(57)【要約】【課題】物体表面の抽出が適切に行われているか否かを確認することができる超音波診断装置を提供する。【解決手段】３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する断面位置設定手段と、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する表面位置抽出手段により抽出された該表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する陰影付加手段と、断面位置設定手段により位置を設定された断面エコーデータと陰影付加手段により陰影を付加された該表面エコーデータより３次元画像を合成して表示する手段を備え、前記陰影付加手段は臓器表面色にて該表面エコーデータに陰影を付加する。【選択図】図１
2005329256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体へ超音波を送受波し、得られた３次元領域のエコーデータを格納する３次元エコーデータ記憶手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する断面位置設定手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する表面位置抽出手段と、
前記表面位置抽出手段により抽出された該表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する陰影付加手段と、
前記断面位置設定手段により位置を設定された断面エコーデータと、前記陰影付加手段により陰影を付加された該表面エコーデータより３次元画像を合成する合成手段と、
前記合成手段により合成された該３次元画像を表示する表示手段と、
を備え、
前記陰影付加手段は、臓器表面色にて該表面エコーデータに陰影を付加することを特徴とする超音波画像診断装置。
【請求項２】
生体へ超音波を送受波し、得られた３次元領域のエコーデータを格納する３次元エコーデータ記憶手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する断面位置設定手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する表面位置抽出手段と、
前記表面位置抽出手段により抽出された該表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する陰影付加手段と、
前記断面位置設定手段により位置を設定された断面エコーデータと、前記陰影付加手段により陰影を付加された該表面エコーデータより３次元画像を合成する合成手段と、
前記合成手段により合成された該３次元画像を表示する表示手段と、
を備え、
前記陰影付加手段は、該表面エコーデータの表示色を指定する表示色指定手段を設け、前記表示色指定手段が指定した該表示色にて該表面エコーデータに陰影を付加することを特徴とする超音波画像診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は生体への超音波の送受により３次元画像を得る超音波画像診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、特開平６−３０９３７号公報等で開示されている装置のようにスパイラルスキャン等の３次元スキャンを行いながら、生体内へ超音波を送受波して被検部位のエコーデータを取り込み、生体内の被検部位を３次元表示する超音波診断装置が提案されている。
【０００３】
このうち、特開平７−４７０６６号公報、特開平４−２７９１５６号公報では、医療診断に必要な生体のエコーデータが本来有する階調性を保持しつつ、生体の立体的な形状を表現するために、エコーデータを３次元表示し、遠近やグローシェーディング等で陰影付けされた体腔表面の表面画像データと合成する装置が開示されている。
【０００４】
この中で、特開平７−４７０６６号公報で開示されている装置は、モニタの表示画面を４分割し、トラックボール等で断面位置を設定することにより、対話的に所望の断面を設定できる。
【０００５】
また、特開平４−２７９１５８号公報で開示されている装置は、視線上のしきい値処理により臓器表面を自動的に抽出する。更に、表面を立体的に表現するために表面を着色して色相変化により遠近感を表現する。
【０００６】
さらに、特開平７−４７０６６号公報、特開平４−２７９１５８号公報で開示されている装置では、３次元画像中の表面画像データの表示色は遠近や立体的な形状のみから付けられており、光学像で見える臓器本来の色とは関連性がないものであった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特開平４−２７９１５６号公報で開示されている装置では、しきい値処理を施し、ある輝度より大きいか否かを判断するだけで表面を抽出しているため、臓器外に存在するノイズを臓器表面と誤って抽出してしまう可能性があるという問題点があった。
【０００８】
そこで、本発明の第１の目的は、ノイズ等に邪魔されることなく、所望の物体表面を正確に表現することができる超音波診断装置を提供することにある。
【０００９】
また、特開平４−２７９１５６号公報で開示されている装置では、表面抽出が適切に行われたか否かを確認することができないという問題点があった。
【００１０】
そこで、本発明の第２の目的は、物体表面の抽出が適切に行われているか否かを確認することができる超音波診断装置を提供することを目的とする。
【００１１】
また、特開平４−２７９１５６号公報で開示されている装置では、表面抽出が適切でない箇所を修正することができないという問題点があった。
【００１２】
そこで、本発明の第３の目的は、物体表面の抽出が適切でない箇所を修正することができる超音波診断装置を提供することにある。
【００１３】
また、特開平７−４７０６６号公報で開示されている装置では、切断線の交線位置を設定することのみにより断面位置を設定するよう構成されており、切断線に平行な断面でしか断面を設定することができない。そのため、管腔軸に垂直な断層像上で例えば右下など斜めの位置に存在する病変の位置では断面が観察できず、病変の深達度を診断できないという問題点があった。
【００１４】
そこで、本発明の第４の目的は、断層像上で、いかなる位置に病変が存在しても断面を適切に設定でき、病変の深達度を診断できる超音波診断装置を提供することにある。
【００１５】
また、特開平７−４７０６６号公報で開示されている装置では、４分割したモニターの表示画面に切断線を表示するだけで断面を表現しているため、この４分割した画面から３次元画像として表示される部分と表示されない部分の区別、対応関係がわかりにくいという問題点があった。
【００１６】
そこで、本発明の第５の目的は、断層像上で、３次元画像として表示される部分と表示されない部分の区別、対応関係がわかりやすく断面を設定できる超音波診断装置を提供することにある。
【００１７】
また、特開平７−４７０６６号公報で開示されている装置では、シェーディングの際の光線角度を変更することができず、形状によっては立体的に表現できないという問題点があった。
【００１８】
そこで、本発明の第６の目的は、所望の物体表面をより立体的に表現し、かつ、光線角度をより直感的、解剖学的に理解しやすく設定できる超音波画像診断装置を提供することにある。
【００１９】
また、特開平７−４７０６６号公報で開示されている装置では、視線方向を指示する手段が無い。そのため、病変など関心領域がよく見えるように、３次元画像の視線方向を変更して、２次元再投影した後も関心領域がよく見えない場合があり、所望の３次元画像を得るまで多数回の再投影を必要とするという問題点があった。
【００２０】
そこで、本発明の第７の目的は、病変など関心領域がよく見えるように、視線角度をより簡単に設定できる超音波診断装置を提供することにある。
【００２１】
また、医師がエコーデータで病変の深達度など進行の具合いを判断し、表面画像データで病変の形状等について内視鏡をはじめとする光学像との対比を行う際、特開平７−４７０６６号公報で開示されている装置では、３次元表示された画像データ、及び表面画像データが共にグレースケールで表示されているため、３次元画像の各部位が生体のエコーの階調を保持している画像データなのか、形状等の立体的な情報を陰影として付加されている表面画像データなのか、術者には区別がつきにくいという問題点があった。
【００２２】
さらに、特開平７−４７０６６号公報、特開平４−２７９１５６号公報で開示されている装置では、３次元画像中の表面画像データの表示色は遠近や立体的な形状のみからつけられており、光学像で見える臓器本来の色とは関連性がないため、体腔内のどの部位の３次元画像を観察しているか、術者以外の者には判断がつきにくいという問題点があった。
【００２３】
そこで、本発明の第８の目的は、エコーデータと表面画像データの区別がつき易い超音波画像診断装置を提供することにある。
【００２４】
さらに、本発明の第９の目的は、表面画像データの表示色を光学像で見える臓器本来の色と関連付け、より実物らしい３次元画像を観察できる超音波画像診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記第１の目的を達成するために、以下の（１）の構成にしている。  
（１）生体へ超音波を送受波し、得られた３次元領域のエコーデータを格納する３次元エコーデータ記憶手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する断面位置設定手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する表面位置抽出手段と、
前記表面位置抽出手段により抽出された該表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する陰影付加手段と、
前記断面位置設定手段により位置を設定された断面エコーデータと、前記陰影付加手段により陰影を付加された該表面エコーデータより３次元画像を合成する合成手段と、
前記合成手段により合成された該３次元画像を表示する表示手段と、
を設けた超音波画像診断装置において、
前記表面位置抽出手段が、該３次元エコーデータ内において、スキャンライン開始点よりスキャンライン上を遠方にスキャンし、或るしきい値より輝度値の大きい点が所定の距離以上連続したランのうち、該スキャンライン開始点に最も近いランを抽出するラン抽出手段を設けたことを特徴とする。
【００２６】
上記構成によれば、断面位置設定手段は、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する。  
表面位置抽出手段は、ラン抽出手段が３次元エコーデータ内において、スキャンライン開始点よりスキャンライン上を遠方にスキャンし、或るしきい値より輝度値の大きい点が所定の距離以上連続したランのうち、スキャンライン開始点に最も近いランを抽出することで、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する。  
陰影付加手段は、表面位置抽出手段により抽出された表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する。  
合成手段は、断面エコーデータと表面エコーデータより３次元画像を合成する。表示手段は、３次元画像を表示する。
【００２７】
また、上記第２の目的を達成するために、以下の（２）或いは（３）の構成にしている。  
（２）生体へ超音波を送受波し、３次元領域内の連続した複数の超音波断層像を得る超音波プローブと、
前記超音波プローブにより得られた連続した複数の該超音波断層像からなる３次元領域のエコーデータを格納する３次元エコーデータ記憶手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する断面位置設定手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する表面位置抽出手段と、
前記表面位置抽出手段により抽出された該表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する陰影付加手段と、
前記断面位置設定手段により位置が設定された断面エコーデータと、前記陰影付加手段により陰影を付加された該表面エコーデータより３次元画像を合成する合成手段と、
前記合成手段により合成された該３次元画像を表示する表示手段と、
を設けた超音波画像診断装置において、
前記表面位置抽出手段が、連続した複数の該超音波断層像の全て、もしくは特定の超音波断層像に、抽出した該物体表面位置を境界として重畳する境界重畳手段を設けたことを特徴とする。
【００２８】
上記構成によれば、断面位置設定手段は、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する。  
表面位置抽出手段は、境界重畳手段が、連続した複数の超音波断層像の全て、もしくは特定の超音波断層像に、抽出した物体表面位置を境界として重畳し、抽出位置を使用者が確認しながら、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する。    陰影付加手段は、表面位置抽出手段により抽出された表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する。  
合成手段は、断面エコーデータと表面エコーデータより３次元画像を合成する。表示手段は、３次元画像を表示する。
【００２９】
（３）生体へ超音波を送受波し、得られた３次元領域のエコーデータを格納する３次元エコーデータ記憶手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する断面位置設定手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する表面位置抽出手段と、
前記表面位置抽出手段により抽出された該表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する陰影付加手段と、
前記断面位置設定手段により位置が設定された断面エコーデータと、前記陰影付加手段により陰影を付加された該表面エコーデータより３次元画像を合成する合成手段と、
前記合成手段により合成された該３次元画像を表示する表示手段と、
を設けた超音波画像診断装置において、
前記表面位置抽出手段が、該３次元エコーデータ内のエコーデータから生成される向きの異なる複数の断層像を構築する断層像構築手段と、
前記断層像構築手段により構築される該断層像に、抽出した該物体表面位置を境界として重畳する境界重畳手段とを設けたことを特徴とする。
【００３０】
上記構成によれば、断面位置設定手段は、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する。  
表面位置抽出手段は、断層像構築手段が、３次元エコーデータ内のエコーデータから生成される向きの異なる複数の断層像を構築し、境界重畳手段が断層像構築手段により構築される断層像に、抽出した物体表面位置を境界として重畳し、抽出位置を使用者が確認しながら、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する。  陰影付加手段は、表面位置抽出手段により抽出された表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する。  
合成手段は、断面エコーデータと表面エコーデータより３次元画像を合成する。表示手段は３次元画像を表示する。
【００３１】
また、上記第３の目的を達成するために、以下の（４）或いは（５）の構成にしている。  
（４）（２）又は（３）の超音波画像診断装置において、前記表面位置抽出手段が、前記境界重畳手段が重畳した該境界を修正する境界修正手段を設け、前記境界修正手段により修正された該境界により抽出する該物体表面位置を修正することを特徴とする。  
上記構成によれば、断面位置設定手段は、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する。  
表面位置抽出手段は、境界修正手段が、前記境界重畳手段が重畳した該境界を修正し、境界修正手段により修正された境界により抽出する物体表面位置を修正することで、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を適切に抽出する。  
陰影付加手段は、表面位置抽出手段により抽出された表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する。  
合成手段は、断面エコーデータと表面エコーデータより３次元画像を合成する。表示手段は、３次元画像を表示する。
【００３２】
（５）（４）の超音波画像診断装置において、
前記表面位置抽出手段が、該３次元エコーデータ内において、スキャンライン開始点よりスキャンライン上を遠方にスキャンし、或るしきい値より輝度値の大きい点が所定の距離以上連続したランのうち、該スキャンライン開始点に最も近いランを抽出するラン抽出手段を設け、
前記境界修正手段が、修正すべき境界が存在するスキャンラインを指定する修正スキャンライン指定手段を設け、
前記修正スキャンライン指定手段により指定された該スキャンライン上で、前記ラン抽出手段が抽出したランの次に、該スキャンライン開始点に近いランを抽出することを特徴とする。
【００３３】
上記構成によれば、表面位置抽出手段は、ラン抽出手段が３次元エコーデータ内において、スキャンライン開始点よりスキャンライン上を遠方にスキャンし、或るしきい値より輝度値が大きい点が所定の距離以上連続したランのうち、スキャンライン開始点に最も近いランを抽出することで、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する。  境界修正手段は、修正スキャンライン指定手段が修正すべき境界が存在するスキャンラインを指定し、修正スキャンライン指定手段により指定されたスキャンライン上で、ラン抽出手段が抽出したランの次に、スキャンライン開始点に近いランを抽出することで、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を適切に抽出する。
【００３４】
また、上記第４の目的を達成するために、以下の（６）の構成にしている。  （６）生体へ超音波を送受波し、得られた３次元領域のエコーデータを格納する３次元エコーデータ記憶手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する断面位置設定手段と、
前記断面位置設定手段により位置が設定された断面エコーデータを用いて３次元画像を構築する合成手段と、
前記合成手段により合成された該３次元画像を表示する表示手段と、
を設けた超音波画像診断装置において、
前記断面位置設定手段が、該３次元エコーデータ内のエコーデータから生成される向きの異なる複数の断層像を構築する断層像構築手段と、
前記断層像構築手段により構築された複数の該断層像内で、断面位置を示す切断線を移動する切断線移動手段と、
前記断層像構築手段により構築された複数の該断層像のうち、特定の断層像を回転させる断層像回転手段と、
を設け、前記断層像構築手段により構築された複数の該断層像のうち、特定の該断層像以外の断層像を、前記断層像回転手段によるこの特定の該断層像の回転に連動して変更することを特徴とする。
【００３５】
上記構成によれば、断面位置設定手段は、断層像構築手段が、該３次元エコーデータ内のエコーデータから生成される向きの異なる複数の断層像を構築し、
切断線移動手段が、断層像構築手段により構築された複数の断層像内で、断面超音波を示す切断線を移動し、断層像回転手段が、断層像構築手段により構築された複数の断層像のうち、特定の断層像を回転させ、断層像構築手段により構築された複数の断層像のうち、特定の断層像以外の断層像を、断層像回転手段によるこの特定の断層像の回転に連動して変更することで、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する。  
合成手段は、断面位置設定手段により位置が設定された断面エコーデータを用いて３次元画像を構築する。表示手段は、３次元画像を表示する。
【００３６】
また、上記第５の目的を達成するために、以下の（７）又は（８）の構成にしている。  
（７）生体へ超音波を送受波し、得られた３次元領域のエコーデータを格納する３次元エコーデータ記憶手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する断面位置設定手段と、
前記断面位置設定手段により位置が設定された断面エコーデータを用いて３次元画像を構築する合成手段と、
前記合成手段により合成された該３次元画像を表示する表示手段と、
を設けた超音波画像診断装置において、
前記断面位置設定手段が、該３次元エコーデータ内のエコーデータから生成される向きの異なる複数の断層像を構築する断層像構築手段と、
前記断層像構築手段により構築された複数の該断層像内で、断面位置を示す切断線を移動する切断線移動手段と、
を設け、前記断層像構築手段が、前記合成手段により該３次元画像として合成されるエコーデータと、それ以外のエコーデータを異なる態様の表示にするマスク手段を設けたことを特徴とする。
【００３７】
上記構成によれば、断面位置設定手段は、断層像構築手段が、３次元エコーデータ内のエコーデータから生成される向きの異なる複数の断層像を構築し、切断線移動手段が、断層像構築手段により構築された複数の断層像内で、断面位置を示す切断線を移動し、マスク手段が、合成手段により３次元画像として構築されるエコーデータと、それ以外のエコーデータを異なる態様の表示にすることで、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する。  
合成手段は、断面位置設定手段により位置を設定された断面エコーデータを用いて３次元画像を構築する。  
表示手段は、３次元画像を表示する。
【００３８】
（８）（７）の超音波画像診断装置において、前記マスク手段が、前記合成手段が該３次元画像として合成するためのエコーデータと、それ以外のエコーデータを異なる態様の表示にするか同様の表示にするかを指定する表示態様指定手段を設けたことを特徴とする。  
上記構成によれば、表示態様指定手段が、合成手段が３次元画像として合成するためのエコーデータと、それ以外のエコーデータを異なる態様の表示にするか同様の表示にするかを指定する。
【００３９】
また、上記第６の目的を達成するために、以下の（９）又は（１０）の構成にしている。  
（９）生体へ超音波を送受波し、得られた３次元領域のエコーデータを格納する３次元エコーデータ記憶手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する断面位置設定手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する表面位置抽出手段と、
前記表面位置抽出手段により抽出された該表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する陰影付加手段と、
前記断面位置設定手段により位置が設定された断面エコーデータと、前記陰影付加手段により陰影を付加された該表面エコーデータより３次元画像を合成する合成手段と、
前記合成手段により合成された該３次元画像を表示する表示手段と、
を設けたことを超音波画像診断装置において、
前記陰影付加手段が、陰影付加のための光線角度を、生体管腔軸、もしくは超音波プローブ挿入軸を座標軸とする座標系での角度として設定する光線角度設定手段を設け、前記表示手段が、該生体管腔軸、もしくは該超音波プローブ挿入軸を座標軸とする座標系での該光線角度を表示したことを特徴とする。
【００４０】
上記構成によれば、断面位置設定手段は、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する。  
表面位置抽出手段は、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する。  
陰影付加手段は、光線角度設定手段が、陰影付加のための光線角度を、生体管腔軸、もしくは超音波プローブ挿入軸を座標軸とする座標系での角度として設定し、表示手段が、３次元画像を表示し、生体管腔軸、もしくは該超音波プローブ挿入軸を座標軸とする座標系での光線角度を表示することで、表面位置抽出手段により抽出された表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する。  
合成手段は、断面エコーデータと表面エコーデータより３次元画像を合成する。表示手段は、３次元画像を表示する。
【００４１】
（１０）（９）の超音波画像診断装置において、前記表示手段が、該光線角度を立体的に表示したことを特徴とする。 
上記構成によれば、表示手段は、光線角度を立体的に表示する。
【００４２】
また、上記第７の目的を達成するために、以下の（１１）の構成にしている。（１１）生体へ超音波を送受波し、得られた３次元領域のエコーデータを格納する３次元エコーデータ記憶手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する断面位置設定手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する表面位置抽出手段と、
前記表面位置抽出手段により抽出された該表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する陰影付加手段と、
前記断面位置設定手段により位置が設定された断面エコーデータと、前記陰影付加手段により陰影を付加された該表面エコーデータより３次元画像を合成する合成手段と、
前記合成手段により合成された該３次元画像を表示する表示手段と、
を設けた超音波画像診断装置において、
前記断面位置設定手段により位置が設定された断面エコーデータと、前記表面位置抽出手段により位置を抽出された表面エコーデータの座標を変換する座標変換手段と、
前記座標変換手段が、該３次元画像を表示する際の視線方向がなす視線角度を、生体管腔軸、もしくは超音波プローブ挿入軸を座標軸とする座標系での角度として設定する視線角度設定手段と、
を設け、前記表示手段が、該生体管腔軸、もしくは該超音波プローブ挿入軸を座標軸とする座標系での該視線角度を表示したことを特徴とする。
【００４３】
上記構成によれば、断面位置設定手段は、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する。  
表面位置抽出手段は、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する。  
陰影付加手段は、表面位置抽出手段により抽出された表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する。  
座標変換手段は、視線角度設定手段が、３次元画像を表示する際の視線方向がなす視線角度を、生体管腔軸、もしくは超音波プローブ挿入軸を座標軸とする座標系での角度として設定し、表示手段が、生体管腔軸、もしくは超音波プローブ挿入軸を座標軸とする座標系での視線角度を表示することで、断面位置設定手段により位置を設定された断面エコーデータと、表面位置抽出手段により位置を抽出された表面エコーデータの座標を変換する。  
合成手段は、断面エコーデータと表面エコーデータより３次元画像を合成する。表示手段は、３次元画像を表示する。
【００４４】
また、上記第８の目的を達成するために、以下の（１２）の構成にしている。（１２）生体へ超音波を送受波し、得られた３次元領域のエコーデータを格納する３次元エコーデータ記憶手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する断面位置設定手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する表面位置抽出手段と、
前記表面位置抽出手段により抽出された該表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する陰影付加手段と、
前記断面位置設定手段により位置を設定された断面エコーデータと、前記陰影付加手段により陰影を付加された該表面エコーデータより３次元画像を合成する合成手段と、
前記合成手段により合成された該３次元画像を表示する表示手段と、
を設けた超音波画像診断装置において、
前記合成手段が、該３次元画像に該断面エコーデータと該表面エコーデータの境界線を断面表面境界線として重畳する断面表面境界重畳手段を設け、
前記表示手段が、前記断面表面境界重畳手段が該断面表面境界線を重畳した該３次元画像を表示することを特徴とする。
【００４５】
上記構成によれば、断面位置設定手段は、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する。  
表面位置抽出手段は、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する。  
陰影付加手段は、表面位置抽出手段により抽出された表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する。  
合成手段は、断面エコーデータと表面エコーデータより３次元画像を合成し、断面表面境界重畳手段が、３次元画像に断面エコーデータと表面エコーデータの境界線を断面表面境界線として重畳する。  
表示手段は、断面表面境重畳手段が断面表面境界線を重畳した３次元画像を表示する。
【００４６】
また、上記第１の目的を達成するために、以下の（１３）の構成にしている。（１３）（１）の超音波画像診断装置において、
該スキャンライン開始点の位置を指定するスキャンライン開始点指定手段を設けたことを特徴とする。
【００４７】
上記構成によれば、断面位置設定手段は、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する。
【００４８】
表面位置抽出手段は、スキャンライン開始点指定手段が、スキャンライン開始点の位置を指定した後、ラン抽出手段が、３次元エコーデータ内において、指定されたスキャンライン開始点よりスキャンライン上を遠方にスキャンし、或るしきい値より輝度値の大きい点が所定の距離以上連続したランのうち、スキャンライン開始点に最も近いランを抽出することで、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する。  
陰影付加手段は、表面位置抽出手段により抽出された表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する。  
合成手段は、断面エコーデータと表面エコーデータより３次元画像を合成する。  
表示手段は、３次元画像を表示する。
【００４９】
また、上記第９の目的を達成するために、以下の（１４）の構成にしている。（１４）生体へ超音波を送受波し、得られた３次元領域のエコーデータを格納する３次元エコーデータ記憶手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する断面位置設定手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する表面位置抽出手段と、
前記表面位置抽出手段により抽出された該表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する陰影付加手段と、
前記断面位置設定手段により位置を設定された断面エコーデータと、前記陰影付加手段により陰影を付加された該表面エコーデータより３次元画像を合成する合成手段と、
前記合成手段により合成された該３次元画像を表示する表示手段と、
を設けた超音波画像診断装置において、
前記陰影付加手段が、臓器表面色にて、該表面エコーデータに陰影を付加すること、を特徴とする。
【００５０】
上記構成によれば、断面位置設定手段は、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する。  
表面位置抽出手段は、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する。  
陰影付加手段は、表面位置抽出手段により抽出された表面位置が示す表面エコーデータに、臓器表面色にて陰影を付加する。  
合成手段は、断面エコーデータと表面エコーデータより３次元画像を合成する。  
表示手段は、３次元画像を表示する。
【００５１】
また、上記第８の目的を達成するために、以下の（１５）の構成にしている。（１５）生体へ超音波を送受波し、得られた３次元領域のエコーデータを格納する３次元エコーデータ記憶手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する断面位置設定手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する表面位置抽出手段と、
前記表面位置抽出手段により抽出された該表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する陰影付加手段と、
前記断面位置設定手段により位置を設定された断面エコーデータと、前記陰影付加手段により陰影を付加された該表面エコーデータより３次元画像を合成する合成手段と、
前記合成手段により合成された該３次元画像を表示する表示手段と、
を設けた超音波画像診断装置において、
前記陰影付加手段が、
該表面エコーデータの表示色を指定する表示色指定手段を設け、
前記表示色指定手段が指定した該表示色にて、該表面エコーデータに陰影を付加することを特徴とする。
【００５２】
上記構成によれば、断面位置設定手段は、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する。  
表面位置抽出手段は、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する。  
陰影付加手段は、表示色指定手段が、表面エコーデータの表示色を指定し、表示色指定手段が指定した表示色にて、表面エコーデータに陰影を付加する。  
合成手段は、断面エコーデータと表面エコーデータより３次元画像を合成する。  
表示手段は、３次元画像を表示する。
【００５３】
また、上記第１の目的を達成するために、以下の（１６）の構成にしている。（１６）生体へ超音波を送受波し、得られた連続した複数の該超音波断層像からなる３次元領域のエコーデータを格納する３次元エコーデータ記憶手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する断面位置設定手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する表面位置抽出手段と、
前記表面位置抽出手段により抽出された該表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する陰影付加手段と、
前記断面位置設定手段により位置を設定された断面エコーデータと、前記陰影付加手段により陰影を付加された該表面エコーデータより３次元画像を合成する合成手段と、
前記合成手段により合成された該３次元画像を表示する表示手段と、
を設けた超音波画像診断装置において、
前記表面位置抽出手段が、
複数の該超音波断層像のうち特定の断層像上で、所望の物体表面位置を指定する表面位置指定手段と、
前記表面位置指定手段により指定された、表面位置の輝度値の勾配値を算出する第１の勾配値算出手段と、
複数の該超音波断層像のうち、該特定の断層像以外の断層像上の、該第１の勾配値が算出された点から特定の範囲内で、輝度値の勾配値を算出する第２の勾配値算出手段と、
前記第１の勾配値算出手段と前記第２の勾配値算出手段により算出された該勾配値を比較することにより、前記表面位置指定手段が該物体表面位置を指定した断層像とは異なる断層像上で物体表面位置を特定する表面位置特定手段と、
を有することを特徴とする。
【００５４】
上記構成によれば、断面位置設定手段は、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する。  
表面位置抽出手段は、この表面位置抽出手段を構成する表面位置指定手段が、複数の超音波断層像のうち特定の断層像上で、所望の物体表面位置を指定し、
第１の勾配値算出手段が、表面位置指定手段により指定された、表面位置の輝度値の勾配値を算出し、
第２の勾配値算出手段が、複数の超音波断層像のうち、この特定の断層像以外の断層像上の、第１の勾配値が算出された点から特定の範囲内で、輝度値の勾配値を算出し、
表面位置特定手段が、第１の勾配値算出手段と第２の勾配値算出手段により算出された勾配値を比較することにより、表面位置指定手段が物体表面位置を指定した断層像とは異なる断層像上で物体表面位置を特定することで、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する。  
陰影付加手段は、表面位置抽出手段により抽出された表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する。  
合成手段は、断面エコーデータと表面エコーデータより３次元画像を合成する。  
表示手段は、３次元画像を表示する。
【００５５】
また、上記第１の目的を達成するために、以下の（１７）の構成にしている。（１７）生体へ超音波を送受波し、得られた連続した複数の該超音波断層像からなる３次元領域のエコーデータを格納する３次元エコーデータ記憶手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する断面位置設定手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する表面位置抽出手段と、
前記表面位置抽出手段により抽出された該表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する陰影付加手段と、
前記断面位置設定手段により位置を設定された断面エコーデータと、前記陰影付加手段により陰影を付加された該表面エコーデータより３次元画像を合成する合成手段と、
前記合成手段により合成された該３次元画像を表示する表示手段と、
を設けた超音波画像診断装置において、
前記表面位置抽出手段が、
連続した複数の該超音波断層像上で、順次、所望の物体表面位置を自動的にトレースする表面トレース手段を設けたことを特徴とする。
【００５６】
上記構成によれば、断面位置設定手段は、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する。  
表面位置抽出手段は、表面トレース手段が、連続した複数の該超音波断層像上で、順次、所望の物体表面位置を自動的にトレースすることで、
３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する。  
陰影付加手段は、表面位置抽出手段により抽出された表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する。  
合成手段は、断面エコーデータと表面エコーデータより３次元画像を合成する。  
表示手段は、３次元画像を表示する。
【００５７】
また、上記第１の目的を達成するために、以下の（１８）の構成にしている。（１８）（１７）の超音波画像診断装置において、
前記表面トレース手段が、所望の物体表面位置を探索するための円弧上で、該表面位置を輝度値の変化点として探索する輝度変化点探索手段を設け、該変化点を、改めて該円弧の中心として置き直すことで、順次、所望の物体表面位置をトレースすることを特徴とする。  
上記構成によれば、表面トレース手段は、輝度値変化点探索手段が、表面位置を探索するための円弧上で、表面位置を輝度値の変化点として探索し、該変化点を、改めて該円弧の中心として置き直すことで、順次、表面位置をトレースする。
【００５８】
また、上記第１の目的を達成するために、以下の（１９）の構成にしている。（１９）（１７）、（１８）の超音波画像診断装置において、
前記表面位置抽出手段が、該超音波断層像上でトレースするトレース開始点を指定するトレース開始点指定手段を設けたことを特徴とする。  
上記構成によれば、表面位置抽出手段は、トレース開始点指定手段が、超音波断層像上でトレースするトレース開始点を指定し、表面トレース手段が、連続した複数の該超音波断層像上で、順次、所望の物体表面位置を自動的にトレースすることで、３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の物体表面を抽出する。
【００５９】
また、上記第１の目的を達成するために、以下の（２０）の構成にしている。（２０）（１７）、（１８）、（１９）の超音波画像診断装置において、
前記表面位置抽出手段が、該３次元エコーデータ内のエコーデータから生成される向きの異なる複数の断層像を構築する断層像構築手段を設け、
前記トレース開始点指定手段が、前記断層像構築手段が構築する連続した複数の該超音波断層像とは向きの異なる該断層像上で、該トレース開始点を指定することを特徴とする。
【００６０】
上記構成によれば、表面位置抽出手段は、この表面位置抽出手段を構成する断層像構築手段が、３次元エコーデータ内のエコーデータから生成される向きの異なる複数の断層像を構築し、
トレース開始点指定手段は、断層像構築手段が構築する連続した複数の超音波断層像とは向きの異なる断層像上で、トレース開始点を指定し、
トレースを行うことで３次元エコーデータ記憶手段に記憶された３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する。
【発明の効果】
【００６１】
本発明によれば、物体表面の抽出が適切に行われているか否かを確認することができる超音波診断装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。  
（第１の実施の形態）
図１から図１６は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は本発明の第１の実施の形態の超音波画像診断装置の構成を示すブロック図、図２はＣＰＵと画像処理プロセッサが行う画像処理の内容を示すフローチャート図、図３は図２における断面位置の設定の詳細な内容を示すフローチャート図、図４は４つの断面位置での超音波画像の具体例を示す図、図５は表面位置の抽出を行わない簡易３次元画像を示す図、図６は図４において、図５の断面として現れない部分をハッチングで示した図、図７は視線方向の設定用の子画面を示す図、図８は図７の角度の空間的な説明図、図９は図２における表面の位置の抽出の処理内容の詳細を示すフローチャート図、図１０は表面の位置を抽出するスキャン開始点からのスキャンの様子を示す説明図、図１１は陰影付加の処理内容の詳細を示すフローチャート図、図１２は陰影付加の処理の説明図、図１３は光線方向の設定値を示す設定用子画面を示す図、図１４は図１３の角度の空間的な説明図、図１５は３次元画像における４枚の断面の非表示部分をハッチングで示した図、図１６は最終的に構築される３次元画像を示す図である。
【００６３】
図１に示すように、本実施の形態の超音波画像診断装置１は、超音波の送受信及びリアルタイムのエコー画像の表示を行う超音波観測部２と、この超音波観測部２で得られたエコーデータを基に３次元画像表示のための画像処理を行う画像処理部３とを備えている。また、超音波を送受波する超音波振動子（トランスデューサー）を体腔内へ挿入し、超音波振動子のスパイラルスキャンが行えるような手段を備えた超音波プローブ４、及びこの超音波プローブ４を駆動する駆動部５が超音波観測部２に接続されている。
【００６４】
超音波観測部２は、駆動部５に対して超音波を送受信部する送受信部６と、送受信部６で取り込まれたエコー信号をデジタルのエコーデータに変換するＡ／Ｄコンバータ７と、Ａ／Ｄコンバータ７で変換されたエコデータを記憶するフレームメモリ８と、フレームメモリ８に格納されたエコーデータを所望のテレビジョン方式の画像データに変換するデジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣと略記）９と、ＤＳＣ９の出力のデジタル画像信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ１０と、Ｄ／Ａコンバータ１０の出力画像信号を入力してリアルタイムのエコー画像の表示を行うモニタ１１と、駆動部５、送受信部６、Ａ／Ｄコンバータ７、フレームメモリ８等の各部の制御を行うシステムコントローラ１２とを備えて構成されている。
【００６５】
画像処理部３は、画像処理などの制御を行うＣＰＵ１３と、各画像処理結果のデータなどを記憶する主記憶装置１４と、システムコントローラ１２との命令の送受を行う制御部１５と、超音波観測部２からの連続した音線データを連続した複数の２次元画像データに変換する極座標変換部１６と、極座標変換部１６で変換された画像データなどを記憶する画像データ記憶装置１７と、表面位置抽出、陰影付加、合成、座標変換などの各種画像処理を高速に行うための画像処理プロセッサ１８と、処理プログラム及びバックアップデータなどの情報を記憶するハードディスク等からなる第１の外部記憶装置１９と、第１の外部記憶装置１９のバックアップを行うための光磁気ディスク等からなる第２の外部記憶装置２０と、キーボード等の操作用端末２１と、画像処理後のデータを一時記憶するフレームバッファ２２と、フレームバッファ２２の出力画像信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ２３と、Ｄ／Ａコンバータ２３の出力画像信号を入力して画像処理後の３次元画像の表示を行う３次元画像処理用モニタ２４と、３次元画像処理用モニタ２３の表示面に設けられ、画像表示領域の設定等の入力を行うカバー状のタッチパネル２５とを備えて構成されている。
【００６６】
上記操作用端末２１の操作面にはマスク切換えキー２１ａと簡易３次元構築キー２１ｂが備えられている。また、タッチパネル２５が備えられているため、使用者が３次元画像処理用モニタ２３上を指でタッチした点を、ＣＰＵ１３が認識できるように構成されている。画像処理部３の各部はデータ転送バス２６を介して接続され、画像データ等の受け渡しが行われるようになっている。
【００６７】
本実施の形態では後述するように表面位置の抽出手段を有し、この表面位置の抽出手段は超音波観測部２から出力される３次元エコーデータ内に対し、スキャンライン開始点よりスキャンライン上を遠方にスキャンし、表面抽出のために設定した或るしきい値より輝度値の大きい点が所定の距離以上連続したランのうち、ノイズ等によるものを除去する閾値を越え、該スキャンライン開始点に最も近いランを抽出するようにしてノイズ等による誤抽出を防止して臓器等の対象物の表面を正確に抽出し、その抽出された位置を合成して対象物の表面に対応する正確な３次元画像を表示できるようにしていることが大きな特徴となっている。
【００６８】
以下、超音波観測部２の作用を説明する。  
超音波観測を行う際には、超音波プローブ４を体腔内に挿入し、システムコントローラ１２の制御に基づき、送受信部６及び駆動部５によって、超音波プローブ４内の超音波振動子をスパイラル状に駆動して生体内へ超音波を送受波することによって、体腔内の３次元領域のエコーデータが取り込まれるようになっている。
【００６９】
例えば、超音波プローブ４の駆動部５に内蔵され、雌ネジに螺合した雄ネジの後端に取り付けたモータを回転させて、超音波プローブ４の軸方向に沿って配置されたこの雄ネジの先端に取り付けた超音波振動子を回転駆動して、超音波プローブ４の軸方向（長手方向）に垂直な方向に超音波を放射状に送波すると共に、音響インピーダンスの変化部分で反射された反射超音波（エコー信号）を受信する。また、回転と共に、雄ネジのピッチ分づつ、回転軸の軸方向にリニア状に走査することにより、（つまりスパイラル走査による）３次元領域に対するエコー信号を得る。このエコー信号はＡ／Ｄコンバータ７でデジタル信号に変換されてエコーデータとなる。
【００７０】
得られたエコーデータ、は、フレームメモリ８に格納され、ＤＳＣ９、Ｄ／Ａコンバータ１０を経てモニタ１１にリアルタイムのエコー画像（超音波観測画像）として表示される。また、同時に、Ａ／Ｄコンバータ７の後段からデジタル信号として連続した１次元のエコーデータ（音線データ）の形で画像処理部３へ送られるようになっている。なお、このとき、２次元画像データの画像サイズや画像間の距離などの付帯データも同時に画像処理部３へ送られる。
【００７１】
次に、画像処理部３の作用を説明する。  
超音波プローブ４の体腔内でのスパイラルスキャンにより得られ、超音波観測部２から画像処理部３へ送られた音線データは、極座標変換部１６により、画像データに変換される。そして、画像データ記憶装置１７は、画像データを付帯データと併せて、連続した複数の２次元画像として取り込まれた順に書き込む。
【００７２】
画像データ記憶装置１７は、３次元エコーデータ記憶手段として機能する。画像処理プロセッサ１８は、この画像データ記憶装置１７へ記憶された画像データ及び付帯データを基に、表面位置抽出、陰影付加、合成、座標変換などの画像処理を行う。
【００７３】
そして、処理結果の画像データはフレームバッファ２２へ送られて一時記憶され、Ｄ／Ａコンバータ２３を経て３次元画像処理用モニタ２４へ送出される。その後、３次元画像処理用モニタ２４上にエコーデータを基にした３次元画像が表示される。
【００７４】
前述の画像処理プロセッサ１８による各画像処理の過程はＣＰＵ１３によって制御されるようになっている。  
以下、ＣＰＵ１３と画像処理プロセッサ１８が行う画像処理の詳細を図２のフローチャート及び図３から図１６が示す処理過程の説明図を参照しながら説明する。
【００７５】
図２に示すステップＳ１では、画像データ記憶装置１７に格納されている３次元領域の画像データを付帯データと共に読み出す。また、図２に示すステップＳ２では、断面位置を設定する。
【００７６】
以下、このステップＳ２の詳細を説明する。  
図３は、ステップＳ２の具体例の詳細な内容を示すフローチャートである。図４は３次元画像処理用モニタ２４に３次元表示されるときの断層像構築手段により構築される複数、具体的には４枚の断面（断面エコーデータ）を示しており、梨地模様で示す部分が病変部等の関心領域３１である。
【００７７】
この断面はステップＳ１で画像データ記憶装置１７から読み出された画像データを用いて３次元画像処理用モニタ２４上に表示される。図１６では、この４枚の断面を適当に設定して最終的に構築される３次元画像を示しており、図４の断面Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは図１６の断面Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対応している（図４は実際には以下で説明するように図１６の状態から病変部を含む断面となるように図１６の断面Ａ等を平行移動とか、回転した後の断面に相当する）。
【００７８】
即ち、断面Ｃは断面Ａ、Ｄに対し垂直で、図４に示す切断線＋を含む断面、断面Ｂは同様に図４に示す切断線×を含む断面である。また、断面Ａは断面Ｂ、Ｃに対し垂直で図４に示す切断線△を含む断面、断面Ｄは同様に図４に示す切断線□を含む断面である。
【００７９】
図１６において、ｚ軸は後述するように超音波プローブ４の挿入軸（超音波プローブ４の長手方向）に設定されるので、このｚ軸に垂直で互いに平行な断面ＡとＤをラジアル面、ｚ軸に平行な断面ＢとＣをリニア面として説明する。    この場合、断面Ａをラジアル走査の前側の面としてラジアル前、断面Ｄをラジアル走査の後側の面としてラジアル後と記す。また、図１６に示すようにｙ軸を上方向に設定して３次元表示を行う場合に対応させて、断面Ｂをリニア横、断面Ｃをリニア上と記す。
【００８０】
図４で点線で示されている切断線、操作中の断面の枠線などは、白黒のグレースケールで表示されている断面と区別しやすいように黄色等で着色して区別し易いように表示されるようにしている。
【００８１】
図３に示すステップＳ２１では、使用者は、タッチパネル２５を介し、病変部等の関心領域３１が断面Ａに表示されるよう、図４の断面Ｂ（つまりリニア横）の△カーソルを指でタッチし、△カーソルを矢印の方向（図４では左右方向）にスライドさせる。すると、連動して切断線△が移動し、この切断線△による断面Ａ（ラジアル前）に関心領域３１が表示されるようになる。  
このように、断層像構築手段或いは断層像構築機能は断面位置を示す切断線を移動する切断線移動手段或いは切断線移動機能を備えている。
【００８２】
図３に示すステップＳ２２では、使用者は関心領域３１が適切な向きになるよう、断面Ａを回転させる。具体的には、図４の断面Ａにおける符号Ｋで示した一点を指でタッチし、指を矢印方向に動かす。すると、連動して断面Ａの画像全体が符号０で示されている断面Ａの中心点を中心にして矢印の方向へ回転する。図４の断面Ａでは関心領域３１が真下に来るよう設定している。つまり、断層像を回転する断層像回転手段或いは断層像回転機能を有する。
【００８３】
図３に示すステップＳ２３では、関心領域３１上に切断線＋或いは×が来るよう、切断線＋、×を移動する。移動の方法は△カーソルのときと同様である。すると、断面Ｂ或いは断面Ｃに関心領域３１が表示される。図４では切断線×を移動した場合を示している。  
図３に示すステップＳ２４では、関心領域３１が切断線△と□の間に含まれるよう、切断線△、□を移動する。
【００８４】
こうして、図１６に示される３次元画像の断面位置設定が完了する。  
上述のように断層像構築手段（機能）が構築した向きの異なる複数の断層像のうち特定の断層像上で、切断線移動手段が断面位置を示す切断線を移動し、断層像回転手段が断層像を回転し、特定の断層像以外の断層像が連動して変更されるので、断層像上で、いかなる位置に病変部が存在しても病変部を通るように断面を設定でき、病変の深達度等を診断できるようにしている。
【００８５】
ところで、このステップＳ２での断面位置設定が終了したあと、使用者が簡易３次元構築キー２１ｂを押すと、使用者への参考のため図５に示すような表面位置抽出を行わない簡易３次元画像が構築され、３次元画像処理用モニタ２４上に表示される。
【００８６】
また、以下のように断層像上で、３次元画像として表示される部分と表示されない部分との区別及び対応関係が分かり易いように断面を設定或いは表示できるようにマスク手段或いは表示態様の指定手段を設けている。
【００８７】
図６では、図４で示されている断面のうち、図５に示す簡易３次元画像の断面として現れない部分をハッチングで示している。使用者が操作用端末２１上のマスク切り換えキー２１ａを押すと、このハッチングされた部分を、ハッチングされていない部分より暗く表示して、図６の３次元斜視表示とそれに対応する各断面との対応とか、各断面との相互の対応関係等が分かりやすくなるようにしている。更にもう一度マスク切り換えキー２１ａを押すと、図４で示されている元の表示に戻る。また、ハッチングされた部分を暗く表示させたまま、上述のステップＳ２１からステップＳ２４までの処理を行うこともできる。
【００８８】
このようにマスク切り換えキー２１ａを操作して表示形態の指定或いは選択を行うことにより、３次元画像を合成するためのエコーデータと、それ以外のエコーデータ（３次元画像として実際には表示されないエコーデータ）とを異なる態様の表示にするか同様の表示にするかを指定する表示態様の指定手段を設けている。
【００８９】
図２に示すステップＳ３では、視線方向の設定を行う。  
以下、このステップＳ３の詳細を説明する。
【００９０】
ステップＳ３では現在の視線方向の設定値が図７に示す様な設定用子画面として３次元画像処理用モニタ２４上に表示される。図８は、図７で示す角度θ、φとの空間的な関係を説明する図であり、座標軸０−ｘｙｚは画像データ内に取ってある。このとき、ｚ軸は生体管腔軸の方向である。
【００９１】
本実施の形態では、超音波プローブ４が生体管腔軸に沿って体腔内に挿入されるため、超音波プローブ４の挿入軸の方向にｚ軸をとるものとする。なお、本実施の形態では、特に設定を変更しなくとも体腔内が斜め方向から立体的に表現されるよう、角度θ、φにデフォルト値として４５°が設定されている。
【００９２】
使用者は、タッチパネル２５を介し、視線方向を所望の方向に変更できるよう、符号Ｅで示した子画面上の一点を指でタッチし、符号Ｏで示した子画面の中心に対し、円周方向にスライドさせる。すると、線分ＯＥが移動し、連動して視線角度θが変更され、設定される。このように座標変換手段としての極座標変換部１６は極座標の変換を行う。また、角度φについても、指でタッチする点がｘ′に変わるほかは操作方法は同じである。
【００９３】
なお、図８で示される表示も設定用子画面として、図７で示される設定用子画面に連動して３次元画像処理用モニタ２４上に表示される。そして、図１６に示される３次元画像の視線方向の設定を行う。  
このように本実施の形態では、座標変換手段が、断面エコーデータと表面エコーデータの座標を変換し、視線角度設定手段が、３次元画像を表示する際の視線方向がなす視線角度を、生体管腔軸、もしくは超音波プローブ挿入軸を座標軸とする座標系での角度として設定し、表示手段が、生体管腔軸、もしくは該超音波プローブ挿入軸を座標軸とする座標系での視線角度を表示するようにして、３次元画像の視線角度をより簡単に設定できるようにしている。また、直感的、解剖学的に理解しやすくなるようにしている。
【００９４】
図２に示すステップＳ４では、臓器等の対象物の表面の位置を抽出する。以下、このステップＳ４の詳細を説明する。
【００９５】
図９は、ステップＳ４の詳細な内容を示すフローチャートである。図１０は、表面の位置を抽出するスキャンライン開始点Ｏからのスキャンの様子を説明する図である。なお、ステップＳ４１１からステップＳ４２８までは、表面位置の抽出を自動抽出で行う自動抽出ルーチン、ステップＳ４２９からステップ４４２までは自動検出された境界を表示、修正する表示／修正ルーチンである。  
以下に自動抽出ルーチンについて、その詳細な内容を説明する。この自動抽出ルーチンはノイズ等による表面の誤抽出を防止して、表面位置に対応するランを抽出するラン抽出手段を有する。
【００９６】
図９に示すステップＳ４１１では画像データを平滑化する。この平滑化を行う処理単位は、超音波プローブ４の超音波振動子がスキャンする際の超音波の分解能に対し最適になるよう、可変にする。
【００９７】
図９に示すステップＳ４１２では画像データに、表面抽出のためのしきい値処理を施す。そして、しきい値以下の輝度値をもつ点は輝度値を０で置き換えられるようにする。
【００９８】
図９に示す次のステップＳ４１３では、上記しきい値以上の点同士がつながったもの（ラン）のうち、これ以下の長さのランはノイズと判定するべきだというしきい値の長さを、変数ｒｕｎ０に代入する。この入力は操作用端末２１を介して行われる。
【００９９】
図９に示すステップＳ４１４では変数ｉに０を代入する。この変数ｉは画像データ記憶装置１７に画像データとして書き込まれた、連続した複数の２次元画像のうち、現在処理すべき２次元画像の番号を示す（このため、画像ｉと略記する場合がある）。本実施の形態では、５０枚の連続した２次元画像の全てを処理するものとし、
０≦ｉ≦４９
とする。なお、全ての画像に対して処理を行うものに限定されるものでなく、特定の画像のみに対して行うような場合も含む。
【０１００】
図９に示すステップＳ４１５では変数ｓに０を代入する。この変数ｓは表面の位置を抽出するために、スキャンライン開始点より遠方側に発せられるスキャンラインのうち、現在処理すべきスキャンラインを示す（このため、スキャンラインｓと略記する場合がある）。本実施の形態では、例えば１０°間隔で放射状に３６本のスキャンラインを発するものとし、
０≦ｓ≦３５
とする。なお、この間隔の場合には抽出される境界は点状となるが、この間隔を小さくするなどすれば抽出される境界は殆ど線状となり、本実施の形態はこのような場合も含む。
【０１０１】
図９に示すステップＳ４１６では、スキャンライン開始点の座標を処理点アドレスに設定する。処理点アドレスは、ｘアドレスとｙアドレスからなり、現在処理中の点のｘ座標とｙ座標を示す。本実施の形態では、スキャンライン開始点は各２次元画像の中心にとることにする。図１０では開始点を点Ｏとして示してある。
【０１０２】
図９に示すステップＳ４１７では、変数ｒｕｎに０を代入する。変数ｒｕｎは、ランの長さを計るために用いる。  
図９に示すステップＳ４１８では、処理点アドレスをスキャンラインｓ上の次の点のアドレスに移す。
【０１０３】
図９に示すステップＳ４１９では、処理点アドレスで示される点の輝度値が、ステップＳ４１２で行われたしきい値処理のしきい値より大きいか小さいかを判断する。大きければステップＳ４２０へ、小さければステップＳ４１７へジャンプする。
【０１０４】
図９に示すステップＳ４２０では、１次元配列変数ｐのｒｕｎ番目の変数ｐ（ｒｕｎ）に処理点アドレスのｘアドレスを代入し、１次元配列変数ｑのｒｕｎ番目の変数ｑ（ｒｕｎ）に処理点アドレスのｙアドレスを代入する。  
図９に示すステップＳ４２１では、変数ｒｕｎに１を加算する。
【０１０５】
図９に示すステップＳ４２２では、変数ｒｕｎがｒｕｎ０と一致するか否かを判断する。一致すればステップＳ４２３へ、一致しなければステップＳ４１８へジャンプする。
【０１０６】
図９に示すステップＳ４２３では、２次元配列変数Ｘ（ｓ，ｉ）にｐ（ｒｕｎ−ｒｕｎ０）を代入し、２次元配列変数Ｙ（ｓ，ｉ）にｑ（ｒｕｎ−ｒｕｎ０）を代入する。こうして、しきい値より輝度値の大きい点が距離ｒｕｎ０以上連続したランのうち、スキャンライン開始点に最も近いランの座標をＸ（ｓ，ｉ）、Ｙ（ｓ，ｉ）として抽出する。
【０１０７】
図９に示すステップＳ４２４では、Ｘ（ｓ，ｉ）、Ｙ（ｓ，ｉ）を画像データ記憶装置１７に出力する。即ち、ステップＳ４２４では、図１０に示された点Ｍのアドレスを画像データ記憶装置１７に書き込む。  
図９に示すステップＳ４２５では、変数ｓに１を加算する。即ち、処理を行うスキャンラインを隣のスキャンラインへ移す。
【０１０８】
図９に示すステップＳ４２６では、変数ｓが３５＋１と一致するか否か判断する。即ち、２次元画像ｉ中で最後のスキャンラインの処理が終ったか否かを判断する。一致すればステップＳ４２７へ、一致しなければステップＳ４１６へジャンプする。
【０１０９】
図９に示すステップＳ４２７では、変数ｉに１を加算する。即ち、処理を行う２次元画像を隣の２次元画像へ移す。
【０１１０】
図９に示すステップＳ４２８では、ｉが４９＋１と一致するか否かを判断する。即ち、画像データ記憶装置１７へ書き込まれた２次元画像の中で最後の２次元画像の処理が終わったか否か判断する。一致すればステップＳ４２９へ、一致しなければステップＳ４１５へジャンプする。
【０１１１】
こうして、自動抽出ルーチンでは、全ての２次元画像上の全てのスキャンラインについて、体腔の表面、すなわち境界と認識された点の座標が画像データ記憶装置１７へ書き込まれる。
【０１１２】
この自動抽出ルーティンにより、ノイズ等による表面の誤抽出の殆どを解消することができる。本実施の形態ではさらに、この自動抽出ルーティンによっても排除できないで、誤抽出してしまった境界を修正する境界修正手段或いは境界修正機能を有し、かつ修正された境界を表示する表示／修正ルーチンを設けている。  
従って、境界修正機能で物体表面位置を修正するので、物体表面の抽出が適切でない箇所を修正してノイズ等の誤抽出をさらに軽減して正確な３次元画像を表示することができるようにしている。
【０１１３】
以下に表示／修正ルーチンについて詳細を説明する。  
図９に示すステップＳ４２９では、０≦ｉ≦４９、０≦ｓ≦３５となる全ての整数ｉ、ｓについて、Ｘ（ｓ，ｉ）、Ｙ（ｓ，ｉ）を読み出す。即ち、画像データ記憶装置１７から境界と認識された点の座標を読み出す。
【０１１４】
図９に示すステップＳ４３０では、しきい値処理された各２次元画像に対し、Ｘ（ｓ，ｉ）、Ｙ（ｓ，ｉ）で座標が示される境界点を重畳する。つまり、物体表面の抽出が適切に行われたか否かを確認できるように、境界重畳手段或いは境界重畳機能を有し、この境界重畳機能により各２次元画像に対し、抽出した表面に対応する座標位置Ｘ（ｓ，ｉ）、Ｙ（ｓ，ｉ）を点状に重畳する。
【０１１５】
図９に示すステップＳ４３１では、境界点が重畳された２次元画像を３次元画像処理用モニタ２４上に一覧表示する。  
図９に示すステップＳ４３２では、修正するべき２次元画像ｉ０と、修正するべきスキャンラインｓ０を指定する。
【０１１６】
図１０ではこの点が点Ｍ（Ｘ（ｓ０，ｉ０）、Ｙ（ｓ０，ｉ０））として示されている。この点は、体腔内の残渣、またはノイズ等により、スキャンライン開始点Ｏから見て、境界として抽出すべき点より手前に誤抽出してしまった点である。また、指定の方法は、タッチパネル２５を介し、このスキャンラインの近傍を指でタッチすることにより指定する。なお、図１０上では一般の画像ｉの画像上で、修正すべき画像ｉ０の説明を図示している関係上ｉとｉ０とが混在した表示となっている（図１０上では、ｉ０がｉ、ｓ０がｓ＋２の場合となる）。
【０１１７】
図９に示すステップＳ４３３では、スキャンラインｓ０上で、点Ｍ（Ｘ（ｓ０，ｉ０）、Ｙ（ｓ０，ｉ０））のランの遠方側の端点の座標を処理点アドレスに設定する。図１０ではこの点をＮで示している。  
図９に示すステップＳ４３４からステップＳ４３９までは、ステップＳ４１７からステップＳ４２２までと基本的に処理が同じなので、説明を省略する。
【０１１８】
図９に示すステップＳ４４０では、２次元配列変数Ｘ（ｓ０，ｉ０）にｐ（ｒｕｎ−ｒｕｎ０）を代入し、２次元配列変数Ｙ（ｓ０，ｉ０）にｑ（ｒｕｎ−ｒｕｎ０）を代入する。そして、誤抽出した点の次に、スキャンライン開始点に近いランの座標を改めてＸ（ｓ０，ｉ０）、Ｙ（ｓ０，ｉ０）として抽出する。
【０１１９】
このようにして、しきい値より輝度値の大きい点が距離ｒｕｎ０以上連続したランのうち、誤抽出した点の次に、スキャンライン開始点に近いランの座標をＸ（ｓ０，ｉ０）、Ｙ（ｓ０，ｉ０）として抽出する。図１０ではこの点をＭ′（Ｘ（ｓ０，ｉ０）、Ｙ（ｓ０，ｉ０））で示している。
【０１２０】
図９に示すステップＳ４４１ではＸ（ｓ０，ｉ０）、Ｙ（ｓ０，ｉ０）を画像データ記憶装置１７に出力し、上書きする。つまり、図１０に示す点Ｍ（Ｘ（ｓ０，ｉ０）、Ｙ（ｓ０，ｉ０））を点Ｍ′（Ｘ（ｓ０，ｉ０）、Ｙ（ｓ０，ｉ０））に修正し、ノイズ等による誤抽出された点Ｍ（Ｘ（ｓ０，ｉ０）、Ｙ（ｓ０，ｉ０））を修正する。
【０１２１】
図９に示すステップＳ４４２では、３次元画像処理用モニタ２４上には、まだ修正が必要か否かメッセージが出力され、使用者は操作用端末２１を介して応答する。修正が必要な場合は、ステップＳ４３２へジャンプし、修正が不必要な場合は図２で示すステップＳ５へ移る。
【０１２２】
こうして、表示／修正ルーチンでは、体腔内の残渣、またはノイズ等により、誤抽出してしまった点を修正する。  
図２に示すステップＳ５では、ステップＳ４で抽出された表面に陰影を付加する。  
以下、このステップＳ５の詳細な処理内容を説明する。
【０１２３】
図１１は、ステップＳ５の詳細な処理内容のフローチャートを示す。図１２は、陰影を付加する処理を説明する図である。
【０１２４】
図１１に示すステップＳ５１１では、画像データをモデリングする。本実施の形態では、ステップＳ４で境界（体腔の表面）として抽出された点から、ポリゴンと称する複数の多角形を仮定する。
【０１２５】
図１２では、このポリゴンのうちの二つの、ステップＳ４で抽出された点Ｍs 、Ｍs + 1 、Ｍ′s 、Ｍ′s + 1 を頂点とする二つの三角形、△Ｍs Ｍs + 1 Ｍ′s と△Ｍs + 1 Ｍ′s Ｍ′s + 1 で表している。ここで、スキャンライン開始点０と点Ｍs 、Ｍs + 1 は２次元画像ｉ上の点、スキャンライン開始点０′と点Ｍ′s 、Ｍ′s + 1 は２次元画像ｉ＋１上の点である。また、点Ｍs とＭ′s 、点Ｍs + 1 とＭ′s + 1 は互いにスキャンラインの番号が同じである。４点の座標は以下の通りである。
【０１２６】
Ｍs         （Ｘ（ｓ，ｉ），Ｙ（ｓ，ｉ））
Ｍs + 1     （Ｘ（ｓ＋１，ｉ），Ｙ（ｓ＋１，ｉ））
Ｍ′s       （Ｘ（ｓ，ｉ＋１），Ｙ（ｓ，ｉ＋１））
Ｍ′s + 1   （Ｘ（ｓ＋１，ｉ＋１），Ｙ（ｓ＋１，ｉ＋１））
このステップＳ５１１では、頂点の座標値より各ポリゴンの法線ベクトルを算出する。図１２では、各ポリゴンの法線ベクトルをＶs 、Ｖ′s として示している。
【０１２７】
図１１に示すステップＳ５１２では、ステップＳ３で設定された視線方向に対応して、各ポリゴン頂点の座標を座標変換する。このとき、同時に各ポリゴンの法線ベクトルも変換する。
【０１２８】
図１１に示すステップＳ５１３では、各ポリゴンに陰面処理を施す。即ち、視線に対して、ポリゴンの陰になっているポリゴンを消去する。  
図１１に示すステップＳ５１４では、光線方向の設定を行う。つまり、光線方向（光線角度）を設定する光線角度設定手段或いは光線角度設定機能を備えている。
【０１２９】
ステップＳ５１４では現在の光線方向の設定値が図１３に示す様な設定用子画面として３次元画像処理用モニタ２４上に表示される。
【０１３０】
図１４は、図１３で示す角度θ、φとの空間的な関係を説明する図である。図１４で示される表示も設定用子画面として、図１３で示される設定用子画面に連動して３次元画像処理用モニタ２４上に表示される。設定方法など作用はステップＳ３と同じであるため省略する。
【０１３１】
本実施の形態では光線角度設定手段が、陰影付加のための光線角度を、生体管腔軸、もしくは超音波プローブ挿入軸を座標軸とする座標系での角度として設定し、表示手段が、生体管腔軸、もしくは超音波プローブ挿入軸を座標軸とする座標系での光線角度を表示するようにして、所望の物体表面をより立体的に表現し、かつ、光線角度をより直感的、解剖学的に理解しやすく設定できるようにしている。
【０１３２】
図１１に示すステップＳ５１５は、各ポリゴンの視点から距離や、法線ベクトルとステップＳ５１４で設定された光線方向となす角に応じて、フラットシューディング、グローシェーディング、フォーンシェーディング、デプスシェーディングなどのシェーディングのアルゴリズムを用い、各ポリゴン内の点の明るさを決定する。  
こうして、表面の陰影を付加する。
【０１３３】
図２に示すステップＳ６は、ステップＳ２で位置を設定された断面の非表示部分をカットする。図１５上でハッチングがかかっている部分は、図１６に示す３次元画像の４枚の断面のうち非表示部分を示しており、この部分のデータは消去される。
【０１３４】
図２に示すステップＳ７は、ステップＳ３で設定された視線方向に対応して、３次元画像の４枚の断面のうちステップＳ６で残された表示部分の座標変換を行う。
【０１３５】
図２に示すステップＳ８は合成処理を行う。つまり、ステップＳ４とステップＳ５で位置が抽出され、陰影が付加された表面と、ステップＳ６とステップＳ７で非表示部分がカットされ、座標変換が施された断面とを合成することで、図１６に示す３次元画像を構築する。図１６中では表面データ部分をＥで示している。
【０１３６】
図２に示すステップＳ９は、断面と表面の境界線を図１６に示す例えば緑色の境界線として、３次元画像に重畳する。  
つまり、本実施の形態では断面と表面の境界線を３次元画像に重畳する断面表面境界重畳手段を有し、この断面表面境界重畳手段は３次元画像に断面エコーデータと表面エコーデータ境界線を断面表面境界線として重畳し、表示手段が、断面表面境界線を重畳した３次元画像を表示するようにして、エコーデータと表面画像データの区別がつき易いようにしている。
【０１３７】
図２に示すステップＳ１０では、図８で構築した３次元画像を３次元画像処理用モニタ２４上に表示する。  
なお、上述のように、ＣＰＵ１３及び画像処理プロセッサ１８は、表面位置抽出手段、陰影付加手段、合成手段、ラン抽出手段、境界重畳手段、断層像構築手段、座標変換手段、断面表面境界重畳手段として機能する。
【０１３８】
また、タッチパネル２５は断面位置設定手段、境界修正手段、修正スキャンライン指定手段、切断線移動手段、断層像回転手段、マスク手段、光線角度設定手段、視線角度設定手段として機能する。
【０１３９】
また、マスク切り換えキー２１ａは、表示態様指定手段として機能する。  
また、画像データ記憶装置１７は、３次元エコーデータ記憶手段として機能する。  
また、３次元画像処理用モニタ２４は表示手段として機能する。
【０１４０】
本実施の形態は以下の効果を有する。  
本実施の形態では、ラン抽出手段が、スキャンライン上を遠方にスキャンし、或るしきい値より輝度値の大きい点が所定の距離以上連続したランのうち、スキャンライン開始点に最も近いランを抽出するので、この所定の距離以下のランはノイズとして殆ど除去できる。このため、ノイズ等に殆ど邪魔されることなく、所望の物体表面を正確に表現することができる。
【０１４１】
また、本実施の形態では、ステップＳ４１３で、これ以下の長さのランはノイズと判定すべきだという長さを入力することにより、様々な種類のノイズ除去を行うことができる。  
また、仮にノイズ等により誤抽出した部分が存在しても、境界修正機能により、抽出された境界を修正できるので、よりノイズ等の影響の少ない物体表面の抽出を行うことができる。  
また、本実施の形態では、図１０で示す画像を参照することができるので、修正が適正か否かを確認しながら境界を修正できる。
【０１４２】
つまり、境界重畳機能により連続した複数の超音波断層像の全て、もしくは特定の超音波断層像に、抽出した物体表面位置を境界として重畳し、表示手段で表示するので、物体表面の抽出が適切に行われているか否かを確認することができる。
【０１４３】
本実施の形態では、簡易３次元構築キー２１ｂを押すと、使用者への参考のために図５に示すような表面位置抽出を行わない簡易３次元画像を表示させたため、簡単に、完成した３次元画像のイメージをつかむことができる。  
また、断層像構築手段が構築した向きの異なる複数の断層像のうち特定の断層像上で、切断線移動手段が断面位置を示す切断線を移動し、断層像回転手段が断層像を回転し、特定の断層像以外の断層像が連動して変更されるので、断層像上で、いかなる位置に病変部が存在しても病変部を通るように断面を設定でき、病変の深達度等を診断できる。
【０１４４】
また、断層像構築手段が、３次元エコーデータ内のエコーデータから生成される向きの異なる複数の断層像を構築し、切断線移動手段が、構築された複数の断層像内で、断面位置を示す切断線を移動し、マスク手段が、３次元画像として合成されるエコーデータとそれ以外のエコーデータを異なる態様の表示にすることができるので、断層像上で、３次元画像として表示される部分と表示されない部分の区別、対応関係がわかりやすくなる。
【０１４５】
また、通常の断層像の態様での表示と、３次元画像として表示するためのエコーデータとそれ以外のエコーデータを態様を変えて、断面を設定するための表示と、２種類の表示のいずれかを指定する表示態様指定手段を設けたので、この様なマスクが邪魔なときにはこれを取り除き、複数枚の断層像を用いた任意断面ででの通常の診断を行うことができる。
【０１４６】
また、本実施の形態では、光線角度設定手段が、陰影付加のための光線角度を、生体管腔軸、もしくは超音波プローブ挿入軸を座標軸とする座標系での角度として設定し、表示手段が、生体管腔軸、もしくは超音波プローブ挿入軸を座標軸とする座標系での光線角度を表示するので、所望の物体表面をより立体的に表現し、かつ、光線角度をより直感的、解剖学的に理解しやすく設定できる。  
また、本実施の形態では、表示手段が、光線角度を立体的に表示するので、光線角度を感覚的に把握しやすい。
【０１４７】
また、本実施の形態では、座標変換手段が、断面エコーデータと表面エコーデータの座標を変換し、視線角度設定手段が、３次元画像を表示する際の視線方向がなす視線角度を、生体管腔軸、もしくは超音波プローブ挿入軸を座標軸とする座標系での角度として設定し、表示手段が、生体管腔軸、もしくは該超音波プローブ挿入軸を座標軸とする座標系での視線角度を表示するので、３次元画像の視線角度をより簡単に設定できる。また、直感的、解剖学的に理解しやすく設定できる。
【０１４８】
また、本実施の形態では、断面表面境界重畳手段が、３次元画像に断面エコーデータと表面エコーデータの境界線を断面表面境界線として重畳し、表示手段が、断面表面境界線を重畳した３次元画像を表示するので、エコーデータと表面画像データの区別がつき易い。
【０１４９】
（第１の実施の形態の変形例）
本実施の形態では、タッチパネル２５を用いているが、タッチパネル２５ではなくとも、画面にカーソルを表示させてマウス、ライトペン、トラックボールなどの他のポインティングデバイスを用いても良い。
【０１５０】
また、本実施の形態のしきい値処理は、しきい値以下の輝度値をもつ点の輝度値を０で置き換えるという点で、２値化も含む。  
また、本実施の形態では、視線方向、光線方向の設定は、タッチパネル２５を用い、それぞれ図７、図１３で示す表示に対して設定できるようにしているが、図８、図１４で示す表示に対して設定できるようにしても良い。
【０１５１】
また、本実施の形態では、ステップＳ２の断面位置設定は、ステップＳ４での表面位置抽出の前段に設けているが、順序はこの逆でも良い。  
本実施の形態では、マスク切り換えキー２１ａを押すと図６に示す表示に切り換えるが、順序を逆にしたときには、マスク切り換えキー２１ａを押すことにより図１５に示す表示に切り換えるようにしても良い。
【０１５２】
また、本実施の形態では、超音波プローブ４はスパイラルスキャンを行うが、セクタスキャンとリニアスキャンの組み合わせなど本実施の形態の具体例に限定されるものでない。
【０１５３】
また、本実施の形態では、ステップＳ４３０で境界点を重畳しているが、隣合うスキャンライン上の境界点を順に結んだ境界線でも構わない。更には、境界線内の内部を赤色等、重畳する超音波断層像とは別の系統の色で塗りつぶし、境界をその塗りつぶされた領域の辺として表現しても良い。  
また、本実施の形態では、ステップＳ４３１で境界点を重畳された２次元画像を一覧表示しているが、隣合う２次元画像を順次表示させても構わない。
【０１５４】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態を説明する。構成は第１の実施の形態と共通であり、ＣＰＵ１３と画像処理プロセッサ１８の処理が異なる。このため、異なる部分のみを説明する。図１７は第２実施の形態における超音波による４枚の断面を示す。
【０１５５】
以下、ＣＰＵ１３と画像処理プロセッサ１８の動作を図１７を参照しながら説明する。  
本実施の形態は、第１の実施の形態における表面位置抽出での一覧表示（図９のステップＳ４３１）に代えて、図１７に示す複数の断面の表示を３次元画像処理用モニタ２４上に表示させる。この画面の中で、抽出された境界が境界線として各断面に重畳されており、図１７では断面Ｃにノイズで誤抽出された境界を参照することができる。
【０１５６】
この画面では、第１の実施の形態における図４と同様、特定の断面の切断線＋、×、△、□の移動、回転に連動して他の断面を変更する。そして、図１７のようにノイズ等で誤抽出した境界を見つけた場合には、図９で説明したようにして境界の修正を行う。その他の作用は第１の実施の形態と共通である。
【０１５７】
なお、このとき、ＣＰＵ１３及び画像処理プロセッサ１８は、断層像構築手段、境界重畳手段として機能する。
【０１５８】
本実施の形態は以下の効果を有する。  
本実施の形態では、図１７に示す複数の断面の表示を３次元画像処理用モニタ２４上に表示し、抽出された境界が境界線として各断面に重畳するので、連続する複数の２次元画像に渡り、表面位置抽出が適切か否か一目で判断できる。  
このように向きの異なる複数の断層像に、抽出した物体表面位置を境界として重畳するので、境界抽出の誤りの著しい部分が一目で発見できる。  
また、断面を変更することにより、誤抽出された部分を探すことができる。
【０１５９】
（第３の実施の形態）
次に本発明の第３の実施の形態を図１８ないし図２０を参照して説明する。図１８は第３の実施の形態における処理内容の一部を示すフローチャート、図１９はその作用及び効果の説明図、図２０は本実施の形態における超音波プローブ４によるスキャンの変形例の説明図である。
【０１６０】
本実施の形態はその構成が第１の実施の形態と共通であり、ＣＰＵ１３と画像処理プロセッサ１８の処理が異なる。このため、異なる部分のみを説明する。    以下、ＣＰＵ１３と画像処理プロセッサ１８の動作を図１８から図２０を参照しながら説明する。
【０１６１】
本実施の形態では、図９に示すスキャンライン開始点を指定する処理のみが、第１の実施の形態と異なり、その他は同じである。本実施の形態では、図９におけるステップＳ４１４とステップＳ４１５の間に、図１８に示すようにステップＳ１８１１、ステップＳ１８１２の処理を付加する。その他の処理は、図９に示す第１の実施の形態の処理と同じである。
【０１６２】
図１８に示すステップＳ１８１１では、変数ｉで指定される画像を、３次元画像処理用モニタ２４上に表示する。この画像ｉを図１９に示す。
【０１６３】
図１８に示すステップＳ１８１２では、３次元画像処理用モニタ２４上に表示された画像ｉを参照しながらスキャンライン開始点を指定する。図１９では、このスキャンライン開始点がＯとして示されている。この指定の方法は、タッチパネル２５を介し、スキャンライン開始点Ｏの位置を指でタッチすることにより指定する。
【０１６４】
こうして、スキャンライン開始点Ｏが指定される。このように、タッチパネル２５は、スキャンライン開始点指定手段として機能する。その他は第１の実施の形態の場合と同様である。
【０１６５】
本実施の形態によれば、以下の効果を有する。  
例えば、スキャンライン開始点が図１９で示されている点Ｏd に、あらかじめ設定されている場合、抽出される境界に死角ができる。この死角部分を図１９中ではハッチングで示している。
【０１６６】
しかし、本実施の形態では、ステップＳ１８１２で、３次元画像処理用モニタ２４上に表示された画像を参照しながらスキャンライン開始点Ｏを指定するので、第１の実施の形態に比べ、このような死角が生じにくい位置にスキャンライン開始点Ｏを指定することができる。  
その他の効果は、第１の実施の形態と同じである。
【０１６７】
なお、以下に説明する本実施の形態の変形例の構成を採用しても良い。  
本変形例での超音波プローブ４は、被検体外より超音波を照射する。この超音波プローブ４の図示しない超音波振動子は、セクタスキャンを行いながら直線上を移動する。すなわち、超音波プローブ４が体外よりセクタスキャンとリニアスキャンとを組み合わせたセクタ＆リニアスキャンを行うことで、連続した複数の２次元画像が、３次元エコーデータとして、画像データ記憶装置１７に書き込まれる。この複数の２次元画像を図２０に示す。図２０では取り込まれた順に画像１，画像２，…と画像番号が付されている。
【０１６８】
図２０の梨地模様の部分は、腫瘍などの低輝度領域を示し、その周囲のハッチングの部分は、肝臓実質などの高輝度領域を示している。
【０１６９】
なお、この変形例においては、図１８に示すステップＳ１８１２で３次元画像処理用モニタ２４上に表示された画像を参照しながらスキャンライン開始点Ｏを指定する。図２０では、この点がＯとして示されている。この指定の方法は、タッチパネル２５を介し、点Ｏを指でタッチすることにより指定する。
【０１７０】
この他の構成、作用及び効果は、図１８及び図１９を参照して述べた第３の実施の形態の場合の構成、作用及び効果と同じである。  
このように、本実施の形態による表面抽出手段或いは方法を用いると、スパイラルスキャンやセクタ＆リニアスキャンなどスキャン方法を変えても正確に表面を抽出できる。
【０１７１】
（第４の実施の形態）
次に本発明の第４の実施の形態を図２１を参照して説明する。図２１は本実施の形態における陰影付加の処理内容を示すフローチャートであり、ポリゴンを表示する際の表示色を操作用端末２１から入力する過程を含む。
【０１７２】
構成は第１の実施の形態と共通であり、ＣＰＵ１３と画像処理プロセッサ１８の処理が一部異なる。このため、異なる部分のみを説明する。
【０１７３】
ＣＰＵ１３と画像処理プロセッサ１８の動作を図２１を参照しながら説明する。
【０１７４】
図２１に示すステップＳ２１１１〜ステップＳ２１１４は、第１の実施の形態における図１１のステップＳ５１１〜ステップＳ５１４の処理とそれぞれ同じである。
【０１７５】
図２１に示すステップＳ２１１５では、ポリゴンを表示する際の表示色を操作用端子２１から入力する。
【０１７６】
図２１に示すステップＳ２１１６では、図１１で示すステップＳ５１５の処理と同様のアルゴリズムで、ステップＳ２１１５で入力された色調にて、各ポリゴン内の点の明度を決定する。
【０１７７】
こうして、ステップＳ２１１５で入力された色調にて、表面の陰影を付加し、シェーディング処理を行う。  
なお、上述のように、操作用端末２１は表示色指定手段として機能する。  
本実施の形態は、以下の効果を有する。
【０１７８】
本実施の形態では、ステップＳ２１１５でポリゴンを表示する際の表示色を入力し、ポリゴンの色調を決定したため、図１６の表面データＥがこの表示色で表示され、グレースケールを保持した他の部分と区別して表示できる。そのため、３次元画像の各部位が生体のエコーの階調を保持している画像データなのか、形状等の立体的な情報を陰影として付加されている表面画像データなのか、術者は区別することが容易にできる。
【０１７９】
なお、表示色として内視鏡の光学像などで見える実際の臓器表面の色調を指定すれば、より実物らしい３次元画像を表示できる。  
その他の効果は、第１の実施の形態と同じである。
【０１８０】
（第４の実施の形態の変形例）
本実施の形態では、ステップＳ２１１５で操作用端末２１を通じて表示色を入力したが、内視鏡画像などの光学像を第１の外部記憶装置１９などの記憶装置に貯え、ここにから代表的な色調をコピーしても良い。また、この貯えられた光学像は食道、胃上部、十二指腸という具合に別々に貯え、これらの表示色を用いても良い。
【０１８１】
（第５の実施の形態）
次に本発明の第５の実施の形態を図２２ないし図２４を参照して説明する。図２２は第５の実施の形態における表面位置の抽出処理のフローチャート、図２３、図２４はその作用及び効果を説明する図である。
【０１８２】
本実施の形態はその構成が第１の実施の形態と同じであり、ＣＰＵ１３と画像処理プロセッサ１８の処理が異なる。このため、異なる部分のみを説明する。    以下、ＣＰＵ１３と画像処理プロセッサ１８の動作を図２２から図２４を参照しながら説明する。
【０１８３】
本実施の形態では、図９に示す表面位置抽出処理のみが第１の実施の形態と異なり、その他は同じである。  
図２２に示すステップＳ２２１１では、画像データ記憶装置１７に格納されている連続した５０枚の２次元画像にうち第１番目の画像を、３次元画像処理用モニタ２４に表示する。この画像を図２３に示す。
【０１８４】
図２２に示すステップＳ２２１２では、第１番目の画像のトレースを行う。３次元画像処理用モニタ２４に表示された２次元画像の境界、すなわち臓器表面をマニュアル的にトレースする。トレースはタッチパネル２５を介して行われる。
【０１８５】
図２２に示すステップＳ２２１３では、トレースした点での第１勾配値の算出を行う。つまり、図２３に示すように画像中のある１点０を中心に、トレースを開始した点Ｚ１から等角度αにあたるトレース軌跡上の点Ｚ２，Ｚ３，…，Ｚｉ，…での輝度値の勾配値（以下、第１勾配値）を算出する。
【０１８６】
なお、この第１勾配値は直線ＯＺi （ｉ＝１，２，３…）上での輝度の勾配値を表すものであり、勾配値を算出する際の距離は一定の長さにとる。図２４（Ａ）では第１の画像中での直線ＯＺi 上の輝度値を表しており、この「一定の長さ」はΔｘ、輝度値の差はΔＩと表されている。従って、
勾配値＝ΔＩ／Δｘ
と表される。
【０１８７】
図２２に示すステップＳ２２１４では、第２番目の画像に対し、第１番目の画像で設定した直線ＯＺi 方向の勾配値（以下、第２勾配値）を算出する。この第２勾配値は、点Ｚi に対応する第２番目の画像上の点Ｚi ′（図２４（Ｂ）参照）から直線ＯＺi 上の特定の範囲内の各点について算出される。図２４（Ｂ）ではこの特定の範囲をδｘで示す。つまり、点Ｚｉに対応する点Ｚi ′を中心として、ＯＺｉ方向及びその逆方向に範囲δｘに含まれる範囲内の各点で第２勾配値を算出する。  
この処理を全ての点Ｚi に対応する範囲内の点について繰り返す。
【０１８８】
図２２に示すステップＳ２２１５では、各点で算出された第２勾配値と、点Ｚｉで算出された第１勾配値とを比較し、最も、第１勾配値に近い値を持つ直線ＯＺi ′上の点を特定する。図２４（Ｂ）ではこのようにして特定された点をＺi ″で示す。この様にして第２番目の画像の境界が特定される。
【０１８９】
このような処理を行うことにより、図２３及び図２４（Ａ）に示すようにノイズが存在するような画像においても、ノイズの位置を範囲δｘにより、ある程度除去できるし、仮に範囲δｘ内にノイズが含まれても、その勾配値は第１勾配値に近い値を持つことは極めて少ないので、殆どの場合に最も第１勾配値に近い値を持つ点を第２番目の画像の境界点を正しく特定できる。
【０１９０】
図２２に示すステップＳ２２１６では、全ての２次元画像について処理が終わったか否かで処理を分岐させる。終わっていなければステップＳ２２１４へジャンプする。終わっていれば表面位置抽出処理を終了する。なお、ステップＳ２２１４へジャンプした後は、第２番目の画像の勾配値を第１勾配値として、第３番目の画像の勾配値を第２勾配値として同じ処理を繰り返す。以降の画像についても処理を同様である。  
こうして、表面位置が抽出される。
【０１９１】
なお、上述のように、ＣＰＵ１３及び画像処理プロセッサ１８は、第１の勾配値算出手段、第２の勾配値算出手段、表面位置特定手段として機能する。  
また、タッチパネル２５は、表面位置指定手段として機能する。  
本実施の形態によれば、以下の効果を有する。
【０１９２】
本実施の形態では、ステップＳ２２１４で、第２勾配値を第１勾配値が算出された点から特定の範囲内の各点について算出し、ステップＳ２２１５で第２勾配値と第１勾配値とを比較することで表面位置を抽出した。そのため、この範囲内に入らないノイズを表面として誤抽出することはない。このノイズを図２３、図２４に示す。  
その他の効果は、第１の実施の形態と同じである。
【０１９３】
（第６の実施の形態）
次に本発明の第６の実施の形態を図２５ないし図３０を参照して説明する。図２５は第６の実施の形態における表面位置抽出処理の詳細を示すフローチャートである。図２６、図２７、図２８、図２９は、表面の位置を抽出する開始点Ｐからのトレースの様子を説明する図である。なお、図２７は図２６の右側の拡大図、図２９は図２６の左側の拡大図であり、図２８は図２７に示す円弧上の輝度値を示す。
【０１９４】
本実施の形態はその構成が第１の実施の形態と共通であり、ＣＰＵ１３と画像処理プロセッサ１８の処理が異なる。第１の実施の形態とは図２に示すステップＳ４の表面位置抽出方法が異なるため、その部分について説明する。  
以下、ＣＰＵ１３と画像処理プロセッサ１８が行う画像処理の詳細を図２５ないし図３０を参照しながら説明する。  
図２５に示すステップＳ２５１１からステップＳ２５３１までは、表面位置の自動抽出を行う自動抽出ルーチン、ステップＳ２５３２からステップＳ２５３９までは、自動抽出された境界を表示、修正する表示／修正ルーチンである。
【０１９５】
更に、自動抽出ルーチンのうち、ステップＳ２５１１からステップＳ２５２５までは、トレース開始点を抽出するトレース開始点抽出ルーチン、ステップＳ２５２６からステップＳ２５３１までは、表面位置のトレースによる自動抽出を行うトレースルーチンである。  
以下に自動抽出ルーチンのうちのトレース開始点抽出ルーチンについて詳細を説明する。
【０１９６】
図２５に示すステップＳ２５１１では、画像データを平滑化する。この平滑化を行う処理単位は、超音波プローブ４がスキャンする際の超音波の分解能に対し最適になるよう、可変にする。
【０１９７】
図２５に示すステップＳ２５１２では、画像データに２値化処理を施す。或るしきい値以下の輝度値をもつ点は輝度値を０で、しきい値以上の輝度値をもつ点は輝度値を１で置き換えられる。
【０１９８】
図２５に示すステップＳ２５１３では、しきい値以上の点同士でつながったもの（ラン）のうち、これ以上の長さのランはノイズと判定すべきだという長さを、変数ｒｕｎ０に代入する。この入力は、操作用端末２１を介して行われる。
【０１９９】
図２５に示すステップＳ２５１４では、変数ｉに０を代入する。変数ｉは、画像データ記憶装置１７に画像データとして書き込まれた、連続した複数の２次元画像のうち、現在処理すべき２次元画像の番号を示す。本実施の形態では、５０枚の２次元画像を処理するものとし、
０≦ｉ≦４９
とする。
【０２００】
図２５に示すステップＳ２５１５では、変数ｓに０を代入する。変数ｓは、この後に説明するトレースによって抽出された境界点の番号を付すための変数である。
【０２０１】
図２５に示すステップＳ２５１６では、画面上の一点Ｇを指定する。以下、この点Ｇをスキャンライン開始点と呼び、図２６に示す。具体的には、使用者が、タッチパネル２５を介し、画面上の点を指でタッチすることで点Ｇを指定する。  図２５に示すステップＳ２５１７では、画面上の別の一点Ｇ′を指定する。具体的には、使用者が、タッチパネル２５を介し、画面上の点を指でタッチする。なお、このとき３次元画像処理用モニタ２４に表示された２次元画像上に、指の動きに併せて線分ＧＧ′が図２６に示すように表示される。以下このＧＧ′をスキャンラインと呼ぶ。
【０２０２】
図２５に示すステップＳ２５１８では、Ｇの座標を処理点アドレスに設定する。処理点アドレスは、ｘアドレスとｙアドレスからなり、現在処理中の点のｘ座標とｙ座標を示す。  
図２５に示すステップＳ２５１９では、変数ｒｕｎに０を代入する。変数ｒｕｎは、ランの長さを計るために用いる。
【０２０３】
図２５に示すステップＳ２５２０では、処理点アドレスをスキャンラインＧＧ′上の次の点のアドレスに移す。  
図２５に示すステップＳ２５２１では、処理点アドレスで示される点の輝度値が、ステップＳ２５１２で行われた２値化処理のしきい値より大きいか小さいかを判断する。大きければステップＳ２５２２へ移り、小さければステップＳ２５１９へジャンプする。
【０２０４】
図２５に示すステップＳ２５２２では、１次元配列変数ｐのｒｕｎ番目の変数ｐ（ｒｕｎ）に処理点アドレスのｘアドレスを代入し、１次元配列変数ｑのｒｕｎ番目の変数ｑ（ｒｕｎ）に処理点アドレスのｙアドレスを代入する。  
図２５に示すステップＳ２５２３では、変数ｒｕｎに１を加算する。
【０２０５】
図２５に示すステップＳ２５２４では、変数ｒｕｎがｒｕｎ０と一致するか否か判断する。一致すればステップＳ２５２５へ移り、一致しなければステップＳ２５２０へジャンプする。
【０２０６】
図２５に示すステップＳ２５２５では、２次元配列変数Ｘ（ｓ，ｉ）にｑ（ｒｕｎ−ｒｕｎ０）を代入し、２次元配列変数Ｙ（ｓ，ｉ）にｑ（ｒｕｎ−ｒｕｎ０）を代入する。こうして、スキャンライン上のしきい値より輝度値の大きい点が距離ｒｕｎ０以上連続したランのうち、スキャンライン開始点に最も近いランの座標をＸ（ｓ，ｉ）、Ｙ（ｓ，ｉ）として抽出する。  
次に自動抽出ルーチンのうちのトレースルーチンについて詳細を説明する。
【０２０７】
図２５に示すステップＳ２５２６では、Ｘ（ｓ，ｉ）、Ｙ（ｓ，ｉ）を画像データ記憶装置１７に出力する。即ち、ステップＳ２５２６では、図２６に示された点Ｐのアドレスを画像データ記憶装置１７に書き込む。
【０２０８】
図２５に示すステップＳ２５２７では、図２６の一部を拡大した図２７に示されている点Ｐを中心とする半径ｒの円弧上で、線分ＧＰと円弧との交差Ｐｏ から探索することにより新たな境界点Ｐ′を抽出する。この探索は、以下の通り行われる。
【０２０９】
まず、図２６は、臓器表面を境に外側が臓器実質を表しており、内側、すなわちＧを含む側は通常、水など超音波媒体を表す部分である。そのため、図２７の円弧上における、２値化後の輝度値は図２８の様に示される。
【０２１０】
図２８の横軸は、線分ＧＰとのなす角ψを示す。点Ｐｏ は超音波媒体側にあり、低輝度側の点であるため、角ψの変化に対して輝度が低い側から高い側へ変化する点が図２６、及び図２７に示す境界点Ｐ′に対応する。このようにして、図２８上で点Ｐｏ の輝度値の側から最初に変化する点を探索することで点Ｐ′を抽出する。  
図２５に示すステップＳ２５２８では、変数ｓに１を加算する。以下、点Ｐ′を改めて点Ｐと置き直すことにする。
【０２１１】
図２５に示すステップＳ２５２９では、改めて置き直された点Ｐより∠ＰＧＧ′を計算し、∠ＰＧＧ′が３６０°より大きいか小さいかを判断する。大きければステップＳ２５３０へ移り、小さければステップＳ２５２６へジャンプする。ところで、ステップＳ２５２８で点Ｐ′は点Ｐと置き直されているので、この∠ＰＧＧ′は、実際には図２７の∠Ｐ′ＧＧ′に相当する。
【０２１２】
図２５に示すステップＳ２５３０では、変数ｉに１を加算する。即ち、処理を行う２次元画像を隣の２次元画像へ移す。  
図２５に示すステップＳ２５３１では、ｉが４９＋１と一致するか否かを判断する。即ち、画像データ記憶装置１７へ書き込まれた２次元画像の中で最後の２次元画像の処理が終わったか否か判断する。一致すればステップＳ２５３２へ移り、一致しなければステップＳ２５１５へジャンプする。
【０２１３】
こうして、トレース開始点抽出ルーチンとトレースルーチンからなる自動抽出ルーチンでは、画像データ記憶装置１７に記憶された全ての２次元画像について、体腔の表面、即ち境界と認識された点Ｐ（ｓ，ｉ）の座標Ｘ（ｓ，ｉ）、Ｙ（ｓ，ｉ）が求められ、順次に画像データ記憶装置１７に書き込まれる。
【０２１４】
ところで、図２６では画面の臓器実質が画面の左側で切れているため、このままでは、点Ｐ（ｓ，ｉ）の探索が中断してしまう。そのため、ステップＳ２５２７では、図２９に示すように、最初に点Ｐｏの輝度値が変化する点を探索する際、円弧が途中で画像の端にぶつかったときには、円弧と画像の端との交点を点Ｐ′として抽出することにする。
【０２１５】
次に表示／修正ルーチンについて詳細を説明する。  
図２５に示すステップＳ２５３２では、画像データ記憶装置１７に書き込まれた全ての画像、全ての境界点について、Ｘ（ｓ，ｉ）、Ｙ（ｓ，ｉ）を読み出す。
【０２１６】
即ち、画像データ記憶装置１７から境界と認識された点Ｐの座標を読み出す。  図２５に示すステップＳ２５３３では、超音波階調を有する各２次元画像に対し、Ｘ（ｓ，ｉ）、Ｙ（ｓ，ｉ）で座標が示される境界点を重畳する。
【０２１７】
図２５に示すステップＳ２５３４では、境界点が重畳された超音波階調を有する２次元画像を３次元画像処理用モニタ２４上に一覧表示する。
【０２１８】
図２５に示すステップＳ２５３５では、一覧表示された２次元画像の中から、境界を誤抽出した２次元画像ｉ０を指定する。この２次元画像ｉ０を図３０に示す。
【０２１９】
図２５に示すステップＳ２５３６では、使用者は、タッチパネル２５を介し、２次元画像ｉ０の中で修正範囲を指定する。具体的には、図３０のように、誤抽出された境界の端点Ｒ1 とＲ2 を指定し、∠Ｒ1 ＧＲ2 を決定することで修正範囲を指定する。この範囲は、図３０上でハッチングで示した部分に対応する。
【０２２０】
図２５に示すステップＳ２５３７では、使用者は、タッチパネル２５を介し、真の境界をマニュアル的にトレースする。このトレースの様子を図３０に示す。つまり、誤抽出された黒点で示す境界点の代わりに、白点（白丸）で示すように真の境界点をトレースするようにする。  
このとき、∠Ｒ1 ＧＲ2 の範囲内で、使用者がトレースした軌跡上の等距離の区間毎に改めて真の境界点Ｐ（ｓ，ｉ）を設定する。
【０２２１】
図２５に示すステップＳ２５３８では、誤抽出された境界点の座標を画像データ記憶装置１７から消去し、ステップＳ２５３７で設定した真の境界点Ｐ（ｓ，ｉ）の座標を改めて各２次元配列変数Ｘ（ｓ，ｉ）、Ｙ（ｓ，ｉ）として画像データ記憶装置１７に出力する。なお、この際、画像データ記憶装置１７中の２次元配列変数Ｘ（ｓ，ｉ）、Ｙ（ｓ，ｉ）は、図２６のＰ（ｓ，ｉ）（ｓ＝０，１，…）のように順番に番号ｓが付されるように改めて並べ換えられる。
【０２２２】
図２５に示すステップＳ２５３９では、３次元画像処理用モニタ２４上に、まだ修正が必要か否かメッセージが出力され、使用者は操作用端末２１を介して応答する。修正が必要な場合は、ステップＳ２５３４へジャンプし、不必要な場合は表面位置抽出の処理を終了する。
【０２２３】
こうして、表示／修正ルーチンでは、体腔内の残渣、またはノイズ等により、誤抽出してしまった点を修正する。  
なお、上述のように、ＣＰＵ１３及び画像処理プロセッサ１８は、表面トレース手段、輝度変化点探索手段として機能する。  
また、タッチパネル２５は、トレース開始点指定手段として機能する。
【０２２４】
本実施の形態によれば、以下の効果を有する。  
本実施の形態では、連続した複数の超音波断層像上で、順次、所望の物体表面位置を自動的にトレースするので、例えば、図２６に示されているノイズを臓器表面と誤って抽出することはない。すなわち、ノイズ等に邪魔されることなく、所望の物体表面を正確に抽出及び表現することができる。
【０２２５】
また、本実施の形態では、ステップＳ２５１１で画像を平滑化しているため、あらかじめ、スキャンライン上の表面位置を抽出する前に、ある程度のノイズを除去することができる。
【０２２６】
また、本実施の形態では、ステップＳ２５３３で超音波断層像上に境界点を重畳し、ステップＳ２５３４で一覧表示しているが、このとき重畳表示される画像は、２値化などしきい値処理された画像でも良い。ただし、本実施の形態のように、超音波階調を有する原画像をこのように、一覧表示させれば、通常、診断に用いる超音波画像上に境界点が重畳されるため、どの画像を修正するべきなのか一層はっきりする効果が得られる。
【０２２７】
また、本実施の形態では、図３０で示す画像を参照しながら修正することができるので、境界を適切に修正できる。  
また、本実施の形態では、ステップＳ２５１３で、これ以下の長さのランはノイズと判定すべきだという長さを入力するので、トレース開始点を指定する際に、様々な大きさのノイズを除去することができる。  
その他の効果は、第１の実施の形態と同じである。
【０２２８】
（第６の実施の形態の変形例）
本実施の形態では、タッチパネル２５を用いているが、タッチパネル２５ではなくとも、画面にカーソルを表示させてマウス、ライトペン、トラックボールなどの他のポインティングデバイスを用いても良い。  
また、本実施の形態では、ステップＳ２５１２で２値化を行ったが、他のしきい値処理を用いても良い。
【０２２９】
また、本実施の形態では、ステップＳ２５３３で境界点を重畳しているが、境界点Ｐ（ｓ，ｉ）を、番号ｓの順に結んだ境界線でも構わない。更には、境界線内の内部を赤色等、重畳する超音波断層像とは別の系統の色で塗りつぶし、境界をその塗りつぶされた領域の辺として表現しても良い。
【０２３０】
また、本実施の形態では、ステップＳ２５３４で境界点を重畳された２次元画像を一覧表示しているが、隣合う２次元画像を順次表示させても構わない。  
また、本実施の形態では、図２６に示す例えば胃のような管腔状臓器を仮定して適用しているが、肝臓や膵臓のように非管腔形状の臓器にも適用できる。
【０２３１】
（第７の実施の形態）
次に本発明の第７の実施の形態を図３１及び図３２を参照して説明する。図３１は第７の実施の形態における表面位置の抽出処理の一部を示すフローチャート、図３２はその作用及び効果を説明する図である。
【０２３２】
本実施の形態はその構成が第６の実施の形態と同じであり、ＣＰＵ１３と画像処理プロセッサ１８の処理が異なる。このため、異なる部分のみを説明する。    以下、ＣＰＵ１３と画像処理プロセッサ１８の動作を図３１及び図３２を参照しながら説明する。
【０２３３】
本実施の形態では、図２５に示すスキャンライン開始点を指定する処理のみが第６の実施の形態と異なり、その他は同じである。本実施の形態では、図３１に示すように、ステップＳ３１１１、ステップＳ３１１２、ステップＳ３１１３の処理を付加する。図３１に示すその他の処理は、図２５に示す第６の実施の形態の同番号の処理と同じである。
【０２３４】
図３１に示すステップＳ２５１３の次のステップＳ３１１１では、図３２で示される４枚の断面の画像を、３次元画像処理用モニタ２４上に表示する。この４枚の断面の位置関係は図４と同様である。
【０２３５】
図３１に示すステップＳ３１１２では、３次元画像処理用モニタ２４上に表示された画像を参照しながら画面Ｂ、またはＣのリニア面でトレース開始点を指定する。この指定の方法は、タッチパネル２５を介し、図３２中の太線を指でなぞることにより指定する。リニア面は５０枚の連続した複数の２次元画像から形成されるので、リニア面に表現されている境界を指でなぞることによって、５０枚の２次元画像のトレース開始点を一度に指定できる。  
こうして、トレース開始点が指定される。
【０２３６】
なお、トレース開始点が一度に指定できたので、図２５のステップＳ２５１６からステップＳ２５２５までの処理は省略される。そのかわり、図３１に示すステップＳ３１１３では、２次元配列変数Ｘ（ｓ，ｉ）Ｙ（ｓ，ｉ）に、２次元画像ｉのトレース開始点のアドレスを代入する。  
なお、上述のように、タッチパネル２５は、トレース開始点指定手段として機能する。
【０２３７】
本実施の形態によれば、以下の効果を有する。  
本実施の形態では、ステップＳ３１１２で、３次元画像処理用モニタ２４上に表示された画像を参照しながら、５０枚の画像に対し１度にトレース開始点を指定するので、５０枚の画像に対し順次トレース開始点を指定する第６の実施の形態に比べ操作が簡便である。  
その他の効果は、第６の実施の形態と同じである。
【０２３８】
［付記］
１．生体へ超音波を送受波し、得られた３次元領域のエコーデータを格納する３次元エコーデータ記憶手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する断面位置設定手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する表面位置抽出手段と、
前記表面位置抽出手段により抽出された該表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する陰影付加手段と、
前記断面位置設定手段により位置を設定された断面エコーデータと、前記陰影付加手段により陰影を付加された該表面エコーデータより３次元画像を合成する合成手段と、
前記合成手段により合成された該３次元画像を表示する表示手段と、
を設けた超音波画像診断装置において、
前記表面位置抽出手段が、該３次元エコーデータ内において、スキャンライン開始点よりスキャンライン上を遠方にスキャンし、或るしきい値より輝度値の大きい点が所定の距離以上連続したランのうち、該スキャンライン開始点に最も近いランを抽出するラン抽出手段と、を設けたことを特徴とする超音波画像診断装置。
【０２３９】
（付記１の目的）ノイズ等に邪魔されることなく、所望の物体表面を正確に表現することができる超音波診断装置を提供すること。
【０２４０】
（付記１の効果）ラン抽出手段が、スキャンライン上を遠方にスキャンし、或るしきい値より輝度値の大きい点が所定の距離以上連続したランのうち、スキャンライン開始点に最も近いランを抽出するので、この所定の距離以下のランはノイズとして除去できる。このため、ノイズ等に邪魔されることなく、所望の物体表面を正確に表現することができる。
【０２４１】
２．生体へ超音波を送受波し、３次元領域内の連続した複数の超音波断層像を得る超音波プローブと、
前記超音波プローブにより得られた連続した複数の該超音波断層像からなる３次元領域のエコーデータを格納する３次元エコーデータ記憶手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する断面位置設定手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する表面位置抽出手段と、
前記表面位置抽出手段により抽出された該表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する陰影付加手段と、
前記断面位置設定手段により位置が設定された断面エコーデータと、前記陰影付加手段により陰影を付加された該表面エコーデータより３次元画像を合成する合成手段と、
前記合成手段により合成された該３次元画像を表示する表示手段と、
を設けた超音波画像診断装置において、
前記表面位置抽出手段が、連続した複数の該超音波断層像の全て、もしくは特定の超音波断層像に、抽出した該物体表面位置を境界として重畳する境界重畳手段を設けたことを特徴とする超音波画像診断装置。
【０２４２】
（付記２、３の背景）また、特開平４−２７９１５６号公報で開示されている装置では、表面抽出が適切に行われたか否かを確認することができないという問題点があった。
【０２４３】
（付記２、３の目的）物体表面の抽出が適切に行われているか否かを確認することができる超音波診断装置を提供すること。
【０２４４】
（付記２、３の効果）境界重畳手段が、連続した複数の超音波断層像の全て、もしくは特定の超音波断層像に、抽出した物体表面位置を境界として重畳するので、物体表面の抽出が適切に行われているか否かを確認することができる。
【０２４５】
３．生体へ超音波を送受波し、得られた３次元領域のエコーデータを格納する３次元エコーデータ記憶手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する断面位置設定手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する表面位置抽出手段と、
前記表面位置抽出手段により抽出された該表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する陰影付加手段と、
前記断面位置設定手段により位置が設定された断面エコーデータと、前記陰影付加手段により陰影を付加された該表面エコーデータより３次元画像を合成する合成手段と、
前記合成手段により合成された該３次元画像を表示する表示手段と、
を設けた超音波画像診断装置において、
前記表面位置抽出手段が、該３次元エコーデータ内のエコーデータから生成される向きの異なる複数の断層像を構築する断層像構築手段と、
前記断層像構築手段により構築される該断層像に、抽出した該物体表面位置を境界として重畳する境界重畳手段とを設けたことを特徴とする超音波画像診断装置。
【０２４６】
（付記３の効果）向きの異なる複数の断層像に、抽出した物体表面位置を境界として重畳するので、境界抽出の誤りの著しい部分が一目で発見できる。
【０２４７】
４．前記表面位置抽出手段が、前記境界重畳手段が重畳した該境界を修正する境界修正手段を設け、前記境界修正手段により修正された該境界により抽出する該物体表面位置を修正することを特徴とする付記２又は３記載の超音波画像診断装置。
【０２４８】
５．前記表面位置抽出手段が、該３次元エコーデータ内において、スキャンライン開始点よりスキャンライン上を遠方にスキャンし、或るしきい値より輝度値の大きい点が所定の距離以上連続したランのうち、該スキャンライン開始点に最も近いランを抽出するラン抽出手段を設け、
前記境界修正手段が、修正すべき境界が存在するスキャンラインを指定する修正スキャンライン指定手段を設け、
前記修正スキャンライン指定手段により指定された該スキャンライン上で、前記ラン抽出手段が抽出したランの次に、該スキャンライン開始点に近いランを抽出することを特徴とする付記４記載の超音波画像診断装置。
【０２４９】
（付記４、５の背景）また、特開平４−２７９１５６号公報で開示されている装置では、表面抽出が適切でない箇所を修正することができないという問題点があった。
【０２５０】
（付記４、５の目的）物体表面の抽出が適切でない箇所を修正することができる超音波診断装置を提供すること。  
（付記４、５の効果）境界修正手段が物体表面位置を修正するので、物体表面の抽出が適切できない箇所を修正することができる。
【０２５１】
６．生体へ超音波を送受波し、得られた３次元領域のエコーデータを格納する３次元エコーデータ記憶手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する断面位置設定手段と、
前記断面位置設定手段により位置が設定された断面エコーデータを用いて３次元画像を構築する合成手段と、
前記合成手段により合成された該３次元画像を表示する表示手段と、
を設けた超音波画像診断装置において、
前記断面位置設定手段が、該３次元エコーデータ内のエコーデータから生成される向きの異なる複数の断層像を構築する断層像構築手段と、
前記断層像構築手段により構築された複数の該断層像内で、断面位置を示す切断線を移動する切断線移動手段と、
前記断層像構築手段により構築された複数の該断層像のうち、特定の該断層像を回転させる断層像回転手段と、
を設け、前記断層像構築手段により構築された複数の該断層像のうち、特定の該断層像以外の断層像を、前記断層像回転手段によるこの特定の該断層像の回転に連動して変更することを特徴とする超音波画像診断装置。
【０２５２】
（付記６の背景）また、特開平７−４７０６６号公報で開示されている装置では、切断線の交線位置を設定することのみにより断面位置を設定するよう構成されており、切断線に平行な断面でしか断面を設定することができない。そのため、管腔軸に垂直な断層像上で、例えば右下など斜めの位置に存在する病変の位置では断面が観察できず、病変の深達度を診断できないという問題点があった。
【０２５３】
（付記６の目的）断層像上で、いかなる位置に病変が存在しても断面を適切に設定でき、病変の深達度を診断できる超音波診断装置を提供すること。
【０２５４】
（付記６の効果）断層像構築手段が構築した向きの異なる複数の断層像のうち特定の断層像上で、切断線移動手段が断面位置を示す切断線を移動し、断層像回転手段が断層像を回転し、特定の断層像以外の断層像が連動して変更されるので、断層像上で、いかなる位置に病変が存在しても断面を設定でき、病変の深達度を診断できる。
【０２５５】
７．生体へ超音波を送受波し、得られた３次元領域のエコーデータを格納する３次元エコーデータ記憶手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する断面位置設定手段と、
前記断面位置設定手段により位置を設定された断面エコーデータを用いて３次元画像を合成する合成手段と、
前記合成手段により合成された該３次元画像を表示する表示手段と、
を設けた超音波画像診断装置において、
前記断面位置設定手段が、該３次元エコーデータ内のエコーデータから生成される向きの異なる複数の断層像を構築する断層像構築手段と、
前記断層像構築手段により構築された複数の該断層像内で、断面位置を示す切断線を移動する切断線移動手段と、
を設け、前記断層像構築手段が、前記合成手段により該３次元画像として合成されるエコーデータと、それ以外のエコーデータを異なる態様の表示によるマスク手段を設けたことを特徴とする超音波画像診断装置。
【０２５６】
（付記７、８の背景）また、特開平７−４７０６６号公報で開示されている装置では、４分割したモニターの表示画面に切断線を表示するだけで断面を表現しているため、この４分割した画面から３次元画像として表示される部分と表示されない部分の区別、対応関係がわかりにくいという問題点があった。
【０２５７】
（付記７、８の目的）断層像上で、３次元画像として表示される部分と表示されない部分の区別、対応関係がわかりやすく断面を設定できる超音波診断装置を提供すること。
【０２５８】
（付記７、８の効果）断層像構築手段が、３次元エコーデータ内のエコーデータから生成される向きの異なる複数の断層像を構築し、切断線移動手段が、構築された複数の断層像内で、断面位置を示す切断線を移動し、マスク手段が、３次元画像として合成されるエコーデータとそれ以外のエコーデータを異なる態様の表示にするので、断層像上で、３次元画像として表示される部分と表示されない部分の区別、対応関係がわかりやすく断面を設定できる。
【０２５９】
８．前記マスク手段が、前記合成手段が該３次元画像として合成するためのエコーデータと、それ以外のエコーデータを異なる態様の表示にするか同様の表示にするかを指定する表示態様指定手段を設けたことを特徴とする付記７記載の超音波画像診断装置。
【０２６０】
（付記８の効果）通常の断層像の態様での表示と、３次元画像として表示するためのエコーデータとそれ以外のエコーデータを態様を変えて、断面を設定するための表示と、２種類の表示のいずれかを指定する表示態様指定手段を設けたので、この様なマスクが邪魔なときにはこれを取り除き、複数枚の断層像を用いた任意断面ででの通常の診断を行うことができる。
【０２６１】
９．生体へ超音波を送受波し、得られた３次元領域のエコーデータを格納する３次元エコーデータ記憶手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する断面位置設定手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する表面位置抽出手段と、
前記表面位置抽出手段により抽出された該表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する陰影付加手段と、
前記断面位置設定手段により位置が設定された断面エコーデータと、前記陰影付加手段により陰影を付加された該表面エコーデータより３次元画像を合成する合成手段と、
前記合成手段により合成された該３次元画像を表示する表示手段と、
を設けた超音波画像診断装置において、
前記陰影付加手段が、陰影付加のための光線角度を、生体管腔軸、もしくは超音波プローブ挿入軸を座標軸とする座標系での角度として設定する光線角度設定手段を設け、
前記表示手段が、該生体管腔軸、もしくは超音波プローブ挿入軸を座標軸とする座標系での該光線角度を表示したことを特徴とする超音波画像診断装置。
【０２６２】
（付記９、１０の背景）また、特開平７−４７０６６号公報で開示されている装置では、シェーディングの際の光線角度を変更することができず、形状によっては立体的に表現できないという問題点があった。
【０２６３】
（付記９、１０の目的）所望の物体表面をより立体的に表現し、かつ、光線角度をより直感的、解剖学的に理解しやすく設定できる超音波画像診断装置を提供すること。
【０２６４】
（付記９、１０の効果）光線角度設定手段が、陰影付加のための光線角度を、生体管腔軸、もしくは超音波プローブ挿入軸を座標軸とする座標系での角度として設定し、表示手段が、生体管腔軸、もしくは超音波プローブ挿入軸を座標軸とする座標系での光線角度を表示したので、所望の物体表面をより立体的に表現し、かつ、光線角度をより直感的、解剖学的に理解しやすく設定できる。
【０２６５】
１０．前記表示手段が、該光線角度を立体的に表示したことを特徴とする付記９記載の超音波画像診断装置。  
（付記１０の効果）表示手段が、光線角度を立体的に表示したので、光線角度を感覚的に把握しやすい。
【０２６６】
１１．生体へ超音波を送受波し、得られた３次元領域のエコーデータを格納する３次元エコーデータ記憶手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する断面位置設定手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する表面位置抽出手段と、
前記表面位置抽出手段により抽出された該表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する陰影付加手段と、
前記断面位置設定手段により位置が設定された断面エコーデータと、前記陰影付加手段により陰影を付加された該表面エコーデータより３次元画像を合成する合成手段と、
前記合成手段により合成された該３次元画像を表示する表示手段と、
を設けたこと超音波画像診断装置において、
前記断面位置設定手段により位置が設定された断面エコーデータと、前記表面位置抽出手段により位置を抽出された表面エコーデータの座標を変換する座標変換手段と、
前記座標変換手段が、該３次元画像を表示する際の視線方向がなす視線角度を、生体管腔軸、もしくは超音波プローブ挿入軸を座標軸とする座標系での角度として設定する視線角度設定手段と、
を設け、前記表示手段が、該生体管腔軸、もしくは該超音波プローブ挿入軸を座標軸とする座標系での該視線角度を表示したことを特徴とする超音波画像診断装置。
【０２６７】
（付記１１の背景）また、特開平７−４７０６６号公報で開示されている装置では、視線方向を指示する手段が無い。そのため、病変など関心領域がよく見えるように、３次元画像の視線方向を変更して、２次元再投影した後も関心領域がよく見えない場合があり、所望の３次元画像を得るまで多数回の再投影を必要とするという問題点があった。
【０２６８】
（付記１１の目的）病変など関心領域がよく見えるように、視線角度をより簡単に設定できる超音波診断装置を提供すること。
【０２６９】
（付記１１の効果）座標変換手段が、断面エコーデータと表面エコーデータの座標を変換し、視線角度設定手段が、３次元画像を表示する際の視線方向がなす視線角度を、生体管腔軸、もしくは超音波プローブ挿入軸を座標軸とする座標系での角度として設定し、表示手段が、生体管腔軸、もしくは該超音波プローブ挿入軸を座標軸とする座標系での視線角度を表示するので、３次元画像の視線角度をより簡単に設定できる。また、直感的、解剖学的に理解しやすく設定できる。
【０２７０】
１２．生体へ超音波を送受波し、得られた３次元領域のエコーデータを格納する３次元エコーデータ記憶手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する断面位置設定手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する表面位置抽出手段と、
前記表面位置抽出手段により抽出された該表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する陰影付加手段と、
前記断面位置設定手段により位置が設定された断面エコーデータと、前記陰影付加手段により陰影を付加された該表面エコーデータより３次元画像を合成する合成手段と、
前記合成手段により合成された該３次元画像を表示する表示手段と、
を設けた超音波画像診断装置において、
前記合成手段が、該３次元画像に該断面エコーデータと該表面エコーデータの境界線を断面表面境界線として重畳する断面表面境界重畳手段を設け、
前記表示手段が、前記断面表面境界重畳手段が該断面表面境界線を重畳した該３次元画像を表示することを特徴とする超音波画像診断装置。
【０２７１】
（付記１２の背景）また、医師がエコーデータで病変の深達度など進行の具合いを判断し、表面画像データで病変の形状等について内視鏡をはじめとする光学像との対比を行う際、特開平７−４７０６６号公報で開示されている装置では、３次元表示された画像データ、及び表面画像データが共にグレースケールで表示されているため、３次元画像の各部位が生体のエコーの階調を保持している画像データなのか、形状等の立体的な情報を陰影として付加されている表面画像データなのか、術者には区別がつきにくいという問題点があった。
【０２７２】
さらに、特開平７−４７０６６号公報、特開平４−２７９１５６号公報で開示されている装置では、３次元画像中の表面画像データの表示色は遠近や立体的な形状のみからつけられており、光学像で見える臓器本来の色とは関連性がないため、体腔内のどの部位の３次元画像を観察しているか、術者以外の者には判断がつきにくいという問題点があった。
【０２７３】
（付記１２の目的）エコーデータと表面画像データの区別がつき易い超音波画像診断装置を提供すること。  
（付記１２の効果）断面表面境界重畳手段が、３次元画像に断面エコーデータと表面エコーデータの境界線を断面表面境界線として重畳し、表示手段が、断面表面境界線を重畳した３次元画像を表示するので、エコーデータと表面画像データの区別がつき易い。
【０２７４】
１３．特許請求項１記載の超音波画像診断装置において、
該スキャンライン開始点の位置を指定するスキャンライン開始点指定手段と、  を設けたことを特徴とする超音波画像診断装置。  
（付記１３の目的）付記１の目的と同じ。
【０２７５】
１４．生体へ超音波を送受波し、得られた３次元領域のエコーデータを格納する３次元エコーデータ記憶手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する断面位置設定手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する表面位置抽出手段と、
前記表面位置抽出手段により抽出された該表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する陰影付加手段と、
前記断面位置設定手段により位置を設定された断面エコーデータと、前記陰影付加手段により陰影を付加された該表面エコーデータより３次元画像を合成する合成手段と、
前記合成手段により合成された該３次元画像を表示する表示手段と、
を設けた超音波画像診断装置において、
前記陰影付加手段が、
臓器表面色にて、該表面エコーデータに陰影を付加すること、
を特徴とする超音波画像診断装置。  
（付記１４の目的）表面画像データの表示色を光学像で見える臓器本来の色と関連付け、より実物らしい３次元画像を観察できる超音波画像診断装置を提供すること。
【０２７６】
（付記１４の効果）陰影付加手段により、表面エコーデータに臓器表面色で陰影を付加するので、より実物らしい３次元画像で観察できる。
【０２７７】
１５．生体へ超音波を送受波し、得られた３次元領域のエコーデータを格納する３次元エコーデータ記憶手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する断面位置設定手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する表面位置抽出手段と、
前記表面位置抽出手段により抽出された該表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する陰影付加手段と、
前記断面位置設定手段により位置を設定された断面エコーデータと、前記陰影付加手段により陰影を付加された該表面エコーデータより３次元画像を合成する合成手段と、
前記合成手段により合成された該３次元画像を表示する表示手段と、
を設けた超音波画像診断装置において、
前記陰影付加手段が、
該表面エコーデータの表示色を指定する表示色指定手段と、
を設け、
前記表示色指定手段が指定した該表示色にて、該表面エコーデータに陰影を付加すること、
を特徴とする超音波画像診断装置。  
（付記１５の目的）付記１２の目的と同じ。
【０２７８】
１６．生体へ超音波を送受波し、得られた連続した複数の該超音波断層像からなる３次元領域のエコーデータを格納する３次元エコーデータ記憶手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する断面位置設定手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する表面位置抽出手段と、
前記表面位置抽出手段により抽出された該表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する陰影付加手段と、
前記断面位置設定手段により位置を設定された断面エコーデータと、前記陰影付加手段により陰影を付加された該表面エコーデータより３次元画像を合成する合成手段と、
前記合成手段により合成された該３次元画像を表示する表示手段と、
を設けた超音波画像診断装置において、
前記表面位置抽出手段が、
複数の該超音波断層像のうち特定の断層像上で、所望の物体表面位置を指定する表面位置指定手段と、
前記表面位置指定手段により指定された、表面位置の輝度値の勾配値を算出する第１の勾配値算出手段と、
複数の該超音波断層像のうち、該特定の断層像以外の断層像上の、該第１の勾配値が算出された点から特定の範囲内で、輝度値の勾配値を算出する第２の勾配値算出手段と、
前記第１の勾配値算出手段と前記第２の勾配値算出手段により算出された該勾配値を比較することにより、前記表面位置指定手段が該物体表面位置を指定した断層像とは異なる断層像上で物体表面位置を特定する表面位置特定手段と、
を設けたことを特徴とする超音波画像診断装置。  
（付記１６、１７、１８、１９、２０の目的）付記１の目的と同じ。
【０２７９】
１７．生体へ超音波を送受波し、得られた連続した複数の該超音波断層像からなる３次元領域のエコーデータを格納する３次元エコーデータ記憶手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の断面位置を設定する断面位置設定手段と、
前記３次元エコーデータ記憶手段に記憶された該３次元エコーデータ内における所望の物体表面位置を抽出する表面位置抽出手段と、
前記表面位置抽出手段により抽出された該表面位置が示す表面エコーデータに陰影を付加する陰影付加手段と、
前記断面位置設定手段により位置を設定された断面エコーデータと、前記陰影付加手段により陰影を付加された該表面エコーデータより３次元画像を合成する合成手段と、
前記合成手段により合成された該３次元画像を表示する表示手段と、
を設けた超音波画像診断装置において、
前記表面位置抽出手段が、
連続した複数の該超音波断層像上で、順次、所望の物体表面位置を自動的にトレースする表面トレース手段を設けたことを特徴とする超音波画像診断装置。
【０２８０】
１８．付記１７記載の超音波画像診断装置において、
前記表面トレース手段が、所望の物体表面位置を探索するための円弧上で、該表面位置を輝度値の変化点として探索する輝度変化点探索手段を設け、該変化点を、改めて該円弧の中心として置き直すことで、順次、所望の物体表面位置をトレースすることを特徴とする超音波画像診断装置。
【０２８１】
１９．付記１７、１８記載の超音波画像診断装置において、
前記表面位置抽出手段が、該超音波断層像上でトレースするトレース開始点を指定するトレース開始点指定手段を設けたことを特徴とする超音波画像診断装置。
【０２８２】
２０．付記１７、１８、１９記載の超音波画像診断装置において、
前記表面位置抽出手段が、
該３次元エコーデータ内のエコーデータから生成される向きの異なる複数の断面像を構築する断層像構築手段と、
を設け、
前記トレース開始点指定手段が、
前記断層像構築手段が構築する連続した複数の該超音波断層像とは向きの異なる該断層像上で、該トレース開始点を指定すること、
を特徴とする超音波画像診断装置。
【図面の簡単な説明】
【０２８３】
【図１】本発明の第１の実施の形態の超音波画像診断装置の構成を示すブロック図。
【図２】ＣＰＵと画像処理プロセッサが行う画像処理の内容を示すフローチャート図。
【図３】図２における断面位置の設定の詳細な内容を示すフローチャート図。
【図４】各切断面に対応する４枚の超音波画像の具体例を示す図。
【図５】表面位置の抽出を行わない簡易３次元画像を示す図。
【図６】図４において、図５の断面として現れない部分をハッチングで示した図。
【図７】視線方向の設定用の子画面を示す図。
【図８】図７の角度の空間的な説明図。
【図９】図２における表面位置の抽出の処理内容の詳細を示すフローチャート図。
【図１０】表面の位置を抽出するスキャン開始点からのスキャンの様子を示す説明図。
【図１１】陰影付加の処理内容の詳細を示すフローチャート図。
【図１２】陰影付加の処理の説明図。
【図１３】光線方向の設定値を示す設定用子画面を示す図。
【図１４】図１３の角度の空間的な説明図。
【図１５】３次元画像における４枚の断面の非表示部分をハッチングで示した図。
【図１６】最終的に構築される３次元画像を示す図。
【図１７】本発明の第２の実施の形態における４枚の超音波画像の具体例を示す図。
【図１８】本発明の第３の実施の形態における表面位置の抽出の処理内容の一部を示すフローチャート図。
【図１９】第３の実施の形態における作用の説明図。
【図２０】超音波プローブによるスキャンの変形例の説明図。
【図２１】本発明の第４の実施の形態における陰影付加の処理内容を示すフローチャート図。
【図２２】本発明の第５の実施の形態における表面位置抽出の処理内容を示すフローチャート図。
【図２３】第１番目の画像の境界点をマニュアル的にトレースする様子を示す説明図。
【図２４】第１番目の画像上でトレースした点での第１勾配値及び第２番目の画像上での対応する点での第２勾配値を算出する説明図。
【図２５】本発明の第６の実施の形態における表面位置抽出の処理内容の詳細を示すフローチャート図。
【図２６】２次元画像ｉ上で開始点Ｐから境界点を順次トレースする様子を示す説明図。
【図２７】図２６の一部を拡大して示す説明図。
【図２８】図２５のステップＳ２５２７の処理における２値化による作用の説明図。
【図２９】画像の端の処理の説明図。
【図３０】境界が誤抽出された部分を修正する様子を示す説明図。
【図３１】本発明の第７の実施の形態における表面位置抽出の処理内容の一部を示すフローチャート図。
【図３２】スキャンライン開始点を指定する作用の説明図。
【符号の説明】
【０２８４】
１…超音波画像診断装置
２…超音波観測部
３…画像処理部
４…超音波プローブ
５…駆動部
６…送受信部
７…Ａ／Ｄコンバータ
８…フレームメモリ
９…ＤＳＣ
１１…モニタ
１２…システムコントローラ
１３…ＣＰＵ
１４…主記憶装置
１５…制御部
１６…極座標変換部
１７…画像データ記憶装置
１８…画像処理プロセッサ
１９…第１の外部記憶装置
２０…第２の外部記憶装置
２１…操作用端末
２２…フレームバッファ
２４…３次元画像処理用モニタ
２５…タッチパネル
【図１】
2005329256.tif 000003
【図２】
2005329256.tif 000004
【図３】
2005329256.tif 000005
【図４】
2005329256.tif 000006
【図５】
2005329256.tif 000007
【図６】
2005329256.tif 000008
【図７】
2005329256.tif 000009
【図８】
2005329256.tif 000010
【図９】
2005329256.tif 000011
【図１０】
2005329256.tif 000012
【図１１】
2005329256.tif 000013
【図１２】
2005329256.tif 000014
【図１３】
2005329256.tif 000015
【図１４】
2005329256.tif 000016
【図１５】
2005329256.tif 000017
【図１６】
2005329256.tif 000018
【図１７】
2005329256.tif 000019
【図１８】
2005329256.tif 000020
【図１９】
2005329256.tif 000021
【図２０】
2005329256.tif 000022
【図２１】
2005329256.tif 000023
【図２２】
2005329256.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
2005329256.tif 000026
【図２５】
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【図２６】
2005329256.tif 000028
【図２７】
2005329256.tif 000029
【図２８】
2005329256.tif 000030
【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
2005329256.tif 000033
【図３２】
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