(57)【要約】【課題】生体内の３次元超音波画像上に指定された特定組織等の所望部位の体積を高精度かつ容易に計測できること。【解決手段】生体内にて行った超音波スキャンによる３次元領域のエコーデータをもとに前記生体内の３次元超音波画像を生成出力する超音波画像診断装置において、前記３次元超音波画像上の所望部位を囲む複数点を指示入力する入力装置３と、前記複数点を順次連結する線に囲まれる領域内の全ポリゴン頂点を検出し、該全ポリゴン頂点の隣接する各ポリゴン頂点間を連結して形成される表面を取得するとともに、該表面の縁部を境界に該表面と連続しかつ該表面の開口を閉じる底面を設定し、前記表面と前記底面とによって閉じた３次元空間の断面画像をもとに前記所望部位の体積を演算出力する制御部１２と、を備える。【選択図】        図１
2006006490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体内にて行った超音波スキャンによる３次元領域のエコーデータをもとに、前記超音波スキャンの走査面に平行なラジアル断面の画像と該ラジアル断面に垂直なリニア断面の画像とを含む前記生体内の３次元超音波画像を生成出力する超音波画像診断装置において、
前記３次元超音波画像上の所望部位を囲む複数点を指示入力する入力手段と、
前記複数点を順次連結する線に囲まれる領域内の所定のポリゴン頂点を検出し、該検出したポリゴン頂点の隣接する各ポリゴン頂点間を連結して形成される表面を取得するとともに、該表面と異なる面であって該表面の縁部を境界に該表面と連続する底面を設定し、前記表面と前記底面とによって閉じた３次元空間の断面画像をもとに前記所望部位の体積を演算出力する制御手段と、
を備えたことを特徴とする超音波画像診断装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記走査面の中心軸と前記ポリゴン頂点との表面頂点距離を算出し、該表面頂点距離が最大であるポリゴン頂点と前記縁部のポリゴン頂点とを少なくとも含む面を前記底面として設定することを特徴とする請求項１に記載の超音波画像診断装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記超音波スキャンの音線方向に前記ポリゴン頂点を通過する直線と前記底面との交点を底面頂点として検出するとともに該底面頂点と前記中心軸との底面頂点距離を算出し、前記縁部のポリゴン頂点の表面頂点距離よりも大きい場合の最大の前記底面頂点距離をなす底面頂点と前記縁部のポリゴン頂点とに外接する曲面を前記底面として更新することを特徴とする請求項２に記載の超音波画像診断装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記音線方向に前記ポリゴン頂点を通過する直線と前記更新した底面との交点を底面頂点として更新することを特徴とする請求項３に記載の超音波画像診断装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記超音波スキャンの音線方向毎に前記所望部位を切断するリニア断面群を設定するとともに、該リニア断面群のリニア断面毎に前記縁部の各ポリゴン頂点間または前記縁部の各ポリゴン頂点の前記表面頂点距離よりも大きい表面頂点距離をなすポリゴン頂点と前記縁部の各ポリゴン頂点とを直線的に連結する連結線を設定し、さらに、前記所望部位を切断するラジアル断面群を設定するとともに該ラジアル断面群と前記連結線との各交点を前記底面頂点として設定し、該ラジアル断面群のラジアル断面毎に、前記縁部の各ポリゴン頂点の表面頂点距離よりも大きい前記底面頂点距離をなす底面頂点と前記縁部の各ポリゴン頂点とに外接する曲線を設定し、前記ラジアル断面群の全ての前記曲線を含む曲面を前記底面として更新することを特徴とする請求項３または４に記載の超音波画像診断装置。
【請求項６】
前記入力手段は、前記複数点の少なくとも一つの座標または前記底面頂点の座標の更新を指示する更新情報をさらに入力し、
前記制御手段は、前記所望部位を切断する切断面を検知した場合、前記更新情報をもとに前記底面頂点の座標を更新し、前記所望部位が切断されていないことを検知した場合、前記更新情報をもとに前記複数点の少なくとも一つを更新することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の超音波画像診断装置。
【請求項７】
前記３次元超音波画像の任意断面の断面画像を生成出力する画像処理手段を備え、前記制御手段は、前記入力手段から入力された平面の座標情報に応じて変更可能な前記任意断面を生成し、前記画像処理手段による前記任意断面の断面画像の生成出力処理を制御することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の超音波画像診断装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記所望部位を切断する前記任意断面を検知した場合、前記更新情報をもとに前記底面頂点の座標を更新することを特徴とする請求項６または７に記載の超音波画像診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、生体内にて超音波スキャンを行って得られた３次元領域のエコーデータをもとにこの生体内の所望の３次元超音波画像を画面表示し、さらに、この３次元超音波画像上の所望領域についての各種計測を行う超音波画像診断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、超音波画像診断装置は、超音波振動子が設けられた超音波内視鏡または超音波プローブを有し、生体内に挿入された超音波内視鏡または超音波プローブが行った超音波スキャンによって生体内の所望断面の超音波断層像またはこの超音波断層像を含む３次元超音波画像を生成出力する。医師等の術者は、この超音波画像診断装置を操作して得られた生体内の超音波断層像または３次元超音波画像を観察し、病変の深達度診断または臓器の実質診断等の医療処置を行う。特に、胃、食道、および大腸に例示される消化管等の体内深部に位置する管腔臓器の表面に発生した腫瘍等の病変の大きさ等に関する情報は、病変の良性または悪性を鑑別する場合、薬剤投与後または切除処置後の病変の治療効果を判断する場合、あるいは病変の予後を予測する場合等の様々な場面において重要な指標となっている。このため、病変等の臓器表面上に現れる特定組織の長さ、面積、または体積等の幾何学的な値を取得することは、生体に対する各種医療処置を行う上で極めて重要である。
【０００３】
このような超音波画像診断装置として、たとえば、生体内にて超音波スキャンを行って得られた３次元領域のエコーデータをもとに、臓器表面の凹凸をポリゴンによって表現した臓器表面画像を含む生体内の３次元超音波画像を生成出力し、さらに術者によって臓器表面画像上に指定された所望部位の２点間距離、周囲長、または面積を計測できるものがある（特許文献１参照）。また、生体内にて超音波スキャンを行って得られた３次元領域のエコーデータをもとに、生体内の超音波断層像を含む３次元超音波画像を生成出力し、さらに術者によって３次元超音波画像上に指定された所望部位の体積を計測できるものもある（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特許第３３２５２２４号公報
【特許文献２】特開平１１−３１８９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１に記載された超音波画像診断装置では、臓器表面画像上に指定された所望部位の体積を演算出力するように構成されていないので、計測対象の所望部位たとえば特定組織の体積を計測することが困難であった。また、上述した特許文献２に記載された超音波画像診断装置では、この特定組織を所定間隔にて切断した切断面毎にこの特定組織の断面画像外形をトレースする操作を行い、このトレースされた各断面画像外形の面積を積分することによって、この特定組織の体積を計測するように構成されているので、臓器表面直下に凹凸がある一般的な腫瘍等の特定組織の各断面画像外形をトレースする操作が煩雑であり、この特定組織の体積を計測するまでに多大な時間および労力を要する場合が多い。
【０００６】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、生体内の３次元超音波画像上に指定された特定組織等の所望部位の体積を高精度かつ容易に計測できる超音波画像診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる超音波画像診断装置は、生体内にて行った超音波スキャンによる３次元領域のエコーデータをもとに、前記超音波スキャンの走査面に平行なラジアル断面の画像と該ラジアル断面に垂直なリニア断面の画像とを含む前記生体内の３次元超音波画像を生成出力する超音波画像診断装置において、前記３次元超音波画像上の所望部位を囲む複数点を指示入力する入力手段と、前記複数点を順次連結する線に囲まれる領域内の所定のポリゴン頂点を検出し、該検出したポリゴン頂点の隣接する各ポリゴン頂点間を連結して形成される表面を取得するとともに、該表面と異なる面であって該表面の縁部を境界に該表面と連続する底面を設定し、前記表面と前記底面とによって閉じた３次元空間の断面画像をもとに前記所望部位の体積を演算出力する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２にかかる超音波画像診断装置は、上記発明において、前記制御手段は、前記走査面の中心軸と前記ポリゴン頂点との表面頂点距離を算出し、該表面頂点距離が最大であるポリゴン頂点と前記縁部のポリゴン頂点とを少なくとも含む面を前記底面として設定することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３にかかる超音波画像診断装置は、上記発明において、前記制御手段は、前記超音波スキャンの音線方向に前記ポリゴン頂点を通過する直線と前記底面との交点を底面頂点として検出するとともに該底面頂点と前記中心軸との底面頂点距離を算出し、前記縁部のポリゴン頂点の表面頂点距離よりも大きい場合の最大の前記底面頂点距離をなす底面頂点と前記縁部のポリゴン頂点とに外接する曲面を前記底面として更新することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４にかかる超音波画像診断装置は、上記発明において、前記制御手段は、前記音線方向に前記ポリゴン頂点を通過する直線と前記更新した底面との交点を底面頂点として更新することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５にかかる超音波画像診断装置は、上記発明において、前記制御手段は、前記超音波スキャンの音線方向毎に前記所望部位を切断するリニア断面群を設定するとともに、該リニア断面群のリニア断面毎に前記縁部の各ポリゴン頂点間または前記縁部の各ポリゴン頂点の前記表面頂点距離よりも大きい表面頂点距離をなすポリゴン頂点と前記縁部の各ポリゴン頂点とを直線的に連結する連結線を設定し、さらに、前記所望部位を切断するラジアル断面群を設定するとともに該ラジアル断面群と前記連結線との各交点を前記底面頂点として設定し、該ラジアル断面群のラジアル断面毎に、前記縁部の各ポリゴン頂点の表面頂点距離よりも大きい前記底面頂点距離をなす底面頂点と前記縁部の各ポリゴン頂点とに外接する曲線を設定し、前記ラジアル断面群の全ての前記曲線を含む曲面を前記底面として更新することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６にかかる超音波画像診断装置は、上記発明において、前記入力手段は、前記複数点の少なくとも一つの座標または前記底面頂点の座標の更新を指示する更新情報をさらに入力し、前記制御手段は、前記所望部位を切断する切断面を検知した場合、前記更新情報をもとに前記底面頂点の座標を更新し、前記所望部位が切断されていないことを検知した場合、前記更新情報をもとに前記複数点の少なくとも一つを更新することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７にかかる超音波画像診断装置は、上記発明において、前記３次元超音波画像の任意断面の断面画像を生成出力する画像処理手段を備え、前記制御手段は、前記入力手段から入力された平面の座標情報に応じて変更可能な前記任意断面を生成し、前記画像処理手段による前記任意断面の断面画像の生成出力処理を制御することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項８にかかる超音波画像診断装置は、上記発明において、前記制御手段は、前記所望部位を切断する前記任意断面を検知した場合、前記更新情報をもとに前記底面頂点の座標を更新することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、術者がモニタ表示された計測用画像上の計測対象の所望部位を囲む複数の座標情報の入力操作を行った場合、この複数の座標情報に基づく領域境界線内に位置する全ポリゴン頂点によって形成される表面を取得するとともに、この表面の縁部を境界にこの表面と連続しかつこの表面の開口を閉じる底面を設定し、この表面とこの底面とによって閉じられた３次元空間を切断する複数の断面の各断面画像をもとに、この所望部位の体積を演算出力するので、計測対象の所望部位の表面が隆起形状または陥没形状等の凹凸形状であっても、この所望部位の体積を高精度かつ容易に演算出力することができ、被検者体内の臓器表面にて凹凸形状を形成する所望部位たとえば腫瘍等の凹凸形状を形成する特定組織等の体積を高精度かつ容易に計測可能な超音波画像診断装置を実現できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、この発明にかかる超音波画像診断装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によって、この発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１である超音波画像診断装置の一構成例を例示するブロック図である。図１において、この超音波画像診断装置１は、超音波プローブ２、入力装置３、モニタ４、および画像処理装置５を有する。超音波プローブ２は、先端に超音波振動子２ｃが設けられた挿入部２ａと、挿入部２ａまたは超音波振動子２ｃの操作系として機能する駆動送受信部２ｂとを用いて実現される。挿入部２ａは、可撓性部材を用いて実現され、体腔内への挿入に好適な細長い筒形状を有する。駆動送受信部２ｂは、術者による操作に基づき、挿入部２ａの曲げ駆動、超音波振動子２ｃによる超音波の送受信駆動、超音波振動子２ｃの回転駆動、および挿入部２ａの長手軸方向についての超音波振動子２ｃの進退駆動を制御する。超音波振動子２ｃは、チタン酸バリウムまたはチタン酸ジルコン酸鉛等の圧電セラミックを用いて実現され、駆動送受信部２ｂから印加されたパルス状の電圧を逆圧電効果によって超音波に変換出力する機能と、この超音波の反射波（エコー）を圧電効果によって電気的なアナログ信号であるエコー信号に変換出力する機能とを有する。
【００１８】
たとえば、術者が被検者体内の胃、食道、または大腸等の管腔状臓器に挿入部２ａを挿入するとともに駆動送受信部２ｂを用いて所定の操作を行った場合、駆動送受信部２ｂは、超音波振動子２ｃに超音波の送受信を行わせるとともに超音波振動子２ｃを回転駆動させて被検者体内たとえば管腔状臓器のラジアルスキャンを行い、または超音波振動子２ｃに超音波を送受信させるとともに上述した長手軸方向に超音波振動子２ｃを進退させて被検者体内たとえば管腔状臓器のリニアスキャンを行う。あるいは、駆動送受信部２ｂは、上述した超音波振動子２ｃによる超音波の送受信駆動、回転駆動、および進退駆動を組み合わせて制御することによって、ラジアルスキャンとリニアスキャンとを組み合わせた螺旋状のスパイラルスキャンを被検者体内たとえば管腔状臓器にて行う。その後、超音波振動子２ｃは、このラジアルスキャンによる２次元領域のエコー信号（ラジアルエコー信号）、このリニアスキャンによる２次元領域のエコー信号（リニアエコー信号）、またはこのスパイラルスキャンによる３次元領域のエコー信号（３次元エコー信号）を駆動送受信部２ｂに出力する。駆動送受信部２ｂは、超音波振動子２ｃから受信したラジアルエコー信号、リニアエコー信号、または３次元エコー信号を画像処理装置５に送信する。
【００１９】
なお、１回のスパイラルスキャンによって得られる１つの３次元エコー信号は、このスパイラルスキャンが行われた被検者体内の３次元領域において所定間隔毎に行われたラジアルスキャンによって得られる複数のラジアルエコー信号の集合体である。
【００２０】
入力装置３は、キーボード、タッチパネル、トラックボール、マウス、またはレバースイッチ等を単独でまたは組み合わせて実現され、術者による入力操作に基づき、画像処理装置５の動作を指示する各種指示情報または画像処理装置５が生成した各種超音波画像上の座標に関する座標情報を画像処理装置５に入力する。また、入力装置３は、術者による入力操作に基づき、モニタ４に表示出力された各種超音波画像またはその一部分を特定する生体組織名または画像データ名等の画像特定情報、あるいは被検者を特定する被検者名またはＩＤ番号等の被検者特定情報を画像処理装置５に入力する。
【００２１】
画像処理装置５は、信号処理回路６、記憶装置７、メモリ８、画像処理回路９、制御回路１０、表示回路１１、制御部１２、およびデータ転送バス１３を有する。信号処理回路６、記憶装置７、メモリ８、画像処理回路９、制御回路１０、表示回路１１、および制御部１２は、データ転送バス１３を介してそれぞれ電気的に接続される。また、画像処理装置５は、上述したように、駆動送受信部２ｂからラジアルエコー信号、リニアエコー信号、または３次元エコー信号を受信する。この場合、駆動送受信部２ｂからのラジアルエコー信号、リニアエコー信号、または３次元エコー信号は、信号処理回路６に入力される。
【００２２】
信号処理回路６は、駆動送受信部２ｂから受信したラジアルエコー信号、リニアエコー信号、または３次元エコー信号に対して包絡線検波処理、対数増幅処理、Ａ／Ｄ変換処理、およびスキャンコンバート処理等の公知の信号処理を行い、デジタルのラジアルエコーデータ、リニアエコーデータ、または３次元エコーデータにそれぞれ変換する。信号処理回路６は、制御部１２の制御のもと、変換して得たラジアルエコーデータ、リニアエコーデータ、または３次元エコーデータを記憶装置７またはメモリ８に送信する。
【００２３】
記憶装置７は、ハードディスクまたは光磁気ディスク等を用いて実現される大容量の記憶装置である。記憶装置７は、制御部１２の制御のもと、信号処理回路６から入力された１セット以上のラジアルエコーデータ、リニアエコーデータ、３次元エコーデータを記憶する。また、記憶装置７は、制御部１２の制御のもと、メモリ８または画像処理回路９から入力された各種画像データを記憶する。さらに、制御部１２がこの各種画像データと上述した画像特定情報または被検者特定情報とを対応付けた場合、記憶装置７は、制御部１２の制御のもと、上述した画像特定情報または被検者特定情報と対応付けられた各種画像データを記憶する。
【００２４】
メモリ８は、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、またはフラッシュメモリ等の各種ＩＣメモリを用いて実現される。メモリ８は、制御部１２の制御のもと、信号処理回路６、記憶装置７、または画像処理回路９から入力された１セット以上の各種画像データを記憶する。たとえば、メモリ８は、画像処理回路９が各種画像処理に用いるラジアルエコーデータ、リニアエコーデータ、または３次元エコーデータ等の各種画像データを記憶する。
【００２５】
画像処理回路９は、制御部１２の制御のもと、記憶装置７またはメモリ８に記憶されたラジアルエコーデータ、リニアエコーデータ、または３次元エコーデータ等の各種画像データを用いて表面位置抽出処理、陰影付加処理、合成処理、および座標変換処理等の公知の各種画像処理を行い、たとえば上述したラジアルスキャンの走査面に平行なラジアル断面の超音波画像（ラジアル断面像）、ラジアル断面に垂直なリニア断面の超音波画像（リニア断面像）またはラジアル断面像およびリニア断面像を含む３次元の超音波画像（３次元画像）を生成する。
【００２６】
なお、制御部１２は、画像処理回路９の画像処理を制御する場合、この画像処理に用いられる各種画像データを記憶装置７からメモリ８に転送するとともに格納し、このメモリ８に格納した各種画像データを用いて画像処理回路９の画像処理を制御する。これによって、制御部１２は、記憶装置７内の各種画像データを用いて画像処理回路９の画像処理を制御する場合よりも処理時間を短縮することができる。
【００２７】
制御回路１０は、制御部１２の制御のもと、上述した各種指示情報、座標情報、画像特定情報、または被検者特定情報に対応する入力装置３からの入力信号に対する入出力制御を行う。表示回路１１は、制御部１２の制御のもと、画像処理回路９によって画像処理が行われた各種画像データをビデオ信号に変換するとともに、この変換したビデオ信号をモニタ４に送信する。モニタ４は、表示回路１１から入力されたビデオ信号に対応する各種画像を表示出力する。
【００２８】
制御部１２は、処理プログラム等の各種データが記憶されたＲＯＭ、演算パラメータ等を記憶するＲＡＭ、およびこのＲＯＭに記憶された処理プログラムを実行するＣＰＵ等を用いて実現される。制御部１２は、上述したように、信号処理回路６、記憶装置７、メモリ８、画像処理回路９、制御回路１０、および表示回路１１の各動作を制御する。また、制御部１２は、データ転送バス１３を介し、信号処理回路６、記憶装置７、メモリ８、画像処理回路９、制御回路１０、および表示回路１１の各構成部間にて各種画像データまたは入力装置３からの各種入力情報等の受け渡しを制御する。さらに、制御部１２は、上述した処理プログラムとして、各種超音波画像上の所望部位の幾何学的な値たとえば直径、周囲長、面積、または体積を計測するための計測処理プログラム１２ａと、この幾何学的な値を計測する領域（計測領域）を決める座標を更新するための座標更新処理プログラム１２ｂとを有する。
【００２９】
また、制御部１２は、術者が入力装置３を用いて上述した画像特定情報または被検者特定情報の入力操作とこれら画像特定情報または被検者特定情報と画像処理回路９による各種画像データとを対応付ける指示情報の入力操作とを行った場合、この画像特定情報または被検者特定情報と各種画像データとを対応付けるとともに、この画像特定情報または被検者特定情報と対応付けられた各種画像データを記憶装置７に記憶する。これによって、制御部１２は、術者が入力装置３を用いて入力した画像特定情報または被検者特定情報をもとに、この画像特定情報または被検者特定情報と対応付けられた各種画像データを記憶装置７から読み出すことができる。
【００３０】
図２は、画像処理回路９の画像処理によって生成されたラジアル断面像およびリニア断面像のモニタ表示例を模式的に例示する模式図である。モニタ４は、表示回路１１から受信したビデオ信号に基づき、図２に示すように、被検体内のラジアル断面ＲＨでのラジアル断面像５０とリニア断面ＬＨでのリニア断面像６０とを表示出力する。この場合、ラジアル断面ＲＨは、挿入部２ａの長手軸方向に垂直な断面である。リニア断面ＬＨは、挿入部２ａの長手軸方向に平行な断面である。また、ラジアル断面ＲＨの中心部には、超音波振動子２ｃの中心位置すなわちラジアルスキャンのスキャン中心に対応する中心Ｃがある。さらに、リニア断面ＬＨには、複数のラジアルスキャンの各中心Ｃを通過する中心軸ＣＬがある。この場合、中心軸ＣＬは、上述したスパイラルスキャンのスキャン中心軸に対応する。
【００３１】
また、ラジアル断面像５０とリニア断面像６０とは、ラジアル断面像５０に表示される切断線Ｌ１とリニア断面像６０に表示される切断線Ｌ２によって対応付けられる。すなわち、ラジアル断面像５０は、切断面Ｌ２の位置におけるラジアル断面ＲＨの超音波画像である。この場合、切断線Ｌ２の位置は、超音波振動子２ｃによるラジアルスキャンの走査面に対応する。また、リニア断面像６０は、切断面Ｌ１の位置におけるリニア断面ＬＨの超音波画像である。なお、ラジアル断面像５０とリニア断面６０とを結ぶ破線は、図２におけるラジアル断面像５０とリニア断面像６０との位置関係を示す補助線であり、モニタ４に表示出力されない。同様に、ラジアル断面ＲＨの中心Ｃおよびリニア断面ＬＨの中心軸ＣＬも、モニタ４に表示出力されない。
【００３２】
図３は、画像処理回路９の画像処理によって生成された３次元画像のモニタ表示例を模式的に例示する模式図である。モニタ４は、表示回路１１から受信したビデオ信号に基づき、図３に示すように、被検体内の所望の３次元領域たとえば管腔状臓器を示す３次元画像１００を表示出力する。３次元画像１００は、予め設定された所定の空間座標系ｘｙｚ上に配置され、複数のラジアル断面像と複数のリニア断面像とを含む。この空間座標系ｘｙｚは、たとえば上述した挿入部２ａの長手軸方向とｚ軸とが同軸方向に設定され、超音波振動子２ｃによるラジアルスキャンの走査面とｘｙ平面とが平行に設定される。この場合、術者が入力装置３を用いてラジアル断面またはリニア断面を指定する座標情報等の入力操作を行えば、画像処理回路９は、この入力操作による座標情報等をもとに、たとえばラジアル断面ＲＨａ，ＲＨｂのラジアル断面像５１，５２を生成しまたはリニア断面ＬＨａ，ＬＨｂのリニア断面像６１，６２を３次元画像１００上に生成する。術者は、この入力操作を繰り返し行うことによって、３次元画像１００の各断面の位置を移動または変更することができ、また、３次元画像１００を回転することができ、３次元画像１００の表示領域を変更できる。これによって、術者は、３次元画像１００上の所望のラジアル断面像またはリニア断面像を観察することができ、被検者体内の関心領域たとえば腫瘍等の特定組織７０を探し出すことができる。
【００３３】
図４は、画像処理回路９による表面位置抽出処理と陰影付加処理とが行われた３次元画像のモニタ表示例を模式的に例示する模式図である。画像処理回路９は、たとえば上述した３次元画像１００に対応する３次元エコーデータを用いて表面位置抽出処理と陰影付加処理とを行い、３次元画像１００上の表面位置抽出処理と陰影付加処理とが行われた画像領域に、被検者体内の臓器表面画像１１０が形成された３次元画像１０１を生成する。この場合、モニタ４は、表示回路１１から受信したビデオ信号に基づき、図４に示すように、臓器表面画像１１０が形成された３次元画像１０１を表示出力する。
【００３４】
臓器表面画像１１０は、被検者体内の臓器表面の形状が表現された画像であり、たとえば臓器表面の凹凸に一定方向からの光線が照射された場合の陰影が表現されている。画像処理回路９は、複数のポリゴンを用いて臓器表面画像１１０を生成する。ここで、腫瘍等の特定組織７０は、一般的に臓器表面直下に隆起形状または陥没形状を形成している。このため、特定組織７０は、図４に示すように、臓器表面画像１１０上に表示された場合、陰影を伴った明確な形状示す画像として表示出力される。したがって、術者は、モニタ４に表示出力された臓器表面画像１１０上の特定組織７０を一見すれば、この特定組織７０の形状または存在領域等を容易に認識することができる。
【００３５】
術者は、モニタ４に表示出力された特定組織７０を認識した場合、この特定組織７０の２点間距離、周囲長、面積、または体積を計測するために、画像処理装置５に対し、入力装置３を用いて各種計測処理の開始を指示する。この場合、術者は、入力装置３を操作して、入力装置３に設定された計測項目またはモニタ４に表示された計測項目の中から目的とする計測項目を選択入力する。これによって、この目的とする計測項目に関する指示情報が入力装置３から制御部１２に入力される。制御部１２は、この計測項目に関する指示情報を検知した場合、画像処理回路９に対し、この計測処理を行うための３次元画像（計測用画像）の生成を指示するとともに、この計測用画像上の所望部位にこの計測処理の計測領域を設定するための座標情報を受け付け可能な状態になる。この場合、画像処理回路９は、制御部１２の制御のもと、この計測用画像を生成する。モニタ４は、表示回路１１から入力されたビデオ信号をもとに、この計測用画像を表示出力する。
【００３６】
その後、術者は、入力装置３を操作し、モニタ４に表示出力された計測用画像上の所望部位たとえば特定組織７０についての計測領域を示す複数のマーカの座標情報を指示入力する。制御部１２は、この入力された各座標情報をもとに、計測用画像上に特定組織７０の所望の２点間を示す計測領域または特定組織７０を囲む計測領域を設定する。その後、制御部１２は、上述した計測項目に関する指示情報と計測処理プログラム１２ａとに基づき、特定組織７０の所望の２点間距離、周囲長、面積、または体積を計測する計測処理を行う。この場合、制御部１２は、上述した特許文献１に記載された超音波画像診断装置とほぼ同様に、特定組織７０の所望の２点間距離、周囲長、または面積を演算でき、その後、この演算結果を示す数値等をこの計測処理の計測結果としてモニタ４に表示出力できる。
【００３７】
図５は、モニタ４に表示出力された計測用画像上の所望部位たとえば特定組織７０の体積計測処理を行い、この体積計測処理による計測結果をモニタ４に表示出力するまでの処理工程を例示するフローチャートである。図６は、計測対象の所望部位である特定組織７０が形成された計測用画像および計測結果の表示出力例を模式的に例示する模式図である。図５および図６において、術者は、モニタ４に表示出力された３次元画像上に体積計測対象の特定組織７０を見つけ出した場合、入力装置３を用い、上述した計測項目から体積を選択する入力操作を行う。この入力操作によって、入力装置３は、制御部１２が行う計測処理として体積計測処理を指示する指示情報（体積計測指示情報）を制御部１２に入力する。この場合、制御部１２は、入力装置３から入力された体積計測指示情報を検知し（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、この体積計測指示情報に基づき、画像処理回路９に計測用画像の生成を指示するとともに、この計測用画像上の所望部位に計測領域を決定する複数のマーカの座標情報を受け付け可能な状態にて待機する（ステップＳ１０２）。この場合、画像処理回路９は、制御部１２の制御のもと、図６に示すように、体積計測対象の特定組織７０が形成された計測用画像１２０を生成する。その後、制御部１２は、表示回路１１を介して計測用画像１２０の画像データをモニタ４に転送し、モニタ４に計測用画像１２０を表示出力させる。
【００３８】
一方、術者は、モニタ４に表示出力された３次元画像上に体積計測対象の特定組織７０を見つけ出すまで、上述した計測項目から体積を選択する入力操作を行わない。すなわち、制御部１２は、術者がモニタ４に表示出力された３次元画像から特定組織７０を見つけ出して上述した体積計測指示情報の入力操作を行うまで、体積計測指示情報を検知せずに（ステップＳ１０１，Ｎｏ）、このステップＳ１０１の処理工程を繰り返す。
【００３９】
つぎに、術者は、入力装置３を用いて、モニタ４に表示出力された計測用画像１２０上の特定組織７０近傍たとえば特定組織７０の外形に沿う位置にマーカを指定する座標情報の入力操作を行う。この場合、制御部１２は、この入力操作によって入力装置３から入力された座標情報を検知し（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、検知した座標情報に基づき、計測用画像１２０の空間座標系ｘｙｚ上にマーカの座標を設定するマーカ座標設定処理を行う（ステップＳ１０４）。この場合、画像処理回路９は、制御部１２の制御のもと、このマーカ座標設定処理によって設定された座標に対応する計測用画像１２０上の位置に、このマーカを重畳する。
【００４０】
ここで、術者は、この計測用画像１２０に重畳されたマーカをモニタ４にて確認し、この計測用画面１２０上にマーカを順次追加指定する場合、入力装置３を用いて追加指定するマーカの座標情報の入力操作を順次繰り返す。この場合、制御部１２は、計測用画像１２０上に体積計測処理を行う対象の計測領域を設定指示する計測領域設定指示情報を検知せずに（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、追加指定するマーカの座標情報を順次検知する。制御部１２は、順次検知した各座標情報についてマーカ座標設定処理を順次行う。画像処理回路９は、制御部１２の制御のもと、マーカ座標設定処理によって順次設定された各座標に対応する計測用画像１２０上の位置に、複数のマーカを順次重畳する。たとえば、術者が入力装置３を用いて計測用画像１２０上の特定組織７０を反時計回りに囲むように７つのマーカＰ１〜Ｐ７の各座標情報の入力操作を順次行った場合、制御部１２は、上述したステップＳ１０３〜Ｓ１０５を順次繰り返す。この場合、画像処理回路９は、制御部１２の制御のもと、図６に示すように、特定組織７０を反時計回りに囲む７つのマーカＰ１〜Ｐ７を計測用画像１２０上に順次重畳する。
【００４１】
なお、術者が入力装置３を用いて特定組織７０を時計回りに囲む複数のマーカの各座標情報の入力操作を順次行った場合、制御部１２は上述したステップＳ１０３〜Ｓ１０５を順次繰り返し、画像処理回路９は、制御部１２の制御のもと、特定組織７０を時計回りに囲む複数のマーカを計測用画像１２０上に順次重畳する。
【００４２】
その後、術者は、計測用画像１２０上に重畳された複数のマーカをモニタ４にて確認し、これら複数のマーカによって囲まれた領域を体積計測処理対象の計測領域として設定指示する場合、入力装置３を用いて上述した計測領域設定指示情報の入力操作を行う。この場合、制御部１２は、マーカの座標情報を検知せずに（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、この入力操作による計測領域設定指示情報を検知し（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、この計測領域設定指示情報に基づき、計測用画像１２０上に重畳された順にこれら複数のマーカの各マーカ間を直線にて順次連結するとともに、これら複数のマーカの各マーカ間を連結する領域境界線によって囲まれた領域を体積計測処理対象の計測領域として設定する（ステップＳ１０６）。画像処理回路９は、制御部１２の制御のもと、これら複数のマーカとこれらの各マーカ間を連結した直線群（領域境界線）とを計測用画像１２０上に重畳する。たとえば、画像処理回路９は、図６に示すように、マーカＰ１〜Ｐ７とマーカＰ１〜Ｐ７の各マーカ間を順次連結する領域境界線とを計測用画像１２０上に重畳する。
【００４３】
なお、術者は、計測用画像１２０上に重畳された複数のマーカとこの領域境界線とをモニタ４にて確認することによって、計測用画像１２０上の所望部位がこの領域境界線に囲まれた計測領域内に位置するか否かを確認できる。
【００４４】
つぎに、制御部１２は、計測用画像１２０の３次元エコーデータをもとに、上述したステップＳ１０６において設定した計測領域内たとえば図６に示すマーカＰ１〜Ｐ７の各マーカ間を連結する領域境界線によって囲まれる領域について、特定組織７０の画像を形成する所定のポリゴン頂点、具体的には、特定組織７０の画像を形成する全てのポリゴン頂点の座標を検出する。さらに、制御部１２は、検出した全てのポリゴン頂点の隣接する各ポリゴン頂点間を直線にて連結し、これらの全ポリゴン頂点と各ポリゴン頂点間を連結する各直線とによって形成される表面を特定組織７０の表面として取得する（ステップＳ１０７）。この場合、制御部１２は、特定組織７０の表面の全ポリゴン頂点のうち、マーカＰ１〜Ｐ７の各マーカ間を連結する領域境界線によって囲まれる面において最外周に位置する各ポリゴン頂点を特定組織７０の表面の縁部頂点として検出し、この縁部頂点以外の残りのポリゴン頂点を特定組織７０の表面の表面頂点として検出する。また制御部１２は、これら全ての縁部頂点の隣接する各縁部頂点間を順次連結する各直線を特定組織７０の表面の縁部として取得する。
【００４５】
計測用画像１２０上の計測領域内の所望部位たとえば特定組織７０の表面がこのステップＳ１０７によって取得された場合、制御部１２は、特定組織７０における計測用画像１２０の臓器内部側の面すなわち特定組織７０の底面を設定する底面設定処理を行う（ステップＳ１０８）。この場合、制御部１２は、上述した特定組織７０の縁部を境界に特定組織７０の表面と連続しかつ特定組織７０の表面の開口を閉じる面を特定組織７０の底面として設定する。さらに、制御部１２は、超音波振動子２ｃの音線方向を示す直線であって特定組織７０の表面頂点を通過する直線（音線直線）と特定組織７０の底面との交点を底面頂点として設定する。これによって、制御部１２は、特定組織７０の表面頂点毎に、特定組織７０の各底面頂点をそれぞれ設定できる。なお、この底面設定処理の詳細については、後述する。
【００４６】
つぎに、制御部１２は、ステップＳ１０７において取得した表面とステップＳ１０８において設定した底面とによって閉じた３次元空間の体積を計測対象の所望部位たとえば特定組織７０の体積として演算する体積計測処理を行う（ステップＳ１０９）。この場合、制御部１２は、計測用画像１２０の３次元エコーデータをもとに、この３次元空間を所定間隔毎に切断する相互に平行な複数の切断面たとえばこの３次元空間を所定間隔毎に切断する複数のラジアル断面を設定するとともに、これら複数のラジアル断面によるこの３次元空間の各ラジアル断面像を画像処理回路９に生成させる。つぎに、制御部１２は、この３次元空間のラジアル断面像毎に上述した表面頂点、底面頂点、および縁部頂点の各座標を取得するとともに、これらラジアル断面像毎の表面頂点、底面頂点、および縁部頂点の各座標とヘロンの公式等の周知の面積演算方法とに基づき、この３次元空間の各ラジアル断面像の面積を算出する。さらに、制御部１２は、上述した所定間隔と算出した各ラジアル断面像の面積とを用いて積分処理等を行い、この３次元空間の体積を算出する。これによって、制御部１２は、計測対象の所望部位である特定組織７０の体積を取得する。
【００４７】
その後、制御部１２は、画像処理回路９および表示回路１１を制御し、ステップＳ１０９において取得した特定組織７０の体積を示す計測結果を計測用画像１２０に並べてモニタ４に表示出力させる（ステップＳ１１０）。この場合、画像処理回路９は、制御部１２の制御のもと、この計測結果と計測用画像１２０とを並べた画像データを生成させるとともに、この計測結果を含む画像データを表示回路１１に転送する。表示回路１１は、制御部１２の制御のもと、この計測結果を含む画像データをビデオ信号に変換するとともに、このビデオ信号をモニタ４に送信する。これによって、モニタ４は、図６に示すように、特定組織７０の体積計測結果を示す計測結果１３０を計測用画像１２０に並べて表示出力する。この場合、制御部１２は、計測結果１３０として、先に算出した特定組織７０の２点間距離、周囲長、および面積をこの体積とともにモニタ４に表示出力できる。術者は、モニタ４に表示出力された計測結果を確認することによって、特定組織７０の２点間距離、周囲長、面積、および体積の各計測結果を把握できる。
【００４８】
つぎに、上述したステップＳ１０８の底面設定処理の詳細について説明する。図７は、制御部１２が底面設定処理を達成するまでの処理工程を例示するフローチャートである。図８は、制御部１２が特定組織７０の初期底面を設定するまでの動作の一例を説明する模式図である。図９は、制御部１２が特定組織７０の初期底面を上述した体積計測処理に用いられる特定組織７０の底面に更新するまでの動作の一例を説明する模式図である。
【００４９】
図７において、上述したステップＳ１０７によって計測用画像１２０上の計測領域内の所望部位である特定組織７０の表面が取得された場合、制御部１２は、計測用画像１２０の３次元エコーデータをもとに、超音波振動子２ｃの音線方向毎に特定組織７０を切断するリニア断面を生成する（ステップＳ２０１）。この場合、制御部１２は、画像処理回路９を制御し、特定組織７０の画像領域にかかる音線方向群ＵＤＧについて、上述した表面頂点と縁部頂点とを断面毎に含むように特定組織７０を切断する複数のリニア断面ＬＨ１〜ＬＨｍ（ｍ：２以上の整数）を生成する。画像処理回路９は、制御部１２に制御のもと、リニア断面ＬＨ１〜ＬＨｍのリニア断面毎に特定組織７０のリニア断面像を生成する。制御部１２は、この特定組織７０の各リニア断面像の画像データを画像処理回路９から取得する。
【００５０】
つぎに、制御部１２は、この特定組織７０の各リニア断面像の画像データと上述したステップＳ１０７にて取得した各表面頂点および各縁部頂点とを用い、リニア断面ＬＨ１〜ＬＨｍのリニア断面毎に、上述した中心軸ＣＬと縁部頂点との間の距離（縁部頂点深度）と中心軸ＣＬと表面頂点との間の距離（表面頂点深度）とを全て検出する（ステップＳ２０２）。この場合、制御部１２は、リニア断面ＬＨ１〜ＬＨｍの全縁部頂点と全表面頂点とについて縁部頂点深度と表面頂点深度とをそれぞれ検出する。
【００５１】
たとえば、音線方向群ＵＤＧの各音線方向にそれぞれ対応するリニア断面ＬＨ１〜ＬＨｍのｉ番目のリニア断面ＬＨｉは、図８に示すように、リニア断面ＬＨｉ内の計測領域Ｔｉの両端に縁部頂点ＦＰ１，ＦＰ７が形成され、計測領域Ｔｉ内に表面頂点ＦＰ２〜ＦＰ６とサーフェス線ＳＦｉとが形成される。ここで、計測領域Ｔｉは、リニア断面ＬＨｉにおいて上述した計測領域を示す。また、縁部頂点ＦＰ１，ＦＰ７は特定組織７０の縁部頂点であり、表面頂点ＦＰ２〜ＦＰ６は特定組織７０の表面頂点である。さらに、サーフェス線ＳＦｉは、特定組織７０の表面とリニア断面ＬＨｉとの交線であり、計測領域Ｔｉ内にて縁部頂点ＦＰ１と表面頂点ＦＰ２〜ＦＰ６と縁部頂点ＦＰ７とを順次連続的に連結する。
【００５２】
この場合、制御部１２は、このリニア断面ＬＨｉについて、縁部頂点ＦＰ１，ＦＰ７の各縁部頂点深度と表面頂点ＦＰ２〜ＦＰ６の各表面頂点深度とを全て検出する。これと同様に、制御部１２は、リニア断面ＬＨ１〜ＬＨｍのリニア断面毎に各縁部頂点深度と各表面頂点深度とを全て検出する。これによって、制御部１２は、リニア断面ＬＨ１〜ＬＨｍの全縁部頂点と全表面頂点とについて縁部頂点深度と表面頂点深度とをそれぞれ取得し、これらの取得した全縁部頂点深度と全表面頂点深度とをリニア断面ＬＨ１〜ＬＨｍのリニア断面毎にそれぞれ管理する。
【００５３】
その後、制御部１２は、リニア断面ＬＨ１〜ＬＨｍのリニア断面毎に、ステップＳ２０２にて取得した各縁部頂点深度と各表面頂点深度とを比較し、この比較結果に基づき、全ての縁部頂点深度以上に大きい表面頂点深度をなす全表面頂点と全縁部頂点とを少なくとも含む面を特定組織７０の初期底面として設定する（ステップＳ２０３）。
【００５４】
たとえば、制御部１２は、リニア断面ＬＨｉの縁部頂点ＦＰ１，ＦＰ７の各縁部頂点深度と表面頂点ＦＰ２〜ＦＰ６の各表面頂点深度とをそれぞれ比較し、図８に示すように、これら各縁部頂点深度以上に大きい表面頂点深度をなす表面頂点ＦＰ４と縁部頂点ＦＰ１，ＦＰ７とをそれぞれ直線的に連結する初期底線ＤＢｉを設定する。この場合、初期底線ＤＢｉは、図８に示すように、サーフェス線ＳＦｉと交差しないように、縁部頂点ＦＰ１と表面頂点ＦＰ４と縁部頂点ＦＰ７とを連続的に連結する。
【００５５】
なお、制御部１２は、この表面頂点ＦＰ４の表面頂点深度が縁部頂点ＦＰ１，ＦＰ７の両縁部頂点深度より小さい場合、縁部頂点ＦＰ１，ＦＰ７を連結する直線を初期底線ＤＢｉとして設定する。一方、制御部１２は、この表面頂点ＦＰ２〜ＦＰ６の各表面頂点深度のうちの複数が縁部頂点ＦＰ１，ＦＰ７の各縁部頂点深度のいずれか以上である場合、サーフェス線ＳＦｉと交差せずかつこれら複数の表面頂点と縁部頂点ＦＰ１，ＦＰ７とを直線的かつ連続的に連結する線を初期底線ＤＢｉとして設定する。
【００５６】
すなわち、制御部１２は、リニア断面ＬＨ１〜ＬＨｍについてこのリニア断面ＬＨｉの場合と同様の処理をそれぞれ行い、リニア断面ＬＨ１〜ＬＨｍの初期底線ＤＢ１〜ＤＢｍをそれぞれ取得する。これによって、制御部１２は、取得したリニア断面ＬＨ１〜ＬＨｍの初期底線ＤＢ１〜ＤＢｍを含む面を上述した特定組織７０の初期底面として設定できる。なお、制御部１２は、取得した初期底線ＤＢ１〜ＤＢｍをリニア断面ＬＨ１〜ＬＨｍのリニア断面毎にそれぞれ管理する。
【００５７】
つぎに、制御部１２は、計測用画像１２０の３次元エコーデータをもとに、上述したステップＳ２０３にて初期底面を設定した特定組織７０を所定間隔毎に切断する複数のラジアル断面を生成する（ステップＳ２０４）。この場合、制御部１２は、画像処理回路９を制御して、所定間隔たとえば上述した表面頂点と縁部頂点とを断面毎に含むことができる間隔にて特定組織７０を切断する複数のラジアル断面ＲＨ１〜ＲＨｎ（ｎ：２以上の整数）を生成する。画像処理回路９は、制御部１２に制御のもと、ラジアル断面ＲＨ１〜ＲＨｎのラジアル断面毎に特定組織７０のラジアル断面像を生成する。制御部１２は、この特定組織７０の各ラジアル断面像の画像データを画像処理回路９から取得する。
【００５８】
その後、制御部１２は、上述したリニア初期底線ＤＢ１〜ＤＢｍとラジアル断面ＲＨ１〜ＲＨｎとの各交点を特定組織７０の初期底面における初期底面頂点としてそれぞれ検出する。さらに、制御部１２は、この検出した各初期底面頂点と特定組織７０の各ラジアル断面像の画像データと上述したステップＳ１０７にて取得した各表面頂点および各縁部頂点とを用い、ラジアル断面ＲＨ１〜ＲＨｎのラジアル断面毎に、上述した中心Ｃと縁部頂点との縁部頂点深度と中心Ｃと初期底面頂点との間の距離（底面頂点深度）とを全て検出する（ステップＳ２０５）。この場合、制御部１２は、ラジアル断面ＲＨ１〜ＲＨｎの全縁部頂点と全初期底面頂点とについて縁部頂点深度と底面頂点深度とをそれぞれ検出する。
【００５９】
たとえば、ラジアル断面ＲＨ１〜ＲＨｎのｊ番目のラジアル断面ＬＨｊは、図９に示すように、ラジアル断面ＲＨｊ内の計測領域Ｔｊの両端に縁部頂点ＦＰ１１，ＦＰ１７が形成され、計測領域Ｔｉ内に表面頂点ＦＰ１２〜ＦＰ１６とサーフェス線ＳＦｊと初期底面頂点ＢＰ１〜ＢＰ４と初期底線ＤＢｊとが形成される。ここで、計測領域Ｔｊは、ラジアル断面ＲＨｊにおいて上述した計測領域を示す。また、縁部頂点ＦＰ１１，ＦＰ１７は特定組織７０の縁部頂点であり、表面頂点ＦＰ１２〜ＦＰ１６は特定組織７０の表面頂点である。さらに、サーフェス線ＳＦｊは、特定組織７０の表面とラジアル断面ＲＨｊとの交線であり、計測領域Ｔｊ内にて縁部頂点ＦＰ１１と表面頂点ＦＰ１２〜ＦＰ１６と縁部頂点ＦＰ１７とを順次連続的に連結する。また、初期底線ＤＢｊは、上述したステップＳ２０３にて設定した特定組織７０の初期底面とラジアル断面ＲＨｊとの交線であり、計測領域Ｔｊ内にて縁部頂点ＦＰ１１と初期底面頂点ＢＰ１，ＢＰ２と表面頂点ＦＰ１４と縁部頂点ＦＰ１７とを順次連続的に連結する。この場合、表面頂点ＦＰ１４は、この初期底面の初期底面頂点を兼ねる。
【００６０】
ここで、制御部１２は、このラジアル断面ＲＨｊについて、縁部頂点ＦＰ１１，ＦＰ１７の各縁部頂点深度と初期底面頂点ＢＰ１〜ＢＰ４および表面頂点ＦＰ１４の各底面頂点深度とを全て検出する。これと同様に、制御部１２は、ラジアル断面ＲＨ１〜ＲＨｎのラジアル断面毎に各縁部頂点深度と各底面頂点深度とを全て検出する。これによって、制御部１２は、ラジアル断面ＲＨ１〜ＲＨｎの全縁部頂点と全初期底面頂点とについて縁部頂点深度と底面頂点深度とをそれぞれ取得し、これらの取得した全縁部頂点深度と全底面頂点深度とをラジアル断面ＲＨ１〜ＲＨｎのラジアル断面毎にそれぞれ管理する。
【００６１】
その後、制御部１２は、ラジアル断面ＲＨ１〜ＲＨｎのラジアル断面毎に、ステップＳ２０５にて取得した各縁部頂点深度と各底面頂点深度とを比較し、この比較結果に基づき、全ての縁部頂点深度以上に大きくかつ最大の底面頂点深度をなす初期底面頂点と全縁部頂点とを少なくとも含む略曲面に上述した初期底面を更新し（ステップＳ２０６）、得られたこの略曲面を特定組織７０の底面として設定する（ステップＳ２０７）。この場合、制御部１２は、初期底面上の表面頂点を含む全初期底面頂点を音線方向にそれぞれ通過する各音線直線と特定組織７０の底面との各交点を特定組織７０の底面頂点として更新する。
【００６２】
たとえば、制御部１２は、ラジアル断面ＲＨｊの縁部頂点ＦＰ１１，ＦＰ１７の各縁部頂点深度と初期底面頂点ＢＰ１〜ＢＰ４および表面頂点ＦＰ１４の各底面頂点深度とをそれぞれ比較し、図９に示すように、これら各縁部頂点深度以上に大きくかつ最大の底面頂点深度をなす表面頂点ＦＰ１４と縁部頂点ＦＰ１１，ＦＰ１７とをそれぞれ曲線的に連結する底線ＤＦｊを設定する。この場合、底線ＤＦｊは、図９に示すように、サーフェス線ＳＦｊと交差しないように、縁部頂点ＦＰ１１と表面頂点ＦＰ１４と縁部頂点ＦＰ１７とを連続的に連結する。この底線ＤＦｊは、たとえば縁部頂点ＦＰ１１と表面頂点ＦＰ１４と縁部頂点ＦＰ１７と連結するスプライン曲線または縁部頂点ＦＰ１１と表面頂点ＦＰ１４と縁部頂点ＦＰ１７とにおいてサーフェス線ＳＦｊに外接する曲線（外接曲線）によって形成される。
【００６３】
また、制御部１２は、図９に示すように、縁部頂点ＦＰ１１，ＦＰ１７をそれぞれ通過する音線直線、表面頂点ＦＰ１２と初期底面頂点ＢＰ１とを通過する音線直線、表面頂点ＦＰ１３と初期底面頂点ＢＰ２とを通過する音線直線、表面頂点ＦＰ１４を通過する音線直線、表面頂点ＦＰ１５と初期底面頂点ＢＰ３とを通過する音線直線、および表面頂点ＦＰ１６と初期底面頂点ＢＰ４とを通過する音線直線を有する音線直線群ＵＬＧを設定する。さらに、制御部１２は、音線直線群ＵＬＧの各音線直線と底線ＤＦｊとの各交点を底線ＤＦｊ上の底面頂点として更新する。これによって、初期底面頂点ＢＰ１は底面頂点ＢＰ５に更新され、初期底面頂点ＢＰ２は底面頂点ＢＰ６に更新され、初期底面頂点ＢＰ３は底面頂点ＢＰ７に更新され、初期底面頂点ＢＰ４は底面頂点ＢＰ８に更新される。この場合、縁部頂点ＦＰ１１，ＦＰ１７および表面頂点ＦＰ１４は、特定組織７０の表面頂点と底面頂点とを兼ねる。
【００６４】
なお、制御部１２は、計測領域Ｔｊ内において、初期底面頂点ＢＰ１〜ＢＰ４および表面頂点ＦＰ１４の各底面頂点深度が縁部頂点ＦＰ１，ＦＰ７の両縁部頂点深度より小さい場合、サーフェス線ＳＦｉと交差せずかつ縁部頂点ＦＰ１，ＦＰ７を連結するスプライン曲線または外接曲線を底線ＤＦｊとして設定する。一方、制御部１２は、表面頂点ＦＰ１４および初期底面頂点ＢＰ１〜ＢＰ４のうちの複数が縁部頂点ＦＰ１，ＦＰ７の各縁部頂点深度のいずれか以上に大きくかつ最大の底面頂点深度をなす場合、サーフェス線ＳＦｉと交差せずかつこれら複数の表面頂点または初期底面頂点と縁部頂点ＦＰ１，ＦＰ７とを曲線的かつ連続的に連結するスプライン曲線または外接曲線を底線ＤＦｊとして設定する。
【００６５】
すなわち、制御部１２は、ラジアル断面ＲＨ１〜ＲＨｎについてこのラジアル断面ＲＨｊの場合と同様の処理をそれぞれ行い、ラジアル断面ＲＨ１〜ＲＨｎの底線ＤＦ１〜ＤＦｎと各底面頂点とをそれぞれ取得する。これによって、制御部１２は、取得した底線ＤＦ１〜ＤＦｎを含む略曲面を上述した特定組織７０の底面として更新するとともに設定できる。これと同時に、制御部１２は、この底面上に複数の底面頂点を設定できる。なお、制御部１２は、取得した底線ＤＦ１〜ＤＦｎと各底面頂点とをラジアル断面ＲＨ１〜ＲＨｎのラジアル断面毎にそれぞれ管理する。
【００６６】
一方、術者が入力装置３を用いて計測用画像１２０のラジアル断面またはリニア断面を変更する指示情報の入力操作を行った場合、制御部１２は、この指示情報に基づく計測用画像１２０のラジアル断面像またはリニア断面像を生成するとともにこのラジアル断面像またはリニア断面像の画像データを表示回路１１に転送するように画像処理回路９を制御する。さらに、制御部１２は、この画像処理回路９からの画像データをもとにこのラジアル断面像またはリニア断面像のビデオ信号をモニタ４に変換出力するように表示回路１１を制御する。これによって、モニタ４には、術者が入力装置３を用いて入力したこの指示情報に基づく計測用画像１２０のラジアル断面像またはリニア断面像が表示出力される。すなわち、術者は、入力装置３を用いてこの指示情報の入力操作を行えば、モニタ４に表示出力された計測用画像１２０のラジアル断面およびリニア断面を所望のラジアル断面およびリニア断面にそれぞれ変更でき、所望のラジアル断面のラジアル断面像および所望のリニア断面のリニア断面像をモニタ４に表示出力させることができる。
【００６７】
また、術者は、入力装置を操作して、モニタ４に表示出力された計測用画像１２０上の領域境界線または体積計測対象の所望部位たとえば特定組織７０の底面を変更することができる。すなわち、計測用画像１２０上に重畳された領域境界線の全体像がモニタ４に表示出力された場合に、術者が入力装置３を用いて領域境界線上の変更対象のマーカを指定する座標情報（座標指定情報）とその変更先の位置を示す座標情報（変更座標情報）との入力操作を行えば、制御部１２は、これらの座標情報と座標更新処理プログラム１２ｂとに基づき、この領域境界線を更新する領域境界線更新処理を行う。一方、この領域境界線内に位置する計測対象の所望部位である特定組織７０のラジアル断面像またはリニア断面像がモニタ４に表示出力された場合に、術者が入力装置３を用いてこの特定組織７０の変更対象の底面頂点を指定する座標指定情報とその変更先の位置を示す変更座標情報との入力操作を行えば、制御部１２は、これらの座標情報と座標更新処理プログラム１２ｂとに基づき、この底面頂点を変更するとともにこの変更した底面頂点を含む底面を特定組織７０の底面として更新する底面更新処理を行う。
【００６８】
図１０は、領域境界線更新処理または底面更新処理が行われた計測領域内の所望部位である特定組織７０の体積の計測結果をモニタ４に表示出力させるまでの処理工程を例示するフローチャートである。図１１は、制御部１２が行う底面更新処理の動作の一例を説明する模式図である。制御部１２は、上述したように、術者の入力操作によって変更指定されたマーカたとえばマーカＰ１〜Ｐ７を変更して領域境界線を更新する領域境界線更新処理を行い、あるいは術者の入力操作によって変更指定された所望部位たとえば特定組織７０の底面頂点を変更して特定組織７０の底面を更新する底面更新処理を行う。その後、制御部１２は、この領域境界線更新処理が行われた領域境界線内の特定組織７０またはこの底面更新処理が行われた特定組織７０の体積計測処理を行うとともに、この体積計測処理の計測結果をモニタ４に表示出力させる。
【００６９】
すなわち、図１０において、術者が入力装置３を用いて計測用画像１２０のラジアル断面またはリニア断面を変更する指示情報の入力操作を行った場合、制御部１２は、上述したように、画像処理回路９および表示回路１１を制御し、この指示情報に基づく計測用画像１２０のラジアル断面像またはリニア断面像をモニタ４に表示出力させる。これと同時に、制御部１２は、モニタ４に表示出力している計測用画像１２０のラジアル断面像またはリニア断面像が特定組織７０の断面画像を示しているか否かを判定する。この場合、制御部１２は、モニタ４に表示出力しているラジアル断面像のラジアル断面またはリニア断面像のリニア断面が特定組織７０を切断しているか否かすなわち特定組織７０を囲む領域境界線を切断しているか否かを判定する。
【００７０】
ここで、特定組織７０のラジアル断面像またはリニア断面像がモニタ４に表示出力されている場合、制御部１２は、このラジアル断面像のラジアル断面またはこのリニア断面像のリニア断面がこの領域境界線を切断していると判定するとともに、この領域境界線を切断するラジアル断面またはリニア断面を検知し（ステップＳ３０１，Ｙｅｓ）、上述した座標指定情報を受付待機する。
【００７１】
つぎに、術者が、入力装置３を用い、モニタ４に表示されている変更対象の底面頂点またはマーカを指定する座標指定情報の入力操作を行った場合、制御部１２は、この座標指定情報を検知し（ステップＳ３０２，Ｙｅｓ）、これと同時に、この座標指定情報によって指定された変更対象の座標がマーカの座標であるか底面頂点の座標であるかを判定する。制御部１２は、術者がこの座標指定情報によってマーカを指定した場合、この検知した座標指定情報に基づく変更対象の座標がマーカの座標であると判定し（ステップＳ３０３，マーカ）、この座標指定情報によって指定されたマーカの座標変更を禁止し処理を終了する。一方、制御部１２は、術者がこの座標指定情報によって特定組織７０の底面頂点を指定した場合、この検知した座標指定情報に基づく変更対象の座標が特定組織７０の底面頂点の座標であると判定し（ステップＳ３０３，底面頂点）、上述した変更座標情報を受付待機する。この場合、術者が入力装置３を用いて変更座標情報の入力操作を行わなければ、制御部１２は、変更座標情報を検知せず（ステップＳ３０４，Ｎｏ）、変更座標情報を受付待機し続ける。その後、術者が入力装置３を用いてこの変更対象の底面頂点の変更先の座標を示す変更座標情報の入力操作を行った場合、制御部１２は、この変更座標情報を検知し（ステップＳ３０２，Ｙｅｓ）、この検知した変更座標情報と座標更新処理プログラム１２ｂとに基づき、変更対象の底面頂点を変更先の座標に変更するとともにこの座標変更がなされた底面頂点を含む底面に特定組織７０の底面を更新する底面更新処理を行う（ステップＳ３０５）。
【００７２】
たとえば、術者が、入力装置３を操作し、図１１に示すラジアル断面ＲＨｊにおける特定組織７０のラジアル断面像に示される表面頂点ＢＰ８を変更対象の底面頂点として指定しかつその変更先の座標として底面頂点ＢＰ９を指定した場合、制御部１２は、底面頂点ＢＰを変更対象の底面とする底面更新処理を行い、図１１に示すように、底面頂点ＢＰ８を底面頂点ＢＰ９に変更するとともに、上述したステップＳ１０８の底面設定処理によって設定した特定組織７０の底面をこの底面頂点ＢＰ８に代えて底面頂点ＢＰ９を含む底面に更新する。この場合、この更新した特定組織７０の底面とラジアル断面ＲＨｊとの交線である底線ＤＦｊは、上述した縁部頂点ＦＰ１１，ＦＰ１７と、底面頂点ＢＰ１〜ＢＰ７と、更新した底面頂点ＢＰ９と、表面頂点ＦＰ１４とを曲線にて連続的に連結する。
【００７３】
一方、特定組織７０のラジアル断面像またはリニア断面像がモニタ４に表示出力されていない場合、制御部１２は、特定組織７０を囲む領域境界線がラジアル断面またはリニア断面によって切断されていないと判定し、この領域境界線を切断するラジアル断面またはリニア断面を検知せずに（ステップＳ３０１，Ｎｏ）、上述した座標指定情報を受付待機する。
【００７４】
つぎに、術者が、入力装置３を用い、モニタ４に表示されている変更対象のマーカを指定する座標指定情報の入力操作を行った場合、制御部１２は、この座標指定情報を検知し（ステップＳ３０６，Ｙｅｓ）、上述したステップＳ３０１において領域境界線を切断するラジアル断面またはリニア断面を検知しなかったことに基づき、この検知した座標指定情報を領域境界線の変更対象のマーカの座標として受け付けるとともに、上述した変更座標情報を受付待機する。この場合、術者が入力装置３を用いて変更座標情報の入力操作を行わなければ、制御部１２は、領域境界線に関する変更座標情報を検知せず（ステップＳ３０７，Ｎｏ）、変更座標情報を受付待機し続ける。
【００７５】
その後、術者が入力装置３を用いてこの変更対象のマーカの変更先の座標を示す変更座標情報の入力操作を行った場合、制御部１２は、この変更座標情報を検知し（ステップＳ３０７，Ｙｅｓ）、この検知した変更座標情報と座標更新処理プログラム１２ｂとに基づき、変更対象のマーカを変更先の座標に変更するとともに、元の領域境界線たとえばマーカＰ１〜Ｐ７を連続的に通過する領域境界線をこの座標変更がなされたマーカを通過する領域境界線に更新する領域境界線更新処理を行う（ステップＳ３０８）。この場合、制御部１２は、この更新後の領域境界線に囲まれる領域を上述した計測領域として更新する。
【００７６】
つぎに、制御部１２は、このステップＳ３０８による更新後の領域境界線に囲まれた計測領域内について、上述したステップＳ１０７と同様の処理工程を行って、この更新後の領域境界線に囲まれた所望部位たとえば特定組織７０の表面を取得し（ステップＳ３０９）、さらに上述したステップＳ１０８と同様の処理工程を行って、この更新後の領域境界線に囲まれた特定組織７０の底面を設定する（ステップＳ３１０）。
【００７７】
その後、制御部１２は、上述したステップＳ３０５の底面更新処理が行われた特定組織７０またはこのステップＳ３１０の底面設定処理が行われた特定組織７０について、上述したステップＳ１０９と同様の体積計測処理を行って（ステップＳ３１１）、この底面更新処理が行われた特定組織７０またはこの底面設定処理が行われた特定組織７０の体積を算出する。さらに、制御部１２は、上述したステップＳ１１０の処理工程と同様に、このステップＳ３１１において取得した特定組織７０の体積を示す計測結果を計測用画像１２０に並べてモニタ４に表示出力させる（ステップＳ３１２）。この場合、モニタ４には、図１１に示すように、この更新後の特定組織７０の体積計測結果を示す計測結果１３０が計測用画像１２０に並べて表示出力される。術者は、モニタ４に表示出力された計測結果１３０を確認することによって、この更新後の特定組織７０の２点間距離、周囲長、面積、および体積の各計測結果を把握できる。
【００７８】
一方、制御部１２は、上述したステップＳ３０２において変更対象の底面頂点またはマーカを指定する座標指定情報を検知しない場合（ステップＳ３０２，Ｎｏ）、あるいは上述したステップＳ３０６において変更対象のマーカを指定する座標指定情報を検知しない場合（ステップＳ３０６，Ｎｏ）、上述したステップＳ３０１以降の処理工程を繰り返す。
【００７９】
なお、この発明の実施の形態１では、術者が入力装置３を用いて計測用画像１２０上に複数のマーカＰ１〜Ｐ７を指定する操作を行った場合に、計測用画像１２０上に重畳するマーカＰ１〜Ｐ７を順次設定するとともに、この設定した順に順次マーカＰ１〜Ｐ７を連結する領域境界線を生成し、この領域境界線によって囲まれる計測用画像１２０上の領域を計測対象の計測領域として設定していたが、この発明はこれに限定されるものではなく、術者が、入力装置３を用い、モニタ表示された計測用画像上に１点を指定する座標入力操作を行い、この１点を始点として計測対象の所望部位を囲む軌跡を指定するトレース操作を行い、この軌跡の終点を指定する座標入力操作を行った場合に、この計測対象の所望部位を囲む軌跡を領域境界線として生成するとともに、この領域境界線に囲まれる計測用画像上の領域を計測領域として設定してもよい。
【００８０】
図１２は、計測対象の所望部位である特定組織７０を囲むマーカの軌跡を領域境界線として設定する動作の一例を説明する模式図である。術者が入力装置３を用いて特定組織７０近傍に始点を指定する座標入力操作を行った場合、制御部１２は、図１２に示すように、計測用画像１２０上の特定組織７０近傍に始点ＳＰを重畳する。つぎに、術者が入力装置３を用いて上述したトレース操作たとえばカーソルＫを始点ＳＰに移動させるとともに始点ＳＰからのカーソルＫの軌跡を指定するドラッグ操作等を行った場合、制御部１２は、始点ＳＰからのカーソルＫの軌跡ＰＬを計測用画像１２０上に順次重畳する。その後、術者が入力装置３を用いてカーソルＫの軌跡ＰＬの終点を指定する座標入力操作を行った場合、制御部１２は、図１２に示すように、カーソルＫの軌跡ＰＬの終点ＥＰを重畳するとともに、始点ＳＰと終点ＥＰと軌跡ＰＬとを連続的に連結する領域境界線を重畳する。この場合、制御部１２は、この始点ＳＰと終点ＥＰと軌跡ＰＬとによる領域境界線に囲まれた領域を上述した計測領域として設定する。これによって、制御部１２は、上述したように、この計測領域内に位置する特定組織７０の体積を算出することができる。なお、制御部１２は、この始点ＳＰと終点ＥＰと軌跡ＰＬとによる領域境界線を設定した場合に、この領域境界線によって囲まれた所望部位たとえば特定組織７０の周囲長を算出し、図１２に示すように、この周囲長の算出結果を計測結果１３０としてモニタ４に表示出力させてもよい。
【００８１】
また、この発明の実施の形態１では、計測対象の所望部位たとえば特定組織７０の体積を算出する場合、特定組織７０を所定間隔にて切断する複数のラジアル断面のラジアル断面毎に、特定組織７０の表面頂点、底面頂点、および縁部頂点の各座標とヘロンの公式等の周知の面積演算方法とに基づき、特定組織７０の各ラジアル断面像の面積を算出していたが、この発明はこれに限定されるものではなく、これら複数のラジアル断面に代えて、この特定組織７０を所定間隔にて切断しかつ互いに平行な複数のリニア断面を用いてもよいし、特定組織７０を所定間隔にて切断する複数のラジアル断面のラジアル断面毎に、サーフェス線と底線とによる閉空間の内に存在する全画素を計数し、得られた全画素の計数値に１画素あたりの実面積を乗じて、この閉空間の面積を特定組織７０のラジアル断面像の面積として算出してもよい。また、特定組織７０を所定間隔にて切断する複数のリニア断面のリニア断面毎に、サーフェス線と底線とによる閉空間の内に存在する全画素を計数し、得られた全画素の計数値に１画素あたりの実面積を乗じて、この閉空間の面積を特定組織７０のリニア断面像の面積として算出してもよい。
【００８２】
さらに、この発明の実施の形態１では、被検者体内への挿入部２ａの先端に超音波振動子２ｃが設けられた超音波プローブ２を用いたが、この発明はこれに限定されるものではなく、被検者体内への挿入部先端側に超音波振動子と光学系とを備えた超音波内視鏡を用いてもよい。
【００８３】
また、この発明の実施の形態１では、超音波振動子２ｃを機械的に回転駆動させて上述したラジアルスキャンまたはスパイラルスキャン等の超音波スキャンを行う超音波プローブ２を用いたが、この発明はこれに限定されるものではなく、環状等に配列された複数の超音波振動子が設けられ、電子的にラジアルスキャンまたはスパイラルスキャン等の超音波スキャンを行う超音波プローブを用いてもよい。
【００８４】
さらに、この発明の実施の形態１では、被検者体内の３次元領域について複数のラジアルスキャン、スパイラルスキャン、またはリニアスキャンを行う場合、超音波振動子２ｃを挿入部２ａの長手軸方向に機械的に移動させていたが、この発明はこれに限定されるものではなく、超音波振動子が先端に設けられた挿入部を手動で引っ張るまたは押し込むことによって、被検者体内の３次元領域をこの挿入部の長手軸方向に移動させてもよい。
【００８５】
また、この発明の実施の形態１では、計測対象の所望部位の計測項目を決定し、その後、この決定した計測項目の計測処理を行う計測領域を設定していたが、この発明はこれに限定されるものではなく、計測対象の所望部位の計測領域を設定した後、この計測対象の所望部位の計測項目を決定するようにしてもよい。
【００８６】
さらに、この発明の実施の形態１では、超音波振動子２ｃからのラジアルエコー信号、リニアエコー信号、または３次元エコー信号が駆動送受信部２ｂを介して信号処理回路６に入力されていたが、この発明はこれに限定されるものではなく、ラジアルエコー信号、リニアエコー信号、または３次元エコー信号が超音波振動子２ｃから信号処理回路６に直接入力されてもよい。
【００８７】
また、この発明の実施の形態１では、設定した領域境界線内の全ポリゴン頂点を検出して計測対象の所望部位の表面と縁部とを取得し、さらにリニア断面ＬＨ１〜ＬＨｍの各リニア断面像を用いてこの所望部位の初期底面を設定するとともにラジアル断面ＲＨ１〜ＲＨｎの各ラジアル断面像を用いてこの初期底面をこの所望部位の底面に更新し、この縁部を境界にしてこの表面とこの底面とによって閉じられた３次元空間の体積をこの所望部位の体積として算出していたが、この発明はこれに限定されるものではなく、この所望部位の表面と縁部とを取得した場合にこの縁部の全縁部頂点の各縁部頂点間をそれぞれ直線的に連結して形成される面をこの所望部位の底面として設定し、この表面とこの底面とによって閉じられた３次元空間の体積をこの所望部位の体積として算出してもよい。また、この所望部位の表面と縁部とを取得しかつリニア断面ＬＨ１〜ＬＨｍの各リニア断面像を用いて得られる初期底面をこの所望部位の底面として設定し、この縁部を境界にこの表面とこの底面とによって閉じられた３次元空間の体積をこの所望部位の体積として算出してもよい。さらに、この所望部位の表面と縁部とを取得し、ラジアル断面ＲＨ１〜ＲＨｎの各ラジアル断面像のみを用いてこの所望部位の底面を設定し、この縁部を境界にしてこの表面とこの底面とによって閉じられた３次元空間の体積をこの所望部位の体積として算出してもよい。
【００８８】
さらに、この発明の実施の形態１では、計測対象の所望部位を囲む領域境界線内の全ポリゴン頂点のうち、この領域境界線に近傍の最外周に位置する各ポリゴン頂点をこの所望部位の縁部を形成する各縁部頂点として取得していたが、この発明はこれに限定されるものではなく、この所望部位を囲む領域境界線自体をこの所望部位の縁部として設定してもよい。この場合、この所望部位の表面と底面とは、この縁部として設定された領域境界線を境界に連続する。
【００８９】
以上に説明したように、この発明の実施の形態１では、術者がモニタ表示された計測用画像上の計測対象の所望部位を囲む複数の座標情報の入力操作を行った場合、この複数の座標情報に基づきこの所望部位を囲む領域境界線をこの計測用画像に重畳するとともに、この領域境界線内の全ポリゴン頂点を検出し、さらに、これらの検出した全ポリゴン頂点の隣接する各ポリゴン頂点間を連結して形成される連続的な面をこの所望部位の表面として取得するとともに、この表面の縁部を境界にこの表面と連続しかつこの表面の開口を閉じる面をこの所望部位の底面として設定し、この表面とこの底面とによって閉じられた３次元空間を切断する複数の断面の各断面画像をもとに、この所望部位の体積を演算出力するように構成している。したがって、計測対象の所望部位の表面が隆起形状または陥没形状等の凹凸形状であっても、この所望部位の体積を高精度かつ容易に演算出力することができ、被検者体内の臓器表面の所望部位たとえば腫瘍等の凹凸形状を形成する特定組織の体積を高精度かつ容易に計測できる超音波画像診断装置を実現することができる。
【００９０】
また、この領域境界線が全てモニタ表示された場合に術者がこの領域境界線の変更に関わる座標情報の入力操作を行えば、この領域境界線を所望の領域境界線に更新でき、また、この所望部位の断面画像がモニタ表示された場合に術者がこの断面画像上の底面の変更に関わる座標情報の入力操作を行えば、この所望部位の底面を所望の底面に更新できるように構成したので、この所望部位の表面、縁部、または底面を容易に変更することができ、実際にモニタ表示された所望部位の表面画像または各断面画像に極めて近似な３次元空間を容易に設定できるとともに、この所望部位の体積計測の精度をさらに高めることができる。
【００９１】
（実施の形態２）
つぎに、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。上述した実施の形態１では、計測用画像上に設定した１つの領域境界線内に位置する所望部位の体積計測処理を行うようにし、また、この計測用画像上の所望部位を切断するラジアル断面およびリニア断面を設定できるように構成していたが、この実施の形態２では、計測用画像上に設定した１以上の領域境界線内に位置する各所望部位の体積計測処理を順次行うようにし、また、この計測用画像上の所望部位を切断するラジアル断面、リニア断面、および任意断面を設定できるように構成している。
【００９２】
図１３は、この発明の実施の形態２である超音波画像診断装置の一構成例を例示するブロック図である。この超音波画像診断装置２１は、画像処理装置５に代えて画像処理装置２２が設けられる。画像処理装置２２は、画像処理回路９に代えて画像処理回路２３が設けられ、制御部１２に代えて制御部２４が設けられる。また、制御部２４は、計測処理プログラム１２ａに代えて計測処理プログラム２４ａを有し、座標更新処理プログラム１２ｂに代えて座標更新処理プログラム２４ｂを有する。その他の構成は実施の形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【００９３】
画像処理回路２３は、上述した画像処理回路９とほぼ同様の機能を有し、さらに、制御部２４の制御のもと、入力装置３から入力された各種座標情報に基づく複数のマーカを計測画像の複数の所望部位たとえば１以上の計測対象の所望部位の各周辺にそれぞれ重畳する。この場合、画像処理回路２３は、制御部２４の制御のもと、これら複数の所望部位の所望部位毎に異なる形状のマーカをそれぞれ重畳する。また、画像処理回路２３は、制御部２４の制御のもと、これら複数のマーカの各マーカ間をこの所望部位毎にそれぞれ連続的に連結する各領域境界線を計測用画像にそれぞれ重畳する。制御部２４は、これらの領域境界線によってそれぞれ囲まれた各領域を上述した計測領域としてそれぞれ設定し、画像処理回路２３は、制御部２４の制御のもと、これらの計測領域内の画像すなわち各領域境界線の内側の画像にそれぞれ異なる色または模様を割り当てる。
【００９４】
なお、画像処理回路２３は、制御部２４の制御のもと、入力装置３から入力された各種指示情報に基づき、計測用画像に重畳するマーカの形状および計測領域内の画像の色または模様を決定する。すなわち、術者は、入力装置３を操作することによって、計測用画像に重畳する各マーカの形状を所望の形状にそれぞれ設定指示または変更指示でき、かつ計測用画像の各計測領域内の画像の色または模様を所望の色または所望の模様にそれぞれ設定指示または変更指示できる。
【００９５】
また、画像処理回路２３は、制御部２４の制御のもと、３次元エコーデータを用いて計測用画像の任意断面の断面画像（任意断面像）を生成する。この場合、制御部２４は、入力装置３から入力された座標情報等に基づき、計測用画像を切断する任意断面を設定する。その後、画像処理回路２３は、制御部２４の制御のもと、この制御部２４が設定した任意断面を切断面とする計測用画像の任意断面像を生成する。
【００９６】
制御部２４は、上述した制御部１２と同様の機能を有し、さらに、計測用画像の複数の所望部位の幾何学的な値たとえば２点間距離、周囲長、面積、または体積を所望部位毎に
順次算出する。この場合、制御部２４は、計測処理プログラム２４ａと入力装置３から入力された座標情報および指示情報とに基づき、計測用画像に複数の計測領域を設定するとともに、これら複数の計測領域の計測領域毎に存在する計測対象の所望部位の幾何学的な値を順次算出する。その後、制御部２４は、画像処理回路２３と表示回路１１とを制御して、これら複数の所望部位の各計測結果を計測用画像に並べてモニタ４に順次表示出力させる。
【００９７】
図１４は、計測対象の複数の所望部位が設定された計測用画像の一表示例を模式的に例示する模式図である。この計測用画像１２１には、これら複数の所望部位として特定組織７１，７２が設定されている。たとえば、特定組織７１，７２の各体積をそれぞれ算出する場合、制御部２４は、計測処理プログラム２４ａと入力装置３から入力された座標情報および指示情報とに基づき、上述したステップＳ１０１〜ステップＳ１１０の各処理工程を計測対象の特定組織毎に繰り返し行う。
【００９８】
すなわち、制御部２４は、図１４に示すように、特定組織７１を囲む三角形状のマーカＰ１１〜Ｐ１８とこれらの各マーカ間を連続的に連結する領域境界線とを設定し、この領域境界線に囲まれた特定組織７１を第１の計測領域として設定する。さらに、制御部２４は、特定組織７１の表面を取得するとともに底面を設定し、この表面と底面とによって閉じられた３次元領域の体積を特定組織７１の体積として算出する。その後、制御部２４は、画像処理回路２３と表示回路１１とを制御して、図１４に示すように、特定組織７１の体積を示す計測結果１３１を計測用画像１２１に並べてモニタ４に表示出力させる。この場合、制御部２４は、特定組織７１を囲むマーカＰ１１〜Ｐ１８の形状を示すマーカ表示１３７を計測結果１３１の一部としてモニタ４に表示出力させる。術者は、マーカＰ１１〜Ｐ１８の形状とマーカ表示１３７とを参照することによって特定組織７１と計測結果１３１とを対応付けることができ、計測結果１３１を参照して特定組織７１の体積を把握することができる。
【００９９】
つぎに、制御部２４は、図１４に示すように、特定組織７２を囲む×形状のマーカＰ２１〜Ｐ２５とこれらの各マーカ間を連続的に連結する領域境界線とを設定し、この領域境界線に囲まれた特定組織７２を第２の計測領域として設定する。さらに、制御部２４は、特定組織７２の表面を取得するとともに底面を設定し、この表面と底面とによって閉じられた３次元領域の体積を特定組織７２の体積として算出する。その後、制御部２４は、画像処理回路２３と表示回路１１とを制御して、図１４に示すように、特定組織７２の体積を示す計測結果１３２を計測用画像１２１と計測結果１３１とに並べてモニタ４に表示出力させる。この場合、制御部２４は、特定組織７２を囲むマーカＰ２１〜Ｐ２５の形状を示すマーカ表示１３８を計測結果１３２の一部としてモニタ４に表示出力させる。術者は、マーカＰ２１〜Ｐ２５の形状とマーカ表示１３８とを参照することによって特定組織７２と計測結果１３２とを対応付けることができ、計測結果１３２を参照して特定組織７２の体積を把握することができる。
【０１００】
なお、制御部２４は、術者が入力装置３を用いて特定組織７１，７２をそれぞれ特定する生体組織名等の各画像特定情報の入力操作をそれぞれ行った場合、入力された各画像特定情報と特定組織７１，７２とをそれぞれ的確に対応付けるとともに、図１４に示すように、特定組織７１近傍に特定組織７１の画像特定情報を示すコメント表示１３５を重畳させかつ特定組織７２近傍に特定組織７２の画像特定情報を示すコメント表示１３６を重畳させることができる。さらに、制御部２４は、コメント表示１３５，１３６を特定組織７１，７２の各近傍にそれぞれ重畳させた場合、コメント表示１３５と同一内容を示すコメント表示１３３を計測結果１３１の一部として表示出力できるとともに、コメント表示１３６と同一内容を示すコメント表示１３４を計測結果１３２の一部として表示出力できる。この場合、術者は、コメント表示１３５の表示内容（コメントＡ）と同一内容を示すコメント表示１３３が含まれる計測結果１３１を特定組織７１の計測結果として把握でき、コメント表示１３６の表示内容（コメントＢ）と同一内容を示すコメント表示１３４が含まれる計測結果１３２を特定組織７２の計測結果として把握できる。
【０１０１】
一方、制御部２４は、術者が入力装置３を用いて計測用画像の所望断面を指定する座標情報等の入力操作を行った場合、上述したように、この入力操作によって入力装置３から入力された座標情報等に基づき、この計測用画像の任意断面を設定する。つぎに、制御部２４は、上述したように、画像処理回路２３を制御してこの設定した任意断面における計測用画像の任意断面像を生成させる。その後、制御部２４は、画像処理回路２３と表示回路１１とを制御して、この任意断面像をモニタ４に表示出力させる。なお、この任意断面は、入力装置３から入力された座標情報等に基づき設定される。すなわち、術者は、入力装置３を操作することによって、上述したラジアル断面またはリニア断面の場合とほぼ同様に計測用画像の所望の任意断面を設定指示できるとともに、上述したラジアル断面像またはリニア断面像の場合とほぼ同様に計測用画像の所望の任意断面像をモニタ４に表示出力させることができる。
【０１０２】
ここで、制御部２４は、座標更新処理プログラム２４ｂと上述した座標指定情報および変更座標情報とに基づき、計測対象の所望部位の任意断面像を用いてこの所望部位の底面を更新できる。すなわち、制御部２４は、上述したステップＳ３０１〜Ｓ３１２とほぼ同様の処理工程を行う。この場合、制御部２４は、上述したステップＳ３０１において、この所望部位の任意断面像がモニタ４に表示出力されているか否かすなわち上述したラジアル断面またはリニア断面に代えて任意断面がこの所望部位を囲む領域境界線を切断しているか否かを判定する。
【０１０３】
たとえば、制御部２４は、図１４に示すように、計測対象の所望部位である特定組織７２を切断する任意断面ＮＨを設定した場合、入力装置３から入力された座標指定情報に基づき、１以上の変更対象の底面頂点（たとえば底面頂点ＢＰ１１〜ＢＰ１３）を認識する。さらに、制御部２４は、入力装置３から入力された変更座標情報に基づき、底面頂点ＢＰ１１〜ＢＰ１３と変更先の各座標とを対応付けるとともに、底面頂点ＢＰ１１〜ＢＰ１３をそれぞれの変更先の各座標の底面頂点ＢＰ１４〜ＢＰ１６にそれぞれ更新する。その後、制御部２４は、底面頂点ＢＰ１４〜ＢＰ１６を連続的に通過する底線ＢＦａを任意断面ＮＨにおける特定組織７２の底線として更新するとともに、この底線ＢＦａを含むように特定組織７２の底面を更新する。
【０１０４】
その後、制御部２４は、図１４に示す計測結果１３２の体積の計測値を底面更新後の特定組織７２の体積の計測値に更新する。この場合、制御部２４は、画像処理回路２３を制御し、図１４に示すように、更新された直後の体積の計測値を示す計測結果１３２に所定の枠を付けることができる。なお、制御部２４は、体積の計測値に限らず、２点間距離の計測値、周囲長の計測値、または面積の計測値を更新した場合に、この更新直後の計測結果に所定の枠を付することもできる。また、制御部２４は、複数の計測結果を並べてモニタ４に表示出力させる場合、最後に計測された計測値を示す計測結果に所定の枠を付してもよい。これによって、術者は、所定の枠が付された計測結果が最後に計測処理を行った所望部位の計測結果であると認識でき、または所定の枠が付された計測結果が更新直後の計測結果であると認識できる。
【０１０５】
なお、この発明の実施の形態２では、計測用画像における１以上の計測対象の所望部位として２つの特定組織を例示したが、この発明はこれに限定されるものではなく、３以上の特定組織等の所望部位についても体積等の幾何学的な値を順次算出でき、これらの各計測結果を同一画面上に順次並べて表示出力できる。
【０１０６】
また、この発明の実施の形態２では、計測用画像の計測対象の所望部位を囲むマーカの形状として三角形状または×形状を用いた場合を例示したが、この発明はこれに限定されるものではなく、十字形状、丸または楕円形状、四角等の多角形形状、または星形状等の所望の各種形状であってもよい。
【０１０７】
以上に説明したように、この発明の実施の形態２では、上述した実施の形態１の構成および機能に加え、超音波スキャンの走査面に平行または垂直な切断面に限らず、３次元空間上の所望の切断位置および所望の切断方向に計測用画像を切断する任意断面を設定するとともに、この任意断面にて切断した計測用画像の断面画像を生成しモニタ表示するように構成し、さらに、この任意断面にて切断した計測用画像の所望部位の断面画像を用いてこの所望部位の底面を更新できるように構成したので、計測用画像の所望部位たとえば腫瘍等の特定組織の所望の断面画像を容易にモニタ表示できるとともに、この特定組織の３次元的な画像領域を容易かつ高精度に捉えることができ、上述した実施の形態１の作用効果を享受するとともに、操作の煩雑化を招来せずにこの特定組織の体積をさらに高精度に計測することができる。
【０１０８】
また、計測用画像に１以上の計測領域を設定できるようにし、設定した１以上の計測領域にそれぞれ位置する計測対象の各所望部位たとえば特定組織の体積を順次算出するとともに、これらの各計測結果を計測用画像と同一画面上に並べて順次モニタ表示するように構成したので、計測用画像に計測対象の特定組織が複数存在する場合であっても、この特定組織毎に計測領域を設定し直す手間を省くことができ、操作性の向上を促進できるとともに、これら複数の所望部位の体積を順次計測することができる。
【０１０９】
さらに、この設定した１以上の計測領域それぞれ位置する計測対象の各所望部位に対して互いに異なる所望の色または所望の模様を割り当てるように構成したので、モニタ表示された計測用画像において、計測対象の所望部位たとえば特定組織とそれ以外の画像領域とを容易に視認でき、この特定組織の観察を容易にするとともに、被検者に対する各種医療処置の効率化を促進できる。また、これら複数の特定組織の近傍にそれぞれを特定する各種特定情報を重畳することによって、これら複数の特定組織をそれぞれ明確に把握することができ、被検者に対する各種医療処置の効率化をさらに促進できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】この発明の実施の形態１である超音波画像診断装置の一構成例を例示するブロック図である。
【図２】ラジアル断面像およびリニア断面像のモニタ表示例を模式的に例示する模式図である。
【図３】３次元画像のモニタ表示例を模式的に例示する模式図である。
【図４】表面位置抽出処理と陰影付加処理とが行われた３次元画像のモニタ表示例を模式的に例示する模式図である。
【図５】計測用画像上の所望部位の体積計測結果をモニタ表示するまでの処理工程を例示するフローチャートである。
【図６】計測用画像および計測結果の表示出力例を模式的に例示する模式図である。
【図７】底面設定処理を達成するまでの処理工程を例示するフローチャートである。
【図８】特定組織の初期底面を設定するまでの動作の一例を説明する模式図である。
【図９】特定組織の初期底面を底面に更新するまでの動作の一例を説明する模式図である。
【図１０】領域境界線更新処理または底面更新処理が行われた特定組織の体積計測結果をモニタ表示するまでの処理工程を例示するフローチャートである。
【図１１】底面更新処理の動作の一例を説明する模式図である。
【図１２】特定組織を囲むマーカの軌跡を領域境界線として設定する動作の一例を説明する模式図である。
【図１３】この発明の実施の形態２である超音波画像診断装置の一構成例を例示するブロック図である。
【図１４】計測対象の複数の所望部位が設定された計測用画像の一表示例を模式的に例示する模式図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１，２１  超音波画像診断装置
２  超音波プローブ
２ａ  挿入部
２ｂ  駆動送受信部
２ｃ  超音波振動子
３  入力装置
４  モニタ
５，２２  画像処理装置
６  信号処理回路
７  記憶装置
８  メモリ
９，２３  画像処理回路
１０  制御回路
１１  表示回路
１２，２４  制御部
１２ａ，２４ａ  計測処理プログラム
１２ｂ，２４ｂ  座標更新処理プログラム
１３  データ転送バス
５０〜５２  ラジアル断面像
６０〜６２  リニア断面像
７０  特定組織
１００，１０１  ３次元画像
１１０  臓器表面画像
１２０，１２１  計測用画像
１３０〜１３２  計測結果
１３３〜１３６  コメント表示
１３７，１３８  マーカ表示
ＢＦａ，ＢＦｊ  底線
ＢＰ１〜ＢＰ４  初期底面頂点
ＢＰ５〜ＢＰ９，ＢＰ１１〜ＢＰ１６  底面頂点
Ｃ  中心
ＣＬ  中心軸
ＤＢｉ  初期底線
ＥＰ  終点
ＦＰ１，ＦＰ７，ＦＰ１１，ＦＰ１７  縁部頂点
ＦＰ２〜ＦＰ６，ＦＰ１２〜ＦＰ１６  表面頂点
Ｋ  カーソル
Ｌ１，Ｌ２  切断線
ＬＨ，ＬＨａ，ＬＨｂ，ＬＨｉ  リニア断面
ＮＨ  任意断面
Ｐ１〜Ｐ７，Ｐ１１〜Ｐ１８，Ｐ２１〜Ｐ２５  マーカ
ＰＬ  軌跡
ＲＨ，ＲＨａ，ＲＨｂ，ＲＨｊ  ラジアル断面
ＳＦｉ，ＳＦｊ  サーフェス線
ＳＰ  始点
Ｔｉ，Ｔｊ  計測領域
ＵＤＧ  音線方向群
【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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