(57)【要約】【課題】胎児の心臓の左心系と右心系を識別し易く表示する装置を提供する。【解決手段】領域特定部５０は、データ記憶部１４に記憶されたボリュームデータ内において、心筋よりもエコー値が小さい心腔と血流に対応した領域を抽出することにより、左心室と左心室に繋がる血管と左心房と左心房に繋がる血管のうちの少なくとも一つからなる左心系領域を特定し、右心室と右心室に繋がる血管と右心房と右心房に繋がる血管のうちの少なくとも一つからなる右心系領域を特定する。ドプラ画像処理部６０は、左心系領域と右心系領域に対応した超音波のドプラデータに基づいて、左心系領域と右心系領域に対して互いに異なる色を基調とする色付け処理を施した画像を形成する。【選択図】図１
2018068688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波のボリュームデータ内において、胎児の心臓の左心系に対応した左心系領域と右心系に対応した右心系領域を特定する領域特定部と、
左心系領域と右心系領域に対応した超音波のドプラデータに基づいて、左心系領域と右心系領域に対して互いに異なる色を基調とする色付け処理を施した画像を形成する画像処理部と、
を有する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波診断装置において、
前記領域特定部は、ボリュームデータ内において、心筋よりもエコー値が小さい心腔と血流に対応した領域を抽出することにより、左心室と左心室に繋がる血管と左心房と左心房に繋がる血管のうちの少なくとも一つからなる左心系領域を特定し、右心室と右心室に繋がる血管と右心房と右心房に繋がる血管のうちの少なくとも一つからなる右心系領域を特定する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の超音波診断装置において、
前記画像処理部は、左心系領域用のカラーマップに従って左心系領域のドプラデータに応じた色付け処理を施し、右心系領域用のカラーマップに従って右心系領域のドプラデータに応じた色付け処理を施す、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の超音波診断装置において、
前記ボリュームデータに基づいて胎児の心臓を立体的に示す三次元画像を形成する三次元画像形成部と、
超音波のドプラデータに基づいて前記三次元画像の視線方向のドプラ成分を得るドプラ処理部と、
をさらに有し、
前記画像処理部は、左心系領域と右心系領域に対応した前記視線方向のドプラ成分に基づいて、前記三次元画像内において左心系領域と右心系領域に対して互いに異なる色を基調とする色付け処理を施した画像を形成する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項５】
超音波のボリュームデータ内において、胎児の心臓の左心系に対応した左心系領域と右心系に対応した右心系領域を特定する領域特定部と、
左心系領域と右心系領域に対応した超音波のドプラデータに基づいて、左心系領域と右心系領域に対して互いに異なる色を基調とする色付け処理を施した画像を形成する画像処理部と、
を有する、
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、胎児を診断する超音波診断装置および超音波画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、生体内における組織等の診断のために利用されており、特に胎児の診断において極めて重要な装置となっている。近年では、超音波を送受することにより胎児を含む領域から得られたボリュームデータ（三次元の超音波データ）に基づいて、胎児の三次元画像や断層画像を形成して表示する装置が知られている。例えば、特許文献１には、超音波のボリュームデータに基づいて、奥行き感を得られる三次元血流画像を形成する技術が開示されており、胎児の診断への応用が期待される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５１６０８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
胎児を含む領域から得られたボリュームデータを利用することにより、胎児の心臓の広範な観察が可能になる。例えば、心臓の四腔（左心室，左心房，右心室，右心房）はもちろん、これら各腔に繋がる血管をも含む広範な診断が期待される。しかし、心臓とそれに繋がる血管を含む全体的な構造は複雑であるため、その複雑な構造をできる限り分かり易く表現できることが望ましい。
【０００５】
本発明は、胎児の心臓の左心系と右心系を識別し易く表示する装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的にかなう好適な超音波診断装置は、超音波のボリュームデータ内において、胎児の心臓の左心系に対応した左心系領域と右心系に対応した右心系領域を特定する領域特定部と、左心系領域と右心系領域に対応した超音波のドプラデータに基づいて、左心系領域と右心系領域に対して互いに異なる色を基調とする色付け処理を施した画像を形成する画像処理部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
上記構成において、ボリュームデータは、三次元の超音波データであり、例えば胎児を含む三次元領域内から得られる超音波の受信信号に対する座標変換処理や補間処理等により形成される。例えばデータ空間内において三次元的に配列された複数ボクセルに対応したボクセルデータによりボリュームデータが構成される。各ボクセルには、ボクセルデータとして、例えば超音波の受信信号から得られる振幅値（輝度値）に対応したエコーデータが対応付けられる。さらに、複数ボクセルのうち、運動体（例えば血流）に対応した各ボクセルには、超音波の受信信号から得られるドプラデータも対応付けられる。
【０００８】
また、上記構成において、領域特定部は、超音波のボリュームデータ内において、胎児の心臓の左心系に対応した左心系領域と右心系に対応した右心系領域を特定する。領域特定部は、例えば、ボリュームデータ内において、心筋よりもエコー値が小さい心腔と血流に対応した領域を抽出することにより、左心室と左心室に繋がる血管と左心房と左心房に繋がる血管のうちの少なくとも一つからなる左心系領域を特定し、右心室と右心室に繋がる血管と右心房と右心房に繋がる血管のうちの少なくとも一つからなる右心系領域を特定する。
【０００９】
そして、上記構成において、画像処理部は、左心系領域と右心系領域に対応した超音波のドプラデータに基づいて、左心系領域と右心系領域に対して互いに異なる色を基調とする色付け処理を施した画像を形成する。例えば、左心系領域と右心系領域のそれぞれに対して１つの色を基調とする色付け処理が施されてもよいし、左心系領域と右心系領域のそれぞれに対して２つ以上の色を基調とする色付け処理が施されてもよい。例えば、左心系領域に対して赤色と橙色（オレンジ色）を基調とする色付け処理が施され、右心系領域に対して青色と緑色（または水色）を基調とする色付け処理が施されてもよい。
【００１０】
上記構成によれば、胎児の心臓の左心系と右心系を識別し易く表示する超音波診断装置が提供される。つまり、左心系領域と右心系領域に対して互いに異なる色を基調とする色付け処理を施した画像を形成する超音波診断装置が提供される。これにより、例えば、複雑な心臓の構造等の診断において、医師や検査技師等のユーザが心臓の左心系と右心系を視覚的に識別し易くなる。
【００１１】
望ましい具体例において、前記領域特定部は、ボリュームデータ内において、心筋よりもエコー値が小さい心腔と血流に対応した領域を抽出することにより、左心室と左心室に繋がる血管と左心房と左心房に繋がる血管のうちの少なくとも一つからなる左心系領域を特定し、右心室と右心室に繋がる血管と右心房と右心房に繋がる血管のうちの少なくとも一つからなる右心系領域を特定することを特徴とする。
【００１２】
望ましい具体例において、前記画像処理部は、左心系領域用のカラーマップに従って左心系領域のドプラデータに応じた色付け処理を施し、右心系領域用のカラーマップに従って右心系領域のドプラデータに応じた色付け処理を施すことを特徴とする。
【００１３】
望ましい具体例において、前記超音波診断装置は、前記ボリュームデータに基づいて胎児の心臓を立体的に示す三次元画像を形成する三次元画像形成部と、超音波のドプラデータに基づいて前記三次元画像の視線方向のドプラ成分を得るドプラ処理部と、をさらに有し、前記画像処理部は、左心系領域と右心系領域に対応した前記視線方向のドプラ成分に基づいて、前記三次元画像内において左心系領域と右心系領域に対して互いに異なる色を基調とする色付け処理を施した画像を形成することを特徴とする。
【００１４】
また、上記目的にかなう好適な超音波画像処理装置は、超音波のボリュームデータ内において、胎児の心臓の左心系に対応した左心系領域と右心系に対応した右心系領域を特定する領域特定部と、左心系領域と右心系領域に対応した超音波のドプラデータに基づいて、左心系領域と右心系領域に対して互いに異なる色を基調とする色付け処理を施した画像を形成する画像処理部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、胎児の心臓の左心系と右心系を識別し易く表示する装置が提供される。例えば、本発明の好適な態様によれば、左心系領域と右心系領域に対して互いに異なる色を基調とする色付け処理を施した画像が形成される。これにより、例えば、複雑な心臓の構造等の診断において、医師や検査技師等のユーザが心臓の左心系と右心系を視覚的に識別し易くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施において好適な超音波診断装置の全体構成図である。
【図２】四腔断面の探索に利用されるテンプレートデータの具体例を示す図である。
【図３】四腔断面と複数の特徴点の具体例を示す図である。
【図４】心臓立体像の上下方向を特定する処理の具体例を示す図である。
【図５】胎児の心臓四腔の配置関係を示す図である。
【図６】左心系領域と右心系領域の具体例を示す図である。
【図７】カラーマップの具体例を示す図である。
【図８】断層画像に対する色付け処理により得られる表示画像を示す図である。
【図９】基準画像と色付け処理された断層画像からなる表示画像を示す図である。
【図１０】三次元超音波画像に対する色付け処理により得られる表示画像を示す図である。
【図１１】三次元超音波画像と色付け処理された断層画像で構成される表示画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本発明の実施において好適な超音波診断装置の全体構成図である。プローブ１０は、胎児を含む三次元空間内に超音波を送受する超音波探触子である。プローブ１０の好適な具体例は二次元的に配列された複数の振動素子を備えた２Ｄアレイプローブ（マトリクスアレイプローブ）である。また、プローブ１０は、例えば一次元的に配列された複数の振動素子（１Ｄアレイ振動子）によって電子的に形成される走査面の位置を機械的に移動させるメカニカル３Ｄプローブであってもよい。
【００１８】
送受信処理部１２は、プローブ１０を制御することにより、超音波ビーム（送信ビームと受信ビーム）の立体的な走査を実現する。送受信処理部１２は、プローブ１０が備える複数の振動素子の各々に対応した送信信号を出力することにより送信制御を実行する。その送信制御により、超音波の送信ビームが形成され、三次元空間内で送信ビームが走査される。また、送受信処理部１２は、プローブ１０が備える複数の振動素子から得られる信号（超音波の受波信号）に対して整相加算処理などのビーム形成処理を施す。これにより超音波の受信ビームが形成されて三次元空間内で走査される。
【００１９】
こうして、三次元空間内で超音波ビーム（送信ビームとそれに対応した受信ビーム）が立体的に走査され、三次元空間内から複数のエコーデータが得られる。データ記憶部１４には、三次元空間内から得られた複数のエコーデータに基づくボリュームデータが記憶される。例えば、複数のエコーデータに対する座標変換処理や補間処理等により、複数ボクセルのボクセルデータで構成されたボリュームデータが形成され、データ記憶部１４に記憶される。
【００２０】
ドプラ処理部２０は、超音波ビームに対応した受信信号に含まれるドプラシフトを計測する。ドプラ処理部２０は、例えば公知のドプラ処理により、胎児の心臓内または血管内の血流によって超音波の受信信号内に生じるドプラシフトを計測し、血流についての超音波ビーム方向のドプラデータを得る。また、ドプラ処理部２０は、ドプラデータとして三次元超音波画像の視線方向に対応したドプラ成分を得るようにしてもよい。視線方向に対応したドプラ成分については後に詳述する。
【００２１】
断層画像形成部３０は、データ記憶部１４に記憶されたボリュームデータ内の表示断面に対応したボクセルデータに基づいて断層画像を形成する。
【００２２】
三次元画像形成部４０は、データ記憶部１４に記憶された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。三次元画像形成部４０は、診断対象である胎児の心臓を含む三次元空間に対応したボリュームデータに基づいて、胎児の心臓を立体的に映し出した三次元超音波画像を形成する。三次元超音波画像の好適な具体例は、公知のボリュームレンダリング処理により得られるレンダリング画像である。
【００２３】
ボリュームレンダリング処理においては、例えば、三次元空間に対応したボリュームデータの外側に仮想的な視点ＶＰが設定され、ボリュームデータを間に挟んで、視点ＶＰと反対側に二次元平面としてのスクリーンが仮想的に設定される。その視点ＶＰを基準として複数のレイ（透視線）が定義される。各レイは、ボリュームデータを貫通するように設定される。これにより、各レイ上またはそのレイの近傍において、そのレイに対応した複数ボクセルのボクセルデータが対応することになる。そして、各レイごとに、視点ＶＰ側から、そのレイに対応した複数ボクセルに対してレンダリング法に基づくボクセル演算を逐次的に実行すると、最終のボクセル演算の結果としてそのレイに対応した画素値が決定される。そして、複数のレイから得られる複数の画素値をスクリーン上にマッピングすることによりレンダリング画像が得られる。
【００２４】
また、三次元画像形成部４０は、データ記憶部１４に記憶されたボリュームデータに基づいて再構成処理を実行し、再構成処理により得られる三次元データに基づいて例えば胎児の心臓などの三次元超音波画像を形成してもよい。再構成処理としては、例えば、参考文献１（特許第５５２５７４８公報）等に記載される公知の処理が利用可能である。つまり、再構成スキャンにより得たれた複数フレームのフレームデータを並べ替えて三次元データが再構成され、再構成された三次元データに基づいて、胎児の心臓等の診断対象を立体的に表現した再構成画像が形成される。
【００２５】
領域特定部５０は、データ記憶部１４に記憶されたボリュームデータ内において、胎児の心臓の左心系に対応した左心系領域と右心系に対応した右心系領域を特定する。領域特定部５０は、例えば、ボリュームデータ内において、心筋よりもエコー値が小さい心腔と血流に対応した領域を抽出することにより、左心室と左心室に繋がる血管と左心房と左心房に繋がる血管のうちの少なくとも一つからなる左心系領域を特定し、右心室と右心室に繋がる血管と右心房と右心房に繋がる血管のうちの少なくとも一つからなる右心系領域を特定する。
【００２６】
ドプラ画像処理部６０は、左心系領域と右心系領域に対応した超音波のドプラデータに基づいて、左心系領域と右心系領域に対して互いに異なる色を基調とする色付け処理を施した画像を形成する。ドプラ画像処理部６０は、断層画像形成部３０により形成される断層画像と三次元画像形成部４０により形成される三次元超音波画像に対して色付け処理を施した画像を形成する。
【００２７】
表示処理部７０は、断層画像形成部３０から得られる断層画像と三次元画像形成部４０から得られる三次元超音波画像とドプラ画像処理部６０による色付け処理に基づいて表示画像を形成する。形成された表示画像は表示部７２に表示される。
【００２８】
制御部１００は、図１の超音波診断装置内を全体的に制御する。制御部１００による全体的な制御には、操作デバイス８０を介して医師や検査技師などのユーザから受け付けた指示も反映される。
【００２９】
図１に示す構成（符号を付した各部）のうち、送受信処理部１２，ドプラ処理部２０，断層画像形成部３０，三次元画像形成部４０，領域特定部５０，ドプラ画像処理部６０，表示処理部７０の各部は、例えば電気電子回路やプロセッサ等のハードウェア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。また上記各部に対応した機能の少なくとも一部がコンピュータにより実現されてもよい。つまり、上記各部に対応した機能の少なくとも一部が、ＣＰＵやプロセッサやメモリ等のハードウェアと、ＣＰＵやプロセッサの動作を規定するソフトウェア（プログラム）との協働により実現されてもよい。
【００３０】
データ記憶部１４は、例えば半導体メモリやハードディスクドライブなどの記憶デバイスにより実現できる。表示部７２の好適な具体例は、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ等であり、操作デバイス８０は、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、タッチパネル、その他のスイッチ類等のうちの少なくとも一つにより実現できる。そして制御部１００は、例えば、ＣＰＵやプロセッサやメモリ等のハードウェアと、ＣＰＵやプロセッサの動作を規定するソフトウェア（プログラム）との協働により実現することができる。
【００３１】
図１の超音波診断装置の全体構成は以上のとおりである。次に、図１の超音波診断装置により実現される処理と機能について詳述する。なお、図１に示した構成（部分）については以下の説明において図１の符号を利用する。
【００３２】
領域特定部５０は、データ記憶部１４に記憶されたボリュームデータ内において、胎児の心臓の左心系に対応した左心系領域と右心系に対応した右心系領域を特定する。領域特定部５０は、例えば二値化処理等により、ボリュームデータ内において、心筋よりもエコー値が小さい心腔と血流に対応した低輝度ボクセル群（低輝度の複数ボクセル）を抽出する。
【００３３】
そして、低輝度ボクセル群の中から、左心系に対応したボクセル群からなる左心系領域と、右心系に対応したボクセル群からなる右心系領域が特定される。領域特定部５０は、手動処理または自動処理により、左心系領域と右心系領域を特定する。
【００３４】
手動処理では、例えば、データ記憶部１４に記憶されたボリュームデータに基づいて三次元画像形成部４０により形成される三次元超音波画像が表示部７２に表示され、医師や検査技師等のユーザが操作デバイス８０を操作して三次元超音波画像内の低輝度ボクセル群の中から、左心系に対応した領域と右心系に対応した領域を指定する。領域特定部５０は、ユーザによって指定された２つの領域を左心系領域と右心系領域とする。もちろん、ユーザにより心臓の四腔の各々に対応した領域が指定されてもよい。
【００３５】
また、ユーザが左心系領域に属する代表点と右心系領域に属する代表点を指定し、領域特定部５０が、例えばリージョングローイング（領域拡張）処理などを利用して、各々の代表点から左心系領域と右心系領域を特定してもよい。もちろん、ユーザが心臓の四腔の各々に対応した代表点を指定し、領域特定部５０が、例えばリージョングローイング処理などを利用して、各々の代表点から心臓の四腔（左心室，右心室，左心房，右心房）の各々に対応した領域（低輝度ボクセル群）を特定してもよい。
【００３６】
自動処理では、例えば、パターンマッチングまたは機械学習などのデータ処理により、データ記憶部１４に記憶されたボリュームデータ内において領域特定部５０が左心系領域と右心系領域を特定する。その特定にあたり、領域特定部５０は、例えば、ボリュームデータ内において、心臓の四腔断面を探索し（図２）、四腔断面内において心臓に関する複数の特徴点を検出し（図３）、心臓立体像の上下方向（胎児の頭側と胃側）を特定する（図４）。
【００３７】
図２は、四腔断面の探索に利用されるテンプレートデータの具体例を示す図である。図２に示す具体例において、テンプレートデータ６４は、四腔断面像の心腔部に対応する卵型部６４ａを有している。卵型部６４ａは、上下方向において非対称形状となっている。つまり、卵型部６４ａの一方の端部が細端部６４ｂとなっており、他方の端部が太端部６４ｃとなっており、細端部６４ｂ側が四腔断面像の心尖部側を示している。
【００３８】
領域特定部５０は、例えば、図２に示すテンプレートデータ６４を利用したパターンマッチング処理により、ボリュームデータ内でテンプレートデータ６４に適合（マッチング）する断面を探し出して四腔断面とする。また、領域特定部５０は、ボリュームデータ内で仮四腔断面（仮の四腔断面）を特定してから、仮四腔断面を回転、拡大・縮小、又は、平行移動させてテンプレートデータ６４に適合する断面を探し出して四腔断面としてもよい。
【００３９】
なお、テンプレートデータ６４を利用したパターンマッチング処理に代えて、例えば画像認識処理により、ボリュームデータ内で四腔断面が探索されてもよい。そのような画像認識処理の際には、蓄積された過去の調整処理の結果を利用する機械学習手法が用いられてもよい。
【００４０】
四腔断面が探索されると、領域特定部５０は、四腔断面に対して画像処理を施すことにより、四腔断面に含まれる四腔断面像において複数の特徴点を検出する。
【００４１】
図３は、四腔断面と複数の特徴点の具体例を示す図である。図３には、四腔断面１０４に含まれる四腔断面像１０４ａにおいて検出される特徴点の具体例が図示されている。なお、図３には、四腔断面をｒｘｒｙ平面とし、ｒｘｒｙ平面に直交する方向をｒｚ軸とする座標系が示されている。
【００４２】
図３に示す具体例では、四腔断面像１０４ａにおいて７点の特徴点が検出される。領域特定部５０は、例えば図３に示すように、四腔断面像１０４ａの上端（特徴点Ａ）、下端（特徴点Ｂ）、左端（特徴点Ｆ）、右端（特徴点Ｇ）、及び基準点としての中心を示す３つの特徴点Ｃ〜Ｅを含む全部で７つの特徴点Ａ〜Ｇを検出する。なお、特徴点Ｃは、特徴点Ｄと特徴点Ｅの中点として定義される。特徴点Ｄは、左室又は右室の一方の中隔側及び弁側の端部を示すものである。特徴点Ｅは、左室又は右室の他方の中隔側及び弁側の端部を示すものである。
【００４３】
次に、領域特定部５０は、ボリュームデータに含まれる心臓立体像の上下方向（胎児の頭側と胃側）を特定する。
【００４４】
図４は、心臓立体像の上下方向を特定する処理の具体例を示す図である。領域特定部５０は、四腔断面１０４（図３）において特定された心臓領域面１０６と平行且つ同サイズの処理面をｒｚ軸の負方向に平行移動させながら、ｒｚ軸方向における心臓立体像の両端を検出する処理を行う。これにより、領域特定部５０は、心臓立体領域のｒｚ軸負方向の端部である特徴点Ｈと、心臓立体領域のｒｚ軸正方向の端部である特徴点Ｉを特定する。
【００４５】
胎児の心臓の構造上の特徴から、心臓領域面１０６を基準として、ｒｚ軸方向の一方側における一方側部分心臓立体像と、ｒｚ軸方向の他方側における他方側部分心臓立体像との形状が互いに異なる。具体的には、心臓立体領域の一方の端部から心臓領域面１０６（四腔断面）までの区間長と、心臓立体領域の他方の端部から心臓領域面１０６までの区間長に基づいて、心臓立体像の上下方向（胎児の頭側と胃側）を特定することができる。つまり、当該区間長が長い方が頭側であり、当該区間長が短い方が胃側となる。
【００４６】
領域特定部５０は、例えば、図３の四腔断面像１０４ａ内で検出された７つの特徴点Ａ〜Ｇと、図４のｒｚ軸方向において特定された上下方向つまり胎児の頭側と胃側に基づいて、ボリュームデータ内において、心臓の四腔（左心室，右心室，左心房，右心房）の配置関係を把握することができる。
【００４７】
図５は、胎児の心臓四腔の配置関係を示す図である。図５には、四腔断面１０４に含まれる四腔断面像１０４ａと、四腔断面像１０４ａ内において検出された７つの特徴点Ａ〜Ｇが図示されている。
【００４８】
図５において、図面の手前側が胎児の頭であれば、心臓の四腔の配置関係は図示のとおりとなる。つまり、特徴点Ａ，Ｃ，Ｆに囲まれた腔が左心室（ＬＶ）であり、特徴点Ａ，Ｃ，Ｇに囲まれた腔が左右室（ＲＶ）であり、特徴点Ｂ，Ｃ，Ｆに囲まれた腔が左心房（ＬＡ）であり、特徴点Ｂ，Ｃ，Ｇに囲まれた腔が右心房（ＲＡ）となる。
【００４９】
例えば、図５に示す具体例のように、領域特定部５０は、７つの特徴点Ａ〜Ｇと上下方向（胎児の頭側と胃側）に基づいて、心臓の四腔（左心室，右心室，左心房，右心房）の配置関係を把握する。そして、領域特定部５０は、ボリュームデータ内において、左心室に対応した位置にある低輝度ボクセル群を左心室に対応した領域とし、右心室に対応した位置にある低輝度ボクセル群を右心室に対応した領域とし、左心房に対応した位置にある低輝度ボクセル群を左心房に対応した領域とし、右心房に対応した位置にある低輝度ボクセル群を右心房に対応した領域として特定する。
【００５０】
こうして、手動処理または自動処理により、ボリュームデータ内において、左心系領域と右心系領域が特定されると、望ましくは、心臓の四腔（左心室，右心室，左心房，右心房）の各々に対応した領域が特定されると、領域特定部５０は、さらに、ボリュームデータ内において、左心系領域に対応した血管と右心系領域に対応した血管を特定する。望ましくは、四腔（左心室，右心室，左心房，右心房）の各々に繋がる血管が特定される。
【００５１】
図６は、左心系領域と右心系領域の具体例を示す図である。図６には、ボリュームデータ内において特定された心臓の四腔（左心室，右心室，左心房，右心房）の各腔に対応した領域の具体例が図示されている。つまり、左心室（ＬＶ）、右心室（ＲＶ）、左心房（ＬＡ）、右心房（ＲＡ）の各腔に対応した領域の具体例が図示されている。
【００５２】
領域特定部５０は、例えばリージョングローイング（領域拡張）処理などを利用して、各腔に対応した領域に繋がっている低輝度ボクセル群を特定する。例えば、左心室（ＬＶ）の領域から当該領域に連結している低輝度ボクセル群まで領域を拡張することにより、左心室（ＬＶ）とそれに連結される大動脈からなる領域が得られる。また、右心室（ＲＶ）の領域から領域拡張処理を行うことにより右心室（ＲＶ）とそれに連結される肺動脈からなる領域が得られ、左心房（ＬＡ）の領域から領域拡張処理を行うことにより左心房（ＬＡ）とそれに連結される肺静脈からなる領域が得られ、右心房（ＲＡ）の領域から領域拡張処理を行うことにより右心房（ＲＡ）とそれに連結される大静脈からなる領域が得られる。
【００５３】
なお、領域拡張処理は、ボリュームデータ内の全域を対象として実行されてもよいし、ボリュームデータ内に設定される適用範囲内のみを対象として実行されてもよい。その適用範囲は、例えばユーザが設定（手動設定）してもよいし、例えば領域特定部５０が設定（自動設定）してもよい。領域特定部５０が設定する場合には、例えば、胎児の週数などに応じて適用範囲の大きさ（広さ）が適宜に調整されることが望ましい。
【００５４】
こうして、領域特定部５０により、ボリュームデータ内において、胎児の心臓の左心系に対応した左心系領域と右心系に対応した右心系領域が特定される。つまり、左心室（ＬＶ）とそれに繋がる大動脈と左心房（ＬＡ）とそれに繋がる肺静脈のうちの少なくとも一つからなる左心系領域が特定され、右心室（ＲＶ）とそれに繋がる肺静脈と右心房（ＲＡ）とそれに繋がる大静脈のうちの少なくとも一つからなる右心系領域が特定される。
【００５５】
ドプラ画像処理部６０は、左心系領域と右心系領域に対応した超音波のドプラデータに基づいて、左心系領域と右心系領域に対して互いに異なる色を基調とする色付け処理を施した画像を形成する。ドプラ画像処理部６０は、例えば、左心系領域用のカラーマップに従って左心系領域のドプラデータに応じた色付け処理を施し、右心系領域用のカラーマップに従って右心系領域のドプラデータに応じた色付け処理を施す。
【００５６】
図７は、カラーマップの具体例を示す図である。図７（Ｌ）は左心系領域用のカラーマップを示しており、図７（Ｒ）は右心系領域用のカラーマップを示している。
【００５７】
図７（Ｌ）に示す具体例において、左心系領域用のカラーマップは、赤と橙（オレンジ）を基調としており、ドプラデータから得られる流速が正側（正方向の流速）である場合に赤となり、ドプラデータから得られる流速が負側（負方向の流速）である場合に橙となる。そして、流速の絶対値が小さいほどカラーマップが暗く（輝度が小さく）なり、流速の絶対値が大きいほどカラーマップが明るく（輝度が大きく）なる。
【００５８】
一方、図７（Ｒ）に示す具体例において、右心系領域用のカラーマップは、青と緑を基調としており、ドプラデータから得られる流速が正側（正方向の流速）である場合に青となり、ドプラデータから得られる流速が負側（負方向の流速）である場合に緑となる。そして、流速の絶対値が小さいほどカラーマップが暗く（輝度が小さく）なり、流速の絶対値が大きいほどカラーマップが明るく（輝度が大きく）なる。
【００５９】
ところで、ドプラデータから直接的に得られる流速は、プローブ１０の方向成分つまりドプラ計測に利用される超音波ビームのビーム方向成分である。そのため、図７のカラーマップにおいて、例えば、プローブ１０に向かう方向が正側となり、プローブ１０から遠ざかる方向が負側となる。
【００６０】
なお、ドプラ処理部２０は、ドプラデータに基づいて、三次元超音波画像の視線方向のドプラ成分を得るようにしてもよい。つまり、三次元画像形成部４０によるボリュームレンダリング処理においてボリュームデータの外側に仮想的に設定される視点ＶＰの方向である視線方向のドプラ成分が算出されてもよい。
【００６１】
具体的には、ドプラ計測に利用される超音波ビームのビーム方向と血流方向の交差角度をθ１とし、血流方向と視線方向の交差角度をθ２とすると、血流の視線方向成分は血流のビーム方向成分から次式により算出される。なお、血流方向は、例えば、リージョングローイング処理で特定した低輝度ボクセル群の連結状況に基づいて推定してもよいし、ユーザが指定してもよい。
【００６２】
（数１）視線方向成分＝ビーム方向成分×ｃｏｓθ１×ｃｏｓθ２
【００６３】
ドプラ処理部２０は、ドプラデータに基づいて、つまり血流のビーム方向成分から、例えば数１式を利用して血流の視線方向成分を算出してもよい。この場合には、図７のカラーマップにおいて、例えば、視点ＶＰに向かう方向が正側とし、視点ＶＰから遠ざかる方向が負側とすればよい。
【００６４】
表示処理部７０は、断層画像形成部３０から得られる断層画像と三次元画像形成部４０から得られる三次元超音波画像とドプラ画像処理部６０による色付け処理に基づいて表示画像を形成する。形成された表示画像は表示部７２に表示される。図８から図１１には、表示画像の具体例が図示されている。
【００６５】
図８は、断層画像に対する色付け処理により得られる表示画像を示す図である。断層画像３２は、データ記憶部１４に記憶されたボリュームデータ内の表示断面に対応したボクセルデータに基づいて、断層画像形成部３０により形成される。
【００６６】
ドプラ画像処理部６０は、例えば、図７のカラーマップに従って、断層画像形成部３０において形成される断層画像３２の左心系領域（Ｌ）内にドプラデータに応じた色付け処理を施し、断層画像形成部３０において形成される断層画像３２の右心系領域（Ｒ）内にドプラデータに応じた色付け処理を施す。これにより、例えば図８に示す具体例のように、断層画像３２の左心系領域（Ｌ）と右心系領域（Ｒ）に対して、互いに異なる色を基調とする色付け処理を施した画像が形成される。
【００６７】
図９は、基準画像と色付け処理された断層画像からなる表示画像を示す図である。図９に示す具体例において、基準画像１３０は、胎児の心臓を立体的に映し出した三次元超音波画像であり、三次元画像形成部４０により形成される。複数の断層画像３２（３２ａ〜３２ｈ）は、断層画像形成部３０により形成される。なお、各断層画像３２内の左心系領域内と右心系領域内には、ドプラ画像処理部６０により色付け処理が施される（図８参照）。
【００６８】
図９に示す具体例において、基準画像１３０内には、複数の断層画像３２（３２ａ〜３２ｈ）の各々の位置を示す断層位置カーソル１３０ａが設けられている。これにより、医師や検査技師等のユーザは、表示部７２に表示される基準画像１３０内における断層位置カーソル１３０ａの位置から、各断層画像３２の心臓内における位置を把握することができる。なお、ボリュームデータ内の基準断面（例えばボリュームデータの中心を通る断面など）に対応した断層画像を基準画像１３０とし、その基準画像１３０に断層位置カーソル１３０ａを示してもよい。また、胎児の心臓の三次元モデル画像を基準画像１３０として利用してもよい。
【００６９】
図１０は、三次元超音波画像に対する色付け処理により得られる表示画像を示す図である。三次元超音波画像４２は、データ記憶部１４に記憶されたボリュームデータに基づいて、三次元画像形成部４０により形成される。
【００７０】
ドプラ画像処理部６０は、例えば、図７のカラーマップに従って、三次元画像形成部４０において形成される三次元超音波画像４２の左心系領域（Ｌ）内にドプラデータに応じた色付け処理を施し、三次元画像形成部４０において形成される三次元超音波画像４２の右心系領域（Ｒ）内にドプラデータに応じた色付け処理を施す。これにより、例えば図１０に示す具体例のように、三次元超音波画像４２の左心系領域（Ｌ）と右心系領域（Ｒ）に対して、互いに異なる色を基調とする色付け処理を施した画像が形成される。
【００７１】
なお、三次元超音波画像４２は、胎児の心臓の全体を含んだ画像でもよいし、図１０に示すように、心臓内においてドプラデータが得られた部分領域のみを立体的に示す画像でもよい。図１０には、Ｚ方向に制限された（Ｚ方向の部分領域を切り出した）三次元超音波画像４２が図示されている。もちろん、Ｘ方向またはＹ方向に制限された三次元超音波画像４２が形成されてもよい。
【００７２】
図１１は、三次元超音波画像と色付け処理された断層画像で構成される表示画像を示す図である。三次元超音波画像４２は、データ記憶部１４に記憶されたボリュームデータに基づいて、三次元画像形成部４０により形成される。なお、三次元的に取得したドプラデータに基づいて三次元超音波画像４２が形成されてもよい。複数の断層画像３２（３２ｉ〜３２ｋ）は、断層画像形成部３０により形成される。なお、各断層画像３２内の左心系領域内と右心系領域内には、ドプラ画像処理部６０により色付け処理が施される（図８参照）。
【００７３】
図１１に示す具体例において、三次元超音波画像４２内には、複数の断層画像３２（３２ｉ〜３２ｋ）の各々の位置を示す３つの断層位置カーソル１３４ａが設けられている。３つの断層位置カーソル１３４ａは互いに直交関係にある。つまり、図１１に示す具体例の３つの断層画像３２ｉ〜３２ｋは直交３断面を構成している。
【００７４】
医師や検査技師等のユーザは、表示部７２に表示される三次元超音波画像４２内における断層位置カーソル１３４ａの位置から、各断層画像３２の心臓内における位置を把握することができる。
【００７５】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。
【符号の説明】
【００７６】
１０  プローブ、１２  送受信処理部、１４  データ記憶部、２０  ドプラ処理部、３０  断層画像形成部、４０  三次元画像形成部、５０  領域特定部、６０  ドプラ画像処理部、７０  表示処理部、７２  表示部、８０  操作デバイス、１００  制御部。
【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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