WO2013115388A1 - 超音波診断装置、画像処理装置及びプログラム - Google Patents

超音波診断装置、画像処理装置及びプログラム Download PDF

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WO2013115388A1
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lumen
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dimensional
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田中　豪
和哉 赤木
慈浩 大森
智史 松永
哲也 東
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株式会社東芝
東芝メディカルシステムズ株式会社
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    • G06T2210/00—Indexing scheme for image generation or computer graphics
    • G06T2210/41—Medical

Definitions

  • Embodiments described herein relate generally to an ultrasonic diagnostic apparatus, an image processing apparatus, and a program.
  • an ultrasonic diagnostic apparatus collects three-dimensional data (volume data) using a 2D array probe (two dimensional array probe) or a mechanical 4D probe (mechanical four dimensional probe) and collects the collected volume.
  • Data is used to observe portal veins such as portal veins in the liver and breast ducts.
  • a virtual endoscopic display that displays the inside of the lumen as if viewed through an endoscope is used.
  • the virtual endoscope display may be referred to as a fly-through display.
  • fly-through display a perspective and a line-of-sight direction are set in the lumen included in the volume data, and a perspective projection image (PVR image: Perspective Volume Rendering image) is generated and displayed.
  • PVR image Perspective Volume Rendering image
  • a fly-through image displayed as a moving image is displayed by updating the generated PVR image while moving the viewpoint position along the lumen.
  • an MPR Multi-Planar Reconstruction
  • the lumen in the fly-through image may not be properly displayed.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus, an image processing apparatus, and a program that can appropriately display a lumen in a fly-through image.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus includes a setting unit, a virtual endoscopic image generation unit, and a display control unit.
  • the setting unit generates a virtual endoscopic image in which the inside of the lumen is projected from a predetermined viewpoint based on the lumen information depicted in the two-dimensional tomographic image generated using the three-dimensional image data.
  • the image quality adjustment parameter value is set.
  • the virtual endoscopic image generation unit generates the virtual endoscopic image using the set image quality adjustment parameter value.
  • a display control unit and the virtual endoscopic image are displayed on a predetermined display unit.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the overall configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining image quality adjustment parameters.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a problem related to the related art.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the configuration of the image generation unit according to the first embodiment.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating an example of setting of a lumen inner wall according to the first embodiment.
  • FIG. 5B is a diagram for explaining an example of processing by the parameter setting unit according to the first embodiment.
  • FIG. 5C is a diagram schematically illustrating an example of processing by the parameter setting unit according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of fly-through display according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a processing procedure performed by the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 8A is a diagram illustrating an example of setting of a lumen inner wall according to the second embodiment.
  • FIG. 8B is a diagram for explaining an example of processing by the parameter setting unit according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a processing procedure performed by the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of setting of the lumen inner wall according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a display example according to the fourth embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the first embodiment includes an ultrasonic probe 1, a monitor 2, an input apparatus 3, and an apparatus main body 10.
  • the ultrasonic probe 1 includes a plurality of piezoelectric vibrators, and the plurality of piezoelectric vibrators generate ultrasonic waves based on a drive signal supplied from a transmission / reception unit 11 included in the apparatus main body 10 described later.
  • the ultrasonic probe 1 receives a reflected wave from the subject P and converts it into an electrical signal.
  • the ultrasonic probe 1 includes a matching layer provided on the piezoelectric vibrator, a backing material that prevents propagation of ultrasonic waves from the piezoelectric vibrator to the rear, and the like.
  • the ultrasonic probe 1 is detachably connected to the apparatus main body 10.
  • the transmitted ultrasonic waves are transmitted from the ultrasonic probe 1 to the subject P
  • the transmitted ultrasonic waves are reflected one after another at the discontinuous surface of the acoustic impedance in the body tissue of the subject P
  • the ultrasonic probe is used as a reflected wave signal. 1 is received by a plurality of piezoelectric vibrators.
  • the amplitude of the received reflected wave signal depends on the difference in acoustic impedance at the discontinuous surface where the ultrasonic wave is reflected.
  • the reflected wave signal when the transmitted ultrasonic pulse is reflected on the moving blood flow or the surface of the heart wall depends on the velocity component of the moving body in the ultrasonic transmission direction due to the Doppler effect. And undergoes a frequency shift.
  • the ultrasonic probe 1 according to the present embodiment is an ultrasonic probe capable of scanning the subject P in two dimensions with ultrasonic waves and scanning the subject P in three dimensions.
  • the ultrasonic probe 1 according to this embodiment swings a plurality of piezoelectric vibrators that scan the subject P in two dimensions at a predetermined angle (swing angle), thereby causing the subject P to move.
  • This is a mechanical scan probe that scans in three dimensions.
  • the ultrasonic probe 1 according to the present embodiment is a two-dimensional ultrasonic probe that can ultrasonically scan the subject P in three dimensions by arranging a plurality of piezoelectric vibrators in a matrix. . Note that the two-dimensional ultrasonic probe can scan the subject P two-dimensionally by focusing and transmitting ultrasonic waves.
  • the monitor 2 displays a GUI (Graphical User Interface) for an operator of the ultrasonic diagnostic apparatus 100 to input various setting requests using the input device 3, and displays an ultrasonic image generated in the apparatus main body 10. Or display.
  • GUI Graphic User Interface
  • the monitor 2 displays a fly-through image or an MPR image generated by processing of the image generation unit 14 described later.
  • the input device 3 has a trackball, a switch, a dial, a touch command screen, and the like.
  • the input device 3 accepts various setting requests from an operator of the ultrasonic diagnostic apparatus, and transfers the accepted various setting requests to the apparatus main body 10.
  • the input device 3 receives an input operation for designating a predetermined position on the two-dimensional image.
  • the input device 3 accepts an input operation for designating the position of the inner wall of the lumen in the lumen depicted in the MPR image.
  • the apparatus main body 10 is an apparatus that generates an ultrasonic image based on the reflected wave received by the ultrasonic probe 1.
  • the apparatus main body 10 according to the present embodiment is an apparatus that can generate a three-dimensional ultrasonic image (volume data) based on three-dimensional reflected wave data received by the ultrasonic probe 1.
  • the apparatus body 10 includes a transmission / reception unit 11, a B-mode processing unit 12, a Doppler processing unit 13, an image generation unit 14, an image memory 15, an internal storage unit 16, and a control unit 17. And have.
  • the transmission / reception unit 11 includes a trigger generation circuit, a delay circuit, a pulser circuit, and the like, and supplies a drive signal to the ultrasonic probe 1.
  • the pulsar circuit repeatedly generates rate pulses for forming transmission ultrasonic waves at a predetermined rate frequency.
  • the delay circuit also sets the delay time for each piezoelectric vibrator necessary for determining the transmission directivity by focusing the ultrasonic wave generated from the ultrasonic probe 1 into a beam shape, and for each rate pulse generated by the pulser circuit.
  • the trigger generation circuit applies a drive signal (drive pulse) to the ultrasonic probe 1 at a timing based on the rate pulse.
  • the delay circuit arbitrarily adjusts the transmission direction from the piezoelectric vibrator surface by changing the delay time given to each rate pulse.
  • the transmission / reception unit 11 has a function capable of instantaneously changing the transmission frequency, the transmission drive voltage, and the like in order to execute a predetermined scan sequence based on an instruction from the control unit 17 described later.
  • the change of the transmission drive voltage is realized by a linear amplifier type transmission circuit capable of instantaneously switching its value or a mechanism for electrically switching a plurality of power supply units.
  • the transmission / reception unit 11 includes an amplifier circuit, an A / D converter, an adder, and the like, and performs various processes on the reflected wave signal received by the ultrasonic probe 1 to generate reflected wave data.
  • the amplifier circuit amplifies the reflected wave signal for each channel and performs gain correction processing.
  • the A / D converter performs A / D conversion on the gain-corrected reflected wave signal and gives a delay time necessary for determining reception directivity to the digital data.
  • the adder performs an addition process of the reflected wave signal processed by the A / D converter to generate reflected wave data. By the addition processing of the adder, the reflection component from the direction corresponding to the reception directivity of the reflected wave signal is emphasized. *
  • the transmission / reception unit 11 controls transmission directivity and reception directivity in transmission / reception of ultrasonic waves.
  • the transmission / reception unit 11 according to the present embodiment transmits a three-dimensional ultrasonic beam from the ultrasonic probe 1 to the subject P, and three-dimensionally receives the three-dimensional reflected wave signal received by the ultrasonic probe 1. The reflected wave data is generated.
  • the B-mode processing unit 12 receives the reflected wave data from the transmission / reception unit 11 and performs logarithmic amplification, envelope detection processing, and the like to generate data (B-mode data) in which the signal intensity is expressed by brightness. .
  • the B-mode processing unit 12 can change the frequency band to be visualized by changing the detection frequency. Further, the B-mode processing unit 12 can perform detection processing with two detection frequencies in parallel on one reflected wave data.
  • the Doppler processing unit 13 performs frequency analysis on velocity information from the reflected wave data received from the transmission / reception unit 11, extracts blood flow, tissue, and contrast agent echo components due to the Doppler effect, and mobile body information such as average velocity, dispersion, and power. Is generated for multiple points (Doppler data). *
  • the B-mode processing unit 12 and the Doppler processing unit 13 according to the present embodiment can process both two-dimensional reflected wave data and three-dimensional reflected wave data. That is, the B-mode processing unit 12 according to the present embodiment can generate three-dimensional B-mode data from the three-dimensional reflected wave data. In addition, the Doppler processing unit 13 according to the present embodiment can generate three-dimensional Doppler data from the three-dimensional reflected wave data. *
  • the image generation unit 14 generates an ultrasonic image from the data generated by the B mode processing unit 12 and the Doppler processing unit 13. That is, the image generation unit 14 generates a B-mode image in which the intensity of the reflected wave is represented by luminance from the B-mode data generated by the B-mode processing unit 12. Specifically, the image generation unit 14 generates a three-dimensional B-mode image from the three-dimensional B-mode data generated by the B-mode processing unit 12. *
  • the image generation unit 14 can generate various images for displaying the generated volume data on the monitor 2. Specifically, the image generation unit 14 can generate an MPR image and a rendering image from the volume data.
  • the transmission / reception unit 11 generates three-dimensional data by performing ultrasonic three-dimensional scanning on the imaging region of the subject P by the ultrasonic probe 1. Then, the image generation unit 14 displays, as an image for displaying volume data on the monitor 2, for example, an MPR image in three orthogonal cross sections or a contact surface of the ultrasonic probe 1 with respect to the subject P according to an instruction from the operator. A rendering image when a viewpoint is used and a rendering image when an arbitrary place is a viewpoint are generated. *
  • the image generation unit 14 generates a fly-through image that is a projection image in which a viewpoint is arranged inside the lumen in the lumen included in the volume data.
  • the generation of the fly-through image by the image generation unit 14 will be described in detail later.
  • the image generation unit 14 can also generate a composite image in which character information, scales, body marks, and the like of various parameters are combined with the ultrasonic image.
  • the fly-through image generated by the image generation unit 14 may be referred to as a virtual endoscopic image or a PVR image.
  • the image memory 15 is a memory that stores the ultrasonic image generated by the image generation unit 14.
  • the image memory 15 can also store data generated by the B-mode processing unit 12 and the Doppler processing unit 13. *
  • the internal storage unit 16 stores a control program for performing ultrasonic transmission / reception, image processing and display processing, diagnostic information (for example, patient ID, doctor's findings, etc.), various data such as a diagnostic protocol and various body marks. To do.
  • the internal storage unit 16 is also used for storing images stored in the image memory 15 as necessary. *
  • the control unit 17 is a control processor (CPU: Central Processing Unit) that realizes a function as an information processing apparatus (computer), and controls the entire processing of the ultrasonic diagnostic apparatus. Specifically, the control unit 17 is based on various setting requests input from the operator via the input device 3 and various control programs and various data read from the internal storage unit 16. The processing of the processing unit 12, the Doppler processing unit 13, and the image generation unit 14 is controlled. The control unit 17 also includes an ultrasonic image stored in the image memory 15, various images stored in the internal storage unit 16, a GUI for performing processing by the image generation unit 14, a processing result of the image generation unit 14, and the like. Is displayed on the monitor 2.
  • CPU Central Processing Unit
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the first embodiment can appropriately display the lumen in the fly-through image by the processing of the image generation unit 14 described in detail below. It is configured.
  • the lumen in the fly-through image is not properly displayed in the prior art.
  • a lumen extraction process is performed on acquired volume data in an ultrasonic diagnostic apparatus.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus in the lumen extraction process, it is determined whether the voxel belongs to the inner wall of the lumen or inside the lumen by the brightness assigned to the voxel. That is, in the ultrasonic diagnostic apparatus, a voxel having a luminance less than a predetermined luminance is determined as the inside of the lumen, and a voxel that is in contact with the inside of the lumen and has a predetermined luminance or higher is determined as the lumen.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining image quality adjustment parameters.
  • FIG. 2 shows the relationship between the threshold value, which is one of the image quality adjustment parameters, and the luminance for determining the lumen inner wall.
  • the vertical axis represents the threshold value
  • the horizontal axis represents the luminance.
  • the brightness is associated with the threshold value.
  • the threshold value is determined for each volume data from the luminance distribution included in the volume data. That is, in the ultrasonic diagnostic apparatus, a threshold value is determined according to the luminance of the acquired volume data, and a luminance region corresponding to the determined threshold value is determined as the lumen inner wall.
  • the threshold value is fixed as it is determined according to the luminance of the volume data. Therefore, depending on the luminance included in the volume data, most of the threshold is the lumen inner wall. In some cases, the inside of the lumen is not displayed, and the lumen in the fly-through image is not displayed appropriately.
  • the diameter of the lumen depicted in the MPR image does not match the diameter of the lumen depicted in the fly-through image (PVR image), and the lumen in the fly-through image May not be displayed properly.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a problem related to the prior art.
  • FIG. 3 shows a case where the lumen included in the same volume data is displayed with the threshold value changed.
  • the apparent lumen diameter in the display image increases as the threshold value increases to “10”, “30”, “50”, “90”.
  • the lumen in the fly-through image may not be displayed properly unlike the actual lumen diameter, so the observer operates the adjustment knob or the like. As a result, the apparent lumen diameter on the display screen is adjusted.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 100 it is possible to appropriately display the lumen in the fly-through image by the processing of the image generation unit 14 described in detail below.
  • a threshold value is used as the image quality adjustment parameter.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the configuration of the image generation unit 14 according to the first embodiment.
  • the image generation unit 14 includes a parameter setting unit 141 and a fly-through image generation unit 142.
  • the parameter setting unit 141 extracts a two-dimensional cross-sectional image depicting the lumen using the three-dimensional image data. Then, based on the information of the two-dimensional image, the value of the image quality adjustment parameter for generating a virtual endoscopic image (PVR image) in which the inside of the lumen is projected from a predetermined viewing direction is set. Specifically, the parameter setting unit 141 has the same distance between the two points set with respect to the opposing inner walls of the lumen depicted in the two-dimensional image and the distance between the two points in the volume data.
  • the image quality adjustment parameters are set so that
  • the observer designates volume data to be processed via the input device 3, and further, three orthogonal sections (A plane, B plane, C plane). Screen) MPR image display request.
  • the control unit 17 notified of the display request from the input device 3 controls the image generation unit 14 to generate an MPR image having three orthogonal sections from the volume data specified by the observer.
  • the monitor 2 displays the MPR image of the three orthogonal cross sections generated by the image generation unit 14 under the control of the control unit 17.
  • the observer uses the drawing function of the input device 3 to allow the parameter setting unit 141 to set the image quality adjustment parameter on each of the opposing inner walls of the lumen drawn in the MPR image displayed on the monitor 2.
  • the control unit 17 acquires position information in the volume data of the two points received by the input device 3, and notifies the parameter setting unit 141 of the acquired position information of the two points and the distance between the two points.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating an example of setting of the lumen inner wall according to the first embodiment.
  • FIG. 5A shows one of MPR images having three orthogonal cross sections displayed on the monitor 2. For example, the observer selects one from MPR images having three orthogonal cross sections. Then, as shown in a circle 20 in FIG. 5A, the observer sets a point (x mark in the drawing) on each of the opposing inner walls of the lumen depicted in the selected MPR image.
  • the observer causes the ultrasonic diagnostic apparatus 100 to measure the distance between the two set points. That is, for example, as illustrated in FIG. 5A, the control unit 17 measures a set distance “Dist (Distance): 5.0 mm” between two points. Then, the control unit 17 notifies the parameter setting unit 141 of the position information (three-dimensional coordinates) of the set two points and the measurement result “5.0 mm”.
  • the parameter setting unit 141 sets the threshold value using the position information of the two points notified from the control unit 17 and the distance “5.0 mm” between the two points. Specifically, the parameter setting unit 141 calculates a straight line passing through the notified two points in the volume data, and the distance between the two points on the calculated straight line is the same as the distance notified by the MPR image.
  • the threshold is set so that
  • FIG. 5B is a diagram for explaining an example of processing by the parameter setting unit 141 according to the first embodiment.
  • FIG. 5B shows processing using the two points set in FIG. 5A and the calculated distance “5.0 mm”.
  • the parameter setting unit 141 calculates a straight line 30 that passes through the notified two points in the volume data. Then, the parameter setting unit 141 generates volume data in which the threshold value is changed in a stepwise manner, and the threshold value at which the calculated distance between the two points on the straight line 30 is “5.0 mm” as illustrated in FIG. 5B.
  • the extracted threshold value is set as a threshold value for generating a fly-through image.
  • FIG. 5C is a diagram schematically illustrating an example of processing by the parameter setting unit 141 according to the first embodiment.
  • FIG. 5C shows fly-through images (PVR images) generated from volume data generated by changing the threshold value stepwise.
  • the parameter setting unit 141 determines the position of the lumen inner wall in the volume data by setting the threshold value as described above. As a result, the parameter setting unit 141 extracts the lumen region included in the volume data. Then, a core line is set in the volume data from which the lumen region is extracted, a PVR image is generated along the core line, and a fly-through image that is a moving image is displayed.
  • the fly-through image generation unit 142 generates a PVR image using the set image quality adjustment parameter value.
  • the fly-through image generation unit 142 has a constant distance in an arbitrary direction along the core trajectory set in the lumen region extracted by the image quality adjustment parameter set by the parameter setting unit 141.
  • the viewpoint is moved at an interval and a fixed time interval, and PVR images in which the lumen is projected from each line-of-sight direction are generated using volume data.
  • the viewpoint and the line-of-sight direction are set by the observer in order for the fly-through image generation unit 142 to perform processing.
  • the fly-through image generation unit 142 generates a PVR image in which the inside of the lumen is projected in the line-of-sight direction set from the viewpoint on the set core line.
  • the fly-through image generation unit 142 performs radial projection from the viewpoint radially toward the range of the near plane and the far plane determined by the FOV (Field Of View) angle that is the viewing angle centered on the line-of-sight direction.
  • the fly-through image generation unit 142 generates a PVR image in which the lumen is projected from each line-of-sight direction while moving the viewpoint at a constant distance interval and a constant time interval, and the generated PVR image is stored in the image memory.
  • the control unit 17 monitors the PVR image obtained by projecting the inside of the lumen from each line-of-sight direction generated by the fly-through image generation unit 142 and the MPR image of three orthogonal sections at the viewpoint position where the PVR image is generated. To display.
  • the control unit 17 updates the PVR image at a time interval when the viewpoint is moved when the fly-through image generation unit 142 generates the PVR image, and thereby the moving image can be observed while moving in the lumen in the line-of-sight direction.
  • An image can be displayed.
  • the MPR image having three orthogonal cross sections is also updated as the viewpoint moves.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a fly-through display according to the first embodiment.
  • the lower right image indicates a fly-through image
  • the upper right, upper left, and lower left images indicate MPR images having three orthogonal cross sections.
  • the control unit 17 displays an MPR image having three orthogonal cross sections and a fly-through image on the monitor 2.
  • control unit 17 can display the position of the inner wall of the lumen set on the MPR image as a guideline. For example, as shown in the lower right diagram of FIG. 6, the control unit 17 displays a point (x mark) at a position corresponding to two points set in the MPR image, and displays a straight line connecting the points.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 100 is capable of fly-through display in which the lumen diameter in the MPR image is matched with the lumen diameter in the fly-through image.
  • the process described above may be performed at any timing of fly-through display. That is, it may be executed immediately after the volume data is collected, or may be executed again after displaying the fly-through image once.
  • the process may be performed once for the entire volume data, or may be performed each time the PVR image is updated and the fly-through image is displayed. .
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a processing procedure performed by the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the control unit 17 when in the fly-through display mode (Yes in step S101), the control unit 17 opposes the lumen depicted in the MPR image. It is determined whether or not two points are set on the inner lumen wall (step S102).
  • Step S102 when two points are set (Yes at Step S102), the control unit 17 measures the distance between the two points (Step S103), and sets the position information of the two points and the distance between the two points.
  • the parameter setting unit 141 is notified of the measurement result.
  • the parameter setting unit 141 calculates a straight line passing through the set two points in the volume data from the notified position information of the two points (step S104). Thereafter, the parameter setting unit 141 extracts a threshold value at which the calculated distance between the two points on the straight line is the same as the distance between the two points in the MPR image (the notified distance) (step S105).
  • the fly-through image generation unit 142 generates a fly-through image using the volume data generated with the extracted threshold value (step S106). And the control part 17 displays the produced
  • the parameter setting unit 141 sets a predetermined interior of the lumen based on the lumen information drawn in the MPR image generated using the volume data.
  • a value of an image quality adjustment parameter (threshold value) for generating a PVR image projected from the viewpoint is set.
  • the fly-through image generation unit 142 generates a PVR image using the set image quality adjustment parameter value.
  • the control unit 17 displays the PVR image on the monitor 2. Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the first embodiment can generate and display a fly-through image corresponding to the MPR image, and can appropriately display the lumen in the fly-through image. To do.
  • the parameter setting unit 141 includes the distance between the two points set for the opposing inner walls of the lumen depicted in the MPR image and the distance between the two points in the volume data.
  • the image quality adjustment parameters are set so as to correspond to each other. Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the first embodiment can match the lumen diameter in the MPR image with the lumen diameter in the fly-through image, and more appropriately display the lumen in the fly-through image. Make it possible to do.
  • the control unit 17 displays guide lines at positions corresponding to the two points respectively set with respect to the opposing inner walls of the lumen depicted in the MPR image in the fly-through image. Let Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the first embodiment makes it possible to display the correspondence between the MPR image and the fly-through image more clearly.
  • the parameter setting unit 141 is configured so that the position of the inner wall of the lumen in the volume data corresponds to the point set for the inner wall of the lumen drawn in the two-dimensional image.
  • Set image quality adjustment parameters Specifically, the parameter setting unit 141 acquires position information (coordinates) of points on the MPR image set by the observer. Then, the parameter setting unit 141 extracts the image quality adjustment parameter value when the inner wall of the lumen is superimposed on the coordinates included in the volume data, and generates the fly-through image using the extracted image quality adjustment parameter value. As an image quality adjustment parameter.
  • FIG. 8A is a diagram showing an example of setting of the lumen inner wall according to the second embodiment.
  • the observer selects one from MPR images having three orthogonal cross sections. Then, as shown in FIG. 8A, the observer sets a point (x mark in the figure) on the inner wall of the lumen depicted in the selected MPR image.
  • the control unit 17 notifies the parameter setting unit 141 of the position information of the points set by the observer.
  • the parameter setting unit 141 changes the image quality adjustment parameter for the volume data in various ways, and extracts the image quality adjustment parameter in which the inner wall of the lumen is superimposed on the coordinates of the notified point.
  • the lumen area in the volume data is extracted in advance.
  • FIG. 8B is a diagram for explaining an example of processing by the parameter setting unit 141 according to the second embodiment.
  • the parameter setting unit 141 changes the threshold variously, and extracts the threshold at which the inner wall of the lumen is superimposed on the coordinates of the point. Then, the parameter setting unit 141 sets the extracted threshold value as a threshold value when generating a fly-through image.
  • the set points may be not only one point but also a plurality of points.
  • the parameter setting unit 141 extracts a threshold value using each point, and sets an average value of the extracted threshold values as a threshold value when generating a fly-through image.
  • the parameter setting unit 141 approximates the lumen inner wall to each of a plurality of set points, and uses a least square method or the like to set a threshold that minimizes the distance between each point and the lumen inner wall. To calculate. Then, the parameter setting unit 141 sets the calculated threshold value as a threshold value when generating a fly-through image.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a processing procedure performed by the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the second embodiment.
  • the control unit 17 when in the fly-through display mode (Yes in Step S201), applies the lumen inner wall depicted in the MPR image. It is determined whether or not a point has been set (step S202).
  • the control unit 17 notifies the parameter setting unit 141 of the position information of the set point.
  • the parameter setting unit 141 generates volume data from the notified position information of the point so that the inner wall of the lumen is superimposed on the set point (step S203). That is, the parameter setting unit 141 changes the threshold value variously, and extracts the threshold value at which the inner wall of the lumen is superimposed on the coordinates of the point.
  • the fly-through image generation unit 142 generates a fly-through image using the volume data generated with the extracted threshold value (step S204). And the control part 17 displays the produced
  • the fly-through display mode is OFF and until a point is set on the inner wall of the lumen, the ultrasonic diagnostic apparatus 100 is in a standby state (No at Step S201, No at Step S202).
  • the parameter setting unit 141 performs the position of the inner wall of the lumen in the volume data with respect to the point set for the inner wall of the lumen depicted in the MPR image.
  • the image quality adjustment parameters are set so as to correspond. Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the second embodiment can perform fly-through display in which the position of the inner wall of the lumen in the MPR image and the position of the inner wall of the lumen in the fly-through image are associated with each other. It is possible to appropriately display the lumen in the through image.
  • the parameter setting unit 141 extracts a contour line indicating the inner wall of the lumen depicted in the MPR image, and the position of the inner wall of the lumen in the volume data corresponds to the extracted contour line.
  • the image quality adjustment parameters are set so that Specifically, the parameter setting unit 141 extracts the contour line of the inner wall of the lumen drawn on the MPR image using edge detection or the like. Then, the parameter setting unit 141 acquires the extracted position information of the contour line (coordinates of all points constituting the contour line). Then, the parameter setting unit 141 extracts the image quality adjustment parameter value when the inner wall of the lumen is superimposed on the coordinates of all the points included in the volume data, and the extracted image quality adjustment parameter value is fly-through. Set as an image quality adjustment parameter when generating an image.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of setting of the lumen inner wall according to the third embodiment.
  • the parameter setting unit 141 selects an image for extracting a contour line from an MPR image having three orthogonal cross sections. Then, as shown in FIG. 10, the parameter setting unit 141 extracts the contour line of the inner wall of the lumen drawn in the selected MPR image using edge detection or the like.
  • the parameter setting unit 141 extracts a threshold value using each point constituting the extracted contour line, and sets an average value of the extracted threshold values as a threshold value when generating a fly-through image.
  • the parameter setting unit 141 approximates the lumen inner wall to each of a plurality of points, and calculates a threshold value that minimizes the distance between each point and the lumen inner wall using a least square method or the like. . Then, the parameter setting unit 141 sets the calculated threshold value as a threshold value when generating a fly-through image.
  • the image quality adjustment parameter is set so that the position of the lumen inner wall corresponds to the contour line indicating the lumen inner wall.
  • the image quality adjustment parameter setting process according to the third embodiment is automatically executed, and the observer finely adjusts the image quality adjustment parameter by the image quality adjustment parameter setting process according to the first or second embodiment. It may be.
  • the parameter setting unit 141 extracts the contour line indicating the inner wall of the lumen depicted in the MPR image, and the tube in the volume data is extracted from the extracted contour line.
  • the image quality adjustment parameter is set so that the position of the inner wall of the cavity corresponds. Therefore, the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the third embodiment can automatically associate the lumen inner wall in the MPR image with the lumen inner wall in the fly-through image.
  • the guideline is displayed on the fly-through image.
  • the embodiment is not limited to this.
  • the field-of-view range of the fly-through image currently displayed, ALERT, and the like can be displayed on the MPR image.
  • FIG. 11 is a diagram showing a display example according to the fourth embodiment.
  • the control unit 17 causes the field-of-view range 40 of the fly-through image currently displayed to be displayed so as to be superimposed on the MPR image. This makes it possible to present an appropriate point setting location to the observer when performing point resetting or the like.
  • the control unit 17 displays ALERT superimposed on the MPR image.
  • the control unit 17 displays ALERT as shown in FIG. .
  • the internal storage unit 16 stores in advance a luminance threshold value for determining that it is outside the lumen.
  • control unit 17 refers to the threshold value and determines whether or not the luminance of the point is outside the lumen.
  • the control unit 17 displays ALERT on the monitor 2.
  • the embodiment is not limited to this, and may be a case where, for example, transparency or gamma value is used as the image quality adjustment parameter.
  • the transparency is a parameter for adjusting the slope of the graph showing the relationship between the threshold value and the luminance shown in FIG.
  • the gamma value is a parameter for adjusting the state (straight line, curved line, etc.) of the inclined portion of the graph shown in FIG.
  • the value of the image quality adjustment parameter (for example, a threshold value) is set by the parameter setting unit 141, a fly-through image is generated using the set image quality adjustment parameter value, The case where the generated fly-through image is displayed has been described.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 100 according to the present embodiment can further finely adjust the image quality adjustment parameter manually.
  • the input device 3 receives an adjustment instruction for further adjusting the value of the image quality adjustment parameter set by the parameter setting unit 141.
  • the input device 3 is, for example, a rotary encoder, a trackball, a dial, a GUI, or the like, and receives an adjustment instruction for increasing or decreasing the value of an image quality adjustment parameter such as a threshold value.
  • the parameter setting unit 141 uses the information on the position between two points on the MPR image notified from the control unit 17 and the measurement result to set an image quality adjustment parameter (for example, a threshold). Set the value.
  • the fly-through image generation unit 142 generates a PVR image using the set image quality adjustment parameter value.
  • the control unit 17 causes the monitor 2 to display a fly-through image in which the generated PVR image is displayed as a moving image.
  • the image quality adjustment parameter can be finely adjusted via the input device 3 while observing the fly-through image displayed by the observer. That is, the input device 3 receives an adjustment instruction for increasing or decreasing the value of the image quality adjustment parameter in accordance with an operation by the observer. At this time, the adjustment for increasing or decreasing the value of the image quality adjustment parameter set in the input device 3 may be the image quality adjustment parameter itself such as a threshold value, or may be the distance between the lumen walls. Good.
  • the fly-through image generation unit 142 changes the value of the image quality adjustment parameter currently set by the received adjustment instruction, A PVR image in which the lumen is projected is generated using the changed value.
  • the control unit 17 causes the monitor 2 to display a fly-through image using the newly generated PVR image.
  • the control unit 17 adjusts the positions of the markers displayed on the MPR image and the points arranged on the MPR image and causes the monitor 2 to display them. That is, the control unit 17 causes the monitor 2 to display an MPR image in which adjustment (increase / decrease in diameter) corresponding to the adjustment instruction is performed on each lumen diameter depicted in each of the three orthogonal cross-section MPR images. For example, when the threshold value is adjusted, the control unit 17 moves the position of the marker arranged on the MPR image or the marker for two-point measurement according to the adjustment of the threshold value.
  • the input device 3 can also accept an operation for setting two points on the newly displayed MPR image.
  • the control unit 17 can continuously display the initially set two points on the adjusted MPR image. These points can be displayed in different colors, blinked, or changed in size. Can be displayed.
  • the observer can observe the fly-through image and the MPR image in which the lumen is displayed more appropriately.
  • the case where two points are set on the MPR image has been described.
  • one point is set on the MPR image or when the contour line of the inner wall of the lumen in the MPR image is extracted. The same can be applied.
  • the input device 3 can also receive an adjustment instruction related to fine adjustment of the contour line of the inner wall in the MPR image.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus 100 can appropriately display the lumen in the fly-through image.
  • the embodiment is not limited to this, and can be generalized to other parts other than the lumen, for example.
  • the parameter setting unit 141 detects a part from a predetermined viewpoint based on information on the part depicted in the two-dimensional tomographic image generated using the three-dimensional image data. A value of an image quality adjustment parameter for generating a projected image is set. Then, the image generation unit 14 generates a projection image using the set image quality adjustment parameter value. Then, the control unit 17 displays the projection image on the monitor 2.
  • the parameter setting unit 141 sets the value of the image quality adjustment parameter for generating the VR image using the points and contours set in the baby face MPR image in the fetal echo examination.
  • the image generation unit 14 generates a VR image using the set image quality adjustment parameter value.
  • the control unit 17 displays the generated VR image on the monitor 2.
  • the input device 3 can receive an adjustment instruction for finely adjusting the image quality adjustment parameter in the same manner as described above.
  • the parameter setting unit 141 sets the value of an image quality adjustment parameter for generating a VR image of the liver surface using points and contours set in the MPR image of the liver. Then, the image generation unit 14 generates a VR image using the set image quality adjustment parameter value. Then, the control unit 17 displays the generated VR image on the monitor 2.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus sets the image quality adjustment parameter.
  • the above-described processing may be performed by an image processing apparatus such as a workstation. Good.
  • a workstation connected to an ultrasonic diagnostic apparatus or an image storage apparatus via a network acquires volume data from the ultrasonic diagnostic apparatus or the image storage apparatus. Then, the workstation executes the above-described processing using the acquired volume data.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus, the image processing apparatus, and the program of this embodiment are fly-through. It is possible to appropriately display the lumen in the image.

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Abstract

　実施の形態によれば、超音波診断装置は、パラメータ設定部（１４１）と、フライスルー画像生成部（１４２）と、制御部（１７）とを備える。パラメータ設定部（１４１）は、ボリュームデータを用いて生成されたＭＰＲ画像に描出された管腔の情報に基づいて、当該管腔の内部を所定の視点から投影したＰＶＲ画像を生成するための画質調整パラメータの値を設定する。フライスルー画像生成部（１４２）は、設定された画質調整パラメータの値を用いてＰＶＲ画像を生成する。そして、制御部（１７）は、ＰＶＲ画像をモニタにて表示させる。

Description

超音波診断装置、画像処理装置及びプログラム
　本発明の実施の形態は、超音波診断装置、画像処理装置及びプログラムに関する。
　従来、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(volume　data)）を収集し、収集したボリュームデータを用いて肝臓内の門脈や、乳管など管腔内の観察が行われている。このような管腔内の観察においては、例えば、管腔内をあたかも内視鏡で見たように表示させる仮想内視鏡表示が用いられる。なお、以下、仮想内視鏡表示をフライスルー（Fly　Thru）表示と記す場合がある。
　フライスルー表示では、ボリュームデータに含まれる管腔内に視点及び視線方向を設定して、透視投影画像（ＰＶＲ画像：Perspective　Volume　Rendering　画像）を生成して表示する。そして、フライスルー表示では、管腔に沿って視点位置を移動させながら生成したＰＶＲ画像を更新させて動画像で示すフライスルー画像が表示される。
　また、フライスルー表示では、フライスルー画像と共に、視線方向に対する直交３断面のＭＰＲ（Multi-Planar　Reconstruction）画像を生成して表示することで、管腔全体の内壁を観察することができる。しかしながら、上述した従来の技術では、フライスルー画像における管腔が適切に表示されない場合があった。
特開２０１０－１６７０３２号公報
　本発明が解決しようとする課題は、フライスルー画像における管腔を適切に表示することを可能にする超音波診断装置、画像処理装置及びプログラムを提供することである。
　実施の形態の超音波診断装置は、設定部と、仮想内視鏡画像生成部と、表示制御部とを備える。設定部は、３次元画像データを用いて生成された２次元断層像に描出された管腔の情報に基づいて、当該管腔の内部を所定の視点から投影した仮想内視鏡画像を生成するための画質調整パラメータの値を設定する。仮想内視鏡画像生成部と、前記設定された画質調整パラメータの値を用いて前記仮想内視鏡画像を生成する。表示制御部と、前記仮想内視鏡画像を所定の表示部にて表示させる。
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は、画質調整パラメータを説明するための図である。 図３は、従来技術に係る課題の一例を示す図である。 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５Ａは、第１の実施形態に係る管腔内壁の設定の一例を示す図である。 図５Ｂは、第１の実施形態に係るパラメータ設定部による処理の一例を説明するための図である。 図５Ｃは、第１の実施形態に係るパラメータ設定部による処理の一例を模式的に示す図である。 図６は、第１の実施形態に係るフライスルー表示の一例を示す図である。 図７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８Ａは、第２の実施形態に係る管腔内壁の設定の一例を示す図である。 図８Ｂは、第２の実施形態に係るパラメータ設定部による処理の一例を説明するための図である。 図９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１０は、第３の実施形態に係る管腔内壁の設定の一例を示す図である。 図１１は、第４の実施形態に係る表示例を示す図である。
　（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、第１の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。
　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。
　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。
　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圧電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。或いは、本実施形態に係る超音波プローブ１は、複数の圧電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。なお、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。
　モニタ２は、超音波診断装置１００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フライスルー画像や、ＭＰＲ画像を表示する。
　入力装置３は、トラックボール、スイッチ、ダイヤル、タッチコマンドスクリーンなどを有する。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。例えば、入力装置３は、２次元画像上の所定の位置を指定するための入力操作を受け付ける。一例を挙げると、入力装置３は、ＭＰＲ画像に描出された管腔における管腔内壁の位置を指定するための入力操作を受け付ける。
　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とを有する。
　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。
　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。　
　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。　
　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。
　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。　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。
　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。　
　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。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。　
　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。　
　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。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。　
　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。
　すなわち、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、３次元のデータを生成する。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、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。　
　また、画像生成部１４は、ボリュームデータに含まれる管腔において、管腔内部に視点を配置した投影像であるフライスルー画像などを生成する。画像生成部１４によるフライスルー画像の生成については、後に詳述する。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。なお、画像生成部１４によって生成されるフライスルー画像は、仮想内視鏡画像、或いは、ＰＶＲ画像と呼ばれる場合もある。
　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。　
　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。　
　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。
　以上、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００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１００は、以下、詳細に説明する画像生成部１４の処理により、フライスルー画像における管腔を適切に表示することができるように構成されている。
　ここで、まず、従来技術においてフライスルー画像における管腔が適切に表示されない場合について説明する。従来、フライスルー画像を表示する場合、超音波診断装置においては、取得したボリュームデータにおける管腔の抽出処理が行われる。超音波診断装置ではこの管腔の抽出処理において、ボクセルに割り当てられた輝度によってそのボクセルが管腔内壁に属するか、あるいは管腔内部であるかを決定している。すなわち、超音波診断装置においては、所定の輝度未満のボクセルを管腔内部として決定し、一方管腔内部に接し所定の輝度以上であるボクセルを管腔として決定する。
　ここで、超音波診断装置においては、取得されたボリュームデータごとに輝度の分布が異なることから、管腔内壁を決定するための輝度が画質調整パラメータによって調整される。図２は、画質調整パラメータを説明するための図である。図２においては、画質調整パラメータの一つである閾値と管腔内壁を決定する輝度との関係について示す。図２においては、縦軸が閾値を示し、横軸が輝度を示す。
　図２に示すように、閾値に輝度が対応づけられる。例えば、図２に示すように、閾値を「ａ」から「ｂ」に変化させると、管腔内壁を決定する輝度の値が大きくなる。閾値は、ボリュームデータごとに、当該ボリュームデータに含まれる輝度の分布から決定される。すなわち、超音波診断装置では、取得したボリュームデータの輝度に応じて閾値が決定され、決定された閾値に対応する輝度の領域が管腔内壁として決定される。
　しかしながら、従来の超音波診断装置では、上述したように閾値がボリュームデータの輝度に応じて決定された値のまま固定されているため、ボリュームデータに含まれる輝度によっては、ほとんどが管腔内壁として判定されてしまい、管腔内部が表示されない場合があり、フライスルー画像における管腔が適切に表示されない。
　また、従来の超音波診断装置では、閾値によって管腔内壁が決定されるため、閾値が変化すると、管腔内部と管腔内壁との境界が変化するため、管腔径が変化してしまう。その結果、従来の超音波診断装置では、ＭＰＲ画像に描出された管腔の径と、フライスルー画像（ＰＶＲ画像）に描出された管腔の径とが一致せず、フライスルー画像における管腔が適切に表示されない場合がある。
　図３は、従来技術に係る課題の一例を示す図である。図３においては、同一のボリュームデータに含まれる管腔を、閾値を変化させて表示させた場合について示す。例えば、図３に示すように、従来の超音波診断装置では、閾値が「１０」、「３０」、「５０」、「９０」と増加するに従い、表示画像における見た目上の管腔径が大きくなる。上述したように、従来の超音波診断装置では、フライスルー画像における管腔が、実際の管腔径とはとは異なり適切に表示されない場合があるため、観察者は調整用のつまみなどを操作することで、表示画面における見た目上の管腔径などを調整していた。
　そこで、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００においては、以下に詳細に記載する画像生成部１４の処理により、フライスルー画像における管腔を適切に表示することを可能にする。なお、本実施形態においては、画質調整パラメータとして閾値を用いる場合について説明する。
　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、パラメータ設定部１４１と、フライスルー画像生成部１４２とを有する。
　パラメータ設定部１４１は、３次元画像データを用いて管腔を描出した２次元断面像を抽出する。そして、この２次元画像の情報に基づいて、当該管腔の内部を所定の視線方向から投影した仮想内視鏡画像（ＰＶＲ画像）を生成するための画質調整パラメータの値を設定する。具体的には、パラメータ設定部１４１は、２次元画像に描出された管腔の対向する内壁に対してそれぞれ設定された２点間の距離と、ボリュームデータにおける当該２点間の距離とが同一となるように、画質調整パラメータを設定する。
　ここで、まず、パラメータ設定部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、観察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。
　観察者は、入力装置３が有する描画機能を用いて、モニタ２に表示されたＭＰＲ画像に描出された管腔の対向する内壁それぞれに、パラメータ設定部１４１が画質調整パラメータを設定するための点を設定する。制御部１７は、入力装置３が受け付けた２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２点の位置情報と、当該２点間の距離をパラメータ設定部１４１に通知する。
　図５Ａは、第１の実施形態に係る管腔内壁の設定の一例を示す図である。図５Ａにおいては、モニタ２に表示された直交３断面のＭＰＲ画像のうちの一枚を示す。例えば、観察者は、直交３断面のＭＰＲ画像から１枚を選択する。そして、観察者は、図５Ａの円２０内に示すように、選択したＭＰＲ画像に描出された管腔の対向する内壁それぞれに点（図中の×印）を設定する。
　さらに、観察者は、超音波診断装置１００に対して、設定した２点間の距離を計測させる。すなわち、制御部１７は、例えば、図５Ａに示すように、設定された２点間の距離「Ｄｉｓｔ（Distance）：５．０ｍｍ」を計測する。そして、制御部１７は、設定された２点の位置情報（３次元上の座標）と、計測結果「５．０ｍｍ」をパラメータ設定部１４１に通知する。
　パラメータ設定部１４１は、制御部１７から通知された２点の位置情報と、２点間の距離「５．０ｍｍ」を用いて閾値を設定する。具体的には、パラメータ設定部１４１は、ボリュームデータにおいて、通知された２点を通過する直線を算出し、算出した直線上の２点間の距離が、ＭＰＲ画像によって通知された距離と同一になるように閾値を設定する。
　図５Ｂは、第１の実施形態に係るパラメータ設定部１４１による処理の一例を説明するための図である。図５Ｂにおいては、図５Ａにて設定された２点と算出された距離「５．０ｍｍ」を用いた処理を示す。例えば、パラメータ設定部１４１は、図５Ｂに示すように、ボリュームデータにおいて、通知された２点を通過する直線３０を算出する。そして、パラメータ設定部１４１は、閾値を段階的に変化させたボリュームデータを生成させ、図５Ｂに示すように、算出した直線３０上の２点間の距離が「５．０ｍｍ」となる閾値を抽出し、抽出した閾値を、フライスルー画像を生成する際の閾値として設定する。
　図５Ｃは、第１の実施形態に係るパラメータ設定部１４１による処理の一例を模式的に示す図である。図５Ｃにおいては、閾値を段階的に変化させて生成されたボリュームデータそれぞれから生成されたフライスルー画像（ＰＶＲ画像）を示す。図５Ｃに示すように、パラメータ設定部１４１は、閾値を「１０」、「３０」、「５０」、「９０」と段階的に変化させたボリュームデータを生成する。そして、パラメータ設定部１４１は、生成したボリュームデータそれぞれにおいて２点間の距離が「５．０ｍｍ」となる閾値を抽出する。すなわち、パラメータ設定部１４１は、図５Ｃに示すように、「閾値＝３０」を抽出し、抽出した「３０」を、フライスルー画像を生成する際の閾値として設定する。
　パラメータ設定部１４１は、上述したように閾値を設定することによって、ボリュームデータにおける管腔内壁の位置を決定する。これにより、パラメータ設定部１４１は、ボリュームデータに含まれる管腔領域を抽出することとなる。そして、管腔領域が抽出されたボリュームデータには、芯線が設定され、芯線に沿ってＰＶＲ画像が生成され、動画像であるフライスルー画像が表示されることとなる。
　図４に戻って、フライスルー画像生成部１４２は、設定された画質調整パラメータの値を用いてＰＶＲ画像を生成する。具体的には、フライスルー画像生成部１４２は、パラメータ設定部１４１によって設定された画質調整パラメータによって抽出された管腔領域に設定された芯線の軌道に沿って、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ＰＶＲ画像を、ボリュームデータを用いてそれぞれ生成する。
　ここで、まず、フライスルー画像生成部１４２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。そして、フライスルー画像生成部１４２は、設定された芯線上の視点から設定された視線方向に、管腔内を投影したＰＶＲ画像を生成する。このとき、フライスルー画像生成部１４２は、視線方向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及び遠平面の範囲に向けて視点から放射状に透視投影する。そして、フライスルー画像生成部１４２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ＰＶＲ画像をそれぞれ生成し、生成したＰＶＲ画像を画像メモリ１５に格納する。
　そして、制御部１７が、フライスルー画像生成部１４２によって生成された各視線方向から管腔内を投影したＰＶＲ画像と、当該ＰＶＲ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、フライスルー画像生成部１４２がＰＶＲ画像を生成する際に視点を移動した時間間隔でＰＶＲ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：Ｆｌｙ　Ｔｈｒｕ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。
　図６は、第１の実施形態に係るフライスルー表示の一例を示す図である。図６においては、右下の画像がフライスルー画像を示し、右上、左上及び左下の画像が直交３断面のＭＰＲ画像を示す。例えば、制御部１７は、図６に示すように、直交３断面のＭＰＲ画像と、フライスルー画像とをモニタ２にて表示させる。ここで、本実施形態に係る超音波診断装置１００では、パラメータ設定部１４１の処理により、フライスルー画像における管腔径を、２点が設定されたＭＰＲ画像における管腔径に一致させたフライスルー表示を行う。
　また、制御部１７は、ＭＰＲ画像上で設定された管腔内壁の位置をガイドライン表示させることが可能である。例えば、制御部１７は、図６の右下の図に示すように、ＭＰＲ画像で設定された２点に対応する位置に点（×印）を表示させ、その点を結ぶ直線を表示させる。
　上述したように、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００は、ＭＰＲ画像における管腔径と、フライスルー画像における管腔径とを一致させたフライスルー表示が可能である。ここで、上述した処理は、フライスルー表示のどのタイミングで行われる場合であってもよい。すなわち、ボリュームデータが収集された直後に実行する場合であってもよく、或いは、一度フライスルー画像を表示させた後に、再度、実行する場合であってもよい。
　また、ボリュームデータ全体に対して１度に処理を行う場合であってもよく、或いは、ＰＶＲ画像を更新させてフライスルー画像を表示させる際に、その都度処理を実行する場合であってもよい。
　次に、図７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７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７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、フライスルー表示モードであると（ステップＳ１０１肯定）、制御部１７は、ＭＰＲ画像に描出された管腔の対向する管腔内壁に２点が設定されたか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
　ここで、２点が設定されると（ステップＳ１０２肯定）、制御部１７は、２点間の距離を測定し（ステップＳ１０３）、設定された２点の位置情報と、２点間の距離の測定結果とをパラメータ設定部１４１に通知する。
　そして、パラメータ設定部１４１は、通知された２点の位置情報から、ボリュームデータにおいて、設定された２点を通過する直線を算出する（ステップＳ１０４）。その後、パラメータ設定部１４１は、算出した直線上の２点の距離が、ＭＰＲ画像における２点間の距離（通知された距離）と同一となる閾値を抽出する（ステップＳ１０５）。
　そして、フライスルー画像生成部１４２は、抽出された閾値で生成されたボリュームデータを用いてフライスルー画像を生成する（ステップＳ１０６）。そして、制御部１７は、生成されたフライスルー画像をモニタ２にて表示させて（ステップＳ１０７）、処理を終了する。なお、フライスルー表示モードがＯＦＦの場合、及び、対向する管腔内壁に２点が設定されるまで、超音波診断装置１００は、待機状態である（ステップＳ１０１否定、ステップＳ１０２否定）。
　上述したように、第１の実施形態によれば、パラメータ設定部１４１は、ボリュームデータを用いて生成されたＭＰＲ画像に描出された管腔の情報に基づいて、当該管腔の内部を所定の視点から投影したＰＶＲ画像を生成するための画質調整パラメータ（閾値）の値を設定する。そして、フライスルー画像生成部１４２は、設定された画質調整パラメータの値を用いてＰＶＲ画像を生成する。そして、制御部１７は、ＰＶＲ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、ＭＰＲ画像に対応づいたフライスルー画像を生成して表示することができ、フライスルー画像における管腔を適切に表示することを可能にする。
　また、第１の実施形態によれば、パラメータ設定部１４１は、ＭＰＲ画像に描出された管腔の対向する内壁に対してそれぞれ設定された２点間の距離と、ボリュームデータにおける当該２点間の距離とを対応させるように、画質調整パラメータを設定する。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００は、ＭＰＲ画像における管腔径と、フライスルー画像における管腔径とを一致させることができ、フライスルー画像における管腔をより適切に表示することを可能にする。
　また、第１の実施形態によれば、制御部１７は、フライスルー画像において、ＭＰＲ画像に描出された管腔の対向する内壁に対してそれぞれ設定された２点に対応する位置にガイドラインを表示させる。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００は、ＭＰＲ画像とフライスルー画像との対応関係をより明確に表示させることを可能にする。
　（第２の実施形態）
　上述した第１の実施形態では、ＭＰＲ画像に描出された管腔の対向する内壁に点がそれぞれ設定され、設定された２点間の距離を計測することで管腔径を測定し、ＭＰＲ画像における管腔径とフライスルー画像における管腔径とを一致させる場合について説明した。第２の実施形態では、ＭＰＲ画像上の点にボリュームデータ内の管腔内壁を一致させる場合について説明する。なお、第２の実施形態に係る超音波診断装置は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００と比較して、図４に示すパラメータ設定部１４１の処理内容のみが異なる。
　第２の実施形態に係るパラメータ設定部１４１は、２次元画像に描出された管腔の内壁に対して設定された点に対して、ボリュームデータにおける管腔の内壁の位置が対応するように、画質調整パラメータを設定する。具体的には、パラメータ設定部１４１は、観察者によって設定されたＭＰＲ画像上の点の位置情報（座標）を取得する。そして、パラメータ設定部１４１は、ボリュームデータに含まれる当該座標に管腔の内壁を重畳させた場合の画質調整パラメータの値を抽出し、抽出した画質調整パラメータの値を、フライスルー画像を生成する際の画質調整パラメータとして設定する。
　図８Ａは、第２の実施形態に係る管腔内壁の設定の一例を示す図である。例えば、観察者は、直交３断面のＭＰＲ画像から１枚を選択する。そして、観察者は、図８Ａに示すように、選択したＭＰＲ画像に描出された管腔の内壁に点（図中の×印）を設定する。制御部１７は、観察者によって設定された点の位置情報をパラメータ設定部１４１に通知する。
　パラメータ設定部１４１は、ボリュームデータに対する画質調整パラメータを種々変更させて、通知された点の座標に管腔の内壁が重畳する画質調整パラメータを抽出する。なお、ボリュームデータにおける管腔領域は、予め抽出される。図８Ｂは、第２の実施形態に係るパラメータ設定部１４１による処理の一例を説明するための図である。例えば、パラメータ設定部１４１は、図８Ｂに示すように、閾値を種々変更させて、点の座標に管腔の内壁が重畳する閾値を抽出する。そして、パラメータ設定部１４１は、抽出した閾値を、フライスルー画像を生成する際の閾値として設定する。
　ここで、設定される点は、１つの点だけではなく、複数の点が設定される場合であってもよい。かかる場合には、パラメータ設定部１４１は、各点を用いてそれぞれ閾値を抽出し、抽出した閾値の平均の値を、フライスルー画像を生成する際の閾値として設定する。
　或いは、パラメータ設定部１４１は、設定された複数の点それぞれに対して管腔内壁を近似させ、各点と管腔内壁との距離がそれぞれ最小となるような閾値を、最小２乗法などを用いて算出する。そして、パラメータ設定部１４１は、算出した閾値を、フライスルー画像を生成する際の閾値として設定する。
　次に、図９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９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９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、フライスルー表示モードであると（ステップＳ２０１肯定）、制御部１７は、ＭＰＲ画像に描出された管腔内壁に点が設定されたか否かを判定する（ステップＳ２０２）。
　ここで、点が設定されると（ステップＳ２０２肯定）、制御部１７は、設定された点の位置情報をパラメータ設定部１４１に通知する。パラメータ設定部１４１は、通知された点の位置情報から、設定された点に管腔内壁が重畳するようにボリュームデータを生成する（ステップＳ２０３）。すなわち、パラメータ設定部１４１は、閾値を種々変更させて、点の座標に管腔の内壁が重畳する閾値を抽出する。
　そして、フライスルー画像生成部１４２は、抽出された閾値で生成されたボリュームデータを用いてフライスルー画像を生成する（ステップＳ２０４）。そして、制御部１７は、生成されたフライスルー画像をモニタ２にて表示させて（ステップＳ２０５）、処理を終了する。なお、フライスルー表示モードがＯＦＦの場合、及び、管腔内壁に点が設定されるまで、超音波診断装置１００は、待機状態である（ステップＳ２０１否定、ステップＳ２０２否定）。
　上述したように、第２の実施形態によれば、パラメータ設定部１４１は、ＭＰＲ画像に描出された管腔の内壁に対して設定された点に対して、ボリュームデータにおける管腔の内壁の位置が対応するように、画質調整パラメータを設定する。従って、第２の実施形態に係る超音波診断装置１００は、ＭＰＲ画像における管腔内壁の位置と、フライスルー画像における管腔の内壁の位置とを関連付けたフライスルー表示を行うことができ、フライスルー画像における管腔を適切に表示させることを可能にする。
　（第３の実施形態）
　上述した第１及び２の実施形態では、ＭＰＲ画像上に点が設定される場合について説明した。第３の実施形態では、ＭＰＲ画像に描出された管腔内壁に沿った線分が設定される場合について説明する。なお、第３の実施形態に係る超音波診断装置は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１００と比較して、図４に示すパラメータ設定部１４１の処理内容のみが異なる。
　第３の実施形態に係るパラメータ設定部１４１は、ＭＰＲ画像に描出された管腔の内壁を示す輪郭線を抽出し、抽出した輪郭線に対して、ボリュームデータにおける管腔の内壁の位置が対応するように、画質調整パラメータを設定する。具体的には、パラメータ設定部１４１は、エッジ検出などを用いてＭＰＲ画像に描出された管腔の内壁の輪郭線を抽出する。そして、パラメータ設定部１４１は、抽出した輪郭線の位置情報（輪郭線を構成する全ての点の座標）を取得する。そして、パラメータ設定部１４１は、ボリュームデータに含まれる当該全ての点の座標に管腔の内壁を重畳させた場合の画質調整パラメータの値を抽出し、抽出した画質調整パラメータの値を、フライスルー画像を生成する際の画質調整パラメータとして設定する。
　図１０は、第３の実施形態に係る管腔内壁の設定の一例を示す図である。例えば、パラメータ設定部１４１は、直交３断面のＭＰＲ画像から輪郭線を抽出するための画像を選択する。そして、パラメータ設定部１４１は、図１０に示すように、選択したＭＰＲ画像に描出された管腔の内壁の輪郭線を、エッジ検出などを用いて抽出する。
　パラメータ設定部１４１は、抽出した輪郭線を構成する各点を用いてそれぞれ閾値を抽出し、抽出した閾値の平均の値を、フライスルー画像を生成する際の閾値として設定する。或いは、パラメータ設定部１４１は、複数の点それぞれに対して管腔内壁を近似させ、各点と管腔内壁との距離がそれぞれ最小となるような閾値を、最小２乗法などを用いて算出する。そして、パラメータ設定部１４１は、算出した閾値を、フライスルー画像を生成する際の閾値として設定する。
　上述したように、第３の実施形態に係る超音波診断装置１００においては、管腔内壁を示す輪郭線に対して管腔内壁の位置が対応するように画質調整パラメータを設定する。例えば、第３の実施形態に係る画質調整パラメータの設定処理を自動で実行させ、観察者が第１又は第２の実施形態に係る画質調整パラメータの設定処理により画質調整パラメータの微調整をするようにしてもよい。
　上述したように、第３の実施形態によれば、パラメータ設定部１４１は、ＭＰＲ画像に描出された管腔の内壁を示す輪郭線を抽出し、抽出した輪郭線に対して、ボリュームデータにおける管腔の内壁の位置が対応するように、画質調整パラメータを設定する。従って、第３の実施形態に係る超音波診断装置１００は、ＭＰＲ画像における管腔内壁とフライスルー画像における管腔内壁との関連付けを自動で行うことを可能にする。
　（第４の実施形態）
　さて、これまで第１、２及び３の実施形態について説明したが、上述した第１、２及び３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。
　上述した第１の実施形態では、フライスルー画像上にガイドラインを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、例えば、現時点で表示されているフライスルー画像の視野範囲や、ＡＬＥＲＴなどをＭＰＲ画像上に表示させることもできる。
　図１１は、第４の実施形態に係る表示例を示す図である。例えば、制御部１７は、図１１に示すように、現時点で表示されているフライスルー画像の視野範囲４０をＭＰＲ画像に重畳させて表示させる。これにより、点の再設定などを行う際に、観察者に対して適切な点の設定場所を提示することができる。
　また、例えば、制御部１７は、図１１に示すように、ＡＬＥＲＴをＭＰＲ画像に重畳させて表示させる。一例を挙げると、観察者による点の設定に際して、管腔内壁ではない位置（例えば、組織内など）に点を設定した場合に、制御部１７は、図１１に示すように、ＡＬＥＲＴを表示させる。かかる場合には、内部記憶部１６が、管腔外であることを判定するための輝度の閾値を予め記憶する。
　そして、制御部１７は、観察者によって点が設定された場合に、閾値を参照して、当該点の輝度が管腔外であるか否かを判定する。ここで、設定された点を管腔外であると判定した場合には、制御部１７は、モニタ２にＡＬＥＲＴを表示させる。
　或いは、内部記憶部１６が、管腔であることを判定するための輝度の閾値を予め記憶する。そして、制御部１７は、観察者によって点が設定された場合に、閾値を参照して、設定された点の近傍に閾値を下回る輝度領域（＝管腔）があるか否かを判定する。ここで、設定された点の近傍に閾値を下回る輝度領域がない場合（すなわち、管腔がない場合）に、制御部１７は、モニタ２にＡＬＥＲＴを表示させる。
　上述したように、観察者によって設定された点が誤設定である場合に、ＡＬＥＲＴを表示させることで、ＭＰＲ画像における管腔内壁と、フライスルー画像における管腔内壁とを一致させた画像を確実に表示させることを可能にする。
　上述した第１～第３の実施形態では、画質調整パラメータとして閾値を用い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、画質調整パラメータとして透過度やガンマ値を用いる場合であってもよい。なお、透過度とは、図２に示す閾値と輝度との関係を示すグラフの傾きを調整するためのパラメータである。また、ガンマ値とは、図２に示すグラフの傾き部分の状態（直線状、曲線状など）を調整するためのパラメータである。
　上述した第１～第３の実施形態では、パラメータ設定部１４１によって画質調整パラメータ（例えば、閾値など）の値が設定され、設定された画質調整パラメータの値を用いてフライスルー画像を生成し、生成したフライスルー画像を表示する場合について説明した。本実施形態に係る超音波診断装置１００は、さらに、画質調整パラメータを手動で微調整することができる。
　すなわち、入力装置３は、パラメータ設定部１４１によって設定された画質調整パラメータの値に対して更に調整を加えるための調整指示を受け付ける。ここで、入力装置３は、例えば、ロータリーエンコーダ（rotary　encoder）や、トラックボール、ダイヤル、ＧＵＩ等であり、閾値などの画質調整パラメータの値を増減する調整指示を受付ける。
　一例を挙げると、まず、パラメータ設定部１４１が、制御部１７から通知されたＭＰＲ画像上の２点間の位置の情報と、計測結果とを用いて、画質調整パラメータ（例えば、閾値など）の値を設定する。そして、フライスルー画像生成部１４２が、設定された画質調整パラメータの値を用いて、ＰＶＲ画像を生成する。制御部１７は、生成されたＰＶＲ画像を動画像として表示したフライスルー画像をモニタ２にて表示させる。
　ここで、観察者が表示されたフライスルー画像を観察しながら入力装置３を介して、画質調整パラメータの微調整を行うことができる。すなわち、入力装置３は、観察者による操作に応じて画質調整パラメータの値を増減させるための調整指示を受付ける。このとき、入力装置３に設定される画質調整パラメータの値を増減させるための調整は、閾値などの画質調整パラメータ自身であってもよいし、或いは、管腔の壁間の距離であってもよい。
　入力装置３によって画質調整パラメータの値を増減させるための調整指示が受付けられると、フライスルー画像生成部１４２は、現時点で設定されている画質調整パラメータの値を受付けられた調整指示分変化させ、変化後の値を用いて管腔内を投影したＰＶＲ画像を生成する。制御部１７は、新たに生成されたＰＶＲ画像によりフライスルー画像をモニタ２に表示させる。
　ここで、フライスルー画像生成部１４２によって調整指示が反映されたＰＶＲ画像が生成された場合には、新たな調整指示により見積もられる管腔の径は変化するはずである。そこで、調整指示を受けた場合には、制御部１７は、ＭＰＲ画像上に表示されたマーカやＭＰＲ画像上に配置した点の位置にも調整を加えたうえでモニタ２にて表示させる。すなわち、制御部１７は、直交３断面のＭＰＲ画像それぞれに描出された管腔の径それぞれに対して、調整指示に対応する調整（径の増減）を実行したＭＰＲ画像をモニタ２に表示させる。一例を挙げると、閾値が調整された場合、制御部１７は、ＭＰＲ画像上に配置したマーカや２点計測用のマーカの位置を閾値の調整に合わせて移動させる。
　ここで、入力装置３は、新たに表示されたＭＰＲ画像上に２点を設定するための操作を受付けることも可能である。また、制御部１７は、調整後のＭＰＲ画像上に、最初に設定された２点を継続して表示させることができ、これらの点を別の色にしたり、点滅させたり、大きさを変えたりして表示させることができる。
　これにより、観察者は、管腔がより適切に表示されたフライスルー画像やＭＰＲ画像を観察することができる。なお、上記した例では、ＭＰＲ画像上に２点を設定する場合について説明したが、ＭＰＲ画像上に１点を設定する場合や、ＭＰＲ画像における管腔の内壁の輪郭線を抽出する場合にも同様に適用することができる。
　また、管腔の内壁の輪郭線が抽出される場合には、入力装置３は、ＭＰＲ画像における内壁の輪郭線の微調整にかかる調整指示を受付けることも可能である。
　上述したように、本願に係る超音波診断装置１００は、フライスルー画像における管腔を適切に表示させることが可能である。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、管腔以外のその他の部位に対して一般化して適用することも可能である。
　すなわち、本願に係る超音波診断装置１００は、パラメータ設定部１４１が、３次元画像データを用いて生成された２次元断層像に描出された部位の情報に基づいて、当該部位を所定の視点から投影した投影画像を生成するための画質調整パラメータの値を設定する。そして、画像生成部１４が、設定された画質調整パラメータの値を用いて投影画像を生成する。そして、制御部１７が、投影画像をモニタ２にて表示させる。
　例えば、パラメータ設定部１４１は、胎児のエコー検査におけるベビーフェイスのＭＰＲ画像に設定された点や輪郭線を用いて、ＶＲ画像を生成するための画質調整パラメータの値を設定する。画像生成部１４は、設定された画質調整パラメータの値を用いてＶＲ画像を生成する。制御部１７は、生成されたＶＲ画像をモニタ２にて表示させる。ここで、入力装置３は、上記と同様に画質調整パラメータを微調整するための調整指示を受付けることができる。
　上記した例はあくまでも一例であり、実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、超音波診断装置１００においては、種々のシチュエーション（situation）に対して上記した手法を適用することができる。例えば、パラメータ設定部１４１が、肝臓のＭＰＲ画像に設定された点や輪郭線を用いて、肝臓表面のＶＲ画像を生成するための画質調整パラメータの値を設定する。そして、画像生成部１４が、設定された画質調整パラメータの値を用いてＶＲ画像を生成する。そして、制御部１７は、生成されたＶＲ画像をモニタ２にて表示させる。
　上述した第１～第３の実施形態では、超音波診断装置が画質調整パラメータを設定する場合について説明したが、上述した処理は、ワークステーションなどの画像処理装置によって実行される場合であってもよい。かかる場合には、例えば、ネットワークを介して超音波診断装置や、画像保管装置などと接続されたワークステーションが、超音波診断装置や、画像保管装置などからボリュームデータを取得する。そして、ワークステーションは、取得したボリュームデータを用いて上述した処理を実行する。
　以上説明したとおり、第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態及び第４の実施形態によれば、本実施形態の超音波診断装置、画像処理装置及びプログラムは、フライスルー画像における管腔を適切に表示することを可能にする。
　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、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。

Claims (11)

  1. 　３次元画像データを用いて生成された２次元断層像に描出された管腔の情報に基づいて、当該管腔の内部を所定の視点から投影した仮想内視鏡画像を生成するための画質調整パラメータの値を設定する設定部と、
    　前記設定された画質調整パラメータの値を用いて前記仮想内視鏡画像を生成する仮想内視鏡画像生成部と、
    　前記仮想内視鏡画像を所定の表示部にて表示させる表示制御部と、
    　を備える、超音波診断装置。
  2. 　前記設定部は、前記２次元断層像に描出された管腔の対向する内壁に対してそれぞれ設定された２点間の距離と、前記３次元画像データにおける当該２点間の距離とを対応させるように、前記画質調整パラメータの値を設定する、請求項１に記載の超音波診断装置。
  3. 　前記設定部は、前記２次元断層像に描出された管腔の内壁に対して設定された点に対して、前記３次元画像データにおける管腔の内壁の位置が対応するように、前記画質調整パラメータの値を設定する、請求項１に記載の超音波診断装置。
  4. 　前記設定部は、前記２次元断層像に描出された管腔の内壁を示す輪郭線を抽出し、抽出した輪郭線に対して、前記３次元画像データにおける管腔の内壁の位置が対応するように、前記画質調整パラメータの値を設定する、請求項１に記載の超音波診断装置。
  5. 　前記表示制御部は、前記２次元断層像に設定された点における輝度が所定の閾値を上回った場合に、誤設定であることを示す警告を前記所定の表示部にて表示させる、請求項２～４のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
  6. 　前記表示制御部は、前記仮想内視鏡画像において、前記２次元断層像に描出された管腔の対向する内壁に対してそれぞれ設定された２点に対応する位置にガイドラインを表示させる、請求項２に記載の超音波診断装置。
  7. 　前記設定部によって設定された画質調整パラメータの値を調整するための調整指示を受け付ける受付部をさらに備え、
    　前記仮想内視鏡画像生成部は、前記受付部によって受付けられた調整指示に基づいて調整された画質調整パラメータを用いて前記仮想内視鏡画像を生成する、請求項１に記載の超音波診断装置。
  8. 　前記表示制御部は、前記仮想内視鏡画像生成部によって前記調整指示が反映された仮想内視鏡画像が生成された場合に、前記２次元断層像に対して前記調整指示に対応する調整を実行した２次元断層像を前記所定の表示部にて表示させる、請求項７に記載の超音波診断装置。
  9. 　３次元画像データを用いて生成された２次元断層像に描出された管腔の情報に基づいて、当該管腔の内部を所定の視点から投影した仮想内視鏡画像を生成するための画質調整パラメータの値を設定する設定部と、
    　前記設定された画質調整パラメータの値を用いて前記仮想内視鏡画像を生成する仮想内視鏡画像生成部と、
    　前記仮想内視鏡画像を所定の表示部にて表示させる表示制御部と、
    　を備える、画像処理装置。
  10. 　３次元画像データを用いて生成された２次元断層像に描出された管腔の情報に基づいて、当該管腔の内部を所定の視点から投影した仮想内視鏡画像を生成するための画質調整パラメータの値を設定する設定手順と、
    　前記設定された画質調整パラメータの値を用いて前記仮想内視鏡画像を生成する仮想内視鏡画像生成手順と、
    　前記仮想内視鏡画像を所定の表示部にて表示させる表示制御手順と、
    　をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
  11. 　３次元画像データを用いて生成された２次元断層像に描出された部位の情報に基づいて、当該部位を所定の視点から投影した投影画像を生成するための画質調整パラメータの値を設定する設定部と、
    　前記設定された画質調整パラメータの値を用いて前記投影画像を生成する投影画像生成部と、
    　前記投影画像を所定の表示部にて表示させる表示制御部と、
    　を備える、超音波診断装置。
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