装置を提供するに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

このような目的を達成するために、本発明は、基本的に
は、断層像表示面上で特定臓器の外輪郭をカーソルによ
ってトレースする操作によって。

該カーソルから得られる情報をもとに前記臓器の体積を
演算する演算装置を備える断層診断装置において、該特
定臓器の回転軸を断層上で該カーソルによって定める機
能を加え、さらに該演算装置は、前記回転軸に沿って順
次前記回転軸に対して直角方向に延在する線部のうち前
記臓器内に位置付けられる部分を前記回転軸に回転させ
た体積を求め、これら体積を積算させる演算がなされる
ように構成されていることを特徴とするものである。

〔作　　用〕

このように構成した断層診断装置は、断層像表示面上の
特定臓器を、その回転軸の所定箇所から前記回転軸に対
して直角方向に延在する線分のうち前記臓器内に位置付
けられる部分を前記回転軸に回転させた体積を、前記所
定箇所を前記回転軸に沿って移動させることによって順
次算出するとともに、これら各体積を積算させるように
しているものである。

このため、２次元像から引き出される計測値を一定の概
算公式に代入して体積をもとめる従来の場合と比較して
、極めて正確に立体像の体積を算出することができるよ
うになる。

しかも、本発明では、回転軸の所定箇所から前記回転軸
に対して直角方向に延在する線分のうち前記臓器内に位
置付けられる部分を回転軸に回転させた体積を基にして
、演算していることから、たとえば、前記回転軸の周囲
に臓器が存在しないしない場合、すなわち回転軸の近傍
が中空であっても体積演算ができるようになる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明す
る。

第２図は、本発明による断層診断装置を超音波断層診断
装置に適用した一実施例を示すブロック構成図である。

同図において、被検体１００があり、この被検体１００
の腹部には超音波探触子２があてがわれている。この超
音波探触子２には超音波送受信部１から駆動信号が送出
されるとともに、前記超音波送受信部１では前記超音波
探触子２からの受信信号を受けるようになっている。前
記受信信号は前記被検体１００における断層像を構成す
るためのデータに相当する信号となっている。

超音波送受信部１で受けた前記受信信号は、ディジタル
スキャンコンバータ（ＤＳＣ）３に入力されるようにな
っている。このディジタルスキャンコンバータ３では、
前記入力をディジタル信号に変換させた後、観測座標系
から直交座標系に変換させるようになっている。そして
、直交座標系に変換されたデータを画像メモリに記憶し
、この記憶された情報をアナログ信号に変換した後、表
示部４に出力させるようになっている。前記表示部４と
しては、通常ＣＲＴが用いられており、前記被検体１０
０の断層像が映像されるようになっている。

これらの一連の動作は中央処理部５による制御でなされ
るようになっている。

一方、たとえばトラックボールからなる計測入力部７が
あり、このトラックボールによって、まず、前記表示部
４の断層像表示面上で特定臓器の回転軸をカーソルの２
点指定で定めるようになっている。これにより特定され
た回転軸の位置情報は、回転軸データメモリ６に一旦格
納されるようになっている。さらに、前記トラックボー
ルによって、該特定臓器の外輪郭をトレースするように
なっている。これによりカーソルの軌跡情報が断面デー
タメモリ１１に一旦格納されるようになっている。

次に、前記回転軸データメモリ６および断面データメモ
リ１１にそれぞれ格納されたデータに基づいて体積演算
部１２が演算を行い、その演算値が前記表示部４の表示
画面の一部に表示されるようになっている。

なお、これらの一連の動作は、キーボード６によるオペ
レータからの指令に基づいて、中央処理部５による制御
でなされるようになっている。

次に、上述した体積演算のための構成を第１図を用いて
さらに詳述する。なお、この場合において、前記表示部
４には、第４図に示すように前立腺が断面像として表示
されている。この前立腺は、実際にはほぼ円錐形状をな
し、その中心軸（回転軸）の周りは中空となっているも
のである。以下、第４図に示す前立腺を特定臓器と称す
る。

まず、キーボード６上の回転軸指定キー８Ａを押すよう
になっている。これにより、前記中央処理装置５は回転
軸のデータを取り込めるように他の装置等を待機状態に
させるようになる。そして、トラックボールを操作して
特定臓器の回転軸に相当する箇所にカーソルを移動させ
、これにより２点を指定させるようになっている。この
２点指定により該回転軸が基準軸に対してθの傾きを有
していることを演算し、このθに対応するデータを回転
軸データメモリ９に格納するようになっている。前記基
準軸としては、例えば表示部４の表示画面におけるＸＹ
軸が選定される。

第５図はこのような状態を図示したものである。

斜線で示した部分Ｃは特定の臓器であり、この臓器の回
転軸をカーソルで１の位置に設定している。

そして、前記１の位置に対応して座標軸がＸ′Ｙ′軸に
特定される。このとき、前記Ｘ’Ｙ’座標軸は基準ＸＹ
座標軸に対してθの角度に回動していることから、この
θを回転軸データとして取り出すようになっている。

次に、キーボード６上の断面指定キー１０Ａを押すよう
になっている。これにより、前記中央処理装置５は断面
のデータを取り込めるように他の装置等を待機状態にさ
せるようになる。そして、トラックボールを操作して特
定臓器の外輪郭に沿ってカーソルを移動させるようにな
っている。この際、移動するカーソルの順次位置座標が
読み込まれ、それぞれのデータが断面データメモリ１１
に格納されるようになっている。

このような状態を、また第４図を用いて説明する。前述
した基準ＸＹ座標に基づいて特定臓器の外輪郭上の点２
・・Ｐ・・２・・Ｐ・・”’　Ｐ　ｎを読みだし、これ
ら各データを前記断面データメモリ１１に格納するよう
になっている。なお、この場合、Ｐ　のデータは具体的
には・　（ｎ・ｙＩＩ）であ口 る。

このように前記回転軸データメモリ９および断面データ
メモリー１に格納されたデータは、変換器１３に入力さ
れるようになっている。この変換器１３は、前記特定臓
器の外輪郭上の位置座標Ｐ□ｌ　ｐｚｔ　Ｐａｌ　ＰＩ
３・・・ＰｉをＸ’Ｙ’座標における位置座標に置き換
えるものである。これにより、前記位置座標Ｐ・・Ｐ・
・Ｐ・・Ｐ・・”’　Ｐ　ｉは・それぞれＰ□　ｌ　ｐ
２’　ｊ　ｐ、　’　Ｉ　Ｐ４　”　ｌ・・・Ｐ　′に
変換され、演算部１２へ出力されるようになっている。

′８゛２”　、Ｐ、　　、Ｐ、’、Ｐ、　　−Ｐ■の各
値は、表示画像のピクセル単位で定められる座標であり
、整数からなる座標（Ｘ’、Ｙ’）となっている。

これにより、前記演算部１２は、演算準備ができるわけ
であるが、ここで、前記キーボード６上の演算実行キー
１４を押すことにより、演算が実行されることになる。

この演算は、回転軸に沿って順次前記回転軸に対して直
角方向に延在する線部のうち前記臓器内に位置付けられ
る部分を前記回転軸に回転させた体積を求め、これら体
積を積算させる演算がなされるものとなっている。

この場合では、第４図に示すような臓器について説明し
たものであるが、これに限定されることはなく、たとえ
ば第６図に示すように回転軸を有するような対称形であ
れば、複雑な形状であっても上述した演算でもとめるこ
とができる。

すなわち、同図において、まず、Ｘ’＝ｉに着目し、こ
の点からＸ′軸に垂直に延在させた線部のうち臓器内に
位置付けられる部分は、前記Ｘ′軸に沿って次のｎ１個
の小領域が形成されることになる。

（ｉ・ｙ・・′）−（ｉ・ｙ・・′）・°°°・（ｉ・
ｙＬＩ＋・′）−（ｉ・ｙｖ　Ｈ・′） ここで、 ｙＬ１′≦ｙ、Ｊ１′〈ｙＬｚ′≦ｙｖ　ｚ　”””　
ＹＬ　ＩＩ”　５ｙＱＪ１１” で表せば、求める体積は、次式 ％式％ ここで、α：Ｘ、　（ｉ＝１．・・・ｔｎ）の最小値、 β；Ｘｉ’　　（ｉ＝１．・・、ｎ）の最大値である。

このようにして、前記演算部１２の演算値に対応する出
力は、変換部１５に入力されるようになっているにの変
換部１５は、前記演算部１２の演算値が表示画像のピク
セル単位になっていることからこのピクセル単位を物理
量単位に変換する操作がなされるようになっている。こ
の変換にあってはたとえば係数Ｃを乗算することによっ
て達成することができる。

物理量に変換された体積値に対応した出力は前記表示部
４に入力され、この表示部４の表示画面の一部に前記体
積値を表示する数値が表示されるようになっている。

以上説明したことから明らかなように、本実施例による
超音波断層診断装置によれば、断層像表示面上の特定臓
器を、その回転軸の所定箇所から前記回転軸に対して直
角方向に延在する線分のうち前記臓器内に位置付けられ
る部分を前記回転軸に回転軸に回転させた体積を、前記
所定箇所を前記回転軸に沿って移動させることによって
順次算出するとともに、これら各体積を積算させるよう
にしているものである。

このため、２次元像から引き出される計測値を一定の概
算公式に代入して体積をもとめる従来の場合と比較して
、極めて正確に立体像の体積を算出することができるよ
うになる。

しかも、本発明では１回転軸の所定箇所から前記回転軸
に対して直角方向に延在する線分のうち前記臓器内に位
置付けられる部分を回転軸に回転させた体積を基にして
、演算していることから、たとえば、前記回転軸の周囲
に臓器が存在しないしない場合、すなわち回転軸の近傍
が中空であっても体積演算ができるようになる。

上述した実施例によれば、超音波断層診断装置について
説明したものであるが、これに限定されることはなく、
たとえば磁気共鳴イメージング装置、あるいはＸ線断層
診断装置等にも適用できることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したことから明らかなように、本発明による断
層診断装置によれば、回転軸の近傍が中空であっても体
積演算ができ、しかも演算された体積値は極めて正確な
ものとして得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明による断層診断装置の要部を示すブロ
ック図、 第２図は１本発明による断層診断装置の全体の概要を示
すブロック図、 第３図は、従来の断層診断装置による体積演算を示す説
明図、 第４図は１本発明による断層診断装置による体積演算の
対象となる臓器を説明する説明図、第５図は、本発明に
よる断層診断装置による体積演算の方法を示す説明図、 第６図は、本発明による断層診断装置による体積演算の
他の方法を示す説明図である。 図中、 ６・・・キーボード、７・・・計測入力部、８・・・回
転軸入力部、９・・・回転軸データメモリ、１０・・・
断面入力部、１１・・断面データメモリ、１２・・・体
積計算部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、断層像表示面上で特定臓器の外輪郭をカーソルによ
   ってトレースする操作によって、該カーソルから得られ
   る情報をもとに前記臓器の体積を演算する演算装置を備
   える断層診断装置において、該特定臓器の回転軸を断層
   上で該カーソルによって定める機能を加え、さらに該演
   算装置は、前記回転軸に沿って順次前記回転軸に対して
   直角方向に延在する線部のうち前記臓器内に位置付けら
   れる部分を前記回転軸に回転させた体積を求め、これら
   体積を積算させる演算がなされるように構成されている
   ことを特徴とする断層診断装置。