(57)【要約】【課題】複合レンダリングの表示画像を形成するにあたっての操作性を向上させる。【解決手段】メニュー画面には、４種類の複合モードの各々に関するパターン画像が表示される。パターン画像としては、例えば、ピクトグラムやサンプル画像などが望ましい。ピクトグラムは、例えば絵や文字などを利用して、各複合モードにより得られる画像の特徴を際立つように表現した視覚的情報である。また、サンプル画像は、例えば各複合モードを利用して形成された三次元画像のサンプルである。三次元画像のサンプルは、診断前に予め用意されたものでもよいし、診断中の被検体から得られたデータを利用して形成されてもよい。各複合モードのパターン画像が表示されているため、ユーザは、パターン画像を見ながら、各複合モードにより実際に得られる三次元画像を想像しつつ、例えば、所望の複合モードを選択することなどが可能になる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を送受するプローブと、
プローブを送信制御することにより三次元空間内から受信信号を得る送受信部と、
受信信号に基づいて得られる前記三次元空間の三次元データから、複数のレンダリングモードを組み合わせた複合レンダリングの表示画像を形成する画像形成部と、
互いに異なる組み合わせに対応した複数の複合レンダリングのパターン画像を含んだメニュー画面を形成するメニュー形成部と、
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、
前記パターン画像は、各複合レンダリングに対応したピクトグラムまたは各複合レンダリングにより得られるサンプル画像である、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の超音波診断装置において、
前記メニュー形成部は、複数の複合レンダリングに対応した複数のパターン画像を並べて表示したメニュー画面を形成する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の超音波診断装置において、
前記メニュー形成部は、各複合レンダリングにおける複数のレンダリングモードの混合比率を設定するための設定ボックスを含んだメニュー画面を形成する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の超音波診断装置において、
前記複合レンダリングの表示画像と共にその複合レンダリングに関するパラメータ値を表示する表示部をさらに有する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置に関し、特に、三次元画像を形成する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波の三次元画像において、ボリュームレンダリング画像が知られている。ボリュームレンダリングでは、各透視線（レイ）上に存在する個々のエコーデータ（ボクセルデータ）に対して所定のボクセル演算が逐次実行されて各透視線ごとにボクセル演算の結果が算出され、複数の透視線に関するボクセル演算の結果値の集合として三次元画像（ボリュームレンダリング画像）が形成される。こうして形成されるボリュームレンダリング画像は、例えば、胎児などの診断に大きく貢献している。
【０００３】
そして、特許文献１には、ボリュームレンダリングにおいて同一の視線方向から得られる複数の三次元投影画像を合成表示する旨の技術が開示されており、また、特許文献２には、ボリュームレンダリングにより得られた複数の三次元画像の合成において、その合成の比率（混合比率）を変更する旨の技術が開示されている。
【０００４】
ボリュームレンダリングにより得られた複数の三次元画像の合成においては、例えばユーザが、表示される画像を見ながら、合成する複数のレンダリングモードを選択し、複数のレンダリングモードの混合比率などを調整する。もちろん、これらの選択や調整以外にも様々なパラメータ値などを調整することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５７０５７６号公報
【特許文献２】特開２００６−１３００７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のとおり、複数の三次元画像の合成、つまり複数のレンダリングモードを組み合わせた複合レンダリングの表示画像の形成においては、ユーザが所望する最適画像を得るにあたって複数の設定項目についての操作が必要となる。そのため、その操作性を向上させることが望ましい。
【０００７】
本発明は、このような背景のもとに成されたものであり、その目的は、複合レンダリングの表示画像を形成するにあたっての操作性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的にかなう好適な超音波診断装置は、超音波を送受するプローブと、プローブを送信制御することにより三次元空間内から受信信号を得る送受信部と、受信信号に基づいて得られる前記三次元空間の三次元データから、複数のレンダリングモードを組み合わせた複合レンダリングの表示画像を形成する画像形成部と、互いに異なる組み合わせに対応した複数の複合レンダリングのパターン画像を含んだメニュー画面を形成するメニュー形成部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
上記装置によれば、複数の複合レンダリングのパターン画像を含んだメニュー画面が形成されるため、例えば、ユーザは、複数の複合レンダリングのパターン画像を視認しつつ所望の複合レンダリングを選択することなどが可能になる。
【００１０】
望ましい具体例において、前記パターン画像は、各複合レンダリングに対応したピクトグラムまたは各複合レンダリングにより得られるサンプル画像であることを特徴とする。
【００１１】
望ましい具体例において、前記メニュー形成部は、複数の複合レンダリングに対応した複数のパターン画像を並べて表示したメニュー画面を形成する、ことを特徴とする。
【００１２】
望ましい具体例において、前記メニュー形成部は、各複合レンダリングにおける複数のレンダリングモードの混合比率を設定するための設定ボックスを含んだメニュー画面を形成する、ことを特徴とする。
【００１３】
望ましい具体例において、前記超音波診断装置は、前記複合レンダリングの表示画像と共にその複合レンダリングに関するパラメータ値を表示する表示部をさらに有する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、複合レンダリングの表示画像を形成するにあたっての操作性を向上させることができる。例えば、本発明の好適な態様によれば、複数の複合レンダリングのパターン画像を含んだメニュー画面が形成されるため、ユーザは、パターン画像を視認しつつ所望の複合レンダリングを選択することなどが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施において好適な超音波診断装置の全体構成を示す図である。
【図２】複合レンダリングに関するメニュー画面の具体例を示す図である。
【図３】複合レンダリングに関するパラメータ表示の具体例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明の実施において好適な超音波診断装置（本超音波診断装置）の全体構成図である。プローブ１０は、超音波を送受する超音波探触子であり、胎児などの被検体を含む三次元空間内で超音波ビームを走査する。プローブ１０は、電子的走査により、または、電子的走査と機械的走査の組み合わせにより、三次元空間内で超音波ビームを立体的に走査する。
【００１７】
送受信部１２は、プローブ１０が備える複数の振動素子を送信制御して送信ビームを形成し、送信ビームを三次元空間内で走査させる。また、送受信部１２は、複数の振動素子から得られる複数の受信信号を整相加算処理して受信ビームを形成し、三次元空間内の全域から受信信号を収集する。このように、送受信部１２は、送信ビームフォーマと受信ビームフォーマの機能を備えている。
【００１８】
三次元データ構成部２２は、送受信部１２が収集した受信信号に基づいて、三次元空間に関する三次元データを形成する。三次元データ構成部２２は、例えば、受信信号に対して補間処理等を施して、三次元空間内を埋め尽くすように複数の座標の各々におけるボクセルデータを得る。そして、例えば、三次元空間内の全域から得られる複数のボクセルデータが各ボクセルデータの位置に応じたアドレスに対応付けられて、メモリ等に記憶される。例えば、三次元空間がｘｙｚ直交座標系で表現され、各ボクセルのボクセル値（輝度値）がそのボクセルの座標値に対応したアドレスに記憶される。
【００１９】
レンダリング処理部２４は、三次元データ構成部２２から得られる三次元データに対してレンダリング処理を行うことにより、例えば胎児等の被検体を立体的に映し出した三次元画像の画像データを形成する。
【００２０】
レンダリング処理においては、通常、三次元データで構成される三次元データ空間の外側に仮想的な視点ＶＰが設定され、三次元データ空間を間に介して、視点ＶＰと反対側に二次元平面としてのスクリーンが仮想的に設定される。その視点ＶＰを基準として複数のレイ（透視線）が定義される。レイは、三次元データ空間を貫通し、このため、レイには複数のボクセルデータからなるボクセルデータ列が対応することになる。レイに沿って、視点ＶＰ側から各ボクセルデータごとにレンダリング法に基づくボクセル演算を逐次的に実行すると、最終のボクセル演算の結果として画素値が決定される。その画素値がスクリーン上における当該レイに対応する座標Ｐにマッピングされる。
【００２１】
スクリーンは、例えばＸ，Ｙの座標軸を有し、すなわち各座標はＸ，Ｙの座標で定義される。各座標ごとにレイが設定されており、上記のように、各レイについて算出された画素値をスクリーン上にマッピングすることにより、そのスクリーン上に三次元画像が形成される。なお、複数のレイが互いに平行の場合もあるが、複数のレイが互いに非平行となる場合もある。
【００２２】
レンダリング処理における各ボクセルデータごとのボクセル演算の演算式としては各種のものが可能である。レンダリング処理部２４は、例えば、被検体の表面を描画するためのShadedモードや、各レイ上の最大ボクセル値を表示するBrightestモードや、各レイの平均ボクセル値を表示するX-rayモードや、被検体の表面が光を反射しているように描画するLightedモードや、被検体の表面を描画するにあたってShadedモードよりも平滑化効果の高いGVRモードなどの複数のレンダリングモードを実行する機能を備えている。もちろん、上記以外の公知のレンダリングモードがレンダリング処理部２４において実行されてもよい。そして、例えば、ユーザによって選択されたレンダリングモードにより形成された三次元画像が画像表示部３０に表示される。
【００２３】
さらに、本超音波診断装置においては、例えばレンダリング処理部２４が、複数のレンダリングモードを組み合わせた複合レンダリングの表示画像（三次元画像）を形成し、その表示画像が画像表示部３０に表示される。
【００２４】
複数のレンダリングモードを組み合わせた複合レンダリングの表示画像を形成するにあたって、ユーザは所望の最適画像を得るために複数の設定項目についての操作を行う。メニュー形成部４０は、そのユーザの操作を支援するためのメニュー画面を形成する。
【００２５】
図２は、複合レンダリングに関するメニュー画面の具体例を示す図である。例えば、本超音波診断装置において利用できる複数機能の項目を示したメインメニューの画面から、複合レンダリングの機能を選択することにより、メインメニューの下層メニューとして、図２に示すメニュー画面（Rendering Mode Mix）に移行する。
【００２６】
メニュー画面は、メニュー形成部４０（図１）により形成され、例えば、タッチパネルなどの表示デバイスに表示される。なお、画像表示部３０（図１）にメニュー画面が表示されてもよい。
【００２７】
本超音波診断装置においては、複合レンダリングの具体例として４種類の複合モードが予め用意されている。Shaded/Lightedモードは、ShadedモードとLightedモードの２つのレンダリングモードを組み合わせた複合モードであり、また、GVR/Lightedモードは、GVRモードとLightedモードの２つのレンダリングモードを組み合わせた複合モードである。同様にShaded/Brightestモードは、ShadedモードとBrightestモードの２つのレンダリングモードを組み合わせた複合モードであり、そして、GVR/Brightestモードは、GVRモードとBrightestモードの２つのレンダリングモードを組み合わせた複合モードである。
【００２８】
なお、図２に示す具体例以外の組み合わせに対応した複合モードが実現されてもよい。例えば、単体のレンダリングモードであるShadedモードとLightedモードとGVRモードとBrightestモードとその他のモードを、縦と横にそれぞれ１列に並べたマトリクス状の設定メニューを形成し、その設定メニューを利用してユーザが任意の組み合わせを選択できるようにしてもよい。
【００２９】
そして、図２に示すメニュー画面には、４種類の複合モードの各々に関するパターン画像が表示される。例えば、図２に示すように、４種類の複合モードに対応した４つのパターン画像が並べて表示される。なお、例えば一画像ごとに順にパターン画像を表示させてもよい。パターン画像としては、例えば、ピクトグラムやサンプル画像などが望ましい。
【００３０】
ピクトグラムは、例えば絵や文字などを利用して、各複合モードにより得られる画像の特徴を際立つように表現した視覚的情報である。また、サンプル画像は、例えば各複合モードを利用して形成された三次元画像のサンプルである。三次元画像のサンプルは、診断前に予め用意されたものでもよいし、診断中の被検体から得られたデータを利用して形成されてもよい。
【００３１】
各複合モードのパターン画像が表示されているため、ユーザは、パターン画像を見ながら、各複合モードにより実際に得られる三次元画像を想像しつつ、例えば、所望の複合モードを選択することなどが可能になる。例えば、タッチパネルに図２のメニュー画面が表示され、各複合モードに対応したパターン画像をユーザがタッチ操作することにより、その複合モードが選択される。
【００３２】
図２のメニュー画面には、さらに、各複合モードに関するパラメータ値の設定ボックスが設けられている。Mix Ratioは、各複合モードにおける２つのレンダリングモードの混合比率を設定するための設定ボックスである。例えば、Shaded/Lightedモードの複合モードであれば、ShadedモードとLightedモードの２つのレンダリングモードの混合比率（重み付け）を設定することができる。例えば、図２のメニュー画面においてMix Ratioの設定ボックスをユーザがタッチ操作することにより設定モードになり、例えば図示しないロータリーエンコーダなどを利用してユーザがMix Ratio（混合比率）を調整する。
【００３３】
Specular Ratioは、各複合モードにより得られる画像内で、被検体の表面（例えば胎児の顔など）における鏡面反射光の効果の度合いを設定するための設定ボックスである。例えば、Shaded/LightedモードとGVR/Lightedモードなどの特定の複合モードの場合にのみSpecular Ratioが利用できるようにしてもよい。そして、例えば、図２のメニュー画面においてSpecular Ratioの設定ボックスをユーザがタッチ操作することにより設定モードになり、ロータリーエンコーダなどを利用してユーザがSpecular Ratioを調整する。
【００３４】
Diffuse Ratioは、各複合モードにより得られる画像内で、被検体の表面（例えば胎児の顔など）における拡散反射光の効果の度合いを設定するための設定ボックスである。例えばShaded/LightedモードとGVR/Lightedモードなどの特定の複合モードの場合にのみDiffuse Ratioが利用できるようにしてもよい。そして、例えば、図２のメニュー画面においてDiffuse Ratioの設定ボックスをユーザがタッチ操作することにより設定モードになり、ロータリーエンコーダなどを利用してユーザがDiffuse Ratioを調整する。
【００３５】
そしてShadowは、各複合モードにより得られる画像内における陰影の効果の度合いを設定するための設定ボックスである。例えばShaded/LightedモードとGVR/Lightedモードなどの特定の複合モードの場合にのみShadowが利用できるようにしてもよい。そして例えば、図２のメニュー画面においてShadowの設定ボックスをユーザがタッチ操作することにより設定モードになり、ロータリーエンコーダなどを利用してユーザがShadowを調整する。
【００３６】
なお、図２のメニュー画面には、他にもRegistrationの設定ボックスやMix Resetの設定ボックスが図示されている。Registrationは、設定した複合モードのパラメータ値を例えばプリセット値として保存する機能であり、Mix Resetは、予め保存されたパラメータ値を読み出し、メニュー画面で設定されたパラメータ値をリセットする機能である。もちろん、図２に示す以外のパラメータに関する設定ボックスが設けれれてもよい。また、図２に示すメニュー画面から、さらに下層のメニュー画面に移行できるようにしてもよい。
【００３７】
そして、例えば図２のメニュー画面を利用して設定されたパラメータ値に基づいて、制御部５０（図１）が本超音波診断装置内の各部を制御することにより、複合レンダリングの表示画像（三次元画像）が画像表示部３０（図１）に表示される。さらに、その画像表示部３０には、複合レンダリングの表示画像と共にその複合レンダリングに関して設定されたパラメータ値も表示される。
【００３８】
図３は、複合レンダリングに関するパラメータ表示の具体例を示す図である。図３（１）には、パラメータ値の表示例が示されている。図３（１）の表示例は、複合レンダリングの表示画像と共に、例えばその表示画像を妨げないように表示エリアの隅などに配置される。
【００３９】
図３（１）の表示例における表示内容が図３（２）に示されている。RMMは、複合レンダリングにおける複合モードの種類であり、S/Lは、複合モードがShaded/Lightedモードであることを示している。Raは、Mix Ratio（混合比率）であり、この表示例では、Shadedモード対Lightedモードの混合比率が８０パーセント対２０パーセントであることを示している。また、SRとDRとShは、それぞれ、Specular RatioとDiffuse RatioとShadowであり、それぞれに対して設定されたパラメータ値が数値で示されている。
【００４０】
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。
【符号の説明】
【００４１】
１０  プローブ、１２  送受信部、２２  三次元データ構成部、２４  レンダリング処理部、３０  画像表示部、４０  メニュー形成部、５０  制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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