JP2003325511A - 超音波画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な操作で、関心領域が最適な位置に配置
可能な超音波画像処理装置を実現する。 【解決手段】 画像処理装置本体は、断層像及び立体画
像を生成する画像処理や、画像を回転して表示する等の
画像処理を行うＣＰＵを有して構成される。このＣＰＵ
は、イメージローテーション処理として、先ず、音線デ
ータから輝度変化の乱雑度を測定し、最も乱雑度の高い
音線を決定する処理を行う。そして、ＣＰＵは、決定し
た輝度変化の最も乱雑度の高い音線を含む領域を関心領
域として６時方向（時計の）に配置するために、ラジア
ル画像Ｇｒを所定角度回転させる（ローテーション）さ
せる処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、検査対象物に超音
波を送受して超音波画像を得るための画像処理を行う超
音波画像処理装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、超音波診断装置は、医療用分野及
び工業用分野において、広く用いられる。超音波診断装
置は、超音波を検査対象物に送受信することにより、検
査対象物内を非侵襲的に診断するものである。 【０００３】超音波診断装置は、超音波の走査により得
られる画像が２次元画像となる。このため、超音波診断
装置は、ユーザに対してより診断し易い画像を提供する
ために、２次元画像から３次元画像を構築する超音波画
像処理装置と組み合わせて使用される場合がある。 【０００４】上記従来の超音波画像処理装置は、２次元
画像上で関心領域を所望の位置に配置させるために、マ
ウス等のポインティングデバイスを用いて超音波画像を
所定方向に回転（ローテーション）させていた。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の超音波画像処理装置は、３次元画像を構築する複数
の２次元画像に対して、ユーザが１枚々マウス等のポイ
ンティングデバイスで関心領域をドラッグして指定し、
所定方向に回転（ローテーション）させる操作が必要で
ある。このため、上記従来の超音波画像処理装置は、上
記操作が煩雑であり、時間が掛かっていた。 【０００６】本発明は、上述した点に鑑みてなされたも
ので、簡単な操作で、関心領域が最適な位置に配置可能
な超音波画像処理装置を提供することを目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１は、超音波を送受波し、得られた
超音波エコー信号を用いて検査対象物の超音波画像を表
示する超音波画像処理装置において、前記超音波エコー
信号の分布状態を判別する判別手段と、前記判別手段の
判別結果に基づき、前記超音波エコー信号の輝度変化の
乱雑度が最も高い部分を関心領域として所定位置に配置
させるために、前記超音波画像を所定方向に回転させる
ローテーション手段と、を設けたことを特徴としてい
る。この構成により、簡単な操作で、関心領域が最適な
位置に配置可能な超音波画像処理装置を実現する。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の１
実施の形態を説明する。図１ないし図２９は本発明の１
実施の形態に係り、図１は１実施の形態を備えた超音波
診断装置の全体構成を示し、図２は図１の超音波診断装
置における３Ｄ表示処理のフローチャートを示し、図３
は２次元画像と３次元画像を得るための超音波走査の様
子を示し、図４は図３の動作からラジアル画像等が得ら
れる様子を示し、図５は多重エコーが除去される前後の
ラジアル画像及び垂直リニア画像の画像例を示し、図５
（Ａ）は多重エコーが表示されているラジアル画像及び
垂直リニア画像の画像例を示し、図５（Ｂ）は多重エコ
ーが除去された後のラジアル画像及び垂直リニア画像の
画像例を示し、図６はラジアル画像上のハンドルをドラ
ッグして画像を回転させて表示した画像例を示し、図７
は４つの表示エリアに２次元画像と３次元画像を同時に
表示した表示例を示し、図８はマウスの操作により表示
角度を変更して立体画像を表示する動作説明図を示し、
図９はイメージローテーション処理のフローチャートを
示し、図１０は図５（Ａ）に示すラジアル画像の１音線
データにおける、音線中心からの距離に対するエコー輝
度分布を表すグラフを示し、図１１はｎ番目の音線に対
する乱雑（凹凸）度を表すグラフを示し、図１２は音線
決定処理のフローチャートを示し、図１３は、イメージ
ローテーション処理前後のラジアル画像の画像例を示
し、図１３（Ａ）はイメージローテーション処理前のラ
ジアル画像の画像例を示し、図１３（Ｂ）はイメージロ
ーテーション処理後のラジアル画像の画像例を示し、図
１４は３Ｄ画像の回転処理（視野角変更処理）のフロー
チャートを示し、図１５は立体画像（３Ｄ画像）の概略
図を示し、図１６は３Ｄマウスを用いて３Ｄ画像を操作
する際の概念図を示し、図１６（Ａ）はユーザが３Ｄマ
ウスを手に持ち、３Ｄ画像を所望とする方向に回転させ
ようとしている際の概念図を示し、図１６（Ｂ）は同図
（Ａ）の状態からユーザが手に持った３Ｄマウスを回転
操作し、３Ｄ画像が所望とする方向に回転された際の概
念図を示し、図１７は図１６の３Ｄマウスの変形例を示
し、図１７（Ａ）はユーザが変形例の３Ｄマウスを手に
持ち、３Ｄ画像を所望とする方向に回転させようとして
いる際の概念図を示し、図１６（Ｂ）は同図（Ａ）の状
態からユーザが手に持った変形例の３Ｄマウスを回転操
作し、３Ｄ画像が所望とする方向に回転された際の概念
図を示し、図１８は３Ｄマウスを用いた場合の３Ｄ画像
の回転処理（視野角変更処理）のフローチャートを示
し、図１９は３Ｄ画像の体積計測処理のフローチャート
を示し、図２０は３Ｄ画像の体積計測の概念図を示し、
図２０（Ａ）は３Ｄ画像を構成する複数のラジアル画像
の概念図を示し、図２０（Ｂ）は同図（Ａ）の関心領域
が面積を積算される際の概念図を示し、図２１は体積計
測に用いられるトレース方式の概念図を示し、図２２は
体積計測に用いられるエディット方式の概念図を示し、
図２３はエディット方式で関心領域の修正を行う際の概
念図を示し、図２４はエディット方式とトレース方式と
を切り換えて使用する３Ｄ画像の体積計測処理のフロー
チャートを示し、図２５は図２４の３Ｄ画像の体積計測
処理を行う際のモニタの表示例を示し、図２６は図２４
の３Ｄ画像の体積計測処理を行った際のエディット計測
とトレース計測とが混在している概念図を示し、図２７
は空間座標を認識可能なペン入力方式を用いた造影モデ
ルにより、体積計測範囲を指定して３Ｄ画像の体積計測
処理を行う際の概念図を示し、図２７（Ａ）はペン状入
力装置を示す概略図を示し、図２７（Ｂ）はモニタの表
示画面の画像表示エリアを示し、図２８は図２７の造影
モデルを用いる３Ｄ画像の体積計測処理のフローチャー
トを示し、図２９はペン状入力装置を用いて３Ｄ画像中
の関心領域を削る際の表示例を示し、図２９（Ａ）は、
ペン状カーソルが３Ｄ画像中の関心領域を削って行く際
の表示例を示し、図２９（Ｂ）は同図（Ａ）の状態から
関心領域を削り取った際の表示例を示す。 【０００９】図１に示すように本発明の１実施の形態を
備えた超音波診断装置１は、超音波の送受波を行う超音
波プローブ２と、この超音波プローブ２と接続され、超
音波プローブ２により得られるエコー信号に対して信号
処理して超音波断層像の表示を行う超音波観測装置３
と、この超音波観測装置３で得られたエコーデータを基
に各種画像処理を行う超音波画像処理装置本体（以下、
画像処理装置本体と略記）４と、この画像処理装置本体
４と接続され、超音波断層像及び立体画像を表示するモ
ニタ５とを有している。 【００１０】超音波プローブ２は、細長のプローブ挿入
部６を有して構成されている。プローブ挿入部６は、こ
の先端側に超音波を送受波する超音波振動子７が内蔵さ
れている。この超音波振動子７は、プローブ挿入部６内
に挿通されたフレキシブルシャフト８の先端に取り付け
られている。 【００１１】また、超音波プローブ２は、プローブ挿入
部６の後端の把持部内に駆動部９が内蔵されている。超
音波プローブ２は、駆動部９を構成する図示しない第１
モータを回転することで、超音波振動子７が回転駆動さ
れ、この超音波振動子７からの超音波を放射状に順次出
射するようになっている。 【００１２】また、超音波プローブ２は、駆動部９を構
成する図示しない第２モータを回転することで、フレキ
シブルシャフト８がプローブ挿入部６の軸方向（長手方
向で例えばＺ軸方向とする）に進退動され、従って超音
波振動子７により出射される超音波をＺ軸方向にリニア
走査することができる。 【００１３】また、画像処理装置本体４は、超音波観測
装置３とケーブル１１により接続されている。画像処理
装置本体４は、ケーブル１１と接続されるネットワーク
インタフェース（Ｉ／Ｆと略記）１２と、断層像（２次
元画像）及び立体画像（３次元画像）を生成する画像処
理や、画像を回転して表示する等の画像処理を行うＣＰ
Ｕ１３と、ＣＰＵ１３により画像処理のワークエリアと
して使用されたり、画像処理に必要なデータの一時格納
などに利用されるメモリ１４と、ＣＰＵ１３が行う画像
処理のプログラムデータや画像データが記録されるハー
ドディスク装置（ＨＤＤと略記）１５と、モニタ５に表
示される画像データが一時格納されるフレームメモリ１
６と、画像データ等を記録する大容量の記録手段として
のＤＶＤ−ＲＡＭ）１７及び光磁気ディスク装置（ＭＯ
Ｄと略記）１８とのＩ／ＦとしてのスカジＩ／Ｓ（ＳＣ
ＳＩＩ／Ｆと略記）１９と、モニタ５に表示される立体
画像の視野角を変えて表示させる指示入力を行うポイン
ティングデバイスとしてのマウス２１及び患者データの
入力等を行うキーボード２２とのＩ／Ｆとしての入力デ
バイスＩ／Ｆ２３とを内蔵して構成されている。これら
ネットワークＩ／Ｆ１２、ＣＰＵ１３、メモリ１４、Ｈ
ＤＤ１５、フレームメモリ１６、ＳＣＳＩＩ／Ｆ１８、
入力デバイスＩ／Ｆ２１は、バス２４により接続され、
データを転送可能になっている。尚、ＤＶＤ−ＲＡＭ１
７及びＭＯＤ１８は、ＵＳＢやイーサネット（登録商
標）を介して接続しても良い。また、画像処理装置本体
４と、モニタ５と、ＤＶＤ−ＲＡＭ１７と、ＭＯＤ１８
と、マウス２１及びキーボード２２とは、画像処理装置
を構成される。 【００１４】尚、本実施の形態では、ＨＤＤ１５に格納
されるプログラムは、例えばＭＯＤ１８に着脱される光
磁気ディスク（ＭＯと略記）２５に格納された状態で販
売されるようになっている。このＭＯ２５は、ＭＯＤ１
８に挿入され、格納されたプログラムをインストールす
る作業により、ＨＤＤ１５にそのプログラムが実行形式
で格納されるようになる。 【００１５】また、ＨＤＤ１５に格納されるプログラム
は、ＭＯ２５の代わりに、ＣＤ−ＲＯＭ等の他の記録媒
体にプログラムを格納して販売しても良い。これらプロ
グラムをインストールした後、ＣＰＵ１３は、ＨＤＤ１
５からプログラムを読み出してそのプログラムに沿った
処理を行うようになっている。 【００１６】上述のように駆動部９は、第１モータと第
２モータとを設けてある。従って、超音波診断装置１
は、図２のフローチャートに示すように第１モータと第
２モータとを同期させて同時に回転駆動させることで、
超音波プローブ２が超音波をスパイラル状に出射して３
次元領域を走査（ヘリカルスキャン）し、超音波観測装
置３がＺ軸方向の座標位置が少しづつ異なる断層像を多
数得ることができ、これらの断層像から画像処理装置本
体４のＣＰＵ１３が立体画像を構築することができる。 【００１７】図２に示すように超音波診断装置１は、先
ず、ヘリカルデータを取り込む（ステップＳ１）。図３
はその概略の動作を示す。超音波プローブ２は、プロー
ブ挿入部６内の（フレキシブルシャフト８の先端の）超
音波振動子７をＺ方向に移動させながら回転駆動して超
音波を送受波することで、プローブ挿入部６の軸方向
（つまりＺ軸方向）にほぼ垂直な断面の２次元超音波画
像（以下、ラジアル画像と記す）Ｇｒを得る。 【００１８】超音波振動子７は、Ｚ方向にＰａからＰｂ
の位置まで、所定のピッチ単位でリニア状に移動され
る。その結果、画像処理装置本体４は、超音波観測装置
３を経てＨＤＤ１５に番号Ｎ１からＮｎ番目までの、所
定のピッチ毎のラジアル画像Ｇｒが格納される。 【００１９】得られたラジアル画像Ｇｒは、メモリ１４
に転送され、そのメモリ空間に図４の如く格納される。
これら所定ピッチで連続して得た複数枚のラジアル画像
Ｇｒは、擬似的な立体画像Ｇｓを生成するのに用いられ
る。 【００２０】ユーザは、Ｖｉｅｗ切替ボタン（図７の符
号Ｂｂ）のＤＰＲ（Dual Plane Reconstruction ：２画
面構築）ボタンを操作して、ラジアル画像Ｇｒと、この
ラジアル画像を縦方向に割った垂直リニア画像Ｇｖｌと
から構成されるＤＰＲ画像を選択表示させる（ステップ
Ｓ２）。 【００２１】すると、メモリ１４は、このメモリ空間か
らラジアル画像Ｇｒ及び垂直リニア画像Ｇｖｌの形式で
データが読み出される。そして、読み出されたデータ
は、フレームメモリ１６に転送されてモニタ５に出力さ
れることで、図５（ａ）に示すようにラジアル画像Ｇｒ
及びリニア画像Ｇｖｌがモニタ５に表示されるようにな
っている。 【００２２】ここで、図５（Ａ）に示すラジアル画像Ｇ
ｒ及び垂直リニア画像Ｇｖｌは、超音波プローブ２の内
外で多重反射される多重エコーが表示されている。そこ
で、これらラジアル画像Ｇｒ及び垂直リニア画像Ｇｖｌ
は、図５（Ｂ）に示すように多重エコー部分を除去する
操作が行われる（ステップＳ３）。その後、図５（Ｂ）
に示すラジアル画像Ｇｒは、４５°程度回転する（以
降、イメージローテーションと言う）操作が行われ、図
６に示すように回転される（ステップＳ４）。 【００２３】本実施の形態では、後述するように自動で
ラジアル画像Ｇｒの関心領域が最適な位置に配置可能に
構成している。上記多重エコー除去及びイメージローテ
ーションの操作は、立体画像Ｇｓを生成するのに必要な
一連の画像データセットの画像に適用される。 【００２４】従って、画像処理装置本体４は、一連の画
像から多重エコーが除去されると共に、イメージローテ
ーションされた画像が生成され、モニタ５に表示されて
いる画像においても多重エコーが除去されてイメージロ
ーテーションされた画像が表示されるようになってい
る。次に、ユーザは、Ｖｉｅｗ切替ボタン（図７の符号
Ｂｂ）の立体画像（図面では３Ｄ画像と略記）ボタンを
操作して、立体画像Ｇｓを選択表示させる（ステップＳ
５）。 【００２５】すると、画像処理装置本体４は、例えば図
７に示すようにモニタ５の表示部に４つの画像表示エリ
ア（具体的には、ラジアル画像表示エリア、垂直リニア
画像表示エリア、水平リニア画像表示エリア、立体画像
表示エリア）にそれぞれ画像ラジアル画像Ｇｒ、垂直リ
ニア画像Ｇｖｌ、（右側から見た）水平リニア画像Ｇｈ
ｌ、立体画像Ｇｓとを表示させる（ステップＳ６）。 【００２６】この場合、画像処理装置本体４は、ラジア
ル画像Ｇｒ上に設定したカットラインＹ１、Ｘ１をマウ
スでドラッグして移動されると、それに対応して垂直リ
ニア画像Ｇｖｌと、水平リニア画像Ｇｈｌとを更新して
モニタ５のそれぞれのエリアに表示するようになってい
る。つまり、モニタ５は、ラジアル画像Ｇｒに表示され
たカットラインＹ１の位置に対応した垂直リニア画像Ｇ
ｖｌが垂直リニア画像表示エリアに表示され、カットラ
インＸ１の位置に対応した水平リニア画像Ｇｈｌが水平
リニア画像表示エリアに表示される。また、立体画像表
示エリアは、カットラインＹ１、Ｘ１に対応した切断面
Ｍ１，Ｍ２で立体画像Ｇｓが表示される。 【００２７】ここで、画像処理装置本体４は、垂直リニ
ア画像Ｇｖｌ上で、或いは水平リニア画像Ｇｈｌ上で、
カットラインＺ１をドラッグして移動されると、ラジア
ル画像Ｇｒ及び立体画像Ｇｓの手前側のラジアル画像部
分を更新し、ラジアル画像Ｇｒをラジアル画像表示エリ
アに表示すると共に、立体画像Ｇｓを立体画像表示エリ
アに表示させる。 【００２８】一方、画像処理装置本体４は、垂直リニア
画像Ｇｖｌ上で、或いは水平リニア画像Ｇｈｌ上で、カ
ットラインＺ２をドラッグして移動されると、立体画像
Ｇｓの奥側のラジアル画像部分を更新し、ラジアル画像
Ｇｒをラジアル画像表示エリアに表示すると共に、立体
画像Ｇｓを立体画像表示エリアに表示させる。 【００２９】このように処理装置本体４は、カットライ
ンＹ１，Ｘ１や切断面Ｍ１、Ｍ２は、ユーザの操作で位
置を変更することが可能であり、変更された位置に対応
したラジアル画像Ｇｒ、リニア画像Ｇｖｌ、Ｇｈｌ、立
体画像Ｇｓが表示される。尚、選択されている画像、図
７の場合、ラジアル画像の縮小画像（サムネイル画像）
は、右上の操作ウィンドウに表示されるようになってい
る。 【００３０】また、立体画像Ｇｓは、立体の頂点を視野
角変更の指示手段としてのマウス２１でドラッグするこ
とにより、画像表示の視野角を変更して表示できるよう
にしている。 【００３１】図７の立体画像Ｇｓは、立体画像を構成す
る３つの頂点位置のいずれかにユーザがマウスカーソル
を近づけると、図８に示すように丸印で表されるハンド
ルが選択されて自動的に表示される。また、図８に示す
立体画像Ｇｓは、選択された場合、例えば左上には表示
操作ボタンＢが表示される。 【００３２】そして、ユーザは、マウス２１にてマウス
カーソルをハンドルに重ねる。すると、マウスカーソル
が重なったハンドルは、｜から●等に選択された選択状
態に変化する。そして、ユーザは、画像を回転させるた
めにマウス２１を左クリックしてドラッグし、ハンドル
を回転させる。 【００３３】すると、立体画像Ｇｓは、このハンドルで
回転される操作量に応じて、逐次回転するようになって
いる。尚、立体画像Ｇｓは、表示操作ボタンＢのいずれ
かのステップボタンをマウス２１によりクリックして回
転させることもできる。 【００３４】このように画像処理装置本体４は、マウス
２１の操作で立体画像Ｇｓを所望とする方向に回転させ
ることができる。上述した処理は、ユーザの入力指示に
従って、画像処理装置本体４のＣＰＵ１３が行っている
ものである。 【００３５】また、ＣＰＵ１３は、判別手段及びローテ
ーション手段として、超音波エコー信号の分布状態を判
別すると共に、この判別結果に基づき、前記超音波エコ
ー信号の輝度変化の乱雑度が最も高い部分を関心領域と
して所定位置に配置させるために、前記超音波画像を所
定方向に回転させるように構成されている。この場合の
作用を図９のフローチャートを参照して説明する。図９
は、イメージローテーション処理のフローチャートを示
している。 【００３６】先ず、最初のステップＳ１１で、ＣＰＵ１
３は、平滑化の処理を行う。このステップＳ１１では、
ＣＰＵ１３は、メモリ１４から読み出されたラジアル画
像Ｇｒを構成するエコーデータに対し、ノイズを低減す
るために公知の方法で平滑化する処理を行う。 【００３７】ここで、ラジアル画像Ｇｒは、例えば、数
百本の音線と呼ばれる線データで構成され、これら音線
のエコー輝度により表される。上述した図５（Ｂ）に示
すラジアル画像Ｇｒは、例えば、図１０に示すように１
音線データでのエコー輝度分布で見ると、乱雑（凹凸）
度の高い領域が関心領域となる場合が多い。 【００３８】そこで、本実施の形態では、ＣＰＵ１３
は、エコー輝度分布の乱雑（凹凸）度の最も高い音線を
決定すると共に、この決定した音線を含む領域を関心領
域として最適な位置に配置させるために、前記超音波画
像を所定方向に回転させるように構成している。 【００３９】即ち、ステップＳ１２では、ＣＰＵ１３
は、第１番目の音線としてパラメータｎに１を代入し、
ステップＳ１３では第ｎ〔＝１〕番目の音線データを取
り出す。次に、ステップＳ１４では、ＣＰＵ１３は、取
り出した第ｎ〔＝１〕番目の音線データから、乱雑（凹
凸）度を測定する処理を行う。 【００４０】次に、ステップＳ１５では、ＣＰＵ１３
は、パラメータｎをｎ＋１に置き換え、ステップＳ１６
では、ｎ＞Ｎを比較することで、上記処理（Ｓ１３〜Ｓ
１６）を繰り返し、全ての音線データＮに対して乱雑
（凹凸）度を測定する。これにより、ステップＳ１７で
は、ＣＰＵ１３は、最も乱雑（凹凸）度の高い音線を決
定することができる。 【００４１】そして、ステップＳ１８では、ＣＰＵ１３
は、決定した最も乱雑（凹凸）度の高い音線を含む領域
を関心領域として６時方向（時計の）に配置するため
に、図６に示したようにラジアル画像Ｇｒを所定角度回
転させる（ローテーション）させ、終了となる。 【００４２】尚、上記イメージローテーション処理は、
例えば、ユーザがＶｉｅｗ切替ボタンのＤＰＲボタンを
操作してＤＰＲ画像を選択表示させた際に、自動的に行
われるようにしても良いし、また、メモリ１４にラジア
ル画像Ｇｒのデータを転送される際に、自動的に行われ
るようにしても良い。この結果、本実施の形態の画像処
理装置本体４は、簡単な操作で自動的に関心領域が最適
な位置に配置することが可能である。 【００４３】尚、上記イメージローテーション処理は、
最も乱雑（凹凸）度の高い音線を決定する処理を行う
際、図１１に示すように乱雑度としてノイズを拾ってし
まう場合もある。そこで、上記イメージローテーション
処理は、図１２のフローチャートに示す音線決定処理を
加えて構成しても良い。 【００４４】先ず、ステップＳ２１では、ＣＰＵ１３
は、所定（適当な）の音線を乱雑度が最大の音線として
この音線の乱雑（凹凸）度をＲ（ａ）と仮決定する。
尚、パラメータａは、音線数である。次に、ステップＳ
２２では、ＣＰＵ１３は第ａ＋１番目の音線の乱雑度Ｒ
（ａ＋１）が第ａ番目の音線の乱雑度Ｒ（ａ）の１／２
以上であるか否かを判別する。 【００４５】そして、ＣＰＵ１３は、第ａ＋１番目の音
線の乱雑度Ｒ（ａ＋１）が第ａ番目の音線の乱雑度Ｒ
（ａ）の１／２以上であるならば、この乱雑度Ｒ（ａ）
以外の音線を第ａ番目の音線として選定し（ステップＳ
２３）、この選定した音線の乱雑度をＲ（ａ）として、
上記ステップＳ２１〜Ｓ２３を繰り返す。 【００４６】一方、ステップＳ２４では、ＣＰＵ１３
は、第ａ＋１番目の音線の乱雑度Ｒ（ａ＋１）が第ａ番
目の音線の乱雑度Ｒ（ａ）の１／２未満である場合、こ
の第ａ番目の音線が乱雑度Ｒ（ａ）最大の音線（ノイズ
ではない）として決定する。 【００４７】これにより、ＣＰＵ１３は、最も乱雑（凹
凸）度の高い音線を決定する処理を行う際、乱雑度とし
てノイズを拾うことがない。 【００４８】また、上記イメージローテーション処理
は、上記処理による画像の回転（ローテーション）前後
でどの程度画像を回転させたのかを知る必要もある。そ
こで、図１３に示すように上記処理による画像の回転
（ローテーション）前後で、どの程度画像を回転させた
のかを示す指標を表示するように構成する。 【００４９】図１３は、イメージローテーション処理前
後のラジアル画像の画像例を示している。図１３（Ａ）
に示すイメージローテーション処理前のラジアル画像に
対して、図１３（Ｂ）に示すイメージローテーション処
理後のラジアル画像は、被対象物の右側に回転角度を示
すポインタ３１が表示されると共に、その回転角度の数
値が表示されるようになっている。 【００５０】これにより、上記イメージローテーション
処理は、上記処理による画像の回転（ローテーション）
前後でどの程度画像を回転させたのかを知ることができ
る。尚、上記表示は、イメージローテーション処理に係
わらず、上述したマスク処理に適用して、音線中心から
のマスク量を表示するようにしても良い。 【００５１】ところで、上述した立体画像は、マウス２
１の操作で図１４のフローチャートに示すように３Ｄ画
像の回転処理（視野角変更処理）を行われている。図１
４に示すように３Ｄ画像の回転処理（視野角変更処理）
は、上述したように先ず、ユーザがＶｉｅｗ切替ボタン
（図７の符号Ｂｂ）の立体画像（図面では３Ｄ画像と略
記）ボタンを操作して、立体画像（以下、３Ｄ画像）を
選択表示させる（ステップＳ３１）。 【００５２】次に、ユーザは、マウス２１を操作し、３
Ｄ画像を構成する３つの頂点位置のいずれかにマウスカ
ーソルを近づける。すると、３Ｄ画像Ｇｓは、図１５に
示すように丸印で表されるハンドル３２が選択されて自
動的に表示される。 【００５３】そして、ユーザは、マウス２１にてマウス
カーソル３３をハンドル３２に重ね、３Ｄ画像Ｇｓを回
転させるためにマウス２１を左クリックしてドラッグし
（ステップＳ３２）、マウスカーソル３３にてハンドル
３２を回転させる。すると、画像処理装置本体４のＣＰ
Ｕ１３は、マウス２１のドラッグ量を検出し、３Ｄ画像
の回転量を決定する（ステップＳ３３）。 【００５４】そして、ＣＰＵ１３は、決定した回転量に
応じて逐次回転した３Ｄ画像を更新し（ステップＳ３
４）、モニタ５の立体画像表示エリアに表示させる。こ
のように画像処理装置本体４は、マウス２１の操作で３
Ｄ画像Ｇｓを所望とする方向に回転させていた。 【００５５】しかしながら、用いられているマウス２１
は、２次元（２Ｄ）上の座標を指定するためのものであ
る。このため、マウス２１は、３次元（３Ｄ）画像を操
作する場合、操作が直感的でなく、操作し難い場合があ
る。 【００５６】そこで、図１６に示すように３次元マウス
（以下、３Ｄマウス）４１を用いて、３Ｄ画像を操作す
るように構成する。図１６は、３Ｄマウスを用いて３Ｄ
画像を操作する際の概念図である。図１６（Ａ），
（Ｂ）に示すように３Ｄマウス４１は、立方体に形成さ
れている。ユーザは、図１６（Ａ）に示すように３Ｄマ
ウス４１を手に持ち、３Ｄ画像を所望とする方向に回転
させようとする。 【００５７】ユーザは、手に持った３Ｄマウス４１を図
１６（Ｂ）に示すように回転操作する。すると、この操
作に応じて、３Ｄ画像が所望とする方向に回転するよう
になっている。尚、この３Ｄマウスは、図１７（Ａ），
（Ｂ）に示すように３Ｄ画像と同様な形状の立体４１Ｂ
に構成しても構わない。 【００５８】このような３Ｄマウス４１を用いた場合の
３Ｄ画像の回転処理（視野角変更処理）は、図１８のフ
ローチャートに示すようになっている。図１８に示すよ
うに３Ｄ画像の回転処理（視野角変更処理）は、上述し
たように先ず、ユーザがＶｉｅｗ切替ボタン（図７の符
号Ｂｂ）の３Ｄ画像ボタンを操作して、３Ｄ画像を選択
表示させる（ステップ３１’）。 【００５９】次に、ユーザは、上述したように所望とす
る方向に３Ｄマウス４１を操作する（ステップＳ４
１）。すると、画像処理装置本体４のＣＰＵ１３は、３
Ｄマウス４１の回転量に基づき、３Ｄ画像を更新し（ス
テップＳ４２）、モニタ５の立体画像表示エリアに表示
させる。これにより、画像処理装置本体４は、３Ｄマウ
ス４１を用いることで、３Ｄ画像の回転操作が直感的
で、操作し易くなる。 【００６０】ところで、画像処理装置本体は、関心領域
の体積計測を行う場合、図１９のフローチャートに示す
ように面積計測を繰り返し実施し、その値を積算して体
積値とする方法を用いていた。 【００６１】図１９に示すように３Ｄ画像の体積計測処
理において、先ず、ステップＳ５１では、ＣＰＵ１３
は、第１番目のヘリカルデータとしてパラメータｎに１
を代入し、ステップＳ５２では、第ｎ〔＝１〕番目のヘ
リカルデータをメモリ１４から読み出す。次に、ステッ
プＳ５３では、ＣＰＵ１３は、読み出したヘリカルデー
タに基づき、予め指定された関心領域の第ｎ〔＝１〕番
目の面積Ｓ（ｎ）を計測する。 【００６２】次に、ステップＳ５４では、ＣＰＵ１３
は、パラメータｎをｎ＋１に置き換え、ステップＳ５５
では、ｎ＞Ｎを比較することで、上記処理（Ｓ５２〜Ｓ
５５）を繰り返し、関心領域の体積計測を行うのに必要
な一連のヘリカルデータに対して面積（Ｓ〔ｎ〕）を計
測する。そして、ステップＳ５６では、ＣＰＵ１３は、
計測した面積（Ｓ〔ｎ〕）を積算する。 【００６３】これにより、画像処理装置本体は、図２０
（Ａ）に示すラジアル画像Ｇｒ中で指定された関心領域
Ｇｋが、図２０（Ｂ）に示すように面積を積算されるよ
うになっている。 【００６４】このような体積計測に用いられる、関心領
域の指定は、マウスやトラックボール等を用い、図２１
に示すように関心領域Ｇｋの周囲をその形状に沿ってト
レースするトレース方式がある。しかしながら、このト
レース方式は、いちいち全ての関心領域Ｇｋの周囲をト
ラックボールやマウス等でドラッグしてトレースする必
要があり、煩雑であった。 【００６５】一方、これに対して、関心領域Ｇｋの指定
は、マウス等を用いて、図２２に示すように関心領域Ｇ
ｋの周囲数点のみクリックして指定し、これら数点の間
を線で補間しながら繋いでトレースを完了させるエディ
ット方式もある。 【００６６】また、この場合、エディット方式は、図２
３に示すように関心領域Ｇｋを構成する点（図中、＋で
表示）をマウスでドラッグし、所望の位置に移動させた
後、この移動させた点とこの点に近接する点とを繋ぐよ
うに線を引き直して、関心領域Ｇｋの修正を行うように
している。 【００６７】しかしながら、このエディット方式は、操
作が簡単であるが、細かな形状を正確にトレースするこ
とが困難であり、関心領域Ｇｋの形状が複雑な場合、使
い勝手が悪かった。 【００６８】そこで、図２４のフローチャートに示すよ
うにエディット方式とトレース方式とを切り換えて使用
できるように構成する。図２４に示すように３Ｄ画像の
体積計測処理において、先ず、ステップＳ６１’では、
ＣＰＵ１３は、ヘリカルデータをメモリ１４から読み出
す。 【００６９】次に、ユーザが図２５に示すMeasurements
切替ボタンＢｃのエディットボタン４２ａ又はトレース
ボタン４２ｂのいずれかを操作する。すると、画像処理
装置本体４のＣＰＵ１３は、ステップＳ６２では、操作
されたいずれかのボタンに応じて、エディット方式か又
はトレース方式かの切り換えを行う。 【００７０】ここで、エディット方式に切り換えた場
合、ステップＳ６３では、ＣＰＵ１３は、エディット方
式で面積を計測する。尚、このとき、ユーザは、上述し
たようにマウス等を用いて、エディット方式で関心領域
Ｇｋの周囲をトレースする。そして、トレースが完了し
たら、ユーザは図示しない確定ボタンを操作し、面積計
測を行わせる。 【００７１】一方、トレース方式に切り換えた場合、ス
テップＳ６４では、ＣＰＵ１３は、トレース方式で面積
を計測する。尚、このとき、ユーザは、上述したように
マウスやトラックボール等を用いて、トレース方式で関
心領域Ｇｋの周囲をトレースする。そして、トレースが
完了したら、ユーザは、図示しない確定ボタンを操作
し、面積計測を行わせる。 【００７２】そして、ユーザは、２面以上の面積を計測
し（ステップＳ６５）、且つ体積計測の精度をこれ以上
上げない場合（ステップＳ６６）、図示しない完了ボタ
ンを操作する。すると、ステップＳ６７では、ＣＰＵ１
３は、計測した面積を積算する。 【００７３】この結果、３Ｄ画像の体積計測処理は、図
２６に示すようにエディット計測とトレース計測とが混
在するようになる。これにより、画像処理装置本体４
は、体積計測において、エディット方式とトレース方式
との両方を切り換えて用いることができ、操作性が向上
する。 【００７４】尚、上述した３Ｄ画像の体積計測処理は、
いちいち面積計測を繰り返して積算するので、煩雑であ
る。そこで、３Ｄ画像の体積計測処理は、空間座標を認
識可能なペン入力方式を用いた造影モデルにより、体積
計測範囲を指定するようにしても良い。 【００７５】ここで、造影モデルは、図２７（Ａ），
（Ｂ）に示すように構成されている。図２７（Ａ）は、
ペン状入力装置を示す概略図である。図２７（Ｂ）は、
モニタの表示画面の画像表示エリアを示す図である。 【００７６】３Ｄ画像の体積計測処理は、図２７（Ａ）
に示すペン状入力装置５１を用い、図２７（Ｂ）の表示
画面内に表示されたペン状カーソル５２を操作して、３
Ｄ画像の関心領域Ｇｋをボクセル（微小立方体）単位で
削り取ることで、関心領域Ｇｋを指定可能に構成されて
いる。 【００７７】また、ペン状入力装置５１は、ユーザが把
持するペン状後端側把持部に、物体の材質に応じた応力
を伝達するパワーフィードバック機能を有している。こ
のパワーフィードバック機能は、例えば、ゼリー状の軟
らかい物質を削る場合、ゼリー状のぐにゅぐにゅとした
感触を伝達するようなものである。このパワーフィード
バック機能を有することで、ペン状入力装置５１は、粘
土細工のような造形モデルを加工するように、３Ｄ画像
の関心領域Ｇｋを削り取ることが可能である。 【００７８】このような造影モデルを用いた３Ｄ画像の
体積計測処理は、図２８のフローチャートに示すように
なっている。図２８に示すように３Ｄ画像の体積計測処
理は、上述したように先ず、ユーザがＶｉｅｗ切替ボタ
ン（図２４の符号Ｂｂ）の３Ｄ画像ボタンを操作して、
３Ｄ画像を選択表示させる（ステップＳ７１）。 【００７９】すると、画像処理装置本体４のＣＰＵ１３
は、モニタの表示画面（の立体画像表示エリア）に３Ｄ
画像を表示させると共に、この３Ｄ画像付近に（ペン状
入力装置５１の）操作ペンの画像（ペン状カーソル５
２）を表示させる（ステップＳ７２）。 【００８０】そして、ユーザは、ペン入力装置のペン状
後端側把持部を把持し、ペン状カーソル５２のペン先を
３Ｄ画像の関心領域Ｇｋに触れさせ、パワーフィードバ
ック機能により物質の感触を感じながら、関心領域Ｇｋ
のボクセルを削除していく（ステップＳ７３）。 【００８１】ＣＰＵ１３は、図２９（Ａ）に示すように
ボクセル削除後の３Ｄデータに基づき、順次削除されて
いく３Ｄ画像を再構築（更新）する画像処理を行う（ス
テップＳ７４）。 【００８２】そして、３Ｄ画像が所望の大きさに達する
まで（ステップＳ７５）、上記削除処理（Ｓ７２〜Ｓ７
５）を続け、削除が完了したら図示しない完了ボタンを
操作する。すると、ＣＰＵ１３は、図２９（Ｂ）に示す
ように残ったボクセルＧｂをカウントし、この値により
関心領域Ｇｋの体積を算出する（ステップＳ７６）。 【００８３】これにより、画像処理装置本体４は、体積
計測がより簡単に、且つより正確に計測可能となる。
尚、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるも
のではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実
施可能である。 【００８４】［付記］ （付記項１） 超音波を送受波し、得られた超音波エコ
ー信号を用いて検査対象物の超音波画像を表示する超音
波画像処理装置において、前記超音波エコー信号の分布
状態を判別する判別手段と、前記判別手段の判別結果に
基づき、前記超音波エコー信号の輝度変化の乱雑度が最
も高い部分を関心領域として所定位置に配置させるため
に、前記超音波画像を所定方向に回転させるローテーシ
ョン手段と、を設けたことを特徴とする超音波画像処理
装置。 【００８５】（付記項２） 前記判別手段は、前記超音
波エコー信号の輝度変化の乱雑度を測定し、最も乱雑度
の高い音線を決定することで、この決定した音線を含む
領域を関心領域とし、前記ローテーション手段は、前記
判別手段で決定した関心領域を６時方向に配置させるた
めに、前記超音波画像を所定方向に回転させることを特
徴とする付記項１に記載の超音波画像処理装置。 【００８６】（付記項３） 前記判別手段は、前記超音
波エコー信号の輝度変化の乱雑度を測定する際にノイズ
の取り込みを防止するための音線決定処理手段を有する
ことを特徴とする付記項２に記載の超音波画像処理装
置。 【００８７】（付記項４） 検査対象物に対して３次元
領域を走査するように超音波を送受波し、得られた３次
元領域のエコーデータを用いて前記検査対象物の３次元
超音波画像を表示する超音波画像装置において、前記３
次元超音波画像の視野角を、３次元マウスを用いて変更
する視野角変更手段を設けたことを特徴とする超音波画
像処理装置。 【００８８】（付記項５） 検査対象物に対して３次元
領域を走査するように超音波を送受波し、得られた３次
元領域のエコーデータを用いて前記検査対象物の３次元
超音波画像を表示する超音波画像装置において、前記３
次元超音波画像を構成する複数の断層像中の関心領域を
指定するための指定手段を切り換えて面積を計測し、前
記３次元超音波画像中の関心領域の体積を計測すること
を特徴とする超音波画像処理装置。 【００８９】（付記項６） 前記指定手段は、前記関心
領域の周囲を形状に沿ってトレースするトレース方式
と、前記関心領域の周囲数点のみを指定し、これら数点
の間を線で補間しながら繋ぐエディット方式を有するこ
とを特徴とする付記項５に記載の超音波画像処理装置。 【００９０】（付記項７） 検査対象物に対して３次元
領域を走査するように超音波を送受波し、得られた３次
元領域のエコーデータを用いて前記検査対象物の３次元
超音波画像を表示する超音波画像装置において、前記３
次元超音波画像中の関心領域の体積を、空間座標を認識
可能なペン入力装置を用いて計測する体積計測手段を設
けたことを特徴とする超音波画像処理装置。 【００９１】（付記項８） 前記ペン入力装置は、操作
者が把持する把持部に、物体の材質に応じた応力を伝達
するパワーフィードバック機能を有することを特徴とす
る付記項７に記載の超音波画像処理装置。 【００９２】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、簡
単な操作で、関心領域が最適な位置に配置可能な超音波
画像処理装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の１実施の形態を備えた超音波診断装置
の全体構成を示すブロック図。 【図２】図１の超音波診断装置における３Ｄ表示処理の
フローチャート図。 【図３】２次元画像と３次元画像を得るための超音波走
査の様子を示す説明図。 【図４】図２の動作からラジアル画像等が得られる様子
を示す図。 【図５】多重エコーが除去される前後の画像例を示す
図。 【図６】ラジアル画像上のハンドルをドラッグして画像
を回転させて表示した画像例を示す図。 【図７】４つの表示エリアに２次元画像と立体画像を同
時に表示した表示例を示す図。 【図８】マウスの操作により表示角度を変更して表示す
る処理を示す動作説明図。 【図９】イメージローテーション処理のフローチャート
図。 【図１０】図５（Ａ）に示すラジアル画像の１音線デー
タにおける、音線中心からの距離に対するエコー輝度分
布を表すグラフ。 【図１１】ｎ番目の音線に対する乱雑（凹凸）度を表す
グラフ。 【図１２】音線決定処理のフローチャート図。 【図１３】イメージローテーション処理前後のラジアル
画像の画像例を示す図。 【図１４】３Ｄ画像の回転処理（視野角変更処理）のフ
ローチャート図。 【図１５】立体画像（３Ｄ画像）の概略図。 【図１６】３Ｄマウスを用いて３Ｄ画像を操作する際の
概念図。 【図１７】図１６の３Ｄマウスの変形例を示す図。 【図１８】３Ｄマウスを用いた場合の３Ｄ画像の回転処
理（視野角変更処理）のフローチャート。 【図１９】３Ｄ画像の体積計測処理のフローチャート
図。 【図２０】３Ｄ画像の体積計測の概念図。 【図２１】体積計測に用いられるトレース方式の概念図
を示し、図２２は体積計測に用いられるエディット方式
の概念図。 【図２２】体積計測に用いられるエディット方式の概念
図。 【図２３】エディット方式で関心領域の修正を行う際の
概念図。 【図２４】エディット方式とトレース方式とを切り換え
て使用する３Ｄ画像の体積計測処理のフローチャート
図。 【図２５】図２４の３Ｄ画像の体積計測処理を行う際の
モニタの表示例を示す図。 【図２６】図２４の３Ｄ画像の体積計測処理を行った際
のエディット計測とトレース計測とが混在している概念
図。 【図２７】空間座標を認識可能なペン入力方式を用いた
造影モデルにより、体積計測範囲を指定して３Ｄ画像の
体積計測処理を行う際の概念図。 【図２８】図２７の造影モデルを用いる３Ｄ画像の体積
計測処理のフローチャート図。 【図２９】ペン状入力装置を用いて３Ｄ画像中の関心領
域を削る際の表示例を示す図。 【符号の説明】 １…超音波診断装置 ２…超音波プローブ ３…超音波観測装置 ４…画像処理装置本体 ５…モニタ ６…プローブ挿入部 ７…超音波振動子 ８…フレキシブルシャフト ９…駆動部 １３…ＣＰＵ １４…メモリ １５…ＨＤＤ １６…フレームメモリ １７…ＤＶＤ−ＲＡＭ １８…ＭＯＤ １９…ＳＣＳＩＩ／Ｆ ２１…マウス ２２…キーボード ２５…ＭＯ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 開米 達夫 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4C301 BB03 BB13 CC02 FF04 FF09 KK07 KK16 KK30 4C601 BB03 BB24 FE01 FE03 JC25 JC37 KK09 KK12 KK21 KK31 5B050 AA02 BA03 BA06 BA09 CA07 EA04 EA12 FA02 FA08 5B057 AA07 BA05 CA08 CA12 CA13 CA16 CB08 CB12 CB13 CB16 CD03 DA08 DB02 DB09 DC22

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 超音波を送受波し、得られた超音波エコ
   ー信号を用いて検査対象物の超音波画像を表示する超音
   波画像処理装置において、 前記超音波エコー信号の分布状態を判別する判別手段
   と、 前記判別手段の判別結果に基づき、前記超音波エコー信
   号の輝度変化の乱雑度が最も高い部分を関心領域として
   所定位置に配置させるために、前記超音波画像を所定方
   向に回転させるローテーション手段と、 を設けたことを特徴とする超音波画像処理装置。