Online Journal
電子ジャーナル
IF値: 1.878(2021年)→1.8(2022年)

英文誌(2004-)

Journal of Medical Ultrasonics

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2011 - Vol.38

Vol.38 No.Supplement

一般口演
基礎:イメージング1

(S322)

画像認識技術を利用したリアルタイム左室駆出率計測システムの開発

Development of real-time Ejection Fraction measurement system using image recognition.

樫山 貴広, 岩崎 直明, 森 修, 林 哲矢, 西浦 朋史, 長野 智章

Takahiro KASHIYAMA, Naoaki IWASAKI, Osamu MORI, Tetsuya HAYASHI, Tomofumi NISHIURA, Tomoaki CHONO

株式会社日立メディコUSシステム本部

Ultrasound Systems Division, Hitachi Medical Corporation

キーワード :

【背景と目的】
心機能計測のなかで左室収縮能を評価する駆出率は繁用される指標である.2Dエコー図による駆出率の求め方の1つとしてModified Simpson法を用いて容積を求めその値より駆出率を求める方法がある.Modified Simpson法で容積を求めるためには心尖部からの四腔断面(Apical Four Chamber(A4C))と二腔断面(Apical Two Chamber(A2C))の左室内膜輪郭を設定する必要がある.しかしながら超音波診断装置において左室内膜輪郭を設定するための検者の操作手順は多く時間がかかる.そこでModified Simpson法における検者の操作を自動化できれば検者の操作手順を減らすことが出来,検査時間の短縮につながる.過去の自動化手法では左室内膜輪郭の自動トレースは開発されているもののフリーズ後の解析だったり,AQ法のように検者の設定が必要だったりした.我々は,これを検者の設定なしに画像認識技術を利用して,リアルタイム計測するシステムを構築することにより,検査手順の短縮を実現させたので報告する.
【方法】
超音波診断装置において自動でA4CおよびA2Cの分類と認識,一心拍の左室内膜輪郭の設定を行うことでModified Simpson法に必要な左室内膜輪郭を決定し駆出率を求める.結果は超音波診断装置に取り込んだ心電図情報のR-R区間を一心拍として設定を行う.以下の手順で計測を行う.超音波診断装置において検者がA4CもしくはA2Cを表示する.A4CもしくはA2Cが表示されると,装置が保持している断面の形状のテンプレートより現在の断面がA4CかA2Cかが自動的に分類される.その後,断面の判定情報と表示画像の輝度情報および装置が保持している左室のテンプレートの情報より拡張末期の左室内膜輪郭を装置が認識し,自動的に設定される.設定された拡張末期の左室内膜輪郭の情報より一心拍のトラッキングが行われ,一心拍のすべてのフレームの左室内膜輪郭が設定される.その中で容積が最小になる位置が収縮末期の左室内膜輪郭の位置として設定される.拡張末期の左室内膜輪郭の位置と収縮末期の左室内膜輪郭の位置より容積と駆出率が求められ,画面上に表示される.検者はその結果を元にフリーズ操作を行う.フリーズ後に自動で設定された結果を改めて確認して,適切であればそのまま確定する.もし不適切であれば,検者による修正を行う.本操作をA4CとA2Cの2回行うことでModified Simpson法による駆出率が求められる.
【結果】
適切な分類と認識がされた場合,画像に対して検者がA4CとA2Cを選択する操作,左室内膜輪郭をトレースする操作,拡張期・収縮期を選択する操作を短縮することが出来た.
【まとめ】
超音波診断装置上で,検者の設定操作なしにリアルタイムで解析を行い,駆出率を求めることが出来る機能を開発した.この機能は駆出率を計測するための操作手順を短縮するのに有用である.今後の課題としては,心尖部や弁輪部が不明瞭な画像に対する認識率の向上が必要となる.