(57)【要約】【課題】操作者が超音波画像を用いた計測を容易に行うこと。【解決手段】実施形態に係る超音波診断装置は、スキャン部と、生成部と、取得部と、処理部と、表示制御部とを備える。スキャン部は、胎児の一部を含む領域に対して超音波スキャンを実行する。生成部は、超音波スキャンの結果に基づいて超音波画像を生成する。取得部は、胎児の一部を模式的に示す説明画像を取得する。処理部は、超音波画像の解析結果に基づいて、説明画像に対して回転及び反転の少なくとも一方の処理を行う。表示制御部は、上記処理後の説明画像を、超音波画像又は超音波画像に基づく画像と共に表示部に表示させる。【選択図】図１
2020014723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
胎児の一部を含む領域に対して超音波スキャンを実行するスキャン部と、
前記超音波スキャンの結果に基づいて超音波画像を生成する生成部と、
前記胎児の一部を模式的に示す説明画像を取得する取得部と、
前記超音波画像の解析結果に基づいて、前記説明画像に対して回転及び反転の少なくとも一方の処理を行う処理部と、
前記処理後の説明画像を、前記超音波画像又は前記超音波画像に基づく画像と共に表示部に表示させる表示制御部と、
を備えた超音波診断装置。
【請求項２】
前記領域は、３次元領域であり、
前記超音波画像は、３次元画像であり、
前記画像は、前記３次元画像から生成された断層像である、
請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記領域は、２次元領域であり、
前記超音波画像は断層像である、
請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記超音波画像を解析する解析部、
を更に備え、
前記処理部は、前記解析部により解析された解析結果に基づいて、前記説明画像に対して回転及び反転の少なくとも一方の処理を行う、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記解析部は、前記超音波画像から前記胎児の一部に含まれる骨の向きを解析し、
前記処理部は、前記骨の向きに基づいて、前記説明画像を回転させる、
請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記解析部は、前記超音波画像から、前記胎児の一部を表す画像領域と、前記胎児の一部に含まれる骨を表す骨画像領域との相互の位置関係を解析し、
前記処理部は、前記位置関係に基づいて、前記説明画像を反転させる、
請求項４又は５に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記解析部は、前記画像領域が表す前記胎児の一部の重心と前記骨画像領域が表す骨の重心との位置関係を解析する、
請求項６に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記解析部は、前記超音波画像から、前記胎児の一部に含まれる骨を表す骨画像領域を検出したときに、前記検出した骨画像領域の信頼度を算出し、
前記処理部は、前記信頼度が閾値よりも高い場合に、前記解析部により解析された解析結果に基づいて、前記説明画像に対して回転及び反転の少なくとも一方の処理を行う、
請求項４〜７のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記胎児の一部は、上腕部又は大腿部である、
請求項１〜８のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記説明画像は、ベクトルデータである、
請求項１〜９のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
胎児の一部を含む領域に対して超音波スキャンが実行されたときに、前記超音波スキャンの結果に基づいて超音波画像を生成し、
前記胎児の一部を模式的に示す説明画像を取得し、
前記超音波画像の解析結果に基づいて、前記説明画像に対して回転及び反転の少なくとも一方の処理を行い、
前記処理後の説明画像を、前記超音波画像又は前記超音波画像に基づく画像と共に表示部に表示させる、
処理をコンピュータに実行させる、画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、超音波診断装置及び画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波画像は、胎児の発育を確認するために用いられている。例えば、超音波診断装置は、超音波画像を用いることにより、胎児の児頭大横径（ＢＰＤ：biparietal  diameter）、児頭周囲長（ＨＣ：head  circumference）、腹部周囲長（ＡＣ：abdominal  circumference）、大腿骨長（ＦＬ：femur  length）、上腕骨長（ＨＬ：humerus  length）等のパラメータを計測することができる。超音波診断装置は、上記パラメータを用いることにより、推定胎児体重（ＥＦＷ：estimated  fetal  weight）を算出することができる。
【０００３】
ここで、超音波診断装置では、計測を行う操作者の操作をガイドするために、胎児の一部を含む領域が画像化された超音波画像と、胎児の一部を模式的に示す説明画像とを対応付けてディスプレイに表示する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−０２７２９８号公報
【特許文献２】特開２０１４−００８０８３号公報
【特許文献３】国際公開２０１４／０７５７５５号
【特許文献４】特開２００８−０００２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、操作者が超音波画像を用いた計測を容易に行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る超音波診断装置は、スキャン部と、生成部と、取得部と、処理部と、表示制御部とを備える。スキャン部は、胎児の一部を含む領域に対して超音波スキャンを実行する。生成部は、超音波スキャンの結果に基づいて超音波画像を生成する。取得部は、胎児の一部を模式的に示す説明画像を取得する。処理部は、超音波画像の解析結果に基づいて、説明画像に対して回転及び反転の少なくとも一方の処理を行う。表示制御部は、上記処理後の説明画像を、超音波画像又は超音波画像に基づく画像と共に表示部に表示させる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る超音波診断装置による処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の画像取得機能による処理の一例を説明するための図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の画像取得機能による処理の一例を説明するための図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の画像取得機能による処理の一例を説明するための図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の説明画像取得機能による処理の一例を説明するための図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の解析機能による処理の一例を説明するための図である。
【図８】図８は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の解析機能による処理の一例を説明するための図である。
【図９】図９は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の解析機能による処理の一例を説明するための図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の解析機能による処理の一例を説明するための図である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の表示制御機能による処理の一例を説明するための図である。
【図１２】図１２は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の表示制御機能による処理の一例を説明するための図である。
【図１３】図１３は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の表示制御機能による処理の一例を説明するための図である。
【図１４】図１４は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の表示制御機能による処理の一例を説明するための図である。
【図１５】図１５は、第１の実施形態に係る超音波診断装置のパラメータ計測処理の手順を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の推定機能による処理の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して、実施形態に係る超音波診断装置及び画像処理プログラムを説明する。なお、実施形態は、以下の実施形態に限られるものではない。また、一つの実施形態に記載した内容は、原則として他の実施形態にも同様に適用される。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、装置本体１００と、超音波プローブ１０１と、入力装置１０２と、ディスプレイ１０３とを備える。超音波プローブ１０１、入力装置１０２、およびディスプレイ１０３は、それぞれ装置本体１００に接続される。
【００１０】
超音波プローブ１０１は、超音波の送受信（超音波スキャン）を実行する。例えば、超音波プローブ１０１は、被検体Ｐの体表面（妊婦の腹部）に接触され、妊婦の子宮内の胎児の少なくとも一部を含む領域に対して、超音波の送受信を実行する。超音波プローブ１０１は、複数の圧電振動子を有する。複数の圧電振動子は、電気信号（パルス電圧）と機械振動（音による振動）とを相互に変換する圧電効果を有する圧電素子であり、装置本体１００から供給される駆動信号（電気信号）に基づいて、超音波を発生させる。発生した超音波は、被検体Ｐ内の音響インピーダンスの不整合面で反射され、組織内の散乱体によって散乱された成分等を含む反射波信号（電気信号）として複数の圧電振動子にて受信される。超音波プローブ１０１は、複数の圧電振動子にて受信した反射波信号を装置本体１００へ送る。
【００１１】
なお、本実施形態では、超音波プローブ１０１は、所定方向に１次元で配列された複数の圧電振動子を有する１Ｄアレイプローブや、複数の圧電振動子が格子状に２次元で配置された２Ｄアレイプローブや、１次元で配列された複数の圧電振動子が機械的に揺動することで３次元領域を走査するメカニカル４Ｄプローブなど、如何なる形態の超音波プローブが用いられてもよい。
【００１２】
入力装置１０２は、マウス、キーボード、ボタン、パネルスイッチ、タッチコマンドスクリーン、フットスイッチ、ホイール、トラックボール、ジョイスティック等を有し、超音波診断装置１の操作者からの各種設定要求を受け付け、装置本体１００に対して受け付けた各種設定要求を転送する。
【００１３】
ディスプレイ１０３は、超音波診断装置１の操作者が入力装置１０２を用いて各種設定要求を入力するためのＧＵＩ（Graphical  User  Interface）を表示したり、装置本体１００において生成された超音波画像データ等を表示したりする。
【００１４】
装置本体１００は、超音波プローブ１０１が受信した反射波信号に基づいて、超音波画像データを生成する装置である。装置本体１００により生成される超音波画像データは、２次元の反射波信号に基づいて生成される２次元の超音波画像データであってもよいし、３次元の反射波信号に基づいて生成される３次元の超音波画像データであってもよい。
【００１５】
図１に示すように、装置本体１００は、例えば、送受信回路１１０と、Ｂモード処理回路１２０と、ドプラ処理回路１３０と、画像処理回路１４０と、画像メモリ１５０と、記憶回路１６０と、制御回路１７０とを有する。送受信回路１１０、Ｂモード処理回路１２０、ドプラ処理回路１３０、画像処理回路１４０、画像メモリ１５０、記憶回路１６０、および制御回路１７０は、通信可能に互いに接続される。
【００１６】
送受信回路１１０は、超音波プローブ１０１による超音波の送信を制御する。例えば、送受信回路１１０は、制御回路１７０の指示に基づいて、振動子ごとに所定の送信遅延時間が付与されたタイミングで超音波プローブ１０１に上述の駆動信号（駆動パルス）を印加する。これにより、送受信回路１１０は、超音波がビーム状に集束された超音波ビームを超音波プローブ１０１に送信させる。
【００１７】
また、送受信回路１１０は、超音波プローブ１０１による反射波信号の受信を制御する。反射波信号は、上述のように、超音波プローブ１０１から送信された超音波が被検体Ｐの体内組織で反射された信号である。例えば、送受信回路１１０は、制御回路１７０の指示に基づいて、超音波プローブ１０１が受信した反射波信号に所定の遅延時間を与えて加算処理を行う。これにより、反射波信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。そして、送受信回路１１０は、加算処理後の反射波信号をベースバンド帯域の同相信号（Ｉ信号、Ｉ：In-phase）と直交信号（Ｑ信号、Ｑ：Quadrature-phase）とに変換する。そして、送受信回路１１０は、Ｉ信号及びＱ信号（以下、ＩＱ信号と記載する）を反射波データとして、Ｂモード処理回路１２０及びドプラ処理回路１３０へ送る。なお、送受信回路１１０は、加算処理後の反射波信号を、ＲＦ（Radio  Frequency）信号に変換した上で、Ｂモード処理回路１２０及びドプラ処理回路１３０へ送ってもよい。ＩＱ信号や、ＲＦ信号は、位相情報が含まれる信号（反射波データ）となる。
【００１８】
Ｂモード処理回路１２０は、送受信回路１１０が反射波信号から生成した反射波データに対して各種の信号処理を行う。Ｂモード処理回路１２０は、送受信回路１１０から受信した反射波データに対して、対数増幅、包絡線検波処理等を行って、サンプル点（観測点）ごとの信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ（Ｂモードデータ）を生成する。Ｂモード処理回路１２０は、生成したＢモードデータを画像処理回路１４０へ送る。
【００１９】
また、Ｂモード処理回路１２０は、高調波成分を映像化するハーモニックイメージングを行うための信号処理を実行する。ハーモニックイメージングとしては、コントラストハーモニックイメージング（ＣＨＩ：Contrast  Harmonic  Imaging）や組織ハーモニックイメージング（ＴＨＩ：Tissue  Harmonic  Imaging）が知られている。また、コントラストハーモニックイメージングや組織ハーモニックイメージングには、スキャン方式として、振幅変調（ＡＭ：Amplitude  Modulation）、「Pulse  Subtraction法」や「Pulse  Inversion法」と呼ばれる位相変調（ＰＭ：Phase  Modulation）、及び、ＡＭとＰＭとを組み合わせることで、ＡＭの効果及びＰＭの効果の双方が得られるＡＭＰＭ等が知られている。
【００２０】
ドプラ処理回路１３０は、送受信回路１１０が反射波信号から生成した反射波データより、移動体のドプラ効果に基づく運動情報を走査領域内の各サンプル点で抽出したデータを、ドプラデータとして生成する。ここで、移動体の運動情報とは、移動体の平均速度、分散値、パワー値等の情報であり、移動体とは、例えば、血流や、心壁等の組織、造影剤である。ドプラ処理回路１３０は、生成したドプラデータを画像処理回路１４０へ送る。
【００２１】
例えば、移動体が血流である場合、血流の運動情報は、血流の平均速度、分散値、パワー等の情報（血流情報）である。血流情報は、例えば、カラードプラ法により得られる。
【００２２】
カラードプラ法では、まず、超音波の送受信が同一の走査線上で複数回行われ、次に、ＭＴＩ（Moving  Target  Indicator）フィルタを用いて、同一位置（同一サンプル点）の反射波データのデータ列を表す信号に対して特定の周波数帯域の信号を通過させ、それ以外の周波数帯域の信号を減衰させる。すなわち、静止している組織、或いは、動きの遅い組織に由来する信号（クラッタ成分）を抑制させる。これにより、反射波データのデータ列を表す信号から、血流に関する血流信号が抽出される。そして、カラードプラ法では、抽出した血流信号から、血流の平均速度、分散値、パワー等の血流情報を推定し、推定した血流情報をドプラデータとして生成する。
【００２３】
上述のカラードプラ法を用いる場合、ドプラ処理回路１３０は、図１に示すように、ＭＴＩフィルタ１３１と、血流情報生成機能１３２とを有する。
【００２４】
ＭＴＩフィルタ１３１は、フィルタ行列を用いて、同一位置（同一サンプル点）の反射波データのデータ列から、クラッタ成分が抑制された信号（血流信号）が抽出されたデータ列を出力する。ＭＴＩフィルタ１３１としては、例えば、バタワース型のＩＩＲ（Infinite  Impulse  Response）フィルタ、多項式回帰フィルタ（Polynomial  Regression  Filter）等の係数が固定されたフィルタ、または、固有ベクトル（eigenvector）等を用いて入力信号に応じて係数を変化させるフィルタ（適応フィルタ）が適用可能である。
【００２５】
血流情報生成部１３２は、ＭＴＩフィルタ１３１が出力したデータ列（血流信号）に対して自己相関演算等の演算を行って、血流信号から、血流の平均速度、分散値、パワー等の血流情報を推定し、推定した血流情報をドプラデータとして生成する。血流情報生成機能１３２は、生成したドプラデータを画像処理回路１４０へ送る。
【００２６】
画像処理回路１４０は、画像データ（超音波画像データ）の生成処理や、画像データに対する各種の画像処理等を行う。例えば、画像処理回路１４０は、Ｂモード処理回路１２０が生成した２次元のＢモードデータから、反射波の強度を輝度で表した２次元Ｂモード画像データを生成する。また、画像処理回路１４０は、ドプラ処理回路１３０が生成した２次元のドプラデータから、血流情報が映像化された２次元ドプラ画像データを生成する。２次元ドプラ画像データは、血流の平均速度を表す速度画像データ、血流の分散値を表す分散画像データ、血流のパワーを表すパワー画像データ、又は、これらを組み合わせた画像データである。画像処理回路１４０は、ドプラ画像データとして、血流の平均速度、分散値、パワー等の血流情報がカラーで表示されるカラードプラ画像データを生成したり、１つの血流情報がグレースケールで表示されるドプラ画像データを生成したりする。
【００２７】
ここで、画像処理回路１４０は、一般的には、超音波走査の走査線信号列を、テレビ等に代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換（スキャンコンバート）し、表示用の超音波画像データを生成する。具体的には、画像処理回路１４０は、超音波プローブ１０１による超音波の走査形態に応じて座標変換を行うことで、表示用の超音波画像データを生成する。また、画像処理回路１４０は、スキャンコンバート以外に、種々の画像処理として、例えば、スキャンコンバート後の複数の画像フレームを用いて、輝度の平均値画像を再生成する画像処理（平滑化処理）や、画像内で微分フィルタを用いる画像処理（エッジ強調処理）等を行う。また、画像処理回路１４０は、超音波画像データに、種々のパラメータの文字情報、目盛り、ボディーマーク等を合成する。
【００２８】
すなわち、Ｂモードデータ及びドプラデータは、スキャンコンバート処理前の超音波画像データであり、画像処理回路１４０が生成するデータは、スキャンコンバート処理後の表示用の超音波画像データである。なお、Ｂモードデータ及びドプラデータは、生データ（Raw  Data）とも呼ばれる。画像処理回路１４０は、スキャンコンバート処理前の２次元超音波画像データから、表示用の２次元超音波画像データを生成する。
【００２９】
更に、画像処理回路１４０は、Ｂモード処理回路１２０が生成した３次元のＢモードデータに対して座標変換を行うことで、３次元Ｂモード画像データを生成する。また、画像処理回路１４０は、ドプラ処理回路１３０が生成した３次元のドプラデータに対して座標変換を行うことで、３次元ドプラ画像データを生成する。
【００３０】
更に、画像処理回路１４０は、ボリューム画像データをディスプレイ１０３にて表示するための各種の２次元画像データを生成するために、ボリューム画像データに対してレンダリング処理を行う。画像処理回路１４０が行うレンダリング処理としては、例えば、多断面再構成法（ＭＰＲ：Multi  Planer  Reconstruction）を行ってボリューム画像データからＭＰＲ画像データを生成する処理がある。また、画像処理回路１４０が行うレンダリング処理としては、例えば、３次元画像の情報を反映した２次元画像データを生成するボリュームレンダリング（ＶＲ：Volume  Rendering）処理がある。また、画像処理回路１４０が行うレンダリング処理としては、例えば、３次元画像の表面情報のみを抽出した２次元画像データを生成するサーフェスレンダリング（ＳＲ：Surface  Rendering）処理がある。
【００３１】
画像処理回路１４０は、生成した画像データや、各種の画像処理を行った画像データを、画像メモリ１５０に格納する。なお、画像処理回路１４０は、各画像データの表示位置を示す情報、超音波診断装置１の操作を補助するための各種情報、患者情報等の診断に関する付帯情報についても画像データとともに生成し、画像メモリ１５０に格納してもよい。
【００３２】
また、第１の実施形態に係る画像処理回路１４０は、画像生成機能１４１と、説明画像取得機能１４２と、解析機能１４３と、画像処理機能１４４と、表示制御機能１４５と、推定機能１４６とを実行する。ここで、画像生成機能１４１と、説明画像取得機能１４２と、解析機能１４３と、画像処理機能１４４と、表示制御機能１４５と、推定機能１４６とが実行する各処理機能は、例えば、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路１６０に記録されている。画像処理回路１４０は、各プログラムを記憶回路１６０から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。すなわち、画像生成機能１４１は、画像処理回路１４０が画像生成機能１４１に対応するプログラムを記憶回路１６０から読み出し実行することで、実現される機能である。また、説明画像取得機能１４２は、画像処理回路１４０が説明画像取得機能１４２に対応するプログラムを記憶回路１６０から読み出し実行することで、実現される機能である。また、解析機能１４３は、画像処理回路１４０が解析機能１４３に対応するプログラムを記憶回路１６０から読み出し実行することで、実現される機能である。また、画像処理機能１４４は、画像処理回路１４０が画像処理機能１４４に対応するプログラムを記憶回路１６０から読み出し実行することで、実現される機能である。また、表示制御機能１４５は、画像処理回路１４０が表示制御機能１４５に対応するプログラムを記憶回路１６０から読み出し実行することで、実現される機能である。また、推定機能１４６は、画像処理回路１４０が推定機能１４６に対応するプログラムを記憶回路１６０から読み出し実行することで、実現される機能である。換言すると、各プログラムを読み出した状態の画像処理回路１４０は、図１の画像処理回路１４０内に示された各機能を有することとなる。画像生成機能１４１、説明画像取得機能１４２、解析機能１４３、画像処理機能１４４、表示制御機能１４５、及び推定機能１４６の各機能については、後述する。
【００３３】
なお、図１においては単一の画像処理回路１４０にて画像生成機能１４１、説明画像取得機能１４２、解析機能１４３、画像処理機能１４４、表示制御機能１４５、及び推定機能１４６にて行われる処理機能が実現されるものとして説明するが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。
【００３４】
上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＧＰＵ(Graphics  Processing  Unit)、或いは、特定用途向け集積回路（Application  Specific  Integrated  Circuit：ＡＳＩＣ））、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple  Programmable  Logic  Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex  Programmable  Logic  Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field  Programmable  Gate  Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路１６０に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路１６０にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図１における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。
【００３５】
画像メモリ１５０は、超音波画像データとして、画像処理回路１４０が生成したＢモード画像データやドプラ画像データ等の画像データを記憶するメモリである。また、画像メモリ１５０は、超音波画像データとして、Ｂモード処理回路１２０が生成したＢモードデータやドプラ処理回路１３０が生成したドプラデータ等の画像データを記憶することも可能である。画像メモリ１５０が記憶する超音波画像データは、例えば、診断の後に操作者が呼び出すことが可能となっており、画像処理回路１４０を経由して表示用の超音波画像データとなる。また、画像メモリ１５０は、２次元ビットマップ画像データ（以下、「ビットマップデータ」と称する）として、胎児の一部を模式的に示す説明画像３００（図６を参照）を記憶することも可能である。説明画像３００の詳細については後述する。
【００３６】
記憶回路１６０は、超音波送受信、画像処理および表示処理を行うための制御プログラムや、診断情報（例えば、患者ＩＤ、医師の所見等）や、診断プロトコルや各種ボディーマーク等の各種データを記憶する。また、記憶回路１６０は、必要に応じて、画像メモリ１５０が記憶する超音波画像データやビットマップデータ（説明画像３００）の保管等にも使用される。また、記憶回路１６０が記憶するデータは、図示しないインタフェース部を介して、外部装置へ転送することができる。
【００３７】
制御回路１７０は、超音波診断装置１の処理全体を制御する。具体的には、制御回路１７０は、入力装置１０２を介して操作者から入力された各種設定要求や、記憶回路１６０から読み込んだ各種制御プログラムおよび各種データに基づき、送受信回路１１０、Ｂモード処理回路１２０、ドプラ処理回路１３０、画像処理回路１４０等の処理を制御する。
【００３８】
なお、装置本体１００に内蔵される送受信回路１１０、Ｂモード処理回路１２０、ドプラ処理回路１３０、画像処理回路１４０、および制御回路１７０等は、プロセッサ（ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＭＰＵ（Micro-Processing  Unit）、集積回路等）のハードウェアにより構成されることもあるが、ソフトウェア的にモジュール化されたプログラムにより構成される場合もある。
【００３９】
このように構成される超音波診断装置１は、例えば、妊婦の子宮内の胎児の発育を確認する用途として、超音波プローブ１０１が、妊婦の子宮内の胎児の一部を含む領域に対して超音波の送受信（超音波スキャン）を実行し、画像処理回路１４０が、そのスキャン結果に基づいて、胎児の一部を含む領域が画像化された超音波画像を生成する。例えば、超音波診断装置１は、超音波画像を用いることにより、胎児の児頭大横径（ＢＰＤ）、児頭周囲長（ＨＣ）、腹部周囲長（ＡＣ）、大腿骨長（ＦＬ）、上腕骨長（ＨＬ）等のパラメータを計測することができ、上記パラメータを用いることにより、推定胎児体重（ＥＦＷ）を算出することができる。
【００４０】
例えば、上記パラメータとして、超音波画像から胎児の一部（例えば、大腿部又は上腕部）における所定範囲の体積を計測する場合もある。所定範囲は、例えば操作者の操作により指定される。ここで、超音波診断装置１では、操作者の操作をガイドするために、超音波画像と、胎児の一部を模式的に示す説明画像３００とを対応付けてディスプレイに表示する場合がある。
【００４１】
しかしながら、超音波画像に描出される胎児の一部と、説明画像３００が示す胎児の一部とが異なる向きでディスプレイに表示される場合も考えられる。この場合、操作者がディスプレイ上で超音波画像及び説明画像を見る際に、操作者に違和感を与えてしまう。
【００４２】
そこで、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、胎児の一部を含む領域に対して超音波スキャンが実行されたときに、超音波スキャンの結果に基づいて、胎児の一部を含む領域が画像化された超音波画像を生成する。また、胎児の一部を模式的に示す説明画像３００を取得する。例えば、超音波スキャンを実行する領域が３次元領域である場合、超音波画像は３次元画像であり、３次元画像から断層像が生成される。そして、断層像の解析結果に基づいて、説明画像３００に対して回転及び反転の少なくとも一方の処理を行い、上記処理後の説明画像３００を、超音波画像に基づく画像（断層像）と共にディスプレイ１０３に表示させる。
【００４３】
これにより、第１の実施形態に係る超音波診断装置１では、断層像に描出される胎児の一部と、上記処理後の説明画像３００が示す胎児の一部とを同じ向きでディスプレイ１０３に表示させるため、操作者が超音波画像（断層像）及び説明画像３００を見るときの違和感を低減させることができる。そして、上記パラメータとして、超音波画像（断層像）から胎児の一部における所定範囲の体積を算出（計測）し、上記パラメータを用いることにより、推定胎児体重（ＥＦＷ）を算出（推定）することができる。このように、第１の実施形態に係る超音波診断装置１では、操作者が超音波画像（断層像）を用いた計測を容易に行うことができる。
【００４４】
以下では、図２〜図１４を用いて、画像処理回路１４０が実行する画像生成機能１４１、説明画像取得機能１４２、解析機能１４３、画像処理機能１４４、及び表示制御機能１４５の各機能について説明する。
【００４５】
図２は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１による処理の手順を示すフローチャートである。図２では、超音波診断装置１全体の動作（画像処理方法）を説明するフローチャートを示し、各構成要素がフローチャートのどのステップに対応するかを説明する。
【００４６】
また、図３〜図１４では、胎児の一部が大腿部である場合を例として説明する。図３〜図５は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１の画像生成機能１４１による処理の一例を説明するための図である。図６は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１の説明画像取得機能１４２による処理の一例を説明するための図である。図７〜図１０は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１の解析機能１４３による処理の一例を説明するための図である。図１１〜図１４は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１の表示制御機能１４５による処理の一例を説明するための図である。
【００４７】
図２のステップＳ１０１は、超音波プローブ１０１により実施されるステップである。ステップＳ１０１では、超音波プローブ１０１は、被検体Ｐの体表面（妊婦の腹部）に接触され、妊婦の子宮内の胎児の一部（大腿部）を含む領域に対して超音波スキャンを実行し、超音波スキャンの結果として、上記領域の反射波信号を収集する。超音波プローブ１０１は、「スキャン部」の一例である。
【００４８】
図２のステップＳ１０２は、画像処理回路１４０が記憶回路１６０から画像生成機能１４１に対応するプログラムを呼び出して実行されるステップである。ステップＳ１０２では、画像生成機能１４１は、超音波プローブ１０１により得られた反射波信号に基づいて、大腿部を含む領域が画像化された超音波画像を生成する。ここで、画像生成機能１４１は、Ｂモード処理回路１２０により生成されたＢモードデータを用いてＢモード画像データを生成することで、上記超音波画像を生成してもよいし、画像メモリ１５０が記憶する超音波画像データを用いて、上記超音波画像を生成してもよい。画像生成機能１４１は、「生成部」の一例である。
【００４９】
ステップＳ１０２において、画像生成機能１４１は、例えば、図３に示すような超音波画像２００を生成する。図３に示す超音波画像２００は、胎児の大腿部を含む領域が画像化された３次元画像（３次元のボリューム画像データ）であり、超音波画像２００から断層像２０１〜２０３（図３〜図５）が生成される。断層像２０１、２０２、２０３は、それぞれ、Ａ面、Ｂ面、Ｃ面の断層像を表している。ここで、断層像２０１〜２０３のうち、大腿部における所定範囲を指定するときに用いられる断層像（対象断層像）は１つであり、本実施形態では、対象断層像が断層像２０１である場合を例として説明する。
【００５０】
図２のステップＳ１０３は、画像処理回路１４０が記憶回路１６０から説明画像取得機能１４２に対応するプログラムを呼び出して実行されるステップである。ステップＳ１０３では、説明画像取得機能１４２は、画像メモリ１５０が記憶する説明画像３００を取得する。説明画像３００は、操作者が超音波画像２００（断層像２０１）を用いた計測を行う場合に画像メモリ１５０から読み出される。このため、ステップＳ１０３は、ステップＳ１０２の後に限らず、ステップＳ１０１の前に実行されてもよいし、ステップＳ１０１とステップＳ１０２との間に実行されてもよい。説明画像取得機能１４２は、「取得部」の一例である。
【００５１】
例えば、説明画像３００は、計測項目と対応付けて画像メモリ１５０に記憶されている。計測項目としては、胎児の「頭部（児頭）」、「腹部」、「大腿部」、「上腕部」などが挙げられる。例えば、操作者は、胎児の大腿部を計測する場合、計測項目として「大腿部」を選択する。この場合、ステップＳ１０３において、説明画像取得機能１４２は、計測項目「大腿部」に対応付けられた説明画像３００を画像メモリ１５０から取得する。
【００５２】
図６に示すように、説明画像取得機能１４２により取得された説明画像３００は、例えば、胎児の大腿部を含む右足を模式的に示したものであり、胎児の大腿部の外形を示す画像領域である大腿部画像領域３０１と、その大腿部の骨（大腿骨）の外形を示す画像領域である大腿骨画像領域３０２とを含む。ここで、操作者の操作をガイドするために、図６に示す説明画像３００は、更に、胎児の大腿骨の両端を示す点３０３、３０４と、その両端（点３０３、３０４）を結ぶ線３０５とを含むようにしてもよい。操作者の操作としては、例えば、大腿部における所定範囲の体積を計測する処理（パラメータ計測処理）において、操作者が入力装置１０２を用いて断層像２０１から大腿骨の両端を指定するときの操作が挙げられる。パラメータ計測処理については後述する。
【００５３】
図２のステップＳ１０４は、画像処理回路１４０が記憶回路１６０から解析機能１４３に対応するプログラムを呼び出して実行されるステップである。ステップＳ１０４では、解析機能１４３は、ステップＳ１０２で取得された超音波画像２００の対象断層像である断層像２０１を解析する。解析機能１４３は、「解析部」の一例である。
【００５４】
ステップＳ１０４において、解析機能１４３は、例えば、図７に示すように、断層像２０１に描出される大腿部の外形を示す画像領域である大腿部画像領域２１１と、その大腿部の骨（大腿骨）の外形を示す画像領域である大腿骨画像領域２１２とを検出する。大腿部画像領域２１１及び大腿骨画像領域２１２を検出する方法として、以下の第１及び第２の方法が考えられる。
【００５５】
第１の方法では、まず、解析機能１４３は、断層像２０１において、組織全体の領域又は関心領域（Region  of  interest：ＲＯＩ）内の画像のヒストグラムを求め、このヒストグラムに対して、大腿部画像領域２１１及び大腿骨画像領域２１２を検出するための閾値をそれぞれ第１及び第２の閾値として設定する。次に、解析機能１４３は、第１及び第２の閾値によって画像を２値化し、例えば、モルフォロジー演算等を用いてノイズの除去を行うことによって、断層像２０１から、大腿部画像領域２１１及び大腿骨画像領域２１２を検出する。
【００５６】
第２の方法では、まず、既知の断層像と大腿部画像領域及び大腿骨画像領域とを対応付けたデータを複数用意しておき、解析機能１４３は、畳み込みニューラルネットワーク（Convolutional  Neural  Network：ＣＮＮ）を用いて、上記複数のデータから、大腿部画像領域及び大腿骨画像領域を学習する。なお、ＣＮＮ等のアルゴリズムは経験から学習していくものである上に、胎児は子宮内で成長していくものでもあるため、学習に用いられるデータは、同一の胎児でなくてもよい。次に、解析機能１４３は、上記学習によって、断層像２０１から、大腿部画像領域２１１及び大腿骨画像領域２１２を検出する。
【００５７】
解析機能１４３は、この検出結果を解析結果として生成する。すなわち、解析結果は、断層像２０１の大腿部画像領域２１１及び大腿骨画像領域２１２を表す情報を含む。
【００５８】
また、ステップＳ１０４において、解析機能１４３は、例えば、断層像２０１の大腿骨画像領域２１２から、大腿骨の向きを検出する。大腿骨の向きを検出する方法として、以下の方法が考えられる。この方法は、大腿骨長（ＦＬ）を計測するためのアルゴリズムと共通化することができる。
【００５９】
まず、解析機能１４３は、図８に示すように、断層像２０１の大腿骨画像領域２１２において、大腿骨の両端を示す点Ｐ１、Ｐ２、及び、その両端（点Ｐ１、Ｐ２）を結ぶ線Ｌを探索する。次に、解析機能１４３は、例えば、回転キャリパー法（Rotating  Calipers  Method）等を用いて外接長方形を求めることによって、その線Ｌの角度θを大腿骨の向きとして検出する。例えば、検出された大腿骨の向きは、画像の横方向を基準とした場合に、反時計回りに角度θだけ傾いていることを表している。
【００６０】
解析機能１４３は、この検出結果も解析結果として生成する。すなわち、解析結果は、更に、断層像２０１の大腿骨画像領域２１２における大腿骨の向きを表す情報を含む。
【００６１】
また、ステップＳ１０４において、解析機能１４３は、例えば、断層像２０１の大腿部画像領域２１１と大腿骨画像領域２１２との相互の位置関係を検出する。大腿部画像領域２１１と大腿骨画像領域２１２との位置関係を検出する方法として、以下の方法が考えられる。
【００６２】
まず、解析機能１４３は、図９及び図１０に示すように、大腿部画像領域２１１において、大腿部の重心Ｑ１を探索し、大腿骨画像領域２１２において、大腿骨の重心Ｑ２を探索する。例えば、図９に示すように、重心Ｑ１が重心Ｑ２に対して右側に位置する場合、大腿部画像領域２１１と大腿骨画像領域２１２との位置関係を第１の位置関係として検出する。例えば、図１０に示すように、重心Ｑ１が重心Ｑ２に対して左側に位置する場合、大腿部画像領域２１１と大腿骨画像領域２１２との位置関係を第２の位置関係として検出する。
【００６３】
解析機能１４３は、この検出結果も解析結果として生成する。すなわち、解析結果は、更に、断層像２０１の大腿部画像領域２１１と大腿骨画像領域２１２との位置関係（第１又は第２の位置関係）を表す情報を含む。
【００６４】
図２のステップＳ１０５は、画像処理回路１４０が記憶回路１６０から画像処理機能１４４に対応するプログラムを呼び出して実行されるステップである。ステップＳ１０５では、画像処理機能１４４は、ステップＳ１０４で解析された解析結果（断層像２０１の大腿部画像領域２１１及び大腿骨画像領域２１２、大腿骨の向き、大腿部画像領域２１１と大腿骨画像領域２１２との位置関係）に基づいて、ステップＳ１０３で取得された説明画像３００に対して回転及び反転の少なくとも一方の処理を行う。画像処理機能１４４は、「処理部」の一例である。
【００６５】
図２のステップＳ１０６は、画像処理回路１４０が記憶回路１６０から表示制御機能１４５に対応するプログラムを呼び出して実行されるステップである。ステップＳ１０６では、表示制御機能１４５は、図１１に示すように、ステップＳ１０２で取得された超音波画像２００の断層像２０１〜２０３と、ステップＳ１０５で実行された上記処理後の説明画像３００とをディスプレイ１０３に表示させる。なお、断層像２０１〜２０３のうち、大腿部における所定範囲を指定するときに用いられる断層像（対象断層像）は１つであるため、表示制御機能１４５は、全ての断層像２０１〜２０３をディスプレイ１０３に表示させる必要はなく、対象断層像である断層像２０１と、上記処理後の説明画像３００とをディスプレイ１０３に表示させてもよい。表示制御機能１４５は、「表示制御部」の一例である。
【００６６】
ここで、ステップＳ１０５、Ｓ１０６の処理により、断層像２０１に描出される大腿部と、説明画像３００が示す大腿部とを同じ向きでディスプレイ１０３に表示させる場合について、具体例を挙げて説明する。
【００６７】
例えば、図１２に示すように、解析結果において、大腿部画像領域２１１と大腿骨画像領域２１２との位置関係が第１の位置関係を表している。すなわち、大腿部画像領域２１１における大腿部の重心Ｑ１が、大腿骨画像領域２１２における大腿骨の重心Ｑ２に対して右側に位置する。この場合、画像処理機能１４４は、ステップＳ１０３で取得された説明画像３００を反転させず、表示制御機能１４５は、その説明画像３００をディスプレイ１０３に表示させる。例えば、図１２において、ディスプレイ１０３には、胎児の大腿部を含む右足を模式的に示す説明画像３００が表示される。
【００６８】
一方、図１３に示すように、解析結果において、大腿部画像領域２１１と大腿骨画像領域２１２との位置関係が第２の位置関係を表している。すなわち、大腿部画像領域２１１における大腿部の重心Ｑ１が、大腿骨画像領域２１２における大腿骨の重心Ｑ２に対して左側に位置する。この場合、画像処理機能１４４は、ステップＳ１０３で取得された説明画像３００を反転させて、表示制御機能１４５は、反転処理後の説明画像３００をディスプレイ１０３に表示させる。例えば、図１３において、ディスプレイ１０３には、反転処理後の説明画像３００として、胎児の大腿部を含む左足を模式的に示す説明画像３１０が表示される。
【００６９】
例えば、図１４に示すように、解析結果において、画像の横方向を基準とした場合に大腿骨の向きが反時計回りに角度θだけ傾いていることを表している。この場合、画像処理機能１４４は、ステップＳ１０３で取得された説明画像３００を、反時計回りに角度θだけ回転させて、表示制御機能１４５は、回転処理後の説明画像３００をディスプレイ１０３に表示させる。例えば、図１４において、ディスプレイ１０３には、回転処理後の説明画像３００として、胎児の大腿部を含む右足を模式的に示し、かつ、角度θだけ回転された説明画像３２０が表示される。
【００７０】
例えば、解析結果において、大腿部画像領域２１１と大腿骨画像領域２１２との位置関係が第２の位置関係を表し、かつ、画像の横方向を基準とした場合に大腿骨の向きが反時計回りに角度θだけ傾いていることを表している。この場合、画像処理機能１４４は、ステップＳ１０３で取得された説明画像３００を、反転させ、かつ、反時計回りに角度θだけ回転させて、表示制御機能１４５は、反転及び回転の処理後の説明画像３００をディスプレイ１０３に表示させる。
【００７１】
図２のステップＳ１０７は、断層像２０１と説明画像３００とがディスプレイ１０３に表示されているときに、入力装置１０２により実施されるステップである。ステップＳ１０６では、操作者は、入力装置１０２を用いて、対象断層像である断層像２０１に対して、拡大縮小、回転、移動などの操作を行う。例えば、操作者が入力装置１０２を用いて断層像２０１を回転させる回転操作を行った場合（ステップＳ１０７；Ｙｅｓ）、再度、上述のステップＳ１０４〜Ｓ１０６が実行される。この場合、ステップＳ１０４において、解析機能１４３は上述の解析結果を生成し、ステップＳ１０５において、画像処理機能１４４は説明画像３００を回転させて、ステップＳ１０６において、表示制御機能１４５は回転処理後の説明画像３００をディスプレイ１０３に表示させる。
【００７２】
一方、上記回転操作等の操作が所定時間内に行われない場合（ステップＳ１０７；Ｎｏ）、後述のステップＳ１０８が実行される。
【００７３】
図２のステップＳ１０８は、画像処理回路１４０が記憶回路１６０から推定機能１４６に対応するプログラムを呼び出して実行されるステップである。上述のように、超音波診断装置１は、超音波画像を用いることにより、胎児の児頭大横径（ＢＰＤ）、児頭周囲長（ＨＣ）、腹部周囲長（ＡＣ）、大腿骨長（ＦＬ）、上腕骨長（ＨＬ）等のパラメータの他に、胎児の断層像２０１から大腿部における所定範囲の体積を表すパラメータを計測することができる。推定機能１４６は、例えば、後述のパラメータ計測処理（図１５）により、上記パラメータとして、断層像２０１から大腿部における所定範囲の体積を算出（計測）する。そして、推定機能１４６は、上記パラメータを用いることにより推定胎児体重（ＥＦＷ）を算出（推定）する。
【００７４】
ここで、ステップＳ１０８の処理の一部（パラメータ計測処理）として、大腿部における所定範囲の体積を計測する処理について具体的に説明する。図１５は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１のパラメータ計測処理の手順を示すフローチャートである。図１６は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１の推定機能１４６による処理の一例を説明するための図である。
【００７５】
図１５のステップＳ２０１では、まず、断層像２０１に描出される大腿骨の両端が指定される。例えば、図１６に示すように、断層像２０１の大腿骨画像領域２１２において、大腿骨の両端を示す点Ｐ１、Ｐ２が指定される。点Ｐ１、Ｐ２は、推定機能１４６により指定される。又は、操作者が入力装置１０２を操作することより指定される。
【００７６】
図１５のステップＳ２０２では、断層像２０１に描出される大腿骨の両端を示す点Ｐ１、Ｐ２が指定された場合、推定機能１４６は、断層像２０１に描出される大腿部における所定範囲を決定する。例えば、図１６に示すように、断層像２０１において、大腿骨の両端（点Ｐ１、Ｐ２）を結ぶ線をＬとしたとき、所定範囲Ｄは、断層像２０１の大腿部画像領域２１１の中央部分に相当し、その長さは、大腿骨の両端の長さの半分（１／２Ｌ）に設定されている。
【００７７】
図１５のステップＳ２０３では、推定機能１４６は、大腿部画像領域２１１において、所定範囲Ｄ内で大腿骨に直交する断面４００を、一定の間隔ｄで複数設定する。例えば、図１６に示すように、ｄ＝Ｄ／４とした場合、所定範囲Ｄにおける断面４００の数は５となる。
【００７８】
図１５のステップＳ２０４では、表示制御機能１４５は、複数の断面４００をディスプレイ１０３に表示させる。断面４００の表示方法として、表示制御機能１４５が、大腿部画像領域２１１における所定範囲Ｄの複数の断面４００と、大腿骨の両端（点Ｐ１、Ｐ２）が指定された大腿骨画像領域２１２とを含む新たな表示画像を、断層像２０１〜２０３や説明画像３００と共に、ディスプレイ１０３に表示させてもよいし、上記表示画像を、断層像２０１〜２０３や説明画像３００とは別に、ディスプレイ１０３に表示させてもよい。
【００７９】
図１５のステップＳ２０５では、複数の断面４００の各々の輪郭が指定される。例えば、図１６に示すように、各断面４００の輪郭は、推定機能１４６が断層像２０１〜２０３の輝度を用いることにより指定される。又は、各断面４００の輪郭は、操作者が入力装置１０２を用いて描画することより指定される。
【００８０】
図１５のステップＳ２０６では、推定機能１４６は、各断面４００の輪郭と間隔ｄとを用いて、断層像２０１に描出される大腿部における所定範囲Ｄ内の体積Ｖｏｌを算出する。ここで、体積Ｖｏｌは、数１により表される。
【００８１】
【数１】
2020014723.tif 000003
【００８２】
数１において、Ｓｉは、ｉ番目の断面４００の面積を表し、ｉは、１から（Ｎ−１）までの整数を表している。Ｎは、断面４００の数を表し、図１６に示す例では「５」である。そして、推定機能１４６は、算出した体積Ｖｏｌをパラメータとして用いることにより、推定胎児体重（ＥＦＷ）を算出（推定）する。
【００８３】
上述したように、第１の実施形態に係る超音波診断装置１によれば、胎児の一部（大腿部）を含む領域に対して超音波スキャンが実行されたときに、画像生成機能１４１が、超音波スキャンの結果に基づいて、大腿部を含む領域が画像化された超音波画像２００を生成し、説明画像取得機能１４２が、大腿部を模式的に示す説明画像３００を取得する。ここで、超音波スキャンを実行する領域が３次元領域である場合、超音波画像２００は３次元画像であり、３次元画像から断層像２０１が生成される。そして、画像処理機能１４４が、超音波画像２００（断層像２０１）の解析結果に基づいて、説明画像３００に対して回転及び反転の少なくとも一方の処理を行う。表示制御機能１４５は、上記処理後の説明画像３００を、超音波画像２００に基づく画像（断層像２０１）と共にディスプレイ１０３に表示させる。これにより、第１の実施形態に係る超音波診断装置１では、超音波画像２００（断層像２０１）に描出される大腿部と、上記処理後の説明画像３００が示す大腿部とを同じ向きでディスプレイ１０３に表示させるため、操作者が超音波画像２００（断層像２０１）及び説明画像３００を見るときの違和感を低減させることができる。その結果、第１の実施形態に係る超音波診断装置１では、操作者が超音波画像２００（断層像２０１）を用いた計測を容易に行うことができる。
【００８４】
また、第１の実施形態に係る超音波診断装置１によれば、解析機能１４３は、超音波画像２００（断層像２０１）を解析し、画像処理機能１４４は、解析機能１４３により解析された解析結果に基づいて、説明画像３００に対して回転及び反転の少なくとも一方の処理を行う。例えば、解析機能１４３は、超音波画像２００（断層像２０１）から胎児の一部（大腿部）に含まれる骨（大腿骨）の向きを解析する。大腿骨の向きは、解析機能１４３により解析された解析結果の一つである。画像処理機能１４４は、大腿骨の向きに基づいて、説明画像３００を回転させる。そして、表示制御機能１４５は、回転処理後の説明画像３００を、超音波画像２００に基づく画像（断層像２０１）と共にディスプレイ１０３に表示させる。これにより、第１の実施形態に係る超音波診断装置１では、超音波画像２００（断層像２０１）に描出される大腿部と、回転処理後の説明画像３００が示す大腿部とを同じ向きでディスプレイ１０３に表示させるため、操作者が超音波画像２００（断層像２０１）及び説明画像３００を見るときの違和感を低減させることができる。
【００８５】
また、第１の実施形態に係る超音波診断装置１によれば、解析機能１４３は、超音波画像２００（断層像２０１）の解析として、超音波画像２００（断層像２０１）から、胎児の一部（大腿部）を表す画像領域（大腿部画像領域２１１）と、大腿部に含まれる骨（大腿骨）を表す骨画像領域（大腿骨画像領域２１２）との相互の位置関係を解析する。具体的には、解析機能１４３は、大腿部画像領域２１１が表す大腿部の重心と大腿骨画像領域２１２が表す大腿骨の重心との位置関係を解析する。上記位置関係は、解析機能１４３により解析された解析結果の一つである。画像処理機能１４４は、上記位置関係に基づいて、説明画像３００を反転させる。そして、表示制御機能１４５は、反転処理後の説明画像３００を、超音波画像２００に基づく画像（断層像２０１）と共にディスプレイ１０３に表示させる。これにより、第１の実施形態に係る超音波診断装置１では、超音波画像２００（断層像２０１）に描出される大腿部と、反転処理後の説明画像３００が示す大腿部とを同じ向きでディスプレイ１０３に表示させるため、操作者が超音波画像２００（断層像２０１）及び説明画像３００を見るときの違和感を低減させることができる。
【００８６】
なお、第１の実施形態に係る超音波診断装置１によれば、超音波スキャンを実行する領域が２次元領域である場合、超音波画像２００は断層像２０１である。この場合、表示制御機能１４５は、回転及び反転の少なくとも一方の処理後の説明画像３００を、超音波画像２００（断層像２０１）と共にディスプレイ１０３に表示させる。このように、第１の実施形態に係る超音波診断装置１では、超音波スキャンを実行する領域が２次元領域である場合であっても、操作者が超音波画像２００（断層像２０１）及び説明画像３００を見るときの違和感を低減させることができる。
【００８７】
また、上述した第１の実施形態では、胎児の一部が大腿部である場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、胎児の一部が上腕部であっても、上述した第１の実施形態を適用可能である。
【００８８】
また、上述した第１の実施形態では、操作者が入力装置１０２を操作することにより、胎児の一部が大腿部であるか上腕部であるかを切り替えられるようにし、大腿部及び上腕部における所定範囲Ｄ内の体積Ｖｏｌを算出するようにしてもよい。
【００８９】
また、上述した第１の実施形態において、解析機能１４３は、超音波画像２００（断層像２０１）から胎児の一部（例えば、大腿部）に含まれる骨（例えば、大腿骨）として骨画像領域（例えば、大腿骨画像領域２１２）を検出し、骨画像領域から骨の向きを検出していたが、骨の向きは常に正確に検出できるとは限らない。例えば、断層像２０１に骨が鮮明に映っていない場合や、骨が映っていても一部のみという場合が考えられる。その場合に、正確に検出されていない骨の向きに基づいて、画像処理機能１４４が説明画像３００を回転させてしまうと、操作者が超音波画像２００（断層像２０１）及び説明画像３００を見る際に、操作者に違和感を与えてしまう可能性がある。
【００９０】
そこで、図２のステップＳ１０４では、解析機能１４３は、超音波画像２００（断層像２０１）から、胎児の一部（例えば、大腿部）に含まれる骨（例えば、大腿骨）として骨画像領域（例えば、大腿骨画像領域２１２）を検出したときに、検出した骨画像領域の信頼度を算出し、図２のステップＳ１０５では、画像処理機能１４４は、解析機能１４３により算出された信頼度が閾値よりも高い場合に、解析機能１４３により解析された解析結果に基づいて、説明画像３００に対して回転及び反転の少なくとも一方の処理を行うようにしてもよい。
【００９１】
ステップＳ１０４において、解析機能１４３により算出される信頼度としては、例えば、骨画像領域の縦横比の信頼度（以下、「信頼度Ｒａ」と記載する）、画面サイズ（断層像２０１）に対する骨画像領域の比の信頼度（以下、「信頼度Ｒｂ」と記載する）、骨画像領域の輝度分布の分散の信頼度（以下、「信頼度Ｒｃ」と記載する）などが挙げられる。ここで、信頼度Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃを直列モデルで考えた場合、全体の信頼度Ｒは、Ｒ＝Ｒａ×Ｒｂ×Ｒｃにより表される。
【００９２】
例えば、信頼度Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃが共に「０．９」である場合、全体の信頼度Ｒは、「０．７２９」である。ここで、閾値が「０．７」である場合、信頼度Ｒ「０．７２９」が閾値「０．７」よりも高い。この場合、ステップＳ１０５において、画像処理機能１４４は、解析機能１４３により解析された解析結果に基づいて、説明画像３００に対して回転及び反転の少なくとも一方の処理を行う。その後、ステップＳ１０６において、表示制御機能１４５は、上記処理後の説明画像３００を、超音波画像２００（断層像２０１）と共にディスプレイ１０３に表示させる。このとき、表示制御機能１４５は、超音波画像２００（断層像２０１）の信頼度として、信頼度Ｒ「０．７２９」をディスプレイ１０３に表示させてもよいし、その信頼度Ｒが閾値よりも高い旨をディスプレイ１０３に表示させてもよい。
【００９３】
一方、信頼度Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃがそれぞれ「０．９」、「０．８」、「０．８」である場合、全体の信頼度Ｒは、「０．５７６」であるため、信頼度Ｒ「０．５７６」が閾値「０．７」以下である。この場合、ステップＳ１０５において、画像処理機能１４４は、説明画像３００に対して回転及び反転の少なくとも一方の処理を行わず、ステップＳ１０６において、表示制御機能１４５は、上記処理が行われない説明画像３００を、超音波画像２００（断層像２０１）と共にディスプレイ１０３に表示させる。このとき、表示制御機能１４５は、超音波画像２００（断層像２０１）の信頼度として、信頼度Ｒ「０．５７６」をディスプレイ１０３に表示させてもよいし、その信頼度Ｒが閾値以下である旨をディスプレイ１０３に表示させてもよい。
【００９４】
（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る超音波診断装置１の全体構成は、図１に示した構成と同様である。このため、第２の実施形態では、第１の実施形態と重複する説明を省略する。
【００９５】
第１の実施形態に係る超音波診断装置１では、説明画像３００がビットマップデータである場合について説明した。しかし、ビットマップデータを用いる画像表示方式は、説明画像３００を、ドットと呼ばれる点の配列（以下、「ドット配列」と称する）でディスプレイ１０３に表示させる方式である。このため、表示制御機能１４５は、回転及び反転の少なくとも一方の処理後の説明画像３００をディスプレイ１０３に表示させる度に、ドット配列を変更する処理を行う必要がある。
【００９６】
そこで、第２の実施形態に係る超音波診断装置１では、説明画像３００がベクトルデータであってもよい。例えば、第２の実施形態では、画像メモリ１５０が記憶する説明画像３００をビットマップデータからベクトルデータに予めに変換しておいてもよい。ベクトルデータを用いる画像表示方式は、説明画像３００を、点の座標とそれを結ぶ線（ベクター、ベクトル）などの数値データを基にした演算処理を行うことでディスプレイ１０３に表示させる方式である。このため、表示制御機能１４５は、回転及び反転の少なくとも一方の処理後の説明画像３００をディスプレイ１０３に表示させる際に、座標変換を行えばよい。従って、第２の実施形態に係る超音波診断装置１では、第１の実施形態に比べて、プロセッサの処理の負担が軽減される。
【００９７】
また、第２の実施形態に係る超音波診断装置１では、説明画像３００がベクトルデータであるため、画質の劣化が生じないという効果もある。例えば、操作者が入力装置１０２を用いて断層像２０１を拡大又は縮小させる操作を行った場合、画像処理機能１４４が上記操作に応じて説明画像３００を拡大又は縮小させて、表示制御機能１４５は、拡大又は縮小後の説明画像３００をディスプレイ１０３に表示させる。説明画像３００がビットマップデータである場合は、拡大又は縮小を行うと画質の劣化が生じるが、説明画像３００がベクトルデータである場合は、拡大又は縮小を行っても、画質の劣化が生じない。
【００９８】
（第３の実施形態）
実施形態は、上述した実施形態に限られるものではない。例えば、画像処理回路１４０は、超音波診断装置１とは別に設置されたワークステーションでもよい。この場合、ワークステーションが、画像処理回路１４０と同様の処理回路を有し、上述した処理を実行する。
【００９９】
また、実施形態で図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、或いは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【０１００】
また、上記実施形態で説明した表示方法は、予め用意された画像処理プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この画像処理プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この画像処理プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な非一時的な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
【０１０１】
以上、説明したとおり、各実施形態によれば、操作者が超音波画像を用いた計測を容易に行うことができる。
【０１０２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１０３】
１０１  超音波プローブ
１０３  ディスプレイ
１４１  画像生成機能
１４２  説明画像取得機能
１４３  解析機能
１４４  画像処理機能
１４５  表示制御機能
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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