特開2019-33960IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

生体内を運動する注目部分を追跡する生体内運動追跡装置、生体内運動追跡方法およびプログラム

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】手動による追跡対象位置のマッピング作業を必要とすることなく、大量のデータに対する追跡対象位置決定処理を迅速に行うことができる超音波診断装置を提供する。
【解決手段】生体内運動追跡装置1は、学習用データの超音波画像を用いて事前学習を行い、超音波画像上の追跡対象位置を追跡する。事前学習部12Aは、超音波画像を用いてテンプレート処理12A1を行い、超音波画像中の領域を抽出12A2し、抽出した領域に対するテクスチャ解析12A3を行い、その結果に対する主成分分析12A4を行う。追跡部12Bは、超音波画像のテクスチャ解析12B1を行い、その結果と事前学習結果とに基づき追跡対象に適した画像領域をテンプレートとして選択12B2し、逐次的に選択された複数のテンプレートの各々について更新型テンプレート処理12B3を行い、処理結果に基づき相関度が最も大きい位置を追跡対象位置として決定12B4する。
【選択図】図13

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

ところで、特許文献1に記載された生体内運動追跡装置が用いられる場合には、例えば医師、検査技師等の操作者が、注目部位(追跡対象)の追跡を行う際に、例えば表示部に表示される生体像を見て入力部(例えばキーボード、ポインティングデバイス等)を操作し、基準注目領域を生体像上に指定する必要がある。その場合に、操作者は、注目部位の特徴が好適に現れ追跡に適した基準特徴情報を選ぶ必要がある。詳細には、操作者は、注目部位の追跡に好適な画像パターンが超音波画像に現れるタイミングにて、その画像パターンを含む画像領域を基準注目領域として設定する必要がある。
つまり、特許文献1に記載された生体内運動追跡装置が用いられる場合、操作者は、追跡対象位置のマッピング作業を手動で行う必要がある。また、特許文献1に記載された生体内運動追跡装置が用いられる場合には、追跡対象位置のマッピング作業が操作者によって手動で行われるため、操作者は、少量のデータに対する追跡対象位置決定処理しか行うことができず、大量のデータに対する迅速な追跡対象位置決定処理を行うことができない。 本発明は、上述の事情を勘案したものであって、手動による追跡対象位置のマッピング作業を必要とすることなく、大量のデータに対する追跡対象位置決定処理を迅速に行うことができる生体内運動追跡装置、生体内運動追跡方法およびプログラムを提供する。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の生体内運動追跡装置は、超音波画像に含まれる追跡対象である生体内運動を追跡する生体内運動追跡装置であって、超音波画像を取得する画像取得部と、学習用データとしての超音波画像を用いることによって事前学習を行う事前学習部と、前記事前学習部による事前学習が行われた後に、前記追跡対象を含む超音波画像上の前記追跡対象の位置を追跡する追跡部とを備え、前記事前学習部は、前記学習用データの超音波画像を用・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
本発明によれば、手動による追跡対象位置のマッピング作業を必要とすることなく、大量のデータに対する追跡対象位置決定処理を迅速に行うことができる生体内運動追跡装置、生体内運動追跡方法およびプログラムを提供することができる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

知財ポータルサイト IP Force にログインして確認する (無料)

この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】RFA(Radio Frequency Ablation)を説明するための図である。

【図2】RFA焼灼療法における超音波画像の一例を示す図である。

【図3】テンプレートマッチングの原理を説明するための図である。

【図4】テンプレートおよび検索画像の座標系を説明するための図である。

【図5】超音波ガイド下RFA治療を説明するための図である。

【図6】焼灼によって生じる高エコー領域(Hyper Echoic Region)を説明するための図である。

【図7】血管を正解位置としてテンプレートマッチングを超音波画像内の各位置において行った結果を示す図である。

【図8】HLAC(higher order local Autocorrelation)マスクパターンを説明するための図である。

【図9】HLAC関心領域サイズを説明するための図である。

【図10】更新型テンプレートマッチングにおける誤差の蓄積の問題を説明するための図である。

【図11】ドリフトの問題が実際の超音波動画の追跡において生じている事例(リセットを行わない場合の誤差)を説明するための図である。

【図12】実際に超音波動画においてテンプレートを更新しない場合とテンプレートを更新している場合における正解座標からの誤差を示した図である。

【図13】第1実施形態の生体内運動追跡装置の構成の一例を示す図である。

【図14】第1実施形態の生体内運動追跡装置による処理の流れを概略的に説明するためのフローチャートである。

【図15】図14のステップS11を実現する具体例を説明するためのフローチャートである。

【図16】図14のステップS22等を実現する具体例を説明するためのフローチャートである。

【図17】図16におけるHLACによる解析(ステップS201、S210、S213)と、部分空間法を用いたテンプレートの選択(ステップS202、S211、S214)との関係を説明するための図である。

【図18】テンプレートマッチングによる追跡対象の追跡と各テンプレートの相関係数とを示す図である。

【図19】第1または第2実施形態の生体内運動追跡装置が適用されたシステムの一例を示す図である。

【図20】追跡実験に用いられた動画像の1フレームを示した図である。

【図21】各更新タイミングにおける誤差[mm]を示した図である。

【図22】手動でのテンプレート選択を説明するための図である。

【図23】手動でのテンプレート選択を説明するための図である。

【図24】手動でのテンプレート選択を説明するための図である。

【図25】部分空間法によるテンプレートの自動選択とランダムでのテンプレート選択とを比較した図である。

【図26】動画における追跡誤差を示す図である。

【図27】動画における追跡誤差を示す図である。

【図28】動画における追跡誤差を示す図である。

【図29】動画における追跡誤差を示す図である。

【図30】リセットを用いた場合と用いていない場合の様子を示す図である。

【図31】超音波画像における精度(1mmの誤差、2mmの誤差および3mmの誤差)を説明するための図である。

【図32】第1または第2実施形態の生体内運動追跡装置を適用した手法における精度などを説明するための図である。

選択図 図13出願人が指定した本件の代表的な図

1…生体内運動追跡装置、11…画像取得部、12…処理部、12A…事前学習部、12A1…学習用テンプレート処理部、12A2…領域抽出部、12A3…学習用テクスチャ解析部、12A4…主成分分析部、12B…追跡部、12B1…追跡用テクスチャ解析部、12B2…テンプレート自動選択部、12B3…追跡用テンプレート処理部、12B4…追跡対象位置決定部、12B5…位置修正部、12B6…監視部、12B6A…領域設定部、12B6B…計算部、12B6C…判定部、12B6D…通知部

全ての図面はログインすると無料で閲覧できます。ログイン・ユーザー登録

[広告欄]

ログインすれば広告は減ります

ログインすれば広告は減ります