医用画像処理装置、超音波診断装置、及び医用画像処理プログラム
【課題】病変部の観察が容易な医用画像データを生成することが可能な医用画像処理装置を提供する。
【解決手段】心腔領域特定部４は、ボリュームデータに表わされている心腔領域の位置を特定する。画像生成面決定部１２は、心腔領域に交差する回転軸を含む画像生成面を決定する。第１画像生成部１４は、画像生成面に直交する方向を視線方向として、ボリュームデータのうち心腔領域に含まれるデータを除くデータに基づいて、心腔領域を除いた領域を立体的に表わす３次元画像データを生成する。第２画像生成部１５は、ボリュームデータのうち、心腔領域に含まれるデータを除くデータに基づいて、画像生成面における領域を２次元的に表わす２次元画像データを生成する。画像合成部１８は、３次元画像データと２次元画像データとを合成し、表示制御部１７は、合成した画像を表示部８に表示させる。
【解決手段】心腔領域特定部４は、ボリュームデータに表わされている心腔領域の位置を特定する。画像生成面決定部１２は、心腔領域に交差する回転軸を含む画像生成面を決定する。第１画像生成部１４は、画像生成面に直交する方向を視線方向として、ボリュームデータのうち心腔領域に含まれるデータを除くデータに基づいて、心腔領域を除いた領域を立体的に表わす３次元画像データを生成する。第２画像生成部１５は、ボリュームデータのうち、心腔領域に含まれるデータを除くデータに基づいて、画像生成面における領域を２次元的に表わす２次元画像データを生成する。画像合成部１８は、３次元画像データと２次元画像データとを合成し、表示制御部１７は、合成した画像を表示部８に表示させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、心臓の診断に適した画像データを生成する医用画像処理装置、超音波診断装置、及び、医用画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
心臓の臨床診断では、心筋虚血を評価する技術の向上が重要課題の１つとなっている。心筋虚血を評価する場合、超音波診断装置を用いて、カラードプラ法や造影剤を用いたコントラスト映像法などの方法によって撮影を行う。この撮影によって、心臓の冠動脈や、心筋に造影剤が濃染している様子を、カラードプラ画像、パワードプラ画像、又はコントラスト画像などの超音波画像として描出する。そして、描出した画像によって、３次元の構造物である心臓の虚血部分を診断している。
【０００３】
３次元の領域内を超音波で走査することで、３次元領域を表すボリュームデータを取得することが可能な超音波診断装置が知られている。この超音波診断装置によって、ＣＦＭ画像、パワードプラ画像、又は、３次元のコントラスト画像などの３次元の超音波画像を生成し、その３次元の超音波画像を用いた臨床診断が行われている。
【０００４】
また、Ｘ線ＣＴ装置においては、マルチ検出器を備えた装置によって、心臓の動きを捉えた画像データをリアルタイムに生成することが可能となっている。そのことにより、心臓の動きを３次元の動画像として観察できるようになっている。
【０００５】
３次元画像によって心筋虚血の評価を行うための超音波診断装置が知られている（例えば特許文献１）。この超音波診断装置は、超音波の送受信によって心臓を表すボリュームデータを取得する。そして、そのボリュームデータから心腔の領域を特定し、心腔の領域内のデータに対してマスク処理を施す。その後、心臓の長軸を通る分割面を設定し、その分割面によって、マスク処理が施されたボリュームデータに表わされている領域を複数に分割する。分割されたボリュームデータに、ＭＩＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）処理などの画像処理を施すことで、ＭＩＰ画像データなどの超音波画像データを生成して、その超音波画像を表示する。また、この従来技術においては、心内膜に向かってＭＩＰ処理を行い、その後、２次元平面にデータを投影して、投影したデータを表示している。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２１０２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
心筋虚血の診断においては、心筋における虚血部分が、心筋の内側から外側にかけてどのように分布しているのかを把握することが求められている。しかしながら、従来技術に係る超音波診断装置によって生成された超音波画像では、観察者にとって、虚血部分がどのように分布しているのかを把握することは困難である。例えば、ＭＩＰ画像や、ボリュームレンダリングによって生成される３次元画像を表示しても、観察者は、虚血部分の分布を明瞭に把握することは困難である。
【０００８】
また、ＭＩＰ画像は、ボリュームデータを２次元の平面に投影して得られた画像であるため、３次元的には見えにくいという欠点がある。従来においては、ボリュームデータを回転させながらＭＩＰを表示することが行われているが、観察者にとって、虚血部分が心筋の内側から外側にかけてどのように分布しているのかを把握することは困難である。
【０００９】
また、ボリュームレンダリングによって生成された３次元画像は、画像に表わされる被検体を立体的に表わすために、影付け処理が施されていることが一般的である。この影付け処理を行うことで、元々のデータに表わされている濃淡が３次元画像に明瞭に表わされなくなるため、観察者にとって、３次元画像からその濃淡を読み取ることが困難になる。そのため、ボリュームレンダリングによって生成された３次元画像のみによって、心筋における虚血部分の分布を把握することが困難である。
【００１０】
以上のように、心筋における虚血部分の分布などのように、病変部の分布を観察者にとって分かりやすく表示することが求められている。
【００１１】
この発明は上記の問題を解決するものであり、病変部の観察が容易な医用画像データを生成することが可能な医用画像処理装置、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する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、心臓を表すボリュームデータを受けて、前記ボリュームデータに表わされている心腔領域の位置を特定する心腔領域特定手段と、前記心腔領域と交差する軸を設定する軸設定手段と、前記ボリュームデータに対して、前記軸を含む画像生成面を設定する画像生成面設定手段と、前記ボリュームデータに基づいて、前記心腔領域の境界であって、前記画像生成面によって分けられた前記心腔領域の一方の領域の境界を立体的に表わす３次元画像データを生成する第１画像生成手段と、前記ボリュームデータのうち、前記心腔領域に含まれるデータを除くデータに基づいて、前記画像生成面における領域を２次元的に表わす２次元画像データを生成する第２画像生成手段と、前記３次元画像データと前記２次元画像データとを合成することで合成画像データを生成して、前記合成画像データに基づく合成画像を表示手段に表示させる表示制御手段と、を有することを特徴とする医用画像処理装置である。
請求項１１に記載の発明は、被検体の心臓を撮影対象にして、前記被検体に超音波を送信し、前記被検体からの反射波に基づいて、前記被検体の心臓を表すボリュームデータを取得する画像取得手段と、前記ボリュームデータに表わされている心腔領域の位置を特定する心腔領域特定手段と、前記心腔領域と交差する軸を設定する軸設定手段と、前記ボリュームデータに対して、前記軸を含む画像生成面を設定する画像生成面設定手段と、前記ボリュームデータに基づいて、前記心腔領域の境界であって、前記画像生成面によって分けられた前記心腔領域の一方の領域の境界を立体的に表わす３次元画像データを生成する第１画像生成手段と、前記ボリュームデータのうち、前記心腔領域に含まれるデータを除くデータに基づいて、前記画像生成面における領域を２次元的に表わす２次元画像データを生成する第２画像生成手段と、前記３次元画像データと前記２次元画像データとを合成することで合成画像データを生成して、前記合成画像データに基づく合成画像を表示手段に表示させる表示制御手段と、を有することを特徴とする超音波診断装置である。
請求項１２に記載の発明は、コンピュータに、心臓を表すボリュームデータを受けて、前記ボリュームデータに表わされている心腔領域の位置を特定する心腔領域特定機能と、前記心腔領域と交差する軸を設定する軸設定機能と、前記ボリュームデータに対して、前記軸を含む画像生成面を設定する画像生成面設定機能と、前記ボリュームデータに基づいて、前記心腔領域の境界であって、前記画像生成面によって分けられた前記心腔領域の一方の領域の境界を立体的に表わす３次元画像データを生成する第１画像生成機能と、前記ボリュームデータのうち、前記心腔領域に含まれるデータを除くデータに基づいて、前記画像生成面における領域を２次元的に表わす２次元画像データを生成する第２画像生成機能と、前記３次元画像データと前記２次元画像データとを合成することで合成画像データを生成して、前記合成画像データに基づく合成画像を表示装置に表示させる表示制御機能と、を実行させるための医用画像処理プログラムである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によると、心腔領域の境界であって、画像生成面によって分けられた心腔領域の一方の領域の境界を３次元画像で表示するとともに、心腔領域を除いた画像生成面における組織を２次元画像で表示することで、心腔領域の境界を立体的に表示して観察できるとともに、心腔領域の周辺部位を２次元画像で観察することができる。これにより、画像生成面を設定する位置によって、心腔領域の周辺部位にある病変部を２次元画像又は３次元画像によって表示することが可能となる。例えば、２次元画像に病変部を表示することで、観察者は、画像生成面における病変部の分布の様子を観察することが可能となる。また、３次元画像に病変部を表示することで、その病変部を立体的に表示して観察することが可能となる。このように、この発明によると、心腔領域の周辺部に分布している病変部を、観察者にとって分かりやすく表示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】
【００１４】
この発明の実施形態に係る医用画像処理装置について図１を参照して説明する。図１は、この発明の実施形態に係る医用画像処理装置を示すブロック図である。
【００１５】
（超音波診断装置１００）
超音波診断装置１００は超音波プローブを有して、被検体に超音波を送信し、被検体からの反射波を受信し、その反射波に基づいて超音波画像データを生成する。また、超音波診断装置１００は、患者名、検査ＩＤ、及び検査年月日を含む付帯情報を超音波画像データに付帯させる。超音波診断装置１００にて取得された超音波画像データは、図示しない画像保存装置に記憶される。また、医用画像処理装置１は、超音波診断装置１００又は画像保存装置から超音波画像データを読み込み、画像データ記憶部３は読み込んだ超音波画像データを記憶する。
【００１６】
ここで、超音波診断装置１００によって走査される領域について図２を参照して説明する。図２は、超音波によって走査される領域を模式的に示す図である。例えば、超音波診断装置１００は、超音波プローブ１０１によって、被検体内の３次元領域Ｖを超音波で走査する（ボリュームスキャン）。超音波診断装置１００は、そのボリュームスキャンによって、３次元領域Ｖを表すボリュームデータを取得する。ボリュームデータは画像保存装置に記憶される。また、ボリュームデータは医用画像処理装置１に出力されて、画像データ記憶部３に記憶される。
【００１７】
この実施形態では１例として、心臓の左心室を撮像して、虚血部分の診断を行う場合について説明する。超音波診断装置１００は、被検体の心臓を撮影対象として、心臓を超音波で走査することで、心臓の左心室を含む領域が表されたボリュームデータを取得する。
【００１８】
（医用画像処理装置１）
医用画像処理装置１は、データ送受信部２、画像データ記憶部３、心腔領域特定部４、回転軸特定部５、主制御部６、入力部７、表示部８、及び画像処理部１０を備えている。医用画像処理装置１は、超音波診断装置１００にて取得されたボリュームデータに基づいて、虚血部分の診断に適した画像データを生成する。
【００１９】
（データ送受信部２）
データ送受信部２は、ネットワークを介してボリュームデータを受信する。ネットワークには、ボリュームデータを供給することが可能な装置が接続されている。例えば、超音波診断装置１００や図示しない画像保存装置が、ネットワークに接続されている。データ送受信部２は、そのネットワークに接続されて、ネットワークを介して、超音波診断装置１００や画像保存装置からボリュームデータを受信する。ボリュームデータには、患者名、検査ＩＤ、及び検査年月日を含む付帯情報が付帯されている。データ送受信部２は、受信したボリュームデータを画像データ記憶部３に出力する。
【００２０】
（画像データ記憶部３）
画像データ記憶部３は、データ送受信部２から出力されたボリュームデータを記憶する。この実施形態では、超音波診断装置１００によって、心臓の左心室を含む領域が表されたボリュームデータが取得されて、そのボリュームデータが画像データ記憶部３に記憶される。なお、画像データ記憶部３は、ハードディスクや半導体メモリなどの記憶装置で構成されている。また、画像データ記憶部３は、心腔領域特定部４から出力されたボリュームデータを記憶する。
【００２１】
（心腔領域特定部４）
心腔領域特定部４は、画像データ記憶部３からボリュームデータを読み込み、そのボリュームデータにおける左心室の心腔領域の位置を特定する。心腔領域の位置を特定する方法として、例えば、特開平７−３２００６８号公報、特開平１０−９９３２８号公報、特開２０００−２１７８１８号公報、特開２００３−２５０８０４号公報、特開２００５−１６１０３２号公報、又は、特開２０００−２１０２８９号公報に記載されている方法を用いれば良い。
【００２２】
１例として、心腔領域特定部４は、ボリュームデータの輝度差を利用した境界検出法によって、心腔領域の位置を特定する。例えば、心腔領域特定部４は、ボリュームデータの２値化又は画素値の微分を行う方法によって、ボリュームデータにおける左心室の心腔領域の位置を特定する。また、心腔領域特定部４は、コントラスト画像を用いることで、心腔領域の位置を特定しても良い。例えば、微小気泡を主に含む造影剤を被検体に注入した状態で撮影を行う。心腔内の血流が、その周辺よりも高輝度に染影されるため、心腔領域特定部４は、その輝度差を利用して心腔領域の境界を特定し、その境界の内側を心腔領域として特定する。
【００２３】
心腔領域特定部４は、ボリュームデータに表わされている心腔領域を、表示対象外の領域として定義する。例えば、心腔領域特定部４は、ボリュームデータに表わされている心腔領域にマスク処理を施すことで、心腔領域を表示対象外の領域として定義する。１例として、心腔領域特定部４は、ボリュームデータにおいて、心腔領域内の画素値を一定の値に変換する。心腔領域特定部４は、心腔領域に対してマスク処理が施されたボリュームデータを画像データ記憶部３に出力する。画像データ記憶部３は、マスク処理が施されたボリュームデータを記憶する。なお、心腔領域特定部４が、この発明の「心腔領域特定手段」の１例に相当する。
【００２４】
（回転軸特定部５）
回転軸特定部５は、心腔領域に対してマスク処理が施されたボリュームデータを画像データ記憶部３から読み込む。そして、回転軸特定部５は、ボリュームデータに表わされている左心室の長軸の位置を特定する。回転軸特定部５は、特定した長軸を、画像を生成する画像生成面に対する回転軸として定義する。左心室の長軸の位置を特定する方法として、例えば、特開平７−３２００６８号公報、特開平１０−９９３２８号公報、特開２０００−２１７８１８号公報、特開２００３−２５０８０４号公報、特開２００５−１６１０３２号公報、又は、特開２０００−２１０２８９号公報に記載されている方法を用いれば良い。１例として、回転軸特定部５は、ボリュームデータに表わされている立体的な左心室を、立体的な楕円体で近似する。回転軸特定部５は、この楕円体の長軸を左心室の長軸として特定し、特定した長軸を回転軸として定義する。例えば図２に示すように、回転軸特定部５は、３次元空間における左心室の長軸Ａの位置を特定し、その長軸Ａを回転軸Ａとして定義する。回転軸特定部５は、３次元空間における回転軸Ａ（長軸）の位置を示す情報（座標情報）を、画像処理部１０の画像生成制御部１１に出力する。また、回転軸特定部５は、左心室の短軸の位置を特定して、その短軸を回転軸として定義しても良い。例えば、回転軸特定部５は、長軸に直交する軸を短軸として特定する。なお、長軸に直交する軸は複数存在するため、回転軸特定部５は、複数の軸のうち、１つの軸を短軸として選択すれば良い。回転軸特定部５が、この発明の「軸設定手段」の１例に相当する。
【００２５】
（画像処理部１０）
画像処理部１０は、画像生成制御部１１、画像生成面決定部１２、画像生成部１３、マスク領域変更部１６、及び、表示制御部１７を備えている。画像生成部１３は、第１画像生成部１４と第２画像生成部１５とを備えている。表示制御部１７は、画像合成部１８を備えている。画像処理部１０は、マスク処理が施されたボリュームデータを画像データ記憶部３から読み込み、主制御部６から出力された画像生成条件に従って画像データを生成し、その画像データに基づく画像を表示部８に表示させる。以下、画像処理部１０の各部について説明する。
【００２６】
（画像生成制御部１１）
画像生成制御部１１は、マスク処理が施されたボリュームデータを画像データ記憶部３から読み込む。また、画像生成制御部１１は、回転軸特定部５から出力された回転軸Ａの座標情報を受ける。また、画像生成制御部１１は、主制御部６から出力された画像生成条件を示す情報を受ける。画像生成条件には、生成する画像の種類と、画像を生成する方向を示す視線方向とが含まれている。画像の種類には、ボリュームレンダリングにより生成される３次元画像、ＭＰＲ画像、又は、ＭＩＰ画像などの種類が該当する。ＭＰＲ画像は、ＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｌａｎａｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）処理によって生成される任意の断面における画像である。画像の種類と視線方向とは、主制御部６に予め設定されている。また、画像の種類と視線方向とは、操作者が入力部７を用いて任意に変更することができる。
【００２７】
画像生成制御部１１は、マスク処理が施されたボリュームデータ、生成する画像の種類を示す情報、及び、視線方向を示す情報（座標情報）を、第１画像生成部１４と第２画像生成部１５とに出力する。また、画像生成制御部１１は、回転軸Ａの座標情報と視線方向の座標情報とを画像生成面決定部１２に出力する。
【００２８】
（画像生成面決定部１２）
画像生成面決定部１２は、画像生成制御部１１から出力された回転軸Ａの座標情報と視線方向の座標情報とを受ける。そして、画像生成面決定部１２は、回転軸Ａを通る複数の２次元の平面のうち、視線方向に直交する平面の位置を求める。画像生成面決定部１２は、その平面を、画像を生成する対象となる面（画像生成面）として決定する。例えば図２に示すように、画像生成面決定部１２は、回転軸Ａを通り、視線方向Ｂに直交する平面Ｓを画像生成面Ｓとして定義する。そして、画像生成面決定部１２は、回転軸Ａを通り、視線方向に直交する画像生成面Ｓの座標情報を、第１画像生成部１４と第２画像生成部１５とに出力する。なお、画像生成面決定部１２が、この発明の「画像生成面設定手段」の１例に相当する。
【００２９】
（第１画像生成部１４、第２画像生成部１５）
第１画像生成部１４と第２画像生成部１５は、マスク処理が施されたボリュームデータ、生成する画像の種類を示す情報、及び、視線方向を示す座標情報を画像生成制御部１１から受ける。また、第１画像生成部１４と第２画像生成部１５は、画像生成面Ｓの座標情報を画像生成面決定部１２から受ける。そして、第１画像生成部１４と第２画像生成部１５は、それぞれ、ボリュームデータに基づいて表示用の画像データを生成する。
【００３０】
この実施形態では、画像生成制御部１１は、第１画像生成部１４にボリュームレンダリングによる３次元画像の生成の指示を与える。また、画像生成制御部１１は、第２画像生成部１５にＭＰＲ画像の生成の指示を与える。すなわち、画像生成制御部１１は、生成する画像の種類として３次元画像を示す情報を第１画像生成部１４に出力し、また、生成する画像の種類としてＭＰＲ画像を示す情報を第２画像生成部１５に出力する。
【００３１】
第１画像生成部１４は、マスク処理が施されたボリュームデータを対象にして、視線方向Ｂに沿ってボリュームレンダリングを施すことで、組織を立体的に表わす３次元画像データを生成する。この実施形態では、第１画像生成部１４は、視線方向Ｂから見て画像生成面Ｓより手前側にある領域に含まれるデータと、マスク処理が施された領域に含まれるデータとを除いて、それ以外のデータに基づいて３次元画像データを生成する。これにより、マスク処理が施された領域において、視線方向Ｂから見て画像生成面Ｓより奥側にある領域では、マスク処理が施された領域の境界に至るまでの領域において、３次元画像データは生成されない。すなわち、マスク処理が施された領域は、３次元画像データに表わされない。
【００３２】
心腔領域にマスク処理が施されているため、第１画像生成部１４は、視線方向Ｂから見て画像生成面Ｓより手前側にある領域に含まれるデータと、マスク処理が施された心腔領域に含まれるデータとを除いて、それ以外のデータに基づいて３次元画像データを生成する。これにより、心腔領域が存在する領域において、視線方向Ｂから見て画像生成面Ｓより奥側の領域では、マスク処理が施された領域の境界に至るまでの領域において、３次元画像データは生成されない。すなわち、マスク処理が施された心腔領域は、３次元画像データに表わされない。その結果、３次元画像データには、心腔領域が存在する領域の位置に、心筋領域の表面であって、視線方向Ｂから見て画像生成面Ｓより奥側にある心筋領域の表面が表される。なお、第１画像生成部１４は、影付け処理を行うことで、影が付けられた３次元画像データを生成する。なお、第１画像生成部１４が、この発明の「第１画像生成手段」の１例に相当する。
【００３３】
一方、第２画像生成部１５は、マスク処理が施されたボリュームデータを対象にしてＭＰＲ処理を施すことで、画像生成面ＳにおけるＭＰＲ画像データを生成する。この実施形態では、第２画像生成部１５は、マスク処理が施された領域に含まれるデータを除いて、それ以外のデータに基づいて、画像生成面ＳにおけるＭＰＲ画像データを生成する。心腔領域にマスク処理が施されているため、第２画像生成部１５は、心腔領域に含まれるデータを除いて、それ以外のデータに基づいて、画像生成面ＳにおけるＭＰＲ画像データを生成する。これにより、ＭＰＲ画像データには、心腔領域が表されず、画像生成面Ｓにおける心筋領域が表される。なお、第２画像生成部１５が、この発明の「第２画像生成手段」の１例に相当する。
【００３４】
第１画像生成部１４は、ボリュームレンダリングによって生成した３次元画像データを表示制御部１７に出力する。第２画像生成部１５は、ＭＰＲ処理によって生成したＭＰＲ画像データを表示制御部１７に出力する。
【００３５】
ここで、第１画像生成部１４によって生成された３次元画像と、第２画像生成部１５によって生成されたＭＰＲ画像とを、図３に示す。図３は、この発明の実施形態に係る医用画像処理装置によって生成された画像を模式的に示す図である。
【００３６】
図３（ａ）に示す３次元画像２００は、第１画像生成部１４によって生成された３次元画像である。また、図３（ｂ）に示すＭＰＲ画像２１０は、第２画像生成部１５によって生成された３次元画像である。
【００３７】
ボリュームデータに表わされている心腔領域にはマスク処理が施されている。３次元画像２００は、心腔領域に含まれるデータと、視線方向Ｂから見て画像生成面Ｓより手前側にある領域に含まれるデータとを除いた、それ以外のデータに基づいて生成された３次元画像である。従って、３次元画像２００には、マスク処理が施された心腔領域は表わされていない。心腔領域にはマスク処理が施されているため、心腔領域が存在する領域において、視線方向Ｂから見て画像生成面Ｓより奥側の領域では、心筋領域の内膜に至るまでの領域において３次元画像データは生成されない。このように、心腔領域が存在する領域においては、画像生成面Ｓから心筋の内膜に至るまでの領域における３次元画像データは生成されないため、画像生成面Ｓから心筋の内膜に至るまでの領域は表示されない。従って、図３（ａ）に示す３次元画像２００には、心腔領域が存在する領域の位置に心腔領域自体は表わされず、心筋の表面であって、視線方向Ｂから見て画像生成面Ｓより奥側にある心筋の内膜２０１が表されている。また、３次元画像２００には、心腔領域の周辺にある心筋領域２０２が表されている。
【００３８】
また、図３（ｂ）に示すＭＰＲ画像２１０は、心腔領域に含まれるデータを除いて、それ以外のデータに基づいて生成されたＭＰＲ画像である。従って、ＭＰＲ画像２１０には、マスク処理が施された心腔領域２１１は表わされていない。ＭＰＲ画像２１０には、画像生成面Ｓにおける心筋領域２１２が表されている。
【００３９】
（表示制御部１７）
表示制御部１７は、第１画像生成部１４から出力された３次元画像データと、第２画像生成部１５から出力されたＭＰＲ画像データとを受けて、３次元画像とＭＰＲ画像とを表示部８に表示させる。また、表示制御部１７は、画像合成部１８を備えている。
【００４０】
（画像合成部１８）
画像合成部１８は、第１画像生成部１４によって生成された３次元画像データと、第２画像生成部１５によって生成されたＭＰＲ画像データとを合成することで、合成画像データを生成する。この実施形態では、画像合成部１８は、心筋領域が表されたＭＰＲ画像データにおいて、心腔領域が存在する領域に、心筋の内面が表された３次元画像データを合成する。または、画像合成部１８は、心筋の内面が表された３次元画像データにおいて、心腔領域が存在する領域を除いて心筋領域が存在する領域に、心筋領域が表されたＭＰＲ画像データを合成しても良い。すなわち、画像合成部１８は、心筋領域についてはＭＰＲ画像データを用い、心腔領域が存在する領域については心筋の内面を表す３次元画像データを用いて、ＭＰＲ画像データと３次元画像データとを合成する。これにより、画像合成部１８は、心筋領域が画像生成面ＳにおけるＭＰＲ画像によって表わされ、視線方向Ｂから見て画像生成面Ｓより奥側にある心筋の内膜が３次元画像によって表わされた合成画像データを生成する。なお、表示制御部１７が、この発明の「表示制御手段」の１例に相当する。
【００４１】
表示制御部１７は、合成画像データに基づく合成画像を表示部８に表示させる。図３（ｃ）に合成画像の１例を示す。心筋領域については画像生成面ＳにおけるＭＰＲ画像データを用い、心腔領域が存在する領域については心筋の内膜を表す３次元画像データを用いているため、合成画像２２０においては、心筋領域２２２はＭＰＲ画像で表わされ、心筋の内膜２２１は３次元画像で表わされる。心腔領域にはマスク処理が施されているため、心腔領域が存在する領域の位置には、心腔領域自体は表わされない。心腔領域が存在する領域においては、画像生成面Ｓから心筋の内膜に至るまでの領域における３次元画像データは生成されないため、画像生成面Ｓから心筋の内膜に至るまでの領域は表示されない。従って、図３（ｃ）に示す合成画像２２０には、心腔領域が存在する領域の位置に、心筋の表面であって、視線方向Ｂから見て画像生成面Ｓより奥側にある心筋の内膜２２１が３次元画像として表わされている。なお、心筋領域よりも外側の領域においては、ＭＰＲ画像で表わしても良いし、３次元画像で表わしても良い。
【００４２】
（入力部７、表示部８）
なお、入力部７は、マウスやトラックボールなどのポインティングデバイス、スイッチ、各種ボタン、又はキーボードなどで構成されている。操作者は、入力部７を用いて、生成する画像の種類や視線方向などの画像生成条件を入力することができる。また、表示部８は、ＣＲＴや液晶ディスプレイなどのモニタで構成されている。表示部８の画面には、合成画像が表示される。
【００４３】
（主制御部６）
主制御部６は、データ送受信部２、心腔領域特定部４、回転軸特定部５、及び画像処理部１０の動作を制御する。主制御部６には、生成する画像の種類を示す情報と、視線方向を示す情報とが予め設定されている。主制御部６は、画像の種類と視線方向とを含む画像生成条件を示す情報を画像処理部１０の画像生成制御部１１に出力し、画像生成制御部１１に画像生成の指示を与える。また、マスク領域の大きさを画像生成条件に含ませても良い。この場合、主制御部６は、マスク領域の大きさを含む画像生成条件を示す情報を画像生成制御部１１に出力する。画像生成制御部１１は、マスク領域の大きさを示す情報と、マスク処理が施されたボリュームデータとをマスク領域変更部１６に出力する。
【００４４】
以上のように、この実施形態に係る医用画像処理装置１によると、心筋領域の内膜を３次元画像で表示するとともに、心筋領域の断面をＭＰＲ画像で表示することで、心筋領域の内膜を立体的に表示して観察できるとともに、心筋領域の断面をＭＰＲ画像で観察することが可能となる。
【００４５】
心筋領域をＭＰＲ画像によって表示することで、心筋領域における心筋梗塞部位などの病変部の分布を、観察者にとって分かりやすく表示することが可能となる。すなわち、心筋領域については、ＭＰＲ画像で表示した方が観察しやすいため、心筋領域をＭＰＲ画像によって表示することで、観察者にとって、心筋領域における心筋梗塞部位などの病変部の分布が見やすくなる。例えば、心筋梗塞部位が、心筋領域の内側から外側にかけてどのように分布しているのか把握しやすくなる。このように、この実施形態に係る医用画像処理装置１によると、心筋梗塞部位などの病変部の評価がしやすい画像を提供することが可能となる。
【００４６】
（画像生成面Ｓの位置の変更）
次に、画像生成面Ｓの位置を変更する場合について説明する。操作者は、表示部８に表示されている合成画像２２０を観察しながら、入力部７を用いて、画像生成面を変更するための角度を入力することができる。具体的には、角度の入力は、マウスの移動、又はトラックボールの回転によって行うことができる。マウスの移動量を示す情報、又はトラックボールの回転量を示す情報が、入力部７から主制御部６に出力される。マウスの移動量、又はトラックボールの回転量が、角度の変更量に相当する。主制御部６は、予め設定された視線方向の向きと、入力部７から入力された角度の変更量とに基づいて、新たな視線方向を求める。主制御部６は、新たに求めた視線方向を示す座標情報を画像処理部１０の画像生成制御部１１に出力する。
【００４７】
画像生成制御部１１は、新たな視線方向を示す座標情報を画像生成面決定部１２に出力する。画像生成面決定部１２は、回転軸Ａの座標情報と新たな視線方向を示す座標情報とに基づいて、回転軸Ａを通る複数の２次元の平面のうち、新たな視線方向に直交する平面を新たな画像生成面Ｓとして決定する。そして、画像生成面決定部１２は、新たな画像生成面Ｓの座標情報を、第１画像生成部１４と第２画像生成部１５とに出力する。また、画像生成制御部１１は、新たな視線方向を示す座標情報を、第１画像生成部１４と第２画像生成部１５とに出力する。
【００４８】
第１画像生成部１４は、上述したように、マスク処理が施されたボリュームデータを対象にして、新たな視線方向Ｂに沿ってボリュームレンダリングを施すことで、組織を立体的に表わす３次元画像データを生成する。第１画像生成部１４は、新たな視線方向Ｂから見て新たな画像生成面Ｓより手前側にある領域に含まれるデータと、マスク処理が施された心腔領域に含まれるデータとを除いて、それ以外のデータに基づいて３次元画像データを生成する。これにより、新たに生成された３次元画像データには、心筋領域の表面であって、新たな視線方向Ｂから見て新たな画像生成面Ｓより奥側にある表面が表される。
【００４９】
また、第２画像生成部１５は、上述したように、マスク処理が施されたボリュームデータに対してＭＰＲ処理を施すことで、新たな画像生成面ＳにおけるＭＰＲ画像データを生成する。第２画像生成部１５は、マスク処理が施された心腔領域に含まれるデータを除いて、それ以外のデータに基づいて、新たな画像生成面ＳにおけるＭＰＲ画像データを生成する。これにより、新たに生成されたＭＰＲ画像データには、心腔領域が表されず、新たな画像生成面Ｓにおける心筋領域が表される。
【００５０】
そして、画像合成部１８は、新たに生成された３次元画像データと、新たに生成されたＭＰＲ画像データとを合成することで、新たな合成画像データを生成する。これにより、画像合成部１８は、心筋領域が新たな画像生成面ＳにおけるＭＰＲ画像によって表わされ、新たな視線方向Ｂから見て新たな画像生成面Ｓより奥側にある心筋の内膜が３次元画像によって表わされた合成画像データを生成する。そして、表示制御部１７は、新たに生成された合成画像データに基づく合成画像を表示部８に表示させる。
【００５１】
操作者による角度変更の操作と、画像処理部１０による処理とを繰り返すことで、操作者は、異なる画像生成面Ｓにおける合成画像を連続的に観察することが可能となる。
【００５２】
ここで、心筋梗塞部位が存在する場合であって、画像生成面の位置を変えた場合に得られる画像の１例について、図４と図５とを参照して説明する。図４は、超音波によって走査される領域を模式的に示す図である。図５は、この発明の実施形態に係る医用画像処理装置によって生成された画像を模式的に示す図である。
【００５３】
図４に示す視線方向Ｂ１は初期設定された視線方向であり、画像生成面Ｓ１はその視線方向Ｂ１に直交する平面である。第１画像生成部１４と第２画像生成部１５は、視線方向Ｂ１と画像生成面Ｓ１とに従って、それぞれ画像データを生成する。上述したように、第１画像生成部１４は、マスク処理が施されたボリュームデータを対象にして、視線方向Ｂ１に沿ってボリュームレンダリングを施すことで、組織を立体的に表わす３次元画像データを生成する。第１画像生成部１４は、視線方向Ｂ１から見て画像生成面Ｓ１より手前側にある領域に含まれるデータと、マスク処理が施された心腔領域に含まれるデータとを除いて、それ以外のデータに基づいて３次元画像データを生成する。また、第２画像生成部１５は、マスク処理が施されたボリュームデータに対してＭＰＲ処理を施すことで、画像生成面Ｓ１におけるＭＰＲ画像データを生成する。第２画像生成部１５は、マスク処理が施された心腔領域に含まれるデータを除いて、それ以外のデータに基づいて、画像生成面Ｓ１におけるＭＰＲ画像データを生成する。そして、画像合成部１８は、３次元画像データとＭＰＲ画像データとを合成することで合成画像データを生成する。表示制御部１７は、その合成画像データに基づく合成画像を表示部８に表示させる。
【００５４】
図５（ａ）に示す合成画像３００は、視線方向Ｂ１と画像生成面Ｓ１とに従って生成された画像である。心筋領域については画像生成面Ｓ１におけるＭＰＲ画像データを用い、心腔領域が存在する領域については心筋の内膜を表す３次元画像データを用いている。そのため、合成画像３００においては、心筋領域３０２はＭＰＲ画像で表わされ、心筋の内膜３０１は３次元画像で表わされる。心腔領域にはマスク処理が施されているため、合成画像３００には、心腔領域が存在する領域の位置に、心筋の表面であって、視線方向Ｂ１から見て画像生成面Ｓ１より奥側にある心筋の内膜３０１が３次元画像として表わされている。この合成画像３００には、視線方向Ｂ１から見て心腔領域を挟んだ反対側に心筋梗塞部位３０３が表されている。この心筋梗塞部位３０３は、３次元画像で表わされている。
【００５５】
心筋梗塞部位はＭＰＲ画像を用いた方が評価しやすいため、ＭＰＲ画像に表わされるように、操作者は視線方向を変える。上述したように、操作者は表示部８に表示されている合成画像を観察しながら、入力部７を用いて角度を入力する。図４に示す視線方向Ｂ２は操作者によって指定された視線方向であり、画像生成面Ｓ２はその視線方向Ｂ２に直交する平面である。第１画像生成部１４は、上述したように、マスク処理が施されたボリュームデータを対象にして、視線方向Ｂ２に沿ってボリュームレンダリングを施すことで、組織を立体的に表わす３次元画像データを生成する。第１画像生成部１４は、視線方向Ｂ２から見て画像生成面Ｓ２より手前側にある領域に含まれるデータと、マスク処理が施された心腔領域に含まれるデータとを除いて、それ以外のデータに基づいて３次元画像データを生成する。また、第２画像生成部１５は、マスク処理が施されたボリュームデータに対してＭＰＲ処理を施すことで、画像生成面Ｓ２におけるＭＰＲ画像データを生成する。第２画像生成部１５は、マスク処理が施された心腔領域に含まれるデータを除いて、それ以外のデータに基づいて、画像生成面Ｓ２におけるＭＰＲ画像データを生成する。そして、画像合成部１８は、３次元画像データとＭＰＲ画像データとを合成することで合成画像データを生成する。表示制御部１７は、その合成画像データに基づく合成画像を表示部８に表示させる。
【００５６】
図５（ｂ）に示す合成画像３１０は、視線方向Ｂ２と画像生成面Ｓ２とに従って生成された画像である。心筋領域については画像生成面Ｓ２におけるＭＰＲ画像データを用い、心腔領域が存在する領域については心筋の内膜を表す３次元画像データを用いている。そのため、合成画像３１０においては、心筋領域３１２はＭＰＲ画像で表わされ、心筋の内膜３１１は３次元画像で表わされる。心腔領域にはマスク処理が施されているため、合成画像３１０には、心腔領域が存在する領域の位置に、心筋の表面であって、視線方向Ｂ２から見て画像生成面Ｓ２より奥側にある心筋の内膜３１１が３次元画像として表わされている。この合成画像３１０には、ＭＰＲ画像によって表わされている心筋領域３１２内に心筋梗塞部位３１３が表されている。画像生成面Ｓが、心筋梗塞部位を通る位置に設定された場合に、ＭＰＲ画像によって表わされる心筋領域３１２内に心筋梗塞部位３１３が表される。心筋領域３１２はＭＰＲ画像によって表わされているため、評価しやすいＭＰＲ画像を用いて心筋梗塞部位を評価することが可能となる。このように、画像生成面Ｓを設定する位置によって、心筋梗塞部位をＭＰＲ画像によって表示することが可能となる。これにより、観察者は、画像生成面Ｓにおける心筋梗塞部位の分布の様子を観察することができる。例えば、観察者は、ＭＰＲ画像を観察することで、心筋領域における心筋梗塞部位が、心筋領域の内側から外側にかけてどのように分布しているのかを容易に把握することが可能となる。
【００５７】
（マスク領域変更部１６）
マスク領域変更部１６は、マスク領域の大きさを示す情報と、マスク処理が施されたボリュームデータとを画像生成制御部１１から受ける。マスク領域変更部１６は、マスク領域の大きさを示す情報に従って、ボリュームデータにおけるマスク領域の大きさを変更する。マスク領域変更部１６は、公知技術に係る膨張処理（Ｄｉｌａｔｉｏｎ処理）又は縮小処理（Ｅｒｏｓｉｏｎ処理）を施すことで、ボリュームデータにおけるマスクの大きさを変える。これにより、ボリュームデータにおいて、表示対象外となる領域の大きさが変更される。１例として、マスク領域変更部１６は、ボリュームデータにおいて、大きさが変更されたマスクに含まれる領域内の画素値を一定の値に変更する。マスク領域変更部１６は、新たなマスク処理が施されたボリュームデータを、第１画像生成部１４と第２画像生成部１５とに出力する。なお、マスク領域の大きさの変更がない場合は、マスク領域変更部１６は、処理を実行しない。第１画像生成部１４は、新たなマスク処理が施されたボリュームデータに基づいて、３次元画像データを生成する。また、第２画像生成部１５は、新たなマスク処理が施されたボリュームデータに基づいて、ＭＰＲ画像データを生成する。
【００５８】
ここで、マスク領域の大きさの変更について図６を参照して説明する。図６は、マスク領域の大きさを説明するための模式図である。マスク領域を膨張する場合、マスク領域変更部１６は、マスク情報の大きさを示す情報に基づいて、初期状態のマスク４０１の大きさを大きくして、マスク４０１をマスク４０２に変更する。マスク領域変更部１６は、新たなマスク４０２によってボリュームデータにマスク処理を施し、マスク処理が施されたボリュームデータを第１画像生成部１４と第２画像生成部１５とに出力する。また、マスク領域を縮小する場合、マスク領域変更部１６は、マスク情報の大きさを示す情報に基づいて、マスクの大きさを小さくして、マスク４０３に変更する。マスク領域変更部１６は、新たなマスク４０３によってボリュームデータにマスク処理を施し、マスク処理が施されたボリュームデータを第１画像生成部１４と第２画像生成部１５とに出力する。第１画像生成部１４は、マスク４０２又はマスク４０３によってマスク処理が施されたボリュームデータに基づいて、３次元画像データを生成する。また、第２画像生成部１５は、マスク４０２又はマスク４０３によってマスク処理が施されたボリュームデータに基づいて、ＭＰＲ画像データを生成する。
【００５９】
例えば、操作者は入力部７を用いて、マスク領域の膨張又は縮小の指示を与える。また、操作者は入力部７を用いて、膨張又は縮小の大きさの程度を示す情報を入力する。１例として、膨張率又は縮小率を与える。具体的には、１２０％や８０％などの数値を与える。膨張処理の指示と膨張率とが入力部７によって与えられた場合、膨張処理を示す情報と膨張率を示す情報とが、入力部７から主制御部６に出力される。主制御部６は、マスク領域の膨張率を画像生成条件に含ませて、画像生成条件を示す情報を画像処理部１０の画像生成制御部１１に出力する。画像生成制御部１１は、マスク処理が施されたボリュームデータと、膨張率を示す情報とを、マスク領域変更部１６に出力する。マスク領域変更部１６は、膨張率に従ってマスクを大きくし、膨張後のマスクによってボリュームデータにマスク処理を施す。そして、マスク領域変更部１６は、新たにマスク処理が施されたボリュームデータを第１画像生成部１４と第２画像生成部１５とに出力する。
【００６０】
第１画像生成部１４は、膨張されたマスクによってマスク処理が施されたボリュームデータに基づいて、３次元画像データを生成する。また、第２画像生成部１５は、膨張されたマスクによってマスク処理が施されたボリュームデータに基づいて、ＭＰＲ画像データを生成する。画像合成部１８は、３次元画像データとＭＰＲ画像データとを合成することで、合成画像データを生成する。
【００６１】
マスク領域を膨張する前に生成された合成画像と、膨張した後に生成された合成画像とを図７に示す。図７は、マスク領域を変更する前に生成された合成画像と、変更した後に生成された合成画像とを模式的に示す図である。図７（ａ）に示す合成画像５００は、マスク領域を膨張する前に生成された画像である。心筋領域５０２については画像生成面ＳにおけるＭＰＲ画像データを用い、心腔領域が存在する領域については心筋の内膜を表す３次元画像データを用いている。そのため、合成画像５００においては、心筋領域５０２はＭＰＲ画像で表わされ、心筋の内膜５０１は３次元画像で表わされる。この合成画像５００には、視線方向Ｂ１から見て心腔領域を挟んだ反対側に心筋梗塞部位５０３が表されている。この心筋梗塞部位５０３は、３次元画像で表わされている。
【００６２】
一方、図７（ｂ）に示す合成画像５１０は、マスク領域を膨張した後に生成された画像である。マスク領域が膨張されているため、合成画像５００と比べて、ＭＰＲ画像で表わされる領域が狭くなっている。合成画像５１０において、心筋領域５１２はＭＰＲ画像で表わされ、その内側の領域については３次元画像で表わされている。マスク領域が膨張しているため、心筋領域の内部までマスク処理が施されている。そのため、心筋領域の内部５１１が３次元画像で表わされている。これにより、心筋領域の内部に分布している心筋梗塞部位５１３が３次元画像で表わされるため、心筋梗塞の評価が容易になる。
【００６３】
また、第１画像生成部１４は、マスク領域の大きさが変更されていないボリュームデータに基づいて、マスク領域が画像生成面Ｓによって切断される領域の境界の位置を求める。そして、第１画像生成部１４は、その境界を示す座標情報を表示制御部１７に出力する。表示制御部１７は、その境界を示す境界線を合成画像に重ねて表示部８に表示させる。例えば図７（ｂ）に示すように、表示制御部１７は、表示部８に対して合成画像５１０を表示させ、境界線５１４を合成画像５１０に重ねて表示させる。境界線５１４は、膨張する前のマスク領域の範囲を示す線である。
【００６４】
以上のように、マスク領域の大きさを変更することで、心筋領域の表面のみならず、心筋領域の内側における組織を立体的に表わす３次元画像を生成して表示することが可能となる。すなわち、マスク領域の大きさを大きくして、心筋領域の内部までマスク領域に含ませることで、心筋領域の内部における組織を表す３次元画像を生成して表示することが可能となる。このように、心筋領域の内部に分布している心筋梗塞部位を立体的に表示することで、心筋梗塞の評価に供する情報を提供することが可能となる。
【００６５】
（変形例１）
変形例１では、複数の画像生成面を求めて、各画像生成面における合成画像データを生成する。１例として、２つの合成画像データを生成する場合について説明する。画像生成面決定部１２は、上述したように、画像生成制御部１１から出力された回転軸Ａの座標情報と視線方向の座標情報とを受けて、回転軸Ａを通る複数の平面のうち、視線方向に直交する平面を第１画像生成面として決定する。さらに、画像生成面決定部１２は、第１画像生成面に直交し、回転軸Ａを通る平面を第２画像生成面として決定する。画像生成面決定部１２は、第１画像生成面の座標情報と第２画像生成面の座標情報とを、第１画像生成部１４と第２画像生成部１５とに出力する。
【００６６】
第１画像生成部１４は、第１画像生成面と第１画像生成面に直交する視線方向とに従って、マスク処理が施されたボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで、第１の３次元画像データを生成する。すなわち、第１画像生成部１４は、視線方向から見て第１画像生成面より手前側にある領域に含まれるデータと、マスク処理が施された領域に含まれるデータとを除いて、それ以外のデータに基づいて第１の３次元画像データを生成する。一方、第２画像生成部１５は、マスク処理が施されたボリュームデータに対してＭＰＲ処理を施すことで、第１画像生成面における第１のＭＰＲ画像データを生成する。画像合成部１８は、第１の３次元画像データと第１のＭＰＲ画像データとを合成することで、第１合成画像データを生成する。
【００６７】
同様に、第１画像生成部１４は、第２画像生成面と第２画像生成面に直交する視線方向とに従って、マスク処理が施されたボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで、第２の３次元画像データを生成する。すなわち、第１画像生成部１４は、視線方向から見て第２画像生成面より手前側にある領域に含まれるデータと、マスク処理が施された領域に含まれるデータとを除いて、それ以外のデータに基づいて第２の３次元画像データを生成する。一方、第２画像生成部１５は、マスク処理が施されたボリュームデータに対してＭＰＲ処理を施すことで、第２画像生成面における第２のＭＰＲ画像データを生成する。画像合成部１８は、第２の３次元画像データと第２のＭＰＲ画像データとを合成することで、第２合成画像データを生成する。
【００６８】
表示制御部１７は、第１合成画像データに基づく第１合成画像と、第２合成画像データに基づく第２合成画像とを、表示部８に同時に表示させる。ここで、表示部８に表示される第１合成画像と第２合成画像とを図８に示す。図８は、この発明の実施形態に係る医用画像処理装置によって生成された画像を模式的に示す図である。
【００６９】
表示制御部１７は、第１合成画像６００と第２合成画像６１０とを並べて表示部８に同時に表示させる。第１画像生成面と第２画像生成面とは、互いに直交しているため、第１合成画像６００と第２合成画像６１０とは、互いに直交する面における画像を表している。第１合成画像６００においては、心筋領域６０２はＭＰＲ画像で表わされ、心筋の内膜６０１は３次元画像で表わされる。心腔領域にはマスク処理が施されているため、第１合成画像６００には、心腔領域が存在する領域の位置に、心筋の表面であって、視線方向から見て第１画像生成面より奥側にある心筋の内膜６０１が３次元画像として表わされている。第１合成画像６００には、視線方向から見て心腔領域を挟んだ反対側に心筋梗塞部位６０３が表されている。この心筋梗塞部位６０３は、３次元画像で表わされている。
【００７０】
また、第２合成画像６１０においても、心筋領域６１２はＭＰＲ画像で表わされ、心筋の内膜６１１は３次元画像で表わされる。心腔領域にはマスク処理が施されているため、第２合成画像６１０には、心腔領域が存在する領域の位置に、心筋の表面であって、視線方向から見て第２画像生成面より奥側にある心筋の内膜６１１が３次元画像として表わされている。
【００７１】
第１合成画像６００において、心筋梗塞部位６０３が回転軸Ａ上に表わされるように第１画像生成面の向きを設定することで、第２合成画像６１０において、心筋梗塞部位６１３がＭＰＲ画像に表わされる。つまり、第２画像生成面は、回転軸Ａを通って第１画像生成面に直交する面として定義されている。そのため、第１合成画像６００に表わされている心筋梗塞部位６０３が、回転軸Ａ上に表わされるように第１画像生成面の向きを設定することで、心筋梗塞部位と交差する位置に第２画像生成面を設定することが可能となる。そのことにより、第２合成画像６１０において、心筋梗塞部位６１３を、心筋領域６１２を表すＭＰＲ画像に表わすことが可能となる。第１画像生成面の向きを変えるためには、上述したように、操作者が入力部７を用いて、第１画像生成面の向きを変更するための角度を入力すれば良い。例えば、操作者は表示部８に表示されている第１合成画像６００と第２合成画像６１０とを観察しながら、入力部７を用いて、第１合成画像６００において、心筋梗塞部位６０３が回転軸Ａ上に表わされるように、第１画像生成面の角度を入力すれば良い。
【００７２】
以上のように、変形例１によると、第１合成画像６００において心筋梗塞部位を３次元画像で表わし、第２合成画像６１０において心筋梗塞部位をＭＰＲ画像で表わすことが可能となる。心筋梗塞部位の分布を、３次元画像とＭＰＲ画像とで同時に観察することができるため、心筋梗塞部位の評価が更に容易になる。
【００７３】
また、第１画像生成面と第２画像生成面のうち、いずれか一方の画像生成面の位置を固定し、他方の画像生成面の角度のみを変えても良い。例えば、第１画像生成面の位置を固定し、第２画像生成面の角度のみを変えても良い。また、変形例１では、第１画像生成面と第２画像生成面とが直交しているが、任意の角度で交差していても良い。例えば、操作者が入力部７を用いて、第１画像生成面の向き（角度）と第２画像生成面の向き（角度）とを入力して、第１画像生成面と第２画像生成面とを任意の角度で交差させても良い。
【００７４】
（変形例２）
次に変形例２について、図９を参照して説明する。図９は、この発明の実施形態に係る医用画像処理装置によって生成された画像を模式的に示す図である。上述した変形例１と同様に、表示制御部１７は、互いに直交する画像生成面における２つの合成画像を表示部８に表示させる。例えば図９に示すように、表示制御部１７は、第１画像生成面に従って生成された第１合成画像７００と、第２画像生成面に従って生成された第２合成画像７１０とを並べて表示部８に同時に表示させる。変形例１と同様に、第１画像生成面と第２画像生成面とは、互いに直交している。そのため、第１合成画像７００と第２合成画像７１０とは、互いに直交する面における画像を表している。
【００７５】
第１合成画像７００においては、心筋領域７０２はＭＰＲ画像で表わされ、心筋の内膜７０１は３次元画像で表わされる。心腔領域にはマスク処理が施されているため、第１合成画像７００には、心腔領域が存在する領域の位置に、心筋の表面であって、視線方向から見て第１画像生成面より奥側にある心筋の内膜７０１が３次元画像として表わされている。第１合成画像７００には、視線方向から見て心腔領域を挟んだ反対側に心筋梗塞部位７０３が表されている。この心筋梗塞部位７０３は、３次元画像で表わされている。また、第２合成画像７１０においても、心筋領域７１２はＭＰＲ画像で表わされ、心筋の内膜７１１は３次元画像で表わされる。心腔領域にはマスク処理が施されているため、第２合成画像７１０には、心腔領域が存在する領域の位置に、心筋の表面であって、視線方向から見て第２画像生成面より奥側にある心筋の内膜７１１が３次元画像として表わされている。
【００７６】
第１合成画像７００には、３次元画像内に心筋梗塞部位７０３が表されているが、第２合成画像７１０には、心筋梗塞部位は表わされていない。第２画像生成面は、回転軸Ａを通って第１画像生成面に直交する面である。第１合成画像７００には、心筋梗塞部位７０３が表されているが、回転軸Ａとずれた位置に表わされている。従って、回転軸Ａを通って第１画像生成面に直交する第２画像生成面上に、心筋梗塞部位が存在しないことになる。そのことにより、第２合成画像７１０には、心筋梗塞部位が表されない。
【００７７】
第１合成画像７００において、心筋梗塞部位７０３が回転軸Ａ上に表わされるように第１画像生成面の向きを設定すれば、変形例１と同様に、第２合成画像にも心筋梗塞部位が表される。変形例２では、画像生成面の設定を容易にするための処理を行う。以下、変形例２に係る処理について説明する。
【００７８】
操作者は入力部７を用いて画像生成面の変更指示を与え、更に、表示部８に表示されている心筋梗塞部位７０３を指定する。１例として、心筋梗塞部位７０３内の任意の点Ｐを指定する。このように、任意の点Ｐが指定されると、点Ｐの座標情報が入力部７から主制御部６に出力される。主制御部６は、点Ｐの座標情報を画像生成制御部１１に出力し、画像生成制御部１１は、点Ｐの座標情報を画像生成面決定部１２に出力される。
【００７９】
画像生成面決定部１２は、点Ｐの座標情報を受けて、点Ｐを通って第１画像生成面に直交する直線を求める。次に、画像生成面決定部１２は、その直線と、マスク領域の表面との交点を求める。このとき、画像生成面決定部１２は、第１画像生成面に対して設定されている視線方向から見て、第１画像生成面より奥側にあるマスク領域の表面と、その直線との交点を求める。次に、画像生成面決定部１２は、その交点と回転軸Ａとを通る平面を求め、その平面を新たな第２画像生成面として決定する。これにより、心筋梗塞部位と交差する第２画像生成面の位置が求められたことになる。
【００８０】
さらに、画像生成面決定部１２は、新たな第２画像生成面に直交し、回転軸Ａを通る平面を新たな第１画像生成面として決定する。画像生成面決定部１２は、新たな第１画像生成面の座標情報と新たな第２画像生成面の座標情報とを、第１画像生成部１４と第２画像生成部１５とに出力する。
【００８１】
第１画像生成部１４は、新たな第１画像生成面と第１画像生成面に直交する視線方向とに従って、マスク処理が施されたボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで、新たな第１の３次元画像データを生成する。一方、第２画像生成部１５は、マスク処理が施されたボリュームデータに対してＭＰＲ処理を施すことで、新たな第１画像生成面における新たな第１のＭＰＲ画像データを生成する。画像合成部１８は、新たな第１の３次元画像データと新たな第１のＭＰＲ画像データとを合成することで、新たな第１合成画像データを生成する。
【００８２】
同様に、第１画像生成部１４は、新たな第２画像生成面と第２画像生成面に直交する視線方向とに従って、マスク処理が施されたボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで、新たな第２の３次元画像データを生成する。一方、第２画像生成部１５は、マスク処理が施されたボリュームデータに対してＭＰＲ処理を施すことで、新たな第２画像生成面における新たな第２のＭＰＲ画像データを生成する。画像合成部１８は、新たな第２の３次元画像データと新たな第２のＭＰＲ画像データとを合成することで、新たな第２合成画像データを生成する。表示制御部１７は、新たな第１合成画像データに基づく第１合成画像と、新たな第２合成画像データに基づく第２合成画像とを、並べて表示部８に同時に表示させる。
【００８３】
ここで、表示部８に表示される新たな第１合成画像と新たな第２合成画像とを、図９に示す。表示制御部１７は、新たな第１画像生成面に従って生成された新たな第１合成画像７２０と、新たな第２画像生成面に従って生成された新たな第２合成画像７３０とを、並べて表示部８に同時に表示させる。
【００８４】
新たな第１合成画像７２０においては、心筋領域７２２はＭＰＲ画像で表わされ、心筋の内膜７２１は３次元画像で表わされる。心腔領域にはマスク処理が施されているため、第１合成画像７２０には、心腔領域が存在する領域の位置に、心筋の表面であって、視線方向から見て新たな第１画像生成面より奥側にある心筋の内膜７２１が３次元画像として表わされている。また、第１合成画像７２０には、視線方向から見て心腔領域を挟んだ反対側に心筋梗塞部位７２３が表されている。この心筋梗塞部位７２３は、３次元画像で表わされている。また、第２合成画像７３０においても、心筋領域７３２はＭＰＲ画像で表わされ、心筋の内膜７３１は３次元画像で表わされる。心腔領域にはマスク処理が施されているため、第２合成画像７３０には、心腔領域が存在する領域の位置に、心筋の表面であって、視線方向から見て新たな第２画像生成面より奥側にある心筋の内膜７３１が３次元画像として表わされている。
【００８５】
また、第２合成画像７３０において、心筋梗塞部位７３３がＭＰＲ画像に表わされる。上記の処理によって、新たな第２画像生成面は、心筋梗塞部位と交差する位置に設定される。そのことにより、第２合成画像７３０において、心筋梗塞部位７３３を、心筋領域７３２を表すＭＰＲ画像に表わすことが可能となる。
【００８６】
新たな第１合成画像７２０において心筋梗塞部位を３次元画像で表わし、新たな第２合成画像７３０において心筋梗塞部位をＭＰＲ画像で表わすことが可能となる。心筋梗塞部位の分布を、３次元画像とＭＰＲ画像とで同時に観察することができるため、心筋梗塞部位の評価が容易になる。
【００８７】
以上のように、変形例２によると、心筋梗塞部位をＭＰＲ画像に表示させるために、視線方向の向き（画像生成面の角度）を操作者が指定する必要がなく、簡便な操作で、心筋梗塞部位が観察しやすい画像を生成することが可能となる。すなわち、第１画像生成面と第２画像生成面とを徐々に回転させながら第１合成画像と第２合成画像とを生成して表示しなくても、簡便な操作で、心筋梗塞部位が観察しやすい画像を生成することが可能となる。例えば、第１合成画像７００の３次元画像に表わされている心筋梗塞部位７０３を、上記のように点Ｐによって指定するのみで、心筋梗塞部位と交差する第２画像生成面が設定されるため、第２合成画像のＭＰＲ画像において、心筋梗塞部位の断面を表示することが可能となる。例えば、第１合成画像７００の３次元画像に表わされている心筋梗塞部位の中央付近を指定することで、心筋梗塞部位のほぼ中央の部分と交差する第２画像生成面を設定することができる。そのため、第２合成画像におけるＭＰＲ画像によって、心筋梗塞部位のほぼ中央の部分における断面を表示することが可能となる。
【００８８】
（変形例３）
変形例３では、互いに反対方向を向いている２つの視線方向を設定し、互いに反対側から見た画像データを生成する。変形例３に係る処理について図１０を参照して説明する。図１０は、超音波によって走査される領域を模式的に示す図である。第１画像生成部１４は、マスク処理が施されたボリュームデータに対して、視線方向Ｂ１に沿ってボリュームレンダリングを施すことで、組織を立体的に表わす第１の３次元画像データを生成する。第１画像生成部１４は、視線方向Ｂ１から見て画像生成面Ｓより手前側にある領域に含まれるデータと、マスク処理が施された領域に含まれるデータとを除いて、それ以外のデータに基づいて第１の３次元画像データを生成する。これにより、マスク処理が施された領域において、視線方向Ｂ１から見て画像生成面Ｓより奥側にある領域では、マスク処理が施された領域の境界に至るまでの領域において、３次元画像データは生成されない。
【００８９】
さらに、第１画像生成部１４は、マスク処理が施されたボリュームデータに対して、視線方向Ｂ１とは逆の方向である視線方向Ｂ２に沿って、ボリュームレンダリングを施すことで、組織を立体的に表わす第２の３次元画像データを生成する。第１画像生成部１４は、視線方向Ｂ２から見て画像生成面Ｓより手前側にある領域に含まれるデータと、マスク処理が施された領域に含まれるデータとを除いて、それ以外のデータに基づいて第２の３次元画像データを生成する。これにより、マスク処理が施された領域において、視線方向Ｂ２から見て画像生成面Ｓより奥側にある領域では、マスク処理が施された領域の境界に至るまでの領域において、３次元画像データは生成されない。
【００９０】
一方、第２画像生成部１５は、マスク処理が施されたボリュームデータを対象にしてＭＰＲ処理を施すことで、画像生成面ＳにおけるＭＰＲ画像データを生成する。第２画像生成部１５は、マスク処理が施された領域に含まれるデータを除いて、それ以外のデータに基づいて、画像生成面ＳにおけるＭＰＲ画像データを生成する。
【００９１】
そして、画像合成部１８は、第１の３次元画像データとＭＰＲ画像データとを合成することで、第１合成画像データを生成する。また、画像合成部１８は、第２の３次元画像データとＭＰＲ画像データとを合成することで、第２合成画像データを生成する。
【００９２】
表示制御部１７は、第１合成画像データに基づく第１合成画像と、第２合成画像データに基づく第２合成画像とを、表示部８に同時に表示させる。ここで、表示部８に表示される第１合成画像と第２合成画像とを図１１に示す。図１１は、この発明の実施形態に係る医用画像処理装置によって生成された画像を模式的に示す図である。
【００９３】
例えば、表示制御部１７は、第１合成画像８００と第２合成画像８１０とを並べて表示部８に同時に表示させる。第１合成画像８００と第２合成画像８１０とは、それぞれ反対方向からの視線方向に従って生成された画像である。
【００９４】
第１合成画像８００においては、心筋領域８０２はＭＰＲ画像で表わされ、心筋の内膜８０１は３次元画像で表わされる。心腔領域にはマスク処理が施されているため、第１合成画像８００には、心腔領域が存在する領域の位置には、心筋の表面であって、視線方向Ｂ１から見て画像生成面Ｓより奥側にある心筋の内膜８０１が３次元画像として表わされている。第１合成画像８００には、視線方向Ｂ１から見て心腔領域を挟んだ反対側に心筋梗塞部位８０３が表されている。この心筋梗塞部位８０３は、３次元画像で表わされている。
【００９５】
また、第２合成画像８１０においても、心筋領域８１２はＭＰＲ画像で表わされ、心筋の内膜８１１は３次元画像で表わされる。心腔領域にはマスク処理が施されているため、第２合成画像８１０には、心腔領域が存在する領域の位置に、心筋の表面であって、視線方向Ｂ２（視線方向Ｂ１とは反対方向）から見て画像生成面Ｓより奥側にある心筋の内膜８１１が３次元画像として表わされている。
【００９６】
以上のように、第１合成画像８００と第２合成画像８１０とでは、視線方向が反対である。そのため、第１合成画像８００における視線方向Ｂ１を基準にすると、第２合成画像８１０には、視線方向Ｂ１から見て画像生成面Ｓより手前側にある心筋の内膜８１１が表されることになる。すなわち、第２合成画像８１０に表わされている心筋の内膜８１１は、視線方向Ｂ１から見て画像生成面Ｓより手前側にある心筋の内膜を表していることになる。このように、第２合成画像８１０には、第１合成画像８００には表わされていない、視線方向Ｂ１から見て画像生成面Ｓより手前側にある心筋の内膜が表されることになる。同様に、第１合成画像８００には、視線方向Ｂ２から見て画像生成面Ｓより手前側にある心筋の内膜８０１が表されることになる。すなわち、第１合成画像８００に表わされている心筋の内膜８０１は、視線方向Ｂ２から見て画像生成面Ｓより手前側にある心筋の内膜を表していることになる。このように、第１合成画像８００には、第２合成画像８１０には表わされていない、視線方向Ｂ２から見て画像生成面Ｓより手前側にある心筋の内膜が表されることになる。
【００９７】
そして、操作者が入力部７を用いて視線方向Ｂ１の向き（画像生成面の角度）を変更すると、第１画像生成部１４は、変更された視線方向Ｂ１に従って第１の３次元画像データを生成し、変更された視線方向Ｂ１とは反対方向の視線方向Ｂ２に従って第２の３次元画像データを生成する。
【００９８】
以上のように、視線方向がそれぞれ反対方向となる第１合成画像８００と第２合成画像８１０とを生成して表示することで、心筋領域の内面の全体を観察するために要する作業を軽減することが可能となる。例えば、１つの視線方向に従って合成画像を生成して表示する場合に比べて、画像生成面を回転させる量を半分にしても、心筋領域の内面の全体を観察することができる。例えば、１つの視線方向に従って合成画像を生成して表示する場合、心筋領域の内面の全体を観察するためには、３６０度に亘って画像生成面を徐々に回転させて、各角度における画像生成面における合成画像を生成して表示する必要がある。これに対して、変形例３においては、互いに反対方向の視線方向を設定して、それぞれの視線方向に従って合成画像を生成して表示するため、画像生成面を１８０度に亘って回転させるだけで、心筋領域の内面の全体を表示することが可能となる。
【００９９】
また、表示制御部１７は、第１合成画像８００と第２合成画像８１０とを同時に表示せずに、それぞれを切り替えて表示させても良い。例えば、操作者が入力部７を用いて画像の切り替え指示を与えると、表示制御部１７はその切り替え指示に従って、第１合成画像８００と第２合成画像８１０とを切り替えて表示部８に表示させる。
【０１００】
（変形例４）
変形例４では、心腔領域の表面を立体的に表わす３次元画像を生成して表示する。画像生成部１３は、心腔領域に対してマスク処理が施されたボリュームデータを受けて、そのボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで、マスク領域の表面を立体的に表わす３次元画像データを生成する。すなわち、画像生成部１３は、心腔領域の表面を立体的に表わす３次元画像データを生成する。さらに、画像生成部１３は、画像生成面Ｓの座標情報を画像生成面決定部１２から受け、画像生成面Ｓの形状を模式的に表すフレーム状の画像データを生成する。画像生成部１３は、心腔領域の表面を表す３次元画像データに、フレーム状の画像データを合成することで心腔画像データを生成する。画像生成部１３は、心腔画像データを表示制御部１７に出力する。表示制御部１７は、画像合成部１８によって生成された合成画像データに基づく合成画像と、心腔画像データに基づく心腔画像とを、並べて表示部８に同時に表示させる。
【０１０１】
ここで、心腔画像の１例を図１２に示す。図１２は、合成画像と心腔画像とを模式的に示す図である。表示制御部１７は、画像合成部１８によって生成された合成画像９００と、画像生成部１３によって生成された心腔画像９１０とを、並べて表示部８に同時に表示させる。合成画像９００は、上述した実施形態と同様に、視線方向Ｂと画像生成面Ｓとに従って生成された画像である。合成画像９００においては、心筋領域９０２はＭＰＲ画像で表わされ、心筋の内膜９０１は３次元画像で表わされる。心腔領域にはマスク処理が施されているため、合成画像９００には、心腔領域が存在する領域の位置に、心筋の表面であって、視線方向Ｂから見て画像生成面Ｓより奥側にある心筋の内膜９０１が３次元画像として表わされている。また、合成画像９００には、視線方向Ｂから見て心腔領域を挟んだ反対側に心筋梗塞部位９０３が表されている。この心筋梗塞部位９０３は、３次元画像で表わされている。
【０１０２】
一方、心腔画像９１０には、マスク領域９１１の表面が立体的に表わされている。すなわち、心腔画像９１０には、心腔領域の表面が立体的に表わされている。さらに、心腔画像データには、画像生成面Ｓを表すフレーム状の画像データが含まれているため、表示部８に表示される心腔画像９１０には、画像生成面Ｓを表すフレーム９１２が表されている。また、表示制御部１７は、心腔画像９１０を半透明にして表示部８に表示させても良い。これにより、心腔領域の表面が半透明で表示される。
【０１０３】
操作者は、心腔画像９１０を観察することで、心腔領域に対する画像生成面Ｓの位置を容易に把握することが可能となる。そのため、操作者は心腔画像９１０を観察しながら、所望の位置に画像生成面Ｓを容易に設定することが可能となる。
【０１０４】
また、変形例１のように、複数の画像生成面を設定して、複数の合成画像を生成して表示する場合においても、心腔画像を作成して表示しても良い。１例として、変形例１のように、２つの合成画像データを生成する場合について説明する。画像生成部１３は、上述したように、心腔領域に対してマスク処理が施されたボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで、マスク領域（心腔領域）の表面を立体的に表わす３次元画像データを生成する。さらに、画像生成部１３は、第１画像生成面の座標情報と、第１画像生成面とは異なる第２画像生成面の座標情報とを画像生成面決定部１２から受ける。画像生成部１３は、第１画像生成面を表すフレーム状の画像データと、第２画像生成面を表すフレーム状の画像データとを生成する。画像生成部１３は、心腔領域の表面を表す３次元画像データに、第１画像生成面を表す画像データと第２画像生成面を表す画像データとを合成することで心腔画像データを生成する。表示制御部１７は、第１合成画像データに基づく第１合成画像と、第２合成画像データに基づく第２合成画像と、心腔画像データに基づく心腔画像とを、並べて表示部８に同時に表示させる。
【０１０５】
ここで、心腔画像の１例を図１３に示す。図１３は、合成画像と心腔画像とを模式的に示す図である。表示制御部１７は、第１合成画像６００と、第２合成画像６１０と、心腔画像９２０とを並べて表示部８に同時に表示させる。第１合成画像６００と第２合成画像６１０は、画像合成部１８によって生成された画像である。例えば変形例１と同様に、第１合成画像６００と第２合成画像６１０とは、互いに直交する面における画像を表している。
【０１０６】
また、心腔画像９２０には、マスク領域９２１（心腔領域）の表面が立体的に表わされている。さらに、心腔画像データには、第１画像生成面を表すフレーム状の画像データと、第２画像生成面を表すフレーム状の画像データとが含まれているため、表示部８に表示される心腔画像９２０には、第１画像生成面を表すフレーム９２２と、第２画像生成面を表すフレーム９２３とが表されている。また、表示制御部１７は、心腔画像９２０を半透明にして表示部８に表示させても良い。
【０１０７】
さらに、複数の合成画像を表示して、心腔画像に複数のフレームを表示する場合、表示制御部１７は、フレームの表示態様をフレームごとに変えて表示部８に表示させる。図１３に示す例では、表示制御部１７は、第１画像生成面を表すフレーム９２２の表示態様と、第２画像生成面を表すフレーム９２３の表示態様とを変えて表示部８に表示させる。１例として、表示制御部１７は、色や線の種類（実線、破線）などを変えて、各フレームを表示部８に表示させる。例えば図１３に示すように、表示制御部１７は、表示部８に対して、第１画像生成面を表すフレーム９２２を実線で表示させ、第２画像生成面を表すフレーム９２３を破線で表示させる。または、表示制御部１７は、第１画像生成面を表すフレーム９２２の色と、第２画像生成面を表すフレーム９２３の色とを変えて表示部８に表示させても良い。
【０１０８】
さらに、表示制御部１７は、合成画像の表示欄の枠を、その合成画像が生成された画像生成面を表すフレームと同じ表示態様で表示部８に表示させる。これにより、合成画像の表示欄の枠の表示態様と、その合成画像が生成された画像生成面を表すフレームの表示態様とが対応付けられる。表示制御部１７は、第１画像生成面に従って生成された第１合成画像６００の表示欄の枠の表示態様と、第１画像生成面を表すフレーム９２２の表示態様とを同じにして表示部８に表示させる。例えば、表示制御部１７は、表示欄の枠とフレームとで、色や線の種類（実線、破線）などを同じにして表示部８に表示させる。例えば図１３に示すように、表示制御部１７は、表示部８に対して、第１画像生成面を表すフレーム９２２を実線で表示させ、第１画像生成面に従って生成された第１合成画像６００の表示欄の枠を実線で表示させる。一方、表示制御部１７は、第２画像生成面を表すフレーム９２３を破線で表示させ、第２画像生成面に従って生成された第２合成画像６１０の表示欄の枠を破線で表示させる。または、表示制御部１７は、表示部８に対して、フレーム９２２の色と、第１合成画像６００の表示欄の枠の色とを同じにして表示させ、フレーム９２３の色と、第２合成画像６１０の表示欄の枠の色とを同じにして表示させても良い。
【０１０９】
そして、操作者が入力部７を用いて視線方向の向き（画像生成面の角度）を変更すると、その変更に応じて、画像生成面を表すフレーム９２２、９２３の位置が変更されて表示部８に表示される。
【０１１０】
以上のように、表示欄の枠の表示態様と、フレームの表示態様とを同じにして表示することで、操作者は、合成画像と画像生成面（フレーム）との対応関係を容易に把握することが可能となる。すなわち、操作者は、どの合成画像が、どの画像生成面に従って生成されたのかを容易に把握することが可能となる。
【０１１１】
なお、心腔領域特定部４、回転軸特定部５、主制御部６、及び画像処理部１０はそれぞれ、図示しないＣＰＵと、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤなどの図示しない記憶装置とを備えている。記憶装置には、心腔領域特定部４の機能を実行するための心腔領域特定プログラム、回転軸特定部５の機能を実行するための回転軸特定プログラム、主制御部６の機能を実行するための制御プログラム、及び、画像処理部１０の機能を実行するための画像処理プログラムが記憶されている。また、画像処理プログラムには、画像生成制御部１１の機能を実行するための画像生成制御プログラム、画像生成面決定部１２の機能を実行するための画像生成面決定プログラム、画像生成部１３の機能を実行するための画像生成プログラム、マスク領域変更部１６の機能を実行するためのマスク領域変更プログラム、及び、表示制御部１７の機能を実行するための表示制御プログラムが含まれている。また、画像生成プログラムには、第１画像生成部１４の機能を実行するための第１画像生成プログラムと、第２画像生成部１５の機能を実行するための第２画像生成プログラムとが含まれている。また、表示制御プログラムには、画像合成部１８の機能を実行するための画像合成プログラムが含まれている。ＣＰＵが各プログラムを実行することで、各部の機能を実行する。
【０１１２】
医用画像処理装置１と超音波診断装置１００とを備えた超音波診断装置によっても、この実施形態に係る医用画像処理装置１と同じ作用と効果を奏することができる。医用画像処理装置１と超音波診断装置１００とによって、この発明の「超音波診断装置」の１例を構成する。
【０１１３】
また、この実施形態に係る医用画像処理装置１は、超音波診断装置１００以外の医用画像撮影装置によって取得されたボリュームデータに基づいて合成画像データを生成しても良い。例えば、Ｘ線ＣＴ装置によって被検体のボリュームデータを取得し、医用画像処理装置１は、そのボリュームデータに基づいて合成画像データを生成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】この発明の実施形態に係る医用画像処理装置を示すブロック図である。
【図２】超音波によって走査される領域を模式的に示す図である。
【図３】この発明の実施形態に係る医用画像処理装置によって生成された画像を模式的に示す図である。
【図４】超音波によって走査される領域を模式的に示す図である。
【図５】この発明の実施形態に係る医用画像処理装置によって生成された画像を模式的に示す図である。
【図６】マスク領域の大きさを説明するための模式図である。
【図７】マスク領域を変更する前に生成された合成画像と、変更した後に生成された合成画像とを模式的に示す図である。
【図８】この発明の実施形態に係る医用画像処理装置によって生成された画像を模式的に示す図である。
【図９】この発明の実施形態に係る医用画像処理装置によって生成された画像を模式的に示す図である。
【図１０】超音波によって走査される領域を模式的に示す図である。
【図１１】この発明の実施形態に係る医用画像処理装置によって生成された画像を模式的に示す図である。
【図１２】合成画像と心腔画像とを模式的に示す図である。
【図１３】合成画像と心腔画像とを模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１ 医用画像処理装置
２ データ送受信部
３ 画像データ記憶部
４ 心腔領域特定部
５ 回転軸特定部
６ 主制御部
７ 入力部
８ 表示部
１０ 画像処理部
１１ 画像生成制御部
１２ 画像生成面決定部
１３ 画像生成部
１４ 第１画像生成部
１５ 第２画像生成部
１６ マスク領域変更部
１７ 表示制御部
１８ 画像合成部
１００ 超音波診断装置
【技術分野】
【０００１】
この発明は、心臓の診断に適した画像データを生成する医用画像処理装置、超音波診断装置、及び、医用画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
心臓の臨床診断では、心筋虚血を評価する技術の向上が重要課題の１つとなっている。心筋虚血を評価する場合、超音波診断装置を用いて、カラードプラ法や造影剤を用いたコントラスト映像法などの方法によって撮影を行う。この撮影によって、心臓の冠動脈や、心筋に造影剤が濃染している様子を、カラードプラ画像、パワードプラ画像、又はコントラスト画像などの超音波画像として描出する。そして、描出した画像によって、３次元の構造物である心臓の虚血部分を診断している。
【０００３】
３次元の領域内を超音波で走査することで、３次元領域を表すボリュームデータを取得することが可能な超音波診断装置が知られている。この超音波診断装置によって、ＣＦＭ画像、パワードプラ画像、又は、３次元のコントラスト画像などの３次元の超音波画像を生成し、その３次元の超音波画像を用いた臨床診断が行われている。
【０００４】
また、Ｘ線ＣＴ装置においては、マルチ検出器を備えた装置によって、心臓の動きを捉えた画像データをリアルタイムに生成することが可能となっている。そのことにより、心臓の動きを３次元の動画像として観察できるようになっている。
【０００５】
３次元画像によって心筋虚血の評価を行うための超音波診断装置が知られている（例えば特許文献１）。この超音波診断装置は、超音波の送受信によって心臓を表すボリュームデータを取得する。そして、そのボリュームデータから心腔の領域を特定し、心腔の領域内のデータに対してマスク処理を施す。その後、心臓の長軸を通る分割面を設定し、その分割面によって、マスク処理が施されたボリュームデータに表わされている領域を複数に分割する。分割されたボリュームデータに、ＭＩＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）処理などの画像処理を施すことで、ＭＩＰ画像データなどの超音波画像データを生成して、その超音波画像を表示する。また、この従来技術においては、心内膜に向かってＭＩＰ処理を行い、その後、２次元平面にデータを投影して、投影したデータを表示している。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２１０２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
心筋虚血の診断においては、心筋における虚血部分が、心筋の内側から外側にかけてどのように分布しているのかを把握することが求められている。しかしながら、従来技術に係る超音波診断装置によって生成された超音波画像では、観察者にとって、虚血部分がどのように分布しているのかを把握することは困難である。例えば、ＭＩＰ画像や、ボリュームレンダリングによって生成される３次元画像を表示しても、観察者は、虚血部分の分布を明瞭に把握することは困難である。
【０００８】
また、ＭＩＰ画像は、ボリュームデータを２次元の平面に投影して得られた画像であるため、３次元的には見えにくいという欠点がある。従来においては、ボリュームデータを回転させながらＭＩＰを表示することが行われているが、観察者にとって、虚血部分が心筋の内側から外側にかけてどのように分布しているのかを把握することは困難である。
【０００９】
また、ボリュームレンダリングによって生成された３次元画像は、画像に表わされる被検体を立体的に表わすために、影付け処理が施されていることが一般的である。この影付け処理を行うことで、元々のデータに表わされている濃淡が３次元画像に明瞭に表わされなくなるため、観察者にとって、３次元画像からその濃淡を読み取ることが困難になる。そのため、ボリュームレンダリングによって生成された３次元画像のみによって、心筋における虚血部分の分布を把握することが困難である。
【００１０】
以上のように、心筋における虚血部分の分布などのように、病変部の分布を観察者にとって分かりやすく表示することが求められている。
【００１１】
この発明は上記の問題を解決するものであり、病変部の観察が容易な医用画像データを生成することが可能な医用画像処理装置、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する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、心臓を表すボリュームデータを受けて、前記ボリュームデータに表わされている心腔領域の位置を特定する心腔領域特定手段と、前記心腔領域と交差する軸を設定する軸設定手段と、前記ボリュームデータに対して、前記軸を含む画像生成面を設定する画像生成面設定手段と、前記ボリュームデータに基づいて、前記心腔領域の境界であって、前記画像生成面によって分けられた前記心腔領域の一方の領域の境界を立体的に表わす３次元画像データを生成する第１画像生成手段と、前記ボリュームデータのうち、前記心腔領域に含まれるデータを除くデータに基づいて、前記画像生成面における領域を２次元的に表わす２次元画像データを生成する第２画像生成手段と、前記３次元画像データと前記２次元画像データとを合成することで合成画像データを生成して、前記合成画像データに基づく合成画像を表示手段に表示させる表示制御手段と、を有することを特徴とする医用画像処理装置である。
請求項１１に記載の発明は、被検体の心臓を撮影対象にして、前記被検体に超音波を送信し、前記被検体からの反射波に基づいて、前記被検体の心臓を表すボリュームデータを取得する画像取得手段と、前記ボリュームデータに表わされている心腔領域の位置を特定する心腔領域特定手段と、前記心腔領域と交差する軸を設定する軸設定手段と、前記ボリュームデータに対して、前記軸を含む画像生成面を設定する画像生成面設定手段と、前記ボリュームデータに基づいて、前記心腔領域の境界であって、前記画像生成面によって分けられた前記心腔領域の一方の領域の境界を立体的に表わす３次元画像データを生成する第１画像生成手段と、前記ボリュームデータのうち、前記心腔領域に含まれるデータを除くデータに基づいて、前記画像生成面における領域を２次元的に表わす２次元画像データを生成する第２画像生成手段と、前記３次元画像データと前記２次元画像データとを合成することで合成画像データを生成して、前記合成画像データに基づく合成画像を表示手段に表示させる表示制御手段と、を有することを特徴とする超音波診断装置である。
請求項１２に記載の発明は、コンピュータに、心臓を表すボリュームデータを受けて、前記ボリュームデータに表わされている心腔領域の位置を特定する心腔領域特定機能と、前記心腔領域と交差する軸を設定する軸設定機能と、前記ボリュームデータに対して、前記軸を含む画像生成面を設定する画像生成面設定機能と、前記ボリュームデータに基づいて、前記心腔領域の境界であって、前記画像生成面によって分けられた前記心腔領域の一方の領域の境界を立体的に表わす３次元画像データを生成する第１画像生成機能と、前記ボリュームデータのうち、前記心腔領域に含まれるデータを除くデータに基づいて、前記画像生成面における領域を２次元的に表わす２次元画像データを生成する第２画像生成機能と、前記３次元画像データと前記２次元画像データとを合成することで合成画像データを生成して、前記合成画像データに基づく合成画像を表示装置に表示させる表示制御機能と、を実行させるための医用画像処理プログラムである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によると、心腔領域の境界であって、画像生成面によって分けられた心腔領域の一方の領域の境界を３次元画像で表示するとともに、心腔領域を除いた画像生成面における組織を２次元画像で表示することで、心腔領域の境界を立体的に表示して観察できるとともに、心腔領域の周辺部位を２次元画像で観察することができる。これにより、画像生成面を設定する位置によって、心腔領域の周辺部位にある病変部を２次元画像又は３次元画像によって表示することが可能となる。例えば、２次元画像に病変部を表示することで、観察者は、画像生成面における病変部の分布の様子を観察することが可能となる。また、３次元画像に病変部を表示することで、その病変部を立体的に表示して観察することが可能となる。このように、この発明によると、心腔領域の周辺部に分布している病変部を、観察者にとって分かりやすく表示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】
【００１４】
この発明の実施形態に係る医用画像処理装置について図１を参照して説明する。図１は、この発明の実施形態に係る医用画像処理装置を示すブロック図である。
【００１５】
（超音波診断装置１００）
超音波診断装置１００は超音波プローブを有して、被検体に超音波を送信し、被検体からの反射波を受信し、その反射波に基づいて超音波画像データを生成する。また、超音波診断装置１００は、患者名、検査ＩＤ、及び検査年月日を含む付帯情報を超音波画像データに付帯させる。超音波診断装置１００にて取得された超音波画像データは、図示しない画像保存装置に記憶される。また、医用画像処理装置１は、超音波診断装置１００又は画像保存装置から超音波画像データを読み込み、画像データ記憶部３は読み込んだ超音波画像データを記憶する。
【００１６】
ここで、超音波診断装置１００によって走査される領域について図２を参照して説明する。図２は、超音波によって走査される領域を模式的に示す図である。例えば、超音波診断装置１００は、超音波プローブ１０１によって、被検体内の３次元領域Ｖを超音波で走査する（ボリュームスキャン）。超音波診断装置１００は、そのボリュームスキャンによって、３次元領域Ｖを表すボリュームデータを取得する。ボリュームデータは画像保存装置に記憶される。また、ボリュームデータは医用画像処理装置１に出力されて、画像データ記憶部３に記憶される。
【００１７】
この実施形態では１例として、心臓の左心室を撮像して、虚血部分の診断を行う場合について説明する。超音波診断装置１００は、被検体の心臓を撮影対象として、心臓を超音波で走査することで、心臓の左心室を含む領域が表されたボリュームデータを取得する。
【００１８】
（医用画像処理装置１）
医用画像処理装置１は、データ送受信部２、画像データ記憶部３、心腔領域特定部４、回転軸特定部５、主制御部６、入力部７、表示部８、及び画像処理部１０を備えている。医用画像処理装置１は、超音波診断装置１００にて取得されたボリュームデータに基づいて、虚血部分の診断に適した画像データを生成する。
【００１９】
（データ送受信部２）
データ送受信部２は、ネットワークを介してボリュームデータを受信する。ネットワークには、ボリュームデータを供給することが可能な装置が接続されている。例えば、超音波診断装置１００や図示しない画像保存装置が、ネットワークに接続されている。データ送受信部２は、そのネットワークに接続されて、ネットワークを介して、超音波診断装置１００や画像保存装置からボリュームデータを受信する。ボリュームデータには、患者名、検査ＩＤ、及び検査年月日を含む付帯情報が付帯されている。データ送受信部２は、受信したボリュームデータを画像データ記憶部３に出力する。
【００２０】
（画像データ記憶部３）
画像データ記憶部３は、データ送受信部２から出力されたボリュームデータを記憶する。この実施形態では、超音波診断装置１００によって、心臓の左心室を含む領域が表されたボリュームデータが取得されて、そのボリュームデータが画像データ記憶部３に記憶される。なお、画像データ記憶部３は、ハードディスクや半導体メモリなどの記憶装置で構成されている。また、画像データ記憶部３は、心腔領域特定部４から出力されたボリュームデータを記憶する。
【００２１】
（心腔領域特定部４）
心腔領域特定部４は、画像データ記憶部３からボリュームデータを読み込み、そのボリュームデータにおける左心室の心腔領域の位置を特定する。心腔領域の位置を特定する方法として、例えば、特開平７−３２００６８号公報、特開平１０−９９３２８号公報、特開２０００−２１７８１８号公報、特開２００３−２５０８０４号公報、特開２００５−１６１０３２号公報、又は、特開２０００−２１０２８９号公報に記載されている方法を用いれば良い。
【００２２】
１例として、心腔領域特定部４は、ボリュームデータの輝度差を利用した境界検出法によって、心腔領域の位置を特定する。例えば、心腔領域特定部４は、ボリュームデータの２値化又は画素値の微分を行う方法によって、ボリュームデータにおける左心室の心腔領域の位置を特定する。また、心腔領域特定部４は、コントラスト画像を用いることで、心腔領域の位置を特定しても良い。例えば、微小気泡を主に含む造影剤を被検体に注入した状態で撮影を行う。心腔内の血流が、その周辺よりも高輝度に染影されるため、心腔領域特定部４は、その輝度差を利用して心腔領域の境界を特定し、その境界の内側を心腔領域として特定する。
【００２３】
心腔領域特定部４は、ボリュームデータに表わされている心腔領域を、表示対象外の領域として定義する。例えば、心腔領域特定部４は、ボリュームデータに表わされている心腔領域にマスク処理を施すことで、心腔領域を表示対象外の領域として定義する。１例として、心腔領域特定部４は、ボリュームデータにおいて、心腔領域内の画素値を一定の値に変換する。心腔領域特定部４は、心腔領域に対してマスク処理が施されたボリュームデータを画像データ記憶部３に出力する。画像データ記憶部３は、マスク処理が施されたボリュームデータを記憶する。なお、心腔領域特定部４が、この発明の「心腔領域特定手段」の１例に相当する。
【００２４】
（回転軸特定部５）
回転軸特定部５は、心腔領域に対してマスク処理が施されたボリュームデータを画像データ記憶部３から読み込む。そして、回転軸特定部５は、ボリュームデータに表わされている左心室の長軸の位置を特定する。回転軸特定部５は、特定した長軸を、画像を生成する画像生成面に対する回転軸として定義する。左心室の長軸の位置を特定する方法として、例えば、特開平７−３２００６８号公報、特開平１０−９９３２８号公報、特開２０００−２１７８１８号公報、特開２００３−２５０８０４号公報、特開２００５−１６１０３２号公報、又は、特開２０００−２１０２８９号公報に記載されている方法を用いれば良い。１例として、回転軸特定部５は、ボリュームデータに表わされている立体的な左心室を、立体的な楕円体で近似する。回転軸特定部５は、この楕円体の長軸を左心室の長軸として特定し、特定した長軸を回転軸として定義する。例えば図２に示すように、回転軸特定部５は、３次元空間における左心室の長軸Ａの位置を特定し、その長軸Ａを回転軸Ａとして定義する。回転軸特定部５は、３次元空間における回転軸Ａ（長軸）の位置を示す情報（座標情報）を、画像処理部１０の画像生成制御部１１に出力する。また、回転軸特定部５は、左心室の短軸の位置を特定して、その短軸を回転軸として定義しても良い。例えば、回転軸特定部５は、長軸に直交する軸を短軸として特定する。なお、長軸に直交する軸は複数存在するため、回転軸特定部５は、複数の軸のうち、１つの軸を短軸として選択すれば良い。回転軸特定部５が、この発明の「軸設定手段」の１例に相当する。
【００２５】
（画像処理部１０）
画像処理部１０は、画像生成制御部１１、画像生成面決定部１２、画像生成部１３、マスク領域変更部１６、及び、表示制御部１７を備えている。画像生成部１３は、第１画像生成部１４と第２画像生成部１５とを備えている。表示制御部１７は、画像合成部１８を備えている。画像処理部１０は、マスク処理が施されたボリュームデータを画像データ記憶部３から読み込み、主制御部６から出力された画像生成条件に従って画像データを生成し、その画像データに基づく画像を表示部８に表示させる。以下、画像処理部１０の各部について説明する。
【００２６】
（画像生成制御部１１）
画像生成制御部１１は、マスク処理が施されたボリュームデータを画像データ記憶部３から読み込む。また、画像生成制御部１１は、回転軸特定部５から出力された回転軸Ａの座標情報を受ける。また、画像生成制御部１１は、主制御部６から出力された画像生成条件を示す情報を受ける。画像生成条件には、生成する画像の種類と、画像を生成する方向を示す視線方向とが含まれている。画像の種類には、ボリュームレンダリングにより生成される３次元画像、ＭＰＲ画像、又は、ＭＩＰ画像などの種類が該当する。ＭＰＲ画像は、ＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｌａｎａｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）処理によって生成される任意の断面における画像である。画像の種類と視線方向とは、主制御部６に予め設定されている。また、画像の種類と視線方向とは、操作者が入力部７を用いて任意に変更することができる。
【００２７】
画像生成制御部１１は、マスク処理が施されたボリュームデータ、生成する画像の種類を示す情報、及び、視線方向を示す情報（座標情報）を、第１画像生成部１４と第２画像生成部１５とに出力する。また、画像生成制御部１１は、回転軸Ａの座標情報と視線方向の座標情報とを画像生成面決定部１２に出力する。
【００２８】
（画像生成面決定部１２）
画像生成面決定部１２は、画像生成制御部１１から出力された回転軸Ａの座標情報と視線方向の座標情報とを受ける。そして、画像生成面決定部１２は、回転軸Ａを通る複数の２次元の平面のうち、視線方向に直交する平面の位置を求める。画像生成面決定部１２は、その平面を、画像を生成する対象となる面（画像生成面）として決定する。例えば図２に示すように、画像生成面決定部１２は、回転軸Ａを通り、視線方向Ｂに直交する平面Ｓを画像生成面Ｓとして定義する。そして、画像生成面決定部１２は、回転軸Ａを通り、視線方向に直交する画像生成面Ｓの座標情報を、第１画像生成部１４と第２画像生成部１５とに出力する。なお、画像生成面決定部１２が、この発明の「画像生成面設定手段」の１例に相当する。
【００２９】
（第１画像生成部１４、第２画像生成部１５）
第１画像生成部１４と第２画像生成部１５は、マスク処理が施されたボリュームデータ、生成する画像の種類を示す情報、及び、視線方向を示す座標情報を画像生成制御部１１から受ける。また、第１画像生成部１４と第２画像生成部１５は、画像生成面Ｓの座標情報を画像生成面決定部１２から受ける。そして、第１画像生成部１４と第２画像生成部１５は、それぞれ、ボリュームデータに基づいて表示用の画像データを生成する。
【００３０】
この実施形態では、画像生成制御部１１は、第１画像生成部１４にボリュームレンダリングによる３次元画像の生成の指示を与える。また、画像生成制御部１１は、第２画像生成部１５にＭＰＲ画像の生成の指示を与える。すなわち、画像生成制御部１１は、生成する画像の種類として３次元画像を示す情報を第１画像生成部１４に出力し、また、生成する画像の種類としてＭＰＲ画像を示す情報を第２画像生成部１５に出力する。
【００３１】
第１画像生成部１４は、マスク処理が施されたボリュームデータを対象にして、視線方向Ｂに沿ってボリュームレンダリングを施すことで、組織を立体的に表わす３次元画像データを生成する。この実施形態では、第１画像生成部１４は、視線方向Ｂから見て画像生成面Ｓより手前側にある領域に含まれるデータと、マスク処理が施された領域に含まれるデータとを除いて、それ以外のデータに基づいて３次元画像データを生成する。これにより、マスク処理が施された領域において、視線方向Ｂから見て画像生成面Ｓより奥側にある領域では、マスク処理が施された領域の境界に至るまでの領域において、３次元画像データは生成されない。すなわち、マスク処理が施された領域は、３次元画像データに表わされない。
【００３２】
心腔領域にマスク処理が施されているため、第１画像生成部１４は、視線方向Ｂから見て画像生成面Ｓより手前側にある領域に含まれるデータと、マスク処理が施された心腔領域に含まれるデータとを除いて、それ以外のデータに基づいて３次元画像データを生成する。これにより、心腔領域が存在する領域において、視線方向Ｂから見て画像生成面Ｓより奥側の領域では、マスク処理が施された領域の境界に至るまでの領域において、３次元画像データは生成されない。すなわち、マスク処理が施された心腔領域は、３次元画像データに表わされない。その結果、３次元画像データには、心腔領域が存在する領域の位置に、心筋領域の表面であって、視線方向Ｂから見て画像生成面Ｓより奥側にある心筋領域の表面が表される。なお、第１画像生成部１４は、影付け処理を行うことで、影が付けられた３次元画像データを生成する。なお、第１画像生成部１４が、この発明の「第１画像生成手段」の１例に相当する。
【００３３】
一方、第２画像生成部１５は、マスク処理が施されたボリュームデータを対象にしてＭＰＲ処理を施すことで、画像生成面ＳにおけるＭＰＲ画像データを生成する。この実施形態では、第２画像生成部１５は、マスク処理が施された領域に含まれるデータを除いて、それ以外のデータに基づいて、画像生成面ＳにおけるＭＰＲ画像データを生成する。心腔領域にマスク処理が施されているため、第２画像生成部１５は、心腔領域に含まれるデータを除いて、それ以外のデータに基づいて、画像生成面ＳにおけるＭＰＲ画像データを生成する。これにより、ＭＰＲ画像データには、心腔領域が表されず、画像生成面Ｓにおける心筋領域が表される。なお、第２画像生成部１５が、この発明の「第２画像生成手段」の１例に相当する。
【００３４】
第１画像生成部１４は、ボリュームレンダリングによって生成した３次元画像データを表示制御部１７に出力する。第２画像生成部１５は、ＭＰＲ処理によって生成したＭＰＲ画像データを表示制御部１７に出力する。
【００３５】
ここで、第１画像生成部１４によって生成された３次元画像と、第２画像生成部１５によって生成されたＭＰＲ画像とを、図３に示す。図３は、この発明の実施形態に係る医用画像処理装置によって生成された画像を模式的に示す図である。
【００３６】
図３（ａ）に示す３次元画像２００は、第１画像生成部１４によって生成された３次元画像である。また、図３（ｂ）に示すＭＰＲ画像２１０は、第２画像生成部１５によって生成された３次元画像である。
【００３７】
ボリュームデータに表わされている心腔領域にはマスク処理が施されている。３次元画像２００は、心腔領域に含まれるデータと、視線方向Ｂから見て画像生成面Ｓより手前側にある領域に含まれるデータとを除いた、それ以外のデータに基づいて生成された３次元画像である。従って、３次元画像２００には、マスク処理が施された心腔領域は表わされていない。心腔領域にはマスク処理が施されているため、心腔領域が存在する領域において、視線方向Ｂから見て画像生成面Ｓより奥側の領域では、心筋領域の内膜に至るまでの領域において３次元画像データは生成されない。このように、心腔領域が存在する領域においては、画像生成面Ｓから心筋の内膜に至るまでの領域における３次元画像データは生成されないため、画像生成面Ｓから心筋の内膜に至るまでの領域は表示されない。従って、図３（ａ）に示す３次元画像２００には、心腔領域が存在する領域の位置に心腔領域自体は表わされず、心筋の表面であって、視線方向Ｂから見て画像生成面Ｓより奥側にある心筋の内膜２０１が表されている。また、３次元画像２００には、心腔領域の周辺にある心筋領域２０２が表されている。
【００３８】
また、図３（ｂ）に示すＭＰＲ画像２１０は、心腔領域に含まれるデータを除いて、それ以外のデータに基づいて生成されたＭＰＲ画像である。従って、ＭＰＲ画像２１０には、マスク処理が施された心腔領域２１１は表わされていない。ＭＰＲ画像２１０には、画像生成面Ｓにおける心筋領域２１２が表されている。
【００３９】
（表示制御部１７）
表示制御部１７は、第１画像生成部１４から出力された３次元画像データと、第２画像生成部１５から出力されたＭＰＲ画像データとを受けて、３次元画像とＭＰＲ画像とを表示部８に表示させる。また、表示制御部１７は、画像合成部１８を備えている。
【００４０】
（画像合成部１８）
画像合成部１８は、第１画像生成部１４によって生成された３次元画像データと、第２画像生成部１５によって生成されたＭＰＲ画像データとを合成することで、合成画像データを生成する。この実施形態では、画像合成部１８は、心筋領域が表されたＭＰＲ画像データにおいて、心腔領域が存在する領域に、心筋の内面が表された３次元画像データを合成する。または、画像合成部１８は、心筋の内面が表された３次元画像データにおいて、心腔領域が存在する領域を除いて心筋領域が存在する領域に、心筋領域が表されたＭＰＲ画像データを合成しても良い。すなわち、画像合成部１８は、心筋領域についてはＭＰＲ画像データを用い、心腔領域が存在する領域については心筋の内面を表す３次元画像データを用いて、ＭＰＲ画像データと３次元画像データとを合成する。これにより、画像合成部１８は、心筋領域が画像生成面ＳにおけるＭＰＲ画像によって表わされ、視線方向Ｂから見て画像生成面Ｓより奥側にある心筋の内膜が３次元画像によって表わされた合成画像データを生成する。なお、表示制御部１７が、この発明の「表示制御手段」の１例に相当する。
【００４１】
表示制御部１７は、合成画像データに基づく合成画像を表示部８に表示させる。図３（ｃ）に合成画像の１例を示す。心筋領域については画像生成面ＳにおけるＭＰＲ画像データを用い、心腔領域が存在する領域については心筋の内膜を表す３次元画像データを用いているため、合成画像２２０においては、心筋領域２２２はＭＰＲ画像で表わされ、心筋の内膜２２１は３次元画像で表わされる。心腔領域にはマスク処理が施されているため、心腔領域が存在する領域の位置には、心腔領域自体は表わされない。心腔領域が存在する領域においては、画像生成面Ｓから心筋の内膜に至るまでの領域における３次元画像データは生成されないため、画像生成面Ｓから心筋の内膜に至るまでの領域は表示されない。従って、図３（ｃ）に示す合成画像２２０には、心腔領域が存在する領域の位置に、心筋の表面であって、視線方向Ｂから見て画像生成面Ｓより奥側にある心筋の内膜２２１が３次元画像として表わされている。なお、心筋領域よりも外側の領域においては、ＭＰＲ画像で表わしても良いし、３次元画像で表わしても良い。
【００４２】
（入力部７、表示部８）
なお、入力部７は、マウスやトラックボールなどのポインティングデバイス、スイッチ、各種ボタン、又はキーボードなどで構成されている。操作者は、入力部７を用いて、生成する画像の種類や視線方向などの画像生成条件を入力することができる。また、表示部８は、ＣＲＴや液晶ディスプレイなどのモニタで構成されている。表示部８の画面には、合成画像が表示される。
【００４３】
（主制御部６）
主制御部６は、データ送受信部２、心腔領域特定部４、回転軸特定部５、及び画像処理部１０の動作を制御する。主制御部６には、生成する画像の種類を示す情報と、視線方向を示す情報とが予め設定されている。主制御部６は、画像の種類と視線方向とを含む画像生成条件を示す情報を画像処理部１０の画像生成制御部１１に出力し、画像生成制御部１１に画像生成の指示を与える。また、マスク領域の大きさを画像生成条件に含ませても良い。この場合、主制御部６は、マスク領域の大きさを含む画像生成条件を示す情報を画像生成制御部１１に出力する。画像生成制御部１１は、マスク領域の大きさを示す情報と、マスク処理が施されたボリュームデータとをマスク領域変更部１６に出力する。
【００４４】
以上のように、この実施形態に係る医用画像処理装置１によると、心筋領域の内膜を３次元画像で表示するとともに、心筋領域の断面をＭＰＲ画像で表示することで、心筋領域の内膜を立体的に表示して観察できるとともに、心筋領域の断面をＭＰＲ画像で観察することが可能となる。
【００４５】
心筋領域をＭＰＲ画像によって表示することで、心筋領域における心筋梗塞部位などの病変部の分布を、観察者にとって分かりやすく表示することが可能となる。すなわち、心筋領域については、ＭＰＲ画像で表示した方が観察しやすいため、心筋領域をＭＰＲ画像によって表示することで、観察者にとって、心筋領域における心筋梗塞部位などの病変部の分布が見やすくなる。例えば、心筋梗塞部位が、心筋領域の内側から外側にかけてどのように分布しているのか把握しやすくなる。このように、この実施形態に係る医用画像処理装置１によると、心筋梗塞部位などの病変部の評価がしやすい画像を提供することが可能となる。
【００４６】
（画像生成面Ｓの位置の変更）
次に、画像生成面Ｓの位置を変更する場合について説明する。操作者は、表示部８に表示されている合成画像２２０を観察しながら、入力部７を用いて、画像生成面を変更するための角度を入力することができる。具体的には、角度の入力は、マウスの移動、又はトラックボールの回転によって行うことができる。マウスの移動量を示す情報、又はトラックボールの回転量を示す情報が、入力部７から主制御部６に出力される。マウスの移動量、又はトラックボールの回転量が、角度の変更量に相当する。主制御部６は、予め設定された視線方向の向きと、入力部７から入力された角度の変更量とに基づいて、新たな視線方向を求める。主制御部６は、新たに求めた視線方向を示す座標情報を画像処理部１０の画像生成制御部１１に出力する。
【００４７】
画像生成制御部１１は、新たな視線方向を示す座標情報を画像生成面決定部１２に出力する。画像生成面決定部１２は、回転軸Ａの座標情報と新たな視線方向を示す座標情報とに基づいて、回転軸Ａを通る複数の２次元の平面のうち、新たな視線方向に直交する平面を新たな画像生成面Ｓとして決定する。そして、画像生成面決定部１２は、新たな画像生成面Ｓの座標情報を、第１画像生成部１４と第２画像生成部１５とに出力する。また、画像生成制御部１１は、新たな視線方向を示す座標情報を、第１画像生成部１４と第２画像生成部１５とに出力する。
【００４８】
第１画像生成部１４は、上述したように、マスク処理が施されたボリュームデータを対象にして、新たな視線方向Ｂに沿ってボリュームレンダリングを施すことで、組織を立体的に表わす３次元画像データを生成する。第１画像生成部１４は、新たな視線方向Ｂから見て新たな画像生成面Ｓより手前側にある領域に含まれるデータと、マスク処理が施された心腔領域に含まれるデータとを除いて、それ以外のデータに基づいて３次元画像データを生成する。これにより、新たに生成された３次元画像データには、心筋領域の表面であって、新たな視線方向Ｂから見て新たな画像生成面Ｓより奥側にある表面が表される。
【００４９】
また、第２画像生成部１５は、上述したように、マスク処理が施されたボリュームデータに対してＭＰＲ処理を施すことで、新たな画像生成面ＳにおけるＭＰＲ画像データを生成する。第２画像生成部１５は、マスク処理が施された心腔領域に含まれるデータを除いて、それ以外のデータに基づいて、新たな画像生成面ＳにおけるＭＰＲ画像データを生成する。これにより、新たに生成されたＭＰＲ画像データには、心腔領域が表されず、新たな画像生成面Ｓにおける心筋領域が表される。
【００５０】
そして、画像合成部１８は、新たに生成された３次元画像データと、新たに生成されたＭＰＲ画像データとを合成することで、新たな合成画像データを生成する。これにより、画像合成部１８は、心筋領域が新たな画像生成面ＳにおけるＭＰＲ画像によって表わされ、新たな視線方向Ｂから見て新たな画像生成面Ｓより奥側にある心筋の内膜が３次元画像によって表わされた合成画像データを生成する。そして、表示制御部１７は、新たに生成された合成画像データに基づく合成画像を表示部８に表示させる。
【００５１】
操作者による角度変更の操作と、画像処理部１０による処理とを繰り返すことで、操作者は、異なる画像生成面Ｓにおける合成画像を連続的に観察することが可能となる。
【００５２】
ここで、心筋梗塞部位が存在する場合であって、画像生成面の位置を変えた場合に得られる画像の１例について、図４と図５とを参照して説明する。図４は、超音波によって走査される領域を模式的に示す図である。図５は、この発明の実施形態に係る医用画像処理装置によって生成された画像を模式的に示す図である。
【００５３】
図４に示す視線方向Ｂ１は初期設定された視線方向であり、画像生成面Ｓ１はその視線方向Ｂ１に直交する平面である。第１画像生成部１４と第２画像生成部１５は、視線方向Ｂ１と画像生成面Ｓ１とに従って、それぞれ画像データを生成する。上述したように、第１画像生成部１４は、マスク処理が施されたボリュームデータを対象にして、視線方向Ｂ１に沿ってボリュームレンダリングを施すことで、組織を立体的に表わす３次元画像データを生成する。第１画像生成部１４は、視線方向Ｂ１から見て画像生成面Ｓ１より手前側にある領域に含まれるデータと、マスク処理が施された心腔領域に含まれるデータとを除いて、それ以外のデータに基づいて３次元画像データを生成する。また、第２画像生成部１５は、マスク処理が施されたボリュームデータに対してＭＰＲ処理を施すことで、画像生成面Ｓ１におけるＭＰＲ画像データを生成する。第２画像生成部１５は、マスク処理が施された心腔領域に含まれるデータを除いて、それ以外のデータに基づいて、画像生成面Ｓ１におけるＭＰＲ画像データを生成する。そして、画像合成部１８は、３次元画像データとＭＰＲ画像データとを合成することで合成画像データを生成する。表示制御部１７は、その合成画像データに基づく合成画像を表示部８に表示させる。
【００５４】
図５（ａ）に示す合成画像３００は、視線方向Ｂ１と画像生成面Ｓ１とに従って生成された画像である。心筋領域については画像生成面Ｓ１におけるＭＰＲ画像データを用い、心腔領域が存在する領域については心筋の内膜を表す３次元画像データを用いている。そのため、合成画像３００においては、心筋領域３０２はＭＰＲ画像で表わされ、心筋の内膜３０１は３次元画像で表わされる。心腔領域にはマスク処理が施されているため、合成画像３００には、心腔領域が存在する領域の位置に、心筋の表面であって、視線方向Ｂ１から見て画像生成面Ｓ１より奥側にある心筋の内膜３０１が３次元画像として表わされている。この合成画像３００には、視線方向Ｂ１から見て心腔領域を挟んだ反対側に心筋梗塞部位３０３が表されている。この心筋梗塞部位３０３は、３次元画像で表わされている。
【００５５】
心筋梗塞部位はＭＰＲ画像を用いた方が評価しやすいため、ＭＰＲ画像に表わされるように、操作者は視線方向を変える。上述したように、操作者は表示部８に表示されている合成画像を観察しながら、入力部７を用いて角度を入力する。図４に示す視線方向Ｂ２は操作者によって指定された視線方向であり、画像生成面Ｓ２はその視線方向Ｂ２に直交する平面である。第１画像生成部１４は、上述したように、マスク処理が施されたボリュームデータを対象にして、視線方向Ｂ２に沿ってボリュームレンダリングを施すことで、組織を立体的に表わす３次元画像データを生成する。第１画像生成部１４は、視線方向Ｂ２から見て画像生成面Ｓ２より手前側にある領域に含まれるデータと、マスク処理が施された心腔領域に含まれるデータとを除いて、それ以外のデータに基づいて３次元画像データを生成する。また、第２画像生成部１５は、マスク処理が施されたボリュームデータに対してＭＰＲ処理を施すことで、画像生成面Ｓ２におけるＭＰＲ画像データを生成する。第２画像生成部１５は、マスク処理が施された心腔領域に含まれるデータを除いて、それ以外のデータに基づいて、画像生成面Ｓ２におけるＭＰＲ画像データを生成する。そして、画像合成部１８は、３次元画像データとＭＰＲ画像データとを合成することで合成画像データを生成する。表示制御部１７は、その合成画像データに基づく合成画像を表示部８に表示させる。
【００５６】
図５（ｂ）に示す合成画像３１０は、視線方向Ｂ２と画像生成面Ｓ２とに従って生成された画像である。心筋領域については画像生成面Ｓ２におけるＭＰＲ画像データを用い、心腔領域が存在する領域については心筋の内膜を表す３次元画像データを用いている。そのため、合成画像３１０においては、心筋領域３１２はＭＰＲ画像で表わされ、心筋の内膜３１１は３次元画像で表わされる。心腔領域にはマスク処理が施されているため、合成画像３１０には、心腔領域が存在する領域の位置に、心筋の表面であって、視線方向Ｂ２から見て画像生成面Ｓ２より奥側にある心筋の内膜３１１が３次元画像として表わされている。この合成画像３１０には、ＭＰＲ画像によって表わされている心筋領域３１２内に心筋梗塞部位３１３が表されている。画像生成面Ｓが、心筋梗塞部位を通る位置に設定された場合に、ＭＰＲ画像によって表わされる心筋領域３１２内に心筋梗塞部位３１３が表される。心筋領域３１２はＭＰＲ画像によって表わされているため、評価しやすいＭＰＲ画像を用いて心筋梗塞部位を評価することが可能となる。このように、画像生成面Ｓを設定する位置によって、心筋梗塞部位をＭＰＲ画像によって表示することが可能となる。これにより、観察者は、画像生成面Ｓにおける心筋梗塞部位の分布の様子を観察することができる。例えば、観察者は、ＭＰＲ画像を観察することで、心筋領域における心筋梗塞部位が、心筋領域の内側から外側にかけてどのように分布しているのかを容易に把握することが可能となる。
【００５７】
（マスク領域変更部１６）
マスク領域変更部１６は、マスク領域の大きさを示す情報と、マスク処理が施されたボリュームデータとを画像生成制御部１１から受ける。マスク領域変更部１６は、マスク領域の大きさを示す情報に従って、ボリュームデータにおけるマスク領域の大きさを変更する。マスク領域変更部１６は、公知技術に係る膨張処理（Ｄｉｌａｔｉｏｎ処理）又は縮小処理（Ｅｒｏｓｉｏｎ処理）を施すことで、ボリュームデータにおけるマスクの大きさを変える。これにより、ボリュームデータにおいて、表示対象外となる領域の大きさが変更される。１例として、マスク領域変更部１６は、ボリュームデータにおいて、大きさが変更されたマスクに含まれる領域内の画素値を一定の値に変更する。マスク領域変更部１６は、新たなマスク処理が施されたボリュームデータを、第１画像生成部１４と第２画像生成部１５とに出力する。なお、マスク領域の大きさの変更がない場合は、マスク領域変更部１６は、処理を実行しない。第１画像生成部１４は、新たなマスク処理が施されたボリュームデータに基づいて、３次元画像データを生成する。また、第２画像生成部１５は、新たなマスク処理が施されたボリュームデータに基づいて、ＭＰＲ画像データを生成する。
【００５８】
ここで、マスク領域の大きさの変更について図６を参照して説明する。図６は、マスク領域の大きさを説明するための模式図である。マスク領域を膨張する場合、マスク領域変更部１６は、マスク情報の大きさを示す情報に基づいて、初期状態のマスク４０１の大きさを大きくして、マスク４０１をマスク４０２に変更する。マスク領域変更部１６は、新たなマスク４０２によってボリュームデータにマスク処理を施し、マスク処理が施されたボリュームデータを第１画像生成部１４と第２画像生成部１５とに出力する。また、マスク領域を縮小する場合、マスク領域変更部１６は、マスク情報の大きさを示す情報に基づいて、マスクの大きさを小さくして、マスク４０３に変更する。マスク領域変更部１６は、新たなマスク４０３によってボリュームデータにマスク処理を施し、マスク処理が施されたボリュームデータを第１画像生成部１４と第２画像生成部１５とに出力する。第１画像生成部１４は、マスク４０２又はマスク４０３によってマスク処理が施されたボリュームデータに基づいて、３次元画像データを生成する。また、第２画像生成部１５は、マスク４０２又はマスク４０３によってマスク処理が施されたボリュームデータに基づいて、ＭＰＲ画像データを生成する。
【００５９】
例えば、操作者は入力部７を用いて、マスク領域の膨張又は縮小の指示を与える。また、操作者は入力部７を用いて、膨張又は縮小の大きさの程度を示す情報を入力する。１例として、膨張率又は縮小率を与える。具体的には、１２０％や８０％などの数値を与える。膨張処理の指示と膨張率とが入力部７によって与えられた場合、膨張処理を示す情報と膨張率を示す情報とが、入力部７から主制御部６に出力される。主制御部６は、マスク領域の膨張率を画像生成条件に含ませて、画像生成条件を示す情報を画像処理部１０の画像生成制御部１１に出力する。画像生成制御部１１は、マスク処理が施されたボリュームデータと、膨張率を示す情報とを、マスク領域変更部１６に出力する。マスク領域変更部１６は、膨張率に従ってマスクを大きくし、膨張後のマスクによってボリュームデータにマスク処理を施す。そして、マスク領域変更部１６は、新たにマスク処理が施されたボリュームデータを第１画像生成部１４と第２画像生成部１５とに出力する。
【００６０】
第１画像生成部１４は、膨張されたマスクによってマスク処理が施されたボリュームデータに基づいて、３次元画像データを生成する。また、第２画像生成部１５は、膨張されたマスクによってマスク処理が施されたボリュームデータに基づいて、ＭＰＲ画像データを生成する。画像合成部１８は、３次元画像データとＭＰＲ画像データとを合成することで、合成画像データを生成する。
【００６１】
マスク領域を膨張する前に生成された合成画像と、膨張した後に生成された合成画像とを図７に示す。図７は、マスク領域を変更する前に生成された合成画像と、変更した後に生成された合成画像とを模式的に示す図である。図７（ａ）に示す合成画像５００は、マスク領域を膨張する前に生成された画像である。心筋領域５０２については画像生成面ＳにおけるＭＰＲ画像データを用い、心腔領域が存在する領域については心筋の内膜を表す３次元画像データを用いている。そのため、合成画像５００においては、心筋領域５０２はＭＰＲ画像で表わされ、心筋の内膜５０１は３次元画像で表わされる。この合成画像５００には、視線方向Ｂ１から見て心腔領域を挟んだ反対側に心筋梗塞部位５０３が表されている。この心筋梗塞部位５０３は、３次元画像で表わされている。
【００６２】
一方、図７（ｂ）に示す合成画像５１０は、マスク領域を膨張した後に生成された画像である。マスク領域が膨張されているため、合成画像５００と比べて、ＭＰＲ画像で表わされる領域が狭くなっている。合成画像５１０において、心筋領域５１２はＭＰＲ画像で表わされ、その内側の領域については３次元画像で表わされている。マスク領域が膨張しているため、心筋領域の内部までマスク処理が施されている。そのため、心筋領域の内部５１１が３次元画像で表わされている。これにより、心筋領域の内部に分布している心筋梗塞部位５１３が３次元画像で表わされるため、心筋梗塞の評価が容易になる。
【００６３】
また、第１画像生成部１４は、マスク領域の大きさが変更されていないボリュームデータに基づいて、マスク領域が画像生成面Ｓによって切断される領域の境界の位置を求める。そして、第１画像生成部１４は、その境界を示す座標情報を表示制御部１７に出力する。表示制御部１７は、その境界を示す境界線を合成画像に重ねて表示部８に表示させる。例えば図７（ｂ）に示すように、表示制御部１７は、表示部８に対して合成画像５１０を表示させ、境界線５１４を合成画像５１０に重ねて表示させる。境界線５１４は、膨張する前のマスク領域の範囲を示す線である。
【００６４】
以上のように、マスク領域の大きさを変更することで、心筋領域の表面のみならず、心筋領域の内側における組織を立体的に表わす３次元画像を生成して表示することが可能となる。すなわち、マスク領域の大きさを大きくして、心筋領域の内部までマスク領域に含ませることで、心筋領域の内部における組織を表す３次元画像を生成して表示することが可能となる。このように、心筋領域の内部に分布している心筋梗塞部位を立体的に表示することで、心筋梗塞の評価に供する情報を提供することが可能となる。
【００６５】
（変形例１）
変形例１では、複数の画像生成面を求めて、各画像生成面における合成画像データを生成する。１例として、２つの合成画像データを生成する場合について説明する。画像生成面決定部１２は、上述したように、画像生成制御部１１から出力された回転軸Ａの座標情報と視線方向の座標情報とを受けて、回転軸Ａを通る複数の平面のうち、視線方向に直交する平面を第１画像生成面として決定する。さらに、画像生成面決定部１２は、第１画像生成面に直交し、回転軸Ａを通る平面を第２画像生成面として決定する。画像生成面決定部１２は、第１画像生成面の座標情報と第２画像生成面の座標情報とを、第１画像生成部１４と第２画像生成部１５とに出力する。
【００６６】
第１画像生成部１４は、第１画像生成面と第１画像生成面に直交する視線方向とに従って、マスク処理が施されたボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで、第１の３次元画像データを生成する。すなわち、第１画像生成部１４は、視線方向から見て第１画像生成面より手前側にある領域に含まれるデータと、マスク処理が施された領域に含まれるデータとを除いて、それ以外のデータに基づいて第１の３次元画像データを生成する。一方、第２画像生成部１５は、マスク処理が施されたボリュームデータに対してＭＰＲ処理を施すことで、第１画像生成面における第１のＭＰＲ画像データを生成する。画像合成部１８は、第１の３次元画像データと第１のＭＰＲ画像データとを合成することで、第１合成画像データを生成する。
【００６７】
同様に、第１画像生成部１４は、第２画像生成面と第２画像生成面に直交する視線方向とに従って、マスク処理が施されたボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで、第２の３次元画像データを生成する。すなわち、第１画像生成部１４は、視線方向から見て第２画像生成面より手前側にある領域に含まれるデータと、マスク処理が施された領域に含まれるデータとを除いて、それ以外のデータに基づいて第２の３次元画像データを生成する。一方、第２画像生成部１５は、マスク処理が施されたボリュームデータに対してＭＰＲ処理を施すことで、第２画像生成面における第２のＭＰＲ画像データを生成する。画像合成部１８は、第２の３次元画像データと第２のＭＰＲ画像データとを合成することで、第２合成画像データを生成する。
【００６８】
表示制御部１７は、第１合成画像データに基づく第１合成画像と、第２合成画像データに基づく第２合成画像とを、表示部８に同時に表示させる。ここで、表示部８に表示される第１合成画像と第２合成画像とを図８に示す。図８は、この発明の実施形態に係る医用画像処理装置によって生成された画像を模式的に示す図である。
【００６９】
表示制御部１７は、第１合成画像６００と第２合成画像６１０とを並べて表示部８に同時に表示させる。第１画像生成面と第２画像生成面とは、互いに直交しているため、第１合成画像６００と第２合成画像６１０とは、互いに直交する面における画像を表している。第１合成画像６００においては、心筋領域６０２はＭＰＲ画像で表わされ、心筋の内膜６０１は３次元画像で表わされる。心腔領域にはマスク処理が施されているため、第１合成画像６００には、心腔領域が存在する領域の位置に、心筋の表面であって、視線方向から見て第１画像生成面より奥側にある心筋の内膜６０１が３次元画像として表わされている。第１合成画像６００には、視線方向から見て心腔領域を挟んだ反対側に心筋梗塞部位６０３が表されている。この心筋梗塞部位６０３は、３次元画像で表わされている。
【００７０】
また、第２合成画像６１０においても、心筋領域６１２はＭＰＲ画像で表わされ、心筋の内膜６１１は３次元画像で表わされる。心腔領域にはマスク処理が施されているため、第２合成画像６１０には、心腔領域が存在する領域の位置に、心筋の表面であって、視線方向から見て第２画像生成面より奥側にある心筋の内膜６１１が３次元画像として表わされている。
【００７１】
第１合成画像６００において、心筋梗塞部位６０３が回転軸Ａ上に表わされるように第１画像生成面の向きを設定することで、第２合成画像６１０において、心筋梗塞部位６１３がＭＰＲ画像に表わされる。つまり、第２画像生成面は、回転軸Ａを通って第１画像生成面に直交する面として定義されている。そのため、第１合成画像６００に表わされている心筋梗塞部位６０３が、回転軸Ａ上に表わされるように第１画像生成面の向きを設定することで、心筋梗塞部位と交差する位置に第２画像生成面を設定することが可能となる。そのことにより、第２合成画像６１０において、心筋梗塞部位６１３を、心筋領域６１２を表すＭＰＲ画像に表わすことが可能となる。第１画像生成面の向きを変えるためには、上述したように、操作者が入力部７を用いて、第１画像生成面の向きを変更するための角度を入力すれば良い。例えば、操作者は表示部８に表示されている第１合成画像６００と第２合成画像６１０とを観察しながら、入力部７を用いて、第１合成画像６００において、心筋梗塞部位６０３が回転軸Ａ上に表わされるように、第１画像生成面の角度を入力すれば良い。
【００７２】
以上のように、変形例１によると、第１合成画像６００において心筋梗塞部位を３次元画像で表わし、第２合成画像６１０において心筋梗塞部位をＭＰＲ画像で表わすことが可能となる。心筋梗塞部位の分布を、３次元画像とＭＰＲ画像とで同時に観察することができるため、心筋梗塞部位の評価が更に容易になる。
【００７３】
また、第１画像生成面と第２画像生成面のうち、いずれか一方の画像生成面の位置を固定し、他方の画像生成面の角度のみを変えても良い。例えば、第１画像生成面の位置を固定し、第２画像生成面の角度のみを変えても良い。また、変形例１では、第１画像生成面と第２画像生成面とが直交しているが、任意の角度で交差していても良い。例えば、操作者が入力部７を用いて、第１画像生成面の向き（角度）と第２画像生成面の向き（角度）とを入力して、第１画像生成面と第２画像生成面とを任意の角度で交差させても良い。
【００７４】
（変形例２）
次に変形例２について、図９を参照して説明する。図９は、この発明の実施形態に係る医用画像処理装置によって生成された画像を模式的に示す図である。上述した変形例１と同様に、表示制御部１７は、互いに直交する画像生成面における２つの合成画像を表示部８に表示させる。例えば図９に示すように、表示制御部１７は、第１画像生成面に従って生成された第１合成画像７００と、第２画像生成面に従って生成された第２合成画像７１０とを並べて表示部８に同時に表示させる。変形例１と同様に、第１画像生成面と第２画像生成面とは、互いに直交している。そのため、第１合成画像７００と第２合成画像７１０とは、互いに直交する面における画像を表している。
【００７５】
第１合成画像７００においては、心筋領域７０２はＭＰＲ画像で表わされ、心筋の内膜７０１は３次元画像で表わされる。心腔領域にはマスク処理が施されているため、第１合成画像７００には、心腔領域が存在する領域の位置に、心筋の表面であって、視線方向から見て第１画像生成面より奥側にある心筋の内膜７０１が３次元画像として表わされている。第１合成画像７００には、視線方向から見て心腔領域を挟んだ反対側に心筋梗塞部位７０３が表されている。この心筋梗塞部位７０３は、３次元画像で表わされている。また、第２合成画像７１０においても、心筋領域７１２はＭＰＲ画像で表わされ、心筋の内膜７１１は３次元画像で表わされる。心腔領域にはマスク処理が施されているため、第２合成画像７１０には、心腔領域が存在する領域の位置に、心筋の表面であって、視線方向から見て第２画像生成面より奥側にある心筋の内膜７１１が３次元画像として表わされている。
【００７６】
第１合成画像７００には、３次元画像内に心筋梗塞部位７０３が表されているが、第２合成画像７１０には、心筋梗塞部位は表わされていない。第２画像生成面は、回転軸Ａを通って第１画像生成面に直交する面である。第１合成画像７００には、心筋梗塞部位７０３が表されているが、回転軸Ａとずれた位置に表わされている。従って、回転軸Ａを通って第１画像生成面に直交する第２画像生成面上に、心筋梗塞部位が存在しないことになる。そのことにより、第２合成画像７１０には、心筋梗塞部位が表されない。
【００７７】
第１合成画像７００において、心筋梗塞部位７０３が回転軸Ａ上に表わされるように第１画像生成面の向きを設定すれば、変形例１と同様に、第２合成画像にも心筋梗塞部位が表される。変形例２では、画像生成面の設定を容易にするための処理を行う。以下、変形例２に係る処理について説明する。
【００７８】
操作者は入力部７を用いて画像生成面の変更指示を与え、更に、表示部８に表示されている心筋梗塞部位７０３を指定する。１例として、心筋梗塞部位７０３内の任意の点Ｐを指定する。このように、任意の点Ｐが指定されると、点Ｐの座標情報が入力部７から主制御部６に出力される。主制御部６は、点Ｐの座標情報を画像生成制御部１１に出力し、画像生成制御部１１は、点Ｐの座標情報を画像生成面決定部１２に出力される。
【００７９】
画像生成面決定部１２は、点Ｐの座標情報を受けて、点Ｐを通って第１画像生成面に直交する直線を求める。次に、画像生成面決定部１２は、その直線と、マスク領域の表面との交点を求める。このとき、画像生成面決定部１２は、第１画像生成面に対して設定されている視線方向から見て、第１画像生成面より奥側にあるマスク領域の表面と、その直線との交点を求める。次に、画像生成面決定部１２は、その交点と回転軸Ａとを通る平面を求め、その平面を新たな第２画像生成面として決定する。これにより、心筋梗塞部位と交差する第２画像生成面の位置が求められたことになる。
【００８０】
さらに、画像生成面決定部１２は、新たな第２画像生成面に直交し、回転軸Ａを通る平面を新たな第１画像生成面として決定する。画像生成面決定部１２は、新たな第１画像生成面の座標情報と新たな第２画像生成面の座標情報とを、第１画像生成部１４と第２画像生成部１５とに出力する。
【００８１】
第１画像生成部１４は、新たな第１画像生成面と第１画像生成面に直交する視線方向とに従って、マスク処理が施されたボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで、新たな第１の３次元画像データを生成する。一方、第２画像生成部１５は、マスク処理が施されたボリュームデータに対してＭＰＲ処理を施すことで、新たな第１画像生成面における新たな第１のＭＰＲ画像データを生成する。画像合成部１８は、新たな第１の３次元画像データと新たな第１のＭＰＲ画像データとを合成することで、新たな第１合成画像データを生成する。
【００８２】
同様に、第１画像生成部１４は、新たな第２画像生成面と第２画像生成面に直交する視線方向とに従って、マスク処理が施されたボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで、新たな第２の３次元画像データを生成する。一方、第２画像生成部１５は、マスク処理が施されたボリュームデータに対してＭＰＲ処理を施すことで、新たな第２画像生成面における新たな第２のＭＰＲ画像データを生成する。画像合成部１８は、新たな第２の３次元画像データと新たな第２のＭＰＲ画像データとを合成することで、新たな第２合成画像データを生成する。表示制御部１７は、新たな第１合成画像データに基づく第１合成画像と、新たな第２合成画像データに基づく第２合成画像とを、並べて表示部８に同時に表示させる。
【００８３】
ここで、表示部８に表示される新たな第１合成画像と新たな第２合成画像とを、図９に示す。表示制御部１７は、新たな第１画像生成面に従って生成された新たな第１合成画像７２０と、新たな第２画像生成面に従って生成された新たな第２合成画像７３０とを、並べて表示部８に同時に表示させる。
【００８４】
新たな第１合成画像７２０においては、心筋領域７２２はＭＰＲ画像で表わされ、心筋の内膜７２１は３次元画像で表わされる。心腔領域にはマスク処理が施されているため、第１合成画像７２０には、心腔領域が存在する領域の位置に、心筋の表面であって、視線方向から見て新たな第１画像生成面より奥側にある心筋の内膜７２１が３次元画像として表わされている。また、第１合成画像７２０には、視線方向から見て心腔領域を挟んだ反対側に心筋梗塞部位７２３が表されている。この心筋梗塞部位７２３は、３次元画像で表わされている。また、第２合成画像７３０においても、心筋領域７３２はＭＰＲ画像で表わされ、心筋の内膜７３１は３次元画像で表わされる。心腔領域にはマスク処理が施されているため、第２合成画像７３０には、心腔領域が存在する領域の位置に、心筋の表面であって、視線方向から見て新たな第２画像生成面より奥側にある心筋の内膜７３１が３次元画像として表わされている。
【００８５】
また、第２合成画像７３０において、心筋梗塞部位７３３がＭＰＲ画像に表わされる。上記の処理によって、新たな第２画像生成面は、心筋梗塞部位と交差する位置に設定される。そのことにより、第２合成画像７３０において、心筋梗塞部位７３３を、心筋領域７３２を表すＭＰＲ画像に表わすことが可能となる。
【００８６】
新たな第１合成画像７２０において心筋梗塞部位を３次元画像で表わし、新たな第２合成画像７３０において心筋梗塞部位をＭＰＲ画像で表わすことが可能となる。心筋梗塞部位の分布を、３次元画像とＭＰＲ画像とで同時に観察することができるため、心筋梗塞部位の評価が容易になる。
【００８７】
以上のように、変形例２によると、心筋梗塞部位をＭＰＲ画像に表示させるために、視線方向の向き（画像生成面の角度）を操作者が指定する必要がなく、簡便な操作で、心筋梗塞部位が観察しやすい画像を生成することが可能となる。すなわち、第１画像生成面と第２画像生成面とを徐々に回転させながら第１合成画像と第２合成画像とを生成して表示しなくても、簡便な操作で、心筋梗塞部位が観察しやすい画像を生成することが可能となる。例えば、第１合成画像７００の３次元画像に表わされている心筋梗塞部位７０３を、上記のように点Ｐによって指定するのみで、心筋梗塞部位と交差する第２画像生成面が設定されるため、第２合成画像のＭＰＲ画像において、心筋梗塞部位の断面を表示することが可能となる。例えば、第１合成画像７００の３次元画像に表わされている心筋梗塞部位の中央付近を指定することで、心筋梗塞部位のほぼ中央の部分と交差する第２画像生成面を設定することができる。そのため、第２合成画像におけるＭＰＲ画像によって、心筋梗塞部位のほぼ中央の部分における断面を表示することが可能となる。
【００８８】
（変形例３）
変形例３では、互いに反対方向を向いている２つの視線方向を設定し、互いに反対側から見た画像データを生成する。変形例３に係る処理について図１０を参照して説明する。図１０は、超音波によって走査される領域を模式的に示す図である。第１画像生成部１４は、マスク処理が施されたボリュームデータに対して、視線方向Ｂ１に沿ってボリュームレンダリングを施すことで、組織を立体的に表わす第１の３次元画像データを生成する。第１画像生成部１４は、視線方向Ｂ１から見て画像生成面Ｓより手前側にある領域に含まれるデータと、マスク処理が施された領域に含まれるデータとを除いて、それ以外のデータに基づいて第１の３次元画像データを生成する。これにより、マスク処理が施された領域において、視線方向Ｂ１から見て画像生成面Ｓより奥側にある領域では、マスク処理が施された領域の境界に至るまでの領域において、３次元画像データは生成されない。
【００８９】
さらに、第１画像生成部１４は、マスク処理が施されたボリュームデータに対して、視線方向Ｂ１とは逆の方向である視線方向Ｂ２に沿って、ボリュームレンダリングを施すことで、組織を立体的に表わす第２の３次元画像データを生成する。第１画像生成部１４は、視線方向Ｂ２から見て画像生成面Ｓより手前側にある領域に含まれるデータと、マスク処理が施された領域に含まれるデータとを除いて、それ以外のデータに基づいて第２の３次元画像データを生成する。これにより、マスク処理が施された領域において、視線方向Ｂ２から見て画像生成面Ｓより奥側にある領域では、マスク処理が施された領域の境界に至るまでの領域において、３次元画像データは生成されない。
【００９０】
一方、第２画像生成部１５は、マスク処理が施されたボリュームデータを対象にしてＭＰＲ処理を施すことで、画像生成面ＳにおけるＭＰＲ画像データを生成する。第２画像生成部１５は、マスク処理が施された領域に含まれるデータを除いて、それ以外のデータに基づいて、画像生成面ＳにおけるＭＰＲ画像データを生成する。
【００９１】
そして、画像合成部１８は、第１の３次元画像データとＭＰＲ画像データとを合成することで、第１合成画像データを生成する。また、画像合成部１８は、第２の３次元画像データとＭＰＲ画像データとを合成することで、第２合成画像データを生成する。
【００９２】
表示制御部１７は、第１合成画像データに基づく第１合成画像と、第２合成画像データに基づく第２合成画像とを、表示部８に同時に表示させる。ここで、表示部８に表示される第１合成画像と第２合成画像とを図１１に示す。図１１は、この発明の実施形態に係る医用画像処理装置によって生成された画像を模式的に示す図である。
【００９３】
例えば、表示制御部１７は、第１合成画像８００と第２合成画像８１０とを並べて表示部８に同時に表示させる。第１合成画像８００と第２合成画像８１０とは、それぞれ反対方向からの視線方向に従って生成された画像である。
【００９４】
第１合成画像８００においては、心筋領域８０２はＭＰＲ画像で表わされ、心筋の内膜８０１は３次元画像で表わされる。心腔領域にはマスク処理が施されているため、第１合成画像８００には、心腔領域が存在する領域の位置には、心筋の表面であって、視線方向Ｂ１から見て画像生成面Ｓより奥側にある心筋の内膜８０１が３次元画像として表わされている。第１合成画像８００には、視線方向Ｂ１から見て心腔領域を挟んだ反対側に心筋梗塞部位８０３が表されている。この心筋梗塞部位８０３は、３次元画像で表わされている。
【００９５】
また、第２合成画像８１０においても、心筋領域８１２はＭＰＲ画像で表わされ、心筋の内膜８１１は３次元画像で表わされる。心腔領域にはマスク処理が施されているため、第２合成画像８１０には、心腔領域が存在する領域の位置に、心筋の表面であって、視線方向Ｂ２（視線方向Ｂ１とは反対方向）から見て画像生成面Ｓより奥側にある心筋の内膜８１１が３次元画像として表わされている。
【００９６】
以上のように、第１合成画像８００と第２合成画像８１０とでは、視線方向が反対である。そのため、第１合成画像８００における視線方向Ｂ１を基準にすると、第２合成画像８１０には、視線方向Ｂ１から見て画像生成面Ｓより手前側にある心筋の内膜８１１が表されることになる。すなわち、第２合成画像８１０に表わされている心筋の内膜８１１は、視線方向Ｂ１から見て画像生成面Ｓより手前側にある心筋の内膜を表していることになる。このように、第２合成画像８１０には、第１合成画像８００には表わされていない、視線方向Ｂ１から見て画像生成面Ｓより手前側にある心筋の内膜が表されることになる。同様に、第１合成画像８００には、視線方向Ｂ２から見て画像生成面Ｓより手前側にある心筋の内膜８０１が表されることになる。すなわち、第１合成画像８００に表わされている心筋の内膜８０１は、視線方向Ｂ２から見て画像生成面Ｓより手前側にある心筋の内膜を表していることになる。このように、第１合成画像８００には、第２合成画像８１０には表わされていない、視線方向Ｂ２から見て画像生成面Ｓより手前側にある心筋の内膜が表されることになる。
【００９７】
そして、操作者が入力部７を用いて視線方向Ｂ１の向き（画像生成面の角度）を変更すると、第１画像生成部１４は、変更された視線方向Ｂ１に従って第１の３次元画像データを生成し、変更された視線方向Ｂ１とは反対方向の視線方向Ｂ２に従って第２の３次元画像データを生成する。
【００９８】
以上のように、視線方向がそれぞれ反対方向となる第１合成画像８００と第２合成画像８１０とを生成して表示することで、心筋領域の内面の全体を観察するために要する作業を軽減することが可能となる。例えば、１つの視線方向に従って合成画像を生成して表示する場合に比べて、画像生成面を回転させる量を半分にしても、心筋領域の内面の全体を観察することができる。例えば、１つの視線方向に従って合成画像を生成して表示する場合、心筋領域の内面の全体を観察するためには、３６０度に亘って画像生成面を徐々に回転させて、各角度における画像生成面における合成画像を生成して表示する必要がある。これに対して、変形例３においては、互いに反対方向の視線方向を設定して、それぞれの視線方向に従って合成画像を生成して表示するため、画像生成面を１８０度に亘って回転させるだけで、心筋領域の内面の全体を表示することが可能となる。
【００９９】
また、表示制御部１７は、第１合成画像８００と第２合成画像８１０とを同時に表示せずに、それぞれを切り替えて表示させても良い。例えば、操作者が入力部７を用いて画像の切り替え指示を与えると、表示制御部１７はその切り替え指示に従って、第１合成画像８００と第２合成画像８１０とを切り替えて表示部８に表示させる。
【０１００】
（変形例４）
変形例４では、心腔領域の表面を立体的に表わす３次元画像を生成して表示する。画像生成部１３は、心腔領域に対してマスク処理が施されたボリュームデータを受けて、そのボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで、マスク領域の表面を立体的に表わす３次元画像データを生成する。すなわち、画像生成部１３は、心腔領域の表面を立体的に表わす３次元画像データを生成する。さらに、画像生成部１３は、画像生成面Ｓの座標情報を画像生成面決定部１２から受け、画像生成面Ｓの形状を模式的に表すフレーム状の画像データを生成する。画像生成部１３は、心腔領域の表面を表す３次元画像データに、フレーム状の画像データを合成することで心腔画像データを生成する。画像生成部１３は、心腔画像データを表示制御部１７に出力する。表示制御部１７は、画像合成部１８によって生成された合成画像データに基づく合成画像と、心腔画像データに基づく心腔画像とを、並べて表示部８に同時に表示させる。
【０１０１】
ここで、心腔画像の１例を図１２に示す。図１２は、合成画像と心腔画像とを模式的に示す図である。表示制御部１７は、画像合成部１８によって生成された合成画像９００と、画像生成部１３によって生成された心腔画像９１０とを、並べて表示部８に同時に表示させる。合成画像９００は、上述した実施形態と同様に、視線方向Ｂと画像生成面Ｓとに従って生成された画像である。合成画像９００においては、心筋領域９０２はＭＰＲ画像で表わされ、心筋の内膜９０１は３次元画像で表わされる。心腔領域にはマスク処理が施されているため、合成画像９００には、心腔領域が存在する領域の位置に、心筋の表面であって、視線方向Ｂから見て画像生成面Ｓより奥側にある心筋の内膜９０１が３次元画像として表わされている。また、合成画像９００には、視線方向Ｂから見て心腔領域を挟んだ反対側に心筋梗塞部位９０３が表されている。この心筋梗塞部位９０３は、３次元画像で表わされている。
【０１０２】
一方、心腔画像９１０には、マスク領域９１１の表面が立体的に表わされている。すなわち、心腔画像９１０には、心腔領域の表面が立体的に表わされている。さらに、心腔画像データには、画像生成面Ｓを表すフレーム状の画像データが含まれているため、表示部８に表示される心腔画像９１０には、画像生成面Ｓを表すフレーム９１２が表されている。また、表示制御部１７は、心腔画像９１０を半透明にして表示部８に表示させても良い。これにより、心腔領域の表面が半透明で表示される。
【０１０３】
操作者は、心腔画像９１０を観察することで、心腔領域に対する画像生成面Ｓの位置を容易に把握することが可能となる。そのため、操作者は心腔画像９１０を観察しながら、所望の位置に画像生成面Ｓを容易に設定することが可能となる。
【０１０４】
また、変形例１のように、複数の画像生成面を設定して、複数の合成画像を生成して表示する場合においても、心腔画像を作成して表示しても良い。１例として、変形例１のように、２つの合成画像データを生成する場合について説明する。画像生成部１３は、上述したように、心腔領域に対してマスク処理が施されたボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで、マスク領域（心腔領域）の表面を立体的に表わす３次元画像データを生成する。さらに、画像生成部１３は、第１画像生成面の座標情報と、第１画像生成面とは異なる第２画像生成面の座標情報とを画像生成面決定部１２から受ける。画像生成部１３は、第１画像生成面を表すフレーム状の画像データと、第２画像生成面を表すフレーム状の画像データとを生成する。画像生成部１３は、心腔領域の表面を表す３次元画像データに、第１画像生成面を表す画像データと第２画像生成面を表す画像データとを合成することで心腔画像データを生成する。表示制御部１７は、第１合成画像データに基づく第１合成画像と、第２合成画像データに基づく第２合成画像と、心腔画像データに基づく心腔画像とを、並べて表示部８に同時に表示させる。
【０１０５】
ここで、心腔画像の１例を図１３に示す。図１３は、合成画像と心腔画像とを模式的に示す図である。表示制御部１７は、第１合成画像６００と、第２合成画像６１０と、心腔画像９２０とを並べて表示部８に同時に表示させる。第１合成画像６００と第２合成画像６１０は、画像合成部１８によって生成された画像である。例えば変形例１と同様に、第１合成画像６００と第２合成画像６１０とは、互いに直交する面における画像を表している。
【０１０６】
また、心腔画像９２０には、マスク領域９２１（心腔領域）の表面が立体的に表わされている。さらに、心腔画像データには、第１画像生成面を表すフレーム状の画像データと、第２画像生成面を表すフレーム状の画像データとが含まれているため、表示部８に表示される心腔画像９２０には、第１画像生成面を表すフレーム９２２と、第２画像生成面を表すフレーム９２３とが表されている。また、表示制御部１７は、心腔画像９２０を半透明にして表示部８に表示させても良い。
【０１０７】
さらに、複数の合成画像を表示して、心腔画像に複数のフレームを表示する場合、表示制御部１７は、フレームの表示態様をフレームごとに変えて表示部８に表示させる。図１３に示す例では、表示制御部１７は、第１画像生成面を表すフレーム９２２の表示態様と、第２画像生成面を表すフレーム９２３の表示態様とを変えて表示部８に表示させる。１例として、表示制御部１７は、色や線の種類（実線、破線）などを変えて、各フレームを表示部８に表示させる。例えば図１３に示すように、表示制御部１７は、表示部８に対して、第１画像生成面を表すフレーム９２２を実線で表示させ、第２画像生成面を表すフレーム９２３を破線で表示させる。または、表示制御部１７は、第１画像生成面を表すフレーム９２２の色と、第２画像生成面を表すフレーム９２３の色とを変えて表示部８に表示させても良い。
【０１０８】
さらに、表示制御部１７は、合成画像の表示欄の枠を、その合成画像が生成された画像生成面を表すフレームと同じ表示態様で表示部８に表示させる。これにより、合成画像の表示欄の枠の表示態様と、その合成画像が生成された画像生成面を表すフレームの表示態様とが対応付けられる。表示制御部１７は、第１画像生成面に従って生成された第１合成画像６００の表示欄の枠の表示態様と、第１画像生成面を表すフレーム９２２の表示態様とを同じにして表示部８に表示させる。例えば、表示制御部１７は、表示欄の枠とフレームとで、色や線の種類（実線、破線）などを同じにして表示部８に表示させる。例えば図１３に示すように、表示制御部１７は、表示部８に対して、第１画像生成面を表すフレーム９２２を実線で表示させ、第１画像生成面に従って生成された第１合成画像６００の表示欄の枠を実線で表示させる。一方、表示制御部１７は、第２画像生成面を表すフレーム９２３を破線で表示させ、第２画像生成面に従って生成された第２合成画像６１０の表示欄の枠を破線で表示させる。または、表示制御部１７は、表示部８に対して、フレーム９２２の色と、第１合成画像６００の表示欄の枠の色とを同じにして表示させ、フレーム９２３の色と、第２合成画像６１０の表示欄の枠の色とを同じにして表示させても良い。
【０１０９】
そして、操作者が入力部７を用いて視線方向の向き（画像生成面の角度）を変更すると、その変更に応じて、画像生成面を表すフレーム９２２、９２３の位置が変更されて表示部８に表示される。
【０１１０】
以上のように、表示欄の枠の表示態様と、フレームの表示態様とを同じにして表示することで、操作者は、合成画像と画像生成面（フレーム）との対応関係を容易に把握することが可能となる。すなわち、操作者は、どの合成画像が、どの画像生成面に従って生成されたのかを容易に把握することが可能となる。
【０１１１】
なお、心腔領域特定部４、回転軸特定部５、主制御部６、及び画像処理部１０はそれぞれ、図示しないＣＰＵと、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤなどの図示しない記憶装置とを備えている。記憶装置には、心腔領域特定部４の機能を実行するための心腔領域特定プログラム、回転軸特定部５の機能を実行するための回転軸特定プログラム、主制御部６の機能を実行するための制御プログラム、及び、画像処理部１０の機能を実行するための画像処理プログラムが記憶されている。また、画像処理プログラムには、画像生成制御部１１の機能を実行するための画像生成制御プログラム、画像生成面決定部１２の機能を実行するための画像生成面決定プログラム、画像生成部１３の機能を実行するための画像生成プログラム、マスク領域変更部１６の機能を実行するためのマスク領域変更プログラム、及び、表示制御部１７の機能を実行するための表示制御プログラムが含まれている。また、画像生成プログラムには、第１画像生成部１４の機能を実行するための第１画像生成プログラムと、第２画像生成部１５の機能を実行するための第２画像生成プログラムとが含まれている。また、表示制御プログラムには、画像合成部１８の機能を実行するための画像合成プログラムが含まれている。ＣＰＵが各プログラムを実行することで、各部の機能を実行する。
【０１１２】
医用画像処理装置１と超音波診断装置１００とを備えた超音波診断装置によっても、この実施形態に係る医用画像処理装置１と同じ作用と効果を奏することができる。医用画像処理装置１と超音波診断装置１００とによって、この発明の「超音波診断装置」の１例を構成する。
【０１１３】
また、この実施形態に係る医用画像処理装置１は、超音波診断装置１００以外の医用画像撮影装置によって取得されたボリュームデータに基づいて合成画像データを生成しても良い。例えば、Ｘ線ＣＴ装置によって被検体のボリュームデータを取得し、医用画像処理装置１は、そのボリュームデータに基づいて合成画像データを生成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】この発明の実施形態に係る医用画像処理装置を示すブロック図である。
【図２】超音波によって走査される領域を模式的に示す図である。
【図３】この発明の実施形態に係る医用画像処理装置によって生成された画像を模式的に示す図である。
【図４】超音波によって走査される領域を模式的に示す図である。
【図５】この発明の実施形態に係る医用画像処理装置によって生成された画像を模式的に示す図である。
【図６】マスク領域の大きさを説明するための模式図である。
【図７】マスク領域を変更する前に生成された合成画像と、変更した後に生成された合成画像とを模式的に示す図である。
【図８】この発明の実施形態に係る医用画像処理装置によって生成された画像を模式的に示す図である。
【図９】この発明の実施形態に係る医用画像処理装置によって生成された画像を模式的に示す図である。
【図１０】超音波によって走査される領域を模式的に示す図である。
【図１１】この発明の実施形態に係る医用画像処理装置によって生成された画像を模式的に示す図である。
【図１２】合成画像と心腔画像とを模式的に示す図である。
【図１３】合成画像と心腔画像とを模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１ 医用画像処理装置
２ データ送受信部
３ 画像データ記憶部
４ 心腔領域特定部
５ 回転軸特定部
６ 主制御部
７ 入力部
８ 表示部
１０ 画像処理部
１１ 画像生成制御部
１２ 画像生成面決定部
１３ 画像生成部
１４ 第１画像生成部
１５ 第２画像生成部
１６ マスク領域変更部
１７ 表示制御部
１８ 画像合成部
１００ 超音波診断装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
心臓を表すボリュームデータを受けて、前記ボリュームデータに表わされている心腔領域の位置を特定する心腔領域特定手段と、
前記心腔領域と交差する軸を設定する軸設定手段と、
前記ボリュームデータに対して、前記軸を含む画像生成面を設定する画像生成面設定手段と、
前記ボリュームデータに基づいて、前記心腔領域の境界であって、前記画像生成面によって分けられた前記心腔領域の一方の領域の境界を立体的に表わす３次元画像データを生成する第１画像生成手段と、
前記ボリュームデータのうち、前記心腔領域に含まれるデータを除くデータに基づいて、前記画像生成面における領域を２次元的に表わす２次元画像データを生成する第２画像生成手段と、
前記３次元画像データと前記２次元画像データとを合成することで合成画像データを生成して、前記合成画像データに基づく合成画像を表示手段に表示させる表示制御手段と、
を有することを特徴とする医用画像処理装置。
【請求項２】
前記第１画像生成手段は、前記画像生成面に直交する方向を視線方向として、前記ボリュームデータのうち前記心腔領域に含まれるデータを除くデータにレンダリング処理を施すことで、前記心腔領域を除いて、前記一方の領域の境界を立体的に表わす前記３次元画像データを生成することを特徴とする請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項３】
前記第１画像生成手段は、さらに、前記ボリュームデータのうち、前記心腔領域よりも大きい膨張領域に含まれるデータを除くデータにレンダリング処理を施すことで、前記膨張領域を除いた領域を立体的に表わす３次元画像データを生成することを特徴とする請求項２に記載の医用画像処理装置。
【請求項４】
前記画像生成面設定手段は、前記画像生成面の角度の指定を受けて、前記指定された角度に従って前記軸の周りに前記画像生成面を回転させて、前記画像生成面に代わる新たな画像生成面を設定し、
前記第１画像生成手段は、前記新たな画像生成面に従って新たな３次元画像データを生成し、
前記第２画像生成手段は、前記新たな画像生成面における新たな２次元画像データを生成し、
前記表示制御手段は、前記新たな３次元画像データと前記新たな２次元画像データとを合成することで新たな合成画像データを生成して、前記新たな合成画像データに基づく合成画像を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の医用画像処理装置。
【請求項５】
前記画像生成面設定手段は、前記画像生成面と、前記軸を含み前記画像生成面に交差する第２画像生成面とを設定し、
前記第１画像生成手段は、前記画像生成面に従って第１の３次元画像データを生成し、前記第２画像生成面に従って第２の３次元画像データを生成し、
前記第２画像生成手段は、前記画像生成面における第１の２次元画像データを生成し、前記第２画像生成面における第２の２次元画像データを生成し、
前記表示制御手段は、前記第１の３次元画像データと前記第１の２次元画像データとを合成することで第１合成画像データを生成し、前記第２の３次元画像データと前記第２の２次元画像データとを合成することで第２合成画像データを生成し、前記第１合成画像データに基づく第１合成画像と前記第２合成画像データに基づく第２合成画像とを前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の医用画像処理装置。
【請求項６】
前記画像生成面設定手段は、前記軸を含み前記画像生成面に直交する面を前記第２画像生成面に設定することを特徴とする請求項５に記載の医用画像処理装置。
【請求項７】
前記画像生成面設定手段は、前記表示手段に表示されている前記合成画像上の任意の点の指定を受けて、前記指定された点を通り、前記画像生成面に直交する直線を求め、前記直線と前記心腔領域の境界との交点を求め、前記交点と前記軸とを含む面を前記画像生成面に代わる新たな画像生成面として設定し、
前記第１画像生成手段は、前記新たな画像生成面に従って新たな３次元画像データを生成し、
前記第２画像生成手段は、前記新たな画像生成面における新たな２次元画像データを生成し、
前記表示制御手段は、前記新たな３次元画像データと前記新たな２次元画像データとを合成することで新たな合成画像データを生成して、前記新たな合成画像データに基づく合成画像を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の医用画像処理装置。
【請求項８】
前記画像生成面設定手段は、前記新たな画像生成面と、前記軸を含み前記新たな画像生成面に直交する別の画像生成面とを設定し、
前記第１画像生成手段は、前記新たな画像生成面に従って前記新たな３次元画像データを生成し、前記別の画像生成面に従って別の３次元画像データを生成し、
前記第２画像生成手段は、前記新たな画像生成面における新たな２次元画像データを生成し、前記別の画像生成面における別の２次元画像データを生成し、
前記表示制御手段は、前記新たな３次元画像データと前記新たな２次元画像データとを合成することで前記新たな合成画像データを生成し、前記別の３次元画像データと前記別の２次元画像データとを合成することで別の合成画像データを生成し、前記新たな合成画像データに基づく合成画像と、前記別の合成画像データに基づく別の合成画像とを前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項７に記載の医用画像処理装置。
【請求項９】
前記第１画像生成手段は、前記画像生成面に直交する第１の視線方向と、前記第１の視線方向とは向きが反対となる第２の視線方向とを設定し、前記ボリュームデータのうち前記心腔領域に含まれるデータを除くデータに、前記第１の視線方向に従ってレンダリング処理を施すことで第１の３次元画像データを生成し、前記ボリュームデータのうち前記心腔領域に含まれるデータを除くデータに、前記第２の視線方向に従ってレンダリング処理を施すことで第２の３次元画像データを生成し、
前記表示制御手段は、前記第１の３次元画像データと前記２次元画像データとを合成することで第１合成画像データを生成し、前記第２の３次元画像データと前記２次元画像データとを合成することで第２合成画像データを生成し、前記第１合成画像データに基づく第１合成画像と、前記第２合成画像データに基づく第２合成画像とを前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の医用画像処理装置。
【請求項１０】
前記ボリュームデータに基づいて、前記心腔領域の表面を立体的に表わす３次元画像データを生成し、前記画像生成面を枠状に表わす画像データを生成し、前記心腔領域を表す３次元画像データと前記画像生成面を表す画像データとを合成することで心腔画像データを生成する画像生成手段を更に有し、
前記表示制御手段は、前記心腔画像データに基づく心腔画像を更に前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の医用画像処理装置。
【請求項１１】
被検体の心臓を撮影対象にして、前記被検体に超音波を送信し、前記被検体からの反射波に基づいて、前記被検体の心臓を表すボリュームデータを取得する画像取得手段と、
前記ボリュームデータに表わされている心腔領域の位置を特定する心腔領域特定手段と、
前記心腔領域と交差する軸を設定する軸設定手段と、
前記ボリュームデータに対して、前記軸を含む画像生成面を設定する画像生成面設定手段と、
前記ボリュームデータに基づいて、前記心腔領域の境界であって、前記画像生成面によって分けられた前記心腔領域の一方の領域の境界を立体的に表わす３次元画像データを生成する第１画像生成手段と、
前記ボリュームデータのうち、前記心腔領域に含まれるデータを除くデータに基づいて、前記画像生成面における領域を２次元的に表わす２次元画像データを生成する第２画像生成手段と、
前記３次元画像データと前記２次元画像データとを合成することで合成画像データを生成して、前記合成画像データに基づく合成画像を表示手段に表示させる表示制御手段と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１２】
コンピュータに、
心臓を表すボリュームデータを受けて、前記ボリュームデータに表わされている心腔領域の位置を特定する心腔領域特定機能と、
前記心腔領域と交差する軸を設定する軸設定機能と、
前記ボリュームデータに対して、前記軸を含む画像生成面を設定する画像生成面設定機能と、
前記ボリュームデータに基づいて、前記心腔領域の境界であって、前記画像生成面によって分けられた前記心腔領域の一方の領域の境界を立体的に表わす３次元画像データを生成する第１画像生成機能と、
前記ボリュームデータのうち、前記心腔領域に含まれるデータを除くデータに基づいて、前記画像生成面における領域を２次元的に表わす２次元画像データを生成する第２画像生成機能と、
前記３次元画像データと前記２次元画像データとを合成することで合成画像データを生成して、前記合成画像データに基づく合成画像を表示装置に表示させる表示制御機能と、
を実行させるための医用画像処理プログラム。
【請求項１】
心臓を表すボリュームデータを受けて、前記ボリュームデータに表わされている心腔領域の位置を特定する心腔領域特定手段と、
前記心腔領域と交差する軸を設定する軸設定手段と、
前記ボリュームデータに対して、前記軸を含む画像生成面を設定する画像生成面設定手段と、
前記ボリュームデータに基づいて、前記心腔領域の境界であって、前記画像生成面によって分けられた前記心腔領域の一方の領域の境界を立体的に表わす３次元画像データを生成する第１画像生成手段と、
前記ボリュームデータのうち、前記心腔領域に含まれるデータを除くデータに基づいて、前記画像生成面における領域を２次元的に表わす２次元画像データを生成する第２画像生成手段と、
前記３次元画像データと前記２次元画像データとを合成することで合成画像データを生成して、前記合成画像データに基づく合成画像を表示手段に表示させる表示制御手段と、
を有することを特徴とする医用画像処理装置。
【請求項２】
前記第１画像生成手段は、前記画像生成面に直交する方向を視線方向として、前記ボリュームデータのうち前記心腔領域に含まれるデータを除くデータにレンダリング処理を施すことで、前記心腔領域を除いて、前記一方の領域の境界を立体的に表わす前記３次元画像データを生成することを特徴とする請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項３】
前記第１画像生成手段は、さらに、前記ボリュームデータのうち、前記心腔領域よりも大きい膨張領域に含まれるデータを除くデータにレンダリング処理を施すことで、前記膨張領域を除いた領域を立体的に表わす３次元画像データを生成することを特徴とする請求項２に記載の医用画像処理装置。
【請求項４】
前記画像生成面設定手段は、前記画像生成面の角度の指定を受けて、前記指定された角度に従って前記軸の周りに前記画像生成面を回転させて、前記画像生成面に代わる新たな画像生成面を設定し、
前記第１画像生成手段は、前記新たな画像生成面に従って新たな３次元画像データを生成し、
前記第２画像生成手段は、前記新たな画像生成面における新たな２次元画像データを生成し、
前記表示制御手段は、前記新たな３次元画像データと前記新たな２次元画像データとを合成することで新たな合成画像データを生成して、前記新たな合成画像データに基づく合成画像を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の医用画像処理装置。
【請求項５】
前記画像生成面設定手段は、前記画像生成面と、前記軸を含み前記画像生成面に交差する第２画像生成面とを設定し、
前記第１画像生成手段は、前記画像生成面に従って第１の３次元画像データを生成し、前記第２画像生成面に従って第２の３次元画像データを生成し、
前記第２画像生成手段は、前記画像生成面における第１の２次元画像データを生成し、前記第２画像生成面における第２の２次元画像データを生成し、
前記表示制御手段は、前記第１の３次元画像データと前記第１の２次元画像データとを合成することで第１合成画像データを生成し、前記第２の３次元画像データと前記第２の２次元画像データとを合成することで第２合成画像データを生成し、前記第１合成画像データに基づく第１合成画像と前記第２合成画像データに基づく第２合成画像とを前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の医用画像処理装置。
【請求項６】
前記画像生成面設定手段は、前記軸を含み前記画像生成面に直交する面を前記第２画像生成面に設定することを特徴とする請求項５に記載の医用画像処理装置。
【請求項７】
前記画像生成面設定手段は、前記表示手段に表示されている前記合成画像上の任意の点の指定を受けて、前記指定された点を通り、前記画像生成面に直交する直線を求め、前記直線と前記心腔領域の境界との交点を求め、前記交点と前記軸とを含む面を前記画像生成面に代わる新たな画像生成面として設定し、
前記第１画像生成手段は、前記新たな画像生成面に従って新たな３次元画像データを生成し、
前記第２画像生成手段は、前記新たな画像生成面における新たな２次元画像データを生成し、
前記表示制御手段は、前記新たな３次元画像データと前記新たな２次元画像データとを合成することで新たな合成画像データを生成して、前記新たな合成画像データに基づく合成画像を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の医用画像処理装置。
【請求項８】
前記画像生成面設定手段は、前記新たな画像生成面と、前記軸を含み前記新たな画像生成面に直交する別の画像生成面とを設定し、
前記第１画像生成手段は、前記新たな画像生成面に従って前記新たな３次元画像データを生成し、前記別の画像生成面に従って別の３次元画像データを生成し、
前記第２画像生成手段は、前記新たな画像生成面における新たな２次元画像データを生成し、前記別の画像生成面における別の２次元画像データを生成し、
前記表示制御手段は、前記新たな３次元画像データと前記新たな２次元画像データとを合成することで前記新たな合成画像データを生成し、前記別の３次元画像データと前記別の２次元画像データとを合成することで別の合成画像データを生成し、前記新たな合成画像データに基づく合成画像と、前記別の合成画像データに基づく別の合成画像とを前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項７に記載の医用画像処理装置。
【請求項９】
前記第１画像生成手段は、前記画像生成面に直交する第１の視線方向と、前記第１の視線方向とは向きが反対となる第２の視線方向とを設定し、前記ボリュームデータのうち前記心腔領域に含まれるデータを除くデータに、前記第１の視線方向に従ってレンダリング処理を施すことで第１の３次元画像データを生成し、前記ボリュームデータのうち前記心腔領域に含まれるデータを除くデータに、前記第２の視線方向に従ってレンダリング処理を施すことで第２の３次元画像データを生成し、
前記表示制御手段は、前記第１の３次元画像データと前記２次元画像データとを合成することで第１合成画像データを生成し、前記第２の３次元画像データと前記２次元画像データとを合成することで第２合成画像データを生成し、前記第１合成画像データに基づく第１合成画像と、前記第２合成画像データに基づく第２合成画像とを前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の医用画像処理装置。
【請求項１０】
前記ボリュームデータに基づいて、前記心腔領域の表面を立体的に表わす３次元画像データを生成し、前記画像生成面を枠状に表わす画像データを生成し、前記心腔領域を表す３次元画像データと前記画像生成面を表す画像データとを合成することで心腔画像データを生成する画像生成手段を更に有し、
前記表示制御手段は、前記心腔画像データに基づく心腔画像を更に前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の医用画像処理装置。
【請求項１１】
被検体の心臓を撮影対象にして、前記被検体に超音波を送信し、前記被検体からの反射波に基づいて、前記被検体の心臓を表すボリュームデータを取得する画像取得手段と、
前記ボリュームデータに表わされている心腔領域の位置を特定する心腔領域特定手段と、
前記心腔領域と交差する軸を設定する軸設定手段と、
前記ボリュームデータに対して、前記軸を含む画像生成面を設定する画像生成面設定手段と、
前記ボリュームデータに基づいて、前記心腔領域の境界であって、前記画像生成面によって分けられた前記心腔領域の一方の領域の境界を立体的に表わす３次元画像データを生成する第１画像生成手段と、
前記ボリュームデータのうち、前記心腔領域に含まれるデータを除くデータに基づいて、前記画像生成面における領域を２次元的に表わす２次元画像データを生成する第２画像生成手段と、
前記３次元画像データと前記２次元画像データとを合成することで合成画像データを生成して、前記合成画像データに基づく合成画像を表示手段に表示させる表示制御手段と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１２】
コンピュータに、
心臓を表すボリュームデータを受けて、前記ボリュームデータに表わされている心腔領域の位置を特定する心腔領域特定機能と、
前記心腔領域と交差する軸を設定する軸設定機能と、
前記ボリュームデータに対して、前記軸を含む画像生成面を設定する画像生成面設定機能と、
前記ボリュームデータに基づいて、前記心腔領域の境界であって、前記画像生成面によって分けられた前記心腔領域の一方の領域の境界を立体的に表わす３次元画像データを生成する第１画像生成機能と、
前記ボリュームデータのうち、前記心腔領域に含まれるデータを除くデータに基づいて、前記画像生成面における領域を２次元的に表わす２次元画像データを生成する第２画像生成機能と、
前記３次元画像データと前記２次元画像データとを合成することで合成画像データを生成して、前記合成画像データに基づく合成画像を表示装置に表示させる表示制御機能と、
を実行させるための医用画像処理プログラム。
【図１】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図４】
【図１０】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図４】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−４２１９０（Ｐ２０１０−４２１９０Ａ）
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０９６６４（Ｐ２００８−２０９６６４）
【出願日】平成２０年８月１８日（２００８．８．１８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【出願人】（５９４１６４５３１）東芝医用システムエンジニアリング株式会社 (892)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月１８日（２００８．８．１８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【出願人】（５９４１６４５３１）東芝医用システムエンジニアリング株式会社 (892)
【Ｆターム（参考）】
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