(57)【要約】【課題】先行する３次元画像データに対して設定された関心領域を新たに収集された３次元画像データに対して自動設定する。【解決手段】超音波プローブ２１を被検体１５０の体表面に沿って移動させることにより時系列的な３次元画像データを収集する際、位置座標処理部４は、関心領域が自動設定される現在時刻ｔｏに先行する時刻ｔｍにて収集された３次元画像データＩｍの検査対象部位に対し入力部７が設定した関心領域Ｒｍの位置座標を超音波プローブ２１の位置情報に基づいて変換処理することにより、現在時刻ｔｏにて収集された３次元画像データＩｏにおける位置座標を算出する。次いで、表示部６は、画像データ生成部３から供給された３次元画像データＩｏの前記位置座標に関心領域Ｒｍを重畳することにより３次元画像データＩｏに対する関心領域Ｒｍの自動設定を行なう。【選択図】  図１
2011182933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対する３次元走査によって収集したボリュームデータに基づいて画像データを生成する超音波診断装置において、
前記被検体の１つあるいは複数からなる第１の撮影位置における３次元走査によって収集されたボリュームデータに基づいて第１の３次元画像データを生成し、前記第１の撮影位置と異なる第２の撮影位置における３次元走査によって収集されたボリュームデータに基づいて第２の３次元画像データを生成する画像データ生成手段と、
前記第１の撮影位置及び前記第２の撮影位置における超音波プローブの位置情報を検出するプローブ位置情報検出手段と、
前記第１の３次元画像データに対して関心領域を設定する関心領域設定手段と、
前記第１の３次元画像データにおける前記関心領域の位置座標を前記第１の撮影領域及び前記第２の撮影領域における前記超音波プローブの位置情報に基づいて変換処理し前記第２の３次元画像データにおける位置座標を算出する関心領域位置情報変換手段と、
座標変換された前記関心領域を前記第２の３次元画像データに重畳して表示する表示手段とを
備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記プローブ位置情報検出手段は、前記超音波プローブの移動に伴って時系列的に収集される前記ボリュームデータの移動量に基づいて前記超音波プローブの位置情報を検出することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記プローブ位置情報検出手段は、前記超音波プローブに装着された超音波センサあるいは磁気センサによって前記超音波プローブの位置情報を検出することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記プローブ位置情報検出手段は、前記超音波プローブの位置及び方向を前記位置情報として検出することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記第１の３次元画像データに対して前記関心領域設定手段が設定した複数の関心領域を示す関心領域リストを作成する関心領域リスト作成手段と、前記関心領域リストに示された複数の関心領域の中から所望の関心領域を選択する関心領域選択手段を備え、前記画像データ生成手段は、選択された前記関心領域に対応する３次元画像データあるいはＭＰＲ（Multi Planar Reconstruction）画像データを生成することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記第１の撮影領域において収集されたボリュームデータを保存するボリュームデータ記憶手段を備え、前記画像データ生成手段は、前記関心領域選択手段によって選択された前記関心領域に対応する前記第１の撮影領域のボリュームデータを前記ボリュームデータ記憶手段から読み出し、得られた前記ボリュームデータを処理して前記３次元画像データあるいは前記ＭＰＲ画像データを生成することを特徴とする請求項５記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記表示手段は、前記関心領域選択手段によって選択された前記関心領域を前記３次元画像データあるいは前記ＭＰＲ画像データに重畳して表示することを特徴とする請求項５記載の超音波診断装置。
【請求項８】
報知手段を備え、前記関心領域設定手段が前記第１の３次元画像データの同一部位に対して関心領域を設定した場合、前記報知手段は、その旨を示す文言、警告音あるいは警告ランプの少なくとも何れかにより報知することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項９】
被検体に対する３次元走査により収集したボリュームデータに基づいて画像データを生成する超音波診断装置に対し、
前記被検体の１つあるいは複数からなる第１の撮影位置における３次元走査によって収集されたボリュームデータに基づいて第１の３次元画像データを生成し前記第１の撮影位置と異なる第２の撮影位置における３次元走査によって収集されたボリュームデータに基づいて第２の３次元画像データを生成する画像データ生成機能と、
前記第１の撮影位置及び前記第２の撮影位置における超音波プローブの位置情報を検出するプローブ位置情報検出機能と、
前記第１の３次元画像データに対して関心領域を設定する関心領域設定機能と、
前記第１の３次元画像データにおける前記関心領域の位置座標を前記第１の撮影領域及び前記第２の撮影領域における前記超音波プローブの位置情報に基づいて変換処理し前記第２の３次元画像データにおける位置座標を算出する関心領域位置情報変換機能と、
座標変換された前記関心領域を前記第２の３次元画像データに重畳して表示する表示機能を
実行させることを特徴とする関心領域設定用制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置及び関心領域設定用制御プログラムに係り、特に、超音波プローブを移動させながら被検体の画像データを時系列的に収集する際、現在時刻に先行する時刻にて収集された画像データに対して予め設定した関心領域を現在時刻の画像データに対して自動設定することが可能な超音波診断装置及び関心領域設定用制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、超音波プローブに設けられた振動素子から発生する超音波を被検体内に放射し、被検体組織の音響インピーダンスの差異によって生ずる反射波を前記振動素子により受信して生体情報を収集するものであり、超音波プローブを体表面に接触させるだけの簡単な操作で２次元画像データや３次元画像データのリアルタイム表示が可能となるため、各種臓器の形態診断や機能診断に広く用いられている。
【０００３】
３次元画像データの収集を目的とした従来の３次元走査では、複数の振動素子が１次元配列された超音波プローブをその配列方向に対して垂直な方向に移動あるいは回動させながら被検体の３次元領域に対して超音波を送受信し、このとき収集したボリュームデータ（３次元データ）をレンダリング処理することにより３次元画像データの生成が行なわれてきた。又、近年では、複数の振動素子が２次元配列された、所謂、２次元アレイ超音波プローブが実用化されている。この２次元アレイ超音波プローブにより３次元領域に対する超音波送受信は全て電子的な制御で行なわれるため、３次元走査に要する時間は大幅に短縮され、検査における操作性は著しく向上した。
【０００４】
しかしながら、３次元領域に対する超音波送受信によってボリュームデータを収集する場合、極めて多くの送受信を繰り返す必要があり、しかもこれらの送受信に要する時間は、被検体の体内を伝播する超音波の音速、走査領域の大きさ、走査密度等によって決定されるため空間分解能に優れた広範囲なボリュームデータを収集するためには多くの時間が要求される。
【０００５】
一方、被検体内の複数方向からの反射波を同時に受信することが可能な並列同時受信法によって画像データのリアルタイム性を向上させる方法が開発され、この方法を、上述の３次元走査に適用することによりボリュームデータの収集に要する時間を短縮することができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
しかしながら、心臓等の拍動性移動の有る臓器に対する３次元走査では多くの並列受信数が要求され、これを実現するためには装置の回路構成が極めて複雑になるという問題点を有していた。このため、超音波プローブを移動させながら複数の比較的狭い３次元領域にて収集した同一心拍時相の３次元画像データを結合処理することにより空間分解能及び時間分解能に優れた広範囲な３次元画像データ（パノラマ画像データ）を生成する方法も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０５−３４４９７５号公報
【特許文献２】特開２００９−１７８４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述の特許文献２に記載された方法によれば、拍動性移動をする臓器に対しては心拍同期法と結合処理法の適用により良好な分解能を有した広範囲な３次元画像データを得ることが可能となる。しかしながら、非周期的な動きを有する通常臓器の複数からなる検査対象部位において収集された３次元画像データを観察する場合、超音波診断装置を操作する医師や検査技師等（以下では、操作者と呼ぶ。）は、超音波プローブを当該被検体の体表面に沿って移動させながら各々の検査対象部位において収集された３次元画像データを順次観察する方法が行なわれている。
【０００９】
そして、このような超音波プローブを移動させることにより検査対象部位の各々における３次元画像データを比較観察する場合等においては、第１の検査対象部位において収集された３次元画像データを観察した後、既に観察が行なわれた第２の検査対象部位の３次元画像データを再度観察しなくてはならない場合が高い頻度で発生する。このような場合、従来は、３次元画像データの観察下で超音波プローブを移動させ、所望の３次元画像データ（即ち、第２の検査対象部位において既に得られた３次元画像データと略同一の３次元画像データ）が得られる位置に超音波プローブを再配置する方法が行なわれてきた。しかしながら、この方法は、超音波プローブを試行錯誤的に移動させるため所望の３次元画像データが得られる第２の検査対象部位に超音波プローブを再配置されるまでに多くの時間を要し、従って、当該被検体に対する検査効率が大幅に低下するという問題点を有していた。
【００１０】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、超音波プローブを移動させながら被検体の３次元画像データを時系列的に収集する際、３次元画像データの検査対象部位に対して予め設定した所定形状の関心領域を超音波プローブの移動に伴う３次元画像データの変化に追随させることにより、新たに収集された３次元画像データの対応部位に対し前記関心領域を自動設定することが可能な超音波診断装置及び関心領域設定用制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明の超音波診断装置は、被検体に対する３次元走査によって収集したボリュームデータに基づいて画像データを生成する超音波診断装置において、前記被検体の１つあるいは複数からなる第１の撮影位置における３次元走査によって収集されたボリュームデータに基づいて第１の３次元画像データを生成し、前記第１の撮影位置と異なる第２の撮影位置における３次元走査によって収集されたボリュームデータに基づいて第２の３次元画像データを生成する画像データ生成手段と、前記第１の撮影位置及び前記第２の撮影位置における超音波プローブの位置情報を検出するプローブ位置情報検出手段と、前記第１の３次元画像データに対して関心領域を設定する関心領域設定手段と、前記第１の３次元画像データにおける前記関心領域の位置座標を前記第１の撮影領域及び前記第２の撮影領域における前記超音波プローブの位置情報に基づいて変換処理し前記第２の３次元画像データにおける位置座標を算出する関心領域位置情報変換手段と、座標変換された前記関心領域を前記第２の３次元画像データに重畳して表示する表示手段とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
又、請求項９に係る本発明の関心領域設定用制御プログラムは、被検体に対する３次元走査により収集したボリュームデータに基づいて画像データを生成する超音波診断装置に対し、前記被検体の１つあるいは複数からなる第１の撮影位置における３次元走査によって収集されたボリュームデータに基づいて第１の３次元画像データを生成し前記第１の撮影位置と異なる第２の撮影位置における３次元走査によって収集されたボリュームデータに基づいて第２の３次元画像データを生成する画像データ生成機能と、前記第１の撮影位置及び前記第２の撮影位置における超音波プローブの位置情報を検出するプローブ位置情報検出機能と、前記第１の３次元画像データに対して関心領域を設定する関心領域設定機能と、前記第１の３次元画像データにおける前記関心領域の位置座標を前記第１の撮影領域及び前記第２の撮影領域における前記超音波プローブの位置情報に基づいて変換処理し前記第２の３次元画像データにおける位置座標を算出する関心領域位置情報変換機能と、座標変換された前記関心領域を前記第２の３次元画像データに重畳して表示する表示機能を実行させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、超音波プローブを移動させながら被検体の３次元画像データを時系列的に収集する際、３次元画像データの検査対象部位に対して予め設定した所定形状の関心領域を超音波プローブの移動に伴う３次元画像データの変化に追随させることにより、新たに収集された３次元画像データの対応部位に対し前記関心領域を自動設定することができる。このため、検査対象部位における３次元画像データ等の収集が容易となり、被検体に対する検査効率が向上するのみならず、当該超音波検査における操作者の負担が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例における超音波診断装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】同実施例の超音波診断装置が備えるデータ収集部の具体的な構成を示すブロック図。
【図３】同実施例における超音波送受信方向を示す図。
【図４】同実施例における相互相関法を適用したプローブ位置情報の検出を説明するための図。
【図５】同実施例において超音波プローブの移動に伴う３次元画像データの変化に追随して自動設定される関心領域を説明するための図。
【図６】同実施例において作成される関心領域リストの具体例を示す図。
【図７】同実施例の表示部において超音波プローブの移動に伴なう３次元画像データの変化に追随して重畳表示される関心領域を示す図。
【図８】同実施例における関心領域の自動設定手順を示すフローチャート。
【図９】同実施例における関心領域の確認手順を示すフローチャート。
【図１０】同実施例の変形例における超音波診断装置の全体構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１６】
以下に述べる本発明の実施例では、振動素子が２次元配列された超音波プローブを被検体の体表面に沿って移動させることにより時系列的な３次元画像データを収集する際、関心領域が自動設定される現在時刻ｔｏに先行する時刻ｔｍにおいて収集された３次元画像データＩｍの検査対象部位に対して関心領域Ｒｍを設定し、この関心領域Ｒｍの位置座標を超音波プローブの位置情報に基づいて変換処理することにより、現在時刻ｔｏにて収集された３次元画像データＩｏにおける関心領域Ｒｍの位置座標を算出する。次いで、３次元画像データＩｏの前記位置座標に関心領域Ｒｍを重畳することにより３次元画像データＩｏに対する関心領域Ｒｍの自動設定を行なう。
【００１７】
尚、以下に述べる実施例では、Ｍ（Ｍ＝４）個の関心領域Ｒｍ（ｍ＝１乃至４）が時刻ｔｍの３次元画像データＩｍに対して設定され、これらの関心領域Ｒｍが現在時刻ｔｏの３次元画像データＩｏに対して自動設定される場合について述べるが、３次元画像データＩｏに自動設定される関心領域の数は４つに限定されるものではなく、例えば、Ｍ＝１個であっても構わない。
【００１８】
（装置の構成）
本発明の実施例につき図１乃至図７を用いて説明する。尚、図１は、本実施例における超音波診断装置の全体構成を示すブロック図であり、図２は、この超音波診断装置が備えるデータ収集部の具体的な構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１に示す本実施例の超音波診断装置１００は、後述の超音波プローブ２１を、例えば、被検体１５０の体表面に沿って移動させながら超音波による３次元走査を行なってボリュームデータを収集するデータ収集部２と、データ収集部２から供給された所定走査領域のボリュームデータを処理して３次元画像データやＭＰＲ（Multi Planar Reconstruction）画像データを生成する画像データ生成部３と、現在時刻ｔｏに先行する時刻ｔ１乃至ｔ４において収集された３次元画像データＩ１乃至Ｉ４の検査対象部位に設定される関心領域Ｒ１乃至Ｒ４の位置座標（位置情報）を超音波プローブ２１の位置や方向等の位置情報に基づいて変換処理することにより、現在時刻ｔｏにて収集された３次元画像データＩｏにおける関心領域Ｒ１乃至Ｒ４の位置座標を算出する位置情報処理部４と、位置情報処理部４によって算出された前記位置座標に基づき、画像データ生成部３から供給される現在時刻ｔｏの３次元画像データＩｏに所定形状の関心領域Ｒ１乃至Ｒ４を重畳して表示する表示部６と、被検体情報の入力、ボリュームデータ生成条件の設定、画像データ生成条件及び画像データ表示条件の設定、３次元画像データＩ１乃至Ｉ４に対する関心領域Ｒ１乃至Ｒ４の設定、更には、各種コマンド信号の入力等を行なう入力部７と、超音波診断装置１００が有する上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部８を備えている。
【００２０】
次に、超音波診断装置１００が備える上述の各ユニットについて更に詳しく説明する。図２に示すデータ収集部２は、被検体１５０の３次元領域に対して超音波パルス（送信超音波）を送信し被検体１５０の体内から得られた超音波反射波（受信超音波）を電気信号（受信信号）に変換する複数の振動素子を備えた超音波プローブ２１と、前記３次元領域の複数方向に対して超音波パルスを順次送信するための駆動信号を超音波プローブ２１の前記振動素子に供給しこれらの振動素子から得られた複数チャンネルの受信信号を整相加算する送受信部２２と、整相加算後の受信信号を処理してＢモードデータを生成する受信信号処理部２３と、被検体１５０に対する３次元走査によって得られた上述のＢモードデータを超音波の送受信方向に対応させて配列することによりボリュームデータを生成するボリュームデータ生成部２４と、入力部７によって関心領域Ｒ１乃至Ｒ４が設定された３次元画像データＩ１乃至Ｉ４に対応するボリュームデータ（即ち、３次元画像データＩ１乃至Ｉ４の生成に用いたボリュームデータ）を保存するボリュームデータ記憶部２５を備えている。
【００２１】
超音波プローブ２１は、２次元配列された図示しないＮ個の振動素子をその先端部に有し、これら振動素子の各々は、Ｎチャンネルの多芯ケーブルを介して送受信部２２の入出力端子に接続されている。振動素子は電気音響変換素子であり、送信時には電気パルス（駆動信号）を超音波パルス（送信超音波）に変換し、受信時には超音波反射波（受信超音波）を電気的な受信信号に変換する機能を有している。尚、本実施例では、２次元配列されたＮ個の振動素子を有するセクタ走査用の超音波プローブ２１を用いた場合について述べるが、振動素子が２次元配列されたリニア走査対応、コンベックス走査対応、ラジアル走査対応等の超音波プローブであっても構わない。
【００２２】
次に、送受信部２２は、被検体１５０に対して送信超音波を放射するための駆動信号を超音波プローブ２１に設けられたＮ個の振動素子に供給する送信部２２１と、前記振動素子から得られたＮチャンネルの受信信号に対して整相加算を行なう受信部２２２を備えている。
【００２３】
送信部２２１は、レートパルス発生器２２３、送信遅延回路２２４及び駆動回路２２５を備え、レートパルス発生器２２３は、システム制御部８から供給される基準信号を分周することにより送信超音波の繰り返し周期を決定するレートパルスを生成する。送信遅延回路２２４は、独立したＮチャンネルの遅延回路から構成され、送信において細いビーム幅を得るために所定の深さに送信超音波を集束するための遅延時間（集束用遅延時間）と所定の送受信方向（θｆ、φｇ）に送信超音波を放射するための遅延時間（偏向用遅延時間）を前記レートパルスに与える。そして、Ｎチャンネルの駆動回路２２５は、超音波プローブ２１に内蔵されたＮ個の振動素子を駆動するための駆動パルスを前記レートパルスに基づいて生成する。
【００２４】
一方、受信部２２２は、Ｎチャンネルから構成されるプリアンプ２２６、Ａ／Ｄ変換器２２７及び受信遅延回路２２８と、加算器２２９を備えている。プリアンプ２２６は、上述の振動素子によって電気信号に変換された微小な受信信号を増幅して十分なＳ／Ｎを確保し、このプリアンプ２２６において増幅されたＮチャンネルの受信信号はＡ／Ｄ変換器２２７にてデジタル信号に変換される。受信遅延回路２２８は、所定の深さからの超音波反射波を集束するための集束用遅延時間と所定の送受信方向（θｆ、φｇ）に対して強い受信指向性を設定するための偏向用遅延時間を、Ａ／Ｄ変換器２２７から出力されるＮチャンネルの受信信号に与え、加算器２２９は、これら受信遅延回路２２８から供給される受信信号を加算合成する。即ち、受信遅延回路２２８と加算器２２９により、所定方向から得られた受信信号は整相加算（位相合わせして加算）される。
【００２５】
図３は、超音波プローブ２１の中心軸をｒ軸とした直交座標（ｐ−ｑ−ｒ）に対する超音波の送受信方向（θｆ、φｇ）の関係を示す。例えば、Ｎ個の振動素子はｐ軸方向及びｑ軸方向に２次元配列され、θｆ及びφｇは、ｐ−ｒ平面及びｑ−ｒ平面に投影された送受信方向を示している。
【００２６】
次に、図２に示した受信信号処理部２３は、受信部２２２の加算器２２９から供給された整相加算後の受信信号を包絡線検波する包絡線検波器２３１と、包絡線検波後の受信信号を対数変換してＢモードデータを生成する対数変換器２３２を備えている。但し、包絡線検波器２３１と対数変換器２３２は順序を入れ替えて構成してもよい。
【００２７】
ボリュームデータ生成部２４は、図２に示すように超音波データ記憶部２４１と補間処理部２４２を備え、超音波データ記憶部２４１には、被検体１５０に対する３次元走査によって得られた受信信号に基づいて受信信号処理部２３が生成したＢモードデータが、システム制御部８から供給される送受信方向（θｆ、φｇ）の情報を付帯情報として順次保存される。
【００２８】
一方、補間処理部２４２は、超音波データ記憶部２４１から読み出した複数のＢモードデータを超音波の送受信方向に対応させて配列することにより３次元超音波データを形成し、更に、この３次元超音波データに対し補間処理等を行なってボリュームデータを生成する。そして、得られたボリュームデータは、入力部７によって設定された関心領域Ｒ１乃至Ｒ４の識別情報と共にボリュームデータ記憶部２５に保存される。即ち、表示部６に表示された３次元画像データＩｍ（ｍ＝１乃至４）の検査対象部位に対して入力部７が関心領域Ｒｍを設定した場合、ボリュームデータ記憶部２５には、関心領域Ｒｍの設定時刻ｔｍにおいて生成され３次元画像データＩｍの生成に用いられたボリュームデータが関心領域Ｒｍの識別情報を付帯情報として保存される。
【００２９】
図１に戻って、画像データ生成部３は、データ収集部２のボリュームデータ生成部２４から時系列的に供給されるボリュームデータあるいは入力部７から供給される関心領域Ｒｍの選択情報に基づいてボリュームデータ記憶部２５から読み出した関心領域Ｒｍの識別情報を有するボリュームデータを処理して３次元画像データＩｍを生成する３次元画像データ生成部３１と上述のボリュームデータに基づいてＭＰＲ画像データＪｍを生成するＭＰＲ画像データ生成部３２とを備えている。
【００３０】
３次元画像データ生成部３１は、図示しない不透明度・色調設定部及びレンダリング処理部を備えている。前記不透明度・色調設定部は、データ収集部２のボリュームデータ生成部２４が生成したボリュームデータのボクセル値等に基づいて不透明度や色調を設定する。一方、前記レンダリング処理部は、前記不透明度・色調設定部が設定した不透明度や色調の情報に基づいて上述のボリュームデータをレンダリング処理しボリュームレンダリング画像データやサーフェスレンダリング画像データ等の３次元画像データＩｍを生成する。
【００３１】
一方、ＭＰＲ画像データ生成部３２は、ボリュームデータ記憶部２５から読み出した上述のボリュームデータに対して関心領域Ｒｍを含む所定方向のＭＰＲ断面（例えば、図３のｐ−ｒ平面に平行なＭＰＲ断面）を設定し、このＭＰＲ断面上に存在するボクセルに基づいてＭＰＲ画像データＪｍを生成する。
【００３２】
次に、位置情報処理部４は、被検体１５０の体表面に沿って移動する超音波プローブ２１の時刻ｔｍ及び現在時刻ｔｏにおける位置情報を検出するプローブ位置情報検出部４１と、時刻ｔｍの超音波プローブ２１によって収集された３次元画像データＩｍに対して入力部７が設定した関心領域Ｒｍの前記３次元画像データＩｍにおける位置座標（即ち、超音波プローブ２１を基準とした関心領域Ｒｍの位置情報）及びプローブ位置情報検出部４１によって検出された時刻ｔｍにおける超音波プローブ２１の位置情報を記憶する位置情報記憶部４２と、時刻ｔｍの３次元画像データＩｍにおける関心領域Ｒｍの位置座標をプローブ２１の位置情報に基づいて変換処理することにより、現在時刻ｔｏの３次元画像データＩｏにおける前記関心領域Ｒｍの位置座標を算出する関心領域位置情報変換部４３を備えている。
【００３３】
プローブ位置情報検出部４１は、図示しないデータ記憶部と演算処理部を備え、データ収集部２のボリュームデータ生成部２４において生成された近接する２つのボリュームデータを順次比較することにより超音波プローブ２１の移動方向及び移動距離を検出し、更に、得られたこれらの移動情報に基づいて現在時刻ｔｏにおけるプローブ２１の位置情報（位置及び方向）を検出する。尚、３次元画像データやボリュームデータの位置ズレに基づいて超音波プローブ２１の位置情報を検出する各種の方法が既に提案されているが、ここでは、相互相関法を適用したプローブ位置情報の検出につき図４を用いて説明する。但し、説明を簡単にするために、超音波プローブ２１は、その中心軸（図３のｒ軸）を所定方向に維持した状態で平行移動する場合について述べるが、プローブ２１の位置及び方向が同時に変化するような移動であっても構わない。
【００３４】
図４において、ボリュームデータ生成部２４が時刻ｔｍ（ｍ＝１乃至４）にて生成したボリュームデータＶｄｍの３次元演算領域Ｈにおけるボクセル値をＡ（ｐ、ｑ、ｒ）（ｐ＝１〜Ｐ，ｑ＝１〜Ｑ、ｒ＝１〜Ｒ）、現在時刻ｔｏ（ｔｏ＞ｔｍ）にて生成したボリュームデータＶｄｏのボクセル値をＢ（ｐ、ｑ、ｒ）とすれば、プローブ２１の位置情報は、次式（１）の評価関数βＡＢ（ｊ、ｋ、ｓ）に基づいて検出される。
【数１】
2011182933.tif 000003
【００３５】
即ち、ボリュームデータＶｄｍの３次元演算領域Ｈにおけるボクセル値Ａ（ｐ、ｑ、ｒ）をボリュームデータＶｄｏに対しｐ方向、ｑ方向及びｒ方向へ逐次移動させながら上式（１）の評価関数γＡＢ（ｊ、ｋ、ｓ）を算出し、ｊ＝ｊｘ、ｋ＝ｋｘ及びｓ＝ｓｘにおいてγＡＢ（ｊ、ｋ、ｓ）がピーク値を有した場合、現在時刻ｔｏにおける超音波プローブ２１は時刻ｔｍに対しｐ方向にｊｘボクセル、ｑ方向に対しｋｘボクセル、ｒ方向に対しｓｘボクセルだけ移動したものとして検出される。但し、上式（１）におけるＮは、３次元演算領域Ｈにおけるｐ方向のボクセル数Ｐ、ｑ方向のボクセル数Ｑ及びｒ方向のボクセル数Ｒの積を示している。
【００３６】
一方、図１の位置情報記憶部４２は図示しない情報記憶部と情報比較部を備え、前記情報記憶部には、表示部６において表示される時刻ｔｍ（ｍ＝１乃至４）の３次元画像データＩｍに対し入力部７が設定した関心領域Ｒｍの前記３次元画像データＩｍにおける位置座標と関心領域Ｒｍの設定時刻ｔｍにおける超音波プローブ２１の位置情報が関心領域Ｒｍの識別情報と共に保存される。
【００３７】
この場合、関心領域Ｒｍの設定時刻ｔｍにおいてプローブ位置検出部４１が検出した超音波プローブ２１の位置情報（ｘｍ、ｙｍ、ｚｍ）及び３次元画像データＩｍに設定された関心領域Ｒｍの位置座標（即ち、図３に示す超音波プローブ２１の中心軸をｒ軸とした直交座標（ｐ−ｑ−ｒ）における位置座標）（ｐｍ、ｑｍ、ｒｍ）が関心領域Ｒｍの識別情報と共に保存され、更に、上述の関心領域設定時刻ｔｍ等の情報も必要に応じて保存される。尚、超音波プローブ２１の位置情報（ｘｍ、ｙｍ、ｚｍ）として、例えば、振動素子配列面の中心位置座標が好適であるが、後述する関心領域Ｒｍの位置座標変換に要求されるのは超音波プローブ２１の相対的な位置情報（移動情報）であるため特に限定されない。
【００３８】
一方、前記情報比較部は、入力部７によって新たに設定された関心領域の位置座標及び超音波プローブ２１の位置情報と前記情報記憶部において既に保存されている関心領域Ｒｍの位置座標（ｐｍ、ｑｍ、ｒｍ）及び超音波プローブ２１の位置情報（ｘｍ、ｙｍ、ｚｍ）とを比較し、同一の関心領域位置座標及びプローブ位置情報を有する関心領域が新たに設定された場合、同一関心領域の設定を示す文言を表示するための指示信号を表示部６へ供給すると共に、新たな関心領域位置情報の前記情報記憶部における保存を拒否する。
【００３９】
一方、関心領域位置情報変換部４３は、図示しない演算処理部を有し、座標（ｘｍ、ｙｍ、ｚｍ）（ｍ＝１乃至４）の超音波プローブ２１によって収集された時刻ｔｍの３次元画像データＩｍにおける関心領域Ｒｍの位置座標（ｐｍ、ｑｍ、ｒｍ）を座標（ｘｏ、ｙｏ、ｚｏ）の超音波プローブ２１によって収集された現在時刻ｔｏの３次元画像データＩｏにおける位置座標（ｐｏｍ、ｑｏｍ、ｒｏｍ）へ変換する機能を有している。
【００４０】
図５は、被検体周囲に形成された３次元空間（ｘ−ｙ−ｚ）の座標（ｘｍ、ｙｍ、ｚｍ）に配置された超音波プローブ２１により時刻ｔｍにて収集される３次元画像データＩｍの表示領域Ｃｍと座標（ｘｏ、ｙｏ、ｚｏ）へ移動した超音波プローブ２１により現在時刻ｔｏにて収集される３次元画像データＩｏの表示領域Ｃｏを示している。
【００４１】
そして、時刻ｔｍにて収集された３次元画像データＩｍの位置座標（ｐｍ、ｑｍ、ｒｍ）に関心Ｒｍが設定された場合、関心領域位置情報変換部４３の演算処理部は、上述の位置情報記憶部４２に保存された関心領域Ｒｍの３次元画像データＩｍにおける位置座標（ｐｍ、ｑｍ、ｒｍ）と関心領域Ｒｍの設定時ｔｍにおける超音波プローブ２１の位置情報（ｘｍ、ｙｍ、ｚｍ）を読み出し、更に、プローブ位置情報検出部４１から供給される現在時刻ｔｏにおける超音波プローブ２１の位置情報（ｘｏ、ｙｏ、ｚｏ）を受信する。
【００４２】
次いで、前記演算処理部は、超音波プローブ２１の時刻ｔｍにおける位置情報（ｘｍ、ｙｍ、ｚｍ）及び現在時刻ｔｏにおける位置情報（ｘｏ、ｙｏ、ｚｏ）に基づいて関心領域Ｒｍの位置座標（ｐｍ、ｑｍ、ｒｍ）を変換処理し、現在時刻ｔｏの３次元画像データＩｏにおける関心領域Ｒｍの位置座標（ｐｏｍ、ｑｏｍ、ｒｏｍ）を算出する。
【００４３】
この場合、３次元画像データＩｏにおける関心領域Ｒｍの位置座標（ｐｏｍ、ｑｏｍ、ｒｏｍ）は次式（２）に基づいて算出される。尚、図５では、説明を簡単にするために、関心領域Ｒ１乃至Ｒ４の中の１つを関心領域Ｒｍとして示している。
【数２】
2011182933.tif 000004
【００４４】
再び図１へ戻って、関心領域リスト作成部５は、上述の位置情報記憶部４２に保存された関心領域Ｒｍの識別情報（関心領域名）を読み出して所定フォーマットの関心領域リストを作成する。図６は、関心領域リストの具体例を示したものであり、この関心領域リストＬｘには、超音波プローブ２１を順次移動させながら収集した３次元画像データＩ１乃至Ｉ４に対し入力部７が設定した関心領域Ｒ１乃至Ｒ４の識別情報（関心領域名）が一覧表示されている。又、図６に示すように、３次元画像データＩｍ（ｍ＝１乃至４）における関心領域Ｒｍの位置座標（ｐｍ、ｑｍ、ｒｍ）や関心領域Ｒｍの設定時ｔｍにおける超音波プローブ２１の位置情報（ｘｍ、ｙｍ、ｚｍ）、更には、関心領域Ｒｍの設定時刻ｔｍ等を上述の関心領域Ｒｍの識別情報に対応させて一覧表示することにより関心領域リストＬｘを用いた関心領域Ｒｍの選択を容易かつ的確に行なうことが可能となる。
【００４５】
そして、表示部６のモニタ６３に表示された上述の関心領域リストＬｘに示されている関心領域Ｒｍの識別情報の中から、例えば、関心領域Ｒ２が選択された場合、システム制御部８を介して上述の選択信号を受信した画像データ生成部３は、ボリュームデータ記憶部２５に保存されている各種ボリュームデータの中から関心領域Ｒ２の識別情報を有するボリュームデータを読み出す。そして、得られたボリュームデータを処理して３次元画像データあるいはＭＰＲ画像データを生成し、表示部６のモニタ６３に表示する。
【００４６】
この場合、操作者は、関心領域リストＬｘにおいて選択された関心領域Ｒ２を含む３次元画像データやＭＰＲ画像データを瞬時に観察することができる。そして、同様の手順を関心領域リストＬｘに示された他の関心領域に対しても行なうことにより、現在時刻ｔｏの３次元画像データＩｏに重畳表示されている関心領域Ｒｍと関心領域Ｒｍを設定する際に用いた３次元画像データＩｍとの対応付けが容易となり、従って、３次元画像データＩｏに重畳された関心領域Ｒ１乃至Ｒ４の中から後続検査に好適な関心領域を容易に選択することができる。
【００４７】
次に、表示部６は、画像データ生成部３が生成した時系列的な３次元画像データを表示する機能と、位置情報処理部４により現在時刻ｔｏの３次元画像データＩｏにおける座標（ｐｏｍ、ｑｏｍ、ｒｏｍ）へ座標変換された関心領域Ｒｍを前記３次元画像データＩｏに重畳して表示する機能と、表示部６に表示された関心領域リストに基づいて入力部７が選択した関心領域に対応するボリュームデータを用いて画像データ生成部３が生成した３次元画像データあるいはＭＰＲ画像データを表示する機能と、関心領域リスト作成部５が作成した関心領域リストを表示する機能と、位置情報処理部４の位置情報記憶部４２から供給される指示信号に従って同一関心領域の設定を示す文言を表示する機能を有し、表示データ生成部６１、変換処理部６２及びモニタ６３を備えている。
【００４８】
表示データ生成部６１は、画像データ生成部３の３次元画像データ生成部３１から供給される３次元画像データＩｍに対して入力部７が設定した関心領域Ｒｍの位置座標（ｐｍ、ｑｍ、ｒｍ）あるいは位置情報処理部４の関心領域位置情報変換部４３によって座標変換された関心領域Ｒｍの位置座標（ｐｏｍ、ｑｏｍ、ｒｏｍ）に基づき、現在時刻ｔｏにおいて収集された３次元画像データＩｏに所定形状の関心領域Ｒｍを重畳して表示データを生成する。一方、変換処理部６２は、表示データ生成部６１が生成した上述の表示データに対しＤ／Ａ変換とテレビフォーマット変換を行なってモニタ６３に表示する。
【００４９】
又、入力部７から供給される関心領域の選択信号に基づいて画像データ生成部３が生成した３次元画像データあるいはＭＰＲ画像データに対しても同様の手順により関心領域を重畳してモニタ６３に表示し、更に、関心領域リスト作成部５が作成した関心領域リスト等の表示もモニタ６３において行なう。
【００５０】
次に、入力部７は、操作パネル上にタッチコマンドスクリーン等の表示パネルやキーボード、スイッチ、選択ボタン、マウス等の入力デバイスを備えたインターラクティブなインターフェースであり、画像データ生成部３において生成され表示部６のモニタ６３に表示された当該被検体の３次元画像データＩｍ（ｍ＝１乃至４）に対して関心領域Ｒｍを設定する関心領域設定機能７１と関心領域リスト作成部５において作成され表示部６のモニタ６３に表示された関心領域リストの中から所望の関心領域を選択する関心領域選択機能７２を有している。
【００５１】
更に、被検体情報の入力、ボリュームデータ収集条件の設定、画像データ生成条件及び画像データ表示条件の設定、関心領域リスト作成条件の設定、各種コマンド信号の入力等も上述の入力デバイスや表示パネルを用いて行なわれる。
【００５２】
一方、システム制御部８は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、前記記憶回路には、入力部７において入力あるいは設定された上述の各種情報が保存される。そして、前記ＣＰＵは、上述の入力情報及び設定情報に基づいて超音波診断装置１００の各ユニットを統括的に制御し、３次元画像データの生成及び３次元画像データＩｍの検査対象部位に対する関心領域Ｒｍの設定と超音波プローブ２１の移動に伴って変化する現在時刻ｔｏの３次元画像データＩｏに対する前記関心領域Ｒｍの自動設定を実行させる。
【００５３】
次に、現在時刻ｔｏに先行する時刻ｔｍ（ｍ＝１乃至４）の３次元画像データＩｍに対して設定された関心領域Ｒｍを現在時刻の３次元画像データに対して自動設定する際に表示部６において３次元画像データと共に表示される関心領域Ｒｍにつき図７を用いて説明する。但し、図７では、説明を簡単にするために図５の場合と同様にして関心領域Ｒ１乃至Ｒ４の中の１つを関心領域Ｒｍとして示し、時刻ｔｍの３次元画像データＩｍに設定された関心領域Ｒｍを現在時刻ｔα及び現在時刻ｔβの各々において収集された３次元画像データＩα及び３次元画像データＩβに対して自動設定する場合について述べる。
【００５４】
尚、図７において、図７（ａ−１）乃至図７（ａ−３）は、超音波プローブ２１の移動方向と移動後の超音波プローブ２１によって収集される３次元画像データの表示領域を示しており、図７（ｂ−１）乃至図７（ｂ−３）は、図７（ａ−１）乃至図７（ａ−３）の超音波プローブ２１によって収集され表示部６のモニタ６３に表示される３次元画像データとこの３次元画像データに対して重畳表示される関心領域を示している。
【００５５】
即ち、図７（ａ−１）は、座標（ｘｍ、ｙｍ、ｚｍ）に配置された超音波プローブ２１により時刻ｔｍにて収集される３次元画像データＩｍの表示領域Ｃｍと表示部６に表示された３次元画像データＩｍに対して入力部７が設定した関心領域Ｒｍの位置座標（ｐｍ、ｑｍ、ｒｍ）を示しており、図７（ｂ−１）は、このとき表示部６に表示される３次元画像データＩｍ及び関心領域Ｒｍを示している。
【００５６】
一方、図７（ａ−２）は、超音波プローブ２１を座標（ｘα、ｙα、ｚα）へ移動することにより収集された現在時刻ｔαにおける３次元画像データＩαの表示領域Ｃαとこの３次元画像データＩαに対して自動設定される関心領域Ｒｍの位置座標（ｐαｍ、ｑαｍ、ｒαｍ）を示しており、図７（ｂ−２）は、このとき表示部６に表示される３次元画像データＩαを示している。
【００５７】
この場合、時刻ｔｍの３次元画像データＩｍに対して設定された関心領域Ｒｍの位置座標（ｐｍ、ｑｍ、ｒｍ）は位置情報処理部４の関心領域位置情報変換部４３により３次元画像データＩαにおける位置座標（ｐαｍ、ｑαｍ、ｒαｍ）に変換され、この位置座標（ｐαｍ、ｑαｍ、ｒαｍ）が、３次元画像データＩαの表示領域Ｃαに含まれない場合には、図７（ｂ−２）に示すように関心領域Ｒｍは３次元画像データＩαに対して重畳表示されない。
【００５８】
又、図７（ａ−３）は、超音波プローブ２１を上述の座標（ｘα、ｙα、ｚα）から座標（ｘｍ、ｙｍ、ｚｍ）に近接した座標（ｘβ、ｙβ、ｚβ）へ移動することによって収集される現在時刻ｔβにおける３次元画像データＩβの表示領域Ｃβとこの３次元画像データＩβに対して自動設定される関心領域Ｒｍの位置座標（ｐβｍ、ｑβｍ、ｒβｍ）を示しており、図７（ｂ−３）は、このとき表示部６に表示される３次元画像データＩβ及び関心領域Ｒｍを示している。
【００５９】
この場合も、時刻ｔｍの３次元画像データＩｍに対して設定された関心領域Ｒｍの位置座標（ｐｍ、ｑｍ、ｒｍ）は位置情報処理部４の関心領域位置情報変換部４３により３次元画像データＩβにおける位置座標（ｐβｍ、ｑβｍ、ｒβｍ）に変換され、この位置座標（ｐβｍ、ｑβｍ、ｒβｍ）が、３次元画像データＩβの表示領域Ｃβに含まれる場合には、図７（ｂ−３）に示すように関心領域Ｒｍは３次元画像データＩβに対して重畳表示される。
【００６０】
（関心領域の自動設定手順）
次に、本実施例における関心領域の自動設定手順につき図８のフローチャートに沿って説明する。
【００６１】
当該被検体の超音波検査に先立ち、超音波診断装置１００の操作者は入力部７において被検体情報を入力した後、ボリュームデータ収集条件の設定、画像データ生成条件及び画像データ表示条件の設定、関心領域リスト作成条件の設定等を行なう。そして、これらの入力情報や設定情報はシステム制御部８の記憶回路に保存される（図８のステップＳ１）。
【００６２】
上述の初期設定が終了したならば、操作者は、超音波プローブ２１の先端部を被検体１５０の体表面に接触させた状態で入力部７より画像データ生成開始コマンドを入力し、このコマンド信号がシステム制御部８に供給されることにより被検体１５０に対するボリュームデータの収集及び保存と前記ボリュームデータに基づく３次元画像データの生成及び表示が開始される（図８のステップＳ２及びステップＳ３）。
【００６３】
即ち、システム制御部８を介して上述の画像データ生成開始コマンドを受信した送受信部２２のレートパルス発生器２２３は、システム制御部８から供給される基準信号を分周してレートパルスを生成し送信遅延回路２２４に供給する。送信遅延回路２２４は、所定の深さに超音波を集束するための集束用遅延時間と、最初の送受信方向（θ１、φ１）に超音波を送信するための偏向用遅延時間を前記レートパルスに与え、このレートパルスをＮチャンネルの駆動回路２２５へ供給する。次いで、駆動回路２２５は、送信遅延回路２２４から供給されたレートパルスに基づいて駆動信号を生成し、この駆動信号を超音波プローブ２１におけるＮ個の振動素子に供給して被検体１５０の体内に超音波パルスを放射する。
【００６４】
放射された超音波パルスの一部は、音響インピーダンスの異なる臓器境界面や組織にて反射し、上述の振動素子により受信されてＮチャンネルの電気的な受信信号に変換される。次いで、これらの受信信号は、プリアンプ２２６にて増幅された後Ａ／Ｄ変換器２２７においてデジタル信号に変換され、更に、受信遅延回路２２８にて所定の深さからの受信超音波を集束するための集束用遅延時間と送受信方向（θ１、φ１）からの受信超音波に対し強い受信指向性を設定するための偏向用遅延時間が与えられた後加算器２２９にて整相加算される。
【００６５】
そして、整相加算後の受信信号が供給された受信信号処理部２３の包絡線検波器２３１及び対数変換器２３２は、この受信信号に対して包絡線検波と対数変換を行なってＢモードデータを生成し、ボリュームデータ生成部２４の超音波データ記憶部２４１に送受信方向を付帯情報として保存する。
【００６６】
送受信方向（θ１、φ１）におけるＢモードデータの生成と保存が終了したならば、システム制御部８は、送受信部２２の送信遅延回路２２４及び受信遅延回路２２８における遅延時間を制御してθ方向にΔθ、φ方向にΔφずつ順次更新された送受信方向（θｆ、φｇ）（θｆ＝θ１＋（ｆ−１）Δθ（ｆ＝２〜Ｆ）、φｇ＝φ１＋（ｇ−１）Δφ（ｇ＝２〜Ｇ））の各々に対して同様の手順で超音波を送受信して被検体１５０に対し３次元走査を行なう。そして、これらの送受信方向において得られたＢモードデータも上述の送受信方向を付帯情報として超音波データ記憶部２４１に保存する。
【００６７】
一方、ボリュームデータ生成部２４の補間処理部２４２は、超音波データ記憶部２４１から読み出した複数のＢモードデータを送受信方向に対応させて配列することにより３次元超音波データを形成し、更に、この３次元超音波データを構成する不等間隔のボクセルを補間処理することによって等方的なボクセルで構成されるボリュームデータを生成する。そして、得られたボリュームデータは、位置情報処理部４のプローブ位置情報検出部４１に設けられたデータ記憶部に保存され、更に、ボリュームデータ記憶部２５を介して画像データ生成部３の３次元画像データ生成部３１へ供給される。
【００６８】
次いで、画像データ生成部３の３次元画像データ生成部３１は、ボリュームデータ生成部２４から供給された上述のボリュームデータをレンダリング処理して３次元画像データを生成し表示部６のモニタ６３に表示する（図８のステップＳ４）。そして、上述のようなボリュームデータ及び３次元画像データの生成を繰り返し行なうことにより、表示部６には時系列的な３次元画像データが略リアルタイムで表示され、プローブ位置情報検出部４１のデータ記憶部にはこのとき生成されたボリュームデータが順次保存される。
【００６９】
一方、操作者は、表示部６に表示された３次元画像データの観察下で最初の検査対象部位の観察に好適な位置（ｘ１、ｙ１、ｚ１）に超音波プローブ２１を配置し、このとき得られた３次元画像データＩ１の検査対象部位に対し所定形状の関心領域Ｒ１を入力部７の関心領域設定機能７１を用いて設定する（図８のステップＳ５）。そして、関心領域Ｒ１の設定時刻ｔ１に収集されたボリュームデータ（即ち、３次元画像データＩ１の生成に用いられたボリュームデータ）は、関心領域Ｒ１の識別情報を付帯情報としてデータ収集部２のボリュームデータ記憶部２５に保存される（図８のステップＳ６）。
【００７０】
次いで、操作者は、超音波プローブ２１を被検体１５０の体表面に沿って移動させ（図８のステップＳ７）、画像データ生成部３の３次元画像データ生成部３１は、このときボリュームデータ生成部２４から供給されるボリュームデータに基づいて現在時刻ｔｏの３次元画像データＩｏを生成する（図８のステップＳ８）。
【００７１】
一方、位置情報処理部４のプローブ位置情報検出部４１は、自己のデータ記憶部に保存された複数のボリュームデータの中から近接する２つのボリュームデータを順次読み出し、これらのボリュームデータに対し相互相関処理を行なうことにより現在時刻ｔｏにおける超音波プローブ２１の位置情報（ｘｏ、ｙｏ、ｚｏ）を検出する（図８のステップＳ９）。
【００７２】
次いで、関心領域位置情報変換部４３は、プローブ位置情報検出部４１によって検出された関心領域Ｒ１の設定時刻ｔ１における超音波プローブ２１の位置情報（ｘ１、ｙ１、ｚ１）及び現在時刻ｔｏにおける超音波プローブ２１の位置情報（ｘｏ、ｙｏ、ｚｏ）に基づき、表示部６において表示された３次元画像データＩ１に対して入力部７が設定した関心領域Ｒ１の位置座標（ｐ１、ｑ１、ｒ１）を座標変換することにより、現在時刻ｔｏの３次元画像データＩｏにおける関心領域Ｒ１の位置座標（ｐｏ１、ｑｏ１、ｒｏ１）を算出する（図８のステップＳ１０）。
【００７３】
そして、表示部６は、現在時刻ｔｏにおいて画像データ生成部３が生成した３次元画像データＩｏの位置座標（ｐｏ１、ｑｏ１、ｒｏ１）に関心領域Ｒ１を重畳して自己のモニタ６３に表示する（図８のステップＳ１１）。
【００７４】
更に、超音波プローブ２１の移動に伴って更新された現在時刻ｔ０における３次元画像データＩｏの生成、超音波プローブ位置情報（ｘｏ、ｙｏ、ｚｏ）の検出、関心領域Ｒ１の位置座標変換、更には、３次元画像データＩｏと位置座標変換された関心領域Ｒ１との重畳表示を繰り返し行なう（図８のステップＳ７乃至ステップＳ１１）。
【００７５】
一方、上述の手順により関心領域Ｒ１が自動設定された３次元画像データＩｏに対して新たな関心領域Ｒ２乃至Ｒ４を設定する場合、上述のステップＳ５乃至Ｓ１１が繰り返し行なわれる。このとき、表示部６には複数の関心領域が重畳された現在時刻ｔｏの画像データＩｏが表示され、これら関心領域の設定時刻において収集されたボリュームデータが関心領域の識別情報を付帯情報としてデータ収集部２のボリュームデータ記憶部２５に保存される。
【００７６】
即ち、図８に示した関心領域の自動設定手順によれば、入力部７が備えた関心領域設定機能７１により関心領域Ｒ１が自動設定された現在時刻ｔｏ１の３次元画像データＩｏに対する関心領域Ｒ２の設定、関心領域Ｒ１及びＲ２が自動設定された現在時刻ｔｏ２の３次元画像データＩｏに対する関心領域Ｒ３の設定、更には、関心領域Ｒ１乃至Ｒ３が自動設定された現在時刻ｔｏ３の３次元画像データＩｏに対する関心領域Ｒ４の設定が順次行なわれる。
【００７７】
（関心領域の確認手順）
次に、現在時刻ｔｏの３次元画像データＩｏに対して自動設定された関心領域Ｒ１乃至Ｒ４の中から後続の超音波検査に好適な関心領域を選択する際の確認手順につき図９のフローチャートを用いて説明する。
【００７８】
既に述べたように、図８のステップＳ５乃至ステップＳ１１を繰り返すことにより、現在時刻ｔｏの３次元画像データＩｏには時刻ｔｍ（ｍ＝１乃至４）において設定された関心領域Ｒｍが自動設定されて表示部６に表示される。一方、データ収集部２のボリュームデータ記憶部２５には、時刻ｔｍのボリュームデータが関心領域Ｒｍの識別情報と共に保存され、位置情報処理部４の位置情報記憶部４２には、プローブ位置情報検出部４１が検出した時刻ｔｍにおける超音波プローブ２１の位置情報（ｘｍ、ｙｍ、ｚｍ）及び入力部７が３次元画像データＩｍに対して設定した関心領域Ｒｍの位置座標（ｐｍ、ｑｍ、ｒｍ）が関心領域Ｒｍの識別情報と共に保存される。
【００７９】
このとき、関心領域リスト作成部５は、位置情報記憶部４２に保存された上述の各種情報を読み出して関心領域リストを作成し、得られた関心領域リストを表示部６に表示する（図９のステップＳ２１）。
【００８０】
一方、操作者は、入力部７の関心領域選択機能７２を用いて表示部６の関心領域リストに示された関心領域Ｒ１乃至Ｒ４の中から、例えば、関心領域Ｒ２を選択した場合（図９のステップＳ２２）、システム制御部８を介して上述の選択信号を受信した画像データ生成部３の３次元画像データ生成部３１は、ボリュームデータ記憶部２５に保存されている各種ボリュームデータの中から関心領域Ｒ２の識別情報を有するボリュームデータを読み出す（図９のステップＳ２３）。次いで、得られたボリュームデータをレンダリング処理して３次元画像データＩ２を生成し、表示部６に表示する（図９のステップＳ２４）。
【００８１】
又、ＭＰＲ画像データの観察が必要な場合、画像データ生成部３のＭＰＲ画像データ生成部３２は、入力部７からシステム制御部８を介して供給された関心領域Ｒ２の選択信号と関心領域リスト作成部５から供給された関心領域Ｒ２の位置座標（ｐ２、ｑ２、ｒ２）を受信し、前記選択信号によりボリュームデータ記憶部２５から読み出した関心領域Ｒ２の識別情報を有するボリュームデータに関心領域Ｒ２を設定する。そして、この関心領域Ｒ２を含む所定方向のＭＰＲ断面に存在するボクセルに基づいてＭＰＲ画像データを生成し、表示部６に表示する（図９のステップＳ２５）。
【００８２】
更に、３次元画像データＩｏに示された他の関心領域に対応する３次元画像データやＭＰＲ画像データを観察したい場合には、関心領域リストに示された関心領域Ｒ１乃至Ｒ４の中から所望の関心領域を選択した後、上述のステップＳ２３乃至ステップＳ２５を繰り返すことにより新たに選択した関心領域を含む３次元画像データやＭＰＲ画像データの観察が可能となる（図９のステップＳ２２乃至ステップＳ２５）。
【００８３】
尚、上述のステップＳ２４における３次元画像データの表示やステップＳ２５におけるＭＰＲ画像データの表示に際しては、夫々の画像データの座標（ｐｍ、ｑｍ、ｒｍに関心領域Ｒｍを重畳して表示することが望ましいが特に限定されない。
【００８４】
上述の手順で操作者は関心領域リストに示された関心領域を選択することにより、この関心領域を設定する際に用いた３次元画像データを容易に再生することができるため、現在時刻ｔｏの３次元画像データＩｏに重畳表示されている関心領域Ｒ１乃至Ｒ４の各々に対応した３次元画像データＩｏ乃至Ｉ４の把握が容易となる。従って、関心領域Ｒ１乃至Ｒ４の中から後続検査に好適な関心領域を容易に選択することができ、この関心領域に基づいて超音波プローブ２１を最適な位置に再配置することが可能となる。
【００８５】
（変形例）
次に、本実施例の変形例について説明する。上述の実施例では、３次元走査により時系列的に得られるボリュームデータの移動量に基づいて超音波プローブ２１の位置情報を検出する場合について述べたが、本変形例では、磁気センサ等によって超音波プローブ２１の位置情報を検出する場合について述べる。
【００８６】
本変形例における超音波診断装置の全体構成につき図１０を用いて説明する。但し、図１０において、図１に示した超音波診断装置１００の各ユニットと同一の構成及び機能を有するユニットに対しては同一の符号を付加し詳細な説明を省略する。
【００８７】
即ち、本変形例の超音波診断装置２００は、超音波プローブ２１を、例えば、被検体１５０の体表面に沿って移動させながら超音波による３次元走査を行なってボリュームデータを収集するデータ収集部２と、データ収集部２から供給された所定走査領域のボリュームデータを処理して３次元画像データやＭＰＲ画像データを生成する画像データ生成部３と、現在時刻ｔｏに先行する時刻ｔｍにおいて収集された３次元画像データＩｍの検査対象部位に設定される関心領域Ｒｍの位置座標（位置情報）を超音波プローブ２１の位置情報に基づいて変換処理することにより、現在時刻ｔｏにて収集された３次元画像データＩｏに対する位置座標を算出する位置情報処理部４ａと、位置情報処理部４ａによって算出された関心領域Ｒｍの位置座標に基づき、画像データ生成部３から供給される現在時刻ｔｏの３次元画像データＩｏに所定形状の関心領域Ｒｍを重畳して表示する表示部６と、被検体情報の入力、ボリュームデータ生成条件の設定、画像データ生成条件及び画像データ表示条件の設定、３次元画像データに対する関心領域の設定、更には、各種コマンド信号の入力等を行なう入力部７と、超音波プローブ２１に装着され、この超音波プローブ２１の位置や方向（傾斜角度）等を検出するプローブ位置検出部９と、超音波診断装置２００が有する上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部８を備えている。
【００８８】
そして、位置情報処理部４ａは、図１の超音波診断装置１００と同様にして、時刻ｔｍの超音波プローブ２１によって収集された３次元画像データＩｍに対して入力部７が設定した関心領域Ｒｍの前記３次元画像データＩｍにおける位置座標及びプローブ位置情報検出部９によって検出された時刻ｔｍにおける超音波プローブ２１の位置情報を記憶する位置情報記憶部４２と、プローブ２１の位置情報に基づいて関心領域Ｒｍの位置座標を変換処理することにより、現在時刻ｔｏの超音波プローブ２１に形成された座標系における関心領域Ｒｍの位置座標を算出する関心領域位置情報変換部４３を備えている。
【００８９】
一方、プローブ位置情報検出部９は、超音波プローブ２１の傾斜角度、移動方向及び移動量等を検出する機能を有している。超音波プローブ２１の位置情報検出法として各種の方法が提案されているが、検出精度、コスト及び大きさ等を考慮した場合超音波センサあるいは磁気センサを用いる方法が好適である。例えば、磁気センサを有したプローブ位置情報検出部９は、特開２０００−５１６８号公報等に記載されているように磁気を発生するトランスミッタ（磁気発生部）と、この磁気を検出する複数の磁気センサを有したレシーバと、検出された磁気に基づく電気信号（検出信号）を処理して超音波プローブ２１の傾きや位置に関する情報を算出する位置情報算出部（何れも図示せず）を備えている。
【００９０】
磁気センサを有したレシーバは、通常、超音波プローブ２１の表面に装着され、前記トランスミッタは超音波プローブ２１の近傍に設置される。そして、前記位置情報算出部は、磁気によって計測された複数からなる磁気センサの各々とトランスミッタとの距離に基づいて超音波プローブ２１の位置情報（即ち、相対的な傾斜角度や位置座標）を算出する。このような超音波センサあるいは磁気センサを用いた方法によれば、上述の実施例に示した方法と比較して超音波プローブ２１の操作性は多少劣化するが、相互相関演算等の複雑な演算処理を行なう必要がないためプローブ２１の位置情報を短時間で検出することが可能となる。
【００９１】
以上述べた本発明の実施例及びその変形例によれば、超音波プローブを移動させながら複数からなる被検体の３次元画像データを時系列的に収集する際、３次元画像データの検査対象部位に対して予め設定した所定形状の関心領域を超音波プローブの移動に伴う３次元画像データの変化に追随させることにより、新たに収集された３次元画像データの対応部位に対し前記関心領域を自動設定することができる。このため、検査対象部位における３次元画像データやＭＰＲ画像データの収集が容易となり、被検体に対する検査効率が向上するのみならず、当該超音波検査における操作者の負担が軽減される。
【００９２】
又、現在時刻に先行する時刻の３次元画像データに対して予め設定された複数の関心領域が現在時刻の３次元画像データに対して自動設定された場合、これらの関心領域が一覧表示された関心領域リストにて選択された所望の関心領域に対応する３次元画像データを瞬時に観察することができるため、現在時刻の３次元画像データに重畳表示されている関心領域とこの関心領域を設定する際に用いた３次元画像データとの対応付けが容易となり、従って、前記３次元画像データに自動設定された関心領域の中から後続検査に好適な関心領域を容易に選択することができる。
【００９３】
更に、関心領域リストにおいて選択された関心領域に対応するボリュームデータに基づいて上述の３次元画像データの他に前記関心領域を含むＭＰＲ画像データの生成と表示が可能となるため、後続検査に好適な関心領域の選択を更に正確に行なうことができる。
【００９４】
一方、超音波センサあるいは磁気センサ等をプローブ位置情報検出部に用いた本実施例の変形例によれば、上述の実施例に示した方法と比較して超音波プローブの操作性は多少劣化するが、相互相関演算等の複雑な演算処理が不要となるためプローブ位置情報の検出を短時間で行なうことが可能となり、従って、比較的速い速度で移動する超音波プローブに対しても関心領域の自動設定が容易となる。
【００９５】
以上、本発明の実施例及びその変形例について述べてきたが、本発明は、上述の実施例及びその変形例に限定されるものではなく、更に変形して実施することが可能である。例えば、上述の実施例及びその変形例では、Ｍ（Ｍ＝４）個の関心領域Ｒｍ（ｍ＝１乃至４）が時刻ｔｍの３次元画像データＩｍに対して設定され、これらの関心領域Ｒｍが現在時刻ｔｏの３次元画像データＩｏに対して自動設定される場合について述べたが、３次元画像データＩｏに自動設定される関心領域の数は４つに限定されるものではなく、例えば、Ｍ＝１個であっても構わない。
【００９６】
又、図８に示したように、関心領域が自動設定された現在時刻ｔｏの３次元画像データＩｏに対して新たな関心領域を設定する場合について述べたが、現在時刻ｔｏまでに設定された複数の関心領域を現在時刻ｔｏの３次元画像データＩｏに対して一括自動設定してもよい。
【００９７】
更に、関心領域リスト作成部５によって作成された関心領域リストや同一関心領域が設定された旨を示す文言を表示部６に表示する場合について述べたが、別途設けられた表示部あるいは入力部７に備えられた表示パネル等に表示してもよく、警告音や警告ランプの点滅等の手段によって同一関心領域が設定された旨を操作者に報知しても構わない。
【００９８】
一方、上述の実施例におけるプローブ位置情報検出部４１は、ボリュームデータに対して相互相関法を適用することにより超音波プローブ２１の位置情報を検出する場合について述べたが、異なる時刻において収集された近接する２つのボリュームデータの差分値を求め、この差分値の絶対値和あるいは２乗和が最小となるシフト方向及びシフト量に基づいて超音波プローブ２１の位置情報を検出してもよく、又、エントロピー法等の他の方法を適用してもよい。
【００９９】
又、上述の実施例及びその変形例における関心領域リスト作成部５は、関心領域識別情報（関心領域名）、超音波プローブ２１の位置情報、関心領域Ｒｍの位置座標等に基づいて関心領域リストを作成する場合について述べたが、これに限定されるものではなく、例えば、関心領域識別情報のみから作成してもよい。
【０１００】
一方、上述の実施例及びその変形例では、Ｎ個の振動素子が２次元配列されたセクタ走査用の超音波プローブ２１を用いてボリュームデータを収集する場合について述べたが、前記ボリュームデータは、振動素子が２次元配列されたリニア走査対応、コンベックス走査対応、ラジアル走査対応等の超音波プローブを用いて収集してもよく、又、振動素子が１次元配列された超音波プローブを所定の方向へ機械的に高速移動させることによりボリュームデータの収集を行なってもよい。
【０１０１】
更に、上述のボリュームデータはＢモードデータに基づいて生成される場合について述べたが、カラードプラデータ等の他の超音波データに基づいて生成されたものであってもよい。
【符号の説明】
【０１０２】
２…データ収集部
２１…超音波プローブ
２２…送受信部
２３…受信信号処理部
２４…ボリュームデータ生成部
２５…ボリュームデータ記憶部
３…画像データ生成部
３１…３次元画像データ生成部
３２…ＭＰＲ画像データ生成部
４、４ａ…位置情報処理部
４１…プローブ位置情報検出部
４２…位置情報記憶部
４３…関心領域位置情報変換部
５…関心領域リスト作成部
６…表示部
６１…表示データ生成部
６２…変換処理部
６３…モニタ
７…入力部
７１…関心領域設定機能
７２…関心領域選択機能
８…システム制御部
９…プローブ位置情報検出部
１００、２００…超音波診断装置
【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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