(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
注目組織を含む送受波領域に対して超音波を送受波することにより生成された超音波画像を処理する超音波画像処理装置において、
前記超音波画像における一方側と他方側との間に空間的な広がりをもって仮制御点群を設定する仮制御点設定手段と、
選択対象を異ならせながら、前記仮制御点群の中から選択された少なくとも１つの仮制御点に基づいて候補経路を生成することにより、前記選択された仮制御点を通り、前記一方側において予め設定された一方端点と前記他方側において予め設定された他方端点とを結ぶ候補経路群を生成する候補経路生成手段と、
前記各候補経路を当該候補経路上の画素値列に基づいて評価することにより、前記候補経路群の中から最良経路を選択する最良経路選択手段と、
を含み、
前記最良経路選択手段は、
前記候補経路ごとに前記画素値列に基づいて評価値を演算する手段と、
前記候補経路群を構成する複数の候補経路について演算された複数の評価値の中から最良評価値を特定することにより前記最良経路を選択する手段と、
を含み、
前記各評価値は、前記各画素値列を構成する複数の画素値の総和又は分散値であり、
前記最良評価値は、前記複数の評価値の中の最小値であり、
前記最良経路に基づいて、注目組織像を抽出するためのカットライン又は前記カットラインを規定する制御点が定められる、
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項２】
注目組織を含む送受波領域に対して超音波を送受波することにより生成された超音波画像を処理する超音波画像処理装置において、
前記超音波画像における一方側と他方側との間に空間的な広がりをもって仮制御点群を設定する仮制御点設定手段と、
選択対象を異ならせながら、前記仮制御点群の中から選択された少なくとも１つの仮制御点に基づいて候補経路を生成することにより、前記選択された仮制御点を通り、選択対象を異ならせながら前記一方側に設定された一方の仮端点列の中から選択された一方の仮端点と、選択対象を異ならせながら前記他方側に設定された他方の仮端点列の中から選択された他方の仮端点と、を結ぶ候補経路群を生成する候補経路生成手段と、
前記各候補経路を当該候補経路上の画素値列に基づいて評価することにより、前記候補経路群の中から最良経路を選択する最良経路選択手段と、
を含み、
前記最良経路選択手段は、
前記候補経路ごとに前記画素値列に基づいて評価値を演算する手段と、
前記候補経路群を構成する複数の候補経路について演算された複数の評価値の中から最良評価値を特定することにより前記最良経路を選択する手段と、
を含み、
前記各評価値は、前記各画素値列を構成する複数の画素値の総和又は分散値であり、
前記最良評価値は、前記複数の評価値の中の最小値であり、
前記最良経路に基づいて、注目組織像を抽出するためのカットライン又は前記カットラインを規定する制御点が定められる、
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項３】
注目組織を含む送受波領域に対して超音波を送受波することにより生成された超音波画像を処理する超音波画像処理装置において、
前記超音波画像における一方側と他方側との間に空間的な広がりをもって仮制御点群を設定する仮制御点設定手段と、
選択対象を異ならせながら、前記仮制御点群の中から選択された少なくとも１つの仮制御点に基づいて候補経路を生成することにより、前記選択された仮制御点を通り、前記一方側において予め設定された一方端点と前記他方側において予め設定された他方端点とを結ぶ候補経路群を生成する候補経路生成手段と、
前記各候補経路を当該候補経路上の画素値列に基づいて評価することにより、前記候補経路群の中から最良経路を選択する最良経路選択手段と、
を含み、
前記最良経路選択手段は、
前記候補経路ごとに前記画素値列に基づいて評価値を演算する手段と、
前記候補経路群を構成する複数の候補経路について演算された複数の評価値の中から最良評価値を特定することにより前記最良経路を選択する手段と、
を含み、
前記各評価値は、前記各画素値列を構成する複数の画素値において予め設定された閾値以下の画素値を有する画素の数の割合であり、
前記最良評価値は、前記複数の評価値の中の最大値であり、
前記最良経路に基づいて、注目組織像を抽出するためのカットライン又は前記カットラインを規定する制御点が定められる、
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項４】
注目組織を含む送受波領域に対して超音波を送受波することにより生成された超音波画像を処理する超音波画像処理装置において、
前記超音波画像における一方側と他方側との間に空間的な広がりをもって仮制御点群を設定する仮制御点設定手段と、
選択対象を異ならせながら、前記仮制御点群の中から選択された少なくとも１つの仮制御点に基づいて候補経路を生成することにより、前記選択された仮制御点を通り、選択対象を異ならせながら前記一方側に設定された一方の仮端点列の中から選択された一方の仮端点と、選択対象を異ならせながら前記他方側に設定された他方の仮端点列の中から選択された他方の仮端点と、を結ぶ候補経路群を生成する候補経路生成手段と、
前記各候補経路を当該候補経路上の画素値列に基づいて評価することにより、前記候補経路群の中から最良経路を選択する最良経路選択手段と、
を含み、
前記最良経路選択手段は、
前記候補経路ごとに前記画素値列に基づいて評価値を演算する手段と、
前記候補経路群を構成する複数の候補経路について演算された複数の評価値の中から最良評価値を特定することにより前記最良経路を選択する手段と、
を含み、
前記各評価値は、前記各画素値列を構成する複数の画素値において予め設定された閾値以下の画素値を有する画素の数の割合であり、
前記最良評価値は、前記複数の評価値の中の最大値であり、
前記最良経路に基づいて、注目組織像を抽出するためのカットライン又は前記カットラインを規定する制御点が定められる、
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４に記載の超音波画像処理装置において、
前記注目組織は胎児であり、
前記カットラインは胎児データと子宮壁データとを空間的に分離するためのラインである、
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の超音波画像処理装置において、
前記仮制御点設定手段は、前記超音波画像上において、少なくとも、前記一方側と前記他方側とを結ぶ方向に直交する方向に広がった複数の点を、前記仮制御点群として設定する、
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の超音波画像処理装置において、
前記仮制御点設定手段は、前記超音波画像に設定された格子上の複数の点を前記仮制御点群として設定する、
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項８】
注目組織を含む送受波領域に対して超音波を送受波することにより生成された超音波画像を処理するコンピュータを、
前記超音波画像における一方側と他方側との間に空間的な広がりをもって仮制御点群を設定する仮制御点設定手段と、
選択対象を異ならせながら、前記仮制御点群の中から選択された少なくとも１つの仮制御点に基づいて候補経路を生成することにより、前記選択された仮制御点を通り、前記一方側において予め設定された一方端点と前記他方側において予め設定された他方端点とを結ぶ候補経路群を生成する候補経路生成手段と、
前記各候補経路を当該候補経路上の画素値列に基づいて評価することにより、前記候補経路群の中から最良経路を選択する最良経路選択手段と、
として機能させ、
前記最良経路選択手段は、
前記候補経路ごとに前記画素値列に基づいて評価値を演算する手段と、
前記候補経路群を構成する複数の候補経路について演算された複数の評価値の中から最良評価値を特定することにより前記最良経路を選択する手段と、
を含み、
前記各評価値は、前記各画素列を構成する複数の画素値の総和又は分散値であり、
前記最良評価値は、前記複数の評価値の中の最小値であり、
前記最良経路に基づいて、注目組織像を抽出するためのカットライン又は前記カットラインを規定する制御点が定められる、
ことを特徴とするプログラム。
【請求項９】
注目組織を含む送受波領域に対して超音波を送受波することにより生成された超音波画像を処理するコンピュータを、
前記超音波画像における一方側と他方側との間に空間的な広がりをもって仮制御点群を設定する仮制御点設定手段と、
選択対象を異ならせながら、前記仮制御点群の中から選択された少なくとも１つの仮制御点に基づいて候補経路を生成することにより、前記選択された仮制御点を通り、選択対象を異ならせながら前記一方側に設定された一方の仮端点列の中から選択された一方の仮端点と、選択対象を異ならせながら前記他方側に設定された他方の仮端点列の中から選択された他方の仮端点と、を結ぶ候補経路群を生成する候補経路生成手段と、
前記各候補経路を当該候補経路上の画素値列に基づいて評価することにより、前記候補経路群の中から最良経路を選択する最良経路選択手段と、
として機能させ、
前記最良経路選択手段は、
前記候補経路ごとに前記画素値列に基づいて評価値を演算する手段と、
前記候補経路群を構成する複数の候補経路について演算された複数の評価値の中から最良評価値を特定することにより前記最良経路を選択する手段と、
を含み、
前記各評価値は、前記各画素列を構成する複数の画素値の総和又は分散値であり、
前記最良評価値は、前記複数の評価値の中の最小値であり、
前記最良経路に基づいて、注目組織像を抽出するためのカットライン又は前記カットラインを規定する制御点が定められる、
ことを特徴とするプログラム。
【請求項１０】
生体内の三次元送受波領域から取得されたボリュームデータ中の少なくとも１つのフレームデータに対して候補経路群を設定する工程と、
前記各候補経路を当該候補経路上の画素値列に基づいて評価することにより、前記候補経路群の中から最良経路を特定する工程と、
前記最良経路に基づいて前記ボリュームデータ内に三次元関心領域を設定する工程と、
前記三次元関心領域内の部分ボリュームデータに基づいて三次元超音波画像を形成する工程と、
を含み、
前記最良経路を特定する工程は、
前記候補経路ごとに前記画素値列に基づいて評価値を演算する工程と、
前記候補経路群を構成する複数の候補経路について演算された複数の評価値の中から最良評価値を特定することにより前記最良経路を選択する工程と、
を含み、
前記各評価値は、前記各画素値列を構成する複数の画素値の総和又は分散値であり、
前記最良評価値は、前記複数の評価値の中の最小値である、
ことを特徴とする超音波画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波画像処理装置に関し、特に、超音波画像において注目組織像を他の組織像から分離するためのカットラインを設定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野において、三次元超音波診断が普及しつつある。例えば、産科においては、母体内の胎児を包含する三次元空間に対し、超音波が送受波され、これにより、ボリュームデータが取得される。一般的に、ボリュームデータに対して三次元関心領域（３Ｄ−ＲＯＩ）が設定され、三次元関心領域内のデータに対するレンダリング処理により、胎児の三次元画像が形成される。
【０００３】
三次元関心領域内において、胎児データの手前側に（レンダリング原点である投影視点側に）子宮壁データが存在すると、子宮壁が画像化されてしまい、胎児像が子宮壁像に隠されてしまうという問題が生じる。従って、三次元関心領域内に胎児データが含まれ、かつ、子宮壁データが三次元関心領域内に含まれないように、三次元関心領域を設定することが望まれる。なお、胎児画像化に際して不要となる子宮壁像の概念には胎盤像が含まれる。
【０００４】
一般的に、三次元関心領域は上面としてのレンダリング開始面を有している。レンダリング開始面は、画像化の対象組織と非対象組織とを分離する機能を有し、例えば、カット面やクリッピング面と称されることがある。そのレンダリング開始面ができる限り胎児データと子宮壁データとの間に位置するように、レンダリング開始面が設定されることが望まれる。具体的には、胎児像と子宮壁像との間に羊水像が存在している場合、ボリュームデータの代表断面上において、三次元関心領域の断面を示すボックスの上辺（カットライン）が羊水像の中にとどまるように、カットラインの形状を定めることが望まれる。つまり、できる限り胎児像と子宮壁像とにカットラインがかからないように、カットラインの形状を定めることが望まれる。なお、胎児の顔を画像化したい場合には、胎児の顔が注目組織（画像化の対象組織）に該当し、胎児の顔以外の組織は、画像化の非対象組織に該当する。例えば、胎児の顔の手前に胎児の手や足が存在する場合、それらは胎児の一部ではあるが、手や足の像は、胎児の顔の像からの分離対象の像に該当する。
【０００５】
なお、特許文献１に記載されている装置では、凸面又は凹面としてのカット面がマニュアルで設定されている。特許文献２には、画素値に基づいて関心領域を設定する装置が開示されている。特許文献３には、ボリュームデータに基づいて、胎児像と他の組織像との境界を検出し、その境界にカット面を設定する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−８３４３９号公報
【特許文献２】特開２０１１−２２４３６２号公報
【特許文献３】国際公開第２０１３／０２７５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
カットラインを形成する手法として、例えばスプライン補間法等が知られている。その手法を適用するためには、形成したいカットラインの形状を規定するための複数の制御点（例えば２つの端点と少なくとも１つの中間点）を、ユーザが直接的に又は間接的に設定する必要がある。しかし、羊水像の形状次第では、羊水像からカットラインがはみ出し易くなる。また、中間点の数を増やすほど、ユーザにとって制御点の設定の煩雑さが増大する。
【０００８】
本発明の目的は、超音波画像上においてカットラインを適切に設定できるようにすることである。あるいは、カットラインの設定に要するユーザの操作負担を軽減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る超音波画像処理装置は、注目組織を含む送受波領域に対して超音波を送受波することにより生成された超音波画像を処理する超音波画像処理装置において、前記超音波画像における一方側と他方側との間に空間的な広がりをもって仮制御点群を設定する仮制御点設定手段と、選択対象を異ならせながら、前記仮制御点群の中から選択された少なくとも１つの仮制御点に基づいて候補経路を生成することにより、前記一方側と前記他方側との間を結ぶ候補経路群を生成する候補経路生成手段と、前記各候補経路を当該候補経路上の画素値列に基づいて評価することにより、前記候補経路群の中から最良経路を選択する最良経路選択手段と、を含み、前記最良経路に基づいて、注目組織像を抽出するためのカットライン又は前記カットラインを規定する制御点が定められる、ことを特徴とする。
【００１０】
上記の構成では、仮制御点設定手段が、超音波画像上における一方側と他方側との間に複数の仮制御点を設定する。結果として複数の仮制御点が設定されればよく、必ずしもそれらが同時に事前に設定される必要はない。候補経路生成手段は、それらを選択的に利用することにより、複数の候補経路を生成する。各候補経路は、その候補経路上の画素値列つまり複数の画素値に基づいて評価される。超音波画像を構成する個々の画素値は一般的にそれが表している組織によって異なる。それ故、画素値列を評価すれば、その候補経路がどの組織を通過しているのかを推測することが可能である。つまり、各画素値列に基づいて各候補経路を評価することにより、例えば、特定の組織像（例えば胎児像の周囲に存在する羊水像）の中を最も長く通る特定の経路を特定することが可能となる。例えば、評価値として、候補経路上の画素値の総和や分散値等が用いられる。もちろん、他の値が評価値として用いられてもよい。一例として、画素値の総和が評価値として用いられ、複数の候補経路の中から評価値が最小となる候補経路が最良経路として選択される。これにより、画素値の総和が相対的に小さい像を通る候補経路が最良経路として選択される。カットラインは、超音波画像において、注目組織像（例えば胎児像）を画像化の妨害組織像（例えば子宮壁像）から分離することを目的として設定されるラインである。従って、注目組織像と妨害組織像との間に別の組織像（例えば羊水像）が存在している場合において、その別の組織像の中にカットラインが設定されることにより、注目組織像と妨害組織像とを分離することが可能となる。上記構成によれば、羊水像の中にカットラインを容易に設定することが可能となる。これにより、胎児像と子宮壁像とを適切に分離することが可能となる。また、カットライン又は制御点が設定されるので、ユーザにとってカットライン又は制御点の設定の煩雑さが解消される。上記構成において、超音波画像から別の組織像（例えば羊水像）を抽出し、その組織像内に仮制御点群を設定してもよい。
【００１１】
上記の構成において、一方側及び他方側は、候補経路群についての一端群側と他端群側とに相当する相対的な概念である。一方側及び他方側は、例えば、超音波画像において相互に離間した左側領域及び右側領域である。また、空間的な広がりは、例えば、少なくとも、一方側と他方側とを結ぶ方向に直交する方向への広がりである。
【００１２】
なお、超音波画像処理装置は、超音波診断装置によって構成されてもよいし、超音波診断装置で取得されたデータを処理するコンピュータによって構成されてもよいし、他の装置によって構成されてもよい。
【００１３】
望ましくは、前記最良経路選択手段は、前記候補経路ごとに前記画素値列に基づいて評価値を演算する手段と、前記候補経路群を構成する複数の候補経路について演算された複数の評価値の中から最良評価値を特定することにより前記最良経路を選択する手段と、を含む。
【００１４】
望ましくは、前記各評価値は、前記各画素値列を構成する複数の画素値の総和であり、前記最良評価値は、前記複数の評価値の中の最小値である。
【００１５】
望ましくは、前記注目組織は胎児であり、前記カットラインは胎児データと子宮壁データとを空間的に分離するためのラインである。なお、胎児の顔が注目組織に該当する場合、胎児の顔以外の組織のデータは、顔データからの分離対象となる。例えば、手や足のデータは、顔データからの分離対象のデータに該当する。
【００１６】
望ましくは、前記各候補経路生成手段は、前記一方側において指定された一方端点と、前記他方側において指定された他方端点と、前記選択された仮制御点と、に基づいて、前記各候補経路を生成する。一方端点及び他方端点は、ユーザによって指定された点であってもよいし、予め決定された位置に固定された点であってもよい。
【００１７】
望ましくは、前記候補経路生成手段は、前記一方側に設定された一方の仮端点列の中から選択された一方の仮端点と、前記他方側に設定された他方の仮端点列の中から選択された他方の仮端点と、前記選択された仮制御点と、に基づいて前記各候補経路を生成する。この構成では、一方の仮端点及び他方の仮端点も選択された上で、候補経路が生成される。
【００１８】
望ましくは、前記仮制御点設定手段は、前記超音波画像上において、少なくとも、前記一方側と前記他方側とを結ぶ方向に直交する方向に広がった複数の点を、前記仮制御点群として設定する。仮制御点群は、例えば、一次元的又は二次元的に分布する点群である。各制御点の間隔は等間隔であってもよいし、非等間隔であってもよい。それらの間隔はユーザによって任意に変更されてもよい。
【００１９】
望ましくは、前記仮制御点設定手段は、前記超音波画像に設定された格子上の複数の点を前記仮制御点群として設定する。格子上の各点の間隔は等間隔であってもよいし、非等間隔であってもよい。それらの間隔はユーザによって任意に変更されてもよい。
【００２０】
本発明に係るプログラムは、注目組織を含む送受波領域に対して超音波を送受波することにより生成された超音波画像を処理するコンピュータを、前記超音波画像における一方側と他方側との間に空間的な広がりをもって仮制御点群を設定する仮制御点設定手段と、選択対象を異ならせながら、前記仮制御点群の中から選択された少なくとも１つの仮制御点に基づいて候補経路を生成することにより、前記一方側と前記他方側との間を結ぶ候補経路群を生成する候補経路生成手段と、前記各候補経路を当該候補経路上の画素値列に基づいて評価することにより、前記候補経路群の中から最良経路を選択する最良経路選択手段と、として機能させ、前記最良経路に基づいて、注目組織像を抽出するためのカットライン又は前記カットラインを規定する制御点が定められる、ことを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る超音波画像処理方法は、生体内の三次元送受波領域から取得されたボリュームデータ中の少なくとも１つのフレームデータに対して候補経路群を設定する工程と、前記各候補経路を当該候補経路上の画素値列に基づいて評価することにより、前記候補経路群の中から最良経路を特定する工程と、前記最良経路に基づいて前記ボリュームデータ内に三次元関心領域を設定する工程と、前記三次元関心領域内の部分ボリュームデータに基づいて三次元超音波画像を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によると、超音波画像上においてカットラインを適切に設定することが可能となる。あるいは、カットラインの設定に要するユーザの操作負担を軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る超音波診断装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】断面画像の一例を示す図である。
【図３】断面画像の一例を示す図である。
【図４】実施例１に係る候補経路群の一例を示す図である。
【図５】実施例１に係るカットラインの一例を示す図である。
【図６】注目画素及び周辺画素の一例を説明するための図である。
【図７】画素値のヒストグラムの一例を示す図である。
【図８】変形例１に係る候補経路群の一例を示す図である。
【図９】変形例２に係る候補経路群の一例を示す図である。
【図１０】三次元関心領域の一例を示す概念図である。
【図１１】三次元関心領域の別の例を示す概念図である。
【図１２】三次元関心領域の更に別の例を示す概念図である。
【図１３】実施例２に係る候補経路群の一例を示す図である。
【図１４】実施例２に係る候補経路群の一例を示す図である。
【図１５】制御点の一例を示す図である。
【図１６】実施例２に係るカットラインの一例を示す図である。
【図１７】実施例２の変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１には、本発明に係る超音波画像処理装置としての超音波診断装置の実施形態が示されている。図１は、その全体構成を示すブロック図である。この超音波診断装置は医療分野において用いられ、超音波の送受波により生体内の組織の三次元画像を形成する機能を備えている。本実施形態では、一例として、画像化の対象となる組織は胎児である。もちろん、他の組織を画像化してもよい。
【００２５】
プローブ１０は超音波を送受波する送受波器である。本実施形態においては、プローブ１０は２Ｄアレイ振動子を有している。２Ｄアレイ振動子は、複数の振動素子が二次元的に配列されて形成されたものである。この２Ｄアレイ振動子によって超音波ビームが形成され、その超音波ビームは二次元的に走査される。これにより、三次元エコーデータ取込空間としての三次元空間１２が形成される。または、プローブ１０は、１Ｄアレイ振動子とそれを機械的に走査する走査機構とを内蔵していてもよい。１Ｄアレイ振動子による超音波ビームの電子走査により走査面が形成され、その走査面を機械的に走査してもよい。このような方式によっても、三次元空間１２が形成される。電子走査方式としては、電子セクタ走査、電子リニア走査等が知られている。胎児の超音波診断を行う場合には、プローブ１０が母体の腹部表面上に当接され、その状態において超音波の送受波が行われる。
【００２６】
送受信部１４は、送信ビームフォーマ及び受信ビームフォーマとして機能する。送信時において、送受信部１４は、プローブ１０の複数の振動素子に対して一定の遅延関係をもった複数の送信信号を供給する。これにより、超音波の送信ビームが形成される。受信時において、生体内からの反射波はプローブ１０において受波され、これによりプローブ１０から送受信部１４へ複数の受信信号が出力される。送受信部１４では、複数の受信信号に対する整相加算処理が実行され、これにより整相加算後の受信信号としてビームデータが出力される。なお、超音波の送受波において、送信開口合成等の技術が利用されてもよい。
【００２７】
ビームデータに対しては、信号処理部１６によって、検波、対数圧縮、座標変換等の信号処理が適用される。信号処理後のビームデータは、３Ｄメモリ１８に格納される。もちろん、そのような処理が行われないビームデータが３Ｄメモリ１８に格納されてもよい。ビームデータの読み出し時に、上記の処理が行われてもよい。
【００２８】
３Ｄメモリ１８は、送受波空間としての三次元空間に対応する記憶空間を有している。３Ｄメモリ１８には、三次元空間１２から取得されたエコーデータ集合体としてのボリュームデータが格納される。ボリュームデータは、実際には、複数本のビームデータに対する座標変換及び補間処理により構成されるものである。ビームデータの読み出し時に、ビームデータに対する座標変換が実行されてもよい。
【００２９】
三次元画像形成部２０は、３Ｄメモリ１８からボリュームデータを読み出し、制御部３０から与えられたレンダリング条件に従って、三次元関心領域（３Ｄ−ＲＯＩ）内のボリュームデータに対してレンダリング処理を実行する。これにより、三次元画像が形成される。その画像データは表示処理部２６に出力される。レンダリング処理としては各種の手法が知られており、様々な手法を採用することができる。例えば、ボリュームレンダリング法やサーフェイスレンダリング法等の画像処理法が適用される。
【００３０】
断面画像形成部２２は、二次元の断面画像（Ｂモード断層画像）を形成する機能を備えている。例えば、断面画像形成部２２は、ユーザによって任意に設定された断面における断面画像データを形成する機能を備えている。具体的には、制御部３０から断面画像形成部２２に対して任意断面の座標情報等が与えられると、断面画像形成部２２は、その任意断面に相当するデータを３Ｄメモリ１８から読み出す。断面画像形成部２２は、読み出したデータに従って二次元の断面画像を形成する。この画像データは表示処理部２６に出力される。なお、断面画像形成部２２は、ユーザによって指定された任意の数の断面画像を形成してもよい。
【００３１】
なお、本実施形態では、断面画像形成部２２は、二次元の走査面に対する超音波の送受により取得されたビームデータに基づいて、Ｂモード断層画像を形成してもよい。
【００３２】
グラフィック画像形成部２４は、制御部３０から供給されるグラフィック作成用のパラメータに従って、断面画像や三次元画像に対してオーバーレイ表示されるグラフィックデータを形成する。例えば、グラフィック画像形成部２４は、三次元関心領域の断面を表すグラフィックデータやカットラインを表すグラフィックデータ等のデータを形成する。このように形成されたグラフィックデータは表示処理部２６に出力される。
【００３３】
表示処理部２６は、断面画像や三次元画像に対して、必要なグラフィックデータをオーバーレイ処理し、これによって表示画像を構成している。表示画像のデータは表示部２８に出力され、表示モードに従った表示形態で１又は複数の画像が表示される。例えば、断面画像や三次元画像がリアルタイムで動画像として表示される。表示部２８は、例えば液晶ディスプレイ等の表示デバイスによって構成されている。
【００３４】
制御部３０は、図１に示す各構成の動作制御を行っている。制御部３０には入力部３２が接続されている。入力部３２は操作パネルによって構成され、その操作パネルはキーボードやトラックボール等を有するものである。ユーザは入力部３２を用いて、三次元関心領域の設定にあたって必要な数値や任意断面の座標等の情報を入力することが可能である。
【００３５】
画像処理部３４は、仮制御点設定部３６、候補経路生成部３８、評価部４０及び関心領域設定部４２を含み、カットライン、カット面及び三次元関心領域を設定する機能を備えている。以下、画像処理部３４の各部の機能について説明する。
【００３６】
仮制御点設定部３６は、断面画像において一方側と他方側との間に、空間的な広がりをもって仮制御点群を設定する。一方側及び他方側は、例えば、超音波画像において相互に離間した左側領域及び右側領域に対応する。例えば、仮制御点設定部３６は、断面画像データを断面画像形成部２２から取得し、断面画像に対して仮制御点群を設定する。または、仮制御点設定部３６は、その断面に相当するデータを３Ｄメモリ１８から読み出し、そのデータに対して仮制御点群を設定してもよい。例えば、仮制御点設定部３６は、断面画像上に格子を設定し、その格子上の複数の点を仮制御点群として設定する。各仮制御点は等間隔で設定されてもよいし、非等間隔で設定されてもよい。または、仮制御点設定部３６は、仮制御点をランダムに分散して設定してもよい。
【００３７】
候補経路生成部３８は、仮制御点群の中から選択された仮制御点に基づいて、断面画像において一方側と他方側との間を結ぶ候補経路を生成する。例えば、候補経路生成部３８は、選択された１又は複数の仮制御点を通り、一方側と他方側との間を結ぶ候補経路を生成する。候補経路生成部３８は、選択された仮制御点を異ならせて複数の候補経路を生成する。例えば、候補経路生成部３８は、一方側において指定された一方端点と、他方側において指定された他方端点と、の間を結ぶ経路を候補経路として生成する。または、候補経路生成部３８は、一方側に設定された一方の仮端点列の中から選択された一方の仮端点と、他方側に設定された他方の仮端点列の中から選択された他方の仮端点と、の間を結ぶ経路を候補経路として生成してもよい。
【００３８】
評価部４０は、候補経路上の画素値列に基づいて当該候補経路を評価する。評価部４０は、各候補経路を評価することにより、複数の候補経路の中から最良経路を選択する。選択された最良経路はカットラインとして利用される。または、最良経路を生成する元となった１又は複数の仮制御点は、カットラインを規定する１又は複数の制御点として利用される。例えば、評価部４０は、候補経路ごとに画素値列に基づいて評価値を演算し、複数の評価値の中から最良評価値を特定することにより最良経路を選択する。具体的には、評価部４０は、候補経路上の複数の画素値（例えば輝度値やエコー値）の総和を評価値として演算する。別の例として、評価部４０は、候補経路上の画素値の分散値を評価値として演算してもよい。更に別の例として、評価部４０は、候補経路上の画素の周辺画素を利用して評価値を演算してもよい。更に別の例として、評価部４０は、候補経路上の画素値のヒストグラムを評価値として演算してもよい。評価部４０は、各候補経路の評価値を演算し、評価値に基づいて最良経路を選択する。例えば、評価部４０は、画素値の総和が最小となる候補経路を最良経路として選択する。
【００３９】
関心領域設定部４２は、評価部４０によって選択された最良経路（カットライン）を含むカット面を生成し、そのカット面を含む三次元関心領域をボリュームデータに対して設定する。例えば、関心領域設定部４２は、カットラインを通る複数のスプライン曲線を生成し、これにより、カット面を生成する。他の手法によってカット面が生成されてもよい。カット面はレンダリング処理の開始面に相当し、画像化の対象組織と非対象組織とを分離する機能を有する。カット面を基準にして、手前側の組織（レンダリング処理における投影視点側の組織）は、画像化の非対象組織に相当し、奥側の組織（投影視点とは反対側の組織）は、画像化の対象組織に相当する。三次元画像形成部２０は、三次元関心領域内のボリュームデータに対してレンダリング処理を適用する。これにより、三次元関心領域内の三次元画像が形成される。
【００４０】
図２には、表示部２８に表示される画像の一例が示されている。断面画像５０は、例えば、三次元空間１２の中央の走査面における断面画像である。断面画像５０は、ＸＹ断面を表す断面画像であり、その断面画像５０内にはグラフィックイメージとしてのボックスＳｘｙが含まれている。このボックスＳｘｙは、三次元関心領域のＸＹ断面を表している。ボックスＳｘｙの上辺は、カットラインＬｘｙである。端点Ｐａ，Ｐｂは、カットラインＬｘｙの両端点に相当する。断面画像５０は、一例として、胎児像５２、子宮壁像５４及び羊水像５６を含む。
【００４１】
例えば図３に示すように、ユーザは入力部３２を利用して、端点Ｐａ，ＰｂのＸ方向及びＹ方向のそれぞれの位置を変更することが可能である。端点Ｐａ，Ｐｂの位置を変更することにより、ボックスＳｘｙのＸ方向の長さ（幅）及びＹ方向の長さ（高さ）のそれぞれを変更することができる。ボックスＳｘｙの幅及び高さに応じて、三次元関心領域の幅及び高さが変更される。なお、端点Ｐａ，ＰｂのＹ方向の位置は、それぞれ個別的に変更可能であってもよいし、互いに同じ高さに合わせられた上で、連動して変更可能であってもよい。
【００４２】
（実施例１）
次に、図４から図９を参照して、実施例１に係るカットライン生成処理について、具体的に説明する。
【００４３】
図４には、断面画像、仮制御点群及び候補経路群の一例が示されている。図４に示されている断面画像５０は、図２及び図３に示されている断面画像と同じ画像である。仮制御点設定部３６は、断面画像５０において、一方側６０ａと他方側６０ｂとの間に、仮制御点群（例えば中間点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，・・・）を設定する。一方側６０ａ及び他方側６０ｂは、ボックスＳｘｙの左右の辺に相当する。図４に示す例では、仮制御点設定部３６は、一方側６０ａと他方側６０ｂとの間に格子６２を設定し、その格子６２上の各点（縦線と横線とが交差する各点）に中間点（仮制御点）を設定する。格子６２の間隔は等間隔であってもよいし、非等間隔であってもよい。また、仮制御点設定部３６は、格子６２を設定せずに、複数の中間点をランダムに分散して設定してもよい。なお、図４には、説明の便宜上、３つの中間点（中間点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）のみが示されているが、格子６２上の各点には中間点が設定される。
【００４４】
中間点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，・・・が設定されると、候補経路生成部３８は、中間点を通り、一方側６０ａの端点Ｐａと他方側６０ｂの端点Ｐｂとを結ぶ候補経路を生成する。端点Ｐａ，Ｐｂの位置はユーザによって指定されており、端点Ｐａ，ＰｂはボックスＳｘｙの左右の辺の上端部に相当する。なお、端点Ｐａ，Ｐｂの位置は固定されていてもよい。候補経路生成部３８は、中間点を異ならせて複数の候補経路を生成する。図４に示す例では、候補経路生成部３８は、中間点Ｐ１を通り、端点Ｐａと端点Ｐｂとを結ぶ候補経路Ｌ１を生成する。一例として、候補経路生成部３８は、中間点Ｐ１と端点Ｐａ，Ｐｂとに基づくスプライン補間演算により、スプライン曲線としての候補経路Ｌ１を生成する。例えば、中間点Ｐ１を頂点とする候補経路Ｌ１が生成される。同様に、中間点Ｐ２を通り、端点Ｐａと端点Ｐｂとを結ぶ候補経路Ｌ２が生成され、中間点Ｐ３を通り、端点Ｐａと端点Ｐｂとを結ぶ候補経路Ｌ３が生成される。候補経路Ｌ２，Ｌ３も、一例としてスプライン曲線である。他の中間点についても同様に、候補経路が生成される。なお、候補経路はスプライン曲線に限定されない。候補経路は、ベジェ曲線等の他の曲線であってもよいし、最小二乗法によって求められた曲線であってもよい。以下の説明においても同様である。なお、図４には、説明の便宜上、３つの候補経路（候補経路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）のみが示されているが、格子６２上に設定された個々の中間点毎に候補経路が生成される。
【００４５】
候補経路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，・・・が生成されると、評価部４０は、候補経路上の複数の画素値（例えば輝度値やエコー値）の総和を、当該候補経路の評価値として演算する。評価部４０は、候補経路の周辺画素の値を用いて画素値の補間処理を行ってもよい。図４に示す例では、評価部４０は、候補経路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，・・・のそれぞれについて、画素値の総和を評価値として演算する。なお、候補経路が長くなるほど候補経路上の画素数が多くなり、その分、画素値の総和が増大する可能性がある。それ故、評価部４０は、候補経路上の画素数で評価値（画素値の和）を規格化してもよい。これにより、画素数に依存しない評価値、つまり、候補経路の長さに依存しない評価値が得られる。評価部４０は、特定の領域に含まれる候補経路の評価値を規格化し、それ以外の領域に含まれる候補経路の評価値を規格化しなくてもよい。例えば、評価部４０は、端点Ｐａ，Ｐｂよりも上側の領域に含まれる候補経路の評価値を規格化し、下側の領域に含まれる候補経路の評価値を規格化しなくてもよい。または、評価部４０は、長さが閾値以上となる候補経路の評価値、つまり、画素数が閾値以上となる候補経路の評価値を規格化し、長さが閾値未満（画素数が閾値未満）となる候補経路の評価値を規格化しなくてもよい。
【００４６】
そして、評価部４０は、候補経路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，・・・の中で評価値が最小となる候補経路を最良経路として選択する。例えば図５に示すように、候補経路Ｌ１が最良経路として選択されている。最良経路である候補経路Ｌ１は、レンダリング処理におけるカットラインとして利用される。また、候補経路Ｌ１を生成する元になった中間点Ｐ１（仮制御点）は、カットラインを規定する制御点として利用される。
【００４７】
一般的に、羊水像５６の画素値（例えば輝度値やエコー値）は、胎児像５２や子宮壁像５４の画素値よりも低い。そのため、羊水像５６内を通過する候補経路の評価値（画素値の総和）は相対的に低くなり、評価値が最小となる候補経路は、羊水像５６内を通過していると推測される。従って、各候補経路の評価値を演算し、評価値が最小となる候補経路を選択することにより、羊水像５６内を通過していると推測されるカットラインを選択することが可能となる。
【００４８】
以上のように、実施例１によると、羊水像５６内にカットラインを適切に設定することが可能となる。すなわち、できる限り胎児像５２と子宮壁像５４とにカットラインがかぶらないように、羊水像５６内にカットラインを設定することが可能となる。その結果、画像化の対象組織である胎児のデータと非対象組織である子宮壁のデータとを、できる限り分離することが可能となる。また、ユーザは制御点を指定する必要がなく、簡便な操作でカットラインを設定することができる。これにより、制御点の指定に要するユーザの操作負担を軽減することが可能となる。
【００４９】
なお、候補経路生成部３８は、複数の中間点を通る候補経路を生成してもよい。この場合も、各候補経路の評価値が演算され、最良経路が選択される。
【００５０】
また、仮制御点設定部３６は、断面画像５０の画素値に基づいて羊水像５６を抽出し、その羊水像５６内に複数の仮制御点を設定してもよい。羊水像５６内に設定された仮制御点を通る候補経路の評価値は、相対的に低くなると想定される。一方、胎児像５２及び子宮壁像５４内に設定された仮制御点を通る候補経路の評価値は、相対的に高くなると想定される。評価値が相対的に高くなると想定される候補経路は、最良経路として選択される可能性が低い。従って、胎児像５２及び子宮壁像５４を避けて羊水像５６内のみに仮制御点を設定することにより、最良経路をより効率的に選択することが可能となる。すなわち、断面画像５０の全体に対して複数の仮制御点を設定する場合と比べて、設定される仮制御点の数を削減することが可能となる。その結果、候補経路の生成及び評価値の演算に要する時間を削減することが可能となる。
【００５１】
上記の例では、評価値として画素値の総和が用いられているが、他の値が評価値として用いられてもよい。例えば、候補経路上の画素値の分散値を評価値として用いてもよい。一般的に、羊水像５６内では、画素値（例えば輝度値やエコー値）の変化が相対的に少ない。そのため、羊水像５６内を多く通る候補経路ほど、その候補経路上の画素値の変化（候補経路上の画素値の平均値と各画素値との差）が少ないと想定される。それ故、分散値が最小となる候補経路は、羊水像５６内を通過していると推測される。図４に示す例では、評価部４０は、候補経路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，・・・のそれぞれについて、候補経路上の画素値の分散値を演算し、分散値が最小となる候補経路（例えば候補経路Ｌ１）を最良経路として選択する。これにより、羊水像５６内を通過していると推測される候補経路Ｌ１がカットラインとして選択される。
【００５２】
また別の値が評価値として用いられてもよい。例えば、候補経路上の各画素を注目画素とし、その注目画素の周辺画素の値を利用して評価値を演算してもよい。図６を参照して、この処理について説明する。評価部４０は、候補経路上に演算領域Ｅを設定する。演算領域Ｅは、例えば、注目画素ｅ１と周辺画素ｅ２〜ｅ２５とを含んでいる。評価部４０は、演算領域Ｅに含まれる画素ｅ１〜ｅ２５の値の総和を演算する。このとき、評価部４０は、画素毎に重み係数を変え、重み付けされた画素値の総和を演算する。例えば、注目画素ｅ１の重み係数を最大値とし、その注目画素ｅ１から離れる画素ほど重み係数を小さくする。図６に示す例では、周辺画素ｅ２〜ｅ９の重み係数を注目画素ｅ１の重み係数よりも小さくし、周辺画素ｅ１０〜ｅ２５の重み係数を更に小さくする。評価部４０は、画素ｅ１〜ｅ２５の画素値に重み係数を乗算し、重み付けがされた複数の画素値の総和を演算する。評価部４０は、候補経路上の各画素を注目画素とし、候補経路上に沿って端部Ｐａから端部Ｐｂにかけて演算領域Ｅを順次移動させ、各注目画素について演算領域Ｅ内の画素値の総和（演算領域内総和）を演算する。そして、評価部４０は、各注目画素についての演算領域内総和の総和を評価値として演算する。評価部４０は、評価値が最小となる候補経路を最良経路として選択する。画素値に関する総和が最小となる候補経路は、羊水像５６内を通過していると想定される。従って、評価値が最小となる候補経路を最良経路として選択することにより、羊水像５６内を通過していると推測される候補経路が最良経路として選択される。
【００５３】
更に別の値が評価値として用いられてもよい。例えば、候補経路上の各画素を注目画素とし、候補経路上における周辺画素の値を利用して評価値を演算してもよい。具体的には、評価部４０は、候補経路上において、注目画素を基準にして予め設定された演算領域に含まれる画素を対象にして、画素値の分散値を演算する。評価部４０は、候補経路上の各画素を注目画素とし、候補経路上に沿って端部Ｐａから端部Ｐｂにかけて演算領域を順次移動させ、各注目画素について演算領域内の画素値の分散値（演算領域内分散値）を演算する。そして、評価部４０は、各注目画素についての演算領域内分散値の総和を評価値として演算する。そして、評価部４０は、評価値が最小となる候補経路を最良経路として選択する。これにより、羊水像５６内を通過していると推測される候補経路が最良経路として選択される。
【００５４】
更に別の例として、画素値のヒストグラムが評価値として用いられてもよい。具体的には、評価部４０は、候補経路において、予め設定された閾値Ｔｈ以下の画素値を有する画素の数の割合（候補経路上の総画素数に対する割合）を演算し、その割合に基づいて最良経路を選択する。例えば図７に示すように、評価部４０は、各候補経路について、画素値毎の画素数（ヒストグラム）をカウントし、閾値Ｔｈ以下の画素値を有する画素の数の割合を演算する。そして、評価部４０は、その割合が最大となる候補経路を最良経路として選択する。胎児像５２や子宮壁像５４の画素値は相対的に高いため、これらの像を通過する候補経路においては、上記の割合は相対的に低くなると想定される。一方、羊水像５６の画素値は相対的に低いため、羊水像５６を通過する候補経路においては、その割合が相対的に高くなると想定される。よって、その割合が最大となる候補経路を最良経路として選択することにより、羊水像５６を通過していると推測される経路が選択される。なお、評価部４０は、画素値を二値化した上で、閾値Ｔｈ以下の画素値を有する画素の数の割合を演算してもよい。
【００５５】
（変形例１）
次に、図８を参照して、実施例１の変形例１について説明する。上述した図４に示す例では、端点Ｐａ，Ｐｂの位置は、ユーザによって指定されている、又は、固定されている。変形例１では、端点も仮制御点として扱われる。
【００５６】
図８には、断面画像、仮制御点群及び候補経路群の一例が示されている。図８に示されている断面画像５０は、図２及び図３に示されている断面画像と同じ画像である。仮制御点設定部３６は、断面画像５０において、一方側６４ａに設けられた複数の仮一方端点（例えば仮一方端点Ｐａ１，Ｐａ２，Ｐａ３，・・・）の列と、他方側６４ｂに設けられた複数の仮他方端点（例えば仮他方端点Ｐｂ１，Ｐｂ２，・・・）の列と、を設定する。また、仮制御点設定部３６は、それらの列の間に設けられた複数の中間点（例えば中間点Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，・・・）を設定する。例えば、仮制御点設定部３６は、断面画像５０に対して格子６６を設定し、その格子６６上の点に、仮一方端点、仮他方端点及び中間点を設定する。一方側６４ａ及び他方側６４ｂは、格子６６の左右の辺に相当する。格子６６の間隔は等間隔であってもよいし、非等間隔であってもよい。また、仮制御点設定部３６は、格子６６を設定せずに、複数の点をランダムに分散して設定してもよい。具体的には、仮一方端点Ｐａ１，Ｐａ２，Ｐａ３，・・・及び仮他方端点Ｐｂ１，Ｐｂ２，・・・は、それぞれ列状に配列されずに、ランダムに分散して配置されていてもよい。中間点Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，・・・についても、ランダムに分散して配置されていてもよい。なお、図８には、説明の便宜上、３つの仮一方端点（仮一方端点Ｐａ１，Ｐａ２，Ｐａ３）、２つの仮他方端点（仮他方端点Ｐｂ１，Ｐｂ２）、及び、３つの中間点（中間点Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６）のみが示されているが、一方側６４ａの各点には仮一方端点が設定され、他方側６４ｂの各点には仮他方端点が設定され、それらの間の各点には中間点が設定される。
【００５７】
仮一方端点、仮他方端点及び中間点が設定されると、候補経路生成部３８は、中間点を通り、仮一方端点と仮他方端点とを結ぶ候補経路を生成する。候補経路生成部３８は、仮一方端点、仮他方端点及び中間点を異ならせて複数の候補経路を生成する。図８に示す例では、候補経路生成部３８は、中間点Ｐ４を通り、仮一方端点Ｐａ２と仮他方端点Ｐｂ１とを結ぶ候補経路Ｌ４を生成する。一例として、候補経路生成部３８は、中間点Ｐ４、仮一方端点Ｐａ２及び仮他方端点Ｐｂ１に基づくスプライン補間演算により、スプライン曲線としての候補経路Ｌ４を生成する。例えば、中間点Ｐ４を頂点とする候補経路Ｌ４が生成される。同様に、中間点Ｐ５を通り、仮一方端点Ｐａ１と仮他方端点Ｐｂ１とを結ぶ候補経路Ｌ５が生成され、中間点Ｐ６を通り、仮一方端点Ｐａ３と仮他方端点Ｐｂ２とを結ぶ候補経路Ｌ６が生成される。候補経路Ｌ５，Ｌ６も、一例としてスプライン曲線である。他の中間点、仮一方端点及び仮他方端点についても同様に、候補経路が生成される。
【００５８】
候補経路が生成されると、評価部４０は、候補経路Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，・・・のそれぞれの評価値を演算する。上述した例と同様に、評価値は、画素値の総和、分散値、周辺画素の値を利用した値、又は、ヒストグラムを利用した値等である。そして、評価部４０は、候補経路Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，・・・の中から最良経路を選択する。例えば、画素値の総和が評価値として利用される場合、評価部４０は、評価値が最小となる候補経路を最良経路として選択する。例えば、候補経路Ｌ４（実線で示されている経路）が最良経路として選択される。候補経路Ｌ４はカットラインとして利用される。または、候補経路Ｌ４を生成する元になった中間点Ｐ４、仮一方端点Ｐａ２及び仮他方端点Ｐｂ１は、カットラインを規定する制御点として利用される。変形例１によると、端点も制御点の選択対象となるため、より適切なカットラインを設定することが可能となる。
【００５９】
変形例１においても、候補経路生成部３８は、複数の中間点を通る候補経路を生成してもよい。また、仮制御点設定部３６は、断面画像５０の画素値に基づいて羊水像５６を抽出し、その羊水像５６内に複数の中間点を設定してもよい。
【００６０】
（変形例２）
次に、図９を参照して、実施例１の変形例２について説明する。変形例１では、候補経路の両端点（仮一方端点及び仮他方端点）が存在しているが、両端点が存在せずに、複数の仮制御点に基づいて候補経路が生成されてもよい。例えば、候補経路生成部３８は、任意の３つの仮制御点を通る候補経路を生成する。
【００６１】
図９には、断面画像、仮制御点群及び候補経路群の一例が示されている。図９に示されている断面画像５０は、図２及び図３に示されている断面画像と同じ画像である。仮制御点設定部３６は、断面画像５０において、複数の仮制御点（例えば仮制御点Ｐ７，Ｐ８，Ｐ９，・・・）を設定する。例えば、仮制御点設定部３６は、断面画像５０に対して格子６８を設定し、その格子６８上の各点（縦線と横線とが交差する各点）に仮制御点を設定する。格子６８の間隔は等間隔であってもよいし、非等間隔であってもよい。また、仮制御点設定部３６は、格子６８を設定せずに、複数の仮制御点をランダムに分散して設定してもよい。仮制御点設定部３６は、断面画像５０から羊水像５６を抽出し、その羊水像５６内に複数の仮制御点を設定してもよい。
【００６２】
仮制御点が設定されると、候補経路生成部３８は、任意の３つの仮制御点を通る候補経路を生成する。例えば、候補経路生成部３８は、仮制御点Ｐ７，Ｐ８，Ｐ９を通る候補経路Ｌ７を生成する。一例として、候補経路生成部３８は、仮制御点Ｐ７，Ｐ８，Ｐ９に基づくスプライン補間演算により、仮制御点Ｐ７，Ｐ８，Ｐ９を通るスプライン曲線を演算する。このスプライン曲線が候補経路Ｌ７である。例えば、中間の仮制御点Ｐ８を頂点とする候補経路Ｌ７が生成される。このとき、候補経路生成部３８は、候補経路Ｌ７を仮制御点Ｐ７，Ｐ９よりも外側に延長する。例えば、候補経路生成部３８は、仮制御点Ｐ７，Ｐ８，Ｐ９を通るスプライン曲線を基にして、周知の外挿法を適用することにより、仮制御点Ｐ７，Ｐ９の外側における曲線を演算する。同様に、仮制御点Ｐ１０，Ｐ１１，Ｐ１２を通る候補経路Ｌ８が生成され、仮制御点Ｐ１３，Ｐ１４，Ｐ１５を通る候補経路Ｌ９が生成される。候補経路Ｌ８，Ｌ９も、一例としてスプライン曲線である。他の仮制御点についても同様に、候補経路が生成される。なお、候補経路生成部３８は、４つ以上の仮制御点を通る候補経路を生成してもよい。
【００６３】
候補経路が生成されると、評価部４０は、候補経路Ｌ７、Ｌ８，Ｌ９，・・・のそれぞれの評価値を演算する。この評価値は、上述した例と同様に、画素値の総和等である。そして、評価部４０は、候補経路Ｌ７，Ｌ８，Ｌ９，・・・の中から最良経路を選択する。例えば、候補経路Ｌ７（実線で示されている経路）が最良経路として選択される。候補経路Ｌ７はカットラインとして利用される。また、候補経路Ｌ７を生成する元になった仮制御点Ｐ７，Ｐ８，Ｐ９は、カットラインを規定する制御点として利用される。なお、候補経路生成部３８は、４点以上の仮制御点を通る候補経路を生成してもよい。また、仮制御点設定部３６は、断面画像５０の画素値に基づいて羊水像５６を抽出し、その羊水像５６内に複数の仮制御点を設定してもよい。
【００６４】
以上のように実施例１又変形例１，２によって最良経路（カットライン）が選択されると、関心領域設定部４２は、そのカットラインを含むカット面を生成し、そのカット面を含む三次元関心領域を設定する。
【００６５】
ここで、図１０を参照して、カット面の生成処理の一例について説明する。図１０には、三次元関心領域Ｖ１が示されている。三次元関心領域Ｖ１は、データ処理空間上において仮想的に存在する領域である。すなわち、三次元関心領域Ｖ１は、レンダリング処理範囲の条件として数値上存在しているだけであり、実際にはそのような形状が生成されているわけではない。ただし、本実施形態の説明にあたっては、その理解を助けるために、三次元関心領域Ｖ１を視覚的に認識できる図形であるものとみなす。
【００６６】
なお、図１０において、三次元関心領域Ｖ１が有する８個の角が、符号ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５，ａ６，ａ７，ａ８で表されている。また、各辺の中点が符号ａ１２，ａ２３，ａ３４，ａ１４，ａ５６，ａ６７，ａ７８，ａ５８で表されている。
【００６７】
図２に示されているボックスＳｘｙは、三次元関心領域Ｖ１において、Ｚ方向の中央のＸＹ断面に対応する。従って、図２から図５及び図８，９に示されている断面画像５０は、Ｚ方向の中央のＸＹ断面における画像を表していることになる。なお、ボックスＳｘｙは、Ｚ方向の中央のＸＹ断面に限定されるものではなく、Ｚ方向の任意の位置の断面に対応していてもよい。ユーザによってその位置が指定されてもよい。例えば、胎児の顔のデータの中心断面等に、その断面が設定されることが想定される。もちろん、これ以外の場所に断面が設定されてもよい。
【００６８】
三次元関心領域Ｖ１のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれのサイズは、ユーザが入力部３２を利用することによって定められる。例えば、三次元関心領域Ｖ１のＸ方向及びＹ方向のそれぞれのサイズは、図２に示されているボックスＳｘｙのＸ方向及びＹ方向のそれぞれのサイズによって定められる。Ｚ方向のそれぞれのサイズは、入力部３２から入力されるパラメータに従って定められる。
【００６９】
カット面７０の生成処理について詳述する。ここでは、図５に示されている候補経路Ｌ１が最良経路として選択されているものとする。候補経路Ｌ１は、中間点Ｐ１（制御点）を通り、中点ａ１４，ａ２３（端点Ｐａ，Ｐｂに相当する）を結ぶ経路である。
【００７０】
以上のように候補経路Ｌ１が定められると、関心領域設定部４２は、Ｚ方向に平行な辺ｂ２と辺ｂ４との間に、複数のスプライン曲線（例えばスプライン曲線ｄ１，ｄ２，・・・）を順次生成する。具体的には、関心領域設定部４２は、Ｘ方向に平行な辺ｂ１，ｂ３に対して、等間隔で複数の端点ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，・・・を設定し、同様に、候補経路Ｌ１上においても、Ｘ方向に等間隔で複数の通過点を設定する。そして、関心領域設定部４２は、Ｘ方向の各位置において、２つの端点と１つの通過点とを用いてスプライン補間演算を行うことにより、スプライン曲線を生成する。図１０に示す例では、スプライン曲線ｄ１は、端点ｃ１，ｃ２を結び、候補経路Ｌ１上の通過点を通過する曲線である。また、スプライン曲線ｄ２は、端点ｃ３，ｃ４を結び、候補経路Ｌ１上の通過点を通過する曲線である。そのようなスプライン曲線を、Ｘ方向の各位置において生成することにより、結果として曲線アレイが形成され、それによって、カット面７０が構成される。カット面７０は、実際には、三次元形状データからなるものである。
【００７１】
以上のように、関心領域設定部４２はカット面７０を生成し、そのカット面７０を含む三次元関心領域Ｖ１をボリュームデータに対して設定する。三次元画像形成部２０は、三次元関心領域Ｖ１内のボリュームデータに対してレンダリング処理を適用することにより、三次元関心領域Ｖ１内の三次元画像を形成する。カット面７０がレンダリング開始面に相当する。図１０に示す例においては、レンダリング処理における各レイがＹ方向に沿って設定されており、投影視点はＹ方向上方である。従って、カット面７０を基準にして投影視点側の組織は画像化されず、投影視点とは反対側の組織（三次元関心領域Ｖ１内の組織）が画像化される。なお、レンダリング処理にあたっては、各ボクセルデータは、周辺に存在する複数のエコーデータを参照することにより補間処理によって生成される。補間処理を行う場合において、三次元関心領域Ｖ１外のデータが参照されることもある。
【００７２】
三次元画像が形成されると、表示部２８には、その三次元画像が表示される。例えば、断面画像５０と三次元画像とが並べて表示部２８に表示される。
【００７３】
次に、図１１を参照して、カット面の生成処理の別の例について説明する。図１１には、三次元関心領域Ｖ２が示されている。三次元関心領域Ｖ２はカット面７２を有する。カット面７２は、図１０に示されているカット面７０とは異なる処理により生成される面である。なお、三次元関心領域Ｖ２においてカット面以外の構成は、三次元関心領域Ｖ１の構成と同じである。
【００７４】
この例では、仮制御点設定部３６、候補経路生成部３８及び評価部４０による処理（カットライン生成処理）が、Ｚ方向に等間隔で設定された各位置における断面画像（ＸＹ断面の画像）に対して実行される。例えば、画像処理部３４によって、Ｚ方向に等間隔で複数の断面Ｓｘｙａ，Ｓｘｙｂ，Ｓｘｙｃ，・・・が設定される。これらの断面は、ＸＹ断面を表している。そして、断面Ｓｘｙａ，Ｓｘｙｂ，Ｓｘｙｃ，・・・のそれぞれにおける断面画像を対象にして、カットライン生成処理が実行される。これにより、候補経路Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，・・・がそれぞれ最良経路として選択される。例えば、断面Ｓｘｙａの断面画像を対象にしてカットライン生成処理が実行されると、候補経路Ｌａが最良経路として選択される。また、候補経路Ｌｂは、断面Ｓｘｙｂの断面画像における最良経路である。候補経路Ｌｃは、断面Ｓｘｙｃの断面画像における最良経路である。このような候補経路を、Ｚ方向の各位置において選択することにより、結果として曲線アレイが形成され、それによって、カット面７２が構成される。これにより、カット面７２を有する三次元関心領域Ｖ２が設定される。なお、断面Ｓｘｙａ，Ｓｘｙｂ，Ｓｘｙｃ，・・・のそれぞれは、Ｚ方向に等間隔に設定されていなくてもよい。例えば、断面Ｓｘｙａ，Ｓｘｙｂ，Ｓｘｙｃ，・・・のそれぞれは、Ｚ方向の任意の位置に、任意の間隔で設定されてもよい。一例として、胎児の顔付近等の画像化対象組織と非対象組織とが接近している箇所では、各断面を狭い間隔で設け、画像化対象組織と非対象組織との距離が十分にある箇所では、各断面を広い間隔で設けることが想定される。このように設定することにより、効率的かつ正確な処理が可能となる。
【００７５】
また、関心領域設定部４２は、図１０に示す処理と同様に、等間隔で複数の端点ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，・・・を設定し、同様に、候補経路Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，・・・上においても、Ｘ方向に等間隔で複数の通過点を設定してもよい。そして、関心領域設定部４２は、Ｘ方向の各位置において、２つの端点と各候補経路上の通過点とを用いてスプライン補間演算を行うことにより、スプライン曲線を生成する。図１１に示す例では、スプライン曲線ｄ１０は、端点ｃ１，ｃ２を結び、候補経路Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，・・・上の通過点を通過する曲線である。また、スプライン曲線ｄ１１は、端点ｃ３，ｃ４を結び、候補経路Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，・・・上の通過点を通過する曲線である。そのようなスプライン曲線を、Ｘ方向の各位置において生成することにより、結果として曲線アレイが形成され、それによって、カット面７２が構成される。
【００７６】
次に、図１２を参照して、カット面の生成処理の更に別の例について説明する。図１２には、三次元関心領域Ｖ３が示されている。三次元関心領域Ｖ３はカット面７４を有する。カット面７４は、上記のカット面７０，７２とは異なる処理により生成される面である。なお、三次元関心領域Ｖ３においてカット面以外の構成は、三次元関心領域Ｖ１，Ｖ２の構成と同じである。
【００７７】
図２に示されているボックスＳｘｙは、三次元関心領域Ｖ３において、Ｚ方向の中央のＸＹ断面に対応する。従って、図２に示されている断面画像５０は、Ｚ方向の中央のＸＹ断面における画像を表していることになる。なお、ボックスＳｘｙは、Ｚ方向の中央のＸＹ断面に限定されるものではなく、Ｚ方向の任意の位置の断面に対応していてもよい。ここでは、図５に示されている候補経路Ｌ１が最良経路として選択されているものとする。
【００７８】
この例では、カットライン生成処理が、Ｘ方向に等間隔で設定された各位置における断面画像（ＸＹ断面に直交するＹＺ断面の画像）に対して実行される。画像処理部３４は、図１０に示す処理と同様に、等間隔で複数の端点ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，・・・を設定し、同様に、候補経路Ｌ１上においても、Ｘ方向に等間隔で複数の通過点ｃ１２，ｃ３４，・・・を設定する。そして、１つの端点を一方側の端点とし、候補経路Ｌ１上の通過点を他方側の端点として、それらの端点の間でカットライン生成処理を実行する。これにより、それらの端点の間の最良経路が選択される。このカットライン生成処理は、Ｘ方向の各位置において実行される。図１２に示す例では、端点ｃ１が一方側の端点として利用され、候補経路Ｌ１上の通過点ｃ１２が他方側の端点として利用される。そして、図４に示すように、一方側と他方側との間に複数の仮制御点が設定され、選択対象を異ならせながら、選択された仮制御点を通り、端点ｃ１と通過点ｃ１２とを結ぶ複数の候補経路が生成される。そして、各候補経路の評価値が演算され、評価値が最小となる候補経路が最良経路（Ｚ方向の最良経路）として選択される。図１２に示す例では、候補経路ｄ１ａが、端点ｃ１と通過点ｃ１２との間の最良経路として選択されている。同様の処理により、候補経路ｄ１ｂが、端点ｃ２と通過点ｃ１２との間の最良経路として選択されている。また、候補経路ｄ２ａが、端点ｃ３と通過点ｃ３４との間の最良経路として選択され、候補経路ｄ２ｂが、端点ｃ４と通過点ｃ３４との間の最良経路として選択されている。このような候補経路を、Ｘ方向の各位置において生成することにより、結果として曲線アレイが形成され、それによって、カット面７４が構成される。
【００７９】
以上のようにカット面が生成されて三次元関心領域が設定されると、三次元画像形成部２０は、三次元関心領域内のボリュームデータにレンダリング処理を適用する。これにより、三次元関心領域内の三次元画像が形成される。上記のように、カットラインが羊水像内に設定されるため、そのカットラインに基づいて生成されたカット面を羊水像内に設定することが可能となる。これにより、胎児像と子宮壁像とを適切に分離して胎児の三次元画像を形成することが可能となる。
【００８０】
（実施例２）
次に、図１３から図１６を参照して、実施例２に係るカットライン生成処理について、具体的に説明する。実施例２では、カットラインを規定する複数の制御点を段階的に特定する。
【００８１】
図１３には、断面画像、仮制御点群及び候補経路群の一例が示されている。図１３に示されている断面画像５０は、図２及び図３に示されている断面画像と同じ画像である。まず、画像処理部３４は、第１段階の処理を実行する。仮制御点設定部３６は、一方側６０ａと他方側６０ｂとの間に、複数の仮制御点（例えば中間点Ｐ２０，Ｐ２１，Ｐ２２，・・・）からなる列８０ａを設定する。列８０ａは、Ｙ方向に平行な列である。すなわち、Ｙ方向に沿って一列に並んだ中間点Ｐ２０，Ｐ２１，Ｐ２２，・・・が、一方側６０ａと他方側６０ｂとの間に設定される。中間点は等間隔で配置されていてもよいし、非等間隔で配置されていてもよい。一例として、一方側６０ａと他方側６０ｂとの中間の位置に、列８０ａが設定される。これは一例であり、一方側６０ａと他方側６０ｂとの間の任意の位置に、列８０ａが設定されてもよい。なお、図１３には、説明の便宜上、３つの中間点（Ｐ２０，Ｐ２１，Ｐ２２）のみが示されているが、列８０ａ上に複数の中間点が設定される。
【００８２】
中間点Ｐ２０，Ｐ２１，Ｐ２２，・・・が設定されると、候補経路生成部３８は、中間点を通り、一方側６０ａの端点Ｐａと他方側の端点Ｐｂとを結ぶ候補経路を生成する。端点Ｐａ，Ｐｂの位置はユーザによって指定されており、図２に示すように、ボックスＳｘｙの左右の辺の上端部に相当する。なお、端点Ｐａ，Ｐｂの位置は固定されていてもよい。候補経路生成部３８は、中間点を異ならせて複数の候補経路を生成する。図１３に示す例では、候補経路生成部３８は、中間点Ｐ２０を通り、端点Ｐａと端点Ｐｂとを結ぶ候補経路Ｌ２０を生成する。一例として、候補経路生成部３８は、中間点Ｐ２０と端点Ｐａ，Ｐｂとに基づくスプライン補間演算により、スプライン曲線としての候補経路Ｌ２０を生成する。例えば、中間点Ｐ２０を頂点とする候補経路Ｌ２０が生成される。同様に、中間点Ｐ２１を通り、端点Ｐａと端点Ｐｂとを結ぶ候補経路Ｌ２１が生成され、中間点Ｐ２２を通り、端点Ｐａと端点Ｐｂとを結ぶ候補経路Ｌ２２が生成される。候補経路Ｌ２１，Ｌ２２も、一例としてスプライン曲線である。他の中間点についても同様に、候補経路が生成される。
【００８３】
候補経路Ｌ２０，Ｌ２１，Ｌ２２，・・・が生成されると、評価部４０は、候補経路Ｌ２０，Ｌ２１，Ｌ２２，・・・のそれぞれの評価値を演算する。この評価値は、上述した例と同様に、画素値の総和等である。そして、評価部４０は、候補経路Ｌ２０，Ｌ２１，Ｌ２２，・・・の中から仮最良経路を選択する。例えば、画素値の総和が評価値として利用される場合、評価部４０は、評価値が最小となる候補経路を仮最良経路として選択する。例えば、候補経路Ｌ２０（実線で示されている経路）が仮最良経路として選択される。
【００８４】
評価部４０は、候補経路Ｌ２０を生成する元になった中間点Ｐ２０を、最終的な最良経路（カットライン）を規定する制御点として利用する。ここで、第１段階の処理が終了する。
【００８５】
上記のように制御点として利用される中間点Ｐ２０が特定されると、画像処理部３４は、第２段階の処理を実行する。例えば図１４に示すように、仮制御点設定部３６は、中間点Ｐ２０（列８０ａ）と一方側６０ａとの間に、複数の仮制御点（例えば中間点Ｐ３０，Ｐ３１，・・・）からなる列８０ｂを設定する。また、仮制御点設定部３６は、中間点Ｐ２０（列８０ａ）と他方側６０ｂとの間に、複数の仮制御点（例えば中間点Ｐ４０，Ｐ４１，・・・）からなる列８０ｃを設定する。列８０ｂ，８０ｃは、Ｙ方向に平行な列である。すなわち、Ｙ方向に沿って一列に並んだ中間点Ｐ３０，Ｐ３１，・・・が、中間点Ｐ２０と一方側６０ａとの間に設定される。また、Ｙ方向に沿って一列に並んだ中間点Ｐ４０，Ｐ４１,・・・が、中間点Ｐ２０と他方側６０ｂとの間に設定される。中間点は等間隔で配置されていてもよいし、非等間隔で配置されていてもよい。一例として、中間点Ｐ２０と一方側６０ａとの中間の位置に列８０ｂが設定されており、中間点Ｐ２０と他方側６０ｂとの中間の位置に列８０ｂが設定されている。これらは一例であり、中間点Ｐ２０と一方側６０ａとの間の任意の位置に、列８０ｂが設定されてもよい。同様に、中間点Ｐ２０と他方側６０ｂとの間の任意の位置に、列８０ｃが設定されてもよい。なお、図１４には、説明の便宜上、４つの中間点（Ｐ３０，Ｐ３１，Ｐ４０，Ｐ４１）のみが示されているが、列８０ｂ，８０ｃ上にはそれぞれ複数の中間点が設定される。
【００８６】
列８０ｂ，８０ｃが設定されると、候補経路生成部３８は、列８０ｂに含まれる中間点を通り、一方側６０ａの端点Ｐａと制御点としての中間点Ｐ２０とを結ぶ候補経路を生成する。候補経路生成部３８は、列８０ｂに含まれる中間点を異ならせて複数の候補経路を生成する。図１４に示す例では、候補経路生成部３８は、中間点Ｐ３０を通り、端点Ｐａと中間点Ｐ２０（制御点）とを結ぶ候補経路Ｌ３０を生成する。一例として、候補経路生成部３８は、中間点Ｐ３０と端点Ｐａと中間点Ｐ２０とに基づくスプライン補間処理により、スプライン曲線としての候補経路Ｌ３０を生成する。例えば、中間点Ｐ３０を頂点とする候補経路Ｌ３０が生成される。同様に、中間点Ｐ３１を通り、端点Ｐａと中間点Ｐ２０とを結ぶ候補経路Ｌ３１が生成される。候補経路Ｌ３１も一例としてスプライン曲線である。列８０ｂに含まれる他の中間点についても同様に、候補経路が生成される。
【００８７】
また、候補経路生成部３８は、列８０ｃに含まれる中間点を通り、他方側６０ｂの端点Ｐｂと制御点としての中間点Ｐ２０とを結ぶ候補経路を生成する。候補経路生成部３８は、列８０ｃに含まれる中間点を異ならせて複数の候補経路を生成する。図１４に示す例では、候補経路生成部３８は、中間点Ｐ４０を通り、端点Ｐｂと中間点Ｐ２０（制御点）とを結ぶ候補経路Ｌ４０を生成する。一例として、候補経路生成部３８は、中間点Ｐ４０と端点Ｐｂと中間点Ｐ２０とに基づくスプライン補間処理により、スプライン曲線としての候補経路Ｌ４０を生成する。例えば、中間点Ｐ４０を頂点とする候補経路Ｌ４０が生成される。同様に、中間点Ｐ４１を通り、端点Ｐｂと中間点Ｐ２０とを結ぶ候補経路Ｌ４１が生成される。候補経路Ｌ４１も一例としてスプライン曲線である。列８０ｃに含まれる他の中間点についても同様に、候補経路が生成される。
【００８８】
端点Ｐａと中間点Ｐ２０とを結ぶ候補経路（候補経路Ｌ３０，Ｌ３１,・・・）が生成されると、評価部４０は、候補経路Ｌ３０，Ｌ３１，・・・のそれぞれの評価値を演算する。この評価値は、上述した例と同様に、画素値の総和等である。そして、評価部４０は、候補経路Ｌ３０，Ｌ３１，・・・の中から、端点Ｐａと中間点Ｐ２０とを結ぶ仮最良経路を選択する。例えば、画素値の総和が評価値として利用される場合、評価部４０は、評価値が最小となる候補経路を仮最良経路として選択する。例えば、候補経路Ｌ３０（実線で示されている経路）が仮最良経路として選択される。
【００８９】
評価部４０は、候補経路Ｌ３０を生成する元になった中間点Ｐ３０を、最終的な最良経路（カットライン）を規定する制御点として利用する。
【００９０】
また、端点Ｐｂと中間点Ｐ２０とを結ぶ候補経路（候補経路Ｌ４０，Ｌ４１，・・・）が生成されると、評価部４０は、候補経路Ｌ４０，Ｌ４１，・・・のそれぞれの評価値を演算する。この評価値は、上述した例と同様に、画素値の総和等である。そして、評価部４０は、候補経路Ｌ４０，Ｌ４１，・・・の中から、端点Ｐｂと中間点Ｐ２０とを結ぶ仮最良経路を選択する。例えば、画素値の総和が評価値として利用される場合、評価部４０は、評価値が最小となる候補経路を仮最良経路として選択する。例えば、候補経路Ｌ４０（実線で示される経路）が仮最良経路として選択される。
【００９１】
評価部４０は、候補経路Ｌ４０を生成する元になった中間点Ｐ４０を、最終的な最良経路（カットライン）を規定する制御点として利用する。
【００９２】
ここで、第２段階の処理が終了する。ここまでの処理により、制御点として利用される中間点Ｐ２０，Ｐ３０，Ｐ４０が特定される。
【００９３】
以降についても同様に、制御点として利用される中間点を特定していく。すなわち、仮制御点設定部３６は、互いに隣接する２つの制御点の間に、複数の中間点からなる列を設定し、一方側６０ａとそれに隣接する制御点との間に、複数の中間点からなる列を設定し、他方側６０ｂとそれに隣接する制御点との間に、複数の中間点からなる列を設定する。
【００９４】
例えば第３段階の処理においては、図１５に示すように、仮制御点設定部３６は、互いに隣接する中間点Ｐ３０と一方側６０ａとの間に、複数の仮制御点からなる列８０ｄを設定する。また、仮制御点設定部３６は、互いに隣接する中間点Ｐ３０と中間点Ｐ２０との間に、複数の仮制御点からなる列８０ｅを設定する。また、仮制御点設定部３６は、互いに隣接する中間点Ｐ２０と中間点Ｐ４０との間に、複数の仮制御点からなる列８０ｆを設定する。また、仮制御点設定部３６は、互いに隣接する中間点Ｐ４０と他方側６０ｂとの間に、複数の仮制御点からなる列８０ｇを設定する。なお、図１５においては、各列に含まれる仮制御点の図示は省略されている。列８０ｄ，８０ｅ，８０ｆ，８０ｇは、Ｙ方向に平行な列である。すなわち、Ｙ方向に沿って一列に並んだ複数の中間点が、一方側６０ａと中間点Ｐ３０との間、中間点Ｐ３０と中間点Ｐ２０との間、中間点Ｐ２０と中間点Ｐ４０との間、及び、中間点Ｐ４０と他方側６０ｂとの間に設定される。
【００９５】
列８０ｄ，８０ｅ，８０ｆ，８０ｇが設定されると、上記と同様に、候補経路生成部３８及び評価部４０の処理により、端点Ｐａと中間点Ｐ３０とを結ぶ仮最良経路、中間点Ｐ３０と中間点Ｐ２０とを結ぶ仮最良経路、中間点Ｐ２０と中間点Ｐ４０とを結ぶ仮最良経路、及び、中間点Ｐ４０と端点Ｐｂとを結ぶ仮最良経路が選択される。
【００９６】
評価部４０は、各最良経路を生成する元になった中間点を、最終的な最良経路（カットライン）を規定する制御点として利用する。図１６には、その中間点が示されている。中間点Ｐ５０，Ｐ６０，Ｐ７０，Ｐ８０が、第３段階の処理により特定された制御点である。中間点Ｐ５０は、端点Ｐａと中間点Ｐ３０との間の点である。中間点Ｐ６０は、中間点Ｐ３０と中間点Ｐ２０との間の点である。中間点Ｐ７０は、中間点Ｐ２０と中間点Ｐ４０との間の点である。中間点Ｐ８０は、中間点Ｐ４０と端点Ｐｂとの間の点である。
【００９７】
仮制御点設定部３６、候補経路生成部３８及び評価部４０は、以上の処理を複数回繰り返す。この回数は予め設定されている。また、ユーザが入力部３２を利用することにより、この回数を設定してもよい。上記の例では、制御点として利用される中間点Ｐ２０，Ｐ３０，Ｐ４０，Ｐ５０，Ｐ６０，Ｐ７０，Ｐ８０が特定される。すなわち、第１段階の処理で中間点Ｐ２０が特定され、第２段階の処理で中間点Ｐ３０，Ｐ４０が特定され、第３段階の処理で中間点Ｐ５０，Ｐ６０，Ｐ７０，Ｐ８０が特定される。このように、制御点として利用される複数の中間点が段階的に特定される。
【００９８】
以上のようにして制御点が特定されると、評価部４０は、その制御点を利用して、最良経路（カットライン）を生成する。例えば、評価部４０は、全制御点を通る曲線状又は直線状の経路を最良経路として生成する。別の例として、評価部４０は、複数の制御点に最小二乗法を適用し、これにより形成された経路を最良経路として採用してもよい。または、評価部４０は、仮最良経路を繋ぎ合わせ、これにより形成された経路を最良経路として採用してもよい。
【００９９】
図１６には、最良経路としての経路Ｌ５０が示されている。この経路Ｌ５０は、第３段階までの処理によって特定された複数の制御点に基づいて生成された経路である。一例として、経路Ｌ５０は、中間点Ｐ２０，Ｐ３０，Ｐ４０，Ｐ５０，Ｐ６０，Ｐ７０，Ｐ８０の全部を通過する曲線である。この曲線はスプライン曲線であってもよいし、ベジェ曲線であってもよい。または、最小二乗法を適用して形成された曲線が最良経路として採用してもよい。または、中間点Ｐ２０，Ｐ３０，Ｐ４０，Ｐ５０，Ｐ６０，Ｐ７０，Ｐ８０の全部を通過する直線状の経路が、最良経路として採用されてもよい
【０１００】
以上のようにして最良経路が生成されると、関心領域設定部４２は、その最良経路（カットライン）に基づいてカット面を生成し、そのカット面を含む三次元関心領域をボリュームデータに対して設定する。そして、三次元関心領域内のボリュームデータにレンダリング処理が適用され、これにより、三次元関心領域内の三次元画像が形成される。
【０１０１】
実施例２では、一方側６０ａと他方側６０ｂとの間で部分的に仮最良経路が選択され、段階的に複数の制御点が特定される。部分的に仮最良経路を選択することにより、より複雑な形状に沿った複数の仮最良経路を選択することが可能となる。これらの仮最良経路を生成する元になった中間点を制御点として利用することにより、複雑な形状のカットラインを形成することが可能となる。その結果、複雑な形状のカット面を形成することが可能となる。これにより、より適切な位置にカットライン及びカット面を設定し、胎児像と子宮壁像とをより適切に分離することが可能となる。
【０１０２】
なお、実施例２に対して、実施例１の変形例１を適用し、端点Ｐａ，Ｐｂを異ならせて候補経路を生成してもよい。
【０１０３】
次に、図１７を参照して、実施例２の変形例について説明する。上記の例では、制御点特定処理の回数は、予め設定されている、又は、ユーザによって設定されている。変形例では、その回数は自動的に設定される。
【０１０４】
図１７には、第２段階及び第３段階の処理結果が示されている。つまり、第２段階の処理結果として、中間点Ｐ２０，Ｐ３０，Ｐ４０が特定され、候補経路Ｌ３０，Ｌ４０が仮最良経路として選択されている。また、第３段階の処理結果として、中間点Ｐ５０，Ｐ６０，Ｐ７０，Ｐ８０が特定されている。
【０１０５】
評価部４０は、第２段階で得られた候補経路と、第３段階で設定された複数の仮制御点からなる列と、の交点を求める。そして、評価部４０は、その交点と第３段階で得られた中間点との位置の差を求める。位置の差が閾値以上であれば、その候補経路の区間を対象にして、制御点特定処理が継続され、その候補経路の区間について次の第４段階の処理が実行される。位置の差が閾値未満であれば、その候補経路の区間に対する制御点特定処理を終了する。この場合、その候補経路の区間で制御点特定処理を繰り返しても、経路の位置は大きく変更することはないと想定される。それ故、制御点特定処理を終了する。
【０１０６】
具体例を挙げて説明する。例えば、候補経路Ｌ３０と列８０ｄとの交点が求められ、その交点と列８０ｄ上の中間点Ｐ５０との位置の差が求められる。その差が閾値以上であれば、端点Ｐａと中間点Ｐ３０との間で制御点特定処理が継続される。その差が閾値未満であれば、端点Ｐａと中間点Ｐ３０との間で制御点特定処理を繰り返しても、候補経路Ｌ３０の位置は大きく変更しないと想定されるので、制御点特定処理を終了する。
【０１０７】
図１７に示す例では、中間点Ｐ５０，Ｐ６０，Ｐ８０については、それぞれ、位置の差が閾値未満である。従って、端点Ｐａと中間点Ｐ３０との間、中間点Ｐ３０と中間点Ｐ２０との間、及び、中間点Ｐ４０と端点Ｐｂとの間では、中間点Ｐ５０，Ｐ６０，Ｐ８０の設定処理まで実行され、制御点特定処理は終了する。
【０１０８】
一方、中間点Ｐ７０については、位置の差が閾値以上である。従って、中間点Ｐ２０と中間点Ｐ４０との間では、中間点Ｐ７０の設定後も、位置の差が閾値未満になるまで、区間の分割及び制御点の特定処理が繰り返し実行される。
【０１０９】
以上の処理によると、単純な構造の部分では、制御点特定処理の繰り返し回数が少なくなり、複雑な構造の部分では、その繰り返し回数が多くなる。従って、複雑な構造の部分では、より細かく制御点が設定されることになり、より正確なカットラインを設定することが可能となる。
【０１１０】
上記の本実施形態では、胎児の全体像が注目組織像に該当しているが、胎児の一部の像が注目組織像に該当する場合もある。例えば、胎児の顔を画像化したい場合には、胎児の顔が注目組織（画像化の対象組織）に該当し、胎児の顔以外の組織（手や足）は、画像化の非対象組織に該当する。この場合、胎児の手や足の像は、胎児の顔の像からの分離対象の像に該当する。カットラインは、顔の像と、それ以外の組織の像（手や足の像）とを分離するために利用される。
【０１１１】
図１に示されているプローブ１０以外の構成は、例えばプロセッサや電子回路等のハードウェア資源を利用して実現することができ、その実現において必要に応じてメモリ等のデバイスが利用されてもよい。また、プローブ１０以外の構成は、例えばコンピュータによって実現されてもよい。つまり、コンピュータが備えるＣＰＵやメモリやハードディスク等のハードウェア資源と、ＣＰＵ等の動作を規定するソフトウェア（プログラム）との協働により、プローブ１０以外の構成の全部又は一部が実現されてもよい。当該プログラムは、ＣＤやＤＶＤ等の記録媒体を経由して、又は、ネットワーク等の通信経路を経由して、図示しない記憶装置に記憶される。別の例として、プローブ１０以外の構成は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等によって実現されてもよい。
【符号の説明】
【０１１２】
１０  プローブ、１２  三次元空間、１４  送受信部、１６  信号処理部、１８  ３Ｄメモリ、２０  三次元画像形成部、２２  断面画像形成部、２４  グラフィック画像形成部、２６  表示処理部、２８  表示部、３０  制御部、３２  入力部、３４  画像処理部、３６  仮制御点設定部、３８  候補経路生成部、４０  評価部、４２  関心領域設定部。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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