(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に関するボリュームデータを記憶する記憶部と、
前記ボリュームデータに基づいて表示画像のデータを生成する生成部と、
前記生成された表示画像を表示エリアに表示し、前記表示エリア上の所定位置に関心領域の範囲を示すマークを前記表示画像上に重ねて表示する表示部と、
前記表示された表示画像の断面位置及び断面方向の少なくとも一方、又は視点位置及び視線方向の少なくとも一方を変更させるための、ユーザからの指示を入力する入力部と、
前記表示されたマークを前記所定位置に固定させたまま、前記入力された指示に応じて前記表示画像の断面位置及び断面方向の少なくとも一方、又は視点位置及び視線方向の少なくとも一方を変更する表示制御部と、
を具備する画像処理装置であって、
前記表示制御部は、前記関心領域に前記ボリュームデータ内の生体領域の少なくとも一部の領域が含まれるか否かを判定し、
前記表示部は、前記関心領域に前記生体領域の少なくとも一部の領域が含まれると判定された場合、前記少なくとも一部の領域を他の領域とは異なる表示態様で表示する、画像処理装置。
【請求項２】
被検体に関するボリュームデータを記憶する記憶部と、
前記ボリュームデータに基づいて表示画像のデータを生成する生成部と、
前記生成された表示画像を表示エリアに表示し、前記表示エリア上の所定位置に関心領域の範囲を示すマークを前記表示画像上に重ねて表示する表示部と、
前記表示された表示画像の断面位置及び断面方向の少なくとも一方、又は視点位置及び視線方向の少なくとも一方を変更させるための、ユーザからの指示を入力する入力部と、
前記表示されたマークを前記所定位置に固定させたまま、前記入力された指示に応じて前記表示画像の断面位置及び断面方向の少なくとも一方、又は視点位置及び視線方向の少なくとも一方を変更する表示制御部と、
を具備する画像処理装置であって、
前記表示制御部は、前記関心領域に前記ボリュームデータ内の生体領域の少なくとも一部の領域が含まれるか否かを判定し、
前記表示部は、前記関心領域に前記生体領域の少なくとも一部の領域が含まれていると判定された場合、前記断面位置又は前記視点位置から見て前記関心領域よりも手前に位置する前記生体領域の他の領域を切り落として表示する、画像処理装置。
【請求項３】
ユーザからの指示に従って、前記ボリュームデータ内における前記マークに対応する領域に前記関心領域を設定する設定部をさらに備える、請求項１又は２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記表示画像は、ボリュームレンダリング画像、フライスルー画像、ＭＰＲ画像、又はホログラムである、請求項１又は２記載の画像処理装置。
【請求項５】
超音波プローブと、
前記超音波プローブを介して被検体に超音波を送信し、前記被検体により反射された超音波を前記超音波プローブを介して受信し、エコー信号を生成する送受信部と、
前記生成されたエコー信号に基づいて前記被検体に関するボリュームデータを生成する生成部と、
前記生成されたボリュームデータに基づいて表示画像のデータを生成する生成部と、
前記生成された表示画像を表示エリアに表示し、前記表示エリア上の所定位置に関心領域の範囲を示すマークを前記表示画像上に重ねて表示する表示部と、
前記表示された表示画像の断面位置及び断面方向の少なくとも一方、又は視点位置及び視線方向の少なくとも一方を変更させるための、ユーザからの指示を入力する入力部と、
前記表示されたマークを前記所定位置に固定させたまま、前記入力された指示に応じて前記表示画像の断面位置及び断面方向の少なくとも一方、又は視点位置及び視線方向の少なくとも一方を変更する表示制御部と、
を具備する超音波診断装置であって、
前記表示制御部は、前記関心領域に前記ボリュームデータ内の生体領域の少なくとも一部の領域が含まれるか否かを判定し、
前記表示部は、前記関心領域に前記生体領域の少なくとも一部の領域が含まれると判定された場合、前記少なくとも一部の領域を他の領域とは異なる表示態様で表示する、超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボリュームデータ内に３次元の関心領域（ＲＯＩ：Region of Interest）を設定する画像処理装置及び超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像診断等のため、ボリュームデータ内に３次元のＲＯＩを設定する場合がある。ＲＯＩを設定する際、ユーザは、ボリュームデータに基づいて生成された任意断面、典型的には、互いに直交する３断面に関するＭＰＲ像を観察してＲＯＩの設定位置を決定している。設定位置が決定されるとユーザは、決定された設定位置にＲＯＩの範囲を示す平面的あるいは立体的に見える円、四角形、多角形等のマークをマウスやトラックボールで移動させる。そしてマークが示す範囲を３次元に拡張し、拡張されたマーク範囲内の領域がＲＯＩに設定される。しかし、３次元空間内の位置を２次元断面上で把握することはユーザにとってとても困難である。また、表示されているＭＰＲ像にＲＯＩの設定位置がない場合は、その都度、３断面各々の位置を変更しなければならない。断面位置の変更作業は、ユーザにとって大きな負担である。
【０００３】
ユーザは、ボリュームデータに基づいて生成されたボリュームレンダリング画像を観察してＲＯＩの設定位置を決定する場合もある。しかしボリュームレンダリング画像では、マークの奥行き方向の位置の把握がとても困難である。このため、ＲＯＩの設定作業におけるユーザの負担は、多大なものとなっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、ボリュームデータ内へのＲＯＩの設定作業におけるユーザの負担の軽減を実現する画像処理装置及び超音波診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１局面に係る画像処理装置は、被検体に関するボリュームデータを記憶する記憶部と、前記ボリュームデータに基づいて表示画像のデータを生成する生成部と、前記生成された表示画像を表示エリアに表示し、前記表示エリア上の所定位置に関心領域の範囲を示すマークを前記表示画像上に重ねて表示する表示部と、前記表示された表示画像の断面位置及び断面方向の少なくとも一方、又は視点位置及び視線方向の少なくとも一方を変更させるための、ユーザからの指示を入力する入力部と、前記表示されたマークを前記所定位置に固定させたまま、前記入力された指示に応じて前記表示画像の断面位置及び断面方向の少なくとも一方、又は視点位置及び視線方向の少なくとも一方を変更する表示制御部と、を具備する。
【０００６】
本発明の第２局面に係る超音波診断装置は、超音波プローブと、前記超音波プローブを介して被検体に超音波を送信し、前記被検体により反射された超音波を前記超音波プローブを介して受信し、エコー信号を生成する送受信部と、前記生成されたエコー信号に基づいて前記被検体に関するボリュームデータを生成する生成部と、前記生成されたボリュームデータに基づいて表示画像のデータを生成する生成部と、前記生成された表示画像を表示エリアに表示し、前記表示エリア上の所定位置に関心領域の範囲を示すマークを前記表示画像上に重ねて表示する表示部と、前記表示された表示画像の断面位置及び断面方向の少なくとも一方、又は視点位置及び視線方向の少なくとも一方を変更させるための、ユーザからの指示を入力する入力部と、前記表示されたマークを前記所定位置に固定させたまま、前記入力された指示に応じて前記表示画像の断面位置及び断面方向の少なくとも一方、又は視点位置及び視線方向の少なくとも一方を変更する表示制御部と、を具備する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ボリュームデータ内へのＲＯＩの設定作業におけるユーザの負担の軽減を実現する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る画像処理装置及び超音波診断装置の構成を示す図。
【図２】図１の表示部によるボリュームレンダリング画像とＲＯＩマークとの重畳表示例を示す図。
【図３】図１のＲＯＩ設定部において定義される、画像処理空間上でのＲＯＩの候補領域とボリュームデータ内の心臓領域との位置関係を示す図。
【図４】図１の表示部によるフライスルー画像とＲＯＩマークとの重畳表示例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係わる画像処理装置及び超音波診断装置を説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態に係る超音波診断装置１の構成を示す図である。図１に示すように超音波診断装置１は、超音波プローブ１０、送受信部１１、Ｂモード処理部１２、Ｂモードボリュームデータ生成部１３、ドプラ処理部１４、ドプラボリュームデータ生成部１５、及び画像処理装置２０を備える。
【００１１】
超音波プローブ１０は、送受信部１１からの駆動パルスを受け、ビーム状の超音波を被検体に向けて送信する。送信された超音波は、被検体の体内組織の音響インピーダンスの不連続面で次々と反射される。反射された球面波状の超音波は、超音波プローブ１０に受信される。受信された超音波は、超音波プローブ１０により電気信号（エコー信号）に変換される。エコー信号の振幅は、超音波が反射された不連続面を挟んで隣り合う体内組織の音響インピーダンスの差に依存する。送信された超音波が血流や心臓壁等の移動体の表面で反射された場合、エコー信号は、ドプラ効果により移動体の超音波送信方向の速度成分に依存した周波数偏移を受ける。
【００１２】
送受信部１１は、超音波プローブ１０を介して被検体の検査部位を超音波で繰り返し３次元走査する。この３次元走査により送受信部１１からは、検査部位に関するエコー信号が出力される。
【００１３】
より詳細には、送受信部１１は、送信ビーム形成用にレートパルス発生回路、送信遅延回路、及び駆動パルス発生回路等を有している。レートパルス発生回路は、所定のレート周波数ｆrＨｚ（周期；１／ｆr秒）で、レートパルスをチャンネル毎に繰り返し発生する。送信遅延回路は、所定のビーム方向に向けた送信ビームを形成するのに必要な遅延時間を各レートパルスに与える。駆動パルス発生回路は、各遅延されたレートパルスに基づくタイミングで駆動パルスを発生し超音波プローブ１１に送信する。駆動パルスを受けた超音波プローブ１１は、駆動パルスに応じたビーム方向に超音波を送信する。
【００１４】
また、送受信部１１は、受信ビーム形成用にアンプ回路、Ａ／Ｄ変換器、メモリ、及び加算器等を有している。アンプ回路は、超音波プローブ１０からのエコー信号を受信し、受信されたエコー信号をチャンネル毎に増幅する。Ａ／Ｄ変換器は、増幅されたエコー信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。デジタル信号に変換されたエコー信号は、受信時刻に応じて専用のメモリに記憶される。加算器は、所定のビーム方向の受信ビームを形成するのに必要な受信時刻に関するエコー信号をメモリから読み出して加算する。この加算処理により、所定のビーム方向の受信ビームに対応するエコー信号が形成される。１つの受信ビームは、１つの超音波走査線に対応する。超音波走査線毎のエコー信号は、Ｂモード処理部１２とドプラ処理部１４とに供給される。
【００１５】
Ｂモード処理部１２は、送受信部１１からの超音波走査線毎のエコー信号を包絡線検波し、包絡線検波されたエコー信号を対数圧縮することで、エコー信号の強度を輝度で表現するＢモード信号のデータを生成する。生成されたＢモード信号のデータは、Ｂモードボリュームデータ生成部１３に供給される。
【００１６】
Ｂモードボリュームデータ生成部１３は、Ｂモード処理部１２からのＢモード信号に基づいて、被検体に関するボリュームデータ（以下、Ｂモードボリュームデータと呼ぶことにする）を生成する。具体的には、Ｂモードボリュームデータ生成部１３は、Ｂモード信号のデータを位置情報に従って専用のメモリに配置し、超音波走査線間のＢモード信号のデータを補間する。この配置処理と補間処理とによって、複数のボクセルから構成されるＢモードボリュームデータが生成される。各ボクセルは、由来するＢモード信号の強度に応じたボクセル値を有する。生成されたＢモードボリュームデータは、画像処理装置２０に供給される。
【００１７】
ドプラ処理部１４は、送受信部１１からのエコー信号を周波数解析し、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、平均速度や分散、パワー等の血流情報の強度をカラーで表現するドプラ信号のデータを生成する。生成されたドプラ信号のデータは、ドプラボリュームデータ生成部１５に供給される。
【００１８】
ドプラボリュームデータ生成部１５は、ドプラ処理部１４からのドプラ信号に基づいて、被検体に関するボリュームデータ（以下、ドプラボリュームデータと呼ぶことにする）を生成する。具体的には、ドプラボリュームデータ生成部１５は、ドプラ信号のデータを位置情報に従って専用のメモリに配置し、超音波走査線間のドプラ信号のデータを補間する。この配置処理と補間処理とによって、複数のボクセルから構成されるドプラボリュームデータが生成される。各ボクセルは、由来するドプラ信号の強度に応じたボクセル値を有する。生成されたドプラボリュームデータは、画像処理装置２０に供給される。
【００１９】
画像処理装置２０は、超音波診断装置１の本体に組み込まれる情報処理装置である。画像処理装置２０は、図１に示すように、記憶部２１、入力部２３、画像生成部２５、表示制御部２７、表示部２９、ＲＯＩ設定部３１、ネットワークインターフェース部３３、及びシステム制御部３５を備えている。
【００２０】
記憶部２１は、Ｂモードボリュームデータ生成部１３からのＢモードボリュームデータやドプラボリュームデータ生成部１５からのドプラボリュームデータを記憶する。また、記憶部２１は、本実施形態に特有な関心領域（ＲＯＩ：Region of Interest）の設定処理のための専用プログラムを記憶する。なお、本実施形態に係る超音波診断装置１及び画像処理装置２０の動作説明においてＢモードボリュームデータとドプラボリュームデータとを特に区別する必要はないので、以下、Ｂモードボリュームデータとドプラボリュームデータとをまとめてボリュームデータと呼ぶことにする。
【００２１】
入力部２３は、ユーザからの各種指令や情報入力を受け付ける。入力部２３は、マウス等の入力デバイスを備え、表示画面上に表示されるカーソルの座標を検出し、検出した座標をシステム制御部３５に出力する。入力デバイスは、表示画面を覆うように設けられたタッチパネルでもよい。この場合、入力部２３は、電磁誘導式、磁気歪式、感圧式等の座標読取り原理でタッチ指示された座標を検出し、検出した座標をシステム制御部３０に出力する。また、入力部２３は、スイッチやボタン等の種々の入力デバイスを有している。本実施形態においては、入力部２３は、ユーザによる入力デバイスの操作に従って、画像生成部２５により生成される表示画像の断面位置及び断面方向の少なくとも一方、又は、視点位置及び視線方向の少なくとも一方を入力する。また、入力部２３は、ユーザによる入力デバイスの操作に従ってＲＯＩの設定指示を入力する。
【００２２】
画像生成部２５は、ボリュームデータを３次元画像処理して２次元の表示画像のデータを発生する。３次元画像処理としては、平行投影法によるボリュームレンダリングやサーフェスレンダリングがある。あるいは透視投影法によるボリュームレンダリングやサーフェスレンダリングでもよい。さらには、ＭＩＰ（maximum intensity projection）、ＭＰＲ（multi planar reconstruction）処理等でもよい。
【００２３】
表示制御部２７は、表示画像やＲＯＩマークを本実施形態に特有なレイアウトで表示画面に表示するために表示部２９を制御する。ＲＯＩマークとは、３次元のＲＯＩの候補領域の範囲を２次元の表示画像上で示すための２次元のマークである。表示の際、表示制御部２７は、ボリュームデータ内における候補領域の位置を、表示画像上に明示する機能を有する。また、表示制御部２７は、入力部２３から入力された断面位置及び断面方向の少なくとも一方に応じて、表示画像（ＭＰＲ像）の断面位置及び断面方向の少なくとも一方を変更する。または、表示制御部２７は、入力部２３から入力された視点位置及び視線方向の少なくとも一方に応じて、表示画像（ボリュームレンダリング画像、サーフェスレンダリング画像、又はＭＩＰ画像）の視点位置及び視線方向の少なくとも一方を変更する。
【００２４】
表示部２９は、表示制御部２７からの制御に従って表示画像やＲＯＩマークを表示画面に表示する。具体的には、表示部２９は、表示画像を表示画面の画像表示エリアに表示する。そして表示部２９は、画像表示エリアの所定位置にＲＯＩマークを表示画像に重ねて表示する。
【００２５】
ＲＯＩ設定部３１は、ユーザにより入力部２３を介して入力された設定指示に応じて、ＲＯＩの候補領域に含まれるボリュームデータ内の領域にＲＯＩを設定する。より詳細にＲＯＩの設定処理を説明する。まずＲＯＩ設定部３１は、候補領域とボリュームデータ内の生体領域とを画像処理空間上の適当な位置に設定（数学的に定義）する。画像処理空間とは、ボリュームデータに対する種々の演算を行なうために情報処理用のメモリ上に設けられた仮想的な３次元空間である。例えば、入力部２３を介してなされた視点位置や視線方向の変更指示に応じてＲＯＩ設定部３１は、この候補領域又は生体領域を画像処理空間内で移動させる。そしてユーザにより入力部２３を介して設定指示が入力されるとＲＯＩ設定部３１は、候補領域に含まれるボリュームデータ内の領域（典型的には、生体領域の一部）にＲＯＩを設定する。
【００２６】
ネットワークインターフェース部３３は、図示しないモダリティや画像サーバとネットワークを介して種々のボリュームデータや画像データを送受信する。
【００２７】
システム制御部３５は、超音波診断装置１の中枢として機能する。具体的には、システム制御部３５は、本実施形態に特有なＲＯＩの設定処理を行なうために、記憶部２１から専用プログラムを読み出して自身が有するメモリに展開し、展開された専用プログラムに従って各部を制御する。
【００２８】
以下、システム制御部３５の制御のもとに行なわれるＲＯＩの設定処理における動作例を説明する。本実施形態に係る表示画像は、一例として、ボリュームレンダリング画像であるとする。なお、本実施形態に係るボリュームレンダリング画像は、平行透視法を用いてボリュームレンダリングすることにより生成された表示画像であるとする。また、本実施形態に係るボリュームレンダリング画像は、被検体の心臓に関するものであるとする。
【００２９】
図２は、ボリュームレンダリング画像ＶＩとＲＯＩマークとの重畳表示例を示す図である。図２に示すように、表示画面ＤＳには、画像表示エリアＩＡが設けられている。表示画面ＤＳにおける画像表示エリアＩＡの表示位置は、固定されている。画像表示エリアＩＡには、ボリュームレンダリング画像ＶＩが表示される。ボリュームレンダリング画像ＶＩには、心臓領域ＣＲが描出されている。また、画像表示エリアＩＡの所定位置には、ＲＯＩマークがボリュームレンダリング画像ＶＩに重ねて表示されている。典型的には、所定位置は、画像表示エリアＩＡの中心位置である。より詳細には、画像表示エリアＩＡが表示画面ＤＳ上の領域（Ｘ，Ｙ）＝（０〜１０００，０〜１０００）に表示されるとすると、ＲＯＩマークの中心位置は、（Ｘ，Ｙ）＝（５００，５００）に位置する。ＲＯＩマークは、中心位置に固定して表示される。なお、ＲＯＩマークの表示位置は、画像表示エリアＩＡの中心位置に限定されず、ユーザにより入力部２３を介して任意に設定可能である。なお、表示画面のレイアウトは、これに限定されない。例えば、表示画面ＤＳ全体が画像表示エリアＩＡでもよい。
【００３０】
ＲＯＩマークは、ＲＯＩの候補領域の形状を２次元で表した形状を有している。ＲＯＩマークの大きさは、設定されるＲＯＩの候補領域の大きさに応じて設定される。ＲＯＩマークは、図２に示すように、例えば、円形状を有している。ＲＯＩマークは、ユーザによる視認性向上のため、心臓領域ＣＲとは異なる色で表示されるとよい。また、ＲＯＩマークは、典型的には、奥側にある心臓領域ＣＲを視認可能なように半透明に表示される。なお、ＲＯＩマークの大きさや形状、色、透明度等もユーザにより入力部２３を介して任意に設定可能である。
【００３１】
ユーザは、入力部２３を介してボリュームレンダリング画像ＶＩの視点位置や視線方向を変更しながら、ＲＯＩの設定位置を見つけ出す。設定位置が見つかるとユーザは、この設定位置がＲＯＩマーク内に含まれるように、入力部２３を介してボリュームレンダリング画像ＶＩの視点位置や視線方向を変更する。具体的にはユーザは、マウスやボタン等の入力デバイスを介して、視点位置を表示画面ＤＳ上、上下／左右／前後の３方向へ移動させたり、ボリュームレンダリング画像ＶＩ（心臓領域ＣＲ）を表示画面ＤＳ上で回転させたりする。あるいは、入力デバイスがタッチパネルの場合、ユーザは、ボリュームレンダリング画像ＶＩの視点位置や視線方向を変更するために、ボリュームレンダリング画像ＶＩを手でタッチ、つまむ等の操作をすることになる。
【００３２】
視点位置や視線方向の変更指示が入力部２３を介してなされると、表示制御部２７は、変更指示に応じてボリュームレンダリング画像ＶＩを更新する。この際、表示制御部２７は、画像表示エリアＩＡ上におけるＲＯＩマークの位置は変化させない。すなわち、ボリュームレンダリング画像ＶＩ（心臓領域ＣＲ）は、画像表示エリアＩＡ内においてＲＯＩマークに対して相対的に移動される。また、ボリュームレンダリング画像ＶＩの表示エリアＩＡ上での移動とともに、画像処理空間におけるＲＯＩの候補領域又は心臓領域がＲＯＩ設定部３１により移動される。
【００３３】
ここで、表示画像の更新処理における各部の詳細な動作について説明する。入力部２３を介して視点位置や視線方向の変更指示がなされると、画像生成部２５は、変更指示に応じた視線位置や視線方向に基づいてボリュームデータをボリュームレンダリングする。これにより、変更指示を反映した新たなボリュームレンダリング画像のデータが生成される。生成されたボリュームレンダリング画像は、表示制御部２７の制御のもと表示部２９により表示される。これによりユーザによる視点位置や視線方向の変更指示を反映したボリュームレンダリング画像が表示部２９に表示される。
【００３４】
次に、ＲＯＩ設定処理における画像処理空間上でのＲＯＩの候補領域と心臓領域との位置関係を説明する。図３は、画像処理空間上でのＲＯＩの候補領域ＲＲとボリュームデータ内の心臓領域ＣＲとの位置関係を示す図である。なお画像処理空間は、ＸＹＺ直交座標系により規定されるものとする。候補領域ＲＲは、入力部２３からの視点位置や視線方向に応じて移動する。すなわち候補領域ＲＲとＲＯＩマークとは、互いに連動して移動する。候補領域ＲＲは、視点位置ＥＰから所定距離Ｌ１だけ離れた位置に設定される。典型的には、（ａ）に示すようにＲＯＩ設定処理の初期状態において、視点位置ＥＰは、心臓領域ＣＲとの間に仮想的に設定される。視点位置ＥＰからＲＯＩへの距離Ｌ１は、一定である。すなわち、入力部２３を介して視点位置ＥＰが移動された場合にも、距離Ｌ１は、不変である。なお視点位置ＥＰは、上述の例に倣って、ボリュームレンダリング画像の投影面ＰＰの中心位置に設定されるものとする。なお画像処理空間における候補領域ＲＲの位置は、視点位置ＥＰと同一位置に設定されていても良く、ユーザにより入力部２３を介して任意に設定可能である。
【００３５】
表示制御部２７は、ＲＯＩの候補領域に心臓領域の少なくとも一部の領域が含まれているか否かによってＲＯＩマークやボリュームレンダリング画像の表示方法を変化させる。このために表示制御部２７は、視点位置や視線方向が変更される毎に、ＲＯＩの候補領域に心臓領の少なくとも一部の領域が含まれているか否かを判定する。この判定方法としては、様々な例が考えられる。以下、この判定方法の一例を説明する。
【００３６】
入力部２３を介して視点位置ＥＰや視線方向が変更される毎に表示制御部２７は、視線方向に沿う視点位置ＥＰから心臓領域表面までの距離Ｌ２を計算する。そして表示制御部２７は、計算された距離Ｌ２と、予め設定されている距離Ｌ１との大小関係を比較する。図３の（ａ）に示すように、距離Ｌ２＞Ｌ１の場合、表示制御部２７は、ＲＯＩに心臓領域ＣＲが含まれていないと判定する。図３の（ｂ）に示すように、距離Ｌ２＜Ｌ１の場合、表示制御部２７は、ＲＯＩに心臓領域ＣＲの少なくとも一部の領域が含まれていると判定する。なお、Ｌ１に所定値（例えば、ＲＯＩの径）を加えた値と距離Ｌ２との大小関係により、ＲＯＩに心臓領域ＣＲの少なくとも一部の領域が含まれているか否かを判定してもよい。
【００３７】
距離Ｌ２＞Ｌ１であると表示制御部２７により判定された場合、表示部２９は、ＲＯＩマークを表示画面上において心臓領域よりも手前に表示する。一方、距離Ｌ２＜Ｌ１であると表示制御部２７により判定された場合、表示部２９は、ＲＯＩマークを表示画面上において心臓領域より奥に表示する。このように心臓領域の奥にＲＯＩマークが表示される場合、ユーザにとって、ＲＯＩ設定箇所がＲＯＩマーク内に含まれているか否かの判断が難しい場合がある。
【００３８】
この場合の補助機能として表示制御部２７は、ボリュームレンダリング画像上の心臓領域のうち、ＲＯＩの候補領域に含まれている部分領域を強調して表示部２９に表示させる。具体的には、距離Ｌ２＜Ｌ１、すなわちＲＯＩの候補領域に心臓領域の少なくとも一部の領域が含まれていないと表示制御部２７により判定された場合、表示部２９は、ＲＯＩマークを画像表示エリアの最前面（ボリュームレンダリング画像上）で破線や点線で表示したり、点滅して表示したりする。他の強調表示方法として表示部２９は、部分領域（心臓領域のうちのＲＯＩの候補領域に含まれている一部分）を、他の心臓領域とは異なる色で表示してもよい。このようにＲＯＩマークやボリュームレンダリング画像上の心臓領域が強調表示されることでユーザは、心臓領域内に含まれるＲＯＩの候補領域の位置をより簡便に把握することができる。
【００３９】
また、距離Ｌ２＜Ｌ１、すなわちＲＯＩの候補領域に心臓領域の少なくとも一部の領域が含まれていないと表示制御部２７により判定された場合、表示部２９は、ＲＯＩより手前に位置する領域を切り落として（クロップ：crop）表示するとよい。これにより、心臓領域内部に位置するＲＯＩの位置をボリュームレンダリング画像上でさらに容易に観察することができる。
【００４０】
このようにして表示制御部２７により表示部２９に表示されるボリュームレンダリング画像とＲＯＩマークとを観察しながらユーザは、入力部２３を介してＲＯＩの設定位置をＲＯＩマーク内に移動させる。ＲＯＩの設定位置がＲＯＩマーク内に移動されるとユーザは、例えば、入力部２３を介してＲＯＩの設定指示をする。ＲＯＩの設定指示がなされるとＲＯＩ設定部は、ＲＯＩの候補領域に含まれる領域をＲＯＩに設定する。
【００４１】
次に表示画像がフライスルー画像の場合にけるＲＯＩ設定処理の表示例について説明する。なおフライスルー画像とは、透視投影法を用いてサーフェスレンダリングすることにより生成された表示画像であるとする。このフライスルー画像の視点位置は、気管支や小腸、大腸等の管状臓器の内部に設定されている。従って、フライスルー画像は、仮想内視鏡画像とも呼ばれている。
【００４２】
図４は、フライスルー画像とＲＯＩマークとの重畳表示例を示す図である。図４に示すように、表示画面ＤＳの画像表示エリアＩＡにフライスルー画像ＦＩが表示されている。フライスルー画像ＦＩには、管腔内から見た管腔内壁に関する管領域ＴＲが描出されている。画像表示エリアＩＡの中心位置には、ＲＯＩマークが管領域ＴＲに固定して表示されている。フライスルー画像ＦＩにおける視線位置及び視線方向の移動方法は、上述のボリュームレンダリング画像におけるそれと同様である。すなわちユーザは、入力部２３を介して、視点位置を表示画面ＤＳ上、上下／左右／前後の３方向へ移動させたり、フライスルー画像ＦＩ（心臓領域ＣＲ）を表示画面ＤＳ上で回転させたりする。
【００４３】
典型的には、フライスルー画像の視線方向は、管領域ＴＲの軸方向に設定される。また、フライスルー画像の視点位置は、管領域ＴＲの軸上に設定される。まずユーザは、視点位置を管領域ＴＲの軸に沿って前後に移動させながらＲＯＩの設定箇所を見つける。
【００４４】
そしてＲＯＩの設定箇所が見つかると、ユーザは、フライスルー画像の視点位置を画像表示エリア上の上下／左右方向に移動させ、ＲＯＩの設定箇所をＲＯＩマーク内に含ませる。
【００４５】
フライスルー画像はサーフェスレンダリングにより生成されるので、ボリュームデータ内において管領域が数学的に定義されている。従って表示制御部２７は、ボリュームレンダリング画像における判定方法と同様の原理で、画像処理空間においてＲＯＩに管領域の少なくとも一部の領域が含まれているか否かを判定できる。そして、ＲＯＩの候補領域に管領域の少なくとも一部の領域が含まれていないと判定された場合、表示部２９は、ＲＯＩマークを画像表示エリアの最前面（フライスルー画像上）で破線や点線で表示したり、点滅して表示したりする。また、表示部２９は、この少なくとも一部分の領域を他の管領域とは異なる色で表示してもよい。あるいは、表示部２９は、ＲＯＩより手前に位置する領域を切り落として（クロップ：crop）表示してもよい。
【００４６】
このように、本実施形態に係るＲＯＩの設定処理においては、ＲＯＩマークは、画像表示エリアの中心位置に固定表示されている。ユーザは、この固定表示されているＲＯＩマーク内にボリュームレンダリング画像内のＲＯＩ設定箇所を移動させるように、入力部２３を介して視点位置及び視線方向を移動操作する。すなわち、ＲＯＩ設定箇所を見つけ出すという行為と、ＲＯＩマークをＲＯＩ設定箇所に移動するという行為とを１つの動作で行なうことができる。
【００４７】
一方、従来のＲＯＩ設定方法においては、まずボリュームレンダリング画像の視点位置及び視線方向を変えながらＲＯＩ設定箇所を見つけ出し、それからＲＯＩマークをＲＯＩ設定箇所に移動させる、という２段ステップを有していた。
【００４８】
従って、本実施形態のようにＲＯＩマークを固定表示し、ボリュームレンダリング画像等の表示画像の視点位置及び視線方向を動かすことで、従来に比して、ＲＯＩの設定処理におけるユーザの作業負担を減少させることができる。
【００４９】
また、ＲＯＩマークが固定表示されることによりユーザは、ＲＯＩの候補領域の空間的な位置を把握しやすい。特にボリュームレンダリング画像やフライスルー画像の場合、ＲＯＩマークの固定表示により、ユーザは、奥行きの方向の位置関係を把握しやすい。
【００５０】
かくして本実施形態に係る画像処理装置及び超音波診断装置は、ボリュームデータ内へのＲＯＩの設定作業におけるユーザの負担の軽減を実現する。
【００５１】
なお、上記の説明において表示画像は、視点位置と視線方向とに基づいて生成されるボリュームレンダリング画像やフライスルー画像とした。しかし、本実施形態に係る表示画像は、断面位置と断面方向とに基づいて生成されるＭＰＲ画像にも適用可能である。
【００５２】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
【００５３】
（変形例）
本実施形態において画像処理装置は、超音波診断装置内に組み込まれているものとした。しかしながら画像処理装置は、超音波診断装置に組み込まれている必要はなく、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置や磁気共鳴イメージング装置、核医学診断装置等の他の医用モダリティに組み込まれていても良い。また画像処理装置は、これら医用モダリティに組み込まれている必要もなく、ワークステーション等のコンピュータ装置であってもよい。従って本実施形態に係るボリュームデータは、超音波診断装置により生成されたＢモードボリュームデータやドプラボリュームデータに限定されず、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置や磁気共鳴イメージング装置、核医学診断装置等の他の医用モダリティにより生成されたボリュームデータにも適用可能である。また、本実施形態に係る表示画像は、超音波診断装置により生成されたＢモードボリュームデータやドプラボリュームデータに基づいて生成された表示画像に限定されず、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置や磁気共鳴イメージング装置、核医学診断装置等の他の医用モダリティにより生成されたボリュームデータに基づいて生成された表示画像にも適用可能である。
【００５４】
また、本実施形態に係る表示画像は、ボリュームデータを３次元画像処理することにより生成されたボリュームレンダリング画像やサーフェスレンダリング画像、ＭＩＰ画像、ＭＰＲ画像であるとした。しかしながら本実施形態に係る表示画像は、これに限定されず、医用モダリティにより生成されたボリュームデータに基づくホログラムであってもよい。より詳細には、計算機合成ホログラム（ＣＧＨ：Computer Generated Hologram）の技術により画像生成部２５は、ボリュームデータ内の心臓領域に関する干渉パターン（ホログラム）のデータを生成する。生成されたホログラムのデータは、記憶部２１に記憶される。表示部２９は、このホログラムに基づいて心臓領域をホログラフィー表示する。例えば、表示部２９は、ホログラムを画像表示エリアに表示し、この画像表示エリアに参照光を照射する。これにより心臓領域が立体像としてユーザにより観察される。また、表示部２９は、ＲＯＩの候補領域を心臓領域に重ね合わせてホログラフィー表示する。この候補領域は、上述のように所定の形状と所定の大きさとを有している。
【００５５】
ユーザは、ＲＯＩの候補領域内にＲＯＩの設定箇所を移動させるように、入力部２３を介して心臓領域の移動操作や回転操作をする。移動操作や回転操作は、心臓領域を直接的にタッチしたり、つまんだり、回転させるといった直感的な操作になる。従ってホログラフィー表示の場合、ＲＯＩの設定箇所をＲＯＩの候補領域に移動させる操作がより直感的な操作感覚になる。
【００５６】
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
以上本発明によれば、ボリュームデータ内へのＲＯＩの設定作業におけるユーザの負担の軽減を実現することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１…超音波診断装置、１０…超音波プローブ、１１…送受信部、１２…Ｂモード処理部、１３…Ｂモードボリュームデータ生成部、１４…ドプラ処理部、１５…ドプラボリュームデータ生成部、２０…画像処理装置、２１…記憶部、２３…入力部、２５…画像生成部、２７…表示制御部、２９…表示部、３１…ＲＯＩ設定部、３３…ネットワークインターフェース部、３５…システム制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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