(57)【要約】【課題】３次元画像データにおいて、周囲が高輝度で、対象が低輝度である部位の位置関係を容易に把握することができる画像処理装置及び画像処理方法を提供する。【解決手段】医用画像診断装置にて収集された３次元画像データに基づいて第１断層像、第２断層像、キャビティ像、及びキャビティ断面像を生成する画像データ生成手段と、表示部と、操作部と、操作部の入力を受けて、前記第１断層像、前記第２断層像、前記キャビティ像、及び前記キャビティ断面像の各構成画像の複数を組み合わせた２以上の組合せの中から１つの前記組合せを選択する選択制御部と、前記選択制御部により選択された前記組合せの構成画像を並べ又は重畳した画像を表示部に表示させる表示制御部とを有する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
医用画像診断装置にて収集された３次元画像データに基づいて断面像を作ることにより第１断層像を生成し、前記３次元画像データに基づいてネガポジ反転処理をし、及び断面像を作ることにより第２断層像を生成し、前記３次元画像データに基づいて平面上に投影したボリューム像を生成し、前記３次元画像データに基づいてネガポジ反転処理をし、及び平面上に投影することによりキャビティ像を生成し、前記キャビティ像に基づいて断面における断面像であるキャビティ断面像を生成する画像データ生成手段と、
表示部と、
操作部と、
前記操作部の入力を受けて、前記第１断層像、前記第２断層像、前記ボリューム像、前記キャビティ像、及び前記キャビティ断面像の各構成画像の複数を組み合わせた２以上の組合せの中から１つの前記組合せを選択する選択制御部と、
前記選択制御部により選択された前記組合せの構成画像を並べ又は重畳した画像を前記表示部に表示させる表示制御部と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
さらに、前記画像データ生成手段は、前記第１断層像に対して予め定められた閾値以下の輝度値をネガポジ反転処理をすることにより前記第２断層像を生成し、
前記表示制御部は、前記選択制御部による前記第１断層像及び前記第２断層像の組合せの選択を受けて、前記第１断層像及び前記第２断層像を重畳した画像を前記表示部に表示させることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
さらに、前記表示制御部は、前記第２断層像を前記第１断層像とは異なる色で表示させることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記表示制御部は、前記選択制御部による前記第１断層像及び前記キャビティ断面像の組合せの選択を受けて、前記第１断層像及び前記キャビティ断面像を重畳した画像を前記表示部に表示させ、
さらに、前記表示制御部は、前記キャビティ断面像を前記第１断層像とは異なる色で表示させることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記表示制御部は、前記選択制御部による前記第２断層像及び前記キャビティ像の組合せの選択を受けて、前記第２断層像及び前記キャビティ像を並べた画像を前記表示部に表示させ、
さらに、前記表示制御部は、前記操作部の入力を受けて、前記第２断層像及び前記キャビティ像を並べた画像と、前記第１断層像及び前記ボリューム像を並べた画像とを切り替えて前記表示部に表示させることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項６】
さらに、前記表示制御部は、前記操作部の１回の入力を受けて、前記画像を切り替えて表示させることを特徴とする請求項５記載の画像処理装置。
【請求項７】
医用画像診断装置にて収集された３次元画像データに基づいて断面像を作ることにより第１断層像を生成し、前記３次元画像データに基づいてネガポジ反転処理をし、及び断面像を作ることにより第２断層像を生成し、前記３次元画像データに基づいて平面上に投影したボリューム像を生成し、前記３次元画像データに基づいてネガポジ反転処理をし、及び平面上に投影することによりキャビティ像を生成し、前記キャビティ像に基づいて断面における断面像であるキャビティ断面像を生成するステップと、
前記第１断層像、前記第２断層像、前記ボリューム像、前記キャビティ像及び前記キャビティ断面像の各構成画像の複数を組み合わせた２以上の組合せの中から１つの前記組合せを選択制御部が選択するステップと、
前記選択制御部により選択された前記組合せの構成画像を並べ又は重畳した画像を表示部に表示させるステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、超音波診断装置、Ｘ線ＣＴ装置、又はＭＲＩ装置などの医用画像診断装置にて収集された３次元画像データに対して画像処理を施す画像処理装置及び画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、超音波診断装置、Ｘ線ＣＴ装置、又はＭＲＩ装置などの医用画像診断装置を用いて３次元画像データを収集し、その３次元画像データに対して画像処理を施し、得られた画像を参照することで病変部の診断が行われている。
【０００３】
３次元画像データに対する画像処理としては、例えば、ＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｌａｎｅｒ  Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）やボリュームレンダリング（Ｖｏｌｕｍｅ  Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ）がある。
【０００４】
以下、ＭＰＲ及びボリュームレンダリングについて、図１〜図６を参照にして説明する。図１及び図２はそれぞれＭＰＲの説明図、図３はボリュームレンダリングの説明図、図４はボリューム像の例を示す図、図５はネガポジ反転処理及びボリュームレンダリングの説明図、図６はキャビティ像の例を示す図である。
【０００５】
ＭＰＲは、３次元画像データを切断する平面（切断平面）の断面像を求める処理である。ＭＰＲにより求められた断面像を「第１断層像」と称する。ＭＰＲには、図１に示す直交３断面を表示する処理や図２に示す平行な複数断面を表示する処理などがある。
【０００６】
ボリュームレンダリングは、３次元画像データに対して所定の視線方向（投影光線の投影方向）を決め、予め定められた視点から光線追跡処理を行い、視線上のボクセル値（輝度値等）の積分値や重み付け累積加算値を投影面上の画像ピクセルに出力することによって、臓器等を立体的に抽出して、ボリュームレンダリング画像を作成する処理である。ボリュームレンダリング画像を「ボリューム像」と称する。ボリュームレンダリングによる画像処理を図３に示す。また、ボリューム像の例を図４に示す。
【０００７】
３次元画像データを画像処理することにより、第１断層像やボリューム像を作成する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００８】
３次元画像データに対してネガポジ反転処理をし、及びボリュームレンダリングをしても良い。３次元画像データに対してネガポジ反転処理をし、及びボリュームレンダリングをした画像処理により生成された脈管の画像を「キャビティ像」と称する。その画像処理を図５に示す。図５では、脈管を管腔で示す。また、キャビティ像の例を図６に示す。
【０００９】
ネガポジ反転処理の例としては、３次元画像データの各サンプル点のデータの値の範囲を０〜２５５としたとき、最大値２５５から元のデータ値を差引く方法がある。例えば、元のデータ値が１００のとき、ネガポジ反転処理したデータ値は２５５−１００＝１５５となる。なお、３次元画像データに対して、ネガポジ反転処理又はボリュームレンダリングのいずれを先に行うか否かは問わない。
【００１０】
以上のように、３次元画像データに対して、ネガポジ反転処理をし、及びボリュームレンダリングをすることによりキャビティ像が生成される。キャビティ像の用途としては、脈管系の表示が挙げられる。即ち、ボリューム像では臓器が高輝度で脈管が低輝度なので、臓器が表示され、脈管は周りの臓器に隠れて見えない。キャビティ像では、臓器が低輝度になり脈管が高輝度になるので、臓器が余り表示されず臓器に埋もれている脈管のボリューム像が明瞭に表示されて、脈管の立体的走行や形状が効果的に観察可能になる。このように、キャビティ像は、造影剤無しに脈管系を表示するときに、非常に有用である。
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−１３５８４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来の第１断層像はボリューム像と同様に、臓器が高輝度で脈管が低輝度であり、臓器の観察用に用いられている。しかし、脈管が低輝度であるため形状把握や位置同定が難しく、脈管の観察には不向きであり、診断効率や診断能を低下する要因となる。
【００１３】
また、従来、第１断層像及びキャビティ像を並べて表示するものがある。しかし、キャビティ像では脈管が高輝度で表示されるが、第１断層像では脈管が低輝度で表示されるので、キャビティ像で表示された脈管の位置関係を、第１断層像で把握し難く、同じく、診断効率や診断能を低下する要因となる。
【００１４】
この発明は、上記の問題を解決するものであり、３次元画像データにおいて、周囲が高輝度で、対象が低輝度である部位の位置関係を容易に把握することができる画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、医用画像診断装置にて収集された３次元画像データに基づいて断面像を作ることにより第１断層像を生成し、前記３次元画像データに基づいてネガポジ反転処理をし、及び断面像を作ることにより第２断層像を生成し、前記３次元画像データに基づいて平面上に投影したボリューム像を生成し、前記３次元画像データに基づいてネガポジ反転処理をし、及び平面上に投影することによりキャビティ像を生成し、前記キャビティ像に基づいて断面における断面像であるキャビティ断面像を生成する画像データ生成手段と、表示部と、操作部と、前記操作部の入力を受けて、前記第１断層像、前記第２断層像、前記ボリューム像、前記キャビティ像、及び前記キャビティ断面像の各構成画像の複数を組み合わせた２以上の組合せの中から１つの前記組合せを選択する選択制御部と、前記選択制御部により選択された前記組合せの構成画像を並べ又は重畳した画像を前記表示部に表示させる表示制御部と、を有することを特徴とする画像処理装置である。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、医用画像診断装置にて収集された３次元画像データに基づいて断面像を作ることにより第１断層像を生成し、前記３次元画像データに基づいてネガポジ反転処理をし、及び断面像を作ることにより第２断層像を生成し、前記３次元画像データに基づいて平面上に投影したボリューム像を生成し、前記３次元画像データに基づいてネガポジ反転処理をし、及び平面上に投影することによりキャビティ像を生成するステップと、前記第１断層像、前記第２断層像、ボリューム像及び前記キャビティ像の各構成画像の複数を組み合わせた２以上の組合せの中から１つの前記組合せを選択制御部が選択するステップと、前記選択制御部により選択された前記組合せの構成画像を並べ又は重畳した画像を表示部に表示させるステップと、を有することを特徴とする画像処理方法である。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１及び請求項７に係る発明によると、画像データ生成手段により、３次元画像データに基づいて第１断層像、第２断層像、ボリューム像、キャビティ像及びキャビティ断面像が生成される。選択制御部の組合せの選択を受けて、表示制御部は、選択された組合せの構成画像である第１断層像、第２断層像、ボリューム像、キャビティ像及びキャビティ断面像を並べ又は重畳した画像を表示部に表示させる。
【００１８】
低輝度である対象が高輝度で表示される第２断層像、キャビティ像又はキャビティ断面像の各構成画像を並べた画像を表示することにより、脈管などの低輝度である対象の位置関係を容易に把握可能となり、また、各構成画像間でも、低輝度である対象の位置関係を容易に把握可能となる。さらに、これらの各構成画像と対象が低輝度で表示される第１断層像とを重畳した画像を表示することにより、第１断層像における対象の位置関係を容易に把握することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（構成）
この発明の実施形態に係る画像処理装置の構成について図１〜図１５を参照して説明する。この実施形態に係る画像処理装置は、医用画像診断装置である超音波診断装置にて収集された３次元画像データに対して画像処理を施す装置である。図７は、超音波診断装置及び画像処理装置の構成を示すブロック図、図８は断層像生成手段の構成を示すブロック図、図９は画像合成部の構成を示すブロック図である。一般に、超音波診断装置では、画像処理装置は超音波診断装置に一体化され、リアルタイム及び非リアルタイムで画像表示可能であるが、これに限定されない。例えば、オフラインのワークステーションでも良い。
【００２０】
超音波診断装置は、超音波を３次元的に走査しながら送信し、生体組織により反射された超音波を受信し、受信信号に基づいて、生体組織の断層像の画像データを生成する。超音波診断装置は、送信部１１、プローブ１２、受信部１３、Ｂモード処理部１４、３次元データメモリ１５、画像データ生成手段２０、表示制御部３０及び表示部４０を備える。
【００２１】
送信部１１は、３Ｄ走査を行うための設定を行い、送信パルスを発生する。プローブ１２は、３Ｄ走査を行う。プローブ１２としては、例えば、メカニカル４Ｄプローブ及び２次元アレイプローブなどがあるが、これらに限定されない。受信部１３は、３Ｄ走査に合わせた受信処理を行い、走査線毎の受信エコーを得る。Ｂモード処理部１４は、走査線毎のＢモードデータを得る。
【００２２】
３次元データメモリ１５で、１ボリューム以上のＢモードデータ（ＲＡＷデータ）を格納する。Ｂモードデータ（ＲＡＷデータ）が３次元画像データに相当する。なお、Ｂモードデータに補間処理等を施すことによりボリュームデータ（ボクセルデータ）を生成し、このボリュームデータを３次元画像データとして、３次元データメモリ１５に格納しても良い。
【００２３】
画像処理装置は、３次元データメモリ１５から、１ボリューム毎のデータを読出し、以下の処理を行う。なお、リアルタイム表示のときは、１ボリューム毎に連続して読出す。リアルタイム表示を停止し、所定数のボリュームのデータを表示するときは、格納された複数のボリュームのデータからパネル上の図示しない入力手段で指定されたボリュームのデータを読出す。
【００２４】
画像処理装置は、画像データ生成手段２０、表示制御部３０、表示部４０及び操作部５０を有している。画像データ生成手段２０は、３次元画像データに基づいて複数種類の構成画像を生成する。選択制御部は、操作部５０の入力を受けて、複数種類の構成画像を組み合わせた２以上の組合せの中から１つの組合せを選択する。なお、選択制御部は、後述する図８に示す第２断層像切替制御器３３、図９にそれぞれ示す第１断層像切替制御部３４２ｂ、同時表示画像切替制御器３４３ｄを有している。表示制御部３０は、選択制御部の選択を受けて、選択された組合せの構成画像を並べ又は重畳した画像を表示部４０に表示させる。
【００２５】
（画像データ生成手段）
次に、画像データ生成手段２０の詳細について、図７〜図１０を参照にして説明する。図１０は、第２断層像の例を示す図である。
【００２６】
画像データ生成手段２０は、第１断層像、第２断層像、ボリューム像、キャビティ像、及びキャビティ断面像を生成する。第１断層像は、３次元画像データに基づいて断面像を作ることにより生成される。直交３断面の像である各第１断層像を図１に示す。第２断層像は、３次元画像データに基づいてネガポジ反転処理をし、及び断面像を作る処理により生成される。なお、ネガポジ反転処理又は断面像を作る処理のいずれかを先に行うか否かを問わない。
【００２７】
ボリューム像は、３次元画像データをボリュームレンダリングすることにより生成される。ボリューム像を図４に示す。キャビティ像は、３次元画像データをネガポジ反転処理及びボリュームレンダリングをすることにより生成される。キャビティ像を図６に示す。なお、ネガポジ反転処理又はボリュームレンダリングのいずれかを先に行うか否かを問わない。キャビティ断面像は、キャビティ像に基づいて断面における断面像を作る処理により生成される。
【００２８】
画像データ生成手段２０は、断層像生成部２１、ボリューム像生成部２２及びキャビティ像生成部２３を有する。断層像生成部２１は、第１断層像生成部２４及び第２断層像生成部２５を有する。
【００２９】
第１断層像生成部２４は、３次元画像データから第１断層像のデータを生成する。第１断層像は、パネル上の図示しない入力手段で指定された１断面または複数断面上の断面像である。
【００３０】
次に、第２断層像生成部２５について、図８を参照にして説明する。第２断層像生成部２５は、第１断層像のデータに対して、各種画像処理をすることにより第２断層像等を生成する。第２断層像生成部２５は、断層像処理部２５１、ネガポジ反転処理部２５２、閾値処理部２５３、処理選択器２５５、及びキャビティ断面像生成部２５６を有する。処理選択器２５５は、主制御部５５の指示を受けて、ネガポジ反転処理部２５２、及び閾値処理部２５３のいずれかを選択する。
【００３１】
断層像処理部２５１は、第１断層像のデータを保存すると共に、各種画像処理により生成された第２断層像等のデータを保存する。ネガポジ反転処理部２５２は、処理選択器２５５の選択を受けて、第１断層像のデータをネガポジ反転処理することにより第２断層像のデータを生成する。直交３断面の像である第１断層像をそれぞれネガポジ反転処理することにより、生成された第２断層像を図１０に示す。図１０では、ネガポジ反転処理する対象領域として、脈管が含まれる矩形状の領域を示したが、脈管のみの領域であっても良い。
【００３２】
さらに、ネガポジ反転処理部２５２は、第１断層像のデータに対して、処理選択器２５５の入力を受けて閾値処理部２５３が設定した閾値以下の輝度値をネガポジ反転処理することにより、第２断層像のデータを生成する。閾値としては、例えば、脈管の輝度値以下の値をいう。それにより、脈管を高輝度で表示させ、臓器を高輝度のままで表示させることが可能となり、共に高輝度で表示される脈管及び臓器を容易に区別することが可能となる。
【００３３】
さらに、ネガポジ反転処理部２５２は、第１断層像のデータに対して処理選択器２５５の入力を受けて閾値処理部２５３が設定した閾値以上の輝度値を０（黒）とし、閾値以下の輝度値をネガポジ反転処理することにより、第２断層像のデータを生成する。閾値としては例えば脈管の輝度値以下の値をいう。それにより、脈管を高輝度で表示させ、脈管を容易に区別することが可能となる。なお、キャビティ断面像生成部２５６は、については後述する。
【００３４】
次に、ボリューム像生成部２２について説明する。ボリューム像生成部２２は、３次元画像データから３次元立体像に相当するデータを生成し、ボリュームレンダリングにより平面上に投影したボリューム像のデータを生成する。３次元画像データからボリューム像を生成するときの画像処理を図３に示す。また、生成されたボリューム像を図４に示す。
【００３５】
次に、キャビティ像生成部２３について説明する。キャビティ像生成部２３は、３次元画像データをネガポジ反転処理し、さらに、ボリュームレンダリングにより平面上に投影したキャビティ像のデータを生成する。３次元画像データからキャビティ像を生成するときの画像処理を図５に示す。また、生成されたキャビティ像を図６に示す。
【００３６】
次に、キャビティ断面像生成部２５６について説明する。キャビティ断面像生成部２５６は、キャビティ像生成部２３で生成されたキャビティ像のデータに基づいて、断面における断面像であるキャビティ断面像を生成する。
【００３７】
以上、画像データ生成手段２０の詳細について説明した。画像データ生成手段２０は、３次元画像データに基づいて、第１断層像、第２断層像、ボリューム像、キャビティ像及びキャビティ断面像を生成すると共に、それらの画像に対して、ネガポジ反転処理、閾値処理を施した画像を生成する。
【００３８】
（表示制御部）
次に、表示制御部３０の詳細について、図８〜図１２を参照にして説明する。図１１は第１断層像及び第２断層像を重畳した画像の例を示す図、図１２は第１断層像及びキャビティ断面像を重畳した画像の例を示す図である。図１１及び図１２では、重畳する対象領域として、脈管が含まれる矩形状の領域を示したが、脈管のみの領域であっても良い。表示制御部３０は、重畳処理部３１、第２断層像切替器３２、第２断層像切替制御器３３及び画像合成部３４を有している。
【００３９】
重畳処理部３１は、第１断層像と、第１断層像の予め定められた閾値以下の輝度値をネガポジ反転処理した第２断層像とを、座標合わせをした（断面を合わせた）後に重畳する。第１断層像及び第２断層像を重畳した画像を図１１に示す。図１１では、第２断層像を第１断層像と異なる色にした画像を示している。それにより、第１断層像で低輝度で表示される脈管などの対象の位置関係を容易に把握可能となる。
【００４０】
また、重畳処理部３１は、第１断層像と、キャビティ断面像とを、座標合わせをした後に重畳する。第１断層像及びキャビティ断面像を重畳した画像を図１２に示す。図１２では、キャビティ断面像を第１断層像と異なる色にした画像を示している。それにより、第１断層像で低輝度で表示される脈管などの対象の位置関係を容易に把握可能となる。
【００４１】
なお、重畳処理部３１は、第１断層像、第２断層像及びキャビティ断面像の各構成画像を重畳した画像を作成するものに限らない。第１断層像、第２断層像、ボリューム像、キャビティ像及びキャビティ断面像の各構成画像の２以上を適宜重畳した画像を作成しても良い。
【００４２】
以下に、重畳処理部３１の処理について図１６を参照にして説明する。図１６は、各ピクセルのデータ構造、重畳処理部の出力、及び各断層像に対して選択されるカラーバーを説明する図である。
【００４３】
第１断層像生成部２４出力である第１断層像データ、断層像処理部２５１出力である第２断層像データ、及びキャビティ断画像生成部２５６出力であるキャビティ断層像データの各ピクセルのデータ構造を図１６に示す。ここでは、一般性を失うことなく例えば、データ長を１６ビットとし、その上位２ビットを画像識別コード、その他を画像データとする。そして、第１断層像データの画像識別コードを０１、第２断層像データの画像識別コードを１０、キャビティ断層像データの画像識別コードを１１とする。
【００４４】
例として、第１断層像データと第２断層像データとを重畳する場合を説明する。第２断層像データ値が０（黒）でないピクセルは、重畳処理部３１出力として第２断層像データ値を採用する。画像識別コードも１０である。第２断層像データ値が０（黒）であるピクセルは、重畳処理部３１出力として第１断層像データ値を採用する。画像識別コードは０１である。このようにして、第１断層像データと第２断層像データとが重畳される。
【００４５】
このように、画像データの種類により画像識別コードが異なるので、これを用いて第１断層像と第２断層像とを異なる色で表示する。後述するように、表示部４０は、画像データをカラーバー情報に従ってＲＧＢ変換して、表示する。ここで、第１断層像のカラーバーを１、第２断層像のカラーバーを２、キャビティ断層像のカラーバーを３とする。
【００４６】
第１断層像と第２断層像とが表示される場合において、画像識別コードが０１であるピクセルには、第１断層像のカラーバー１が選択され、対応する画像データがカラーバー１の情報に従ってＲＧＢ変換される。また、画像識別コードが１０であるピクセルには、第２断層像のカラーバー２が選択され、対応する画像データがカラーバー２の情報に従ってＲＧＢ変換される。このようにして、第１断層像と第２断層像とが異なる色で表示される。なお、カラーバーはグレースケール（白黒）も含む。また、異なる色として、グレースケール同士で、ガンマカーブや輝度が異なるものも含む。以上に、重畳処理部３１の処理について説明した。
【００４７】
操作部５０の第２断層像切替ＳＷ５２の入力を受けて、主制御部５５は、制御信号を第２断層像切替制御器３３に出力する。第２断層像切替制御器３３は、主制御部５５の制御信号を受け、第２断層像切替器３２から出力される画像データを切り替える。第２断層像切替制御器３３は、第２断層像切替ＳＷ５２を押す度に画像データを切り替える。第２断層像切替器３２は、第２断層像切替制御器３３の選択を受けて、第１断層像、第２断層像、キャビティ断面像及び重畳処理部３１で重畳した画像を画像合成部３４に出力する。また、ボリューム像生成部２２で生成されたボリューム像のデータ、及びキャビティ像生成部２３で生成されたキャビティ像のデータが画像合成部３４に出力される。第２断層像切替制御器３３が選択制御部に相当する。
【００４８】
次に、画像合成部３４について、図９、図１３及び図１４を参照にして説明する。図１３は第１断層像及び第２断層像を並べた画像の例を示す図、図１４は組合せを切り替えて表示させる説明図である。図１３及び図１４では、ネガポジ反転処理する対象領域として、脈管が含まれる矩形状の領域を示したが、脈管のみの領域であっても良い。
【００４９】
画像合成部３４は、組合せの構成画像を並べた画像を作成する。画像合成部３４は、第１画像合成部３４１、第２画像合成部３４２、第３画像合成部３４３、第４画像合成部３４４、第５切替器３４５、及び画像切替制御器３４６を有する。
【００５０】
第１画像合成部３４１は第１切替器３４１ａを有している。操作部５０の図示しないＳＷ群が押されることによって、第１切替器３４１ａが制御され、第１断層像のデータ、ボリューム像のデータ、キャビティ像のデータ、第１断層像及びボリューム像の組合せのデータ、第１断層像及びキャビティ像の組合せのデータの何れかを選択する。
【００５１】
第２画像合成部３４２では、以下の処理が行われる。第２画像合成部３４２は、第２合成器３４２ａ、第１断層像切替制御器３４２ｂ及び第２切替器３４２ｃを有している。第２合成器３４２ａは、第１断層像及び第２断層像の組合せのデータを作成する。１断層像及び第２断層像を並べた画像を図１３に示す。第１断層像切替制御器３４２ｂが選択制御部に相当する。
【００５２】
操作部５０の第１断層像切替ＳＷ５１の入力を受けて、主制御部５５が制御信号を第１断層像切替制御器３４２ｂに出力する。第２切替器３４２ｃに入力される第１断層像のデータ、第２断層像のデータ並びに、第１断層像及び第２断層像の組合せのデータの何れか１つを第１断層像切替制御器３４２ｂが選択する。第１断層像切替ＳＷ５１を押す度に、第１断層像切替制御器３４２ｂは、その選択を切り替える。
【００５３】
第１断層像切替制御器３４２ｂが、第１断層像及び第２断層像の組合せのデータを選択すると、表示制御部３０が第１断層像及び第２断層像を並べた画像を表示部４０に表示させる。それにより、脈管などの低輝度である対象の位置関係を容易に把握可能となる。
【００５４】
第３画像合成部３４３では、以下の処理が行われる。第３画像合成部３４３は、第３の１合成器３４３ａ、第３の２合成器３４３ｂ、第３切替器３４３ｃ及び同時表示画像切替制御器３４３ｄを有している。第３の１合成器３４３ａは、第１断層像及びボリューム像の組合せのデータを作成する。第３の２合成器３４３ｂは、第２断層像及びキャビティ像の組合せのデータを作成する。
【００５５】
操作部５０の同時表示画像切替ＳＷ５３の入力を受けて、主制御部５５が制御信号を同時表示画像切替制御器３４３ｄに出力する。主制御部５５の制御信号を受けて、同時表示画像切替制御器３４３ｄは、第３切替器３４３ｃに入力される組合せのデータの１つを選択する。同時表示画像切替ＳＷ５３を押す度に、同時表示画像切替制御器３４３ｄは、第１断層像及びボリューム像の組合せのデータ（第３の１合成器３４３ａ）、又は、第２断層像及びキャビティ像の組合せのデータ（第３の２合成器３４３ｂ）の何れか１つを選択する。同時表示画像切替制御器３４３ｄが選択制御部に相当する。
【００５６】
表示制御部３０は、第１断層像及びボリューム像を並べた画像を表示部４０に表示させ、又は、第２断層像及びキャビティ像を並べた画像を表示部４０に表示させる。それにより、臓器主体の観察から脈管主体の観察へ、又は、その逆へ、同時表示画像切替ＳＷ５３を押す度に、簡単かつ容易に移行可能となる。第１断層像及びボリューム像を並べた画像と、第２断層像及びキャビティ像を並べた画像とを切り替えて表示するものを図１４に示す。
【００５７】
第４画像合成部３４４では、以下の処理が行われる。第４画像合成部３４４は、第４切替器３４４ａを有している。主制御部５５の制御信号を受けて、同時表示画像切替制御器３４３ｄは、ボリューム像のデータ又はキャビティ像のデータ何れか１つを選択する。
【００５８】
同時表示画像切替制御器３４３ｄは、第３切替器３４３ｃから出力するデータと、第４切替器３４４ａから出力するデータとを同期させる。
【００５９】
例えば、同時表示画像切替制御器３４３ｄは、第３切替器３４３ｃから出力するデータとして、第１断層像及びボリューム像を並べた組合せのデータを選択すると共に、第４切替器３４４ａから出力するデータとして、ボリューム像のデータを選択する。また、例えば、同時表示画像切替制御器３４３ｄは、第３切替器３４３ｃから出力するデータとして、第２断層像及びキャビティ像を並べた組合せのデータを選択すると共に、第４切替器３４ａから出力するデータとして、キャビティ像のデータを選択する。
【００６０】
操作部５０の画像切替ＳＷ５４の入力を受けて、主制御部５５が画像切替制御器３４６に制御信号を出力する。画像切替制御器３４６は、第１画像合成部３４１の第１切替器３４１ａ〜第４画像合成部３４４の第４切替器３４４ａの何れか１つを選択し、第５切替器３４５は、第１画像合成部３４１〜第４画像合成部３４４の何れか１つの出力を選択する。
【００６１】
このように、同時表示画像切替制御器３４３ｄが第３切替器３４３ｃから出力するデータと、第４切替器３４４ａから出力するデータとを同期させるので、画像の統一が図れる。それにより、毎回毎に切替える手間が省け、診断効率が向上する。
【００６２】
以上のように、画像合成部３４は、第１断層像及び第２断層像を組合せた画像、第２断層像及びキャビティ像を組合せた画像、及び第１断面像及びボリューム像を組合せた画像を作成するものに限らない。画像合成部３４は、第１断層像、第２断層像、ボリューム像、キャビティ像及びキャビティ断面像の各構成画像の複数を組み合わせた２以上の組合せの中から１つの組合せを選択し、選択された組合せの構成画像を並べ又は重畳した画像を作成するようにしても良い。
【００６３】
（表示部、操作部）
表示部４０は、第１画像合成部３４１〜第４画像合成部３４４の何れか１つからの画像データをカラーバー情報に従ってＲＧＢ等の表示データに変換して、表示する。
【００６４】
操作部５０は、前記第１断層像切替ＳＷ５１、前記第２断層像切替ＳＷ５２、前記同時表示画像切替ＳＷ５３、前記画像切替ＳＷ５４、並びにその他のＳＷ群（図示省略）を有する。前記第１断層像切替ＳＷ５１〜ＳＷ群の各スイッチの入力を受けて、主制御部５５が制御信号を断層像生成部２１及び表示制御部３０に出力する。
【００６５】
なお、前記実施の形態では、説明を省略したが、図１及び図２に示す第１断面像については、その種類及び断面数の増減が可能である。種類等の増減は図示しないＳＷにより行うことが可能である。例えば、図１の画像に左上の画像を取り出し、第１断層像を１枚とした場合に、第３画像合成部３４３で合成される画像は、１枚の第１断層像及び１枚のボリューム像を並べた画像となる。
【００６６】
また、第２合成器の出力を第３切替器に接続しても良い。それにより、同時表示画像切替ＳＷ５３の選択により、例えば、第１断層像及び第２断層像を並べた画像と、第２断層像及びキャビティ像を並べた画像とを切り替えて表示可能となる。
【００６７】
さらに、図７に示すように、同時表示画像切替ＳＷ５３は１つであるため、２回以上のスイッチ操作により、組合せのデータを切り替えて、組合せた構成画像を表示する場合が生じ、スイッチ操作が煩雑である。そこで、表示すべき組合せの数だけ、画像切替ＳＷを用意するようにしても良い。第１同時表示画像切替設定ＳＷ５３１、第２同時表示画像切替設定ＳＷ５３２、及び第３同時表示画像切替設定ＳＷ５３３を設けた操作部５０を図１５に示す。それにより、第１同時表示画像切替設定ＳＷ５３１〜第３同時表示画像切替設定ＳＷ５３３の１回のスイッチ操作により、簡単かつ容易に、組合せた構成画像のデータを切り替えることが可能となる。
【００６８】
以上のように、表示すべき組合せの数だけスイッチを用意した場合に、例えば、第１同時表示画像切替設定ＳＷ５３１が押され、オフからオンになったとき、それまでオンしていた第２同時表示画像切替設定ＳＷ５３２あるいは第３同時表示画像切替設定ＳＷ５３５はオフになる。スイッチ操作に応じて、主制御部５５が同時表示画像切替制御器３４３ｄに制御信号を出力し、同時表示画像切替制御器３４３ｄは、第３切替器３４３ｃ及び第４切替器３４４ａから出力するデータを選択する。
【００６９】
なお、前記実施の形態では、脈管を例として、脈管の輝度値を高くした画像を表示させるものを説明したが、脈管に限定されない。例えば、周囲が高輝度で対象が低輝度な部位であればこの発明を適用することができる。
【００７０】
また、前記実施形態のネガポジ反転処理は、３次元画像データの輝度値を反転したが、これに限定されない。例えば、カラーバーを反転しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】３次元画像データに基づいて直交３断面の第１断層像を生成するＭＰＲの説明図である。
【図２】３次元画像データに基づいて１断面に平行な複数断面の第１断層像を生成するＭＰＲの説明図である。
【図３】ボリュームレンダリングの説明図である。
【図４】ボリューム像の例を示す図である。
【図５】ネガポジ反転処理及びボリュームレンダリングの説明図である。
【図６】キャビティ像の例を示す図である。
【図７】超音波診断装置及び画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図８】断層像生成手段の構成を示すブロック図である。
【図９】画像合成部の構成を示すブロック図である。
【図１０】第２断層像の例を示す図である。
【図１１】第１断層像及び第２断層像を重畳した画像の例を示す図である。
【図１２】第１断層像及びキャビティ断面像を重畳した画像の例を示す図である。
【図１３】第１断層像及び第２断層像を並べた画像の例を示す図である。
【図１４】（ａ）に示す第２断層像及びキャビティ像の組合せと、（ｂ）に示す第１断層像及びボリューム像の組合せとを切り替えて表示させる説明図である。
【図１５】操作部の他の例を示す図である。
【図１６】各ピクセルのデータ構造、重畳処理部の出力、及び各断層像に対して選択されるカラーバーを説明する図である。
【符号の説明】
【００７２】
１１  送信部    １２  プローブ    １３  受信部    １４  Ｂモード処理部
１５  ３次元データメモリ    ２０  画像データ生成手段    ２１  断層像生成部
２２  ボリューム像生成部    ２３  キャビティ像生成部    ２４  第１断層像生成部
２５  第２断層像生成部    ３０  表示制御部    ３１  重畳処理部
３２  第２断層像切替器    ３３  第２断層像切替制御器    ３４  画像合成部    
３４１  第１画像合成部  ３４２  第２画像合成部    ３４３  第３画像合成部
３４４  第４画像合成部    ３４５  第５切替器    ４０  表示部    ５０  操作部
５１  第１断層像切替ＳＷ    ５２  第２断層像切替ＳＷ
５３  同時表示画像切替ＳＷ    ５３１  第１同時表示画像切替ＳＷ
５３２  第２同時表示画像切替ＳＷ  ５３３  第３同時表示画像切替ＳＷ
５４  画像切替ＳＷ    ５５  主制御部
【図８】
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【図９】
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【図１５】
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【図１６】
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【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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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