(57)【要約】【課題】  ボリュームデータ間の位置合わせを、従来に比して正確且つ簡便な行うことができる超音波診断装置及び医用画像処理プログラムを提供すること。【解決手段】  第１の比較対象を含む第１のボリュームデータに対して第１の関心領域を設定すると共に、第２の比較対象を含む第２のボリュームデータに対して第２の関心領域を設定する設定手段と、第１の関心領域及び第２の関心領域のうち少なくとも一方について、位置又は向きを変更する変更手段と、設定された第１の関心領域内のデータと設定された第２の関心領域内のデータとを用いて、第１、第２ボリュームデータの空間的対応付け処理を実行すると共に、変更後の第１、第２の関心領域を基準として、空間的対応付け処理を更新する更新処理を実行する位置合わせ手段と、更新処理後の第１、第２のリュームデータを用いて第１、第２の画像を生成する画像生成手段と、を具備する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の医用画像診断装置によって取得された第１の比較対象を含む第１のボリュームデータに対して第１の関心領域を設定すると共に、医用画像診断装置によって取得され第２の比較対象を含む第２のボリュームデータに対して第２の関心領域を設定する設定処理を実行する設定手段と、
前記第１の関心領域及び前記第２の関心領域のうち少なくとも一方について、位置又は向きを変更する変更処理を実行する変更手段と、
前記設定された第１の関心領域内のデータと前記設定された第２の関心領域内のデータとを用いて、前記第１ボリュームデータと前記第２ボリュームデータとの空間的対応付け処理を実行すると共に、前記変更後の前記第１の関心領域及び前記第２の関心領域を基準として、前記空間的対応付け処理を更新する更新処理を実行する位置合わせ手段と、
前記更新処理後の前記第１ボリュームデータを用いて第１の画像を生成すると共に、前記更新処理後の前記第２ボリュームデータを用いて第２の画像を生成する画像生成手段と、
前記第１の画像と前記第２の画像とを所定の形態で表示する表示手段と、
を具備することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記第１ボリュームと前記第２ボリュームの少なくとも１つのボリュームデータが超音波画像データであることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記関心領域の更新は、初期の前記第１ボリュームデータと前記第２ボリュームデータの空間的対応付けされた空間で行われ、前記関心領域の変更に連動して、前記空間的対応付けの更新処理を逐次実行することを特徴とする請求項１又は２記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記関心領域の更新は、更新直前の前記第１ボリュームデータと前記第１ボリュームデータの空間的対応付けされた空間で行われ、前記関心領域の変更に連動して、前記空間的対応付けの更新処理を逐次実行することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記更新処理を継続して行う場合には、前記空間的対応付け処理は、各更新処理毎に類似度の特徴量を計算し記憶する手段を有し、更新時の類似度の特徴量がそれまでの最良値を超えたときのみ、前記空間的対応付け処理を更新し、
前記更新処理後の前記第２ボリュームデータを用いて第１の超音波画像を生成すると共に、前記更新処理後の前記第２ボリュームデータを用いて第２の超音波画像を生成し、
前記第１の画像と前記第２の画像を更新すること、
を特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記更新処理を継続して行う場合には、前記空間的対応付け処理は、各更新処理毎に類似度の特徴量を計算し記憶する手段を有し、所定の呼び出し操作にて、類似度の特徴量の最良値の時の前記空間的対応付け処理を実行し、
前記更新処理後の前記第１ボリュームデータを用いて第１の超音波画像を生成すると共に、前記更新処理後の前記第２ボリュームデータを用いて第２の超音波画像を生成し、
前記第１の画像と前記第２の画像を更新すること、
を特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記設定手段は、ＭＰＲ画像上で、３次元空間を任意に第１の関心領域及び第２の関心領域の設定処理を実行することを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記設定手段は、ＭＰＲ表示上で断面の平行移動や回転操作に追従して関心領域の中心を移動させることで３次元空間を任意に、第１の関心領域及び第２の関心領域の設定処理を実行することができることを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記変更手段は、前記第１の関心領域と前記第２の関心領域のとを連動させて、或いは単独で、その位置及び向きの少なくとも一方を変更することを特徴とする請求項１乃至請求項８のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記表示手段は、前記空間的対応付け処理時に計算される類似度の特徴量を表示することを特徴とする請求項１乃至請求項９のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
前記変更手段によって変更する位置または向きの情報を予め記憶する変更条件記録手段をさらに具備し、
前記位置合わせ手段は、前記変更条件記録手段に記録された情報に従って、前記変更後の前記第１の関心領域及び前記第２の関心領域を基準として、前記空間的対応付け処理を自動的に更新すると共に各更新毎に類似度の特徴量を計算し記憶する更新処理を実行し、
前記画像生成手段は、前記の記憶の中より所望の更新処理時の前記第１ボリュームデータを用いて前記第１の画像を生成すると共に、所望の更新処理時の前記第２ボリュームデータを用いて前記第２の画像を生成すること、
を特徴とする請求項１乃至１０のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
【請求項１２】
所定の医用画像診断装置によって取得された第１の比較対象を含む第１のボリュームデータに対して第１の関心領域を設定すると共に、医用画像診断装置によって取得され第２の比較対象を含む第２のボリュームデータに対して第２の関心領域を設定する設定処理を実行する設定手段と、
前記第１の関心領域及び前記第２の関心領域のうち少なくとも一方について、位置又は向きを変更する変更処理を実行する変更手段と、
前記設定された第１の関心領域内のデータと前記設定された第２の関心領域内のデータとを用いて、前記第１ボリュームデータと前記第２ボリュームデータとの空間的対応付け処理を実行すると共に、前記変更後の前記第１の関心領域及び前記第２の関心領域を基準として、前記空間的対応付け処理を更新する更新処理を実行する位置合わせ手段と、
前記更新処理後の前記第１ボリュームデータを用いて第１の画像を生成すると共に、前記更新処理後の前記第２ボリュームデータを用いて第２の画像を生成する画像生成手段と、
前記第１の画像と前記第２の画像とを所定の形態で表示する表示手段と、
を具備することを特徴とする医用画像処理装置。
【請求項１３】
前記第１ボリュームと前記第２ボリュームの少なくとも１つのボリュームデータが超音波画像データであることを特徴とする請求項１２記載の医用画像処理装置。
【請求項１４】
前記変更手段によって変更する位置または向きの情報を予め記憶する変更条件記録手段をさらに具備し、
前記位置合わせ手段は、前記変更条件記録手段に記録された情報に従って、前記変更後の前記第１の関心領域及び前記第２の関心領域を基準として、前記空間的対応付け処理を自動的に更新すると共に各更新毎に類似度の特徴量を計算し記憶する更新処理を実行し、
前記画像生成手段は、前記の記憶の中より所望の更新処理時の前記第１ボリュームデータを用いて前記第１の画像を生成すると共に、所望の更新処理時の前記第２ボリュームデータを用いて前記第２の画像を生成すること、
を特徴とする請求項１２又は１３記載の医用画像処理装置。
【請求項１５】
コンピュータに、
所定の医用画像診断装置によって取得された第１の比較対象を含む第１のボリュームデータに対して第１の関心領域を設定すると共に、医用画像診断装置によって取得され第２の比較対象を含む第２のボリュームデータに対して第２の関心領域を設定する設定処理を実行させる設定機能と、
前記第１の関心領域及び前記第２の関心領域のうち少なくとも一方について、位置又は向きを変更する変更処理を実行させる変更機能と、
前記設定された第１の関心領域内のデータと前記設定された第２の関心領域内のデータとを用いて、前記第１ボリュームデータと前記第２ボリュームデータとの空間的対応付け処理を実行すると共に、前記変更後の前記第１の関心領域及び前記第２の関心領域を基準として、前記空間的対応付け処理を更新する更新処理を実行させる位置合わせ機能と、
前記更新処理後の前記第１ボリュームデータを用いて第１の画像を生成させると共に、前記更新処理後の前記第２ボリュームデータを用いて第２の画像を生成させる画像生成機能と、
前記第１の画像と前記第２の画像とを所定の形態で表示させる表示機能と、
を実現させることを特徴とする医用画像処理プログラム。
【請求項１６】
前記第１ボリュームと前記第２ボリュームの少なくとも１つのボリュームデータが超音波画像データであることを特徴とする請求項１５記載の医用画像処理プログラム。
【請求項１７】
前記変更機能によって変更する位置または向きの情報を予め記憶させる変更条件記録記憶機能をさらに実現させ、
前記位置合わせ機能においては、前記変更条件記録機能において記録された情報に従って、前記変更後の前記第１の関心領域及び前記第２の関心領域を基準として、前記空間的対応付け処理を自動的に更新すると共に各更新毎に類似度の特徴量を計算し記憶する更新処理を実行させ、
前記画像生成機能においては、前記の記憶の中より所望の更新処理時の前記第１ボリュームデータを用いて前記第１の画像を生成させると共に、所望の更新処理時の前記第２ボリュームデータを用いて前記第２の画像を生成させること、
を特徴とする請求項１５又は１６記載の医用画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置を用いた画像診断等において、複数のボリュームデータ間の位置合わせを医師が好適に行うための支援情報を提供することができる超音波診断装置、医用画像処理装置及び医用画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断は、超音波プローブを体表から当てるだけの簡単な操作で心臓の拍動や胎児の動きの様子がリアルタイム表示で得られ、かつ安全性が高いため繰り返して検査を行うことができる。この他、システムの規模がＸ線、ＣＴ、ＭＲＩなど他の診断機器に比べて小さく、ベッドサイドへ移動していっての検査も容易に行えるなど簡便な診断手法であると言える。この超音波診断において用いられる超音波診断装置は、それが具備する機能の種類によって様々に異なるが、小型なものは片手で持ち運べる程度のものが開発されており、超音波診断はＸ線などのように被曝の影響がなく、産科や在宅医療等においても使用することができる。
【０００３】
また、近年においては、二次元アレイプローブ（複数の超音波振動子が二次元マトリックス状に配列されたプローブ）、メカニカル４Ｄプローブ（超音波振動子列をその配列方向と直交する方向に機械的に煽りながら超音波走査を実行可能なプローブ）等を用いて、時系列な超音波画像のボリュームデータ群を取得し、三次元超音波画像をリアルタイムに生成・表示することが可能になっている。さらに、三次元位置合わせの技術により、異なる複数のボリュームデータ間の位置合わせをすることができる。このボリュームデータ間の位置合わせ技術を利用すれば、例えば、治療前において取得されたボリュームデータ内における腫瘍領域と、治療後において取得されたボリュームデータ内における治療域とを視覚的に比較することができる。
【０００４】
ところで、臨床下での複数のボリューム間の位置合わせは、ボリュームデータの並進・回転でその位置を補正するだけでは、対応できない場合が多い。これは、ボリューム間に形状変化や歪み等による差異が存在するためである。この形状変化や歪みは、例えば次のものが原因として発生する。
【０００５】
・各ボリューム内の輝度分布の違い
・異なるモダリティ（例えば、超音波診断装置とＸ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置等）や異なる撮像手法（例えば、Ｂモード撮像と組織ハーモニック撮像、造影剤の有る／無しの撮像等）によるデータ特性の違い
・呼吸時相や体位による臓器の変形や周囲臓器との相対位置の変化
・プローブの設置位置（肋間）や圧迫の差異（肋弓下）
・治療や焼灼による臓器及びその周囲の形状変化
従って、医師は、少なくとも１度、診断の少なくとも一部を含む領域に関心領域（ＲＯＩ）を各ボリュームに設定し、ＲＯＩを基準としてボリューム間の位置合わせを調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１１２４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のボリューム間の位置合わせにおいては、例えば次のような問題がある。すなわち、各ボリュームデータに設定されたＲＯＩの位置等がボリューム間の位置調整にとって適切でない場合、誤った位置合わせが行われることになる。また、ＲＯＩを再設定する場合、再設定されたＲＯＩと再設定前のＲＯＩとのどちらがボリューム間の位置合わせに好適であるかを客観的に判定することは困難である。
【０００８】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、ボリュームデータ間の位置合わせを、従来に比して正確且つ簡便な行うことができる超音波診断装置及び医用画像処理プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施形態に係る超音波診断装置は、所定の医用画像診断装置によって取得された第１の比較対象を含む第１のボリュームデータに対して第１の関心領域を設定すると共に、医用画像診断装置によって取得され第２の比較対象を含む第２のボリュームデータに対して第２の関心領域を設定する設定処理を実行する設定手段と、前記第１の関心領域及び前記第２の関心領域のうち少なくとも一方について、位置又は向きを変更する変更処理を実行する変更手段と、前記設定された第１の関心領域内のデータと前記設定された第２の関心領域内のデータとを用いて、前記第１ボリュームデータと前記第２ボリュームデータとの空間的対応付け処理を実行すると共に、前記変更後の前記第１の関心領域及び前記第２の関心領域を基準として、前記空間的対応付け処理を更新する更新処理を実行する位置合わせ手段と、前記更新処理後の前記第１ボリュームデータを用いて第１の画像を生成すると共に、前記更新処理後の前記第２ボリュームデータを用いて第２の画像を生成する画像生成手段と、前記第１の画像と前記第２の画像とを所定の形態で表示する表示手段と、を具備することを特徴とする超音波診断装置である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態に係る超音波診断装置のブロック構成を示した図である。
【図２】図２は、ボリューム間位置合わせ支援機能に従う処理（ボリューム間位置合わせ支援処理）の流れを示したフローチャートである。
【図３】図３は、ステップ１における処理の内容を示す概念図である。
【図４】図４は、第１ＲＯＩ及び第２ＲＯＩを設定する設定画面の一例を示した図である。
【図５】図５は、異なる第１ボリュームデータと第２ボリュームデータとの間の位置対応付け処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図６】図６は、ボリューム間の位置調整処理における第２ＲＯＩの移動を説明するための図である。
【図７】図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、ボリューム間の位置調整処理における第２ＲＯＩの移動を説明するための図である。
【図８】図８は、移動後の第１ＲＯＩ及び第２ＲＯＩを基準した第１ボリュームデータと第２ボリュームデータとの位置対応付けの更新処理を説明するための図である。
【図９】図９は、ＲＦＡ治療前において表示される、同じ断面に対応する超音波画像、Ｘ線ＣＴ画像等の表示例を示している。
【図１０】図１０は、ＲＦＡ治療において表示される、同じ断面に対応する超音波画像、Ｘ線ＣＴ画像、ボリュームレンダリング画像等の表示例を示している。
【図１１】図１１は、本焼灼治療支援機能を用いて治療効果の検査を行う場合に表示される治療前後の期間に亘る超音波画像の表示例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る超音波診断装置のブロック構成を示した図である。同図に示すように、本超音波診断装置本体１１は、超音波プローブ１２、入力装置１３、モニタ１４、超音波送信ユニット２１、超音波受信ユニット２２、Ｂモード処理ユニット２３、ドプラ処理ユニット２４、画像生成ユニット２５、画像メモリ２６、画像合成部２７、制御プロセッサ２８、位置合わせ支援情報生成ユニット２９、内部記憶ユニット３１、インターフェースユニット３３を具備している。
【００１３】
装置本体１１に内蔵される超音波送信ユニット２１および受信ユニット２２等は、集積回路などのハードウェアで構成される。以下、個々の構成要素の機能について説明する。
【００１４】
超音波プローブ１２は、超音波受信ユニット２１からの駆動信号に基づき超音波を発生し、被検体からの反射波を電気信号に変換する複数の圧電振動子、当該圧電振動子に設けられる整合層、当該圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有している。当該超音波プローブ１２から被検体Ｐに超音波が送信されると、当該送信超音波は、体内組織の音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、エコー信号として超音波プローブ１２に受信される。このエコー信号の振幅は、反射することになった不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。また、送信された超音波パルスが、移動している血流や心臓壁等の表面で反射された場合のエコーは、ドプラ効果により移動体の超音波送信方向の速度成分を依存して、周波数偏移を受ける。
【００１５】
なお、本実施形態に係る超音波プローブ１２は、ボリュームデータを取得可能なものとして、二次元アレイプローブ（複数の超音波振動子が二次元マトリックス状に配列されたプローブ）、又はメカニカル４Ｄプローブ（超音波振動子列をその配列方向と直交する方向に機械的に煽りながら超音波走査を実行可能なプローブ）であるとする。しかしながら、当該例に拘泥されず、超音波プローブ１２として例えば一次元アレイプローブを採用し、これを手動によって揺動させながら超音波走査をすることでも、ボリュームデータを取得することは可能である。
【００１６】
入力装置１３は、装置本体１１に接続され、オペレータからの各種指示、条件、関心領域（ＲＯＩ）の設定指示、種々の画質条件設定指示等を装置本体１１にとりこむための各種スイッチ、ボタン、トラックボールの他、マウス、キーボード等を有している。
【００１７】
モニタ１４は、画像生成回路２５からのビデオ信号に基づいて、生体内の形態学的情報や、血流情報を画像として表示する。また、モニタ１４に表示される三次元画像は、入力装置１３からの所定の指示により、断面位置や表示形式、観察方向などを変えることができる。
【００１８】
超音波送信ユニット２１は、パルス発生器２１A、送信遅延部２１Bおよびパルサ２１Cを有している。パルサ回路では、所定のレート周波数ｆｒ  Ｈｚ（周期；１／ｆｒ秒）で、送信超音波を形成するためのレートパルスが繰り返し発生される。また、遅延回路では、チャンネル毎に超音波をビーム状に集束し且つ送信指向性を決定するのに必要な遅延時間が、各レートパルスに与えられる。パルス発生器は、このレートパルスに基づくタイミングで、プローブ１２に駆動パルスを印加する。
【００１９】
超音波受信ユニット２２は、プリアンプ２２A、Ａ／Ｄ変換器、受信遅延部、加算器等を有している。プリアンプでは、プローブ１２を介して取り込まれたエコー信号をチャンネル毎に増幅する。受信遅延部は、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を与え、その後加算器において加算処理を行う。この加算により、エコー信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調され、受信指向性と送信指向性とにより超音波送受信の総合的なビームが形成される。
【００２０】
Ｂモード処理ユニット２３は、受信ユニット２２からエコー信号を受け取り、対数増幅、包絡線検波処理などを施し、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータを生成する。このデータは、画像生成回路２４に送信され、反射波の強度を輝度にて表したＢモード画像としてモニタ１４に表示される。
【００２１】
ドプラ処理ユニット２４は、受信ユニット２２から受け取ったエコー信号から速度情報を周波数解析し、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、平均速度、分散、パワー等の血流情報を多点について求める。得られた血流情報は画像生成ユニット２５に送られ、平均速度画像、分散画像、パワー画像、これらの組み合わせ画像としてモニタ１４にカラー表示される。
【００２２】
画像生成ユニット２５は、超音波スキャンの走査線信号列を、テレビなどに代表される一般的なビデオフォーマットの走査線信号列に変換し、表示画像としての超音波診断画像を生成する。画像生成ユニット２５は、画像データを格納する記憶メモリを搭載しており、例えば診断の後に操作者が検査中に記録された画像を呼び出すことが可能となっている。なお、当該画像生成ユニット２５に入る以前のデータは、「生データ」と呼ばれることがある。また、画像生成ユニット２５は、逐次取得される複数の超音波データを用いて、時系列のボリュームデータを生成する。
【００２３】
画像メモリ２６は、画像生成ユニット２５から受信した画像データを格納する記憶メモリから成る。この画像データは、例えば診断の後に操作者が呼び出すことが可能となっており、静止画的に、あるいは複数枚を使って動画的に再生することが可能でなる。
【００２４】
内部記憶ユニット３１は、後述するボリューム間位置合わせ支援機能を実現するための専用プログラム、画像生成・表示処理を実行するための制御プログラムや、診断情報（患者ＩＤ、医師の所見等）、診断プロトコル、送受信条件、超音波画像データ、他のモダリティにおいて取得された画像データ、その他のデータ群が保管されている。また必要に応じて、画像メモリ２６中の画像の保管などにも使用される。内部記憶ユニット３１のデータは、インタフェースユニット３３を経由して外部周辺装置へ転送することも可能となっている。
【００２５】
制御プロセッサ２８は、情報処理装置（計算機）としての機能を持ち、本超音波診断装置本体の動作を制御する制御手段である。制御プロセッサ２８は、内部記憶ユニット３１から後述するボリューム間位置合わせ支援機能を実現するための専用プログラム等を読み出してメモリ上に展開し、各種処理に関する演算・制御等を実行する
位置合わせ支援情報生成ユニット２９は、後述するボリューム間位置合わせ支援機能に従う処理を実行し、所定の評価値、位置対応付け候補等の支援情報を生成する。当該位置合わせ支援情報生成ユニット２９が実行する各種処理については、後で詳しく説明する。
【００２６】
インタフェースユニット３３は、入力装置１３、ネットワーク、新たな外部記憶装置（図示せず）に関するインタフェースである。当該装置によって得られた超音波画像等のデータや解析結果等は、インタフェースユニット３３により、ネットワークを介して他の装置に転送可能である。また、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、磁気共鳴イメージング装置、核医学診断装置等の他のモダリティーによって取得された画像データを、インタフェースユニット３３により、ネットワークを介して当該超音波診断装置に取り込むことができる。
【００２７】
（ボリューム間位置合わせ支援機能）
次に、本超音波診断装置が具備するボリューム間位置合わせ支援機能について説明する。この機能は、異なるボリュームデータ間の位置合わせをする場面において、各ボリュームデータにＲＯＩを設定してＲＯＩ間の位置合わせをＲＯＩ位置を変えて複数回行うことで、ボリューム間の位置対応付け候補をＲＯＩ間の位置合わせ毎に生成し、その中から最適なものを選択することで、ボリュームデータ間の位置合わせを、従来に比して正確且つ簡便に行うものである。
【００２８】
図２は、本ボリューム間位置合わせ支援機能に従う処理（ボリューム間位置合わせ支援処理）の流れを示したフローチャートである。以下、各ステップにおける処理の内容について説明する。なお、以下においては、説明を具体的にするため、所定のモダリティによって事前に取得された第１ボリュームデータに対して、超音波走査によって取得される第２ボリュームデータを位置合わせする場合を例とする。
【００２９】
［超音波走査によるボリュームデータの取得：ステップＳ１］
診断対象の一部を少なくとも含む三次元領域を被走査領域として、例えば、組織ハーモニックイメージング（ＴＨＩ）や、造影剤を用いたコントラストハーモニックイメージング（ＣＨＩ）の四次元超音波走査等が実行され、時系列のボリュームデータが取得される。また、取得したボリュームデータを用いて、ＭＰＲ画像、ボリュームレンダリング画像等が生成・表示される（ステップＳ１）。なお、図３に、本ステップ１における処理の内容を概念的に示した。
【００３０】
［第１ボリューム、第２ボリュームのデータの読み込み：ステップＳ２］
次に、位置合わせ支援情報生成ユニット２９は、内部記憶ユニット３１に記憶された第１ボリュームデータを読み出し、超音波走査によって取得されたボリュームデータ（第２ボリュームデータ）とを並列表示する。第１ボリュームデータは、超音波データの場合もあるが、インターフェースより取り込まれたＣＴやＭＲ等の他のモダリティの三次元データの場合もある。第２ボリュームデータも、内部記憶ユニット３１に保管されたデータを読み出す場合もある（ステップＳ２）。なお、位置合わせ支援情報生成ユニット２９には、この位置対応付け処理を行う少なくとも一部の構成として、例えばＣＰＵ、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等を採用することができる。
【００３１】
［第１ＲＯＩ、第２ＲＯＩの設定：ステップＳ３］
次に、位置合わせ支援情報生成ユニット２９は、入力装置１３を介して入力されたユーザからの指示に従って、第１ボリュームに対して第１ＲＯＩを、第２のボリュームに対して第２ＲＯＩを、それぞれ設定する（ステップＳ３）。本ステップのＲＯＩ設定は、例えば図４に示すように、ステップＳ２において表示された、第１ボリュームに対応する第１ＭＰＲ画像及び第２ボリュームに対応する第２ＭＰＲ画像に対して実行されるのが好適である。しかしながら、当該例に拘泥されず、例えば、診断対象（診断部位）に応じて、ＲＯＩを自動的に設定するようにしてもよい。
【００３２】
［第１ＲＯＩ−第２ＲＯＩ間の特徴量を計算：ステップＳ４］
次に、位置合わせ支援情報生成ユニット２９は、第１ＲＯＩ内のデータと第２ＲＯＩ内のデータとを用いて、ＲＯＩ間の類似度に関する特徴量（指標）を計算し当該特徴量を用いて、第１ＲＯＩ内のデータと第２ＲＯＩ内のデータとの位置ずれに関する評価値を計算する（ステップＳ４）。
【００３３】
［第１、第２ボリュームの一対応付け・表示：ステップＳ５］
図５は、異なる第１ボリュームデータと第２ボリュームデータとの間の位置対応付け処理の流れを説明するためのフローチャートである。同図に示すように、まず、位置合わせ支援情報生成ユニット２９は、二つのボリュームデータのうち、一方のボリュームデータ（例えば、第２ボリュームデータ）の座標系を他方のボリュームデータ（例えば、第１ボリュームデータ）の座標系に合わせるための座標変換を実行する（ステップＳ５１）。
【００３４】
次に、位置合わせ支援情報生成ユニット２９は、第１ボリュームデータと第２ボリュームデータとを用いて、各ボリュームデータ毎に類似度に関する特徴量（指標）を計算し（ステップＳ５２）、各ボリュームデータに対応する特徴量を用いて、第１ボリュームデータと第２ボリュームデータとの位置ずれを評価するための評価値を計算する（ステップＳ５３）。なお、上記類似度に関する特徴量としては、ボリュームデータ或いはボリュームデータに設定された関心領域（ＲＯＩ）内のデータを用いて計算されるエントロピー、相互相関量、ボリュームデータを用いた差分値、或いはこれらの組み合わせ等を挙げることができる。
【００３５】
次に、位置合わせ支援情報生成ユニット２９は、評価値が最適値基準を満たすか否かを判定する（ステップＳ５４）。ステップＳ５４において、「評価値が最適値基準を満たす」と判定した場合には、位置合わせ支援情報生成ユニット２９は、本位置対応付け処理を終了する。一方、「評価値が最適値基準を満たさない」と判定した場合には、位置合わせ支援情報生成ユニット２９は、評価値が最適値基準を満たすまで変換パラメータを変更し、ステップＳ５１乃至Ｓ５４までの処理を繰り返す（ステップＳ５５）。
【００３６】
以上により、第１ボリュームデータと第２ボリュームデータとの初期的な位置合わせが実行される。位置合わせ後、画像生成ユニット２５は、位置が対応付けられた第１ボリュームデータと第２ボリュームデータをと用いて、所定の画像（本実施形態では、ＭＰＲ画像とする）を生成する。生成された画像は、モニタ１４に所定の形態で表示される。
【００３７】
［第１ボリューム、第２ボリューム間の位置調整：ステップＳ６］
次に、位置合わせ支援情報生成ユニット２９は、第１ＲＯＩ、第２ＲＯＩを基準とした第１ボリューム、第２ボリューム間の位置調整を実行する（ステップＳ６）。
【００３８】
まず、ユーザは、第１ＭＰＲ画像に設定された第１ＲＯＩを参照しながら、入力装置１３を介して、図６に示すような第２ＭＰＲ画像に設定された第２ＲＯＩの位置の移動指示を入力する。位置合わせ支援情報生成ユニット２９は、入力された移動指示に応答して、例えば図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、第２ＲＯＩの位置、向き及び当該第２ＲＯＩ内のデータの位置、向きを移動させる（ステップＳ６１）。なお、ＲＯＩの位置及びＲＯＩ内のデータの位置の移動等の指示手法は、当該例に拘泥されない。例えば、所定の操作により、第１ＲＯＩと第２ＲＯＩとを連動して移動させることも可能である。また、当然ながら、第１ＲＯＩのみを単独で（独立して）移動させることも可能である。
【００３９】
次に、位置合わせ支援情報生成ユニット２９は、移動後の第１ＲＯＩ内のデータと第２ＲＯＩ内のデータ間の類似度に関する特徴量を計算し当該特徴量を用いて、第１ＲＯＩ内のデータと第２ＲＯＩ内のデータとの位置ずれに関する評価値を計算する。計算された評価値は、画像と共に所定の形態でモニター１４に表示される（ステップＳ６２）。
【００４０】
次に、位置合わせ支援情報生成ユニット２９は、移動後の第１ＲＯＩ内のデータと第２ＲＯＩ内のデータとの位置関係を用いて、第１ボリュームと第２ボリュームとの間の位置対応付けを更新する。画像生成ユニット２５は、更新後の第１ボリュームデータと第２ボリュームデータをと用いて、各ボリュームに対応するＭＰＲ画像を生成する。生成された画像は、モニター１４に所定の形態で表示される（ステップＳ６３）。
【００４１】
次に、位置合わせ支援情報生成ユニット２９は、第１ＲＯＩ及び第２ＲＯＩの少なくとも一方についての移動指示の有無を判定する（ステップＳ６４）。その結果、さらなるＲＯＩの移動指示が入力された場合には、位置合わせ支援情報生成ユニット２９は、入力された移動指示に基づいて、ステップＳ６１〜Ｓ６３の各処理を繰り返す。なお、例えばステップＳ６２において計算された特徴量が所定の基準値を下回る場合には、再度ＲＯＩの位置、向きの調整を促すようにしてもよい。
【００４２】
ステップＳ６１〜Ｓ６３の各処理の繰り返しの結果、例えば、例えば図７（ｂ）、（ｃ）に示すように第２ＲＯＩ及び第２ＲＯＩ内のデータの位置、向きが更新され、図８に示すように第１ボリュームデータと第２ボリュームデータとの位置対応付けが逐次更新されることになる。また、特徴量は、例えば図８右下に示す様に、ＲＯＩの移動毎に位置対応付け候補の一覧として所定の形態で表示される。
【００４３】
［第１ボリュームと第２ボリュームとの間の最適位置関係を決定：ステップＳ７］
ユーザは、表示された複数の位置対応付け候補を観察しながら、最適と判断される特徴量を、入力装置１３を介して選択する。位置合わせ支援情報生成ユニット２９は、当該指示を受けて、選択された特徴量に対応する第１ボリュームと第２ボリュームとの位置対応付けを特定し、特定された位置対応付けを第１ボリュームと第２ボリュームと間の最適位置関係として決定する（ステップＳ７）。
【００４４】
以上述べたボリューム間位置合わせ支援機能は、例えば、次の様な状況で用いることができる。
【００４５】
（ＲＦＡ治療前検査）
図９は、ＲＦＡ治療前において表示される、位置対応付けされた超音波画像、Ｘ線ＣＴ画像、ＭＲＩ画像等の表示例を示している。本支援機能を用いて位置対応付けが施された各ボリュームを用いて、図９に示すような、複数のモダリティによって取得された複合的な患部画像を生成し表示する。ユーザは、複数のモダリティによって取得された複合的な患部画像を観察しながら、焼灼領域サイズ及び穿刺針の刺入位置、経路を決定することができる。
【００４６】
（ＲＦＡ治療中）
図１０は、ＲＦＡ治療前後において、位置対応付けされた超音波画像、Ｘ線ＣＴ画像の表示例を示した図である。同図左の４画面表示では、左上が治療前のＸ線ＣＴ画像、右上が治療前の造影超音波画像、左下が焼灼中の超音波画像像、左下が焼灼後の造影超音波像である。これらの４画像はボリュームレベルで位置対応付けが行われているため、一つの画像の向き等を変更するだけで、他の画像も連動して変更し表示することができる。図１０の例では、焼灼前の患部（腫瘍）は、左上のＸ線ＣＴ画像において明瞭に映像化されている。また、焼灼後の患部は、右下の造影超音波画像において明瞭に映像化されている。従って、術者は、治療前後の期間に亘る複数枚の画像を観察することで、焼灼が十分でない領域の有無や、ＲＦＡ治療後の経過を客観的に判定することができる。
【００４７】
（治療効果判定）
図１１は、本支援機能を用いて位置対応付けが施された各ボリュームデータを用いて、治療効果の検査を行う場合に表示される治療前後の期間に亘る超音波画像の表示例を示した図である。術者は、図１１に示された治療前後の期間に亘る複数枚の画像を観察することで、焼灼が十分でない領域の有無や、ＲＦＡ治療後の経過を客観的に判定することができる。
【００４８】
（効果）
以上述べた構成によれば、超音波診断装置を用いた画像診断等において、複数のボリュームデータ間の位置合わせを行う場合に、各ボリュームデータにＲＯＩを設定してＲＯＩ間の位置合わせを行い、当該位置合わせされたＲＯＩを基準として、ボリュームデータの位置対応付けを実行する。また、ＲＯＩ間の位置合わせは、所望する回数だけ実行することができ、ＲＯＩ間の位置合わせ毎にボリュームデータ間の位置対応付けが更新され、更新後の各ボリュームデータを用いてＭＰＲ画像等が生成され表示される。従って、ユーザは、診断対象の少なくとも一部を含む各ボリュームデータの領域にＲＯＩを設定し、ＲＯＩ間の位置合わせを複数回行うことで、ボリューム間の位置対応付け候補をＲＯＩ間の位置合わせ毎に生成することができる。ユーザは、生成された複数の位置対応付け候補の中から最適なものを選択することで、ボリュームデータ間の位置合わせを、従来に比して正確且つ簡便な行うことができる。
【００４９】
また、各位置対応付け候補毎に特徴量を計算し所定の形態で表示する。従って、ユーザは、生成された複数の位置対応付け候補の中から、定量的に最適なものを選択することができる。さらに、各ボリュームデータに設定された各ＲＯＩを移動させる場合、各ＲＯＩを単独で、或いは複数のＲＯＩを連動して移動させることができる。従って、ユーザは、迅速且つ簡便にＲＯＩを所望の位置に移動させることができる。
【００５０】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。具体的な変形例としては、例えば次のようなものがある。
【００５１】
（１）本実施形態に係る各機能は、当該処理を実行するプログラムをワークステーション等のコンピュータにインストールし、これらをメモリ上で展開することによっても実現することができる。このとき、コンピュータに当該手法を実行させることのできるプログラムは、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）、半導体メモリなどの記録媒体に格納して頒布することも可能である。
【００５２】
（２）上記実施形態においては、各ボリュームデータについてＲＯＩを一つずつ設定する場合を例とした。しかしながら、当該例に拘泥されず、各ボリュームデータについて複数のＲＯＩを設定し、位置の対応するＲＯＩの組み合わせに毎に上記位置合わせ支援機能を適用するようにしてもよい。例えば、一つの第１ＲＯＩに対して複数の第２ＲＯＩを設定し、第１ＲＯＩと第２ＲＯＩとの組み合わせ毎に評価値を計算し、位置対応付け候補として提示するようにしてもよい。
【００５３】
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１…超音波診断装置、１１…装置本体、１２…超音波プローブ、１３…入力装置、１４…モニター、２１…超音波送信ユニット、２２…超音波受信ユニット、２３…Ｂモード処理ユニット、２４…ドプラ処理ユニット、２５…画像生成ユニット、２６…画像メモリ、２７…画像合成ユニット、２８…制御プロセッサ（ＣＰＵ）、２９…位置合わせ支援情報生成ユニット、３１…記憶ユニット、３３…インターフェースユニット
【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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