(57)【要約】      （修正有）【課題】磁場に歪みが生じている場合でも、超音波走査断面の位置を特定することができる超音波診断装置を提供する。【解決手段】超音波診断装置は、位置情報取得部と、決定部１７１と、画像相関処理部１７３と、変更部１７４とを備える。位置情報取得部は、超音波プローブ１の被検体に対する当接面の位置及び当接角度を位置情報として取得する。決定部１７１は、他種の医用画像診断装置が収集した３次元医用画像データから２次元医用画像データを生成する切断面であり、表示部に表示される超音波画像データの走査断面に対応する断面である対応断面を、位置情報に基づいて決定する。画像相関処理部１７３は、画像間の相関に基づいて、表示部に表示される超音波画像データに類似する類似断面を３次元医用画像データから探索する。変更部１７４は、類似断面の位置と対応断面の位置とが異なる場合、切断面を、対応断面から類似断面に変更する。【選択図】図１
2014113421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波プローブの被検体に対する当接面の位置及び当接角度を位置情報として取得する位置情報取得部と、
他種の医用画像診断装置が収集した３次元医用画像データから２次元医用画像データを生成する切断面であり、表示部に表示される超音波画像データの走査断面に対応する断面である対応断面を、前記位置情報に基づいて決定する決定部と、
画像間の相関に基づいて、前記表示部に表示される超音波画像データに類似する類似断面を前記３次元医用画像データから探索する画像相関処理部と、
前記類似断面の位置と前記対応断面の位置とが異なる場合、前記切断面を、前記対応断面から前記類似断面に変更する変更部と、
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記位置情報取得部は、磁場を検出して、前記位置情報を取得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】
前記超音波プローブが位置する空間の磁場の歪みの程度を示す指標を取得する指標取得部と、
前記指標に基づいて、前記画像相関処理部が前記３次元医用画像データから前記類似断面を探索する探索領域を限定する領域限定部と、
を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記決定部は、操作者から受け付けた初期設定と当該初期設定時の前記位置情報とに基づいて、超音波走査が行なわれる実空間の第１座標系と前記３次元医用画像データの仮想空間の第２座標系とを対応付けた後に、前記位置情報の変化に基づいて前記対応断面を決定し、
前記変更部は、前記初期設定時での指標と、前記位置情報が変化した時点での指標とが共に所定の許容範囲である場合、前記画像相関処理部の処理を行なわせずに、前記対応断面を前記切断面とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記変更部は、
前記切断面を前記対応断面から前期類似断面に変更した場合、当該類似断面の位置が当該対応断面の位置となるように前記第２座標系を変更し、変更後の第２座標系を前記対応断面の決定に用いられた前記位置情報に含まれる当接面の位置及び当該位置における指標に対応付けて所定の記憶部に格納し、
前記位置情報が変化した場合、変化後の位置情報に含まれる当接面の位置及び当該位置での指標に対応付けられた第２座標系が前記所定の記憶部に格納されている場合、当該第２座標系を用いて前記決定部に対応断面を決定させ、当該対応断面を切断面とすることを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
超音波プローブの被検体に対する当接面の位置及び当接角度を位置情報として取得する位置情報取得手順と、
他種の医用画像診断装置が収集した３次元医用画像データから２次元医用画像データを生成する切断面であり、表示部に表示される超音波画像データの走査断面に対応する断面である対応断面を、前記位置情報に基づいて決定する決定手順と、
画像間の相関に基づいて、前記表示部に表示される超音波画像データに類似する類似断面を前記３次元医用画像データから探索する画像相関処理手順と、
前記類似断面の位置と前記対応断面の位置とが異なる場合、前記切断面を、前記対応断面から前記類似断面に変更する変更手順と、
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】
近年、超音波画像と、当該超音波画像と略同一断面の医用画像とを、リアルタイムで同時に表示させる機能を有する超音波診断装置が実用化されている。ここで、上記の医用画像は、例えば、Ｘ線ＣＴ（Computed  Tomography）画像やＭＲＩ（Magnetic  Resonance  Imaging）画像である。かかる超音波診断装置は、Ｘ線ＣＴボリュームデータやＭＲＩボリュームデータの仮想空間と、超音波走査される被検体の実空間とを対応付けたうえで、超音波プローブの動きに同期して、超音波走査が行なわれた断面と略同一断面の断層像をＸ線ＣＴボリュームデータやＭＲＩボリュームデータから生成表示する。
【０００３】
超音波プローブの動きは、超音波診断装置の本体や本体の付近に磁気トランスミッターを設置し、超音波プローブに位置センサとして磁気センサを取り付けることで取得される超音波プローブの位置から特定される。しかし、磁気トランスミッターが発生する磁場空間は、被検体が横たわる金属製のベッド等の影響により歪みが生じる。磁場空間に歪みがある状態で取得される超音波プローブの位置は、実際の位置と異なる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１９５８８２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、磁場に歪みが生じている場合でも、超音波走査断面の位置を特定することができる超音波診断装置及び画像処理プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の超音波診断装置は、位置情報取得部と、決定部と、画像相関処理部と、変更部とを備える。位置情報取得部は、超音波プローブの被検体に対する当接面の位置及び当接角度を位置情報として取得する。決定部は、他種の医用画像診断装置が収集した３次元医用画像データから２次元医用画像データを生成する切断面であり、表示部に表示される超音波画像データの走査断面に対応する断面である対応断面を、前記位置情報に基づいて決定する。画像相関処理部は、画像間の相関に基づいて、前記表示部に表示される超音波画像データに類似する類似断面を前記３次元医用画像データから探索する。変更部は、前記類似断面の位置と前記対応断面の位置とが異なる場合、前記切断面を、前記対応断面から前記類似断面に変更する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本実施形態に係る超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示す位置センサが取得する位置情報の一例を示す図である。
【図３】図３は、図１に示す決定部が行なう処理の一例を示す図（１）である。
【図４】図４は、図１に示す決定部が行なう処理の一例を示す図（２）である。
【図５】図５は、磁場空間の歪みを説明するため図である。
【図６】図６は、図１に示す変更部を説明するための図である。
【図７】図７は、図１に示す歪みセンサが取得する指標の一例を示す図である。
【図８】図８は、図１に示す領域限定部が行なう処理の一例を示す図である。
【図９】図９は、図１に示す変更部が行なう第１追加処理を説明するための図である。
【図１０】図１０は、図１に示す変更部が行なう第２追加処理を説明するための図である。
【図１１】図１１は、本実施形態に係る超音波診断装置が処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して、超音波診断装置の実施形態を詳細に説明する。
【０００９】
（実施形態）
まず、本実施形態に係る超音波診断装置の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。図１に例示するように、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、超音波プローブ１と、モニタ２と、入力装置３と、位置センサ４と、トランスミッター５と、歪みセンサ６と、装置本体１０とを有する。また、装置本体１０は、ネットワーク１００を介して外部装置７と接続される。
【００１０】
超音波プローブ１は、複数の振動子を有し、これら複数の振動子は、後述する装置本体１０が有する送受信部１１から供給される駆動信号に基づき超音波を発生する。超音波プローブ１が有する振動子は、例えば、圧電振動子である。超音波プローブ１は、被検体Ｐからの反射波信号を受信して電気信号に変換する。また、超音波プローブ１は、圧電振動子に設けられる整合層と、圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有する。なお、超音波プローブ１は、装置本体１０と着脱自在に接続される。
【００１１】
超音波プローブ１から被検体Ｐに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体Ｐの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号として超音波プローブ１が有する複数の圧電振動子にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、送信された超音波パルスが、移動している血流や心臓壁等の表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。
【００１２】
例えば、本実施形態では、被検体Ｐの２次元走査用に、複数の圧電振動子が一列で配置された１Ｄアレイプローブが超音波プローブ１として装置本体１０と接続される。例えば、超音波プローブ１としての１Ｄアレイプローブは、セクタ走査を行なうセクタプローブや、オフセットセクタ走査を行なうコンベックスプローブ、リニア走査を行なうリニアプローブ等である。
【００１３】
或いは、例えば、本実施形態では、被検体Ｐの３次元走査用に、メカニカル４Ｄプローブや２Ｄアレイプローブが超音波プローブ１として装置本体１０と接続されても良い。メカニカル４Ｄプローブは、１Ｄアレイプローブのように一列で配列された複数の圧電振動子を用いて２次元走査が可能であるとともに、複数の圧電振動子を所定の角度（揺動角度）で揺動させることで３次元走査が可能である。また、２Ｄアレイプローブは、マトリックス状に配置された複数の圧電振動子により３次元走査が可能であるとともに、超音波を集束して送信することで２次元走査が可能である。
【００１４】
位置センサ４及びトランスミッター５は、超音波プローブ１の位置情報を取得するための装置である。位置センサ４は、超音波プローブ１に取り付けられる磁気センサである。また、トランスミッター５は、任意の位置に配置され、自装置を中心として外側に向かって磁場を形成する装置である。本実施形態では、トランスミッター５は、装置本体１０の近傍に設置される。なお、本実施形態は、トランスミッター５が装置本体１０に取り付けられる場合であっても良い。
【００１５】
位置センサ４は、トランスミッター５によって形成された３次元の磁場を検出する。そして、位置センサ４は、検出した磁場の情報に基づいて、トランスミッター５を原点とする空間における自装置の位置（座標）を算出し、算出結果から、超音波プローブ１の３次元位置情報を取得して、装置本体１０に送信する。
【００１６】
図２は、図１に示す位置センサが取得する位置情報の一例を示す図である。例えば、位置センサ４は、自装置が超音波プローブ１に取り付けられている位置と、超音波プローブ１の各位置との相対的位置関係を示すオフセット情報を用いて、超音波プローブ１の３次元位置情報を取得する。上記の各位置は、例えば、図２の（Ａ）に示すように、振動子配列面の中心に位置する点（図中の点ａを参照）及び振動子配列面の両端に位置する点（図中の点ｂ及び点ｃを参照）である。また、上記の各位置は、例えば、図２の（Ａ）に示すように、超音波プローブ１の上端に位置する点（図中の点ｄを参照）である。
【００１７】
位置センサ４は、自装置の位置及びオフセット情報から、トランスミッター５を原点とする空間における「点ａ〜点ｄ」の座標を取得する。ここで、振動子配列面は、超音波プローブ１が被検体Ｐに当接される当接面に対応する。位置センサ４は、「点ａ〜点ｃ」の座標から、図２の（Ｂ）に示すように、超音波プローブ１の被検体Ｐに対する当接面の位置を取得することができる。また、位置センサ４は、「点ａ〜点ｃ」の座標及び「点ｄ」の座標から、超音波プローブ１が傾いている角度を取得することができる。ここで、超音波プローブ１が被検体Ｐに当接されている場合、超音波プローブ１が傾いている角度は、図２の（Ｃ）に示すように、超音波プローブ１の被検体Ｐに対する当接角度となる。換言すると、当接角度は、超音波プローブ１が行なっている超音波走査の走査方向となる。このように、図１に示す位置センサ４は、磁場を検出して、超音波プローブ１の被検体Ｐに対する当接面の位置及び当接角度を位置情報として取得する。すなわち、位置センサ４は、「位置情報取得部」として機能する。なお、本実施形態は、「位置情報取得部」として機能可能であれば、任意の種類のセンサを用いても良い。例えば、本実施形態は、追跡対象を追跡可能なカメラを「位置情報取得部」として用いる場合であっても良い。
【００１８】
歪みセンサ６は、超音波プローブ１が位置する空間の磁場の歪みの程度を示す指標を取得する。すなわち、歪みセンサ６は、「指標取得部」として機能する。そして、歪みセンサ６は、取得した指標を装置本体１０に送信する。なお、歪みセンサ６が取得する指標については、後に詳述する。
【００１９】
入力装置３は、後述するインターフェース部１９を介して装置本体１０と接続される。入力装置３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、トラックボール等を有する。入力装置３は、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、受け付けた各種設定要求を装置本体１０に転送する。
【００２０】
モニタ２は、超音波診断装置の操作者が入力装置３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データ等を表示したりする。
【００２１】
外部装置７は、後述するインターフェース部１９を介して装置本体１０と接続される装置である。例えば、外部装置７は、各種の医用画像のデータを管理するシステムであるＰＡＣＳ（Picture  Archiving  and  Communication  System）のデータベースや、医用画像データが添付された電子カルテを管理する電子カルテシステムのデータベース等である。或いは、外部装置７は、例えば、Ｘ線ＣＴ（Computed  Tomography）装置、ＭＲＩ（Magnetic  Resonance  Imaging）装置等、本実施形態に係る超音波診断装置以外の各種医用画像診断装置である。
【００２２】
本実施形態に係る装置本体１０は、ＤＩＣＯＭ（Digital  Imaging  and  Communications  in  Medicine）に則った画像フォーマットに統一された各種医用画像のデータを、インターフェース部１９を介して外部装置７から取得することができる。例えば、装置本体１０は、後述するインターフェース部１９を介して、自装置で生成した超音波画像データの比較対象となる参照用のボリュームデータを、外部装置７から取得する。ここで、参照用のボリュームデータは、超音波診断装置以外の他種医用画像診断装置により撮像されたボリュームデータ（３次元医用画像データ）である。
【００２３】
装置本体１０は、超音波プローブ１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。図１に示す装置本体１０は、２次元の反射波信号に基づいて２次元の超音波画像データを生成可能であり、３次元の反射波信号に基づいて３次元の超音波画像データを生成可能な装置である。ただし、本実施形態は、装置本体１０が、２次元データ専用の装置である場合であっても適用可能である。
【００２４】
装置本体１０は、図１に示すように、送受信部１１と、Ｂモード処理部１２と、ドプラ処理部１３と、画像生成部１４と、画像メモリ１５と、内部記憶部１６と、画像処理部１７と、制御部１８と、インターフェース部１９とを有する。
【００２５】
送受信部１１は、後述する制御部１８の指示に基づいて、超音波プローブ１が行なう超音波送受信を制御する。送受信部１１は、パルス発生器、送信遅延部、パルサ等を有し、超音波プローブ１に駆動信号を供給する。パルス発生器は、所定のレート周波数で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。また、送信遅延部は、超音波プローブ１から発生される超音波をビーム状に集束し、かつ送信指向性を決定するために必要な圧電振動子ごとの遅延時間を、パルス発生器が発生する各レートパルスに対し与える。また、パルサは、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ１に駆動信号（駆動パルス）を印加する。送信遅延部は、各レートパルスに対し与える遅延時間を変化させることで、圧電振動子面から送信される超音波の送信方向を任意に調整する。
【００２６】
なお、送受信部１１は、後述する制御部１８の指示に基づいて、所定のスキャンシーケンスを実行するために、送信周波数、送信駆動電圧等を瞬時に変更可能な機能を有している。特に、送信駆動電圧の変更は、瞬間にその値を切り替え可能なリニアアンプ型の発信回路、又は、複数の電源ユニットを電気的に切り替える機構によって実現される。
【００２７】
また、送受信部１１は、プリアンプ、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）変換器、受信遅延部、加算器等を有し、超音波プローブ１が受信した反射波信号に対して各種処理を行って反射波データを生成する。プリアンプは、反射波信号をチャネル毎に増幅する。Ａ／Ｄ変換器は、増幅された反射波信号をＡ／Ｄ変換する。受信遅延部は、受信指向性を決定するために必要な遅延時間を与える。加算器は、受信遅延部によって処理された反射波信号の加算処理を行なって反射波データを生成する。加算器の加算処理により、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、受信指向性と送信指向性とにより超音波送受信の総合的なビームが形成される。
【００２８】
送受信部１１は、被検体Ｐを２次元走査する場合、超音波プローブ１から２次元の超音波ビームを送信させる。そして、送受信部１１は、超音波プローブ１が受信した２次元の反射波信号から２次元の反射波データを生成する。また、送受信部１１は、被検体Ｐを３次元走査する場合、超音波プローブ１から３次元の超音波ビームを送信させる。そして、送受信部１１は、超音波プローブ１が受信した３次元の反射波信号から３次元の反射波データを生成する。
【００２９】
なお、送受信部１１からの出力信号の形態は、ＲＦ（Radio  Frequency）信号と呼ばれる位相情報が含まれる信号である場合や、包絡線検波処理後の振幅情報である場合等、種々の形態が選択可能である。
【００３０】
Ｂモード処理部１２及びドプラ処理部１３は、送受信部１１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なう信号処理部である。Ｂモード処理部１２は、送受信部１１から反射波データを受信し、対数増幅、包絡線検波処理等を行なって、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。また、ドプラ処理部１３は、送受信部１１から受信した反射波データから速度情報を周波数解析し、ドプラ効果による速度、分散、パワー等の移動体情報を多点について抽出したデータ（ドプラデータ）を生成する。ここで、移動体とは、例えば、血流や、心壁等の組織、造影剤である。
【００３１】
なお、図１に例示するＢモード処理部１２及びドプラ処理部１３は、２次元の反射波データ及び３次元の反射波データの両方について処理可能である。すなわち、Ｂモード処理部１２は、２次元の反射波データから２次元のＢモードデータを生成し、３次元の反射波データから３次元のＢモードデータを生成する。また、ドプラ処理部１３は、２次元の反射波データから２次元のドプラデータを生成し、３次元の反射波データから３次元のドプラデータを生成する。
【００３２】
画像生成部１４は、Ｂモード処理部１２及びドプラ処理部１３が生成したデータから超音波画像データを生成する。すなわち、画像生成部１４は、Ｂモード処理部１２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、画像生成部１４は、ドプラ処理部１３が生成した２次元のドプラデータから移動体情報を表す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、速度画像データ、分散画像データ、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。
【００３３】
ここで、画像生成部１４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、画像生成部１４は、超音波プローブ１による超音波の走査形態に応じて座標変換を行なうことで、表示用の超音波画像データを生成する。また、画像生成部１４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）等を行なう。また、画像生成部１４は、超音波画像データに、付帯情報（種々のパラメータの文字情報、目盛り、ボディマーク等）を合成する。
【００３４】
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、画像生成部１４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。画像生成部１４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である「２次元Ｂモードデータや２次元ドプラデータ」から、表示用の２次元超音波画像データである「２次元のＢモード画像データや２次元ドプラ画像データ」を生成する。
【００３５】
更に、画像生成部１４は、Ｂモード処理部１２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なうことで、３次元Ｂモード画像データを生成する。また、画像生成部１４は、ドプラ処理部１３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なうことで、３次元ドプラ画像データを生成する。画像生成部１４は、「３次元のＢモード画像データや３次元ドプラ画像データ」を「３次元超音波画像データ」として生成する。
【００３６】
更に、画像生成部１４は、ボリュームデータをモニタ２にて表示するための各種２次元画像データを生成するために、ボリュームデータに対してレンダリング処理を行なう。画像生成部１４が行なうレンダリング処理としては、例えば、断面再構成法（ＭＰＲ：Multi  Planer  Reconstruction）を行なってボリュームデータからＭＰＲ画像データを生成する処理がある。また、画像生成部１４が行なうレンダリング処理としては、例えば、３次元の情報を反映した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。
【００３７】
更に、画像生成部１４は、他の医用画像診断装置が撮像した３次元医用画像データに対して、上記のレンダリング処理を行なうことができる。かかる３次元医用画像データは、Ｘ線ＣＴ装置により撮像された３次元のＸ線ＣＴ画像データや、ＭＲＩ装置により撮像された３次元のＭＲＩ画像データである。
【００３８】
画像メモリ１５は、画像生成部１４が生成した表示用の画像データを記憶するメモリである。また、画像メモリ１５は、Ｂモード処理部１２やドプラ処理部１３が生成したデータを記憶することも可能である。画像メモリ１５が記憶するＢモードデータやドプラデータは、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、画像生成部１４を経由して表示用の超音波画像データとなる。
【００３９】
内部記憶部１６は、超音波送受信、画像処理及び表示処理を行な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マーク等の各種データを記憶する。また、内部記憶部１６は、必要に応じて、画像メモリ１５が記憶する画像データの保管等にも使用される。また、内部記憶部１６が記憶するデータは、後述するインターフェース部１９を経由して、外部装置７へ転送可能である。
【００４０】
画像処理部１７は、「同期表示機能」を実現するために、超音波診断装置の搭載される処理部である。ここで、「同期表示機能」とは、２次元の超音波画像データを生成するために行なわれた走査断面と略同一断面の２次元医用画像データを、他種の医用画像診断装置が収集した３次元医用画像データから画像生成部１４に生成させて、モニタ２に表示させる機能である。「同期表示機能」では、走査断面の変更に伴って、略リアルタイムで略同一断面の超音波画像データと２次元医用画像データとが生成表示される。かかる処理を行なうために、図画像処理部１７は、図１に示すように、決定部１７１と、領域限定部１７２と、画像相関処理部１７３と、変更部１７４とを有する。なお、画像処理部１７が実行する処理については、後に詳述する。
【００４１】
制御部１８は、超音波診断装置の処理全体を制御する。具体的には、制御部１８は、入力装置３を介して操作者から入力された各種設定要求や、内部記憶部１６から読込んだ各種制御プログラム及び各種データに基づき、送受信部１１、Ｂモード処理部１２、ドプラ処理部１３、画像生成部１４及び画像処理部１７の処理を制御する。また、制御部１８は、画像メモリ１５や内部記憶部１６が記憶する表示用の画像データをモニタ２にて表示するように制御する。また、制御部１８は、操作者から入力装置３を介して受け付けた医用画像データが外部装置７からネットワーク１００及びインターフェース部１９を介して内部記憶部１６に転送されるように制御する。
【００４２】
インターフェース部１９は、入力装置３、ネットワーク１００及び外部装置７に対するインターフェースである。入力装置３が受け付けた操作者からの各種設定情報及び各種指示は、インターフェース部１９により、制御部１８に転送される。例えば、入力装置３が操作者から受け付けた画像データの転送要求は、インターフェース部１９により、ネットワーク１００を介して外部装置７に通知される。また、外部装置７が転送した画像データは、インターフェース部１９により、画像メモリ１５や内部記憶部１６に格納される。
【００４３】
以上、本実施形態に係る超音波診断装置の全体構成について説明した。かかる構成において、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、上記の「同期表示機能」を実行する。すなわち、本実施形態に係る超音波診断装置は、２次元超音波画像データを生成するために行なわれた２次元超音波走査の断面と略同一断面の医用画像データを画像生成部１４に３次元医用画像データから生成させ、モニタ２に表示させる。具体的には、本実施形態に係る超音波診断装置は、走査断面の変化に同期して、変化後の走査断面に対応する断面の医用画像データを画像生成部１４に生成させ、モニタ２に表示させる。
【００４４】
ここで、従来の「同期表示機能」は、図１に示す決定部１７１により実現される。一方、後述する本実施形態に係る「同期表示機能」は、主に、図１に示す決定部１７１及び画像相関処理部１７３の併用により実現される。まず、従来の「同期表示機能」について、図３及び図４を用いて説明する。図３及び図４は、図１に示す決定部が行なう処理の一例を示す図である。
【００４５】
決定部１７１は、他種の医用画像診断装置が収集した３次元医用画像データから２次元医用画像データを生成する切断面であり、モニタ２に表示される超音波画像データの走査断面に対応する断面である対応断面を、位置センサ４が取得した位置情報に基づいて決定する。具体的には、決定部１７１は、操作者から受け付けた初期設定と当該初期設定時の位置情報とに基づいて、超音波走査が行なわれる実空間の第１座標系と３次元医用画像データの仮想空間の第２座標系とを対応付ける。そして、決定部１７１は、第１座標系と第２座標系とを対応付けた後に、位置情報の変化に基づいて対応断面を決定する。
【００４６】
まず、操作者は、超音波プローブ１を用いて被検体Ｐの超音波検査を行なう前に、被検体Ｐの検査部位を含んで撮影された３次元Ｘ線ＣＴ画像データの転送要求を行なう。例えば、操作者は、被検体Ｐが全身撮影された３次元Ｘ線ＣＴ画像データや、被検体Ｐの腹部全体が撮影された３次元Ｘ線ＣＴ画像データの転送要求を行なう。そして、操作者は、第１初期設定として、第１座標系と第２座標系との軸合わせを行なう。ここで、一般的に、ＤＩＣＯＭ規格で転送される３次元医用画像データには、当該３次元医用画像データの付帯情報として、撮影時における被検体Ｐの体位の情報が付与されている。かかる情報は、例えば、３次元医用画像データにおける被検体Ｐの「アキシャル面、コロナル面及びサジタル面」、すなわち、被検体Ｐの「体軸方向、左右方向、背腹方向」を特定するために使用可能である。
【００４７】
操作者は、３次元Ｘ線ＣＴ画像データのアキシャル面のＸ線ＣＴ画像データ群の表示要求を行なう。制御部１８は、付帯情報から、３次元Ｘ線ＣＴ画像データにおけるアキシャル面の断面方向を取得し、画像生成部１４に複数のアキシャル面のＭＰＲ画像データを３次元Ｘ線ＣＴ画像データから生成させ、モニタ２にアキシャル面のＸ線ＣＴ画像データ群を表示させる。或いは、３次元Ｘ線ＣＴ画像データが複数のアキシャル面から構成されている場合、制御部１８は、モニタ２にアキシャル面のＸ線ＣＴ画像データ群を表示させる。そして、操作者は、例えば、被検体Ｐの剣状突起が描出されたアキシャル面のＸ線ＣＴ画像データを特定する。また、操作者は、被検体Ｐの剣状突起が描出されたアキシャル面のＸ線ＣＴ画像データにおいて、剣状突起の上部に位置する体表に点を設定する。
【００４８】
そして、例えば、操作者は、図３の（Ａ）に示すように、超音波プローブ１を、被検体Ｐの剣状突起が位置する体表に当接し、更に、超音波プローブ１が被検体Ｐのアキシャル面を走査する方向に当接する。すなわち、操作者は、被検体Ｐの体軸に直交する方向で超音波プローブ１を被検体Ｐに当接する。ここで、操作者は、例えば、図２の（Ａ）に示す「点ｂ」が被検体Ｐの右手側となり、図２の（Ａ）に示す「点ｃ」が被検体Ｐの左手側となるように、超音波プローブ１を被検体Ｐに当接する。また、操作者は、図２の（Ａ）に示す「点ａ」から「点ｄ」に向かう方向が、被検体Ｐの背腹方向となるように、超音波プローブ１を被検体Ｐに当接する。
【００４９】
この時点で、操作者は、例えば、入力装置３の「軸合わせボタン」を押下することで、第１初期設定としての軸合わせが完了したことを制御部１８に通知する。制御部１８から軸合わせ完了の通知を受信した決定部１７１は、軸合わせボタン押下時における超音波プローブ１の位置情報と、モニタ２に表示されているＸ線ＣＴ画像データの３次元Ｘ線ＣＴ画像データにおける位置とから、第１座標系の３軸の方向と、第２座標系の３軸の方向とを決定する。ここで、決定部１７１は、軸合わせボタン押下時における超音波プローブ１の点ａの位置を第１座標系の原点とする。また、決定部１７１は、アキシャル面のＸ線ＣＴ画像データにおいて設定された点の位置を第２座標系の原点とする。なお、第１座標系及び第２座標系で設定される原点の位置は、上記の場合に限定されるものではない。本実施形態は、第１座標系及び第２座標系で設定される原点の位置それぞれが、任意の位置である場合であっても良い。
【００５０】
続いて、操作者は、第２初期設定として、軸合わせされた２つの座標系で対応する１点同士を対応付ける「目印合わせ」を行なう。例えば、操作者は、被検体Ｐの検査部位が描出されたＸ線ＣＴ画像データがモニタ２に表示されるように、入力装置３を介してＭＰＲ処理用の切断面の位置を調整する。
【００５１】
そして、制御部１８の制御により、画像生成部１４は、操作者が調節した切断面により３次元Ｘ線ＣＴ画像データを切断したＸ線ＣＴ画像データを生成し、モニタ２は、画像生成部１４が生成したＸ線ＣＴ画像データを表示する。操作者は、モニタ２に表示されたＸ線ＣＴ画像データと同一断面の超音波走査が行なわれるように、超音波プローブ１を操作する。これにより、モニタ２は、略同一断面のＸ線ＣＴ画像データ（図３の（Ｂ）の左図を参照）と超音波画像データ（図３の（Ｂ）の右図を参照）とを表示する。そして、操作者は、モニタ２に表示されたＸ線ＣＴ画像データと超音波画像データとで対応する点を、双方の画像データに設定する。例えば、操作者は、超音波画像データに「点ｅ」を設定し、Ｘ線ＣＴ画像データに「点ｅに対応する点ｆ」を設定する。「点ｅ」及び「点ｆ」は、第１座標系と第２座標系との対応付けの調整に用いられる。
【００５２】
この時点で、操作者は、例えば、入力装置３の「目印合わせボタン」を押下することで、第２初期設定としての目印合わせが完了したことを制御部１８に通知する。制御部１８から目印合わせ完了の通知を受信した決定部１７１は、軸合わせボタン押下時における位置情報と目印合わせボタン押下時における位置情報との差異（移動距離及び移動方向）から、目印合わせボタン押下時の走査断面の第１座標系における位置を算出する。更に、決定部１７１は、第１座標系における「点ｅ」の位置を算出する。また、決定部１７１は、第２座標系における「点ｆ」の位置を取得する。
【００５３】
これにより、決定部１７１は、第１座標系と第２座標系との対応付けを行なう。例えば、決定部１７１は、第１座標系における「点ｅ」の座標から、第２座標系における「点ｆ」の座標を算出するための変換行列を決定する。換言すると、決定部１７１は、第１座標系における任意の「点Ａ」の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）から、第２座標系における「点Ａに対応する点Ａ’」の座標（ｘ，ｙ，ｚ）を算出するための変換行列を決定する。かかる変換行列は、回転移動及び平行移動を示す要素を有する行列である。
【００５４】
なお、上記の初期設定は、超音波画像データと、当該超音波画像データ略同一断面となるＸ線ＣＴ画像データ（ＭＰＲ画像データ）とそれぞれに、操作者が対応すると考える３つ以上の点を設定することで行なわれる場合であっても良い。
【００５５】
図４は、従来の同期表示機能を説明するための図である。初期設定完了後、決定部１７１は、位置センサ４及びトランスミッター５で構成される位置検出システムから、超音波プローブ１の３次元位置情報を順次取得する。例えば、決定部１７１は、位置センサ４から、図４に示す超音波画像データ２００の生成時における超音波プローブ１の３次元位置情報を取得する。そして、決定部１７１は、取得した３次元位置情報の初期設定時からの変化に基づいて、対応断面を決定する。そして、決定部１７１は、対応断面を、ＭＰＲ用の切断面として決定する。そして、画像生成部１４は、決定部１７１が決定した切断面により、図４に示す３次元Ｘ線ＣＴ画像データ１０１からＸ線ＣＴ画像データ１０２を生成する。そして、制御部１８の制御により、モニタ２は、図４に示すように、Ｘ線ＣＴ画像データ１０２と超音波画像データ２００とを並列表示する。
【００５６】
かかる従来の同期表示機能により、操作者は、例えば、超音波画像データと、当該超音波画像データと略同一断面のＸ線ＣＴ画像データとを同時に観察することができる。
【００５７】
しかし、トランスミッター５が発生する磁場空間は、様々な要因により歪みが生じる。図５は、磁場空間の歪みを説明するため図である。例えば、磁場空間は、図５に示すように、被検体Ｐが金属製の手術ベッドに横たわっている場合、金属により歪みが生じる。或いは、磁場空間は、トランスミッター５の近傍に磁場を発生する機器が存在すると、歪みが生じる。しかし、磁場空間に歪みがある状態で特定された超音波プローブ１の位置は、実際の位置と異なる場合がある。すなわち、初期設定時の位置情報や、変化後の位置情報は、真の超音波プローブ１の位置情報と異なる場合がある。
【００５８】
すなわち、磁場空間に歪みが発生していると、従来の同期表示機能では、特定された超音波走査断面の位置にずれが生じ、モニタ２に表示される超音波画像データと異なる断面のＸ線ＣＴ画像データが表示される場合がある。そこで、本実施形態に係る「同期表示機能」では、磁場に歪みが生じている場合でも、超音波走査断面の位置を特定するために、以下の処理が行なわれる。なお、以下では、本実施形態に係る「同期表示機能」が３次元Ｘ線ＣＴ画像データを対象として行なわれる場合について説明する。ただし、本実施形態に係る「同期表示機能」は、３次元ＭＲＩ画像データを対象として行なわれる場合であっても適用可能である。
【００５９】
まず、本実施形態においても、図１に示す決定部１７１は、超音波プローブ１の位置情報に基づいて、モニタ２に表示される超音波画像データの走査断面に対応する対応断面を３次元Ｘ線ＣＴ画像データにおいて決定する。
【００６０】
また、図１に示す画像相関処理部１７３は、画像間の相関に基づいて、モニタ２に表示される超音波画像データに類似する類似断面を３次元医用画像データから探索する。本実施形態では、画像相関処理部１７３は、モニタ２に表示される超音波画像データに類似するＸ線画像データが描出される断面（類似断面）を、相互相関や自己相関、相互情報量、標準化相互情報量、相関比等の公知の技術を用いて、３次元Ｘ線画像データ１０１から探索する。
【００６１】
そして、図１に示す変更部１７４は、類似断面の位置と対応断面の位置とが異なる場合、切断面を対応断面から類似断面に変更する。図６は、図１に示す変更部を説明するための図である。例えば、変更部１７４は、図６に示すように、超音波プローブ１の位置情報から決定された対応断面Ｓの３次元Ｘ線ＣＴ画像データ１０１（第２座標系）における位置を、決定部１７１から取得する。また、例えば、変更部１７４は、図６に示すように、画像相関で探索された類似断面Ｓ’の３次元Ｘ線ＣＴ画像データ１０１（第２座標系）における位置を、画像相関処理部１７３から取得する。そして、例えば、変更部１７４は、図６に示すように、対応断面Ｓの位置と類似断面Ｓ’の位置とが異なる場合、類似断面Ｓ’を３次元Ｘ線ＣＴ画像データ１０１の切断面とする。なお、図示しないが、変更部１７４は、対応断面Ｓの位置と類似断面Ｓ’の位置とが略一致する場合、対応断面Ｓを３次元Ｘ線ＣＴ画像データ１０１の切断面とする。
【００６２】
これにより、本実施形態では、磁場に歪みが生じている場合でも、超音波走査断面の位置を特定することが可能となる。上記の場合では、対応断面Ｓにおける方位方向及び深さ方向から、類似断面を探索する断面の方向を、ある程度、限定することができる。しかし、かかる場合でも、画像相関処理部１７３は、モニタ２に表示される超音波画像データに類似する類似断面を３次元医用画像データの全体から探索する必要がある。この場合、「同期表示機能」のリアルタイム性が低下する場合がある。そこで、本実施形態に係る画像処理部１７は、図１に示す領域限定部１７２が歪みセンサ６が取得した指標に基づく処理を行なう。
【００６３】
図１に示す歪みセンサ６は、上述したように、超音波プローブ１が位置する空間の磁場の歪みの程度を示す指標を取得する。ここで、超音波プローブ１が位置する空間とは、例えば、図２の（Ａ）に示す「点ａ」を中心とする３次元空間である。図７は、図１に示す歪みセンサが取得する指標の一例を示す図である。例えば、歪みの程度を検出した歪みセンサ６は、図７に示すように、検出した歪みの程度が小さい程、値が大きくなり、検出した歪みの程度が大きい程、値が小さくなる指標を取得する。図７に示す一例では、歪みセンサ６は、歪みの程度を「１〜１０」の１０段階に分け、歪みが略無い状態を「１０」とし、歪みの程度が大きくなるに応じて、値を「９〜１」に順次小さくする指標を取得する。なお、本実施形態は、位置センサ４が歪みセンサ６の機能を有する場合であっても良い。
【００６４】
そして、図１に示す領域限定部１７２は、指標に基づいて、画像相関処理部１７３が３次元医用画像データから類似断面を探索する探索領域を限定する。図８は、図１に示す領域限定部が行なう処理の一例を示す図である。例えば、領域限定部１７２は、図８に示すように、指標が大きい程、歪みの程度が小さいことから探索領域を狭くし、指標が小さい程、歪みの程度が大きいことから探索領域を広くする。
【００６５】
図８に示す一例では、指標が「１」である場合、探索領域は、３次元Ｘ線ＣＴ画像データ１０１の全体とされる。また、図８に示す一例では、指標が「１」より大きい値である場合、探索領域は、対応断面Ｓを中心とする３次元Ｘ線ＣＴ画像データ１０１の一部領域に限定される。図８に示す一例では、指標が大きくなるに応じて、探索領域は、狭くなるように限定される。なお、探索領域は、操作者により任意に設定可能である。例えば、図８では、探索領域が、第２座標系の３軸に基づく直方体として設定されているが、本実施形態は、探索領域が、対応断面Ｓに平行な面に基づいて設定される立体であっても良い。
【００６６】
画像相関処理部１７３は、領域限定部１７２により限定された探索領域で類似断面の探索を行なう。そして、変更部１７４は、上述したように、類似断面の位置と対応断面の位置とが異なる場合、切断面を対応断面から類似断面に変更する。
【００６７】
ここで、本実施形態では、「同期表示機能」のリアルタイム性をより向上させるために、変更部１７４は、更に、以下の第１追加処理及び第２追加処理を行なう。第１追加処理として、変更部１７４は、初期設定時での指標と、位置情報が変化した時点での指標とが共に所定の許容範囲である場合、画像相関処理部１７３の処理を行なわせずに、対応断面を切断面とする。
【００６８】
図９は、図１に示す変更部が行なう第１追加処理を説明するための図である。例えば、上記の所定の許容範囲は、指標が「９〜１０」の範囲として設定される。図９に示す一例では、初期設定時点の指標が「９〜１０」の範囲であり、かつ、位置情報変化時点の指標が「９〜１０」の範囲である場合、変更部１７４は、切断面を決定部１７１が決定した対応断面とする。すなわち、第１追加処理では、変更部１７４は、初期設定時点と位置情報変化時点とで磁場空間の歪みが略無いと判定される場合、類似断面の探索処理を省略して、決定部１７１が決定した対応断面を切断面とする。
【００６９】
更に、第２追加処理として、変更部１７４は、切断面を対応断面から類似断面に変更した場合、当該類似断面の位置が当該対応断面の位置となるように第２座標系を変更する。そして、変更部１７４は、変更後の第２座標系を、対応断面の決定に用いられた位置情報に含まれる当接面の位置及び当該位置における指標に対応付けて内部記憶部１６に格納する。
【００７０】
図１０は、図１に示す変更部が行なう第２追加処理を説明するための図である。図１０の左図は、初期設定により決定された第２座標系を示している。また、図１０の右図は、当接面中心座標（図２の（Ａ）に示す点ａの座標）が（ｘ１，ｙ１，ｚ１）であり、（ｘ１，ｙ１，ｚ１）における指標が「３」であった時点で、対応断面の位置と類似断面の位置とが異なっていた場合の変更後の第２座標系を示している。図１０に示す一例では、類似断面の位置が対応断面の位置となるように、初期設定時の第２座標系が回転移動されていることを示している。かかる場合、変更部１７４は、図１０の右図に示す変更後の第２座標系を「（ｘ１，ｙ１，ｚ１）、指標：３」に対応付けて内部記憶部１６に格納する。換言すると、図１０の右図に示す第２座標系は、当接面中心座標が（ｘ１，ｙ１，ｚ１）であり、指標が「３」である場合に、位置センサ４が取得した超音波プローブ１の位置情報を真の位置情報として扱うことが可能なように、初期設定時の第２座標系から変更された第２座標系である。
【００７１】
そして、変更部１７４は、位置情報が変化した場合、変化後の位置情報に含まれる当接面の位置（当接面中心座標）及び当該位置での指標に対応付けられた第２座標系が内部記憶部１６に格納されているか否かを判定する。変化後の位置情報に含まれる当接面の位置及び当該位置での指標に対応付けられた第２座標系に格納されている場合、変更部１７４は、当該第２座標系を用いて決定部１７１に対応断面を決定させ、当該対応断面を切断面とする。
【００７２】
例えば、変更部１７４は、変化後の位置情報に含まれる当接面中心座標が（ｘ１，ｙ１，ｚ１）であり、（ｘ１，ｙ１，ｚ１）における指標が「３」である場合、図１０の右図に示す第２座標系を決定部１７１に通知する。かかる場合、決定部１７１は、図１０の右図に示す第２座標系と位置センサ４が取得した超音波プローブ１の位置情報とに基づいて、対応断面を決定する。換言すると、決定部１７１は、当接面中心座標が（ｘ１，ｙ１，ｚ１）であり、指標が「３」である場合に、位置センサ４が取得した超音波プローブ１の位置情報から求められる第１座標系での走査断面の座標を、初期設定で求められた変換行列を用いて、図１０の右図に示す第２座標系での対応断面の座標に変換する。第２追加処理により、変更後の第２座標系を流用することで、類似断面の探索処理を省略して、決定部１７１が決定した対応断面を切断面とすることができる。
【００７３】
なお、当接角度が異なる場合であっても、当接面中心位置が同じであり、指標が同じであれば、磁場空間の歪みによる位置計測の誤差は、同程度と見なすことができる。このため、変更部１７４は、当接面中心位置及び指標の値を、第２追加処理を実行するか否かの判定対象とする。また、本実施形態は、第１座標系を変更する場合であっても良い。
【００７４】
次に、図１１を用いて、本実施形態に係る超音波診断装置が行なう処理の一例について説明する。図１１は、本実施形態に係る超音波診断装置が行なう処理の一例を示すフローチャートである。なお、図１１に示す一例では、図３を用いて説明した初期設定により第１座標系と第２座標系との対応付けが完了し、同期表示の開始要求が入力された後の処理について説明する。また、図１１に示す一例では、同期表示の開始要求が入力されたことにより、位置センサ４による位置情報取得処理及び歪みセンサ６による指標取得処理が開始された後の処理について説明する。
【００７５】
図１１に例示するように、本実施形態に係る超音波診断装置の決定部１７１は、超音波プローブ１の位置情報が変化したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ここで、位置情報が変化していない場合（ステップＳ１０１否定）、決定部１７１は、位置情報が変化するまで待機する。
【００７６】
一方、位置情報が変化した場合（ステップＳ１０１肯定）、決定部１７１からの通知により、変更部１７４は、初期設定時点及び位置情報の変化時点の指標が所定の許容範囲か否かを判定する（ステップＳ１０２）。ここで、初期設定時点及び位置情報の変化時点の指標が所定の許容範囲である場合（ステップＳ１０２肯定）、変更部１７４の指示により、決定部１７１は、位置情報の変化に基づいて、対応断面を決定する（ステップＳ１１０）。そして、変更部１７４は、ステップＳ１１０で決定された対応断面を切断面に設定する（ステップＳ１１２）。
【００７７】
一方、初期設定時点及び位置情報の変化時点の指標が所定の許容範囲でない場合（ステップＳ１０２否定）、変更部１７４は、位置情報の変化時点の当接面中心位置及び指標に対応する第２座標系が格納済みであるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ここで、格納済みである場合（ステップＳ１０３肯定）、変更部１７４の指示により、決定部１７１は、対応する第２座標系で、変化後の位置情報に基づいて、対応断面を決定する（ステップＳ１１１）。そして、変更部１７４は、ステップＳ１１１で決定された対応断面を切断面に設定する（ステップＳ１１２）。
【００７８】
一方、格納済みでない場合（ステップＳ１０３否定）、変更部１７４の指示により、決定部１７１は、初期設定時の第２座標系で、変化後の位置情報に基づいて、対応断面を決定する（ステップＳ１０４）。そして、領域限定部１７２は、位置情報が変化した時点で歪みセンサ６が取得した指標に基づいて、探索領域を限定する（ステップＳ１０５）。そして、画像相関処理部１７３は、領域限定部１７２により限定された探索領域で類似断面を探索する（ステップＳ１０６）。
【００７９】
そして、変更部１７４は、対応断面の位置と類似断面の位置とが同じであるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。ここで、双方の断面の位置が同じである場合（ステップＳ１０７肯定）、変更部１７４は、ステップＳ１０４で決定された対応断面を切断面に設定する（ステップＳ１１２）。
【００８０】
一方、双方の断面の位置が異なる場合（ステップＳ１０７否定）、変更部１７４は、切断面を類似断面に変更する（ステップＳ１０８）。そして、変更部１７４は、類似断面の位置に基づいて第２座標系を変更し、位置情報の変化時点の当接面中心位置及び指標に対応付けて変更後の第２座標系を内部記憶部１６に格納する（ステップＳ１０９）。
【００８１】
そして、ステップＳ１１２又はステップＳ１０８で設定された切断面の位置を変更部１７４から通知された制御部１８は、切断面を用いた同期表示を実行させる（ステップＳ１１３）。そして、制御部１８は、同期表示の終了要求を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１１４）。ここで、同期表示の終了要求を受け付けない場合（ステップＳ１１４否定）、制御部１８の制御により、決定部１７１は、ステップＳ１０１に戻って、超音波プローブ１の位置情報が変化したか否かを判定する。
【００８２】
一方、同期表示の終了要求を受け付けた場合（ステップＳ１１４肯定）、制御部１８は、本実施形態に係る同期表示機能を終了する。
【００８３】
上述したように、本実施形態では、位置情報に基づく対応断面の決定処理と、画像相関に基づく類似断面の探索処理とを併用し、対応断面の位置と類似断面の位置とが異なる場合、切断面を類似断面とする。これにより、本実施形態では、磁場に歪みが生じている場合でも、超音波走査断面の位置を特定することができる。
【００８４】
また、本実施形態では、指標に基づいて、類似断面の探索領域を限定する。これにより、本実施形態では、類似断面の探索処理を用いた同期表示機能のリアルライム性を確保することができる。また、本実施形態では、初期設定時の指標と位置情報変化時点での位置の指標とが、共に歪みが略無いと判定される場合には、画像相関に基づく類似断面の探索処理を省略して、位置情報に基づいて決定された対応断面を切断面とする第１追加処理を行なう。これにより、本実施形態では、同期表示機能のリアルライム性をより確保することができる。
【００８５】
また、本実施形態では、対応断面の位置と類似断面の位置とから第２座標系の変更を行ない、変更後の第２座標系を当接面中心位置及び指標に対応付けて記憶する。そして、本実施形態では、歪みの程度が変化せずに同じ位置で超音波走査が行なわれる場合は、該当する変更後の第２座標系を流用して切断面を決定する。すなわち、本実施形態では、変更後の第２座標系を流用することで、画像相関に基づく類似断面の探索処理を省略する第２追加処理を行なう。これにより、本実施形態では、正確な同期表示機能のリアルライム性を向上することができる。
【００８６】
なお、本実施形態は、画像相関処理部１７３の処理能力が高い場合、探索領域の限定処理、許容範囲に基づく類似断面探索の省略処理、第１追加処理及び第２追加処理を行なわない場合であっても良い。また、本実施形態は、位置情報に基づく対応断面の決定処理と、画像相関に基づく類似断面の探索処理とに加えて行なう処理を、探索領域の限定処理、許容範囲に基づく類似断面探索の省略処理、第１追加処理及び第２追加処理の一部とする場合であっても良い。
【００８７】
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、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、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。更に、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、ＣＰＵ及び当該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。
【００８８】
なお、本実施形態で説明した画像処理方法は、予め用意された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。
【００８９】
以上、説明したとおり、本実施形態によれば、磁場に歪みが生じている場合でも、超音波走査断面の位置を特定することができる。
【００９０】
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】
【００９１】
１７１  決定部
１７２  領域限定部
１７３  画像相関処理部
１７４  変更部
【図１】
2014113421.tif 000003
【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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