(57)【要約】【課題】簡便な方法により所望の３次元画像を特定して表示することが可能な医用画像診断装置を提供する。【解決手段】この実施形態の医用画像診断装置は、画像生成手段と、第１の形態領域形成手段と、第２の形態領域形成手段と、第１の除去領域特定手段と、第１の関心領域形成手段と、特定手段と、表示手段とを備える。画像生成手段は、３次元画像を生成し、複数の第１断層像を生成する。第１の形態領域形成手段は、第１断層像上において２次元で表される第１の形態領域を形成する。第２の形態領域形成手段は、３次元で表される第２の形態領域を形成する。第１の除去領域特定手段は、３次元で表される第１の除去領域を特定する。第１の関心領域形成手段は、３次元で表される第１の関心領域を形成する。特定手段は、３次元で表される第１の関心領域に含まれる画像を３次元画像から特定する。表示手段は、特定手段から特定された３次元画像を少なくとも表示する。【選択図】図１
2015167630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像信号に基づいて３次元画像を生成し、前記３次元画像が互いに平行な断面によって切断された複数の第１断層像を生成する画像生成手段と、
前記第１断層像上において操作者によって指定された指定輝度値に基づいて、２次元で表される第１の形態領域を前記複数の第１断層像上においてそれぞれ形成する第１の形態領域形成手段と、
前記複数の第１断層像のうち、隣り合った前記第１断層像において互いに対向する前記２次元で表される第１の形態領域を積み重ねることで、３次元で表される第２の形態領域を形成する第２の形態領域形成手段と、
３次元で表される第１の除去領域を所定条件に基づいて特定する第１の除去領域特定手段と、
前記３次元で表される第２の形態領域から前記３次元で表される第１の除去領域を除去して、３次元で表される第１の関心領域を形成する第１の関心領域形成手段と、
前記３次元で表される第１の関心領域に含まれる画像を前記３次元画像から特定する特定手段と、
前記特定手段から特定された３次元画像を少なくとも表示する表示手段と、
を備える、
医用画像診断装置。
【請求項２】
前記第１の形態領域形成手段は、前記第１断層像上において、前記指定輝度値以下の輝度値を有する画素と、前記指定輝度値よりも高い輝度値を有する画素との境界線を特定し、前記境界線に囲まれる領域を前記２次元で表される第１の形態領域として形成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。
【請求項３】
前記第１の形態領域形成手段は、前記第１断層像上において、前記指定輝度値以下である画素の輝度値を所定の第１の値とし、前記指定輝度値よりも高い輝度値を有する画素の輝度値を所定の第２の値とすることで、前記第１断層像を構成する画素の輝度値を２値化して前記境界線を特定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の医用画像診断装置。
【請求項４】
前記第２の形態領域形成手段は、前記隣り合った前記第１断層像において、一方の前記第１断層像上において形成された前記２次元で表される第１の形態領域を構成する画素と、他方の前記第１断層像上において形成された前記２次元で表される第１の形態領域を構成する画素とに基づいてボクセルデータを生成し、前記ボクセルデータに基づいて、前記３次元で表される第２の形態領域を形成する、
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の医用画像診断装置。
【請求項５】
前記第１の除去領域特定手段は、前記３次元で表される第２の形態領域のうち、所定の体積以下である該３次元で表される第２の形態領域を前記３次元で表される第１の除去領域として特定する、
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の医用画像診断装置。
【請求項６】
前記第１断層像上において、前記２次元で表される第１の形態領域から、２次元で表される第２の除去領域を特定する第２の除去領域特定手段を備え、
前記第２の除去領域特定手段は、前記２次元で表される第１の形態領域のうち、操作者によって指定された該２次元で表される第１の形態領域に基づいて前記２次元で表される第２の除去領域を特定し、前記第１の除去領域特定手段は、前記３次元で表される第２の形態領域と該２次元で表される第２の除去領域とに基づいて前記３次元で表される第１の除去領域を特定する、
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の医用画像診断装置。
【請求項７】
前記第１の形態領域形成手段は、前記２次元で表される第１の形態領域の端部において操作者によって指定された２点を結ぶ線分を形成し、
前記第２の形態領域形成手段は、前記線分を含み第１断層像が積み重ねられる方向に延びる平面によって前記３次元で表される第２の形態領域を分割して３次元で表される第３の形態領域及び３次元で表される第４の形態領域を形成し、
前記分割された前記３次元で表される第３の形態領域及び前記３次元で表される第４の形態領域のうち一方を３次元で表される第３の除去領域として特定する第３の除去領域特定手段と、
前記３次元で表される第１の関心領域から前記３次元で表される第３の除去領域を除去して、３次元で表される第２の関心領域を形成する第２の関心領域形成手段と、
を更に備え、
前記特定手段は、前記３次元で表される第２の関心領域に含まれる画像を前記３次元画像から特定する、
ことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の医用画像診断装置。
【請求項８】
前記第１断層像を生成する前記断面に平行な方向に、前記３次元画像に対する視点を設定する視点設定手段を備える、
ことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の医用画像診断装置。
【請求項９】
前記画像生成手段は、被検体の矢状面、冠状面又は横断面に対応する面で前記３次元画像を切断することで、前記複数の第１断層像を生成する、
ことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の医用画像診断装置。
【請求項１０】
前記画像生成手段は、時間方向に連続的に得られた撮像信号に基づいて前記３次元画像を時相ごとに複数生成し、
前記特定手段は、前記３次元で表される第１の関心領域に含まれる画像を、前記時相ごとに該３次元画像から特定する、
ことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の医用画像診断装置。
【請求項１１】
前記画像生成手段は、被検体を超音波で走査することにより得られた受信信号に基づいて前記撮像信号を生成する超音波診断装置である、
ことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の医用画像診断装置。
【請求項１２】
超音波振動子をスキャン面に直交する方向に揺動させながら超音波の送受信を行うことにより揺動方向に複数の第２断層像データを収集するスキャン手段を備え、
前記画像生成手段は、前記複数の第２断層像データに基づいて生成された複数の第２断層像を積み重ねることで前記３次元画像を生成し、前記複数の第２断層像を前記複数の第１断層像とする、
ことを特徴とする請求項１１に記載の医用画像診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明の実施形態は医用画像診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検体の体内を撮影する装置として、Ｘ線診断装置、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、超音波診断装置等の医用画像診断装置が用いられている。上記に挙げた医用画像診断装置のなかでも、超音波診断装置は小型で非侵襲性であり、被検体のＸ線被曝がないため、特に胎児の発育診断等には必要不可欠な装置となっている。
【０００３】
超音波診断装置は、超音波プローブを用いて被検体内に超音波を送信してその反射波を受信することにより、被検体の生体情報を取得するものである。
【０００４】
さらに３次元画像データの収集が可能な超音波プローブを用いることにより、３次元画像をリアルタイムに生成して表示する装置も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１０６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
３次元画像はボリュームレンダリング等の手法により生成されて画面に表示される。
このとき、視線方向に沿って観察したい領域（関心領域（ＲＯＩ））よりも手前側に輝度の高いものが存在すると遮蔽物となり、その観察した領域を良好に観察することができない。
【０００７】
この実施形態は、上記の問題を解決するものであり、簡便な方法により所望の３次元画像を特定して表示することが可能な医用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】
【０００８】
この実施形態の医用画像診断装置は、画像生成手段と、第１の形態領域形成手段と、第２の形態領域形成手段と、第１の除去領域特定手段と、第１の関心領域形成手段と、特定手段と、表示手段とを有する。画像生成手段は、撮像信号に基づいて３次元画像を生成し、３次元画像が互いに平行な断面によって切断された複数の第１断層像を生成する。第１の形態領域形成手段は、第１断層像上において、操作者によって指定された点における指定輝度値に基づいて２次元で表される第１の形態領域を複数の第１断層像上においてそれぞれ形成する。第２の形態領域形成手段は、複数の第１断層像のうち、隣り合った第１断層像において互いに対向する２次元で表される第１の形態領域を積み重ねることで、３次元で表される第２の形態領域を形成する。第１の除去領域特定手段は、３次元で表される第１の除去領域を所定条件に基づいて特定する。第１の関心領域形成手段は、３次元で表される第２の形態領域から３次元で表される第１の除去領域を除去して、３次元で表される第１の関心領域を形成する。特定手段は、３次元で表される第１の関心領域に含まれる画像を３次元画像から特定する。表示手段は、特定手段から特定された３次元画像を少なくとも表示する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態の超音波診断装置を示すブロック図。
【図２】第１の実施形態の超音波診断装置の動作を示すフローチャート。
【図３】３次元画像と２次元の断面像とが表示された表示画面の一例を示す図。
【図４】３次元画像と２次元の断面像とが表示された表示画面の一例を示す図。
【図５】３次元画像と２次元の断面像とが表示された表示画面の一例を示す図。
【図６】３次元画像と２次元の断面像とが表示された表示画面の一例を示す図。
【図７】３次元画像と２次元の断面像とが表示された表示画面の一例を示す図。
【図８】第２の実施形態の超音波診断装置を示すブロック図。
【図９】第２の実施形態の超音波診断装置の動作を示すフローチャート。
【図１０】３次元画像と２次元の断面像とが表示された表示画面の一例を示す図。
【図１１】３次元画像と２次元の断面像とが表示された表示画面の一例を示す図。
【図１２】第３の実施形態の超音波診断装置を示すブロック図。
【図１３】第３の実施形態の超音波診断装置の動作を示すフローチャート。
【図１４】３次元画像と２次元の断面像とが表示された表示画面の一例を示す図。
【図１５】３次元画像と２次元の断面像とが表示された表示画面の一例を示す図。
【図１６】３次元画像と２次元の断面像とが表示された表示画面の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第１の実施形態>
［超音波診断装置］
この実施形態の医用画像診断装置の一例として、超音波診断装置について各図を参照して説明する。超音波診断装置は、収集された３次元画像データから３次元で表される関心領域を特定し、この３次元画像からこの３次元で表される関心領域に含まれる３次元画像を抽出して表示する。３次元で表される関心領域の特定は、３次元画像を任意の断面で切断した２次元の断層像において設定された関心領域に基づいて行われる。３次元で表される関心領域の特定は、具体的に、２次元の断層像において、操作者の操作指示に基づいて２次元の除去領域が設定され、その２次元の除去領域に対応する３次元の除去領域が除去されることで行われる。
【００１１】
この実施形態の超音波診断装置においては、１次元超音波プローブ又は２次元超音波プローブが用いられる。１次元超音波プローブを用いる場合、１次元超音波プローブ自体を機械的に走査することで２次元の断層像を収集して３次元画像を生成する。２次元の断層像は、複数の断面像から構成されている。一方、２次元超音波プローブを用いる場合は、３次元的に広がる超音波の送受信を行うことにより３次元画像を生成する。
【００１２】
以下、この実施形態の超音波診断装置について、図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
［超音波診断装置の全体構成］
この実施形態の超音波診断装置の全体構成について、図１を参照しつつ説明する。図１は、この実施形態の超音波診断装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１４】
この実施形態の超音波診断装置１は、超音波プローブ２と、送受信部３と、信号処理部４と、ＤＳＣ５と、３次元画像生成部６と、表示部７と、操作部８と、設定部９と、断層像生成部１０と、表示制御部１１とを備えて構成されている。
【００１５】
〔超音波プローブ〕
超音波プローブ２は、超音波を送受信するスキャン手段を備える。超音波プローブ２は、例えば、１次元超音波プローブが挙げられる。１次元超音波プローブは、超音波振動子が走査方向に１次元的に配列されたスキャン手段を備える。超音波プローブ２は、走査（スキャン）することによって超音波を送受信し、被検体からの反射波をエコー信号として受信する。１次元超音波プローブには揺動機構としてモータが設けられている。このモータは、超音波振動子を走査方向に直交する方向（揺動方向）に揺動させることができる。この揺動により、１次元超音波プローブは、揺動方向の複数の断面像データを収集することができる。収集された複数枚の断面像データを用いることにより、３次元画像データを生成することができる。換言すると、超音波振動子はスキャン面に直交する方向に揺動させられて、その揺動方向の複数枚の断面像データを収集する。
【００１６】
また、超音波プローブ２は、例えば、２次元超音波プローブが挙げられる。２次元超音波プローブは、超音波振動子がマトリックス（格子）状に配置されたスキャン手段を備える。２次元超音波プローブは、このスキャン手段で対象物を走査（スキャン）することによって３次元的に超音波を送受信し、プローブの表面から放射状に広がる形状の３次元データをエコー信号として受信する。
【００１７】
〔送受信部〕
送受信部３は送信部と受信部を備え、超音波プローブ２に電気信号を供給して超音波を発生させるとともに、超音波プローブ２が受信したエコー信号を受信する。
【００１８】
送信部は、図示しないクロック発生回路、送信遅延回路、及びパルサ回路を備えている。クロック発生回路は、超音波信号の送信タイミング、送信周波数等を決めるクロック信号を発生する回路である。送信遅延回路は、超音波の送信時に遅延を掛けて送信フォーカスを実施する回路である。パルサ回路は、各振動子に対応した個別経路（チャンネル）の数分のパルサを内蔵し、遅延が掛けられた送信タイミングで駆動パルスを発生し、超音波プローブ２の各振動子に供給するように構成されている。
【００１９】
また、受信部は、図示しないプリアンプ回路、Ａ／Ｄ変換回路、及び受信遅延・加算回路を備えている。プリアンプ回路は、超音波プローブ２の各振動子から出力されるエコー信号を受信チャンネルごとに増幅する。Ａ／Ｄ変換回路は、増幅されたエコー信号をＡ／Ｄ変換する。受信遅延・加算回路は、Ａ／Ｄ変換後のエコー信号に対して受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与え、加算する。その加算により、受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。なお、この送受信部３によって加算処理された信号を「ＲＦデータ（または、生データ）」と称する。
【００２０】
〔信号処理部〕
信号処理部４は、Ｂモード処理回路、ドプラ処理回路、及びカラーモード処理回路を備えている。送受信部３から出力されたＲＦデータは、いずれかの処理回路にて所定の処理を施される。
【００２１】
Ｂモード処理回路は、エコーの振幅情報の映像化を行い、エコー信号からＢモード超音波ラスタデータを生成する。具体的に、Ｂモード処理回路は、ＲＦデータに対してバンドパスフィルタ処理を行い、その後、出力信号の包絡線を検波し、検波されたデータに対して対数変換による圧縮処理を施す。その他、エッジ強調等の処理が行われる場合もある。このＢモード処理回路で生成されるデータをＢモード超音波ラスタデータという。
【００２２】
ドプラ処理回路は、位相検波回路、ＦＦＴ演算回路等を備えて構成される。ドプラ処理回路は、ＲＦデータからドプラ偏移周波数成分を取り出し、更にＦＦＴ処理等を施して血流情報を有するデータを生成する。
【００２３】
カラーモード処理回路は、動いている血流情報の映像化を行い、カラー超音波ラスタデータを生成する。血流情報には、速度、分散、パワー等の情報がある。血流情報は、カラーモード処理回路によって、例えば、２値化情報として取得される。具体的に、カラーモード処理回路は、位相検波回路、ＭＴＩフィルタ、自己相関器、及び流速・分散演算器を備えて構成されている。カラーモード処理回路は、組織信号と血流信号とを分離するためのハイパスフィルタ処理（ＭＴＩフィルタ処理）と、自己相関処理とを行うことにより血流の移動速度、分散、パワー等の血流情報を多点について求めることができる。その他、組織信号を低減及び削減するための非線形処理が行うこともできる。
【００２４】
〔ＤＳＣ〕
ＤＳＣ５（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｃａｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：デジタルスキャンコンバータ）は、直交座標系で表される画像を得るために、超音波ラスタデータを直交座標で表されるデータに変換する。ＤＳＣ５は、信号処理部４から出力された走査線信号列で表される信号処理後のデータを、空間情報に基づいた座標系のデータに変換する（スキャンコンバージョン処理）。つまり、超音波走査に同期した信号列をテレビ走査方式の表示部７で表示できるようにするために、信号処理後のデータを標準のテレビ走査に同期して読み出すことにより走査方式を変換する。
【００２５】
Ｂモード処理回路から出力されたデータに対し、ＤＳＣ５でスキャンコンバージョン処理が施されると、被検体の組織形状を２次元情報として表す断層像データ（Ｂモード画像データ）が生成される。この２次元情報の断層像データ（Ｂモード画像データ）は、表示制御部１１を介して表示部７に出力される。表示部７のモニタ画面上には、２次元の断層像を構成する２次元の断面像が濃淡表示される。
【００２６】
〔設定部〕
設定部９は、表示部７のモニタ画面上に表示された２次元の断面像から、２次元で示される形態領域を特定し、２次元で示される形態領域から２次元で示される除去領域を設定して、これらを３次元画像生成部６に出力する。以下、２次元で示される形態領域を２次元の形態領域、２次元で示される除去領域を２次元の除去領域という。２次元の形態領域は、２次元で示される関心領域（ＲＯＩ）を含む領域をいう。以下、２次元で示される関心領域を２次元の関心領域という。２次元の形態領域は、例えば、表示部７の表示画面に表示された２次元の断面像において、操作者によって指定された指定輝度値に基づいて境界線が設定され、この境界線で囲まれる領域を２次元の形態領域として特定する。ここで、指定輝度値は、除去すべき領域に含まれる点の輝度値である。２次元の除去領域は、形態領域のうち関心領域以外の除去すべき領域をいう。２次元の除去領域は、操作者が表示部７の表示画面に表示された２次元の断面像から除去すべき形態領域を特定することで設定される。
【００２７】
設定部９は、具体的に、形態領域特定部９１と、除去領域設定部９２と、位置情報特定部９３を備えて構成されている。
【００２８】
（形態領域特定部）
形態領域特定部９１は、２次元の断面像において、指定輝度値以下である画素で構成された領域と、指定輝度値よりも高い輝度値を有する画素で構成される領域との境界線（境界部）を特定する。形態領域特定部９１は、この境界線で囲まれる領域を２次元の形態領域として設定する。２次元の形態領域は、輪郭部分を構成する画素が指定輝度値よりも高ければ、２次元の形態領域を構成する画素の全てが指定輝度値よりも高くなくてもよい。設定された２次元の形態領域は、表示制御部１１を介して表示部７に出力される。表示部７の表示画面には、輪郭で囲まれた２次元の形態領域が表示される。このとき、指定輝度値よりも高い輝度値を有する画素が２次元の断面像の端部を構成する場合、この端部を含む部分における２次元の断面像の端線が境界線となる。
【００２９】
形態領域特定部９１は、２次元の断面像において、指定輝度値以下である画素の輝度値を所定の輝度値（例えば、黒）に変換して表示部７に表示する。また、指定輝度値よりも高い輝度値を有する画素の輝度値の値を所定の輝度値（例えば、白）に変換して表示部７に表示する。つまり、形態領域特定部９１は、指定輝度値以下である画素の輝度値を全て「０」にし、指定輝度値よりも高い輝度値を有する画素の輝度値を全て「１」にする。形態領域特定部９１は、さらに、輝度値「０」の画素と輝度値「１」の画素との境界線を特定し、この境界線に囲まれる領域を２次元の形態領域と特定する。形態領域特定部９１は、２次元の形態領域を、輝度値「０」と輝度値「１」とが交互に表示されることで点滅する輪郭で囲んだ２次元画像データを、表示制御部１１を介して表示部７に出力する。
【００３０】
形態領域特定部９１は、ＤＳＣ５で生成された複数の２次元の断面像のうち、指定輝度値を設定した２次元の断面像以外の２次元の断面像について、指定輝度値に基づいて前記と同様に２次元の形態領域を設定する。この処理は、例えば、指定輝度値を設定した２次元の断面像に形態領域が設定されると同時に、自動的に行われる。また、この処理は、例えば、２次元の断面像に指定輝度値の設定がされると同時に、自動的に行われてもよい。また、この処理は、例えば、指定輝度値を設定した後に、操作者による操作部８による操作指示に基づいて行われてもよい。この処理で設定された２次元の形態領域は、表示制御部１１を介して表示部７に順次出力され表示部７の表示画面に順次表示されてもよいし、出力されなくてもよい。このように、２次元の形態領域の情報は、複数の２次元の断面像においてそれぞれ設定された後に、３次元画像生成部６に出力される。
【００３１】
（除去領域設定部）
除去領域設定部９２は、表示部７のモニタ画面上に表示された２次元の形態領域から、操作者による操作部８からの指示に従って、２次元の除去領域を設定する。除去領域設定部９２は、表示部７の表示画面に表示された２次元の形態領域から、操作部８に備えられたポインティングデバイス等により選択された領域を、２次元の除去領域として設定する。設定された２次元の除去領域は、表示制御部１１を介して表示部７に出力される。２次元の形態領域は、表示部７の表示画面に、例えば、形態領域とは異なる形態の輪郭で囲まれた領域として表示される。このようにして設定された２次元の除去領域の情報は、３次元画像生成部６に出力される。
【００３２】
（位置情報特定部）
位置情報特定部９３は、２次元の断面像に対し、操作部８によって、点、領域等を指定する操作指示がされた場合、２次元の断面像と３次元画像とにおいて、その指定点、その指定領域に対応する座標を求める。操作部８による操作指示は、例えば、表示部７の表示画面に表示された２次元の断面像に対して、操作部８に備えられたポインティングデバイス等により行われる。位置情報特定部９３で生成された、指定点、指定領域の座標情報は、ＤＳＣ５、３次元画像生成部６及び表示制御部１１に出力される。これにより、指定点、指定領域を示す画像が表示部７に表示されるとともに、２次元の断面像において指定された、指定点、指定領域に対応する３次元画像の位置を特定することができる。
【００３３】
〔操作部〕
操作部８は、ジョイスティックやトラックボールなどのポインティングデバイス、スイッチ、各種ボタン、キーボード又はＴＣＳ（Ｔｏｕｃｈ Ｃｏｍｍａｎｄ Ｓｃｒｅｅｎ）などが備えられている。操作者は操作部８を用いて超音波の送受信条件などに関する各種設定をする。この操作部８で入力された情報は制御部（図示しない）に出力され、制御部はその情報に従って超音波診断装置１の各部の制御を行なう。
【００３４】
〔３次元画像生成部〕
３次元画像生成部６は、ＤＳＣ５から出力されたボクセルデータに対しボリュームレンダリングを施して３次元画像を生成する。３次元画像生成部６によって生成された３次元画像は、液晶表示装置等からなる表示部７により表示される。
【００３５】
３次元画像生成部６は、設定部９により２次元の除去領域が設定された場合、設定部９から受けた２次元の形態領域の情報と２次元の除去領域の情報とから３次元の関心領域を形成する。３次元画像生成部６は、この３次元の関心領域に含まれるボクセルデータに対しボリュームレンダリングを施して３次元画像を生成する。３次元画像生成部６により生成された３次元の関心領域に対応する３次元画像は、液晶表示装置等からなる表示部７に出力され、表示部７の表示画面に表示される。
【００３６】
具体的に、この３次元画像生成部６は、画像生成部６１と、画像特定部６２と、関心領域形成部６３とを備えて構成されている。
【００３７】
（画像生成部）
画像生成部６１は、ボクセルデータ生成部５２から受けたボクセルデータに対してボリュームレンダリング処理を施して３次元画像データを生成する。画像生成部６１によって生成された３次元画像は、例えば、表示部７に表示される。ここで、ＤＳＣ５から出力され表示部７に表示される２次元の断面像は、この３次元画像が互いに平行な断面によって切断されて生成した２次元の断層像を構成する２次元の断面像の一例に相当する。断層像生成部１０による２次元の断層像の生成については後述する。
【００３８】
（画像特定部）
画像特定部６２は、関心領域形成部６３から受けた３次元の関心領域に含まれるボクセルデータに対してボリュームレンダリング処理を施して３次元画像を生成する。３次元の関心領域以外の領域については、所定の輝度値（例えば、黒）にして表示部７に表示する。つまり、画像特定部６２は、３次元の関心領域以外の座標の輝度値を「０」にする。そして、３次元画像生成部６は、３次元の関心領域以外の座標の輝度値が「０」となった３次元画像データを、表示制御部１１を介して表示部７に出力する。
【００３９】
なお、ボリュームレンダリング処理は、ボクセルデータに対して所定の視線方向（投影光線の投影方向）を決めて、任意の視点から光線追跡処理を行い、視線上のボクセル値（輝度値等）の積分値や重み付き累積加算値を投影面上の画像ピクセルに出力する。このボリュームレンダリング処理によって、臓器等を立体的に抽出して３次元画像を生成することができる。
【００４０】
ボリュームレンダリング処理は、ボクセルデータに、特定の視点に基いた特定の方向を有する投影光線が貫くことにより、その投影光線に垂直な投影面に投影されたピクセルに基づいて画像が生成する。具体的に、投影光線によって貫かれた各ボクセル値により積分値や重み付き累積加算値が計算され、この計算で得られた積分値や重み付け加算値がピクセルに格納される。そして、最終的には、ボクセル値が格納されたピクセルが複数個集まることによって、３次元画像が生成される。
【００４１】
（関心領域形成部）
関心領域形成部６３は、設定部９から２次元の形態領域と２次元の除去領域とを受けて３次元の関心領域を形成する。関心領域形成部６３は、例えば、２次元の除去領域を受けて３次元の除去領域を形成し、２次元の形態領域を受けて３次元の形態領域を形成する。さらに関心領域形成部６３は、さらに、３次元の形態領域から３次元の除去領域を除去して３次元の関心領域を形成する。関心領域形成部６３は、例えば、形態領域形成部６４と、除去領域形成部６５とを備えている。具体的には、関心領域形成部６３は、形態領域形成部６４から出力された３次元の形態領域と、除去領域形成部６５から出力された３次元の除去領域とに基づいて３次元の関心領域を形成する。
【００４２】
（形態領域形成部）
形態領域形成部６４は、設定部９から受けた複数の２次元の断面像にそれぞれ設定された２次元の形態領域の情報から、３次元の形態領域を形成する。形態領域形成部６４は、複数の２次元の断面像のうち、隣り合った断面像の互いに対向する２次元の形態領域を積み重ねることで、３次元で表される形態領域を形成する。形態領域形成部６４は、隣り合った断面像のうちの一方の断面像に形成された２次元の形態領域を構成する画素と、他方の断面像に形成された２次元の形態領域を構成する画素とを繋ぎ合わせることでボクセルデータを生成する。形態領域形成部６４は、このボクセルデータに基づいて、前記３次元で表される第２の形態領域を形成する。このボクセルデータは、例えば、隣り合った断面像において互いに対向する２次元の形態領域をそれぞれ特定する境界線を繋ぎ合わせることで生成される。この場合、互いに対向する２次元の形態領域は、例えば、少なくとも一部の領域が対向していればよい。
【００４３】
（除去領域形成部）
除去領域形成部６５は、設定部９から受け２次元の除去領域の情報と、形態領域形成部６４から受けた３次元の形態領域の情報と、位置情報特定部９３から受けた除去領域の位置情報とから３次元の除去領域を形成する。具体的に、除去領域形成部６５は、３次元の形態領域のうち、２次元の除去領域に対応する３次元の領域を、除去領域の位置情報から特定し、これを３次元の除去領域とする。除去領域の位置情報は、２次元の除去領域の位置座標に対応する、３次元画像における位置座標の情報が含まれる。
【００４４】
関心領域形成部６３は、必ずしも３次元の形態領域と、３次元の除去領域とを形成する必要はなく、例えば、２次元の除去領域に対応する領域が除かれた２次元の形態領域に基づいて３次元の関心領域を形成してもよい。
【００４５】
〔断層像生成部〕
断層像生成部１０は、３次元画像生成部６から出力された３次元画像を、互いに平行な断面によって切断することで複数の２次元の断面像を生成する。この３次元画像は、３次元の関心領域を含んだ３次元画像であれば、どのようなものであってもよい。この３次元画像は、例えば、３次元画像生成部６から出力されたものである。この３次元画像は、例えば、外部記憶装置に記憶されたものである。断層像生成部１０は、例えば、ＤＳＣ５から出力されたボクセルデータに対してボリュームレンダリングを施して生成された３次元画像から、複数の２次元の断面像を生成する。この３次元画像に対応する複数の２次元の断面像は、例えば、断層像生成部１０において一纏めにされることで２次元の断層像が生成される。
【００４６】
断層像生成部１０は、例えば、３次元画像に対して設定された視点から特定された断面方向に基づいて３次元画像を切断することで複数の２次元の断面像を生成する。このとき、断層像生成部１０は、例えば、視点情報設定部１０１と、断面方向設定部１０２とを備えて構成される。
【００４７】
（視点情報設定部）
視点情報設定部１０１は、表示部７の表示画面に表示された３次元画像に対して視点を設定する。視点情報設定部１０１は、例えば、表示部７の表示画面に表示された３次元画像を、操作者による操作指示により拡大、縮小、回転等させて、この３次元画像が表示画面に表示される方向を特定する。これにより、ボクセルデータに対する視線方向から３次元画像に対する視点を決定することができる。この３次元画像の方向は、操作者の操作指示に応じて任意に変更することができる。この３次元画像の方向は、例えば、３次元画像の正面又は上面が表示画面に表示される方向に特定される。
【００４８】
３次元画像の正面とは、例えば、３次元画像が胎児を示す場合、胎児の顔面（目、鼻、口等）に対応する面をいう。つまり、３次元画像が胎児を示す場合、この３次元画像の方向は、胎児の顔面が表示画面に表示される方向に特定される。また、３次元画像の上面とは、例えば、３次元画像が胎児を示す場合、胎児の頭を上から見下ろすような面をいう。視点情報設定部１０１で設定された視点の情報は、断面方向設定部１０２に出力される。
【００４９】
（断面方向設定部）
断面方向設定部１０２は、複数の２次元の断面像を生成する場合の断面方向を設定する。断層像生成部１０は、視点情報設定部１０１から受けた視点の情報に基づいて、３次元画像を切断することで、複数の２次元の断面像を生成する。断面方向設定部１０２は、例えば、視点情報設定部１０１から受けた視点の情報に基づいて、ボクセルデータに対する視線方向を特定し、この視線方向を断面方向として設定する。設定された断面方向で切断されることにより生成した２次元の断面像の面は、視線方向と平行となる。この場合、例えば、関心領域の矢状断面又は横断面が２次元の断面像となる。また、例えば、この視線方向に直交する方向を断面方向として設定する。この断面方向で切断されることで生成した２次元の断面像の面は、視線方向と直交し、関心領域の冠状断面が２次元の断面像となる。
【００５０】
断層像生成部１０は、視点情報設定部１０１と、断面方向設定部１０２とを用いて、遮蔽領域を除去する目的で断面方向を決定することができる。遮蔽領域は、形態領域のうち関心領域の観察を妨げる領域をいう。具体的に、視点情報設定部１０１は、３次元画像の観察者である操作者と、関心領域との間に遮蔽領域が位置するように３次元画像の位置を決めることで視点が設定する。断面方向設定部１０２は、設定された視線方向を断面方向に設定する。これにより、例えば、関心領域の矢状断面又は横断面を含む３次元画像の断面が２次元の断面像となる。この２次元の断面像を構成する２次元の形態領域は、関心領域を示す断面像と、その近傍に位置する遮蔽部の断面像とを有する。
【００５１】
〔表示制御部〕
表示制御部１１は、ＤＳＣ５又は３次元画像生成部６から２次元の断面像データ又は３次元画像データを受け、表示部７に２次元の断面像及び３次元画像のうちの一方若しくは両方を表示させる。表示部７に２次元の断面像と３次元画像とが同時に表示される場合、表示制御部１１は、表示部７に備えられた表示画面のうち、片側半分の領域に２次元の断面像、残りの半分の領域に３次元画像が表示される。
【００５２】
〔表示部〕
表示部７は、画面表示が可能な構成を有する表示装置であればどのようなものであってもよい。表示装置としては、例えば、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（ＯＬＥＤ）ディスプレイ等が挙げられる。この表示装置の表示画面上に２次元の断面像、３次元画像又は血流情報などが表示される。
【００５３】
また、超音波診断装置１には制御部（図示せず）と記憶部（図示せず）とが設けられている。制御部は、例えば、ＣＰＵからなり、各処理部の制御を行う。このＣＰＵは、超音波診断装置の各処理部に接続されて、ＲＯＭなどからなるメモリに記憶されている超音波診断装置の制御プログラムや超音波画像生成プログラムなどを実行する。記憶部は、ＲＯＭなどのメモリやハードディスクなどからなる。信号処理部４、ＤＳＣ５又は３次元画像生成部６により生成された各データが保存されている。さらに、記憶部には、超音波診断装置の各種設定条件、超音波診断装置の制御プログラム、超音波画像生成プログラムなどが記憶されている。
【００５４】
［超音波診断装置の動作］
次に、この実施形態の超音波診断装置１の動作（超音波診断画像生成方法）について図面を参照しつつ説明する。図２は、この実施形態の超音波診断装置１の動作を示すフローチャートである。この実施形態においては、胎児の画像を収集する場合について説明する。
【００５５】
まず、超音波プローブ２により被検体（この例においては母体）に対して超音波を送信し、被検体からの反射波（母体）を受信する。受信したデータに基づいてＤＳＣ５によりボクセルデータを生成し、更に３次元画像生成部６によりボリュームレンダリングを行って３次元画像データを生成する（ステップＳ００１）。生成した３次元画像データを、表示制御部１１を介して表示部７に表示する。さらに、この３次元画像データを任意の平面で切断して２次元の断層像データを生成する（ステップＳ００２）。生成した２次元の断層像データを構成する複数の２次元の断面像データを、表示制御部１１を介して表示部７に出力する。表示部７は、２次元の断層像データを構成する複数の２次元の断面像データに対応する２次元の断面像を表示する（ステップＳ００３）。表示部７は、複数の２次元の断面像データの中から任意の２次元の断面像データを選択して、これに対応する２次元の断面像を表示する。
【００５６】
具体的に、超音波プローブ２として２次元超音波プローブを用いた場合、被検体からの反射波を３次元データのエコー信号として受信する。また、１次元超音波プローブを用いた場合、機械的に超音波プローブ２を走査することにより３次元データを収集する。
【００５７】
送受信部３に入力されたエコー信号は、送受信部３の受信部にて受信チャンネルごとに増幅される。増幅されたエコー信号に対し、受信指向性を決定するのに必要な遅延時間が与えられ、更に加算されることでＲＦデータが生成される。信号処理部４に入力されたＲＦデータは、Ｂモード処理回路による処理が施されて３次元のＢモード超音波ラスタデータが生成される。生成した３次元のＢモード超音波ラスタデータは、ＤＳＣ５により直交座標系で表されるボクセルデータに変換される。このボクセルデータに、３次元画像生成部６によりボリュームレンダリングが施されて３次元画像データが生成される。
【００５８】
このようにして生成された３次元画像データは３次元画像生成部６から表示部７に出力され、表示部７の表示画面に３次元画像が表示される。表示部７の表示画面に表示される３次元画像の１例を図３に示す。図３は、超音波診断装置１で生成された３次元画像と２次元の断面像とが表示された表示画面を示す図である。３次元画像は、胎児の３次元画像を含む。２次元の断面像は、３次元画像を任意の断面で切断することにより生成した２次元の断層像を構成する２次元の断面像である。
【００５９】
図３に示すように、表示部７の表示画面７ａには、３次元画像１２と任意の断面における２次元の断面像１３とが表示されている。２次元の断面像１３は、２次元の断層像を構成する複数の２次元の断面像のうちの１つである。例えば、表示部７の表示画面７ａの右側半分に３次元画像１２が表示され、表示画面７ａの左側半分に２次元の断面像１３が表示される。
【００６０】
２次元の断面像１３は、操作者によって指定される３次元画像１２の任意の断面における断面像である。２次元の断面像１３の生成の例を以下に示す。まず、操作者が操作部８を操作することにより、３次元画像１２の向きを決定する。３次元画像１２の向きが指定されると、この指定を受けて断層像生成部１０は、３次元画像１２の断面を設定し、ボクセルデータから指定された断面に対応する断層像データを生成する。生成された２次元の断層像データのうち任意の断面に対応する２次元の断面像を２次元の断面像１３とする。この２次元の断面像に対応するデータは、表示部７に出力され、表示画面７ａに２次元の断面像１３が表示される。このように表示された３次元画像１２と２次元の断面像１３は、リアルタイムに更新されて表示される。この場合、２次元の断層像は、２次元の断面像１３を含む、断面が互いに平行である複数の２次元の断面像により構成されている。複数の２次元の断面像は、３次元画像１２を断面に平行な複数の断面で切断されることで生成される。また、２次元の断面像１３の断面の位置は、いつでも変更することができる。
【００６１】
また、２次元の断層像を、受信データに基づいてＤＳＣ５で２次元情報として生成された母体及び胎児の断層像データに基づく断層像としてもよい。受信データは、超音波プローブ２により被検体（この例においては母体）に対して超音波を送信したときの、被検体（母体）からの反射波に基づく受信データである。具体的に、信号処理部４に備えられたＢモード処理回路は、入力されたＲＦデータに処理を施して２次元のＢモード超音波ラスタデータを生成する。そして、ＤＳＣ５は、２次元のＢモード超音波ラスタデータにスキャンコンバージョン処理を施して、直交座標系で表される２次元情報としての断層像データ（Ｂモード画像データ）に変換する。
【００６２】
表示画面に表示される画像の一例として、胎児を撮影した場合に得られた３次元画像１２と２次元の断面像１３について、図３を用いて説明する。図３に示すように、表示部７の表示画面７ａの紙面向かって右側半分には３次元画像１２が表示され、表示画面７ａの紙面向かって左側半分には２次元の断面像１３が表示されている。３次元画像１２には、胎児を示す３次元画像１２ａが含まれている。胎児を示す３次元画像１２ａは、胎児の頭を示す３次元画像１２ａ１、胎児の胴体を示す３次元画像１２ａ２及び胎児の手を示す３次元画像１２ａ３を含んでいる。表示画面７ａには、胎児を示す３次元画像１２ａの手前側に、遮蔽物を示す３次元画像１２ｂが表示されている。遮蔽物を示す３次元画像１２ｂは、胎児を示す３次元画像１２ａと同等の輝度を有する領域である。遮蔽物を示す３次元画像１２ｂに対応するものとしては、例えば、母体の羊膜が挙げられる。
【００６３】
２次元の断面像１３は、胎児の矢状断面を示す胎児の断面像１３ａと、遮蔽物の断面像１３ｂと、剥がれた皮膚や排泄物などの浮遊物の断面像１３ｃとを含んでいる。胎児の断面像１３ａは、胎児の頭及び胴体の断面像を示す胴体部の断面像１３ａ１と、胎児の手の断面像を示す手の断面像１３ａ２とを含む。また、２次元の断面像１３のうち上記したもの以外の領域は羊水１３ｄを示す。羊水１３ｄは、２次元の断面像１３中に斜線部で示された領域である。この斜線部は羊水１３ｄを区別して示すものであり、断面を示すものではない。以下同様である。羊水１３ｄを示す領域は、所定の輝度値を有している。この輝度値は、胎児の３次元画像１２ａの輝度値よりも低い値となる。また、遮蔽物の断面像１３ｂは、表示画面７ａにおいて、胎児の顔面の上方に表示されている。遮蔽物の断面像１３ｂ及び浮遊物の断面像１３ｃの輝度値は、羊水１３ｄを示す領域の輝度値よりも高い。
【００６４】
このように、関心領域である胎児を示す３次元画像１２ａの手前側に、関心領域と同等の輝度値を有する遮蔽物等が存在するため、観察したい部分（この場合、胎児の頭部等）を良好に観察することができない。そのため、観察したい部分を良好に観察するためには、遮蔽物等を除去する必要がある。
【００６５】
遮蔽物等を除去するために、設定部９に含まれる形態領域特定部９１は、２次元の断面像１３において、形態領域１４を特定する（ステップＳ００４）。形態領域１４は、胎児の断面像１３ａ、遮蔽物の断面像１３ｂ、浮遊物の断面像１３ｃを含む２次元の形態領域である。
【００６６】
形態領域１４を特定するために、操作者は、操作部８を用いて、表示画面７ａに示された２次元の断面像１３のうち、相対的に低輝度な領域における所定の点１５を選択する。この相対的に低輝度な領域は、例えば、羊水１３ｄを示す領域である。２次元の断面像１３は、例えば、羊水１３ｄを示す領域を選択しやすい断面で切断されることで生成される。また、２次元の断面像１３を、２次元の断層像を構成する複数の断面像のうち羊水１３ｄを示す領域を選択しやすい断面としてもよい。羊水１３ｄを示す領域を選択しやすい断面とは、表示画面７ａの表示領域のうち、羊水１３ｄの領域が相対的に大きい断面である。また、２次元の断面像１３における所定の点１５の指定は、例えば、以下に示すようにして行われる。表示画面７ａに示されたカーソル２０を、操作部８によって２次元の断面像１３のうちの羊水１３ｄを示す領域に移動させる。さらに、カーソル２０を、その領域における任意の点で停止させ、操作部８に備えられたボタンを押す。これにより、所定の点１５が指定され、その情報が形態領域特定部９１に出力される。指定輝度値の選択は、例えば、羊水１３ｄを示す領域において複数の点を選択し、その点における輝度値の平均をとることで指定輝度値とすることができる。また、指定輝度値の選択は、羊水１３ｄを示す領域において、最も輝度値が高いと考えられる点を選択し、その位置における輝度値を指定輝度値としてもよい。
【００６７】
２次元の断面像１３において所定の点１５が選択されると、形態領域特定部９１は、その点における輝度値（指定輝度値）を基準として、２次元の断面像１３において形態領域１４と非形態領域１６との境界を特定する。具体的には、形態領域特定部９１は、表示画面７ａに示された２次元の断面像１３において指定輝度値以下の輝度値を有する画素と、指定輝度値よりも高い輝度値を有する画素との境界線を特定する。この境界線で囲まれる複数の領域が形態領域１４を構成する。形態領域１４の情報は、表示部７及び３次元画像生成部６（形態領域形成部６４）に出力される。つまり、２次元の断面像１３から形態領域１４を特定する場合、表示画面７ａに表示された２次元の断面像１３のうち、相対的に低輝度な部分を指定すると、形態領域特定部９１は、低輝度な部分と高輝度部分との境界を自動的にトレースし境界線を特定する。
【００６８】
図４は、境界線を示す輪郭１７が２次元の断面像１３に重畳して表示された表示画面７ａを示した図である。表示画面７ａに表示された２次元の断面像１３のうち、輪郭１７で囲まれた領域が形態領域１４、それ以外の領域が非形態領域１６となる。形態領域１４は、胎児の断面像１３ａ、遮蔽物の断面像１３ｂ及び浮遊物の断面像１３ｃを含む。表示画面７ａにおいて、例えば、２次元の断面像１３のうち非形態領域１６を構成する画素の輝度値を「０」とすることができる。また、非形態領域１６に対応する３次元画像１２の領域を構成する画素の輝度値を「０」とすることができる。一方で、２次元の断面像１３のうち形態領域１４を構成する画素の輝度値を「１」とすることができる。また、形態領域１４に対応する３次元画像１２の領域を構成する画素の輝度値を「１」とすることができる。これにより、コントラスト及び形態領域を示す部分と非形態領域を示す部分とのコントラストが明確となる。
【００６９】
次に、設定部９に含まれる除去領域設定部９２は、２次元の断面像１３において特定された形態領域１４から、除去領域１８を設定する（ステップＳ００５）。除去領域１８は、２次元の領域であって、２次元の関心領域以外の領域である。除去領域１８は、例えば、操作者からの操作指示に基づいて設定される。関心領域を、胎児の断面像１３ａとする場合、除去領域設定部９２において設定される除去領域１８は、遮蔽物の断面像１３ｂ及び浮遊物の断面像１３ｃとなる。
【００７０】
図５は、境界線を示す輪郭１７及び除去領域を示す輪郭１７ａが、２次元の断面像１３に重畳して表示された表示画面７ａの一例を示す図である。この図は、除去領域１８を指定した場合における一例を示している。図５に示すように、除去領域１８として設定された遮蔽物の断面像１３ｂ及び浮遊物の断面像１３ｃは破線の輪郭１７ａで囲まれる。破線の輪郭１７ａは、実線の輪郭１７と区別可能な形態を有していればどのようなものであってもよく、例えば、輪郭の色を変更したものであってもよい。２次元の断面像１３における除去領域１８の指定は、例えば、操作部８と、除去領域設定部９２とによって、以下のようにして行われる。まず、表示画面７ａに示されたカーソル２０を、操作部８により２次元の断面像１３のうちの遮蔽物の断面像１３ｂ及び浮遊物の断面像１３ｃ示す領域に移動させる。さらに、カーソル２０をそれぞれの領域における任意の点に停止させ、操作部８に備えられたボタンを押す。除去領域設定部９２は、任意の点が含まれる領域を、２次元の除去領域である除去領域１８として指定する。指定された除去領域１８には、例えば、除去を示す標識が付与される。除去領域１８の情報は、表示部７及び３次元画像生成部６に出力される。
【００７１】
３次元画像生成部６に含まれる関心領域形成部６３は、２次元の断面像１３において特定された形態領域１４から、除去領域１８を除去して２次元の関心領域を生成する（ステップＳ００６）。除去領域１８は、除去領域設定部９２によって指定される。除去領域１８が指定されると、例えば、表示画面７ａに示される形態領域のうち、除去領域１８に対応する領域が非表示となり、相対的に２次元の関心領域を示す領域が表示される。このステップの処理は、２次元の断面像１３に含まれる２次元の関心領域を明確に表示するために行われる。そのため、操作者が２次元の関心領域を明確に把握している場合には、このステップの処理を行わなくてもよい。
【００７２】
次に、３次元画像生成部６に含まれる形態領域形成部６４は、２次元の断層像から３次元画像を再形成する（ステップＳ００７）。これにより、３次元の形態領域が形成される。形態領域形成部６４は、例えば、２次元の断面像１３で特定された形態領域１４の境界線を、２次元の断層像を構成する複数の断面像が重なる方向に順次繋いでいくことで３次元の形態領域を形成する。この処理によって、ステップＳ００１で生成された３次元画像データから、３次元の形態領域に対応する３次元画像が特定される。３次元の形態領域はステップＳ００４において設定された２次元の形態領域に対応する。
【００７３】
形態領域形成部６４は、具体的に、互いに対向する前記断面像のそれぞれにおいて特定された形態領域を構成する領域のうち、領域の少なくとも一部が対向する領域同士を繋ぐことで３次元の形態領域を形成する。この対向する領域は、前述した輝度値によって特定された境界線に囲まれる領域である。例えば、図４に示す２次元の断面像１３に含まれる形態領域１４は、胎児の断面像１３ａ、遮蔽物の断面像１３ｂ及び浮遊物の断面像１３ｃを含む。
【００７４】
３次元の形態領域を形成する場合、例えば、２次元の断層像を構成する断面像のうち、表示画面７ａに示された２次元の断面像１３に対向する断面像に注目する。この断面像の胎児の断面像１３ａに対向する位置に、境界線によって囲まれる領域が存在する場合、形態領域形成部６４は、この境界線と胎児の断面像１３ａを囲む境界線とを繋ぐ。遮蔽物の断面像１３ｂ及び浮遊物の断面像１３ｃについても同様な処理を行う。この処理を、２次元の断層像を構成する断面像の全てについて行うことで、３次元の形態領域が形成される。この場合、図４に示す３次元画像１２において、３次元の形態領域は、胎児の頭を示す３次元画像１２ａ１、胎児の胴体を示す３次元画像１２ａ２、胎児の手を示す３次元画像１２ａ３、遮蔽物を示す３次元画像１２ｂ、浮遊物を示す３次元画像１２ｃからなる。形態領域形成部６４で形成された３次元の形態領域は、除去領域形成部６５に出力される。
【００７５】
次に、３次元画像生成部６に含まれる除去領域形成部６５は、３次元の形態領域を構成する３次元の領域のうち除去領域に対応する３次元の除去領域を特定する。除去領域形成部６５は、除去領域１８と位置情報とに基づいて、３次元の除去領域を特定する（ステップＳ００８）。位置情報は、除去領域１８の３次元画像における位置情報である。このとき、除去領域１８は、除去領域設定部９２において設定される。位置情報は、位置情報特定部９３で生成される。特定がされた３次元の除去領域には、例えば、除去を示す標識が付与される。また、図５に示すように、表示画面７ａにおいて、遮蔽物を示す３次元画像１２ｂを、胎児を示す３次元画像１２ａと区別するための表示がなされる。この区別するための表示は、例えば、遮蔽物を示す３次元画像１２ｂに着色等がされることによって行われる。図中、３次元画像１２において斜線部で示された領域は、遮蔽物を示す３次元画像１２ｂの着色の様子を示すためのものであって断面を示すものではない。以下同様である。
【００７６】
図６は、３次元の関心領域に対応する３次元画像１２が表示された表示画面７ａの一例を示す図である。図６に示すように、３次元画像１２から、遮蔽物の断面像１３ｂに対応する３次元領域及び浮遊物の断面像１３ｃに対応する３次元領域が除去されたものが表示画面７ａに表示される。この場合、遮蔽物を示す３次元画像１２ｂ及び浮遊物を示す３次元画像１２ｃが、３次元画像１２における除去領域として指定される。図６において、表示画面７ａに表示された２次元の断面像１３は、除去領域１８が除去されて表示されているが、図５に示すような除去領域１８が破線の輪郭１７ａで囲まれて表示されてもよい。
【００７７】
関心領域形成部６３は、形態領域形成部６４で形成された３次元の形態領域から、除去領域形成部６５で特定された３次元の除去領域を除去して３次元の関心領域を形成する（ステップＳ００９）。図４に示す３次元画像１２の３次元の形態領域において、３次元の形態領域に含まれる遮蔽物を示す３次元画像１２ｂ及び浮遊物を示す３次元画像１２ｃを除いた領域が、胎児を示す３次元画像１２ａが３次元の関心領域となる。３次元の関心領域の形成は、３次元の除去領域の指定後に、例えば、操作部８と、関心領域形成部６３とにより、以下に示すようにして行われる。操作者は、操作部８に備えられた所定のボタンを押すと、関心領域形成部６３は、その操作指示を受けて形態領域形成部６４で形成された３次元の形態領域から、除去領域形成部６５で特定された３次元の除去領域を除去する。
【００７８】
また、３次元の関心領域においてさらに除去したい領域がある場合には、２次元の断面像に対して２次元の除去領域をさらに設定する。この処理によって、３次元の関心領域からこの２次元の除去領域に対応する領域が除去される。
【００７９】
この処理の一例として、胎児を示す３次元画像１２ａに突起物を有し、これを除去したい場合について図７を参照して説明する。表示画面７ａには、ステップＳ００９で形成された２次元及び３次元の関心画像が表示されている。除去領域設定部９２は、表示画面７ａにおいて、２次元の断面像１３を参照しながら操作者が操作部８を操作することにより、２次元の関心領域を２つの領域に分割する。除去領域設定部９２は、この領域の一方を２次元の除去領域と設定する。例えば、３次元画像１９において突起物を示す３次元画像１８ａを除去したい場合、２次元の関心領域を２つの領域に分割する処理は、２次元の断面像１３において、突起物の断面像１８ｂと胎児の顔面の断面像１３ａ１との境界に線分２１を描画する。線分２１は、２次元の断面像１３において点２１ａと点２１ｂとを指定することで、この２点を結ぶように描画される。
【００８０】
表示画面７ａにおいて、線分２１は、３次元画像１９の対応する位置にも表示される。線分２１は、例えば、胎児を示す３次元画像１２ａに重畳して表示される。この平面２２は、図７において破線で示されている。３次元画像１９には、胎児を示す３次元画像１２ａを分割する平面２２が示されている。この平面２２は、２次元の断面像１３に示された線分２１が、この断面と直交する方向に延びることで形成される。この平面２２と胎児を示す３次元画像１２ａとが交差することにより、胎児を示す３次元画像１２ａは交差面において分割される。操作者は２次元の断面像１３のうち、突起物の断面像１８ｂを選択する。そうすると、除去領域形成部６５は、交差面で分割された胎児を示す３次元画像１２ａのうち、画面手前側の３次元領域を除去領域に設定する。この除去領域は、突起物を示す３次元画像１８ａに対応する領域である。つまり、２次元の断面像１３上で設定された領域がそのまま３次元画像１９に反映され、２次元の断面像１３で設定された領域に対応する３次元画像１２の領域が関心領域として設定される。
【００８１】
画像特定部６２は、画像生成部６１において生成した３次元画像データと、関心領域形成部６３において形成された３次元の関心領域の情報とを受けて、３次元画像データからこの関心領域に対応する３次元画像データを特定する（ステップＳ０１０）。画像特定部６２は、画像生成部６１において生成した３次元画像データのうち、３次元の関心領域以外の領域を除去することで関心領域に対応する３次元画像データを特定する。
【００８２】
この３次元画像データは、表示制御部１１を介して表示部７に出力される。表示部７は、表示画面７ａに３次元の関心領域に対応する３次元画像を表示する（ステップＳ０１１）。図６は、２次元の関心領域が表示された２次元の断面像１３と、３次元の関心領域に対応する３次元画像１９を示す図である。３次元の関心領域に対応する３次元画像１９は、図４に示した２次元の断面像１３に基づいて３次元画像１２から特定される。３次元画像１９は、胎児を示す３次元画像１２ａからなる。つまり、表示部７の表示画面７ａには、３次元画像１２のうち胎児を示す３次元画像１２ａを遮蔽する遮蔽物を示す３次元画像１２ｂ等が除去されて表示されている。これにより、表示部７の表示画面において、胎児の頭を示す３次元画像１２ａ１、胎児の胴体を示す３次元画像１２ａ２、胎児の手を示す３次元画像１２ａ３を良好に観察することができる。
【００８３】
［超音波診断装置の作用、効果］
この実施形態の超音波診断装置は、収集された３次元画像データから３次元で表される関心領域を特定し、該３次元画像から該３次元で表される関心領域に含まれる３次元画像を抽出して表示するものである。この特定は、例えば、以下に示すようにして行われる。まず、３次元画像の断面を示す２次元の断面像から２次元で表される形態領域を特定し、この２次元で表される形態領域から２次元で表される除去領域を選択する。２次元で表される形態領域に基づいて３次元で表される形態領域を形成する。３次元で表される形態領域から２次元で表される除去領域に基づいて形成された３次元で表される除去領域を除去して、３次元で表される関心領域を特定する。これにより、３次元画像上における関心領域の特定が容易となり、簡便な操作によって関心領域を形成してその関心領域に含まれる３次元画像を特定することが可能となる。また、互いに独立した形態領域を特定後、この形態領域から所定の形態領域を選んで、これを除去領域と設定する。これにより、収集された３次元画像データから、曲面等の複雑な形状を有する対象物に対応する３次元画像の特定が容易になる。これらのことにより、収集された３次元画像からリアルタイム性を損なわずに関心領域に対応する３次元画像を特定して表示することが可能となる。
【００８４】
この実施形態の超音波診断装置は、２次元の断面像に含まれる２次元で表される形態領域を特定する場合の処理に第１の特徴を有する。
【００８５】
２次元の断面像は、収集された３次元画像データに基づいて表示された３次元画像の任意の断面を示す。収集された３次元画像データが、例えば、母体内の胎児を示している場合、相対的に輝度値の低い画素は羊水を示す。羊水は純水のように不純物を含まない液体ではなく、胎児の皮膚上皮細胞、胎脂、排泄物、体毛などの浮遊物が含まれる液体である。このため、収集された３次元画像データに基づいて表示された３次元画像において、羊水に含まれる浮遊物が形態領域として表示されることがある。そうすると、表示画面には、羊水中の浮遊物を示す微細な構造物を無数に有する３次元画像が表示されることとなる。この微細な構造物は、３次元画像に含まれる胎児を示す３次元画像の良好な観測を妨げることとなる。
【００８６】
この実施形態の超音波診断装置は、収集された３次元画像データに基づいて表示された３次元画像の断面を示す２次元の断面像に含まれる２次元で表される形態領域を特定する。この特定は、指定輝度値に基づいて行われる。指定輝度値は、２次元の断面像を構成する画素のうち、相対的に輝度値の低い画素を選択することで設定される。収集された３次元画像データが、例えば、母体内の胎児を示している場合、羊水を示す領域における画素の輝度値を指定輝度値とすることにより、画面表示する際にノイズとなる羊水中の浮遊物に対応する領域を２次元及び３次元の形態領域から除外することができる。
【００８７】
また、２次元の断面像を構成する画素のうち、指定輝度値よりも高い輝度値を有する部分は、母体や胎児を示す形態領域である。この実施形態の超音波診断装置は、指定輝度値が設定されると、指定輝度値よりも大きい輝度値を有する領域と、指定輝度値以下の輝度値を有する領域との境界線を設定する。さらに、この境界線で囲まれる領域を形態領域の断面像である２次元の形態領域と特定する。２次元の形態領域は、例えば、互いに独立した複数の領域で構成されるので、２次元の形態領域のうち、除去すべき領域を簡易に選択することができる。また、形態領域の一部の領域を除去する場合、手動で除去領域を選択する場合にと比較して、除去する領域の取り残しや、必要な領域を間違えて取り除いてしまうことを少なくすることができる。
【００８８】
さらに、胎児の顔を示す３次元画像を描出する際、胎児の手や腕を示す三次元画像が、胎児の顔を示す３次元画像を隠すように存在することがある。一方で、腕や手を示す３次元画像の様子が胎児の顔を示す３次元画像と相互に作用し、胎児を示す３次元画像が可愛く見えることがある。このため、手や腕を示す３次元画像については取り除かないで、残すという選択もされることがある。この実施形態の超音波診断装置は、除去領域の指定を操作者による操作指示によって行うことができるので、形態領域のうち残す領域と除去する領域とを任意に選択可能とすることができる。これらのことにより、３次元画像に含まれる胎児を示す３次元画像を良好に観測することが可能となる。
【００８９】
この実施形態の超音波診断装置は、収集された３次元画像から３次元の関心領域を特定する処理に第２の特徴を有する。
【００９０】
この実施形態の超音波診断装置は、操作者の操作指示に基づいて２次元の断面像で行われた処理を、自動的に３次元画像に反映する。具体的に、表示画面に表示された２次元の断面像において、操作者の操作指示に基づいて２次元の形態領域から２次元の除去領域を除去して２次元の関心領域を設定する。さらに、設定された２次元の関心領域に対応する領域を３次元画像に反映して、この領域を３次元画像における関心領域とする。このように、２次元の断面像を操作することで自動的に３次元画像に反映されるので、３次元画像における関心領域の設定が簡便になる。
【００９１】
超音波診断装置において、表示画面に表示された３次元画像を除去して関心領域を特定する場合、あらゆる角度から３次元画像を観察して除去操作を行う必要がある。そのため、操作が煩雑となり、操作者に除去操作の技量が要求されていた。一方で、この実施形態の超音波診断装置によると、２次元画像上で関心領域を形成し、その領域を３次元画像に反映して３次元画像における関心領域とするため、関心領域の設定が簡便になる。
【００９２】
＜第２の実施形態＞
［超音波診断装置］
この実施形態の超音波診断装置は、３次元の形態領域を構成する領域の体積に基づいて３次元の除去領域を特定すること以外は、第１の実施形態の超音波診断装置と同様である。
【００９３】
以下、この実施形態の超音波診断装置について、図面を参照しつつ説明する。
【００９４】
［超音波診断装置の全体構成］
この実施形態の超音波診断装置の全体構成について、図８を参照しつつ説明する。図８は、この実施形態の超音波診断装置の概略構成を示すブロック図である。
【００９５】
この実施形態の超音波診断装置１の全体構成は、３次元画像生成部６が除去領域形成部６５に代えて除去領域判定部６６の機能を有し、設定部９が除去領域設定部９２の機能を有しない以外の構成は、第１の実施形態の超音波診断装置と同様な構成を有する。
【００９６】
〔３次元画像生成部〕
３次元画像生成部６は、除去領域形成部６５に代えて除去領域判定部６６を有する。それ以外の構成は、第１の実施形態における３次元画像生成部と同様な構成を有する。
【００９７】
（除去領域判定部）
除去領域判定部６６は、形態領域形成部６４から受けた３次元の形態領域の情報を受けて、３次元の形態領域を構成する形態領域のうち、３次元の除去領域に該当する形態領域を自動的に判定する。３次元の形態領域は、前述したように、互いに独立した複数の形態領域によって構成されている。
【００９８】
除去領域判定部６６は、これら形態領域のうち、所定の体積よりも小さい形態領域を除去領域と判定する。例えば、関心領域を示す３次元画像の体積が既知である場合、この体積よりも小さい体積を有する形態領域が除去領域と判定される。除去領域と判定された領域には、例えば、除去を示す標識が付与される。また、収集された３次元画像データが、母体内の胎児を示している場合、例えば、手を示す３次元画像データの体積が既知であれば、この体積よりも小さい体積を有する形態領域が除去領域と判定される。これにより、羊水の浮遊物に対応する形態領域が除去可能となる。
【００９９】
［超音波診断装置の動作］
次に、この実施形態の超音波診断装置１の動作（超音波診断画像生成方法）について説明する。この実施形態の超音波診断装置１の動作は、３次元の形態領域を構成する複数の形態領域の体積に基づいて３次元の除去領域を決定する以外の処理は、第１の実施形態と同様である。図９は、この実施形態の超音波診断装置１の動作を示すフローチャートである。この実施形態においては、胎児の画像を収集する場合について説明する。
【０１００】
まず、図２において示したステップＳ００１〜Ｓ００４の処理と同様にして、３次元画像データを生成し、この３次元画像データを、表示制御部１１を介して表示部７に表示する。さらに、この３次元画像データを任意の平面で切断して２次元の断層像を生成し、この２次元の断層像を構成する複数の２次元の断面像のうちの任意の断面像を表示する。形態領域特定部９１は、２次元の断面像１３において、胎児の断面像１３ａ、遮蔽物の断面像１３ｂ及び浮遊物の断面像１３ｃを含む２次元の形態領域である形態領域１４を特定する（ステップＳ０２０〜Ｓ０２３）。３次元画像が母体内の胎児を示している場合に、このステップの処理において表示される表示画面は、例えば、図４に示す表示画面７ａと同様となる。
【０１０１】
次に、図２において示したステップＳ００７の処理と同様にして、２次元の断層像から３次元の形態領域を再形成する（ステップＳ０２４）。これにより、互いに独立した複数の形態領域で構成された３次元の形態領域が形成される。
【０１０２】
除去領域判定部６６は、３次元の除去領域に該当する形態領域を自動的に判定する。除去領域判定部６６は、この判定を、形態領域形成部６４から受けた３次元の形態領域の情報を受けて行う。除去領域判定部６６は、３次元の形態領域のうち、所定の体積よりも小さい形態領域を除去領域と判定する（ステップＳ０２５）。
【０１０３】
図１０は、このステップの処理において表示される表示画面７ａを示している。図１０は、図４と対応しており、この場合、除去領域判定部６６は、胎児を示す３次元画像１２ａよりも小さい体積を有する形態領域を除去領域と判定する。このとき、３次元画像１２に示される胎児を示す３次元画像１２ａは、胎児の頭を示す３次元画像１２ａ１と胎児の胴体を示す３次元画像１２ａ２との複合体である。胎児を示す３次元画像１２ａの体積は既知である。図１０に示すように、胎児を示す３次元画像１２ａの体積よりも小さい体積を有する、遮蔽物を示す３次元画像１２ｂ及び胎児の手を示す３次元画像１２ａ３が自動的に除去領域に設定される。３次元の除去領域に設定された、遮蔽物を示す３次元画像１２ｂ及び胎児の手を示す３次元画像１２ａ３は、例えば、着色がされることで、胎児を示す３次元画像１２ａと区別されて示される。また、２次元の断面像１３において、手の断面像１３ａ２、遮蔽物の断面像１３ｂ及び浮遊物の断面像１３ｃが２次元の除去領域に該当するという表示がなされる。この表示は、例えば、手の断面像１３ａ２、遮蔽物の断面像１３ｂ及び浮遊物の断面像１３ｃが破線の輪郭１７ａによって囲まれることによってなされる。
【０１０４】
その後の処理は、図２において示したステップＳ００９〜Ｓ０１１の処理と同様にして行われる。具体的には、３次元の関心領域を形成し、３次元画像データからこの３次元の関心領域に対応する３次元画像データを特定する（ステップＳ０２６〜Ｓ０２８）。図１１は、このステップの処理における表示部７の表示画面７ａを示している。図１１に示すように、表示画面７ａにおいて、２次元の断面像１３に胎児の断面像１３ａが表示され、３次元画像１２に胎児を示す３次元画像１２ａが表示される。
【０１０５】
［超音波診断装置の作用、効果］
この実施形態の超音波診断装置は、３次元の形態領域を構成する互いに独立した領域の体積に基づいて３次元の除去領域を特定すること以外は、第１の実施形態と同様な構成を有する。そのため、第１の実施形態と同様な作用、効果を有する。さらに、この実施形態の超音波診断装置は、収集された３次元画像から３次元の除去領域を特定する処理に特徴を有する。
【０１０６】
収集された３次元画像データが、例えば、母体内の胎児を示している場合、表示画面には羊膜等の胎児以外の形態物を示す３次元画像が表示される。この３次元画像は、観察者と関心領域（胎児の顔等）との間に位置することで遮蔽物となる場合がある。そうすると、観察者は、関心領域を良好に観察することができない。
【０１０７】
この実施形態の超音波診断装置は、３次元の形態領域を構成する複数の形態領域のうち、所定の体積以下の形態領域を除去領域と判定する。収集された３次元画像データが、例えば、母体内の胎児を示している場合、羊膜の体積は、例えば、胎児の手の体積よりも小さい場合が多い。そこで、胎児を示す３次元画像の体積を既知として、この体積以下の３次元画像（形態領域）を３次元の除去領域とすることで、除去領域判定部６６は、羊膜を示す３次元画像を示す領域を除去領域と判定する。除去領域と判定された３次元領域は、３次元画像から除去される。これにより、遮蔽物である羊膜を示す３次元画像が除去され、胎児を示す３次元画像を良好に観測することができる。
【０１０８】
また、収集された３次元画像データが、例えば、母体内の胎児を示している場合、表示画面には羊水中の浮遊物を示す３次元画像が表示される。この３次元画像は、微細な構造物であって無数に有するため関心領域（胎児の顔等）を良好に観察することができない。
【０１０９】
この微細な構造物は、形態領域特定部９１における形態領域の設定によって生成を防ぐことが可能である。しかしながら、羊水の輝度値と、胎児等の形態物の輝度値との差が小さい場合、羊水の輝度値を指定輝度値とすると関心領域に欠損が生じる場合がある。一方で、関心領域の欠損を防ぐために、指定輝度値を低めに設定すると、この微細な構造物が生成されてしまう場合がある。この微細な構造物を手動で除去することも可能であるが、無数にある場合には、この除去操作が操作者にとって負担となる。また、関心領域に欠損が生じさせずに、この微細な構造物の生成量をなるべく小さくするためには、最適な指定輝度値を設定する必要がある。しかしながら、羊水を示す輝度値は被検者によって異なるので、その都度最適な指定輝度値を設定する必要があるため、この操作も操作者にとって負担となる。
【０１１０】
この実施形態の超音波診断装置は、３次元の形態領域を構成する複数の形態領域のうち、所定の体積以下の形態領域を除去領域と判定する。収集された３次元画像データが、例えば、母体内の胎児を示している場合、羊水中の微細な構造物の体積は、例えば、胎児の手の体積よりもごく小さい。そこで、胎児の手を示す３次元画像の体積を既知として、この体積以下の３次元画像（形態領域）を３次元の除去領域とすることで、羊水中の浮遊物を示す３次元画像を示す領域を除去領域とすることができる。これにより、形態領域特定部９１において、関心領域の欠損を防ぐために指定輝度値を低めに設定しても、除去領域判定部６６が生成した微細な構造物を除去物と判定することができる。これにより、３次元画像に含まれる胎児を示す３次元画像を良好に観測することができる。
【０１１１】
＜第３の実施形態＞
［超音波診断装置］
この実施形態の超音波診断装置は、３次元の形態領域を構成する領域の体積に基づいて３次元の第１除去領域を特定し、さらに、操作者の操作指示に基づいて３次元の第１除去領域を特定する。つまり、この実施形態の超音波診断装置は、第１の実施形態と第２の実施形態とを組み合わせた実施の形態である。
【０１１２】
以下、この実施形態の超音波診断装置について、図面を参照しつつ説明する。
【０１１３】
［超音波診断装置の全体構成］
この実施形態の超音波診断装置の全体構成について、図１２を参照しつつ説明する。図９は、この実施形態の超音波診断装置の概略構成を示すブロック図である。
【０１１４】
この実施形態の超音波診断装置１の全体構成は、３次元画像生成部６に除去領域判定部６６を有する以外の構成は、第１の実施形態の超音波診断装置と同様な構成を有する。除去領域判定部６６の構成は、第２の実施形態と同様である。
【０１１５】
［超音波診断装置の動作］
次に、この実施形態の超音波診断装置１の動作（超音波診断画像生成方法）について説明する。この実施形態の超音波診断装置１の動作は、３次元の形態領域を構成する複数の形態領域の体積に基づいて３次元の除去領域を決定する以外の処理は、第１の実施形態と同様である。図１３は、この実施形態の超音波診断装置１の動作を示すフローチャートである。この実施形態においては、胎児の画像を収集する場合について説明する。
【０１１６】
まず、図２において示したステップＳ００１〜Ｓ００４の処理と同様にして、３次元画像データを生成し、この３次元画像データを、表示制御部１１を介して表示部７に表示する。さらに、この３次元画像データを任意の平面で切断して２次元の断層像を生成し、この２次元の断層像を構成する複数の２次元の断面像のうちの任意の断面像を表示する。形態領域特定部９１は、２次元の断面像１３において、胎児の断面像１３ａ、遮蔽物の断面像１３ｂ、浮遊物の断面像１３ｃを含む２次元の形態領域である形態領域１４を特定する（ステップＳ０３０〜Ｓ０３３）。
【０１１７】
次に、図２において示したステップＳ００７の処理と同様にして、２次元の断層像から３次元の形態領域を再形成する（ステップＳ０３４）。これにより、互いに独立した複数の形態領域で構成された３次元の形態領域が形成される。図１４は、３次元画像が母体内の胎児を示している場合、このステップの処理において表示される表示画面７ａを示す。図１４に示すように、表示画面７ａに表示された３次元画像１２には、羊水中の浮遊物を示す３次元画像１２ｃが複数含まれている。
【０１１８】
除去領域判定部６６は、３次元の除去領域に該当する形態領域を自動的に判定する。除去領域判定部６６は、この判定を、形態領域形成部６４から受けた３次元の形態領域の情報を受けて行う。除去領域判定部６６は、３次元の形態領域を構成する形態領域のうち、所定の体積よりも小さい形態領域を除去領域と設定する（ステップＳ０３５）。
【０１１９】
図１５は、境界線を示す輪郭１７及び除去領域を示す輪郭１７ａが２次元の断面像１３に重畳して表示された表示画面７ａの一例を示す図である。図１５は、図１４と対応しており、この場合、除去領域判定部６６は、胎児の手を示す３次元画像１２ｃよりも小さい体積を有する形態領域を除去領域と判定する。胎児の手を示す３次元画像１２ｃの体積は既知である。図１５に示すように、胎児の手を示す３次元画像１２ｃの体積よりも小さい体積を有する羊水中の浮遊物を示す３次元画像１２ｃが自動的に除去領域に設定される。３次元の除去領域に設定された、羊水中の浮遊物を示す３次元画像１２ｃは、例えば、着色がされることで、胎児を示す３次元画像１２ａ等と区別されて示される。また、２次元の断面像１３において、浮遊物の断面像１３ｃが２次元の除去領域に該当するという表示がなされる。この表示は、例えば、浮遊物の断面像１３ｃが破線の輪郭１７ａによって囲まれることによってなされる。
【０１２０】
次に、図２において示したステップＳ００５の処理と同様にして、除去領域設定部９２は、２次元の断面像で特定された２次元の形態領域１４から、関心領域以外の領域である除去領域１８を設定する（ステップＳ０３６）。除去領域１８は、２次元の領域であって、例えば、操作者からの操作指示に基づいて設定される。関心領域を、胎児の断面像１３ａとする場合、除去領域設定部９２で設定される除去領域１８は、遮蔽物の断面像１３ｂとなる。
【０１２１】
図１６は、境界線を示す輪郭１７及び除去領域を示す輪郭１７ａが２次元の断面像１３に重畳して表示された表示画面７ａの一例を示す図である。図１６に示すように、除去領域１８に設定された遮蔽物の断面像１３ｂは破線の輪郭１７ａで囲まれる。２次元の断面像１３における除去領域１８の指定は、例えば、カーソル２０等を用いて、第１の実施形態と同様にして行うことができる。ステップＳ０３５及びＳ０３６において指定された除去領域１８には、例えば、除去を示す標識が付与される。この除去領域１８の情報は、表示部７及び３次元画像生成部６に出力される。
【０１２２】
その後の処理は、図２において示したステップＳ００８〜Ｓ０１１の処理と同様にして行われる。具体的には、３次元の除去領域を特定して３次元の関心領域を形成し、３次元画像データからこの３次元の関心領域に対応する３次元画像データを特定する（ステップＳ０３７〜Ｓ０４０）。これら処理を行うことにより、例えば、図６に示すような３次元画像１９が表示画面７ａに表示される。
【０１２３】
上述の処理において、羊水中の浮遊物を示す３次元画像１２ｃを自動的に除去領域と判定し、遮蔽物を示す３次元画像１２ｂを手動で選択することで除去領域と特定し、この除去領域に基づいて関心領域を示す３次元画像を形成した。一方、胎児の手を示す３次元画像１２ａ３、遮蔽物を示す３次元画像１２ｂ及び羊水中の浮遊物を示す３次元画像１２ｃ、を自動的に除去領域と判定し、胎児の手を示す３次元画像１２ａ３を除去領域から除外する操作をする。この処理をすることで除去領域を特定し、この除去領域に基づいて関心領域を示す３次元画像を形成してもよい。胎児の手を示す３次元画像１２ａ３を除去領域から除外する操作は、例えば、以下に示すようにして行うことができる。ステップＳ０３５において、破線で囲まれた胎児の手を示す３次元画像１２ａ３をカーソル２０等で選択し、除去領域から除外する操作指示を行う。
【０１２４】
［超音波診断装置の作用、効果］
この実施形態の超音波診断装置は、３次元の形態領域を構成する領域の体積に基づいて３次元の第１除去領域を特定し、さらに、操作者の操作指示に基づいて３次元の第１除去領域を特定する以外は、第１及び第２の実施形態と同様の構成を有する。そのため、第１及び第２の実施形態と同様な作用、効果を有する。さらに、この実施形態の超音波診断装置は、収集された３次元画像から３次元の除去領域を特定する処理に特徴を有する。
【０１２５】
除去領域判定部６６において除去領域の自動判定をする場合、関心領域が互いに独立した複数の形態領域で構成されているときには、複数の形態領域のうち体積の小さい形態領域が除去領域として指定される。これにより、関心領域に該当する領域が除去領域と指定され、関心領域の一部が欠損した３次元画像が形成される場合があった。具体的には、胎児を示す３次元画像において、胎児の頭及び胴体を示す３次元画像と、胎児の手を示す３次元画像とが、別々に形成される場合、胎児の手を示す３次元画像が除去領域と判定されてしまうことがあった。
【０１２６】
この実施形態の超音波診断装置は、３次元の形態領域を構成する複数の形態領域のうち、所定の体積以下の形態領域を除去領域と判定し、さらに除去領域も手動で設定可能とした。そのため、判定によって関心領域の一部が除去されても、除去領域とされた形態領域を操作部８からの操作指示によって手動で除去領域から除外することができる。つまり、胎児を示す３次元画像において、胎児の手を示す３次元画像が除去領域と判定されても、操作者の操作指示によって胎児の手を示す３次元画像を除去領域から除外することができる。
【０１２７】
また、関心領域が互いに独立した複数の領域で構成される場合、体積の小さい方の形態領域よりも小さな体積を有する形態領域を除去領域と判定し、その後に除去領域を手動で設定することもできる。つまり、胎児を示す３次元画像において、羊水内の浮遊物を示す３次元画像を自動的に除去領域と判定した後に、羊膜等の遮蔽物を示す３次元画像１２ｂを操作者による操作指示によって除去領域と設定する。
【０１２８】
この実施形態の超音波診断装置は、まず、除去領域判定部６６によって除去領域を大まかに設定し、操作部８と除去領域形成部６５とで除去領域の修正操作を行う。そのため、関心領域が互いに独立した複数の形態領域で構成される場合であっても、関心領域の一部が除去領域として設定されたり、除去領域の設定漏れが起きたりすることを少なくすることができる。これにより、除去領域の設定における煩雑さを小さくするとともに、３次元画像に含まれる胎児を示す３次元画像を良好に観測することができる。
【０１２９】
上述の各実施形態において述べた構成は、３次元画像データの収集が時間方向において可能な超音波診断装置に適用することもできる。この場合、超音波診断装置に備えられる画像生成手段は、被検体を超音波で走査することにより得られた画像生成手段は、時間方向に連続的に得られた受信信号に基づいて３次元画像を時相ごとに複数生成し、この３次元画像が互いに平行な断面によって切断された複数の断面像を時相ごとに生成する。また、特定手段は、３次元で表される第１の関心領域及び３次元で表される第２の関心領域に含まれる画像のいずれか一方若しくは両方を、時相ごとに該３次元画像から特定する。
【０１３０】
また、上述の各実施形態において述べた構成は、３次元画像データの収集が可能なＣＴ、ＭＲＩ等の医用画像診断装置にも適用することができる。その場合、超音波プローブ２、送受信部３、信号処理部４、ＤＳＣ５等の構成が、各における画像データ収集をするための構成に置き換えられる。
【０１３１】
また、上述の各実施形態において述べた構成は、輝度値を画素値として処理することもできる。これにより、上述した構成、処理等を、グレースケールの画像だけでなくカラーの画像にも適用することができる。
【０１３２】
また、上述の各実施形態において述べた構成は、超音波プローブ２、送受信部３、信号処理部４、ＤＳＣ５等の構成を、３次元画像データが記憶された記憶部に置き換えた医用画像診断装置としてもよい。この場合、記憶部に記憶された３次元画像データに基づいて、上述したような処理を行うことができる。具体的に、医用画像診断装置は、記憶手段と、画像生成手段と、第１の形態領域形成手段と、第２の形態領域形成手段と、第１の除去領域特定手段と、第１の関心領域形成手段と、特定手段と、表示手段とを備える。記憶手段には、３次元画像が記憶されている。画像生成手段は、３次元画像を互いに平行な断面で切断することで複数の断面像を生成する。第１の形態領域形成手段は、断面像上において、操作者によって指定された点における指定輝度値に基づいて２次元で表される第１の形態領域を複数の断面像上においてそれぞれ形成する。第２の形態領域形成手段は、複数の断面像のうち、隣り合った断面像において互いに対向する２次元で表される第１の形態領域を積み重ねることで、３次元で表される第２の形態領域を形成する。第１の除去領域特定手段は、３次元で表される第１の除去領域を所定条件に基づいて特定する。第１の関心領域形成手段は、３次元で表される第２の形態領域から３次元で表される第１の除去領域を除去して、３次元で表される第１の関心領域を形成する。特定手段は、３次元で表される第１の関心領域に含まれる画像を３次元画像から特定する。表示手段は、特定手段から特定された３次元画像を少なくとも表示する。この場合の記憶部は、ＨＤＤ等の固定記憶装置、クラウドコンピューティングにおける記憶領域等が挙げられる。
【０１３３】
この発明の実施形態を説明したが、上記の実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１３４】
１      超音波診断装置
２      超音波プローブ
３      送受信部
４      信号処理部
５      ＤＳＣ
６      ３次元画像生成部
７      表示部
７ａ    表示画面
８      操作部
９      設定部
１０    断層像生成部
１１    表示制御部
１２    ３次元画像
１３    ２次元の断面像
１４    形態領域
１５    点
１６    非形態領域
１７    輪郭
１８    除去領域
１９    ３次元画像
２０    カーソル
２１    線分
２２    平面
５２    ボクセルデータ生成部
６１    画像生成部
６２    画像特定部
６３    関心領域形成部
６４    形態領域形成部
６５    除去領域形成部
６６    除去領域判定部
９１    形態領域特定部
９２    除去領域設定部
９３    位置情報特定部
１０１  視点情報設定部
１０２  断面方向設定部
【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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