(57)【要約】【課題】トレースラインの設定においてユーザを支援する。【解決手段】連続断層画像７２は、複数の断面の断層画像を順次表示する画像である。断層画像内には、胎盤４２Ｂとそれに接する子宮４３や羊水４５が含まれている。さらに、ユーザによって設定されるマニュアルトレースライン６６も表示される。胎盤４２Ｂの輪郭は、子宮４３との境界部分において不鮮明になる場合がある。連続断層画像７２によって、代表断面を基準として配列された複数の断面の断層画像が順次表示されるため、胎盤４２Ｂの境界付近における微妙な画像変化、例えば境界の内外でスペックルの発生や消滅の傾向が微妙に異なる等を感覚的に読み取ることが可能になる。これにより、胎盤４２Ｂと子宮４３との境界が不明瞭な部分においても、ユーザがその境界を比較的高い精度で見出すことが可能になる。【選択図】図７
2008200097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象組織を含む三次元空間に対して超音波を送受波することによりボリュームデータを得るデータ取得部と、
ボリュームデータで構成される仮想的なデータ空間内において、対象組織に対して、複数の断面で構成される断面セットを設定する断面設定部と、
断面セットに含まれる代表断面に対して、ユーザからの入力に応じて、対象組織の輪郭に対応したマニュアルトレースラインを設定するトレース処理部と、
前記入力のための入力支援画像として、断面セット内において代表断面を基準として配列された複数の断面の断層画像を順次表示する表示処理部と、
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、
前記表示処理部は、前記入力支援画像として順次表示される断層画像内に前記マニュアルトレースラインの画像を合成表示する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】
請求項１に記載の超音波診断装置において、
前記表示処理部は、前記断面セットを構成する複数の断面の配列状態を表した参照画像を表示し、前記入力支援画像において現在表示されている断面の位置を特定するマーカを当該参照画像内に表示する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項４】
請求項３に記載の超音波診断装置において、
前記表示処理部は、前記入力支援画像において利用される複数の断面の配列範囲を示すマーカを前記参照画像内に表示する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項５】
請求項１に記載の超音波診断装置において、
前記入力支援画像に利用される複数の断面の配列範囲および前記入力支援画像として順次表示される断層画像の表示速度は可変設定される、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項６】
対象組織を含む三次元空間に対して超音波を送受波することにより得られるボリュームデータを処理する方法であって、
ボリュームデータで構成される仮想的なデータ空間内において、対象組織に対して、複数の断面で構成される断面セットを設定する断面設定工程と、
断面セットに含まれる代表断面に対して、ユーザからの入力に応じて、対象組織の輪郭に対応したマニュアルトレースラインを設定するトレース処理工程と、
前記入力のための入力支援画像として、断面セット内において代表断面を基準として配列された複数の断面の断層画像を順次表示する表示処理工程と、
を含む、
ことを特徴とするデータ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置およびデータ処理方法に関し、特に、対象組織の輪郭に対応したトレースラインを設定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波ビームを走査して形成される走査面をそれと直交する方向へ走査することにより三次元空間（三次元エコーデータ取込空間）を形成できる。三次元空間内に存在する対象組織を抽出してその体積を演算する方法として従来からDisk Summation法が周知である。この従来方法では、対象組織を横切って整列する複数のスライスデータのそれぞれが断層画像として表示され、各断層画像上で対象組織の輪郭がマニュアルでトレースされ、これにより各スライスデータごとに断面積が求まる。各スライスデータごとに断面積と厚み（断面間隔）を利用して対象組織部分の要素体積が演算される。それらの要素体積を加算することによって対象組織の体積が求まる。
【０００３】
特許文献１には三次元空間内に存在する組織（心腔等）の抽出処理が記載されている。特許文献２には輪郭モデルを利用して組織を抽出することが記載されている。特許文献３にはマニュアルトレース結果を補正する技術が記載されている。特許文献４及び５には組織の体積を演算する技術が記載されている。
【０００４】
また、特許文献６には、輪郭抽出前の対象組織の原画像と、輪郭が抽出され対象組織上に重ねられた画像（輪郭抽出画像）とを交互に切り換えて表示することで、抽出された輪郭が正しいか否かを容易に判断できる旨の技術が記載されている。しかし、その技術は、何らかの方法により抽出された輪郭を対象組織に重ねて輪郭抽出画像を生成することを前提とし、対象組織の画像情報が一致する原画像と輪郭抽出画像を用いて抽出された輪郭が正しいか否かを判断するものである。しかしながら、対象組織の輪郭が不明瞭な場合には、そもそも輪郭を抽出すること自体が困難であり、このような２枚の画像を交互に切り換えるだけでは、輪郭の正否を判定することも困難である。
【０００５】
なお、対象組織の特定または計測に際し、高い精度を維持しつつユーザの負担を軽減することが望まれるが、上記のいずれの文献にも、組織輪郭が不明瞭な部位と明瞭な部位とが混在する場合において、マニュアルトレースと自動トレースのそれぞれの利点を発揮させるための構成は記載されていない。例えば、妊娠後期における子宮内の胎盤に関し、胎盤周囲において子宮に接している領域部分については子宮との間の輝度差が小さく、羊水に接している領域部分については羊水との間の輝度差が大きい。そのような状況において胎盤の輪郭のトレースに当たってユーザの負担を軽減しつつトレースの精度を高めたいという要請がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１５９９９７号公報
【特許文献２】特開２００２−２２４１１６号公報
【特許文献３】特開平１１−１６４８３４号公報
【特許文献４】特開平１０−３０５０３３号公報
【特許文献５】特開２００２−３３０９６８号公報
【特許文献６】特開平１０−１０５６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、断層画像上で、対象組織の輪郭をマニュアルでトレースする場合、輪郭が不明瞭な部分についてはトレースが困難となる。あるいは、輪郭が不明瞭な部分についてはトレースのためにユーザに強いる負担が大きい。そこで、そのような不鮮明な部分について、できるだけ精度良くあるいは短時間でマニュアルトレースを行うことができるように支援することが望まれる。このような要請は、空間的に並んだ全ての断層画像上でマニュアルトレースを行う場合、および、ユーザの負担を考慮して代表となる複数の断層画像上のみでマニュアルトレースを行う場合においても同様に指摘できるものである。
【０００８】
このような状況において、本願発明者は、対象組織の輪郭に対応したトレースラインの設定に関する改良技術について研究開発を重ねてきた。特にトレースの精度とトレースのためのユーザの負担に注目した。
【０００９】
本発明は、その研究開発の過程において成されたものであり、その目的は、トレースラインの設定においてユーザを支援する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の好適な態様である超音波診断装置は、対象組織を含む三次元空間に対して超音波を送受波することによりボリュームデータを得るデータ取得部と、ボリュームデータで構成される仮想的なデータ空間内において、対象組織に対して、複数の断面で構成される断面セットを設定する断面設定部と、断面セットに含まれる代表断面に対して、ユーザからの入力に応じて、対象組織の輪郭に対応したマニュアルトレースラインを設定するトレース処理部と、前記入力のための入力支援画像として、断面セット内において代表断面を基準として配列された複数の断面の断層画像を順次表示する表示処理部と、を有することを特徴とする。
【００１１】
上記態様によれば、データ空間内において、対象組織に対して、複数の断面で構成される断面セットが設定される。この場合には、対象組織の全体がカバーされるように断面セットが設定されることが望ましい。また、断面セットにおいて個々の断面間隔は均等であってもよいし非均等であってもよい。例えば対象組織の形態が大きく変化するような部位に対しては断面密度を高めるようにしてもよい。断面セットが設定されると、少なくとも一つの望ましくは複数の代表断面が決定され、各代表断面上においてマニュアルトレースラインが設定される。全ての断面に対してマニュアルトレースを行うのではなく、代表断面に対してマニュアルトレースを行えばよいので、ユーザの負担を軽減できる。
【００１２】
さらに、上記態様においては、マニュアルトレースを行う際のユーザのための入力支援画像として、代表断面を基準として配列された複数の断面の断層画像が順次表示される。代表断面上において対象組織の輪郭（他の組織との境界）が極めて不明瞭な場合には、代表断面の１枚のみの画像を凝視し続けても、輪郭を認識することは困難である。これに対し、上記態様では、代表断面を基準として配列された複数の断面の断層画像が順次表示されるため、対象組織の境界付近における微妙な画像変化、例えば境界の内外でスペックルの発生や消滅の傾向が微妙に異なる等を感覚的に読み取ることが可能になる。つまり、複数の断面の断層画像を利用した総合的な判断から、対象組織の境界が不明瞭な部分においてもその境界を比較的高い精度で見出すことが可能になる。しかも、入力支援画像は表示処理部によって表示されるため、例えばユーザが代表断面の周辺の複数の断面を探し出す操作や複数の断面を順次表示させる操作などを省略することもできる。つまり、ユーザに強いる負担を軽減させつつ高い精度でマニュアルトレースを行うことが可能になる。
【００１３】
望ましい態様において、前記表示処理部は、前記入力支援画像として順次表示される断層画像内に前記マニュアルトレースラインの画像を合成表示することを特徴とする。
【００１４】
望ましい態様において、前記表示処理部は、前記断面セットを構成する複数の断面の配列状態を表した参照画像を表示し、前記入力支援画像において現在表示されている断面の位置を特定するマーカを当該参照画像内に表示することを特徴とする。
【００１５】
望ましい態様において、前記表示処理部は、前記入力支援画像において利用される複数の断面の配列範囲を示すマーカを前記参照画像内に表示することを特徴とする。
【００１６】
望ましい態様において、前記入力支援画像に利用される複数の断面の配列範囲および前記入力支援画像として順次表示される断層画像の表示速度は可変設定されることを特徴とする。
【００１７】
また上記目的を達成するために、本発明の好適な態様であるデータ処理方法は、対象組織を含む三次元空間に対して超音波を送受波することにより得られるボリュームデータを処理する方法であって、ボリュームデータで構成される仮想的なデータ空間内において、対象組織に対して、複数の断面で構成される断面セットを設定する断面設定工程と、断面セットに含まれる代表断面に対して、ユーザからの入力に応じて、対象組織の輪郭に対応したマニュアルトレースラインを設定するトレース処理工程と、前記入力のための入力支援画像として、断面セット内において代表断面を基準として配列された複数の断面の断層画像を順次表示する表示処理工程と、を含むことを特徴とする。
【００１８】
上記態様のデータ処理方法は、例えば超音波診断装置やコンピュータが実行する。コンピュータが実行する場合には、例えば、上記データ処理方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムが利用される。つまり、コンピュータが当該プログラムを読み取ることによりコンピュータが上記データ処理方法を実行する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、トレースラインの設定においてユーザを支援する技術が提供される。例えば本発明の好適な態様により、入力支援画像が表示され、ユーザに強いる負担を軽減させつつ高い精度でマニュアルトレースを行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１には、本発明に係る超音波診断装置の全体構成がブロック図として示されている。この超音波診断装置は医療の分野において用いられ、特に生体内における対象組織を抽出し、その体積などを演算する機能を有している。対象組織としては、胎盤、悪性腫瘍、胆嚢、甲状腺等を挙げることができる。以下の説明においては、胎盤を対象組織としてそれを抽出する処理が示されている。
【００２２】
図１において、３Ｄプローブ１０は、例えば体表面上に当接して用いられあるいは体腔内に挿入して用いられる超音波送受波器である。本実施形態において、３Ｄプローブ１０は２Ｄアレイ振動子を有している。２Ｄアレイ振動子は第一方向及び第二方向に整列した複数の振動素子によって構成されるものである。２Ｄアレイ振動子により超音波ビームが形成され、その超音波ビームは二次元走査される。これにより三次元空間としての三次元エコーデータ取込空間が形成される。具体的には、その三次元空間は複数の走査面の集合体として構成され、各走査面は超音波ビームを一次元走査することによって構成される。２Ｄアレイ振動子に代えて、１Ｄアレイ振動子を機械的に走査することによって、上記同様の三次元空間を形成することが可能である。
【００２３】
送信部１２は送信ビームフォーマーとして機能する。送信部１２は所定の遅延関係をもって複数の送信信号を上記２Ｄアレイ振動子に対して供給する。これによって送信ビームが形成される。生体内からの反射波は２Ｄアレイ振動子によって受波され、これによってその２Ｄアレイ振動子から複数の受信信号が受信部１４に対して出力される。受信部１４は複数の受信信号に対して整相加算処理を実行し、これによって整相加算後の受信信号（ビームデ−タ）を出力する。その受信信号に対しては所定の信号処理が施され、例えば検波、対数変換処理などが施され、信号処理後の受信信号であるビームデータが３Ｄデータメモリ１６に格納される。
【００２４】
３Ｄデータメモリ１６は、生体内の送受波空間である三次元空間と同様の三次元記憶空間を有している。３Ｄデータメモリ１６の書き込みあるいは読み出しに際して各データに対する座標変換が実行される。本実施形態においては、３Ｄデータメモリ１６の書き込み時に、送受波座標系から記憶空間座標系への座標変換が実行される。これによって、後に説明するようにボリュームデータが構成される。ボリュームデータは、複数の走査面に相当する複数のフレームデータ（スライスデータ）の集合体であり、各フレームデータは複数のビームデータからなるものである。各ビームデータは深さ方向に整列した複数のエコーデータからなるものである。ちなみに、この３Ｄデータメモリ１６以降の各構成については専用ハードウェアとして構成することも可能であるし、例えばコンピュータなどのソフトウェアの機能として実現することも可能である。
【００２５】
三次元画像形成部１８は、３Ｄデータメモリ１６に格納されたボリュームデータに基づいて、例えばボリュームレンダリング法に基づく画像処理を実行し、これによって三次元超音波画像（画像データ）を構成する。その画像データは表示画像形成部２６に送られる。任意断層画像形成部２０は、ユーザによって設定された三次元空間内の任意断面に対応する断層画像（画像データ）を形成するものである。その場合において３Ｄデータメモリ１６内における任意断面に相当するデータアレイが読み出され、それらに基づいて任意断層画像としてのＢモード画像が形成される。その画像データは表示画像形成部２６に送られる。
【００２６】
組織抽出部２２は、以下に詳述する本実施形態特有の画像データ処理を実行するモジュールであり、三次元空間内あるいはボリュームデータ内に存在する対象組織（あるいは対象組織データ）をトレース処理によって抽出するものである。この場合においては、マニュアルトレースと自動トレースとが併用されており、また、それぞれのトレース結果に対する自動修正処理が適用されている。それらについては後に詳述する。抽出された対象組織データは表示画像形成部２６に送られ、対象組織の画像表示に利用される他、本実施形態においては体積演算部２４に送られている。
【００２７】
この体積演算部２４は上述した体積演算法、例えばDisk Summation法により対象組織の体積を求めるモジュールである。すなわち、組織抽出部２２により、対象組織の全体にわたって複数の閉ループとしてのトレースラインが構成されるため、それらのトレースラインに基づいて対象組織の体積を近似的に求めるものである。その場合においては、各閉ループ間すなわち各断面間の距離も利用される。演算された体積値のデータは表示画像形成部２６へ送られる。なお、体積演算部２４は、Average Rotation法などにより対象組織の体積を求めてもよい。
【００２８】
上記の三次元画像形成部１８、任意断層画像形成部２０及び組織抽出部２２等の各モジュールは、ユーザによって選択された動作モードに応じて機能し、表示画像形成部２６にはそれぞれのモードに対応するデータが入力される。表示画像形成部２６は、入力されるデータに対して画像合成処理や色付け処理などの処理を施し、その結果であるデータを表示部２８に出力する。表示部２８には、選択された動作モードに応じて、三次元超音波画像、任意断層画像、抽出された組織の三次元画像、体積値等が表示される。ちなみに、三次元空間全体の三次元画像と対象組織の三次元画像とを合成して表示することも可能である。
【００２９】
制御部３０は、図１に示される各構成の動作制御を行っており、特に入力部３２によってユーザにより設定されたパラメータに基づいて、上述した組織抽出処理及び体積演算の動作を制御している。また、制御部３０は３Ｄデータメモリ１６へのデータ書き込み制御等を担っている。入力部３２は、キーボードやトラックボールなどを有する操作パネルによって構成されるものである。制御部３０はＣＰＵ及び動作プログラムなどによって構成されるものである。単一のＣＰＵが三次元画像処理、任意断層画像形成処理、組織抽出処理及び体積演算を実行するようにしてもよい。
【００３０】
次に、図２以降の各図を参照しつつ対象組織の抽出処理を具体的に説明する。図２にはその全体のプロセスがフローチャートとして示されている。
【００３１】
図２のＳ１０１では、上述した３Ｄプローブを用いてデータが収集される。この場合においては、複数の走査面が形成される。本実施形態における観測対象（対象組織）は、例えば胎盤である。Ｓ１０２では、図１に示した３Ｄデータメモリ上にボリュームデータが構築される。そして、図２のＳ１０３においては、表示部に任意断層画像を表示させながら、その断面の位置を適宜調整することにより、基準断面が設定される。
【００３２】
図３には、ボリュームデータ（三次元データ空間）４４内の胎盤（胎盤のデータ）４２に対して設定された基準断面４６が示されている。この場合においては、対象組織である胎盤４２の全体が断面として表れるように、特に、この断面が最大となるように基準断面４６の位置決めを行うのが望ましい。ただし、後に説明するように断面セットとしての参照断面列（断面セット）が設定されるため、基準断面４６はそのような参照断面列が対象組織である胎盤４２の全体をカバーするように設定されれば充分である。
【００３３】
図２のＳ１０４では、図４に示されるように基準断面に相当する断層画像４６Ａ上において、対象組織である胎盤４２Ｂについて両端の点がユーザにより設定される。両端の点は図４において符号５０，５２で表されている。それらを結ぶ直線が基準線５４である。図４において、符号４３は子宮を示しており、符号４５は羊水を示している。図示されるように胎盤４２Ｂは子宮４３の内壁に接合されており、断層画像４６Ａ上においてその接合部分、すなわち境界部分については輝度差が小さく、境界が不明瞭なものとなっている。なお、図２のＳ１０４では以下に説明する参照断面列を構成する断面の枚数ｍが設定される。
【００３４】
基準線５４が設定されると、図５に示されるように、ボリュームデータ４４によって構成される三次元データ空間に対して参照断面列５６が自動的に生成される。参照断面列５６は、図４に示す基準線５４に直交する複数の断面として構成され、すなわち、それは一方の点５０から他方の点５２までにわたって等間隔あるいは非等間隔で複数の断面を並べたものに相当する。図５に示す参照断面列５６は、複数のマニュアルトレース用参照断面５８と、複数の自動トレース用参照断面６０とで構成される。ここで、マニュアルトレース用参照断面５８は予め定められた枚数だけ形成されており、その枚数はｎである。例えば５〜１０の範囲内にｎの値が定められる。ここのマニュアルトレース用参照断面は代表断面に相当するものであり、その代表断面についてだけマニュアルトレースが行われるので、ユーザの負担を大幅に軽減できる。一方、後に説明するように個々の自動トレース用参照断面６０については補間処理により自動トレースが実行される。
【００３５】
具体的に説明すると、図２のＳ１０５においては選択されたｎ枚の参照断面が画面上に断層画像として表示される。例えば、図５に示したｎ枚の参照断面５８の各々に対応した断層画像が一画面内に並べられて同時に表示される。また、ｎ枚の参照断面５８の各々に対応した断層画像が一枚ずつ表示されてもよい。
【００３６】
図２のＳ１０６では、個々の断層画像に対してマニュアルトレース処理が実行され、すなわち入力部が用いられて画像観察を行いながらユーザにより胎盤の輪郭すなわち境界がトレースされる。そのトレース結果が図６に示されている。符号４２Ｂは胎盤の断面を示し、符号４２Ｃは胎盤の輪郭を表している。その輪郭は子宮４３に接触して不明瞭となっている部分と羊水４５に接触して比較的明瞭になっている部分とを有している。符号６６はマニュアルトレースラインを表しており、閉ループとして輪郭４２Ｃがなぞられている。マニュアルトレースライン６６は子宮４３側の部分６６Ｂと羊水４５側の部分６６Ａを有している。
【００３７】
特に子宮４３側の部分６６Ｂについては、子宮４３と胎盤４２Ｂとの間の輝度差が小さいことなどから境界が不明瞭である。不明瞭な部分であっても人間の視覚判断によりある程度のトレースを行うことが可能であるが、必ずしも容易ではない。そこで、本実施形態においては、ユーザによるマニュアルトレースの操作を支援するために、入力支援画像として、連続断層画像が形成されて表示部へ表示される。
【００３８】
図７は、マニュアルトレースの際に表示される表示画像例１を示している。図７に示す表示画像７０は、例えばDisk Summation法を利用する場合に適している。表示画像７０は、表示画像形成部（図１の符号２６）において形成されて表示部（図１の符号２８）に表示される。表示画像７０は、入力支援画像として機能する連続断層画像７２と、参照画像として機能するインデックス画像７４を含んでいる。
【００３９】
連続断層画像７２は、断面セット内において代表断面を基準として配列された複数の断面の断層画像を順次表示する画像である。つまり、図５に示したｎ枚のマニュアルトレース用参照断面（代表断面）５８のうちの一枚が選択され、選択されたマニュアルトレース用参照断面５８とその近傍に配置された複数の自動トレース用参照断面６０とに対応した複数の断層画像が順次表示される。なお、図７に示すように、順次表示される断層画像内には、胎盤４２Ｂとそれに接する子宮４３や羊水４５が含まれている。さらに、ユーザによって設定されるマニュアルトレースライン６６も表示される。
【００４０】
対象組織である胎盤４２Ｂの輪郭は、特に子宮４３との境界部分において不鮮明になる場合がある。不明瞭な場合には、代表断面の１枚のみの画像を凝視し続けても、輪郭を認識することは困難である。これに対し、本実施形態では、連続断層画像７２によって、代表断面を基準として配列された複数の断面の断層画像が順次表示されるため、胎盤４２Ｂの境界付近における微妙な画像変化、例えば境界の内外でスペックルの発生や消滅の傾向が微妙に異なる等を感覚的に読み取ることが可能になる。つまり、複数の断面の断層画像を利用した総合的な判断から、胎盤４２Ｂと子宮４３との境界が不明瞭な部分においてもその境界を比較的高い精度で見出すことが可能になる。また、連続断層画像７２は、表示画像形成部によって形成されるため、例えばユーザが代表断面の周辺の複数の断面を探し出す操作や複数の断面を順次表示させる操作などを省略することもできる。つまり、ユーザに強いる負担を軽減させつつ、ユーザが連続断層画像７２を見ながら高い精度でマニュアルトレースを行うことが可能になる。
【００４１】
さらに、本実施形態においては、表示画像形成部によってインデックス画像７４が形成される。インデックス画像７４は、断面セットを構成する複数の断面の配列状態を表した画像である。つまり、胎盤４２に対して設定された複数の参照断面列（図５の符号５６）の配列状態を表示している。なお、インデックス画像７４には、ｍ枚の全ての参照断面列が表示されてもよいが、マニュアルトレース用参照断面（代表断面）のみが表示されてもよい。図７においては、インデックス画像７４内に、ＡからＨまでの８枚の代表断面についての配列状態が表示されている。なお、ＡからＨまでの８枚の代表断面のうち、現在マニュアルトレースの対象となっている代表断面Ｃのみが実線で強調表示されており、他の代表断面については破線で表示されている。
【００４２】
また、インデックス画像７４内には、連続断層画像７２において利用される複数の断面の配列範囲を示すマーカが表示される。つまり、図７において、代表断面Ｂと代表断面Ｄの位置に、塗り潰された三角形のマーカが表示されている。これは、代表断面Ｂから代表断面Ｄまでの間に存在する断面が利用されて連続断層画像７２が形成されていることを示している。ちなみに、連続断層画像７２は、代表断面Ｂから代表断面Ｄに向かって複数の断面を順次表示させたものであってもよいし、逆に、代表断面Ｄから代表断面Ｂに向かって複数の断面を順次表示させたものであってもよい。もちろん、代表断面Ｂと代表断面Ｄとの間で複数の断面を往復表示させてもよい。
【００４３】
さらに、インデックス画像７４内には、連続断層画像７２において現在表示されている断面の位置を特定するマーカが表示される。つまり、図７において、代表断面Ｃの近傍に白抜きの三角形のマーカが表示されている。このマーカの位置に対応する断面が現在のところ連続断層画像７２に表示されていることを示しており、断面が順次表示されるに従って、白抜きの三角形のマーカが代表断面Ｂと代表断面Ｄとの間で移動表示される。
【００４４】
なお、連続断層画像７２において利用される複数の断面の配列範囲、つまり塗り潰された三角形のマーカの位置や、連続断層画像７２として順次表示される断面の表示速度、つまり白抜きの三角形のマーカの移動速度は、例えばユーザ操作などに応じて可変設定されることが望ましい。
【００４５】
また、連続断層画像７２を表示させる際に、マニュアルトレースの対象となる断面を透かし表示処理などにより表示し続けてもよい。例えば、図７における代表断面Ｃのマニュアルトレースを行う場合に、連続断層画像７２として、代表断面Ｃの画像を５０パーセントの輝度で静止表示し続け、その代表断面Ｃの画像上に、代表断面Ｂから代表断面Ｄまでの複数の断面の断層画像を５０パーセントの輝度で重ねて順次表示させてもよい。これにより、代表断面Ｃの画像を透かし処理で残しつつ複数の断面を順次表示させた連続断層画像７２を形成することができる。
【００４６】
図８は、マニュアルトレースの際に表示される表示画像例２を示している。図８に示す表示画像７０´は、例えばAverage Rotation法を利用する場合に適している。図７に示した表示画像７０と同様に、図８に示す表示画像７０´は、表示画像形成部（図１の符号２６）において形成されて表示部（図１の符号２８）に表示される。表示画像７０´は、入力支援画像として機能する連続断層画像７２と、参照画像として機能するインデックス画像７４´を含んでいる。なお、連続断層画像７２は、前述（図７）のものと同じであるため、ここでは説明を省略する。
【００４７】
インデックス画像７４´は、断面セットを構成する複数の断面の配列状態を表した画像である。つまり、胎盤４２に対して設定された複数の参照断面列の配列状態を表示している。Average Rotation法においては、一本の軸を中心として平面を回転させるように複数の参照断面列が配列される。インデックス画像７４´には、全ての参照断面列が表示されてもよいが、マニュアルトレース用参照断面（代表断面）のみが表示されてもよい。図８においては、インデックス画像７４´内に、ＡからＦまでの６枚の代表断面についての配列状態が表示されている。なお、ＡからＦまでの６枚の代表断面のうち、現在マニュアルトレースの対象となっている代表断面Ｃのみが実線で強調表示されており、他の代表断面については破線で表示されている。
【００４８】
また、インデックス画像７４´内には、連続断層画像７２において利用される複数の断面の配列範囲を示すマーカが表示される。つまり、図８において、代表断面Ｂと代表断面Ｄの位置に、塗り潰された三角形のマーカが表示されている。これは、代表断面Ｂから代表断面Ｄまでの間に存在する断面が利用されて連続断層画像７２が形成されていることを示している。また、インデックス画像７４´内には、連続断層画像７２において現在表示されている断面の位置を特定するマーカが表示される。つまり、図８において、代表断面Ｃの近傍に白抜きの三角形のマーカが表示されている。このマーカの位置に対応する断面が現在のところ連続断層画像７２に表示されていることを示しており、断面が順次表示されるに従って、白抜きの三角形のマーカが代表断面Ｂと代表断面Ｄとの間で円周に沿って移動表示される。
【００４９】
図９は、本実施形態におけるマニュアルトレース処理を説明するためのフローチャートである。図９のフローチャートは図２のＳ１０６における具体的な処理内容に相当する。
【００５０】
図２のＳ１０５においてｎ枚の参照断面（代表断面）が画面上に断層画像として表示されると、図９のＳ９０１において、ユーザは、例えば表示された断層画像を見ながら、マニュアルトレースを行う代表断面を指定する。次に、Ｓ９０２において、ユーザは、指定した代表断面を基準として、連続断層画像（図７の符号７２）に利用される複数の断面の開始面と終了面を指定する。
【００５１】
具体的には、例えば、図７のインデックス画像７４を見ながら、ユーザが、インデックス画像７４内の塗り潰された三角形のマーカの位置をスライドさせて開始面と終了面を指定する。なお、開始面と終了面は、指定された代表断面（例えば代表断面Ｃ）の左右両隣の代表断面（例えば代表断面Ｂ，Ｄ）に自動設定（デフォルト設定）されてもよい。ちなみに、指定された代表断面が端面（例えば代表断面Ａ）の場合には、当該代表断面自身を開始面とし、その隣の代表断面（例えば代表断面Ｂ）を終了面とする。
【００５２】
開始面と終了面が指定されると、図９のＳ９０３において、連続断層画像（図７の符号７２）の連続表示が開始され、また、Ｓ９０４において、その連続表示が停止される。ユーザは、Ｓ９０３からＳ９０４の間において連続表示される連続断層画像を見ながら、対象組織である胎盤（図７の符号４２Ｂ）の境界を確認し、そして、Ｓ９０５において胎盤の境界をマニュアルトレースする。なお、連続表示を停止させずに、連続表示を継続した状態でマニュアルトレースを実行してもよい。
【００５３】
マニュアルトレースが実行されると、図９のＳ９０６において、連続断層画像（図７の符号７２）上にマニュアルトレースライン６６を合成した画像の表示が開始され、Ｓ９０７においてその画像の表示が停止される。ユーザは、Ｓ９０６からＳ９０７の間において連続表示される連続断層画像とそれに合成されたマニュアルトレースラインを見ながら、マニュアルトレースラインが適切であったか否かを確認する。
【００５４】
マニュアルトレースラインが適切でなければ、Ｓ９０８からＳ９１０へ進んでマニュアルトレースラインの修正が行われ、再びＳ９０６へ戻り、修正後のマニュアルトレースラインが確認される。
【００５５】
マニュアルトレースラインが適切であれば、Ｓ９０８においてマニュアルトレースが確定され、これによりＳ９０１において指定された代表断面のトレースが終了する。さらに、Ｓ９０９において、全ての代表断面についてのマニュアルトレースが終了したか否かが確認され、終了していなければ再びＳ９０１に戻り、残りの代表断面が指定されて、Ｓ９０２以降の処理が再び実行される。Ｓ９０９において、全ての代表断面についてのマニュアルトレースが終了したことが確認されると、図９のフローチャートが終了し、図２のＳ１０７へ進む。
【００５６】
図２に戻り、Ｓ１０７では、マニュアルトレースラインの自動的な修正処理が実行される。この修正処理は各マニュアルトレースラインごとに行われ、すなわち代表断面としてのマニュアルトレース用参照断面ごとに実行される。例えば、マニュアルトレースライン上の個々のポイントごとにその周辺に対してエッジ検出処理が実行され、エッジが検出されたポイントについてはエッジ上の位置に当該ポイントをシフトさせる位置修正処理が実行される。ただし、エッジが検出されないような場合にはマニュアルトレース結果がそのまま保存される。これにより、例えば、図６に示される羊水４５側のライン部分６６Ａについては輪郭４２Ｃに沿って忠実にトレースした自動トレースライン部分に修正され、その一方、子宮４３側の部分については輝度差があまりないため自動トレースを行わずに、マニュアルトレースライン部分６８Ｂとして元の形状が保存される。
【００５７】
図２のＳ１０８では、図５に示した複数の自動トレース用参照断面６０について自動トレース処理が実行される。この場合においては、図１０に示されるように、複数のマニュアルトレース用参照断面５８上に形成された複数の修正済みマニュアルトレースラインとしての複合トレースラインが基準とされ、それらを基礎として補間処理を行うことにより、複数の閉ループを面状に繋ぎ合わせたものとしてトレース面７２が構成される。この場合、完全なる三次元的な曲面を定義する必要はないが、少なくとも個々の自動トレース用参照断面６０について補完トレースラインが定義できるように補間処理を実行する。
【００５８】
図２のＳ１０９においては、自動トレース用参照断面の補完トレースラインを修正する処理が実行される。具体的には、Ｓ１０７における処理と同様に、羊水に接しているライン部分について自動的なトレース修正処理が施され、その一方で子宮に接している部分については補完によるトレース結果がそのまま保存、尊重され、部分的に補間トレースラインが修正される。このような処理は個々の自動トレース用参照断面について実行される。
【００５９】
以上の処理を行うと、図１０に示されるように、対象組織としての胎盤全体をその形態に沿って包み込んだ自動修正後のトレース面７２を定義することができ、当該トレース面７２は具体的には複数の閉ループすなわち複数のトレースラインからなるものである。それらのトレースラインは、上述した複数の複合トレースライン（自動修正後のマニュアルトレースライン）及び複数の自動修正後の自動トレースラインからなるものである。
【００６０】
そこで、図２のＳ１１０において体積演算部（図１の符号２４）は、Disk Summation法などに基づいて胎盤の体積を求める。すなわち、図１０に示すように、胎盤の全体にわたって複数の閉ループとしてのトレースラインが構成されるため、それらのトレースラインに基づいて胎盤の体積を近似的に求めるものである。その場合においては、各閉ループ間すなわち各断面間の距離も利用される。
【００６１】
演算された体積値のデータは表示画像形成部（図１の符号２６）へ送られ、図２のＳ１１１においては、抽出された組織の三次元画像が表示され、また演算された体積値が画面上に表示される。
【００６２】
上記実施形態においては、基準断面の設定、両端点の指定、代表断面数の指定、また断面セット全体の個数等についてユーザによって設定が行われていたが、それらの全部あるいは一部を自動的に設定するようにしてもよい。また状況に応じて自動的にそれらの値を可変するようにしてもよい。上記実施形態において、複数の断面は基本的には互いに均等間隔に設定されるが、例えば組織の形態変化が激しい部位などについては断面の間隔を小さくし、すなわち密に断面を設定し、それ以外の部位においては断面の間隔を大きくし、すなわち粗に断面を設定するようにしてもよい。また、自動トレース及びトレースラインの修正方法としては従来から提案されている各種の手法を適用することが可能である。
【００６３】
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。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る超音波診断装置の実施形態を示すブロック図である。
【図２】対象組織の抽出処理を説明するためのフローチャートである。
【図３】ボリュームデータに対する基準断面の設定を説明するための図である。
【図４】断層画像上における基準線の設定を説明するための図である。
【図５】ボリュームデータに対して形成された参照断面列を示す図である。
【図６】マニュアルトレースラインを説明するための図である。
【図７】マニュアルトレースの際に表示される表示画像例１を示す図である。
【図８】マニュアルトレースの際に表示される表示画像例２を示す図である。
【図９】マニュアルトレース処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】複数のトレースラインからなるトレース面を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０  ３Ｄプローブ、１２  送信部、１４  受信部、１６  ３Ｄデータメモリ、１８  三次元画像形成部、２０  任意断層画像形成部、２２  組織抽出部、２４  体積演算部、２６  表示画像形成部。
【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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