(57)【要約】【課題】３次元超音波画像から簡便に関心領域を含む画像を生成すること。【解決手段】３次元超音波を参照した操作者により直交３軸が設定されると、画像生成部１２ａは、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸ごとにスライス断面（Ｙ−Ｚ断面画像、Ｘ−Ｚ断面画像およびＸ−Ｙ断面画像）を生成し、システム制御部１４は、画像生成部１２ａによって生成された座標軸ごとのスライス断面をモニタ３にて並列表示するように制御する。スライス断面を参照した操作者から、座標軸すべてにおいて、始点および終点となるスライス断面が指定されると、関心領域画像生成部１２ｂは、指定されたスライス断面によって囲まれる領域を３次元超音波画像から切り出して関心領域画像を生成し、システム制御部１４は、関心領域画像生成部１２ｂによって生成された関心領域画像を、モニタ３に表示するように制御する。【選択図】図１
2010167044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対して送信した超音波の反射波に基づいて生成した３次元超音波画像を所定の表示部に表示する超音波診断装置であって、
前記所定の表示部にて表示された前記３次元超音波画像を参照する操作者から指定された断面および／または曲面により囲まれる領域にある３次元超音波画像を、関心領域を含む関心領域画像として生成する関心領域画像生成手段と、
前記関心領域画像生成手段によって生成された前記関心領域画像を、前記所定の表示部に表示するように制御する表示制御手段と、
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記所定の表示部にて表示された前記３次元超音波画像にて設定される直線および／または曲線からなる複数の座標軸ごとに、当該３次元超音波画像から座標軸に沿った複数の断面画像を生成する断面画像生成手段をさらに備え、
前記表示制御手段は、前記断面画像生成手段によって生成された座標軸ごとの複数の断面画像を前記所定の表示部に表示するように制御し、
前記関心領域画像生成手段は、前記表示制御手段によって前記所定の表示部にて表示された前記座標軸ごとの複数の断面画像を参照した操作者により指定された座標軸ごとの指定断面画像により囲まれる領域にある３次元超音波画像を、前記関心領域画像として生成することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記表示制御手段は、前記断面画像生成手段によって生成された前記座標軸ごとの複数の断面画像を前記所定の表示部にて並列表示または連続表示するように制御することを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記複数の座標軸は、前記所定の表示部にて表示された前記３次元超音波画像を参照する操作者から受け付けた直交３軸、あるいは、任意の直線および／または曲線からなる座標軸であることを特徴とする請求項２または３に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記関心領域画像生成手段は、前記所定の表示部にて表示された前記３次元超音波画像を参照する操作者から受け付けた回転軸および距離によって設定される曲面により囲まれる領域にある３次元超音波画像を、前記関心領域画像として生成することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記関心領域画像生成手段は、前記所定の表示部にて表示された前記３次元超音波画像を参照する操作者から受け付けた中心点および距離によって設定される球面により囲まれる領域にある３次元超音波画像を、前記関心領域画像として生成することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記関心領域画像生成手段は、前記所定の表示部にて表示された前記３次元超音波画像を参照する操作者から受け付けた中心点および当該中心点とは異なる複数の断面設定点により設定される複数の断面により囲まれる領域にある３次元超音波画像を、前記関心領域画像として生成することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
被検体に対して送信した超音波の反射波に基づいて生成された３次元超音波画像に対して画像処理を行なって所定の表示部に表示する画像表示方法をコンピュータに実行させる画像表示プログラムであって、
前記所定の表示部にて表示された前記３次元超音波画像を参照する操作者から指定された断面および／または曲面により囲まれる領域にある３次元超音波画像を、関心領域を含む関心領域画像として生成する関心領域画像生成手順と、
前記関心領域画像生成手段によって生成された前記関心領域画像を、前記所定の表示部に表示するように制御する表示制御手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像表示プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置および画像表示プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一列に配置された複数の超音波振動子を揺動するメカニカルスキャンプローブや、複数の超音波振動子が格子状に配置された２次元超音波プローブにより、リアルタイムで３次元超音波画像（ボリュームデータ）を時系列に沿って生成する超音波診断装置が実用化されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
かかる超音波診断装置には、操作者が画像診断を行ないたい関心領域を３次元で抽出するために、３次元超音波画像の任意切り取り機能が備えられている。このような任意切り取り機能においては、３次元超音波画像を参照する操作者によって手動で順次設定されたカットラインによりＭＰＲ（Multi Plane Reformat）画像がそれぞれ表示され、表示されたＭＰＲ画像を参照した操作者から、関心領域近傍にあるＭＰＲ画像が指定されることでカットラインが確定される。これにより、超音波診断装置は、操作者が画像診断を行ないたい関心領域を３次元超音波画像から切り出してモニタに表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１３２６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記した従来の任意切り取り機能においては、手動で任意のカットラインが設定できるために汎用性が高いものの、操作者は、目的とする関心領域を表示させるために何度もカットラインの設定を行わなければならない。また、操作者は、ＭＰＲ画像を参照しながらカットラインを最終的に指定するので、直感的に３次元超音波画像のどこの部分が切り取られているのかを把握することが困難であり、このため、目的とする関心領域が表示されないために、切り取り操作をやり直す場合もあった。
【０００６】
このように、上記した従来の技術は、３次元超音波画像から関心領域を含む画像を生成することが簡便に行なえないという課題があった。
【０００７】
そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、３次元超音波画像から簡便に関心領域を含む画像を生成することが可能になる超音波診断装置および画像表示プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、被検体に対して送信した超音波の反射波に基づいて生成した３次元超音波画像を所定の表示部に表示する超音波診断装置であって、前記所定の表示部にて表示された前記３次元超音波画像を参照する操作者から指定された断面および／または曲面により囲まれる領域にある３次元超音波画像を、関心領域を含む関心領域画像として生成する関心領域画像生成手段と、前記関心領域画像生成手段によって生成された前記関心領域画像を、前記所定の表示部に表示するように制御する表示制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項８記載の本発明は、被検体に対して送信した超音波の反射波に基づいて生成された３次元超音波画像に対して画像処理を行なって所定の表示部に表示する画像表示方法をコンピュータに実行させる画像表示プログラムであって、前記所定の表示部にて表示された前記３次元超音波画像を参照する操作者から指定された断面および／または曲面により囲まれる領域にある３次元超音波画像を、関心領域を含む関心領域画像として生成する関心領域画像生成手順と、前記関心領域画像生成手段によって生成された前記関心領域画像を、前記所定の表示部に表示するように制御する表示制御手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１または８記載の本発明によれば、３次元超音波画像から簡便に関心領域を含む画像を生成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施例１における超音波診断装置の構成を説明するための図である。
【図２】図２は、実施例１における座標軸の設定について説明するための図である。
【図３】図３は、実施例１における関心領域の設定について説明するための図である。
【図４】図４は、実施例１における関心領域画像生成部を説明するための図（１）である。
【図５】図５は、実施例１における関心領域画像生成部を説明するための図（２）である。
【図６】図６は、実施例１における関心領域画像生成部を説明するための図（３）である。
【図７】図７は、実施例１における関心領域画像生成部を説明するための図（４）である。
【図８】図８は、実施例１において、関心領域が複数ある場合について説明するための図（１）である。
【図９】図９は、実施例１において、関心領域が複数ある場合について説明するための図（２）である。
【図１０】図１０は、実施例１における超音波診断装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図１１は、実施例２における座標軸および関心領域の設定について説明するための図である。
【図１２】図１２は、実施例２における関心領域画像を説明するための図である。
【図１３】図１３は、実施例３における関心領域画像を説明するための図（１）である。
【図１４】図１４は、実施例３における関心領域画像を説明するための図（２）である。
【図１５】図１５は、実施例３における超音波診断装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【図１６】図１６は、実施例４における関心領域画像を説明するための図である。
【図１７】図１７は、実施例４における超音波診断装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【図１８】図１８は、実施例５における関心領域画像を説明するための図である。
【図１９】図１９は、実施例５における超音波診断装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る超音波診断装置および画像表示プログラムの好適な実施例を詳細に説明する。なお、以下では、この発明に係る画像表示プログラムを実行する超音波診断装置を実施例として説明する。
【実施例１】
【００１３】
まず、図１を用いて、実施例１における超音波診断装置の構成について説明する。図１は、実施例１における超音波診断装置の構成を説明するための図である。図１に示すように、本実施例における超音波診断装置は、超音波プローブ１と、入力装置２と、モニタ３と、装置本体１０とを有する。
【００１４】
超音波プローブ１は、複数の超音波振動子を内蔵する。各超音波振動子は、被検体内に超音波ビームを送信し、被検体の内部組織からの反射波を受信する。
【００１５】
ここで、本実施例における超音波プローブ１は、被検体内を超音波ビームにより３次元で走査することが可能である。例えば、本実施例における超音波プローブ１としては、超音波振動子がマトリックス（格子）状に配置された２次元超音波プローブや、超音波振動子が一列に配置された複数の超音波振動子を揺動するメカニカルスキャンプローブなどが挙げられる。
【００１６】
入力装置２は、マウス、キーボード、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、トラックボールなどを有し、超音波診断装置の操作者からの各種設定要求を受け付け、装置本体１０に対して受け付けた各種設定要求を転送する。
【００１７】
モニタ３は、超音波診断装置の操作者が入力装置２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１０において生成された超音波画像を表示したりする。
【００１８】
装置本体１０は、超音波プローブ１が受信した反射波に基づいて超音波画像を生成する装置であり、図１に示すように、送受信部１１と、画像処理部１２と、画像メモリ１３と、システム制御部１４とを有する。
【００１９】
送受信部１１は、超音波プローブ１と接続され、後述するシステム制御部１４による制御のもと、所定の遅延時間ごとに高電圧パルスを発生する。送受信部１１が発生した高電圧パルスは、超音波プローブ１に内蔵される複数の超音波振動子に順次印加され、これにより、超音波プローブ１から被検体内に超音波ビームが送信される。  
【００２０】
また、送受信部１４は、超音波プローブ１が受信した反射波信号に対してゲイン補正処理、Ａ／Ｄ変換処理および整相加算処理を行ない、反射波データを生成する。具体的には、送受信部１１は、被検体内を３次元に走査した３次元の反射波データを生成する。
【００２１】
画像処理部１２は、送受信部１４が生成した反射波データから超音波画像を生成し、生成した超音波画像に対して種々の画像処理を行なう処理部であり、図１に示すように、画像生成部１２ａおよび関心領域画像生成部１２ｂを有する。
【００２２】
画像生成部１２ａは、送受信部１４が生成した３次元の反射波データから３次元超音波画像（３次元Ｂモード画像および３次元ドプラ画像）を生成する。また、画像生成部１２ａは、生成した３次元超音波画像から断面画像を生成する。
【００２３】
関心領域画像生成部１２ｂは、操作者としての医師が画像診断を行いたい３次元の関心領域を含む３次元画像を、画像生成部１２ａが生成した３次元超音波画像から切り出して関心領域画像として生成するが、これについては画像生成部１２ａの断面画像生成処理とともに、後に詳述する。
【００２４】
画像メモリ１３は、画像処理部１２によって生成された各種画像を記憶する。
【００２５】
システム制御部１４は、超音波診断装置の処理全体を制御する。具体的には、システム制御部１４は、入力装置２を介して操作者から入力された各種設定要求に基づき、送受信部１４における高電圧パルスの発生を制御したり、画像処理部１２における３次元超音波画像、断面画像および関心領域画像の生成処理を制御したり、画像メモリ１３が記憶する各種画像をモニタ３に表示するように制御したりする。
【００２６】
このように実施例１における超音波診断装置は、被検体に対して送信した超音波ビームの反射波に基づいて３次元超音波画像を生成するが、以下に詳細に説明する画像生成部１２ａおよび関心領域画像生成部１２ｂの処理により、３次元超音波画像から簡便に関心領域を含む画像を生成することが可能になることに主たる特徴がある。
【００２７】
この主たる特徴について、図２〜図９を用いて説明する。ここで、図２は、実施例１における座標軸の設定について説明するための図であり、図３は、実施例１における関心領域の設定について説明するための図であり、図４〜７は、実施例１における関心領域画像生成部を説明するための図であり、図８および図９は、実施例１において、関心領域が複数ある場合について説明するための図である。
【００２８】
上述したように、関心領域画像生成部１２ｂは、画像生成部１２ａが生成した３次元超音波画像から関心領域画像を生成する。具体的には、関心領域画像生成部１２ｂは、画像生成部１２ａによって生成されたのちにモニタ３にて表示された３次元超音波画像を参照する操作者から入力装置２を介して指定された断面により囲まれる領域にある３次元超音波画像を、関心領域を含む関心領域画像として生成する。
【００２９】
まず、操作者は、モニタ３にて表示された３次元超音波画像において複数の座標軸を設定する。具体的には、実施例１においては、図２に示すように、直交３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）が操作者により設定される。なお、本実施例では、直交３軸が操作者によって設定される場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、画像生成部１２ａやシステム制御部１４が自動的に３次元超音波画像において直交３軸を設定する場合であってもよい。
【００３０】
直交３軸が設定されると、画像生成部１２ａは、設定されたＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸ごとに、３次元超音波画像から座標軸に沿って複数の断面画像を生成する。例えば、図３の（Ａ）に示すように、画像生成部１２ａは、３次元超音波画像をＸ軸に直交する断面にてスライスしたＹ−Ｚ断面画像を生成する。
【００３１】
なお、画像生成部１２ａは、Ｘ軸と同様に、Ｙ軸に直交する断面にてスライスしたＸ−Ｚ断面画像およびＺ軸に直交する断面にてスライスしたＸ−Ｙ断面画像を生成する。なお、スライス間隔およびスライス数については、操作者により任意に設定可能である。
【００３２】
システム制御部１４は、画像生成部１２ａによって生成された座標軸ごとの断面画像をモニタ３にて並列表示（マルチビュー）するように制御する。これにより、例えば、図３の（Ｂ）に示すように、Ｘ軸方向に３次元超音波画像をスライスしたＹ−Ｚ断面画像がすべてモニタ３に表示され、操作者は、マルチビューを参照して、Ｘ軸方向の関心領域の始点および終点となるＹ−Ｚ断面画像を指定する。
【００３３】
ここで、システム制御部１４は、図３の（Ｂ）に示すように、Ｘ軸方向の関心領域の始点として指定したＹ−Ｚ断面画像には、「Ｘ（Ｓ）」を表示するように制御し、Ｘ軸方向の関心領域の終点として指定したＹ−Ｚ断面画像には、「Ｘ（Ｅ）」を表示するように制御する。また、システム制御部１４は、図３の（Ｂ）に示すように、指定されたスライス面に対応するスライスラインの太さを変化させて表示するように制御してもよい。なお、スライスラインに関しては、太さだけでなく、色調を変化させるように制御する場合であってもよい。これにより、操作者は、自身が指定した関心領域の始点および終点を確認することができる。
【００３４】
また、システム制御部１４は、Ｙ軸方向に３次元超音波画像をスライスしたＸ−Ｚ断面画像およびＺ軸方向に３次元超音波画像をスライスしたＸ−Ｙ断面画像についても、同様にモニタ３にて並列表示するように制御する。そして、操作者は、マルチビューを参照して、Ｙ軸方向の関心領域の始点および終点となるＸ−Ｚ断面画像と、Ｚ軸方向の関心領域の始点および終点となるＸ−Ｙ断面画像とを指定する。なお、スライス断面の表示方法としては、上述したマルチビューの他に、連続表示であるスライドショーであってもよい。
【００３５】
そして、関心領域画像生成部１２ｂは、指定されたＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向それぞれにて指定されたスライス面より囲まれる領域にある３次元超音波画像を関心領域画像として生成する。
【００３６】
すなわち、関心領域画像生成部１２ｂは、図４に示すように、３次元超音波画像において、Ｘ軸方向にて指定されたＹ−Ｚ断面画像より外側にある領域（図中の矢印参照）を切り落とす。また、関心領域画像生成部１２ｂは、図５に示すように、３次元超音波画像において、Ｙ軸方向にて指定されたＸ−Ｚ断面画像より外側にある領域（図中の矢印参照）を切り落とす。また、関心領域画像生成部１２ｂは、図６に示すように、３次元超音波画像において、Ｚ軸方向にて指定されたＸ−Ｙ断面画像より外側にある領域（図中の矢印参照）を切り落とす。
【００３７】
これにより、関心領域画像生成部１２ｂは、図７に示すように、操作者の関心領域が含まれる関心領域画像を、直方体の形状にて３次元超音波画像から切り出して生成する。
【００３８】
なお、本実施例では、操作者が指定したスライス面を境界として関心領域画像を切り出す場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、操作者が指定したスライス面に関心領域が含まれていることを想定して、指定されたスライス面より所定の間隔ほど外側に離れたスライス面を境界として関心領域画像を切り出す場合であってもよい。
【００３９】
そして、システム制御部１４は、関心領域画像生成部１２ｂによって生成された関心領域画像を、モニタ３に表示するように制御する。また、システム制御部１４は、関心領域画像とともに、位置合わせを行なったうえで、３次元超音波画像を半透明にて表示するように制御してもよい。なお、３次元超音波画像の透過率は、操作者によって任意に設定可能である。
【００４０】
ここで、実施例１における超音波診断装置は、関心領域が複数ある場合、以下に説明するような処理を行なう。なお、以下では、図８の（Ａ）に示すように、３次元超音波画像に２つの関心領域（関心領域１および関心領域２）が含まれている場合について説明する。
【００４１】
まず、上述したように、３次元超音波画像において直交３軸が設定され、画像生成部１２ａは、座標軸ごとにスライス面を生成する。例えば、画像生成部１２ａは、図８の（Ａ）に示すように、３次元超音波画像をＸ軸に直交する断面にてスライスしたＹ−Ｚ断面画像を生成する。
【００４２】
そして、システム制御部１４は、図８の（Ｂ）に示すように、Ｘ軸方向のＹ−Ｚ断面画像をモニタ３にて並列表示（または、連続表示）させ、操作者は、Ｘ軸方向の始点および終点となるＹ−Ｚ断面画像を、関心領域１および関心領域２それぞれにて指定する。
【００４３】
ここで、システム制御部１４は、図８の（Ｂ）に示すように、Ｘ軸方向の関心領域１の始点として指定したＹ−Ｚ断面画像には、「Ｘ１（Ｓ）」を表示するように制御し、Ｘ軸方向の関心領域１の終点として指定したＹ−Ｚ断面画像には、「Ｘ１（Ｅ）」を表示するように制御する。同様に、システム制御部１４は、図３の（Ｂ）に示すように、Ｘ軸方向の関心領域２の始点として指定したＹ−Ｚ断面画像には、「Ｘ２（Ｓ）」を表示するように制御し、Ｘ軸方向の関心領域２の終点として指定したＹ−Ｚ断面画像には、「Ｘ２（Ｅ）」を表示するように制御する。
【００４４】
あるいは、システム制御部１４は、図８の（Ａ）に示すように、関心領域ごとの始点および終点として指定されたスライス面それぞれに対応するスライスラインの上に、「Ｘ１（Ｓ）、Ｘ１（Ｅ）、Ｘ２（Ｓ）、Ｘ２（Ｅ）」を、３次元超音波画像とともに表示させるように制御してもよい。また、システム制御部１４は、図８の（Ａ）に示すように、指定されたスライス面に対応するスライスラインの太さを変化させて表示するように制御してもよい。なお、スライスラインに関しては、太さだけでなく、色調を変化させるように制御する場合であってもよい。
【００４５】
そして、操作者は、Ｘ軸方向におけるスライス面の指定と同様に、Ｙ軸方向およびＺ軸方向においても、スライス面の指定を関心領域ごとに行なう。これにより、関心領域画像生成部１２ｂは、図９に示すように、操作者の関心領域１および関心領域２が含まれる関心領域画像それぞれを、直方体の形状にて３次元超音波画像から切り出して生成する。
【００４６】
次に、図１０を用いて、実施例１における超音波診断装置の処理について説明する。図１０は、実施例１における超音波診断装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【００４７】
なお、図１０では、画像生成部１２ａによって、３次元超音波画像が生成され、さらに、システム制御部１４の制御により、生成された３次元超音波画像が画像メモリ１３から読み出されてモニタ３にて表示された後の処理について説明する。
【００４８】
図１０に示すように、実施例１における超音波診断装置は、３次元超音波を参照した操作者により座標軸（直交３軸）が設定されると（ステップＳ１０１肯定）、画像生成部１２ａは、座標軸ごとに（Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸ごとに）、スライス断面（Ｙ−Ｚ断面画像、Ｘ−Ｚ断面画像およびＸ−Ｙ断面画像）を生成する（ステップＳ１０２）。
【００４９】
そして、システム制御部１４は、画像生成部１２ａによって生成された座標軸ごとのスライス断面をモニタ３にて並列表示するように制御する（ステップＳ１０３）。
【００５０】
ここで、座標軸すべてにおいて、始点および終点となるスライス断面が指定されると（ステップＳ１０４肯定）、関心領域画像生成部１２ｂは、指定されたスライス断面によって囲まれる領域を３次元超音波画像から切り出して、関心領域画像を生成する（ステップＳ１０５）。
【００５１】
そののち、システム制御部１４は、関心領域画像生成部１２ｂによって生成された関心領域画像を、モニタ３に表示するように制御し（ステップＳ１０６）、処理を終了する。
【００５２】
上述してきたように、実施例１では、３次元超音波を参照した操作者により直交３軸が設定されると、画像生成部１２ａは、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸ごとにスライス断面（Ｙ−Ｚ断面画像、Ｘ−Ｚ断面画像およびＸ−Ｙ断面画像）を生成し、システム制御部１４は、画像生成部１２ａによって生成された座標軸ごとのスライス断面をモニタ３にて並列表示するように制御する。
【００５３】
そして、スライス断面を参照した操作者から、座標軸すべてにおいて、始点および終点となるスライス断面が指定されると、関心領域画像生成部１２ｂは、指定されたスライス断面によって囲まれる領域を３次元超音波画像から切り出して関心領域画像を生成し、システム制御部１４は、関心領域画像生成部１２ｂによって生成された関心領域画像を、モニタ３に表示するように制御する。
【００５４】
したがって、操作者は、座標軸を設定することで自動的に表示されるスライス断面のいずれかを指定するだけで、関心領域を含む関心領域画像を３次元超音波画像から生成することができ、上記した主たる特徴の通り、３次元超音波画像から簡便に関心領域を含む画像を生成することが可能になる。
【００５５】
また、操作者は、関心領域を設定するためのスライス断面が３次元超音波画像にてどの部分に対応するのか容易に把握することができるので、関心領域の切り出しをやり直すことなく、３次元超音波画像から簡便に関心領域を含む画像を生成することが可能になる。
【００５６】
なお、本実施例では、３つの直線軸が直交３軸である場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、３つの直線軸が直交しない場合であってもよい。
【実施例２】
【００５７】
上述した実施例１では、直線の座標軸が設定される場合について説明したが、実施例２では、曲線の座標軸が設定される場合について、図１１および図１２を用いて説明する。なお、図１１は、実施例２における座標軸および関心領域の設定について説明するための図であり、図１２は、実施例２における関心領域画像を説明するための図である。
【００５８】
なお、実施例２における超音波診断装置は、図１を用いて説明した実施例１における超音波診断装置と同様の構成である。
【００５９】
例えば、画像診断の対象となる関心領域が、血管などのように湾曲した形状である場合、実施例２においては、３次元超音波画像を参照する操作者により、図１１の（Ａ）に示すように、座標軸として曲線が設定される。
【００６０】
そして、図１１の（Ｂ）に示すように、実施例２における画像生成部１２ａは、座標軸として設定された曲線に直交する断面でスライスされたスライス断面を生成し、システム制御部１４は、実施例１と同様、スライス断面をモニタ３にて並列表示（または、連続表示）するように制御する。そして、操作者は、実施例１と同様、図１１の（Ｂ）に示すように、始点および終点となるスライス断面を指定する。
【００６１】
そして、関心領域画像生成部１２ｂは、図１１の（Ｃ）に示すように、３次元超音波画像において、曲線の座標軸方向にて指定されたスライス断面より外側にある領域（図中の矢印参照）を切り落とす。
【００６２】
また、操作者は、関心領域を切り出すために、図１２に示すように、座標軸として２つの直線を設定する。これら２つの直線軸に対しても、実施例１と同様、スライス断面の生成および表示が行なわれる。そして、操作者により、２つの直線軸において始点および終点となるスライス断面が指定されると、図１２に示すように、関心領域画像生成部１２ｂは、関心領域を含む関心領域画像を、歪んだ直方体の形状にて３次元超音波画像から切り出して生成する。ここで、図１２に示すように、設定される２つの直線軸は、直交しない場合であってもよい。
【００６３】
そして、システム制御部１４は、実施例１と同様に、関心領域画像の表示制御処理を行なう。
【００６４】
なお、実施例２における超音波診断装置の処理の流れは、座標軸に曲線が含まれる以外は、図１０を用いて説明した実施例１における超音波診断装置の処理の流れと同様であるので説明を省略する。
【００６５】
また、本実施例では、３軸のうち１つのみが曲線である場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、３軸のうち２つが曲線であったり、３軸すべてが曲線であったりする場合であってもよい。
【００６６】
また、実施例２においても、関心領域が複数ある場合は、上述した処理を関心領域ごとに実行することで、関心領域ごとの関心領域画像を生成して表示することが可能である。
【００６７】
上述してきたように、実施例２では、座標軸として曲線を設定することができるので、関心領域が血管のように湾曲した形状であったとしても、３次元超音波画像から簡便に関心領域を含む画像を生成することが可能になる。
【実施例３】
【００６８】
上述した実施例１および２では、関心領域画像が平面によって切り出される場合について説明したが、実施例３では、関心領域画像が曲面によって切り出される場合について、図１３および図１４を用いて説明する。図１３および図１４は、実施例３における関心領域画像を説明するための図である。
【００６９】
なお、実施例３における超音波診断装置は、図１を用いて説明した実施例１における超音波診断装置と同様の構成である。
【００７０】
実施例３において、３次元超音波画像を参照する操作者は、入力装置２を介して、まず、回転軸を設定する（図１３の（１）参照）。ここで、システム制御部１４は、設定された回転軸を中心にして３次元超音波画像を、自動的に、あるいは、操作者からの指示に基づいて、回転表示させるように制御する。
【００７１】
そして、操作者は、回転軸を中心に回転する３次元超音波画像を参照して、任意の距離（半径）を設定する（図１３の（２）参照）。これにより、関心領域画像生成部１２ｂは、カットラインを生成し（図１３の（３）参照）、カットラインより遠方部分にある３次元超音波画像を切り落とし、円筒形の形状にて関心領域画像を生成する（図１３の（４）参照）。すなわち、関心領域画像生成部１２ｂは、回転軸を中心にして回転したカットラインの軌跡によって形成される曲面で囲まれる円筒形の範囲を関心領域画像として生成する。
【００７２】
なお、回転軸の設定は、回転する３次元超音波画像を参照する操作者により修正可能である。また、半径の距離設定も、生成されたカットラインを参照する操作者により修正可能である。また、半径の距離設定は、操作者が数値を入力して実行する場合であっても、システム制御部１４によって表示される移動可能な直線を、操作者が入力装置２を介して移動させることで実行する場合であってもよい。
【００７３】
ここで、回転軸に沿って複数の距離の異なる半径が設定される場合であってもよい。この場合、まず、図１３と同様に、３次元超音波画像を参照する操作者から入力装置２を介して、回転軸設定される（図１４の（１）参照）。
【００７４】
そして、操作者は、回転軸を中心に回転する３次元超音波画像を参照して、回転軸に沿って複数の距離の異なる半径を設定する（図１４の（２）参照）。例えば、操作者は、３次元超音波画像にて、複数の点を回転軸に沿って指定することで、複数の距離の異なる半径を設定する。そして、関心領域画像生成部１２ｂは、指定された複数の点を滑らかに連結する曲線をカットラインとして生成し（図１４の（３）参照）、カットラインより遠方部分にある３次元超音波画像を切り落とし、関心領域画像を生成する（図１４の（４）参照）。すなわち、関心領域画像生成部１２ｂは、回転軸を中心にして回転したカットラインの軌跡によって形成される曲面で囲まれる範囲を関心領域画像として生成する。
【００７５】
これにより、実施例３においては、円筒形だけでなく、円錐形や楕円体など、様々な曲面で囲われた領域を関心領域画像として生成することができる。
【００７６】
そして、システム制御部１４は、実施例１と同様に、関心領域画像の表示制御処理を行なう。
【００７７】
なお、実施例３においても、関心領域が複数ある場合は、上述した処理を関心領域ごとに実行することで、関心領域ごとの関心領域画像を生成して表示することが可能である。
【００７８】
次に、図１５を用いて、実施例３における超音波診断装置の処理について説明する。図１５は、実施例３における超音波診断装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【００７９】
なお、図１５では、画像生成部１２ａによって、３次元超音波画像が生成され、さらに、システム制御部１４の制御により、生成された３次元超音波画像が画像メモリ１３から読み出されてモニタ３にて表示された後の処理について説明する。
【００８０】
図１５に示すように、実施例３における超音波診断装置は、３次元超音波を参照した操作者により回転軸および半径が設定されると（ステップＳ２０１肯定）、関心領域画像生成部１２ｂは、カットラインを生成する（ステップＳ２０２）。
【００８１】
具体的には、まず、回転軸の設定が行なわれ、そののち、設定された回転軸を中心として回転する３次元超音波画像を参照する操作者により、半径の距離が設定される。また、回転軸に沿って複数の点が指定されることで、異なる距離の半径が複数設定された場合、関心領域画像生成部１２ｂは、指定された複数の点を滑らかに連結する曲線をカットラインとして生成する。なお、回転軸および半径の設定は、操作者による最終確定が行なわれるまでは、修正可能である。
【００８２】
そして、関心領域画像生成部１２ｂは、回転軸を中心に生成したカットラインを回転させることで形成される曲面で囲まれる範囲を３次元超音波画像から切り出して、関心領域画像を生成する（ステップＳ２０３）。
【００８３】
そののち、システム制御部１４は、関心領域画像生成部１２ｂによって生成された関心領域画像を、モニタ３に表示するように制御し（ステップＳ２０４）、処理を終了する。
【００８４】
上述してきたように、実施例３では、回転軸および半径を設定することで、３次元超音波画像から関心領域を含む画像を円筒形、円錐形、楕円体など様々な曲面で囲われた領域として簡便に生成することが可能になる。
【実施例４】
【００８５】
実施例４では、関心領域画像が球面によって切り出される場合について、図１６を用いて説明する。図１６は、実施例４における関心領域画像を説明するための図である。
【００８６】
なお、実施例４における超音波診断装置は、図１を用いて説明した実施例１における超音波診断装置と同様の構成である。
【００８７】
実施例４において、３次元超音波画像を参照する操作者は、入力装置２を介して、まず、中心点を設定する（図１６の（１）参照）。ここで、システム制御部１４は、設定された中心点を中心にして３次元超音波画像を、自動的に、あるいは、操作者からの指示に基づいて、所定の方向にて回転表示させるように制御する。
【００８８】
そして、操作者は、中心点を中心に回転する３次元超音波画像を参照して、任意の距離（半径）を設定する（図１６の（２）参照）。これにより、関心領域画像生成部１２ｂは、カットラインを生成し（図１６の（３）参照）、カットラインより遠方部分にある３次元超音波画像を切り落とし、関心領域画像を生成する（図１６の（４）参照）。すなわち、関心領域画像生成部１２ｂは、設定された中心点を中心とし、設定距離を半径とする球面で囲まれる範囲を関心領域画像として生成する。
【００８９】
なお、中心点の設定は、回転する３次元超音波画像を参照する操作者により修正可能である。また、半径の距離設定も、生成されたカットラインを参照する操作者により修正可能である。また、半径の距離設定は、操作者が数値を入力して実行する場合であっても、システム制御部１４によって表示される移動可能なポイントを、操作者が入力装置２を介して移動させることで実行する場合であってもよい。
【００９０】
そして、システム制御部１４は、実施例１と同様に、関心領域画像の表示制御処理を行なう。
【００９１】
なお、実施例４においても、関心領域が複数ある場合は、上述した処理を関心領域ごとに実行することで、関心領域ごとの関心領域画像を生成して表示することが可能である。
【００９２】
次に、図１７を用いて、実施例４における超音波診断装置の処理について説明する。図１７は、実施例４における超音波診断装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【００９３】
なお、図１７では、画像生成部１２ａによって、３次元超音波画像が生成され、さらに、システム制御部１４の制御により、生成された３次元超音波画像が画像メモリ１３から読み出されてモニタ３にて表示された後の処理について説明する。
【００９４】
図１７に示すように、実施例４における超音波診断装置は、３次元超音波を参照した操作者により中心点および半径が設定されると（ステップＳ３０１肯定）、関心領域画像生成部１２ｂは、カットラインを生成する（ステップＳ３０２）。
【００９５】
具体的には、まず、中心点の設定が行なわれ、そののち、設定された中心点を中心として回転する３次元超音波画像を参照する操作者により、半径の距離が設定される。なお、中心点および半径の設定は、操作者による最終確定が行なわれるまでは、修正可能である。
【００９６】
そして、関心領域画像生成部１２ｂは、回転軸を中心に、生成したカットラインを回転させることで形成される球面で囲まれる範囲を３次元超音波画像から切り出して、関心領域画像を生成する（ステップＳ３０３）。
【００９７】
そののち、システム制御部１４は、関心領域画像生成部１２ｂによって生成された関心領域画像を、モニタ３に表示するように制御し（ステップＳ３０４）、処理を終了する。
【００９８】
上述してきたように、実施例４では、中心点および半径を設定することで、関心領域画像を球体として生成することができ、例えば、球形に近い腫瘍部分が関心領域である場合でも、３次元超音波画像から簡便に関心領域を含む画像を生成することが可能になる。
【実施例５】
【００９９】
上述した実施例１および２では、座標軸を用いて関心領域画像が平面によって切り出される場合について説明したが、実施例５では、座標軸を用いずに関心領域画像が平面によって切り出される場合について、図１８を用いて説明する。図１８は、実施例５における関心領域画像を説明するための図である。
【０１００】
なお、実施例５における超音波診断装置は、図１を用いて説明した実施例１における超音波診断装置と同様の構成である。
【０１０１】
実施例５において、３次元超音波画像を参照する操作者は、入力装置２を介して、まず、中心点を設定する（図１８の（１）参照）。ここで、システム制御部１４は、設定された中心点を中心にして３次元超音波画像を、自動的に、あるいは、操作者からの指示に基づいて、所定の方向にて回転表示させるように制御する。
【０１０２】
そして、操作者は、中心点を中心に回転する３次元超音波画像を参照して、中心点とは異なる断面設定点を設定する（図１８の（２）参照）。この際、操作者は、複数の断面設定点を設定することができる。
【０１０３】
そして、関心領域画像生成部１２ｂは、断面設定点と中心点とを結ぶ直線と直交し、断面設定点を通る平面を切断断面として生成する（図１８の（３）参照）。そして、関心領域画像生成部１２ｂは、設定された複数の断面設定点ごとに切断断面を生成して、複数の切断断面を生成する（図１８の（４）参照）。
【０１０４】
そして、関心領域画像生成部１２ｂは、切断断面より遠方部分にある３次元超音波画像を切り落とし、関心領域画像を生成する（図１８の（５）参照）。
【０１０５】
なお、中心点の設定は、回転する３次元超音波画像を参照する操作者により修正可能である。また、断面設定点も、生成された切断断面を参照する操作者により修正可能である。また、断面設定点の形状は、中心点との区別が容易となるように、操作者によって任意に設定可能である。例えば、図１８に示すように、システム制御部１４は、操作者の設定に基づいて、中心点を黒丸で表示し、断面設定点を白丸で表示するように制御する。
【０１０６】
そして、システム制御部１４は、実施例１と同様に、関心領域画像の表示制御処理を行なう。
【０１０７】
なお、実施例５においても、関心領域が複数ある場合は、上述した処理を関心領域ごとに実行することで、関心領域ごとの関心領域画像を生成して表示することが可能である。
【０１０８】
また、本実施例においては、関心領域画像をモニタ３にて参照する操作者が新たな中心点および断面設定点を設定することで、関心領域画像生成部１２ｂが切断断面を生成して、新たな関心領域画像を生成することも可能である。
【０１０９】
次に、図１９を用いて、実施例５における超音波診断装置の処理について説明する。図１９は、実施例５における超音波診断装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【０１１０】
なお、図１９では、画像生成部１２ａによって、３次元超音波画像が生成され、さらに、システム制御部１４の制御により、生成された３次元超音波画像が画像メモリ１３から読み出されてモニタ３にて表示された後の処理について説明する。
【０１１１】
図１９に示すように、実施例５における超音波診断装置は、３次元超音波を参照した操作者により中心点および断面設定点が設定されると（ステップＳ４０１肯定）、関心領域画像生成部１２ｂは、断面設定点と中心点とを結ぶ直線と直交し、断面設定点を通る平面を切断断面として生成する（ステップＳ４０２）。
【０１１２】
具体的には、まず、中心点の設定が行なわれ、そののち、設定された中心点を中心として回転する３次元超音波画像を参照する操作者により、複数の断面設定点が設定され、関心領域画像生成部１２ｂは、複数の断面設定点ごとの切断断面を生成する。なお、中心点および断面設定点の設定は、操作者による最終確定が行なわれるまでは、修正可能である。
【０１１３】
そして、関心領域画像生成部１２ｂは、生成した複数の切断断面によって囲まれる範囲を３次元超音波画像から切り出して、関心領域画像を生成する（ステップＳ４０３）。
【０１１４】
そののち、システム制御部１４は、関心領域画像生成部１２ｂによって生成された関心領域画像を、モニタ３に表示するように制御し（ステップＳ４０４）、処理を終了する。
【０１１５】
上述してきたように、実施例５では、中心点および断面設定点を設定することで、関心領域画像を複数の平面で囲まれる多角体の形状にて生成することができ、例えば、複雑な形状となった腫瘍部分が関心領域である場合でも、３次元超音波画像から簡便に関心領域を含む画像を生成することが可能になる。
【０１１６】
なお、上記した実施例１および２では、座標軸が３つ設定される場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、座標軸が４つ設定される場合などであってもよい。
【０１１７】
また、上記した実施例１〜５にて説明した関心領域画像の切り出し方法は、任意の組み合わせによって実行することが可能である。例えば、実施例１で説明した直交３軸により直方体の形状にて切り出された関心領域画像を用いて、さらに、実施例３で説明した回転軸および半径を設定することで、曲面で切り出した新たな関心領域画像を生成してもよい。
【０１１８】
また、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。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
以上のように、本発明に係る超音波診断装置および画像表示プログラムは、３次元超音波画像を所定の表示部に表示する場合に有用であり、特に、３次元超音波画像から簡便に関心領域を含む画像を生成することに適する。
【符号の説明】
【０１２０】
１  超音波プローブ
２  入力装置
３  モニタ
１０  装置本体
１１  送受信部
１２  画像処理部
１２ａ  画像生成部
１２ｂ  関心領域画像生成部
１３  画像メモリ
１４  システム制御部
【図１】
2010167044.tif 000003
【図２】
2010167044.tif 000004
【図３】
2010167044.tif 000005
【図４】
2010167044.tif 000006
【図５】
2010167044.tif 000007
【図６】
2010167044.tif 000008
【図７】
2010167044.tif 000009
【図８】
2010167044.tif 000010
【図９】
2010167044.tif 000011
【図１０】
2010167044.tif 000012
【図１１】
2010167044.tif 000013
【図１２】
2010167044.tif 000014
【図１３】
2010167044.tif 000015
【図１４】
2010167044.tif 000016
【図１５】
2010167044.tif 000017
【図１６】
2010167044.tif 000018
【図１７】
2010167044.tif 000019
【図１８】
2010167044.tif 000020
【図１９】
2010167044.tif 000021