(57)【要約】【課題】超音波画像とその他の医用画像との位置合わせを容易に行うことができる超音波診断装置及び位置合わせプログラムを提供すること。【解決手段】実施形態によれば、医用画像抽出部と、表示制御部と、入力装置とを備える。医用画像抽出部は、医用画像診断装置によって生成されたボリュームデータから超音波プローブによって走査されうる位置に対応する所定の基準断面の医用画像を抽出する。表示制御部は、医用画像抽出部によって抽出された所定の基準断面の医用画像と、超音波プローブによる走査によって収集される超音波画像とをモニタにて表示するように制御する。入力装置は、モニタにて表示された所定の基準断面の医用画像に対して超音波画像を位置合わせする位置合わせ操作を受け付ける。【選択図】図４
2014176431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医用画像診断装置によって生成された３次元画像データから超音波プローブによって走査されうる位置に対応する所定の基準断面の医用画像を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段によって抽出された所定の基準断面の医用画像と、前記超音波プローブによる走査によって収集される超音波画像とを表示部にて表示するように制御する表示制御手段と、
前記表示部にて表示された所定の基準断面の医用画像に対して前記表示部にて表示された超音波画像を位置合わせする位置合わせ操作を受け付ける受付手段と、
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記受付手段は、前記３次元画像データに含まれる複数の断面から前記所定の基準断面を選択するための選択操作を受け付け、
前記抽出手段は、前記受付手段によって受け付けられた選択操作に対応する所定の基準断面を抽出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】
前記受付手段は、前記超音波プローブによる走査のフリーズ操作を受け付けた後、収集済みの超音波画像群の中から前記所定の基準断面の医用画像との位置合わせに用いられる超音波画像を選択するための選択操作を受け付け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】
前記受付手段は、前記収集済の超音波画像群の中から前記所定の基準断面に含まれる関心部位の時相と略同一時相の関心部位が含まれる超音波画像を前記所定の基準断面の医用画像との位置合わせに用いられる超音波画像として選択するための選択操作をさらに受け付け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】
前記受付手段は、前記所定の基準断面の医用画像に対して前記超音波画像を位置合わせするための位置合わせ操作を受け付けた場合に、位置合わせされた超音波画像に対して前記抽出手段によって抽出された前記所定の基準断面をさらに位置合わせするための再位置合わせ操作を受け付けることを特徴とする請求項３又は４に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記受付手段は、前記医用画像診断装置によって生成された３次元画像データが経時的なデータである場合に、前記経時的な３次元画像データの中から前記位置合わせ操作された超音波画像に含まれる関心部位の時相と略同一時相の３次元画像データを選択するための選択操作をさらに受付けて、
前記抽出手段は、前記受付手段によって受け付けられた選択操作に対応する３次元画像データから前記所定の基準断面を抽出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記受付手段は、前記関心部位が心臓である場合に、前記再位置合わせ操作として、前記心臓の左室の中心を回転軸として当該心臓を回転させる操作を受け付けることを特徴とする請求項５又は６に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記表示制御手段は、前記所定の基準断面の医用画像及び前記位置合わせ操作の対象となる超音波画像、及び、前記医用画像と前記超音波画像との重畳画像のうち、少なくとも一方を前記表示部にて表示させるように制御することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記受付手段は、前記重畳画像において重畳された前記医用画像及び前記超音波画像のうち少なくとも一方について、色及び透過度のうち少なくとも一方を変化させることで、前記重畳画像の重畳状態を変化させる操作を受け付けることを特徴とする請求項８に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
医用画像診断装置によって生成された３次元画像データから超音波プローブによって走査されうる位置に対応する所定の基準断面の医用画像を抽出する抽出手順と、
前記抽出手順によって抽出された所定の基準断面の医用画像と、前記超音波プローブによる走査によって収集される超音波画像とを表示部にて表示するように制御する表示制御手順と、
前記表示部にて表示された所定の基準断面の医用画像に対して前記表示部にて表示された超音波画像を位置合わせする位置合わせ操作を受け付ける受付手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする位置合わせプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、超音波診断装置及び位置合わせプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超音波診断装置は、Ｘ線診断装置やＸ線コンピュータ断層撮影装置などの他の医用画像診断装置に比べ、簡便な操作性、被爆のおそれがない非侵襲性などの利点を備えた装置として、今日の医療において、心臓、肝臓、腎臓、乳腺など、様々な生体組織の検査や診断に利用されている。
【０００３】
近年、上述した超音波診断装置による検査や診断と並行して、Ｘ線ＣＴ（Computed  Tomography）装置や、ＭＲＩ（Magnetic  Resonance  Imaging）装置による検査が実施されている。Ｘ線ＣＴ装置や、ＭＲＩ装置による検査では、例えば、造影剤を用いて実施された検査において、癌の疑いを呈する病巣などが検出されることがある。かかる場合、この病巣を超音波画像下での穿刺による細胞診によって確定診断に至るケースなどが多くなってきている。
【０００４】
そこで、例えば、超音波プローブによってスキャンされる断面と病巣が検出されたＣＴ画像又はＭＲＩ画像とを磁気式の位置センサーを用いて位置合わせし、ＣＴ画像又はＭＲＩ画像を参照画像として、病巣の位置に超音波プローブをナビゲーションする技術を備えた超音波診断装置が知られている。しかしながら、従来技術においては、超音波画像とその他の医用画像との位置合わせを容易に行うことが困難となる場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１５１１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、超音波画像とその他の医用画像との位置合わせを容易に行うことができる超音波診断装置及び位置合わせ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】
【０００７】
実施の形態の超音波診断装置は、抽出手段と、表示制御手段と、受付手段とを備える。抽出手段は、医用画像診断装置によって生成された３次元画像データから超音波プローブによって走査されうる位置に対応する所定の基準断面の医用画像を抽出する。表示制御手段は、前記抽出手段によって抽出された所定の基準断面の医用画像と、前記超音波プローブによる走査によって収集される超音波画像とを表示部にて表示するように制御する。受付手段は、前記表示部にて表示された所定の基準断面の医用画像に対して前記表示部にて表示された超音波画像を位置合わせする位置合わせ操作を受け付ける。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の全体構成を説明するための図である。
【図２Ａ】図２Ａは、従来技術に係る画像の位置合わせの一例を説明するための図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、従来技術に係る位置合わせされた画像の並列表示の一例を示す図である。
【図３】図３は、従来技術に係る課題を説明するための図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る制御部の構成の一例を説明するための図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る医用画像抽出部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の実施形態に係る表示制御部による処理の一例を示す図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る基準断面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による位置合わせ処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、第２の実施形態に係る入力装置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２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１１】図１１は、第３の実施形態に係る入力装置によって受け付けられる処理の一例を説明するための図である。
【図１２】図１２は、第３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１３】図１３は、第３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１４】図１４は、第４の実施形態に係る表示制御部の制御によって表示される表示例を示す図である。
【図１５】図１５は、第３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。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る超音波診断装置の全体構成について、図１を用いて説明する。図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１の全体構成を説明するための図である。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、超音波プローブ１１と、入力装置１２と、モニタ１３と、位置情報取得装置１４と、装置本体１００とを有し、ネットワークに接続されている。
【００１０】
超音波プローブ１１は、複数の圧電振動子を有し、これら複数の圧電振動子は、後述する装置本体１００が有する送受信部１１０から供給される駆動信号に基づき超音波を発生し、さらに、被検体Ｐからの反射波を受信して電気信号に変換する。また、超音波プローブ１１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などを有する。例えば、超音波プローブ１１は、セクタ型、リニア型又はコンベックス型などの超音波プローブである。
【００１１】
超音波プローブ１１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１１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など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】
なお、本実施形態は、複数の圧電振動子が一列で配置された１次元超音波プローブである超音波プローブ１１により、被検体Ｐを２次元でスキャンする場合であっても、１次元超音波プローブの複数の圧電振動子を機械的に揺動する超音波プローブ１１や複数の圧電振動子が格子状に２次元で配置された２次元超音波プローブである超音波プローブ１１により、被検体Ｐを３次元でスキャンする場合であっても、適用可能である。
【００１３】
入力装置１２は、トラックボール、スイッチ、ボタン、タッチコマンドスクリーンなどを有し、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。例えば、入力装置１２は、超音波画像と、Ｘ線ＣＴ画像や、ＭＲ画像などとの位置合わせに係る各種操作を受付ける。なお、位置合わせに係る各種操作の詳細については後述する。
【００１４】
モニタ１３は、超音波診断装置１の操作者が入力装置１２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とＸ線ＣＴ画像などとを並列表示したりする。また、モニタ１３は、後述する制御部１６０による制御に基づいて、超音波画像とＸ線ＣＴ画像との重畳画像を表示したりする。
【００１５】
位置情報取得装置１４は、超音波プローブ１１の位置情報を取得する。具体的には、位置情報取得装置１４は、超音波プローブ１１がどこに位置するかを示す位置情報を取得する。位置情報取得装置１４としては、例えば、磁気センサーや、赤外線センサー、光学センサー、カメラなどである。
【００１６】
装置本体１００は、超音波プローブ１１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１１０と、Ｂモード処理部１２０と、ドプラ処理部１３０と、画像生成部１４０と、画像メモリ１５０と、制御部１６０と、内部記憶部１７０と、インターフェース部１８０とを有する。
【００１７】
送受信部１１０は、トリガ発生回路、遅延回路およびパルサ回路などを有し、超音波プローブ１１に駆動信号を供給する。パルサ回路は、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、遅延回路は、超音波プローブ１１から発生される超音波をビーム状に集束して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、パルサ回路が発生する各レートパルスに対し与える。また、トリガ発生回路は、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ１１に駆動信号（駆動パルス）を印加する。すなわち、遅延回路は、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、圧電振動子面からの送信方向を任意に調整する。
【００１８】
また、送受信部１１０は、アンプ回路、Ａ／Ｄ変換器、加算器などを有し、超音波プローブ１１が受信した反射波信号に対して各種処理を行なって反射波データを生成する。アンプ回路は、反射波信号をチャンネルごとに増幅してゲイン補正処理を行ない、Ａ／Ｄ変換器は、ゲイン補正された反射波信号をＡ／Ｄ変換して受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与え、加算器は、Ａ／Ｄ変換器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る。
【００１９】
このように、送受信部１１０は、超音波の送受信における送信指向性と受信指向性とを制御する。なお、送受信部１１０は、後述する制御部１６０の制御により、遅延情報、送信周波数、送信駆動電圧、開口素子数など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においては、瞬時に値を切り替えることが可能であるリニアアンプ型の発振回路、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。また、送受信部１１０は、１フレームもしくはレートごとに、異なる波形を送信して受信することも可能である。
【００２０】
Ｂモード処理部１２０は、送受信部１１０からゲイン補正処理、Ａ／Ｄ変換処理および加算処理が行なわれた処理済み反射波信号である反射波データを受信し、対数増幅、包絡線検波処理などを行なって、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。 
【００２１】
ドプラ処理部１３０は、送受信部１１０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、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、平均速度、分散、パワーなど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。
【００２２】
画像生成部１４０は、Ｂモード処理部１２０が生成したＢモードデータや、ドプラ処理部１３０が生成したドプラデータから、超音波画像を生成する。具体的には、画像生成部１４０は、超音波スキャンの走査線信号列を、テレビなど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）することで、Ｂモードデータやドプラデータから表示用の超音波画像（Ｂモード画像やドプラ画像）を生成する。また、画像生成部１４０は、後述する制御部１６０の制御のもと、内部記憶部１７０に記憶された他のモダリティのボリュームデータから２次元画像（例えば、ＭＰＲ画像など）を生成する。
【００２３】
画像メモリ１５０は、画像生成部１４０によって生成された造影像や組織像などの画像データを記憶する。また、画像メモリ１５０は、画像生成部１４０によって生成された他のモダリティの２次元画像（例えば、ＭＰＲ画像など）データを記憶する。また、画像メモリ１５０は、後述する画像生成部１４０による処理結果を記憶する。さらに、画像メモリ１５０は、送受信部１１０を経た直後の出力信号（ＲＦ：Radio Frequency）や画像の輝度信号、種々の生データ、ネットワークを介して取得した画像データなどを必要に応じて記憶する。画像メモリ１５０が記憶する画像データのデータ形式は、後述する制御部１６０によりモニタ１３に表示されるビデオフォーマット変換後のデータ形式であっても、Ｂモード処理部１２０及びドプラ処理部１３０によって生成されたＲａｗデータである座標変換前のデータ形式でもよい。
【００２４】
制御部１６０は、超音波診断装置１における処理全体を制御する。具体的には、制御部１６０は、入力装置１２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１７０から読込んだ各種制御プログラムおよび各種設定情報に基づき、送受信部１１０、Ｂモード処理部１２０、ドプラ処理部１３０および画像生成部１４０の処理を制御したり、画像メモリ１５０が記憶する超音波画像などをモニタ１３にて表示するように制御したりする。また、制御部１６０は、例えば、ＤＩＣＯＭ（Digital  Imaging  and  Communications  in  Medicine）規格に則って、他のモダリティ（例えば、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置など）の３次元画像データ（ボリュームデータ）を、ネットワークを介して送受信する。さらに、制御部１６０は、医用画像診断装置によって生成された３次元画像データから所定の基準断面の医用画像を抽出して、抽出した医用画像と超音波プローブによってスキャンされる断面の超音波画像との位置合わせに係る各種処理を制御する。なお、位置合わせに係る各種処理の詳細については後述する。
【００２５】
内部記憶部１７０は、超音波送受信、画像処理およ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、医師の所見など）や、診断プロトコルなどの各種データを記憶する。さらに、内部記憶部１７０は、必要に応じて、画像メモリ１５０が記憶する画像の保管などにも使用される。また、内部記憶部１７０は、制御部１６０の制御によって取得された他のモダリティのボリュームデータを記憶する。また、内部記憶部１７０は、制御部１６０による処理に用いられる各種情報を記憶する。なお、各種情報については、後述する。
【００２６】
インターフェース部１８０は、入力装置１２、位置情報取得装置１４、ネットワークと装置本体１００との間での各種情報のやり取りを制御するインターフェースである。例えは、インターフェース部１８０は、制御部１６０に対する位置情報取得装置１４が取得した位置情報の転送を制御する。
【００２７】
以上、第１の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。かかる構成のもと、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、以下、詳細に説明する制御部１６０の処理により、超音波画像とその他の医用画像との位置合わせを容易に行うことが可能となるように構成されている。
【００２８】
ここで、まず、ＣＴ画像やＭＲＩ画像などを参照画像として診断を行う場合の従来技術に係る画像の位置合わせについて、図２Ａ及び図２Ｂを用いて説明する。図２Ａは、従来技術に係る画像の位置合わせの一例を説明するための図である。図２Ｂは、従来技術に係る位置合わせされた画像の並列表示の一例を示す図である。ここで、図２Ａ及び図２Ｂにおいては、他のモダリティの画像としてＸ線ＣＴ装置によって収集されたボリュームデータから生成されたＭＰＲ画像（以下、ＣＴ画像と記す）を用いる場合について示す。例えば、ＣＴ画像を参照画像として診断や治療が行われる場合には、図２Ａに示すように、超音波プローブに取り付けたセンサーを用いて、Ｘ線ＣＴ装置によって収集されたボリュームデータと超音波画像とが関連付けられる。
【００２９】
例えば、磁気センサーが用いられる場合、まず、トランスミッタによって形成された３次元の磁場における磁気センサーが取り付けられた超音波プローブ１１の３軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ）と、ボリュームデータの３軸との軸合わせが行われる。一例を挙げると、磁気センサーが取り付けられた超音波プローブを被検体に対して垂直（ＣＴデータを取得する場合の３軸方向と同じ方向）にあて、その状態でセットボタンを押下することで、その時の磁気センサーの向きがＣＴデータの３軸方向と合致しているものとしてセットする。
【００３０】
次に、ＣＴ画像に描出された特徴部分と同一の特徴部分が超音波画像上で描出されるように超音波プローブ１１を移動させて、再度セットボタンを押下することで、その時の磁気センサーの位置（座標）と、ボリュームデータにおける位置（座標）とを関連付ける。特徴部分としては、例えば、血管や、剣状突起などが用いられる。
【００３１】
上述したように磁気センサーの向き及び座標を他のモダリティにおけるボリュームデータの座標と関連付けることで、超音波プローブ１１が現時点の走査面と略同一位置の２次元画像を他のモダリティのボリュームデータから生成することが可能となる。例えば、図２Ｂに示すように、超音波プローブの移動に伴って変化する超音波画像（右側の画像）と同じ断面のＭＰＲ画像（左側の画像）を表示させることが可能になる。そして、例えば、他のモダリティの画像において検出された癌の疑いを呈する病巣を腫瘍範囲（ＲＯＩ）としてＭＰＲ画像上に描画し登録することで、略同一位置の超音波画像上にマークを付与させることができる。或いは、超音波画像上でＲＯＩを描画することで、ＭＰＲ画像の略同一位置にマークを付与することができる。医師は、画像上異なる特性を有する超音波画像とＭＰＲ画像とを見比べながら、両画像に付与されたマークをもとに、例えば、穿刺を実施することが可能となる。
【００３２】
上述したように、従来の技術における画像の位置合わせの手法では、方向を定義するための方向登録ステップ（例えば、超音波プローブを被検体に対して垂直にあて、その状態でセットボタンを押下する）と、位置を定義するための位置登録ステップ（例えば、ＣＴ画像に描出された特徴部分と同一の特徴部分が超音波画像上で描出されるように超音波プローブ１１を移動させて、再度セットボタンを押下する）との２ステップによって位置合わせを行うことができ、その他の手法（例えば、ＣＴ画像及び超音波画像において３箇所以上の同一点を指定する手法など）と比較して、簡易に位置合わせすることができる。
【００３３】
しかしながら、上述した技術は、超音波画像を収集する際の患者の体位が、ＣＴ画像やＭＲＩ画像などの医用画像を収集した際の患者の体位と同様であることを前提とした位置合わせであるため、患者がその他の体位となった場合に利用することができない。すなわち、上述した従来の技術は、ＣＴ画像やＭＲＩ画像などのアキシャル（axial）断面の向きが仰向けに寝た場合の真下方向と同一になることを利用して、超音波プローブを真下に向けることで方向登録が簡易に出来ることによっている。したがって、患者がその他の体位となった場合、超音波画像とその他の医用画像との位置合わせを容易に行うことが困難となる。
【００３４】
例えば、近年、ＣＴ画像やＭＲＩ画像などと超音波画像とを位置合わせして検査や診断を行う技術が、心臓部位などでも活用されることが期待されている。しかしながら、例えば、心臓を対象とした場合、超音波画像を収集する際の患者の体位が、ＣＴ画像などを収集する際の体位と異なる場合が多く、位置合わせを容易に行うことが困難となる。図３は、従来技術に係る課題を説明するための図である。ここで、図３においては、対象として心臓を一例に挙げて、体位の違いによる心臓の位置や向きの違いを説明する。
【００３５】
例えば、図３の（Ａ）に示すように、通常体位（ＣＴ画像やＭＲＩ画像などを収集する際の体位と同様の体位）の場合、超音波プローブによって走査される心臓の位置や向きは、ＣＴ画像やＭＲＩ画像などを収集した際の心臓の位置や向きと同様になる。しかしながら、例えば、図３の（Ｂ）に示すように、患者が側臥位の場合、心臓が傾いてしまい（心尖部側が重力方向に落ち込む）、この状態で超音波プローブによって走査されたアキシャル面の画像はＣＴ画像やＭＲＩ画像などとは異なったものとなってしまう。したがって、患者の体位が変わった場合には、従来のように超音波プローブの向きを体外からの安易な方向で決めることができず、位置合わせの容易性が失われてしまう。
【００３６】
そこで、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、以下、詳細に説明する制御部１６０の処理によって、超音波画像を収集する操作者が容易に描出させることができる所定の基準断面によって画像の位置合わせを行うことで、超音波画像とその他の医用画像との位置合わせを容易に行うことが可能となるように構成されている。
【００３７】
以下、第１の実施形態に係る位置情報取得装置１４及び制御部１６０の詳細について、図４などを用いて説明する。図４は、第１の実施形態に係る制御部１６０の構成の一例を説明するための図である。第１の実施形態に係る制御部１６０は、図４に示すように、医用画像抽出部１６１と、超音波画像抽出部１６２と、表示制御部１６３とを有し、図示しないバス又はインターフェース部１８０を介して、入力装置１２、位置情報取得装置１４及び内部記憶部１７０と接続される。
【００３８】
例えば、位置情報取得装置１４は、図４に示すように、トランスミッタ１４ａと、位置センサー１４ｂと、制御装置１４ｃとを有し、図示しないインターフェース部１８０を介して制御部１６０に接続される。
【００３９】
トランスミッタ１４ａは、基準信号を送信する。具体的には、トランスミッタ１４ａ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。位置センサー１４ｂは、基準信号を受信することにより、３次元空間上の位置情報を取得する。具体的には、位置センサー１４ｂは、超音波プローブ１１の表面に装着され、トランスミッタ１４ａによって形成された３次元の磁場を検出して、検出した磁場の情報を信号に変換して、制御装置１４ｃに出力する。
【００４０】
制御装置１４ｃは、位置センサー１４ｂから受信した信号に基づいて、トランスミッタ１４ａを原点とする空間における位置センサー１４ｂの座標及び向きを算出し、算出した座標及び向きを制御部１６０に出力する。なお、被検体Ｐの診断は、超音波プローブ１１に装着された位置センサー１４ｂが、トランスミッタ１４ａの磁場を正確に検出することが可能な磁場エリア内で行われる。
【００４１】
入力装置１２は、モニタ１３にて表示された画像について位置合わせをするための各種の位置合わせ操作を受け付ける。なお、位置合わせ操作の詳細については後述する。内部記憶部１７０は、後述する医用画像抽出部１６１及び超音波画像抽出部１６２によって用いられる各種情報や、種々の医用画像診断装置によって収集されたボリュームデータを記憶する。例えば、内部記憶部１７０は、後述する医用画像抽出部１６１がボリュームデータから所定の基準断面の医用画像を抽出するための画像パターン辞書を記憶する。一例を挙げると、内部記憶部１７０は、Ｘ線ＣＴ装置によって収集されたボリュームデータから心臓の所定の基準断面を抽出するための画像パターン辞書を記憶する。かかる場合には、例えば、内部記憶部１７０は、心臓の所定の基準断面に含まれる複数の特徴量を画像パターン辞書として記憶する。ここで、心臓の所定の基準断面としては、超音波画像を収集する操作者が容易に描出することができる断面であることが望ましく、例えば、四腔断面像（４ｃｈ）や、二腔断面像（２ｃｈ）、三腔断面像（３ｃｈ）、左室長軸像（ＬＡＸ）などが挙げられる。すなわち、内部記憶部１７０は、医用画像ごとに、心臓の各種断面それぞれについて、複数の特徴量を画像パターン辞書として記憶する。なお、上記した例はあくまでも一例であり、対象は心臓に限られず、その他の臓器などが対象であってもよい。また、所定の基準断面についても、四腔断面像について、心尖部四腔断面像と心窩部四腔断面像とをそれぞれ記憶する場合であってもよい。
【００４２】
医用画像抽出部１６１は、医用画像診断装置によって生成された３次元画像データから超音波プローブによって走査されうる位置に対応する所定の基準断面の医用画像を抽出する。具体的には、医用画像抽出部１６１は、内部記憶部１７０によって記憶された画像パターン辞書を用いてボリュームデータから所定の基準断面の医用画像を抽出する。図５は、第１の実施形態に係る医用画像抽出部１６１による処理の一例を説明するための図である。なお、図５においては、Ｘ線ＣＴ装置によって収集された心臓のボリュームデータから所定の基準断面を抽出する場合について示す。
【００４３】
例えば、医用画像抽出部１６１は、図５の（Ａ）に示すボリュームデータから種々のスライス位置のＭＰＲ画像を生成するように、画像生成部１４０を制御する。そして、医用画像抽出部１６１は、画像生成部１４０によって生成されたＭＰＲ画像それぞれについて、画像の特徴量を抽出して、内部記憶部１７０によって記憶されたＣＴ画像における心臓の基準断面の画像パターン辞書の特徴量と比較する。そして、医用画像抽出部１６１は、例えば、図５の（Ｂ）に示すように、画像パターン辞書とのマッチング率が高い特徴量を含むＭＰＲ画像を基準断面として抽出する。
【００４４】
ここで、医用画像抽出部１６１によって抽出される基準断面は、デフォルトで予め設定されている場合であってもよく、或いは、入力装置１２を介して操作者から指定される場合であってもよい。
【００４５】
図４に戻って、超音波画像抽出部１６２は、入力装置１２が受け付けた位置合わせ操作に応じた超音波画像を抽出して、抽出した超音波画像と基準断面とが略同一位置の断面であるとして超音波画像とボリュームデータとを関連付ける。例えば、操作者がモニタ１３にて表示された超音波画像を見ながら、基準断面のＭＰＲ画像と略同一の超音波画像を描出させて、入力装置１２を操作する（例えば、セットボタンを押下する）。超音波画像抽出部１６２は、入力装置１２が操作を受け付けた時点の超音波画像を、医用画像抽出部１６１によって抽出された基準断面のＭＰＲ画像と略同一位置の断面として、超音波画像を収集した際の磁気センサーの向き（即ち超音波画像の３軸方向）とＭＲＰ像の向き（即ちＣＴデータの３軸方向）を関連づける。次に超音波画像とMPR画像上の同一の１点の座標を選択して関連づけることで、超音波画像とＭＰＲ画像の位置合わせを行える。或いは超音波画像とＭＲＰ画像の両画面で略同一断面を抽出出来た時点で選択したそれぞれの点座標を同一点の座標として関連付け、同時に方向も同一方向として関連付ける。すなわち、超音波画像抽出部１６２は、ボリュームデータにおける基準断面のＭＰＲ画像の座標と、磁気センサーの向き及び座標とを関連付ける。これにより、超音波画像及びＭＰＲ画像を同一断面で表示させることが可能となる。
【００４６】
表示制御部１６３は、医用画像抽出部１６１によって抽出された基準断面の医用画像や、超音波画像をモニタ１３にて表示させる。図６は、第１の実施形態に係る表示制御部１６３による処理の一例を示す図である。例えば、表示制御部１６３は、図６に示すように、モニタ１３の左側に心臓の基準断面のＭＰＲ画像を表示させ、モニタ１３の右側に超音波画像を表示させる。例えば、操作者は、左側に表示された基準断面のＭＰＲ画像を確認しながら、右側の領域に基準断面と同じ断面を表示させるように超音波プローブを操作する。そして、操作者は、右側の領域に基準断面と同じ断面が表示された時点で、セットボタンを押下する。これにより、超音波画像抽出部１６２が上述した処理を実行して、画像の位置合わせが実行される。
【００４７】
上述したように、基準断面は、超音波画像を収集する操作者が容易に描出させることができる断面であることから、超音波画像とその他の医用画像との位置合わせを容易に行うことが可能となる。ここで、操作者によって容易に描出させることができる断面が異なる場合、或いは、患者の体格や、そのときの体位などによって描出が困難となる断面がある場合などが考えられる。そこで、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、基準断面を任意に変更することが可能となっている。例えば、心臓においては、図７の（Ａ）に示す四腔断面像（４ｃｈ）や、図７の（Ｂ）に示す二腔断面像（２ｃｈ）、図７の（Ｃ）に示す三腔断面像（３ｃｈ）など、状況によって描出しやすい断面が異なる場合がある。そこで、入力装置１２は、ボリュームデータに含まれる複数の断面から所定の基準断面を選択するための選択操作を受け付ける。それにより、医用画像抽出部１６１は、入力装置１２によって受け付けられた選択操作に対応する所定の基準断面をボリュームデータから抽出する。従って、操作者は、その時の状況を考慮しながら、基準断面を選択して、選択した基準断面と略同一位置の断面を超音波画像で表示させて、位置合わせ操作を行うことができる。なお、図７は、第１の実施形態に係る基準断面の一例を説明するための図である。
【００４８】
次に、第１の実施形態に係る超音波診断装置１の処理について説明する。図８は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１による位置合わせ処理の手順を示すフローチャートである。なお、図８においては、医用画像のデータからデフォルトの断面画像を生成して表示しておき、操作者によって基準断面の情報が入力されることによって基準断面が選択される場合の処理について示す。
【００４９】
図８に示すように、第１の実施形態に係る超音波診断装置１においては、医用画像のボリュームデータを読み込み、デフォルトの断面の医用画像を表示させると（ステップＳ１０１）、入力装置１２が、基準断面の情報を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ここで、基準断面の情報を受け付けたと判定すると（ステップＳ１０２肯定）、医用画像抽出部１６１が、基準断面の医用画像を抽出する（ステップＳ１０３）。なお、第１の実施形態に係る超音波診断装置１の制御部による位置合わせ処理は、基準断面の情報を受け付けるまで待機状態となる（ステップＳ１０２否定）。
【００５０】
そして、表示制御部１６３は、モニタ１３にて超音波画像を表示させ（ステップＳ１０４）、入力装置１２が、位置合わせ操作を受付けたか否かを判定する（ステップＳ１０５）。ここで、位置合わせ操作を受け付けたと判定すると（ステップＳ１０５肯定）、超音波画像抽出部１６２が、位置合わせ操作を受け付けた時点の超音波画像を抽出して、基準断面と略同一位置の断面として位置合わせ処理を実行する（ステップＳ１０６）。すなわち、超音波画像抽出部１６２は、超音波画像と医用画像のボリュームデータとを関連付ける。なお、第１の実施形態に係る超音波診断装置１の制御部による位置合わせ処理は、位置合わせ操作を受け付けるまで待機状態となる（ステップＳ１０５否定）。
【００５１】
そして、表示制御部１６３は、位置合わせされた医用画像及び超音波画像を表示して（ステップＳ１０７）、入力装置１２が、基準断面の変更を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１０８）。ここで、基準断面の変更を受け付けたと判定した場合には（ステップＳ１０８肯定）、ステップＳ１０３に戻って、医用画像抽出部１６１が基準断面の医用画像を抽出する。
【００５２】
一方、基準断面の変更を受け付けていないと判定した場合には（ステップＳ１０８否定）、入力装置１２は、位置合わせ処理の終了操作を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１０９）。ここで、位置合わせ処理の終了操作を受け付けたと判定した場合には（ステップＳ１０９肯定）、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、位置合わせ処理を終了する。一方、位置合わせ処理の終了操作を受け付けていないと判定した場合には（ステップＳ１０９否定）、表示制御部１６３が位置合わせされた医用画像及び超音波画像を継続して表示させる（ステップＳ１０７）。なお、位置合わせ処理の終了タイミングとしては、例えば、操作者が、モニタ１３に表示された位置合わせ済みの医用画像及び超音波画像を観察して、細かい部分をチェックした結果、合っていると確認された場合などである。また、位置合わせした医用画像及び超音波画像を表示した時点で位置合わせ処理自体は完了とすることも可能で、その場合基準断面の変更操作は適時受け付け、Ｓ１０９の終了操作は不要とすることが可能である。
【００５３】
上述したように、第１の実施形態によれば、医用画像抽出部１６１は、医用画像診断装置によって生成されたボリュームデータから超音波プローブによって走査されうる位置に対応する所定の基準断面の医用画像を抽出する。そして、表示制御部１６３は、医用画像抽出部１６１によって抽出された所定の基準断面の医用画像と、超音波プローブによる走査によって収集される超音波画像とをモニタ１３にて表示するように制御する。そして、入力装置１２は、モニタ１３にて表示された所定の基準断面の医用画像に対して超音波画像を位置合わせする位置合わせ操作を受け付ける。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、位置合わせに用いる医用画像の断面を超音波画像で合わせやすい基準断面として、基準断面を自動で抽出させることにより、超音波画像とその他の医用画像との位置合わせを容易に行うことを可能にする。
【００５４】
すなわち、位置合わせに用いる基準断面が超音波で描出させやすい断面であることで、操作者は、普段使い慣れた断面抽出の領域となるため、例えば、心臓の超音波検査の場合であっても、超音波画像とその他の医用画像との位置合わせを容易に行うことが可能である。また、ボリュームデータから基準断面を自動で抽出することで、抽出にかかる手間を大幅に削減させることができる。
【００５５】
また、第１の実施形態によれば、入力装置１２は、ボリュームデータに含まれる複数の断面から所定の基準断面を選択するための選択操作を受け付ける。そして、医用画像抽出部１６１は、入力装置１２によって受け付けられた選択操作に対応する所定の基準断面を抽出する。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、１断面だけでなく、複数の断面から基準断面を選択することができ、超音波画像が個人差で抽出しがたい場合や、個人差の範囲で位置合わせ断面として特徴が得難い場合などでも、患者（被検体）ごとに最適な断面を選ぶことを可能とする。その結果、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、超音波画像とその他の医用画像との位置合わせをより容易に行うことを可能にする。
【００５６】
（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、所定の基準断面の超音波画像をＬｉｖｅ中の超音波画像から選択する場合について説明した。第２の実施形態では、超音波による走査をフリーズさせた後、基準断面の超音波画像を選択する場合について説明する。なお、第２の実施形態では、第１の実施形態と比較して、入力装置１２が受け付ける操作と、超音波画像抽出部１６２の処理内容と、医用画像抽出部１６１の処理内容とが異なる。以下、これらを中心に説明する。
【００５７】
第２の実施形態に係る入力装置１２は、超音波プローブによる走査のフリーズ操作を受け付けた後、収集済みの超音波画像群の中から所定の基準断面の医用画像との位置合わせに用いられる超音波画像を選択するための選択操作を受け付ける。図９は、第２の実施形態に係る入力装置１２によって受け付けられる処理の一例を説明するための図である。なお、図９においては、医用画像抽出部１６１によって基準断面の医用画像がボリュームデータから抽出された状態の処理について示す。
【００５８】
患者に対して超音波プローブを走査して、基準断面の超音波画像を選択する場合、図９に示すように、所定のフレームレートで超音波画像が収集されている。ここで、例えば、入力装置１２は、図９に示すように、超音波画像が収集されているある時点で、超音波の走査をフリーズさせるためのフリーズ操作を受け付ける。このとき、収集済みの超音波画像には、位置情報取得装置１４によって取得された位置情報がそれぞれ付加されて記憶されている。なお、フリーズ操作が実行されるタイミングとしては、例えば、第１の実施形態で説明した基準断面の超音波画像を選択するタイミングなどが挙げられる。
【００５９】
操作者は、入力装置１２を介して収集済みの超音波画像をモニタ１３に表示させて、収集済みの超音波画像を確認して、基準断面により近い超音波画像を探索する。そして、操作者は、基準断面により近い超音波画像を見つけた場合に、その超音波画像を選択するための選択操作を実行する。すなわち、入力装置１２は、収集済みの超音波画像群の中から所定の基準断面の医用画像との位置合わせに用いられる超音波画像を選択するための選択操作を受け付ける。
【００６０】
入力装置１２が選択操作を受け付けると、超音波画像抽出部１６２は、図９に示すように、選択された超音波画像と、医用画像抽出部１６１によって抽出された所定の基準断面の医用画像とが略同一位置の断面であるとして、選択された超音波画像とボリュームデータとを関連付ける。すなわち、超音波画像抽出部１６２は、選択された超音波画像に付加された位置情報に含まれるセンサの向き及び座標をボリュームデータにおける基準断面の医用画像の座標と関連付ける。これにより、第２の実施形態に係る超音波診断装置１は、収集済みの超音波画像群の中から基準断面の超音波画像を選択させることができ、より精度の高い位置合わせを実行することを可能にする。
【００６１】
ここで、第２の実施形態に係る超音波診断装置１においては、さらに、選択された超音波画像に対して、基準断面の医用画像をさらに抽出しなおすことも可能である。かかる場合には、入力装置１２は、所定の基準断面の医用画像に対して超音波画像を位置合わせするための位置合わせ操作を受け付けた場合に、位置合わせされた超音波画像に対して前記抽出手段によって抽出された所定の基準断面をさらに位置合わせするための再位置合わせ操作を受け付ける。
【００６２】
例えば、入力装置１２は、抽出済みの基準断面の医用画像を微調整するための再位置合わせ操作を受け付ける。一例を挙げると、入力装置１２は、抽出された基準断面の医用画像の断面の角度や方向をわずかに変化させるための操作を受け付ける。ここで、入力装置１２は、例えば、関心部位が心臓である場合に、再位置合わせ操作として、心臓の左室の中心を回転軸として当該心臓を回転させる操作を受け付ける。すなわち、入力装置１２は、心臓の心軸回りで少しずつ回転させた医用画像を抽出するための操作を受け付ける。
【００６３】
次に、第２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説明する。図１０は、第２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。なお、図１０においては、医用画像のデータからデフォルトの断面画像を生成して表示しておき、操作者によって基準断面の情報が入力されることによって基準断面が選択される場合の処理について示す。
【００６４】
図１０に示すように、第２の実施形態に係る超音波診断装置１においては、医用画像のボリュームデータを読み込み、デフォルトの断面の医用画像を表示させると（ステップＳ２０１）、入力装置１２が、基準断面の情報を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ２０２）。ここで、基準断面の情報を受け付けたと判定すると（ステップＳ２０２肯定）、医用画像抽出部１６１が、基準断面の医用画像を抽出する（ステップＳ２０３）。なお、第２の実施形態に係る超音波診断装置１の制御部による位置合わせ処理は、基準断面の情報を受け付けるまで待機状態となる（ステップＳ２０２否定）。
【００６５】
そして、表示制御部１６３は、モニタ１３にてリアルタイムの超音波画像を表示させ（ステップＳ２０４）、入力装置１２が、フリーズ操作を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ２０５）。ここで、フリーズ操作を受け付けたと判定した場合には（ステップＳ２０５肯定）、表示制御部１６３は、収集済みの超音波画像をモニタ１３にて表示させる（ステップＳ２０６）。なお、第２の実施形態に係る超音波診断装置１は、フリーズ操作を受け付けるまでリアルタイムの超音波画像を継続して表示する（ステップＳ２０５否定）。
【００６６】
表示制御部１６３がモニタ１３にて収集済みの超音波画像を表示させると（ステップＳ２０６）、入力装置１２が、位置合わせ操作を受付けたか否かを判定する（ステップＳ２０７）。ここで、位置合わせ操作を受け付けたと判定すると（ステップＳ２０７肯定）、超音波画像抽出部１６２が、位置合わせ操作を受け付けた時点の収集済みの超音波画像を抽出して、基準断面と略同一位置の断面として位置合わせ処理を実行する（ステップＳ２０８）。ここで、第２の実施形態に係る超音波診断装置１においては、位置合わせの操作として、入力装置１２が基準断面の医用画像の微調整も受け付ける。また、第２の実施形態に係る超音波診断装置１においては、位置合わせ処理として、医用画像抽出部１６１が、微調整に応じた超音波画像を抽出する。なお、第２の実施形態に係る超音波診断装置１の制御部による位置合わせ処理は、位置合わせ操作を受け付けるまで待機状態となる（ステップＳ２０７否定）。
【００６７】
そして、表示制御部１６３は、位置合わせされた医用画像及び超音波画像を表示して（ステップＳ２０９）、入力装置１２が、基準断面の変更を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ２１０）。ここで、基準断面の変更を受け付けたと判定した場合には（ステップＳ２１０肯定）、医用画像抽出部１６１が基準断面の医用画像を抽出して（ステップＳ２１２）、ステップＳ２０６に戻る。
【００６８】
一方、基準断面の変更を受け付けていないと判定した場合には（ステップＳ２１０肯定）、入力装置１２は、位置合わせ処理の終了操作を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ２１１）。ここで、位置合わせ処理の終了操作を受け付けたと判定した場合には（ステップＳ２１１肯定）、第２の実施形態に係る超音波診断装置１は、位置合わせ処理を終了する。一方、位置合わせ処理の終了操作を受け付けていないと判定した場合には（ステップＳ２１１否定）、表示制御部１６３が位置合わせされた医用画像及び超音波画像を継続して表示させる（ステップＳ２０９）。なお、位置合わせ処理の終了タイミングとしては、例えば、操作者が、モニタ１３に表示された位置合わせ済みの医用画像及び超音波画像を観察して、細かい部分をチェックした結果、合っていると確認された場合などである。また、本終了操作ステップは実施形態１同様に削除することも可能である。
【００６９】
上述したように、第２の実施形態によれば、入力装置１２は、超音波プローブによる走査のフリーズ操作を受け付けた後、収集済みの超音波画像群の中から所定の基準断面の医用画像との位置合わせに用いられる超音波画像を選択するための選択操作を受け付ける。従って、第２の実施形態に係る超音波診断装置１は、画像の方向合わせ、位置合わせを医用画像及び超音波画像の両方が静止した状態で比較観察して行うことができ、微妙な方向や位置の調整を摘みなどのＵＩ（User  Interface）で行うだけで、位置合わせの精度を容易に向上させることを可能にする。
【００７０】
また、第２の実施形態によれば、入力装置１２は、所定の基準断面の医用画像に対して超音波画像を位置合わせするための位置合わせ操作を受け付けた場合に、位置合わせされた超音波画像に対して医用画像抽出部１６１によって抽出された所定の基準断面をさらに位置合わせするための再位置合わせ操作を受け付ける。従って、第２の実施形態に係る超音波診断装置１は、医用画像側を微調整することができ、位置合わせの精度をさらに向上させることを可能にする。
【００７１】
また、第２の実施形態によれば、入力装置１２は、関心部位が心臓である場合に、再位置合わせ操作として、心臓の左室の中心を回転軸として当該心臓を回転させる操作を受け付ける。従って、第２の実施形態に係る超音波診断装置１は、心臓における基準断面の位置を考慮した調整を行うことができ、位置合わせをより容易にすることを可能にする。
【００７２】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、関心部位が心臓の場合に、心時相も同期させた位置合わせ処理を行う場合について説明する。なお、第３の実施形態では、第１及び第２の実施形態と比較して、入力装置１２が受け付ける操作と、医用画像抽出部１６１の処理内容とが異なる。以下、これらを中心に説明する。
【００７３】
第３の実施形態に係る医用画像抽出部１６１は、心臓のボリュームデータから基準断面の医用画像を抽出する際に、基準断面の心時相を取得する。具体的には、医用画像抽出部１６１は、心臓のボリュームデータが収集された時点の心時相の情報を取得する。
【００７４】
第３の実施形態に係る入力装置１２は、超音波プローブによる走査のフリーズ操作を受け付けた後、収集済みの超音波画像群の中から所定の基準断面の医用画像との位置合わせに用いられる超音波画像を選択するための選択操作を受け付ける。ここで、第３の実施形態では、医用画像抽出部１６１によって抽出された基準断面の医用画像の心臓の心時相と略同一の心時相における超音波画像が選択される。図１１は、第３の実施形態に係る入力装置１２によって受け付けられる処理の一例を説明するための図である。なお、図１１においては、医用画像抽出部１６１によって基準断面の医用画像がボリュームデータから抽出され、心時相の情報が取得された状態の処理について示す。
【００７５】
患者に対して超音波プローブを走査して、基準断面の超音波画像を選択する場合、図９に示すように、所定のフレームレートで超音波画像が収集されている。ここで、例えば、入力装置１２は、図９に示すように、超音波画像が収集されているある時点で、超音波の走査をフリーズさせるためのフリーズ操作を受け付ける。このとき、収集済みの超音波画像には、位置情報取得装置１４によって取得された位置情報と心時相の情報とがそれぞれ付加されて記憶されている。なお、フリーズ操作が実行されるタイミングとしては、例えば、第１の実施形態で説明した基準断面の超音波画像を選択するタイミングなどが挙げられる。
【００７６】
操作者は、入力装置１２を介して収集済みの超音波画像をモニタ１３に表示させて、収集済みの超音波画像を確認する。このとき、操作者は、医用画像における心時相と略同一の心時相の超音波画像群のなかから、基準断面により近い超音波画像を探索する。そして、操作者は、基準断面により近い超音波画像を見つけた場合に、その超音波画像を選択するための選択操作を実行する。
【００７７】
入力装置１２が選択操作を受け付けると、超音波画像抽出部１６２は、図１１に示すように、選択された超音波画像と、医用画像抽出部１６１によって抽出された所定の基準断面の医用画像とが基準断面と心時像とが略同一であり、位置が略同一であるとして、選択された超音波画像とボリュームデータとを関連付ける。すなわち、超音波画像抽出部１６２は、選択された超音波画像に付加された位置情報に含まれるセンサの向き及び座標をボリュームデータにおける基準断面の医用画像の座標と関連付ける。これにより、第２の実施形態に係る超音波診断装置１は、収集済みの超音波画像群の中から心時相が略同一である基準断面の超音波画像を選択させることができ、さらに精度の高い位置合わせを実行することを可能にする。
【００７８】
なお、第３の実施形態に係る超音波診断装置１においても、第２の実施形態と同様に、さらに、選択された超音波画像に対して、基準断面の医用画像をさらに抽出しなおすことも可能である。
【００７９】
次に、第３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説明する。図１２は、第３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。なお、図１２においては、医用画像のデータからデフォルトの断面画像を生成して表示しておき、操作者によって基準断面の情報が入力されることによって基準断面が選択される場合の処理について示す。
【００８０】
図１２に示すように、第３の実施形態に係る超音波診断装置１においては、医用画像のボリュームデータを読み込み、デフォルトの断面の医用画像を表示させると（ステップＳ３０１）、入力装置１２が、基準断面の情報を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ３０２）。ここで、基準断面の情報を受け付けたと判定すると（ステップＳ３０２肯定）、医用画像抽出部１６１が、基準断面の医用画像及び当該医用画像の心時相の情報を抽出する（ステップＳ３０３）。なお、第３の実施形態に係る超音波診断装置１は、基準断面の情報を受け付けるまで待機状態となる（ステップＳ３０２否定）。
【００８１】
そして、表示制御部１６３は、モニタ１３にてリアルタイムの超音波画像を表示させ（ステップＳ３０４）、入力装置１２が、フリーズ操作を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ３０５）。ここで、フリーズ操作を受け付けたと判定した場合には（ステップＳ３０５肯定）、表示制御部１６３は、収集済みの超音波画像をモニタ１３にて表示させる（ステップＳ３０６）。なお、第３の実施形態に係る超音波診断装置１は、フリーズ操作を受け付けるまでリアルタイムの超音波画像を継続して表示する（ステップＳ３０５否定）。
【００８２】
表示制御部１６３がモニタ１３にて収集済みの超音波画像を表示させると（ステップＳ３０６）、入力装置１２が、時相が合った位置合わせ操作を受付けたか否かを判定する（ステップＳ３０７）。ここで、時相が合った位置合わせ操作を受け付けたと判定すると（ステップＳ３０７肯定）、超音波画像抽出部１６２が、位置合わせ操作を受け付けた時点の収集済みの超音波画像を抽出して、基準断面と心時相とが略同一の断面として位置合わせ処理を実行する（ステップＳ３０８）。ここで、第３の実施形態に係る超音波診断装置１においては、位置合わせの操作として、入力装置１２が基準断面の医用画像の微調整も受け付ける。また、第３の実施形態に係る超音波診断装置１においては、位置合わせ処理として、医用画像抽出部１６１が、微調整に応じた超音波画像を抽出する。なお、第３の実施形態に係る超音波診断装置１は、位置合わせ操作を受け付けるまで待機状態となる（ステップＳ３０７否定）。
【００８３】
そして、表示制御部１６３は、位置合わせされた医用画像及び超音波画像を表示して（ステップＳ３０９）、入力装置１２が、基準断面の変更を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ３１０）。ここで、基準断面の変更を受け付けたと判定した場合には（ステップＳ３１０肯定）、医用画像抽出部１６１が基準断面の医用画像を抽出して（ステップＳ３１２）、ステップＳ３０６に戻る。
【００８４】
一方、基準断面の変更を受け付けていないと判定した場合には（ステップＳ３１０否定）、入力装置１２は、位置合わせ処理の終了操作を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ３１１）。ここで、位置合わせ処理の終了操作を受け付けたと判定した場合には（ステップＳ３１１肯定）、第２の実施形態に係る超音波診断装置１は、位置合わせ処理を終了する。一方、位置合わせ処理の終了操作を受け付けていないと判定した場合には（ステップＳ３１１否定）、表示制御部１６３が位置合わせされた医用画像及び超音波画像を継続して表示させる（ステップＳ３０９）。なお、位置合わせ処理の終了タイミングとしては、例えば、操作者が、モニタ１３に表示された位置合わせ済みの医用画像及び超音波画像を観察して、細かい部分をチェックした結果、合っていると確認された場合などである。
【００８５】
上述した例では、ボリュームデータが所定の心時相で収集された場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、医用画像のボリュームデータが経時的に収集された場合には、経時的なボリュームデータから特定の心時相のボリュームデータが選択される場合であってもよい。図１３は、第３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。なお、図１３に示す処理は、図１２に示す処理の手順と比較して、医用画像における心時相を選択する処理が異なる。以下、これを中心に説明し、その他の処理内容については、図１２と同様であるため詳細な説明を省略する。
【００８６】
図１３に示すように、第３の実施形態に係る超音波診断装置１においては、デフォルトの断面の医用画像を表示させ（ステップＳ４０１）、入力装置１２が、基準断面の情報を受け付けたと判定すると（ステップＳ４０２肯定）、医用画像抽出部１６１が、特定の心時相での基準断面の医用画像を抽出する（ステップＳ４０３）。
【００８７】
そして、表示制御部１６３は、リアルタイムの超音波画像を表示させ（ステップＳ４０４）、入力装置１２が、フリーズ操作を受け付けたと判定した場合には（ステップＳ４０５肯定）、表示制御部１６３は、収集済みの超音波画像をモニタ１３にて表示させる（ステップＳ４０６）。ここで、入力装置１２が、特定の心時相に最も近い心時相での位置合わせ操作を受け付けたと判定すると（ステップＳ４０７肯定）、超音波画像抽出部１６２が、位置合わせ操作を受け付けた時点の収集済みの超音波画像を抽出して、位置合わせ処理を実行する（ステップＳ４０８）。
【００８８】
そして、表示制御部１６３は、位置合わせされた医用画像及び超音波画像を表示して（ステップＳ４０９）、入力装置１２が、基準断面の変更を受け付けたと判定した場合には（ステップＳ４１０肯定）、医用画像抽出部１６１が特定の心時相での基準断面の医用画像を抽出して（ステップＳ４１２）、ステップＳ４０６に戻る。なお、以下の処理は、図１２における（ステップＳ３１０否定）以降の処理と同様であることから詳細な説明は省略する。
【００８９】
上述したように、第３の実施形態によれば、入力装置１２は、収集済の超音波画像群の中から所定の基準断面に含まれる関心部位の時相と略同一時相の関心部位が含まれる超音波画像を所定の基準断面の医用画像との位置合わせに用いられる超音波画像として選択するための選択操作をさらに受け付ける。従って、第３の実施形態に係る超音波診断装置１は、心時相を同期させた位置合わせ処理を行うことができ、さらに精度の高い位置合わせを行うことを可能にする。
【００９０】
また、第３の実施形態によれば、入力装置１２は、医用画像診断装置によって生成されたボリュームデータが経時的なデータである場合に、経時的なボリュームデータの中から位置合わせ操作された超音波画像に含まれる関心部位の時相と略同一時相の３次元画像データを選択するための選択操作をさらに受付ける。医用画像抽出部１６１は、入力装置１２によって受け付けられた選択操作に対応するボリュームデータから所定の基準断面を抽出する。従って、第３の実施形態に係る超音波診断装置１は、医用画像及び超音波画像のそれぞれにおいて心時相の調整を行うことができる。
【００９１】
（第４の実施形態）
さて、これまで第１、第２及び第３の実施形態について説明したが、上述した第１、第２及び第３の実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
【００９２】
上述した第１〜第３の実施形態では、医用画像と超音波画像とをそれぞれ１枚ずつ表示させる場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、その他種々の表示を行う場合であってもよい。図１４は、第４の実施形態に係る表示制御部１６３の制御によって表示される表示例を示す図である。例えば、表示制御部１６３は、図１４に示すように、モニタ１３にＣＴ画像と、抽出された超音波画像と、リアルタイム超音波画像とを表示させるように制御することも可能である。
【００９３】
図１５は、第４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。なお、図１５に示す処理は、図１３に示す処理の手順と比較して、医用画像における表示させる画像が異なる。以下、これを中心に説明し、その他の処理内容については、図１３と同様であるため詳細な説明を省略する。
【００９４】
図１５に示すように、第４の実施形態に係る超音波診断装置１においては、デフォルトの断面の医用画像を表示させ（ステップＳ５０１）、入力装置１２が、基準断面の情報を受け付けたと判定すると（ステップＳ５０２肯定）、医用画像抽出部１６１が、特定の心時相での基準断面の医用画像を抽出する（ステップＳ５０３）。例えば、このときに、図１４に示すように、モニタ１３の左側に抽出されたＣＴ画像が表示される。
【００９５】
そして、表示制御部１６３は、例えば、図１４の右端に示すように、リアルタイムの超音波画像を表示させ（ステップＳ５０４）、入力装置１２が、フリーズ操作を受け付けたと判定した場合には（ステップＳ５０５肯定）、表示制御部１６３は、収集済みの超音波画像をモニタ１３（例えば、図１４の真ん中の領域）にて表示させる（ステップＳ５０６）。ここで、操作者は、真ん中の領域に表示された収集済みの超音波画像を参照して、位置合わせを実行する。そして、入力装置１２が、特定の心時相に最も近い心時相での位置合わせ操作を受け付けたと判定すると（ステップＳ５０７肯定）、超音波画像抽出部１６２が、位置合わせ操作を受け付けた時点の収集済みの超音波画像を抽出して、位置合わせ処理を実行する（ステップＳ５０８）。
【００９６】
そして、表示制御部１６３は、位置合わせされた医用画像及び超音波画像と、リアルタイムの超音波画像をそれぞれ表示して（ステップＳ５０９）、入力装置１２が、基準断面の変更を受け付けたと判定した場合には（ステップＳ５１０肯定）、医用画像抽出部１６１が特定の心時相での基準断面の医用画像を抽出して（ステップＳ５１２）、ステップＳ５０６に戻る。なお、以下の処理は、図１２における（ステップＳ３１０否定）以降の処理と同様であることから詳細な説明は省略する。
【００９７】
また、上述した第１〜第３の実施形態においては、医用画像と超音波画像とをそれぞれサイドバイサイドで表示させる場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、医用画像と超音波画像とを重畳させて位置合わせされる場合であってもよい。
【００９８】
一例を挙げると、表示制御部１６３は、所定の基準断面の医用画像及び位置合わせ操作の対象となる超音波画像、及び、医用画像と超音波画像との重畳画像のうち、少なくとも一方を表示部にて表示させるように制御する。これにより、より細かい部分の重なり具合を視覚的に把握することができ、より精度の高い位置合わせを実行することができる。
【００９９】
また、重畳画像を表示させる場合には、入力装置１２は、重畳画像において重畳された医用画像及び超音波画像のうち少なくとも一方について、色及び透過度のうち少なくとも一方を変化させることで、重畳画像の重畳状態を変化させる操作を受け付ける。これにより、重なり具合のより詳細な状態を確認することが可能になる。
【０１００】
また、上述した第１〜第３の実施形態では、複数の基準断面を用いる場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、１つの基準断面だけが用いられる場合であってもよい。
【０１０１】
また、第２及び第３の実施形態では、フリーズ後に収集済みの超音波画像から操作者が超音波画像を選択する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、自動で抽出される場合であってもよい。かかる場合には、例えば、超音波画像における画像パターン辞書をさらに備え、特徴量の比較を行うことで、基準断面の超音波画像を抽出する。
【０１０２】
また、上述した第１〜３の実施形態に係る超音波診断装置１の構成はあくまでも一例であり、各部の統合及び分離は適宜行うことができる。例えば、医用画像抽出部１６１と超音波画像抽出部１６２とを統合したり、内部記憶部１７０を医用画像を記憶する医用画像記憶部と、その他の種々の情報を記憶する情報記憶部に分離したりすることが可能である。
【０１０３】
また、第１の実施形態から第３の実施形態において説明した医用画像抽出部１６１、表示制御部１６３及び入力装置１２の機能は、ソフトウェアによって実現することもできる。例えば、医用画像抽出部１６１、表示制御部１６３及び入力装置１２の機能は、上記の実施形態において医用画像抽出部１６１、表示制御部１６３及び入力装置１２が行うものとして説明した処理の手順を規定した位置合わせプログラムをコンピュータに実行させることで、実現される。この位置合わせプログラムは、例えば、ハードディスクや半導体メモリ素子等に記憶され、ＣＰＵやＭＰＵ等のプロセッサによって読み出されて実行される。また、この位置合わせプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact  Disc  −  Read  Only  Memory）やＭＯ（Magnetic  Optical  disk）、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disc）などのコンピュータ読取り可能な記録媒体に記録されて、配布され得る。
【０１０４】
以上述べた少なくともひとつの実施形態の超音波診断装置によれば、超音波画像とその他の医用画像との位置合わせを容易に行うことが可能となる。
【０１０５】
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】
【０１０６】
１  超音波診断装置
１１  超音波プローブ
１２  入力装置
１４  位置情報取得装置
１００  装置本体
１６０  制御部
１６１  医用画像抽出部
１６２  超音波画像抽出部
１６３  表示制御部
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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