図1には、本発明に係る超音波画像処理装置としての超音波診断装置の実施形態が示されている。図1は、その全体構成を示すブロック図である。この超音波診断装置は医療分野において用いられ、超音波の送受波により生体内の組織の三次元画像を形成する機能を備えている。本実施形態では、一例として、画像化の対象となる組織は胎児である。もちろん、他の組織を画像化してもよい。
プローブ10は超音波を送受波する送受波器である。本実施形態においては、プローブ10は2Dアレイ振動子を有している。2Dアレイ振動子は、複数の振動素子が二次元的に配列されて形成されたものである。この2Dアレイ振動子によって超音波ビームが形成され、その超音波ビームは二次元的に走査される。これにより、三次元エコーデータ取込空間としての三次元空間12が形成される。または、プローブ10は、1Dアレイ振動子とそれを機械的に走査する走査機構とを内蔵していてもよい。1Dアレイ振動子による超音波ビームの電子走査により走査面が形成され、その走査面を機械的に走査してもよい。このような方式によっても、三次元空間12が形成される。電子走査方式としては、電子セクタ走査、電子リニア走査等が知られている。胎児の超音波診断を行う場合には、プローブ10が母体の腹部表面上に当接され、その状態において超音波の送受波が行われる。
送受信部14は、送信ビームフォーマ及び受信ビームフォーマとして機能する。送信時において、送受信部14は、プローブ10の複数の振動素子に対して一定の遅延関係をもった複数の送信信号を供給する。これにより、超音波の送信ビームが形成される。受信時において、生体内からの反射波はプローブ10において受波され、これによりプローブ10から送受信部14へ複数の受信信号が出力される。送受信部14では、複数の受信信号に対する整相加算処理が実行され、これにより整相加算後の受信信号としてビームデータが出力される。なお、超音波の送受波において、送信開口合成等の技術が利用されてもよい。
ビームデータに対しては、信号処理部16によって、検波、対数圧縮、座標変換等の信号処理が適用される。信号処理後のビームデータは、3Dメモリ18に格納される。もちろん、そのような処理が行われないビームデータが3Dメモリ18に格納されてもよい。ビームデータの読み出し時に、上記の処理が行われてもよい。
3Dメモリ18は、送受波空間としての三次元空間に対応する記憶空間を有している。3Dメモリ18には、三次元空間12から取得されたエコーデータ集合体としてのボリュームデータが格納される。ボリュームデータは、実際には、複数本のビームデータに対する座標変換及び補間処理により構成されるものである。ビームデータの読み出し時に、ビームデータに対する座標変換が実行されてもよい。
三次元画像形成部20は、3Dメモリ18からボリュームデータを読み出し、制御部30から与えられたレンダリング条件に従って、三次元関心領域(3D−ROI)内のボリュームデータに対してレンダリング処理を実行する。これにより、三次元画像が形成される。その画像データは表示処理部26に出力される。レンダリング処理としては各種の手法が知られており、様々な手法を採用することができる。例えば、ボリュームレンダリング法やサーフェイスレンダリング法等の画像処理法が適用される。
断面画像形成部22は、二次元の断面画像(Bモード断層画像)を形成する機能を備えている。例えば、断面画像形成部22は、ユーザによって任意に設定された断面における断面画像データを形成する機能を備えている。具体的には、制御部30から断面画像形成部22に対して任意断面の座標情報等が与えられると、断面画像形成部22は、その任意断面に相当するデータを3Dメモリ18から読み出す。断面画像形成部22は、読み出したデータに従って二次元の断面画像を形成する。この画像データは表示処理部26に出力される。なお、断面画像形成部22は、ユーザによって指定された任意の数の断面画像を形成してもよい。
なお、本実施形態では、断面画像形成部22は、二次元の走査面に対する超音波の送受により取得されたビームデータに基づいて、Bモード断層画像を形成してもよい。
グラフィック画像形成部24は、制御部30から供給されるグラフィック作成用のパラメータに従って、断面画像や三次元画像に対してオーバーレイ表示されるグラフィックデータを形成する。例えば、グラフィック画像形成部24は、三次元関心領域の断面を表すグラフィックデータやカットラインを表すグラフィックデータ等のデータを形成する。このように形成されたグラフィックデータは表示処理部26に出力される。
表示処理部26は、断面画像や三次元画像に対して、必要なグラフィックデータをオーバーレイ処理し、これによって表示画像を構成している。表示画像のデータは表示部28に出力され、表示モードに従った表示形態で1又は複数の画像が表示される。例えば、断面画像や三次元画像がリアルタイムで動画像として表示される。表示部28は、例えば液晶ディスプレイ等の表示デバイスによって構成されている。
制御部30は、図1に示す各構成の動作制御を行っている。制御部30には入力部32が接続されている。入力部32は操作パネルによって構成され、その操作パネルはキーボードやトラックボール等を有するものである。ユーザは入力部32を用いて、三次元関心領域の設定にあたって必要な数値や任意断面の座標等の情報を入力することが可能である。
画像処理部34は、仮制御点設定部36、候補経路生成部38、評価部40及び関心領域設定部42を含み、カットライン、カット面及び三次元関心領域を設定する機能を備えている。以下、画像処理部34の各部の機能について説明する。
仮制御点設定部36は、断面画像において一方側と他方側との間に、空間的な広がりをもって仮制御点群を設定する。一方側及び他方側は、例えば、超音波画像において相互に離間した左側領域及び右側領域に対応する。例えば、仮制御点設定部36は、断面画像データを断面画像形成部22から取得し、断面画像に対して仮制御点群を設定する。または、仮制御点設定部36は、その断面に相当するデータを3Dメモリ18から読み出し、そのデータに対して仮制御点群を設定してもよい。例えば、仮制御点設定部36は、断面画像上に格子を設定し、その格子上の複数の点を仮制御点群として設定する。各仮制御点は等間隔で設定されてもよいし、非等間隔で設定されてもよい。または、仮制御点設定部36は、仮制御点をランダムに分散して設定してもよい。
候補経路生成部38は、仮制御点群の中から選択された仮制御点に基づいて、断面画像において一方側と他方側との間を結ぶ候補経路を生成する。例えば、候補経路生成部38は、選択された1又は複数の仮制御点を通り、一方側と他方側との間を結ぶ候補経路を生成する。候補経路生成部38は、選択された仮制御点を異ならせて複数の候補経路を生成する。例えば、候補経路生成部38は、一方側において指定された一方端点と、他方側において指定された他方端点と、の間を結ぶ経路を候補経路として生成する。または、候補経路生成部38は、一方側に設定された一方の仮端点列の中から選択された一方の仮端点と、他方側に設定された他方の仮端点列の中から選択された他方の仮端点と、の間を結ぶ経路を候補経路として生成してもよい。
評価部40は、候補経路上の画素値列に基づいて当該候補経路を評価する。評価部40は、各候補経路を評価することにより、複数の候補経路の中から最良経路を選択する。選択された最良経路はカットラインとして利用される。または、最良経路を生成する元となった1又は複数の仮制御点は、カットラインを規定する1又は複数の制御点として利用される。例えば、評価部40は、候補経路ごとに画素値列に基づいて評価値を演算し、複数の評価値の中から最良評価値を特定することにより最良経路を選択する。具体的には、評価部40は、候補経路上の複数の画素値(例えば輝度値やエコー値)の総和を評価値として演算する。別の例として、評価部40は、候補経路上の画素値の分散値を評価値として演算してもよい。更に別の例として、評価部40は、候補経路上の画素の周辺画素を利用して評価値を演算してもよい。更に別の例として、評価部40は、候補経路上の画素値のヒストグラムを評価値として演算してもよい。評価部40は、各候補経路の評価値を演算し、評価値に基づいて最良経路を選択する。例えば、評価部40は、画素値の総和が最小となる候補経路を最良経路として選択する。
関心領域設定部42は、評価部40によって選択された最良経路(カットライン)を含むカット面を生成し、そのカット面を含む三次元関心領域をボリュームデータに対して設定する。例えば、関心領域設定部42は、カットラインを通る複数のスプライン曲線を生成し、これにより、カット面を生成する。他の手法によってカット面が生成されてもよい。カット面はレンダリング処理の開始面に相当し、画像化の対象組織と非対象組織とを分離する機能を有する。カット面を基準にして、手前側の組織(レンダリング処理における投影視点側の組織)は、画像化の非対象組織に相当し、奥側の組織(投影視点とは反対側の組織)は、画像化の対象組織に相当する。三次元画像形成部20は、三次元関心領域内のボリュームデータに対してレンダリング処理を適用する。これにより、三次元関心領域内の三次元画像が形成される。
図2には、表示部28に表示される画像の一例が示されている。断面画像50は、例えば、三次元空間12の中央の走査面における断面画像である。断面画像50は、XY断面を表す断面画像であり、その断面画像50内にはグラフィックイメージとしてのボックスSxyが含まれている。このボックスSxyは、三次元関心領域のXY断面を表している。ボックスSxyの上辺は、カットラインLxyである。端点Pa,Pbは、カットラインLxyの両端点に相当する。断面画像50は、一例として、胎児像52、子宮壁像54及び羊水像56を含む。
例えば図3に示すように、ユーザは入力部32を利用して、端点Pa,PbのX方向及びY方向のそれぞれの位置を変更することが可能である。端点Pa,Pbの位置を変更することにより、ボックスSxyのX方向の長さ(幅)及びY方向の長さ(高さ)のそれぞれを変更することができる。ボックスSxyの幅及び高さに応じて、三次元関心領域の幅及び高さが変更される。なお、端点Pa,PbのY方向の位置は、それぞれ個別的に変更可能であってもよいし、互いに同じ高さに合わせられた上で、連動して変更可能であってもよい。
(実施例1)
次に、図4から図9を参照して、実施例1に係るカットライン生成処理について、具体的に説明する。
図4には、断面画像、仮制御点群及び候補経路群の一例が示されている。図4に示されている断面画像50は、図2及び図3に示されている断面画像と同じ画像である。仮制御点設定部36は、断面画像50において、一方側60aと他方側60bとの間に、仮制御点群(例えば中間点P1,P2,P3,・・・)を設定する。一方側60a及び他方側60bは、ボックスSxyの左右の辺に相当する。図4に示す例では、仮制御点設定部36は、一方側60aと他方側60bとの間に格子62を設定し、その格子62上の各点(縦線と横線とが交差する各点)に中間点(仮制御点)を設定する。格子62の間隔は等間隔であってもよいし、非等間隔であってもよい。また、仮制御点設定部36は、格子62を設定せずに、複数の中間点をランダムに分散して設定してもよい。なお、図4には、説明の便宜上、3つの中間点(中間点P1,P2,P3)のみが示されているが、格子62上の各点には中間点が設定される。
中間点P1,P2,P3,・・・が設定されると、候補経路生成部38は、中間点を通り、一方側60aの端点Paと他方側60bの端点Pbとを結ぶ候補経路を生成する。端点Pa,Pbの位置はユーザによって指定されており、端点Pa,PbはボックスSxyの左右の辺の上端部に相当する。なお、端点Pa,Pbの位置は固定されていてもよい。候補経路生成部38は、中間点を異ならせて複数の候補経路を生成する。図4に示す例では、候補経路生成部38は、中間点P1を通り、端点Paと端点Pbとを結ぶ候補経路L1を生成する。一例として、候補経路生成部38は、中間点P1と端点Pa,Pbとに基づくスプライン補間演算により、スプライン曲線としての候補経路L1を生成する。例えば、中間点P1を頂点とする候補経路L1が生成される。同様に、中間点P2を通り、端点Paと端点Pbとを結ぶ候補経路L2が生成され、中間点P3を通り、端点Paと端点Pbとを結ぶ候補経路L3が生成される。候補経路L2,L3も、一例としてスプライン曲線である。他の中間点についても同様に、候補経路が生成される。なお、候補経路はスプライン曲線に限定されない。候補経路は、ベジェ曲線等の他の曲線であってもよいし、最小二乗法によって求められた曲線であってもよい。以下の説明においても同様である。なお、図4には、説明の便宜上、3つの候補経路(候補経路L1,L2,L3)のみが示されているが、格子62上に設定された個々の中間点毎に候補経路が生成される。
候補経路L1,L2,L3,・・・が生成されると、評価部40は、候補経路上の複数の画素値(例えば輝度値やエコー値)の総和を、当該候補経路の評価値として演算する。評価部40は、候補経路の周辺画素の値を用いて画素値の補間処理を行ってもよい。図4に示す例では、評価部40は、候補経路L1,L2,L3,・・・のそれぞれについて、画素値の総和を評価値として演算する。なお、候補経路が長くなるほど候補経路上の画素数が多くなり、その分、画素値の総和が増大する可能性がある。それ故、評価部40は、候補経路上の画素数で評価値(画素値の和)を規格化してもよい。これにより、画素数に依存しない評価値、つまり、候補経路の長さに依存しない評価値が得られる。評価部40は、特定の領域に含まれる候補経路の評価値を規格化し、それ以外の領域に含まれる候補経路の評価値を規格化しなくてもよい。例えば、評価部40は、端点Pa,Pbよりも上側の領域に含まれる候補経路の評価値を規格化し、下側の領域に含まれる候補経路の評価値を規格化しなくてもよい。または、評価部40は、長さが閾値以上となる候補経路の評価値、つまり、画素数が閾値以上となる候補経路の評価値を規格化し、長さが閾値未満(画素数が閾値未満)となる候補経路の評価値を規格化しなくてもよい。
そして、評価部40は、候補経路L1,L2,L3,・・・の中で評価値が最小となる候補経路を最良経路として選択する。例えば図5に示すように、候補経路L1が最良経路として選択されている。最良経路である候補経路L1は、レンダリング処理におけるカットラインとして利用される。また、候補経路L1を生成する元になった中間点P1(仮制御点)は、カットラインを規定する制御点として利用される。
一般的に、羊水像56の画素値(例えば輝度値やエコー値)は、胎児像52や子宮壁像54の画素値よりも低い。そのため、羊水像56内を通過する候補経路の評価値(画素値の総和)は相対的に低くなり、評価値が最小となる候補経路は、羊水像56内を通過していると推測される。従って、各候補経路の評価値を演算し、評価値が最小となる候補経路を選択することにより、羊水像56内を通過していると推測されるカットラインを選択することが可能となる。
以上のように、実施例1によると、羊水像56内にカットラインを適切に設定することが可能となる。すなわち、できる限り胎児像52と子宮壁像54とにカットラインがかぶらないように、羊水像56内にカットラインを設定することが可能となる。その結果、画像化の対象組織である胎児のデータと非対象組織である子宮壁のデータとを、できる限り分離することが可能となる。また、ユーザは制御点を指定する必要がなく、簡便な操作でカットラインを設定することができる。これにより、制御点の指定に要するユーザの操作負担を軽減することが可能となる。
なお、候補経路生成部38は、複数の中間点を通る候補経路を生成してもよい。この場合も、各候補経路の評価値が演算され、最良経路が選択される。
また、仮制御点設定部36は、断面画像50の画素値に基づいて羊水像56を抽出し、その羊水像56内に複数の仮制御点を設定してもよい。羊水像56内に設定された仮制御点を通る候補経路の評価値は、相対的に低くなると想定される。一方、胎児像52及び子宮壁像54内に設定された仮制御点を通る候補経路の評価値は、相対的に高くなると想定される。評価値が相対的に高くなると想定される候補経路は、最良経路として選択される可能性が低い。従って、胎児像52及び子宮壁像54を避けて羊水像56内のみに仮制御点を設定することにより、最良経路をより効率的に選択することが可能となる。すなわち、断面画像50の全体に対して複数の仮制御点を設定する場合と比べて、設定される仮制御点の数を削減することが可能となる。その結果、候補経路の生成及び評価値の演算に要する時間を削減することが可能となる。
上記の例では、評価値として画素値の総和が用いられているが、他の値が評価値として用いられてもよい。例えば、候補経路上の画素値の分散値を評価値として用いてもよい。一般的に、羊水像56内では、画素値(例えば輝度値やエコー値)の変化が相対的に少ない。そのため、羊水像56内を多く通る候補経路ほど、その候補経路上の画素値の変化(候補経路上の画素値の平均値と各画素値との差)が少ないと想定される。それ故、分散値が最小となる候補経路は、羊水像56内を通過していると推測される。図4に示す例では、評価部40は、候補経路L1,L2,L3,・・・のそれぞれについて、候補経路上の画素値の分散値を演算し、分散値が最小となる候補経路(例えば候補経路L1)を最良経路として選択する。これにより、羊水像56内を通過していると推測される候補経路L1がカットラインとして選択される。
また別の値が評価値として用いられてもよい。例えば、候補経路上の各画素を注目画素とし、その注目画素の周辺画素の値を利用して評価値を演算してもよい。図6を参照して、この処理について説明する。評価部40は、候補経路上に演算領域Eを設定する。演算領域Eは、例えば、注目画素e1と周辺画素e2〜e25とを含んでいる。評価部40は、演算領域Eに含まれる画素e1〜e25の値の総和を演算する。このとき、評価部40は、画素毎に重み係数を変え、重み付けされた画素値の総和を演算する。例えば、注目画素e1の重み係数を最大値とし、その注目画素e1から離れる画素ほど重み係数を小さくする。図6に示す例では、周辺画素e2〜e9の重み係数を注目画素e1の重み係数よりも小さくし、周辺画素e10〜e25の重み係数を更に小さくする。評価部40は、画素e1〜e25の画素値に重み係数を乗算し、重み付けがされた複数の画素値の総和を演算する。評価部40は、候補経路上の各画素を注目画素とし、候補経路上に沿って端部Paから端部Pbにかけて演算領域Eを順次移動させ、各注目画素について演算領域E内の画素値の総和(演算領域内総和)を演算する。そして、評価部40は、各注目画素についての演算領域内総和の総和を評価値として演算する。評価部40は、評価値が最小となる候補経路を最良経路として選択する。画素値に関する総和が最小となる候補経路は、羊水像56内を通過していると想定される。従って、評価値が最小となる候補経路を最良経路として選択することにより、羊水像56内を通過していると推測される候補経路が最良経路として選択される。
更に別の値が評価値として用いられてもよい。例えば、候補経路上の各画素を注目画素とし、候補経路上における周辺画素の値を利用して評価値を演算してもよい。具体的には、評価部40は、候補経路上において、注目画素を基準にして予め設定された演算領域に含まれる画素を対象にして、画素値の分散値を演算する。評価部40は、候補経路上の各画素を注目画素とし、候補経路上に沿って端部Paから端部Pbにかけて演算領域を順次移動させ、各注目画素について演算領域内の画素値の分散値(演算領域内分散値)を演算する。そして、評価部40は、各注目画素についての演算領域内分散値の総和を評価値として演算する。そして、評価部40は、評価値が最小となる候補経路を最良経路として選択する。これにより、羊水像56内を通過していると推測される候補経路が最良経路として選択される。
更に別の例として、画素値のヒストグラムが評価値として用いられてもよい。具体的には、評価部40は、候補経路において、予め設定された閾値Th以下の画素値を有する画素の数の割合(候補経路上の総画素数に対する割合)を演算し、その割合に基づいて最良経路を選択する。例えば図7に示すように、評価部40は、各候補経路について、画素値毎の画素数(ヒストグラム)をカウントし、閾値Th以下の画素値を有する画素の数の割合を演算する。そして、評価部40は、その割合が最大となる候補経路を最良経路として選択する。胎児像52や子宮壁像54の画素値は相対的に高いため、これらの像を通過する候補経路においては、上記の割合は相対的に低くなると想定される。一方、羊水像56の画素値は相対的に低いため、羊水像56を通過する候補経路においては、その割合が相対的に高くなると想定される。よって、その割合が最大となる候補経路を最良経路として選択することにより、羊水像56を通過していると推測される経路が選択される。なお、評価部40は、画素値を二値化した上で、閾値Th以下の画素値を有する画素の数の割合を演算してもよい。
(変形例1)
次に、図8を参照して、実施例1の変形例1について説明する。上述した図4に示す例では、端点Pa,Pbの位置は、ユーザによって指定されている、又は、固定されている。変形例1では、端点も仮制御点として扱われる。
図8には、断面画像、仮制御点群及び候補経路群の一例が示されている。図8に示されている断面画像50は、図2及び図3に示されている断面画像と同じ画像である。仮制御点設定部36は、断面画像50において、一方側64aに設けられた複数の仮一方端点(例えば仮一方端点Pa1,Pa2,Pa3,・・・)の列と、他方側64bに設けられた複数の仮他方端点(例えば仮他方端点Pb1,Pb2,・・・)の列と、を設定する。また、仮制御点設定部36は、それらの列の間に設けられた複数の中間点(例えば中間点P4,P5,P6,・・・)を設定する。例えば、仮制御点設定部36は、断面画像50に対して格子66を設定し、その格子66上の点に、仮一方端点、仮他方端点及び中間点を設定する。一方側64a及び他方側64bは、格子66の左右の辺に相当する。格子66の間隔は等間隔であってもよいし、非等間隔であってもよい。また、仮制御点設定部36は、格子66を設定せずに、複数の点をランダムに分散して設定してもよい。具体的には、仮一方端点Pa1,Pa2,Pa3,・・・及び仮他方端点Pb1,Pb2,・・・は、それぞれ列状に配列されずに、ランダムに分散して配置されていてもよい。中間点P4,P5,P6,・・・についても、ランダムに分散して配置されていてもよい。なお、図8には、説明の便宜上、3つの仮一方端点(仮一方端点Pa1,Pa2,Pa3)、2つの仮他方端点(仮他方端点Pb1,Pb2)、及び、3つの中間点(中間点P4,P5,P6)のみが示されているが、一方側64aの各点には仮一方端点が設定され、他方側64bの各点には仮他方端点が設定され、それらの間の各点には中間点が設定される。
仮一方端点、仮他方端点及び中間点が設定されると、候補経路生成部38は、中間点を通り、仮一方端点と仮他方端点とを結ぶ候補経路を生成する。候補経路生成部38は、仮一方端点、仮他方端点及び中間点を異ならせて複数の候補経路を生成する。図8に示す例では、候補経路生成部38は、中間点P4を通り、仮一方端点Pa2と仮他方端点Pb1とを結ぶ候補経路L4を生成する。一例として、候補経路生成部38は、中間点P4、仮一方端点Pa2及び仮他方端点Pb1に基づくスプライン補間演算により、スプライン曲線としての候補経路L4を生成する。例えば、中間点P4を頂点とする候補経路L4が生成される。同様に、中間点P5を通り、仮一方端点Pa1と仮他方端点Pb1とを結ぶ候補経路L5が生成され、中間点P6を通り、仮一方端点Pa3と仮他方端点Pb2とを結ぶ候補経路L6が生成される。候補経路L5,L6も、一例としてスプライン曲線である。他の中間点、仮一方端点及び仮他方端点についても同様に、候補経路が生成される。
候補経路が生成されると、評価部40は、候補経路L4,L5,L6,・・・のそれぞれの評価値を演算する。上述した例と同様に、評価値は、画素値の総和、分散値、周辺画素の値を利用した値、又は、ヒストグラムを利用した値等である。そして、評価部40は、候補経路L4,L5,L6,・・・の中から最良経路を選択する。例えば、画素値の総和が評価値として利用される場合、評価部40は、評価値が最小となる候補経路を最良経路として選択する。例えば、候補経路L4(実線で示されている経路)が最良経路として選択される。候補経路L4はカットラインとして利用される。または、候補経路L4を生成する元になった中間点P4、仮一方端点Pa2及び仮他方端点Pb1は、カットラインを規定する制御点として利用される。変形例1によると、端点も制御点の選択対象となるため、より適切なカットラインを設定することが可能となる。
変形例1においても、候補経路生成部38は、複数の中間点を通る候補経路を生成してもよい。また、仮制御点設定部36は、断面画像50の画素値に基づいて羊水像56を抽出し、その羊水像56内に複数の中間点を設定してもよい。
(変形例2)
次に、図9を参照して、実施例1の変形例2について説明する。変形例1では、候補経路の両端点(仮一方端点及び仮他方端点)が存在しているが、両端点が存在せずに、複数の仮制御点に基づいて候補経路が生成されてもよい。例えば、候補経路生成部38は、任意の3つの仮制御点を通る候補経路を生成する。
図9には、断面画像、仮制御点群及び候補経路群の一例が示されている。図9に示されている断面画像50は、図2及び図3に示されている断面画像と同じ画像である。仮制御点設定部36は、断面画像50において、複数の仮制御点(例えば仮制御点P7,P8,P9,・・・)を設定する。例えば、仮制御点設定部36は、断面画像50に対して格子68を設定し、その格子68上の各点(縦線と横線とが交差する各点)に仮制御点を設定する。格子68の間隔は等間隔であってもよいし、非等間隔であってもよい。また、仮制御点設定部36は、格子68を設定せずに、複数の仮制御点をランダムに分散して設定してもよい。仮制御点設定部36は、断面画像50から羊水像56を抽出し、その羊水像56内に複数の仮制御点を設定してもよい。
仮制御点が設定されると、候補経路生成部38は、任意の3つの仮制御点を通る候補経路を生成する。例えば、候補経路生成部38は、仮制御点P7,P8,P9を通る候補経路L7を生成する。一例として、候補経路生成部38は、仮制御点P7,P8,P9に基づくスプライン補間演算により、仮制御点P7,P8,P9を通るスプライン曲線を演算する。このスプライン曲線が候補経路L7である。例えば、中間の仮制御点P8を頂点とする候補経路L7が生成される。このとき、候補経路生成部38は、候補経路L7を仮制御点P7,P9よりも外側に延長する。例えば、候補経路生成部38は、仮制御点P7,P8,P9を通るスプライン曲線を基にして、周知の外挿法を適用することにより、仮制御点P7,P9の外側における曲線を演算する。同様に、仮制御点P10,P11,P12を通る候補経路L8が生成され、仮制御点P13,P14,P15を通る候補経路L9が生成される。候補経路L8,L9も、一例としてスプライン曲線である。他の仮制御点についても同様に、候補経路が生成される。なお、候補経路生成部38は、4つ以上の仮制御点を通る候補経路を生成してもよい。
候補経路が生成されると、評価部40は、候補経路L7、L8,L9,・・・のそれぞれの評価値を演算する。この評価値は、上述した例と同様に、画素値の総和等である。そして、評価部40は、候補経路L7,L8,L9,・・・の中から最良経路を選択する。例えば、候補経路L7(実線で示されている経路)が最良経路として選択される。候補経路L7はカットラインとして利用される。また、候補経路L7を生成する元になった仮制御点P7,P8,P9は、カットラインを規定する制御点として利用される。なお、候補経路生成部38は、4点以上の仮制御点を通る候補経路を生成してもよい。また、仮制御点設定部36は、断面画像50の画素値に基づいて羊水像56を抽出し、その羊水像56内に複数の仮制御点を設定してもよい。
以上のように実施例1又変形例1,2によって最良経路(カットライン)が選択されると、関心領域設定部42は、そのカットラインを含むカット面を生成し、そのカット面を含む三次元関心領域を設定する。
ここで、図10を参照して、カット面の生成処理の一例について説明する。図10には、三次元関心領域V1が示されている。三次元関心領域V1は、データ処理空間上において仮想的に存在する領域である。すなわち、三次元関心領域V1は、レンダリング処理範囲の条件として数値上存在しているだけであり、実際にはそのような形状が生成されているわけではない。ただし、本実施形態の説明にあたっては、その理解を助けるために、三次元関心領域V1を視覚的に認識できる図形であるものとみなす。
なお、図10において、三次元関心領域V1が有する8個の角が、符号a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8で表されている。また、各辺の中点が符号a12,a23,a34,a14,a56,a67,a78,a58で表されている。
図2に示されているボックスSxyは、三次元関心領域V1において、Z方向の中央のXY断面に対応する。従って、図2から図5及び図8,9に示されている断面画像50は、Z方向の中央のXY断面における画像を表していることになる。なお、ボックスSxyは、Z方向の中央のXY断面に限定されるものではなく、Z方向の任意の位置の断面に対応していてもよい。ユーザによってその位置が指定されてもよい。例えば、胎児の顔のデータの中心断面等に、その断面が設定されることが想定される。もちろん、これ以外の場所に断面が設定されてもよい。
三次元関心領域V1のX方向、Y方向及びZ方向のそれぞれのサイズは、ユーザが入力部32を利用することによって定められる。例えば、三次元関心領域V1のX方向及びY方向のそれぞれのサイズは、図2に示されているボックスSxyのX方向及びY方向のそれぞれのサイズによって定められる。Z方向のそれぞれのサイズは、入力部32から入力されるパラメータに従って定められる。
カット面70の生成処理について詳述する。ここでは、図5に示されている候補経路L1が最良経路として選択されているものとする。候補経路L1は、中間点P1(制御点)を通り、中点a14,a23(端点Pa,Pbに相当する)を結ぶ経路である。
以上のように候補経路L1が定められると、関心領域設定部42は、Z方向に平行な辺b2と辺b4との間に、複数のスプライン曲線(例えばスプライン曲線d1,d2,・・・)を順次生成する。具体的には、関心領域設定部42は、X方向に平行な辺b1,b3に対して、等間隔で複数の端点c1,c2,c3,c4,・・・を設定し、同様に、候補経路L1上においても、X方向に等間隔で複数の通過点を設定する。そして、関心領域設定部42は、X方向の各位置において、2つの端点と1つの通過点とを用いてスプライン補間演算を行うことにより、スプライン曲線を生成する。図10に示す例では、スプライン曲線d1は、端点c1,c2を結び、候補経路L1上の通過点を通過する曲線である。また、スプライン曲線d2は、端点c3,c4を結び、候補経路L1上の通過点を通過する曲線である。そのようなスプライン曲線を、X方向の各位置において生成することにより、結果として曲線アレイが形成され、それによって、カット面70が構成される。カット面70は、実際には、三次元形状データからなるものである。
以上のように、関心領域設定部42はカット面70を生成し、そのカット面70を含む三次元関心領域V1をボリュームデータに対して設定する。三次元画像形成部20は、三次元関心領域V1内のボリュームデータに対してレンダリング処理を適用することにより、三次元関心領域V1内の三次元画像を形成する。カット面70がレンダリング開始面に相当する。図10に示す例においては、レンダリング処理における各レイがY方向に沿って設定されており、投影視点はY方向上方である。従って、カット面70を基準にして投影視点側の組織は画像化されず、投影視点とは反対側の組織(三次元関心領域V1内の組織)が画像化される。なお、レンダリング処理にあたっては、各ボクセルデータは、周辺に存在する複数のエコーデータを参照することにより補間処理によって生成される。補間処理を行う場合において、三次元関心領域V1外のデータが参照されることもある。
三次元画像が形成されると、表示部28には、その三次元画像が表示される。例えば、断面画像50と三次元画像とが並べて表示部28に表示される。
次に、図11を参照して、カット面の生成処理の別の例について説明する。図11には、三次元関心領域V2が示されている。三次元関心領域V2はカット面72を有する。カット面72は、図10に示されているカット面70とは異なる処理により生成される面である。なお、三次元関心領域V2においてカット面以外の構成は、三次元関心領域V1の構成と同じである。
この例では、仮制御点設定部36、候補経路生成部38及び評価部40による処理(カットライン生成処理)が、Z方向に等間隔で設定された各位置における断面画像(XY断面の画像)に対して実行される。例えば、画像処理部34によって、Z方向に等間隔で複数の断面Sxya,Sxyb,Sxyc,・・・が設定される。これらの断面は、XY断面を表している。そして、断面Sxya,Sxyb,Sxyc,・・・のそれぞれにおける断面画像を対象にして、カットライン生成処理が実行される。これにより、候補経路La,Lb,Lc,・・・がそれぞれ最良経路として選択される。例えば、断面Sxyaの断面画像を対象にしてカットライン生成処理が実行されると、候補経路Laが最良経路として選択される。また、候補経路Lbは、断面Sxybの断面画像における最良経路である。候補経路Lcは、断面Sxycの断面画像における最良経路である。このような候補経路を、Z方向の各位置において選択することにより、結果として曲線アレイが形成され、それによって、カット面72が構成される。これにより、カット面72を有する三次元関心領域V2が設定される。なお、断面Sxya,Sxyb,Sxyc,・・・のそれぞれは、Z方向に等間隔に設定されていなくてもよい。例えば、断面Sxya,Sxyb,Sxyc,・・・のそれぞれは、Z方向の任意の位置に、任意の間隔で設定されてもよい。一例として、胎児の顔付近等の画像化対象組織と非対象組織とが接近している箇所では、各断面を狭い間隔で設け、画像化対象組織と非対象組織との距離が十分にある箇所では、各断面を広い間隔で設けることが想定される。このように設定することにより、効率的かつ正確な処理が可能となる。
また、関心領域設定部42は、図10に示す処理と同様に、等間隔で複数の端点c1,c2,c3,c4,・・・を設定し、同様に、候補経路La,Lb,Lc,・・・上においても、X方向に等間隔で複数の通過点を設定してもよい。そして、関心領域設定部42は、X方向の各位置において、2つの端点と各候補経路上の通過点とを用いてスプライン補間演算を行うことにより、スプライン曲線を生成する。図11に示す例では、スプライン曲線d10は、端点c1,c2を結び、候補経路La,Lb,Lc,・・・上の通過点を通過する曲線である。また、スプライン曲線d11は、端点c3,c4を結び、候補経路La,Lb,Lc,・・・上の通過点を通過する曲線である。そのようなスプライン曲線を、X方向の各位置において生成することにより、結果として曲線アレイが形成され、それによって、カット面72が構成される。
次に、図12を参照して、カット面の生成処理の更に別の例について説明する。図12には、三次元関心領域V3が示されている。三次元関心領域V3はカット面74を有する。カット面74は、上記のカット面70,72とは異なる処理により生成される面である。なお、三次元関心領域V3においてカット面以外の構成は、三次元関心領域V1,V2の構成と同じである。
図2に示されているボックスSxyは、三次元関心領域V3において、Z方向の中央のXY断面に対応する。従って、図2に示されている断面画像50は、Z方向の中央のXY断面における画像を表していることになる。なお、ボックスSxyは、Z方向の中央のXY断面に限定されるものではなく、Z方向の任意の位置の断面に対応していてもよい。ここでは、図5に示されている候補経路L1が最良経路として選択されているものとする。
この例では、カットライン生成処理が、X方向に等間隔で設定された各位置における断面画像(XY断面に直交するYZ断面の画像)に対して実行される。画像処理部34は、図10に示す処理と同様に、等間隔で複数の端点c1,c2,c3,c4,・・・を設定し、同様に、候補経路L1上においても、X方向に等間隔で複数の通過点c12,c34,・・・を設定する。そして、1つの端点を一方側の端点とし、候補経路L1上の通過点を他方側の端点として、それらの端点の間でカットライン生成処理を実行する。これにより、それらの端点の間の最良経路が選択される。このカットライン生成処理は、X方向の各位置において実行される。図12に示す例では、端点c1が一方側の端点として利用され、候補経路L1上の通過点c12が他方側の端点として利用される。そして、図4に示すように、一方側と他方側との間に複数の仮制御点が設定され、選択対象を異ならせながら、選択された仮制御点を通り、端点c1と通過点c12とを結ぶ複数の候補経路が生成される。そして、各候補経路の評価値が演算され、評価値が最小となる候補経路が最良経路(Z方向の最良経路)として選択される。図12に示す例では、候補経路d1aが、端点c1と通過点c12との間の最良経路として選択されている。同様の処理により、候補経路d1bが、端点c2と通過点c12との間の最良経路として選択されている。また、候補経路d2aが、端点c3と通過点c34との間の最良経路として選択され、候補経路d2bが、端点c4と通過点c34との間の最良経路として選択されている。このような候補経路を、X方向の各位置において生成することにより、結果として曲線アレイが形成され、それによって、カット面74が構成される。
以上のようにカット面が生成されて三次元関心領域が設定されると、三次元画像形成部20は、三次元関心領域内のボリュームデータにレンダリング処理を適用する。これにより、三次元関心領域内の三次元画像が形成される。上記のように、カットラインが羊水像内に設定されるため、そのカットラインに基づいて生成されたカット面を羊水像内に設定することが可能となる。これにより、胎児像と子宮壁像とを適切に分離して胎児の三次元画像を形成することが可能となる。
(実施例2)
次に、図13から図16を参照して、実施例2に係るカットライン生成処理について、具体的に説明する。実施例2では、カットラインを規定する複数の制御点を段階的に特定する。
図13には、断面画像、仮制御点群及び候補経路群の一例が示されている。図13に示されている断面画像50は、図2及び図3に示されている断面画像と同じ画像である。まず、画像処理部34は、第1段階の処理を実行する。仮制御点設定部36は、一方側60aと他方側60bとの間に、複数の仮制御点(例えば中間点P20,P21,P22,・・・)からなる列80aを設定する。列80aは、Y方向に平行な列である。すなわち、Y方向に沿って一列に並んだ中間点P20,P21,P22,・・・が、一方側60aと他方側60bとの間に設定される。中間点は等間隔で配置されていてもよいし、非等間隔で配置されていてもよい。一例として、一方側60aと他方側60bとの中間の位置に、列80aが設定される。これは一例であり、一方側60aと他方側60bとの間の任意の位置に、列80aが設定されてもよい。なお、図13には、説明の便宜上、3つの中間点(P20,P21,P22)のみが示されているが、列80a上に複数の中間点が設定される。
中間点P20,P21,P22,・・・が設定されると、候補経路生成部38は、中間点を通り、一方側60aの端点Paと他方側の端点Pbとを結ぶ候補経路を生成する。端点Pa,Pbの位置はユーザによって指定されており、図2に示すように、ボックスSxyの左右の辺の上端部に相当する。なお、端点Pa,Pbの位置は固定されていてもよい。候補経路生成部38は、中間点を異ならせて複数の候補経路を生成する。図13に示す例では、候補経路生成部38は、中間点P20を通り、端点Paと端点Pbとを結ぶ候補経路L20を生成する。一例として、候補経路生成部38は、中間点P20と端点Pa,Pbとに基づくスプライン補間演算により、スプライン曲線としての候補経路L20を生成する。例えば、中間点P20を頂点とする候補経路L20が生成される。同様に、中間点P21を通り、端点Paと端点Pbとを結ぶ候補経路L21が生成され、中間点P22を通り、端点Paと端点Pbとを結ぶ候補経路L22が生成される。候補経路L21,L22も、一例としてスプライン曲線である。他の中間点についても同様に、候補経路が生成される。
候補経路L20,L21,L22,・・・が生成されると、評価部40は、候補経路L20,L21,L22,・・・のそれぞれの評価値を演算する。この評価値は、上述した例と同様に、画素値の総和等である。そして、評価部40は、候補経路L20,L21,L22,・・・の中から仮最良経路を選択する。例えば、画素値の総和が評価値として利用される場合、評価部40は、評価値が最小となる候補経路を仮最良経路として選択する。例えば、候補経路L20(実線で示されている経路)が仮最良経路として選択される。
評価部40は、候補経路L20を生成する元になった中間点P20を、最終的な最良経路(カットライン)を規定する制御点として利用する。ここで、第1段階の処理が終了する。
上記のように制御点として利用される中間点P20が特定されると、画像処理部34は、第2段階の処理を実行する。例えば図14に示すように、仮制御点設定部36は、中間点P20(列80a)と一方側60aとの間に、複数の仮制御点(例えば中間点P30,P31,・・・)からなる列80bを設定する。また、仮制御点設定部36は、中間点P20(列80a)と他方側60bとの間に、複数の仮制御点(例えば中間点P40,P41,・・・)からなる列80cを設定する。列80b,80cは、Y方向に平行な列である。すなわち、Y方向に沿って一列に並んだ中間点P30,P31,・・・が、中間点P20と一方側60aとの間に設定される。また、Y方向に沿って一列に並んだ中間点P40,P41,・・・が、中間点P20と他方側60bとの間に設定される。中間点は等間隔で配置されていてもよいし、非等間隔で配置されていてもよい。一例として、中間点P20と一方側60aとの中間の位置に列80bが設定されており、中間点P20と他方側60bとの中間の位置に列80bが設定されている。これらは一例であり、中間点P20と一方側60aとの間の任意の位置に、列80bが設定されてもよい。同様に、中間点P20と他方側60bとの間の任意の位置に、列80cが設定されてもよい。なお、図14には、説明の便宜上、4つの中間点(P30,P31,P40,P41)のみが示されているが、列80b,80c上にはそれぞれ複数の中間点が設定される。
列80b,80cが設定されると、候補経路生成部38は、列80bに含まれる中間点を通り、一方側60aの端点Paと制御点としての中間点P20とを結ぶ候補経路を生成する。候補経路生成部38は、列80bに含まれる中間点を異ならせて複数の候補経路を生成する。図14に示す例では、候補経路生成部38は、中間点P30を通り、端点Paと中間点P20(制御点)とを結ぶ候補経路L30を生成する。一例として、候補経路生成部38は、中間点P30と端点Paと中間点P20とに基づくスプライン補間処理により、スプライン曲線としての候補経路L30を生成する。例えば、中間点P30を頂点とする候補経路L30が生成される。同様に、中間点P31を通り、端点Paと中間点P20とを結ぶ候補経路L31が生成される。候補経路L31も一例としてスプライン曲線である。列80bに含まれる他の中間点についても同様に、候補経路が生成される。
また、候補経路生成部38は、列80cに含まれる中間点を通り、他方側60bの端点Pbと制御点としての中間点P20とを結ぶ候補経路を生成する。候補経路生成部38は、列80cに含まれる中間点を異ならせて複数の候補経路を生成する。図14に示す例では、候補経路生成部38は、中間点P40を通り、端点Pbと中間点P20(制御点)とを結ぶ候補経路L40を生成する。一例として、候補経路生成部38は、中間点P40と端点Pbと中間点P20とに基づくスプライン補間処理により、スプライン曲線としての候補経路L40を生成する。例えば、中間点P40を頂点とする候補経路L40が生成される。同様に、中間点P41を通り、端点Pbと中間点P20とを結ぶ候補経路L41が生成される。候補経路L41も一例としてスプライン曲線である。列80cに含まれる他の中間点についても同様に、候補経路が生成される。
端点Paと中間点P20とを結ぶ候補経路(候補経路L30,L31,・・・)が生成されると、評価部40は、候補経路L30,L31,・・・のそれぞれの評価値を演算する。この評価値は、上述した例と同様に、画素値の総和等である。そして、評価部40は、候補経路L30,L31,・・・の中から、端点Paと中間点P20とを結ぶ仮最良経路を選択する。例えば、画素値の総和が評価値として利用される場合、評価部40は、評価値が最小となる候補経路を仮最良経路として選択する。例えば、候補経路L30(実線で示されている経路)が仮最良経路として選択される。
評価部40は、候補経路L30を生成する元になった中間点P30を、最終的な最良経路(カットライン)を規定する制御点として利用する。
また、端点Pbと中間点P20とを結ぶ候補経路(候補経路L40,L41,・・・)が生成されると、評価部40は、候補経路L40,L41,・・・のそれぞれの評価値を演算する。この評価値は、上述した例と同様に、画素値の総和等である。そして、評価部40は、候補経路L40,L41,・・・の中から、端点Pbと中間点P20とを結ぶ仮最良経路を選択する。例えば、画素値の総和が評価値として利用される場合、評価部40は、評価値が最小となる候補経路を仮最良経路として選択する。例えば、候補経路L40(実線で示される経路)が仮最良経路として選択される。
評価部40は、候補経路L40を生成する元になった中間点P40を、最終的な最良経路(カットライン)を規定する制御点として利用する。
ここで、第2段階の処理が終了する。ここまでの処理により、制御点として利用される中間点P20,P30,P40が特定される。
以降についても同様に、制御点として利用される中間点を特定していく。すなわち、仮制御点設定部36は、互いに隣接する2つの制御点の間に、複数の中間点からなる列を設定し、一方側60aとそれに隣接する制御点との間に、複数の中間点からなる列を設定し、他方側60bとそれに隣接する制御点との間に、複数の中間点からなる列を設定する。
例えば第3段階の処理においては、図15に示すように、仮制御点設定部36は、互いに隣接する中間点P30と一方側60aとの間に、複数の仮制御点からなる列80dを設定する。また、仮制御点設定部36は、互いに隣接する中間点P30と中間点P20との間に、複数の仮制御点からなる列80eを設定する。また、仮制御点設定部36は、互いに隣接する中間点P20と中間点P40との間に、複数の仮制御点からなる列80fを設定する。また、仮制御点設定部36は、互いに隣接する中間点P40と他方側60bとの間に、複数の仮制御点からなる列80gを設定する。なお、図15においては、各列に含まれる仮制御点の図示は省略されている。列80d,80e,80f,80gは、Y方向に平行な列である。すなわち、Y方向に沿って一列に並んだ複数の中間点が、一方側60aと中間点P30との間、中間点P30と中間点P20との間、中間点P20と中間点P40との間、及び、中間点P40と他方側60bとの間に設定される。
列80d,80e,80f,80gが設定されると、上記と同様に、候補経路生成部38及び評価部40の処理により、端点Paと中間点P30とを結ぶ仮最良経路、中間点P30と中間点P20とを結ぶ仮最良経路、中間点P20と中間点P40とを結ぶ仮最良経路、及び、中間点P40と端点Pbとを結ぶ仮最良経路が選択される。
評価部40は、各最良経路を生成する元になった中間点を、最終的な最良経路(カットライン)を規定する制御点として利用する。図16には、その中間点が示されている。中間点P50,P60,P70,P80が、第3段階の処理により特定された制御点である。中間点P50は、端点Paと中間点P30との間の点である。中間点P60は、中間点P30と中間点P20との間の点である。中間点P70は、中間点P20と中間点P40との間の点である。中間点P80は、中間点P40と端点Pbとの間の点である。
仮制御点設定部36、候補経路生成部38及び評価部40は、以上の処理を複数回繰り返す。この回数は予め設定されている。また、ユーザが入力部32を利用することにより、この回数を設定してもよい。上記の例では、制御点として利用される中間点P20,P30,P40,P50,P60,P70,P80が特定される。すなわち、第1段階の処理で中間点P20が特定され、第2段階の処理で中間点P30,P40が特定され、第3段階の処理で中間点P50,P60,P70,P80が特定される。このように、制御点として利用される複数の中間点が段階的に特定される。
以上のようにして制御点が特定されると、評価部40は、その制御点を利用して、最良経路(カットライン)を生成する。例えば、評価部40は、全制御点を通る曲線状又は直線状の経路を最良経路として生成する。別の例として、評価部40は、複数の制御点に最小二乗法を適用し、これにより形成された経路を最良経路として採用してもよい。または、評価部40は、仮最良経路を繋ぎ合わせ、これにより形成された経路を最良経路として採用してもよい。
図16には、最良経路としての経路L50が示されている。この経路L50は、第3段階までの処理によって特定された複数の制御点に基づいて生成された経路である。一例として、経路L50は、中間点P20,P30,P40,P50,P60,P70,P80の全部を通過する曲線である。この曲線はスプライン曲線であってもよいし、ベジェ曲線であってもよい。または、最小二乗法を適用して形成された曲線が最良経路として採用してもよい。または、中間点P20,P30,P40,P50,P60,P70,P80の全部を通過する直線状の経路が、最良経路として採用されてもよい
以上のようにして最良経路が生成されると、関心領域設定部42は、その最良経路(カットライン)に基づいてカット面を生成し、そのカット面を含む三次元関心領域をボリュームデータに対して設定する。そして、三次元関心領域内のボリュームデータにレンダリング処理が適用され、これにより、三次元関心領域内の三次元画像が形成される。
実施例2では、一方側60aと他方側60bとの間で部分的に仮最良経路が選択され、段階的に複数の制御点が特定される。部分的に仮最良経路を選択することにより、より複雑な形状に沿った複数の仮最良経路を選択することが可能となる。これらの仮最良経路を生成する元になった中間点を制御点として利用することにより、複雑な形状のカットラインを形成することが可能となる。その結果、複雑な形状のカット面を形成することが可能となる。これにより、より適切な位置にカットライン及びカット面を設定し、胎児像と子宮壁像とをより適切に分離することが可能となる。
なお、実施例2に対して、実施例1の変形例1を適用し、端点Pa,Pbを異ならせて候補経路を生成してもよい。
次に、図17を参照して、実施例2の変形例について説明する。上記の例では、制御点特定処理の回数は、予め設定されている、又は、ユーザによって設定されている。変形例では、その回数は自動的に設定される。
図17には、第2段階及び第3段階の処理結果が示されている。つまり、第2段階の処理結果として、中間点P20,P30,P40が特定され、候補経路L30,L40が仮最良経路として選択されている。また、第3段階の処理結果として、中間点P50,P60,P70,P80が特定されている。
評価部40は、第2段階で得られた候補経路と、第3段階で設定された複数の仮制御点からなる列と、の交点を求める。そして、評価部40は、その交点と第3段階で得られた中間点との位置の差を求める。位置の差が閾値以上であれば、その候補経路の区間を対象にして、制御点特定処理が継続され、その候補経路の区間について次の第4段階の処理が実行される。位置の差が閾値未満であれば、その候補経路の区間に対する制御点特定処理を終了する。この場合、その候補経路の区間で制御点特定処理を繰り返しても、経路の位置は大きく変更することはないと想定される。それ故、制御点特定処理を終了する。
具体例を挙げて説明する。例えば、候補経路L30と列80dとの交点が求められ、その交点と列80d上の中間点P50との位置の差が求められる。その差が閾値以上であれば、端点Paと中間点P30との間で制御点特定処理が継続される。その差が閾値未満であれば、端点Paと中間点P30との間で制御点特定処理を繰り返しても、候補経路L30の位置は大きく変更しないと想定されるので、制御点特定処理を終了する。
図17に示す例では、中間点P50,P60,P80については、それぞれ、位置の差が閾値未満である。従って、端点Paと中間点P30との間、中間点P30と中間点P20との間、及び、中間点P40と端点Pbとの間では、中間点P50,P60,P80の設定処理まで実行され、制御点特定処理は終了する。
一方、中間点P70については、位置の差が閾値以上である。従って、中間点P20と中間点P40との間では、中間点P70の設定後も、位置の差が閾値未満になるまで、区間の分割及び制御点の特定処理が繰り返し実行される。
以上の処理によると、単純な構造の部分では、制御点特定処理の繰り返し回数が少なくなり、複雑な構造の部分では、その繰り返し回数が多くなる。従って、複雑な構造の部分では、より細かく制御点が設定されることになり、より正確なカットラインを設定することが可能となる。
上記の本実施形態では、胎児の全体像が注目組織像に該当しているが、胎児の一部の像が注目組織像に該当する場合もある。例えば、胎児の顔を画像化したい場合には、胎児の顔が注目組織(画像化の対象組織)に該当し、胎児の顔以外の組織(手や足)は、画像化の非対象組織に該当する。この場合、胎児の手や足の像は、胎児の顔の像からの分離対象の像に該当する。カットラインは、顔の像と、それ以外の組織の像(手や足の像)とを分離するために利用される。
図1に示されているプローブ10以外の構成は、例えばプロセッサや電子回路等のハードウェア資源を利用して実現することができ、その実現において必要に応じてメモリ等のデバイスが利用されてもよい。また、プローブ10以外の構成は、例えばコンピュータによって実現されてもよい。つまり、コンピュータが備えるCPUやメモリやハードディスク等のハードウェア資源と、CPU等の動作を規定するソフトウェア(プログラム)との協働により、プローブ10以外の構成の全部又は一部が実現されてもよい。当該プログラムは、CDやDVD等の記録媒体を経由して、又は、ネットワーク等の通信経路を経由して、図示しない記憶装置に記憶される。別の例として、プローブ10以外の構成は、DSP(Digital Signal Processor)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等によって実現されてもよい。