JP6460652B2 - 超音波診断装置及び医用画像処理装置 - Google Patents

Description

本発明に係る実施形態は、超音波診断装置及び医用画像処理装置に関する。

超音波診断装置は、生体に向けて超音波ビームを送信するとともに、その反射波を受信し、受信した反射波にパルス反射法の原理を適用することで、生体内組織（診断対象部位）の画像を生成する装置である。超音波診断装置は、非侵襲、小型、リアルタイム表示などの特長を有することから、医療現場において広く利用されている。

このような超音波診断装置において、例えば時系列のボリュームデータを用いて心臓の内腔（弁や心壁）を観察するために、ＣＲＯＰと呼ばれる任意断面の編集機能が利用される場合がある。このＣＲＯＰ機能を利用する際には、関心領域（ＲＯＩ）の位置、角度、大きさ（幅、奥行き、深さ等）を、ユーザのマニュアル操作によって手動で設定・調整している。

しかしながら、上記ユーザのマニュアル操作によるＲＯＩの設定には、手間と時間がかかる。従って、超音波画像診断における操作性スループットを劣化させる要因の一つとなっている。

上記事情を鑑みてなされたもので、ＣＲＯＰ機能を用いた心臓の超音波画像診断において、従来の超音波診断装置に比して、ＲＯＩの設定を簡単且つ迅速に実現することができる超音波診断装置及び医用画像処理装置を提供することを目的としている。

一実施形態に係る超音波診断装置は、被検体の診断対象を含む３次元的領域内に超音波を送信し、前記３次元的領域内からの反射波を受信し、前記反射波に基づいて前記３次元的領域に対応する時系列的な複数のボリュームデータを取得するデータ取得手段と、前記時系列的な複数のボリュームデータのうちの少なくとも一つから前記診断対象の複数の輪郭を抽出する抽出手段と、前記抽出された複数の輪郭から複数の簡易モデルを生成し、前記生成された複数の簡易モデルに基づいて前記複数のボリュームデータにおける関心領域を決定する関心領域決定手段と、前記ボリュームデータを前記関心領域で切り出し、前記関心領域で切り出された前記ボリュームデータに基づいて、表示部に表示させる画像を生成する画像生成手段と、を具備する。

図１は、実施形態に係る超音波診断装置１のブロック構成図を示している。 図２は、ＲＯＩ自動決定処理において実行される各処理の流れを示したフローチャートである。 図３は、ＲＯＩ決定用断面の設定処理を説明するための図である。 図４は、拡張末期時相におけるＲＯＩ決定用断面を示した図である。 図５は、輪郭抽出処理を説明するための図である。 図６は、簡易モデル化処理を説明するための図である。 図７は、簡易モデルを用いた特徴的な部位の識別処理を説明するための図である。 図８は、観察方向を「心室からの弁の観察」とした場合のＲＯＩの自動決定を説明するための図である。 図９は、観察方向を「心室からの弁の観察」とした場合のＲＯＩの自動決定を説明するための図である。 図１０は、観察方向を「心室からの弁の観察」とした場合の本ＣＲＯＰ処理によって得られる画像を例示した図である。 図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、観察方向を「心腔からの心壁の観察」とした場合のＲＯＩの自動決定を説明するための図である。 図１２は、観察方向を「心腔からの心壁の観察」とした場合の本ＣＲＯＰ処理によって得られる画像を例示した図である。

以下、図面を参照しながら本実施形態に係る超音波診断装置について説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

図１は、本実施形態に係る超音波診断装置１のブロック構成図を示している。同図に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ１２、入力装置１３、モニター１４、超音波送信ユニット２１、超音波受信ユニット２２、Ｂモード処理ユニット２３、血流計測ユニット２４、ＲＡＷデータメモリ２５、ボリュームデータ生成ユニット２６、ＣＲＯＰ処理ユニット２７、画像処理ユニット２８、表示処理ユニット３０、制御プロセッサ（ＣＰＵ）３１、記憶ユニット３２、インターフェースユニット３３を具備している。

超音波プローブ１２は、生体を典型例とする被検体に対して超音波を送信し、当該送信した超音波に基づく被検体からの反射波を受信するデバイス（探触子）であり、その先端に複数に配列された圧電振動子（超音波トランスデューサ）、整合層、バッキング材等を有している。圧電振動子は、超音波送信ユニット２１からの駆動信号に基づきスキャン領域内の所望の方向に超音波を送信し、当該被検体からの反射波を電気信号に変換する。整合層は、当該圧電振動子に設けられ、超音波エネルギーを効率良く伝播させるための中間層である。バッキング材は、当該圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止する。当該超音波プローブ１２から被検体に超音波が送信されると、当該送信超音波は、体内組織の音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、エコー信号として超音波プローブ１２に受信される。このエコー信号の振幅は、反射することになった不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。また、送信された超音波パルスが、移動している血流で反射された場合のエコーは、ドプラ効果により移動体の超音波送受信方向の速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。本実施形態においては、超音波プローブ１２は、複数の超音波振動子が所定の方向に沿って配列された一次元アレイプローブであるとする。しかしながら、当該例に拘泥されず、超音波プローブ１２は、ボリュームデータを取得可能なものとして、二次元アレイプローブ（複数の超音波振動子が二次元マトリックス状に配列されたプローブ）、又はメカニカル４次元プローブ（超音波振動子列をその配列方向と直交する方向に機械的に煽りながら超音波走査を実行可能なプローブ）であってもよい。

入力装置１３は、装置本体１１に接続され、オペレータからの各種指示、条件、関心領域（ＲＯＩ）の決定指示、種々の画質条件設定指示等を装置本体１１にとりこむための各種スイッチ、ボタン、トラックボール、マウス、キーボード等を有している。

モニター１４は、表示処理ユニット３０からのビデオ信号に基づいて、生体内の形態学的情報や、血流情報を画像として表示する。また、モニター１４は、ＣＲＯＰ処理ユニット２７において決定されたＲＯＩによって切り出し処理された画像を、所定の形態で同時に表示する。

超音波送信ユニット２１は、図示しないトリガ発生回路、遅延回路およびパルサ回路等を有している。トリガ発生回路では、所定のレート周波数ｆｒ Ｈｚ（周期；１／ｆｒ秒）で、送信超音波を形成するためのトリガパルスが繰り返し発生される。また、遅延回路では、チャンネル毎に超音波をビーム状に集束し且つ送信指向性を決定するのに必要な遅延時間が、各トリガパルスに与えられる。パルサ回路は、このトリガパルスに基づくタイミングで、プローブ１２に駆動パルスを印加する。

超音波受信ユニット２２は、図示していないアンプ回路、Ａ／Ｄ変換器、遅延回路、加算器等を有している。アンプ回路では、プローブ１２を介して取り込まれたエコー信号をチャンネル毎に増幅する。Ａ／Ｄ変換器では、増幅されたアナログのエコー信号をデジタルエコー信号に変換する。遅延回路では、デジタル変換されたエコー信号に対し受信指向性を決定し、受信ダイナミックフォーカスを行うのに必要な遅延時間を与え、その後加算器において加算処理を行う。この加算により、エコー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、受信指向性と送信指向性とにより超音波送受信の総合的なビームが形成される。

Ｂモード処理ユニット２３は、受信ユニット２２からエコー信号を受け取り、対数増幅、包絡線検波処理などを施し、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータを生成する。

血流計測ユニット２４は、受信ユニット２２から受け取ったエコー信号から血流信号を抽出し、血流データを生成する。血流の抽出は、通常ＣＦＭ（Color Flow Mapping）で行われる。この場合、血流信号を解析し、血流データとして平均速度、分散、パワー等の血流情報を多点について求める。

ＲＡＷデータメモリ２５は、Ｂモード処理ユニット２３から受け取った複数のＢモードデータを用いて、三次元的な超音波走査線上のＢモードデータであるＢモードＲＡＷデータを生成する。また、ＲＡＷデータメモリ２５は、血流計測ユニット２４から受け取った複数の血流データを用いて、三次元的な超音波走査線上の血流データである血流ＲＡＷデータを生成する。なお、ノイズ低減や画像の繋がりを良くすることを目的として、ＲＡＷデータメモリ２５の後に三次元的なフィルタを挿入し、空間的なスムージングを行うようにしてもよい。

ボリュームデータ生成ユニット２６は、空間的な位置情報を加味した補間処理を含むＲＡＷ−ボクセル変換を実行することにより、Ｂモードボリュームデータ、血流ボリュームデータを生成する。

ＣＲＯＰ処理ユニット２７は、後述するＲＯＩ自動決定機能を実現し、ＣＲＯＰ処理のためのＲＯＩを自動決定する。また、ＣＲＯＰ処理ユニット２７は、自動決定されたＲＯＩを用いてＣＲＯＰ処理を実行し、決定されたＲＯＩに対応するボリュームデータを切り出す。このＣＲＯＰ処理ユニット２７が実現するＣＲＯＰ処理におけるＲＯＩ自動決定機能については、後で詳しく説明する。

画像処理ユニット２８は、ボリュームデータ生成ユニット２６から受け取るボリュームデータ、或いはＣＲＯＰ処理ユニット２７において決定されたＲＯＩに対応するボリュームデータに対して、ボリュームレンダリング、多断面変換表示（ＭＰＲ：Multi Planar Reconstruction）、最大値投影表示（ＭＩＰ：Maximum Intensity Projection）等の所定の画像処理を行う。なお、ノイズ低減や画像の繋がりを良くすることを目的として、画像処理ユニット２８の後に二次元的なフィルタを挿入し、空間的なスムージングを行うようにしてもよい。

表示処理ユニット３０は、画像処理ユニット２８において生成・処理された各種画像データに対し、ダイナミックレンジ、輝度（ブライトネス）、コントラスト、γカーブ補正、ＲＧＢ変換等の各種を実行する。

制御プロセッサ３１は、情報処理装置（計算機）としての機能を持ち、各構成要素の動作を制御する。また、制御プロセッサ３１は、後述するＣＲＯＰ処理におけるＲＯＩ自動決定機能に従う処理を実行する。

記憶ユニット３２は、後述するＣＲＯＰ処理におけるＲＯＩ自動決定機能を実現するためのプログラム、診断プロトコル、送受信条件、その他のデータ群が保管されている。また、必要に応じて、図示しない画像メモリ中の画像の保管などにも使用される。記憶ユニット３２のデータは、インターフェースユニット３３を経由して外部周辺装置へ転送することも可能となっている。

インターフェースユニット３３は、入力装置１３、ネットワーク、新たな外部記憶装置（図示せず）に関するインターフェースである。インターフェースユニット３３を介して、他の装置を本超音波診断装置本体１１に接続することも可能である。また、当該装置によって得られた超音波画像等のデータや解析結果等は、インターフェースユニット３３よって、ネットワークを介して他の装置に転送可能である。

（ＣＲＯＰ処理におけるＲＯＩ自動決定機能）
次に、本超音波診断装置１が有するＣＲＯＰ処理におけるＲＯＩ自動決定機能について説明する。この機能は、ＣＲＯＰ処理を行う場合において、輪郭を用いて診断対象の簡易モデルを生成し、当該簡易モデルを用いてボリュームデータにＲＯＩを自動決定し、操作者の作業負担の低減及び超音波画像診断における操作性スループットの向上を実現するものである。

図２は、ＣＲＯＰ処理におけるＲＯＩ自動決定機能に従う処理（ＲＯＩ自動決定処理）において実行される各処理の流れを示したフローチャートである。以下、各ステップにおける処理の内容について説明する。なお、医用画像処理装置において本ＲＯＩ自動決定処理を実現する場合には、係る場合の医用画像処理装置は、図１の破線内の構成を具備するものとなる。また、以下においては、説明を具体的にするため、診断対象は心臓であるとする。しかしながら、当該例に拘泥されず、例えば血管等の他の臓器を診断対象にしてもよい。

入力装置１３からの所定の指示に応答して、制御プロセッサ３１は、診断対象（今の場合、心臓）に関する時系列ボリュームデータを記憶ユニット３２から読み出す。画像処理ユニット２８は、読み出されたボリュームデータを用いて例えば直交三断面画像（互いに略直交するＡ断面、Ｂ断面、Ｃ断面）を生成する。生成された直交三断面画像は、動画像或いは静止画像として、モニター１４に表示される（ステップＳ１）。

入力装置１３を介してＣＲＯＰ処理の開始指示が入力されると、制御プロセッサ３１は、ＣＲＯＰ処理を実現するための専用プログラムを記憶ユニット３２から読み出して起動する。また、上記ＣＲＯＰ処理の開始指示に併せて、診断対象である心臓をどの部位（ｖｉｅｗ）から観察するかを特定するために、入力装置１３を介して観察方向（視線及び視点位置）を設定する（ステップＳ２）。なお、視線及び視点位置の設定を簡易且つ迅速にするために、例えば「心室からの弁の観察」、「心室からの心壁の観察」、「心房からの弁の観察」、「心室からの心尖の観察」等、予め設定された複数の観察方向の中から選択することで、モニター１４に表示する超音波画像の観察方向を入力するためのインターフェースを設けることが好ましい。本実施形態では、「心室からの弁の観察」に対応する視線及び視点位置が設定されたものとする。

入力装置１３を介したユーザ操作により、直交三断面の位置が調整され、例えば図３に示す様にＲＯＩ決定に利用する３つの断面（ＲＯＩ決定用断面）が決定される（ステップＳ３）。また、例えば図３に示す様に画面上のＥＣＧ波形を参照しながら入力装置１３によって入力されるユーザ操作、或いは所定の自動認識処理に基づいて、拡張末期時相に対応するボリュームデータが選択される（ステップＳ４）。この選択の結果、図４に示す様に、拡張末期時相におけるＲＯＩ決定用断面がモニター１４に表示される。なお、この様に拡張末期時相におけるＲＯＩ決定用断面を利用するのは、心腔面積が最大になる拡張末期時相においてＲＯＩを決定することで、他の心時相において見たい部位がＲＯＩから逸脱しないようにするためである。

ＣＲＯＰ処理ユニット２７は、拡張末期時相における各ＲＯＩ決定用断面に対応するＭＰＲ画像を用いて、図５に示す様に心臓内腔の輪郭を抽出する（ステップＳ５）。この輪郭抽出には、例えば、ＭＰＲ画像をネガポジ反転、二値化、所定の輪郭抽出アルゴリズム、形状辞書等を利用することができる。続いて、ＣＲＯＰ処理ユニット２７は、抽出された心臓内腔の輪郭を、円、楕円、多角形等の幾何学形状により、簡易モデル化する。なお、本実施形態では、図６に示す様に、心房、心室の長軸断面を楕円によって、短軸断面を円によって、それぞれ簡易モデル化するものとする。また、ＣＲＯＰ処理ユニット２７は、図７に示す様に、生成された簡易モデルを用いて診断対象の特徴的な部位を識別する（ステップＳ６）。この簡易モデルを用いた特徴的な部位の識別については、特に限定はない。図７に示す例では、二つの楕円のうち、大きな楕円を心室の長軸断面、小さな楕円を心房の長軸断面、円を心室の短軸断面、大きな楕円の長径と小さな楕円の長径との交点を弁輪位置として、それぞれ識別している。

次に、ＣＲＯＰ処理ユニット２７は、簡易モデルを用いて、ＲＯＩの角度、幅、奥行きを計算し、当該拡張末期時相のボリュームデータにＲＯＩを自動決定する（ステップＳ７）。すなわち、ＣＲＯＰ処理ユニット２７は、ステップＳ２において「心室からの弁の観察」として視線及び視点位置が設定されていることから、例えば図８に示すＡ断面の様に、心室中心（第１の簡易モデルとしての大きな楕円の中心）を視線始点、心房中心（第２の簡易モデルとしての小さな楕円の中心）を視線終点、心室中心から心房中心に向かう矢印（視線）と心壁との距離の約２倍を視野幅とし、奥行きを所定の長さとして、ＲＯＩを拡張収縮末期時相のボリュームデータに自動決定する。なお、本実施形態において用いる「ボリュームデータにＲＯＩを自動決定する」とは、ボリュームデータおいてＲＯＩを直接設定すること、或いは、ボリュームデータにおけるＲＯＩの位置、角度、大きさ（幅、奥行き、深さ等）を座標情報として決定することを意味する。

ステップＳ７において自動決定されたＲＯＩは、入力装置１３からの入力により、微調整することができる。例えば、図９（ａ）に示す様に、「Ａ断面において視線始点位置を心室中心から長軸の弁方向に２０％ずらす。」、「幅寸法を心室中心から心房中心に向かう矢印（視線）と心壁との距離の約２倍ではなく１．６倍とする」等、ユーザの好みの微調整を行うことができる。また、図９（ａ）に示したＲＯＩの微調整は、図９（ｂ）に示した様にＢ断面のＲＯＩ決定にも反映される。なお、本ステップＳ７では、Ｃ断面でのＲＯＩ決定を利用しないため、Ｃ断面上におけるＲＯＩの計算は不要である。

ＣＲＯＰ処理ユニット２７は、残りの時相に対応する各ボリュームデータにおいても、ステップＳ７において決定されたＲＯＩに基づいて、同じ位置及び大きさのＲＯＩを自動決定する（ステップＳ８）。ＣＲＯＰ処理ユニット２７は、ＲＯＩが自動決定された時系列のボリュームデータを用いてＣＲＯＰ処理を実行し、ボリュームデータからＲＯＩに対応するデータを切り出す（ステップＳ９）。画像処理ユニット２８は、切り出されたデータを用いて、ステップＳ２において設定された観察方向からのボリュームレンダリング画像、及びＡ断面、Ｂ断面、Ｃ断面のそれぞれに対応する断面画像を生成する。生成された三つの断面画像及びボリュームレンダリング画像は、所定の形態でモニター１４に表示される（ステップＳ１０）。なお、図１０に本実施形態に係るＣＲＯＰ処理によって得られる画像を例示した。同図における各断面画像上の点線は、自動決定されたＲＯＩを明示したものである。

（参考例）
上記実施形態においては、観察方向を「心室からの弁の観察」としてＣＲＯＰ処理を実施した場合を例示した。これに対し、本参考例では、観察方向を「心腔からの心壁の観察」としてＣＲＯＰ処理を実施する場合について説明する。

図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、観察方向を「心腔からの心壁の観察」とした場合において、図２のステップＳ７において計算されるＲＯＩの視線、角度、視野幅、及びＲＯＩの自動決定を説明するための図である。ＣＲＯＰ処理ユニット２７は、図１１（ａ）に示す様に、拡張末期時相のＡ断面で例えば心腔及び心房の心壁が含まれるように、ＲＯＩの深さを自動決定する。また、ＣＲＯＰ処理ユニット２７は、図１１（ｃ）に示す様に、Ｃ断面においてＲＯＩの幅、奥行き、角度を自動決定する。自動決定されたＲＯＩは、入力装置１３からの入力により、必要に応じて微調整することができる。なお、観察方向を「心腔からの心壁の観察」とした場合には、Ｂ断面でのＲＯＩ決定を利用しないため、図１１（ｂ）に示す様にＢ断面上におけるＲＯＩの計算は不要である。

ＣＲＯＰ処理ユニット２７は、残りの時相に対応する各ボリュームデータにおいても、拡張末期時相と同じ位置及び大きさのＲＯＩを自動決定し（ステップＳ８）、当該時系列のボリュームデータを用いてＣＲＯＰ処理を実行し、当該ＣＲＯＰ処理によって切り出す（ステップＳ９）。画像処理ユニット２８は、切り出されたデータを用いて、観察方向を「心腔からの心壁の観察」としたボリュームレンダリング画像、及びＡ断面、Ｂ断面、Ｃ断面のそれぞれに対応する断面画像を生成する。生成された三つの断面画像及びボリュームレンダリング画像は、例えば図１２に示す様にモニター１４に表示される（ステップＳ１０）。

以上述べた本超音波診断装置によれば、ＣＲＯＰ処理を行う場合において、例えばＲ−Ｒ期間等の特定期間に亘るボリュームデータ（４次元画像データ）の所定時相において、心臓内腔（弁や壁）等の診断対象の輪郭を抽出し、当該輪郭を用いて診断対象の簡易モデルを生成する。また、生成された簡易モデルを用いて、対象部位に対し視線の始点／終点を定義し、視線角度、視野幅、視野奥行きを計算して、ＣＲＯＰ機能のＲＯＩを自動で決定することができる。これにより、ユーザは、４次元画像データを取得した後、診断対象について見たい部位（ｖｉｅｗ）を指定するだけで、装置がＣＲＯＰ機能の関心領域（ＲＯＩ）を自動的に決定することができる。その結果、ＣＲＯＰ処理を利用した超音波画像診断において、操作性スループットを飛躍的に向上させることができる。

また、計算によってＣＲＯＰ機能のＲＯＩを自動で決定するため、ユーザの技能や経験によるＲＯＩ決定精度のばらつきを低減させることができる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。具体的な変形例としては、例えば次のようなものがある。

（１）例えば、本実施形態に係る各機能は、当該処理を実行するプログラムをワークステーション等のコンピュータにインストールし、これらをメモリ上で展開することによっても実現することができる。このとき、コンピュータに当該手法を実行させることのできるプログラムは、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）、半導体メモリなどの記録媒体に格納して頒布することも可能である。

（２）上記実施形態においては、超音波診断装置によって取得された超音波画像データに対して、ＣＲＯＰ処理を行う場合のＲＯＩの自動決定について説明した。しかしながら、当該ＲＯＩの自動決定機能は、超音波画像データに拘泥されず、例えばＸ線ＣＴ装置、磁気共鳴イメージング装置、Ｘ線診断装置等の各種医用画像診断装置によって取得された画像データに対しても、適用することができる。この場合、各種医用画像診断装置において上述したＣＲＯＰ処理におけるＲＯＩ自動決定機能を実現するようにしてもよい。また、各種医用画像診断装置において取得された医用画像を用いて、医用画像処理装置において事後的に上記ＲＯＩ自動決定機能を実現するようにしてもよい。

（３）上記実施形態においては、直交三断面としてのＲＯＩ決定用断面を利用して、計算で求めた六面体（直方体）としてのＲＯＩを自動決定する場合を例示した。しかしながら、当該例に拘泥されず、ユーザの目的用途に応じて、任意の二次元画像或いは三次元画像を用いて、任意の多面体、円柱、球、楕円球等のＲＯＩを自動決定することも可能である。

（４）上記実施形態のステップＳ７において述べたＲＯＩ自動決定のアルゴリズムは、あくまでも例示であり、本ＲＯＩ自動決定機能は、当該例に限定されない。例えば、診断対象の輪郭を多角形で近似し、その重心からＲＯＩを自動決定する等のアルゴリズムを採用しても良い。

（５）上記実施形態においては、Ｂモード画像を用いたＲＯＩ自動決定について例示した。しかしながら、当該例に拘泥されず、例えばカラーモードによって取得されたボリュームデータについても、適用可能である。

（６）上記実施形態においては、記憶ユニット３２に予め記憶された時系列ボリュームデータに対して、ＲＯＩ自動決定を行う場合を例示した。当該例に拘泥されず、本ＲＯＩ自動決定は、ライブ像（すなわち、リアルタイムに収集される時系列ボリュームデータ）についても適用可能である。係る場合、過去の１心拍の各ボリュームデータについてＲＯＩを自動決定し、続く心拍においては、対応する時相においては同じ位置にＲＯＩを逐次自動決定すれば良い。撮像中における超音波プローブ１２の位置ずれが無ければ、リアルタイムでのＲＯＩの自動決定を高い精度で実現することができる。

また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１…超音波診断装置、１１…装置本体、１２…超音波プローブ、１３…入力装置、１４…モニター、２１…超音波送信ユニット、２２…超音波受信ユニット、２３…Ｂモード処理ユニット、２４…血流計測ユニット、２５…ＲＡＷデータメモリ、２６…ボリュームデータ生成ユニット、２７…ＣＲＯＰ処理ユニット、２８…画像処理ユニット、３０…表示処理ユニット、３１…制御プロセッサ（ＣＰＵ）、３２…記憶ユニット、３３…インターフェースユニット。

Claims (11)

1. 被検体の診断対象を含む３次元的領域内に超音波を送信し、前記３次元的領域内からの反射波を受信し、前記反射波に基づいて前記３次元的領域に対応する時系列的な複数のボリュームデータを取得するデータ取得手段と、
   前記時系列的な複数のボリュームデータのうちの少なくとも一つから前記診断対象の複数の輪郭を抽出する抽出手段と、
   前記抽出された複数の輪郭から複数の簡易モデルを生成し、前記生成された複数の簡易モデルに基づいて前記複数のボリュームデータにおける関心領域を決定する関心領域決定手段と、
   前記ボリュームデータを前記関心領域で切り出し、前記関心領域で切り出された前記ボリュームデータに基づいて、表示部に表示させる画像を生成する画像生成手段と、
   を具備することを特徴とする超音波診断装置。
2. 被検体の診断対象としての心臓を含む３次元的領域内に超音波を送信し、前記３次元的領域内からの反射波を受信し、前記反射波に基づいて前記３次元的領域に対応するボリュームデータを取得するデータ取得手段と、
   前記ボリュームデータから左右いずれかの心室とこれに対応する左右いずれかの心房の輪郭を抽出する抽出手段と、
   前記抽出された心房と心室との輪郭から複数の簡易モデルを生成し、前記生成された複数の簡易モデルに基づいて、前記ボリュームデータにおける関心領域を決定する関心領域決定手段と、
   前記ボリュームデータを前記関心領域で切り出し、前記関心領域で切り出された前記ボリュームデータに基づいて、表示部に表示させる画像を生成する画像生成手段と、
   を具備することを特徴とする超音波診断装置。
3. 前記抽出手段は、前記ボリュームデータにおける複数断面それぞれにおいて前記診断対象の複数の輪郭を抽出し、当該抽出された複数の輪郭に基づいて前記診断対象の輪郭を抽出することを特徴とする請求項１又は２記載の超音波診断装置。
4. 前記関心領域決定手段は、
   前記診断対象に含まれる１つの部位に対応する第１の簡易モデルと、当該１つの部位とは異なる部位に対応する第２の簡易モデルとを、前記抽出された診断対象の輪郭に基づいて生成し、
   前記第１の簡易モデルに含まれる心室中心の位置及び前記第２の簡易モデルに含まれる心房中心の位置に基づいて方向ベクトルを算出し、
   前記方向ベクトルに基づいて、表示部に表示する超音波画像の観察方向を決定すること、
   を特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
5. 予め設定された複数の観察方向の中から選択することで、前記表示部に表示する超音波画像の観察方向を入力するための入力手段をさらに具備することを特徴とする請求項４記載の超音波診断装置。
6. 前記抽出手段は、前記診断対象を円、楕円、多角形のうちの少なくともいずれかを用いた形状認識により前記簡易モデルを生成することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
7. 前記関心領域決定手段は、前記診断対象の簡易モデルにおいて、前記診断対象の解剖学的な位置を基準として、前記関心領域の位置、角度、大きさを計算することを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
8. 前記決定された関心領域を調整する調整手段をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
9. 前記診断対象は心臓であり、
   前記関心領域決定手段は、少なくとも一心拍に亘る複数のボリュームデータのそれぞれにおいて決定された前記関心領域を基準として、前記ボリュームデータの取得以降に取得される別のボリュームデータにおける前記関心領域を決定することを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
10. 被検体の診断対象を含む３次元的領域に対応する時系列的な複数のボリュームデータを取得するデータ取得手段と、
    前記時系列的な複数のボリュームデータのうちの少なくとも一つから前記診断対象の複数の輪郭を抽出する抽出手段と、
    前記抽出された複数の輪郭から複数の簡易モデルを生成し、前記生成された複数の簡易モデルに基づいて前記複数のボリュームデータにおける関心領域を決定する関心領域決定手段と、
    前記ボリュームデータを前記関心領域で切り出し、前記関心領域で切り出された前記ボリュームデータに基づいて、表示部に表示させる画像を生成する画像生成手段と、
    を具備することを特徴とする医用画像処理装置。
11. 被検体の診断対象としての心臓を含む３次元的領域に対応するボリュームデータを取得するデータ取得手段と、
    前記ボリュームデータから左右いずれかの心室とこれに対応する左右いずれかの心房の輪郭を抽出する抽出手段と、
    前記抽出された心房と心室との輪郭から複数の簡易モデルを生成し、前記生成された複数の簡易モデルに基づいて、前記ボリュームデータにおける関心領域を決定する関心領域決定手段と、
    前記ボリュームデータを前記関心領域で切り出し、前記関心領域で切り出された前記ボリュームデータに基づいて、表示部に表示させる画像を生成する画像生成手段と、
    を具備することを特徴とする医用画像処理装置。