(57)【要約】【課題】３Ｄデータセットと相互作用するシステムを提供する。【解決手段】本システムは、表示装置（１１８）、メモリ（１２０）、ユーザー入力（１１５）、及びプロセッサ（１１６）を含む。前記プロセッサ（１１６）は、前記メモリ（１２０）から３Ｄデータセットを入手して、該３Ｄデータセットからボリューム・レンダリングした画像を作成するように構成される。前記プロセッサ（１１６）は、前記ボリューム・レンダリングした画像を表示装置（１１８）上に表示し、また前記ユーザー入力（１１５）からの指令に応答して前記ボリューム・レンダリングした画像上に３Ｄカーソルを表示し、更に前記ボリューム・レンダリングした画像内での前記３Ｄカーソルの深さに基づいて前記３Ｄカーソルの色を自動的に変更するように構成される。【選択図】図１
2012252697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３Ｄデータセットと相互作用するシステムであって、
表示装置（１１８）と、
メモリ（１２０）と、
ユーザー入力（１１５）と、
前記表示装置、前記メモリ及び前記ユーザー入力と通信するように構成されたプロセッサ（１１６）であって、
イ）前記メモリ（１２０）から３Ｄデータセットを入手し、
ロ）前記３Ｄデータセットからボリューム・レンダリングした画像を作成し、
ハ）前記ボリューム・レンダリングした画像を前記表示装置（１１８）上に表示し、
ニ）前記ユーザー入力（１１５）からの指令に応答して前記ボリューム・レンダリングした画像上に３Ｄカーソルを表示し、
ヘ）前記ボリューム・レンダリングした画像内での前記３Ｄカーソルの深さに基づいて前記３Ｄカーソルの色を自動的に変更するように構成されている前記プロセッサ（１１６）と、
を有するシステム。
【請求項２】
前記プロセッサ（１１６）は更に、深さ依存方式に従って前記ボリューム・レンダリングした画像に色を割り当てるように構成されている、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記プロセッサ（１１６）は更に、前記ボリューム・レンダリングした画像において用いられる前記深さ依存方式に従って３Ｄカーソルの色を自動的に変更するように構成されている、請求項２記載のシステム。
【請求項４】
前記プロセッサ（１１６）は更に、３Ｄカーソルの周囲にシルエットを表示するように構成されており、前記シルエットは前記３Ｄカーソルとは異なる色である、請求項１記載のシステム。
【請求項５】
前記プロセッサ（１１６）は更に、観察平面に対する３Ｄカーソルの深さに基づいて前記３Ｄカーソルの大きさを自動的に調節するように構成されている、請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記プロセッサ（１１６）は更に、３Ｄカーソルがボリューム・レンダリングした画像の表面の真下に位置決めされているときに該表面の第１の色と深さ依存方式に従った第２の色との混合色である色に、前記３Ｄカーソルを自動的に色付けするように構成されている、請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記プロセッサ（１１６）は更に、第１の範囲の深さにある３Ｄカーソルを第１の色で表示し且つ前記第１の範囲の深さよりも深い第２の範囲の深さにある３Ｄカーソルを第２の色で表示するように構成されている、請求項１記載のシステム。
【請求項８】
前記プロセッサ（１１６）は更に、３Ｄカーソルの深さが前記ユーザー・インターフェースにより調節されるにつれて前記３Ｄカーソルの色を滑らかに調節するように構成されている、請求項７記載のシステム。
【請求項９】
前記表示装置（１１８）は立体表示装置を有している、請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
前記システムは超音波イメージング・システム（１００）を有している、請求項１記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本書の開示内容は、一般的に云えば、３Ｄカーソルの深さを示すためにボリューム・レンダリングした画像内の３Ｄカーソルの色を調節するための方法及びシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ボリューム・レンダリングした画像(volume-rendered image) は、特に医用イメージングの分野において、３Ｄデータセットを図解するのに非常に有用である。ボリューム・レンダリングした画像は、典型的には、３Ｄデータセットの２Ｄ表現である。現在、ボリューム・レンダリングした画像を作成するために異なる多数の手法があるが、通常用いられている手法は、ボクセル値に基づいて３Ｄデータセットから表面を抽出するためのアルゴリズムを使用することを必要としている。次いで、それらの表面の表現が表示装置上に表示される。屡々、ボリューム・レンダリングした画像では、複数の表面を同時に示すために、表面同士が完全に又は部分的にオーバーラップすることがあっても、複数の透明度レベル及び色が用いられる。この態様では、ボリューム・レンダリングした画像は、２Ｄデータセットに基づいた画像よりも多くの情報を伝えるために用いることができる。
【０００３】
ボリューム・レンダリングした画像と相互作用するとき、ユーザーは、典型的には、ボリューム・レンダリングした画像内をナビゲートするために３Ｄカーソルを使用する。ユーザーは、ボリューム・レンダリングした画像に関して３次元で３Ｄカーソルの位置を制御することができる。換言すると、ユーザーは、３Ｄカーソルの位置をＸ方向及びＹ方向に調節することができ、また３Ｄカーソルの位置を深さ方向すなわちＺ方向に調節することができる。一般に、ユーザーが観察平面に平行な方向における３Ｄカーソルの配置を解釈するのは容易であるが、典型的には、ユーザーが深さ方向（すなわち、Ｚ方向又は観察平面に直角な方向）における３Ｄカーソルの配置を解釈するのは困難であるか又は不可能である。ボリューム・レンダリングした画像内の３Ｄカーソルの深さを決定するのが困難であると、３Ｄカーソルの正確な配置を要求する任意の作業（タスク）を遂行すること、例えば、マーカーを置くこと、注釈を付けること、又はボリューム・レンダリングした画像内で測定を行うこと等が困難になる。
【０００４】
従って、これらの及び他の理由のため、超音波イメージング方法を改善し、また超音波イメージング・システムを改善することが望ましい。
【発明の概要】
【０００５】
本書では上記の欠点、不利な点及び問題に対処し、それについては以下の説明を読むことによって理解されよう。
【０００６】
一実施形態においては、ボリューム・レンダリングした画像を表示し、該ボリューム・レンダリングした画像上に３Ｄカーソルを表示することを含む方法が提供される。本方法は、観察平面に対する３Ｄカーソルの深さをユーザー・インターフェースにより制御し、前記観察平面に対する３Ｄカーソルの深さに基づいて３Ｄカーソルの色を自動的に調節することを含む。
【０００７】
別の実施形態では、３Ｄデータセットから作成されたボリューム・レンダリングした画像を表示して、該ボリューム・レンダリングした画像内の第１の深さに３Ｄカーソルを位置決めすることを含む方法が提供される。本方法は、前記第１の深さにある３Ｄカーソルを第１の色に色付けすることを含む。本方法は、前記ボリューム・レンダリングした画像内の第２の深さに３Ｄカーソルを位置決めし、前記第２の深さにある３Ｄカーソルを第２の色に色付けすることを含む。
【０００８】
別の実施形態では、３Ｄデータセットと相互作用するシステムが提供され、本システムは、表示装置、メモリ、ユーザー入力、並びに、前記表示装置、前記メモリ及び前記ユーザー入力と通信するように構成されたプロセッサを含む。前記プロセッサは、前記メモリから３Ｄデータセットを入手して、該３Ｄデータセットからボリューム・レンダリングした画像を作成するように構成されている。前記プロセッサはまた、前記ボリューム・レンダリングした画像を表示装置上に表示するように構成されている。前記プロセッサはまた、ユーザー入力からの指令に応答して前記ボリューム・レンダリングした画像上に３Ｄカーソルを表示するように構成され、また前記プロセッサは前記ボリューム・レンダリングした画像内での前記３Ｄカーソルの深さに基づいて前記３Ｄカーソルの色を変更するように構成されている。
【０００９】
本発明の様々な他の特徴、目的及び利点は、添付の図面及びそれについての詳しい説明から当業者には明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、一実施形態に従った超音波イメージング・システムの概要図である。
【図２】図２は、一実施形態に従ったボリューム・レンダリングした画像を作成するために用いることのできる幾何学的構成の概略図である。
【図３】図３は、一実施形態に従ったボリューム・レンダリングした画像の概略図である。
【図４】図４は、一実施形態に従ったユーザー・インターフェースの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の詳しい説明では、明細書の一部を形成する添付の図面を参照する。図面には、実施することのできる複数の特定の実施形態を説明するために示す。これらの実施形態は、それらの実施形態を当業者が実施できる程度に充分詳しく説明するが、当然のことであるが、他の実施形態を利用することができ、またこれらの実施形態の範囲から逸脱せずに論理的、機械的、電気的及び他の変更を行うことができる。
【００１２】
図１は、一実施形態に従った超音波イメージング・システム１００の概要図である。超音波イメージング・システム１００は送信器１０２を含み、送信器１０２は送信ビーム形成装置１０３へ信号を送り、送信ビーム形成装置１０３は次いでトランスデューサ・アレイ１０６内の複数のトランスデューサ素子１０４を駆動して、患者（図示せず）のような構造体の中へ超音波パルス信号を放出させる。プローブ１０５が、トランスデューサ・アレイ１０６、複数のトランスデューサ素子１０４及びプローブ／ＳＡＰ電子装置１０７を含む。プローブ／ＳＡＰ電子装置１０７は、複数のトランスデューサ素子１０４のスイッチングを制御するために使用することができる。プローブ／ＳＡＰ電子装置１０７はまた、複数の素子１０４を１つ以上の小開口にグループ分けするために用いることができる。トランスデューサ・アレイの様々な幾何学的構成を用いることができる。超音波パルス信号は、血球又は筋肉組織のような身体内の様々な構造から後方散乱して、複数のトランスデューサ素子１０４へ戻るエコーを生成する。エコーは複数のトランスデューサ素子１０４によって電気信号すなわち超音波データに変換され、それらの電気信号は受信器１０８によって受信される。超音波データは、患者の身体の３Ｄ領域から取得された体積測定超音波データを含むことができる。受信したエコーを表す電気信号が受信ビーム形成装置１１０に送られ、受信ビーム形成装置１１０は超音波データを出力する。ユーザー・インターフェース１１５は、超音波イメージング・システム１００の動作を制御するため、例えば、患者データの入力を制御し、走査又は表示パラメータを変更し、３Ｄカーソルの位置を制御すること等のために使用することができる。
【００１３】
超音波イメージング・システム１００はまた、超音波データを処理して、表示装置１１８上に表示するためのフレーム又は画像を作成するプロセッサ１１６を含む。プロセッサ１１６は、１つ以上の別々の処理要素を含むことができる。例えば、プロセッサ１１６は、一実施形態ではグラフィック処理装置（ＧＰＵ）を含むことができる。ＧＰＵを含むプロセッサを設けることは、ボリューム・レンダリングのような演算集中型動作にとって有利であり、これについては後でより詳しく説明する。プロセッサ１１６は、プローブ１０５及び表示装置１１８と電子通信関係にある。プロセッサ１１６は、プローブ１０５及び表示装置１１８に配線接続することができ、或いは、プロセッサ１１６は、無線通信を含む他の技術により電子通信関係にすることができる。表示装置１１８としては、スクリーン、モニタ、フラットパネルＬＥＤ、フラットパネルＬＣＤ、又は立体表示装置を挙げることができる。立体表示装置は、異なる視点からの複数の画像を同時に又は素早く直列に表示して、ユーザーに３Ｄ画像を見ている錯覚を生じさせることができるように構成することができる。ユーザーは、各々の目で一度に唯一つの画像を見るようにするために特殊な眼鏡を掛ける必要があることがある。特殊な眼鏡としては、直線偏光フィルタが各々の目に対して異なる角度に設定されている眼鏡、或いは各々の目が所与の時点に見る画像を制限する高速スイッチング・シャッター付き眼鏡が挙げられる。立体画像を実効的に作成するために、プロセッサ１１６は、特殊な眼鏡が左目で見た画像と右目で見た画像とを実効的に互いから隔離することができるように、表示装置上に異なる視点からの画像を表示することを必要とすることがある。プロセッサ１１６は、異なる視点からの２つのオーバーラップする画像含むボリューム・レンダリングした画像を表示装置１１８上に作成することを必要とすることがある。例えば、ユーザーが直線偏光フィルタ付きの特殊な眼鏡を掛けている場合、第１の視点からの第１の画像を第１の方向に偏光させて、それがユーザーの右目を覆うレンズのみを通過するようにすることができ、且つ第２の視点からの第２の画像を第２の方向に偏光させて、それがユーザーの左目を覆うレンズのみを通過するようにすることができる。
【００１４】
プロセッサ１１６は、超音波データについて複数の選択可能な超音波モダリティに従った１つ以上の処理動作を遂行するように構成することができる。他の実施形態では、様々な処理作業を遂行するために複数のプロセッサを使用することができる。プロセッサ１１６はまた、プローブ１０５による超音波データの取得を制御するように構成することができる。超音波データは、エコー信号が受信されているときの走査段階中に実時間で処理することができる。この開示の目的のために、用語「実時間」は、意図的な遅れ又は遅延を生じることなく処理が遂行されることを含むと定義される。一実施形態では、表示された超音波画像を、毎秒２０回を超える速度で更新することができる。これらの画像は生の画像の一部として表示することができる。この開示の目的のために、用語「生の画像」は、超音波データの追加のフレームを取得するにつれて更新される動的な画像を含むと定義される。例えば、超音波データは、生の画像を表示している間に、且つ前に取得されたデータに基づいて画像を作成しているときでさえも取得することができる。そこで、一実施形態によれば、追加の超音波データが取得されるにつれて、最も最近に取得された超音波データから作成されたフレーム又は画像を逐次的に表示することができる。それに加えて又はその代わりに、超音波データは走査段階中にバッファ（図示せず）に一時的に記憶させて、生の又はオフライン動作で実時間よりも遅い時間に処理することができる。本発明の実施形態によっては、処理作業を扱うために複数のプロセッサ（図示せず）を含むことができる。例えば、第１のプロセッサを利用することにより、超音波信号を復調しデシメート(decimate)することができ、且つ第２のプロセッサを利用することにより、データを更に処理して、画像を表示させることができる。当然のことであるが、他の実施形態では複数のプロセッサを異なる配置構成で使用することができる。
【００１５】
プロセッサ１１６は、プローブ１０５によって取得された３Ｄデータセットからボリューム・レンダリングした画像を作成するように使用することができる。一実施形態によれば、３Ｄデータセットは、該３Ｄデータセット内の各々のボクセル（すなわち、体積要素）に割り当てられた値又は強度を含む。超音波イメージング・システムによって取得された３Ｄデータセットでは、各々のボクセルには、特定のボクセルに対応する組織の音響特性によって決定された値が割り当てられる。３Ｄ超音波データセットは、様々な実施形態に従って、Ｂモード・データ、色データ、歪みモード・データなどを含むことができる。３Ｄデータセット内のボクセルの値は、異なるイメージング・モダリティにより取得された実施形態における異なる属性を表すことができる。例えば、コンピュータ断層撮影データにおけるボクセルは、典型的には、Ｘ線減衰量に基づいた値が割り当てられ、また  磁気共鳴データにおけるボクセルは、典型的には、材料の陽子密度に基づいて値が割り当てられる。超音波、コンピュータ断層撮影及び磁気共鳴は、３Ｄデータセットを取得するために用いられるイメージング・システムの３つの例に過ぎない。別の実施形態によれば、任意の他の３Ｄデータセットも用いることができる。
【００１６】
図２は、一実施形態に従ったボリューム・レンダリングした画像を作成するために用いることのできる幾何学的構成の概略図である。図２は、３Ｄデータセット１５０及び観察平面１５４を含む。
【００１７】
図１及び図２の両方を参照して説明すると、プロセッサ１１６は、多数の異なる手法に従って、ボリューム・レンダリングした画像を作成することができる。模範的な実施形態では、プロセッサ１１６は、観察平面１５４からのレイ・キャスティング(ray-casting) 手法によりボリューム・レンダリングした画像を作成することができる。プロセッサ１１６は、観察平面１５４から３Ｄデータセット１５０へ複数の平行な射線（レイ）を投射（キャスト）することができる。図２は、観察平面１５４の境界にある射線１５６、射線１５８、射線１６０及び射線１６２を示す。当然のことながら、観察平面１５４内の全ての画素１６３に値を割り当てるためにもっと多くの射線を投射することができる。３Ｄデータセット１５０はボクセル・データを有し、各ボクセルには値又は強度が割り当てられる。一実施形態によれば、プロセッサ１１６は、射線が交差する観察平面１５４内の各画素に対して値を割り当てるために、標準的な「前後(front-to-back) 」手法を用いることができる。各画素には、３Ｄデータセット内の情報に基づいて値及び不透明度を割り当てることができる。例えば、（画像を観察する方向である）前面から開始して、射線に沿った各々の値が対応する不透明度と乗算される。これらの不透明度で重み付けした値は、各々の射線に沿って前後方向に累算される。この処理は、ボリューム・レンダリングした画像を作成するために、観察平面１５４内の各々の画素１６３について繰り返えされる。一実施形態によれば、観察平面１５４からの画素値は、ボリューム・レンダリングした画像として表示することができる。ボリューム・レンダリング・アルゴリズムは、不透明度ゼロ（完全に透明）から不透明度１．０（完全に不透明）まで漸進的な移行を与える不透明度関数を使用するように構成することができる。ボリューム・レンダリング・アルゴリズムは、観察平面１５４内の各々の画素１６３に値を割り当てるとき、各々の射線に沿ったボクセルの不透明度を計算に入れることができる。例えば、１．０に近い不透明度を持つボクセルは、射線に沿ったそれより遠くにあるボクセルからの寄与の殆どを阻止し、他方、ゼロに近い不透明度を持つボクセルは、射線に沿ったそれより遠くにあるボクセルからの寄与の殆どを許容する。また、表面を可視化するとき、ボクセルの不透明度を値に基づいて再割当てする閾値処理操作を遂行することができる。模範的な閾値処理操作では、閾値付近の値を持つボクセルの不透明度を１．０に設定することができ、他方、閾値よりも低い値を持つボクセルの不透明度はゼロに設定することができる。この種の閾値処理は、射線に沿った閾値よりも高い最初のボクセル以外のボクセルの寄与分を全て削除する。他の種類の閾値処理方式もまた用いることができる。例えば、明らかに閾値よりも高いボクセルを１．０（不透明）に設定し且つ明らかに閾値よりも低いボクセルをゼロ（半透明）に設定する不透明度関数を用いることができる。しかしながら、閾値に近い値を持つボクセルに対してゼロ及び１．０以外の他の不透明度を割り当てる不透明度関数を用いることができる。この「移行区域」は、単純な二値閾値処理アルゴリズムを用いる時に生じ得るアーティファクトを低減するために用いられる。例えば、「移行区域」内の値を持つボクセルに不透明度を割り当てるために、不透明度を値にマッピングする線形関数を用いることができる。ゼロから１．０へ進む他の種類の関数を他の実施形態に従って用いることができる。
【００１８】
模範的な実施形態では、様々な表面に関する深さについての良好な認識をユーザーに与えるようにボリューム・レンダリングした画像を作成するために勾配陰影付け(gradient shading)を用いることができる。例えば、データセット１５０内の様々な表面は、部分的には、閾値よりも低い又は高いデータを除去するように閾値を使用することにより定めることができる。次いで、各射線と表面との交点における勾配を定めることができる。前に述べたように、射線は、観察平面１５４内の各画素１６３から、データセット１５０内に定められた表面まで追跡される。各々の射線において勾配が計算された後、プロセッサ１１６（図１に示す）は、各々の画素に対応する表面上の位置における光の反射を計算し、それぞれの勾配に基づいて標準的な陰影付け法を適用することができる。別の実施形態では、プロセッサ１１６は、３Ｄデータから１つ以上の表面を定めるために同様な強度のボクセルを連結したボクセル群を識別する。他の実施形態によれば、単一の視点から複数の射線を投射することができる。
【００１９】
これまで挙げたボリューム・レンダリングした画像を作成する全ての例（本発明を限定すものではない）では、プロセッサ１１６は、ユーザーに深さの情報を伝えるために色を使用することができる。再び図１を参照して説明すると、ボリューム・レンダリング処理の一部として、深さバッファ１１７をプロセッサ１１６によって用いることができる。深さバッファ１１７は、ボリューム・レンダリングした画像中の各画素に割り当てられた深さ値を含む。深さ値は、画素から、その特定の画素において示されている体積内の表面までの距離を表す。深さ値は、表面を定める閾値よりも高い値の最初のボクセルまでの距離を含むように定めることができる。各々の深さ値は、深さ依存方式に従って色度に関連付けられる。このようにして、プロセッサ１１６は、色符号化されたボリューム・レンダリングした画像を作成することができ、この場合、ボリューム・レンダリングした画像内の各画素は、観察平面１５４（図２に示す）からのその深さに従って色付けされる。模範的な色付け方式に従って、比較的浅い深さの表面を表す画素は、青銅色のような第１の色で表現することができ、また、それよりも深い深さにある表面を表す画素は、青色のような第２の色で表現することができる。画素について用いられる色は、一実施形態に従って深さが増すにつれて青銅色から青色へ滑らかに移行させることができる。当業者には明らかなように、多数の他の色付け方式を他の実施形態で用いることができる。
【００２０】
更に図１を参照して説明すると、超音波イメージング・システム１００は、超音波データの大きさ及び空間分解能に依存して、例えば５Ｈｚ〜５０Ｈｚのフレーム速度で超音波データを連続的に取得することができる。しかしながら、他の実施形態では、異なるフレーム速度で、超音波データを取得することができる。直ちに表示するように予定されていない取得された超音波データの処理済みのフレームを格納するために、メモリ１２０が設けられる。模範的な実施形態では、メモリ１２０は、少なくとも数秒に相当する超音波データ・フレームを格納するのに充分な容量を持つ。超音波データのこれらのフレームは、取得順序又は時間に従って検索し易いように格納される。前に述べたように、超音波データは、生の画像の作成及び表示中に検索することができる。メモリ１２０は任意の既知のデータ記憶媒体を含むことができる。
【００２１】
随意選択により、本発明の実施形態は、造影剤を利用して具現化することができる。コントラスト・イメージングでは、マイクロバブル（微小気泡）を含む超音波造影剤を使用して、身体内の解剖学的構造及び血流の増強した画像を作成する。造影剤を使用しながら超音波データを取得した後、高調波成分及び線形成分を分離し、高調波成分を増強し、この増強した高調波成分を利用することによって超音波画像を作成することを含む、画像分析が行われる。受信した信号からの高調波成分の分離は、適当なフィルタを使用して遂行される。超音波イメージングのために造影剤を使用することは、当業者にはよく知られており、従って更に詳しい説明は行わない。
【００２２】
本発明の様々な実施形態では、超音波データは他の又は異なるモード関連モジュールによって処理することができる。メモリに、画像を格納し、そして画像を取得した時刻を表すタイミング情報を、各画像と共に記録することができる。モジュールには、例えば、画像フレームを極座標から直交座標へ変換するように走査変換操作を遂行する走査変換モジュールを含むことができる。メモリから画像を読み出して、患者についての処置を実行している間に画像を実時間で表示するビデオ・プロセッサ・モジュールを設けることができる。ビデオ・プロセッサ・モジュールは、画像メモリに画像を格納させることができ、画像メモリから画像が読み出されて表示される。図示の超音波イメージング・システム１００は、様々な実施形態では、コンソール型システム、カート搭載型システム、又は携帯型システム、例えば、手持ち型又はラップトップ型システムとすることができる。
【００２３】
図３は、一実施形態に従ったボリューム・レンダリングした画像３００の概略図である。ボリューム・レンダリングした画像３００は、図１に示された表示装置１１８のような表示装置で表示することができる。ボリューム・レンダリングした画像３００は、典型的には３Ｄデータセットから作成されたボリューム・レンダリングした画像を簡略化したものである。座標軸３０１がボリューム・レンダリングした画像３００と共に示されている。座標軸３０１は、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向を示す。一平面が、座標軸３０１に示された任意の２つの方向によって定められる。例えば、観察平面はＸ−Ｙ平面内に又はそれと平行であってよい。当業者に理解されるように、Ｚ方向は深さに対応し、Ｘ−Ｙ平面に対して垂直である。
【００２４】
図３には、多数の輪郭が示されている。これらの輪郭は、異なる色の領域についての境界として使用される。前に述べたように、各々の色は、観察平面１５４（図２に示す）からの表面の深さに対応する。各々の色は、観察平面からのある範囲の深さに割り当てることができる。一実施形態によれば、参照数字３０２で表した全ての領域は第１の色で色付けされ、参照数字３０４で表した全ての領域は第２の色で色付けされ、参照数字３０６で表した全ての領域は第３の色で色付けされ、参照数字３０８で表した領域は第４の色で色付けされる。連続した色の領域が図２では比較的大きい。当然のことながら、多数の他の実施形態では、ボリューム・レンダリングした画像上で深さを示すために５つ以上の異なる色を使用することができる。更に、より複雑な形状の場合、特に医用イメージング・データから作成された画像の場合には、各々の色の微妙な変化を用いて、より細かな分解能で深さを表示することができる。例えば、一実施形態によれば、異なる深さにおける物体の形状について追加の詳細を観察者に示すために数百又は数千の異なる色が使用されるように、色の階調（グラデーション）を充分細かくすることができる。
【００２５】
また３Ｄカーソル３１０も表示される。３Ｄカーソルは、ボリューム・レンダリングした画像３００内でナビゲート(navigate)するために使用される。ユーザーはユーザー・インターフェース１１５（図１に示す）を使用して、３Ｄカーソル３１０の位置を観察平面と平行な方向に、すなわち図３の平面内で制御することができ、或いはユーザーはユーザー・インターフェース１１５を使用して、３Ｄカーソル３１０の深さ、すなわちＺ方向の位置を制御することができる。
【００２６】
図４は、一実施形態に従った、図１に示されたユーザー・インターフェース１１５の概略図である。ユーザー・インターフェース１１５は、キーボード４００、トラックボール４０２、多数の回転つまみ４０４、ボタン４０６などの制御器を含む。
【００２７】
次に図３及び図４を参照して説明すると、ユーザーは画像３００内の３Ｄカーソル３１０の位置を操作することができる。トラックボール４０２は、３Ｄカーソル３１０の位置を制御するために使用することができる。一実施形態によれば、トラックボール４０２は、Ｘ−Ｙ平面と平行な平面内で３Ｄカーソル３１０を位置決めするために使用することができる。３Ｄカーソル３１０は、従来のカーソルがパーソナル・コンピュータの画像上で位置決めされるのと同じやり方、実時間でＸ方向及びＹ方向に位置決めすることができる。ユーザーは次いで、ボタン４０６を選択するすることによってトラックボールの機能を切り替えることができる。ボタン４０６は、トラックボール４０６の機能を、Ｘ−Ｙ平面内での３Ｄカーソル３１０の制御からＺ方向の３Ｄカーソル３１０の制御へ変更する。換言すると、ボタン４０６を選択した後、ユーザーは、ボリューム・レンダリングした画像３００内での３Ｄカーソル３１０の深さを容易に制御することができる。模範的な実施形態では３Ｄカーソル３１０の深さを制御するためにトラックボールを用いると説明したが、３Ｄカーソル３１０の位置を制御するために、マウス（図示せず）、１つ以上の回転つまみ、タッチ・スクリーン（図示せず）及びゼスチャー追跡システム（図示せず）を含む他の制御器を使用できることは勿論である。
【００２８】
プロセッサ１１６（図１に示す）は、３Ｄカーソル３１０の色がボリューム・レンダリングした画像３００内での３Ｄカーソル３１０の深さに基づいて調節されるように、３Ｄカーソル３１０の色を自動的に調節する。ユーザーは、３Ｄカーソルの色に基づいて、ボリューム・レンダリングした画像３００内での３Ｄカーソル３１０の深さを素早く且つ正確に決定することができる。更に、ユーザーが３Ｄカーソル３１０の深さを調節するにつれて３Ｄカーソル３１０の色が実時間で更新されるので、ユーザーがボリューム・レンダリングした画像３００内で正確にナビゲートするのが容易である。
【００２９】
前に述べたように、ボリューム・レンダリングした画像３００は深さ依存方式に従って色付けすることができ、この場合、ボリューム・レンダリングした画像３００内の各画素は、表面と観察平面１５４（図２に示す）との間の距離に基づいて色が割り当てられる。模範的な実施形態では、３Ｄカーソル３１０は、ボリューム・レンダリングした画像３００内の画素に対して色を割り当てるために用いられた同じ深さ依存方式に従って色付けすることができる。従って、ユーザーは、３Ｄカーソル３１０の色に基づいて３Ｄカーソル３１０の深さを容易に決定することができる。多くのワークフローによれば、ユーザーは目標構造の近くに３Ｄカーソル３１０を位置決めしようとすることがある。例えば、ユーザーは、関心のある位置に注釈を付け又はマーカーを置くことのようなタスクを遂行しようとすることがある。或いは、ユーザーは、２つの解剖学的構造の間で測定値を求めようとすることがある。３Ｄカーソル３１０に色付けするための深さ依存方式がボリューム・レンダリングした画像３００において用いた深さ依存方式と同じであるので、ユーザーは、３Ｄカーソル３１０が目標構造と同じ色又はほぼ同じ色になるまで、３Ｄカーソル３１０の位置を深さ方向に簡単に調節することができる。３Ｄカーソル３１０は一実施形態では矩形の一定の幾何学的形状を持つ。３Ｄカーソル３１０がボリューム・レンダリングした画像３００内の表面と同じ深さにあるとき、３Ｄカーソル３１０は矩形の形状であるので、通常、ユーザーは３Ｄカーソル３１０をボリューム・レンダリングした画像から区別することが可能である。更に、殆どのボリューム・レンダリングした画像は、模範的なボリューム・レンダリングした画像３００よりも深さ、従って色において、遙かに多数の微妙な差異を持っているので、また３Ｄカーソル３１０が単一の深さにあり、従って単一の色であるので、殆ど常に、ユーザーは３Ｄカーソル３１０を確実に識別することができる。
【００３０】
一実施形態によれば、３Ｄカーソル３１０は、該３Ｄカーソル３１０の縁にシルエット３１２を含むことができる。シルエット３１２は、ユーザーがボリューム・レンダリングした画像３００内で３Ｄカーソルを識別するのに付加的に役立つように、白色にすることができる。ユーザーは、他の実施形態では選択的にシルエット３１２を除去し及び／又はシルエット３１２の色を変更することができる。例えば、画像が圧倒的に明るい場合、模範的な実施形態において前に述べたようにシルエットに白色を用いる代わりに、シルエットに暗い色を用いる方が有利なことがある。別の実施形態によれば、プロセッサ１１６（図１に示す）はまた、観察平面１５４（図２に示す）に対する３Ｄカーソル３１０の深さに基づいて３Ｄカーソル３１０の大きさを変えることができる。例えば、３Ｄカーソル３１０の色を調節するのに加えて、プロセッサ１１６はまた、深さにつれて３Ｄカーソル３１０の大きさを調節することができる。模範的な実施形態によれば、３Ｄカーソル３１０は、該３Ｄカーソルが観察平面１５４に接近しているとき相対的に大きく表示し、且つ３Ｄカーソル３１０が観察平面１５４から離れているとき相対的に小さく表示することができる。別の実施形態によれば、ボリューム・レンダリングした画像３００内の複数の深さの各々を異なる３Ｄカーソルの大きさに関連付けることができる。この場合、ユーザーは、ボリューム・レンダリングした画像３００内の３Ｄカーソルの位置決めに役立てるために３Ｄカーソルの実時間の大きさを付加的に使用することができる。
【００３１】
模範的な方法によれば、ユーザーは３Ｄカーソル３１０を第１の深さに位置決めすることができる。次いで、プロセッサ１１６（図１に示す）が、ボリューム・レンダリングした画像３００内の観察平面１５４（図２に示す）からの第１の深さで３Ｄカーソル３１０を第１の色に色付けすることができる。第１の色は、第１の深さに基づいて選択することができる。例えば、プロセッサ１１６は、様々な深さに異なる色を関連させたルックアップ・テーブルにアクセスすることができる。次いで、ユーザーは、ボリューム・レンダリングした画像３００内の観察平面１５４からの第２の深さに３Ｄカーソル３１０を位置決めすることができる。この場合、プロセッサ１１６は、３Ｄカーソル３１０を第２の深さにおける第２の色に色付けすることができる。３Ｄカーソル３１０のこの色付けは実時間で生じるのが好ましい。この方法の技術的効果は、ボリューム・レンダリングした画像３００内の３Ｄカーソル３１０の深さが実時間で３Ｄカーソルの色によって示されることである。従って、ユーザーは、３Ｄカーソル３１０の深さの標識として３Ｄカーソル３１０の色を使用することができる。３Ｄカーソル３１０について用いられる色は、前に述べたように深さ依存方式に従って選択することができる。
【００３２】
３Ｄカーソル３１０は、時には、ユーザーによって、ボリューム・レンダリングした画像の１つ以上の表面の真下に位置決めすることができる。一実施形態によれば、プロセッサ１１６は、３Ｄカーソル３１０が表面の真下にあることをより良く表すために異なる方式に従って３Ｄカーソル３１０を色付けすることができる。例えば、プロセッサ１１６は、深さ依存方式に従って深さにのみ基づいて定まる色と３Ｄカーソル３１０にオーバーラップする表面の色とを混合した色で、３Ｄカーソル３１０を色付けすることができる。
【００３３】
本明細書は、最良の実施形態を含めて、本発明を開示するために、また当業者が任意の装置又はシステムを作成し使用し、任意の採用した方法を遂行すること含めて、本発明を実施することができるようにするために、様々な例を使用した。本発明の特許可能な範囲は「特許請求の範囲」の記載に定めており、また当業者に考えられる他の例を含み得る。このような他の例は、それらが特許請求の範囲の文字通りの記載から実質的に差異のない構造的要素を持つ場合、或いはそれらが「特許請求の範囲」の文字通りの記載から実質的に差異のない等価な構造的要素を含む場合、特許請求の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００３４】
１００  超音波イメージング・システム
１０４  複数のトランスデューサ素子
１０５  プローブ
１０６  トランスデューサ・アレイ
１２０  メモリ
１５０  ３Ｄデータセット
１５４  観察平面
１５６  射線
１５８  射線
１６０  射線
１６２  射線
１６３  画素
３００  ボリューム・レンダリングした画像
３０１  座標軸
３０２  領域
３０４  領域
３０６  領域
３０８  領域
３１０  ３Ｄカーソル
３１２  シルエット
４００  キーボード
４０２  トラックボール
４０４  回転つまみ
４０６  ボタン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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