超音波診断装置及び画像処理装置
【課題】管腔内を簡便に観察することができる超音波診断装置及び画像処理装置を提供すること。
【解決手段】実施の形態の超音波診断装置は、トレースライン設定部と、カーブドＭＰＲ画像生成部と、制御部とを備える。トレースライン設定部は、超音波プローブから送信される送信信号を被検体に３次元的に走査することで収集された３次元画像データに含まれる管腔に芯線を設定する。カーブドＭＰＲ画像生成部は、トレースライン設定部によって設定された芯線を含む断面の２次元画像を、３次元画像データから当該芯線に沿って生成する。制御部は、カーブドＭＰＲ画像生成部によって生成された２次元画像を所定の表示部にて表示させる。
【解決手段】実施の形態の超音波診断装置は、トレースライン設定部と、カーブドＭＰＲ画像生成部と、制御部とを備える。トレースライン設定部は、超音波プローブから送信される送信信号を被検体に３次元的に走査することで収集された３次元画像データに含まれる管腔に芯線を設定する。カーブドＭＰＲ画像生成部は、トレースライン設定部によって設定された芯線を含む断面の２次元画像を、３次元画像データから当該芯線に沿って生成する。制御部は、カーブドＭＰＲ画像生成部によって生成された２次元画像を所定の表示部にて表示させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、超音波診断装置及び画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超音波診断装置は、Ｘ線診断装置やＸ線コンピュータ断層撮影装置などの他の医用画像診断装置に比べ、簡便な操作性、被爆のおそれがない非侵襲性などの利点を備えた装置として、今日の医療において、心臓、肝臓、腎臓、乳腺など、様々な生体組織の検査や診断に利用されている。
【０００３】
近年、超音波診断装置においては、２Ｄアレイプローブ（two dimensional array probe）や、メカニカル４Ｄプローブ（mechanical four dimensional probe）を用いて３次元データ（ボリュームデータ）を収集し、収集したボリュームデータを用いて消化管や血管などの管腔内の観察が行われている。例えば、収集したボリュームデータから管腔が描出された直交３断面のＭＰＲ（Multi Planar Reconstruction）画像を生成して表示させたり、輝度値を白黒反転させるcavityモードにより管腔を立体表示させたりすることで、管腔内の観察が行われる。しかしながら、上述した従来の技術では、管腔内を簡便に観察することが困難となる場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２００８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、管腔内を簡便に観察することができる超音波診断装置及び画像処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施の形態の超音波診断装置は、設定手段と、生成手段と、表示制御手段とを備える。設定手段は、超音波プローブから送信される送信信号を被検体に３次元的に走査することで収集された３次元画像データに含まれる管腔に芯線を設定する。生成手段は、前記設定手段によって設定された芯線を含む断面の２次元画像を、前記３次元画像データから当該芯線に沿って生成する。表示制御手段は、前記生成手段によって生成された２次元画像を所定の表示部にて表示させる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の全体構成を説明するための図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る画像生成部の概要を説明するための図である。
【図３】図３は、従来技術における課題を説明するための図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る画像生成部の構成の一例を示す図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係るトレースライン設定部による処理の一例を説明するための図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係るカーブドＭＰＲ画像生成部による第１の処理を説明するための図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係るカーブドＭＰＲ画像生成部による第２の処理を説明するための図である。
【図８Ａ】図８Ａは、第１の実施形態に係る仮想内視鏡画像生成部による処理の一例を説明するための図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、第１の実施形態に係る仮想内視鏡画像生成部によって生成された仮想内視鏡画像の従来の表示例を示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、第１の実施形態に係る制御部によるカーブドＭＰＲ画像の第１の表示例を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、第１の実施形態に係る制御部によるカーブドＭＰＲ画像の第２の表示例を示す図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態に係る超音波診断装置による処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、第２の実施形態に係る画像生成部の構成の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、第２の実施形態に係る連結ボリュームデータ生成部による処理の一例を説明するための図である。
【図１３】図１３は、第２の実施形態に係るカーブドＭＰＲ画像生成部による処理の一例を説明するための図である。
【図１４】図１４は、第２の実施形態に係る超音波診断装置による処理の手順を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、第３の実施形態に係る第１の表示例を示す図である。
【図１６】図１６は、第３の実施形態に係る第２の表示例を示す図である。
【図１７】図１７は、第３の実施形態に係る第３の表示例を示す図である。
【図１８】図１８は、第３の実施形態に係るカーブドＭＰＲ画像生成の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１の実施形態）
まず、本実施形態に係る超音波診断装置の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る超音波診断装置１００の構成を説明するための図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００は、超音波プローブ１と、モニタ２と、入力装置３と、装置本体１０とを有する。また、装置本体１０は、ネットワーク２００を介して外部装置４と接続される。
【０００９】
超音波プローブ１は、複数の圧電振動子を有し、これら複数の圧電振動子は、後述する装置本体１０が有する送受信部１１から供給される駆動信号に基づき超音波を発生する。また、超音波プローブ１は、被検体Ｐからの反射波を受信して電気信号に変換する。また、超音波プローブ１は、圧電振動子に設けられる整合層と、圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材などを有する。なお、超音波プローブ１は、装置本体１０と着脱自在に接続される。
【００１０】
超音波プローブ１から被検体Ｐに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体Ｐの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号として超音波プローブ１が有する複数の圧電振動子にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、送信された超音波パルスが、移動している血流や心臓壁などの表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。
【００１１】
ここで、本実施形態に係る超音波プローブ１は、超音波により被検体Ｐを２次元で走査するとともに、被検体Ｐを３次元で走査することが可能な超音波プローブである。具体的には、本実施形態に係る超音波プローブ１は、被検体Ｐを２次元で走査する複数の超音波振動子を所定の角度（揺動角度）で揺動させることで、被検体Ｐを３次元で走査するメカニカルスキャンプローブである。
【００１２】
なお、本実施形態は、超音波プローブ１が、複数の超音波振動子がマトリックス状に配置されることで、被検体Ｐを３次元で超音波走査することが可能な２次元超音波プローブである場合であっても適用可能である。２次元超音波プローブは、超音波を集束して送信することで、被検体Ｐを２次元で走査することが可能である。
【００１３】
入力装置３は、図１に示すように、トラックボール３ａ、スイッチ３ｂ、ボタン３ｃ、タッチコマンドスクリーン３ｄなどを有し、後述するインターフェース部１８を介して装置本体１０と接続される。入力装置３は、超音波診断装置の操作者からの各種設定要求を受け付け、装置本体１０に対して受け付けた各種設定要求を転送する。
【００１４】
例えば、本実施形態に係る入力装置３は、観察者が観察を所望する管腔を設定するための管腔内の始点や終点の設定などに関する指示を操作者から受け付ける。なお、管腔内の始点や終点の設定の際に操作者が入力装置３を用いて入力する各種指示内容については、後に詳述する。
【００１５】
モニタ２は、超音波診断装置の操作者が入力装置３を用いて各種設定要求を入力するためのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示したり、装置本体１０において生成された超音波画像などを表示したりする。例えば、モニタ２は、後述する画像生成部１４の処理によって生成されたカーブドＭＰＲ（Curved Multi Planar Reconstructions）画像を表示する。なお、カーブドＭＰＲ画像については、後に詳述する。
【００１６】
外部装置４は、後述するインターフェース部１８を介して装置本体１０と接続される装置である。例えば、外部装置４は、各種の医用画像のデータを管理するシステムであるＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）のデータベースや、医用画像が添付された電子カルテを管理する電子カルテシステムのデータベースなどである。あるいは、外部装置４は、例えば、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置など、本実施形態に係る超音波診断装置以外の各種医用画像診断装置である。
【００１７】
すなわち、本実施形態に係る装置本体１０は、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）に則った画像フォーマットに統一された各種医用画像を、インターフェース部１８を介して外部装置４から取得することができる。具体的には、本実施形態に係る装置本体１０は、インターフェース部１８を介して、自装置で生成されたCurved ＭＰＲ画像の比較対象となる医用画像を、インターフェース部１８を介して外部装置４から取得することができる。
【００１８】
装置本体１０は、超音波プローブ１が受信した反射波に基づいて超音波画像を生成する装置である。具体的には、本実施形態に係る装置本体１０は、超音波プローブ１が受信した３次元の反射波データに基づいて３次元超音波画像（ボリュームデータ）を生成可能な装置である。装置本体１０は、図１に示すように、送受信部１１と、Ｂモード処理部１２と、ドプラ処理部１３と、画像生成部１４と、画像メモリ１５と、内部記憶部１６と、制御部１７と、インターフェース部１８とを有する。
【００１９】
送受信部１１は、トリガ発生回路、遅延回路およびパルサ回路などを有し、超音波プローブ１に駆動信号を供給する。パルサ回路は、所定のレート周波数で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。また、遅延回路は、超音波プローブ１から発生される超音波をビーム状に集束して送信指向性を決定するために必要な圧電振動子ごとの遅延時間を、パルサ回路が発生する各レートパルスに対し与える。また、トリガ発生回路は、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ１に駆動信号（駆動パルス）を印加する。すなわち、遅延回路は、各レートパルスに対し与える遅延時間を変化させることで、圧電振動子面からの送信方向を任意に調整する。
【００２０】
なお、送受信部１１は、後述する制御部１７の指示に基づいて、所定のスキャンシーケンスを実行するために、送信周波数、送信駆動電圧などを瞬時に変更可能な機能を有している。特に、送信駆動電圧の変更は、瞬間にその値を切り替え可能なリニアアンプ型の発信回路、または、複数の電源ユニットを電気的に切り替える機構によって実現される。
【００２１】
また、送受信部１１は、アンプ回路、Ａ／Ｄ変換器、加算器などを有し、超音波プローブ１が受信した反射波信号に対して各種処理を行なって反射波データを生成する。アンプ回路は、反射波信号をチャンネルごとに増幅してゲイン補正処理を行なう。Ａ／Ｄ変換器は、ゲイン補正された反射波信号をＡ／Ｄ変換し、デジタルデータに受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与える。加算器は、Ａ／Ｄ変換器によって処理された反射波信号の加算処理を行なって反射波データを生成する。加算器の加算処理により、反射波信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。
【００２２】
このように、送受信部１１は、超音波の送受信における送信指向性と受信指向性とを制御する。ここで、本実施形態に係る送受信部１１は、超音波プローブ１から被検体Ｐに対して３次元の超音波ビームを送信させ、超音波プローブ１が受信した３次元の反射波信号から３次元の反射波データを生成する。
【００２３】
Ｂモード処理部１２は、送受信部１１から反射波データを受信し、対数増幅、包絡線検波処理などを行なって、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ（Ｂモードデータ）を生成する。
【００２４】
ここで、Ｂモード処理部１２は、検波周波数を変化させることで、映像化する周波数帯域を変えることができる。また、Ｂモード処理部１２は、一つの反射波データに対して、二つの検波周波数による検波処理を並列して行うことができる。
【００２５】
このＢモード処理部１２の機能を用いることにより、コントラストハーモニックイメージング（ＣＨＩ：Contrast Harmonic Imaging）において、造影剤が注入された被検体Ｐの反射波データから、造影剤（微小気泡、バブル）を反射源とする反射波データ（高調波データ又は分周波データ）と、被検体Ｐ内の組織を反射源とする反射波データ（基本波データ）とを分離することができる。すなわち、Ｂモード処理部１２は、組織画像を生成するためのＢモードデータとともに、造影画像を生成するためのＢモードデータを生成することができる。
【００２６】
また、このＢモード処理部１２の機能を用いることにより、ティッシュハーモニックイメージング（ＴＨＩ：Tissue Harmonic Imaging）において、被検体Ｐの反射波データから、高調波データ又は分周波データを分離することで、ノイズ成分を除去した組織画像を生成するためのＢモードデータを生成することができる。
【００２７】
ドプラ処理部１３は、送受信部１１から受信した反射波データから速度情報を周波数解析し、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、平均速度、分散、パワーなどの移動体情報を多点について抽出したデータ（ドプラデータ）を生成する。
【００２８】
なお、本実施形態に係るＢモード処理部１２およびドプラ処理部１３は、２次元の反射波データおよび３次元の反射波データの両方について処理可能である。すなわち、本実施形態に係るＢモード処理部１２は、３次元の反射波データから３次元のＢモードデータを生成することができる。具体的には、本実施形態に係るＢモード処理部１２は、通常のＢモード撮影時や、コントラストハーモニックイメージング、ティッシュハーモニックイメージングにおいて、３次元のＢモードデータを生成することができる。また、本実施形態に係るドプラ処理部１３は、３次元の反射波データから３次元のドプラデータを生成することができる。
【００２９】
画像生成部１４は、Ｂモード処理部１２及びドプラ処理部１３が生成したデータから超音波画像を生成する。すなわち、画像生成部１４は、Ｂモード処理部１２が生成したＢモードデータから反射波の強度を輝度にて表したＢモード画像を生成する。具体的には、画像生成部１４は、Ｂモード処理部１２が生成した３次元のＢモードデータから、３次元のＢモード画像を生成する。
【００３０】
また、画像生成部１４は、ドプラ処理部１３が生成したドプラデータから移動体情報を表す平均速度画像、分散画像、パワー画像、又は、これらの組み合わせ画像としてのカラードプラ画像を生成する。具体的には、画像生成部１４は、ドプラ処理部１３が生成した３次元のドプラデータから、３次元のカラードプラ画像を生成する。
【００３１】
なお、以下では、画像生成部１４が生成した３次元のＢモード画像及び３次元のカラードプラ画像をまとめて「ボリュームデータ」と記載する。
【００３２】
また、画像生成部１４は、生成したボリュームデータをモニタ２にて表示するための各種画像を生成することができる。具体的には、画像生成部１４は、ボリュームデータからＭＰＲ画像やレンダリング画像を生成することができる。図２は、第１の実施形態に係る画像生成部の概要を説明するための図である。
【００３３】
すなわち、図２に示すように、超音波プローブ１により被検体Ｐの撮影部位に対して超音波の３次元走査が行なわれることで、送受信部１１は、ボリュームデータを生成する。そして、画像生成部１４は、ボリュームデータをモニタ２に表示するための画像として、例えば、操作者からの指示により、図２に示すように、直交３断面におけるＭＰＲ画像や、超音波プローブ１の被検体Ｐに対する接触面を視点とした場合のレンダリング画像や、任意の場所を視点とした場合のレンダリング画像を生成する。なお、本実施形態に係る画像生成部１４は、自装置以外で生成されたボリュームデータについても、ＭＰＲ画像及びレンダリング画像の生成処理を行なうことができる。
【００３４】
また、画像生成部１４は、ボリュームデータに含まれる管腔を描出したカーブドＭＰＲ画像などを生成する。画像生成部１４によるカーブドＭＰＲ画像の生成処理については、後に詳述する。
【００３５】
なお、画像生成部１４は、超音波画像に、種々のパラメータの文字情報、目盛り、ボディーマークなどを合成した合成画像を生成することもできる。
【００３６】
図１に戻って、画像メモリ１５は、画像生成部１４が生成した超音波画像を記憶するメモリである。また、画像メモリ１５は、Ｂモード処理部１２やドプラ処理部１３が生成したデータを記憶することも可能である。
【００３７】
内部記憶部１６は、超音波送受信、画像処理及び表示処理を行なうための制御プログラムや、診断情報（例えば、患者ＩＤ、医師の所見など）や、診断プロトコルや各種ボディーマークなどの各種データを記憶する。また、内部記憶部１６は、必要に応じて、画像メモリ１５が記憶する画像の保管などにも使用される。
【００３８】
さらに、内部記憶部１６は、外部装置４から転送された各種医用画像の保管にも使用される。具体的には、内部記憶部１６は、外部装置４から転送されたボリュームデータを記憶する。例えば、内部記憶部１６は、３次元のＸ線ＣＴ画像（以下、Ｘ線ＣＴボリュームデータと記載する）や、３次元のＭＲＩ画像（以下、ＭＲＩボリュームデータと記載する）、他の超音波診断装置にて生成されたボリュームデータを記憶する。また、内部記憶部１６が記憶するデータは、後述するインターフェース部１８を経由して、外部の周辺装置（外部装置４）へ転送することができる。
【００３９】
なお、本実施形態は、操作者が所望する画像データ（ボリュームデータ）がフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどの記憶媒体を介して、内部記憶部１６に格納される場合であっても適用可能である。また、本実施形態は、操作者が所望する画像データ（ボリュームデータ）を記憶する記憶装置が、内部記憶部１６以外に設置される場合であっても適用可能である。
【００４０】
制御部１７は、情報処理装置（計算機）としての機能を実現する制御プロセッサ（ＣＰＵ：Central Processing Unit）であり、超音波診断装置の処理全体を制御する。具体的には、制御部１７は、入力装置３を介して操作者から入力された各種設定要求や、内部記憶部１６から読込んだ各種制御プログラム及び各種データに基づき、送受信部１１、Ｂモード処理部１２、ドプラ処理部１３及び画像生成部１４の処理を制御する。また、制御部１７は、画像メモリ１５が記憶する超音波画像や、内部記憶部１６が記憶する各種画像、又は、画像生成部１４による処理を行なうためのＧＵＩ、画像生成部１４の処理結果などをモニタ２にて表示するように制御する。また、制御部１７は、操作者から入力装置３を介して受け付けたボリュームデータが外部装置４からネットワーク２００及びインターフェース部１８を介して内部記憶部１６に転送されるように、制御する。
【００４１】
インターフェース部１８は、入力装置３、ネットワーク２００及び外部装置４に対するインターフェースである。入力装置３が受け付けた操作者からの各種設定情報及び各種指示は、インターフェース部１８により、制御部１７に転送される。また、入力装置３が操作者から受け付けた画像データの転送要求は、インターフェース部１８により、ネットワーク２００を介して外部装置４に通知される。また、外部装置４が転送した画像データは、インターフェース部１８により、内部記憶部１６に格納される。
【００４２】
以上、第１の実施形態に係る超音波診断装置の全体構成について説明した。かかる構成のもと、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、以下、詳細に説明する画像生成部１４の処理により、管腔内を簡便に観察することができるように構成されている。
【００４３】
ここで、まず、従来技術において、管腔内を簡便に観察することが困難となる場合について説明する。図３は、従来技術における課題を説明するための図である。図３においては、モニタ２にて、管腔が描出された直交３断面のＭＰＲ画像と、輝度値を白黒反転させるcavityモードで表示させた指定方向からのレンダリング画像とを表示させた状態を示す。ここで、図３においては、左側の上下及び右側の上の画像が直交３断面のＭＰＲ画像を示し、右下の画像がcavityモードでのレンダリング画像を示す。
【００４４】
例えば、観察者は、図３に示す直交３断面のＭＰＲ画像をトラックボールによりスライス断面を並進させたり、回転させたりしながら、管腔内の性状などを観察する。この方法においては、例えば、腹部臓器のように管腔が分岐して３次元に複雑に走行する場合に、管腔をトレースすることが容易ではない。また、cavityモードでのレンダリング画像においては、管腔の形状については把握することができるが、管腔内の病変部位について、壁や壁の内側の観察が困難である。
【００４５】
例えば、管腔より発生して、壁内に浸潤する胆管癌や乳癌などの病変部位は、管腔形状や内腔面のみならず、壁内部の性状の観察が重要であるが、上述した従来技術では、管腔内の観察が容易ではなく、管腔内を簡便に観察することが困難である。
【００４６】
そこで、本実施形態では、以下に詳細に記載する画像生成部１４の処理により、管腔のカーブドＭＰＲを生成して、観察者に対して表示することにより、管腔内を簡便に観察することを可能にする。
【００４７】
図４は、第１の実施形態に係る画像生成部１４の構成の一例を示す図である。図４に示すように、画像生成部１４は、トレースライン（trace line）設定部１４１と、カーブド（curved）ＭＰＲ画像生成部１４２と、仮想内視鏡画像生成部１４３とを有する。
【００４８】
トレースライン設定部１４１は、超音波プローブ１から送信される送信信号を被検体に３次元的に走査することで収集された３次元画像データに含まれる管腔に芯線を設定する。具体的には、トレースライン設定部１４１は、画像メモリ１５或いは内部記憶部１６によって記憶されたボリュームデータを読み出し、ボリュームデータに含まれる管腔を抽出し、抽出した管腔に芯線（以下、トレースラインと記す）を設定する。図５は、第１の実施形態に係るトレースライン設定部１４１による処理の一例を説明するための図である。
【００４９】
ここで、まず、トレースライン設定部１４１の処理を行なうために、観察者は、入力装置３を介して、処理対象となるボリュームデータを指定し、更に、直交３断面（Ａ面、Ｂ面、Ｃ面）のＭＰＲ画像の表示要求を行なう。表示要求を入力装置３から通知された制御部１７は、画像生成部１４に対して、操作者が指定したボリュームデータから直交３断面のＭＰＲ画像を生成するように制御する。そして、モニタ２は、制御部１７の制御により、画像生成部１４が生成した直交３断面のＭＰＲ画像を表示する。
【００５０】
観察者は、モニタ２に表示されたＭＰＲ画像に描出された管腔に、トレースライン設定部１４１がトレースラインを設定するための始点を入力装置３が有する描画機能を用いて設定する。制御部１７は、入力装置３が受け付けた始点のボリュームデータにおける位置情報を取得し、取得した始点の位置情報をトレースライン設定部１４１に通知する。
【００５１】
トレースライン設定部１４１は、始点におけるボリュームデータの輝度を取得し、取得した輝度に対して所定の閾値の範囲内となる輝度を有するボクセル（ｖｏｘｅｌ）を順次特定する。これにより、トレースライン設定部１４１は、例えば、図５に示すように、ボリュームデータＤ１に含まれる管腔領域３００を抽出する。すなわち、トレースライン設定部１４１は、モルフォロジー演算（Dilation, Erosion, Opening, Closing）を行なうことで、管腔領域を抽出する。そして、トレースライン設定部１４１は、図５に示すように、管腔領域３００にトレースライン３０１を設定する。例えば、トレースライン設定部１４１は、管腔領域３００を細線化処理することでトレースライン３０１を設定する。換言すると、トレースライン設定部１４１は、トレースライン３０１のボリュームデータにおける位置情報を、管腔領域３００のトレースライン情報として設定する。
【００５２】
なお、トレースライン設定部１４１は、管腔領域が分岐している場合、予め設定された選択条件に基づいて、トレースラインの設定方向を選択することができる。例えば、分岐する管腔領域において、分岐点を操作者が設定したとする。かかる場合には、トレースライン設定部１４１は、２方向に分岐する管腔領域を抽出する。そして、トレースライン設定部１４１は、トレースラインとして、分岐点で２つに別れる２本のトレースラインを設定することができる。
【００５３】
ここで、選択条件として、「トレースラインの設定方向：長さ優先」が設定されている場合には、トレースライン設定部１４１は、２本のトレースラインの長さを比較して、より長いトレースラインを設定できる方向のトレースラインを設定する。或いは、選択条件として、「トレースラインの設定方向：管腔の太さ優先」が設定されている場合には、トレースライン設定部１４１は、２方向に分岐する２つの管腔のうち、管腔の太い方向のトレースラインを設定する。
【００５４】
なお、上述したトレースライン設定部１４１の処理は、操作者により手動で実行される場合であっても良い。また、本実施形態は、管腔領域が分岐している場合に、操作者がトレースラインの設定方向を指定する場合であっても良い。例えば、観察者は、モニタ２にて表示させた分岐点付近の断面画像上で、所望する方向にカーソルを移動させることでトレースラインの設定方向を指定する。
【００５５】
図４に戻って、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、トレースライン設定部１４１によって設定されたトレースラインを含む断面の２次元画像を、３次元画像データから当該芯線に沿って生成する。具体的には、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、トレースライン設定部１４１によって設定されたトレースラインの位置情報に基づいて、ボリュームデータにおけるトレースラインを含む任意のスライス断面のＭＰＲ画像を生成する。例えば、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、トレースラインにおける任意の始点から終点までを含む断面の２次元画像を、ボリュームデータから生成する。
【００５６】
図６は、第１の実施形態に係るカーブドＭＰＲ画像生成部１４２による第１の処理を説明するための図である。図６においては、図５に示すトレースライン設定部１４１によるトレースラインの設定処理の後の処理について示す。例えば、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、図６に示すように、トレースライン３０１上のａ−ｂ間のラインでスライスした断面のＭＰＲ画像を生成する。そして、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、トレースライン３０１に沿って徐々に移動しながら、トレースライン３０１上の任意の区間のラインごとにスライスしたＭＰＲ画像を複数生成する。すなわち、管腔画像生成部１４２は、管腔領域３００の全域に渡って、管腔の略中心位置を通過する断面を含むＭＰＲ画像を生成する。ここで、任意の区間としては、例えば、トレースライン３０１がほぼ直線となっている区間などである。
【００５７】
そして、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、生成した複数のＭＰＲ画像それぞれから管腔を含む任意の領域を抽出し、抽出した任意の領域それぞれをトレースラインに沿って合成したカーブドＭＰＲ画像を生成する。具体的には、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、複数のＭＰＲ画像それぞれから管腔の略中心位置を通過する断面領域を抽出し、抽出した断面領域をトレースラインの位置情報に基づいて合成したカーブドＭＰＲ画像を生成する。
【００５８】
図７は、第１の実施形態に係るカーブドＭＰＲ画像生成部１４２による第２の処理を説明するための図である。図７においては、図６に示すＭＰＲ画像の生成処理の後の処理について示す。例えば、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、図７に示すように、生成した複数のＭＰＲ画像から矢印３０２で示す幅の断面領域をそれぞれ抽出する。なお、矢印３０２で示す幅は、観察者によって任意に設定することができる。例えば、矢印３０２で示す幅は、ＭＰＲ画像を生成する際に用いた任意の区間、或いは、観察者が所望する任意の長さに設定される。
【００５９】
そして、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、図７に示すように、複数の管腔画像からそれぞれ抽出した断面領域をトレースラインの位置情報に基づいて合成したカーブドＭＰＲ画像を生成する。すなわち、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、図７に示すように、管腔領域の全域の断面が描出されたカーブドＭＰＲ画像を生成する。そして、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、生成したカーブドＭＰＲ画像を画像メモリ１５に格納する。
【００６０】
図４に戻って、仮想内視鏡画像生成部１４３は、トレースライン設定部１４１によって設定されたトレースラインに沿って、任意の視点及び視線方向からの仮想内視鏡画像を生成する。具体的には、仮想内視鏡画像生成部１４３は、トレースラインの軌道に沿って、任意の方向に、一定の距離間隔及び一定の時間間隔で視点を移動させ、各視線方向から管腔内を投影した仮想内視鏡画像を、ボリュームデータを用いて生成する。図８Ａは、第１の実施形態に係る仮想内視鏡画像生成部１４３による処理の一例を説明するための図である。
【００６１】
ここで、まず、仮想内視鏡画像生成部１４３が処理を行うために、観察者によって視点及び視線方向が設定される。例えば、図８Ａの上側の図の矢印３０３に示すように、モニタ２にて表示されたＭＰＲ画像に描出された管腔に、観察者によって視点及び視線方向が設定される。仮想内視鏡画像生成部１４３は、図８Ａの下側の図に示すように、トレースライン３０１上の視点３０４から視線方向３０５に、管腔内を投影した仮想内視鏡画像を生成する。このとき、仮想内視鏡画像生成部１４３は、図８Ａの下側の図に示すように、視線方向３０５を中心とする視野角であるＦＯＶ（Field Of View）角にて定まる近平面３０６及び遠平面３０７の範囲に向けて視点３０４から放射状に透視投影する。そして、仮想内視鏡画像生成部１４３は、一定の距離間隔及び一定の時間間隔で視点を移動させながら、各視線方向から管腔内を投影した仮想内視鏡画像をそれぞれ生成し、生成した仮想内視鏡画像を画像メモリ１５に格納する。
【００６２】
図８Ｂは、第１の実施形態に係る仮想内視鏡画像生成部１４３によって生成された仮想内視鏡画像の従来の表示例を示す図である。図８Ｂにおいては、仮想内視鏡画像を右下に示し、左側の上下及び右上に、視点位置における直交３断面のＭＰＲ画像を示す。また、図８Ｂにおいては、制御部１７が、画像メモリ１５から仮想内視鏡画像を読み出し、読み出した仮想内視鏡画像をモニタ２にて表示させた状態を示す。
【００６３】
例えば、図８Ｂに示すように、制御部１７は、仮想内視鏡画像生成部１４３によって生成された各視線方向から管腔内を投影した仮想内視鏡画像と、当該仮想内視鏡画像が生成された視点位置における直交３断面のＭＰＲ画像をモニタ２に表示させる。ここで、制御部１７は、仮想内視鏡生成部１４３が仮想内視鏡画像を生成する際に視点を移動した時間間隔で仮想内視鏡画像を更新することで、管腔内を視線方向に移動しながら観察できる動画像（フライスルー画像：flythrough画像）を表示させることが可能である。なお、フライスルー画像が表示される場合には、視点の移動に伴って、直交３断面のＭＰＲ画像も更新される。
【００６４】
本実施形態に係る超音波診断装置１００は、上述したカーブドＭＰＲ画像と、フライスルー画像とをモニタに並列表示することで、管腔内の性状をより把握しやすくすることができる。具体的には、制御部１７は、仮想内視鏡画像生成部１４３によって生成された仮想内視鏡画像をモニタ２にて表示させる場合に、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２によって生成されたカーブドＭＰＲ画像上に、当該仮想内視鏡画像の視点及び視線方向の情報を連動して表示させる。
【００６５】
図９Ａは、第１の実施形態に係る制御部１７によるカーブドＭＰＲ画像の第１の表示例を示す図である。例えば、制御部１７は、図９Ａに示すように、管腔のフライスルー画像と、当該管腔を直線３０８（鉛直面）でスライスした場合のカーブドＭＰＲ画像と、現時点の視点におけるＭＰＲ画像とを、モニタ２にて並列表示させる。ここで、制御部１７は、図９Ａの矢印３１０及び３１１に示すように、フライスルー画像の視点及び視線方向をカーブドＭＰＲ画像及びＭＰＲ画像それぞれに表示させる。そして、制御部１７は、フライスルー画像における視点の移動に伴って、カーブドＭＰＲ画像及びＭＰＲ画像上の矢印３１０及び３１１を移動させる。すなわち、制御部１７は、フライスルー画像と、カーブドＭＰＲ画像と、ＭＰＲ画像との対応関係を明瞭にすることで、観察者は３種の画像の比較を容易に行なうことができ、管腔内の性状をより把握しやすくすることが可能である。
【００６６】
また、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００は、管腔を任意の断面でスライスしたカーブドＭＰＲ画像を生成して表示することができる。図９Ｂは、第１の実施形態に係る制御部１７によるカーブドＭＰＲ画像の第２の表示例を示す図である。例えば、制御部１７は、図９Ｂに示すように、管腔を直線３１２（水平面）でスライスした場合のカーブドＭＰＲ画像を表示することも可能である。すなわち、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００においては、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２に生成させるＭＰＲ画像のスライス断面を変化させることで、カーブドＭＰＲ画像の断面を種々設定することが可能である。
【００６７】
また、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００は、カーブドＭＰＲ画像上で管腔長及び内腔の直径などを計測するための計測機能を備えることも可能である。例えば、超音波診断装置１００は、観察者が入力装置３を介してモニタ２に描出されたカーブドＭＰＲ画像上の任意の範囲を指定した際に、当該任意の範囲に対して種々の計測を行うことが可能な計測機能を備えることが可能である。
【００６８】
なお、上述した実施形態では、カーブドＭＰＲ画像と仮想内視鏡画像とを並列表示する場合について説明したが、実施形態は、これに限定されるものではなく、例えば、カーブドＭＰＲ画像のみをモニタ２にて表示させる場合であってもよい。
【００６９】
次に、図１０を用いて、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００の処理について説明する。図１０は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００による処理の手順を示すフローチャートである。図１０に示すように、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００においては、操作者から開始指示を受付けると（ステップＳ１０１肯定）、トレースライン設定部１４１は、ボリュームデータに含まれる管腔にトレースラインを設定する（ステップＳ１０２）。なお、開始指示としては、例えば、トレースラインの始点が設定された場合などが挙げられる。
【００７０】
そして、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、トレースライン設定部１４１によって設定されたトレースラインに沿って、カーブドＭＰＲ画像を生成する（ステップＳ１０３）。続いて、仮想内視鏡画像生成部１４３は、トレースライン設定部１４１によって設定されたトレースラインに沿って、仮想内視鏡画像を生成する（ステップＳ１０４）。
【００７１】
そして、制御部１７は、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２によって生成されたカーブドＭＰＲ画像と、仮想内視鏡画像生成部１４３によって生成された仮想内視鏡画像とを観察位置を連動させてモニタ２にて表示させ（ステップＳ１０５）、処理を終了する。
【００７２】
なお、開始指示を受付けるまで、超音波診断装置１００は、待機状態である（ステップＳ１０１否定）。また、上述した手順では、カーブドＭＰＲ画像を生成した後に仮想内視鏡画像を生成する場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではなく、仮想内視鏡画像を生成した後にカーブドＭＰＲ画像を生成する場合であってもよく、或いは、カーブドＭＰＲ画像の生成と仮想内視鏡画像の生成とを同時に平行して実行する場合であってもよい。
【００７３】
上述したように、第１の実施形態によれば、トレースライン設定部１４１が、超音波プローブ１から送信される送信信号を被検体に３次元的に走査することで収集されたボリュームデータに含まれる管腔にトレースラインを設定する。そして、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２が、トレースライン設定部１４１によって設定されたトレースラインを含む断面のカーブドＭＰＲ画像を、ボリュームデータから当該トレースラインに沿って生成する。そして、制御部１７が、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２によって生成されたカーブドＭＰＲ画像をモニタ２にて表示させる。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００は、管腔の断面が正確に描出されたＭＰＲ画像を表示させることができ、管腔内を簡便に観察することを可能にする。
【００７４】
また、第１の実施形態によれば、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、トレースラインにおける任意の始点から終点までを含む断面のカーブドＭＰＲ画像を、ボリュームデータから生成する。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００は、管腔の任意の位置の断面が描出されたＭＰＲ画像を表示させることができ、管腔内をより簡便に観察することを可能にする。
【００７５】
また、第１の実施形態によれば、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、ボリュームデータにおけるトレースラインを含む任意の断面でカーブドＭＰＲ画像を生成する。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００は、管腔の任意の断面が描出されたＭＰＲ画像を表示させることができ、管腔内をさらに簡便に観察することを可能にする。
【００７６】
また、第１の実施形態によれば、仮想内視鏡生成部１４３が、トレースライン設定部１４１によって設定された管腔のトレースラインに沿って、任意の視点及び視線方向からの仮想内視鏡画像を生成する。そして、制御部１７が、仮想内視鏡生成部１４３によって生成された仮想内視鏡画像をモニタ２にて表示させる場合に、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２によって生成されたカーブドＭＰＲ画像上に、当該仮想内視鏡画像の視点及び視線方向の情報を連動して表示させる。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００は、異なる種類の画像を容易に比較させることができ、管腔内をより簡便に観察することを可能にする。
【００７７】
（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、１つのボリュームデータを用いてカーブドＭＰＲ画像を生成する場合について説明した。第２の実施形態では、複数のボリュームデータを合成し、合成したボリュームデータを用いてカーブドＭＰＲ画像を生成する場合について説明する。図１１は、第２の実施形態に係る画像生成部１４ａの構成の一例を示す図である。第２の実施形態に係る画像生成部１４ａは、図１１に示すように、第１の実施形態に係る画像生成部１４と比較して、連結ボリュームデータ生成部１４４を有する点が異なる。以下、これを中心に説明する。
【００７８】
連結ボリュームデータ生成部１４４は、被検体に対する走査位置が異なる複数の３次元画像データを、当該３次元画像データに含まれる撮像対象部位における略同一位置にて合成した合成３次元画像データを生成する。具体的には、連結ボリュームデータ生成部１４４は、複数のボリュームデータそれぞれについて、ボクセルごとの特徴量を抽出する。そして、連結ボリュームデータ生成部１４４は、複数のボリュームデータ間で、ボクセルごとの特徴量の配置が近似した領域を抽出し、抽出した領域にて複数のボリュームデータを重ね合わせた連結ボリュームデータ（３Ｄパノラマデータ：three dimensional panorama data）を生成する。
【００７９】
図１２は、第２の実施形態に係る連結ボリュームデータ生成部１４４による処理の一例を説明するための図である。例えば、連結ボリュームデータ生成部１４４は、ボリュームデータＤ１及びボリュームデータＤ２それぞれについて、ボクセルごとの特徴量を抽出する。一例を挙げると、連結ボリュームデータ生成部１４４は、ボリュームデータＤ１及びボリュームデータＤ２それぞれについてボクセルごとの輝度値を抽出する。そして、連結ボリュームデータ生成部１４４は、ボリュームデータＤ１及びボリュームデータＤ２それぞれについてボクセルごとの輝度値を比較し、図１２に示すように、ボリュームデータＤ１の右側のボクセル列と、ボリュームデータＤ２の左側のボクセル列とを、ボクセルごとの特徴量の配置が近似した領域として抽出する。
【００８０】
そして、連結ボリュームデータ生成部１４４は、図１２に示すように、ボリュームデータＤ１とボリュームデータＤ２とを、抽出した領域で重ね合わせた連結ボリュームデータＤ３を生成し、画像メモリ１５に格納する。なお、図１２においては、２つのボリュームデータを連結する場合について示しているが、実施形態はこれに限定されるものではなく、任意の数のボリュームデータを連結することが可能であり、例えば、３つ以上のボリュームデータを連結する場合であってもよい。
【００８１】
トレースライン設定部１４１は、連結ボリュームデータ生成部１４４によって生成された連結ボリュームデータに含まれる管腔にトレースラインを設定する。具体的には、トレースライン設定部１４１は、画像メモリ１５によって記憶された連結ボリュームデータから生成されたＭＰＲ画像にトレースラインの始点が設定されると、設定された始点に基づいて、連結ボリュームデータに含まれる管腔にトレースラインを設定する。
【００８２】
カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、トレースライン設定部１４１によって設定されたトレースラインを含む断面のカーブドＭＰＲ画像を、連結ボリュームデータから当該トレースラインに沿って生成する。図１３は、第２の実施形態に係るカーブドＭＰＲ画像生成部１４２による処理の一例を説明するための図である。
【００８３】
例えば、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、図１３の左上の図に示す連結ボリュームデータにトレースラインが設定されると、図１３の左下の図に示すように、設定されたトレースラインに沿って、ＭＰＲ画像を生成する。すなわち、第２の実施形態に係るカーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、図１３の右側の図に示すように、第１の実施形態と比較して、より広い領域を網羅したカーブドＭＰＲ画像を生成することとなる。
【００８４】
次に、図１４を用いて、第２の実施形態に係る超音波診断装置１００の処理について説明する。図１４は、第２の実施形態に係る超音波診断装置１００による処理の手順を示すフローチャートである。図１４に示すように、第２の実施形態に係る超音波診断装置１００においては、操作者から開始指示を受付けると（ステップＳ２０１肯定）、連結ボリュームデータ生成部１４４は、複数のボリュームデータを連結させた連結ボリュームデータを生成する（ステップＳ２０２）。そして、トレースライン設定部１４１は、連結ボリュームデータに含まれる管腔にトレースラインを設定する（ステップＳ２０３）。なお、開始指示としては、例えば、操作者から連結ボリュームデータの生成コマンドを受信した場合などが挙げられる。
【００８５】
そして、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、トレースライン設定部１４１によって設定されたトレースラインに沿って、カーブドＭＰＲ画像を生成する（ステップＳ２０４）。続いて、仮想内視鏡画像生成部１４３は、トレースライン設定部１４１によって設定されたトレースラインに沿って、仮想内視鏡画像を生成する（ステップＳ２０５）。
【００８６】
そして、制御部１７は、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２によって生成されたカーブドＭＰＲ画像と、仮想内視鏡画像生成部１４３によって生成された仮想内視鏡画像とを観察位置を連動させてモニタ２にて表示させ（ステップＳ２０６）、処理を終了する。
【００８７】
なお、開始指示を受付けるまで、超音波診断装置１００は、待機状態である（ステップＳ２０１否定）。また、上述した手順では、カーブドＭＰＲ画像を生成した後に仮想内視鏡画像を生成する場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではなく、仮想内視鏡画像を生成した後にカーブドＭＰＲ画像を生成する場合であってもよく、或いは、カーブドＭＰＲ画像の生成と仮想内視鏡画像の生成とを同時に平行して実行する場合であってもよい。
【００８８】
上述したように、第２の実施形態によれば、連結ボリュームデータ生成部１４４は、被検体に対する走査位置が異なる複数のボリュームデータを、当該ボリュームデータに含まれる撮像対象部位における略同一位置にて合成した連結ボリュームデータを生成する。トレースライン設定部１４１は、連結ボリュームデータ生成部１４４によって生成された連結ボリュームデータに含まれる管腔にトレースラインを設定する。そして、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、トレースライン設定部１４１によって設定されたトレースラインを含む断面のＭＰＲ画像を、連結ボリュームデータから当該トレースラインに沿って生成する。従って、第２の実施形態に係る超音波診断装置１００は、単一のボリュームデータ内に収まらない大きな管腔についても、カーブドＭＰＲ画像を生成することができ、種々の管腔を容易に観察することを可能にする。
【００８９】
（第３の実施形態）
さて、これまで第１及び２の実施形態について説明したが、上述した第１及び第２の実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
【００９０】
（１）複数の画像の並列表示
上述した第１及び第２の実施形態では、カーブドＭＰＲ画像とフライスルー画像とを並列表示する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、種々の画像を任意の組合せで並列表示させることが可能である。例えば、カーブドＭＰＲ画像と、Ｃａｖｉｔｙモードによる管腔のレンダリング画像とを並列表示することが可能である。図１５は、第３の実施形態に係る第１の表示例を示す図である。
【００９１】
例えば、制御部１７は、図１５に示すように、管腔の鉛直面でスライスされたカーブドＭＰＲ画像（左上）と、管腔の水平面でスライスされたカーブドＭＰＲ画像（左下）と、トレースラインの始点が設定されたＭＰＲ画像（右上）と、Ｃａｖｉｔｙモードによる管腔のレンダリング画像（右下）とを並列表示する。
【００９２】
また、例えば、カーブドＭＰＲ画像と、Ｃａｖｉｔｙモードによる管腔のレンダリング画像と、フライスルー画像とを並列表示することが可能である。図１６は、第３の実施形態に係る第２の表示例を示す図である。
【００９３】
例えば、制御部１７は、図１６に示すように、管腔の鉛直面でスライスされたカーブドＭＰＲ画像（左）と、Ｃａｖｉｔｙモードによる管腔のレンダリング画像（右上）と、フライスルー画像（右下）とを並列表示する。
【００９４】
また、例えば、カーブドＭＰＲ画像と、フライスルー画像と、他のモダリティの医用画像とを並列表示することが可能である。図１７は、第３の実施形態に係る第３の表示例を示す図である。
【００９５】
例えば、制御部１７は、図１７に示すように、管腔の鉛直面でスライスされたカーブドＭＰＲ画像（左）と、フライスルー画像（右下）と、Ｘ線ＣＴ画像（右上）とを並列表示する。かかる場合には、まず、制御部１７は、内部記憶部１６に記憶された他のモダリティの医用画像データ（ボリュームデータ）を読み出す、或いは、ネットワーク２００を介して外部装置４から他の医用画像データ（ボリュームデータ）を取得するように制御する。そして、制御部１７は、取得した他のモダリティのボリュームデータと、超音波診断装置１００にて収集したボリュームデータとの位置合わせを実行する。例えば、制御部１７は、非線形のワーピング処理や、平行移動及び回転などの線形処理を実行することで、他のモダリティのボリュームデータと、超音波診断装置１００にて収集したボリュームデータとの位置合わせを実行する。
【００９６】
そして、制御部１７は、ボリュームデータの位置合わせを実行した後に、他のモダリティのボリュームデータ及び超音波診断装置１００にて収集したボリュームデータそれぞれから画像を生成する。これにより、画像間で位置の対応関係を把握することができる。すなわち、制御部１７は、例えば、現時点でフライスルー画像が描出している位置が他の画像でどこに相当するのかを矢印などで表示することが可能になる。なお、図１７においては、他のモダリティの医用画像としてＸ線ＣＴ画像が示されているが、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、ＭＲ画像を用いる場合であってもよい。
【００９７】
（２）カーブドＭＰＲ画像の生成例
上述した第１及び第２の実施形態では、３軸上を進行するトレースラインの１軸を削除した平面画像をカーブドＭＰＲ画像として生成する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、トレースラインを直線にし、それに沿ってカーブドＭＰＲ画像を生成する場合であってもよい。
【００９８】
また、３軸上を進行するトレースラインに沿って、３次元空間に曲面で示したカーブドＭＰＲ画像を生成する場合であってもよい。図１８は、第３の実施形態に係るカーブドＭＰＲ画像生成の一例を説明するための図である。例えば、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、図１８の上図に示す管腔に設定されたトレースラインに沿って、図１８の下図に示すように、３次元空間に実際の管腔と同様の曲面を有したカーブドＭＰＲ画像を生成する。
【００９９】
以上説明したとおり、第１の実施形態、第２の実施形態及び第３の実施形態によれば、本実施形態の超音波診断装置及び画像処理装置は、管腔内を簡便に観察することを可能にする。
【０１００】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１０１】
１ 超音波プローブ
１０ 装置本体
１４ 画像生成部
１７ 制御部
１００ 超音波診断装置
１４１ トレースライン設定部
１４２ カーブドＭＰＲ画像生成部
１４３ 仮想内視鏡画像生成部
１４４ 連結ボリュームデータ生成部
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、超音波診断装置及び画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超音波診断装置は、Ｘ線診断装置やＸ線コンピュータ断層撮影装置などの他の医用画像診断装置に比べ、簡便な操作性、被爆のおそれがない非侵襲性などの利点を備えた装置として、今日の医療において、心臓、肝臓、腎臓、乳腺など、様々な生体組織の検査や診断に利用されている。
【０００３】
近年、超音波診断装置においては、２Ｄアレイプローブ（two dimensional array probe）や、メカニカル４Ｄプローブ（mechanical four dimensional probe）を用いて３次元データ（ボリュームデータ）を収集し、収集したボリュームデータを用いて消化管や血管などの管腔内の観察が行われている。例えば、収集したボリュームデータから管腔が描出された直交３断面のＭＰＲ（Multi Planar Reconstruction）画像を生成して表示させたり、輝度値を白黒反転させるcavityモードにより管腔を立体表示させたりすることで、管腔内の観察が行われる。しかしながら、上述した従来の技術では、管腔内を簡便に観察することが困難となる場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２００８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、管腔内を簡便に観察することができる超音波診断装置及び画像処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施の形態の超音波診断装置は、設定手段と、生成手段と、表示制御手段とを備える。設定手段は、超音波プローブから送信される送信信号を被検体に３次元的に走査することで収集された３次元画像データに含まれる管腔に芯線を設定する。生成手段は、前記設定手段によって設定された芯線を含む断面の２次元画像を、前記３次元画像データから当該芯線に沿って生成する。表示制御手段は、前記生成手段によって生成された２次元画像を所定の表示部にて表示させる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の全体構成を説明するための図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る画像生成部の概要を説明するための図である。
【図３】図３は、従来技術における課題を説明するための図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る画像生成部の構成の一例を示す図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係るトレースライン設定部による処理の一例を説明するための図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係るカーブドＭＰＲ画像生成部による第１の処理を説明するための図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係るカーブドＭＰＲ画像生成部による第２の処理を説明するための図である。
【図８Ａ】図８Ａは、第１の実施形態に係る仮想内視鏡画像生成部による処理の一例を説明するための図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、第１の実施形態に係る仮想内視鏡画像生成部によって生成された仮想内視鏡画像の従来の表示例を示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、第１の実施形態に係る制御部によるカーブドＭＰＲ画像の第１の表示例を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、第１の実施形態に係る制御部によるカーブドＭＰＲ画像の第２の表示例を示す図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態に係る超音波診断装置による処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、第２の実施形態に係る画像生成部の構成の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、第２の実施形態に係る連結ボリュームデータ生成部による処理の一例を説明するための図である。
【図１３】図１３は、第２の実施形態に係るカーブドＭＰＲ画像生成部による処理の一例を説明するための図である。
【図１４】図１４は、第２の実施形態に係る超音波診断装置による処理の手順を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、第３の実施形態に係る第１の表示例を示す図である。
【図１６】図１６は、第３の実施形態に係る第２の表示例を示す図である。
【図１７】図１７は、第３の実施形態に係る第３の表示例を示す図である。
【図１８】図１８は、第３の実施形態に係るカーブドＭＰＲ画像生成の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１の実施形態）
まず、本実施形態に係る超音波診断装置の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る超音波診断装置１００の構成を説明するための図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００は、超音波プローブ１と、モニタ２と、入力装置３と、装置本体１０とを有する。また、装置本体１０は、ネットワーク２００を介して外部装置４と接続される。
【０００９】
超音波プローブ１は、複数の圧電振動子を有し、これら複数の圧電振動子は、後述する装置本体１０が有する送受信部１１から供給される駆動信号に基づき超音波を発生する。また、超音波プローブ１は、被検体Ｐからの反射波を受信して電気信号に変換する。また、超音波プローブ１は、圧電振動子に設けられる整合層と、圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材などを有する。なお、超音波プローブ１は、装置本体１０と着脱自在に接続される。
【００１０】
超音波プローブ１から被検体Ｐに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体Ｐの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号として超音波プローブ１が有する複数の圧電振動子にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、送信された超音波パルスが、移動している血流や心臓壁などの表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。
【００１１】
ここで、本実施形態に係る超音波プローブ１は、超音波により被検体Ｐを２次元で走査するとともに、被検体Ｐを３次元で走査することが可能な超音波プローブである。具体的には、本実施形態に係る超音波プローブ１は、被検体Ｐを２次元で走査する複数の超音波振動子を所定の角度（揺動角度）で揺動させることで、被検体Ｐを３次元で走査するメカニカルスキャンプローブである。
【００１２】
なお、本実施形態は、超音波プローブ１が、複数の超音波振動子がマトリックス状に配置されることで、被検体Ｐを３次元で超音波走査することが可能な２次元超音波プローブである場合であっても適用可能である。２次元超音波プローブは、超音波を集束して送信することで、被検体Ｐを２次元で走査することが可能である。
【００１３】
入力装置３は、図１に示すように、トラックボール３ａ、スイッチ３ｂ、ボタン３ｃ、タッチコマンドスクリーン３ｄなどを有し、後述するインターフェース部１８を介して装置本体１０と接続される。入力装置３は、超音波診断装置の操作者からの各種設定要求を受け付け、装置本体１０に対して受け付けた各種設定要求を転送する。
【００１４】
例えば、本実施形態に係る入力装置３は、観察者が観察を所望する管腔を設定するための管腔内の始点や終点の設定などに関する指示を操作者から受け付ける。なお、管腔内の始点や終点の設定の際に操作者が入力装置３を用いて入力する各種指示内容については、後に詳述する。
【００１５】
モニタ２は、超音波診断装置の操作者が入力装置３を用いて各種設定要求を入力するためのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示したり、装置本体１０において生成された超音波画像などを表示したりする。例えば、モニタ２は、後述する画像生成部１４の処理によって生成されたカーブドＭＰＲ（Curved Multi Planar Reconstructions）画像を表示する。なお、カーブドＭＰＲ画像については、後に詳述する。
【００１６】
外部装置４は、後述するインターフェース部１８を介して装置本体１０と接続される装置である。例えば、外部装置４は、各種の医用画像のデータを管理するシステムであるＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）のデータベースや、医用画像が添付された電子カルテを管理する電子カルテシステムのデータベースなどである。あるいは、外部装置４は、例えば、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置など、本実施形態に係る超音波診断装置以外の各種医用画像診断装置である。
【００１７】
すなわち、本実施形態に係る装置本体１０は、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）に則った画像フォーマットに統一された各種医用画像を、インターフェース部１８を介して外部装置４から取得することができる。具体的には、本実施形態に係る装置本体１０は、インターフェース部１８を介して、自装置で生成されたCurved ＭＰＲ画像の比較対象となる医用画像を、インターフェース部１８を介して外部装置４から取得することができる。
【００１８】
装置本体１０は、超音波プローブ１が受信した反射波に基づいて超音波画像を生成する装置である。具体的には、本実施形態に係る装置本体１０は、超音波プローブ１が受信した３次元の反射波データに基づいて３次元超音波画像（ボリュームデータ）を生成可能な装置である。装置本体１０は、図１に示すように、送受信部１１と、Ｂモード処理部１２と、ドプラ処理部１３と、画像生成部１４と、画像メモリ１５と、内部記憶部１６と、制御部１７と、インターフェース部１８とを有する。
【００１９】
送受信部１１は、トリガ発生回路、遅延回路およびパルサ回路などを有し、超音波プローブ１に駆動信号を供給する。パルサ回路は、所定のレート周波数で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。また、遅延回路は、超音波プローブ１から発生される超音波をビーム状に集束して送信指向性を決定するために必要な圧電振動子ごとの遅延時間を、パルサ回路が発生する各レートパルスに対し与える。また、トリガ発生回路は、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ１に駆動信号（駆動パルス）を印加する。すなわち、遅延回路は、各レートパルスに対し与える遅延時間を変化させることで、圧電振動子面からの送信方向を任意に調整する。
【００２０】
なお、送受信部１１は、後述する制御部１７の指示に基づいて、所定のスキャンシーケンスを実行するために、送信周波数、送信駆動電圧などを瞬時に変更可能な機能を有している。特に、送信駆動電圧の変更は、瞬間にその値を切り替え可能なリニアアンプ型の発信回路、または、複数の電源ユニットを電気的に切り替える機構によって実現される。
【００２１】
また、送受信部１１は、アンプ回路、Ａ／Ｄ変換器、加算器などを有し、超音波プローブ１が受信した反射波信号に対して各種処理を行なって反射波データを生成する。アンプ回路は、反射波信号をチャンネルごとに増幅してゲイン補正処理を行なう。Ａ／Ｄ変換器は、ゲイン補正された反射波信号をＡ／Ｄ変換し、デジタルデータに受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与える。加算器は、Ａ／Ｄ変換器によって処理された反射波信号の加算処理を行なって反射波データを生成する。加算器の加算処理により、反射波信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。
【００２２】
このように、送受信部１１は、超音波の送受信における送信指向性と受信指向性とを制御する。ここで、本実施形態に係る送受信部１１は、超音波プローブ１から被検体Ｐに対して３次元の超音波ビームを送信させ、超音波プローブ１が受信した３次元の反射波信号から３次元の反射波データを生成する。
【００２３】
Ｂモード処理部１２は、送受信部１１から反射波データを受信し、対数増幅、包絡線検波処理などを行なって、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ（Ｂモードデータ）を生成する。
【００２４】
ここで、Ｂモード処理部１２は、検波周波数を変化させることで、映像化する周波数帯域を変えることができる。また、Ｂモード処理部１２は、一つの反射波データに対して、二つの検波周波数による検波処理を並列して行うことができる。
【００２５】
このＢモード処理部１２の機能を用いることにより、コントラストハーモニックイメージング（ＣＨＩ：Contrast Harmonic Imaging）において、造影剤が注入された被検体Ｐの反射波データから、造影剤（微小気泡、バブル）を反射源とする反射波データ（高調波データ又は分周波データ）と、被検体Ｐ内の組織を反射源とする反射波データ（基本波データ）とを分離することができる。すなわち、Ｂモード処理部１２は、組織画像を生成するためのＢモードデータとともに、造影画像を生成するためのＢモードデータを生成することができる。
【００２６】
また、このＢモード処理部１２の機能を用いることにより、ティッシュハーモニックイメージング（ＴＨＩ：Tissue Harmonic Imaging）において、被検体Ｐの反射波データから、高調波データ又は分周波データを分離することで、ノイズ成分を除去した組織画像を生成するためのＢモードデータを生成することができる。
【００２７】
ドプラ処理部１３は、送受信部１１から受信した反射波データから速度情報を周波数解析し、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、平均速度、分散、パワーなどの移動体情報を多点について抽出したデータ（ドプラデータ）を生成する。
【００２８】
なお、本実施形態に係るＢモード処理部１２およびドプラ処理部１３は、２次元の反射波データおよび３次元の反射波データの両方について処理可能である。すなわち、本実施形態に係るＢモード処理部１２は、３次元の反射波データから３次元のＢモードデータを生成することができる。具体的には、本実施形態に係るＢモード処理部１２は、通常のＢモード撮影時や、コントラストハーモニックイメージング、ティッシュハーモニックイメージングにおいて、３次元のＢモードデータを生成することができる。また、本実施形態に係るドプラ処理部１３は、３次元の反射波データから３次元のドプラデータを生成することができる。
【００２９】
画像生成部１４は、Ｂモード処理部１２及びドプラ処理部１３が生成したデータから超音波画像を生成する。すなわち、画像生成部１４は、Ｂモード処理部１２が生成したＢモードデータから反射波の強度を輝度にて表したＢモード画像を生成する。具体的には、画像生成部１４は、Ｂモード処理部１２が生成した３次元のＢモードデータから、３次元のＢモード画像を生成する。
【００３０】
また、画像生成部１４は、ドプラ処理部１３が生成したドプラデータから移動体情報を表す平均速度画像、分散画像、パワー画像、又は、これらの組み合わせ画像としてのカラードプラ画像を生成する。具体的には、画像生成部１４は、ドプラ処理部１３が生成した３次元のドプラデータから、３次元のカラードプラ画像を生成する。
【００３１】
なお、以下では、画像生成部１４が生成した３次元のＢモード画像及び３次元のカラードプラ画像をまとめて「ボリュームデータ」と記載する。
【００３２】
また、画像生成部１４は、生成したボリュームデータをモニタ２にて表示するための各種画像を生成することができる。具体的には、画像生成部１４は、ボリュームデータからＭＰＲ画像やレンダリング画像を生成することができる。図２は、第１の実施形態に係る画像生成部の概要を説明するための図である。
【００３３】
すなわち、図２に示すように、超音波プローブ１により被検体Ｐの撮影部位に対して超音波の３次元走査が行なわれることで、送受信部１１は、ボリュームデータを生成する。そして、画像生成部１４は、ボリュームデータをモニタ２に表示するための画像として、例えば、操作者からの指示により、図２に示すように、直交３断面におけるＭＰＲ画像や、超音波プローブ１の被検体Ｐに対する接触面を視点とした場合のレンダリング画像や、任意の場所を視点とした場合のレンダリング画像を生成する。なお、本実施形態に係る画像生成部１４は、自装置以外で生成されたボリュームデータについても、ＭＰＲ画像及びレンダリング画像の生成処理を行なうことができる。
【００３４】
また、画像生成部１４は、ボリュームデータに含まれる管腔を描出したカーブドＭＰＲ画像などを生成する。画像生成部１４によるカーブドＭＰＲ画像の生成処理については、後に詳述する。
【００３５】
なお、画像生成部１４は、超音波画像に、種々のパラメータの文字情報、目盛り、ボディーマークなどを合成した合成画像を生成することもできる。
【００３６】
図１に戻って、画像メモリ１５は、画像生成部１４が生成した超音波画像を記憶するメモリである。また、画像メモリ１５は、Ｂモード処理部１２やドプラ処理部１３が生成したデータを記憶することも可能である。
【００３７】
内部記憶部１６は、超音波送受信、画像処理及び表示処理を行なうための制御プログラムや、診断情報（例えば、患者ＩＤ、医師の所見など）や、診断プロトコルや各種ボディーマークなどの各種データを記憶する。また、内部記憶部１６は、必要に応じて、画像メモリ１５が記憶する画像の保管などにも使用される。
【００３８】
さらに、内部記憶部１６は、外部装置４から転送された各種医用画像の保管にも使用される。具体的には、内部記憶部１６は、外部装置４から転送されたボリュームデータを記憶する。例えば、内部記憶部１６は、３次元のＸ線ＣＴ画像（以下、Ｘ線ＣＴボリュームデータと記載する）や、３次元のＭＲＩ画像（以下、ＭＲＩボリュームデータと記載する）、他の超音波診断装置にて生成されたボリュームデータを記憶する。また、内部記憶部１６が記憶するデータは、後述するインターフェース部１８を経由して、外部の周辺装置（外部装置４）へ転送することができる。
【００３９】
なお、本実施形態は、操作者が所望する画像データ（ボリュームデータ）がフレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどの記憶媒体を介して、内部記憶部１６に格納される場合であっても適用可能である。また、本実施形態は、操作者が所望する画像データ（ボリュームデータ）を記憶する記憶装置が、内部記憶部１６以外に設置される場合であっても適用可能である。
【００４０】
制御部１７は、情報処理装置（計算機）としての機能を実現する制御プロセッサ（ＣＰＵ：Central Processing Unit）であり、超音波診断装置の処理全体を制御する。具体的には、制御部１７は、入力装置３を介して操作者から入力された各種設定要求や、内部記憶部１６から読込んだ各種制御プログラム及び各種データに基づき、送受信部１１、Ｂモード処理部１２、ドプラ処理部１３及び画像生成部１４の処理を制御する。また、制御部１７は、画像メモリ１５が記憶する超音波画像や、内部記憶部１６が記憶する各種画像、又は、画像生成部１４による処理を行なうためのＧＵＩ、画像生成部１４の処理結果などをモニタ２にて表示するように制御する。また、制御部１７は、操作者から入力装置３を介して受け付けたボリュームデータが外部装置４からネットワーク２００及びインターフェース部１８を介して内部記憶部１６に転送されるように、制御する。
【００４１】
インターフェース部１８は、入力装置３、ネットワーク２００及び外部装置４に対するインターフェースである。入力装置３が受け付けた操作者からの各種設定情報及び各種指示は、インターフェース部１８により、制御部１７に転送される。また、入力装置３が操作者から受け付けた画像データの転送要求は、インターフェース部１８により、ネットワーク２００を介して外部装置４に通知される。また、外部装置４が転送した画像データは、インターフェース部１８により、内部記憶部１６に格納される。
【００４２】
以上、第１の実施形態に係る超音波診断装置の全体構成について説明した。かかる構成のもと、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、以下、詳細に説明する画像生成部１４の処理により、管腔内を簡便に観察することができるように構成されている。
【００４３】
ここで、まず、従来技術において、管腔内を簡便に観察することが困難となる場合について説明する。図３は、従来技術における課題を説明するための図である。図３においては、モニタ２にて、管腔が描出された直交３断面のＭＰＲ画像と、輝度値を白黒反転させるcavityモードで表示させた指定方向からのレンダリング画像とを表示させた状態を示す。ここで、図３においては、左側の上下及び右側の上の画像が直交３断面のＭＰＲ画像を示し、右下の画像がcavityモードでのレンダリング画像を示す。
【００４４】
例えば、観察者は、図３に示す直交３断面のＭＰＲ画像をトラックボールによりスライス断面を並進させたり、回転させたりしながら、管腔内の性状などを観察する。この方法においては、例えば、腹部臓器のように管腔が分岐して３次元に複雑に走行する場合に、管腔をトレースすることが容易ではない。また、cavityモードでのレンダリング画像においては、管腔の形状については把握することができるが、管腔内の病変部位について、壁や壁の内側の観察が困難である。
【００４５】
例えば、管腔より発生して、壁内に浸潤する胆管癌や乳癌などの病変部位は、管腔形状や内腔面のみならず、壁内部の性状の観察が重要であるが、上述した従来技術では、管腔内の観察が容易ではなく、管腔内を簡便に観察することが困難である。
【００４６】
そこで、本実施形態では、以下に詳細に記載する画像生成部１４の処理により、管腔のカーブドＭＰＲを生成して、観察者に対して表示することにより、管腔内を簡便に観察することを可能にする。
【００４７】
図４は、第１の実施形態に係る画像生成部１４の構成の一例を示す図である。図４に示すように、画像生成部１４は、トレースライン（trace line）設定部１４１と、カーブド（curved）ＭＰＲ画像生成部１４２と、仮想内視鏡画像生成部１４３とを有する。
【００４８】
トレースライン設定部１４１は、超音波プローブ１から送信される送信信号を被検体に３次元的に走査することで収集された３次元画像データに含まれる管腔に芯線を設定する。具体的には、トレースライン設定部１４１は、画像メモリ１５或いは内部記憶部１６によって記憶されたボリュームデータを読み出し、ボリュームデータに含まれる管腔を抽出し、抽出した管腔に芯線（以下、トレースラインと記す）を設定する。図５は、第１の実施形態に係るトレースライン設定部１４１による処理の一例を説明するための図である。
【００４９】
ここで、まず、トレースライン設定部１４１の処理を行なうために、観察者は、入力装置３を介して、処理対象となるボリュームデータを指定し、更に、直交３断面（Ａ面、Ｂ面、Ｃ面）のＭＰＲ画像の表示要求を行なう。表示要求を入力装置３から通知された制御部１７は、画像生成部１４に対して、操作者が指定したボリュームデータから直交３断面のＭＰＲ画像を生成するように制御する。そして、モニタ２は、制御部１７の制御により、画像生成部１４が生成した直交３断面のＭＰＲ画像を表示する。
【００５０】
観察者は、モニタ２に表示されたＭＰＲ画像に描出された管腔に、トレースライン設定部１４１がトレースラインを設定するための始点を入力装置３が有する描画機能を用いて設定する。制御部１７は、入力装置３が受け付けた始点のボリュームデータにおける位置情報を取得し、取得した始点の位置情報をトレースライン設定部１４１に通知する。
【００５１】
トレースライン設定部１４１は、始点におけるボリュームデータの輝度を取得し、取得した輝度に対して所定の閾値の範囲内となる輝度を有するボクセル（ｖｏｘｅｌ）を順次特定する。これにより、トレースライン設定部１４１は、例えば、図５に示すように、ボリュームデータＤ１に含まれる管腔領域３００を抽出する。すなわち、トレースライン設定部１４１は、モルフォロジー演算（Dilation, Erosion, Opening, Closing）を行なうことで、管腔領域を抽出する。そして、トレースライン設定部１４１は、図５に示すように、管腔領域３００にトレースライン３０１を設定する。例えば、トレースライン設定部１４１は、管腔領域３００を細線化処理することでトレースライン３０１を設定する。換言すると、トレースライン設定部１４１は、トレースライン３０１のボリュームデータにおける位置情報を、管腔領域３００のトレースライン情報として設定する。
【００５２】
なお、トレースライン設定部１４１は、管腔領域が分岐している場合、予め設定された選択条件に基づいて、トレースラインの設定方向を選択することができる。例えば、分岐する管腔領域において、分岐点を操作者が設定したとする。かかる場合には、トレースライン設定部１４１は、２方向に分岐する管腔領域を抽出する。そして、トレースライン設定部１４１は、トレースラインとして、分岐点で２つに別れる２本のトレースラインを設定することができる。
【００５３】
ここで、選択条件として、「トレースラインの設定方向：長さ優先」が設定されている場合には、トレースライン設定部１４１は、２本のトレースラインの長さを比較して、より長いトレースラインを設定できる方向のトレースラインを設定する。或いは、選択条件として、「トレースラインの設定方向：管腔の太さ優先」が設定されている場合には、トレースライン設定部１４１は、２方向に分岐する２つの管腔のうち、管腔の太い方向のトレースラインを設定する。
【００５４】
なお、上述したトレースライン設定部１４１の処理は、操作者により手動で実行される場合であっても良い。また、本実施形態は、管腔領域が分岐している場合に、操作者がトレースラインの設定方向を指定する場合であっても良い。例えば、観察者は、モニタ２にて表示させた分岐点付近の断面画像上で、所望する方向にカーソルを移動させることでトレースラインの設定方向を指定する。
【００５５】
図４に戻って、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、トレースライン設定部１４１によって設定されたトレースラインを含む断面の２次元画像を、３次元画像データから当該芯線に沿って生成する。具体的には、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、トレースライン設定部１４１によって設定されたトレースラインの位置情報に基づいて、ボリュームデータにおけるトレースラインを含む任意のスライス断面のＭＰＲ画像を生成する。例えば、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、トレースラインにおける任意の始点から終点までを含む断面の２次元画像を、ボリュームデータから生成する。
【００５６】
図６は、第１の実施形態に係るカーブドＭＰＲ画像生成部１４２による第１の処理を説明するための図である。図６においては、図５に示すトレースライン設定部１４１によるトレースラインの設定処理の後の処理について示す。例えば、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、図６に示すように、トレースライン３０１上のａ−ｂ間のラインでスライスした断面のＭＰＲ画像を生成する。そして、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、トレースライン３０１に沿って徐々に移動しながら、トレースライン３０１上の任意の区間のラインごとにスライスしたＭＰＲ画像を複数生成する。すなわち、管腔画像生成部１４２は、管腔領域３００の全域に渡って、管腔の略中心位置を通過する断面を含むＭＰＲ画像を生成する。ここで、任意の区間としては、例えば、トレースライン３０１がほぼ直線となっている区間などである。
【００５７】
そして、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、生成した複数のＭＰＲ画像それぞれから管腔を含む任意の領域を抽出し、抽出した任意の領域それぞれをトレースラインに沿って合成したカーブドＭＰＲ画像を生成する。具体的には、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、複数のＭＰＲ画像それぞれから管腔の略中心位置を通過する断面領域を抽出し、抽出した断面領域をトレースラインの位置情報に基づいて合成したカーブドＭＰＲ画像を生成する。
【００５８】
図７は、第１の実施形態に係るカーブドＭＰＲ画像生成部１４２による第２の処理を説明するための図である。図７においては、図６に示すＭＰＲ画像の生成処理の後の処理について示す。例えば、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、図７に示すように、生成した複数のＭＰＲ画像から矢印３０２で示す幅の断面領域をそれぞれ抽出する。なお、矢印３０２で示す幅は、観察者によって任意に設定することができる。例えば、矢印３０２で示す幅は、ＭＰＲ画像を生成する際に用いた任意の区間、或いは、観察者が所望する任意の長さに設定される。
【００５９】
そして、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、図７に示すように、複数の管腔画像からそれぞれ抽出した断面領域をトレースラインの位置情報に基づいて合成したカーブドＭＰＲ画像を生成する。すなわち、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、図７に示すように、管腔領域の全域の断面が描出されたカーブドＭＰＲ画像を生成する。そして、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、生成したカーブドＭＰＲ画像を画像メモリ１５に格納する。
【００６０】
図４に戻って、仮想内視鏡画像生成部１４３は、トレースライン設定部１４１によって設定されたトレースラインに沿って、任意の視点及び視線方向からの仮想内視鏡画像を生成する。具体的には、仮想内視鏡画像生成部１４３は、トレースラインの軌道に沿って、任意の方向に、一定の距離間隔及び一定の時間間隔で視点を移動させ、各視線方向から管腔内を投影した仮想内視鏡画像を、ボリュームデータを用いて生成する。図８Ａは、第１の実施形態に係る仮想内視鏡画像生成部１４３による処理の一例を説明するための図である。
【００６１】
ここで、まず、仮想内視鏡画像生成部１４３が処理を行うために、観察者によって視点及び視線方向が設定される。例えば、図８Ａの上側の図の矢印３０３に示すように、モニタ２にて表示されたＭＰＲ画像に描出された管腔に、観察者によって視点及び視線方向が設定される。仮想内視鏡画像生成部１４３は、図８Ａの下側の図に示すように、トレースライン３０１上の視点３０４から視線方向３０５に、管腔内を投影した仮想内視鏡画像を生成する。このとき、仮想内視鏡画像生成部１４３は、図８Ａの下側の図に示すように、視線方向３０５を中心とする視野角であるＦＯＶ（Field Of View）角にて定まる近平面３０６及び遠平面３０７の範囲に向けて視点３０４から放射状に透視投影する。そして、仮想内視鏡画像生成部１４３は、一定の距離間隔及び一定の時間間隔で視点を移動させながら、各視線方向から管腔内を投影した仮想内視鏡画像をそれぞれ生成し、生成した仮想内視鏡画像を画像メモリ１５に格納する。
【００６２】
図８Ｂは、第１の実施形態に係る仮想内視鏡画像生成部１４３によって生成された仮想内視鏡画像の従来の表示例を示す図である。図８Ｂにおいては、仮想内視鏡画像を右下に示し、左側の上下及び右上に、視点位置における直交３断面のＭＰＲ画像を示す。また、図８Ｂにおいては、制御部１７が、画像メモリ１５から仮想内視鏡画像を読み出し、読み出した仮想内視鏡画像をモニタ２にて表示させた状態を示す。
【００６３】
例えば、図８Ｂに示すように、制御部１７は、仮想内視鏡画像生成部１４３によって生成された各視線方向から管腔内を投影した仮想内視鏡画像と、当該仮想内視鏡画像が生成された視点位置における直交３断面のＭＰＲ画像をモニタ２に表示させる。ここで、制御部１７は、仮想内視鏡生成部１４３が仮想内視鏡画像を生成する際に視点を移動した時間間隔で仮想内視鏡画像を更新することで、管腔内を視線方向に移動しながら観察できる動画像（フライスルー画像：flythrough画像）を表示させることが可能である。なお、フライスルー画像が表示される場合には、視点の移動に伴って、直交３断面のＭＰＲ画像も更新される。
【００６４】
本実施形態に係る超音波診断装置１００は、上述したカーブドＭＰＲ画像と、フライスルー画像とをモニタに並列表示することで、管腔内の性状をより把握しやすくすることができる。具体的には、制御部１７は、仮想内視鏡画像生成部１４３によって生成された仮想内視鏡画像をモニタ２にて表示させる場合に、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２によって生成されたカーブドＭＰＲ画像上に、当該仮想内視鏡画像の視点及び視線方向の情報を連動して表示させる。
【００６５】
図９Ａは、第１の実施形態に係る制御部１７によるカーブドＭＰＲ画像の第１の表示例を示す図である。例えば、制御部１７は、図９Ａに示すように、管腔のフライスルー画像と、当該管腔を直線３０８（鉛直面）でスライスした場合のカーブドＭＰＲ画像と、現時点の視点におけるＭＰＲ画像とを、モニタ２にて並列表示させる。ここで、制御部１７は、図９Ａの矢印３１０及び３１１に示すように、フライスルー画像の視点及び視線方向をカーブドＭＰＲ画像及びＭＰＲ画像それぞれに表示させる。そして、制御部１７は、フライスルー画像における視点の移動に伴って、カーブドＭＰＲ画像及びＭＰＲ画像上の矢印３１０及び３１１を移動させる。すなわち、制御部１７は、フライスルー画像と、カーブドＭＰＲ画像と、ＭＰＲ画像との対応関係を明瞭にすることで、観察者は３種の画像の比較を容易に行なうことができ、管腔内の性状をより把握しやすくすることが可能である。
【００６６】
また、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００は、管腔を任意の断面でスライスしたカーブドＭＰＲ画像を生成して表示することができる。図９Ｂは、第１の実施形態に係る制御部１７によるカーブドＭＰＲ画像の第２の表示例を示す図である。例えば、制御部１７は、図９Ｂに示すように、管腔を直線３１２（水平面）でスライスした場合のカーブドＭＰＲ画像を表示することも可能である。すなわち、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００においては、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２に生成させるＭＰＲ画像のスライス断面を変化させることで、カーブドＭＰＲ画像の断面を種々設定することが可能である。
【００６７】
また、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００は、カーブドＭＰＲ画像上で管腔長及び内腔の直径などを計測するための計測機能を備えることも可能である。例えば、超音波診断装置１００は、観察者が入力装置３を介してモニタ２に描出されたカーブドＭＰＲ画像上の任意の範囲を指定した際に、当該任意の範囲に対して種々の計測を行うことが可能な計測機能を備えることが可能である。
【００６８】
なお、上述した実施形態では、カーブドＭＰＲ画像と仮想内視鏡画像とを並列表示する場合について説明したが、実施形態は、これに限定されるものではなく、例えば、カーブドＭＰＲ画像のみをモニタ２にて表示させる場合であってもよい。
【００６９】
次に、図１０を用いて、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００の処理について説明する。図１０は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００による処理の手順を示すフローチャートである。図１０に示すように、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００においては、操作者から開始指示を受付けると（ステップＳ１０１肯定）、トレースライン設定部１４１は、ボリュームデータに含まれる管腔にトレースラインを設定する（ステップＳ１０２）。なお、開始指示としては、例えば、トレースラインの始点が設定された場合などが挙げられる。
【００７０】
そして、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、トレースライン設定部１４１によって設定されたトレースラインに沿って、カーブドＭＰＲ画像を生成する（ステップＳ１０３）。続いて、仮想内視鏡画像生成部１４３は、トレースライン設定部１４１によって設定されたトレースラインに沿って、仮想内視鏡画像を生成する（ステップＳ１０４）。
【００７１】
そして、制御部１７は、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２によって生成されたカーブドＭＰＲ画像と、仮想内視鏡画像生成部１４３によって生成された仮想内視鏡画像とを観察位置を連動させてモニタ２にて表示させ（ステップＳ１０５）、処理を終了する。
【００７２】
なお、開始指示を受付けるまで、超音波診断装置１００は、待機状態である（ステップＳ１０１否定）。また、上述した手順では、カーブドＭＰＲ画像を生成した後に仮想内視鏡画像を生成する場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではなく、仮想内視鏡画像を生成した後にカーブドＭＰＲ画像を生成する場合であってもよく、或いは、カーブドＭＰＲ画像の生成と仮想内視鏡画像の生成とを同時に平行して実行する場合であってもよい。
【００７３】
上述したように、第１の実施形態によれば、トレースライン設定部１４１が、超音波プローブ１から送信される送信信号を被検体に３次元的に走査することで収集されたボリュームデータに含まれる管腔にトレースラインを設定する。そして、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２が、トレースライン設定部１４１によって設定されたトレースラインを含む断面のカーブドＭＰＲ画像を、ボリュームデータから当該トレースラインに沿って生成する。そして、制御部１７が、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２によって生成されたカーブドＭＰＲ画像をモニタ２にて表示させる。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００は、管腔の断面が正確に描出されたＭＰＲ画像を表示させることができ、管腔内を簡便に観察することを可能にする。
【００７４】
また、第１の実施形態によれば、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、トレースラインにおける任意の始点から終点までを含む断面のカーブドＭＰＲ画像を、ボリュームデータから生成する。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００は、管腔の任意の位置の断面が描出されたＭＰＲ画像を表示させることができ、管腔内をより簡便に観察することを可能にする。
【００７５】
また、第１の実施形態によれば、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、ボリュームデータにおけるトレースラインを含む任意の断面でカーブドＭＰＲ画像を生成する。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００は、管腔の任意の断面が描出されたＭＰＲ画像を表示させることができ、管腔内をさらに簡便に観察することを可能にする。
【００７６】
また、第１の実施形態によれば、仮想内視鏡生成部１４３が、トレースライン設定部１４１によって設定された管腔のトレースラインに沿って、任意の視点及び視線方向からの仮想内視鏡画像を生成する。そして、制御部１７が、仮想内視鏡生成部１４３によって生成された仮想内視鏡画像をモニタ２にて表示させる場合に、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２によって生成されたカーブドＭＰＲ画像上に、当該仮想内視鏡画像の視点及び視線方向の情報を連動して表示させる。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００は、異なる種類の画像を容易に比較させることができ、管腔内をより簡便に観察することを可能にする。
【００７７】
（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、１つのボリュームデータを用いてカーブドＭＰＲ画像を生成する場合について説明した。第２の実施形態では、複数のボリュームデータを合成し、合成したボリュームデータを用いてカーブドＭＰＲ画像を生成する場合について説明する。図１１は、第２の実施形態に係る画像生成部１４ａの構成の一例を示す図である。第２の実施形態に係る画像生成部１４ａは、図１１に示すように、第１の実施形態に係る画像生成部１４と比較して、連結ボリュームデータ生成部１４４を有する点が異なる。以下、これを中心に説明する。
【００７８】
連結ボリュームデータ生成部１４４は、被検体に対する走査位置が異なる複数の３次元画像データを、当該３次元画像データに含まれる撮像対象部位における略同一位置にて合成した合成３次元画像データを生成する。具体的には、連結ボリュームデータ生成部１４４は、複数のボリュームデータそれぞれについて、ボクセルごとの特徴量を抽出する。そして、連結ボリュームデータ生成部１４４は、複数のボリュームデータ間で、ボクセルごとの特徴量の配置が近似した領域を抽出し、抽出した領域にて複数のボリュームデータを重ね合わせた連結ボリュームデータ（３Ｄパノラマデータ：three dimensional panorama data）を生成する。
【００７９】
図１２は、第２の実施形態に係る連結ボリュームデータ生成部１４４による処理の一例を説明するための図である。例えば、連結ボリュームデータ生成部１４４は、ボリュームデータＤ１及びボリュームデータＤ２それぞれについて、ボクセルごとの特徴量を抽出する。一例を挙げると、連結ボリュームデータ生成部１４４は、ボリュームデータＤ１及びボリュームデータＤ２それぞれについてボクセルごとの輝度値を抽出する。そして、連結ボリュームデータ生成部１４４は、ボリュームデータＤ１及びボリュームデータＤ２それぞれについてボクセルごとの輝度値を比較し、図１２に示すように、ボリュームデータＤ１の右側のボクセル列と、ボリュームデータＤ２の左側のボクセル列とを、ボクセルごとの特徴量の配置が近似した領域として抽出する。
【００８０】
そして、連結ボリュームデータ生成部１４４は、図１２に示すように、ボリュームデータＤ１とボリュームデータＤ２とを、抽出した領域で重ね合わせた連結ボリュームデータＤ３を生成し、画像メモリ１５に格納する。なお、図１２においては、２つのボリュームデータを連結する場合について示しているが、実施形態はこれに限定されるものではなく、任意の数のボリュームデータを連結することが可能であり、例えば、３つ以上のボリュームデータを連結する場合であってもよい。
【００８１】
トレースライン設定部１４１は、連結ボリュームデータ生成部１４４によって生成された連結ボリュームデータに含まれる管腔にトレースラインを設定する。具体的には、トレースライン設定部１４１は、画像メモリ１５によって記憶された連結ボリュームデータから生成されたＭＰＲ画像にトレースラインの始点が設定されると、設定された始点に基づいて、連結ボリュームデータに含まれる管腔にトレースラインを設定する。
【００８２】
カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、トレースライン設定部１４１によって設定されたトレースラインを含む断面のカーブドＭＰＲ画像を、連結ボリュームデータから当該トレースラインに沿って生成する。図１３は、第２の実施形態に係るカーブドＭＰＲ画像生成部１４２による処理の一例を説明するための図である。
【００８３】
例えば、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、図１３の左上の図に示す連結ボリュームデータにトレースラインが設定されると、図１３の左下の図に示すように、設定されたトレースラインに沿って、ＭＰＲ画像を生成する。すなわち、第２の実施形態に係るカーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、図１３の右側の図に示すように、第１の実施形態と比較して、より広い領域を網羅したカーブドＭＰＲ画像を生成することとなる。
【００８４】
次に、図１４を用いて、第２の実施形態に係る超音波診断装置１００の処理について説明する。図１４は、第２の実施形態に係る超音波診断装置１００による処理の手順を示すフローチャートである。図１４に示すように、第２の実施形態に係る超音波診断装置１００においては、操作者から開始指示を受付けると（ステップＳ２０１肯定）、連結ボリュームデータ生成部１４４は、複数のボリュームデータを連結させた連結ボリュームデータを生成する（ステップＳ２０２）。そして、トレースライン設定部１４１は、連結ボリュームデータに含まれる管腔にトレースラインを設定する（ステップＳ２０３）。なお、開始指示としては、例えば、操作者から連結ボリュームデータの生成コマンドを受信した場合などが挙げられる。
【００８５】
そして、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、トレースライン設定部１４１によって設定されたトレースラインに沿って、カーブドＭＰＲ画像を生成する（ステップＳ２０４）。続いて、仮想内視鏡画像生成部１４３は、トレースライン設定部１４１によって設定されたトレースラインに沿って、仮想内視鏡画像を生成する（ステップＳ２０５）。
【００８６】
そして、制御部１７は、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２によって生成されたカーブドＭＰＲ画像と、仮想内視鏡画像生成部１４３によって生成された仮想内視鏡画像とを観察位置を連動させてモニタ２にて表示させ（ステップＳ２０６）、処理を終了する。
【００８７】
なお、開始指示を受付けるまで、超音波診断装置１００は、待機状態である（ステップＳ２０１否定）。また、上述した手順では、カーブドＭＰＲ画像を生成した後に仮想内視鏡画像を生成する場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではなく、仮想内視鏡画像を生成した後にカーブドＭＰＲ画像を生成する場合であってもよく、或いは、カーブドＭＰＲ画像の生成と仮想内視鏡画像の生成とを同時に平行して実行する場合であってもよい。
【００８８】
上述したように、第２の実施形態によれば、連結ボリュームデータ生成部１４４は、被検体に対する走査位置が異なる複数のボリュームデータを、当該ボリュームデータに含まれる撮像対象部位における略同一位置にて合成した連結ボリュームデータを生成する。トレースライン設定部１４１は、連結ボリュームデータ生成部１４４によって生成された連結ボリュームデータに含まれる管腔にトレースラインを設定する。そして、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、トレースライン設定部１４１によって設定されたトレースラインを含む断面のＭＰＲ画像を、連結ボリュームデータから当該トレースラインに沿って生成する。従って、第２の実施形態に係る超音波診断装置１００は、単一のボリュームデータ内に収まらない大きな管腔についても、カーブドＭＰＲ画像を生成することができ、種々の管腔を容易に観察することを可能にする。
【００８９】
（第３の実施形態）
さて、これまで第１及び２の実施形態について説明したが、上述した第１及び第２の実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
【００９０】
（１）複数の画像の並列表示
上述した第１及び第２の実施形態では、カーブドＭＰＲ画像とフライスルー画像とを並列表示する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、種々の画像を任意の組合せで並列表示させることが可能である。例えば、カーブドＭＰＲ画像と、Ｃａｖｉｔｙモードによる管腔のレンダリング画像とを並列表示することが可能である。図１５は、第３の実施形態に係る第１の表示例を示す図である。
【００９１】
例えば、制御部１７は、図１５に示すように、管腔の鉛直面でスライスされたカーブドＭＰＲ画像（左上）と、管腔の水平面でスライスされたカーブドＭＰＲ画像（左下）と、トレースラインの始点が設定されたＭＰＲ画像（右上）と、Ｃａｖｉｔｙモードによる管腔のレンダリング画像（右下）とを並列表示する。
【００９２】
また、例えば、カーブドＭＰＲ画像と、Ｃａｖｉｔｙモードによる管腔のレンダリング画像と、フライスルー画像とを並列表示することが可能である。図１６は、第３の実施形態に係る第２の表示例を示す図である。
【００９３】
例えば、制御部１７は、図１６に示すように、管腔の鉛直面でスライスされたカーブドＭＰＲ画像（左）と、Ｃａｖｉｔｙモードによる管腔のレンダリング画像（右上）と、フライスルー画像（右下）とを並列表示する。
【００９４】
また、例えば、カーブドＭＰＲ画像と、フライスルー画像と、他のモダリティの医用画像とを並列表示することが可能である。図１７は、第３の実施形態に係る第３の表示例を示す図である。
【００９５】
例えば、制御部１７は、図１７に示すように、管腔の鉛直面でスライスされたカーブドＭＰＲ画像（左）と、フライスルー画像（右下）と、Ｘ線ＣＴ画像（右上）とを並列表示する。かかる場合には、まず、制御部１７は、内部記憶部１６に記憶された他のモダリティの医用画像データ（ボリュームデータ）を読み出す、或いは、ネットワーク２００を介して外部装置４から他の医用画像データ（ボリュームデータ）を取得するように制御する。そして、制御部１７は、取得した他のモダリティのボリュームデータと、超音波診断装置１００にて収集したボリュームデータとの位置合わせを実行する。例えば、制御部１７は、非線形のワーピング処理や、平行移動及び回転などの線形処理を実行することで、他のモダリティのボリュームデータと、超音波診断装置１００にて収集したボリュームデータとの位置合わせを実行する。
【００９６】
そして、制御部１７は、ボリュームデータの位置合わせを実行した後に、他のモダリティのボリュームデータ及び超音波診断装置１００にて収集したボリュームデータそれぞれから画像を生成する。これにより、画像間で位置の対応関係を把握することができる。すなわち、制御部１７は、例えば、現時点でフライスルー画像が描出している位置が他の画像でどこに相当するのかを矢印などで表示することが可能になる。なお、図１７においては、他のモダリティの医用画像としてＸ線ＣＴ画像が示されているが、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、ＭＲ画像を用いる場合であってもよい。
【００９７】
（２）カーブドＭＰＲ画像の生成例
上述した第１及び第２の実施形態では、３軸上を進行するトレースラインの１軸を削除した平面画像をカーブドＭＰＲ画像として生成する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、トレースラインを直線にし、それに沿ってカーブドＭＰＲ画像を生成する場合であってもよい。
【００９８】
また、３軸上を進行するトレースラインに沿って、３次元空間に曲面で示したカーブドＭＰＲ画像を生成する場合であってもよい。図１８は、第３の実施形態に係るカーブドＭＰＲ画像生成の一例を説明するための図である。例えば、カーブドＭＰＲ画像生成部１４２は、図１８の上図に示す管腔に設定されたトレースラインに沿って、図１８の下図に示すように、３次元空間に実際の管腔と同様の曲面を有したカーブドＭＰＲ画像を生成する。
【００９９】
以上説明したとおり、第１の実施形態、第２の実施形態及び第３の実施形態によれば、本実施形態の超音波診断装置及び画像処理装置は、管腔内を簡便に観察することを可能にする。
【０１００】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１０１】
１ 超音波プローブ
１０ 装置本体
１４ 画像生成部
１７ 制御部
１００ 超音波診断装置
１４１ トレースライン設定部
１４２ カーブドＭＰＲ画像生成部
１４３ 仮想内視鏡画像生成部
１４４ 連結ボリュームデータ生成部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波プローブから送信される送信信号を被検体に３次元的に走査することで収集された３次元画像データに含まれる管腔に芯線を設定する設定手段と、
前記設定手段によって設定された芯線を含む断面の２次元画像を、前記３次元画像データから当該芯線に沿って生成する生成手段と、
前記生成手段によって生成された２次元画像を所定の表示部にて表示させる表示制御手段と、
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記生成手段は、前記芯線における任意の始点から終点までを含む断面の２次元画像を、前記３次元画像データから生成することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記生成手段は、前記３次元画像データにおける前記芯線を含む任意の断面で前記２次元画像を生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記生成手段は、前記設定手段によって設定された前記管腔の芯線に沿って、任意の視点及び視線方向からの仮想内視鏡画像をさらに生成し、
前記表示制御手段は、前記生成手段によって生成された仮想内視鏡画像を前記所定の表示部にて表示させる場合に、前記生成手段によって生成された２次元画像上に、当該仮想内視鏡画像の視点及び視線方向の情報を連動して表示させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の超音波診断装置。
【請求項５】
被検体に対する走査位置が異なる複数の３次元画像データを、当該３次元画像データに含まれる撮像対象部位における略同一位置にて合成した合成３次元画像データを生成する合成手段をさらに備え、
前記設定手段は、前記合成手段によって生成された合成３次元画像データに含まれる管腔に芯線を設定し、
前記生成手段は、前記設定手段によって設定された芯線を含む断面の２次元画像を、前記合成３次元画像データから当該芯線に沿って生成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記表示制御手段は、超音波診断装置とは異なる医用画像診断装置にて生成された医用画像を前記所定の表示部にて表示させる場合に、当該医用画像及び前記生成手段によって生成された２次元画像上に、前記仮想内視鏡画像の視点及び視線方向の情報を連動して表示させることを特徴とする請求項４又は５に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
超音波プローブから送信される送信信号を被検体に３次元的に走査することで収集された３次元画像データに含まれる管腔に芯線を設定する設定手段と、
前記設定手段によって設定された芯線を含む断面の２次元画像を、前記３次元画像データから当該芯線に沿って生成する生成手段と、
前記生成手段によって生成された２次元画像を所定の表示部にて表示させる表示制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項１】
超音波プローブから送信される送信信号を被検体に３次元的に走査することで収集された３次元画像データに含まれる管腔に芯線を設定する設定手段と、
前記設定手段によって設定された芯線を含む断面の２次元画像を、前記３次元画像データから当該芯線に沿って生成する生成手段と、
前記生成手段によって生成された２次元画像を所定の表示部にて表示させる表示制御手段と、
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記生成手段は、前記芯線における任意の始点から終点までを含む断面の２次元画像を、前記３次元画像データから生成することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記生成手段は、前記３次元画像データにおける前記芯線を含む任意の断面で前記２次元画像を生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記生成手段は、前記設定手段によって設定された前記管腔の芯線に沿って、任意の視点及び視線方向からの仮想内視鏡画像をさらに生成し、
前記表示制御手段は、前記生成手段によって生成された仮想内視鏡画像を前記所定の表示部にて表示させる場合に、前記生成手段によって生成された２次元画像上に、当該仮想内視鏡画像の視点及び視線方向の情報を連動して表示させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の超音波診断装置。
【請求項５】
被検体に対する走査位置が異なる複数の３次元画像データを、当該３次元画像データに含まれる撮像対象部位における略同一位置にて合成した合成３次元画像データを生成する合成手段をさらに備え、
前記設定手段は、前記合成手段によって生成された合成３次元画像データに含まれる管腔に芯線を設定し、
前記生成手段は、前記設定手段によって設定された芯線を含む断面の２次元画像を、前記合成３次元画像データから当該芯線に沿って生成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記表示制御手段は、超音波診断装置とは異なる医用画像診断装置にて生成された医用画像を前記所定の表示部にて表示させる場合に、当該医用画像及び前記生成手段によって生成された２次元画像上に、前記仮想内視鏡画像の視点及び視線方向の情報を連動して表示させることを特徴とする請求項４又は５に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
超音波プローブから送信される送信信号を被検体に３次元的に走査することで収集された３次元画像データに含まれる管腔に芯線を設定する設定手段と、
前記設定手段によって設定された芯線を含む断面の２次元画像を、前記３次元画像データから当該芯線に沿って生成する生成手段と、
前記生成手段によって生成された２次元画像を所定の表示部にて表示させる表示制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１３−１０６９０３（Ｐ２０１３−１０６９０３Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５６３９１（Ｐ２０１１−２５６３９１）
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【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)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【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)
【Ｆターム（参考）】
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