３次元超音波診断装置及びボリュームデータ表示領域設定方法
【課題】ノイズ等の障害物が含まれないようなボリュームデータ表示領域を容易に決定することができる３次元超音波診断装置を提供する。
【解決手段】超音波の３次元走査手段と、該３次元走査手段からの走査情報に基づいて２次元画像データを生成する２次元超音波画像生成手段及び３次元画像データを生成する３次元超音波画像生成手段と、２次元超音波画像及び３次元超音波画像を表示する画像表示手段と、該画像表示手段により表示された上記２次元画像上に関心領域を設定する関心領域設定手段と、該関心領域設定手段により設定された関心領域内の２次元超音波画像データの画素値から輝度勾配を求める輝度勾配算出手段と、該輝度勾配算出手段により算出された輝度勾配を基に観察対象物と観察対象物以外の境界点を決定する境界点決定手段と、該境界点決定手段により決定された境界点の位置を基に３次元超音波画像の表示範囲を決定する表示範囲決定手段とを備える。
【解決手段】超音波の３次元走査手段と、該３次元走査手段からの走査情報に基づいて２次元画像データを生成する２次元超音波画像生成手段及び３次元画像データを生成する３次元超音波画像生成手段と、２次元超音波画像及び３次元超音波画像を表示する画像表示手段と、該画像表示手段により表示された上記２次元画像上に関心領域を設定する関心領域設定手段と、該関心領域設定手段により設定された関心領域内の２次元超音波画像データの画素値から輝度勾配を求める輝度勾配算出手段と、該輝度勾配算出手段により算出された輝度勾配を基に観察対象物と観察対象物以外の境界点を決定する境界点決定手段と、該境界点決定手段により決定された境界点の位置を基に３次元超音波画像の表示範囲を決定する表示範囲決定手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアルタイムに３次元（３Ｄ）画像を表示する３次元超音波診断装置に係り、特に表示すべき３次元画像データの範囲を決定するために使用される３次元超音波診断装置に関する。また、本発明は、斯かる３次元超音波診断装置において実行されるボリュームデータ表示領域設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、超音波診断装置において、実時間３次元表示機能が実用化されている（例えば、特許文献１参照。）。その３次元再構成のためのスタックデータ収集には、１次元アレイプローブによるものと、２次元アレイプローブによるものとに大別され、１次元アレイプローブによる走査方式には、フリーハンドスキャン方式とメカニカルスキャン方式とがある。
【０００３】
フリーハンドスキャン方式では、煽り（揺動）走査、平行移動走査、或いは回転走査を手動により定速度で行なう方法と、磁気方式等の位置センサをプローブに装着し、任意方向に走査する手法がある。
【０００４】
一方、メカニカルスキャン方式は、エンクロージャ内にプローブとプローブ駆動用モータを備え、体表プローブでは煽り（揺動）走査を、体腔内プローブでは回転走査を機械的に定速度で行なうものである。
【０００５】
そして、２次元アレイプローブ方式は、２次元面上に配置された振動子を用いて３次元データを電子的に走査収集する。
【０００６】
図１２に、このような３次元的な走査により得られたスタックデータから再構成され３次元表示された対象領域の様子を、胎児の頭部を例に採って示す。ここで、１次元アレイプローブは、同図に示すＺ方向に揺動走査され、ＣＳ１０１は断層像、ＣＳ１０２はＣＳ１０１と直交する方向の断面を示している。図１３（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ図１２に示す断面ＣＳ１０１，ＣＳ１０２の様子を示すものである。
【０００７】
実時間３次元表示において３次元画像を作成する場合、図１３（ａ）に示すように、予め超音波画像上で撮像の目的部位周りに関心領域（ＲＯＩ）を設定し、その中のみをボリュームデータとして表示する。これにより、ボリュ−ムデータ作成量を低減してリアルタイム性を向上させることができるとともに、目的部位の手前にある組織や超音波の多重反射によるノイズなどの障害物ＯＢ１０１を撮像範囲から除外することができる。このとき、図１３（ｂ）に示すように、各断層像上でＲＯＩ１０１の大きさは同じであり、ボリュームデータの形状も自動的に決定される。
【特許文献１】特開平６−１６９９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、目的部位を撮像してボリュームデータを作成する際、目的部位の手前にある組織や超音波の多重反射によるノイズ等の障害物が目的部位を隠してしまい、観察の妨げとなる場合がある。
【０００９】
このような場合、斯かる障害物を含まないようにＲＯＩを設定するのであるが、障害物の形状によっては、超音波画像上でのＲＯＩ設定のみではそれらを完全に取り除くことができないときがある。
【００１０】
例えば、図１３（ａ）に示す断面ＣＳ１０１において、多重反射によるノイズ等の障害物が含まれないようにＲＯＩ１０１を設定しても、図１３（ｂ）に示す断面ＣＳ１０２を見ると解るように、このＲＯＩ１０１によって定まるボリュームデータ表示領域には障害物ＯＢ１０１が含まれており、胎児の顔を観察したいと思っても、この障害物ＯＢ１０１が観察の妨げとなる。
【００１１】
画像１枚１枚に対してＲＯＩを手動で設定することは画像収集中には実際上不可能である。また、画像収集後に画像１枚１枚に対してＲＯＩを手動で設定することは可能であるが、一般的に画像枚数は多いため非常に面倒な作業となり、現実的な方法ではない。 本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、観察の妨げとなる組織や超音波の多重反射によるノイズ等の障害物が含まれないようなボリュームデータ表示領域を容易に決定することができる３次元超音波診断装置及びボリュームデータ表示領域設定方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る３次元超音波診断装置は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、超音波の３次元的な走査を行なう３次元走査手段と、該３次元走査手段からの走査情報に基づいて２次元画像データを生成する２次元超音波画像生成手段と、上記３次元走査手段からの走査情報に基づいて３次元画像データを生成する３次元超音波画像生成手段と、上記２次元画像生成手段により生成された２次元超音波画像及び３次元超音波画像を表示する画像表示手段と、該画像表示手段により表示された上記２次元画像上に１つ以上の関心領域を設定する関心領域設定手段と、該関心領域設定手段により設定された関心領域内の２次元超音波画像データの画素値から輝度勾配を求める輝度勾配算出手段と、該輝度勾配算出手段により算出された輝度勾配を基に観察対象物と観察対象物以外の境界点を決定する境界点決定手段と、該境界点決定手段により決定された境界点の位置を基に３次元超音波画像の表示範囲を決定する表示範囲決定手段とを備えるものである。
【００１３】
他方、上述した課題を解決するために、請求項２に係るボリュームデータ表示領域設定方法は、超音波の３次元的な走査を行なう３次元走査ステップと、該３次元走査ステップにより得られた走査情報に基づいて２次元画像データを生成する２次元超音波画像生成ステップと、上記３次元走査ステップにより得られた走査情報に基づいて３次元画像データを生成する３次元超音波画像生成ステップと、上記２次元画像生成ステップにおいて生成された２次元超音波画像及び３次元超音波画像を表示する画像表示ステップと、該画像表示ステップにおいて表示された上記２次元画像上に１つ以上の関心領域を設定する関心領域設定ステップと、該関心領域設定ステップにおいて設定された関心領域内の２次元超音波画像データの画素値から輝度勾配を求める輝度勾配算出ステップと、該輝度勾配算出ステップにおいて算出された輝度勾配を基に観察対象物と観察対象物以外の境界点を決定する境界点決定ステップと、該境界点決定ステップにより決定された境界点の位置を基に３次元超音波画像の表示範囲を決定する表示範囲決定ステップとを備えるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る３次元超音波診断装置及びボリュームデータ表示領域設定方法によれば、観察の妨げとなる組織や超音波の多重反射によるノイズ等の障害物が含まれないようなボリュームデータ表示領域を容易に決定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係る超音波診断装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る超音波診断装置１の全体的な概要構成を示すブロック図である。
【００１６】
図１に示す超音波診断装置１は、被検体に対して超音波の送受波を行なう超音波プローブ２と、所定の走査方向に対して超音波の送受波を行なうために超音波プローブ２に対して電気信号の送受信を行なう送受信部３と、所定の走査方向から得られた受信超音波信号に基づいて２次元超音波画像データを生成する画像データ生成部４と、画像データ生成部４において生成された超音波画像データを記憶する画像記憶部５とを備えている。
【００１７】
そして、超音波診断装置１は、画像データ生成部４において生成された超音波画像データに対して種々の処理を行なう画像データ処理部８と、超音波画像データの収集条件や画像データ処理条件、更には種々のコマンド信号の入力などを行なう入力部６と、画像データを除く各種データを記憶するデータ記憶部７とを備えている。
【００１８】
また、超音波診断装置１は、画像データ生成部において生成された超音波画像データから３次元データを再構成するボリューム投影部１１と、これら２次元超音波画像データ及び３次元超音波画像を表示する画像表示部１２とを備え、さらに、この表示部１２にＲＯＩを描画するオーバーレイ描画部９と、描画されたＲＯＩを２次元画像上に重畳表示させる画像・オーバーレイ合成部１０とを備える。
【００１９】
超音波プローブ２は、図示は省略するが、超音波の送受波を行なう振動子と、振動子の機械的な走査を行なう走査機構であるモータと、振動子の現在位置すなわち超音波ビームの方向を検出する位置センサとを備える。この超音波プローブ２は、例えば生体の体表に当接して使用される３次元データ取り込み用の超音波プローブであり、機械走査に加えて電子走査も併用される。すなわち、振動子としてアレイ振動子が設けられ、このアレイ振動子が電子走査により所定方向に電子走査を行い、さらにこれと垂直な方向に機械走査を行なうことで、３次元空間内での超音波の送受波を可能にする。生体の体表に当接して使用される３次元データ取り込み用の超音波プローブの場合、機械走査として、煽り（揺動）走査が行われる。
【００２０】
超音波プローブ２が備える位置センサからの位置情報は、超音波診断装置１本体の図示しない位置検出部に送出され、位置検出部は、超音波プローブ１の位置と傾きを検出してプローブ位置データを生成する。
【００２１】
送受信部３は、超音波プローブ２から送信超音波を発生するための駆動信号を生成する送信部と、超音波プローブ２の圧電振動子から得られる複数チャンネルの受信信号に対して整相加算を行なう受信部とを備え、一方、画像データ生成部４は、送受信部３から受信信号を受け取り、整相加算された受信信号に対して２次元超音波画像データを生成するための信号処理を行なう。また、画像データ記憶部５は、画像データ生成部４により生成収集された２次元超音波画像データを保存する。
【００２２】
入力部６は、操作者が超音波診断装置１を操作するための様々な情報を入力するための手段であり、入力パネル上にキーボード、トラックボール、マウス等の入力デバイスと表示パネルを備え、患者情報、診断部位、画像データ収集モード、画像データ処理方法、画像データ表示方法、更には各種コマンド信号の入力が行なわれる。また、この入力部６を介して、ＲＯＩの位置の移動、大きさの変更等を行なうための情報が与えられる。
【００２３】
データ記憶部７は、入力部６を介して入力された情報等画像データ以外の各種データを記憶する記憶手段であり、各種データには、少なくとも後述するＲＯＩの位置情報およびボリューム表示範囲情報が含まれる。
【００２４】
次に、本実施形態の主要ユニットである画像データ処理部８の構成につき、図２に示すブロック図を用いて説明する。画像データ処理部８は、同図に示すように、輝度勾配算出部８１と、境界点決定部８２と、表示範囲決定部８３とを備える。
【００２５】
輝度勾配算出部８１は、画像データ記憶部５から２次元超音波画像データを、そして、データ記憶部７からＲＯＩの位置情報をそれぞれ読み出し、２次元超音波画像上に設定されたＲＯＩ内部の画素値から輝度勾配を求める。
【００２６】
境界点決定部８２は、輝度勾配算出部８１により求められた輝度勾配値から観察対象物と観察対象物以外の境界点を決定し、表示範囲決定部８３は、さらに境界点決定部８２により決定された境界点の位置を基に３次元超音波画像の表示範囲を決定する。境界点決定部８２及び表示範囲決定部８３により得られたデータは、逐次データ記憶部７に送出され、データ記憶部７において保存される。
【００２７】
オーバーレイ描画部９は、入力部６を介して入力されたＲＯＩの位置情報に基づいてＲＯＩを描画する。オーバーレイ描画部９により描画されたＲＯＩは、画像・オーバーレイ合成部１０により、２次元超音波画像上に重畳される。
【００２８】
ボリューム投影部１１は、画像データ記憶部５から受け取った複数の２次元超音波画像データ、及びデータ記憶部７から受け取ったボリューム表示範囲情報から、ボリューム表示範囲内にある２次元超音波画像データの３次元画像データを再構成する。
【００２９】
画像表示部１２は、ＣＲＴ又はＬＣＤを備え、２次元超音波画像、ＲＯＩが重ねられた２次元超音波画像を表示するとともに、ボリューム投影部１１により再構成された３次元画像データを２次元スクリーン上に投影表示する。
【００３０】
また、超音波診断装置１は、図示しないシステム制御部を備え、システム制御部は、ＣＰＵと記憶回路を有し、超音波診断装置１の上記各ユニットの制御やシステム全体を統括的に制御する。
【００３１】
なお、本実施形態における入力部６及びデータ記憶部７は、本発明に係る領域設定手段を構成し、本実施形態におけるオーバーレイ描画部９、画像・オーバーレイ合成部１０、ボリューム投影部１１、及び画像表示部１２は、本発明に係る画像表示手段を構成する。
【００３２】
本実施の形態に係る超音波診断装置１は上記のように構成されており、以下その処理手順について、被検体として胎児Ｅの頭部を含む部位を例に採って説明する。なお、各部の制御およびデータの流れは全てシステム制御部の指示に基づくものであり、逐一その旨を記載することは省略する。図３は、境界点探索用ＲＯＩの設定手順を示すフローチャートである。
【００３３】
超音波プローブ２内の振動子は、モータにより駆動されて揺動運動（煽り走査）を行いながら、超音波を被検体に対して送受信する。そして、超音波プローブ２により受信された超音波データは、送受信部３を経由して画像データ生成部４に送られ、画像データ生成部４において２次元超音波画像が生成され（ステップＳ１）、その画像データは直ちに画像データ記憶部５に記憶される。
【００３４】
２次元超音波画像は更に画像データ記憶部５から画像・オーバーレイ合成部１０を経由して画像表示部１２に送られ、２次元超音波画像が表示される（ステップＳ２）。この時点では未だＲＯＩは合成されていない。
【００３５】
次に、図４に示すように、３次元最大表示範囲Ｍが画像に重ねて表示される（ステップＳ３）。３次元最大表示範囲Ｍとは、操作者が３次元画像として表示させたい部分を２次元画像Ｐ上で指定するためのＲＯＩである。３次元最大表示範囲Ｍは矩形であり、その位置情報はデータ記憶部７に記憶される。その位置情報がデータ記憶部７から読み出されるとオーバーレイ描画部９により描画され、描画された画像データが画像・オーバーレイ合成部１０に送られて２次元超音波画像Ｐに重ねられ、画像表示部１２において両者は重畳表示される。３次元最大表示範囲Ｍは、トラックボールを動かす等により、表示部１２の画面上を上下左右に移動させることができる。３次元最大表示範囲Ｍをはじめとする全てのＲＯＩは、このようにして２次元超音波画像Ｐ上に重畳表示される。
【００３６】
続いて、３次元最大表示範囲Ｍの内部に、境界点探索用ＲＯＩＳが２次元超音波画像Ｐに重畳表示される（ステップＳ４）。境界点探索用ＲＯＩＳは左右に５ピクセル、上下に１０乃至２０ピクセル程度の小さな矩形であり、その位置情報はデータ記憶部７に記憶される。トラックボールを動かす等により、境界点探索用ＲＯＩＳを３次元最大表示範囲Ｍの内部で上下左右に移動させることができる。境界点探索用ＲＯＩＳの設定に際し、操作者は、胎児Ｅの頭部のほぼ中央が撮像されているときに超音波プローブ２の振動子の揺動を止める。そして、画面を見ながら、境界点探索用ＲＯＩＳが胎児Ｅ部分と背景である羊水Ａ部分の境界を含む位置に設定されるように境界点探索用ＲＯＩＳを移動させる。境界点探索用ＲＯＩＳが所望の位置に配置されると、操作者は、マウスをクリックする等により、境界点探索用ＲＯＩＳの設定完了を指示する。
【００３７】
次に、図５に示すフローチャートを参照して、ボリューム表示範囲の設定手順について説明する。撮像された２次元超音波画像Ｐは、画像データ記憶部５から読み出され、画像データ処理部８内の輝度勾配算出部８１に送られる（ステップＳ１１）。同時に、境界点探索用ＲＯＩＳの位置情報がデータ記憶部７から読み出され、輝度勾配算出部８１に送られる。
【００３８】
輝度勾配算出部８１では、境界点探索用ＲＯＩＳ内部の画素値から、輝度勾配（画素値の勾配）を計算する（ステップＳ１２）。この算出方法を以下に説明する。境界点探索用ＲＯＩＳは、図６（ａ）に示すように、縦Ｍピクセル、横Ｎピクセルのサイズを有し、各ピクセルは、Ｐｊｋの画素値を持っている。
【００３９】
まず、図６（ｂ）に示すように、この境界点探索用ＲＯＩＳの横方向に画素値の平均Ａ算出する（Ａｊ＝（Ｐｊ１＋Ｐｊ２＋……＋ＰｊＮ）／Ｎ ここに、ｊ＝１，２，……，Ｎ）。そして、この平均Ａから、図６（ｃ）に示すように、縦方向に画素値の勾配Ｇを算出する（Ｇｊ＝（Ａｊ−１−Ａｊ＋１）／２ ここに、ｊ＝２，３，……，Ｍ−１）。こうして求められた勾配Ｇが輝度勾配データとなる。
【００４０】
こうして算出された輝度勾配データは境界点決定部８２に送られ、ここで、図７に示すように、輝度勾配の最大値を与える縦方向の位置が求められる。この位置を境界点の位置Ｔとする（ステップＳ１３）。２次元超音波画像では胎児Ｅ部分は羊水Ａ部分に比べて輝度（画素値）が大きいので、輝度勾配が最大、すなわち輝度の変化が最大の位置を胎児Ｅの頭部と羊水Ａ部分の境界点の位置Ｔとして求めることができる。
【００４１】
このようにして求められた境界点の位置Ｔは、データ記憶部７に記憶されるとともに、表示範囲決定部８３に送られる。表示範囲決定部８３では、図７に示すように、３次元最大表示範囲Ｍ内において、求めた境界点の位置Ｔから予め定めた画素数分だけ上の位置より下側の範囲を、この画像のボリューム表示範囲Ｖとし、その位置情報をデータ記憶部に記憶する（ステップＳ１４）。境界点の位置Ｔより上にボリューム表示範囲Ｖを設定するのは、被検体の一部が３次元画像から欠落することを予防するための安全策である。
【００４２】
最初に撮像された画像の次に撮像された画像に対しては、図８に示すように、求めた境界点の位置Ｔが境界点探索用ＲＯＩＳの中心となるように境界点探索用ＲＯＩが自動的に設定される（ステップＳ１５）。このとき境界点探索用ＲＯＩＳの左右方向の位置は変化させない。そして、画像データ記憶部５から２次元超音波画像データを読み出し（ステップＳ１６）、上記と同様の方法で、輝度勾配算出部８１において輝度勾配データを求め（ステップＳ１７）、境界点決定部８２において境界点の位置Ｔを求め（ステップＳ１９）、表示範囲決定部８３でその画像のボリューム表示範囲Ｖを決定する（ステップＳ２０）。この動作を繰り返して次々と撮像される画像に対してボリューム表示範囲Ｖを決定する（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）。
【００４３】
撮像される２次元超音波画像Ｐが胎児Ｅ頭部の側面（耳のある方）に至ると、その後は頭部が撮像されなくなる。そのような状態になったときにはもはや境界点の位置を求める必要はない。その状態では、輝度勾配がほとんどない状態となるので、輝度勾配の最大値が予め定められた値よりも小さくなったら（ステップＳ１８：Ｎｏ）、境界点の位置を求めるのはやめ、ボリューム表示範囲はなしとし、境界点探索用ＲＯＩＳの位置も変更させない。そして、振動子の揺動が反対方向となり同じ位置の画像の撮像が行われたときに、境界点探索用ＲＯＩＳを同じ位置に設定して、境界点の位置の決定を再開する。
【００４４】
このようにして次々と撮像される２次元超音波画像の１枚１枚についてボリューム表示範囲Ｖを決定することができる。そして、１個のボリュームを構成する２次元超音波画像Ｐ（片道の揺動範囲に対応）についてボリューム表示範囲Ｖが決定できたら、それらの２次元超音波画像Ｐを画像データ記憶部５から、また対応するボリューム表示範囲Ｖの位置情報をデータ記憶部７から読み出し、ボリューム投影部１１に送信して投影を行なわせ、３次元画像を画像表示部１２に表示させる。なお、画面は左右に２分割し、撮像している２次元画像と３次元画像を並べて表示することが望ましい。
【００４５】
このようにボリューム表示範囲Ｖを設定することにより、図９に示すように、３次元最大表示範囲等従来のＲＯＩ設定では回避することができなかった障害物ＯＢも含まないようにすることができる。また、画像中のボリュームデータとする領域を限定するので、扱うデータ量を減少させることができ、これにより、フレームレートを増加、又は画質を向上させることも可能となる。
【００４６】
上述した実施形態では、境界点探索用ＲＯＩＳを１個だけ設定したが、境界点探索用ＲＯＩＳを２個以上設定するようにしてもよい。例えば、境界点探索用ＲＯＩＳを２個設定した場合は、図１０に示すように、求めた２個の境界点Ｓ１，Ｓ２の外側はそれぞれの境界点の同じレベルに線分を設定し、２個の境界点の間については２個の境界点を結ぶ線分を設定して、それらの線分の予め定めた画素数分だけ上側にボリューム表示範囲Ｖの示す線分を設定すればよい。これにより、ボリューム表示範囲Ｖはさらに限定され、障害物の回避もより確実になる。
【００４７】
以上に説明した実施態様は説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものによって置換した実施態様を採用することが可能であるが、これらの実施態様も本発明の範囲に含まれる。
【００４８】
例えば、本実施形態においては、超音波プローブとしてメカニカルスキャン方式のものを例に採って説明したが、超音波プローブはメカニカルスキャン方式のものに限られず、フリーハンドスキャン方式のものであってもよく、或いは２次元アレイプローブを採用してもよい。
【００４９】
特に２次元アレイプローブを採用した場合は、図１１に示すように、Ｘ軸方向及びＺ軸方向のそれぞれに複数の境界点探索用ＲＯＩＳを設定することも可能であり、これによれば、境界点探索用ＲＯＩＳを面的に配置することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態に係る超音波診断装置の全体構成を示す概略ブロック図。
【図２】本実施形態に係る画像データ処理部の構成を示す概略ブロック図。
【図３】境界点探索用ＲＯＩの設定手順を示すフローチャート。
【図４】３次元最大表示範囲及び境界点探索用ＲＯＩを示す図。
【図５】ボリューム表示範囲の設定手順を示すフローチャート。
【図６】境界点探索用ＲＯＩの内部の輝度勾配の算出方法を説明する図。
【図７】最初に設定された境界点の位置とボリューム表示範囲との関係を示す説明図。
【図８】２番目以降の境界点の位置設定を示す説明図。
【図９】ボリューム表示範囲と障害物との位置関係を説明する図。
【図１０】境界点探索用ＲＯＩが２個の場合における境界点の位置とボリューム表示範囲との関係を示す説明図。
【図１１】多数の境界点探索用ＲＯＩを面的に配置した例を示す図。
【図１２】従来のボリュームデータ表示例。
【図１３】（ａ）は、図１２における断面ＣＳ１０１を示す図、（ｂ）は同ＣＳ１０２を示す図。
【符号の説明】
【００５１】
１ ３次元超音波診断装置
２ 超音波プローブ
３ 送受信部
４ ２次元画像生成部
５ 画像記憶部
６ 入力部
７ データ記憶部
８ 画像データ処理部
８１ 輝度勾配算出部
８２ 境界点決定部
８３ 表示範囲決定部
９ オーバーレイ描画部
１０ 画像・オーバーレイ合成部
１１ ボリューム投影部
１２ 画像表示部
Ａ 羊水
Ｅ 被検体
Ｍ ３次元最大表示範囲
ＯＢ 障害物
Ｐ ２次元画像
Ｓ 境界点探索用ＲＯＩ
Ｔ 境界点の位置
Ｖ ボリューム表示範囲の最高位
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアルタイムに３次元（３Ｄ）画像を表示する３次元超音波診断装置に係り、特に表示すべき３次元画像データの範囲を決定するために使用される３次元超音波診断装置に関する。また、本発明は、斯かる３次元超音波診断装置において実行されるボリュームデータ表示領域設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、超音波診断装置において、実時間３次元表示機能が実用化されている（例えば、特許文献１参照。）。その３次元再構成のためのスタックデータ収集には、１次元アレイプローブによるものと、２次元アレイプローブによるものとに大別され、１次元アレイプローブによる走査方式には、フリーハンドスキャン方式とメカニカルスキャン方式とがある。
【０００３】
フリーハンドスキャン方式では、煽り（揺動）走査、平行移動走査、或いは回転走査を手動により定速度で行なう方法と、磁気方式等の位置センサをプローブに装着し、任意方向に走査する手法がある。
【０００４】
一方、メカニカルスキャン方式は、エンクロージャ内にプローブとプローブ駆動用モータを備え、体表プローブでは煽り（揺動）走査を、体腔内プローブでは回転走査を機械的に定速度で行なうものである。
【０００５】
そして、２次元アレイプローブ方式は、２次元面上に配置された振動子を用いて３次元データを電子的に走査収集する。
【０００６】
図１２に、このような３次元的な走査により得られたスタックデータから再構成され３次元表示された対象領域の様子を、胎児の頭部を例に採って示す。ここで、１次元アレイプローブは、同図に示すＺ方向に揺動走査され、ＣＳ１０１は断層像、ＣＳ１０２はＣＳ１０１と直交する方向の断面を示している。図１３（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ図１２に示す断面ＣＳ１０１，ＣＳ１０２の様子を示すものである。
【０００７】
実時間３次元表示において３次元画像を作成する場合、図１３（ａ）に示すように、予め超音波画像上で撮像の目的部位周りに関心領域（ＲＯＩ）を設定し、その中のみをボリュームデータとして表示する。これにより、ボリュ−ムデータ作成量を低減してリアルタイム性を向上させることができるとともに、目的部位の手前にある組織や超音波の多重反射によるノイズなどの障害物ＯＢ１０１を撮像範囲から除外することができる。このとき、図１３（ｂ）に示すように、各断層像上でＲＯＩ１０１の大きさは同じであり、ボリュームデータの形状も自動的に決定される。
【特許文献１】特開平６−１６９９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、目的部位を撮像してボリュームデータを作成する際、目的部位の手前にある組織や超音波の多重反射によるノイズ等の障害物が目的部位を隠してしまい、観察の妨げとなる場合がある。
【０００９】
このような場合、斯かる障害物を含まないようにＲＯＩを設定するのであるが、障害物の形状によっては、超音波画像上でのＲＯＩ設定のみではそれらを完全に取り除くことができないときがある。
【００１０】
例えば、図１３（ａ）に示す断面ＣＳ１０１において、多重反射によるノイズ等の障害物が含まれないようにＲＯＩ１０１を設定しても、図１３（ｂ）に示す断面ＣＳ１０２を見ると解るように、このＲＯＩ１０１によって定まるボリュームデータ表示領域には障害物ＯＢ１０１が含まれており、胎児の顔を観察したいと思っても、この障害物ＯＢ１０１が観察の妨げとなる。
【００１１】
画像１枚１枚に対してＲＯＩを手動で設定することは画像収集中には実際上不可能である。また、画像収集後に画像１枚１枚に対してＲＯＩを手動で設定することは可能であるが、一般的に画像枚数は多いため非常に面倒な作業となり、現実的な方法ではない。 本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、観察の妨げとなる組織や超音波の多重反射によるノイズ等の障害物が含まれないようなボリュームデータ表示領域を容易に決定することができる３次元超音波診断装置及びボリュームデータ表示領域設定方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る３次元超音波診断装置は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、超音波の３次元的な走査を行なう３次元走査手段と、該３次元走査手段からの走査情報に基づいて２次元画像データを生成する２次元超音波画像生成手段と、上記３次元走査手段からの走査情報に基づいて３次元画像データを生成する３次元超音波画像生成手段と、上記２次元画像生成手段により生成された２次元超音波画像及び３次元超音波画像を表示する画像表示手段と、該画像表示手段により表示された上記２次元画像上に１つ以上の関心領域を設定する関心領域設定手段と、該関心領域設定手段により設定された関心領域内の２次元超音波画像データの画素値から輝度勾配を求める輝度勾配算出手段と、該輝度勾配算出手段により算出された輝度勾配を基に観察対象物と観察対象物以外の境界点を決定する境界点決定手段と、該境界点決定手段により決定された境界点の位置を基に３次元超音波画像の表示範囲を決定する表示範囲決定手段とを備えるものである。
【００１３】
他方、上述した課題を解決するために、請求項２に係るボリュームデータ表示領域設定方法は、超音波の３次元的な走査を行なう３次元走査ステップと、該３次元走査ステップにより得られた走査情報に基づいて２次元画像データを生成する２次元超音波画像生成ステップと、上記３次元走査ステップにより得られた走査情報に基づいて３次元画像データを生成する３次元超音波画像生成ステップと、上記２次元画像生成ステップにおいて生成された２次元超音波画像及び３次元超音波画像を表示する画像表示ステップと、該画像表示ステップにおいて表示された上記２次元画像上に１つ以上の関心領域を設定する関心領域設定ステップと、該関心領域設定ステップにおいて設定された関心領域内の２次元超音波画像データの画素値から輝度勾配を求める輝度勾配算出ステップと、該輝度勾配算出ステップにおいて算出された輝度勾配を基に観察対象物と観察対象物以外の境界点を決定する境界点決定ステップと、該境界点決定ステップにより決定された境界点の位置を基に３次元超音波画像の表示範囲を決定する表示範囲決定ステップとを備えるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る３次元超音波診断装置及びボリュームデータ表示領域設定方法によれば、観察の妨げとなる組織や超音波の多重反射によるノイズ等の障害物が含まれないようなボリュームデータ表示領域を容易に決定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係る超音波診断装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る超音波診断装置１の全体的な概要構成を示すブロック図である。
【００１６】
図１に示す超音波診断装置１は、被検体に対して超音波の送受波を行なう超音波プローブ２と、所定の走査方向に対して超音波の送受波を行なうために超音波プローブ２に対して電気信号の送受信を行なう送受信部３と、所定の走査方向から得られた受信超音波信号に基づいて２次元超音波画像データを生成する画像データ生成部４と、画像データ生成部４において生成された超音波画像データを記憶する画像記憶部５とを備えている。
【００１７】
そして、超音波診断装置１は、画像データ生成部４において生成された超音波画像データに対して種々の処理を行なう画像データ処理部８と、超音波画像データの収集条件や画像データ処理条件、更には種々のコマンド信号の入力などを行なう入力部６と、画像データを除く各種データを記憶するデータ記憶部７とを備えている。
【００１８】
また、超音波診断装置１は、画像データ生成部において生成された超音波画像データから３次元データを再構成するボリューム投影部１１と、これら２次元超音波画像データ及び３次元超音波画像を表示する画像表示部１２とを備え、さらに、この表示部１２にＲＯＩを描画するオーバーレイ描画部９と、描画されたＲＯＩを２次元画像上に重畳表示させる画像・オーバーレイ合成部１０とを備える。
【００１９】
超音波プローブ２は、図示は省略するが、超音波の送受波を行なう振動子と、振動子の機械的な走査を行なう走査機構であるモータと、振動子の現在位置すなわち超音波ビームの方向を検出する位置センサとを備える。この超音波プローブ２は、例えば生体の体表に当接して使用される３次元データ取り込み用の超音波プローブであり、機械走査に加えて電子走査も併用される。すなわち、振動子としてアレイ振動子が設けられ、このアレイ振動子が電子走査により所定方向に電子走査を行い、さらにこれと垂直な方向に機械走査を行なうことで、３次元空間内での超音波の送受波を可能にする。生体の体表に当接して使用される３次元データ取り込み用の超音波プローブの場合、機械走査として、煽り（揺動）走査が行われる。
【００２０】
超音波プローブ２が備える位置センサからの位置情報は、超音波診断装置１本体の図示しない位置検出部に送出され、位置検出部は、超音波プローブ１の位置と傾きを検出してプローブ位置データを生成する。
【００２１】
送受信部３は、超音波プローブ２から送信超音波を発生するための駆動信号を生成する送信部と、超音波プローブ２の圧電振動子から得られる複数チャンネルの受信信号に対して整相加算を行なう受信部とを備え、一方、画像データ生成部４は、送受信部３から受信信号を受け取り、整相加算された受信信号に対して２次元超音波画像データを生成するための信号処理を行なう。また、画像データ記憶部５は、画像データ生成部４により生成収集された２次元超音波画像データを保存する。
【００２２】
入力部６は、操作者が超音波診断装置１を操作するための様々な情報を入力するための手段であり、入力パネル上にキーボード、トラックボール、マウス等の入力デバイスと表示パネルを備え、患者情報、診断部位、画像データ収集モード、画像データ処理方法、画像データ表示方法、更には各種コマンド信号の入力が行なわれる。また、この入力部６を介して、ＲＯＩの位置の移動、大きさの変更等を行なうための情報が与えられる。
【００２３】
データ記憶部７は、入力部６を介して入力された情報等画像データ以外の各種データを記憶する記憶手段であり、各種データには、少なくとも後述するＲＯＩの位置情報およびボリューム表示範囲情報が含まれる。
【００２４】
次に、本実施形態の主要ユニットである画像データ処理部８の構成につき、図２に示すブロック図を用いて説明する。画像データ処理部８は、同図に示すように、輝度勾配算出部８１と、境界点決定部８２と、表示範囲決定部８３とを備える。
【００２５】
輝度勾配算出部８１は、画像データ記憶部５から２次元超音波画像データを、そして、データ記憶部７からＲＯＩの位置情報をそれぞれ読み出し、２次元超音波画像上に設定されたＲＯＩ内部の画素値から輝度勾配を求める。
【００２６】
境界点決定部８２は、輝度勾配算出部８１により求められた輝度勾配値から観察対象物と観察対象物以外の境界点を決定し、表示範囲決定部８３は、さらに境界点決定部８２により決定された境界点の位置を基に３次元超音波画像の表示範囲を決定する。境界点決定部８２及び表示範囲決定部８３により得られたデータは、逐次データ記憶部７に送出され、データ記憶部７において保存される。
【００２７】
オーバーレイ描画部９は、入力部６を介して入力されたＲＯＩの位置情報に基づいてＲＯＩを描画する。オーバーレイ描画部９により描画されたＲＯＩは、画像・オーバーレイ合成部１０により、２次元超音波画像上に重畳される。
【００２８】
ボリューム投影部１１は、画像データ記憶部５から受け取った複数の２次元超音波画像データ、及びデータ記憶部７から受け取ったボリューム表示範囲情報から、ボリューム表示範囲内にある２次元超音波画像データの３次元画像データを再構成する。
【００２９】
画像表示部１２は、ＣＲＴ又はＬＣＤを備え、２次元超音波画像、ＲＯＩが重ねられた２次元超音波画像を表示するとともに、ボリューム投影部１１により再構成された３次元画像データを２次元スクリーン上に投影表示する。
【００３０】
また、超音波診断装置１は、図示しないシステム制御部を備え、システム制御部は、ＣＰＵと記憶回路を有し、超音波診断装置１の上記各ユニットの制御やシステム全体を統括的に制御する。
【００３１】
なお、本実施形態における入力部６及びデータ記憶部７は、本発明に係る領域設定手段を構成し、本実施形態におけるオーバーレイ描画部９、画像・オーバーレイ合成部１０、ボリューム投影部１１、及び画像表示部１２は、本発明に係る画像表示手段を構成する。
【００３２】
本実施の形態に係る超音波診断装置１は上記のように構成されており、以下その処理手順について、被検体として胎児Ｅの頭部を含む部位を例に採って説明する。なお、各部の制御およびデータの流れは全てシステム制御部の指示に基づくものであり、逐一その旨を記載することは省略する。図３は、境界点探索用ＲＯＩの設定手順を示すフローチャートである。
【００３３】
超音波プローブ２内の振動子は、モータにより駆動されて揺動運動（煽り走査）を行いながら、超音波を被検体に対して送受信する。そして、超音波プローブ２により受信された超音波データは、送受信部３を経由して画像データ生成部４に送られ、画像データ生成部４において２次元超音波画像が生成され（ステップＳ１）、その画像データは直ちに画像データ記憶部５に記憶される。
【００３４】
２次元超音波画像は更に画像データ記憶部５から画像・オーバーレイ合成部１０を経由して画像表示部１２に送られ、２次元超音波画像が表示される（ステップＳ２）。この時点では未だＲＯＩは合成されていない。
【００３５】
次に、図４に示すように、３次元最大表示範囲Ｍが画像に重ねて表示される（ステップＳ３）。３次元最大表示範囲Ｍとは、操作者が３次元画像として表示させたい部分を２次元画像Ｐ上で指定するためのＲＯＩである。３次元最大表示範囲Ｍは矩形であり、その位置情報はデータ記憶部７に記憶される。その位置情報がデータ記憶部７から読み出されるとオーバーレイ描画部９により描画され、描画された画像データが画像・オーバーレイ合成部１０に送られて２次元超音波画像Ｐに重ねられ、画像表示部１２において両者は重畳表示される。３次元最大表示範囲Ｍは、トラックボールを動かす等により、表示部１２の画面上を上下左右に移動させることができる。３次元最大表示範囲Ｍをはじめとする全てのＲＯＩは、このようにして２次元超音波画像Ｐ上に重畳表示される。
【００３６】
続いて、３次元最大表示範囲Ｍの内部に、境界点探索用ＲＯＩＳが２次元超音波画像Ｐに重畳表示される（ステップＳ４）。境界点探索用ＲＯＩＳは左右に５ピクセル、上下に１０乃至２０ピクセル程度の小さな矩形であり、その位置情報はデータ記憶部７に記憶される。トラックボールを動かす等により、境界点探索用ＲＯＩＳを３次元最大表示範囲Ｍの内部で上下左右に移動させることができる。境界点探索用ＲＯＩＳの設定に際し、操作者は、胎児Ｅの頭部のほぼ中央が撮像されているときに超音波プローブ２の振動子の揺動を止める。そして、画面を見ながら、境界点探索用ＲＯＩＳが胎児Ｅ部分と背景である羊水Ａ部分の境界を含む位置に設定されるように境界点探索用ＲＯＩＳを移動させる。境界点探索用ＲＯＩＳが所望の位置に配置されると、操作者は、マウスをクリックする等により、境界点探索用ＲＯＩＳの設定完了を指示する。
【００３７】
次に、図５に示すフローチャートを参照して、ボリューム表示範囲の設定手順について説明する。撮像された２次元超音波画像Ｐは、画像データ記憶部５から読み出され、画像データ処理部８内の輝度勾配算出部８１に送られる（ステップＳ１１）。同時に、境界点探索用ＲＯＩＳの位置情報がデータ記憶部７から読み出され、輝度勾配算出部８１に送られる。
【００３８】
輝度勾配算出部８１では、境界点探索用ＲＯＩＳ内部の画素値から、輝度勾配（画素値の勾配）を計算する（ステップＳ１２）。この算出方法を以下に説明する。境界点探索用ＲＯＩＳは、図６（ａ）に示すように、縦Ｍピクセル、横Ｎピクセルのサイズを有し、各ピクセルは、Ｐｊｋの画素値を持っている。
【００３９】
まず、図６（ｂ）に示すように、この境界点探索用ＲＯＩＳの横方向に画素値の平均Ａ算出する（Ａｊ＝（Ｐｊ１＋Ｐｊ２＋……＋ＰｊＮ）／Ｎ ここに、ｊ＝１，２，……，Ｎ）。そして、この平均Ａから、図６（ｃ）に示すように、縦方向に画素値の勾配Ｇを算出する（Ｇｊ＝（Ａｊ−１−Ａｊ＋１）／２ ここに、ｊ＝２，３，……，Ｍ−１）。こうして求められた勾配Ｇが輝度勾配データとなる。
【００４０】
こうして算出された輝度勾配データは境界点決定部８２に送られ、ここで、図７に示すように、輝度勾配の最大値を与える縦方向の位置が求められる。この位置を境界点の位置Ｔとする（ステップＳ１３）。２次元超音波画像では胎児Ｅ部分は羊水Ａ部分に比べて輝度（画素値）が大きいので、輝度勾配が最大、すなわち輝度の変化が最大の位置を胎児Ｅの頭部と羊水Ａ部分の境界点の位置Ｔとして求めることができる。
【００４１】
このようにして求められた境界点の位置Ｔは、データ記憶部７に記憶されるとともに、表示範囲決定部８３に送られる。表示範囲決定部８３では、図７に示すように、３次元最大表示範囲Ｍ内において、求めた境界点の位置Ｔから予め定めた画素数分だけ上の位置より下側の範囲を、この画像のボリューム表示範囲Ｖとし、その位置情報をデータ記憶部に記憶する（ステップＳ１４）。境界点の位置Ｔより上にボリューム表示範囲Ｖを設定するのは、被検体の一部が３次元画像から欠落することを予防するための安全策である。
【００４２】
最初に撮像された画像の次に撮像された画像に対しては、図８に示すように、求めた境界点の位置Ｔが境界点探索用ＲＯＩＳの中心となるように境界点探索用ＲＯＩが自動的に設定される（ステップＳ１５）。このとき境界点探索用ＲＯＩＳの左右方向の位置は変化させない。そして、画像データ記憶部５から２次元超音波画像データを読み出し（ステップＳ１６）、上記と同様の方法で、輝度勾配算出部８１において輝度勾配データを求め（ステップＳ１７）、境界点決定部８２において境界点の位置Ｔを求め（ステップＳ１９）、表示範囲決定部８３でその画像のボリューム表示範囲Ｖを決定する（ステップＳ２０）。この動作を繰り返して次々と撮像される画像に対してボリューム表示範囲Ｖを決定する（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）。
【００４３】
撮像される２次元超音波画像Ｐが胎児Ｅ頭部の側面（耳のある方）に至ると、その後は頭部が撮像されなくなる。そのような状態になったときにはもはや境界点の位置を求める必要はない。その状態では、輝度勾配がほとんどない状態となるので、輝度勾配の最大値が予め定められた値よりも小さくなったら（ステップＳ１８：Ｎｏ）、境界点の位置を求めるのはやめ、ボリューム表示範囲はなしとし、境界点探索用ＲＯＩＳの位置も変更させない。そして、振動子の揺動が反対方向となり同じ位置の画像の撮像が行われたときに、境界点探索用ＲＯＩＳを同じ位置に設定して、境界点の位置の決定を再開する。
【００４４】
このようにして次々と撮像される２次元超音波画像の１枚１枚についてボリューム表示範囲Ｖを決定することができる。そして、１個のボリュームを構成する２次元超音波画像Ｐ（片道の揺動範囲に対応）についてボリューム表示範囲Ｖが決定できたら、それらの２次元超音波画像Ｐを画像データ記憶部５から、また対応するボリューム表示範囲Ｖの位置情報をデータ記憶部７から読み出し、ボリューム投影部１１に送信して投影を行なわせ、３次元画像を画像表示部１２に表示させる。なお、画面は左右に２分割し、撮像している２次元画像と３次元画像を並べて表示することが望ましい。
【００４５】
このようにボリューム表示範囲Ｖを設定することにより、図９に示すように、３次元最大表示範囲等従来のＲＯＩ設定では回避することができなかった障害物ＯＢも含まないようにすることができる。また、画像中のボリュームデータとする領域を限定するので、扱うデータ量を減少させることができ、これにより、フレームレートを増加、又は画質を向上させることも可能となる。
【００４６】
上述した実施形態では、境界点探索用ＲＯＩＳを１個だけ設定したが、境界点探索用ＲＯＩＳを２個以上設定するようにしてもよい。例えば、境界点探索用ＲＯＩＳを２個設定した場合は、図１０に示すように、求めた２個の境界点Ｓ１，Ｓ２の外側はそれぞれの境界点の同じレベルに線分を設定し、２個の境界点の間については２個の境界点を結ぶ線分を設定して、それらの線分の予め定めた画素数分だけ上側にボリューム表示範囲Ｖの示す線分を設定すればよい。これにより、ボリューム表示範囲Ｖはさらに限定され、障害物の回避もより確実になる。
【００４７】
以上に説明した実施態様は説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものによって置換した実施態様を採用することが可能であるが、これらの実施態様も本発明の範囲に含まれる。
【００４８】
例えば、本実施形態においては、超音波プローブとしてメカニカルスキャン方式のものを例に採って説明したが、超音波プローブはメカニカルスキャン方式のものに限られず、フリーハンドスキャン方式のものであってもよく、或いは２次元アレイプローブを採用してもよい。
【００４９】
特に２次元アレイプローブを採用した場合は、図１１に示すように、Ｘ軸方向及びＺ軸方向のそれぞれに複数の境界点探索用ＲＯＩＳを設定することも可能であり、これによれば、境界点探索用ＲＯＩＳを面的に配置することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態に係る超音波診断装置の全体構成を示す概略ブロック図。
【図２】本実施形態に係る画像データ処理部の構成を示す概略ブロック図。
【図３】境界点探索用ＲＯＩの設定手順を示すフローチャート。
【図４】３次元最大表示範囲及び境界点探索用ＲＯＩを示す図。
【図５】ボリューム表示範囲の設定手順を示すフローチャート。
【図６】境界点探索用ＲＯＩの内部の輝度勾配の算出方法を説明する図。
【図７】最初に設定された境界点の位置とボリューム表示範囲との関係を示す説明図。
【図８】２番目以降の境界点の位置設定を示す説明図。
【図９】ボリューム表示範囲と障害物との位置関係を説明する図。
【図１０】境界点探索用ＲＯＩが２個の場合における境界点の位置とボリューム表示範囲との関係を示す説明図。
【図１１】多数の境界点探索用ＲＯＩを面的に配置した例を示す図。
【図１２】従来のボリュームデータ表示例。
【図１３】（ａ）は、図１２における断面ＣＳ１０１を示す図、（ｂ）は同ＣＳ１０２を示す図。
【符号の説明】
【００５１】
１ ３次元超音波診断装置
２ 超音波プローブ
３ 送受信部
４ ２次元画像生成部
５ 画像記憶部
６ 入力部
７ データ記憶部
８ 画像データ処理部
８１ 輝度勾配算出部
８２ 境界点決定部
８３ 表示範囲決定部
９ オーバーレイ描画部
１０ 画像・オーバーレイ合成部
１１ ボリューム投影部
１２ 画像表示部
Ａ 羊水
Ｅ 被検体
Ｍ ３次元最大表示範囲
ＯＢ 障害物
Ｐ ２次元画像
Ｓ 境界点探索用ＲＯＩ
Ｔ 境界点の位置
Ｖ ボリューム表示範囲の最高位
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波の３次元的な走査を行なう３次元走査手段と、
該３次元走査手段からの走査情報に基づいて２次元画像データを生成する２次元超音波画像生成手段と、
上記３次元走査手段からの走査情報に基づいて３次元画像データを生成する３次元超音波画像生成手段と、
上記２次元画像生成手段により生成された２次元超音波画像及び３次元超音波画像を表示する画像表示手段と、
該画像表示手段により表示された上記２次元画像上に１つ以上の関心領域を設定する関心領域設定手段と、
該関心領域設定手段により設定された関心領域内の２次元超音波画像データの画素値から輝度勾配を求める輝度勾配算出手段と、
該輝度勾配算出手段により算出された輝度勾配を基に観察対象物と観察対象物以外の境界点を決定する境界点決定手段と、
該境界点決定手段により決定された境界点の位置を基に３次元超音波画像の表示範囲を決定する表示範囲決定手段と、
を備えることを特徴とする３次元超音波画像診断装置。
【請求項２】
超音波の３次元的な走査を行なう３次元走査ステップと、
該３次元走査ステップにより得られた走査情報に基づいて２次元画像データを生成する２次元超音波画像生成ステップと、
上記３次元走査ステップにより得られた走査情報に基づいて３次元画像データを生成する３次元超音波画像生成ステップと、
上記２次元画像生成ステップにおいて生成された２次元超音波画像及び３次元超音波画像を表示する画像表示ステップと、
該画像表示ステップにおいて表示された上記２次元画像上に１つ以上の関心領域を設定する関心領域設定ステップと、
該関心領域設定ステップにおいて設定された関心領域内の２次元超音波画像データの画素値から輝度勾配を求める輝度勾配算出ステップと、
該輝度勾配算出ステップにおいて算出された輝度勾配を基に観察対象物と観察対象物以外の境界点を決定する境界点決定ステップと、
該境界点決定ステップにより決定された境界点の位置を基に３次元超音波画像の表示範囲を決定する表示範囲決定ステップと、
を備えることを特徴とするボリュームデータ表示領域設定方法。
【請求項１】
超音波の３次元的な走査を行なう３次元走査手段と、
該３次元走査手段からの走査情報に基づいて２次元画像データを生成する２次元超音波画像生成手段と、
上記３次元走査手段からの走査情報に基づいて３次元画像データを生成する３次元超音波画像生成手段と、
上記２次元画像生成手段により生成された２次元超音波画像及び３次元超音波画像を表示する画像表示手段と、
該画像表示手段により表示された上記２次元画像上に１つ以上の関心領域を設定する関心領域設定手段と、
該関心領域設定手段により設定された関心領域内の２次元超音波画像データの画素値から輝度勾配を求める輝度勾配算出手段と、
該輝度勾配算出手段により算出された輝度勾配を基に観察対象物と観察対象物以外の境界点を決定する境界点決定手段と、
該境界点決定手段により決定された境界点の位置を基に３次元超音波画像の表示範囲を決定する表示範囲決定手段と、
を備えることを特徴とする３次元超音波画像診断装置。
【請求項２】
超音波の３次元的な走査を行なう３次元走査ステップと、
該３次元走査ステップにより得られた走査情報に基づいて２次元画像データを生成する２次元超音波画像生成ステップと、
上記３次元走査ステップにより得られた走査情報に基づいて３次元画像データを生成する３次元超音波画像生成ステップと、
上記２次元画像生成ステップにおいて生成された２次元超音波画像及び３次元超音波画像を表示する画像表示ステップと、
該画像表示ステップにおいて表示された上記２次元画像上に１つ以上の関心領域を設定する関心領域設定ステップと、
該関心領域設定ステップにおいて設定された関心領域内の２次元超音波画像データの画素値から輝度勾配を求める輝度勾配算出ステップと、
該輝度勾配算出ステップにおいて算出された輝度勾配を基に観察対象物と観察対象物以外の境界点を決定する境界点決定ステップと、
該境界点決定ステップにより決定された境界点の位置を基に３次元超音波画像の表示範囲を決定する表示範囲決定ステップと、
を備えることを特徴とするボリュームデータ表示領域設定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−２８８４７１（Ｐ２００６−２８８４７１Ａ）
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１０９８４３（Ｐ２００５−１０９８４３）
【出願日】平成１７年４月６日（２００５．４．６）
【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１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月６日（２００５．４．６）
【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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