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公開番号2025016213
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-31
出願番号2023119345
出願日2023-07-21
発明の名称超音波画像処理装置
出願人富士フイルム株式会社
代理人弁理士法人YKI国際特許事務所
主分類A61B 8/06 20060101AFI20250124BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】ドプラ信号のパワー又はドプラ信号が示す速度と、ドプラ画像における画素値と、の関係を示す適正なガンマカーブを自動設定可能とする。
【解決手段】ドプラ信号処理部30は、ドプラ信号のパワー分布を表す対象パワー分布情報を取得する。質感パラメータ特定部32は、対象パワー分布情報を学習モデル34に入力する。学習済みの学習モデル34は、対象パワー分布情報に適した質感パラメータを出力する。質感パラメータは、ガンマカーブの特徴を示すパラメータである。適正ガンマカーブ決定部40は、対象パワー分布情報に適した質感パラメータに基づいて、対象パワー分布情報に適したて適正ガンマカーブを決定する。画像形成部18は、対象パワー分布情報及び適正ガンマカーブに基づいて、パワードプラ画像を形成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
被検体に対して超音波を送受信することで得られたドプラ信号のパワー分布を表すパワー分布情報と、前記ドプラ信号のパワーとドプラ画像における画素値との関係を示す、当該パワー分布情報に適したガンマカーブを表す質感パラメータと、の組み合わせを学習データとして用いて、パワー分布情報が入力された際に、当該パワー分布情報に適した前記質感パラメータを予測して出力するように学習された学習モデルに対して、処理対象である対象パワー分布情報を入力することで、前記対象パワー分布情報に適した前記質感パラメータを特定する質感パラメータ特定部と、
特定された前記質感パラメータに基づいて、前記対象パワー分布情報に適した前記ガンマカーブである適正ガンマカーブを決定する適正ガンマカーブ決定部と、
前記対象パワー分布情報、及び、前記適正ガンマカーブに基づいて、ドプラ信号のパワーが示されたドプラ画像を形成するドプラ画像形成部と、
を備えることを特徴とする超音波画像処理装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記パワー分布情報と、ユーザが設定した前記ガンマカーブを表す前記質感パラメータとの組み合わせを学習データとして用いて、パワー分布情報が入力された際に、前記ユーザに適した前記質感パラメータを予測して出力するように前記学習モデルを学習させる学習処理部と、
をさらに備え、
前記質感パラメータ特定部は、前記学習モデルに対して、前記対象パワー分布情報を入力することで、前記ユーザに適した前記質感パラメータを特定し、
前記適正ガンマカーブ決定部は、特定された前記質感パラメータに基づいて、前記ユーザに適した前記適正ガンマカーブを決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波画像処理装置。
【請求項３】
前記学習処理部は、メモリに予め記憶されている、前記パワー分布情報と前記質感パラメータとの複数の組み合わせを前記ユーザに提示し、前記ユーザに選択された、前記パワー分布情報と、前記質感パラメータとの組み合わせを学習データとして用いて、前記学習モデルを学習する、
ことを特徴とする請求項２に記載の超音波画像処理装置。
【請求項４】
前記適正ガンマカーブ決定部は、メモリに予め記憶されている複数種類の前記ガンマカーブの中から、前記質感パラメータ特定部により特定された前記質感パラメータに基づいて演算された前記ガンマカーブに基づいて前記適正ガンマカーブを選択する、
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波画像処理装置。
【請求項５】
前記適正ガンマカーブ決定部は、決定した前記適正ガンマカーブをユーザに通知する、
する、
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波画像処理装置。
【請求項６】
被検体に対して超音波を送受信することで得られたドプラ信号が示す速度分布を表す速度分布情報と、前記ドプラ信号が示す速度とドプラ画像における画素値との関係を示すガンマカーブを表す質感パラメータと、の組み合わせを学習データとして用いて、速度分布情報が入力された際に、当該速度分布情報に適した前記質感パラメータを予測して出力するように学習された学習モデルに対して、処理対象である対象速度分布情報を入力することで、前記対象速度分布情報に適した前記質感パラメータを特定する質感パラメータ特定部と、
特定された前記質感パラメータに基づいて、前記対象速度分布情報に適した前記ガンマカーブである適正ガンマカーブを決定する適正ガンマカーブ決定部と、
前記対象速度分布情報、及び、前記適正ガンマカーブに基づいて、被検体の血流又は組織の速度が示されたドプラ画像を形成するドプラ画像形成部と、
を備えることを特徴とする超音波画像処理装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書は、超音波画像処理装置の改良を開示する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、被検体に向けて超音波が送受波され、それにより得られた受信信号に基づいて超音波断層画像を形成し、形成された超音波断層画像（すなわちＢモード画像）をディスプレイに表示する超音波診断装置が知られている。そのような超音波診断装置においては、被検体からの受信波におけるドプラ効果を利用して受信信号からドプラ信号を形成し、ドプラ信号に基づいてドプラ画像を形成することが行われている。ドプラ画像としては、被検体内の血流の速度及び向きが色で示されたカラードプラ画像、及び、ドプラ信号のパワーが輝度又は色で表現されたパワードプラ画像がある。ドプラ画像は、超音波断層画像に重畳して表示されるのが一般的である。
【０００３】
ここで、ドプラ信号には、血流を表す血流信号の他、被検体組織（例えば心臓壁など）の動きを表す信号成分が含まれ得る。このような信号成分は、クラッタ信号と呼ばれる。一般的に、クラッタ信号は、ドプラ画像において、血流信号の視認性を低下させるノイズ成分となる。したがって、従来、クラッタ信号を抑制する技術が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、クラッタ信号と血流信号との物理的な違いを表すパラメータ（例えばＩＱ信号のパケット方向の振幅など）である特徴量に基づいて、超音波の受信信号においてクラッタ信号と血流信号を判別し、判別結果に基づいてクラッタ信号を抑制する抑制マップを生成し、抑制マップを受信信号に適用することで、クラッタ信号を抑制する超音波撮像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２３－００３８５２号広報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の通り、ドプラ画像には、ドプラ信号のパワーを色又は輝度で表現する画像（パワードプラ画像）、又は、ドプラ信号が示す被検体の血流や組織の速度を色で表現する画像（カラードプラ画像）が含まれる。したがって、ドプラ画像を形成する際には、ドプラ信号のパワー又はドプラ信号が示す速度と、ドプラ画像における画素値との関係を示すガンマカーブを用いて、ドプラ信号のパワー又はドプラ信号が示す速度が画素値に変換される。
【０００７】
図８は、ガンマカーブの第１の例を示す図である。図８において、横軸はドプラ信号のパワー値、縦軸は頻度又は画素値を表す。一点鎖線のグラフは、ドプラ信号に含まれるクラッタ信号のパワー値及び頻度を示し、細実線のグラフは、ドプラ信号に含まれる血流信号のパワー値及び頻度を示す。一般的に、クラッタ信号のパワー値は小さく、血流信号のパワー値は大きいため、クラッタ信号と血流信号は図８のように分布する。
【０００８】
図８における太実線のグラフが、パワー値と画素値との関係を示すガンマカーブである。図８に示されるようなガンマカーブによれば、クラッタ抑制カットオフよりも小さいパワー値は、そのパワー値に関わらず、最小画素値ＰＶ
ｍｉｎ
に変換され、血流信号カットオフよりも大きいパワー値は、そのパワー値に関わらず、最大画素値ＰＶ
ｍａｘ
に変換される。すなわち、クラッタ抑制カットオフよりも小さいパワー領域におけるパワー値の違いは画素値では表現されず、血流信号カットオフよりも大きいパワー領域におけるパワー値の違いも画素値では表現されない。
【０００９】
一方、図８のガンマカーブによれば、クラッタ抑制カットオフと血流信号カットオフとの間であるダイナミックレンジに含まれるパワー値は、そのパワー値に応じた画素値に変換される。すなわち、クラッタ抑制カットオフと血流信号カットオフとの間のパワー値は、パワー値の違いが画素値で表現される。このことを、パワー値が階調表現される、ということもある。なお、図８の例では、ダイナミックレンジ内のガンマカーブは、点Ａ（パワー値，画素値）＝（クラッタ抑制カットオフ，ＰＶ
ｍｉｎ
）と、点Ｂ（パワー値，画素値）＝（血流信号カットオフ，ＰＶ
ｍａｘ
）とを結ぶ直線となっているが、点Ａと点Ｂを結ぶ曲線であってもよい。
【００１０】
ガンマカーブは、ユーザによって設定可能となっている。特に、クラッタ抑制カットオフ及び信号抑制カットオフは、ユーザによって設定可能となっている。ここで、ドプラ信号（より詳しくは、クラッタ信号及び血流信号のパワー分布）に応じて、適切なガンマカーブを設定しないと、適切なドプラ画像（この場合はパワードプラ画像）を得ることができない、という問題がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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