(57)【要約】  三次元空間の任意の断面画像に、光の挙動（漏出、吸収、散乱、反射など）を表す光学特性（又は、陰影効果）を付与し、構造が明瞭に確認可能であり、リアリティを向上させた断層画像を得ることができる超音波診断装置を提供する。  本発明の超音波診断装置は、前記対象物の断面に照射される光源の特性を表す光源データを設定する光源情報設定部と、前記断面における輝度情報を含む断面データの前記光源に対する光学特性を表す重み係数を設定する光学特性設定部と、前記光源データ及び前記重み係数に基づいて、複数の前記断面の座標に応じた位置の照度を算出し、算出された前記照度に基づいて前記複数の断面の照度スライスデータを作成する照度スライスデータ作成部と、前記複数の照度スライスデータから前記対象物の二次元断層画像を合成する合成部とを備える。
2014050596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の断面に照射される光源の特性を表す光源データを設定する光源情報設定部と、
前記断面における輝度情報を含む断面データの前記光源に対する光学特性を表す重み係数を設定する光学特性設定部と、
前記光源データ及び前記重み係数に基づいて、複数の前記断面の座標に応じた位置の照度を算出し、算出された前記照度に基づいて前記複数の断面の照度スライスデータを作成する照度スライスデータ作成部と、
前記複数の照度スライスデータから前記対象物の二次元断層画像を合成する合成部と
を備えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記合成部は、前記断面データ及び前記複数の照度スライスデータから前記二次元断層画像を合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】
前記照度スライスデータ作成部は、
前記光源データに対して二次元畳み込み積分を行うことにより、二次元畳み込み積分データを生成する二次元畳み込み処理部と、
前記光源データ及び前記二次元畳み込み積分データに対して、前記重み係数に基づいて重み付き加算を行うことにより、前記照度スライスデータを作成する重み付き加算部と
を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】
前記照度スライスデータ作成部は、
前記光源データの初期値と前記重み付け加算部による前記重み付き加算の結果とを、光源スライスデータとして保持する光源データ保持部を備え、
前記断面データにおける照度演算開始スライスから照度演算終了スライスまで前記断面データを切り替えながら、前記光源スライスデータに対して二次元畳み込み積分を行うことにより、二次元畳み込み積分データを生成し、前記光源スライスデータ及び前記二次元畳み込み積分データに対して、前記重み係数に基づいて重み付き加算を行うことにより、前記照度スライスデータを作成することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記照度スライスデータ作成部は、視線方向に基づいて、前記照度演算開始スライスから前記照度演算終了スライスまでの順序を変更することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記光学特性設定部は、前記断面データの輝度と、所定の方向に有効な輝度が連続する前記断面データのスライス数とに応じて、前記重み係数を設定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記合成部は、複数の前記照度スライスデータの照度値の平均、複数の前記スライスデータの重み付き加算、及び前記断面データの前記輝度情報により参照される不透明度テーブルによるレンダリング処理のうち少なくとも１つを用いて前記二次元断層画像を合成することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記二次元断層画像を表示する表示部を備え、
前記表示部は、前記複数の断面を設定するための視線方向の領域幅を設定する第１の設定部、前記断面データの法線方向に任意の厚みを設定する第２の設定部、前記断面データのスライス数を設定する第３の設定部、前記光源の照射方向を設定する第４の設定部、視点の順方向又は逆方向を変更する第５の設定部、前記合成部の合成手法を設定する第６の設定部のうちの少なくとも１つ又は複数の組み合わせを表示することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記表示部は、前記断面の断面画像に対応する前記二次元断層画像、前記断面画像に直交する前記二次元断層画像、前記三次元空間で互いに直交する複数の前記二次元断層画像、及び前記断面画像に直交し互いに平行な複数の前記二次元断層画像のうちの少なくとも１つを表示することを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記表示部は、
前記断面画像に直交する前記二次元断層画像を表示する場合、前記複数の照度スライスデータを作成するための前記複数の断面の位置を規定する断層画像設定枠を表示し、
前記三次元空間でお互いに直交する複数の前記二次元断層画像を表示する場合、共通の交点である交点マークを表示し、
前記断面画像に直交しお互いに平行な複数の前記二次元断層画像を表示する場合、前記複数の二次元断層画像に対応する前記断面の位置を規定する断層画像設定ラインを表示することを特徴とする請求項９に記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
複数の前記二次元畳み込み処理部を備え、
前記複数の二次元畳み込み処理部は、前記光源データに対し、それぞれ異なる前記二次元畳み込み積分データを出力し、重み付き加算部へそれぞれ出力することを特徴とする請求項３に記載の超音波診断装置。
【請求項１２】
前記二次元断層画像を表示する表示部を備え、
前記表示部は、前記断面の断面画像と前記断面の断面画像に対応する前記二次元断層画像を並列に表示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１３】
対象物の断面に照射される光源の特性を表す光源データを設定し、
前記断面における輝度情報を含む断面データの前記光源に対する光学特性を表す重み係数を設定し、
前記光源データ及び前記重み係数に基づいて、複数の前記断面の座標に応じた位置の照度を算出し、算出された前記照度に基づいて前記複数の断面の照度スライスデータを作成し、
前記複数の照度スライスデータから前記対象物の二次元断層画像を合成することを特徴とする超音波二次元断層画像生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置に関し、特に、超音波の輝度ボリュームデータから二次元断層画像を生成する超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、超音波探触子により被検体内部に超音波を送信し、被検体内部から生体組織の構造に応じた超音波の反射エコー信号を受信し、例えば、超音波断層画像（Ｂモード像）などの断層画像を構成して診断用に表示する。【０００３】
三次元超音波データを収集する場合には、探触子を自動もしくは手動で短軸方向に走査することにより得られた三次元データに対し、座標変換を行った後に視線方向に超音波画像データを再構成し、三次元画像を作成することで対象物の表面を観察する技術が一般的となっている。現在では、これらの信号処理を実時間で実施し、動く三次元画像を表示するリアルタイム３Ｄ又は４Ｄと呼ばれる技術が一般的となっている。【０００４】
また、表面ではなく、三次元空間の任意の断面を観察したい場合や、詳細な画像を得たい場合には、三次元データから任意の断面を表示する技術が一般的となっている。【０００５】
しかしながら、これらの技術では、通常の二次元断層画像と同じく、スペックルと呼ばれる超音波に特有な回折模様により、連続するはずの領域が途切れて表示されたり、対象物の立体的構造がわかりにくかったりするという問題がある。【０００６】
このような問題を解決する方法としては、例えば、特許文献１に開示される方法がある。この方法では、強調したＣ面画像を表示するため、解剖学的特徴のうちの１つを強調するように、表面テクスチャ、最大密度、最小密度、平均投影、傾斜光レンダリング及び最大透明度のうちの１つであるボリュームレンダリング技法を選択することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−７４２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の超音波診断装置では、肉眼により観察するマクロ標本や、顕微鏡やルーペにより背面から光を当てて観察するミクロ標本などのように、構造が明瞭に確認可能であり、リアリティを向上させた断層画像を得ることはできなかった。【０００９】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、三次元空間の任意の断面画像に、光の挙動（漏出、吸収、散乱、反射など）を表す光学特性（又は、陰影効果）を付与し、構造が明瞭に確認可能であり、リアリティを向上させた断層画像を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の超音波診断装置は、前記対象物の断面に照射される光源の特性を設定し、光源の特性に基づいて光源データを生成する光源情報設定部と、前記断面における輝度情報を含む断面データの前記光源に対する光学特性を表す重み係数を設定する光学特性設定部と、前記光源データ及び前記重み係数に基づいて、複数の前記断面の座標に応じた位置の照度を算出し、算出された前記照度に基づいて前記複数の断面の照度スライスデータを作成する照度スライスデータ作成部と、前記複数の照度スライスデータから前記対象物の二次元断層画像を合成する合成部とを備える。    【００１１】
この構成によれば、三次元空間の任意の断面画像に、光の挙動（漏出、吸収、散乱、反射など）を表す光学特性（又は、陰影効果）を付与し、構造が明瞭に確認可能であり、リアリティを向上させた断層画像を得ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、三次元空間の任意の断面画像に、光の挙動（漏出、吸収、散乱、反射など）を表す光学特性（又は、陰影効果）を付与し、構造が明瞭に確認可能であり、リアリティを向上させた断層画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施の形態に係る超音波診断装置の一例を示したブロック図である。
【図２】任意断面画像記憶部に記憶される複数の断面画像を表す概念図である。
【図３】断層画像処理部の一例を示したブロック図である。
【図４】任意の断面の断面データ、照度スライスデータ、及び光源を模式的に表した概念図である。
【図５】照度スライスデータ作成部の構成の一例を示したブロック図である。
【図６】重み付き加算部で用いる重み係数の設定について説明した図である。
【図７】本実施の形態の効果の一例を示した図である。
【図８】断層画像の表示状態を切り替えるグラフィカルユーザインターフェイスの一例を示した図である。
【図９】超音波の任意の断面画像と、断層画像の同一断面とを同時に表示する形態を示した図である。
【図１０】超音波の任意の断面画像と、当該断面画像に直交する断層画像とを同時に表示する形態を示した図である。
【図１１】三次元空間で互いに直交する３つの面における二次元断層画像と、三次元画像とを同時に表示する形態を示した図である。
【図１２】超音波の１つ以上の任意の断層画像と、直交する複数の断層画像を同時に表示する表示形態の一例を示した図である。
【図１３】本実施の形態の変形例にかかる照度スライスデータ作成部について示したブロック図である。
【図１４】本実施の形態の他の変形例にかかる二次元畳み込み処理部について示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態の超音波診断装置について、図面を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る超音波診断装置の一例を示したブロック図である。図１に示すように、超音波診断装置０００１は、制御部０００３、操作部０００４、送信部０００５、受信部０００６、送受信制御部０００７、整相加算部０００８、表示部０００９、断層情報演算部００１１、三次元データ記憶部００１２、任意断面画像作成部００１３、三次元座標変換部００１４、ボリュームデータ記憶部００１５、三次元画像処理部００１６、画像合成部００１７、投影処理部００１８、勾配演算部００１９、任意断面画像記憶部００２０、及び断層画像処理部００２１を備え、輝度ボリュームデータに基づいて、三次元空間における対象物の画像を生成する。また、超音波診断装置０００１には、超音波探触子０００２が接続されている。
【００１５】
超音波探触子０００２は、被検体００１０に当接させて用いられる。超音波探触子０００２は、複数の振動子を配設して形成されており、被検体００１０に振動子を介して超音波を送受信する機能を有している。超音波探触子０００２は、矩形又は扇形をなす複数の振動子からなり、複数の振動子の配列方向と直交する方向に振動子を機械的に振り、あるいは手動で移動させ、超音波を三次元に送受信することができる。超音波探触子０００２は、複数の振動子が二次元配列され、超音波の送受信を電子的に制御することができるものでもよい。
【００１６】
制御部０００３は、超音波診断装置０００１及び超音波探触子０００２の各構成要素を制御する。操作部０００４は、制御部０００３に各種入力を行う。操作部０００４は、キーボードやトラックボールなどを備えている。
【００１７】
送信部０００５は、超音波探触子０００２を介して被検体００１０に一定の時間間隔をおいて超音波を繰り返し送信させる。送信部０００５は、超音波探触子０００２の振動子を駆動して超音波を発生させるための送波パルスを生成する。送信部０００５は、送信される超音波の収束点をある深さに設定する機能を有している。受信部０００６は、被検体００１０から反射した反射エコー信号を受信する。受信部０００６は、超音波探触子０００２で受信された反射エコー信号について所定のゲインで増幅してＲＦ信号すなわち受信信号を生成するものである。送受信制御部０００７は、送信部０００５と受信部０００６を制御する。
【００１８】
整相加算部０００８は、受信部０００６で受信された反射エコーを整相加算する。整相加算部０００８は、受信部０００６で増幅されたＲＦ信号の位相を制御し、１点又は複数の収束点に対し超音波ビームを形成してＲＦ信号フレームデータ（ＲＡＷデータに相当）を生成する。断層情報演算部００１１は、整相加算部０００８で生成されたＲＦ信号フレームデータに基づいて断層画像を構成する。三次元データ記憶部００１２は、断層情報演算部００１１で構成された断層画像を複数記憶する。
【００１９】
任意断面画像作成部００１３は、断層画像の取得形状に基づいて断面画像を作成する。三次元座標変換部００１４は、断層画像の取得形状に基づいて三次元座標変換を行ない、輝度ボリュームデータを生成し、ボリュームデータ記憶部００１５に格納する。三次元画像処理部００１６は、ボリュームデータ記憶部００１５に格納された輝度ボリュームデータを用いて照度ボリュームデータを作成する。
【００２０】
勾配演算部００１９は、ボリュームデータ記憶部００１５に格納された輝度ボリュームデータを用いて勾配ボリュームデータを作成する。投影処理部００１８は、照度ボリュームデータと輝度ボリュームデータと、勾配ボリュームデータとを用いてレンダリング処理を行い、三次元画像を生成する。また、投影処理部００１８は、輝度ボリュームデータ及び照度ボリュームデータから三次元画像を作成してもよい。画像合成部００１７は、投影処理部００１８で生成された三次元画像と、任意断面画像作成部００１３で作成された断面画像を合成する。表示部０００９は、画像合成部００１７で作成された表示画像を表示する。
【００２１】
次に、三次元データの処理について説明する。超音波探触子０００２は、超音波の送受信と同時に、二次元的に送受信方向を切り替えながら、例えばθ、φの２つの軸に沿って計測することができる。断層情報演算部００１１は、制御部０００３における設定条件に基づいて、整相加算部０００８から出力されるＲＦ信号フレームデータを入力して、ゲイン補正、ログ圧縮、検波、輪郭強調、平滑化処理等の信号処理を行ない、二次元断層データを構成する。
【００２２】
三次元データ記憶部００１２は断層情報演算部００１１の出力データである二次元断層データを、取得位置に相当する送受信方向に基づいて、複数記憶する機能を有する。例えば、深さ方向にサンプリングを行った時系列の超音波データを、θ方向に送受信を行った計測結果から作成された二次元断層画像を、θ方向に直交するφ方向に駆動して複数枚取得し、φに関連付けられた複数の二次元断層データを三次元断層データとして記憶している。
【００２３】
三次元座標変換部００１４は、三次元データ記憶部００１２に記憶された三次元断層データを用い、取得位置（深さ、θ、φ）に基づいて空間上の座標に三次元座標変換を行ない、輝度ボリュームデータを生成し、ボリュームデータ記憶部００１５に格納する。
【００２４】
任意断面画像作成部００１３は、三次元データ記憶部００１２に記憶された三次元断層データを用い、取得位置（深さ、θ、φ）に基づいて、制御部０００３及び操作部０００４により設定された三次元空間上の任意の平面における任意断面画像を作成する。
【００２５】
三次元画像処理部００１６は、ボリュームデータ記憶部００１５に格納された輝度ボリュームデータに基づいて、照度ボリュームデータを作成する。勾配演算部００１９は、ボリュームデータ記憶部００１５に格納された輝度ボリュームデータに基づいて、各ボクセル座標における視線方向の勾配が算定されたボリュームデータを作成する。投影処理部００１８は、照度ボリュームデータと輝度ボリュームデータとを用いてレンダリング処理を行い、三次元画像を生成する。
【００２６】
任意断面画像記憶部００２０は、任意断面画像作成部００１３で作成された複数の断面画像を記憶する。本実施の形態では、任意断面画像記憶部００２０は、任意の断面（操作者が観察する断面）及び当該断面に平行で等間隔の断面画像の断面データを記憶する。
【００２７】
図２は、任意断面画像記憶部００２０に記憶される複数の断面画像を表す概念図である。図２に示すように、任意断面画像作成部００１３は、三次元空間０２００に任意の断面の断面データ０２０２を指定し、断面データ０２０２から断面画像０２０５を作成する。任意断面画像作成部００１３は、操作者により設定された断面データ０２０２の法線方向の厚み（又は、断面データ０２０２に平行で、操作者により設定された間隔）を有する断面データ０２０１,０２０３を作成する。任意断面画像記憶部００２０は、複数の断面データ０２０１，０２０２，０２０３を記憶する。断面画像０２０５は、断面データ０２０１，０２０２，０２０３を加算し、平滑化効果を得た断面画像であってもよい。
【００２８】
次に、断層画像処理部００２１について詳しく説明する。断層画像処理部００２１は、任意断面画像記憶部００２０に格納された複数の断面画像の断面データに基づいて、陰影効果を強調した断層画像を作成する。
【００２９】
図３は、断層画像処理部００２１の一例を示したブロック図である。図３に示すように、断層画像処理部００２１は、光源情報設定部００３１と、光学特性設定部００３２と、照度スライスデータ作成部００３３と、合成部００３４とを備える。本実施の形態に係る超音波診断装置０００１は、対象物の断面に照射される光源の特性を表す光源データを設定する光源情報設定部００３１と、前記断面における輝度情報を含む断面データの前記光源に対する光学特性を表す重み係数を設定する光学特性設定部００３２と、前記光源データ及び前記重み係数に基づいて、複数の前記断面の座標に応じた位置の照度を算出し、算出された前記照度に基づいて前記複数の断面の照度スライスデータを作成する照度スライスデータ作成部００３３と、前記複数の照度スライスデータから前記対象物の二次元断層画像を合成する合成部００３４とを備える。また、本実施の形態に係る超音波二次元断層画像生成方法では、対象物の断面に照射される光源の特性を表す光源データを設定し、前記断面における輝度情報を含む断面データの前記光源に対する光学特性を表す重み係数を設定し、前記光源データ及び前記重み係数に基づいて、複数の前記断面の座標に応じた位置の照度を算出し、算出された前記照度に基づいて前記複数の断面の照度スライスデータを作成し、前記複数の照度スライスデータから前記対象物の二次元断層画像を合成する。
【００３０】
光源情報設定部００３１は、三次元空間における対象物の断面に照射される光源の特性を表す光源データを設定する。光源情報設定部００３１は、光源の強さを表す光源データを生成する。また、光源情報設定部００３１は、光源の強さ、三次元空間上の光源の位置、光源の方向、光源の色調、及び光源の形状のうち少なくとも１つを調整して光源データを設定することもできる。例えば、光源情報設定部００３１は、制御部０００３を介して操作部０００４から入力及び設定される光源の方向と光源の強さと光源の色調に基づいて光源データを生成する。
【００３１】
光学特性設定部００３２は、任意断面画像記憶部００２０に格納された複数の断面データ０２０１，０２０２，０２０３の光学特性を設定する。光学特性設定部００３２は、断面データ（断面における輝度情報を含む断面データ）の光源に対する光学特性を表す重み係数を設定する。照度スライスデータ作成部００３３は、光源情報設定部００３１で設定された光源データと光学特性設定部００３２で設定された光学特性（重み係数）とに基づいて、複数の断面データ上に配置される照度を算出し、照度スライスデータを作成する。複数の断面の照度スライスデータを作成する場合、照度スライスデータ作成部００３３は、光源データ及び重み係数に基づいて、複数の断面の座標に応じた位置の照度を算出する。
【００３２】
合成部００３４は、前記断面データ及び前記複数の照度スライスデータから前記二次元断層画像を合成する。合成部００３４は、複数の照度スライスデータから対象物の二次元断層画像を合成する。合成部００３４は、複数の前記照度スライスデータの照度値の平均、複数の前記スライスデータの重み付き加算、及び前記断面データの前記輝度情報により参照される不透明度テーブルによるレンダリング処理のうち少なくとも１つを用いて前記二次元断層画像を合成してもよい。つまり、合成部００３４は、複数の照度スライスデータのそれぞれ対応する位置（断面における同一座標）の照度値を平均することにより、１枚の断層画像に合成してもよい。また、合成部００３４は、複数の照度スライスデータにそれぞれ重みを付けて加算（照度値を重み付き加算）することにより、１枚の断層画像に合成してもよい。また、合成部００３４は、照度スライスデータと、照度スライスデータに対応する断面データの輝度とに、重みを付けて加算することにより１枚の断層画像に合成することが可能である。つまり、合成部００３４は、断面データ及び複数の照度スライスデータから二次元断層画像を合成することができる。
【００３３】
次に、光源情報設定部００３１により設定される光源データ、光学特性設定部００３２により設定される光学特性、及び照度スライスデータ作成部００３３により作成される照度スライスデータについて、図４及び図５を用いて説明する。
【００３４】
図４は、任意の断面の断面データ、照度スライスデータ、及び光源を模式的に表した概念図である。図４に示すように、図２と同様、三次元空間０２００に任意の断面の断面データ０２０２が指定され、当該断面の断面データ０２０２に平行な断面の断面データ０２０１,０２０３が指定される。任意断面画像記憶部００２０は、複数の断面データ０２０１，０２０２，０２０３を記憶する。
【００３５】
照度スライスデータ０４０１，０４０２，０４０３は、断面データ０２０１，０２０２，０２０３に対応する。光源情報設定部００３１により設定される光源０４００の光が断面データ０２０１，０２０２，０２０３の断面に到達した場合の光の強度を算出することにより、照度スライスデータ０４０１，０４０２，０４０３が作成される。
【００３６】
光源情報設定部００３１は、光源０４００の光源データ（光源の強さ）を生成する。光源０４００の光は、断面データ０２０１，０２０２，０２０３の断面に表される組織を伝搬し、組織中において漏出、吸収、散乱、又は反射する。組織中における光の挙動（漏出、吸収、散乱、反射など）が反映された照度スライスデータ０４０１，０４０２，０４０３が照度スライスデータ作成部００３３により生成される。
【００３７】
光学特性設定部００３２は、照度スライスデータ０４０１，０４０２，０４０３を算出するために用いられる断面データ０２０１，０２０２，０２０３の光学特性を設定する。光学特性設定部００３２は、光源に対する断面データ０２０１，０２０２，０２０３の光学特性を表す重み係数を設定する。照度スライスデータ作成部００３３は、光源０４００の最近位に位置する断面データ０２０１から照度演算を開始し、最遠位に位置する断面データ０２０３まで照度演算を行う。つまり、図４において、断面データ０２０１の断面が照度演算開始スライスとなり、断面データ０２０３の断面が照度演算終了スライスとなる。
【００３８】
照度スライスデータ０４０１，０４０２，０４０３が、光源０４００の最近位から最遠位の順に作成されて、合成部００３４により合成されることにより、断層画像０４０４が作成される。
【００３９】
次に、照度スライスデータ作成部００３３の構成の一例について、図５を用いて説明する。図５に示すように、照度スライスデータ作成部００３３は、照度スライスデータ記憶部０５０１、光源データ保持部０５０２、二次元畳み込み処理部０５０３、及び重み付き加算部０５０４を備える。照度スライスデータ作成部００３３は、前記光源データに対して二次元畳み込み積分を行うことにより、二次元畳み込み積分データを生成する二次元畳み込み処理部０５０３と、前記光源データ及び前記二次元畳み込み積分データに対して、前記重み係数に基づいて重み付き加算を行うことにより、前記照度スライスデータを作成する重み付き加算部０５０４とを備える。また、照度スライスデータ作成部００３３は、前記光源データの初期値と前記重み付け加算部０５０４による前記重み付き加算の結果とを、光源スライスデータとして保持する光源データ保持部０５０２を備え、前記断面データにおける照度演算開始スライスから照度演算終了スライスまで前記断面データを切り替えながら、前記光源スライスデータに対して二次元畳み込み積分を行うことにより、二次元畳み込み積分データを生成し、前記光源スライスデータ及び前記二次元畳み込み積分データに対して、前記重み係数に基づいて重み付き加算を行うことにより、前記照度スライスデータを作成する。
【００４０】
光源データ保持部０５０２は、光源スライスデータを保持する。光源スライスデータは、光源情報設定部００３１において設定される光源データの初期値を持つ。光源データの初期値は、照度スライスデータ作成部００３３が照度演算を開始する前に、光源データ保持部０５０２に設定される。
【００４１】
二次元畳み込み処理部０５０３は、光源データ保持部０５０２より保持されている光源スライスデータ（光源データ）に対し、二次元畳み込み積分を行うことにより、二次元畳み込み積分データを生成する。二次元畳み込み積分は、光源スライスデータ（光源データ）と、散乱の特性を表す畳み込みカーネルとの二次元畳み込み積分処理であり、畳み込みカーネルは、二次元の行列で構成され、制御部より設定される。重み付き加算部０５０４は、二次元畳み込み処理部０５０３の出力結果である二次元畳み込み積分スライスデータと、光源データ保持部０５０２より保持されている光源スライスデータとを入力する。重み付き加算部０５０４は、光源スライスデータ（光源データ）及び二次元畳み込み積分スライスデータに対して、重み係数に基づいて重み付き加算を行うことにより、照度スライスデータを作成する。重み係数は、光学特性設定部００３２により設定される。
【００４２】
重み付き加算部０５０４の結果は、照度スライスデータとして照度スライスデータ記憶部０５０１に格納される。また、重み付き加算部０５０４の結果である照度スライスデータは、光源データ保持部０５０２に光源スライスデータとして格納（保持）される。つまり、光源データ保持部０５０２は、光源データの初期値と重み付け加算部０５０４による重み付き加算の結果とを、光源スライスデータとして保持する。二次元畳み込み処理部０５０３は、光源データ保持部０５０２より保持されている光源スライスデータに対し、さらに二次元畳み込み積分を行う。
【００４３】
次に、重み付き加算部０５０４で用いる重み係数の設定について、図６を用いて詳述する。図６の二次元重み係数テーブル０６０１は、光学特性設定部００３２によって設定される重み係数を二次元に配列したものであり、参照される断面の断面データの輝度と、有効スライス厚との２つを指標として、二次元的に格納された重み係数を参照するための二次元テーブルである。有効スライス厚とは、所定の方向（例えば、視線方向）に有効な輝度が連続する断面データのスライス数を意味する。有効な輝度値とは、予め設定された閾値を超えている輝度値を意味する。
【００４４】
本実施形態における光学特性は、組織の光学的な特性に基づき、光の挙動（振る舞い）を再現するように設定された重み係数により規定され、光学特性設定部００３２により設定される。光学特性設定部００３２は、輝度ボリュームデータの光学特性として、重み係数を備える二次元重み係数テーブル０６０１を設定する。つまり、光学特性設定部００３２は、前記断面データの輝度と、所定の方向に有効な輝度が連続する前記断面データのスライス数（有効スライス厚）とに応じて、前記重み係数を設定する。
【００４５】
断面データの輝度と有効スライス厚との２つの指標に基づいて、二次元重み係数テーブル０６０１から参照される重み係数がａとｂの２つである場合について説明する。光源スライスデータに対して加味される重み係数がａであり、二次元畳み込み積分スライスデータに対して加味される重み係数がｂである場合、ａとｂの大きさを調整することにより、光の挙動（散乱の程度など）を簡便に設定することができる。
【００４６】
また、重み係数ａとｂと、光源スライスデータと二次元畳み込み積分スライスデータとの加重和が、照度スライスデータ記憶部０５０１に出力される。重み係数ａとｂの合計値を大きく設定することにより、増強された照度を設定することが可能となり、重み係数ａとｂの合計値を小さく設定することにより、減弱された照度を設定することが可能となる。
【００４７】
有効スライス厚は、断面データの同一座標における有効な輝度値が連続するスライス枚数を意味する。有効な輝度値は、参照する輝度が閾値を超えているか否かによって判定される。閾値は、操作部０００４から制御部０００３を介して設定される。
【００４８】
図４の断面データ０２０１，０２０２，０２０３を順番に参照する場合、参照する座標の輝度値が閾値を超えていれば、有効スライス厚は増加し、閾値を下回れば、有効スライス厚は初期化される。照度スライスデータ０４０１，０４０２，０４０３の照度演算において、重み付き加算部０５０４が、該当する座標の輝度値と有効スライス厚とに基づいて、二次元重み係数テーブル０６０１から重み係数を参照する。重み付き加算部０５０４は、光源スライスデータ及び二次元畳み込み積分スライスデータに対して、重み係数に基づいて重み付き加算を行う。
【００４９】
本実施の形態によれば、生体の音響インピーダンスに相当する輝度と、生体の形状に相当する有効スライス厚とによって判別される光学特性を設定することができる。すなわち、複雑な演算を行わずに、組織の特性を反映した二次元重み係数テーブルを設定して、二次元重み係数テーブルに基づいて、光の挙動（散乱の程度など）を調整することにより、組織中における光学的効果を簡便且つ任意に付与することが可能となり、組織の特性（例えば、組織の音響インピーダンスやそれに伴う硬軟）に応じてリアリティを向上させた断層画像０４０４を作成することができる。
【００５０】
照度スライスデータ作成部００３３は、照度演算開始スライス（断面データ０２０１）から照度演算終了スライス（断面データ０２０３）まで、重み付き加算部０５０４で参照される断面データを切り替えながら、上記の照度演算処理を繰り返し行う。つまり、照度スライスデータ作成部００３３は、断面データにおける照度演算開始スライスから照度演算終了スライスまで断面データを切り替えながら、光源スライスデータに対して二次元畳み込み積分を行うことにより、二次元畳み込み積分データを生成し、光源スライスデータ及び二次元畳み込み積分データに対して、重み係数に基づいて重み付き加算を行うことにより、照度スライスデータを作成する。
【００５１】
照度スライスデータ作成部００３３が照度演算終了位置まで演算を行った後、断面データ上に配置される照度が演算された照度スライスデータを作成し、照度スライスデータが照度スライスデータ記憶部０５０１に記憶される。
【００５２】
光の挙動特性は、自然法則に従って、光源の波長により異なる。よって、自然法則に則り、リアリティをより向上させる場合、照度演算は光源の波長ごとに行われる。この場合、重み係数は光源の波長ごとに異なる。
【００５３】
光源情報設定部００３１は、光源の複数の波長に応じた光源データを設定する。光学特性設定部００３２は、複数の波長ごとに重み係数を設定する。つまり、二次元重み係数テーブル０６０１は、波長ごとに複数用意され、照度スライスデータ作成部００３３は、波長ごとに照度演算処理を行い、波長ごとに複数の照度スライスデータを作成する。例えば、光源０４００が可視光線の７色である場合、照度スライスデータ作成部００３３は、重み係数（又は、二次元重み係数テーブル）を７種類設定し、照度スライスデータを７種類生成する。また、光源０４００が加色混合の三原色である場合、照度スライスデータ作成部００３３は、Ｒ要素、Ｇ要素、Ｂ要素の波長に相当する３種類の重み係数（又は、二次元重み係数テーブル）を設定し、照度スライスデータを３種類生成する。
【００５４】
本実施の形態では、光源０４００が加色混合の三原色であり、３種類の重み係数（又は、二次元重み係数テーブル）が設定され、３種類の照度スライスデータが生成される場合について説明する。
【００５５】
照度スライスデータが波長ごと（Ｒ要素、Ｇ要素、Ｂ要素ごと）に３種類生成されるので、合成部００３４は、波長ごとに照度スライスデータを合成して、波長ごとの３種類（Ｒ要素、Ｇ要素、Ｂ要素）の断層画像を作成する。照度スライスデータ記憶部０５０１内の照度スライスデータが、波長ごとに合成部００３４により３種類の断層画像に合成される。合成部００３４は、複数の照度スライスデータの座標における照度値の平均を波長ごとに算出することにより、３種類の断層画像に合成することが可能である。また、合成部００３４は、複数の照度スライスデータに波長ごとに重みを付けて加算することにより、３種類の断層画像に合成することも可能である。また、合成部００３４は、照度スライスデータ記憶部０５０１内の照度スライスデータと、照度スライスデータに対応する断面データの輝度とに重みを付けて加算することにより１枚の断層画像に合成することが可能である。
【００５６】
照度スライスデータが波長ごとに３種類用意されている場合、合成部００３４（断層画像処理部００２１）は、波長ごとに照度スライスデータを参照して、波長ごとの３種類の断層画像を作成する。
【００５７】
また、合成部００３４は、波長ごとの３種類の照度スライスデータと、照度スライスデータに対応する断面データの輝度に基づいて、式（１）〜（３）を用いて断層画像を作成することも可能である。式（１）〜（３）に示すように、合成部００３４は、波長ごと（Ｒ要素、Ｇ要素、Ｂ要素）の照度スライスデータL_r[k]，L_g[k]，L_b[k]における照度値（ボクセル値）、断面データの輝度（ボクセル値）C、及び輝度Cにより参照される不透明度テーブルαに基づいて、断層画像を作成するレンダリング処理を行うことも可能である。つまり、波長ごとの照度スライスデータL_r[k]、L_g[k]、L_b[k]におけるボクセル値を、断面データの輝度Cにより参照される不透明度テーブルαにより求められる不透明度項を乗じ、視線方向に累算することにより、断層画像が生成される。
【００５８】
ＯＵＴ＿Ｒ［Ｋ］＝Σｋ＝０：Ｋ（（Ｌ＿ｒ［ｋ］）・α［Ｃ［ｋ］］・Πｍ＝０：ｋ−１（１−α［Ｃ［ｍ］］））・・・（１）
ＯＵＴ＿Ｇ［Ｋ］＝Σｋ＝０：Ｋ（（Ｌ＿ｇ［ｋ］）・α［Ｃ［ｋ］］・Πｍ＝０：ｋ−１（１−α［Ｃ［ｍ］］））・・・（２）
ＯＵＴ＿Ｂ［Ｋ］＝Σｋ＝０：Ｋ（（Ｌ＿ｂ［ｋ］）・α［Ｃ［ｋ］］・Πｍ＝０：ｋ−１（１−α［Ｃ［ｍ］］））・・・（３）
【００５９】
式中の“k”は、視線方向のスライス番号座標を表す。視線方向は、制御部０００３を介して操作部０００４により、超音波画像を観察する方向として設定される。視線方向は、照度スライスデータと断面データの参照順序を決定する。照度スライスデータ作成部００３３は、視線方向に基づいて、照度演算開始スライスから照度演算終了スライスまでの順序を変更する。図４に示すように、視線方向に基づいて、照度スライスデータ０４０１から０４０３までの順序で合成計算が行われることも可能であるし、照度スライスデータ０４０３から０４０１までの順序で合成計算が行われることも可能である。この場合、照度スライスデータに対応する断面データも、視線方向に基づいて照度スライスデータと同じ順序で参照され、照度スライスデータ０４０１から０４０３までの順序で合成計算を行う場合は、断面データ０２０１から０２０３までの順序で断面データが参照され、照度スライスデータ０４０３から０４０１までの順序で合成計算を行う場合は、断面データ０２０３から０２０１までの順序で断面データが参照される。
【００６０】
断層画像処理部００２１で作成された断層画像は、画像合成部００１７により任意の断面画像や三次元画像と同一画面上に配置され、表示部０００９により表示される。この場合、画像合成部００１７は、波長ごとに分けられた断層画像を表示部０００９の入力規格に合わせて適宜変換する。
【００６１】
本実施の形態の効果について、図７を用いて説明する。図７に示すように、断面データ０７０１，０７０３，０７０５の断面画像に、高輝度の構造物（例えば、組織）０７０２，０７０４，０７０６が現れる。これら３枚の断面データを合成した場合、合成画像０７１０に示すように、断層画像内に高輝度の構造物０７０２，０７０４，０７０６が同時に表示される。例えば、断面データ０７０１上の構造物０７０２は、合成画像０７１０上に高輝度部０７１２として表示される。断面データ０７０３上の構造物０７０４は、合成画像０７１０上に高輝度部０７１４として表示される。断面データ０７０５上の構造物０７０６は、合成画像０７１０上に高輝度部０７１６として表示される。
【００６２】
図７に示す照度スライスデータ０７０７，０７０８，０７０９は、断面データ０７０１，０７０３，０７０５にそれぞれ対応する。図７の照度スライスデータ０７０７，０７０８，０７０９は、視線方向に基づいて、照度スライスデータ０７０７から０７０９までの順序で、照度スライスデータ作成部００３３により照度演算が行われる場合を示している。
【００６３】
照度スライスデータ０７０７は、断面データ０７０１の輝度を参照した光学特性が付与されており、構造物０７０２の光学特性を反映した照度構造物０７２２が生成される。照度スライスデータ０７０８は、断面データ０７０３の輝度を参照した光学特性が付与されており、構造物０７０４の光学特性を反映した照度構造物０７２４が生成されるとともに、照度スライスデータ０７０７で生成された照度構造物０７２２が二次元畳み込み処理の効果を伴い、照度構造物０７３２として現れる。
【００６４】
照度スライスデータ０７０９は、断面データ０７０５の輝度を参照した光学特性が付与されており、構造物０７０６の光学特性を反映した照度構造物０７２６が生成されるとともに、照度スライスデータ０７０８で生成された照度構造物０７２４，０７３２が二次元畳み込み処理の効果を伴い、照度構造物０７３４，０７４２として現れる。
【００６５】
このように、照度スライスデータ作成部００３３は、光源データ（光源の位置、光源の方向、及び光源の強さや色調など）と光学特性とに基づいて、複数の断面データ０７０１，０７０３，０７０５上に配置される照度を算出し、照度スライスデータ０７０７，０７０８，０７０９を作成する。照度スライスデータ０７０９には、断面データ０７０５に基づいて照度構造物０７２６が生成されるとともに、照度スライスデータ０７０７，０７０８で生成された照度構造物０７２２，０７２４が二次元畳み込み処理の効果を伴い、光の挙動を反映した照度構造物０７３４，０７４２として現れる。
【００６６】
照度スライスデータ作成部００３３は、照度演算開始スライス（断面データ０７０１）から照度演算終了スライス（断面データ０７０５）まで、重み付き加算部０５０４で参照される断面データを切り替えながら、上記の照度演算処理を繰り返し行う。例えば、照度構造物０７４２は、照度スライスデータ０７０７で生成された照度構造物０７２２に対し、照度スライスデータ作成部００３３による照度演算処理を繰り返し行うことにより現れる。
【００６７】
合成部００３４が、３枚の照度スライスデータ０７０７，０７０８，０７０９と３枚の断面データ０７０１，０７０３，０７０５とを合成し、断層画像０７１０を作成する。断層画像０７１０には、高輝度部０７１２，０７１４，０７１６とともに照度構造物０７５２，０７５４，０７５６の効果が反映される。例えば、断面データ０７０１上の構造物０７０２は、合成された断層画像０７１０上に高輝度部０７１２と光学的な効果（照度構造物０７５２）を伴い、より構造を強調した画像として表示される。
【００６８】
図８は断層画像の表示状態を切り替えるグラフィカルユーザインターフェイスの一例を示した図である。図８に示すように、表示部０００９は、照度スライスデータと断層画像の表示状態を切り替えるための切替ボタン画面０８０１を表示する。制御部０００３を介して操作部０００４が切替ボタン画面０８０１のボタンを切り替えることにより、照度スライスデータと断層画像の表示状態を切り替えることが可能となる。
【００６９】
ボタン０８０２及びボタン０８０３は、断層画像を作成するための複数の断面データに対応する視線方向の厚みを選択するインターフェイス（第１の設定部）である。ボタン０８０２が選択された場合、複数の断面データが視線方向の広い領域に設定される。複数の断面データが視線方向の広い領域に設定されることで、広い範囲にわたって光学的な効果を断層画像に付与することができ、例えば、深い陰影効果を付与することができ、構造物をより強調することが可能となる。一方、ボタン０８０３が選択された場合、複数の断面データが視線方向の狭い領域に設定される。複数の断面データが視線方向の狭い領域に設定されることで、狭い範囲で光学的な効果を断層画像に付与することができ、光が透過しやすく、内部の構造を透過的に認識ことが可能となる。つまり、ボタン０８０２及びボタン０８０３は、複数の断面を設定するための視線方向の領域幅を設定する。
【００７０】
ボタン０８０４（第２の設定部）により、断面データ（例えば、図２の断面データ０２０２）の法線方向に任意の厚みを設定してもよい。また、ボタン０８０５（第３の設定部）により断面データの任意のスライス数を設定してもよい。ボタン０８０４及びボタン０８０５により、任意の厚みに任意のスライス数を等間隔に設定することで、断面データの間隔を調整することも可能である。
【００７１】
また、ボタン０８０６（第４の設定部）及びボタン０８０７（第４の設定部）により、光の照射方向を選択（設定）することも可能である。光の照射方向を順光とすれば、光源と視点の方向を一致させて肉眼によるマクロ標本のような断層画像を作成することができる。光の照射方向を透過光とすれば、光源と視点の方向を逆にして背面から光を当てるミクロ標本のような断層画像を作成することができる。また、ボタン０８０８（第５の設定部）により、視点の順方向又は逆方向を変更し、視線方向を変更することも可能である。
【００７２】
また、ボタン０８０９（第６の設定部）により、合成部００３４で実行される合成手法（例えば、照度値の平均や照度値の重み付き加算）を選択（設定）することも可能である。また、重み付き加算部０５０４で用いられる二次元重み係数テーブル０６０１を変更することも可能である。
【００７３】
本実施の形態に係る超音波診断装置０００１は、二次元断層画像を表示する表示部０００９を備え、表示部０００９は、前記複数の断面を設定するための視線方向の領域幅を設定する第１の設定部、前記断面データの法線方向に任意の厚みを設定する第２の設定部、前記断面データのスライス数を設定する第３の設定部、前記光源の照射方向を設定する第４の設定部、視点の順方向又は逆方向を変更する第５の設定部、前記合成部の合成手法を設定する第６の設定部のうちの少なくとも１つ又は複数の組み合わせを表示する。つまり、ボタンに複数の条件を付与することにより、複数の条件を同時に変更することも可能である。
【００７４】
ボタン０８１０及びボタン０８１１は、厚みと光の照射方向の条件が付与されたボタンである。ボタン０８１０により、厚みを厚くして光を順光とする設定を一括で行うことができ、複数の断面データを作成する範囲を広く設定して、光源と視点の方向を一致させて肉眼によるマクロ標本のような断層画像を作成することができる。ボタン０８１１により、厚みを薄くして光を透過光とする設定を一括で行うことができ、複数の断面データを作成する範囲を狭く設定して、光源と視点の方向を逆にして背面から光を当てるミクロ標本のような断層画像を作成することができる。また、目的とする表示に合致した光学特性を表す二次元重み係数テーブル０６０１が同時に変更されてもよい。
【００７５】
このように、表示部０００９又は操作部０００４に備えられたインターフェイスにより断層画像の表示状態の設定が変更された場合、制御部０００３を介して、断層画像の描画範囲やスライス数が任意断面画像作成部００１３により設定され、光源情報設定部００３１により照射方向が設定され、光学特性設定部００３２により二次元重み係数テーブル０６０１が設定される。
【００７６】
次に、本実施の形態における表示形態について、図９を用いて説明する。図９は、超音波の任意の断面画像と、断層画像の同一断面とを同時に表示する形態を示した図である。図９に示すように、表示部０００９は、従来の断面画像である断面画像０９０１と本実施の形態による断層画像（二次元断層画像）０９０２とを同時に表示する。つまり、表示部０００９は、前記断面の断面画像０９０１と前記断面の断面画像に対応する前記二次元断層画像０９０２を並列に表示する。この結果、断面画像０９０１を用いて従来の診断基準による診断を行いながら、組織構造が明瞭に確認可能な断層画像０９０２を用いて診断確度を向上することができる。
【００７７】
次に、本実施の形態におけるその他の表示形態について、図１０を用いて説明する。図１０は、超音波の任意の断面画像と、当該断面画像に直交する断層画像とを同時に表示する形態を示した図である。図１０に示すように、表示部０００９は、従来の断面画像１００１と、本実施の形態による断層画像であって、断面画像１００１に直交する断層画像（二次元断層画像）１００３とを同時に表示する。断面画像１００１には、断層画像設定枠１００２が表示される。断面画像１００１は、断層画像設定枠１００２を設定するためのガイドとして用いられる。
【００７８】
断層画像設定枠１００２は、断面画像１００１に直交する断層画像１００３の作画範囲を決める枠であり、断層画像設定枠１００２により決められた範囲内で複数の任意の断面画像が構成され、構成される複数の断面データに基づいて断層画像１００３が作成され表示される。つまり、断層画像設定枠１００２は、複数の照度スライスデータを作成するための複数の断面の位置を規定する。断層画像１００３は、断面画像１００１に直交する面上の画像であり、断面画像１００１とともに断層画像１００３を設定して観察可能とすることで、検査効率を向上することができる。
【００７９】
次に、本実施の形態におけるその他の表示形態について、図１１を用いて説明する。図１１は、三次元空間で互いに直交する３つの面における二次元断層画像と、三次元画像とを同時に表示する形態を示した図である。図１１に示すように、共通の交点を有する３つの直交面における断層画像（二次元断層画像）１１０１，１１０２，１１０３と、三次元画像１１０４が、表示部０００９により同時に表示される。
【００８０】
三次元画像１１０４には、断層画像１１０１，１１０２，１１０３にそれぞれ対応する断層画像設定マーク１１０５，１１０６，１１０７が表示される。断層画像設定マーク１１０５，１１０６，１１０７が移動することで、対応する断層画像１１０１，１１０２，１１０３が移動する。表示部０００９の三次元画像上で断層画像設定マーク１１０５，１１０６，１１０７のうち１つを選択し、トラックボールやカーソルにより、断層画像設定マーク１１０５，１１０６，１１０７は移動可能である。また、エンコーダ操作により、断層画像設定マーク１１０５，１１０６，１１０７は任意の方向に直接移動可能である。
【００８１】
また、断層画像１１０１，１１０２，１１０３には、共通の交点である交点マーク１１０８が表示され、交点マーク１１０８を移動することで断層画像１１０１，１１０２，１１０３の位置を移動させることも可能である。交点マーク１１０８の位置は、三次元画像１１０４の断層画像設定マーク１１０５，１１０６，１１０７の交点の位置に対応し、交点マーク１１０８を動かすことで断層画像設定マーク１１０５，１１０６，１１０７も移動する。この結果、断層画像１１０１，１１０２，１１０３の位置も移動する。表示部０００９上の交点マーク１１０８を選択し、トラックボールやカーソルで交点マーク１１０８を移動させてもよいし、エンコーダ操作で交点マーク１１０８を任意の方向に直接移動させてもよい。
【００８２】
図１１に示す表示形態を用いることで、断層画像１１０１，１１０２，１１０３と三次元画像１１０４とを同時に観察することが可能となり、検査効率を向上することができる。また、断層画像１１０１，１１０２，１１０３の表示位置を容易に操作可能であり、検査効率を向上することができる。
【００８３】
つまり、表示部０００９は、前記断面画像に直交する前記二次元断層画像を表示する場合、前記複数の照度スライスデータを作成するための前記複数の断面の位置を規定する断層画像設定枠１００２を表示し、前記三次元空間でお互いに直交する複数の前記二次元断層画像を表示する場合、共通の交点である交点マーク１１０８を表示し、前記断面画像に直交しお互いに平行な複数の前記二次元断層画像を表示する場合、前記複数の二次元断層画像に対応する前記断面の位置を規定する断層画像設定ライン１３０２〜１３０９を表示する。
【００８４】
次に、本実施の形態における表示形態のその他の例について、図１２を用いて説明する。図１２は、超音波の１つ以上の任意の断層画像と、直交する複数の断層画像を同時に表示する表示形態の一例を示した図である。図１２に示すように、任意の断面画像１３０１がガイドとして用いられる。断面画像１３０１には、断層画像設定ライン１３０２，１３０３，１３０４，１３０５，１３０６，１３０７，１３０８，１３０９が表示されている。断層画像設定ライン１３０２〜１３０９は、断層画像１３１０〜１３１７の作画位置を決めるラインである。断層画像設定ライン１３０２〜１３０９は、複数の二次元断層画像に対応する断面の位置を規定する。断層画像設定ライン１３０２〜１３０９により決められた位置に対応する断層画像（二次元断層画像）１３１０，１３１１，１３１２，１３１３，１３１４，１３１５，１３１６，１３１７がそれぞれ表示部０００９に表示される。断層画像１３１０〜１３１７は、任意の断面画像１３０１に直交し互いに平行な断層画像であり、断面画像１３０１をガイドとして用いて一度に複数の断層画像１３１０〜１３１７を設定することにより、検査効率を向上することができる。
【００８５】
つまり、表示部０００９は、前記断面の断面画像に対応する前記二次元断層画像、前記断面画像に直交する前記二次元断層画像、前記三次元空間で互いに直交する複数の前記二次元断層画像、及び前記断面画像に直交し互いに平行な複数の前記二次元断層画像のうちの少なくとも１つを表示する。
【００８６】
以上、本実施の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において変更・変形することが可能である。
【００８７】
図１３は、本実施の形態の変形例について示したブロック図である。図１３に示すように、超音波診断装置０００１の照度スライスデータ作成部００３３は、光源データ保持部０５０２、重み乗算部１４０１、二次元畳み込み処理部０５０３、及び加算部１４０２を備える。光源データ保持部０５０２と二次元畳み込み処理部０５０３は、本実施の形態と同様の機能を有する。
【００８８】
図５の照度スライスデータ作成部００３３と比較すると、重み付き加算部０５０４の代わりに加算部１４０２が配置され、二次元畳み込み処理部０５０３の前段に重み乗算部１４０１が配置される。
【００８９】
重み乗算部１４０１は、光学特性設定部００３２により設定される二次元重み係数テーブル０６０１を用いて、断面画像（断面データ）の輝度（軸０６０２）と有効スライス厚（軸０６０３）に基づいて二次元重み係数テーブル０６０１を参照し、２つの重み係数（例えば、上述のaとb）を得る。重み乗算部１４０１は、光源データ保持部０５０２に保持されている光源スライスデータを入力し、光源スライスデータに重み係数aを乗じた重み付き光源スライスデータと、同じ光源スライスデータに重み係数bを乗じた重み付き光源スライスデータとを出力する。重み係数ａとｂを乗じた２つの重み付き光源スライスデータの何れか一方（例えば、重み係数ａを乗じた重み付き光源スライスデータ）は、二次元畳み込み処理部０５０３に入力される。二次元畳み込み処理部０５０３は、入力された重み付き光源スライスデータに対して二次元畳み込み積分を行い、二次元畳み込み積分スライスデータを作成する。
【００９０】
重み乗算部１４０１により重み係数ａとｂを乗じられた２つの重み付き光源スライスデータのうち他方（例えば、重み係数ｂを乗じた重み付き光源スライスデータ）は、光源スライスデータとして加算部１４０２に入力される。加算部１４０２は、光源スライスデータと二次元畳み込み積分スライスデータとを入力して加算し、照度スライスデータ記憶部０５０１に格納する。
【００９１】
図１３に示す変形例によれば、本実施の形態と同様に、光源データ保持部０５０２より保持されている光源スライスデータと、光源スライスデータに対して二次元畳み込み積分が施された二次元畳み込み積分スライスデータとに、重み係数を乗算して加算することで、組織中の光の挙動（振る舞い）を再現するように設定された重み係数により、光の挙動（散乱の程度など）を簡便に設定することができ、光の挙動を反映した照度スライスデータに基づいてリアリティを向上させた断層画像を得ることができる。
【００９２】
次に、本実施の形態の他の変形例について、図１４を用いて説明する。図１４は、本実施の形態の他の変形例について示したブロック図である。図１４に示すように、超音波診断装置０００１の二次元畳み込み処理部０５０３は、２つ以上の複数の二次元畳み込み処理部を含む。二次元畳み込み処理部０５０３（０５０３−１〜０５０３−N）は、光源データ保持部０５０２から光源スライスデータを入力し、光源スライスデータ（光源データ）に対し、それぞれ異なる二次元畳み込み積分データを出力し、重み付き加算部０５０４へそれぞれ出力する。この場合、重み付き加算部０５０４は、光源データ保持部０５０２から読み出した光源スライスデータと、二次元畳み込み処理部０５０３（０５０３−１〜０５０３−N）により作成される複数の二次元畳み込み積分データを入力し、光源スライスデータと複数の二次元畳み込み積分データに対して重み付き加算処理を行うことで照度スライスデータを出力し、照度スライスデータを照度スライスデータ記憶部０５０１に格納する。この場合、重み付き加算部０５０４における重み係数は、光源スライスデータと複数の二次元畳み込み積分データに対する係数を保持している。二次元畳み込み処理部０５０３（０５０３−１〜０５０３−N）の出力結果ごとに異なる重み係数が二次元テーブルから参照され、重み付き加算部０５０４で用いられてもよい。
【００９３】
図１４に示す変形例によれば、超音波診断装置０００１が、複数の二次元畳み込み処理部０５０３−１〜０５０３−Nを備えることで、光の挙動に応じた陰影効果を複数表現することができ、自然な光の挙動（例えば、散乱）に基づいた照度が算定された断層画像を作成することができる。なお、複数の二次元畳み込み処理部０５０３−１〜０５０３−Ｎは、図１３に示す変形例に適用されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明にかかる超音波診断装置は、三次元空間の任意の断面画像に、光の挙動（漏出、吸収、散乱、反射など）を表す光学特性（又は、陰影効果）を付与し、構造が明瞭に確認可能であり、リアリティを向上させた断層画像を得ることができるという効果を有し、超音波の輝度ボリュームデータから二次元断層画像を生成する超音波診断装置として有用である。
【符号の説明】
【００９５】
０００１  超音波診断装置
０００２  超音波探触子
０００３  制御部
０００４  操作部
０００５  送信部
０００６  受信部
０００７  送受信制御部
０００８  整相加算部
０００９  表示部
００１１  断層情報演算部
００１２  三次元データ記憶部
００１３  任意断面画像作成部
００１４  三次元座標変換部
００１５  ボリュームデータ記憶部
００１６  三次元画像処理部
００１７  画像合成部
００１８  投影処理部
００１９  勾配演算部
００２０  任意断面画像記憶部
００２１  断層画像処理部
００３１  光源情報設定部
００３２  光学特性設定部
００３３  照度スライスデータ作成部
００３４  合成部
０５０１  照度スライスデータ記憶部
０５０２  光源データ保持部
０５０３  二次元畳み込み処理部
０５０４  重み付き加算部
１００２  断層画像設定枠
１１０５  断層画像設定マーク
１１０８  交点マーク
１３０２  断層画像設定ライン
１４０１  重み乗算部
１４０２  加算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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【国際調査報告】
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