(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ取込空間に対応したフラグ記憶空間を有し、連続性が判定されたデータについてはその対応アドレスに所定フラグが設定される記憶手段と、
超音波の送受波により前記データ取込空間内において取得された個々のデータを注目データとし、その注目データの前記フラグ記憶空間上の対応アドレスを中心とした近傍範囲を参照し、注目データについて連続性を判定する連続性判定手段と、
前記注目データについて連続性が判定された場合に、前記フラグ記憶空間上の対応アドレスに所定フラグを設定するフラグ設定手段と、
前記フラグ記憶空間内の情報を利用して所定演算を実行する演算手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記所定演算は面積演算又は体積演算であることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】
走査面を繰り返し往復走査し、往路走査及び復路走査ごとにデータ取込空間を形成する走査手段と、
前記データ取込空間に対応したフラグ記憶空間を有し、連続性が判定されたデータについてはその対応アドレスに所定フラグが設定される記憶手段と、
前記走査面上の各データを注目データとし、その注目データの前記フラグ記憶空間上の対応アドレスを中心としたマスク内を参照し、前記注目データの二値化後の値と前記マスク内の情報とに基づいて、前記注目データについて連続性を判定する判定手段と、
前記注目データについて前記連続性が判定された場合に、前記フラグ空間上の対応アドレスに所定フラグを設定するフラグ設定手段と、
前記記憶空間内における所定フラグの個数から体積を演算する演算手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項４】
請求項３記載の装置において、
前記走査面の往路走査及び復路走査の各走査ごとに、リアルタイムで体積演算が実行されることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項５】
請求項３記載の装置において、
前記マスクは、前記注目データを含む現在の走査面及び１つ前の走査面に跨って設定され、
前記往路走査と前記復路走査では前記マスクの向きが反転されることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項６】
請求項５記載の装置において、
前記注目データの二値化後の値が１で、且つ、前記マスク内に少なくとも１つの所定フラグが存在する場合に、当該注目データについて連続性を判定することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項７】
請求項６記載の装置において、
前記所定フラグは１の値を有し、
前記フラグ設定手段は、前記連続性が判定されなかった注目データについてはその対応アドレスに０の値を書き込むことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項８】
請求項３記載の装置において、
前記データ取込空間上に基準点を設定するための基準点設定手段と、
前記基準点の前記フラグ記憶空間上の対応アドレスに初期フラグを設定する初期設定手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項９】
請求項３記載の装置において、
前記記憶空間内の所定フラグを利用して三次元画像を形成する手段を含むことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１０】
請求項３記載の装置において、
前記記憶空間内の所定フラグ数の変動に基づいて収束を判定する手段を含むことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１１】
二次元又は三次元のデータ取込空間を繰り返しスキャンして各スキャンごとにデータを取得する送受波手段と、
前記データを記憶するデータ記憶部と、
前記データを二値化する二値化手段と、
前記データ取込空間に対応したフラグ記憶空間を有し、連続性が判定されたデータの対応アドレスにフラグ１が設定されるフラグ記憶部と、
前記各スキャンごとに前記データ取込空間内の個々のデータを注目データとして連続性の有無を判定する手段であって、二値化後の注目データの値が１で、かつ、注目データの前記フラグ記憶空間上の対応アドレスを中心とする近傍範囲にフラグ１が少なくとも１つ存在していれば、当該注目データについて連続性を判定する判定手段と、
前記連続性が判定されたデータについては前記フラグ記憶空間上の対応アドレスにフラグ１を設定し、前記連続性が判定されなかったデータについては前記フラグ記憶空間内の対応アドレスにフラグ０を設定するフラグ設定手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の装置において、
前記データ取込空間に対応したアドレス空間を有し、前記データ記憶部及び前記フラグ記憶部として機能するメモリを含み、
前記メモリの各アドレスにｎビットが割り当てられ、そのｎビットの内のｍ（但し、ｍ＜ｎ）ビットが前記データの格納に利用され、残りのｎ−ｍビットを利用して前記連続性の有無を表すフラグが格納されることを特徴とする超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は超音波診断装置に関し、特に臓器の体積や面積を自動演算する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
心臓の体積（容量）や胎児の大きさを測定するために超音波診断が利用される。従来の第１の方法では、例えば測定対象である心臓の断層画像が形成され、その心臓の断面を楕円と仮定し、その近似楕円の長軸及び短軸を測定し、それらに基づいて楕円体の体積が演算される。この第１の方法では、計算が簡単ではあるが、臓器を単純形と仮定しているため、演算結果の信頼性は低くなる。特に、心臓などの拍動している臓器を実時間で計測するのは困難である。
【０００３】
従来の第２の方法では、生体内の三次元領域でエコーデータを取込み、その三次元領域内の全データをいったん記憶し、二値化や境界面検出などのテクニックを利用して臓器の形状を抽出するものである。しかし、この方法によると、演算精度は高いものの、演算量が極めて多く、結果を得るまでにかなりの時間を要する。また、上記同様に、リアルタイムでの体積演算は困難である。
【０００４】
特開平８−２９９３４１号公報には、上記の第２の方法に関連した体積演算装置が開示されている。その従来装置においては、二値化後の各エコーデータに対して三次元マスクを利用して連続性の判定が実行され、連続性が判定されたデータ数に基づいて体積が演算されている。ここで、そのマスクとしては、例えば、注目データを中心とした３データ×３データ×３データの大きさに設定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平８−２９９３４１号公報に記載された装置でも、走査面の走査に追従して実時間で体積を演算することは困難であった。なお、体積演算以外の面積演算についても実時間での計測が要望されている。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、連続領域を効率的に抽出できるようにすることにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、対象臓器の体積及び面積を実時間で演算できるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、データ取込空間に対応したフラグ記憶空間を有し、連続性が判定されたデータについてはその対応アドレスに所定フラグが設定される記憶手段と、超音波の送受波により前記データ取込空間内において取得された個々のデータを注目データとし、その注目データの前記フラグ記憶空間上の対応アドレスを中心とした近傍範囲を参照し、注目データについて連続性を判定する連続性判定手段と、前記注目データについて連続性が判定された場合に、前記フラグ記憶空間上の対応アドレスに所定フラグを設定するフラグ設定手段と、前記フラグ記憶空間内の情報を利用して所定演算を実行する演算手段と、を含むことを特徴とする。ここで、望ましくは、前記所定演算は面積演算又は体積演算である。
【０００９】
上記構成によれば、記憶手段上のフラグ記憶空間にそれまで連続性を判定した結果が格納され、新しいデータが取得された場合にはその過去の判定結果を基礎として、その新しいデータについて連続性の判定を行える。よって、過去の成果を活用して、精度良くかつ効率的に連続領域の抽出を行えるという利点がある。例えば、データ取込領域の形成ごとに各データについて上記の連続性の判定を行えば、データ取込領域の形成回数（スキャン回数）にしたがって連続領域の抽出精度を徐々に高めることができる。ここで、過去の判定結果は、フラグとして格納されているため、そのために大きな記憶領域を必要としない。
【００１０】
（２）また、上記目的を達成するために、本発明は、走査面を繰り返し往復走査し、往路走査及び復路走査ごとにデータ取込空間を形成する走査手段と、前記データ取込空間に対応したフラグ記憶空間を有し、連続性が判定されたデータについてはその対応アドレスに所定フラグが設定される記憶手段と、前記走査面上の各データを注目データとし、その注目データの前記フラグ記憶空間上の対応アドレスを中心としたマスク内を参照し、前記注目データの二値化後の値と前記マスク内の情報とに基づいて、前記注目データについて連続性を判定する判定手段と、前記注目データについて前記連続性が判定された場合に、前記フラグ空間上の対応アドレスに所定フラグを設定するフラグ設定手段と、前記記憶空間内における所定フラグの個数から体積を演算する演算手段と、を含むことを特徴とする。ここで望ましくは、前記走査面の往路走査及び復路走査の各走査ごとに、リアルタイムで体積演算が実行される。
【００１１】
上記構成によれば、データ計測を繰り返し行いながら、それと並行して目的領域（臓器など）の体積をリアルタイムで計算できる。特に、データ計測の繰り返し回数が増大すれば体積演算精度を高められる。目的領域が変動しても、それに対して十分に追従可能であり、一定精度で運動臓器のリアルタイム体積演算を行えるという従来装置では得られない利点を享受できる。
【００１２】
望ましくは、前記マスクは、前記注目データを含む現在の走査面及び１つ前の走査面に跨って設定され、前記往路走査と前記復路走査では前記マスクの向きが反転される。取得されたデータをリアルタイムで処理するために、上記のような非対称マスクが利用されている。この場合、往路走査時の抽出処理の方向性と復路走査時の抽出処理の方向性は互いに反対となるが、その処理を繰り返し交互に行うことによって、連続領域が複雑な形態を有していても、その連続領域を能率的に抽出でき、対称性を有するマスクを利用した場合と同等の結果を取得できる。
【００１３】
望ましくは、前記注目データの二値化後の値が１で、且つ、前記マスク内に少なくとも１つの所定フラグが存在する場合に、当該注目データについて連続性を判定する。すなわち、注目データの値が１で、その周囲に１の値が存在すれば、注目データが他のデータと連絡していることが判明するので、注目データについて連続性を判定するものである。なお、注目データの値が１であるにもかかわらず、周囲に１の値が存在しなければ、注目データが孤立ノイズや分離した島領域に属するデータである可能性が高く、その場合には連続性の判定を行わない。
【００１４】
望ましくは、前記所定フラグは１の値を有し、前記フラグ設定手段は、前記連続性が判定されなかった注目データについてはその対応アドレスに０の値を書き込む。このようなデータ更新により、組織の移動や形態の変化にも追従できる。
【００１５】
望ましくは、前記データ取込空間上に基準点を設定するための基準点設定手段と、前記基準点の前記フラグ記憶空間上の対応アドレスに初期フラグを設定する初期設定手段と、を含む。基準点は対象領域内に少なくとも１点以上設定される。その基準点は連続性を判定する起点となるものである。なお、それに先だって、フラグ記憶空間がリセットされる。基準点を常に画像の中心として固定設定することも可能であり、その場合には対象領域の中心がデータ取込空間の中央になるようにプローブの姿勢や位置を調整すればよい。
【００１６】
望ましくは、前記記憶空間内の所定フラグを利用して三次元画像を形成する手段を含む。各フラグの値により連続領域の内外を識別できるので、三次元物体の表面を簡単に抽出でき、それを三次元画像として表現できる。
【００１７】
また望ましくは、前記記憶空間内の所定フラグ数の変動に基づいて収束を判定する手段を含む。フラグ数の変動が一定の収束範囲に入った場合、一定の計測精度が得られたとしてそれを判定するものである。例えば、一定の収束性が得られた段階から体積演算結果を実際に表示するようにしてもよいし、一定の収束性を得られる前には体積演算結果を黄色や灰色で表示し、一定の収束性が得られた後には体積演算結果を緑色や白色で表示するようにしてもよい。このように表示処理を切り換えればユーザーに一定の計測精度が確保されていることを知覚させることができる。通常、数回程度のスキャンを行えばある程度の領域抽出精度を得られる。
【００１８】
（３）また、上記目的を達成するために、本発明は、二次元又は三次元のデータ取込空間を繰り返しスキャンして各スキャンごとにデータを取得する送受波手段と、前記データを二値化する二値化手段と、前記データ取込空間に対応するフラグ記憶空間と、前記各スキャンごとに前記データ取込空間内の個々のデータを注目データとして連続性の有無を判定する手段であって、注目データの値が１で、かつ、注目データの前記フラグ記憶空間上の対応アドレスを中心とする近傍範囲に１が少なくとも１つ存在していれば当該注目データについて連続性を判定する判定手段と、前記連続性が判定されたデータについては前記フラグ記憶空間上の対応アドレスに１を設定し、前記連続性が判定されなかったデータについては前記フラグ記憶空間内の対応アドレスに０を設定するフラグ設定手段と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
望ましくは、前記データ取込空間に対応したアドレス空間を有するメモリを含み、前記メモリの各アドレスにｎビットが割り当てられ、そのｎビットの内のｍ（但し、ｍ＜ｎ）ビットが前記データの格納に利用され、残りのｎ−ｍビットを利用して前記連続性の有無を表すフラグが格納される。
【００２０】
上記構成によれば、各アドレスに対応付けてエコーデータ及び連続性の有無を示すフラグが格納され、例えば、各アドレスに８ビットが割り当てられ、またエコーデータが６ビットである場合には、残りの空き２ビットの内の１ビットを利用して連続性の有無を示すフラグを格納できる。そのような場合、メモリの空き領域を有効利用できるので別途メモリを設ける必要がなくなる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１には、本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態が示されており、図１はその全体構成を示すブロック図である。本実施形態に係る超音波診断装置は、例えば生体内の左室などの臓器の体積を演算する機能を有している。図１には、それに関連する構成が示されている。
【００２３】
図１において、三次元プローブ１０は三次元データ取込用超音波探触子である。この三次元プローブ１０は、複数の振動素子からなるアレイ振動子とそれを機械的に走査する走査機構とを含むものである。アレイ振動子を電子走査することによって超音波ビームが電子走査され、これにより走査面が形成される。その走査面をそれと直交する方向に平行移動あるいは揺動移動させれば三次元のデータ取込空間を形成できる。三次元プローブ１０は一般的には体表面上に当接して用いられ、例えば心臓の三次元計測に当たっては胸部体表面上に当接して用いられる。
【００２４】
機械走査制御部１２は、上記のアレイ振動子の機械走査を制御する手段である。送受信部１４は、三次元プローブ１０に対して送信信号を供給すると共に、三次元プローブからの受信信号に対して増幅などの所定の処理を行う回路である。電子走査制御部１６は、送受信部１４に対する制御を行うことによって超音波ビームの電子走査を制御する手段である。その電子走査制御部１６及び機械走査制御部１２は主制御部１８によって制御されている。
【００２５】
図１に示す二値化回路２６は、送受信部１４から出力される受信信号すなわちエコーデータに対して二値化処理を実行する回路である。具体的には、エコーデータと所定のしきい値αとを比較し、エコーデータを１又は０の値に二値化する回路である。例えば、心臓壁に相当する大きなエコーデータは二値化処理により０に変換され、血流部分に相当する小さなエコーデータは二値化処理により１に変換される。
【００２６】
連続性判定部２８は後に説明する連続性判定用マスクを利用して各エコーデータについて連続性の判定を行う手段である。この連続性の判定に当たっては、注目エコーデータの二値化処理後の値及びフラグ記憶部２４内に格納された情報が利用される。これについては後に詳述する。
【００２７】
フラグ設定部３０は、連続性判定部２８の判定結果に基づいて注目エコーデータについてフラグを設定する手段である。具体的には、フラグ記憶部２４内における注目エコーデータに対応するアドレスに、連続性が判定された場合には１が設定され、連続性が判定されなかった場合には０が設定される。
【００２８】
したがって、フラグ記憶部２４内には各注目エコーデータごとに連続性の判定結果としてフラグ１又は０が設定されることになる。体積演算部３４は、フラグ記憶部２４におけるフラグ１の個数から体積を演算する回路であり、その体積演算結果を表示部４０に出力し、表示部４０において対象臓器の体積が数値として表示される。
【００２９】
ちなみに、収束判定部３８は、後に説明するように体積の演算結果が一定の範囲内に収束したか否かを判定する回路であり、収束性が判定された場合には、表示部４０にその結果が何らかの形式で表示される。
【００３０】
図１に示す基準点設定部３２は、連続性の判定を開始する少なくとも１つの起点を最初に設定するための手段であり、基準点設定部３２はキーボードやトラックボールなどの入力デバイスによって構成される。
【００３１】
データ記憶部２２は、エコーデータの記憶部を構成しており、三次元プローブ１０によって取り込まれたデータ取込空間内の各エコーデータがデータ記憶部２２に格納される。ちなみに、二値化回路２６の二値化処理はデータ記憶部２２内に格納されたエコーデータに対して実行してもよく、あるいは上記のように送受信部１４から直接的に出力されたエコーデータに対して時系列順に二値化処理を行うようにしてもよい。
【００３２】
フラグ記憶部２４及びデータ記憶部２２は、本実施形態においてメモリ２０を構成している。このメモリ２０は例えばＲＡＭであって、各アドレスごとに８ビットが割り当てられているものである。ここで、エコーデータは例えば６ビットの値を有しており、従来装置においては、メモリ２０における各アドレスごとに２ビットずつが空き領域とされていた。本実施形態においては、その空き領域を有効活用するために、各アドレスごとの空き領域としての２ビットの内１ビットをフラグ設定用のビットとして活用している。そのような領域が図１に示すフラグ記憶部２４である。
【００３３】
本実施形態の装置においては、体積演算を行えるためフラグ記憶部２４に格納されたフラグを利用して、体積演算に当たっての記憶容量を極力削減できるという利点がある。例えば、体積演算結果のみを表示する場合、すなわち画像処理を何ら行わない場合には、データ記憶部２２自体を排除することも可能である。但し、本実施形態においては、データ記憶部２２内のエコーデータに基づいて三次元画像を構成することも可能であり、また各走査面に対応する断層画像を形成することも可能であり、それらの超音波画像は例えば三次元画像形成部３６によって形成され、それらの画像が表示部４０に表示される。
【００３４】
本実施形態の装置においては、三次元画像形成部３６がフラグ記憶部２４内に格納された情報に基づいて三次元画像を形成する機能を有している。すなわち、フラグ記憶部２４内には、各アドレスごとに連続領域の内外を表すフラグが設定されているため、そのようなフラグ分布から臓器の立体的形状を抽出することができ、それに対して所定の濃淡付け処理を行えば、物体の三次元表面画像を容易に形成可能である。そのような画像も表示部４０に表示されている。
【００３５】
なお、本実施形態に係る装置は、上記の他にドプラ計測モードや各種のモードを搭載しているが、それに対応する構成は図１において図示省略されている。
【００３６】
図２には、データ取込空間１００とフラグ記憶空間１０２との関係が示されている。ここで、データ取込空間１００は、三次元プローブ１０によって形成される仮想的な空間であり、アレイ振動子を電子走査することによって形成される走査面をさらに機械走査することによって形成される三次元領域に相当するものである。ここで、Ｘ方向が電子走査方向に相当しており、Ｙ方向が超音波ビーム方向すなわち深さ方向に相当しており、Ｚ方向が機械走査方向に相当している。なお、図２（Ａ）には立方体領域のデータ取込空間１００が示されているが、三次元プローブ１０のタイプに応じてこの形態は変わり得るものである。すなわち電子セクタ走査やコンベックス走査などが適用される場合にも本発明を適用できる。
【００３７】
図２（Ｂ）に示すフラグ記憶空間１０２は、フラグ記憶部２４上に構築される記憶空間である。そのフラグ記憶空間１０２におけるＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向のそれぞれの方向はデータ取込空間１００の各方向に対応している。すなわちデータ取込空間１００の各ボクセル１０４はフラグ記憶空間１０２のいずれかのフラグセル１０６に１対１に対応している。ここで、ボクセル１０４には超音波パルスの送受波時にエコーデータが格納され、それに対しては二値化処理が行われ、連続性判定時においてはデータ取込空間１００の各ボクセル１０４に二値化データが格納されていることになる。
【００３８】
一方、フラグ記憶空間１０２における各フラグセル１０６にはそれに対応する注目ボクセルについての連続性判定結果が格納され、すなわち連続性が判定された注目データ（注目ボクセル）についてはフラグとして１が設定され、それ以外の場合には０が設定される。
【００３９】
図３には、連続性判定部２８が有する連続性判定用のマスクが示されている。ここで（Ａ）にはそのマスクの全体が概念的に示されており、（Ｂ）にはそのマスクの正面からみた図が示されており、（Ｃ）にはそのマスクの側面から見た図が示されている。
【００４０】
このマスクは本実施形態において、注目データすなわち注目アドレス１０８を中心とした一定の広がりを有する近傍領域であり、現在取り込まれた走査面とその１つ前の走査面とも２つの走査面にまたがって設定されるものである。すなわち、マスクのスキャン方向の大きさは２データ（２ボクセル）に相当しており、Ｙ方向の大きさは３データに相当しており、Ｘ方向の大きさも３データに相当している。このようなマスクを利用することによりスキャン方向における往路走査及び復路走査においてそのマスクの向きを反転させ、それぞれの走査面上における各エコーデータについて連続性の判定を円滑に行うことが可能となる。
【００４１】
図１に示した連続性判定部２８は、注目エコーデータの値が１で、かつ、フラグ記憶部２４における注目データの対応アドレス（注目アドレス）を中心とするマスク内に少なくとも１つのフラグ１が存在している場合に当該注目データについて連続性を判定している。したがって、注目データの値が０であるか、あるいはその値が１であってもマスク内にフラグ１が存在していなければ、そのようなデータは孤立ノイズなどがあるため連続性の判定は行われない。すなわち、その注目データについてはフラグとして０が設定される。その設定は上述したようにフラグ設定部３０によって実行される。
【００４２】
図４及び図５には、図１に示した装置の動作が示されている。
【００４３】
まず、体積演算に先だって、フラグ記憶部２４がリセットされ、全てのアドレスに０が格納される。その状態において、Ｓ１０１でユーザーにより目的とする臓器内に少なくとも１つの基準点が設定される。その状態が図６（ａ）に示されている。これについては後に詳述する。
【００４４】
Ｓ１０２では、当該基準点に対応するフラグ記憶空間上のアドレスに１が設定される。すなわちそのフラグ１が連続性抽出の探索の起点となるものである。
【００４５】
Ｓ１０３〜Ｓ１０５はデータ取込空間１００を構成する全てのボクセルについて連続性の判定を行うためのステップであって、Ｓ１０５においてはＺ座標及びＸ座標が固定されている状態において、Ｙ座標が開始座標から終了座標までインクリメントされ、Ｓ１０４においてはＺ座標が固定されている状態においてＸ座標が開始座標から終了座標までインクリメントされ、Ｓ１０３においては走査面の切替えに対応してＺ軸の値がインクリメントされている。そして、後に説明するＳ１１８において全ての走査面について連続性の判定が行われた段階で図４及び図５に示す処理が終了し、このような処理が各往路走査及び各復路走査のそれぞれの走査ごとに実行される。そして、後に説明するように、それらの走査が繰り返し実行されることによってフラグ記憶部２４上におけるフラグ記憶空間の内容が順次良質化され、すなわち精度の良い情報になり、実際の装置においては例えば複数回の往復スキャンを行うことによって、かなり良い体積演算値を求めることが可能となる。すなわち、本実施形態に係る装置は、各スキャンごとの判定結果を成果として利用しつつ次の体積演算に有効活用し、そのような累積的な演算によって演算精度を逐次高めていくものである。もちろん、後に説明するように、臓器が運動した場合においても、そのような運動の動きに比べてスキャン速度は十分に速いため、本実施形態によれば運動臓器に対するリアルタイム体積演算を実現できるという利点がある。
【００４６】
図４に戻って、Ｓ１０６においては、二値化回路２６によってエコーデータに対する二値化処理が実行される。上記のように、左室内腔を対象臓器とする場合には、当該血液部分のエコーデータが１に二値化処理される。
【００４７】
Ｓ１０７では、Ｓ１０６で二値化されたデータすなわち注目ボクセルのデータが１であるか否かが判断され、ここでそのデータが０であって後述の領域削除が必要であれば、フラグ記憶部２４上における対応アドレスに０が設定され（Ｓ１０８）、Ｓ１０９においてパラメータ「変量」の値が１つ減算される。
【００４８】
一方、Ｓ１０７において、注目ボクセルのデータが１であると判定された場合、Ｓ１１０においてフラグ記憶部２４における対応アドレスの値が１であるか否かが判定される。ここで、その値が１であれば、そのアドレスについては既に連続性が肯定され、しかも今回のスキャンにおいても二値化処理の結果として１が求められているため、そのデータについては連続性が確立されたものとして処理がＳ１１５に移行する。
【００４９】
一方、Ｓ１１０において、対応アドレスの値が０であると判断された場合には、Ｓ１１１において、注目データすなわち注目アドレスを中心とするマスク内に少なくとも１つの１すなわちフラグの値として１が設定されているか否かが検索される。ここで、Ｓ１１２において少なくとも１つ１が存在していれば、それは注目アドレスのデータ１とその周辺に１が存在していることになるので、すなわち連続性が認められるために、Ｓ１１３において当該注目データに対応する対応アドレスに１が格納され、Ｓ１１４において、パラメータ「変量」が１つインクリメントされる。しかし、Ｓ１１２において、マスク内に１が存在していなければ、例えば孤立ノイズである可能性が高いため、当該データについては、連続性が否定される。
【００５０】
Ｓ１１５においては、パラメータ「変量」に１ボクセルの体積を乗算することによって、体積値が演算される。Ｓ１１６においてはその演算された体積値が表示される。さらに、Ｓ１１７では、フラグ記憶空間内のフラグ情報に基づいて三次元画像が構築され、それが表示される。Ｓ１１８においては、Ｘ，Ｙ，Ｚの全ての組合せについて上記処理が完了したか否かが判定され、それらの全ての組合せについて上記処理が終了していなければ、Ｓ１０５からの各工程が繰り返し実行される。
【００５１】
よって、上記の処理例によれば、各スキャンごとに体積値が更新され、また三次元画像が更新されることになる。
【００５２】
図６及び図７には、上記の手法による処理例が示されている。それらの図においては便宜上二次元の図が示されている。図６において、（ａ）〜（ｆ）は各スキャンごとの処理内容が概念的に示されている。なお、図６に示されるようにスキャン方向は順番に逆転されており、そのような逆転に伴ってマスクの方向も逆転され、処理の方向が反転されている。
【００５３】
図６（ａ）に示すように、目的とする領域２０２内に基準点２００が少なくとも１つ設定される。その後、（Ｂ）に示すように最初のスキャンが実行されると、その基準点２００を出発点として領域の抽出すなわち連結性の判定が逐次的に実行される。この状態ではまだ領域２０２の全体の抽出は行われていない。次に、スキャン方向が逆転され、（ｃ）に示すように、（Ｂ）までによって判定された連続領域を基礎として連続性の判定が実行される。その結果、判定領域が大幅に拡大する。これを順次行うことによって最終的に（ｆ）に示すように複雑な図形であっても、往路走査及び復路走査を繰り返し実行することによってその領域の抽出を行うことが可能となる。
【００５４】
図７に示すように、その領域（物体）が動いたような場合においても、それまでに抽出された領域を基礎として領域抽出及び領域削減を行うことによりそのような物体の動きに追従して領域の抽出を実現することが可能である。したがって、心臓などの運動している物体についても体積演算を行うことが可能である。
【００５５】
ちなみに、上記の実施形態においては、体積演算について説明したが、上記手法をもちろん面積演算に適用することも可能である。上記の実施形態によれば、往路走査及び復路走査の２方向において三次元領域の抽出を行うことができ、それらの成果を統合して精度良く三次元領域の抽出を行えるという利点がある。さらに、そのような抽出された情報のための記憶領域はわずかで済み、そのような情報を利用して三次元画像も形成できるという利点がある。
【００５６】
なお、上述した収束判定部３８は、上記のような各スキャンごとの演算結果を逐次監視し、その演算結果が一定の範囲内に収束する場合には収束の判定を行う。その結果、例えば表示部４０に表示される体積の演算結果の色を変えたり、又は表示形態を変えるなどの処理を行って、ユーザーに一定の収束が発生されたことを表明することが可能となる。これによりユーザーはある程度の精度が得られたことを認識可能である。ちなみに、収束判定結果を数値で表して、その数値によって体積の演算結果の精度を表明するようにしてもよい。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、二次元又は三次元の領域の抽出を合理的に行うことができ、特に過去の演算成果を有効利用して実時間で演算を行えるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施形態に係る超音波診断装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】  データ取込空間とフラグ記憶空間の関係を示す図である。
【図３】  連続性判定用マスクの一例を示す図である。
【図４】  本実施形態に係る体積演算方法の処理例を示すフローチャートである。
【図５】  本実施形態に係る体積演算方法の処理例を示すフローチャートである。
【図６】  本実施形態に係る領域抽出方法を説明するための図である。
【図７】  本実施形態に係る領域抽出方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１０  三次元プローブ、１２  機械走査制御部、１４  送受信部、１６  電子走査制御部、２０  メモリ、２２  データ記憶部、２４  フラグ記憶部、２６  二値化回路、２８  連続性判定部、３０  フラグ設定部、３２  基準点設定部、３４  体積演算部、３６  三次元画像形成部、３８  収束判定部、４０  表示部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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