JP2014195729A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】病変部などが、一方の画像で見えており他方の画像では見えていないような場合でも、病変部などを容易に特定することができる超音波診断装置を提供する。
【解決手段】超音波プローブと、前記超音波プローブの位置及び傾きを検出するプローブ検出部と、前記超音波プローブで取得されたエコー信号に基づいて作成された超音波画像を表示部6に表示するとともに、予め取得された三次元医用画像データに基づいて作成された医用画像であって、前記プローブ検出部で検出された前記超音波プローブの位置及び傾きに基づいて特定される前記超音波画像の断面に対応する断面の医用画像を前記表示部に表示する表示画像制御部と、前記表示部に表示された前記超音波画像又は前記医用画像のいずれか一方において、操作者が二次元の関心領域を指定した時に、該二次元の関心領域を示すマーカを前記超音波画像及び前記医用画像に表示する表示設定部とを備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、超音波画像とＸ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置やＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置などで得られた医用画像とを表示できる超音波診断装置に関する。

超音波画像と同一断面のＸ線ＣＴ画像やＭＲＩ画像などを表示することができる超音波診断装置が、例えば特許文献１に開示されている。この超音波診断装置では、超音波のスキャンを行なう超音波プローブの位置や傾きを検出し、これらの検出情報に基づいて特定されるエコー信号の取得位置に対応する断面のＸ線ＣＴ画像やＭＲＩ画像などが、リアルタイムの超音波画像とともに表示されるようになっている。

特許第３８７１７４７号公報

ところで、リアルタイムの超音波画像が表示されるとともに、この超音波画像と同一断面のＸ線ＣＴ画像やＭＲＩ画像が表示されている場合に、いずれか一方の画像では病変部などが明瞭に見えていても他方の画像では明瞭に見えていない場合がある。従って、明瞭に見えていない他方の画像において、病変部などを容易に特定できるようにすることが望まれている。

上述の課題を解決するためになされた第１の観点の発明は、生体組織に対して超音波のスキャンを行ないエコー信号を取得する超音波プローブと、該超音波プローブの位置及び傾きを検出するプローブ検出部と、前記超音波プローブで取得されたエコー信号に基づいて作成された超音波画像を表示部に表示するとともに、予め取得された三次元医用画像データに基づいて作成された医用画像であって、前記プローブ検出部で検出された前記超音波プローブの位置及び傾きに基づいて特定される前記超音波画像の断面に対応する断面の医用画像を前記表示部に表示する表示画像制御部と、前記表示部に表示された前記超音波画像又は前記医用画像のいずれか一方において、操作者が関心領域を指定する指示を入力する操作部と、該操作部の入力に基づいて、前記超音波画像又は前記医用画像のいずれか一方の画像に関心領域を示すマーカを表示するとともに、他方の画像の対応する位置にも前記マーカを表示する表示設定部と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。

第２の観点の発明は、生体組織に対して超音波のスキャンを行ないエコー信号を取得する超音波プローブと、該超音波プローブの位置及び傾きを検出するプローブ検出部と、前記超音波プローブで取得されたエコー信号に基づいて作成された超音波画像を表示部に表示するとともに、予め取得された三次元医用画像データに基づいて作成された医用画像であって、前記プローブ検出部で検出された前記超音波プローブの位置及び傾きに基づいて特定される前記超音波画像の断面に対応する断面の医用画像を前記表示部に表示する表示画像制御部と、前記表示部に表示された前記超音波画像又は前記医用画像のいずれか一方において、操作者が二次元の関心領域を指定する指示を入力する操作部と、該操作部によって複数断面について指定された二次元の関心領域に基づいて、該関心領域の三次元形状を求める三次元形状導出部と、前記関心領域の三次元形状に基づいて所定断面についての二次元の関心領域を特定し、該二次元の関心領域を示すマーカを前記所定断面についての前記超音波画像及び前記医用画像に表示する表示設定部と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。

第３の観点の発明は、第２の観点の発明において、前記三次元形状導出部は、前記操作部によって関心領域の指定が行なわれた画像の座標系における前記関心領域の座標を求めて該関心領域の三次元形状を求めることを特徴とする超音波診断装置である。

第４の観点の発明は、第３の観点の発明において、前記三次元形状導出部は、複数断面について指定された二次元の関心領域の座標を用いて補間処理を行ない、前記関心領域の三次元形状を求めることを特徴とする超音波診断装置である。

第５の観点の発明は、第３又は４のいずれか一の観点の発明において、前記表示設定部は、前記三次元形状導出部で求めた前記関心領域の座標のうち、前記超音波プローブによってスキャンが行なわれている所定断面に存在する座標を特定することによって前記二次元の関心領域を特定して前記マーカを表示することを特徴とする超音波診断装置である。

第６の観点の発明は、第１〜５のいずれか一の観点の発明において、前記三次元医用画像データは、Ｘ線ＣＴ画像データ、ＭＲＩ画像データ、又は前記超音波プローブの位置及び傾きの情報とともに取得された三次元超音波データであることを特徴とする超音波診断装置である。

第７の観点の発明は、第１〜６のいずれか一の観点の発明において、前記マーカによって示された関心領域の計測を行なう計測部を備えることを特徴とする超音波診断装置である。

上記第１の観点の発明によれば、前記超音波画像又は前記医用画像のいずれか一方の画像に関心領域が設定され前記マーカが表示されると、他方の画像の対応する位置にも前記マーカが表示されるので、例えば病変部などが、一方の画像で見えているものの他方の画像では見えていないような場合であっても、病変部などを容易に特定することができる。

また、上記第２の観点の発明によれば、前記三次元形状導出部によって求められた関心領域の三次元形状に基づいて、所定断面についての二次元の関心領域を示すマーカが前記超音波画像及び前記医用画像に表示されるので、例えば病変部などが、一方の画像で見えているものの他方の画像では見えていないような場合であっても、病変部などを容易に特定することができる。また、関心領域の三次元形状が求められた後においては、関心領域を指定せずとも自動的に前記マーカが表示される。従って、表示される断面を変える度に関心領域を指定する必要がないので、操作者の負担を軽減させることができる。

本発明に係る超音波診断装置の実施形態の一例の概略構成を示すブロック図である。 第一実施形態の表示制御部の構成を示すブロック図である。 超音波画像の座標系と医用画像の座標系との位置合わせを行う時のフローチャートである。 超音波画像が表示された表示部を示す図である。 超音波画像と医用画像とが表示された表示部を示す図である。 位置合わせが完了した後のフローチャートである。 超音波画像及び医用画像にマーカが表示された表示部を示す図である。 マーカの一例を示す図である。 マーカの他例を示す図である。 マーカの他例を示す図である。 医用画像において関心領域を指定する際の説明図である。 第一実施形態の第一変形例の作用を示すフローチャートである。 第一実施形態の第一変形例において、医用画像にマーカが表示された表示部を示す図である。 第一実施形態の第一変形例において、医用画像のみならず超音波画像にもマーカが表示された表示部を示す図である。 第一実施形態の第二変形例における表示制御部の構成を示すブロック図である。 第二実施形態の表示制御部の構成を示すブロック図である。 第二実施形態の作用を示すフローチャートである。 関心領域を指定する対象の複数断面を示す概念図である。 直交する二断面を示す概念図である。 図１９に示す二断面のうち一の断面の超音波画像及び医用画像が表示された表示部を示す図である。 図１９に示す二断面のうち他の断面の超音波画像及び医用画像が表示された表示部を示す図である。 第二実施形態の変形例における作用を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について説明する。
＜第一実施形態＞
先ず、第一実施形態について、図１〜図１１に基づいて詳細に説明する。図１に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送受信部３、エコー処理部４、表示制御部５、表示部６、操作部７、制御部８及び記憶部９、磁気発生部１０、磁気センサ１１を備える。

前記超音波プローブ２は、超音波のスキャンを行なってエコー信号を取得する。この超音波プローブ２は、本発明における超音波プローブの実施の形態の一例である。また、この超音波プローブ２には、磁気検出コイルからなる前記磁気センサ１１が設けられている。そして、この磁気センサ１１により、磁気発生コイルからなる前記磁気発生部１０から発生する磁気が検出されるようになっている。前記磁気センサ１１の検出信号は、前記表示制御部５へ入力されるようになっている。前記磁気センサ１１の検出信号は、図示しないケーブルを介して前記表示制御部５へ入力されてもよいし、無線で前記表示制御部５へ入力されてもよい。前記磁気発生部１０及び前記磁気センサ１１は、本発明におけるプローブ検出部の実施の形態の一例である。

前記送受信部３は、前記超音波プローブ２を所定の送信条件で駆動させ、スキャン面を超音波ビームによって音線順次でスキャンさせる。前記送受信部３は前記制御部８からの制御信号によって前記超音波プローブ２を駆動させる。

また、前記送受信部３は、前記超音波プローブ２で得られたエコー信号について、整相加算処理等の信号処理を行ない、信号処理後のエコーデータを前記エコー処理部４へ出力する。

前記エコー処理部４は、前記送受信部３から出力されたエコーデータに対し、対数圧縮処理、包絡線検波処理等の所定の処理を行ない、得られたデータを前記表示制御部５へ出力する。

前記表示制御部５は、図２に示すように表示画像制御部５１と表示設定部５２とを有している。前記表示画像制御部５１は、本発明における表示画像制御部の実施の形態である。具体的には、前記表示画像制御部５１は、スキャンコンバータ（Ｓｃａｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）などを含んで構成され、前記エコー処理部４で所定の処理がなされたデータを、前記表示部６に表示される超音波画像データに走査変換する。そして、この超音波画像データに基づく二次元の超音波画像を前記表示部６に表示させる。超音波画像は、例えばＢモード画像である。

また、前記表示画像制御部５１は、前記磁気センサ１１の検出信号に基づいて、前記磁気発生部１０を原点とする三次元空間の座標系における前記超音波プローブ２の位置を算出する。また、前記表示画像制御部５１は、前記磁気センサ１２の検出信号に基づいて前記超音波プローブ２の傾きを算出する。前記超音波プローブ２の位置及び傾きの情報を、「プローブ情報」と云うものとする。

さらに、前記表示画像制御部５１は、前記プローブ情報に基づいて、前記超音波プローブ２によるエコー信号の取得領域の前記三次元空間における位置情報Ｉを算出するようになっている。算出された前記位置情報Ｉは、図示しないＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリや、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）などで構成される前記記憶部９に記憶される。

また、前記表示画像制御部５１は、後述するように前記記憶部９に予め記憶されたＸ線ＣＴ画像データやＭＲＩ画像データなどの他の画像診断装置で得られた三次元医用画像データに基づく二次元の医用画像を前記表示部６に表示するようになっている。すなわち、前記表示部６に表示される医用画像は、Ｘ線ＣＴ画像又はＭＲＩ画像である。表示画像制御部５１は、前記位置情報Ｉに基づいて、前記超音波プローブ２のスキャン面に対応する断面（同一断面）の医用画像を前記表示部６に表示する。詳細は後述する。前記表示画像制御部５１は、本発明における表示画像制御部の実施の形態の一例である。

前記表示設定部５２は、前記操作部７の入力に基づいて、前記超音波画像又は前記医用画像のいずれか一方の画像に関心領域を示すマーカ（ｍａｒｋｅｒ）Ｍ（図７等参照）を表示するとともに、他方の画像の対応する位置にもマーカＭを表示する。前記表示設定部５２は、後述のように、一方の画像において関心領域として指定された座標を他方の画像の座標に変換して、他方の画像にマーカＭを表示する。前記表示設定部５２は、本発明における表示設定部の実施の形態の一例である。

前記表示部６は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）などで構成され、前記超音波画像や前記医用画像などが表示される。

前記操作部７は、操作者が指示や情報を入力するためのボタンや回転ツマミ、キーボード及びポインティングデバイス（図示省略）などを含んで構成されている。この操作部７の操作により、例えば後述するように関心領域を指定する指示が入力されるようになっている。この操作部７は、本発明における操作部の実施の形態の一例である。

前記制御部８は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔＲａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）で構成され、前記記憶部９に記憶された制御プログラムを読み出し、前記超音波診断装置１の各部における機能を実行させる。

前記記憶部９は、例えばＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）などで構成される。この記憶部９には、前記制御プログラムの他、前記エコー処理部４から出力されて、前記スキャンコンバータで走査変換される前のデータが記憶されるようになっていてもよい。前記スキャンコンバータで走査変換される前のデータをローデータ（Ｒａｗ Ｄａｔａ）というものとする。前記記憶部９には、前記ローデータが記憶されていてもよいし、前記スキャンコンバータで走査変換された後の超音波画像データが記憶されていてもよい。

ちなみに、前記ローデータや超音波画像データは、前記表示画像制御部５１における前記メモリにも記憶される。

また、前記記憶部９には、Ｘ線ＣＴ画像データやＭＲＩ画像データなどの他の画像診断装置で得られた三次元の医用画像データ（ボリュームデータ）が記憶されている。前記Ｘ線ＣＴ画像データ、前記ＭＲＩ画像データは、本発明における三次元医用画像データの実施の形態の一例である。

さて、本例の超音波診断装置１の作用について説明する。前記超音波診断装置１では、同一断面の超音波画像と医用画像とを前記表示部６にともに表示させる。同一断面の超音波画像と医用画像とを前記表示部６に表示させるにあたっては、先ず超音波画像の座標系と、医用画像の座標系との位置合わせを行なう。ちなみに、本例では前記エコー信号の取得領域の位置情報（座標）は、前記磁気発生部１０を原点とする座標系における位置情報（座標）なので、前記超音波画像Ｇａの座標系は、前記磁気発生部１０を原点とする座標系である。ただし、このように磁気発生部１０を原点とする座標系に限られるものではない。

具体的に、前記位置合わせを行なう時のフローについて図３に基づいて説明する。先ず、ステップＳ１では、前記超音波プローブ２によって被検体への超音波のスキャンを行なってエコー信号を取得する。そして、前記表示画像制御部５１は、図４に示すように前記表示部６にリアルタイムの超音波画像Ｇａを表示する。前記超音波プローブ２によるスキャン時には、前記磁気センサ１１の検出信号が前記表示画像制御部５１へ入力される。この表示画像制御部５１は、前記磁気センサ１１から入力された検出信号に基づいて、前記磁気発生部１０を原点とする座標系における前記エコー信号の取得領域の座標を算出する。

次に、ステップＳ２では、前記表示画像制御部５１は、図５に示すように、前記記憶部９に記憶された医用画像データに基づく医用画像Ｇｂを前記表示部６に表示する。前記表示画像制御部５は、前記医用画像Ｇｂを、前記超音波画像Ｇａと並べるようにして前記表示部６に表示する。

次に、ステップＳ３では、操作者は超音波画像Ｇａの座標系と医用画像Ｇｂの座標系との位置合わせを行なう。具体的には、操作者は前記表示部６に表示された超音波画像Ｇａと医用画像Ｇｂとを見比べながら、前記操作部７を操作して、前記超音波画像Ｇａと同じ断面の医用画像Ｇｂを表示させる。同一断面か否かは、例えば操作者が特徴的な部位を参照するなどして判断する。ちなみに、ここでは前記超音波プローブ２によるスキャン面は、医用画像Ｇｂのスライス面と平行であるものとする。

操作者は、同一断面の超音波画像Ｇａと医用画像Ｇｂとが表示されると、前記操作部７のトラックボール等を用いて、超音波画像Ｇａの任意の点を前記表示部６上において指定する。また、操作者は、前記超音波画像Ｇａにおいて指定された点と同一位置と思われる点を、前記医用画像Ｇｂにおいても指定する。ここで、Ｘ線ＣＴ画像及びＭＲＩ画像などの医用画像データは位置情報を有している。従って、上述のように、前記超音波画像Ｇａと前記医用画像Ｇｂとで同一位置と思われる点を指定すると、これら超音波画像Ｇａの座標系と医用画像Ｇｂの座標系の対応位置が特定され、両座標系の座標変換が可能になる。

ちなみに、前記超音波画像Ｇａにおける任意の点の指定は、前記ステップＳ１において前記超音波画像Ｇａが表示された時に行ってもよい。この場合には、ステップＳ１において任意の点が指定された超音波画像Ｇａの断面と同じ断面の医用画像Ｇｂを、前記ステップＳ３において表示し、この医用画像Ｇｂにおいて同一点の指定を行なう。

以上の位置合わせが完了すると、現在のスキャン面と同一断面の医用画像が自動的に表示されるようになる。位置合わせが完了した後のフローについて図６に基づいて説明する。先ず、ステップＳ１０では、前記超音波プローブ２によるスキャンを行なってエコー信号が取得されると、前記表示画像制御部５１は、スキャン面についてリアルタイムの超音波画像Ｇａを表示する。また、前記表示画像制御部５１は、前記磁気センサ１１からの検出信号に基づいて、前記磁気発生部１０を原点とする座標系における前記エコー信号の取得領域の座標を算出し、算出された座標を医用画像データの座標系に座標変換して、前記スキャン面（前記超音波画像Ｇａの断面）と同一断面の医用画像Ｇｂを表示する。前記超音波画像Ｇａと前記医用画像Ｇｂは前記表示部６に並べて表示される。

次に、ステップＳ１１では、前記超音波画像Ｇａ又は前記医用画像Ｇｂのいずれか一方の画像において、操作者が前記操作部７によって関心領域を指定する指示を入力し、図７に示すように、前記超音波画像Ｇａ及び前記医用画像Ｇｂに前記マーカＭを表示させる。

前記関心領域は例えば腫瘍などの病変部であり、操作者は病変部の輪郭に沿ってこの病変部を囲むようにして前記マーカＭを表示させる。操作者は、前記超音波画像Ｇａ又は前記医用画像Ｇｂのうち、病変部が明瞭に表示されている画像において関心領域を指定する。

本例では、前記医用画像Ｇｂにおいて関心領域の指定を行なうものとする。関心領域の指定の手法及び前記マーカＭの具体例について説明する。ただし、以下の説明は一例であり、これに限定されるものではない。例えば、前記マーカＭとしては、図８に示すように二つのカーソルＣ１，Ｃ２を長軸とする楕円Ｘや、図９に示すように、前記カーソルＣ１，Ｃ２を直径とする円Ｙが挙げられる。前記楕円Ｘは、前記操作部７を操作して先ず前記カーソルＣ１，Ｃ２を前記医用画像Ｇｂに表示してその位置を固定した後に、前記操作部７の回転ツマミを回すなどしてこれらカーソルＣ１，Ｃ２を結ぶ二本の曲線Ｌ１，Ｌ２を変化させて所望の形状にすることによって設定される。また、前記円Ｙは、前記医用画像Ｇｂにおいて、楕円Ｘの設定と同様にして楕円Ｘの形状を変化させて真円とすることによって設定される。

また、前記マーカＭは、前記操作部７のトラックボールを用いて、前記医用画像Ｇｂにおいて、病変部の輪郭をなぞるようにしてカーソルＣを移動させることにより設定されてもよい。この場合には、図１０に示すように、前記カーソルＣの軌跡Ｔが前記マーカＭとなる。

ちなみに、前記楕円Ｘや前記円Ｙ、前記カーソルＣの軌跡Ｔを表示させるための前記操作部７における指示入力が、関心領域を指定するための指示入力である。

上述の各例のようにして操作者が前記操作部７を操作して前記医用画像Ｇｂにおいて関心領域を指定すると、前記表示設定部５２は、前記超音波画像Ｇａの対応位置にも前記マーカＭを表示する。具体的には、前記表示設定部５２は、前記医用画像Ｇｂにおいて前記操作部７の指示入力によって指定された座標を、前記超音波画像Ｇａの座標系に座標変換して、この超音波画像Ｇａに前記マーカＭを表示する。

例えば、図１１に示すように、前記医用画像Ｇｂにおいて前記カーソルＣを移動させると、このカーソルＣの軌跡が前記マーカＭとして前記医用画像Ｇｂに表示されるとともに、前記超音波画像Ｇａの対応位置にも前記マーカＭが表示される。前記超音波画像ＧａにおけるマーカＭの表示位置は、前記医用画像Ｇｂにおける前記マーカＭの表示位置と対応する位置になっている。前記表示設定部５２は、前記医用画像Ｇｂの座標系における前記カーソルＣの軌跡の座標を、前記超音波画像Ｇａの座標系に座標変換して、前記超音波画像Ｇａに前記マーカＭを表示する。

以上説明した本例の超音波診断装置１によれば、病変部が明瞭に現れている前記医用画像Ｇｂにおいて関心領域を指定することにより、この医用画像Ｇｂとともに前記超音波画像Ｇａにも、関心領域を示すマーカＭが表示されるので、前記超音波画像Ｇａにおいても病変部を容易に特定することができる。

また、仮に超音波画像Ｇａの断面と医用画像Ｇｂの断面とが同一でない場合には、両画像における病変部の大きさや形状が異なっている。従って、前記マーカＭを目印に前記超音波画像Ｇａ及び前記医用画像Ｇｂに現れた病変部を観察することにより、これら超音波画像Ｇａ及び医用画像Ｇｂの断面がずれていないか否かを確認することができる。

次に、上記実施形態の変形例について説明する。先ず、第一変形例について説明する。この第一変形例では、上記実施形態と作用が異なっている。図１２に基づいて、本例の作用について説明すると、先ずステップＳ２０では、前記表示画像制御部５１は、前記表示部６に医用画像Ｇｂを表示する。そして、ステップＳ２１では、図１３に示すように、操作者が前記医用画像Ｇｂにおいて関心領域を指定し前記マーカＭを表示させる。

次に、ステップＳ２２では、超音波画像Ｇａと医用画像Ｇｂとを表示させた状態で、上記実施形態のステップＳ３と同様にして超音波画像Ｇａの座標系と医用画像Ｇｂの座標系との位置合わせを行う。この時、前記マーカＭが表示された医用画像Ｇｂの断面と同一断面について前記超音波プローブ２によるスキャンを行なって超音波画像Ｇａを表示させて位置合わせを行なう。そして、位置合わせが終了すると、ステップＳ２３では、前記表示設定部５２が、図１４に示すようにマーカＭを、前記超音波画像Ｇａにおいて前記医用画像Ｇｂの表示位置と対応する位置に表示する。

次に、第二変形例について説明する。図１５に示すように、本例の表示制御部５は、前記表示画像制御部５１及び前記表示設定部５２のほか、計測部５３を有している。この計測部５３は、前記マーカＭで指定された領域について各種の計測を行なう。例えば、前記計測部５３は前記マーカＭで囲まれた領域の面積を算出する。そして、前記計測部５３で算出された算出値は、特に図示しないが前記表示部６に表示される。

＜第二実施形態＞
次に、第二実施形態について説明する。本例の超音波診断装置１の基本構成は、第一実施形態と同様に図１に示す構成になっているが、前記表示制御部５の構成は図１６に示す構成になっている。以下、第一実施形態と異なる構成について説明し、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図１６に示すように、前記表示制御部５は、前記表示画像制御部５１及び前記表示設定部５２のほか、三次元形状導出部５４を有している。この三次元形状導出部５４は、後述するように、超音波画像Ｇａ又は医用画像Ｇｂのうちいずれか一方の画像において、複数断面について指定された二次元の関心領域に基づいて、この関心領域の三次元形状を求めるようになっている。

この第二実施形態の作用について説明する。本例では、先ず第一実施形態のステップＳ１〜Ｓ３と同様の処理を行なって超音波画像Ｇａの座標系と医用画像Ｇｂの座標系との位置合わせを行った後、図１７に示すフローチャートにおける各ステップの処理を行なう。具体的には、先ずステップＳ３０では、ここでは特に図示しないが前記表示部６に表示された二次元の前記超音波画像Ｇａ又は前記医用画像Ｇｂのいずれか一方の画像において、操作者が前記操作部７によって二次元の関心領域を指定する指示を入力し、前記マーカＭを表示させる。そして、このステップＳ３０では、操作者は、図１８に示すように、複数断面Ｐ１，Ｐ２，・・・，ＰＮについて関心領域の指定を行なう。

ここで、前記表示部６には、第一実施形態と同様に、前記超音波画像Ｇａ及び前記医用画像Ｇｂの両方の画像が表示され、いずれか一方の画像において関心領域が指定されると、両方の画像に前記マーカＭが表示されるようになっていてもよい。また、前記超音波画像Ｇａ及び前記医用画像Ｇｂの両方の画像が表示され、いずれか一方の画像において関心領域が指定されると、いずれか一方の画像にのみ、前記マーカＭが表示されるようになっていてもよい。

また、前記表示部６には、前記超音波画像Ｇａ及び前記医用画像Ｇｂのうち、関心領域の指定を行なう一方の画像のみが表示され、この一方の画像に前記マーカＭが表示されるようになっていてもよい。

次に、ステップＳ３１では、前記三次元形状導出部５４が、ステップＳ３０において複数断面について指定された二次元の関心領域に基づいて、この関心領域の三次元形状を求める。ここで、「三次元形状を求める」とは、三次元形状からなる関心領域の座標を算出することをいい、この座標とは、前記超音波画像Ｇａ及び前記医用画像Ｇｂのうち、二次元の関心領域の指定を行なった画像の座標系における座標をいう。

前記関心領域の座標として、前記三次元形状導出部５４は、前記各断面Ｐ１〜ＰＮにおいて指定された関心領域の輪郭の座標と、関心領域内の任意の点の座標を求める。前記関心領域の輪郭の座標は、前記操作部７によって指示入力された座標である。また、前記三次元形状導出部５４は、前記指示入力された座標で囲まれる領域の中から任意の点の座標を求める。

また、同様に前記関心領域の座標として、前記三次元形状導出部５４は、二次元の関心領域の指定を行なった前記各断面Ｐ１〜ＰＮ以外の断面については、これら各断面Ｐ１〜ＰＮについて求めた座標を用いて補間処理を行なって、関心領域の座標を求める。これにより、三次元形状からなる関心領域の座標が求まる。得られた関心領域の座標は、図示しない前記メモリや前記記憶部９に記憶される。

次に、ステップＳ３２では、超音波画像Ｇａ及び医用画像Ｇｂに前記マーカＭが自動的に表示される。具体的には、前記表示設定部５２は、所定断面（スキャン面）についてのリアルタイムの超音波画像Ｇａに前記マーカＭを表示するとともに、前記所定断面についての医用画像Ｇｂに前記マーカＭを表示する。前記表示設定部５２は、前記関心領域の三次元形状に基づいて前記所定断面についての二次元の関心領域を特定し、この関心領域を示すマーカＭを前記超音波画像Ｇａ及び前記医用画像Ｇｂに表示する。

前記マーカＭの表示について具体的に説明する。前記表示設定部５２は、先ず前記ステップＳ３１で求めた関心領域の座標のうち、前記所定断面に存在する前記関心領域の座標を特定する。これにより、前記所定断面についての二次元の関心領域が特定される。ちなみに、前記所定断面については、前記プローブ情報に基づいて超音波画像Ｇａの座標系における前記所定断面の座標が求められ、またこの超音波画像Ｇａの座標系における座標を座標変換して前記医用画像Ｇｂの座標系における前記所定断面の座標が求められる。

前記所定断面についての二次元の関心領域の特定について、もう少し詳しく説明すると、前記表示設定部５２は、前記超音波画像Ｇａの座標系と前記医用画像Ｇｂの座標系のそれぞれにおいて、所定断面についての二次元の関心領域を特定する。具体的には、前記ステップＳ３１で求めた関心領域の座標が、前記医用画像Ｇｂの座標系である場合、前記表示設定部５２は、先ずこの医用画像Ｇｂの座標系における前記所定断面に存在する前記関心領域の座標を特定する。また、前記表示設定部５２は、前記医用画像Ｇｂの座標系における前記関心領域の座標を前記超音波画像Ｇａの座標系に座標変換することによって、この超音波画像Ｇｂの座標系における前記所定断面に存在する前記関心領域の座標を特定する。一方、前記ステップＳ３１で求めた関心領域の座標が、前記超音波画像Ｇａの座標系である場合、前記表示設定部５２は、先ずこの超音波画像Ｇａの座標系における前記所定断面に存在する前記関心領域の座標を特定する。また、前記表示設定部５２は、前記超音波画像Ｇａの座標系における前記関心領域の座標を前記医用画像Ｇｂの座標系に座標変換することによって、この医用画像Ｇｂの座標系における前記所定断面に存在する前記関心領域の座標を特定する。

以上のようにして前記所定断面に存在する前記関心領域の座標が特定されると、前記表示設定部５２は、前記超音波画像Ｇａ及び前記医用画像Ｇｂに前記マーカＭを表示する。前記表示設定部５２は、上述のようにして特定された関心領域の輪郭部分にマーカＭを表示する。

ここで、前記超音波プローブ２によるスキャン面が変わると、前記表示画像制御部５１は、新たなスキャン面と同一面の医用画像Ｇｂを表示し、また前記表示設定部５２は、新たなスキャン面に応じた前記マーカＭを前記超音波画像Ｇａ及び前記医用画像Ｇｂに表示する。例えば、図１９に示すように、断面Ｐについてスキャンを行なった後、この断面Ｐと直交する断面Ｐ′についてスキャンを行なう場合を例にして説明する。断面Ｐについてスキャンを行なった場合に、超音波画像Ｇａ及び医用画像Ｇｂに、図２０に示すようなマーカＭが表示されたとする。その後、断面Ｐ′についてスキャンを行なうと、超音波画像Ｇａ及び医用画像Ｇｂに表示されていたマーカＭの形状が変化してマーカＭ′が表示される。前記表示設定部５２は、前記三次元形状の関心領域に基づいて、新たな断面についての二次元の関心領域を特定して、前記マーカＭ′を表示する。

ちなみに、医用画像データのスライス面とは平行でない断面のスキャンを行なった場合、前記表示画像制御部５１は、前記算出されたエコー信号の取得領域の座標に基づいてスキャン面と同一面の医用画像Ｇｂを作成し、表示する。すなわち、前記表示画像制御部５１は、前記超音波画像Ｇａの座標系におけるエコー信号の取得領域の座標を算出し、算出された座標を医用画像データの座標系に座標変換して、スキャン面と同一断面の医用画像データを前記記憶部９に記憶された三次元の医用画像データに基づいて作成して医用画像Ｇｂを表示する。

以上説明した本例の超音波診断装置１によれば、第一実施形態と同一の効果を得ることができるほか、ステップＳ３１で関心領域の三次元形状が求められた後においては、関心領域を指定せずとも自動的に前記マーカＭが表示されるので、表示される断面を変える度に関心領域を指定する必要がないので、操作者の負担を軽減させることができる。

次に、第二実施形態の変形例について図２２に基づいて説明する。この図２２において、ステップＳ４０では、超音波画像Ｇａ及び医用画像Ｇｂのうち、いずれか一方の画像において、操作者が前記操作部７によって二次元の関心領域を指定する指示を入力し、前記マーカＭを表示させる。このステップＳ４０においても、上記実施形態のステップＳ３０と同様に、複数断面Ｐ１，Ｐ２，・・・，ＰＮについて関心領域の指定を行なう。

ステップＳ４１では、前記ステップＳ３１と同様にして関心領域の三次元形状が求められ、その座標が記憶される。次にステップＳ４２では、超音波画像Ｇａと医用画像Ｇｂとを表示させた状態で、第一実施形態の前記ステップＳ３，Ｓ２２と同様にして前記超音波画像Ｇａの座標系と前記医用画像Ｇｂの座標系との位置合わせを行なう。

ステップＳ４３では、上述のステップＳ３２と同様に、前記超音波画像Ｇａ及び前記医用画像Ｇｂに前記マーカＭが表示される。

ちなみに、この第二実施形態においても、第一実施形態の第二変形例と同様に、マーカＭで囲まれた領域の面積などを算出する計測部を備えていてもよい。

以上、本発明を前記実施形態によって説明したが、これに限られるものではなく、本発明はその主旨を変更しない範囲で種々変更実施可能なことはもちろんである。例えば、前記記憶部９には、前記超音波プローブ２によって前記プローブ情報とともに取得された三次元のローデータや超音波画像データが記憶されていてもよい。ローデータや超音波画像データは、前記プローブ情報又はこのプローブ情報に基づいて算出される前記位置情報Ｉとともに前記記憶部９に記憶される。そして、前記ローデータ及び前記超音波画像データに基づく画像を前記医用画像Ｇｂとして表示するようにしてもよい。この場合、前記医用画像Ｇｂの座標系は、前記磁気発生部１０を原点とする座標系であり、前記超音波画像Ｇａ（リアルタイム画像）の座標系と同じ座標系である。従って、前記ステップＳ３，Ｓ２２，Ｓ４２における超音波画像Ｇａの座標系と医用画像Ｇｂの座標系との位置合わせは行わずとも、前記表示画像制御部５１は、前記プローブ情報に基づいて、リアルタイムの超音波画像Ｇａと同一断面の医用画像Ｇｂを表示させることが可能である。前記ローデータ及び前記超音波画像データは、本発明における三次元医用画像データ及び三次元超音波データの実施の形態の一例である。

１ 超音波診断装置
２ 超音波プローブ
６ 表示部
７ 操作部
１０ 磁気発生部
１１ 磁気センサ
５１ 表示画像制御部
５２ 表示設定部
５３ 計測部
５４ 三次元形状導出部
Ｍ マーカ
Ｇａ 超音波画像
Ｇｂ 医用画像

Claims (3)

1. 生体組織に対して超音波のスキャンを行ないエコー信号を取得する超音波プローブと、
   前記超音波プローブの位置及び傾きを検出するプローブ検出部と、
   前記超音波プローブで取得されたエコー信号に基づいて作成された超音波画像を表示部に表示するとともに、予め取得された三次元医用画像データに基づいて作成された医用画像であって、前記プローブ検出部で検出された前記超音波プローブの位置及び傾きに基づいて特定される前記超音波画像の断面に対応する断面の医用画像を前記表示部に表示する表示画像制御部と、
   前記表示部に表示された前記超音波画像又は前記医用画像のいずれか一方において、操作者が二次元の関心領域を指定する指示を入力する操作部と、
   前記操作部を用いて操作者が二次元の関心領域を指定した時に、該二次元の関心領域を示すマーカを前記超音波画像及び前記医用画像に表示する表示設定部とを備えたことを特徴とする超音波診断装置。
2. 前記三次元医用画像データは、Ｘ線ＣＴ画像データ、ＭＲＩ画像データ、又は前記超音波プローブの位置及び傾きの情報とともに取得された三次元超音波データであることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記マーカによって示された関心領域の計測を行なう計測部を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の超音波診断装置。

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